JP2000113410A

JP2000113410A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JP2000113410A
Application number: JP10280315A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tamura; 孝田村; Tadashi Saito; 正斎藤; Seiichi Ogata; 誠一小形
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ヘッド作製時における基板とガラスとの
反応を防ぐことにより、電磁変換特性を良好なものとす
る。【解決手段】基板上に金属磁性薄膜が斜めに成膜され
るとともに、薄膜コイルが形成された凹部を有し、ガラ
スにより突合せ面が平坦化されてなる一対の磁気コア半
体を備え、金属磁性薄膜の前部突合せ面同士が非磁性材
料を介して対向するように突き合わされて磁気ギャップ
が形成された磁気ヘッドにおいて、基板は、ＣａＯ、Ｔ
ｉＯ₂及びＮｉＯを主成分とする非磁性材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性薄膜によ
り磁路を形成した磁気ヘッドに関し、詳しくは、金属磁
性薄膜を形成して磁路を短くすることによってインピー
ダンスを小さくした磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ヘッドは、例えばビデオテープレコ
ーダ（以下、ＶＴＲという。）等の磁気記録再生装置に
搭載されて、磁気記録媒体に対して情報信号の記録及び
／又は再生（以下、記録再生という。）を行うものであ
る。

【０００３】磁気ヘッドにおいては、単結晶フェライト
等からなる一対の磁気コア半体のそれぞれの磁気ギャッ
プ形成面に金属磁性薄膜を成膜し、この一対の磁気コア
半体を磁気ギャップ形成面を突き合わせて接合一体化し
てなる、いわゆるメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型
磁気ヘッドや、非磁性セラミック基板で金属磁性薄膜を
挟み込んだ形の、いわゆる積層型磁気ヘッドが提案さ
れ、実用化されている。

【０００４】磁気ヘッドは、磁気記録の分野における記
録信号の高密度化やデジタル化に対応するために、より
高周波帯域で良好な電磁変換特性を示すことができるも
のが望まれている。また、ＶＴＲ用の磁気ヘッドとして
は、小さなドラムに複数個搭載して装置の小型化・高性
能化に対応するために、小型化されることが望まれてい
る。

【０００５】上述したＭＩＧ型磁気ヘッドは、インピー
ダンスが大きく高周波帯域での使用に適さない。また、
積層型磁気ヘッドは、記録信号の高密度化によるトラッ
ク幅の減少に伴い、磁路を形成する金属磁性薄膜の膜厚
を減少させる必要があるため、再生効率が低下してしま
う上に、ヘッドの小型化にも限界がある。

【０００６】そこで、磁気ヘッドにおいては、高周波帯
域で良好な電磁変換特性を示すことのできる磁気ヘッド
として、例えば特開平６−２５９７１７号公報「磁気ヘ
ッド及びその製造方法」に記載されているように、金属
磁性薄膜を形成して磁路を短くすることによってインピ
ーダンスを小さくした、いわゆるバルク薄膜型磁気ヘッ
ドが提案されている。

【０００７】バルク薄膜型磁気ヘッドは、基板上に金属
磁性薄膜が斜めに成膜されるとともに、薄膜コイルが形
成された凹部を有し、非磁性材料により突合せ面が平坦
化されてなる一対の磁気コア半体を備え、金属磁性薄膜
の突合せ面同士が非磁性薄膜を介して対向するようにこ
れら磁気コア半体が突き合わされて磁気ギャップが形成
されてなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した磁
気ヘッドにおいては、記録信号に対応した磁界変化と電
流変化とを変換する薄膜コイルが、非磁性材料であるガ
ラスに形成された凹部内に形成されている。そのため、
このような磁気ヘッドを製造する際には、磁気コアとし
て金属磁性薄膜が斜めに形成された基板に対して、ガラ
スを完全に充填する必要がある。ガラスが完全に充填さ
れていない場合には、薄膜コイルを精度よく形成するこ
とが困難となり、磁気ヘッドにおける電磁変換特性が優
れたものとならない。したがって、充填されるガラスと
しては、融点の低い低融点ガラスが用いられている。

【０００９】しかしながら、従来の磁気ヘッドにおいて
は、このような低融点ガラスを用いているために、非磁
性基板と低融点ガラスとが反応し、この基板又は低融点
ガラスの強度が劣化してしまうといった問題があった。

【００１０】また、ヘッドの良好な電磁変換特性を得る
ためには、作製工程中に生じる低融点ガラスの残留応力
をできるだけ低くする必要があり、金属磁性薄膜及び低
融点ガラスに適した熱膨張係数を有する基板を用いる必
要がある。

【００１１】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、磁気ヘッド作製時におけ
る基板とガラスとの反応を防ぐことにより、電磁変換特
性を良好なものとした磁気ヘッドを提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明に係る磁気ヘッドは、基板上に金属磁性薄膜が斜めに
成膜されるとともに、薄膜コイルが形成された凹部を有
し、ガラスにより突合せ面が平坦化されてなる一対の磁
気コア半体を備え、金属磁性薄膜の突合せ面同士が非磁
性薄膜を介して対向するようにこれら磁気コア半体が突
き合わされて磁気ギャップが形成された磁気ヘッドにお
いて、基板は、ＣａＯ、ＴｉＯ₂及びＮｉＯを主成分と
する非磁性材料からなることを特徴とする。

【００１３】以上のように本発明に係る磁気ヘッドによ
れば、基板が、ＣａＯ、ＴｉＯ₂及びＮｉＯを主成分と
する非磁性材料からなることから、基板とガラスとの反
応が抑えられ、この基板又はガラスの強度が劣化するの
を防ぐことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施
の形態として示す磁気ヘッド１は、図１及び図２に示す
ように、金属拡散接合により接合された一対の磁気コア
半体２、３から構成されている。この一対の磁気コア半
体２、３は、ＣａＯ、ＴｉＯ₂及びＮｉＯを主成分とす
る非磁性材料からなる非磁性基板４と、この非磁性基板
４の傾斜面４ａ上に形成された金属磁性薄膜５と、この
非磁性基板４上に金属磁性薄膜５を覆うように形成され
た粘性係数が、１０²〜１０⁶Ｐａ・ｓである低融点ガラ
ス６とからそれぞれ形成されている。また、一対の磁気
コア半体２、３は、少なくとも一方に、励磁用及び／又
は誘導起電圧検出用の薄膜コイル７（なお、図２におい
ては、薄膜コイル７の図示を省略する。）が形成されて
なる。

【００１５】磁気ヘッド１においては、一対の磁気コア
半体２、３が非磁性薄膜であるギャップ材Ｇを介して接
合された状態で、金属磁性薄膜５が磁気コア８を形成す
る。磁気ヘッド１は、図中矢印Ａで示す方向に磁気記録
媒体が摺動することにより、磁気記録媒体に記録された
信号磁界を磁気コア８が再生又は信号磁界を磁気コア８
が磁気記録媒体に記録して動作する。

【００１６】また、この磁気ヘッド１は、磁気記録媒体
との当たり状態を調節するために、磁気記録媒体との摺
動面９が、磁気記録媒体の摺動方向Ａと平行に、円弧状
に形成される。また、この磁気ヘッド１は、磁気記録媒
体との接触面積を調節するために、当たり幅規制溝１０
が形成されている。この当たり幅規制溝１０は、磁気記
録媒体の摺動方向Ａと平行に、磁気ヘッド１の両側面に
形成されている。

【００１７】この磁気ヘッド１において、金属磁性薄膜
５は、非磁性基板４上に所定の角度を以て斜めに形成さ
れた傾斜面４ａ上に形成されている。このため、磁気コ
ア８は、金属磁性薄膜５が形成された一対の磁気コア半
体２、３がギャップ材Ｇを介して接合されると、磁気記
録媒体の摺動方向Ａに対して斜めに配されることとな
る。

【００１８】なお、金属磁性薄膜５は、単一層からなる
金属磁性薄膜により構成されてもよいが、非磁性薄膜層
と磁性薄膜層とを交互に積層した構成にすることが望ま
しい。このことにより、磁気ヘッド１は、より高周波領
域において、感度が高いものとすることができる。

【００１９】金属磁性薄膜５においては、その断面形状
が略コ字状を呈するように形成されている。すなわち、
金属磁性薄膜５は、磁気コア半体２、３の接合される面
側の端面の略中心部に凹部５ａを有する。

【００２０】このため、金属磁性薄膜５は、磁気コア半
体２、３の接合面２ａ，３ａに前後方向に分断されて低
融点ガラス６から露出する、前部突合せ面１１と後部突
合せ面１２とを有することとなる。そして、一方の磁気
コア半体２の前部突合せ面１１と、他方の磁気コア半体
３の前部突合せ面１１とは、ギャップ材Ｇを介して突き
合わされてフロントギャップ１３を構成する。また、一
方の磁気コア半体２の後部突合せ面１２と、他方の磁気
コア半体３の後部突合せ面１２とは、ギャップ材Ｇを介
して突き合わされてバックギャップ１４を構成する。

【００２１】また、金属磁性薄膜５は、接合面２ａ，３
ａに、後部突合せ面１２を略中心とした薄膜コイル７が
内部に形成されたコイル形成用凹部１５を有する。この
コイル形成用凹部１５には、後部突合せ面１２の近傍に
コイル接続用端子１６が形成されている。薄膜コイル７
は、このコイル形成用凹部１５内に形成されて、中心側
の端部がコイル接続用端子１６に接続されている。

【００２２】コイル接続用端子１６は、一対の磁気コア
半体２、３の接合面２ａ，３ａと同一面を構成するよう
にそれぞれ高さ調節されて形成されている。そして、磁
気ヘッド１においては、一対の磁気コア半体２、３が接
合されると、一対のコイル接続用端子１６も接合される
こととなる。これにより、この磁気ヘッド１において
は、一対の磁気コア半体２、３が接合されると、一対の
薄膜コイル７が電気的に接続されることとなる。

【００２３】また、薄膜コイル７の外周側の端部は、磁
気記録媒体の摺動面９とは反対側へ導出されている。一
対の磁気コア半体２、３には、磁気記録媒体との摺動面
９とは反対側に、外部接続用端子１７がそれぞれ形成さ
れている。そして、薄膜コイル７の外周側の端部は、こ
の外部接続用端子１７と接続されている。

【００２４】これら外部接続用端子１７は、磁気ヘッド
１の側面に露出することによって、外部と薄膜コイル７
とを電気的に接続することができる。これら一対の外部
接続用端子１７は、一対の磁気コア半体２、３を接合し
た際に短絡を発生させないように、一対の磁気コア半体
の２、３における高さが異なる位置にそれぞれ形成され
ている。

【００２５】以上のように構成された磁気へッド１は、
磁気記録媒体に記録された磁気信号を再生する際に、磁
気記録媒体からの信号磁界がフロントギャップ１３の周
辺に印加される。そして、印加される信号磁界の方向が
変化することによって、磁気コア８に流れる磁束の方向
が変化する。その結果、磁気ヘッド１では、電磁誘導が
起こり、薄膜コイル７に所定の電流が流れる。

【００２６】また、この磁気ヘッド１を用いて磁気記録
媒体に磁気信号を記録する際には、薄膜コイル７に対し
て所定の電流が供給される。そして、この磁気ヘッド１
では、薄膜コイル７から発生する磁界により磁気コア８
に所定の磁束が流れる。これにより、この磁気ヘッド１
では、フロントギャップ１３を挟んで漏れ磁界を発生す
る。磁気ヘッド１は、この漏れ磁界を磁気記録媒体に印
加することにより磁気信号を記録する。

【００２７】次に、上述した磁気ヘッド１を作製する際
の製造方法について説明する。

【００２８】先ず、磁気ヘッド１を作製する際には、図
３に示すように、略平板状の基板２１を用意する。基板
２１は、上述した磁気ヘッド１とした際の非磁性基板４
となるものであり、ＣａＯ、ＴｉＯ₂及びＮｉＯを主成
分とし、その組成がＣａＯ：４０ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂：
５０ｍｏｌ％、ＮｉＯ：１０ｍｏｌ％であり、且つ熱膨
張率が１１０×１０^-7［１／℃］であるセラミック基板
を用いた。また、基板２１においては、その厚みを約２
ｍｍとし、長さ及び幅を約３０ｍｍとした。

【００２９】ここで、基板２１として、ＣａＯ、ＴｉＯ
₂及びＮｉＯを主成分とする非磁性材料を用いたのは、
この基板２１に詳細を後述する低融点ガラスを充填する
際、この基板２１と低融点ガラスとの反応を防ぐためで
ある。

【００３０】また、基板２１においては、その組成がＣ
ａＯ：１５〜４５ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂：４０〜８０ｍｏ
ｌ％、ＮｉＯ：５〜３０ｍｏｌ％であり、且つ熱膨張率
が１００×１０^-7〜１３０×１０^-7［１／℃］であるこ
とが好ましい。

【００３１】ＣａＯの含有量を１５ｍｏｌ％以上とし、
ＴｉＯ₂の含有量を８０ｍｏｌ％未満としたのは、Ｃａ
Ｏの含有量が１５ｍｏｌ％未満の場合、及びＴｉＯ₂の
含有量が８０ｍｏｌ％を越える場合に、熱膨張係数が上
述した金属磁性薄膜５のそれよりもかなり小さくなって
しまうからである。また、ＣａＯの含有量を４５ｍｏｌ
％未満とし、ＴｉＯ₂の含有量を４０ｍｏｌ％以上とし
たのは、ＣａＯの含有量が４５ｍｏｌ％を越える場合、
及びＴｉＯ₂の含有量が４０ｍｏｌ％未満の場合に、上
述した非磁性材料に気孔が多く発生してしまうからであ
る。

【００３２】次に、図４に示すように、上述した基板２
１の一主面２１ａに対して、砥石等により、例えば、約
４５度の角度を有するように複数の磁気コア形成溝２２
を平行に形成する第１の溝加工を施す。そして、基板２
１には、磁気コア形成溝２２が形成されることによっ
て、複数の傾斜面２１ｂが形成されることとなる。

【００３３】なお、ここで形成される傾斜面２１ｂは、
円形状や多角形状であってもよい。また、傾斜面２１ｂ
は、基板２１の平面に対して２５〜６０度程度の傾斜角
が望ましいが、疑似ギャップ防止やトラック幅精度を考
慮すると、３５〜５０度程度の傾斜角がより好ましい。
また、この第１の溝加工により形成する磁気コア形成溝
２２は、例えばその深さを１３０μｍ程度とし、幅を１
５０μｍ程度として形成した。

【００３４】次に、図５に示すように、基板２１の傾斜
面２１ｂが形成された全面に対して、例えばＢｓ＝１．
５ＴのＦｅ系微結晶膜からなる厚さ４μｍの金属磁性薄
膜２３を成膜する。この成膜工程においては、金属磁性
薄膜２３を、例えばアルミナからなる厚さ０．１５μｍ
の非磁性層を介して３層の金属磁性材料が積層されてな
るように成膜する（なお、図１及び図２においては、図
示を省略する。）。

【００３５】金属磁性薄膜２３を成膜するには、上述し
た金属磁性材料以外にも、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ合金）等の軟磁性を示す材料を使用することができ、
これに類似した合金を使用することができる。具体的に
は、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ
−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ
−Ｒｕ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｇｅ合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ
合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇｅ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ａｌ
合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の結晶質合金を使用することが
できる。また、金属磁性材料としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉのうちの１以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのうちの１
以上の元素とからなる合金、又はこれを主成分としＡ
ｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，
Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含んだ合金等に代表される
メタル−メタロイド系アモルファス合金や、Ｃｏ，Ｈ
ｆ，Ｚｒ等の遷移金属と希土類元素を主成分とするメタ
ル−メタル系アモルファス合金等の非晶質合金を使用す
ることができる。さらに、金属磁性材料としては、窒化
系軟磁性合金又は炭化系軟磁性合金等を使用することが
できる。

【００３６】また、金属磁性薄膜２３を成膜する方法と
しては、マグネトロンスパッタリング法等のスパッタリ
ング法が好適であるが、真空蒸着法、分子線エピタキシ
ー（ＭＢＥ）法等の他のＰＶＤ法（Physical vapor dep
osition method）、又はＣＶＤ法（Chemical vapor dep
osition method）等を用いることができる。

【００３７】また、金属磁性薄膜２３を複数層からなる
ように成膜する場合には、非磁性層として、アルミナを
使用したが、係る材料に限定されるものではなく、Ｓｉ
Ｏ₂及びＳｉＯ等の材料を単独又は混合して使用するこ
とができる。この非磁性層の膜厚は、隣接して配される
金属磁性層間の絶縁を取れる程度とすることが好まし
い。

【００３８】なお、金属磁性薄膜２３においては、複数
層の金属磁性層を有するものに限定されず、単層の金属
磁性層からなるような構成であってもよい。しかしなが
ら、より高周波帯域で高い感度を得るためには、金属磁
性層を複数に分断した積層構造であることが好ましい。
これにより、金属磁性薄膜２３は、渦電流損失が低減さ
れて、より高周波帯域で高い感度を得ることができる。

【００３９】次に、図６に示すように、金属磁性薄膜２
３が形成された面に対して磁気コア形成溝２２と略直交
する方向に第２の溝加工を施す。この第２の溝加工で
は、所定の大きさの磁気コアに分離するために形成され
る分離溝２４と、この分離溝２４により分離された各磁
気コアに磁気ギャップを形成するための巻線溝２５とを
形成する。

【００４０】また、このとき、傾斜面２１ｂ上に形成さ
れた金属磁性薄膜２３以外の部分、すなわち、磁気コア
形成溝２２の底部に形成された金属磁性薄膜２３を研削
加工により除去する。

【００４１】ここで、分離溝２４は、磁気コアを基板２
１上で前後方向に磁気的に分離して各磁気コアを形成
し、各磁気コアに閉磁路を構成するための溝である。ま
た、この分離溝２４は、図６の例示では２本形成されて
いるが、形成される磁気コア半体２、３の列の数だけ設
ける必要がある。また、この分離溝２４は、前後方向に
並んで配される各磁気コアを磁気的に分離するため、金
属磁性薄膜２３を完全に切断する程度の深さを有するよ
うに形成される必要がある。ここでは、分離溝２４を磁
気コア形成溝２２の底辺から１５０μｍの深さとし、す
なわち、基板２１の主面２１ａから２８０μｍの深さと
した。

【００４２】一方、巻線溝２５は、上述した磁気ヘッド
１とした際の金属磁性薄膜５に形成された凹部５ａとな
るものである。したがって、巻線溝２５は、上述した磁
気ヘッド１とした際の前部突合せ面１１と後部突合せ面
１２とを有する磁気コア８を形成し、コイル形成用凹部
１５を形成するために、金属磁性薄膜２３を切断しない
程度の深さで形成する必要がある。このため、巻線溝２
５は、その表面に金属磁性薄膜２３の断面が露出してな
る。

【００４３】また、この巻線溝２５は、その形状が前部
突合せ面１１及び後部突合せ面１２の長さに応じて決定
されるが、ここでは、幅を約１４０μｍとし、前部突合
せ面１１の長さが３０μｍとなり、後部突合せ面１２の
長さが８５μｍとなるように形成した。なお、この巻線
溝２５は、金属磁性薄膜２３を切断することのない程度
の深さでよいが、深すぎると磁路長が長くなって磁束伝
達の効率が低下する虞がある。また、巻線溝２５におい
ては、その深さが後述する工程で形成される薄膜コイル
７の厚みに依存するが、ここでは、２０μｍとした。

【００４４】さらに、この巻線溝２５は、その形状が限
定されるものではないが、ここでは、前部突合せ面１１
側の側面を、例えば４５度の傾斜面２５ａとした。これ
により、上述した磁気ヘッド１とした際、この磁気ヘッ
ド１の摺動面９に磁束が集中し、高い記録感度を得るこ
とができる。

【００４５】次に、図７に示すように、磁気コア形成溝
２２、分離溝２４及び巻線溝２５が形成された基板２１
の一主面２１ａに、溶融した、例えばＳｉＯ₂、Ｐｂ
Ｏ、Ｂ₂Ｏ₃及びＢｉ₂Ｏ₃を主成分とし、５２０℃におけ
る粘度が約１０４．５Ｐａ・ｓである低融点ガラス２６
を充填させる。なお、金属磁性薄膜２３においては、５
２０℃の熱処理でＨｃ≦３０Ａ／ｍの軟磁気特性が得ら
れる。

【００４６】低融点ガラス２６を充填するに際しては、
金属磁性薄膜２３が良好な軟磁気特性を示す熱処理温度
で行うことが好ましい。これにより、金属磁性薄膜２３
の熱処理工程と低融点ガラス２６の充填工程とを同時に
行うことができる。

【００４７】低融点ガラス２６としては、金属磁性薄膜
２３の熱処理温度での粘性が、１０²〜１０⁶Ｐａ・ｓで
あるものを使用するが好ましい。さらに好ましくは、粘
性が１０³〜１０⁵Ｐａ・ｓであるものを使用することが
好ましい。

【００４８】ここで、上述した熱処理温度での粘度を１
０²Ｐａ・ｓ以上としたのは、粘度が１０²Ｐａ・ｓに満
たない場合に、この充填工程において金属磁性薄膜２３
との反応が著しくなり、金属磁性薄膜２３の磁気特性を
劣化させてしまうからである。また、上述した熱処理温
度での粘度を１０⁶Ｐａ・ｓ以下としたのは、粘度が１
０⁶Ｐａ・ｓを超えた場合に、基板２１の隅々まで完全
に充填することが困難となってしまうからである。

【００４９】これにより、金属磁性薄膜２３が軟磁気特
性を失うことなく、基板２１の一主面２１ａに形成され
た磁気コア形成溝２２、分離溝２４及び巻線溝２５に、
低融点ガラス２６を完全に充填することができる。

【００５０】その後、この低融点ガラス２６を冷却固化
させ、固化した低融点ガラス２６の表面に対して平坦化
処理を施す。これにより、上述した磁気ヘッド１とした
際の金属磁性薄膜５の前部突合せ面１１及び後部突合せ
面１２が露出することになる。

【００５１】なお、平坦化処理においては、研磨により
露出する金属磁性薄膜５の前部突合せ面１１及び後部突
合せ面１２の露出幅を大きくすると、薄膜コイル７を内
部に形成するためのコイル形成用凹部１５を形成する
際、この基板２１と低融点ガラス２６とのエッチングレ
ートが異なることから、この基板２１と低融点ガラス２
６との間に段差が生じることになる。したがって、この
平坦化処理においては、研磨により露出する金属磁性薄
膜５の前部突合せ面１１及び後部突合せ面１２の露出幅
を、形成される薄膜コイル７の最内周の幅よりも狭くす
ることが好ましい。

【００５２】次に、図８に示すように、固化した低融点
ガラス２６に対して砥石等を用いて研削加工を施すこと
により、端子溝２７を形成する。この端子溝２７は、上
述した分離溝２４の直上に位置するように、例えばその
幅及び深さを１００μｍとして形成する。そして、この
端子溝２７内に、例えばＣｕ等の良導体を鍍金法等によ
り充填する。その後、再び平坦化処理を行う。この端子
溝２７に充填されたＣｕ等の良導体は、上述した磁気ヘ
ッド１とした際の外部接続用端子１７となるものであ
る。

【００５３】次に、図９に示すように、低融点ガラス２
６に対してエッチング加工を施すことにより上述した磁
気ヘッド１とした際のコイル形成用凹部１５を形成す
る。

【００５４】コイル形成用凹部１５は、後部突合せ面１
２を略中心とする略矩形状として、後部突合せ面１２及
び上述した磁気ヘッド１とした際のコイル接続用端子１
６となる部分を除いてエッチング加工を施すことにより
形成する。また、このコイル形成用凹部１５は、その一
端から端子溝２７に達する溝部１５ａを有している。

【００５５】その後、コイル形成用凹部１５内に上述し
た磁気ヘッド１とした際の薄膜コイル７を薄膜形成す
る。この薄膜コイル７は、一方端部７ａをコイル接続用
端子１６上に配し、後部突合せ面１２を中心とした円を
描くように、多数回巻回された形状を有する。また、こ
の薄膜コイル７は、コイル形成用凹部１５の一端に形成
された溝１５ａ内に引き出され、他方端部７ｂを端子溝
２７に充填された良導体からなる外部接続用端子１７と
電気的に接続する。

【００５６】この薄膜コイル７を形成する際には、先
ず、フォトレジストにより上述したようなコイル形状を
パターニングする。次に、コイル形成用凹部１５にＣｕ
等の良導体を電解鍍金等の手法によって、３μｍ程度の
厚みとなるように薄膜形成する。そして、フォトレジス
トを除去することによって、パターニングされたコイル
形状とされる薄膜コイル７を形成することができる。な
お、この薄膜コイル７を形成するに際して、上述した電
解鍍金法だけでなく、スパッタリング法や蒸着法等を用
いることができる。

【００５７】次に、薄膜コイル７を外気との接触から保
護するための保護層（図示せず。）を形成する。この保
護層は、上述した薄膜コイル７を形成したコイル形成用
凹部１５を埋め込むように形成される。なお、この保護
層は、酸素アッシング処理により除去されないような非
磁性絶縁材料から形成されることが好ましい。

【００５８】具体的には、非磁性絶縁材料として、Ａｌ
₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂等の酸化
物又はガラス等の無機物が挙げられる。ここでは、保護
膜としては、Ａｌ₂Ｏ₃をスパッタリングにより０．４μ
ｍの厚さで基板２１全面に形成した。このとき、保護膜
は、基板２１の一主面に露出した前部突合せ面１１や後
部突合せ面１２等も覆ってしまうが、後述する工程でこ
れらを覆う部分は除去される。なお、この保護膜は、い
わゆる、マスクスパッタ法やリフトオフ法を用いること
によって、所定の領域のみに形成することも可能であ
る。また、保護膜の形成法としては、スパッタリング法
の他に蒸着法や塗布型ＳｉＯ₂のスピンコーティング等
を挙げることができる。

【００５９】さらに、薄膜コイル７を形成する工程の前
段において、低融点ガラス２６等が露出する基板２１の
一主面に対して、例えばＣｕ、Ａｕ等の下地をスパッタ
リング等により形成してもよい。この下地としては、Ｃ
ｕ，Ａｕに限定されず、薄膜コイル７に用いられる材料
との密着性が良いものであればよい。

【００６０】次に、図１０に示すように、一主面に並列
して臨む前部突合せ面１１を横切るように角状の溝であ
るサイド溝２８を形成する。その後、上述した磁気ヘッ
ドとした際の磁気コア半体２、３が平行に複数列形成さ
れた基板２１を一方の磁気コア半体２と他方の磁気コア
半体３とがそれぞれ一列毎となるように切断して磁気コ
ア半体ブロック２９を形成する。

【００６１】このサイド溝２８は、研削加工により形成
され、例えばその深さを５０μｍ、幅を４００μｍとさ
れる。このサイド溝２８が形成されると、サイド溝２８
の側面に前部突合せ面１１の一端が露出することとな
る。このサイド溝３０は、後述するように、一対の磁気
コア半体ブロック２９を突き合わせる際に、位置決めの
指標として前部突合せ面１１の上端部を露出させるため
に形成される。

【００６２】そして、このサイド溝２８が形成された
後、一主面に対して研磨加工を施すことにより、この一
主面を鏡面化する。このとき、保護膜により覆われた前
部突合せ面１１や後部突合せ面１２を外方へと露出させ
る。

【００６３】次に、図１１に示すように、一対の磁気コ
ア半体ブロック２９を正確に位置決めして金属拡散接合
を行う。このとき、一対の磁気コア半体ブロック２９
は、接合部に非磁性薄膜としてＡｕのパターニングを施
し、サイド溝２８から臨む前部突合せ面１１の上端部同
士を対向させることによって、正確に位置決めする。

【００６４】このように、サイド溝２８から臨む前部突
合せ面１１の上端部を正確に対向させることにより、後
部突合せ面１２やコイル接続用端子１６（図示せず。）
を正確に対向させることができる。そして、突き合わせ
た一対の磁気コア半体ブロック２９に対して所定の温度
及び圧力を印加することにより、金属拡散接合を行う。

【００６５】なお、接合方法としては、Ａｕのパターニ
ングを施して金属拡散接合を行ったが、非磁性薄膜とし
て、例えば接着剤や、水ガラス等を用いて一対の磁気コ
ア半体ブロック２９を接合してもよい。

【００６６】次に、図１２に示すように、接合一体化さ
れた磁気ヘッドブロック３０を個々の上述した磁気ヘッ
ド１となるように分離する。

【００６７】このとき、先ず、磁気ヘッドブロック３０
は、上述した磁気ヘッド１とした際の磁気記録媒体が摺
動する摺動面９となる表面を露出するために、長手方向
に切断加工する。そして、磁気ヘッドブロック３０は、
この露出した表面に対して、円筒形を呈するように円筒
切削加工を施すことにより、この表面が摺動面９とな
る。その後、磁気ヘッドブロック３０には、上述した磁
気ヘッド１とした際の当たり幅規制溝１０を研削加工す
る。当たり幅規制溝１０は、磁気ヘッドブロック３０か
ら分離される摺動面９の両側面に相当する部位に形成さ
れることになる。

【００６８】そして、磁気ヘッドブロック３０、同図Ｂ
−Ｂ線で示す部分で切断することにより、個々の上述し
た磁気ヘッド１に分離する。

【００６９】なお、個々の磁気ヘッド１とするに際して
は、基板２１を一列毎となるように切断して磁気コア半
体ブロック２９とし、この一対の磁気コア半体ブロック
２９を接合一体化した磁気ヘッドブロック３０を切断す
ることにより個々の磁気ヘッド１としたが、基板２１を
個々の磁気コア半体とした後、これら磁気コア半体同士
を接合一体化して個々の磁気ヘッド１としてもよい。

【００７０】ここで、比較例として従来用いられていた
熱膨張率が１１０×１０^-7［１／℃］のＭｎＯ−ＮｉＯ
系セラミック基板を用いて磁気ヘッドを作製した。

【００７１】この場合、ＭｎＯ−ＮｉＯ系セラミック基
板では、低融点ガラスを充填させた際、基板と低融点ガ
ラスとの界面付近において、この基板と低融点ガラスと
の反応が見られた。そのため、基板と低融点ガラスとの
間に割れが生じてしまい、磁気ヘッド作製時における歩
留りが上述した磁気ヘッド１の１／５以下であった。

【００７２】このことから、基板２１として、ＣａＯ、
ＴｉＯ₂及びＮｉＯを主成分とする非磁性材料を用いる
ことは、磁気ヘッド作製時における歩留りを向上させる
上で有効であることが明らかとなった。

【００７３】以上のように本発明に係る磁気ヘッド１に
よれば、非磁基板４となる基板２１が、ＣａＯ、ＴｉＯ
₂及びＮｉＯを主成分とする非磁性材料からなることか
ら、磁気ヘッド作製時における基板２１と低融点ガラス
２６との反応が抑えられ、この基板２１又は低融点ガラ
ス２６の強度が劣化することを防ぐことができ、良好な
電磁変換特性を得ることができる。

【００７４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る磁気ヘッドによれば、基板が、ＣａＯ、ＴｉＯ₂及び
ＮｉＯを主成分とする非磁性材料からなることから、磁
気ヘッド作製時における基板とガラスとの反応が抑えら
れ、この基板又はガラスの強度が劣化するのを防ぐこと
ができ、良好な電磁変換特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ヘッドを示す分解斜視図であ
る。

【図２】同磁気ヘッドの摺動面を示す要部斜視図であ
る。

【図３】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、基板を示す斜視図である。

【図４】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、第１の溝加工を施した基板を示す斜視図である。

【図５】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、金属磁性薄膜を形成した基板を示す斜視図であ
る。

【図６】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、第２の溝加工を施した基板を示す斜視図である。

【図７】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、各溝に低融点ガラスを充填した状態の基板を示す
斜視図である。

【図８】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、低融点ガラスに端子溝を形成した基板を示す斜視
図である。

【図９】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図で
あり、コイル形成用凹部を形成した基板を示す要部斜視
図である。

【図１０】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図
であり、磁気コア半体ブロックを示す斜視図である。

【図１１】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図
であり、一対の磁気コア半体ブロックを突き合わせる状
態を示す斜視図である。

【図１２】同磁気ヘッドの製造方法を説明するための図
であり、磁気ヘッドブロックを示す斜視図である。

【符号の説明】

１磁気ヘッド、２一方の磁気コア半体、２ａ一方
の磁気コア半体の接合面、３他方の磁気コア半体、３
ａ他方の磁気コア半体の接合面、４非磁性基板、５
金属磁性薄膜、６低融点ガラス、７薄膜コイル、
８磁気コア、９磁気記録媒体との摺動面、１１前
部突合せ面、１２後部突合せ面、１３フロントギャッ
プ、１４バックギャップ、１５コイル形成用凹部、
１６コイル接続用端子、１７外部接続用端子、２１
基板、２２磁気コア形成溝、２３金属磁性薄膜、２
４分離溝、２５巻線溝、２６低融点ガラス、２７
端子溝、２８サイド溝、２９磁気コア半体ブロッ
ク、３０磁気ヘッドブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小形誠一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5D093 AA01 BB05 BB18 BC07 BC18 BD01 BD08 FA12 FA21 HB15 JB10 5D111 AA22 BB31 BB37 BB48 FF15 FF21 FF44 FF46 FF47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に金属磁性薄膜が斜めに成膜され
るとともに、薄膜コイルが形成された凹部を有し、ガラ
スにより突合せ面が平坦化されてなる一対の磁気コア半
体を備え、上記金属磁性薄膜の上記突合せ面同士が非磁
性薄膜を介して対向するように、これら磁気コア半体が
突き合わされて磁気ギャップが形成された磁気ヘッドに
おいて、上記基板は、ＣａＯ、ＴｉＯ₂及びＮｉＯを主成分とす
る非磁性材料からなることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】上記基板においては、その組成がＣａ
Ｏ：１５〜４５ｍｏｌ％、ＴｉＯ₂：４０〜８０ｍｏｌ
％、ＮｉＯ：５〜３０ｍｏｌ％であり、且つ熱膨張率が
１００×１０^-7〜１３０×１０^-7［１／℃］であること
を特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】上記ガラスにおいては、上記金属磁性薄
膜の熱処理温度での粘度が１０²〜１０⁶Ｐａ・ｓである
ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。