JP2858036B2 - Soft magnetic thin film and magnetic head - Google Patents

Soft magnetic thin film and magnetic head

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JP2858036B2 JP22587790A JP22587790A JP2858036B2 JP 2858036 B2 JP2858036 B2 JP 2858036B2 JP 22587790 A JP22587790 A JP 22587790A JP 22587790 A JP22587790 A JP 22587790A JP 2858036 B2 JP2858036 B2 JP 2858036B2
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、軟磁性薄膜および磁気ヘッド、特にメタル
・イン・ギャップ(MIG)型磁気ヘッドや、エンハンス
ト・デュアル・ギャップ・レングス(EDG)型磁気ヘッ
ドや、薄膜磁気ヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a soft magnetic thin film and a magnetic head, in particular, a metal-in-gap (MIG) type magnetic head, and an enhanced dual gap length (EDG) type. The present invention relates to a magnetic head and a thin-film magnetic head.

<従来の技術> フェライト製の第1および第2コアの少なくとも一方
のギャップ部対向面にコアよりも飽和磁束密度Bsの高い
センダスト等の軟磁性薄膜を有するMIG型磁気ヘッドが
知られている。
<Prior Art> A MIG type magnetic head having a soft magnetic thin film such as sendust having a higher saturation magnetic flux density Bs than the core on at least one of the first and second cores made of ferrite and opposed to the gap is known.

この磁気ヘッドでは、軟磁性薄膜から強力な磁束を磁
気記録媒体に印加できるため、高い保磁力を有する媒体
に有効な記録が行える。
In this magnetic head, since a strong magnetic flux can be applied to the magnetic recording medium from the soft magnetic thin film, effective recording can be performed on a medium having a high coercive force.

また、高密度記録や高速データ転送が可能である等の
優れた諸特性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッドが実用化
されてきている。
In addition, a flying-type thin-film magnetic head having excellent characteristics such as high-density recording and high-speed data transfer has been put to practical use.

そして、薄膜磁気ヘッドでも高密度の磁束を発生させ
るため、上部および下部磁極層には、飽和磁束密度Bs
高いパーマロイ、センダスト等の軟磁性薄膜が用いられ
る。
Then, in order to generate a high-density magnetic flux in the thin film magnetic head, the upper and lower magnetic pole layers, permalloy high saturation magnetic flux density B s, the soft magnetic thin film such as sendust is used.

ところで、磁気ヘッドに用いられるこのような軟磁性
薄膜の飽和磁束密度Bsは、高々12000G程度である。
Incidentally, the saturation magnetic flux density Bs of such a soft magnetic thin film used for a magnetic head is at most about 12000G.

このため、従来の磁気ヘッドでは、オーバーライト特
性等の電磁変換特性が不十分であり、特に高保磁力を有
する磁気記録媒体の場合には、より一層高い飽和磁束密
度Bsが要求されている。
For this reason, conventional magnetic heads have insufficient electromagnetic conversion characteristics such as overwrite characteristics. Particularly, in the case of a magnetic recording medium having a high coercive force, a higher saturation magnetic flux density Bs is required.

ところで、Feをターゲットし、ArとN2の混合ガス中で
スパッタリングして、センダストよりもさらに飽和磁束
密度Bsが高いFe−N軟磁性薄膜を得ることができる。
Incidentally, the Fe and the target, and sputtering in a mixed gas of Ar and N 2, can be obtained Fe-N soft magnetic thin film further has a high saturation magnetic flux density B s than sendust.

それは、Nを混合することにより、Feの結晶粒が微細
化され、磁気異方性分散が減少するためである。
This is because, by mixing N, the Fe crystal grains are refined and the magnetic anisotropy dispersion is reduced.

例えば、特開昭64−15907号公報には、Feを主体と
し、Fe4Nおよび/またはFe3Nからなる窒化鉄を含有する
軟磁性薄膜が開示されている。
For example, JP-A-64-15907 discloses a soft magnetic thin film mainly composed of Fe and containing iron nitride composed of Fe 4 N and / or Fe 3 N.

そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が15000G以
上であり、保磁力Hcが低く、前記磁気ヘッド用としては
好適な磁気特性を有している。
The soft magnetic thin film has a saturation magnetic flux density of 15000 G or more, has a low coercive force Hc, and has magnetic properties suitable for the magnetic head.

しかしFe−N軟磁性薄膜は、耐熱性が低く、約350℃
程度の温度で結晶粒径が大きくなり、保磁力Hcが急激に
増加してしまう。
However, Fe-N soft magnetic thin film has low heat resistance, about 350 ° C.
At about the temperature, the crystal grain size becomes large, and the coercive force Hc sharply increases.

このためガラス溶着等の熱処理によって450〜600℃程
度の温度下におかれるMIG型磁気ヘッドやEDG型磁気ヘッ
ド、さらには、スパッタリング等による成膜工程で約35
0℃以上の温度下におかれる薄膜磁気ヘッドに使用する
ことは困難である。
For this reason, MIG-type magnetic heads and EDG-type magnetic heads that are kept at a temperature of about 450 to 600 ° C. by heat treatment such as glass welding, and about 35 mm in a film forming process by sputtering or the like.
It is difficult to use the thin-film magnetic head at a temperature of 0 ° C. or higher.

また、このほか、Co−N、Fe−Co、Fe−Co−N等の軟
磁性薄膜も飽和磁束密度Bsが高く、しかも軟磁性を示す
ことが知られている。特にFe50Co50付近の組成では、磁
性材料としては最高の24000G程度の飽和磁束密度が得ら
れる。
In addition, it is known that soft magnetic thin films such as Co-N, Fe-Co, and Fe-Co-N also have a high saturation magnetic flux density Bs and show soft magnetism. In particular, with a composition near Fe 50 Co 50 , the highest saturation magnetic flux density of about 24000 G is obtained as a magnetic material.

しかし、Co−N軟磁性薄膜は、前記のFe−N軟磁性薄
膜と同様、耐熱性が低い。
However, the Co—N soft magnetic thin film has low heat resistance, like the Fe—N soft magnetic thin film.

また、Fe−CoおよびFe−Co−N軟磁性薄膜は、軟磁気
特性が不十分である。
In addition, Fe—Co and Fe—Co—N soft magnetic thin films have insufficient soft magnetic properties.

<発明が解決しようとする課題> 本発明の目的は、飽和磁束密度Bsが高く、しかも耐熱
性や耐食性が高く、優れた軟磁気特性を有する軟磁性薄
膜と、このような軟磁性薄膜を用いることにより、保磁
力Hcが低く、飽和磁束密度Bsが高い軟磁性薄膜を有する
MIG型磁気ヘッドやEDG型磁気ヘッド、さらには薄膜磁気
ヘッドとを提供することにある。
<Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to use a soft magnetic thin film having a high saturation magnetic flux density Bs, high heat resistance and high corrosion resistance, and excellent soft magnetic properties, and such a soft magnetic thin film. By having a soft magnetic thin film with low coercive force Hc and high saturation magnetic flux density Bs
An object of the present invention is to provide a MIG type magnetic head, an EDG type magnetic head, and a thin film magnetic head.

<課題を解決するための手段> このような目的は下記(1)〜(4)の本発明によっ
て達成される。
<Means for Solving the Problems> Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to (4).

(1)下記式で表わされる原子比組成を有することを特
徴とする軟磁性薄膜。
(1) A soft magnetic thin film having an atomic ratio composition represented by the following formula:

式(Fe1-x-y-zCoxNiyMz1-w(N1-vOv (上式においてMは、Mg、Ca、Ti、Zr、Hf、V、Nb、T
a、Cr、Mo、MnおよびBから選ばれる1種以上であり、
0.2≦x≦0.7、0≦y≦0.2、0.001≦z≦0.15、0≦v
≦0.1、0.001≦w≦0.15である。) (2)飽和磁束密度Bsが20000G以上であり、保磁力Hcが
2Oe以下である上記(1)に記載の軟磁性薄膜。
Formula (Fe 1-xyz Co x Ni y M z ) 1-w (N 1-v O v ) w (where M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, T
a, one or more selected from Cr, Mo, Mn and B;
0.2 ≦ x ≦ 0.7, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0.001 ≦ z ≦ 0.15, 0 ≦ v
≦ 0.1, 0.001 ≦ w ≦ 0.15. (2) The saturation magnetic flux density Bs is 20,000 G or more, and the coercive force Hc is
The soft magnetic thin film according to (1), wherein the soft magnetic thin film has a thickness of 2 Oe or less.

(3)一対のコア間に、上記(1)または(2)に記載
の軟磁性薄膜を有することを特徴とする磁気ヘッド。
(3) A magnetic head comprising the soft magnetic thin film according to (1) or (2) between a pair of cores.

(4)上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有する
薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が上記(1)または
(2)に記載の軟磁性薄膜で形成されていることを特徴
とする磁気ヘッド。
(4) A thin-film magnetic head having an upper magnetic pole layer, a lower magnetic pole layer, and a protective layer, wherein the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer are formed of the soft magnetic thin film according to the above (1) or (2). A magnetic head characterized in that:

<作用> 本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、Fe−
Co−N系であるため、飽和磁束密度Bsが非常に高い。
<Function> The soft magnetic thin film of the present invention particularly suitable for a magnetic head is Fe-
Because of the Co-N system, the saturation magnetic flux density Bs is very high.

そして、FeとCoとNに、FeおよびCoより安定な窒化物
を形成する元素を適量添加することによって、飽和磁束
密度Bsが約20000G以上のまま、軟磁気特性が向上し、さ
らに、耐熱性や耐食性が向上する。
By adding an appropriate amount of an element that forms a nitride that is more stable than Fe and Co to Fe, Co, and N, the soft magnetic characteristics are improved while the saturation magnetic flux density Bs is maintained at about 20,000 G or more. And corrosion resistance is improved.

ここに、熱処理によって保磁力が急激に変化する温
度、例えば、保磁力Hcが2Oeになる熱処理温度を耐熱温
度とすると、本発明に用いる軟磁性薄膜の耐熱温度は約
500℃以上である。
Here, assuming that the temperature at which the coercive force rapidly changes due to the heat treatment, for example, the heat treatment temperature at which the coercive force Hc becomes 2 Oe is the heat-resistant temperature, the heat-resistant temperature of the soft magnetic thin film used in the present invention is about
500 ° C or higher.

従って、本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束密度Bsが高
く、加えて、保磁力Hcが低く、透磁率μが高く優れた軟
磁気特性を有する。
Therefore, the soft magnetic thin film of the present invention has high saturation magnetic flux density Bs, low coercive force Hc, high magnetic permeability μ, and excellent soft magnetic characteristics.

このため、このような軟磁性薄膜を有する本発明の磁
気ヘッドは、特に高保磁力の磁気記録媒体に対し、オー
バーライト特性や、記録・再生感度等が高く、優れた電
磁変換特性を有する。
For this reason, the magnetic head of the present invention having such a soft magnetic thin film has excellent overwrite characteristics, recording / reproduction sensitivity, etc., and excellent electromagnetic conversion characteristics, particularly for a magnetic recording medium having a high coercive force.

加えて、本発明の軟磁性薄膜は、耐食性や耐摩耗性に
優れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。
In addition, since the soft magnetic thin film of the present invention is excellent in corrosion resistance and wear resistance, a highly reliable magnetic head is realized.

なお、特開昭60−218820号公報や同60−220913号公報
には、Feと、2〜10重量%のAlと、3〜16重量%のSi
と、0.005〜4重量%の窒素とを含有する磁性薄膜が開
示されている。
JP-A-60-218820 and JP-A-60-220913 disclose Fe, 2 to 10% by weight of Al, and 3 to 16% by weight of Si.
And a magnetic thin film containing 0.005 to 4% by weight of nitrogen.

そして、Feの1部をCoと置換することによって飽和磁
束密度Bsを向上させ、Niと置換することによってBsを減
少させることなく透磁率μを高い状態に保つことができ
る旨が記載されている。
It is described that the saturation magnetic flux density Bs can be improved by replacing part of Fe with Co, and the magnetic permeability μ can be kept high without reducing Bs by replacing Ni with Ni. .

しかし、実施例に示される具体例は、耐熱温度は高い
が、飽和磁束密度Bsは高々12000G程度である。
However, the specific example shown in the embodiment has a high heat resistance temperature, but the saturation magnetic flux density Bs is at most about 12000G.

このように飽和磁束密度Bsが高く、保磁力Hcが低く、
透磁率μが高く、しかも耐熱性に優れた軟磁性薄膜は知
られていない。
Thus, the saturation magnetic flux density Bs is high, the coercive force Hc is low,
There is no known soft magnetic thin film having a high magnetic permeability μ and excellent heat resistance.

<発明の具体的構成> 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。<Specific Configuration of the Invention> Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.

本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、下記
式で示される原子比組成を有する。
The soft magnetic thin film of the present invention particularly suitable for a magnetic head has an atomic ratio composition represented by the following formula.

式(Fe1-x-y-zCoxNiyMz1-w(N1-vOv 上式においてMは、Mg、Ca、Ti、Zr、Hf、V、Nb、T
a、Cr、Mo、MnおよびBから選ばれる1種以上である。
Formula (Fe 1-xyz Co x Ni y M z ) 1-w (N 1-v O v ) w In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, T
a, Cr, Mo, Mn and at least one selected from B.

このうち、耐熱性の点で、特にTiおよび/またはZrが
好ましい。
Among them, Ti and / or Zr are particularly preferable from the viewpoint of heat resistance.

前記以外の元素では本発明の効果、特に耐熱性が得ら
れない。
Elements other than the above do not provide the effects of the present invention, particularly the heat resistance.

また、xは0.2〜0.7、好ましくは0.3〜0.6である。 X is 0.2 to 0.7, preferably 0.3 to 0.6.

前記範囲外では、飽和磁束密度Bsが低下する。このた
め磁気ヘッドに適用した場合、オーバーライト特性が悪
化する傾向にある。
Outside the above range, the saturation magnetic flux density Bs decreases. Therefore, when applied to a magnetic head, the overwrite characteristics tend to deteriorate.

yは0〜0.2、好ましくは0〜0.1である。 y is 0 to 0.2, preferably 0 to 0.1.

Niを添加することにより、透磁率μを向上させること
ができる。
By adding Ni, the magnetic permeability μ can be improved.

ただし前記範囲をこえると飽和磁束密度Bsが低下する
傾向にある。
However, if it exceeds the above range, the saturation magnetic flux density Bs tends to decrease.

なお、Niを必須成分として含むときには、その含有量
yは0.01〜0.2、より好ましくは0.01〜0.1であることが
好ましい。
When Ni is contained as an essential component, the content y is preferably 0.01 to 0.2, more preferably 0.01 to 0.1.

zは0.001〜0.15、好ましくは0.01〜0.1である。 z is 0.001 to 0.15, preferably 0.01 to 0.1.

前記範囲未満では、耐熱性が不十分である。 If it is less than the above range, heat resistance is insufficient.

このため熱処理等により軟磁気特性が劣化し、保磁力
Hcが大幅に増加する傾向にある。
As a result, the soft magnetic properties deteriorate due to heat treatment, etc., and the coercive force
Hc tends to increase significantly.

前記範囲をこえると、飽和磁束密度Bsが低下する。こ
のため磁気ヘッドに適用した場合、オーバーライト特性
が悪化する傾向にある。
If it exceeds the above range, the saturation magnetic flux density Bs decreases. Therefore, when applied to a magnetic head, the overwrite characteristics tend to deteriorate.

vは0〜0.1、好ましくは0〜0.05である。 v is 0 to 0.1, preferably 0 to 0.05.

0を添加することにより、保磁力Hcが減少し、透磁率
μが増加する傾向にある。
By adding 0, the coercive force Hc tends to decrease and the magnetic permeability μ tends to increase.

ただし前記範囲をこえるとBsが低下し、軟磁気特性も
悪化する傾向にある。
However, if it exceeds the above range, Bs tends to decrease, and the soft magnetic properties tend to deteriorate.

なお、0を必須成分として含むときには、その含有量
vは0.001〜0.1、より好ましくは0.01〜0.05であること
が好ましい。
When 0 is included as an essential component, the content v is preferably 0.001 to 0.1, more preferably 0.01 to 0.05.

wは、0.001〜0.15、好ましくは0.03〜0.07である。 w is 0.001 to 0.15, preferably 0.03 to 0.07.

前記範囲未満では、Nによる結晶粒の微細化が不十分
で、軟磁気特性が得られない傾向にある。
If the ratio is less than the above range, the crystal grains are not sufficiently refined by N, and soft magnetic characteristics tend to be not obtained.

前記範囲をこえると、Fe、Co、Ni、Mの窒化物が必要
以上に生成されるため軟磁気特性が得られない傾向にあ
る。
If it exceeds the above range, soft magnetic properties tend not to be obtained because nitrides of Fe, Co, Ni and M are generated more than necessary.

また、5at%以下のSiおよび/または2at%以下のAlが
含有されていても前記の組成範囲であれば、ほぼ同等の
効果が得られる。
In addition, even if Si contains 5 at% or less and / or 2 at% or less Al, substantially the same effect can be obtained within the above composition range.

このような本発明の軟磁性薄膜の組成は、例えば、El
ectron Probe Micro Analysis(EPMA)法により測定す
ればよい。
The composition of the soft magnetic thin film of the present invention is, for example, El
What is necessary is just to measure by the ectron Probe Micro Analysis (EPMA) method.

また、軟磁性薄膜の膜厚は、用途等に応じて適宜選択
すればよいが、通常0.1〜10μm程度である。
The thickness of the soft magnetic thin film may be appropriately selected depending on the application and the like, and is usually about 0.1 to 10 μm.

本発明の軟磁性薄膜を成膜するには、蒸着スパッタリ
ング、イオンプレーティング、CVD等の各種気相法を用
いればよい。
To form the soft magnetic thin film of the present invention, various vapor phase methods such as vapor deposition sputtering, ion plating, and CVD may be used.

このうち特にスパッタ法により成膜することが好まし
く、例えば以下のように成膜すればよい。
Of these, it is particularly preferable to form a film by a sputtering method. For example, the film may be formed as follows.

ターゲットには、合金鋳造体や焼結体さらには多元タ
ーゲット等を用いる。そして、Ar等の不活性ガス雰囲気
下でスパッタリングを行なう。
As the target, an alloy cast, a sintered body, or a multi-target is used. Then, sputtering is performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar.

また、反応性スパッタを行なう場合には、ターゲット
の組成は前述の式において、NやOが含有されないもの
とほぼ同一とすればよい。
In the case of performing reactive sputtering, the composition of the target may be substantially the same as that of the above-mentioned formula that does not contain N or O.

そして、スパッタリングは、Ar中にN2あるいはN2およ
びO2を0.1〜15体積%、好ましくは2〜10体積%含有す
る雰囲気下で行われる。
Then, sputtering, a N 2 or N 2 and O 2 0.1 to 15 vol% in Ar, is preferably carried out in an atmosphere containing 2-10 vol%.

前記範囲外であると、軟磁気特性が得られない傾向に
ある。
If the ratio is outside the above range, soft magnetic properties tend not to be obtained.

スパッタの方式には、特に制限がなく、また、使用す
るスパッタ装置にも制限がなく、通常のものを用いれば
よい。
There is no particular limitation on the sputtering method, and there is no limitation on the sputtering apparatus to be used, and a normal sputtering method may be used.

なお、動作圧力は通常0.1〜1.0Pa程度とすればよい。 Note that the operating pressure may be generally about 0.1 to 1.0 Pa.

この場合、スパッタ投入電圧や電流等の諸条件は、ス
パッタ方式等に応じ適宜決定する。
In this case, various conditions such as a sputter input voltage and a current are appropriately determined according to the sputtering method and the like.

成膜後は、軟磁性薄膜に熱処理を行なうことが好まし
い。
After film formation, it is preferable to perform heat treatment on the soft magnetic thin film.

熱処理条件は、特に下記の条件が好適である。 The following conditions are particularly preferable as the heat treatment conditions.

昇温速度:2〜8℃/分程度 保持温度:200〜700℃程度 保持時間:10〜60分程度 冷却速度:2〜8℃/分程度 なお、雰囲気はAr等の不活性ガスでよい。 Heating rate: about 2 to 8 ° C / min Holding temperature: about 200 to 700 ° C Holding time: about 10 to 60 minutes Cooling rate: about 2 to 8 ° C / min The atmosphere may be an inert gas such as Ar.

前記条件にて熱処理を行なうことにより、より一層優
れた軟磁気特性の軟磁性薄膜が得られる。
By performing the heat treatment under the above conditions, a soft magnetic thin film having more excellent soft magnetic properties can be obtained.

本発明の軟磁性薄膜は、例えば膜厚1〜5μm程度の
場合、下記の特性を有する。
The soft magnetic thin film of the present invention has the following characteristics when the thickness is, for example, about 1 to 5 μm.

保磁力Hc(50Hz):0.1〜2Oe程度、特に0.1〜1Oe程度 初透磁率μ(5MHz):1000〜3000程度 飽和磁束密度Bs(DC):20000G〜23000G程度 結晶粒の平均結晶粒径D:100〜300Å程度、特に150〜250
Å程度 耐熱温度:450〜700℃程度、特に500〜700℃程度 ここに耐熱温度とは、熱処理を行ったとき保磁力Hcが
急激に増加する温度であり、前記の場合は保磁力Hcが2O
eになる温度である。
Coercive force Hc (50 Hz): about 0.1 to 2 Oe, especially about 0.1 to 1 Oe Initial permeability μ i (5 MHz): about 1000 to 3000 Saturated magnetic flux density Bs (DC): about 20,000 G to 23000 G Average grain size D of crystal grains : About 100 ~ 300Å, especially 150 ~ 250
Å heat-resistant temperature: about 450-700 ° C, especially about 500-700 ° C Here, the heat-resistant temperature is a temperature at which the coercive force Hc rapidly increases when heat treatment is performed, and in the above case, the coercive force Hc is 2O
It is the temperature that becomes e.

軟磁性薄膜の磁気特性の測定は、例えば磁気ヘッドに
適用する場合であれば、磁気ヘッドに形成する場合と同
一条件で非磁性基板上に成膜し、同一条件の熱処理を行
った後、下記のとおり行なえばよい。
The measurement of the magnetic properties of the soft magnetic thin film is performed, for example, when applied to a magnetic head, after forming a film on a non-magnetic substrate under the same conditions as when forming the magnetic head and performing a heat treatment under the same conditions, It should be done as follows.

初透磁率(μ):8の字コイル透磁率測定器を用い、印
加磁界5mOeにて測定 保磁力(Hc):B−Hトレーサにて測定 飽和磁束密度(Bs):VSMを用い、10000Gの磁場中で測定 また、結晶粒の平均結晶粒径Dは、粉末法によるX線
回折線のbcc(110)ピーク半値巾W50を測定し、下記の
シェラーの式から求めればよい。
Initial permeability (μ i ): Measured with an applied magnetic field of 5 mOe using a figure 8 coil permeability meter Coercive force (Hc): Measured with a BH tracer Saturated magnetic flux density (Bs): 10,000 G using VSM the measurement in a magnetic field, the average crystal grain diameter D of the crystal grains, the bcc (110) peak half width W 50 of the X-ray diffraction line according to powder method measures may be obtained from the equation Scherrer below.

式 D=0.9λ/W50 cosθ 上式において、λは用いたX線の波長であり、θは回
折角である。
Formula D = 0.9λ / W 50 cos θ In the above formula, λ is the wavelength of the X-ray used, and θ is the diffraction angle.

なお、CuKαを用いた場合、bcc(110)ピークの2θ
は、45度程度である。
When CuKα is used, 2θ of the bcc (110) peak
Is about 45 degrees.

このような本発明の軟磁性薄膜は、特にMIG(メタル
・イン・ギャップ)型磁気ヘッドや薄膜磁気ヘッド等の
各種磁気ヘッドに適用できる。
Such a soft magnetic thin film of the present invention can be applied to various magnetic heads such as a metal-in-gap (MIG) magnetic head and a thin-film magnetic head.

そして、磁気ヘッドのほかにも、薄膜インダクタ等各
種軟磁性部品等に適用できる。
In addition to the magnetic head, the present invention can be applied to various soft magnetic components such as a thin film inductor.

次に、本発明の磁気ヘッドについて説明する。 Next, the magnetic head of the present invention will be described.

本発明のMIG型磁気ヘッドの好適実施例を、第1図お
よび第2図に示す。
1 and 2 show a preferred embodiment of the MIG type magnetic head of the present invention.

第1図に示される磁気ヘッドは、第1コア1と、ギャ
ップ部対向面に、軟磁性薄膜4が形成されている第2コ
ア2とを有し、両コアがギャップ5を介して接合され、
溶着ガラス3により溶着一体化されている。
The magnetic head shown in FIG. 1 has a first core 1 and a second core 2 having a soft magnetic thin film 4 formed on a surface facing a gap portion. ,
It is welded and integrated by the welding glass 3.

また、第2図に示される磁気ヘッドは、軟磁性薄膜4
を第1コア1、第2コア2の双方のギャップ部対向面に
形成したタイプのものである。
The magnetic head shown in FIG.
Are formed on both surfaces of the first core 1 and the second core 2 facing the gap.

本発明において、コア1、2はフェライトから構成さ
れることが好ましい。
In the present invention, the cores 1 and 2 are preferably made of ferrite.

この場合、用いるフェライトに特に制限はないが、Mn
−ZnフェライトまたはNi−Znフェライトを、目的に応じ
て用いることが好ましい。
In this case, the ferrite used is not particularly limited, but Mn
It is preferable to use -Zn ferrite or Ni-Zn ferrite according to the purpose.

Mn−Znフェライトとしては、Fe2O350〜60モル%程
度、ZnO 8〜25モル%程度、残部が実質的にMnOのもの
が好適である。
The Mn-Zn ferrite, Fe 2 O 3 50 to 60 mol%, ZnO 8 to 25 mol% of the balance is preferably of substantially MnO.

また、Ni−Znフェライトは特に高周波領域において優
れた特性を示すものであり、好ましい組成としては、Fe
2O2が30〜60モル%、NiOが15〜50モル%、ZnOが5〜40
モル%程度のものである。
Further, Ni-Zn ferrite exhibits excellent characteristics particularly in a high-frequency region.
2 O 2 30-60 mol%, NiO 15-50 mol%, ZnO 5-40
It is about mol%.

コア1、2の直流での飽和磁束密度Bsは、好ましくは
3,000〜6,000Gとする。
The saturation magnetic flux density Bs of the cores 1 and 2 at DC is preferably
3,000-6,000G.

飽和磁束密度が前記範囲未満であると、オーバーライ
ト特性が低下する他、このような飽和磁束密度の組成で
は、キュリー温度が低くなるため熱的安定性が低下して
しまう。前記範囲をこえると、磁歪が増加して磁気ヘッ
ドとしての特性が悪化したり、着磁し易くなる。
When the saturation magnetic flux density is less than the above range, the overwrite characteristics are reduced, and in such a composition having the saturated magnetic flux density, the Curie temperature is lowered, so that the thermal stability is lowered. If the ratio is outside the above range, the magnetostriction increases and the characteristics as a magnetic head deteriorate, or the magnetic head is easily magnetized.

コア1、2の直流での初透磁率μは1,000以上、保
磁力Hcは0.3Oe以下であることが好ましい。
Initial permeability mu i at DC cores 1 1,000 or more, and a coercive force Hc is less 0.3Oe.

また、コア1、2のギャップ部対向面は、鏡面研磨等
により平滑化し、後述する軟磁性薄膜4や下地膜等が形
成され易いようにすることが好ましい。
It is preferable that the surfaces of the cores 1 and 2 facing the gaps are smoothed by mirror polishing or the like so that a soft magnetic thin film 4 and a base film described later are easily formed.

軟磁性薄膜4は、記録時に密度の高い磁束を発生さ
せ、高い保磁力をする磁気記録媒体に有効な記録を行な
うために設けられる。
The soft magnetic thin film 4 is provided in order to generate a magnetic flux having a high density during recording and perform effective recording on a magnetic recording medium having a high coercive force.

軟磁性薄膜4には、前述した本発明の軟磁性薄膜を用
いる。
As the soft magnetic thin film 4, the above-described soft magnetic thin film of the present invention is used.

磁気ヘッド完成時の軟磁性薄膜4の飽和磁束密度Bs
は、20000G以上であることが好ましい。
Saturation magnetic flux density Bs of soft magnetic thin film 4 when magnetic head is completed
Is preferably 20000 G or more.

前記範囲未満であるとオーバーライト特性が悪化し、
特に高保磁力の磁気記録媒体への記録が困難である。
If it is less than the above range, the overwrite characteristics deteriorate,
In particular, it is difficult to record on a magnetic recording medium having a high coercive force.

また、より一層高い軟磁気特性を有するため、軟磁性
薄膜4の結晶粒の平均結晶粒径は、100〜300Å程度であ
ることが好ましい。
In addition, since the soft magnetic thin film 4 has higher soft magnetic characteristics, the average crystal grain size of the crystal grains of the soft magnetic thin film 4 is preferably about 100 to 300 °.

また、磁気ヘッド完成時における軟磁性薄膜4の50Hz
での保磁力Hcは、2Oe以下、より好ましくは1Oe以下であ
ることが好ましい。
When the magnetic head is completed, the soft magnetic thin film 4
Is preferably 2 Oe or less, more preferably 1 Oe or less.

そして、軟磁性薄膜4の5MHzでの初透磁率μは、10
00以上であることが好ましい。
The initial magnetic permeability μ i at 5 MHz of the soft magnetic thin film 4 is 10
It is preferably at least 00.

保磁力Hcが前記範囲をこえると、あるいは初透磁率μ
が前記範囲未満であると、記録・再生感度が低下する
傾向にある。
If the coercive force Hc exceeds the above range, or the initial permeability μ
If i is less than the above range, the recording / reproducing sensitivity tends to decrease.

軟磁性薄膜4の膜厚は、好ましくは0.2〜5μm、さ
らに好ましくは0.5〜3μmである。
The thickness of the soft magnetic thin film 4 is preferably 0.2 to 5 μm, and more preferably 0.5 to 3 μm.

膜厚が前記範囲未満であると、軟磁性薄膜4全体の体
積が不足して飽和し易くなり、MIG型磁気ヘッドの機能
を十分に果たすことが困難となる。
When the film thickness is less than the above range, the volume of the entire soft magnetic thin film 4 is insufficient, and the soft magnetic thin film 4 is likely to be saturated.

また、前記範囲をこえると、軟磁性薄膜4の摩耗が大
きくなる他、渦電流損失が増大してしまう。
In addition, when the above range is exceeded, the abrasion of the soft magnetic thin film 4 increases, and the eddy current loss increases.

このような高飽和磁束密度の軟磁性薄膜4を有するこ
とにより、本発明の磁気ヘッドは保磁力1000Oe以上、特
に1500〜2000Oeの磁気記録媒体に対し有効な記録を行な
うことができる。
By having the soft magnetic thin film 4 having such a high saturation magnetic flux density, the magnetic head of the present invention can perform effective recording on a magnetic recording medium having a coercive force of 1000 Oe or more, particularly 1500 to 2000 Oe.

そして、コア1、コア2および軟磁性薄膜4が前述し
たような磁気特性であれば、磁気ヘッドとして高い出力
と分解能とが得られる。また、オーバーライト特性も−
35dB以下の良好な値が得られる。
If the core 1, the core 2, and the soft magnetic thin film 4 have the above-described magnetic characteristics, a high output and a high resolution can be obtained as a magnetic head. Also, the overwrite characteristics are-
Good value of 35dB or less can be obtained.

なお、分解能とは、例えば、1f信号の出力をV1f、2f
信号の出力をV2fとしたとき、(V2f/V1f)×100[%]
で表わされるものである。
The resolution means, for example, that the output of the 1f signal is V 1f , 2f
When the signal output is V2f , ( V2f / V1f ) x 100 [%]
It is represented by

また、オーバライト特性とは、例えば、1f信号の上に
2f信号を重ね書きしたときの2f信号出力に対する1f信号
出力である。
Also, the overwrite characteristic is, for example,
This is a 1f signal output with respect to a 2f signal output when a 2f signal is overwritten.

ギャップ5は、非磁性材質から形成される。 The gap 5 is formed from a non-magnetic material.

特に、ギャップ5には、接着強度を高めるため接着ガ
ラスを用いることが好ましく、例えば、特願平1−7150
6号等に示されるガラスが好適である。
In particular, it is preferable to use an adhesive glass for the gap 5 in order to increase the adhesive strength.
Glass shown in No. 6, etc. is preferred.

また、ギャップ5は、接着ガラスのみで形成されてい
てもよいが、ギャップ形成速度やギャップ強度を高める
ため、図示のようにギャップ51とギャップ53との2層で
形成されることが好ましい。
Further, the gap 5 may be formed only of the adhesive glass, but is preferably formed of two layers of the gap 51 and the gap 53 as shown in the figure in order to increase the gap formation speed and the gap strength.

この場合、ギャップ51にはSiO2を用い、ギャップ53に
は接着ガラスを用いることが好ましい。
In this case, it is preferable to use SiO 2 for the gap 51 and use an adhesive glass for the gap 53.

なお、後述する溶着ガラス3が、ギャップ両サイドに
流れ込むタイプの磁気ヘッドの場合は、ギャップ5を酸
化ケイ素のみで形成してもよい。
In the case of a magnetic head of a type in which the glass 3 to be described later flows into both sides of the gap, the gap 5 may be formed only of silicon oxide.

ギャップ5の形成方法には特に制限はないが、スパッ
タ法を用いることが好ましい。
The method of forming the gap 5 is not particularly limited, but it is preferable to use a sputtering method.

ギャップ長は、通常0.2〜2.0μm程度である。 The gap length is usually about 0.2 to 2.0 μm.

本発明のMIG型磁気ヘッドは、第1図や第2図に示さ
れるように、第1コア1と、第2コア2とがギャップ5
を介して接合一体化されているものである。
In the MIG type magnetic head of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the gap between the first core 1 and the second core 2 is 5 mm.
Are joined and integrated via a.

コアの接合は、通常、ギャップ53の接着ガラスにより
熱圧着すると同時に溶着ガラス3を流し込むことにより
行う。
The bonding of the cores is usually performed by simultaneously applying thermo-compression bonding with the adhesive glass in the gap 53 and simultaneously pouring in the welding glass 3.

用いる溶着ガラス3の作業温度Twは450〜700℃、特に
460〜650℃程度であることが好ましい。
The working temperature Tw of the welding glass 3 to be used is 450 to 700 ° C., especially
The temperature is preferably about 460 to 650 ° C.

ここに、作業温度Twとは、周知のように、ガラスの粘
度が104poiseとなる温度である。
Here, the working temperature Tw is a temperature at which the viscosity of the glass becomes 10 4 poise, as is well known.

本発明では耐熱性の高い前記の軟磁性薄膜4を用いる
ため、このようなTwのガラスを用いて溶着しても、保磁
力Hcは2Oe以下、特に1Oe以下の値を保持する。
In the present invention, since the soft magnetic thin film 4 having high heat resistance is used, the coercive force Hc maintains a value of 2 Oe or less, particularly 1 Oe or less even when welding is performed using such a glass of Tw.

溶着ガラス3には、特に制限はないが、鉛ケイ酸ガラ
スを用いることが好ましい。
Although there is no particular limitation on the welding glass 3, it is preferable to use lead silicate glass.

このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適であ
る。
Among them, for example, the following glass is suitable.

PbO:67.5〜87.5重量%程度 B2O3:4.0〜8.1重量%程度 SiO2:7.5〜13.6重量%程度 Al2O3:0.3〜0.8重量%程度 ZnO:2.2〜3.3重量%程度 Bi2O3:0〜0.1重量%程度 Na2O、K2O、CaO等:0〜4重量%程度 Sb2O3:0〜1重量%程度 なお、溶着に際しては、溶着温度を作業温度Tw近辺と
し、通常の方法により行なう。
PbO: 67.5-87.5 wt% of B 2 O 3: 4.0~8.1 wt% of SiO 2: 7.5-13.6 wt% of Al 2 O 3: 0.3~0.8 wt% of ZnO: from 2.2 to 3.3 wt% of Bi 2 O 3 : about 0 to 0.1% by weight Na 2 O, K 2 O, CaO, etc .: about 0 to 4% by weight Sb 2 O 3 : about 0 to 1% by weight In welding, the welding temperature is set to around the working temperature Tw. This is performed by a usual method.

この場合、溶着処理が、軟磁性薄膜4の熱処理を兼ね
るようにしてもよい。
In this case, the welding process may also serve as a heat treatment for the soft magnetic thin film 4.

また、本発明においては、第3図に示されるように、
第1コア1によりコアより飽和磁束密度Bsの低い低飽和
磁束密度合金薄膜6を形成し、第2コア2に前述した軟
磁性薄膜4を形成したいわゆるEDG型のMIG型磁気ヘッド
とすることができる。
In the present invention, as shown in FIG.
A so-called EDG type MIG type magnetic head in which a low saturation magnetic flux density alloy thin film 6 having a lower saturation magnetic flux density Bs than the core is formed by the first core 1 and the above-described soft magnetic thin film 4 is formed on the second core 2. it can.

そして、前述したMIG型磁気ヘッドと同様の効果を得
ることができる。
Then, the same effect as that of the above-described MIG type magnetic head can be obtained.

この場合、低飽和磁束密度合金薄膜6には、例えば、
特願昭63−311591号に示される低飽和磁束密度非晶質薄
膜等を用いることができ、優れたオーバーライト特性や
高い感度が得られる。
In this case, the low saturation magnetic flux density alloy thin film 6 includes, for example,
A low saturation magnetic flux density amorphous thin film disclosed in Japanese Patent Application No. 63-311591 can be used, and excellent overwrite characteristics and high sensitivity can be obtained.

本発明の磁気ヘッドは、必要に応じスライダーと一体
化され、組立てられヘッドアセンブリーとされる。
The magnetic head of the present invention is integrated with a slider as required and assembled to form a head assembly.

そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイプ等
のトンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有しな
いリードライト型などのオーバーライト記録を行なうフ
ロッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジットタ
イプの浮上型の計算機用ヘッド、回転型のVTR用ヘッド
やR−DAT用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとして用いら
れる。
Floppy heads that perform overwrite recording, such as so-called laminating and bulk type tunnel erasing types or read / write types that do not have an erasing head, monolithic type and composite type flying computer heads, and rotary VTRs Used as various magnetic heads such as a head and an R-DAT head.

このようにして、前記の本発明の磁気ヘッドを用い
て、公知の種々の方式のオーバーライト記録を行なうこ
とができる。
In this manner, various known overwrite recording methods can be performed using the magnetic head of the present invention.

次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説明する。 Next, the thin-film magnetic head of the present invention will be described.

第4図に、本発明の好適実施例である浮上型の薄膜磁
気ヘッドを示す。
FIG. 4 shows a flying type thin film magnetic head according to a preferred embodiment of the present invention.

第4図に示される薄膜磁気ヘッドは、スライダ7上
に、絶縁層81、下部磁極層91、ギャップ層10、絶縁層8
3、コイル層11、絶縁層85、上部磁極層95および保護層1
2を順次有する。
The thin-film magnetic head shown in FIG. 4 has an insulating layer 81, a lower pole layer 91, a gap layer 10, an insulating layer 8 on a slider 7.
3, coil layer 11, insulating layer 85, upper pole layer 95 and protective layer 1
It has 2 sequentially.

本発明においてスライダ7は、材料として従来公知の
種々のものを用いればよく、例えばセラミックス、フェ
ライト等により構成される。
In the present invention, the slider 7 may be made of various known materials, and is made of, for example, ceramics or ferrite.

この場合、セラミックス、特にAl2O3−TiCを主成分と
するセラミックス、ZrO2を主成分とするセラミックス、
SiCを主成分とするセラミックスまたはAlNを主成分とす
るセラミックスが好適である。なお、これらには、添加
物としてMg、Y、ZrO2、TiO2等が含有されていてもよ
い。
In this case, ceramics, particularly ceramic mainly composed of Al 2 O 3 -TiC, ceramics composed mainly of ZrO 2,
Ceramics mainly composed of SiC or ceramics mainly composed of AlN are preferred. Note that these may contain Mg, Y, ZrO 2 , TiO 2, or the like as an additive.

スライダ7の形状やサイズ等の諸条件は公知の何れの
ものであってもよく、用途に応じ適宜選択される。
Various conditions such as the shape and size of the slider 7 may be any known conditions, and are appropriately selected according to the application.

スライダ7上には、絶縁層81が形成される。 An insulating layer 81 is formed on the slider 7.

絶縁層81の材料としては従来公知のものは何れも使用
可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により行な
うときには、SiO2、ガラス、Al2O3等を用いることがで
きる。
As the material of the insulating layer 81, any of conventionally known materials can be used. For example, when a thin film is formed by a sputtering method, SiO 2 , glass, Al 2 O 3 or the like can be used.

絶縁層81の膜厚やパターンは公知の何れのものであっ
てもよく、例えば膜厚は、5〜40μm程度とする。
The thickness and pattern of the insulating layer 81 may be any known ones, for example, the thickness is about 5 to 40 μm.

磁極は、通常図示のように、下部磁極層91と、上部磁
極層95として設けられる。
The magnetic poles are usually provided as a lower magnetic pole layer 91 and an upper magnetic pole layer 95 as shown.

本発明では、下部磁極層91および上部磁極層95には、
それぞれ、前述のMIG型磁気ヘッドやEDG型のMIG型磁気
ヘッドの場合と同様に、前記式で表わされる原子比組成
の本発明の軟磁性薄膜を用いる。
In the present invention, the lower magnetic pole layer 91 and the upper magnetic pole layer 95 include:
As in the case of the above-described MIG type magnetic head and EDG type MIG type magnetic head, respectively, the soft magnetic thin film of the present invention having the atomic ratio composition represented by the above formula is used.

このため、オーバーライト特性に優れ、記録・再生感
度が高い磁気ヘッドが得られる。
Therefore, a magnetic head having excellent overwrite characteristics and high recording / reproducing sensitivity can be obtained.

なお、成膜や熱処理等も前記と同様に行えばよい。 Note that film formation, heat treatment, and the like may be performed in the same manner as described above.

下部および上部磁極層91、95のパターン、膜厚等は公
知のいずれのものであってもよい。例えば下部磁極層91
の膜厚は1〜5μm程度、上部磁極層95の膜厚は1〜5
μm程度とすればよい。
The pattern and thickness of the lower and upper magnetic pole layers 91 and 95 may be any known ones. For example, the lower magnetic pole layer 91
Is about 1 to 5 μm, and the thickness of the upper magnetic pole layer 95 is 1 to 5 μm.
It may be about μm.

下部磁極層91および上部磁極層95の間にはギャップ層
10が形成される。
Gap layer between lower pole layer 91 and upper pole layer 95
10 is formed.

ギャップ層10には、Al2O3、SiO2等公知の種々の材料
を用いればよい。
For the gap layer 10, various known materials such as Al 2 O 3 and SiO 2 may be used.

また、ギャップ層10のパターン、膜厚等は公知の何れ
のものであってもよい。例えば、ギャップ10の膜厚は0.
2〜1.0μm程度とすればよい。
Further, the pattern, thickness, and the like of the gap layer 10 may be any known one. For example, the thickness of the gap 10 is 0.
The thickness may be about 2 to 1.0 μm.

コイル層11の材質には特に制限はなく、通常用いられ
るAl、Cu等の金属を用いればよい。
The material of the coil layer 11 is not particularly limited, and a commonly used metal such as Al and Cu may be used.

コイルの巻回パターンや巻回密度についても制限はな
く、公知のものを適宜選択使用すればよい。例えば巻回
パターンについては、図示のスパイラル型の他、積層
型、ジグザグ型等何れであってもよい。
There is no limitation on the winding pattern or the winding density of the coil, and a known coil may be appropriately selected and used. For example, the winding pattern may be any of a spiral type, a lamination type, a zigzag type, and the like.

また、コイル層11の形成にはスパッタ法等の各種気相
被着法やめっき法等を用いればよい。
For forming the coil layer 11, various vapor deposition methods such as a sputtering method, a plating method, or the like may be used.

図示例ではコイル層11は、いわゆるスパイラル型とし
てスパイラル状に上部および下部磁極層91、95間に配設
されており、コイル層11と上部および下部磁極層91、95
間には絶縁層83、85が設層されている。
In the illustrated example, the coil layer 11 is spirally disposed between the upper and lower pole layers 91 and 95 as a so-called spiral type, and the coil layer 11 and the upper and lower pole layers 91 and 95 are spirally arranged.
Insulating layers 83 and 85 are provided between them.

絶縁層83、85の材料としては従来公知のものは何れも
使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により
行なうときには、SiO2、ガラス、Al2O3等を用いること
ができる。
As the material of the insulating layers 83 and 85, any of conventionally known materials can be used. For example, when a thin film is formed by a sputtering method, SiO 2 , glass, Al 2 O 3 or the like can be used.

また、上部磁極層95上には保護層12が設層される。保
護層12の材料としては従来公知のものは何れも使用可能
であり、例えばAl2O3等を用いることができる。
On the upper pole layer 95, a protective layer 12 is provided. As the material of the protective layer 12, any conventionally known material can be used, and for example, Al 2 O 3 or the like can be used.

この場合、保護層12のパターンや膜厚等は従来公知の
ものはいずれも使用可能であり、例えば膜厚は10〜50μ
m程度とすればよい。
In this case, any of conventionally known patterns and film thicknesses of the protective layer 12 can be used, for example, the film thickness is 10 to 50 μm.
m.

ところで、例えばスパッタリングにより保護層12を形
成する際には、プラズマに曝されるため、200〜400℃程
度の温度下におかれる。
By the way, when the protective layer 12 is formed by, for example, sputtering, the protective layer 12 is exposed to plasma, so that the temperature is about 200 to 400 ° C.

このため、本発明では、上部および下部磁極層91、95
のそれぞれに、前記の耐熱性の高い軟磁性薄膜を用いて
いる。
Therefore, in the present invention, the upper and lower pole layers 91 and 95
The above-mentioned soft magnetic thin film having high heat resistance is used for each.

なお、本発明ではさらに各種樹脂コート層等を積層し
てもよい。
In the present invention, various resin coat layers may be further laminated.

このような薄膜磁気ヘッドの製造工程は、通常、薄膜
作製とパターン形成とによって行なわれる。
The manufacturing process of such a thin film magnetic head is usually performed by forming a thin film and forming a pattern.

各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技
術である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、
あるいはめっき法等を用いればよい。
As described above, the thin film of each layer is formed by a vapor phase deposition method, which is a conventionally known technique, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method,
Alternatively, a plating method or the like may be used.

薄膜磁気ヘッドの各層のパターン形成は、従来公知の
技術である選択エッチングあるいは選択デポジションに
より行なうことができる。エッチングとしてはウェット
エッチングやドライエッチングにより行なうことができ
る。
The pattern formation of each layer of the thin-film magnetic head can be performed by a conventionally known technique such as selective etching or selective deposition. The etching can be performed by wet etching or dry etching.

本発明の薄膜磁気ヘッドは、アーム等の従来公知のア
センブリーと組み合わせて使用される。
The thin-film magnetic head of the present invention is used in combination with a conventionally known assembly such as an arm.

また、前記の本発明の薄膜磁気ヘッドを用いて、種々
の方式のオーバーライト記録を行うことができる。この
場合、保磁力Hcが、1000Oe以上、特に1500〜2000Oeの磁
気記録媒体に対し有効に、記録・再生を行うことができ
る。
Further, various types of overwrite recording can be performed using the thin-film magnetic head of the present invention. In this case, recording / reproduction can be effectively performed on a magnetic recording medium having a coercive force Hc of 1000 Oe or more, particularly 1500 to 2000 Oe.

<実施例> 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに
詳細に説明する。
<Example> Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.

実施例1 第1図に示されるように、第1コア1と、ギャップ部
対向面に軟磁性薄膜4が形成されている第2コア2とを
ギャップ5を介して接合一体化し、MIG型磁気ヘッドを
製造した。
Embodiment 1 As shown in FIG. 1, a first core 1 and a second core 2 having a soft magnetic thin film 4 formed on a surface facing a gap portion are joined and integrated via a gap 5 to form an MIG type magnetic core. The head was manufactured.

コア1、2の材質はMn−Znフェライトとし、直流での
飽和磁束密度Bsは5000G、初透磁率μは3000、保磁力H
cは0.1Oeであった。
The material of the core 1, 2 and Mn-Zn ferrite, saturation magnetic flux density B s of the DC is 5000 G, initial permeability mu i is 3000, the coercive force H
c was 0.1 Oe.

軟磁性薄膜4は、RFマグネトロンスパッタにより形成
し、膜厚は1μmとした。
The soft magnetic thin film 4 was formed by RF magnetron sputtering, and the thickness was 1 μm.

この場合、スパッタリングは、Fe0.65Co0.30Zr
0.05(原子比)の合金をターゲットとし、Ar中にN2を5
体積%含有する雰囲気下で行った。動作圧力は、0.4Pa
とした。
In this case, the sputtering is Fe 0.65 Co 0.30 Zr
A target of 0.05 (atomic ratio) alloy with 5 N 2 in Ar
The test was performed under an atmosphere containing volume%. Operating pressure is 0.4Pa
And

軟磁性薄膜4の組成、直流での飽和磁束密度Bs、周波
数50Hzでの保磁力Hc、周波数5MHzでの初透磁率μおよ
び耐熱温度は表1に示されるとおりである。
The composition of the soft magnetic thin film 4, saturation magnetic flux density Bs of the DC, initial permeability mu i and the heat resistance temperature of coercive force Hc, the frequency 5MHz in the frequency 50Hz is as shown in Table 1.

なお、Bs、Hcおよびμは溶着熱処理後の値である。
この場合、熱処理温度は500℃、保持時間は60分間とし
た。
Incidentally, Bs, Hc and mu i is the value after the welding heat treatment.
In this case, the heat treatment temperature was 500 ° C., and the holding time was 60 minutes.

また、耐熱温度は、60分間の熱処理を行った後でHcを
測定し、Hcが2Oe以上になったときの熱処理温度であ
る。
Further, the heat resistance temperature is a heat treatment temperature when Hc is measured after performing heat treatment for 60 minutes and Hc becomes 2 Oe or more.

なお、磁気特性等の測定は、非磁性基板上に軟磁性薄
膜4をヘッド作製の際と同一の条件で形成して行った。
The measurement of the magnetic properties and the like was carried out by forming the soft magnetic thin film 4 on a non-magnetic substrate under the same conditions as those for manufacturing the head.

そして、組成分析にはEPMA、Bs測定にはVSM、Hc測定
にはB−Hトレーサ、μ測定には8の字コイル透字率
測定器(印加磁界5mOe)を用いて行った。
Then, the composition analysis EPMA, the Bs measurements were made using VSM, Hc B-H tracer in the measurement, mu i 8 of shaped coils Toruji rate measuring unit to measure the (applied magnetic field 5mOe).

ギャップ51にはSiO2を用い、スパッタにより形成し、
その膜厚は0.3μmとした。
The gap 51 is formed by sputtering using SiO 2 ,
The thickness was 0.3 μm.

ギャップ53には、作業温度Twが550℃の接着ガラスを
用いた。
For the gap 53, an adhesive glass having a working temperature Tw of 550 ° C. was used.

なお、ギャップ53はスパッタにより形成し、その膜厚
は0.1μmとした。
The gap 53 was formed by sputtering, and the thickness was set to 0.1 μm.

溶着ガラス3には、作業温度Twが、500℃の77.50PbO
−6.05B2O3−10.57SiO2−0.55Al2O3−2.75ZnO−0.05Bi2
O3−2.50Na2O−0.30Sb2O3(重量%)を用い、500℃で溶
着を行った。
The welding glass 3 has a working temperature Tw of 77.50 PbO at 500 ° C.
−6.05B 2 O 3 −10.57SiO 2 −0.55Al 2 O 3 −2.75ZnO−0.05Bi 2
Welding was performed at 500 ° C. using O 3 -2.50Na 2 O-0.30Sb 2 O 3 (wt%).

また、コイルターン数は20×2ターンとした。 The number of coil turns was 20 × 2 turns.

そして、チタン酸カルシウム製スライダに固定・封着
して、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドを得た。
Then, it was fixed and sealed to a calcium titanate slider to obtain a composite type floating magnetic head.

このようにして製造された磁気ヘッドをサンプルNo.1
とする。
The magnetic head manufactured in this manner is referred to as Sample No. 1.
And

また、軟磁性薄膜4の組成の異なる磁気ヘッドサンプ
ルNo.2〜No.9や比較サンプルNo.10〜No.16も製造した。
Also, magnetic head samples No. 2 to No. 9 and comparative samples No. 10 to No. 16 having different compositions of the soft magnetic thin film 4 were manufactured.

これらの各サンプルと、保磁力が1800Oeのハードディ
スクとを用いて、トラック幅14μmにて下記の特性を測
定した。
Using each of these samples and a hard disk having a coercive force of 1800 Oe, the following characteristics were measured at a track width of 14 μm.

なお、測定に際しては、第1コア1を、ハードディス
クリーディング側とした。
At the time of measurement, the first core 1 was on the hard disk leading side.

(オーバーライト特性) 1.25MHzの1f信号を記録し、次いでこの上から2.5MHz
の2f信号を重ね書きした。
(Overwrite characteristics) Record 1f signal of 1.25MHz, then 2.5MHz from above
2f signal was overwritten.

2f信号の出力に対する1f信号の出力を算出し、オーバ
ーライト特性を評価した。
The output of the 1f signal with respect to the output of the 2f signal was calculated, and the overwrite characteristics were evaluated.

(記録・再生感度測定) 5MHzの信号を記録し、次いで記録した信号を再生し、
その時の再生出力電圧値V′P-P(ピーク・ツー・ピー
ク)を測定する。
(Recording / reproduction sensitivity measurement) A 5MHz signal was recorded, and then the recorded signal was reproduced.
The reproduced output voltage value V ′ PP (peak-to-peak) at that time is measured.

なお、表中には測定値V′P-Pを規格化した値VP-P
示される。
In the table, a value V PP obtained by standardizing the measured value V ′ PP is shown.

結果は表1に示されるとおりである。 The results are as shown in Table 1.

表1により本発明の効果が明らかである。 Table 1 clearly shows the effect of the present invention.

また、サンプルを濃度5%(重量百分率)の塩化ナト
リウム水溶液中に168時間浸した後、軟磁性薄膜4の表
面を電子顕微鏡で観察したところ、比較サンプルNo.10
〜No.15では、さびの発生が確認された。
After immersing the sample in a 5% (weight percentage) aqueous solution of sodium chloride for 168 hours, the surface of the soft magnetic thin film 4 was observed with an electron microscope.
~ No.15, generation of rust was confirmed.

これに対し、本発明のサンプルNo.1〜No.9では、さび
の発生はほとんど確認されなかった。
On the other hand, in samples No. 1 to No. 9 of the present invention, generation of rust was hardly confirmed.

なお、このほか、軟磁性薄膜4の組成をかえた各種サ
ンプルを製造し、同様の評価を行なったところ同等の結
果が得られた。
In addition, various samples having different compositions of the soft magnetic thin film 4 were manufactured, and the same evaluation was performed. The same result was obtained.

実施例2 第3図に示されるように、ギャップ部対向面にコアよ
り飽和磁束密度Bsが低い低飽和磁束密度合金薄膜6が形
成されている第1コア1と、軟磁性薄膜4が形成されて
いる第2コア2とをギャップ5を介して接合一体化し、
EDG型のMIG型磁気ヘッドを製造した。
Example 2 As shown in FIG. 3, a first core 1 in which a low saturation magnetic flux density alloy thin film 6 having a lower saturation magnetic flux density Bs than a core is formed on a surface facing a gap portion, and a soft magnetic thin film 4 are formed. The second core 2 is joined and integrated via the gap 5,
An EDG type MIG type magnetic head was manufactured.

そして、実施例1と同様の測定を行ったところ、同等
の結果が得られた。
Then, when the same measurement as in Example 1 was performed, an equivalent result was obtained.

実施例3 第4図に示されるように、スライダ7上に順次、絶縁
層81、下部磁極層91、ギャップ層10、絶縁層83、コイル
層11、絶縁層85、上部磁極層95および保護層12を有する
薄膜磁気ヘッドを製造した。この場合、各層の形成に
は、スパッタ法を用い、パターン形成には、ドライエッ
チングを用いた。
Third Embodiment As shown in FIG. 4, an insulating layer 81, a lower magnetic pole layer 91, a gap layer 10, an insulating layer 83, a coil layer 11, an insulating layer 85, an upper magnetic pole layer 95, and a protective layer are sequentially formed on the slider 7. A thin film magnetic head having 12 was manufactured. In this case, a sputtering method was used to form each layer, and dry etching was used to form a pattern.

スライダ7には、Al2O3−TiCを用いた。The slider 7 with Al 2 O 3 -TiC.

絶縁層81には、Al2O3を用い、膜厚は30μmとした。The insulating layer 81 was made of Al 2 O 3 and had a thickness of 30 μm.

下部および上部磁極層91、95には、表2に示される組
成の軟磁性薄膜を用いた。
For the lower and upper magnetic pole layers 91 and 95, soft magnetic thin films having the compositions shown in Table 2 were used.

この場合、下部および上部磁極層91、95は、実施例1
の軟磁性薄膜4と同様にRAマグネトロンスパッタにより
形成し、下部および上部磁極層91、95の膜厚はそれぞれ
3μmとした。
In this case, the lower and upper magnetic pole layers 91 and 95 are
The lower and upper magnetic pole layers 91 and 95 were each formed to have a thickness of 3 μm in the same manner as the soft magnetic thin film 4 described above.

磁極層91、95の直流での飽和磁束密度Bs、周波数50Hz
での保磁力Hc、周波数5MHzでの初透磁率μおよび耐熱
温度は表2に示されるとおりである。
Saturation magnetic flux density Bs at DC of the magnetic pole layers 91 and 95, frequency 50 Hz
Initial permeability mu i and the heat resistance temperature of coercive force Hc, the frequency 5MHz in are as shown in Table 2.

なお、熱処理条件は、熱処理温度350℃、保持時間60
分間とした。
The heat treatment conditions were as follows: heat treatment temperature 350 ° C, holding time 60
Minutes.

ギャップ層10には、SiO2を用い、膜厚は0.25μmとし
た。
The gap layer 10 was made of SiO 2 and had a thickness of 0.25 μm.

コイル層11には、Cuを用い、図示のようにスパイライ
状に形成した。
The coil layer 11 was made of Cu and formed in a spiral shape as shown in the figure.

絶縁層83、85には、Al2O3を用いた。Al 2 O 3 was used for the insulating layers 83 and 85.

また、保護層12には、Al2O3を用い、膜厚は40μmと
した。なお、製造中の磁気ヘッドは、保護層12のスパッ
タリング時に、約350℃の温度下におかれた。
The protective layer 12 was made of Al 2 O 3 and had a thickness of 40 μm. The magnetic head being manufactured was kept at a temperature of about 350 ° C. when the protective layer 12 was sputtered.

このように、本発明の磁気ヘッドサンプルNo.1〜No.9
と、比較サンプルNo.10〜No.15とを製造した。
Thus, the magnetic head samples No. 1 to No. 9 of the present invention
And comparative samples No. 10 to No. 15 were manufactured.

これらの各サンプルと、保磁力が1800Oeのハードディ
スクとを用いて、実施例1と同様の測定を行った。
The same measurement as in Example 1 was performed using each of these samples and a hard disk having a coercive force of 1800 Oe.

結果は表2に示されるとおりである。 The results are as shown in Table 2.

表2により本発明の効果が明らかである。 Table 2 clearly shows the effect of the present invention.

また、本発明のサンプルは、耐食性も良好であった。 Further, the sample of the present invention also had good corrosion resistance.

<発明の効果> 本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束密度Bsが高い。加え
て、耐熱性が高いため、保磁力Hcが低く、透磁率μが高
い、優れた軟磁気特性を有する。
<Effect of the Invention> The soft magnetic thin film of the present invention has a high saturation magnetic flux density Bs. In addition, because of its high heat resistance, it has low coercive force Hc and high magnetic permeability μ, and has excellent soft magnetic properties.

このため、本発明の磁気ヘッドは、特に保磁力が高い
磁気記録媒体に対し、オーバーライト特性や記録・再生
感度等が高く、優れた電磁変換特性を有する。
Therefore, the magnetic head of the present invention has high overwrite characteristics, recording / reproducing sensitivity, etc., and excellent electromagnetic conversion characteristics, particularly for a magnetic recording medium having a high coercive force.

そして、本発明の軟磁性薄膜は耐食性や耐摩耗性に優
れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。
Since the soft magnetic thin film of the present invention is excellent in corrosion resistance and wear resistance, a highly reliable magnetic head is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図および第2図は、本発明のMIG型磁気ヘッドの1
例を示す部分断面図である。 第3図は、本発明のEDG型のMIG型磁気ヘッドの1例を示
す部分断面図である。 第4図は、本発明の薄膜磁気ヘッドの1例を示す部分断
面図である。 符号の説明 1……第1コア 2……第2コア 3……溶着ガラス 4……軟磁性薄膜 5、51、53……ギャップ 6……低飽和磁束密度合金薄膜 7……スライダ 81、83、85……絶縁層 91……下部磁極層 95……上部磁極層 10……ギャップ層 11……コイル層 12……保護層
1 and 2 show a MIG type magnetic head 1 according to the present invention.
It is a partial sectional view showing an example. FIG. 3 is a partial sectional view showing an example of the EDG type MIG type magnetic head of the present invention. FIG. 4 is a partial sectional view showing an example of the thin-film magnetic head of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... First core 2... Second core 3... Deposition glass 4... Soft magnetic thin film 5, 51, 53... Gap 6. , 85 ... insulating layer 91 ... lower magnetic pole layer 95 ... upper magnetic pole layer 10 ... gap layer 11 ... coil layer 12 ... protective layer

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記式で表わされる原子比組成を有するこ
とを特徴とする軟磁性薄膜。 式(Fe1-x-y-zCoxNiyMz1-w(N1-vOv (上式においてMは、Mg、Ca、Ti、Zr、Hf、V、Nb、T
a、Cr、Mo、MnおよびBから選ばれる1種以上であり、
0.2≦x≦0.7、0≦y≦0.2、0.001≦z≦0.15、0≦v
≦0.1、0.001≦w≦0.15である。)
1. A soft magnetic thin film having an atomic ratio composition represented by the following formula: Formula (Fe 1-xyz Co x Ni y M z ) 1-w (N 1-v O v ) w (where M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, T
a, one or more selected from Cr, Mo, Mn and B;
0.2 ≦ x ≦ 0.7, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0.001 ≦ z ≦ 0.15, 0 ≦ v
≦ 0.1, 0.001 ≦ w ≦ 0.15. )
【請求項2】飽和磁束密度Bsが20000G以上であり、保磁
力Hcが2Oe以下である請求項1に記載の軟磁性薄膜。
2. The soft magnetic thin film according to claim 1, wherein the saturation magnetic flux density Bs is 20,000 G or more, and the coercive force Hc is 20 Oe or less.
【請求項3】一対のコア間に、請求項1または2に記載
の軟磁性薄膜を有することを特徴とする磁気ヘッド。
3. A magnetic head comprising the soft magnetic thin film according to claim 1 between a pair of cores.
【請求項4】上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを
有する薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が請求項1または2に
記載の軟磁性薄膜で形成されていることを特徴とする磁
気ヘッド。
4. A thin-film magnetic head having an upper magnetic pole layer, a lower magnetic pole layer, and a protective layer, wherein the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer are formed of the soft magnetic thin film according to claim 1 or 2. A magnetic head comprising:
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