JPH10293904A

JPH10293904A - 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH10293904A
Application number: JP10093593A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyasu Honma; 義康本間; 健 ▲たか▼橋; Takeshi Takahashi; Takeshi Masaki; 健正木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度化における狭ギャップ、狭トラック化
に適した、トラックズレがなく、ギャップ長精度の良い
磁気ヘッドを実現する。【解決手段】突出端面同士がギャップ材を介して向き
合うように対向配置された予め凸状に加工された一対の
磁性体コア１１，１２と、両磁性体コア１１，１２を相
互に結合するために両磁性体コア１１，１２の両サイド
に設けられた一対のガラス質ブロック１５，１６とを備
え、一対の両磁性体コア１１，１２は、突き合わせずれ
を有して構成されており、両磁性体コア１１，１２の磁
気テープスライド面の側面側において、トラック幅Ｔｗ
を規制するための切欠部１３ａ，１４ａが形成され、こ
の切欠部１３ａ，１４ａは、磁気テープスライド面側か
らみた磁気ギャップ１長手方向両端部に位置し、かつ切
欠部１３ａ，１４ａの深さは、一対の両磁性体コア１
１，１２の突き合わせずれのおおきさよりおおきいこと
を特徴とする磁気ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に対し
て記録や再生を行う磁気ヘッドに関するものであり、特
にディジタルＶＴＲ等に用いられる高密度記録のための
狭トラック、狭ギャップに適した磁気ヘッドならびに磁
気記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルＶＴＲのように大容量の信号
を記録再生するには、狭トラック化や短波長化という高
密度磁気記録再生技術が必要となる。

【０００３】高密度磁気記録再生のために、記録媒体は
その保磁力を大きくすれば、また磁気ヘッドの方はその
飽和磁束密度（以下、Ｂｓ）を大きくすれば良いことが
一般に知られている。従来、磁気ヘッド材料として主流
になっていたフェライト材料はＢｓが０．５Ｔ程度であ
り、８０ｋＡ／ｍ以上の高保磁力を示すメタルテ−プに
使用すると磁気飽和が起こり、記録が十分に行われな
い。そこで現在ではフェライト材料よりもＢｓの大きい
材料、センダスト合金膜（Ｂｓ：約１．０Ｔ）やＣｏ系
アモルファス膜（Ｂｓ：約０．８〜１．１Ｔ）、さらに
はＢｓが１．３Ｔ以上のＣｏ系超構造窒化合金膜、Ｆｅ
系超構造窒化膜、Ｆｅ系窒化膜等の新材料を用いた磁気
ヘッド、その中でも特に主コアがフェライトからなり、
少なくとも前部ギャップ近傍に磁性薄膜を配置した複合
型磁気ヘッド、いわゆるＭＩＧヘッドの研究が盛んに行
われている。

【０００４】図１０にこのＭＩＧヘッドの構造を示す。
磁気ギャップ１を介して対向配置された一対の凸状磁性
体コア２、３はそれぞれ、フェライトからなる凸状のコ
ア本体４、５と、その突出端面およびこれに続く両サイ
ド面を覆う高飽和密度磁性体膜６、７とからなり、両磁
性体コア２、３はその両サイドに設けられた一対のガラ
ス質ブロック８、９によって相互に結合されている。１
０はコイル挿通用の巻線穴を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の磁
気ヘッドは図１１に詳細に示すように、一対のコア本体
４、５のトラック溝４ａ、５ａの加工精度や、コア本体
４、５の突き合わせ精度等の製造上の誤差により、トラ
ックズレｄ₁、ｄ₂を生じ易い。その上、磁性体膜６、７
のエッジ部の丸み２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂにより、さら
に、トラック幅精度が悪くなっていた。

【０００６】近年、必要とされるトラック幅、およびそ
の精度は、トラック幅１０μｍ以下、精度±０．５μｍ
の領域にまで至っているが、上述したように、従来技術
では、ほとんど不可能であった。

【０００７】また、一部に、トラックを突き合わせた状
態でトラック幅規制溝を加工する方法が特公平６−５５
６７に開示されている。

【０００８】しかしながらこの方法では、突き合わせた
状態で第１の溝を形成するため、最終的に狭トラック幅
を得ようとすると、第１の溝幅もかなり狭くしなければ
ならない。そうすると、磁気媒体と対向する部分の、磁
気コアの面積が小さくなり、磁気特性が劣化することに
なる。また、チップ強度も低下する。

【０００９】これを防止するために、第１の溝幅を大き
くすると、第２の溝加工領域が大きくなり、加工精度劣
化、加工時間の増加を招き、いずれにせよ実用上、問題
であった。

【００１０】そこで本発明は、このような従来の磁気ヘ
ッドの課題に鑑み、高密度記録のための狭トラック、狭
ギャップに適した磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

【００１２】第１の本発明（請求項１に対応）は、突出
端面同士がギャップ材を介して向き合うように対向配置
された予め凸状に加工された一対の磁性体コアと、両磁
性体コアを相互に結合するために両磁性体コアの両サイ
ドに設けられた一対のガラス質ブロックとを備え、前記
一対の両磁性体コアは、突き合わせずれを有して構成さ
れており、前記両磁性体コアの磁気テープスライド面の
側面側において、トラック幅を規制するための切欠部が
形成され、この切欠部は、磁気テープスライド面側から
みた磁気ギャップ長手方向両端部に位置し、かつ前記切
欠部の深さは、前記一対の両磁性体コアの前記突き合わ
せずれのおおきさよりおおきいことを特徴とする磁気ヘ
ッドである。

【００１３】第２の本発明（請求項２に対応）は、切欠
部が、さらに磁気テープスライド面でのトラック幅を維
持したまま巻線溝までいたっていることを特徴とする第
１の本発明の磁気ヘッドである。

【００１４】第３の本発明（請求項３に対応）は、トラ
ック長手方向の前記切欠部の幅が３０μm以下であるこ
とを特徴とする第１又は第２の本発明の磁気ヘッドで
ある。

【００１５】第４の本発明（請求項４に対応）は、凸状
磁性体コアが、フェライトと金属磁性膜との複合体から
なり、前記切欠部が前記金属磁性膜のみに形成されてい
ることを特徴とする第１、２、又は３の本発明の磁気ヘ
ッドである。

【００１６】第５の本発明（請求項５に対応）磁気ギャ
ップ材の少なくとも一部が結晶化ガラスで形成されてい
ることを特徴とする第１から第４のいずれかの本発明の
磁気ヘッドである。

【００１７】第６の本発明（請求項６に対応）は第１か
ら第５のいずれかの本発明の磁気ヘッドを用いることを
特徴とする磁気記録再生装置である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１９】本実施の形態の、図１および図２に示す磁
気ヘッドが、図１０および図１１に示した従来の磁気ヘ
ッドと基本的に異なるところは、一対の凸状磁性体コア
１１、１２上の両磁性体コアの磁性体膜１９、２０の側
面が、その磁気テープスライド面から巻線窓２１に至る
までくい込んで、トラック幅方向に直交した方向に切り
そろえる切欠部１３ａ、１４ａが設けられている点と、
該切欠部１３ａ、１４ａによってトラック幅ＴＷが規制
されている点である。勿論従来の図１１に示す場合と同
様に、トラックズレｄ₁、ｄ₂を生じている。そしてさら
に、その切り欠き部１３ａ、１４ａの深さ（磁気ギャッ
プ１の方向）は、その両磁性体コア１１、１２（詳しく
は後述する）の突き合わせずれの大きさより大きくなっ
ている。

【００２０】この磁気ヘッドは、磁気ギャップ１を介し
て対向配置された一対の凸状磁性体コア１１、１２をガ
ラス質ブロック１５、１６により接合してなるものであ
る。

【００２１】各凸状磁性体コア１１、１２はその大部分
がフェライトからなっていて、これら凸状コア本体１
７、１８の突出端面およびこれに続く両サイド面には高
飽和磁束密度の磁性体膜１９、２０が覆い形成されてい
る。両磁性体コア１１、１２に形成された磁性体膜１
９、２０には、側面からくい込んで該磁性体膜のみをト
ラック幅方向に直交した方向に切りそろえる切欠部１３
ａ、１４ａが設けられ、該切欠部は磁気テープスライド
面でのトラック幅ＴＷを維持したまま前記巻線溝２１ま
でいたっている。１７ａ、１８ａはトラック溝を示す。

【００２２】切欠部１３ａ、１４ａがあることにより、
凸状コア本体１７、１８の突き合わせずれや、磁性体膜
１９、２０のエッジの丸みの影響がなくなる。

【００２３】そして、切欠部１３ａ、１４ａの相互間距
離でトラック幅ＴＷが決まる為、高い精度でトラック幅
ＴＷを規制することが可能になる。

【００２４】また、巻線溝２１に至るまでトラック幅Ｔ
Ｗが一定のため、摩耗してもトラック幅ＴＷが変動する
ことがなく、高信頼性のヘッドを供給できる。

【００２５】磁性体膜１９、２０の材質としては、セン
ダスト合金膜やＣｏ系アモルファス膜、Ｃｏ系超構造窒
化膜、Ｆｅ系超構造窒化膜、Ｆｅ系窒化膜等が使用可能
である。これらは、蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタリング等の方法によって、凸状コア本体１７、１８
に付設される。

【００２６】両磁性体コア１１、１２は、少なくとも一
方の突出端面に膜付けされるギャップ材を介して突き合
わされる。なお、上記ギャップ材（図では省略）として
はＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂０₅、ガラス、Ｃｒ、あるい
はこれらの複合体等を用いることができる。

【００２７】この時、前記ギャップ材の少なくとも一部
を結晶化ガラスで形成すれば、さらに良好なギャップを
形成できる。

【００２８】尚、ギャップスペーサー全てを結晶化ガラ
スで形成することも可能である。

【００２９】また、結晶化ガラスとは、溶融、成形した
後、特殊な条件下で再加熱すると、元の形を変えること
無く、アモルファス状になり結晶化し、元のガラスより
機械的、熱的に向上した性質を持つようになるガラスで
ある。

【００３０】切欠部１３ａ、１４ａ作製時には、この結
晶化ガラスで両磁性体コア１１、１２が強固に溶着され
ているため、加工時のトラック幅エッジの欠け等も防止
できる。これにより、安定したトラック幅、ギャップ長
が形成できる。

【００３１】望ましくは、結晶化後の前記結晶化ガラス
の屈伏点温度がガラス質ブロック１５、１６の屈伏点温
度より高い方が良い。そうすれば、ガラス質ブロック１
５、１６形成の際、ギャップ部が緩むこともなく、更に
良好なギャップが形成できる。

【００３２】次にこの磁気ヘッドの製造方法について図
３−図８を用い説明する。

【００３３】まず、表面をラップ処理等により平行度良
くかつ平滑度良く加工された例えばＭｎ−Ｚｎフェライ
トよりなる一対の基板を用意する。それぞれには図３に
示すように、互いに並行なトラック規制用のトラック溝
１７ａ、１８ａが、回転砥石等により形成され、これに
よって、一対の凸状コア本体１７、１８ができあがる。
尚、前記凸状コア本体１７、１８の少なくとも一方には
コイル挿通用の巻線溝２１が設けられる。

【００３４】次に、図４に示すように、両コア本体１
７、１８の一側面に高飽和磁束密度の磁性体膜１９、２
０が、真空薄膜形成技術によってそれぞれに被着形成さ
れ、これによって一対の磁性体コア１１、１２が完成す
る。

【００３５】次に、一対の磁性体コア１１、１２のいず
れか一方に、磁気ギャップを形成するための膜状のギャ
ップ材が付設される。そして、このギャップ材を介して
両磁性体コア１１、１２が図５に示すように対向配置さ
れる。ギャップ材（図では省略）の素材としてはＳｉＯ
₂、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂０₅、ガラス、Ｃｒ、あるいはこれら
の複合体等を用いることができる。

【００３６】次に、突き合わされた状態にある一対の磁
性体コア１１、１２に対し、図６のように放電電極２５
をサイドから近接して放電を発生させ、切欠部２２を形
成する。このようにすると、切欠部２２は上面でのトラ
ック幅ＴＷを維持したまま巻線溝２１までいたることに
なる。尚、この突き合わされた状態は、治具でサポート
するような構成でも良いし、接着剤で仮止めしてもかま
わない。

【００３７】尚、さらにギャップ精度を上げるために以
下のようにすることもできる。

【００３８】前記ギャップ材の少なくとも一部分、両磁
性体コア１１、１２の最表面側を結晶化ガラスで形成す
る。

【００３９】そして、この突き合わされた状態のまま、
電気炉等で加熱溶着される。

【００４０】そうすると、前記結晶化ガラスはアモルフ
ァス状になり結晶化し、元のガラスより機械的、熱的に
向上した性質を持つようになり、強固にギャップ部で接
着することができる。

【００４１】このとき、結晶化ガラスの代わりに、Ａ
ｔ、Ａｇ等の金属を使用し、加熱、加圧により、拡散接
合することも可能である。また、一般の低融点ガラスで
加熱接着することも可能である。

【００４２】要するに、ギャップ面で接触接着する手段
であればいかなる方法でもかまわない。

【００４３】次に、ギャップ部で溶着状態にある一対の
磁性体コア１１、１２に対し、図６のように放電電極２
５をサイドから近接して放電を発生させ、切欠部２２を
形成する。

【００４４】切欠部２２作製時には、前記結晶化ガラス
で両磁性体コア１１、１２が溶着されているため、加工
負荷によるギャップ開き、ギャップ隙間への加工くずの
混入、ギャップエッジの欠け等が防止でき、ギャップ長
精度、トラック幅精度が飛躍的に向上する。

【００４５】トラック幅を規制する切欠部の表面粗さは
そのままトラック幅精度を左右する。従って、±０．５
μｍの精度を達成するためには、少なくとも０．５μｍ
以下の表面粗さが必要で、更に好ましくは０．２μｍ以
下の表面粗さが望ましい。

【００４６】放電加工によると、その単発放電エネルギ
ーを１０^ー7Ｊまで微細化することでＦｅ−Ｔａ−Ｎ膜を
加工した時で０．１〜０．２μｍの表面粗さが得られ
た。

【００４７】尚、放電加工の際、一般には絶縁油の中で
加工するが、電気抵抗率が１ＭΩ・ｃｍ以上の純水を使
用することができ、その場合後工程で洗浄の工程を削減
することができる。

【００４８】そして、図７に示すように、一対の磁性体
コア１１、１２がガラス質ブロック１５、１６によって
相互に結合される。このガラス質ブロック１５、１６は
熱処理により充填される。

【００４９】そして、チップごとにスライス（一点鎖
線）され、巻線を施される。

【００５０】本実施の形態では磁気ギャップ１に向かう
コア本体１７、１８のギャップ近傍側面にも磁性体膜１
９、２０があることにより、記録時のギャップ面での飽
和の発生を抑制し、記録能力に優れるというＭＩＧヘッ
ドの特長を十分に発揮する構造になっている。

【００５１】尚、放電加工を行う際に、事前の凸状コア
の突き合わせ精度をある程度上げておけば、磁性膜部分
のわずかな部分を加工することによって、初期の目標を
達成することができる。この場合は、更に加工精度、速
度が向上する。

【００５２】上記実施の形態は、切欠部２２を放電加工
により形成したものであるが、この加工をレーザー誘起
エッチング加工によって加工することも可能である。こ
の場合、突き合わされた状態にある一対の磁性体コア１
１、１２に対し、図８のように上部からアルゴンレーザ
ー３０を照射する（スポット径２μｍ）、この時、一対
の磁性体コア１１、１２はアルカリ金属水酸化物（例え
ばＫＯＨ）に浸漬してあるため、レーザーが照射された
部分のみ熱化学反応により加工される。

【００５３】尚、この切欠部２２のトラック長手方向の
幅Ｃｗは３０μｍ以下であることが望ましい。詳細は図
２に示す（切欠部は１３ａ、１４ａ）。こうすることに
より加工エリアが少しで済み、加工速度が向上する。本
発明の場合、１０μm幅加工するのに１０秒かかった。
この場合、トラック長手方向の幅Ｃｗを３０μmとする
と切欠部１３ａ、１４ａ両側で計６０秒かかる。これは
ほぼトラック溝加工１７ａ、１８ａと同じスピードであ
り、量産する上での上限値と考える。また、切欠部２
２を形成する部分の磁性体膜１９、２０の膜厚を３μｍ
以上にすることにより、加工精度が向上する。（レーザ
ーのスポット以下の膜厚だと照射領域が膜より大きくな
りエネルギー分布が不均一になり加工精度が低下する）このレーザー誘起エッチングに関しては、特開平２−２
７６００９に開示されているが、この特許は、ガラスモ
ールドされたコアブロックを加工するもので、本発明の
ようにガラスモールド前の仮止めコアを加工するもので
はない。また、本発明では、レーザー誘起エッチングを
する前に、砥石加工で略トラック制限加工を行ってい
る。

【００５４】そして、図７に示すように、一対の磁性体
コア１１、１２がガラス質ブロック１５、１６によって
相互に結合される。このガラス質ブロック１５、１６は
熱処理により充填される。

【００５５】そして、チップごとにスライス（一点鎖
線）され、巻線を施される。

【００５６】上述したように、本発明は特に狭ギャッ
プ、狭トラックＭＩＧヘッドに有効であるが、従来のフ
ェライトヘッドや比較的トラック幅の広いヘッドでも適
用できるものであり、精度改善による歩留まり向上を実
現するものである。

【００５７】かつ、図２に示すように、予め各磁性体コ
ア１１、１２にトラック溝１７ａ、１８ａがあることに
より、切欠溝１３ａ、１４ａの加工量を少なくすること
が出来、量産化に適している。

【００５８】また、このトラック溝１７ａ、１８ａを各
々加工することにより、トラック幅Ｔｗが狭くても、コ
ア幅Ｋｗを広くとることが出来、チップ強度の点、ま
た、インターフェースの点でも良好なヘッドを提供でき
る。

【００５９】図９は本発明にかかる磁気記録再生装置の
一実施の形態を示す。ヘリカル走査する回転シリンダ３
３に取り付けられた上記本発明の磁気ヘッド３２が、走
行しつつある磁気テープ３４と接触し、磁気テープ３４
上に信号が記録再生される。本発明では狭トラックで突
き合わせズレのないヘッドを用いてるため、サイドのフ
リンジ等のトラックエッジでの磁束のにじみも発生せず
非常に多量の情報を記録再生することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、高密度化における狭トラック化に適したトラ
ックズレのない磁気ヘッドを実現できる。

【００６１】また、巻線溝に至るまでトラック幅が一定
のため、摩耗してもトラック幅が変動することがなく、
高信頼性のヘッドである。

【００６２】また、そのヘッドを用いることにより、デ
ジタルＶＴＲに適した高密度記録再生装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドチッ
プの斜視図である。

【図２】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドチッ
プの一部分の平面図である。

【図３】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドの製
造方法を説明するための斜視図である。

【図４】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドの製
造方法を説明するための斜視図である。

【図５】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドの製
造方法を説明するための斜視図である。

【図６】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドの製
造方法を説明するための斜視図である。

【図７】本発明の一実施の形態における磁気ヘッドの製
造方法を説明するための斜視図である。

【図８】本発明の別の実施の形態における磁気ヘッドの
製造方法を説明するための斜視図である。

【図９】本発明の一実施の形態の磁気記録装置の磁気ヘ
ッド回りを説明するための斜視図である。

【図１０】従来の磁気ヘッドチップの斜視図である。

【図１１】従来の磁気ヘッドチップの一部分の平面図で
ある。

【符号の説明】

１磁気ギャップ１１、１２磁性体コア１３ａ、１４ａ切欠部１５、１６ガラス質ブロック１７、１８コア本体１９、２０磁性体膜２２切欠部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】突出端面同士がギャップ材を介して向き合
うように対向配置された予め凸状に加工された一対の磁
性体コアと、両磁性体コアを相互に結合するために両磁性体コアの両
サイドに設けられた一対のガラス質ブロックとを備え、前記一対の両磁性体コアは、突き合わせずれを有して構
成されており、前記両磁性体コアの磁気テープスライド面の側面側にお
いて、トラック幅を規制するための切欠部が形成され、この切欠部は、磁気テープスライド面側からみた磁気ギ
ャップ長手方向両端部に位置し、かつ前記切欠部の深さ
は、前記一対の両磁性体コアの前記突き合わせずれのお
おきさよりおおきいことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】切欠部は、さらに磁気テープスライド面で
のトラック幅を維持したまま巻線溝までいたっているこ
とを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】トラック長手方向の前記切欠部の幅が３０
μm以下であることを特徴とする請求項第１、又は２項
記載の磁気ヘッド。
【請求項４】凸状磁性体コアが、フェライトと金属磁性
膜との複合体からなり、前記切欠部が前記金属磁性膜の
みに形成されていることを特徴とする請求項１、２、ま
たは３記載の磁気ヘッド。
【請求項５】磁気ギャップ材の少なくとも一部が結晶化
ガラスで形成されていることを特徴とする請求項１から
４のいずれか一項に記載の磁気ヘッド。
【請求項６】請求項１から５項のいずれか一項に記載の
磁気ヘッドを用いることを特徴とする磁気記録再生装
置。