Способ изготовления цилиндрических магнитных пленок

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -6 11 С 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОКИзобретение относится к вычислительной технике и может бить использовано при изготовлении запоминающих матриц на цилиндрических магнитныхпленках (ЦМД).Известен способ изготовления ЦИП 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 ,11.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 способизготовления ЦМП, который основан наэлектролитическом осаждении немагнитиой основы и слоя ферромагнитногосплава, термомагнитной обработке иполучении требуемых значений магнитного потока насыщения и коэффициента магнитострикции пленок путемрегулирования величины электрического тока и температуры осажденияслоя Ферромагнитного сплава2,Недостатком этого способа является то, что регулирование электричес- кого тока и температуры осажденияслоя ферромагнитного сплава на немагнитную основу по результатам сравнения магнитного потока насыщения икоэффициента магнитострикции ферромагнитного сплава с эталонными величинами обеспечивает только получениестабильных толщины и состава слояферромагнитного сплава. Выбранныемагнитные свойства для контроля качества слоя ферромагнитного сплавапри его осаждении не характеризуютполностью магнитные свойства цилинд рической магнитной пленки, как мате 9,70468,риала, используемого для изготовления,матриц запоминающих устройств. Например, величина магнитного потока насыщения и коэффициента магнитострикциислоя ферромагнитного сплава не характеризуют такой важный параметр, как 5величину считанного сигнала и устойчи-.вость записанной информации на цилиндрической магнитной пленке к разрушению. Кроме того, измерение коэффициента магнитострикции, зависящеготолько от состава ферромагнитногосплава, после термомагнитной обработки увеличивает инерционность способаизготовления цилиндрических магнитныхпленок.15Цель изобретения - повышение надежности изготовления ЦМП.Поставленная цель достигаетсятем, что н способе изготовления ЦМПперед электролитическим осаждениемслоя ферромагнитного сплава проводятэлектрополирование поверхности немагнитной основы, причем величину электрического тока электрополированиярегулируют путем сравнения коэрцитивной силы слоя ферромагнитного сплава,измеряемой после термомагнитной обработки, с эталонной величиной.На чертеже изображена блок-схемаустройства для изготовления ЦМП,реализующего предлагаемый способ, 30Устройство содержие узел 1 электрополирования предварительно электролитически осажденной немагнитной основы 2, узел 3. электролитическогоосаждения слоя Ферромагнитной сплава, 35измеритель 4 величины магнитострикции, соединенный с блоком 5 сравнения результата измерения величинымагнитострикции, выход которого соединен с регулятором 6 температуры 4 Оосаждения ферромагнитного сплава,печь 7 термомагнитной обработки, измеритель 8 магнитного потока насыщения, соединения с блоком 9 сравнениямагнитного потока насыщения, выходкоторого соединен с регулятором 10электролитического тока осажденияслоя ферромагнитного сплава, измеритель 11 коэрцитивной ,силы,. соединенный с блоком 12 сравнения коэрцитивной силы, выход которого соединен с регулятором 13 тока электрополирования поверхности немагнитнойосновы, узел 14 нанесения электроизоляционного покрытия,Изготовление ЦМП согласно предлагаемаму способу происходит следующимобразом,Перемещаемую предварительно электролитически осажденную немагнитнуюоснову 2 полируют до заданной степени шереховатости в узле 1, в узле 3производят электролитическое осаждение слоя Ферромагнитного сплава. Немагнитная основа с осажденным на нейслоем Ферромагнитного сплава поступа ет в измеритель 4 коэффициента магнитострикции. По результатам сравнения измеренной неличины с эталоннойвеличиной магнитострикции н блокесравнения 5 производят регулированиетемпературы электролита осаждения регулятором б, причем при отрицательномкоэффициенте магнйтострикцииВуменьшают температуру электролитаосаждения и, наоборот, при положительном Ан увеличивают температуруэлектролита осаждения.Затем немагнитная основа с осаждением на ней ферромагнитным сплавомпоступает в печь 7 и после термомагнитной обработки поступает в блоки 8и 11 (измерение магнитного потока насыщения и коэрцитивной силы),По результатам сравнения с эталонными значениями магнитного потока насыщения и коэрцитивной силы произво.дят изменение тока электролитическогоосаждения слоя ферромагнитного сплава и тока электрополирования поверхности немагнитной основы следующимобразом.Бри магнитный поток насыщениямал, то увеличивают ток электролитического осаждения, а при большой величине магнитного потока насыщенияуменьшают токи осаждения. При отклонении коэрцитивной силы в сторонумалых величин н сравнении с эталономувеличивают -ток .электрополированияесли есть отклонение в сторону боль.ших величин - уменьшают ток электрополирования,Магнитный поток насыщениЯ фэ, коэффициент магнитострикции . и козрцитивная сила Н характеризуют полностью магнитные свойства и работоспособность ЦМП, как материала, используемого для изготонления матрицзапоминающих устройства, а именновеличину считанного сигнала и егоустойчивость к механическим и электрическим воздействиям,Сравнение магнитного потока насыщения, измеренного после термомагнитной обработки, с эталонной величинойи по результатам сравнения регулирования электролитического тока осаждения слоя ферромагнитного сплана изэлектролита, обеспечивает получениеЦМП заданного состава и толщины приизменении со временем состава электролита. Это позволяет достигнутьстабильности потока насыщения фз понсей длине слоя ферромагнитного сплава при прохождении немагнитной основычерез электролит в течение всегопроцесса осаждения ферромагнитногосплава.Коэффициент магнитострикции Ферромагнитного сплана целесообразно измерять перед термомагнитной обработкой пленки, поскольку он определяется только химическим составом ферроПри отклонении /С 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 3, 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, 10На химический состав слоя ферромагнитного сплава наиболее эффектив" но 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 ка" чество ЦМП. Регулирование электрического тока электрополирования немаг нитной основы по результатам сравнения измеряемой Нс с эталоном позволяет достигнуть заданной величины изменением шероховатости поверхности Осажденной немагнитной основы перед 40 осаждением ЦМП. 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 цМП.с высокой устойчи востью записанной информации, т.е. с более высокой заданной величиной коэрцитивной силы при максимально допустимых магнитном потоке насыщения и толщине пленки (ограниченных мини мальйой величиной считанного сигналаи границей устойчивости разрушенияинформации) достигаются управлениемвеличиной шероховатости немагнитнойосновы при электрополировании. Эеличину шероховатости изменяют регулированием электрического тока злектрополирования. Измерение Н целессгобразно проводить после термомагнитной обработки, что соответствуетстабилизированному состоянию ЦМП,П р и м е р . Базовый вариант способа изготовления ЦМП основан на не 1 прерывном процессе прохождения проволоки и последовательном формировании цилиндрической магнитной пленки.В качестве подложки используютпроволоку из бериллиевой бронзы марки БРБ 2, полированной до диаметра0,1 мм в ванне с раствором ортофосфорной кислоты и глицерина при плотности тока 25- 30 А/дм . На проволокуэлектролитическим методом осаждаетсяслой меди толщиной 4 мкм из сульфатного электролита с добавками спиртасегнетовой соли при плотности токал,7,2 А/цм . Перед осаждением слояЯ,ферромагнитного сплава проводят полирование слоя меди для создания необходимой степени шероховатости. Полирование электролитически осажденноймедной основы проводят в Фосфорнокислом растворе с добавками хромовойкислоты при 55 С и плотности тока35 А/дм.Электролитическое осаждение слояферромагнитного сплава Ге-М-Со проводят из электролита, содержащегослой сернокислого железа, никеля икобальта с добавками сегнетовой соли,Мц 504, НЭВО, сахарина и На-лаурил-сульфат с кйслотностью рН 2,6 приплотности тока 2,7 А/дм и пропускании через проволочную основу дляподмагничивания магнитной пленкипеременного тока амплитудой 0,2 Л ичастотой 50 Гц,Термомагнитную обработку ЦМ 11 прооводят в атомсфере аргона при 250 Си подмагничивании переменным токомамплитудой 0,2 А и частотой 50 Гц.Коэффициент магнитострикции Д,магнитной пленки измеряют перед термомагнитной обработкой визуальнымнаблюдением изменения дифференциаль-,ной проницаемости при механическихвоздеиствиях, 970468При отклонении . в область положительных значений сигнал из блока сравнения с эталонной величиной воздейстнует на электрический ток в цепи устройства нагрева электролита, что обеспечивает уменьшение температуры нагрева электролита и изменение химического состава слоя ферромагнитного сплава и снижение 5 до значения эталонной величины.Магнитный поток насыщения слоя Ф 9 0 измеряют после термомагнитной обработки индукционным методом и при отклонении от эталонной величины сигналом из блока сравнения изменяют ре-,гулятором электрический ток осаждения,15 ,Ге-И-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 Ге-й)-Со меньше эталонной ток электрополирования увеличивается, что приводит к увеличению шероховатости поверхности и увеличению Н до эталонного. При НоНоэ эталонного значения сигналом из блока сравнения снижается ток полирования, что приводит к уменьшению шероховатости и .увеличению отражательной способности поверхности медного слоя. Введение операции электро- полирования электролитически осажденной основы медного слоя и регулирование шероховатости поверхности по ре О зультатам сравнения Но 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 ЦМП). При вышеуказанных токах осаждения слоя ферромагнитного сплава обеспечивается эталонный информационный сиг-. нал без азрушения А 20 мВ при воздействии 4000 импульсов снижается до 10 мВ. Дополнительное унеличениекоэрцитивной силы за счет изменения шерохонатости поверхности слоя основы (меди) при неизменных 3 и Ф 5 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 изобретенияСпособ 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 регулиронания величины электрического тока и температуры осаждения слоя ферромагнитного сплава, о т л и ч а ю щ и й с я ,тем, что, с целью повышения надежности изготовления цилиндрических 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 экспертизе1,Авторское свидетельство СССР9 530352, кл, 6 11 С 11/155, 1975.2, Авторское свидетельство СССРР 728158, кл. 6 11 С 11/14, 1972970468 каз 8398/65 ВНИИПИ по де 113035, Тираж 622 Подписноосударственного комитета СССРам изобретений и открытийМосква, Х, Раушская наб., д.4/5 лиал ППП "Патент",. г.ужгород,. Ул.Проектная, 4 Составитель Ю.РозентальРедактор А,Власенко Техред М,Гергель. Корректор М; Шароюи