JPH02257410A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

薄膜磁気ヘッド

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JPH02257410A
JPH02257410A JP1076432A JP7643289A JPH02257410A JP H02257410 A JPH02257410 A JP H02257410A JP 1076432 A JP1076432 A JP 1076432A JP 7643289 A JP7643289 A JP 7643289A JP H02257410 A JPH02257410 A JP H02257410A
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JP
Japan
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substrate
magnetic
crystallized glass
thin film
head
Prior art date
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Pending
Application number
JP1076432A
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English (en)
Inventor
Shinichi Inoue
真一 井上
Norifumi Makino
憲史 牧野
Toru Matsuda
徹 松田
Fujihiro Itou
伊藤 富士弘
Yutaka Kusano
草野 豊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US07/499,653 priority patent/US5057959A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3103Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
    • G11B5/3106Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90Magnetic feature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

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] 本発明は基板上に薄膜から構成した磁気ヘッドの磁気回
路を設けてなる薄膜磁気ヘッドに関し、特に結晶化ガラ
スからなる基板を用いた薄膜磁気ヘッドに関するもので
ある。
[従来の技術] 薄膜磁気ヘッドは薄膜形成技術とフォトリソエツチング
法を使用して作製され、基板上に磁性膜からなる磁気コ
アと、導電膜からなるコイルなどを絶縁層を介して設け
、さらにその上に保護層ないし保護板を設けて構成され
る。このような薄膜磁気ヘッドはトラック幅を極めて小
さく設定することができ近年の磁気記録における高密度
化に模して期待が持たれている。特にコンピュータの外
部記憶装置やスチルビデオ装置用のヘッドとして一部商
品化されている。
[発明が解決しようとする課題] 従来の薄膜磁気ヘッドの基板の材料にはフェライトやア
ルミナなどが用いられてきた。フェライトは加工性に優
れ、かつ記録媒体との摺動特性も良好であり、耐久性も
非常に高い。しかしフェライトは熱膨張係数が薄膜磁気
ヘッドの磁気コアを構成する磁性薄膜の磁性材より小さ
いため、磁気コアの磁性膜の膜厚が数μm以上と大きい
と膜応力の増大により磁性膜の剥離などが発生するとい
う難点がある。さらに大口径基板の作製が困難なため生
産性が悪い。また特性面において摺動ノイズが大きいな
どの問題がある。
またアルミナについては非常に固いため加工性が悪いと
いう問題がある。
そこで近年では基板の材料として結晶化ガラスが注目さ
れている。結晶化ガラスは熱膨張係数、硬度、結晶粒径
などを自由に変えられるため応用範囲が広い、特に結晶
粒径についてはフォトリソエツチングの加工精度やヘッ
ドの実装工程におけるチッピング、欠けに及ぼす影響が
大きく、これを考慮して最近では第5図の拡大写真の模
式図に示すように粒径のごく小さい(0,2〜0.5μ
m程度)微結晶粒子の集合からなる結晶化ガラスが多く
用いられるようになってきた。
ところがこのような結晶化ガ、ラスからなる基板を用い
た薄膜磁気ヘッドに磁気記録媒体を長時間摺動接触させ
ると、記録媒体との摺動摩擦により基板の微結晶粒子が
削り落され、基板の摩耗が早く、ヘッドの耐摩耗性が劣
るという問題がある。
また削り落された微結晶粒子が磁気ヘッドの磁気記録媒
体摺動面に付着し、スペーシングロスが発生し、ヘッド
の記録再生特性が劣化するという問題があった。
そこで本発明の課題は結晶化ガラスからなる薄膜磁気ヘ
ッドにおいてこのような問題を解決し、ヘッドの耐摩耗
性及び記録再生特性の向上を図れるようにすることにあ
る。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため本発明によれば、結晶化ガラス
からなる基板上に薄膜堆積技術により磁気コアを形成し
てなる薄膜磁気ヘッドにおいて、平均粒径がほぼ0.5
μm以下の微結晶粒子が集合してなる平均粒径がほぼ1
〜10μmの微結晶集合体粒子の集合からなる結晶化ガ
ラスから前記基板を形成した構造を採用した。
[作 用] このような構造によれば基板の耐摩耗性が向上し、記録
再生時に磁気記録媒体との摺動摩擦により基板から結晶
化ガラスの微結晶粒子が削り落されることを防止でき、
記録再生特性を向上できる。
[実施例コ 以下、図を参照して本発明の実施例の詳細を説明する。
第1図は本発明の実施例による薄膜磁気ヘッドの構造を
説明する断面図である。このヘッドの図中左側の面が不
図示の磁気記録媒体に摺動される媒体摺動面11になっ
ている。
第1図において先ず符号1は薄膜磁気ヘッドの基板であ
り、ケイ酸リチウムガラスを主成分とする結晶化ガラス
からなる。その特徴については後述する。
次に符号2.7はそれぞれ磁気コアを構成する下部磁性
層および上部磁性層であり、センダストなどの磁性材か
ら薄膜として基板1上に形成される。下部磁性層2と上
部磁性層7の媒体摺動面11に臨む前端部は5i02な
どの絶縁層からなる磁気ギャップ6を介して対向する。
また下部磁性層2と上部磁性層7の後端部は磁気コンタ
クトホール5を介して接合される。
さらに両磁性層2.7の中間部は5i02などからなる
絶縁層10を介して離れて対向しており、絶縁層10内
にはコイルおよびリード電極を構成するAJ2やCuか
らなる薄膜の導電層3.4が設けられる。なお詳しく図
示していないが絶縁層10は複数の層からなり、この複
数の層の間に導電層3.4が設けられる。
さらに上部磁性層7上に接看剤9を介して保護板8が接
合される。保護板8は基板1と同じ結晶化ガラスからな
る。
次に以上の構成からなる薄膜磁気ヘッドの製造工程を説
明すると、先ず基板1上に下部磁性層2をスパッタリン
グにより成膜し、フォトリソエツチング法を用いて所定
のパターンに形成する。
次に下部磁性層2上に絶縁層を成膜した後、導電層3を
成膜し、)オドリソエツチング法によりコイルおよびリ
ード電極のパターンに形成する。
さらにその上に絶縁層を成膜した後、その絶縁層に導電
層3の一部を露出させるための不図示のコンタクトホー
ルを形成し、その絶縁層上に導電層4を成膜し、コイル
とリード電極のパターンに形成する。なお第1図では導
電層3が3ターンで導電層4が2ターンからなる合計5
ターンのコイルを形成した場合を示している。
次に導電層4上に絶縁層を成膜し、その絶縁層に磁気コ
ンタクトホール5を形成し、磁気記録媒体摺動面側に磁
気ギャップ6となる非磁性層を形成する。
さらにその上に上部磁性層7を成膜し、フォトリソエツ
チング法により所定のパターンに形成する。
最後に上部磁性層7上に接着剤9を介して保護板8を接
合した後、全体を各ヘッドチップごとに切断し、媒体摺
動面11を加工して薄膜磁気ヘッドが完成する。
ところで本実施例のヘッドでは以上の構成において従来
と異なる点として基板1および保護板8を形成する結晶
化ガラスとしてその結晶構造が第2図に示すようになっ
ているものを用いる。第2図はその結晶化ガラスの断面
の拡大写真を模式的に示したものである。第2図中で掻
く小さな丸で示しているものは平均直径がほぼ0.5μ
m以下(0,2〜0.5μm程度)の微結晶粒子である
。この結晶化ガラスの特徴は前記の微結晶粒子が集合し
て平均直径がほぼ1〜10μmの微結晶集合体粒子(以
下クラスタと呼ぶ)αを形成し、各クラスタαはガラス
質(非晶質)からなる相βによって区切られていること
である。微結晶の集合体からなるクラスタαを1つの結
晶相と見なすと各クラスタαの境界であるガラス相(非
晶質)βは結晶粒界に相当する。このように本実施例の
基板1および保護板8に用いる結晶化ガラスはクラスタ
αの集合からなる。ケイ酸リチウムガラスを主成分とす
る結晶化ガラスの製造時に熱処理などにより結晶化を行
なう場合に処理条件を適当に設定することによりこのよ
うなりラスタαを析出させることができる。
ここでこのような結晶化ガラスを用いる理由を説明する
。本発明の発明者はフェライト基板を用いた薄膜磁気ヘ
ッドの良好な耐摩耗性に注目し、その要因はフェライト
の結晶粒径にあるのではないかと老犬た。従来の薄膜磁
気ヘッドの基板に用いられる多結晶Ni−Znフェライ
トの結晶構造は第3図の拡大写真の模式図に示すように
なっている。即ちフェライトは平均直径が1〜10μm
程度の結晶粒子γの集合からなる。これに対して結晶化
ガラスでは第3図のような結晶構造にはならないが、前
述の第2図のようにクラスタαを析出させることにより
第3図に似た形態とすることができる。即ち本実施例の
基板に用いられる結晶化ガラスは薄膜磁気ヘッドの基板
に用いられる多結晶フェライトの結晶粒子γとほぼ同等
の大きさを有するクラスタαを析出させたものである。
このように結晶化ガラスに1〜10μmのクラスタを析
出させることにより結晶化ガラスの耐摩耗性を向上させ
ることができる。そしてこの結晶化ガラスからなる基板
1を用いた薄膜磁気ヘッドの耐摩耗性を向上し、媒体と
の摺動摩擦により基板1から結晶化ガラスの微結晶粒子
が削り落とされることを防止でき、記録再生特性を向上
できる。
ここで本実施例の構造によれば薄膜磁気ヘッドの耐摩耗
性を向上できる証拠として本実施例の薄膜磁気ヘッドと
従来の薄膜磁気ヘッドについて行なりた耐摩耗性試験の
結果を第4図に示しである。第4図は試料ANDのそれ
ぞれのヘッドについて耐摩耗性試験による摩耗量を示し
ている。
AはNi−Znフェライトからなる基板を用いた薄膜磁
気ヘッド、Bは本実施例のヘッド、Cは平均結晶粒径が
0.5〜1.0μmの微結晶粒子の集合からなる結晶化
ガラスを基板に用いた従来の薄膜磁気ヘッド、Dは平均
結晶粒径が0.2〜0.5μmの微結晶粒子の集合から
なる結晶化ガラスを基板に用いた従来の薄膜磁気ヘッド
である。摩耗量はNi−Znフェライト基板を用いたヘ
ッドの摩耗量を1として相対比で示した。
この第4図から分かるように本実施例のヘッドBの摩耗
量は従来の結晶化ガラスからなる基板を用いたヘッドC
% Dの摩耗量より大幅に少なく、ざらにNi−Znフ
ェライト基板を用いた従来のヘッドAに比べて約%に減
少した。また耐摩耗性試験の結果本実施例のヘッドでは
媒体摺動面における偏摩耗も小さく、摩耗により記録媒
体に与えるダメージも小さいことが確認された。
さらに本実施例の薄膜磁気ヘッドの基板の結晶化ガラス
はクラスタαが析出しているものの基本的には微結晶粒
子の集合であるため、製造工程における加工性が良く、
歩留りが高く、高精度の薄膜磁気ヘッドを構成できる。
ところで薄膜磁気ヘッドの構成において基板の材料と磁
気コアを構成する磁性層の磁性体との熱膨張係数の差が
大きいと、ヘッド製造時におけ、る加熱の工程(例えば
アニールや保護板の接着など)で熱応力が増大し、磁気
コアの磁気特性の劣化が生じるだけでなく、磁性層にひ
び、剥離などが生じ、大きな問題となる。
そこで上述した本実施例の薄膜磁気ヘッドでは、磁性層
2.7の磁性体にセンダスト(熱膨張係数が140X1
0−’deg−’)を用いるものとして、基板1の結晶
化ガラスの熱膨張係数は135xlO−’deg−’(
室温〜600℃)とし、センダストとほぼ同等とした。
こうすることにより上述した熱膨張係数の差異による問
題を防止でき、ヘッドの製造工程における歩留りが向上
し、信頼性が高く安価な薄膜磁気ヘッドの提供が可能に
なる。
なお薄膜磁気ヘッドの磁気コアの磁性層を形成する磁性
体として一般によく使用されるパーマロイやアモルファ
スなどの磁性体の熱膨張係数は110xlO−’〜14
0xlo−’deg−’であるので、これらの金属磁性
材料を磁気コアの磁性層に用いる薄膜磁気ヘッドにも上
述した熱膨張係数の結晶化ガラスが基板材料として適合
する。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように本発明によれば、結晶化
ガラスからなる基板上に薄膜堆積技術により磁気コアを
形成してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、平均粒径がほぼ
0.5μm以下の微結晶粒子が集合してなる平均粒径が
ほぼ1〜10μmの微結晶集合体粒子の集合からなる結
晶化ガラスから前記基板を形成した構造を採用したので
、ヘッドの耐摩耗性を向上し記録再生特性を向上でき、
さらに基板の加工性が良く、ヘッドの生産性、信頼性を
向上できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による薄膜磁気ヘッドの要部の
構造を示す断面図、第2図は第1図中の基板の材料とし
て用いる結晶化ガラスの特徴を示す拡大写真の模式図、
第3図は従来の薄膜磁気ヘッドの基板材料に用いられる
フェライトの拡大写真の模式図、第4図は実施例のヘッ
ドと従来のヘッドについて行なった耐摩耗性試験の結果
を示す線図、第5図は従来の薄膜磁気ヘッドの基板材料
に用いられる結晶化ガラスの拡大写真の模式図である。 1・・・基板      2・・・下部磁性層3.4・
・・導電層 5・・・磁気コンタクトホール

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)結晶化ガラスからなる基板上に薄膜堆積技術により
    磁気コアを形成してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、平均
    粒径がほぼ0.5μm以下の微結晶粒子が集合してなる
    平均粒径がほぼ1〜10μmの微結晶集合体粒子の集合
    からなる結晶化ガラスから前記基板を形成したことを特
    徴とする薄膜磁気ヘッド。 2)前記基板を形成する結晶化ガラスの熱膨張係数は、
    前記基板上に設けられる磁気コアを構成する磁性膜の磁
    性材料の熱膨張係数とほぼ同等にしたことを特徴とする
    請求項第1項に記載の薄膜磁気ヘッド。
JP1076432A 1989-03-30 1989-03-30 薄膜磁気ヘッド Pending JPH02257410A (ja)

Priority Applications (2)

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JP1076432A JPH02257410A (ja) 1989-03-30 1989-03-30 薄膜磁気ヘッド
US07/499,653 US5057959A (en) 1989-03-30 1990-03-27 Thin-film magnetic head having substrate formed of crystallized glass

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JP1076432A JPH02257410A (ja) 1989-03-30 1989-03-30 薄膜磁気ヘッド

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JPH02257410A true JPH02257410A (ja) 1990-10-18

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US5057959A (en) 1991-10-15

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