JPH079689B2 - 磁気ヘッドコア用Ｆｅ―Ａｌ―Ｓｉ膜の製造方法 - Google Patents
磁気ヘッドコア用Ｆｅ―Ａｌ―Ｓｉ膜の製造方法Info
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- JPH079689B2 JPH079689B2 JP59190897A JP19089784A JPH079689B2 JP H079689 B2 JPH079689 B2 JP H079689B2 JP 59190897 A JP59190897 A JP 59190897A JP 19089784 A JP19089784 A JP 19089784A JP H079689 B2 JPH079689 B2 JP H079689B2
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/147—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive with cores being composed of metal sheets, i.e. laminated cores with cores composed of isolated magnetic layers, e.g. sheets
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- Magnetic Heads (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜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
膜（センダスト合金膜）から成る磁気ヘッドコアの製造
方法に関するものである。
膜（センダスト合金膜）から成る磁気ヘッドコアの製造
方法に関するものである。
＜従来技術＞ 従来、高透磁率特性を有し磁気ヘッドの材料に極めて有
用なものとして鉄−アルミニウム−硅素の合金即ちセン
ダスト合金がよく知られている。このセンダスト合金を
磁気ヘッド膜に形成する方法としては、従来より次に述
べる（１）乃至（３）が用いられている。（１）センダ
スト合金のバルク材を研磨することによって所定の膜厚
に加工する方法、（２）スパッタリングにより所定の膜
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
性を有するため加工が非常に困難である。上記（２）の
方法は成膜速度が非常に遅いため、磁気ヘッド用等の比
較的厚い膜を作製する製法としては適さない。上記
（３）の方法は、センダスト合金膜の膜厚が作製条件に
よって決定されてしまうという制約があり好ましくな
い。更に作製膜を加工する場合にはセンダスト合金膜の
脆性の問題及び粒径の問題が残存する。
用なものとして鉄−アルミニウム−硅素の合金即ちセン
ダスト合金がよく知られている。このセンダスト合金を
磁気ヘッド膜に形成する方法としては、従来より次に述
べる（１）乃至（３）が用いられている。（１）センダ
スト合金のバルク材を研磨することによって所定の膜厚
に加工する方法、（２）スパッタリングにより所定の膜
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
性を有するため加工が非常に困難である。上記（２）の
方法は成膜速度が非常に遅いため、磁気ヘッド用等の比
較的厚い膜を作製する製法としては適さない。上記
（３）の方法は、センダスト合金膜の膜厚が作製条件に
よって決定されてしまうという制約があり好ましくな
い。更に作製膜を加工する場合にはセンダスト合金膜の
脆性の問題及び粒径の問題が残存する。
一方、上述した問題点を全て解決した新規な磁気ヘッド
膜の製造方法として、本発明者等は既に、鉄，アルミニ
ウム及び硅素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30wt％に設定された合
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℃乃至800℃の温度範囲で熱処理することにより、
良質の鉄−アルミニウム−硅素から成る磁性膜を作製す
る磁気ヘッドコアの製造方法を提唱している（特願昭58
−11041号）。
膜の製造方法として、本発明者等は既に、鉄，アルミニ
ウム及び硅素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30wt％に設定された合
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℃乃至800℃の温度範囲で熱処理することにより、
良質の鉄−アルミニウム−硅素から成る磁性膜を作製す
る磁気ヘッドコアの製造方法を提唱している（特願昭58
−11041号）。
上記製造方法によって作製される磁性膜はセンダスト合
金の組成比によって透磁率等の磁気特性及び磁気特性の
温度依存性が種々に変化する。
金の組成比によって透磁率等の磁気特性及び磁気特性の
温度依存性が種々に変化する。
＜発明の目的＞ 本発明は蒸着条件を制御することによって、温度等の外
部要因に対して安定な特性を有する磁気ヘッドコアを、
容易にしかも安定した品質で供給することができる製造
方法を提供することを目的とする。
部要因に対して安定な特性を有する磁気ヘッドコアを、
容易にしかも安定した品質で供給することができる製造
方法を提供することを目的とする。
＜実施例＞ 第１図は本発明に係る磁気ヘッドコアの製造方法に使用
する電子ビーム蒸着装置の一実施例の模式構成図であ
る。真空ベルジャ１内を高真空に保持し、この中の上方
に蒸着膜が形成される基板２と基板２を加熱するための
ヒータ３が配設されている。基板２としてはセンダスト
合金と熱膨張係数が近似する（100〜180×10-7deg-1程
度）コーニング社製ホトセラムやホヤガラス社製PEGシ
リーズ等の感光性ガラス，非磁性フェライト，セラミッ
クあるいはオーステナイト系ステンレス鋼が用いられ
る。真空ベルジャ１内の下方にはハース（るつぼ）４が
載置され、該ハース４内に蒸着源材料である合金タブレ
ット５が収納されている。ハース４の側方には電子ビー
ム発生源であるフィラメント６が配置されており、フィ
ラメント６で発生した電子ビーム７は磁界によって屈曲
され合金タブレット５に照射される。ハース４と基板２
の間にはシャッタ８が介設されており、合金タブレット
５より蒸発した蒸気流がこのシャッタ８の開閉動作に応
じて通過又は遮断される。
する電子ビーム蒸着装置の一実施例の模式構成図であ
る。真空ベルジャ１内を高真空に保持し、この中の上方
に蒸着膜が形成される基板２と基板２を加熱するための
ヒータ３が配設されている。基板２としてはセンダスト
合金と熱膨張係数が近似する（100〜180×10-7deg-1程
度）コーニング社製ホトセラムやホヤガラス社製PEGシ
リーズ等の感光性ガラス，非磁性フェライト，セラミッ
クあるいはオーステナイト系ステンレス鋼が用いられ
る。真空ベルジャ１内の下方にはハース（るつぼ）４が
載置され、該ハース４内に蒸着源材料である合金タブレ
ット５が収納されている。ハース４の側方には電子ビー
ム発生源であるフィラメント６が配置されており、フィ
ラメント６で発生した電子ビーム７は磁界によって屈曲
され合金タブレット５に照射される。ハース４と基板２
の間にはシャッタ８が介設されており、合金タブレット
５より蒸発した蒸気流がこのシャッタ８の開閉動作に応
じて通過又は遮断される。
合金タブレット５としてはセンダスト合金材料としてア
ルミニウムが4wt％，硅素が27.5wt％、残部が鉄の組成
のものを使用した。一般に、センダスト合金はその透磁
率が組成比によって大きく変化し、特定組成範囲におい
て鋭いピークの存在することが知られている。従って、
組成比の調整はセンダスト合金の磁気特性に重要な影響
を与える。通常使用されているセンダスト合金は、アル
ミニウムが6wt％で硅素が9.5wt％に設定されており、高
透磁率を示す。しかしながら、このような蒸着法によっ
てFe−Al−Si系膜を製作する場合には、それぞれの元素
によって蒸気圧が異なるために、蒸着時間の経過に伴っ
て組成が変化してしまう。ところが、膜厚方向にアルミ
ニウムの組成を１乃至10wt％、硅素の組成を６乃至12wt
％の範囲で変化させるとともに、Alの組成を6wt％に比
較して、それより大なる値から6wt％を下回るように膜
厚方向に減少してから再び増加する組成分布とし、Siの
組成を9.5wt％に比較して、9.5wt％より小なる値から膜
厚方向に増加して次第にその値を上回る組成分布となる
ように、蒸着条件を制御して成膜すれば外部環境に対し
て安定で、且つ磁気特性が良好のFe−Al−Si膜が得られ
る。
ルミニウムが4wt％，硅素が27.5wt％、残部が鉄の組成
のものを使用した。一般に、センダスト合金はその透磁
率が組成比によって大きく変化し、特定組成範囲におい
て鋭いピークの存在することが知られている。従って、
組成比の調整はセンダスト合金の磁気特性に重要な影響
を与える。通常使用されているセンダスト合金は、アル
ミニウムが6wt％で硅素が9.5wt％に設定されており、高
透磁率を示す。しかしながら、このような蒸着法によっ
てFe−Al−Si系膜を製作する場合には、それぞれの元素
によって蒸気圧が異なるために、蒸着時間の経過に伴っ
て組成が変化してしまう。ところが、膜厚方向にアルミ
ニウムの組成を１乃至10wt％、硅素の組成を６乃至12wt
％の範囲で変化させるとともに、Alの組成を6wt％に比
較して、それより大なる値から6wt％を下回るように膜
厚方向に減少してから再び増加する組成分布とし、Siの
組成を9.5wt％に比較して、9.5wt％より小なる値から膜
厚方向に増加して次第にその値を上回る組成分布となる
ように、蒸着条件を制御して成膜すれば外部環境に対し
て安定で、且つ磁気特性が良好のFe−Al−Si膜が得られ
る。
以下製造工程順に本実施例を説明する。蒸着工程前にお
いて、基板２の温度を100℃乃至600℃の範囲に設定す
る。本実施例ではこれを400℃に設定した。基板２の加
熱は蒸着膜の密着性を向上させることを企図するもので
ヒータ３により行なわれる。蒸着工程に際しては、フィ
ラメント６への投入電力を10KWに設定し、電子ビームを
ハース４内全体の掃射する。以上の蒸着条件に基いて作
製される蒸着膜の膜厚方向の組成分布を調べるために、
投入電力が10KWに達してから、１分10秒後乃至３分20秒
後の間、３分20秒後乃至５分50秒後の間、５分50秒後乃
至８分50秒後の間、８分50秒後乃至11分50秒後の間、11
分50秒後乃至14分20秒後の間及び14分20秒後乃至17分20
秒後の間の各々の時間帯のみシャッタ８を開成してそれ
ぞれ個別に蒸着膜を形成する。得られた蒸着膜を順次サ
ンプルI,II,III,IV,V,VIとしこれらの磁気特性及び化学
分析地を求めその結果を次表に示す。
いて、基板２の温度を100℃乃至600℃の範囲に設定す
る。本実施例ではこれを400℃に設定した。基板２の加
熱は蒸着膜の密着性を向上させることを企図するもので
ヒータ３により行なわれる。蒸着工程に際しては、フィ
ラメント６への投入電力を10KWに設定し、電子ビームを
ハース４内全体の掃射する。以上の蒸着条件に基いて作
製される蒸着膜の膜厚方向の組成分布を調べるために、
投入電力が10KWに達してから、１分10秒後乃至３分20秒
後の間、３分20秒後乃至５分50秒後の間、５分50秒後乃
至８分50秒後の間、８分50秒後乃至11分50秒後の間、11
分50秒後乃至14分20秒後の間及び14分20秒後乃至17分20
秒後の間の各々の時間帯のみシャッタ８を開成してそれ
ぞれ個別に蒸着膜を形成する。得られた蒸着膜を順次サ
ンプルI,II,III,IV,V,VIとしこれらの磁気特性及び化学
分析地を求めその結果を次表に示す。
尚、上表に示した値は基板２として感光性結晶化ガラス
を使用し、真空中600℃の温度で４時間熱処理を施した
後の値であり、透磁率μ′は1MHzでの値である。
を使用し、真空中600℃の温度で４時間熱処理を施した
後の値であり、透磁率μ′は1MHzでの値である。
以上の実験結果より、投入電力が10KWに達した時点から
３分20秒後乃至14分20秒後までの間にシャッタ８を開成
して得られる蒸着膜は、良好な特性を呈することがわか
る。例えば、投入電力が10KWに達した後、３分40秒後に
シャッタ８を開成し15分40秒後に閉制して得られた膜に
ついて磁気特性を調べると次の如くであった。得られた
膜の真空中600℃で４時間の熱処理を施した後の磁気特
性は、飽和磁束密度Bs＝11400G,電気抵抗ρ＝72μΩcm,
保磁力Hc＝0.6e,透磁率μ′（1MHz）＝2800,μ′（10
MHz）＝1400であった。また化学分析の結果は、4.5wt％
Al−9.8wt％Si−85.7wt％Feであった。第２図にこの蒸
着膜の磁束密度Ｂの温度依存性を示す。横軸に温度，縦
軸には、外部磁場Hex＝0.114ｅにより誘起される磁束
密度Ｂを示す。尚、透磁率μは、Ｂ＝μ′Ｈの関係があ
るため、μの温度変化もこれと同じになる。透磁率μの
温度依存性を種々の膜組成のものについて調べると膜組
成4.5wt％Al−10.595％Si−85wt％Fe附近の組成の膜は
透磁率μが室温で最高値をもつ。膜組成としてAl3〜6wt
％−Si8〜12wt％−残部Feの範囲であれば例えばμが最
高値をとる温度としては、−70℃以上で＋100℃以下と
なり、室温ではμは、最高値の半分以上引き出してい
る。従って、外部要因即ち温度に対して影響されにくい
安定した特性を確保することができる。ただし、この時
の膜厚方向の組成分布については、前述のごとくAl1〜1
0wt％−Si6〜12wt％−残部Feの場合についてである。第
３図に、軟磁性膜に大きな影響力をもつと考えられる磁
歪について調べた結果を示す。
３分20秒後乃至14分20秒後までの間にシャッタ８を開成
して得られる蒸着膜は、良好な特性を呈することがわか
る。例えば、投入電力が10KWに達した後、３分40秒後に
シャッタ８を開成し15分40秒後に閉制して得られた膜に
ついて磁気特性を調べると次の如くであった。得られた
膜の真空中600℃で４時間の熱処理を施した後の磁気特
性は、飽和磁束密度Bs＝11400G,電気抵抗ρ＝72μΩcm,
保磁力Hc＝0.6e,透磁率μ′（1MHz）＝2800,μ′（10
MHz）＝1400であった。また化学分析の結果は、4.5wt％
Al−9.8wt％Si−85.7wt％Feであった。第２図にこの蒸
着膜の磁束密度Ｂの温度依存性を示す。横軸に温度，縦
軸には、外部磁場Hex＝0.114ｅにより誘起される磁束
密度Ｂを示す。尚、透磁率μは、Ｂ＝μ′Ｈの関係があ
るため、μの温度変化もこれと同じになる。透磁率μの
温度依存性を種々の膜組成のものについて調べると膜組
成4.5wt％Al−10.595％Si−85wt％Fe附近の組成の膜は
透磁率μが室温で最高値をもつ。膜組成としてAl3〜6wt
％−Si8〜12wt％−残部Feの範囲であれば例えばμが最
高値をとる温度としては、−70℃以上で＋100℃以下と
なり、室温ではμは、最高値の半分以上引き出してい
る。従って、外部要因即ち温度に対して影響されにくい
安定した特性を確保することができる。ただし、この時
の膜厚方向の組成分布については、前述のごとくAl1〜1
0wt％−Si6〜12wt％−残部Feの場合についてである。第
３図に、軟磁性膜に大きな影響力をもつと考えられる磁
歪について調べた結果を示す。
但し、これらの合金膜も膜厚方向の組成分布が前述の組
成範囲にあるものについてである。図中の斜線部分が、
磁歪λｓＯの部分である。
成範囲にあるものについてである。図中の斜線部分が、
磁歪λｓＯの部分である。
上記膜組成の範囲即ち、Al3〜6wt％−Si8〜12wt％−残
部Feのものは、この斜線部分から大きくはずれることも
なく、磁歪の観点からもこの組成範囲のものは外部要因
である応力に対して影響されにくいことが判明した。
部Feのものは、この斜線部分から大きくはずれることも
なく、磁歪の観点からもこの組成範囲のものは外部要因
である応力に対して影響されにくいことが判明した。
＜効 果＞ 以上詳細に説明したように、本発明に係る磁気ヘッドコ
アの製造方法によれば蒸着法によってセンダスト合金膜
を作成するので、0.1〜１μm/分という非常に速い成膜
速度を達成することができ、磁気ヘッドのコアとして用
いる厚膜の軟磁性膜を短時間に容易に作成することがで
き、また、蒸着プロセス、ドライプロセス加工によって
バッチ処理が可能になるという利点がある。
アの製造方法によれば蒸着法によってセンダスト合金膜
を作成するので、0.1〜１μm/分という非常に速い成膜
速度を達成することができ、磁気ヘッドのコアとして用
いる厚膜の軟磁性膜を短時間に容易に作成することがで
き、また、蒸着プロセス、ドライプロセス加工によって
バッチ処理が可能になるという利点がある。
さらに本発明に係る磁気ヘッドコアの製造方法によれ
ば、蒸着条件を制御することによってFe−Al−Si膜の組
成を、膜厚方向に、Al:1〜10wt％、Si:6〜12wt％の範囲
となるように変化させるとともに、Alの組成を6wt％に
比較して、それより大なる値から6wt％を下回るように
膜厚方向に減少してから再び増加する組成分布とし、Si
の組成を9.5wt％に比較して、9.5wt％より小なる値から
膜厚方向に増加して次第にその値を上回る組成分布とな
るように、蒸着条件を制御するので温度等の外部要因に
よる影響を受けにくく、又非常に磁気特性が良好な磁気
ヘッドコアを容易に製造することができる。具体的に
は、透磁率が大きく、保磁力が小さい非常に良好な磁気
ヘッドコアを得ることができる また、本発明の製造方法は、上記のように磁気ヘッド効
率に大きく依存する透磁率の大きな値を有する磁気ヘッ
ドコアを製作することができるので、高密度磁気記録再
生用磁気ヘッドコアの製造方法として極めて有用なもの
である。
ば、蒸着条件を制御することによってFe−Al−Si膜の組
成を、膜厚方向に、Al:1〜10wt％、Si:6〜12wt％の範囲
となるように変化させるとともに、Alの組成を6wt％に
比較して、それより大なる値から6wt％を下回るように
膜厚方向に減少してから再び増加する組成分布とし、Si
の組成を9.5wt％に比較して、9.5wt％より小なる値から
膜厚方向に増加して次第にその値を上回る組成分布とな
るように、蒸着条件を制御するので温度等の外部要因に
よる影響を受けにくく、又非常に磁気特性が良好な磁気
ヘッドコアを容易に製造することができる。具体的に
は、透磁率が大きく、保磁力が小さい非常に良好な磁気
ヘッドコアを得ることができる また、本発明の製造方法は、上記のように磁気ヘッド効
率に大きく依存する透磁率の大きな値を有する磁気ヘッ
ドコアを製作することができるので、高密度磁気記録再
生用磁気ヘッドコアの製造方法として極めて有用なもの
である。
第１図は、本発明の１実施例の説明に供する電子ビーム
蒸着装置の構成説明図である。第２図は透磁率の温度依
存性を示す説明図である。第３図は磁歪の組成分布を示
す説明図である。 １……真空ベルジャー、２……基板、３……ヒーター、
４……ハース、５……合金タブレット、６……フィラメ
ント、８……シャッター。
蒸着装置の構成説明図である。第２図は透磁率の温度依
存性を示す説明図である。第３図は磁歪の組成分布を示
す説明図である。 １……真空ベルジャー、２……基板、３……ヒーター、
４……ハース、５……合金タブレット、６……フィラメ
ント、８……シャッター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土本 修平 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼川 光彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−136415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−121629（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−44644（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】Fe−Al−Si膜から成る磁気ヘッドコアの製
造方法であって、 鉄FeとアルミニウムAlと硅素Siとによって構成される合
金タブレットを加熱し、 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
基板上に蒸着し、 前記Fe−Al−Si膜の組成分布を、Al:1〜10wt％、Si:6〜
12wt％の範囲で膜厚方向に変化させるとともに、Alの組
成を6wt％に比較して、それより大なる値から6wt％を下
回るように膜厚方向に減少してから再び増加する組成分
布とし、Siの組成を9.5wt％に比較して、9.5wt％より小
なる値から膜厚方向に増加して次第にその値を上回る組
成分布となるように、蒸着装置の合金タブレット蒸発手
段への投入電力が一定値に達した後所望の時間帯の蒸気
流をもって蒸着することによって温度変化の影響を受け
にくい磁気特性を有するFe−Al−Si膜を得ることを特徴
とする磁気ヘッドコア用Fe−Al−Si膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190897A JPH079689B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 磁気ヘッドコア用Ｆｅ―Ａｌ―Ｓｉ膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59190897A JPH079689B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 磁気ヘッドコア用Ｆｅ―Ａｌ―Ｓｉ膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168720A JPS6168720A (ja) | 1986-04-09 |
| JPH079689B2 true JPH079689B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=16265539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59190897A Expired - Fee Related JPH079689B2 (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 磁気ヘッドコア用Ｆｅ―Ａｌ―Ｓｉ膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079689B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5144644A (ja) * | 1974-10-15 | 1976-04-16 | Alpha Techno Co | Dobutsuyoshiketsuzai |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP59190897A patent/JPH079689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6168720A (ja) | 1986-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |