润滑膜形成方法、具备润滑膜的滑动体、磁记录介质、磁头滑块和硬盘驱动器的制作方法

文档序号:6778468阅读:210来源:国知局
专利名称:润滑膜形成方法、具备润滑膜的滑动体、磁记录介质、磁头滑块和硬盘驱动器的制作方法
技术领域
本发明涉及润滑膜形成方法、具备润滑膜的滑动体、磁记录介质、磁头滑块和硬盘驱动器。
背景技术
在硬盘驱动器中的硬盘(磁记录介质)的表面或磁头滑块的表面等的,与其它部件滑动等进行接触的,或者有那种可能性的基材的表面(滑动面)上,需要形成润滑膜。
并且,已知有如在日本特开平11-203670号公报、日本特开2001-93141号公报、日本特开2000-322734号公报以及日本特开2003-228810号公报中所公开的,在基材的表面涂布润滑剂之后进行加热使润滑剂粘着在基材表面上的方法;如日本特开平11-25452号公报中所公开的,在基材的表面涂布润滑剂后照射UV的方法;如日本特开平6-215367号公报中所公开的,在基材的表面涂布润滑剂之后照射中性自由基的方法;如日本特开平7-326151号公报、日本特开2004-152462号公报、日本特开2002-109718号公报所公开的,在向基材的表面形成润滑剂层时或形成之后用等离子体或气体等对润滑剂层进行表面改性的方法;如日本特开平6-44558号公报、日本特开平5-143975号公报、日本特开平5-189752号公报、日本特开平5-205246号公报、日本特开平6-172479号公报所公开的,向基材的表面涂布具有极性基团的润滑剂的方法;如日本特开平11-66555号公报所记载的,在涂布润滑剂之后照射300nm以下的激光以驱散润滑剂的一部分,从而进行薄膜化的方法等的润滑膜形成方法;如日本特开2005-187656号公报所记载的,在基材的表面上形成自组装单分子膜后,使润滑剂吸附在自组装单分子膜上的方法等的润滑膜形成方法等。

发明内容
但是,现有技术的方法中,润滑膜在基材上的固定不充分,润滑膜的耐久性不够。
本发明是鉴于上述课题而做出的,目的在于提供能够发挥足够的耐久性的润滑膜的形成方法,以及使用其的磁记录介质或磁头滑块的制造方法。
本发明的润滑膜的形成方法具备,对涂布在基材的表面的具有OH基的润滑剂照射激发OH基的OH键的振动的红外激光的工序。
根据本发明,通过照射红外激光来激发润滑剂的OH基的OH键的振动。由此,润滑剂的OH基与基材的表面的反应性得到提高,容易使润滑剂在基材的表面化学性结合,润滑剂的耐久性得到提高。
具体来说,认为是如下的机理。即,在基材的表面存在被称作悬空键的末端键。通常,该悬空键存在不与其它原子结合的状态,与OH基结合的状态,与水分子形成氢键(吸附)的状态等。并且,根据上述的发明,通过照射激光而激发润滑剂的OH基的OH键的振动,OH基被活化,反应性得到提高,容易与基材表面的悬空键结合。因而,能够使润滑剂例如经由来自OH基的O原子而与基材表面的悬空键容易地形成共价键。从而提高润滑膜的耐久性。
这里,在上述工序中,优选照射波长0.9~8μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~8μm的光的能量。特别优选照射波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的光的能量。
此外,优选在上述工序中进行多光子吸收,并照射红外激光以使得在上述基材的上述表面或上述润滑剂中基材侧的部分形成红外激光的焦点。
由此,对基材的表面附近的润滑剂的OH基,能够选择性进行由于红外光的吸收而产生的激发,因此能够抑制在界面以外的多余的副反应等,因而优选。此外,在多光子吸收中,在焦点以外几乎不吸收光,因此即使由润滑剂形成的膜很厚也可以充分地实施。
此外,还优选使用透过了均化器的红外激光作为上述红外激光。此时,利用均化器使激光的强度分布在面内平坦,因而能够以均匀的照射强度迅速处理较宽的面积。
此外,优选上述润滑剂形成2nm以下的厚度的层。
由此,由于能够使红外激光特别地充分到达润滑剂与基材的界面附近,因此能够高效地进行在位于基材的表面附近的润滑剂的OH基上的红外激光的吸收。
此外,优选红外激光的照射强度为60J/cm2以下。
照射强度超过60J/cm2时有时会给润滑剂或基材的表面带来损坏。
具体而言,优选例如照射红外脉冲激光作为红外激光,激光的照射强度为60J/cm2以下,脉冲宽度为0.1~1ms,脉冲数为1~10,脉冲的频率为10~50Hz。
此外,优选在照射红外激光时将基材的表面温度维持在200℃以下。
基材的表面温度超过200℃时,有时会引起润滑剂的蒸发或劣化,或引起基材的劣化。
此外,优选润滑剂是具有OH基的氟化有机化合物。特别优选是在末端具有OH基的氟化有机化合物。
氟化有机化合物系的润滑剂润滑性能高,但在现有基材上的固定困难。但是,在本申请发明中,能够将这样的润滑剂充分固定在基材上,因而能够容易地形成润滑性能和耐久性能优异的润滑膜。
此外,优选基材的表面由碳材料形成。特别地,碳材料作为表面的保护膜具有足够的性能,但因为是化学稳定的物质,所以润滑剂的固定困难。但是,根据本发明,即使对于由碳材料形成的基材的表面,也可以充分地固定润滑剂。
本发明的磁记录介质的制造方法,是对涂布在磁记录介质的表面的润滑剂进行上述的润滑膜形成方法。
本发明的磁头滑块的制造方法,是对涂布在磁头滑块的表面的润滑剂进行上述的润滑膜形成方法。
根据本发明,提供能够发挥足够的耐久性的润滑膜的形成方法,以及使用其的磁记录介质或磁头滑块的制造方法。
本发明的另一个目的是提供仅在基材的表面的一部分上固定且具有足够的耐久性的润滑膜的形成方法。而且,目的还在于提供仅在滑动面的一部分上固定有润滑剂的滑动体、磁记录介质、磁头滑块和硬盘驱动器。
本发明的润滑膜的形成方法具备如下工序,即,仅对涂布有具有在碳原子上结合的OH基的润滑剂的基板的表面的一部分,照射激发OH基的OH键的振动的红外激光,仅在基材的表面的一部分上形成润滑膜的激光照射工序。
根据本发明的润滑膜的形成方法,通过照射红外激光来激发润滑剂的OH基的OH键的振动。因此,润滑剂的OH基与基材的表面的反应性得到提高,容易使润滑剂在基材的表面上通过共价键而结合,所得的润滑剂的耐久性得到提高。
具体来说,认为是如下的机理。即,在基材的表面存在被称作悬空键的末端键。通常,该悬空键具有不与其它原子结合的状态,与OH基结合的状态,与水分子形成氢键(吸附)的状态等。并且,根据上述的发明,由于照射激光来激发润滑剂的OH基的OH键的振动,OH基被活化,反应性得到提高,容易与基材表面的悬空键结合。因此,能够使润滑剂例如经由来自与碳原子结合的OH基的O原子而与基材表面的悬空键容易地形成共价键。由此,润滑膜被更牢固地粘着在基材的表面上,提高了润滑膜的耐久性。
而且,根据本发明的润滑膜的形成方法,通过仅对基材的表面的一部分照射激光,而能够使激光照到的部分的润滑剂选择性地与基材表面的悬空键共价结合,因此能够容易地得到仅固定在基材的表面的一部分上的润滑膜。因而,能够在基材的表面容易地形成由润滑膜引起的凹凸。此外,由于能够仅在需要的部分上形成润滑膜,所以容易进行润滑膜的品质管理。
这里,在上述激光照射工序中,优选照射波长0.9~8μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~8μm的光的能量。特别优选照射波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的光的能量。
此外,优选在上述工序中进行多光子吸收,并照射红外激光以使得在上述基材的表面或上述润滑剂中基材侧的部分上形成红外激光的焦点。
由此,能够对基材的表面附近的润滑剂的OH基选择性进行由于红外光的吸收而引起的激发,因此能够抑制在界面以外的多余的副反应等,因而优选。此外,在多光子吸收中,在焦点以外几乎不吸收光,因此即使由润滑剂形成的润滑剂层很厚也可以充分地实施。
此外,还优选使用透过了均化器的红外激光作为上述红外激光。此时,利用均化器使激光的强度分布在面内平坦,因而能够以均匀的照射强度迅速处理较宽的面积。
此外,涂布在基材的表面的上述润滑剂的层优选为2nm以下的厚度。
由此,由于能够使红外激光特别充分地到达润滑剂与基材的界面附近,因此能够高效地进行在位于基材的表面附近的润滑剂的OH基上的红外激光的吸收。
此外,优选红外激光的照射强度为60J/cm2以下。
照射强度超过60J/cm2时有时会给润滑剂或基材的表面带来损坏。
具体而言,优选例如照射红外脉冲激光作为红外激光,红外脉冲激光的照射强度为60J/cm2以下,脉冲宽度为0.1~1ms,脉冲数为1~10,脉冲的频率为10~50Hz。
此外,优选在上述激光照射工序中将基材的表面温度维持在200℃以下。
当基材的表面温度超过200℃时,有时会引起润滑剂的蒸发或劣化,或引起基材的劣化。
此外,优选上述润滑剂是氟化有机化合物。
使用氟化有机化合物作为润滑剂时发挥高的润滑性能和拨水性能,但难以固定在现有基材上。但是,在本发明中,能够将这样的润滑剂充分地固定在基材上,因而能够容易地形成润滑性能和耐久性优异的润滑膜。
此外,优选基材的表面由碳材料形成。特别地,碳材料作为表面的保护膜具有足够的性能,但因为是化学上稳定的物质,所以润滑剂的固定困难。但是,根据本发明,即使对于由碳材料形成的基材的表面,也可以充分地固定润滑剂。
优选上述润滑膜是多个点图形,优选其点直径为0.9~100μm。
由此,可以减小润滑膜与其它部件接触时的接触面积。此外,在基材的表面上进一步具备润滑剂层时,可以通过由点图形引起的固定效果来控制润滑剂的流动性。
本发明的润滑膜形成方法在上述激光照射工序之后优选还具备除去未固定在基材的表面上的润滑剂的清洁工序。
由此,可以得到在基材的表面上几乎不存在流动的润滑剂的润滑膜。
而且,本发明的润滑膜形成方法在上述清洁工序之后优选进一步具备在基材的表面涂布润滑剂的润滑剂再涂布工序。
由此,可以使在涂布的润滑剂层的表面具有凹凸。
本发明的滑动体仅在滑动面的一部分上形成润滑膜,构成润滑膜的分子具有C-O键,C-O键的O原子与滑动面的原子通过共价键结合。
根据本发明的滑动体,仅在滑动面的一部分上形成有润滑膜,因此能够使滑动面的润滑特性在一定的范围内自由变化。并且,根据本发明的滑动体,润滑膜的耐久性足够高,因此可以充分防止当其它部件与滑动面接触并滑动时,润滑膜由于振动或冲击等而从滑动面上脱落。而且,根据本发明的滑动体,能够在基材的表面形成由润滑膜形成的凹凸。此外,由于能够仅在需要的部分上形成润滑膜,因而能够容易地进行润滑膜的品质管理。
另外,本发明的滑动体可以由上述的润滑膜形成方法容易地形成。
构成上述润滑膜的分子优选具有含多个氟原子的有机基团。
通过由具有含氟原子的有机基团的分子构成润滑膜,可以发挥高的润滑性能,因此具有这样的润滑膜的滑动体的润滑性能优异。
优选上述滑动面由碳材料形成。由此,滑动面被充分保护。
此外,优选上述润滑膜是多个点图形,优选其点直径为0.9~100μm。
由此,在滑动面上形成凹凸,因而得到拨水效果,即使在湿度大的条件下水滴也难以附着。
此外,在上述滑动面上的不存在点图形的部分和点图形的表面上,优选具有物理吸附润滑剂分子而成的润滑剂层。
由此,可以通过由点图形引起的固定效果来控制润滑剂的流动性。
此外,在上述润滑剂层的表面上,优选存在点图形的部分比不存在点图形的部分更突出。
由此,可以提高由点图形引起的固定效果,可以更高度地控制润滑剂的流动性。
本发明的磁记录介质具备上述滑动体,并且在滑动体内具有磁记录层。
此外,优选上述磁记录介质是,滑动体为圆板状,润滑膜形成在圆板状的滑动面中的半径方向内侧部、半径方向中央部以及半径方向外侧部的至少任一环状区域上。
本发明的磁头滑块具备上述滑动体,具有配置在滑动面上的磁记录元件和/或磁读取元件。
优选本发明的磁头滑块在滑动面上具有底部以及从底部突出的第1凸部,在底部和第1凸部中的任一个的表面上具备上述润滑膜。
优选本发明的磁头滑块在滑动面上具有底部、从底部突出的第1凸部、以及设置在第1凸部周围且低于第1凸部的第2凸部,在第1凸部、底部和第2凸部中的至少任一个的表面上具备上述润滑膜。
本发明的磁头滑块优选在包含上述磁记录元件和/或磁读取元件的传感器部的表面上具备上述润滑膜。
本发明的硬盘驱动器具备上述磁记录介质和磁头滑块。
根据本发明可以提供仅固定在基材的表面的一部分上且具有足够的耐久性的润滑膜的形成方法。并且,根据本发明能够提供仅在滑动面的一部分上固定有润滑剂的滑动体、磁记录介质、磁头滑块和磁盘驱动器。


图1是表示本发明的优选的实施方式的截面示意图。
图2是表示本发明的优选的实施方式的接着图1的截面示意图。
图3是表示OH基的OH键的吸收波长分布的图。
图4是表示激光照射系统的一例,(a)是将激光束在规定面积的点上放大照射的系统,(b)是将激光束聚光照射的系统。
图5是表示本发明的优选的实施方式的接着图2的截面示意图。
图6是表示本发明的优选的实施方式的接着图5的截面示意图。
图7是表示本发明的硬盘装置的示意图。
图8是图7的局部截面图,(a)是滑块的截面图,(b)是磁记录介质的截面图。
图9是表示实施例A1~A3和比较例A1的条件和划痕硬度试验的结果的表。
图10是表示在实施例A3和比较例A1中固定在基材表面的润滑剂的浓度(密度)的图。
图11是表示本发明的优选的实施方式的截面示意图。
图12是表示本发明的优选的实施方式的接着图11的截面示意图。
图13是表示OH基的OH键的吸收波长分布的图。
图14是表示激光照射系统的一例,(a)是将激光束在规定面积的点上放大照射的系统,(b)是将激光束聚光照射的系统。
图15是表示本发明的优选的实施方式的截面示意图。
图16是表示本发明的优选的实施方式的接着图12的截面示意图。
图17是表示本发明的优选的实施方式的接着图16的截面示意图。
图18是表示本发明的优选的实施方式的接着图17的截面示意图。
图19是表示本发明的优选实施方式的硬盘装置的示意图。
图20是表示本发明的优选实施方式的磁记录介质的局部截面图。
图21是表示本发明的优选实施方式的CSS方式的磁记录介质的平面图。
图22是表示本发明的优选实施方式的加载·卸载方式的磁记录介质的平面图。
图23是表示本发明的优选实施方式的磁头滑块的截面示意图。
图24是表示本发明的优选实施方式的磁头滑块的立体图。
图25是表示本发明的优选实施方式的磁头滑块的平面图。
图26是表示本发明的优选实施方式的磁头滑块的平面图。
图27是表示本发明的优选实施方式的磁头滑块的平面图。
图28是表示本发明的优选实施方式的磁头滑块的平面图。
图29是表示实施例B1~B4和比较例B1的条件和划痕硬度试验的结果的表。
图30是表示在实施例B3和比较例B1中固定在基材表面的润滑剂的浓度(密度)的图。
符号说明10…基材,12…悬空键,21…润滑剂,20…润滑膜、润滑剂层,28…保护膜,30…润滑膜,50…激光光源,54…均化器,60、110…磁头滑块,40、120…磁记录介质,D…硬盘驱动器。
具体实施例方式
以下,参照

本发明的优选的实施方式。在附图的说明中,对相同要素标注相同的符号,省略重复的说明。此外,在附图中,尺寸比率未必与所述说明一致。
(第1实施方式)(基材准备工序)首先,如图1所示,准备作为处理对象的基材10。基材10的材质没有特别限定。例如,可以举出铝、铝合金、钛等的金属,氧化铝等的金属氧化物,铝钛碳(Al2O3-TiC)等的陶瓷,硅、玻璃、碳材料(无定形碳)等的无机材料,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、含有环状烃基的聚烯烃等的高分子化合物等。此外,在这些基材表面,可以通过溅射、真空蒸镀等的物理蒸镀法(PVDphysical vapor deposition)、或者电镀等形成选自NiP、NiP合金、其它合金的1种以上的膜。当然,基材10也可以为多层结构。
在本实施方式中,作为一例,说明使用由CVD(chemical vapordeposition)法制成的碳系保护膜类金刚石碳(无定形碳)作为基材10的情况。
在基材10的表面,通常存在被成为悬空键12的末端键。该悬空键12中有不与其它原子结合的12a、与OH基结合的12b、与水分子形成氢键(吸附)的12c。当然,也有与这些以外的分子结合(吸附)的情况。
这样的悬空键12不仅存在于碳材料中,在所有固体材料中都可以发现它的存在,特别是在共价结合性强的材料中特别显著。
优选在润滑剂涂布工序之前,通过加热基材10(例如,80~200℃,30分钟以上),在基材10的表面照射紫外线(例如,波长50~350nm),或者,将基材10保持在减压气氛下(例如,1×10-1Torr以下)或者惰性气体气氛下(例如,氮气、氩气等)或者低湿度环境下(例如,RH10%以下)等,而使结合在悬空键12上的分子(例如水等)或官能团(例如OH基等)脱离。加热或紫外线的照射优选在真空中、或氮气或氩气等的惰性气体中、或者低湿度环境(RH10%以下)下进行。当然,即使结合在悬空键上的分子或官能团残留也能实施本发明。另外,优选将加热温度或UV照射的强度设定为不会给基材带来损害的程度。
此外,也优选通过臭氧处理除去表面的有机物等。
(润滑剂涂布工序)接着,如图2所示,在基材10的表面上涂布润滑剂21而形成润滑膜。作为润滑剂21,只要是具有OH基的化合物即可。这里的OH基的概念,包括在羧基(-COOH)或苯酚基等的复杂的官能团中所包含的OH基。
作为这样的润滑剂21,除了具有OH基的烃类以外,还可以举出醇类(例如,瓢儿菜醇、蓖麻油醇、二十烷醇、辛醇、癸醇、聚烯烃醇、2-乙基己醇、聚亚烷基二醇等),羧酸类(例如,脂肪族羧酸、芳香族羧酸、氧代羧酸等),具有OH基的酯类(例如,具有OH基的硫酯、磷酸酯、硝酸酯等),具有OH基的醚类(例如,具有OH基的聚苯醚、二甲醚、乙基甲基醚、二乙醚等),具有OH基的硅化合物(例如,具有OH基的硅油等),具有OH基的卤化有机化合物(具有OH基的卤化醚、具有OH基的卤化醇、具有OH基的卤化羧酸等)。特别优选具有OH基的氟化有机化合物,例如,可以举出具有OH基的全氟化聚醚等的具有OH基的氟化醚、氟化醇、氟化羧酸、具有OH基的氟化羧酸烷醇酯、具有OH基的氟化二酯二羧酸化合物,具有OH基的氟化单酯单羧酸化合物等。其中,特别优选末端具有OH基的链状卤化有机化合物,特别优选链状氟化有机化合物。
特别地,在具有OH基的氟化醚中,优选具有OH基的氟化聚醚,特别优选已知为Fomblin Z的(1)式的化合物、已知为Fomblin Y的(2)式的化合物、已知为Krytox的(3)式的化合物、已知为Demnum的(4)式的化合物等的在末端具有OH基的链状氟化聚醚。
X-CF2-O(-CF2-CF2-O-)m(-CF2-O-)nCF2-X(1)X-CF2-O(-CF(CF3)-CF2-O-)m(-CF2-O-)nCF2-X(2)X-CF2-O(-CF(CF3)-CF2-O-)mCF2-CF2-X (3)X-CF2-CF2-O(-CF2-CF2-CF2-O-)mCF2-X (4)在这里n、m分别表示1以上的整数。X是选自-CF3、-CH2-OH、-CH2(-O-CH2-CH2-)p-OH、-CH2-O-CH(OH)-CH2-OH的任一个官能团,各化合物中的至少一个具备具有OH基的官能团。这里,P表示1以上的整数。链状氟化聚醚的分子量没有特别限定,但其中心分子量优选为500~4000程度。
此外,润滑剂也可以包含不具有OH基的化合物,例如溶剂等。
这样的润滑剂的涂布可以利用公知的方法进行,例如,通过真空蒸镀法、PVD法、CVD法、浸渍法(dip法)、旋涂法、喷涂法等进行。此外,正如在基材准备工序中所说明的,当对润滑剂涂布前的基材10的表面进行在真空中或惰性气体中的加热或紫外线照射等的清洁化处理时,为了防止已被清洁化的基材10的表面在涂布时被大气中的氧气、水分或反应性高的其它杂质(污染物contaminants)等污染,优选在真空中或惰性气体中进行该涂布。
这里,对涂布的润滑膜20的厚度没有特别限定,但为了使红外激光特别高效地到达基材10与润滑膜20的界面及其附近,优选为2nm以下程度。在多光子吸收的情况中,对膜厚没有特别限定。
这里,根据需要也可以通过在润滑剂21的涂布之后加热润滑膜20(例如,80~200℃、30分钟以上)或者通过对润滑膜20照射紫外线,使润滑剂21所具有的OH基或OH基以外的官能团(例如,氨基)与基材10的悬空键12预备性地结合。当然,即使不进行加热或紫外线的照射,也足够可以实施本发明。优选将温度或UV的强度设定为不会给基材10或润滑膜20带来损害的程度。
(激光照射工序)接着,对这样的润滑膜20的润滑剂21照射用于激发OH基的OH键的振动的红外激光。具体而言,OH键因为如图3所示容易吸收大致0.9~8μm程度的波长的红外光,所以优选照射能够吸收对应于该波长0.9~8μm的能量的红外激光。在图3中,虚线b是基线,实线a是由于OH基的OH键而引起的吸收强度。特别优选照射能够吸收对应于0.9~12μm(图3的W2范围)、2.7~3.0μm(图3的W1范围)的波长的能量的红外激光。
具体而言,在1光子吸收的情况下,例如,可以照射0.9~8μm的波长的红外激光,特别地,可以照射0.9~1.2μm或2.7~3.0μm的波长的红外激光。另一方面,在吸收2个以上的光子的多光子吸收的情况下,可以利用规定波长的红外激光而使其吸收对应于波长0.9~8μm的红外激光,优选0.9~1.2μm或2.7~3.0μm的波长的红外激光。例如,可以同时或连续供给能量之和在上述能量范围的多个光子。即,在多光子吸收的情况中,照射比1光子吸收的情况更长的波长的光。
对红外激光的照射方法没有特别限定,例如,可以示例如图4的(a)所示的激光照射系统LS1。可以用准直器52使来自激光光源50的激光L成为平行光,并用均化器54使面内的强度分布均匀化后,对润滑膜20的润滑剂21进行照射。该形态特别适合于利用1光子吸收来激发OH基的振动的情况。作为激光光源50可以举出二氧化碳激光、YAG激光等。
这里,作为均化器54可以采用将2个透镜组合而成的均化器或使用衍射光栅而成的均化器等公知的均化器,优选可以使高斯分布型的面内强度分布成为足够平坦的面内强度分布的均化器。
此外,对于向润滑膜20的激光的入射角度而言,如图4的(a)所示的90°是最有效的,但在有必要防止反射光并需要保护光源等时,可以使入射角度为30~60°。
向润滑膜20和基材10照射的红外激光的点径,可以与润滑膜20的面积相对应。另外,在照射面积非常大时,也可以使光束点对润滑膜20进行相对扫描。
此外,也可以考虑如图4的(b)所示的激光照射系统LS2。该照射系统特别适合于2光子吸收等的多光子吸收。将通过准直器52成为平行光的激光利用2维扫描光学系统56进行扫描,扫描后的激光通过物镜58进行聚光,并以在基材10的表面或润滑膜20中的基材10侧的部分形成焦点的方式进行照射。由此,可以向润滑剂21中界面附近的部分集中地照射红外激光。
2维扫描光学系统56,例如,由2个电镜式扫描仪(galvano-mirrorscanner)等构成,由未图示的扫描驱动器控制而在基材上对润滑膜20上的激光点进行二维扫描。另外,也可以在基材侧进行扫描。
作为激光光源50可以为上述的光源,但为了能够进行多光子吸收,优选使用供给飞秒激光(Femtosecond Laser)等的超短脉冲激光的激光光源。
此外,在任何一种情况中,对红外激光的照射强度都没有特别限定,但为了减少对基材的影响和润滑剂的蒸发等的影响,优选为60J/cm2以下,为了引起充分的振动激发,优选为0.01mJ/cm2以上。OH基的键能为428~510kJ/mol程度,为了切断OH键必须给予超过其的能量,但是如果能量够过高则会产生润滑剂的蒸发、不需要的反应、对基材的损伤等的问题,因此激光照射能需要根据各个试样进行最佳化。
当照射脉冲激光作为红外激光时,通过使激光的照射强度为60J/cm2以下,使脉冲宽度为0.1~1ms,使脉冲数为1~10,使脉冲频率为10~50Hz,可以抑制激光处理部分的不需要的温度上升,因而优选。
此外,激光光源也可以为多个。
于是,通过照射这样的红外激光,激发润滑剂的OH基的OH键的振动。因此,润滑剂21的OH基与基材10的表面的反应性提高,容易使润滑剂21在基材10的表面化学结合。
具体而言,认为是如下的机理。即,通过照射红外激光而激发润滑剂21的OH基的OH键的振动,OH基被活化,引起O与H的解离等,从而容易与基材表面的悬空键12相结合。因而,例如,如图5所示,可以使润滑剂21经由来自OH基的O原子而与基材10表面的悬空键12容易地形成共价键。因而,认为润滑膜20的耐久性提高。
特别地,由这样的通过红外激光进行的固定化,由于与加热处理和UV处理等相比,可以选择性地进行OH基的加热,因此可以用较少的能量而进行有效的加热,此外,可进行短时间处理。因而可以减少热劣化、热变形、不需要的热分解、材料的蒸发等。此外,根据使用如图4(b)所示的装置的2光子吸收,特别地,可以选择性地处理基材的表面部分,因而更有效。
这里,也可以根据需要,在照射红外激光后,通过加热润滑膜20(例如,80~200℃,30分钟以上)或者通过对润滑膜20照射紫外线,可以使润滑剂21所具有的OH基或OH基以外的官能团(例如,氨基等)与基材10的悬空键12辅助性地结合。当然,即使不进行加热或紫外线的照射也可以充分实施本发明。另外,优选将温度和UV的强度设定为不会给基材10或润滑膜20带来损害的程度。
(清洁工序)接着,根据需要进行清洁工序,即,从润滑膜20中除去润滑膜20的润滑剂21内不需要的物质,也就是未固定在基材10的表面的润滑剂21、不需要的副产物或杂质、或游离油分等(参照图6)。
具体而言,可以使用氟系溶剂、醚、己烷、醇等的有机溶剂或者水、CO2(气体、超临界流体)等的清洗介质,并使这些清洗介质与润滑膜20相接触。在清洗时也可以对润滑膜20给予超声波振动。
此外,如果除去低分子物质是主要目的,也可以通过抽真空或加热而使其挥发来进行清洗。由此,形成与基材10的表面未结合的润滑剂21较少的状态。对清洗后的润滑膜的膜厚没有特别限定,但优选为2nm以下。
也可以根据需要在清洗后如上所述通过加热润滑剂(例如,80~200℃,30分钟以上)或者通过对润滑剂照射紫外线,使润滑剂的残存的OH基或除此以外的官能团与基材10的悬空键12相结合。
这样,完成本发明的优选的实施方式的润滑膜的形成方法。
(磁头滑块和磁记录介质)
接着,对使用这样的润滑膜的形成方法的磁头滑块和磁记录介质的制造方法进行说明。
图7是硬盘驱动器HDD的构成示意图。硬盘驱动器HDD主要具备圆板状的磁记录介质120和磁头滑块110。
磁记录介质120呈圆板状,在内部设置有磁记录层129。此外,在磁记录介质120的轴中心部连结有用于使磁记录介质120旋转的电动机130,磁记录介质120绕轴旋转。
磁头滑块110呈大致板状,与磁记录介质120的表面S相对地配置,并且,由于伴随着磁记录介质120的旋转而产生的气流,通常自磁记录介质120的表面S稍微浮起。
磁头滑块110具备磁头140。磁头140具有相对于磁记录介质120的磁记录层129的进行数据的写入的未图示的写入器,和/或进行从该磁记录层129的数据的读出的未图示的读取器。磁头滑块110的相对于磁记录介质120的表面S的面是介质相对面ABS。此外,在磁头滑块110上连接有将该磁头滑块110移动到磁记录介质120的表面上的所希望之处的头驱动部113。
如图8的(a)的局部截面图所示,磁头滑块110在基板115上形成有基底层116、保护膜117和润滑膜118。
作为基板115的材料,例如可以举出氧化铝·钛·碳化物(Al2O3-TiC)烧结体这样的陶瓷材料,氧化铝Al2O3等的金属氧化物,Ti这样的金属材料,Si、C这样的非金属无机材料等的非磁性绝缘材料。
作为基底层116的材料可以举出硅、氮化硅等。
作为保护膜117的材料,优选无定形碳(例如,类金刚石碳、石墨碳、加氢碳、加氮碳、加氟碳等)或各种加金属的碳等的碳材料,WC、WMoC、ZrN、BN、B4C、SiO2、ZrO2等的无机材料,例如,可以形成1~3nm左右的厚度。这里,保护膜117相当于上述的“基材”。
并且,润滑膜118对应于上述的润滑膜20。对润滑剂21的材质没有特别限定,但是可以特别优选利用具有OH基的氟化聚醚等的具有OH基的氟化有机化合物。
作为这样的磁头滑块110的制造方法,在利用公知的方法在基板上形成磁头140后,进行介质相对面ABS的形成和研磨,其后,利用蒸镀法(真空蒸镀法、溅射法、CVD法等)等的公知的方法形成基底层116、保护膜117。然后,可以将该保护膜117作为基材而实施上述的润滑膜的形成方法。
接着,对磁记录介质120进行说明。如图8的(b)的局部截面图所示,磁记录介质120在基板125上形成有基底层126、磁记录层129、保护膜127和润滑膜128。
作为基板125的材料,例如,可以示例玻璃、铝、Al系合金玻璃、塑料、陶瓷、碳、硅、具有氧化表面的Si单晶基板等,此外,在软磁盘或磁带介质的情况中,可以示例聚醋酸纤维(polyacetate)等的合成树脂。
关于基底膜126的材料没有限制,在硬盘用磁记录介质的情况中可以示例Cr、Ni-P等。而且,作为基底膜126的材料,在水平磁记录介质的情况中可以举出Cr合金等的非磁性材料,在垂直磁记录介质的情况中可以举出含Fe、Ni、Co的材料等的软磁性材料等。特别地,在垂直磁记录介质的情况中,为了提高软磁性基底层的结晶性或提高与基板的粘附性,可以进一步在软磁性基底层的下方具有由Ti、Ta、W、Cr、Pt或者包含它们的合金、或者它们的氧化物、氮化物等的材料等形成的基底层,此外,在软磁性基底层与记录层之间的中间,可以具有由Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si或者包含它们的合金、或者它们的氧化物、氮化物等的非磁性材料形成的中间层。
作为磁记录层129的材料,例如可以举出以Co为主成分的至少含Pt,且根据需要含有Cr,进一步含有氧化物的材料。
作为保护膜127的材料,例如可以举出1~10nm程度的类金刚石碳等的碳材料。这里,保护膜127相当于上述的“基材”。
并且,润滑膜128对应于上述的润滑膜20。对于润滑剂没有特别限定,但是特别优选具有OH基的氟化聚醚等的具有OH基的氟化有机化合物。此外,对于氟化有机化合物的分子量没有特别限定,但优选其中心分子量为500~4000程度。
作为这样的磁记录介质120的制造方法,利用公知的方法在基板125上按顺序形成基底层126、磁记录层129、保护膜127,并实施上述的润滑膜的形成方法即可。
根据这些发明,特别地,由于不必加热因而可以抑制磁头140和磁记录层129的热消磁等,因此优选。此外,使用这样的磁头滑块110或磁记录介质120时,润滑膜20的耐久性极高,因此可得到可靠性和寿命优异的硬盘驱动器。当然,在使用磁带介质或软磁盘(FD)等作为磁记录介质时,也可得到同样的效果。
实施例A(实施例A1~A3)在Co基板上,在真空下以3nm的厚度形成类金刚石碳作为基材。其后,在基材的表面上涂布润滑剂使其厚度达到1.2nm程度以得到润滑膜。作为润滑剂使用(1)式的Fomblin Z。其后,将波长1.064μm的脉冲红外激光(Nd-YAG激光)照射在润滑膜上。激光的脉冲宽度为0.3ms。此外,按照实施例A1~A3的顺序,将激光照射强度分别设定为9.6、11.6、13.5J/cm2。这样,得到具有润滑膜的样品基板。
(比较例A1)除了不照射激光以外与实施例A1同样地实施,得到样品基板。
(评价)硬度计压头前端使用直径8μm的金刚石片(diamond chip),在3.98mN的荷重下,进行各样品基板的润滑膜(厚度约1.1nm)的划痕硬度试验。然后,用扫描型椭圆偏振计测定划痕的深度D和宽度W。结果如图9所示。
此外,对于实施例A3和比较例A1,对未进行划痕硬度试验的样品表面,用TOF型的二次离子质量分析计(SIMS)进行质量分析,获得在润滑剂中特征性的C-F键与存在于磁记录介质磁性层中的Co原子的比。结果如图10所示。
从图9可以理解,在实施例A1~A3中,与未照射激光的比较例A1相比,表现出足够的润滑膜的耐久性。
此外,从图10可以理解,在实施例A1~A3中,与比较例A1相比,显然提高了固定在基材上的润滑剂的浓度(面吸附密度)。由于质量分析在真空中进行,所以未进行激光加工的基材表面的润滑剂即与基材未结合的润滑剂会蒸发掉。因此,认为比较例A1(激光强度0)的润滑膜的厚度小于实施例中的激光加工部分的润滑膜的厚度。并且认为,在实施例中,通过激光加工,保护膜类金刚石碳与润滑剂分子牢固地反应,与比较例相比,产生了润滑剂分子的面吸附密度的高密度化。
(第2实施方式)简化起见,对仅在单纯的平板上的滑动体的滑动面的一部分上形成润滑膜的方法进行说明。
(润滑剂涂布工序)根据图11对作为处理对象的基材进行说明。基材10具有与其它部件之间进行滑动等的接触,或有那种可能性的滑动面S。对基材10的材质没有特别限定。例如,可以举出铝、铝合金、钛等的金属,氧化铝等的金属氧化物,铝钛碳(Al2O3-TiC)等的陶瓷,硅、玻璃、碳材料(无定形碳)等的无机材料,以及聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、含有环状烃基的聚烯烃等的高分子化合物等。此外,在这些基材表面可以通过溅射、真空蒸镀等的物理蒸镀法(PVDphysical vapordeposition)、或者电镀等形成选自NiP、NiP合金、其它合金的1种以上的膜。当然不用说基材10也可以为多层结构。
另外,在本实施方式中,作为一例,说明使用由CVD(chemicalvapor deposition)法制成的碳系保护膜类金刚石碳(无定形碳)作为基材10的情况。
在基材10的表面,通常存在被称为悬空键12的末端键。在该悬空键12中有不与其它原子结合的12a、与OH基结合的12b、与水分子形成氢键(吸附)的12c等。当然,也有与这些以外的分子结合(吸附)的情况。
这样的悬空键12不仅存在于碳材料中,在所有固体材料中都可以发现它的存在,特别是在共价结合性强的材料中特别显著。
优选在润滑剂涂布工序之前,通过加热基材10(例如,80~200℃,30分钟以上),在基材10的表面照射紫外线(例如,波长50~350nm),或者,将基材10保持在减压气氛下(例如,1×10-1Torr以下)或者惰性气体气氛下(例如,氮气、氩气等)或者低湿度环境下(例如,RH10%以下)等,而使结合在悬空键12上的分子(例如水等)或官能团(例如OH基等)脱离。加热或紫外线的照射优选在真空中、或氮气或氩气等的惰性气体中、或者低湿度环境(RH10%以下)下进行。当然,即使结合在悬空键上的分子或官能团残留也能实施本发明。另外,优选将加热温度或UV照射的强度设定为不会给基材带来损害的程度。此外,也优选通过臭氧处理除去表面的有机物等。
接着,根据图12,对在基材10的表面上涂布润滑剂21而形成润滑层20的工序进行说明。在图12中画出了基材10的表面的悬空键全部未与其它原子结合的状态,但这是为了简化,实际上还存在如图11所示的与OH基结合的情况,和与水分子形成氢键(吸附)的情况等。
作为润滑剂21,只要是具有与碳原子结合的OH基的化合物即可。这里所说的与碳原子结合的OH基的概念,包括在羧基(-COOH)或苯酚基等的复杂的官能团中所包含的OH基。
作为这样的润滑剂21,除了具有与碳原子结合的OH基的烃类以外,还可以举出醇类(例如,瓢儿菜醇、蓖麻油醇、二十烷醇、辛醇、癸醇、聚烯烃醇、2-乙基己醇、聚亚烷基二醇等),羧酸类(例如,脂式羧酸、芳香族羧酸、氧代羧酸等),具有与碳原子结合的OH基的酯类(例如,具有与碳原子结合的OH基的硫酯、磷酸酯、硝酸酯等),具有与碳原子结合的OH基的醚类(例如,具有与碳原子结合的OH基的聚苯醚、二甲醚、乙基甲基醚、二乙醚等),具有与碳原子结合的OH基的卤化有机化合物(例如,具有与碳原子结合的OH基的卤化醚、卤化醇、卤化羧酸等)。特别优选具有与碳原子结合的OH基的氟化有机化合物,例如,可以举出,具有与碳原子结合的OH基的全氟化聚醚等的具有与碳原子结合的OH基的氟化醚、氟化醇、氟化羧酸、具有与碳原子结合的OH基的氟化羧酸烷醇酯、具有与碳原子结合的OH基的氟化二酯二羧酸化合物,具有与碳原子结合的OH基的氟化单酯单羧酸化合物等。其中,特别优选具有与碳原子结合的OH基的链状氟化有机化合物,特别优选链状氟化醚。
特别地,在具有与碳原子结合的OH基的氟化醚中,优选具有与碳原子结合的OH基的氟化聚醚,特别优选已知为Fomblin Z的式(1)的化合物、已知为Fomblin Y的式(2)的化合物、已知为Krytox的式(3)的化合物、已知为Demnum的式(4)的化合物等的在末端具有与碳原子结合的OH基的链状氟化聚醚。
X-CF2-O(-CF2-CF2-O-)m(-CF2-O-)nCF2-X(1)X-CF2-O(-CF(CF3)-CF2-O-)m(-CF2-O-)nCF2-X(2)X-CF2-O(-CF(CF3)-CF2-O-)mCF2-CF2-X (3)X-CF2-CF2-O(-CF2-CF2-CF2-O-)mCF2-X (4)这里,m、n分别表示1以上的整数。X是选自-CF3、-CH2-OH、-CH2(-O-CH2-CH2-)p-OH、-CH2-O-CH(OH)-CH2-OH的任一个官能团,各化合物中的至少一个具备具有OH基的官能团。这里,P表示1以上的整数。链状氟化聚醚的分子量没有特别限定,但其中心分子量优选为500~4000程度。
此外,润滑剂21也可以包含不具有与碳原子结合的OH基的化合物,例如溶剂等。
这样的润滑剂21的涂布可以利用公知的方法进行,例如,通过真空蒸镀法、PVD法、CVD法、浸渍法(dip法)、旋涂法、喷涂法等进行。此外,当对润滑剂涂布前的基材10的表面进行在真空中或惰性气体中的加热或紫外线照射等的清洁化处理时,为了防止已被清洁化的基材10的表面在涂布时被大气中的氧气、水分或反应性高的其它杂质(污染物contaminants)等污染,优选在真空中或惰性气体中进行该涂布。
这里,对通过由润滑剂21的涂布而得到的润滑剂层20的厚度没有特别限定,但为了使红外激光特别高效地到达基材10与润滑剂层20的界面及其附近,优选为2nm以下程度。在多光子吸收的情况中,对膜厚没有特别限定。
(激光照射工序)接着,对涂布有上述的润滑剂21的基板10的表面的仅仅一部分,为了激发OH基的OH键的振动而照射红外激光的激光照射工序进行说明。
首先,说明红外激光。OH键因为如图13所示容易吸收大致0.9~8μm程度的波长的红外光,所以优选照射能够吸收对应于该波长0.9~8μm的能量的红外激光。在图13中,虚线b是基线,实线a是由于OH基的OH键而引起的吸收强度。特别优选照射能够吸收对应于0.9~1.2μm(图13的W2范围)、2.7~3.0μm(图13的W1范围)的波长的能量的红外激光。
具体而言,在1光子吸收的情况下,例如,可以照射0.9~8μm的波长的红外激光,特别地,可以照射0.9~1.2μm或2.7~3.0μm的波长的红外激光。另一方面,在吸收2个以上的光子的多光子吸收的情况下,可以利用规定波长的红外激光而吸收对应于波长0.9~8μm的红外激光,优选0.9~1.2μm或2.7~3.0μm的波长的红外激光。例如,可以同时或连续供给能量之和在上述能量范围的多个光子。即,在多光子吸收的情况中,照射比1光子吸收的情况更长的波长的光。
对红外激光的照射方法没有特别限定,例如,可以示例如图14的(a)所示的激光照射系统LS1。可以用准直器52使来自激光光源50的激光L成为平行光,并用均化器54使面内的强度分布均匀化后,对润滑剂层20的润滑剂21进行照射。该形态特别适合于利用1光子吸收来激发OH基的振动的情况。作为激光光源50可以举出二氧化碳激光、YAG激光等。
这里,作为均化器54可以采用将2个透镜组合而成的均化器或使用衍射光栅而成的均化器等公知的均化器,优选可以使高斯分布型的面内强度分布成为足够平坦的面内强度分布的均化器。
此外,对于向润滑剂层20的激光的入射角度而言,如图14的(a)所示的90°是最有效的,但在有必要防止反射光并需要保护光源等时,可以使入射角度为30~60°。
向润滑剂层20和基材10照射的红外激光的点径,可以与润滑剂层20的面积相对应。另外,在照射面积非常大时,也可以使光束点对润滑剂层20进行相对扫描。
此外,也可以考虑如图14的(b)所示的激光照射系统LS2。该照射系统特别适合于2光子吸收等的多光子吸收。将通过准直器52成为平行光的激光利用2维扫描光学系统56进行扫描,扫描后的激光通过物镜58聚光,并以在基材10的表面或润滑剂层20中的基材10侧的部分形成焦点的方式进行照射。由此,可以向润滑剂21中界面附近的部分集中地照射红外激光。
2维扫描光学系统56,例如由2个电镜式扫描仪(galvano-mirrorscanner)等构成,由未图示的扫描驱动器控制而在基材上对润滑剂层20上的激光点进行二维扫描。另外,也可以在基材侧进行扫描。
作为激光光源50可以为上述的光源,但为了能够进行多光子吸收,优选使用供给飞秒激光等的超短脉冲激光的激光光源。
此外,在任何一种情况中,对红外激光的照射强度都没有特别限定,但为了减少对基材的影响和润滑剂的蒸发等的影响,优选为60J/cm2以下,为了引起充分的振动激发,优选为0.01mJ/cm2以上。OH基的键能为428~510kJ/mol程度,为了切断OH键必须给予超过其的能量,但若能量过高则会产生润滑剂的蒸发、不需要的反应、对基材的损伤等的问题,因此激光照射能需要根据各个试样进行最佳化。
当照射脉冲激光作为红外激光时,通过使激光的照射强度为60J/cm2以下,使脉冲宽度为0.1~1ms,使脉冲数为1~10,使脉冲频率为10~50Hz,可以抑制激光处理部分的不需要的温度上升,因而优选。
此外,激光光源也可以为多个。
于是,通过照射这样的红外激光,激发润滑剂21的OH基的OH键的振动。因此,润滑剂21的OH基与基材10的表面的反应性提高,容易使润滑剂21在基材10的表面化学结合。
特别地,由这样的通过红外激光进行的固定化,由于与加热处理和UV处理等相比,可以选择性地进行OH基的加热,因此可以用较少的能量而进行有效的加热,此外,可进行短时间处理。因而可以减少热劣化、热变形、不需要的热分解、材料的蒸发等。此外,根据使用如图14(b)所示的装置的2光子吸收,特别地,可以选择性地处理基材的表面部分,因而更有效。
接着,说明将激光仅照射在基材10的表面的一部分上的方法。
首先是如图12和图14的(a)所示的,在激光光源50与润滑剂层20之间配置掩模M的方法。根据该方法,可以使激光照射到的部分的润滑剂选择性地与基材表面的悬空键进行共价结合,因此可以容易地得到仅在基材的表面的一部分上固定的润滑膜。
此外,通过如图14的(b)所示的激光照射系统LS2,也可以仅在基材10的一部分上照射已聚光的激光。
并且,也可以如图15所示,在基材10上设置保护膜(掩模)28,在其上涂布润滑剂21,在形成润滑剂层20后,对基材10的表面全体照射激光。根据这样的方法,由激光照射形成的润滑膜与基材之间的边界更明确,因而优选。
作为这样的保护膜28的构成材料,例如,可以举出无定形碳系材料,氧化铝、碳化钛等的陶瓷材料,非铁金属系材料,聚合物类的光阻材料等。
包含这样的构成材料的保护膜28,例如,可以通过蒸镀法(CVD法、PVD法)、喷涂法、旋涂法、浸渍涂布法等的公知的方法来形成。
另外,这样的保护膜28,在激光照射工序后,例如,可以通过鼓风处理、等离子体处理等的物理刻蚀、化学刻蚀、剥离等的公知的方法除去。
接着,根据图16对激光照射后的润滑剂21的状态进行考察。激光照射到的部分的润滑剂21,由于OH基的OH键的振动被激发,因此OH基被活化,引起O与H的解离等,从而容易与基材10表面的悬空键12相结合。因而,激光照射到的部分的润滑剂21,经由来自OH基的O原子而与基材10表面的悬空键12通过共价键24相结合,形成构成润滑膜30的分子23。另外,构成润滑膜30的分子23,是除去了润滑剂21的与碳原子结合的OH基中的H原子的残基。因此,当润滑剂21是氟化有机化合物时,构成润滑膜30的分子23显然具有包含多个氟原子的有机基团。
这里,如图16所示,在基材10的表面上的形成有润滑膜30的部分和未形成的部分的表面二者上存在润滑剂层20,且在形成有润滑膜30的部分和未形成的部分之间,将润滑剂层20的表面的高度几乎相同的状态作为状态A。
另外,由上述的方法形成的润滑膜30优选为多个点图形(dotpattern),优选其点径为0.9~100μm。并且,从不过度阻碍润滑剂的流动性的观点出发,形成有点图形的部分上的点图形的密度优选为5~50%。关于点的形状,没有特别限定,可以举出例如圆形,椭圆形,方形,不规则图形等。
此外,由上述的方法所形成的润滑膜30,可以仅在基材10的表面的一部分上完整地形成,也可以在基材10的表面的一部分或全部上形成为多个点图形。
这样,得到仅在滑动面的一部分上形成有润滑膜30的滑动体。
(清洁工序)接着,根据图17说明根据需要进行的清洁工序,即,从润滑膜30中除去构成润滑膜30的分子23以外的、未固定在基材10的表面的润滑剂21、不需要的副产物和杂质、游离油分等。
清洁可以通过使用氟系溶剂、醚、己烷、醇等的有机溶剂或者水、CO2(气体、超临界流体)等的清洗介质,并使这些清洗介质与润滑膜30相接触来进行。在清洗时,也可以对润滑膜30给予超声波振动。
此外,如果除去低分子物质是主要目的,也可以通过抽真空或加热使低分子物质挥发来进行清洗。由此,形成在基材10的表面未固定的润滑剂21较少的状态。对清洗后的润滑膜30的膜厚没有特别限定,但优选为2nm以下。
另外,也可以根据需要在清洗后通过加热残留的润滑剂21(例如,80~200℃,30分钟以上)或者通过对润滑剂21照射紫外线,使润滑剂21的残存的OH基或除此以外的官能团与基材10的悬空键12相结合。
这里,将如图17所示的除去了润滑膜30以外的润滑剂21的状态作为状态B。
(润滑剂再涂布工序)进一步说明根据需要而进行的润滑剂再涂布工序,即,在清洁工序后的基材10的表面再度涂布润滑剂21。
润滑剂的再涂布通过例如蒸镀法(CVD法、PVD法)、喷涂法、旋涂法、浸渍涂布法等的公知的方法来进行。
通过这样进行润滑剂的再涂布,可以在基材10上形成在表面有凹凸的润滑剂层20。
这里,如图18所示,将如下状态称为状态C,即,在润滑剂层20的表面上,存在润滑膜30的部分比不存在润滑膜30的部分更突出。
这样,完成本发明的优选实施方式的润滑膜形成方法。
这里,为了简单起见,仅说明了单纯的平板上的滑动体,但是,只要是与其它部件进行滑动等的接触的或有这种可能性的部件,就对滑动体没有特别的限定,作为其具体例,可以举出具有滑动面的轴承,例如,滑动轴承、滚动轴承等,或者在以下详细说明的硬盘驱动器中的磁记录介质和磁头滑块。
接着,对将上述实施方式应用在硬盘中的情况进行说明。
图19是本实施方式的硬盘驱动器D的构成示意图。硬盘D具备后述的磁记录介质40和磁头滑块60,由磁头滑块60将磁信息写入高速旋转的磁记录介质40的滑动面(图19的上表面),此外,由磁头滑块60从磁记录介质40的滑动面读出磁信息。
在图19中,硬盘D主要具备绕轴2旋转的多个圆板状的磁记录介质40;进行对磁记录介质40的读写的磁头滑块60;用于将磁头滑块60在磁记录介质40的磁道上定位的装配承载部(assembly carriage)3;用于控制磁头滑块60的写入·读取动作的读写电路4;检测硬盘D相关的加速度等的信息的传感器部15;控制磁头滑块60和磁记录介质40之间的间隔的间隙控制部16;为磁头滑块60的退避之处的退避部17;以及覆盖它们的壳体19。
在装配承载部3上设置有多个臂5。这些臂5可通过音圈电机(VCM)6而以轴7为中心进行角摆动,臂5沿着该轴7的方向堆积着。在各臂5的前端部安装有磁头悬架组件(head gimbal assembly)14。在各个磁头悬架组件14的前端,与各磁记录介质40的表面相对地设置有磁头滑块60。在这里,将磁头滑块60上的与磁记录介质40的表面相对的面作为空气轴承面ABS。磁记录介质40可以为单数,臂5也可以相对于一块磁记录介质40而仅配置在一个面上。
装配承载部3使臂5旋转时,磁头滑块60向着磁记录介质40的半径方向,即横切磁道线的方向移动。此外,装配承载部3可以根据来自外部的信号使臂5旋转,并使磁头滑块60退避到退避部17。
接着,对本实施方式的磁记录介质40进行说明。如图20的局部截面图所示,磁记录介质40具有以如下顺序在基板125上层叠有基底层126、磁记录层129、保护膜127和形成在保护膜127的表面的一部分上的润滑膜128的结构。
作为基板125的材料,例如,可以示例玻璃、铝、Al系合金玻璃、塑料、陶瓷、碳、硅、具有氧化表面的Si单晶基板等,此外,在软磁盘介质或磁带介质的情况中,可以示例聚醋酸纤维等的合成树脂。
关于基底膜126的材料没有限制,在硬盘用磁记录介质的情况中可以示例Cr、Ni-P等。而且,作为基底膜126的材料,在水平磁记录介质的情况中可以举出Cr合金等的非磁性材料,在垂直磁记录介质的情况中可以举出含Fe、Ni、Co的材料等的软磁性材料等。特别地,在垂直磁记录介质的情况中,为了提高软磁性基底层的结晶性或提高与基板的粘附性,可以在软磁性基底层之下进一步具有由Ti、Ta、W、Cr、Pt或者包含它们的合金,或者它们的氧化物、氮化物等的材料等形成的基底层,此外,在软磁性基底层与记录层之间的中间,可以具有由Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si或者包含它们的合金,或者它们的氧化物、氮化物等的非磁性材料形成的中间层。
作为磁记录层129的材料,例如可以举出以Co为主成分、至少含Pt、根据需要含有Cr的材料、或者进一步含有氧化物的材料等。
作为保护膜127的材料,例如可以举出1~10nm程度的类金刚石碳等的碳材料。这里,保护膜127的表面相当于上述的“基材的表面”。
并且,润滑膜128对应于上述的润滑膜30。对于构成润滑膜30的分子没有特别限定,但是特别优选具有包括除去了在末端具有与碳原子结合的OH基的链状氟化聚醚的OH基的H原子的残基等的多个氟原子的有机基团。此外,构成润滑膜30的分子的分子量没有特别限定,但优选其中心分子量为500~4000程度。
在图20的磁记录介质40中,润滑膜128如图17的状态B所示不具有润滑剂层,但也可以如图16的状态A和图18的状态C所示具有润滑剂层。
接着,对用于在磁记录介质40中形成润滑膜128的优选部位进行说明。
图21的(a)、(c)、(d)是从滑动面侧看接触·启动·停止(CSS)方式的磁记录介质40的平面图。另外,CSS方式的磁记录介质,是指设置有在磁盘旋转停止时磁头滑块与磁记录介质相接触的CSS区域33(相当于半径方向内侧部)的磁记录介质。
本实施方式的磁记录介质40,优选除了CSS区域33以外还具有数据部32(相当于半径方向中央部)和外周部31(相当于半径方向外侧部),在其中任意区域上作为多个点图形形成有润滑膜。
图21的(b)是点图形的放大图,点径d优选为0.9~100μm。关于点的形状,在图21的(b)中划成了圆形,但是不限于此,例如,也可以为椭圆形、方形、不规则图形等。
如图21的(a)所示,在数据部32上作为多个点图形形成有润滑膜128的磁记录介质40A中,可以得到如下的(1)~(4)的效果。
(1)润滑膜128具有足够的耐久性,因此可以充分防止在磁记录介质40与磁头滑块60相接触并滑动时,由于振动或冲击等而使润滑膜128从滑动面脱落。(2)由于润滑膜128为多个点图形从而在滑动面上形成凹凸,减少了在磁记录介质40与磁头滑块60之间的有可能接触的面积,因此可以防止磁记录介质40与磁头滑块60接触时的摩擦和损耗。(3)由于润滑膜128为多个点图形从而在滑动面上形成了凹凸,因此可得到即使在多湿度环境下水滴也难以附着的拨水效果。(4)正如也可从由金子等著的日本机械学会论文集B66-644,139(2000)中所推测的,由(3)中所说明的拨水效果,将减少磁记录介质40与磁头滑块60之间的流动阻力,因此可得到磁头滑块60的浮起稳定性。
如图21的(c)所示,在CSS部33中作为多个点图形而形成有润滑膜128的磁记录介质40B中,与磁记录介质40A的情况同样,也可以得到(1)~(4)的效果。
如图21的(d)所示,在外周部31中作为多个点图形而形成有润滑膜30的磁记录介质40C中,与磁记录介质40A的情况同样,也可以得到(1)~(4)的效果。
图22的(a)、(b)是从滑动面侧看加载·卸载方式的磁记录介质40的平面图。另外,加载·卸载方式的磁记录介质,是指在磁盘的旋转停止时将磁头滑块60搁置在比磁记录介质40的最外周位于更外侧的斜面(ramp)(未图示),从而使磁头滑块60从磁记录介质40退避的磁记录介质。在最外周的区域上,设置用于使从斜面降落的磁头滑块60降落到磁记录介质40上的未写入数据的降落区域(landing zone)34(相当于半径方向外侧部)。
本实施方式的磁记录介质40除了降落区域34以外还具有数据部32(相当于半径方向中央部和内侧部),优选在这些中的任一区域上作为多个点图形而形成有润滑膜128。
如图22的(a)所示,在数据部32上作为多个点图形而形成有润滑膜128的磁记录介质40D中,与磁记录介质40A的情况同样,也可以得到(1)~(4)的效果。
如图22的(b)所示,在降落区域34上作为多个点图形而形成有润滑膜128的磁记录介质40E中,与磁记录介质40A的情况同样,也可以得到(1)~(4)的效果。
作为多个点图形而形成有润滑膜128的磁记录介质40,如图16的状态A和图18的状态C所示,优选进一步在滑动面上不存在点图形的部分和在点图形的表面上,具有润滑剂分子与滑动面物理吸附而成的润滑剂层。
由此,通过调整点图形及其密度,可以利用点图形的固定效果调整润滑剂层30中的润滑剂21的流动性。此外,利用上述的固定效果,可以防止由于磁记录介质40的旋转而产生的离心力使润滑剂21移动从而使润滑剂层30的厚度不均,厚的部分的润滑剂层30上的润滑剂21移动并附着到磁头滑块上的情况。而且,可以抑制粘贴(stiction)(磁头滑块吸附在磁记录介质上的现象)和润滑剂拾起(lubricantpick-up)(润滑剂从磁记录介质向磁头滑块移动吸附的现象)。
并且,在具有图18的状态C的润滑剂层30的情况下,由于在滑动面上形成有具有凹凸的润滑剂30层,因此抑制粘贴和润滑剂拾起的效果特别高。
并且,如图21和图22所示,仅在表面的一部分上设置形成有多个点图形128的区域,且在点图形形成部和点图形非形成部上存在润滑剂层20时,可以由点图形形成部(例如图21的(c)的CSS部33)和点图形非形成部(数据部32、外周部31)来改变润滑剂的流动性。
作为以上说明的磁记录介质40的制造方法,可以利用公知的方法在基板125上按顺序形成基底层126、磁记录层129、保护膜127后,由上述的润滑膜的形成方法仅在滑动面的一部分上形成润滑膜128即可。
接着,对本实施方式的磁头滑块60进行说明。如图23的局部截面图所示,磁头滑块60具有在基板115上按照如下顺序层叠有基底层116、保护膜117、形成在保护膜117的表面的一部分上的润滑膜118的结构。
作为基板115的材料,例如可以举出氧化铝·钛·碳化物(Al2O3-TiC)烧结体这样的陶瓷材料,氧化铝Al2O3等的金属氧化物,Ti这样的金属材料,Si、C这样的非金属无机材料等的非磁性绝缘材料。
作为基底层116的材料,可以举出硅、氮化硅等。
作为保护膜117的材料,优选无定形碳(例如,类金刚石碳、石墨碳、加氢碳、加氮碳、加氟碳等)或各种加金属的碳等的碳材料,WC、WMoC、ZrN、BN、B4C、SiO2、ZrO2等的无机材料,例如,可以形成1~3nm程度的厚度。这里,保护膜117的表面相当于上述的“基材的表面”。
并且,润滑膜118对应于上述的润滑膜30。对构成润滑膜30的分子没有特别限定,但是特别优选具有包括除去了在末端具有与碳原子结合的OH基的链状氟化聚醚的OH基的H原子的残基等的多个氟原子的有机基团。此外,对构成润滑膜30的分子的分子量没有特别限定,优选其中心分子量为500~4000程度。
接着,利用图24所示的磁头滑块60的立体图来说明本实施方式的磁头滑块60。
本实施方式的磁头滑块60主要具备滑块150和形成在该滑块150的端面上的薄膜磁头140,磁头滑块60形成大致矩形板形状。图24中的前方侧的面是与磁记录介质40(参照图19)的滑动面相对地配置的磁记录介质相对面,即,空气轴承面(Air Bearing Surface)ABS。空气轴承面ABS由滑块150和薄膜磁头140形成。磁记录介质40旋转时,由于伴随着该旋转而在磁记录介质40和磁头滑块60之间形成的空气流而使磁头滑块60从磁记录介质40的滑动面浮起,空气轴承面ABS从磁记录介质40的滑动面分离。在本实施方式中,空气轴承面ABS与滑动面相对应。
薄膜磁头140主要具备从磁记录介质40读取磁信息的读取元件72R;向磁记录介质40中写入磁信息的写入元件72W;保护这些读取元件72R和写入元件72W的氧化铝灯的绝缘性材料制的覆盖部65。在薄膜磁头140中,读取元件72R设置在靠近基板110侧,写入元件72W设置在远离基板110侧。
作为读取元件72R和写入元件72W,可以分别任意地适当利用公知的元件。例如,作为读取元件72R可以使用利用磁阻效应的MR元件,例如GMR元件、AMR元件、TMR元件等。此外,作为写入元件72W,可以使用具备形成有规定的间隔的磁回路和包围磁回路的薄膜线圈的感应型的电磁转换元件。
在薄膜磁头140中的与滑块150相反的面140a上,按如下顺序形成有电极垫片61a、61b、61c、61d。
并且,写入元件72W通过连接线(未图示)与电极垫片61a、61b电连接,读取元件72R通过连接线(未图示)与电极垫片61c、61d电连接。
在这样的磁头滑块60的空气轴承面ABS上,设置有槽部79、110(相当于底部)、垫片部73、74、75(相当于第1凸部)、浅部78(相当于第2凸部)。垫片部73、75形成在滑块150的空气轴承面ABS上。此外,垫片部74以从滑块150的空气轴承面上横跨至薄膜磁头140的空气轴承面上的方式形成,具有在基板110的空气轴承面ABS上形成的垫片部74a和在薄膜磁头140的空气轴承面ABS上形成的传感器部(垫片部)74b。这些垫片部73、74、75从槽部79、110向磁记录介质40的滑动面突出。在传感器部74b的表面上露出读取元件72R和写入元件72W的一部分。
垫片部73、74、75的自槽部79、110的突出高度互相相同。
这些垫片部73、74、75是为了使在磁记录介质40上的磁头滑块60的浮起量稳定化而设置的,对于垫片部的位置、数目、形状没有特别限定。
此外,在磁头滑块60的空气轴承面ABS上,进一步形成有设置在垫片部73、75的周围的浅部78。浅部78也与垫片部73、74、75同样从槽部79、110起向磁记录介质40突出。浅部78的自槽部79、110的突出高度低于垫片部73、74、75的高度。
接着,根据从空气轴承面ABS看磁头滑块60的平面图、图25~28,说明在磁头滑块60中用于形成润滑膜118优选的部位。
本实施方式的磁头滑块60优选在浅部78、槽部79、110、垫片部73、74、75和传感器部74b中的至少任一表面上形成润滑膜118。
如图25所示在浅部78上形成有润滑膜118的磁头滑块60A中,可以得到如下的(1)、(2)效果。(1)在浮起时由于杂质(包括来自磁记录介质40的润滑剂等)附着在成为空气流入端的浅部78而引起的磁头损坏(head crash)。(2)通过在浅部78上设置润滑膜118,可以使空气轴承面ABS的表面能发生变化,由此导致与空气的摩擦阻力发生变化,可以微调整浮起状态的倾角。其结果是,可以提高磁头滑块60的浮起稳定性。
如图26所示在槽部79、110形成有润滑膜118的磁头滑块60B中,可以得到如下的(1)、(2)效果。(1)可以防止浮起时成为负压部的槽部79、110中的杂质(包括来自磁记录介质40的润滑剂等)的吸附(FlyStiction)及其蓄积。(2)通过在槽部79、110上设置润滑膜,可以使空气轴承面ABS的表面能发生变化,由此降低与空气的摩擦阻力,从而可以抑制在槽部79、110中的湍流的发生,可以提高浮起稳定性。
如图27所示在垫片部73、74、75上形成有润滑膜118的磁头滑块60C中,可以得到如下的(1)、(2)效果。(1)可以防止有可能与磁记录介质40发生接触的垫片部73、74、75的摩擦和损耗。由此,可以减少由于产生损耗粉或摩擦的降低而引起的磁头滑块与磁记录盘的接触导致的损伤。(2)可以防止粘贴(stiction)(磁头滑块吸附于磁记录介质的现象),使磁头滑块60容易从磁记录介质40离开(Takeoff)。
如图28所示在传感器部74b上形成有润滑膜118的磁头滑块60D中,可以得到如下的(1)、(2)的效果。(1)通过在浮起时靠近磁记录介质40并且与其接触的可能性高的传感器部74b上设置润滑膜118,可以减轻传感器部74b的损伤。(2)在浮起时由于杂质(包括来自磁记录介质40的润滑剂等)附着在成为空气流出端的传感器部74b,存在磁记录介质40与磁头滑块60的间隔变窄,从而发生接触的问题。针对于此,通过在传感器部74b上设置润滑膜118,可以降低空气轴承面ABS的表面能,可以防止粘贴(stiction)(磁头滑块吸附在磁记录介质上的现象)和磁头损坏(head crash)。
另外,上述的各个润滑膜118可以形成为点图形,也可以完整地形成。另外,在图23中的磁记录介质40中,润滑膜118如图17的状态B所示不具有润滑剂层,但也可以如图16的状态A和图18的状态C所示具有润滑剂层。
此外,在本实施方式中的磁头滑块60中,使用激光进行润滑膜30的形成,因此由于热引起磁记录元件72W和磁读取元件72R劣化的情况较少。
作为这样的磁头滑块60的制造方法,在利用公知的方法在基板上形成磁头140后,进行介质相对面ABS的形成和研磨,其后,利用蒸镀法(真空蒸镀法、溅射法、CVD法等)等的公知的方法形成基底层116、保护膜117。然后,也可以将该保护膜117作为基材来实施上述的润滑膜的形成方法。
实施例B(实施例B1~B3)在Co基板上,在真空下以3nm的厚度形成类金刚石碳作为基材。在该润滑剂层的一部分上以100nm的厚度形成具有多个直径10μm的圆形状的开口的光敏抗蚀剂(photo resist)。使用酚醛清漆树脂作为光敏抗蚀剂。其后,在基材的表面上涂布润滑剂使其厚度达到1.2nm程度以形成润滑剂层。作为润滑剂使用(1)式的Fomblin Z。其后,将波长1.064μm的脉冲红外激光(Nd-YAG激光)照射在润滑剂层上。激光的脉冲宽度为0.3ms。此外,激光照射强度按照实施例B1~B3的顺序分别为9.6、11.6、13.5J/cm2。这样,得到具有润滑膜的样品基板。
(实施例B4)除了经由具有多个直径100μm的圆形状的开口的掩模照射激光来代替在润滑剂层的一部分上形成光敏抗蚀剂以外,与实施例B2同样地实施,并得到样品基板。
(比较例B1)除了不照射激光以外,与实施例B1同样地实施,得到样品基板。
(评价)硬度计压头前端使用直径8μm的金刚石片(diamond chip),在3.98mN的荷重下,进行各样品基板的润滑膜(厚度约1.1nm)的划痕硬度试验。然后,用扫描型椭圆偏振计测定划痕的深度D和宽度W。结果如图29所示。
此外,对于实施例B3和比较例B1,对未进行划痕硬度试验的样品表面,用TOF型的二次离子质量分析计(SIMS)进行质量分析,获得在润滑剂中特征性的C-F键与存在于磁记录介质磁性层中的Co原子的比。结果如图30所示。
从图29可以理解,在实施例B1~B4中,与未照射激光的比较例B1相比,表现出足够的润滑膜的耐久性。
此外,从图30可以理解,在实施例B1~B4中,与比较例B1相比,显然提高了固定在基材上的润滑剂的浓度(面吸附密度)。由于质量分析在真空中进行,所以未进行激光加工的基材表面的润滑剂即与基材未结合的润滑剂会蒸发掉。因此,认为比较例B1(激光强度0)的润滑膜的厚度小于实施例中的激光加工部分的润滑膜的厚度。并且认为,在实施例中,通过激光加工,保护膜类金刚石碳与润滑剂分子牢固地反应,与比较例相比,产生了润滑剂分子的面吸附密度的高密度化。
权利要求
1.一种润滑膜形成方法,其特征在于,具备对涂布在基材的表面的具有OH基的润滑剂照射激发OH基的OH键的振动的红外激光的工序。
2.如权利要求1所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述工序中,照射波长0.9~8μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~8μm的红外激光的能量。
3.如权利要求2所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述工序中,照射波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的红外光的能量。
4.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述工序中进行多光子吸收,并照射所述红外激光以使得在所述基材的表面或所述润滑剂中所述基材侧的部分上形成所述红外激光的焦点。
5.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,使用透过了均化器的红外激光作为所述红外激光。
6.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述润滑剂形成2nm以下的厚度的层。
7.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述红外激光的照射强度为60J/cm2以下。
8.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,照射红外脉冲激光作为所述红外激光,激光的强度为60J/cm2以下,脉冲宽度为0.1~1ms,脉冲数为1~10,脉冲的频率为10~50Hz。
9.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在照射所述红外激光时,将所述基材的表面温度维持在200℃以下。
10.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述润滑剂是具有OH基的氟化有机化合物。
11.如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述基材的表面由碳材料形成。
12.一种磁记录介质的制造方法,其特征在于,对涂布在磁记录介质的表面的所述润滑剂,进行如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法。
13.一种磁头滑块的制造方法,其特征在于,对涂布在磁头滑块的表面的所述润滑剂,进行如权利要求1~3的任一项所述的润滑膜形成方法。
14.一种润滑膜形成方法,其特征在于,具备仅对涂布有具有在碳原子上结合的OH基的润滑剂的基板的表面的一部分,照射激发OH基的OH键的振动的红外激光,仅在所述基材的表面的一部分上形成润滑膜的激光照射工序。
15.如权利要求14所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述激光照射工序中,照射波长0.9~8μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~8μm的红外激光的能量。
16.如权利要求14所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述激光照射工序中,照射波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的红外激光,或者,通过由红外激光引起的多光子吸收来吸收对应于波长0.9~1.1μm或波长2.7~3.0μm的红外光的能量。
17.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述激光照射工序中进行多光子吸收,并照所述射红外激光以使得在所述基材的所述表面或所述润滑剂中所述基材侧的部分形成所述红外激光的焦点。
18.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,使用透过了均化器的红外激光作为所述红外激光。
19.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,涂布在所述基材的表面的所述润滑剂的层为2nm以下的厚度。
20.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述红外激光的照射强度为60J/cm2以下。
21.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,照射红外脉冲激光作为所述红外激光,所述红外脉冲激光的强度为60J/cm2以下,脉冲宽度为0.1~1ms,脉冲数为1~10,脉冲的频率为10~50Hz。
22.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述激光照射工序中,将所述基材的表面温度维持在200℃以下。
23.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述润滑剂是氟化有机化合物。
24.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述基材的表面由碳材料形成。
25.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述润滑膜是多个点图形。
26.如权利要求25所述的润滑膜形成方法,其特征在于,所述点径为0.9~100μm。
27.如权利要求14~16的任一项所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述激光照射工序之后,还具备除去未固定在所述基材的表面上的润滑剂的清洁工序。
28.如权利要求27所述的润滑膜形成方法,其特征在于,在所述清洁工序之后,进一步具备在所述基材的表面涂布润滑剂的润滑剂再涂布工序。
29.一种滑动体,其特征在于,仅在滑动面的一部分上形成润滑膜,构成所述润滑膜的分子具有C-O键,所述C-O键的O原子与所述滑动面的原子通过共价键结合。
30.如权利要求29所述的滑动体,其特征在于,构成所述润滑膜的分子具有含多个氟原子的有机基团。
31.如权利要求29所述的滑动体,其特征在于,所述滑动面由碳材料形成。
32.如权利要求29所述的滑动体,其特征在于,所述润滑膜是多个点图形。
33.如权利要求32所述的滑动体,其特征在于,所述点径为0.9~100μm。
34.如权利要求32所述的滑动体,其特征在于,在所述滑动面上的不存在所述点图形的部分和所述点图形的表面上,具有物理吸附润滑剂分子而成的润滑剂层。
35.如权利要求34所述的滑动体,其特征在于,在所述润滑剂层的表面上,存在点图形的部分比不存在点图形的部分更突出。
36.一种磁记录介质,其特征在于,具备如权利要求29~35所述的滑动体,并且在所述滑动体内具有磁记录层。
37.如权利要求36所述的磁记录介质,其特征在于,所述滑动体为圆板状,所述润滑膜形成在圆板状的所述滑动面中的,半径方向内侧部、半径方向中央部以及半径方向外侧部的至少任一环状区域上。
38.一种磁头滑块,其特征在于,具备如权利要求29~35所述的滑动体,具有配置在所述滑动面上的磁记录元件和/或磁读取元件。
39.如权利要求38所述的磁头滑块,其特征在于,在所述滑动面上有底部以及从所述底部突出的第1凸部,在所述底部和所述第1凸部中的任一个的表面上具备所述润滑膜。
40.如权利要求38所述的磁头滑块,其特征在于,在所述滑动面上有底部、从所述底部突出的第1凸部、以及设置在所述第1凸部周围且低于所述第1凸部而高于所述底部的第2凸部,在所述第1凸部、所述底部和所述第2凸部中的至少任一个的表面上具备所述润滑膜。
41.如权利要求38所述的磁头滑块,其特征在于,在包含所述磁记录元件和/或磁读取元件的传感器部的表面上具备所述润滑膜。
42.一种硬盘驱动器,其特征在于,具备具备如权利要求29~35所述的滑动体且在所述滑动体内具有磁记录层的磁记录介质,和具备如权利要求29~35所述的滑动体且具有配置在所述滑动面上的磁记录元件和/或磁读取元件的磁头滑块。
全文摘要
本发明提供一种润滑膜形成方法,其具备对涂布在基材(10)的表面上的具有OH基的润滑剂(21)照射激发OH基的OH键的振动的红外激光的工序。由此,通过红外激光的照射来激发润滑剂的OH基的OH键的振动。因此,润滑剂的OH基与基材的表面的反应性得到提高,使润滑剂容易地化学结合在基材的表面上,润滑剂的耐久性得到提高。
文档编号G11B5/00GK101079270SQ200710104888
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月24日 优先权日2006年5月24日
发明者富元诚, 村越龙太, 苏立志, 清野浩 申请人:Tdk株式会社, 新科实业有限公司
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