JP4035812B2

JP4035812B2 - Manufacturing method of recording medium

Info

Publication number: JP4035812B2
Application number: JP2002144621A
Authority: JP
Inventors: 正行武田; 慶二渡部; 洋千葉; 司井谷; 章一須田; 哲一中村; 真佐々木; 由紀子押久保
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2003337108A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体の製造方法に関するものであり、例えば、磁気ディスク媒体上に塗布する潤滑剤の被覆状態を評価するための構成に特徴のある記録媒体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録装置の高記録密度化に伴う記録ビットの微細化に伴い、磁気ディスク媒体と磁気ヘッド間の浮上隙間は年々縮小し、磁気ディスク媒体に塗布される潤滑剤には薄膜化と信頼性の高い被覆性が求められる。
【０００３】
例えば、磁気ディスク表面のＤＬＣ（ダイアモンド・ライク・カーボン）保護膜上に塗布された潤滑剤膜の膜厚は１ｎｍ以下となり、ＤＬＣ保護膜表面におけるテクスチャリング傷及びパーティクル等の発生は、潤滑剤をＤＬＣ保護膜の表面を均一な状態で覆うための障害となり、ヘッドクラシュを起こす原因となる。即ち、パーティクル付着やテクスチャリングの傷により１ｎｍ以下の薄い潤滑剤では覆いきれない領域が発生し易くなる。
【０００４】
また、ＤＬＣ保護膜の表面における潤滑剤の被覆ムラは、ＤＬＣ保護膜下の磁気記録層を構成する磁性層等がＤＬＣ保護膜中に形成されたピンホールを介して腐食する等の問題を引き起こす原因となる。
【０００５】
したがって、磁気ディスク媒体の製造工程においては、潤滑剤の塗布後の磁気ディスク媒体の表面における潤滑剤による被覆状態を観察して工程管理等を行う必要がある。
【０００６】
従来、この様な薄膜化された潤滑剤膜の被覆性を観察する手法としては、高温高湿試験等があり、磁気ディスク媒体の表面のテクスチャリング傷及びパーティクル等で発生したピンホール部分を高温高湿試験により磁気ディスク媒体の内部の磁性層の腐食発生状態で潤滑剤の被覆状態を確認する方法が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高温高湿試験では、保護膜の表面において潤滑剤膜被覆ムラが発生しても、その場所にピンホール等の腐食発生源が無ければ被覆ムラを検出できないという問題があり、また、試験開始から終了まで３〜６日程度の時間がかかるため、手番の早い製品開発には向いておらず、より短時間での試験結果が望まれている。
【０００８】
また、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等で保護膜表面の潤滑剤膜の被覆性を検査する方法もあるが、極微小な面積しか観察できないため、磁気ディスク媒体の表面を全体的に判断することが難しいという問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、簡便な方法で且つ短時間で保護膜表面の潤滑剤膜の被覆性を評価することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理的構成の説明図であり、この図１を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記目的を達成するため、本発明は、記録媒体の製造方法において、保護層上に、該保護層とは表面自由エネルギーの異なる潤滑剤が塗布されたディスク２をチャンバー３内に搬入する工程と、ディスク２をチャンバー３内に搬入する工程の後にチャンバー２内の空気を排気する工程と、乾燥ガスによりチャンバー２内を置換して設定した内圧とする工程と、前記設定した内圧とする工程の後に前記潤滑剤を塗布したディスク２をチャンバー３内の装着基板１に装着する工程と、前記チャンバー３内に制御した雰囲気の蒸気を含んだガス５を供給する工程と、前記潤滑剤の表面に前記蒸気が結露した液滴の分布を撮影する工程と、前記液滴の分布の撮影により前記潤滑剤の被覆状態を判別する工程を有することを特徴とする。
【００１１】
この様に、ディスク２の表面の結露状態を観測することによって、潤滑剤膜の被覆ムラを検出・評価することができる。
即ち、ディスク２の最上層を構成する保護膜の表面における液体の接触角は、表面自由エネルギーの相違により潤滑剤膜の表面における接触角より小さくなるため、潤滑剤膜の被覆ムラは結露による液滴の数・分布を測定することで評価することができる。
【００１２】
この場合、ディスク表面検査装置を構成するチャンバー３の少なくとも内表面を、チャンバー本体部を構成する金属、例えば、ステンレスよりも撥水性の高い材質、例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂系材料で構成することが望ましく、この撥水性の高い材質をチャンバー３の内面に貼り付けても良いし、塗布しても良い。
【００１３】
この様な結露試験を再現性良く行うためには、チャンバー３の内部を排気する手段を有するとともに、蒸気供給手段４に上記蒸気を含んだガス５の温度及び蒸気圧を制御する蒸気制御機能を持たせて、安定した条件で結露試験を行うことが望ましい。
【００１４】
また、装着基板は、必ずしも冷却する必要はないが装着基板１を室温より低温に冷却する冷却手段７を設けることによって、より短時間で結露を行わせることが可能になる。
なお、冷却しない場合には、蒸気を含んだガス５の温度を室温において結露が生ずるように室温より高温にして行えば良い。
【００１５】
また、結露試験後にチャンバー内部を急速に清浄化するために、チャンバー３の内部を加熱する加熱手段を設けることが望ましく、例えば、リボンヒータをチャンバー３の外周部に巻き付ければ良い。
【００１７】
また、チャンバー３の内部を乾燥雰囲気にした状態でディスク２を装着基板１上に装着したのち、チャンバー３内部に制御した雰囲気の蒸気を含んだガス５を供給することによって、ディスク２の表面に優先的に結露させることができるので、結露試験を再現性良く行うことができる。
なお、ディスク２を装着基板１上に装着する前に、チャンバー３内部に制御した雰囲気の蒸気を含んだガス５を供給した場合には、装着基板１の表面においても結露が発生する。
【００１８】
また、この場合、ディスク２を装着基板１を介して循環する冷媒により冷却する冷却手段７によって冷却したのち、或いは、ディスク２を冷却液中に浸漬することによって冷却した装着基板１によって冷却したのち、チャンバー３内部に制御した雰囲気の蒸気を含んだガス５を供給することが望ましく、それによって、安定した温度状態で結露を生じさせることができる。
【００１９】
また、ディスク２の結露試験終了後に、チャンバー３の内部を加熱し、チャンバー３内のガスを排気して、チャンバー３の内部を清浄化することが望ましく、それによって、同じ条件で再現性の良い結露試験を繰り返し行うことが可能になる。
【００２０】
なお、本発明におけるディスクは磁気ディスクに限られるものではなく、光磁気ディスク等の潤滑剤膜の被覆が必要な他の基板も対象とするものであり、また、蒸気となる物質としては、水、炭化水素、エーテル、エステル、アルコール、或いは、ハロゲン化物を対象とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
ここで、図２乃至図４を参照して、本発明の第１の実施の形態のディスク表面検査装置及びディスク表面検査方法を説明するが、まず、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態のディスク表面検査装置を説明する。
図２参照
図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態のディスク表面検査装置の概略的構成図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における破線で示す円内の拡大図であり、このディスク表面検査装置本体部を構成するチャンバー１１は、図２（ｂ）に示す様にステンレス１２からなる筐体の内壁をテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂被覆層１３でコーティングしたものである。
【００２２】
このチャンバー１１の上部にはのぞき窓１４が設けられているとともに、銅の円板からなる冷却用基板１８を装着・冷却する冷却器１５が嵌入されており、この冷却器１５から通常の冷却装置に用いる冷媒を冷却パイプＩＮ１６及び冷却パイプＯＵＴ１７によって循環させて冷却用基板１８を、−１０℃〜−２０℃程度に冷却する。
【００２３】
また、チャンバー１１には、水蒸気コントローラ１９から温度と湿度がコントロールされた水蒸気を含んだガスを送り込む水蒸気パイプ２０、Ｎ₂ガスを送り込むＮ₂ガス導入パイプ２３、及び、チャンバー１１の内部を排気パイプ２１を介して排気する排気システム２２が設けられている。
【００２４】
また、チャンバー１１には、試験用の磁気ディスク２４の表面に光を照射する光源２５及び光ファイバ２６からなる照明光ファイバシステムが接続されているとともに、のぞき窓１４を介して、磁気ディスク２４の位置を確認するとともに磁気ディスク２４の半面程度の広い領域を観察するためのＣＣＤカメラ２９、及び、磁気ディスク２４の表面における結露状態を観察する顕微鏡２７と接続したＣＣＤカメラ２８からなる映像システム３０が設けられている。
なお、図示は省略するものの、チャンバー１１の外周にはリボンヒータが巻き付けられており、チャンバー１１の内部温度を任意に制御することができる。
【００２５】
次に、このディスク表面検査装置によるディスク表面検査方法を説明する。
まず、チャンバー１１内に試験用の磁気ディスク２４を搬入したのち、排気システム２２によりチャンバー１１内を排気する。
【００２６】
次いで、チャンバー１１内にＮ₂ガス導入パイプ２３を介してＮ₂ガスを導入し、チャンバー１１の内部の圧力を常圧に戻したのち、磁気ディスク２４を冷却用基板１８上に装着し、冷却器１５により冷却を開始する。
【００２７】
次いで、磁気ディスク２４を所定の温度、例えば、−２０℃に冷却したのち、水蒸気コントローラ１９によって水蒸気圧と温度が制御された水蒸気を含むＮ₂ガスを水蒸気パイプ２０を介して一定量チャンバー１１の内部に導入して磁気ディスク２４の保護膜表面に塗布された潤滑膜に液滴を結露させる。
なお、この場合、水蒸気を含むＮ₂ガスは、純水中にＮ₂ガスを導入してバブリングすることによって発生させるものであり、また、温度は、例えば、２０℃とする。
【００２８】
次いで、磁気ディスク２４の表面の結露発生状態を経時的に映像システム３０により観察記録する。
この場合、光源２５からの照明光を光ファイバ２６を介して磁気ディスク２４の撮影個所の表面に照射し、ＣＣＤカメラ２９で観察位置を確認しながら顕微鏡２７と結合したＣＣＤカメラ２８によって結露状態を撮影し、次いで、磁気ディスク２４を回転移動させて、異なった場所の結露状態を観測し、この工程を必要回数だけ繰り返して行う。
【００２９】
次いで、ＣＣＤカメラ２８によって撮影した結露状態の化合を画像処理して磁気ディスク２４の表面に結露した液滴の数をカウントするとともに、液滴の分布を評価することによって潤滑剤の被覆状態を評価する。
【００３０】
次いで、結露試験終了後に、チャンバー１１の内部をチャンバー１１の外周に巻き付けたリボンヒータによって加熱するとともに、チャンバー１１内のガスを排気システム２２によって排気して、チャンバー１１の内部を清浄化したのち、次の試料について試験を行う。
なお、冷却用基板１８及び磁気ディスク２４の一連の操作はロボットハンドによって行うものである。
【００３１】
図３参照
図３は、本発明の第１の実施の形態における結露状態の時間経過を示す顕微鏡映像を白黒反転させた図を模写したものであり、夫々、
（Ａ）結露ガス導入前、
（Ｂ）結露後１０秒後、
（Ｃ）結露後６０秒後、
（Ｄ）結露後１８０秒後、及び、
（Ｅ）排気後、
を示している。
【００３２】
図から明らかなように、磁気ディスクの表面で結露が起こり、時間とともに、結露した液滴が増加しているのが理解され、結露観察時間内も安定した結露状態を維持していることが確認され、また、排気することにより、結露した液摘が再び蒸発して、磁気ディスクの表面に液摘が見られなくなる。
【００３３】
図４参照
図４は、結露後１８０秒後の結露状態を広範囲に示したものであり、図３（Ｄ）に示した領域は、図４の左上部に相当する。
図に示すように、結露は、テクスチャの傷３１に沿った線状に配列した結露と、ピンホールまたはパーティクル３２に起因したランダムな点状の結露とが見られる。
【００３４】
これは、テクスチャ加工による磁気ディスクの下地層における凹凸が、ＤＬＣ保護膜の表面にテクスチャ傷としてそのまま表れ、このテクスチャ傷による凹凸を薄い潤滑剤膜では被覆しきれないために、テクスチャの傷３１に沿った線状に配列した結露が表れるものと考えられる。
【００３５】
即ち、ＤＬＣ保護膜と潤滑剤膜とでは表面自由エネルギーが異なるため、ＤＬＣ保護膜の表面における液体の接触角が潤滑剤膜の表面における液体の接触角より小さくなり、潤滑剤膜の被覆ムラは結露状態に反映されることになる。
【００３６】
また、ＤＬＣ保護膜に発生するピンホールやＤＬＣ保護膜の表面に付着したパーティクルによっても薄い潤滑剤膜では被覆しきれないために、ピンホールまたはパーティクル３２に起因したランダムな点状の結露が表れるものと考えられる。
【００３７】
この様な結露状態を画像処理して、液滴の数をカウントするとともに、その分布も求めることによって、磁気ディスクの表面の潤滑剤膜の被覆ムラを評価することができ、この評価結果を、テクスチャ加工工程、ＤＬＣ保護膜の形成工程や潤滑剤の塗布工程にフィードバックすることによって、潤滑剤膜の被覆性に優れた磁気ディスクを高い製造歩留りで製造することが可能になる。
【００３８】
この本発明の第１の実施の形態においては、磁気ディスクの表面における結露を観察するだけであるので、従来の高温高湿試験に比べて極めて短時間、例えば、１０分〜３０分で被覆状態の評価が可能になり、それによって、開発手番を短縮することができる。
【００３９】
また、結露試験の終了後に、チャンバー１１の内部を清浄化しているので、前の結露試験の影響を受けることなく、常に同じ条件で結露試験を行うことができ、それによって、結露試験の精度・再現性を高めることができる。
【００４０】
次に、図５を参照して本発明の第２の実施の形態のディスク表面検査装置及びディスク表面検査方法を説明する。
図５参照
図５は、本発明の第２の実施の形態のディスク表面検査装置の概略的構成図であり、基本的な構成は上記の第１の実施の形態と同じであり、同じ構成要素については同じ符号を付しているので、同じ部分についての説明は省略する。
なお、この場合も、図示は省略するものの、チャンバー１１の外周にはリボンヒータが巻き付けられており、チャンバー１１の内部温度を任意に制御することができる。
【００４１】
この本発明の第２の実施の形態のディスク表面検査装置は、冷却手段を結露用のチャンバー１１の外部に設けたものであり、詳細な構成の図示は省略するものの、チャンバー１１とゲートバルブ３４で結合された冷却室（図示を省略）に液体Ｎ₂を収容した液体Ｎ₂ディッピング槽３３を配置し、この液体Ｎ₂ディッピング槽３３中に冷却用基板１８を浸漬することによって、−１０℃〜−２０℃程度、例えば、−２０℃に冷却するものである。
【００４２】
次に、このディスク表面検査装置によるディスク表面検査方法を説明する。
まず、チャンバー１１内に試験用の磁気ディスク２４を搬入したのち、排気システム２２によりチャンバー１１内を排気し、チャンバー１１内にＮ₂ガス導入パイプ２３を介してＮ₂ガスを導入し、チャンバー１１の内部の圧力を常圧に戻す。
【００４３】
それと、ほぼ同時に、冷却室において冷却用基板１８を液体Ｎ₂ディッピング槽３３中に浸漬することによって、例えば、−２０℃に冷却したのち、ゲートバルブ３４を介して内部の圧力が常圧に戻ったチャンバー１１内に搬入し、チャンバー１１内に配置したステージ３５上に装着する。
【００４４】
以降は、上記の第１の実施の形態と同様に、磁気ディスク２４を冷却用基板１８上に装着し、磁気ディスク２４を予め冷却された冷却用基板１８によって冷却して温度が安定したのち、水蒸気コントローラ１９によって水蒸気圧と温度が制御された水蒸気を含むＮ₂ガスを水蒸気パイプ２０を介して一定量チャンバー１１の内部に導入して磁気ディスク２４の保護膜表面に塗布された潤滑膜に液滴を結露させ、この磁気ディスク２４の表面の結露発生状態を経時的に映像システム３０により観察記録する。
また、結露試験後に、チャンバー１１の内部を上記の第１の実施の形態と同様に清浄化する。
【００４５】
この本発明の第２の実施の形態においては、液体Ｎ₂を用意するだけで良く、冷却器を伴う冷却システムが不要になるので、装置構成が簡素化される。
なお、この場合も、冷却用基板１８及び磁気ディスク２４の一連の操作はロボットハンドによって行うものである。
【００４６】
以上、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明は各実施の形態に記載した構成及び条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記の各実施の形態においては、水蒸気、即ち、水を用いて結露させているが、水に限られるものではなく、水以外の様々な表面自由エネルギーを有する物質、例えば、炭化水素、エーテル、エステル、アルコール、ハロゲン化物等を用いても良いものであり、それによって、試料表面の表面自由エネルギー分布に関する更に詳しい情報も得ることが出来る。
【００４７】
また、上記の各実施の形態においては、冷却用基板１８として試験対象となる磁気ディスクと同様の基板を用いているが、冷却用基板１８の形状は任意であり、特に、第１の実施の形態のように固定して使用する場合には、ディスク状である必要はなく、磁気ディスクが全面で接触できる面積を有すれば良いものである。
【００４８】
また、上記の各実施の形態においては、結露を容易に起こさせるために冷却手段を用いているがこの様な冷却手段は必ずしも必要がないものであり、導入する水蒸気を含んだガスを高温にすることによって、室温において結露を生じさせても良いものである。
但し、この場合には、のぞき窓に結露が生じないように、のぞき窓の表面にくもり止め加工を施す必要がある。
【００４９】
また、上記の各実施の形態においては、チャンバー１１をチャンバー本体を構成するステンレスと、その内表面に塗布したフッ素樹脂層によって構成しているが、必ずしも、フッ素樹脂層である必要はなく、チャンバー本体を構成するステンレス等の金属より撥水性の高い材質であれば良い。
【００５０】
また、この様な撥水性の高い材質による被覆は、塗布層である必要はなく、シート状のものをチャンバー本体の内表面に貼り付けるようにしても良いものである。
さらには、この様な撥水性の高い材質による被覆は必ずしも必要がないものであり、ステンレス製或いはＡｌ製のチャンバー本体のみで構成しても良いものである。
【００５１】
また、上記の各実施の形態においては、結露を観察するためのＣＣＤカメラ２９及び顕微鏡２７と結合したＣＣＤカメラ２８をチャンバー１１の外部に配置し、のぞき窓１４を介して観察しているが、チャンバー１１内部に配置しても良いものである。
【００５２】
また、上記の各実施の形態においては、試験対象を磁気ディスクとしているが、磁気ディスクに限られるものではなく、光磁気ディスク等の潤滑剤膜の被覆が必要な他の基板も対象とするものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な装置構成で被測定対象のディスクの表面に結露を生じさせるだけで、磁気ディスク表面のパークル付着、テクスチャリングの傷による潤滑剤の被覆不良箇所を従来の高温高湿試験方法と比較して短時間で検出することができ、それによって、潤滑剤膜の改良及び開発等が短縮され、信頼性の高いハードディスクの開発が可能となり、ひいては、低温、高湿環境における動作信頼性が向上するとともに、潤滑剤の更なる薄膜化、磁気記録媒体と磁気ヘッド間の浮上隙間の縮小化による磁気記録媒体高密度化が容易となり、高記録密度で且つ信頼性の高い磁気記録装置及び携帯移動端末の実用化・普及に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のディスク表面検査装置の概略的構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における結露状態の時間経過の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における結露状態の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のディスク表面検査装置の概略的構成図である。
【符号の説明】
１装着基板
２ディスク
３チャンバー
４蒸気供給手段
５蒸気を含んだガス
６乾燥ガス
７冷却手段
８結露観察手段
１１チャンバー
１２ステンレス
１３フッ素樹脂被覆層
１４のぞき窓
１５冷却器
１６冷却パイプＩＮ
１７冷却パイプＯＵＴ
１８冷却用基板
１９水蒸気コントローラ
２０水蒸気導入パイプ
２１排気パイプ
２２排気システム
２３Ｎ₂ガス導入パイプ
２４磁気ディスク
２５光源
２６光ファイバ
２７顕微鏡
２８ＣＣＤカメラ
２９ＣＣＤカメラ
３０映像システム
３１テクスチャの傷
３２ピンホールまたはパーティクル
３３液体Ｎ₂ディッピング槽
３４ゲートバルブ
３５ステージ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a recording medium , for example, a method for manufacturing a recording medium characterized by a configuration for evaluating the state of coating of a lubricant applied on a magnetic disk medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the floating gap between the magnetic disk medium and the magnetic head has been reduced year by year as the recording bits have been miniaturized as the recording density of the magnetic recording apparatus has been increased, and the lubricant applied to the magnetic disk medium has become thinner and more reliable. High coverage is required.
[0003]
For example, the film thickness of the lubricant film applied on the DLC (Diamond Like Carbon) protective film on the surface of the magnetic disk is 1 nm or less, and the occurrence of texturing scratches and particles on the DLC protective film surface It becomes an obstacle to cover the surface of the DLC protective film in a uniform state, and causes a head crush. That is, an area that cannot be covered with a thin lubricant of 1 nm or less is likely to occur due to particle adhesion or texturing damage.
[0004]
Further, the uneven coating of the lubricant on the surface of the DLC protective film causes a problem such that the magnetic layer constituting the magnetic recording layer under the DLC protective film corrodes through pinholes formed in the DLC protective film. Cause.
[0005]
Therefore, in the manufacturing process of the magnetic disk medium, it is necessary to perform process management by observing the state of coating with the lubricant on the surface of the magnetic disk medium after applying the lubricant.
[0006]
Conventionally, as a method for observing the coating property of such a thinned lubricant film, there is a high-temperature and high-humidity test, etc., and pinhole portions generated by texturing scratches and particles on the surface of a magnetic disk medium are heated to a high temperature. There is known a method for confirming the state of coating of the lubricant when the corrosion of the magnetic layer inside the magnetic disk medium is caused by a high humidity test.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the high-temperature and high-humidity test, even if the lubricant film coating unevenness occurs on the surface of the protective film, there is a problem that the coating unevenness cannot be detected unless there is a corrosion source such as a pinhole in the place. Since it takes about 3 to 6 days from the start to the end, it is not suitable for quick product development, and a test result in a shorter time is desired.
[0008]
There is also a method for inspecting the coverage of the lubricant film on the surface of the protective film with an atomic force microscope (AFM) or the like, but since only a very small area can be observed, the entire surface of the magnetic disk medium should be judged. There is a problem that is difficult.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to evaluate the coverage of the lubricant film on the surface of the protective film by a simple method and in a short time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle configuration of the present invention. Means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG.
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a recording medium manufacturing method, a disk 2 coated with a lubricant having a surface free energy different from that of the protective layer is carried into a chamber 3 on the protective layer. A step of discharging the air in the chamber 2 after the step of carrying the disk 2 into the chamber 3, a step of setting the internal pressure by replacing the inside of the chamber 2 with a dry gas, and the set internal pressure A step of mounting the disk 2 coated with the lubricant on the mounting substrate 1 in the chamber 3 after the step of supplying, a step of supplying a gas 5 containing vapor in a controlled atmosphere into the chamber 3, and the lubricant A step of photographing the distribution of the droplets on which the vapor is condensed, and a step of determining the coating state of the lubricant by photographing the distribution of the droplets.
[0011]
In this way, by observing the dew condensation state on the surface of the disk 2, it is possible to detect and evaluate the uneven coating of the lubricant film.
That is, the contact angle of the liquid on the surface of the protective film constituting the uppermost layer of the disk 2 is smaller than the contact angle on the surface of the lubricant film due to the difference in surface free energy. It can be evaluated by measuring the number and distribution of drops.
[0012]
In this case, at least the inner surface of the chamber 3 constituting the disk surface inspection apparatus is made of a material constituting the chamber main body, for example, a material having higher water repellency than stainless steel, for example, a fluororesin material such as Teflon (registered trademark). It is desirable that the material is highly water-repellent, and may be applied to the inner surface of the chamber 3 or applied.
[0013]
In order to perform such a dew condensation test with good reproducibility, the apparatus has a means for exhausting the interior of the chamber 3, and the steam supply means 4 has a steam control function for controlling the temperature and steam pressure of the gas 5 containing the steam. It is desirable to conduct the dew condensation test under stable conditions.
[0014]
In addition, the mounting substrate is not necessarily cooled, but by providing the cooling means 7 that cools the mounting substrate 1 to a temperature lower than room temperature, it is possible to perform condensation in a shorter time.
In the case of not cooling, the temperature of the gas 5 containing steam may be set higher than room temperature so that condensation occurs at room temperature.
[0015]
In order to rapidly clean the inside of the chamber after the dew condensation test, it is desirable to provide a heating means for heating the inside of the chamber 3. For example, a ribbon heater may be wound around the outer periphery of the chamber 3.
[0017]
Further , after the disk 2 is mounted on the mounting substrate 1 in a state where the inside of the chamber 3 is in a dry atmosphere, a gas 5 containing vapor in a controlled atmosphere is supplied to the inside of the chamber 3, whereby the surface of the disk 2 is supplied. Since condensation can be preferentially performed, the condensation test can be performed with good reproducibility.
In addition, when the gas 5 containing the vapor | steam of the controlled atmosphere is supplied to the inside of the chamber 3 before mounting | wearing the mounting substrate 1 with the disk 2, dew condensation also arises on the surface of the mounting substrate 1.
[0018]
Further, in this case, after cooling the disk 2 by the cooling means 7 that cools by the refrigerant circulating through the mounting substrate 1 or after cooling by the mounting substrate 1 cooled by immersing the disk 2 in the cooling liquid. It is desirable to supply the gas 5 containing the vapor | steam of the controlled atmosphere to the inside of the chamber 3, Thereby, dew condensation can be produced in the stable temperature state.
[0019]
Further, it is desirable to clean the inside of the chamber 3 by heating the inside of the chamber 3 and exhausting the gas in the chamber 3 after the dew condensation test of the disk 2 is completed, thereby achieving good reproducibility under the same conditions. It is possible to repeat the condensation test.
[0020]
The disk in the present invention is not limited to a magnetic disk, but also covers other substrates that need to be coated with a lubricant film such as a magneto-optical disk. , Hydrocarbons, ethers, esters, alcohols, or halides.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, the disc surface inspection apparatus and the disc surface inspection method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. First, referring to FIG. A disk surface inspection apparatus according to one embodiment will be described.
FIG. 2A is a schematic configuration diagram of the disk surface inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a circle in a circle indicated by a broken line in FIG. The chamber 11 constituting the disk surface inspection apparatus main body is an enlarged view, and the inner wall of the housing made of stainless steel 12 is covered with a fluororesin coating layer 13 such as Teflon (registered trademark) as shown in FIG. It is a coated one.
[0022]
An observation window 14 is provided in the upper part of the chamber 11 and a cooler 15 for mounting and cooling a cooling substrate 18 made of a copper disk is fitted. The cooler 15 is connected to a normal cooling device. The cooling substrate 18 is circulated by the cooling pipe IN16 and the cooling pipe OUT17 to cool the cooling substrate 18 to about −10 ° C. to −20 ° C.
[0023]
Further, the chamber 11 is, N ₂ gas introduction pipe 23 feeds the steam pipe 20, N ₂ gas for feeding gas containing temperature and humidity from the water vapor controller 19 is controlled steam and exhaust the interior of the chamber 11 the pipe An exhaust system 22 is provided for exhausting through 21.
[0024]
The chamber 11 is connected to an illumination optical fiber system including a light source 25 and an optical fiber 26 for irradiating light onto the surface of the test magnetic disk 24, and the magnetic disk 24 is connected via the observation window 14. An image system 30 comprising a CCD camera 29 for confirming the position and observing a wide area of about one half of the magnetic disk 24, and a CCD camera 28 connected to a microscope 27 for observing the dew condensation state on the surface of the magnetic disk 24. Is provided.
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the ribbon heater is wound around the outer periphery of the chamber 11, and the internal temperature of the chamber 11 can be controlled arbitrarily.
[0025]
Next, a disk surface inspection method using this disk surface inspection apparatus will be described.
First, after the test magnetic disk 24 is carried into the chamber 11, the inside of the chamber 11 is exhausted by the exhaust system 22.
[0026]
Next, N ₂ gas is introduced into the chamber 11 via the N ₂ gas introduction pipe 23, the pressure inside the chamber 11 is returned to normal pressure, and then the magnetic disk 24 is mounted on the cooling substrate 18 to cool it. Cooling is started by the vessel 15.
[0027]
Next, after cooling the magnetic disk 24 to a predetermined temperature, for example, −20 ° C., a certain amount of N ₂ gas containing water vapor whose pressure and temperature are controlled by the water vapor controller 19 is passed through the water vapor pipe 20 in the chamber 11. The droplets are condensed on the lubricating film that is introduced inside and applied to the protective film surface of the magnetic disk 24.
In this case, the N ₂ gas containing water vapor is generated by introducing N ₂ gas into pure water and bubbling, and the temperature is set to 20 ° C., for example.
[0028]
Next, the state of condensation on the surface of the magnetic disk 24 is observed and recorded by the video system 30 over time.
In this case, the illumination light from the light source 25 is irradiated onto the surface of the imaging location of the magnetic disk 24 through the optical fiber 26, and the dew condensation state is confirmed by the CCD camera 28 coupled to the microscope 27 while confirming the observation position with the CCD camera 29. Then, the magnetic disk 24 is rotated to observe the dew condensation state at different locations, and this process is repeated as many times as necessary.
[0029]
Next, the composition of the condensation state photographed by the CCD camera 28 is image-processed, the number of droplets condensed on the surface of the magnetic disk 24 is counted, and the coating state of the lubricant is evaluated by evaluating the distribution of the droplets. To do.
[0030]
Next, after the condensation test is completed, the inside of the chamber 11 is heated by a ribbon heater wound around the outer periphery of the chamber 11, and the gas in the chamber 11 is exhausted by the exhaust system 22 to clean the inside of the chamber 11. The following samples are tested.
A series of operations of the cooling substrate 18 and the magnetic disk 24 are performed by a robot hand.
[0031]
3. FIG. 3 FIG. 3 is a reproduction of a black and white reversal of the microscope image showing the time course of the dew condensation state in the first embodiment of the present invention.
(A) Before introducing condensed gas,
(B) 10 seconds after condensation
(C) 60 seconds after condensation
(D) 180 seconds after condensation, and
(E) After exhaust,
Is shown.
[0032]
As is clear from the figure, it is understood that condensation has occurred on the surface of the magnetic disk, and the amount of condensed droplets has increased over time, and it has been confirmed that the stable condensation state is maintained even during the condensation observation time. Also, by exhausting, the condensed liquid pick-up evaporates again, and no liquid pick-up is seen on the surface of the magnetic disk.
[0033]
4 FIG. 4 shows a wide range of the dew condensation state 180 seconds after the dew condensation, and the region shown in FIG. 3D corresponds to the upper left part of FIG.
As shown in the figure, the dew condensation can be seen in the form of a linear arrangement along the texture scratch 31 and random dot-like dew condensation caused by pinholes or particles 32.
[0034]
This is because unevenness in the underlayer of the magnetic disk due to texture processing appears as texture scratches on the surface of the DLC protective film, and the unevenness due to the texture scratches cannot be covered with a thin lubricant film. Condensation arranged in a line along the line appears.
[0035]
That is, since the surface free energy differs between the DLC protective film and the lubricant film, the contact angle of the liquid on the surface of the DLC protective film is smaller than the contact angle of the liquid on the surface of the lubricant film. It will be reflected in the condensation state.
[0036]
In addition, pinpoints generated in the DLC protective film and particles adhering to the surface of the DLC protective film cannot be covered with the thin lubricant film, and therefore random dot-like condensation due to the pinholes or particles 32 appears. It is considered a thing.
[0037]
By image processing such a dew condensation state, counting the number of droplets, and obtaining its distribution, it is possible to evaluate the uneven coating of the lubricant film on the surface of the magnetic disk. By feeding back to the texturing process, the DLC protective film forming process, and the lubricant application process, it becomes possible to manufacture a magnetic disk with excellent lubricant film coverage at a high manufacturing yield.
[0038]
In the first embodiment of the present invention, only the condensation on the surface of the magnetic disk is observed, so that the coating state is extremely short, for example, 10 minutes to 30 minutes compared with the conventional high temperature and high humidity test. Can be evaluated, thereby shortening the development time.
[0039]
In addition, since the inside of the chamber 11 is cleaned after the condensation test is completed, the condensation test can always be performed under the same conditions without being affected by the previous condensation test. Reproducibility can be improved.
[0040]
Next, a disk surface inspection apparatus and a disk surface inspection method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the disk surface inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same components. Are given the same reference numerals, and therefore the description of the same parts is omitted.
In this case as well, although not shown, a ribbon heater is wound around the outer periphery of the chamber 11 so that the internal temperature of the chamber 11 can be arbitrarily controlled.
[0041]
In the disk surface inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention, the cooling means is provided outside the dew condensation chamber 11, and the detailed structure is not shown, but the chamber 11 and the gate valve 34 are omitted. the liquid N ₂ liquid N ₂ dipping tank 33 containing the disposed in combined cooling chamber (not shown), by immersing the cooling substrate 18 in the liquid N ₂ dipping tank 33, -10 ° C. It is cooled to about -20 ° C, for example, -20 ° C.
[0042]
Next, a disk surface inspection method using this disk surface inspection apparatus will be described.
First, after loading the magnetic disk 24 for test in the chamber 11, the exhaust system 22 to evacuate the chamber 11, N ₂ gas was introduced through the N ₂ gas introducing pipe 23 into the chamber 11, the chamber 11 Return the internal pressure to normal.
[0043]
At substantially the same time, by immersing the cooling substrate 18 in the liquid N ₂ dipping tank 33 in the cooling chamber, for example, after cooling to −20 ° C., the internal pressure returns to normal pressure via the gate valve 34. It is carried into the chamber 11 and mounted on the stage 35 disposed in the chamber 11.
[0044]
Thereafter, as in the first embodiment, the magnetic disk 24 is mounted on the cooling substrate 18, and the magnetic disk 24 is cooled by the precooled cooling substrate 18 to stabilize the temperature. A certain amount of N ₂ gas containing water vapor whose pressure and temperature are controlled by the water vapor controller 19 is introduced into the chamber 11 through the water vapor pipe 20, and the liquid is applied to the lubricating film applied to the protective film surface of the magnetic disk 24. The droplets are condensed and the state of condensation on the surface of the magnetic disk 24 is observed and recorded by the video system 30 over time.
Further, after the dew condensation test, the inside of the chamber 11 is cleaned in the same manner as in the first embodiment.
[0045]
In the second embodiment of the present invention, it is only necessary to prepare the liquid N ₂ , and a cooling system with a cooler becomes unnecessary, so that the apparatus configuration is simplified.
Also in this case, a series of operations of the cooling substrate 18 and the magnetic disk 24 are performed by the robot hand.
[0046]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations and conditions described in the embodiments, and various modifications can be made.
For example, in each of the above embodiments, water vapor, that is, condensation is performed using water, but is not limited to water, and substances having various surface free energies other than water, such as hydrocarbons, Ethers, esters, alcohols, halides, and the like may be used, whereby more detailed information on the surface free energy distribution on the sample surface can be obtained.
[0047]
In each of the above embodiments, the same substrate as the magnetic disk to be tested is used as the cooling substrate 18, but the shape of the cooling substrate 18 is arbitrary, and in particular, the first embodiment. When used in a fixed manner as in the form, it is not necessary to have a disk shape, and it is sufficient if the magnetic disk has an area where the entire surface can be contacted.
[0048]
In each of the above embodiments, a cooling means is used to easily cause dew condensation. However, such a cooling means is not necessarily required, and the gas containing water vapor to be introduced is heated to a high temperature. By doing so, condensation may occur at room temperature.
However, in this case, it is necessary to apply anti-fogging processing to the surface of the observation window so that condensation does not occur on the observation window.
[0049]
Further, in each of the above-described embodiments, the chamber 11 is constituted by the stainless steel constituting the chamber body and the fluororesin layer applied to the inner surface thereof. However, the chamber 11 is not necessarily a fluororesin layer. Any material having higher water repellency than a metal such as stainless steel constituting the main body may be used.
[0050]
Further, such coating with a material having high water repellency does not need to be a coating layer, and a sheet-like material may be attached to the inner surface of the chamber body.
Furthermore, coating with such a highly water-repellent material is not necessarily required, and it may be composed of only a chamber body made of stainless steel or Al.
[0051]
In each of the above embodiments, the CCD camera 29 for observing dew condensation and the CCD camera 28 coupled to the microscope 27 are arranged outside the chamber 11 and observed through the observation window 14. It may be arranged inside the chamber 11.
[0052]
In each of the above embodiments, the test target is a magnetic disk. However, the test target is not limited to a magnetic disk, and other substrates that require coating of a lubricant film such as a magneto-optical disk are also targeted. It is.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, by simply forming condensation on the surface of the disk to be measured with a simple apparatus configuration, it is possible to remove the defective coating of the lubricant due to the adhesion of the parkle on the surface of the magnetic disk and the scratch on the texturing. Compared to the test method, it can be detected in a short time, which improves the development and development of the lubricant film, and enables the development of a reliable hard disk, which in turn operates in a low-temperature, high-humidity environment. Higher recording density and higher reliability are achieved by improving the reliability and facilitating higher density of the magnetic recording medium by further thinning the lubricant and reducing the floating gap between the magnetic recording medium and the magnetic head. It greatly contributes to the practical application and popularization of devices and portable mobile terminals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the disk surface inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the passage of time in the dew condensation state in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a dew condensation state in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a disk surface inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting substrate 2 Disc 3 Chamber 4 Vapor supply means 5 Gas containing steam 6 Drying gas 7 Cooling means 8 Condensation observation means 11 Chamber 12 Stainless steel 13 Fluororesin coating layer 14 Peep window 15 Cooler 16 Cooling pipe IN
17 Cooling pipe OUT
18 Cooling board 19 Steam controller 20 Steam introduction pipe 21 Exhaust pipe 22 Exhaust system 23 N ₂ gas introduction pipe 24 Magnetic disk 25 Light source 26 Optical fiber 27 Microscope 28 CCD camera 29 CCD camera 30 Imaging system 31 Texture scratch 32 Pinhole or Particle 33 Liquid N ₂ Dipping tank 34 Gate valve 35 Stage

Claims

After the step of carrying a disk coated with a lubricant having a surface free energy different from that of the protective layer on the protective layer and the step of carrying the disk into the chamber, the air in the chamber is exhausted. A step of replacing the inside of the chamber with a dry gas to set an internal pressure, a step of mounting the disk coated with the lubricant on a mounting substrate in the chamber after the step of setting the internal pressure, and A step of supplying a gas containing steam in a controlled atmosphere in the chamber; a step of photographing a distribution of droplets of the vapor condensed on the surface of the lubricant; and a photographing of the distribution of the droplets. A method for producing a recording medium comprising a step of discriminating a covering state of the recording medium.

2. The method of manufacturing a recording medium according to claim 1, further comprising a step of cooling the mounting substrate to a temperature lower than room temperature before the step of photographing the distribution of droplets in which vapor is condensed on the surface of the lubricant. .