JPH03238606A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - 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、少なくとも一方に金属磁性薄膜を形成した一
対の酸化物磁性材料を非磁性薄膜を介して付き合わせた
。いわゆるメタル−イン−ギャップ形の磁気へクドの改
良に係シ、高保磁力を有する記録媒体を用いた磁気記録
再生に好適な磁気ヘッド及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、メタル−イン−ギャップ型の磁気ヘッドに訃いて
は、酸化物磁性材料としてＮｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ
−Ｚｎフェライト等が用いられてきた。

また、金属磁性薄膜としてセンダス）（ＦｅＡｌｓｉ）
、及びＣｏ系非晶質合金（ＣｏＮｂＺｒ他）が検討され
てきた。

この機の磁気ヘッドとして１例えば特開昭６３−３００
４１２号公報に記載されているものが挙げられる。

さらに、よシ高飽和磁束密度を有する材料として、Ｆｅ
系合金材料（ＦａＣｏＳｉＡｌ　、ＦｅＡＩＧ・、Ｆｅ
Ｇａ５１）等が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術にかいては、孤立波を再生した場合、再生
信号中に主ピークのほかに小ピークを発生する擬似ギャ
ップの影響がみられる場合があった。

センダスト薄膜については、フェライトの配向性を選べ
ば、低温では擬似ギャップは発生しないが、摺動性をよ
くし、摺動による破損が少ないガラス等を用いてボンデ
ィングを行う必要があるため、ガラス材料については、
高融点（融点５５０〜６５０℃）の材料を選ぶ必要があ
る。

そのため、ガラスボンディング中の温度が高温となシ、
酸化物磁性材料と金属磁性薄膜の間に相互拡散を生じる
ため、１１１μｍのオーダの変質層（非磁性）が形成さ
れやすく、擬似ギャップを形成する。

Ｇｏ糸非晶質材料を金属磁性材料に用い、酸化物磁性体
の表面を粗したシ、界面を非平行にすることで、擬似ギ
ャップの影響は避けられるが、飽和磁束密度が低く（第
４図におけるＢｓが１Ｔ以下）、シかも高融点ガラスに
よる溶融圧着を行うことができない。

したがって、ガラス部分かもろ＜、ｍ＊耗性に問題があ
る。

本発明は、高融点ガラス圧着Ｋ１１ｔｆえ、高飽和磁束
ａＦ度を有する軟磁性金属薄Ｗｉ＆を用いて、メタル−
イン−ギャップ型ヘッドを構成することにより。

歩留りがよく、擬似ギャップの発生のない磁気ヘッド及
びその製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、金属磁性薄膜に非晶質磁性材料の窒化物を
用いること、製造技術として、ガラスボンディングは数
ケル数１０ケの磁気ヘッドが連なっているブロック伏の
磁気ヘッドの長手（磁気ヘッド摺動面に現われた磁気ギ
ャップ）に平行方向に磁場を印加して行うこと、膜の軟
磁気特性の向上のために、非晶質磁性材料の窒化物は界
面で最大となるように１ｇ４厚方向で組成を変化させた
多Ｍ膜を用いること、により達成される。

〔作用〕

第３図はフェライトとセンダストからなる従来の磁気ヘ
ッドを、６００℃で熱処理した場合のＡＥＳ分析による
第１図１−１方向のプロフィールの概略を示す図であっ
て、フェライト中の０２が界面付近で減少し、変質層の
中央部で極大値を示している。

これにともない、センダスト中のＡ１が界面付近で減少
し、変質層の中央部で極大ｆ１１１に示している。

これは、界面における相互拡散の結果、酸化されやすい
Ａ１がフェライト中の０□と反応し、界面部に残存した
結果であると考えられている。

この磁気へクドで孤立ｇ１．を再生した場合、擬似ギャ
ップの影響がみられるが、よシ低温で熱処理した場合に
は、変質層も発生せず、ａ似ギャップの影響はみられな
い。

擬似ギャップによる再生ピークから計算した擬似ギャッ
プ位置と変質層幅がほぼ同程度となることからも、この
変質層が擬似ギャップとなることは明らかである。

Ｃｏ系非晶質合金を結晶化温度に近くであって結晶化温
度以下の温度で熱処理した場合も上記と同じ現象がかこ
る。

特に、減圧中（１０−２〜１０２Ｔｏｒｒ＠度）に０□
残存中で熱処理を行うと、界面部で添加元素の極大ピー
クを発生する。

これにより膜全体の飽和磁束密度が低下し、−部結晶化
した場合と同様の特性を示す。

第２図はフェライトと窒化Ｇｏ系非晶質合金からなる本
発明による磁気ヘクトのＡＢＳ分析による第１図Ｉ−１
方向のプロア４−ルの概略を示す図であって、上記と同
様の検討を行った場合、非窒化物の結晶化温度以上で熱
鳩理ｔ−施しても、Ｇ。

以外の添加元素の拡散は界面部で単純に減少してかシ、
相互拡散のみであると考えてよい。また、層全体の飽和
磁束密度も低下しない。

第４図は窒化ＣｏＮｂＺｒにシけるＢｓ５ｌＩＩＩｔ熱
温度のＮ２分圧依存性を示す図でＴｏ−ｚで、スパッタ
中のＮ２分圧に対する飽和磁束密度と１気抵抗の温度変
化から求めた＃熱ｍ度の実験値を示す。

Ｎ２分圧が２０９６以上になると耐熱性の艮好なＣｏ非
晶質金属が得られる。

なか、Ｎ２分圧が低いと飽和磁束密度と耐熱温度が向上
しない。

これはＮ２分圧が低いと、残留ガス等の影響もちゃ、窒
化が充分に行われていないためと考えられる。

な＞、Ｓ処理ｔ−行う際も極力雰囲気中の酸素の影響を
徘除丁べきである。

これは前記したように０□存在化で高温度の状況下では
、添加元素の酸化が無視できなくなるためである。

したがって、ボンディングエ８はＮ２フロー中で行う必
要がある。

また、ガラスボンディングは、Ｉｉ４の磁気異方性を制
御するために、磁束伝播方向に対して垂直な方向に静磁
場全印加させる必要がある。

したがって、摺動面上の磁気ギャップに対して平行方向
に磁場を印加してボンディングを行う。

ｔた、Ｇｏ糸非晶質合金を窒化すると容易に軟磁気特性
が得られない場合がある。

これは、窒化することにより垂直磁気異方性が発生する
ためということが知られている。

この場合には、数１０ＯＡのオーダーで非窒化層と窒化
層を積層した多層膜を形成することにより保磁力を低減
させ、軟磁気特性を向上させることが可能である。

名らに、界面の窒化Ｃｏ系非晶質合金の窒素の含有率を
最大とし、窒化層の膜厚は数１００〜１ｏｏｏＸ程度と
することが必要である。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面を用いて説明する。

〈実施例１〉 第１図は本発明による磁気ヘッドの実施例を説明する斜
視図であって、一対のフェライト基板１１゜１２にくさ
び形の溝５１．５２を形成し、一方の半割フェライト基
板１１に金属磁性薄膜２をＳａｍ以下に形成し、一方の
半割フェライト基板１２に巻き線用の窓穴となる溝６′
ｔ−形成し、非磁！１．４展及びガラスをはさんで圧着
しつつ、ボンディングを行い、その後巻線を施して磁気
ヘッドを得る。

金属磁性薄膜はＣＯｇ２Ｎ　ｂ１５Ｚ　１５　’ｆｆ　
Ｎ２ガス＋Ａｒガスの混合気体中にて反応性スパッタリ
ングで形成した。

全ガス圧１０−３Ｔｏｒｒ台、Ｎ２分圧は２０％以上と
した。

スパッタ方式は、ＤＣ対向スパッタ装置を用いた。他の
スパッタ方式でも原理的に可能である。

ガラスボンディングは６００℃で３０分間行った。静磁
場１１ｋＯｅｆｔ摺動面上の磁気ギャップの方向に一致
させて印加して行った。

こうして得られた磁気ヘクトで、孤立ｆＩＲを再生し、
ピーク比４０ｄＢ以上とることができた。なか、メイン
ギャップの再生出力も従来と同等レベルを再現した＠ く実施例２〉 実施例１と同様の作り方で、ＣｏＴａＺｒｔ−用いて形
成した。

この場合、金属磁性薄膜はＣ０ｇ２　Ｔ　Ｊ１５　Ｚ　
ｒ３をＲＦスパプタにより形成した。

窒化ＣｏＴａＺｒでは飽和磁束密度は１．４Ｔ以上であ
るが、保磁力は５００以上であるため、そのままメタル
ーインーギャクプヘッドに適用することはできない。

したがって、保磁刃金低減するため、非窒化−窒化多１
ｒ１膜を形成し、熱処理（６００℃５０分）にょ９保磁
力が１１５０ｅ以下１で低減した。

なか、界面での変Ｘ層の形成を防止するため。

界面の窒化層の膜厚のみ５００１とし、他の部分は２０
０１間隔で窒化、非窒化Ｍを交互に積層形成した。

このように形成した磁気ヘッドで孤立波を再生し、ピー
ク比４０ｄＢ以上とることができた。

〈実施例３〉 ｌｊ！施例２と同様の作シ方で、金属磁性薄膜に窒化Ｆ
ｅＡｌ５ｉｔ−用いて形成した。

この場合、金属磁性薄膜ＦｅＡｌ５ｉｔ−用いて。

窒素を２０％以上混入したＡｒガスを導入して、スパッ
タリングｔ−行った。

スパッタ方式はＤＣ対向スパッタ装置を用いた。

もちろん、他のスパッタ方式でも原理的に可能である。

ガラスボンディングは、６００℃３０分行った。

なか、ボンディング中は摺動面上の磁気ギャップの方向
に靜磁界の方向を一致させ、１１ｋＯｅ印加した。

こうして得られた磁気ヘッドも擬似イヤツブの再現も低
減され、孤立波を再生し、ピーク比４０ｄＢ以上とるこ
とができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、？ｆＥ温度プロ
セスに耐える非晶質金属磁性材料で磁気ヘッドを構成で
きる。

これによう、充填用のガラスに融点６００℃以上の材料
を採用できるので、＃摺動性がよく、高硬度でフレ等の
少ない材料をよシ広い範囲で選択することが可能になる
。

したがって、窒化非晶質金属は膜の硬度を向上できるの
で、摩耗寿命を伸ばすことができ、かつ−摩耗を低減で
きる。

さらに、ボンディング時に高温度で磁気異方性を付与す
ることにより、その後の工程がボンディング時の温度を
越えない限り、ｌＩ導磁気異方性の影響を受けることが
なく、磁気特性が劣化しない。

なか、窒化センダストを用いた場合も同様に良好な記録
再生特性を有する磁気ヘッドが得られ。

上記従来技術の問題点を除いて、優れた機能の磁気ヘッ
ド及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ヘッドの実施例を説明する斜
視図、Ｗ、２図はフェライトと窒化Ｃｏ糸非晶質合金か
らなる本発明による磁気ヘッドのＡＥＳ分析による第１
図Ｉ−１方向のプロフィールの概略を示す図１ｗｃＳ図
はフェライトとセンダストからなる従来の磁気ヘッドを
、６００℃で熱処理した場合０ＡＢＳ分析による第１図
Ｉ−１方向のプロフィールの概略を示す図、第４図は窒
化ＣｏＮｂＺｒＫ＆けるＢＳ、耐熱温度のＮ２分圧依存
性を示す図である。 ２・・・・・・金属磁性薄膜、５・・・・・・磁気ギャ
ップ、１１・・・・・・フェライト基板（Ｉコア）、１
２・・・・・・フェライト基板（Ｃコア）、６・・・・
・・窓穴、４１＃４２・・・・・・ガラス、５１．５２
・・・・・・ガラス充填溝。 第１欝 第　２０ ＳＰＩＪＴＴＥＲＩＮ＆　　ＴＩＭＥ （１Ａ［１ｎ　Ｌ−Ｕｔｌ’）部分）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一方に巻線窓穴となる凹部を設け、少なくとも一方
   に金属磁性薄膜を形成した一対の酸化物磁性材料のコア
   と、上記金属磁性薄膜に接して形成した非磁性薄膜と、
   上記巻線窓穴を通して上記酸化物磁性材料のコアに巻き
   つけた導体コイルとからなり、かつ、上記金属磁性薄膜
   及び上記非磁性薄膜を介して、上記一対の酸化物磁性材
   料のコアがガラス等によりボンディングされている磁気
   ヘッドにおいて、上記金属磁性薄膜を窒素を含有する磁
   性材料で形成したことを特徴とする磁気ヘッド。 ２、請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性
   薄膜が、窒素を含有する非晶質磁性材料であることを特
   徴とする磁気ヘッド。 ３、請求項１記載の磁気ヘッドを製造する方法において
   、上記一対の酸化物磁性材料のコアをガラス等によりボ
   ンディングする際に、窒素フロー中で、かつ、上記磁気
   ヘッドの摺動方向に対し面内垂直、かつ上記金属磁性薄
   膜形成面に対し面内平行方向となる方向に静磁場を印加
   することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 ４、請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、上記窒素を含
   有する非晶質金属磁性薄膜は、その窒素含有率が膜厚方
   向で周期的に変化しており、上記金属磁性薄膜と上記酸
   化物磁性材料のフェライト基板とが接する領域では窒素
   含有率を極大としたことを特徴とする磁気ヘッド。