JP3011846B2

JP3011846B2 - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JP3011846B2
Application number: JP5317976A
Authority: JP
Inventors: 達志山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH07176008A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気ヘッドに関し、
特に、ＶＴＲ，Ｒ−ＤＡＴ，デジタルＶＴＲなどの回転
磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録技術の高密度化および広
帯域化に伴って、磁気ヘッドの記録および再生両面での
性能向上が要請されている。すなわち、記録媒体が高保
磁力化するので記録能力を上げる必要がある。また記録
媒体上に記録された磁化パターン（再生すべき信号の
源）が小さくなるので再生能力を上げる必要がある。さ
らに、記録および再生ともに取り扱う周波数帯域が広く
なってくるため記録および再生両面での性能向上が要請
される。

【０００３】上記のような要請を満たすために、従来、
磁気ヘッドの磁気コアの材料として、高い飽和磁束密度
を有する軟磁性合金薄膜と、高周波領域での渦電流損失
を軽減することにより動作帯域を拡大するための絶縁性
薄膜との積層体が用いられている。このような積層体か
らなる磁気ヘッドを用いることによって、記録能力を向
上させることは可能である。このような積層体からなる
磁気ヘッドは軟磁性合金薄膜の磁気特性の改善により、
再生能力も向上してきたが、より一層の性能向上が必要
となってきている。

【０００４】一方、従来、再生能力を向上させるために
磁気コアの磁気抵抗を減少させる技術が開発されてい
る。その１つとして、有効磁路長を短くする方法があ
る。具体的には、信号の授受を行なうコイルを巻き付け
る穴を極力小さくすることによって有効磁路長を短くす
る。この場合、穴が小さくなるためにコイルの巻数が制
限され、通常１回巻の構造となる。このような巻数が制
限された構造では、磁気ヘッドが搭載されるシステムと
の電子回路上の整合性を図るために、ステップアップト
ランスが必要になる。図１７は、従来のステップアップ
トランスを備えた磁気ヘッドを示した斜視図である。図
１７を参照して、従来の磁気ヘッド１０１では、磁気ヘ
ッドコアとステップアップトランスコアとが軟磁性フェ
ライト１０２によって形成されていた。磁気ギャップ１
０６近傍の軟磁性フェライト１０２は他の部分に比べて
その厚みが薄く形成されている。そして、その厚みが薄
い部分を両側から挟み込むように低融点ガラス１０３が
形成されている。また、磁気ヘッドコアとステップアッ
プトランスコアとにまたがるように１ターンコイル１０
４が形成されている。ステップアップトランスコアには
２次コイル１０５が巻き付けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１７に示した従来の
ステップアップコアを備えた磁気ヘッドでは、軟磁性フ
ェライト１０２によって磁気ヘッドを構成しているの
で、高保磁力媒体への記録能力が十分でないという不都
合があった。また、１ターン磁気ヘッド部分およびステ
ップアップトランス部分の大部分が軟磁性フェライト１
０２によって形成されているため、１ターンコイル１０
４および２次コイル１０５のインダクタンスが大きくな
ってしまう。このため、２次コイル１０５の巻数が制限
されるという不都合が生じていた。その結果、再生出力
を大きくできないという問題点があった。

【０００６】そこで、従来、記録能力に優れた軟磁性合
金薄膜からなる薄膜ヘッドで１ターン磁気ヘッドを構成
し、さらに軟磁性フェライトによってステップアップト
ランスコアを構成した磁気ヘッドが提案されている。し
かし、この提案された磁気ヘッドでは、薄膜ヘッドの製
造工程が別個に必要なので通常の回転型磁気ヘッドの製
造設備だけでは対応できないという問題点があった。ま
た、この提案された磁気ヘッドでは、ステップアップト
ランスコアが軟磁性フェライトによって形成されるた
め、２次コイル自体のインダクタンスが大きくなり、そ
の結果２次コイルの巻数が制限されるという不都合があ
った。つまり、従来の提案された磁気ヘッドでは、記録
能力をより向上させることができるが、再生能力をより
向上させることが困難であった。また、製造プロセスが
複雑になるという問題点もあった。

【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、記録能力および再生能力の両方
をより一層向上させることが可能な磁気ヘッドを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１および２におけ
る磁気ヘッドは、磁気記録媒体と信号を授受するための
磁気ヘッドコアと、ステップアップトランスコアと、磁
気ヘッドコアとステップアップトランスコアとの双方に
またがるように巻き付けられた１次コイルと、ステップ
アップトランスコアに巻き付けられた２次コイルとを備
えている。そして、磁気ヘッドコアおよびステップアッ
プトランスコアは、軟磁性合金薄膜と絶縁性薄膜との積
層体であって、一体的に形成されている共通の積層体を
含む。なお、好ましくは、上記した積層体をその周囲が
非磁性物によって覆われるように構成してもよい。

【０００９】

【作用】請求項１および２に係る磁気ヘッドでは、磁気
ヘッドコアが軟磁性合金薄膜と絶縁性薄膜との積層体を
含んでいるので、高い保磁力を有する媒体への記録が可
能となる。また、磁気ヘッドコアが軟磁性合金薄膜と絶
縁性薄膜との積層体によって構成されるので、従来の回
転型磁気ヘッドの製造設備によって容易に製造される。
さらに、上記した積層体をその周囲が非磁性物によって
覆われるように構成すれば、磁気ヘッドコア部分および
ステップアップトランスコア部分の大部分の体積が非磁
性物になる。これにより、１次コイルおよび２次コイル
の持つインダクタンスが小さくなり、その結果２次コイ
ルの巻数が容易に増加可能となる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例による磁気ヘッ
ドを示した斜視図である。図１を参照して、この第１実
施例の磁気ヘッド１は、磁気ヘッドコア２と１ターンコ
イル３とステップアップトランス４に巻き付けられた２
次コイル５とを含んでいる。１ターン磁気ヘッドコア６
とステップアップトランスコア７とは磁気コアの一部分
を共有するように形成されている。

【００１１】図２は、図１に示した第１実施例の磁気ヘ
ッドにおいて１ターンコイル３および２次コイル５を省
略した場合の磁気ヘッドを示した斜視図である。図１お
よび図２を参照して、この第１実施例の磁気ヘッドで
は、非磁性基板８上に、軟磁性合金薄膜９と絶縁性薄膜
１０との積層体１１が形成されている。そして積層体１
１は低融点ガラス１２によって保護されている。このよ
うな構造を有する２つの磁気ヘッドコア半体１３ａおよ
び１３ｂが、磁気ギャップ１４を構成する面でそれぞれ
の積層体１１，１１が互いに対向するように突き合わさ
れている。そして低融点ガラス１２によって磁気ヘッド
半体１３ａと１３ｂとが接合されている。

【００１２】このように、第１実施例の磁気ヘッドで
は、１ターン磁気ヘッドコア６を軟磁性合金薄膜と絶縁
性薄膜との積層体によって構成することにより、高い保
磁力を有する媒体にも容易に信号を記録することができ
る。これにより、記録能力を向上させることができる。
また、１ターンコイル３の巻き付けられる１ターン磁気
ヘッドコア６と２次コイル５の巻き付けられるステップ
アップトランスコア７との大部分の体積は非磁性基板８
と低融点ガラス１２とからなる。したがって、１ターン
コイル３および２次コイル５の有するインダクタンスを
小さくすることができ、それにより２次コイルの巻数を
多くすることができる。その結果、再生出力を大きくと
ることができる。このように、この第１実施例では、磁
気ヘッド１の記録能力および再生能力をより向上させる
ことができる。また、磁気ヘッドコア２を軟磁性合金薄
膜９と絶縁性薄膜１０との積層体１１によって構成する
ことにより、後述するように従来の製造プロセスで容易
に製造することができる。

【００１３】図３は、本発明の第２実施例による磁気ヘ
ッドを示した斜視図であり、図４は図３に示した第２実
施例の磁気ヘッドから１ターンコイル３および２次コイ
ル５を省略した場合の斜視図である。図３および図４を
参照して、この第２実施例では、上述した第１実施例と
異なり、磁気ヘッドコア２が、１ターン磁気ヘッドコア
６とステップアップトランスコア７とに分割されてい
る。このように構成することによっても、上述した第１
実施例と同様の効果を得ることができる。

【００１４】図５〜図１０は、上述した第１実施例およ
び第２実施例の磁気ヘッドの製造プロセスを説明するた
めの斜視図である。図５〜図１０を参照して、次に第１
実施例および第２実施例の磁気ヘッドの製造プロセスに
ついて説明する。

【００１５】まず、図５に示すように、非磁性基板８の
表面にＶ字形の複数の溝１５を形成する。ここで、非磁
性基板８は、結晶化ガラス、またはセラミックスなどか
らなり、非磁性合金との熱膨張整合性、耐摩耗性および
加工性を考慮して選定する。このＶ字形の溝１５の斜面
に図６に示すような軟磁性合金薄膜９と絶縁性薄膜１０
との積層体１１を形成する。軟磁性合金薄膜９の材料と
しては、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金（商標名−センダス
ト）、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（商標名−パーマロイ）などの
鉄を基調とする合金が用いられる。近年は、Ｆｅ−Ｍ−
Ｎ（Ｍ＝Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒなどの遷移金属やＳｉ）も実
用に供されている。また、軟磁性合金薄膜９の厚みは、
軟磁性合金の固有抵抗と直流透磁率と磁気ヘッド１の動
作する周波数帯域とを考慮して設定する。通常、１〜５
μｍ程度の厚さに設定することが多い。絶縁性薄膜１０
の材料としては、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃などの酸化物、
または、Ｓｉ₃Ｎ₄，ＢＮなどの窒化物が用いられる。

【００１６】次に、図７に示すように、Ｖ字形の溝１５
を低融点ガラス１２で充填する。その後、Ｖ字形の溝１
５に直交する面に沿って切断することによって、磁気ヘ
ッドコアピース１６ａ，１６ｂを形成する。なお、図で
は、簡単のため、一対のコアピース１６ａ，１６ｂが形
成される様になっているが、実際は複数対に分断され
る。

【００１７】次に、図８に示すように、ギャップ対向面
となる面１７（図７参照）に、溝１８および１９を形成
する。ここで、図３および図４に示した第２実施例の磁
気ヘッドを形成する場合には、１ターン磁気ヘッドコア
６とステップアップトランスコア７とを分断するための
溝２０を形成する。上記のようにして得られた磁気ヘッ
ドコアピース１６ａ，１６ｂのギャップ対向面１７（図
７参照）を精密に研磨するとともに、磁気ギャップ１４
となる非磁性薄膜（図示せず）を形成する。

【００１８】次に、図９に示すように、１対の磁気ヘッ
ドコアピース１６ａおよび１６ｂを積層体１１が互いに
対向するように位置合わせした状態で固定する。そし
て、両方の磁気ヘッドコアピース１６ａおよび１６ｂの
低融点ガラス１２が溶融して接着力をもつまで加熱す
る。これにより、磁気ヘッドコアピース１６ａと１６ｂ
とを一体化する。このようにして得られた磁気ヘッドコ
アブロック２１は、磁気ヘッドチップ２２が多数連結し
た状態である。通常は、最終的な磁気ヘッド１の記録媒
体と摺接する側の面２３を円筒状に研磨加工した後個々
の磁気ヘッドチップ２２に分断する。なお、Ｖ字形の溝
１５のピッチや斜面角度、製造する磁気ヘッドのアジマ
ス角によっては、図１１に示すように、切断面と積層体
１１とが平行とならないこともある。

【００１９】図１０に示した磁気ヘッドチップ２２の分
断工程の後、磁気ヘッドチップ２２をベース板（図示せ
ず）へ接着固定する。そして、図１に示したように１タ
ーンコイル３および２次コイル５を巻線する。その後、
テープ研磨などの仕上げ処理を施すことによって図１に
示すような磁気ヘッド１が完成される。なお、１ターン
コイル３については次のような製造方法をとってもよ
い。すなわち、図９に示した磁気ヘッドコアピース１６
ａと１６ｂとの一体化工程を、導体を巻線用の孔に配置
した状態で行なう。そして、磁気ヘッドチップ２２が分
断された後に磁気ヘッドチップ２２の両面から導体で挟
み込むことによって導通をとるように構成してもよい。

【００２０】図１２は、本発明の第３実施例による磁気
ヘッドを示した斜視図である。図１２を参照して、この
第３実施例の磁気ヘッドは、上述した第１実施例および
第２実施例の磁気ヘッドと基本的には同じ構成である。
この第３実施例の磁気ヘッドでは、さらに、軟磁性合金
薄膜９と絶縁性薄膜１０との積層体１１の厚みが磁気ギ
ャップ１４の近傍以外の部分で磁気ギャップ近傍部分よ
りも厚くなっている。これにより、１ターン磁気ヘッド
コア６とステップアップトランスコア７との磁気抵抗を
低減することができる。その結果、より性能の高い磁気
ヘッドを得ることができる。積層体１１の厚みを変化さ
せる方法としては、図１２に示すように、磁気ギャップ
１４の近傍以外で積層数を増加させた構造が考えられ
る。また、積層数は磁気ヘッドコア全体にわたって同じ
で、積層された軟磁性合金薄膜９のそれぞれが磁気ギャ
ップ１４の近傍以外で厚くなっている構造でもよい。

【００２１】図１３および図１４は図１２に示した第３
実施例の磁気ヘッドの製造プロセスを説明するための斜
視図である。図１３および図１４を参照して、次に第３
実施例の積層体１１部分の製造プロセスについて説明す
る。

【００２２】まず、非磁性基板８の表面にＶ字形の複数
の溝１５を形成する。そして、Ｖ字形の溝１５の斜面に
軟磁性合金薄膜９と絶縁性薄膜１０との積層体１１を形
成する。この積層体１１に機械加工または異方性ドライ
エッチングを施すことによって、図１４に示されるよう
な、磁気ギャップ１４（図１２参照）の近傍以外で積層
数を増加させた磁気ヘッド１を製造するための磁気ヘッ
ドコア母材２４が得られる。

【００２３】図１５は、図１２に示した第３実施例の磁
気ヘッドの積層体部分の変形例の製造プロセスを説明す
るための断面図である。図１５を参照して、この変形例
の製造プロセスでは、軟磁性合金薄膜９と絶縁性薄膜１
０との積層体１１を形成する段階で、それぞれの軟磁性
合金薄膜９に対して機械加工または異方性ドライエッチ
ングを施す。これにより、積層数は磁気ヘッドコア全体
にわたって同じで、かつ、積層された軟磁性合金薄膜９
のそれぞれが磁気ギャップ１４の近傍以外で厚くなって
いる構造の磁気ヘッドコア母材２４ａが得られる。

【００２４】図１６は、本発明の第４実施例による磁気
ヘッドを示した斜視図である。図１６を参照して、この
第４実施例では、２つの磁気ヘッドコア半体２５ａおよ
び２５ｂが、一方の非磁性基板８上に形成された軟磁性
合金薄膜９と絶縁性薄膜１０との積層体１１を他方の非
磁性基板８によって保護した構造を有する。磁気ヘッド
コア半体２５ａと２５ｂとは磁気ギャップ１４を構成す
る面でそれぞれの磁気ヘッドコア半体２５ａおよび２５
ｂの積層体１１が互いに対向するように突き合わされて
いる。磁気ヘッドコア半体２５ａと２５ｂとは低融点ガ
ラス１２によって接合されている。この磁気ヘッドの製
造方法としては、たとえば特開昭５８−７０４１８に示
されているような公知の製造技術を用いて容易に製造す
ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、磁気
記録媒体と信号を授受するための磁気ヘッドコアを軟磁
性合金薄膜と絶縁性薄膜との積層体で構成することによ
って、高い保磁力の媒体にも容易に記録することがで
き、記録能力をより向上させることができる。また、１
次コイルと２次コイルとを備えた構造にすることによっ
て、１次コイル巻線のための孔を小さくできるので、磁
気コアの磁路長を短くすることができる。これにより、
磁気抵抗を減少させることができ、その結果再生能力を
より向上させることができる。また、軟磁性合金薄膜と
絶縁性薄膜との積層体の周囲を非磁性物によって覆うよ
うに構成すれば、磁気ヘッドコアおよびステップアップ
トランスコアの大部分の体積は非磁性物からなることに
なり、１次コイルおよび２次コイルの持つインダクタン
スを小さくすることができる。これにより、２次コイル
の巻数をより多くすることができ、その結果再生出力を
大きくとることができる。それにより、再生能力をより
向上させることができる。

【００２６】さらに、軟磁性合金薄膜と絶縁性薄膜との
積層体で磁気ヘッドコアが形成される従来の磁気ヘッド
を製造するための製造設備を用いれば、本発明の磁気ヘ
ッドを容易に製造することができ、製造プロセスが複雑
化することもない。また、磁気ヘッドコアとステップア
ップトランスコアに用いられる積層体を同時に形成する
ことも可能になり、新規な設備を導入することなく高い
記録密度に適した磁気ヘッドを容易に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による磁気ヘッドを示した
斜視図である。

【図２】図１に示した第１実施例の磁気ヘッドにおいて
１ターンコイルおよび２次コイルを省略した場合の形態
を示した斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例による磁気ヘッドを示した
斜視図である。

【図４】図３に示した第２実施例の磁気ヘッドにおいて
１ターンコイルおよび２次コイルを省略した場合の形態
を示した斜視図である。

【図５】第１実施例および第２実施例に示した磁気ヘッ
ドの製造プロセスの第１工程を説明するための斜視図で
ある。

【図６】第１実施例および第２実施例に示した磁気ヘッ
ドの製造プロセスの第２工程を説明するための斜視図で
ある。

【図７】第１実施例および第２実施例に示した磁気ヘッ
ドの製造プロセスの第３工程を説明するための斜視図で
ある。

【図８】第１実施例および第２実施例に示した磁気ヘッ
ドの製造プロセスの第４工程を説明するための斜視図で
ある。

【図９】第１実施例および第２実施例に示した磁気ヘッ
ドの製造プロセスの第５工程を説明するための斜視図で
ある。

【図１０】第１実施例および第２実施例に示した磁気ヘ
ッドの製造プロセスの第６工程を説明するための斜視図
である。

【図１１】図１０に示した製造工程の変形例を説明する
ための斜視図である。

【図１２】本発明の第３実施例による磁気ヘッドを示し
た斜視図である。

【図１３】図１２に示した第３実施例の磁気ヘッドの製
造プロセスの第１工程を説明するための斜視図である。

【図１４】図１２に示した第３実施例の磁気ヘッドの製
造プロセスの第２工程を説明するための断面図である。

【図１５】図１２に示した第３実施例の磁気ヘッドの積
層体部分の変形例の製造プロセスを説明するための断面
図である。

【図１６】本発明の第４実施例による磁気ヘッドを示し
た斜視図である。

【図１７】従来の磁気ヘッドを示した斜視図である。

【符号の説明】

１：磁気ヘッド２：磁気ヘッドコア３：１ターンコイル４：ステップアップトランス５：２次コイル６：１ターン磁気ヘッドコア７：ステップアップトランスコア８：非磁性基板９：軟磁性合金薄膜１０：絶縁性薄膜１１：積層体１２：低融点ガラス１３ａ，１３ｂ：磁気ヘッドコア半体１４：磁気ギャップなお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体と信号を授受するための磁
気ヘッドコアと、ステップアップトランスコアと、前記磁気ヘッドコアと前記ステップアップトランスコア
との双方にまたがるように巻き付けられた１次コイル
と、前記ステップアップトランスコアに巻き付けられた２次
コイルとを備え、前記磁気ヘッドコアおよび前記ステップアップトランス
コアは、軟磁性合金薄膜と絶縁性薄膜との積層体であっ
て、一体的に形成されている共通の積層体を含む、磁気
ヘッド。
【請求項２】前記積層体はその周囲が非磁性物によっ
て覆われている、請求項１に記載の磁気ヘッド。