JPS63234405A - セラミツク基板及びその製造方法 - Google Patents

セラミツク基板及びその製造方法

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JPS63234405A
JPS63234405A JP62066989A JP6698987A JPS63234405A JP S63234405 A JPS63234405 A JP S63234405A JP 62066989 A JP62066989 A JP 62066989A JP 6698987 A JP6698987 A JP 6698987A JP S63234405 A JPS63234405 A JP S63234405A
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JP
Japan
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ceramic
ceramic base
film
substrate
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JP62066989A
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Akira Yamakawa
晃 山川
Tadashi Igarashi
五十嵐 廉
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/26Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
    • H01F10/28Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers characterised by the composition of the substrate
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by evaporation

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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、被加工性及び機械的特性に優れた緻密質のセ
ラミック基板に関する。
〔従来の技術〕
セラミック基板は優れた絶縁性や化学的安定性を利用し
てIC用絶縁基板等に広く用いられている。更に近年、
磁気デスク装置に用いられる薄膜磁気ヘッドも、セラミ
ック基板上に回路形成して製造されるようになった。
例えば、セラミック基板を薄膜磁気ヘッド基板として用
いる場合、その表面は磁気回路を形成するため表面粗さ
Rmax O,02μm程度に極めて平滑でなければな
らない。そのため従来はアルミナ(Ae20a)等を主
成分とする緻密質なセラミック基材を表面粗さRmax
 O,02μm程度に研磨し、この表面にAp203や
5i02等のセラミック膜を被覆して基板とし、薄膜磁
気回路の形成に供していた。
しかし、セラミック基材の表面を研磨して表面粗さRm
ax約0.02μm以下にしても表面の平滑性は信頼性
に乏しい上、その上に形成するセラミック膜は異物の混
入やゲイトの存在等のため表面精度が低いことが多かっ
た。しかも、セラミック膜は機械加工が困難であったり
、研磨等により剥離や欠損が発生しやすい等の理由によ
り表面仕上されていなかったので、研磨したセラミック
基材の表面精度さえ維持できず、所定の性能の磁気回路
が得られないことが多かった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、薄膜磁気ヘッド
用として所望の表面精度に容易に表面仕上加工できる信
頼性の高いセラミック基板を提供することを目的とする
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のセラミック基板は、気孔率5チ以下で表面粗さ
Rmaxo、1μm以下のセラミック基材と、このセラ
ミック基材の表面に密着して形成された膜厚1〜50μ
mの非晶質アルミナ膜とからなっている。
本発明のセラミック基板の製造は、気孔率5%以下のセ
ラミック基材の表面を表面粗さRmaxo、1μm以下
に機械加工し、このセラミック基材の表面に蒸発物質を
プラズマ状態から付着させる物理的蒸着法により非晶質
アルミナ膜を膜厚1〜50μmに形成する方法による。
セラミック基材色しテハAR203、ZrO2、5i0
2 。
SIC、Si3N4等を主成分とする基材が好ましく、
特に緻密に焼結したTiC含有Aρ203焼結体、及び
TiC含有TZP (多結晶正方晶ジルコニア)焼結体
が好ましい。これ等のセラミック基材の表面を表面粗さ
Rmaxo、1μm以下に仕上るためには、従来から用
いられているポリッシングやラッピング等の方法を使用
できる。
〔作用〕
セラミック基材表面に形成する膜としては、通常のセラ
ミック膜は硬度が高すぎるため前記したように表面仕上
加工が困難であるが、本発明で用いる非晶質アルミナ膜
は、核成長が均一でセラミック基材の表面粗さに近い平
滑な表面が形成できる上に、軟質であって表面粗さをR
maXO202μm以下に容易に且つ精度よく表面仕上
することができる。特に、非晶質アルミナ膜の硬さくマ
イクロビッカース)を1000kg/Nj以下に制御す
れば、表面仕上加工が一層容易であり好ましい。
非晶質アルミナ膜は必ずしも化学量論的組成である必要
はなく、実質的にAl2203とみなせる限り酸素欠陥
や不純物等を含んでいてもよい。かかる非晶質アルミナ
膜の形成方法は、スパッタリング法やイオンブレーティ
ング法等の蒸発物質をプラズマ状態から付着させる物理
的蒸着法であればよく、特に成膜速度の速いイオンブレ
ーティング法が好ましい。この様なプラズマ状態での物
理的蒸着法を用いる理由は、結晶化を抑制できる低い温
度で成膜でき、基板温度の選択範囲も広くとれ、得られ
た非晶質アルミナ膜の密着性が優れているからである。
非晶質アルミナ膜の表面仕上は通常のポリッシングやラ
ッピング等でも可能であるが、表面粗さRmax O,
02μm以下の欠陥のない表面を常に安定して得ること
は難しい。本発明者等は、砥粒を含むスラリー中におい
て被加工物表面を回転するラップ工具と非接触状態で流
動するスラリーのみで加工するE EM (Elast
ic Emission Machining )法(
例えば、森及び山内、精密機械51 [1] 12(1
985)参照)により加工すれば、薄い非晶質アルミナ
膜に欠陥を導入することがなく、薄膜磁気ヘッド用とし
て必要なRmaxO,02μm以下の表面粗さが安定し
て得られることを見い出した。
尚、非晶質アルミナ膜の膜厚を1〜50μmとするのは
、1μm未満では表面仕上加工がむずかしくなる上に欠
陥が発生しやすく、50μmを超えると膜中の歪が大き
くなるとともに膜の形成コストが高くなるからである。
セラミック基材の気孔率は5チ以下でなければ機械加工
により表面粗さRmaxQ、1μm以下の表面を得るだ
めの緻密さに欠ける。又、セラミック基材の表面粗さを
RmaxO,1μm以下とする理由は、これを超えると
セラミック基材の表面状態が非晶質アルミナ膜に顕著に
反映しやすく、後の表面仕上によっても磁気回路形成に
適した平滑な非晶質アルミナ膜表面が得がたいからであ
る。
〔実施例〕
第1表に示す組成を有し気孔率1%以下のセラミンク焼
結体からなる各基材を、ダイヤモンドペーストを用いて
表面粗さRmBx 9.05μmに研磨し、その表面上
に第1表に示した方法によシ各々Affi 203膜を
形成した。尚、非晶質Ag2O3膜の形成は、蒸発源と
してAg2O3を用い、5 X 10 ’ torrの
酸素雰囲気中において基板温度300t:’のイオンブ
レーティング法によシ行った。
得られた各Ae 203膜の表面をEEM法によシ、ラ
ップ工具の回転により流動する粒径0.01μmの5i
02粉末を懸濁したスラリー中で厚さ約1μmだけ摩耗
させて表面仕上を行った。各Al1203膜の膜厚(μ
m)及び表面粗さRmax(X)を下表に示した。
A  基板材料  膜質(製法)  膜厚 表面粗さ1
*、  TZP−45TjC結晶質(CVD)  10
 am  1000 X2*         s  
(# )  204m  100OA3*      
        71 (:Z’、FズマCVD)  
10Jim   500 X4*         #
  (# )  204m  500X5      
  非晶質   20μm   30X6      
         30μm   35X7*    
           55Am  600X8  A
l1203−30TiC#      tollm  
 35X9  Si3N4           10
Am   35X10  SiC10μm   40X 1)” TZP−45TiCなし      350 
X1t       非晶質   0.5μm  25
0X(注)本部を付した41〜4 、7 、1)及び1
2は比較例である。
本発明の実施例はいずれも良好な表面精度が得られたの
に対して、比較例であるAn! 203膜のない例(A
ll)、及びAR203膜が膜厚50ttm以上の例(
A7)と膜厚IAm以下の例(&12)はいずれも基板
の表面粗さがRmaxo、02μm以上と大きく、薄膜
磁気ヘッド用セラミック基板として不適当であった。又
、AP、203膜が結晶質の場合(41〜4)は表面加
工が困難で、膜の剥離等により必要な表面精度が得られ
なかった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、優れた表面精度に容易にしかも安定し
て表面仕上加工することができる信頼性の高いセラミッ
ク基板を提供することができる。
手続補正書 昭和62年12月tOS 1、事件の表示 昭和62年特 許 頼第066989号2発明の名称 
セラミック基板及びその製造方法3、 補正をする者 事件との関係 出願人 住 所  大阪市東区北浜5丁目15番地アIffテ 氏 名(名称)(213)住友電気工業株式会社4、 
代  理  人      。
住 所  東京都新宿区新宿1丁目12−156、 補
正により増加する発明の数 (1)特許請求の範囲を別紙の通りに訂正する。
(2)明細書の第3頁の第15行目;第4頁の第1行目
、第15行目、第19行目;第5頁の第12行目、第1
4行目;及び第6頁の第2〜3行目、第6行ニウム膜」
と訂正する。
(3)同 第5頁第2〜4行目の 「非晶質アルミナ膜は・・・・みなせる限り」を「非晶
質酸化アルミニウム膜は必ずしも化学量論組成のAt 
Oである必要はなく、」に訂正する。
(4)同 第5頁第4行目の 「含んでいてもよい。」と「かかる」の間に、次の文を
加入する。
「ここで非晶質という制限は、結晶相を全く含まないと
いう厳しいものではなく、例えばX線的に調べて結晶相
が同定できない程度であればよい。」(5)同 第5頁
第5〜7行目の 「非晶質アルミナ膜の形成方法は・・・・物理的蒸着法
」を 「非晶質酸化アルミニウム膜の形成方法は、ス/<ツタ
リング法、イオンブレーティング法)プラズマCVD法
等の蒸発物質をプラズマ状態から付着させる物理的蒸着
法」に訂正する。
(6)同 第7頁の第3行目、第8行目、第1)行目;
及び第8頁の第17行目、第18行目の「AIO」をそ
れぞれ「非晶質酸化アルミニウム」に訂正する。
(力 同 第7頁第4行目の「非晶質AIO」を「非晶
質酸化アルミニウム」に訂正下る。
(8)  同 第9頁第2行目の[Al0Jを「酸化ア
ルミニウム」に訂正する。
(9)  同 第8頁の第1〜15行目の表を次の通り
訂正する。
1※ TZP−45TiC結晶質(CVD)  10μ
m  100OK2’    tt     tt  
 tt   204+m  1000χ3    〃 
   非晶質     20μm   30χ4   
           30μm   3s、g?55
μm  600j? 6  AIO−30TiG 非晶質     10μm
   35Z7 5t3u、            
10JJm   3sXs  sla        
#       10/Jm   4oX9※TZP−
45TiCなし     −350χ10※  〃  
   非晶質     0.5μm  zsof(注)
※印を付した71i1.2.5.9及び1゜は比較例で
あるシ 00)同 第8頁第18行目の「煮1)」を「扁9」に
、第19行目の「屋7」を「&5」に、同行のrA12
JをrAloJに、及び第9頁第2行目の「A1〜4」
を「洗1及び2」にそれぞれ訂正する。
特許請求の範囲 (1)気孔率5%以下で表面粗さRmaxo、1μm以
下のセラミック基材と、セラミック基材表面に密着して
形成された膜厚1〜50μmの非晶質酸化アルミニウム
膜とからなるセラミック基板。
以下であることを特徴とする特許請求の範囲(1)項記
載のセラミック基板。
(3)  気孔率5%以下のセラミック基材の表面を表
面粗さRmaxO,1μm以下に機械加工し、このセラ
ミック基材の表面に蒸発物質をプラズマ状態から付着さ
せる物理的蒸着法により非晶質酸化アルミニウム膜を膜
厚1〜50μmに形成することを特徴とするセラミック
基板の製造方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気孔率5%以下で表面粗さRmax0.1μm以
    下のセラミック基材と、セラミック基材表面に密着して
    形成された膜厚1〜50μmの非晶質アルミナ膜とから
    なるセラミック基板。
  2. (2)非晶質アルミナ膜の硬さが1000kg/以下で
    あることを特徴とする特許請求の範囲(1)項記載のセ
    ラミック基板。
  3. (3)気孔率5%以下のセラミック基材の表面を表面粗
    さRmax0.1μm以下に機械加工し、このセラミッ
    ク基材の表面に蒸発物質をプラズマ状態から付着させる
    物理的蒸着法により非晶質アルミナ膜を膜厚1〜50μ
    mに形成することを特徴とするセラミック基板の製造方
    法。
JP62066989A 1987-03-20 1987-03-20 セラミツク基板及びその製造方法 Pending JPS63234405A (ja)

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