JPH0554166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ヘツドコア材料の製造方法に関
し、真空蒸着法、スパツタリング法等の薄膜作成
技術を用いて形成する厚膜磁気ヘツドコアの製造
方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、磁気記録技術の分野において、記録密度
の増大を求める要求が強まつている。磁気記録の
高密度化のひとつの方法として、磁気テープとし
ては、磁気エネルギーの大きいメタルテープある
いは自己減磁の小さい蒸着テープが使用されよう
としており、他方磁気ヘツド側ではコア材料とし
て高飽和磁束密度、高透磁率を有する材料の開発
が進められている。

このようなコア材料としては、フエライトでは
飽和磁束密度に限界があるため、合金系材料ある
いはアモルフアス合金材料が適している。Fe−
Si−Al系合金は、Si9.5wt％、Al5.5wt％、残部
Feの組成を中心として高透磁率、高飽和磁束密
度を有することは良く知られている。

磁気ヘツドコアの作成において、合金系材料の
透磁率の周波数依存性を考えると、渦電流損失に
より、高周波帯域で透磁率は減衰する。そこで高
周波帯域で高透磁率を得るためには、渦電流損失
を考慮した数ミクロンの軟磁性材料と非磁性材料
とを交互に積層したコア材料が要求される。しか
し、この積層型コア材料をバルク状態から作成す
ることは、軟磁性材料の厚み及び磁性層と非磁性
層との接合性が悪い等の点から困難である。ま
た、再生感度の点からトラツク幅は数十ミクロン
要求される。

そこで真空蒸着法等の薄膜作成技術を駆使する
ことにより、脆性材料基板上に軟磁性膜の厚膜を
形成した磁気ヘツドコア材料が求められている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、脆性材料であるセラミツクス基
板とその上に形成した軟磁性膜とでは物性係数、
すなわち弾性係数、熱膨張係数等が異なるため、
接合界面の弾性歪みの不適合により、均質材料で
は見られない応力集中が接合界面のエツジ部や界
面亀裂の先端部に発生し、膜の内部応力が基板材
料の破壊強度に至らなくても、異相界面領域の破
壊が進行し、界面に沿う基板内で破壊が生じ、脆
性材料基板上への厚膜形成を困難にしていた。ま
た厚膜が厚くなると膜の内部応力が変わらなくて
も、膜の全応力が大きくなり、成膜済基板のたわ
み量が大きくなり、以降の磁気ヘツド加工工程を
困難にしている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は脆性材料基板上に該脆性材料基板と物
性係数の異なる軟磁性膜の厚膜を形成する際、所
望膜厚以下の膜厚を有する軟磁性膜を成膜後、熱
処理を施して、応力緩和し、該熱処理された軟磁
性膜上に更に所望膜厚以下の膜厚を有する軟磁性
膜を成膜し、続いて熱処理をする操作を繰返し
て、すなわち、軟磁性膜の成膜、熱処理、成膜、
熱処理を必要に応じて繰り返すことによつて所定
の厚みの軟磁性膜を形成し磁気ヘツドコア材料を
作成する。また、このとき軟磁性膜はFe−Si−
Al合金膜であることが好ましい。

（作用） 脆性材料基板上に一度に軟磁性膜を堆積させる
ことなく、複数工程に分割して軟磁性材料による
膜を堆積させ、更に各工程毎に熱処理を施こすた
め、比較的薄い膜厚の段階で下地層との熱応力等
による不整合が緩和され、全体として所望膜厚に
達した軟磁性膜は脆性基板に対して接合度が増
し、脆性基板の破壊及び成膜済基板のたわみ量を
抑制する。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、異相界面を有する成膜済基板の構造
を示している。同図において例えば結晶化ガラス
基板からなる脆性材料基板１の表面上に例えば
20μｍの厚みのFe−Si−Al系合金膜２を電子ビー
ム蒸着法により形成したものである。上記20μｍ
の厚みのFe−Si−Al系合金膜２を形成する際、
脆性材料基板１上にまず5μｍの厚みの合金膜２₁
を成膜後、真空中600℃５時間の熱処理を施して、
応力緩和し、該熱処理済の合金膜２₁上に更に5μ
ｍ厚の同じ組成の合金膜２₂を形成する。該合金
膜２₂についても同様に熱処理により応力緩和す
る。このような成膜と熱処理を施す操作を４回繰
り返すことにより20μｍ厚のFe−Si−Al合金膜２
を形成した。このときの各操作における膜厚に対
する膜の内部応力及び膜厚と膜の全応力の関係図
を各々第２図、第３図に示す。

比較実験として5μｍ、10μｍ、15μｍ、20μｍの
各厚みのFe−Si−Al合金膜を電子ビーム蒸着法
により第１図と同じ脆性材料基板上に形成し、
各々真空中600℃５時間熱処理を施したときの成
膜時及び熱処理後の膜厚に対する膜の内部応力及
び膜厚と膜の全応力の関係を調べた。その結果を
各々第４図、第５図に示す。

鵜 第２図と第４図及び第３図と第５図とを比較
してみると、Fe−Si−Al系合金膜を20μｍ形成し
た後の内部応力及び全応力は、本実施例の如く成
膜途中に熱処理を施こしながら行つた場合には、
内部応力が1.5×10¹⁹dyne／cm²、全応力が３×
10⁶dyne／cm²の値を示し、途中熱処理を施さなか
つた場合と比べ、内部応力、全応力ともに約63％
減少していることが判る。また第５図に示す様
に、膜厚20μｍ迄作成する際の全応力の最大値
は、膜厚20μｍ成膜時の全応力で、8.4×
10⁶dyne／cm²の大きな値を示しているが、第３図
に示す本実施例の方法によれば全応力の最大値は
膜厚20μｍ成膜時の4.6×10⁶dyne／cm²であり、本
実施例のものは約55％迄減少している。

（他の実施例） 前記実験において、脆性材料基板上に5μｍの
厚みのFe−Si−Al系合金膜を成膜後、SiO₂、
Al₂O₃、SiC等の非磁性材料を500〜3000Åの範囲
で成膜後真空中600℃５時間の熱処理を施し、該
非磁性膜上に更に5μｍ厚みの合金膜及び非磁性
膜を500〜3000Å形成し、該熱処理を施す操作を
４回繰り返すことにより、全体として20μｍ厚の
Fe−Si−Al系合金膜からなるコア材料を作成し
た場合でも膜厚と膜の応力及び全応力の関係図は
同じであつた。

即ち20μｍ膜厚のFe−Si−Al系合金膜を成膜す
る際に、途中に挿入する熱処理によつて成膜工程
を分割する際、更に形成したFe−Si−Al合金膜
上に薄い非磁性膜を介挿して磁気ヘツドコア材料
を形成する。このように非磁性膜を介挿しても途
中に熱処理を施こすことにより応力関係は損われ
ない。

上記実施例のような非磁性膜を介挿した磁気ヘ
ツドコア材料では、脆性材料基板上に該Fe−Si
−Al合金膜を成膜する場合の基板材料の破壊及
び膜の剥離を生ずるしきい値の全応力に達する膜
厚が高膜厚側に移行する。このことは例えば第６
図に示す様な軟磁性膜（Fe−Si−Al系合金膜）
４が非磁性基板３で挾持され、軟磁性膜４の膜厚
がトラツク幅となる形態の磁気ヘツドにおいて、
形成し得るトラツク幅を増大させることが可能と
なることを示している。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く、所望膜厚以下の膜厚
を有するFe−Si−Al系合金膜を成膜して、熱処
理を施し該熱処理後の膜上に更に膜を形成し熱処
理を施す操作を繰り返して所望膜厚の厚膜を形成
することにより、基板と膜との物性係数の不一致
が余り問題にならず、基板の選択範囲が広がり熱
応力逆磁歪効果による磁気特性劣化が抑えられ、
コアの磁気特性劣化を防止し、ひいては磁気ヘツ
ドの効率改善を図ることができる。また、Fe−
Si−Al系合金膜の内部応力及び全応力が減少す
るから磁気ヘツド加工工程が容易になり、磁気ヘ
ツドの生産性が図れると共に、トラツク幅を増大
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による異相界面を有
する成膜済基板の構造図、第２図は同実施例によ
るFe−Si−Al系合金膜の膜厚と内部応力との関
係図、第３図は同実施例によるFe−Si−Al系合
金膜の膜厚と全応力との関係図、第４図は従来の
Fe−Si−Al系合金膜の形成方法による膜厚と応
力との関係図、第５図は従来のFe−Si−Al系合
金膜の形成方法による膜厚と全応力との関係図、
第６図は軟磁性膜が非磁性材料で挾持された形態
の磁気ヘツドの斜視図である。 １……脆性材料基板、２……Fe−Si−Al系合
金膜、３……非磁性材料、４……軟磁性膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 脆性材料基板上に軟磁性膜の厚膜を形成する
   磁気ヘツドコア材料の製造方法において、 軟磁性膜を形成する第１の工程と、該第１の工
   程に引き続いて300℃〜800℃で熱処理を施す第２
   の工程とによつて軟磁性膜を形成する軟磁性膜形
   成工程を備え、 該軟磁性膜形成工程によつて形成された軟磁性
   膜上に前記軟磁性膜形成工程を施すことを繰り返
   すことによつて前記脆性材料基板上に所定の厚み
   の軟磁性膜の厚膜を形成することを特徴とする磁
   気ヘツドコア材料の製造方法。 ２ 前記軟磁性膜がFe−Si−Al合金膜であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
   ヘツドコア材料の製造方法。