JP2792115B2 - Method of forming ferrite film and ferrite substrate - Google Patents

Method of forming ferrite film and ferrite substrate

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JP2792115B2 JP15869189A JP15869189A JP2792115B2 JP 2792115 B2 JP2792115 B2 JP 2792115B2 JP 15869189 A JP15869189 A JP 15869189A JP 15869189 A JP15869189 A JP 15869189A JP 2792115 B2 JP2792115 B2 JP 2792115B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録媒体,光磁気記録媒体,磁気ヘッ
ド,磁気光学素子,マイクロ波素子,磁歪素子,磁気音
響素子などに広く応用されているスピネル型フェライト
膜の作製におけるフェライト膜の形成方法およびその方
法によりフェライト膜を形成したフェライト基板に関す
るものである。
The present invention relates to a spinel type widely applied to magnetic recording media, magneto-optical recording media, magnetic heads, magneto-optical devices, microwave devices, magnetostrictive devices, magneto-acoustic devices, etc. The present invention relates to a method for forming a ferrite film in producing a ferrite film and a ferrite substrate on which a ferrite film is formed by the method.

従来の技術 フェライトめっきとは、例えば、特開昭59−111929号
公報に示されているように、固体表面に、金属イオンと
して少なくとも第1鉄イオンを含む水溶液を接触させ
て、固体表面にFeOH+またはこれと他の水酸化金属イオ
ンを吸着させ、次いで、吸着したFeOH+を酸化させるこ
とによりFeOH2+を得、これが水溶液中の水酸化金属イオ
ンとの間でフェライト結晶化反応を起こし、これによっ
て固体表面にフェライト膜を形成することをいう。
2. Description of the Related Art Ferrite plating is, for example, as described in JP-A-59-111929, by contacting an aqueous solution containing at least ferrous ion as a metal ion with a solid surface, and contacting the solid surface with FeOH. + Or other metal hydroxide ions are adsorbed, and then the adsorbed FeOH + is oxidized to obtain FeOH 2 + , which causes a ferrite crystallization reaction with the metal hydroxide ions in the aqueous solution, This means that a ferrite film is formed on the solid surface.

従来、この技術を基にフェライト膜の均質化、反応速
度の向上等を図ったもの(特開昭60−140713号公報)、
固体表面に界面活性を付与して種々の固体にフェライト
膜を形成しようとするもの(特開昭61−30674号公
報)、あるいはフェライト膜の形成速度の向上に関する
もの(特開昭61−179877号公報ないし特開昭61−222924
公報)がある。
Conventionally, the ferrite film has been homogenized and the reaction rate has been improved based on this technology (JP-A-60-140713).
Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 61-179877 discloses a method of forming a ferrite film on various solids by imparting surface activity to the surface of a solid. Gazette or JP-A-61-222924
Gazette).

フェライトめっきは、膜を形成しようとする固体が前
述した水溶液に対して耐性があれば何でもよい。さら
に、水溶液を介した反応であるため、温度が比較的低音
(水溶液の沸点以下)でスピネル型フェライト膜を作製
できるという特徴がある。そのため、他のフェライト膜
の作製技術に比べて、固体の限定範囲が小さい。
The ferrite plating may be of any type as long as the solid to form a film has resistance to the above-mentioned aqueous solution. Furthermore, since the reaction is carried out through an aqueous solution, a spinel ferrite film can be produced at a relatively low temperature (below the boiling point of the aqueous solution). Therefore, the limited range of the solid is smaller than that of other ferrite film fabrication techniques.

各種の磁電変換素子(磁気抵抗素子あるいはホール素
子など)などの基板としては、磁気に対する感度を上げ
るためにフェライト基板を用いている。
A ferrite substrate is used as a substrate for various types of magnetoelectric elements (such as a magnetoresistive element or a Hall element) to increase sensitivity to magnetism.

発明が解決しようとする課題 しかし、前述したようにこれまでフェライト膜の均質
性、あるいはフェライト膜の生成速度等に種々の改善が
提案されているが、得られるフェライト膜の磁気特性に
ついては前述した全ての方式とも不充分であった。つま
り、スピネル型フェライトとしての十分な磁気特性、特
にソフト材料としての特性が得られていない。そのた
め、各種電子部品等への応用あるいは適用等に関して大
きな課題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, as described above, various improvements have been proposed for the homogeneity of the ferrite film, or the generation rate of the ferrite film, but the magnetic properties of the obtained ferrite film have been described above. All methods were inadequate. That is, sufficient magnetic properties as spinel type ferrite, especially properties as a soft material are not obtained. For this reason, there has been a major problem regarding application to various electronic components and the like.

フェライト膜の保磁力については、例えば、金属表面
技術VOL.38,No.9,1987 P.1に示されているように約100
Oe以上であり、マグネタイトもMnおよびZnを含んだ
(MnZn系)フェライトもほぼ同様の大きさである。
The coercive force of the ferrite film is, for example, about 100 as shown in Metal Surface Technology VOL.38, No.9, 1987 P.1.
Oe or more, and magnetite and Mn and Zn-containing (MnZn-based) ferrites have almost the same size.

各種の磁電変換素子(磁気抵抗素子あるいはホール素
子など)などの基板としてフェライト基板を用いる場
合、例えば、焼結フェライト基板は多孔質であるため表
面あらさが荒く、さらに、ピンホール等の欠陥も多くそ
の表面に薄膜素子を形成する場合には問題があった。
When a ferrite substrate is used as a substrate for various magnetoelectric conversion elements (such as a magnetoresistive element or a Hall element), for example, a sintered ferrite substrate is porous, so that the surface is rough and many defects such as pinholes are present. There is a problem when a thin film element is formed on the surface.

課題を解決するための手段 以上の課題を解決するために本発明は、鉄イオンを0.
002mol/以下含んだ溶液を基板に接触させ、基板表面
にフェライト膜を堆積させる方法としたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a method for reducing iron ions.
In this method, a solution containing 002 mol / or less is brought into contact with a substrate to deposit a ferrite film on the substrate surface.

種々の基体に本フェライト膜を形成してフェライト膜
を有するフェライト基板にしたものである。
The present ferrite film is formed on various substrates to form a ferrite substrate having a ferrite film.

作用 前述した方法によって、つまり鉄イオンを0.002mol/
以下含んだ溶液を基体に接触させ、基体表面にフェラ
イト膜を形成することによって、前記の範囲外の濃度の
溶液を用いる方法では得られていなかった磁気特性の優
れた、しかも緻密で表面性の良好なフェライト膜を形成
することができる。そのため、種々の基体にフェライト
膜を形成したものは、基板として用いる場合、緻密(ピ
ンホールが少ない)で表面性が良好(通常のガラス並の
表面あらさ)であり、さらにソフトフェライトとしての
十分な磁気特性を有しているため例えば各種磁電変換素
子の磁気に対する感度を向上させることができる。
Action According to the method described above, that is, 0.002 mol /
By contacting the solution containing the following with the substrate and forming a ferrite film on the surface of the substrate, excellent magnetic properties, which were not obtained by a method using a solution having a concentration outside the above range, and dense and surface properties were obtained. A good ferrite film can be formed. Therefore, when a ferrite film is formed on various substrates, when used as a substrate, it is dense (fewer pinholes), has good surface properties (surface roughness comparable to that of ordinary glass), and has a sufficient soft ferrite. Since it has magnetic characteristics, for example, the sensitivity of various magnetoelectric conversion elements to magnetism can be improved.

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。Examples Hereinafter, examples of the present invention will be described.

本発明のフェライト膜の形成方法の基本的な部分は、
公知の方法と大部分同じである。
The basic part of the method for forming a ferrite film of the present invention is as follows.
Mostly the same as known methods.

しかし、本発明では、鉄イオンを0.002mol/以下含
んだ溶液を基体に供給するため、非常に小さい保磁力
(高い透磁率)のフェライト膜を得ることができる。し
かも、得られるフェライト膜は、ピンホールが非常に少
なく、通常のガラスと同等の表面あらさである。これら
の現象に対する原因は明確ではない。
However, in the present invention, since a solution containing 0.002 mol / or less of iron ions is supplied to the substrate, a ferrite film having a very small coercive force (high magnetic permeability) can be obtained. Moreover, the obtained ferrite film has very few pinholes and has a surface roughness equivalent to that of ordinary glass. The cause for these phenomena is not clear.

結果的に、鉄イオン濃度を前記の範囲にすることによ
って、得られるフェライト膜のソフト磁気特性(低い保
磁力,高い透磁率)あるいは優れた膜の緻密性,表面性
になんらかの効果があるのではないかと思われる。
As a result, by setting the iron ion concentration in the above range, there is some effect on the soft magnetic properties (low coercive force, high magnetic permeability) of the obtained ferrite film or on the fineness and surface properties of the excellent film. It seems that there is not.

本発明のフェライト膜の形成方法のいくつかの例を図
を用いて説明する。
Some examples of the method for forming a ferrite film of the present invention will be described with reference to the drawings.

例えば、一例の装置の概略図を第1図に示す。3はフ
ェライト膜を形成しようとする基体である。4は基体3
を取り付けて、回転することができる回転台である。1
および2はめっき液を基体3に供給するためのノズルで
ある。適当なノズルを選択することによって、液を滴下
あるいは噴霧状等で供給することができる。めっき反応
前の無駄な反応を極力おさえ、得られるフェライト膜の
特性のバラツキを小さくし、コントロールしやすくする
ためにめっきに必要な液はいくつかに分割して準備する
方がよい。この図では2分割した場合を示す。5および
6は、各めっき液を貯蔵するタンクである。
For example, a schematic diagram of an example device is shown in FIG. Reference numeral 3 denotes a base on which a ferrite film is to be formed. 4 is the substrate 3
It is a turntable that can be attached and turned. 1
And 2 are nozzles for supplying a plating solution to the substrate 3. By selecting an appropriate nozzle, the liquid can be supplied dropwise or in a spray form. In order to minimize unnecessary reactions before the plating reaction, to reduce the variation in the characteristics of the obtained ferrite film, and to make it easier to control, it is better to prepare the liquid necessary for plating in several parts. This figure shows a case where the image is divided into two parts. Numerals 5 and 6 are tanks for storing the respective plating solutions.

また、図に示すように基体3および回転台4等のフェ
ライトめっき反応を行う部分はケース7によって仕切
り、非酸化性(例えば窒素)ガスをケース7内に送るこ
とによって、非酸化性雰囲気にする。タンク5には少な
くとも鉄イオンを0.002mol/以下含んだ水溶液(反応
液)を入れて、タンク6には、例えば酸化剤として亜硝
酸ナトリウムNaNO2を用い、さらに緩衝剤あるいは錯化
剤として酢酸アンモニウムCH3COONH4を入れた水溶液
(酸化液)を入れ、ポンプ等で液を装置内にノズル1お
よび2を通して供給する。反応液にさらにNiイオンおよ
びZnイオンが含まれると得られるフェライト膜はNiZn系
フェライト膜であり、MnイオンおよびZnイオンが含まれ
ると得られるフェライト膜はMnZn系フェライト膜であ
る。基体3には、回転台4により回転した状態で各液が
供給される。回転台4は、ヒーター等により50〜100℃
に加熱する。このようにして、基体3上でフェライト化
反応を行わせて、基体3にフェライト膜を形成する。
Further, as shown in the figure, a portion for performing a ferrite plating reaction, such as the base 3 and the turntable 4, is partitioned by a case 7, and a non-oxidizing (for example, nitrogen) gas is sent into the case 7 to form a non-oxidizing atmosphere. . The tank 5 contains an aqueous solution (reaction solution) containing at least 0.002 mol / or less of iron ions. The tank 6 uses, for example, sodium nitrite NaNO 2 as an oxidizing agent, and further uses ammonium acetate as a buffer or a complexing agent. An aqueous solution (oxidizing solution) containing CH 3 COONH 4 is charged, and the solution is supplied into the apparatus through nozzles 1 and 2 by a pump or the like. The ferrite film obtained when the reaction solution further contains Ni ions and Zn ions is a NiZn-based ferrite film, and the ferrite film obtained when Mn ions and Zn ions are further included is a MnZn-based ferrite film. Each liquid is supplied to the base 3 while being rotated by the turntable 4. The turntable 4 is heated to 50-100 ° C by a heater or the like.
Heat to In this manner, a ferrite-forming reaction is performed on the base 3 to form a ferrite film on the base 3.

第1図では、めっきに必要な液を2つに分けた場合を
示したが、3液に分ける方法でもよい。3液に分割する
方法としては、例えば1つ目の液は前述した反応液で、
2つ目の液は第1鉄イオンを酸化するための酸化剤だけ
を溶解した液(酸化液)である。3つ目の液はフェライ
ト生成反応時のpHの調整あるいは鉄以外の他の元素をフ
ェライト膜中に取り込みやすくするための緩衝剤あるい
は錯化剤として酢酸アンモニウムCH3COONH4を溶解した
液(調整液)である。この液は、必要に応じて、アンモ
ニア水NH4OHあるいは水酸化ナトリウムNaOH等のアルカ
リをさらに溶解してpHを調整してもよい。これらのめっ
き液の基体3への供給方法としては、調整液を連続的に
供給した状態で、さらに反応液と酸化液を交互に繰り返
し供給する方法あるいは反応液と調整液を供給した後、
酸化液を供給することを繰り返し供給する方法などがあ
る。必要なことは、反応液を基体3に供給した後、次に
酸化液を基体3に供給することを繰り返すことである。
FIG. 1 shows the case where the solution necessary for plating is divided into two, but a method of dividing into three solutions may be used. As a method of dividing into three liquids, for example, the first liquid is the above-described reaction liquid,
The second liquid is a liquid (oxidizing liquid) in which only an oxidizing agent for oxidizing ferrous ions is dissolved. The third solution is a solution prepared by dissolving ammonium acetate CH 3 COONH 4 as a buffer or complexing agent to adjust the pH during the ferrite formation reaction or to facilitate the incorporation of elements other than iron into the ferrite film. Liquid). If necessary, the pH of the solution may be adjusted by further dissolving an alkali such as ammonia water NH 4 OH or sodium hydroxide NaOH. As a method for supplying these plating solutions to the substrate 3, a method in which the reaction solution and the oxidizing solution are alternately and repeatedly supplied while the conditioning solution is continuously supplied, or a method in which the reaction solution and the conditioning solution are supplied,
There is a method of repeatedly supplying the oxidizing liquid. What is necessary is that after supplying the reaction liquid to the substrate 3, the supply of the oxidizing liquid to the substrate 3 is then repeated.

別の方法の一例の装置の概略図を第2図に示す。ノズ
ル1,基体3,回転台4,タンク5および6,ケース7は第1図
のものと同様である。しかし、本方法では、第1図に示
した方法と異なり、2つに分けて準備しためっき液を混
合部8で混合し、混合しためっき液をノズル1を介し
て、基体3に供給する。混合部8は、2つのノズルから
液を滴下させ、ロートで混合して1つの口から流出させ
る方法やあるいは2本の管を1本にしてノズル1から液
を出す方式など適当な方式を選択すればよい。適当なノ
ズル形状,構造を選択することによって、液を滴下ある
いは噴霧状等で基体3に供給することができる。
FIG. 2 shows a schematic diagram of an apparatus according to an example of another method. The nozzle 1, base 3, rotary table 4, tanks 5 and 6, and case 7 are the same as those in FIG. However, in the present method, unlike the method shown in FIG. 1, the plating solution prepared in two parts is mixed in the mixing section 8 and the mixed plating solution is supplied to the base 3 via the nozzle 1. The mixing unit 8 selects an appropriate method such as a method in which the liquid is dropped from two nozzles, mixed with a funnel and discharged from one port, or a method in which the liquid is discharged from the nozzle 1 by combining two tubes into one. do it. By selecting an appropriate nozzle shape and structure, the liquid can be supplied to the substrate 3 in the form of a drop or a spray.

さらに、別の方法の一例の装置の概略図を第3図に示
す。ノズル1,基体3,回転台4,タンク5,6,ケース7および
混合部8は第2図のものと同様である。予熱部9が本方
法の異なる部分である。つまり、本方法では、第2図に
示した方法と異なり、2つに分けた液を予熱部9で50℃
〜溶液の沸点以下に加熱した後、混合部8で混合し、混
合しためっき液をノズル1を介して、基体3に供給す
る。液を予熱だけする方式として、混合部8を除き、例
えば、予熱部9で各めっき液を予熱した後、2つのノズ
ルで別々にめっき液を基体3に供給してもよい。
Further, FIG. 3 shows a schematic diagram of an apparatus as an example of another method. The nozzle 1, base 3, rotary table 4, tanks 5, 6, case 7, and mixing section 8 are the same as those in FIG. The preheating section 9 is a different part of the method. In other words, in the present method, unlike the method shown in FIG.
After heating to below the boiling point of the solution, the mixture is mixed in the mixing section 8 and the mixed plating solution is supplied to the substrate 3 via the nozzle 1. As a method of preheating the solution only, the plating solution may be supplied to the substrate 3 separately by two nozzles after the plating solution is preheated by the preheating unit 9 except for the mixing unit 8, for example.

前述した例は、酸化剤を用いる方法であるが、たとえ
ば酸化剤を用いずにケース7内に窒素と酸素の混合ガス
あるいは空気を供給して、酸素によって酸化させてもよ
い。
The above-described example is a method using an oxidizing agent. For example, a mixed gas of nitrogen and oxygen or air may be supplied into the case 7 without using the oxidizing agent, and the case 7 may be oxidized by oxygen.

別の方法の一例の装置の概略図を第4図に示す。基体
3,タンク5,6および混合部8はこれまでの方式と同様で
ある。めっき反応部10およびウォーターバス11が本方法
の異なる部分である。つまり、本方法では、これまでに
示した方法と異なり、回転台を使用せず、しかもめっき
反応部分などを気体から隔離した状態で行うことができ
る。さらに、気体3の一部分にフェライト膜を堆積させ
ることができる。めっき反応部10にはフェライト膜を形
成しようとする基体3が組み込まれている。めっき反応
部10では、物理的に基体3の表面上をめっき液が均一に
流れるようにしている。混合部8およびめっき反応部10
をウォーターバス11内にセットすることによって、50〜
100℃に加熱する。このようにして、めっき反応部10に
セットした基体3の表面にフェライト膜を堆積させる。
FIG. 4 shows a schematic view of an apparatus according to an example of another method. Substrate
3. The tanks 5, 6 and the mixing section 8 are the same as in the conventional system. The plating reaction section 10 and the water bath 11 are different parts of the method. That is, in the present method, unlike the method described above, the method can be performed without using a rotary table and in a state where a plating reaction portion and the like are isolated from gas. Further, a ferrite film can be deposited on a part of the gas 3. The base 3 on which a ferrite film is to be formed is incorporated in the plating reaction section 10. In the plating reaction section 10, the plating solution is physically made to uniformly flow over the surface of the substrate 3. Mixing section 8 and plating reaction section 10
By setting in the water bath 11,
Heat to 100 ° C. In this way, a ferrite film is deposited on the surface of the substrate 3 set in the plating reaction section 10.

さらに、別の方法の一例の概略図を第5図に示す。ノ
ズル1,タンク5,6および混合部8は、これまでと同様で
ある。回転台あるいはウォーターバスなどを用いずに、
その代わりに基体台12を用いる。図に示すように、基体
台12には基体3を傾斜させてセットしている。基体3の
表面上をめっき液が均一に流れるように基体3を所定の
角度に傾斜させ、内蔵したヒーターによって、50〜100
℃に基体3を加熱することができる。このようにして、
基体台12にセットした基体3の表面にフェライト膜を堆
積させる。この方式では大気中,空気中で行うこともで
きる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of another method. Nozzles 1, tanks 5, 6 and mixing section 8 are the same as before. Without using a turntable or a water bath,
Instead, the base 12 is used. As shown in the drawing, the base 3 is set on the base 12 at an angle. The substrate 3 is inclined at a predetermined angle so that the plating solution flows uniformly on the surface of the substrate 3, and 50 to 100
The substrate 3 can be heated to ° C. In this way,
A ferrite film is deposited on the surface of the base 3 set on the base 12. This method can be performed in the air or air.

以上、示した例の反応液に少なくとも鉄イオンが0.00
2mol/以下含んでいることによって、前記以外の濃度
の反応液を用いてフェライト膜を作製するよりフェライ
ト膜の軟質磁気特性が向上(保磁力が低下)する。
As described above, the reaction solution of the example shown has at least
By containing 2 mol / or less, the soft magnetic properties of the ferrite film are improved (coercive force is reduced) as compared with the case where a ferrite film is prepared using a reaction solution having a concentration other than the above.

基体3の材質としては、特に限定はない。いくつか例
をあげると、ポリイミドフィルム,ポリエチレンテレフ
タレート(PET)などの各種プラスチック類,銅,ニッ
ケル,銀,金,タングステン,モリブデン,白金,パラ
ジウム,鉄,鉄合金などの金属類、各種の有機積層板、
つまり紙基材エポキシ,ガラス布基材エポキシ,ガラス
基材ポリエステル、ガラス布基材テトラフルオロエチレ
ン等の積層板など、各社ガラス類、セラミックスなどが
ある。
The material of the base 3 is not particularly limited. Some examples are polyimide films, various plastics such as polyethylene terephthalate (PET), metals such as copper, nickel, silver, gold, tungsten, molybdenum, platinum, palladium, iron, iron alloys, and various organic laminates. Board,
That is, there are various types of glass, ceramics, and the like, such as a laminate of paper base epoxy, glass cloth base epoxy, glass base polyester, glass cloth base tetrafluoroethylene, and the like.

さらに、基体3の表面が、中心線平均あらさ(Ra)で
0.01μm以上であれば、膜の堆積速度の向上が図れる。
これは、FeOH+の吸着や酸化反応あるいはフェライト結
晶化反応に対して、プラスに働き、水溶液中で生成した
微粒子が基体表面にとらえられたり、あるいは集まり、
さらには膜成長を促進・加担すると考えられる。また、
ある程度以上の表面あらさを有していることによって、
実質的な基体3の表面積が増加して、吸着等の反応に携
わる面積の増加も影響を与えているとも考えられる。
Further, the surface of the substrate 3 has a center line average roughness (Ra).
When the thickness is 0.01 μm or more, the deposition rate of the film can be improved.
This works positively for FeOH + adsorption, oxidation reaction or ferrite crystallization reaction, and the fine particles generated in the aqueous solution are caught or gathered on the substrate surface,
Further, it is considered that the film growth is promoted and assisted. Also,
By having a certain degree of surface roughness,
It is considered that the substantial increase in the surface area of the substrate 3 and the increase in the area involved in reactions such as adsorption also have an effect.

実験的に、特にフェライト膜形成に対して相性がよか
ったものが、酸素,窒素あるいは硫黄のいずれか1つ以
上を含むものあるいは特に酸化物類である。
Experimentally, those which are particularly compatible with ferrite film formation are those containing any one or more of oxygen, nitrogen and sulfur, or especially oxides.

この酸化物としては、アルミナ(Al2O3),ムライト
(3Al2O3・2SiO2),ベリリア(BeO),ステアタイト
(MgO・SiO2),フォルステライト(2MgO・SiO2),マ
グネシア(MgO),チタニア(TiO2),チタニア+ジル
コニア(ZrO2),チタニア+マグネシア等の各種セラミ
ックス,Al2O3−SiO2・B2O3,Al2O3−PbO・SiO2・B2O3,Al
2O3−MgO・SiO2・B2O3,Al2O3−CaO・MgO・SiO2・B2O3
どのガラスセラミックス、CuO,NiOなどの金属酸化物あ
るいはフェライト等の鉄を含んだ酸化物などがある。
Examples of the oxide include alumina (Al 2 O 3 ), mullite (3Al 2 O 3 · 2SiO 2 ), beryllia (BeO), steatite (MgO · SiO 2 ), forsterite (2MgO · SiO 2 ), and magnesia ( Various ceramics such as MgO), titania (TiO 2 ), titania + zirconia (ZrO 2 ), titania + magnesia, Al 2 O 3 -SiO 2 · B 2 O 3 , Al 2 O 3 -PbO · SiO 2 · B 2 O 3 , Al
Includes glass ceramics such as 2 O 3 -MgO ・ SiO 2・ B 2 O 3 , Al 2 O 3 −CaO ・ MgO ・ SiO 2・ B 2 O 3 , metal oxides such as CuO, NiO, and iron such as ferrite Oxide.

各種の薄膜磁電返還素子(磁気抵抗素子あるいはホー
ル素子など)などの磁気に対する感度を向上させるため
に、前記素子を形成するのに適した基板としてはそれぞ
れのデバイスに適した基体材料を選択すればよいが、基
体の表面あらさは平滑なほど、当然その表面に形成した
フェライト膜の表面も平滑になる。非磁性の各種の基体
を用いても、十分なソフト特性を有するフェライト膜を
付加した基板であるため、素子の磁気に対する感度が向
上し、さらにNiZn系フェライト膜を形成すれば、高抵抗
であるという特徴をも加えて、導体を直接フェライト膜
上に形成できる。つまり、絶縁層なしに種々のデバイス
を作製することができる。
In order to improve the sensitivity to magnetism such as various thin-film magnetoelectric devices (such as a magnetoresistive device or a Hall device), if a substrate material suitable for each device is selected as a substrate suitable for forming the device, Preferably, the smoother the surface roughness of the substrate, the smoother the surface of the ferrite film formed on the surface. Even if various non-magnetic substrates are used, it is a substrate to which a ferrite film with sufficient soft properties is added, so the sensitivity to the magnetism of the element is improved, and if a NiZn-based ferrite film is formed, high resistance is obtained. In addition to this, the conductor can be formed directly on the ferrite film. That is, various devices can be manufactured without an insulating layer.

次に本発明の更に具体的な実施例について説明する。 Next, more specific examples of the present invention will be described.

(実施例1) イオン交換水(以下単に水とする。)5に塩化第1
鉄,塩化ニッケルおよび塩化亜鉛をそれぞれ第1表に示
した量を溶解した水溶液(反応液)を作製した。さらに
別の溶液として、水5に亜硝酸ナトリウムおよび酢酸
アンモニウムをそれぞれ第1表に示した量を溶解した水
溶液(酸化液)を作製した。
(Example 1) Chloride 1 was added to ion-exchanged water (hereinafter simply referred to as water) 5.
An aqueous solution (reaction liquid) was prepared by dissolving iron, nickel chloride and zinc chloride in the amounts shown in Table 1. As another solution, an aqueous solution (oxidizing solution) was prepared by dissolving sodium nitrite and ammonium acetate in water 5 in the amounts shown in Table 1.

これらの溶液を用いて、第3図に示すような装置でフ
ェライト膜を作製した。装置には窒素ガスを毎分1.5
で送り非酸化性雰囲気を得、回転台をヒータにより100
℃一定にした。回転台は毎分400回転の速度で回転させ
た。各溶液は毎分40mlの流量で噴霧状にして供給した。
基体はガラス基板である。
Using these solutions, ferrite films were prepared with an apparatus as shown in FIG. Nitrogen gas at 1.5 min / min
To obtain a non-oxidizing atmosphere.
° C was kept constant. The turntable was rotated at a speed of 400 revolutions per minute. Each solution was supplied as a spray at a flow rate of 40 ml per minute.
The substrate is a glass substrate.

これらのフェライト膜の磁気特性を測定した結果を第
1表に示す。試料No.Aの保磁力Hcを100としたときの比
較値であり、試料No.D〜Jの保磁力は試料No.Aの半分以
下であり、非常にソフト性が優れている。つまり、本発
明の方法で得たフェライト膜の保磁力は通常これまで得
られていたフェライト膜の保磁力の半分以下であり、保
磁力が非常に小さい値を示した。
Table 1 shows the results of measuring the magnetic properties of these ferrite films. This is a comparison value when the coercive force Hc of Sample No. A is set to 100, and the coercive force of Samples Nos. D to J is less than half that of Sample No. A, and is very excellent in softness. That is, the coercive force of the ferrite film obtained by the method of the present invention was usually less than half the coercive force of the ferrite film obtained so far, and the coercive force showed a very small value.

さらに、本発明の方法で得たフェライト膜は、ピンホ
ールが少なく、ガラス基板と同等の表面あらさであっ
た。
Further, the ferrite film obtained by the method of the present invention had few pinholes and had a surface roughness equivalent to that of a glass substrate.

(実施例2) 反応液および酸化液として実施例1のFと同じ液を作
製した。この酸化液をさらにアンモニア水でpH=8に調
整した。
(Example 2) The same liquid as F in Example 1 was prepared as a reaction liquid and an oxidizing liquid. The oxidized solution was further adjusted to pH = 8 with aqueous ammonia.

これらのめっき液を用いて、第1図および第2図に示
した装置で、フェライトめっきを行った。用いた基体は
アルミナ基板にガラスグレーズを施したものである。
Using these plating solutions, ferrite plating was performed with the apparatus shown in FIGS. The substrate used was an alumina substrate subjected to glass glaze.

比較のために、実施例1のAと同じ液を作製し、同様
にめっきを行った。
For comparison, the same solution as in Example 1 A was prepared and plated in the same manner.

本発明の方法で得たフェライト膜と比較のために作製
したフェライト膜の磁気特性を比較したところ、両者の
Hcは実施例1の結果とほぼ同様であり、本発明の方法で
得たフェライト膜の方が、優れたソフト磁気特性を示し
た。さらに、ピンホールが少なく、表面も平滑であっ
た。
The magnetic properties of the ferrite film obtained by the method of the present invention and the ferrite film prepared for comparison were compared.
Hc was almost the same as the result of Example 1, and the ferrite film obtained by the method of the present invention showed better soft magnetic characteristics. Furthermore, there were few pinholes and the surface was smooth.

(実施例3) 水5に塩化第1鉄0.3g,塩化マンガン1.3gおよび塩
化亜鉛8mgをそれぞれ溶解した反応液を作製した。さら
に酸化液として、水5に亜硝酸ナトリウム60mgおよび
酢酸アンモニウム2gを溶解し、さらにアンモニア水でpH
=9に調整した液を作製した。
(Example 3) A reaction solution was prepared by dissolving 0.3 g of ferrous chloride, 1.3 g of manganese chloride and 8 mg of zinc chloride in water 5. Further, as an oxidizing solution, 60 mg of sodium nitrite and 2 g of ammonium acetate are dissolved in water 5 and the pH is further adjusted with aqueous ammonia.
= 9 was prepared.

これらのめっき液を用いて、第3図に示した装置で、
フェライトめっきを行った。用いた基体はガラス基板で
ある。
Using these plating solutions, the apparatus shown in FIG.
Ferrite plating was performed. The substrate used was a glass substrate.

比較のために、水5に塩化第1鉄4g,塩化マンガン2
6gおよび塩化亜鉛130mgをそれぞれ溶解した反応液を作
製した。さらに酸化液として、水5に亜硝酸ナトリウ
ム1.5mgおよび酢酸アンモニウム20gを溶解し、さらにア
ンモニア水でpH=9に調整した液を作製した。
For comparison, ferrous chloride 4g, manganese chloride 2 in water 5
Reaction solutions were prepared in which 6 g and 130 mg of zinc chloride were respectively dissolved. Further, as an oxidizing solution, a solution was prepared by dissolving 1.5 mg of sodium nitrite and 20 g of ammonium acetate in water 5 and further adjusting the pH to 9 with aqueous ammonia.

本発明の方法で得たフェライト膜と比較のために作製
したフェライト膜の磁気特性を比較したところ、両者の
Hcは実施例1の結果とほぼ同様であり、本発明の方法で
得たフェライト膜の方が、優れたソフト磁気特性を示し
た。さらに、緻密さあるいは表面あらさも優れた膜であ
った。
The magnetic properties of the ferrite film obtained by the method of the present invention and the ferrite film prepared for comparison were compared.
Hc was almost the same as the result of Example 1, and the ferrite film obtained by the method of the present invention showed better soft magnetic characteristics. Furthermore, the film was excellent in denseness and surface roughness.

(実施例4) 実施例1のNo.D,FおよびHと同一のめっき液を用い
て、第4図に示した装置で、フェライトめっきを行っ
た。用いた基体は主としてMgO・SiO2,MgO,BeO,Al2O3−S
iO2・B2O3ガラスセラミックス基体,石英ガラス板,ポ
リイミドフィルム,ステンレス板,銅板,銅張りガラス
布基材エポキシの9種類である。
(Example 4) Using the same plating solution as No. D, F and H of Example 1, ferrite plating was performed with the apparatus shown in FIG. The substrate used was mainly MgO.SiO 2 , MgO, BeO, Al 2 O 3 -S
There are nine types: iO 2 · B 2 O 3 glass ceramic base, quartz glass plate, polyimide film, stainless steel plate, copper plate, and copper-clad glass cloth base epoxy.

比較のために、実施例1のNo.Aと同じ液を用いて、同
様に各9種類の基体についてめっきを行った。
For comparison, nine types of substrates were similarly plated using the same solution as in No. A of Example 1.

本発明の方法で得たフェライト膜と比較のために作製
したフェライト膜の磁気特性を比較したところ、両者の
Hcは実施例1の結果とほぼ同様であり、本発明の方法で
得たフェライト膜の方が、優れたソフト磁気特性を示し
た。さらに、本発明のフェライト膜は緻密でしかも表面
あらさの小さい非常に平滑な膜であった。
The magnetic properties of the ferrite film obtained by the method of the present invention and the ferrite film prepared for comparison were compared.
Hc was almost the same as the result of Example 1, and the ferrite film obtained by the method of the present invention showed better soft magnetic characteristics. Further, the ferrite film of the present invention was a dense and very smooth film having a small surface roughness.

(実施例5) 実施例3と同じ反応液および酸化液を各5作製し、
これらの溶液を用いて、第5図に示した装置を使って、
アルミナ基板にガラスグレーズを施した基板に2時間の
フェライトめっきを行った。
(Example 5) The same reaction solution and oxidizing solution as in Example 3 were prepared for each of 5,
Using these solutions, using the apparatus shown in FIG. 5,
Ferrite plating was performed for 2 hours on a substrate obtained by subjecting an alumina substrate to glass glaze.

比較のために、実施例3の比較と同じ液を用いて、同
様にめっきを行った。
For comparison, plating was performed in the same manner using the same solution as in the comparison of Example 3.

本発明の方法で得たフェライト膜と比較のために作製
したフェライト膜の磁気特性を比較したところ、両者の
Hcは実施例3の結果とほぼ同様であり、本発明の方法で
得たフェライト膜の方が、優れたソフト磁気特性を示し
た。さらに、本発明のフェライト膜は緻密でしかも表面
あらさの小さい非常に平滑な膜であった。
The magnetic properties of the ferrite film obtained by the method of the present invention and the ferrite film prepared for comparison were compared.
Hc was almost the same as the result of Example 3, and the ferrite film obtained by the method of the present invention showed better soft magnetic characteristics. Further, the ferrite film of the present invention was a dense and very smooth film having a small surface roughness.

(実施例6) 実施例1のFと同じ反応液および酸化液をそれぞれ5
作製し、第3図に示した装置を用いて、実施例1と同
様にフェライトめっきを行った。基体はガラス基板を用
い、2時間のめっきを行った。[本発明品] 比較のために、焼結フェライトをラッピングして鏡面
仕上げした。[比較品] 本発明によって得たフェライト膜をつけた基板と比較
の焼結体フェライトを比較すると、ピンホール密度は比
較品の1/1万以下であり、表面あらさは中心線平均あら
さ(Ra)で1/10以下の値であった。つまり、本発明のフ
ェライト基板はピンホールが非常に少なく、しかも、表
面が非常に平滑であるため、鏡面仕上げなどまったく必
要とせず、そのまま各種のデバイス形成に用いることが
できる。
(Example 6) The same reaction solution and oxidizing solution as F of Example 1
The ferrite plating was performed and ferrite plating was performed in the same manner as in Example 1 using the apparatus shown in FIG. A glass substrate was used as a substrate, and plating was performed for 2 hours. [Product of the Invention] For comparison, sintered ferrite was lapped and mirror-finished. [Comparative product] Comparing the sintered body ferrite with the substrate provided with the ferrite film obtained according to the present invention, the pinhole density is 1/1000 or less of the comparative product, and the surface roughness is the center line average roughness (Ra). ) Was 1/10 or less. That is, since the ferrite substrate of the present invention has very few pinholes and has a very smooth surface, it can be used for forming various devices without any need for mirror finishing.

発明の効果 本発明によって、前述したように鉄イオンを0.002mol
/以下含んだ溶液を用いることによって、前記範囲外
の液を用いるより優れたソフトフェライトとしての磁気
特性を示すフェライト膜を作製することができる。しか
も、得られる膜の緻密性および平滑性は非常に優れてい
る。
Effect of the Invention According to the present invention, as described above, 0.002 mol of iron ions
By using a solution containing the following, it is possible to produce a ferrite film exhibiting better magnetic properties as a soft ferrite than using a solution outside the above range. In addition, the denseness and smoothness of the obtained film are very excellent.

これによって、各種電子部品等への適用に十分な磁気
特性を有するフェライト膜を得ることができる。さら
に、各種のデバイス形成に非常に有効なフェライト基板
である。
Thereby, a ferrite film having magnetic properties sufficient for application to various electronic components and the like can be obtained. Furthermore, it is a very effective ferrite substrate for forming various devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図,第2図,第3図,第4図および第5図は、本発
明のフェライト膜の形成方法の実施例に用いた装置の概
略図である。 1,2……ノズル、3……基体、4……回転台、5,6……タ
ンク、7……ケース、8……混合部、9……予熱部、10
……めっき反応部、11……ウォーターバス、12……基体
台。
FIGS. 1, 2, 3, 4, and 5 are schematic views of an apparatus used in an embodiment of the method for forming a ferrite film of the present invention. 1,2 ... nozzle, 3 ... substrate, 4 ... rotary table, 5,6 ... tank, 7 ... case, 8 ... mixing section, 9 ... preheating section, 10
… Plating reaction part, 11… Water bath, 12… Base base.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】鉄イオンを0.002mol/以下含んだ溶液を
基板に接触させ、基板表面にフェライト膜を堆積させる
ことを特徴とするフェライト膜の形成方法。
1. A method for forming a ferrite film, comprising: bringing a solution containing 0.002 mol / or less of iron ions into contact with a substrate to deposit a ferrite film on the surface of the substrate.
【請求項2】鉄イオンを含んだ溶液と第1鉄イオン酸化
するための酸化剤を含んだ溶液を基体に接触させる前に
混合した後、基体に接触させる請求項1記載のフェライ
ト膜の形成方法。
2. A ferrite film according to claim 1, wherein a solution containing an iron ion and a solution containing an oxidizing agent for oxidizing ferrous ions are mixed before contacting the substrate, and then contacted with the substrate. Method.
【請求項3】溶液を50℃〜沸点以下に加熱した後、順次
溶液を基体に接触させる請求項1記載のフェライト膜の
形成方法。
3. The method for forming a ferrite film according to claim 1, wherein the solution is heated to 50 ° C. to a boiling point or lower, and then the solution is sequentially brought into contact with the substrate.
【請求項4】基体表面に請求項1に記載の方法によって
フェライト膜を形成したフェライト基板。
4. A ferrite substrate having a ferrite film formed on a substrate surface by the method according to claim 1.
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