JPH0817012A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェライト基板と強磁性金属薄膜の剥離強度
が向上し製造歩留りおよび品質の向上を図る。 【構成】 磁気ギャップが構成されるように接合一体化
した一対の磁気コア半体の酸化物磁性材料からなる基板
２ａ，２ｂの対向面に、トラック幅規制溝５が形成され
るとともに強磁性金属薄膜１が被着形成され、トラック
幅規制溝５が形成されない磁気ギャップの対向面にの
み、強磁性金属薄膜１と基板２ａ，２ｂの間に反応防止
膜４を介在させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＶＴＲ、ＤＡＴ、Ｆ
ＤＤ、ＨＤＤ等に用いられる高抗磁力の磁気記録媒体に
高密度に情報を記録再生するのに適した磁気ヘッドおよ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＶＴＲ等の磁気記録装置にはフェ
ライト（酸化物磁性材料）を用いた磁気ヘッドが用いら
れてきた。しかし、情報を高密度に記録再生しようとす
れば、記録媒体の抗磁力を高めることが必要となり、抗
磁力が８０ｋＡ／ｍをこえるようなメタルテープが用い
られるようになっている。このため、磁気ヘッドの磁気
飽和を回避する目的から、磁気コアの一部にＣｏ系アモ
ルファス合金、センダスト合金、Ｃｏ系超構造窒化合
金、Ｆｅ系窒化合金等の飽和磁束密度の高い強磁性金属
材料を用いた磁気ヘッドが開発され、一部実用化されて
いる。

【０００３】これらの磁気ヘッドの一例として、フェラ
イトより成るコア半体のギャップ形成面上にスパッタ、
蒸着法等で強磁性金属薄膜を形成したメタルインギャッ
プヘッド（以下、ＭＩＧヘッド）がある。特に、図７に
示すような強磁性金属薄膜１がフェライト基板２ａ，２
ｂの磁気ギャップに平行に配された構造の平行型ＭＩＧ
ヘッドでは、フェライト基板２ａ，２ｂと強磁性金属薄
膜１の境界面に、フェライト基板２ａ，２ｂから強磁性
金属薄膜１への酸素の拡散、あるいは強磁性金属薄膜１
の元素のフェライト基板２ａ，２ｂへの拡散が起こり、
これによる界面拡散層が疑似ギャップとして動作するこ
とにより、疑似信号ノイズが生じ、電磁変換系のＳＮＲ
を劣化させる。この疑似ギャップの発生を避けるため
に、図１１に示すような反応防止膜４を強磁性金属薄膜
１とフェライト基板２ａ，２ｂの間に介在させることが
提案され、Ｐｔ等の金属、ＳｉＯ₂ やＡｌ₂ Ｏ₃ などの
酸化物、ＣｒＮやＳｉＮなどの窒化物等、種々の反応防
止膜が検討されている。その従来の磁気ヘッドの製造方
法の一例を図８ないし図１０に示す。

【０００４】図８において、バー形状の単結晶フェライ
ト基板２ａ，２ｂの磁気ギャップ対向面に相当する面を
研磨等により鏡面仕上げし、基板２ａ，２ｂ表面の加工
変質層を燐酸エッチング等で除去した後に、その対向面
にトラック幅を決定するためのトラック幅規制溝５をダ
イシングソー等を用いた機械加工により形成する。ま
た、このときに巻線溝６およびバックギャップ部にガラ
スを充填するためのバックガラス溝７もトラック規制溝
５と直交するように機械加工により形成する。

【０００５】つぎに、トラック規制溝５、巻線溝６およ
びバックガラス溝７を形成した上記基板２ａ，２ｂを十
分洗浄した後、図９に示すように、基板２ａ，２ｂの対
向面に、反応防止膜４および強磁性金属薄膜１をスパッ
タ法などで順次形成する。反応防止膜４としては図１と
同様にＰｔ等の金属薄膜や、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ など
の酸化物薄膜、あるいはＣｒＮなどの窒化物薄膜等を用
いる。また、強磁性金属薄膜としても、図１と同様に鉄
基窒化合金膜や、Ｃｏ系超構造窒化合金薄膜、センダス
ト合金薄膜、Ｃｏ系アモルファス薄膜等の飽和磁束密度
がフェライトより高い軟磁性金属を用いる。この後、強
磁性金属薄膜１の表面に磁気ギャップを形成するための
ギャップ材料をスパッタ法等により形成して、磁気コア
半体とする。

【０００６】続いて、図１０に示すように、磁気コア半
体同士を磁気ギャップが構成されるように対向させて、
トラック幅規制溝５にガラスを流してガラス接合一体化
した後、各磁気ヘッドに切断することにより磁気ヘッド
を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すように、
従来の平行型ＭＩＧヘッドでは、トラック幅規制溝５中
にも薄い反応防止膜４が存在し、反応防止膜４は数１０
オングストローム程度ときわめて薄く、その材料選択や
膜厚によっては、強磁性金属薄膜１あるいはフェライト
基板２ａ，２ｂとの境界面で十分な付着強度が得られな
い場合が生じる。このように付着強度の弱い反応防止膜
４を有する磁気コアを磁気ヘッドに加工すると、摺動面
の幅規制を行なう段加工の工程や、ヘッド前面をテープ
研磨する工程において、幅規制を行なう段加工面近傍に
おいて、強磁性金属薄膜１や反応防止膜４が剥離し、基
板２ａ，２ｂと強磁性金属薄膜１あるいは反応防止膜４
の間に隙間が生じ、そこに異物がつまりやすく、実際の
使用環境ではテープ粉等がつまり減磁の原因になった
り、ゴミをかみ込んでヘッド目詰まりの原因となりやす
いという問題点があった。

【０００８】したがって、この発明の目的は、基板と強
磁性金属薄膜の剥離強度が向上し製造歩留りおよび品質
の向上を図ることができる磁気ヘッドおよびその製造方
法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の磁気ヘッド
は、磁気ギャップが構成されるように接合一体化した一
対の磁気コア半体の酸化物磁性材料からなる基板の対向
面に、トラック幅規制溝が形成されるとともに強磁性金
属薄膜が被着形成され、トラック幅規制溝が形成されな
い磁気ギャップの対向面にのみ、強磁性金属薄膜と基板
の間に反応防止膜を介在させたことを特徴とするもので
ある。

【００１０】この発明の磁気ヘッドの製造方法は、酸化
物磁性材料からなる一対の基板上に反応防止膜を被着形
成する工程と、基板上にトラック幅を決定するためのト
ラック幅規制溝を形成する工程と、基板上に強磁性金属
薄膜を形成し一対の磁気コア半体とする工程と、一対の
磁気コア半体を磁気ギャップが構成されるように強磁性
金属薄膜どうしを突き合わせて接合一体化する工程と、
この一体化した磁気コア半体を各磁気ヘッドに切断する
工程とを含むものである。

【００１１】

【作用】請求項１の構成によれば、この構造の磁気ヘッ
ドでは基板と強磁性金属薄膜のギャップ対向部の境界面
には反応防止膜があるため疑似ギャップが生じず、疑似
信号に起因するノイズを抑制することができる。さら
に、反応防止膜がトラック幅規制溝中に存在しないため
に、この部分では強磁性金属薄膜と基板の境界面で基板
中の酸素の拡散や、強磁性金属薄膜中の元素の拡散が起
こり、十分な付着強度を得ることができる。このため、
境界面部分での剥離強度が向上し、摺動面の幅規制を行
う段加工の工程やヘッド前面をテープ研磨する工程等に
よって剥離が生じず、品質の向上および良好な製造歩留
まりを実現できる。

【００１２】請求項２の構成によれば、請求項１の作用
に加えて、基板のギャップ対向面にのみ反応防止膜を介
在させる構造の磁気ヘッドが容易に製造できる。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図６に基づ
いて説明する。図１は一対の磁気コア半体を接合し一体
化した状態である。各磁気コア半体は、酸化物磁性材料
からなる基板２ａ，２ｂの対向面に、トラック幅規制溝
５が形成されるとともに強磁性金属薄膜１が被着形成し
てある。強磁性金属薄膜１としては、例えば鉄基窒化合
金膜や、Ｃｏ系超構造窒化合金薄膜、センダスト合金薄
膜、Ｃｏ系アモルファス薄膜等の飽和磁束密度がフェラ
イトより高い軟磁性金属が用いられる。また、トラック
幅規制溝５が形成されない磁気ギャップの対向面にの
み、強磁性金属薄膜１と基板２の間に反応防止膜４を介
在させてある。反応防止膜４としては、Ｐｔ等の金属薄
膜や、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ などの酸化物薄膜、あるい
はＣｒＮなどの窒化物薄膜等が望ましい。また、巻線溝
６およびバックガラス溝７は、一方の磁気コア半体に形
成される。この一体化した磁気コア半体を各磁気ヘッド
に切断することにより磁気ヘッドを得る。

【００１４】つぎに、この磁気ヘッドの製造方法につい
て説明する。図２において、バー形状の単結晶フェライ
ト基板２ａ、２ｂの磁気ギャップ対向面に相当する面を
研磨等により鏡面仕上げし、フェライト表面の加工変質
層を燐酸エッチング等で除去した後に、その対向面にス
パッタ法などにより上記材質からなる反応防止膜４を所
望の厚み被着形成する。反応防止膜４の膜厚と、疑似ギ
ャップに起因する周波数特性のうねりとの間には図６の
ような関係があるので、反応防止膜４の厚みとしては１
０〜１００オングストローム程度を選択する必要があ
る。

【００１５】つぎに、図３に示すように、反応防止膜４
を形成した基板２ａ，２ｂにトラック幅を決定するため
のトラック幅規制溝５をダイシングソー等を用いた機械
加工により形成する。また、このときに巻線溝６および
バックギャップ部にガラスを充填するためのバックガラ
ス溝７もトラック規制溝５と直交するように機械加工に
より形成する。

【００１６】続いて、図４に示すように、既に反応防止
膜４を形成した基板２ａ，２ｂの対向面に十分な洗浄を
施した後に、強磁性金属薄膜１をスパッタ法などで形成
する。強磁性金属薄膜１の膜厚はトラック幅や用いる記
録媒体の厚みや抗磁力に依存するが、おおよそ数μｍ程
度が実用的である。このときに基板２ａ，２ｂの磁気ギ
ャップ対向面には既に反応防止膜４が被着されているた
めに、基板２ａ，２ｂと強磁性金属薄膜１が境界面で直
接反応することや、基板２ａ，２ｂ中の酸素が強磁性金
属薄膜１中に拡散したり、強磁性金属薄膜１中の元素が
基板２ａ，２ｂ中に拡散することがないため、疑似ギャ
ップの形成は抑制される。しかし、トラック幅規制溝５
中には、反応防止膜４の形成後にトラック幅規制溝５を
加工しているため、反応防止膜４は存在しない。このた
めに、強磁性金属薄膜１と基板２ａ，２ｂの間で反応
や、基板２ａ，２ｂ中の酸素が強磁性金属薄膜１中に拡
散したり、強磁性金属薄膜１中の元素が基板２ａ，２ｂ
中に拡散が発生して境界面でより強固な結合が生じる。
この後、強磁性金属薄膜１の表面に磁気ギャップを形成
するためのギャップ材料をスパッタ法等により形成し
て、磁気コア半体とする。

【００１７】つぎに、図１に示すように、磁気コア半体
同士を磁気ギャップが構成されるように対向させて、ト
ラック幅規制溝５にガラスを流してガラス接合一体化し
た後、一点鎖線で示すように各磁気ヘッドに切断するこ
とにより磁気ヘッドを得る。図５は上記の製造方法によ
る磁気ヘッドを摺動面から見た図である。この製造方法
を用いることにより、従来問題であったトラック規制溝
５中の強磁性金属薄膜１の付着強度は改善され、磁気ヘ
ッドの製造総合歩留まりが改善される。

【００１８】表１は従来の磁気ヘッドの製造方法とこの
発明の一実施例の磁気ヘッドの製造方法で膜剥離の発生
頻度を比較した表である。この実施例による磁気ヘッド
の製造方法では、境界面部分での剥離強度が向上し、良
好な製造歩留まりを実現できる。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】請求項１の磁気ヘッドによれば、この構
造の磁気ヘッドでは基板と強磁性金属薄膜のギャップ対
向部の境界面には反応防止膜があるため疑似ギャップが
生じず、疑似信号に起因するノイズを抑制することがで
きる。さらに、反応防止膜がトラック幅規制溝中に存在
しないために、この部分では強磁性金属薄膜と基板の境
界面で基板中の酸素の拡散や、強磁性金属薄膜中の元素
の拡散が起こり、十分な付着強度を得ることができる。
このため、境界面部分での剥離強度が向上し、摺動面の
幅規制を行う段加工の工程やヘッド前面をテープ研磨す
る工程等によって剥離が生じず、品質の向上および良好
な製造歩留まりを実現でき、生産効率の向上を図ること
ができる。

【００２１】請求項２の磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、請求項１の効果に加えて、基板のギャップ対向面に
のみ反応防止膜を介在させる構造の磁気ヘッドが容易に
製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における一対の磁気コア半
体を接合一体化した状態の斜視図である。

【図２】基板に反応防止膜を被着形成した工程説明図で
ある。

【図３】図２の状態からトラック幅規制溝、巻線溝およ
びバックガラス溝を形成した工程説明図である。

【図４】図３の状態から強磁性金属薄膜を形成した工程
説明図である。

【図５】この発明の一実施例の磁気ヘッドの摺動面の正
面図である。

【図６】反応防止膜の膜厚と周波数特性のうねりの関係
を示すグラフである。

【図７】従来の磁気ヘッドの斜視図である。

【図８】従来例においてトラック幅規制溝、巻線溝およ
びバックガラス溝を形成した工程説明図である。

【図９】図８の状態から反応防止膜および強磁性金属薄
膜を形成した工程説明図である。

【図１０】従来例における一対の磁気コア半体を接合一
体化した状態の斜視図である。

【図１１】従来の磁気ヘッドの摺動面の正面図である。

【符号の説明】

１ 強磁性金属薄膜 ２ａ，２ｂ 基板 ４ 反応防止膜 ５ トラック幅規制溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ギャップが構成されるように接合一
   体化した一対の磁気コア半体の酸化物磁性材料からなる
   基板の対向面に、トラック幅規制溝が形成されるととも
   に強磁性金属薄膜が被着形成され、前記トラック幅規制
   溝が形成されない前記磁気ギャップの対向面にのみ、前
   記強磁性金属薄膜と前記基板の間に反応防止膜を介在さ
   せたことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 酸化物磁性材料からなる一対の基板上に
   反応防止膜を被着形成する工程と、前記基板上にトラッ
   ク幅を決定するためのトラック幅規制溝を形成する工程
   と、前記基板上に強磁性金属薄膜を形成し一対の磁気コ
   ア半体とする工程と、一対の磁気コア半体を磁気ギャッ
   プが構成されるように前記強磁性金属薄膜どうしを突き
   合わせて接合一体化する工程と、この一体化した磁気コ
   ア半体を各磁気ヘッドに切断する工程とを含む磁気ヘッ
   ドの製造方法。