JPH03173910A - 薄膜磁気ヘッド - 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」」ｌ生匪立班− 本発明はＭＲ素子や誘導型薄膜磁気ヘッドに関し、特に
薄膜磁気ヘッドあるいはコイルを挟持して保護している
２枚の基板の接着部分の構造に関する。

微速ｎ幻紋 従来、この種の薄膜磁気ヘッドの上下２枚の基板の接着
部は第２図（ａ）、第２図（ｂ）に示すように、下部基
板（材質：フェライト）の表面に非磁性体のアルミナが
成膜され、これに、何も成膜されていない上部基板（材
質：フェライト）がエポキシ系接着剤により接着されて
いる。ここにあげた従来例は、ｈ　Ｉ　ＢＭ　Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　ｏｆ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　ａｎｄＤｅｖｅｌｏ
ｐｍｅｎｔ誌ＶＯＬ３Ｇ　Ｎｏ、３　ＭＡＹ　１９８Ｂ
に掲載されたｒＤｅｓｉｎｇｎ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒ
ｍａｎｃｅ　ｏｆ　ａ　ｍａｇｎｅｔｉｃｈｅａｄ　ｆ
ｏｒ　ａ　ｈｉｇｈ−ｄｅｎｄｉｔｈ　ｔａｐｅ　ｄｒ
ｌｖｅＪという論文に詳細に述べられている。

第２図（ａ）はこの論文に示された記録ヘッドの該当部
分の断面図、第２図（ｂ）はその再生ヘッドの該当部分
の断面図である。

第２図（ａ）に示す記録ヘッドでは、下部基板３１の表
面に金属薄膜コイル３２と金属薄膜コイル３２の間隙を
埋めたＡｊ２０ａ膜３３が形成され、一方上部基板３４
は、トラック分離様ガラス３５が埋めこまれた後に、特
に表面に何も形成されずに金属薄膜コイル３２及びＡｌ
２Ｏ，膜３３の表面（本図には示されていないが、場所
によっては下部基板３１の表面）とエポキシ接着剤３Ｂ
によって、接着されている。３７は当ヘッドの磁気ギャ
ップ部である。なおトラック分離用ガラス３５の有無は
ここでは重要でない。

第２図（ｂ）に示す再生ヘッドでは、下部基板４１の表
面にＡｊ、０．膜４２．　ＭＲ膜４３．チタン膜４４゜
Ａ１□Ｏｃ１膜４５が順次形成され、しかる後に何も表
面に形成されていない上部基板４６が、エポキシ接着剤
４７によって接着されている。４８が当ヘッドの磁気ギ
ャップ部を示す。

ところで上記の従来の薄膜磁気ヘッドは、上下の基板の
接着にエポキシ接着剤を用いるため耐熱性、耐湿性が低
いという欠点があった。

その根拠は、次に説明する理由による。すなわち、一般
に、接着剤の耐熱・耐湿性を評価する場合は高温高湿試
験後の接着強度の劣下の程度で評価し、劣下が少なけれ
ば十分な耐熱・耐湿性を有すると判断する。一方磁気ヘ
ッドに要求される温度・湿度はＭＡＸ　１２０℃、　９
０％　ＲＨ程度である。この程度の温度・湿度ではエポ
キシ接着剤の接着強度は劣下しないから、通常の接着剤
の評価の観点からすると、従来の薄膜磁気ヘッドの耐熱
・耐湿性が低いとは言えない。

しかし、薄膜磁気ヘッドに用いられているエポキシ接着
剤は接着強度のみで評価することはできない。第２図（
ａ）、第２図（ｂ）の構成から明らかなように、エポキ
シ接着剤の層厚さは磁気ヘッドのギャップ長の一部とな
っている。

磁気ヘッドのギャップ長は磁気ヘッドの最も重要なパラ
メーターであり記録波長によって異なるが、おおよそ０
．３μｍ−１，５μｍの間で、０．１μｍ以下の精度で
厳密に形成されなければならな。

このため、高温・高湿試験において、たとえ接着強度が
劣下しなくても、接着層厚さが０．１μｍ以上変化した
とすれば、磁気ヘッドの特性が変化してしまうため結果
的に耐熱・耐湿性が低いということになる。

市販のエポキシ接着剤（高耐湿性と称するもの）を用い
て出願人が実験した結果によれば、７０℃の耐熱試験で
は接着層厚は、０．０１ＪＩｍの測定精度で、変化しな
かった。しかし、１００℃の耐熱試験では当初厚さ０．
２１Ｊｍであった接着層が試験後０．５ｊ１ｍに広がっ
た。（広がったのちも接着強度は劣下していない。）こ
れだけ磁気ギャップ長が変化すれば、ヘッドの特性は大
幅に変わる。したがって接着強度のみの観点からすれば
１００℃の耐熱性を有するが、磁気ヘッドのギャップ接
着という用途を考えに入れると、エポキシ接着剤は７０
℃の耐熱性はあるが、１００℃の耐熱性はないといえる
。この事情は、エポキシの代替として、アクリル、ウレ
タン樹脂等の接着剤を用いてもほとんど改善されないこ
とが、各樹脂の特性から予測される。

したがって、有機系の接着剤を用いて第２図（ａ）、（
ｂ）に示したヘッドの構成とする限り磁気ヘッドに要求
されるＷＡＸ　１２０℃／９０％ＲＨという耐熱耐湿性
を実現することは非常に困難であると予測できる。

の 本発明の薄膜磁気ヘッドは、上部基板、基板上のコイル
、ＭＲ素子等も含む下部基板双方の被接着面に５１０２
．Ａｊ□０３の如き無機酸化物をスパッタ。

蒸着、ＣＶＤ等の手段により成膜すること、接着剤とし
て該成膜物質と同一物質を主成分とする無機接着剤を用
いることを従来の問題点を解決するための手段としてい
る。

也且 Ｓ１０□、Ａｌ２Ｏ３などの無機酸化物は、少なくとも
。２００℃までは全く安定であり、また湿度の影響を受
けることもない。

したがって、無機酸化物の接着剤としての性質を考える
と、エポキシ接着剤等の有機接着剤に比較して高温（〜
２００℃）、高湿（〜９ｏ％Ｒ１１）での強度変化・寸
法変化が非常に少ない。これは磁気ヘッドのギャップ接
着剤として好都合である。

しかし、一方、無機酸化物接着剤の弱点としては、有機
接着剤が広範囲の物質について接着力を有するのに対し
て、無機酸化物接着剤は接着力を有する物質の範囲が狭
く限定されていることである。

しがたって、被接着物の自由度が小さい。その中で最も
接着力が容易なのは該接着剤と同一の物質が被接着物と
なっている場合がある。この理由で、水嵩においては、
上、下基板の被接着面が該接着剤と同一の物質（Ｓｉ０
２．ＡＩ。０３など）で覆われているような構成とした
。

上記の構成においては、磁気ギャップが無機酸化物の成
膜品、無機酸化物接着剤、およびコイル、チタン、ＭＲ
膜という金属から形成される。

これらの磁気ギャップ構成物質は少なくとも２００℃ま
では安定であってかつ、湿度の影響もほとんど受けない
。これらの理由により、本構成をとることにより、エポ
キシ接着剤等の有機接着剤では得られないような高温・
高湿状態でも、磁気ヘッドのギャップ長が変化しないと
いう優れた耐環境性を有する磁気ヘッドが得られる。

実１０残 以下、本発明について、図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は本発明による、記録ヘッドの一実施例の
要部断面図である。第１図（ｂ）は、本発明による再生
ヘッドの一実施例の要部断面図である。

両面において、１１．２１は下部基板（材質：フェライ
ト）　、　１２．２２は上部基板（材質：フェライト）
である。

第１図（ａ）記録ヘッドにおいて、１３は金属薄膜コイ
ル、　１４はコイル１３の間隙を埋める。　５１０２膜
である。（これはＡｌ２Ｏ２膜でも差支えない）　１５
は水嵩の特徴である。　５ｔＯ２を主成分とする接着剤
である。もしＮ４がＡｌ２Ｏ２膜であれば１５はＡ１□
ｏ３を主成分とする接着剤を用いる。１Ｂは上部基板１
２の被接着面に成膜されたＳｉＯ□又はＡｆ、０３のス
パッタ膜であって、いずれを選ぶかはＮ５の接着剤の主
成分により決まる。

１７は上部基板板１２中にもうけられた。トラック間離
気分離溶ガラスであるが、水嵩において重要なものでは
ない。１８は当ヘッドの磁気ギャップ部分を示す。

第１図（ｂ）再生ヘッドにおいて、２３は下部基板２１
の表面に比較的厚く成膜されたＡ１．０３膜である。２
４はＭＲ（磁気抵抗素子）膜、２５はＭＲ膜に磁気バイ
アスを与えるためのチタン膜である。２Ｂはチタン膜２
５．　Ａｊ２０ｃｌＩＩ！ｉ、２３．又、図にあられれ
ていないが、場所によっては下部基板２１の、各々の表
面に成膜された５ｔＯ２膜（又はＡ１□Ｏ＋ｌｌ膜）で
ある。２７は５ｔＯ２を主成分とする無機接着剤であり
、２ＢがＡＩ。０３の場合にはＡ１．Ｏ，を主成分とす
るものとする。２８は上部基板２２の表面に成膜された
ＳＩＯ□膜である。これも２７無機接着剤の材質に合わ
せて５１０２又はＡｊ、Ｏ，のいずれかを選択する。２
９は当ヘッドの磁気ギャップ部分を示す。

さて上記の構成の特徴を以下に説明する。

第１図（ａ）の記録ヘッド、第１図（ｂ）の再生ヘッド
の双方に共通していることだが、磁気ギャップ部分（第
１図（ａ）の１８．第１図（ｂ）　＜７）２９）　ハ金
属コイル（銅、金）、金属薄膜（ＭＲはＮ１−Ｆｅ合金
、チタン）、無機酸化物薄膜（Ｓｉｎ２．　ＡＩ。０３
）。

そして無機酸化物接着剤（Ｓ１０２．　Ａ１．Ｏ，）に
より構成されている。これらの物質は、いずれも高温（
〜２００℃まで）、高温において変形しないため、少な
くとも２００℃までの高温高湿試験で磁気ギャップ長が
変化する虞れがない。

また、Ｓ１０□、Ａ１□０３などの無機酸化物接着剤（
第１図（ａ）の１５．第１図（ｂ）の２７）が接着でき
る被接着剤の種類がごく限定されている。という弱点に
ついても、当該接着剤と同種の物質をスパッタなどによ
り被接着基板表面に強固に成膜することにより、接着剤
は、自分と同一の物質を接着するという最も接着しやす
い状態になるので、当弱点は回避されている。

したがって、この実施例で、たとえば記録ギ、ヤップ長
（第１図（ａ）の１８）を０．６μｍとして製造する記
録ヘッドは、製造時には、無機酸化物接着剤（第１図（
ａ、）、１５）で容易に上下基板が接着できるとともに
、製造後１２０℃、９０％ＲＨ，５００時間の高温高湿
試験においても、ギャップ長は±０．０１μｍ以下の変
化にとどまり、ギャップ長変化による。電磁変換特性の
変化は生じない。

免匪旦熱果 以上説明したように、この発明は、 上下２枚の基板の間に、薄膜コイルまたは薄膜ＭＲ素子
をはさんでなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上下２枚の基
板の接着部構造が、上下双方の基板に５１０２．Ａｌ２
Ｏ，などの無機酸化物が、スパッタリング、蒸着、ＣＶ
Ｄ等の手段により成膜させられた部分と、該成膜物質と
同一成分の無機接着剤が塗布又は注入後に加熱硬化させ
られた部分とが層状に構成されるようにしたことにより
り上下２枚の基板の接着工程において、容易に強固な接
着状態が得られる効果と ２）接着後は、磁気ヘッドに要求される範囲の高温高湿
状態で接着層厚さ、ひいては、磁気ギャップ長が電磁変
換特性に影響を生じる程の変化を起こすことが無い、と
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明による記録ヘッドの一実施例の要
部断面図、第１図（ｂ）は本発明による再生ヘッドの一
実施例の要部断面図、第２図（ａ）は従来の記録ヘッド
の要部断面図、第２図（ｂ）は従来の再生ヘッドの要部
断面図である。 １１・・・下部基板、１２・・・上部基板、１３・・・
金属薄膜コイル、Ｉ４・・・ＳｉＯ□膜（Ａｌ２Ｏ２膜
）、Ｉ５・・・５１０２接着剤（Ａｌ２Ｏ２接着剤）、
１６・・・５ＩＯ２膜（Ａｌ２Ｏ２膜）、１７・・・ト
ラック間磁気分離用ガラス、１８・・・磁気ギャップ部
、 ２１・・・下部基板、２２・・・上部基板、２３・・・
Ａｌ２Ｏ，膜、　　　２４・・・ＭＲ膜、２５・・・チ
タン膜、２６・・・５ＩＯ２膜（Ａｌ２Ｏ２膜）、２７
・・・５ｔＯ９接着剤（ＡＩ。０３接着剤）、２８・・
・５ｉｎ２膜（ＡＩ。０３膜）、２９・・・磁気ギャッ
プ部、３１・・・下部基板、３２・・・金属薄膜コイル
、３３・・・Ａｌ２Ｏ３膜、３４・・・上部基板、 ３５・・・トラック分離用ガラス、 ３６・・・エポキシ接着剤、３７・・・磁気ギャップ部
、４１・・・下部基板、４２・・・Ａ１゜０３膜、４３
・・・ＭＲ膜、４４・・・チタン膜、４５・・・Ａｌ２
Ｏ３膜、４６・・・上部基板、４７・・・エポキシ接着
剤、４８・・・磁気ギャップ部。 第 ］ 図 （（１） ３ 第 ］ 図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一組の基板の間に、薄膜コイルまたは薄膜磁気抵抗素子
   （ＭＲ素子）をはさんでなる薄膜磁気ヘッドにおいて、 上記一組の基板の接着部構造が、双方の基板にＳｉＯ＿
   ２，Ａｌ＿２Ｏ＿３などの無機酸化物が、スパッタリン
   グ、蒸着、ＣＶＤ等の手段により成膜させられた部分と
   、該成膜物質と同一成分の無機接着剤が塗布または注入
   後に加熱硬化させられた部分とが層状に構成されたこと
   を特徴とする薄膜磁気ヘッド。