JPH0636212A - 磁気コアおよび浮上型磁気ヘッド - Google Patents

磁気コアおよび浮上型磁気ヘッド

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JPH0636212A
JPH0636212A JP19036292A JP19036292A JPH0636212A JP H0636212 A JPH0636212 A JP H0636212A JP 19036292 A JP19036292 A JP 19036292A JP 19036292 A JP19036292 A JP 19036292A JP H0636212 A JPH0636212 A JP H0636212A
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JP
Japan
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magnetic
film
magnetic core
head
thickness
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JP19036292A
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English (en)
Inventor
Tadashi Tomitani
忠史 富谷
Hisao Ushigome
尚夫 牛込
Fujio Tokida
富士夫 常田
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication of JPH0636212A publication Critical patent/JPH0636212A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波、高密度記録の小型磁気ディスク装置
に対応可能なヘッド特性の良好な単層膜の磁気ヘッドを
提供する。 【構成】 非磁性基板間13,13'にFe系軟磁性薄膜
の単層膜11を有し、その単層膜11の厚み方向に磁気
ギャップ14が形成された磁気コアであって、単層膜1
1の膜厚をFt、磁気コアのトラック幅をTwとしたと
きに、8μm≦Ft≦25μm、4μm≦Tw≦10μ
m、Ft×A=Tw、A=0.4〜0.8の範囲にあ
り、非磁性基板と単層膜との間には、5nmから20n
mの範囲の膜厚のSiO2と、更に、5nmから20n
mの範囲の膜厚のCr膜からなる下地膜を有する磁気コ
アとそれを用いた浮上型磁気ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特には3.5インチや
2.5インチ以下の小型、高密度の磁気ディスク装置に
用いられ、高周波信号を効率よく記録再生するのに好適
な磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置に用いられる浮上型の
磁気ヘッドには、モノリシック式磁気ヘッド、薄膜磁気
ヘッド、コンポジット式磁気ヘッド等がある。モノリシ
ック式磁気ヘッドはインダクタンスが高いために、高周
波、高密度化した小型磁気ディスク装置には適切でな
い。薄膜磁気ヘッドは生産性、製造コスト、信頼性の点
で問題があり大量生産の必要な小型磁気ディスクには適
当でない。そのために、小型磁気ディスク装置の分野で
は、磁気ヘッド特性やコスト等の点で有利なメタル・イ
ン・ギャップ(MIG)型の磁気コアをスライダ−に組
み込んだコンポジット式の浮上型磁気ヘッドが主流とな
っている。図6はメタル・イン・ギャップ(MIG)型
の磁気コアを示す図である。この磁気コア61は一対の
磁性コア62,63の対向面に、磁性コアよりも飽和磁
束密度の高いセンダスト等の高飽和磁束密度合金薄膜6
4,64’を有する第1の磁性コア62と第2の磁性コ
ア63とを有するものである。そして、両磁性コアが磁
気ギャップを介して接合一体化されている。通常第1お
よび第2の磁性コアとしては、Mn−Zn単結晶フェラ
イトが用いられている。図7はコンポジット式の浮上型
磁気ヘッド71を示す図である。MIG型の磁気コア7
5をスライダ−72のスリット73にガラス74で固着
した浮上型磁気ヘッド71は、高飽和磁束密度を有する
合金薄膜から強力な磁束を磁気記録媒体に印加できるた
め、高い保磁力を有する媒体に有効な記録を行う事がで
きる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図5は小型磁気ディス
クの面記録密度の推移を示す図である。小型磁気ディス
ク装置の高密度記録への要求は著しく、’91年では1
00Mb/in2程度であったものが、’95年には2
50Mb/in2程度の水準が必要になると考えられ、
使用周波数帯域も高周波側では最高20MHz程度とな
る。面記録密度の向上と使用周波数帯域の高周波化に伴
い、トラック記録密度、線記録密度も高くなり、そのた
めに磁気ギャップ長さとトラック幅を小さくする必要が
ある。MIG型磁気コアは図6に示すように、フロント
側の磁気ギャップ近傍にトラック密度に対応したトラッ
ク幅Twに絞る切欠き加工する必要がある。しかし、M
IG型磁気コアを構成する第1および第2のフェライト
コアは、トラック幅方向にある程度の厚さがないと強度
的に充分でない。特に図7に示したコンポジット式の浮
上型磁気ヘッドの製造工程においては、スライダ−72
のスリット73に磁気コア75を所定の位置に固定する
工程がある。磁気コアの強度が充分でないと、この磁気
コアを固定する工程に於いて、フェライトのトラック部
や補強ガラスにクラックが発生し易くなる。また、磁気
コアをスライダ−のスリットに固定する製造工程を必要
とするために、好ましい強度を得るためにフェライトコ
アの厚さCwも余り薄くできない。そのために、狭トラ
ック化した磁気コアのトラック幅Twは、フェライトコ
ア厚さCwの1/10以下となってしまう。この様なト
ラック幅Twがフェライトコア厚さCwに比較して極端
に薄い構造の磁気コアでは、研削部の段差が大きく、そ
の段差部分で漏れ磁束が多くなってしまう。また、フェ
ライトコアの厚さCwは余り薄くできないので、インダ
クタンスとキャパシタンスも大きくなり、自己共振周波
数が低く使用可能な周波数帯域の狭いものしか得られ
ず、20MHzの高周波帯域には対応出来ない。また、
フェライトをコア材として用いているためその透磁率は
スネ−クの周波数限界線に従い高周波帯域では高透磁率
は得られない。そのため、高周波記録になるほど磁気ヘ
ッドの記録再生特性は低下する。更に、フェライトその
ものに起因する再生波形の揺らぎ等のノイズ成分も高周
波記録になるほど大きな問題となってくる。また、MI
G型磁気コアでは、高飽和磁束密度合金薄膜とフェライ
トコアとの界面に反応層ができるため、疑似ギャップが
生じ易く磁気ヘッドの記録再生特性が劣化し、特に再生
時には、擬似ギャップの発生やコンタ−効果によるノイ
ズの障害が著しくなる。
【0004】また、VTR用の磁気ヘッドでは、高周
波、高密度記録に適するものとして、非磁性基板間に軟
磁性合金薄膜と非磁性薄膜との積層膜を成膜し、その積
層膜の厚み方向に磁気ギャップを形成した積層型の磁気
ヘッドが一部実用化されている。磁気ディスク装置用の
積層型ヘッドとしては、VTR用と同じ構成の積層型の
磁気コアを非磁性材で構成したスライダ−に組み込んだ
上型磁気ヘッドが、特開平3−275555号公報や、
特開平3−76366号公報に開示されている。また、
スライダ−となる非磁性基板の側面に積層膜を成膜し、
非磁性基板で挾持したモノリシック型の浮上型磁気ヘッ
ドが、特開平3−130913号公報、特開平3−13
0912号公報等に開示されている。しかし、これらの
積層型磁気ヘッドは、オ−バ−ライト特性や再生出力特
性に問題があり、現状では実用には供されていない。本
発明の目的は、インダクタンスが小さく、高周波記録に
好適で、疑似ギャップの発生が少なく、記録再生特性が
良好で高出力が得られる磁気コアとそれを用いたコンポ
ジット式の浮上型磁気ヘッドを提供する事にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気コアは非磁
性基板間にFe系軟磁性薄膜の単層膜を有し、その単層
膜の厚み方向に磁気ギャップを形成した磁気コアであっ
て、単層膜の膜厚をFt、磁気コアのトラック幅をTwと
したときに、 8μm≦Ft≦25μm 4μm≦Tw≦10μm Ft×A=Tw A=0.4〜0.8 の磁気コアである。非磁性基板とFe系軟磁性薄膜の単
層膜との間には、5nmから20nmの範囲の膜厚のS
iO2と、更に5nmから20nmの範囲の膜厚のCr
膜との下地膜を形成するのが好ましい。Fe系軟磁性薄
膜は耐熱性、軟磁性からみてFe−Al−Si系合金が
適し、耐食性向上のために、Ti,Ru,Crの1種を
含有させても良い。非磁性基板は、MnO−NiO系セ
ラミックスを用いるのが良く、NiOの含有量は70〜
90wt%がFe−Al−Si系合金との熱膨張係数の
差を小さくできるので適切である。また、本発明はこの
ような構成の磁気コアを非磁性材で構成したスライダ−
に組み込んだ浮上型磁気ヘッドも提供するものである。
スライダ−にはMnO−NiO系セラミックスを用い、
そのセラミックスのNiOの含有量を50〜90wt%
とするとCSS( contact stop start )特性の良好な浮
上型磁気ヘッドが得られる。
【0006】
【作用】本発明では、非磁性基板間に形成した単層膜と
その突合せ面の磁気ギャップで磁路を構成する。この為
疑似ギャップが発生する事もなく、疑似ギャップによる
副パルスやコンタ−効果の影響もなくなる。そして、磁
気コア材としてFe系軟磁性薄膜を用いるため、20M
Hzの高周波帯域でも透磁率の低下が小さく、高周波帯
域においても高い記録再生特性が得られる。更に、Fe
系軟磁性薄膜をコア材として用いるため、磁路を形成す
る単層膜の膜厚は磁気コアの強度に制限される事はな
く、磁気コア厚を小さくできる為に、低インダクタンス
化および低キャパシタンス化が可能となる。そのため
に、フェライトをコア材とした場合よりも再生時のノイ
ズ成分は少なくなり、また、自己共振周波数が高くな
り、使用可能な周波数帯域の広い磁気コアを得る事がで
きる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の一例を示すトラック幅を両絞
りにした磁気コアを示す図である。この磁気コアは、非
磁性基板13上にFe−Al−Si系軟磁性薄膜の単層
膜11成膜し、その上にガラス等を介して非磁性基板1
3を接着した構成要素とする磁気コア半体と、同様にし
て非磁性基板に単層膜を成膜しその上に非磁性基板接着
した磁気コア半体とを磁気ギャップとなるSiO2等の
薄膜14と補強ガラス15で接合一体化してなるもので
ある。磁気コアのトラック幅Twは、磁気コアの実効的
な磁気コアとなるFe−Al−Si系合金薄膜の単層膜
11のフロントギャップ近傍部を研削して得られる磁気
ギャップの幅である。本発明の磁気コアは、その製造工
程においてコア半体同士を突き合わせ接合し、接合後に
トラック絞り加工を行うので、このトラックの位置合わ
せにおける合わせズレが無視でき、ヘッド特性が良好で
ある。面記録密度250Mb/in2クラスの磁気ディ
スク装置では、トラック厚さTwが10μmを越えると
そのトラック記録密度には対応できなくなる。Twを4
μm未満にしてもヘッド特性に差がなく製作上工数の点
で問題生じてしまう。単層膜の膜厚Ftは記録再生特性
とオ−バ−ライト特性に左右される。Ftが大きくなる
とインダクタンスも大きくなり、高周波帯域においては
記録再生特性が低く対応できなくなる。
【0008】例えば、Fe系軟磁性薄膜として飽和磁束
密度1.1Tのセンダスト膜を用い、Twが5μm,ギ
ャップ長が0.25μm,記録媒体の保磁力が1600
Oe条件の場合、Ftが8μmより小さくなるとハ−ド
ディスクドライブの磁気ヘッドに対する仕様を満たすオ
−バ−ライト値が得られない。また、Ftが25μmを
越えると、インダクタンスが2μHを越え高周波帯域で
のインピ−ダンスノイズが大きくなり、MIG型磁気コ
アを用いた磁気ヘッドに対する優位性が無くなる。従っ
て、良好な特性を示すTwの範囲は4〜10μm、Ft
の範囲は8〜25μmである。この範囲でのFtとTw
の関係は、0.4×Ft≦Tw≦0.8×Ftで表され
るが、Ftが8μmの場合Twが0.8×Ftとする
と、トラック厚さTwは6.4μmとなり、トラックず
れのないを良好な磁気ギャップを得る限界である。Ft
が8μmの場合、Tw=が0.4Ftを考えるとTwが
3.2μmとなり、本発明には不要なトラック厚さとな
る。しかし、Ft25μmを考慮すると10μmのトラ
ック厚さが得られるので0.4を下限とした。一例とし
て図8に本発明の磁気ヘッドのオ−バライト特性の書き
込み電流依存性を示す。図8に示したオ−バ−ライト特
性を測定した磁気コアは、Tw=8μm、Ft=15μ
mであり、本発明の範囲内であればMIG型の磁気コア
を用いたものより高いオ−バ−ライト特性が得られるこ
とが判る。上記金属磁性膜の透磁率は、磁気ヘッドの再
生効率をMIG型磁気コアと同等以上にするためには3
000以上の値が必要となる。そのためには、図3に示
すように、Fe系軟磁性薄膜を非磁性基板に形成する前
に下地膜としてSiO2膜36を5〜20nm形成し、
更にCr膜37を5〜20nm形成する事により軟磁性
薄膜の透磁率の値が下地膜がないものに比較してより高
い値が得られる。図2は図1と同様にして磁気コア素材
を作製し、トラック部を片絞りに研削加工した本発明の
他の実施例を示す図である。図4は図1,2の磁気コア
を用いた本発明のコンポジット式の浮上型磁気ヘッド4
1を示す図である。この浮上型磁気ヘッド41は、単層
膜を有する磁気コア45がスライダ−42のエアベアリ
ング46に形成されたスリット43にガラス44で固着
されている。
【0009】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る磁気ヘッドにおいては、磁気コア材としてFe系
軟磁性薄膜の単層膜を用い、非磁性基板で挟み込んだ構
成としているため、疑似ギャップの発生はなく、低ノイ
ズで高い記録再生特性を持つ磁気ヘッドが得られる。ま
た、FtをTwに対応させて磁気ヘッドのインダクタン
ス、オ−バ−ライト特性および製造工程上の限度から最
適化を図る事により、低インダクタンスで低キャパシタ
ンスの自己共振周波数が高い高周波対応の磁気ヘッドが
得られ、しかも生産性も優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の両絞りの単層膜の磁気コアを示す斜視
図である。
【図2】本発明の片絞りの単層膜の磁気コア示す斜視図
である。
【図3】本発明の単層膜の下地膜の成膜部を示す斜視図
である。
【図4】本発明のコンポジット式の浮上型磁気ヘッド示
す斜視図である。
【図5】小型磁気ディスク装置の記録密度の増大傾向を
示す図である。
【図6】従来のMIG型磁気コアを示す斜視図である。
【図7】従来のコンポジット式の浮上型磁気ヘッド示す
斜視図である。
【図8】本発明コアとMIG型コアを用いた磁気ヘッド
のオ−バ−ライト特性を示す図である。
【符号の説明】
11 単層膜 12 非磁性基板 13 非磁性基板 14 磁気ギャップ 15 補強ガラス 36 SiO2膜 37 Cr膜 41 浮上型磁気ヘッド 45 磁気コア Tw トラック幅 Cw 磁気コア厚さ Ft 単層膜厚

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基板間にFe系軟磁性薄膜の単層
    膜を有し、その単層膜の厚み方向に磁気ギャップが形成
    された磁気コアであって、 前記単層膜の膜厚をFt、磁気コアのトラック幅をTw
    としたときに、 8μm≦Ft≦25μm 4μm≦Tw≦10μm Ft×A=Tw A=0.4〜0.8 であることを特徴とする磁気コア。
  2. 【請求項2】 非磁性基板と単層膜との間には、5nm
    から20nmの範囲の膜厚のSiO2膜と、更に5nm
    から20nmの範囲の膜厚のCr膜からなる下地膜を有
    する請求項1記載の磁気コア。
  3. 【請求項3】 Fe系軟磁性薄膜はFe−Al−Si系
    合金からなり、少なくともTi,Ru,Crの内の1種
    を含有する請求項1、または、2記載の磁気コア。
  4. 【請求項4】 前記非磁性基板は、MnO−NiO系セ
    ラミックスからなり、そのセラミックスはNiOの含有
    量が70〜90wt%である請求項1ないし3のいずれ
    かに記載の磁気コア。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の磁
    気コアが非磁性材で構成されたスライダ−に組み込まれ
    た浮上型磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記スライダ−はMnO−NiO系セラ
    ミックスからなり、そのセラミッックスはNiOの含有
    量が50〜90wt%である請求項5記載の浮上型磁気
    ヘッド。
JP19036292A 1992-07-17 1992-07-17 磁気コアおよび浮上型磁気ヘッド Pending JPH0636212A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000007599A (ko) * 1998-07-04 2000-02-07 구자홍 자기 헤드장치

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