JPH0249209A - 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〕 本発明は簿膜コイルを用いた高効率の磁気ヘッドに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、ＶＴＲ装置などの磁気記録装置に用いられる磁気
ヘッドとして、特開昭５７−５３８１９号明細書等に開
示されている磁気ヘッドが用いられている。これらの磁
気ヘッドは第４図で示すごとく、磁気コア半体１１及び
１１′をギャップ材９を介して接合一体化した後、コイ
ル窓６にコイル７を装着したものである。このような磁
気ヘッドの記録再生効率を向上するために、コイル窓６
を周回する磁路長を短かくシ、磁気抵抗を減少させる必
要がある。

上記の効果を得ることを目的とした磁気ヘッドとして第
２図、第３図に示すものがある。第２図（イ）には磁気
ヘッドの斜視図、同図（ロ）（ハ）には磁気ヘッドの磁
気コア半休１１．１１’　をギャップ面から見た分解平
面図、さらに同図（ニ）には上記同図（ロ）のＡ−Ａ’
部分の断面図を示し、同図（ホ）には上記同図（ハ）の
Ｂ−Ｂ’部分の断面図を示した。

第２図に示した磁気ヘッドは、磁気コア半体１１に薄膜
コイル１を形成し、ギャップ材９を介してコイル窓６を
設けた磁気コア半休１１′とを接合材８により一体化し
て構成される磁気ヘッドであり、薄膜コイル１を使用す
ることにより、コイル窓６を小さくでき、磁路長を短く
し、記録再生効率を向上することが出来る。

第３図に示した磁気ヘッドは特開昭５５−８４０２０号
明細書に開示されており、基板３上に磁極４゜薄膜コイ
ル１．絶縁層５を薄膜作製工程及び、薄膜加工工程によ
って作製している。この磁気ヘッドも薄膜コイル１を使
用するため、磁路長を短くし、記録再生効率を向上する
ことが可能になっている。

一般に、磁気ヘッドから得られる出力は巻線数に比例し
て増加し、インダクタンスは巻線数の２乗に比例して増
加することが知られている。増幅回路との関係によりイ
ンダクタンスは一定値以下にする必要があり、インダク
タンスを上記値以下として高い出力を得るためには、巻
線数当りの出力を高くすることの他に巻線数当りのイン
ダクタンスを低下せしめ、一定インダクタンス以内で巻
線数を数多く出来るようにすることが必要とされている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のように薄膜コイルを用いた磁気ヘッドは。

磁路長短縮により効率を向上出来るが、第２図。

第３図に示した磁気ヘッドのように、薄膜コイルを多巻
とするためにコイル全体の面積を大きく取る必要がある
。

第３図に示したように磁極４に囲まれた部分以外の薄膜
コイルｌの部分から発生する磁束は、記録、再生にほと
んど影響せず、空間への漏洩磁束となるためにかえって
インダクタンスが増加するという問題がある。

第２図に示すヘッドも同様にヘッドのトラック幅方向及
び、記録媒体対向面］３の反対方向に拡がっている薄膜
コイル１が前記と同様に漏洩磁束を増加し、インダクタ
ンスを増加するという問題がある。

従来の磁気ヘッドに関するもう一つの問題が挙げられる
６すなわち、第２図に示した磁気ヘッドのように、薄膜
コイル１を設けた磁気コア半体１１と、コイル窓を設け
た磁気コア半休１１′をギャップ材９を介して接合材８
を用いて一体化し。

ヘッドとする磁気ヘッドにおいては、接合材８として樹
脂を用いた場合、上記樹脂が大気中の水分を吸収してギ
ャップ層の経時劣化を生ずる問題がある。また、樹脂が
記録媒体対向面に露出してその部分にテープバインダが
付着し、記録再生特性を劣化させる。さらには接合強度
が不充分で磁気ヘッドが破損しやすい、等の問題もある
。従って、接合材としては低融点ガラス等の無機接合材
を用いる必要がある。しかし、接合材として低融点ガラ
スを用いた場合、接合工程で少なくとも４００℃以上に
加熱する必要があり、この際コイルの絶縁層５と接合材
とするガラスとが反応して絶縁層を破損したり、ガラス
に気泡を生じて接合強度を低下させ、且つ、記録媒体対
向面に気泡が露出してテープバインダによる目詰り等を
生じて記録再生特性が劣化する等の問題を生ずる。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題を解決するために、本発明の磁気ヘッドは、
薄膜コイルの少なくとも一部に絶縁層を介して非磁性金
属層を設ける６ 〔作用〕 本発明のように簿膜コイルの少なくとも一部に絶縁層を
介して非磁性金属層を設けることにより、コイルから発
生する高周波の漏洩磁束は非磁性金属層内に生ずる渦電
流によってしゃ断されるため、漏洩磁束が低減し、イン
ダグタンスを低減する効果を得る。又、同様に、薄膜コ
イルの少なくとも一部に絶縁層を介して非磁性金属層を
設けることにより、接合材に用いる低融点ガラスと絶縁
層との反応が防止され、コイルの破損、ガラス中への気
泡の発生が防止出来、コアの接合強度が増し、記録媒体
対向面に気泡が露出しないため記録再生特性の優れた磁
気ヘッドを得ることが出来る。

本発明の磁気ヘッドにおいて、上記のインダクタンス低
減の効果を得るためには非磁性金属層の膜厚を少なくと
も０．５μｍ以上とする必要がある。しかし膜厚を厚く
するほどインダクタンス低減の効果は増すが、非磁性金
属層の形成及び、ｌａ形加工が困難となるため、厚さは
２０μｍ以下とすることが好ましい。

本発明の磁気ヘッドにおいて、上記インダクタンス低減
のための非磁性金属層は、少なくとも磁極によって薄膜
コイルが囲まれており、コイルと磁気コアが直接磁気的
に結合している部分は除去しておく必要がある。これに
より、薄膜コイルと磁気コアの磁気的結合は確保され、
薄膜コイルから生ずる不要な漏洩磁束をしゃ断すること
が出来る。あるいは、上記の磁極が薄膜コイルを囲んで
いる部分では、上記非磁性金属層が薄膜コイルと磁極全
体をおおうようにするとよい。これにより磁極とコイル
との磁気的結合がさまたげられず。

かつ漏洩磁束を低減することが出来る。

又、上記の接合ガラスの気泡低減の効果は、非磁性の金
属であれば効果が認められるが、Ｃｒ。

（”、ｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌのうち１種、又はこれらの
合金の中から選択することが好ましい。これらの中では
さらにＣｒを用いた場合、ガラスの流動性に優れ、気泡
を極めて少なくできるため好ましい。

接合用ガラスと絶縁層との反応防止に必要な膜厚として
は、０．１μｍ以上必要であり、これ以下では非磁性金
属層に生じたピンホールから、接合ガラスが侵入して絶
縁層と反応を生じてしまう。

又、厚くした場合には反応防止効果が確実となるが、厚
いほど非磁性金属層の形成、整形加工に要する時間が長
くなるため、１μｍ以下とすることが好ましい。

〔実施例〕

以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

実施例１ 第１図は、本発明の一実施例の磁気ヘッド要部を示した
ものである。同図（イ）は平面図、同図（ロ）は同図（
イ）のＡ−Ａ’部の断面図を示す。

本磁気ヘッドは、非磁性基板３の上にインダクタンス低
減のため、下部非磁性金属層２を形成し。

さらに絶縁層５を形成する。この上に通常の薄膜磁気ヘ
ッドを形成する。すなわち、薄膜コイル１とこれと磁気
的に結合する磁極４、さらに薄膜コイルの絶縁のための
絶縁層５′及び、薄膜コイルのリード線１２より磁気ヘ
ッドを構成する。さらに磁気ヘッド全体の上に絶縁層５
を形成し、その上にインダクタンス低減のための上部非
磁性金属層２′を形成する。この上にさらに非磁性酸化
物からなる保護層を形成してもよい。本ヘッドは、従来
の磁気ヘッド全体を絶縁層５を介して非磁性金属層によ
って囲んでおり、このため薄膜コイルからの余分な漏洩
磁束がしゃ断され、インダクタンスの低減が実現出来る
。又、磁極４が薄膜コイル１を囲む部分には、非磁性金
属層は薄膜コイルと磁極の間に入らず、磁極の周囲を囲
んでいるため、磁極と薄膜コイルとの磁気的接合が妨げ
られない。

本実施例では、非磁性基板３としてＺｒＯ２、磁極４と
してパーマロイ、さらに薄膜コイル１としてＣｕを用い
、薄膜コイルの絶縁材５′としてポリイミド樹脂を用い
、非磁性金属層として厚さ１０μｍのＣｕ、絶縁層５と
して厚さ１μｍのＡｌｚＯｓを用いた磁気ヘッドを作製
した。その結果、非磁性金属層２を設けない磁気ヘッド
に比較して２０　Ｍ　Ｈｚにおけるインダクタンスを約
４５％低減することができた・ なお、本実施例において、非磁性金属層２，２′のうち
、下部非磁性金属層２のみ、あるいは上部非磁性金属層
２′のみを形成してもインダクタンスの低減効果がある
６又、非磁性金属層２，２′を磁極に囲まれない薄膜コ
イルの部分に限定してもよい。又、記録媒体対向面に非
磁性金属層２゜２′が露出しないように、対向面近傍の
み、非磁性金属層２，２′を除去してもよい。

実施例２ 第５図は１本発明の磁気ヘッドの一実施例を示したもの
である。同図（イ）は磁気ヘッドの斜視図、同図（ロ）
、（ハ）は磁気コア半休１１．１１’をギャップ面から
見た分解平面図、（ニ）は（ロ）のＡ−Ａ’部の断面の
拡大図を示す。

本磁気ヘッドでは、磁気コア半体１１の上に薄膜コイル
１を形成し、さらに、絶縁層５を形成し、この上にイン
ダクタンスの低減のための非磁性金属層２を形成する１
本磁気ヘッドにおいて、磁極４によって囲まれる薄膜コ
イルの部分は、同図（ロ）に示したように非磁性金属層
２を除去しておき、磁＋＠４とコイルとの磁気的接合を
妨げないようにする６磁気コア半体１１と同図（ハ）に
示したコイル窓６を形成した磁気コア半休１１′をギャ
ップ９を介して接合材８により接合一体化し、磁気ヘッ
ドとする。

本実施例では、磁極４としてＧ　ｏ　−Ｎ　ｂ　−Ｚ　
ｒ非晶質合金のスパッタ膜を用い、薄膜コイル１にはＣ
ｕを用い、絶縁層５には５ｉＯｚを用いた。

又、非磁性金属層２としては膜厚１０μｍのＣｕを用い
、接合材８としてエポキシ系樹脂を用いてヘッドを接合
した。この結果、非磁性金属Ｍ２を設けない磁気ヘッド
と比較して１０ＭＨｚでのインダクタンスを１８％低減
することが出来た。

実施例３ 第６図は、本発明の磁気ヘッドの一実施例を示したもの
である。同図（イ）は磁気ヘッドの斜視図、同図（ロ）
および（ハ）はそれぞれ磁気コア半休１１．１１’　を
ギャップ面から見た分解平面図、同図（ニ）は同図（ロ
）のＡ−Ａ’部部面面拡大図を示す。

本磁気ヘッドにおいては、同図（ロ）のように磁気コア
半体１１の上に薄膜コイル１を形成し。

さらに絶縁層５を形成し、この上に反応防止膜の非磁性
金属層２を形成する。この磁気コア半体１１と同図（ハ
）に示したコイル窓６を形成した磁気コア半休１１′を
、ギャップ材９を介して接合材８となる低融点ガラスを
用いて接合一体化し。

磁気ヘッドとする。

本実施例の磁気ヘッドにおいて、非磁性金属層２として
、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉを用いた時のガラス中
に含まれる気泡の割合を第１表に示した。ここで気泡の
割合とは、第６図（イ）のＢ−Ｂ’断面を観察した時に
接合ガラス中に含まれる気泡の面積の割合である。第７
図に第６図（イ）のＢ−Ｂ’部の断面図を示した。図の
ようにＢ−Ｂ’部の切断面の接合ガラス８の部分には気
泡１４が観察される。同表中には、非磁性金属層がなく
、絶縁層のみの場合も示した。絶＆ｌ−層としては、Ａ
ｌｚＯ８，及び、ＳｉＯ２を用いた。又、非磁性金属層
を用いた時には、絶縁層をＳｉＯ２とした。非磁性金属
層の膜厚は０．３μｍ　とした６第１表のように、接合
ガラスに含まれる気泡の割合は、非磁性金属層を用いた
場合には、５０％以上にも達し、この気泡は記録媒体対
向面にも露出するため、テープバインダによる目詰りを
おこし、ｇｄ録再再生特性劣化する。又、磁気コア半休
の接合強度が低下し、その後の磁気ヘッドの加工の際、
磁気ヘッドが破損するという問題を生じた。非磁性金属
層を用いた場合は、第１表のように気泡の発生は抑制さ
れ、特にＣｒを用いた場合には気泡はほとんど認められ
なかった。

また、接合ガラスと絶縁層および、非磁性金属層の界面
を観察した結果、第１表に合わせて示したように反応層
が認められ、反応層の厚さはＡ　Ｑ　ｘｏｓ、　Ｓ　ｉ
　Ｏｘなどの酸化物の場合は厚く。

一方、非磁性金属層の場合０．２μｍ以下と薄くなって
おり、特にＣｒの場合は反応層は極めて薄かった。この
ように、非磁性金属層を用いることにより気泡が低減す
る理由は、非磁性金属層の存在により、接合ガラスとの
反応が抑えられるためとみることができる。

第　　１　　表 実施例４ 第８図は１本発明の他の一実施例を示したものである。

同図（イ）は磁気ヘッドの斜視図、同図（ロ）、（ハ）
は磁気コア半休１１．１１’　をギャップ面から見た分
解平面図、同図（ニ）は同図（ロ）のＡ−Ａ’部の断面
の拡大図を示す。

本実施例の磁気ヘッドは磁気コア半体１１に絶縁層５を
設け、この上にインダクタンスの低減のための非磁性金
属層２を設け、さらに、この上に薄膜コイル１及び、絶
縁層５を設け、インダクタンスの低減及び、反応防止の
ため非磁性金属層２を設ける。本実施例では、磁極４に
囲まれる簿膜コイル、の部分１５は、磁極とコイルの磁
気的結合を出来るだけ妨げないように非磁性金属層を薄
くし、その他の部分はインダクタンスの低減のため非磁
性金属層を厚くしている。薄膜コイルを形成した同図（
ロ）に示した磁気コア半体１１と、同図（ハ）に示した
コイル窓を形成した磁気コア半休１１′をギャップ材９
を介して、接合材８となる低融点ガラスを用いて接合一
体化して、磁気へラドとする。

本実施例の磁気ヘッドにおいては、磁極４としてＣｏ−
Ｎｂ−Ｚｒの非晶質合金のスパッタ膜を用い、薄膜コイ
ル１にはＣｕを用い、絶縁層５として５ｉＯｚを、接合
材８としては低融点ｐｂ系ガラスを用いた。また、非磁
性金属層２は、インダクタンスの低減のための部分の厚
さを１０μｍとし、厚さ０．２μｍのＣｒにより、Ｃｕ
層がはさまれた構造とした。Ｃｒは第１表のように気泡
の低減効果が大きいが、厚い膜を形成すると剥離が発生
しやすい。一方、Ｃｕは気泡の低減効果は小さいが、厚
い膜厚を容易に形成することが出来るため、低融点ガラ
スを用いて接合する磁気ヘッドの場合、インダクタンス
の低減のために上記のようにＣｒ　／　Ｃｕ　／　Ｃｒ
の三層構造とするのが効果的である。本実施例の磁気ヘ
ッドで、磁極４にはさまれる薄膜コイルの部分１５の非
磁性金属層２として、膜厚０．２μｍのＣｒを用いた。

以上の構成を取ることにより、１０ＭＨｚでのインダク
タンスを非磁性金属層を設けない場合に比較して３３％
低減することが出来た。また、接合ガラス中の気泡もほ
とんど認められず、記録再生特性に優れ、製造歩留まり
も高い磁気ヘッドを得ることが出来た。

〔発明の効果〕

本発明により、薄膜コイルのインダクタンスが低下する
ため、一定値以内のインダクタンスで巻数を多くするこ
とが出来るようになり、高い出力を得られた。又は、接
合ガラスと絶縁層との反応が抑えられ、気泡の発生が防
止されるため、記録再生特性に優れ、製造分留まりの高
い磁気ヘッドを作ることが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気ヘッドの要部縦断面図
及び側断面図、第２図は従来の磁気ヘッドの、外観斜視
図、縦断面図、側断面図、ならびにギャップ面における
平面図および側面図、第３図は従来の磁気ヘッドの要部
縦断面図および側断面図、第４図は従来の磁気ヘッドの
平面図および正面図、第５図、第６＠および第８図は本
発明の一実施例の磁気ヘッドの外観斜視図、縦断面図。 側断面図ならびにギャップ面における平面図、第７図は
第６図の磁気ヘッドの側断面図である。 １・・・薄膜コイル、２・・・非磁性金属、３・・・基
板、４・・磁性膜、５・・・絶縁層、６・・・コイル窓
、７・・・コイル、８・・・接合材、９・・・ギャップ
材、１０・・・充填材。 第 図 （イ） （ロ） （ハン を二） 寥乙うＩ髪１にイ２ドブｉ抽面 （イ） ３基級 １．１−）、縁 （ロノ Ａり（−コーｉ’−１うイ不 ＼〕 ト −Ｎ母ぬへ〉ミミさ 不 図 １Ｚ　　リー）宿１ １４　饅７巴 ｉ＾−３ 竿 図 （イ少 （ロ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁極と薄膜コイルからなる磁気ヘッドにおいて、少
   なくとも一部分の薄膜コイルを絶縁層を介して、覆うが
   ごとく、非磁性金属層を形成したことを特徴とした磁気
   ヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記非磁性層膜厚を０．５〜２０μｍとしたことを特徴
   とした磁気ヘッド。 ３、特許請求の範囲第２項記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記薄膜コイルのうち、磁極によつて囲まれるごとく構
   成されている薄膜コイルの部分の非磁性金属層を除去し
   たことを特徴とする磁気ヘッド。 ４、特許請求の範囲第２項記載の磁気ヘッドにおいて、
   薄膜コイルおよび磁極全体を覆うがごとく、絶縁層を介
   して非磁性金属層を形成したことを特徴とする磁気ヘッ
   ド。 ５、特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドにおいて、
   ２個の磁気ヘッドコア半体を、ギャップ材を介して、加
   熱によつて溶融し、冷却固化する接合材を用いて接合一
   体化することを特徴とした磁気ヘッド。 ６、特許請求の範囲第５項記載の磁気ヘッドにおいて、
   前記、非磁性金属膜厚を０．１μｍ〜１μｍとしたこと
   を特徴とする磁気ヘッド。 ７、特許請求の範囲第５項記載の磁気ヘッドにおいて、
   非磁性金属層が、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌの中か
   ら選ばれる、１種もしくは１種以上の合金であることを
   特徴とした磁気ヘッド。