JPH03269811A - 磁気ヘッドの製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）、ＤＡＴ（デ
ジタルオーディオテープレコーダ）等の磁気記録再生装
置に使用される磁気ヘッドに関し、特に磁気コアの作動
ギャップ近傍に強磁性金属薄膜が被着形成されている複
合型の磁気ヘッドの製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 近年、ＶＴＲ，ＤＡＴ等の磁気記録再生装置においては
、記録信号の高密度化が進められており、この高密度記
録に対応して、磁性粉としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁
性金属粉末を用いた抗磁力の高いメタルテープが使用さ
れるようになっている。例えば、８ミリビデオと称する
小型のＶＴＲではＨｃ＝１４００−１５００工ルステツ
ド程度の高い抗磁力を有するメタルテープが用いられる
。その理由は、磁気記録再生装置を小型化するために記
録密度を高める必要性から、信号の記録波長を短くする
ことの可能な記録媒体が要求されてきたためである。

一方、このメタルテープに記録するために従来のフェラ
イトのみからなる磁気ヘッドを用いると、フェライトの
飽和磁束密度が高々５５００ガウス程度であることから
磁気飽和現象が発生するため、メタルテープの性能を充
分に活用することができない。そこで、この高い抗磁力
を有するメタルテープに対応する磁気ヘッドとしては、
通常磁気ヘッドとして要求される磁気コアの高周波特性
や耐摩耗性の他に、磁気コアのギャップ近傍部の飽和磁
束密度が大きいことが要求される。この要求を満たすメ
タルテープ対応型の磁気ヘッドとしては、特開昭６０−
２２９２１０号公報（Ｇ１１Ｂ５／１２７）等に開示さ
れているような磁気飽和現象の最も生じやすい作動ギャ
ップ近傍部分を、磁気コアとして使用されるフェライト
よりも飽和磁化の大きな金属磁性材料（たとえば、パー
マロイ、センダスト、アモルファス磁性体）で構成した
磁気ヘッド（複合型の磁気ヘッドと称する）が提案され
ている。この複合型の磁気ヘッドは信頼性、磁気特性、
耐摩耗性等の点で優れた特性を有する。。

この複合型の磁気ヘッドには、第７図（ａ）（ｂ）（Ｃ
）（ｄ　）に夫々示すように様々な形状がある。図中、
（１）（１’）はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト等の強磁
性酸化物よりなる一対の磁気コア半体、（２）は作動ギ
ャップであり、前記磁気コア半体（１）（１’）の作動
ギャップ（２）近傍にはセンダスト等の強磁性金属薄膜
（３）（３）が被着形成されている。（４）は巻線溝、
（５）は前記磁気コア半体（１）（１’）を結合するた
めのガラスである。

第７図（ａ　）（ｂ　）（ｃ　）（ｄ　）に示す磁気ヘ
ッドのうち、磁気コア半体（１）（１’）と強磁性金属
薄膜（３）（３）との境界部（６）（６）が作動ギャッ
プ（２）のトラック幅方向と非平行である第７図（ｃ　
）（ｄ　）に示す磁気ヘッドは製造工程が複雑であり量
産性に適していない。

また、前記境界部（６）（６）と作動ギャップ（２）の
トラック幅方向とが平行である第７図（ａ　）（ｂ　）
に示す磁気ヘッドは製造工程が第７図（ｃ　）（ｄ　）
に示す磁気ヘッドに比べて簡単であるが、前記境界部（
６）（６）が疑似ギャップとして作用し、再生出力の周
波数特性に波打ち現象（以後疑似ギャップ現象という）
が生じる。このため、例えばＶＴＲではＳ／Ｎ比が劣化
し、ＤＡＴではエラーレートが増加する。

第７図（ａ）（ｂ）に示す磁気ヘッドにおいても、特開
平１−１３３２０４号公報（Ｇ１１Ｂ５／１２７）に示
されているように前記境界部にＳｉＯ２等の耐熱性薄膜
を介在させることにより前述の疑似ギャップ現象を抑制
することが出来る。

しかし乍ら、第７図（ｂ）に示す磁気ヘッドは磁気コア
半体（１）（１’）の作動ギャップ衡き合わせ面の両側
にも強磁性金属薄膜（３）（３）が被着形成されている
。即ち、作動ギャップ（２）の両側では磁気コア半体（
１）（１’）と強磁性金属薄膜（３）（３）とガラス（
５）の３種類の各々の熱膨張係数が異なる異種材料が隣
接しているため、互いに応力を及ぼし合って歪が発生し
疑似ギャップ現象が多大になる。また、前記強磁性金属
薄膜（３）（３）とガラス（５）とは漏れ性等の馴染み
が悪いため磁気コア半体（１）（１’）同士の接合力も
第７図（ａ）に示す磁気ヘッドに比べて弱い。

上述の全ての点を考慮すると第７図（ａ）に示す磁気ヘ
ッドが最も有効である。

次に、第７図（ａ）に示す磁気ヘッドの製造方法につい
て説明する。

先ず、第８図に示すように強磁性酸化物よりなる基板（
７）の上面に５μｍ厚の強磁性金属薄膜（３）をスパッ
タリング等により被着形成し、該強磁性金属薄膜（３）
の上面にギャップ長の半分の膜厚を有するＳｉＯ２等の
非磁性薄膜（８）をスパッタリング等により被着形成す
る。尚、前記基板（７）の上面にリン酸溶液等によるエ
ツチング及び逆スパツタリングを施した後、前記上面に
ｌｎｍ以上でギャップ長の１７１０以下の膜厚を有する
ＳｉＯ，＄の耐熱性薄膜（図示せず）をスパッタリング
等により被着形成し、その後前記強磁性金属薄膜（３）
を被着形成してもよい。

次に、第９図に示すように前記非磁性薄膜（８）の上面
にフォトリングラフィ技術ヲ用いてレジスト（９）を所
定のパターンで形成する。

次に、第１０図に示すようにイオンビームエ・ンチング
により前記レジスト（９）形成部以外の非磁性薄膜及び
強磁性金属薄膜を除去して基板（７）を露出させ、所定
のパターン（ギャップ衝き合わせ部）の強磁性金属薄膜
（３）及び非磁性薄膜（８）を残す。

次に、前記基板（７）の上面露出部に回転砥石による溝
加工を施して第１１図に示すようにガラス充填溝（１２
）を形成する。

以後、周知の如く第１１図に示す基板（７）を−対用意
し、そのうち一方の基板に巻線溝及びガラス棒挿入溝を
形成した後、前記両基板をギヤ・ンプ衝合面同士が衝き
合う状態でガラス接合してブロックを形成し、その後前
記ブロックに研磨、切断等の加工を施して複数のヘッド
チップを形成する。

しかし乍ら、上述の製造方法では、回転砥石を用いた溝
加工の際、前記基板（７）を高精度に位置決めする必要
があり、もし位置決めが不十分である場合、第１２図の
符号（２１）で示したようにエツチング技術により高精
度にトラック幅を規制した強磁性金属薄膜（３）を回転
砥石で切断し、作動ギャップ（２）のトラック幅が所望
の値から大きく外れるという問題が生じる。また、回転
砥石が上記強磁性金属薄１１１ｊ（３）を切断して、該
強磁性金属薄膜（３）に剥離（２２）やパリ（２３）が
多発し、歩留りが大きく低下するという問題も生じる。

次に、上述の欠点を解消した磁気ヘッドの製造方法につ
いて説明する。

先ず、第１３図に示すようにＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ単結晶フ
ェライト等の強磁性酸化物よりなる基板（７）の上面に
ガラス充填溝（１４）を形成して、所望のトラック幅よ
りも少許大きい幅ａを有する薄膜形成面（１５）を形成
する。

次に、前記基板（７）の上面に板状のガラスを圧着させ
ながら真空中で４７０〜５００℃まで加熱して前記ガラ
ス充填溝（１４）内にガラス（１６）を充填した。この
時、前記薄膜形成面（１５）上にもガラスが被着してい
る。その後、第１４図に示すように前記基板（７）の上
面に薄膜形成面（１５）が露出するまで平面研磨を施し
た後、鏡面に仕上げる。

次に、前記基板（７）の薄膜形成面（１５）及び充填さ
れたガラス（１６）の上面にリン酸溶液等による化学的
エツチングを施すことにより研磨による加工変質層を除
去し、逆スパツタリングにより不純物を除去した後、前
記薄膜形成面（１５）及びガラス（１６）上にＳｉＯ２
等の耐熱性薄膜（図示せず）をスパッタリング等により
被着形成する。

次に、第１５図に示すように前記耐熱性薄膜（図示せず
）上にセンダスト等の強磁性金属薄膜（３）をスパッタ
リング等により５ｐｍ厚被着形戒し、該強磁性金属薄膜
（３）上にギャップ長の１７２の膜厚を有するＳｉＯ２
等の非磁性薄膜（８）をスパッタリング等により被着形
成する。

次に、第１６図に示すように前記非磁性薄膜（８）のう
ち前記薄膜形成面（１５）上に非着された部分の上面に
フオトリソダラフィ技術によりレジスト（１７）を形成
する。前記レジスト（１７）は基板（７）の巻線溝形成
部分（１８）及びガラス棒挿入溝形底部分（１９）には
形成されていない。

次に、第１７図に示すようにイオンビームエツチングに
より前記レジスト（１７）形成部以外の非磁性薄膜及び
強磁性金属薄膜を除去して基板（７）を露出させ、所定
のパターン（ギャップ衝き合わせ部）の強磁性金属薄膜
（３）及び非磁性薄膜（８）を残す。

次に、第１７図に示す基板（７）（７’）を一対用意し
、一方の基板（７′）の巻線溝形成部（１８）及びガラ
ス棒挿入溝形底部（１９）に溝加工を施して巻線溝（４
〉及びガラス棒挿入溝（２０）を形成し、第１８図に示
すように前記一対の基板（７）（７’）のギャンプ衝き
合わせ部同士を衝合させる。

以後は周知の如く、前記ガラス棒挿入溝（２０）内にガ
ラス棒（図示せず）を挿入し、該ガラス棒を溶融固化す
ることにより前記両基板（７）（７’）を接合してブロ
ックを形成し、該ブロックにＲ材加工を施した後、第１
８図に示す一点鎖線Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’に相当する位置
で切断して複数のへラドチップを形成する。

この製造方法では、強磁性金属薄膜（３）を底膜する前
に、ガラス充填溝（１４）を形成するため、前者の製造
方法のように回転砥石が強磁性金属薄膜（３）を切断す
ることにより生じる該強磁性金属薄膜（３）の剥離（２
２）やパリ（２３）は無くなるが、基板（７）（７’）
をガラス接合する際、第１９図に示すように前記強磁性
金属薄膜（３〉とガラス（１６）との間に空洞（２４）
が生じ、歩留りが大きく低下するという問題が生じる。

尚、この空洞（２４）はガラス（１６）の強磁性金属薄
膜（３）に対する馴染み（漏れ性）が悪いために生じる
。

また、上述した２つの製造方法における共通の問題点と
してはレジスト（１７）の剥離がある。これらの製造方
法では、ギャップ形成用の非磁性薄膜（８）上にポジ型
７オトレジストを塗布して露光、現像を行うことにより
所定のレジストパターンを形成している。しかし乍ら、
前記非磁性薄膜（８）が大気中の水分を吸収するため、
レジスト（１７）の付着力が低下し、現像中にレジスト
（１７）が基板（７）から離脱して所定のパターニング
を行うことが出来ず、製造上歩留りが大幅に低下する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、
強磁性金属薄膜に剥離やパリが発生せず、且つ基板をガ
ラス接合する際、強磁性金属薄膜とガラスとの間に空洞
が生じず、しかもレジストの剥離を防止した歩留りの良
い磁気ヘッドの型遣方法を提供することを目的とするも
のである。

に）課題を解決するための手段 本発明は強磁性酸化物よりなる一対の磁気コア半体の作
動ギャップ近傍に強磁性金属膜が被着され、前記磁気コ
ア半体と前記強磁性金属薄膜との境界が前記作動ギャッ
プのトラック幅方向と平行である磁気ヘッドの製造方法
において、強磁性酸化物よりなる一対の基板の上面に薄
膜形成面を規定するガラス充填溝を形成し、該ガラス充
填溝内にガラスを充填した後、前記薄膜形成面上及び前
記ガラス上に強磁性金属薄膜を被着する工程と、前記強
磁性金属膜上に直接レジストを形成してエツチングを行
うことにより前記ガラス上に被着した強磁性金属薄膜を
除去する工程と、前記一対の基板のうち少なくとも一方
の基板の上面にギャップ形成用の非磁性薄膜を形成し２
、前記一対の基板同士を前記強磁性金属薄膜が前記非磁
性薄膜を介して衝き合う状態でガラス接合する工程とを
備えることを特徴とする。

また、本発明は前記非磁性薄膜をＳｔｏｗで形成したこ
とを特徴とする。

（ホ）作　用 上記製造方法に依れば、強磁性金属薄膜を底膜する前に
トラック幅規制溝を形成するので、トラック幅規制溝形
成時に強磁性金属薄膜に剥離やパリは発生しない。また
、強磁性金属薄膜上にレジストが付着するため、レジス
トは付着力が向上し、剥離が減少する。

また、前記強磁性金属薄膜をＳｉＯ２で形成した場合、
ガラスはＳｉＯ２に対する馴染み（漏れ性）が良いため
、一対の基板をガラス接合する際、ガラスは前記非磁性
薄膜に沿って前記一対の基板間に十分に拡がり、強磁性
金属薄膜とガラスとの間に空洞は生じない。

（へ）実施例 以下、図面を参照しつつ本発明の実施例の磁気ヘッドの
製造方法について説明する。

先ず、第１図に示すようにＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ単結晶フェ
ライト等の強磁性酸化物よりなる基板（７）の上面にト
ラック幅規制溝（１４）を形成した後、該ガラス充填溝
（１４）内にガラス（１６）を充填し、前記基板（７）
上面に鏡面研磨を施す。

次に、前記基板（７）上面のガラス充填溝（１４）（１
４）間に形成された薄膜形成面（１５）及びガラス（１
６）の上面にリン酸溶液等による化学的エツチングを施
すことにより研磨による加工変質層を除去し、逆スパツ
タリングにより不純物を除去した後、前配溝膜形底面（
１５）及びガラス（１６）上にＳｉＯ２等の耐熱性薄膜
（図示せず）をスパッタリング等によＹ′）５０人厚被
着形成し、更にその上に第２図に示すようにセンダスト
よりなる強磁性金属薄膜（３）をスパッタリング等によ
り６μｍ厚被着形戊する。尚、耐熱性薄膜を形成せずに
、前記基板（７）上に直接強磁性金属薄膜（３）を被着
形成してもよい。前記強磁性金属薄膜（３）を形成する
センダストの組成はＡ忍：５−９ｗｔ％、Ｓｉ：８〜１
２ｗｔ％、Ｆｅ：残りである。また、耐蝕性や耐摩耗性
を改善するために２ｗｔ％以下のＣｒを添加してもよい
。

次に、第３図に示すように前記強磁性金属薄膜（３）上
に直接１５ｐｍ厚のレジスト（１７）をスピンナー（回
転塗布装置）を用いて塗布形成し、所定形状のマスクパ
ターン（２５）を介して露光、現像処理を行うことによ
り第４図に示すように前記強磁性金属薄膜（３）のうち
前記薄膜形成面（１５）上に被着した部分の上面にレジ
スト（１７）が残るようにレジストパターンを形成した
。また、前記レジスト（１７）は前記基板（７）の巻線
溝形成部分（１８）及びガラス棒挿入溝形成部分（１９
）には形成されていない。前記マスクパターン（２５）
の位置決めは、マスクパターン（２５）とガラス充填溝
（１４）の成膜ライン（２６）とが同一ピントで観察で
きるように焦点深度２０μｍ、総合倍率２００倍のマス
クアライメント用のレンズを用いて行った。尚、前記ガ
ラス充填溝（１４）の成膜ライン（２６）とは、強磁性
金属薄膜（３）上に現れるガラス充填溝（１４）と薄膜
形成面（１５）との境界線のことである。

次に、第５図に示すようにイオンビームエツチングによ
り前記ガラス）　（１７）形成部以外の強磁性金属薄１
！Ｉ（３）を除去して基板（７）を露出させ、所定のパ
ターン（ギャップ衝き合わせ部）の強磁性金属薄膜（３
）を残す。

次に、第５図に示す基板（７）（７’）を一対用意し、
第６図に示すように一方の基板（７゛）の巻線溝形成部
（１８）及びガラス棒挿入溝形成部（１９）に溝加工を
施して巻線溝（４）及びガラス棒挿入溝（２０）を形成
した後、前記基板（７°）の上面に所望の厚みを有する
ＳｉＯｘよりなるギヤツブ形成用の非磁性薄膜（８）を
スパッタリング等により被着形成する。

次に、従来例と同様に前述の一対の基板（７）（７’）
　（第５図に示す基板（７）と第６図に示す基板（７°
））とのギャップ衝き合わせ部同士を衝合させ、前記ガ
ラス棒挿入溝内にガラス棒（図示せず）を挿入し、該ガ
ラス棒を溶融固化することにより前記一対の基板を接合
してブロックを形成し、以後は周知の如く、前記ブロッ
クにＲ付加工を施した後、ヘッドチップにスライスし本
実施例の磁気ヘッドを形成する。

上述の製造方法では、強磁性金属薄＠（３）を成膜する
前に、ガラス充填溝（１４）を形成するので、ガラス充
填溝（１４）を形成する際に、強磁性金属薄膜（３）に
剥離やパリが発生することはなく、磁気ヘッド完成体に
おける作動ギャップのトラック幅やギャップ長を高精度
に規定することが出来る。

また、ガラス）　（１７）は強磁性金属薄膜（３）上に
形成されるため、前記レジスト（１７）の付着力が向上
し、該レジスト（１７）の剥離は減少する。また、イオ
ンビームエツチングにより強磁性金属薄膜（３）のパタ
ーニングを行った後、ガラスとの馴染み（漏れ性）がよ
いＳｉＯ２よりなる非磁性薄膜（８）を形成し、その後
に一対の基板（７）（７’）をガラス接合するので、ガ
ラスは前記非磁性薄膜（８）に沿って前記一対の基板（
７）（７’）間のギャップ衝き合わせ部の両側に十分に
拡がり、前記強磁性金属薄膜（３）とガラス（１６）と
の間に空洞は生じない。尚、上述の実施例では、非磁性
薄膜（８）をＳ　Ｌ　Ｏを等により形成したが、ＡＱ　
＊　□　ｓ、ＴｉＯ３等の他の非磁性絶縁材料により非
磁性薄膜（８）を形成しても本発明の！ｌ！遣方法に依
れば、強磁性金属薄膜（３）の剥離やパリの発生及びガ
ラス）　（１７）の剥離を防止することが出来る。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、強磁性金属薄膜に剥離やパリが生じる
ことなく、且つレジストの剥れを防止した歩留りの良い
磁気ヘッドの製造方法を提供し得る。

また、本発明に依れば、非磁性薄膜をＳｉｎ。

で形成することにより、基板間にガラスが十分に拡がり
、作動ギャップの両側に空洞が生じるのを防止した磁気
ヘッドの製造方法を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図及び第６図は
夫々本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す斜視図である
。第７図乃至第１９図は従来例に係り、第７図は磁気ヘ
ッドの外観を示す斜視図、第８図、第９図、第１０ｒＭ
及び第１１図は夫々磁気ヘッドの製造方法を示す斜視図
、第１２図は強磁性金属薄膜の剥離を示す図、第１３図
、第１４図、ｔｓ１５図、第１６図、第１７図及び第１
８図は夫々磁気ヘッドの製造方法を示す斜視図、第１９
図は基板間の空洞を示す斜視図である。 （３）・・・強磁性金属薄膜、（７）（７°）・・・基
板、（８）・・・非磁性薄膜、（１４）・・・ガラス充
填溝、（１５）・・・薄膜形成面、（１６）・・・ガラ
ス、（１７）・・・レジスト。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性酸化物よりなる一対の磁気コア半体の作動
   ギャップ近傍に強磁性金属薄膜が被着され、前記磁気コ
   ア半体と前記強磁性金属薄膜との境界が前記作動ギャッ
   プのトラック幅方向と平行である磁気ヘッドの製造方法
   において、強磁性酸化物よりなる一対の基板の上面に薄
   膜形成面を規定するガラス充填溝を形成し、該ガラス充
   填溝内にガラスを充填した後、前記薄膜形成面上及び前
   記ガラス上に強磁性金属薄膜を被着する工程と、前記強
   磁性金属薄膜上に直接レジストを形成してエッチングを
   行うことにより前記ガラス上に被着した強磁性金属薄膜
   を除去する工程と、前記一対の基板のうち少なくとも一
   方の基板の上面にギャップ形成用の非磁性薄膜を形成し
   、前記一対の基板同士を前記強磁性金属薄膜が前記非磁
   性薄膜を介して衝き合う状態でガラス接合する工程とを
   備えることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. （２）前記非磁性薄膜をＳｉＯ＿２で形成したことを特
   徴とする請求項（１）記載の磁気ヘッドの製造方法。