JPH03125305A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - 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、磁気ヘッド、特にメタル・イン・ギャップ（
ＭＩＧ）型の磁気ヘッドと、エンハンスト・デュアル・
ギャップ・レングス（ＥＤＧ）型の磁気ヘッドと、薄膜
磁気ヘッドと、磁気ヘッドの製造方法とに関する。

〈従来の技術〉 フェライト製の第１および第２コアの少なくとも一方の
ギャップ部対向面にコアよりも飽和磁束密度Ｂｓの高い
センダスト等の軟磁性薄膜を有するＭＩＧ型磁気ヘッド
が知られている。

この磁気ヘッドでは、軟磁性薄膜から強力な磁束を磁気
記録媒体に印加できるため、高い保磁力を有する媒体に
有効な記録が行える。

また、高密度記録や高速データ転送が可能である等の優
れた諸特性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッドが実用化さ
れてきている。

そして、薄膜磁気ヘッドでも高密度の磁束を発生するた
め、上部および下部磁極層には、飽和磁束密度Ｂ３の高
いパーマロイ、センダスト等の軟磁性薄膜が用いられる
。

ところで、ＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型磁気ヘッドの
場合、例えばコアをガラス溶着する際に、軟磁性薄膜に
は応力や歪が加わり、その状態で熱処理される。

また、薄膜磁気ヘッドでも、例えば軟磁性薄膜上には厚
い保護層がスパッタリングで形成され、このときプラズ
マに曝される。　このため軟磁性薄膜は、やはり応力や
歪が加わった状態で熱処理される。

従って、磁気ヘッドに用いる軟磁性薄膜には、このよう
な過酷な条件下での耐熱性が要求される。

しかし、センダスト、パーマロイ等の軟磁性薄膜は、耐
熱性が低い。

このため、磁気ヘッドに用いたとき、低い保磁力Ｈｃと
、高い透磁率μが得られない。

加えて、このような軟磁性薄膜の飽和磁束密度Ｂｓは、
高々１００００〜１１０００Ｇ程度である。

このため、従来の磁気ヘッドでは、オーバーライド特性
や記録・再生感度等の電磁変換特性が不十分であり、特
に高保磁力を有する磁気記録媒体の場合には、より一′
層高いＢｓやμと、低いＨｃとが要求されている。

また、Ａ２５重量％、Ｓｉ　１０重量％のＦｅ−Ａ℃−
Ｓｉ合金であるセンダスト薄膜を用いた磁気ヘッドでは
、例えば、磁気ヘッド作製時の研削の際に軟磁性薄膜の
チッピングが生じたり、また熱膨張係数の違いやヘッド
ピースの切断等による軟磁性薄膜の剥離が生じやすい。

加えて、センダスト等の軟磁性薄膜は耐食性や耐摩耗性
が低い。

このため、歩留りが低下し、磁気ヘッドの信頼性も不充
分である。

ところで、センダストにかわる軟磁性材質としてＦｅに
、Ａ℃４重量％、Ｓｉ６重量％、Ｎｉ３重量％を添加し
たＦｅ−Ａβ−８ｉ−Ｎｉ４元素合金であるスーパーセ
ンゲストが知られている。

このものは、センダストより飽和磁束密度Ｂ８が高い。

　また、スーパーセンダストのバルク材は圧延加工が可
能で、板材として用いられている。

このＦｅ−ＡＪ２−３Ｌ−Ｎｉスーパーセンダストを軟
磁性薄膜とすれば、高いＢ８が得られるが、センダスト
と同様耐熱性が低く、熱処理によって結晶粒が成長し、
保磁力Ｈｃが大幅に増加し、透磁率μが低下してしまう
。

このため磁気ヘッドに使用しても記録・再生感度が不十
分である。

加えて、耐食性や耐摩耗性も低いため、例えば、磁気ヘ
ッドの軟磁性薄膜部分だけが偏摩耗しやす（、さらには
ヘッド加工に際して剥離してしまい信頼性の高い磁気ヘ
ッドを得ることば困難である。

本発明の目的は、磁気ヘッド特有の過酷な条件下での耐
熱性や耐食性さらに耐摩耗性が高い軟磁性薄膜を用いる
ことにより、保磁力Ｈｃが低く、飽和磁束密度Ｂｓが高
い軟磁性薄膜を有し、ヘッド加工中の軟磁性薄膜のチッ
ピングや剥離等がな（、歩留りや信頼性の高いＭＩＧ型
磁気ヘッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さらには薄膜磁気ヘ
ッド、ならびにこのような磁気ヘッドの製造方法を提供
することにある。

く課題を解決するための手段〉 このような目的は下記の本発明（１）〜（８）によって
達成される。

（１）一対のコア間に、軟磁性薄膜を有する磁気ヘッド
であって、 前記軟磁性薄膜が、Ｆｅ　：　８３〜９０重量％、Ａβ
：２．３〜４．７重量％、Ｓｉ：４．０〜７．７重量％
、Ｎｉ：２．０〜７．６．２５重量％、ならびにＺｒ、
ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種：Ｏ，ｏｉ〜６．
５重量％を含有することを特徴とする磁気ヘッド。

（２）前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０〜７５０
℃の溶着ガラスにより溶着一体化した上記（１）に記載
の磁気ヘッド。

（３）上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有する
薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が、Ｆｅ二８３〜９０
重量％、Ａβ：２．３〜４．７重量％、Ｓｉ：４．０〜
７．７．７重量％、Ｎｉ：２．０〜６．２５重量％、な
らびにＺｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種：Ｏ
，Ｏ１〜６．５重量％を含有する軟磁性薄膜であること
を特徴とする磁気ヘッド。

（４）前記軟磁性薄膜が、さらに窒素および／または酸
素を０．０１〜３．５重量％含有する上記（１）ないし
く３）のいずれかに記載の磁気ヘッド。

（５）前記軟磁性薄膜の結晶粒の平均粒子径が、５０〜
４００人である上記（１）ないしく４）のいずれかに記
載の磁気ヘッド。

（６）前記軟磁性薄膜の飽和磁束密度Ｂｓが１５０００
Ｇ以上であり、保磁力Ｈｃが１，５０ｅ以下である上記
（１）ないしく５）のいずれかに記載の磁気ヘッド。

（７）磁気回路中に軟磁性薄膜を有する磁気ヘッドを製
造するにあたり、 Ｆｅ：８３〜９０重量％、Ａｎ：２．３〜４．７重量％
、Ｓｉ：４．０〜７．７．７重量％、Ｎｉ：２．０〜７
．６．２５重量％、ならびにＺｒ、ＴｉおよびＲｕから
選ばれる１〜３種二０．０１〜６．５重量％を含有する
薄膜を成膜した後、 不活性ガス雰囲気下で、４００〜８ｏｏ℃に加熱し、 結晶粒の平均粒子径が５０〜４００人である軟磁性薄膜
を形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。

（８）前記軟磁性薄膜が、さらに窒素および／または酸
素を０．０１〜３．５重量％含有する上記（７）に記載
の磁気ヘッドの製造方法。

く作用〉 本発明の磁気ヘッドに用いる軟磁性薄膜には、Ｆｅ、Ａ
ｌ、ＳｉおよびＮｉを含有するスーパーセンダスト組成
に、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種を添加
することにより、結晶粒を微細化させる。

そして、耐食性や耐摩耗性や加工性や耐熱性、特に磁気
ヘッド作製時特有の応力や歪が加わった過酷な条件下で
の耐熱性を向上させ、加えて、保磁力Ｈｃを低下させる
。

また、Ｎｉの添加により飽和磁束密度Ｂｓを向上させる
ことができる。

このため、本発明の磁気ヘッドの軟磁性薄膜は、飽和磁
束密度Ｂｓが高（、保磁力Ｈｅが低（、透磁率μが高い
。

従って、本発明の磁気ヘッドは、オーバーライド特性や
、記録・再生感度が高く、優れた電磁変換特性を有する
。

また、Ｎｉの添加により軟磁性薄膜の加工性がさらに向
上し、磁気ヘッドの研削の際の軟磁性薄膜のチッピング
や剥離等を防止することができる。　加えて、熱膨張係
数の違いやヘッドピースの切断等による軟磁性薄膜の剥
離を防止できる。

また、フェライト上に設層したとき、偏摩耗はきわめて
少ない。

このため歩留りや磁気ヘッドの信頼性が向上する。

また、本発明では、軟磁性薄膜にさらに窒素を添加して
、結晶粒をより微細化させ、しかも安定な窒化物を形成
させることができる。

このようにして、耐熱性や耐食性はより一層向上し、加
えて保磁力Ｈｃはより一層低下する。

また、軟磁性薄膜にさらに酸素を添加して、元素の一部
を酸化させ、硬度を向上させることができる。

このようにして、磁気ヘッドの耐摩耗性をより一層向上
させ信頼性の高い磁気ヘッドを実現できる。

なお、特開昭６０−２１８８２０号公報や同６０−２２
０９１３号公報には、Ｆｅと、２〜１０重量％のＡｌ１
と、３〜１６重量％のｓｉと、０．００５〜４重量％の
窒素とを含有するセンダストを改良したタイプの磁性薄
膜が開示されている。

そして、Ｆｅ、Ａｌ１およびＳｉ系、いわゆるセンダス
ト組成にＮ２を添加することで、透磁率μや硬度が向上
し、Ｆｅの１部をＣｏと置換することによって飽和磁束
密度Ｂｓが向上し、Ｎｉと置換することによってＢｓを
減少させることなくμを高い状態に保つことができる旨
が記載されている。

さらには、耐食性や耐摩耗性を改善するために、Ｓｃ、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｇｄ等のランタン系列元素を含
むＩＩＩＡ族元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等のＩＶ　Ａ族元
素、■、Ｎｂ、Ｔａ等のＶＡＡ族元素Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等
のＶｒＡ族元素、Ｍｎ％Ｔｃ、Ｒｅ等の■ＡＡ族元素Ｃ
ｕ。

Ａｌ、Ａｕ等のＩＢ族元素、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、
Ｓｂ等から選ばれる１種以上な０〜１０重量％添加して
もよいとされている。

しかしこの公報に示される磁性薄膜の磁気特性は、磁気
ヘッドに用いた場合の特性ではなく、基板上に成膜して
熱処理を行って測定されたものである。

このため、応力や歪が加わった過酷な条件で熱処理され
る磁気ヘッドに使用するには、耐熱性が不十分である。

さらに、具体例の飽和磁束密度Ｂｓは、高々１２０００
Ｇである。

従って、このような軟磁性薄膜を有する磁気ヘッドでは
、感度が低く、オーバーライド特性も不十分である。

そして、この公報には、Ｆｅ、Ａｌ１、ＳｉおよびＮｉ
を含有するスーパーセンダストに、Ｚｒ、ＴｉおよびＲ
ｕから選ばれる１〜３種を添加した具体例は示されてい
ない。

加えて、本発明によって得られる選択的効果、すなわち
、Ｆｅ％Ａβ、ＳＬおよびＮｉと、Ｚｒ、ＴｉおよびＲ
ｕから選ばれる１〜３種とを併用することにより軟磁性
薄膜の加工性が向上し、軟磁性薄膜のチッピングが防止
でき、熱処理時における熱膨張係数の違いやヘッドピー
スの切断等による軟磁性薄膜の剥離を防止でき、しかも
磁気ヘッドに使用する場合の過酷な条件下で優れた耐熱
性が得られることは示唆すらされていない。

〈発明の具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの好適実施例を、第１図お
よび第２図に示す。

第１図に示される磁気ヘッドは、第１コア１と、ギャッ
プ部対向面に、軟磁性薄膜４が形成されている第２コア
２とを有し、両コアがギャップ５を介して接合され、溶
着ガラス３により溶着一体化されている。

また、第２図に示される磁気ヘッドは、軟磁性薄膜４を
第１コア１、第２コア２の双方のギャップ部対向面に形
成したタイプのものである。

本発明において、コア１．２はフェライトがら構成され
ることが好ましい。

この場合、用いるフェライトに特に制限はないが、Ｍｎ
−ＺｎフェライトまたはＮｉ−Ｚｎフェライトを、目的
に応じて用いることが好ましい。

Ｍｎ−Ｚｎフェライトとしては、Ｆ　ｅ　２０　ａ５０
〜６０モル％程度、ＺｎＯ３〜　２５モル％程度、残部
が実質的にＭｎＯのものが好適である。

また、Ｎ　１−Ｚｎフェライトは特に高周波領域におい
て優れた特性を示すものであり、好ましい組成としては
、Ｆ　ｅ　２０　ｓが３０〜６゜モル％、ＮｉＯが１５
〜５０モル％、ＺｎＯが５〜４０モル％程度のものであ
る。

コア１，２の直流での飽和磁束密度Ｂｓは、好ましくは
３，０００〜６，０ＯＯＧとする。　飽和磁束密度が前
記範囲未満であると、オーバーライド特性が低下する他
、このような飽和磁束密度の組成では、キュリー温度が
低（なるため熱的安定性が低下してしまう。　前記範囲
をこえると、磁歪が増加して磁気ヘッドとしての特性が
悪化したり、着磁し易くなる。

コア１．２の直流での初透磁率μ、は １．０００以上、保磁力Ｈｃは０．３０ｅ以下であるこ
とが好ましい。

また、コア１．２のギャップ部対向面は、鏡面研磨等に
より平滑化し、後述する軟磁性薄膜４等が形成され易い
ようにすることが好ましい。

軟磁性薄膜４は、記録時に密度の高い磁束を発生させ、
高い保磁力を有する磁気記録媒体に有効な記録を行なう
ために設けられる。

本発明に用いる軟磁性薄膜４は、Ｆｅ、ＡＪ２、Ｓｉお
よびＮｉと、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３
種とを含有する。

この場合、Ｆｅの含有量は、８３〜９０重量％、好まし
くは８５〜８７．８重量％程度である。

前記範囲未満では、飽和磁束密度Ｂ３が低下し、磁気ヘ
ッドに用いた場合オーバーライド特性が低下してしまう
。　このため高保磁力媒体への記録が困難である。

前記範囲をこえると飽和磁束密度Ｂ８は増加するが、同
時に磁歪が大きくズしてしまう。

このため軟磁気特性が劣化、すなわちＨＣが増加し、μ
が低下し磁気ヘッドとしての再生感度が低下する傾向に
ある。

なお、Ｆｅの１部を３重量％以下の範囲にてＣＯに置換
してもよい。

Ａβの含有量は、２．３〜４．７重量％、好ましくは２
．５〜３，９重量％程度である。

前記範囲未満では軟磁気特性を出すためのＤｏｓ　規則
構造をとることができず軟磁性が得られない傾向にある
。

前記範囲をこえるとガラス溶着等の工程で、Ａｌが拡散
し、ガラスおよびフェライトとの界面で反応をおこす可
能性がある。　このような反応がおきると軟磁気特性は
劣化する。

Ｓｉの含有量は、４．０〜７．７重量％、好ましくは６
．１〜７．７重量％程度である。

前記範囲未満では軟磁気特性を生じさせるＤ　Ｏａ規則
構造を形成できない傾向にある。

前記範囲をこえると適正組成ではないため、軟磁気特性
が劣化する傾向にある。

Ｎｉは、磁気ヘッド研削時の軟磁性薄膜のチッピング防
止等の加工性を向上させるためや、熱処理時における熱
膨張係数の違いやヘッドピースの切断等による軟磁性薄
膜の剥離防止、さらには飽和磁束密度Ｂ６を向上させる
ために添加される。

この場合、Ｎｉの含有量は２．０〜６．２５重量％、好
ましくは３．１〜５．２重量％程度である。

前記範囲未満では十分に、飽和磁束密度Ｂ８を向上させ
ることができず、軟磁気特性も向上しない傾向にある。

前記範囲をこえると軟磁気特性が劣化し、しかも飽和磁
束密度Ｂｓが低下し、オーバーライド特性が悪化する傾
向にある。

また、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種は、
耐熱性や耐食性や耐摩耗性や加工性を向上させ、加えて
保磁力Ｈ０を低下させるために添加される。

この場合Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種の
含有量は、０．０１〜６．５重量％である。

前記範囲未満では添加効果があられれない傾向にある。

前記範囲をこえると飽和磁束密度Ｂ３が低下し、軟磁気
特性が劣化する傾向にある。

そして、Ｚｒを単独で用いるときの含有量は、ｏ、ｏｉ
〜６．５重量％、より好ましくは０．０３〜４重量％程
度が好ましい。

Ｔｉを単独で用いるときの含有量は、 ０．０１〜６．０重量％、より好ましくは０．０３〜３
重量％程度が好ましい。

Ｒｕを単独で用いるときの含有量は、 ０．０２〜３．５重量％程度が好ましい。

また、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる２〜３種を同
時に併用する場合は、０．０１〜６．５重量％、より好
ましくは０．０３〜３重量％程度が好ましい。

この場合、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕの重量比Ｚｒ／Ｔｉ、
Ｒｕ／ＺｒおよびＲｕ　／　Ｔ　ｉはそれぞれ０．１〜
１０程度が好適である。

そして、本発明では、さらに窒素および／または酸素を
０．０１〜３．５重量％、より好ましくは０．０５〜２
．５重量％程度含有することが好ましい。

窒素および／または酸素を添加することにより本発明の
効果はより−Ｍ向上する。

ただし、前記範囲未満では添加効果がはりきりとあられ
れない傾向にある。

前記範囲をこえると逆に軟磁気特性を劣化させる傾向に
ある。

なお本発明では、前記の耐摩耗性の高い軟磁性薄膜４を
有するため、磁気ヘッド摺動面を例えばポリッシング等
で鏡面加工した際の軟磁性薄膜の偏摩耗を防止できる。

ここで、磁気ヘッド完成時における軟磁性薄膜４の５０
Ｈｚでの保磁力Ｈｅは、１．５０ｅ以下、より好ましく
は１．ＯＯｅ以下であることが好ましい。

５　ＭＨｚでの初透磁率μｍは、１０００以上であるこ
とが好ましい。

保磁力Ｈｃが前記範囲をこえると、あるいは初透磁率μ
ｍが前記範囲未満であると、記録・再生感度が低下する
傾向にある。

また、軟磁性薄膜４の飽和磁束密度Ｂｓは、１５０００
Ｇ以上であることが好ましい。

前記範囲未満であるとオーバーライド特性が悪化し、特
に高保磁力の磁気記録媒体への記録が困難である。

また、軟磁性薄膜４の結晶粒の平均粒子径りは、５０〜
４００人、より好ましくは１００〜３００人、特に好ま
しくは１５０〜２５０人程度であることが好ましい。

本発明では、軟磁性薄膜４の組成を前記範囲内とするこ
とにより、例えば下記に示される特性を得ることができ
る。

保磁力Ｈｅ（５０Ｈｚ）：０．　１〜１．　５　０ｅ　
。

特に０．　１〜１．　　ＯＯｅ 初透磁率μ、（５ＭＨｚ）：　１０００〜３０００飽和
磁束密度Ｂｓ（ＤＣ）：１５０００〜６５００Ｇ 特に１５０００〜１６０００Ｇ 結晶粒の平均粒子径Ｄ：１５０〜２５０人耐熱温度二６
８０〜７５０℃ ここに耐熱温度とは、熱処理を行ったとき保磁力Ｈｃが
急激に増加する温度であり、前記の場合は保磁力Ｈｃが
１．５０ｅになる温度である。

この場合、軟磁性薄膜４の磁気特性の測定は、軟磁性薄
膜４を磁気ヘッドに形成する場合と同一条件で非磁性基
板上に成膜し、同一条件の熱処理等を行った後、例えば
下記のとおり行えばよい。

透磁率（μ）：８の字コイル型パーミアンステスタによ
り５　ｍｏｅの測定磁場の もとで行なう 保磁力（Ｈｃ）：薄膜ヒストロスコープ飽和磁束密度（
Ｂｓ）：ＶＳＭによりｌ０ＫＧの測定磁場のもとで行な
う また、結晶粒の平均粒子径りは、Ｘ線回折線の（２２０
）ピークの半値巾Ｗｓｏを測定し、下記のシェラ−の式
から求めればよい。

式　　Ｄ＝０．　９　　ん／Ｗ　ｓｏ　　ｃｏｓθなお
、上式において、えは、ＣｕＫａ線の波長１．５４１７
８人であり、θは回折角である。

軟磁性薄膜４の膜厚は、好ましくは０．２〜５−１さら
に好ましくは０．５〜３μである。

膜厚が前記範囲未満であると、軟磁性薄膜４全体の体積
が不足して飽和し易くなり、ＭＩＧ型磁気ヘッドの機能
を十分に果たすことが困難となる。　また、前記範囲を
こえると、軟磁性薄膜４の摩耗が大きくなる他、渦電流
損失が増大してしまう。

このような軟磁性薄膜４を有することにより、本発明の
磁気ヘッドは保磁力８０００ｅ以上、特に９００〜１，
５０００ｅの磁気記録媒体に対し有効な記録を行なうこ
とができる。

軟磁性薄膜４は、スパッタ法により形成されることが好
ましく、例えば以下のように形成される。

ターゲットの組成は前述の軟磁性薄膜４の組成とほぼ同
一とし、合金鋳造体や焼結体さらには複合ターゲットを
用いればよい。

そして、スパッタリングは、Ａｒ雰囲気下で行われる。

この場合、基板温度Ｔ　ｇｕゎを管理して、結晶粒子の
配向性を高めることができる。

Ｔ　ｇｕｂは０〜４００℃程度でもよいが、（２２０）
ピークの面積を太き（するには１００〜４００℃程度が
よい。

なおＴ　ｔｕｂが１００〜４００℃程度の場合は、（４
２２）ピークと（２２０）ピークとの面積比Ｓ　（４２
２）／Ｓ　（２２０）が０．２以下である。

また、窒素や酸素を含有する軟磁性薄膜４を形成するに
は、Ａｒ中にＮ２および／または０□を０．１〜１０体
積％、好ましくは３〜７体積％含有させて反応性スパッ
タを行えばよい。

なお、動作圧力は０．１〜１．ＯＰａ程度とすればよい
。

このような場合、スパッタ投入電圧や電流等の諸条件は
、スパッタ方式の種類に応じ適宜決定する。

また、前記のような軟磁性薄膜４は、スパッタ法の他、
蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の各種気相成膜法により形成
することもできる。

また、成膜後は軟磁性薄膜４の磁気特性を向上させるた
め熱処理を行う。

この場合、特に下記の条件が好適である。

昇温速度＝１〜１０℃／分程度 保持温度＝４００〜８００℃、 特に５００〜７００℃程度 保持時間＝１０〜３００分程度 冷却速度＝０．５〜１０℃／分程度 雰囲気；Ｎ２等の不活性ガス なお熱処理は後述するガラス溶着と同時に行って、溶着
処理と兼ねることもできる。

コア１、コア２および軟磁性薄膜４が前述したような磁
気特性であれば、磁気ヘッドとして高い出力と分解能と
が得られる。　また、オーバーライド特性も一３５ｄＢ
以下の良好な値が得られる。

なお、分解能とは、例えば、１ｆ信号の出力をＶｌｆ、
２ｆ信号の出力をｖ２ｔとしたとき、（Ｖｚｒ／■＋ｒ
）　Ｘ　１００　［％］で表わされるものである。

また、オーバライド特性とは、例えば、１ｆ信号の上に
２ｆ信号を重ね書きしたときの２ｆ信号出力に対する１
ｆ信号出力である。

ギャップ５は、非磁性材質から形成される　　　用いる
材質は、酸化ケイ素、例えばＳ　ｉ　Ｏｚ等が好適であ
る。

ギャップ５の形成には制限はないが、特にスパッタ法を
用いることが好ましい。

ギャップ長は、０゜２〜２．０Ｐ程度である。

本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドは、第１図や第２図に示さ
れるように、第１コア１と、第２コア２とがギャップ５
を介して接合一体化されているものである。

コアの接合は、溶着ガラス３を流し込むことにより行う
。

用いる溶着ガラス３の作業温度Ｔｗは４５０〜７５０℃
、特に５５０〜７００℃程度であることが好ましい。

ここに、作業温度Ｔ　ｗとは、周知のように、ガラスの
粘度が１０　’　ｐｏｉｓｅとなる温度である。

本発明では耐熱性の高い前記の軟磁性薄膜４を用いるた
め、このようなＴｗのガラスを用いて熱圧着しても、保
磁力Ｈｃは１．５０ｅ以下、特に１．ＯＯｅ以下の値を
保持する。

溶着ガラス３としては、鉛ケイ酸ガラスを用いることが
好ましい。

このうち、例えば、ＰｂＯを４０〜７０重量％、Ｓｉｎ
、を２０〜４０重量％含有するものが好適である。

特に、ｐｂｏを５０〜６０重量％、Ｓ　ｉ　Ｏｔを２０
〜３０重量％含有するものが好ましい。

前記範囲外では、ガラスの作業温度Ｔｗが高く、溶着の
際磁性合金薄膜４の磁気特性を劣化させてしまう。

あるいは、ガラスの作業温度Ｔｗが低く、補強効果が不
十分である。

また、鉛ケイ酸ガラスは、前記組成に加えて、Ｂ　！　
０３　　Ａ　４２２０１　　Ｚ　ｎ　Ｏ。

Ｂｉｇ　Ｏｓ　、　Ｔｊ２ｘ　ＯおよびＴａＯ２のうち
少なくとも１種以上を含有するものが好ましい。

この場合、各物質の含有比は、ＢｓＯ，は、５重量％以
下、好ましくは１〜３重量％、Ａβ２０３は、５重量％
以下、好ましくは３重量％以下、特に好ましくは０．５
〜３重量％、ＺｎＯは、５重量％以下、Ｂ　ｆ　＊　Ｏ
ａＴβ２０およびＴｅＯ□から選ばれる１〜３種は合計
で３０重量％以下、とすることが好ましい。　ただし、
ＢｉｇｏｔとＺｎＯとは併用しない方が好ましい。

さらに、前記鉛ケイ酸ガラスには、ＮａｚＯが３重量％
以下、ＫｚＯが５重量％以下、ＮｉＯが２重量％以下、
ＭｎＯが２重量％以下、Ｆｅｚｅｓが２重量％以下含有
されていてもよい。

前記の組成を有する鉛ケイ酸ガラスの作業温度Ｔｗは６
００〜７５０’Ｃとなり、溶着温度５５０〜８００℃に
て溶着を行うことができる。

そして、このような組成のガラスを用いることにより、
堅固に溶着・補強を行うことができ、信頼性の高い磁気
ヘッドが得られる。

なお溶着に際しては、溶着温度を作業温度Ｔｗ近辺とし
、通常の方法により行う。

本発明の磁気ヘッドは、必要に応じスライダーと一体化
され、組立てられヘッドアセンブリーとされる。

そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイプ等の
トンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有しない
リードライト型などのオーバーライド記録を行なうフロ
ッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジットタイ
プの浮上型の計算機用ヘッド、回転型のＶＴＲ用ヘッド
やＲ−ＤＡＴ用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとして用い
られる。

このようにして、前記の本発明の磁気ヘッドを用いて、
公知の種々の方式のオーバーライド記録を行なうことが
できる。

また、本発明においては、第３図に示されるように、第
１コア１にコアより飽和磁束密度Ｂｓの低い低飽和磁束
密度合金薄膜６を形成し、第２コア２に前述した軟磁性
薄膜４を形成したいわゆるＥＤＧ型の磁気ヘッドとする
ことができる。

そして、前述したＭＩＧ型磁気ヘッドと同様の効果を得
ることができる。

この場合、低飽和磁束密度合金薄膜６には、例えば、特
願昭６３−３１１５９１号に示される低飽和磁束密度非
晶質薄膜等を用いることができ、優れたオーバーライド
特性や高い感度が得られる。

次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説明する。

第４図に、本発明の好適実施例である浮上型の薄膜磁気
ヘッドを示す。

第４図に示される薄膜磁気ヘッドは、スライダ７上に、
絶縁層８１、下部磁極層９１、ギャップ層１０、絶縁層
８３、コイル層１１、絶縁層８５、上部磁極層９５およ
び保護層１２を順次有する。

本発明においてスライダ７は、材料として従来公知の種
々のものを用いればよ（、例えばセラミックス、フェラ
イト等により構成される。

この場合、セラミックス、特にＡ　１２　ｚ　Ｏ５Ｔｉ
Ｃを主成分とするセラミックス、Ｚｒ０ｚを主成分とす
るセラミックス、ＳｉＣを主成分とするセラミックスま
たはＡβＮを主成分とするセラミックスが好適である。

　なお、これらには、添加物としてＭｇ、Ｙ、’Ｚｒ０
２Ｔｉｅ、等が含有されていてもよい。

スライダ７の形状やサイズ等の諸条件は公知の何れのも
のであってもよく、用途に応じ適宜選択される。

スライダ７上には、絶縁層８１が形成される。

絶縁層８１の材料としては従来公知のものは何れも使用
可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により行な
うときには、Ｓｉｎ、、ガラス、ＡＪ２．Ｏ，等を用い
ることができる。

絶縁Ｎ８１の膜厚やパターンは公知の何れのものであっ
てもよく、例えば膜厚は、５〜４０−程度とする。

磁極は、通常図示のように、下部磁極層９１と、上部磁
極層９５として設けられる。

本発明では、下部磁極Ｍ９１および上部磁極層９５には
、前述のＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型磁気ヘッドの場
合と同様に、前述した組成の軟磁性薄膜を用いる。　こ
の場合、下部磁極層９１と、上部磁極層９５の組成は、
同一でも異なっていてもよい。　そして例えば、前述の
とおり熱処理を行う。

このため、オーバーライド特性に優れ、記録・再生感度
が高く、歩留りゃ信頼性が高い磁気ヘッドが得られる。

なお、成膜等も前記と同様に行えばよい。

下部および上部磁極層９１．９５のパターン、膜厚等は
公知のいずれのものであってもよい。　例えば下部磁極
層９１の膜厚は１〜５−程度、上部磁極層９５の膜厚は
１〜５μ程度とすればよい。

下部磁極ＪｉＦ９１および上部磁極層９５の間にはギャ
ップ層１０が形成される。

ギャップ層１０には、Ａｌ２ｚｏｓ、ＳｉＯ□等公知の
種々の材料を用いればよい。

また、ギャップ層１０のパターン、膜厚等は公知の何れ
のものであってもよい。　例えば、ギャップ１０の膜厚
は０．２〜１．０−程度とすればよい。

コイル層１１の材質には特に制限はな（、通常用いられ
るＡｌ２、Ｃｕ等の金属を用いればよい。

コイルの巻回パターンや巻回密度についても制限はな（
、公知のものを適宜選択使用すればよい。　例えば巻回
パターンについては、図示のスパイラル型の他、積層型
、ジグザグ型等何れであってもよい。

また、コイル層１１の形成にはスパッタ法、めっき法等
の各種気相被着法を用いればよい。

図示例ではコイル層１１は、いわゆるスパイラル型とし
てスパイラル状に上部および下部磁極層９１．９５間に
配設されており、コイル層１１と上部および下部磁極層
９１．９５間には絶縁層８３．８５が設層されている。

絶縁層８３．８５の材料としては従来公知のものは何れ
も使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法によ
り行なうときには、ＳｉＯ□　ガラス、Ａ２□０３等を
用いることができる。

また、上部磁極層９５上には保護層１２が設層される。

　保護層１２の材料としては従来公知のものは何れも使
用可能であり、例えばＡｌ、ｏｓ等を用いることができ
る。

この場合、保護層１２のパターンや膜厚等は従来公知の
ものはいずれも使用可能であり、例えば膜厚は１０〜５
０ＪｉＩ１１程度とすればよい。

ところで、例えばスパッタリングにより保護層１２を形
成する際には、曝されるため、２００〜４００℃程度の
温度下におかれる。

このため、本発明では、上部および下部磁極層９１．９
５に前記の耐熱性の高い軟磁性薄膜を用いる。

なお、本発明ではさらに各種樹脂コート層等を積層して
もよい。

このような薄膜磁気ヘッドの製造工程は、通常、薄膜作
製とパターン形成とによって行なわれる。

各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはめっき法等を用いればよい。

薄膜磁気ヘッドの各層のパターン形成は、従来公知の技
術である選択エツチングあるいは選択デポジションによ
り行なうことができる。　エツチングとしてはウェット
エツチングやドライエツチングにより行なうことができ
る。

本発明の薄膜磁気ヘッドは、アーム等の従来公知のアセ
ンブリーと組み合わせて使用される。

また、前記の本発明の薄膜磁気ヘッドを用いて、種々の
方式のオーバーライド記録を行うことができる。　この
場合、保磁力Ｈｃが、８０００ｅ以上、特に１０００〜
１５００　ｏｅの磁気記録媒体に対し有効に、記録・再
生を行うことができる。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例１ 第１図に示されるように、第１コア１と、ギャップ部対
向面に軟磁性薄膜４が形成されている第２コア２とをギ
ャップ５を介して接合−体化し、ＭＩＧ型磁気ヘッドを
製造した。

コア１．２の材質はＭｎ−Ｚｎフェライトとし、直流で
の飽和磁束密度Ｂ６は５０００Ｇ、初透磁率μｍは３０
００、保磁力Ｈｃは０．１０ｅであった。

軟磁性薄膜４は、ＲＦマグネトロンスパッタにより形成
し、膜厚は１μとした。

この場合、スパッタリングは、 Ｆ　ｅ　ａｓ、ｓＡ　１２３．４＋Ｓ　Ｌ　７．４３Ｎ
　ｉ　３．３１２　ｒ　ｏ、ｏａ（重量％）の合金をタ
ーゲットとし、Ａｒ雰囲気下で行った。　動作圧力は、
０．７Ｐａ以下とした。

軟磁性薄膜４の組成、および結晶粒の平均粒子径りは表
１に示されるとおりである。

なお、平均粒子径りは溶着熱処理後の値であり、シェラ
−の式から求めた。

そして、組成分析にはＥＰＭＡを用いて行った。

またギャップ５にはＳ　ｉ　Ｏｚを用い、スパッタによ
り形成し、その膜厚は０．４戸とした。

溶着ガラス３には、作業温度Ｔｗが、６８０℃の６５Ｐ
ｂＱ−５Ｂｓ０３−２８ＳｉＯ□−２ＡｆｆｉｓＯａ　
　（重量％）を用い、６８０℃で溶着を行った。

そして同時に軟磁性薄膜４の熱処理を下記の条件にて行
った。

昇温速度：５℃／分 保持温度二６８０℃ 保持時間２６０分間 冷却速度：３℃／分 雰囲気二Ｎ２ガス また、コイルターン数は２０×２ターンとした。

そして、チタン酸カルシウムスライダーに固定・封着し
て、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドを得た。

このようにして製造された磁気ヘッドをサンプルＮｏ、
　　１とする。

また、軟磁性薄膜４の組成の異なる磁気ヘッドサンプル
Ｎｏ、　　２〜Ｎｏ、　　６や比較サンプルＮｏ。

７も製造した。

そして上記の各ヘッドサンプルについてそれぞれ磁気ヘ
ッドを２００個加工し、ヘッドピースの切断やトラック
加工時の軟磁性薄膜の剥離数を調べた。

また、各サンプルと、保磁力が１５０００ｅのハードデ
ィスクとを用いて、トラック幅１４−にて下記の特性を
測定した。

なお、測定に際しては、第１コア１を、ハードディスク
リーディング側とした。

（耐摩耗性） 室温にて、ＣＣ５（コンタクト・スタート・ストップ）
を３万回繰り返し行った後、偏摩耗による軟磁性薄膜と
フェライトとの段差を走査型電子顕微鏡によって求める
。

判定基準 ０・・・１００人未満 Ｏ・・・ｉｏｏÅ以上２００人未満 △・・・２００Å以上３００人未満 ×・・・３００Å以上 （オーバーライド特性） １．２５ＭＨｚの１ｆ信号を記録し、次いでこの上から
２．５ＭＨｚの２ｆ信号を重ね書きする。

２ｆ信号の出力に対する１ｆ信号の出力を算出し、オー
バーライド特性を評価する。

（記録・再生感度測定） ５　ＭＨｚの信号を記録し、次いで記録した信号を再生
し、その時の再生出力電圧値ｙ’、。

（ピーク・ツー・ピーク）を測定する。

なお、表中には測定値Ｖ’Ｐ−Ｐを規格化した値Ｖ　ｐ
−ｐが示される。

結果は表１に示されるとおりである。

表１により本発明の効果が明らかである。

加えて、本発明のサンプルＮ０１１〜Ｎ０９６の軟磁性
薄膜４の磁気特性は、直流での飽和磁束密度Ｂ１が１５
０００Ｇ以上、周波数５０Ｈｚでの保磁力Ｈｃが１　０
ｅ以下、周波数５　ＭＨｚでの初透磁率μｍが１０００
以上であり、耐熱温度は７００℃以上であった。

これに対し比較サンプルＮｏ、　７の軟磁性薄膜４のＢ
８は１５０００Ｇ程度、Ｈｃは２０ｅ以上、μは４００
．耐熱温度は５５０℃であった。

また、耐食性試験としてサンプルを濃度５％（重量百分
率）の塩化ナトリウム水溶液中に１６８時間浸した後、
軟磁性薄膜４の表面を電子顕微鏡で観察したところ、比
較サンプルＮｏ、　７では、さびの発生が確認された。

これに対し、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３
種を含有する本発明のサンプルＮ０１１〜Ｎｏ、　　６
では、さびの発生はほとんど確認されなかった。

なお、軟磁性薄膜４の粒子径を走査型電子顕微鏡で実際
に測定し、平均粒子径を求めたところＤと同程度であっ
た。

実施例２ 第３図に示されるように、ギャップ部対向面にコアより
飽和磁束密度Ｂｓが低い低飽和磁束密度合金薄膜６が形
成されている第１コア１と、軟磁性薄膜４が形成されて
いる第２コア２とをギャップ５を介して接合一体化し、
ＥＤＧ型磁気ヘッドを製造した。

そして、実施例１と同様の測定を行ったところ、同等の
結果が得られた。

実施例３ 第４図に示されるように、スライダ７上に順次、絶縁層
８１、下部磁極層９１、ギャップ層１０、絶縁層８３、
コイル層１１．絶縁層８５、上部磁極層９５および保護
層１２を有する薄膜磁気ヘッドを製造した。゛　この場
合、各層の形成には、スパッタ法を用い、パターン形成
には、ドライエツチングを用いた。

スライダ７には、Ａｃ１０　ｚ　−Ｔ　ｉ　Ｃを用いた
。

絶縁層８１には、Ａ℃２０ｍを用い、膜厚は３０−とし
た。

下部および上部磁極層９１．９５には、表２に示される
組成の軟磁性薄膜を用いた。

この場合、下部および上部磁極層９１．９５は、実施例
１の軟磁性薄膜４と同様にＲＦマグネトロンスパッタに
より形成し、下部および上部磁極層９１．９５の膜厚は
それぞれ３−とした。　なお、磁極層９１．９５には実
施例１と同様熱処理を行った。

磁極層９１．９５の結晶粒の平均粒子径りおよび組成は
表２に示されるとおりである。

ギャップ層１０には、５ｉｎ２を用い、膜厚は０．２５
戸とした。

コイル層１１には、Ｃｕを用い、図示のようにスパイラ
イ状に形成した。

絶縁Ｍ８３．８５には、Ａｃ２０．を用いた。

また、保護層１２には、Ａｃ２０．を用い、膜厚は４０
ＪＪＪｌとした。　なお、製造中の磁気ヘッドは、保護
層１２のスパッタリング時に、約３５０℃の温度下にお
かれた。

このように、表２に示される本発明の磁気ヘッドサンプ
ルＮｏ、　８〜Ｎｏ、１４と、比較サンプルＮｏ、１５
〜Ｎｏ、１７とを製造した。

なお、下部および上部磁極層９１．９５は、Ａｒ中にＮ
、および／または０□を含有させて、それぞれ反応性ス
パッタで形成した。

これらの各サンプルと、保磁力が１５０００ｅのハード
ディスクとを用いて、実施例１と同様の測定を行った。

結果は表２に示されるとおりである。

表２により本発明の効果が明らかである。

加えて、本発明のサンプルＮ００８〜Ｎｏ、１４の下部
および上部磁極層９１．９５の磁気特性は、直流での飽
和磁束密度Ｂｓが１５０００Ｇ以上、周波数５０Ｈｚで
の保磁力Ｈｃが１　０ｅ以下、周波数５　ＭＨｚでの初
透磁率μｍが１０００以上であり、耐熱温度は７５０℃
以上であった。

また、耐食性試験では、Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕのいずれ
も含有していない比較サンプルＮｏ、１５．１６ではさ
びの発生が確認された。

これに対し本発明のサンプルＮ０１８〜Ｎｏ。

１４ではさびの発生はほとんど確認されなかった。

なお、平均粒子径りも走査型電子顕微鏡で実測して求め
た値とほぼ同等であった。

〈発明の効果〉 本発明の磁気ヘッドは、耐熱性に優れ、飽和磁束密度Ｂ
ｓが高く、保磁力Ｈｃが低く、透磁率μが高い軟磁性薄
膜を有する。

このため、オーバーライド特性や記録・再生感度等が高
（、優れた電磁変換特性を有する。

また、磁気ヘッド研削時の軟磁性薄膜のチッピングや熱
処理時やヘッドピースを切断する際の軟磁性薄膜の剥離
等を防止でき、歩留りが向上する。

加えて、使用する軟磁性薄膜は耐食性や耐摩耗性に優れ
るため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明のＭＩＧ型磁気
ヘッドの１例を示す部分断面図である。 第３図は、本発明のＥＤＧ型磁気ヘッドの１例を示す部
分断面図である。 第４図は、本発明の薄膜磁気ヘッドの１例を示す部分断
面図である。 符号の説明 １・・・第１コア ２・・・第２コア ３・・・溶着ガラス ４・・・軟磁性薄膜 ５・・・ギャップ ６・・・低飽和磁束密度合金薄膜 ７・・・スライダ ８１．８３．８５・・・絶縁層 ９１・・・下部磁極層 ９５・・・上部磁極層 ｌＯ・・・ギャップ層 １１・・・コイル層 １２・・・保護層 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ・２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一対のコア間に、軟磁性薄膜を有する磁気ヘッド
   であって、 前記軟磁性薄膜が、Ｆｅ：８３〜９０重 量％、Ａｌ：２．３〜４．７重量％、Ｓｉ：４．０〜７
   ．７重量％、Ｎｉ：２．０〜 ６．２５重量％、ならびにＺｒ、ＴｉおよびＲｕから選
   ばれる１〜３種：０．０１〜６．５重量％を含有するこ
   とを特徴とする磁気ヘッド。 （２）前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０〜７５０
   ℃の溶着ガラスにより溶着一体化した請求項１に記載の
   磁気ヘッド。 （３）上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有する
   薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が、Ｆｅ：８３〜９０
   重量％、Ａｌ：２．３〜４．７重量％、Ｓｉ：４．０〜
   ７．７重量％、Ｎｉ：２．０〜６．２５重量％、ならび
   にＺｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種：０．０
   １〜６．５重量％を含有する軟磁性薄膜であることを特
   徴とする磁気ヘッド。 （４）前記軟磁性薄膜が、さらに窒素および／または酸
   素を０．０１〜３．５重量％含有する請求項１ないし３
   のいずれかに記載の磁気ヘッド。 （５）前記軟磁性薄膜の結晶粒の平均粒子径が、５０〜
   ４００Åである請求項１ないし４のいずれかに記載の磁
   気ヘッド。 （６）前記軟磁性薄膜の飽和磁束密度Ｂ＿ｓが１５００
   ０Ｇ以上であり、保磁力Ｈ＿ｃが１．５０ｅ以下である
   請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド。 （７）磁気回路中に軟磁性薄膜を有する磁気ヘッドを製
   造するにあたり、 Ｆｅ：８３〜９０重量％、Ａｌ、：２．３〜４．７重量
   ％、Ｓｉ：４．０〜７．７重量％、Ｎｉ：２．０〜６．
   ２５重量％、ならびに Ｚｒ、ＴｉおよびＲｕから選ばれる１〜３種：０．０１
   〜６．５重量％を含有する薄膜を成膜した後、 不活性ガス雰囲気下で、４００〜８００℃に加熱し、 結晶粒の平均粒子径が５０〜４００Åである軟磁性薄膜
   を形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 （８）前記軟磁性薄膜が、さらに窒素および／または酸
   素を０．０１〜３．５重量％含有する請求項７に記載の
   磁気ヘッドの製造方法。