JPH011108A - 磁気ヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ヘッドに関する。更に詳述すると、本発明
は、非磁性材料のコアと強磁性金属薄膜とを組合わせた
複合磁気ヘッドに関する。

（従来の技術） 最近の磁気記録の高密度化に伴なって、より高い残留磁
束密度Ｂｒを有する磁気テープが使用され、これに対応
すべく高磁束密度でトラック幅の狭い磁気ヘッドが要望
されている。

このような磁気ヘッドとしては、従来、強磁性酸化物よ
り成るコア・基板にセンダスト合金等の強磁性金属の薄
膜、を真空薄膜形成技術により形成し、強磁性金属の薄
膜間でギャップを形成する複合型磁気ヘッドが知られて
いる。

第１５図〜第２０図に従来の複合型磁気ヘッドを示す、
第１５図の磁気ヘッドは、磁気ギャップｇに対して略４
５°傾いた酸化物磁性材料Ｆの薄膜形成面りに金属磁性
ＩＭを形成し、磁気ギャップｇの両側に非磁性材料Ｎを
充填して成る。

第１６図の磁気ヘッドは、磁気ギャップｇに対し略山形
に傾斜した酸化物磁性材料Ｆの両薄膜形成面り上に金属
磁性膜ＭをＡ形に形成し、これらを突合せて非磁性材料
Ｎで接合したものである。

第１７図の磁気ヘッドは、第１８図に示すように、酸化
物磁性材料Ｆ１と非磁性材料Ｎ１とから成る基板Ｂ１上
に多層金属磁性膜Ｍ１を形成する一方、更にこれに別の
基板Ｂ２を合体させてサンドイッチ構造のヘッド半休を
得、次いで同様にして得られた他のヘッド半休と突き合
せて接合したものである。

その他、第１９図又は第２０図に示すような金属磁性ｖ
Ｍが湾曲ないし屈折したヘッドもある。

これら従来の複合型磁気ヘッドは、記録高密度化による
ヘッド流入磁束の高帯域化の傾向があり、金属磁性膜に
生ずる渦流損等の問題を無視することはできない。この
ため上述した複合型ヘッドの金属膜部分は、金属磁性膜
を１層あたりの膜厚が５〜６μｍ程度の多層構造とする
傾向にあるが、同時に膜全体の磁気抵抗を小さくする配
慮が必要となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第１５図及び第１６図のヘッドの場合、
金属磁性［Ｍを大きくとれないために高周波域での使用
には比較的磁気抵抗が大きく磁束が通り難いものとなる
。

また、第１７図のヘッドは、膜を充分大きく取れるけれ
ども、酸化物磁性材料を一個一個分割して金属磁性膜を
被着し、更に組み立てる必要があり、生産工程数が多く
量産には適していない。

まな、第１９図及び第２０図のヘッドは、金属磁性ｇＭ
を形成する面が複雑な形状をしており、この面に膜が形
成されて行く過程で内部応力が発生し、所定の磁気特性
が得られない等、品質の均一化に問題がある。

更に各従来例は、基板としてフェライト等の強磁性酸化
物を使用しているため、膨張係数や摩耗性の選択範囲が
ある程度限られてしまい、金属薄膜となじみにくいもの
となっていた。また基板を突き合わせてギャップを形成
する際、位置ずれか生じると、金属ＮＨと基板との間に
ギャップが発生しやすくヘッドとしての性能が変わって
しまうという問題が生じていた。

そこで、本発明は、生産性が良く、しかも高周波域での
使用に対して比較的磁気抵抗の小さな安定した性能を持
つ複合磁気ヘッドを提供することを自白りとする。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明の磁気ヘッドは、ギ
ャップ対向面とテープ摺接面との双方にほぼ直交する薄
膜形成面に金属、薄膜を形成した非磁性体から成る１対
の基板を斜向いに配置して前記金属薄膜でギャップを構
成する一方、これらを一方の基板の金属薄膜と他方の基
板との間に充填された非磁性体によって接合している。

（作用） したがって、非磁性体基板の−ｌｌｌ！Ｉ壁面にギャッ
プに対して略垂直方向に金属磁性薄膜が形成でき、金属
磁性薄膜を大きくとって磁気抵抗を比較的小さくできる
。

（実施例） 以下本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図に本発明による磁気ヘッドの一実施例を斜視図及
び側面図で示す。同図において、符号１は１対の非磁性
体基板を示し、該基板１上には金属磁性膜４が被着され
ている。非磁性基′板１としては、通常セラミックスな
どが使用されるが、これに限定されるものではない、該
磁気ヘッドにおいて、磁気ギャップｇは、ギャップｇに
対してほぼ直交する強磁性金属の薄Ｗ！：！４を形成し
た一対の非磁性基板１を斜向いに配置することによって
、対向する金属薄１１Ｒ４の間で形成されている。尚、
金属薄膜４は、基板ｌのギャップ対向面３及びテープ摺
接面５にほぼ直交する側壁面・薄膜形成面６に少なくと
も１層あたりの膜厚が５〜６μｍ以内となる多層膜に形
成されている。また、第２図上、金属薄膜４と磁気ギャ
ップｇとによって４つの分割された各ブロックのうち、
対角線上に位置する２つのブロックは一対の非磁性体基
板１であ・す、他の２つは非磁性材料例えば融着用ガラ
スのブロック７である。尚１２は巻線溝である。

次に上述した磁気ヘッドの製造方法の一例を説明する。

■　まず、非磁性材料例えばセラミックス等から成る基
板１のギャップ対向面３に、第２図に示す如く、少なく
とも一方の側壁面６がギャップ対向面３に対し略垂直と
なる形状のトラック涌１３をテープ摺接面５と直交する
方向に形成する。通常、この溝加工は研削盤によって行
なわれる６なお、金属薄膜としてセンダスト合金を使用
したときは、いわゆるノンマグ材と称せられる非磁性材
料の基板が耐摩耗性の点で好ましい。

■　次に、第３図に示すように、上記トラック溝１３に
対し矢印の方向より強磁性金属例えばセンダスト合金と
非磁性材料例えば５ｉ０２を交互にスパッタリングして
、あるいは結晶性強磁性金属とアモルファス金属を交互
にスパッタリングして、若しくは強磁性金属を断続的に
スパッタリングして多層構造の金属薄膜４を形成する。

但し最後の層は非磁性膜とする。

尚、第３図において金属薄膜４のスパッタ方向を破線の
矢印方向に近づけても、スパッタのガス圧を高くするこ
とにより付着させる粒子の平均自由距離を短くしてスパ
ッタ一方向に略平行な面に充分効率よく形成することが
できる。

■　次に、ギャップ対向面３を第４図のように研摩ラッ
プし該ギャップ対向面３上の金属磁性膜４を除去する。

■　次に、ギャップ対向面３側に第５図に示す如くコイ
ル巻線溝１２を形成する。なお２、巻線溝１２は、トラ
ック溝１３を形成した後に形成し、その後に上述の■■
の工程を実施する方法もある。

■　次いでラップ済みのギャップ対向面３に非磁性材料
例えば５ｉ０２等から成るスペーサ２をスパッタリング
等によって形成する（第６図参照）。

■　斯くして得られた一対の基板１．１を第７図に示す
ように、側壁面６部分に形成された金属薄膜４同士が向
き合うように、重ね合せる。そして、トラック溝１３に
ガラス等の非磁性材料７を充填し接合する［ギャップボ
ンディング］。

■　その後、第８図に示す如く、トラック溝１３の底部
の金属薄膜部分１０を残さないように切り落とす。これ
は、溝底部の金属薄膜部分１０はその形状が複雑なため
内部応力による歪みを有しており、この部分を残してお
くと金属薄膜４の特性が悪化するからである。

■　金属薄［４がギャップｇに略垂直となっている部分
を残すようにして切断し第１図の磁気ヘッドを得る。

尚、上述の実施例は本発明の好適な一実施例ではあるが
、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば、第９図に他の実施例を示す。この磁気ヘッドは
、金属薄膜４同士の突き合せ時に金属薄膜４と硬い非磁
性体基板１が直接当接するためにギャップ精度が出ない
という事態防止するため、ギャップｇの近傍の非磁性体
基板１のギャップ対向面がギャップｇに対して１０°以
上の角度をとるように傾けられている。

具体的には、第１０図に示ずように非磁性体基板１のギ
ャップ対向面３に前記側壁面６と隣接させて凹部８が形
成され、この凹部８に非磁性材として低融点の融着ガラ
ス１６が溶融充填されている６尚、凹部８の側壁面の磁
気ギャップｇに対する傾斜角度θは、図上はぼ４５°と
なっているが、１０〜８０°程度の範囲内で角度を変更
することも可能である。ここで１０°以下の角度である
と四部８を設けて融着ガラスを充填する意味がなくなる
ので、望ましくは３０°以上の角度を持たせるのが良い
。

この凹部形成加工は、通常第２図の工程・トラック溝加
工以前に実施される。凹部８は、トラック溝１３とは別
途カッティングして形成された消で、この清にガラス等
の非磁性材料１６を充填して図示のような形状に研摩し
て仕上げる。尚、金属薄膜４を形成するための側壁面６
に占める非磁性材料部分Ａの割合いはトラック幅の１７
５〜４倍程疫とする。

また、第３図のスパッタリング工程の後にトラック溝１
３にガラス等の非磁性材料１６を充填し、その後第４図
及び第５図の工程を経て、第１１図に示す如く金属４膜
の両隣りに消８．１１を加工しトラック幅を併せて確保
するようにしてもよい。

この場合、講８及び１１あ研削によってトラック幅か規
制されるが、講８だけでもトラック幅を規制できるので
、必ずしも消１１は必要としない。

尚、消８，１１には第７図のギャップボンディング工程
でガラス等の非磁性材料１６が充填される。

更に、前述の四部８は金属薄膜４の形成後に設けること
も可能である。また、第２１図に示すように薄膜の禎み
重ね上部側１４をカッティングし、トラック幅を所定幅
に調整した後、低融点ガラスを充填するようにしても良
い。この場合、金属薄膜４を被覆している高融点ガラス
１５の一部を切り収ることとなるが、ギャップボンディ
ングの際に低融点ガラス１６が充填されて埋められる。

切り落された薄ｐＡ４の端面１４は低融点ガラスによっ
て被覆され、ギャップ対向面３には露呈しない。

この場合、薄膜４の基板側先端部のカッティングは不要
であるが、必要に応じ、前述のように金属薄膜４の形成
後に凹部８を設けることにより、カッティングしておい
てもよい、尚、この技術は基板が磁性基板のときにも使
用できる。

これらの磁気ヘッドは磁気ギャップ近傍の薄膜端部を僅
かにカッティングしてギャップ幅を形成するので、カッ
ティングによる残留応力の発生等が極めて少なく膜特性
への影響が少なく、Ｑの低下を防ぎ得る。更に、金属薄
膜の形成面及びギャップ幅出しの加工が容易で精度も出
し易く量産に適している。

更に前記第８図の工程でトラック溝１３の底部分１０を
除去する加工を実施しているが、ギャップにアジマス角
かある場合は第１２図に示すようにスライシング時にチ
ップコア９の側に上記底部１０が残らないような位ＺＳ
−Ｓをスライスすることにより、底部の膜部分１０を取
り除く工程を省略してもよい。このようにして製造され
た磁気ヘッドを第１４図に示す。

また前記第３図の工程の後で、金属薄膜４の上に高融点
ガラス等の非磁性材料を充填してこの膜を補強してから
、その後第４図の工程の加工を実施してもよい。

更に、トラック溝の形状を方形ないし台形とし、同じト
ラック溝１３の前半部と後半部に形成された金属薄膜４
を使って均一なギャップ長さの磁気ヘッドを製造するこ
ともできる。この磁・気ヘッド製造は第２２図に示す如
く行なわれる。

まず、基板１のギャップ対向面３に深直方向・テープ摺
接面５と直交する方向に向かって延びる左右対称形の側
壁面を有する方形ないし台形のトラック溝１３を所定ピ
ッチで多数本研削によって形成する［第２２図（ａ）］
、次いで、この基板１を前述の深直方向と直交する面即
ちテープ摺接面５と平行な面に沿って２分し、一対の基
板ＩＡ。

ＩＢを形成する［第２２図（ｂ）］。そして、これらを
洗浄し、真空薄膜形成技術を用いて強磁性金属の磁性膜
ｌｌ１４を形成する［第２２図（ｃ）］。

通常、磁性膜４はセンダスト合金等から成る強磁性金属
をスパッタリングによって膜付けする。この膜付けは対
ターゲット角度が４５゛程度になるようにギャップ対向
面３にターゲットを向けて形成される。一対の基板ＩＡ
、ＩＢは互いに逆の側壁面６薄膜が形成されるようにタ
ーゲットに向けて配置され、スパッタリングされる。即
ち、一方の基板】Ａと他方の基板ＩＢとではターゲット
に対する向きを逆方向に配置している。この膜付は方法
によると、強磁性金属の薄膜４はテープ摺動方向に向か
って肉厚を漸次薄く形成されるが、ギャップ幅方向には
所定の膜厚を容易に形成し得、かつギャップ深さ方向に
は一定の厚みの膜厚を形成して均一なギャップ長さを得
る。スパッタリングは、例えば標準センダスト合金をタ
ーゲットとする場合、アルゴンガス雰囲気中、基板温度
２００℃で約４００人／ｎｉｎのレートで行なわれる。

ｆＦＵＬ、スパッタリングが長時間に及ぶ場合、その間
に基板温度が上昇して結晶粒径が５７０人よりも大きく
なる虞があるので、スパッタリングを断続的に行い基板
を冷却することが好ましい。

更に、金属薄１摸は一層当たり５〜６μｍのＷＡ厚とな
るように実質的な多層膜とすることが好ましく、通常強
磁性金属を断続的にスパッタリングすることによって、
あるいは強磁性金属と非磁性体を交互にスパッタリング
することによって複数層にして所定幅の磁性薄膜が形成
される。

ついで、トラック溝１３に高融点ガラス１１を充填して
薄膜４を筺護する［ガラスボンディング第２２図１）］
、その後、ギャップ対向面３及びテープ摺接面１を研削
して所定の面荒さの平坦な面とする。研削は通常ラップ
によって行なわれ３Ａ而仕上げとされる。その後、前述
の１〜ラツク講１３の隣に該溝１３に沿って疑似ギャッ
プを無くすためのトラック規制用凹部８が研削される。

この凹部８の研削の際に金属薄１ｇ！４が構成するギャ
ップ幅が所定幅となるように調整する。その後、一方の
基板ＩＡのギャップ対向面３に巻線溝１２を形成する［
第２２図（ｅ）］。この巻巻線溝２はデイツプス寸法を
規制する。尚、他方の基板ＩＢには巻線用溝１２は形成
されない。ついで、両基板ＬＡ、ＩＢのギャップ対向面
に５ｉ０２等の非磁性材から成るスペーサ２をスパッタ
リングによって形成する。次いで、一方の基板を反転さ
せて同じ加工にかかるトラック溝を重ね合せるようにし
てから講幅方向にずらし、一方の基板の左側壁面と他方
の基板の右側壁面とが向かい合うようにする６そして、
前述のトラック規制用凹部８に低融点ガラス１６を充填
して接合する［ギャップボンディング第２２図（ｆ）］
、この時、ギャップ対向面３側に露呈する強磁性金属薄
ＷＡ４の側端。

面の間でギャップｇは構成されるので金属薄膜４が対向
する正確な位置合せが必要である。上述のギャップボン
ディングの後、テープ摺接面５を円筒研牽し、テープ摺
接面５を曲面に仕上げる［第２２図（ｇ）］。次に磁気
ギャップｇがテープ摺動方向に対して所定のアジマス角
度を収るようにスライスし、多数のチップ状の磁気コア
を切り出す［第２２図（ｈ）］、その後検査を経てサポ
ート・ヘッドベースに取付け、さらにトラック方向に馴
染みを良くする摺動面仕上げ加工を施して巻線する［第
２２図（ｉ）］。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように本発明によれば、■　前
述したように金属磁性膜を形成する面が一平面となる部
分以外の面に形成された膜は内部応力による歪みが多く
ヘッドに悪影響を及ぼすが、本発明ではスライス後のチ
ップ部分９に内部応力による歪みをもった部分（略平面
形状以外の形状部分）を除去しであるので上記悪影響は
完全に防止できる。

■　また、ギャップに対して略垂直な方向に金属磁性膜
を形成しているので、金属薄膜を磁気ヘッド全面に大き
くとることができ、磁気抵抗を小さくして磁気特性を向
上させ得る。

■　更に、基板として非磁性体を使用しているため、膨
張係数や摩耗性の選択範囲か強磁性体金属の場合と異な
って比較的に限られることがなく、金属薄膜となじみや
すいものとなっていた。また基板を突き合わせてギャッ
プを形成する際、若干の位置ずれが生じても、金属薄膜
と基板との間にギャップが発生することがないのでヘッ
ドとしての性能が安定している。フェライト基板の場合
摺動ノイズが発生していたが、非磁性材料から成る本発
明の基板の場合発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係る磁気ヘッドの一実施例を示
す斜視図、第１図（ｂ）は同ヘッドの側面図、第２図〜
第８図は該磁気ヘッドの製造方法の各工程の一例を夫々
示す加工フロー図、第９図〜第１２図は本発明の他の実
施例を示す図で、第９図は磁気ヘッドの平面図、第１０
図（ａ）はトラック溝部分の側面図、同図（ｂ）はその
拡大図、第１１図（ａ）は他の実施例に係るトラック溝
部分の側面図、同図（ｂ）はその拡大図、第１２図は磁
気コアブロックの平面図である。第１３図は本発明の他
の実施例を示すヘッドの平面図、第１４図は本発明の他
の実施例で第１２図に示すスライスラインに沿って切出
されたヘッドの平面図、第１５図〜第２０図は従来の磁
気ヘッドを例示ず施例にかかる磁気ヘッドの加工フロー
図である。 ■・・・非磁性基板、 ３・・・ギャップ対向面、　４・・・金属薄膜、５・・
・テープ摺接面、　　６・・・側壁面・薄膜形成面、７
・・・非磁性材料、　　　ｇ・・・ギャップ。 特許出願人　株式会社　三協精機製作所第１図 第１５図　　　第１６図 第１７図　　　　第旧図 第１９図　　　　第２０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ギャップ対向面とテープ摺接面との双方にほぼ直交する
   薄膜形成面に金属薄膜を形成した非磁性体から成る１対
   の基板を斜向いに配置して前記金属薄膜でギャップを構
   成する一方、これらを一方の基板の金属薄膜と他方の基
   板との間に充填された非磁性体によって接合して成る磁
   気ヘッド。