JP2001297405A

JP2001297405A - 磁気ヘッド及び磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2001297405A
Application number: JP2000113738A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kohama; 修小浜; 匡史 ▲たか▼畑; Tadashi Takahata; Satoshi Yamanouchi; 敏山之内; Tetsuji Morimoto; 哲司森本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度記録再生を行う積層型磁気ヘッドにお
いて、磨耗特性と信頼性の向上改善を図ったことにより
高性能な積層磁気ヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】磁気記録媒体と摺動するフロントギャッ
プ部の磁気回路を非磁性基板２によって挟持された摺動
方向に平行な金属磁性膜１−ａと非磁性膜である硬質炭
素膜を交互に積層した金属磁性層１により構成した磁気
ヘッドにおいて、硬質炭素膜を含む構成にした金属磁性
層１にすることにより磁気記録媒体との摺動による金属
磁性膜の磨耗劣化を大幅に向上させ高信頼性が得られた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波帯域で使用さ
れるデバイス、例えばハイビジョンデジタルＶＴＲやデ
ーターストリーマーなどの高周波信号を記録再生するの
に適した磁気ヘッド、及びそれを用いた磁気記録再生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハイビジョンデジタルＶＴＲやデ
ーターストリーマー等の広帯域の信号を取り扱うシステ
ムの開発が盛んに行われており、磁気記録媒体もこのよ
うな大量の情報を記録するために、従来の酸化鉄系から
合金粉末媒体や金属蒸着媒体等の高抗磁力媒体へと変わ
ってきた。磁気ヘッドとしても、これら高抗磁力媒体に
対応できるような高飽和磁束密度を有し、４０ＭＨｚ以
上の高周波帯域での特性の優れた磁気ヘッドの開発が望
まれてきた。そこで、このような要求に対応するため
に、センダストやアモルファス磁性合金、ＦｅＴａＮ等
の金属磁性膜と絶縁膜とを積層した磁性膜の両側を非磁
性基板で挟持した構造にして高周波特性を向上させた磁
気ヘッド、いわゆる積層型磁気ヘッドが開発されてい
る。また、非磁性基板としてはチタン酸マグネシウム系
やチタン酸カルシュウム系等のセラミックス材料が多く
用いられている。

【０００３】一方、ＶＴＲやストリーマは小型化、高密
度化、高転送レート化が進んでおり、それに伴って磁気
ヘッドが搭載されたドラム装置の小型化、高速回転化が
進んでいる。例えば、ＶＨＳ方式のＶＴＲではドラム装
置の直径が６２ｍｍで相対速度が５．８ｍ／ｓ、磁気テ
ープの厚みが約１８μｍであったのに対して、ＤＶ（デ
ジタルビデオ）方式やＤＶＣＰＲＯ方式のＶＴＲではド
ラム装置の直径が２１．７ｍｍで相対速度１０ｍ／ｓ以
上、磁気テープの厚みは１０μｍ以下となっている。従
って、相対速度の高速化やドラム系の小型化、磁気テー
プの薄手化による高テープテンション化等により、積層
型磁気ヘッドの摺動面と磁気テープとの面圧が高くなり
積層型磁気ヘッドの磨耗速度が速くなりヘッド寿命が低
下したり、また、偏磨耗によるヘッド当りが悪化するこ
とが問題となっている。

【０００４】そこで、積層型磁気ヘッドの耐磨耗性を向
上させるために、金属磁性層の両側を非磁性単結晶フェ
ライト基板で挟持した構造の磁気ヘッドで、磁気テープ
との摺動面における面方位を（１００面）とする磁気ヘ
ッド（特開平７−２１５３号公報）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非磁性
単結晶フェライト基板を用いたとしても、さらに相対速
度の高速化や高テンション化に対する耐磨耗性は十分で
はなく、また、金属磁性層と非磁性単結晶フェライト基
板との磨耗差が大きく、特に金属磁性層の磨耗が大きい
傾向にあり相対速度の高速化や磁気テープの薄手化によ
る高テンション化による影響で金属磁性層と非磁性基板
との段差によるスペーシングロスや偏磨耗が発生し画質
劣化やエラーレートの悪化する課題があった。

【０００６】本発明の目的は、金属磁性層の耐磨耗性を
向上させることにより信頼性が高く、また、高周波特性
の優れた積層型磁気ヘッドを安定に提供することにあ
る。

【０００７】

【課題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は金属磁性膜と絶縁膜とを積層
した金属磁性層が一対の基板により挟み込まれてなる磁
気コア半体を、その両端同士が対向するように配置して
磁気ギャップを形成した磁気ヘッドにおいて、前記金属
磁性層の絶縁膜に含フッ素硬質炭素膜を設け、耐磨耗特
性の向上させたことを特徴とする磁気ヘッドである。

【０００８】また、本発明の磁気記録再生装置は上記本
発明の磁気ヘッドを搭載したことを特徴とする磁気記録
再生装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、金属磁性層が一対の基板により挟み込まれてなる磁
気コア半体を、その端面同士が対向するように配置して
磁気ギャップを形成した磁気ヘッドにおいて、前記金属
磁性層が金属磁性膜と硬質炭素膜との積層してなること
を特徴とする磁気ヘッドである。

【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、金属磁
性層が一対の基板により挟み込まれてなる磁気コア半体
を、その端面同士が対向するように配置して磁気ギャッ
プを形成した磁気ヘッドにおいて、前記金属磁性層が金
属磁性膜と含フッ素硬質炭素膜との積層してなること特
徴とする磁気ヘッドである。

【００１１】本発明の請求項３に記載の発明は、金属磁
性層が１層以上積層されていることを特徴とする請求項
１〜２記載の磁気ヘッドである。

【００１２】本発明の請求項４に記載の発明は、基板が
非磁性セラッミクス基板であることを特徴とする請求項
１〜３記載の磁気ヘッドである。

【００１３】本発明の請求項５に記載の発明は、基板が
非磁性単結晶フェライト基板であることを特徴とする請
求項１〜３記載の磁気ヘッドである。

【００１４】本発明の請求項６に記載の発明は、磁気ヘ
ッドと磁気媒体により情報を記録再生する形式の磁気記
録再生装置において、上記磁気ヘッドが請求項１〜５記
載の磁気ヘッドであることを特徴とする磁気記録再生装
置である。

【００１５】以下、本発明の磁気ヘッドの実施例につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。また、各図に
おいては同一構成要素のものには同一符号を付しその詳
細な説明は省略する。

【００１６】図１、図２は本発明の実施例の磁気ヘッド
の構成を示す図である。図１、図２において、１は金属
磁性層であって、１−ａは金属磁性膜、１−ｂは絶縁
膜、２は基板、３は磁気ギャップ、４は接着層、５は巻
線窓、６は巻線窓ガラスである。本実施例では磁気コア
である金属磁性層の金属磁性膜には飽和磁束密度が大き
いアモルファス磁性合金のＣｏＮｂＺｒＴａ、絶縁膜に
は硬質炭素膜、基板には非磁性のＮｉ−Ｔｉ−Ｃａセラ
ミックス、接着層にはホウ珪酸ガラスを用いており、磁
気ヘッドの構造としては金属磁性層１の両端を一対の基
板２で挟持する構造の積層型磁気ヘッドである。

【００１７】（実施の形態１）実施の形態１では磁気ヘ
ッドのトラック幅を１２μｍにするために、金属磁性膜
であるＣｏＮｂＺｒＴａを公知のスパッタリングにより
４．０μｍ成膜し、絶縁層である硬質炭素膜をメタンガ
スによる高周波スパッタリングにより０．１５μｍ成膜
した金属磁性層を３層積層しトラック幅を構成した。硬
質炭素膜は炭素系ガスであればベンゼン、エタン、ブタ
ンなどでの成膜されることもできるものである。また、
スパッタリングにおいてもＲＦ法、ＤＣ法、ＤＶＣ法で
も成膜できるものである。また、絶縁層の膜厚は０．０
０１〜０．２５μｍであって、その膜厚は金属磁性膜と
トラック幅により最適な膜厚構成されるものである。構
成された金属磁性層を用いて磁気ヘッドを作成した。

【００１８】（実施の形態２）実施の形態２では実施の
形態１と同一の磁気ヘッドのトラック幅を１２μｍにす
るために、金属磁性膜であるＣｏＮｂＺｒＴａを公知の
スパッタリングにより４．０μｍ成膜し、絶縁層である
含フッ素硬質炭素膜をＣＦガスとメタンガスの混合ガス
による高周波スパッタリングにより０．１５μｍ成膜し
た金属磁性層を３層積層しトラック幅を構成し、実施の
形態１と同様に磁気ヘッドを作成した。

【００１９】（実施の形態３）実施の形態３は実施の形
態１と同一の金属磁性層の構成で、基板を非磁性単結晶
フェライト基板を用いた以外は同一の磁気ヘッドを作成
した。

【００２０】（実施の形態４）実施の形態４は実施の形
態２と同一の金属磁性層の構成で、基板を非磁性単結晶
フェライト基板を用いた以外は同一の磁気ヘッドを作成
した。

【００２１】（比較の形態）従来例として、金属磁性層
は実施の形態１と同一とし、絶縁層はＳｉ０₂膜を実施
の形態１と同一の膜厚で構成し、磁気ヘッドを作成し
た。

【００２２】本発明の実施の形態で作成された磁気ヘッ
ドの信頼性試験について説明する。

【００２３】本発明の実施の形態で作成した磁気ヘッド
をＤＶデッキに搭載して、高温高湿環境下（５０℃８５
％）、低温低湿環境下（３℃５％）、高温低湿環境下
（４５℃５％）において磨耗試験を実施した結果を図３
〜図５に示す、従来例はいずれの環境下において１００
ｈで偏磨耗によりエラーレートが二倍以上悪化し、画質
にノイズバーが発生した。また、高温高湿環境下（５０
℃８５％）では５００ｈでヘッド寿命で画がでなくな
り、低温低湿環境下（３℃５％）では１０００ｈで画が
でなくなり、高温低湿環境下（４５℃５％）では８００
ｈで画がでなくなった。

【００２４】しかし、本発明の実施の形態１〜４の磁気
ヘッドは１０００ｈ以上でもエラーレートの悪化や画質
にノイズバーが発生することもなく、本発明の実施の形
態の硬質炭素膜、或いは含フッ素硬質炭素膜の絶縁膜構
成により金属磁性層の耐磨耗性を向上させ、より信頼性
が高く優れた磁気ヘッドであることを確認した。

【００２５】次に本発明の実施の形態の磁気ヘッドを用
いた磁気記録再生装置の実施の形態について説明する。

【００２６】本実施の形態では記録再生ヘッドの本発明
の実施の形態１〜４の磁気ヘッドを搭載した磁気記録再
生装置を試作した。テープとヘッドの相対速度が２０ｍ
／ｓ以上の系においても、４０ＭＨｚ以上の高周波信号
を良好に記録再生ができ、ヘッド寿命も大幅に向上した
ハイビジョンデジタルＶＴＲや大容量ストリーマが実現
できた。高周波特性の優れた積層型磁気ヘッドを安定に
提供することにある

【００２７】

【発明の効果】本発明により、金属磁性層の絶縁層に硬
質炭素膜或いは含フッ素硬質炭素膜を設けることによ
り、従来の金属磁性層の磨耗性や偏磨耗によるヘッド当
りの劣化を大幅に改善し、耐磨耗性と高周波特性の優れ
た信頼性の高い積層型磁気ヘッドを実現することができ
るようになった。

【００２８】その結果、テープとヘッドの相対速度が２
０ｍ／ｓ以上の系においても、４０ＭＨｚ以上の高周波
信号を良好に記録再生でき、ヘッド寿命も大幅に向上し
たハイビジョンデジタルＶＴＲや大容量ストリーマが実
現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における磁気ヘッドの構成
を示す斜視図

【図２】本発明の実施の形態における磁気ヘッドの構成
を示す平面図

【図３】本発明の実施の形態、従来の磁気ヘッドの信頼
性評価結果を示す特性図

【図４】本発明の実施の形態、従来の磁気ヘッドの信頼
性評価結果を示す特性図

【図５】本発明の実施の形態、従来の磁気ヘッドの信頼
性評価結果を示す特性図

【符号の説明】

１金属磁性層１−ａ金属磁性膜１−ｂ絶縁層２非磁性基板３磁気ギャップ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 5/187 Ｇ１１Ｂ 5/187 ＲＫ (72)発明者山之内敏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)発明者森本哲司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） 5D093 AA01 AC01 BC07 BC18 JA01 JA12 JB03 JC08 5D111 AA23 BB24 BB37 BB48 FF01 FF04 FF15 FF17 FF24 FF41 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属磁性層が一対の基板により挟み込ま
れてなる磁気コア半体を、その端面同士が対向するよう
に配置して磁気ギャップを形成した磁気ヘッドにおい
て、前記金属磁性層が金属磁性膜と硬質炭素膜との積層
してなることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】金属磁性層が一対の基板により挟み込ま
れてなる磁気コア半体を、その端面同士が対向するよう
に配置して磁気ギャップを形成した磁気ヘッドにおい
て、前記金属磁性層が金属磁性膜と含フッ素硬質炭素膜
との積層してなること特徴とする磁気ヘッド。
【請求項３】金属磁性層が１層以上積層されているこ
とを特徴とする請求項１〜２記載の磁気ヘッド。
【請求項４】基板が非磁性セラッミクス基板であるこ
とを特徴とする請求項１〜３記載の磁気ヘッド。
【請求項５】基板が非磁性単結晶フェライト基板であ
ることを特徴とする請求項１〜３記載の磁気ヘッド。
【請求項６】磁気ヘッドと磁気媒体により情報を記録
再生する形式の磁気記録再生装置において、上記磁気ヘ
ッドが請求項１〜５記載の磁気ヘッドであることを特徴
とする磁気記録再生装置。