JPH05242420A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁変換特性と金属磁性膜の接着強度を改善
した磁気ヘッドを提供する。 【構成】 磁気ギャップとなる磁気ギャップ形成材５を
介して接合したＣ字形コア１及びＩ字形コア２のギャッ
プ対向面側の表面と金属磁性膜４との間に、元素周期表
のIVａからVIａ族中の金属と、Ｂ，Ａｌ，Ｆｅ等の金属
のうち、一種以上の金属を含む膜厚２ｎｍ〜５０ｎｍの
金属窒化膜３を下地膜として形成した。 【効果】 フェライトコアの酸素による拡散を防止する
と共に、再生波形として疑似ギャップの第２のピークの
発生も防止できる。更に、各コアと金属磁性膜との接着
強度も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置やフロ
ッピーディスク装置に使用される磁気ヘッドに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録の分野においては、情報
信号の高密度記録化や高周波化等が進められており、こ
れに対応して磁気記録媒体としてＣｏ系や、Ｎｉ系、Ｆ
ｅ系等の強磁性材料を用いた、所謂、金属磁性材料をス
パッタリング等の真空薄膜形成技術によりアルミディス
ク上に成膜した、金属薄膜ディスク等が実用化され普及
してきている。このような状況から、磁気ヘッドに対し
ては、例えば、高い抗磁力や残留磁束密度の大きい磁気
記録媒体に対して良好な記録再生を行うために、磁気ヘ
ッドのコア材料が高飽和磁束密度、高透磁率を有するこ
となど、様々な特性が要求されている。

【０００３】このような諸要求を満たす磁気ヘッドを、
例えば、フェライト材等の酸化物強磁性体材料の単体で
作成することは難しく、そこで高飽和磁束密度を有する
Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを主成分とする金属薄膜等と組み合わ
せて磁気ヘッドを構成した複合型磁気ヘッドが実用化さ
れている。Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを主成分とした合金は、飽
和磁束密度が１．０Ｔ程度であり１４００（Ｏｅ）の抗
磁力を持つ磁気記録媒体に対しても十分な記録能力を持
っている。しかし、抗磁力が１５００（Ｏｅ）以上の特
性を有する記録媒体に対しては十分な記録能力が得られ
ず、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金より更に高い飽和磁束密度を
持つ材料が必要であり、材料特性として１．３Ｔ以上の
飽和磁束密度を有するＦｅを主成分とした金属磁性膜で
の磁気ヘッド化が望まれている。

【０００４】Ｆｅを主成分とした高飽和磁束密度を有し
た金属磁性膜を用いたメタルインギャップヘッドの製造
には、磁気ギャップの形成としてガラスによる接着を必
要とし、その為には熱処理温度として、４００℃〜７０
０℃と高い温度での処理が必要であり、その際、Ｆｅを
主成分とする金属磁性膜の組成において、フェライトの
酸素が金属磁性膜へ拡散侵入し、Ｆｅを主成分とする金
属磁性膜の主成分が成膜時の組成比より酸素が侵入した
分だけ組成ずれが生じ、磁気ヘッドの電磁変換特性が低
下するという問題があった。

【０００５】図９〜図１１にフェライトの表面に高飽和
磁束密度の金属磁性膜であるＦｅ−Ｎを２μｍ成膜し、
５５０℃の熱処理を行った後、オージェ分析により元素
の拡散状態を調べた結果を示す。ＦｅとＮのオージェ強
度が下がり酸素が上がっていることを示している。又、
図１２〜図１５にVIａ族のＣｒをＦｅ−Ｎ膜の下地膜と
して用い、５５０℃の熱処理を行った後、オージェ分析
により元素の拡散状態を調べた結果を示す。この結果、
ＣｒがＦｅ−Ｎ中に侵入し、特にＮは、Ｃｒと反応して
ＣｒＮを作っている。これらの状態では、本来、記録能
力が優れたメタルインギャップヘッドとしての基本性能
を低下させることになり、磁気ヘッドの電磁変換特性に
おいて、磁気ヘッドの再生波形のピークが、本来１個で
あるはずなのに第２のピークの疑似波形が現われ、磁気
記録装置において大きな問題となる。

【０００６】更に、フェライトと金属磁性膜との接着性
が悪く、磁気ヘッドの加工や巻線時において、フェライ
トと金属磁性膜とが剥離し破壊することがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように上記従来の
構成では、フェライトと金属磁性膜とのギャップ形成の
ガラス接着の熱処理において、フェライトの酸素が金属
磁性膜へ拡散侵入し電磁変換特性の劣化と、フェライト
と金属磁性膜との密着性が悪く、磁気ヘッドの加工や巻
線時において、フェライトと金属磁性膜とが剥離し破壊
するという問題点を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電磁変換特性と金属磁性膜の接着強度を改善した磁
気ヘッドを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、コアのギャップ対向面側の表面と金属磁性
膜との間に、元素周期表のIVａからVIａ族中の金属と、
Ｂ，Ａｌ，Ｆｅ等の金属のうち、一種以上の金属を含む
窒化膜を下地膜として、膜厚を２ｎｍ〜５０ｎｍとした
構成を有している。

【００１０】

【作用】この構成によって下地膜としての窒化膜がフェ
ライトと金属磁性膜との拡散防止膜として働き、組成ず
れの防止と、接着強度の向上と電磁変換特性の疑似パル
スの低減を図ることができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。本実施例においては、巻線溝を備え
たコアの代表としてＣ字形コアについて言及するが、巻
線溝を備えたコアであれば、例えばＥ字形コア等で置き
換えても差し支えない。更に、本実施例においては、Ｃ
字形コアとＩ字形コアとの組合せからなる磁気ヘッドに
ついてのみ触れることにするが、双方とも巻線溝を備え
たＣ字形コア同士の組合せにおいても適用できる。

【００１２】図１において、１はＭｎＺｎフェライトか
らなるＣ字形コア、２はＣ字形コアと同質の材料からな
るＩ字形コアである。３はＣ字形コア１、及び、Ｉ字形
コア２のギャップ対向面の下地膜として付着させたＣｒ
Ｎの金属窒化膜である。４はＣｒＮの金属窒化膜３の上
に重ねて付着形成した、高飽和磁束密度のＦｅ−Ｎから
なる金属磁性膜である。５はＳｉＯ₂ からなる磁気ギャ
ップ形成材である。磁気ギャップ形成材５は各コアの金
属磁性膜４との間に配置し磁気ギャップを構成してい
る。

【００１３】このような構成で磁気ギャップ形成の熱処
理として５５０℃で処理した後、オージェ分析により元
素の拡散状態を調べた。その結果、図２〜図５に示すよ
うに、金属磁性膜であるＦｅ−Ｎ膜は境界部で約０．０
０１μｍ〜０．００３μｍを除いてはほとんど拡散して
いない。従って、高飽和磁束密度の金属磁性膜であるＦ
ｅ−Ｎ膜の磁気特性は拡散による特性の劣化はない。

【００１４】次に、ＭｎＺｎフェライトの酸素もＣｒＮ
の金属窒化膜によって拡散が止まっているが、ＣｒＮ膜
中のＣｒが若干Ｆｅ−Ｎ膜中に拡散している。しかしな
がらこの程度の微量の拡散は、Ｆｅ−Ｎ膜の磁気特性を
劣化させるものではない。又、ＣｒＮ膜は厚み０．０１
μｍで成膜したものであるが、この厚みが厚いと疑似ギ
ャップになるが、しかしながらオージェ分析の結果では
０．０１μｍのＣｒ層を確認しており、熱処理前後にお
いてほとんど変化していない。

【００１５】図６はＣ字形コア１の表面に下地膜として
膜付けした金属窒化膜の厚さと接着強度との関係であ
る。接着強度の測定は図１のＩ字形コア２を固定し、Ｃ
字形コア１をばねばかりで引っ張り、Ｃ字形コア１と金
属磁性膜４の間で剥離した時のばねばかりの値を用い、
測定した値の最高値を１として、その比率で接着強度を
表わしている。ＣｒＮやＴｉＮの金属窒化膜はＣｒやＴ
ｉより接着強度が強く、又、その効果は下地膜の厚さが
２ｎｍ以上で十分に強い値を示している。

【００１６】図７（ａ）〜（ｄ）はＣ字形コア１の表面
に下地膜としてＣｒとＣｒＮを膜付けした金属窒化膜の
厚みを変えた時の、磁気ヘッドの再生波形である。下地
膜のない図７（ａ）の場合には、疑似ギャップとして第
２のピークが発生し、ＣｒＮの膜厚が２ｎｍである図７
（ｂ），５０ｎｍである図７（ｃ）の場合については疑
似ギャップとしての第２のピークが発生していない。し
かし、ＣｒＮの膜厚が５５ｎｍである図７（ｄ）の場合
では、下地膜のない場合と同様に疑似ギャップとして第
２のピークが発生する。又、Ｃｒの下地膜では、図７
（ｂ），（ｃ）に示すように膜厚が２ｎｍ，５０ｎｍで
もＣｒＮとは異なり疑似ギャップとして第２のピークが
発生する。従って、Ｃ字形コア１の表面に下地膜として
金属窒化膜３を膜付けし、その膜厚として２ｎｍ〜５０
ｎｍであれば、再生波形として疑似ギャップの第２のピ
ークが発生しないし、Ｃ字形コア１と金属磁性膜４間で
の金属窒化膜３により接着強度が向上し、剥離が減少す
る。

【００１７】これまでに、下地膜の代表例として、Ｃ
ｒ，ＣｒＮ，Ｔｉ，ＴｉＮの場合の効果を説明した。本
発明のその他の実施例として、元素としてIVａ，Ｖａ，
VIａとＢ，Ａｌ，Ｆｅがあり、（表１）にその下地膜の
効果を示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】尚、本実施例ではＣ字形コア１とＩ字形コ
ア２の各々に金属磁性膜４を設けた場合の磁気ヘッドに
ついて説明したが、図８に示すように、金属磁性膜４は
どちらか一方のみに設けても良い。

【００２０】図８において、６はＭｎＺｎフェライトか
らなるＣ字形コア、７はＣ字形コア６と同質の材料から
なるＩ字形コアである。８はＣ字形コア６のギャップ対
向面の金属窒化膜である。９は金属窒化膜８の上に重ね
て付着形成した金属磁性膜である。１０はＳｉＯ₂ から
なる磁気ギャップ形成材である。磁気ギャップ形成材１
０はＣ字形コア６の金属磁性膜９とＩ字形コア７との間
に配置し磁気ギャップを構成している。本実施例のよう
に、どちらか一方のみ金属磁性層９からなるメタルイン
ギャップの磁気ヘッドについても同様な効果が得られ
る。

【００２１】以上の説明においては、スライダーのない
磁気ヘッドについてのみ触れた。しかし本発明が、スラ
イダーを有する磁気ヘッドにも適用できることは論を待
たない。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明は、磁気ヘッドを構
成する一対のコアのうち、少なくとも一方のコアのギャ
ップ対向面側の表面に下地膜として金属窒化膜を膜付け
した。その膜厚として２ｎｍ〜５０ｎｍであれば、フェ
ライトコアの酸素による拡散が防止でき、再生波形とし
て疑似ギャップの第２のピークが発生しないし、Ｃ字形
コアと金属磁性膜との間での金属窒化膜により接着強度
が向上し、剥離が減少する。従って、高抗磁力を有する
磁気記録媒体に対しても、十分な記録再生特性を有する
優れた磁気ヘッドを提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における磁気ヘッドの斜視図

【図２】実施例における５５０℃での熱処理における元
素の拡散状態の図

【図３】実施例における５５０℃での熱処理における元
素の拡散状態の図

【図４】実施例における５５０℃での熱処理における元
素の拡散状態の図

【図５】実施例における５５０℃での熱処理における元
素の拡散状態の図

【図６】実施例における下地膜の厚みと接着強度を示す
図

【図７】（ａ）は実施例における下地膜の厚みと再生波
形の図 （ｂ）は実施例における下地膜の厚みと再生波形の図 （ｃ）は実施例における下地膜の厚みと再生波形の図 （ｄ）は実施例における下地膜の厚みと再生波形の図

【図８】他の実施例における磁気ヘッドの斜視図

【図９】従来例の５５０℃での熱処理における元素の拡
散状態の図

【図１０】従来例の５５０℃での熱処理における元素の
拡散状態の図

【図１１】従来例の５５０℃での熱処理における元素の
拡散状態の図

【図１２】従来例の５５０℃での熱処理における元素の
拡散状態の図

【図１３】従来例の５５０℃での熱処理における元素の
拡散状態の図

【図１４】従来例の５５０℃での熱処理における元素の
拡散状態の図

【図１５】従来例の５５０℃での熱処理における元素の
拡散状態の図

【符号の説明】

１ Ｃ字形コア ２ Ｉ字形コア ３ 金属窒化膜 ４ 金属磁性膜 ５ 磁気ギャップ形成材 ６ Ｃ字形コア ７ Ｉ字形コア ８ 金属窒化膜 ９ 金属磁性膜 １０ 磁気ギャップ形成材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方に巻線溝を設けた一対のコ
   アの内少なくとも一方のコアのギャップ対向面に下地膜
   を設け、前記下地膜の上に金属磁性膜を設け、前記一対
   のコアをギャップ対向面が対向するように磁気ギャップ
   となる非磁性物を介して接合した磁気ヘッドであって、
   下地膜を元素周期表のIVａからVIａ族中の金属と、Ｂ，
   Ａｌ，Ｆｅの金属のうち、一種以上の金属を含む窒化膜
   で形成したことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】前記窒化膜の厚みを２ｎｍ〜５０ｎｍとす
   ることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。