JPS5857809B2 - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造法に関するもので、特
に、マルチチャンネルを持つ磁気ヘッドのチャンネル間
ばらつきおよび磁気ヘッド間のばらつきを小さくし、か
つ、良好な記録特性を持つ薄膜磁気ヘッドを製造する方
法を提供するものである。

第１図に、従来のバイアスライン付きの一巻型薄膜磁気
ヘッドの断面構造の一例を示す。

このような磁気ヘッドでは、磁気ヘッドの磁気回路の一
部分を形成する強磁性体基板１０１上に蒸着、電着、ス
パッター等の方法を用いて導電性のよい金属付着させて
、金属層を形成し、フォトエツチング技術を用いて蝕刻
することにより、必要なパターンを形成する。

このようにして形成された導電体層１０４はバイアスコ
イルに、同１０３は信号用コイルにそれぞれ用いられる
。

また、絶縁体層１０５を介して導電体層１０３，１０４
の一部分を覆うように、パーマロイ等の上部磁性体層１
０２を、蒸着、電着、スパッター等の方法、およびフォ
トエツチング技術を用いて形成して、磁気ヘッドを構成
する。

この薄膜磁気ヘッドにおいて、強磁性体基板１０１と上
部磁性体１０２とは、導電体層１０４゜１０３間のとこ
ろで接近する。

そのため、信号用コイル１０３に流した電流によって発
生した磁束は、はとんどこの部分１０６で、強磁性体基
板１０１、上部磁性体１０２間で漏洩してしまい、記録
媒体との接触面１０７への到着量が少なくなる。

このため、この構成のヘッドにおいては、信号記録時の
効率が悪く、信号用コイルに大電流を流さなければ、記
録が困難である。

この問題を解決する一手段として、第２図に示す構成の
ものが考えられる。

すなわち、第１図の構成と特に異なる点は、強磁性体基
板１０１の前面に凹溝１０８を設け、この凹溝１０８に
非磁性絶縁性物質１０９を充填し、この物質層１０９上
に導電体１０４，１０３を配設させていることである。

かかる構成によれば、前述の導電体層１０４゜１０３間
の部分１０６での磁束の漏洩はなくなる。

本発明の方法は、このような強磁性体基板１０１の凹溝
１０８の形成に関するものである。

基板１０１に溝１０８を設けるには、第３図に示すよう
に、まず、鏡面研摩されているフェライト等の強磁性体
基板１（第３図ａ）に、レジストを均一に塗布し露光現
像することにより、レジストマスク１２を得る（第３図
ｂ）。

比較的比抵抗の大きなＮｉ−Ｚｎフェライトでは、硫酸
系の電解エツチング液でエッチすることができる。

エツチングを終えてから、レジストを除去する（第３図
Ｃ）。

このようにして電解エツチングによって形成した溝１３
上に、強磁性体基板１を熱膨張係数の等しいガラス等の
非磁性絶縁性物質１４を置き（第３図ｄ）、加熱して溝
１３中に非磁性絶縁性物質１４を充填する（第３図ｅ）
。

この基板１１を再度ラッピング処理して、非磁性絶縁性
物質１４と磁性体基板とが面一になるように、平面１５
を形成する（第３図ｆ）。

このとき工程ａの基板１のラップ面と、平面１５とは、
はぼ平行になるように研摩する。

上述のようにして形成され、非磁性体を充填された溝は
、基板の局部的な比抵抗のばらつきによって影響を受け
、溝巾および溝深さが変化する。

特に、Ｎｉ−Ｚｎ系のフェライトでは、単結晶が作しナ
いので、焼結体の基板にたよっている。

この焼結体の基板の比抵抗のばらつきは、同−組成の焼
結インゴット間で１０倍程度であり、また、つの焼結イ
ンゴットから切り出された基板間で数倍程度である。

その上、一つの切り出された基板内においてさえ、局部
的な比抵抗のばらつきは、４０係程度ある場合がある。

このような基板内の局部的なばらつきは、直接溝の直線
性に影響を与える。

これは、焼結体を構成する各組成の混合の不均一性、焼
結時の雰囲気の不均一性等が原因と考えられる。

この不均一性が、第４図に示すように鉄の２価および３
価のイオンの比に影響を与え、そして、この微妙なイオ
ンの量の不均一性が比抵抗のばらつきに大きく影響を与
えるものと考えられる。

すなわち、基板内での比抵抗のばらつきは、焼結体の製
造方法およびフェライトの組成に起因するもので、焼結
体を基板として用いるかぎり、犬なり小なり生じるもの
と考えなくてはならない。

また、ロフト間や基板間の比抵抗のばらつきは、同一条
件で電解エツチングをした場合、溝巾や溝深さが基板間
で異なる原因となり、大量生産する場合に障害となる。

そこで、本発明では、切り出された焼結体の基板を焼結
し、基板の表面層の少なくとも一部分に電気的に均一な
層を形成してから溝をエツチング法で形成する事により
、直線性のよい溝を得るとともに、基板間で溝巾のばら
つきを少なくし、分留りを向上させようというものであ
る。

まず、基板の比抵抗が１０’に）ｃＩｒＬ以上の高抵抗
の焼結体である場合、この基板を鏡面研摩した後、還元
性または中性の雰囲気中で焼鈍する。

還元性雰囲気の場合は、基板表面層のフェライトから酸
素が解離し、基板中の酸素濃度の高い部分からより多く
酸素が放出され、基板表面の比抵抗は低くなるが、基板
内での比抵抗は均一化される。

中性雰囲気中においても同様に、基板表面の酸素濃度の
高い部分と低い部分が緩和され、基板表面での局部的な
比抵抗は均一化される。

このように基板表面に比抵抗の均一な層を雰囲気中焼鈍
して形成すると、基板のバルクの比抵抗のばらつきには
関係なくエツチングを施すことができる。

一方、基板の比抵抗が１０３θα以下のフェライト基板
においては、・比抵抗はフェライトの組成のばらつきに
は大きく影響されない。

そのため、比抵抗の低いＮｉ−Ｚｎ系フェライトでは、
基板内での比抵抗のばらつきが小さい。

よって、比抵抗の低い基板に溝を設けると直線性がよい
。

しかし、基板の比抵抗が１０”、２ｃＴＬ程度であると
、各チャンネルの導電体部の対向長さを数ｍｍ、その線
巾を数１００μ扉、チャンネル間隔を数１０μｍとする
と、チャンネル間の抵抗値は１ ｏｏ１２程度となリ、
絶縁特性が十分でなくなり、隣接チャンネル間で漏洩電
流が流れる。

これは、基板表面に絶縁性の高い物質層を形成すること
により解決することができる。

すなわち、フェライト基板に溝を加工した後、酸化性雰
囲気で基板を焼鈍すると、基−板表面の比抵抗が大きく
なり、チャンネル間で漏洩電流が流れなくなる。

上述の基板の比抵抗のばらつきによる溝巾のゆらぎの他
に、基板とレジスト層との密着力の弱さによって溝巾を
変化する。

これは、フェライトとレジストとの間の密着力が不足し
ているためであり、まずフェライト上にアルミニウム、
クロム等の金属を被着し、その上にレジスト層を形成す
ると、フェライト基板と金属薄膜、金属薄膜とレジスト
層の密着性が良好であることから、全体としての接着性
が高められる。

一般的には、金属は電解エッチされるのであるが、本発
明のようにフェライト基板上に被着された金属膜には、
フェライトと金属膜の抵抗値の差により、十分な電圧が
印加されていないため、金属膜は電解エツチングされず
にレジストの被着力を増強するための役割を果たす。

このように金属膜を被着すると溝の直線性は良好となる
。

上述のようにして、溝を形成した強磁性体基板１０１上
に磁気ヘッドを構成すると、第２図に示すような断面構
造になる。

まず、アルミニウム、金銅等の非磁性導電体層を、蒸着
、電着、スパッター等の方法を用いて被着し、それをフ
ォトエツチングやスパッタエツチング等の方法を用いて
選択的に除去して、バイアス用コイル１０４と、信号用
コイル１０３を形成する。

この両コイル１０４゜１０３は、上述したようにして形
成した溝に非磁性絶縁性物質を充填して形成したモール
ド層１０９の上にほぼ位置するように形成する。

次に両コイル１０４，１０３を電気的に絶縁しかつ、ギ
ャップＧを形成するために、Ｓ ｉＯ、８ｉＯ２等の絶
縁体層１０５を、蒸着、スパッター等の方法を用いて形
成する。

このようにして絶縁された両コイル１０４．１０３の一
部分を覆い、かつギャップＧに至る、パーマロイ等の磁
性体層１０２を、蒸着、電着、スパッター等の方法を用
いて被覆し、フォトエツチング等の方法を用いて必要な
形状に蝕刻する。

最後に形成された磁気ヘッドを保護するための保護層１
１１を、蒸着、スパッター等の方法を用いて形成する。

このような構造を持つ磁気ヘッドは、ギャップデプスｄ
と記録レベルＥとの間に第５図に示すような関係がある
。

ギャップデプスがばらつくと、記録レベル変化に対応し
て出力値が大きく変化するが、本発明の方法により溝巾
が均一になり、出力値は均一化され、チャンネル間ばら
つきの少ないマルチチャンネル薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜磁気ヘッドの構造の一例を示す断面
図、第２図は本発明の方法で作られる薄膜磁気ヘッドの
構造の一例を示す断面図、第３図ａ ＝ ｆは本発明の
薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明するための図、第４図
はＮ ｉ −Ｚ ｎフェライトの組成と比抵抗との関係
の一例を示す図、第５図は本発明の方法による磁気ヘッ
ドのギャップデプスと記録レベルとの関係を示す図であ
る。 １・・・・・・強磁性体基板、１２・・・・・・レジス
トマスク、１３・・・・・・溝、１４・・・・・・非磁
性絶縁性物質。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化物磁性体の焼結体よりなる基板を中性又は還元
   性雰囲気中で焼鈍する工程、前記基板に溝を電解エツチ
   ングで形成する工程、前記溝に非磁性体を充填する工程
   、前記非磁性体上にコイルを形成する工程、前記基板上
   に磁気空隙となる絶縁体層及び磁気コアを順次薄膜で形
   成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 ２ 磁性体基板が高抵抗物質であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
   。 ３ 磁性体基板に金属膜を被着した後、溝をエツチング
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜
   磁気ヘッドの製造方法。 ４ 酸化物磁性体の焼結体よりなる基板に溝を電解エツ
   チングにより形成する工程、前記溝を形成した後に酸化
   性雰囲気中で焼鈍する工程、前記溝に非磁性体を充填す
   る工程、前記非磁性体上にコイルを形成する工程、前記
   磁性体基板上に磁気空隙となる絶縁体層及び磁気コアを
   薄膜で順次形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
   製造方法。 ５ 磁性体基板の比抵抗が１０３ｇＣｒｆＬ以下である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の薄膜磁気
   ヘッドの製造方法。