專(zhuān)利名稱(chēng)：潤(rùn)滑膜形成方法、具備潤(rùn)滑膜的滑動(dòng)體、磁記錄介質(zhì)、磁頭滑塊和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及潤(rùn)滑膜形成方法、具備潤(rùn)滑膜的滑動(dòng)體、磁記錄介質(zhì)、磁頭滑塊和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的硬盤(pán)(磁記錄介質(zhì))的表面或磁頭滑塊的表面等的，與其它部件滑動(dòng)等進(jìn)行接觸的，或者有那種可能性的基材的表面(滑動(dòng)面)上，需要形成潤(rùn)滑膜。
并且，已知有如在日本特開(kāi)平11-203670號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2001-93141號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2000-322734號(hào)公報(bào)以及日本特開(kāi)2003-228810號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的，在基材的表面涂布潤(rùn)滑劑之后進(jìn)行加熱使?jié)櫥瑒┱持诨谋砻嫔系姆椒?；如日本特開(kāi)平11-25452號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的，在基材的表面涂布潤(rùn)滑劑后照射UV的方法；如日本特開(kāi)平6-215367號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的，在基材的表面涂布潤(rùn)滑劑之后照射中性自由基的方法；如日本特開(kāi)平7-326151號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2004-152462號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2002-109718號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的，在向基材的表面形成潤(rùn)滑劑層時(shí)或形成之后用等離子體或氣體等對(duì)潤(rùn)滑劑層進(jìn)行表面改性的方法；如日本特開(kāi)平6-44558號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平5-143975號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平5-189752號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平5-205246號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平6-172479號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的，向基材的表面涂布具有極性基團(tuán)的潤(rùn)滑劑的方法；如日本特開(kāi)平11-66555號(hào)公報(bào)所記載的，在涂布潤(rùn)滑劑之后照射300nm以下的激光以驅(qū)散潤(rùn)滑劑的一部分，從而進(jìn)行薄膜化的方法等的潤(rùn)滑膜形成方法；如日本特開(kāi)2005-187656號(hào)公報(bào)所記載的，在基材的表面上形成自組裝單分子膜后，使?jié)櫥瑒┪皆谧越M裝單分子膜上的方法等的潤(rùn)滑膜形成方法等。

發(fā)明內(nèi)容
但是，現(xiàn)有技術(shù)的方法中，潤(rùn)滑膜在基材上的固定不充分，潤(rùn)滑膜的耐久性不夠。
本發(fā)明是鑒于上述課題而做出的，目的在于提供能夠發(fā)揮足夠的耐久性的潤(rùn)滑膜的形成方法，以及使用其的磁記錄介質(zhì)或磁頭滑塊的制造方法。
本發(fā)明的潤(rùn)滑膜的形成方法具備，對(duì)涂布在基材的表面的具有OH基的潤(rùn)滑劑照射激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)的紅外激光的工序。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)照射紅外激光來(lái)激發(fā)潤(rùn)滑劑的OH基的OH鍵的振動(dòng)。由此，潤(rùn)滑劑的OH基與基材的表面的反應(yīng)性得到提高，容易使?jié)櫥瑒┰诨牡谋砻婊瘜W(xué)性結(jié)合，潤(rùn)滑劑的耐久性得到提高。
具體來(lái)說(shuō)，認(rèn)為是如下的機(jī)理。即，在基材的表面存在被稱(chēng)作懸空鍵的末端鍵。通常，該懸空鍵存在不與其它原子結(jié)合的狀態(tài)，與OH基結(jié)合的狀態(tài)，與水分子形成氫鍵(吸附)的狀態(tài)等。并且，根據(jù)上述的發(fā)明，通過(guò)照射激光而激發(fā)潤(rùn)滑劑的OH基的OH鍵的振動(dòng)，OH基被活化，反應(yīng)性得到提高，容易與基材表面的懸空鍵結(jié)合。因而，能夠使?jié)櫥瑒├缃?jīng)由來(lái)自O(shè)H基的O原子而與基材表面的懸空鍵容易地形成共價(jià)鍵。從而提高潤(rùn)滑膜的耐久性。
這里，在上述工序中，優(yōu)選照射波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～8μm的光的能量。特別優(yōu)選照射波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的光的能量。
此外，優(yōu)選在上述工序中進(jìn)行多光子吸收，并照射紅外激光以使得在上述基材的上述表面或上述潤(rùn)滑劑中基材側(cè)的部分形成紅外激光的焦點(diǎn)。
由此，對(duì)基材的表面附近的潤(rùn)滑劑的OH基，能夠選擇性進(jìn)行由于紅外光的吸收而產(chǎn)生的激發(fā)，因此能夠抑制在界面以外的多余的副反應(yīng)等，因而優(yōu)選。此外，在多光子吸收中，在焦點(diǎn)以外幾乎不吸收光，因此即使由潤(rùn)滑劑形成的膜很厚也可以充分地實(shí)施。
此外，還優(yōu)選使用透過(guò)了均化器的紅外激光作為上述紅外激光。此時(shí)，利用均化器使激光的強(qiáng)度分布在面內(nèi)平坦，因而能夠以均勻的照射強(qiáng)度迅速處理較寬的面積。
此外，優(yōu)選上述潤(rùn)滑劑形成2nm以下的厚度的層。
由此，由于能夠使紅外激光特別地充分到達(dá)潤(rùn)滑劑與基材的界面附近，因此能夠高效地進(jìn)行在位于基材的表面附近的潤(rùn)滑劑的OH基上的紅外激光的吸收。
此外，優(yōu)選紅外激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下。
照射強(qiáng)度超過(guò)60J/cm2時(shí)有時(shí)會(huì)給潤(rùn)滑劑或基材的表面帶來(lái)?yè)p壞。
具體而言，優(yōu)選例如照射紅外脈沖激光作為紅外激光，激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下，脈沖寬度為0.1～1ms，脈沖數(shù)為1～10，脈沖的頻率為10～50Hz。
此外，優(yōu)選在照射紅外激光時(shí)將基材的表面溫度維持在200℃以下。
基材的表面溫度超過(guò)200℃時(shí)，有時(shí)會(huì)引起潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)或劣化，或引起基材的劣化。
此外，優(yōu)選潤(rùn)滑劑是具有OH基的氟化有機(jī)化合物。特別優(yōu)選是在末端具有OH基的氟化有機(jī)化合物。
氟化有機(jī)化合物系的潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑性能高，但在現(xiàn)有基材上的固定困難。但是，在本申請(qǐng)發(fā)明中，能夠?qū)⑦@樣的潤(rùn)滑劑充分固定在基材上，因而能夠容易地形成潤(rùn)滑性能和耐久性能優(yōu)異的潤(rùn)滑膜。
此外，優(yōu)選基材的表面由碳材料形成。特別地，碳材料作為表面的保護(hù)膜具有足夠的性能，但因?yàn)槭腔瘜W(xué)穩(wěn)定的物質(zhì)，所以潤(rùn)滑劑的固定困難。但是，根據(jù)本發(fā)明，即使對(duì)于由碳材料形成的基材的表面，也可以充分地固定潤(rùn)滑劑。
本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的制造方法，是對(duì)涂布在磁記錄介質(zhì)的表面的潤(rùn)滑劑進(jìn)行上述的潤(rùn)滑膜形成方法。
本發(fā)明的磁頭滑塊的制造方法，是對(duì)涂布在磁頭滑塊的表面的潤(rùn)滑劑進(jìn)行上述的潤(rùn)滑膜形成方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供能夠發(fā)揮足夠的耐久性的潤(rùn)滑膜的形成方法，以及使用其的磁記錄介質(zhì)或磁頭滑塊的制造方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供僅在基材的表面的一部分上固定且具有足夠的耐久性的潤(rùn)滑膜的形成方法。而且，目的還在于提供僅在滑動(dòng)面的一部分上固定有潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)體、磁記錄介質(zhì)、磁頭滑塊和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
本發(fā)明的潤(rùn)滑膜的形成方法具備如下工序，即，僅對(duì)涂布有具有在碳原子上結(jié)合的OH基的潤(rùn)滑劑的基板的表面的一部分，照射激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)的紅外激光，僅在基材的表面的一部分上形成潤(rùn)滑膜的激光照射工序。
根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑膜的形成方法，通過(guò)照射紅外激光來(lái)激發(fā)潤(rùn)滑劑的OH基的OH鍵的振動(dòng)。因此，潤(rùn)滑劑的OH基與基材的表面的反應(yīng)性得到提高，容易使?jié)櫥瑒┰诨牡谋砻嫔贤ㄟ^(guò)共價(jià)鍵而結(jié)合，所得的潤(rùn)滑劑的耐久性得到提高。
具體來(lái)說(shuō)，認(rèn)為是如下的機(jī)理。即，在基材的表面存在被稱(chēng)作懸空鍵的末端鍵。通常，該懸空鍵具有不與其它原子結(jié)合的狀態(tài)，與OH基結(jié)合的狀態(tài)，與水分子形成氫鍵(吸附)的狀態(tài)等。并且，根據(jù)上述的發(fā)明，由于照射激光來(lái)激發(fā)潤(rùn)滑劑的OH基的OH鍵的振動(dòng)，OH基被活化，反應(yīng)性得到提高，容易與基材表面的懸空鍵結(jié)合。因此，能夠使?jié)櫥瑒├缃?jīng)由來(lái)自與碳原子結(jié)合的OH基的O原子而與基材表面的懸空鍵容易地形成共價(jià)鍵。由此，潤(rùn)滑膜被更牢固地粘著在基材的表面上，提高了潤(rùn)滑膜的耐久性。
而且，根據(jù)本發(fā)明的潤(rùn)滑膜的形成方法，通過(guò)僅對(duì)基材的表面的一部分照射激光，而能夠使激光照到的部分的潤(rùn)滑劑選擇性地與基材表面的懸空鍵共價(jià)結(jié)合，因此能夠容易地得到僅固定在基材的表面的一部分上的潤(rùn)滑膜。因而，能夠在基材的表面容易地形成由潤(rùn)滑膜引起的凹凸。此外，由于能夠僅在需要的部分上形成潤(rùn)滑膜，所以容易進(jìn)行潤(rùn)滑膜的品質(zhì)管理。
這里，在上述激光照射工序中，優(yōu)選照射波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～8μm的光的能量。特別優(yōu)選照射波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的光的能量。
此外，優(yōu)選在上述工序中進(jìn)行多光子吸收，并照射紅外激光以使得在上述基材的表面或上述潤(rùn)滑劑中基材側(cè)的部分上形成紅外激光的焦點(diǎn)。
由此，能夠?qū)牡谋砻娓浇臐?rùn)滑劑的OH基選擇性進(jìn)行由于紅外光的吸收而引起的激發(fā)，因此能夠抑制在界面以外的多余的副反應(yīng)等，因而優(yōu)選。此外，在多光子吸收中，在焦點(diǎn)以外幾乎不吸收光，因此即使由潤(rùn)滑劑形成的潤(rùn)滑劑層很厚也可以充分地實(shí)施。
此外，還優(yōu)選使用透過(guò)了均化器的紅外激光作為上述紅外激光。此時(shí)，利用均化器使激光的強(qiáng)度分布在面內(nèi)平坦，因而能夠以均勻的照射強(qiáng)度迅速處理較寬的面積。
此外，涂布在基材的表面的上述潤(rùn)滑劑的層優(yōu)選為2nm以下的厚度。
由此，由于能夠使紅外激光特別充分地到達(dá)潤(rùn)滑劑與基材的界面附近，因此能夠高效地進(jìn)行在位于基材的表面附近的潤(rùn)滑劑的OH基上的紅外激光的吸收。
此外，優(yōu)選紅外激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下。
照射強(qiáng)度超過(guò)60J/cm2時(shí)有時(shí)會(huì)給潤(rùn)滑劑或基材的表面帶來(lái)?yè)p壞。
具體而言，優(yōu)選例如照射紅外脈沖激光作為紅外激光，紅外脈沖激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下，脈沖寬度為0.1～1ms，脈沖數(shù)為1～10，脈沖的頻率為10～50Hz。
此外，優(yōu)選在上述激光照射工序中將基材的表面溫度維持在200℃以下。
當(dāng)基材的表面溫度超過(guò)200℃時(shí)，有時(shí)會(huì)引起潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)或劣化，或引起基材的劣化。
此外，優(yōu)選上述潤(rùn)滑劑是氟化有機(jī)化合物。
使用氟化有機(jī)化合物作為潤(rùn)滑劑時(shí)發(fā)揮高的潤(rùn)滑性能和撥水性能，但難以固定在現(xiàn)有基材上。但是，在本發(fā)明中，能夠?qū)⑦@樣的潤(rùn)滑劑充分地固定在基材上，因而能夠容易地形成潤(rùn)滑性能和耐久性?xún)?yōu)異的潤(rùn)滑膜。
此外，優(yōu)選基材的表面由碳材料形成。特別地，碳材料作為表面的保護(hù)膜具有足夠的性能，但因?yàn)槭腔瘜W(xué)上穩(wěn)定的物質(zhì)，所以潤(rùn)滑劑的固定困難。但是，根據(jù)本發(fā)明，即使對(duì)于由碳材料形成的基材的表面，也可以充分地固定潤(rùn)滑劑。
優(yōu)選上述潤(rùn)滑膜是多個(gè)點(diǎn)圖形，優(yōu)選其點(diǎn)直徑為0.9～100μm。
由此，可以減小潤(rùn)滑膜與其它部件接觸時(shí)的接觸面積。此外，在基材的表面上進(jìn)一步具備潤(rùn)滑劑層時(shí)，可以通過(guò)由點(diǎn)圖形引起的固定效果來(lái)控制潤(rùn)滑劑的流動(dòng)性。
本發(fā)明的潤(rùn)滑膜形成方法在上述激光照射工序之后優(yōu)選還具備除去未固定在基材的表面上的潤(rùn)滑劑的清潔工序。
由此，可以得到在基材的表面上幾乎不存在流動(dòng)的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑膜。
而且，本發(fā)明的潤(rùn)滑膜形成方法在上述清潔工序之后優(yōu)選進(jìn)一步具備在基材的表面涂布潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑再涂布工序。
由此，可以使在涂布的潤(rùn)滑劑層的表面具有凹凸。
本發(fā)明的滑動(dòng)體僅在滑動(dòng)面的一部分上形成潤(rùn)滑膜，構(gòu)成潤(rùn)滑膜的分子具有C-O鍵，C-O鍵的O原子與滑動(dòng)面的原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)體，僅在滑動(dòng)面的一部分上形成有潤(rùn)滑膜，因此能夠使滑動(dòng)面的潤(rùn)滑特性在一定的范圍內(nèi)自由變化。并且，根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)體，潤(rùn)滑膜的耐久性足夠高，因此可以充分防止當(dāng)其它部件與滑動(dòng)面接觸并滑動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑膜由于振動(dòng)或沖擊等而從滑動(dòng)面上脫落。而且，根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)體，能夠在基材的表面形成由潤(rùn)滑膜形成的凹凸。此外，由于能夠僅在需要的部分上形成潤(rùn)滑膜，因而能夠容易地進(jìn)行潤(rùn)滑膜的品質(zhì)管理。
另外，本發(fā)明的滑動(dòng)體可以由上述的潤(rùn)滑膜形成方法容易地形成。
構(gòu)成上述潤(rùn)滑膜的分子優(yōu)選具有含多個(gè)氟原子的有機(jī)基團(tuán)。
通過(guò)由具有含氟原子的有機(jī)基團(tuán)的分子構(gòu)成潤(rùn)滑膜，可以發(fā)揮高的潤(rùn)滑性能，因此具有這樣的潤(rùn)滑膜的滑動(dòng)體的潤(rùn)滑性能優(yōu)異。
優(yōu)選上述滑動(dòng)面由碳材料形成。由此，滑動(dòng)面被充分保護(hù)。
此外，優(yōu)選上述潤(rùn)滑膜是多個(gè)點(diǎn)圖形，優(yōu)選其點(diǎn)直徑為0.9～100μm。
由此，在滑動(dòng)面上形成凹凸，因而得到撥水效果，即使在濕度大的條件下水滴也難以附著。
此外，在上述滑動(dòng)面上的不存在點(diǎn)圖形的部分和點(diǎn)圖形的表面上，優(yōu)選具有物理吸附潤(rùn)滑劑分子而成的潤(rùn)滑劑層。
由此，可以通過(guò)由點(diǎn)圖形引起的固定效果來(lái)控制潤(rùn)滑劑的流動(dòng)性。
此外，在上述潤(rùn)滑劑層的表面上，優(yōu)選存在點(diǎn)圖形的部分比不存在點(diǎn)圖形的部分更突出。
由此，可以提高由點(diǎn)圖形引起的固定效果，可以更高度地控制潤(rùn)滑劑的流動(dòng)性。
本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)具備上述滑動(dòng)體，并且在滑動(dòng)體內(nèi)具有磁記錄層。
此外，優(yōu)選上述磁記錄介質(zhì)是，滑動(dòng)體為圓板狀，潤(rùn)滑膜形成在圓板狀的滑動(dòng)面中的半徑方向內(nèi)側(cè)部、半徑方向中央部以及半徑方向外側(cè)部的至少任一環(huán)狀區(qū)域上。
本發(fā)明的磁頭滑塊具備上述滑動(dòng)體，具有配置在滑動(dòng)面上的磁記錄元件和/或磁讀取元件。
優(yōu)選本發(fā)明的磁頭滑塊在滑動(dòng)面上具有底部以及從底部突出的第1凸部，在底部和第1凸部中的任一個(gè)的表面上具備上述潤(rùn)滑膜。
優(yōu)選本發(fā)明的磁頭滑塊在滑動(dòng)面上具有底部、從底部突出的第1凸部、以及設(shè)置在第1凸部周?chē)业陀诘?凸部的第2凸部，在第1凸部、底部和第2凸部中的至少任一個(gè)的表面上具備上述潤(rùn)滑膜。
本發(fā)明的磁頭滑塊優(yōu)選在包含上述磁記錄元件和/或磁讀取元件的傳感器部的表面上具備上述潤(rùn)滑膜。
本發(fā)明的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器具備上述磁記錄介質(zhì)和磁頭滑塊。
根據(jù)本發(fā)明可以提供僅固定在基材的表面的一部分上且具有足夠的耐久性的潤(rùn)滑膜的形成方法。并且，根據(jù)本發(fā)明能夠提供僅在滑動(dòng)面的一部分上固定有潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)體、磁記錄介質(zhì)、磁頭滑塊和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。


圖1是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的截面示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖1的截面示意圖。
圖3是表示OH基的OH鍵的吸收波長(zhǎng)分布的圖。
圖4是表示激光照射系統(tǒng)的一例，(a)是將激光束在規(guī)定面積的點(diǎn)上放大照射的系統(tǒng)，(b)是將激光束聚光照射的系統(tǒng)。
圖5是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖2的截面示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖5的截面示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的硬盤(pán)裝置的示意圖。
圖8是圖7的局部截面圖，(a)是滑塊的截面圖，(b)是磁記錄介質(zhì)的截面圖。
圖9是表示實(shí)施例A1～A3和比較例A1的條件和劃痕硬度試驗(yàn)的結(jié)果的表。
圖10是表示在實(shí)施例A3和比較例A1中固定在基材表面的潤(rùn)滑劑的濃度(密度)的圖。
圖11是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的截面示意圖。
圖12是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖11的截面示意圖。
圖13是表示OH基的OH鍵的吸收波長(zhǎng)分布的圖。
圖14是表示激光照射系統(tǒng)的一例，(a)是將激光束在規(guī)定面積的點(diǎn)上放大照射的系統(tǒng)，(b)是將激光束聚光照射的系統(tǒng)。
圖15是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的截面示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖12的截面示意圖。
圖17是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖16的截面示意圖。
圖18是表示本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的接著圖17的截面示意圖。
圖19是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的硬盤(pán)裝置的示意圖。
圖20是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)的局部截面圖。
圖21是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的CSS方式的磁記錄介質(zhì)的平面圖。
圖22是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的加載·卸載方式的磁記錄介質(zhì)的平面圖。
圖23是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁頭滑塊的截面示意圖。
圖24是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁頭滑塊的立體圖。
圖25是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁頭滑塊的平面圖。
圖26是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁頭滑塊的平面圖。
圖27是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁頭滑塊的平面圖。
圖28是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的磁頭滑塊的平面圖。
圖29是表示實(shí)施例B1～B4和比較例B1的條件和劃痕硬度試驗(yàn)的結(jié)果的表。
圖30是表示在實(shí)施例B3和比較例B1中固定在基材表面的潤(rùn)滑劑的濃度(密度)的圖。
符號(hào)說(shuō)明10…基材，12…懸空鍵，21…潤(rùn)滑劑，20…潤(rùn)滑膜、潤(rùn)滑劑層，28…保護(hù)膜，30…潤(rùn)滑膜，50…激光光源，54…均化器，60、110…磁頭滑塊，40、120…磁記錄介質(zhì)，D…硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。在附圖的說(shuō)明中，對(duì)相同要素標(biāo)注相同的符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。此外，在附圖中，尺寸比率未必與所述說(shuō)明一致。
(第1實(shí)施方式)(基材準(zhǔn)備工序)首先，如圖1所示，準(zhǔn)備作為處理對(duì)象的基材10。基材10的材質(zhì)沒(méi)有特別限定。例如，可以舉出鋁、鋁合金、鈦等的金屬，氧化鋁等的金屬氧化物，鋁鈦碳(Al2O3-TiC)等的陶瓷，硅、玻璃、碳材料(無(wú)定形碳)等的無(wú)機(jī)材料，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、含有環(huán)狀烴基的聚烯烴等的高分子化合物等。此外，在這些基材表面，可以通過(guò)濺射、真空蒸鍍等的物理蒸鍍法(PVDphysical vapor deposition)、或者電鍍等形成選自NiP、NiP合金、其它合金的1種以上的膜。當(dāng)然，基材10也可以為多層結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施方式中，作為一例，說(shuō)明使用由CVD(chemical vapordeposition)法制成的碳系保護(hù)膜類(lèi)金剛石碳(無(wú)定形碳)作為基材10的情況。
在基材10的表面，通常存在被成為懸空鍵12的末端鍵。該懸空鍵12中有不與其它原子結(jié)合的12a、與OH基結(jié)合的12b、與水分子形成氫鍵(吸附)的12c。當(dāng)然，也有與這些以外的分子結(jié)合(吸附)的情況。
這樣的懸空鍵12不僅存在于碳材料中，在所有固體材料中都可以發(fā)現(xiàn)它的存在，特別是在共價(jià)結(jié)合性強(qiáng)的材料中特別顯著。
優(yōu)選在潤(rùn)滑劑涂布工序之前，通過(guò)加熱基材10(例如，80～200℃，30分鐘以上)，在基材10的表面照射紫外線(xiàn)(例如，波長(zhǎng)50～350nm)，或者，將基材10保持在減壓氣氛下(例如，1×10-1Torr以下)或者惰性氣體氣氛下(例如，氮?dú)?、氬氣?或者低濕度環(huán)境下(例如，RH10％以下)等，而使結(jié)合在懸空鍵12上的分子(例如水等)或官能團(tuán)(例如OH基等)脫離。加熱或紫外線(xiàn)的照射優(yōu)選在真空中、或氮?dú)饣驓鍤獾鹊亩栊詺怏w中、或者低濕度環(huán)境(RH10％以下)下進(jìn)行。當(dāng)然，即使結(jié)合在懸空鍵上的分子或官能團(tuán)殘留也能實(shí)施本發(fā)明。另外，優(yōu)選將加熱溫度或UV照射的強(qiáng)度設(shè)定為不會(huì)給基材帶來(lái)?yè)p害的程度。
此外，也優(yōu)選通過(guò)臭氧處理除去表面的有機(jī)物等。
(潤(rùn)滑劑涂布工序)接著，如圖2所示，在基材10的表面上涂布潤(rùn)滑劑21而形成潤(rùn)滑膜。作為潤(rùn)滑劑21，只要是具有OH基的化合物即可。這里的OH基的概念，包括在羧基(-COOH)或苯酚基等的復(fù)雜的官能團(tuán)中所包含的OH基。
作為這樣的潤(rùn)滑劑21，除了具有OH基的烴類(lèi)以外，還可以舉出醇類(lèi)(例如，瓢兒菜醇、蓖麻油醇、二十烷醇、辛醇、癸醇、聚烯烴醇、2-乙基己醇、聚亞烷基二醇等)，羧酸類(lèi)(例如，脂肪族羧酸、芳香族羧酸、氧代羧酸等)，具有OH基的酯類(lèi)(例如，具有OH基的硫酯、磷酸酯、硝酸酯等)，具有OH基的醚類(lèi)(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基的鹵化有機(jī)化合物(具有OH基的鹵化醚、具有OH基的鹵化醇、具有OH基的鹵化羧酸等)。特別優(yōu)選具有OH基的氟化有機(jī)化合物，例如，可以舉出具有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基的氟化單酯單羧酸化合物等。其中，特別優(yōu)選末端具有OH基的鏈狀鹵化有機(jī)化合物，特別優(yōu)選鏈狀氟化有機(jī)化合物。
特別地，在具有OH基的氟化醚中，優(yōu)選具有OH基的氟化聚醚，特別優(yōu)選已知為Fomblin Z的(1)式的化合物、已知為Fomblin Y的(2)式的化合物、已知為Krytox的(3)式的化合物、已知為Demnum的(4)式的化合物等的在末端具有OH基的鏈狀氟化聚醚。
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)在這里n、m分別表示1以上的整數(shù)。X是選自-CF3、-CH2-OH、-CH2(-O-CH2-CH2-)p-OH、-CH2-O-CH(OH)-CH2-OH的任一個(gè)官能團(tuán)，各化合物中的至少一個(gè)具備具有OH基的官能團(tuán)。這里，P表示1以上的整數(shù)。鏈狀氟化聚醚的分子量沒(méi)有特別限定，但其中心分子量?jī)?yōu)選為500～4000程度。
此外，潤(rùn)滑劑也可以包含不具有OH基的化合物，例如溶劑等。
這樣的潤(rùn)滑劑的涂布可以利用公知的方法進(jìn)行，例如，通過(guò)真空蒸鍍法、PVD法、CVD法、浸漬法(dip法)、旋涂法、噴涂法等進(jìn)行。此外，正如在基材準(zhǔn)備工序中所說(shuō)明的，當(dāng)對(duì)潤(rùn)滑劑涂布前的基材10的表面進(jìn)行在真空中或惰性氣體中的加熱或紫外線(xiàn)照射等的清潔化處理時(shí)，為了防止已被清潔化的基材10的表面在涂布時(shí)被大氣中的氧氣、水分或反應(yīng)性高的其它雜質(zhì)(污染物contaminants)等污染，優(yōu)選在真空中或惰性氣體中進(jìn)行該涂布。
這里，對(duì)涂布的潤(rùn)滑膜20的厚度沒(méi)有特別限定，但為了使紅外激光特別高效地到達(dá)基材10與潤(rùn)滑膜20的界面及其附近，優(yōu)選為2nm以下程度。在多光子吸收的情況中，對(duì)膜厚沒(méi)有特別限定。
這里，根據(jù)需要也可以通過(guò)在潤(rùn)滑劑21的涂布之后加熱潤(rùn)滑膜20(例如，80～200℃、30分鐘以上)或者通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑膜20照射紫外線(xiàn)，使?jié)櫥瑒?1所具有的OH基或OH基以外的官能團(tuán)(例如，氨基)與基材10的懸空鍵12預(yù)備性地結(jié)合。當(dāng)然，即使不進(jìn)行加熱或紫外線(xiàn)的照射，也足夠可以實(shí)施本發(fā)明。優(yōu)選將溫度或UV的強(qiáng)度設(shè)定為不會(huì)給基材10或潤(rùn)滑膜20帶來(lái)?yè)p害的程度。
(激光照射工序)接著，對(duì)這樣的潤(rùn)滑膜20的潤(rùn)滑劑21照射用于激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)的紅外激光。具體而言，OH鍵因?yàn)槿鐖D3所示容易吸收大致0.9～8μm程度的波長(zhǎng)的紅外光，所以?xún)?yōu)選照射能夠吸收對(duì)應(yīng)于該波長(zhǎng)0.9～8μm的能量的紅外激光。在圖3中，虛線(xiàn)b是基線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)a是由于OH基的OH鍵而引起的吸收強(qiáng)度。特別優(yōu)選照射能夠吸收對(duì)應(yīng)于0.9～12μm(圖3的W2范圍)、2.7～3.0μm(圖3的W1范圍)的波長(zhǎng)的能量的紅外激光。
具體而言，在1光子吸收的情況下，例如，可以照射0.9～8μm的波長(zhǎng)的紅外激光，特別地，可以照射0.9～1.2μm或2.7～3.0μm的波長(zhǎng)的紅外激光。另一方面，在吸收2個(gè)以上的光子的多光子吸收的情況下，可以利用規(guī)定波長(zhǎng)的紅外激光而使其吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光，優(yōu)選0.9～1.2μm或2.7～3.0μm的波長(zhǎng)的紅外激光。例如，可以同時(shí)或連續(xù)供給能量之和在上述能量范圍的多個(gè)光子。即，在多光子吸收的情況中，照射比1光子吸收的情況更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光。
對(duì)紅外激光的照射方法沒(méi)有特別限定，例如，可以示例如圖4的(a)所示的激光照射系統(tǒng)LS1。可以用準(zhǔn)直器52使來(lái)自激光光源50的激光L成為平行光，并用均化器54使面內(nèi)的強(qiáng)度分布均勻化后，對(duì)潤(rùn)滑膜20的潤(rùn)滑劑21進(jìn)行照射。該形態(tài)特別適合于利用1光子吸收來(lái)激發(fā)OH基的振動(dòng)的情況。作為激光光源50可以舉出二氧化碳激光、YAG激光等。
這里，作為均化器54可以采用將2個(gè)透鏡組合而成的均化器或使用衍射光柵而成的均化器等公知的均化器，優(yōu)選可以使高斯分布型的面內(nèi)強(qiáng)度分布成為足夠平坦的面內(nèi)強(qiáng)度分布的均化器。
此外，對(duì)于向潤(rùn)滑膜20的激光的入射角度而言，如圖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護(hù)光源等時(shí)，可以使入射角度為30～60°。
向潤(rùn)滑膜20和基材10照射的紅外激光的點(diǎn)徑，可以與潤(rùn)滑膜20的面積相對(duì)應(yīng)。另外，在照射面積非常大時(shí)，也可以使光束點(diǎn)對(duì)潤(rùn)滑膜20進(jìn)行相對(duì)掃描。
此外，也可以考慮如圖4的(b)所示的激光照射系統(tǒng)LS2。該照射系統(tǒng)特別適合于2光子吸收等的多光子吸收。將通過(guò)準(zhǔn)直器52成為平行光的激光利用2維掃描光學(xué)系統(tǒng)56進(jìn)行掃描，掃描后的激光通過(guò)物鏡58進(jìn)行聚光，并以在基材10的表面或潤(rùn)滑膜20中的基材10側(cè)的部分形成焦點(diǎn)的方式進(jìn)行照射。由此，可以向潤(rùn)滑劑21中界面附近的部分集中地照射紅外激光。
2維掃描光學(xué)系統(tǒng)56，例如，由2個(gè)電鏡式掃描儀(galvano-mirrorscanner)等構(gòu)成，由未圖示的掃描驅(qū)動(dòng)器控制而在基材上對(duì)潤(rùn)滑膜20上的激光點(diǎn)進(jìn)行二維掃描。另外，也可以在基材側(cè)進(jìn)行掃描。
作為激光光源50可以為上述的光源，但為了能夠進(jìn)行多光子吸收，優(yōu)選使用供給飛秒激光(Femtosecond Laser)等的超短脈沖激光的激光光源。
此外，在任何一種情況中，對(duì)紅外激光的照射強(qiáng)度都沒(méi)有特別限定，但為了減少對(duì)基材的影響和潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)等的影響，優(yōu)選為60J/cm2以下，為了引起充分的振動(dòng)激發(fā)，優(yōu)選為0.01mJ/cm2以上。OH基的鍵能為428～510kJ/mol程度，為了切斷OH鍵必須給予超過(guò)其的能量，但是如果能量夠過(guò)高則會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)、不需要的反應(yīng)、對(duì)基材的損傷等的問(wèn)題，因此激光照射能需要根據(jù)各個(gè)試樣進(jìn)行最佳化。
當(dāng)照射脈沖激光作為紅外激光時(shí)，通過(guò)使激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下，使脈沖寬度為0.1～1ms，使脈沖數(shù)為1～10，使脈沖頻率為10～50Hz，可以抑制激光處理部分的不需要的溫度上升，因而優(yōu)選。
此外，激光光源也可以為多個(gè)。
于是，通過(guò)照射這樣的紅外激光，激發(fā)潤(rùn)滑劑的OH基的OH鍵的振動(dòng)。因此，潤(rùn)滑劑21的OH基與基材10的表面的反應(yīng)性提高，容易使?jié)櫥瑒?1在基材10的表面化學(xué)結(jié)合。
具體而言，認(rèn)為是如下的機(jī)理。即，通過(guò)照射紅外激光而激發(fā)潤(rùn)滑劑21的OH基的OH鍵的振動(dòng)，OH基被活化，引起O與H的解離等，從而容易與基材表面的懸空鍵12相結(jié)合。因而，例如，如圖5所示，可以使?jié)櫥瑒?1經(jīng)由來(lái)自O(shè)H基的O原子而與基材10表面的懸空鍵12容易地形成共價(jià)鍵。因而，認(rèn)為潤(rùn)滑膜20的耐久性提高。
特別地，由這樣的通過(guò)紅外激光進(jìn)行的固定化，由于與加熱處理和UV處理等相比，可以選擇性地進(jìn)行OH基的加熱，因此可以用較少的能量而進(jìn)行有效的加熱，此外，可進(jìn)行短時(shí)間處理。因而可以減少熱劣化、熱變形、不需要的熱分解、材料的蒸發(fā)等。此外，根據(jù)使用如圖4(b)所示的裝置的2光子吸收，特別地，可以選擇性地處理基材的表面部分，因而更有效。
這里，也可以根據(jù)需要，在照射紅外激光后，通過(guò)加熱潤(rùn)滑膜20(例如，80～200℃，30分鐘以上)或者通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑膜20照射紫外線(xiàn)，可以使?jié)櫥瑒?1所具有的OH基或OH基以外的官能團(tuán)(例如，氨基等)與基材10的懸空鍵12輔助性地結(jié)合。當(dāng)然，即使不進(jìn)行加熱或紫外線(xiàn)的照射也可以充分實(shí)施本發(fā)明。另外，優(yōu)選將溫度和UV的強(qiáng)度設(shè)定為不會(huì)給基材10或潤(rùn)滑膜20帶來(lái)?yè)p害的程度。
(清潔工序)接著，根據(jù)需要進(jìn)行清潔工序，即，從潤(rùn)滑膜20中除去潤(rùn)滑膜20的潤(rùn)滑劑21內(nèi)不需要的物質(zhì)，也就是未固定在基材10的表面的潤(rùn)滑劑21、不需要的副產(chǎn)物或雜質(zhì)、或游離油分等(參照?qǐng)D6)。
具體而言，可以使用氟系溶劑、醚、己烷、醇等的有機(jī)溶劑或者水、CO2(氣體、超臨界流體)等的清洗介質(zhì)，并使這些清洗介質(zhì)與潤(rùn)滑膜20相接觸。在清洗時(shí)也可以對(duì)潤(rùn)滑膜20給予超聲波振動(dòng)。
此外，如果除去低分子物質(zhì)是主要目的，也可以通過(guò)抽真空或加熱而使其揮發(fā)來(lái)進(jìn)行清洗。由此，形成與基材10的表面未結(jié)合的潤(rùn)滑劑21較少的狀態(tài)。對(duì)清洗后的潤(rùn)滑膜的膜厚沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為2nm以下。
也可以根據(jù)需要在清洗后如上所述通過(guò)加熱潤(rùn)滑劑(例如，80～200℃，30分鐘以上)或者通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑劑照射紫外線(xiàn)，使?jié)櫥瑒┑臍埓娴腛H基或除此以外的官能團(tuán)與基材10的懸空鍵12相結(jié)合。
這樣，完成本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的潤(rùn)滑膜的形成方法。
(磁頭滑塊和磁記錄介質(zhì))
接著，對(duì)使用這樣的潤(rùn)滑膜的形成方法的磁頭滑塊和磁記錄介質(zhì)的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器HDD的構(gòu)成示意圖。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器HDD主要具備圓板狀的磁記錄介質(zhì)120和磁頭滑塊110。
磁記錄介質(zhì)120呈圓板狀，在內(nèi)部設(shè)置有磁記錄層129。此外，在磁記錄介質(zhì)120的軸中心部連結(jié)有用于使磁記錄介質(zhì)120旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)130，磁記錄介質(zhì)120繞軸旋轉(zhuǎn)。
磁頭滑塊110呈大致板狀，與磁記錄介質(zhì)120的表面S相對(duì)地配置，并且，由于伴隨著磁記錄介質(zhì)120的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流，通常自磁記錄介質(zhì)120的表面S稍微浮起。
磁頭滑塊110具備磁頭140。磁頭140具有相對(duì)于磁記錄介質(zhì)120的磁記錄層129的進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入的未圖示的寫(xiě)入器，和/或進(jìn)行從該磁記錄層129的數(shù)據(jù)的讀出的未圖示的讀取器。磁頭滑塊110的相對(duì)于磁記錄介質(zhì)120的表面S的面是介質(zhì)相對(duì)面ABS。此外，在磁頭滑塊110上連接有將該磁頭滑塊110移動(dòng)到磁記錄介質(zhì)120的表面上的所希望之處的頭驅(qū)動(dòng)部113。
如圖8的(a)的局部截面圖所示，磁頭滑塊110在基板115上形成有基底層116、保護(hù)膜117和潤(rùn)滑膜118。
作為基板115的材料，例如可以舉出氧化鋁·鈦·碳化物(Al2O3-TiC)燒結(jié)體這樣的陶瓷材料，氧化鋁Al2O3等的金屬氧化物，Ti這樣的金屬材料，Si、C這樣的非金屬無(wú)機(jī)材料等的非磁性絕緣材料。
作為基底層116的材料可以舉出硅、氮化硅等。
作為保護(hù)膜117的材料，優(yōu)選無(wú)定形碳(例如，類(lèi)金剛石碳、石墨碳、加氫碳、加氮碳、加氟碳等)或各種加金屬的碳等的碳材料，WC、WMoC、ZrN、BN、B4C、SiO2、ZrO2等的無(wú)機(jī)材料，例如，可以形成1～3nm左右的厚度。這里，保護(hù)膜117相當(dāng)于上述的“基材”。
并且，潤(rùn)滑膜118對(duì)應(yīng)于上述的潤(rùn)滑膜20。對(duì)潤(rùn)滑劑21的材質(zhì)沒(méi)有特別限定，但是可以特別優(yōu)選利用具有OH基的氟化聚醚等的具有OH基的氟化有機(jī)化合物。
作為這樣的磁頭滑塊110的制造方法，在利用公知的方法在基板上形成磁頭140后，進(jìn)行介質(zhì)相對(duì)面ABS的形成和研磨，其后，利用蒸鍍法(真空蒸鍍法、濺射法、CVD法等)等的公知的方法形成基底層116、保護(hù)膜117。然后，可以將該保護(hù)膜117作為基材而實(shí)施上述的潤(rùn)滑膜的形成方法。
接著，對(duì)磁記錄介質(zhì)120進(jìn)行說(shuō)明。如圖8的(b)的局部截面圖所示，磁記錄介質(zhì)120在基板125上形成有基底層126、磁記錄層129、保護(hù)膜127和潤(rùn)滑膜128。
作為基板125的材料，例如，可以示例玻璃、鋁、Al系合金玻璃、塑料、陶瓷、碳、硅、具有氧化表面的Si單晶基板等，此外，在軟磁盤(pán)或磁帶介質(zhì)的情況中，可以示例聚醋酸纖維(polyacetate)等的合成樹(shù)脂。
關(guān)于基底膜126的材料沒(méi)有限制，在硬盤(pán)用磁記錄介質(zhì)的情況中可以示例Cr、Ni-P等。而且，作為基底膜126的材料，在水平磁記錄介質(zhì)的情況中可以舉出Cr合金等的非磁性材料，在垂直磁記錄介質(zhì)的情況中可以舉出含F(xiàn)e、Ni、Co的材料等的軟磁性材料等。特別地，在垂直磁記錄介質(zhì)的情況中，為了提高軟磁性基底層的結(jié)晶性或提高與基板的粘附性，可以進(jìn)一步在軟磁性基底層的下方具有由Ti、Ta、W、Cr、Pt或者包含它們的合金、或者它們的氧化物、氮化物等的材料等形成的基底層，此外，在軟磁性基底層與記錄層之間的中間，可以具有由Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si或者包含它們的合金、或者它們的氧化物、氮化物等的非磁性材料形成的中間層。
作為磁記錄層129的材料，例如可以舉出以Co為主成分的至少含Pt，且根據(jù)需要含有Cr，進(jìn)一步含有氧化物的材料。
作為保護(hù)膜127的材料，例如可以舉出1～10nm程度的類(lèi)金剛石碳等的碳材料。這里，保護(hù)膜127相當(dāng)于上述的“基材”。
并且，潤(rùn)滑膜128對(duì)應(yīng)于上述的潤(rùn)滑膜20。對(duì)于潤(rùn)滑劑沒(méi)有特別限定，但是特別優(yōu)選具有OH基的氟化聚醚等的具有OH基的氟化有機(jī)化合物。此外，對(duì)于氟化有機(jī)化合物的分子量沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選其中心分子量為500～4000程度。
作為這樣的磁記錄介質(zhì)120的制造方法，利用公知的方法在基板125上按順序形成基底層126、磁記錄層129、保護(hù)膜127，并實(shí)施上述的潤(rùn)滑膜的形成方法即可。
根據(jù)這些發(fā)明，特別地，由于不必加熱因而可以抑制磁頭140和磁記錄層129的熱消磁等，因此優(yōu)選。此外，使用這樣的磁頭滑塊110或磁記錄介質(zhì)120時(shí)，潤(rùn)滑膜20的耐久性極高，因此可得到可靠性和壽命優(yōu)異的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)然，在使用磁帶介質(zhì)或軟磁盤(pán)(FD)等作為磁記錄介質(zhì)時(shí)，也可得到同樣的效果。
實(shí)施例A(實(shí)施例A1～A3)在Co基板上，在真空下以3nm的厚度形成類(lèi)金剛石碳作為基材。其后，在基材的表面上涂布潤(rùn)滑劑使其厚度達(dá)到1.2nm程度以得到潤(rùn)滑膜。作為潤(rùn)滑劑使用(1)式的Fomblin Z。其后，將波長(zhǎng)1.064μm的脈沖紅外激光(Nd-YAG激光)照射在潤(rùn)滑膜上。激光的脈沖寬度為0.3ms。此外，按照實(shí)施例A1～A3的順序，將激光照射強(qiáng)度分別設(shè)定為9.6、11.6、13.5J/cm2。這樣，得到具有潤(rùn)滑膜的樣品基板。
(比較例A1)除了不照射激光以外與實(shí)施例A1同樣地實(shí)施，得到樣品基板。
(評(píng)價(jià))硬度計(jì)壓頭前端使用直徑8μm的金剛石片(diamond chip)，在3.98mN的荷重下，進(jìn)行各樣品基板的潤(rùn)滑膜(厚度約1.1nm)的劃痕硬度試驗(yàn)。然后，用掃描型橢圓偏振計(jì)測(cè)定劃痕的深度D和寬度W。結(jié)果如圖9所示。
此外，對(duì)于實(shí)施例A3和比較例A1，對(duì)未進(jìn)行劃痕硬度試驗(yàn)的樣品表面，用TOF型的二次離子質(zhì)量分析計(jì)(SIMS)進(jìn)行質(zhì)量分析，獲得在潤(rùn)滑劑中特征性的C-F鍵與存在于磁記錄介質(zhì)磁性層中的Co原子的比。結(jié)果如圖10所示。
從圖9可以理解，在實(shí)施例A1～A3中，與未照射激光的比較例A1相比，表現(xiàn)出足夠的潤(rùn)滑膜的耐久性。
此外，從圖10可以理解，在實(shí)施例A1～A3中，與比較例A1相比，顯然提高了固定在基材上的潤(rùn)滑劑的濃度(面吸附密度)。由于質(zhì)量分析在真空中進(jìn)行，所以未進(jìn)行激光加工的基材表面的潤(rùn)滑劑即與基材未結(jié)合的潤(rùn)滑劑會(huì)蒸發(fā)掉。因此，認(rèn)為比較例A1(激光強(qiáng)度0)的潤(rùn)滑膜的厚度小于實(shí)施例中的激光加工部分的潤(rùn)滑膜的厚度。并且認(rèn)為，在實(shí)施例中，通過(guò)激光加工，保護(hù)膜類(lèi)金剛石碳與潤(rùn)滑劑分子牢固地反應(yīng)，與比較例相比，產(chǎn)生了潤(rùn)滑劑分子的面吸附密度的高密度化。
(第2實(shí)施方式)簡(jiǎn)化起見(jiàn)，對(duì)僅在單純的平板上的滑動(dòng)體的滑動(dòng)面的一部分上形成潤(rùn)滑膜的方法進(jìn)行說(shuō)明。
(潤(rùn)滑劑涂布工序)根據(jù)圖11對(duì)作為處理對(duì)象的基材進(jìn)行說(shuō)明?；?0具有與其它部件之間進(jìn)行滑動(dòng)等的接觸，或有那種可能性的滑動(dòng)面S。對(duì)基材10的材質(zhì)沒(méi)有特別限定。例如，可以舉出鋁、鋁合金、鈦等的金屬，氧化鋁等的金屬氧化物，鋁鈦碳(Al2O3-TiC)等的陶瓷，硅、玻璃、碳材料(無(wú)定形碳)等的無(wú)機(jī)材料，以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、含有環(huán)狀烴基的聚烯烴等的高分子化合物等。此外，在這些基材表面可以通過(guò)濺射、真空蒸鍍等的物理蒸鍍法(PVDphysical vapordeposition)、或者電鍍等形成選自NiP、NiP合金、其它合金的1種以上的膜。當(dāng)然不用說(shuō)基材10也可以為多層結(jié)構(gòu)。
另外，在本實(shí)施方式中，作為一例，說(shuō)明使用由CVD(chemicalvapor deposition)法制成的碳系保護(hù)膜類(lèi)金剛石碳(無(wú)定形碳)作為基材10的情況。
在基材10的表面，通常存在被稱(chēng)為懸空鍵12的末端鍵。在該懸空鍵12中有不與其它原子結(jié)合的12a、與OH基結(jié)合的12b、與水分子形成氫鍵(吸附)的12c等。當(dāng)然，也有與這些以外的分子結(jié)合(吸附)的情況。
這樣的懸空鍵12不僅存在于碳材料中，在所有固體材料中都可以發(fā)現(xiàn)它的存在，特別是在共價(jià)結(jié)合性強(qiáng)的材料中特別顯著。
優(yōu)選在潤(rùn)滑劑涂布工序之前，通過(guò)加熱基材10(例如，80～200℃，30分鐘以上)，在基材10的表面照射紫外線(xiàn)(例如，波長(zhǎng)50～350nm)，或者，將基材10保持在減壓氣氛下(例如，1×10-1Torr以下)或者惰性氣體氣氛下(例如，氮?dú)?、氬氣?或者低濕度環(huán)境下(例如，RH10％以下)等，而使結(jié)合在懸空鍵12上的分子(例如水等)或官能團(tuán)(例如OH基等)脫離。加熱或紫外線(xiàn)的照射優(yōu)選在真空中、或氮?dú)饣驓鍤獾鹊亩栊詺怏w中、或者低濕度環(huán)境(RH10％以下)下進(jìn)行。當(dāng)然，即使結(jié)合在懸空鍵上的分子或官能團(tuán)殘留也能實(shí)施本發(fā)明。另外，優(yōu)選將加熱溫度或UV照射的強(qiáng)度設(shè)定為不會(huì)給基材帶來(lái)?yè)p害的程度。此外，也優(yōu)選通過(guò)臭氧處理除去表面的有機(jī)物等。
接著，根據(jù)圖12，對(duì)在基材10的表面上涂布潤(rùn)滑劑21而形成潤(rùn)滑層20的工序進(jìn)行說(shuō)明。在圖12中畫(huà)出了基材10的表面的懸空鍵全部未與其它原子結(jié)合的狀態(tài)，但這是為了簡(jiǎn)化，實(shí)際上還存在如圖11所示的與OH基結(jié)合的情況，和與水分子形成氫鍵(吸附)的情況等。
作為潤(rùn)滑劑21，只要是具有與碳原子結(jié)合的OH基的化合物即可。這里所說(shuō)的與碳原子結(jié)合的OH基的概念，包括在羧基(-COOH)或苯酚基等的復(fù)雜的官能團(tuán)中所包含的OH基。
作為這樣的潤(rùn)滑劑21，除了具有與碳原子結(jié)合的OH基的烴類(lèi)以外，還可以舉出醇類(lèi)(例如，瓢兒菜醇、蓖麻油醇、二十烷醇、辛醇、癸醇、聚烯烴醇、2-乙基己醇、聚亞烷基二醇等)，羧酸類(lèi)(例如，脂式羧酸、芳香族羧酸、氧代羧酸等)，具有與碳原子結(jié)合的OH基的酯類(lèi)(例如，具有與碳原子結(jié)合的OH基的硫酯、磷酸酯、硝酸酯等)，具有與碳原子結(jié)合的OH基的醚類(lèi)(例如，具有與碳原子結(jié)合的OH基的聚苯醚、二甲醚、乙基甲基醚、二乙醚等)，具有與碳原子結(jié)合的OH基的鹵化有機(jī)化合物(例如，具有與碳原子結(jié)合的OH基的鹵化醚、鹵化醇、鹵化羧酸等)。特別優(yōu)選具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化有機(jī)化合物，例如，可以舉出，具有與碳原子結(jié)合的OH基的全氟化聚醚等的具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化醚、氟化醇、氟化羧酸、具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化羧酸烷醇酯、具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化二酯二羧酸化合物，具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化單酯單羧酸化合物等。其中，特別優(yōu)選具有與碳原子結(jié)合的OH基的鏈狀氟化有機(jī)化合物，特別優(yōu)選鏈狀氟化醚。
特別地，在具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化醚中，優(yōu)選具有與碳原子結(jié)合的OH基的氟化聚醚，特別優(yōu)選已知為Fomblin Z的式(1)的化合物、已知為Fomblin Y的式(2)的化合物、已知為Krytox的式(3)的化合物、已知為Demnum的式(4)的化合物等的在末端具有與碳原子結(jié)合的OH基的鏈狀氟化聚醚。
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)這里，m、n分別表示1以上的整數(shù)。X是選自-CF3、-CH2-OH、-CH2(-O-CH2-CH2-)p-OH、-CH2-O-CH(OH)-CH2-OH的任一個(gè)官能團(tuán)，各化合物中的至少一個(gè)具備具有OH基的官能團(tuán)。這里，P表示1以上的整數(shù)。鏈狀氟化聚醚的分子量沒(méi)有特別限定，但其中心分子量?jī)?yōu)選為500～4000程度。
此外，潤(rùn)滑劑21也可以包含不具有與碳原子結(jié)合的OH基的化合物，例如溶劑等。
這樣的潤(rùn)滑劑21的涂布可以利用公知的方法進(jìn)行，例如，通過(guò)真空蒸鍍法、PVD法、CVD法、浸漬法(dip法)、旋涂法、噴涂法等進(jìn)行。此外，當(dāng)對(duì)潤(rùn)滑劑涂布前的基材10的表面進(jìn)行在真空中或惰性氣體中的加熱或紫外線(xiàn)照射等的清潔化處理時(shí)，為了防止已被清潔化的基材10的表面在涂布時(shí)被大氣中的氧氣、水分或反應(yīng)性高的其它雜質(zhì)(污染物contaminants)等污染，優(yōu)選在真空中或惰性氣體中進(jìn)行該涂布。
這里，對(duì)通過(guò)由潤(rùn)滑劑21的涂布而得到的潤(rùn)滑劑層20的厚度沒(méi)有特別限定，但為了使紅外激光特別高效地到達(dá)基材10與潤(rùn)滑劑層20的界面及其附近，優(yōu)選為2nm以下程度。在多光子吸收的情況中，對(duì)膜厚沒(méi)有特別限定。
(激光照射工序)接著，對(duì)涂布有上述的潤(rùn)滑劑21的基板10的表面的僅僅一部分，為了激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)而照射紅外激光的激光照射工序進(jìn)行說(shuō)明。
首先，說(shuō)明紅外激光。OH鍵因?yàn)槿鐖D13所示容易吸收大致0.9～8μm程度的波長(zhǎng)的紅外光，所以?xún)?yōu)選照射能夠吸收對(duì)應(yīng)于該波長(zhǎng)0.9～8μm的能量的紅外激光。在圖13中，虛線(xiàn)b是基線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)a是由于OH基的OH鍵而引起的吸收強(qiáng)度。特別優(yōu)選照射能夠吸收對(duì)應(yīng)于0.9～1.2μm(圖13的W2范圍)、2.7～3.0μm(圖13的W1范圍)的波長(zhǎng)的能量的紅外激光。
具體而言，在1光子吸收的情況下，例如，可以照射0.9～8μm的波長(zhǎng)的紅外激光，特別地，可以照射0.9～1.2μm或2.7～3.0μm的波長(zhǎng)的紅外激光。另一方面，在吸收2個(gè)以上的光子的多光子吸收的情況下，可以利用規(guī)定波長(zhǎng)的紅外激光而吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光，優(yōu)選0.9～1.2μm或2.7～3.0μm的波長(zhǎng)的紅外激光。例如，可以同時(shí)或連續(xù)供給能量之和在上述能量范圍的多個(gè)光子。即，在多光子吸收的情況中，照射比1光子吸收的情況更長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光。
對(duì)紅外激光的照射方法沒(méi)有特別限定，例如，可以示例如圖14的(a)所示的激光照射系統(tǒng)LS1。可以用準(zhǔn)直器52使來(lái)自激光光源50的激光L成為平行光，并用均化器54使面內(nèi)的強(qiáng)度分布均勻化后，對(duì)潤(rùn)滑劑層20的潤(rùn)滑劑21進(jìn)行照射。該形態(tài)特別適合于利用1光子吸收來(lái)激發(fā)OH基的振動(dòng)的情況。作為激光光源50可以舉出二氧化碳激光、YAG激光等。
這里，作為均化器54可以采用將2個(gè)透鏡組合而成的均化器或使用衍射光柵而成的均化器等公知的均化器，優(yōu)選可以使高斯分布型的面內(nèi)強(qiáng)度分布成為足夠平坦的面內(nèi)強(qiáng)度分布的均化器。
此外，對(duì)于向潤(rùn)滑劑層20的激光的入射角度而言，如圖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護(hù)光源等時(shí)，可以使入射角度為30～60°。
向潤(rùn)滑劑層20和基材10照射的紅外激光的點(diǎn)徑，可以與潤(rùn)滑劑層20的面積相對(duì)應(yīng)。另外，在照射面積非常大時(shí)，也可以使光束點(diǎn)對(duì)潤(rùn)滑劑層20進(jìn)行相對(duì)掃描。
此外，也可以考慮如圖14的(b)所示的激光照射系統(tǒng)LS2。該照射系統(tǒng)特別適合于2光子吸收等的多光子吸收。將通過(guò)準(zhǔn)直器52成為平行光的激光利用2維掃描光學(xué)系統(tǒng)56進(jìn)行掃描，掃描后的激光通過(guò)物鏡58聚光，并以在基材10的表面或潤(rùn)滑劑層20中的基材10側(cè)的部分形成焦點(diǎn)的方式進(jìn)行照射。由此，可以向潤(rùn)滑劑21中界面附近的部分集中地照射紅外激光。
2維掃描光學(xué)系統(tǒng)56，例如由2個(gè)電鏡式掃描儀(galvano-mirrorscanner)等構(gòu)成，由未圖示的掃描驅(qū)動(dòng)器控制而在基材上對(duì)潤(rùn)滑劑層20上的激光點(diǎn)進(jìn)行二維掃描。另外，也可以在基材側(cè)進(jìn)行掃描。
作為激光光源50可以為上述的光源，但為了能夠進(jìn)行多光子吸收，優(yōu)選使用供給飛秒激光等的超短脈沖激光的激光光源。
此外，在任何一種情況中，對(duì)紅外激光的照射強(qiáng)度都沒(méi)有特別限定，但為了減少對(duì)基材的影響和潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)等的影響，優(yōu)選為60J/cm2以下，為了引起充分的振動(dòng)激發(fā)，優(yōu)選為0.01mJ/cm2以上。OH基的鍵能為428～510kJ/mol程度，為了切斷OH鍵必須給予超過(guò)其的能量，但若能量過(guò)高則會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)滑劑的蒸發(fā)、不需要的反應(yīng)、對(duì)基材的損傷等的問(wèn)題，因此激光照射能需要根據(jù)各個(gè)試樣進(jìn)行最佳化。
當(dāng)照射脈沖激光作為紅外激光時(shí)，通過(guò)使激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下，使脈沖寬度為0.1～1ms，使脈沖數(shù)為1～10，使脈沖頻率為10～50Hz，可以抑制激光處理部分的不需要的溫度上升，因而優(yōu)選。
此外，激光光源也可以為多個(gè)。
于是，通過(guò)照射這樣的紅外激光，激發(fā)潤(rùn)滑劑21的OH基的OH鍵的振動(dòng)。因此，潤(rùn)滑劑21的OH基與基材10的表面的反應(yīng)性提高，容易使?jié)櫥瑒?1在基材10的表面化學(xué)結(jié)合。
特別地，由這樣的通過(guò)紅外激光進(jìn)行的固定化，由于與加熱處理和UV處理等相比，可以選擇性地進(jìn)行OH基的加熱，因此可以用較少的能量而進(jìn)行有效的加熱，此外，可進(jìn)行短時(shí)間處理。因而可以減少熱劣化、熱變形、不需要的熱分解、材料的蒸發(fā)等。此外，根據(jù)使用如圖14(b)所示的裝置的2光子吸收，特別地，可以選擇性地處理基材的表面部分，因而更有效。
接著，說(shuō)明將激光僅照射在基材10的表面的一部分上的方法。
首先是如圖12和圖14的(a)所示的，在激光光源50與潤(rùn)滑劑層20之間配置掩模M的方法。根據(jù)該方法，可以使激光照射到的部分的潤(rùn)滑劑選擇性地與基材表面的懸空鍵進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，因此可以容易地得到僅在基材的表面的一部分上固定的潤(rùn)滑膜。
此外，通過(guò)如圖14的(b)所示的激光照射系統(tǒng)LS2，也可以?xún)H在基材10的一部分上照射已聚光的激光。
并且，也可以如圖15所示，在基材10上設(shè)置保護(hù)膜(掩模)28，在其上涂布潤(rùn)滑劑21，在形成潤(rùn)滑劑層20后，對(duì)基材10的表面全體照射激光。根據(jù)這樣的方法，由激光照射形成的潤(rùn)滑膜與基材之間的邊界更明確，因而優(yōu)選。
作為這樣的保護(hù)膜28的構(gòu)成材料，例如，可以舉出無(wú)定形碳系材料，氧化鋁、碳化鈦等的陶瓷材料，非鐵金屬系材料，聚合物類(lèi)的光阻材料等。
包含這樣的構(gòu)成材料的保護(hù)膜28，例如，可以通過(guò)蒸鍍法(CVD法、PVD法)、噴涂法、旋涂法、浸漬涂布法等的公知的方法來(lái)形成。
另外，這樣的保護(hù)膜28，在激光照射工序后，例如，可以通過(guò)鼓風(fēng)處理、等離子體處理等的物理刻蝕、化學(xué)刻蝕、剝離等的公知的方法除去。
接著，根據(jù)圖16對(duì)激光照射后的潤(rùn)滑劑21的狀態(tài)進(jìn)行考察。激光照射到的部分的潤(rùn)滑劑21，由于OH基的OH鍵的振動(dòng)被激發(fā)，因此OH基被活化，引起O與H的解離等，從而容易與基材10表面的懸空鍵12相結(jié)合。因而，激光照射到的部分的潤(rùn)滑劑21，經(jīng)由來(lái)自O(shè)H基的O原子而與基材10表面的懸空鍵12通過(guò)共價(jià)鍵24相結(jié)合，形成構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子23。另外，構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子23，是除去了潤(rùn)滑劑21的與碳原子結(jié)合的OH基中的H原子的殘基。因此，當(dāng)潤(rùn)滑劑21是氟化有機(jī)化合物時(shí)，構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子23顯然具有包含多個(gè)氟原子的有機(jī)基團(tuán)。
這里，如圖16所示，在基材10的表面上的形成有潤(rùn)滑膜30的部分和未形成的部分的表面二者上存在潤(rùn)滑劑層20，且在形成有潤(rùn)滑膜30的部分和未形成的部分之間，將潤(rùn)滑劑層20的表面的高度幾乎相同的狀態(tài)作為狀態(tài)A。
另外，由上述的方法形成的潤(rùn)滑膜30優(yōu)選為多個(gè)點(diǎn)圖形(dotpattern)，優(yōu)選其點(diǎn)徑為0.9～100μm。并且，從不過(guò)度阻礙潤(rùn)滑劑的流動(dòng)性的觀點(diǎn)出發(fā)，形成有點(diǎn)圖形的部分上的點(diǎn)圖形的密度優(yōu)選為5～50％。關(guān)于點(diǎn)的形狀，沒(méi)有特別限定，可以舉出例如圓形，橢圓形，方形，不規(guī)則圖形等。
此外，由上述的方法所形成的潤(rùn)滑膜30，可以?xún)H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為多個(gè)點(diǎn)圖形。
這樣，得到僅在滑動(dòng)面的一部分上形成有潤(rùn)滑膜30的滑動(dòng)體。
(清潔工序)接著，根據(jù)圖17說(shuō)明根據(jù)需要進(jìn)行的清潔工序，即，從潤(rùn)滑膜30中除去構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子23以外的、未固定在基材10的表面的潤(rùn)滑劑21、不需要的副產(chǎn)物和雜質(zhì)、游離油分等。
清潔可以通過(guò)使用氟系溶劑、醚、己烷、醇等的有機(jī)溶劑或者水、CO2(氣體、超臨界流體)等的清洗介質(zhì)，并使這些清洗介質(zhì)與潤(rùn)滑膜30相接觸來(lái)進(jìn)行。在清洗時(shí)，也可以對(duì)潤(rùn)滑膜30給予超聲波振動(dòng)。
此外，如果除去低分子物質(zhì)是主要目的，也可以通過(guò)抽真空或加熱使低分子物質(zhì)揮發(fā)來(lái)進(jìn)行清洗。由此，形成在基材10的表面未固定的潤(rùn)滑劑21較少的狀態(tài)。對(duì)清洗后的潤(rùn)滑膜30的膜厚沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為2nm以下。
另外，也可以根據(jù)需要在清洗后通過(guò)加熱殘留的潤(rùn)滑劑21(例如，80～200℃，30分鐘以上)或者通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑劑21照射紫外線(xiàn)，使?jié)櫥瑒?1的殘存的OH基或除此以外的官能團(tuán)與基材10的懸空鍵12相結(jié)合。
這里，將如圖17所示的除去了潤(rùn)滑膜30以外的潤(rùn)滑劑21的狀態(tài)作為狀態(tài)B。
(潤(rùn)滑劑再涂布工序)進(jìn)一步說(shuō)明根據(jù)需要而進(jìn)行的潤(rùn)滑劑再涂布工序，即，在清潔工序后的基材10的表面再度涂布潤(rùn)滑劑21。
潤(rùn)滑劑的再涂布通過(guò)例如蒸鍍法(CVD法、PVD法)、噴涂法、旋涂法、浸漬涂布法等的公知的方法來(lái)進(jìn)行。
通過(guò)這樣進(jìn)行潤(rùn)滑劑的再涂布，可以在基材10上形成在表面有凹凸的潤(rùn)滑劑層20。
這里，如圖18所示，將如下?tīng)顟B(tài)稱(chēng)為狀態(tài)C，即，在潤(rùn)滑劑層20的表面上，存在潤(rùn)滑膜30的部分比不存在潤(rùn)滑膜30的部分更突出。
這樣，完成本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的潤(rùn)滑膜形成方法。
這里，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，僅說(shuō)明了單純的平板上的滑動(dòng)體，但是，只要是與其它部件進(jìn)行滑動(dòng)等的接觸的或有這種可能性的部件，就對(duì)滑動(dòng)體沒(méi)有特別的限定，作為其具體例，可以舉出具有滑動(dòng)面的軸承，例如，滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承等，或者在以下詳細(xì)說(shuō)明的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的磁記錄介質(zhì)和磁頭滑塊。
接著，對(duì)將上述實(shí)施方式應(yīng)用在硬盤(pán)中的情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖19是本實(shí)施方式的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器D的構(gòu)成示意圖。硬盤(pán)D具備后述的磁記錄介質(zhì)40和磁頭滑塊60，由磁頭滑塊60將磁信息寫(xiě)入高速旋轉(zhuǎn)的磁記錄介質(zhì)40的滑動(dòng)面(圖19的上表面)，此外，由磁頭滑塊60從磁記錄介質(zhì)40的滑動(dòng)面讀出磁信息。
在圖19中，硬盤(pán)D主要具備繞軸2旋轉(zhuǎn)的多個(gè)圓板狀的磁記錄介質(zhì)40；進(jìn)行對(duì)磁記錄介質(zhì)40的讀寫(xiě)的磁頭滑塊60；用于將磁頭滑塊60在磁記錄介質(zhì)40的磁道上定位的裝配承載部(assembly carriage)3；用于控制磁頭滑塊60的寫(xiě)入·讀取動(dòng)作的讀寫(xiě)電路4；檢測(cè)硬盤(pán)D相關(guān)的加速度等的信息的傳感器部15；控制磁頭滑塊60和磁記錄介質(zhì)40之間的間隔的間隙控制部16；為磁頭滑塊60的退避之處的退避部17；以及覆蓋它們的殼體19。
在裝配承載部3上設(shè)置有多個(gè)臂5。這些臂5可通過(guò)音圈電機(jī)(VCM)6而以軸7為中心進(jìn)行角擺動(dòng)，臂5沿著該軸7的方向堆積著。在各臂5的前端部安裝有磁頭懸架組件(head gimbal assembly)14。在各個(gè)磁頭懸架組件14的前端，與各磁記錄介質(zhì)40的表面相對(duì)地設(shè)置有磁頭滑塊60。在這里，將磁頭滑塊60上的與磁記錄介質(zhì)40的表面相對(duì)的面作為空氣軸承面ABS。磁記錄介質(zhì)40可以為單數(shù)，臂5也可以相對(duì)于一塊磁記錄介質(zhì)40而僅配置在一個(gè)面上。
裝配承載部3使臂5旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁頭滑塊60向著磁記錄介質(zhì)40的半徑方向，即橫切磁道線(xiàn)的方向移動(dòng)。此外，裝配承載部3可以根據(jù)來(lái)自外部的信號(hào)使臂5旋轉(zhuǎn)，并使磁頭滑塊60退避到退避部17。
接著，對(duì)本實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)40進(jìn)行說(shuō)明。如圖20的局部截面圖所示，磁記錄介質(zhì)40具有以如下順序在基板125上層疊有基底層126、磁記錄層129、保護(hù)膜127和形成在保護(hù)膜127的表面的一部分上的潤(rùn)滑膜128的結(jié)構(gòu)。
作為基板125的材料，例如，可以示例玻璃、鋁、Al系合金玻璃、塑料、陶瓷、碳、硅、具有氧化表面的Si單晶基板等，此外，在軟磁盤(pán)介質(zhì)或磁帶介質(zhì)的情況中，可以示例聚醋酸纖維等的合成樹(shù)脂。
關(guān)于基底膜126的材料沒(méi)有限制，在硬盤(pán)用磁記錄介質(zhì)的情況中可以示例Cr、Ni-P等。而且，作為基底膜126的材料，在水平磁記錄介質(zhì)的情況中可以舉出Cr合金等的非磁性材料，在垂直磁記錄介質(zhì)的情況中可以舉出含F(xiàn)e、Ni、Co的材料等的軟磁性材料等。特別地，在垂直磁記錄介質(zhì)的情況中，為了提高軟磁性基底層的結(jié)晶性或提高與基板的粘附性，可以在軟磁性基底層之下進(jìn)一步具有由Ti、Ta、W、Cr、Pt或者包含它們的合金，或者它們的氧化物、氮化物等的材料等形成的基底層，此外，在軟磁性基底層與記錄層之間的中間，可以具有由Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si或者包含它們的合金，或者它們的氧化物、氮化物等的非磁性材料形成的中間層。
作為磁記錄層129的材料，例如可以舉出以Co為主成分、至少含Pt、根據(jù)需要含有Cr的材料、或者進(jìn)一步含有氧化物的材料等。
作為保護(hù)膜127的材料，例如可以舉出1～10nm程度的類(lèi)金剛石碳等的碳材料。這里，保護(hù)膜127的表面相當(dāng)于上述的“基材的表面”。
并且，潤(rùn)滑膜128對(duì)應(yīng)于上述的潤(rùn)滑膜30。對(duì)于構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子沒(méi)有特別限定，但是特別優(yōu)選具有包括除去了在末端具有與碳原子結(jié)合的OH基的鏈狀氟化聚醚的OH基的H原子的殘基等的多個(gè)氟原子的有機(jī)基團(tuán)。此外，構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子的分子量沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選其中心分子量為500～4000程度。
在圖20的磁記錄介質(zhì)40中，潤(rùn)滑膜128如圖17的狀態(tài)B所示不具有潤(rùn)滑劑層，但也可以如圖16的狀態(tài)A和圖18的狀態(tài)C所示具有潤(rùn)滑劑層。
接著，對(duì)用于在磁記錄介質(zhì)40中形成潤(rùn)滑膜128的優(yōu)選部位進(jìn)行說(shuō)明。
圖21的(a)、(c)、(d)是從滑動(dòng)面?zhèn)瓤唇佑|·啟動(dòng)·停止(CSS)方式的磁記錄介質(zhì)40的平面圖。另外，CSS方式的磁記錄介質(zhì)，是指設(shè)置有在磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)磁頭滑塊與磁記錄介質(zhì)相接觸的CSS區(qū)域33(相當(dāng)于半徑方向內(nèi)側(cè)部)的磁記錄介質(zhì)。
本實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)40，優(yōu)選除了CSS區(qū)域33以外還具有數(shù)據(jù)部32(相當(dāng)于半徑方向中央部)和外周部31(相當(dāng)于半徑方向外側(cè)部)，在其中任意區(qū)域上作為多個(gè)點(diǎn)圖形形成有潤(rùn)滑膜。
圖21的(b)是點(diǎn)圖形的放大圖，點(diǎn)徑d優(yōu)選為0.9～100μm。關(guān)于點(diǎn)的形狀，在圖21的(b)中劃成了圓形，但是不限于此，例如，也可以為橢圓形、方形、不規(guī)則圖形等。
如圖21的(a)所示，在數(shù)據(jù)部32上作為多個(gè)點(diǎn)圖形形成有潤(rùn)滑膜128的磁記錄介質(zhì)40A中，可以得到如下的(1)～(4)的效果。
(1)潤(rùn)滑膜128具有足夠的耐久性，因此可以充分防止在磁記錄介質(zhì)40與磁頭滑塊60相接觸并滑動(dòng)時(shí)，由于振動(dòng)或沖擊等而使?jié)櫥?28從滑動(dòng)面脫落。(2)由于潤(rùn)滑膜128為多個(gè)點(diǎn)圖形從而在滑動(dòng)面上形成凹凸，減少了在磁記錄介質(zhì)40與磁頭滑塊60之間的有可能接觸的面積，因此可以防止磁記錄介質(zhì)40與磁頭滑塊60接觸時(shí)的摩擦和損耗。(3)由于潤(rùn)滑膜128為多個(gè)點(diǎn)圖形從而在滑動(dòng)面上形成了凹凸，因此可得到即使在多濕度環(huán)境下水滴也難以附著的撥水效果。(4)正如也可從由金子等著的日本機(jī)械學(xué)會(huì)論文集B66-644，139(2000)中所推測(cè)的，由(3)中所說(shuō)明的撥水效果，將減少磁記錄介質(zhì)40與磁頭滑塊60之間的流動(dòng)阻力，因此可得到磁頭滑塊60的浮起穩(wěn)定性。
如圖21的(c)所示，在CSS部33中作為多個(gè)點(diǎn)圖形而形成有潤(rùn)滑膜128的磁記錄介質(zhì)40B中，與磁記錄介質(zhì)40A的情況同樣，也可以得到(1)～(4)的效果。
如圖21的(d)所示，在外周部31中作為多個(gè)點(diǎn)圖形而形成有潤(rùn)滑膜30的磁記錄介質(zhì)40C中，與磁記錄介質(zhì)40A的情況同樣，也可以得到(1)～(4)的效果。
圖22的(a)、(b)是從滑動(dòng)面?zhèn)瓤醇虞d·卸載方式的磁記錄介質(zhì)40的平面圖。另外，加載·卸載方式的磁記錄介質(zhì)，是指在磁盤(pán)的旋轉(zhuǎn)停止時(shí)將磁頭滑塊60擱置在比磁記錄介質(zhì)40的最外周位于更外側(cè)的斜面(ramp)(未圖示)，從而使磁頭滑塊60從磁記錄介質(zhì)40退避的磁記錄介質(zhì)。在最外周的區(qū)域上，設(shè)置用于使從斜面降落的磁頭滑塊60降落到磁記錄介質(zhì)40上的未寫(xiě)入數(shù)據(jù)的降落區(qū)域(landing zone)34(相當(dāng)于半徑方向外側(cè)部)。
本實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)40除了降落區(qū)域34以外還具有數(shù)據(jù)部32(相當(dāng)于半徑方向中央部和內(nèi)側(cè)部)，優(yōu)選在這些中的任一區(qū)域上作為多個(gè)點(diǎn)圖形而形成有潤(rùn)滑膜128。
如圖22的(a)所示，在數(shù)據(jù)部32上作為多個(gè)點(diǎn)圖形而形成有潤(rùn)滑膜128的磁記錄介質(zhì)40D中，與磁記錄介質(zhì)40A的情況同樣，也可以得到(1)～(4)的效果。
如圖22的(b)所示，在降落區(qū)域34上作為多個(gè)點(diǎn)圖形而形成有潤(rùn)滑膜128的磁記錄介質(zhì)40E中，與磁記錄介質(zhì)40A的情況同樣，也可以得到(1)～(4)的效果。
作為多個(gè)點(diǎn)圖形而形成有潤(rùn)滑膜128的磁記錄介質(zhì)40，如圖16的狀態(tài)A和圖18的狀態(tài)C所示，優(yōu)選進(jìn)一步在滑動(dòng)面上不存在點(diǎn)圖形的部分和在點(diǎn)圖形的表面上，具有潤(rùn)滑劑分子與滑動(dòng)面物理吸附而成的潤(rùn)滑劑層。
由此，通過(guò)調(diào)整點(diǎn)圖形及其密度，可以利用點(diǎn)圖形的固定效果調(diào)整潤(rùn)滑劑層30中的潤(rùn)滑劑21的流動(dòng)性。此外，利用上述的固定效果，可以防止由于磁記錄介質(zhì)40的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力使?jié)櫥瑒?1移動(dòng)從而使?jié)櫥瑒?0的厚度不均，厚的部分的潤(rùn)滑劑層30上的潤(rùn)滑劑21移動(dòng)并附著到磁頭滑塊上的情況。而且，可以抑制粘貼(stiction)(磁頭滑塊吸附在磁記錄介質(zhì)上的現(xiàn)象)和潤(rùn)滑劑拾起(lubricantpick-up)(潤(rùn)滑劑從磁記錄介質(zhì)向磁頭滑塊移動(dòng)吸附的現(xiàn)象)。
并且，在具有圖18的狀態(tài)C的潤(rùn)滑劑層30的情況下，由于在滑動(dòng)面上形成有具有凹凸的潤(rùn)滑劑30層，因此抑制粘貼和潤(rùn)滑劑拾起的效果特別高。
并且，如圖21和圖22所示，僅在表面的一部分上設(shè)置形成有多個(gè)點(diǎn)圖形128的區(qū)域，且在點(diǎn)圖形形成部和點(diǎn)圖形非形成部上存在潤(rùn)滑劑層20時(shí)，可以由點(diǎn)圖形形成部(例如圖21的(c)的CSS部33)和點(diǎn)圖形非形成部(數(shù)據(jù)部32、外周部31)來(lái)改變潤(rùn)滑劑的流動(dòng)性。
作為以上說(shuō)明的磁記錄介質(zhì)40的制造方法，可以利用公知的方法在基板125上按順序形成基底層126、磁記錄層129、保護(hù)膜127后，由上述的潤(rùn)滑膜的形成方法僅在滑動(dòng)面的一部分上形成潤(rùn)滑膜128即可。
接著，對(duì)本實(shí)施方式的磁頭滑塊60進(jìn)行說(shuō)明。如圖23的局部截面圖所示，磁頭滑塊60具有在基板115上按照如下順序?qū)盈B有基底層116、保護(hù)膜117、形成在保護(hù)膜117的表面的一部分上的潤(rùn)滑膜118的結(jié)構(gòu)。
作為基板115的材料，例如可以舉出氧化鋁·鈦·碳化物(Al2O3-TiC)燒結(jié)體這樣的陶瓷材料，氧化鋁Al2O3等的金屬氧化物，Ti這樣的金屬材料，Si、C這樣的非金屬無(wú)機(jī)材料等的非磁性絕緣材料。
作為基底層116的材料，可以舉出硅、氮化硅等。
作為保護(hù)膜117的材料，優(yōu)選無(wú)定形碳(例如，類(lèi)金剛石碳、石墨碳、加氫碳、加氮碳、加氟碳等)或各種加金屬的碳等的碳材料，WC、WMoC、ZrN、BN、B4C、SiO2、ZrO2等的無(wú)機(jī)材料，例如，可以形成1～3nm程度的厚度。這里，保護(hù)膜117的表面相當(dāng)于上述的“基材的表面”。
并且，潤(rùn)滑膜118對(duì)應(yīng)于上述的潤(rùn)滑膜30。對(duì)構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子沒(méi)有特別限定，但是特別優(yōu)選具有包括除去了在末端具有與碳原子結(jié)合的OH基的鏈狀氟化聚醚的OH基的H原子的殘基等的多個(gè)氟原子的有機(jī)基團(tuán)。此外，對(duì)構(gòu)成潤(rùn)滑膜30的分子的分子量沒(méi)有特別限定，優(yōu)選其中心分子量為500～4000程度。
接著，利用圖24所示的磁頭滑塊60的立體圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的磁頭滑塊60。
本實(shí)施方式的磁頭滑塊60主要具備滑塊150和形成在該滑塊150的端面上的薄膜磁頭140，磁頭滑塊60形成大致矩形板形狀。圖24中的前方側(cè)的面是與磁記錄介質(zhì)40(參照?qǐng)D19)的滑動(dòng)面相對(duì)地配置的磁記錄介質(zhì)相對(duì)面，即，空氣軸承面(Air Bearing Surface)ABS?？諝廨S承面ABS由滑塊150和薄膜磁頭140形成。磁記錄介質(zhì)40旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于伴隨著該旋轉(zhuǎn)而在磁記錄介質(zhì)40和磁頭滑塊60之間形成的空氣流而使磁頭滑塊60從磁記錄介質(zhì)40的滑動(dòng)面浮起，空氣軸承面ABS從磁記錄介質(zhì)40的滑動(dòng)面分離。在本實(shí)施方式中，空氣軸承面ABS與滑動(dòng)面相對(duì)應(yīng)。
薄膜磁頭140主要具備從磁記錄介質(zhì)40讀取磁信息的讀取元件72R；向磁記錄介質(zhì)40中寫(xiě)入磁信息的寫(xiě)入元件72W；保護(hù)這些讀取元件72R和寫(xiě)入元件72W的氧化鋁燈的絕緣性材料制的覆蓋部65。在薄膜磁頭140中，讀取元件72R設(shè)置在靠近基板110側(cè)，寫(xiě)入元件72W設(shè)置在遠(yuǎn)離基板110側(cè)。
作為讀取元件72R和寫(xiě)入元件72W，可以分別任意地適當(dāng)利用公知的元件。例如，作為讀取元件72R可以使用利用磁阻效應(yīng)的MR元件，例如GMR元件、AMR元件、TMR元件等。此外，作為寫(xiě)入元件72W，可以使用具備形成有規(guī)定的間隔的磁回路和包圍磁回路的薄膜線(xiàn)圈的感應(yīng)型的電磁轉(zhuǎn)換元件。
在薄膜磁頭140中的與滑塊150相反的面140a上，按如下順序形成有電極墊片61a、61b、61c、61d。
并且，寫(xiě)入元件72W通過(guò)連接線(xiàn)(未圖示)與電極墊片61a、61b電連接，讀取元件72R通過(guò)連接線(xiàn)(未圖示)與電極墊片61c、61d電連接。
在這樣的磁頭滑塊60的空氣軸承面ABS上，設(shè)置有槽部79、110(相當(dāng)于底部)、墊片部73、74、75(相當(dāng)于第1凸部)、淺部78(相當(dāng)于第2凸部)。墊片部73、75形成在滑塊150的空氣軸承面ABS上。此外，墊片部74以從滑塊150的空氣軸承面上橫跨至薄膜磁頭140的空氣軸承面上的方式形成，具有在基板110的空氣軸承面ABS上形成的墊片部74a和在薄膜磁頭140的空氣軸承面ABS上形成的傳感器部(墊片部)74b。這些墊片部73、74、75從槽部79、110向磁記錄介質(zhì)40的滑動(dòng)面突出。在傳感器部74b的表面上露出讀取元件72R和寫(xiě)入元件72W的一部分。
墊片部73、74、75的自槽部79、110的突出高度互相相同。
這些墊片部73、74、75是為了使在磁記錄介質(zhì)40上的磁頭滑塊60的浮起量穩(wěn)定化而設(shè)置的，對(duì)于墊片部的位置、數(shù)目、形狀沒(méi)有特別限定。
此外，在磁頭滑塊60的空氣軸承面ABS上，進(jìn)一步形成有設(shè)置在墊片部73、75的周?chē)臏\部78。淺部78也與墊片部73、74、75同樣從槽部79、110起向磁記錄介質(zhì)40突出。淺部78的自槽部79、110的突出高度低于墊片部73、74、75的高度。
接著，根據(jù)從空氣軸承面ABS看磁頭滑塊60的平面圖、圖25～28，說(shuō)明在磁頭滑塊60中用于形成潤(rùn)滑膜118優(yōu)選的部位。
本實(shí)施方式的磁頭滑塊60優(yōu)選在淺部78、槽部79、110、墊片部73、74、75和傳感器部74b中的至少任一表面上形成潤(rùn)滑膜118。
如圖25所示在淺部78上形成有潤(rùn)滑膜118的磁頭滑塊60A中，可以得到如下的(1)、(2)效果。(1)在浮起時(shí)由于雜質(zhì)(包括來(lái)自磁記錄介質(zhì)40的潤(rùn)滑劑等)附著在成為空氣流入端的淺部78而引起的磁頭損壞(head crash)。(2)通過(guò)在淺部78上設(shè)置潤(rùn)滑膜118，可以使空氣軸承面ABS的表面能發(fā)生變化，由此導(dǎo)致與空氣的摩擦阻力發(fā)生變化，可以微調(diào)整浮起狀態(tài)的傾角。其結(jié)果是，可以提高磁頭滑塊60的浮起穩(wěn)定性。
如圖26所示在槽部79、110形成有潤(rùn)滑膜118的磁頭滑塊60B中，可以得到如下的(1)、(2)效果。(1)可以防止浮起時(shí)成為負(fù)壓部的槽部79、110中的雜質(zhì)(包括來(lái)自磁記錄介質(zhì)40的潤(rùn)滑劑等)的吸附(FlyStiction)及其蓄積。(2)通過(guò)在槽部79、110上設(shè)置潤(rùn)滑膜，可以使空氣軸承面ABS的表面能發(fā)生變化，由此降低與空氣的摩擦阻力，從而可以抑制在槽部79、110中的湍流的發(fā)生，可以提高浮起穩(wěn)定性。
如圖27所示在墊片部73、74、75上形成有潤(rùn)滑膜118的磁頭滑塊60C中，可以得到如下的(1)、(2)效果。(1)可以防止有可能與磁記錄介質(zhì)40發(fā)生接觸的墊片部73、74、75的摩擦和損耗。由此，可以減少由于產(chǎn)生損耗粉或摩擦的降低而引起的磁頭滑塊與磁記錄盤(pán)的接觸導(dǎo)致的損傷。(2)可以防止粘貼(stiction)(磁頭滑塊吸附于磁記錄介質(zhì)的現(xiàn)象)，使磁頭滑塊60容易從磁記錄介質(zhì)40離開(kāi)(Takeoff)。
如圖28所示在傳感器部74b上形成有潤(rùn)滑膜118的磁頭滑塊60D中，可以得到如下的(1)、(2)的效果。(1)通過(guò)在浮起時(shí)靠近磁記錄介質(zhì)40并且與其接觸的可能性高的傳感器部74b上設(shè)置潤(rùn)滑膜118，可以減輕傳感器部74b的損傷。(2)在浮起時(shí)由于雜質(zhì)(包括來(lái)自磁記錄介質(zhì)40的潤(rùn)滑劑等)附著在成為空氣流出端的傳感器部74b，存在磁記錄介質(zhì)40與磁頭滑塊60的間隔變窄，從而發(fā)生接觸的問(wèn)題。針對(duì)于此，通過(guò)在傳感器部74b上設(shè)置潤(rùn)滑膜118，可以降低空氣軸承面ABS的表面能，可以防止粘貼(stiction)(磁頭滑塊吸附在磁記錄介質(zhì)上的現(xiàn)象)和磁頭損壞(head crash)。
另外，上述的各個(gè)潤(rùn)滑膜118可以形成為點(diǎn)圖形，也可以完整地形成。另外，在圖23中的磁記錄介質(zhì)40中，潤(rùn)滑膜118如圖17的狀態(tài)B所示不具有潤(rùn)滑劑層，但也可以如圖16的狀態(tài)A和圖18的狀態(tài)C所示具有潤(rùn)滑劑層。
此外，在本實(shí)施方式中的磁頭滑塊60中，使用激光進(jìn)行潤(rùn)滑膜30的形成，因此由于熱引起磁記錄元件72W和磁讀取元件72R劣化的情況較少。
作為這樣的磁頭滑塊60的制造方法，在利用公知的方法在基板上形成磁頭140后，進(jìn)行介質(zhì)相對(duì)面ABS的形成和研磨，其后，利用蒸鍍法(真空蒸鍍法、濺射法、CVD法等)等的公知的方法形成基底層116、保護(hù)膜117。然后，也可以將該保護(hù)膜117作為基材來(lái)實(shí)施上述的潤(rùn)滑膜的形成方法。
實(shí)施例B(實(shí)施例B1～B3)在Co基板上，在真空下以3nm的厚度形成類(lèi)金剛石碳作為基材。在該潤(rùn)滑劑層的一部分上以100nm的厚度形成具有多個(gè)直徑10μm的圓形狀的開(kāi)口的光敏抗蝕劑(photo resist)。使用酚醛清漆樹(shù)脂作為光敏抗蝕劑。其后，在基材的表面上涂布潤(rùn)滑劑使其厚度達(dá)到1.2nm程度以形成潤(rùn)滑劑層。作為潤(rùn)滑劑使用(1)式的Fomblin Z。其后，將波長(zhǎng)1.064μm的脈沖紅外激光(Nd-YAG激光)照射在潤(rùn)滑劑層上。激光的脈沖寬度為0.3ms。此外，激光照射強(qiáng)度按照實(shí)施例B1～B3的順序分別為9.6、11.6、13.5J/cm2。這樣，得到具有潤(rùn)滑膜的樣品基板。
(實(shí)施例B4)除了經(jīng)由具有多個(gè)直徑100μm的圓形狀的開(kāi)口的掩模照射激光來(lái)代替在潤(rùn)滑劑層的一部分上形成光敏抗蝕劑以外，與實(shí)施例B2同樣地實(shí)施，并得到樣品基板。
(比較例B1)除了不照射激光以外，與實(shí)施例B1同樣地實(shí)施，得到樣品基板。
(評(píng)價(jià))硬度計(jì)壓頭前端使用直徑8μm的金剛石片(diamond chip)，在3.98mN的荷重下，進(jìn)行各樣品基板的潤(rùn)滑膜(厚度約1.1nm)的劃痕硬度試驗(yàn)。然后，用掃描型橢圓偏振計(jì)測(cè)定劃痕的深度D和寬度W。結(jié)果如圖29所示。
此外，對(duì)于實(shí)施例B3和比較例B1，對(duì)未進(jìn)行劃痕硬度試驗(yàn)的樣品表面，用TOF型的二次離子質(zhì)量分析計(jì)(SIMS)進(jìn)行質(zhì)量分析，獲得在潤(rùn)滑劑中特征性的C-F鍵與存在于磁記錄介質(zhì)磁性層中的Co原子的比。結(jié)果如圖30所示。
從圖29可以理解，在實(shí)施例B1～B4中，與未照射激光的比較例B1相比，表現(xiàn)出足夠的潤(rùn)滑膜的耐久性。
此外，從圖30可以理解，在實(shí)施例B1～B4中，與比較例B1相比，顯然提高了固定在基材上的潤(rùn)滑劑的濃度(面吸附密度)。由于質(zhì)量分析在真空中進(jìn)行，所以未進(jìn)行激光加工的基材表面的潤(rùn)滑劑即與基材未結(jié)合的潤(rùn)滑劑會(huì)蒸發(fā)掉。因此，認(rèn)為比較例B1(激光強(qiáng)度0)的潤(rùn)滑膜的厚度小于實(shí)施例中的激光加工部分的潤(rùn)滑膜的厚度。并且認(rèn)為，在實(shí)施例中，通過(guò)激光加工，保護(hù)膜類(lèi)金剛石碳與潤(rùn)滑劑分子牢固地反應(yīng)，與比較例相比，產(chǎn)生了潤(rùn)滑劑分子的面吸附密度的高密度化。
權(quán)利要求
1.一種潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，具備對(duì)涂布在基材的表面的具有OH基的潤(rùn)滑劑照射激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)的紅外激光的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述工序中，照射波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光的能量。
3.如權(quán)利要求2所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述工序中，照射波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的紅外光的能量。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述工序中進(jìn)行多光子吸收，并照射所述紅外激光以使得在所述基材的表面或所述潤(rùn)滑劑中所述基材側(cè)的部分上形成所述紅外激光的焦點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，使用透過(guò)了均化器的紅外激光作為所述紅外激光。
6.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑形成2nm以下的厚度的層。
7.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述紅外激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下。
8.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，照射紅外脈沖激光作為所述紅外激光，激光的強(qiáng)度為60J/cm2以下，脈沖寬度為0.1～1ms，脈沖數(shù)為1～10，脈沖的頻率為10～50Hz。
9.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在照射所述紅外激光時(shí)，將所述基材的表面溫度維持在200℃以下。
10.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑是具有OH基的氟化有機(jī)化合物。
11.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述基材的表面由碳材料形成。
12.一種磁記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于，對(duì)涂布在磁記錄介質(zhì)的表面的所述潤(rùn)滑劑，進(jìn)行如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法。
13.一種磁頭滑塊的制造方法，其特征在于，對(duì)涂布在磁頭滑塊的表面的所述潤(rùn)滑劑，進(jìn)行如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法。
14.一種潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，具備僅對(duì)涂布有具有在碳原子上結(jié)合的OH基的潤(rùn)滑劑的基板的表面的一部分，照射激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)的紅外激光，僅在所述基材的表面的一部分上形成潤(rùn)滑膜的激光照射工序。
15.如權(quán)利要求14所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述激光照射工序中，照射波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～8μm的紅外激光的能量。
16.如權(quán)利要求14所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述激光照射工序中，照射波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的紅外激光，或者，通過(guò)由紅外激光引起的多光子吸收來(lái)吸收對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)0.9～1.1μm或波長(zhǎng)2.7～3.0μm的紅外光的能量。
17.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述激光照射工序中進(jìn)行多光子吸收，并照所述射紅外激光以使得在所述基材的所述表面或所述潤(rùn)滑劑中所述基材側(cè)的部分形成所述紅外激光的焦點(diǎn)。
18.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，使用透過(guò)了均化器的紅外激光作為所述紅外激光。
19.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，涂布在所述基材的表面的所述潤(rùn)滑劑的層為2nm以下的厚度。
20.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述紅外激光的照射強(qiáng)度為60J/cm2以下。
21.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，照射紅外脈沖激光作為所述紅外激光，所述紅外脈沖激光的強(qiáng)度為60J/cm2以下，脈沖寬度為0.1～1ms，脈沖數(shù)為1～10，脈沖的頻率為10～50Hz。
22.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述激光照射工序中，將所述基材的表面溫度維持在200℃以下。
23.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑是氟化有機(jī)化合物。
24.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)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.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑膜是多個(gè)點(diǎn)圖形。
26.如權(quán)利要求25所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，所述點(diǎn)徑為0.9～100μm。
27.如權(quán)利要求14～16的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述激光照射工序之后，還具備除去未固定在所述基材的表面上的潤(rùn)滑劑的清潔工序。
28.如權(quán)利要求27所述的潤(rùn)滑膜形成方法，其特征在于，在所述清潔工序之后，進(jìn)一步具備在所述基材的表面涂布潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑再涂布工序。
29.一種滑動(dòng)體，其特征在于，僅在滑動(dòng)面的一部分上形成潤(rùn)滑膜，構(gòu)成所述潤(rùn)滑膜的分子具有C-O鍵，所述C-O鍵的O原子與所述滑動(dòng)面的原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合。
30.如權(quán)利要求29所述的滑動(dòng)體，其特征在于，構(gòu)成所述潤(rùn)滑膜的分子具有含多個(gè)氟原子的有機(jī)基團(tuán)。
31.如權(quán)利要求29所述的滑動(dòng)體，其特征在于，所述滑動(dòng)面由碳材料形成。
32.如權(quán)利要求29所述的滑動(dòng)體，其特征在于，所述潤(rùn)滑膜是多個(gè)點(diǎn)圖形。
33.如權(quán)利要求32所述的滑動(dòng)體，其特征在于，所述點(diǎn)徑為0.9～100μm。
34.如權(quán)利要求32所述的滑動(dòng)體，其特征在于，在所述滑動(dòng)面上的不存在所述點(diǎn)圖形的部分和所述點(diǎn)圖形的表面上，具有物理吸附潤(rùn)滑劑分子而成的潤(rùn)滑劑層。
35.如權(quán)利要求34所述的滑動(dòng)體，其特征在于，在所述潤(rùn)滑劑層的表面上，存在點(diǎn)圖形的部分比不存在點(diǎn)圖形的部分更突出。
36.一種磁記錄介質(zhì)，其特征在于，具備如權(quán)利要求29～35所述的滑動(dòng)體，并且在所述滑動(dòng)體內(nèi)具有磁記錄層。
37.如權(quán)利要求36所述的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，所述滑動(dòng)體為圓板狀，所述潤(rùn)滑膜形成在圓板狀的所述滑動(dòng)面中的，半徑方向內(nèi)側(cè)部、半徑方向中央部以及半徑方向外側(cè)部的至少任一環(huán)狀區(qū)域上。
38.一種磁頭滑塊，其特征在于，具備如權(quán)利要求29～35所述的滑動(dòng)體，具有配置在所述滑動(dòng)面上的磁記錄元件和/或磁讀取元件。
39.如權(quán)利要求38所述的磁頭滑塊，其特征在于，在所述滑動(dòng)面上有底部以及從所述底部突出的第1凸部，在所述底部和所述第1凸部中的任一個(gè)的表面上具備所述潤(rùn)滑膜。
40.如權(quán)利要求38所述的磁頭滑塊，其特征在于，在所述滑動(dòng)面上有底部、從所述底部突出的第1凸部、以及設(shè)置在所述第1凸部周?chē)业陀谒龅?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凸部中的至少任一個(gè)的表面上具備所述潤(rùn)滑膜。
41.如權(quán)利要求38所述的磁頭滑塊，其特征在于，在包含所述磁記錄元件和/或磁讀取元件的傳感器部的表面上具備所述潤(rùn)滑膜。
42.一種硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，具備具備如權(quán)利要求29～35所述的滑動(dòng)體且在所述滑動(dòng)體內(nèi)具有磁記錄層的磁記錄介質(zhì)，和具備如權(quán)利要求29～35所述的滑動(dòng)體且具有配置在所述滑動(dòng)面上的磁記錄元件和/或磁讀取元件的磁頭滑塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種潤(rùn)滑膜形成方法，其具備對(duì)涂布在基材(10)的表面上的具有OH基的潤(rùn)滑劑(21)照射激發(fā)OH基的OH鍵的振動(dòng)的紅外激光的工序。由此，通過(guò)紅外激光的照射來(lái)激發(fā)潤(rùn)滑劑的OH基的OH鍵的振動(dòng)。因此，潤(rùn)滑劑的OH基與基材的表面的反應(yīng)性得到提高，使?jié)櫥瑒┤菀椎鼗瘜W(xué)結(jié)合在基材的表面上，潤(rùn)滑劑的耐久性得到提高。
文檔編號(hào)G11B5/00GK101079270SQ200710104888
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者富元誠(chéng), 村越龍?zhí)? 蘇立志, 清野浩 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社, 新科實(shí)業(yè)有限公司