JPH11213323A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性硬脆材のギャップ近傍に軟磁性合金薄膜
を配する構造のＭＩＧヘッドの狭トラック磁気ヘッドに
関し、高精度のトラック幅が容易に実現でき実効トラッ
ク幅精度に対しても有効で安価な磁気ヘッドを提供す
る。 【解決手段】 対で磁気ヘッドとなり磁性硬脆材からな
るコア半体に巻線窓形成とともにギャップ面を所定粗さ
以下に鏡面研磨し、所定膜厚の軟磁性合金薄膜とギャッ
プ部材をスパッタリングしたコア半体を一旦封着する。
その後、所定サイズの電極芯で放電加工しシステムに応
じたトラック規制を行い、コア封着とトラック補強のガ
ラスを放電加工で形成されたトラック規制溝に溶融させ
ヘッドチップとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＨＳ−ＶＴＲや
ＤＶＣなどの高密度磁気録再装置に好適な磁気ヘッドの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の磁気記録技術の動向はビデオヘッ
ドなどにおいては、高周波特性の優れたものが要求さ
れ、最短記録波長が０．５μｍ程度の記録再生が可能な
システムが要望されている。

【０００３】そこで、より高密度記録を達成する媒体と
して、高い保持力を有した純鉄系のメタル媒体（ＭＰテ
−プ）や垂直用媒体が開発され、その一部は８ｍｍＶＴ
ＲやＤＶＣなどに実用化されている。

【０００４】一方、磁気ヘッドにおいては従来のＶＴＲ
などに使用されているフェライトヘッドでは、上記の媒
体を磁化するのに十分な飽和磁束密度を有していないこ
とが知られており、ＦｅやＣｏを主成分とする軟磁性合
金薄膜を主磁路とした磁気ヘッドが提案され、従来より
高効率な磁気ヘッドとして実用化されている。

【０００５】以下、図面を参照しながら従来の磁気ヘッ
ドおよびその製造方法について説明する。

【０００６】図４は、磁性硬脆材より成る基板の磁気ギ
ャップ近傍に軟磁性合金薄膜を被着する構造の従来のＭ
ＩＧ(Metal in Gap)ヘッドを示した全体図であり、磁気
ギャップ近傍の詳細をＢ部詳図に示す。

【０００７】図４における従来のＭＩＧヘッドは、主基
板となり磁性硬脆材（一般的には、単結晶フェライト）
からなるコア半体４０、４１に、搭載する磁気記録シス
テムによって規格化された寸法で形成する磁気ギャップ
４２とトラック幅（図中にＴＷで示す）を有し、且つ前
記コア半体を封着しトラックを補強するガラス４３と、
少なくとも一方のコア半体に形成する巻線窓４４を備え
たものである。

【０００８】また、磁気ヘッドにおいて構造上の特徴が
顕著となる磁気ギャップ近傍は、Ｂ部詳図に示す構造を
有したものであり、その構造は、コア半体４５、４６の
接合界面に形成した所定形状のトラック４７、４８に、
主磁路となる軟磁性合金薄膜４９、５０と磁気ギャップ
部材（図では省略）を被着し高精度で位置決めし対接さ
せガラス５１で封着するものであり、トラックエッジに
は軟磁性合金薄膜の膜厚に依存する湾曲部５２が成膜時
に形成されることやトラック接合に際してはサブミクロ
ン精度の突き合わせが要求されるものであった。

【０００９】図５、６は、従来のＭＩＧヘッドの工程図
であり、図４に示したＭＩＧヘッドのヘッドチップに至
る製造方法を示したものである。

【００１０】図５（ａ）は、主基板となり磁性硬脆材か
らなるコア半体５３、５４を示したものであり、後工程
で前記コア半体を対向させ圧着する磁気ギャップ面５
５、５６には、少なくとも一方のコア半体に巻線窓５７
を形成する溝加工を行うとともに、鏡面に研磨し所定の
面粗さに仕上げる。

【００１１】次に図５（ｂ）は、前記コア半体に形成す
るトラックと形状を示した図であり、両コア半体の磁気
ギャップ面にＣ部詳図（断面図）に示すトラック規制溝
５８を所定間隔と深さで複数形成する。

【００１２】次に図５（ｃ）は、主磁路と磁気ギャップ
スペ−サ−を形成する工程の断面図であり、主磁路とな
る軟磁性合金薄膜５９と磁気ギャップ部材（図では省
略）を、基板側に軟磁性合金薄膜を被着する構造で連続
的に所定厚スパッタリングする。

【００１３】次に図５（ｄ）は、前記コア半体のトラッ
ク突き合わせ状態を示した断面図であり、前記軟磁性合
金薄膜と磁気ギャップ部材を被着したトラックを所定ス
ペックで突き合わせトラックを形成（図中にＴＷで示
す）した後、治具で保持６０、６１する。

【００１４】次に図６（ｅ）は、前記コア半体にガラス
を溶融させた状態を示した図であり、治具で両コア半体
を保持した状態でガラス６２を所定温度でトラック規制
溝６３に溶融させ、トラック補強とコア半体の封着を行
いコアバ−６４となす。

【００１５】次に図６（ｆ）は、前記コアバ−を磁気ヘ
ッドチップとするための切断方法を示した図であり、磁
気ギャップライン６５を基準に搭載するシステムで規定
される角度（図中にＡＺで示す）と所定サイズの磁気ヘ
ッドチップとする切断幅６６、６７、６８、６９、でト
ラックを基準に切断し、図６（ｇ）に示す磁気ヘッドチ
ップ７０を得る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例のＭＩ
Ｇ(Metal in Gap)ヘッドでは磁気記録技術の高密度化要
求から記録パタ−ンのトラック幅が狭くなる傾向にある
磁気ヘッド対応を考えた場合、軟磁性合金薄膜をスパッ
タリングする際にトラックエッヂに生じる、曲率をもっ
た湾曲部は磁気ギャップ近傍での漏れ磁束が顕著に現
れ、結果的に実効トラック幅が拡くなる原因を招き狭ト
ラック化の障害となっていた。

【００１７】また、コア半体のトラック突き合せ精度も
厳しく制限され、システムによってはサブミクロン以下
が要求される事から、トラックの突き合わせ精度に依存
する磁気ヘッド工法では精度上の限界ともなっている。

【００１８】さらに、高精度化に対する一方の流れとし
てヘッドの低価格化は必須の課題であり、より生産効率
の高い工法の導入でコストダウンを図る工夫と、工法に
大きく寄与する構造の最適化が望まれている。

【００１９】本発明は前記課題解決のために有効な磁気
ヘッドとその製造方法を提供することを目的としてい
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気ヘッドおよび製造方法は、ＭＩＧヘッ
ドにおいて軟磁性合金薄膜のスパッタリングで発生する
トラックエッヂ湾曲部を、一旦圧着したコアバ−の段階
で主基板と軟磁性合金薄膜を同時に放電加工しトラック
規制するため、軟磁性合金薄膜の湾曲部やトラックズレ
が生じずトラック幅の高精度化に大きな貢献が期待でき
るとともに、圧着後のチップ強度も基板となるフェライ
トとガラスが主たる接着面になるため、軟磁性合金薄膜
上で圧着する従来タイプに比べ付着強度の高いＭＩＧヘ
ッドを提供できる。

【００２１】対で磁気ヘッドとなるコア半体を、一旦封
着しコアバ−とした段階で磁気ギャップラインを基準に
主基板と軟磁性合金薄膜および磁気ギャップ部材を同時
に放電加工でトラック規制するため、トラックズレが発
生せず高精度のトラック形成が可能であり、結果的とし
て、高精度の実効トラック規制が行え記録フリンジング
低減に大きな効果が得られる。

【００２２】また、記録フリンジングには軟磁性合金薄
膜をスパッタリングすることによって生じるトラックエ
ッヂの湾曲部も問題になるが本発明の方式によれば軟磁
性合金薄膜を成膜後切断するため湾曲部は発生しない。

【００２３】さらに、従来の磁気ヘッド工法では複数の
工程を経て最終的なトラック幅を規制するため、それぞ
れの工程で厳しい加工精度が要求され歩留まり低下の要
因ともなっていたが、本発明の方式では放電加工単独の
工程でトラック規制するためトラック幅精度は飛躍的に
向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施例−１）以下、本発明の一
実施例について図面を用いて説明する。

【００２５】図１は、本発明の磁気ヘッドを示した全体
図であり、磁気ギャップ近傍の詳細をＡ部詳図に示す。

【００２６】図１より、本発明における磁気ヘッドは、
主基板となり磁性硬脆材（本実施例では単結晶フェライ
トを用いた）からなるコア半体１、２に、搭載する磁気
記録システムによって規格化された寸法で形成する磁気
ギャップ３とトラック幅（図中にＴＷで示す）を有し、
且つ前記コア半体を封着しトラックを補強するガラス４
と、少なくとも一方のコア半体に形成する巻線窓５を備
えたものである。

【００２７】また、磁気ヘッドにおいて構造上の特徴が
顕著となる磁気ギャップ近傍は、Ａ部詳図に示す構造を
有するものであり、その構造は、単結晶フェライトより
成るコア半体６、７の接合界面で所定幅のトラック（図
中にＴＷで示す）を規制し放電加工で形成するトラック
規制溝８、９と、前記トラック規制溝に溶融させトラッ
クの補強とコア半体を封着するガラス１０から成り、さ
らに、磁気ギャップ接合界面においては主磁路となる軟
磁性合金薄膜１１、１２（本実施例では、Ｆｅ−Ｔａ窒
化膜合金を用いた）と磁気ギャップ部材（図では省略）
を所定厚被着するものであり、システムによって規格化
された角度（図中にＡＺで示す）で磁気ギャップライン
を傾斜させ所定のチップ幅に切断し磁気ヘッドとしてい
る。

【００２８】（実施例−２）以下、本発明の一実施例に
ついて図面を用いて説明する。

【００２９】図２、３は、本発明の磁気ヘッドの工程図
であり、磁気ヘッドチップに至る製造方法を示したもの
である。

【００３０】図２（ａ）は、本発明の磁気ヘッドにおい
て主基板となり磁性硬脆材（本実施例では単結晶フェラ
イトを用いた）からなるコア半体１３、１４を示したも
のであり、後工程で前記コア半体を対向させ圧着する磁
気ギャップ面１５、１６には、少なくとも一方のコア半
体に巻線窓１７を形成する溝加工とともに、鏡面研磨を
施し所定の面粗さに仕上げる。

【００３１】次に図２（ｂ）は、前記コア半体に主磁路
と磁気ギャップスペ−サ−を形成する工程図であり、主
磁路となる軟磁性合金薄膜１８、１９（本実施例では、
Ｆｅ−Ｔａ窒化膜を用いた）と磁気ギャップスペ−サ−
となるギャップ部材（図では省略）を主基板側に軟磁性
合金薄膜を被着する構造で連続的にスパッタリングす
る。

【００３２】次に図２（ｃ）は、前記コア半体の仮封着
状態を示す図でり、磁気ギャップ面２０で対向させ治具
で保持２１、２２した後、所定温度で熱処理し圧着する
ことでコアバ−２３となす。

【００３３】尚、本実施例における封着材には、磁気ギ
ャップ部材に封着温度で溶融する材料を用いて圧着した
が、ガラスを別途設けた溝に溜めて圧着する方法でも同
様の効果が得られるため限定するものではない。

【００３４】次に図２（ｄ）は、前記コアバ−にトラッ
ク規制する方法を示すものであり、媒体摺動面側２４か
ら巻線窓２５のアペックス２６方向に、所定サイズ（本
実施例ではφ０．１を用いた）の放電電極芯２７で放電
加工を行い、磁気ギャップライン２８上が加工軸中心と
する複数の放電穴２９を所定間隔で形成し、記録再生ト
ラック（図中にＴＷで示す）の規制を行う。

【００３５】また、前記放電穴の加工深さはアペックス
以上に巻線窓側に加工するものとし、穴形状は放電電極
芯の動作方法と形状でほぼ決定されるものとする。

【００３６】次に図３（ｅ）は、前記コアバ−にガラス
を溶融させた状態を示すものであり、トラック規制する
前記放電穴にガラス３０を所定温度で溶融させ、トラッ
クの補強とコアバ−の本圧着を行う。

【００３７】次に図３（ｆ）は、前記コアバ−を磁気ヘ
ッドチップとするための切断方法を示した図であり、磁
気ギャップライン３１を基準に搭載するシステムで規定
される角度（図中にＡＺで示す）と所定サイズの磁気ヘ
ッドチップとする切断幅３２、３３、３４、３５、３６
で切断し、図３（ｇ）に示す磁気ヘッドチップ３７を得
る。

【００３８】また、磁気ヘッドチップは切断によるチッ
ピング対策として媒体摺動面側３８とチップ底面３９の
寸法を変えた段加工方式（媒体摺動面側を粒径の小さい
砥粒の砥石で切断することでチッピングを抑制する）で
切断し磁気ヘッドチップとしている。

【００３９】尚、前記段加工方式は必須のものではなく
チッピングが許容できる範囲であれば段加工の必要はな
い。

【００４０】その後、図では省略するが金属ベ−スに磁
気ヘッドチップを接着し、媒体摺動面のテ−プ研磨や巻
線などの工程を経て磁気ヘッドとして完成する。

【００４１】また、実施例１および実施例２において
は、軟磁性合金薄膜としてＦｅ−Ｔａ窒化膜を用いて説
明したが、これに代えて以下の軟磁性合金薄膜を用いて
も同様の効果が得られる。

【００４２】（１）軟磁性合金薄膜がＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ
を主成分とする合金であること。 （２）軟磁性合金薄膜がＣｏａＭｂで表され厚み方向に
窒素で組成変調されたものであること。

【００４３】ここでＭは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔ
ｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれる少なくとも一種以上の元素か
らなり、ａ、ｂは原子比を表し次の式を満足するものと
する。

【００４４】０．８０≦ａ≦０．９５ ０．０５≦ｂ≦０．２０ ａ＋ｂ＝１．０ （３）軟磁性合金薄膜がＦｅａＭｂで表され厚み方向に
窒素で組成変調されたものであること。

【００４５】ここでＭは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔ
ｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれる少なくとも一種以上の元素か
らなり、ａ、ｂは原子比を表し次の式を満足するものと
する。

【００４６】０．７０≦ａ≦０．９５ ０．０５≦ｂ≦０．３０ ａ＋ｂ＝１．０

【００４７】

【発明の効果】トラック規制をコアバ−の段階で一度に
処理するため、従来工法で問題であった工程ごとの累積
する誤差が発生せず、高精度のトラック規制が容易に実
現できる。

【００４８】また、構造上実機搭載で問題となる記録フ
リンジングが大幅に低減できるため高精度の実効トラッ
ク幅規制が可能である。

【００４９】さらに、精度上煩雑な工程が削減できるた
め高精度化に寄与するとともに、大幅なコストダウンが
達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例−１における、磁気ヘッドを示
した図

【図２】本発明の実施例−２における、磁気ヘッドの製
造方法を示した図

【図３】本発明の実施例−２における、磁気ヘッドの製
造方法を示した図

【図４】本発明の従来例における、磁気ヘッドを示した
図

【図５】本発明の従来例における、磁気ヘッドの製造方
法を示した図

【図６】本発明の従来例における、磁気ヘッドの製造方
法を示した図

【符号の説明】

１，２ コア半体 ３ 磁気ギャップ ４ ガラス ５ 巻線窓 ６，７ コア半体 ８，９ トラック規制溝 １０ ガラス １１，１２ 軟磁性合金薄膜

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性硬脆材からなる一対のコア半体の間
   に一対の軟磁性合金薄膜と、その一対の軟磁性合金薄膜
   の間に一対の非磁性薄膜と、コア半体を封着するガラス
   からなる媒体摺動面を備え、所定幅の記録再生トラック
   と磁気ギャップを有する磁気ヘッドであって、磁気記録
   システムにより異なり、その寸法が規格化された前記記
   録再生トラック形成に関し、コア半体の磁気ギャップ面
   を対向させ１次封着した一対のコア半体の磁気ギャップ
   ラインを基準に、所定トラック幅寸法とトラック規制溝
   幅寸法の和で決定される間隔で所定深さの穴加工を複数
   行い、その穴加工は主たる除去作用が放電エネルギ−で
   加工され、且つ形状は電極形状をほぼ転写させた構造の
   トラック規制溝を有することを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 磁性硬脆材からなる一対のコア半体のど
   ちらか一方のコア半体に磁気ヘッドにおいてコイルを巻
   回する巻線窓を形成する工程と、前記一対のコア半体の
   磁気ギャップ面を所定の表面粗さに鏡面研磨する工程
   と、前記一対のコア半体に主磁路となる軟磁性合金薄膜
   をスパッタリングする工程と、前記一対のコア半体に磁
   気ギャップ部材となる非磁性薄膜をスパッタリングする
   工程と、前記一対のコア半体を磁気ギャップ面で対向さ
   せ所定温度で圧着しコアバ−とする工程と、前記コアバ
   −の媒体摺動面側から巻線窓方向に磁気ギャップライン
   を基準に所定トラック幅を残す間隔で放電加工し複数の
   穴形成を行う工程と、前記コアバ−に軟磁性合金薄膜と
   ガラスの反応を防止する膜をスパッタリングする工程
   と、前記コアバ−の放電穴にガラスを所定温度で充填す
   る工程と、前記コアバ−を所定サイズの磁気ヘッドに切
   断することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 軟磁性合金薄膜としてＦｅ、Ｃｏ，Ｎｉ
   を主成分とする合金を用いることを特徴とする請求項１
   記載の磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 軟磁性合金薄膜がＣｏａＭｂで表され、
   厚み方向に窒素で組成変調された請求項１記載の磁気ヘ
   ッド。ここでＭは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｍ
   ｏ、Ｗの一種以上の元素からなり、ａ、ｂは原子比を表
   し次の式を満足するものとする。 ０．７０≦ａ≦０．９５ ０．０５≦ｂ≦０．３０ ａ＋ｂ＝１．０
5. 【請求項５】 軟磁性合金薄膜がＦｅａＭｂで表され、
   厚み方向に窒素で組成変調された請求項１記載の磁気ヘ
   ッド。ここでＭは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｍ
   ｏ、Ｗの一種以上の元素からなり、ａ、ｂは原子比を表
   し次の式を満足するものとする。 ０．７０≦ａ≦０．９５ ０．０５≦ｂ≦０．３０ ａ＋ｂ＝１．０
6. 【請求項６】 軟磁性合金薄膜としてＦｅ、Ｃｏ，Ｎｉ
   を主成分とする合金を用いることを特徴とする請求項２
   記載の磁気ヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 軟磁性合金薄膜がＣｏａＭｂで表され、
   厚み方向に窒素で組成変調された請求項２記載の磁気ヘ
   ッドの製造方法。ここでＭは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈ
   ｆ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗの一種以上の元素からなり、ａ、ｂ
   は原子比を表し次の式を満足するものとする。 ０．７０≦ａ≦０．９５ ０．０５≦ｂ≦０．３０ ａ＋ｂ＝１．０
8. 【請求項８】 軟磁性合金薄膜がＦｅａＭｂで表され、
   厚み方向に窒素で組成変調された請求項２記載の磁気ヘ
   ッドの製造方法。ここでＭは、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈ
   ｆ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗの一種以上の元素からなり、ａ、ｂ
   は原子比を表し次の式を満足するものとする。 ０．７０≦ａ≦０．９５ ０．０５≦ｂ≦０．３０ ａ＋ｂ＝１．０