JPH01189013A - 薄膜磁気ヘッド - 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Ｎ膜磁気ヘッドに関し、更に詳述すれば、磁性
層上に積層される保護層が改良された薄膜磁気ヘッドに
関する。

［従来技術］ 従来においては、薄膜磁気ヘッドは第４図に示すように
構成されている。

第４図は従来の薄膜磁気ヘッドの断面図を示すものであ
り、フェライト或いはサファイア等の耐摩耗性材料によ
って設けられる基板１上に、センダスト、アモルファス
等により形成した複数の磁性層２、導電性金属から成る
コイル導体層３、コイル導体層３と磁性層２間の絶縁材
となる絶縁層４及びギャップ層５、磁性層２を記録媒体
６の走行による摩耗から保護する保護層７をスパッタ、
蒸着等の方法により付着しフォトエツチングして所定形
状に加工している。

なお、前記保ｒ！！ｉ層７にはｓｉ　Ｏ２，ｌ　２０３
等が用いられている。

更に、前記薄膜磁気ヘッドは、例えば特開昭５９−７７
６１７号、同６０−１３８７１４号、同６１−２４００
７号公報等に記載されているように、記録媒体の走行に
よる摩耗を考慮して平坦化された前記保護層７上に、ガ
ラス、樹脂等の接着剤層８により保護板９が接着された
構成から成っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記のような構成では、保ｆ１層或いは基
板の材質が磁性層に較べて硬い（例えばごッカース硬度
Ｈｖ　　＜Ｋ９／１ｒｙｓ２）において〕ため、図中、
破線部分で示すような形状に磁性層が基板。

保護層より多く摩耗する、所謂偏摩耗を生じ、ギャップ
部と磁気記録媒体との間隔が増加しその結果、再生出力
が減少する、所謂スペーシング・ロスが発生した。

囚に、磁性層を形成するセンダスト、アモルファスのビ
ッカース硬度Ｈｖは６００〜６５０／（ｇ／ｌｌｌ１１
２であるのに対し、保護層を形成するＳｉＯ２のビッカ
ース硬度Ｈｖは７５０〜８００　Ｋｌ　／　ｒｍ　２゜
ＡＪ１２０３で８００〜９００Ｋｇ／履２である。また
、基板を形成するフェライトでは６５０Ｋｇ／Ｉｎ！Ｒ
２、サファイアでは１２００１（ｇ／　ｔ、＃＋２であ
る。

本発明の目的は、上記事情に基づいて行われたもので、
上記の偏摩耗を解消してスペーシング・ロスの発生が阻
止される薄膜磁気ヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］すなわち、本発
明の上記目的は、基板上に下部磁性層、コイル導体層、
絶縁層及び上部磁性層を形成し、前記上部磁性層上に保
護層を設けたａ膜磁気ヘッドにおいて、前記保ｒＩｉ層
が上部磁性層側で磁性層と等しいかこれよりも低い硬度
を有し、前記上部磁性層から離れるに従って徐々に高い
硬度を有する連続変化層から成ることを特徴とする薄膜
磁気ヘッドにより達成される。

保護層の硬度を磁性層と等しいか、これよりも小さい値
に設けることにより、記録媒体の摺動によって生じる摩
耗において、保護層の摩耗子が磁性層とほぼ等しくなり
、従って、偏摩耗は解消される。一方、特に保護層が磁
性層よりも低い硬度を有する材料で設けられている場合
には、保護層の摩耗が早くヘッド寿命が短くなる。そこ
で、保護層は磁性層に近接した部分では硬度が磁性層と
等しいかこれよりも低く、磁性層から離れに従って徐々
に硬くなる連続変化層として構成されている。特に、墨
外層側に該当する部分において、その硬度が充分に硬く
、保護板に相当する程度の硬度（例えば、ビッカース硬
度Ｈｖが１０００〜１２００１（り／ＮＲ２程度）を有
していれば前記保護板を省略することもできる。

なお、本発明者が種々実験を行ったところ、磁性層のビ
ッカース硬度が６００〜６５０Ｋｇ／ｌ１ｕ１２に設け
られているとき、保護層は磁性層近傍領域で３００〜６
５０Ｋｇ／ｌ１ｍ２、磁性層から最も遠い領域で６５０
　Ｋｇ　／　ｔｅａ　２以上の値にビッカース硬度が夫
々設定され、前記２つの領域間において硬度が徐々に連
続変化する構成とすることにより好適な結果が得られた
。

し実　施　例］ 以下、図面により本発明の実施例を詳説する。

第１図は本発明の薄膜磁気ヘッドの断面図を示すもので
ある。

図において、Ｚｎ−フェライト基板１０上にスパッタ法
によりＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ合金の強磁性体を１５μｍ付着
し下部磁性層１１を形成した。次に下部磁性層１１上に
第１の非磁性絶縁層１２をスパッタ法により数μｍ付着
しその上に巻線となるＣｕ　、Ａ１等の導電体をスパッ
タ法で付着し所定形状のコイル導体層１３をエツチング
により形成し、更にその上にコイル導体層１３と上部磁
性層１６とを絶縁するため第２の非磁性絶縁層１４を形
成し、フロントギャップ部及びリアギャップ部を形成し
た後、フロントギャップにはヘッドギャップとなる非磁
性絶縁層１５を付着した。そして、前記下部磁性層１１
と磁気的に結合するＧ　ｏ−Ｎ　ｂ−Ｚ　ｒ合金の金属
磁性材料をスパッタ法で１５μｍ付着し上部磁性層１６
を形成した。

次に、本発明の要部である保ｉｉ！！層１７を上部１１
性層１６上に形成した。前記保護層１７は成膜されるに
従って硬度が徐々に硬くなる連続変化層に設けられてい
る。すなわち、前記保護層１１は反応性蒸上法（蒸Ｒ源
＝ｓｒ　ｏ、成膜速度＝　１５００人／Ｍ、真空度＝　
２　Ｘ　ｆｏ’Ｔｏｒｒ以下）によって形成され、酸素
ガス濃度を蒸着初期は少なくし蒸着が進むに従って多く
　（酸素ガス分圧−初期二４　Ｘ　１０’丁ｏｒｒ、中
間：　８ｘ　１０’Ｔｏｒｒ、終期：　４　ｘ　１Ｏ−
４Ｔｏｒｒ）　Ｌ／て、硬度を変えている。これにより
、保ＩＩ層はビッカース硬度が初期部分において４ＳＯ
Ｋｙ／履２、中間部分において６００　Ｋｇ　／　ｒｍ
　２　、終期部分において８００　Ｋｇ　／　ｍ　２で
かつ連続に変化する硬度が得られた。

第２図は、前記保護層１６を形成するための反応性蒸着
装置である。すなわち、この装置は電子ビーム蒸着装置
とＲＦスパッタ装置が組合わされた構成からなっている
。

反応容器内のるつぼ２０には蒸着材料２１としてのＳｉ
Ｏが入れられており、これに電子銃２２で電子ビームを
当て局所的に加熱して蒸発させている。

一方、容器内には、一対の平行平板電極が置かれており
、下層電極２３は接地されてアース電位に設けられると
共に、複数のガス噴出穴（図示せず）を有して外部より
酸素を供給する。他方、上層電極２４は、磁性層まで形
成された基板２５を保持すると共に、コンデンサＣを介
して高周波バイアス源２６により高周波電圧が印加され
ている。これにより、前記電極間にプラズマが発生する
と同時に、電圧印加側電極（上層電極）を負電位にして
酸素イオンが基板上に照射される。

以上のように構成した薄膜磁気ヘッド面に記録媒体を１
０００時間走行させて偏摩耗を観察した。偏摩耗はオプ
ティカルフラットにより干渉縞を観察し、磁性層と保護
層との段差を調べることにより行ったところ、段差は認
められなかった。

第３図は本発明の他の実施例を突環するための装置であ
る。

この装置は、共蒸着法を行うもので、容器内に配置され
た２つのるつぼ３１．３２には異なる蒸着材料ＧｅＯ及
びＳｉＯ□が夫々入れられており、電子ビーム３３が夫
々の蒸着材料に照射されるように構成されている。そし
て、各蒸着材料へのビーム量は各々独立に調整可能に設
けられており、蒸着初期はＧｅ　０２モル比を多く蒸着
し、蒸着が進上に従ってＧｅＯ２モル比を下げるように
している。これにより、上部磁性層までは先きの第１の
実施例と同じに構成された薄膜磁気ヘッドに対して上部
磁性層上にＧｅ　Ｏ２・Ｓ　ｉ　Ｏ２からなる保２！層
がその組成比を変えた連続変化層として形成された。

なお、前記装置における成膜条件は、真空度２ｘ　１０
　　Ｔｏｒｒ以下、スィーブ時間比（Ｇｆ！０２／５ｉ
０２）＝初期：　　１．５／１０１中間：　　１／１０
、終期：　　Ｏ／１０、エミッション電１＝Ｇｅ　Ｏ２
：　ｉ。

ｍＡ、　Ｓ　ｉ　Ｏ２：　３０ｍＡで行ない、これによ
り、ビッカース硬度は初期部分において４００　Ｋ９／
ｍ２、中間部分において５５０　Ｋ９／ｌａ２、終期部
分において８００Ｋｇ／Ｉｎ１Ｒ２でかつ連続に変化す
る硬度を得られた。　このように構成した薄膜磁気ヘッ
ドを実施例１と同様な方法により観察したところ、偏摩
耗は観察されなかった。また、絶対摩耗量はデプスマー
カーにより観察したところ、約０．６μ／１０００Ｈで
あり、実用上充分なヘッド寿命が確保されていることが
分った。

［発明の効果］ 以上記載したとおり、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば
、磁性層に積層される保護層は硬度が磁性層よりも゛低
い硬度を有する初期部分から磁性層よりも高い硬度を有
する終期部分に至る連続変化層としたことにより、記録
媒体の走行による偏摩耗の発生が好適に明止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づいて構成される薄膜磁気ヘッドの
断面図、第２図は第１図の実施例に用いられる装置を説
明する図、第３図は他の実施例に用いられる装置を説明
する図、第４図は従来構造の薄膜磁気ヘッドの断面図で
ある。 １０：Ｚｎ−フェライト基板、 １１：下部磁性層、 １２：第一の非磁性絶縁層　１３：コイル導体層、１４
：第二の非磁性絶縁Ｆｆ１１５：非磁性絶縁層１６：上
部磁性層、　　　　１７：保護層、１８：接着剤層、　
　　　　１９：保護板、２０、３１．３２：るつぼ、　
　２１：蒸着材料、２２：電子銃、　　　　　　２３ニ
ド層電極、２４ニ−ｈ層電極、　　　　　２５：基　板
、３３：電子ビーム。 第　　１１２１ 第　２　図 Ｌ：１　　３　　　図 第　　４　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に下部磁性層、コイル導体層、絶縁層及び上部
   磁性層を形成し、前記上部磁性層上に保護層を設けた薄
   膜磁気ヘッドにおいて、前記保護層が上部磁性層側で磁
   性層と等しいかこれよりも低い硬度を有し、前記上部磁
   性層から離れるに従って徐々に高い硬度を有する連続変
   化層から成ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。