JPH09219010A

JPH09219010A - 垂直薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH09219010A
Application number: JP2756996A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kawano; 寛治川野; Toshio Tsuchiya; 敏雄土屋; Hitoshi Yanagihara; 仁柳原; Yuko Shibayama; 優子柴山; Hiroyuki Nagatomo; 浩之長友; Katsuo Konishi; 捷雄小西; Norio Uemura; 典夫植村
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】垂直磁気記録媒体に信号の記録再生を行なう磁
気ヘッドにおいて、媒体との良好な当接が容易に得るこ
とができ、特性ばらつきが少なく量産性の優れた薄膜磁
気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】基板上に主磁極パターンを形成した主磁極
コアと導体コイルならび接続電極を形成したコイル基板
をぞれぞれ別工程で製造し、互いを接合したヘッドブロ
ックを切断、分割することにより個々の磁気ヘッドを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は垂直磁気記録方式で
電算機、映像などの情報信号を磁気ディスクに記録およ
び再生にする薄膜磁気ヘッドに係わり、特に記録媒体と
の摺動特性ならび量産性に優れた垂直薄膜磁気ヘッド
（以下磁気ヘッドと略す）の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、磁気ディスク装置の大容量化、高
密度化を狙って垂直磁気記録方式の実用化が進められて
いる。この垂直磁気記録用の磁気ヘッドとして、図１９
に示すように、非磁性材５１を埋め込んだ磁性基板５２
の上にスパッタリング、蒸着等の成膜手段より、順次に
絶縁層５３ａ、信号コイル５４、絶縁層５３ｂ、主磁極
膜厚部５５および主磁極５６を形成する構造の主磁極励
磁型の薄膜磁気ヘッドが、例えば，特開平４−５７２０
５号公報に開示されている。また、製造方法の一例が特
開平４−１３４６０５号公報に開示されている。

【０００３】このような薄膜磁気ヘッドは一般的にフォ
トリソ技術、真空薄膜作成技術等の半導体技術を用い
て、基板材でなるウエハ（図示せず）上に多数個形成さ
れ量産性に優れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体上に垂直
方向に記録された磁気信号を高い分解能で再生するため
には、主磁極５６の膜厚は記録ビット長と同等以下に薄
くしなければならなく、通常は１μｍ以下である。ま
た，トラック幅（ディスクの回転方向に略直交する方向
の主磁極の幅）もトラック幅方向の記録密度を上げるた
め１０μｍ以下に設定される。また、良好な記録再生特
性を得るために、その磁気特性も高透磁率、低保磁力が
要求される。

【０００５】しかし、従来技術の磁気ヘッドは，一つの
基板上にコイル５４，非磁性膜５３ａ、５３ｂ等を積層
形成しているため、形成時の膜応力、熱応力等により基
板に反りを生じ、これにより主磁極形成時に高精度のパ
ターンニングを行なうことが困難となる。基板の反り量
は一般的に、基板形状に比例して大きくなることから、
基板形状を大きくして一基板当たりのヘッド生産量を増
やすことが困難になってくる。さらに、基板に主磁極磁
性膜を形成したのちに主磁極のパターニングを行なうた
め、磁性膜に磁気特性の劣化を生じた場合、基板全体の
磁気ヘッドが不良品となり歩留りが著しく悪くなってい
た。

【０００６】また、従来の磁気ヘッドは信号コイル５４
を磁気記録媒体に摺動する磁性基板の磁気記録媒体に対
して垂直な面に形成しているために、ヘッド摺動面から
サスペンションアーム接着面までの高さＨを低減しょう
とすると、信号コイル５４の外径を小さくする必要があ
る。これにより、コイル巻数を大きくするとコイル断面
積が小さくなり電気抵抗を増加させてしまうため、磁気
ヘッドの高さＨを５００μｍ以下にすることは困難であ
り、磁気ヘッドの小型軽量化に限界があった。

【０００７】さらに、主磁極と信号コイルが同一面上に
形成されているため、摺動面形状（磁気ディスクと接触
する面の形状）にもこれにより制約を受ける。

【０００８】高密度記録化を行なうためには磁気ディス
クとのスペーシング量を限りなく小さくする必要が有
る。このためには、磁気ヘッドと磁気ディスクの当接圧
力を大きくすればよいが、単に磁気ヘッドの押し付け荷
重を大きくすると磁気ディスクを傷つけやすくなり、さ
らに磁気ヘッドの磨耗寿命も短くなるため，磁気ヘッド
の重量低減、接触面積の極小化を図る必要がある。しか
し、従来の磁気ヘッドでは先に述べた理由によりいずれ
も限界が有るため、走行性能ならび高性能の磁気ヘッド
が得にくいという問題があった。本発明の目的は、垂直
磁気記録において摺動性に優れ、かつ高歩留りの量産性
の良い垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明の磁気ヘッドの製造方法は、磁性基板から
なる第一の基板に非磁性膜を形成する工程、前記非磁性
膜面に磁性膜を埋込むための溝を複数、所定の間隔で平
行に少なくとも磁性基板に到達しない深さに形成する工
程、前記非磁性膜面の溝内に少なくとも溝が埋まる厚さ
磁性膜を形成する工程、前記磁性膜面を研磨し溝内膜以
外を除去する工程、前記溝形成面に主磁極となる磁性薄
膜を所定の厚さ形成する工程、前記磁性薄膜を物理的、
化学的手法により所定のトラック幅、デプス（スロート
ハイト）を持ち、かつそのパターンを二分する中心線が
溝内膜と非磁性膜の境界線に略直交し、少なくともデプ
ス＝０の位置が溝内膜外にあるように所定の形状に主磁
極を複数個配列してパターンニングする工程、前記基板
を所定の位置で切断しコアブロックを得る工程、前記コ
イル基板と突き合わせる面を研磨する工程、前記コアブ
ロックのトラック部を中心として所定の摺動幅になるよ
うに研磨面に略垂直な方向に一対のＶ字状溝ならび所定
幅の主磁極形成コアを得るための切り欠けをＶ字状溝の
底面にそれぞれ複数加工する工程、前記工程で得たブロ
ックの研磨面に略台形状溝と略長方形状の溝を所定の位
置に加工し主磁極形成コアブロックを得る工程、前記磁
性基板上に信号コイルを形成した第２の基板に前記コア
ブロックを主磁極の位置を合わせて磁気ヘッドが多数個
配列したブロックを得る工程、前記ブロックを所定位置
で切断し１個の磁気ヘッドを得ることを特徴とする。

【００１０】本発明の磁気ヘッドの製造方法では主磁極
コアと信号コイルを別工程で製造した後、互いに接合し
ているので、それぞれ良好な特性を示す組み合わせが容
易に出来るため記録再生特性が良く、かつ特性ばらつき
も小さくでき、総合歩留まりが向上する。また、主磁極
コアの形状が信号コイルに影響を受けることがないた
め、磁気ディスクとの接触面積ならび接触面形状を容易
に最適化出来るため、摺動特性の良好な薄膜磁気ヘッド
が得られる。さらに、主磁極が複数個配列したコアブロ
ックをコイル基板に接合することにより、容易に複数の
磁気ヘッドが得られ量産性にも優れている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの種々の製造方法を実施例によって詳細に説明する。

【００１２】（実施例１）本発明の第一の製造方法の各
工程の説明を図１ないし図１３に示す。

【００１３】図１は高透磁率フェライトからなる基板１
１に，スパッタリング法，真空蒸着法、イオンプレーテ
ィング法の薄膜製造手法により非磁性セラミック膜１２
をその厚さが１０〜１００μｍの範囲内に入るように被
着する工程である。（以下、図１に対応する工程を工程
１、図２に対応する工程を工程２等とする）本実施例で
は厚さ１．０ｍｍの基板１１上に膜厚４０μｍの非磁性
セラミック膜１２を形成した。

【００１４】ここで、高透磁率フェライト基板１１はＭ
ｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの単結晶も
しくは多結晶からなり磁気回路の一部を形成する。非磁
性セラミック膜１２は、Ａｌ₂Ｏ₃、２ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ₂、ＭｇＯ−ＳｉＯ₂、等の熱膨張係数が高透磁率フェ
ライトに近く、成膜性の良好な材料からなる。

【００１５】工程２は高透磁率フェライト基板１１上に
被着した非磁性セラミック膜１２に溝１３を互いに平行
しかつ所定の間隔で複数本加工する工程である。溝１３
の深さは非磁性セラミック膜内に溝が入るようにし、そ
の底面が高透磁率フェライト基板に達しないものとす
る。溝１３は先端が略Ｕ字状もしくは略台形状に整形さ
れたメタルボンド砥石またはレジンボンド砥石を用いて
高速ダイシングソーで加工する。もしくは、フォトリソ
技術、エッチング技術等の半導体技術を用いて溝を加工
することも可能である。本実施例では略台形状の砥石を
用いて、深さ３０μｍの溝を１.２ｍｍピッチで加工し
た。

【００１６】工程３は工程２で加工した溝１３内に磁気
回路の一部となる第１の金属軟磁性膜１４を埋め込む工
程である。金属軟磁性膜１４はＦｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の結晶質合金または
Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ合金、Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ合金等の非晶
質合金が用いられる。まず、溝形成面に金属軟磁性膜１
４をスパッタリング法、真空蒸着法で少なくとも溝が埋
まる厚さ形成する。次に機械研削、研磨により溝以外に
被着した部分の金属軟磁性膜を除去し、図３に示す基板
を得る。ここで研磨面の仕上げは鏡面研磨面とする。具
体的には、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ合金を４５μｍの厚さ高周
波スパッタリング装置を用いて溝形成面に被着し、１〜
６μｍ粒径のダイヤモンド砥粒で被着面を５μｍ研磨し
て不要部分の金属磁性膜を除去し、深さ４０μｍの溝内
に金属軟磁性膜１４が埋め込まれた基板を製造する。

【００１７】工程４は工程３で製造した基板の研磨面に
主磁極となる第２の金属軟磁性膜１５を被着する工程で
ある。第２の金属磁性膜１５は工程３で被着した第一の
金属軟磁性膜１４と同組成の合金でも良いが、磁気ヘッ
ドの性能等から異なる組成の金属軟磁性膜を被着しても
良い。また、この工程で被着する第２の金属軟磁性膜の
膜厚は少なくとも記録媒体に記録される記録ビット長と
同等以下にする必要があり、そのことから膜厚は１μｍ
以下とする。金属軟磁性膜１５の被着は工程３と同じ手
法を用いて行なわれるが、真空蒸着法では膜厚の制御が
困難であることから、スパッタリング法が適している。
ただし、膜厚ならび金属軟磁性膜組成の制御が可能であ
れば他の薄膜製造方法を用いても良く、本特許は被着方
法を限定するものではない。具体的には、Ｃｏ−Ｎｂ−
Ｚｒ合金を高周波スパッタリング装置を用いて、０.２
μｍの厚さ被着した。

【００１８】工程５は工程４で被着した第２の金属軟磁
性膜を所定の主磁極形状に加工する工程である。第２の
金属軟磁性膜１５をフォトリソ技術、イオンミリング技
術またはケミカルエッチング等の半導体製造技術を用い
て、基板上に複数個の主磁極１６が所定の間隔で配列す
るように加工を行なう。

【００１９】図５（ｂ）は主磁極形状を示す基板正面図
である。主磁極１６は先端部に所定のトラック幅Ｔｗと
初期デプスＧｄを持ち、他の部分は磁気回路の効率を良
くするために少なくともトラック幅よりも幅広くなって
いる。トラック幅Ｔｗは記録媒体上の記録密度等から設
定するが少なくとも１０μｍ以下である。また、初期デ
プスＧｄは特に限定するものではないが、５μｍ以下に
設定すると後工程の加工精度等の影響を受けて、デプス
精度が悪くなりやすくなるため、少なくとも５μｍ以上
に設定するのが望ましい。さらに、Ｇｄ＝０μｍの位置
が磁気回路効率の点から少なくとも、溝内に埋め込んだ
第一の金属磁性膜１４以外の部分にくる位置に主磁極１
６を配置する。また、主磁極の中心線（図示せず）が非
磁性セラミック膜１２と溝内に埋め込んだ第一の金属軟
磁性膜１４との境界線と略直交するように形成する。具
体的には、トラック幅を２.０μｍ、初期デプスを２０
０μｍの形状に主磁極１６を形成した。

【００２０】工程６は工程５の基板を機械加工でそれぞ
れＡ−Ａ´、Ｂ−Ｂ´、Ｃ−Ｃ´、Ｄ−Ｄ´で切断し主
磁極が形成された複数の主磁極コアブロック（以下、コ
アブロックと略す）を製造する工程である。切断は工程
２と同様にメタルボンド砥石またはレジンボンド砥石を
用いて，高速ダイシングソー装置によって行なう。

【００２１】工程７はコアブロック１７の切断面１８を
研磨加工する工程である。研磨加工は後工程でコイル基
板との突き合わせ面となる、トラック形成側の切断面に
対抗する側の切断面１８について行なう。加工は１〜６
μｍ粒径のダイヤモンド研磨砥粒を用いるが、加工面精
度によってはそれ以外の粒径のダイヤモンド研磨砥粒を
用いてもよい。さらに、必要面精度が得られるならばＳ
ｉＣ研磨砥粒、Ａｌ₂O₃研磨砥粒等の他の研磨砥粒を用
いても良い。なお、研磨面は鏡面仕上げ面とする。ま
た，コアブロック１７の平行度等の形状精度向上のた
め、両切断面を研磨加工してもよい。

【００２２】工程８はコアブロック１７から、所定形状
の個々の主磁極コアを得るための主磁極１６をはさんで
一対のＶ字状溝１９とＵ字状溝２０の加工を行なう工程
である。Ｖ字状溝１９の加工はトラック部の記録媒体と
の接触幅を設定するために、Ｕ字状溝２０の加工は主磁
極コア幅を設定するために行なうものである。まずＶ字
状溝加工について説明する。

【００２３】図８（ｂ）は溝加工状態を示す溝断面図で
ある。このＶ字状溝１９加工によってトラック部と記録
媒体の接触幅Ｗ１を設定する。加工は先端を開き角度θ
にＶ字状に成形した、メタルもしくはレジンボンド砥石
を用いて、高速ダイシングソー装置で行ない、主磁極１
６のトラック中心が接触幅Ｗ１のほぼ中心となる位置に
一つの主磁極について一対のＶ字状溝加工を行なう。こ
こで、角度θを小さくすると加工時の砥石磨耗が大きく
なり、それにより溝形状がコアブロック内で変化し接触
幅Ｗ１のばらつきが大きくなる。また、開き角度θを大
きくすると砥石磨耗に関しては有利であるが、溝深さに
対する接触幅Ｗ１の変化も大きくなり、接触幅Ｗ１のば
らつきを小さくするためには高加工精度が必要となる、
このことから，開き角度θは６０゜〜１２０゜の範囲内
に入るようにする。また、接触幅Ｗ１はトラック幅が１
０μｍ以下と小さいために、それを大きくするとトラッ
ク幅Ｔｗ対接触幅Ｗ１の比率が大きくなりトラック部の
みを安定して記録媒体に接触させることが困難となり、
安定した記録再生が出来なくなる。逆に接触幅Ｗ１を小
さくすると主磁極１６の磨耗速度が速くなり、長寿命化
が困難となる。さらに、溝加工時の欠け等の影響を受け
やすくなり歩留りが低下する。このことから、接触幅は
１０μｍ〜１００μｍの範囲内で設定する。次にＵ字状
溝加工について説明する。

【００２４】Ｕ字状溝２０加工は主磁極コア幅Ｗ２を設
定するために行なうものであり、加工は先端を平坦にし
たメタルもしくはレジンボンド砥石を用いて、高速ダイ
シングソー装置で行なう。主磁極コア幅Ｗ２はヘッド性
能、インダクタンス等から決定されるが、少なくとも接
触幅Ｗ１よりは大きくする必要があることは言うまでも
ない。また、Ｕ字状溝１９は個々の主磁極コア２１がコ
アブロック１７から切り離さない深さで、かつ次工程で
述べるが主磁極コア２１の長さよりも深く加工し、複数
の主磁極コア２１がくし歯状につながったコアブロック
とする。

【００２５】具体的には、接触幅Ｗ１を５０μｍ、コア
幅Ｗ２を１００μｍ、角度θを６０°、Ｕ字状溝の深さ
を０．８ｍｍで主磁極コアの加工を行なった。

【００２６】工程９は各主磁極コア２１のコイル基板と
の突き合わせ面１８側にコイル形成部の逃がし用台形状
溝２２と、主磁極コア２１の長さを設定するためのＵ字
状溝２３の加工を行なう工程である。溝加工は個々の主
磁極コアについて行なうため、工程８で加工したＶ字状
溝１９の加工方向に直交する方向に加工を行なう。図９
（ｂ）は溝加工状態を示す溝断面図である。まず、逃が
し用溝２２について説明する。

【００２７】逃がし用溝加工は先端を略台形形状に成形
したメタルもしくはレジンボンドの砥石を用いて、高速
ダイシングソー装置で行なう。溝形状は磁気ヘッドの記
録再生特性、インダクタンス、コイル形状等によって設
定されるが、溝位置はその先端が第一の金属軟磁性膜１
４を切断しないようにする。また、溝深さは深くすると
インダクタンス低減に効果はあるが、それにより主磁極
コアも厚くする必要があり、磁気ヘッドの小型軽量化が
困難となる。従って溝深さは１００μｍ以下に設定す
る。一方、Ｕ字状溝２３は先に述べたように主磁極コア
の長さｌを設定するために加工するものであり、したが
ってその位置は主磁極から設定したコア長さｌの距離位
置とする。また、溝深さは逃がし用溝２２ならび最終的
な主磁極コア厚よりも深くかつコアを切り離さない深さ
とする。さらに、溝幅はコイル基板の接続電極よりも大
きくし、後工程のコイル基板との接合時に接続電極が溝
２３内に入るようにする。

【００２８】具体的には、台形状溝２２はその先端位置
が主磁極から４０μｍとし、深さ５０μｍで加工を行な
い、Ｕ字状溝２３は主磁極コア長さｌが４００μｍとな
る位置に幅０．３ｍｍ、深さ０．９ｍｍの溝加工を行な
った。

【００２９】工程１０はコアブロック１７とコイル基板
２４を所定の位置で接合する工程である。コイル基板２
４は、基板上にフォトリソ技術、薄膜形成技術、エッチ
ング技術等の半導体製造技術で導体コイル、電極等を形
成したものである。図１０（ｂ）はコイル基板の外観
を、（ｃ）はＥ−Ｅ´の断面を示した図である。

【００３０】本特許ではその製造方法、条件等の詳細に
ついては述べないが、例えば製造方法の一例としては、
鏡面研磨加工をしたフェライト等の磁性基板２５上にＳ
ｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等の非磁性膜２６を高周波スパッタリ
ング装置等を用いて形成し、さらに非磁性膜２６上にＳ
ｉＯ₂等の非磁性膜を絶縁材としてＣu等の導体膜を所定
の巻回数にコイル２７を形成しコイル基板２４を得る。
また、同時に外部接続のための接続電極２８もコイル形
成と同時に形成する。なお、コイル基板のコイル中心部
と接続電極とコイル間の一部分の非磁性膜を所定形状に
除去して、フェライト基板２５を露出させ主磁極コアと
の突き合わせ面部分とする。

【００３１】コイル中心部のフェライト露出部分に主磁
極コアの主磁極形成側の突き合わせ面を合わせて、コイ
ル基板と主磁極コアの接合を行ない、磁気ヘッドが複数
個配列したヘッドブロック２９を得る。接合にはエポキ
シ樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤等の有機
樹脂接着剤を主磁極コアのコイル逃げ溝内２２に充填し
接合する樹脂接合方法を用いるか、少なくとも片側の突
き合わせ面にたとえばＰｂＯ−ＳｉＯ₂系低融点ガラス
薄膜を高周波スパッタリング装置等を用いて１μｍ以下
の膜厚形成し、そのガラス薄膜を加熱溶融することによ
り互いを接合するガラス接合方法を用いても良い。いず
れの接合方法でも接合強度を得るために接合面以外に補
強用の接合剤充填溝等を設けても良い。また、他の接合
方法としてＡｕ、Ａｌ等の金属薄膜を突き合わせ面に形
成し、互いを加圧して接合する金属接合方法を用いても
ヘッドブロックを得ることができる。

【００３２】具体的には、コイル巻回数２０Ｔのコイル
基板にコアブロックをエポキシ樹脂接着材を用いて接合
した。

【００３３】工程１１はヘッドブロックのコアブロック
１７ならびコイル基板２４をスライス加工してヘッドブ
ロック２９を所定厚さにするとともに、主磁極コアを個
々に分割するものである。加工はレジンもしくはメタル
ボンドの砥石を用いて、高速ダイシングソー装置で行な
う。図１１は加工位置を示すヘッドブロック２９の側面
図で、コアブロック１７のＦ−Ｆ´、コイル基板２４の
Ｇ−Ｇ´を加工して、それぞれ所定の厚さに薄板加工す
る。ここで、コアブロック１７の加工は主磁極のギャッ
プデプスＧｄを決めるためのものであり、加工位置Ｆ−
Ｆ´は所定のギャップデプスが得られる位置で加工す
る。したがって、加工はギャップデプスの精度が得ら
れ、さらに加工面が記録媒体との対抗面となるため良好
な面粗さが得られるように、砥粒の粒径が１０μｍ以下
の砥石を用いて加工を行なう。また、この加工により主
磁極コアの最終的なコア厚ｔ１が決まり、工程９で加工
したＵ字状溝部２３を切断することにより主磁極コアを
個々に分離する。

【００３４】一方、コイル基板２４側の加工は主として
磁気ヘッド全体の重量を決めるためのものである。コイ
ル基板の厚さｔ２を薄くすれば重量も小さく出来るが、
コイル基板上の非磁性薄膜等の内部応力により加工時に
コイル基板が反ってくるため、加工精度が悪くなる。ま
た、厚さｔ２を厚くすると磁気ヘッド重量が大きくな
り、接触荷重増加により記録媒体を傷つけやすくなる。
また、これを防止するために、高精度の荷重制御機構が
必要となる。以上の理由により、コイル基板の厚さｔ２
は０．０５〜０．５ｍｍの範囲内で設定する。

【００３５】具体的には、主磁極コアの厚さｔ１が０．
１ｍｍ、コイル基板の厚さｔ２が０．３ｍｍになるよう
にスライス加工を行なった。

【００３６】図１２はスライス加工後のヘッドブロック
２９を示す外観図であり、個々の主磁極コア２１がコイ
ル基板２４に接合された複数の磁気ヘッドが配列された
ヘッドブロック３０が得られる。このヘッドブロック３
０をＨ−Ｈ´で切断して図１３に示す磁気ヘッド３１と
する。

【００３７】本発明では、主磁極コアとコイル基板を別
工程で作成し互いを接合して磁気ヘッドを得るため、個
々に工程管理が可能であり最適な組み合わせにより磁気
ヘッドの歩留りを向上させることができる。また、別工
程により主磁極コアを製造するため、コア幅、長さ、記
録媒体との当接面の形状等を従来以上に任意にかつ容易
に変えることが可能である。このことから、主磁極コア
の形状を最適化することにより記録媒体との当接が良好
な磁気ヘッドが得ることができる。さらに、主磁極、コ
イルが複数個配列したブロックから磁気ヘッドを得るた
めに、量産性にも優れている。

【００３８】（実施例２）次に本発明の他の実施例につ
いて説明する。図１ないし図１３に示す実施例では図１
０に示す工程において、図１０（ｃ）のコイル基板断面
図に示すように、フェライト基板上に非磁性膜を形成
し、その上に複数の導体コイル、接続電極等を半導体技
術で作成したコイル基板を用いており、量産性に優れて
いるが、磁気ヘッドの磁気回路に体積の大きいフェライ
ト基板が入る構造となるため、ヘッドインダクタンスが
大きくなり低インダクタンスの磁気ヘッドを得にくくな
る。

【００３９】この問題に関しては図１４に示すようにコ
イル基板４０を非磁性基板４１に溝を形成し、溝内に金
属軟磁性膜４２を埋め込んだ構造とすることにより、金
属磁性膜４２のみが磁気回路の一部となるため、磁気ヘ
ッドの低インダクタンス化が可能となる。さらに、溝
幅、深さの形状を変え金属軟磁性膜の体積を変えること
によりインダクタンスの制御も可能である。図１５はＩ
−Ｉ´の断面図で、非磁性基板４１の溝内に埋め込んだ
金属軟磁性膜４２上に非磁性絶縁膜４３を被着し、その
上にコイルを形成した構造となっている。

【００４０】図１６、図１７、図１８は本実施例のコイ
ル基板の工程を示したもので、図１６に示す工程で非磁
性基板４１にミリング装置等の半導体製造方法もしくは
高速ダイシングソー装置等の機械加工方法により、その
断面形状が略Ｕ字状または略台形状の所定形状の溝４５
を複数本、平行して形成する。なお、溝深さが１０μｍ
以上の場合は加工時間からの点から、機械加工方法が優
位である。また、非磁性基板４１は、ＭｎＯ−ＮｉＯ系
非磁性フェライト，Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミック基板、また
は結晶化ガラス等のガラス基板から選ばれる。具体的に
は、先端を略台形状に成形したレジンまたはメタルボン
ド砥石を用いて、高速ダイシングソー装置で加工を行な
う。溝深さは２０μｍとし、この場合の溝幅が６０μｍ
になるように砥石の成形を行なった。

【００４１】次に、図１７に示す工程で溝形成面に高周
波スパッタリング装置を用いて、金属磁性膜を少なくと
も溝が埋まる厚さ被着した後、被着面を研磨し不要部分
の金属軟磁性膜を除去して、溝内のみに金属軟磁性膜４
２が埋め込まれた基板を得る。なお、金属磁性膜４５と
しては図２に示した工程同様にする。面研磨は例えばダ
イヤモンド砥粒を用いて行ない、研磨面は鏡面仕上げ面
とする。以上の工程で得られた溝基板上にフォトリソ、
成膜等の半導体製造技術で導体コイル４５、接続電極４
６を形成するが、図１８に示すように導体コイル４２は
その中心部と溝内金属軟磁性膜４２の中心部がほぼ一致
する位置に形成する。

【００４２】本発明のコイル基板を用いることにより、
磁気回路の一部分がコイル基板に埋め込んだ金属磁性膜
のみで構成されることになり、磁気ヘッドのインダクタ
ンスを低くすることができる。さらに、溝深さ、幅等を
変えて金属磁性膜の断面積を変えることにより、インダ
クタンスの制御も可能となる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、（１）主磁極コアとコイル基板を別工程で製造し、互い
に接合して磁気ヘッドを製造するため、良好な特性の組
合せが容易にでき、記録再生特性の優れた薄膜磁気ヘッ
ドを高歩留まりで製造することができる。

【００４４】（２）記録媒体と当接する主磁極コアを単
独工程で製造するため、コア形状の制約が小さくなり、
コア形状最適化により記録媒体との当接が良好な磁気ヘ
ッドを容易に得ることができる。

【００４５】（３）主磁極，コイルとも複数個配列した
ブロック、基板で製造を行なうため量産性にも優れてい
る。

【００４６】等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第１工
程の説明図。

【図２】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第２工
程の説明図。

【図３】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第３工
程の説明図。

【図４】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第４工
程の説明図。

【図５】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第５工
程の説明図。

【図６】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第６工
程の説明図。

【図７】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第７工
程の説明図。

【図８】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第８工
程の説明図。

【図９】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第９工
程の説明図。

【図１０】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第１
０工程の説明図。

【図１１】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第１
１工程の説明図。

【図１２】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの第１
１工程後の説明図。

【図１３】本発明の第一実施例の薄膜磁気ヘッドの斜視
図。

【図１４】本発明の第二実施例の薄膜磁気ヘッドのコイ
ル基板の説明図。

【図１５】本発明の第二実施例の薄膜磁気ヘッドのコイ
ル基板の説明図。

【図１６】本発明の第二実施例の薄膜磁気ヘッドのコイ
ル基板の第１工程の説明図。

【図１７】本発明の第二実施例の薄膜磁気ヘッドのコイ
ル基板の第２工程の説明図。

【図１８】本発明の第二実施例の薄膜磁気ヘッドのコイ
ル基板のコイル形成位置を説明する基板の正面図。

【図１９】従来の垂直薄膜磁気ヘッドの側面図。

【符号の説明】

２１…主磁極コア、２４…コイル基板、３１…磁気ヘッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土屋敏雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者柳原仁神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者柴山優子神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者長友浩之神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者小西捷雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者植村典夫東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立金属株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性基板からなる第一の基板に非磁性膜を
所定の厚さ形成する工程、前記非磁性膜の面に金属軟磁
性膜を埋込むためのその断面形状が略Ｕ字状または略台
形状の溝を複数、所定の間隔でかつ平行に前記磁性基板
に到達しない深さに形成する工程、前記非磁性膜面の溝
内に少なくとも溝が埋まる厚さ金属軟磁性膜を被着する
工程、前記金属軟磁性膜の被着面を研磨し溝内膜以外を
除去する工程、前記研磨面に主磁極となる金属軟磁性薄
膜を所定の厚さ形成する工程、前記金属軟磁性薄膜を物
理的、化学的手法により所定のトラック幅，デプスを持
ち、そのパターンの中心線が溝内の前記金属軟磁性膜と
前記非磁性膜の境界線に略直交し、少なくともデプス＝
０の位置が溝内膜外にあるように所定の形状に主磁極を
複数個配列してパターンニングする工程、前記基板を所
定の位置で切断し主磁極パターンが複数配列した主磁極
コアブロックを得る工程、前記主磁極コアブロックの少
なくともコイル基板と突き合わせる切断面を研磨する工
程、前記主磁極パターンのトラック部を中心として所定
の接触幅になるように研磨面に略垂直な方向に一対のＶ
字状溝ならび所定幅の主磁極コアを得るための切り欠け
をそれぞれの前記主磁極パターンに加工する工程、前記
主磁極コアブロックの前記コイル基板と突き合わせる研
磨面に略台形状溝と略長方形状の溝を所定の位置に加工
する工程、前記ヘッドブロックを所定位置で切断し１個
の磁気ヘッドを得る工程を含むことを特徴とする薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
【請求項２】前記磁性基板上に複数の信号コイルおよび
接続電極を形成した第２の基板に前記主磁極コアブロッ
クを主磁極パターンの位置を合わせて接合し、磁気ヘッ
ドが多数個配列したヘッドブロックを得る工程におい
て、前記コイル基板の構造が非磁性基板に所定幅ならび
深さの略Ｕ字状または略台形状の溝を加工し、溝内のみ
に金属軟磁性膜を埋め込み、金属軟磁性膜上に非磁性絶
縁膜を介して導体コイルを形成する請求項１に記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】前記磁性基板上に複数の信号コイルおよび
接続電極を形成した第２の基板に前記主磁極コアブロッ
クを主磁極パターンの位置を合わせて接合し、磁気ヘッ
ドが多数個配列したヘッドブロックを得る工程で略Ｖ溝
の開き角度が６０゜〜１２０゜の範囲内でかつ主磁極コ
アの接触幅が１０〜１００μｍの範囲内である請求項１
または２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。