JPH02121107A - 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 この発明は磁気ヘッドに関するものである。

従来の技術 従来より磁気ヘッド用コア材として、加工性、耐摩耗性
が良いという特長からフェライトが広（使用されている
が、飽和磁束密度Ｂ８が合金材料に比べて３０〜５０％
低い。従って、近年登場してきた高抗磁力の高密度記録
媒体に使用した場合、ヘッドコア材料の磁気飽和が問題
となり、このような観点から、高密度記録媒体の対応ヘ
ッドとして、パーマロイやセンダストなどの合金材料を
使った磁気ヘッドが実用化している。

他方、耐摩耗性、磁気特性ともに優れた材料として非晶
質合金材料が脚光をあびてきている。

これらの合金材料を、磁気ヘッドのコア材料とし、て使
用した場合、材料自身の比抵抗が７０〜１２０μΩ備と
低いので、高周波領域で渦電流による損失が大きい為、
通常積層構造により改善をはかっている。

オーディオヘッドに於いては、トラック幅が数百μと大
きく、周波数領域も低いので１枚当たりのコアの厚みも
２００〜３００μと厚く、積層、ギャップ形成は、エポ
キシ系樹脂などの、いわゆる接着剤が使用されている。

しかしながら、ビデオ、コンピュータ、計測器用ヘッド
となると、トラック幅が非常に小さく（例えば数十μ）
、かつギャップ長が非常に短い（例えば０．３μ以下）
ので、接着剤によるヘッド構成では高精度のギャップを
維持することは困難である。

またトラック幅が小さ（、かつ使用周波数領域も数ＭＨ
ｚと高いので、１枚当たりのコア厚みも１０μあるいは
それ以下がのぞましい。このような厚みでは、現在の加
工技術では難しく、超急冷法によるリボンアモルファス
やりボンセンダストでも厚みが２０μ以下では難しい。

従って上記観点より、磁性材料である非晶質合金やセン
ダスト合金を、スパッタ法や蒸着法によって薄板化する
方法が採用されている。

これらの方法によると、１枚当たりのコアの厚みが１０
μ以ドのものが容易に得られ、かつ磁性材料と層間絶縁
材料を交互に積層することが可能であり各材料間の付着
強度も強いので、前記高精度のギャップを維持する事が
可能である。

この時の層間絶縁材料として、ＳｉＯ２が用いられるの
は公知である。

またギャップスペーサ材料おしてＳ　ｉ　Ｏ２を用いる
のも公知である。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成である、金属磁性材料と層間絶縁
材料であるＳｉＯ２の積層磁芯からなる磁気ヘッドを用
いて、市販の塗布型メタルテープによる各種環境下にお
けるテープ走行試験をしたところ、特に低湿環境（例え
ば２０ｏＣ１１０％ＲＨ）でヘッド出力の大きな低下が
みられた。出力が低下したヘッドのテープ摺動面を観察
したところ、５ｉｎｚ付近に選択的に付着物があり、そ
の程度を段差計により測定した所、最大５００〜６００
Ａであった。この付着物をオージェ分析により分析した
ところ、付着成分はテープ媒体中の磁性材料成分であり
、段差計による値とオージェ分析による深さが一致した
。また程度は少ないがギャップ上にも少し付着物が見ら
れた。

以上の結果より、塗布型メタルテープを低湿環境下で走
行すると、５ｉｎｚ付近に選択的にメタルテープ中の磁
性材料成分が付着し、その付着物の盛り上がりのために
、ヘッドとテープ間のスペーシングロスにより、ヘッド
出力が低下する事がわかった。

他方積層枚数を多くして行（と、磁性材料の厚みが同一
にもかかわらず、透磁率（μ゛）が低下する傾向が見ら
れた。これは磁性材料の磁歪定数（λＳ）が完全に零に
なっていない事を意味するが、磁性材料と５ｉ０２の熱
膨脹係数（α）が１桁以上大きい事にも起因する。

課題を解決するための手段 磁気テープと接触するヘッドチップのテープしゅう動面
が、多層構造の磁性体がらなり、前記多層構造の層間絶
縁材料またはギャップスペーサ材料が、ＭｎＯＭＯ２を
主成分とする磁気ヘッドとする。（但しＭ＝Ｔｉ、Ｚｒ
、Ｈｆがら選択された少なくとも一種） 作用 上記した構成によれば、低湿環境下においても前記付着
が全くないので、ヘッド出力の低下が発生せず安定した
出力が得られ、信頼性の高い磁気ヘッドが得られる。ま
た層間絶縁材料の熱膨脹係数がＳｉＯ２に比べて１桁以
上大きく、より金属磁性材料に近くなるので、特に積層
枚数が多くなった時の磁性材料に対する応力の影響が少
なくなり、磁気ヘッド特性の劣化がすくなくなる。

実施例 本発明の一実施例を第１図、第２図を用いて説明する。

市販の基板材料を鏡面研摩し十分洗浄して基板１として
、真空槽内を３Ｘ１０−７Ｔｏｒｒに排気した後、Ａｒ
ガスを導入して２×１Ｏ−２ＴＯｒｒとし、組成がＣｏ
５ｔＮｂｔ３Ｚｒｅであるターゲットを用いてスパッタ
して１０μの非晶質合金膜２ａを作製した。

次に層間絶縁材料をターゲットとして非晶質合金膜２ａ
上にＡｒ圧４Ｘ１０　　”Ｔｏｒｒでスパッタして約１
００ＯＡの層間絶縁材料３ａを作製した。以下同様に非
晶質合金膜と層間絶縁材料を交互に２ｂ、３ｂ、２ｃと
スパッタし非晶質合金膜が３層のブロックを得た。

他方基板１と同じ材料の基板５を、接着用ガラス層４を
介して接着を行い積層コアを得た。

次にギャップ突き合わせ面に巻線窓６を加工した後、突
き合わせ面をダイヤモンドペーストで鏡面に加工した後
、この面にギャップスペーサ材を所定の厚みにスパッタ
して、ギャップ形成用の片側を完成した。

このブロックと全く同じ構造１゛〜５′からなる積層コ
ア半休を突き合わせ、接着用ガラス７によりギャップ形
成を行った。この１対のバーより所定のヘッドを切り出
しヘッドを完成した。３これらのヘッドをビデオテープ
レコーダ（ヘッドテープ相対速度３．８ｍ／秒）に取り
付け、市販の塗布型メタルテープを用いて各種環境下に
おけるテープ走行試験をした所、従来のＳｉＯ２を層間
絶縁材料もしくはギャップ材で構成したヘッドでは、低
湿環境下でヘッド出力の大きな低下が見られたのに対し
て、本発明の材料を層間絶縁またはギャップ材で構成し
たヘッドでは、全ての環境下で安定した出力が得られた
。なお本発明の材料すなわち層間絶縁またはギャップ材
とはＭｎ０Ｍ　Ｏ２を主成分とする事を特徴とする磁気
ヘッドとするもので（但しＭ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ材の少
な（とも一種）、いずれの材料も、同様の効果がある。

第１表に２３℃、１０％相対湿度下における本発明のヘ
ッドと参考までに従来のヘッドのヘッド出力をしめす。

なおヘッド出力は２３℃、７０％相対湿度下のヘッド出
力をＯ（ｄＢ）で示す。

（以下余白） 第　　１　　表 料を作製した。

以下同様にセンダスト合金膜と層間絶縁材料を交互に積
層して多層センダスト膜を作製した。

こうして得られた膜のＩＫＨｚにおける１　ｍＯｅの透
磁率を第２表にしめす。

（以下余白） 次に基板に非磁性ステンレスを用い、センダスト合金（
Ｆｅ、　Ｓｉ、Ａ１合金）をターゲットとして、真空槽
内を５Ｘ１０−７Ｔｏｒｒに排気した後、Ａｒガスを導
入して１．５Ｘ１０−３Ｔｏｒｒとし、スパッタした。

次に層間絶縁材料をターゲットとしてセンダスト膜上に
Ａｒ圧４Ｘ１０−２Ｔｏｒｒでスパッタして約１００Ｏ
Ａの層間絶縁材なお表中の透磁率は磁性材料の厚みに対
して、すなわち層間絶縁材料は無視して示しである。

なお、上記実施例中ではへラドコアを基板で挟んだサン
ドイッチ構造を有する磁気ヘッドについて述べたが、テ
ープ摺動面に基板を含まない、すなわちテープ摺動面が
全て多層構造の磁性体からなる磁気ヘッドでも同様の効
果を有するものである。

また多層構造の層間絶縁材料またはギャップスペーサ材
料を、ＭｎＯＭＯ２を主成分として構成するもので（但
しＭ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ材の少な（とも一種）、組成比
は熱膨脹係数を考慮して、ＭｎＯが６５〜９０モル％、
Ｍ　Ｏ２が１０〜３５モル％とすることが望ましい。な
お本発明材料の比抵抗は１０５Ωｃｍ以上あるものであ
り、不純物レベルでの他の元素の混入等は許されるもの
である。また磁性材料も非晶質合金；Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ
系について述べたが他の系、例えばＣ。

Ｆｅ−５ｉ　−Ｂ、　Ｎｉ　−Ｓ　ｉ　−Ｂ系などにつ
いても同様の効果があり、スパッタ材料に限定されるも
のではない。

センダスト合金についても組成の限定は特になく、Ｆｅ
−８ｉ　−Ａ　１合金組成で効果がある。この事は同様
に合金磁性材料であるパーマロイ（鉄ニツケル系合金）
についても、特に磁歪に対する透磁率の影響が大きいの
で同様の効果が期待できる。

発明の効果 本発明によれば、多層構造の磁性体からなる磁気ヘッド
において、多層構造の層間絶縁材料またはギャップスペ
ーサ材料を、ＭＯ２ＭｎＯＮｉｏを主成分とする事で（
但しＭ＝Ｔｉ、Ｚｒ。

Ｈｆ材の少なくとも一種）、実用的に使用される幅広い
環境のテープ走行に対して、テープ中の磁性材料成分の
付着がなく、したがって安定した出力が得られ、信頼の
高い磁気ヘッドが供給出来る。

また層間絶縁材料に本発明の材料を用いる事により、従
来材料より熱膨脹係数が１桁以上大きく、より合金磁性
材料に近くなるので、特に積層枚数が多くなった時もし
くは１層の厚みが薄（なった時の磁性材料に対する応力
の影響が少なくなり、磁気ヘッド特性の劣化が少なくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における磁気ヘッドのテープ
摺動面を示す正面図、第２図はその側面図である。 １．１゛・・・基板、２ａ、２ａ’・・・非晶質合金、
３ａ、３ａ’・・・絶縁材料、４．４°・・・接着用ガ
ラス層、５．５゛・・・基板、６・・・巻線窓、７・・
・接着用ガラス、８・・・ギャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも磁気テープと接触するヘッドチップの
   テープ摺動面が、多層構造の磁性体からなり、前記多層
   構造の層間絶縁材料またはギャップスペーサ材料が、Ｍ
   ｎＯ−ＭＯ＿２を主成分とする事を特徴とする磁気ヘッ
   ド。（但しＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆから選択された少なく
   とも一種）
2. （２）多層構造の層間絶縁材料またはギャップスペーサ
   材料が、ＭｎＯを６５〜９０モル％、ＭＯ＿２を１０〜
   ３５モル％含む組成からなる事を特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の磁気ヘッド。