JPH0359813A

JPH0359813A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0359813A
Application number: JP19466589A
Authority: JP
Inventors: Shuji Ogasawara; 修二小笠原
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1991-03-14

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０発明の目的〔産業上の利用分野〕本発明は、耐久性、耐摩耗性に優れ、高密度磁気記録に
適した薄膜磁気ヘッドに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の薄膜磁気ヘッドにおいて、耐久性、耐摩耗性を左
右する媒体摺動面は、第４図に示すようなＮｉ−Ｚｎフ
ェライト等から成る磁性基板１４、センダスト、又はパ
ーマロイ等から成る上部磁性コア１２ａ、酸化硅素（Ｓ
ｉＯ２）から成る非磁性空隙部１７、センダスト、パー
マロイ等から成る下部磁性コア１２ｂ、アルミナ（Ａ１
２Ｏ３）から成る保護膜１６、接着用ガラス１０、チタ
ン酸バリウム（ＢａＴｉ０２）等から成る非磁性基板１
５から形成されるか、第５図に示すような亜鉛フェライ
ト（ＺｎＦｅ、Ｏ：＋）等から成る非磁性基板１９ａ、
センダスト、パーマロイ等から成る上部磁性コア１２ａ
、酸化硅素（ＳｉＯ２）等から成る非磁性空隙部１７、
センダスト、パーマロイ等から成る下部磁性コア１２ｂ
、アルミナ（Ａ１２Ｏ３）の薄膜の保護膜１６、ガラス
接着層１０、亜鉛フェライト（ＺｎＦｅ２Ｏ４）等から
成る非磁性基板１９ｂから形成されており、媒体摺動面
には磁性コア以外に基板保護膜、非磁性空隙部等各種の
材料が組合せ形成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように媒体摺動面は、磁性コア以外に基板、保護
膜、非磁性空隙部等、各種の材料から形成されており、
摺動面はこのような構造であるため、磁気ヘッドの媒体
摺動面の最終仕上げ時の表面研磨において異なる材料の
間に段差を発生し、媒体と、磁気ヘッドの電磁変換部と
の間に間隙を生じ、高密度磁気記録再生時に出力の低下
を招いたり、段差部におて媒体を損傷するなどして、ヘ
ッドの耐久性を損なう結果になっている。さらに摺動面
において摺動面を形成する夫々の材質が異なるため、耐
久性において問題が発生していた。

また、媒体摺動面に現在使われている磁性もしくは非磁
性基板は、磁性基板としてはＮｉ−Ｚｎフェライト、非
磁性基板としては亜鉛フェライト（ＺｎＦｅ２Ｏ４）、
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ：＋）であるが、硬度は
ビッカース硬度で約６００〜８００であり、コバルト・
クロム合金等のメタル薄膜媒体の硬い記録媒体において
は、耐久性並びに耐摩耗性に関して問題があり、本発明
は長時間の走行においても耐久性、耐摩耗性に優れた特
性を示す薄膜磁気ヘッドを提供するにある。

口９発明の構成〔課題を解決するための手段〕本発明は薄膜磁気ヘッドにおいて媒体摺動面を硬度、靭
性に優れた特徴を持つ同一の材質により構成し、特に表
−１に示すように、従来のこの種の材料に比べて硬度、
靭性、抗折強度の大きいアルミナ・ジルコニア系セラミ
ックスを用いたことを特徴とする。

即ち本発明はスパッタリング、又はメッキ、又は蒸着等
の手段によって磁性薄膜と保護膜とを形成し、ケミカル
、又はドライエツチングの手法により各部のエツチング
を行って形成する薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁性コ
ア、下部磁性コアから成る磁性膜を除き磁気記録媒体と
摺動する面を、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）５０〜８
０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ２）４５〜１５
重量％、酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）２〜１０重量％
、及びその他の不純物として、酸化珪素（ＳｉＯ２）、
二酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）
を０．１重量％以下を含むセラミックスとすることを特
徴とする薄膜磁気ヘッドである。

表−１〔作用〕媒体摺動面を、電磁変換を行う磁性コアの部分を除き、
高い硬度と、高い靭性と、高い抗折強度を持つ同一材質
にするもので、摺動面が同一の材質であるため媒体摺動
面に段差を生ぜず、媒体摺動面のどの部分においても、
動摩耗係数、静摩擦係数が等しいため、媒体摺動面にお
ける耐摩耗特性が良好な薄膜磁気ヘッドを構成出来、耐
久性、耐摩耗性に優れ、高密度記録に適した薄膜磁気ヘ
ッドを提供するものである。

本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、媒体摺動面に使用す
るアルミナ・ジルコニア系セラミックスは、酸化ジルコ
ニウム（ＺｒＯ２）が５０〜８０重量％、酸化アルミニ
ウム（Ａ１２Ｏ３）が４５〜１５重量％、酸化イツトリ
ウム（Ｙ２Ｏ２）が１０〜２重量％、その他の不純物と
して酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸
化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を合計で０．１重量％以下を
含むセラミックスで、硬度がビッカース硬度１２Ｏ０〜
１５００を示す硬いしかも高い抗折強度の材料であり、
従来の薄膜磁気ヘッドの摺動面に用いていた材料に比べ
て硬度がほぼ２倍以上の材料である。

本究明の薄膜磁気ヘッドの摺動面に使用するアルミナ・
ジルコニア系セラミックスは、酸化アルミニウムの成分
比の値が高くなると硬度は高くなるが靭性或いは抗折強
度の値が低くなり、一方酸化アルミニウムの成分比の値
が低く酸化ジルコニウムの成分比の値が高くなると、靭
性、抗折力の値は高くなるが硬度は低くなる。又酸化イ
ツトリウムはアルミナ・ジルコニア系セラミックスの結
晶構造の変化に伴って生ずる亀裂や破壊を防止するため
に添加される安定剤で、酸化イツトリウムの他、酸化カ
ルシウム（Ｃａｂ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）も酸
化イッＩ・リウムと同様な効果を持つ。従って本発明の
薄膜磁気ヘッドに用いるアルミナ・ジルコニア系セラミ
ックスは、硬度、靭性、抗折強度等の値から、酸化ジル
コニウムの値は５０〜８０重量％、酸化アルミニウム４
５〜１５重量％、酸化イツトリウム２〜１０重量％の組
成を持つ範囲のアルミナ・ジルコニア系セラミックスと
することにより寿命の長い薄膜磁気ヘッドとすることが
出来る。

〔実施例〕

本開明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図に本発明による薄膜磁気ヘッドの媒体摺動面を示
す。本発明による薄膜磁気ヘッドの媒体摺動面１ａ、１
ｂ、３ａ、３ｂ、３ｃは電磁変換部の磁性薄膜部２ａ、
２ｂ以外は、すべて同一の材質である酸化ジルコニウム
５０〜８０重量％、酸化アルミニウム４５〜１５重量％
、酸化イツトリウム１０〜２重量％、その他不純物とし
てＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ：＋、Ｎａ２Ｏを含むアルミナ・
ジルコニア系セラミックスから形成されている。第２図
に巻線を形成する薄膜コイル１１をスパイラル形で形成
した薄膜磁気ヘッドの断面図を示す。以下に本発明によ
る薄膜磁気ヘッドの製造工程の一例を第３図を用いて簡
単に説明する。

イ）第３図（ａ）に於て、アルミナ・ジルコニア系非磁
性基板ｌａ上に上部磁性コア２ａであるセンダストをス
パッタにより、厚さ７μｍに形成する。

口）第３図（ｂ）に示すように、アルミナ・ジルコニア
系セラミックスの非磁性薄膜３ａにより非磁性空隙部を
空隙長だけスパッタで形成する。ここでは厚さを０．３
μｍとした。

ハ）第３図（ｃ）に於て、巻線を形成する薄膜コイル１
１は銅（Ｃｕ）をスパッタとエツチングにより形成し、
又コイル形成時に生じた段差を平坦化するため、その上
にスパッタによりアルミナ・ジルコニア系非磁性薄膜３
ｂを形成する。

二）第３図（ｄ）に於ては、センダストをスパッタし下
部磁性コア２ｂを７μｍ厚さに形成する。

ホ）第３図（ｅ）に於ては、アルミナ・ジルコニア系非
磁性薄膜をスパッタ法を用いて３０〜４０μｍの厚さに
形成し平坦化を行う。

へ）第３図（ｆ）に示すようにもう一方の非磁性基板１
ａ上にガラスを０．０１μｍスパッタで形成し、電磁変
換部を形成した基板と接着層１０によりガラス接着を行
う。

ト）第３図（ｇ）は媒体摺動面を適当な空隙深さ（ここ
では７μｍとしている）に研磨し、薄膜磁気ヘッドに完
成した断面図を示す。

上記工程により、媒体摺動面にはアルミナ・ジルコニア
系セラミックス１ａ、１ｂ、３．センダスト薄膜を用い
た上部磁性コア２ａ、下部磁性コア２ｂと接着層が０．
０１μｍのガラス接着層により形成される。

また本発明の実施例の非磁性基板、保護膜に使用したア
ルミナジルコニア系セラミックスの組成は、ジルコニア
Ｚｒ０２（７５，７ｗｔ％）、イツトリウムＹ２Ｏ：ｌ
　（４，２ｗｔ％）、アルミナＡｌ２Ｏ３（２Ｏｗｔ％
）、酸化硅素５ｉ０２（０，０１ｗｔ％）、酸化鉄Ｆｅ
２Ｏ３（０，００５ｗｔ％）、酸化ナトリウムＮａ２Ｏ
（０，００７ｗｔ％）であり、ビッカーズ硬度Ｈｖ１５
００、靭性１４ＭＮ／ｎ＋””、まげ強度２４０ｋｇｆ
／ｍｍ２であり、表−１に示す従来の摺動材料であるチ
タン酸バリウム（ＢａＴｉＯ：＋）、Ｎｉ−Ｚｎフェラ
イト、亜鉛フェライト（ＺｎＦｅ２Ｏ３　）に比較して
、高硬度、高靭性、高抗折強度の材料である。

又薄膜磁気ヘッドの非磁性基板にアルミナ・ジルコニア
系セラミックス、チタン酸カルシウム、亜鉛フェライト
、結晶化ガラスを用い、Ｃｏ−Ｃｒ　Ｚ層膜磁気記録媒
体をスパッタした２インチ径フロッピィディスクを用い
、３６００ｒｐｍ、周速がほぼ７ｍ／秒で駆動した時の
耐久試験の結果を表−２に示す。

耐久試験の値は、出力がＯになる迄のフロッピィディス
クの回転した数を示す。

以下余白表−２表−２の結果に示すように本発明によるアルミナ・ジル
コニア系セラミックスを、薄膜磁気ヘッドの基板として
用いることにより従来の５倍以上の寿命の長い薄膜磁気
ヘッドを提供出来るようになった。

ハ０発明の効果〔発明の効果〕本発明の薄膜磁気ヘッドは、媒体摺動面の段差は１００
オングストローム以下におさえることが可能になり、メ
タルの薄膜磁気記録媒体（Ｃｏ−Ｃｒ）においても２Ｏ
００万バス以上の耐久性を確認した。

このように、薄膜磁気ヘッドの媒体摺動面を同一材料、
しかも高硬度、高靭性、高抗折強度の材料であるアルミ
ナ・ジルコニア系セラミックスを用いることにより、耐
久性に優れ、高記録密度に適した薄膜磁気ヘッドを提供
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの媒体摺動部の平
面図である。第２図は本発明による薄膜磁気ヘッドの電磁変換部の断
面図である。第３図は本発明による薄膜磁気ヘッドの製造工程の一例
を示す図で、第３図（ａ）は非磁性基板上に上部磁性コ
アをスパッタし形成した時の断面図、第３図（ｂ）は非
磁性空隙部を形成した断面図、第３図（Ｃ）は巻線の薄
膜コイルを形成し、その上に非磁性薄膜を形成した図、
第３図（ｄ）は下部磁性コアの形成を示す断面図、第３
図（ｅ）は非磁性薄膜により平坦化を行った断面図、第
３図（ｆ）は非磁性基板上に接着用ガラスを形成した断
面図、第３図（ｇ）は媒体摺動面を研磨した薄膜磁気ヘ
ッドの断面図。第４図は従来の薄膜磁気ヘッドの媒体摺動部の平面図。第５図は従来の薄膜ヘッドの媒体摺動部の平面図である
。１、　ｌａ、　ｌｂ・・・アルミナ・ジルコニア系非磁
性基板、２ａ、　１２ａ・・・上部磁性コア、２ｂ、　
１２ｂ・・・下部磁性コア、３、３ａ、　３ｂ、　３ｃ
・・・アルミナ・ジルコニア系非磁性薄膜、９ａ、　９
ｂ・・・ｚｎＦｅ２Ｏ．の非磁性基板、１０・・・ガラ
ス接着層、１１・・・薄膜コイル、１４・・・磁性基板
、１５・・・非磁性基板、１６・・・保護膜、１７・・
・非磁性空隙、１９ａ、　１９ｂ・・・亜鉛フェライト
等から成る非磁性基板。

Claims

【特許請求の範囲】

１、スパッタリング、又はメッキ、又は蒸着等の手段に
よって磁性薄膜と保護膜を形成し、ケミカル、又はドラ
イエッチングの手法により各部のエッチングを行って形
成する薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁性コア、下部磁
性コアから成る磁性膜を除き磁気記録媒体と摺動する面
を、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ＿２）５０〜８０重量％
、酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）４５〜１５重量
％、酸化イットリウム（Ｙ＿２Ｏ＿３）２〜１０重量％
、及びその他の不純物として、酸化珪素（ＳｉＯ＿２）
、二酸化鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）、酸化ナトリウム（Ｎａ
＿２Ｏ）を０．１重量％以下を含むセラミックスとする
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。