JP2746120B2 - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッドおよびその製造方法

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JP2746120B2
JP2746120B2 JP6139515A JP13951594A JP2746120B2 JP 2746120 B2 JP2746120 B2 JP 2746120B2 JP 6139515 A JP6139515 A JP 6139515A JP 13951594 A JP13951594 A JP 13951594A JP 2746120 B2 JP2746120 B2 JP 2746120B2
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magnetic head
head
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富二夫 前田
葉二 菅沼
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、浮動型の磁気ヘッドと
その製造方法に係り、特にハードディスクを搭載した磁
気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドおよびその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク装置の大容量化にともな
い、高記録密度化に適する薄膜媒体を用いた磁気ディス
ク(薄膜ディスク)と,薄膜技術により作成されたエレ
メントを搭載した薄膜磁気ヘッド(薄膜ヘッド)が用い
られるようになっている。また、近年、ラップトップパ
ソコンやノートパソコンなど可搬機器への磁気ディスク
装置の搭載が普及すると共に、その小型化への進展も進
み、軽量化・低消費電力化の社会的要請によって、スピ
ンドルモータも起動トルクが小さいものが使用される傾
向にある。
【0003】一方、磁気ディスク装置における高密度記
憶に際しては、ディスクとヘッドとの間の間隔を近づけ
る必要があり、ディスク表面およびヘッドのエアベアリ
ング面は平滑に仕上げられるようになっている。通常、
ディスク表面には耐久性向上のため液体潤滑剤が塗布さ
れており、このため、ヘッドがディスクに吸着しやすく
なり(吸着現象)、これが特に小型の磁気ディスク装置
では主要な障害原因の一つとなっている。
【0004】従来より、磁気ヘッドは、Mn・ZnやN
i・Znの多結晶フェライト材料を研磨加工してエアベ
アリング面を形成し、端面にフェライトコア部分をガラ
ス融着して作製される。また、薄膜ヘッドは、Al2
3 を母材とし、TiCを分散したセラミックをスライダ
材料(以下、AlTiC材料)に用いることが多く、A
lTiC材料のウエハにエレメントを作り込んだ後、ス
ライスし、エアベアリング面を研磨加工する。いずれも
エアベアリング面が平滑に加工されるため、前述した吸
着現象が生じやすくなる。
【0005】かかる問題を解決するため、従来より、多
結晶材の粒界に沿って平坦な頂面の凸部と平坦な凹底面
を形成する特開平1−251308号公報(公知例)
や、AlTiCスライダのTiC部分を選択的にエッチ
ングし、ピットを形成するUSP4,549,238
(公知例)等、スライダ面を粗面化することが提案さ
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多結晶
材の粒界に沿って平坦な頂面の凸部と平坦な凹底面を形
成する特開平1−251308号公報(公知例)記載
のものは、山と谷の間は高さが急激に変化する崖となっ
ており、山は平坦な頂面の凸部で又谷は平坦な凹底面よ
りなる山と谷を特定の面粗さにすることによって、吸着
現象を軽減することができるが、一方、凸部の角によっ
てヘッドクラッシュを生じやすくなるという問題が生じ
ている。
【0007】また、この特開平1−251308号公報
(公知例)記載のものは、ヘッドを構成している材質
は多結晶材であり、各結晶粒子の面方位が異なることに
より原子結合エネルギーに差があり、逆スパッタで表面
をエッチングしていくのに必要なエネルギーが異なるた
め、特定の面粗さを形成できるとしている。
【0008】しかしながら、各結晶粒子の面方位はまち
まちであるため、山と谷との間は高さの変動も大きくな
り、この特開平1−251308号公報(公知例)記
載の第9図に開示されているように、実質的な平面を保
つことができない。このため、このような方法では突起
高さのばらつきが小さく且つ一様な粗さのエアベアリン
グ面を得ることが困難となっている。
【0009】更に、ATiCスライダのTiC部分を
選択的にエッチングしてピットを形成するUSP4,5
49,238(公知例)の方法では、そのFIG.3
にあるように、Al2 3 の母材部分の平滑な面の中に
僅かな深さのTiC部分のピットがあり、その深さは一
定している。このUSP4,549,238(公知例
)では、このようにして作製したヘッドを塗布ディス
クに適用して好ましい結果を得たとしている。
【0010】しかしながら、表面が粗く、潤滑剤が磁性
塗膜内部に滲み込ませてある塗布ディスクと異なり、液
体潤滑剤を表面に塗布した薄膜ディスクに適用した場
合、前記ピットが液体潤滑剤によって容易に目詰りし、
吸着防止の効果は短期間で失われるという不都合が生じ
ている。
【0011】また、スライダを粗面化するそのほかの公
知例としては、特開昭59−148179号公報(公知
例)、特開昭59−227065号公報(公知例
)、特開昭61−17280公報(公知例)があ
る。
【0012】この内、特開昭59−148179号公報
のものは、エアベアリング面に結晶粒が析出する状態で
金属膜を形成し、該金属膜をエッチングし、これをマス
クとしてエアベアリング面をエッチングし、更に該金属
膜を除去して粗面化したエアベアリング面をなすという
方法が採られている。しかしながらこの特開昭59−1
48179号公報(公知例)のものは、プロセスが複
雑で生産性が悪いという不都合が生じていた。また、エ
アベアリング面の材質がAlTiCスライダのようにエ
ッチングレートの異なる成分からなる場合には、この部
分の粗さ変動も加わり、粗さの制御が困難なものとなっ
ている。
【0013】更に、特開昭59−227065号公報
(公知例)のものは、エアベアリング面を粗面化し、
該粗面の凹部にフッ素樹脂を充填する方法であり、フッ
素樹脂の弾力によって極微小にフッ素樹脂部分が突出す
るとされる。しかしながら、これではメニスカスを防止
するほどの突起は形成できない。
【0014】また、特開昭61−17280公報(公
知例)のものは、硬質カーボンを用いてエアベアリン
グ面が粗面化されている。しかしながら、かかる手法は
全面を一様に粗面化したにすぎない。このため、凹部が
液体潤滑剤によって容易に目詰りし、吸着防止の効果は
短期間で失われるという問題は前述同様である。
【0015】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくにヘッドクラッシュを有効に回避し吸着
機能を有効に低減し得る磁気ヘッドおよびその製造方法
を提供することを、その目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明では、その請求項
1で、磁気ディスクの回転動作と共に当該磁気ディスク
上に浮上して当該磁気ディスクに対して所定の情報の書
き込み読み出しを行うヘッド本体を備えた磁気ヘッドに
おいて、磁気ヘッド本体の磁気ディスクに対向するスラ
イダ面に、微小凹凸を設けると共に、この微小凹凸の
内、凸部をTiCで形成した、という構成をとってい
る。
【0017】また、請求項2では、前述したスライダ面
の微小凹凸の内、凹部をAl2 3で形成する、という
構成をとっている。
【0018】請求項3では、その磁気ヘッドの製造に際
しては、前記スライダ面を平坦に加工する第1の工程
と、この平坦に加工されたスライダ面に対して酸素を用
いたプラズマ処理により前記微小凹凸を形成する第2の
工程とを備えている、という構成をとっている。
【0019】(削除)
【0020】請求項では、その磁気ヘッドの製造に際
し、請求項3の第2の工程において、前記プラズマ処理
に際して前記酸素の流量を変化させることによって前記
凸部の生成高さを変化させる、という構成をとってい
る。
【0021】これによって前述した目的を達成しようと
するものである。
【0022】
【作 用】AlTiCスライダのAl2 3 部分を凹部
とし且つTiC部分を突起にした場合、これを薄膜ディ
スクに適用することにより吸着防止に向けて顕著な効果
が得られる。磁気ヘッドに微細突起があっても、一方で
は対応するディスク面が平滑な薄膜ディスクであるた
め、ヘッドクラッシュを生じることがない。突起の面積
はエアベアリング面(スライダ面)の面積に比べて圧倒
的に少ないため、液体潤滑剤によって目づまりすること
がない。
【0023】また、本発明による磁気ヘッドの製造方法
では、エアベアリング面を酸素を用いてプラズマ処理す
ることによって突起を形成しているが、公知例のよう
にエッチングは行っていない。
【0024】また、本発明よる突起形成のメカニズム
は明確ではないが、スライダの母材中の成分であるTi
C部分が隆起しており、この部分が酸化されて体積増加
したものと考えられる。また選択的にエッチングする方
法ではないため、角に曲面形状をもつ突起の形成が可能
となっている。
【0025】
【実施例1】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて
説明する。
【0026】この図1において、符号1は磁気ヘッド本
体を示す。また、符号2は、前述した磁気ヘッド本体1
のスライダ面を示す。
【0027】そして、本実施例では、酸素雰囲気下でプ
ラズマ処理による表面処理を行い、スライダ面2の粗面
化を行った。図2にその結果の例を示す。ここで、この
表面処理に先立って、スライダ面2は予め平坦に加工さ
れるようになっている。
【0028】この図2において、符号3はスライダ面2
の下地を構成する素材Al2 3 を示す。また、符号4
はスライダ面2の凸部を構成する素材TiCを示す。こ
の図2において、下地素材Al2 3 が凹部となり、素
材TiC部分が突起を構成している。また、O2 の流量
を変化させることにより、突起形成速度を変化させ、こ
れによってスライダ面2上の凸部の高さをコントロール
した。
【0029】上記図2において、(a)はO2 が50
〔ml〕の場合を示し、(b)はO2が100〔ml〕
の場合を示し、(c)はO2 が150〔ml〕の場合を
示す。処理時間はいづれも5分間で、パワー300
〔w〕は一定で、O2 の流量のみを変えた。
【0030】この図2(a)では、O2 の流量が少ない
ため、80オングストローム程度の段差である。図2
(b)は、110オングストローム程度の段差を形成し
ており、凸部は曲面形状を有している。図2(c)で
は、流量が多いため、突起形成速度も大きくなり、凸部
段差も200オングストローム程度と高い。
【0031】このように、凸部高さをコントロールする
ことにより、凸部に曲面形状を持たせることができた。
【0032】こうして作製した磁気ヘッドと従来の磁気
ヘッドを、1.8インチの磁気ディスク装置に適用して
CSS耐久性を評価した。
【0033】評価に用いた磁気ディスクの表面粗さは、
Ra30オングストロームであり、PFPE液体潤滑剤
の膜厚を30オングストローム、カーボン保護膜の膜厚
を200オングストロームとした。
【0034】比較のために公知例と公知例の類似の
ヘッドを用いた。この場合、公知例のヘッドを多結晶
材の粒界に沿って平坦な頂面の凸部と平坦な凹底面を形
成し、その凹凸の差が150オングストロームのものと
し、公知例のヘッドについては、AlTiCスライダ
のTiC部分を選択的にエッチングしてピットを形成
し、そのピット深さを150オングストロームのものと
した。表1に、その比較の結果を示す。
【0035】
【表1】
【0036】比較例のヘッドでは、CSS300〜50
0回でヘッドクラッシュまたは吸着を生じたが、本実施
例のヘッドでは20,000回以上のCSS耐久性を得
ることができた。
【0037】このように、今回、本発明者らは、AlT
iCスライダのAl2 3 部分を凹部とし、TiC部分
を突起にした場合、薄膜ディスクに適用することにより
顕著な効果が得られることを初めて見いだした。そし
て、磁気ヘッドに突起があっても、一方では対応するデ
ィスク面が平滑な薄膜ディスクであるためヘッドクラッ
シュを生じることがない。角に曲面形状をもっているこ
とも有効である。突起の面積はエアベアリング面(スラ
イダ面)の面積に比べて圧倒的に少ないため、液体潤滑
剤によって目づまりすることがない。
【0038】また、本実施例による磁気ヘッドの製造方
法では、エアベアリング面を酸素を用いてプラズマ処理
することによって突起を形成しているが、公知例のよ
うにエッチングは行っていない。
【0039】本実施例による突起形成のメカニズムは明
確ではないが、スライダの母材中の成分であるTiC部
分が隆起しており、この部分が酸化されて体積増加した
ものと考えられる。また、選択的にエッチングする方法
ではないため、角に曲面形状をもつ突起の形成が可能と
なったと考えられる。更に、本実施例による磁気ヘッド
の突起はエアベアリング面の全面もしくは一部に形成さ
れるが、突起の形成が磁気ディスクに対向する磁気ヘッ
ド面のうちエアベアリング面以外の箇所(磁気ヘッドの
エレメント部分を除いて)に及んでも差し支えない。
【0040】
【実施例2】上述した実施例1と同様の条件のもとに、
磁気ヘッドのスライダ面の粗面化を行ったが、本実施例
ではO2 100〔ml〕,パワー300〔W〕を一定と
し、処理時間を制御することによって、凸部高さをコン
トロールした。図3に、この場合の処理時間と段差との
関係を示す。
【0041】そして、実施例1の場合と同様の評価を行
った。表2に、その比較の結果を示す。
【0042】
【表2】
【0043】比較例のヘッドでは、CSS300〜50
0回でヘッドクラッシュまたは吸着を生じたが、本実施
例のヘッでは15,000以上のCSS耐久性を得るこ
とができた。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気ヘッドのヘッドスライダ面に微細な突起が形成される
ため、ディスク表面とヘッドスライダ面との間にメニス
カスの形成が抑制され、これがためヘッドの吸着を有効
に防止することができ、従って磁気ディスクを傷つける
ことが少なくなり、突部形成によるヘッドクラッシュの
発生を低減することができるという従来にない優れた磁
気ヘッドおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における磁気ヘッドのスラ
イダ部全体の状態を示す斜視図である。
【図2】図1の実施例における突起形成速度を変化させ
た場合の磁気ヘッド本体のスライダ面の拡大断面図に例
示で、図2(a)はO2 流量が50mlの場合を、図2
(b)はO2 流量が100mlの場合を、図2(c)は
流量が150mlの場合を示す。
【図3】図1におけるスライダ面の処理の例で、プラズ
マ処理時間と段差の変化を示した説明図である。
【符号の説明】
1 磁気ヘッド本体 2 スライダ面 3 下地素材Al2 3 4 凸部素材TiC
フロントページの続き (72)発明者 佐久間 和子 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−187915(JP,A) 特開 平3−146682(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ディスクの回転動作と共に当該磁気
    ディスク上に浮上して当該磁気ディスクに対して所定の
    情報の書き込み読み出しを行うヘッド本体を備えた磁気
    ヘッドにおいて、 前記磁気ヘッド本体の前記磁気ディスクに対向するスラ
    イダ面に、微小凹凸を設けると共に、 この微小凹凸の内、凸部をTiCで形成した ことを特徴
    とした磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記スライダ面の微小凹凸の内、凹部
    Al2 3で形成されていることを特徴とした請求項1
    記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の磁気ヘッドを製造
    する方法であって、 前記スライダ面を平坦に加工する
    第1の工程と、この平坦に加工されたスライダ面に対し
    て酸素を用いたプラズマ処理により前記微小凹凸を形成
    する第2の工程とを備えていることを特徴とした磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第2の工程において、前記プラズマ
    処理に際して前記酸素の流量を変化させることによって
    前記凸部の生成高さを変化させることを特徴とする請求
    項3記載の磁気ヘッドの製造方法。
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JPH02187915A (ja) * 1989-01-13 1990-07-24 Fujitsu Ltd 磁気ヘッドスライダ及びその製造方法
JPH03146682A (ja) * 1989-10-27 1991-06-21 Victor Co Of Japan Ltd 浮動磁気ヘッドの製造方法

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