JP2942164B2 - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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Description
のであり、特にVTR用磁気ヘッドに用いて好適な磁気
ヘッドに関するものである。
TR)は、画像圧縮技術や磁気記録の進歩によりディジ
タル化が始まり、民生機器への普及も現実的になってき
た。
レート要求によるヘッドに対するテープの高速摺動性と
信号の広帯域化が必要となり、磁気ヘッドは、高周波で
の出力対ノイズ特性(以下、C/N特性)をいかに稼ぐ
かが課題となる。
主要部を図10に示す磁気ヘッド100が考えられる。
この図10に示される磁気ヘッド100は、ハードディ
スクドライブ用に実用化されている薄膜磁気ヘッド(以
下、TFH)であり、不図示の基板上に、下部磁性膜1
01、薄膜コイル102、上部磁性膜104およびター
ミナル106が不図示の絶縁膜を介して積層されて構成
されている。なお、下部磁性膜101と上部磁性膜10
4の間には磁気ギャップGが形成されている。このよう
なTFH100は、磁路が短く、また、インダクタンス
が低く押さえられるため、C/N特性は良いと言える。
録媒体の高速な摺動による摩耗に対し、十分なギャップ
デプスDが確保できない問題があり、仮にギャップデプ
スDを大きくしても、上部および下部磁性膜101,1
04の断面積が小さいことで、記録時の磁気飽和の問題
が生ずる。
テープ対応で摺動特性に優れた図11に示す磁気ヘッド
110が主流となっている。この磁気ヘッド110は、
一般に、MIG(Metal In Gap)ヘッドと呼ばれてお
り、一対のコアハーフ111のそれぞれの磁気ギャップ
形成面に高飽和磁束密度金属膜112が形成され、磁気
ギャップGを介して突合されて構成されている。このM
IGヘッド110は、ギャップデプスDを大きくでき、
記録時の磁気飽和の問題も生じないが、ディジタルVT
R用の磁気ヘッドとして高周波の信号に対応すべく磁路
の小型化を考えた場合、実用的な巻線材の直径を考慮す
ると、巻線窓114の大きさ(X×Y)は、最低でも
0.25×0.25[mm2 ]程度以上のサイズは必要
となり、前述したTFH100並に小型化することは明
らかに困難である。
磁気飽和の問題を解決するとともに、磁路を小型化した
C/N特性の良い磁気ヘッドを提供することを目的とす
る。
決し、上記目的を達成するために、本発明の磁気ヘッド
は、磁気ギャップを介して接合される磁性体を有する第
1のコアと、磁性体を有する第2のコアとを備え、前記
第2のコアは、前記第1のコアと接合される2つの接合
部が凹部を挟んで形成されるとともに、前記第2のコア
の接合部は、一対の第1の規制溝と、この第1の規制溝
に交叉して形成される一対の第2の溝とにより接合面積
が規制され、かつ、前記第2のコアは、前記第1および
第2の規制溝によって除去された部分にガラスが充填さ
れ、前記ガラスの前記第1のコアとの接合面における前
記2つの接合部のそれぞれの周囲に薄膜形成法により形
成されるコイルが独立して配され、この独立して配され
たコイルが前記凹部に配された導電膜によって接続され
るとともに、前記コイルの端子が前記ガラスの露出面上
に形成されている。
ーフがギャップを介して接合されることにより形成さ
れ、前記2つの接合部は、前記第1のコアと第2のコア
にそれぞれ接続されている。
10-2mm2以下で形成される。
説明する。
ヘッドの斜視図である。本実施例の磁気ヘッド10は、
磁気ギャップGを有する摺動面を有する上部コア12と
薄膜形成法で形成された薄膜コイル13を有する下部コ
ア14とで閉磁路を形成している。上部コア12は、M
n−Znフェライトからなるコアハーフ12A,12B
と、コアハーフ12A,12Bのギャップ形成面にそれ
ぞれ積層されたセンダスト,パーマロイ等の高飽和磁束
密度金属合金膜(以下、磁性膜)16と、これらコアハ
ーフ12A,12Bを、磁性膜16同士を対向して接合
するガラス24とを有するMIG構造となっている。な
お、磁性膜16,16の間には磁気ギャップGが形成さ
れている。上部コア12の厚さHは、厚すぎると下部コ
ア14とで形成される磁路が大きくなるので、H=0.
2mm以下に抑えることが好ましい。上部コア12のト
ラック幅の規制方法は、従来のMIGヘッドと同様に行
うことができる。図1に示した実施例では、磁気ギャッ
プGと平行な磁性膜を有する、いわゆる平行MIGタイ
プを示しており、傾斜面を有するトラック規制溝により
トラック幅を規制されている。その他、図2(a),
(b),(c)に示すMIGタイプの磁気ヘッドにも適
応可能である。図2(a)に示す磁気ヘッドも平行MI
Gタイプであり、トラック規制溝によりコアハーフ21
A,21Bに形成された一方の傾斜面21aに連続した
磁性膜16を有している。図2(b)に示す磁気ヘッド
は、磁気ギャップGが磁気ギャップGと非平行な磁性膜
16によって形成されているMIGタイプである。図2
(c)に示す磁気ヘッドは、磁気ギャップGの両側のみ
に磁性膜16を持つ平行MIGタイプである。
く、かつ断面積を小さくするため、フェライトからなる
基台18の磁路の幅(磁気ヘッド10に対する媒体摺動
方向における長さ)と厚さ(媒体摺動方向に対して直交
する方向における長さ)を規制する2対の規制溝19
A,19B,20A,20Bが形成されている。この規
制溝19A,19B,20A,20Bに関しては、後の
工程の説明にて詳述する。ここで、磁路を形成するため
に下部コア14に形成される上部コア12との接続面
は、大きくすると比抵抗の大きい薄膜コイルの長さが長
くなることによる抵抗分が増加し、また磁路の断面積が
増すことによるインダクタンスも増加するため、その面
積を0.1×0.1=1×10-2[ mm2 ] 以下に押さ
える必要がある。また、逆に小さくしすぎると磁束密度
が高くなるため磁気飽和の影響が大きくなる。この影響
が及ぼさないようにするためには、接続面積は、0.0
2×0.02=4×10-2[ mm2 ] 以上が必要であ
る。
溝15の内側に導電膜33が設けられることで行われ、
コイル接続点17A,17Bで薄膜コイル13A,13
Bと導電膜33が直接つながっている。
3との接続に関して、詳細には後の製造方法で述べる
が、下部コア14に薄膜コイル13A,13Bを形成す
る際に自動的に行われ、薄膜コイル13A,13Bの1
層化により形成を簡略化することができる。薄膜コイル
13A,13Bの端子引き出しは、上部コア12の接続
面に沿って引き出され、下部コア10に設けられている
ガラス36’の露出した面上の導電膜49’に接続され
ている。
(k)を用いて、下部コア14の製造方法について説明
する。
化物磁性材であるフェライトプレート30の表面を研磨
する。
14に薄膜コイル13A,13Bを形成するための巻線
溝15をプレート30に平行に複数本入れる。この溝1
5は研削により行われ、その深さは深すぎると磁路の拡
大となるため50μm以下が望ましい。
に、プレート30の表面にSiO2,Cr2 O3 ,Ti
O2 等からなる絶縁膜31を真空成膜技術等で形成し、
さらに続けて、この絶縁膜31上にCr等の下地膜32
を形成する。この下地膜32は、次の導電膜33の積層
を良好に行うために形成されるものである。導電膜33
は、Cu,Ni,Au等からなり、下地膜32上にメッ
キで形成される。この導電膜33は、隣接する2箇所に
形成される薄膜コイル13A,13B(図1)とを接続
するもので、抵抗値が好ましくは1Ω以下になるよう厚
さを設定する。メッキ後は、導電膜33が酸化しないよ
うに、導電膜33の表面にSiO2,Cr2 O3 , Ti
O2 等真空成膜技術等で保護膜34を形成する。この工
程において導電膜33は、5〜10μm程度必要である
こと、成膜時間を短縮したいことから、メッキによって
形成したが、スパッタリング、蒸着等真空成膜方法で形
成しても構わない。
下部コア14の磁路幅を規制する溝19A,19Bを複
数本入れる。ただし、加工上は規制溝19A,19Bが
一本の溝として研削加工により形成される。
すように、磁路の厚さを規制する規制溝20A,20B
を複数本平行に、かつ規制溝19A,19Bに対して直
交させて形成する。この規制溝20A,20Bは、規制
溝19A,19Bに対しては段差を設け、加工上は1本
の溝として研削加工により形成される。
する場合には、規制溝20A,20Bを上記の場合に比
べアジマス角θだけ傾けて形成する。すなわち、図3
(e−2),3(e−3)に示すように、規制溝19
A,19Bに対してα(=90°−θ)だけ傾けて規制
溝20A,20Bを形成すればよい。なお、磁気ギャッ
プGがアジマス角θを有する場合には、規制溝20A,
20Bをアジマス角θだけ傾けて形成するのは、以下の
理由による。すなわち、図3(e−4)に示すような磁
気ギャップGがアジマス角を有しない場合のコアの厚さ
をTとすれば、図3(e−5)に示すように、磁気ギャ
ップGが大きなアジマス角を有する場合に、前述したコ
ア厚Tでコアを切断した際に薄膜コイル13も切断して
しまう可能性がある。その場合には所定の特性が得られ
なくなってしまったり、薄膜コイル13A,13Bを完
全に絶縁することができないことになる。このように、
磁気ギャップGが大きなアジマス角を有する場合に、前
述したように、規制溝20A,20Bをアジマス角θだ
け傾けて形成すれば、図3(e−6)に示すように、接
合部30b,30cが平行四辺形状に形成される違いは
あるものの、薄膜コイル13を切断することなく、所定
のコア厚Tに形成することができる。
棒36を加工した溝19A,19Bの上にセットし加熱
させ、プレート30上に加工した溝19A,19B,2
0A,20Bすべてをガラスで埋め込む。ここで使用す
るガラス棒36は、後の上部コア12の接合を考える
と、高融点ガラスの使用が望ましい。
30の表面の不要なガラスを平面研削にて除去する。こ
れにより、詳しくは図4(h−1)に示すように、2つ
の磁路接続部30b,30cおよび導電膜33が露出す
る。
すように、薄膜コイル13A,13B(図1)を形成す
るために、ガラス36’の表面に不図示のフォトレジス
トを塗布し、薄膜コイル13A,13Bのパターン(図
4(h−2))を露光後、フォトレジストの部分を除去
し、さらに、露光された部分をイオンミリングにより加
工し、ガラス表面上に渦巻き状のコイルパターンの凹部
37A,37Bを形成する。凹み量は4〜5μm程度で
ある。薄膜コイル13A,13Bのパターンは、表面に
露出する2つの磁路接続部30b,30cを包囲するバ
ランス巻形状であり、凹部37A,37Bの端部37
a,37bは、導電膜33の露出部と重なっている。こ
れにより、薄膜コイル13を凹部37に形成した際に、
薄膜コイル13と導電膜33が自動的に接続される。
の凹部37に6μm程度の厚さで、Cu,Au等の導電
性に優れた金属膜38が埋め込まれるように、メッキに
て成膜する。この場合も、真空薄膜形成技術で成膜を行
っても構わない。
ように、金属膜38を研磨加工により除去し、その後、
SiO2 ,Cr2 O3 等からなる絶縁膜39を1μm以
下の厚さで真空成膜技術により形成する。絶縁膜39を
1μm以下の厚さで形成するのは、上部コア12と接合
して磁気ヘッド10を構成した際に、磁気特性に影響を
与えないためである。ここまでの工程で図4(j−2)
に示すような薄膜コイル13A,13Bのパターンが形
成され、隣接する薄膜コイル13Aと13Bが導電膜3
3とのコイル接続点17A,17Bを経て、簡単に接続
される。
断することにより、下部コアのブロック40が得られ
る。
(a)〜(f)を用いて説明する。ここで説明する製造
方法は、従来のMIGヘッドの製造方法に基本的に準ず
るが、摺動部の部分だけを取り出せば良いので、従来と
同じ大きさのフェライト材から得られる個数は増える。
トからなるプレート42の表面を平面研磨する。
プデプスを規制する台形状の規制溝43を複数本平行に
プレート42に形成する。
43に対して垂直方向から、プレート42の表面に、ト
ラック幅を規制する規制溝44を等間隔で平行に形成す
る。
42の表面上に、真空成膜技術により拡散防止膜となる
不図示の下地膜を成膜した後に、センダスト,パーマロ
イ等磁性膜16を成膜する。
2 等の不図示のギャップ材を表面に形成した後に、反対
側に同様に加工されたプレート42’を突き合わせ、ガ
ラス棒45を用いて溶着にて突き合わせ接合を行う。
示した個所で切断し、A,B,Cで示すような上部コア
のブロック46を取り出す。
程により得られた下部コアのブロック40および上部コ
アのブロック46を図6に示すように加工することで、
磁気ヘッド10が得られる。
ック40の接合面に低融点ガラス48を真空成膜技術に
より成膜し、両ブロック40,46を位置合わせした
後、加熱接合する。他の接合手段としては、耐環境が満
足されれば樹脂接着を行ったり、両ブロック接合面に金
属膜を付着させ低温接合する方法も有効である。
アブロックの接合面から側面へと延びる薄膜コイル13
の端部に端子を形成するために、Cu,Au等導電性に
優れた導電膜49を下部コアブロック側面ガラス36’
上へ、露出する薄膜コイル13A,13Bの端部に掛か
るように真空成膜技術により形成する。
アブロック46の摺動面46a側に円筒研削を行い、そ
の次に,破線に沿って切断を行えば、図1に示す磁気ヘ
ッド10が得られる。
ッド10の磁路70を示す。この図8により、磁路接続
部30b,30cを介して接続されている上部コア12
と下部コア14とにおいて形成される磁路70が、非常
に短くなっていることが理解できる。したがって、磁路
を小型化したC/N特性の良い磁気ヘッドを供給するこ
とが可能となる。
下部コア14とに分けて構成し、下部コア14の上部コ
ア12との接合面に薄膜形成法により形成したコイルを
設けるようにしたので、コイルの引き出しを容易にし、
磁路を小型化したC/N特性の良い磁気ヘッドの生産性
を高めることができる。
組立工程の説明は省略するが、図6に示すように、ヘッ
ドベース50に取り付けられた磁気ヘッド10における
プリント基板52への端子引き出しは、半田付け又はA
u線を用いたワイヤーボンディング等で、磁気ヘッド1
0の側面に形成された端子(導電膜)49’とプリント
基板52上の端子52aとが接続されることにより行わ
れる。
の特性と、従来例で説明したMIGタイプの磁気ヘッド
との比較を行ったデータを表1に示す。機械特性は、ト
ラック幅を14[μm],ギャップ幅を0.2[μ
m],ギャップデプスを12[μm]に設定して行っ
た。磁性膜16,112は、両者ともセンダストを使用
した。また、出力測定は、記録媒体として保持力Hc=
1600[Oe]の蒸着テープを用い、媒体相対速度を
10.2[m/s],周波数を21[MHz]として行
った。
0.45[μH]程度にするために、従来の磁気ヘッド
では14ターンに対し、上記実施例の構成では6ターン
余分に巻くことができ、明らかに低インダクタンスとな
っている。直流(DC)抵抗は薄膜コイルの採用で大き
くなるものの影響はほとんどなく、C/N特性は、2.
6[dB]向上した。この結果の差は、両者の摺動部が
同じ構造をしていることから、巻線の薄膜化と下部コア
の磁路の小型化の効果として評価できる。
(b),(c)を用いて説明する。図9(a)に示す構
成は、上部コア12の媒体走行方向の長さを下部コア1
4の長さよりも短くし、薄膜コイル13の端子49’を
下部コア14の上部コア接合面上に構成することも可能
である。
0A,20Bに導電膜80を配したり、図9(c)に示
すように、規制溝19A,19B,20A,20Bに導
電膜80を配した構成においても上述した実施例の構成
を採用することができる。
2の厚さを薄くし、下部コア14の磁路の長さおよび断
面積を小さくすることにより、磁気ヘッド10全体の磁
路を小型化することができる。
−Znフェライト等の強磁性酸化物磁性材から形成され
ているため、磁路の幅と厚さを、直交する2組の一対の
規制溝19A,19B,20A,20Bで規制すること
により、磁路の小型化を図ることができる。基台18に
フェライトを使用する理由は、加工形状に自由度が有
り、多数個取りに適していることである。
5内に導電膜33を形成しておくことで、薄膜コイル形
成時に容易に磁路接続部30b,30cへそれぞれ形成
される薄膜コイル13が導電膜33で接続されるので、
生産性に優れている。
コイル,ターミナル,上部磁性膜等と複数の層で構成さ
れ、薄膜コイル形成の部分だけ見ても多くの工程を有す
るが、本実施例における薄膜コイル13の層は、ターミ
ナル形成が不要なために一層で形成でき、明らかに生産
性が高い。
の磁気ヘッドによれば、上部コアと下部コアとに分けて
構成し、下部コアの上部コアとの磁気的接合部の周囲に
薄膜形成法により形成されるコイルを設けるようにした
ので、コイル間の接続を容易にし、磁路を小型化した出
力対ノイズ(C/N)特性の良い磁気ヘッドの生産性を
高めることができる。
ある。
磁気ヘッドに適用できるMIGタイプの磁気ギャップ形
成部の例を示す図である。
1),(f)は、図1に示す磁気ヘッドの下部コアの製
造工程を、図4(g)〜(k)とともに示す図である。
(e−2),(e−3)は、(e−1)の変形例を示
し、(e−4),(e−5),(e−6)は、その説明
図である。
部コアの製造工程を、図3(a)〜(f)とともに示す
図である。(h−2)および(j−2)は、(h−1)
および(j−1)のそれぞれ上面図を示している。
部コアの製造工程を示す図である。
アから磁気ヘッドが得られる工程を示す図である。
接続された構成を示す図である。
る。
ドの他の実施例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 磁気ギャップを介して接合される磁性体
を有する第1のコアと、磁性体を有する第2のコアとを
備え、 前記第2のコアは、前記第1のコアと接合される2つの
接合部が凹部を挟んで形成されるとともに、前記第2の
コアの接合部は、一対の第1の規制溝と、この第1の規
制溝に交叉して形成される一対の第2の溝とにより接合
面積が規制され、かつ、前記第2のコアは、前記第1お
よび第2の規制溝によって除去された部分にガラスが充
填され、 前記ガラスの前記第1のコアとの接合面における前記2
つの接合部のそれぞれの周囲に薄膜形成法により形成さ
れるコイルが独立して配され、この独立して配されたコ
イルが前記凹部に配された導電膜によって接続されると
ともに、前記コイルの端子が前記ガラスの露出面上に形
成されていることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項2】 請求項1において、前記第1のコアは、
2つのコアハーフがギャップを介して接合されることに
より形成され、 前記2つの接合部は、前記第1のコアと第2のコアにそ
れぞれ接続されていることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項3】 請求項1あるいは2において、前記接合
部の一方の面積が、1×10-2mm2以下であることを
特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2174395A JP2942164B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 磁気ヘッド |
US08/551,460 US5684659A (en) | 1994-11-11 | 1995-11-01 | Magnetic head with coil formed by thin film |
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JPH08221706A JPH08221706A (ja) | 1996-08-30 |
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-
1995
- 1995-02-09 JP JP2174395A patent/JP2942164B2/ja not_active Expired - Fee Related
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