JPH05109067A - 垂直磁化用デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度で磁気記録或いは光磁気記録を行うの
に好適な垂直磁化用デバイスを得る。 【構成】 非磁性材料性の基体表面にアルミニウム層を
電気めっき法で形成した後、アルミニウムめっき層を穿
孔し、形成された孔部に強磁性体材料を充填する。アル
ミニウムめっき層は、陽極酸化，化学エッチング等で穿
孔される。強磁性体材料は、電解析出，化学的或いは物
理的な析出等でアルミニウムめっき層に形成された孔部
に充填される。 【効果】 電気めっき法で形成したアルミニウム層は、
基体表面に対して垂直な方向に結晶成長しており、しか
も均一な厚みをもっている。そのため、アルミニウム層
に埋め込まれた強磁性体は、形状特性に優れ、垂直磁化
膜としての特性，信頼性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度の磁気記録，光
磁気記録等に適した垂直磁化用デバイス及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】垂直磁化膜は、従来の水平磁化膜に比較
し格段に記録容量が大きいことから、高密度記録媒体と
して注目を浴びている。垂直磁化膜としては、たとえば
Ｃｏの大きな一軸結晶磁気異方性を利用し、Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｒｕ等の添加によりＭ_s点を下げ、自己減磁界
に比較して結晶磁気異方性定数を大きくしたものが知ら
れている。また、フェライトやＢａフェライト等を基板
にスパッタリングによって基板表面に形成したフェライ
トやＢａフェライト等の薄膜を垂直磁化膜として使用す
ることも知られている。

【０００３】更には、Ａｌ基板の表面に形成した陽極酸
化皮膜を、垂直磁化膜形成用に使用することもある（平
成２年３月１日 共立出版株式会社発行 松本光功他著
「磁気記録工学」第１１６〜１１７頁参照）。陽極酸化
皮膜は、表面に微細な孔が開口した構造をもっており、
この微細孔に電着法によって強磁性体を析出させること
によって垂直磁化膜となる。

【０００４】しかし、Ａｌ基板の表面は、鋳造，圧延等
の履歴による影響が大きく現れている箇所である。その
ため、陽極酸化処理によって形成される皮膜も、その影
響を受けて多数の欠陥をもつものとなり易い。この種の
欠陥発生を抑制するため、最近では、基板表面にＡｌ層
を蒸着で形成し、この蒸着Ａｌ層に垂直磁化膜を形成し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】蒸着法で形成したアル
ミニウム層は、微粒子の集合体が基体表面に堆積した状
態を呈し、結晶的には無方向性といえる。また、多数の
ポアを内在させた被覆層である。そのため、基体表面に
対して垂直方向に延びた孔部をエッチング等でアルミニ
ウム層に形成する場合、均一な口径をもった孔部が得ら
れ難い。また、不純物等が含まれている部分では、エッ
チングが優先的に進行し或いは遅延し、孔部断面形状が
不規則になる。しかも、ポアの存在によって、基体表面
と平行な方向にエッチングが進行し、枝分かれした孔部
が形成され易い。このような形状特性の劣化は、孔部に
充填される強磁性体の不規則分布を招き、情報記録の信
頼性を低下させる。

【０００６】また、蒸着法によるとき、形成されるアル
ミニウム層の膜厚を一定にすることが困難である。その
ため、基体表面から垂直方向に延びる孔部の長さ、ひい
ては孔部に充填される強磁性体の量が局部的に異なり、
高密度記録を行う際にノイズ発生の原因となる。

【０００７】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、電気めっき法を採用することによ
って、結晶成長の方向性及び膜厚の均一性に優れたアル
ミニウム層を形成し、高密度記録に適した信頼性が高い
垂直磁化用デバイスを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の垂直磁化用デバ
イスは、その目的を達成するため、非磁性材料製の基体
と、該基体の表面に形成され、前記表面に対して垂直な
方向に結晶成長した電気アルミニウムめっき層と、前記
基体の表面に対して垂直に前記アルミニウムめっき層に
穿孔された垂直孔部に充填された強磁性体とを備えてい
ることを特徴とする。

【０００９】この垂直磁化用デバイスは、非磁性材料製
の基体に電気めっきによってアルミニウムめっき層を設
け、前記基体の表面に対して垂直な方向に延びる複数の
孔部を前記アルミニウムめっき層に形成し、前記孔部に
強磁性体を充填することによって製造される。

【００１０】基体材料としては、アルミニウム，アルミ
ニウム合金，チタン，チタン合金，オーステナイト系ス
テンレス鋼等の非磁性材料が使用される。また、セラミ
ックス，プラスチックス，ガラス等の非金属製シート或
いはフィルムを基体材料として使用することも可能であ
る。この場合には、無電解めっき等で基体表面をメタラ
イズした後、電気アルミニウムめっきが施される。

【００１１】基体材料の表面に形成されたアルミニウム
めっき層を穿孔する手段としては、フォトエッチング，
レーザービーム照射等が採用される。孔部の深さが５μ
ｍ以下と小さく、またアルミニウムめっき層自体が基体
表面と直角な方向に加工容易であるため、何れの方法に
よってもめっき層表面から基体表面に向かって一定した
断面形状の孔部が形成される。

【００１２】孔部に対する強磁性体の充填は、電気めっ
き，無電解めっき等によってＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属
を孔部に析出させることによって行われる。また、Ｍ_s
点を下げるＣｒ，Ｏｓ等をめっき浴に添加し、これら元
素をＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性体を共析させることも
できる。或いは、フェライト，Ｂａフェライト等の強磁
性体超微粉を分散させた懸濁液にアルミニウムめっきし
た基体を浸漬し、超音波を照射して孔部に超微粉を浸透
させた後、乾燥することによっても強磁性体の充填が行
われる。

【００１３】

【作 用】電気めっきによるとき、基体表面に対して垂
直な方向に均一な厚さのめっき層が形成される。このめ
っき層は、合金元素や不純物元素の偏析，凝固組織或い
は圧延組織等に起因した表面層の不均一性を解消し、表
面を均質に調整する。

【００１４】また、めっき条件の選択により結晶成長が
制御され、垂直方向の穿孔が容易なめっき層が形成され
る。たとえば、トルエンを添加しためっき浴において高
電流密度でめっきを行うとき、結晶面を（１１１）面に
揃えることができる。そのため、陽極酸化やエッチング
等の際に、均一な孔径及び深さをもった孔を開けること
ができる。

【００１５】しかも、基体表面に均質な厚みのめっき層
が形成されるため、めっき層に形成される孔部は、口
径，深さ等が均一化され、枝分かれ等の欠陥がないもの
となる。そのため、この孔部に強磁性体を充填すると、
性能，信頼性等に優れた垂直磁化膜が得られる。

【００１６】

【実施例】基体として、幅５０ｍｍ，厚み１ｍｍのアル
ミニウム箔を使用した。このアルミニウム箔に、次の条
件下で非水系めっき浴を使用した電気アルミニウムめっ
きを施した。

【００１７】

【表１】

【００１８】得られためっき層は、平均厚さが３μｍを
中心として２．８〜３．２μｍの間に膜厚変動が抑えら
れ、厚み偏差が±５％の実質的に均一な厚みをもってい
た。また、アルミニウム箔の表面から垂直な方向に結晶
が成長していた。

【００１９】アルミニウムめっきを施したアルミニウム
箔に、３重量％濃度の蓚酸溶液中で陽極酸化を行い、平
均膜厚が２μｍの陽極酸化皮膜をアルミニウムめっき層
に形成した。この陽極酸化皮膜は、ポア径５００オング
ストローム，セル径１０００オングストロームの垂直孔
部をもっていた。陽極酸化処理後の試験片表面層を観察
したところ、形成された垂直孔部は、アルミニウム箔の
表面から垂直な方向に延びたものであり、枝分かれして
水平方向に延びる孔部は検出されなかった。なお、陽極
酸化は、表２に示す条件下で行った。

【００２０】

【表２】

【００２１】次いで、めっき層が穿孔されたアルミニウ
ム箔をＦｅ析出浴に浸漬し、次の条件下でめっき層中の
孔部にＦｅを析出させた。

【００２２】

【表３】

【００２３】この析出処理によって、めっき層中に形成
されている孔部は、析出したＦｅで実質的に完全に充填
された。その結果、アルミニウム箔の表面に対し垂直方
向に延びた強磁性体充填部が形成された。強磁性体充填
部は、めっき層中に形成されている孔部を倣ったもので
あるため、垂直方向長さ及び水平方向断面積共に均一性
に優れたものであった。

【００２４】得られた垂直磁化用デバイスの特性を次に
示す。なお、比較例は、蒸着で形成したアルミニウム層
に同様に強磁性体を埋め込んだものを垂直磁化用デバイ
スとして使用した場合である。蒸着で得られたアルミニ
ウム層は、平均厚み３μｍ，最大厚み４μｍ，最小厚み
２μｍで、厚み偏差が±３０％と、膜厚変動を無視でき
ないものであった。

【００２５】なお、試験にあたっては、Ａｌめっき−陽
極酸化したアルミニウム箔及び蒸着−陽極酸化したアル
ミニウム箔を外径８６ｍｍ，内径２５ｍｍの３．５イン
チ−ディスクに打ち抜いたものを試験片とした。また、
測定に使用したヘッドは、市販の５インチ−フロッピー
ディスク用ボタン型ヘッドであり、ギャップ長２．２μ
ｍ，トラック幅１６５μｍ，コイル巻き数２×１３０タ
ーンに設定した。そして、ディスクを３．５インチ−フ
ロッピーディスク用のジャケットに挿入し、相対速度１
ｍ／秒及び１００ｋＨｚ（５０ｋＢＰＩ）で記録再生を
行い、このとき同一トラックの記録再生特性を調べた。
調査結果を、表４に示す。

【００２６】

【表４】

【００２７】この比較から明らかなように、アルミニウ
ム層を電気めっきによって形成した本発明実施例にあっ
ては、アルミニウム層の均質性及び結晶の方向性が活か
され、垂直磁化に好適な状態で強磁性体をアルミニウム
層中の孔部に充填できることが判る。これに対し、蒸着
で形成したアルミニウム層に強磁性体を埋め込んだもの
にあっては、アルミニウム層がもつ不均一性が影響して
磁気記録特性に悪影響が現れている。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、非磁性の基体表面に電気めっきによって形成したア
ルミニウム層に強磁性体材料を埋め込んでいる。この電
気アルミニウムめっき層は、基体表面から垂直方向に結
晶成長しており、エッチングやレーザービーム照射によ
って精度良く垂直方向に穿孔することができる。そのた
め、アルミニウムめっき層に形成された孔部に高精度で
強磁性体を充填することが可能となる。また、蒸着法に
比較して、電気めっき法で形成されたアルミニウム層
は、厚み及び平坦性に優れたものである。このようなこ
とから、高密度の磁気記録或いは光磁気記録に好適な垂
直磁化用デバイスが得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性材料製の基体と、該基体の表面に
   形成され、前記表面に対して垂直な方向に結晶成長した
   電気アルミニウムめっき層と、前記基体の表面に対して
   垂直に前記アルミニウムめっき層に穿孔された垂直孔部
   に充填された強磁性体とを備えていることを特徴とする
   垂直磁化用デバイス。
2. 【請求項２】 非磁性材料製の基体に電気めっきによっ
   てアルミニウムめっき層を設け、前記基体の表面に対し
   て垂直な方向に延びる複数の孔部を前記アルミニウムめ
   っき層に形成し、前記孔部に強磁性体を充填することを
   特徴とする垂直磁化用デバイスの製造方法。