JP2644768B2

JP2644768B2 - 磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2644768B2
Application number: JP62230063A
Authority: JP
Inventors: 勝 ▲かど▼野; 達志山本; 正司道嶋; 久美男名古; 哲郎村松; 徹吉良
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPS6472306A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、磁気回路を構成する軟磁性薄膜と、その
軟磁性薄膜を支持する基板からなる磁気ヘッドの製造方
法に関する。

（ロ）従来の技術磁気記録技術の高密度化に伴ってメタルテープのよう
な高保磁力媒体が主流になってきた現在、磁気ヘッドに
使用されるコア材料は、高い飽和磁束密度を有するもの
が要求されている。

このような状況の下で、第10図及び第11図に示すよう
に、高い飽和磁束密度を有する軟磁性金属からなる薄膜
21をコア材料とし、これを非磁性基板22や軟磁性フェラ
イト23で挟み込むようにした磁気ヘッドが作製されてい
る。

この製造方法の一例として特開昭59−171017号には、
基板に複数の溝を形成し、そこに磁性合金薄膜を製膜
し、ガラスを溝中に充填した後、切断、巻線溝形成、接
合する方法が記載されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかしながら、この方法では、溝の片側の壁面にのみ
磁性合金薄膜を形成する場合、もう一方の壁面に磁性合
金薄膜を付着させないことだけが考慮されており、壁面
に形成した磁性合金薄膜の特性については何ら考慮され
ていなかった。したがって、形成した磁気ヘッドの特性
を良好にすることができなかった。またここでは、溝の
底面にまで磁性合金薄膜を形成しており、その磁性合金
薄膜の厚さが厚くなると、基板と磁性合金薄膜との間に
応力が生じその応力が溝底面に集中するため、その部分
で基板が破損してしまうという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するものであって、磁気コ
アを構成する軟磁性薄膜の特性がある良好で、かつ、基
板破損の惧れのない磁気ヘッドの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、基板の表面に略Ｖ字状の複数の溝を形成す
る工程と、その各溝の一方の溝壁面に、該壁面の垂線に
対して０゜〜45゜傾けた方向で、かつ、隣接する溝頂点
の陰影効果を利用できる方向から非製膜粒子を飛来せし
め、前記溝壁面の深さ方向に於けるエッジがテーパ形状
のFeAlSiからなる軟磁性薄膜を所定膜厚形成する工程
と、前記各溝に低融点ガラスを充填する工程と、前記基
板を前記溝と直角方向に所定のピッチで切断し、前記低
融点ガラスの充填面を研磨してコアブロックを作成する
工程と、前記コアブロックにコイル巻線用窓加工及びギ
ャップ面形成加工を施した後２個ののコアブロックの各
低融点ガラスの充填面を前記各軟磁性薄膜の断面が対向
するように接合させる工程と、前記接合されたコアブロ
ックから磁気ヘッドチップを切り出す工程と、前記ヘッ
ドチップにコイルを巻回する工程と、を備えることを特
徴としている。

上記の軟磁性薄膜の材料には、FeAlSi系合金やNiFe系
合金が用いられる。また、基板には、一般に感光性結晶
化ガラス、結晶化ガラス、あるいは、セラミックスなど
の非磁性材料が用いられるが、軟磁性フェライトといっ
た磁性材料を用いてもよい。その場合、基板の選択基準
としては摩耗特性によるものが主であるが、その他に、
所望する磁気ヘッドのインダクタンスを考慮して選択す
ることが好ましい。

また、低融点ガラスには、屈伏点が350℃〜550℃程度
で、基板と同等の摩耗特性を有しているものを用いるこ
とが望ましい。

（ホ）作用基板の表面に略Ｖ字状の複数の溝を連続して形成した
後、その各溝の一方の溝壁面を所定の面粗度に仕上げ、
その仕上げ面に所定の薄膜で軟磁性薄膜を形成して低融
点ガラスを充填しているため、軟磁性薄膜は特性劣化を
おこすことがない。

従って、磁気ヘッドの効率は低下することがなく、高
く維持される。

（ヘ）実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。なお、これによってこの発明が限定されるものでは
ない。

第１図〜第８図はこの発明による磁気ヘッドの製造方
法の一実施例を示す説明図であり、以下に述べる手順で
磁気ヘッドを作製する。

まず、第１図に示すように、感光性結晶化ガラスから
なる基板１の表面に、最終的な磁気ヘッドの厚さ、分断
する際の切り代を考慮したピッチ寸法Ａで略Ｖ字状の溝
11を連続して形成する。

ここで、この溝11の少なくとも一方の側壁11aと、基
板１の加工前表面の法線Ｈとのなす角θは、最終的な磁
気ヘッド形態でのアジマス角にほぼ等しいことが好まし
い。なお、この角度については、ここでは特に精度は要
せず、この角θの精度は、溝11のピッチ寸法Ａと、分断
される際の加工ピッチの精度によって決定される。

基板１の表面に溝11を形成する加工寸法としては、ダ
イシングによって行う。

ところで、一般に、この実施例で用いたような感光性
結晶化ガラスや、結晶化ガラスなどの高い摩耗性を有す
る基板は、加工性が悪く、ダイシングブレートにはその
ダイヤモンド粒径が８〜16μｍのものを用いなければ十
分な加工が行えない。従って、溝11の一方の側壁11aの
面粗度は通常、最大２〜３μｍである。

この側面11aは面粗度を、磁気ヘッドの効率を高める
ために微細にするには、次のような２種類の加工方法が
ある。

第１の加工方法は、溝壁面11aを、まず、加工性の良
いダイヤモンド径のダイシングブレードで粗仕上げをし
た後、ダイヤモンドの平均粒径が４μｍ以下のダイシン
グブレードで、その粗仕上げ面をごく僅かに削るように
走らせて本仕上げをする方法。

第２の加工方法は、第１の加工方法によって粗仕上げ
した基板を２枚用意し、その２枚の基板の溝壁面11aど
うしを、ダイヤモンド径１μｍ以下の研磨材を混入した
研磨砥粒懸濁液の中で摺り合わせる方法である。

双方の場合とも、溝壁面11aの面粗度は1000Å以下に
なる。

溝壁面11aの面粗度と磁気ヘッドの記録再生特性との
関係は、面粗度が２μｍであったものを１μｍ以下にし
たときには再生出力は2dB向上し、その面粗度を1000Å
以下にしたときにはさらに2dB向上した。従って、溝壁
面11aの面粗度は1000Å以下にするのが最良であるが、
磁気ヘッドの再生出力をみた場合には、１μｍ以下の面
粗度であれば使用可能である。

次に、第３図に示すように、１μｍ以下に仕上げた側
壁11aに、真空蒸着法、あるいはスパッタ法などの薄膜
形成技術によって、所定の膜厚、つまり磁気ヘッドのト
ラック幅にほぼ相当する膜厚となるようにFeAlSi系合金
からなる軟磁性薄膜３を形成する。

FeAlSi系合金の組成としては、例えば、5.5wt％Al、
9.5wt％Si−bal,Feといったものが一般的である。

このとき、蒸着法を用いた場合は、第２図に示すよう
に、成膜に寄与する蒸着粒子の飛来方向Ｒが一様である
ので、この飛来方向角φを適当に設定すれば、隣接する
溝11の頂点による陰影効果により、側壁11aの底に近い
部分で軟磁性薄膜３を途切れさせて、そのエッジをテー
パ形状に形成することができる。これにより、基板１と
軟磁性薄膜３との間に生じる応力を分散させ、上記エッ
ジ部分での基板１の破損を防ぐことができる。

この蒸着粒子の飛来方向角φは、軟磁性薄膜３にFeAl
Si系合金を用いた場合、その特性を考慮すると、０゜〜
45゜の範囲に設定することが好ましい。第12図はこのこ
とを説明する図であり、飛来方向角（入射角φ）と保磁
力の関係を示している。この図から、保磁力は入射角φ
とともに増大し、特に入射角φが45゜以上となると保磁
力に急激に増大していることが分かる。ここで、磁気ヘ
ッドのコアとして働く軟磁性薄膜３としては保磁力が小
さい（透磁率が高い）ものが望ましいことを考慮する
と、飛来方向角としては０゜〜45゜が望ましい。また、
軟磁性薄膜３は、磁気ヘッドの動作帯域によっては絶縁
層を挟み込んだ積層構造としてもよい。

次に、第４図に示すように、軟磁性薄膜３の上に、Si
O₂からなる非磁性酸化膜４を保護膜として成膜する。こ
の実施例においては、軟磁性薄膜３の上にだけ非磁性酸
化膜４を形成しているが、溝11全体を被覆するように形
成してもよい。また、非磁性酸化膜４としてはSiO₂膜を
用いたが、特に限定せず、他の非磁性酸化膜を用いても
よい。

この非磁性酸化膜４が必要な理由は、後述する次の工
程（第５図参照）で、金属Ti膜５と金属Cr膜６を形成す
る場合、金属Ti膜５を軟磁性薄膜３の上に直接形成する
と、軟磁性薄膜３と金属Ti膜５とが拡散を引き起こし特
性劣化を招くので、それら両者を直接接触させないよう
にするためである。

次に、第５図に示すように、金属Ti膜５と金属Cr膜６
を、連続して溝11全体を被覆するように形成する。

この金属Ti膜５と金属Cr膜６を形成するのは、次の工
程（第６図参照）で低融点ガラス２でモールドする際、
濡れ性が良く、反応による発泡や巻き込みによる泡など
が生じないようにするためであり、特にこの方法に限定
するものではない。

次に、第７図に示すように、基板１をピッチＥで切断
する。この切断ピッチＥは最終ヘッド形態の寸法によっ
て決められる。

そして、ここまでの工程で得られた基板１に、公知の
VTR用フェライトヘッド加工工程と同様に、コイル巻線
用窓加工、ギャップ面７の形成加工を施す。

次に、第８図に示すように、軟磁性薄膜３のギャップ
面７を互いに対向するように位置を合わせ加圧固定をお
こなって、低融点ガラス２が接着力を持つような温度ま
で昇温してガラス溶着をおこなって接合しコアブロック
８を形成する。

そして、その接合されたコアブロック８から、磁気ヘ
ッドチップを切り出す。

第９図はこのようにして切り出された磁気ヘッドチッ
プを示す斜視図である。

上述のようにして得られた磁気ヘッドチップについて
は、従来の磁気ヘッドと同様に、ベース板への接着固
定、コイル巻線、テープ研磨を施して磁気ヘッドを完成
する。

このように、以上に示した工程から作製される磁気ヘ
ッドは、基板の表面に略Ｖ字状の複数の溝を連続して形
成した後、その各溝の一方の溝壁面を所定の面粗度に仕
上げその仕上面に磁気ヘッドのトラック幅に相当する膜
厚で軟磁性薄膜を形成して低融点ガラスを充填している
ため、軟磁性薄膜が特性劣化をおこすことがなく、軟磁
性薄膜の良好な特性を十分に生かした、効率の良い磁性
ヘッドとなる。

（ト）発明の効果本発明では、Ｖ字溝の壁面の垂線に対して０゜〜45゜
の角度の方向からその壁面に被製膜粒子を飛来せしめる
ため、形成したFeAlSi軟磁性薄膜の特性を向上させ、結
果として磁気ヘッドの性能を向上させることができる。
また、軟磁性薄膜の溝の深さ方向におけるエッジをテー
パ形状に形成しているため、基板の一部分への応力の集
中を避けることができ、磁性ヘッドの信頼性を向上させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図はこの発明による磁気ヘッドの製造方法
の一実施例を示す説明図、第９図は第１図〜第８図に示
した製造方法によって作製された磁気ヘッドチップを示
す斜視図、第10図および第11図はそれぞれ従来の磁気ヘ
ッドを示す斜視図である。第12図は蒸着粒子の飛来方向
角（入射角φ）と保磁力の関係を示す図である。１……基板、２……低融点ガラス、３……軟磁性薄膜、４……非磁性酸化膜、５……金属Ti膜、６……金属Cr膜、７……ギャップ面、８……コアブロック 11……溝、11a……溝壁面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者道嶋正司大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者名古久美男大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者村松哲郎大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者吉良徹大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開昭59−171017（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−182507（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の表面に略Ｖ字状の複数の溝を形成す
る工程と、その各溝の一方の溝壁面に、該壁面の垂線に対して０゜
〜45゜傾けた方向で、かつ、隣接する溝頂点の陰影効果
を利用できる方向から被製膜粒子を飛来せしめ、前記溝
壁面の深さ方向におけるエッジがテーパ形状のFeAlSiか
らなる軟磁性薄膜を所定膜厚形成する工程と、前記各溝に低融点ガラスを充填する工程と、前記基板を前記溝と直角方向に所定のピッチで切断し、
前記低融点ガラスの充填面を研磨してコアブロックを作
成する工程と、前記コアブロックにコイル巻線用窓加工及びギャップ面
形成加工を施した後２個のコアブロックの各低融点ガラ
スの充填面を前記各軟磁性薄膜の断面が対向するように
接合させる工程と、前記接合されたコアブロックから磁気ヘッドチップを切
り出す工程と、前記磁気ヘッドチップにコイルを巻回する工程と、を備
えることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。