JPH08180352A - 磁気ヘッドスライダとその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッドスライダとその製造方法

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JPH08180352A
JPH08180352A JP32072894A JP32072894A JPH08180352A JP H08180352 A JPH08180352 A JP H08180352A JP 32072894 A JP32072894 A JP 32072894A JP 32072894 A JP32072894 A JP 32072894A JP H08180352 A JPH08180352 A JP H08180352A
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JP
Japan
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magnetic head
film
head slider
slider
protective film
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JP32072894A
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Masaru Ajiki
賢 安食
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的耐久性に優れた、保護膜を有する薄型
の磁気ヘッドスライダを提供する 【構成】 スパッタリング法などの成膜方法により、磁
気ヘッドスライダ4の空気支持面2にTaから成る薄膜
を50オングストローム程度成膜し、酸化雰囲気中で熱
処理を施すことにより、TaOx 膜(但しx=1.8〜
2.5)を形成し、磁気ヘッドスライダの保護被膜1と
する。保護被膜1のうち磁気ヘッドスライダとの接触面
はTaもしくはTaOx 膜(但しx<1.8)であって
もよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置の磁
気ヘッドスライダに関する
【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置ではコンタク
トスタートストップ(CSS)方式が採用されている。
CSS方式では、装置の起動停止時に磁気ディスクと磁
気ヘッドが接触摺動状態にあり、長期間に亘り磁気ディ
スクと磁気ヘッドは接触摺動を繰り返す。そのため、C
SS時の磁気ディスクおよび磁気ヘッドスライダの耐摩
耗特性、摩擦特性の向上などの機械的耐久性の確保は磁
気ディスク装置における重要な課題のひとつに位置付け
られている。
【0002】従来、磁気ディスク装置では機械的耐久性
を向上させるために、保護膜の形成や記録膜上への各種
潤滑剤の塗布などの対策が施されている。特に、保護膜
はCSS時における機械的耐久性の劣化を防止するこ
と、および磁気ディスク装置稼働中の磁気ヘッドスライ
ダとの接触による磁気ディスクの損傷を防止する目的
で、主に記録膜上に設けられている。近年では、高記録
密度化の要求から、磁気ディスク/磁気ヘッドスライダ
間の微小隙間(以下、スペーシングと記す)の狭小化が
急速に進んでおり、保護膜による磁気スペーシングの増
加を少なくするため媒体保護膜の薄膜化は必須である。
しかし、スペーシングの狭小化により、磁気ディスク装
置稼働中に磁気ディスクと磁気ヘッドスライダが接触す
る可能性が増大する。そのため、媒体保護膜としてカー
ボン、セラミックス、酸化シリコンなどの硬質膜が用い
られている。
【0003】しかし、媒体保護膜が硬質化されると磁気
ヘッドや磁気ヘッドスライダ摺動面が摩耗する可能性が
高くなる。それらは、ヘッド性能の低下やCSS特性の
劣化につながるため、磁気ヘッドの保護およびスライダ
摺動面の耐摩耗性の確保が必要になっている。
【0004】磁気ディスク装置の磁気ヘッドスライダ面
上に保護膜を設けることに関しては、媒体保護膜と比較
してあまり例は多くなかったが、最近いくつかの材料が
提案されている。例えば、特開平4−364217号公
報に保護被膜を有する磁気ヘッドスライダーとして、磁
気ヘッドスライダの空気支持面に接着層としてシリコン
膜を用いたアモルファス水素添加炭素膜を形成すること
が開示されている。これは、スライダ加工プロセス時に
磁気ヘッドを保護するとともに、磁気記録装置の使用中
に磁気ヘッドを摩耗および腐食から保護することを目的
としたものである。
【0005】特開平4−302880号公報に高硬度の
保護膜を有する磁気ヘツドスライダについて開示されて
いる。これはスライダ摺動面にSiO2 、ZrO2 −Y
2 3 或いは、MgO−SiO2 のいずれかの系からな
る保護膜を形成したものである。
【0006】特開昭58−150122号公報には耐摩
擦特性、摩耗特性を向上させる目的で、スライダ上に潤
滑作用を有する薄膜を形成することが開示されている。
材料としてはカーボンやMoS2 などが記載されてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように高記録密
度を達成するためには、スペーシングの狭小化が不可欠
であり、媒体保護膜については薄膜化が進んでいる。ス
ライダ保護膜についてもその厚さは直接スペーシングの
ロスにつながるため、薄膜化は必須となる。
【0008】しかしながら、従来技術に記載されたスラ
イダ保護膜では、薄膜化が困難であるという問題点があ
った。例えば、特開平4−364217号公報に記載さ
れた保護被膜を有する磁気ヘッドスライダーでは、アモ
ルファス水素添加炭素膜とスライダ材料との密着性が不
十分であるため、密着性を確保するためにシリコンの接
着層を設けなければならない。シリコン接着層の膜厚は
10〜50オングストローム(以後、Aと略す)と記載
されている。また、特開平4−302880号公報では
保護被膜の厚さは200〜500Aと記載されている。
特開昭58−150122号公報では、スライダ上の薄
膜の厚さは200〜800Aと記載されている。低スペ
ーシングが要求される現在では実用的な厚さとは言えな
い。
【0009】このように、従来技術に記載されたスライ
ダ保護膜ではスライダ保護膜の薄膜化が困難であった。
本発明の目的は、機械的耐久性に優れた薄型の磁気ヘッ
ドスライダ保護膜を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題点に
鑑みて提案されたもので、この問題点を解決するための
技術的手段は、スパッタリング法などの成膜方法によ
り、磁気ヘッドスライダの空気支持面にTaから成る薄
膜を成膜し、酸化雰囲気中100〜300℃で熱処理を
施すことにより、少なくとも最外層がTaOx 膜(x=
1.8〜2.5)となるような膜を形成し、磁気ヘッド
スライダ保護被膜とすることである。
【0011】この保護被膜は、膜全体がTaOx
(1.8≦x≦2.5)であっても良いし、スライダと
の接触面がTa膜もしくは酸素含有率の少ないTaOx
膜(0<x<1.8)であってもよい。いずれにしても
酸化被膜全体として20Aあれば十分な耐磨耗性が得ら
れる。また膜厚が厚くなれば耐磨耗性は向上するが低ス
ペーシングの要望を満足するために100A程度が好適
である。
【0012】また、酸化雰囲気中の熱処理温度は、10
0℃より低い温度であるとTaの酸化が進行せず、30
0℃以上であると酸化被膜下の磁気ヘッド部分が劣化す
るため適当でない。
【0013】
【作用】Ta膜やTaOx 膜がセラミックス薄膜(Al
2 3 −TiC、窒化シリコン、チタン酸カルシウム
等)、強化ガラス、石英ガラス、カーボン、フェライト
等と密着性がよいことは特開平3−248343号公
報、S63−292417号公報等で知られている。し
かし、これら公報においては磁気ヘッドの保護被膜とし
て最も重要な要素である耐磨耗性については全く考慮さ
れていない。本発明はTaOx 膜が薄膜化しても密着性
・耐磨耗性ともに優れていることを鑑みてなされたもの
である。
【0014】本発明の技術手段によれば、磁気ヘッドス
ライダの磁気ディスクと対向し、接触する面つまり空気
支持面は高い硬度を有し長期にわたり磁気ヘッドを保護
するとともに、優れた機械的耐久性を示す。保護被膜を
設けることによるスペーシングロスが従来のスライダ保
護被膜と比較して少ないため、磁気ディスク装置のスラ
イダ保護膜として適している。
【0015】
【実施例】以下、本発明について図に示す実施例によっ
て詳細に説明する。
【0016】図1は本発明に係る磁気ヘッドスライダを
示す断面図である。磁気ヘッドスライダ4の少なくとも
空気支持面2上に、スライダ保護被膜1としてTaOx
膜(x=1.8〜2.5)が成膜されている。
【0017】本発明の実施例を、図2に示す形状の磁気
ヘッドスライダ4に本発明によるスライダ保護被膜を適
用した一例をもとに説明する。
【0018】まず、本発明によるスライダ保護被膜の作
成方法について示す。スライダ保護被膜の成膜はスパッ
タリング法、蒸着法などにより成膜したTa膜を酸化雰
囲気中で熱処理を施すことにより形成される。例えば、
Al2 3 −TiC焼結体を基板に用いて高周波マグネ
トロンスパッタリング法により成膜する場合、スパッタ
ガスは水素ガスを5%含むアルゴンガス、ガス圧は約
1.6Pa、投入電力300Wの条件で成膜し、大気中
約100〜300の温度で熱処理を行う。熱処理時間は
熱処理温度により異なるが2〜16時間の範囲で変化さ
せる。図3に熱処理温度200で成膜したTa膜の時間
に対する酸化量をTaOx膜の深さで示す。酸化時間8
時間でTa膜は50A程度酸化される。その後スライダ
形状に加工を施すことにより図1に示した、磁気ヘッド
スライダ4の少なくとも空気支持面2上にTaからなる
スライダ保護膜1を有する磁気ヘッドスライダが得られ
る。この方法により作成されるTa酸化膜の組成は、T
aOx 、x=1.8〜2.5であり、Al2 3 −Ti
C焼結体基板と良好な密着性が保たれる。
【0019】次に、本発明により作成したスライダ保護
膜の硬度および機械的耐久性の実験につき図4および図
5を用いて説明する。図4にAl2 3 −TiC焼結体
基板上に作成したTaOx 膜の硬度を保護膜を設けない
基板の硬度と比較して示す。TaOx 膜の厚さは50A
である。図4に示したようにTaOx 膜の硬度は、x=
1.8〜2.5の範囲においてAl2 3 −TiC焼結
体基板の硬度と比較して高硬度であり、最大30GPa
硬度が大きい。このように、TaOx 膜がスライダ保護
被膜として設けることにより磁気ヘッドスライダのディ
スクと摺動する面は高い硬度を有するように形成でき
る。そのため、磁気ヘッド5は長期にわたる接触摺動か
ら保護される。
【0020】前記基板を磁気ヘッドスライダの形状に加
工したスライダを用い、つまり第1図に示した磁気ヘッ
ドスライダを用いて、5万回のCSS試験を実施した結
果を図5に示す。図に示すように良好なCSS耐久性を
示した。また、媒体の損傷、スライダ保護膜の損傷およ
び剥離は確認されなかった。このように、本発明による
スライダ保護被膜をせいぜい50A程度設けることによ
り、磁気ヘッドスライダの空気支持面の耐摩耗性を高め
ることができ、良好な機械的耐久性が確保できる。
【0021】次に、本発明の他の実施例として、表1に
示した熱酸化時間の異なる試料について、CSS回数2
万回のCSS耐久性試験を実施した結果により説明す
る。各試料において保護被膜は、Ta膜の厚さを100
Aとし、異なる熱酸化時間により作成された。各酸化時
間に対するTaOx (x=1.8〜2.5)膜の厚さは
表に示すように、20〜50Aである。保護被膜はスラ
イダ基板に近いほど酸素含有量が少ない状態にあり、基
板との接触面での保護被膜の組成はTaOx (0≦x<
1.8)である。第1表に示すように、いずれの場合も
摩擦係数の増加が少なく、良好なCSS耐久性を示し
た。また、いずれの場合も、媒体保護膜損傷、スライダ
保護被膜損傷および剥離等は認められなかった。少なく
ともスライダ空気支持面の最外面にTaOx (x=1.
8〜2.5)が形成されることにより、十分な耐久性を
確保することができる。
【0022】
【表1】
【0023】なお、本発明の実施例としてAl2 3
TiCの焼結体をスライダ材料とした場合について記述
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、窒化
シリコン、カーボン、フェライト、チタン酸カルシウム
などの他の材質から成るスライダについても密着性の面
で問題はなく、本実施例と同様の効果が得られる。ま
た、本発明の効果は図1に示した形状のスライダに限定
されず、磁気ディスクとの接触摺動面を有する磁気ヘッ
ドスライダについてその形状によることなく同様の効果
が得られることは明かである。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ライダ保護被膜を設けることによるスペーシングロスを
抑え、機械的耐久性に優れた磁気ヘッドスライダを得る
ことができ、磁気ディスク装置の機械的信頼性を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気ヘッドスライダの一実施例を
示す断面図である。
【図2】本発明を適用した磁気ヘッドスライダの斜視図
である。
【図3】本発明による保護被膜の成膜条件を示す線図で
ある。
【図4】本発明による保護被膜の実験結果の一例を示す
線図である。
【図5】本発明の一実施例を示す線図である。
【符号の説明】
1 保護被膜 2 空気支持面 3 傾斜面 4 磁気ヘッドスライダ 5 磁気ヘッド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気支持面上に保護被膜を有する磁気ヘッ
    ドスライダであって、前記保護被膜の少なくとも最外面
    がTaOx (但しx=1.8〜2.5)なる組成である
    ことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
  2. 【請求項2】保護被膜の膜厚が20〜100オングスト
    ロームであることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッ
    ドスライダ。
  3. 【請求項3】磁気ヘッドスライダの空気支持面上にTa
    膜を成膜した後、酸化雰囲気中100〜300℃で熱処
    理することを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方
    法。
JP32072894A 1994-12-22 1994-12-22 磁気ヘッドスライダとその製造方法 Pending JPH08180352A (ja)

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Date Code Title Description
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Effective date: 19980113