【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、磁気デイスク装置又は磁気ドラム装
置等の磁気記憶装置に用いられる磁気ヘツド浮揚
面の仕上げ方法に関する。
高密度磁気デイスク装置の高密度化をはかる為
には、磁気ヘツドと磁気デイスクとの間隔（以下
スペーシングと呼ぶ）を小さくする必要がある。
近年スペーシングを小さくする方法として、接
触始動・停止形の磁気デイスク装置が用いられて
おり、そこで使用される磁気ヘツド（以下ヘツド
と呼ぶ）の浮揚面及び磁気デイスク（以下デイス
クと呼ぶ）表面の面粗さは研磨により10〜100〓
程度の小さな値になつている。
この為、ヘツドがデイスク表面に長時間接触停
止した場合、ヘツドとデイスクが互いに密着し、
デイスクを回転させるモーターが回転不能となつ
たり、著るしい場合は、ヘツドの支持バネが破損
することが生じる。（以下この現象をヘツド吸着
と称する。）
ヘツド吸着は油や水などの吸着層がヘツド、デ
イスク界面に存在すると特に顕著に見られる。
デイスクとヘツドが摺動している時に両者間に
働く摩擦力も又、接触始動・停止形の磁気デイス
ク装置において装置の信頼性に関して大きな要因
となつている。
すなわち、摩擦力が小さい方が、ヘツドとデイ
スクが互いに接触摺動している時にヘツド又はデ
イスクに与えられる機械的負担が少なく、キズな
ども生じにくい。
上述のヘツド吸着によりヘツドデイスク間に働
く力（ヘツド吸着力）は一般に言う摩擦力ではな
い。ヘツド吸着力は平滑な面どうしが接触した場
合働く力で、接触面の面積に比例するが、摩擦力
は接触面の面積には関係しない。ヘツドとデイス
ク間に働く力はヘツド吸着力と摩擦力の和になる
が、ヘツドとのデイスクの接触が短時間の場合
（秒の程度）はヘツド吸着力は無視できるので摩
擦力（荷重で除せば静摩擦係数、動摩擦係数）で
表わし、接触が長時間（日の程度）の場合ヘツド
吸着力として表わす。
本発明の目的は、表面粗さの小さな磁気デイス
クとの組合せにおいて上記ヘツド吸着及び摩擦力
を減少させ、信頼性に優れた磁気ヘツドを製造す
るための磁気ヘツド浮揚面の仕上げ方法を提供す
ることにある。
本発明による磁気ヘツド浮揚面の仕上げ方法は
研磨仕上げされた磁気ヘツドの浮揚面をリアクテ
イブイオンエツチングによりエツチングすること
により表面を粗くすることを特徴としている。一
般に磁気ヘツド浮揚面を粗くする方法にはポリシ
ングなどの機械的方法、化学薬品処理による化学
的方法、イオンエツチングを代表とするドライエ
ツチング方法が考えられるが、機械的および化学
的方法では、磁気ヘツドの情報を読み書きするヘ
ツドギヤツプ部を侵食し、ヘツドの電磁変換特性
を損ねる。ドライエツチング法の中でも、イオン
エツチングはアルゴンイオンを対象物にぶつけて
エツチングするため、ヘツドギヤツプ部もエツチ
ングしてしまいヘツドの電磁変換特性を損ねる。
ここで言うリアクテイブイオンエツチング法と
は、反応性ガスのラジカルによる化学反応でエツ
チングを進行させる方法で、材料を選択的にエツ
チングできる。例えば、反応性ガスに塩素を用い
れば、磁気ヘツド浮揚面によく用いられるマンガ
ン・亜鉛フエライト、ニツケル・亜鉛フエライ
ト、アルミナ・炭化チタンなどの酸化物を良くエ
ツチングし、かつ情報を読み書きするヘツドギヤ
ツプ部に使用されるパーマロイ、コバルト・ジル
コニウム、鉄合金などの金属材料はエツチングさ
れにくいため、ヘツドギヤツプ部を侵すことなし
に、すなわちヘツドの電磁変換特性を損ねること
なしにヘツドの浮揚面を粗くし、ヘツド吸着を防
ぐことが出来る。これは酸、塩基などの化学薬品
によるエツチングに見られない特徴である。又、
ヘツドコアはデイスクに比べて形状が小さいので
真空系を用いるリアクテイブイオンエツチング法
を用いても量産性に与える影響は極めて少ない。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
実施例 １
市販の磁気デイスク装置に使用する荷重6gの
磁気ヘツド用のMnZnフエライトコアのヘツド浮
揚面表面粗さ0.01μmに研磨した後、リアクテイ
ブイオンエツチング法を用いて表面粗さを
0.04μmに粗くした後、支持バネ及びコイル装着
し磁気ヘツドを装着し、摩擦係数、ヘツド吸着力
を評価した。
実施例 ２
実施例１と同様にして但しMnZnフエライトコ
アの代りにNiZnフエライトコアを用いて磁気ヘ
ツドを製作した。
以上実施例１〜２で示したヘツドを用いて最大
静摩擦係数、平均動摩擦係数、ステイツクスリツ
プ量を測定したところ下表の様であつた。
The present invention relates to a method for finishing a flying surface of a magnetic head used in a magnetic storage device such as a magnetic disk device or a magnetic drum device. In order to increase the density of a high-density magnetic disk device, it is necessary to reduce the distance between the magnetic head and the magnetic disk (hereinafter referred to as spacing). In recent years, a contact start/stop type magnetic disk device has been used as a method to reduce spacing, and the levitation surface of the magnetic head (hereinafter referred to as the head) used therein and the surface of the magnetic disk (hereinafter referred to as the disk) are Surface roughness is 10~100 by polishing
It has become a relatively small value. For this reason, if the head remains in contact with the disk surface for a long time, the head and disk will come into close contact with each other.
If the motor that rotates the disk becomes unable to rotate, or in severe cases, the head support spring may be damaged. (Hereinafter, this phenomenon will be referred to as head adsorption.) Head adsorption is particularly noticeable when an adsorption layer of oil, water, etc. exists at the interface between the head and the disk. The frictional force that acts between the disk and the head when they are sliding is also a major factor in the reliability of the contact start/stop type magnetic disk device. That is, the smaller the frictional force, the less mechanical load is applied to the head or disk when the head and disk are sliding in contact with each other, and scratches are less likely to occur. The force acting between the head disks due to the above-mentioned head adsorption (head adsorption force) is not a frictional force in the general sense. Head attraction force is the force that acts when smooth surfaces come into contact with each other, and is proportional to the area of the contact surfaces, but frictional force is not related to the area of the contact surfaces. The force acting between the head and the disk is the sum of the head adsorption force and the frictional force, but if the contact between the head and the disk is for a short time (on the order of seconds), the head adsorption force can be ignored, so the frictional force (divided by the load) If the contact is for a long time (on the order of days), it is expressed as the head adsorption force. An object of the present invention is to provide a method for finishing the floating surface of a magnetic head in order to reduce the above-mentioned head attraction and frictional force when used in combination with a magnetic disk having a small surface roughness, and to manufacture a highly reliable magnetic head. It is in. The method of finishing the floating surface of a magnetic head according to the present invention is characterized in that the polished floating surface of the magnetic head is etched by reactive ion etching to make the surface rough. In general, methods for roughening the floating surface of a magnetic head include mechanical methods such as polishing, chemical methods such as chemical treatment, and dry etching methods such as ion etching. It corrodes the head gap part where information is read and written, impairing the electromagnetic conversion characteristics of the head. Among the dry etching methods, ion etching etches the object by bombarding the object with argon ions, which also etches the head gap, impairing the electromagnetic conversion characteristics of the head. The reactive ion etching method referred to herein is a method in which etching proceeds by a chemical reaction using radicals of a reactive gas, and is capable of selectively etching materials. For example, if chlorine is used as a reactive gas, it will effectively etch oxides such as manganese/zinc ferrite, nickel/zinc ferrite, alumina/titanium carbide, etc., which are often used on the floating surface of magnetic heads, and will also effectively etch away oxides such as manganese/zinc ferrite, nickel/zinc ferrite, alumina/titanium carbide, etc., which are often used on the floating surface of magnetic heads, and also on the head gap where information is read and written. The metal materials used, such as permalloy, cobalt-zirconium, and iron alloys, are difficult to etch, so the floating surface of the head can be roughened and the head can be adsorbed without damaging the head gap, that is, without damaging the electromagnetic conversion characteristics of the head. can be prevented. This is a feature not seen in etching using chemicals such as acids and bases. or,
Since the head core has a smaller shape than the disk, even if a reactive ion etching method using a vacuum system is used, the effect on mass productivity is extremely small. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. Example 1 After polishing the head floating surface of a MnZn ferrite core for a magnetic head with a load of 6 g used in a commercially available magnetic disk device to a surface roughness of 0.01 μm, the surface roughness was reduced using a reactive ion etching method.
After roughening to 0.04 μm, a support spring and coil were attached, a magnetic head was attached, and the coefficient of friction and adsorption force of the head were evaluated. Example 2 A magnetic head was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a NiZn ferrite core was used instead of the MnZn ferrite core. The maximum static friction coefficient, average dynamic friction coefficient, and stick slip amount were measured using the heads shown in Examples 1 and 2, and the results were as shown in the table below.
【表】
ここで最大静摩擦係数、平均摩擦係数、ステイ
ツクスリツプ量は次の様に定義される。
最大静摩擦係数：デイスクの回転開始直後のヘ
ツドにかかる力をヘツド荷重で除した値でヘツド
吸着量と正の相関関係にある。
平均動摩擦係数：デイスクが0.5mm／secでヘツ
ドと摺動している時にヘツドにかかる力の平均値
をヘツド荷重で除した値。ステイツクスリツプ量
はデイスクが0.5mm／secでヘツドと摺動時にヘツ
ドにかかる力の最大値と最小値の差であり、ヘツ
ド吸着と正の相関を有する量である。
以上の様に、実施例１〜２に示したリアクテイ
ブイオンエツチングにより浮揚面をエツチングし
たヘツドはリアクテイブイオンエツチングしない
ヘツドに比べ各々の値が非常に減少していること
が分る。
又、ヘツドとデイスクを湿度50％、温度25℃で
接触させたまま39時間放置した時のヘツドとデイ
スクに働くヘツド吸着力はリアクテイブイオンエ
ツチングしないヘツドの10gに比べ実施例１〜２
に示したリアクテイブイオンエツチングしたヘツ
ドは全て2.5g以下であつた。以上の様にリアクテ
イブイオンエツチングにより浮揚面をエツチング
する方法はヘツドデイスク間に働く力を非常に減
少させ信頼性に優れた磁気デイスク装置を製造で
きることが分つた。[Table] Here, the maximum static friction coefficient, average friction coefficient, and static slip amount are defined as follows. Maximum static friction coefficient: This is the value obtained by dividing the force applied to the head immediately after the disk starts rotating by the head load, and has a positive correlation with the amount of head adsorption. Average coefficient of dynamic friction: The value obtained by dividing the average force applied to the head by the head load when the disk is sliding against the head at 0.5 mm/sec. The stick slip amount is the difference between the maximum and minimum force applied to the head when the disk slides with the head at 0.5 mm/sec, and is a quantity that has a positive correlation with head adsorption. As described above, it can be seen that the heads whose floating surfaces were etched by reactive ion etching as shown in Examples 1 and 2 have significantly reduced values compared to the heads that were not subjected to reactive ion etching. Furthermore, when the head and disk were left in contact for 39 hours at a humidity of 50% and a temperature of 25°C, the adsorption force acting on the head and disk was 10 g for the head without reactive ion etching, compared to Examples 1 and 2.
All of the reactive ion etched heads shown in Figure 3 were less than 2.5g. As described above, it has been found that the method of etching the floating surface by reactive ion etching can greatly reduce the force acting between the head disks and produce a highly reliable magnetic disk device.