JP2632814B2 - 磁気ヘツド - Google Patents

磁気ヘツド

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JP2632814B2 JP61246044A JP24604486A JP2632814B2 JP 2632814 B2 JP2632814 B2 JP 2632814B2 JP 61246044 A JP61246044 A JP 61246044A JP 24604486 A JP24604486 A JP 24604486A JP 2632814 B2 JP2632814 B2 JP 2632814B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘッドに関し、特に高透磁率磁性材上
に、高飽和磁束密度磁性膜を被着してなる磁気ヘッドに
関するものである。
〔従来の技術〕
近年抗磁力の高い磁気記録媒体、例えばメタル塗布、
金属蒸着テープ等に対して記録再生の可能なMIG(Metal
In Gap)ヘツドと呼ばれるが利用される様になって来
た。
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ヘッドの最も単純な高磁変換部近傍の形態を第4
図(A),(B)に示す。図中1は単結晶フエライト等
の高速磁率材チツプ、2はセンダスト等の高飽和磁束密
度合金よりなる磁性合金膜、3は非磁性材よりなる磁気
ギヤツプ部である。尚第4図(A)は巻線溝内に磁性合
金膜を被着しないタイプ、(B)は巻線溝内にも磁性合
金膜を被着するタイプのそれを示している。
MIGヘツドにはその基本構造を第4図(A),(B)
に示している様に磁気記録媒体摺動面に於ける磁性合金
膜2と高透磁率材1との境界が磁気ギヤツプ3に平行な
タイプ(以下Pタイプと称する)と磁気ギヤツプに非平
行でアジマス角を有するタイプ(以下Aタイプと称す
る)とが考えられている。例えばPタイプのMIGヘツド
としては特開昭51−140708号公報に開示されているも
の、AタイプのMIGヘツドとしては例えば特開昭60−321
07号公報に開示されているものがある。
しかしながらPタイプのMIGヘツドは、磁気ギヤツプ
と平行である処の高透磁率材と合金磁性材との境界部分
の磁気的性質の不連続性のために、コンター効果と呼ば
れる現象が発生し、第5図に示すように、周波数対出力
特性曲線に、少ない場合で3〜4dB程度のリツプルが現
われるため、記録再生用ヘツドとして未だ実用化されて
いない。
その様な現象を避ける為に考案されたものがAタイプ
のMIGヘツドであり、上記特開昭60−32107号公報に開示
のものがVTR用として実用化されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、一般的にAタイプのMIGヘツドはPタイプ
のMIGヘツドに比べて、複雑な構造となるので、製造工
程数が多くなると同時に製品歩留りも低くなっていた。
そのため製造コスト面に於いてかなり割高であった。
また、AタイプのMIGヘツドで例えば60μmもの広い
トラツク幅を有するヘツドを製造しようとすると、その
構造と構造法によっては、40μm前後の厚さの磁性合金
膜をスパツタリング等の物理蒸着法で成膜する工程が必
要となる。このような厚さの膜をスパツタリングで成膜
するには、成膜時間のみで数時間を要し、また仮に成膜
したとしても、内部応力の蓄積の為、膜そのものや、基
板であるフエライトにクラツクが入ったりはなはだしい
場合、割れてしまうこともある。そのため機械加工や、
500℃〜600℃前後のガラス溶着工程などの過酷な工程を
経て完成に至るヘツド少なく、歩留りの低下を増長する
結果となる。
本発明は上述の如き問題に鑑みてなされ、簡易な製造
工程により製造が可能でかつ製造コストが高くなること
がなく、良好な電磁変換特性を有する磁気ヘツドを提供
することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明による磁気ヘッド
は、高透磁率磁性材上に高飽和磁束密度性の磁性膜を被
着してなるコアハーフ同士を磁気ギャップ材を介して突
き合わせてなる磁気ヘッドであって、少なくとも一方の
コアハーフにおける前記磁性膜の膜厚が、作動ギャップ
の深さの範囲内にて、前記磁気ヘッドの媒体摺接面から
の深さに応じて略一の割合で連続的に変化するよう、前
記磁性膜は、前記磁気ギャップ材に対して30度ないし45
度の範囲で傾斜して形成され、かつ、前記媒体摺接面に
おける前記磁気ギャップ材の厚さ方向の、前記膜厚が変
化する側の磁性膜の幅が10μm以下であるように構成さ
れている。
〔実施例〕
以下本発明の最も典型的な実施例についてその構造を
第1図(A),(B),(C)、その製造工程を第2図
(A),(B),(C),(D)を用いて説明する。
第1図(A)は本実施例の磁気ヘツドの外観斜視図で
あり、図中1はフエライトブロツク、2は磁性合金膜、
3は磁気ギヤツプ部、6,8は低融点ガラス、9は巻線窓
である。第1図(A)の磁気ヘツドの電磁変換部近傍の
詳細を第1図(C)に示す。第1図(C)は第1図
(A)の磁気ヘツドを媒体の摺動方向に切断した場合の
断面図である。
第1図(C)に示す如く本実施例の磁気ヘツドにおい
ては、摺動面側から見た基本構成はPタイプであって
も、高透磁率材と、高飽和磁束密度材の境界面が、少な
くとも必要なギヤツプの深さの範囲内で、ギヤツプ面に
対し、一定方向の傾き、好ましくは30゜〜60゜の鋭角を
有し、連続的に膜厚が変化する構造にした。
このような簡単な構成をとることにより、コンター効
果によるリツプルも、1dB以下に抑制され、ビデオヘツ
ドとして十分な電磁変換特性を有し、コストダウンも可
能となることがわかった。
以下、本実施例の磁気ヘツドの製造方法について第2
図(A)〜(E)を用いて説明する。
第2図(A)において、1はフエライト単結晶の直接
方体ブロツクの一部を示し、その一面には、三つの壁面
S1,S2,S3により形成される巻線窓用の溝4が切られてお
り、その溝4が刻まれた面には、溝の壁面も含め、セン
ダスト,アモルフアス,パーマロイ等の高飽和磁束密度
を有する合金磁性膜2が被着されている。これらの合金
磁性膜は、スパツタ、蒸着、プラズマCVDなどの物理蒸
着化学蒸着などの蒸着プロセスや、メツキなどの化学的
プロセスにより形成される。たとえばスパツタリングで
これらの膜を形成する場合は、フエライト1に刻まれた
巻線窓用溝の三つの壁面S1,S2,S3の内、摺動面に近い斜
面S1により厚い膜が付着する様、矢印で示した如く、図
の斜め下方向から蒸着することが望ましい。8mmVTRのよ
うにギヤツプデプスが25μm程必要な場合、この斜面S1
には、合金磁性膜をおよそ20μm〜25μm程成膜すれば
良い。
成膜後は、第2図(B)に示すように、巻線窓用溝中
に、アルミ等の金属棒5を落とし込み、アルミ棒諸共55
0℃前後の融点を有する第1の低融点ガラス6で溝を埋
めた後、突き合わせ面を形成するため、研磨、ラツピン
グをする。
次に、第2図(C)に示すように、多数の平行な溝
71,72,…を刻みトラツク幅加工をする。第2図(C)で
は、溝加工の途中の状態を示す。溝71,72,…をすべて刻
んだ後、必要ならば、溝加工により生じたバリ等を取る
ため、突き合わせ面を軽くラツピングした後、SiO2,CrO
2等の非磁性ギヤツプ材を設計に応じたとえば0.2μm程
スパツタリングし突き合わせ前のブロツク加工を終え
る。もう一方のコア半体に対応する、巻線窓用溝の無い
ブロツクについても、突き合わせ面に対応する面に、合
金磁性材を10μm以上、好ましくは20μm程成膜し、ト
ラツク幅加工の溝を切っておく。
これら2つのブロツクを突き合わせ、トラツク幅出し
の溝等を利用して第1の低融点ガラス6と同じか、やや
低い500℃〜550℃の融点を有する第2の低融点ガラス
81,82,…で溶着して得られるブロツクを第2図(D)に
示す。
第2図(D)において、3は磁気ギヤツプ、81,82,…
は第2の低融点ガラスである。このブロツクから、鎖線
で示した位置で切出し、ヘツドチツプが得られるが、こ
のヘツドチツプに関し、ギヤツプ3の中心を通り、ギヤ
ツプ面に垂直に交わる断面、即ち、第2図(D)の中心
線(一点鎖線)で示した断面の構成を第2図(E)に示
す。第2図(E)において、フエライトコア1の巻線窓
用の溝の面S1と、つき合わせ面に対向する面S0との交線
を点Pで示す。本実施例のヘツドでは、初期状態に於け
る摺動面Σの位置が、鎖線で示す如く、点Pと同じか
より下方に位置する様に加工する。第2図(E)点Pと
ギヤツプ近傍の拡大図は第1図(C)に示している。
既に簡単に触れたように、第1図(C)において、巻
線窓のあるコア半体の摺動面が、巻線窓様溝の斜面S1
ギヤツプ面に平行な面S0の交点Pより上方にあり、ギヤ
ツプ深さ範囲内に、ギヤツプ面に平行な面が残存する
と、コンター効果が現われ、点Pを通る面Σと同じ
か、下方に位置すればコンター効果は抑制される。面S0
が残存すると、フエライト中の磁束が、面S0に垂直に近
く交わるので、二つの磁気的性質の異なる材料のギヤツ
プと平行な境界面S0が擬似ギヤツプ的なはたらきをする
ものと推測される。
第1図(C)において、面S1上に付着した合金磁性膜
2の厚さをT、膜2をギヤツプ面とのなす角をθ、摺動
面Σが頂度点Pを通るとして、面Σからギヤツプ深
さ方向の端点Oまでの距離、即ち、ギヤツプ深さをD、
ギヤツプから点Pまでの距離、即ち、摺動面上に現われ
た合金磁性膜の幅▲▼をWとしたとき、W,D,θとT
との間には、 T=Wcosθ+Dsinθ ……(1) という関係が成立する。今ビデオ信号の記録再生用ヘツ
ドを対象とした時、ギヤツプ深さD=25μmとし、斜面
S1とギヤツプ面のなす角度をθ=45゜、θ=65゜の夫々
の場合について、さらに摺動面上における膜面の幅をW
=0,5,10μmと変化させてみて、斜面S1上に必要膜厚T
を(1)式から求めると、第1図(B)のようになる。
各種形状のヘツドを試作した結果、出刀は、膜厚Tが
厚い程高くなり、コンター効果は、膜幅Wが広い程少な
くなる事がわかったがW=10μm程度で、コンター効果
によるリツプルは、殆んど1dB以下となった。尚、膜厚
Tが厚いと、内部応力がそれだけ増大し、加工時にヘツ
ドの各部に、クラツクや膜ハガレが生じ、歩留りを低下
させる為、膜厚は薄い方が望ましい。従って、第1図
(B)よりW=10μm以下の時は、θ=45゜の方が好ま
しい。尚、ヘツド幅が大きいヘツドの場合、デプスDは
10μmで十分なので、W=10μmとしても膜厚は15μm
程度で良い。
実際には摺動面が面S0と面S1の交線(点P)を頂度通
るように加工するの困難で、ギヤツプ深さ方向に数μm
の誤差が出る。この時、初期摺動面がΣより下方、ギ
ヤツプ深さDが小さくなる方向へずれる場合は問題無
い。一方、摺動面が、上方にδだけずれΣに位置した
場合、ずれ量δが2〜3μm以下であれば、即ち面S0
残存量が深さにして、2〜3μm以下ならば、コンター
効果によりリツプルは2dB以下となりビデオ信号の記録
再生に対しては悪影響を及ぼさないことがわかった。従
って、実用上は、面S0がギヤツプ深さ方向に数μm残存
する程度の加工誤差は許容されるべきである。
以上詳しく説明した工程に従って得られたヘツドチツ
プの外観の斜視図が、第1図(A)に示したものであ
る。摺動面加工を施した後ヘツドチツプをアルカリ液に
浸漬すると、アルミ棒が溶け、巻線窓9が形成される。
次に本発明の他の実施例としての磁気ヘツドの電磁変
換部近傍を第3図(A)〜第3図(F)に示す。
第3図(A)のヘツドは、たとえば第2図(B)のフ
エライトブロツクにおいて、突き合わせ面に残存する厚
さtの合金膜をさらに研磨・ラツピングして下地のフエ
ライト面が現われるようにし、そのブロツクに第2図
(D)の巻線窓用溝の無い方のブロツクを突き合わせ溶
着し、以下先の実施例と同様の工程を経て得られる。こ
の場合、第1図(C)において、合金磁性膜とフエライ
トとの境界面S1は単一面で斜め上方に伸び、ギヤツプ面
と点Rで交わっており、摺動面Σ上に現われる合金磁
性膜の幅▲▼=Wと、θ,D,Tとの間には前出(1)
式と同様の関係式が成立する。
第3図(B)のヘツドは、巻線窓のあるコア半体に、
第3図(A)と同じものを用い、突き合わせる相手のコ
ア半体については、下部コア側に合金磁性膜の無いもの
を用いている。またコア下部にはギヤツプ材は被着しな
い構造としてある。このような構造を有する磁気ヘツド
にあっては、合金磁性膜が、つき合わせ面で頂度対向
し、巻線窓を連続してとりまく構造にし、磁気抵抗が最
も少なくなるよう配慮されている。
第3図(C)のヘツドは、巻線窓用溝の三つの壁面
S1,S2,S3の内、ギヤツプ面と鋭角で交わる斜面S1にのみ
合金磁性膜を成膜したものである。また、他の実施例も
そうであるが、斜面S1上の膜厚は、ギヤツプ近傍で必要
な膜厚が確保できれば、溝の深さ方向に薄くなっていっ
てもよい。フエライトに被着する合金磁性膜の面積や厚
さが少ない程、内部応力が小さくなり、加工歩留りが向
上する。
第3図(D)のヘツドは、フエライトブロツクに、巻
線窓用溝を刻む前に、前記溝と平行に斜面S1′を有する
溝を刻み、その表面に合金磁性膜を成膜した後、巻線窓
用溝を刻んで得られる。このヘツドに於いては2種類の
磁性材の境界面積が更に少なくなり、加工歩留りが向上
する。
第3図(E)のヘツドは、巻線溝の単一斜面を途中で
折れ曲げその表面に合金磁性膜を成膜して得られる。尚
この場合にもギヤツプ深さ内に於いては図示の如く合金
磁性膜の被着面は単一平面としている。
第3図(F)のヘツドは、突き合わせする2つのコア
半体の両方に巻線窓用溝を形成し、その変形斜面S1″に
合金磁性膜を形成して得られる。
このヘツドによれば、全体の磁路長を短縮し、ヘツド
の電磁変換効率を向上させてある。合金磁性膜2とフエ
ライト1との境界面S1″が曲面となっているが、ギヤツ
プ深さ範囲内の曲面上、各位置における接平面とギヤツ
プ面とのなす角はすべて鋭角となっている。また曲面の
曲率は、図と反対符号のものでもよい。
以上は、ヘツドのギヤツプ中心を通り、トラツク方向
に平行な断面内での構造に関する種々の変形例を示した
が、そのほか例えば第2図(C)におけるトラツク幅出
しの溝形状や、そのようにして得られるコア先端部側面
に合金膜を成膜するなど、数多くの組合わせや変形例が
得られる。
また、いわゆる突き合わせ工程を経ずにヘツドが作ら
れるような磁気ヘツドにおいても、巻線窓を有する側の
コア半体に於いて同様に作動ギヤツプの深さの範囲内に
て、合金磁性膜の膜厚を大略一定の割合で変化せしめる
構成とすることにより同様の効果が得られる。
上述の如き本発明の各実施例の磁気ヘツドに於いて
は、少なくとも一方のコアハーフに於ける磁性合金膜の
膜厚が作動ギヤツプの深さの範囲内にて磁気ヘツドの媒
体摺動面からの深たに応じて大略一定の割合で変化する
→構造としているので、磁気合金膜の被着面は作動ギヤ
ツプ深さの範囲内で殆んど単一の平面であるため加工が
簡単で、かつコンター効果に伴う電磁変換特性の劣化を
抑えることができる。
また、本発明の好適なる実施態様として、各実施例に
ある様に磁性合金膜の被着面と磁気ギヤツプとの間隔が
媒体摺動面に近づくに従い小さくなる様、即ち媒体摺動
面に近づくに従い磁性合金膜の膜厚が小さくなる様構成
することにより、磁束の流れは更にスムーズとなりより
効率良くコンター効果に伴う電磁変換特性への悪影響を
抑制できるものである。
更に、第1図(A)、第3図(A),(B),(C)
に示した溝に巻線用溝の斜面をそのまま利用して磁性合
金膜の被着面とすることにより更に製造工程の簡略化が
実現できる。
磁気ギヤツプと平行な方向については磁性合金膜の膜
厚が変化しない構造とすることによりトラツク幅が合金
膜の膜厚とは無関係に選べるので、トラツク幅の広いヘ
ツドも安価に供給できるという効果がある。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明によれば、製造工程上有利な
構造を備えつつ電磁変換特性の劣化の少ない磁気ヘツド
が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(A),(B),(C)は本発明の一実施例とし
ての磁気ヘツドの構造について説明するための図、 第2図(A),(B),(C),(D),(E)は第1
図に示す磁気ヘツドの製造工程を説明するための図、 第3図(A)〜(F)は夫々本発明の他の実施例の磁気
ヘツドの電磁変換部に於ける断面図、 第4図(A),(B)は従来のMIGヘツドの要部構造を
示す図、 第5図は第4図に示すヘツドの電磁変換特性を示す図で
ある。 図中、1は高透磁率磁性材ブロツク、2は高飽和磁束密
度磁性合金膜、3は磁気ギヤツプ、9は巻線窓である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 折笠 剛 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 鈴木 博幸 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 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 (56)参考文献 特開 昭61−74112(JP,A) 特開 昭59−127213(JP,A) 特開 昭55−157121(JP,A) 特開 昭60−103511(JP,A) 実開 昭60−85711(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高透磁率磁性材上に高飽和磁束密度性の磁
    性膜を被着してなるコアハーフ同士を磁気ギャップ材を
    介して突き合わせてなる磁気ヘッドであって、 少なくとも一方のコアハーフにおける前記磁性膜の膜厚
    が、作動ギャップの深さの範囲内にて、前記磁気ヘッド
    の媒体摺接面からの深さに応じて略一定の割合で連続的
    に変化するよう、前記磁性膜は、前記磁気ギャップ材に
    対して30度ないし45度の範囲で傾斜して形成され、 かつ、前記媒体摺接面における前記磁気ギャップ材の厚
    さ方向の、前記膜厚が変化する側の磁性膜の幅が10μm
    以下であることを特徴とする磁気ヘッド。
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