JP2001076310A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラック幅規制溝内にガラスを充填して一対
の磁気コア半体を接合した磁気ヘッドの巻線窓の内壁に
不要なガラスの付着を防止した磁気ヘッド及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 巻線窓１２の内壁の斜面部１３にだけガ
ラス流動層９ａ、９ｂを設け、他の部分は磁気コア半体
１ａ、１ｂの酸化物磁性体面が露出した構成とする。接
合ガラス４ａと、ガラス流動層９ａ、９ｂ、及び磁気コ
ア半体１ａ、１ｂの酸化物磁性体との濡れ性の差を利用
して、接合ガラス４ａの溶融時に、巻線窓１２内の斜面
部１３以外の酸化物磁性体の露出面には接合ガラスが流
れないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＴＲ、ＦＤＤ、
データストリーマなどの磁気記録再生装置に使用される
磁気ヘッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録分野においては、高密度
記録を実現するため、高抗磁力を有する金属磁性材料を
蒸着した蒸着テープなどの磁気記録媒体の開発が行われ
ている。このような高抗磁力を有する磁気記録媒体に書
き込みができる磁気ヘッドとしては、飽和磁束密度の高
い金属磁性膜を磁気コアとして用いたものが一般に使わ
れている。

【０００３】この種の磁気ヘッドの代表例としては、従
来から広く用いられているフェライト等の酸化物磁性体
からなる磁気コアの磁気ギャップの近傍に高飽和磁束密
度を有する金属磁性膜を形成した、いわゆるＭＩＧ（Me
tal In Gap）ヘッドがある。

【０００４】従来のＭＩＧヘッドについて図６の斜投影
図を参照して説明する。図６は、理解を容易にするため
コイルを設けていない状態の磁気コアを示しているが、
後工程でコイルを巻回した後にヘッドベースに取り付け
ることにより磁気ヘッドとなる。

【０００５】図６においてフェライトからなる磁気コア
半体２１ａ、２１ｂの接合面となるそれぞれのギャップ
対向面３１を含む全ての面に、金属磁性膜２３ａ、２３
ｂ、ギャップ形成酸化物層２２ａ、２２ｂ、及びガラス
流動層２９ａ、２９ｂを順次所定の膜厚で積層した積層
体３０ａ、３０ｂを形成している。磁気コア半体２１
ａ、２１ｂをギャップ対向面３１で突き合せ、磁気記録
媒体との摺動面３２側の接合ガラス２４ａ及び摺動面３
２の反対側のバック側３４の接合ガラス２４ｂを軟化溶
融させる。これらの溶融した接合ガラス２４ａ、２４ｂ
はそれぞれトラック幅規制溝２５及びバックガラス溝２
６内に充填されて、両磁気コア半体２１ａ、２１ｂが接
合される。

【０００６】前記従来の磁気ヘッドでは、この接合方法
として、摺動面３２側の接合ガラス２４ａとなるガラス
素材を巻線窓２７内に挿入し、図６に示す磁気ヘッドの
上下を逆にした後に、前記ガラス素材を加熱溶融してト
ラック幅規制溝２５内に流し込む方法が一般に用いられ
ている。また、熱処理温度の制約が厳しいＭＩＧヘッド
の接合については、例えば特開平６−１５０２３０号公
報に記載されているような圧入工法が用いられる。

【０００７】この圧入工法は、摺動面３２の側に載置し
た接合ガラス２４ａとなるガラス素材を半溶融状態で、
摺動面３２の側から巻線窓２７の方向に加圧して充填す
る。この圧入工法によれば、同じ熱処理温度でもより高
融点の、信頼性の高いガラス素材を接合ガラス２４ａと
して用いることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の接合方法で
は、両磁気コア半体２１ａ、２１ｂを接合した後、摺動
面３２側の接合ガラス２４ａが、巻線窓２７内の斜面部
２８であるアペックス部に付着して接合強度を確保す
る。ところが、従来のＭＩＧヘッドにおいては、以下の
理由により上記のいずれの接合方法によっても、この巻
線窓２７の斜面部２８のガラス量が不均一となる。

【０００９】つまり、従来のＭＩＧヘッドにおいては、
巻線窓２７の内面及びギャップ対向面３１を含む全ての
対向面に、ガラスとのぬれ性の良いガラス流動層２９
ａ，２９ｂを有する積層体３０ａ、３０ｂが形成されて
いる。このため、巻線窓２７の内面に形成されている積
層体３０ａ、３０ｂ上にも接合ガラス２４ａが付着し
て、巻線窓２７を塞いでしまうことがある。その結果、
完全に充填されるべきトラック幅規制溝２５内でガラス
の充填不足が生じることがある。また、巻線窓２７が塞
がれると後工程の巻線工程でコイルを形成することがで
きなくなる。

【００１０】本発明は、一対の磁気コア半体の接合時
に、斜面部以外の巻線窓の内面にガラスが流れたり、付
着したりしない磁気ヘッド及びそ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、
酸化物磁性体からなる磁気コア半体１ａ、１ｂのギャッ
プ対向面２が、斜面部１３および斜面部１３に連続する
巻線窓内面１７を含む所定の形状を有し、ギャップ対向
面２を向かい合わせにして一対の磁気コア半体１ａ、１
ｂを突き合わせて接合ガラス４により接合してなる磁気
コア１を備え、巻線窓内面１７以外のギャップ対向面２
には、金属磁性膜３ａ、非磁性のギャップ形成酸化物層
８ｂ、およびガラス流動層９ｂが順に積層されている一
方、巻線窓内面１７には磁気コア半体１ａ、１ｂを構成
する酸化物磁性体が露出していることを特徴とする。

【００１２】ガラス流動層９は接合ガラス４とのぬれ性
がよいが、磁気コア半体を構成する酸化物磁性体はガラ
ス流動層９に比べて接合ガラス４とのぬれ性が良くな
い。巻線窓内面１７に連続する斜面部１３にだけ接合ガ
ラス４とのぬれ性が良好なガラス流動層９を設け、接合
ガラス４が付着する必要のない巻線窓内面１７には接合
ガラス４とのぬれ性がガラス流動層９より良くない酸化
物磁性体（すなわち、磁気コア半体を構成する酸化物磁
性体）を露出させることにより、巻線窓内面１７には接
合ガラスが付着しない。従って後工程で巻線窓１２にコ
イルを形成することができないというような不具合は生
じない。

【００１３】巻線窓１２の内部に形成されている金属磁
性膜３のうち、斜面部１３上の金属磁性膜３について
は、コアの記録特性に寄与するが、その他の金属磁性膜
３については、膜質そのものも良くなく、またチップに
切断する際の加工負荷ではがれてしまうものもあり、コ
アの特性には影響しないことが確認されている。この磁
気ヘッドは、巻線窓１２の斜面部１３に金属磁性膜３を
含む積層体１１が形成されているため、磁気ヘッドの特
性が十分確保されている。

【００１４】本発明の磁気ヘッドの製造方法は、酸化物
磁性体からなる一対の磁気コア基板１ｃ、１ｄのうち、
少なくとも一方の磁気コア基板１ｃ、１ｄのギャップ対
向面２に、斜面部１３を含む台形の第１巻線溝７ａ、７
ｂを形成する第１次巻線溝形成工程、両磁気コア基板１
ｃ、１ｄのギャップ対向面２に、それぞれ金属磁性膜３
ａと非磁性のギャップ形成酸化物層８とガラス流動層９
とを順次形成することにより積層体１１を積層する積層
体形成工程、磁気コア基板１ｃ、１ｄの斜面部１３以外
の第１巻線溝７ａ、７ｂ上に積層した積層体１１を除去
しつつ、第２巻線窓１０を形成する第２次巻線溝形成工
程、両磁気コア基板１ｃ、１ｄをギャップ対向面２を向
かい合わせに突き合わせて両磁気コア基板１ｃ、１ｄを
接合し、接合した両磁気コア基板１ｃ、１ｄを切断して
磁気コアを作製する磁気コア作製工程、及び磁気コアに
コイルを巻回した後にヘッドベースに取り付ける取り付
け工程、を包含することを特徴とする。

【００１５】この構成の磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、斜面部１３には金属磁性膜３、ギャップ形成酸化物
層８、及びガラス流動層９を順次積層した積層体１１が
積層されている一方、巻線窓内壁１７には積層体１７が
積層されていない磁気コアを備えた磁気ヘッドを容易に
作製することができる。その結果、接合ガラス４が完全
に充填される必要のあるトラック幅規制溝内で充填不足
が生じたり、巻線窓１２が接合ガラス４で塞がって、後
工程で巻線窓にコイルを形成することができない、とい
うような不具合は生じない。

【００１６】一対の磁気コアの接合方法として、摺動面
１４側から接合ガラス４を軟化させ圧入する方法を用い
る場合には、同じ熱処理温度でも、より高融点の信頼性
の高いガラスを摺動面１４側から充填することができ、
接合強度や耐摩耗性に優れた高品質の磁気コアを備えた
磁気ヘッドが得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気ヘッド及
びその製造方法の好適な実施の形態について図１から図
５までを参照しつつ説明する。まず、本発明に係る磁気
ヘッドについて説明する。

【００１８】図１の（ａ）は、本発明に係る磁気ヘッド
のうち、磁気コアの構成を示す斜投影図であり、（ｂ）
は斜面部１３を含む円内の積層体１１の部分拡大図であ
る。図１において、一対の酸化物磁性体からなる磁気コ
ア半体１ａ、１ｂのそれぞれのギャップ対向面２ａ、２
ｂに、それぞれ金属磁性膜３ａ、３ｂと、ギャップ形成
酸化物層８ａ、８ｂと、ガラス流動層９ａ、９ｂとを順
次積層した積層体１１ａ、１１ｂが形成されている。両
磁気コア半体１ａ、１ｂは、ギャップ対向面２を向かい
合わせて突き合わされ、トラック幅規制溝５に充填され
た摺動面１４側の接合ガラス４ａ、及び摺動面１４の反
対側のバック側１５のバックガラス溝６に充填された接
合ガラス４ｂによって接合されている。

【００１９】図１の（ｂ）に示すように、ギャップ対向
面２ａ、２ｂのうち、摺動面１４から斜面部１３の端部
１３ａまでは、積層体１１ａ、１１ｂが形成されている
が、斜面部１３に連続する巻線窓内面１７には積層体１
１ａ、１１ｂは形成されておらず、磁気コア半体１ａ、
１ｂを構成する酸化物磁性体が露出している。

【００２０】摺動面１４側の接合ガラス４ａのガラス流
動層９ａ、９ｂとのぬれ性は良好であるが、酸化物磁性
体からなる磁気コア半体１ａ、１ｂとのぬれ性はガラス
流動層９より良くない。熱処理により溶融した摺動面１
４側の接合ガラス４ａは、巻線窓１２の斜面部１３のガ
ラス流動層９ａ、９ｂ上に付着し、強固に両磁気コア半
体１ａ、１ｂを接合する。しかし、溶融した接合ガラス
４ａは両磁気コア半体１ａ、１ｂの酸化物磁性体が露出
した巻線窓１２の内面にはぬれ性がガラス流動層９より
良くないため付着しない。このように、ガラス流動層９
と磁気コア半体１ａ、１ｂを構成する酸化物磁性体との
ぬれ性の違いにより、酸化物磁性体が露出する巻線窓内
面１７に接合ガラスは流れず、接合ガラス４の流れを精
度良く制御できる。

【００２１】これにより、巻線窓内面１７に接合ガラス
４ａが付着したり、巻線窓１２に流れ込み巻線窓１２を
狭くしたり塞いでしまう等の不具合が生じることなく、
確実に両磁気コア半体１ａ、１ｂが接合される。従って
磁気ヘッドの製造において、歩留まりが向上するととも
に巻線窓１２にコイルを巻回する領域が充分に確保さ
れ、巻線工程が容易になる。

【００２２】次に、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法
を説明する。 （第１次巻線溝形成工程）図２の（ａ）及び（ｂ）にお
いて、Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトからなる一対の磁気
コア基板１ｃ、１ｄのそれぞれのギャップ対向面２ａ、
２ｂを研磨して所定の粗さに仕上げた後、両磁気コア基
板１ｃ、１ｄのギャップ対向面２ａ、２ｂを切削してそ
れぞれトラック幅規制溝５、バックガラス溝６及び第１
巻線溝７ａ、７ｂを形成する。なお、図２に示されるよ
うに、バックガラス溝６と第１巻線溝７ａ、７ｂは、磁
気コア基板１ｃ、１ｄの長手方向に平行に設けられてい
る一方、トラック幅規制溝５は磁気コア基板１ｃ、１ｄ
の長手方向に垂直に設けられている。また、第１巻線溝
７ａ、７ｂはそれぞれ、斜面部１３が設けられているよ
うな台形形状をしている。

【００２３】（積層体形成工程）次に、図３に示すよう
に、磁気コア基板１ｃ、１ｄのギャップ対向面２ａ、２
ｂに、Ｆｅ，Ｔａ，Ｎからなる金属磁性膜３ａ、３ｂ、
ＳｉＯ_２からなるギャップ形成酸化物層８、及びＣｒか
らなるガラス流動層９ａ、９ｂをスパッタリング法によ
り順次所定の膜厚で積層して、積層体１１ａ、１１ｂを
形成する。

【００２４】（第２次巻線溝形成工程）その後、斜面部
１３を除く第１巻線溝７ａ、７ｂの側面及び底面の積層
体１１ａ、１１ｂを削り取るようにより深く切削して、
それぞれ第２巻線溝１０ａ、１０ｂを形成する。すなわ
ち、この時点で、斜面部１３と、この斜面部１３に連続
する第２巻線溝１０ａ、１９ｂが形成される。

【００２５】この切削加工により、斜面部１３には積層
体１１ａ、１１ｂが残り、最表層にガラス流動層９ａ、
９ｂが形成されているが、図１における巻線窓内面１７
となる第２の巻線溝１０ａ、１０ｂには、磁気コア半体
（基板）１を構成するＭｎ−Ｚｎ単結晶フェライトが露
出した面となる。

【００２６】（磁気コア作製工程）そして、図３に示す
両磁気コア基板１ｃ、１ｄのギャップ対向面２ａ、２ｂ
を突き合わせる。この後、図４の（ａ）に矢印で示すよ
うに両磁気コア基板１ｃ、１ｄの側面から加圧して両磁
気コア基板１ｃ、１ｄを固定し、接合ガラス４ａを巻線
窓１２に、接合ガラス４ｂをバックガラス溝６にそれぞ
れ挿入して、５２０℃の酸化雰囲気中で熱処理する。図
４の（ａ）では図１に示す状態とは上下を逆にしてい
る。

【００２７】これにより、接合ガラス４ａ、４ｂが溶融
して、トラック幅規制溝５及びバックガラス溝６内にそ
れぞれ充填されて両磁気コア基板１ｃ、１ｄが接合され
た磁気コアブロックが得られる。上記の熱処理を実際に
行った結果は、巻線窓１２内の接合ガラス４ａが、斜面
部１３からトラック幅規制溝５に沿ってガラス流動層９
ａ、９ｂ上を流れたが、Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトの
露出した面である巻線窓内面１７に流れ出すことはな
く、その結果巻線窓１２が接合ガラス４で塞がれたり、
狭くなったりしてコイル形成時に障害となることもなか
った。なお、接合ガラス４ａは、鉛低融点ガラスであ
り、上記熱処理条件におけるガラス流動層９ａ、９ｂを
構成するＣｒと磁気コア基板１ｃ、１ｄを構成するＭｎ
−Ｚｎ単結晶フェライトとに対する接合ガラス４ａの接
触角は、それぞれ２５°および４３°であった。

【００２８】上記においては、接合ガラス４を巻線窓１
２およびバックガラス溝６に挿入した後に、これを溶融
して両磁気コア基板１ｃ、１ｄを接合したが、巻線窓１
２に挿入した接合ガラス４ａに代えて、図４の（ｂ）に
示すように、接合ガラス４ｃを両磁気コア基板１ｃ、１
ｄの摺動面１４側に載置し、約１００ｇの荷重をかけな
がら５２０℃の酸化雰囲気中で熱処理して圧入してもよ
い。この圧入方法では、トラック幅規制溝５内に接合ガ
ラス４ｃを充填して両磁気コア基板１ｃ、１ｄを接合で
きるだけでなく、同じ熱処理温度でも、図４の（ａ）に
示す接合方法より高融点の信頼性の高いガラスを摺動面
１４側に充填することができ、接合強度や耐摩耗性に優
れた高品質の磁気コアが得られる。この圧入方法で実際
に接合した結果は、摺動面１４側から圧入された接合ガ
ラス４ｃはトラック幅規制溝５から巻線窓１２の斜面部
１３に沿ってガラス流動層９ａ、９ｂ上を流れたが、Ｍ
ｎ−Ｚｎ単結晶フェライトが露出した面（すなわち、巻
線窓内面１７）まで流れることはなかった。

【００２９】図５において、磁気コア基板１ｃ、１ｄを
接合した磁気コアブロックを１点鎖線Ａ−Ｂで示す切断
線に沿ってバックガラス溝６の部分で切断し、所定の形
状に加工した後、アジマス角をつけて１点鎖線Ｃ−Ｄお
よびＣ’−Ｄ’で示す切断線に沿って切断する。

【００３０】（取り付け工程）最後に、このようにして
得られた図１に示す磁気コアにコイルを巻回した後、ヘ
ッドベースに取り付けて磁気ヘッドを得ることができ
る。このような磁気ヘッドは、例えば、ビデオテープの
録画・再生を行うビデオデッキ内に搭載される回転シリ
ンダー上に取り付けられる。

【００３１】なお、本実施の形態においては、金属磁性
膜３をＦｅＴａＮ磁性膜から形成し、ギャップ形成酸化
物層８をＳｉＯ２から形成し、ガラス流動層９をＣｒか
ら形成した例について説明した。しかし、本発明はこの
実施の形態の材料に限定されず、例えば、金属磁性膜３
としてはセンダスト膜、アモルファス合金膜などの金属
磁性材料膜を用いることができる。また、ギャップ形成
酸化物層８としてはアルミナ膜などの非磁性膜を用いる
ことができる。また、ガラス流動層９として酸化クロム
膜を用いることができる。これらの材料を用いても同様
な効果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】本発明により、一対の磁気コア半体１の
接合時に、斜面部１３以外の巻線窓内面１７にガラスが
流れたり、付着したりしない磁気ヘッド及びその製造方
法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ヘッドのを示す斜投影図。

【図２】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法における基
板の加工状態を示す斜投影図。

【図３】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法における第
２の巻き線溝加工状態を示す斜投影図。

【図４】（ａ）は本発明に係る磁気ヘッドの製造方法に
おける磁気コアブロックの接合工程を示す斜投影図、
（ｂ）は他の磁気コアブロックの接合工程を示す斜投影
図。

【図５】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法における磁
気コアブロックの切断工程を示す斜投影図。

【図６】従来の磁気ヘッドを示す斜投影図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ 磁気コア半体（単結晶フェライト） １ｃ、１ｄ 磁気コア基板 ２ａ、２ｂ ギャップ対向面 ３ａ、３ｂ 金属磁性膜 ４ａ、４ｂ、４ｃ 接合ガラス ５ トラック幅規制溝 ６ バックガラス溝 ７ａ、７ｂ 第１の巻線溝 ８ａ、８ｂ ギャップ形成酸化物層 ９ａ、９ｂ ガラス流動層 １０ａ、１０ｂ 第２の巻線溝 １１ａ，１１ｂ 積層体 １２ 巻線窓 １３ 斜面部 １３ａ 斜面部の端部 １４ 摺動面 １５ バック側 １７ 巻線窓内面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化物磁性体からなる磁気コア半体（１
   ａ、１ｂ）のギャップ対向面（２）が、斜面部（１３）
   および前記斜面部（１３）に連続する巻線窓内面（１
   ７）を含む所定の形状を有し、前記ギャップ対向面
   （２）を向かい合わせにして一対の前記磁気コア半体
   （１ａ、１ｂ）を突き合わせて接合ガラス（４）により
   接合してなる磁気コア（１）を備えた磁気ヘッドであっ
   て、 前記巻線窓内面（１７）以外のギャップ対向面（２）に
   は、金属磁性膜（３ａ）、非磁性のギャップ形成酸化物
   層（８ｂ）、およびガラス流動層（９ｂ）が順に積層さ
   れている一方、前記巻線窓内面（１７）には磁気コア半
   体（１ａ、１ｂ）を構成する酸化物磁性体が露出してい
   ることを特徴とする、磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記ガラス流動層（９）がクロムまたは
   酸化クロムからな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】 酸化物磁性体からなる一対の磁気コア基
   板（１ｃ、１ｄ）のうち、少なくとも一方の磁気コア基
   板（１ｃ、１ｄ）のギャップ対向面（２）に、斜面部
   （１３）を含む台形の第１巻線溝（７ａ、７ｂ）を形成
   する第１次巻線溝形成工程、 両磁気コア基板（１ｃ、１ｄ）の前記ギャップ対向面
   （２）に、それぞれ金属磁性膜（３ａ）と非磁性のギャ
   ップ形成酸化物層（８）とガラス流動層（９）とを順次
   形成することにより積層体（１１）を積層する積層体形
   成工程、 前記磁気コア基板（１ｃ、１ｄ）の斜面部（１３）以外
   の第１巻線溝（７ａ、７ｂ）上に積層した前記積層体
   （１１）を除去しつつ、第２巻線窓（１０）を形成する
   第２次巻線溝形成工程、 両磁気コア基板（１ｃ、１ｄ）をギャップ対向面（２）
   を向かい合わせに突き合わせて前記両磁気コア基板（１
   ｃ、１ｄ）を接合し、接合した両磁気コア基板（１ｃ、
   １ｄ）を切断して磁気コアを作製する磁気コア作製工
   程、及び前記磁気コアにコイルを巻回した後にヘッドベ
   ースに取り付ける取り付け工程、 を包含することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 前記磁気コア作製工程において、両磁気
   コア基板（１ｃ、１ｄ）の磁気記録媒体との摺動面（１
   ４）側から前記接合ガラス（４）を加圧しつつ加熱溶融
   することにって前記両磁気コア基板（１ｃ、１ｄ）を接
   合する、請求項３に記載の磁気ヘッドの製造方法。