JPH01246149A

JPH01246149A - フェライト膜の形成方法

Info

Publication number: JPH01246149A
Application number: JP7250788A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ibata; 昭彦井端; Hajime Kawamata; 川又　肇; Masanori Abe; 正紀阿部; Yutaka Tamaura; 裕玉浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1989-10-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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メノギ膜の形成方法に関する
ものである。

従来の技術フェライトメノギとは、例えば、特開昭５９−１１１９
２９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Ｆ　ｅ　Ｏ
Ｈ”−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。

従来、この技術をもとにメツキ膜の均質化、反応速度の
向上環を計ったもの（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６１−３０６７
４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号公報）がある。

フェライトメツキは、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、何でもよく、さらに
、水溶液を介した反応であるため、温度が比較的低温（
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０そのだめ、他のフェライト膜作
製技術に比べて、固体の限定範囲が小さい。

ただし、固体の表面全域にわたって、ＦｅＯＨの吸着に
対して十分な界面活性を有する必要がある。

発明が解決しようとする課題しかし、前述したように、これまでに種々の改善が提案
されているが、まだまだ十分な生産性が得られるまでの
フェライト膜の作製方法が得られていない。

例えば、前述した特開昭６９−．１１１９２９号公報で
は、ポリイミドフィルムへのメツキに対し。

ては、クロム酸混液で表面処理を行い、ステンレス板に
対してはマグネタイト形成後、所定のフェライト膜を作
製する。石英ガラスに対しては、パラジウム処理を行っ
てから所定のメツキする。

一方、特開昭６１−３０６７４号公報では、ポリイミド
フィルム、銅板、ステンレス板、ガラス、アルミナ等へ
のメツキに対しては、プラズマ処理後、メツキを行う。

このように、フェライトメツキ膜を作製するにあたり基
板の表面はなんらかの前処理を必要とする。

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、フェライトメツ
キにお・いて、フェライト膜を形成する基体表面の表面
あらさが中心線平均粗さ（Ｒａ　）で０．０１　ｌ１ｍ
以」二としたものである。

作用前述した限定した基板を用いることによって、これまで
はフェライト膜を形成しようとする基板表面に種々の前
処理（プラズマ処理、パラジウム処理等）が必要であっ
たが、前処理な１〜で基板表面に直接フェライト膜を形
成することができる。

実施例以下、本発明の実施例について説明する。

本発明のフェライトメツキ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。

し７かし、フェライトメツキする固体、つまり基体ある
いは基体表面が前述し、たＬつな条件を満足したものだ
けに、こバーニドでに認められでいない［）１■処理な
しに直接フェライト膜を形成できるという現象を見出す
ことができた。その原因については不明である。

ある程度以上の表面粗さを有していることによって、Ｆ
ｅＯＨ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、特に吸着等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、つまりフェライト結晶化
反応をしている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・加担するのかもしれない。ま
た、ある程度以上の表面粗さを有していることによって
、実質的な基体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のかもしれない。結果
として、材質には無関係に前処理なしにフェライト膜を
形成することができる。

この傾向は、フェライトメツキの方法でもスジ１ノーコ
ート法、スピンコード法、あるいはスプレー・スピンコ
ード法で、特にその傾向が著しかった。

本発明のフェラ・イトメツキ膜の形成方法の基本的な部
分は、一般に知られた方法と大部分同じであり、これま
でに種々の方法が提案されている。

例えば、−例として、現時点で最もよいとされている種
々の改善がなされたスプレースピンコード法について説
明する。装置の概略図を第１図に示す。３はフェライト
メツキ膜を形成しようとする基板（基体）であり、基板
表面の表面あらさが中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．０１
１１ｍ以上である。

４は基板３を取り伺けて、回転することができる回転台
である。メツキに必要な液はいくつかに分割して供給す
るがこの図では２分割した場合を示す。１および２はメ
ツキ液を基板３に供給するためのノズルである。適当な
ノズル１まだは２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。５および６は
、各メツキ液を貯蔵するタンクである。まだ、図に示す
ように基板３および回転台４等のフェライトメツキ反応
を行う部分はケースによって仕切られ、非酸化性（例え
ば窒素）ガスをケース内に送ることによ−〕で、非酸化
性雰囲気にする。タンク６には、例えば酸化剤として亜
硝酸ナトリウムＮａＮ○２を用い、さらに緩衝剤として
酢酸アンモニウム０Ｈ３ＧＯＯＮＨ４をいれた水溶液（
酸化液）を入れ、タンク６に少なくとも第１鉄イオンを
含む水溶液（反応液）を入れて、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。基板３には、［
１ｊ］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、基板３上でフェライ！・結晶化反
応を行わせて、基板３にフェライ］・メツキ膜を形成す
る。

基板３の材質としては、特に限定はないがいくつか例を
あげると、ポリイミドフィルム、ポリエチ１ノンテレフ
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
ス基材ポリエステノペガラス布基材テフロン等の積層板
など、各種ガラス類、セラミックスなどがある。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。

この酸化物としては、アルミナ（Ａ７！ｚｅｓ）、ムラ
イト（３Ａ／？２０５　＃　２　Ｓｉｎ、　）　、ベリ
リア（Ｂｏｏ）、ステアタイト（ＭｇＯ・Ｓ工０２）、
７オルステライト（２Ｍｇｏ・５ｉ０２　）、マグネシ
ア（ＭｇＯ）、チタニア（Ｔｉ０２）、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、Ａｌ２Ｏ３−８１０２・Ｂ２Ｏ５、Ａｌ２
Ｏ，−ＰｂＯ・５１０２・Ｂ２Ｏ３、ｋｌ　２０３−Ｍ
ｇＯｅ　　Ｓｉｎ　２　拳　Ｂ　２０．　、　’　７！
２０ｓ　　　　（４０−ＭｇＯ−５ｉ０２・Ｂ２Ｏ５な
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。

次に本発明の更に具体的な実施例について説明する。

（実施例１）脱気した（あらかじめ窒素ガスを通じた）蒸留水２βに
塩化第１鉄４ｙ、塩化ニッケル４ｙおよび塩化亜鉛５０
ｍ！ｉ’をそれぞれ溶解した水溶液（反応液）を作製し
た。さらに別の溶液として、蒸留水２１に亜硝酸すトリ
ウム１ｙと酢酸アンモニウム１（ｌを溶解した水溶液（
酸化液）を作製した。

これらの溶液を用いて、第１図に示すような装置でフェ
ライトメツキを行った。装置には窒素ガスを毎分１．５
１で送り込み非酸化性雰囲気を得、回転台をヒータによ
り８０℃一定にした。回転台は毎分３００回転の速度で
回転させた。各溶液は装置上部にある２つのスプレーノ
ズルによって、別々に基板表面にそれぞれ毎分９５ｍβ
の流計で噴霧状にして、供給した。約２０分間メツキを
行った。

メツキに用いた基板はアルミナ基板であり、その表面粗
さは中心線平均粗さ（Ｒａ、１２ｍ単位）で表１に示す
ような種々のものを用いた。

各基板のメツキ膜の厚みおよびフェライト膜の堆積速度
を表１に示す。基板ＮＯ，Ａでは、フェライトメツキは
行えたが、非常に厚みムラが多く、実用に耐えるもので
はなかった。表１の値は、基板肉の１４Ｘ２１ｍｍの部
分の平均膜厚である。

Ｒａ　−０，０１μｍ以上の基板（基板ＮＯ，Ｂ以降）
では厚みムラのない膜厚の均一なフェライトメツキ膜を
得ることができた。しか・も、これまでにない速い堆積
速度である。

表１　各基板の表面粗さと膜厚（μｍ）、堆積速度（μ
ｍ／ｍ１ｎ）比較のだめに、基板を・ぐイレノクスガラ
ス（商標：コーニング社）、Ｒａ（０，ｏ○５μｍにし
て同様にメツキを行ったが、得られたフェライトメツキ
膜の膜厚ば０．１〜０．３μｍ（堆積速度で０．００５
〜０．０１５μｍ７分）であったが、非常に膜厚のムラ
が多く、均一なメツキ膜が得られなかった。

（実施例２）脱気した（あらかじめ窒素ガスを通じた）蒸留水２ｇに
塩化第１鉄２ｇと塩化マンガン４ｙおよび塩化亜鉛５０
ｍｇをそれぞれ溶解し、反応液を作製した。さらに、蒸
留水２βに亜硝酸ナトリウム１ｇと酢酸アンモニウム１
０１７を溶解して酸化液を作製した。

これらの溶液を用いて、実施例１と同様にフェライトメ
ツキを行った。用いた基板は主としてＭｇＯ−５ｉ０２
、ＭｇＯ，Ｂｏｏからなる３種類である。

表面粗さはＲａでそれぞれ０．２　、　（Ｊｌ　、　０
１３μｍであった。得られたフェライトメツキ膜の膜厚
は３（ｉＦ類の基板ともほぼ同じで約１．２μｍ（堆積
速度で０．０６μｍ／分）であり、膜厚が均一で、十分
な付着強度を有した膜が得られた。

（実施例３）脱気した（あらかじめ窒素ガスを通じた）蒸留水２βに
塩化第１鉄４ｙと塩化ニッケル４ｙおよび塩化亜鉛ｓｏ
ｍダをそれぞれ溶解し、反応液を作製した。さらに、蒸
留水２１に亜硝酸ナトリウム１ｇと酢酸アンモニウム１
ｏｙを溶解して酸化液を作製した。

これらの溶液を用いて、実施例１と同様にフェライトメ
ツキを行った。用いた基板はＡｌ２Ｏ２−３ｉＯ２・Ｂ
２Ｏ３ガラスセラミックス基板である。表面粗さはＲａ
＝ｏ、１μｍ　であった。得られたフェライトメツキ膜
の膜厚は約１．１μｍ（堆積速度で０６０５６μｍ／分
）であり、膜厚が均一で、十分な付着強度を有した膜が
得られた。

（実施例４）実施例１と同様に反応液および酸化液を各２１作製した
。

この溶液をそれぞれ１７回（合計各液：３４β）作製し
、これらの溶液を用いて、実施例１と同様にフェライト
メツキを行った。メツキ時間は７時間であった。基板は
アルミナ基板と前述したガラス基板の２種類である。ア
ルｉす基板の表面粗さはＲａ−０，２μｍであった。得
られたフェライトメツキ膜の膜厚はアルｉす基板では、
２５μｍであったが、ガラス基板では、フェライト膜が
一部剥離していた。

本実施例では、これまでにない大きな膜厚（２５μｍ）
のフェライトメツキ膜を得ることができ、しかも堆積速
度が速いため比較的短時間で得られる。

（実施例５）脱気した（あらかじめ窒素ガスを通じた）蒸留水２１に
塩化第１鉄６ｙと塩化ニッケル４ｙおよび塩化亜鉛５０
ｍｙをそれぞれｍ解し、反応液を作製した。さらに、蒸
留水２１に亜硝酸ナトリウム１ダと酢酸アンモニウム１
０／を溶解して酸化液を作製した。

これらの溶液を用いて、実施例１と同様にフェライトメ
ツキを行った。用いた基板は石英ガラス板、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６種類である。表面粗さは全てＲａ　＝０．１
７１ｍであった。得られたフェライトメツキ膜の膜厚は
６種類の基板で大きな差がなく約１．１μｍ（堆積速度
で０．０６６μｍ、、’Ｇ）であり、膜厚が均一で十分
な付着強度を有した膜が得られた４つ発明の効果本発明によって、実施例で述べたように、これまで必要
としていた基板表面の前処理を省略して、直接フェライ
トメツキ膜を基板上に作製することができる。しかも、
十分速い堆積速度で均一なフェライト膜を形成すること
ができ、しかも、各種電子部品等への適用に十分な高膜
厚の単層のフェライト膜を得ることができる。さらに、
十分な付着強度を有するフェライト膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に用いたフェライトメツキ膜
の形成装置の概略図である。１．２・・・・・ノズル、３・・・・・・基板、４・・
・・・・回転台、６．６・・・・・・タンク。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属イオンとして少なくとも第１鉄イオン、第１
鉄イオンを酸化するための酸化剤を少なくとも含んだ液
を非酸化性雰囲気で、基体表面の表面あらさが中心線平
均粗さ（Ｒａ）で０．０１μｍ以上である基体の表面上
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。
（２）基体あるいは基体表面が主として酸素，窒素，あ
るいは硫黄の少なくとも１元素を含む物で構成される請
求項１記載のフェライト膜の形成方法。
（３）基体あるいは基体表面が主として酸化物で構成さ
れる請求項１記載のフェライト膜の形成方法。
（４）酸化物が主としてＡｌ＿２＿Ｏ３である請求項３
記載のフェライト膜の形成方法。
（５）酸化物が主としてＭｇＯ・ＳｉＯ＿２である請求
項３記載のフェライト膜の形成方法。
（６）酸化物が主としてＭｇＯである請求項３記載のフ
ェライト膜の形成方法。
（７）酸化物が主としてＢｅＯである請求項３記載のフ
ェライト膜の形成方法。
（８）基体あるいは基体表面が酸化物のセラミックスで
ある請求項３記載のフェライト膜の形成方法。