JPH04159603A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、Ｖ　Ｔ　Ｒ等の磁気記録再生装置に使用され
る磁気ヘッドに関する。

（ロ）従来の技術 ＶＴＲ等の磁気記録再生システムにおいては、時間的な
記録密度の向上（周波数の高帯域化）及び空間的な記録
密度の向上（狭トラツク化、短波長化）が望まれている
。そのためには、短波長記録が可能な高抗磁力媒体に対
して、高飽和磁束密度の磁気コアを有し、且つ狭ギャッ
プの磁気ヘツドを高速で相対摺動運動させて、記録／再
生することが前提となる。

このような高密度磁気記録用の磁気ヘッドとしては、例
えば特開平１−３１２７１３号公報（Ｇ］ＩＢＳ／１４
７）に開示されているような磁性合金膜積層コア型ヘッ
ドが有力である（第６図参照）。

第６図（ａ）は該当磁気ヘッドの外観斜視図、同図（ｂ
）はその媒体摺動面の拡大正面図を示す。

同図において、磁気ヘッド（±）は主磁路としての積層
磁気コア部（１）が形成された磁気コア半体（２）、（
２’）を、例えばＳｉｎ、等の非磁性材（図示せず）を
介して接合形成されている。

この積層磁気コア部（五）は、高抗磁力の媒体に対応さ
せるために、高飽和磁束密度の磁性合金材で構成されて
いる。

一般に厚い磁性舒金材は、その磁気特性が高周波におけ
る渦電流の影響により劣化する。これを防ぐために、第
６図（ｂ）に示すようにセラミック等の非磁性の基板（
２ａ）上に比較的薄い磁性合金膜（３ａ）、　（３ｂ）
、　（３ｃ）、　（３ｄ）と電気的絶縁膜（４ａ）、　
（４ｂ）。

（４Ｃ）とを交互に積層して磁気コア部（５）を形成し
た後、接合用ガラス層（６）を介して補強用の基板（２
ａ’）を加熱圧着して一対の磁気コア半体（至）。

（ス゛）を得る。尚、（８）は磁気ギャップを示す。

更に、第６図の積層型の磁気ヘッド（１）は、媒体との
高速摺動という問題に対しても、第７図（ａ）に示すよ
うなフェライト単体型やＪｌｔ７図（ｂ）に示すような
フェライト・磁性合金膜複合型の磁気ヘッドに比べて、
摺動ノイズが発生しやすいフェライト材（９）を含まな
い磁気コア構造を有するという点で有利である。尚、第
７図において、（１０）は接合用ガラス、（１１）は磁
性合金膜を示す。

（ハ）発明が解決しようとする課題 第６図の積層型ヘッド（１）は、媒体摺動面ギャップ（
８）直近部のトラック幅内に絶縁膜（４ａ）、　（４ｂ
）、　（４ｃ）等の断面が露出する構造であり、その絶
縁膜（４ａ）・・・がＳｉｎ、等で形成された非磁性絶
縁膜であると、第８図に示すように磁気ヘッド（土）に
よって媒体上に記録される磁化パターン中に線状の非磁
化部（４０１）、　（４０２）、　（４０３）が現れ、
トラック幅Ｗが積層数に応じて分断された磁化パターン
（３０１）、　（３０２）、　（３０３）、　（３０４
）となる。

実際に厚さ０．１μｍの非磁性絶縁膜（Ｓｉｎ、膜）を
介して厚さ５ａｍの磁性合金膜（センダスト膜）を４層
積層した磁気コア構造を有し、ギャップ長が０，２５μ
ｍの第６図のような積層型磁気ヘッドを用いて、抗磁力
１．４ｋＯｅのＭＰテープ上に波ｉ１ａｍの信号を記録
し、該テープに磁性コロイドを塗布して磁化パターンを
観察したところ、前記第８図のような線状非磁化部（４
０１）、　（４０２）、　（４０３）の幅は約１ｇｍ（
前記非磁性絶縁膜の厚さの約１０倍）にも達していた。

即ち、輻２０．３ａｍのトラック内に輻約１ｐｍの線状
非磁化部が３本観測されたということは、トラック幅に
対して僅か１．５％程度の厚さを有する非磁性絶縁膜に
よって、１５％程度もの出力損失がもたらされることを
意味する。

また、第６図（ｂ）に示す磁気ヘッド（１）の磁気ギャ
ップ（８）は、第９図（ａ）に示すような一対の磁気コ
ア半体部材（２０ａ）、　（２０ｂ）のギャップ形成面
（２１ａ）、　（２１ｂ）を鏡面研摩した後、５ｉｎｓ
等のギャップスペーサ膜を介して突き合わせ接合するこ
とによって形成される。

ここで、磁気コア半体部材（２０ａ）、　（２０ｂ）の
製法について簡単に説明すると、非磁性基板（２ａ）の
−面に前記積層磁気コア部（旦）を形成し、他面に接着
ガラス層（６）を形成したものを、複数個重ね合わせて
加熱圧着して第９図（ａ）の磁気コア半体部材（２０ａ
）を得る。

前記ギャップ形成面（２１ａ）、　（２１ｂ）の鏡面研
摩時には、非磁性基板（２ａ）、　（２ａ）と積層磁気
コア部（互）との境界部に、両者の硬度・研削性等の違
いによる第９図（ｂ）に示すような段差（δ）が生じる
。このような段差（δ）が存在する一対の磁気コア半体
部材（２０ａ）、　（２０ｂ）を、ギャップスペーサ（
２２）を介して突き合わせ接合すれば、磁気ギャップ内
に第９図（ｃ）に示すような中空部（２３）が生じ、接
合強度の点でも寸法精度の点でも不安定な磁気ギャップ
となる。

実際、上述の第８図の実験に供することを目的として第
６図のような磁気ヘッドを試作した際、前記ギャップ形
成面の鏡面研摩時に、非磁性基板（結晶化ガラス）と積
層磁気コア部（センダスト／５ｉＯ＝）との境界部に生
じた前記第９図（ｂ）の段差（δ）は約０．０５μｍに
も達し、ギャップスペーサとして厚さ０．１５μｍのＳ
　ｉＯを膜を形成することによって、前記第９図（ｃ）
における中空部（２３）を含めたギャップ長を０．２５
ｕｍにすることをねらったが、このギャップ長の寸法精
度に関しては、信頼性が乏しく、高密度記録用狭ギヤツ
プ磁気ヘッドとしての記録再生特性が保証できない。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明による磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体が非磁
性材を介してギャップ接合されてなる磁気ヘッドであっ
て、前記磁気コア半体の主磁路構成部は、電気的絶縁膜
を介して積層された第１の磁性合金膜が補強基板で挾持
された構造を有し、前記磁気コア半体の少なくとも一方
のギャップ突き合わせ部には、該ギャップ面に対向する
前記積層磁気コア部の幅量内に第２の磁性合金膜が付着
形成されていることを特徴とする。

又、本発明の磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体を非磁
性材を介してギャップ接合された磁気ヘッドであって、
前記磁気コア半体の主磁路構成部は、電気的絶縁膜を介
して積層された第１の磁性合金膜が前記ギャップ形成面
に対して斜交して形成され、前記磁気コア半体の少なく
とも一方のギャップ突き合わせ部には、該ギャップ面に
対向する前記積層磁気コア部の幅量内に第２の磁性合金
膜が、付着形成されていることを特徴とする。

更に好ましくは、前記第２の磁性合金膜の形状及び寸法
によってトラック幅が規制されていることを特徴とする
。

（ホ）作　用 本発明の磁気ヘッドによれば、少なくとも一方の積層形
成された磁気コア半体のギャップ突き合わせ部に第２の
磁性合金膜が延在するため、媒体摺動面ギャップ直近部
のトラック幅内に非磁性絶縁膜の断面が露出することが
なくなＩ２、上述した第７図のような磁化パターンの乱
れは発生せず、トラック幅に相応した出力を確保するこ
とができる。

また、本発明の磁気ヘッドでは、少なくとも一方のコア
半体のギャップ突き合わせ部に前記第２の磁性合金膜が
延在するるため、一方のコア半体の第２の磁性合金膜と
他方のコア半体の第１の磁性合金膜が、あるいは両方の
コア半体の第２の磁性合金膜同志が、前記第９図（ｂ）
、（ｃ）のような非磁性基板と積層膜境界部の段差の影
響を受けることなく、ギャップスペーサに密着して突き
合わされることになり、ギャップ部の接合強度及び寸法
精度が向上する。

（へ）実施例 以下、図面を参照しながら本発明の具体的な一実施例に
ついて詳細に説明する。尚、従来例と同一部分に対して
は同一符号を付し、その説明を一部省略する。

第１図は、本発明を適用した磁気ヘッドの媒体摺動面要
部拡大図を示す。図において、磁気ヘッド（珊）は一対
の磁気コア半体（２００）、　（２００’）が、厚さ０
．２ＦＪ＋ｍの５ｉｆｔ膜の非磁性材（７）を介してギ
ャップ接合されている。

前記磁気コア半体（２００）、　（２００’　）の主要
部は、非磁性基板（結晶化ガラス板）（２ａ）に電気的
絶縁膜（厚さ０．１ｐｍの５ｉｆｔ膜）（３ａ）、　（
３ｂ）、　（３ｃ）を介して積層された第１の磁性合金
膜（厚さ５μｍＸ４層のセンダスト系合金膜）（３ａ）
、　（３ｂ）、　（３ｃ）、　（３ｄ）で形成された積
層磁気コア部（互）、更に接着用ガラス層（６）を介し
て補強用の基板（結晶化ガラス板）（２ａ’）が加熱圧
着された構造を備えた従来のものに、更に前記磁気コア
半体（２００）、　（２００’）の少なくとも一方のギ
ャップ突き合わせ部には、ギャップ面に平行に延在する
第２の磁性合金膜（厚さ５μｍのセンダスト系合金膜）
（２４）、　（２４）が、付着形成されている。

ここで重要なことは、この第２の磁性合金膜（２４）が
、前記積層磁気コア部（互）のギャップ面に対向する幅
量内の範囲で形成されている点である。

磁気ヘッド（１００）には、両方の磁気コア半体（２！
２！１２）、　（２００’）のギャップ突き合わせ部に
、前記第２の磁性合金膜（２４）が延在し、媒体摺動面
ギャップ直近部のトラック幅内に非磁性絶縁膜（４ａ）
、　（４ｂ）。

（４ｃ）等の断面が露出することがない。

従って、前記第８図のような磁化パターンの乱れは生じ
ず、トラック幅に相応した出力が確保できる。

また、磁気ヘッド（囮）は、両方の磁気コア半体ｑ匹）
、（跋二）の第２の磁性合金膜（２４）、（２４）が、
前記従来例第９図（ｂ）、（Ｃ）のような非磁性基板（
２ａ）と積層磁気コア部（且）との境界部の段差（δ）
の影響を受けることなく、ギャップスペーサ（７）に密
着して突き合わされることになるため、ギャップ部の接
合強度及び寸法精度が向上する。

ここで、第１及び第２の磁性合金膜の材質としては、前
記センダスト系合金の他、ＦｅまたはＣｏをベースにし
て数％〜数十％の添加元素を含有する結晶質または非晶
質の高飽和磁束密度軟磁性合金が適している。第１及び
第２の磁性合金膜は同一の材料で構成してもよいが、磁
気コアのギャップ直近部が磁気飽和し易いという周知事
実を考慮すれば、第２の磁性合金膜（２４）の方により
高飽和磁束密度の材料を採用することが望ましい。

又、第２の磁性合金膜（２４）の膜厚は、薄すぎると前
述のような本発明特有の効果が得られず、厚すぎると渦
電流の悪影響が出るため、１〜１０μｍ程度とするのが
適切である。

一方、従来の磁気ヘッド（１）（第６図参照）では、巻
線式先端部以外ではトラック部から遠く離れた部分のみ
にギャップ接合用ガラス（１０）が充填されているが、
本発明の磁気ヘッド（１００）では巻線式先端部以外の
トラック部両サイド部、即ち前記第２の磁性合金膜（２
４）が介在することによって生じた磁気コア半体（２０
０）、　（２００”）間の隙間にも、ギャップ接合用ガ
ラス（１０）が充填されており、ギャップ接合がより強
固となっている。

更に、従来の磁気ヘッド（士）のトラック幅Ｗは積層磁
気コア部（旦）の総厚によって規制され、大量生産を行
う際に該膜厚の均一性を確保するのは容易でないが、本
発明の磁気ヘッド（泗）のトラック部Ｗは、前記第２の
磁性合金膜（２４）の形状及び寸法によって規制される
（その整形法については後でも述べるが、イオンビーム
エツチング法等による）ため、大量生産を行う際にもト
ラック幅の均一性を確保し易い。

次に、前記第２の磁性合金膜（２４）の形成方法につい
て、第２図（ａ　）、（ｂ　）、（Ｃ）を参照しながら
説明する。即ち、第２の磁性合金膜（２４）は、従来の
磁気ヘッド（±）（＊６図参ＰｆＡ）を製造する際に前
記第９図（ｂ）の状態にまで加工された磁気コア半体部
材（２０ａ）のギャップ形成面（２１ａ）全面に、セン
ダスト等の磁性合金膜（２５）をスパッタリング法によ
って付着形成した後（第２図（ａ）参照）、フォトリソ
グラフィー技術によって形成された所定のレジストパタ
ーン（２６）に従って（第２図（ｂ）参照）、イオンビ
ームエツチング加工を施すことによって形成される（第
２図（ｃ）参照）。

ここで、本発明の磁気ヘッド（１００）ように、両方の
磁気コア半体（２００）、　（２００’）の第２の磁性
合金膜（２４）、　（２４）が、従来の第９図（ｂ）、
（ｃ）のような非磁性基板（２ａ）と積層磁気コア部（
且）との段差δの影響を受けることなく、ギャップスペ
ーサ（７）に密着して突き合わされるという本発明の特
徴を実現するためには、第２図（ｂ）のように積層磁気
コア部（且）の総厚を所望のトラック幅Ｗより若干大き
く設定しておき、第２の磁性合金膜（２４）のトラック
幅規制部が積層磁気コア部（臣）の厚み寸法以内に収ま
るようにレジストパターン（２６）を配置してイオンビ
ームエツチングを行えばよい。

また、このような製造方法を採用すると第３図に示すよ
うに磁気コア半体（２００）、　（２００’）の第１の
磁性合金膜（３ａ）、　（３ｄ）の端部（３ａ　’　）
、　（３ａ　’　）及び（３ｄ’）、（３ｄ’）が、接
合ガラス（１０）を介して互いに平行状態で対向し、疑
似的なギャップを構成して隣接トラックの長波長信号を
検出する問題がある。

この問題に対しては、イオンビームエツチング時に第２
の磁性合金膜（２５）の不要部を除去した後も、更にオ
ーバーエツチングを行えば、前記第２図（ｃ）のように
、第２の磁性合金膜（２４）から第１の磁性合金積層＠
　（３ａ）、　（３ｄ）に至るパターンエッチの裾野が
なだらかになり、上述のような問題は回避できる。

このように、フロントギャップ部の第２の磁性合金膜（
２４）は、所望の形状及び寸法に高精度で成形すること
が重要であるが、パックギャップ部（図示せず）の第２
の磁性合金膜（図示せず）の形状及び寸法に関する制約
は少ない。しかし、パックギャップ部近傍の磁気抵抗を
少しで６小さくするには、バンクギャップ部のトランク
幅をフロントギャップ部のトランク幅Ｗや積層磁性コア
部（工）の総厚Ｚに比べて幅広にすることが望ましい。

そのためには、第２図（ｂ）の工程でパックギャップ部
に幅広のレジストパターンを形成しておけばよい。

尚、本発明の実施例は第１図のような磁気ヘッドに限ら
れるものではなく、例えば第４図（ａ）〜（ｅ）に示す
ような媒体摺動面の構造を有する磁気ヘッドも本発明の
実施例に含まれる。

ここで、第４図（ａ）は一方の磁気コア半体（匹Ｑ　”
）　Ｉ：第２の磁性合金膜（２４）を形成した磁気ヘッ
ド（１）の実施例、同図（ｂ）は磁気ギャップ（８）が
媒体摺動方向Ｐに対して傾斜した、いわゆるアジマス記
録用の磁気ヘッド（１０２）の実施例を示したものであ
る。

第４図（ｂ）の磁気ヘッド（襄）は、第１の磁性合金膜
（３ａ）〜（３ｄ）が積層された積層磁気コア部（互）
の形成面が、磁気ギャップ（８）に対して垂直で、且つ
媒体摺動方向Ｐに対して傾斜した実施例、同図（ｃ）の
磁気ヘッド（獲）は、積層磁気コア部（工）の形成面が
媒体摺動方向Ｐに対して平行で、且つ磁気ギャップ（８
）に対して傾斜した実施例に相当する。前者の磁気ヘッ
ド（１０２）は、前述の第２図（ｃ）の状態まで加工し
た磁気コア半体部材（２０ａ）、　（２ｏｂ）をギャッ
プ接合して得られる第５図（ａ）のブロックを同図の一
点鎖線に沿って切断することによって作製される。

又、第４図（Ｃ）の磁気ヘッド（腸）は、第５図（ｂ）
に示すように磁気コア半体部材（２０ａ）を同図−点鎖
線に沿って斜めに切断して所定の処理を施した後、一対
の磁気コア半体部材（２０ａ）、　（２０ｂ）をギャッ
プ接合して得られる第５図（ｃ）のブロックを一点鎖線
に沿って切断することによって作製される。

又、第４図（ｄ）の磁気ヘッド（出）は、積層磁気コア
部（互）が媒体摺動方向Ｐに対して傾斜して形成された
、換言すれば磁気ギャップ面（８）に対して積層磁気コ
ア部（且）が傾斜して形成された磁気ヘッドの実施例、
同（ｅ）の磁気ヘッド（±）は、積層磁気コア部（盈）
が媒体摺動方向Ｐに対して斜めで、かつ２方向に分かれ
て形成された磁気ヘッドの実施例を示している。（１０
’）は磁気コア半体（２０１）、　（２０１’）形成時
に充填されるガラスであり、接合ガラス（１０）と同じ
ものでもよい。

（ト）発明の効果 本発明によれば、接合強度の点、成るいは寸法精度の点
で安定したギャップ部を有し、トランク幅に相応した出
力が確保できる磁性合金積層コア型ヘッドを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例磁気ヘッドの媒体摺動面要部拡大
図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明の磁気ヘッド製造工
程を説明するための主要部拡大図、第３図は本発明の磁
気ヘッドの改良前の正面図、第４図（ａ）〜（ｃ）は本
発明の具体的な磁気ヘッドの正面図、第４図（ｄ）、（
ｅ）は本発明の他の磁気ヘッドの正面図、第５図（ａ）
〜（Ｃ）は本発明の磁気ヘッドの製造途中の説明図、第
６図（ａ）は従来の磁気ヘッドの外観斜視図、第６図（
ｂ）はその正面図、第７図（ａ）、（ｂ）は他の従来の
磁気ヘッドの正面図、第８図は従来の磁気ヘッドによっ
て媒体上に記録された磁化パターン図、第９図（ａ）〜
（ｃ）は従来の磁気ヘッドの製造工程を説明するための
図である。 （１００）・・・磁気ヘッド、（２００）（２四゛）・
・・磁気コア半体、（３ａ）−（３ｄ）−・−第１の磁
性合金膜、（４ａ）−（４ｃ）・・・電気的絶縁膜、（
旦）・・・積層磁気コア部、（８）・・・磁気ギャップ
、（２４）・・・第２の磁性合金膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に第１の磁性合金膜と電気的絶縁膜とを交
   互に積層して主磁路として形成された積層磁気コア部と
   、該積層磁気コア部に固着された補強基板とからなる一
   対の磁気コア半体を、非磁性材を介してギャップ接合し
   てなる磁気ヘッドであって、 前記一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コ
   ア半体のギャップ突き合わせ部に、該ギャップに対向す
   る前記積層磁気コア部の幅以内に第２の磁性合金膜が付
   着形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）基板上に第１の磁性合金膜と電気的絶縁膜とを交
   互に積層して、ギャップ形成面に対して斜交して形成さ
   れた主磁路としての積層磁気コア部を備える一対の磁気
   コア半体を、非磁性材を介してギャップ接合してなる磁
   気ヘッドであって、前記一方の磁気コア半体のうち、少
   なくとも一方の磁気コア半体のギャップ突き合わせ部に
   、該ギャップ面に対向する前記積層磁気コア部の幅以内
   に第２の磁性合金膜が付着形成されていることを特徴と
   する磁気ヘッド。
3. （３）前記磁気ヘッドのトラック幅は、前記第２の磁性
   合金膜の形状及び寸法によって規制されていることを特
   徴とする請求項（１）又は（２）記載の磁気ヘッド。