JP2001143215A - 磁気ヘッドとその製造方法および磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気ヘッドとその製造方法および磁気記録再生装置

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JP2001143215A
JP2001143215A JP32029699A JP32029699A JP2001143215A JP 2001143215 A JP2001143215 A JP 2001143215A JP 32029699 A JP32029699 A JP 32029699A JP 32029699 A JP32029699 A JP 32029699A JP 2001143215 A JP2001143215 A JP 2001143215A
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magnetic
tape
magnetic head
head
substrate
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JP32029699A
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English (en)
Inventor
Hiromi Takeda
裕美 武田
Yoshiyasu Honma
義康 本間
Hiroyuki Hasegawa
博幸 長谷川
Kenji Hasegawa
賢治 長谷川
Takeshi Takahashi
高橋  健
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性に優れるとともに、基板の摩耗に伴
う磁気テープとなじみにより、磁気テープとの良好な接
触も確保できる磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 非磁性材料からなる基板4と、その基板
に支持されて磁気テープとの間の信号変換に寄与するM
R素子部1とを備え、磁気テープと接触摺動させるテー
プ摺動面が、基板の面とその中央部に位置するMR素子
部1の面とを含み、当該テープ摺動面に耐摩耗性の保護
膜2を設けた磁気ヘッド。保護膜2は、少なくともMR
素子部1を含むテープ摺動面の一部を被覆し、テープ摺
動面内の基板4の一部を露出している。

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、テープス
トリーマーなどの高密度に記録された磁気記録媒体から
情報を再生するために使用される磁気ヘッドとその製造
方法およびこれを用いた磁気記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】昨今、映像信号のディジタル化やコンピ
ュータ関連技術の進歩によって、日々取り扱う情報量は
飛躍的に増加してきている。そして、これらを蓄積、保
存、再生するディジタルVTRやテープストリーマ機器
においては、大量の情報を高速かつ適切に扱えるよう
に、磁気記録再生系の能力をこれまで以上に改善する必
要性が高まってきている。
【0003】しかし、従来から幅広く使われてきたイン
ダクティブ型磁気ヘッドは、そのヘッド自身の能力限
界、例えば磁性材料の透磁率の物理的限界により磁気抵
抗を無限に小さくすることができないため、結果として
面記録密度の大幅な改善が難しい状態になりつつある。
【0004】一方で、インダクティブ型磁気ヘッドとは
異なる再生原理を用いた磁気ヘッドが開発、実用化され
ている。すなわち、磁気抵抗効果を用いたいわゆるMR
ヘッドである。回転ドラムを有するヘリカルスキャン型
磁気テープ装置においても、このMRヘッドを利用して
装置の記録密度を高めようという取り組みが始まってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、MRヘッドを
ヘリカルスキャン型磁気テープ装置に搭載するために
は、摩耗についての課題を解決しなければならない。な
ぜなら、MRヘッドはその特徴を生かすため、従来のイ
ンダクティブ型ヘッドと比較してスロートハイトが小さ
く設計されおり、テープ摺動による摩耗によりスロート
ハイトがゼロに近づくと、本来のMRヘッドの特性を発
揮できないという問題を有している。
【0006】そこで、摩耗の課題を解決する一つの方法
として、ヘッドを構成する主体となる基板にAl23
TiC(以下アルチックと称する)などの硬い基板を用
いることが考えられる。この方法によれば、基板の摩耗
は抑制されるが、基板以外の部分、例えばMRヘッドの
磁気シールド部分やMRヘッドをカバーするカバー膜部
分の摩耗が進み、アルチック基板表面とMRヘッド表面
に段差が生じる、いわゆる偏摩耗が生じてスペーシング
ロスが発生し、出力が次第に低下してくる現象が発生す
る。
【0007】更に他の、摩耗、偏摩耗の対策手段とし
て、摺動面全体に保護膜を形成することが、例えば特開
平6−119613号公報に開示されている。保護膜
は、スペーシングロスを考慮して約30nmとごく薄く
形成され、テープ摺動に対して殆ど摩耗しない強度を有
することが特徴である。しかしながら、上記保護膜を摺
動面全体に形成した磁気ヘッドは、保護膜が殆ど摩耗し
ないことから、ヘリカルスキャン型磁気テープ装置(以
下回転ドラムと称する)に搭載した後に、摺動面の形状
をなじませることが困難であり、結果的に磁気テープと
の良好な接触が得られ難い。良好な接触とはすなわち、
磁気テープとの隙間(スペーシングロス)が小さいこと
である。隙間が小さい方が、磁気テープからの信号を有
効に読みとることが容易に可能になる。
【0008】本発明は、摩耗、あるいは偏摩耗を生じ難
く、しかも磁気テープとの良好な接触が得られる磁気ヘ
ッドを提供することを目的とする。また、その製造方法
を提供し、さらに、そのような磁気ヘッドを用いて、上
記の課題を解決した磁気記録再生装置を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の磁気ヘッドは、基板と、その基板に支持
されて磁気テープとの間の信号変換に寄与する変換部と
を備え、磁気テープと接触摺動させるテープ摺動面が、
基板の面とその中央部に位置する変換部の面とを含み、
当該テープ摺動面に耐摩耗性の保護膜を設けた磁気ヘッ
ドを前提とする。そして、保護膜は、テープ摺動面にお
ける少なくとも変換部を含む一部を被覆し、基板の一部
を露出していることを特徴とする。この構成により、耐
摩耗性に優れるとともに、磁気テープとの良好な接触も
確保できる磁気ヘッドを実現できる。
【0010】上記構成において、変換部をMR素子によ
り構成することができる。また、これらの構成の装置を
回転ドラムに搭載した磁気ヘッド装置を構成することが
できる。さらに、その磁気ヘッド装置を具備した磁気記
録再生装置を構成することができる。
【0011】本発明の磁気ヘッドの製造方法は、複数の
磁気ヘッド部を有するバー状のブロックを作製する工程
と、ブロック前面のテープ接触摺動面に、少なくとも各
磁気ヘッド部を被覆しブロック材料の一部を露出するよ
うに保護膜を形成する工程と、ブロックからヘッドチッ
プを切り出す工程とを有することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の
形態1における磁気ヘッドについて図面を参照して説明
する。
【0013】図1は、本発明の実施の形態1における薄
膜磁気ヘッドの斜視図である。図1においてMR素子部
1は、NiFeあるいはFeCoなどの異方性磁気抵抗
効果を有する薄膜磁性材料、あるいは巨大磁気抵抗効果
を有する磁性材料の磁気抵抗効果を利用した、磁気ヘッ
ドの磁電変換部を構成する。MR素子部1は、スパッタ
リング法と蒸着法により薄膜を形成し、フォトリソグラ
フィーとイオンミリング法及びケミカルエッチング法を
駆使して作成することが出来る。図1のMR素子部1
は、Znフェライトからなる非磁性材料4により挟持さ
れている。ヘッド表面には、MR素子部1を保護する目
的で少なくともテープ摺動面の一部に保護膜2が30n
mの厚みで形成されている。3は、MR素子部1から出
力を得るためのヘッド端子である。
【0014】保護膜2は、例えばプラズマCVD法によ
って作製したダイヤモンドライクカーボン(DLC)を
用いて形成することができるが、ヘッドの保護を目的と
しているので、硬質の非磁性材料であれば、他の材料を
用いることもできる。また保護膜2の厚みは、スペーシ
ングロスを考慮して50nm以下が望ましい。
【0015】図2は、図1の薄膜磁気ヘッドが磁気テー
プ6に当接した状態を示す断面図である。図2におい
て、保護膜2の長さ(A)は、磁気テープ6が走行した
時の磁気テープ6による接触摺動痕5の長さ(B)より
小さい。従って、接触摺動痕5が形成されるテープ摺動
面内に非磁性材料4が露出することになる。
【0016】本実施の形態の構成によれば、回転ドラム
に搭載された後でも、テープ走行により非磁性材料4を
摩耗させることが可能になる。それによりテープなじみ
を最適化することができる。よって磁気テープと良好な
接触状態を持つ磁気ヘッドを得ることが出来る。尚、M
R素子部1の上面には保護膜があるため、MR素子部1
が摩耗により影響を受ける問題は発生しない。
【0017】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2における磁気記録再生装置を示す走行系概略図で
ある。21は回転ドラム装置、35は実施の形態1の構
成を有する薄膜磁気ヘッドである。36は記録ヘッド、
20は供給リール、22は巻き取りリール、23,2
4,25,28,29,31は回転ポスト、26,27
は傾斜ポスト、30はキャプスタン、32はピンチロー
ラー、33はテンションアーム、34は磁気テープであ
る。供給リール20に巻かれた磁気テープ34は、ピン
チローラー32とキャプスタン30による引き込み動作
で走行し、傾斜ポスト26、27による案内で回転ドラ
ム装置21に搭載されたヘッド35、36に押し付けら
れ、ピンチローラー32とキャプスタン30の間を通っ
て巻き取りリール22に巻き取られていく。回転ドラム
装置21は、上回転ドラム方式であり薄膜磁気ヘッド3
5、記録ヘッド36は、回転ドラム側面から25μm突
き出して各2個取付けられている。
【0018】本発明の磁気記録再生装置は、薄膜磁気ヘ
ッド35に設けた保護膜により摩耗を抑制できるため、
スローハイトの小さいMRヘッドを用いて高いヘッド出
力を得られる。
【0019】また保護膜の形状・寸法が適切に調整され
ているので、回転ドラム搭載後にテープ摺動面の形状を
なじませることが出来、安定で良好なテープ接触状態を
有する磁気記録再生装置を得ることが出来る。
【0020】(実施の形態3)図4〜図9は、本発明の
実施の形態3における磁気ヘッドの製造方法を示す工程
図である。
【0021】先ず図4に示すように、Znフェライトか
らなる非磁性基板4、14を準備し、非磁性基板4上
に、スパッタリング法、蒸着法、ファトリソグラフィー
およびイオンミリング法とケミカルエッチング法を駆使
して、磁気抵抗効果を利用したMR素子部1を形成し
た。ここではトラック幅5μmとした。
【0022】続いて図5に示すように、図4の工程で作
成したMR素子部1を形成した非磁性基板4を、もう一
方のZnフェライトからなる非磁性基板14と突き合わ
せて接着し、ヘッドバーを作成した。接着は、エポキシ
系接着剤(図示せず)を用いて行った。接着材による接
着層の厚みは薄いほうがよいため、接着温度と圧力を所
定の値に制御した。
【0023】次に図6のように、ヘッド摺動面の長手方
向7の曲率半径を、取付けるドラム装置に最適な値とな
るように円筒研磨機を使って研磨し、ヘッド摺動面8を
形成した。
【0024】さらに図7のように、ヘッドの長手方向に
ダイシングソー使って溝9を形成し、ヘッド摺動面8の
幅方向の曲率部10を、ラッピングテープで研磨して形
成した。この時摺動面に形成した溝9により、テープ研
磨時のラッピングテープの接触状態が良好となり、所望
のヘッド形状を得ることが出来る。溝9の深さは、研磨
量より十分大きくした。また、溝9の位置は、例えばヘ
ッドチップとして切り出す際にチップ幅が150μmに
なるような位置とし、溝幅は30μmとした。
【0025】次に図8のように、表面形状を整えた薄膜
磁気ヘッドの摺動面8を、所望の位置に保護膜が形成さ
れるよう窓12を開けたマスク11で覆い、上面から例
えばプラズマCVD法を用いて耐摩耗性の高い保護膜2
(図9に図示)を30nmの厚さに形成した。保護膜2
の厚みは、スペーシングロスから考慮して50nm以下
が望ましい。ここではマスク11の窓12の大きさは、
保護膜2がテープ接触摺動面より内側に形成されるよう
に、長さCを200μmとし、幅Dはチップ幅全面に保
護膜2が形成されるよう160μmとした。
【0026】次に図9のように、図8で形成したヘッド
バーから厚み150μmのヘッドチップを切り出した。
【0027】最後に図10のように、切り出したヘッド
チップを、ベースプレート13に貼り付け、回転型薄膜
磁気ヘッドを作成した。
【0028】以上の工程により、磁気ヘッドのテープと
接触摺動する面の少なくとも一部に、当該磁気ヘッドを
構成する主体である基板材料が露出するよう様な状態に
保護膜を形成した磁気ヘッドを製造することができる。
本実施の形態の製造方法によれば、1ヘッドバー当たり
3個の磁気ヘッドを製造することが出来る。ヘッドバー
を長くすれば磁気ヘッドの製造個数をさらに増やすこと
ができ、コスト低減を図ることが出来る。
【0029】以上の実施の形態1から3においては、磁
気ヘッドとしてMRヘッド部を有する薄膜磁気ヘッドを
例にして説明したが、その他の薄膜磁気ヘッド、あるい
は非磁性体層と磁性体層との積層体よりなる積層型の磁
気ヘッドやMIG(Metal In Gap)ヘッド
に対しても同様の効果を得ることが可能である。
【0030】尚、上記の実施の形態において、摺動面に
形成する保護膜として、ダイヤモンドライクカーボンを
形成した例について説明したが、この他に立方晶窒化ホ
ウ素膜、SiC、CrN、ダイヤモンド、炭素、Ti
N、TiC、Si3N4、Al2O3、TaC、ZrC
等の薄膜を形成してもよい。
【0031】さらには、本発明は上述した実施の形態の
みに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で種々の変更を加えることが出来る。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明の磁気ヘッドによれ
ば、高密度記録に適し耐摩耗性に優れた磁気ヘッドを提
供することが出来る。さらにはその磁気ヘッドを用いる
ことにより、磁気ヘッドと磁気テープとの接触が良好で
磁気テープからの信号を有効に読みとることが可能な磁
気記録再生装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における薄膜磁気ヘッ
ドの斜視図
【図2】 本発明の実施の形態1における薄膜磁気ヘッ
ドの断面図
【図3】 本発明の実施の形態2における磁気記録再生
装置の走行系概略図
【図4】 本発明の実施の形態3における、薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法の一工程を示す斜視図
【図5】 同製造方法の他の工程を示す斜視図
【図6】 同製造方法の他の工程を示す斜視図
【図7】 同製造方法の他の工程を示す斜視図
【図8】 同製造方法の他の工程を示す斜視図
【図9】 同製造方法の他の工程を示す斜視図
【図10】 同製造方法の他の工程を示す正面図
【符号の説明】
1 MR素子部 2 保護膜 3 ヘッド端子 4、14 非磁性基板 5 磁気テープ摺動痕 6、34 磁気テープ 8 ヘッド摺動面 9 溝 11 マスク 12 窓 13 ベースプレート 20 供給リール 21 回転ドラム装置 22 巻き取りリール 23、24、25、28、29、31 回転ポスト 26、27 傾斜ポスト 30 キャプスタン 32 ピンチローラー 33 テンションアーム 35 薄膜磁気ヘッド 36 記録ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 博幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長谷川 賢治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高橋 健 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D034 AA03 BA03 BA17 BA19 BB02 CA01 DA07 5D111 AA23 DD30 GG09 HH12 JJ21 KK07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、前記基板に支持されて磁気テー
    プとの間の信号変換に寄与する変換部とを備え、前記磁
    気テープと接触摺動させるテープ摺動面が、前記基板の
    面とその中央部に位置する前記変換部の面とを含み、前
    記テープ摺動面に耐摩耗性の保護膜を設けた磁気ヘッド
    において、 前記保護膜は、前記テープ摺動面における少なくとも前
    記変換部を含む一部を被覆し前記基板の一部を露出して
    いることを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 変換部がMR素子により構成されている
    請求項1に記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の磁気ヘッドを
    回転ドラムに搭載した磁気ヘッド装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の磁気ヘッド装置を具備
    したことを特徴とする磁気記録再生装置。
  5. 【請求項5】 複数の磁気ヘッド部を有するバー状のブ
    ロックを作製する工程と、前記ブロック前面のテープ接
    触摺動面に、少なくとも前記各磁気ヘッド部を被覆し前
    記ブロック材料の一部を露出するように保護膜を形成す
    る工程と、前記ブロックからヘッドチップを切り出す工
    程とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009048745A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Hitachi Maxell Ltd リニア記録型磁気ヘッドアセンブリ、およびそれを用いた磁気テープ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009048745A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Hitachi Maxell Ltd リニア記録型磁気ヘッドアセンブリ、およびそれを用いた磁気テープ装置
US8035929B2 (en) 2007-08-22 2011-10-11 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic head assembly and magnetic tape driving apparatus

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