JPH07118054B2 - Mig型磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
Mig型磁気ヘッドの製造方法Info
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- JPH07118054B2 JPH07118054B2 JP6589590A JP6589590A JPH07118054B2 JP H07118054 B2 JPH07118054 B2 JP H07118054B2 JP 6589590 A JP6589590 A JP 6589590A JP 6589590 A JP6589590 A JP 6589590A JP H07118054 B2 JPH07118054 B2 JP H07118054B2
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- magnetic
- alloy
- film formation
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Description
【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、磁気ギャップ内に高飽和磁束密度の金属膜
を有するMIG(Metal In Gap)型磁気ヘッドの製造方法
に係り、フェライトコア上に界面反応防止膜を設け、さ
らにFe−Al−Si合金膜を積層成膜する際に、成膜速度を
低速度から順次高速度へと変化させながら成膜すること
により、金属磁性膜の初期劣化層をなくして疑似ギャッ
プの発生を抑制し、電磁変換特性の改善及び再生出力の
向上を図ったMIG型磁気ヘッドの製造方法に関する。
を有するMIG(Metal In Gap)型磁気ヘッドの製造方法
に係り、フェライトコア上に界面反応防止膜を設け、さ
らにFe−Al−Si合金膜を積層成膜する際に、成膜速度を
低速度から順次高速度へと変化させながら成膜すること
により、金属磁性膜の初期劣化層をなくして疑似ギャッ
プの発生を抑制し、電磁変換特性の改善及び再生出力の
向上を図ったMIG型磁気ヘッドの製造方法に関する。
背景技術 近年、磁気記録における技術的発展は目覚ましく、特に
記録密度の向上は著しいものがある。
記録密度の向上は著しいものがある。
例えば、オーディオテープレコーダやVTR(ビデオテー
プレコーダ)等の磁気記録再生装置においては、記録信
号の高密度化や高品質化等が進められており、この高記
録密度化に対応して、磁気記録媒体として磁性粉にFe、
Co、Ni等の金属あるいは合金からなる粉末を用いた、所
謂メタルテープや、強磁性金属材料を真空薄膜形成技術
によりベースフイルム上に直接被着した、所謂蒸着テー
プや磁気デイスク等が開発され、各分野で実用化されて
いる。
プレコーダ)等の磁気記録再生装置においては、記録信
号の高密度化や高品質化等が進められており、この高記
録密度化に対応して、磁気記録媒体として磁性粉にFe、
Co、Ni等の金属あるいは合金からなる粉末を用いた、所
謂メタルテープや、強磁性金属材料を真空薄膜形成技術
によりベースフイルム上に直接被着した、所謂蒸着テー
プや磁気デイスク等が開発され、各分野で実用化されて
いる。
ところで、このような高抗磁力を有する磁気記録媒体の
特性を発揮させるためには、磁気ヘッドのコア材料の特
性として、高い飽和磁束密度を有するとともに、同一の
磁気ヘッドで再生を行なおうとする場合においては、高
透磁率を併せて有することが要求される。
特性を発揮させるためには、磁気ヘッドのコア材料の特
性として、高い飽和磁束密度を有するとともに、同一の
磁気ヘッドで再生を行なおうとする場合においては、高
透磁率を併せて有することが要求される。
例えば、従来、磁気ヘッドのコア材料として多用されて
いるフェライト材では飽和磁束密度が低く、また、パー
マロイでは耐摩耗性に問題がある。
いるフェライト材では飽和磁束密度が低く、また、パー
マロイでは耐摩耗性に問題がある。
そこで上述の諸要求を満たすコア材料として、Fe−Al−
Si系合金からなる所謂センダスト合金が好適であると考
えられ、すでに実用に供されている。
Si系合金からなる所謂センダスト合金が好適であると考
えられ、すでに実用に供されている。
しかしながら、このセンダスト合金のように軟磁気特性
に優れた材料においては、磁歪λsと結晶磁気異方性K
が共に零付近であることが望ましく、磁気ヘッドに使用
可能な材料組成はこれら両者の値を考慮して決められ
る。
に優れた材料においては、磁歪λsと結晶磁気異方性K
が共に零付近であることが望ましく、磁気ヘッドに使用
可能な材料組成はこれら両者の値を考慮して決められ
る。
一方、MIG型磁気ヘッドにおいて、実際の磁性酸化物コ
ア上での金属磁性膜の特性はほとんど測定が困難である
ため、金属磁性膜の特性は、非磁性基板上において評価
されていた。
ア上での金属磁性膜の特性はほとんど測定が困難である
ため、金属磁性膜の特性は、非磁性基板上において評価
されていた。
しかし、本発明者の研究によれば、フェライト等磁性酸
化物基板上では、センダスト等金属磁性膜の特性は必ず
しも非磁性基板上での特性と一致するものではないこと
が判った。
化物基板上では、センダスト等金属磁性膜の特性は必ず
しも非磁性基板上での特性と一致するものではないこと
が判った。
特に、磁気異方性が著しく異なり、フェライト基板上に
おいては上述の膜は異方性の分散した膜となり、これを
磁気ヘッドに適応した場合、数〜数百μmのトラック幅
状態では必ずしもマクロに測定された軟磁性状態は実現
され得ない。
おいては上述の膜は異方性の分散した膜となり、これを
磁気ヘッドに適応した場合、数〜数百μmのトラック幅
状態では必ずしもマクロに測定された軟磁性状態は実現
され得ない。
すなわち、トラックを切り出す位置により、分散した単
磁区粒の困難軸方向が異なるため、ヘッドの電磁変換に
より磁化される方向の透磁率が異なり、磁気ヘッドの電
磁変換特性を劣化させる要因と見なすことができる。
磁区粒の困難軸方向が異なるため、ヘッドの電磁変換に
より磁化される方向の透磁率が異なり、磁気ヘッドの電
磁変換特性を劣化させる要因と見なすことができる。
また、MIG型磁気ヘッドにおいては、上述したように、
金属膜、初期層軟磁性の劣化並びに磁性酸化物との熱処
理に伴う拡散による非磁性反応層の生成等に起因する疑
似ギャップも同時に抑制しなくてはならない。
金属膜、初期層軟磁性の劣化並びに磁性酸化物との熱処
理に伴う拡散による非磁性反応層の生成等に起因する疑
似ギャップも同時に抑制しなくてはならない。
発明の目的 この発明は、金属磁性膜の初期劣化層をなくして疑似ギ
ャップの発生を抑制し、電磁変換特性の改善及び再生出
力の向上を達成できるMIG型磁気ヘッドの製造方法の提
供を目的としている。
ャップの発生を抑制し、電磁変換特性の改善及び再生出
力の向上を達成できるMIG型磁気ヘッドの製造方法の提
供を目的としている。
発明の概要 この発明は、MIG型磁気ヘッド用のすぐれた特性を有す
る軟磁性膜の製造方法を目的に種々検討した結果、Fe−
Al−Si合金膜の成膜時に成膜速度を低速度から順次高速
度へと変化させながら成膜することにより、従来の単一
成膜速度で成膜した合金膜に比べて一段とすぐれた軟磁
気特性が得られ、さらに、適切な熱処理を施すことによ
り、一軸異方性を有することを知見し、また、フェライ
ト等磁性酸化物と金属磁性膜との間にAl2O3などの熱的
に安定な非磁性無機材料からなる界面反応防止膜層を形
成して、金属磁性膜と酸化物基板界面の反応を抑制でき
疑似ギャップを抑制できることを知見し、この発明を完
成したものである。
る軟磁性膜の製造方法を目的に種々検討した結果、Fe−
Al−Si合金膜の成膜時に成膜速度を低速度から順次高速
度へと変化させながら成膜することにより、従来の単一
成膜速度で成膜した合金膜に比べて一段とすぐれた軟磁
気特性が得られ、さらに、適切な熱処理を施すことによ
り、一軸異方性を有することを知見し、また、フェライ
ト等磁性酸化物と金属磁性膜との間にAl2O3などの熱的
に安定な非磁性無機材料からなる界面反応防止膜層を形
成して、金属磁性膜と酸化物基板界面の反応を抑制でき
疑似ギャップを抑制できることを知見し、この発明を完
成したものである。
従来、MIG型磁気ヘッド用のFe−Al−Si合金膜は、スパ
ッター装置等の気相成長装置を用いた工業的生産の観点
から、通常、200Å/分以上の高い一定の成膜速度で成
膜するが、本発明者らの研究によれば、Fe−Al−Si合金
膜の成膜開始時に50Å/分を越える成膜速度で成膜する
と、初期層の結晶性が悪く、軟磁気特性が劣り、かかる
初期層が疑似ギャップを形成する一つの要因となること
を確認し、少なくとも所定厚みの初期層は結晶性よくす
るため低成膜速度で成膜する必要があることを知見し
た。
ッター装置等の気相成長装置を用いた工業的生産の観点
から、通常、200Å/分以上の高い一定の成膜速度で成
膜するが、本発明者らの研究によれば、Fe−Al−Si合金
膜の成膜開始時に50Å/分を越える成膜速度で成膜する
と、初期層の結晶性が悪く、軟磁気特性が劣り、かかる
初期層が疑似ギャップを形成する一つの要因となること
を確認し、少なくとも所定厚みの初期層は結晶性よくす
るため低成膜速度で成膜する必要があることを知見し
た。
すなわち、この発明は、 少なくとも一方の磁気コア半体がフェライトからなり、
磁気ギャップ内に高飽和磁束密度の金属膜を有するMIG
型磁気ヘッドの製造方法において、フェライトコアの磁
気ギャップ突合わせ面に、非磁性無機材料からなる界面
反応防止膜を被着した後、 前記界面反応防止膜上にFe−Al−Si合金膜を気相成長方
法で成膜する際に、成膜速度を低速度から順次、段階的
にあるいは連続的に高速度へと変化させながら成膜する
ことを特徴とするMIG型磁気ヘッドの製造方法である。
磁気ギャップ内に高飽和磁束密度の金属膜を有するMIG
型磁気ヘッドの製造方法において、フェライトコアの磁
気ギャップ突合わせ面に、非磁性無機材料からなる界面
反応防止膜を被着した後、 前記界面反応防止膜上にFe−Al−Si合金膜を気相成長方
法で成膜する際に、成膜速度を低速度から順次、段階的
にあるいは連続的に高速度へと変化させながら成膜する
ことを特徴とするMIG型磁気ヘッドの製造方法である。
また、この発明は、前記方法において、 Fe−Al−Si合金膜の成膜開始時から少なくとも50Å厚み
までの成膜速度を、50Å/分以下の低速度としたことを
特徴とするMIG型磁気ヘッドの製造方法である。
までの成膜速度を、50Å/分以下の低速度としたことを
特徴とするMIG型磁気ヘッドの製造方法である。
発明の構成 詳述すれば、この発明は、公知の薄膜形成法を用いて、
各種フェライトコア上に、SiO2、サイアロン、Al2O3、C
rN、Crなどの非磁性無機材料のいずれか少なくとも1種
を以上成膜したのち、成膜速度を低速度から順次高速度
へと変化させながらFe−Al−Si合金膜を成膜積層し、所
要の厚みの金属磁性膜となした後、ガラス溶着の工程で
の高温雰囲気、あるいは用途、膜厚み、積層構造及び厚
み比率等に応じて適宜選定した400℃〜800℃、1分〜10
0時間の熱処理を行なうことを特徴とするMIG型磁気ヘッ
ドの製造方法である。
各種フェライトコア上に、SiO2、サイアロン、Al2O3、C
rN、Crなどの非磁性無機材料のいずれか少なくとも1種
を以上成膜したのち、成膜速度を低速度から順次高速度
へと変化させながらFe−Al−Si合金膜を成膜積層し、所
要の厚みの金属磁性膜となした後、ガラス溶着の工程で
の高温雰囲気、あるいは用途、膜厚み、積層構造及び厚
み比率等に応じて適宜選定した400℃〜800℃、1分〜10
0時間の熱処理を行なうことを特徴とするMIG型磁気ヘッ
ドの製造方法である。
第1層の非磁性無機材料からなる界面反応防止膜によ
り、金属磁性膜と磁性酸化物との界面における原子の拡
散が防止され、成膜開始時に低成膜速度で成膜したこと
により、初期層の結晶性が著しく向上し、すぐれた一軸
異方性をもつ軟磁性膜が、酸化物基板上に形成可能とな
る。
り、金属磁性膜と磁性酸化物との界面における原子の拡
散が防止され、成膜開始時に低成膜速度で成膜したこと
により、初期層の結晶性が著しく向上し、すぐれた一軸
異方性をもつ軟磁性膜が、酸化物基板上に形成可能とな
る。
すなわち、第1層の界面反応防止膜により、金属磁性膜
とフェライトとの界面における原子の拡散が防止され、
Fe−Al−Si合金膜を成膜時に成膜速度を低速度から順次
高速度へと変化させながら成膜することにより、Fe−Al
−Si合金膜が下地となる低成膜速度で成膜した前記初期
層の結晶配向に沿って成膜され、結晶配向の乱れが少な
くなり、所要の熱処理によって容易に軟磁気特性が向上
すると考えられる。
とフェライトとの界面における原子の拡散が防止され、
Fe−Al−Si合金膜を成膜時に成膜速度を低速度から順次
高速度へと変化させながら成膜することにより、Fe−Al
−Si合金膜が下地となる低成膜速度で成膜した前記初期
層の結晶配向に沿って成膜され、結晶配向の乱れが少な
くなり、所要の熱処理によって容易に軟磁気特性が向上
すると考えられる。
Fe−Al−Si合金膜 MIG型磁気ヘッドにおいて、疑似ギャップの発生を抑制
し、電磁変換特性の改善及び再生出力の向上を図るに
は、前述した如く、Fe−Al−Si合金膜の成膜過程をみれ
ば、成膜初期層の結晶配向に沿って順次成膜されること
から、膜全体の結晶配向の乱れを減少させるためには、
特に成膜開始時に結晶性を向上させた初期層を得ること
が重要である。
し、電磁変換特性の改善及び再生出力の向上を図るに
は、前述した如く、Fe−Al−Si合金膜の成膜過程をみれ
ば、成膜初期層の結晶配向に沿って順次成膜されること
から、膜全体の結晶配向の乱れを減少させるためには、
特に成膜開始時に結晶性を向上させた初期層を得ること
が重要である。
結晶性を向上させたFe−Al−Si合金膜初期層を得るため
には、成膜速度を50Å/分以下の低速度とすることが不
可欠であり、望ましくは20Å/分以下、さらに望ましく
は10Å/分以下である。また、当該初期層厚みとして
は、少なくともの50Å厚みが必要となり、望ましくは10
0Å以上、さらに望ましくは200Å以上である。
には、成膜速度を50Å/分以下の低速度とすることが不
可欠であり、望ましくは20Å/分以下、さらに望ましく
は10Å/分以下である。また、当該初期層厚みとして
は、少なくともの50Å厚みが必要となり、望ましくは10
0Å以上、さらに望ましくは200Å以上である。
必要とあらば、上記低成膜速度で必要とするFe−Al−Si
合金膜全体を成膜するとことも可能であり、結晶配向性
のすぐれた膜が得られるが、大半の成膜は前記初期層の
結晶配向に沿って成膜されること、特に、工業的生産を
考慮すれば、所望の初期層が得られた後は順次、高成膜
速度で成膜することが望ましい。また、低成膜速度で成
膜した該合金膜層と高成膜速度で成膜した該合金膜層と
は、熱処理による拡散等で組成変動が生じることはな
い。
合金膜全体を成膜するとことも可能であり、結晶配向性
のすぐれた膜が得られるが、大半の成膜は前記初期層の
結晶配向に沿って成膜されること、特に、工業的生産を
考慮すれば、所望の初期層が得られた後は順次、高成膜
速度で成膜することが望ましい。また、低成膜速度で成
膜した該合金膜層と高成膜速度で成膜した該合金膜層と
は、熱処理による拡散等で組成変動が生じることはな
い。
しかしながら、成膜速度が著しく異なる場合は、成膜さ
れたFe−Al−Si合金膜内部に応力が発生し易くなり特性
劣化などを招来するため、成膜開始時の低成膜速度から
段階的にあるいは連続的に高成膜速度へと変化させなが
ら成膜する必要があり、例えば、選定した初期層の成膜
速度に応じて、1〜数段階で所要の高成膜速度へと変化
させたり、気相成長装置の能力に応じて連続的に変化さ
せるとよい、特に工業的生産では100Å/分〜10000Å/
分の範囲から適宜選定するとよい。
れたFe−Al−Si合金膜内部に応力が発生し易くなり特性
劣化などを招来するため、成膜開始時の低成膜速度から
段階的にあるいは連続的に高成膜速度へと変化させなが
ら成膜する必要があり、例えば、選定した初期層の成膜
速度に応じて、1〜数段階で所要の高成膜速度へと変化
させたり、気相成長装置の能力に応じて連続的に変化さ
せるとよい、特に工業的生産では100Å/分〜10000Å/
分の範囲から適宜選定するとよい。
Fe−Al−Si系合金薄膜は、所謂センダスト合金であり、
従来より複合型及び薄膜磁気ヘッドに多用されており、
磁気ヘッドの用途等に応じて、公知の組成が適宜選定し
得るが、3〜10wt%Al、6〜15wt%Si、80〜90wt%Feの
範囲の合金を用いることができ、また、必要に応じて、
Cr、Ti、Ta、Ni、Co、Mo、Zr、希土類元素や白金属元素
などを添加するのも良い。
従来より複合型及び薄膜磁気ヘッドに多用されており、
磁気ヘッドの用途等に応じて、公知の組成が適宜選定し
得るが、3〜10wt%Al、6〜15wt%Si、80〜90wt%Feの
範囲の合金を用いることができ、また、必要に応じて、
Cr、Ti、Ta、Ni、Co、Mo、Zr、希土類元素や白金属元素
などを添加するのも良い。
また、Fe−Al−Si系合金膜の厚みは、高透磁率、低保磁
力を得るために適宜選定されるが、厚すぎる場合には、
磁気ヘッドの周波数特性が悪くなり、逆に薄い場合に
は、オーバーライト特性が悪くなるので、通常、1〜数
μmである。
力を得るために適宜選定されるが、厚すぎる場合には、
磁気ヘッドの周波数特性が悪くなり、逆に薄い場合に
は、オーバーライト特性が悪くなるので、通常、1〜数
μmである。
フェライトコア この発明において、フェライトコアには、用途に応じ
て、Ni−ZnフェライトやMn−Znフェライトなどの単結晶
フェライト、HIP処理された焼結フェライトの他、公知
のあらゆるソフトフェライトが利用できる。
て、Ni−ZnフェライトやMn−Znフェライトなどの単結晶
フェライト、HIP処理された焼結フェライトの他、公知
のあらゆるソフトフェライトが利用できる。
界面反応防止膜 この発明において、第1層の界面反応防止膜には、Si
O2、サイアロン、Al2O3、CrN、Crなどの非磁性無機材料
の1種または2種以上を成膜するが、膜厚みが50Å未満
では拡散防止効果がなく、また、300Åを越えると、拡
散防止膜自体が疑似ギャップとして作用し好ましくない
ため、50〜300Å厚みとする。さらに、好ましくは100〜
200Å厚みである。
O2、サイアロン、Al2O3、CrN、Crなどの非磁性無機材料
の1種または2種以上を成膜するが、膜厚みが50Å未満
では拡散防止効果がなく、また、300Åを越えると、拡
散防止膜自体が疑似ギャップとして作用し好ましくない
ため、50〜300Å厚みとする。さらに、好ましくは100〜
200Å厚みである。
製造条件 フェライトコアの磁気ギャップ突合わせ面に、界面反応
防止膜、Fe−Al−Si系合金薄膜を積層成膜するが、その
被着方法としては、各種スパッタリング法、CVD法、蒸
着法、イオンプレーテイング等の公知の気相成膜方法が
利用できる。
防止膜、Fe−Al−Si系合金薄膜を積層成膜するが、その
被着方法としては、各種スパッタリング法、CVD法、蒸
着法、イオンプレーテイング等の公知の気相成膜方法が
利用できる。
好ましい被着条件としては、いずれの方法においても、
到達真空度は高い程好ましく、少なくとも10-6Torr台以
下の高真空にする必要がらい、望ましくは2×10-6Torr
以下、さらに望ましくは1×10-6Torr以下が良い。
到達真空度は高い程好ましく、少なくとも10-6Torr台以
下の高真空にする必要がらい、望ましくは2×10-6Torr
以下、さらに望ましくは1×10-6Torr以下が良い。
スパッタリング法を用いる場合には、アルゴンガス等の
不活性ガスをスパッタリングガスとして用いるが、この
圧力はスパッタ装置の構造によって適宜選定すれば良
い。
不活性ガスをスパッタリングガスとして用いるが、この
圧力はスパッタ装置の構造によって適宜選定すれば良
い。
さらに、被着形成するFe−Al−Si合金薄膜は、基板の表
面状態、例えば、残留歪応力や粗度等に強く影響され、
磁気特性が悪化する可能性があるため、当該合金薄膜の
下地となる界面反応防止膜、ひいてはフェライトコア表
面粗度を40Å以下にする必要があり、MCP(メカノケミ
カルポリッシング)加工が有効である。
面状態、例えば、残留歪応力や粗度等に強く影響され、
磁気特性が悪化する可能性があるため、当該合金薄膜の
下地となる界面反応防止膜、ひいてはフェライトコア表
面粗度を40Å以下にする必要があり、MCP(メカノケミ
カルポリッシング)加工が有効である。
熱処理は、成膜後所要の加工前に行なって良く、例え
ば、磁気ヘッド等の部品の形状に加工してから行なって
も良い。さらにまた、磁気ヘッドコアの半体対のボンデ
イング加工を行なう際にガラス溶着のための加熱を熱処
理と併用しても良い。
ば、磁気ヘッド等の部品の形状に加工してから行なって
も良い。さらにまた、磁気ヘッドコアの半体対のボンデ
イング加工を行なう際にガラス溶着のための加熱を熱処
理と併用しても良い。
熱処理の温度と時間は、複合金属磁性膜の磁気特性を向
上させるのに十分な温度と時間を適宜選定すると同時
に、コアとの熱膨張係数差、基板耐熱性、各膜の厚さ、
コア、拡散防止膜、FeまたはFe系合金膜と、Fe−Al−Si
系合金膜との3者間の相互拡散を同時に考慮して組成等
によって適宜選定する必要がある。
上させるのに十分な温度と時間を適宜選定すると同時
に、コアとの熱膨張係数差、基板耐熱性、各膜の厚さ、
コア、拡散防止膜、FeまたはFe系合金膜と、Fe−Al−Si
系合金膜との3者間の相互拡散を同時に考慮して組成等
によって適宜選定する必要がある。
熱処理温度は、400℃未満では、応力の緩和が不十分で
十分に高い透磁率が得られないため好ましくなく、また
800℃を越えると、膜及び膜間の相互拡散等により返っ
て磁気特性が劣化したり、膜の剥離が生じ安いため、40
0℃〜800が好ましく、さらに好ましくは500℃〜700℃で
ある。
十分に高い透磁率が得られないため好ましくなく、また
800℃を越えると、膜及び膜間の相互拡散等により返っ
て磁気特性が劣化したり、膜の剥離が生じ安いため、40
0℃〜800が好ましく、さらに好ましくは500℃〜700℃で
ある。
処理時間は、1分未満では、十分に高い透磁率が得られ
ないため好ましくなく、また100時間を越えると、返っ
て磁気特性が劣化するため、1分〜100時間が好まし
く、さらには5分以上、10時間以下により好ましい。
ないため好ましくなく、また100時間を越えると、返っ
て磁気特性が劣化するため、1分〜100時間が好まし
く、さらには5分以上、10時間以下により好ましい。
冷却速度は、熱処理温度、時間と同様に使用した基板及
び複合金属磁性膜の組成や構成によって適宜選定する必
要があるが、通常、1℃/hr以上、10000℃/hr以下が好
ましく、特に、50℃/hr〜600℃/hrの範囲が好ましい。
び複合金属磁性膜の組成や構成によって適宜選定する必
要があるが、通常、1℃/hr以上、10000℃/hr以下が好
ましく、特に、50℃/hr〜600℃/hrの範囲が好ましい。
雰囲気は、金属磁性膜及び強磁性酸化物の磁気特性を著
しく劣化させるものでなければどのような雰囲気でも良
いが、真空または不活性ガスまたは窒素ガス中が好まし
く、特に10-4Torr以上の真空が好ましい。
しく劣化させるものでなければどのような雰囲気でも良
いが、真空または不活性ガスまたは窒素ガス中が好まし
く、特に10-4Torr以上の真空が好ましい。
発明の効果 この発明によるMIG型磁気ヘッドは、フェライトコアの
磁気ギャップ突合わせ界面反応防止膜を設けたのち、Fe
−Al−Si合金膜を成膜時に成膜速度を低速度から順次高
速度へと変化させながら成膜することにより、従来の単
一成膜速度で成膜したFe−Al−Si合金膜以上の軟磁気特
性(透磁率、保磁力)を有する軟磁性膜が得られること
により、高保磁力の媒体に適用でき、高記録密度が得ら
れる利点がある。
磁気ギャップ突合わせ界面反応防止膜を設けたのち、Fe
−Al−Si合金膜を成膜時に成膜速度を低速度から順次高
速度へと変化させながら成膜することにより、従来の単
一成膜速度で成膜したFe−Al−Si合金膜以上の軟磁気特
性(透磁率、保磁力)を有する軟磁性膜が得られること
により、高保磁力の媒体に適用でき、高記録密度が得ら
れる利点がある。
また、この発明によるMIG型磁気ヘッドは、Fe−Al−Si
合金膜が一軸異方性を有し、かつ一軸異方性をFe−Al−
Si合金膜の成膜時に容易に制御でき、例えば、第1図で
コアブロック半体の垂直下向きに困難軸が向くように誘
導することができ、極めて好ましい特性を得ることがで
きる。
合金膜が一軸異方性を有し、かつ一軸異方性をFe−Al−
Si合金膜の成膜時に容易に制御でき、例えば、第1図で
コアブロック半体の垂直下向きに困難軸が向くように誘
導することができ、極めて好ましい特性を得ることがで
きる。
実 施 例 実施例1 Mn−Zn多結晶フェライトからなる第1図に示す如きC型
コアとなるべきC型ブロック半体(1)とI型コアとな
るべきI型ブロック半体(3)を製造し、C型コアの磁
気ギャップ突合わせ面(2)となるべきC型ブロック半
体(1)の所要面を、ダイヤモンドパウンダーを用い
て、鏡面化したのち、MCP加工を施し、前記面を高精度
な無歪面に仕上げた。
コアとなるべきC型ブロック半体(1)とI型コアとな
るべきI型ブロック半体(3)を製造し、C型コアの磁
気ギャップ突合わせ面(2)となるべきC型ブロック半
体(1)の所要面を、ダイヤモンドパウンダーを用い
て、鏡面化したのち、MCP加工を施し、前記面を高精度
な無歪面に仕上げた。
この際、タリステップ表面段差測定器による測定では、
粗度30Å以下であった。また、表面歪層の除去状態は、
エリプソメトリーによって確認した。
粗度30Å以下であった。また、表面歪層の除去状態は、
エリプソメトリーによって確認した。
上記の無歪加工されたC型ブロック半体(1)の主面上
に、RF2極マグネトロンスパッタリング装置によって、A
l2O3膜を100Å厚みで被着形成した後、さらに、同様にC
r膜をを100Å厚みで被着形成した。
に、RF2極マグネトロンスパッタリング装置によって、A
l2O3膜を100Å厚みで被着形成した後、さらに、同様にC
r膜をを100Å厚みで被着形成した。
さらに、RF2極マグネトロンスパッタリング装置によっ
て、Fe−6Al−10Si−0.7Cr膜を1.55μm厚みに積層成膜
した。
て、Fe−6Al−10Si−0.7Cr膜を1.55μm厚みに積層成膜
した。
Fe−Al−Si合金膜の成膜条件は、第2図に示す如く、成
膜開始時は20Å/分の成膜速度で25分間成膜し、次いで
100Å/分の成膜速度に上昇させて50分間成膜し、その
後さらに200Å/分の成膜速度に上昇させて50分間成膜
した。
膜開始時は20Å/分の成膜速度で25分間成膜し、次いで
100Å/分の成膜速度に上昇させて50分間成膜し、その
後さらに200Å/分の成膜速度に上昇させて50分間成膜
した。
なお、前記のスパッタリング条件は、ターゲットへの投
入電力を所要成膜速度となるように調整したもので、Ar
ガス圧力4×10-3Torrであった。
入電力を所要成膜速度となるように調整したもので、Ar
ガス圧力4×10-3Torrであった。
次に、前記基板上に磁気ギャップを形成するためのガラ
ス膜をRF2極マグネトロンスパッタリング装置にて、各
コアにつき0.3μm厚みに被着形成した。
ス膜をRF2極マグネトロンスパッタリング装置にて、各
コアにつき0.3μm厚みに被着形成した。
さらに、C型ブロック半体と巻線溝を有しないI型ブロ
ック半体を、N2ガス雰囲気中(680℃×10分)によって
ガラスボンディングし、同時に、金属磁性膜の磁気特性
を向上させた後、所定寸法、形状となるように外形加工
を施し、MIG型モノリシックヘッド化した。
ック半体を、N2ガス雰囲気中(680℃×10分)によって
ガラスボンディングし、同時に、金属磁性膜の磁気特性
を向上させた後、所定寸法、形状となるように外形加工
を施し、MIG型モノリシックヘッド化した。
比較のため、Al2O3膜及びCr膜の成膜までは、前述と同
一の条件で製造した後、Fe−6Al−10Si−0.7Cr膜を成膜
開始時から一定の200Å/分の成膜速度で125分間成膜し
1.55μm厚みに積層成膜し、さらに前記条件でガラス膜
を成膜し、ガラスボンディングしたのちMIG型モノリシ
ックヘッド化した。
一の条件で製造した後、Fe−6Al−10Si−0.7Cr膜を成膜
開始時から一定の200Å/分の成膜速度で125分間成膜し
1.55μm厚みに積層成膜し、さらに前記条件でガラス膜
を成膜し、ガラスボンディングしたのちMIG型モノリシ
ックヘッド化した。
従って、上記2種のモノリシックヘッドは、第4図Aに
示す如く、ヘッドコア(4)の磁気ギャップ突合わせ面
は、Al2O3膜及びCr膜の2層からなる拡散防止膜
(5)、Fe−Al−Si膜(6)が積層成膜され、さらに磁
気ギャップ用のガラス膜(7)が成膜されている。
示す如く、ヘッドコア(4)の磁気ギャップ突合わせ面
は、Al2O3膜及びCr膜の2層からなる拡散防止膜
(5)、Fe−Al−Si膜(6)が積層成膜され、さらに磁
気ギャップ用のガラス膜(7)が成膜されている。
さらに、Fe−Al−Si膜(6)について詳述すれば、この
発明のヘッドの場合は、第4図Bに示す如く、拡散防止
膜(5)の上に、成膜速度20Å/分の層(61)、成膜速
度100Å/分の層(62)、成膜速度200Å/分の層(63)
の3層からなると考えられる。また、比較例のFe−Al−
Si膜(6)は、第4図Dに示す如く、従来の製造方法と
同様の成膜速度200Å/分の層(63)のみである。
発明のヘッドの場合は、第4図Bに示す如く、拡散防止
膜(5)の上に、成膜速度20Å/分の層(61)、成膜速
度100Å/分の層(62)、成膜速度200Å/分の層(63)
の3層からなると考えられる。また、比較例のFe−Al−
Si膜(6)は、第4図Dに示す如く、従来の製造方法と
同様の成膜速度200Å/分の層(63)のみである。
次に、上記2種のモノリシックヘッドの電磁変換特性を
下記条件で、各20個ずつ測定し、平均値、最大値、最小
値を第1表に示す。
下記条件で、各20個ずつ測定し、平均値、最大値、最小
値を第1表に示す。
なお、第1表の疑似ギャップは、再生出力波形観察によ
るメインピークaと疑似ギャップ出力bの出力比b/aの
測定の結果の平均値、最大値、最小値である。
るメインピークaと疑似ギャップ出力bの出力比b/aの
測定の結果の平均値、最大値、最小値である。
磁気ディスクの保磁力;1200Oe 磁気ディスクの回転数;3600rpm コイルの巻数;24 浮上高さ;0.17μm 第1表から明らかな如く、この発明によるヘッドの場合
の方は、疑似ギャップの効果は実質的に問題とならない
程度に著しく減少し、比較例に対して一段とすぐれた電
磁変換特性を有することが確認できた。
の方は、疑似ギャップの効果は実質的に問題とならない
程度に著しく減少し、比較例に対して一段とすぐれた電
磁変換特性を有することが確認できた。
実施例2 Mn−Zn単結晶フェライトを用いて、実施例1と同様条件
でブロック半体を作製し、MCP加工により高精度な平坦
無歪面に仕上げたコア面に、RF2極マグネトロンスパッ
タリング装置によって、Al2O3膜を100Å厚みで被着形成
した。
でブロック半体を作製し、MCP加工により高精度な平坦
無歪面に仕上げたコア面に、RF2極マグネトロンスパッ
タリング装置によって、Al2O3膜を100Å厚みで被着形成
した。
この際、タリステップ表面段差測定器による測定では、
粗度20Å以下であった。また、表面歪層の除去状態は、
エリプソメトリーによって確認した。
粗度20Å以下であった。また、表面歪層の除去状態は、
エリプソメトリーによって確認した。
さらに、R2極マグネトロンスパッタリング装置によっ
て、Fe−6Al−10Si膜を、成膜開始時は20Å/分の成膜
速度で25分間、500Å厚み成膜し、次いで200Å/分の成
膜速度に上昇させて100分間、1.5μm厚み成膜して、1.
55μm厚みに積層成膜した。
て、Fe−6Al−10Si膜を、成膜開始時は20Å/分の成膜
速度で25分間、500Å厚み成膜し、次いで200Å/分の成
膜速度に上昇させて100分間、1.5μm厚み成膜して、1.
55μm厚みに積層成膜した。
次に、前記基板上に磁気ギャップを形成するためのガラ
ス膜をRF2極マグネトロンスパッタリング装置にて、各
コアにつき0.3μm厚みに被着形成した。
ス膜をRF2極マグネトロンスパッタリング装置にて、各
コアにつき0.3μm厚みに被着形成した。
さらに、C型半体と巻線溝を有しないI型半体を、N2ガ
ス雰囲気中(680℃×10分)によってガラスボンディン
グし、同時に、金属磁性膜の磁気特性を向上させた後、
さらに、トラックを形成するためのトラック溝巻線溝を
多数形成し、スライシングし、所定寸法、形状となるよ
うに外形加工を施し、MIG型磁気ヘッドチップ化した。
ス雰囲気中(680℃×10分)によってガラスボンディン
グし、同時に、金属磁性膜の磁気特性を向上させた後、
さらに、トラックを形成するためのトラック溝巻線溝を
多数形成し、スライシングし、所定寸法、形状となるよ
うに外形加工を施し、MIG型磁気ヘッドチップ化した。
従って、C型コアの磁気ギャップ突合わせ面は、Al2O3
拡散防止膜、Fe−Al−Si膜が積層成膜され、さらに磁気
ギャップ用のガラス膜が成膜されている。
拡散防止膜、Fe−Al−Si膜が積層成膜され、さらに磁気
ギャップ用のガラス膜が成膜されている。
比較のため、Al2O3膜の成膜までは、前述と同一の条件
で製造した後、Fe−6Al−10Si膜を成膜開始時から一定
の200Å/分の成膜速度で125分間成膜し1.55μm厚みに
積層成膜し、さらに前記条件でガラス膜を成膜し、ガラ
スボンディングしたのちMIG型磁気ヘッドチップ化し
た。
で製造した後、Fe−6Al−10Si膜を成膜開始時から一定
の200Å/分の成膜速度で125分間成膜し1.55μm厚みに
積層成膜し、さらに前記条件でガラス膜を成膜し、ガラ
スボンディングしたのちMIG型磁気ヘッドチップ化し
た。
次に、コンポジットヘッド化し、電磁変換特性を測定し
た。再生出力波形観察によるメインピークaと疑似ギャ
ップ出力bの出力比b/aの測定の結果、本発明のb/aは0.
02、従来法のb/aは0.1であり、この発明によるヘッドの
場合の方は、疑似ギャップの効果は実質的に問題となら
ない程度に著しく減少し、良好な記録再生特性を有する
ことが確認できた。
た。再生出力波形観察によるメインピークaと疑似ギャ
ップ出力bの出力比b/aの測定の結果、本発明のb/aは0.
02、従来法のb/aは0.1であり、この発明によるヘッドの
場合の方は、疑似ギャップの効果は実質的に問題となら
ない程度に著しく減少し、良好な記録再生特性を有する
ことが確認できた。
また、この発明によるコンポジットヘッドの再生周波数
特性のうねりは大幅に改善され、1dB以下であった。
特性のうねりは大幅に改善され、1dB以下であった。
実施例3 Mn−Zn多結晶フェライトからなる第1図に示すC型ブロ
ック半体(1)の磁気ギャップ突合わせ面(2)に、無
歪み加工を施し、その上に拡散防止膜としてサイアロン
を200Å成膜した。
ック半体(1)の磁気ギャップ突合わせ面(2)に、無
歪み加工を施し、その上に拡散防止膜としてサイアロン
を200Å成膜した。
さらに、RF2極マグネトロンスパッタリング装置によっ
て、Fe−6Al−10Si膜を、成膜開始時は45Å/分の成膜
速度で約11分間、500Å厚み成膜し、次いで200Å/分の
成膜速度に上昇させて100分間、1.5μm厚み成膜して、
1.55μm厚みに積層成膜した。
て、Fe−6Al−10Si膜を、成膜開始時は45Å/分の成膜
速度で約11分間、500Å厚み成膜し、次いで200Å/分の
成膜速度に上昇させて100分間、1.5μm厚み成膜して、
1.55μm厚みに積層成膜した。
C型ブロック半体(1)とI型ブロック半体(3)のギ
ャップ膜として、ガラス膜を各々0.3μm厚みに被着形
成し、ギャップ形成面どうしを付き合わせ、N2ガス雰囲
気中(680℃×10分)によってガラスボンディングし
た。
ャップ膜として、ガラス膜を各々0.3μm厚みに被着形
成し、ギャップ形成面どうしを付き合わせ、N2ガス雰囲
気中(680℃×10分)によってガラスボンディングし
た。
このボンディングしたブロックを加工してMIGモノリシ
ックスライダーを作製し、電磁変換特性を測定した。
ックスライダーを作製し、電磁変換特性を測定した。
その結果、実施例1と同様に、疑似ギャップの効果は実
質的に問題とならない程度に著しく減少し、良好な記録
再生特性を有することが確認できた。
質的に問題とならない程度に著しく減少し、良好な記録
再生特性を有することが確認できた。
実施例4 Mn−Zn多結晶フェライトからなる第1図に示すC型ブロ
ック半体(1)の磁気ギャップ突合わせ面(2)に、無
歪み加工を施し、その上に拡散防止膜としてサイアロン
を200Å成膜した。
ック半体(1)の磁気ギャップ突合わせ面(2)に、無
歪み加工を施し、その上に拡散防止膜としてサイアロン
を200Å成膜した。
さらに、RF2極マグネトロンスパッタリング装置によっ
て、Fe−6Al−10Si膜を1.5μm厚みに積層成膜した。
て、Fe−6Al−10Si膜を1.5μm厚みに積層成膜した。
Fe−Al−Si合金膜の成膜条件は、第3図に示す如く、成
膜開始時は0から200Å/分の成膜速度まで、100分間、
毎分1.72W/mm2の傾斜でターゲットへの投入電力を調整
することにより連続的に増加させて1.0μm厚み成膜
し、その後さらに200Å/分の成膜速度のまま25分間、
0.5μm厚み成膜した。
膜開始時は0から200Å/分の成膜速度まで、100分間、
毎分1.72W/mm2の傾斜でターゲットへの投入電力を調整
することにより連続的に増加させて1.0μm厚み成膜
し、その後さらに200Å/分の成膜速度のまま25分間、
0.5μm厚み成膜した。
その後、C型ブロック半体(1)とI型ブロック半体
(3)のギャップ膜として、ガラス膜を各々0.3μm厚
みに被着形成し、ギャップ形成面同志を付き合わせ、N2
ガス雰囲気中(720℃×10分)によってガラスボンディ
ングした。
(3)のギャップ膜として、ガラス膜を各々0.3μm厚
みに被着形成し、ギャップ形成面同志を付き合わせ、N2
ガス雰囲気中(720℃×10分)によってガラスボンディ
ングした。
このボンディングしたブロックを加工してMIGモノリシ
ックスライダーを作製し、電磁変換特性を測定した。
ックスライダーを作製し、電磁変換特性を測定した。
従って、上記モノリシックヘッドは、第4図Aに示す如
く、ヘッドコア(4)の磁気ギャップ突合わせ面は、サ
イアロンからなる拡散防止膜(5)、Fe−Al−Si膜
(6)が積層成膜され、さらに磁気ギャップ用のガラス
膜(7)が成膜されており、Fe−Al−Si膜(6)につい
て詳述すれば、同図Cに示す如く、拡散防止膜(5)の
上に、成膜速度0〜200Å/分の層(64)、成膜速度200
Å/分の層(63)の2層からなると考えられる。
く、ヘッドコア(4)の磁気ギャップ突合わせ面は、サ
イアロンからなる拡散防止膜(5)、Fe−Al−Si膜
(6)が積層成膜され、さらに磁気ギャップ用のガラス
膜(7)が成膜されており、Fe−Al−Si膜(6)につい
て詳述すれば、同図Cに示す如く、拡散防止膜(5)の
上に、成膜速度0〜200Å/分の層(64)、成膜速度200
Å/分の層(63)の2層からなると考えられる。
電磁変換特性の測定の結果、実施例1と同様に、疑似ギ
ャップの効果は実質的に問題とならない程度に著しく減
少し、良好な記録再生特性を有することが確認できた。
ャップの効果は実質的に問題とならない程度に著しく減
少し、良好な記録再生特性を有することが確認できた。
第1図はMIG型磁気ヘッドの製造を示すC型ブロック半
体とI型ブロック半体の斜視説明図である。 第2図、第3図はこの発明によるFe−Al−Si合金膜の成
膜速度を示すグラフである。 第4図Aはヘッドコアの磁気ギャップ突合わせ面上の成
膜を示す断面説明図であり、同図B〜DはFe−Al−Si膜
の詳細を示す断面説明図である。 1……C型ブロック半体、 2……磁気ギャップ突合わせ面、 3……I型ブロック半体、4……コア、 5……拡散防止膜、6……Fe−Al−Si膜、7……ガラス
膜。
体とI型ブロック半体の斜視説明図である。 第2図、第3図はこの発明によるFe−Al−Si合金膜の成
膜速度を示すグラフである。 第4図Aはヘッドコアの磁気ギャップ突合わせ面上の成
膜を示す断面説明図であり、同図B〜DはFe−Al−Si膜
の詳細を示す断面説明図である。 1……C型ブロック半体、 2……磁気ギャップ突合わせ面、 3……I型ブロック半体、4……コア、 5……拡散防止膜、6……Fe−Al−Si膜、7……ガラス
膜。
Claims (2)
- 【請求項1】少なくとも一方の磁気コア半体がフェライ
トからなり、磁気ギャップ内に高飽和磁束密度の金属膜
を有するMIG型磁気ヘッドの製造方法において、フェラ
イトコアの磁気ギャップ突合わせ面に、非磁性無機材料
からなる界面反応防止膜を被着した後、 前記界面反応防止膜上にFe−Al−Si合金膜を気相成長方
法で成膜する際に、成膜速度を低速度から順次、段階的
にあるいは連続的に高速度へと変化させながら成膜する
ことを特徴とするMIG型磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項2】Fe−Al−Si合金膜の成膜開始時から少なく
とも50Å厚みまでの成膜速度を、50Å/分以下の低速度
としたことを特徴とする請求項1記載のMIG型磁気ヘッ
ドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6589590A JPH07118054B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Mig型磁気ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6589590A JPH07118054B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Mig型磁気ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03266207A JPH03266207A (ja) | 1991-11-27 |
| JPH07118054B2 true JPH07118054B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=13300161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6589590A Expired - Lifetime JPH07118054B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Mig型磁気ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118054B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-15 JP JP6589590A patent/JPH07118054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03266207A (ja) | 1991-11-27 |
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