JPH04109406A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばビデオテープレコーダ等の磁気記録再
生装置に搭載される磁気ヘッドに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、金属磁性薄膜か非磁性材で挾み込まれ、該金
属磁性薄膜の突合わせ面間に磁気ギャップか構成された
フロント部と、このフロント部とともに閉磁路を構成す
るフェライトよりなるバック部とからなる複合型の磁気
ヘットにおいて、金属磁性薄膜をフロント部とバック部
の接合界面よりもバック部側に入り込ませるようにする
ことにより、金属磁性薄膜とバック部との磁気的結合を
確実なものとするとともに、工程の簡略化か図れ、量産
性に優れた構造にしようとするものである。

〔従来の技術〕

例えば、ビデオテープレコーダ等の磁気記録再生装置に
おいては、高画質化等を目的として情報信号の短波長記
録化が進められており、これに対応して磁性粉に強磁性
金属粉末を用いたいわゆるメタルテープや、ベースフィ
ルム上に強磁性金属材料を直接被着した蒸着テープ等の
高抗磁力磁気記録媒体が使用されるようになってきてい
る。

一方、これに対処するへく磁気ヘットの分野においても
研究か進められており、高抗磁力磁気記録媒体に対して
高密度記録を可能ならしめるためコア材料に高飽和磁束
密度を有する金属磁性材料を用い、狭トラツク化を図っ
た磁気ヘットか種々開発されている。

かかる磁気ヘットとしては、例えば、特開昭５９−７２
６３８号公転に示すように、磁気ギヤノブ部かセンダス
ト等の高飽和磁束密度を有する金属磁性薄膜とされ、こ
の金属磁性薄膜の両面に非磁性膜を接合していわゆるラ
ミネートとしたフロント部と、後部磁気回路を構成する
フェライト等よりなるバンク部とを接合一体止してなる
ものか提案されている。

このヘットでは、金属磁性薄膜の膜厚かすなわち磁気ギ
ャップのトラック幅となるものであるから、当該金属磁
性薄膜の膜厚を制御することて簡単に狭トラツク化が図
れること、および磁気記録媒体に対する摺動部か磁気ギ
ャップ部を除いて非磁性材とされているため耐摩耗性に
優れること、さらにハック部の磁路断面積か大きいため
再生効率に優れること、等の利点を有する。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、上述の磁気ヘットは、断面矩形状の溝か形成
された金属磁性材料よりなるブロックに、上記溝形状に
応した櫛歯状の凸条か形成された非磁性材よりなるブロ
ックを嵌合し、この非磁性材よりなるブロックを平面研
磨して溝内に非磁性材をはめ込んだいわゆるラミネート
状のフロント部となし、これに後部磁気回路を構成する
フェライトよりなるバック部を接合して作製される。

このように、作製される磁気ヘットにおいては、溝加工
した金属磁性材料よりなるブロックに非磁性材をはめ込
む必要があるため、これらブロックに形成する溝と凸条
を高精度に加工する必要かある。したかって、このヘッ
ドでは、これら溝と凸条の加工作業か容易てないばかり
てなく、これらブロック同士のはめ込み工程か必要とな
り、工数の増加による量産性の面で不利である。また、
上記磁気ヘットでは、金属磁性薄膜とフェライトかガラ
ス融着により接合されるため、磁気的な結合か確実なも
のではなく、出力の点て不満かある。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、金属磁性薄膜とバック部との磁気的結合
を確実なものとなすとともに、工程の簡略化か図れ、量
産性の大幅な向上が図れる構造の磁気ヘッドを提供する
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明は、金属磁性薄膜
か非磁性材で挾み込まれ、該金属磁性薄膜の突合わせ面
間に磁気ギャップが構成されたフロント部と、フェライ
トよりなり前記フロント部とともに閉磁路を構成するバ
ック部を存してなり、上記フロント部とバック部とは磁
気ギャップのデプス零の位置よりもバック側に接合界面
を存し、且つフロント部の金属磁性薄膜か前記接合界面
よりもバック部側に入り込んでいることを特徴とするも
のである。

〔作用〕

本発明においては、磁気ギャップ部を構成する金属磁性
薄膜が磁気ギャップのデプス零の位置よりもバック側で
接合するフロント部とバック部の接合界面よりもバック
部側に入り込んでいるので、これら金属磁性薄膜とバッ
ク部との磁気的な結合が確実なものとなるとともに、製
造工程の簡略化か図れる構造となる。

Ｃ実施例〕 以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を
参照しながら説明する。

本実施例の磁気ヘッドは、第１図に示すように、磁気ギ
ャップ部を構成するフロント部（１）、　（２）と、こ
のフロント部（１）、　（２）とともに閉磁路を構成す
るバック部（３）、　（４）とからなっている。

上記フロント部（＋）、　（２）は、金属磁性薄膜（５
）。

（６）がセラミックス等よりなる非磁性材（７）、　（
８）によってその膜厚方向より挟み込まれることにより
、該金属磁性薄膜（５）、　（６）かサンドイッチされ
たいわゆるラミネート構造とされている。ラミネート構
造では、金属磁性薄膜（５）、　（６）の膜厚か、すな
わち磁気ギャップｇのトラック幅Ｔｗとなるため、この
金属磁性薄膜（５）、　（６）の膜厚を制御することて
簡単に狭ｌ・ラック化することかできる。

また、これら金属磁性薄膜（５）、　（６）の突合わせ
面間には、磁気ギャップｇか構成されるか、前記金属磁
性薄膜（５）、　（６）と非磁性材（７）、　（８）と
の接合面は上記磁気ギャップｇと非平行であるため、当
該接合面か疑似ギャップとして動作する虞れかない。

上記金属磁性薄膜（５）、　（６）には、高飽和磁束密
度を有し且つ軟磁気特性に優れた強磁性合金材料か使用
され、結晶質であると非結晶質であると問わない。例示
するならば、Ｆｅ−Ａｌ！−３ｉ系合金、Ｆｅ−Ａｆ系
合金、Ｆｅ−３ｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆ
ｅ−Ａｊ？−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆ
ｅ−５ｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−８ｉ−ＡＩ系合金
等が挙（ブられる。さらには、耐蝕性や耐摩耗性等の一
層の向Ｆを図るために、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ
Ｍｏ、　Ｔａ、　Ｗ、　Ｒｕ、　Ｏｓ、　　Ｒｈ、　　
Ｉ　ｒ、　　ＲｅＮｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｆ、Ｖ等）少す
＜　トモｌ　ｍを添加したものであってもよい。

この他、強磁性非晶質金属合金、いわゆるアモルファス
合金（例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの１つ以上の元素とＰ
、　Ｃ，Ｂ、　　Ｓｉの１つ以上の元素とからなる合金
、またはこれらを主成分としＡＩ。

Ｇｅ、Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、ＭｎＣｒ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ等を含んた合金等のメタル−メタロイ
ド系アモルファス合金、あるいはＣｏ、Ｈｆ、Ｚｒ等の
遷移元素や希土類元素等を主成分とするメタル−メタル
系アモルファス合金）等も挙げられる。

なかでも、金属磁性薄膜（５）、　（６）としてアモル
ファス合金を使用する場合には、後述の磁気コア半休同
士の接合をＡｕ接合とすることか望ましい。

つまり、磁気コア半休同士の接合をＡｕ接合とすれば、
熱拡散温度か結晶化温度以上となるようなことはないの
で、アモルファス合金の優れた磁気特性を確保した状態
で接合てきる。

なお、これら金属磁性薄膜（５）、　（６）の成膜方法
としては、膜厚制御に優れるスパッタリング法真空蒸着
法、イオンブレーティング法、クラスター・イオンビー
ム法等に代表される真空薄膜形成技術が採用される。

一方、バック部（３）、　（４）は、基板（９）、　（
１０）全体がフェライトより構成され、バック側におけ
る磁路断面積が確保されるようになされており、磁気抵
抗の低減が図れるようになっている。

上記のように構成されるフロント部（１）、　（２）と
バック部（３）、　（４）とは、前記磁気ギャップｇの
デプス零の位置よりもバック側で接合されており、結果
として磁気コア半休（１）、　（Ｉｆ）を構成している
。すなわち、これらフロント部（１）、　（２）とバッ
ク部（３）、　（４）は、磁気ギャップｇのデプスを規
制する巻線溝（Ｈ）、　（１２）の傾斜面（ｌｌａ）、
　（１２ａ）の中途部に位置する接合界面（＋３）、　
（１４）を境とじてガラス融着またはＡｕ接合により接
合一体止され、フロント部（１）とハック部（３）とか
磁気コア半休（Ｉ）を、フロント部（２）と７１７９部
（４）とか磁気コア半休（ｎ）をそれぞれ構成している
。

ここで、本例のヘットでは、前記金属磁性薄膜（５）、
　（６）は、前記接合界面（＋３）、　（１４）よりも
７１７７部（３）、　（４）側に入り込むようになされ
ている。

つまり、上記金属磁性薄膜（５）、　（６）は、前記接
合界面（１３）、　（１４）よりもさらにバック側に亘
って延在して設けられ、前記基板（９）、　（１０）の
一部に入り込んだ形となっている。したかって、これら
磁路を構成する金属磁性薄膜（５）、　（６）と基板（
９）、　（＋Ｏ）との磁気的結合かより確実なものとな
る。このようにすれば、単に接合界面（１３）、　（１
４）で金属磁性薄膜（５）、　（６）と基板（９）、　
（１０）との磁気的結合を図ったものと比べ、当該接合
界面（＋３）、　（＋４）での磁気抵抗が抑えられ、電
磁変換特性の点て有利となる。また、これらフロント部
（１）、　（２）とバック部（３）、　（４）の接合強
度の点においても、金属磁性薄膜（５）、　（６）かバ
ック部（３）、　（４）に入り込んでいることから、強
固な接合強度か確保される。

上述のように構成された磁気コア半休（Ｉ）（Ｉ［）の
突合わせ面においては、前記金属磁性薄膜（５）、　（
６）の端面か突き合わされることにより、磁気ギャップ
ｇか構成されている。本例では、上記磁気ギャップｇは
、Ａｕよりなる金属膜（図示は省略する。）かギャップ
材して設けられることにより構成されている。すなわち
、磁気ギャップｇは、相対向する金属磁性薄膜（５）、
　（６）のギャップ形成面にＡｕよりなる金属膜かそれ
ぞれスパッタリングされ、これら金属膜同士の低温によ
る熱拡散によって構成されている。したかって、本例の
ヘッドでは、金属磁性薄膜（５）、　（６）における磁
気特性の劣化かみられない。また、Ａｕ接合は融着ガラ
スによる接合に比べ数倍以上の高い接合強度が得られる
ので、熱拡散接合後に再加熱してもギャップ開きか起こ
ることがなく、ヘッドチップ加工後に加ニストレスを除
去するアニール処理を行うことかできる。

なお、上記磁気コア半休（１）、　（Ｉｆ）の接合は、
上記Ａｕ接合の他、通常のヘッドて行われているガラス
融着による手法でも構わない。特にこの場合は、金属磁
性薄膜（５）、　（６）の磁気特性を劣化させることの
ないように、なるへく融点の低いガラスを用いることか
望ましい。

次に、前述した磁気ヘッドの製造方法について説明する
。

前述の磁気ヘッドを作製するには、先ず、第２図（Ａ）
に示すように、バック部となるフェライトブロック（Ｉ
５）の−主面に、少なくとも磁気ギャップｇのデプスよ
りも厚みの厚いセラミックス等よりなる非磁性材（１６
）を接合する。

上記非磁性材（１６）のフェライトブロック（１５）へ
の接合は、ガラス融着による接合やＡｕ接合による手法
かいずれも採用できる。

次に、これらフェライトブロック（１５）と非磁性材（
１６）よりなる複合ブロックに対し、第２図（Ｂ）に示
すように、フロント部における磁気回路を構成する金属
磁性材料を充填するための充填用の溝（１７）を形成す
る。

上記充填用の溝（１７）は、磁気ギャップｇのトラック
幅Ｔｗと同し幅とし、且つ前記フェライトブロック（１
５）と非磁性材（１６）との接合界面（１８）よりもさ
らに深い位置まで形成する。

次に、上記充填用の溝（１７）内を含め、上記非磁性材
（１６）上に金属磁性材料をスパッタリングする。

このときスパッタリングする金属磁性材料としては、前
述した結晶質合金や非晶質合金等を使用する。なかでも
、アモルファス合金は、溝内にもきっちりと埋め込むこ
とかできる点て、金属か粒状となり溝内に埋め込み難さ
を残すセンダストに比べて存利である。

次いで、上記金属磁性材料を前記非磁性材（１６）が露
出するまで平面研磨する。

この結果、第２図（Ｃ）に示すように、前記充填用の溝
（１７）内に金属磁性薄膜（１９）が形成される。

次に、上記金属磁性薄膜（１９）が形成されたフェライ
トブロック（１５）を第２図（Ｃ）中ａ−ａ線で示す位
置でカッティングする。

つまり、ａ−ａ線で示す位置でカッティングすることに
より、一対の磁気コア半休ブロック（２０）。

（２１）を作製する。

そして、これら磁気コア半休ブロック（２０）、　（２
１）の突合わせ面となる磁気ギャップ形成面（２０ａ）
、　（２１ａ）に、第２図（Ｄ）に示すように、磁気ギ
ヤツブのデプスを規制し、コイルを巻回するための巻線
溝（２２）、　（２３）をそれぞれ形成する。

次いで、これら磁気コア半休ブロック（２０）、　（２
１）の磁気ギャップ形成面（２０ａ）、　（２１ａ）を
突合わせ面として、第２図（Ｅ）に示すように、各ブロ
ック（２０）、　（２１）に設けられた金属磁性薄膜（
１９）、　（１９）同士を位置合わせして接合一体止す
る。

これら磁気コア半休ブロック（２０）、　（２１）の接
合は、ガラス融着による接合またはＡｕ接合のいずれの
手法を採用してもよい。

ガラス融着により接合するには、これらブロック（２０
）、　（２１）に設けた巻線溝（２２）、　（２３）内
にガラス棒を挿入し、これを加熱溶融して行う。一方、
Ａｕ接合による場合は、磁気ギャップ形成面（２０ａ）
。

（２１ａ）にＣｒまたはＴｉよりなる下地膜を設け、こ
の上にＡｕよりなる金属膜をスパッタリングした後、こ
れら磁気コア半休ブロック（２０）、　（２＋）同士を
ｌｏＭＰａ以上の圧力を加え、これを１５０°Ｃ〜３０
０°Ｃの熱処理雰囲気中に真空度ｌ０−５Ｔｏｒｒ程度
で熱処理して行う。

この結果、ガラス融着による場合は、金属磁性薄膜（１
９）、　（１９）間に融着ガラスをギャップ材とする磁
気ギャップｇか構成される。一方、Ａｕ接合による場合
は、Ａｕよりなる金属膜をギャップ材とする磁気ギャッ
プｇか構成される。

なかでも、これら磁気コア半休ブロック（２０）。

（２１）同士の接合をＡｕ接合とすれば、接合が低温で
行われることから、金属磁性薄膜（＋９）、特にアモル
ファス合金よりなる膜である場合には磁気特性の劣化抑
えられる。

次に、第２図（Ｅ）中線ｂ−ｂ及び線ｃ−ｃて示す位置
でカッティングし、ヘッドチップを切り出す。

そして最後に、上記へラドチップに対して円筒研磨を施
し、磁気記録媒体に対する当たりを確保して前記第１図
に示す磁気ヘットを完成する。

上述したように本実施例の磁気ヘットを作製するに当た
り金属磁性薄膜を非磁性材でラミネートする手法として
、本例では金属磁性材料を非磁性材に形成した溝内にス
パッタリングして埋め込む方法をとっているため、従来
のように高精度に溝または凸条加工した金属磁性材料ブ
ロックと非磁性材ブロックの嵌め合わせ作業を行う必要
かないとともに、金属磁性材料ブロックの作製を行う必
要かない。したかって、本実施例の磁気ヘッドを作製す
る場合には、製造工程の大幅な簡略化か図れると同時に
、高精度な加工を行う必要かなく、量産性の大幅な向上
か期待できる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の磁気ヘッド
においては、磁気ギャップ部を構成する金属磁性薄膜か
磁気ギャップのデプス零の位置よりもバック側で接合す
るフロント部とバック部との接合界面よりもバック部側
に入り込んでいるため、金属磁性薄膜とバック部との磁
気的な結合を確実なものとすることができるとともに、
磁気抵抗の低減により電磁変換特性のより一層の向上か
図れる。

また、本発明の磁気ヘッドを作製するに当たっては、金
属磁性薄膜を非磁性材てラミネートするのに、該非磁性
材に設けた溝内に金属磁性材料をスパッタリングして埋
め込むようにして形成するため、製造工程の簡略化が図
れ、量産性の大幅な向上が期待できる。

巻線溝形成工程を示す斜視図であり、第２図（Ｅ）は磁
気コア半休ブロックの接合工程を示す斜視図である。

１、２　・　・ ３　４　・　・ ５、６　・　・ ７　８　・　・ ９、１０　・ ＋３　　１４ ・フロント部 ・バック部 ・金属磁性薄膜 ・非磁性材 ・・基板 ・・・接合界面

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す斜視
図である。 第２図（Ａ）ないし第２図（Ｅ）は本発明の磁気ヘッド
を製造する工程を順次示すもので、第２図（Ａ）は非磁
性材のフェライトブロックへの接合工程を示す斜視図で
あり、第２図（Ｂ）は充填用の溝形成工程を示す斜視図
であり、第２図（Ｃ）は金属磁性薄膜形成工程を示す斜
視図であり、第２図（Ｉ））は特許出願人　　　ソニー
株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃（他２名）第２図（Ｃ
） 第２図（Ｄ） 第２図（△） １孔続（甫正書（自発） 平成　２年１２月

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属磁性薄膜が非磁性材で挾み込まれ、該金属磁性薄膜
   の突合わせ面間に磁気ギャップが構成されたフロント部
   と、フェライトよりなり前記フロント部とともに閉磁路
   を構成するバック部とを有してなり、 上記フロント部とバック部とは磁気ギャップのデプス零
   の位置よりもバック側に接合界面を有し、且つフロント
   部の金属磁性薄膜が前記接合界面よりもバック部側に入
   り込んでいることを特徴とする磁気ヘッド。