JPS59121629A - 高透磁率合金膜の製造方法 - Google Patents
高透磁率合金膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS59121629A JPS59121629A JP22879382A JP22879382A JPS59121629A JP S59121629 A JPS59121629 A JP S59121629A JP 22879382 A JP22879382 A JP 22879382A JP 22879382 A JP22879382 A JP 22879382A JP S59121629 A JPS59121629 A JP S59121629A
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- Japan
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- film
- alloy
- vapor
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- tablet
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/85—Coating a support with a magnetic layer by vapour deposition
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は鉄とアルミニウムと硅素とを含有する磁性合金
膜(センダスト合金膜)を作成する為の新規な製造方法
に関する。
膜(センダスト合金膜)を作成する為の新規な製造方法
に関する。
〈従来技術〉
従来、高透磁率であり磁気ヘッドの材料として極めて有
用なものとして鉄・アルミニウム・硅素の合金(センタ
スト合金)がよく知られている。
用なものとして鉄・アルミニウム・硅素の合金(センタ
スト合金)がよく知られている。
そして従来のセンタスト合金の膜形成方法としては次の
様なものが知られている。即ち、(]) センタスト
合金のバルク材を研磨する事によって所定の膜厚に加工
する方法、(2) スパッタリングにより所定の膜厚
のセンタスト合金膜を形成する方法、(3)液体急冷法
によりセンダスト合金膜を形成する方法である。しかし
上記(1)の方法はセンタスト合金のバルク材が脆性を
有するため非常に加工しにくいものである。又上記(2
)の方法では成膜速度が非常に遅いため磁気ヘッド用等
の比較的に厚い膜を作成する為の製法としては適さない
。又上記(3)の方法ではセンダスト合金膜の膜厚が作
製条件によって決定されてし7まうという制約があり好
ましくない。更番こ作製膜を加工する場合にセンダスト
合金膜の脆性の問題及び粒径の大きさの問題が残り好ま
しい方法とは言えない。
様なものが知られている。即ち、(]) センタスト
合金のバルク材を研磨する事によって所定の膜厚に加工
する方法、(2) スパッタリングにより所定の膜厚
のセンタスト合金膜を形成する方法、(3)液体急冷法
によりセンダスト合金膜を形成する方法である。しかし
上記(1)の方法はセンタスト合金のバルク材が脆性を
有するため非常に加工しにくいものである。又上記(2
)の方法では成膜速度が非常に遅いため磁気ヘッド用等
の比較的に厚い膜を作成する為の製法としては適さない
。又上記(3)の方法ではセンダスト合金膜の膜厚が作
製条件によって決定されてし7まうという制約があり好
ましくない。更番こ作製膜を加工する場合にセンダスト
合金膜の脆性の問題及び粒径の大きさの問題が残り好ま
しい方法とは言えない。
〈目的〉
本発明は以上の従来の製造方法とは全く異なる製造方法
によってセンダスト合金膜を形成するものであり、成膜
速度が速くしかも適正組成のセンダスト合金膜を得るこ
とのできる新規・有用な製法を提供することを目的とす
るものである。
によってセンダスト合金膜を形成するものであり、成膜
速度が速くしかも適正組成のセンダスト合金膜を得るこ
とのできる新規・有用な製法を提供することを目的とす
るものである。
〈実施例〉
本発明に係る高透磁率合金膜の製造方法は鉄とアルミニ
ウムと硅素とによって構成されアルミニウムの組成が1
乃至6wt %、硅素の組成が20乃至35wt %で
ある合金タブレットに真空中で電子ビームを照射して加
熱せしめ、該加熱によって前記合金タブレットより蒸発
した物質を基板上に蒸着せしめることによって適正組成
の磁性膜を形成するものである。
ウムと硅素とによって構成されアルミニウムの組成が1
乃至6wt %、硅素の組成が20乃至35wt %で
ある合金タブレットに真空中で電子ビームを照射して加
熱せしめ、該加熱によって前記合金タブレットより蒸発
した物質を基板上に蒸着せしめることによって適正組成
の磁性膜を形成するものである。
一般にセンダスト合金はその透磁率が組成比によって大
きく変化し特定組成範囲において鋭いピークが存在する
ことが知られている。従って組成比の調整はセンダスト
合金の磁気特性の改善に関し重要な問題である。通常使
用されているセンダスト合金はアルミニウムが5wt
%、硅素が95wt%、あるいはアルミニウムか5wt
%、硅素が5wt %のものでありこれらは高透磁率
を有する。しかしこの様な高透磁率を有するセンダスト
合金膜を本発明の如き電子ビームによる真空蒸着で行な
い成功した例は本発明者の知る限りにおいテ未だ無ッた
。その理由はセンダスト合金膜を真空蒸着によって成膜
する場合、鉄、アルミニウム。
きく変化し特定組成範囲において鋭いピークが存在する
ことが知られている。従って組成比の調整はセンダスト
合金の磁気特性の改善に関し重要な問題である。通常使
用されているセンダスト合金はアルミニウムが5wt
%、硅素が95wt%、あるいはアルミニウムか5wt
%、硅素が5wt %のものでありこれらは高透磁率
を有する。しかしこの様な高透磁率を有するセンダスト
合金膜を本発明の如き電子ビームによる真空蒸着で行な
い成功した例は本発明者の知る限りにおいテ未だ無ッた
。その理由はセンダスト合金膜を真空蒸着によって成膜
する場合、鉄、アルミニウム。
硅素の各成分の蒸気圧が大きく異なる為に適切な組成の
膜を形成する事が極めて困難であったからに他ならない
。しかし本発明者は鋭意研究の結果合金タフレットの組
成をアルミニウムの組成を1乃至5wt%、硅素の組成
を20乃至35wt%とすることで高品質のセンダスト
合金膜を電子ヒ゛−ム蒸着によって作成することが可能
であると01うことを見い出したのである。
膜を形成する事が極めて困難であったからに他ならない
。しかし本発明者は鋭意研究の結果合金タフレットの組
成をアルミニウムの組成を1乃至5wt%、硅素の組成
を20乃至35wt%とすることで高品質のセンダスト
合金膜を電子ヒ゛−ム蒸着によって作成することが可能
であると01うことを見い出したのである。
次に本発明に係る高透磁率合金膜の製造方法の実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
第1図は本発明に係る製法において用いた電子ビーム蒸
着装置の構成説明図である。1は真空ペルジャーであっ
てこの内部は高真空に保たれる。
着装置の構成説明図である。1は真空ペルジャーであっ
てこの内部は高真空に保たれる。
2は蒸着膜を付着する為の基板である。3は該基板2を
加熱する為のヒーターである。4はハース(るつぼ)で
あり該ハース4内に合金タブレット5が配置される。6
はフィラメントであり、該フィラメント6から発せられ
た電子ビーム7は磁界によって曲げられて合金タブレッ
ト5に照射せられる。8は加熱せられた上記合金タブレ
ット5から蒸発した物質を遮断あるいは通過せしめるシ
ャッターである。勿論上記合金タブレット5の組成はア
ルミニウムを1乃至6wt%、硅素を20乃至:85w
t %、残りを鉄とする。上記基板2はセンダスト合金
と熱膨張係数が近い、即ち熱膨張係数がIOCI−18
0(XIO5deg ’ )程度の感光性ガラス(
例えばコーニング社製のホトセラム、ホヤガラス社製の
PEGシリーズ)、結晶性ガラス、非磁性フェライト、
セラミック、ステン看くス(SUS304)等である。
加熱する為のヒーターである。4はハース(るつぼ)で
あり該ハース4内に合金タブレット5が配置される。6
はフィラメントであり、該フィラメント6から発せられ
た電子ビーム7は磁界によって曲げられて合金タブレッ
ト5に照射せられる。8は加熱せられた上記合金タブレ
ット5から蒸発した物質を遮断あるいは通過せしめるシ
ャッターである。勿論上記合金タブレット5の組成はア
ルミニウムを1乃至6wt%、硅素を20乃至:85w
t %、残りを鉄とする。上記基板2はセンダスト合金
と熱膨張係数が近い、即ち熱膨張係数がIOCI−18
0(XIO5deg ’ )程度の感光性ガラス(
例えばコーニング社製のホトセラム、ホヤガラス社製の
PEGシリーズ)、結晶性ガラス、非磁性フェライト、
セラミック、ステン看くス(SUS304)等である。
以上の構成の電子ビーム蒸着装置を用いて次の様な蒸着
条件にてセンダスト合金膜を作製した。
条件にてセンダスト合金膜を作製した。
即ち、合金タブレット5をアルミニウムが4wt%、硅
素が27.5wt %の組成のものを使用し、基板2の
温度を蒸着膜の密着性を向上させる為にヒータ3により
400℃に加熱(100〜600℃が好ましい)し、蒸
着工程における電子銃への投入パワーを100KWに設
定し、電子ヒームをハース4内全体に掃射(sweep
)L、又、上記電子銃への投入パワーを上昇せしめl
0KWに達した時から1分間経過する時点迄の間シャッ
ター8を閉成して基板2上における蒸着を遮断し、その
後シャッター8を開成して基板2上において蒸着膜を形
成した。そして蒸着時間を5分、10分。
素が27.5wt %の組成のものを使用し、基板2の
温度を蒸着膜の密着性を向上させる為にヒータ3により
400℃に加熱(100〜600℃が好ましい)し、蒸
着工程における電子銃への投入パワーを100KWに設
定し、電子ヒームをハース4内全体に掃射(sweep
)L、又、上記電子銃への投入パワーを上昇せしめl
0KWに達した時から1分間経過する時点迄の間シャッ
ター8を閉成して基板2上における蒸着を遮断し、その
後シャッター8を開成して基板2上において蒸着膜を形
成した。そして蒸着時間を5分、10分。
20分、30分に夫々設定して4種の蒸着膜を得た。
以上の蒸着条件によって得られた膜の組成を化学分析し
たところ次表の結果が得られた。
たところ次表の結果が得られた。
表
同表によれは蒸着時間によって組成が変化しているが蒸
着時間を調整すれば前述した高透磁率膜の組成ζこ近い
膜が作成できることがわかる。
着時間を調整すれば前述した高透磁率膜の組成ζこ近い
膜が作成できることがわかる。
又、第2図に上記表の結果を利用して得た蒸着開始から
5分の間ζこ蒸着された膜、及び5分から10分の間に
蒸着された膜、及び10分から20分の間に蒸着された
膜、及び20分から30分の間に蒸着された膜の各膜の
組成の変化のグラフ図を示す。同図から理解される如(
各成分の蒸気圧の違い1こよって合金タブレット5から
蒸発する物質の成分濃度が異なる為に蒸着膜の組成も時
間に応じて変化している。特にアルミニウムは蒸気圧が
高いので加熱によって速く蒸発している。因に上記電子
ビーム蒸着装置における電子銃への投入パワーが設定パ
ワーのl0KWに達した時より1分間経過する時点迄の
シャッター8の開成は、特にその間にアルミニウム成分
が多量に蒸発し状態が不安定であるからである。しかし
、実験によれば基板2上における成膜のアルミニウムの
組成が略4wj %乃至20wt%の蒸着組成番こなる
時点迄はシャッター8を閉成し、基板2上における成膜
のアルミニウムの組成が略4wt %乃至] 5wt%
になる時点てシャッター8を開成し蒸着膜を形成するよ
うにすれは適正な組成の蒸着膜を得ることができること
が判明した。
5分の間ζこ蒸着された膜、及び5分から10分の間に
蒸着された膜、及び10分から20分の間に蒸着された
膜、及び20分から30分の間に蒸着された膜の各膜の
組成の変化のグラフ図を示す。同図から理解される如(
各成分の蒸気圧の違い1こよって合金タブレット5から
蒸発する物質の成分濃度が異なる為に蒸着膜の組成も時
間に応じて変化している。特にアルミニウムは蒸気圧が
高いので加熱によって速く蒸発している。因に上記電子
ビーム蒸着装置における電子銃への投入パワーが設定パ
ワーのl0KWに達した時より1分間経過する時点迄の
シャッター8の開成は、特にその間にアルミニウム成分
が多量に蒸発し状態が不安定であるからである。しかし
、実験によれば基板2上における成膜のアルミニウムの
組成が略4wj %乃至20wt%の蒸着組成番こなる
時点迄はシャッター8を閉成し、基板2上における成膜
のアルミニウムの組成が略4wt %乃至] 5wt%
になる時点てシャッター8を開成し蒸着膜を形成するよ
うにすれは適正な組成の蒸着膜を得ることができること
が判明した。
又、す、上の蒸着条件と同様の条件で蒸着膜を形成しそ
の磁気的特性等について調へたところ次の様(こなった
。
の磁気的特性等について調へたところ次の様(こなった
。
即ちアルミニウムが4wt %、硅素が27.5wt%
、残りが鉄の合金タブレツi−5を使用し、基板2の温
度を蒸着膜の密着性を向上させる為にヒータ3により4
00°Cに加熱し、蒸着工程における電子銃への投入パ
ワーをl0KWに設定し、電子ビームをハース4内全体
に掃射(sweep )L、、又、上記電子銃への投入
パワーを上昇せしめ10に、Wに達した時から3分間経
過した時点迄の間シ −ャッター8を閉成して基板2
上における蒸着を遮断し、その後シャッター8を開成し
て基板2上において蒸着膜を形成した。そして蒸着時間
を10分間としたところアルミニウムが4.2wt %
、硅素が9.4wt %、残りが鉄の組成の極めて良好
なセンダスト合金膜を形成することができた。この膜に
ついて各種測定を行なったところ膜厚が45ILm、飽
和磁束密度が11900G1電気抵抗が90μΩG、保
磁力が1.70e、ビッカース硬度が590であった。
、残りが鉄の合金タブレツi−5を使用し、基板2の温
度を蒸着膜の密着性を向上させる為にヒータ3により4
00°Cに加熱し、蒸着工程における電子銃への投入パ
ワーをl0KWに設定し、電子ビームをハース4内全体
に掃射(sweep )L、、又、上記電子銃への投入
パワーを上昇せしめ10に、Wに達した時から3分間経
過した時点迄の間シ −ャッター8を閉成して基板2
上における蒸着を遮断し、その後シャッター8を開成し
て基板2上において蒸着膜を形成した。そして蒸着時間
を10分間としたところアルミニウムが4.2wt %
、硅素が9.4wt %、残りが鉄の組成の極めて良好
なセンダスト合金膜を形成することができた。この膜に
ついて各種測定を行なったところ膜厚が45ILm、飽
和磁束密度が11900G1電気抵抗が90μΩG、保
磁力が1.70e、ビッカース硬度が590であった。
又実効透磁率については第3図に示す特性が得られた。
同図において明瞭に示される如く高周波帯域に至るまで
良好な透磁率特性が確認された。一般に高周波帯域にお
いて高い実効透磁率を得る為には微細な結晶粘を有する
結晶構造が必要であると言われている。そこで上記蒸着
膜についてX線回折による分析を行なった結果を次に示
す。第4図は蒸着膜の(022)面でのX線回折パター
ンのグラフ図である。同グラフ図の半値巾からデバイシ
ェラ−の式より算出したところ上記蒸着膜の粘径は約3
00λであり極めて微細であることが判明した。
良好な透磁率特性が確認された。一般に高周波帯域にお
いて高い実効透磁率を得る為には微細な結晶粘を有する
結晶構造が必要であると言われている。そこで上記蒸着
膜についてX線回折による分析を行なった結果を次に示
す。第4図は蒸着膜の(022)面でのX線回折パター
ンのグラフ図である。同グラフ図の半値巾からデバイシ
ェラ−の式より算出したところ上記蒸着膜の粘径は約3
00λであり極めて微細であることが判明した。
く効果〉
以上詳細に説明した本発明(こよれば電子ビームによる
真空蒸着を行なう為に成膜速度を非常に速くできる(0
1〜1μm/分が可能である。)。
真空蒸着を行なう為に成膜速度を非常に速くできる(0
1〜1μm/分が可能である。)。
この点は例えは磁気ヘッドのコアとして厚膜のセンタス
ト合金膜を作製する場合に極めて重要な要素である。例
えばスパッタリングによる成膜に比して電子ビームによ
る真空蒸着による成膜は成膜速度の点において格段に優
れている。
ト合金膜を作製する場合に極めて重要な要素である。例
えばスパッタリングによる成膜に比して電子ビームによ
る真空蒸着による成膜は成膜速度の点において格段に優
れている。
又、電子ビームによる真空蒸着によって磁気ヘットのコ
ア用の厚膜のセンタスト合金膜を作製すれば、蒸着プロ
セス、ドライプロセス加工によってコア用の厚膜のバッ
チ処理が可能となるという大きな利点がある。
ア用の厚膜のセンタスト合金膜を作製すれば、蒸着プロ
セス、ドライプロセス加工によってコア用の厚膜のバッ
チ処理が可能となるという大きな利点がある。
又、前述したさおり本発明に係る製造方法(こよれは適
正組成のセンタスト合金膜を得ることができるので高透
磁率のセンタスト合金膜が得られる。
正組成のセンタスト合金膜を得ることができるので高透
磁率のセンタスト合金膜が得られる。
又周波数特性についても充分なものを得ることができる
ので高密度磁気記録再生用ヘッドへの応用も可能となる
。
ので高密度磁気記録再生用ヘッドへの応用も可能となる
。
第1図は本発明(こ係る製法を行なう為に用いた電子ビ
ーム蒸着装置の構成説明図、第2図は組成の変化を示す
グラフ図、第3図は実効透磁率の周波数特性のグラフ図
、第4図はX線回折パターンのグラフ図を示す。 図中、1:真空ペルジャー、2:基板、3:ヒータ、4
:ハース、5:合金タフレスト、6 フィラメント、7
:電子ビーム、8:シャッター。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)第 7 図
ーム蒸着装置の構成説明図、第2図は組成の変化を示す
グラフ図、第3図は実効透磁率の周波数特性のグラフ図
、第4図はX線回折パターンのグラフ図を示す。 図中、1:真空ペルジャー、2:基板、3:ヒータ、4
:ハース、5:合金タフレスト、6 フィラメント、7
:電子ビーム、8:シャッター。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)第 7 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 鉄とアルミニウムと硅素とによって構成されアルミ
ニウムの組成が1乃至5wj%、硅素の組成が20乃至
35wt%である合金タフレットに真空中で電子ビーム
を照射して加熱せしめ、該加熱によって前記合金タブレ
ットより蒸発した物質を基板上に蒸着せしめて適正組成
の磁性膜を形成したことを特徴とする高透磁率合金膜の
製造方法。 2、前記基板上における成膜のアルミニウムの組成が略
4乃至20wt%の蒸着組成になる時点迄はシャッター
を閉成し、前記基板上における蒸着を遮断したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の高、透磁率合金膜
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22879382A JPS59121629A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 高透磁率合金膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22879382A JPS59121629A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 高透磁率合金膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59121629A true JPS59121629A (ja) | 1984-07-13 |
JPH0159727B2 JPH0159727B2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=16881935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22879382A Granted JPS59121629A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 高透磁率合金膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59121629A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61260611A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-18 | Sharp Corp | 軟磁性膜 |
JPH0463114U (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-29 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22879382A patent/JPS59121629A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61260611A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-18 | Sharp Corp | 軟磁性膜 |
JPH0463114U (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-29 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0159727B2 (ja) | 1989-12-19 |
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