JPS60217603A - 硬質磁性膜の製造方法 - Google Patents

硬質磁性膜の製造方法

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JPS60217603A
JPS60217603A JP59074535A JP7453584A JPS60217603A JP S60217603 A JPS60217603 A JP S60217603A JP 59074535 A JP59074535 A JP 59074535A JP 7453584 A JP7453584 A JP 7453584A JP S60217603 A JPS60217603 A JP S60217603A
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JP
Japan
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electromagnet
substrate
cathode
hard magnetic
film
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JP59074535A
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English (en)
Inventor
Kenji Hara
賢治 原
Hisayuki Kako
加▲く▼ 久幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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〕 本発明はプラスチック磁性膜よりも耐熱性に優れた硬質
磁性膜の製造方法に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
硬質磁性膜を、鋳造や焼結法で作製したバルク材から切
削によって製造しようとする場合、磁石自体が脆く割れ
やすいことから、磁性粒子を樹脂と混合したものを塗布
したり、プラスチック磁石のように樹脂をバインダとし
て膜状に成型することが行なわれている。
しかしながら、このような磁性膜の特性として樹脂を含
んでいるため耐熱性が弱いという欠点がある。特に磁気
エンコーダの微細着磁パターンの形成方法として、円筒
側面や円板上に形成した磁性膜を一括着磁した後、レー
ザ光を照射して局部加熱を行ない微小部分の消磁と着磁
を同時に行なう方法があるが、この方法では400℃以
上に加熱する必要がある。しかしながら、樹脂をバイン
ダーとした磁性膜では耐熱性が100〜200℃しかな
いため、このような磁性膜はレーザ微細着磁に全く使用
できないという問題点があった。
(発明の目的〕 本発明は上記問題点を解消し、レーザ微細着磁に使用す
るのに充分な耐熱性を有する硬質磁性膜の製造方法を提
供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕
本発明の製造方法は、5g/j!から100 g / 
eの硬質磁性粒子を分散させためつき液中において、基
板の背面に電磁石を接触させ、この電磁石への通電電流
を断続させながら基板を陰極として電解することにより
基板上に硬質磁性粒子を含む金属膜を形成することを特
徴とするものである。
〔発明の詳細な説明〕
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
本発明によって得られる磁性膜では磁性粒子が電気めっ
きによる金属によって結合されているため、磁性膜は実
質的にめっき金属の融点付近まで安定である。このため
レーザ照射による微細着磁パターン形成にも十分耐える
磁性膜を得ることができる。
本発明は、γ−Fe203 、 Ba−フェライト。
SmI Co5 、 Sm2 Co17 、Nd−Fe
等の硬質磁性粒子を分散させたNi、 Cu、 Ag、
 Au、 Co、 Cr等の融点の高い金属のめっき液
中に電極を浸漬し、陰極基板の裏側に電磁石を接触させ
、この電磁石の電流を断続させながら電解することによ
り、陰極基板上に硬質磁性膜を得るものである。電磁石
に通電する電流を断続することにより陰極表面に付着し
た硬質磁性粒子の磁化容易軸が揃う効果が助長される。
このため陰極基板に垂直に磁界を与えた場合には、基板
に対して垂直磁化異方性を有する硬質磁性膜が得られる
本発明によるめっき方法を実施するための装置の概略図
を第1図に示す。
図において、(1)はめっき液中の硬質磁性粒子、(2
)および(3)は電磁石を構成する電磁石コアおよびコ
イル、(4)は銅板等からなる陰極基板であり、同陰極
基板(4)の背面を上記電磁石に接触させている。
また(5)はめっき液の攪拌用プロペラ、(6)は陽極
、(7)は上記電磁石に通電する電磁石用電源、(8)
は上記陰極(4)、陽極(6)間に電圧を印加する電解
用電源である。そして攪拌用プロペラ(5)によって、
めっき液を攪拌し、且つ電磁石用電源(7)からコイル
(3)に通電し、更に電解用電源(8)から陰極(4)
、陽極(6)間に通電することによって、陰極(4)の
表面に硬質磁性膜を形成するようになっている。
この場合に、第2図に示すようにパルス電解を行なって
、電解電流のオンオフのタイミングと電磁石のオンオフ
のタイミングとを合致さ・已、電磁石への通電の休止時
間のみ電解するか、あるいは第3図に示すように、電磁
石への通電と電解パルスが一部重なる条件で電解するこ
とにより、陰極の表面に付着した硬質磁性粒子の磁化容
易軸の配向とめっき皮膜中への取り込みが効果的に行わ
れる。また、電磁石への通電電流を周波数が10011
zから2Kllzの高周波とすることにより、外部磁界
の方向が高速で変化するため、陰極上にイづ着した硬質
磁性粒子の配向が揃う効果が顕著に現れる。
この磁性粒子の配向が揃うという効果は10011z以
下および2Kllz以上では小さい。
硬質磁性粒子の中で、Nd−FeやSmI Co5ある
いはSm2 C017系の微粒子は酸化しやすく、直接
水溶液に分散させると水と反応してしまうため、めっき
液に分散させる前に表面に保護膜を形成させる必要があ
る。保護膜としては水と反応しにくく、表面に水酸化皮
膜等が生成しにくいCu、Ni+Ag、Cr等の金属膜
、あるいは金属の酸化物、窒化物、炭化物が適しており
、これらの皮膜の形成法としては真空蒸着法、イオンブ
レーティング法、CVD法、ARE法、あるいはスパッ
タ法のようなトライブレーティング法が適している。
また、電解の際の抵抗を下げるためには、硬質磁性粒子
の表面を導電性皮膜で被覆した方が良い。
このための皮膜の種類としては、金属膜やTi 、 Z
r。
Nb、Taの窒化物皮膜のような導電性の良い皮膜が最
も適している。r−Fe20aやBa−フェライ1−粒
子については、金属皮膜の被覆方法としてNi。
Cu+Agの無電解めっき法も適用できる。
磁気エンコーダの微細着磁パターン用硬質磁性膜として
使用する場合、磁性膜中の硬質磁性粒子の含有率は80
容量%(以下特記しない%は容量%である。)以上を必
要とするが、このような磁性膜を得ようとすると、めっ
き液中の分散粒子の濃度は、5g/lから100 g/
βの範囲になければならない。分散粒子の濃度が5g/
7!以下では磁性膜中の硬質磁性粒子の含有率が80%
に達せず、逆に100g/β以上では陰極基板への硬質
磁性粒子の付着量が多くなり過ぎて磁性膜の表面の凹凸
が粗くなり皮膜も脆くなる。
〔実施例1〕 硫酸ニッケル240g/ n 、塩化ニッケル45g/
 II 。
はう酸30g/ nから成るニッケルめっき液、および
硫酸銅200+x/ Il 、硫酸50g/ nから成
る銅めっき液中へ、表面に0.3μmのNi無電解めっ
きを行なった平均粒径3μmのBa−フェライト粒子を
5 B/ IIから100g/ 7!まで添加した。ま
た銅板を陰極として用い、この陰極の背面に電磁石を接
触させて電着面の磁束密度を500ガウスに調整した。
次に電磁石への通電条件を100m5通電、 Loom
s休止として、液温40℃、電流密度L A/dm2で
電解して膜厚60μmの磁性膜を得た。
得られた磁性膜中の硬質磁性粒子の含有率を第4図に示
す。同図から明らかなように、Niめっぎ浴についても
Cuめっき浴についてもBa−フェライト粒子の含有率
が80%以上の硬質磁性膜が得られた。この磁性膜を着
磁した後、YAGレーザ(インドリウム−アルミニウム
ーガーネットレーザ)発振器よりレーザビームを照射し
て微細着磁パターンを形成したところ良好な着磁パター
ンが得られた。また、硬質磁性粒子として0.4 μr
nのNi薄膜を真空蒸着したSmI Co5粒子(平均
粒径1μrn)および0.3μmのCr薄膜をスパック
法によって皮膜したSm2(Go O,7,Cu O,
15,Fe O,1,Mn 0.05)17組成の粒子
をBa−フェライト粒子の場合と同しめっき液に同濃度
添加して、電流密度IA/diで膜厚30μmまでめっ
きしたところ、これらの粒子を80%以上合有する磁性
膜が得られた。この膜の垂直方向と面内方向について磁
気特性を測定したところ、残留磁化の垂直/面内比が1
.7〜2.2.保磁力の垂直/面内比が1.2〜1.5
の垂直磁化膜が得られた。
〔実施例2〕 八gCN 36 g/CKCN 60 g/l、K2 
(:o3 45B/eから成るAgめっき液に、平均(
¥0.1μm、平均長さ1μmのr −Fe203粒子
を5 g/ IIから100g/ 7!の濃度で添加し
た。また鉄板を陰極とし、陰極の背面に電磁石を接触さ
せて電磁石への通電時間を100m5.休止時間を20
0m5とした。更に液aL30℃、陰極の電着面におけ
る磁束密度を600ガウスに調整し、電磁石への電流の
休止時間のみ電流密度I A/dm2で通電することに
より、垂直磁化特性の良好な磁性膜が得られた。また、
電流密度L A/dm2で電解電流のパルス幅を230
m5として電解したところ外観および垂直磁化特性の良
好な皮膜が得られた。これらの、fiられた磁性膜中の
T−Fe20B粒子の含有率を第1表に示す。
第1表 〔実施例3〕 クロム酸250g/4.硫酸2.5g#からなるクロム
めっき液中へ、スパッタ法により0.2μ川のCr膜を
被覆したNd−Fe硬質磁性粒子(平均粒1¥2μm)
を5g/βから100g/ 1まで添加した。また銅板
を陰極とし、陰極の背面に電磁石を接触させて1001
1zから2KIIzの高周波の電流を電磁石に通電した
。陰極の電着面におりる磁束密度を300ガウスとして
液温50℃、電流密度15A/dm2で電解し、膜厚3
0μmの磁性膜を得た。IMられた磁性膜中のNd−F
e粒子の含有量と膜に垂直方向の残留磁束密度と保磁力
を第2表に示すが、耐食性と磁気特性に優れた膜が得ら
れた。
また、シアン化金カリウム30g/ 7!、弱酸緩衝剤
100g/+e、 ピペラジン化合物25g/β、PI
I5の金めつき液中へ、同じ磁性粒子を5g/lから1
00g/ 7!まで添加し、電磁石への通電条件はCr
メ3ツキと同じとして3A/dm+で膜厚20μmとな
るまで電解した。この場合についても耐食性と磁気特性
に優れた磁性膜が得られた。ここで得られた磁性膜につ
いて着磁した後、^rレーザを用いて微細着磁を行なっ
たところ良好な微細着磁パターンを形成することができ
た。
〔発明の効果〕
上述したように本発明によれば、耐熱性が大きく、レー
ザによる微細着磁パターン形成に最適な硬質磁性膜を作
製することができ、磁気エンコーダやパルスモータの小
型化、高性能化に寄与できるという効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はめっき方法の概略図、第2図及び第3図は電磁
石への通電電流とパルス電解電流のタイムチャート、第
4図ばBa−フェライト粒子を分散させたNiとCuめ
っき液中のBa−フェライト粒子の添加量と磁性膜中の
粒子の含有率の関係を示すグラフである。 (1):硬質磁性粒子 (2):電磁石コア(3):コ
イル (4):陰極基板 (5):攪拌用プロペラ (6):陽極(7):電磁石
用電源 (8):電解用電源特許出願人 株式会社 安
川電機製作所代理人 小児 益(ほか1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.5g/βから100g/lの硬質磁性粒子を分散さ
    せためっき液中において、基板の背面に電磁石を接触さ
    せ、この電磁石への通電電流を断続させながら基板を陰
    極として電解することにより、基板上に硬質磁性粒子を
    含む金属膜を形成することを特徴とする硬質磁性膜の製
    造方法。 2、上記電解の電解電流を、断続的に通電するようにし
    た特許請求の範囲第1項記載の硬質磁性膜の製造方法。 3、上記電磁石への通電電流を、10011zから2に
    11zの間で周期的に逆転する電流とした特許請求の範
    囲第1項記載の硬質磁性膜の製造方法。 4、上記硬質磁性粒子は、めっき液に対して安定な導電
    性皮膜を有する硬質磁性体粒子である特許請求の範囲第
    1項、第2項又は3項記載の硬質磁性膜の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2016522326A (ja) * 2013-06-06 2016-07-28 エリコン メテコ アクチェンゲゼルシャフト、ヴォーレン 工作物の表面の一部分を被覆する方法及び遮蔽要素

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