JPS6334709A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等に搭載さ
れる磁気ヘッドの製造方法に関し、詳細には磁気ギャッ
プ近傍部が強磁性金属薄膜で構成され且つ磁気コアの大
部分が強磁性酸化物により構成されてなる、いわゆる複
合型磁気へノドの製造方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気ヘッドを製造するに際し、強磁性酸化物
よりなる基板に対して第１の切溝加工を施し上記基板の
上面に幻して所定角度で傾斜する（頃斜面を形成する工
程と、上記（【１斜面の両端位置に上記第１の切溝と連
続する如くそれぞれ第２及び第３の切溝を形成する工程
と、上記第１゜第２及び第３の切溝を含む基板の上面に
強磁性金属薄膜を形成する工程と、上記第１．第２及び
第３の切溝内に形成された強磁性金属ＦｉｌＩ膜上に非
磁性材を充填する工程と、上記基板の上面側より平面研
削を施す工程と、上記傾斜面に隣接してトランク幅を規
制するための第４の切溝を形成する工程とによりコアブ
ロックを作成し、これらコアブロック同士をギャップス
ペーサを介して接合し所定位置で切断することにより、 上記強磁性酸化物の内部に発生するクランクによる加工
歩留まりの低下を抑えるとともに、電磁変換特性や加工
特性の向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、情報信号の高密度記録化や
高周波数化等が進められており、これに対応して磁気記
録媒体として磁性粉にＦｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ等の強磁性金属粉末を用いた、いわゆるメタルテー
プや、磁性金属材料を蒸着等の真空薄膜形成技術により
ベースフィルム上に直接被着した、いわゆる薄着テープ
等が実用化されている。

ところで、この種の磁気記録媒体は高い抗磁力や残留磁
束密度を存するので、記録・再生に用いる磁気ヘッドの
コア材料には高飽和磁束密度、高透磁率を存することが
要求されている。

しかしながら、従来より多用されているフヱライトを用
いたヘッドは、高ｉ３４ｆｉ率を有し再生能率に（Ｚれ
、また耐摩耗性にイ３れるものの、飽和磁束密度が低く
記録の高密度化に限界があった。一方、Ｆｅ−Ａｅ−３
ｉ系合金等の’）ｆｆ！磁性金属材料を用いたヘッドは
、飽和磁束密度がフエライ！・よりも大きいので高抗磁
力磁気記録媒体に対しても十分記録が可能であるものの
、一般に使用されるヘッド形状でのコア厚では使用周波
数領域での実効透磁率が低く十分な再生出力が得られな
かった。

かかる状況より、本願出願人は特開和５８−２５０９８
８号明細当において、上記メタルテープ等に高密度な記
録が可能であって同時に、十分な再生出力が得られる複
合型の６ｎ気ヘツドを提塞した。

この磁気ヘッドは、第８図及び第９図に示すように、Ｍ
ｎ−Ｚｎフェライト等の強磁性酸化物により形成される
一対の磁気コア部（３１）　、　（３２）の突き合わせ
面をそれぞれ斜めに切欠いて強磁性金属薄膜形成面（３
１ａ）　、　（３２ａ）を形成し、この強磁性金属薄膜
形成面（３１ａ）　、　（３２ａ）上に強磁性金属薄膜
（３３）　。

（３４）を被着形成し、これら強磁性金属薄膜（３３）
　。

（３４）同士の突き合わせ面を磁気ギャップｇとし、さ
らにトランク幅規制溝（３７）　、　（３８）内に記録
媒体との摺接を確保し且つ強磁性金属薄膜（３３）　、
　（３４）の摩耗を防止するために非磁性材（３５）　
、　（３６）を充填して構成されるものであって、信頼
性や磁気特性、耐摩耗性等の点でも優れた特性を有する
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記６１’を気ヘッドを作成するには、先ず
、第１０図（Ａ）に示すように、強磁性酸化物よりなる
基板（１１１）に対して第１の切？４（１１２）加工を
施し強磁性金属薄膜形成面に相当する傾斜面（１１２ａ
）を形成し、この傾斜面（１１２ａ）上に強磁性金属薄
膜（１１３）を被着する。その後、第１０図（Ｂ）に示
すように、上記第１の切／Ｉ（１１２）内に非磁性材（
１１４）を溶融充填し、表面から所定の深さまで平面研
削を施し磁気ギャップ形成面（１１５）を得る。さらに
、図示しないが、第１の切溝（１１２）に隣接してトラ
ンク幅を規制するための第２の切溝加工を施しコアブロ
ックを形成するという方法が一般的である。

通常、上記強磁性金属薄膜（１１３）は、均質な膜質を
得る等のためにスパッタリング等の真空薄膜形成技術に
て形成しており、基板（１１１）の上面（１１１ａ）か
ら傾斜面（１１２ａ）に亘っである程度の膜厚をもった
連続膜として形成される。したがって、この成膜時に強
磁性金属Ｆｉｔｌ膜（１１３）に内部歪や、強磁性金属
薄膜（１１３）と基１反（１１１）　とのり１１膨張係
故の違いに起因する歪が発生し易くなっている。特に、
このクラックは強磁性金属薄膜（１１３）の膜厚ととも
に顕著となり、トラック幅Ｔ−の広い磁気へっ、ドを作
成する場合大きな障害となっている。

これら歪が基板（１１１）に及ぼす影響は大きく、例え
ば上述の平面研削工程において、上記第１の切ａ（１１
２）に沿ってヒビ割れ（いわゆるクランク）ｈが発生す
ることが多々あり、歩留まり低下の一因となっている。

このクランクｈはヘッド特性や加工特性上大きな問題と
なっている。

例えば、一方のコアブロックにコイル巻線用の巻線溝を
形成する際にこの形成溝が欠けたり、また磁気ギャップ
形成面の鏡面加工時に加工面にキズを生じたりする。

また、完成した磁気ヘッドに上記クランクｈが残存する
と、このクランクｈが擬似ギャップとして作用し再生出
力の周波数特性にうねり　（リップル）を生じたり、あ
るいはクロストークを招来し、電磁変換特性の劣化の原
因となる。

かかる状況より本発明は提案されたものであり、強磁性
酸化物の内部に発生するクランクによる歩留まり低下を
抑え、電磁変換特性や加工特性に優れた磁気ヘッドの製
造方法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〕

この目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドの製造
方法は、強磁性酸化物よりなる基板に対して第１の切溝
加工を施し上記基板の上面に対して所定角度で傾斜する
傾斜面を形成する工程と、上記傾斜面の両側位置に上記
第１の切溝と連続する如くそれぞれ第２及び第３の切溝
を形成する工程と、上記第１．第２及び第３の切溝を含
む基板の上面に強磁性金属７ｙｉ膜を形成する工程と、
上記第１．第２及び第３の切溝内に形成された強磁性金
属薄膜上に非磁性材を充填する工程と、上記基板の上面
イリリより平面研削を施す工程と、上記傾斜面に隣接し
てトラック幅を規制するだめの第４の切溝を形成する工
程とによりコアブロックを作成し、これらコアブロック
同士をギヤ、ブスペーサを介して接合し所定位置で切断
することを特徴とするものである。

〔作用〕

このように本発明では、強磁性金属薄膜薄膜形成面とな
る傾斜面の両端位置に第１の切溝と連続するように第２
及び第３の切溝を形成した後、強磁性金属薄膜を被着し
ていることより、上記強磁性金属薄膜は上記第２及び第
３の切溝の部分で膜構造が略不連続となる。したがって
、上記強磁性金属薄膜に加わる内部応力が分散され、前
述の内部歪が減少するので、基板にクランクが発生しな
くなる。

〔実施例〕

次に、本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法をその工
程順序に従って図面を参照しながら説明する。以下の実
施例ではいわゆる幅広トラックの磁気ヘッドを例に挙げ
て説明する。

本発明により磁気ヘッドを製造するには、先ず、第１図
に示すように、例えばＭｎ−Ｚｎフェライト等の強磁性
酸化物よりなる基板（１）の上面（１ａ）、すなわちこ
の基板（１）における＆ｉ気コア半休体き合わせ時の接
合面に、回転砥石等により断面路■字状の第１の切溝（
２）を全幅に亘って複数平行に形成し、上記上面（ｌａ
）に対して所定角度θで傾斜する傾斜面（２ａ）を形成
する。なお、本実施例では上記第１の切溝（２）の溝深
さＡを１００μｍとした。

上記傾斜面（２ａ）は、後述の強磁性金属薄膜の形成面
に対応するものであり、この傾斜面（２ａ）と磁気ギャ
ップ形成面となる上面（１ａ）とがなす角度θは、通常
２０６くθ〈８００に設定されるが、幅広トラックとす
るためには０＠くθ〈４５″、好ましくは２″〈θく３
０°の範囲内に設定される。

上記角度θが４５６以上では幅広トラックとするための
成膜に長時間を要し好ましくは３０＠未満が好適である
。逆に、上記角度θが０°では磁気ギャップと上記傾斜
面（２ａ）とが平行に位Ｗしクロストークや擬似ギャッ
プの影響が太きなるので、２°より大きく設定すること
が好ましい。本実施例では、上記角度θを１５６に設定
した。

次に、第２図に示すように、上記（傾斜面（２ａ）の両
側位置に上記第１の切溝（２）と１！！！続するように
それぞれ第２の切溝（３）及び第３の切１ｊｉ（４）を
形成する。上記各切溝（３）　、　（４）を形成する方
法としては、例えば砥石成形による方法、メツキ砥石等
の薄いカッティングホイールを使用する方法、あるいは
レーザー加工法等が挙げられる。

ここで、上記第２及び第３の切溝（３）、（４）の斜面
（３ａ）　、　（４ａ）は、基板（１）の上面（１ａ）
に対して所定角度αをもって傾斜する傾斜面とする。こ
の傾斜角度αが余り大き過ぎると後述の強磁性金属薄膜
形成時の薄膜自身の内部応力を分散できないので、強磁
性金属薄膜の膜厚や上記傾斜角度θ等を考慮して適宜設
定する。本実施例では上記角度αを８°に設定した。ま
た本実施例では、上記第２及び第３の切溝（３）　、　
（４）の溝深さＢ、Ｃをそれぞれ１５０μｍ、５０μｍ
とし、各切溝（３）　、　（４）の先端幅りを５０μｍ
程度とした。

次いで、第３図に示すように、上記第１．第２゜第３の
切溝（２）　、　（３）　、　（４）を含む基板の上面
（１ａ）の全体に亘って強磁性金属薄膜（５）を被着形
成する。

本実施例では、上記強磁性金属薄膜（５）の膜厚が３０
μｍとなるように形成した。

このとき、上記強磁性金属薄膜（５）は、上記傾斜面（
２ａ）及び上面（１ａ）では十分な膜厚をもって形成さ
れるものの、この傾斜面（２ａ）の両端部は急峻な斜面
（３ａ）　、　（４ａ）となっているためいわゆるシャ
ドウ効果により極めて薄く形成される。したがって、上
記傾斜面（２ａ）上の強磁性金属薄膜（５ａ）と上記上
面（１ａ）上の強磁性金属薄膜（５ｂ）とは、膜構造と
して見た時に略不連続状態となる。この結果、上記強磁
性金属薄膜（５）に加わる応力が分散され、各強磁性金
属薄膜（５ａ）　、　（５ｂ）での内部歪が減少するの
で、以後の加工（例えば平面研削等）で基板（１）にク
ラックを発生することはない。

現状では、上記クラックを解消する手段としては、ヘッ
ドの構成部材、すなわち基板（１）１強磁性金属薄膜（
５）、非磁性材等の熱膨張係数が最適値のものを選定し
ていることから、強磁性金ＫＲＩＩＡの膜厚を大きくす
ると必然的にクランクが多発すること等を考えると、本
発明は極めて有効であるといえる。特に、幅広トラック
の磁気ヘッドを製造する際には、上記強磁性金属薄膜（
５）の膜厚を厚くすることを考慮すると、本発明は多大
な効果をもたらす。

ここで、上記強磁性金属薄膜（５）の材質としては、強
磁性非晶質合金３いわゆるアモルファス合金（例えばＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏの１つ以上の元素とＰ、Ｃ，Ｂ、Ｓｉの
１つ以上の元素とからなる合金、またはこれ主成分とし
ＡＣＧｅ、Ｂｅ、Ｓｎ。

Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、ｌｌｆ。

Ｎｂ等を含んだ合金等のメタルーメクロイド系アモルフ
ァス合金、あるいはＣｏ、Ｈｆ、Ｚｒ等の遷移元素や希
土類元素を主成分とするメクルーメタル系アモルファス
合金）　、Ｆｃ−Ａｆｆ−３ｉ系合金であるセンダスト
、Ｆｅ−ＡｊＩ系合金、Ｆｅ−３ｉ系合金、Ｆｅ−３ｉ
−Ｃｏ系合金、　　Ｎｉ　−Ｆｅ系合金であるパーマロ
イ等が挙げられ、その膜付は方法としては、スパッタリ
ング法、真空蒸着法、フラッシュｆ着法、イオンブレー
ティング法、クラスター・イオンビーム法等の真空薄膜
形成技術が挙げられる。また、」二記強磁性金属薄１１
り（５）は本例では単層構造としているが、例えば５１
Ｏｘ　　＋　　Ｔａｇ　　Ｏｓ＋ＡＮｔＯ１，Ｚ　　ｒ
　ｏ２．ｓ　　ｉｌ　　Ｎａ等の高耐摩耗性絶縁膜を介
して複数層積層形成しても良い。この場合、強磁性金属
薄膜の積層数は任意に設定することができる。

続いて、第４図に示すように、強磁性金属薄膜（５）が
被着形成された第１の切溝（２）内に非磁性材（６）を
溶融充填し、その後、第４図中Ｘ−Ｘ線の位置まで平面
研削を施し、基板（１）の上面に傾斜面（２ａ）の端面
（５ａ）を露出させる。

ここで、上記強磁性台１１舅薄１１！Ｊ（５）自身の内
部歪が減少していることにより、この平面研削の陳に基
板（１）にクランが発生したり、あるいは研削面に傷が
発生することがなくなる。したがって、加工歩留まりが
向上する。

なお、ここで上記強磁性金属薄■り（５）の表面に予め
ＳｉｎｇやＣｒ等の非磁性材をスパッタして保護膜を設
け、上記非Ｆ、ｉｔ性材（６）のｌ容１蝕充填時の浸食
等を防止するようにしても良い。

次に、第５図に示すように、強磁性金属薄膜（５）が被
着された傾斜面（２ａ）に隣接して、トラノり幅を規制
するための第４の切溝（７）を上記第１の切’、＃！（
２）と平行に切削加工し、一対の磁気コアブ０．７り（
１０）　、　（２０）を得る。本実施例においては、上
記トラックＴｗを９０μｍ程度とした。

なお、上記第４の切溝（７）の形状はθＵ何なるもので
あっても良く、本例のような多角形状の他、略Ｖ字状形
状、半円形状等であっても良く、またこの第４の切溝（
７）を強磁性金属薄膜（５）の−稜部（５ｃ）とオーバ
ーラツプするように切削することによりトラック幅Ｔ−
の規制を行うようにしても良い。

さらに、上述の工程で作成される一対の磁気コアブロッ
ク（１０）　、　（２０）のうち、一方の磁気コアブロ
ック（２０）に対して、第６図に示すように、」二記第
１の切溝（２）と直交する方向に溝加工を施し、コイル
を巻装するための巻線溝（２１）を形成する。

この工程においても、強磁性金属薄膜（５）の内部応力
が分散されていることに起因して上記形成：；Ｇ（２１
）に欠けを生じる心配はない。

続いて、上記磁気コアブロック（１０）の接合面（ｌＯ
ａ）か上記磁気コアジノ１コク（２０）の接合面（２０
ａ）の少なくとも何れか一方にギヤ、ブスペーサを被着
し、第７図に示すように、これら磁気コアブロック（１
０）　、　（２０）を上記強磁性金属薄膜（５）の端面
（５ａ）同士が一致するように突き合わさせ、ガラス等
の非磁性材（９）にて融若接合すると同時に、上記第４
の切溝（７）内に上記非磁性材（９）を充填する。

なお、上記ギャップスペーサとしては、５ｉＣ）ｚ。

Ｚｒ○２１　Ｔ　ａ　ｚｏｓ、Ｃｒ等が使用さｈ　７１
゜マタ、この製造工程において、−上記第４の切溝（７
）への非磁性材（９）の充填は、磁気コアブロック（１
０）。

（２０）の接合と同時でなく、例えば第５図に示す工程
で予め第４の切溝（７）内に非磁性材（９）を充填し、
第７図に示す工程ごはコアブロック（１０）　。

（２０）の接合のみとしても良い。

最後に、第７図中Ｙ−Ｙ線及びＹ’−Ｙ’線の位置でス
ライシング加工を施し複数個のヘッドチップを切り出し
た後、磁気記録媒体対接面を円筒研磨して第８図及び第
９図に示す磁気ヘッドを完成する。なお、このときｔイ
ｌ気コアブロック（１０）　。

（２０）　ニ対するスライシング方向を突き合わせ面に
対して傾斜させることにより、アジマス記録用の磁気ヘ
ッドを作成することもできる。

この第８図及び第９図に示す磁気ヘッドにおいては、磁
気コア部（３１）　、　（３２）が強磁性酸化物、例え
ばＭｎ−Ｚｎフェライトで形成され、これら磁気コア部
（３１）　、　（３２）の接合面を斜めに切欠いた傾斜
面（３１ａ）　、　（３２ａ）には、それぞれフロント
ギヤ２７プ形成面からバックギャップ形成面に至るまで
連続して、高透磁率合金、例えばＦｅ−Ａ１−３ｉ系合
金膜である強磁性金属）°ＩＶ膜（３３）　、　（３４
）が真空薄膜形成技術により被着形成され、各々６荘気
コア半休（１）、　（ｎ）として構成されている。そし
て、これら磁気コア半休（１）、　（ＩＩ）をＳｉＯ□
等のギャップスペーサを介して突き合わせ、所定のトラ
ンク幅Ｔ−まで平面研削された強磁性金属薄膜（３３）
　、　（３４）の当接面が磁気ギヤツブごとなるように
構成されている。

ここで、この磁気ヘッドの一方の磁気コア半休（１）は
一方の磁気コアブロック（１０）を母材としており、他
方の磁気コア半休（ｎ）は上記コアプロ、り（２０）を
母材としている。したがって、強磁性金属薄膜（３３）
　、　（３４）は強磁性金属ＷＪ膜（５）に、非磁性材
（３５）は非磁性材（６）に、非磁性材（３６）は非磁
性材（９）にそれぞれ対応している。

このように、本発明の製造方法により作成した磁気ヘッ
ドでは、強磁性金属薄膜（５）の形成時に生しる応力を
上記傾斜面（２ａ）の両端位置に第１の切溝（２）と連
続的に形成された第２及び第３の切溝（３）　、　（４
）を設けることにより分散さロー、基板（１）に加わる
内部応力を低減しているので、以陪の工程で基板（１）
にクラックが発生することがなくなる。したがって、上
記クラックが１疑似ギヤツプとして作用したり、あるい
は再生出力の周波数特性にうねりを生しることがなくな
るので、電磁変換特性が格段に向」二する。また、（（
を気ギャップ形成面を鏡面加工する際にＪｌｎ工面に傷
が発生することがなくなる等、加工歩留まりも大幅に向
上する６ 以上、本発明の具体的な実施例について説明したが、本
発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、
強磁性金属薄膜の形成面となる傾斜面の傾斜角度θを比
較的大きく設定した磁気ヘッドや、強磁性金属薄膜が磁
気ギャップ近傍部のみに被着形成される磁気ヘッドや、
強磁性金属薄膜が磁気ギャップから離れた位置で屈曲し
た磁気ヘッド等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の磁気ヘッドの製造方法に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法で
は、強磁性金属薄膜の形成面となる傾斜面を有する第１
の切溝と連続するように第２及び第３の切溝を形成し、
その後強磁性金属薄膜を被着することにより、強磁性金
属薄膜の膜構造を略不連続状態となし、基板に加わる上
記薄膜の内部歪を低減させているので、以降の工程で基
板にクランクが発生することはない。したがって、加工
特性や加工歩留まりが大幅に向上する。

この結果、得られる磁気ヘッドにはクラックが残存する
ことがなく、擬似ギャップや再生出力の周波数特性にう
ねりのない、電磁変換特性に優れた磁気ヘッドが提供で
きる。

特に本発明は、強磁性金属薄膜が比較的厚膜構造である
、いわゆる幅広トラックの磁気ヘッドの製造に好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の磁気ヘッドの製造方法の
一例をその工程順序に従って示すもので、第１図は第１
の切溝切削工程を示す概略斜視図、第２図は第２及び第
３の切溝切削工程を示す概略斜視図、第３図は強磁性金
属薄膜形成工程を示す概略斜視図、第４図は非磁性材充
填工程及び平面研削工程を示す概略斜視図、第５図は第
４の切溝切削工程を示す概略斜視図、第６図は巻線溝形
成工程を示す概略斜視図、第７図はスラ・イシング加工
工程を示す概略斜視図である。 第８図は磁気ヘッドの一例を示す外観斜視図であり、第
９図はその磁気記録媒体対接面を示す要部拡大平面図で
ある。 第１０図は従来の磁気ヘッドの製造方法を示すもので、
第１Ｏ図（Ａ）は強磁性金属薄膜形成工程を示す概略断
面図、第１０図ＣＢ）は平面研削工程を示す概略断面図
である。 １・・・・・・基板 ２・・・・・・第１の切溝 ２ａ　　・・・・・傾斜面 ３・・・・・・第２の切溝 ４・・・・・・第３の切溝 ５・・・・・・強磁性金属薄膜 ６．９・・・・・非磁性材 ７・・・・・・第４の切溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 強磁性酸化物よりなる基板に対して第１の切溝加工を施
   し上記基板の上面に対して所定角度で傾斜する傾斜面を
   形成する工程と、 上記傾斜面の両端位置に上記第１の切溝と連続する如く
   それぞれ第２及び第３の切溝を形成する工程と、 上記第１、第２及び第３の切溝を含む基板の上面に強磁
   性金属薄膜を形成する工程と、 上記第１、第２及び第３の切溝内に形成された強磁性金
   属薄膜上に非磁性材を充填する工程と、上記基板の上面
   側より平面研削を施す工程と、上記傾斜面に隣接してト
   ラック幅を規制するための第４の切溝を形成する工程と
   によりコアブロックを作成し、 これらコアブロック同士をギャップスペーサを介して接
   合し所定位置で切断することを特徴とする磁気ヘッドの
   製造方法。