JPH10228604A - 複合型磁気ヘッド - Google Patents

複合型磁気ヘッド

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JPH10228604A
JPH10228604A JP3165897A JP3165897A JPH10228604A JP H10228604 A JPH10228604 A JP H10228604A JP 3165897 A JP3165897 A JP 3165897A JP 3165897 A JP3165897 A JP 3165897A JP H10228604 A JPH10228604 A JP H10228604A
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JP
Japan
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magnetic
oxide
film
head
metal film
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Application number
JP3165897A
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English (en)
Inventor
Akihisa Obata
明久 小幡
Toshio Tsuchiya
敏雄 土屋
Kenkichi Inada
健吉 稲田
Yoshitsugu Miura
義從 三浦
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】酸化物磁性材料と窒素を含有する磁性金属膜か
らなる複合型磁気ヘッドの擬似信号出力及び擬似信号出
力のばらつきを抑圧し、ヘッド製造工程における歩留ま
りを向上させる。 【解決手段】主磁路が酸化物磁性材料よりなり、その少
なくとも一部が窒素を含有する磁性金属膜14で構成さ
れる複合型磁気ヘッドで、酸化物磁性材料と窒素を含有
する磁性金属膜の界面に酸素濃度勾配酸化物非磁性膜1
3が配されており、酸素濃度勾配酸化物非磁性膜13の
酸化物磁性材料側では酸素濃度が高く、磁性金属膜14
側では酸素濃度が低い複合型磁気ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複合型磁気ヘッドに
関する。
【0002】
【従来の技術】VTRの分野では伝送帯域の拡大による
高画質化が進められている。これにともなう記録波長の
短波長化に対応するため、記録媒体では、その高保磁力
化と高残留磁束密度化が図られてきた。従来これに対応
するために磁気ヘッドとして、Mn−Zn単結晶と高飽
和磁束密度を有する金属磁性膜からなる複合型磁気ヘッ
ドが開発されてきた。磁気ヘッドに適用されている高飽
和磁束密度の金属磁性膜として、Fe−Al−Si合金
(センダスト、飽和磁束密度:1.0テスラ)、Co系
非晶質合金膜(同:1.1テスラ)が代表的なものであ
るが、近年、特公平7−44108号公報に開示されて
いるように、更に飽和磁束密度を大きくした、Feを主
成分とする微結晶からなる窒化合金膜(1.5〜1.8
テスラ)も開発されている。
【0003】これらの磁気ヘッドは、その製造プロセス
で、コア材自身の磁気特性を確保するための熱処理工
程、各コア半体を接合するためにガラスボンディングを
する際の熱処理工程等がある。この際、酸化物磁性材料
と磁性金属膜の界面で拡散が起こり非磁性層や磁気的に
非常に劣化された層(拡散層)が形成される。この拡散
層は、作動ギャップと略平行に位置しているために疑似
ギャップとして作用し、再生時の疑似信号の生成し、ヘ
ッド実用化の上で障害となっている。この問題点を解決
するために、特開平1−100714号公報に開示され
ているように、拡散防止層として20〜200ÅのS
i,Ti,Cr,Al,Ta,Zr,Mg,Mn,Zn
の酸化物薄膜の少なくとも1種類を拡散防止層として配
することが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の技術で
は、Fe−Al−Si系合金膜、Fe−Ta−C系合金
膜では拡散防止膜効果が得られ、擬似信号出力は抑圧さ
れるものの、窒素を含有する磁性合金膜、例えばFe−
Al−Si−N系合金膜、Fe−Ta−N系合金膜では
疑似信号出力の増大、ばらつきが認められ、再生時の特
性の劣化およびヘッド製造工程における歩留まりの低下
につながっていた。
【0005】本発明の目的は、酸化物磁性材料(主にフ
ェライト)と窒素を含有する磁性金属膜からなる複合型
磁気ヘッドの擬似信号出力及び擬似信号出力のばらつき
を抑圧し、ヘッド製造工程における歩留まりを向上させ
る磁気ヘッドを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物磁性材
料(主にフェライト)と窒素を含有する磁性金属膜より
構成される複合型磁気ヘッドの擬似信号出力に関する実
験的な検討の結果見出されたものである。
【0007】すなわち、フェライトと窒素を含有する磁
性金属膜より構成される複合型磁気ヘッドの擬似信号出
力は、窒素を含まない磁性金属膜で構成したそれと比較
して、擬似信号出力の発生メカニズムが異なるという知
見を得た。
【0008】磁気ヘッドは、その製造プロセス中に熱処
理工程を有する。酸化物磁性材料と窒素を含有しない磁
性合金膜の界面での拡散は、主に酸化物磁性材料側の酸
素の拡散である。ところが、酸化物磁性材料と窒素を含
有する磁性金属膜の界面では、酸化物磁性材料側の酸素
の拡散とともに、磁性金属膜中の窒素が、拡散防止膜中
に拡散し、付着力の低下を引き起こしていることが明ら
かとなった。つまり、非磁性層の増大、付着力の不均一
が、擬似信号出力の増大、ばらつきにつながっている。
この擬似信号出力の増大、ばらつきを抑圧するために
は、酸化物磁性材料側からの酸素の拡散を防ぐととも
に、窒素を含有する磁性金属膜側から移動してきた窒素
を拡散防止膜中で窒化物生成能の高い元素と結合させる
ことで解決される。
【0009】つまり、主磁路が酸化物磁性材料よりなり
その少なくとも一部が窒素を含有する磁性金属膜で構成
されている複合型磁気ヘッドで、酸化物磁性材料と窒素
を含有する磁性金属膜の界面に配された酸化物非磁性膜
の酸化物磁性材料側の酸素濃度を高くし、酸化物磁性材
料側からの酸素の拡散を防止するとともに、磁性金属膜
側の酸素濃度を低くし、窒化物生成能の高い元素を拡散
防止膜に適用することで擬似信号出力を抑圧し、そのば
らつきを小さくすることが可能となる。
【0010】また、酸化物非磁性膜の酸素以外の主構成
元素としては、窒化物生成能が高い、Ti,Ta,S
i,Al,Cr,Zrのうち、少なくとも1種類以上で
ある場合に特に有効である。
【0011】また、酸化物非磁性膜の膜厚は、40Å以
上、180Å以下であることが、好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
【0013】図1は本発明による磁気ヘッド1の概略図
であり、本実施例はフェライト−金属複合型構造を採る
VTR用ヘッドへの適用例である。用いたフェライト単
結晶は、Mn−Zn単結晶フェライトであり、磁性金属
膜はFe−Ta−N磁性金属膜を用いた。
【0014】図1で、10、11はコア半体で、Mn−
Znフェライト材よりなるコア基体12A、12BとF
e−Ta−Nよりなる磁性金属膜14、フェライトとF
e−Ta−N膜の界面に配された酸素濃度勾配酸化物非
磁性膜13とによって主として構成されている。コア半
体10、11はフロント側とリア側で突き合わされて、
フロント側には図示せぬギャップ規制薄膜を介在させた
所定トラック幅の作動ギャップ16が形成されている。
17は融着ガラスでコア半体10、11を一体に結合し
ている。18は巻線窓で、図示せぬコイルが巻かれるよ
うになっている。19は摺動幅を規制する段差である。
【0015】図2は作動ギャップ部分の拡大図である。
コア半体10は、Mn−Znフェライトよりなるコア半
体12AとFe−Ta−Nよりなる磁性金属膜14、及
びその両者の界面に配された酸素濃度勾配酸化物非磁性
膜13、Cr23膜よりなるギャップ規制薄膜15とか
ら構成されている。コア半体11も同様に構成されてい
る。
【0016】次に、図1に示した磁気ヘッドの製造方法
を図3から図8を用いて説明する。まず、Mn−Zn単
結晶フェライトの母材ブロックを1対用意し、一方の母
材ブロックに図3に示したようにトラック幅を得るため
のトラック溝32及び融着ガラス充填溝33を高精度ダ
イサ等を用いて形成しIコアとなるフェライトブロック
30を得る。また、他方の母材ブロックに図4に示した
ようにトラック幅を得るためのトラック溝32及び融着
ガラス充填溝33及び巻線用溝34を高精度ダイサ等を
用いて形成しCコアとなるフェライトブロック31を得
る。次に、母材ブロックを切り出す際やトラック溝3
2、融着ガラス充填溝33、巻線用溝34を高精度ダイ
サ等を用いて加工した際に形成されたMn−Znフェラ
イト上の加工変質層を除去するために、リン酸によるフ
ェライトブロック30、31のエッチングを行ない表面
層を0.05〜0.50μm除去する。その後、対をな
す2つのフェライトブロック30、31の突合せ面の全
面に拡散防止膜である酸素濃度勾配酸化物非磁性膜を形
成する。本実施例では、Cr酸化膜を用いた。成膜は、
RFスパッタリング装置を用い、Cr(純度3N)ター
ゲットを純ArガスとAr−O2(O2:50%)混合ガ
スの両者を混合した雰囲気で形成した。成膜速度は、約
30Å/min.とし、フェライトブロック30,31
への成膜初期では、Ar−O2(O2:50%)混合ガス
のみ流量を20SCCMとし、成膜終了時点では、純A
rガスのみ流量を20SCCMとなるようにし、その間
は、両者のガス流量が、20SCCMを保持するよう
に、Ar−O2(O2:50%)混合ガス流量を減らし、
純Arガスの流量を増やすという操作を行なった。尚、
膜厚は、約20,40,60,120,180,21
0,240Åについて作成した。その後、Fe−Ta−
Nよりなる磁性金属膜14、ギャップ規制膜15をスパ
ッタリング法により形成し、図5、図6に示すフェライ
トブロック30’、31’を得る。
【0017】続いて、図7に示すように突き合わせ面同
士で正確に位置させて突き合わせ、巻線用溝34及び融
着ガラス充填溝33に融着ガラス棒35をセットする。
その後両フェライトブロック30’、31’同士を圧着
した状態で加熱接合して、図8に示す接合ブロック36
を得る。この接合ブロック36を高精度ダイサ等を用い
て摺動幅規制溝を形成した後に図8に示す仮想線42に
沿って切断し、ヘッドチップを得る。その後、摺動面の
曲面加工、及び鏡面加工を施すことにより前記図1に示
したような磁気ヘッド1が得られる。
【0018】本実施例では、比較例として、Cr23
ーゲットを純Arガス雰囲気中で形成した酸化Cr膜を
拡散防止膜として適用した場合の磁気ヘッドも同様に作
成し、擬似信号出力、ヘッド強度の測定を行なった。比
較例での拡散防止膜膜厚は約120Åである。尚、ヘッ
ド強度の測定は、ヘッドチップでの膜の付着力を定量化
する目的で行なった。
【0019】擬似信号出力は、上述のように作成した本
発明のヘッドと比較例のヘッドについて、電磁変換特性
におけるヘッド出力の周波数特性を測定し、7MHzで
の再生出力のうねりを測定した。また、ヘッド強度は、
Iコア半体を固定した状態で、Cコア半体に加重を加
え、ヘッドが破壊された加重値を測定した。
【0020】図9にヘッド強度と7MHzでの再生出力
のうねりの関係を示す。比較例のヘッドが、7MHzで
の再生出力のうねりで、1.2〜4.7dBとばらつい
ているのに対し、本発明のヘッドでは、ヘッド強度も比
較例と比較して高く、また、そのばらつきも小さく、更
に7MHzでの再生出力のうねりも約1dB以下とな
り、ヘッド強度(膜の付着力)、擬似信号出力の点で優
れていることが判る。
【0021】また、酸素濃度勾配酸化物非磁性膜の酸素
以外の主構成元素が、Ti,Ta,Si,Al,Cr,
Zrのうち、少なくとも1種類以上である場合も、7M
Hzでの再生出力のうねりが約1dB以下となり、良好
な特性を示す。
【0022】図10に、膜厚と7MHzでの再生出力の
うねりの関係を示す。膜厚が、40Å〜180Åで7M
Hzでの再生出力のうねりが1.5dB以下となること
が判る。
【0023】
【発明の効果】本発明の複合型磁気ヘッドでは、酸化物
磁性材料(主にフェライト)と窒素を含有する磁性金属
膜との界面に、酸素濃度勾配酸化物非磁性膜が形成され
ており、酸素濃度勾配酸化物非磁性膜の酸化物磁性材料
側で酸素濃度が高く、磁性金属膜側で酸素濃度を低くす
ることで、酸化物磁性材料中の酸素の拡散を防ぎ、また
窒素を含む磁性金属膜中の窒素が拡散防止膜と反応し付
着力を向上することが可能となり、擬似信号出力の増
大、ばらつきを少なくし、歩留まりの向上につながる。
【0024】また、酸素濃度勾配酸化物非磁性膜の酸素
以外の主構成元素が、窒化物生成能が高いTi,Ta,
Si,Al,Cr,Zrのうち、少なくとも1種類以上
である場合にその効果が大きい。
【0025】また、酸化物非磁性膜の膜厚は、40Å以
上、180Å以下で形成している場合にその効果が大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気ヘッドの斜視図。
【図2】本発明の磁気ヘッドの作動ギャップ部分の説明
図。
【図3】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す説明図。
【図4】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す説明図。
【図5】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す説明図。
【図6】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す説明図。
【図7】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す説明図。
【図8】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す説明図。
【図9】本発明の磁気ヘッドと比較例の磁気ヘッドの強
度と7MHzでの再生出力のうねりの関係を示す説明
図。
【図10】本発明の磁気ヘッドの酸化物非磁性材料の膜
厚と7MHzでのうねりの関係を示す説明図。
【符号の説明】
10,11…コア半体、 12A、12B…コア基体、 13…酸素濃度勾配酸化物非磁性膜、 14…磁性金属膜、 15…ギャップ規制薄膜、 16…作動ギャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 健吉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 三浦 義從 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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主磁路が酸化物磁性材料よりなり、その少
    なくとも一部が窒素を含有する磁性金属膜で構成される
    複合型磁気ヘッドにおいて、上記酸化物磁性材料と上記
    窒素を含有する磁性金属膜の界面に酸化物非磁性膜が配
    されており、上記酸化物非磁性膜の上記酸化物磁性材料
    側では酸素濃度が高く、上記磁性金属膜側では酸素濃度
    が低くされてなることを特徴とする複合型磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】上記酸化物非磁性膜の酸素以外の主構成元
    素が、Ti,Ta,Si,Al,Cr,Zrのうち、少
    なくとも1種類以上である請求項1に記載の複合型磁気
    ヘッド。
  3. 【請求項3】上記酸化物非磁性膜の膜厚が、40Å以
    上、180Å以下である請求項1または2に記載の複合
    型磁気ヘッド。
JP3165897A 1997-02-17 1997-02-17 複合型磁気ヘッド Pending JPH10228604A (ja)

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