JPH02278506A - 複合型磁気ヘッド - 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、高保磁力を有する磁気記録媒体の記録再生に
使用される、フェライトとＦｅ−Ａ　ｌｌ−Ｓｉ系薄膜
の複合型磁気ヘッドに関するものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、記録の高密度化に向けての
検討が、媒体・ヘッドの両方から進められている。媒体
の高保磁力化に対応して、磁気へノドは狭ギャップ化・
狭トランク化の方向で対応しているが、従来のフェライ
トヘッドでは、飽和磁束密度が５０００　Ｇ程度である
ことから、媒体を飽和させるのに充分なヘッド磁界を発
生できない状況になってきている。そこでフェライト基
板上に高飽和磁束密度を有する強磁性金属薄膜を付着さ
せた複合型の磁気ヘッドが用いられてきている。

しかしながら、従来の複合型磁気ヘッドでは信頼性や性
能等の点で様々な問題がある。

例えば、第５図に示すように、磁気コア部７８がフェラ
イトよりなり、記録再生に関与する磁気ギヤツブ１０及
びその近傍が強磁性金属薄膜９で構成され、補強用のガ
ラス１１が充てんされた構造の複合型磁気ヘッドが提案
されている。

この磁気ヘッドは、その構造が極めて単純で生産性に優
れ、また強磁性金属薄膜の膜厚とは無関係にトランク幅
を設定できるという利点を有している。

ところが、この磁気ヘッドは磁気コア部７，８と強磁性
金属薄膜９との境界面が磁気ギャップ１０と平行に位置
しているため、上記境界面が擬似ギャップとして作用し
てしまい記録再生特性の劣化を招く原因となってしまっ
ている。すなわち、この擬似ギャップにより再生信号の
周波数特性にうねりを生し、再生出力の低下を招いてし
まう。

そこで、上述の擬似ギャップを解消するため、特開昭６
０−２２９２１０公報のように、強磁性金属薄膜を磁気
ギャップに対して１０〜８０°程度傾けて成膜し、擬似
ギャップをアジマス損失によって低減したもの、あるい
は強磁性金属薄膜を付着させる面にミゾや凹凸をもうけ
フェライトとの境界面が磁気ギャップと平行にならない
ようにする方法が提案されている。

しかしながら、これらの方法では生産性や製造コストの
点で問題があった。

さらに、特開昭６３−３９１０６及び特開昭６３−３２
７０９　；特開昭６３−２８５７１５にあるように、磁
気コア部と強磁性金属薄膜との境界面にＮｉ−Ｆｅ、　
Ｎｉ−Ｚｎｎフシイ）、　　Ｆｅ−Ｓｉ等の下地膜を介
在させた方法などが提案されている。

しかしながら、下地膜を介在させる方法も、製造コスト
や生産性の面で問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したように、上記の強磁性金属薄膜を磁気ギャップ
に対して平行に形成した磁気ヘッドでは、生産性や精度
に優れているものの擬似ギヤツブの影響が大きく信頼性
に問題があり、強磁性金属薄膜を磁気ギャップに対して
斜めに形成した磁気ヘッドや磁気コア部と強磁性金属薄
膜との境界面に高透磁率材料によりなる下地膜を介在さ
せた磁気ヘッドでは、生産性や製造コストの点で問題が
あった。

また、磁気コア半休を、例えばＭｎ−Ｚｎフェライト（
熱膨張係数：　１０５〜１２０ｘｌＯ−’／’ｃ）とＦ
ｅ−Ａ　ＩＪＳｉ系薄膜（熱膨張係数＝１５０〜１７０
Ｘ１０　’／”Ｃ）の複合磁性材料で構成された複合型
磁気ヘッドにおいては、これら異種材料間の熱膨張係数
の差異に起因して、フェライトにそり等が発生し、膜剥
離が生じやすく、上記擬似ギャップの悪影響を増長する
とともに、ヘッドの機械的強度の点でも問題があった。

本発明の目的は、Ｆｅ−Ａｒ−Ｓｉ系薄膜を磁気ギャッ
プに対して平行に形成した磁気ヘッドの特徴を生かした
上で、磁気コア部とＦｅ−Ａｒ−３ｉ系薄膜との間に生
じる擬似ギャップの影響を、酸素添加されたＦｅ−Ａ　
１２−Ｓｉ系薄膜を介在させることによって抑え、かつ
機械的強度を増すことにより、信頼性および生産性に優
れた磁気ヘッドを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、フェライトよりなる磁気コア１対の少なくと
も一方にＦｅ−Ａ　ｊｌ！−３ｉ系薄膜を付着させ、該
磁気コア半休同志を突き合わせて磁気ギャップを構成し
てなる磁気ヘッドにおいて、上記Ｆｅ−Ａ　ｌｌＳｉ系
薄膜をスパッタリング法で成膜するに際し、Ａｒと酸素
の混合ガス中の酸素分圧を２〜２０％として、磁気コア
部との境界面に５０〜３００人の酸素添加されたＲｅ−
Ａｒ−Ｓｉ系薄膜層を介在させることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

磁気コア部とＦｅ−Ａｒ−Ｓｉ系薄膜の境界面に、Ｆｅ
Ａ　１−３ｔ系薄膜の酸化層を介在させているため、磁
気コア部とＲｅ−Ａ　Ｒ−Ｓｉ系薄膜の反応が抑制され
境界面が擬似ギャップとして作用することが低減される
。さらに、酸素添加したＦｅ−＾ｊ！−Ｓｉ系薄膜を介
在させたことにより磁気コア部とＦｅ−Ａ　ｊ！　−Ｓ
ｉ系薄膜との密着性が向上し、充分な機械的強度が得ら
れる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した磁気ヘッドの実施例を図面を参
考にしながら説明する。

第１図は本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す外観
斜視図であり、第２図はその磁気記録媒体対向面を示す
拡大平面図である。

この磁気ヘッドにおいては、磁気コア部１．２がＭｎ−
Ｚｎフェライトで形成され、磁気コア１，２の接合面に
は、フロントギャップ形成面からバックギャップ形成面
に至るまで連続して、Ｆｅ−ＡｌＳｉ系薄膜３が真空薄
膜形成技術により付着形成されている。

また、上記磁気コア部１．２とＦｅ−Ａ　１．−Ｓｉ系
薄膜３との境界面には、連続して酸素添加されたＦｅＡ
　ｌｌ−Ｓｉ系薄膜が介在形成され、それぞれ磁気コア
半体鳳　■が構成されている。

そして、１対の磁気コア半体１．ＩＩは、ギヤツプスペ
ーサ５を介して突き合わされ、ガラス６によって接合さ
れている。

また一方の磁気コア半休Ｈには巻線窓が設けてあり、そ
の巻線窓にコイルを巻くことによって、磁気記録信号を
供給し、あるいは再生信号を取り出すようになっている
。

以上の構成の磁気ヘッドにおいては、酸素添加されたＦ
ｅ−Ａ　ｌｌ−Ｓｉ系薄膜を介在させない場合、磁気コ
ア１とＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系薄膜３の境界面近傍で反応が
生じ相互拡散のために擬似ギヤツブが生じやすい。また
Ｍｎ−Ｚｎフェライト（熱膨張係数１０５〜１２０　Ｘ
　１０−７／　℃）上にＦｅ−へ１−Ｓｉ系薄膜（熱膨
張係数１５０〜１７０　ｘ　１（１−’／　’ｃ　）を
付着させた場合、異種材料間の熱膨張係数差により、膜
剥離が生しやすく、上記擬似ギャップの悪影響を増長す
るとともに、ヘッドの機械的強度の点でも問題があった
。

そこで、Ｍｎ−ＺｎフェライトとＦｅ−八（１−Ｓｉ系
薄膜の反応を抑制し、かつ付着力を向上させるために、
両者の境界面に酸素添加されたＦｅ−Ａ　ＩＩ−Ｓｉ系
薄膜を介在させた結果について説明する。

第３図にスパッタリング装置内に導入されるΔｒと０□
ガスの混合雰囲気中の０□ガス分圧を縦軸、酸素添加さ
れたＦｅ−Ａ　７！−３ｉ系薄膜の膜厚を横軸にとった
場合の再生出力ピークＥ、と擬似ギャップビークＥ２の
比の関係の等値線を示す。測定は、保磁力１００００ｅ
のハードディスクを用い、Ｅ２／Ｅｌは１２５ｋＨｚで
測定した孤立再生波形より読み取った。

酸素添加されたＦｅ−Ａ　ｌｌ−Ｓｉ系薄膜がない場合
、Ｍｎ−ＺｎフェライトとＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系薄膜の反
応により、両者の界面に磁気劣化層が形成され、擬似ギ
ャップが生じやすい。オージェによる分析結果によれば
、５００〜１０００人程度のＡｌの酸素層及び２〜３μ
ｍ程度のフェライトの酸素欠乏領域が生成されている。

この反応によって生じた擬似ギャップにより、擬似ギャ
ップピーク比は、約２０％にも及んでいる。これに対し
て、酸素添加されたＦｅ−Ａ　ＩＳｉ系薄膜を境界面に
介在された場合、その反応による擬似ギャップの生成を
著しく低減できる。

酸素分圧が低い場合、反応を抑える効果が小さくなり、
一方分圧が高すぎるとスパッタリングの放電が不安定に
なる。これらの条件より、酸化分圧は、２〜２０％の範
囲とすることが望ましい。

また、酸素分圧が高くなると第４図の如く酸素添加され
た層の保磁力が大きくなるので、その膜厚が厚すぎると
酸素添加Ｆｅ−＾１２−Ｓｉ系薄膜そのものが、擬似ギ
ャップとなってしまう。逆に、酸化層が薄すぎる場合、
反応を充分に防止できなくなる。したがって、酸素分圧
とその酸化層の厚さの兼ね合いによって、擬似ギャップ
の大きさが決定されることになる。

第３図よりわかるように、酸素分圧５〜１０％。

酸素添加されたＦｅ−Ａ　１ｌ−Ｓｉ系薄膜厚さ７０〜
１５０人の場合、擬似ギヤツブピーク比は、２％以下と
なる。酸素分圧２〜２０％、酸素添加Ｆｅ−Ａ　ｊ！−
Ｓｉ系薄膜厚さ５０〜３００人の範囲で、擬似ギャップ
ピーク比は、１０％以下であり、酸素添加層のない場合
に比べて、改善効果が見られる。

さらに、第１表に示すごと＜　、Ｆｅ−Ａｌ−５ｔ系薄
膜とＭｎ−Ｚｎフェライト間に、酸素添加されたＦｅＡ
　ｊ！−Ｓｉ系薄膜を介在させることにより、付着力が
著しく増加する。

なお、この付着力は、引っかき法により求めた値であり
、その値は膜が剥離する荷重を示す。

酸素添加層がない場合、６００°Ｃでの熱処理を施すと
５〜９Ｎと非常に小さい付着力しか得られず、フェライ
トとの界面より膜剥離が生じやすい。このように機械的
強度が弱いため、へ・ラド製造時の歩留も非常に低い。

これに対して、１％以上の酸素分圧で５０Å以上の酸素
添加Ｆｅ−Ａ　ｊ！−３ｉ系薄膜を介在させた場合、付
着力が２ＯＮ以上と格段に大きくなる。

この酸素添加Ｆｅ−Ａ　ｊ！−Ｓｉ層をスパッタリング
装置を用いて成膜する場合、通常のＦｅ−Ａ　（１−Ｓ
ｉ系薄膜用と同一のターゲットを用い、Ａｒに加えて０
□ガスを導入するだけでよい。したがって、他の下地膜
を介在させる場合に比べて、極めて容易に下地層（酸化
層〉を形式できる利点がある。

このように、酸素添加Ｆｅ−Ａ　ｌｌ−Ｓｉ系薄膜を、
ＭｎＺｎフェライトとＦｅ−Δβ−８１系薄膜の境界面
に介在形式することば、その作製が容易であり、擬似ギ
ャップが抑制でき、かつ機械的強度も増すことができる
ので、複合型磁気ヘッドに非常に適した方法である。

第　　１　　表 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来アジマス損失の利用や、高透磁率
材料よりなる下地膜を介在させなければ低減できなかっ
た磁気コアとＦｅ−Ａ　ｊ！−Ｓｉ系薄膜との境界面の
擬似ギヤツブの影響を、酸素添加されたＦｅ−Ａ　Ｒ−
Ｓｉ系薄膜を境界に介在させることにより、大幅に低減
できる。また密着力が向上し、磁気ヘッドの信頼性も向
上する。

この酸素添加されたＦｅ−Ａ　Ｒ−Ｓｉ系薄膜は、従来
のスパッタリング装置内に、Ａｒに酸素を加えて導入す
ることにより、簡単に成膜できる。

本発明の磁気ヘッドは構造が単純でかつ、製造方法も簡
単であるため製造コストが低減でき、かつ高い信頼性も
確保できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気ヘッドの外観斜視図、第
２図は磁気ヘッドの磁気記録媒体対向面を示す要部拡大
平面図、第３図は、酸素分圧及び酸素添加Ｆｅ−Ａ　ｌ
ｌ−３ｉ系薄膜厚さをパラメータとした場合の擬似ギャ
ップビーク比の測定結果を示す特性図である。第４図は
、酸素分圧とＦｅ−Ａ　１−Ｓｉ系薄膜の透磁率の関係
を示す。 第５図は従来の磁気ヘッドの外観斜視図である。 １：磁気コア部　　　　　２：磁気コア部５；磁気ギャ
ップ ７：磁気コア部 ９：強磁性金属薄膜 １１；ガラス ｒ：磁気コア半休 ６：ガラス ８：磁気コア部 １０：磁気ギャップ ■：磁気コア半休 第 図 第 図 ０２分圧 （％） 第 図 翻 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フェライトよりなる磁気コア１対の少なくとも一方にＦ
   ｅ−Ａｌ−Ｓｉ系薄膜を付着させ、該磁気コア半導体同
   志を突き合わせて磁気ギャップを構成してなる磁気ヘッ
   ドにおいて、 上記Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系薄膜をスパッタリング法で成膜
   するに際し、Ａｒと酸素の混合ガス中の酸素分圧を２〜
   ２０％として、磁気コア部との境界面に、５０〜３００
   Åの酸素添加されたＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系薄膜層を介在さ
   せることを特徴とする複合型磁気ヘッド。