JP2910954B2

JP2910954B2 - 磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2910954B2
Application number: JP600892A
Authority: JP
Inventors: 敏夫上原; 茂小林
Original assignee: ARUPUSU DENKI KK
Current assignee: ARUPUSU DENKI KK
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH0644520A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はオーディオやＶＴＲ等
の磁気ヘッドに関するもので、特に磁気ヘッドの磁気ギ
ャップに介在されるギャップスペーサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＡＶ用磁気ヘッドの音声ヘッドやコント
ロールヘッドはその仕様によって様々な形状、寸法等を
有しているが、図９に示す磁気ヘッドをその基本構造と
することができる。図９に示される磁気ヘッド１０は、
パーマロイやセンダスト等の強磁性体からなる磁気コア
１２と、磁気コア１２を納置するシールドケース２２か
らなり、磁気コア１２にはコイル１８の巻回されたボビ
ン２０が設けられ、さらに磁気コア１２の磁気記録媒体
側には磁気ギャップ１４が形成されている。さらに、磁
気ギャップ１４にはギャップスペーサ１６が介在されて
いる。スペーサとしての機能を有するギャップスペーサ
１６は非磁性体からなり、一般にＴｉ薄板を挿入した
り、あるいはＳｉＯ₂をスパッタ法や蒸着法等の真空薄
膜形成法を利用して成膜していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ギャップスペーサを成
膜する際に、スパッタ法を使用すると、形成された膜の
性状は良好であるものの、成膜時間が非常に長くなって
しまうものであった。例えば、膜厚がおよそ１〜２μm
のキャップスペーサを有するＡＶ用磁気ヘッドの音声ヘ
ッドやコントロールヘッドでは、ギャップスペーサの成
膜工程に２〜３時間を要してしまうものであった。従っ
て、生産性が低く、またその成膜工程に多くのエネルギ
を要してしまうものであった。

【０００４】これに対して真空蒸着法を利用すると、図
１０に示すように、少ない投入電力で成膜速度を格段に
速くすることができる。しかしながら、ギャップスペー
サとしてＳｉＯ₂を真空蒸着法で成膜すると、付着強度
が弱く、ギャップスペーサが剥離するという問題が生じ
てしまうものであった。

【０００５】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、成膜速度の速い蒸着法を使用しながら、付着
力が大きく、剥離することのないギャップスペーサを有
した磁気ヘッドの製造方法を提供するものである。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁気ヘッ
ドの製造方法は、一対の半コアの磁気ギャップ面にギャ
ップスペーサを蒸着法で成膜した後に、該一対の対向す
る半コアを接合して磁気コアを形成する磁気ヘッドの製
造方法であって、少なくとも一方の半コアを、イオン
銃が具備された蒸着装置の内部に設置し、該蒸着装置と
は別個に設けられた前記イオン銃のイオン源にて反応ガ
スをイオン化し、加速・収束して前記磁気ギャップ面に
照射して該磁気ギャップ面を洗浄する。洗浄された磁
気ギャップ面に、コンタクトメタルを蒸着する。コン
タクトメタル上にギャップスペーサを蒸着する。

【０００９】請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法は、
一対の半コアの磁気ギャップ面にギャップスペーサを蒸
着法で成膜した後に、該一対の対向する半コアを接合し
て磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造方法であって、
少なくとも一方の半コアを、イオン銃が具備された蒸
着装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別個に設けられ
た前記イオン銃のイオン源にて反応ガスをイオン化し、
加速・収束して前記磁気ギャップ面に照射して該磁気ギ
ャップ面を洗浄する。洗浄された磁気ギャップ面に、
コンタクトメタルを蒸着する。酸素雰囲気中で該コン
タクトメタル上にギャップスペーサを蒸着する。

【００１０】請求項３記載の磁気ヘッドの製造方法は、
一対の半コアの磁気ギャップ面にギャップスペーサを蒸
着法で成膜した後に、該一対の対向する半コアを接合し
て磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造方法であって、
少なくとも一方の半コアを、イオン銃が具備された蒸
着装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別個に設けられ
た前記イオン銃のイオン源にて反応ガスをイオン化し、
加速・収束して前記磁気ギャップ面に照射して該磁気ギ
ャップ面を洗浄する。洗浄された磁気ギャップ面に、
コンタクトメタルを蒸着する。コンタクトメタル上
に、イオンアシストを伴ってギャップスペーサを蒸着す
る。

【００１１】請求項４記載の磁気ヘッドの製造方法は、
一対の半コアの磁気ギャップ面にギャップスペーサを蒸
着法で成膜した後に、該一対の対向する半コアを接合し
て磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造方法であって、
少なくとも一方の半コアを、イオン銃が具備された蒸
着装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別個に設けられ
た前記イオン銃のイオン源にて反応ガスをイオン化し、
加速・収束して前記磁気ギャップ面に照射して該磁気ギ
ャップ面を洗浄する。洗浄された磁気ギャップ面に、
コンタクトメタルを蒸着する。酸素雰囲気中で該コン
タクトメタル上にイオンアシストを伴ってギャップスペ
ーサを蒸着する。

【００１２】請求項５記載の磁気ヘッドの製造方法は、
請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法
において、コンタクトメタルがクロム（Ｃｒ）であるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】請求項６記載の磁気ヘッドの製造方法は、
請求項１〜５のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法
において、ギャップスペーサがＳｉＯ₂であることを特
徴とするものである。

【００１４】

【作用】本発明の磁気ヘッドの製造方法ではその磁気ギ
ャップに形成するギャップスペーサの成膜に短時間で成
膜することのできる蒸着法を使用するものなので、製造
時間を格段に短くすることができる。しかも蒸着法では
要するエネルギを大幅に低減することができる。

【００１５】また、本発明ではギャップスペーサと磁気
コアの間にコンタクトメタルを介在させることで、ギャ
ップスペーサの付着力を高めている。さらに、コンタク
トメタルを介在させることで、付着力だけでなく、硬
度、耐衝撃性、耐環境性をも改善させることができる。

【００１６】さらに、磁気ギャップ面に向けて、蒸着装
置とは別個に設けられたイオン源にてイオン化されたガ
スを照射して、該磁気ギャップ面を洗浄する界面イオン
クリーニングを施しておくことで、磁気ギャップ面の表
面が洗浄され、表面上の不純物の除去や脱ガスが行なわ
れ、蒸着物の付着力が高められる。

【００１７】さらに、ギャップスペーサの蒸着を酸素雰
囲気中で行なうことで、成膜されたギャップスペーサの
膜質を良好にすることができ、ギャップスペーサの膜厚
を安定化することができる。さらにまた、ギャップスペ
ーサの蒸着時にイオンアシストを伴うことでも、成膜さ
れたギャップスペーサの膜質を良好にすることができ、
ギャップスペーサの付着力や耐衝撃性、耐環境性等を向
上させることができる。

【００１８】

【実施例】

〔実施例１〕実施例１に係る磁気ヘッドを図１に示す。この磁気ヘッ
ド２４はオーディオ用磁気ヘッドである。磁気ヘッド２
４は、コイル３０の巻回された磁気コア２６をシールド
ケース３４内に納置し、さらにシールドケース３４内に
エポキシ樹脂を充填して概略構成されている。パーマロ
イからなる複数枚の磁気コア２６はシールドプレート２
８を介して積層されている。磁気コア２６にはパーマロ
イ以外でも強磁性体であるフェライトやセンダスト、Ｆ
ｅ-Ｃｏ-Ｓｉ-Ｂアモルファス合金等を使用できる。

【００１９】磁気コア２６の磁気テープと摺動する前端
には磁気ギャップ３２が形成されている。さらに、磁気
ヘッド２４には磁気記録装置本体に搭載するためのブラ
ケット３８が設けられ、さらにまた、磁気ヘッド２４の
磁気テープ摺動面側には磁気テープをガイドするテープ
ガイド４０が設けられている。

【００２０】さらに、図１（ｂ）の磁気ギャップ周部の
拡大図に示すように、本実施例に係る磁気ヘッド２４で
は磁気ギャップ３２にＳｉＯ₂からなるギャップスペー
サ４２が形成され、さらにギャップスペーサ４２の片側
と磁気コア２６の間にはコンタクトメタル４４が介在さ
れている。即ち、磁気コアの磁気ギャップに面する部分
である磁気ギャップ面にコンタクトメタル４４とギャッ
プスペーサ４２が順に積層されている配置構成となる。

【００２１】尚、図２（ｂ）に示すように、ギャップス
ペーサ４２の両側と磁気コア２６の間にコンタクトメタ
ル４４，４４が介在されていても良い。ギャップスペー
サ４２には成膜性や安定性に優れたＳｉＯ₂が最も好適
に使用されるが、ＳｉＮ₄，ＳｉＯＮ系材料，サイアロ
ン（ＳｉＡｌＯＮ）等のＳｉ系絶縁物や、Ａｌ₂Ｏ₃，Ｔ
ａ₂Ｏ₅等を適用することもできる。

【００２２】コンタクトメタル４４はクロム（Ｃｒ）か
らなるが、クロム（Ｃｒ）単体以外でもＴｉＣｒ₂，Ｃ
ｒＳｉ₂，ＮｉＣｒ，ＮｉＣｒＦｅ等も適用できる。コ
ンタクトメタル４４の膜厚は２ｎｍ以上であることが好
ましい。膜厚が２ｎｍ以下であると、磁気コアとＳｉＯ
₂膜の付着性の向上が不十分であるからである。この例
の磁気ヘッド２４では、幅１.５μmの磁気ギャップ３２
に厚さ１.４８μmのギャップスペーサ４２と、該ギャッ
プスペーサ４２の片側に幅０.０２μmのコンタクトメタ
ル４４が形成されている。

【００２３】この磁気ヘッド２４を製造するには、パー
マロイを所定形状に切り出し、略コ字状の半コアを形成
する。この半コアをワーク８２として磁気ギャップ面以
外をマスクして図３に示される真空蒸着装置７０内に設
置する。この時、ワーク８２を複数個設置すれば、同時
に複数の磁気コアを製造することができ、量産性が向上
する。蒸着装置７０には、プラネタリ型（基板自公転
型）蒸着装置、ドーム型蒸着装置、反転パレット型蒸着
装置等を使用できる。

【００２４】ワーク８２を設置したら、まず蒸着装置７
０内を真空ポンプ７４を作動させて蒸着装置７０内を減
圧する。そして、酸素ボンベ７８と連通され蒸着装置７
０に連設しているイオン銃７６から酸素イオンをワーク
８２に向けて照射して磁気ギャップ面を洗浄する界面イ
オンクリーニングを施す。イオン銃７６においては、イ
オン源にて熱電子によりイオン化された酸素が、加速、
収束されて平行なビームとなり、このビームがワーク８
２に照射される。イオン銃７６にはカウフマン（Kaufma
n）型イオン源や冷陰極型ＤＣマグネトロンイオン源等
を適用することができる。カウフマン（Kaufman）型イ
オン源を使用した場合、圧力４×１０^-5Ｔｏｒｒ、流量
７ｓｃｃｍの酸素ガスを加速電圧５５０Ｖ、加速電流１
００ｍＡ、アノード電流０.９Ａ程度でイオン化するこ
とで良好に実施できる。

【００２５】使用するガスには酸素の他にもアルゴンや
窒素を使用することもできる。界面イオンクリーニング
の所用時間は３分程度で十分であるが、それ以上であっ
てもかまわなく、処理時間は長いほどギャップスペーサ
の付着力が高まる傾向がある。この界面イオンクリーニ
ングを施すことで、磁気ギャップ面が洗浄され、不純物
の除去や脱ガスが行なわれる。特に、前工程である磁気
コアの洗浄時における汚染物（Ｈ₂Ｏ等）を除去するこ
とができる。従って、コンタクトメタルは界面イオンク
リーニングの施された磁気ギャップ面に蒸着されている
ので、磁気コアとコンタクトメタルの付着力が十分に大
きくなり、コンタクトメタルの付着力不足によるギャッ
プスペーサの剥離が生じることがない。

【００２６】次に、るつぼ８０に入れてある蒸着材料
（クロム（Ｃｒ））を加熱し、クロム（Ｃｒ）を蒸発さ
せる。るつぼ８０の加熱には抵抗加熱法や電子ビーム法
等を使用できる。こうしてクロム（Ｃｒ）をワーク８２
の磁気ギャップ面に蒸着した後に、るつぼ８０からＳｉ
Ｏ₂を蒸発させてＳｉＯ₂をクロム（Ｃｒ）上に蒸着す
る。こうして、磁気ギャップ面にコンタクトメタル（ク
ロム（Ｃｒ））とギャップスペーサ（ＳｉＯ₂）が積層
された半コアが製造される。磁気ヘッド２４は、この製
造された半コアにコイル３０を巻回すると共に磁気ギャ
ップ面にコンタクトメタルを形成していない半コアと接
合してなる磁気コア２６をシールドケース３４内に納置
して製造される。

【００２７】もしくは、磁気ヘッドは、図２（ａ）に示
すように、界面イオンクリーニング処理の施された磁気
ギャップ面にコンタクトメタル４４とギャップスペーサ
４２の形成された２つの半コア２６ａにコイル（図示
略）を巻回すると共に、これら半コア２６ａを互いに接
合してなる磁気コア２６（図２（ｂ））をシールドケー
ス３４内に納置して製造される。

【００２８】本実施例の磁気ヘッドの製造方法では、ギ
ャップスペーサであるＳｉＯ₂膜をスパッタ法でなく、
蒸着法で成膜するので、短時間で成膜することができ、
生産性の高いものである。また、製造時に消費されるエ
ネルギも少なくてすむ。また、ＳｉＯ₂膜が蒸着法で成
膜されているものの、磁気コアとＳｉＯ₂膜の間にクロ
ム（Ｃｒ）からなるコンタクトメタルが介在されている
ことで、磁気コアとＳｉＯ₂膜の付着力も十分に大きく
なり、ギャップスペーサの剥離が生じることもない。

【００２９】〔実施例２〕実施例２に係る磁気ヘッドを図４に示す。この磁気ヘッ
ド４８はＶＴＲ用の音声／コントロール磁気ヘッドであ
る。

【００３０】尚、本発明の磁気ヘッドの製造方法は実施
例１に示すオーディオ用磁気ヘッドや、この実施例２に
示すＶＴＲ用の音声／コントロール磁気ヘッドだけでな
く、磁気ギャップの中にギャップスペーサを有するあら
ゆる種類の磁気ヘッドに適用できる。

【００３１】図４に示す磁気ヘッド４８は、磁気テープ
との摺動面に磁気ギャップ５２の形成されたコントロー
ル用磁気コア５６と、磁気ギャップ５４の形成された音
声用磁気コア５８を一体化し、これをシールドケース５
０内に納置してなるものである。磁気コア５６，５８
は、図４（ｂ）に示すように、ホルダ６８で一体化さ
れ、各磁気コア５６，５８にはコイル６０の巻回された
ボビン６２が装着されている。磁気コア５６は一対の略
コ字状の半コア５６ａ，５６ｂを接合してなり、磁気コ
ア５８も一対の略コ字状の半コア５８ａ，５８ｂを接合
してなる。

【００３２】これら磁気コア５６，５８は、それぞれの
半コア５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８ｂを接合する前に
半コア５６ｂ，５８ｂの磁気ギャップ面にコンタクトメ
タル６６及びギャップスペーサ６４を積層しておく。こ
の半コア５６ｂ，５８ｂにコンタクトメタル６６及びギ
ャップスペーサ６４を形成する方法は、実施例１に記載
したように蒸着法を使用して形成する。即ち、磁気ギャ
ップ面に向けてイオン化された酸素を照射することによ
り、磁気ギャップ面に界面イオンクリーニングを施す。
界面イオンクリーニングによって磁気ギャップ面の表面
が洗浄された後に、蒸着法にてコンタクトメタル（クロ
ム（Ｃｒ））６６を形成し、その後、そのコンタクトメ
タル６６上にＳｉＯ₂を蒸着する。

【００３３】こうして半コア５６ｂ，５８ｂにコンタク
トメタル６６，ギャップスペーサ６４を形成した後に、
半コア５６ａ，５８ａと接合し、磁気コア５６，５８を
製造する。この際、コイル６０の巻回されたボビン６２
を各磁気コア５６，５８に装着する。そして、ホルダ６
８で一体化された磁気コア５６，５８をシールドケース
５０内に納置して磁気ヘッド４８が製造される。

【００３４】尚、半コア５６ａ，５６ｂ，５８ａ，５８
ｂの各磁気ギャップ面に界面イオンクリーニングを施
し、コンタクトメタル６６，ギャップスペーサ６４を形
成した後に、半コア５６ａと５６ｂ、半コア５８ａと５
８ｂを接合して磁気コア５６，５８を製造しても良い。

【００３５】実施例２に係る磁気ヘッドも実施例１に係
る磁気ヘッドと同様に、ギャップスペーサであるＳｉＯ
₂膜をスパッタ法でなく、蒸着法で成膜したものである
ので、短時間で成膜することができ、生産性の高いもの
である。また、製造時に消費されるエネルギも少なくて
すむ。また、ＳｉＯ₂膜が蒸着法で成膜されているもの
の、磁気コアとＳｉＯ₂膜の間にクロム（Ｃｒ）からな
るコンタクトメタルが介在されていることで、磁気コア
とＳｉＯ₂膜の付着力も十分に大きく、ギャップスペー
サの剥離が生じることもない。

【００３６】〔実施例３〕実施例１及び実施例２に示す磁気ヘッドの製造におい
て、コンタクトメタルないしギャップスペーサを形成す
る際に、以下の方法で製造することができる。まず、磁
気ギャップ面に向けて、イオン源にてイオン化された酸
素を照射することにより界面イオンクリーニングを施
し、次のこの磁気ギャップ面にコンタクトメタルを蒸着
した後、図３に示す蒸着装置７０に連通された酸素ボン
ベ７２から蒸着装置７０内に酸素ガスを注入し、酸素ガ
スの存在下でギャップスペーサであるＳｉＯ₂を蒸着す
る。この際の蒸着装置７０における酸素の動作圧力は７
×１０^-5Ｔｏｒｒ程度が適している。

【００３７】酸素ガス雰囲気中でＳｉＯ₂を蒸着するこ
とで、ＳｉＯ₂膜に酸素がドープされる。ＳｉＯ₂膜は成
膜後に大気中で変質する傾向があり、その膜厚が変化す
ることがある。従来、大気中に放置されておよそ１時間
で膜厚が約１％増加する。しかしながら、この酸素ドー
プを行なうことで、ＳｉＯ₂膜は安定し、膜厚の経時変
化を防止することができる。

【００３８】〔実施例４〕実施例１及び実施例２に示す
磁気ヘッドの製造において、コンタクトメタルないしギ
ャップスペーサを形成する際に、以下の方法で製造する
ことができる。ＳｉＯ₂の蒸着時に、ＳｉＯ₂の蒸着と共
に、酸素ボンベ７８と連通され蒸着装置７０に連設して
いるイオン銃７６から酸素イオンをワーク８２に向けて
放出してイオンアシストをする。この際の成膜速度は６
０〜７０Å／ｓｅｃで十分であるが、より遅い速度、例
えば１０Å／ｓｅｃ位であればより好ましい。イオン銃
７６にはカウフマン（Kaufman）型イオン源や冷陰極型
ＤＣマグネトロンイオン源等を適用することができる。
カウフマン（Kaufman）型イオン源を使用した場合、圧
力２×１０^-4Ｔｏｒｒ、流量７ｓｃｃｍの酸素ガスを加
速電圧７５０Ｖ、加速電流１５０ｍＡ、アノード電流
０.８Ａ程度でイオン化することで良好に実施できる。

【００３９】この酸素イオンのイオンアシストを行なう
ことでＳｉＯ₂膜中の空孔部分に酸素（Ｏ₂）が充填さ
れ、ＳｉＯ₂膜の密度が高くなってＳｉＯ₂膜の膜質が良
好になり、ＳｉＯ₂膜の付着力および耐衝撃性をより高
めることができる。

【００４０】〔実施例５〕実施例１及び実施例２に示す
磁気ヘッドの製造において、コンタクトメタルないしギ
ャップスペーサを形成する際に、以下の方法で製造する
ことができる。実施例３で示した酸素ガス雰囲気中でＳ
ｉＯ₂を蒸着すると共に、このＳｉＯ₂の蒸着時に実施例
４で示したイオンアシストを伴う製造方法である。酸素
ドープとイオンアシストを併用することで、各々の利点
を共に得ることができる。即ち、ＳｉＯ₂膜の付着力を
高めると共に、ＳｉＯ₂膜の膜質が安定し、耐衝撃性を
向上することができる。

【００４１】〔試験例〕クロム（Ｃｒ）とクロム以外の
金属のコンタクトメタルとして必要な諸特性を表１と表
２に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】表１と表２から、磁気コアであるパーマロ
イ及びギャップスペーサであるＳｉＯ₂との密着性、コ
ンタクトメタルとしての絶対条件である非磁性、そして
硬度、耐蝕性、および蒸着性、コストの全ての点でクロ
ム（Ｃｒ）がコンタクトメタルとして格段に優れている
ことが明らかである。

【００４５】本実施例の方法で成膜した膜と従来例の方
法で成膜した膜の付着力を試験した。試験は、パーマロ
イからなる基板（１０ｍｍ角）にＳｉＯ₂を成膜し、該
ＳｉＯ₂膜にエポキシ樹脂からなる丸棒（φ２）を接着
し、基板を固定した上で該丸棒を上方に引っ張り、Ｓｉ
Ｏ₂膜が剥離した時の力を測定したものである。サンプ
ルは、１：パーマロイ上にＳｉＯ₂をスパッタ法にて成膜した
もの（比較例）２：パーマロイ上に直接ＳｉＯ₂を酸素ドープ無で蒸着
したもの（比較例）３：パーマロイ上に直接ＳｉＯ₂を酸素ドープ有で蒸着
したもの（比較例）４：パーマロイの表面に界面イオンクリーニングを施し
た後に、クロム（Ｃｒ）を蒸着し、さらにその上にＳｉ
Ｏ₂を酸素ドープ無で蒸着したもの（実施例１）の４種
類とした。試験結果を図５に示す。図５から、比較例のサンプル
２，３の付着力は非常に小さいが、本実施例のサンプル
４ではスパッタ法で成膜したもの（サンプル１）よりも
付着力が高められており、磁気ヘッドのギャップスペー
サとして十分な付着力を有していることがわかる。

【００４６】さらに、スクラッチ（引っ掻き）テストを
行なった。スクラッチテストでは、先端の曲率半径が一
定の硬い圧子をサンプルに押し付けて引っ掻き、サンプ
ルの膜面に傷が発生する臨界荷重値から剥離強度を求め
た。試験機には島津製作所（株）製薄膜評価用スクラッ
チテスタを使用した。サンプルは上記引っ張り試験同
様、１：パーマロイ上にＳｉＯ₂をスパッタ法にて成膜
したもの（比較例）、２：パーマロイ上にＳｉＯ₂を酸
素ドープ無で蒸着したもの（比較例）、３：パーマロイ
上にＳｉＯ₂を酸素ドープ有で蒸着したもの（比較
例）、４：パーマロイの表面に界面イオンクリーニング
を施した後、クロム（Ｃｒ）を蒸着し、さらにその上に
ＳｉＯ₂を酸素ドープ無で蒸着したもの（実施例１）の
４種類とした。試験結果を図６に示す。図６から、比較
例のサンプル２，３の剥離強度は小さいが、本実施例の
サンプル４はスパッタを使用したサンプル１よりも高い
剥離強度を有している。従って、磁気ヘッドのギャップ
スペーサとして十分な剥離強度を有していることがわか
る。

【００４７】本実施例の方法で成膜した膜と従来例の方
法で成膜した膜の硬度を試験した。試験は、圧子（ダイ
ヤモンド製、綾角８０゜三角錐、先端半径：０.１μm）
をサンプルに押し込み、そのときの押込み荷重と押込み
深さを測定し、それらからサンプルの硬度を算出した。

【００４８】サンプルは、１：パーマロイ上にＳｉＯ₂
をスパッタ法にて成膜したもの（比較例）、２：パーマ
ロイ上にＳｉＯ₂を酸素ドープ無で蒸着したもの（比較
例）、３：パーマロイ上にＳｉＯ₂を酸素ドープ有で蒸
着したもの（比較例）、４：パーマロイの表面に界面イ
オンクリーニングを施した後に、クロム（Ｃｒ）を蒸着
し、さらにその上にＳｉＯ₂を酸素ドープ無で蒸着した
もの（実施例１）の４種類とした。試験結果を図７に示
す。

【００４９】図７から本実施例の方法で成膜したＳｉＯ
₂膜（サンプル４）はスパッタ法にて成膜したＳｉＯ₂膜
（サンプル１）には及ばないものの、磁気ヘッドのギャ
ップスペーサとしては十分な硬度を備えていることがわ
かる。ギャップスペーサの硬度は高いほど、磁気テープ
との摺動時に摩耗しにくく寿命が長くなるということの
他にも、磁気ヘッドの製造時の取り扱いが容易になるの
で、コストダウンや歩留りの向上などを図ることができ
る。

【００５０】本実施例の方法で成膜したＳｉＯ₂膜と従
来例の方法で成膜したＳｉＯ₂膜のエッチングレートを
試験した。エッチングレート試験では、フッ化水素とフ
ッ化アンモニウムを１：１０の比率で混合した液に各サ
ンプルを浸漬（２５℃）し、そのときのエッチングされ
る速度を求めた。

【００５１】サンプルは、１：パーマロイ上にＳｉＯ₂
をスパッタ法にて成膜したもの（比較例）、２：パーマ
ロイ上にＳｉＯ₂を酸素ドープ無で蒸着したもの（比較
例）、３：パーマロイ上にＳｉＯ₂を酸素ドープ有で蒸
着したもの（比較例）、４：パーマロイの表面に界面イ
オンクリーニングを施した後に、クロム（Ｃｒ）を蒸着
し、さらにその上にＳｉＯ₂を酸素ドープ無で蒸着した
もの（実施例１）の４種類とした。試験結果を図８に示
す。

【００５２】図８から本実施例のサンプル４はギャップ
スペーサとして十分にエッチングレートが小さいことが
わかる。エッチングレートは膜の緻密度、即ち密度の指
標とすることができる。つまり、エッチングレートが小
さいほど、そのＳｉＯ₂膜は緻密であり、密度が高いこ
とを示す。

【００５３】ＳｉＯ₂膜は成膜時には酸素欠乏状態であ
る傾向があり、成膜後に大気に触れることで大気中の酸
素を吸気し、膜厚が増加する。密度が高いとＳｉＯ₂膜
は大気中で酸素を吸気しなくなるので、密度が高ければ
経時変化が起こりにくいことを示すことができる。さら
に、密度が大きいと、硬度が高まるので、ギャップスペ
ーサとしてより望ましい。

【００５４】上記各種試験結果、即ち付着力、硬度、密
度、さらに耐衝撃性、耐環境性の試験結果の評価を表３
にまとめた。尚、表３において、付着力とは、上記引っ
張り試験、スクラッチテストとテープ剥離試験の総合評
価をしたものである。耐衝撃性は、ウォータージェット
試験と組合せ試験から評価したものである。ここで、ウ
ォータージェット試験とは、４０ｋｇ／ｃｍ²の水圧に
対して膜の剥がれの有無を顕微鏡で観察したものであ
る。また、組合せ試験は、実際に各方法で成膜したギャ
ップスペーサを有する磁気ヘッドを作成し、それを破壊
し、そのときのギャップスペーサの剥がれ状態を顕微鏡
にて観察したものである。耐環境性は以下に示す試験結
果から総合判断したものである。耐熱試験：９０℃×７２時間耐寒試験：−３０℃×７２時間耐湿試験：６０℃×９０〜９５％ＲＨ×２４０時間温度サイクル試験：（−３０℃×３０分）→（ＲＴ２
分）→（７０℃×３０分）→（ＲＴ２分）からなる１サ
イクルを５サイクル温度ショック：１００℃×２時間→急冷

【００５５】尚、パーマロイの表面に界面イオンクリー
ニングを施した後に、クロム（Ｃｒ）を蒸着し、さらに
その上にＳｉＯ₂を酸素ドープ有で蒸着したもの（サン
プル５）（実施例３）も表示した。

【００５６】

【表３】

【００５７】表３から、本実施例の方法で成膜したＳｉ
Ｏ₂膜（サンプル４，５）は、付着力においてはスパッ
タ法により成膜したＳｉＯ₂膜（サンプル１）と同様に
非常に高い付着力を有している。硬度および密度も本実
施例のＳｉＯ₂膜（サンプル４，５）はギャップスペー
サとしては十分な評価を得ることができている。耐衝撃
性および耐環境性においては、スパッタ法により成膜し
た膜（サンプル１）と同様に、本実施例の方法で成膜し
たＳｉＯ₂膜（サンプル４，５）は非常に優れている。

【００５８】本実施例のようにクロム（Ｃｒ）を介して
ＳｉＯ₂をパーマロイ上に蒸着した膜の耐環境性が向上
する理由としては、クロム（Ｃｒ）の熱膨張係数（６.
２×１０^-6／℃）がパーマロイの熱膨張係数（１３×１
０^-6／℃）とＳｉＯ₂の熱膨張係数（０^.３×１０^-6／
℃）の中間に位置するからであると考えられる。

【００５９】表３から得られる総合評価として、本実施
例の方法で成膜したＳｉＯ₂膜は磁気ヘッドのギャップ
スペーサとして十分な硬度、密度、特に付着力、耐衝撃
性、耐環境性を有しているといえる。

【００６０】

【発明の効果】本発明の磁気ヘッドの製造方法では磁気
ギャップに介在するギャップスペーサを蒸着法で形成す
るものであるので、短時間でギャップスペーサを成膜す
ることができる。従って、生産性が高く、しかも製造に
要するエネルギも少なくてすむものである。

【００６１】しかも、本発明の磁気ヘッドでは、ギャッ
プスペーサを蒸着法で形成するにもかかわらず、磁気コ
アとギャップスペーサの間にクロム（Ｃｒ）からなるコ
ンタクトメタルが介在しているので、ギャップスペーサ
の付着力が高まり、ギャップスペーサの剥離が生じるこ
とがない。しかも、付着力の高まりと共に、ギャップス
ペーサの硬度や耐衝撃性、耐環境性も改善される。しか
も、コンタクトメタルの蒸着前に、蒸着装置とは別個に
設けられたイオン源にてイオン化されたガスを磁気ギャ
ップ面に照射して、該磁気ギャップ面を洗浄する界面イ
オンクリーニングを施しておくことで、磁気ギャップ面
の表面上が清掃され、不純物等が除去されて、より一層
の付着力、耐衝撃性、耐環境性を高めることができる。
また、イオン化されたガスからなるビームを照射するこ
とにより、磁気ギャップ面のエッチング速度を大きくで
き、またこのビームの平行度が高いために異方性エッチ
ングが可能になり、磁気ギャップ面のエッジ部分におけ
るだれの発生が防止されて、ギャップ長の精度を向上で
きる。

【００６２】特に、請求項２記載の磁気ヘッドの製造方
法では、ギャップスペーサの蒸着を酸素雰囲気中で行な
うことで、ギャップスペーサの膜質を安定化させること
ができる。

【００６３】さらに、請求項３記載の磁気ヘッドの製造
方法では、ギャップスペーサの蒸着にイオンアシストを
伴うもので、付着力、特に耐衝撃性を向上させることが
できる。また、イオンアシストに使用するイオン銃を、
界面イオンクリーニングに使用するイオン銃と併用する
ことができ、蒸着装置の小型化を図ることができる。

【００６４】さらにまた、請求項４記載の磁気ヘッドの
製造方法では、ギャップスペーサの蒸着を酸素雰囲気中
でイオンアシストを伴って行なうものであるので、膜質
を安定化すると共に付着力や耐衝撃性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の磁気ヘッドの斜視図であって、図１
（ａ）は要部透視斜視図、図１（ｂ）は磁気ギャップ周
部の拡大図である。

【図２】実施例１の磁気ヘッドにおいて、ギャップスペ
ーサの両側にコンタクトメタルを形成した磁気コアを示
すもので、図２（ａ）は半コアを接合する前の側面図、
図２（ｂ）は接合した後の側面図である。

【図３】本実施例の磁気ヘッドの製造方法を説明するた
めの概念図である。

【図４】実施例２の磁気ヘッドであって、図４（ａ）は
斜視図、図４（ｂ）は分解図である。

【図５】引っ張り試験結果を示すグラフである。

【図６】スクラッチ試験結果を示すグラフである。

【図７】薄膜硬度試験結果を示すグラフである。

【図８】エッチングレート試験結果を示すグラフであ
る。

【図９】従来例の磁気ヘッドの断面図である。

【図１０】スパッタ法と蒸着法の成膜速度を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１０磁気ヘッド１２磁気コア１４磁気ギャップ１６ギャップスペーサ１８コイル２４磁気ヘッド２６磁気コア２６ａ半コア３０コイル３２磁気ギャップ４２ギャップスペーサ４４コンタクトメタル４８磁気ヘッド５２磁気ギャップ５４磁気ギャップ５６磁気コア５６ａ半コア５６ｂ半コア５８磁気コア５８ａ半コア５８ｂ半コア６０コイル６４ギャップスペーサ６６コンタクトメタル７０蒸着装置８２ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/23 G11B 5/235

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の半コアの磁気ギャップ面にギャッ
プスペーサを蒸着法で成膜した後に、該一対の対向する
半コアを接合して磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造
方法であって、少なくとも一方の半コアを、イオン銃が具備された蒸着
装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別個に設けられた
前記イオン銃のイオン源にて反応ガスをイオン化し、加
速・収束して前記磁気ギャップ面に照射して該磁気ギャ
ップ面を洗浄した後に、コンタクトメタルを蒸着し、さ
らに該コンタクトメタル上にギャップスペーサを蒸着す
ることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】一対の半コアの磁気ギャップ面にギャッ
プスペーサを蒸着法で成膜した後に、該一対の対向する
半コアを接合して磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造
方法であって、少なくとも一方の半コアを、イオン銃が具備された蒸着
装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別個に設けられた
前記イオン銃のイオン源にて反応ガスをイオン化し、加
速・収束して前記磁気ギャップ面に照射して該磁気ギャ
ップ面を洗浄した後に、コンタクトメタルを蒸着し、さ
らに酸素雰囲気中で該コンタクトメタル上にギャップス
ペーサを蒸着することを特徴とする磁気ヘッドの製造方
法。
【請求項３】一対の半コアの磁気ギャップ面にギャッ
プスペーサを蒸着法で成膜した後に、該一対の対向する
半コアを接合して磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造
方法であって、少なくとも一方の半コアを、イオン銃が具備された蒸着
装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別個に設けられた
前記イオン銃のイオン源にて反応ガスをイオン化し、加
速・収束して前記磁気ギャップ面に照射して該磁気ギャ
ップ面を洗浄した後に、コンタクトメタルを蒸着し、さ
らに該コンタクトメタル上にイオンアシストを伴ってギ
ャップスペーサを蒸着することを特徴とする磁気ヘッド
の製造方法。
【請求項４】一対の半コアの磁気ギャップ面にギャッ
プスペーサを蒸着法で成膜した後に、該一対の対向する
半コアを接合して磁気コアを形成する磁気ヘッドの製造
方法であって、少なくとも一方の半コアを、イオン銃が
具備された蒸着装置の内部に設置し、該蒸着装置とは別
個に設けられた前記イオン銃のイオン源にて反応ガスを
イオン化し、加速・収束して前記磁気ギャップ面に照射
して該磁気ギャップ面を洗浄した後に、コンタクトメタ
ルを蒸着し、さらに酸素雰囲気中で該コンタクトメタル
上にイオンアシストを伴ってギャップスペーサを蒸着す
ることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドの製造方法において、コンタクトメタルがクロム
（Ｃｒ）であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方
法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドの製造方法において、ギャップスペーサがＳｉＯ ₂
であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。