JPH044530B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロータリーエンコーダ用磁気デイスク
の製造方法に関し、特に、スパタリング蒸着法に
よりデイスク状基板に磁性薄膜を形成するロータ
リーエンコーダ用磁気デイスクの製造方法に関す
るものである。

〔従来技術および解決しようとする課題〕

従来のロータリーエンコーダ用の磁気デイスク
には、磁性粉を円板状に焼結加工するか、磁性合
金を円板状に加工するかして、磁気デイスク２１
の全体を磁性材料で構成し、第４図ａ，ｂのよう
に、磁気デイスク２１の側面、または表面周縁部
に所定の間隔に着磁して磁気パターン２３を形成
したものが知られている。

しかしながら、一般に磁性材料は高価であると
ともに硬度が大きく加工しにくい材料であるた
め、前記磁気デイスク２１の全体を磁性材料で形
成した前記のものにあつては、高価となるととも
に、製造が困難で量産性に乏しいという問題点を
有していた。

これに対し、アルミニウム等の加工が容易な材
料で円板状のデイスク状基板２２を形成し、この
デイスク状基板２２に、サマリウムコバルトやネ
オジウム等の希土類元素を主成分とした磁性粉を
樹脂バインダーに混入した磁性塗料２４を塗設し
て磁気デイスク２１を形成し、この磁性塗料２４
を塗設した磁気デイスク２１の側面、または表面
周縁部に、第５図ａ，ｂに示すように所定の間隔
に着磁して磁気パターン２３を形成したものが知
られている。

上記のようにデイスク状基板２２の表面に磁性
塗料２４を塗設した磁気デイスク２１にあつて
は、全体を磁性材料で形成するものに比べて、安
価で加工性にもすぐれている利点を有している反
面、前記樹脂バインダー中に磁性粉を混入した磁
性塗料２４から形成される磁性層が高温に弱く温
度特性が悪くなるという問題点を有していた。

そして、上記のそれぞれのもつ問題点を解消す
るために、スパタリング蒸着によつて、強磁性材
料の磁性薄膜をデイスク状基板表面に設ける方法
に着目して検討を加えた。

上記スパタリング蒸着法は、基板と磁性薄膜と
の付着力が大きく、また、強磁性材料の合金をそ
の合金成分を大きく変化させることなく基板上に
付着させることができる利点を有する方法であ
り、本発明者等は、スパタリング蒸着法の中でも
イオンの生成効率にすぐれたマグネトロンスパタ
リング法を検討し、中でも最も一般的な平板型
（プレーナ型）について検討を加えた。

平板型のマグネトロンスパタリング法にあつて
は、第６図ａ，ｂに示すように構成されていて、
第６図ａにはターゲツト３３に非磁性材料を使用
した場合の作用を示し、第６図ｂにはターゲツト
３３に強磁性材料を使用した場合の作用について
示してある。

まず、第６図ａに示されたものにあつては、非
磁性材料からなるターゲツト３３の下面に、ター
ゲツト３３の上面側に磁力線３５がアーチを形成
するようにＳ極とＮ極とが所定の間隔を有する磁
石３４を配設し、前記ターゲツト３３の上方から
下方に垂直に電場３７を形成するようにセツトし
て、アルゴン等の放電ガス３８の雰囲気下におい
て、ターゲツト３３から生成される電子を前記磁
力線３５が示す磁場３６の内部に効率よく捕捉
し、この電子によつて前記放電ガス３８を電離し
て形成する正イオンの生成効率を向上し、多量の
正イオンをターゲツト３３に衝突させてスパタリ
ング蒸着するものである。

一方、第６図ｂに示すターゲツト３３として強
磁性材料を用いたものの場合には、ターゲツト３
３の下面に設けた磁石３４とターゲツト３３との
間で磁気回路がシヨートして、ターゲツト３３の
上面に磁場３６が形成されないため、上記のよう
なターゲツト３３から生成される電子を捕捉でき
ず、スパタリング蒸着による磁性薄膜の生成効率
が悪いとともに、ターゲツト３３で反射された電
子が基板上に一端形成された磁性薄膜に衝突して
磁性薄膜を破損してしまい、ロータリーエンコー
ダ用の磁気デイスクの製造方法には適用できない
ものであつた。

本発明は上記のようなもののもつ従来のものの
もつ問題点を解決したものであつて、磁気デイス
ク全体を磁性材料で構成するよりも加工性にすぐ
れ、温度特性が良好で安価に製造できるととも
に、強磁性材料をターゲツトとしたスパタリング
蒸着法による磁性薄膜の生成効率を向上して、大
量生産が可能なロータリーエンコーダ用磁気デイ
スクの製造方法を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、所定の
間隔で対向して配設される一対の強磁性材料から
なるターゲツト間に、磁場と電場とを同時に作用
させてスパタリング蒸着する対向ターゲツト式ス
パタリング装置の、前記ターゲツト間の側方に、
複数のデイスク状基板をその側面が前記ターゲツ
ト面に直交するように配設するとともに、前記複
数のデイスク状基板を回転させながらスパタリン
グ蒸着する手段を有している。

〔作用〕

本発明は上記の手段を採用したことにより、強
磁性材料の磁性薄膜を複数のデイスク状基板の少
なくとも側面に効率的に形成することができるこ
ととなる。

〔実施例〕

以下、図面に示す本発明の実施例について説明
する。

第１図ａ，ｂには本発明によるロータリーエン
コーダ用磁気デイスクの製造方法に用いる対向タ
ーゲツト式スパタリング装置の概略説明図が示さ
れていて、この装置は、図示しない真空槽の内部
に、FeCrCo合金等の強磁性材料からなる一対の
ターゲツト３，３を所定の間隔で対向して配設す
るとともに、この対向する一対のターゲツト３，
３の表面にそれぞれ垂直な磁力線５を有する磁場
６を形成するように、前記各ターゲツト３，３の
対向面の反対側に磁力４，４を配設するととも
に、ターゲツト３，３間の側方に、アルミニウム
等の加工性が良好な材料で円板上に成形したデイ
スク状基板２の複数枚（図面では15枚）をその側
面が前記ターゲツト３，３面に直交する状態で回
転可能に配設し、このデイスク状基板２の前記タ
ーゲツト３，３の反対側に前記デイスク状基板２
の加熱用のランプヒータ９を配設し、さらに、全
体を図示しない真空ポンプにより減圧して放電ガ
ス８雰囲気を形成とするとともに、前記一対のタ
ーゲツト３、３間に矢印の方向に電場７を形成し
てスパタリング蒸着が可能となつている。

前記15枚のデイスク状基板２は、それぞれ所定
の間隔をおいて全体で円筒状になるように配設さ
れている。

また、上記デイスク状基板２は、アルミニウム
等の非磁性材料であつても、磁性材料であつても
よく、安価で加工し易い材料を適宜に選択するこ
とができる。

次に、上記のものの作用について説明する。

上記のように構成した対向ターゲツト式スパタ
リング装置において、装置内を図示しない真空ポ
ンプにより所定の減圧状態とするとともに、放電
ガス８雰囲気とし、さらに、前記ターゲツト３，
３間に磁場６と電場７を同時に作用するようにセ
ツトし、スパタリングを開始すると、まず、前記
ターゲツト３，３から電子１０が放出され、この
電子１０は前記磁場６と電場７とによつて前記タ
ーゲツト３，３間に効率よく捕捉されて閉じ込め
られるとともに、前記磁力線５の回りをサイクロ
イド運動しながら前記ターゲツト３，３を往復運
動し、放電ガス８を電離して多くの正イオンを生
成し、この正イオンが前記ターゲツト３，３に衝
突して強磁性材料からなるターゲツト３，３から
薄膜形成原子を生成する。

一方、前記ターゲツト３，３間の側方には、15
枚のデイスク状基板２が、その側面を前記ターゲ
ツト３，３面に直交する状態で回転しており、前
記一対のターゲツト３，３から出た強磁性材料か
らなる薄膜形成原子が、前記15枚のデイスク状基
板２の側面および表面周縁部に付着し、第２図に
示すようにデイスク状基板２上に強磁性材料から
なる磁性薄膜１２が形成され、磁気デイスク１が
製造されることとなる。

そして、上記で得られた磁気デイスク１の磁性
薄膜１２に第３図ａ，ｂ，ｃに示すように所定の
着磁ピツチを有する磁気パターン１１を形成して
ロータリーエンコーダとして利用することができ
る。

上記第３図ａに示すものは、磁気デイスク１の
側面と表面周縁部の両方の磁性薄膜１２に着磁し
たものであり、第３図ｂに示すものは、磁気デイ
スク１の側面の磁性薄膜１２のみに着磁したもの
であり、第３図ｃに示すものは、磁気デイスク１
の表面周縁部の磁性薄膜１２のみに着磁したもの
であり、本発明の方法においては、いずれのもの
を採用することもできる。

本発明は上記の方法を用いたことにより、デイ
スク状基板２として安価で加工性のよい適宜の材
料を選択できるので全体のコストを下げることが
できるとともに、樹脂バインダーを用いないので
温度特性の良好なものが得られ、さらに、平板型
スパタリングに比べて、スパタリング蒸着の効率
を向上でき、複数のデイスク状基板に同時に磁性
薄膜を形成できて量産性も向上できることとな
る。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような手段としたことにより、
平板型スパタリングに比べて、スパタリング蒸着
の効率を向上でき、複数のデイスク状基板に同時
に磁性薄膜を形成できて磁気デイスクの量産性に
すぐれるとともに、デイスク状基板として安価で
加工性のよい適宜の材料を選択できるので全体の
コストを下げることができ、樹脂バインダーを用
いないので温度特性の良好な磁気デイスクが得ら
れるなどのすぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明によるロータリーエンコ
ーダ用磁気デイスクの製造方法に用いる対向ター
ゲツト式スパタリング装置を示し、第１図ａは概
略説明図、第１図ｂは第１図ａのＡ−Ａ線で切り
矢視方向に見た図、第２図は本発明により製造さ
れた磁気デイスクの斜視図、第３図ａ，ｂ，ｃは
それぞれ第２図の磁気デイスクに異なるタイプの
磁気パターンを着磁した磁気デイスクの斜視図、
第４図ａ，ｂは従来の一製造方法によつて製造さ
れた磁気デイスクに異なるタイプの磁気パターン
を着磁した磁気デイスクの斜視図、第５図ａ，ｂ
は従来の他の製造方法によつて製造された磁気デ
イスクに異なるタイプの磁気パターンを着磁した
磁気デイスクの斜視図、第６図ａ，ｂは従来のス
パタリング装置の作用説明図を示し、第６図ａは
ターゲツトとして非磁性材料を用いたときの作用
を示す説明図、第６図ｂはターゲツトとして磁性
材料を用いたときの作用を示す説明図である。 １，２１……磁気デイスク、２，２２……デイ
スク状基板、３，３３……ターゲツト、４，３４
……磁石、５，３５……磁力線、６，３６……磁
場、７，３７……電場、８，３８……放電ガス、
９……ランプヒータ、１０……電子、１１，２３
……磁気パターン、１２……磁性薄膜、２４……
磁性塗料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定の間隔で対向して配設される一対の強磁
   性材料からなるターゲツト間に、磁場と電場とを
   同時に作用させてスパタリング蒸着する対向ター
   ゲツト式スパタリング装置の、前記ターゲツト間
   の側方に、複数のデイスク状基板をその側面が前
   記ターゲツト面に直交するように配設するととも
   に、前記複数のデイスク状基板を回転させながら
   スパタリング蒸着することを特徴とするロータリ
   ーエンコーダ用磁気デイスクの製造方法。