JP2001067611A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属磁性層と非磁性基板を接着する接着ガラ
ス層が厚い場合でも、非磁性基板と接着ガラスとのぬれ
性を良くし、接着強度が高い磁気ヘッド及びその製造方
法を提供する。 【解決手段】 非磁性基板２と接着ガラス層３との間
に、接着ガラス層３より薄い結晶化ガラス、或いはＡｌ
_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃｒ等の一種からなる下地層１２を
設ける。この下地層１２は、非磁性基板２上に、スパッ
タリングや蒸着等の気相成長法により形成する。これに
より、接着ガラス層３と非磁性基板２とのぬれ性が良く
なり接着ガラスとの接着強度を強くし、磁気ヘッド製造
プロセスにおける機械加工時の接着部からの剥離を防止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高品位ＶＴＲ、デ
ジタルＶＴＲ及び情報機器等に用いられる、高周波信号
を効率よく記録再生する磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録の高密度化に伴い、高い
抗磁力を有する磁気記録媒体に狭いトラック幅で記録再
生が可能な磁気ヘッドが要求されている。これに対応す
るために、高飽和磁束密度を有する磁気コアを用いた、
記録トラック幅の狭い磁気ヘッドが要求されている。以
下、記録トラック幅の狭い磁気ヘッドを狭トラック幅の
磁気ヘッドと言う。高飽和磁束密度を有する磁気コアに
関しては、従来のフェライト等に変わって、ＦｅＴａ
Ｎ、Ｃｏ系アモルファス等の金属磁性材料が用いられて
いる。また、狭トラック幅を得るためには、スパッタリ
ングや蒸着などの気相成長法により、磁気コアとしての
金属磁性材料の磁性層（以下、金属磁性層と記す）を形
成する手法が多く用いられている。しかしながら、トラ
ック幅に相当する金属磁性層の膜厚は、狭トラック幅に
対応するように薄くすると、機械的強度が弱くなり、耐
摩耗性も悪くなる。機械的強度と耐摩耗性を向上させる
ため、この種の磁気コアは、金属磁性層の両側を非磁性
基板で挟持して補強する構造となっている。

【０００３】以下、金属磁性層を用いた従来の磁気ヘッ
ドについて図５から図９を参照しつつ説明する。図５
は、従来の磁気ヘッドの構造を示す斜視図である。図５
において、磁気ヘッド２０は、金属磁性層１の両側をそ
れぞれ非磁性基板２、２で挟持した構造となっており、
金属磁性層１と非磁性基板２とを接着ガラス３で接合し
ている。図５に示す磁気ヘッド２０は、巻線溝９にコイ
ルを巻く前のコアの状態のものであるが、本明細書で
は、図５に示すものを磁気ヘッドと称することにする。
一対の磁気コア半体１０ｂと１１ｂとの接合は、磁気ギ
ャップを設けるための面（以下、磁気ギャップ面）８に
設けた図示しない低融点ガラスと、磁気コア半体１０ｂ
に形成した巻線溝９に挿入した低融点ガラス４の融着に
より行われている。

【０００４】以下、この従来の磁気ヘッドの製造方法に
ついて説明する。図６の（ａ）に示すように、第１の基
板５は非磁性基板２の片面に結晶化ガラスの微粒子を所
定の厚みに塗布し、結晶化が起こらないよう比較的低温
で短時間焼き付け、固化させた接着ガラス層３を形成し
て作製される。図６の（ｂ）に示すように、第２の基板
６は非磁性基板２の片面に金属磁性層１をスパッタリン
グや蒸着により形成し、もう一方の面に第１の基板５と
同様に接着ガラス層３を形成して作製される。図６の
（ｃ）に示すように、第３の基板７は非磁性基板２の片
面に金属磁性層１をスパッタリングや蒸着により形成し
て作製される。

【０００５】次に、図７に示すように、第１の基板５と
第３の基板７とで、第２の基板６を数枚（または数十
枚）積み重ねたものを挟む。次に第１、第２、第３の基
板５、６、７の各基板間の接着ガラス層３を加熱して融
着することにより、各基板間が接着された積層体ブロッ
ク２５を作製する。この積層体ブロック２５を、図中の
一点鎖線Ｅ−Ｆで示す切断線で板状に切断して、磁気コ
ア半体プレート１０ｃ、１１ｃを作製する。図８に示す
ように、磁気コア半体プレート１０ｃの磁気ギャップ面
８の所定の位置に複数の巻線溝９、９・・・を設け、両
磁気コア半体プレート１０ｃ、１１ｃの磁気ギャップ面
８を平滑に研磨する。磁気コア半体プレート１０ｃの磁
気ギャップ８面に磁気ギャップ長に応じた厚さの図示し
ないＳｉＯ_２等の非磁性層と接着用の低融点ガラスの非
磁性層とをそれぞれスパッタリング等で積層して形成す
る。

【０００６】そして、両磁気コア半体プレート１０ｃ、
１１ｃを磁気ギャップ面８で突き合わせ、磁気ギャップ
面８に設けた図示しない低融点ガラス層及び巻線溝９中
に挿入した低融点ガラス４を熱処理により溶融して接合
し、ギャップドプレート３０を作製する。その後、ギャ
ップドプレート３０を、図８中に一点鎖線Ｇ−Ｈで示す
切断線で切断し、ギャップドバー３１を作製する。さら
に、図８中に一点鎖線Ｉ−Ｊで示す切断線で切断して、
図５に示す磁気ヘッド２０が作製される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上、説明した従来の
磁気ヘッドにおいては、金属磁性層１と非磁性基板２を
接着する接着ガラス層３として、一般に結晶化ガラスが
用いられている。この接着ガラス層３は、非磁性基板２
のソリやタワミ、あるいは金属磁性層１の厚さのバラツ
キ等を考慮すると、１μｍから５μｍ程度の厚さが必要
である。

【０００８】接着ガラス層３を非磁性基板２に被着形成
する方法については、非磁性基板２との接着性が良好な
スパッタリング等の気相成長法を用いるのが望ましい。
しかし、気相成長法では、ターゲットの組成と非磁性基
板２上に形成した接着ガラス層３の組成とが同じになら
ず、接着ガラス層３の特性が変化する。そこで、あらか
じめ組成の変化を予測して組成を補正したターゲットを
使用する等の調整が必要となる。さらに、接着ガラス層
３の厚さが１μｍ以上になると、接着ガラス層３の形成
に長時間を要し非常に生産コストが高くなる。従って従
来の接着ガラス層３の形成方法としては、厚膜が容易に
形成できる塗布、焼き付け法が広く採用されている。

【０００９】一方、磁気ヘッドの非磁性基板２の材料
は、機械加工性や強度及び耐摩耗性の観点から、チタン
酸マグネシウム等のセラミック材料が広く使われてい
る。しかし、チタン酸マグネシウム等のセラミック材料
は接着ガラスとの濡れ性が悪いため、非磁性基板２と、
塗布、焼き付け法により形成した接着ガラス層３との接
着強度が低い。従って、磁気ヘッドの製造工程におけ
る、積層体ブロックから磁気コア半体への切断加工工程
やギャップドバーの切断加工工程において、例えば図９
に示すように非磁性基板２と接着ガラス層３が剥離し、
磁気ヘッドの製造歩留まりが悪くなるという問題があっ
た。これらの切断加工工程において発生する剥離は、す
べて非磁性基板２と接着ガラス層３との界面で発生して
いることが確認されている。

【００１０】本発明は、非磁性基板と接着ガラス層との
接合強度を向上した磁気ヘッド、及び切断加工工程にお
ける剥離の発生を防止できる磁気ヘッドの製造方法を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドは、
第１の非磁性基板上に金属磁性層を形成した第１の基板
と、第２の非磁性基板上に接着ガラス層を有する第２の
基板とを備え、前記第１の基板の金属磁性層と前記第２
の基板の接着ガラス層とが向かい合うように接合してな
る磁気ヘッド半体を、２つ並列に並べ所定の磁気ギャッ
プを保って接合した磁気ヘッドにおいて、前記第２の非
磁性基板と接着ガラス層との間に下地層が形成されてい
ることを特徴とする。この構成の磁気ヘッドによれば、
第２の非磁性基板と接着ガラス層との間に下地層を設け
ることにより、第２の非磁性基板と接着ガラス層との濡
れ性が良好になり、塗布、焼付け法により形成した接着
ガラス層との接合強度が向上する。その結果、磁気ヘッ
ドの製造工程の機械加工時における剥離を防止すること
ができ、高い製造歩留まりで磁気ヘッドを製造できる。

【００１２】本発明の他の観点による磁気ヘッドは、上
記構成の磁気ヘッドにおいて、前記下地層が、結晶化ガ
ラスからなることを特徴とする。接着ガラスとの濡れ性
の悪い非磁性基板上に、結晶化ガラスを原子レベルの配
列で形成することにより接着ガラス層との濡れ性が更に
良好になる。その結果、非磁性基板と接着ガラス層との
接合強度はより大きくなる。

【００１３】本発明さらに他の観点による磁気ヘッド
は、上記構成の磁気ヘッドにおいて、前記下地層が、Ａ
ｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃｒの内のいずれか一種からなる
ことを特徴とする。Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｃｒは上述
した結晶化ガラスに次いで、非磁性基板への被着強度が
大きくかつ接着ガラス層との濡れ性が良好である。その
結果、非磁性基板と接着ガラス層との接着強度は大きく
なる。

【００１４】本発明のさらに他の観点による磁気ヘッド
は、前記下地層の厚さが前記接着ガラス層の厚さよりも
薄いことを特徴とする。下地層の厚さを薄くすることに
より、非磁性基板との被着強度の大きい下地層が短時間
で形成できるとともに、下地層の組成がずれて下地層の
強度が若干低下しても、後の工程で厚い接着ガラス層が
塗布形成されるため、接着強度への影響は殆どない。そ
のため、下地層の成膜コストを低減しつつ高品質の磁気
ヘッドが得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気ヘッド及びそ
の製造方法の好適な実施の形態について、添付の図面を
を参照しつつ説明する。 《実施の形態１》以下、本発明の実施の形態１の磁気ヘ
ッドについて図１を参照しつつ説明する。図１は本発明
の実施の形態１の磁気ヘッドの構造を示す斜視図であ
る。図１において、実施の形態１の磁気ヘッド４０は、
ＦｅＴａＮ合金からなるトラック幅に相当する厚さの金
属磁性層１の両側を一対のチタン酸マグネシウムからな
る非磁性基板２、２で狭持した構造となっている。この
磁気ヘッド４０は、金属磁性層１と非磁性基板２とを、
気相成長法により形成した結晶化ガラス薄膜の下地層１
２の上に形成した接着ガラス層３で接合した一対の磁気
コア半体１０、１１を有している。一対の磁気コア半体
１０、１１の接合は、磁気ギャップ面８に設けた図示し
ない低融点ガラスと、磁気コア半体１０に設けた巻線溝
９に設置した低融点ガラス４とを熱処理により溶融して
行われる。

【００１６】本実施の形態１の磁気ヘッド４０では、気
相成長法により形成された下地層１２と非磁性基板２と
の被着強度が大きく、かつ下地層１２は接着ガラス層３
との濡れ性が良好である。このため、熱処理により、溶
融した接着ガラス層３が、非磁性基板２に強固に被着し
た下地層１２に良好に付着するため、非磁性基板２と金
属磁性層１との接合強度は大きくなる。その結果、磁気
ヘッドの製造工程における、磁気ヘッドの切断加工の
際、剥離の発生が防止でき、高い製造歩留まりで磁気ヘ
ッドを製造できる。

【００１７】《実施の形態２》以下、本発明の実施の形
態２の磁気ヘッドの製造方法について図２から図４を参
照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態２の磁
気ヘッドの製造方法における各基板の構成を示す斜視図
である。図２の（ａ）に示すように、第１の基板５ａ
は、チタン酸マグネシュウムからなる第１の非磁性基板
２ａの片面に、結晶化ガラスを高周波スパッタリング法
等の気相成長法により約２００ｎｍから３００ｎｍの厚
さに成膜して下地層１２を形成する。次いで、その下地
層１２の上に、結晶化ガラスの微粒子を所定の厚さに塗
布し、結晶化が起こらないように低温で短時間加熱し
て、固形化させ１〜５μｍ程度の厚さの接着ガラス層３
を形成する。

【００１８】図２の（ｂ）に示すように、第２の基板６
ａは、第１の非磁性基板２ａと同じ材質の第２の非磁性
基板２ｂの片面に高周波スパッタリング法などにより所
定のトラック幅に相当する厚さのＦｅＴａＮ合金からな
る金属磁性層１を形成する。さらに、他方の面に前記第
１の基板５ａと同様に、下地層１２と接着ガラス層３を
形成する。図２の（ｃ）に示すように、第３の基板７ａ
は、第１の非磁性基板２ａの片面に第２の基板６ａと同
様に金属磁性層１を形成する。

【００１９】図３は、実施の形態２の磁気ヘッドの製造
方法における積層体ブロック４１の斜投影図である。図
３に示すように、第１の基板５ａと第３の基板７ａと
で、第２の基板６ａを数枚（または数十枚）積み重ねた
ものを挟む。次に、各基板５ａ、６ａ、７ａ間にそれぞ
れ形成した接着ガラス層３を加熱して溶融することによ
り、各基板５ａ、６ａ、７ａが接合された積層体ブロッ
ク４１を作成する。この積層体ブロック４１を、図中一
点鎖線Ａ−Ｂに示す切断線に沿って板状に切断し、磁気
コア半体プレート１０ａ，１１ａを作製する。

【００２０】図４の（ａ）は、実施の形態２の磁気ヘッ
ドの製造方法におけるギャップドプレート４２の斜投影
図であり、（ｂ）は図４の（ａ）の部分拡大図である。
図４の（ａ）に示すように、磁気コア半体プレート１０
ａの、磁気コア半体プレート１１ａとの接合面である磁
気ギャップ面８の所定の部分に、ダイシングソーによる
切削で複数の巻線溝９、９・・・を設ける。磁気コア半
体プレート１０ａの磁気ギャップ面８を研磨機により平
滑に研磨した後、ギャップ長に応じた厚みのＳｉＯ_２の
非磁性層と低融点ガラスの非磁性層とをスパッタリング
等で順次積層して形成する。そして、両磁気コア半体プ
レート１０ａ、１１ａを磁気ギャップ面８で突き合わ
せ、磁気ギャップ面８に形成した低融点ガラス層及び巻
線溝９中に挿入した低融点ガラス４を加熱融着してギャ
ップドプレート４２を作製する。

【００２１】ギャップドプレート４２を、図４の（ａ）
において一点鎖線で示す切断線Ｃ−Ｄに沿って切断し、
ギャップドバー４３を作成する。そのギャップドバー４
３を図中に一点鎖線で示す切断線Ｋ−Ｌに沿って切断し
て図１に示す磁気ヘッド４０が得られる。図４の（ｂ）
に示すように、この磁気ヘッド４０の金属磁性層１は、
下地層１２を介して設けられた接着ガラス層３により非
磁性基板２に強固に接合され、狭持されている。以上説
明した実施の形態１及び実施の形態２においては、下地
層１２として結晶化ガラスを用いた例で説明したが、他
の実施例として、下地層１２の材料としてそれぞれＡｌ
_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２又はＣｒを使ってもよい。この場合に
も、気相成長法を用いることができる。下地層１２を設
けたものと、下地層１２を設けない従来例のものとを同
じ製造条件で作成してそれぞれのギャップドバー形成工
程までの製造工程における剥離発生率を調べたところ、
表１に示すようになった。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示すように、下地層１２を設けない
従来例の磁気ヘッドの場合の剥離発生率が２１％である
のに対し、下地層１２を設けた本発明に係る磁気ヘッド
の場合の剥離発生率は４．７％から６．５％と大幅に低
減できた。すなわち、剥離発生率は、下地層１２に結晶
化ガラスを使用した実施の形態１の磁気ヘッドの場合は
５．０％であり、他の実施例のＡｌ_２Ｏ_３を使用した場
合は６．５％、ＳｉＯ_２を使用した場合は、６．０％、
Ｃｒを使用した場合は４．７％であった。下地層にＣｒ
又は結晶化ガラスを使用したものが特に剥離発生率が低
く下地層として好ましい。このように、下地層について
は、材料間の差は比較的少なく、いずれの材料の下地層
についても顕著な効果が確認できた。

【００２４】なお、実施の形態１及び実施の形態２にお
いては、接着ガラス層３の厚さが１〜５μｍであるのに
対し、下地層１２の厚さが２００〜３００ｎｍ程度と非
常に薄い場合について説明したが、このように薄い下地
層でも十分効果が得られる。また、金属磁性体層として
ＦｅＴａＮ合金層、非磁性基板としてチタン酸マグネシ
ウム基板を用いた例について説明したが、他の材料、例
えば、金属磁性層としてＣｏ系アモルファス合金やセン
ダスト等の金属磁性材、及び非磁性基板としてアルチッ
ク材やその他のセラミック材を使用しても同様の効果が
得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、非
磁性基板と接着ガラス層との間に、結晶化ガラスなどの
気相成長法により形成した下地層を設けることにより、
ガラスのぬれ性の悪い非磁性基板に対しても、接着ガラ
スとの十分なぬれ性が確保できる。その結果、磁気ヘッ
ドの積層体ブロックの生産工程において、積層体の強固
な接着が行え、ギャップドプレートやギャップドバーに
機械加工する際の剥離発生率が減少でき、磁気ヘッドの
生産性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の磁気ヘッドの磁気コア
の斜視図。

【図２】本発明の磁気ヘッドの製造方法における各基板
を示す図で、（ａ）は第１の基板の斜投影図、（ｂ）は
第２の基板の斜投影図、（ｃ）は第３の基板の斜投影
図。

【図３】本発明の磁気ヘッドの製造方法における積層体
ブロックの斜投影図。

【図４】（ａ）は本発明の磁気ヘッドの製造方法におけ
るギャップドプレートの斜投影図、（ｂ）は図４の
（ａ）の部分拡大図。

【図５】従来の磁気ヘッドの斜視図。

【図６】従来の磁気ヘッドの製造方法における各基板を
示す図で、（ａ）は第１の基板の斜投影図、（ｂ）は第
２の基板の斜投影図、（ｃ）は第３の基板の斜投影図。

【図７】従来の磁気ヘッドの製造方法における積層体ブ
ロックの斜投影図。

【図８】従来の磁気ヘッドの製造方法におけるギャップ
ドプレートの斜投影図。

【図９】従来の磁気ヘッドの製造方法におけるギャップ
ドバーの剥離状態を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 金属磁性層 ２ａ、２ｂ 非磁性基板 ３ 接着ガラス層 ４ 低融点ガラス ５ａ 第１の基板 ６ａ 第２の基板 ７ａ 第３の基板 ８ 磁気ギャップ ９ 巻線溝 １０、１１ 磁気コア半体 １０ａ、１１ａ 磁気コア半体プレート １２ 下地層 ４０ 磁気ヘッド ４１ 積層体ブロック ４２ ギャップドプレート ４３ ギャップドバー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の非磁性基板上に金属磁性層を形成
   した第１の基板と、第２の非磁性基板上に接着ガラス層
   を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板の金属磁
   性層と前記第２の基板の接着ガラス層とが向かい合うよ
   うに接合してなる磁気ヘッド半体を、２つ並列に並べ所
   定の磁気ギャップを保って接合した磁気ヘッドにおい
   て、 前記第２の非磁性基板と接着ガラス層との間に下地層が
   形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記下地層が、気相成長法により形成さ
   れた結晶化ガラス層であることを特徴とする請求項１記
   載の磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 前記下地層が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２の
   内のいずれか一種の層からなることを特徴とする請求項
   １記載の磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 前記下地層が、Ｃｒであることを特徴と
   する請求項１記載の磁気ヘッド。
5. 【請求項５】 前記下地層の厚さが、前記接着ガラス層
   の厚さより薄いことを特徴とする請求項１、２、３また
   は４記載の磁気ヘッド。