JP2006209857A - Magnetic head and its manufacturing method - Google Patents

Magnetic head and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2006209857A
JP2006209857A JP2005019409A JP2005019409A JP2006209857A JP 2006209857 A JP2006209857 A JP 2006209857A JP 2005019409 A JP2005019409 A JP 2005019409A JP 2005019409 A JP2005019409 A JP 2005019409A JP 2006209857 A JP2006209857 A JP 2006209857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic head
laminated
groove
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005019409A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Adachi
博史 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005019409A priority Critical patent/JP2006209857A/en
Publication of JP2006209857A publication Critical patent/JP2006209857A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lamination type magnetic head which has excellent head property especially in a high frequency region, by simultaneously establishing a process of suppressing residual stress in the vicinity of an apex part and electrical short circuit (occurrence of eddy current loss) of a magnetic layer in a lamination film and a process of dissolving deviation in abutment of a core half body in the apex part, and establishing a technique of stably producing the head. <P>SOLUTION: The apex part is formed by working a second groove of a nearly semicircle using a tool capable of performing fine and highly accurate work in a first winding groove previously formed after a pair of core semicircles are integrally joined. By this method, a work load of the apex part giving great influence to the head property is suppressed to the minimum, electrical insulation of the lamination film is kept, and the eddy current loss in the high frequency region can be prevented. Further, since the deviation in abutment in the apex part of the B core semicircle can be prevented, the lamination type magnetic head having the excellent property can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高周波帯域においても優れた特性を有する、民生用・放送用デジタルVTRやテープストリーマ用として好適な積層型磁気ヘッドおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a laminated magnetic head having excellent characteristics even in a high frequency band and suitable for use in a consumer / broadcasting digital VTR or a tape streamer, and a method of manufacturing the same.

近年デジタルVTRやその他のデータストレージ分野において、高品位画像データに代表されるように取り扱うデータ量の急増から、磁気テープ一巻当たりの記録容量を増大させ、且つ転送レートを高めた機器の開発が活発である。これらの機器で使用される磁気ヘッドとしては、高飽和磁束密度材料を使用して記録能力が高く且つ40MHz〜100MHzの高周波領域においても優れた特性を有することが要求される。   In recent years, in the field of digital VTR and other data storage, the development of equipment that increases the recording capacity per magnetic tape and increases the transfer rate due to the rapid increase in the amount of data handled as represented by high-quality image data. Be active. Magnetic heads used in these devices are required to have high recording capability using a high saturation magnetic flux density material and excellent characteristics even in a high frequency range of 40 MHz to 100 MHz.

これに対し積層型磁気ヘッドはCoを主成分とする非結晶構造磁性膜やFeを主成分とする微細結晶構造磁性膜などの高性能金属磁性膜とSiOに代表される絶縁膜とを交互に堆積して高周波領域での渦電流損失を低減しており、特に高周波特性に優れたものである。更には絶縁層を挟んで隣接する金属磁性膜の磁気異方性を交互に制御して膜全体として等方的に高周波透磁率を飛躍的に高めた積層膜が開発され、この積層膜を磁気ヘッドの高速回転化に耐え得る耐磨耗性を持つ非磁性基板で挟持した構造の積層型磁気ヘッドが開発されてきた。 In contrast, a laminated magnetic head has alternating high-performance metal magnetic films such as an amorphous structure magnetic film containing Co as a main component and a fine crystal structure magnetic film containing Fe as a main component, and insulating films represented by SiO 2. The eddy current loss in the high frequency region is reduced by depositing on the surface, and particularly excellent in high frequency characteristics. Furthermore, a laminated film was developed in which the magnetic anisotropy of adjacent metal magnetic films with alternating insulation layers is alternately controlled to dramatically increase the high-frequency permeability as a whole film. A laminated magnetic head having a structure sandwiched between non-magnetic substrates having wear resistance capable of withstanding high-speed rotation of the head has been developed.

このような従来の積層型磁気ヘッドの構成図を図10(a)に、また巻線溝6およびアペックス部7の拡大図を図10(b)に示す。一般的に積層型磁気ヘッドは、図10(a)に示すように金属磁性膜2と絶縁膜3とを交互に積層した積層膜4を非磁性基板1により両側から挟持したコア半体A、Bが、非磁性材料からなる磁気ギャップ5を介して接合一体化された構造である。図10(b)においてアペックス部7は、A、B両コア半体に予め形成された巻線溝6の斜面部で規定される。このアペックス部7の先端aは磁気ヘッドとして動作する限界点を示しており、摺動面からこのアペックス部先端aまでの距離がギャップデプスと呼ばれ、磁気ヘッドの特性や寿命に大きく影響するものである。   FIG. 10A shows a configuration diagram of such a conventional laminated magnetic head, and FIG. 10B shows an enlarged view of the winding groove 6 and apex portion 7. In general, a laminated magnetic head has a core half A in which a laminated film 4 in which metal magnetic films 2 and insulating films 3 are alternately laminated as shown in FIG. B is a structure that is joined and integrated through a magnetic gap 5 made of a nonmagnetic material. In FIG. 10B, the apex portion 7 is defined by the slope portion of the winding groove 6 formed in advance on both the A and B core halves. The tip a of the apex portion 7 indicates a limit point for operating as a magnetic head, and the distance from the sliding surface to the apex portion tip a is called gap depth, which greatly affects the characteristics and life of the magnetic head. It is.

この巻線溝の、斜面部を含めた内面は、磁気回路として最も磁気抵抗が小さく磁束が集中して流れるため、この部分の磁性膜の特性はヘッド特性を左右することが知られている。例えば巻線溝加工時の加工歪みによる残留応力は著しく磁気特性を下げてしまう要因となる。また積層膜は高周波領域における渦電流の発生を防止するため、磁性膜と絶縁膜とを交互に積層した構造が必要であるが、巻線溝加工時に金属部分がフローすると絶縁膜を越えて隣接磁性膜と短絡状態となるため高周波特性を下げてしまうことがある。   It is known that the inner surface of the winding groove including the inclined surface has the smallest magnetic resistance as the magnetic circuit and the magnetic flux concentrates, so that the characteristics of the magnetic film in this part influence the head characteristics. For example, residual stress due to processing distortion during winding groove processing is a factor that significantly lowers the magnetic characteristics. In order to prevent the generation of eddy currents in the high-frequency region, the laminated film must have a structure in which magnetic films and insulating films are alternately laminated. Since the magnetic film is short-circuited, the high frequency characteristics may be lowered.

これを解決するための技術としては、巻線溝を加工する砥石としてレジン系ボンド剤を使用し、#2500程度の粒度の細かいダイヤモンド砥石を用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法によれば巻線溝加工の際のメタルフローが防止され、加工面の表面粗さも0.2マイクロメートル以下に抑えられるとされている。しかしながら耐摩耗性に優れたチタン酸マグネシウム系やチタン酸カルシウム系のような非磁性基板材料に対し巻線溝のような大容積の除去加工を粒度の細かい砥石で行えば、切削抵抗の増大により砥石の逃げや蛇行が生じ精度の高い加工が実現できない。また砥石のボンド剤に砥粒の目立てに優れるレジン系のものを用いれば切削性は向上するが、切削量が多いため砥石の磨耗が進行し砥石寿命が短く生産性や生産コストに大きく影響する。   As a technique for solving this, it has been proposed to use a resin-based bonding agent as a grindstone for processing a winding groove and to use a diamond grindstone with a fine particle size of about # 2500 (see, for example, Patent Document 1). ). According to this method, metal flow during winding groove processing is prevented, and the surface roughness of the processed surface is also suppressed to 0.2 micrometers or less. However, if non-magnetic substrate materials such as magnesium titanate and calcium titanate, which have excellent wear resistance, are removed with a large volume such as winding grooves using a fine grindstone, the cutting resistance will increase. Grinding wheel wobbling and meandering cause high accuracy machining. In addition, if a resin-based one that is excellent in sharpening the abrasive grains is used as the bonding agent for the grindstone, the machinability is improved. .

そこで巻線溝加工には切削性を重視した砥石を使用し、加工後にメタルフローを除去するような方法もある(例えば、特許文献2参照)。これによれば化学的エッチングにより、巻線溝加工時に生じたメタルフローや加工変質層を除去でき、良好な磁気特性を確保することができる。その他イオンミリングなどの物理的エッチングによる加工も同様の効果を得る。   Therefore, there is a method of using a grindstone that places importance on machinability for winding groove processing and removing the metal flow after processing (see, for example, Patent Document 2). According to this, the metal flow and the work-affected layer generated during the winding groove processing can be removed by chemical etching, and good magnetic properties can be ensured. In addition, processing by physical etching such as ion milling has the same effect.

一方、アペックス部先端近傍では磁気ギャップを経由せず反対側のコア半体に空間を経由して流れる漏洩磁束が発生する。このため理想的にはアペックス部における両コアの突合せずれがなく、両コアの磁気ギャップにおける磁気抵抗を等しくし漏洩磁束を減らすことが磁気ヘッド効率にとって重要である。しかしながら現行の製造方法では、予め巻線溝加工されアペックス部が形成されたA、Bコア半体を接合一体化するため、アペックス部における両コアの突合せずれ量を、例えば10マイクロメートル以下に制御することは極めて困難である。   On the other hand, in the vicinity of the apex end, a leakage magnetic flux is generated that flows through the space on the opposite core half without passing through the magnetic gap. Therefore, ideally, there is no butt shift between the cores in the apex portion, and it is important for the magnetic head efficiency to equalize the magnetic resistance in the magnetic gap of both cores and reduce the leakage flux. However, in the current manufacturing method, since the A and B core halves, which are pre-rolled with groove grooves and formed with apex portions, are joined and integrated, the amount of butt displacement between both cores in the apex portion is controlled to, for example, 10 micrometers or less. It is extremely difficult to do.

これを解決するための技術としては、一対のコア半体を接合した後にアペックス部における両コアの突合せずれ部分に対し所定量の除去加工を行う方法が考えられる(例えば、特許文献3参照)。この方法によるとアペックス部における突合せずれを無くし、再生出力を向上させることができる。ただしその除去加工の方法として放電加工によれば、非導電性である非磁性基板材料や積層膜中の絶縁層を加工することは不可能であるし、この工法のみでは前述したようなヘッド特性に大きく寄与する巻線溝斜面部の面性向上などの課題は解決されることがない。
特開平7−220219号公報 特開平5−217112号公報 特開2002−304707号公報
As a technique for solving this problem, a method of performing a predetermined amount of removal processing on the butt misalignment portions of both cores in the apex portion after joining a pair of core halves is conceivable (see, for example, Patent Document 3). According to this method, the butt shift at the apex portion can be eliminated and the reproduction output can be improved. However, it is impossible to process non-conductive non-magnetic substrate materials and insulating layers in laminated films by electric discharge machining as the removal process method. Problems such as improvement in the surface quality of the winding groove slope portion that greatly contributes to the problem are not solved.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-220219 JP-A-5-217112 JP 2002-304707 A

解決しようとする問題点は、ヘッド特性に大きく影響を及ぼすアペックス部の加工負荷を最小限に抑えるとともに、積層膜の電気的絶縁を維持して高周波領域における渦電流損失を防ぐこと、かつA、Bコア半体のアペックス部における突合せずれを防ぐことができ、高性能の積層型磁気ヘッドを安定的に提供する工法が未確立であるという点である。   The problems to be solved are to minimize the processing load on the apex part that greatly affects the head characteristics, maintain the electrical insulation of the laminated film to prevent eddy current loss in the high frequency region, and A, A butt shift in the apex portion of the B core half can be prevented, and a method for stably providing a high-performance laminated magnetic head has not yet been established.

本発明は、上記課題を克服するための加工方法として、一対のコア半体を接合一体化した後に予め形成しておいた第1の巻線溝内に、アペックス部を形成しギャップデプスを規制する第2の溝を、微小かつ高精度加工可能な工具を使用し形成することを主な特徴とする。この方法を用いれば、ヘッド特性に大きく影響を及ぼすアペックス部の加工負荷を最小限に抑えるとともに積層膜の電気的絶縁を維持して高周波領域における渦電流損失を防ぐことができる。加えてA、Bコア半体のアペックス部における突合せずれを無くすことができるため、優れた特性を有する積層型磁気ヘッドを得ることができる。   In the present invention, as a processing method for overcoming the above-mentioned problems, an apex portion is formed in a first winding groove formed in advance after the pair of core halves are joined and integrated, thereby regulating the gap depth. The main feature is that the second groove to be formed is formed using a tool that can be machined minutely and with high precision. By using this method, it is possible to minimize the processing load on the apex part that greatly affects the head characteristics and maintain the electrical insulation of the laminated film, thereby preventing eddy current loss in the high frequency region. In addition, since the butt shift at the apex portions of the A and B core halves can be eliminated, a laminated magnetic head having excellent characteristics can be obtained.

また第1の巻線溝に対し第2の溝は切削量そのものが小さいこと、また第1の巻線溝を形成する工具とは異なり第2の溝を形成する工具は、粒径が30マイクロメートル以下の微粒子ダイヤモンドの焼結体を放電ツルーイングにより円柱状に成型したもの、またはダイヤモンドが電着(電鋳)されたものを用いるため、優れた切削性、耐磨耗性により被加工物に負荷を与えず鏡面またはそれに近い加工面を得ることができる。したがって加工負荷による特性の劣化やチッピングなどを生じることなく高精度で安定的にアペックス部の形成加工ができる。   Further, the cutting amount itself of the second groove is smaller than that of the first winding groove, and unlike the tool for forming the first winding groove, the tool for forming the second groove has a particle size of 30 micron. Since a sintered product of fine diamond particles of less than a meter is formed into a cylindrical shape by discharge truing, or diamond is electrodeposited (electroformed), it can be used as a work piece with excellent machinability and wear resistance. A mirror surface or a processed surface close thereto can be obtained without applying a load. Therefore, the apex portion can be formed with high accuracy and stability without causing deterioration of characteristics or chipping due to processing load.

本発明によれば、高周波帯域においても優れた特性を有する、民生用・放送用デジタルVTRやテープストリーマ用として好適な積層型磁気ヘッドを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a laminated magnetic head suitable for consumer / broadcasting digital VTRs and tape streamers having excellent characteristics even in a high frequency band.

本発明の請求項1に記載の発明は、非磁性基板に挟持された金属磁性膜が主磁路をなす積層型磁気ヘッドにおいて、第1の巻線溝内に施される第2の略半円形の溝によりアペックス部が形成され、ギャップデプスが規制されていることを特徴する磁気ヘッドであり、コア半体A、Bのアペックス部における突合せずれが無く、またアペックス部の磁性膜に与える加工負荷を抑制するとともに、積層膜の電気的絶縁を維持して高周波領域における渦電流損失を防ぐことにより、極めて優れた特性を有する積層型磁気ヘッドを得るものである。   According to the first aspect of the present invention, in the laminated magnetic head in which the metal magnetic film sandwiched between the nonmagnetic substrates forms the main magnetic path, the second substantially half portion provided in the first winding groove. The magnetic head is characterized in that the apex portion is formed by a circular groove and the gap depth is regulated. There is no butt shift in the apex portions of the core halves A and B, and the processing is given to the magnetic film of the apex portion. By suppressing the load and maintaining the electrical insulation of the laminated film to prevent eddy current loss in the high frequency region, a laminated magnetic head having extremely excellent characteristics is obtained.

本発明の請求項2に記載の発明は、第1の巻線溝内に施される第2の略半円形の溝の先端が、第1の巻線溝より少なくとも50マイクロメートル以上切り込まれており、かつ第2の略半円形の溝の局率半径が200マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッドであり、特に磁気特性への影響が大きいアペックス部を50マイクロメートル以上の範囲で加工し、かつアペックス部の磁気ギャップ近傍での急峻なコア断面積の縮小(磁束の絞込み効果)を確保するために200マイクロメートル以下の範囲で除去加工を実施するのが効果的である。   According to a second aspect of the present invention, the tip of the second substantially semicircular groove provided in the first winding groove is cut at least 50 micrometers or more from the first winding groove. The magnetic head according to claim 1, wherein the second substantially semicircular groove has a locality radius of 200 μm or less, and the apex portion having a large influence on magnetic characteristics is 50 in particular. In order to secure a sharp reduction in the core cross-sectional area in the vicinity of the magnetic gap of the apex portion (the effect of constricting the magnetic flux), the removal processing is performed within a range of 200 micrometers or less. It is effective.

本発明の請求項3に記載の発明は、前記金属磁性膜がCoを主成分とする非結晶構造を有する金属磁性膜、またはFeを主成分とし粒径が50ナノメートル以下の微細結晶構造を有する金属磁性膜のいずれかであり、かつ絶縁層との積層構造になっていることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の磁気ヘッドであり、特に高周波領域でも優れた透磁率を示す金属磁性膜に対しその積層膜における磁性層間での電気的絶縁を確実に維持することで、高周波特性に優れた磁気ヘッドを作製することができるものである。   The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that the metal magnetic film has a non-crystalline structure with Co as a main component, or a fine crystal structure with Fe as a main component and a particle size of 50 nanometers or less. The magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic head has a laminated structure with an insulating layer, and has an excellent magnetic permeability even in a high frequency region. A magnetic head having excellent high frequency characteristics can be manufactured by reliably maintaining electrical insulation between the magnetic layers in the laminated film with respect to the metal magnetic film having the above structure.

本発明の請求項4に記載の発明は、非磁性基板に挟持された金属磁性膜が主磁路をなす積層型磁気ヘッドの製造方法において、非磁性基板と金属磁性膜を交互に積層した一対の積層プレートに巻線溝を形成した後、非磁性材料からなる磁気ギャップを介して接合一体化しコアブロックを作製する工程と、前記コアブロックを所定の形状に加工しチップ化する工程と、前記巻線溝内に略半円形の第2の溝加工を施しアペックス部を形成する工程とを含む磁気ヘッドの製造方法であり、両コアのアペックス部におけるずれが皆無であるともにアペックス部での優れた磁気特性を得ることができるため、高周波帯域においても優れた特性を有する、民生用・放送用デジタルVTRやテープストリーマ用として好適な積層型磁気ヘッドを安定的に作製することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a laminated magnetic head in which a metal magnetic film sandwiched between nonmagnetic substrates forms a main magnetic path, a pair of nonmagnetic substrates and metal magnetic films laminated alternately. Forming a winding groove on the laminated plate, and joining and integrating through a magnetic gap made of a non-magnetic material to produce a core block; processing the core block into a predetermined shape to form a chip; and A method of manufacturing a magnetic head including a step of forming a second semicircular groove in a winding groove to form an apex portion, and there is no deviation in the apex portions of both cores and the apex portion is excellent. Therefore, it is possible to stably produce a laminated magnetic head suitable for consumer / broadcasting digital VTRs and tape streamers with excellent characteristics even in the high frequency band. Rukoto can.

本発明の請求項5に記載の発明は、前記略半円形の第2の溝加工を施す工具として、粒径が30マイクロメートル以下の円柱状のダイヤモンド焼結体または電着(電鋳)工具を使用することを特徴とする請求項4記載の磁気ヘッドの製造方法であり、切削性、耐磨耗性に優れた微小工具を使用することで、被加工物であるコアブロックや積層膜にクラックを発生させることなく、積層膜における磁性層間の電気的絶縁を確実に維持することができる。   The invention according to claim 5 of the present invention is a cylindrical diamond sintered body having a particle diameter of 30 micrometers or less or an electrodeposition (electroforming) tool as the tool for performing the substantially semicircular second groove processing. 5. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 4, wherein a micro tool having excellent machinability and wear resistance is used to form a core block or a laminated film as a workpiece. The electrical insulation between the magnetic layers in the laminated film can be reliably maintained without generating cracks.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1および2を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

(実施の形態1)
図1(a)は、第1の発明の実施の形態の磁気ヘッドの構成を示す図であり、図1(b)は巻線溝6およびギャップデプスを規制するアペックス部7の拡大図を示したものである。図1(a)において、金属磁性膜2と絶縁膜3を交互に堆積した積層膜4を非磁性基板1で両側から挟持した一対のコア半体が、非磁性材料からなる磁気ギャップ5を介して接合一体されている。図1(b)において、左右コア半体A、Bの第1の巻線溝6にはもともとδのずれ量があったが、略半円形の第2の溝により新たにアペックス部7が形成され、突合せずれの無い形状を実現している。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a diagram showing the configuration of the magnetic head according to the embodiment of the first invention, and FIG. 1B is an enlarged view of the apex portion 7 that regulates the winding groove 6 and the gap depth. It is a thing. In FIG. 1A, a pair of core halves sandwiching a laminated film 4 in which metal magnetic films 2 and insulating films 3 are alternately deposited on both sides by a nonmagnetic substrate 1 are interposed via a magnetic gap 5 made of a nonmagnetic material. Are joined together. In FIG. 1B, the first winding grooves 6 of the left and right core halves A and B originally had a deviation amount of δ, but the apex portion 7 is newly formed by the substantially semicircular second groove. Thus, a shape without a butt shift is realized.

本実施の形態1では金属磁性膜としてFeTaN磁性膜、絶縁膜としてAl、非磁性基板としてチタン酸マグネシウム基板を用い、FeTaN磁性膜を2.3マイクロメートル、Alを0.1マイクロメートルとし、交互に4層積層することで約9.6マイクロメートルの積層膜を作製した。第1の巻線溝6の形状はコアの幅方向の加工幅が200マイクロメートル、高さ方向の加工幅が300マイクロメートル、第2の略半円形溝の局率半径が約150マイクロメートル、巻線溝6からの切り込み量は約100マイクロメートルである。このときの第2の略半円形溝内の積層膜の加工面粗さは0.1マイクロメートル以下であった。このように特にアペックス部7の先端近傍においては、磁性膜に与えられた加工負荷が顕著にヘッド特性に影響するため、本実施例のように第2の略半円形溝を第1の巻線窓から少なくとも50マイクロメートル以上の範囲で形成し、加工歪みをアペックス部7の先端近傍に残留させないようにするのが適切である。また第2の略半円形溝の局率半径を大きくすれば、アペックス部7において磁気ギャップ方向へのコア断面積の変化が緩やかになるため急峻な磁束の絞込みが得られず、逆にヘッド特性を下げてしまう可能性があるため、第2の略半円形溝の局率半径は200マイクロメートル以下とすることが適切である。この積層型磁気ヘッドの特性は、アペックス部における突合せずれ量が約50マイクロメートルである従来の積層型磁気ヘッドと比較し、相対値で全周波数帯域にわたり1.5dB以上、特に60MHzにおいては約2.5dB向上していることがわかった。したがって高周波帯域においても優れた特性を有する、民生用・放送用デジタルVTRやテープストリーマ用として好適な積層型磁気ヘッドを実現することができた。本実施例では金属磁性膜2としてFeTaN磁性膜を用いたが、この磁性膜は特に結晶粒径が50マイクロメートル以下であるとき、見かけの結晶磁気異方性定数が小さく優れた磁気特性を示すものである。またCoを主成分とする非結晶構造を有する金属磁性膜でも同様の効果が得られることを確認した。 In the first embodiment, an FeTaN magnetic film is used as the metal magnetic film, an Al 2 O 3 film is used as the insulating film, a magnesium titanate substrate is used as the nonmagnetic substrate, the FeTaN magnetic film is 2.3 micrometers, and the Al 2 O 3 film is 0.3. The laminated film of about 9.6 micrometers was produced by setting it as 1 micrometer and laminating | stacking four layers alternately. The first winding groove 6 has a shape in which the processing width in the width direction of the core is 200 micrometers, the processing width in the height direction is 300 micrometers, and the local radius of the second substantially semicircular groove is about 150 micrometers. The amount of cut from the winding groove 6 is about 100 micrometers. At this time, the processed surface roughness of the laminated film in the second substantially semicircular groove was 0.1 μm or less. In this way, particularly in the vicinity of the tip of the apex 7, the processing load applied to the magnetic film significantly affects the head characteristics. Therefore, the second substantially semicircular groove is formed in the first winding as in the present embodiment. It is appropriate to form at least 50 micrometers or more from the window so that the processing strain does not remain near the tip of the apex portion 7. Further, if the local radius of the second substantially semicircular groove is increased, the change in the core cross-sectional area in the direction of the magnetic gap in the apex portion 7 becomes gradual, so that a sharp magnetic flux cannot be narrowed down. Therefore, it is appropriate that the locality radius of the second substantially semicircular groove is 200 micrometers or less. Compared with the conventional laminated magnetic head in which the amount of butt shift at the apex portion is about 50 micrometers, this laminated magnetic head has a relative value of 1.5 dB or more over the entire frequency band, particularly about 2 at 60 MHz. It was found to be improved by 5 dB. Therefore, it was possible to realize a laminated magnetic head suitable for consumer / broadcasting digital VTRs and tape streamers having excellent characteristics even in a high frequency band. In this embodiment, an FeTaN magnetic film is used as the metal magnetic film 2, but this magnetic film has a small apparent crystal magnetic anisotropy constant and excellent magnetic characteristics especially when the crystal grain size is 50 micrometers or less. Is. It was also confirmed that the same effect can be obtained with a metal magnetic film having an amorphous structure containing Co as a main component.

なお、本実施の形態1では絶縁膜としてAlを用いたが、SiOなどその他の絶縁材料、あるいはFeMg系などの高抵抗酸化物磁性材料などでも同様の効果が得られる。また、非磁性基板としてチタン酸マグネシウム基板を用いたが、チタン酸カルシウムや非磁性単結晶フェライトなどの非磁性基板でも当然ながら同様の効果が得られる。また、本実施の形態1で示した金属磁性膜および絶縁膜の膜厚、積層数はこれに限ったものでは無い。 In the first embodiment, Al 2 O 3 is used as the insulating film, but the same effect can be obtained by using other insulating materials such as SiO 2 or high-resistance oxide magnetic materials such as FeMg. Further, although the magnesium titanate substrate is used as the nonmagnetic substrate, the same effect can be obtained with a nonmagnetic substrate such as calcium titanate or nonmagnetic single crystal ferrite. Further, the film thickness and the number of stacked layers of the metal magnetic film and the insulating film shown in the first embodiment are not limited to this.

(実施の形態2)
次に図2〜7は第2の発明の実施の形態の積層型磁気ヘッドの製造工程を示したものである。まず図2に示すように、スパッタリングにより積層膜を成膜した非磁性基板8を16枚、接合ガラス層を介して接着することで積層ブロック9を作製し、ワイヤーソーを用いて所定のアジマスをつけた積層プレート10を切出した。次に図3のように両方の積層プレートのギャップ対向面上に第1の巻線溝6を砥石加工により形成した。
(Embodiment 2)
2 to 7 show the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the embodiment of the second invention. First, as shown in FIG. 2, a laminated block 9 is produced by adhering 16 nonmagnetic substrates 8 on which a laminated film is formed by sputtering through a bonding glass layer, and a predetermined azimuth is formed using a wire saw. The attached laminated plate 10 was cut out. Next, as shown in FIG. 3, the first winding groove 6 was formed on the gap facing surface of both the laminated plates by grinding.

その後、前記一対の積層プレートのギャップ対向面を所定の面粗さに鏡面研磨し非磁性のギャップ材料や接着ガラスを成膜する工程、その一対の積層プレートを加圧保持しながら熱処理を行う工程を経て、図4に示すギャップボンディングされた接合プレート11を作製した。この接合プレート11から図6に示すコアブロック12を切り出した後、所定の外形加工およびチップ化加工を行い、図7に示すような磁気ヘッドチップを作製した。   Thereafter, a step of mirror polishing the gap facing surfaces of the pair of laminated plates to a predetermined surface roughness to form a nonmagnetic gap material or adhesive glass, and a step of performing a heat treatment while holding the pair of laminated plates under pressure Then, a gap-bonded joining plate 11 shown in FIG. 4 was produced. After cutting out the core block 12 shown in FIG. 6 from the bonding plate 11, predetermined outer shape processing and chip forming processing were performed, and a magnetic head chip as shown in FIG. 7 was manufactured.

次に図8(a)に示すような微小ダイヤモンド工具20を図8(b)に示すように第1の巻線溝6内に挿入し、ギャップデプスを規制する方向に移動させて除去加工を行い、アペックス部7を形成した。このとき使用した工具20の直径は約0.1mm、長さは約0.5mmである。このツールはもともと粒径約30マイクロメートルのダイヤモンドの焼結体であるが、これを放電ツルーイングした結果、ツール表層のダイヤモンド粒径は約0.5マイクロメートル(#10000相当)となっていることが確認できている。このように粒径が30マイクロメートル以下の微粒子ダイヤモンドを放電ツルーイングすることにより、加工面粗さが極めて小さく、第2の略円形溝加工に好適な微小ツールを作製することができる。またこのときの加工速度は5マイクロメートル/秒、工具回転数は50000回転/分で行った。このようにして図9に示す積層型磁気ヘッドを作製することができた。そしてこの積層型磁気ヘッドはアペックス部7におけるA、Bコア半体の突合せずれが無く、かつ高周波帯域においても優れた特性を有することが確認できた。   Next, a fine diamond tool 20 as shown in FIG. 8 (a) is inserted into the first winding groove 6 as shown in FIG. 8 (b) and moved in a direction to regulate the gap depth for removal processing. The apex part 7 was formed. The tool 20 used at this time has a diameter of about 0.1 mm and a length of about 0.5 mm. This tool is originally a diamond sintered body with a particle size of about 30 micrometers, but as a result of discharge truing it, the diamond particle size of the tool surface layer is about 0.5 micrometers (equivalent to # 10000). Is confirmed. Thus, by carrying out the discharge truing of the fine particle diamond having a particle size of 30 micrometers or less, the machined surface roughness is extremely small, and a micro tool suitable for the second substantially circular groove processing can be produced. At this time, the processing speed was 5 micrometers / second, and the tool rotation speed was 50000 rotations / minute. In this way, the laminated magnetic head shown in FIG. 9 could be manufactured. It was confirmed that this laminated magnetic head has no butt shift between the A and B core halves in the apex portion 7 and has excellent characteristics even in the high frequency band.

なお、本実施の形態2では第1の巻線溝6をプレート初期の状態で砥石加工により形成したがこれに限ったものではなく、磁気ヘッドチップを作製してから第2の略半円形溝と同様の工具を使用し孔あけ加工を行うことでも実現できる。   In the second embodiment, the first winding groove 6 is formed by grinding in the initial state of the plate. However, the present invention is not limited to this, and the second substantially semicircular groove is formed after the magnetic head chip is manufactured. This can also be realized by drilling using the same tool.

以上のように、本発明にかかる磁気ヘッドおよびその製造方法は、ダイヤモンドの微小工具を用いることでアペックス部の高精度かつ高品位の加工を実現しており、酸化物磁性体を磁気コアとした磁気ヘッド、非磁性コアのギャップ面に形成された金属磁性膜が磁路をなす構造の磁気ヘッド、および酸化物磁性体の磁気ギャップ近傍のみ金属磁性膜を配した構造のメタルインギャップ型磁気ヘッドなど他のバルク型磁気ヘッドにおいても、精密なアペックス部の形成加工が必要な用途に適用できる。   As described above, the magnetic head and the manufacturing method thereof according to the present invention realize high-precision and high-quality processing of the apex portion by using a diamond micro tool, and use an oxide magnetic body as a magnetic core. A magnetic head, a magnetic head having a structure in which a metal magnetic film formed on a gap surface of a nonmagnetic core forms a magnetic path, and a metal in-gap magnetic head having a structure in which a metal magnetic film is disposed only in the vicinity of a magnetic gap of an oxide magnetic body Other bulk type magnetic heads can also be used for applications that require precise apex forming.

本発明の実施の形態1による、積層型磁気ヘッドを示す概略図1 is a schematic diagram showing a laminated magnetic head according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドの製造工程を示す概略図Schematic showing the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドの製造工程を示す概略図Schematic showing the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドの製造工程を示す概略図Schematic showing the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドの製造工程を示す概略図Schematic showing the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドの製造工程を示す概略図Schematic showing the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドの製造工程を示す概略図Schematic showing the manufacturing process of the laminated magnetic head according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2による、ダイヤモンド工具及び製造工程を示す概略図Schematic showing diamond tool and manufacturing process according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態2による、積層型磁気ヘッドを示す概略図Schematic showing a laminated magnetic head according to a second embodiment of the present invention. 従来の積層型磁気ヘッドを示す概略図Schematic diagram showing a conventional laminated magnetic head

符号の説明Explanation of symbols

A、B コア半体
a アペックス部先端
1 非磁性基板
2 金属磁性膜
3 絶縁膜
4 積層膜
5 磁気ギャップ
6 巻線溝
7 アペックス部
8 非磁性基板
9 積層ブロック
10 積層プレート
11 接合プレート
12 コアブロック
20 ダイヤモンド工具
A, B Core half a Apex tip 1 Nonmagnetic substrate 2 Metal magnetic film 3 Insulating film 4 Laminated film 5 Magnetic gap 6 Winding groove 7 Apex 8 Nonmagnetic substrate 9 Laminated block 10 Laminated plate 11 Bonded plate 12 Core block 20 diamond tools

Claims (5)

非磁性基板に挟持された金属磁性膜が主磁路をなす積層型磁気ヘッドにおいて、第1の巻線溝内に施される第2の略半円形の溝によりアペックス部が形成され、ギャップデプスが規制されていることを特徴する磁気ヘッド。 In a laminated magnetic head in which a metal magnetic film sandwiched between nonmagnetic substrates forms a main magnetic path, an apex portion is formed by a second substantially semicircular groove formed in a first winding groove, and a gap depth is formed. Is a magnetic head that is regulated. 第1の巻線溝内に施される第2の略半円形の溝の先端が、第1の巻線溝より少なくとも50マイクロメートル以上切り込まれており、かつ第2の略半円形の溝の局率半径が200マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。 The tip of the second substantially semicircular groove provided in the first winding groove is cut by at least 50 micrometers or more from the first winding groove, and the second substantially semicircular groove 2. The magnetic head according to claim 1, wherein a locality radius of the magnetic head is 200 micrometers or less. 前記金属磁性膜がCoを主成分とする非結晶構造を有する金属磁性膜、またはFeを主成分とし粒径が50ナノメートル以下の微細結晶構造を有する金属磁性膜のいずれかであり、かつ絶縁層との積層構造になっていることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の磁気ヘッド。 The metal magnetic film is either a metal magnetic film having an amorphous structure containing Co as a main component, or a metal magnetic film having a fine crystal structure containing Fe as a main component and a particle size of 50 nanometers or less, and is insulated. 3. The magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic head has a laminated structure with a layer. 非磁性基板に挟持された金属磁性膜が主磁路をなす積層型磁気ヘッドの製造方法において、非磁性基板と金属磁性膜を交互に積層した一対の積層プレートに巻線溝を形成した後、非磁性材料からなる磁気ギャップを介して接合一体化しコアブロックを作製する工程と、前記コアブロックを所定の形状に加工しチップ化する工程と、前記巻線溝内に略半円形の第2の溝加工を施しアペックス部を形成する工程とを含む磁気ヘッドの製造方法。 In the method of manufacturing a laminated magnetic head in which a metal magnetic film sandwiched between nonmagnetic substrates forms a main magnetic path, after forming winding grooves on a pair of laminated plates in which nonmagnetic substrates and metal magnetic films are alternately laminated, A step of producing a core block by joining and integrating via a magnetic gap made of a non-magnetic material, a step of processing the core block into a predetermined shape and forming a chip, and a second semi-circular shape in the winding groove And a step of forming an apex portion by performing groove processing. 前記略半円形の第2の溝加工を施す工具として、粒径が30マイクロメートル以下の円柱状のダイヤモンド焼結体または電着(電鋳)工具を使用することを特徴とする請求項4記載の磁気ヘッドの製造方法。 5. A cylindrical diamond sintered body having a particle size of 30 micrometers or less or an electrodeposition (electroforming) tool is used as the substantially semicircular second groove processing tool. Method of manufacturing the magnetic head of the present invention.
JP2005019409A 2005-01-27 2005-01-27 Magnetic head and its manufacturing method Pending JP2006209857A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005019409A JP2006209857A (en) 2005-01-27 2005-01-27 Magnetic head and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005019409A JP2006209857A (en) 2005-01-27 2005-01-27 Magnetic head and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006209857A true JP2006209857A (en) 2006-08-10

Family

ID=36966528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005019409A Pending JP2006209857A (en) 2005-01-27 2005-01-27 Magnetic head and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006209857A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58179925A (en) Magnetic head and its production
JP2006209857A (en) Magnetic head and its manufacturing method
JP2005259183A (en) Magnetic head and method for manufacturing same
JP2005038553A (en) Magnetic head and its manufacturing method
JP2009277279A (en) Magnetic head device and its manufacturing method
JP2005346751A (en) Method of manufacturing laminated magnetic head
JPH04221408A (en) Laminated magnetic head and its manufacture
JPS62183012A (en) Magnetic head and its manufacture
JPH08203023A (en) Production of magnetic head
JPH06259717A (en) Magnetic head and its production
JPS63164010A (en) Manufacture of magnetic head
JPH07272206A (en) Production of magnetic head
JP2007184031A (en) Magnetic head
JPH0887711A (en) Magnetic head and its production
JPH0522962B2 (en)
JPH0676226A (en) Magnetic head and its production
JP2001093109A (en) Magnetic head and its manufacture
JP2000149213A (en) Manufacture of magnetic head
JP2003173505A (en) Magnetic head and its manufacturing method
JPH06111230A (en) Magnetic head
JP2001297404A (en) Magnetic head and its manufacturing method
JPH07220221A (en) Magnetic head
JPH0887709A (en) Magnetic head and its production
JP2007141368A (en) Magnetic head and its manufacturing method
JPH10302212A (en) Manufacture of magnetic head