JP2002056507A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスク装置 - Google Patents
薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスク装置Info
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- JP2002056507A JP2002056507A JP2000245514A JP2000245514A JP2002056507A JP 2002056507 A JP2002056507 A JP 2002056507A JP 2000245514 A JP2000245514 A JP 2000245514A JP 2000245514 A JP2000245514 A JP 2000245514A JP 2002056507 A JP2002056507 A JP 2002056507A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】応力緩和剤を含まないめっき浴から作製したＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜は、Ｂｓが１．９Ｔ以上、
Ｈｃｈが２００Ａ／ｍ以下という特性を有するものであ
るが、めっき膜の応力が大きいため、膜厚２．０μｍ以
上の成膜が困難である。一方応力緩和剤を含む浴から作
製したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜では、Ｈｃｈ＝３
２Ａ／ｍ程度という、保磁力の低い膜が得られている
が、応力緩和剤を浴中に添加するためＢｓが１．８５Ｔ
程度しか得られない。そこで本発明では、高飽和磁束密
度を有し、かつ、高記録密度に対応する十分な磁界が発
生できる磁気ヘッドの作製方法を提供する。 【解決手段】電気めっき法において、パルス電流を用い
て成膜を行なうパルスめっき法により、結晶粒を微細化
し内部応力の低減されためっき磁性薄膜を得ることがで
き、従来得られなかった厚膜の磁性膜を白濁もしくは剥
離なく成膜することが可能となる。
ｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜は、Ｂｓが１．９Ｔ以上、
Ｈｃｈが２００Ａ／ｍ以下という特性を有するものであ
るが、めっき膜の応力が大きいため、膜厚２．０μｍ以
上の成膜が困難である。一方応力緩和剤を含む浴から作
製したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜では、Ｈｃｈ＝３
２Ａ／ｍ程度という、保磁力の低い膜が得られている
が、応力緩和剤を浴中に添加するためＢｓが１．８５Ｔ
程度しか得られない。そこで本発明では、高飽和磁束密
度を有し、かつ、高記録密度に対応する十分な磁界が発
生できる磁気ヘッドの作製方法を提供する。 【解決手段】電気めっき法において、パルス電流を用い
て成膜を行なうパルスめっき法により、結晶粒を微細化
し内部応力の低減されためっき磁性薄膜を得ることがで
き、従来得られなかった厚膜の磁性膜を白濁もしくは剥
離なく成膜することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドの
製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気記憶装置に係り、特
に、高記録密度の記録を行うことができる記録・再生分
離型磁気ヘッド記録用に使われる誘導型薄膜磁気ヘッド
に関する。
製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気記憶装置に係り、特
に、高記録密度の記録を行うことができる記録・再生分
離型磁気ヘッド記録用に使われる誘導型薄膜磁気ヘッド
に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置の高記録密度化に伴
い、記録媒体の高保磁力化が進み、このような高保磁力
の記録媒体に対して十分な記録能力を有する薄膜磁気ヘ
ッドが要求されている。そのため、これらの磁気ヘッド
は、磁気コア材料として飽和磁束密度（Ｂｓ）の大きな
材料を用いて構成することが必要である。最近ではこれ
らの高飽和磁束密度を有するコア材料として、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅによる三元系軟磁性薄膜が、例えば特開平６−
８９４２２号公報、特開平６−３４６２０２号公報、特
公平１０−２８２１４５６号公報などに記載されて提案
されている。
い、記録媒体の高保磁力化が進み、このような高保磁力
の記録媒体に対して十分な記録能力を有する薄膜磁気ヘ
ッドが要求されている。そのため、これらの磁気ヘッド
は、磁気コア材料として飽和磁束密度（Ｂｓ）の大きな
材料を用いて構成することが必要である。最近ではこれ
らの高飽和磁束密度を有するコア材料として、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅによる三元系軟磁性薄膜が、例えば特開平６−
８９４２２号公報、特開平６−３４６２０２号公報、特
公平１０−２８２１４５６号公報などに記載されて提案
されている。
【０００３】特に特公平１０−２８２１４５６号公報で
は、Ｃｏ：４０〜７０重量パーセント、Ｎｉ：１０〜２
０重量パーセント、Ｆｅ：２０〜４０重量パーセントか
らなる三元系合金を、応力緩和剤を含まないめっき浴か
ら成膜することにより、１．９Ｔ以上という高い飽和磁
束密度を有する軟磁性薄膜を作製している。
は、Ｃｏ：４０〜７０重量パーセント、Ｎｉ：１０〜２
０重量パーセント、Ｆｅ：２０〜４０重量パーセントか
らなる三元系合金を、応力緩和剤を含まないめっき浴か
ら成膜することにより、１．９Ｔ以上という高い飽和磁
束密度を有する軟磁性薄膜を作製している。
【０００４】また、パルス電流を用いて成膜する手法は
例えば特開平６−３０１９１９号公報に、Ｎｉ−Ｆｅ合
金の成膜において、通電停止状態で電極表面へのイオン
の拡散を促進することにより、合金組成、結晶配向性が
直流電流を用いて作製しためっき膜と異なる膜が得られ
ることが記載されている。
例えば特開平６−３０１９１９号公報に、Ｎｉ−Ｆｅ合
金の成膜において、通電停止状態で電極表面へのイオン
の拡散を促進することにより、合金組成、結晶配向性が
直流電流を用いて作製しためっき膜と異なる膜が得られ
ることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】高い磁気記録密度を有
する磁気ヘッド装置には、高い飽和磁束密度を有する磁
気コア材料を用いた薄膜磁気ヘッドを用いることが必要
である。また、より強い磁界を発生するために、磁気コ
アの膜厚を厚く形成可能な成膜法、すなわち、内部応力
を低減可能な成膜法が必要である。
する磁気ヘッド装置には、高い飽和磁束密度を有する磁
気コア材料を用いた薄膜磁気ヘッドを用いることが必要
である。また、より強い磁界を発生するために、磁気コ
アの膜厚を厚く形成可能な成膜法、すなわち、内部応力
を低減可能な成膜法が必要である。
【０００６】特許公報第２８２１４５６号に記載のある
ように、応力緩和剤を含まない浴から作製したＣｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜は、Ｂｓが１．９Ｔ以上、Ｈｃｈ
が２００Ａ／ｍ（２．５Ｏｅ）以下という特性を有する
ものであるが、めっき膜の応力が大きいため、膜厚２．
０μｍ以上の膜に剥離が生じ、成膜が困難である。
ように、応力緩和剤を含まない浴から作製したＣｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜は、Ｂｓが１．９Ｔ以上、Ｈｃｈ
が２００Ａ／ｍ（２．５Ｏｅ）以下という特性を有する
ものであるが、めっき膜の応力が大きいため、膜厚２．
０μｍ以上の膜に剥離が生じ、成膜が困難である。
【０００７】また、特開平６−３４６２０２号公報に記
載のあるように、応力緩和剤を含む浴から作製したＣｏ
−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜では、Ｈｃｈ＝３２Ａ／ｍ
（０．４Ｏｅ）程度という、保磁力の低い膜が得られて
いるが、応力緩和剤を浴中に添加するためＢｓが１．８
５Ｔ程度しか得られていない。
載のあるように、応力緩和剤を含む浴から作製したＣｏ
−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜では、Ｈｃｈ＝３２Ａ／ｍ
（０．４Ｏｅ）程度という、保磁力の低い膜が得られて
いるが、応力緩和剤を浴中に添加するためＢｓが１．８
５Ｔ程度しか得られていない。
【０００８】以上の公知例からも明らかなように、高飽
和磁束密度を有し、かつ、高記録密度に対応する十分な
磁界が発生できる磁気ヘッドの作製は困難であった。
和磁束密度を有し、かつ、高記録密度に対応する十分な
磁界が発生できる磁気ヘッドの作製は困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、磁気デ
ィスク装置の高記録密度化に伴い、高保磁力化した記録
媒体に対して十分な記録能力を有する薄膜磁気ヘッドお
よびそれを用いた磁気ディスク装置を提供することにあ
る。
ィスク装置の高記録密度化に伴い、高保磁力化した記録
媒体に対して十分な記録能力を有する薄膜磁気ヘッドお
よびそれを用いた磁気ディスク装置を提供することにあ
る。
【００１０】また、高記録媒体に対して十分な書込み能
力を有する磁界を発生するために、磁気コアを厚く成膜
することが必要になる。そのためには、軟磁性膜の結晶
粒径をできるだけ微細化し、めっき膜の応力は極力小さ
くする必要がある。
力を有する磁界を発生するために、磁気コアを厚く成膜
することが必要になる。そのためには、軟磁性膜の結晶
粒径をできるだけ微細化し、めっき膜の応力は極力小さ
くする必要がある。
【００１１】ところが、応力緩和剤に代表される添加剤
は、めっき膜中に（磁性金属以外の）不純物元素を少量
含有させることにより、めっき膜質を改質するものであ
るために、めっき膜の磁気特性、特に飽和磁束密度を劣
化させる要因となる。
は、めっき膜中に（磁性金属以外の）不純物元素を少量
含有させることにより、めっき膜質を改質するものであ
るために、めっき膜の磁気特性、特に飽和磁束密度を劣
化させる要因となる。
【００１２】電気めっき法において、パルス電流を用い
て成膜を行なうパルスめっき法により、結晶粒を微細化
し内部応力の低減されためっき磁性薄膜を得ることがで
きる。これにより、従来得られなかった厚膜の磁性膜を
白濁もしくは剥離なく成膜することが可能となる。
て成膜を行なうパルスめっき法により、結晶粒を微細化
し内部応力の低減されためっき磁性薄膜を得ることがで
きる。これにより、従来得られなかった厚膜の磁性膜を
白濁もしくは剥離なく成膜することが可能となる。
【００１３】以下詳細に本発明の手段を述べる。
【００１４】パルス電流を用いて成膜しためっき膜は、
結晶粒が微細化することが一般的に知られているため、
従来内部応力の大きいＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ組成領域での応
力を低減できることが期待される。したがって、めっき
電流としてパルス電流を用いることで、従来直流電流を
用いて成膜されていたものとは異なる特性を有する磁性
薄膜を得ることができる。
結晶粒が微細化することが一般的に知られているため、
従来内部応力の大きいＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ組成領域での応
力を低減できることが期待される。したがって、めっき
電流としてパルス電流を用いることで、従来直流電流を
用いて成膜されていたものとは異なる特性を有する磁性
薄膜を得ることができる。
【００１５】本発明によれば上記目的は、記録用薄膜磁
気ヘッドの上部もしくは下部少なくとも一方の磁気コア
の一部がＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分とする軟磁性膜から
形成された磁気ヘッドであって、上記軟磁性膜の組成が
コバルト２０から９０重量パーセント、鉄１０から５０
重量パーセント、ニッケル０から２０重量パーセントと
することにより達成される。
気ヘッドの上部もしくは下部少なくとも一方の磁気コア
の一部がＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分とする軟磁性膜から
形成された磁気ヘッドであって、上記軟磁性膜の組成が
コバルト２０から９０重量パーセント、鉄１０から５０
重量パーセント、ニッケル０から２０重量パーセントと
することにより達成される。
【００１６】また上記目的は、上記軟磁性膜の平均結晶
粒径が５から３０ｎｍとすることにより達成され、これ
は上記電気めっきが電気めっき浴に電極を浸漬して成膜
時間内に電流のオンとオフを繰り返すことでめっき膜を
電着するパルスめっき法により作製することにより達成
される。
粒径が５から３０ｎｍとすることにより達成され、これ
は上記電気めっきが電気めっき浴に電極を浸漬して成膜
時間内に電流のオンとオフを繰り返すことでめっき膜を
電着するパルスめっき法により作製することにより達成
される。
【００１７】さらに上記目的は、上記電流のオンとオフ
の時間、ｔonおよびｔoffがｔon／（ｔon＋ｔoff）≦
０．２となるようにすることにより達成される。
の時間、ｔonおよびｔoffがｔon／（ｔon＋ｔoff）≦
０．２となるようにすることにより達成される。
【００１８】したがって上記目的は、電気めっき法によ
り作製したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性膜を、パルス電流を
印加することにより結晶粒径を制御することによってめ
っき膜の内部応力を低減し、３．０μｍ以上の厚膜の成
膜が可能にすることにより達成される。
り作製したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性膜を、パルス電流を
印加することにより結晶粒径を制御することによってめ
っき膜の内部応力を低減し、３．０μｍ以上の厚膜の成
膜が可能にすることにより達成される。
【００１９】以上のように本発明では、高飽和磁束密度
を有するＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜をパルスめっき
法により作製することにより、高記録密度を有する磁気
ディスク装置を得ることができる。
を有するＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜をパルスめっき
法により作製することにより、高記録密度を有する磁気
ディスク装置を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】表１に、本発明で使用した電気め
っき浴組成を示す。電気めっき浴は、Ｃｏ、Ｎｉ、およ
びＦｅそれぞれのイオン源としてのＣｏＳＯ４・７Ｈ２
Ｏ、ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ、ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、お
よびＦｅＳＯ４・５Ｈ２Ｏと、電解質としての塩化ナト
リウム、ｐＨ緩衝剤としてのほう酸を含む。電解質はめ
っき浴の導電性を高めるものであり、ｐＨ緩衝剤はめっ
き工程での浴自身のｐＨ変動を抑えるものである。これ
らは同様の作用を持つ他の物質、たとえば電解質には硫
酸アンモニウムなどを用いてもよい。また、一般にめっ
き法の添加剤として用いられるラウリル硫酸ナトリウム
などの光沢剤を適宜含んでもよい。
っき浴組成を示す。電気めっき浴は、Ｃｏ、Ｎｉ、およ
びＦｅそれぞれのイオン源としてのＣｏＳＯ４・７Ｈ２
Ｏ、ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ、ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、お
よびＦｅＳＯ４・５Ｈ２Ｏと、電解質としての塩化ナト
リウム、ｐＨ緩衝剤としてのほう酸を含む。電解質はめ
っき浴の導電性を高めるものであり、ｐＨ緩衝剤はめっ
き工程での浴自身のｐＨ変動を抑えるものである。これ
らは同様の作用を持つ他の物質、たとえば電解質には硫
酸アンモニウムなどを用いてもよい。また、一般にめっ
き法の添加剤として用いられるラウリル硫酸ナトリウム
などの光沢剤を適宜含んでもよい。
【００２１】
【表１】
【００２２】本発明ではほう酸および塩化ナトリウムの
濃度を一定とし、めっき膜組成に直接関与するＣｏイオ
ン量を３．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ、Ｎｉイオン量を８．
０ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ、Ｆｅイオン量を０．３ｇ／Ｌ〜
３．０ｇ／Ｌの範囲で変えて検討した。めっき電流には
パルス電流を用い、電流の印加と休止を適切な間隔で印
加するような波形を用いた。電流印加時の電流密度を５
０〜７５０Ａ／ｍ２（５〜７５ｍＡ／ｃｍ２）、休止時
の電流密度を０Ａ／ｍ２とした。電流印加時間（オン時
間）は５〜５００ミリ秒（ｍｓ）の範囲で変え、パルス
１サイクルに対するオン時間の割合（以下デューティー
比という）を１〜０．０９の範囲で変化させた。さらに
ｐＨを２．８〜３．８の範囲で変えて検討した。
濃度を一定とし、めっき膜組成に直接関与するＣｏイオ
ン量を３．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ、Ｎｉイオン量を８．
０ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ、Ｆｅイオン量を０．３ｇ／Ｌ〜
３．０ｇ／Ｌの範囲で変えて検討した。めっき電流には
パルス電流を用い、電流の印加と休止を適切な間隔で印
加するような波形を用いた。電流印加時の電流密度を５
０〜７５０Ａ／ｍ２（５〜７５ｍＡ／ｃｍ２）、休止時
の電流密度を０Ａ／ｍ２とした。電流印加時間（オン時
間）は５〜５００ミリ秒（ｍｓ）の範囲で変え、パルス
１サイクルに対するオン時間の割合（以下デューティー
比という）を１〜０．０９の範囲で変化させた。さらに
ｐＨを２．８〜３．８の範囲で変えて検討した。
【００２３】めっき基板には、下地膜としてＣｏ−Ｎｉ
−Ｆｅ（１００ｎｍ）／ＮｉＣｒ（５ｎｍ）膜を形成し
たガラス基板を用いた。基板はめっき膜応力に充分耐え
うる物質であれば任意の物質でよく、下地膜組成もめっ
き下地として導電性を有しているものであれば任意の物
質でよい。また、ＮｉＣｒ層はめっき下地膜の密着力を
向上させる目的で形成しており、これも同様な材料で代
用可能である。
−Ｆｅ（１００ｎｍ）／ＮｉＣｒ（５ｎｍ）膜を形成し
たガラス基板を用いた。基板はめっき膜応力に充分耐え
うる物質であれば任意の物質でよく、下地膜組成もめっ
き下地として導電性を有しているものであれば任意の物
質でよい。また、ＮｉＣｒ層はめっき下地膜の密着力を
向上させる目的で形成しており、これも同様な材料で代
用可能である。
【００２４】なおめっき膜成膜時に、異方性付与のため
に約２４ｋＡ／ｍ（３００Ｏｅ）の外部磁界を印加し
た。
に約２４ｋＡ／ｍ（３００Ｏｅ）の外部磁界を印加し
た。
【００２５】以下、これらの膜の作製条件について詳細
に説明する。
に説明する。
【００２６】（実施例１）表１に示すめっき浴を用い、
オン時間を５０ｍｓに固定し、オフ時間を変化させるこ
とでデューティー比を変化させて検討を行なったとこ
ろ、オフ時間を２００ｍｓ以下（デューティー比０．２
以上）にした場合は膜表面が白濁し、光沢のある膜が得
られなかった。これはオフ時間に対するオン時間が長す
ぎたために、結晶成長が速く結晶粒径が大きくなってし
まったため、膜表面の凹凸が大きくなってしまったこと
によると考えられる。このような膜の白濁化は、オン時
間を５０ｍｓよりもさらに短くし、デューティー比を
０．２以下に低減することで改善することができる。
オン時間を５０ｍｓに固定し、オフ時間を変化させるこ
とでデューティー比を変化させて検討を行なったとこ
ろ、オフ時間を２００ｍｓ以下（デューティー比０．２
以上）にした場合は膜表面が白濁し、光沢のある膜が得
られなかった。これはオフ時間に対するオン時間が長す
ぎたために、結晶成長が速く結晶粒径が大きくなってし
まったため、膜表面の凹凸が大きくなってしまったこと
によると考えられる。このような膜の白濁化は、オン時
間を５０ｍｓよりもさらに短くし、デューティー比を
０．２以下に低減することで改善することができる。
【００２７】図１は、デューティー比を変化させて作製
したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜組成の変化挙動であり、以下こ
れについて説明する。オフ時間の増加に伴い、Ｃｏ及び
Ｎｉ組成は増加し、Ｆｅ組成は減少する。オフ時間を３
００ｍｓから５００ｍｓまで増加させ、デューティー比
を０．１４から０．０９まで低下させると、Ｃｏは６８
重量パーセントから７１重量パーセントまで、Ｎｉは８
重量パーセントから１０重量パーセントまで増加し、一
方でＦｅは２１重量パーセントから１８重量パーセント
まで減少した。
したＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜組成の変化挙動であり、以下こ
れについて説明する。オフ時間の増加に伴い、Ｃｏ及び
Ｎｉ組成は増加し、Ｆｅ組成は減少する。オフ時間を３
００ｍｓから５００ｍｓまで増加させ、デューティー比
を０．１４から０．０９まで低下させると、Ｃｏは６８
重量パーセントから７１重量パーセントまで、Ｎｉは８
重量パーセントから１０重量パーセントまで増加し、一
方でＦｅは２１重量パーセントから１８重量パーセント
まで減少した。
【００２８】磁気特性については、Ｂｓはデューティー
比の低下に伴って１．８Ｔから２．２Ｔまで増加し、Ｈ
ｃｈはデューティー比０．１４では４８０Ａ／ｍ（６Ｏ
ｅ）であったが、０．１１以上では４００Ａ／ｍ（５Ｏ
ｅ）以下に減少した。
比の低下に伴って１．８Ｔから２．２Ｔまで増加し、Ｈ
ｃｈはデューティー比０．１４では４８０Ａ／ｍ（６Ｏ
ｅ）であったが、０．１１以上では４００Ａ／ｍ（５Ｏ
ｅ）以下に減少した。
【００２９】これらの試料についてＸ線回折分析（ＸＲ
Ｄ）を行なった結果を図２に示す。パルスめっき法によ
り作製しためっき膜は、面心立方格子（ｆｃｃ）相、体
心立方格子（ｂｃｃ）相、及びこれらが混在した結晶構
造をとっていることが確認された。また結晶粒系分布を
算出したところ、平均して５ｎｍから３０ｎｍの分布を
持つことが確認された。従来のＤＣ電流を用いて作製し
ためっき膜の結晶粒径は少なくとも５０ｎｍ以上である
ことから、パルスめっき法によって結晶粒が微細化され
た結果、磁気特性の優れた膜が得られたものと考えられ
る。
Ｄ）を行なった結果を図２に示す。パルスめっき法によ
り作製しためっき膜は、面心立方格子（ｆｃｃ）相、体
心立方格子（ｂｃｃ）相、及びこれらが混在した結晶構
造をとっていることが確認された。また結晶粒系分布を
算出したところ、平均して５ｎｍから３０ｎｍの分布を
持つことが確認された。従来のＤＣ電流を用いて作製し
ためっき膜の結晶粒径は少なくとも５０ｎｍ以上である
ことから、パルスめっき法によって結晶粒が微細化され
た結果、磁気特性の優れた膜が得られたものと考えられ
る。
【００３０】（実施例２）図３は、電流印加時の電流密
度を２５０〜７５０Ａ／ｍ２（２５〜７５ｍＡ／ｃｍ
２）の範囲で変化させた際のＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜組成お
よびＢｓの変化であり、以下これについて説明する。そ
の時のめっき条件は、ｐＨ＝３．０、浴温度＝３０℃、
デューティー比＝０．０９とした。このときオン時間を
それぞれ１０ｍｓ〜５０ｍｓの間で変化させ、オフ時間
はそれぞれ１００ｍｓ〜５００ｍｓの間で変化させた。
度を２５０〜７５０Ａ／ｍ２（２５〜７５ｍＡ／ｃｍ
２）の範囲で変化させた際のＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ膜組成お
よびＢｓの変化であり、以下これについて説明する。そ
の時のめっき条件は、ｐＨ＝３．０、浴温度＝３０℃、
デューティー比＝０．０９とした。このときオン時間を
それぞれ１０ｍｓ〜５０ｍｓの間で変化させ、オフ時間
はそれぞれ１００ｍｓ〜５００ｍｓの間で変化させた。
【００３１】電流密度を２５０Ａ／ｍ２（２５ｍＡ／ｃ
ｍ２）とした場合、オン時間を長くするとＦｅ含有量が
若干増加し、Ｃｏは逆にやや減少した。Ｎｉについては
殆ど変化しなかった。ところがＢｓについてはオン時間
５０ｍｓの条件では急激に増加し、２．０Ｔ以上の値を
示した。この時の膜組成は、Ｃｏ：７０．５重量パーセ
ント、Ｎｉ：９．６重量パーセント、Ｆｅ：１９．９重
量パーセントであった。
ｍ２）とした場合、オン時間を長くするとＦｅ含有量が
若干増加し、Ｃｏは逆にやや減少した。Ｎｉについては
殆ど変化しなかった。ところがＢｓについてはオン時間
５０ｍｓの条件では急激に増加し、２．０Ｔ以上の値を
示した。この時の膜組成は、Ｃｏ：７０．５重量パーセ
ント、Ｎｉ：９．６重量パーセント、Ｆｅ：１９．９重
量パーセントであった。
【００３２】電流密度５００Ａ／ｍ２（５０ｍＡ／ｃｍ
２）の条件では、同様にオン時間５０ｍｓで若干の組成
変動が見られ、その組成はＣｏ：６５．２重量パーセン
ト、Ｎｉ：６．５パーセント、Ｆｅ：２８．３パーセン
トであった。Ｂｓについてはほぼ一定で、いずれの条件
でもほぼ２．０Ｔであった。
２）の条件では、同様にオン時間５０ｍｓで若干の組成
変動が見られ、その組成はＣｏ：６５．２重量パーセン
ト、Ｎｉ：６．５パーセント、Ｆｅ：２８．３パーセン
トであった。Ｂｓについてはほぼ一定で、いずれの条件
でもほぼ２．０Ｔであった。
【００３３】さらに７５０Ａ／ｍ２（７５ｍＡ／ｃｍ
２）まで電流密度を上げると、オン時間による組成変動
は殆ど見られず、膜組成はＣｏ：６２．６重量パーセン
ト、Ｎｉ６．２重量パーセント、Ｆｅ：３１．２重量パ
ーセントであった。このときのＢｓは他の電流密度で得
られた膜よりも低下し、１．８６Ｔであった。
２）まで電流密度を上げると、オン時間による組成変動
は殆ど見られず、膜組成はＣｏ：６２．６重量パーセン
ト、Ｎｉ６．２重量パーセント、Ｆｅ：３１．２重量パ
ーセントであった。このときのＢｓは他の電流密度で得
られた膜よりも低下し、１．８６Ｔであった。
【００３４】また、電流密度の増加に伴い膜中のＦｅ含
有量は増加、Ｃｏ含有量は減少するものの、Ｎｉ含有量
は電流密度に大きく影響を受けないことが確認された。
有量は増加、Ｃｏ含有量は減少するものの、Ｎｉ含有量
は電流密度に大きく影響を受けないことが確認された。
【００３５】オン時間による保磁力の変化挙動を図４に
示す。電流密度の増加により保磁力は増加し、２５０Ａ
／ｍ２（２５ｍＡ／ｃｍ２）では４００Ａ／ｍ（５Ｏ
ｅ）以下だったものが５００Ａ／ｍ２（５０ｍＡ／ｃｍ
２）で約６８０Ａ／ｍ（８Ｏｅ）、７５０Ａ／ｍ２（７
５ｍＡ／ｃｍ２）で約１０４０Ａ／ｍ（１３Ｏｅ）であ
った。またオン時間による影響はほとんど見られず、オ
ン時間を変化させても保磁力の値はほぼ一定値を示し
た。
示す。電流密度の増加により保磁力は増加し、２５０Ａ
／ｍ２（２５ｍＡ／ｃｍ２）では４００Ａ／ｍ（５Ｏ
ｅ）以下だったものが５００Ａ／ｍ２（５０ｍＡ／ｃｍ
２）で約６８０Ａ／ｍ（８Ｏｅ）、７５０Ａ／ｍ２（７
５ｍＡ／ｃｍ２）で約１０４０Ａ／ｍ（１３Ｏｅ）であ
った。またオン時間による影響はほとんど見られず、オ
ン時間を変化させても保磁力の値はほぼ一定値を示し
た。
【００３６】これらの結果より、従来法では結晶粒の微
細化、及び保磁力の低減にはサッカリンナトリウムなど
の有機系添加剤を用いる必要があったが、本発明により
添加剤を含まない浴からも良好な磁気特性を有する磁性
膜を得られることが実証された。
細化、及び保磁力の低減にはサッカリンナトリウムなど
の有機系添加剤を用いる必要があったが、本発明により
添加剤を含まない浴からも良好な磁気特性を有する磁性
膜を得られることが実証された。
【００３７】したがって、パルスめっき法を用い、成膜
中にパルス条件を変化させることにより、ほぼ同じ組成
を有する膜でも磁気特性の異なるめっき膜の成膜が可能
であり、また、成膜中にパルス条件を変化させること
で、単一めっき浴からでも膜厚方向に結晶配向を変調さ
せ、組成及び磁気特性を始めとする諸特性を変化させる
ことも可能である。
中にパルス条件を変化させることにより、ほぼ同じ組成
を有する膜でも磁気特性の異なるめっき膜の成膜が可能
であり、また、成膜中にパルス条件を変化させること
で、単一めっき浴からでも膜厚方向に結晶配向を変調さ
せ、組成及び磁気特性を始めとする諸特性を変化させる
ことも可能である。
【００３８】（実施例３）図５は本検討の実施例１およ
び実施例２により製造された磁気ヘッドの構成を示す断
面斜視図である（但し、図の拡大倍率は均一では無
い）。図５に示す磁気ヘッドは記録・再生分離型薄膜磁
気ヘッドであり、下部シールド７上に電極４に挟まれて
配置された磁気抵抗効果素子３による再生用ヘッドと、
このヘッドに重ねられて配置される上部シールドを兼ね
る下部磁気コア８と上部磁気コア５とこれらのコアの間
に挟まれて配置されるコイル１とによる記録ヘッドとに
より構成される。
び実施例２により製造された磁気ヘッドの構成を示す断
面斜視図である（但し、図の拡大倍率は均一では無
い）。図５に示す磁気ヘッドは記録・再生分離型薄膜磁
気ヘッドであり、下部シールド７上に電極４に挟まれて
配置された磁気抵抗効果素子３による再生用ヘッドと、
このヘッドに重ねられて配置される上部シールドを兼ね
る下部磁気コア８と上部磁気コア５とこれらのコアの間
に挟まれて配置されるコイル１とによる記録ヘッドとに
より構成される。
【００３９】そして、記録用ヘッドを構成する磁気コア
５と、６とは、前述した本発明の実施例１または２のめ
っき浴を用いて、フレームめっき法により形成され、形
成後、印加磁界を２ｋＯｅとして、処理温度を２３０℃
とした条件で、１時間の熱処理が施された。
５と、６とは、前述した本発明の実施例１または２のめ
っき浴を用いて、フレームめっき法により形成され、形
成後、印加磁界を２ｋＯｅとして、処理温度を２３０℃
とした条件で、１時間の熱処理が施された。
【００４０】このようにして製造された磁気ヘッドを磁
気ディスク装置に組み込んで記録性能を評価した結果、
前述した実施例１および２のいずれを用いた場合でも、
オーバーライト特性は良好であった。
気ディスク装置に組み込んで記録性能を評価した結果、
前述した実施例１および２のいずれを用いた場合でも、
オーバーライト特性は良好であった。
【００４１】なお、前述により製造される磁気ディスク
装置の構成についての説明は省略するが、従来技術にお
ける磁気ディスク装置の記録・再生分離型磁気ヘッドの
記録用の薄膜磁気ヘッドとして、本発明により製造した
薄膜磁気ヘッドを使用して構成すればよく、その他の構
成を同一として構成することができる。
装置の構成についての説明は省略するが、従来技術にお
ける磁気ディスク装置の記録・再生分離型磁気ヘッドの
記録用の薄膜磁気ヘッドとして、本発明により製造した
薄膜磁気ヘッドを使用して構成すればよく、その他の構
成を同一として構成することができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、従来法で作製し
た、１．９Ｔ以上という高い飽和磁束密度を有するＣｏ
−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜は、厚膜化が困難であったが
本発明によれば膜厚３μｍまで作製が可能となり、該軟
磁性材料膜を磁気コアに使用した薄膜磁気ヘッドを搭載
した磁気ディスク装置を作製できる。
た、１．９Ｔ以上という高い飽和磁束密度を有するＣｏ
−Ｎｉ−Ｆｅ軟磁性材料膜は、厚膜化が困難であったが
本発明によれば膜厚３μｍまで作製が可能となり、該軟
磁性材料膜を磁気コアに使用した薄膜磁気ヘッドを搭載
した磁気ディスク装置を作製できる。
【図１】電流オフ時間による膜組成及び磁気特性変化挙
動を示す図である。
動を示す図である。
【図２】Ｘ線解析分析（ＸＲＤ）結果を示す図である。
【図３】電流オン時間による膜組成及び飽和磁束密度
（Ｂｓ）の変化挙動を示す図である。
（Ｂｓ）の変化挙動を示す図である。
【図４】電流オン時間による保磁力（Ｈｃｈ）の変化挙
動を示す図である。
動を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における磁気ヘッドの概略
図である。
図である。
１…導体コイル、2…絶縁膜、３…巨大磁気抵抗効果
膜、４…電極、５…上部磁気コアの先端部、６…上部磁
気コアの先端部、７…下部シールド、８…上部シール
ド。
膜、４…電極、５…上部磁気コアの先端部、６…上部磁
気コアの先端部、７…下部シールド、８…上部シール
ド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星屋 裕之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D033 BA03 DA04 DA31 5E049 AA01 AA04 AA09 BA12 LC06
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に形成された下部磁気コアを形成す
る工程と、先端部で磁気ギャップ膜を介して下部磁気コ
アと結合し、後端部で下部磁気コアと結合し、後端部よ
りも先端部における幅が狭く、後端部から先端部に向か
う途中で徐々にその幅を狭める形状を有する上部磁気コ
アを形成する工程と、上部磁気コアと下部磁気コアを周
回して配置されたコイルを形成する工程と、コイルと上
部磁気コア及び下部磁気コアとの間に形成された絶縁層
を形成する工程を有し、上記上部磁気コアあるい下部磁
気コアの少なくとも一部をＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分と
し、コバルト２０から９０重量パーセント、鉄１０から
５０重量パーセント、ニッケル０から２０重量パーセン
トである軟磁性膜を電気めっきにより作製し、該電気め
っきが電気めっき浴に電極を浸漬して成膜時間内に電流
のオンとオフを繰り返すことでめっき膜を電着するパル
スめっき法により作製することを特徴とする磁気ヘッド
の製造方法。 - 【請求項２】上記電流のオン時間ｔonと、オフの時間ｔ
offとの関係が、ｔon／（ｔon＋ｔoff）≦０．２である
ことを特徴とする上記請求項１記載の磁気ヘッドの製造
方法。 - 【請求項３】基板上に形成された下部磁気コアと、先端
部で磁気ギャップ膜を介して下部磁気コアと結合し、後
端部で下部磁気コアと結合し、後端部よりも先端部にお
ける幅が狭く、後端部から先端部に向かう途中で徐々に
その幅を狭める形状を有する上部磁気コアと、上部磁気
コアと下部磁気コアを周回して配置されたコイルと、コ
イルと上部磁気コア及び下部磁気コアとの間に形成され
た絶縁層を有する誘導型薄膜磁気ヘッドであって、上記
上部磁気コアあるい下部磁気コアの少なくとも一部がＣ
ｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分とする軟磁性膜から形成された
磁気ヘッドであって、上記軟磁性膜の組成がコバルト２
０から９０重量パーセント、鉄１０から５０重量パーセ
ント、ニッケル０から２０重量パーセントであり、該軟
磁性膜の平均結晶粒径が５から３０ｎｍであることを特
徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項４】上記軟磁性膜の膜厚方向の構造が、面心立
方構造と体心立方構造の体積率の変調構造であることを
特徴とする請求項３記載の磁気ヘッド。 - 【請求項５】上記請求項３又は４記載の磁気ヘッドを搭
載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000245514A JP2002056507A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000245514A JP2002056507A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002056507A true JP2002056507A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=18736021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000245514A Pending JP2002056507A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002056507A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210744A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性膜及びそれを用いた磁気ヘッド |
| JP2007172753A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tdk Corp | 軟磁性膜およびその製造方法、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ヘッドアームアセンブリならびに磁気ディスク装置 |
| JP2012151285A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US11798583B1 (en) * | 2018-05-14 | 2023-10-24 | Seagate Technology Llc | Electrodeposition of thermally stable alloys |
| US11913130B1 (en) | 2017-10-17 | 2024-02-27 | Seagate Technology Llc | Electrodeposition of high damping magnetic alloys |
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000245514A patent/JP2002056507A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006210744A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Alps Electric Co Ltd | 軟磁性膜及びそれを用いた磁気ヘッド |
| JP4635626B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2011-02-23 | Ｔｄｋ株式会社 | 軟磁性膜の製造方法及び磁気ヘッドの製造方法 |
| JP2007172753A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tdk Corp | 軟磁性膜およびその製造方法、薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ヘッドアームアセンブリならびに磁気ディスク装置 |
| JP2012151285A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US11913130B1 (en) | 2017-10-17 | 2024-02-27 | Seagate Technology Llc | Electrodeposition of high damping magnetic alloys |
| US11798583B1 (en) * | 2018-05-14 | 2023-10-24 | Seagate Technology Llc | Electrodeposition of thermally stable alloys |
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