JPS6047220A - 絶縁コ−テイング形成方法 - Google Patents
絶縁コ−テイング形成方法Info
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- JPS6047220A JPS6047220A JP59051298A JP5129884A JPS6047220A JP S6047220 A JPS6047220 A JP S6047220A JP 59051298 A JP59051298 A JP 59051298A JP 5129884 A JP5129884 A JP 5129884A JP S6047220 A JPS6047220 A JP S6047220A
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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】
本発明は、酸性溶液中において界面電荷を有する基体に
薄い絶縁コーティングを形成する方法に関する。
薄い絶縁コーティングを形成する方法に関する。
磁気テープ及び磁気ディスク装置のための薄膜ヘッドの
製造においては、例えばマンガン亜鉛（Ｍ ｎ Ｚ ｎ
）フェライトのようなフェライト材からヘッドを作る
ことが好ましい。しかし、フェライト材は導電性なので
、適当なヘッド動作のためにフェライト基体上に堆積さ
れた導電材からフェライト材を離隔することが必要不可
欠となる。フェライト基体上に無定形アルミナ薄膜を蒸
着することが試みられているが、この蒸着プロセスに開
明がある。無定形薄膜は次のエツチングに対する抵抗力
がなくまた耐摩耗性も非常に高くはなく、従ってヘッド
の寿命が非常に短く々る。さらに、非常に薄い薄膜を必
要とする場合に、５０００Ｘより薄い厚さで堆積される
と無定形薄膜はピンホールを有する傾向にある。従って
、ピンホールを通して電気的伝導が可能となり、無定形
薄膜は必要な絶縁特性を持つことができなくなる。
製造においては、例えばマンガン亜鉛（Ｍ ｎ Ｚ ｎ
）フェライトのようなフェライト材からヘッドを作る
ことが好ましい。しかし、フェライト材は導電性なので
、適当なヘッド動作のためにフェライト基体上に堆積さ
れた導電材からフェライト材を離隔することが必要不可
欠となる。フェライト基体上に無定形アルミナ薄膜を蒸
着することが試みられているが、この蒸着プロセスに開
明がある。無定形薄膜は次のエツチングに対する抵抗力
がなくまた耐摩耗性も非常に高くはなく、従ってヘッド
の寿命が非常に短く々る。さらに、非常に薄い薄膜を必
要とする場合に、５０００Ｘより薄い厚さで堆積される
と無定形薄膜はピンホールを有する傾向にある。従って
、ピンホールを通して電気的伝導が可能となり、無定形
薄膜は必要な絶縁特性を持つことができなくなる。
本発明畝必要な絶縁特性並びに摩耗及び土ツチングに対
する抵抗力を有する絶縁薄膜をフェライト基体上に形成
する方法を提供することを目的とする。
する抵抗力を有する絶縁薄膜をフェライト基体上に形成
する方法を提供することを目的とする。
本発明による方法は、フェライト基体をコロイド粒子の
大きさの二酸化珪素の球形粒子を含むシリカ溶液とコロ
イド粒子の大きさのＡｔ２０３の粒子を含むアルミナ溶
液に交互に浸Ｌ２てフェライト基体上にシリカ及びアル
ミナの単分子層を交互に形成するものである。然る後に
フェライト基体を熱処理するか又はフェライト基体を加
水分解されたオルト珪酸塩溶液若しくは珪酸ナトリウム
溶液中に吊して不浸透性の結晶質層を形成することが好
ましい。
大きさの二酸化珪素の球形粒子を含むシリカ溶液とコロ
イド粒子の大きさのＡｔ２０３の粒子を含むアルミナ溶
液に交互に浸Ｌ２てフェライト基体上にシリカ及びアル
ミナの単分子層を交互に形成するものである。然る後に
フェライト基体を熱処理するか又はフェライト基体を加
水分解されたオルト珪酸塩溶液若しくは珪酸ナトリウム
溶液中に吊して不浸透性の結晶質層を形成することが好
ましい。
以下、添イ」図面全参照して本発明の実施例について説
明する。
明する。
フエライｉ・基体１はまず磨かれ清掃される。磨きは１
ミクロン・ダイヤモンド・ペーストを使用する通常のセ
ラミック・ラップ研摩技術によって行われる。ラッピン
グ後、フェライト基体を約“１時間塩化メチレン溶液中
に置き、ガラス清浄削中で約５分間清掃しくこの間超音
波クリーナを使用して攪拌）、フェライト基体を約６分
間プロ・々ノール中に浸し、アセトンでクリーニングす
ることによシフエライト基体が清掃される。
ミクロン・ダイヤモンド・ペーストを使用する通常のセ
ラミック・ラップ研摩技術によって行われる。ラッピン
グ後、フェライト基体を約“１時間塩化メチレン溶液中
に置き、ガラス清浄削中で約５分間清掃しくこの間超音
波クリーナを使用して攪拌）、フェライト基体を約６分
間プロ・々ノール中に浸し、アセトンでクリーニングす
ることによシフエライト基体が清掃される。
５ｉＯｚの球状粒子を２重量係合むシリカ溶液が用意さ
れる。この粒子はコロイド粒子の大きさであシ、通常５
０Ｘ乃至４００Ｘの範囲の大きさを有する。好ましい実
施例では、１５０にの粒子が使用される。溶液のｐ Ｈ
は酢酸によって４±０゜５に調整される。このような溶
液はＤｕ ＰｏｎｔＣｏ、から’Ａ Ｍ Ｌｕｄｏｘ”
の商標が伺されて市販されている。この溶液は１５０Ｘ
の寸法のシリカ球体が６０重量係の塩基性溶液である。
れる。この粒子はコロイド粒子の大きさであシ、通常５
０Ｘ乃至４００Ｘの範囲の大きさを有する。好ましい実
施例では、１５０にの粒子が使用される。溶液のｐ Ｈ
は酢酸によって４±０゜５に調整される。このような溶
液はＤｕ ＰｏｎｔＣｏ、から’Ａ Ｍ Ｌｕｄｏｘ”
の商標が伺されて市販されている。この溶液は１５０Ｘ
の寸法のシリカ球体が６０重量係の塩基性溶液である。
２重量係のシリカ溶液を得るために、上記市販の溶液が
希釈され、ｐＩＪが４±０５となるように酢酸が加えら
れる。ｐ Ｈ及び重量％を他の値にしても満足な結果が
得られるが、上記値のときが最も良い結果を得られる。
希釈され、ｐＩＪが４±０５となるように酢酸が加えら
れる。ｐ Ｈ及び重量％を他の値にしても満足な結果が
得られるが、上記値のときが最も良い結果を得られる。
ｐＨが２乃至５で重量係が５係までが満足な結果を得ら
れる値である。また、例えば塩酸のような他の酸もｐ
Ｈの調節に使用できる。
れる値である。また、例えば塩酸のような他の酸もｐ
Ｈの調節に使用できる。
アルミナ粒子の溶液も用意される。アルミナ粒子は、一
般にベーマイトとして知られているαアルミナの一水化
物として粉末状に得られる。アルミナ粒子の寸法はｓｏ
ｂが好ましい。アルミナ粒子はｐ Ｈが２乃至５の範囲
に調整された溶液中に分散させられる。好ましいｐＨの
゛範囲は６乃至５である。ｐＨは酢酸又は塩酸を使用し
て調整することができる。アルミナは溶液中で１重量係
に分散されるのが好ましい。
般にベーマイトとして知られているαアルミナの一水化
物として粉末状に得られる。アルミナ粒子の寸法はｓｏ
ｂが好ましい。アルミナ粒子はｐ Ｈが２乃至５の範囲
に調整された溶液中に分散させられる。好ましいｐＨの
゛範囲は６乃至５である。ｐＨは酢酸又は塩酸を使用し
て調整することができる。アルミナは溶液中で１重量係
に分散されるのが好ましい。
このシリカ溶液のゼータ（〈）電位はｐ Ｊ（が４のと
き負であり、アルミナ溶液のゼータ電位はこのｐ Ｈの
とき正である。従って、２つの溶液中の粒子は反対に帯
電されるので、ノリ力の単分子層２とアルミナの単分子
層３を交互にフェライト基体１にコーティングすること
ができる。この処理は、基体１上のコーティング厚さが
所要の値に達するまで続けられる。
き負であり、アルミナ溶液のゼータ電位はこのｐ Ｈの
とき正である。従って、２つの溶液中の粒子は反対に帯
電されるので、ノリ力の単分子層２とアルミナの単分子
層３を交互にフェライト基体１にコーティングすること
ができる。この処理は、基体１上のコーティング厚さが
所要の値に達するまで続けられる。
フェライト基体１は磨かれ清掃される。フェライト基体
１はｐ Ｈが４のときに水媒体の存在中で正の界面電荷
を帯Ｏ・る。この正に帯電された基体１は負に帯電され
たシリカ溶液中に浸され、脱イオン処理された水中で洗
われ、乾燥され、正に帯電されたアルミナ粒子を含む溶
液中に浸され、第１図に示されているようにシリカの層
２とアルミナの層３が交互に形成される。層２及び６は
それぞれ約１つの粒子の厚さく巣−分子層）である。
１はｐ Ｈが４のときに水媒体の存在中で正の界面電荷
を帯Ｏ・る。この正に帯電された基体１は負に帯電され
たシリカ溶液中に浸され、脱イオン処理された水中で洗
われ、乾燥され、正に帯電されたアルミナ粒子を含む溶
液中に浸され、第１図に示されているようにシリカの層
２とアルミナの層３が交互に形成される。層２及び６は
それぞれ約１つの粒子の厚さく巣−分子層）である。
従って、絶、縁）労の実際の厚さは、フェライト基体を
上記コロイド溶液に浸す回数を単に制御するのみ゛で精
確に制御できる。堆積された層はシールされる。堆積さ
れた層は静電力のみによってばらばらにならず接合保持
されているだけなので筒車に除去されてしまうからシー
ルが必要である。層は互いにシールされるとともに基体
に対してもシールされる。
上記コロイド溶液に浸す回数を単に制御するのみ゛で精
確に制御できる。堆積された層はシールされる。堆積さ
れた層は静電力のみによってばらばらにならず接合保持
されているだけなので筒車に除去されてしまうからシー
ルが必要である。層は互いにシールされるとともに基体
に対してもシールされる。
シリカ及びアルミナの単一分子層をシールできる方法は
多数存在する。フェライト基体が６００乃至８００℃の
温度下におかれると、コロイド粒子が互いに反応してス
ピネル（Ａｔ２０３・５ｉＯｚ）及びＡｔ２０３又は５
１０２の不浸透性層を形成する。
多数存在する。フェライト基体が６００乃至８００℃の
温度下におかれると、コロイド粒子が互いに反応してス
ピネル（Ａｔ２０３・５ｉＯｚ）及びＡｔ２０３又は５
１０２の不浸透性層を形成する。
この層の構造は通常結晶質である。多くの場合、フェラ
イトとコロイド面又はガヌ状界囲気との間の好ましくな
い相互反応が生じるため、フェライトはこのような高い
温度下におかれることはできない。このため、基体をシ
ーリング溶液中に浸すことによって表面処理される。
イトとコロイド面又はガヌ状界囲気との間の好ましくな
い相互反応が生じるため、フェライトはこのような高い
温度下におかれることはできない。このため、基体をシ
ーリング溶液中に浸すことによって表面処理される。
１つの解決方法は、Ｊｏｈｎ Ｗｉ］Ｉｙ ＆ ５ｏｎ
ｓから１９７９年に発行されたＲ、 Ｋ、ｌ１ｅｒのパ
ＴＨＥ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ５ＩＬＩＣＡ ”
という題名の刊行物に記載された加水分解されたオ／ｌ
／ ｌ−珪酸塩溶液（ｈｙｄｒｏ １１ｚｅｄｏｒｔｈ
ｏｓｉｌｉｃａｔｅ ５ｏｌｕｔｉｏｎ ）を使用する
ことである。この溶液は、市販のテトラエチルオルト珪
酸塩にイソプロピルアルコールと水を加え、これに数滴
の塩酸を加えて加水分解状態にすることにより作ること
ができる。ノリ力の濃度は好ましい実施例では約０２％
である。ブてだし、０．２係乃至０．６ ％の範囲のど
の値でもよい。加水分解され−へ溶液は、水酸イヒアン
モニウム（Ｎ Ｈ４０Ｈ・）又は水酸化す）・リウム（
Ｎ ａ ＯＨ）を加えてｐ’Ｉ（を１１５乃至１２５の
範囲内にすることによって塩基性にされる。コーティン
グを有するフェライトは、すぐにこの塩基性の加水分解
された溶液中に置かれる。コーティングを有するフェラ
イトは１乃至２時間の間溶液中に吊るされる。この間溶
液は攪拌される。コーティングを有するフェライトは溶
液から出きれた後、脱イオン処理された水の溶液中で洗
浄され、約１６５℃の空気法炉中で２乃至２４時間乾・
燥される。然る後、コーティングを有するフェライトは
、シーリングを完了し且つ残りの水を除去するために空
気中において８乃至３０時間の間２５０乃至６５０℃の
温度下におかれる。加水分解されたオルト珪酸塩溶液を
このように使用すると、溶液中に一珪酸の形成が促進さ
れ、この結果、基体上の高い面領域粒子を重合し粒子の
まわシに無定形シリカ層を形成する。シーリング溶液は
コロイド粒子の層にしみ込与、実質的にこれらの粒子を
取シ囲みこれらの粒子を互いに接着するとともにこれら
の粒子をフェライト基体に接着する。この結果、これら
の粒子はフェライト基体にしっかりと保持されることと
なる。コーティングを有するフェライトが十分な時間の
間溶液中に保持された後、コロイド粒子は一珪酸の重合
によって互いにシールされる。加水分解されブ辷オルト
珪酸廖溶液中に浸した後、基体を低い温度で熱処理する
と、残りの水分子が除去される。
ｓから１９７９年に発行されたＲ、 Ｋ、ｌ１ｅｒのパ
ＴＨＥ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ ＯＦ ５ＩＬＩＣＡ ”
という題名の刊行物に記載された加水分解されたオ／ｌ
／ ｌ−珪酸塩溶液（ｈｙｄｒｏ １１ｚｅｄｏｒｔｈ
ｏｓｉｌｉｃａｔｅ ５ｏｌｕｔｉｏｎ ）を使用する
ことである。この溶液は、市販のテトラエチルオルト珪
酸塩にイソプロピルアルコールと水を加え、これに数滴
の塩酸を加えて加水分解状態にすることにより作ること
ができる。ノリ力の濃度は好ましい実施例では約０２％
である。ブてだし、０．２係乃至０．６ ％の範囲のど
の値でもよい。加水分解され−へ溶液は、水酸イヒアン
モニウム（Ｎ Ｈ４０Ｈ・）又は水酸化す）・リウム（
Ｎ ａ ＯＨ）を加えてｐ’Ｉ（を１１５乃至１２５の
範囲内にすることによって塩基性にされる。コーティン
グを有するフェライトは、すぐにこの塩基性の加水分解
された溶液中に置かれる。コーティングを有するフェラ
イトは１乃至２時間の間溶液中に吊るされる。この間溶
液は攪拌される。コーティングを有するフェライトは溶
液から出きれた後、脱イオン処理された水の溶液中で洗
浄され、約１６５℃の空気法炉中で２乃至２４時間乾・
燥される。然る後、コーティングを有するフェライトは
、シーリングを完了し且つ残りの水を除去するために空
気中において８乃至３０時間の間２５０乃至６５０℃の
温度下におかれる。加水分解されたオルト珪酸塩溶液を
このように使用すると、溶液中に一珪酸の形成が促進さ
れ、この結果、基体上の高い面領域粒子を重合し粒子の
まわシに無定形シリカ層を形成する。シーリング溶液は
コロイド粒子の層にしみ込与、実質的にこれらの粒子を
取シ囲みこれらの粒子を互いに接着するとともにこれら
の粒子をフェライト基体に接着する。この結果、これら
の粒子はフェライト基体にしっかりと保持されることと
なる。コーティングを有するフェライトが十分な時間の
間溶液中に保持された後、コロイド粒子は一珪酸の重合
によって互いにシールされる。加水分解されブ辷オルト
珪酸廖溶液中に浸した後、基体を低い温度で熱処理する
と、残りの水分子が除去される。
フェライトのコーテイング面を処理する別の方法は、コ
ーティングを有するフェライトｋｔｊ？拌され加熱され
た珪酸ナトリウム溶液中に吊すことである。コロイドの
ための適当なシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）ｆ作り出す
ために１係のノリ力溶液を使用することができる。溶液
のｐ Ｈは１０と１０５の間にすべきである。コーティ
ングを有するフェライトは攪拌され加熱された溶液中に
１乃至２時１ト）吊るされる。溶液は９０乃至９８℃の
間の温度に維持される。コーティングを有するフェライ
トは溶液から取υ出された後、洗浄され、窯炉中におい
て１００乃至１５０℃で２乃至１６時間乾燥される。そ
の後、コーティングを有するフェライトは、少くとも１
６時間６００℃で空気中で加熱される。この処理の間、
重合して無定形ノリ力になる一珪酸も形成される。無定
形シリカはフェライト基体上に堆積されたコロイド粒子
を取り囲みシールする。
ーティングを有するフェライトｋｔｊ？拌され加熱され
た珪酸ナトリウム溶液中に吊すことである。コロイドの
ための適当なシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）ｆ作り出す
ために１係のノリ力溶液を使用することができる。溶液
のｐ Ｈは１０と１０５の間にすべきである。コーティ
ングを有するフェライトは攪拌され加熱された溶液中に
１乃至２時１ト）吊るされる。溶液は９０乃至９８℃の
間の温度に維持される。コーティングを有するフェライ
トは溶液から取υ出された後、洗浄され、窯炉中におい
て１００乃至１５０℃で２乃至１６時間乾燥される。そ
の後、コーティングを有するフェライトは、少くとも１
６時間６００℃で空気中で加熱される。この処理の間、
重合して無定形ノリ力になる一珪酸も形成される。無定
形シリカはフェライト基体上に堆積されたコロイド粒子
を取り囲みシールする。
最後に、フェライト・ヘッドの製造において、金属薄膜
がフェライト上に堆積されることが必要となることがし
ばしばある。フェライト上のオーバコートと堆積された
金属薄膜との間の反しを回避するために、・・シールさ
れたコロイドの上にアルミ、すのスパッタリング層を堆
積することができる。
がフェライト上に堆積されることが必要となることがし
ばしばある。フェライト上のオーバコートと堆積された
金属薄膜との間の反しを回避するために、・・シールさ
れたコロイドの上にアルミ、すのスパッタリング層を堆
積することができる。
アルミナのスパッタリング層もまた下のコロイド絶縁層
のツーリングに寄与する。
のツーリングに寄与する。
以上の酸１明から明らかなように、本発明は、ンエライ
ト基体上に摩耗及びエツチングの双方に対して抵抗力が
あり薄く精確に量を画定できる薄膜全形成できる。また
、本発明は、基体に非常に平坦且つ均一な而を形成でき
る。
ト基体上に摩耗及びエツチングの双方に対して抵抗力が
あり薄く精確に量を画定できる薄膜全形成できる。また
、本発明は、基体に非常に平坦且つ均一な而を形成でき
る。
図は本発明による方法によってフェライト基体上に形成
できる層の一例を示す説明図である。 １・・・・フェライト基体、２・・・・ノリヵ層、６・
・・・アルミナ層。 １旧 願人 インターナンヨプフレ・ビジネス・マンー
ノズ・コーポレーション代理人 弁理士 山 本 仁
朗 （外１名）
できる層の一例を示す説明図である。 １・・・・フェライト基体、２・・・・ノリヵ層、６・
・・・アルミナ層。 １旧 願人 インターナンヨプフレ・ビジネス・マンー
ノズ・コーポレーション代理人 弁理士 山 本 仁
朗 （外１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 酸性溶液中で界面電荷を有する基体上に薄い絶縁コーテ
ィングを形成する方法において、ｐＨが２乃至５の範囲
にあって第１の電荷を有するとともに５０Ｘ乃至４００
ＸのＳｉＯ２の粒子を最大で５重量％含むアリ力溶液を
用意する過程と、 ｐＨが２乃至５の範囲にあって前記第１の電荷とは反対
の電荷を有するとともに約５０ｘのアルミナ粒子を約１
重量係含むアルミナ溶液を用意する過程と、 前駅界面重荷とは反対の電荷を有する前記２つの溶液の
一方に前記基体を浸し／ヒ後、前記２つの溶液の他方に
前記基体を浸す過程と、 を含む絶縁コーティング形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US520963 | 1983-08-08 | ||
| US06/520,963 US4512862A (en) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Method of making a thin film insulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047220A true JPS6047220A (ja) | 1985-03-14 |
Family
ID=24074770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051298A Pending JPS6047220A (ja) | 1983-08-08 | 1984-03-19 | 絶縁コ−テイング形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4512862A (ja) |
| JP (1) | JPS6047220A (ja) |
| DE (1) | DE3475297D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4619746A (en) * | 1985-10-02 | 1986-10-28 | Ppg Industries, Inc. | Process for topcoating an electrocoated substrate with a high solids fluid coating |
| EP0541401B1 (en) * | 1991-11-08 | 1997-02-19 | Research Development Corporation Of Japan | Method for the formation of two-dimensional particle arrangements |
| JP2885587B2 (ja) * | 1992-10-28 | 1999-04-26 | 科学技術振興事業団 | ２次元粒子薄膜製造方法 |
| US6969539B2 (en) | 2000-09-28 | 2005-11-29 | President And Fellows Of Harvard College | Vapor deposition of metal oxides, silicates and phosphates, and silicon dioxide |
| KR100996816B1 (ko) * | 2002-03-28 | 2010-11-25 | 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 | 이산화규소 나노라미네이트의 증기증착 |
| US8526137B2 (en) | 2010-04-16 | 2013-09-03 | International Business Machines Corporation | Head comprising a crystalline alumina layer |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3206329A (en) * | 1962-01-08 | 1965-09-14 | Gen Electric | Insulation coating for indirectly heated cathode heaters |
| DE1234479B (de) * | 1962-02-03 | 1967-02-16 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Nachbehandlung von elektrisch isolierenden anorganischen Deckschichten |
| JPS4813268B1 (ja) * | 1968-10-09 | 1973-04-26 | ||
| US3656229A (en) * | 1968-11-08 | 1972-04-18 | Hitachi Ltd | Process for producing magnetic head |
-
1983
- 1983-08-08 US US06/520,963 patent/US4512862A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59051298A patent/JPS6047220A/ja active Pending
- 1984-07-03 DE DE8484107677T patent/DE3475297D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3475297D1 (en) | 1988-12-29 |
| US4512862A (en) | 1985-04-23 |
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