JPH0320810B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0320810B2 JPH0320810B2 JP59182087A JP18208784A JPH0320810B2 JP H0320810 B2 JPH0320810 B2 JP H0320810B2 JP 59182087 A JP59182087 A JP 59182087A JP 18208784 A JP18208784 A JP 18208784A JP H0320810 B2 JPH0320810 B2 JP H0320810B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- film
- head core
- evaporation
- seconds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は電子ビーム蒸着法等の蒸着技術を用い
た磁気ヘツドコアの製造方法に関するものであ
り、特に融点及び蒸気圧の異なる鉄（Fe）、アル
ミニウム（Al）、硅素（Si）等を主成分として有
するコアの成膜技術に関するものである。
た磁気ヘツドコアの製造方法に関するものであ
り、特に融点及び蒸気圧の異なる鉄（Fe）、アル
ミニウム（Al）、硅素（Si）等を主成分として有
するコアの成膜技術に関するものである。
＜従来技術＞
近年、磁気記録技術の分野においては情報の多
様化にともなつてその記録密度の増大を求める要
求が強くなり、このため磁気ヘツドのトラツク幅
やギヤツプ長を極力小さく設定し、高透磁率及び
高飽和磁化を有する磁気ヘツドを作製することが
必要となつてきた。
様化にともなつてその記録密度の増大を求める要
求が強くなり、このため磁気ヘツドのトラツク幅
やギヤツプ長を極力小さく設定し、高透磁率及び
高飽和磁化を有する磁気ヘツドを作製することが
必要となつてきた。
従来の磁気ヘツドのコア作製においてはバルク
部材をブロツク状に切り出し、ダイシングブレー
ド等でトラツク幅の形成を施すために30μｍ以下
のトラツク幅を形成する場合、ダイシングブレー
ドからの衝撃によるチツピングやトラツク幅の精
度が問題となる。また、センダストやアモルフア
ス等の様に超急冷法によるリボン薄帯をヘツドコ
アとして用いる場合、コア材を樹脂接着により、
非磁性基板で挟み込んでいる。樹脂接着は接着層
の制御が困難で一般的には厚くなる傾向にある。
しかしながら、摺動磁の磨耗の影響や耐候性等を
考慮すると接着層は薄く形成する必要がある。ま
たリボン薄帯やバルク部材から切削加工によつて
トラツク幅を形成する場合、トラツク幅の制御等
は狭トラツクになる程困難になる。スパツタリン
グ法を用いると成膜速度が遅く長時間の工程を必
要とする。
部材をブロツク状に切り出し、ダイシングブレー
ド等でトラツク幅の形成を施すために30μｍ以下
のトラツク幅を形成する場合、ダイシングブレー
ドからの衝撃によるチツピングやトラツク幅の精
度が問題となる。また、センダストやアモルフア
ス等の様に超急冷法によるリボン薄帯をヘツドコ
アとして用いる場合、コア材を樹脂接着により、
非磁性基板で挟み込んでいる。樹脂接着は接着層
の制御が困難で一般的には厚くなる傾向にある。
しかしながら、摺動磁の磨耗の影響や耐候性等を
考慮すると接着層は薄く形成する必要がある。ま
たリボン薄帯やバルク部材から切削加工によつて
トラツク幅を形成する場合、トラツク幅の制御等
は狭トラツクになる程困難になる。スパツタリン
グ法を用いると成膜速度が遅く長時間の工程を必
要とする。
＜発明の目的＞
本発明は、融点及び蒸気圧の異なる、鉄、アル
ミニウム及び硅素から成るセグメントコア材料を
所定の割合で秤量し、電子ビーム蒸着工程中に真
空溶解した後、連続して電子ビーム蒸着を行な
い、同一真空中でヘツドトラツク幅に相当する厚
さ迄連続的に厚膜を形成することにより、上記従
来法の問題点を解消した磁気ヘツドコアの製造方
法を提供することを目的とする。また本発明の他
の目的は不純物混入がほとんどなく短時間で作製
可能な高透磁率ヘツドコアを作製することにあ
る。
ミニウム及び硅素から成るセグメントコア材料を
所定の割合で秤量し、電子ビーム蒸着工程中に真
空溶解した後、連続して電子ビーム蒸着を行な
い、同一真空中でヘツドトラツク幅に相当する厚
さ迄連続的に厚膜を形成することにより、上記従
来法の問題点を解消した磁気ヘツドコアの製造方
法を提供することを目的とする。また本発明の他
の目的は不純物混入がほとんどなく短時間で作製
可能な高透磁率ヘツドコアを作製することにあ
る。
＜実施例＞
第１図Ａ，Ｂは本発明の１実施例の説明に供す
る電子ビーム蒸着装置の模式構成図である。真空
ベルジヤ１内の上方には蒸着用基板を蒸着温度に
加熱保持するためのヒータ２と蒸着膜が形成され
る結晶化ガラス、セラミツク等から成る非蒸性基
板３が配置されている。この非磁性基板３と蒸着
源との間には蒸着気流の通過を制御するシヤツタ
４が介設されている。また下方の蒸着源位置には
電子ビーム発生用フイラメント５とフイラメント
５で発生した電子ビーム６の照射方向に配設され
たるつぼ（ハース）７があり、るつぼ７内には蒸
着源材料である鉄、アルミニウム及び硅素から成
るタブレツト８が載置されている。電子ビーム６
がタブレツト８に照射されるとその部分の元素が
蒸気流となつて飛翔し、シヤツタ４が開成されて
いる期間でシヤツタ４を通過して非磁性基板３に
被着され、蒸着膜が形成される。
る電子ビーム蒸着装置の模式構成図である。真空
ベルジヤ１内の上方には蒸着用基板を蒸着温度に
加熱保持するためのヒータ２と蒸着膜が形成され
る結晶化ガラス、セラミツク等から成る非蒸性基
板３が配置されている。この非磁性基板３と蒸着
源との間には蒸着気流の通過を制御するシヤツタ
４が介設されている。また下方の蒸着源位置には
電子ビーム発生用フイラメント５とフイラメント
５で発生した電子ビーム６の照射方向に配設され
たるつぼ（ハース）７があり、るつぼ７内には蒸
着源材料である鉄、アルミニウム及び硅素から成
るタブレツト８が載置されている。電子ビーム６
がタブレツト８に照射されるとその部分の元素が
蒸気流となつて飛翔し、シヤツタ４が開成されて
いる期間でシヤツタ４を通過して非磁性基板３に
被着され、蒸着膜が形成される。
るつぼ７内に載置されるタブレツト８は第１図
Ｂに示す如く構成される。即ち、タブレツト８の
主成分である鉄９、アルミニウム１０、硅素１１
は各々層状に形成されており、硅素１１を中央に
してその両面にアルミニウム１０が積層され更に
その外側より鉄９で挾持した計５層構造より成
る。タブレツト８をこのように構成することによ
り鉄９、硅素１１に比し融点が低く蒸気圧の高い
アルミニウム１０が後述する溶融過程で鉄９に固
溶する前に蒸発するという現象が起こらず、鉄
９、アルミニウム１０、硅素１１の三元素を均一
に溶融させることが可能になる。タブレツト８の
組成は鉄60〜70重量（wt）％、アルミニウム３
〜6wt％、硅素20〜30wt％の割合で構成され全体
として80〜110grに秤量設定される。この三元素
から成る合金はセンダストコア材料として知られ
ている高透磁率合金であり、本発明によればセン
ダスト組成又はこれに近い組成の高透磁率ヘツド
コア厚膜に形成される。電子ビーム蒸着における
フイラメント５への電力昇圧過程で鉄９、アルミ
ニウム１０、硅素１１の突沸を防ぎ、均一な溶融
状態を維持するため、第２図に示す通電曲線に従
つて0.5〜1KWで14分間保持し、タブレツト８に
対して電子ビーム真空溶解を行なう。その後
3KW迄１分間に0.1〜0.5KWの割合で23分間の昇
圧を行なう。その結果るつぼ７内で鉄９、アルミ
ニウム１０、硅素１１の溶融状態が均一に整えら
れる。その後、１分間に２〜4KWの割合で
10KWまで昇圧する。電子ビーム電力が10KWに
到達した後、シヤツタ４の開成状態で一定時間保
持し、非磁性基板３を取り出すとこの上に蒸着膜
が得られる。得られた蒸着膜を１分10秒から17分
20秒迄の間の各種保持時間に対応して膜厚1.3μｍ
ずつ分割し、順次化学分析により膜組成変化を調
べ、これを成膜時の組成分布例として第３図に示
す。第３図は電子ビーム電力10KWに到達後の保
持時間を１分10秒〜３分20秒、３分20秒〜５分50
秒、５分50秒〜８分50秒、８分50秒〜11分50秒、
11分50秒〜14分20秒、14分20秒から17分20秒迄の
各々に設定し各領域を、、、、、と
した場合の成膜時の膜組成を示したものである。
この様に電子ビーム蒸着においては各元素の融点
や蒸気圧が異なることにより、成膜に際して膜厚
方向に組成分布が生じる。この組成分布に対して
本実施例ではシヤツタ４の開閉を制御し、第１図
Ｂに示すタブレツト８の構成で第２図に示す電子
ビーム電力昇圧過程を介して電子ビーム蒸着を行
ない電子ビーム電力10KW到達後アルミニウムの
蒸着速度が最大に達した時点より３分40秒後から
15分40秒後までの間のみシヤツタ４を開成し、
5μｍ厚のセンダスト膜を非磁性基板３上に作製
した。第４図はるつぼ７の全体的外観を示す斜視
図である。るつぼ７には第１図Ｂにて示したタブ
レツト８を収納する複数の収納室１２とSiO2、
Al2O3等の絶縁層を形成するための材料を収納す
る収納室１３が円周方向に沿つて配設されてい
る。また、るつぼ７は回転軸１４により回転可能
に軸支されている。5μｍ厚のセンダスト膜を作
製後、るつぼ７を回転させ同一真空中で収納室１
３へ電子ビームを照射してSiO2又はAl2O3の絶縁
膜をセンダスト膜上に約2000Åの厚さで形成す
る。次に再度るつぼ７を回転させて収納室１２へ
電子ビームを照射し、厚さ5μｍのセンダスト膜
を絶縁膜上に堆積する。以後、この操作を繰り返
してセンダスト膜5μｍ、絶縁膜2000Åを交互に
それぞれ４層ずつ積層する。以上によりトラツク
幅20μｍのラミネート構造を有する高透磁率磁気
ヘツドコアが作製される。絶縁膜は渦電流による
高周波の実効透磁の減衰を防止するために挿入さ
れる中間層である。
Ｂに示す如く構成される。即ち、タブレツト８の
主成分である鉄９、アルミニウム１０、硅素１１
は各々層状に形成されており、硅素１１を中央に
してその両面にアルミニウム１０が積層され更に
その外側より鉄９で挾持した計５層構造より成
る。タブレツト８をこのように構成することによ
り鉄９、硅素１１に比し融点が低く蒸気圧の高い
アルミニウム１０が後述する溶融過程で鉄９に固
溶する前に蒸発するという現象が起こらず、鉄
９、アルミニウム１０、硅素１１の三元素を均一
に溶融させることが可能になる。タブレツト８の
組成は鉄60〜70重量（wt）％、アルミニウム３
〜6wt％、硅素20〜30wt％の割合で構成され全体
として80〜110grに秤量設定される。この三元素
から成る合金はセンダストコア材料として知られ
ている高透磁率合金であり、本発明によればセン
ダスト組成又はこれに近い組成の高透磁率ヘツド
コア厚膜に形成される。電子ビーム蒸着における
フイラメント５への電力昇圧過程で鉄９、アルミ
ニウム１０、硅素１１の突沸を防ぎ、均一な溶融
状態を維持するため、第２図に示す通電曲線に従
つて0.5〜1KWで14分間保持し、タブレツト８に
対して電子ビーム真空溶解を行なう。その後
3KW迄１分間に0.1〜0.5KWの割合で23分間の昇
圧を行なう。その結果るつぼ７内で鉄９、アルミ
ニウム１０、硅素１１の溶融状態が均一に整えら
れる。その後、１分間に２〜4KWの割合で
10KWまで昇圧する。電子ビーム電力が10KWに
到達した後、シヤツタ４の開成状態で一定時間保
持し、非磁性基板３を取り出すとこの上に蒸着膜
が得られる。得られた蒸着膜を１分10秒から17分
20秒迄の間の各種保持時間に対応して膜厚1.3μｍ
ずつ分割し、順次化学分析により膜組成変化を調
べ、これを成膜時の組成分布例として第３図に示
す。第３図は電子ビーム電力10KWに到達後の保
持時間を１分10秒〜３分20秒、３分20秒〜５分50
秒、５分50秒〜８分50秒、８分50秒〜11分50秒、
11分50秒〜14分20秒、14分20秒から17分20秒迄の
各々に設定し各領域を、、、、、と
した場合の成膜時の膜組成を示したものである。
この様に電子ビーム蒸着においては各元素の融点
や蒸気圧が異なることにより、成膜に際して膜厚
方向に組成分布が生じる。この組成分布に対して
本実施例ではシヤツタ４の開閉を制御し、第１図
Ｂに示すタブレツト８の構成で第２図に示す電子
ビーム電力昇圧過程を介して電子ビーム蒸着を行
ない電子ビーム電力10KW到達後アルミニウムの
蒸着速度が最大に達した時点より３分40秒後から
15分40秒後までの間のみシヤツタ４を開成し、
5μｍ厚のセンダスト膜を非磁性基板３上に作製
した。第４図はるつぼ７の全体的外観を示す斜視
図である。るつぼ７には第１図Ｂにて示したタブ
レツト８を収納する複数の収納室１２とSiO2、
Al2O3等の絶縁層を形成するための材料を収納す
る収納室１３が円周方向に沿つて配設されてい
る。また、るつぼ７は回転軸１４により回転可能
に軸支されている。5μｍ厚のセンダスト膜を作
製後、るつぼ７を回転させ同一真空中で収納室１
３へ電子ビームを照射してSiO2又はAl2O3の絶縁
膜をセンダスト膜上に約2000Åの厚さで形成す
る。次に再度るつぼ７を回転させて収納室１２へ
電子ビームを照射し、厚さ5μｍのセンダスト膜
を絶縁膜上に堆積する。以後、この操作を繰り返
してセンダスト膜5μｍ、絶縁膜2000Åを交互に
それぞれ４層ずつ積層する。以上によりトラツク
幅20μｍのラミネート構造を有する高透磁率磁気
ヘツドコアが作製される。絶縁膜は渦電流による
高周波の実効透磁の減衰を防止するために挿入さ
れる中間層である。
センダスト膜の膜形成は成膜速度2000〜5000
Å／minで行ない１層の膜厚は約２〜6μｍの範囲
とする。本実施例で得られたセンダスト膜の膜組
成は化学分析によりFe85.7wt％、Si9.8wt％、
Al4.5wt％であつた。この膜を600℃２時間真空
中で熱処理することにより電気比抵抗71μΩcm、
抗持力05Oe、飽和磁速密度11、000Gを有するト
ラツク幅20μｍの非常に優れた磁気特性を有する
磁気ヘツドを作製することができた。本実施例の
方法で作製したヘツドコア厚膜材料を600℃で10
時間熱処理した後の実効透磁率の周波数特性を第
５図にl1で示す。尚、図中のl2はセンダスト膜厚
10μｍ、絶縁膜（SiO2）2000Åを有するトラツク
幅20μｍのヘツドコア材料を600℃・10時間熱処
理した後の実効透磁率の周波数特性、l3はセンダ
スト膜厚20μｍ、トラツク幅20μｍのヘツドコア
材料を600℃・10時間熱処理した後の実効透磁率
の周波数特性を示す。本実施例により得られた磁
気ヘツドコアは5MHzの実効透磁率が1100を有し、
他のl2、l3に比べて高周波帯域で非常に優れたヘ
ツドコア材料であることがわかる。また本実施例
の方法を用いれば、トラツク幅が10μｍ、20μｍ、
30μｍ等任意の磁気ヘツドコアを同一真空中で連
続して作製することも可能である。
Å／minで行ない１層の膜厚は約２〜6μｍの範囲
とする。本実施例で得られたセンダスト膜の膜組
成は化学分析によりFe85.7wt％、Si9.8wt％、
Al4.5wt％であつた。この膜を600℃２時間真空
中で熱処理することにより電気比抵抗71μΩcm、
抗持力05Oe、飽和磁速密度11、000Gを有するト
ラツク幅20μｍの非常に優れた磁気特性を有する
磁気ヘツドを作製することができた。本実施例の
方法で作製したヘツドコア厚膜材料を600℃で10
時間熱処理した後の実効透磁率の周波数特性を第
５図にl1で示す。尚、図中のl2はセンダスト膜厚
10μｍ、絶縁膜（SiO2）2000Åを有するトラツク
幅20μｍのヘツドコア材料を600℃・10時間熱処
理した後の実効透磁率の周波数特性、l3はセンダ
スト膜厚20μｍ、トラツク幅20μｍのヘツドコア
材料を600℃・10時間熱処理した後の実効透磁率
の周波数特性を示す。本実施例により得られた磁
気ヘツドコアは5MHzの実効透磁率が1100を有し、
他のl2、l3に比べて高周波帯域で非常に優れたヘ
ツドコア材料であることがわかる。また本実施例
の方法を用いれば、トラツク幅が10μｍ、20μｍ、
30μｍ等任意の磁気ヘツドコアを同一真空中で連
続して作製することも可能である。
＜発明の効果＞
以上、詳細に説明した如く、本発明は資源とし
て豊富で、安価な鉄、アルミニウム、硅素を各々
秤量し、同一真空中内で不純物混入がほとんどな
い電子ビーム真空溶解技術と蒸着速度が早い電子
ビーム真空蒸着技術とを駆使することにより磁気
特性の優れたヘツドコア材料を作製するものであ
り、狭ギヤツプ、狭トラツクのヘツド作製が容易
となり、記録密度が増加向上する傾向にあるデジ
タルオーデイオ用ヘツド、高品質VTR用ヘツド
の製作に非常に有効である。また本発明は量産に
適し、高周波帯域での実効透磁率の優れた所定の
トラツク幅を有する磁気ヘツドコアを安価に大量
生産することができる。
て豊富で、安価な鉄、アルミニウム、硅素を各々
秤量し、同一真空中内で不純物混入がほとんどな
い電子ビーム真空溶解技術と蒸着速度が早い電子
ビーム真空蒸着技術とを駆使することにより磁気
特性の優れたヘツドコア材料を作製するものであ
り、狭ギヤツプ、狭トラツクのヘツド作製が容易
となり、記録密度が増加向上する傾向にあるデジ
タルオーデイオ用ヘツド、高品質VTR用ヘツド
の製作に非常に有効である。また本発明は量産に
適し、高周波帯域での実効透磁率の優れた所定の
トラツク幅を有する磁気ヘツドコアを安価に大量
生産することができる。
第１図Ａ，Ｂは本発明の１実施例の説明に供す
る電子ビーム蒸着装置の模式構成図である。第２
図は電子ビーム蒸着における電力操作曲線を示す
説明図である。第３図は成膜された蒸着膜の蒸着
時間に対応する膜厚方向の組成分布図である。第
４図は第１図Ａ，Ｂに示するつぼの外観斜視図で
ある。第５図は本発明により得られた磁気ヘツド
コアの実効透磁率の周波数特性を示す特性図であ
る。 １……真空ベルジヤ、３……非磁性基板、４…
…シヤツタ、５……フイラメント、６……電子ビ
ーム、７……るつぼ、８……タブレツト。
る電子ビーム蒸着装置の模式構成図である。第２
図は電子ビーム蒸着における電力操作曲線を示す
説明図である。第３図は成膜された蒸着膜の蒸着
時間に対応する膜厚方向の組成分布図である。第
４図は第１図Ａ，Ｂに示するつぼの外観斜視図で
ある。第５図は本発明により得られた磁気ヘツド
コアの実効透磁率の周波数特性を示す特性図であ
る。 １……真空ベルジヤ、３……非磁性基板、４…
…シヤツタ、５……フイラメント、６……電子ビ
ーム、７……るつぼ、８……タブレツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 珪素とアルミニウムの積層体を両面方向より
鉄層で挾持した第１の蒸着源材料と、絶縁層を蒸
着形成するための成分を有する第２の蒸着源材料
を、回転可能なるつぼに並設し、 前記第１の蒸着源材料を蒸着位置に配設して電
子ビーム溶解した後引き続いて電子ビーム蒸着し
てヘツドコア膜を形成する工程と、前記第２の蒸
着源材料を蒸着位置に配設して電子ビーム蒸着し
て前記ヘツドコア膜に重畳する絶縁膜を形成する
工程とを前記るつぼを回転させることで同一真空
系中で連続して行うことを特徴とする磁気ヘツド
コアの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18208784A JPS6159616A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 磁気ヘツドコアの製造方法 |
| US06/664,425 US4592923A (en) | 1983-10-24 | 1984-10-24 | Production method of a high magnetic permeability film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18208784A JPS6159616A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 磁気ヘツドコアの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159616A JPS6159616A (ja) | 1986-03-27 |
| JPH0320810B2 true JPH0320810B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16112132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18208784A Granted JPS6159616A (ja) | 1983-10-24 | 1984-08-29 | 磁気ヘツドコアの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159616A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4890513A (ja) * | 1972-03-02 | 1973-11-26 | ||
| JPS599905A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-19 | Hitachi Ltd | 磁性体膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
| JPH061729B2 (ja) * | 1983-01-17 | 1994-01-05 | 株式会社日立製作所 | 磁性体膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP18208784A patent/JPS6159616A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6159616A (ja) | 1986-03-27 |
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