JPS6180511A - 磁気ヘツドの製造方法 - 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】 く技術分野〉 本発明は、スパッタリンク、真空蒸着法等の薄膜形成技
術を用いて作製される軟磁性金属薄膜をヘッドコアとし
て装備した磁気ヘッドの製造方法に関するものである。

〈従来技術〉 磁気記録技術の分野における最近の記録密度の向上は著
しくこれにともなって電磁変換素子としての磁気ヘッド
に対しても、狭トラ７り化、ヘッドコア材料の飽和磁化
値の増大化あるいは高周波領域における透磁率の増大化
等の要求が次第に強くなってきた。これらの要求に対応
できる様に高透磁率金属の薄膜あるいは超急冷薄帯をヘ
ッドコア材料として用いた磁気ヘッドが従来より提案さ
れている。これらの磁気ヘッドでは、トラック幅に相当
する厚さに形成された高透磁率金属の薄膜あるいは超急
冷薄帯を樹脂接着剤を接合剤に用いて非磁性基板で挟み
込んだ形部のコア材を用いている。このコア形成法によ
れば接合剤として樹脂接着剤を用いるということの為に
次に挙げる様な問題点が存在する。

（１）超急冷薄帯の場合には表面に凹凸があり、また平
坦性も悲いので一様な接合が困難である。

（２）　　スパッタリング法や真空蒸着法等の薄膜形成
法によって形成された薄膜の場合には表面の凸凹は基板
の表面粗度を管理することで解決され、また平坦性の問
題も基板の熱膨張係数αと形成される軟磁性金属薄膜の
αとの整合を考慮し、さらに適当な熱処理を施すことで
解決できる。

しかしながら、樹脂接着剤の接合層が０．５μｍ以上の
有限な厚さを有すると、コア材のギャップ対向面の精密
研磨や磁気ヘッド形成後の記録媒体摺動に対して接合層
が異常に凹になるっ（３）樹脂接着剤を用いるのでギャ
ップ対向面の精密研磨後にコア材のアニール処理を行な
うことができず、加工変質層によって、実効的な磁気的
ギャップ長が広がる。

（４）樹脂接着剤の吸湿性や薄膜の持つ内部応力によっ
て、時間の経過とともに剥離を生ずる。

（５）　　コア材の形成工程において樹脂接着剤を用い
るので、磁気的ギヤツブを形成する工程でも樹脂接着剤
を用いなければならず（ガラス・ボンディングに要する
温度では樹脂接着剤が炭化してしまう。）上記（４）と
同様に磁気ヘッド形成後、時間の経過に対して磁気的ギ
ャップが一定に維持されなくなる。

上述の問題点において、特に（５）の問題点は磁気ヘッ
ドの耐久性に大きく係わるものであり、磁気ヘッドを長
期間安定に使用するためには機械的に強固な磁気的ギャ
ップを得ることのできる技術を開発する必要があった。

〈発記の目的〉 本発明は上述の問題点を解決する為になされたものであ
り軟磁性金属薄膜をヘッドコア材として使用する磁気ヘ
ッドにおいて機械的に強固な磁気的ギャップを持った磁
気ヘッドを得ることのできる製造技術を提供することを
目的とするものである。

〈実施例〉 本発明の１実施例として電子ビーム蒸着法で作製した鉄
−硅素−アルミニウム系の高透磁率合金膜を用いた磁気
ヘッドの製造方法について説明する。

第１図は本発明の１実施例を説明するコア材形成用冶具
の使用状態説明図である。第２図は磁気的ギャップを形
成するボンディング時のコア配置間である。

まず非磁性基板１上に電子ヒーム蒸着法によっ　　。

て鉄、硅素及びアルミニウム合金膜２（以下Ｆｅ−５ｉ
−Ａ６膜と称す）を磁気ヘッドのトランク幅に相当する
厚さに形成する。この際高周波領域における渦電流損失
に起因する透磁率の低下を防ぐ為に電気的絶縁性を有す
る材料例えｌ″ｉ’　Ｓ　ｉ　Ｏ２。

Ａｌ１０３等を中間層として形成したラミネート構造の
薄膜コアとしても良い。また基板材料にはＦｅ−５ｉ＝
Ａ４膜とのびの整合を考慮してα〉１３０Ｘ１０’／ｄ
ｅｇの結晶化ガラスを用いればＦｅ−３ｉ　−Ａ６膜の
成膜後、適当な熱処理を施すことによって基板全体の反
りは、後述する接合に支障を与えない程度に小さくする
ことができる。

Ｆｅ−３ｉ　−Ａｅ膜２上には汚染物質の吸着や酸化の
防止、耐摩耗性の向上、後述する低融点ガラス薄膜との
相互拡散による熱融合に対する接合強度向上の目的でＳ
ｉＯ３あるいはｌ’２０３の薄膜３を形成する。この酸
化物薄膜を形成した後、先に述べた基板の反りの解消、
Ｆｅ　−５ｉ　−Ａ＃膜の軟磁気特性の改善の為に熱処
理を施す。本実施例では真空中で、４時間以上６００℃
に保持し、その後徐冷する。さらにこの熱処理後、Ｓ　
ｉＣ）＋あるいはＡ６２０３の薄膜上にＰｂＯ及びＳｉ
Ｏ２を主成分としかつアルカリ金属の酸化物？添加物と
して含む低融点ガラス薄膜４をスパッタリング法等を用
いて形成する。この様にして非磁性基板１上に上層から
低融点ガラス薄膜４、ＳｉＯ□あるいはＡ１２ｏ３薄膜
３、Ｆｅ−３ｉ　−Ａｌ成膜の形成されたコア母材５が
準備される。一方、Ｆｅ−５ｉ　−Ａ６膜２分非磁性基
板１と対になって挟み込む為の貼９合わせ用基板５′と
して、コア母材５に使用したものと同じ材質の非磁性基
板１′上に同じ材質の低融点ガラス薄膜４′を形成した
ものを準備する。

尚、この際スパッタリング法で低融点ガラス薄膜分形成
すると、ターゲット母材の組成と形成された）専膜の組
成が異なるので、形成された７「、９膜が非磁性基板と
同等なαを持つ組成になる様にターゲノトケ材の組成分
子め調整する必要がある。

上記方法によって準備されたコア母材５と貼り合わせ用
基板５′とを第１図に示す様に低融点ガラス薄膜４．４
′が互いに相対する様に配置し、治具６で圧力Ｐ＋ｔ”
加えて保持し、その状態で熱処理？施すことによってコ
ア母材５と貼り合わせ用基板５′を捩合する。この際、
熱処理に要する温度の下限は接合材としての低融点ガラ
ス薄膜４゜４′のガラス転移点温度で制限を受け、上限
は低融点ガラス薄膜４．４′の粘度が低下し、ＳｉＯ２
またはＡｇ２ｏ、、薄膜３を浸食してしまう温度かある
いは低融点ガラヌ薄膜４．４′から気泡が発生し、接合
層が拡大してしまう温度で制限を受ける。

本実施例では、低融点ガラヌ薄膜４，４′のガラス転移
点の温度は３８０℃であり、一方、気泡の発生が顕著に
なる温度は約５７０℃以上であるため処理温度として５
００℃を設定した。以上の工程によってＦｅ　−３ｉ　
−ＡＩ膜２が非磁性基板ｌ。

１′によって挟み込まれた構造のコア材が作製きれる。

次に、上記工程によって得られたコア材を適当な大きさ
に切断し、その切断面を１１（１密研磨した後コイル巻
線の為の購７を加工しギヤノア突合せ前のコア部材８．
８′　とする。磁気ヘッドにアジマス角を設けるには切
断後の精密研磨工程において予めアジマス角を考慮した
治具に切断済のコア部材を保持した状態で精密研磨を施
せは良い。

次に磁気的ギャップを形成するには、第２図に示す様に
、一対のへソドコア部材（通常はコイル巻線溝加工の施
されたコア部材８と、施されていないコア部材８′の各
１個ずつ）をギヤ７ブスベーサとしてギヤツプ長に相当
する厚さの非磁性材９を介して各コア部材のＦｅ−５ｉ
　−Ａｆｆ膜２が互いに相対する様に位置合わせしなが
ら加圧保持し、その状態でボンディングを行なう。とこ
ろがボンディングによる磁気的ギャップ形成後磁気へン
ドの全厚を薄くする工程が入るが、ギャップ対向面の一
部分だけでボンディングされていた場合には磁気的ギャ
ップが形成された状態を維持することができない。そこ
でギャップ・スペーサ材料としてコア材を準備した時と
同じ低融点ガラス薄膜を用いるとギヤノブ対向面の大部
分を占める非磁性基板が相互に強固にホンディングされ
るので、磁気ヘッドの薄肉化工程においても磁気的ギャ
ップの形成された状態を保ち得る〜この際コア母材５と
貼り合わせ用基板５′の接合が剥離しない様にキャップ
突合せ方向の加圧力Ｐ２に加えてコア部材に垂直な方向
にも圧力ＰＪを与える必要がある。

土述の製造方法によれば磁気的なギヤツブ全形成する工
程と、Ｆｅ−５ｉ　−Ａｌ成膜を一対の非磁性基板１，
１′で挟み込んで貼り合わせる工程を同一の熱処理条件
で実施することができるので作業性も向上する。また磁
気的ギヤノブ部分の強度を向上させるには従来用いられ
ている様にコイル巻線購７に低融点ガラヌのロッドを配
置した上で加ｐ１）溶融することによってコイル巻線面
７の一部分を低融点ガラスでモールドすることが有効で
ある。この時に用いる低融点ガラヌロノドは磁気的ギャ
ップ形成工程における熱処理で充分に溶融する特性を持
った組成のものを選ぶ必要がある。

第２図においては、簡単の為、−回の処理で単数取りの
磁気ヘッド形成時のコア部材配置の模様を示したが、−
回の処理で複数個の磁気ヘットを形成することも可能で
ある。この場合の方法を第３図、第４図に示す。第３図
ではコア材を短冊状に細長く形成し、コア材に複数個の
コイル巻線購７を設けている。第４図では、複数のＦｅ
−５ｉ−Ａ６嘆２を形成したコア材を重ね合わせて形成
したブロックを一つの単位として磁気ヘッドを形成する
。第３図の配置方法で磁気ヘッドにアジマス角を設ける
には、単数取りの場合と同様の工程を踏めはよく、第４
図の配置方法では第５図に示す様なコア・ブロックの準
備の仕方をすｔ′Ｌば艮い。

第５図はアジマス角θを設けたブロックを形成する方法
を示す説明図である。

以上述べた工程によって得られたボンディング済のグロ
ックをヘッド外形寸法に整形し、円筒研削、ヘッド全厚
の薄肉化、コイル巻線、テープ研磨等の工程を経て磁気
ヘッドを形成する。

上記実施例では軟磁性金属薄膜として電子ビーム蒸着法
によって形成したＦｅ−５ｉ　−Ａ６膜を用いたが、ス
パッタリング法による生成膜あるいは、池の軟磁性金属
材料を用いた薄膜でも本発明の実施に際しては何らの支
障は生じな、い。

〈発明の効果〉 本発明は、軟磁性金属薄膜を非磁性基板ではさんで、磁
気ヘッドコアを形成する際に接合材として低融点ガラス
の薄膜を用い、また磁気的ギャップを形成する際にも同
様に接合材として低融点ガラスの薄膜を用いているので
従来の樹脂接着剤を用いたｉａ気的ギャップ形成よりも
強固なボンディング状態を得ることができ磁気ヘッドの
耐久性も大きく向上する。また、軟磁性金属薄膜のギャ
ップ対向面の精密研磨後ガラス・ボンディング処理の際
に、高温雰囲気に置かれるので、アニール効果として加
工変質層の磁気特性が回復し、有効磁気ギャップ長の狭
小化が達成される。

本発明によって得られる磁気ヘッドは、コア材として軟
磁性金属を用いているので、コア材の飽和磁化の大きさ
が従来のフェライトに比べて大きく高保磁力テープでの
記録が可能である。また亮周反領域での透磁率の増大化
、狭トランク化とも相俟って高密度での磁気記録再生が
可能となる。

本発明によって得られる磁気ヘッドは、回転ヘッド型デ
ジクル・オーディオシヌテム、８ミリＶＴＲンヌテム、
高品位ＶＴＲシヌテム、デシク／ｌ／ＶＴＲンヌテム等
広範囲にわたっての利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を説明するコア材形成用治
具の使用状■説明図である。 第２図に単数処理で磁気的ギャノフ′を形成するボンデ
ィング時のコア配置図である。 第３図及び第４図は、複数個の磁気へ７ドを同時に形成
する為のボンディング時のコア配置図である。 第５図は、アジマス角θを設けたブロックを形成する工
程を説明する説明図である。 ＬＬ’：　非磁性基板 ２　　：　　Ｆｅ−５ｉ　−Ａｌ成 膜　、酸化物薄膜 ４　、低融点ガラス薄膜 ６、冶具 ７　　コイル巻線溝 ９　、ギャップ・ヌベーサ 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦（他２名）第５図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軟磁性金属薄膜を一対の非磁性基板で挟み込んで形
   成された一対のコア部材を、非磁性スペーサを介在させ
   て前記軟磁性金属薄膜の端面が互いに対向する様にボン
   ディングすることによって磁気的ギャップを形成する磁
   気ヘッドの製造方法において、前記軟磁性金属薄膜を非
   磁性基板で挟み込む工程と磁気的ギャップを形成する工
   程の双方に接合材として低融点ガラスの薄膜を用いるこ
   とを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 ２、軟磁性金属薄膜と低融点ガラス薄膜の間に酸化物の
   薄膜を介在させた特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッ
   ドの製造方法。