JPS63276704A - 薄膜磁気ヘッド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＶＴＲ等の磁気記録再生装置に使用する磁気
ヘッドに係シ、特に、コイル、コア等を薄膜形成技術に
よって形成する薄膜磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

従来の薄膜磁気ヘッドは、基板上にコア材である磁性薄
膜、コイル材である導電体薄膜、絶縁層となる絶縁材薄
膜、等を薄膜形成技術によシ成膜して得ており、磁気テ
ープとの接触摺動に対する耐摩耗性の保持、機械的な損
傷等から磁気ヘッド自体、あるいは磁気テープを保護す
るために、コア上に接着剤を介してガラスあるいはセラ
ミックス等の保護板を形成していた。

また、コイルの絶縁層には、上記保護膜の材料とは関係
なく、有機物や保護膜とは異種の材料が使用されていた
。

この糧の薄膜磁気ヘッドの従来例としては、特開昭６１
−２４００７号公報に記載されたものを挙げることがで
きる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術においては、薄膜の保護膜の上にさらにガ
ラス、セラミックス等の保護板を接着している為、磁気
ヘッドの厚みが大となシ、また製造プロセスが複雑とな
っていた。

保護板を接着剤で接着することなく、これを薄膜形成技
術で被着形成することも可能であるが、上記保護板に相
当する厚さく数百μｍ以上）にガラスやセラミックスの
膜を形成することは困難であった。しかしながら１００
μｍ以下の厚さの保護膜でも、磁気テープが直接この保
護膜に当たらなければ、磁気テープによる保護膜の損傷
、磁気テープの損傷を避けることが可能である。

しかし、磁気ヘッドのコア形成後に成膜した保護膜の上
に従来のような保護板を設けないと、該保護膜の端面が
磁気テープに対して垂直に接触することになシ、磁気テ
ープの振動やぶれによって保護自体や磁気テープが損傷
するという問題があった。

また、従来技術においては、非磁性材料である保護膜と
コイル絶縁層については、それぞれ個々に選別されてお
り、両者の特性を相互に考慮してそれらの材料を選択す
ることについては配慮がなされていなかった為、製造プ
ロセス上で生じる熱負荷によシ発生する応力によって、
上記保護膜が剥離する等の問題があシ、磁気ヘッドの製
造歩留シを下げる原因となっていた。

本発明は、保護膜上に保護板を接着することなく、該保
護膜のみにて磁気ヘッドを保護する形式の薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、該保護膜の損傷や磁気テープの損傷を防止
すると共に１該保護膜とコイル絶縁層間で、熱負荷によ
シ生じる複雑な内部応力に起因する膜剥離や、応力と磁
歪による磁気特性の低下を少くすることを可能とした薄
膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、上部コア上に形成した保護膜の磁気テープ
摺動面側エツジ部分を一定角度で落とすか又は骸エツジ
部分の磁気テープ走行方向に対する曲率半径をヘッドギ
ャップ部のそれよシ小さくする傾斜部を設け、この傾斜
部によシ磁気テープと磁気ヘッドとの間隙が徐々に開く
ように構成すると共に、コア材の全部又は一部を同一材
料の絶縁材で挾み込む構成、すなわち上部コアについて
はコイル絶縁層と保護膜を同一材料で構成し、下部コア
についてはコイル絶縁材（ギャップ材）と下部コアの下
地材を同一材料で構成するととくよシ、達成される。

〔作用〕

磁気ヘッドの保護膜の損傷あるいは磁気テープの磁気へ
シトでの損傷は、両者の接触面での急激な圧力変動によ
シ生じ、その圧力変動の幅が大きい程、損傷が大きくな
る。これに対し、保護膜のエツジ部分に傾斜部を設ける
ことによシ、磁気テープと磁気ヘッドとは徐々に離れる
ように走行するので、磁気テープの振動やぶれがあって
も、保護膜に対して急激な圧力変動が及ばず、保護膜と
磁気テープの損傷は発生しない。

また、薄膜ヘッドの構成材料は、コア材の磁気特性を低
下させないこと及び内部応力等によシ構成膜が剥離しな
いようにすることの為、各構成材料の熱膨張係数を合わ
せることが行なわれる。

しかしながら、異種材料では、その温度特性も含め、熱
膨張係数を一致させる。ことは難しい。

これに対処するため、上部コアについてはそれに接する
保護膜材とコイル絶縁層（ギャップ材）を同じ材料にす
れば、両者とも熱負荷に対して同じ挙動を示すことにな
シ、複雑な内部応力の発生を少なくでき、鉄膜の剥離現
象は生じない。下部コアについても同様に、下部コアの
下地材とコイル絶縁層を同じ材料にすれば、上部コアと
同様応力による構成膜の剥離は生じない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図であって、１は
非磁性の基板、２は下部コア、３は上部コア、４は信号
コイル（以下、単にコイルと称す）、５は非磁性絶縁材
のギャップ材、６はコイル絶縁材、８はガラス又はセラ
ミックス等から成る保護膜、９は傾斜部、１０は磁気テ
ープの摺動面である。

同図において、下部コア２．上部コア３はパーマロイア
センダスト、Ｃ０系アモルファス合金等テつくられ、両
コアはテープ摺動面と反対側のヘッドリア部で接続し、
ギャップ材５を介して磁気回路を構成する。コイル６は
Ｃｕ、Ａｔ等から成シ上記磁気回路と交叉する様に配線
される。

上記ヘッドは、各構成材料の成膜とパターニングを繰シ
返して行なわれる。先ず、基板１上に下部コア２及びギ
ャップ材５を形成する。次に導体膜を形成し、巻線用コ
イル４をフォトエツチング技術を用いて微細加工する。

これは、単層コイルでも多層コイルでもよい。その後、
コイル間およびコイル上に絶縁層６を形成し、コア接続
部等必要箇所をエツチング除去する。そして、上部コア
３を形成し、引き続いて保護膜８を形成して磁気ヘッド
を得る。以上の工程は、ＩＣの製造法と類似の成膜技術
とフォトエツチングプロセスにより、一枚の基板上に多
数個の磁気ヘッドが一度に製造される。

多数の磁気ヘッドを搭載した基板を、個々のへラドチッ
プに分割し、適当なヘッド形状にチップ整形及び組立て
を行い、最後に、磁気テープ摺動面の加工を行う。この
加工は、通常研摩用テープ等を用い、該磁気テープ摺動
面を円弧状２球状又は舟底型に加工する。同図１０はそ
の加工面である磁気テープ摺動面である。

次に、磁気テープ摺動面１０の保護８のエツジを、上記
と同様の研摩テープあるいは砥石等の手段で研摩し、傾
斜部９を形成する。

第２図は第１図に示した磁気ヘッドの磁気テープ摺動面
の正面図であって、第１図と同一符号は同一部分に対応
する。

同図において、傾斜部９は磁気テープ摺動面に対して、
磁気テープと保護膜８が徐々に離れるように、直線的に
角落としをした斜面又は磁気テープ走行方向に対する曲
率半径をヘッドギャップ部の曲率半径よシ小さくなるよ
うに削９込んだ曲面から成る。

この傾斜部９の形成によシ、磁気テープは磁気ヘッドの
保護膜８から徐々に離れ、相対速度が１ｍ／−以上で走
行する磁気テープの圧力変化が、該傾斜部を形成しない
場合に比べて大幅に減少する。

第１図に示した磁気テープ摺動面１０と傾斜部９とのな
す角θは小さい程、急峻な圧力変化が少なく、磁気テー
プへの損傷が少なくなる。傾斜部９の形成は、保護膜エ
ツジの部分、即ち上部コア３上のエツジ９−２及びその
他のエツジ９−１が、少くとも磁気テープに触れないこ
とが必要であシ、そのためには、上記角度θを１０°以
上にとるのがよい（第２図参照）。しかし、角度θが４
５°以上となるとその効果は少くなる。

第１図に示した傾斜部９の保護の厚み方向寸法ａは、最
小１０μｍ程度必要であシ、保護膜８０表面に凹凸があ
る場合、傾斜部９と磁気テープ摺動面１０との境界９−
３（第２図参照）が凹部の保護膜エツジ９−１よりもヘ
ッドギャップ側に形成する必要がある。

以上のような構成とすることによって、保護膜と磁気テ
ープとの間で発生する両者の損傷を著しく低減させるこ
とが可能となる。

第３図は本発明の他の実施例を示す断面図であって、１
は基板、２は下部コア、３は上部コア、４はコイル、５
はギャップ材、６はコイル絶縁材、７は下地絶縁材％８
は保護膜、１０は磁気テープ摺動面であシ、第１図に示
した実施例と同様に、保護膜上に保護板を有しない磁気
ヘッドである。

同図において、下部コア２と上部コア３は、磁気テープ
摺動面１０と反対側のへラドリア部で接続し、ギャップ
材５を介して磁気回路を構成する。

コイル６は、上記磁気回路と交叉するように配線される
。

この磁気ヘッドは、各構成材料の成膜とパターニングを
繰り返して製造される。

先ず、非磁性の基板１の上に下地絶縁材７を形成する。

この下地絶縁材７は必要に応じて省くことができる。次
に、下部コア２及びギャップ材５を形成し、導体膜を被
覆して巻線用コイル４をフォトエツチング技術を用いて
微細加工して形成する。このコイル４は単層コイルでも
多層コイルでもよい。コイル間およびコイル上に絶縁層
を被着し、コア接続部等必要箇所をエツチング除去する
。

そして、上部コア３を形成し、引き続き保護膜８を形成
して磁気ヘッドを得る。

上記したような磁気ヘッドにおいて、該磁気ヘッドを構
成する非磁性材、即ちギャップ材５、コイル絶縁材６、
下地絶縁材７、保護膜８及びコア多層化絶縁材（図示せ
ず）は、それぞれ個別の目的と役割を有するものであり
、これらは各個の目的と役割に応じて別々に選定されて
いる。

即ち、ギャップ材５は成膜し易く、エツチング等による
パターニングが容易で、コア材と反応しにくい、Ｃｒ、
ＳｉＯ□、Ａｔ２ｏ、等が選ばれる。コイル絶縁材６は
コイルの平坦化が容易な材料で、エツチングが容易かつ
エツチング面及びパターン切れがよい。有機のポリイミ
ド系樹脂や感光性樹脂および％　５ｉ０２膜等が選ばれ
る。下地絶縁材７は、場合によシ省かれるが、耐摩耗性
が大（またはコア材と同等）で基板との付着力を増大す
る材料として、Ｃｒ、ｚｒＡｔ２０２等が選ばれる。保
護膜８は２０μｍ以上の膜厚が必要であるので、成膜し
易く、堆積レートが速く、内部応力が小さく、熱膨張係
数がコア材と同等で、耐摩耗性がコア材と同等な材料と
して、　Ａｔ２０５．ホウ硅酸ガラス、フォルステライ
ト等が選択される。

このように、異なった材料の構成では、熱膨張係数を完
全に一致させることができないので、内部応力が複雑に
働き、剥離等の問題が起る外、磁歪等でヘッド特性が低
下してしまう。これらの非磁性材の構成材料を、同じ材
料にすることによシ、熱負荷での該構成材料の挙動が同
じになるようにすることができ、膜の剥離や特性の低下
を防ぐことができる。この場合、選択される材料は各構
成材料の要求特性をすべて満足させねばならないので、
その選定は難かしい。

コア材としてセンダスト又はＣ０系アモルファスを使っ
た場合、熱膨張係数、硬度、摩耗性から８１０２とＭｇ
Ｏの複（合）酸化物やＺｒＯ２，Ｎ１０゜Ｍｎｏ、’ｒ
ｌｏ２等、イオン結合性の複酸化物の中に適当なものが
見い出すことができる。また、これらの材料による膜は
、耐摩耗性やエツチング面とエツチング切れの良さのた
めに、等方的に均質、即ちアモルファス（非晶質）状態
が最もよい０これらのアモルファス膜は、スパッタ装置
や電子ビーム蒸着などの真空薄膜形成装置又はＣＶＤ装
置などで過当な条件で形成可能である。

また、非磁性材料の全部を同一材料とすることができな
い場合は、膜厚の大きいコイル絶縁層６と保護膜８を同
一材料によ多形成してもよい。

すなわち、上部コアだけでも同種の非磁性材で挾む構造
とするだけでも、前記従来技術の欠点を除くことができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、上部コアの上に
保護膜を形成し、これによシヘッドの保護を行うように
した薄膜磁気ヘッドにおいて、その磁気テープ摺動面で
の該保護膜及び磁気テープの損傷を防止でき、また、上
記保護膜を含む絶縁膜間の内部応力に起因する膜剥離を
防止し、磁気特性の低下を来たさない優れた機能の薄膜
磁気ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図における磁気テープ摺動面を示す正面図、第５図は本
発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・基板 ２・・・下部磁気コア ３・・・上部磁気コア ４・・・コイル ５・・・ギヤ、プ材 ６・・・コイル絶縁材 ７・・・下地材 ８・・・保護膜 ９・・・傾斜部 １０・・・磁気テープ摺動面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に磁気コア、信号コイル、絶縁層等を所定の
   形状に順次形成して成る薄膜磁気ヘッドにおいて、前記
   磁気コア上に形成する保護膜の磁気テープ摺動方向のエ
   ッジ部に該磁気テープとの間隙が徐々に開く傾斜部を形
   成し、磁気テープの摺動による上記保護膜への急激な圧
   力変動を防止する様に構成したことを特徴とする薄膜磁
   気ヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッドにおい
   て、前記保護のエッジ部の磁気テープ摺動方向長さを１
   ０μｍ以上とし、その磁気テープ摺動面に対する傾斜角
   を１０°以上４５°以下としたことを特徴とする薄膜磁
   気ヘッド。