Способ изготовления цилиндрических магнитных пленок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >970468 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23. 04. 81 (21) 3277607/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.1082. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 301082 (И ) М. Кл. з

G 11 С 11/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33) УДК 681.327.66 (088.8),П.И.Иващенко и С.К.Водеников (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к вычислительной технике и может бить использовано при изготовлении запоминающих матриц на цилиндрических магнитных пленках (Цт4П).

Известен способ изготовления JPIH путем электролитического осаждения слоя ферромагнитного сплава на не-:.магнитную проволочную основу, термомагнитной обработки и нанесения электровлагозащитного покрытия, причем перед термомагнитной обработкой производят измерение магнитного пото ка насыщения слоя ферромагнитного сплава и по результату сравнения которого с эталонным значением магнитного потока насыщения изменяют электролитический ток,осаждения ферромагнитного сплава Q1)..

Недостатком этого способа является то, что магнитный поток насыщения слоя ферромагнитного сплава не харак-:теризует цилиндрическую магнитную пленку как материал, используемый для запоминающих матриц, а регулирование электрического тока осаждения ферромагнитного сплава по магнитному потоку насыщения не обеспечивает достижения устойчивости считанного сигнала к разрушению и высокого качества запоминающих устройств при их иэ= готовлении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления ЦМП, который основан на электролитическом осаждении немагнитиой основы и слоя ферромагнитного сплава, термомагнитной обработке и получении требуемых значений магнит ного потока насыщения и коэффициента магнитострикции пленок путем регулирования величины электрического тока и температуры осаждения слоя ферромагнитного сплава t 21.

Недостатком этого способа является то, что регулирование электричес кого тока и температуры осаждения слоя ферромагнитного сплава на немагнитную основу по результатам сравнения магнитного потока насыщения и коэффициен„.га магнитострикции ферромагнитного сплава с эталонными величинами обеспечивает только получение стабильных толщины и состава слоя ферромагнитного сплава. Выбранные магнитные свойства для контроля качества слоя ферромагнитного сплава при его осаждении не характеризуют полностью магнитные свойства цилиндрической магнитной пленки, как мате9,70468,риала, используемого для из готовления ,матриц запоминающих устройств. Например, величина магнитного потока насыщения и коэффициента магнитострикции слоя ферромагнитного сплава не характеризуют такой важный параметр, как величину считанного сигнала и устойчи-. вость записанной информации на цилиндрической магнитной пленке к разрушению. Кроме того, измерение коэффициента магнитострикции, зависящего только от состава ферромагнитного сплава, после термомагнитной обработки увеличивает инерционность способа изготовления цилиндрических магнитных пленок.

t5

Цель изобретения — повышение надежности изготовления ЦМП.

Поставленная цель достигается тем, что н способе изготовления ЦМП перед электролитическим осаждением слоя ферромагнитного сплава проводят электрополирование поверхности немагнитной основы, причем величину электрического тока электрополирования регулируют путем сравнения коэрцитивной силы слоя ферромагнитного сплава, измеряемой после термомагнитной обработки, с эталонной величиной.

На чертеже изобра>кена блок-схема устройства для изготовления ЦМП,реализующего предлагаемый способ. 30

Устройство содер>кие узел 1 электрополирования предварительно электролитически осажденной немагнитной основы 2, узел 3. электролитического осаждения слоя ферромагнитной сплава, 35 измеритель 4 величины магнитострикции, соединенный с блоком 5 сравнения результата измерения величины магнитострикции, выход которого соединен с регулятором 6 температуры 4О осаждения ферромагнитного сплава, печь 7 термомагнитной обработки, измеритель 8 магнитного потока насыщения, соединения с блоком 9 сравнения магнитного потока насыщения, выход которого соединен с регулятором 10 электролитического тока осаждения слоя ферромагнитного сплава, измеритель 11 коэрцитивной,силы, соединенный с блоком 12 сравнения коэрцитивной силы, выход которого соединен с регулятором 13 тока электрополирования поверхности немагнитной основы, узел 14 нанесения электроизоляционного покрытия.

Изготовление ЦМП согласно предлагаемому способу происходит следующим образом.

Перемещаемую предварительно электролитически осажденную немагнитную основу 2 полируют до заданной степе- 60 ни шереховатости в узле 1, в узле 3 производят электролитическое осаждение слоя ферромагнитного сплава. Немагнитная основа с осажденным на ней слоем ферромагнитного сплава поступа- 65 ет в измеритель 4 коэффициента магнитострикции. По результатам сравнения измеренной неличины с эталонной величиной магнитострикции н блоке сравнения 5 производят регулирование температуры электролита осаждения регулятором б, причем при отрицательном коэффициенте магнйтострикции

5 уменьшают температуру электролита осаждения и, наоборот, при положи>"ельном Лн увеличивают температуру электролита осаждения.

Затем немагнитная основа с oràæäåнием на ней ферромагнитным сплавом поступает в печь 7 и после термомагнитной обработки поступает в блоки 8 и 11 (измерение магнитного потока насыщения и коэрцитивной силы).

По результатам сравнения с эталонными значениями магнитного потока насыщения и коэрцитивной силы произво дят изменение тока электролитического осаждения слоя ферромагнитного сплава и тока электрополирования поверхности немагнитной основы следующим образом.

Если магнитный поток" насыщения мал, то увеличивают ток электролитического осаждения, а при большой ве» личине магнитного потока насыщения уменьшают токи осаждения. При отклонении коэрцитивной силы в сторону малых величин н сравнении с эталоном увеличивают -ток -электрополирования если есть отклонение в сторону боль ших величин — уменьшают ток электрополирования.

Магнитный поток насыщения фэ, коэффициент магнитострикции Л и козрцитивная сила Н характеризуют полностью магнитные свойства и работоспособность ЦМП, как материала, используемого для изготонления матриц запоминающих устройства, а именно величину считанного сигнала и его устойчивость к механическим и электрическим воздействиям.

Сравнение магнитного потока насыщения, измеренного после термомагнитной обработки, с эталонной величиной и по результатам сравнения регулирования электролитического тока осаждения слоя ферромагнитного сплана из электролита, обеспечивает получение

ЦМП заданного состава и толщины при изменении со временем состава электролита. Это позволяет достигнуть стабильности потока насыщения фз по нсей длине слоя ферромагнитного сплава при прохождении немагнитной основы через электролит в течение всего процесса осаждения ферромагнитного сплава.

Коэффициент магнитострикции ферромагнитного сплана целесообразно измерять перед термомагнитной обработкой пленки, поскольку он определяется только химическим составом ферро970468

При отклонении р от нулевого (эталонная величина) в область отрицательных значений, блок сравнения выдает сигнал на снижение электрического тока в цепи устройства нагрева электролита, что приводит к снижению температуры при осаждении слоя ферромагнитного сплава и обеспечивает изменение его химического состава и увеличение )(. до нулевого значения. магнитного сплава и дальнейший нагрев пленки до 200-250 С при термомагнитной обработке в инертной атмосфере или с защитным покрытием не приводит к изменению химического состава, так как диффузионные процессы при 5 указанных температурах за время прохождения пленки через печь не успевают оказать влияние на перераспределение компонентов слоя ферромагнитного сплава. 10

На химический состав слоя ферромагнитного сплава наиболее эффективно воздействует температура электролита при осаждении ферромагнитного сплава. Поэтому целесообразно по результатам сравнения коэффициента маг. нитострикции с эталонной величиной ,регулировать температуру осаждения для достижения стабильных значений коэффициента магнитострикции в тече" ние всего процесса осаждения ферро-. магнитного сплава. При измерении коэффициента магнитострикции перед термомагнитной обработкой существенно уменьшается инерционность процесса получения ЦМП, так как сокращается время цикла между началом нанесения пленки и измерением коэффициента матнитострикции.

Измерение величины коэрцитивной силы Н слоя ферромагнитного сплава после термомагнитной обработки и сра нение ее с эталонной заданной величиной позволяет контролировать качество ЦИ11. Регулирование электрического тока электрополирования немаг- 35 нитной основы по результатам сравнения измеряемой Н с эталоном позволяет достигнуть заданной величины изменением шероховатости поверхности осажденной немагнитной основы перед 40 осаждением ЦИП. Сигнал из блока 12 сравнения измеренной и эталонной величин поступают в блок регулятора 13 электрического тока полирования и при отклонении от эталонной величины в 45 сторону больших значений происходит уменьшение тока, что,.приводит к снижению величины .шероховатости поверхности и, как следствие, уменьшению измеряемой Н слоя ферромагнитного сплава до эталонной величины.

При отклонении Н© в сторону меньших значений от эталона происходит увеличение тока полирования, что приводит к повышению величины шероховатости поверхности и, как следствие, увеличения измеряемой Н слоя ферромагнитного слоя сплава от эталонной величины. таким образом, более широкие пре; делы параметров (МП.с высокой устойчи- 6О востью записанной информации, т.е. с более высокой заданной величиной коэрцитивной силы при максимально допустимых магнитном потоке насыщения и толщине пленки (ограниченных мини- 55 мальйой величиной считанного сигнала и границей устойчивости разрушения информации) достигаются управлением величиной шероховатости немагнитной основы при электрополировании. Эеличину шероховатости изменяют регулированием электрического тока злектрополирования. Измерение Н целессг образно проводить после термомагнитной обработки, что соответствует стабилизированному состоянию ЦИП.

Пример . Базовый вариант способа изготовления ЦИП основан на не1прерывном процессе прохождения проволоки и последовательном формировании цилиндрической магнитной пленки.

В качестве подложки используют проволоку из бериллиевой бронзы марки БРБ2, полированной до диаметра

0,1 мм в ванне с раствором ортофосфорной кислоты и глицеоина при плотности тока 25- 30 А/дм . На проволоку электролитическим методом осаждается слой меди толщиной 4 мкм из сульфатного электролита с добавками спирта сегнетовой соли при плотности тока

;«7,2 A/дм . Перед осаждением слоя

Я. ферромагнитного сплава проводят полирование слоя меди для создания необходимой степени шероховатости. Полированке электролитически осажденной медной основы проводят в фосфорнокислом растворе с добавками хромовой кислоты при 55 С и плотности тока

35 А/дм .

Электролитическое осаждение слоя ферромагнитного сплава Fe-Ni-Co проводят из электролита, содержащего слой сернокислого железа, никеля и кобальта с добавками сегнетовой соли, Мц504, Н ВО, сахарина и Na-лаурил- сульфат с кйслотностью рН 2,6 при плотности тока 2,7 А/дм и пропускании через проволочную основу для подмагничивания магнитной пленки переменного тока амплитудой 0,2А и частотой 50 Гц.

Термомагнитную обработку ЦИ11 проо водят в атомсфере аргона при 250 С и подмагничивании переменным током амплитудой 0,2А и частотой 50 Гц.

Коэффициент магнитострикции Я. магнитной пленки измеряют перед термомагнитной обработкой визуальным наблюдением изменения дифференциаль-. ной проницаемости при механических воздеиствиях.

970468

При отклонении . в область положительных значений сигнал из блока сравнения с эталонной величиной воздействует на электрический ток в цепи устройства нагрева электролита, что обеспечивает уменьшение температуры нагрева электролита и изменение химического состава слоя ферромагнитного сплава и снижение P.< до значения эталонной величины.

Магнитный поток насыщения слоя Ф9 измеряют после термомагнитной обработки индукционным методом и при отклонении от эталонной велич:ины сигналом из блока сравнения изменяют ре-!

I гулятором электрический ток осаждения,)g ,Fe-Ni-Со слоя.

По результатам контроля коэрцитивной силы, измеряемой после термомагнитной обработки по петле гистерезиса в направлении оси легкого намагничивания и сравниваемой с эталонной величиной (2,5), производится регулирование величины шероховатости поверхности медного слоя путем изменения электролитического тока полирова" 25 ния по величине сигнала из блока сравнения.

При величине Нс слоя Fe-йi-Со меньше эталонной ток электрополирования увеличивается, что приводит к увеличению шероховатости поверхности и увеличению Н до эталонного. При

Нс > He эталонного значения сигналом из блока сравнения снижается ток полирования, что приводит к уменьшению шероховатости и .увеличению отражательной способности поверхности медного слоя. Введение операции электрополирования электролитически осажденной основы медного слоя и регулирование шероховатости поверхности по ре- 4О зультатам сравнения Н с эталонной величиной обеспечивает повышение запаса устоичивости стержней ЦМП к разрушению записанной информации и увеличение процента выхоца годных запоминающих устройств на ЦМП (повышение надежности изготовления UPIIl).

При вышеуказанных токах осаждения слоя ферромагнитного сплава обеспечивается эталонный информационный сиг-. нал без разрушения w 2g мВ при воздействии 4000 импульсов снижается до

10 мВ. Дополнительное увеличение коэрцитивной силы за счет изменения шероховатости поверхности слоя основы (меди) при неизменных.3 и Ф5 и толщине слоя ферромагнитного сплава позволяет увеличить считанный сигнал без разрушения до 12 мВ, т.е. на 20%, и выход годных запоминающих устройств на ЦМД с 10% до 15%, т.е. в 1,5 раза.

Формула изобретения

Способ изготовления цилиндрических магнитных пленок, основанный на злектролитическом осаждении немагнитной основы и слоя ферромагнитного спЛава, термомагнитной обработке и получении требуемых значений магнитного потока насыщения и коэффициента магнитострикции пленок путем регулирования величины электрического тока и температуры осаждения слоя ферромагнитного сплава, о т л и ч а ю шийся,,тем, что, с целью повышения надежности изготовления цилинд рических магнитных пленок, перед электролитическим осаждением слоя ферромагнитного сплава проводят электрополирование поверхности немагнитной основы, причем величину электри ческого тока электрополирования регулируют Путем сравнения коэрцитивной силы слоя ферромагнитного сплава, измеряемой после термомагнитной обработки, с эталонной величиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

9 530352, кл. G 11 С 11/155, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 728158, кл. G 11 С 11/14, 1972 (прототип).

970468

Составитель Ю.Розенталь

Редактор A.Âëàñåíêo Техред М.Гергель. Корректор М; Шароии

Заказ 8398/65 Тираж 622 Подписное

BHHHiIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",. г.ужгород,. Ул.Проектная, 4