JP2000208355A - 軟磁性合金めっき薄膜の製造方法、軟磁性合金めっき薄膜、並びに、薄膜磁気ヘッド - Google Patents
軟磁性合金めっき薄膜の製造方法、軟磁性合金めっき薄膜、並びに、薄膜磁気ヘッドInfo
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-
- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 飽和磁束密度が高く、軟磁気特性に優れ、か
つ高比抵抗を有する、書き込み及び読み取り特性に優れ
た軟磁性合金めっき薄膜を得る。 【解決手段】 Ｃｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを含
有する塩によってＣｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを
めっき液中に供給するとともに、このめっき液中に、モ
リブデン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸
イオン及びクロム（III）イオンのうち少なくとも１種
を添加し、この添加イオンのイオン濃度が１×１０-5ｍ
ｏｌ／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下であるめっき液
中で電気めっきを行うことにより軟磁性合金めっき薄膜
を成膜する。
つ高比抵抗を有する、書き込み及び読み取り特性に優れ
た軟磁性合金めっき薄膜を得る。 【解決手段】 Ｃｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを含
有する塩によってＣｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを
めっき液中に供給するとともに、このめっき液中に、モ
リブデン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸
イオン及びクロム（III）イオンのうち少なくとも１種
を添加し、この添加イオンのイオン濃度が１×１０-5ｍ
ｏｌ／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下であるめっき液
中で電気めっきを行うことにより軟磁性合金めっき薄膜
を成膜する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度の磁気記録
に適した薄膜磁気ヘッドの磁極として主に用いられるめ
っき薄膜であって、飽和磁束密度が高く、比抵抗が高
く、保磁力が低く、かつ磁歪定数が低い軟磁性合金めっ
き薄膜およびその製造方法、並びに、かかる軟磁性合金
めっき薄膜をインダクティブヘッドの磁極層として用い
た薄膜磁気ヘッドに関する。
に適した薄膜磁気ヘッドの磁極として主に用いられるめ
っき薄膜であって、飽和磁束密度が高く、比抵抗が高
く、保磁力が低く、かつ磁歪定数が低い軟磁性合金めっ
き薄膜およびその製造方法、並びに、かかる軟磁性合金
めっき薄膜をインダクティブヘッドの磁極層として用い
た薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、めっき薄膜は、装飾、防食用に限
らず、機能性薄膜として電子部品等に幅広く使用されて
いる。例えば、コンピューター用外部記憶装置でおるハ
ードディスクドライブの薄膜磁気ヘッドには、インダク
ティブヘッドの磁極層を構成する磁性体として、めっき
法により製造されたパーマロイ合金薄膜が用いられてい
る。
らず、機能性薄膜として電子部品等に幅広く使用されて
いる。例えば、コンピューター用外部記憶装置でおるハ
ードディスクドライブの薄膜磁気ヘッドには、インダク
ティブヘッドの磁極層を構成する磁性体として、めっき
法により製造されたパーマロイ合金薄膜が用いられてい
る。
【０００３】パーマロイはめっき薄膜に用いられる典型
的な軟磁性合金材料であり、特にＮｉ82at％Ｆｅ18at％
からなるパーマロイ合金は０または負の磁歪定数を有す
る点が特色である。
的な軟磁性合金材料であり、特にＮｉ82at％Ｆｅ18at％
からなるパーマロイ合金は０または負の磁歪定数を有す
る点が特色である。
【０００４】ハードディスクドライブについては年々大
容量化および小型化に対する要求が強くなってきてお
り、それに伴って記録の高密度化が進み、ヘッドの磁性
体として高い飽和磁束密度を有する材料が要求されてき
ている。
容量化および小型化に対する要求が強くなってきてお
り、それに伴って記録の高密度化が進み、ヘッドの磁性
体として高い飽和磁束密度を有する材料が要求されてき
ている。
【０００５】しかし、パーマロイ膜でより高い飽和磁束
密度を得るためにＦｅ含有量を増加させると、磁歪定数
が増加するために磁区構造が不安定となる。したがっ
て、パーマロイ膜では、薄膜磁気ヘッドの磁極層に用い
る場合における高飽和磁束密度化に限界がある。
密度を得るためにＦｅ含有量を増加させると、磁歪定数
が増加するために磁区構造が不安定となる。したがっ
て、パーマロイ膜では、薄膜磁気ヘッドの磁極層に用い
る場合における高飽和磁束密度化に限界がある。
【０００６】図１は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金での
飽和磁束密度の分布を示す図である。この図に示された
中でＡに示す領域は飽和磁束密度も高く、かつ磁歪定数
も小さいため、薄膜磁気ヘッドの磁性体材料として有望
であることが予想される。米国特許第４，６６１，２１
６号においても、磁歪定数が０で、飽和磁束密度の高い
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金めっき薄膜について記載さ
れている。
飽和磁束密度の分布を示す図である。この図に示された
中でＡに示す領域は飽和磁束密度も高く、かつ磁歪定数
も小さいため、薄膜磁気ヘッドの磁性体材料として有望
であることが予想される。米国特許第４，６６１，２１
６号においても、磁歪定数が０で、飽和磁束密度の高い
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金めっき薄膜について記載さ
れている。
【０００７】しかしながら前述した従来のＣｏ−Ｎｉ−
Ｆｅ３元系合金めっき薄膜の組成領域では実効比抵抗の
値が約１０μΩ・ｃｍと低いために、高周波領域での書
き込み特性が不安定となる。
Ｆｅ３元系合金めっき薄膜の組成領域では実効比抵抗の
値が約１０μΩ・ｃｍと低いために、高周波領域での書
き込み特性が不安定となる。
【０００８】この高周波領域での書き込み特性を改善す
ることを目的として、めっき薄膜の高比抵抗化の試みが
なされている。日本応用磁気学会学術講演会概要集ｐ２
０７（１９９８）において、従来材料であるＮｉ80Ｆｅ
20にＭｏを添加することによる高比抵抗化について検討
がなされている。上記文献によれば、Ｍｏを約３ａｔ％
添加したＭｏ3Ｎｉ80Ｆｅ17膜において、０磁歪かつ約
４７μΩｃｍの高比抵抗を有する軟磁性めっき薄膜が得
られる。しかしながら、飽和磁束密度が約１．０Ｔと低
いという問題がある。
ることを目的として、めっき薄膜の高比抵抗化の試みが
なされている。日本応用磁気学会学術講演会概要集ｐ２
０７（１９９８）において、従来材料であるＮｉ80Ｆｅ
20にＭｏを添加することによる高比抵抗化について検討
がなされている。上記文献によれば、Ｍｏを約３ａｔ％
添加したＭｏ3Ｎｉ80Ｆｅ17膜において、０磁歪かつ約
４７μΩｃｍの高比抵抗を有する軟磁性めっき薄膜が得
られる。しかしながら、飽和磁束密度が約１．０Ｔと低
いという問題がある。
【０００９】また、高い飽和磁束密度を得ることを目的
として、Ｎｉ80Ｆｅ20に比べ高い飽和磁束密度を有する
Ｎｉ45Ｆｅ55を利用した高比抵抗めっき薄膜についても
検討されている。特開平９−６３０１６ではＮｉ45Ｆｅ
55に添加元素を１〜３ａｔ％導入することにより、飽和
磁束密度１．５〜１．６Ｔ、比抵抗５０〜６０μΩｃｍ
が実現されている。しかしながら、これらの軟磁性めっ
き薄膜は磁歪が＋５×１０-6程度と大きい点が問題とな
る。
として、Ｎｉ80Ｆｅ20に比べ高い飽和磁束密度を有する
Ｎｉ45Ｆｅ55を利用した高比抵抗めっき薄膜についても
検討されている。特開平９−６３０１６ではＮｉ45Ｆｅ
55に添加元素を１〜３ａｔ％導入することにより、飽和
磁束密度１．５〜１．６Ｔ、比抵抗５０〜６０μΩｃｍ
が実現されている。しかしながら、これらの軟磁性めっ
き薄膜は磁歪が＋５×１０-6程度と大きい点が問題とな
る。
【００１０】以上の点から、生産性に優れるめっき法を
利用した高比抵抗、高飽和磁束密度、Ｏ磁歪を有する軟
磁性合金薄膜およびその製造方法は未だ開発されていな
いのが現状である。
利用した高比抵抗、高飽和磁束密度、Ｏ磁歪を有する軟
磁性合金薄膜およびその製造方法は未だ開発されていな
いのが現状である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高密度磁気
記録に適した薄膜磁気ヘッドの磁性体として主に用いら
れるめっき法により製造された磁性合金薄膜であり、飽
和磁束密度が高く、軟磁気特性に侵れ、かつ高比抵抗を
有する、書き込みおよび読み取り性能に優れためっき薄
膜およびその製造方法を提供することを目的とする。
記録に適した薄膜磁気ヘッドの磁性体として主に用いら
れるめっき法により製造された磁性合金薄膜であり、飽
和磁束密度が高く、軟磁気特性に侵れ、かつ高比抵抗を
有する、書き込みおよび読み取り性能に優れためっき薄
膜およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記のように、Ｃｏ−Ｎ
ｉ−Ｆｅ３元系合金めっき薄膜では、飽和磁束密度が高
いものの比抵抗が小さい。そこで飽和磁束密度が高く、
かつ高比抵抗を有するめっき薄膜を得るために、本発明
者は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金めっきの際のめっき
浴に添加剤を加えることによりめっき膜中にＭｏ，Ｃ
ｒ，Ｗ，Ｖを含有させることを検討し、種々の実験等を
行った結果本発明を完成した。
ｉ−Ｆｅ３元系合金めっき薄膜では、飽和磁束密度が高
いものの比抵抗が小さい。そこで飽和磁束密度が高く、
かつ高比抵抗を有するめっき薄膜を得るために、本発明
者は、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金めっきの際のめっき
浴に添加剤を加えることによりめっき膜中にＭｏ，Ｃ
ｒ，Ｗ，Ｖを含有させることを検討し、種々の実験等を
行った結果本発明を完成した。
【００１３】即ち、本発明の軟磁性合金めっき薄膜の製
造方法は、Ｃｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを含有す
る塩によってＣｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンをめっ
き液中に供給するとともに、このめっき液中に、モリブ
デン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオ
ン及びクロム（III）イオンのうち少なくとも１種を添
加し、この添加イオンのイオン濃度が１×１０-5ｍｏｌ
／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下であるめっき液中で
電気めっきを行うことにより軟磁性合金めっき薄膜を成
膜することを特徴とするものである。かかる製造方法に
よって、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅを主成分とし、かつ添加元素
としてＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｒのいずれか１種以上を１原子
％以上５原子％以下含有する軟磁性合金めっき薄膜を成
膜する。
造方法は、Ｃｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを含有す
る塩によってＣｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンをめっ
き液中に供給するとともに、このめっき液中に、モリブ
デン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオ
ン及びクロム（III）イオンのうち少なくとも１種を添
加し、この添加イオンのイオン濃度が１×１０-5ｍｏｌ
／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下であるめっき液中で
電気めっきを行うことにより軟磁性合金めっき薄膜を成
膜することを特徴とするものである。かかる製造方法に
よって、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅを主成分とし、かつ添加元素
としてＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｒのいずれか１種以上を１原子
％以上５原子％以下含有する軟磁性合金めっき薄膜を成
膜する。
【００１４】高密度記録に対応できる薄膜磁気ヘッドの
磁性体材料に必要不可欠な特性として高周波応答性があ
る。薄膜磁気ヘッドの磁化応答の周波数が増加するにつ
れて、つまり薄膜磁気ヘッド磁性体の単位時間当たりの
磁化変化が増加するにつれて、磁性体内部に流れる渦電
流が増大する。この渦電流はレンツの法則に従って磁束
変化を妨げるような磁束を生じる。その結果、信号が高
周波となるにつれて磁化変化が抑制される。ここで磁性
体内部に流れる渦電流は、磁性体の比抵抗に反比例す
る。したがって、良好な高周波特性を得るためには高比
抵抗であることが要求される。
磁性体材料に必要不可欠な特性として高周波応答性があ
る。薄膜磁気ヘッドの磁化応答の周波数が増加するにつ
れて、つまり薄膜磁気ヘッド磁性体の単位時間当たりの
磁化変化が増加するにつれて、磁性体内部に流れる渦電
流が増大する。この渦電流はレンツの法則に従って磁束
変化を妨げるような磁束を生じる。その結果、信号が高
周波となるにつれて磁化変化が抑制される。ここで磁性
体内部に流れる渦電流は、磁性体の比抵抗に反比例す
る。したがって、良好な高周波特性を得るためには高比
抵抗であることが要求される。
【００１５】そこで、めっき膜中に不純物を混入するこ
とにより磁性体の比抵抗を増加させると、渦電流による
磁化変化の減少が抑制され、高周波応答性が改善され
る。本発明において、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金めっ
き膜中にＭｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｖを含有させるのは比抵抗の
増加を利用するためである。
とにより磁性体の比抵抗を増加させると、渦電流による
磁化変化の減少が抑制され、高周波応答性が改善され
る。本発明において、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金めっ
き膜中にＭｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｖを含有させるのは比抵抗の
増加を利用するためである。
【００１６】また、近年のハードディスク装置の高記録
密度化により、高保磁力の磁性体を用いた磁気媒体が用
いられているため、薄膜磁気ヘッドの磁極層を構成する
磁性体には、高い飽和磁束密度を有することが要求され
ている。本発明者の実験により、上記添加元素の組成比
が大きすぎると、飽和磁束密度が小さくなり、高密度ハ
ードディスク用磁気ヘッドの磁性体としての特性を得る
ことができないことが明らかとなった。本発明におい
て、添加イオンの濃度を一定範囲に限定したのはかかる
理由によるものである。
密度化により、高保磁力の磁性体を用いた磁気媒体が用
いられているため、薄膜磁気ヘッドの磁極層を構成する
磁性体には、高い飽和磁束密度を有することが要求され
ている。本発明者の実験により、上記添加元素の組成比
が大きすぎると、飽和磁束密度が小さくなり、高密度ハ
ードディスク用磁気ヘッドの磁性体としての特性を得る
ことができないことが明らかとなった。本発明におい
て、添加イオンの濃度を一定範囲に限定したのはかかる
理由によるものである。
【００１７】記録ギャップ層を介して上下に積層形成さ
れた上下磁極層の先端部間に磁界を発生させて磁気記録
媒体への磁気記録を行うインダクティブヘッドを有する
薄膜磁気ヘッドにおいて、上下磁極層の一方又は双方を
上記した軟磁性合金めっき薄膜の製造方法により成膜し
たものでは、該磁極層が高比抵抗であるから高周波特性
に優れるとともに、高飽和磁束密度でかつ低磁歪である
から、非常に良好な再生・記録特性を有し、より一層の
高速・高密度磁気記録に耐えうるものである。
れた上下磁極層の先端部間に磁界を発生させて磁気記録
媒体への磁気記録を行うインダクティブヘッドを有する
薄膜磁気ヘッドにおいて、上下磁極層の一方又は双方を
上記した軟磁性合金めっき薄膜の製造方法により成膜し
たものでは、該磁極層が高比抵抗であるから高周波特性
に優れるとともに、高飽和磁束密度でかつ低磁歪である
から、非常に良好な再生・記録特性を有し、より一層の
高速・高密度磁気記録に耐えうるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について説明する。本発明の製造方法で用いるめっき液
は、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉの各２価イオンを、硫酸塩及
び／又は塩酸塩によって供給し得る。また、めっき液中
にモリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジ
ン酸イオン、クロム（III）イオンのいずれか１種以
上、好ましくは２種以上を含有する。めっき液中のＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｆｅの含有量はめっき条件に応じて調整す
る。
について説明する。本発明の製造方法で用いるめっき液
は、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉの各２価イオンを、硫酸塩及
び／又は塩酸塩によって供給し得る。また、めっき液中
にモリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジ
ン酸イオン、クロム（III）イオンのいずれか１種以
上、好ましくは２種以上を含有する。めっき液中のＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｆｅの含有量はめっき条件に応じて調整す
る。
【００１９】より磁歪定数が小さい膜を得るためには、
膜中のＦｅの組成比は低い方がよい（即ち、めっき液中
のＦｅイオンの濃度は低い方がよい）。めっき液中のＣ
ｏ，Ｆｅ，Ｎｉの各イオン濃度がＣｏ2+０．０５ｍｏｌ
／１以上０．１ｍｏｌ／ｌ以下、Ｎｉ2+０．２ｍｏｌ／
ｌ以上Ｏ．３ｍｏｌ／ｌ以下、Ｆｅ2+０．０１ｍｏｌ／
ｌ以上０．３ｍｏｌ／１以下であることが望ましい。
膜中のＦｅの組成比は低い方がよい（即ち、めっき液中
のＦｅイオンの濃度は低い方がよい）。めっき液中のＣ
ｏ，Ｆｅ，Ｎｉの各イオン濃度がＣｏ2+０．０５ｍｏｌ
／１以上０．１ｍｏｌ／ｌ以下、Ｎｉ2+０．２ｍｏｌ／
ｌ以上Ｏ．３ｍｏｌ／ｌ以下、Ｆｅ2+０．０１ｍｏｌ／
ｌ以上０．３ｍｏｌ／１以下であることが望ましい。
【００２０】より高い比抵抗を得るためにはめっき膜中
のＭｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｖの組成比（原子％）は高い方が望
ましい。またより高い飽和磁束密度を得るためにはＭ
ｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｖの組成比（原子％）は低い方が望まし
い。かかる要因により、めっき膜中のＭｏ，Ｃｒ，Ｗ，
Ｖの望ましい組成比は、１〜５原子％である。
のＭｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｖの組成比（原子％）は高い方が望
ましい。またより高い飽和磁束密度を得るためにはＭ
ｏ，Ｃｒ，Ｗ，Ｖの組成比（原子％）は低い方が望まし
い。かかる要因により、めっき膜中のＭｏ，Ｃｒ，Ｗ，
Ｖの望ましい組成比は、１〜５原子％である。
【００２１】めっき液中のモリブデン酸イオン、タング
ステン酸イオン、バナジン酸イオン、クロム（III）イ
オンの濃度はめっき条件に応じて調整するが、より高い
比抵抗を得るためにはめっき液中のモリブデン酸イオ
ン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオン、クロム
（III）イオンの濃度は高い方が望ましい。またより高
い飽和磁束密度を得るためには、めっき液中のモリブデ
ン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオ
ン、クロム（III）イオンの濃度は低い方が望ましい。
ゆえに高飽和磁束密度かつ高比抵抗を有する軟磁性合金
めっき薄膜を得るためには、めっき液中のモリブデン酸
イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオン、ク
ロム（III）イオンの総添加イオン濃度は１×１Ｏ-5ｍ
ｏｌ／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下の範囲内が望ま
しい。
ステン酸イオン、バナジン酸イオン、クロム（III）イ
オンの濃度はめっき条件に応じて調整するが、より高い
比抵抗を得るためにはめっき液中のモリブデン酸イオ
ン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオン、クロム
（III）イオンの濃度は高い方が望ましい。またより高
い飽和磁束密度を得るためには、めっき液中のモリブデ
ン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオ
ン、クロム（III）イオンの濃度は低い方が望ましい。
ゆえに高飽和磁束密度かつ高比抵抗を有する軟磁性合金
めっき薄膜を得るためには、めっき液中のモリブデン酸
イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸イオン、ク
ロム（III）イオンの総添加イオン濃度は１×１Ｏ-5ｍ
ｏｌ／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下の範囲内が望ま
しい。
【００２２】まためっき膜を安定して得るために応力緩
和剤、界面活性剤、ｐＨ緩衝剤を通常添加するが、その
濃度は適宜調節する。平滑なめっき膜を安定して得るた
めにはめっき液のｐＨは、２以上４以下であることが望
ましい。４を超えるとＦｅ2+の酸化がおこる。また２未
満では被めっき物表面で水素が発生し、めっき膜厚の制
御が困難になるとともに、表面の荒れためっき膜とな
る。
和剤、界面活性剤、ｐＨ緩衝剤を通常添加するが、その
濃度は適宜調節する。平滑なめっき膜を安定して得るた
めにはめっき液のｐＨは、２以上４以下であることが望
ましい。４を超えるとＦｅ2+の酸化がおこる。また２未
満では被めっき物表面で水素が発生し、めっき膜厚の制
御が困難になるとともに、表面の荒れためっき膜とな
る。
【００２３】より高い飽和磁束密度を得るためにはめっ
き膜磁性体中のＣｏ含有量は５０％以上、Ｆｅ含有量は
５％以上であることが望ましい。また、優れた軟磁気特
性を得るためには、Ｃｏ含有量９０％以下、Ｆｅ含有量
は２０％以下であることが望ましい。また磁歪定数を０
近傍の値とするためには、膜中Ｆｅ量は１０％以下であ
ることが望ましい。
き膜磁性体中のＣｏ含有量は５０％以上、Ｆｅ含有量は
５％以上であることが望ましい。また、優れた軟磁気特
性を得るためには、Ｃｏ含有量９０％以下、Ｆｅ含有量
は２０％以下であることが望ましい。また磁歪定数を０
近傍の値とするためには、膜中Ｆｅ量は１０％以下であ
ることが望ましい。
【００２４】優れた軟磁気特性を得るためには、めっき
成膜中に磁場を印加する、より望ましくは５０ガウス以
上の磁場を印加するのが望ましい。また滑らかな表面を
得るためには、めっき時の電流密度は６．０ｍＡ／ｃｍ
2以下であるのが望ましい。
成膜中に磁場を印加する、より望ましくは５０ガウス以
上の磁場を印加するのが望ましい。また滑らかな表面を
得るためには、めっき時の電流密度は６．０ｍＡ／ｃｍ
2以下であるのが望ましい。
【００２５】
【実施例】図２に示す形状のパドル撹拌型めっき浴を用
いて、本発明による軟磁性合金めっき薄膜の製造試験を
行った。該めっき浴は、アクリル樹脂製のめっき槽１内
にめっき液５が供給されてなるものである。
いて、本発明による軟磁性合金めっき薄膜の製造試験を
行った。該めっき浴は、アクリル樹脂製のめっき槽１内
にめっき液５が供給されてなるものである。
【００２６】めっき層１内には、被めっき材であるウェ
ハーを設置したカソード２が下部に、アノード３が上部
に配置されている。パドル４はめっき槽１内を往復運動
する。磁場はパドル運動と垂直方向に印加し、その磁場
強度は５００ガウスである。めっき液５はめっき層１内
およびその流路で温度、ｐＨ、濃度が管理されており、
ポンプにより供給され、オーバーフローした液が回収さ
れて再びめっきタンクに戻る。流量は流量調整バルブで
調整される。
ハーを設置したカソード２が下部に、アノード３が上部
に配置されている。パドル４はめっき槽１内を往復運動
する。磁場はパドル運動と垂直方向に印加し、その磁場
強度は５００ガウスである。めっき液５はめっき層１内
およびその流路で温度、ｐＨ、濃度が管理されており、
ポンプにより供給され、オーバーフローした液が回収さ
れて再びめっきタンクに戻る。流量は流量調整バルブで
調整される。
【００２７】ウェハーはガラス基板もしくはアルミナと
炭化チタンの焼結体を用い、使用に際してスパッタ法に
より下地膜としてパーマロイ合金膜（厚さ１０００Å）
を形成させた。
炭化チタンの焼結体を用い、使用に際してスパッタ法に
より下地膜としてパーマロイ合金膜（厚さ１０００Å）
を形成させた。
【００２８】めっき液５は、硫酸コバルト七水和物を
０．０４ｍｏｌ／ｌ、塩化コバルト六水和物を０．０４
ｍｏｌ／ｌ、硫酸ニッケル六水和物を０．１１５ｍｏｌ
／ｌ・塩化ニッケル六水和物を０．１１５ｍｏｌ／ｌ、
硫酸鉄七水和物を０．０１ｍｏｌ／ｌを含む。さらにｐ
Ｈ緩衝剤としてほう酸を１０ｍｏｌ／ｌ、めっき薄膜の
応力減少のためにサッカリンナトリウムを１．５ｇ／
１、めっき膜の界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウ
ム０．１ｇ／ｌ添加した。さらに添加元素としてモリブ
デン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリウム、バナジ
ン酸アンモニウム、硫酸クロム（III）を加えた。また
めっき液のｐＨは塩酸を用いて３．０に調整した。めっ
き液の温度は電子恒温装置により３５±０．１°Ｃに設
定した。めっき槽へのめっき液供給流量は毎分４リット
ルとした。
０．０４ｍｏｌ／ｌ、塩化コバルト六水和物を０．０４
ｍｏｌ／ｌ、硫酸ニッケル六水和物を０．１１５ｍｏｌ
／ｌ・塩化ニッケル六水和物を０．１１５ｍｏｌ／ｌ、
硫酸鉄七水和物を０．０１ｍｏｌ／ｌを含む。さらにｐ
Ｈ緩衝剤としてほう酸を１０ｍｏｌ／ｌ、めっき薄膜の
応力減少のためにサッカリンナトリウムを１．５ｇ／
１、めっき膜の界面活性剤としてドデシル硫酸ナトリウ
ム０．１ｇ／ｌ添加した。さらに添加元素としてモリブ
デン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリウム、バナジ
ン酸アンモニウム、硫酸クロム（III）を加えた。また
めっき液のｐＨは塩酸を用いて３．０に調整した。めっ
き液の温度は電子恒温装置により３５±０．１°Ｃに設
定した。めっき槽へのめっき液供給流量は毎分４リット
ルとした。
【００２９】図３および図４はモリブデン酸イオンのめ
っき液中の濃度に対するめっき膜の組成、比抵抗および
飽和磁束密度を示している。めっき液中ヘモリブデン酸
イオンを添加していくことにより、めっき膜中のＭｏ原
子％は増加し、比抵抗上昇に顕著な効果が認められた。
めっき液中ヘモリブデン酸イオンを添加することにより
飽和磁束密度は単調に減少した。またタングステン酸イ
オン、バナジン酸イオン、クロム（III）イオンを添加
した場合についても、同様の比抵抗増加の効果が認めら
れた。
っき液中の濃度に対するめっき膜の組成、比抵抗および
飽和磁束密度を示している。めっき液中ヘモリブデン酸
イオンを添加していくことにより、めっき膜中のＭｏ原
子％は増加し、比抵抗上昇に顕著な効果が認められた。
めっき液中ヘモリブデン酸イオンを添加することにより
飽和磁束密度は単調に減少した。またタングステン酸イ
オン、バナジン酸イオン、クロム（III）イオンを添加
した場合についても、同様の比抵抗増加の効果が認めら
れた。
【００３０】また、めっき浴中のＣｏ2+、Ｆｅ2+、Ｎｉ
2+濃度を変化させることにより得られた種々の組成のめ
っき膜における、膜組成と磁歪定数および飽和磁束密度
の関係を表１に示す。なお、同表において、高記録密度
対応薄膜磁気ヘッドの磁極層として用いるには不適切な
特性を示したデータには下線を付した。
2+濃度を変化させることにより得られた種々の組成のめ
っき膜における、膜組成と磁歪定数および飽和磁束密度
の関係を表１に示す。なお、同表において、高記録密度
対応薄膜磁気ヘッドの磁極層として用いるには不適切な
特性を示したデータには下線を付した。
【００３１】
【表１】
【００３２】この表１から明らかなように、膜中Ｆｅ組
成比の増加とともに磁歪定数は増加する。また、膜中Ｆ
ｅ組成比５ａｔ％以上１０ａｔ％以下で１．５Ｔ以上の
飽和磁束密度と３×１０-6以下の低磁歪を併せ持つ軟磁
性めっき薄膜が得られた。
成比の増加とともに磁歪定数は増加する。また、膜中Ｆ
ｅ組成比５ａｔ％以上１０ａｔ％以下で１．５Ｔ以上の
飽和磁束密度と３×１０-6以下の低磁歪を併せ持つ軟磁
性めっき薄膜が得られた。
【００３３】
【発明の効果】本発明のめっき薄膜は、飽和磁束密度が
高く、軟磁気特性に優れ、かつ比抵抗が高く、書き込み
性能に優れた莉膜磁気ヘッドの磁性体として適してい
る。このめっき薄膜は、本発明の製造方法により製造す
ることができる。さらに付加的な効果として、めっき薄
膜中にＭｏ，Ｗ，Ｃｒ，Ｖを混入させることにより耐食
性が向上する。また、本方法は低電流密度条件でめっき
を行うため、膜厚制御性に優れている上、電流密度を変
化させることにより膜組成が変化することを利用して磁
歪定数を制御することが可能である。
高く、軟磁気特性に優れ、かつ比抵抗が高く、書き込み
性能に優れた莉膜磁気ヘッドの磁性体として適してい
る。このめっき薄膜は、本発明の製造方法により製造す
ることができる。さらに付加的な効果として、めっき薄
膜中にＭｏ，Ｗ，Ｃｒ，Ｖを混入させることにより耐食
性が向上する。また、本方法は低電流密度条件でめっき
を行うため、膜厚制御性に優れている上、電流密度を変
化させることにより膜組成が変化することを利用して磁
歪定数を制御することが可能である。
【図１】Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ３元系合金での飽和磁束密度
の分布を示す図である。
の分布を示す図である。
【図２】実施例で用いたパドル撹搾型めっき浴である。
【図３】本発明の実施例により製造された軟磁性めっき
薄膜の添加元素含有量と添加イオン濃度の関係をあらわ
す図である
薄膜の添加元素含有量と添加イオン濃度の関係をあらわ
す図である
【図４】本発明の実施例により製造された軟磁性めっき
薄膜の添加元素含有量と比抵抗および飽和磁束密度の関
係を表す図である。
薄膜の添加元素含有量と比抵抗および飽和磁束密度の関
係を表す図である。
１ めっき層 ２ カソード ３ アノード ４ パドル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 富仁 大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号 リードライト・エスエムアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D033 BA03 CA01 DA04 5D093 BD01 BD08 FA12 HA13 JA01 5E049 AA04 AA09 BA12 EB01 LC02 LC06
Claims (12)
- 【請求項１】 Ｃｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを含
有する塩によってＣｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを
めっき液中に供給するとともに、このめっき液中に、モ
リブデン酸イオン、タングステン酸イオン、バナジン酸
イオン及びクロム（III）イオンのうち少なくとも１種
を添加し、この添加イオンのイオン濃度が１×１０-5ｍ
ｏｌ／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／ｌ以下であるめっき液
中で電気めっきを行うことにより軟磁性合金めっき薄膜
を成膜することを特徴とする軟磁性合金めっき薄膜の製
造方法。 - 【請求項２】 Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅの各２価イオンをめっ
き液中に供給するための塩が、硫酸塩及び／又は塩酸塩
であることを特徴とする請求項１に記載の軟磁性合金め
っき薄膜の製造方法。 - 【請求項３】 添加イオンを２種以上添加することを特
徴とする請求項１又は２に記載の軟磁性合金めっき薄膜
の製造方法。 - 【請求項４】 めっき液中のＣｏイオン濃度が０．０５
mol/1以上０．１mo1/l以下、Ｎｉイオン濃度が０．２mo
1/1以上０．３mo1/1以下、Ｆｅイオン濃度が０．０１mo
1/1以上０．３mo1/1以下であることを特徴とする請求項
１，２又は３に記載の軟磁性合金めっき薄膜の製造方
法。 - 【請求項５】 電気めっき時の電流密度が６．０mA/cm2
以下であることを特徴とする請求項４に記載の軟磁性合
金めっき薄膜の製造方法。 - 【請求項６】 めっき液のｐＨが２以上４以下であるこ
とを特徴とする請求項４又は５に記載の軟磁性合金めっ
き薄膜の製造方法。 - 【請求項７】 電気めっき時に５０ガウス以上の磁場を
印加することを特徴とする請求項４，５又は６に記載の
軟磁性合金めっき薄膜の製造方法。 - 【請求項８】 Ｃｏ，Ｎｉ及びＦｅの各２価イオンを含
有する硫酸塩及び／又は塩酸塩によってＣｏ，Ｎｉ及び
Ｆｅの各２価イオンをめっき液中に供給するとともに、
このめっき液中に、モリブデン酸イオン、タングステン
酸イオン、バナジン酸イオン及びクロム（III）イオン
のうち少なくとも２種を添加し、この添加イオンのイオ
ン濃度が１×１０-5ｍｏｌ／ｌ以上２×１０-4ｍｏｌ／
ｌ以下であり、Ｃｏイオン濃度が０．０５mol/1以上
０．１mo1/l以下、Ｎｉイオン濃度が０．２mo1/1以上
０．３mo1/1以下、Ｆｅイオン濃度が０．０１mo1/1以上
０．３mo1/1以下であり、このめっき液のｐＨを２以上
４以下に調整し、該めっき液中で所定の磁場強度の磁場
を印加しつつ電気めっきを行うことにより高飽和磁束密
度かつ高比抵抗を有する軟磁性合金めっき薄膜を成膜す
ることを特徴とする軟磁性合金めっき薄膜の製造方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の軟磁
性合金めっき薄膜の製造方法により製造された軟磁性合
金めっき薄膜であって、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅを主成分と
し、かつ添加元素としてＭｏ，Ｗ，Ｖ，Ｃｒのいずれか
１種以上を１原子％以上５原子％以下含有することを特
徴とする軟磁性合金めっき薄膜。 - 【請求項１０】 めっき膜中のＣｏ含有量が５０原子％
以上９０原子％以下、Ｆｅ含有量が５原子％以上１０原
子％以下であることを特徴とする請求項９に記載の軟磁
性合金めっき薄膜。 - 【請求項１１】 めっき膜の比抵抗が３０μΩ・ｃｍ以
上であり、飽和磁束密度が１．５Ｔ以上であり、磁歪定
数が３×１０-6以下であることを特徴とする請求項９又
は１０に記載の軟磁性合金めっき薄膜。 - 【請求項１２】 記録ギャップ層を介して上下に積層形
成された上下磁極層の先端部間に磁界を発生させて磁気
記録媒体への磁気記録を行うインダクティブヘッドを有
する薄膜磁気ヘッドであって、上下磁極層の一方又は双
方が、請求項９，１０又は１１に記載の軟磁性合金めっ
き薄膜により構成されていることを特徴とする薄膜磁気
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP845299A JP2000208355A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 軟磁性合金めっき薄膜の製造方法、軟磁性合金めっき薄膜、並びに、薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP845299A JP2000208355A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 軟磁性合金めっき薄膜の製造方法、軟磁性合金めっき薄膜、並びに、薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208355A true JP2000208355A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11693532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP845299A Withdrawn JP2000208355A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 軟磁性合金めっき薄膜の製造方法、軟磁性合金めっき薄膜、並びに、薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000208355A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003034891A (ja) * | 2001-05-18 | 2003-02-07 | Headway Technologies Inc | コバルト鉄系合金およびコバルト鉄系合金めっき磁性薄膜の製造方法、並びに４成分系合金およびコバルト鉄モリブデン合金めっき磁性薄膜の製造方法 |
| JP2005346906A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Headway Technologies Inc | 磁性層およびその形成方法、磁気記録ヘッドおよびその製造方法、ならびに電解質溶液 |
| US7095586B2 (en) | 2002-01-15 | 2006-08-22 | Alps Electric Co., Ltd. | Soft magnetic film having saturation magnetic flux density Bs of at least 2.0 T and magnetic head including the same |
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| JP2012014784A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Toshiba Corp | 磁気記録ヘッドおよび磁気記録再生装置 |
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1999
- 1999-01-14 JP JP845299A patent/JP2000208355A/ja not_active Withdrawn
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