JPH05274628A - 磁気ヘッドユニット - Google Patents

磁気ヘッドユニット

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JPH05274628A
JPH05274628A JP4189351A JP18935192A JPH05274628A JP H05274628 A JPH05274628 A JP H05274628A JP 4189351 A JP4189351 A JP 4189351A JP 18935192 A JP18935192 A JP 18935192A JP H05274628 A JPH05274628 A JP H05274628A
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JP
Japan
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magnetic head
magnetic
head
head unit
resistant layer
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Application number
JP4189351A
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English (en)
Inventor
Victor Zieren
ジーレン ヴィイトル
Jacobus J M Ruigrok
ヨセフス マリア ルイフロク ヤコブス
Jongh Mathijs De
デ ヨンク マテイス
Van Groenou Arnold Broese
ブルッセ ファン フルノウ アルノルド
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
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    • G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な装置によって整列させることができる
耐磨耗性磁気ヘッドをもつ磁気ヘッドユニットを提供す
る。 【構成】 磁気ヘッドユニットは支持体（１）に固定さ
れかつ磁気ヘッド構造（２）をもつ磁気ヘッドを備え、
前記磁気ヘッドはヘッド面と、ヘッド面で終端する少な
くとも１つの変換ギャップをもつ。耐磨耗層（３１）は
磁気ヘッドのヘッド面上に設けられ、接触面（３３）を
形成しかつ少なくとも１つの整列マーク（３５、３６、
３７）をもち、前記マークは変換ギャップに対して限定
された位置を占める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は支持体に固定されかつヘ
ッド面と、前記ヘッド面で終端する少なくとも１つの変
換ギャップを備えた磁気ヘッド構造をもつ磁気ヘッドユ
ニットに関する。
【０００２】更に本発明は磁気ヘッドに関し、また磁気
ヘッドに使用する磁気ヘッド構造に関する。
【０００３】
【従来の技術】磁気ヘッドユニットを備えたハウジング
の形をなす支持体はEP-A 0,404,245号（本願の参考とな
す）から既知である。この既知の磁気ヘッドユニットは
磁気テープと協働するための磁気ヘッドを含み、このヘ
ッドはテープ案内を備えたハウジング中に設けられる。
磁気ヘッドはテープ接触面と変換ギャップをもつ磁気ヘ
ッド構造をもつ。
【０００４】記録／再生システムにおいては、磁気テー
プに信号を記録する間磁気ヘッドの書き込みギャップは
信号ロスを阻止するために記録信号を再生している間に
磁気テープに対して読み取りギャップと同じ位置かつ同
じ角度にあることが必要である。前記既知の磁気ヘッド
の前記テープ案内は磁気テープが常に磁気ヘッドに対し
て同じ位置を占めることを保証する。互換性を与える理
由から、磁気ヘッドの変換ギャップはハウジングのテー
プ案内に対して一定位置を占める必要がある。そのため
に、磁気ヘッドは組み込まれる前に位置と方向について
整列させられる。薄−フイルム型ヘッドの場合、ヘッド
面で終端する可視層、例えば磁束案内層を使用すること
ができる。バルクヘッドについては、可視の変換ギャッ
プ自体を基準として使用される。
【０００５】動作中、磁気媒体特に磁気テープと接触す
る磁気ヘッドの既知の欠点は、ヘッド面が磨耗すること
である。特に、薄−フイルム型磁気ヘッドでは薄−フイ
ルム層構造が短期間内にかなりの磨耗を受けるので、磁
気ヘッドユニットの寿命を短かくする。磨耗を防止する
ために磁気ヘッドのヘッド面に耐磨耗層を設けることが
既知である。これに関しては、EP-A 0,123,826号（本願
の参考となす）が提案されており、その場合、磁気ヘッ
ドのヘッド面に、せいぜい０．２ミクロンの厚さをもつ
チタン炭化物、クロム炭化物又はチタン窒化物のスパッ
タリング層が設けられる。
【０００６】耐磨耗層、特に可視光を透過しない層の欠
点は、磁気ヘッドユニットの支持体又はハウジングに対
する磁気ヘッドの整列が著しく妨げられ、可視光式顕微
鏡の助けを借ても不可能である。かかる状況であるか
ら、例えばＩＲ顕微鏡又は位相−コントラスト式顕微鏡
を用いる特別の装置のみが確実な整列を可能となすこと
ができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は簡単な
装置によって整列させることができる耐磨耗性磁気ヘッ
ドをもつ磁気ヘッドユニットを提供することにある。本
発明の第２の目的は、本発明の磁気ヘッドユニットに使
用するのに適した磁気ヘッドを提供することにある。本
発明の第３の目的は優れた耐磨耗性をもつ磁気ヘッドを
有する磁気ヘッドユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は耐磨耗層を磁気ヘッドのヘッド面上に備
え、前記耐磨耗層は接触面を形成しかつ少なくとも１つ
の整列マークをもち、前記マークは変換ギャップに対し
て限定された位置を占めることを特徴とする。
【０００９】本発明によって磁気ヘッドが磁気ヘッドユ
ニットに組み込まれるとき、磁気ヘッドは支持体に最終
的に固定される前に整列マークによって、かつ簡単な顕
微鏡を用いて基準面に対して整列させられる。位置と方
向に関して磁気ヘッドを正確に位置決めするためには、
耐磨耗層が種々の好適には小さい整列マークを備えるの
が好適である。
【００１０】本発明の磁気ヘッドユニットはアナログ式
及びデジタル式の用途に著しく適する。その用途例には
多トラックオーディオ、ビデオ及びデータ記録がある。
適当な用途は特にEP-A 0,381,266号( 本願の参考とな
す) に開示された縦磁気テープ記録システムである。
【００１１】本発明の磁気ヘッドユニットの１実施例で
は、整列マークが耐磨耗層の構造とは異なった構造をも
つ領域によって形成される。例えば隆起部又は高所パタ
ーンの形をなす異なった構造をもつ領域を写真食刻法に
よって設けることができる。
【００１２】本発明による磁気ヘッドユニットの特別の
実施例は整列マークが耐磨耗層中に存在する少なくとも
１つの空洞部をもつことを特徴とする。
【００１３】本発明の他の実施例は、異なった構造をも
つ前記領域が少なくとも１／４λの周期数を有する浮き
彫りをもち、ここでλは光りの波長とすることを特徴と
する。上記異なった構造は一般に１／４λより小さい周
期性では十分に見ることができない。
【００１４】本発明の他の実施例は、耐磨耗層が少なく
とも１つの追加の整列マークをもつことを特徴とする。
その利点は方位角が、即ち変換ギャップが磁気媒体の移
動方向で垂線まで延在する角度が磁気ヘッドを据え付け
るときに正確に調節できることにある。
【００１５】本発明の他の実施例は、磁気ヘッドが例え
ば前記EP-A 0,381,266号に開示されている変換ギャップ
の１グループをもつ磁気ヘッドユニットにおいて、変換
ギャップの前記グループが最初に挙げた整列マークと追
加の整列マークの間にあることを特徴とする。もし２つ
の整列マークが変換ギャップのグループの平面と平行な
平面内にあれば、方位角は簡単な手法で調節することが
できる。もし２つの平面が一致すれば、ギャップのグル
ープは極めて簡単な手法で基準面に対して位置決めする
ことができる。
【００１６】本発明の磁気ヘッドユニットの技術的に魅
力のある実施例は、ヘッド面が異なった構造をもつ領域
に対応するヘッド面領域をもつことを特徴とする。
【００１７】磁気ヘッドユニットの製造中、異なった構
造をもつ領域は耐磨耗層を設ける前に例えばエッチング
によってヘッド面に形成される。その１利点は異なった
構造をもつ領域を変換ギャップに対して簡単に位置決め
し、整列させることができると共に、ヘッド面で見るこ
とのできる磁気ヘッド構造部分が一般に使用可能である
ことにある。他の利点は、耐磨耗層を例えばスパッタリ
ング又は蒸着によって設けるとき特別の注意を払う必要
がないことである。その理由は、異なった構造をもつ領
域は、耐磨耗層の厚さが小さいため、従って可視状に保
たれるために、耐磨耗層にコピーされるからである。
【００１８】EP-A-0075413号（本願の参考となす）はサ
ファイア基板を含み、その１面は磁気符号化カードと協
働するためのものとし、反対面はＭＲ素子を備える。後
者の面は製造工程の１段階中に基板を整列させるのに使
用する整合マークを備える。
【００１９】上記第２の目的を達成するため、本発明は
ヘッド面と前記ヘッド面で終端する少なくとも１つの変
換ギャップを備えた磁気構造をもつ磁気ヘッドにおい
て、可視光を透過しない耐磨耗層がヘッド面上にありか
つ磁気媒体と協働するための接触面を形成することを特
徴とする。前述の磁気ヘッドユニットに使用するとき
は、耐磨耗層は少なくとも１つの整列マークをもつ。
【００２０】本発明の磁気ヘッドに満足すべき磁性を確
保するために、磁気ヘッドの１実施例は２０乃至１００
ｎｍの厚さをもつ。２０乃至１００ｎｍの厚さをもつ耐
磨耗層を使用したとき満足な機械的、磁気的性質をもつ
本発明の磁気ヘッドの１実施例は耐磨耗層が実質上クロ
ム窒化物からなることを特徴とする。
【００２１】好適には、磁気ヘッドは薄−フイルム技術
によって構成された磁気ヘッド構造をもつ。
【００２２】第３の目的を達成するため本発明の磁気ヘ
ッドユニットは支持体に固定されかつ、ヘッド面と前記
ヘッド面で終端する少なくとも１つの変換ギャップを備
えた薄−フイルム型磁気ヘッド構造をもつ磁気ヘッドユ
ニットにおいて、クロム窒化物層が磁気ヘッドのヘッド
面上に設けられることを特徴とする。
【００２３】クロム窒化物の耐磨耗層は例えばチタン窒
化物の如き多くの他の耐磨耗性材料に比して低い融点を
もつ。低い融点はスパッタリング中に用いる基板温度に
おいて表面流動性が高いことを意味する。前記温度は提
供される薄−フイルム磁気材料の磁気的性質の保存に関
連して最大で２５０〜３５０°である。表面流動性が高
いと、緻密で、より適切に結合する層を保証し、従って
その結果生じる耐磨耗性は例えば本質的に硬いチタン窒
化物層の耐磨耗層より良くなる。クロム窒化物層の適切
な厚さは２０乃至１００ｎｍである。
【００２４】前記磁気ヘッドユニットの磁気ヘッドの磁
気ヘッド構造は少なくとも１つの誘導性変換素子及び／
又は少なくとも１つの磁気抵抗性の変換素子を含む。
【００２５】以下、本発明を図示の好適実施例につき詳
述する。
【００２６】
【実施例】図１、２、３に示す本発明の薄−フイルム型
磁気ヘッドは本例では磁気材料即ちＮｉＺｎフェライト
からなる支持体又は基板１を含む。上記フェライト上に
磁気層、電気層及び絶縁層からなる磁気ヘッド構造２を
備える。磁気ヘッド構造２は例えばＡｌ2 Ｏ3 ／ＴｉＣ
からなる非磁性材料の対向ブロック３によって保護され
る。１１個の変換ギャップのうち９個のギャップＳ１乃
至Ｓ９の１グループはデジタル形の情報を読み取ること
を意図し、２個のギャップＳ１０乃至Ｓ１１の１グルー
プは記録キャリア７からアナログ形の情報を読み取るこ
とを意図する。上記記録キャリアは方向ｘに磁気ヘッド
に沿って動く。デジタル用のギャップＳ１乃至Ｓ９は一
般にアナログ用のギャップＳ１０、Ｓ１１より小さいギ
ャップ長さをもつ。別例としては、アナログ形とデジタ
ル形の両情報を１つの同じギャップによって読み取るこ
とができるようなギャップを選択することができる。
【００２７】本発明の磁気ヘッドは基板１上に設けた絶
縁層９を含み、前記絶縁層は本例では３個の導電体Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３を備え、前記導電体は変換ギャップまで
延在する。磁気ヘッドは更に、１１個の磁気抵抗素子Ｅ
１乃至Ｅ１１を含み、これらはＭＲ素子と称される。前
記素子は例えばＮｉ−Ｆｅ層を含み、この層上に例えば
Ａｕからなる１つ又はそれ以上のバーバーポール（barb
erpole：床屋の看板柱状体）状ストリップを備える。各
ＭＲ素子ＥＩ乃至Ｅ１１は１対の接続トラック１１ａと
１１ｂをもつ。これらは第１接続トラックと称する。前
記トラックは第１接続面１３ａと１３ｂで終端する。図
示の実施例では、１１個の接続面１３ｂが相互接続され
る。第１接続トラックと第１接続面は好適にはＡｕから
作られる。注目すべきことは、バーバーポール状体を備
えたＭＲ素子は既知であり、特にＵＳ−Ａ4,052,748 号
（本願の参考となす）に記載されている。
【００２８】導電体Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３はＭＲ素子Ｅ１乃
至Ｅ９、Ｅ１０、Ｅ１１を駆動するために使用され、各
々が１対の第２接続トラック１５ａ、１５ｂを備え、前
記接続トラックは第２接続面１７ａ、１７ｂで夫々終端
する。
【００２９】磁気ヘッドは更に、軟磁性材料例えばＮｉ
Ｆｅ又はＡｌＦｅＳｉからなる１１対の磁束案内を含
み、各対は第１又は前部の磁束案内１９ａと、これから
離間した第２又は後部の磁束案内９ｂを含む。前部磁束
案内１９ａは磁気記録キャリア７と協働するためにヘッ
ド面５まで延在する。ＭＲ素子Ｅ１乃至Ｅ１１は基板１
と磁束案内間にあり、各ＭＲ素子は第１と第２の磁束案
内１９ａと１９ｂ間にブリッジを形成する。或る一定の
構造でかつ特別の用途のためには、後部磁束案内を省略
することができる。また、非磁性基板から出発するこ
と、及び特別の磁束案内を設けることもできる。
【００３０】導電体、ＭＲ素子及び磁束案内は電気的か
つ磁気的な絶縁材料、例えばポリマーからなる多数の絶
縁層によってお互いに対して電気絶縁される。絶縁層は
図２に数字２１、２３で示す。例えば接着剤層の形をな
す追加の絶縁層２５が結合磁束案内１９ａ、１９ｂと対
向ブロック３間にある。
【００３１】実質的にクロム窒化物からなる磨耗阻止又
は耐磨耗層３１がヘッド面５上に設けられ、この層はテ
ープ状記録キャリア７と協働するために接触面又はテー
プ接触面３３を形成する。クロム窒化物層３１は、可視
光を透過ぜず、４０ｎｍの厚さをもつ。層３１は本例で
は３つの整列マーク３５、３６、３７をもつ。上記マー
クはギャップＳ１乃至Ｓ１１に対して場所と方向に関し
て正確に限定された位置をもつ。ギャップＳ１乃至Ｓ１
１は整列マーク３５、３６と整列マーク３７の間の領域
にある。
【００３２】耐磨耗層３１に整列マーク３５、３６、３
７を形成することは特に図２、４を参照して以下に詳述
する。磁気ヘッド構造２が１層１層形成されるとき、３
つの特別の層３５ａ、３６ａ、３７ａ、例えばポリマー
のストリップが、絶縁層２１が設けられるのと同時に、
ギャップ間隙Ｓ１乃至Ｓ１１から或る一定の距離をおい
た場所に形成される。上記特別の層は、少なくともヘッ
ド面５が例えば研磨及び／又はラップ磨きによって形成
された後に、ヘッド面５で終端する。こうして作ったヘ
ッド面を仕上げることによって、空洞部３５ｂ、３６
ｂ、３７ｂをポリマー層３５ａ、３６ａ、３７ａの領域
でヘッド面５に形成することができる。ヘッド面５が形
成された後に、それは例えばＯ2 プラズマ中で選択的に
エッチングすることによって所定の例において浄化さ
れ、前記プラズマ内においてヘッド面はポリマー層３５
ａ、３６ａ、３７ａの領域で凹まされる。これは、使用
材料の、この例ではポリマーの、層３５ａ３６ａ、３７
ａと層３５ａ３６ａ、３７ａを取り囲む材料例えばＮｉ
Ｆｅ又は酸化物のエッチング速度の差に起因して生じ
る。薄いクロム窒化物層３１はヘッド面５上にスパッタ
リングすることによって設けられ、このヘッド面は異な
った組織をもつ領域３５ｂ、３６ｂ、３７ｂを用いてこ
の方法によって得られる。この層３１の厚さは小さいた
め、ヘッド面５に形成される領域３５ｂ、３６ｂ、３７
ｂは非透明層３１に異なった構造をもつ同様に可視の領
域３５、３６、３７として生じる。この性質に起因し
て、本発明の磁気ヘッドは、ヘッド面５に非透明層３１
があるにも拘らず、磁気ヘッドユニットのハウジング内
に正確に整列させて組み込まれることができる。
【００３３】図５、６に示す本発明の磁気ヘッド構造は
図１〜４につき説明した磁気ヘッドを含み、これは４０
で示される。磁気ヘッド構造はハウジング４１の形をな
す支持体を備え、それは磁気ヘッド４０の両側に１対の
テープ案内４３と４４をもつ。これらのテープ案内は磁
気ヘッドに沿って磁気テープを正確に案内するために使
用する。明らかな如く、磁気ヘッド、特にその変換ギャ
ップに対するテープの高さ及びテープの境界縁と磁気ヘ
ッド間の角度、特にその結合変換ギャップ間の角度は正
確に保たれる。
【００３４】磁気ヘッド４０は製造中ハウジング４１内
に固定される前に、整列マーク３５、３６、３７に対し
て顕微鏡を用いて位置決めされ、テープ案内４３、４４
に関する基準面に対して方向付けされる。変換ギャップ
が走査すべき磁気テープの記録トラックに対して正確な
位置と方向を占めるようになして、正確な位置と方向が
設定された後、磁気ヘッド４１はハウジング内に固定さ
れる。マーク３５、３６の如き短い距離だけ離間した２
つの整列マークを用いることによって、基準面に対する
平均距離を決定することができ、従って整列精度を向上
させることができる。
【００３５】本発明は前記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、整列マークとして空洞部３５、３６又は
３７の代わりに、凹所と高所が互い違いになる構造又は
浮き彫りをもちかつ２つの連続した高所又は凹所間のス
ペースを少なくとも可視光の１／４λに等しくした整列
マークを備えることができる。更に、ホトラッカー又は
軟質金属の如き別の軟質材料は前記特別の層３５ａ、３
６ａ、３７ａ用の材料として適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッドの１実施例のレイアウトを
示す図である。
【図２】図１の磁気ヘッドの変換ギャップを通る横断面
II−IIを示す断面図である。
【図３】磁気ヘッドの斜視図である。
【図４】耐磨耗層をまだ備えていない製造段階で図１の
磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図５】本発明の磁気ヘッドユニットの１実施例の側面
図である。
【図６】図５のユニットの平面図である。
【符号の説明】
１ 基板 Ｃ１ 導電体 Ｅ１ 磁気抵抗素子 Ｓ１ ギャップ ２ 磁気ヘッド構造 ３ 対向ブロック ５ ヘッド面 ７ 記録キャリア ９、２１ 絶縁層 １１ａ 接続トラック １３ａ 第１接続面 １５ａ 第２接続トラック １７ａ 第２接続面 １９ａ 第１磁束案内 １９ｂ 第２磁束案内 ３１ 耐磨耗層 ３３ 接触面 ３５、３６、３７ 整列マーク ３５ａ 特別の層 ４０ 磁気ヘッド ４１ ハウジング ４３、４４ テープ案内
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤコブス ヨセフス マリア ルイフロク オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 マテイス デ ヨンク オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 アルノルド ブルッセ ファン フルノウ オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネヴァウツウェッハ １

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持体に固定されかつ磁気ヘッド構造を
    もつ磁気ヘッドを備え、前記磁気ヘッドはヘッド面と、
    ヘッド面で終端する少なくとも１つの変換ギャップをも
    って成る磁気ヘッドユニットにおいて、耐磨耗層を磁気
    ヘッドのヘッド面上に備え、前記耐磨耗層は接触面を形
    成しかつ少なくとも１つの整列マークをもち、前記マー
    クは変換ギャップに対して限定された位置を占めること
    を特徴とする磁気ヘッドユニット。
  2. 【請求項２】 整列マークは耐磨耗層の構造とは異なっ
    た構造をもつ領域によって形成されることを特徴とする
    請求項１に記載の磁気ヘッドユニット。
  3. 【請求項３】 整列マークは耐磨耗層中に存在する少な
    くとも１つの空洞部をもつことを特徴とする請求項１又
    は２に記載の磁気ヘッドユニット。
  4. 【請求項４】 異なった構造をもつ前記領域は少なくと
    も１／４λの周期性を有する浮き彫りをもち、ここでλ
    は光りの波長とすることを特徴とする請求項２に記載の
    磁気ヘッドユニット。
  5. 【請求項５】 耐磨耗層は少なくとも１つの追加の整列
    マークをもつことを特徴とする請求項１から４の何れか
    １項に記載の磁気ヘッドユニット。
  6. 【請求項６】 磁気ヘッドが変換ギャップの１グループ
    をもつ磁気ヘッドユニットにおいて、変換ギャップの前
    記グループが最初に挙げた整列マークと追加の整列マー
    クの間にあることを特徴とする請求項５に記載の磁気ヘ
    ッドユニット。
  7. 【請求項７】 ヘッド面が異なった構造をもつ領域に対
    応するヘッド面領域をもつことを特徴とする請求項２か
    ら４の何れか１項に記載の磁気ヘッドユニット。
  8. 【請求項８】 ヘッド面と前記ヘッド面で終端する少な
    くとも１つの変換ギャップを備えた磁気構造をもつ磁気
    ヘッドにおいて、可視光を透過しない耐磨耗層がヘッド
    面上にありかつ磁気媒体と協働するための接触面を形成
    することを特徴とする磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 耐磨耗層が２０ｎｍと１００ｎｍの間の
    厚さをもつことを特徴とする請求項８に記載の磁気ヘッ
    ド。
  10. 【請求項１０】 耐磨耗層が実質上クロム窒化物からな
    ることを特徴とする請求項８又は９に記載の磁気ヘッ
    ド。
  11. 【請求項１１】 磁気ヘッド構造が薄−フイルム型構造
    をなすことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に
    記載の磁気ヘッドユニットに及び／又は請求項８から１
    ０の何れか１項に記載の磁気ヘッドに使用する磁気ヘッ
    ド構造。
  12. 【請求項１２】 支持体に固定されかつヘッド面と前記
    ヘッド面で終端する少なくとも１つの変換ギャップを備
    えた薄−フイルム型磁気ヘッド構造をもつ磁気ヘッドユ
    ニットにおいて、クロム窒化物層が磁気ヘッドのヘッド
    面上に設けられたことを特徴とする磁気ヘッドユニッ
    ト。
  13. 【請求項１３】 クロム窒化物層が２０ｎｍ乃至１００
    ｎｍ間の厚さをもつことを特徴とする請求項１２に記載
    の磁気ヘッドユニットに使用する磁気ヘッド。
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