JPS59117729A - 磁気ヘツドコアの製造方法 - 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Ｉ−１′磁気へラドコアの製造方法に関するも
のであり、更に詳しく述べるならば非晶質合金全使用し
た磁気ヘッドコアの高周波特性を向上せしめる製造方法
に関するものである。

従来、磁気へラドコアは主としてフェライト焼結体から
切ジ出されに薄片を積層接合して形成されてい女。近年
遷移金属とガラス化元素を種々組み合わせた非晶質磁性
合金が軟磁性材料として通することが注目さね、その研
究が活発に行なわわている。そして磁気へラドコアとし
て従来のフェライト等にかえて非晶質磁性合金を使用す
るようになり、非晶質磁性合金の薄帯を積層した磁気ヘ
ッドコアが市販されている。従来の非晶質合金磁気へラ
ドコアは主として変圧器又は音響機器などへの使用を意
図しｋものであり、比較的低い周波数で作動させるもの
であった。一方、高密度磁気記録再生用磁気ヘッドの要
求が高まり又ビデオテープとしてメガヘルツの高周波領
域で磁気へラドコアを費用することが多くなつｆｃ。と
ころが従来の非晶質磁性合金は薄帯形態のものであった
ため■ に仮に薄帯をさらに薄片に加工したとしても厚さ１０μ
ｍぐらい薄＃が経済的に限度であり、高周波領域では渦
電流損が大きい欠点がある。

更に従来の非晶質合金磁気へラドコアの製造方法には高
周波領域での磁気特性を劣化させるなど問題が多い。す
なわち従来法では非晶質合金母材を急冷にまり薄帯とじ
たのち、磁気合、／ドコアの形状に加工し、続いて３０
〜５０μｍの厚さの薄片にラッピング等により加工眸し
たのち、積層接合、コアのギャップ絶縁部形成及びコア
片接合の諸工程を経て磁気へラドコアを完成するもので
あつ霞。この方法ではラッピング等の研磨による薄如化
の限界上高周波特性に限界があるほかに、加工精度の面
から個々の薄片に厚み及び表面粗さのばらつきが生じ、
ヘッドコアの特性に影響を与えていた。しかも薄帯をコ
ア形状に力Ｕ工するときのばらつきによってコアの内周
面及び外周面の寸法が積層薄片間で不揃いになり、磁気
へラドコアの特性に影響を与えていた。更に前述の工程
は全体として煩雑であるために磁気ヘッドコアの製造能
率が低下していた。

更に、非晶質合金磁気へラドコアの製造方岱として、非
晶質合金を薄膜の形態で得、こ６２予め別途用意した非
磁性ブロックとの間に挟着した積層体を形成し、こｈ４
−コア状に加工し、そして以下ギヤツブ部絶縁及び接合
の工程を経て磁気−ラドコアにすることも公知である。

しかしながらこの方法では非晶質合金薄膜はベースとな
る非磁性ブロック状に形成され、そしてこｉ、＝４上述
のように接合して多層体とするので、せいぜい３層程度
の多層体磁気へラドコアしか製謹できない。この場合コ
アの磁化の強さが弱く特性が劣るという問題がある。さ
らに現状のへラドコア加工法においては磁壁運動に伴う
バルクハウゼン雑音の発生と周波数特性の劣化が防止し
難い欠点がある。

本発明は以上のような技術の水準に鑑み、高周波領域で
の磁気特性に優わ、特にＭＨｚ領域での実′効透磁率の
減少が少なく、しかも加工工程に起因する磁気特性劣化
を防止しうる磁気へラドコアの製造方法を提供すること
を目的とする。

本発明は、非磁性基板上に非晶質合金と絶縁物質の薄膜
を交互に沈着させて多層膜積層体となし。

ツブを介して接合することを特徴とする磁気へラドコア
の製造方法にある。以下本発明の詳細な説明する。本発
明に卦いてはコア用積層体を非晶質合金と絶縁物質の薄
膜を交互沈着にょ９形成しているために、従来の非晶質
合金薄帯積層方法と比較してコアの格段の薄型化が可能
になる。この場合非晶質合金の膜厚は２μｍ以下好捷し
くは１μｍ前物質の薄膜の総数は磁気ヘッドのトラック
幅に応じて決定さｆ１％ＶＴＲヘッドでハ３８μｍ〜５
８μｍに０ 〜−である。本発明の非晶質磁性合金は高周波λ領域で
使用されるので、渦電流損失を少くして高周波領域にお
ける実効透磁率（μｅ）の、低下を防ぐために、厚さ数
ミクロン以下の薄膜を用いるのが有利である。しかし、
材料の厚さが薄くなると磁化の強さが小さくなるので多
層構造にして補う必要がある。次に沈着の方法としては
、真空蒸着、イオンビーム蒸着、イオンプレーティノブ
及びスパッタリングが考えらねるが、広範囲の組成に対
して適用が可能であり、薄膜相互間の密着性にも優わて
いる点で両者の薄膜ともスパッタリングで形成すること
が好ましい。

基板としては非磁性を有する物質であれば特に制限はも
ないが、ガラス、セラミック、ポリイミドフィルムなど
の耐熱樹脂、等非晶質合金膜との反応性、ｍＮ性、熱膨
腸係数等の面から１強゛罰な積層構造となるものが好ま
しい。基板の厚さも特に制限はないが厚さコア寸法の小
型および加工上の便利さから０．０５〜０２咽が好まし
い。

次に、本発明においては基板をあらかじめ半円形’Ｊ”
ｆｔは馬蹄形の一対のへラドコア状に形成しておき、こ
のコア形状の基板上に非晶質合金薄膜と絶縁物質薄膜を
交互に沈着させ、沈着と同時にコア形状を有する多層膜
積層体を得るか、あるいけ捷斤、あらかじめ基板上に非
晶質合金の薄膜と絶縁物質の薄膜とを交互に沈着させて
多層膜積層体となし、しかる後に切削加工して一対のへ
ラドコア状に切削加工して、コア形状を有する多層膜積
層体を得ることができる。

前者の場合は沈着と同時にコアの半体形状物が得らねる
ので加工応力による磁性劣化の問題がない。

１介加工法としてはダイヤモンドカッター、超音波加工
、レーザー加工、及び打抜きなどの加工法す持能である
。打抜加工は絶縁基板がポ１）イミドフィルムの場合に
高生産性を達成できる。

一般に各コア半休は対称形状であり、突合わせにより生
じる一対の突合わせ端のうち磁気記録媒体と接するコア
ギャップには５ｉｎ２．スピネル（ン？２０３・Ｍｇ０
）　　等の公知の絶縁材料をスパッタ等により配置充填
し、ニアギャップの反対側のギャップには公知のＣｕ−
Ａｇ等の導電性材料スペーサーを介挿することにより、
これらのギャップを介して各コア半片を接合し所定の磁
路を形成する。

必要であわば、焼鈍をコア半片接合前又は後に行った後
に基板と同形状であり又好１しくは同質の非磁性材料を
ダミー基板として上面に接着すると、ニアの形状の安定
性を高めることができる。

この場合ダミー基板はあらかじめ孔明き円板上に加工し
て積層体の上面にエポキン樹脂等を使用して接着すハば
よい。

本発明によりは高周波特性は、現状の１０ＭＨｚ以下か
ら５００　Ｍｌ（ｚＥで使用可能範囲が広がり、高密度
記録が達成さね、かつ磁気へラドコアの小型化及び軽量
化が達成される。

非晶質合金は従来液体急冷法及びスパッター法すること
ができる。その例の組成として１ｃｅ−Ｃ。

−８ｉ−Ｂ系の遷移金属トロイダル系合金などミがが特
に優ねた高周波特性を奏するものである。

以下好ましい組成の非晶質合金について説明する。この
合金は組成式（Ｔ　−Ｍ）　＋　−ｘ　（Ｍｒ、　Ｍｎ
　）　ｘで表わさ力るものである。この組成式において
。

’１”−ＭはＣｏ（（主成分とする強磁性金属であり、
Ｃ。

が全体の９０ａ籐以上含有さねている。磁性を損なわな
い範囲でＣｏ　ｆ　、Ｆｅ又はＮｉのうちの１釉以上の
金属で置換しｋものでも良い。置換可能な限界は１゜の
うち少くとも１鍾以上を使用する。

Ｍｒｌは磁歪を負の成分にする元素でるＶ〜ｂ、　Ｔａ
、ＭＯｌＷのうち少くとも１種以上を使用する。Ｍｒと
Ｍｕ　〕割合（，１一般Ｋ　Ｍ１１／（［４Ｎ−ＭＩＩ
　）＝０．３〜０．９８度が良い。左とえばＣｏにＮｂ
、Ｔａ全添加した場合ｉ／ｉ−第１図に示すとおり磁歪
（入−、）は負を示す。

ＭｌおよびＭｕの割合は飽和磁化、磁歪、異方性磁界等
の磁気的性質を考慮して選択することができの割合を変
化させｆｒ場合の磁歪（入Ｓ）の変化と磁界熱処理中に
誘起される異方性磁界（Ｈｋ）　−ｉ示したものである
。第２図ではＮｂ／（Ｚｒ＋Ｎｂ　）　−０，６５付近
で磁歪がほとんど零であり、異方性磁界も小さくなる。

このようにして得らｔ１女非晶質合金は非晶質化が容易
で高飽和磁化特性を有し、零磁歪であり且つ誘導磁気異
方性が小さい、、、’Ｆｊｒ、零磁歪とすることにより
高温に放置しＲＵの透磁率の低下が少なくなり、熱的安
定性を著しく改善することが可能となる。たとえば第３
図はＣｏ−ＺｒとＣ）ｏＢ７Ｚｒｓ　Ｎｂ８の薄膜を高
温に放置した時の透磁率の低下を示しｋものであるが、
Ｃｏ−Ｚｒ′ｒ：は透磁率の低さらに、本発明によねば
ＭＩま女は■の合金成分造することができる。

スパック−法による非晶質合金の薄膜の製造はＴ−Ｍｒ
−ｘ　（ＭＥ、　Ｍｎ）ｘ組成においてけＸ成分量が少
な（ても可能となる。したがってＴ−Ｍ成分をそれだけ
多く含有させることが可能となる利点を有する。

次に実施例をあげて説明する。

実施例　１ 第４図に示すスパッタ装置を用いて多層膜積層体をスパ
ッター法により沈着させて形成した。図せしめられる基
板、５及び６は直流又は交流電源である。

充分平滑な表面を有するガラス基板４（寸法５０Ｈ（ｇ
Ｂ　Ｘ　５０ｍ＋ｎ　Ｘ　０．１　ｍｍ　）の表面に、
Ｃ０８７ＺＩ°５　Ｎ１）８　ノ組成を有する非晶質合
金２を薄膜８（第５図）として１０μｍの厚さにガラス
基板４上に沈着した。スパツタリング条件は 入力電力　　　　５００Ｗ Ａｒカス圧力　　　　３　Ｘ　１０−”　Ｔｏｒｒ膜厚
形成速度　　０５μｔｎ／”　　であった。

次に同一装置を用いて絶縁物質３のスパツタリングを行
い、非晶質合金薄膜８（第５図）の上に高周波スパッタ
法により０．０１５μｍの膜厚を有するＳｉｎ、、絶縁
体９を形成した。この操作を交互に繰返し、非晶質合金
薄膜層を１５層、絶縁物薄膜層を１４層有寸る多層膜積
層体１２を得た。

次いで該多層膜積層体たから超音波加工により所定寸法
の半環状のコア半体１４（第６図）を切り出し、このコ
ア半休を回転磁場中で３７０℃、３０分の熱処理をして
磁気異方性を除去した。

このコア半体１４の磁気特性を測定したところ次の結果
を得た。

抗磁力　　　ＨＣ””　０．０２０ｅ 飽和磁束密１ｆＢＳ＝１１，０ＯＯＧ 初期透磁率　μｉ　＝　２０，０００ 実効透磁率（ＩＯＭＩ−１ｚ　）μｅ　ｆ　ｆ　＝　２
０００このようにして得らｉ”Ｉｆｒコアは実効透磁率
が高く特にＭＨｚ以上の高周波域における磁気特性にす
ぐねたものとなる。

次に一対のコア半体１４を用意し、ギャップ面１４ａお
よびパックギャップ面１４ｂ　’ｉラッピノグ加工で平
滑に仕上げた後、ギャップ面１４ａに高周波スパッタ法
に二り、０３％厚さのＳ１←）２皮膜月（第８図）を形
成したのち、一対のコア半体１４を対向させてバックギ
ャップｇＢ１４ｂをＡｇ−Ｃｕ合金スヘーサ−１２で接
合１−斤、、最後に基板４と同質の０．１ｍｍ厚さのガ
ラス保獲板１０ｉ接着剤で接着して磁気ヘッドコア１６
を得た。

このようにして得られた多層膜構造の磁気へラドコアは
高周波域（Ｍｌ−１，ｚ域）での磁気特性（特に実効導
磁率１ｔｅ　ｆ　ｆ　）が曖ｊだものが得られる。捷た
生産工程が従来に比しきわめて簡略化できるので経済的
である他に磁気特性の劣化も少ない。

特に、□□□−ＺｒＪ弗系磁性体を使用すると、磁歪常
数（入Ｓ）が零になりそして磁気異方性が減少するので
磁気ヘッドとして優ｆまた特性が得られる。さらに、磁
気特性の使用又は放置中の劣化が少ない、組成の多少の
変動にもかかわらす零磁歪特性が安定的に保ｆｒｈる、
等の磁気ヘッドとして要求される性能が高度のレベルで
晶足さ力、る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣｏ−ＮＬ＋、Ｃｏ−Ｔａ　合金（Ｄ磁歪’ｆ
：示ｆクラフ、第２図１ｄ　Ｃｏ　８７　（Ｚｒ、　Ｎ
ｂ　ＷＲハ磁歪と異方性磁界を示すグラフ、第３図は熱
処理による透磁率の変化を示すグラフ、第４図はスパッ
タ装置の概念図、第５図は多層膜積層体の断面図、第６
図はコア半休の斜視図、第７図はガラス保護基板を接着
した多層膜積層体の断面図、及び第８図は第６図のコア
半休を接着したー具体例１に係る磁気ヘッドコアの斜視
図である。　□ １・・・真空槽、　２・・・非晶質合金、３・・・絶縁
物質、４・基板、　　８・・・非晶質合金薄膜、　　９
・・・絶縁体１０・・・ガラス保護基板、１４−・・コ
ア半休、］６磁気へラドコア 特許出願人　昭和電工株式会社 １０”　帛１図 尾２図 Ｎｂ／（Ｚｒ＋Ｎｂ） 第３因 熱処理時間（岨ｍ） 馬７図 児６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　非磁性基板上に非晶質合金と絶縁物質の薄膜を交互
   に沈着させて多層膜積層体となし、該多層膜積層体を沈
   着と同時に又は沈着後に一対のコア形状に形成し、この
   一対のコア形状体をギヤツブ全弁し、て接合することを
   特徴とする磁気へラドコアの製造方法。 ２　非晶質合金が組成式（１゛・ｆＶｌ）、、、、ｘ（
   Ｍｌ、ＭＴＩ）Ｘで示されるもので、’］”−Ｍけ主と
   してＣｏから成ジ、Ｃ。 の−ＭｅｉたはＮ１のうち少くとも１種により１０チ」
   ン、内で置換用能であジ、ＭＴはＺｒＪｆｆ、　Ｙのう
   ち少くとも１種以上の金属元素から成９、ｒｖｌｎは寅
   ′ＰへＭｏ、　Ｗのうち少くとも１種以上の金属元素か
   ら成す、０．０５　≦Ｘ　≦０．２ｉｈＹＭｎ／（ＭＩ
   −Ｉ−Ｍｎ　）−０，３〜０．９　ｆｆ１ｆｆ＋ａ足す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘ
   ッドコアの製造方法。 ３　非晶質合金と絶縁物質の薄膜を沈着させる方法がス
   パンター法によることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁気へラドコアの製造方法。