JPH06203322A

JPH06203322A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH06203322A
Application number: JP36000692A
Authority: JP
Inventors: Akira Urai; 彰浦井; Hideaki Kojima; 秀明小島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ギャップ膜のクラックの発生を防止し、電磁
変換特性に優れたヘッド出力の高い高信頼性の磁気ヘッ
ドを提供する。【構成】一対の磁気コア半体１，２が酸化物非磁性膜
１０と金属非磁性膜１１を積層してなるギャップ膜を介
して突き合わされ閉磁路を構成してなる磁気ヘッドにお
いて、上記ギャップ膜１０，１１の総膜厚が１μｍ以上
であり、且つ金属非磁性膜１１の厚さｍとギャップ膜１
０，１１の総膜厚ｔとの比ｋ＝ｍ／ｔが、ｋ≦０．３５
またはｋ≧０．８である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばフライングイレ
ーズヘッドに適用して有用な磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気コア同士をガラス融着により
接合してなる磁気ヘッドにおいては、磁気ギャップを形
成するためにギャップ膜（ギャップスペーサ）としてＳ
ｉＯ₂膜が多く用いられている。ギャップ膜としてＳｉ
Ｏ₂膜を使用した場合、融着ガラスと反応したり気泡が
発生することから、当該ＳｉＯ₂膜上にＣｒ等の金属非
磁性膜を配した積層型のギャップ膜構造とすることが行
われている。

【０００３】ところで、ＳｉＯ₂膜とＣｒ膜を積層した
積層型のギャップ膜構造とした場合、ガラス融着の際に
かかる５００℃〜８００℃のアニールにおいて、金属膜
とＳｉＯ₂膜の２つの物質の熱膨張率が大きく違うた
め、これに起因する歪みがギャップ膜内に生ずる。

【０００４】特に、ギャップ膜の総膜厚が１μｍ以上に
なるビデオテープレコーダ用の消去ヘッドにおいては、
その歪みがより大きくなり、金属非磁性膜にクラックが
発生する不都合が生ずるばかりか、ＳｉＯ₂膜にもクラ
ックが入ることがある。このため、クラック内に磁気テ
ープとの摺接により発生する磁性粉等が入り込んだり、
メタルインギャップ型の磁気ヘッドではクラック部より
侵入する融着ガラスによって金属磁性膜が侵食される等
して電磁変換特性が劣化する。

【０００５】なお、金属非磁性膜のみによってギャップ
膜を構成することも考えられるが、磁気テープとの摺接
により磁気記録媒体摺動面が摩耗した場合、硬度の違い
によりギャップ部に段差が生じ、スペーシングロスを発
生せしめる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、かか
る従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ギャップ
膜のクラック発生を防止し、融着ガラスによる侵食の無
い電磁変換特性に優れた信頼性の高い磁気ヘッドを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、一対の磁気コア半体が酸化物非磁性膜
と金属非磁性膜を積層してなるギャップ膜を介して突き
合わされ閉磁路を構成してなる磁気ヘッドにおいて、上
記ギャップ膜の総膜厚が１μｍ以上であり、且つ金属非
磁性膜の厚さｍとギャップ膜の総膜厚ｔとの比ｋ＝ｍ／
ｔが、ｋ≦０．３５またはｋ≧０．８であることを特徴
し、さらに酸化物非磁性膜がＳｉＯ₂であることを特徴
とする。

【０００８】また、本発明は、一対の磁気コア半体が酸
化物非磁性膜と金属非磁性膜を積層してなるギャップ膜
を介して突き合わされ閉磁路を構成してなる磁気ヘッド
において、上記ギャップ膜の総膜厚が１μｍ以上であ
り、且つ酸化物非磁性膜を構成する酸化物非磁性材料の
線膨張率が６×１０^-7以上であることを特徴とし、さら
に酸化物非磁性膜がＴａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ
₃のうちいずれか一種であることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明においては、酸化物非磁性膜と金属非磁
性膜を積層してなるギャップ膜の厚みを規定しているの
で、ギャップ融着時においてギャップ膜にクラックが発
生しない。したがって、クラック部から侵入する融着ガ
ラスによる金属磁性膜の侵食が防止される。

【００１０】また、本発明においては、酸化物非磁性材
料の線膨張係数を規定しているので、融着ガラスを用い
てギャップ融着時等、線膨張率の差に起因する金属非磁
性材料に生ずる熱応力が軽減され、ギャップ膜のクラッ
クの発生が防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施
例は、ビデオテープレコーダ用のフライングイレーズヘ
ッドの例である。本実施例の磁気ヘッドにおいては、図
１及び図２に示すように、一対の磁気コア半体１，２が
突き合わされ、その突合わせ面に消去用の磁気ギャップ
ｇを構成するようになっている。

【００１２】一方の磁気コア半体２は、例えばＭｎ−Ｚ
ｎ系フェライトまたはＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の酸化
物磁性材料よりなる補助コア部３からなる。この補助コ
ア部３の突合わせ面には、上記磁気ギャップｇのトラッ
ク幅Ｔｗを規制するためのトラック幅規制溝４，５が切
り欠かれている。かかるトラック幅規制溝４，５は、磁
気ギャップｇの両端縁よりそれぞれ当該磁気ギャップｇ
に対して所定の傾斜角度を持った傾斜面として切り欠か
れている。このトラック幅規制溝４，５が形成されるこ
とにより、磁気ギャップｇのトラック幅Ｔｗが決めら
れ、当該トラック幅Ｔｗはヘッドチップ厚Ｃｗより小と
なる。

【００１３】他方の磁気コア半体１は、やはりＭｎ−Ｚ
ｎ系フェライト又はＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の酸化物
磁性材料からなる補助コア部６と、この補助コア部６の
突合わせ面に被着形成される主コア部となる金属磁性薄
膜９とから構成されている。

【００１４】補助コア部６は、一方の磁気コア半体２の
補助コア部３と同様、突合わせ面に磁気ギャップｇのト
ラック幅Ｔｗを規制するためのトラック幅規制溝７，８
を有している。このトラック幅規制溝７，８もやはり同
じく、磁気ギャップｇの両端縁よりそれぞれ当該磁気ギ
ャップｇに対して所定の傾斜角度を持った傾斜面として
切り欠かれている。特に、この補助コア部６の突合わせ
面には、コイルを巻装するための巻線溝１４が断面略コ
字状をなす貫通溝として形成されている。

【００１５】上記金属磁性薄膜９は、上記補助コア部６
の突合わせ面に沿って磁気記録媒体と摺接する磁気記録
媒体摺動面からバック面に至るまで被着形成されてい
る。なお、巻線溝１４部分には金属磁性薄膜９は形成さ
れていない。ここで使用される金属磁性薄膜９には、高
い飽和磁束密度を有し、かつ軟磁気特性に優れた強磁性
材料よりなる膜が使用される。かかる強磁性材料として
は従来から公知のものがいずれも使用でき、結晶質、非
結晶質を問わない。

【００１６】そして、上記のように構成された一対の磁
気コア半体１，２は、他方の磁気コア半体１の金属磁性
薄膜９上に成膜されたギャップ膜１０，１１を突合わ
せ、融着ガラス１２，１３によって接合一体化されるこ
とにより閉磁路を構成するようになっている。融着ガラ
ス１２，１３は、トラック幅規制溝４，５及び７，８内
にも充填され、磁気記録媒体に対する当たり特性を確保
するようになっている。

【００１７】特に、本実施例では、消去用の磁気ヘッド
として使用されることから、磁気ギャップｇのギャップ
長（ギャップ膜１０，１１の総膜厚ｔ）が１μｍ以上と
され、しかもギャップ膜１０，１１が酸化物非磁性膜１
０と金属非磁性膜１１の積層膜構造とされている。酸化
物非磁性膜１０は、融着ガラス１２，１３との反応を防
止するとともに気泡の発生を防止するために酸化物非磁
性膜１０と融着ガラス１２，１３との接触を回避するべ
く、金属磁性薄膜９上に酸化物非磁性膜１０、金属非磁
性膜１１の順に成膜されている。換言すれば、金属非磁
性膜１１と融着ガラス１２，１３が接触して設けられ、
この金属非磁性膜１１によって融着ガラス１２，１３か
ら酸化物非磁性膜１０を保護するようになっている。な
お、これら酸化物非磁性膜１０と金属非磁性膜１１は、
いずれもスパッタリング等の真空薄膜形成技術によって
成膜されている。

【００１８】そして、この酸化物非磁性膜１０と金属非
磁性膜１１とは、ギャップ膜の総膜厚をｔ、金属非磁性
膜１１の厚みをｍとした場合、ガラス融着時等に生ずる
ギャップ膜の破断クラックの発生を未然に回避するため
に、これらの比ｋ＝ｍ／ｔが、ｋ≦０．３５またはｋ≧
０．８となるようになされている。ギャップ膜の総膜厚
ｔと金属非磁性膜１１の厚みｍとの比ｋが、上記の範囲
であれば金属非磁性膜１１または金属非磁性膜１１と酸
化物非磁性膜１０の両方に亘って破断クラックが発生し
ないことについては、図３に示す実験結果に基づく。

【００１９】図３は、ギャップ膜の総膜厚ｔを１．５μ
ｍに固定し、酸化物非磁性膜１０としてＳｉＯ₂よりな
る膜を用いるとともに金属非磁性膜１１としてＣｒより
なる膜を使用して、該金属非磁性膜１１の厚みｍを変化
させた磁気ヘッドを複数作成し、これらギャップ膜の総
膜厚ｔと金属非磁性膜１１の厚みｍとの比ｋ＝ｍ／ｔに
対するギャップ膜中の破断クラックの発生率を示す。破
断クラックの発生率は、作成したヘッド数ｎ₀のうち光
学顕微鏡（×１０００）の検査により、ギャップ膜中に
１箇所以上破断クラックが存在するヘッドの数ｎ_Xの割
合、（ｎ_X／ｎ₀）×１００％で示す。

【００２０】この結果からわかるように、ｋ≦０．３５
またはｋ≧０．８とすることで、磁気コア半体１，２同
士を接合一体化するガラス融着時のアニールによって酸
化物非磁性膜１０と金属非磁性膜１１との熱膨張の違い
による膜厚応力歪みに起因するギャップ膜の破断クラッ
クの発生を防止することができる。これにより、破断ク
ラック中に融着ガラス１２，１３が流れ込むことにより
金属磁性薄膜９が侵食されるようなことが起こらない。
したがって、電磁変換特性の劣化を未然に回避すること
ができる。なお、上記ｋの上限は、これらギャップ膜が
疑似ギャップとして動作しない範囲でその上限が自ずと
決まる。

【００２１】また、本実施例では、破断クラックの発生
が酸化物非磁性膜１０と金属非磁性膜１１との熱膨張の
違いによる膜厚応力歪みに起因することから、酸化物非
磁性膜１０を構成する酸化物非磁性材料を、金属非磁性
膜１１を構成する金属非磁性材料の線膨張率に近いもの
を選択して使用する。具体的には、金属非磁性材料の線
膨張率が６×１０^-7（／℃）以上のものを使用する。か
かる範囲に相当する材料としては、例えばＴａＯｘ
（１．０＜ｘ≦２．５）［Ｔａ₂Ｏ₅］、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃ
ｒ₂Ｏ₃等が挙げられる。一方、金属非磁性膜１１に
は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔ等の金
属非磁性材料がいずれも使用できる。なお、表１に代表
的な金属非磁性材料の線膨張率を例示する。

【００２２】

【表１】

【００２３】このように酸化物非磁性膜１０を構成する
酸化物非磁性材料の線膨張率を金属非磁性膜１１を構成
する金属非磁性材料の線膨張率に合わせることにより、
両者の線膨張率の差に起因する熱応力を大幅に軽減する
ことができ、金属非磁性膜１１に発生する破断クラック
並びに融着ガラス１２，１３に発生するクラック、フェ
ライトコアに発生するクラック等をいずれも防止するこ
とができる。また、磁気コア半体１，２を構成する磁気
コア材料に負荷される応力も小さくなることにより、磁
歪の大きな磁性材料であっても磁気特性の劣化が小さく
なり、ヘッド効率の向上が期待できる。

【００２４】ここで実際に、以下のようにして磁気ヘッ
ドを作成し、ガラス融着後の磁気ヘッドのギャップ膜に
おけるクラックの発生状態を観察してみた。Ｍｎ−Ｚｎ
系フェライトからなる補助コア部６の突合わせ面側にＦ
ｅ−Ａｌ−Ｓｉ（センダスト）をスパッタリングして金
属磁性薄膜９を成膜した後、この上にＣｒとＴａ₂Ｏ₅
を順次スパッタリングして酸化物非磁性膜１０と金属非
磁性膜１１を成膜した。このようにして作成された一方
の磁気コア半体１とＭｎ−Ｚｎ系フェライトのみからな
る他方の磁気コア半体２を、融着ガラス１２，１３によ
ってガラス融着した。なお、金属磁性薄膜９の膜厚を２
μｍ、酸化物非磁性膜１０の膜厚を１．５μｍ、金属非
磁性膜１１の膜厚を１．５μｍとした。つまり、ｋ＝
０．５である。

【００２５】また比較例として、線膨張率が４×１０^-7
（／℃）であるＳｉＯ₂を酸化物非磁性膜１０として用
いた磁気ヘッドを作成した。この磁気ヘッドでは、Ｓｉ
Ｏ₂を用いた以外は上記磁気ヘッドと同一とした。

【００２６】この結果、Ｔａ₂Ｏ₅を酸化物非磁性膜１
０として用いた磁気ヘッドでは、ヘッド作成上何の不都
合もなく磁気ヘッドが作成され、ギャップ膜にクラック
の発生が見られなかった。これに対して、ＳｉＯ₂を酸
化物非磁性膜１０として用いた磁気ヘッドでは、ギャッ
プ膜の総膜厚ｔと金属非磁性膜１１の膜厚ｍとの比ｋが
０．５であり、しかも線膨張率が６×１０^-7（／℃）以
下であることから、図４に示すように金属非磁性膜１１
にクラック１５が発生した。

【００２７】上記実験結果からわかるように、酸化物非
磁性膜１０に線膨張率が６×１０^-7（／℃）以上の酸化
物非磁性材料を使用することにより、磁気ギャップｇを
構成するギャップ膜のクラックの発生を防止することが
でき、電磁変換特性の劣化を回避できる。

【００２８】以上、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明したが、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変更が可能である。例えば、前述の実施
例では、一方の磁気コア半体１のみに金属磁性薄膜９が
形成されたメタルインギャップ型の磁気ヘッドに本発明
を適用したが、両方の磁気コア半体１，２に金属磁性薄
膜９が形成された磁気ヘッド、または金属磁性薄膜９を
持たない酸化物磁性材料のみから構成される磁気ヘッド
にも適用でき、その作用効果は同様である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気ヘッドにおいては、ギャップ膜を構成する酸化
物非磁性膜と金属非磁性膜の膜厚を規定し、または酸化
物非磁性膜を構成する酸化物非磁性材料の線膨張率を金
属非磁性膜を構成する金属非磁性材料の線膨張率に合わ
せることにより、ガラス融着時のアニールにより発生す
るギャップ膜及び融着ガラス並びに磁気コアのクラック
発生を防止することができ、それに伴う金属磁性薄膜の
融着ガラスによる侵食を未然に回避することができる。
したがって、電磁変換特性の劣化が無く、高ヘッド出力
で且つ信頼性の高い磁気ヘッドを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す斜視
図である。

【図２】図１の磁気ヘッドの磁気記録媒体摺動面部分を
拡大して示す要部拡大平面図である。

【図３】ギャップ膜の総膜厚ｔと金属非磁性膜の膜厚ｍ
との比ｋ＝ｍ／ｔに対するギャップ膜中の破断クラック
発生率を示す特性図である。

【図４】金属非磁性膜にクラックが発生した様子を示す
磁気ヘッドの磁気記録媒体摺動面部分を拡大して示す要
部拡大平面図である。

【符号の説明】

１，２・・・磁気コア半体３，６・・・補助コア部４，５，７，８・・・トラック幅規制溝９・・・金属磁性薄膜１０・・・酸化物非磁性膜１１・・・金属非磁性膜１２，１３・・・融着ガラス１４・・・巻線溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の磁気コア半体が酸化物非磁性膜と
金属非磁性膜を積層してなるギャップ膜を介して突き合
わされ閉磁路を構成してなる磁気ヘッドにおいて、上記ギャップ膜の総膜厚が１μｍ以上であり、且つ金属
非磁性膜の厚さｍとギャップ膜の総膜厚ｔとの比ｋ＝ｍ
／ｔが、ｋ≦０．３５またはｋ≧０．８であることを特
徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】酸化物非磁性膜がＳｉＯ₂であることを
特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】一対の磁気コア半体が酸化物非磁性膜と
金属非磁性膜を積層してなるギャップ膜を介して突き合
わされ閉磁路を構成してなる磁気ヘッドにおいて、上記ギャップ膜の総膜厚が１μｍ以上であり、且つ酸化
物非磁性膜を構成する酸化物非磁性材料の線膨張率が６
×１０^-7以上であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項４】酸化物非磁性膜がＴａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ
₃、Ｃｒ₂Ｏ₃のうちいずれか一種であることを特徴と
する請求項３記載の磁気ヘッド。