DE1621091A1 - Laminierte Magnetschicht - Google Patents
Laminierte MagnetschichtInfo
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Description
Aktenzeichen der Anmelderin: Docket YO 9-66-012 Laminierte Magnetschicht
Die Erfindung betrifft eine laminierte Magnetschicht, die insbesondere
zur Verwendung-in magnetischen Datenspeichern geeignet ist.
Es ist bereits bekannt, Magnetschichten für Datenspeicher laminiert
auszubilden, indem mehrere Magnetschichten und zwischen die sen .be
findliche nicht magnetische, elektrisch leitende Schichten zu einem
Schichtpaket zusammengefaßt werden (z.B. DAS 1 190 038). Durch Wahl der Dicke und Zahl der Magnetschichtlamellen können die magnetischen Eigenschaften derartiger Schichtitrukturen leicht an den
jeweiligen Verwendungezweck angepaßt werden* Insbesondere la«sen
•ich höhere Koerzitivkraffcwerte erzielen, alt sie «ine Magnet■ chicht
J »U· Vollmaterial von der Picke 4«?§ Schlcktpakäe· aufweist. Während
lOffiftMttt
BAD
nämlich bei Vollmaterialschichten die Koerzitivkraft mit zunehmen-.
der Schichtdicke abnimmt, ist dies bei laminierten Schichten nicht
der Fall. Diese Schichten haben jedoch einen anderen schwer wie gen'-den
Nachteil, der darin besteht, daß durch die Treibfelder, die an
die Schichten zur Durchführung des Speicherbetriebes angelegt werden,
in den leitenden Trennschichten des Schichtpaketes Wirbelströme erzeugt werden, die die Magnetisierungsänderungen und damit
•auch den Speicherbetrieb behindern. Versuche, die Trennschichten
aus nicht leitendem Material herzustellen, stoßen auf £ erhebliche Her
Stellungsschwierigkeiten. Derartige Materialien eignen sich im Gegensatz
zu den elektrisch leitenden Materialien oder den Nickel-Eisen-Legierungen,
aus denen die Magnetschichtlamellen zumeist bestehen, häufig nicht zum Elektroplattieren, so daß die Herstellung
der Magnetschichten durch das relativ teuere Aufdampfverfahren " erfolgen muß.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Schichtstruktur anzugeben,
bei der diese Nachteile vermieden werden und die dennoch
in einfacher Weise durch Elektroplatieren herstellbar ist. Gemäß der Erfindung weist diese Schichtstruktur mindestens zwei übereinander angeordnete, aus einer magnetischen Legierung bestehende Schichten auf, zwischen denen sich eine' Trennschicht befindet,
dia die gleichen Legierungselemente wie die magnetische Legie-
101813/ISEt
BAD ORIGINAL.
rung enthält und in. der ein bestimmtes Legierüngselement in einer
solchen Konzentration vorhanden ist, daß die Trennschicht nicht
magnetisch ist. Die Schichten bestehen vorzugsweise aus einer
Nickel-Eis en-Küpfer-Legierung, bei der der Kupferanteil in der
Trennschicht ,größer als 30% und in den magnetisierbar en Schichten
gleich oder kleiner als 30% ist.
Da die elektrische Leitfähigkeit derartiger Legierungen erheblich geringer ist als die des reinen Kupfers, wird die Wirberstromerzeugung
in den. Trennschichten stark herabgesetzt. Die Trennschichten können in vorteilhafter Weise extrem dünn gehalten werden, wodurch
die Ausbildung von Wirbelströmen weiter reduziert wird.
Es ist weiterhin Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zu
entwickeln, durch das die angegebene Schichtstruktur besonders
vorteilhaft herstellbar ist. Dieses Verfahren kennzeichnet sich dadurch,
daß ein elektrolytisches Bad verwendet wird, welches Nickel-Eisenund
Kupferionen enthält, dass als Kathode eine Schicht-Trägerplatte dient, die wenigstens an ihrer Oberfläche elektrisch leiteni
ist, und daß der Anode und Kathode des Bades Stromimpülse
zugeführt werden, deren Länge so bemessen ist, daß durch jeden
dieser Impulse an der Kathode eine erste Schicht mit hohem Kupferanteil
und eine zweite Schicht mit niedrigem Kupferanteil niederge-
schlagen wird. Bei der Ausübung dieses Verfahrens hat es sich als
■-""■·■""■ 1UMU/, 1551 . ■■-—*
eehr vorteilhaft erwiesen» wenn ,dap Bad zwischen der Zuführung ,
zweier, Stromimpulse bewegt wird.
Be. sind auf diese Weise relativ billig Magnetschichten herstellbar,
die weitgehend gleiche Eigenschaften Über die gesamte Schichtfläche aufweisen. Sofern diese Schichten während ihrer Aufbringung in für
sich bekannter Weise, z.B. durch Anlegen eines Magnetfeldes, eine magnetische Anisotropie erhalten, ergeben sich über die gesamte
Schichtfläche einheitliche und relativ kleine Werte für die Schrägstellung und Dispersion der Anisotropie,
Die erfindungsgemäßen bzw. die nach dem vorgenannten Verfahren
hergestellten Schichten sind vielfältig verwendbar. Sie können z. B.
als Magnetschichten von .Dünnschicht^Matrixspeichern oder von mit
Dünnschichtelementen arbeitenden logischen Schaltungen verwendet
werden. Sie köniien aber auch bei Magnetauf Zeichnungsgeräten mit
bewegten Aufzeichnungsträgern als Beschichtung dieser Aufzeichnungsträger
dienen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den-Ansprüchen
zu entnehmen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeige115
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10 9818/1551 bad
ORIGINAL
1621Q91
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2: eine Seitenansicht der Einrichtung von Fig, ί,
Fig. 3: ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebes der Einrichtung
nach den Fig» 1 und Z und
Fig.' 4i einen Querschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen
Magnetschicht.
"BT -
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Einrichtung zur Ausführung des
erfindungs gemäßen Verfahrens besteht aus einem Behälter 10, um den
-·■".■ S- ...■"■-■■■-■■■-
eine Helmholzspule 12 angeordnet ist, die während der Pl&ikierungsoperation
erregt wird, um die Magnetisierung der niedergeschlagenen
Schicht in eine-bestimmte. Richtung zubringen, so daß die Schicht .
nach Fertigstellung eine uniaxiale Anisotropie behält. In dem im
Behälter 10 befindlichen Bad ist auf einer isolierenden Tafel eine
Kathode 14 angeordnet, die aus einer leitenden Platte oder Beschichtung besteht, deren Oberfläche außerordentlich glatt ist. Als &i£h.odenmaterial haben sich besonders gewalzte Kupferplatten,, -aufge>~
dampfte. Silber s chichtea oder nicht -elektrolytisch sd ©des g© schlage-.
as Silbeg- ©de^ Kobaltsclaiehtea sio brauefe-feaff -erwiesen? Di© -Kstho-
nach Fertigstellung eine uniaxiale Anisotropie behält. In dem im
Behälter 10 befindlichen Bad ist auf einer isolierenden Tafel eine
Kathode 14 angeordnet, die aus einer leitenden Platte oder Beschichtung besteht, deren Oberfläche außerordentlich glatt ist. Als &i£h.odenmaterial haben sich besonders gewalzte Kupferplatten,, -aufge>~
dampfte. Silber s chichtea oder nicht -elektrolytisch sd ©des g© schlage-.
as Silbeg- ©de^ Kobaltsclaiehtea sio brauefe-feaff -erwiesen? Di© -Kstho-
1 0 % 81 8 / 1 S S 1 - BAD ORIGINAL
de 14 ist. auf einem Trägerblock 16 angeordnet, der in zwei Nuten
18 des Bodens des Behälters 10 verschiebbar geführt ist. Die Kathode
14 auf dem Block 16 ist in für sich bekannter Weise von einem Plattierungs-Schutzring 20 umgeben, um eine ungleichmäßige Plattierung
der Kanten des Kathodensubstrates zu vermeiden. Das Kathodensubstrat 14 enthält Strom über zwei Säulen 22A und 22B zugeführt«
deren Außenseiten von Isoliermaterial umgeben sind, da sie
durch die Flüssigkeit des Bades führen. Diese Säulen sind an ihren oberen Enden mit einem Anschluß 24 verbunden, der mit einer nicht
dargestellten Stromquelle gekoppelt ist. Am gleichen Ende der Säulen 22A und 22B ist eine Trägerplatte 26 für eine Anode 28 des
Bades montiert. Die Anode 28 ist als kupferne Windung auf einem
Schirm angebracht, und steht über eine Leiteranordnung mit einer
nicht-dargestellten Stromquelle in Verbindung. Die lösliche Kupferanode
verhisiäe-rt die Bildung von dreiwertigen Fe an der Anode.
Dreiwertiges Fe schlägt sich nicht nieder, und es ist daher erwüliseht,
den gebildeten Betrag gering und unter Kontrolle zu hal-
Flüssigkeitsstand, den das Bad während der Plattierung bei ein-Äao4e
im Behälter 10 einnimmt, ist durch eine strich-
Li&ie 30 aag@goben0 Während der Plattierungsoperation
ia «tor Zeit &vdaehen swei auieiaandesfolgenden I&ttie-
109 818/1551
BAD
Ϊ621091
rungsimpulsen, wird das Bad durch einen Motor 32 bewegt^ dessen
Welle über eine Kurbel 33 und eine Stange 34 mit dem Träger 26
Verbunden ist. Wenn <ler Motor 32 läuft,, wird nie Anoden-Kathoden-Anordnung
entlang der Nuten 1$, in denen der Block 16 gleitet,
hin- und herbewegt.
Das Zeitdiagramm von Fig. 3 illustriert die Art und Weise, in welcher dem Bad von Fig. 1 und 2 Strom zugeführt und der Motor
32 in Bewegung versetzt wird. Jeder der dargestellten Operationszyklen
dauert etwa 30 Sekunden, und jeder Stromimpuls hat eine Dauer von etwa 10 Sekunden. Der Motor 32· wird jeweils am
Ende eines Stromimpulses für eine Dauer von 4 Sekunden eingeschaltet, um das Bad zu bewegen. Zwischen dem Abschalten des
Motors und dem Beginn des nächsten Stromimpulses liegt eine Dauer von etwa 16 Sekunden, in der das Bad wieder zur Ruhe kommt.
Eine derartige Betriebsweise, bei der das Bad nur während der Zeit zwischen den zuzuführenden Stromimpulsen bewegt wird und
jeweils unbewegt ist, wenn ein Stromimpuls angelegt wird, führt zu einer Erhöhung der Qualität der herzustellenden Magnetschichten.
Wenn das Bad während der eigentlichen Plattierung bewegt wird, weisen die hergestellten Magnetschichten weniger gleichmäßige
Eigenschaften auf. Wenn andererseits keine Bewegung des Bades erfolgt, ergibt eich eine unterschiedliche lonenkonzentra-
1 0BS18/ 1 5 51
bad O
über die Dauer eines jeden Stromimpulses.Außerdem ist eine übermäßig lange Zeit zwi- v
sehen 4.6η*'-Ιτη|>υΙ'#βΐι-.νο'3:ζΰββ1ΐ'βη«..- in welcher die" vorausgehend niedergeschlagene
Schicht durch Einwirkung des Bades gegenteilig beeinflußt werden !kann. Eis ist in diesem Zusammenhang zu bemerken,
daß der Plättie'rungsprozeß selbst eine Art von Badbewegung aus-'
löst, die hier als Wirbelströme bezeichnet werden und die von den elektrochemiechen Austauschproze s s en an der Kathodenoberfläche
herrühren. Eine der Funktionen der durch den Motor 32 bewirkten
Badbewegung ist es, diese Wirbelströme zu unterbrechen. Es wurde gefunden, daß bei ungestörtem Verlauf dieser Wirbelströme
die elektroplattierten Schichten wesentlich weniger glatt und gleichförmig
waren. Obgleich die Länge der angelegten Stromimpulse und
die Zeit zwischen diesen Impulsen nicht die Zusammensetzung der
niedergeschlagenen Schicht beeinflußt, wurden gute Eigenschaften der Schichten über einen großen Variationsbereich erhalten, der
eine Impulslänge von 2 bis 15 Sekunden und eine Zeit zwischen den
Impulsen von 5 bis 20 Sekunden umfaßt. Die Bewegung des Bades
erfolgt unmittelbar nach Beendigung eines Impulses für eine Dauer
von wenigstens der Hälfte des Zeitintervalles, das zwischen zwei Impulsen liegt.
Wenn auch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht
auf ein spezielles Plattierungsbad beschränkt ist, so wurden doch
10 9 8 18/1 551 _____
. . BAD ORIGINAL
die besteh Resultate, soweit es die Herstellung von planarlaminierteii
Magnetschichtstrukturen mit gleichmäßigen magnetischen Eigenschaf- '
ten über den für die yerwendung in Datenspeichern geforderten Bereich
betrifft, mit einem Bad erhalten, das sich aus den folgenden
Bestandteilen zusammensetzt: -
Entmineralisiertes HO Triton X-199 Reinigungsmittel
Saccharin, Na Sulfanische Säure Natriumkaliumtartrat NiSO \
FeSO
GuSO,
GuSO,
6H2O 7 H2O
niedrig | hoch | bevorzugt |
lOOOcc | lOOOcc | lOOOcc |
0.2g | 0.6g | 0,6g |
0.5g | 2,0g | 1.0g |
0.5g | 5.0g | 1.0g |
5.0g ' | 10. Og | 7.5g |
10.0g | 30,0g | 15.0g |
1. Og | 8.0g | 1.75g |
0.5g : | 3.0g | 1* 75g |
In den oben genannten Bädern hat die Konzentration der Ni-, Fe-
und Cu-Ionen in Gramm pro Liter folgende Werte:
Ni-Ionen Fe-Ionen Cu-Ionen
niedrig | hoch | bevorzugt |
2.0 | 6.0 | 3, 0 |
0. 2 | 1.6 | 0.35 |
0.1 | 0. 6 | 0.35 |
Das Puffermaterial Natriumtartrat bewirkt die niedrigste Diaper-
Schicht ο Dicke
sion der Anisotropie in einerfvon etwa 1000 AngetrömT Der pH-
1098 18/1551
BAD
Wert des Bades liegt bei 3,4. Es können jedoch au£hBäder mit
darüber oder darunterliegenden pH-Werten verwendet werden. Als Ersatz für das TartratPsuSiz.B. zweibasisches zitronensaueres
Amonium benutzt werden. In diesem Falle hat das Bad einen pH-Wert von 3, 9.
Es ist ferner zu bemerken, daß das Bad eine relativ kleine Konzentration
von Ni- und Fe-Ionen aufweist und daß das Verhältnis von Ni- zu Fe-Ionen des Bades kleiner ist als in den meisten
konzentrierten Ni-Fe-Bädern. Dafür ist jedoch die Konzentration der Cü-Ionen relativ hoch.
Die Stromdichte der im vorausgehend beschriebenen Bad verwendeten
Plattierungsströme beträgt bei Anwendung der erläuterten impulsweisen Plattierung im Bereich des zu plattierenden Sub-
2 strats etwa 2 bis 5 MilliampeTejT Eine bevorzugte Stromdichte
ist 4 Milliampere pro cm . Bei Senkung der Plattierungsströme auf einen kleineren Wert kann eine reine Kupferschicht auf die
Oberfläche der Magnetfilmstruktur niedergeschlagen werden.
Die erfindungsgemäß laminierte Magnetschichtstruktur, welche
durch Anwendung des vorausgehend beschriebenen Verfahrens hergestellt wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Die Figur zeigt einen Teil-
10.98 18/1551
1621031
schnitt der betreffenden Magnetschichtstruktur. Die niedrigste der
dargestellten Schichten ist der obere Teil des Substrates 14, auf
dem die Magnets chi chtstruktur aufplattiert ist» Während dem Anlegen
des ersten Stromimpuls es wiid anfangs eine sehr dünne nicht magnetische Schicht 40 niedergeschlagen, die reich an Kupfer ist#
Während der/veiteren Dauer des betreffenden Stromimpulses wird
auf diese Schicht eine dickere Schicht 42 niedergeschlagen, die weniger
Kupfer enthält und magnetisch ist. jeder der nachfolgend angelegten
Impulse erzeugt eiii gleiches Paar einer nicht magnetischen
und einer magnetischen Schicht 40 und 42. Die Dicke der Schichten 40 bleibt für eine gegebene Stromdichte stets gleich, und die Dicke
der Schichten 42 ist für eine gegebene Stromdichte von der Dauer des angelegten Impulses abhängig, und erhöht sich mit zunehmender
Impulsdauer. Die Zahl der Schichten wird durch die Zahl der angelegten Impulse'bestimmt. Eine Magnetschichtstruktur dieser
Art, worin die wirksame Magnetschicht aus einer Anzahl dünner magnetischer und nicht magnetischer Schichten besteht, hat sich
als sehr vorteilhaft bei der Anwendung in Datenspeichern erwiesen.
Insbesondere ist eine derartige laminierte Struktur weniger anfällig gegen Krieche ehalten, das zum Verlust der gespeicherten
Information führen kann. Die Legierung der magnetischen Schichten 42 enthält Ni-, Fe und Cu, wobei der Cu-Anteil unter 30% liegt,
vorzugsweise in der Nähe von 10%, Wenn der Cu-Anteil in einer
109818/1551 bad or
Ni-Fe-Cu-Legierung 30% überschreitet, wird der Magnetismus dieser
Legierung ausgelöscht. Diese Bedingung liegt in den nicht mag- , netischen Schichten 40 vor. Obgleich daher die gesamte Struktur der
Schicht eine Ni-Fe-Legierung ist, enthalten die Schichten 40
einen ausreichend hohen Anteil Cu, der den Magnetismus dieser Schichten auslöscht, während der Cu-Anteil in den Schichten 42
ausreichend klein bleibt, so daß diese Schichten gute magnetische Eigenschaften zeigen. Außerdem ergibt die Verwendung von Cu
' im Plattierungsbad eine magnetische Legierung für die Schichten
42, die eine Magnetastruktion von annähernd 0 über einen viel
größeren Bereich der Konzentration der genannten Legierungselemente
zeigt, als es bei reinen Ni-Fe-Legierungen der Fall ist.
Dieser letztere Umstand, nämlich die Abhängigkeit der Magnetostruktion
einer reinen Nickel-Eisen-Legierung von der Konzentration der Legierungselemente, macht ein weiteres wesentliches Merkmal
der Erfindung deutlich. Die vorerwähnte Abhängigkeit ist ein Hauptproblem bei der Elektroplattie rung von Ni-Fe-Schichten für
die Verwendung in Datenspeichern, da beim Einschalten des Stromes anfänglich Fe-Anteile mit einer sehr hohen Niederschlägst te
plattiert werden, so daß sich eine erste Schicht ergibt, die einen größeren Fe-Anteil aufweist als es für eine näagnetostriktionslose
Legierung (81% Ni und 19% Fe) zulässig ist. Die re-
10 9 8 18/1551 bad original
lativ hohe Konzentration von Cu-Ionen im Plattierungsbad gemäß
der Erfindung bewirkt, daß die während des ersten Teiles eines jeden der angelegten Stromimpulse niedergeschlagene Schicht einen
ausreichend hohen Cu-Anteil besitzt, wodurch diese Schicht nicht
magnetisch ist und das Magnetostruktionsproblem vermieden wird. Die auf diese Weise entstehenden nicht magnetischen Schichten dienen
außerdem dazu, die gewünschte laminierte Magnetschichtstruktur zu erzeugen.
Die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand einiger Beispiele
der Herstellung von sehr dünnen Magnetschichtstrukturen erläutert. So wurde z.B. durch die oben erläuterte impulsweise
Plattierung eine Magnetschicht mit einer Dicke von 1000 Angstrom
hergestellt, in welcher die Schichten 42 weniger als 2QO Angström
dick und die nicht magnetischen Schichten 40 weniger als 50 Angström
dick sind. Durch entsprechende Steuerung der Plattierungsströme werden Schichtstrukturen hergestellt, von denen jede sechs
Schichten 40 aus magnetischem Material mit einer Dicke von 150 Angström und sechs nicht magnetische Trennschichten mit einer
Dicke von je 15 Angstrom aufweist. Es wurden außerdem auch bereits
Magnetschicht struktur en hergestellt, bei denen die Schichten
42 nur etwa 100 Angstrom dick sind, die durch nicht magnetische
Schichten 40 von etwa 10 Angström getrennt sind. Da die Dicke
BAD ORIGINAL
109818/15 51
der Magnetschichten etwa um den Faktor 10 größer als die Dicke der nicht magnetischen Schichten ist, sind diese Magnetschichtstrukturen
in hohem Grade magnetisch.
Obgleich es schwierig ist, in Schichten dieser Dicke das Verhältnis
der Bestandteile einer jeden Schicht zu bestimmen, haben Analysen gezeigt, daß bei Anlegen eines Stromimpulses zuerst eine
Schicht niedergeschlagen wird, deren Kupferanteil sehr hoch ist und die praktisch im Bereich einiger Angstrom aus reinem Kupfer
bestehen kann. Hiernach sinkt der Kupferanteil des niedergeschlagenen
Materials stark ab, während gleichzeitig der Nickelanteil stark ansteigt, bis der Kupferanteil kleiner als 30% geworden
ist, so daß das aufplattierte Material !magnetische Eigenschaften
aufweist.
Es wurde eine 10 · 10 cm große Magnetschicht von 1000 Angström
Dicke mit der vorausgehend beschriebenen Struktur nach dem er- -findungsgemäßen Verfahren hergestellt. Als Träger wurde eine
Glasplatte mit einer aufgedampften Silberschicht verwendet. Eine solche Magnetschicht zeigt über die gesamte Fläche eine einheitliche
Magnetostriktion von im wesentlichen Null und einheitliche Werte von. H (Koerzitivkraft) und H, (Anisotropiefeldstärke) von
etwa 4 Oersted. Die Dispersion und Schrägstellung der Anisotro-
108818/1651 **>
ORtGINAL
pie über die gesamte Fläche der Anordnung wurde mit weniger
als 2 gemessen.
109818/1551
Claims (2)
1. Laminierte Magnetschicht, insbesondere für Datenspeicher,
dadurch gekennzeichnet* daß mindestens zwei übereinander
angeordnete, aus einer znagnetiechen Legierung bestehende . Schichten (42) vorgesehen sind, zwischen denen sich eine
Trennschicht (40) befindet» die die gleichen Legierungselemente
wie die magnetisable Legierung enthält und in der ein
bestimmtes Legierungselement eine solche Konzentration aufweist»
daß die Trennschichten nichtmagnetisch sind*
2» . ' ' Magnetschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schichten (42, 40) aus einer Ni-Fe-Cu-Legierung bestehen,
bei der der Kupferanteil in der Trennschicht (40) größer als 30% und in den magnetisierbar en Schichten (42) gleich oder
kleiner als 30% ist.
3. Magnetschicht nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht (40) dünner als 50 Angstrom
ist.
4. 'Magnetschicht nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich·
109818/1551
1821091
net, daß die Dicke der magnetisierbaren Schichten (42) etwa
um den Faktor 10 größer ist als die der Trennschicht (40).
Magnetschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke dar magnetisierbaren Schichten (42) zwischen 100
und 150 Angström und die Dicke der Trennschichten (40)
zwischen 10 und 15 Angstrom liegt.
Magnetschicht nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die magnetisierbaren Schichten (42) eine magnetische Anisotropie aufweisen.
Verfahren zur Herstellung einer laminierten Magnetschicht ge maß einem der Ansprüche 1 bis 6 durch Elektroplattieren, da
durch gekennzeichnet, daß ein elektrolytisches Bad* verwendet wird, welches Nickel-, Eisen- und Kupferionen enthält, daß
als Kathode eine Schicht-Trägerplatte dient, die wenigstens an ihrer Oberfläche elektrisch leitend ist, und daß der Anode
und Kathode des Bades Stromimpulse zugeführt werden, dere/ Länge so bemessen ist, daß durch jeden dieser Impulse an
der Kathode eine erste Schicht mit relativ hohem Kupferanteil und eine zweite Schicht mit niedrigerem Kupferanteil
abgeschieden wird.
109818/1551 bad original
8. Verfahren nach Anspruch 7S dadurch gekennzeichnet, daß
das Bad zwischen der Ztrführung zweier Impulse bewegt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Bades nach Beendigung eines Impulses
einsetzt und nur höchstens die Hälfte des Zeitintervalles
bis zum Auftreten des nächsten Impulses andauert, so daß das Bad bei Beginn des nächsten Impulses im wesentlichen
zur Ruhe gekommen ist.
10. " Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromimpulse so bemessen sind, daß der Kupfer anteil in den jeweils zuerst niedergeschlagenen Schichten zumindest
bis zu einer bestimmten Schichtdicke größer als 50% ist.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bad zwischen 2,0 und 6 Gramm pro Liter Ni-Ionen,
zwischen 0,2 und 1,6 Gramm pro Liter Fe-Ionen und
zwischen 0, 1 und 0, 6 Gramm pro Liter Cu-Ionen enthält.
12. Verfahren nach, Anspruch. 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bad ansiäherad 3 Gramm pro Liter Ni-Ionen, 0, 35_ Gramm
10 9818/1551 - -._
BAD ORIGINAL
pro Liter Fe-Ionen und 0, 35· Gramm pro Liter Cu-Ionen
enthält.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bad Zusätze von Natriumkaliutn-Tartrat
und einer sulfanischen Säure enthält.
10 9 818/1551
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US3622469A (en) * | 1968-07-10 | 1971-11-23 | Ibm | Method for edge-plating coupled film devices |
US4108739A (en) * | 1973-09-04 | 1978-08-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Plating method for memory elements |
AR206638A1 (es) * | 1975-03-03 | 1976-08-06 | Oxi Metal Ind Corp | Articulo compuesto electrochapado con niquel-hierro y procedimiento electrochapado para formar dicho articulo |
NL8102148A (nl) * | 1981-05-01 | 1982-12-01 | Philips Nv | Magnetisch overdrachtselement alsmede magnetisch permeabel onderdeel voor een magnetisch overdrachtselement. |
US4923574A (en) * | 1984-11-13 | 1990-05-08 | Uri Cohen | Method for making a record member with a metallic antifriction overcoat |
US4678722A (en) * | 1984-11-13 | 1987-07-07 | Uri Cohen | Record member with metallic antifriction overcoat |
IL76592A (en) * | 1985-10-06 | 1989-03-31 | Technion Res & Dev Foundation | Method for electrodeposition of at least two metals from a single solution |
US4869971A (en) * | 1986-05-22 | 1989-09-26 | Nee Chin Cheng | Multilayer pulsed-current electrodeposition process |
JPH0765228B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1995-07-12 | 松下電器産業株式会社 | 高磁束密度4元系合金電着薄膜の製造方法 |
US5173169A (en) * | 1991-05-08 | 1992-12-22 | Aqua Dynamics Group Corp. | Electroplating method and apparatus |
JPH07192919A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Sony Corp | 人工格子膜およびこれを用いた磁気抵抗効果素子 |
US6955747B2 (en) * | 2002-09-23 | 2005-10-18 | International Business Machines Corporation | Cam driven paddle assembly for a plating cell |
US20070144912A1 (en) * | 2003-07-01 | 2007-06-28 | Woodruff Daniel J | Linearly translating agitators for processing microfeature workpieces, and associated methods |
US6992389B2 (en) * | 2004-04-28 | 2006-01-31 | International Business Machines Corporation | Barrier for interconnect and method |
US20080041727A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Semitool, Inc. | Method and system for depositing alloy composition |
JP5155755B2 (ja) * | 2008-07-10 | 2013-03-06 | 株式会社荏原製作所 | 磁性体膜めっき装置及びめっき処理設備 |
JP7520550B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2024-07-23 | 株式会社日立製作所 | 積層体、金属めっき液、および積層体の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
US1527734A (en) * | 1922-12-14 | 1925-02-24 | Electrolytic Corp | Apparatus and method for electrolytically depositing metals |
US2515192A (en) * | 1944-09-27 | 1950-07-18 | Poor & Co | Method of electroplating |
US2619454A (en) * | 1945-08-30 | 1952-11-25 | Brush Dev Co | Method of manufacturing a magnetic recording medium by electrodeposition |
DE1252739B (de) * | 1964-03-17 | 1967-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München | Speicherelement mit gestapelten magnetischen Schichten |
US3348931A (en) * | 1964-12-14 | 1967-10-24 | Bell Telephone Labor Inc | Memory element with a magnetically isotropic iron-nickel-copper alloy |
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