JP2556479B2 - 磁気ヘツド - Google Patents

磁気ヘツド

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JP2556479B2 JP61174978A JP17497886A JP2556479B2 JP 2556479 B2 JP2556479 B2 JP 2556479B2 JP 61174978 A JP61174978 A JP 61174978A JP 17497886 A JP17497886 A JP 17497886A JP 2556479 B2 JP2556479 B2 JP 2556479B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘツド、特に高透磁率材ブロツク上の高
飽和磁束密度膜を形成した磁気コアを有する磁気ヘツド
に関するのもである。
〔従来の技術〕
従来、メタル塗布テープ、金属蒸着テープ等の高抗磁
力磁性媒体に適する磁気ヘツドとして、いわゆるMIG(M
etal in Gap)ヘツドと呼ばれるものがあり、既に実
用に供されている。
MIGヘツドは、コアの大部分にフエライト等の高透磁
率材を用いギヤツプ近傍の磁極先端部を高飽和磁束密度
材、即ちパーマロイ、センダスト、アモルフアス等の合
金磁性材で形成した構造となっている。MIGヘツドに
は、摺動面上における金属磁性材とフエライトとの境界
が、作動ギヤツプに平行なタイプ(これをPタイプと呼
ぶことにする。たとえば特開昭51−140708号公報等が開
示されている)と、前記境界が作動ギヤツプと非平行で
アジマスが付いたタイプ(これをAタイプと呼ぶことに
する。たとえば、特開昭54−96013号公報、特開昭60−3
2107号公報等に開示されている。)とがあり、現在まで
のところAタイプのMIGヘツドが実用化されている。理
由は、PタイプのMIGヘツドでは金属磁性材とフエライ
トとの境界が疑似ギヤツプとして作用し、これによるコ
ンター効果により、周波数−出力特性にPeak−to−Peak
値で数dB程度のリツプルが現われろからである。
ところで上述の如きMIGヘツドにあっては、作動磁気
ギヤツプは、いわゆるツキ合わせ工程に依り形成されて
いた。このように従来のツキ合わせ工程により作動ギヤ
ツプを形成したヘツドは、ギヤツプ幅のハラツキが多
く、結果としてはヘツド間の特性のバラツキも大きかっ
た。このバラツキを無くす目的でツキ合わせ工程を経ず
にギヤツプを形成したMIGヘツドも提案されている。こ
の種のヘツドでは金属磁性膜上に磁気ギヤツプとなるギ
ヤツプ材となる非磁性膜を形成して、更にこの非磁性膜
上に更に金属磁性膜が形成されている。
この様なツキ合わせ工程を含まないMIGヘツドとして
はPタイプのものが特開昭60−177314号公報に開示さ
れ、Aタイプのものとしては本出願人に係る特願昭60−
187486号に開示している。
ツキ合わせ工程を含まないAタイプのMIGヘツドのコ
ア半体を用いたヘツドはコンター効果を完全に防止でき
るという利点を有するが、製造工程が複雑になる上に、
要求される加工精度も高くなり、コストが高くなってし
まうという問題を有する。従ってツキ合わせ工程を含ま
ないPタイプMIGヘツドに於いてコンター効果による悪
影響等の諸問題を伴わず製造できればコスト面で極めて
有利となる。
第13図はツキ合わせ工程を含まないPタイプのMIGヘ
ツドの例を示す図であり、1はフエライト等の高透磁率
材ブロツク、2,7はセンダスト等の高飽和磁束密度材よ
りなる磁性膜、3は巻線窓用溝、6は磁気ギヤツプ、9,
10はガラス等の非磁性材である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述の如きツキ合わせ工程を含まない
PタイプMIGヘツドに於いて以下の如き問題がある。
第14図は従来のPタイプMIGヘツドの問題点について
説明するためのコア先端部を示す図である。
第14図に於いてd1,d2,d3は媒体摺動面が摩耗に伴い変
化した場合のギヤツプデプスである。
この磁気ヘツドを使用していくと、ギヤツプデプスは
d1,d2,d3と変化していく。この時媒体摺動面に於いて露
呈する磁性膜2の磁気ギヤツプ6に垂直な方向の長さ
は、ギヤツプデプスがd2以上であればt1となり変化しな
いが、d2未満の場合にはt1′で示す様に変化する。これ
に伴いコンター特性等が変化してしまうものであった。
更に、金属磁性膜とフエライトとの境界近傍に内部応
力が蓄積すると、境界における磁気的性質の不連続性が
増し、コンター効果も大きくなりヘツドの電磁変換特性
が悪化する。
更に第13図に示す如く、金属磁性膜2のフエライト1
への被着面が媒体摺動面上ではトラツク幅分しかとれ
ず、特にトラツク幅決定の為の加工時に於いて膜はがれ
を生じ易く、生産性が悪いものであった。
本発明は上述の如き問題に鑑み、経時変化に対しても
安定な磁気特性を有し、かつ製造時の歩留りが良く、磁
気特性が良好なコア構造を有する低コストの磁気ヘツド
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の磁気ヘッドは、巻
線用溝が形成されている高透磁率材ブロックと、このブ
ロックの前記巻線用溝の形成されている側に対し少なく
とも媒体摺動面側に形成された高飽和磁束密度材よりな
る第1の磁性膜と、この第1の磁性膜上に形成され磁気
ギャップとなる非磁性膜と、この非磁性膜上に形成され
た高飽和磁束密度材よりなる第2の磁性膜と、それぞれ
前記非磁性膜の両端に接する一対の非磁性部とを備え、
前記ブロックの前記非磁性膜に対向する面が前記非磁性
膜と平行で、かつ前記第1の磁性膜が前記一対の非磁性
部の一方と前記ブロックとの境界に沿って延在するとと
もに、延在しない側の前記第1の磁性膜の端部は、前記
第2の磁性膜の一方の端部と同一直線上に配されるよう
に形成されている。
〔実施例〕
第1図は、本発明の最も典型的な構成を有するヘツド
の実施例につき、その概略を示す斜視図、第2図〜第8
図は、第1図のヘツドの製造工程の概略を説明する図で
ある。
第1図において、1は単結晶フエライト等の高透磁率
材ブロツク、2は高透磁率材1上に、たとえばスパツタ
等の物理蒸着によって成膜されたパーマロイ、センダス
ト、アモルフアス等の高飽和磁束密度を有する第1の磁
性膜としての合金磁性材、6はSiO2などのギヤツプ材
で、高飽和磁束密度材2上に同じくスパツタ等により成
膜され、7は第2の磁性膜としての合金磁性材で、ギヤ
ツプ材6上に同じくスパツタ等により成膜される。
3(31〜33)は巻線窓用溝、また、その壁面であり低
融点ガラス5が充填されている。9は低融点ガラス5と
同程度か低い融点を有する低融点ガラス、10〜12は保護
板、10は非磁性フエライトあるいは結晶化ガラスなど耐
摩耗性の高い非磁性材、11はたとえばフエライト単結晶
の如き高透磁率材で、12は、低融点ガラス9と同程度か
より高い融点を有する接着剤であり、13は巻線窓であ
る。
本ヘツドの製造上、構造上の特徴をいくつか示す。先
ずヘツドとしての基本構造である磁極−ギヤツプ−磁極
の要素機能は、高透磁率材基板1上に次々に成膜される
第1の磁極としての高飽和磁束密度材2と、ギヤツプ材
6、第2の磁極としての高飽和磁束密度材7とによって
満たされる。ヘツド摺動面上において、高透磁率材基板
1と高飽和磁束密度材2との境界は、ギヤツプ6に対し
平行になっており、コンター効果の出現を完全に抑制す
ることには困難であるが、後述する様な構造による実用
上問題とならない程度にまで抑圧できるこが分った。保
護板は摺動面側が非磁性材10となっており、従って第2
の磁極7との間のスキ間あるいは接着剤層は疑似ギヤツ
プとならない。また、保護板のギヤツプに面する側の非
磁性材10あるいは12の最下点P1は、巻線窓用溝壁面31
上端点P2同程度の高さか、やや下(摺動面を上として)
に位置するが、可能な限り摺動面に近い方が特性上好ま
しい。これは、保護板の高透磁率材11が摺動面に近い
程、磁気回路の磁気抵抗が小さくなるからである。この
ようなヘツド構造の場合、実効的なギヤツプデプスは、
点P1,P2の内、摺動面に近い側によって決められる。
従来提案されているつき合わせ工程を経ずに作られる
ヘツドと本実施例との構造上異なる点の一つは、第8図
においてフエライトコア1に刻まれた巻線窓13を形成す
る為の溝3を形作る溝の壁面31,33,33から可能な限り金
属磁性材が取除かれていることである。さらに、摺動面
上、ギヤツプ6近傍のコア先端部はトラツク幅出しの
為、ほぼ平行な側面となるように溝8が刻まれている
が、この溝加工によって現われるフエライトコア1の両
側面の一方に磁性金属膜2が延在している。
以上にような構造上の特徴を有するヘツドの製造法を
第2図〜第8図を用いて説明する。
第2図において、1はフエライト単結晶の直方体ブロ
ツクの一部で、その一面には多数の平行な溝231〜234
形成しており、該溝の形成された面に、物理蒸着,メツ
キ,CVD等の方法により第3図に示す如く高飽和磁束密度
材2の厚さ10μm〜50μm程度成膜する。尚、このとき
ブロツク1が単結晶フエライトよりなる場合は結晶方位
(110)面が図中A面として示す、後の媒体摺動面とな
る様にすると耐摩耗性上都合がいい。ここで高飽和磁束
密度材としてセンダストを用いる場合、膜2の表面がフ
エライト1の表面と平行かやや凸状とすれば内部応力の
発生を小さくできるものである。成膜後、第4図に示す
ように、巻線窓用の第1の溝3を切、アルミ、銅、ニツ
ケル、亜鉛、鉄等の細線4を溝3に落し込み、融点が55
0℃〜600℃程の第1の低融点ガラスで埋め込む。第5図
では、溝を第1の低融点ガラス5で埋め込んだ後、ギヤ
ツプ面を形成するため平面ラツプした状態を示す。平面
ラツプ後、第6図のように先ずSiO2などのギヤツプ材6
を設計に応じ、たとえば0.2〜0.3μm、続いてもう一方
の磁極を形成するための第2の金属磁性膜7をたとえば
厚さ10〜50μm程成膜する。この場合、該磁性膜7の膜
厚はラツプ後の磁性膜2の膜厚と一致しない様にするの
が望ましい。第7図は、ギヤツプ近傍のトラツク幅を規
制するため、第2の溝81〜88を加工した状態を示す。溝
と溝とに挟まれたトラツク幅規制部の両側面はほぼ平行
である。3層の膜2,6,7,相互及びフエライト1との密着
性その他に難があり、溝81〜88を一度で加工できない場
合等には、トラツクの右側を規制する溝と、左側を規制
する溝とを2度に分けて加工する。又、溝を低融点ガラ
スで埋める際には、金属磁性膜と低融点ガラスとの反応
を防ぐ為、溝面に現われた金属磁性膜面上にCr,Cr2O3
の金属膜、金属酸化膜を薄く成膜しておくと良い。第8
図はトラツク幅加工用の溝81〜85を利用し、予め用意し
た保護ブロツク10〜12を融点が500℃〜550℃程の第2の
低融点ガラス9で溶着した様子を示す。保護ブロツクの
上部、摺動面側は非磁性材10、下部はフエライト単結晶
等の高透磁率材11であり、2つの部材は、融点が550℃
〜600℃程の第3の低融点ガラス等の接着剤12で接着さ
れている。このコアブロツクから点線L1,L2で示したよ
うに切出したチツプをカセイソーダ水溶液などのアルカ
リ性液あるいは塩酸等の酸性液に浸漬するなどして巻線
窓用溝に埋められた金属棒4を溶解除去し、巻線窓を形
成する。摺動面等の外形加工を終えたヘツドチツプの概
略斜視図が第1図である。
アジマス記録用のヘツドの場合は、第8図のように、
ギヤツプ長さ方向に対し垂直に切出すのではなく必要な
角度をつけて切ればよい。また、巻線窓用溝部壁面3に
数μm程度の金属磁性膜が残存しても良い。即ち、従来
のつき合わせ工程を無くしたヘツドの製造工程における
ように巻線窓用溝を形成した後、溝部を遮蔽する工程を
新規に導入し、その後金属磁性膜を成膜しても良いが、
遮蔽が不充分で、巻線窓用溝部壁面に若干の金属磁性膜
が付着するのは許容されるべきである。また、従来の工
程のように、巻線窓用溝部にも成膜した後、それを必要
な厚さ除去しても良い。要はギヤツプ部を構成する部分
の膜厚より、巻線窓用溝部の膜厚が実質的、作為的に薄
くなっていれば良い。
尚、上述の製造工程に於いてトラツク幅の決定方法に
ついては第1の金属磁性膜2の被着後にトラツク幅規定
用の溝を加工し、更にギヤツプ材6を被着し、フオトリ
ソグラフイ等の方法で第2の金属磁性膜7をトラツク幅
に合わせて形成することも可能である。
構成の一部が異なる他の実施例をヘツドの斜視図とし
て第9図〜第11図に示す。
第9図のヘツドチツプを第1図のヘツドチツプと比較
すると明らかなように、ギヤツプ材6を下部コア側にま
で形成せず、従って下部コア側で第1の金属磁性膜2の
少なくとも一部と、第2の金属磁性膜7とが直接密着す
ることとなり、下部コアの磁気抵抗を下げる効果があ
る。
第10図のヘツドチツプと第1図のヘツドチツプの違い
は、第10図のヘツドチツプでは巻線窓13のあるコア半体
の巻線窓用溝3の壁面はもとより、溝3より下側にも金
属磁性膜が形成されていない。下部コアにおいて、磁束
はギヤツプ7に対し垂直方向を向くが、その磁束が変化
すると、金属磁性膜中に渦電流が流れ、記録再生効率の
低下を招くからである。
第11図の実施例ではコストダウンを目的として、保護
板全体を非磁性体14で形成してある。
以上第9〜11図に示した実施例は第1図の実施例にお
ける構成の一部分を変更したものであるが、これらを組
合わせて実施することもできる。また、たとえば第10図
のヘツドにおいて、キヤツプ材6を第9図のヘツドの如
く下部コア側には設けず、さらに第10図の第2の磁極7
を下部コア側にまで形成せず下部コア側では高透磁率材
1と11が直接密接するか、一体となるような構造をとる
ことも可能である。
また本発明のすべての実施例において、高透磁率材1
として、フエライト単結晶を用いる場合、摺動面上にお
けるフエライトの結晶方位を110面とする耐摩耗性が良
い。
さらに磁極−ギヤツプ−磁極の層構造はそのすべてあ
るいはその一部をフオトリソグラフイーの技術を用いて
形成することもできる。
第12図は上述した様な各実施例のヘツドに於けるコア
の先端部を示す図である。第12図に示すように、デプス
エンドEに至るまで媒体摺動面に於ける第1の磁性層の
形状は変化しない。即ち、使用することによって摩耗し
デプスが変化しても本実施例のヘツドは特性が安定して
いるものである。
また、巻線窓用溝を有するコア半体のフエライト等、
高透磁率材上に形成する金属磁性膜の面積をできるだけ
少なくし、ヘツド製造過程で生ずる内部応力の蓄積を少
なくした結果、金属磁性膜の膜ハガレや、フエライト、
溶着ガラスに発生するクラツクが最小限におさえられ、
更に磁気ギヤツプに対向する部分以外の部分にも高透磁
率材に対する金属磁性膜の被着面が存在するので、トラ
ツク幅決定の際の加工を行う場合に於いても、膜はがれ
がおき難く、加工歩留が飛躍的に向上するものである。
更に金属磁性膜とフエライトとの境界近傍への内部応
力の蓄積を最小限に抑えることができたため、前記境界
における磁気的不連続性も少なくなりコンター効果によ
るリツプルが金属磁性膜2と7の膜厚を異ならしめれば
ピークーピーク値で1〜2dB以下と実用上問題のないレ
ベルにまで抑えられた。
〔発明の効果〕
本願発明の構成によれば、媒体摺動面における金属磁
性膜と高透磁率材ブロックとの境界の長さが大きくとれ
るため、この境界が磁気記録再生特性に与える影響を軽
減でき良好な記録再生特性を得ることができる。
さらに、第1の磁性膜を前記一対の非磁性部の一方と
前記ブロックとの境界に沿って延在させるように形成し
た上で、延在しない側の前記第1の磁性膜の端部を前記
第2の磁性膜の一方の端部と同一直線上に配されるよう
に形成しているので、上述したように、良好な記録再生
特性が得られた上で、狭トラック化を図ることが可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての磁気ヘツドの構成の
概略を示す斜視図、 第2図〜第8図は第1図のヘツドの製造工程の概略を示
す図、 第9図〜第11図は夫々第1図の磁気ヘツドとは異なる構
造を有する更に他の実施例としての磁気ヘツドを示す斜
視図、 第12図は本発明の各実施例のヘツドに於けるコアの先端
部を示す図、 第13図は従来の磁気ヘツドの構造の一例を示す斜視図、 第14図は、第13図に示すヘツドの問題点について説明す
るため、コアの先端部を示す図である。 1はフエライト単結晶などの高透磁率材ブロツク、2は
第1の磁性膜としての合金磁性材などの高飽和磁束密度
材、3は巻線窓用の溝、4は金属棒、5は低融点ガラ
ス、6はギヤツプとなる非磁性膜、7は第2の磁性膜と
しての合金磁性材などの高飽和磁束密度材、8はトラツ
ク幅を規定する溝、9は低融点ガラス、13は巻線窓であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新妻 清純 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 亀山 誠 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 山中 俊雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−179906(JP,A) 特開 昭56−41517(JP,A) 特開 昭61−34707(JP,A) 実開 昭61−45716(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】巻線用溝が形成されている高透磁率材ブロ
    ックと、 このブロックの前記巻線用溝の形成されている側に対し
    少なくとも媒体摺動面側に形成された高飽和磁束密度材
    よりなる第1の磁性膜と、 この第1の磁性膜上に形成された磁気ギャップとなる非
    磁性膜と、 この非磁性膜上に形成された高飽和磁束密度材よりなる
    第2の磁性膜と、 それぞれ前記非磁性膜の両端に接する一対の非磁性部と
    を備え、 前記ブロックの前記非磁性膜に対向する面が前記非磁性
    膜と平行で、かつ前記第1の磁性膜が前記一対の非磁性
    部の一方と前記ブロックとの境界に沿って延在するとと
    もに、延在しない側の前記第1の磁性膜の端部は、前記
    第2の磁性膜の一方の端部と同一直線上に配されるよう
    に形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
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