JP3047553B2 - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
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- JP3047553B2 JP3047553B2 JP3247274A JP24727491A JP3047553B2 JP 3047553 B2 JP3047553 B2 JP 3047553B2 JP 3247274 A JP3247274 A JP 3247274A JP 24727491 A JP24727491 A JP 24727491A JP 3047553 B2 JP3047553 B2 JP 3047553B2
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- film
- thin film
- ferromagnetic thin
- protective film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位相や変位量等の位置
情報を検出する磁気式位置検出装置に用いるニッケル合
金の強磁性薄膜からなる磁気抵抗素子に関するものであ
る。
情報を検出する磁気式位置検出装置に用いるニッケル合
金の強磁性薄膜からなる磁気抵抗素子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の方式は、図２，図３に示すごとく
ニッケル合金からなる強磁性薄膜を用いた磁気抵抗素子
に於いて、基板１にほう珪酸ガラス，シリコンまたはグ
レーズドアルミナを用い、前記基板１上にニッケル合金
の強磁性薄膜２を形成し、さらに前記基板と強磁性薄膜
上に保護膜５，６を形成する。
ニッケル合金からなる強磁性薄膜を用いた磁気抵抗素子
に於いて、基板１にほう珪酸ガラス，シリコンまたはグ
レーズドアルミナを用い、前記基板１上にニッケル合金
の強磁性薄膜２を形成し、さらに前記基板と強磁性薄膜
上に保護膜５，６を形成する。
【０００３】周知のように、強磁性薄膜２を用いた磁気
センサの保護膜５，６は、その感度を上げるために膜厚
を薄くする必要があり、また表面は磁気記録媒体と接近
させるため、それに伴う接触の可能性もあり、表面硬度
と機械的強度を大きくする必要がある。これらの要求特
性を満たす材料としてＳｉＯ，ＳｉＮ，ポリイミド樹脂
膜，フェノール樹脂膜，エポキシ樹脂膜のうち、１種類
または数種類を形成する。この場合、最も重要なこと
は、強磁性薄膜２は２５０℃以上の熱エージングではそ
の特性に不可逆な変化を来たすため、成膜する場合の加
熱温度は２５０℃以下にしなければならず、低融点ガラ
ス等を保護膜として使用することはできない。また、ニ
ッケル合金である強磁性薄膜２を腐食せしめる不純物、
例えばＮａ，Ｋａ，Ｃｌ等の保護膜材料中の混入は、こ
れを数ppm以下に抑える必要がある。さらに、ポリイミ
ド樹脂のような硬化収縮率の大きな樹脂は、保護膜５成
膜時に強磁性薄膜パターンを切断する恐れがあるため、
前記強磁性薄膜パターンに直接成膜することは不可能で
あった。
センサの保護膜５，６は、その感度を上げるために膜厚
を薄くする必要があり、また表面は磁気記録媒体と接近
させるため、それに伴う接触の可能性もあり、表面硬度
と機械的強度を大きくする必要がある。これらの要求特
性を満たす材料としてＳｉＯ，ＳｉＮ，ポリイミド樹脂
膜，フェノール樹脂膜，エポキシ樹脂膜のうち、１種類
または数種類を形成する。この場合、最も重要なこと
は、強磁性薄膜２は２５０℃以上の熱エージングではそ
の特性に不可逆な変化を来たすため、成膜する場合の加
熱温度は２５０℃以下にしなければならず、低融点ガラ
ス等を保護膜として使用することはできない。また、ニ
ッケル合金である強磁性薄膜２を腐食せしめる不純物、
例えばＮａ，Ｋａ，Ｃｌ等の保護膜材料中の混入は、こ
れを数ppm以下に抑える必要がある。さらに、ポリイミ
ド樹脂のような硬化収縮率の大きな樹脂は、保護膜５成
膜時に強磁性薄膜パターンを切断する恐れがあるため、
前記強磁性薄膜パターンに直接成膜することは不可能で
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在用いられている最
も一般的な方法は、ＳｉＯやＳｉＮ等の無機膜をスパッ
タリング法，ＣＶＤ法，真空蒸着法等により形成し、前
記無機膜上にポリイミド樹脂，フェノール樹脂またはエ
ポキシ樹脂をスピンコート，ロールコートまたは印刷に
て形成する方法である。この場合の弊害としては以下の
ものが挙げられる。 １．無機膜を形成するためのスパッタリング法，ＣＶＤ
法，真空蒸着法の装置の維持にかかるコストが大きい。 ２．無機膜を形成するための工数が多く、コストの削減
が困難である。 ３．前記無機膜の形成にはクリーンルームを使用するた
め、換気等にコストがかかる。 ４．前記無機膜を形成する際に、基板を２５０℃以上に
加熱するため、前記強磁性薄膜に及ぼす熱ストレスが非
常に大きかった。
も一般的な方法は、ＳｉＯやＳｉＮ等の無機膜をスパッ
タリング法，ＣＶＤ法，真空蒸着法等により形成し、前
記無機膜上にポリイミド樹脂，フェノール樹脂またはエ
ポキシ樹脂をスピンコート，ロールコートまたは印刷に
て形成する方法である。この場合の弊害としては以下の
ものが挙げられる。 １．無機膜を形成するためのスパッタリング法，ＣＶＤ
法，真空蒸着法の装置の維持にかかるコストが大きい。 ２．無機膜を形成するための工数が多く、コストの削減
が困難である。 ３．前記無機膜の形成にはクリーンルームを使用するた
め、換気等にコストがかかる。 ４．前記無機膜を形成する際に、基板を２５０℃以上に
加熱するため、前記強磁性薄膜に及ぼす熱ストレスが非
常に大きかった。
【０００５】また、低コストの保護膜形成法としては、
前記フェノール樹脂膜，エポキシ樹脂膜を直接前記強磁
性薄膜上に形成するという方法があるが、この方法には
以下の弊害がある。 １．樹脂の耐熱温度が１２０℃以下である。 ２．表面硬度，機械的強度が小さい。 ３．基板との密着強度が小さい。 ４．樹脂中にＮａ，Ｋａ，Ｃｌが含まれているため、前
記強磁性薄膜を腐食させる恐れがある。
前記フェノール樹脂膜，エポキシ樹脂膜を直接前記強磁
性薄膜上に形成するという方法があるが、この方法には
以下の弊害がある。 １．樹脂の耐熱温度が１２０℃以下である。 ２．表面硬度，機械的強度が小さい。 ３．基板との密着強度が小さい。 ４．樹脂中にＮａ，Ｋａ，Ｃｌが含まれているため、前
記強磁性薄膜を腐食させる恐れがある。
【０００６】以上の問題点を鑑みて本発明は、簡便で、
低コストで、耐熱性が高く、表面硬度や機械的強度が大
きい上に、不純物濃度の低い保護膜を有した磁気抵抗素
子を提供することを目的とするものである。
低コストで、耐熱性が高く、表面硬度や機械的強度が大
きい上に、不純物濃度の低い保護膜を有した磁気抵抗素
子を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板の表面に形成されたニッケル合金の強
磁性薄膜と、前記強磁性薄膜を保護する保護膜とを備
え、前記保護膜は金属アルコキシドを主原料とする無機
高分子コーティング材からなることを特徴とするもので
ある。
に本発明は、基板の表面に形成されたニッケル合金の強
磁性薄膜と、前記強磁性薄膜を保護する保護膜とを備
え、前記保護膜は金属アルコキシドを主原料とする無機
高分子コーティング材からなることを特徴とするもので
ある。
【０００８】
【作用】本発明によれば、金属アルコキシドは加熱硬化
させることに依って無機高分子を形成するため、機械的
強度，表面硬度を有機膜より向上させることが可能であ
る。さらにスプレーや印刷にて成膜し、１００℃〜２０
０℃で硬化させることができる。また、前記金属アルコ
キシドは主成分をなす金属以外はすべて酸素であり、ま
たその溶剤は、成分のすべてが炭素，酸素，水素，窒素
で構成されており、前記強磁性薄膜を腐食させる不純物
は、これを全く含んでいない。従って、耐熱性が高く、
表面硬度や機械的強度が大きく、不純物濃度の低い保護
膜を形成できる。
させることに依って無機高分子を形成するため、機械的
強度，表面硬度を有機膜より向上させることが可能であ
る。さらにスプレーや印刷にて成膜し、１００℃〜２０
０℃で硬化させることができる。また、前記金属アルコ
キシドは主成分をなす金属以外はすべて酸素であり、ま
たその溶剤は、成分のすべてが炭素，酸素，水素，窒素
で構成されており、前記強磁性薄膜を腐食させる不純物
は、これを全く含んでいない。従って、耐熱性が高く、
表面硬度や機械的強度が大きく、不純物濃度の低い保護
膜を形成できる。
【０００９】なお、強磁性薄膜を形成しているニッケル
合金は窒素原子と配位結合するため、窒素原子を含むカ
ップリング剤をアンダーコートして、磁気抵抗薄膜との
密着性を確保することもできる。
合金は窒素原子と配位結合するため、窒素原子を含むカ
ップリング剤をアンダーコートして、磁気抵抗薄膜との
密着性を確保することもできる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例の磁気抵抗素子を添
付の図面を用いて説明する。
付の図面を用いて説明する。
【００１１】図１に於いて、１１は幅５mm，長さ１０m
m，厚さ０．５mmのほう珪酸ガラスからなる基板、１２
はスパッタリングにて５００Å着膜してスパッタエッチ
ングにて幅２mm，長さ５mmとなるようにパターン形成し
た強磁性薄膜で、基板１１の中央部に形成されている。
１３はこの強磁性薄膜１２と接続されるリード線引出し
用の電極、１４は窒素原子を含むカップリング剤からな
るアンダーコート膜、１５は強磁性薄膜１２を被覆する
金属アルコキシドを原料とする無機高分子からなる第１
の保護膜である。
m，厚さ０．５mmのほう珪酸ガラスからなる基板、１２
はスパッタリングにて５００Å着膜してスパッタエッチ
ングにて幅２mm，長さ５mmとなるようにパターン形成し
た強磁性薄膜で、基板１１の中央部に形成されている。
１３はこの強磁性薄膜１２と接続されるリード線引出し
用の電極、１４は窒素原子を含むカップリング剤からな
るアンダーコート膜、１５は強磁性薄膜１２を被覆する
金属アルコキシドを原料とする無機高分子からなる第１
の保護膜である。
【００１２】図１のごとく構成された磁気抵抗素子を様
々な金属アルコキシドを用いて従来例の保護膜の密着強
度を比較したものを（表１）に、耐湿性を比較したもの
を（表２）に、耐熱性を比較したものを（表３）にそれ
ぞれ示す。膜の形成はスプレーコーティングにて行い、
硬化は乾燥炉にて２００℃にて１時間行った。ここで密
着強度は１cm2の引っ張り強度、耐湿性はＰＣＴ１２１
℃，２気圧にてテープピーリングを行い、剥離の起こら
ない時間を、耐熱性は１０００時間での表面の亀裂の起
こらない最高温度を調べた。これによると、耐熱性，耐
湿性，密着強度のいずれも従来の保護膜を上回っている
ことが判る。
々な金属アルコキシドを用いて従来例の保護膜の密着強
度を比較したものを（表１）に、耐湿性を比較したもの
を（表２）に、耐熱性を比較したものを（表３）にそれ
ぞれ示す。膜の形成はスプレーコーティングにて行い、
硬化は乾燥炉にて２００℃にて１時間行った。ここで密
着強度は１cm2の引っ張り強度、耐湿性はＰＣＴ１２１
℃，２気圧にてテープピーリングを行い、剥離の起こら
ない時間を、耐熱性は１０００時間での表面の亀裂の起
こらない最高温度を調べた。これによると、耐熱性，耐
湿性，密着強度のいずれも従来の保護膜を上回っている
ことが判る。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】また保護膜形成に係るトータルコストは図
２に示す従来例の樹脂膜のものと比較して１／３以下、
図３に示す樹脂膜のものと比較して１／２以下であっ
た。
２に示す従来例の樹脂膜のものと比較して１／３以下、
図３に示す樹脂膜のものと比較して１／２以下であっ
た。
【００１７】なお、図１に示すように、第１の保護膜１
５上に第２の保護膜１６を形成してもよい。
５上に第２の保護膜１６を形成してもよい。
【００１８】以上に説明したごとく、本実施例によれ
ば、 １．樹脂膜では得られなかった２００℃以上の耐熱性を
確保できる。 ２．樹脂膜では得られなかった耐湿性が確保できる。 ３．樹脂膜では得られなかった機械的強度，表面硬度を
確保できる。 ４．樹脂膜では達成できなかったＮａ，Ｋａ，Ｃｌを数
ppm以下に抑えることができる。 ５．無機薄膜より大幅にコストダウンできる。 ６．無機薄膜では達成できなかった、下地に成膜された
強磁性抵抗薄膜への熱的，機械的ストレスを大幅に軽減
できる。
ば、 １．樹脂膜では得られなかった２００℃以上の耐熱性を
確保できる。 ２．樹脂膜では得られなかった耐湿性が確保できる。 ３．樹脂膜では得られなかった機械的強度，表面硬度を
確保できる。 ４．樹脂膜では達成できなかったＮａ，Ｋａ，Ｃｌを数
ppm以下に抑えることができる。 ５．無機薄膜より大幅にコストダウンできる。 ６．無機薄膜では達成できなかった、下地に成膜された
強磁性抵抗薄膜への熱的，機械的ストレスを大幅に軽減
できる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、耐熱性
が高く、表面硬度や機械的強度が大きい上に、不純物濃
度の低い保護膜を備えた磁気抵抗素子を実現できる。
が高く、表面硬度や機械的強度が大きい上に、不純物濃
度の低い保護膜を備えた磁気抵抗素子を実現できる。
【図１】本発明の一実施例の磁気抵抗素子を示す断面図
【図２】従来の保護膜として無機膜とポリイミド膜を使
用した磁気抵抗素子を示す断面図
用した磁気抵抗素子を示す断面図
【図３】従来例の保護膜としてフェノール膜を使用した
磁気抵抗素子を示す図
磁気抵抗素子を示す図
１１ 基板 １２ 強磁性薄膜 １３ 電極 １４ アンダーコート膜 １５ 第１の保護膜 １６ 第２の保護膜
Claims (2)
- 【請求項１】基板の表面に形成されたニッケル合金の強
磁性薄膜と、前記強磁性薄膜を保護する保護膜とを備
え、前記保護膜は金属アルコキシドを主原料とする無機
高分子コーティング材からなることを特徴とする磁気抵
抗素子。 - 【請求項２】保護膜の下に窒素原子を含むカップリング
剤からなるアンダーコート膜を形成することを特徴とす
る磁気抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247274A JP3047553B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247274A JP3047553B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 磁気抵抗素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590659A JPH0590659A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3047553B2 true JP3047553B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=17161031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3247274A Expired - Fee Related JP3047553B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047553B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3247274A patent/JP3047553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0590659A (ja) | 1993-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |