JPH09305913A - 磁気ヘッドの製造方法及び磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】Ｆｅを主成分とした金属磁性体膜は、高飽和磁
束密度を有するため磁気ヘッド用材料として好適である
が、耐食性が低いという問題点を有する。このような膜
を磁気ヘッドに適用時、十分なヘッド寿命を保証できな
いという問題が生じる。高耐食性を有し、かつ、非常に
製造容易な、Ｆｅを主成分とした金属磁性体膜を使用し
た磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】少なくとも一方にＦｅを主成分とする金属
磁性体膜を形成したヘッドブロック半体の一対を、非磁
性材料を挾んで接合して磁気ギャップを形成し、該磁気
ギャップ面に対し直角或いは所定角度傾斜した切断面に
沿い切断しヘッドチップとした後、該ヘッドチップにア
ニールを施し製造する磁気ヘッドにおいて、該アニール
後、該ヘッドチップの表面に露出した該金属磁性体膜
を、酸またはアルカリ溶液を用いた化学エッチングによ
り、表面より深さ略２ｎｍ以上、略４００ｎｍ以下除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＴＲ、ＤＡＴ、
ＨＤＤ等の磁気記録再生装置に用いられる磁気ヘッドの
製造方法及び磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲ等の磁気記録再生装置にお
いては、伝送帯域の拡大による高画質化、高音質化が進
められている。これに伴う記録波長の短波長化に対応す
るため、メタルテープやＭＥテープに代表されるよう
な、高い保磁力を有する記録媒体が開発されている。

【０００３】このような高保磁力媒体に対して、フェラ
イトのみからなる磁気ヘッドを用いた場合、フェライト
の飽和磁束密度が比較的小さいためギャップ近傍部にお
いて磁気飽和が発生し、十分な記録磁界強度が得られな
い。そこで通常、高保磁力媒体に対しては、ギャップ部
を高飽和磁束密度を有する金属磁性材料で構成するフェ
ライト−金属磁性体膜複合型磁気ヘッドが用いられる。
図１２は、従来の磁気ヘッドの斜視図である。磁気ヘッ
ド１は一対のコア２、３がギャップ４を介して接合さ
れ、媒体摺動面９が形成されている。コア２、３にはト
ラック幅規制溝５が形成されており、コア３には巻線溝
６が形成されている。コア２、３はいずれも接合面に金
属磁性体膜７が形成されており、トラック幅規制溝５内
の接合ガラス８のガラス融着によってコア２、３が接合
されている。

【０００４】図１３〜図１６は、図１２の磁気ヘッド１
の製造方法を工程順に示す斜視図である。

【０００５】図１３は、コアブロックの基となる一対の
フェライトウエハ基板１０、１０’を示している。ま
ず、図１４に示すように、一方のフェライトウエハ基板
１０の表面に所定間隔で数本の平行なトラック幅規制溝
５を形成した後、スパッタリング等の方法により、表面
に、図示せぬ下地膜および金属磁性体膜７を所定の厚さ
形成し、コアブロック１１を得る。また、図１５に示す
ように、他方のフェライトウエハ基板１０’の表面に
は、トラック幅規制溝５を形成すると共に、このトラッ
ク幅規制溝５と垂直な方向に巻線溝６を形成した後、図
示せぬ下地膜および金属磁性体膜７を所定の厚さ形成
し、コアブロック１１’を得る。

【０００６】次に、図１６に示すように、酸化物１５を
介してコアブロック１１、１１’を対向させ、巻線溝６
に接合ガラス（図示せず）を適正量配置し、コアブロッ
ク１１、１１’を両側から加圧すると共に、加熱して、
ガラス融着する。そして、テープとの接触を良好にする
ために、媒体摺動面１６をＲ状に加工し、アジマス角を
考慮した所定の切断面（点線で図示）で切断して、ヘッ
ドチップを得る。

【０００７】この後、前記切断中にヘッドチップに入っ
た加工歪を低減、除去するために、ヘッドチップを３０
０〜６００℃の温度でアニールする（以下では、本アニ
ールをヘッドチップアニールと称する）。こうして、図
１２に示す磁気ヘッド１を得ている。

【０００８】ところで、磁気ヘッドの記録特性を向上さ
せるには、金属磁性体膜７に、高飽和磁束密度材を使用
することが必須となる。一方、Ｆｅは高飽和磁束密度を
有する材料であるため、Ｆｅを主成分とした金属磁性体
膜は、磁気ヘッドに用いる金属磁性体膜として好適であ
る。しかし、Ｆｅは耐食性が低いため、Ｆｅを主成分と
した金属磁性体材料は、耐食性が低い場合が多い。この
ような金属磁性体材料を磁気ヘッドに適用した場合、膜
に腐食が発生するために、十分なヘッド寿命を保証する
ことができないという問題が生じる。

【０００９】特開平５−２２５５１６に開示された磁気
ヘッドでは、図１７に示すように、図１１のヘッドに比
べて、大気中に露出する金属磁性体膜の量を少なくし、
金属磁性体膜が腐食する危険性を低減している。しかし
このヘッドにおいても、金属磁性体膜の耐食性が低い場
合、大気中に露出した金属磁性体膜より腐食が発生、進
行するため、ヘッド寿命の低下が生じる、という問題が
依然として存在していた。また、同ヘッドのように金属
磁性体膜の量を少なくすることは、ヘッドの記録特性の
劣化を招くのに加え、その製造が容易でないという問題
点があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、金属磁
性体膜の耐食性が低い場合、大気中に露出した金属磁性
体部分より腐食が発生、進行し、ヘッド寿命を低下させ
る。したがって、十分なヘッド寿命を確保するために
は、ヘッド状態における金属磁性体膜の耐食性を向上さ
せることが必須である。

【００１１】そこで我々はまず、磁気ヘッドの金属磁性
体膜の耐食性を劣化させる要因を調べた。その結果、ヘ
ッド製造工程中に行なうヘッドチップアニールにより、
金属磁性体膜の耐食性が著しく劣化することがわかっ
た。しかし、良好なヘッドの記録特性および再生特性を
確保するためには、ヘッドチップアニールによる加工歪
の除去は不可欠である。したがって、良好な記録特性、
再生特性と良好な耐食性を両立させるためには、磁気ヘ
ッドにヘッドチップアニールを行ない、且つ、金属磁性
体膜の耐食性劣化を防ぐことが必要になる。

【００１２】本発明の目的は、磁気ヘッドにヘッドチッ
プアニールを施すことにより生じる金属磁性体膜の耐食
性劣化を防ぐことにより、良好な記録特性、再生特性と
良好な耐食性を有し、且つ製造容易な磁気ヘッドの製造
方法及び磁気ヘッドを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では、ヘッドチッ
プアニールを施すことにより金属磁性体膜の耐食性が劣
化する原因を解明するために、オージェ電子分光等の各
種分析を行なった。その結果、ヘッドチップアニール中
に金属磁性体膜の表面に酸化層が生じ、この酸化層が金
属磁性体膜の腐食を促進する働きをすることがわかっ
た。したがって、ヘッドの耐食性を向上させるために
は、ヘッドチップアニール後、上記酸化層を除去するこ
とが有効である。

【００１４】本発明の磁気ヘッドは上記事実に鑑みてな
されたものであり、以下に示すように構成する。

【００１５】少なくとも一方にＦｅを主成分とする金属
磁性体膜を形成したヘッドブロック半体の一対を、非磁
性材料を挾んで接合して磁気ギャップを形成し、該磁気
ギャップ面に対して直角或いは所定角度傾斜した切断面
に沿って切断してヘッドチップとした後、該ヘッドチッ
プにアニールを施して製造される磁気ヘッドにおいて、
該アニール後、該ヘッドチップの表面に露出した該金属
磁性体膜を、表面より深さ略２ｎｍ以上、略４００ｎｍ
以下除去する。これにより、ヘッドチップアニール中に
金属磁性体膜の表面に生じた酸化層が除去されるため、
磁気ヘッドの耐食性が大幅に向上する。

【００１６】また、上記磁気ヘッドにおいて、酸または
アルカリ溶液を用いた化学エッチングにより、該金属磁
性体膜を除去する。これにより、容易に上記酸化層を除
去することが可能となるため、本発明磁気ヘッドの製造
が容易となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は、本発明の磁気ヘッド
で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はその拡大平面図である。

【００１８】同図において、２１、２２は、たとえばフ
ェライトにより形成された一対のハーフコアである。ハ
ーフコア２１、２２の対向する面の両側には、それぞれ
規制溝２３、２３が形成されており、媒体摺動面Ｓが形
成されている。

【００１９】これらハーフコア２１、２２の対向面と各
規制溝２３には、それぞれＦｅを主成分とした金属磁性
体膜２４、２４が形成されている。

【００２０】さらに、金属磁性体膜２４、２４の対向面
の間に、磁気的ギャップ部を形成するＳｉＯ₂ などの非
磁性膜２５が形成されており、接合ガラス２６により、
ハーフコア２１、２２が接合されている。また、媒体摺
動面Ｓには媒体と摺動するコア幅を規制する規制溝２８
が形成されている。

【００２１】なお、一方のハーフコア２２には、他方の
ハーフコア２１に対向する面に巻線溝２７が形成されて
おり、この巻線溝２７によって形成される巻線孔２８に
は、図示せぬコイルが巻線されている。また、ハーフコ
ア２１、２２の端部（同図の最下部）には接合用溝２９
が形成されている。

【００２２】図１（Ｂ）は、磁気ヘッドの媒体摺動面Ｓ
の一部拡大平面図である。本ヘッドでは、エッチングに
より金属磁性体膜２４の表面が２〜４００ｎｍ除去され
ているため、Ｄに示すように金属磁性体膜２４の部分が
凹となっている。

【００２３】次に、上述した磁気ヘッドの製造方法を図
２〜図１０を用いて説明する。

【００２４】図２は、コアブロックの基となるフェライ
トなどの酸化物磁性基板３１、３１’を示している。ま
ず、酸化物磁性基板３１、３１’の表面を鏡面加工す
る。

【００２５】次いで、図３に示すように、一方の酸化物
磁性基板３１の表面に所定間隔で数本の平行なトラック
幅規制溝２３を形成し、さらにトラック幅規制溝２３に
対して垂直な方向に接合用溝２９を形成してコアブロッ
ク３２を得る。

【００２６】一方、図４に示すように、他方のフェライ
トウエハ基板３１’の表面には所定間隔で数本の平行な
トラック幅規制溝２３を形成すると共に、このトラック
幅規制溝２３と垂直な方向に巻線溝２７、接合用溝２９
を形成してコアブロック３２’を得る。次に、スパッタ
リング等の方法によって、これらのコアブロック３２、
３２’の接合面にＳｉＯ₂ 、Ｃｒ等の図示せぬ下地膜を
２０Å〜５００Å形成する。

【００２７】そして、図５、図６に示すように、スパッ
タリング等の方法により、コアブロック３２、３２’の
接合面（下地膜上）に金属磁性体膜２４を形成し、さら
にギャップ形成面に、図示せぬＳｉＯ₂ 、結晶化ガラス
等の非磁性体を、所定の厚さ形成してコアブロック３
３、３３’を得る。なお、金属磁性体膜２４には、Ｆｅ
−Ｓｉ−Ａｌ系材料、Ｆｅ−Ｔａ−Ｃ系材料、Ｆｅ−Ｔ
ａ−Ｎ系材料、あるいはこれらにＡｌ、Ｃｒ等の金属元
素を混合したもの等を適宜用いればよい。

【００２８】次に、図７に示すように、コアブロック３
３、３３’の接合面を対向させて接合し、巻線溝２７お
よび接合用溝２９に適正量の接合ガラス３０を配置す
る。そして、コアブロック３３、３３’を加圧しながら
適温で加熱することにより、ガラス融着を行い、図８に
示すコアブロック３４を得る。

【００２９】次に、媒体摺動面ＳにＲ加工を行い、アジ
マス角度を考慮した所定の切断面（点線で図示）で切断
なう。また媒体摺動面Ｓに、媒体と摺動するコアの幅を
規制する規制溝２８を形成して、図９に示すヘッドチッ
プ３５を得る。

【００３０】次に、前記切断および溝加工中に入った加
工歪を低減、除去するために、所定時間、所定温度でヘ
ッドチップ３５にアニールを施す。

【００３１】次に、図１０に示すように、上記工程によ
り得られたヘッドチップアニール済ヘッドチップ３５を
ワイヤー３６を用いて保持し、これらのヘッドチップ３
５を容器３７に注がれた酸またはアルカリ溶液３８に所
定時間浸潰する。そして、同ヘッドチップの金属磁性体
膜を表面から深さ２〜４００ｎｍ除去する。なお、エッ
チング溶液としては、金属磁性体膜を除去することが可
能であれば、酸性溶液またはアルカリ性溶液のいずれを
使ってもよい。また、通常、本エッチンッグ中にボンデ
ィングガラス、フェライト等の表面も金属磁性体膜同
様、除去されるが、本発明において必要なエッチング量
は僅かであるため、実用上の問題は生じない。

【００３２】上記エッチングの後、十分に洗浄を行な
い、次に、ヘッドのギャップ深さが所定値となるまでテ
ープ摺動面Ｓをラッピングテープ等を用いて研磨する。
以上の工程により図１の磁気ヘッドＡを得ている。

【００３３】図１１は、本発明の複合型ヘッドと図１２
に示した従来複合型ヘッド１について、耐食性試験を行
った結果である。ただし、両ヘッド共、その諸元は、Ｎ
ＴＳＣ Ｈｉ−８用ヘッドと同一であり、基板材にはＭ
ｎ−Ｚｎフェライト、金属磁性体膜にはＦｅＴａＣＡｌ
膜（膜厚：５μｍ）、ギャップ材にはＳｉＯ₂、Ｍｎ−
Ｚｎフェライトと金属磁性体膜に敷く下地膜にはＳｉＯ
₂ （膜厚：１００Å）、を使用している。また、ヘッド
チップアニールは、両ヘッド共、真空度：１×１０ ⁵Ｔ
ｏｒｒの真空中において行った（アニール温度：４００
℃、保持時間：１時間）。そして、本発明ヘッドには、
前記チップアニール後、濃度：８５％、温度：２０℃の
燐酸溶液を用いて２分間のエッチングを施した。なお、
本条件のエッチングにより、本発明ヘッドのＦｅＴａＣ
Ａｌ膜は表面から深さ約２０ｎｍ除去されている。一
方、耐食性は、両ヘッド（各１０チップ）を０．５規定
ＮａＣｌ水溶液（２０℃）に浸潰し、浸潰時間に対する
ヘッドのインダクタンスの変化率（浸潰後のインダクタ
ンス／浸潰前のインダクタンス）から評価している。

【００３４】同図に示すように、従来ヘッドではＦｅＴ
ａＣＡｌ膜に腐食が生じるため、インダクタンスが急激
に低下するのに対して、本発明の磁気ヘッドではインダ
クタンスがほとんど変化しない。このように、本発明の
磁気ヘッドは、従来ヘッドに比べて、耐食性が大きく向
上している。

【００３５】以上のように、本発明の磁気ヘッドは非常
に高い耐食性を有する。また、本発明の磁気ヘッドは、
従来ヘッドの製造工程に、酸性溶液またはアルカリ性溶
液を用いたエッチング工程を加えるだけで製造可能であ
るため、非常に製造容易である。

【００３６】

【発明の効果】以上に示したように、本発明に係る複合
型磁気ヘッドは、優れた耐食性を有する。また、本ヘッ
ドを製造するためには、従来ヘッドの製造工程にエッチ
ング工程を加えるだけでよいため、非常に製造容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッドの概略外観を示す斜視図及
び一部拡大平面図である。

【図２】本発明のコアブロックの基となるフェライト等
の酸化物磁性基板３１、３１’の斜視図である。

【図３】一方のコアブロック３２の斜視図である。

【図４】他方のコアブロック３２’の斜視図である。

【図５】接合面に金属磁性膜２４を形成した一方のコア
ブロック３３の斜視図である。

【図６】接合面に金属磁性膜２４を形成した他方のコア
ブロック３３’の斜視図である。

【図７】接合ガラス３０を配置したコアブロック３３、
３３’の斜視図である。

【図８】コアブロック３４の斜視図である。

【図９】規制溝２８を形成したヘッドチップ３５の斜視
図である。

【図１０】ヘッドチップ３５が容器３７内で保持され酸
またはアルカリ溶液に浸潰されている様子を示す斜視図
である。

【図１１】本発明の磁気ヘッドと従来ヘッドの耐食性を
比較した結果を示すグラフである。

【図１２】従来の磁気ヘッドの概略外観を示す斜視図で
ある。

【図１３】従来のコアブロックの基となる一対のフェラ
イトウエハ基板１０、１０’の斜視図である。

【図１４】金属磁性体膜７を形成した一方のコアブロッ
ク１１の斜視図である。

【図１５】金属磁性膜７を形成した他方のコアブロック
１１’の斜視図である。

【図１６】コアブロック１１、１１’の斜視図である。

【図１７】従来の磁気ヘッドの概略外観を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

２４…金属磁性体膜 ３３、３３’…コアブロック、 ３５…ヘッドチップ。

───────────────────────────────────────────────────── 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 稲田 健吉 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方にＦｅを主成分とする金属
   磁性体膜を形成したヘッドブロック半体の一対を、非磁
   性材料を挾んで接合して磁気ギャップを形成し、該磁気
   ギャップ面に対して直角或いは所定角度傾斜した切断面
   に沿って切断してヘッドチップとした後、該ヘッドチッ
   プにアニールを施して製造される磁気ヘッドにおいて、 該アニール後、該ヘッドチップの表面に露出した該金属
   磁性体膜を、表面より深さ略２ｎｍ以上、略４００ｎｍ
   以下除去したことを特徴とした磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、酸ま
   たはアルカリ溶液を用いた化学エッチングにより、該金
   属磁性体膜を除去したことを特徴とした磁気ヘッドの製
   造方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２の製造方法により製造され
   たことを特徴とする磁気ヘッド。