JPS6062105A - 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
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- JPS6062105A JPS6062105A JP17148583A JP17148583A JPS6062105A JP S6062105 A JPS6062105 A JP S6062105A JP 17148583 A JP17148583 A JP 17148583A JP 17148583 A JP17148583 A JP 17148583A JP S6062105 A JPS6062105 A JP S6062105A
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- film
- alloy film
- aluminum
- sendust
- magnetic permeability
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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。
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
＠（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。
＠（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、高飽和磁束密度、高透磁率であり磁気ヘッド材料
として極めて有用のものとして鉄・アルミニウム・硅素
の合金（センダスト合金）がよく知られている。
として極めて有用のものとして鉄・アルミニウム・硅素
の合金（センダスト合金）がよく知られている。
従来のセンダ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、 〔１１センダ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）スハッタリンクニよす所定の膜厚のセンダスト合
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。
のが知られている。即ち、 〔１１センダ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）スハッタリンクニよす所定の膜厚のセンダスト合
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）の方法はセンダスト合金のバ
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。父上記（２）の方法では成膜速度が非常に遅いた
め磁気へラドコア等の比較的に厚い膜を作成する為の製
法としては量産性が悪く適さない。
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。父上記（２）の方法では成膜速度が非常に遅いた
め磁気へラドコア等の比較的に厚い膜を作成する為の製
法としては量産性が悪く適さない。
又上記（３）の方法ではセンダスト合金膜の膜厚が作成
条件によって限定されてしまうという制約があり好まし
くない。更に作成膜を加工する場合におけるセンダスト
合金膜の脆性の問題及び粒径の大きさにより高周波帯域
での良好な特性が望めないという問題があり好ましい方
法とは言えない。
条件によって限定されてしまうという制約があり好まし
くない。更に作成膜を加工する場合におけるセンダスト
合金膜の脆性の問題及び粒径の大きさにより高周波帯域
での良好な特性が望めないという問題があり好ましい方
法とは言えない。
しかし、上記した問題点を全て解消した製造方法として
本発明者等は既に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（３ｗｔ％、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上記合金タブレットを加熱せ
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
性膜を形成し更にその磁性膜を４００°Ｃ乃至８００℃
の温度範囲で熱処理することによって良質なセンダスト
合金膜を作成することができる旨の提案を行なっている
（特願昭５８−１１０４１号）。
本発明者等は既に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（３ｗｔ％、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上記合金タブレットを加熱せ
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
性膜を形成し更にその磁性膜を４００°Ｃ乃至８００℃
の温度範囲で熱処理することによって良質なセンダスト
合金膜を作成することができる旨の提案を行なっている
（特願昭５８−１１０４１号）。
〈目 的〉
本発明は上記した如き電子ビームによる蒸着法を用いて
センダスト合金膜を作成する手法について更に改善を施
した新規且つ有用な製造方法を提 ・供することを目的
とするものである。
センダスト合金膜を作成する手法について更に改善を施
した新規且つ有用な製造方法を提 ・供することを目的
とするものである。
〈実施例〉
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。ｌ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。ｌ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ｆ３ｗｔ％、硅素を２０乃至３５ｗ
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１００〜１８０（
ＸＩＯｄｅｇ ）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
テンレス（５ＵＳ３０４ ）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ｆ３ｗｔ％、硅素を２０乃至３５ｗ
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１００〜１８０（
ＸＩＯｄｅｇ ）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
テンレス（５ＵＳ３０４ ）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２種
の蒸着条件にてセンダスト合金膜を作成した。
の蒸着条件にてセンダスト合金膜を作成した。
即ち、第１の蒸着条件では合金タブレ、ノド５をアルミ
ニウムが４ｗｔ％、硅素が２７．５ｗ’ｔ％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ぜ
る為にヒータ３により４ＣＩＯ℃に加熱（１００〜６０
０℃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ｌ０ＫＷに設定し、電子ビ・−ムをハース４内
全体に掃射（ｓｗｅｅｐ ）し、上記電子銃への投入パ
ワーを上昇せしめｌ０ＫＷに達した時から３分間経過す
る迄の間シャッター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１ｏ分間とし
て４．１μｍの膜厚を得た。
ニウムが４ｗｔ％、硅素が２７．５ｗ’ｔ％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ぜ
る為にヒータ３により４ＣＩＯ℃に加熱（１００〜６０
０℃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ｌ０ＫＷに設定し、電子ビ・−ムをハース４内
全体に掃射（ｓｗｅｅｐ ）し、上記電子銃への投入パ
ワーを上昇せしめｌ０ＫＷに達した時から３分間経過す
る迄の間シャッター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１ｏ分間とし
て４．１μｍの膜厚を得た。
又第２の蒸着条件では１合金タブレット５をアルミニウ
ムが５ｗｔ％、硅素が２６ｗｔ％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）シ、蒸着工程における電子銃への投入パワーをｌ０
ＫＷに設定し電子ビームをハース４内全体に掃射（ｓｗ
ｅｅｐ） Ｌ、上記電子銃への投入パワーを上昇せしめ
ｌ０ＫＷに達した時から３分間経過する迄の間シャッタ
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＠２上において蒸着膜を形成
した。そして蒸着時間を２０分間として７．４μｍの膜
厚を得た。
ムが５ｗｔ％、硅素が２６ｗｔ％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）シ、蒸着工程における電子銃への投入パワーをｌ０
ＫＷに設定し電子ビームをハース４内全体に掃射（ｓｗ
ｅｅｐ） Ｌ、上記電子銃への投入パワーを上昇せしめ
ｌ０ＫＷに達した時から３分間経過する迄の間シャッタ
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＠２上において蒸着膜を形成
した。そして蒸着時間を２０分間として７．４μｍの膜
厚を得た。
ここで、第１の蒸着条件及び第２の蒸着条件に於いて、
後記する理由に基き所定時点より電子銃への投入パワー
を９ＫＷに減少させている。
後記する理由に基き所定時点より電子銃への投入パワー
を９ＫＷに減少させている。
第１の蒸着条件及び第２の蒸着条件によって得られたセ
ンダスト合金膜の特性は共に飽和磁束密度１２０００Ｇ
、ビッカース硬度６００．電気抵抗８５μΩ１であった
。そのセンダスト合金膜上に保護層として５ｉ０２膜を
被覆し、６００℃で２時間熱処理した後徐冷した。その
時上記センダスト合金膜の保磁力は第１の蒸着条件のも
の、第２の蒸着条件のもの共に１．７０ｅであった。
ンダスト合金膜の特性は共に飽和磁束密度１２０００Ｇ
、ビッカース硬度６００．電気抵抗８５μΩ１であった
。そのセンダスト合金膜上に保護層として５ｉ０２膜を
被覆し、６００℃で２時間熱処理した後徐冷した。その
時上記センダスト合金膜の保磁力は第１の蒸着条件のも
の、第２の蒸着条件のもの共に１．７０ｅであった。
第２図に上記第１の蒸着条件（膜厚ｔ＝４．１μｍ）及
び第２の蒸着条件（膜厚ｔ＝７．４μｍ）によって得た
センダスト合金膜の０．５ＭＨｚでの実効透磁率の有効
分μ’（０，５）で規格化した実効透磁率の有効分μ′
の周波数特性（Ｑ、 ５ Ｍ Ｈｚ乃至３０ＭＨｚ）を
示す。同図に示される如く、実効透磁率の有効分μ′の
周波数特性において、膜厚７．４１μｍのセンダスト合
金膜は膜厚４．１μｍのセンダスト合金膜に比較して低
い周波数から減少を始めている。
び第２の蒸着条件（膜厚ｔ＝７．４μｍ）によって得た
センダスト合金膜の０．５ＭＨｚでの実効透磁率の有効
分μ’（０，５）で規格化した実効透磁率の有効分μ′
の周波数特性（Ｑ、 ５ Ｍ Ｈｚ乃至３０ＭＨｚ）を
示す。同図に示される如く、実効透磁率の有効分μ′の
周波数特性において、膜厚７．４１μｍのセンダスト合
金膜は膜厚４．１μｍのセンダスト合金膜に比較して低
い周波数から減少を始めている。
一般に高透磁率磁性材料には高周波において以下に示す
如き透磁率低下の原因となる損失が存在する。即ち、（
１）ヒステリシス損失、（２）渦電流損失、（３）残留
損失である。この中、上記（２）渦電流損失は方ンダス
ト合金膜の様な合金磁性材料の場合大きな割合を占める
。そして、膜厚の厚いものの方がこの損失がより大きく
なる。
如き透磁率低下の原因となる損失が存在する。即ち、（
１）ヒステリシス損失、（２）渦電流損失、（３）残留
損失である。この中、上記（２）渦電流損失は方ンダス
ト合金膜の様な合金磁性材料の場合大きな割合を占める
。そして、膜厚の厚いものの方がこの損失がより大きく
なる。
これら磁気損失が原因して第２図の如く、膜厚７．４μ
ｍのセンダスト合金膜の実効透磁率の有効分μ′の周波
数特性は膜厚４．１μｍのセンダスト合金膜に比べて特
性の立下がりが悪くなっていると考えられる。この観点
から、必要な高周波まで必要な透磁率を得ることのでき
るセンダスト合金膜を得る為にはセンダスト合金膜を薄
く蒸着し、その上に非磁性膜（例えば５ｉ０２膜、゛）
１を蒸着し更にその上にセンダスト合金膜を薄く蒸着し
、更にその上に上記非磁性膜を蒸着するという工程を繰
り返し行なうという多層構造を採ることが必要となる。
ｍのセンダスト合金膜の実効透磁率の有効分μ′の周波
数特性は膜厚４．１μｍのセンダスト合金膜に比べて特
性の立下がりが悪くなっていると考えられる。この観点
から、必要な高周波まで必要な透磁率を得ることのでき
るセンダスト合金膜を得る為にはセンダスト合金膜を薄
く蒸着し、その上に非磁性膜（例えば５ｉ０２膜、゛）
１を蒸着し更にその上にセンダスト合金膜を薄く蒸着し
、更にその上に上記非磁性膜を蒸着するという工程を繰
り返し行なうという多層構造を採ることが必要となる。
第３図にセンダスト合金膜を３層に分離して層設し、ト
ータルの層厚を２２．５μｍとしたセンダスト合金膜の
実効透磁率の有効分μ′の周波数特性を示す。同図に示
す如く層厚は２２．５μｍと厚くとも周波数特性は７．
４μｍのものと同程度の立下がり特性が得られてい石。
ータルの層厚を２２．５μｍとしたセンダスト合金膜の
実効透磁率の有効分μ′の周波数特性を示す。同図に示
す如く層厚は２２．５μｍと厚くとも周波数特性は７．
４μｍのものと同程度の立下がり特性が得られてい石。
尚、上記の如くセンダスト合金膜の各層を分離して層設
してなる多層構造膜を作成する場合は各セン２゛スト合
金膜とその中間に位置する非磁性膜とは同ｉ真空中に゛
て連続工程にて蒸着することか望ましＧ）。その理由
はセンダスト合金膜の表面が活性であるので、その表面
が大気に触れることによる表面酸化等によるセンダスト
合金膜の特性劣化を防ぐごとになるからである。
してなる多層構造膜を作成する場合は各セン２゛スト合
金膜とその中間に位置する非磁性膜とは同ｉ真空中に゛
て連続工程にて蒸着することか望ましＧ）。その理由
はセンダスト合金膜の表面が活性であるので、その表面
が大気に触れることによる表面酸化等によるセンダスト
合金膜の特性劣化を防ぐごとになるからである。
さて、上記の如き多層構造膜を作成する場合、センダス
ト合金膜の表面が滑らかであるという点が極めて重要に
なる。何故ならばセンダスト合金膜の表面に突起物があ
る場合その様な膜上に非磁性膜を被覆し、更にその上に
同様な突起物があるセンダスト合金膜を被覆する構造と
すれば、各センダスト合金膜間において磁気的、電気的
ショートを引き起こす可能性があり不安定であるからで
ある。しかし、本発明では上記センダスト合金膜の表面
を滑らかにする為の新規な技術的手段を採用している。
ト合金膜の表面が滑らかであるという点が極めて重要に
なる。何故ならばセンダスト合金膜の表面に突起物があ
る場合その様な膜上に非磁性膜を被覆し、更にその上に
同様な突起物があるセンダスト合金膜を被覆する構造と
すれば、各センダスト合金膜間において磁気的、電気的
ショートを引き起こす可能性があり不安定であるからで
ある。しかし、本発明では上記センダスト合金膜の表面
を滑らかにする為の新規な技術的手段を採用している。
［＞ｌ下ｉｒこの坊粛的年段について説明を行なう。
第４図に蒸着工程におけるアルミニウム及び鉄の各蒸着
速度の変化特性を示す。同図における時間的起点は前述
の蒸着条件における電子銃への投入パワーがＩＱＫＷに
達した時点である。同図に示す如く電子銃への投入パワ
ーがｌ０ＫＷに達してから３分間シャッターを閉成し、
その後シャッターを開成するのであるが、アルミニウム
の蒸着速度は最初次第に減少するものの、ある時点（同
図で１２分）を境にして上昇し、次に再び減少する。
速度の変化特性を示す。同図における時間的起点は前述
の蒸着条件における電子銃への投入パワーがＩＱＫＷに
達した時点である。同図に示す如く電子銃への投入パワ
ーがｌ０ＫＷに達してから３分間シャッターを閉成し、
その後シャッターを開成するのであるが、アルミニウム
の蒸着速度は最初次第に減少するものの、ある時点（同
図で１２分）を境にして上昇し、次に再び減少する。
には電子銃への投入パワーをある程度（蒸着速度に影響
を及ぼさない程度・・・具体的には９ＫＷ）減少させれ
ば良いことを見い出した。実際にはアルミニウムの蒸着
速度が上昇する時より僅か前（同・ 図で１１分）から
電子銃への投入パワーを減少させた。この手法を用いた
時センダスト合金の蒸着膜表面は非常に滑らかであった
。尚、同図で１２確認している。
を及ぼさない程度・・・具体的には９ＫＷ）減少させれ
ば良いことを見い出した。実際にはアルミニウムの蒸着
速度が上昇する時より僅か前（同・ 図で１１分）から
電子銃への投入パワーを減少させた。この手法を用いた
時センダスト合金の蒸着膜表面は非常に滑らかであった
。尚、同図で１２確認している。
〈効 果〉
本発明の手法は成膜速度の速い電子ビーム蒸着によって
センダスト合金膜を作成するものであって量産性に優れ
、しかも従来のバルクセンダストによるヘッドでは得ら
れなかった特性の改善を得た。又従来のバルクセンダス
トによる加工の困難さも克服できた。更に蒸着途中での
突沸の発生を抑制でき、多層構造膜を安定的に作成でき
たものである。
センダスト合金膜を作成するものであって量産性に優れ
、しかも従来のバルクセンダストによるヘッドでは得ら
れなかった特性の改善を得た。又従来のバルクセンダス
トによる加工の困難さも克服できた。更に蒸着途中での
突沸の発生を抑制でき、多層構造膜を安定的に作成でき
たものである。
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、第２図は単層膜の実効透磁率の有
効分μ′の周波数特性のグラフ図、第３図は多層膜の実
効透磁率の有効分μ′の周波数特性のグラフ図、第４図
はＦｅ、Ａｊ？成分の蒸着速度変化のグラフ図を示す。 図中、１：真空ベルシアー、 ２：基板、３：！ｌニー
クー、４：ハース、 ５：合金タブレット、６：フィラメント、７：重子ビー
ム、 ８：シャッター。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）（９℃２ノ
ア／／／シｄ Ｅ’０ノＬ”／／／、ｄ
着装置の構成説明図、第２図は単層膜の実効透磁率の有
効分μ′の周波数特性のグラフ図、第３図は多層膜の実
効透磁率の有効分μ′の周波数特性のグラフ図、第４図
はＦｅ、Ａｊ？成分の蒸着速度変化のグラフ図を示す。 図中、１：真空ベルシアー、 ２：基板、３：！ｌニー
クー、４：ハース、 ５：合金タブレット、６：フィラメント、７：重子ビー
ム、 ８：シャッター。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）（９℃２ノ
ア／／／シｄ Ｅ’０ノＬ”／／／、ｄ
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６ｗｔ％、硅素の組成が２０乃
至３５ｗｔ％である合金タブレッの蒸着を行なうにあた
り、前記アルミニウムの蒸着速度が上昇する時間近辺に
於て電子銃への投入パワーを所定の値だけ減少せしめた
ことを特徴とする高透磁率合金膜の製造方法。 ２、 前記センダスト合金膜を複数層形成し、各センダ
スト合金膜の間に非磁性層を形成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 |
|---|---|---|---|
| JP17148583A JPS6062105A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 高透磁率合金膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17148583A JPS6062105A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 高透磁率合金膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062105A true JPS6062105A (ja) | 1985-04-10 |
| JPH035645B2 JPH035645B2 (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15923972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17148583A Granted JPS6062105A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 高透磁率合金膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062105A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998089A (en) * | 1996-09-13 | 1999-12-07 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Photosensitive resin composition comprising fullerene |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP17148583A patent/JPS6062105A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998089A (en) * | 1996-09-13 | 1999-12-07 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Photosensitive resin composition comprising fullerene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH035645B2 (ja) | 1991-01-28 |
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