JP2680750B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性材料からなる基
板上にＦｅＡｌＳｉ合金薄膜等の軟磁性材料を設け薄膜
積層ヘッドとして構成される磁気ヘッドの製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体の高密度化に伴いメ
タルテープのような高保磁力媒体が主流となって来てい
る。このため磁気ヘッドに使用されるコア材料も高い飽
和磁束密度を有するものが要求されている。そこで、例
えば図１１に示すように磁気コアとして高い飽和磁束密
度を有するＦｅＡｌＳｉ合金からなる軟磁性薄膜１７
を、非磁性材料からなる基板１８上に直接設けてなる薄
膜積層型の磁気ヘッドチップ１９が知られている。

【０００３】また近年長時間録画等に対応するためにト
ラック幅が狭くなってきているが、上記のような磁気ヘ
ッドチップ１９において、トラック幅に対応して軟磁性
薄膜１７の厚さを薄くすると、磁気コアとしての磁気断
面積が減少し、その磁気抵抗が大きくなって記録・再
生、特に再生効率が低下するという問題を生じていた。

【０００４】そこで上記問題を回避するために、図１２
に示すように、ギャップ近傍の軟磁性薄膜２１の厚さを
薄く形成する。つまり絞り込むことにより、狭いトラッ
ク幅に対応する一方、ギャップ２３近傍以外の軟磁性薄
膜２１の厚さを厚くして磁気断面積を増やし、磁気抵抗
を低減した磁気ヘッドチップ２０が提案されている。上
記のような磁気ヘッドチップ２０の製造方法について、
以下説明する。まず、図１３に示すように、結晶化ガラ
ス等の非磁性材料からなる略直方体形状の基板２２に、
ダイシング加工により断面積Ｖ字状の溝２４を連続して
形成した後、図１４に示すように、これら各溝２４，２
４‥‥の一方の側壁面２４ａ，２４ａ‥‥上に沿って軟
磁性薄膜２１とＳｉＯ₂ 等の非磁性材料からなる絶縁層
２５とを、真空蒸着法により所定の層数だけ交互に積層
蒸着して、所定の厚さの軟磁性積層薄膜２６を形成す
る。なお、軟磁性積層薄膜２６の積層構造は、簡略化し
て図示する。

【０００５】次に、図１５に示すように、各溝２４，２
４‥‥の側壁面の山頂付近から山頂にいたる軟磁性積層
薄膜２６，２６‥‥をイオンミリング等のドライエッチ
ングにより所定厚さ分除去するために、基板２２をイオ
ン入射方向に対して傾けて、イオンの当たる所望する軟
磁性積層薄膜２６，２６‥‥部分にドライエッチングを
施す。このときの基板２２の傾け方は、各溝２４，２４
‥‥間に形成される山頂部２２ａ，２２ａ‥‥によって
軟磁性積層薄膜２６上の山頂部付近にイオンが当たり、
他の部分にイオンの当たらない影をつくるようにする。

【０００６】その後、図１６に示すように、ドライエッ
チングにより薄くなった軟磁性積層薄膜２６，２６‥‥
部分であるトラック幅用薄膜２６ａ，２６ａ‥‥の厚さ
をトラック幅に相当する厚さとした基板２２を作製す
る。続いて、図１７に示すように、軟磁性積層薄膜２６
と後述する低融点ガラスとの不所望な反応を防止するた
めに、ＳｉＯ₂ 等の反応防止膜を形成し、さらに、その
反応防止膜の上に、上記低融点ガラスとの濡れを改善す
るために、クロム等の活性金属膜をスパッタリング法等
により重ねて複合膜２７，２７‥‥を形成する。

【０００７】上記の工程後は、図１８に示すように、溝
２４，２４‥‥上に低融点ガラス２８を充填した後、図
１９に示すように各山頂部２２ａ，２２ａ‥‥の稜線を
結んだ平面まで低融点ガラス２８の表面を研削すると共
に、図２０に示すようにその研削された面およびその反
対面にコイル巻線用溝２９，２９をそれぞれ形成して片
側基板ブロック３０を作製し、次いで、一対の片側基板
ブロック３０，３０を非磁性ギャップ材（図示せず）を
挟んで相互に接合した後、所定の幅で切断することで、
図１２に示すような磁気ヘッドチップ２０を得る。

【０００８】このように、上記磁気ヘッドチップ２０で
は、狭いトラック幅に精度よく対応するため、ギャップ
２３およびその近傍における軟磁性積層薄膜２６の厚さ
を、ドライエッチングにより薄くし、一方磁気ヘッドの
記録・再生、特に再生効率を著しく向上させるために、
上記ギャップ２３およびその近傍以外の磁気コア部分で
ある軟磁性積層薄膜２６部分の厚みを厚くして磁気抵抗
を下げることにより、狭いトラック幅に対応すると共
に、再生効率の高い磁気ヘッドを製造している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の方法
では、イオンミリング等のドライエッチングによる軟磁
性積層薄膜２６の除去速度が数100Å/minであることか
ら、必要な膜厚（絞り込み量）の軟磁性積層薄膜２６を
除去するのに非常に長時間を要し、磁気ヘッド製造の生
産性が悪いという問題を生じている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドの製
造方法は、上記課題を解決するために、結晶化ガラス等
の非磁性材料からなる基板に断面略Ｖ字状の溝を形成
後、溝壁面に沿ってＦｅＡｌＳｉ合金積層薄膜等の軟磁
性材料薄膜を蒸着法等により形成後、第１のガラスを溝
に充填し、その後、溝頂点部分のＦｅＡｌＳｉ合金積層
薄膜等の軟磁性薄膜を、前記溝以上の角度を有するブレ
ードを用いて機械加工により除去し、次いで、この除去
部に第２のガラスを充填することを特徴としている。

【００１１】また、第１のガラスが第２のガラスに比
べ、高融点性のガラスであることを特徴としたものであ
る。

【００１２】さらにまた、第１のガラスが上記溝に充填
後に結晶化する結晶化ガラスであることを特徴としてい
る。

【００１３】

【作用】上記の方法によれば、軟磁性薄膜の厚さを前記
側壁面の山頂近傍から山頂に向かって薄く形成する研削
加工がブレードを用いたダイシング加工による研削によ
って施されるので、従来のようにイオンミリング等のド
ライエッチングによる軟磁性薄膜の形成加工と比べて、
その形成加工時間を大幅に短縮することができる。

【００１４】さらにまた、上記の方法によれば、機械加
工による軟磁性薄膜の絞り込み加工を行う際、断面略Ｖ
字状溝は、第１のガラスにより充填され、機械加工を付
される部分は強固に保護されているため、溝頂点部分に
クラックが生じたり、軟磁性薄膜が基板から剥離してし
まうのを防ぐことが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の磁気ヘッドの製造方法の１実
施例を図１から図１０を用いて説明する。まず、図２に
示すように、結晶化ガラス等の非磁性材料からなる略直
方体形状の基板１の表面に所定のピッチ寸法Ａで、径方
向断面略Ｖ字状の刃先のブレードを用いたダイシング加
工により数ｍｍ／ｓｅｃの加工速度で断面略Ｖ字状の溝
２，２‥‥を相互に隣接して形成する。このとき各溝
２，２‥‥は、基板１における溝２の底部から上方に延
ばす法線に対し略左右対象にされる。

【００１６】その後、図３に示すように、各溝２，２‥
‥の一方の側壁面２ａ，２ａ‥‥にＦｅＡｌＳｉ合金薄
膜等の軟磁性薄膜３，３‥‥を真空蒸着法あるいはスパ
ッタリング法により形成する。続いて、ＳｉＯ₂ 等の非
磁性材料からなる非磁性薄膜４，４‥‥を軟磁性薄膜
３，３‥‥上に真空蒸着法等により形成し、さらに、そ
の上に軟磁性薄膜３，３‥‥を上記と同様の方法で形成
する。なおさらに、この上に非磁性薄膜４，４‥‥と軟
磁性薄膜３，３‥‥とを所定の層数だけ交互に積層して
所定の厚さの軟磁性積層薄膜５，５‥‥を形成する。な
お図では軟磁性積層薄膜５，５‥‥の積層状態を簡略化
して示した。

【００１７】次に、ＦｅＡｌＳｉ合金薄膜等の軟磁性積
層薄膜５，５‥‥と後述する低融点性の第２のガラスと
の反応を防ぐために、軟磁性積層薄膜５，５‥‥の上に
ＳｉＯ₂ 等の反応防止膜６，６‥‥を形成する。続い
て、この反応防止膜６，６‥‥とガラスの濡れを改善す
るためにクロム等の活性金属膜７，７‥‥をそれぞれス
パッタリング等により形成した後、図４に示すように前
記溝２，２‥‥に第１のガラス８を熔融充填する。

【００１８】次に、図５に示すように、前記第１のガラ
ス８の充填部の表面を図４に一点鎖線で示す前記基板１
の山頂部１ａ，１ａ‥‥の稜線を結んだ平面まで研磨す
る。次に、図１に示すように前記山頂部１ａ近傍の第１
のガラス８充填部から山頂部１ａに向かって軟磁性合金
積層薄膜９の厚さが薄くなるように、ガラス充填部およ
び軟磁性合金積層薄膜９を、径方向断面Ｖ字状の刃先の
ブレード１０を用いたダイシング加工により研削加工す
る。このとき山頂部１ａに露出する軟磁性合金薄膜９は
トラック幅に相当する厚さとなっている。

【００１９】この場合、ダイシング加工は溝２の形状を
示す指標としての溝２の底部からの法線と一方の側壁面
２ａとの角度Ｂに対して、その角度Ｂ以上の刃先の角度
Ｃを有するブレード１０を用いて施され、その上ブレー
ド１０の刃先の一方の刃先壁面１０ａを前記法線と一致
させることで、前記軟磁性合金薄膜９の加工制度を上げ
ることができる。

【００２０】次に、図６に示すように、前記研削加工面
にＦｅＡｌＳｉ合金薄膜等の軟磁性積層薄膜５と後述す
る低融点の第２のガラスの不所望な反応を防止するため
に、ＳｉＯ₂等の反応防止膜６を再度を形成し、またさ
らに、反応防止膜６とガラスの濡れを改善するためにク
ロム等の活性金属膜７をそれぞれスパッタリング等によ
り形成する。続いて、前記研削加工された溝１１に図７
に示すように前述した低融点の第２のガラス１２を熔融
充填する。その後図８に示すように、前記第２のガラス
１２の充填部の表面を前記基板１の山頂部１ａ，１ａ‥
‥の稜線を結んだ平面まで研磨する。このとき研磨面に
はコアギャップを形成する軟磁性積層薄膜５が略トラッ
ク幅となるように露出している。

【００２１】その後、図９に示すように、基板１におけ
るギャップ面１５とその反対面にコイル巻線用の溝１
３，１４を加工し、さらに、略Ｖ字状の溝を形成した面
（ギャップ面１５）に所定のギャップ長となるようＳｉ
Ｏ₂等の非磁性材料からなるギャップベース材（図示せ
ず）をスパッタリング法等により形成し、こうして片側
コアブロック１６を作製する。

【００２２】次に、こうして作製された２つの片側コア
ブロック１６，１６を互いに相対向するように位置をあ
わせ、加圧固定を行って接合し、コアブロックを形成す
る。その後、この接合されたコアブロックを所定のピッ
チで切り出して磁気ヘッドチップを作製する。図１０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。

【００２３】なお上記実施例において、第１のガラス８
が第２のガラス１２に比べ、低融点性のガラスである場
合、第２のガラス１２を溶融充填する際、第１のガラス
８は低粘度状態となり、第１のガラスの表面に形成され
たＳｉＯ₂等の反応防止膜６と第１のガラス８との間
に、反応あるいは拡散がおこり、直径数１０μｍの気泡
が発生する。これを防ぐには、第１のガラス８の表面の
活性の度合をできるだけ下げればよい。通常ガラスは、
温度と共に粘度が低下し、それと共に活性の度合が増
す。つまり、第１のガラス８の表面にＳｉＯ₂ 等の反応
防止膜６の形成後の熱処理工程で、第１のガラス８の粘
度を高く保つことができれば気泡を防ぐことができる。

【００２４】第１のガラス８が第２のガラス１２に比べ
高融点性のガラスであれば、第１のガラス８の表面にＳ
ｉＯ₂ 等の反応防止膜６の形成後の熱処理工程で第１の
ガラスの粘度を高く保つことができ、気泡の発生を防ぐ
ことができる。また、第１のガラス８が上記溝２に充填
後結晶化する結晶化ガラスであれば、充填後の熱処理工
程の温度による第１のガラス８の粘度低下（活性化）は
なくなる。つまり、第１のガラス８が結晶化ガラスであ
れば、第２のガラス１２の作業温度の制約は全く無くな
り、第２のガラス１２の選択は第１のガラス８に全く影
響されない。

【００２５】上記のようにして得られる磁気ヘッドチッ
プは、図示しないが、ベース板への接着固定、コイル巻
線やテープ摺動面の研磨が施されて磁気ヘッドを完成す
る。このように上記実施例のような製造方法により得ら
れる磁気ヘッドのトラック幅は軟磁性積層薄膜５のダイ
シング加工による研削加工によりヘッドギャップとなる
軟磁性積層薄膜５の厚さが設定でき、例えば長時間モー
ド専用磁気ヘッドのように狭いトラック幅にも対応で
き、一方最初に真空蒸着法等により形成される磁気コア
としての軟磁性積層薄膜５の厚さは、充分な磁気断面積
を確保して磁気抵抗の充分小さな所定の厚さに設定でき
る。

【００２６】

【効果】本発明の磁気ヘッドの製造方法は、以上のよう
に狭いトラック幅に対応できると共に磁気抵抗の小さな
磁気ヘッドを製造するために、磁気コアとなる硬磁性積
層薄膜におけるギャップ付近の厚さを薄くする形成加工
をブレードによるダイシング加工により施す方法であ
る。

【００２７】それ故、従来は軟磁性積層薄膜の厚さを薄
くする形成加工がイオンミリング等によるドライエッチ
ングにより施されており、そのドライエッチングの速度
が遅いため、形成加工に時間がかかり、磁気ヘッドの製
造における生産性が悪化していたが、本発明の方法では
軟磁性積層薄膜の形成加工がブレードを用いたダイシン
グ加工による研削によって施されるので従来よりその形
成加工時間を大幅に短縮することができる。

【００２８】この結果、長時間モード用等の狭いトラッ
ク幅に対応できると共に、磁気断面積を増加させて、記
録再生効率、特に再生効率を向上させた磁気ヘッドの製
造における生産性を向上させることができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッドの製造方法において、ダイ
シング加工により軟磁性積層薄膜が形成加工されている
状態を示す基板の要部正面図である。

【図２】上記製造方法における溝の形成された基板の斜
視図である。

【図３】上記溝に軟磁性積層薄膜が形成された基板の要
部正面図である。

【図４】上記溝に第１のガラスが充填された上記基板の
要部正面図である。

【図５】上記第１のガラスの表面が研削された基板の要
部正面図である。

【図６】上記ダイシング加工により軟磁性積層薄膜が形
成された基板の要部正面図である。

【図７】上記軟磁性積層薄膜が形成された基板の上に第
２のガラスが充填された状態を示す要部正面図である。

【図８】上記第２のガラスの表面が研削された基板の要
部正面図である。

【図９】本発明の製造方法により作製された片側コアブ
ロックの斜視図である。

【図１０】本発明の製造方法により作製された磁気ヘッ
ドチップの斜視図である。

【図１１】従来の磁気ヘッドチップの斜視図である。

【図１２】従来の他の磁気ヘッドチップの斜視図であ
る。

【図１３】上記従来の磁気ヘッドチップの製造方法にお
いて、溝の形成された基板の斜視図である。

【図１４】上記溝に軟磁性積層薄膜が形成された基板の
要部正面図である。

【図１５】上記軟磁性積層薄膜がドライエッチングされ
ている基板の正面図である。

【図１６】上記軟磁性積層薄膜の一部がドライエッチン
グされた基板の要部正面図である。

【図１７】積層合金薄膜上に複合層が形成された上記基
板の要部正面図である。

【図１８】低融点ガラスが充填された上記基板の要部正
面図である。

【図１９】低融点ガラスの表面が研磨された上記基板の
要部正面図である。

【図２０】上記基板にコイル巻線溝を形成してなる片側
基板ブロックの斜視図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 溝 ３ 軟磁性薄膜 ４ 非磁性薄膜 ５ 軟磁性積層薄膜 ６ 反応防止膜 ７ 活性金属膜 ８ 第１のガラス ９ 軟磁性合金積層薄膜 １０ ブレード

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性材料からなる基板に溝を形成し、こ
   の溝の側壁面に沿って軟磁性積層薄膜を形成した後に、
   第１のガラスを充填し、次いで溝頂点部分の前記第１の
   ガラスおよび軟磁性積層薄膜を、上記溝の角度以上の角
   度を有するブレードを用いて機械加工により除去した後
   に、この除去部に第２のガラスを充填することを特徴と
   する磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】前記第１のガラスが前記第２のガラスに比
   べ、高融点性のガラスであることを特徴とする請求項１
   記載の磁気ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】前記第１のガラスが前記溝に充填後に結晶
   化する結晶化ガラスであることを特徴とする請求項１記
   載の磁気ヘッドの製造方法。