JPS5885918A - 磁気ヘツドの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は磁気ヘッドの製造法に関するものである。

従来、ＶＴＲなどで用いられている回転磁気ヘッドは、
フェライトコアを機械加工によって形状を作り、８１０
．８ｉ０．などの蒸着膜をスづ−サーとしてギャップを
形成している。しかし、機械加工によるところから、そ
のトラック幅の精度にはおのずから限度があり、１５ミ
クロン以下のトラック幅をもつ回転磁気ヘッドを製作す
るのは困難であった。また、巻き線も顕微鏡下での手作
業によって行なわれているのが現状であるので、その製
作工程は極めて精密な作業が要求され、かつ煩雑な作業
であるところから、改善が強く要望されてきた。菫た、
そのヘッドの磁性層優こ機械、的な歪を入れないように
することも困難であった。更に。

ドラムに複数個のヘッドを取付けるための位置決めや、
ヘッド先端部のつ＠：肖しを決めるにも精密な作業が要
求されているところから、簡便に磁気ヘッドを製作でき
る方法が強く要望されてきた。

また、ＶＴＲあるいはＰＣＭ録音装置◆こおいては、今
後ま丁ま丁小型化かつ高密度記録化が望まれる傾向にあ
るため、ドラムの小型化に伴って、ヘッド部のトラック
幅も狭い方向に進むのは確実である。しかしながら、現
在のような１チツプタイブの磁気ヘッドをドラムに取付
ける方法では、ギャップ位置、つき出し量などの精度に
問題が生じ、ドラムの小型化にも限度が生じてくる。

そこで、この発明は、磁性膜を用いて、その磁気層であ
るコア部に機械的なひずみを入れず暑こ、一枚の基板に
複数個のヘッド部を同時に作成することができる磁気ヘ
ッドの製造法を提供するものである。

この発明に係る磁気ヘッドの製造法は一基板上に第１の
軟簀磁性層を形成する工程、その第１の磁性層に所要の
エツチングマスクを形成する工程、その第１の磁性層を
ドライエツチングによって選択的に除去し、その基板に
対して傾斜した端面を形成する工程、その端面に非磁性
のギャップスペーサ−を形成する工程およびそのギャッ
プスペーサ−により、第１の軟質磁性層から分離された
第２の軟質磁性層を形成する工程からなっている。

この発明に係る方法によれば、基板上に第１の軟質磁性
層を形成する工程の前に、その基板を、取付けるドラム
部の形状に合致させるように加工し、下層巻き線を形成
しそして絶縁層を形成する工程を行なう。基板、すなわ
ち下基板の素材は、磁気ヘッドのヘッド基板として使用
されるものであれば何ら制限されるものではないが、こ
の発明に係る特徴を最大限に活かして、４Ｈこ耐摩耗性
を上げてヘッド寿命を長くするためには、従来から使用
されているフェライト材などより硬度の高い素材、例え
ばセラミック材、ガラスセラミック材、サファイヤなど
の一般的に硬い物質を使用するのがよい。勿論、従来か
ら用いられている材料も使用できることは轟然である。

この下基板の形状にしても特に制限されるものではない
が、形成するヘッドの数とドラムの径によって適宜選択
して決めることができ、形状を自由に選択することがで
きるので、製作上極めて便利である。すなわち、１対の
ヘッドを形成する場合には、そのヘッドを形成する部分
が、点対称の位置醗こなり、かつ、ドラムからそのギャ
ップ部分が所定量つき出るような大きさであればよいの
で、その形状にはそれ以外の制約は何らなく、例えばは
り楕円形状、円形状などにすればよい。菫た、２対のヘ
ッドを形成した４チヤンネルヘツドの場合には、１対の
ヘッドを、前述した２チヤンネルヘツドの場合と同様な
構成に設け、そして、別の１対のへ゛ラドも、他の１対
のヘッドと同様な構成に形成すると同時に、６対のヘッ
ドの位置を結ぶ点対称軸が互い−こ直交するような構成
でもって形成で、きる形状であればよい。したがって、
４チヤンネルヘツドの場合−ζは、例えばほぼ正号形状
であればよい。更にまた、４対のヘッドを有する８チヤ
ンネルヘツドの場合には、各２対のヘッドの構成を、前
述した４チヤンネルヘツドの場合と同じ構成にすると同
時壷こ、６対のヘッドをそれぞれ結ぶ点対称軸を互いに
４５°の角度で共有中心点に８いて交差するような構成
にできる形状であればいずれでもよく、例えばほぼ等辺
へ角形状にすればよい。これ以上のヘッドを設けること
も理論的には可能であり、この場合も同様の構成に丁れ
ばよい。

なお、以下においては２チヤンネルヘツドタイプの磁気
ヘッドの製造例について示すけれども、前述した説明よ
り明らかなように、２ヘツドタイプよりもヘッドの数の
多い磁気ヘッドにもその製造例は同様に適用できること
は言うまでもないが、この明細書においては、説明を簡
潔にするために２ヘツドタイプより数の多いヘッドを有
する磁気−ヘッドについてはその製造例の説明を省略す
るカーこの説明が同様に適用できるものと理解丁べきで
あるＯ 前述したような形状に加工された下基板（１）は、第１
人（１）図に示すように、その上に下層巻き−（２ｍ）
が形成される。この形成方法は、フォトリソグラフィー
の技法を用いて蒸着法、スパッタリング法などによって
所定のパターニングを行なうことができる。下層巻き線
に使用できる材料は、金、銀、銅、アルミニウムなどの
抵抗値の低いものである。この下層巻き線の形成の様式
は、第１Ａ（ｂ）図で示すように、この下層巻き線〔２
ｍ〕のそれぞれの端部が、後の工程で形成する上層巻き
Ｉｔ（２ｂ）のそれぞれの端部と接続して一連のコイル
となるようにそのパターンを形成するようにする。更に
また、その下層巻き線と上層巻き線は、後の工程で形成
する磁性コア部の所定個所を巻回Ｔるように形成しなけ
ればならないので、それらの接続端部がその対応する磁
性コア部分の外側にくるような長５４こ形成する必要が
ある。

このように形成された下層巻き線は、第１Ｂ図に示すよ
うに、後の工程で形成する第１の軟性磁性層との間の絶
縁を保持するために、８ｉ０．．８１．Ｎ。

などの絶縁物質からなる絶縁膜（３）を、その下層巻き
線が横われるように形成Ｔる。この形成方法にしても、
通常の絶縁膜を形成する方法であればいずｎも適用する
ことができる。

第１Ｃ図に示すように、このようにして形成された絶縁
膜の上に第１の軟質磁性層（４）が形成される。この軟
質磁性層を形成するために使用される物質としては、初
期透磁率が大きな磁性体であれば使用でき、かかる磁性
体としては、例えばパーマロイ、センダスト、アルバー
□・ム、Ｆｅ、Ｃｏ％別、Ｂ４元素非晶質（アモルファ
ス）物質などが挙げられる。こ、の軟質磁性層は、例え
ばスパッタリング法などによって形成するのが実用上有
利であり、その場合の条件にしても通常のスパッタリン
グ法で採用されている条件であればよい。この磁性層の
厚みは、スパッタリング法などを採用してその磁性層を
形成しているので、原理的には数久単位でコントロール
ができるけれども、実際には約１ないし１０ミクロンに
Ｔるのが望ましい。なお、この発明−こよって得られる
磁気ヘッドの場合には、トラック幅がその磁性層の膜厚
によって決まるので、高密ｆｆｆｌ気記録のためζこト
ラック幅を狭くするには、その磁性ヘッドの磁性層の厚
みを調節するだけでよく極めて有利である。なお、磁性
層の材料として抵抗値の低いものを使用して、その磁性
層を厚くする場合には、その厚み増加ｔこ伴なってうず
電流損失が大きくなり、埠磁率の周波数特性が劣化Ｔる
ため、５ミクロン以上のトラック幅にＴるには、２ない
し５ミクロン程度の厚みを有する磁性層を積層構造にす
る必要がある。この場合には、各磁性層間には、前述し
たようにして絶縁層を設ける。

第１Ｄ図に示すように、磁気ヘッドの磁性コア部を形成
するために、下基板上に形成された第１の軟質磁性層（
４）上に、その磁性コア部の半コア分、丁なわち第１の
磁性コア部分に相当する所定形状のエツチングマスクパ
ターン（５）をパターニングして形成する。このパター
ニングは常法に従って行なうことができる。この場合、
磁気ヘッドのギャップ部分（６）の端面、（６１）は、
その断面がアジマス角になるように一定のテーパ角をも
たせるようにテーパエツチングする。このエツチングマ
スクパターン（５）は、このパターンが形成される第１
の磁性コア部分の下方に形成された下層巻き線（２１）
の一端が巻き線溝（刀になる部分に来るように、またそ
の下層巻き線の他端が、その巻き線溝を設ける側とは反
対の側の第１の磁性コア部分の外側に来るように形成す
る必要がある。このような構成にすることによって、後
の工程で形成される上層巻き線（２ｂ）とその端部がそ
れぞれ接続でき、巻き線としての機能を発揮することが
できる。

前述したようにして形成したエツチングマスクパターン
は、第１′Ｂ図に示Ｔように、ドライエツチング処理を
施して、不要な部分の磁性層を選択的に除去して、第１
の磁性コア部分を形成する。

この場合、この第１の磁性コア部分に対向して磁性コア
部の他の半分が設けられる軟質磁性層の部分は、ドライ
エツチングによって除去されてしまわないようノこレジ
スト層を形成しておくこともできる。このレジスト層形
成は常法の手段によって行なうことができる。なお、こ
の工程は、アルゴンガスの存在下で、２　Ｘ　１０　Ｔ
ｏｒｒの条件でスパッターエツチングを行なうことによ
って実施され、第１Ｂ（ｂ）図に示すように、所定のテ
ーパー角の端面（６ａ）を有するギャップ＠　（６）を
有する第１の磁性コア部分が形成される。

第１Ｆ図に示すように、第１の磁性コア部分のギャップ
部（６）ノ端面（６ａ）ｆｃ、次ｔｃｓｉｏや５ｉｏ２
などの非磁性物質からなる蒸着膜をギャップスペーサ−
（８）として形成する。このギャップスペーサ−を形成
する工程も、通常の蒸着条件ｆこよって行なうことがで
きる。

次に、第１Ｇ図に示すよう番こ、磁性コア部の別の半分
、丁なわち第２の磁性コア部分（９）を、第１の磁性コ
ア部分（５）と対向配置Ｔるようにして形成する。この
第２の磁性コア部分を形成するには、前述した第１の磁
性コア部分の形成工程のうち必要な工程のみを繰り返り
行なえばよい。第１Ｅ図に示すようなドライエツチング
処理を施して第１の磁性コア部分を形成する除曇こ、第
２の磁性コア部分を設ける第２の軟質磁性層をレジスト
層で保護した場合には、そのレジスト層をまず常法に従
って除去し、露出した第２の軟質磁性層に、第１Ｄ図１
こ示した第１の磁性コア部分を形成Ｔるために用いたパ
ターニングと同様な方法によって、第２の磁性コア部分
を形成するための所定のパターニングを行ない、その後
で第１Ｅ図にて示した場合と同様にしてドライエツチン
グ処理を施せばよい。また、第１の磁性コア部分のエツ
チングマスクを形成した後、ドライエツチング処理を施
Ｔ際に、レジスト層を形成しない場合には、第°１の軟
質磁性層を形成Ｔる工程を繰り返し実施して、第２の磁
性コア部分を形成する部分に、ギャップスペーサ−（８
）を介して第２の軟質磁性層（図示せず）を形成Ｔる。

このようにして形成された第２の軟質磁性層上に、第２
の磁性コア部分（９）を形成するために、そのギャップ
スペーサ−（８）を介して、第２の磁性コア部分の第２
のギャップ部分００を所定間隔、すなわちギャップ幅の
間隔を置いて対向配置するように第２の磁性コア部分を
形成することができるようにエツチングマスクを施して
、第１の磁性コア部分を設けるのと同じ方法によってド
ライエツチング処理を施して第２の磁性コア部分（９）
を選択的に形成した。この場合に２いても、第１の磁性
コア部分を形成する場合と同様に、この第２の磁性コア
部分の下層巻き線と上層巻き耐のそれぞれの端面が、第
１Ａ（ｂ１図に示すように接続できるような構成にしな
ければならないのは画然である。このドライエツチング
処理の際に、所定幅のトラック幅になるように整形する
。

第１Ｈ図に示すように、前述したようにして、第１′ｓ
３よび第２の磁性コア部分（５１、（９１を、所定幅の
ギャップαυを設けて対向配置して、磁性コア部を形成
した後、巻き線を完了するために、上層巻き線（２ｂ）
を、下層巻き＠Ｃ２１１）と同、様にして形成する。こ
の上層巻ｔｉＩと同じ材料で形成するのがよい。この上
層巻きＩＩ（２ｂ）は、前述した如く、また第１Ｈ（Ｃ
）ｍｌに拡大して示すように、それぞれ対向して配＃Ｌ
される下層巻きＩＩ（２１ｍ）のそれぞれの端部が接続
Ｔるように形成する◎ 前述したよう１こして巻き機が完了した後、その磁性コ
ア部上に上基板Ｑりを接着する。この上基板の形状なら
び憂こ素材は、下基板と同じであればよい。このように
して得られた磁気ヘッドは、第１１　（ｂ）図に示すよ
うに、下基板（１）と上基板ＱＢとの間に磁性層（５）
が配され、この磁性層の外側面に所定の角度でギャップ
αυが設けられていて、そのギャップの゛角度がアジマ
ス角となりアジマス記録ができるような構成となる・ 第２　（ａ）　ｌ？Ｑ　ハ、４チヤンネルヘツドタイプ
の磁気ヘッドの一例を示すヘッドの配置図であり、各ヘ
ッドのアジマス角の傾斜方向をも併せて示している。第
２（ｂ）図は、アジマス記録におけるトラックを示すも
ので、第２（ａ）図で示す４ヘツドタイプの磁気ヘッド
が回転するにつれて、ＡとＣのヘッドではＡとＣのトラ
ックの信号が、またＢとＤのヘッドではＢとＤのトラッ
クの信号が取り出せるようになっている。

第３図は、８ヘツドタイプの磁気ヘッドの一例を示Ｔも
ので、そのヘッドの配置と、各うラドのアジマス角の傾
斜方向を示している。この場合も、第２（ｂ）図と実質
的に同様な方式でアジマス記録を行なうことができる。

この発明に係る磁気ヘッドの製造法は、従来の磁気ヘッ
ドの製造法沓こおけるフェライト材などの機械加工によ
る精度、性能両面の制約を克服することができるもので
あって、磁性膜をスパッタリング、ドライエツチング処
理など憂こよる微細加工技術の適用によって、２チヤン
ネルヘツド、４チヤンネルヘツドなどの多チヤンネル用
磁気ヘッドを同時−こ作成できると共−こ、更−こそれ
らのアジマス角もギャップの形成時に同時につけること
ができ、精度ならびに性能を大巾に向上させることがで
きる。また、この発明によれば、磁気ヘッドの形状が自
由に作成でき、巻き線がコアに密着して形成させること
ができるので、機械ひずみがなくなり磁気効率の良い磁
気ヘッドを作成することができる。更に、この発明に係
る方法は、従来のフェライト材などの機械加工の場合に
おけるフェライトの単結晶育成、機械加工、ギヤツブ形
成、組み立て、巻き巌形成などの煩雑な工程を使用せず
蛋こ、一連のフォトリソグラフィーやスパッタリング、
蒸着などの量産効果の大きい工程を採用しているので、
実用上極めて有利である。その他、この発明ξこ係る方
法は、基板材として、フェライト材よりも耐摩耗性のあ
る材料を使用することができることから、磁気ヘッドの
寿命を長（することができるという利点や、磁気＼層の
厚みがトラック幅になるため奢こ数ミクロンのトラック
幅の実現も可能になり、磁気記録密度を飛躍的に向上さ
せるのに役立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ〜１１図は、この発明の方法の工程を示す略平面
図、第２（ａ）図は４チヤンネルヘツドの磁気ヘッドの
平面図、第２（ｂ）図は磁気テープのトラックの記録方
向を示す略図、第３図は８チヤンネルヘツドの磁気ヘッ
ドの磁気ヘッドの平面図である。 なお、図面に用いた符号において、 （４）・・・・・・・・・・・・・・・磁性層（第１の
軟質）（５）・・・−・・・・・・・・・・・工゛ンチ
ングマスクパターン（６）・・・・・・・・・・・・・
・・第１のギャップ部分（８）・・・・・・・・・・・
・・・・ギャップスペーサ−（９）・・・・・・・・・
・・・・・・第２の磁性コア部分である。 代理人　土星　勝 第１Ａ図 （α）（ｂ） 第１Ｂ図　　　　第１Ｃ図 第１Ｄ図 第１Ｅ図　　　第１Ｆ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に第１の軟質磁性層を形成する工程、その第１の
   磁性層に所要の量ツチングマスクを形成する工程、その
   第１の磁性層をドライエツチングによって選択的に除去
   して、その基板に対して傾斜した端面を有する第１の磁
   性コア部分を形成する工程、その端面に非磁性のギャッ
   プスペースを磁性層を所定のドライエツチング鷲實して
   第２の磁性コア部分を形成Ｔる工程からなることを特徴
   とする磁気ヘッドの製造法。