JPH0296908A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH0296908A JPH0296908A JP63249056A JP24905688A JPH0296908A JP H0296908 A JPH0296908 A JP H0296908A JP 63249056 A JP63249056 A JP 63249056A JP 24905688 A JP24905688 A JP 24905688A JP H0296908 A JPH0296908 A JP H0296908A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/40—Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature
-
- G—PHYSICS
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
- G11B5/3106—Structure 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
-
- Y—GENERAL 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
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- Y10T428/1164—Magnetic recording head with protective film
Landscapes
- 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。
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〕
本発明は薄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。
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。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕薄膜磁
気ヘッドは、フェライト或いはサファイア等の耐摩耗性
材料より成る基板上に、センダスト、アモルファス等に
より形成した複数の(下部、上部)磁性層、この磁性層
間に導電性金属から成るコイル導体層及び絶縁層等を成
膜及びエツチングを繰返して所定の形状にパターニング
し。
気ヘッドは、フェライト或いはサファイア等の耐摩耗性
材料より成る基板上に、センダスト、アモルファス等に
より形成した複数の(下部、上部)磁性層、この磁性層
間に導電性金属から成るコイル導体層及び絶縁層等を成
膜及びエツチングを繰返して所定の形状にパターニング
し。
最後に記録媒体の走行による摩耗等から前記磁性層を保
護する目的で保護層を形成して設けられている。保護層
としてはアルミナやS iO2が用いられていた。
護する目的で保護層を形成して設けられている。保護層
としてはアルミナやS iO2が用いられていた。
処で、上記のような構成において、保護層が磁性層に較
べて充分に硬いと、記録媒体の走行による摩耗が磁性層
側に早、く及び、磁性層に偏摩耗が生じてスペーシング
拳ロスを発生することは良く知られている。
べて充分に硬いと、記録媒体の走行による摩耗が磁性層
側に早、く及び、磁性層に偏摩耗が生じてスペーシング
拳ロスを発生することは良く知られている。
一方、前記保護層は軟らか過ぎると全体の摩耗が早くな
り、ヘッド寿命を短かくする。従って。
り、ヘッド寿命を短かくする。従って。
保護層の硬度は磁性層と路間じか、これよりも幾分低い
硬さに設けられていることが望ましい。
硬さに設けられていることが望ましい。
例えば、磁性層のビッカース硬度がHv−800〜65
0kg/−のとき、保護層はHvm 400〜800k
g/−の範囲に設定されていることが望ましい。
0kg/−のとき、保護層はHvm 400〜800k
g/−の範囲に設定されていることが望ましい。
また、前記保護層の厚みは、記録媒体の摺動性、耐偏摩
耗の点から20〜40μm程度以上を必要とする。しか
しこの程度の厚みになると2通常、累積された内部応力
により保護層が剥離又は保護層に亀裂を生じる。このた
め内部応力を極力小さくする必要がある。この問題を解
決する1つの有効手段は、ヘッドを構成する各材料の熱
膨張係数を合わせることである。しかしながら、一般に
従来は金属磁性材料と保護層の熱膨張係数を合わせるこ
とは難しかった。
耗の点から20〜40μm程度以上を必要とする。しか
しこの程度の厚みになると2通常、累積された内部応力
により保護層が剥離又は保護層に亀裂を生じる。このた
め内部応力を極力小さくする必要がある。この問題を解
決する1つの有効手段は、ヘッドを構成する各材料の熱
膨張係数を合わせることである。しかしながら、一般に
従来は金属磁性材料と保護層の熱膨張係数を合わせるこ
とは難しかった。
特開昭82− 16218号公報には、偏摩耗の発生を
効果的に抑制できる保護層としてMgOとS iO2の
混合物が開示されている。更に。
効果的に抑制できる保護層としてMgOとS iO2の
混合物が開示されている。更に。
MgOとSiOの組成比をS iO2を濃度にして10
〜70%とすることにより、適度な硬さ(Hv−450
〜850)と所望の熱膨張係数が得られることが記載さ
れている。
〜70%とすることにより、適度な硬さ(Hv−450
〜850)と所望の熱膨張係数が得られることが記載さ
れている。
しかし、この保護層も、上述のような保護層に基本的に
要求される特性を備えつつ、さらに耐食性、加工性まで
をも十分に満足するものではなかった。
要求される特性を備えつつ、さらに耐食性、加工性まで
をも十分に満足するものではなかった。
本発明は、上記従来技術の問題点を飛躍的に改良した薄
膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
本発明によれば、基板と、基板上に下部磁性層、絶縁層
及び上部磁性層を順次有し、該上部磁性層上に形成され
記録媒体走行面に露出する端面を備えた保護層を含む薄
膜磁気ヘッドにおいて。
及び上部磁性層を順次有し、該上部磁性層上に形成され
記録媒体走行面に露出する端面を備えた保護層を含む薄
膜磁気ヘッドにおいて。
前記保護層の主成分を、20〜75 mo1%のZrO
3と、25〜80 mo1%のwo 及びM o O
aの1種又は2種としたことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ドにより上記目的を達成できる。
3と、25〜80 mo1%のwo 及びM o O
aの1種又は2種としたことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ドにより上記目的を達成できる。
好ましくは、Y 2O3、MgO,CaO及び希土類
酸化物の1種以上で前記Z r O2の20 mol%
以下を置き換える。これらの元素はZ r 02の安定
化剤として作用する。
酸化物の1種以上で前記Z r O2の20 mol%
以下を置き換える。これらの元素はZ r 02の安定
化剤として作用する。
本発明の薄膜磁気ヘッドの保護層は、20〜75mo1
%のZrOと、 25〜80 mo1%のWO3及びM
o O3の1種又は2種を主成分とする。
%のZrOと、 25〜80 mo1%のWO3及びM
o O3の1種又は2種を主成分とする。
wo 及びM o O3の1種又は2sが25 mo
1%未満の場合には、保護層が通常用いられる磁性層に
比し硬くなり(ビッカース硬度で7QOkg /−を越
える)、磁性層に偏摩耗が生じ、逆に80 mo1%を
越える場合には、保護層の硬度が不適当に軟らかくなり
(ビッカース硬度で400kg/−未満)。
1%未満の場合には、保護層が通常用いられる磁性層に
比し硬くなり(ビッカース硬度で7QOkg /−を越
える)、磁性層に偏摩耗が生じ、逆に80 mo1%を
越える場合には、保護層の硬度が不適当に軟らかくなり
(ビッカース硬度で400kg/−未満)。
早く摩耗する。そのため、WO及びM o Oaの1種
又は2種が40〜70 lllol%の範囲は好ましい
。
又は2種が40〜70 lllol%の範囲は好ましい
。
一方、保護層はスパッタ法、電子ビーム蒸着法等の気相
積着法により形成することができるが。
積着法により形成することができるが。
wo 及びM2O3の1種又は2種を25 mo1%
以上含有するので2例えばスパッタ法を用いた場合でも
歪が少なく残留応力が小さい(約0.350Pa以下の
)保護層を形成できる。従って、保護層は。
以上含有するので2例えばスパッタ法を用いた場合でも
歪が少なく残留応力が小さい(約0.350Pa以下の
)保護層を形成できる。従って、保護層は。
前記方法により磁性層に直接安定して形成することがで
きる。
きる。
保護層をスパッタ法により形成する場合。
ターゲットを製造ないし入手しやすいように。
ターゲットの安定化剤としてY 2O3、Mg0゜C
aO及び希土類酸化物の1種以上を添加することができ
る。希土類酸化物としては、Yb。
aO及び希土類酸化物の1種以上を添加することができ
る。希土類酸化物としては、Yb。
Sc、Nd、Sm等の酸化物がある。そのため。
保護層にも前記安定化剤が含有されることがある。前記
安定化剤の保護層への含有は、保護層の主成分全体の2
0 mo1%以下(好ましくは10 fllo1%以下
)の前記安定化剤で、前記Z r O2の一部をZ r
O2の安定化ないし部分安定化に十分な程度の量で置
き換える程度であれば問題はない。
安定化剤の保護層への含有は、保護層の主成分全体の2
0 mo1%以下(好ましくは10 fllo1%以下
)の前記安定化剤で、前記Z r O2の一部をZ r
O2の安定化ないし部分安定化に十分な程度の量で置
き換える程度であれば問題はない。
なお、保護層として必要とされる特性を満たすことがで
きれば、他の成分をターゲットの焼結助剤として含有さ
せることもできるが、安定化剤との合量はZ「02に対
して20 mo1%以下とすることが好ましい。例えば
S i2O3、A iO+粘上等である。
きれば、他の成分をターゲットの焼結助剤として含有さ
せることもできるが、安定化剤との合量はZ「02に対
して20 mo1%以下とすることが好ましい。例えば
S i2O3、A iO+粘上等である。
以下1図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は1本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施例の構造を
示す断面図であり、製造プロセスをこの図に基づいて説
明する。
示す断面図であり、製造プロセスをこの図に基づいて説
明する。
図において、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10μm付着し、下
部磁性層11を形成する。次に下部磁性層11上の所定
の位置にS io 2等よりなる非磁性絶縁層12及び
Cu、AI等よりなるコイル導体層13を適宜形成した
後、コイル導体層13を含む非磁性絶縁層12の断面を
図に示すように略台形状にイオンミリングにより加工す
る。次にギャップ層14を形成し、後に形成する上部磁
性層15と直接接合する所定の位置(図示せず)よりギ
ャップ層14を除去して、Co−Nb−Zr合金の金属
磁性材料をスパッタ法で15μm付着し、所定の位置(
図示せず)で下部磁性層11に接合した上部磁性層15
を形成する。
Co−Nb−Zr合金の強磁性体を10μm付着し、下
部磁性層11を形成する。次に下部磁性層11上の所定
の位置にS io 2等よりなる非磁性絶縁層12及び
Cu、AI等よりなるコイル導体層13を適宜形成した
後、コイル導体層13を含む非磁性絶縁層12の断面を
図に示すように略台形状にイオンミリングにより加工す
る。次にギャップ層14を形成し、後に形成する上部磁
性層15と直接接合する所定の位置(図示せず)よりギ
ャップ層14を除去して、Co−Nb−Zr合金の金属
磁性材料をスパッタ法で15μm付着し、所定の位置(
図示せず)で下部磁性層11に接合した上部磁性層15
を形成する。
次に2本発明の要部である保護層16を上部磁性層15
の上に形成する。
の上に形成する。
保護層16は二極RFマグネトロンスパッタ装置により
形成した。ターゲットとしては、その組成が(Z r
02 ) 97 (Y20a ) 3であるものを用い
そのターゲット上にWO3の小片(5mm角)を面積で
11%になるように配置してAr(5%02含有)ガス
圧を0.4Pa、陰極電力を350W、電極間距離を5
5mmとし、基板を水冷して厚さ40μmの保護層を成
形した。この保護層は、 47.2 mo1%のZ r
0 、51.2 mo1%のW2O3、及びターゲ
ットの安定化剤である 1.8 mo1%のY2O3を
含有していた。
形成した。ターゲットとしては、その組成が(Z r
02 ) 97 (Y20a ) 3であるものを用い
そのターゲット上にWO3の小片(5mm角)を面積で
11%になるように配置してAr(5%02含有)ガス
圧を0.4Pa、陰極電力を350W、電極間距離を5
5mmとし、基板を水冷して厚さ40μmの保護層を成
形した。この保護層は、 47.2 mo1%のZ r
0 、51.2 mo1%のW2O3、及びターゲ
ットの安定化剤である 1.8 mo1%のY2O3を
含有していた。
上述のようにして保護層16が形成された後、従来と同
様、前記保護層16を平坦化し、接着剤層(エポキシ)
18を介して保護板19と接着し記録媒体走行面20を
平滑にして2本発明の一実施例である薄膜磁気ヘッドを
製作した。
様、前記保護層16を平坦化し、接着剤層(エポキシ)
18を介して保護板19と接着し記録媒体走行面20を
平滑にして2本発明の一実施例である薄膜磁気ヘッドを
製作した。
なお前記実施例ではターゲット上に小片を配して複合酸
化物を形成しているが、複合酸化物から成るターゲット
を用いてもよいことは勿論である。
化物を形成しているが、複合酸化物から成るターゲット
を用いてもよいことは勿論である。
〔評価〕
に) [(ZrO) (Y O) 12
0.97 2 3 0.03 1−x[WO3] 、
を成分とした保護層の硬度をマイクロビッカース硬度測
定法(25g荷重)により測定した結果を第2図に実線
で示す。
0.97 2 3 0.03 1−x[WO3] 、
を成分とした保護層の硬度をマイクロビッカース硬度測
定法(25g荷重)により測定した結果を第2図に実線
で示す。
また、ZrO2−WO3−MoO3を主体とした保護層
の硬度も同様に測定した。この結果を第3図に示す。
の硬度も同様に測定した。この結果を第3図に示す。
これらの図により2本発明で特定する範囲内の保護層の
硬度が、磁性層として一般的に用いられているものに対
して良好であることがわかる。
硬度が、磁性層として一般的に用いられているものに対
して良好であることがわかる。
(ロ)厚さ 0.3關のサファイア基板に、[(ZrO
) (Y O) ] [WO3]x2 0.
97 2 3 0.03 1−xを成分とした厚さ5
辱の保護層を、RFマグネトロンスパッタ装置により形
成し、サファイア基板のソリを測定し、これを保護層の
残留応力に換算した。成膜条件は前記実施例と同様にし
て行なった。この結果を第2図に破線で示す。
) (Y O) ] [WO3]x2 0.
97 2 3 0.03 1−xを成分とした厚さ5
辱の保護層を、RFマグネトロンスパッタ装置により形
成し、サファイア基板のソリを測定し、これを保護層の
残留応力に換算した。成膜条件は前記実施例と同様にし
て行なった。この結果を第2図に破線で示す。
また、前記保護層の主成分をZrO2−wo3M o
Oaとする以外は上記方法と同様にして残留応力を求め
た。この結果を第4図に示す。
Oaとする以外は上記方法と同様にして残留応力を求め
た。この結果を第4図に示す。
これらの図により2本発明で特定する範囲内の保護層を
形成した前記基板の残留応力は、極めて小さいことがわ
かる。
形成した前記基板の残留応力は、極めて小さいことがわ
かる。
(ハ)前記実施例の製造プロセスと同様に製作された本
発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドのいくつかを、フロッ
ピー・ディスク装置に装着し記録媒体(Pujlx V
F −HR)とtooo時間接触走行させて、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。その結果1本発明で特定する範囲内の保護層
で1段差は認められず偏摩耗は生じていなかった。
発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドのいくつかを、フロッ
ピー・ディスク装置に装着し記録媒体(Pujlx V
F −HR)とtooo時間接触走行させて、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。その結果1本発明で特定する範囲内の保護層
で1段差は認められず偏摩耗は生じていなかった。
に)本発明の薄膜磁気ヘッドの保護層を、40’C。
湿度90%で1週間放置して耐食性を試験したが。
全く変化しなかった。
本発明の薄膜磁気ヘッドの保護層は、そのビッカース硬
度Hvが約400〜約70okg/rMiノ範囲内にあ
るため、軟らかすぎることがなく、また磁性層として通
常用いられているCo系アモルファス、センダスト等(
Hvは850kg /−程度)との摩耗性のマツチング
が良好であり、磁性層に偏摩耗が生じない。
度Hvが約400〜約70okg/rMiノ範囲内にあ
るため、軟らかすぎることがなく、また磁性層として通
常用いられているCo系アモルファス、センダスト等(
Hvは850kg /−程度)との摩耗性のマツチング
が良好であり、磁性層に偏摩耗が生じない。
前記保護層をスパッタ法等により磁性層に直接形成して
も歪が小さく、残留応力がほとんど生じないので、保護
層の剥離や亀裂は生じない。
も歪が小さく、残留応力がほとんど生じないので、保護
層の剥離や亀裂は生じない。
前記保護層は、高温高湿の条件下においても変質せず、
耐食性が良好である。
耐食性が良好である。
前記保護層を磁性層に形成した後に機械的に加工しても
、保護層の剥離や亀裂が生じない。また、フロン系ガス
による反応性エツチングも可能である。
、保護層の剥離や亀裂が生じない。また、フロン系ガス
による反応性エツチングも可能である。
【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wo3のモル%とビッカース硬度Hv
、及び内部応力との関係を示した図、第3図及び第4図
はZrO2−wo3M o O3を主体とした保護層の
夫々ビッカース硬度及び残留応力の測定結果を示す図で
ある。 lO・・・フェライト基板。 11・・・下部磁性層。 13・・・コイル導体層。 15・・・上部磁性層。 17・・・フロントギヤ 18・・・接着剤層。 2ト・・記録媒体走行面 12・・・非磁性絶縁層。 14・・・ギャップ層。 16・・・保護層。 ツブ部。 19・・・保護板。
断面図、第2図はwo3のモル%とビッカース硬度Hv
、及び内部応力との関係を示した図、第3図及び第4図
はZrO2−wo3M o O3を主体とした保護層の
夫々ビッカース硬度及び残留応力の測定結果を示す図で
ある。 lO・・・フェライト基板。 11・・・下部磁性層。 13・・・コイル導体層。 15・・・上部磁性層。 17・・・フロントギヤ 18・・・接着剤層。 2ト・・記録媒体走行面 12・・・非磁性絶縁層。 14・・・ギャップ層。 16・・・保護層。 ツブ部。 19・・・保護板。
Claims (2)
- (1)基板と、基板上に下部磁性層、絶縁層及び上部磁
性層を順次有し、該上部磁性層上に形成され記録媒体走
行面に露出する端面を備えた保護層を含む薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、前記保護層の主成分を、20〜75mol
%のZrO_2と、25〜80mol%のWO_3及び
MoO_3の1種又は2種としたことを特徴とする薄膜
磁気ヘッド。 - (2)Y_2O_3、MgO、CaO及び希土類酸化物
の1種以上で前記ZrO_2の20mol%以下を置き
換えることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249056A JPH0762890B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 薄膜磁気ヘッド |
| US07/413,503 US4983465A (en) | 1988-10-04 | 1989-09-27 | Thin film magnetic head |
| DE3933176A DE3933176A1 (de) | 1988-10-04 | 1989-10-04 | Duennfilm-magnetkopf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249056A JPH0762890B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296908A true JPH0296908A (ja) | 1990-04-09 |
| JPH0762890B2 JPH0762890B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17187354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249056A Expired - Fee Related JPH0762890B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0762890B2 (ja) |
| DE (1) | DE3933176A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0782621B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1995-09-06 | 富士写真フイルム株式会社 | 薄膜磁気ヘッド |
| US5142768A (en) * | 1991-05-02 | 1992-09-01 | International Business Machines Corporation | Method for making magnetic head with enhanced poletip |
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| US5636092A (en) * | 1992-07-31 | 1997-06-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic head having chromium nitride protective film for use in magnetic recording and/or reproducing apparatus and method of manufacturing the same |
| US5750275A (en) * | 1996-07-12 | 1998-05-12 | Read-Rite Corporation | Thin film heads with insulated laminations for improved high frequency performance |
Family Cites Families (6)
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| JPS6066403A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-16 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板 |
| US4711815A (en) * | 1985-03-07 | 1987-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Recording medium |
| US4777074A (en) * | 1985-08-12 | 1988-10-11 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Grooved magnetic substrates and method for producing the same |
| GB8521753D0 (en) * | 1985-09-02 | 1985-10-09 | Green M | Oxide bronze materials |
| JPH0758527B2 (ja) * | 1986-01-10 | 1995-06-21 | 株式会社日立製作所 | 磁気ヘツド |
| US4898774A (en) * | 1986-04-03 | 1990-02-06 | Komag, Inc. | Corrosion and wear resistant magnetic disk |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63249056A patent/JPH0762890B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-27 US US07/413,503 patent/US4983465A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-04 DE DE3933176A patent/DE3933176A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0762890B2 (ja) | 1995-07-05 |
| US4983465A (en) | 1991-01-08 |
| DE3933176A1 (de) | 1990-04-05 |
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