JPS6353277B2 - - Google Patents
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- JPS6353277B2 JPS6353277B2 JP62064490A JP6449087A JPS6353277B2 JP S6353277 B2 JPS6353277 B2 JP S6353277B2 JP 62064490 A JP62064490 A JP 62064490A JP 6449087 A JP6449087 A JP 6449087A JP S6353277 B2 JPS6353277 B2 JP S6353277B2
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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
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus 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
- H01F41/14—Apparatus 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
- H01F41/24—Apparatus 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 from liquids
- H01F41/26—Apparatus 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 from liquids using electric currents, e.g. electroplating
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
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Description
Ａ 産業上の利用分野
本発明は、読取及び書込用の薄膜ヘツドに於て
用いられる、低い保磁力、高い飽和磁化
（4πMs）、及び０又は僅かに負の磁歪（λs）を有
しているコバルト―ニツケル―鉄（CoNiFe）合
金の被膜を電気めつきするための電気めつき浴組
成物に係る。その電気めつき浴組成物は、薄膜記
録ヘツドに於て用いられるCo―Ni―Fe合金を付
着する。 ここで、保磁力とは磁気飽和の状態から外部磁
界を零にしても磁化が零にならないときに残つた
磁化を零にするために必要な逆方向磁界の大きさ
をいい、保磁力は低い方が書込みを行う際に有利
である。また、飽和磁化とは磁気飽和の状態での
磁化の強さをいい、飽和磁化は高い方が読取りを
行う際に有利である。 また、磁歪とは磁気歪ともいい、物体が磁場の
作用を受けて起こす寸法上の歪みであり、低い方
が望ましい。 Ｂ 従来技術 ２元NiFe合金に於ては、より大きい4πMsを得
るためにFe含有量を増加させると、磁歪が相当
に増加し、より大きいλsも又、読取の安定性に
対して大きな要因になると考えられる。この従来
技術に於ける問題は、高いMsを有する２元NiFe
合金の使用を、書込ヘツドだけに或る程度限定し
ている。4πMsが従来の略81/19のNiFe合金の数
値を超えておりそして零に近い磁歪を有してい
る、CoNiFe合金の種々の組成物が存在すること
が報告されているが、それらの被膜は真空付着方
法を用いて形成された。 米国特許第4279707号明細書は、現在の薄膜ヘ
ツドに用いられているパーマロイを形成するニツ
ケル―鉄電気めつき組成物の浴、及び薄膜ヘツド
に於ける第２パーマロイ層の如き小さなトポグラ
フイ上に優れた組成の均一性を与える動作パラメ
ータに係る。該米国特許明細書に開示されている
技術は、めつきされた45/55のNiFe合金を形成す
るために用いられたが、大きな正の磁歪の値によ
り、その薄膜ヘツドは良好な書込を行つたが、所
望の最適化された読取を行わなかつた。 電気めつき浴を含めて、コバルト―ニツケル―
鉄合金は従来技術に於て知られているが、薄膜ヘ
ツドの読取と同様に、書込にも所望の属性を得る
ためには、高いコバルト含有量が必要であつたと
いう、最も重要なことは認識さていない。従来技
術による組成物は、概して、後述する如く、本発
明の開示と異なり、10パーセント（コバルト―ニ
ツケル―鉄組成物中のコバルトの割合が10パーセ
ントという意味である。）の如き低レベルのコバ
ルトを有した。そのような従来技術による組成物
は、例えば、米国特許第3297418号、第3533922
号、第4036709号、第4242710号、及び4430171号
の明細書等に開示さている。上記米国特許第
3297418号明細書は、NiFeCo薄膜を付着するた
めのめつき浴組成物を開示している。その浴組成
物は、Ni、Fe及びCo化合物の水浴液、並びに
H3BO3、サツカリン、及びラウリル硫酸ナトリ
ウムを含んでいる。上記米国特許第4242710号明
細書は、負の磁歪により特徴付けられる均質な
NiFeCo薄膜の付着を行うためのめつき浴組成物
を開示している。そのめつき浴組成物は、Ni、
Fe及びCo化合物の水浴液、並びにH3BO3、
NaCl、Naサツカリン、及び湿潤剤を含んでい
る。それらの従来技術に関する文献はいずれも、
コバルトを多量に含む合金の磁性薄膜を形成する
ために多量のコバルトを使用することを真に認め
ておらず、ニツケル濃度の方により大きな関心を
持つていた。それらの文献は、他の組成物の濃度
に関して低いコバルトの濃度により大きな関心を
持つていた。 米国特許第3350180号明細書は、コバルト濃度
が他の組成物に関して比較的低いが、Fe―Ni―
Co合金を含む群から磁性材料を選択することが
できる、積層化された磁性薄膜素子を開示してい
る。該米国特許明細書は、NiFeCo薄膜を付着す
るためのめつき浴組成物を開示しており、その浴
はNi、Fe及びCo化合物の水浴液、並びに
H3BO3、サツカリン、及びラウリル硫酸ナトリ
ウムを含んでいる。 従来技術に関する文献は、コバルトを多量に含
む合金の磁性薄膜を形成するための電気めつき浴
組成物を用いることに関心を持つていない。それ
らの文献はすべて、他の組成物に関して高い百分
率のコバルト材料を開示している本発明と異な
り、低い百分率のコバルト材料を用いたNi―Fe
―Co材料をめつきする浴の使用を開示している。 Journal of Applied Physics、第38巻（1967
年）、第3409頁乃至第3410頁に於けるC.H.
Tolmanによる論文“Non―magnetostrictive
compositions of Fe―Ni―Co Films”は、第１
図に示さている如く、Fe―Ni―Co系の無磁歪組
成物の線をプロツトしている。３つの成分の濃度
を示すこの、グラフは従来技術におけるコバルト
濃度の範囲と本発明に基づくコバルト濃度の範囲
との区別を示している。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、薄膜ヘツドに於て用いられ
る、高い飽和磁化、実質的に零の磁歪係数、及び
低い保磁力を有している、コバルトを多量に含む
磁性薄膜を形成するための電気めつき浴組成物を
設けることにより、従来技術の欠点を克服するこ
とである。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、良好な書込特性のための高い飽和磁
化、並びに良好な読取特性のための実質的に零の
磁歪係数及び低い保磁力を有している、薄膜ヘツ
ド用の、コバルトを多量に含む磁性薄膜を形成す
るための電気めつき浴組成物を提供する。本発明
に於けるCo―Ni―Fe合金は、薄膜ヘツドのため
の改良された磁気特性を与える。その電気めつき
浴組成物及び動作パラメータは又、薄膜ヘツド構
造体のトポグラフイ上に優れた組成の均一性を与
える。 本発明の一実施例に従つて、高い飽和磁化、実
質的に零の磁歪係数、及び低い保持力を有してい
る、コバルトを多量に含む磁性薄膜を形成するた
めのCoNiFe電気めつき浴組成物が得られる。そ
の電気めつき浴組成物は、略８乃至25ｇ／の濃
度のCo2+イオン、略1.5乃至12ｇ／の濃度の
Ni2+イオン、及び略0.5乃至３ｇ／の濃度の
Fe2+イオンの成分を含む。その浴は又、硼酸又
は同種の組成物、塩化ナトリウム又は同種の組成
物、応力緩和剤、及び湿潤剤を含む。該組成物は
変化することができ、それに応じて、付着組成物
に於ける変化により、磁化、磁歪、及び保磁力に
変動が生じる。用いらるデイスチヤージ可能なイ
オンの濃度も、塩の濃度と同様に変化することが
でき、その場合でも、低電流密度で動作して、薄
膜ヘツド構造体のトポグラフイ上に均一な組成の
付着物を生ぜしめる。その電気めつき浴の動作パ
ラメータは、約2.5乃至3.5の範囲のPH、好ましく
は約30℃である25乃至45℃の湿度、及び約３乃至
10mA／cm2又は同様な範囲の電流密度である。 本発明の重要な特徴は、コバルトを多量に含
む、その電気めつき浴組成物が、書込のために必
要な高い飽和磁化、並びに読取の安定性を与え
る、零又は僅かに負の磁歪係数、及び良好な読取
特性を与える、約２エルステツドよりも小さい保
磁力を実現することである。 Ｅ 実施例 本発明による電気めつき浴組成物は、零又は僅
かに負の磁歪係数とともに高い飽和磁化を有して
いる薄膜ヘツドを形成するための、コバルトを多
量に含む磁性材料を電気めつきするために、コバ
ルト、ニツケル、及び鉄を用いている。 コバルト、ニツケル、及び鉄のための、デイス
チヤージ可能なイオンを除いた、１つの好ましい
基本的な浴組成物を、次の表１に示す。その浴に
於て、同種の組成物を用いることもできることは
勿論である。
用いられる、低い保磁力、高い飽和磁化
（4πMs）、及び０又は僅かに負の磁歪（λs）を有
しているコバルト―ニツケル―鉄（CoNiFe）合
金の被膜を電気めつきするための電気めつき浴組
成物に係る。その電気めつき浴組成物は、薄膜記
録ヘツドに於て用いられるCo―Ni―Fe合金を付
着する。 ここで、保磁力とは磁気飽和の状態から外部磁
界を零にしても磁化が零にならないときに残つた
磁化を零にするために必要な逆方向磁界の大きさ
をいい、保磁力は低い方が書込みを行う際に有利
である。また、飽和磁化とは磁気飽和の状態での
磁化の強さをいい、飽和磁化は高い方が読取りを
行う際に有利である。 また、磁歪とは磁気歪ともいい、物体が磁場の
作用を受けて起こす寸法上の歪みであり、低い方
が望ましい。 Ｂ 従来技術 ２元NiFe合金に於ては、より大きい4πMsを得
るためにFe含有量を増加させると、磁歪が相当
に増加し、より大きいλsも又、読取の安定性に
対して大きな要因になると考えられる。この従来
技術に於ける問題は、高いMsを有する２元NiFe
合金の使用を、書込ヘツドだけに或る程度限定し
ている。4πMsが従来の略81/19のNiFe合金の数
値を超えておりそして零に近い磁歪を有してい
る、CoNiFe合金の種々の組成物が存在すること
が報告されているが、それらの被膜は真空付着方
法を用いて形成された。 米国特許第4279707号明細書は、現在の薄膜ヘ
ツドに用いられているパーマロイを形成するニツ
ケル―鉄電気めつき組成物の浴、及び薄膜ヘツド
に於ける第２パーマロイ層の如き小さなトポグラ
フイ上に優れた組成の均一性を与える動作パラメ
ータに係る。該米国特許明細書に開示されている
技術は、めつきされた45/55のNiFe合金を形成す
るために用いられたが、大きな正の磁歪の値によ
り、その薄膜ヘツドは良好な書込を行つたが、所
望の最適化された読取を行わなかつた。 電気めつき浴を含めて、コバルト―ニツケル―
鉄合金は従来技術に於て知られているが、薄膜ヘ
ツドの読取と同様に、書込にも所望の属性を得る
ためには、高いコバルト含有量が必要であつたと
いう、最も重要なことは認識さていない。従来技
術による組成物は、概して、後述する如く、本発
明の開示と異なり、10パーセント（コバルト―ニ
ツケル―鉄組成物中のコバルトの割合が10パーセ
ントという意味である。）の如き低レベルのコバ
ルトを有した。そのような従来技術による組成物
は、例えば、米国特許第3297418号、第3533922
号、第4036709号、第4242710号、及び4430171号
の明細書等に開示さている。上記米国特許第
3297418号明細書は、NiFeCo薄膜を付着するた
めのめつき浴組成物を開示している。その浴組成
物は、Ni、Fe及びCo化合物の水浴液、並びに
H3BO3、サツカリン、及びラウリル硫酸ナトリ
ウムを含んでいる。上記米国特許第4242710号明
細書は、負の磁歪により特徴付けられる均質な
NiFeCo薄膜の付着を行うためのめつき浴組成物
を開示している。そのめつき浴組成物は、Ni、
Fe及びCo化合物の水浴液、並びにH3BO3、
NaCl、Naサツカリン、及び湿潤剤を含んでい
る。それらの従来技術に関する文献はいずれも、
コバルトを多量に含む合金の磁性薄膜を形成する
ために多量のコバルトを使用することを真に認め
ておらず、ニツケル濃度の方により大きな関心を
持つていた。それらの文献は、他の組成物の濃度
に関して低いコバルトの濃度により大きな関心を
持つていた。 米国特許第3350180号明細書は、コバルト濃度
が他の組成物に関して比較的低いが、Fe―Ni―
Co合金を含む群から磁性材料を選択することが
できる、積層化された磁性薄膜素子を開示してい
る。該米国特許明細書は、NiFeCo薄膜を付着す
るためのめつき浴組成物を開示しており、その浴
はNi、Fe及びCo化合物の水浴液、並びに
H3BO3、サツカリン、及びラウリル硫酸ナトリ
ウムを含んでいる。 従来技術に関する文献は、コバルトを多量に含
む合金の磁性薄膜を形成するための電気めつき浴
組成物を用いることに関心を持つていない。それ
らの文献はすべて、他の組成物に関して高い百分
率のコバルト材料を開示している本発明と異な
り、低い百分率のコバルト材料を用いたNi―Fe
―Co材料をめつきする浴の使用を開示している。 Journal of Applied Physics、第38巻（1967
年）、第3409頁乃至第3410頁に於けるC.H.
Tolmanによる論文“Non―magnetostrictive
compositions of Fe―Ni―Co Films”は、第１
図に示さている如く、Fe―Ni―Co系の無磁歪組
成物の線をプロツトしている。３つの成分の濃度
を示すこの、グラフは従来技術におけるコバルト
濃度の範囲と本発明に基づくコバルト濃度の範囲
との区別を示している。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、薄膜ヘツドに於て用いられ
る、高い飽和磁化、実質的に零の磁歪係数、及び
低い保磁力を有している、コバルトを多量に含む
磁性薄膜を形成するための電気めつき浴組成物を
設けることにより、従来技術の欠点を克服するこ
とである。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、良好な書込特性のための高い飽和磁
化、並びに良好な読取特性のための実質的に零の
磁歪係数及び低い保磁力を有している、薄膜ヘツ
ド用の、コバルトを多量に含む磁性薄膜を形成す
るための電気めつき浴組成物を提供する。本発明
に於けるCo―Ni―Fe合金は、薄膜ヘツドのため
の改良された磁気特性を与える。その電気めつき
浴組成物及び動作パラメータは又、薄膜ヘツド構
造体のトポグラフイ上に優れた組成の均一性を与
える。 本発明の一実施例に従つて、高い飽和磁化、実
質的に零の磁歪係数、及び低い保持力を有してい
る、コバルトを多量に含む磁性薄膜を形成するた
めのCoNiFe電気めつき浴組成物が得られる。そ
の電気めつき浴組成物は、略８乃至25ｇ／の濃
度のCo2+イオン、略1.5乃至12ｇ／の濃度の
Ni2+イオン、及び略0.5乃至３ｇ／の濃度の
Fe2+イオンの成分を含む。その浴は又、硼酸又
は同種の組成物、塩化ナトリウム又は同種の組成
物、応力緩和剤、及び湿潤剤を含む。該組成物は
変化することができ、それに応じて、付着組成物
に於ける変化により、磁化、磁歪、及び保磁力に
変動が生じる。用いらるデイスチヤージ可能なイ
オンの濃度も、塩の濃度と同様に変化することが
でき、その場合でも、低電流密度で動作して、薄
膜ヘツド構造体のトポグラフイ上に均一な組成の
付着物を生ぜしめる。その電気めつき浴の動作パ
ラメータは、約2.5乃至3.5の範囲のPH、好ましく
は約30℃である25乃至45℃の湿度、及び約３乃至
10mA／cm2又は同様な範囲の電流密度である。 本発明の重要な特徴は、コバルトを多量に含
む、その電気めつき浴組成物が、書込のために必
要な高い飽和磁化、並びに読取の安定性を与え
る、零又は僅かに負の磁歪係数、及び良好な読取
特性を与える、約２エルステツドよりも小さい保
磁力を実現することである。 Ｅ 実施例 本発明による電気めつき浴組成物は、零又は僅
かに負の磁歪係数とともに高い飽和磁化を有して
いる薄膜ヘツドを形成するための、コバルトを多
量に含む磁性材料を電気めつきするために、コバ
ルト、ニツケル、及び鉄を用いている。 コバルト、ニツケル、及び鉄のための、デイス
チヤージ可能なイオンを除いた、１つの好ましい
基本的な浴組成物を、次の表１に示す。その浴に
於て、同種の組成物を用いることもできることは
勿論である。
【表】
なお、上記表１中の応力緩和剤とは具体的には
サツカリン、更に具体的にはサツカリンのナトリ
ウム塩をいい、めつき物の粒径を小さくして、め
つき物中の内部応力を抑制する。 低い塩の濃度及び低電流で用いられる、均一な
トポグラフイを与える、デイスチヤージ可能なイ
オンの濃度は、次の表２に示す如き範囲を有する
ことができる。 ここで、デイスチヤージ可能なイオンとは、水
溶液中の電極において放電可能なイオンをいう。
別言すれば、デイスチヤージ可能なイオンとは水
溶液中の電極との間で電荷の受け渡しを行い得る
イオンをいい、表２に示したCo2+，N2+，Fe2+は
デイスチヤージ可能なイオンであるが、例えば
Li+，Na+，K+は電極との間で電荷の受け渡しを
行うことが困難なイオンであり、デイスチヤージ
可能なイオンではない。 Li+，Na+，K+等では電極上にこれらの金属が
析出せずに、水溶液中の水素イオンが電極から電
荷を受け取つて水素ガスが発生することになる。
サツカリン、更に具体的にはサツカリンのナトリ
ウム塩をいい、めつき物の粒径を小さくして、め
つき物中の内部応力を抑制する。 低い塩の濃度及び低電流で用いられる、均一な
トポグラフイを与える、デイスチヤージ可能なイ
オンの濃度は、次の表２に示す如き範囲を有する
ことができる。 ここで、デイスチヤージ可能なイオンとは、水
溶液中の電極において放電可能なイオンをいう。
別言すれば、デイスチヤージ可能なイオンとは水
溶液中の電極との間で電荷の受け渡しを行い得る
イオンをいい、表２に示したCo2+，N2+，Fe2+は
デイスチヤージ可能なイオンであるが、例えば
Li+，Na+，K+は電極との間で電荷の受け渡しを
行うことが困難なイオンであり、デイスチヤージ
可能なイオンではない。 Li+，Na+，K+等では電極上にこれらの金属が
析出せずに、水溶液中の水素イオンが電極から電
荷を受け取つて水素ガスが発生することになる。
【表】
上限のモル濃度はより高くてもよく、それは電
流密度、PH、及び得られる合金の所望の組成に依
存する。その電気めつき組成物の浴が用いらる条
件は、2.5乃至3.5のPH範囲３乃至9mA／Ａcm2の電
流密度、及び30℃の濃度であるが、より高い温度
を用いることもできる。その浴の化学のデイスチ
ヤージ可能なイオンの組成は、後述する如き達成
可能な結果を得るために、電流密度よりも重要で
あると考えられる。曇りのかかつた（cloudy）
被膜を防ぐために、低い塩の濃度に於ては、より
低いPHが望ましい。３元系については、範囲を拡
大できる。 塩を多量に含む電気めつき浴組成物の或る特定
の例を次の表３に示す。 表 ３ 組 成 重量／ CoSO4・7H2O 100ｇ／ NiCl2・6H2O 28ｇ／ NiSO4・7H2O 13.4ｇ／ FeSO4・7H2O 12ｇ／ H3BO3 25ｇ／ NaCl 25ｇ／ 応力緩和剤 1.48ｇ／ 湿潤剤 0.05ｇ／ CoSO4・7H2Oの塩の濃度は、90乃至100ｇ／
範囲の如く、変化することができる。めつきの
ための条件は、好ましくは、PH2.5、温度30℃、
及び３乃至9mA／cm2である。より低い塩の濃度
に於ては、範囲の中程の電流密度を用いることが
できる。塩の濃度は、その浴が少量の塩を含む浴
であつても、又は多量の塩を含む浴であつても、
そに応じて変化することができる。又、ニツケル
は、全部塩化物又は硫酸塩のいずれかの塩により
供給することができるが、混合された源が好まし
い。 第３図は、浴中のデイスチヤージ可能なイオン
の合計モル濃度のプロツトを示し、或る合金組成
物に於けるコバルト、ニツケル、及び鉄の合計を
表わしている。この図は、浴中のモル百分率で割
つた付着物中の重量パーセントの比を、浴中のデ
イスチヤージ可能なイオンのモル濃度に対して示
している。この測定は、PH2.5、30℃、及び
5mA／cm2の電流密度で行われた。その図は、所
望の組成の付着物を得るために電気めつき浴組成
物に於ける濃度を決定するための情報を与える。 第４図は、PH2.5、30℃、及び5mA／cm2に於て、
コバルト、ニツケル、及び鉄の付着物中の重量パ
ーセントを、浴中のモル百分率に対してプロツト
している。 第５図は、ニツケルが0.17Mに一定に保たれて
いる電気めつき浴組成物の鉄とコバルトとの比に
対して、付着物中の鉄とコバルトとの比を示して
いる。この測定は、PH2.5、30℃、及び5mA／cm2
で行われ、0.088乃至0.30Mのコバルト及び０乃
至0.043Mの鉄を含む浴が用いられ、イオンの合
計は0.26乃至0.51Mであつた、そのグラフの傾斜
は、約45度である。鉄が変化すると、コバルトも
勿論変化する。コバルト及び鉄の浴中の比、及び
付着物中の比は、5mA／cm2に於て実質的に一定
である。 第６図は、0.17Mのニツケル、0.32モルのコバ
ルト、及び0.043モルの鉄を含む表３の浴に於け
る電流密度の研究を示している。この測定は、30
℃及びPH2.5で行われた。電流密度が増加される
間、コバルトは、約77％に於て実質的に一定であ
り、約0.1％／mA／cm2で減少するが、鉄の含有量
は約0.3％／mA／cm2で増加し、ニツケルの含有量
は約0.2％／mA／cm2で減少する。 動作モード 本発明に於ける浴のための好ましい電気めつき
のパラメータは、３乃至6mA／cm2の範囲の電流
密度、2.5乃至3.0の範囲のPH、30℃又は約30℃の
温度であるが、他のパラメータの組合せを用いる
こともできる。CoNiFe合金は、薄膜状にめつき
されたとき、Feの含有量が約６％より多い場合
には、面心立方構造を与え、約６％よりも少ない
場合には、六方詰込構造を与える。より多量の塩
を含む電気めつき浴組成物は、めつき毎に良好な
再現性を与える。 CoNiFe被膜（約80：10：10の場合）の典型的
磁気特性の一例を次の表に示す。 表 ４ 厚さ＝2μm 4πMs＝16Kガウス Hc＝1.5Oe HK＝10Oe 透磁率＝1000 675Å／分の付着速度を得るためには、PH2.5、
30℃の温度、及び5mA／cm2の電流密度が用いら
れる。Hcは保磁力、Hkは異方性磁界、及び
4πMsは飽和磁化である。 Ｆ 発明の効果 本発明によれば、薄膜ヘツドに於て用いられ
る、高い飽和磁化、実質的に零の磁歪係数、及び
低い保磁力を有している、コバルトを多量に含む
磁性薄膜を形成するための電気めつき浴組成物が
得られる。
流密度、PH、及び得られる合金の所望の組成に依
存する。その電気めつき組成物の浴が用いらる条
件は、2.5乃至3.5のPH範囲３乃至9mA／Ａcm2の電
流密度、及び30℃の濃度であるが、より高い温度
を用いることもできる。その浴の化学のデイスチ
ヤージ可能なイオンの組成は、後述する如き達成
可能な結果を得るために、電流密度よりも重要で
あると考えられる。曇りのかかつた（cloudy）
被膜を防ぐために、低い塩の濃度に於ては、より
低いPHが望ましい。３元系については、範囲を拡
大できる。 塩を多量に含む電気めつき浴組成物の或る特定
の例を次の表３に示す。 表 ３ 組 成 重量／ CoSO4・7H2O 100ｇ／ NiCl2・6H2O 28ｇ／ NiSO4・7H2O 13.4ｇ／ FeSO4・7H2O 12ｇ／ H3BO3 25ｇ／ NaCl 25ｇ／ 応力緩和剤 1.48ｇ／ 湿潤剤 0.05ｇ／ CoSO4・7H2Oの塩の濃度は、90乃至100ｇ／
範囲の如く、変化することができる。めつきの
ための条件は、好ましくは、PH2.5、温度30℃、
及び３乃至9mA／cm2である。より低い塩の濃度
に於ては、範囲の中程の電流密度を用いることが
できる。塩の濃度は、その浴が少量の塩を含む浴
であつても、又は多量の塩を含む浴であつても、
そに応じて変化することができる。又、ニツケル
は、全部塩化物又は硫酸塩のいずれかの塩により
供給することができるが、混合された源が好まし
い。 第３図は、浴中のデイスチヤージ可能なイオン
の合計モル濃度のプロツトを示し、或る合金組成
物に於けるコバルト、ニツケル、及び鉄の合計を
表わしている。この図は、浴中のモル百分率で割
つた付着物中の重量パーセントの比を、浴中のデ
イスチヤージ可能なイオンのモル濃度に対して示
している。この測定は、PH2.5、30℃、及び
5mA／cm2の電流密度で行われた。その図は、所
望の組成の付着物を得るために電気めつき浴組成
物に於ける濃度を決定するための情報を与える。 第４図は、PH2.5、30℃、及び5mA／cm2に於て、
コバルト、ニツケル、及び鉄の付着物中の重量パ
ーセントを、浴中のモル百分率に対してプロツト
している。 第５図は、ニツケルが0.17Mに一定に保たれて
いる電気めつき浴組成物の鉄とコバルトとの比に
対して、付着物中の鉄とコバルトとの比を示して
いる。この測定は、PH2.5、30℃、及び5mA／cm2
で行われ、0.088乃至0.30Mのコバルト及び０乃
至0.043Mの鉄を含む浴が用いられ、イオンの合
計は0.26乃至0.51Mであつた、そのグラフの傾斜
は、約45度である。鉄が変化すると、コバルトも
勿論変化する。コバルト及び鉄の浴中の比、及び
付着物中の比は、5mA／cm2に於て実質的に一定
である。 第６図は、0.17Mのニツケル、0.32モルのコバ
ルト、及び0.043モルの鉄を含む表３の浴に於け
る電流密度の研究を示している。この測定は、30
℃及びPH2.5で行われた。電流密度が増加される
間、コバルトは、約77％に於て実質的に一定であ
り、約0.1％／mA／cm2で減少するが、鉄の含有量
は約0.3％／mA／cm2で増加し、ニツケルの含有量
は約0.2％／mA／cm2で減少する。 動作モード 本発明に於ける浴のための好ましい電気めつき
のパラメータは、３乃至6mA／cm2の範囲の電流
密度、2.5乃至3.0の範囲のPH、30℃又は約30℃の
温度であるが、他のパラメータの組合せを用いる
こともできる。CoNiFe合金は、薄膜状にめつき
されたとき、Feの含有量が約６％より多い場合
には、面心立方構造を与え、約６％よりも少ない
場合には、六方詰込構造を与える。より多量の塩
を含む電気めつき浴組成物は、めつき毎に良好な
再現性を与える。 CoNiFe被膜（約80：10：10の場合）の典型的
磁気特性の一例を次の表に示す。 表 ４ 厚さ＝2μm 4πMs＝16Kガウス Hc＝1.5Oe HK＝10Oe 透磁率＝1000 675Å／分の付着速度を得るためには、PH2.5、
30℃の温度、及び5mA／cm2の電流密度が用いら
れる。Hcは保磁力、Hkは異方性磁界、及び
4πMsは飽和磁化である。 Ｆ 発明の効果 本発明によれば、薄膜ヘツドに於て用いられ
る、高い飽和磁化、実質的に零の磁歪係数、及び
低い保磁力を有している、コバルトを多量に含む
磁性薄膜を形成するための電気めつき浴組成物が
得られる。
第１図は磁歪が零の線を示しているコバルト―
ニツケル―鉄の３元組成図、第２図はコバルト―
ニツケル―鉄に関するガウスで表わされた固有磁
束密度Ｂ―Ｈのプロツトを示す図、第３図は浴中
のモル百分率で割つた付着物中の重量パーセント
をコバルト―ニツケル―鉄の浴中の合計モル濃度
に対してプロツトしている図、第４図はコバルト
―ニツケル―鉄の付着物中の重量パーセントをコ
バルト―ニツケル―鉄の浴中のモル百分率に対し
て示す図、第５図は付着物中のFe／Coの重量パ
ーセントの比を0.17MのNiを含む浴中のFe／Co
のモル百分率の比に対してプロツトしている図、
第６図は、重量パーセントの組成を電流密度に対
してプロツトしている図である。
ニツケル―鉄の３元組成図、第２図はコバルト―
ニツケル―鉄に関するガウスで表わされた固有磁
束密度Ｂ―Ｈのプロツトを示す図、第３図は浴中
のモル百分率で割つた付着物中の重量パーセント
をコバルト―ニツケル―鉄の浴中の合計モル濃度
に対してプロツトしている図、第４図はコバルト
―ニツケル―鉄の付着物中の重量パーセントをコ
バルト―ニツケル―鉄の浴中のモル百分率に対し
て示す図、第５図は付着物中のFe／Coの重量パ
ーセントの比を0.17MのNiを含む浴中のFe／Co
のモル百分率の比に対してプロツトしている図、
第６図は、重量パーセントの組成を電流密度に対
してプロツトしている図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 0.15乃至0.4Mの濃度範囲のCo2+、0.03乃
至0.2Mの濃度範囲のNi2+、及び0.01乃至0.05M
の濃度範囲のFe2+と、 (b) サツカリン及び湿潤剤を添加した溶媒と、を
含み、PHが2.5乃至3.5であり、３乃至10mA／
cm2の電流密度及び30℃付近の温度で用いられる
コバルト―ニツケル―鉄合金の電気めつき浴組
成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US854451 | 1986-04-21 | ||
| US06/854,451 US4661216A (en) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Electrodepositing CoNiFe alloys for thin film heads |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256989A JPS62256989A (ja) | 1987-11-09 |
| JPS6353277B2 true JPS6353277B2 (ja) | 1988-10-21 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62064490A Granted JPS62256989A (ja) | 1986-04-21 | 1987-03-20 | コバルト−ニツケル−鉄合金の電気めつき浴組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4661216A (ja) |
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| JP (1) | JPS62256989A (ja) |
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- 1987-03-10 EP EP87103378A patent/EP0243627B1/en not_active Expired
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