JP3453880B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】本発明は、コイルが巻回される巻線溝を有
する一対の磁気コア半体同士を強磁性金属薄膜を介して
突き合わせ接合一体化され、その突き合わせ面間に磁気
ギャップが形成されてなる磁気ヘッドに関し、特に、強
磁性金属薄膜のハガレ防止を実現する磁気ヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ビデオテープレコーダー（ＶＴ
Ｒ）やデジタルオーディオテープレコーダー（Ｒ−ＤＡ
Ｔ）等の磁気記録再生装置においては、高画質化等を目
的として情報信号の短波長記録化が進められており、こ
れに対応して磁性粉に強磁性金属粉末を用いた、いわゆ
るメタルテープや、ベースフィルム上に強磁性金属材料
を直接被着した蒸着テープ等の高抗磁力磁気記録媒体が
使用されるようになってきている。

【０００３】一方、これに対処すべく磁気ヘッドの分野
においても研究が進められており、高抗磁力磁気記録媒
体を可能とするため、コア材料に金属磁性材料を用いる
とともに狭トラック化を図った磁気ヘッドが開発されて
いる。このような磁気ヘッドとしては、図１１に示すよ
うに、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の強磁性酸化物により形
成される一対の磁気コア半体１０１，１０２の突き合わ
せ面をそれぞれ切り欠いて強磁性金属薄膜形成面を形成
し、この強磁性金属薄膜形成面上に真空薄膜形成技術に
よりセンダスト等の強磁性金属薄膜１０５，１０６を形
成し、これら強磁性金属薄膜１０５，１０６を当接する
ことにより磁気ギャップ１０７を構成し、さらにトラッ
ク幅規制溝内にテープ摺接面を確保し、強磁性金属薄膜
１０５，１０６の摩耗を防止するために低融点ガラスあ
るいは高い融点ガラス１０８を充填して構成されるもの
である。

【０００４】そして、上記一対の磁気コア半体１０１，
１０２の突き合わせ面には、コイルを巻装するとともに
磁気ギャップ１０７のデプスｄ長を規制する巻線溝１０
９が形成されている。この巻線溝１０９は、上部が磁気
ギャップ１０７のデプスｄ長を規制する傾斜部１０９ａ
とされ、底部が延性加工でＲｍａｘが約０．２μｍとな
された面１０９ｂとなされている。なお、この巻線溝１
０９は、上記磁気コア半体１０１，１０２のうちの一方
にのみに有する、いわゆる片窓タイプのみならず、磁気
コア半体１０１，１０２の両方に巻線溝１０９，１０９
を有する、いわゆる両窓タイプのものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の磁
気ヘッドを作製するには、通常、強磁性酸化物基板に対
して、溝加工を施し、強磁性金属薄膜を成膜する工程、
融着ガラス１０８を充填する工程、更に、鏡面加工工程
等を経て一対のコアブロックを作製し、これらを接合し
て接合ブロックを作製した後、スライシング加工を施し
て各磁気ヘッドチップに切断して、コイルの巻き線等を
行うという方法が採られている。

【０００６】しかしながら、強磁性金属薄膜が成膜され
た磁気コア半体を突き合わせて接合一体化するに際して
は、強磁性金属薄膜１０５，１０６この成膜時の応力と
トラック幅規制溝に融着ガラス等が充填される際の熱応
力により、強磁性金属薄膜１０５，１０６とフェライト
界面の密着性が低下してしまう。したがって、その後の
工程のチップ切断やコイルの巻線の際に、強磁性金属薄
膜がハガレてしまうことがあった。

【０００７】これを解決するためには、例えば、図１２
に示すように、上記磁気ギャップ１０７のデプス長を規
制する巻線溝１０９の傾斜部１０９ａの形状に工夫を加
えたり、巻線溝１０９の巻線部１０９ｃにまで融着ガラ
ス１０８を充填させることも考えられるが、これでは、
後で行われるコイルの巻き線が正確に行えなくなる等、
未だ、十分な対策が講じられていないのが実情である。

【０００８】そこで、本発明は、コイルが巻装される巻
線溝を有する一対の磁気コア半体同士を強磁性金属薄膜
を介して突き合わせ接合一体化してなり、その突き合わ
せ面間に磁気ギャップが形成されてなる磁気ヘッドにお
いて、上記強磁性金属薄膜のの成膜時の応力等を緩和
し、強磁性金属薄膜のハガレを有効に防止し、磁気特性
に影響を与えることがない磁気ヘッドを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明者等は、上述の
目的を達成するためには、鋭意研究の結果、巻線溝に強
磁性金属薄膜を鋭角に屈曲させる屈曲部を設けること
が、磁気ヘッドの製造工程で生じる強磁性金属薄膜のハ
ガレの防止に有効であることを果見い出した。そこで、
本発明に係る磁気ヘッドは、コイルが巻装される巻線溝
を有する一対の磁気コア半体同士を強磁性金属薄膜を介
して突き合わせ接合一体化してなり、その突き合わせ面
間に磁気ギャップが形成されてなる磁気ヘッドにおい
て、上記一対の磁気コア半体の両方に有する巻線溝の磁
気ギャップのデプス長を規制する傾斜部の各々に上記強
磁性金属薄膜を断面鋭角に屈曲させる屈曲部を設けたこ
とを特徴とする。

【００１０】上記屈曲部の角度が、直角や鈍角である
と、強磁性金属薄膜の成膜時の応力を有効に緩和でき
ず、また、磁気ヘッドの製造工程で生じる強磁性金属薄
膜のハガレが連続することとなって、有効なハガレ防止
とはならない。上記屈曲部は、一対の磁気コア半体の両
方に形成される巻線溝に各々設ける。

【００１１】

【作用】本発明によれば、上記屈曲部により、強磁性金
属薄膜が鋭角に屈曲されるので、強磁性金属薄膜の成膜
時の応力やトラック幅規制溝に融着ガラスが充填される
際の応力が一定方向に連続して働くことがなく、これら
の応力が緩和される。また、磁気ヘッドの製造の過程
で、上記鋭角の一方の辺の強磁性金属薄膜のハガレが生
じたとしても、上記断面鋭角の屈曲部で確実に分断され
て他方の辺には及ばず、この結果、磁気ギャップ近傍に
までハガレの影響が及ばず磁気ヘッドの性能を劣化させ
るようなことがない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を適用した磁気ヘッドの一実施
例を図面を参照しながら説明する。本実施例の磁気ヘッ
ドは、図１及び図３に示すように、一対の磁気コア２，
３の突き合わせ面２ａ，３ａに形成された強磁性金属薄
膜４，５を圧着させて接合一体化し、その突き合わせ面
２ａ，３ａに記録再生ギャップとして動作する磁気ギャ
ップｇを構成してなっている。なお、図３は、片窓タイ
プの磁気ヘッドに適用した例である。

【００１３】上記一対の磁気コア２，３は、例えばＭｎ
−Ｚｎ系フェライト等の強磁性酸化物により形成され、
その突き合わせ面２ａ，３ａには、磁気ギャップｇのデ
プスｄを規制するとともにコイルＣを巻装すための巻線
溝６が設けられている。本実施例では、この巻線溝６の
底面部の面６ｂを脆性加工面となされ、その表面粗さを
最大高さＲｍａｘ５μｍ程度となされている。このよう
に脆性加工面として形成することにより、上記強磁性金
属薄膜４，５の一部がこの脆性加工面に付着することと
なるため、密着性に優れ、機械的強度が高く、更に、フ
ェライトと強磁性金属薄膜４，５との接合部からの疑似
ギャップを殆ど無視することができ高能率なヘッド構造
を有することとなる。また、後述する製造方法により、
きわめて能率的かつ高精度に製造できるなどの特徴を有
する。なお、上記表面粗さＲｍａｘとは、（ＪＩＳ Ｂ
０６０１）に規定されている。

【００１４】特に、本実施例に係る磁気ヘッド１は、上
記強磁性金属薄膜４，５を鋭角に屈曲させる屈曲部１１
が上記巻線溝６の傾斜部６ａに形成されている。この屈
曲部１１は、上記強磁性金属薄膜４，５のハガレを防止
するためのもので、各々の磁気コア半体２，３の突き合
わせ面２ａ，３ａに対して、Ｘ辺とＹ辺が拡開するよう
に、断面が鋭角θ２で形成されている。

【００１５】また、本実施例に係る磁気ヘッド１は、図
２に示すように、上記屈曲部１１、１１に連続して鋭角
の角度θ３を有する突出部１２，１２が形成されてい
る。ここで、屈曲部１１，１１は、巻線溝６の傾斜部６
ａに形成されているが、この傾斜部６ａの角度θ１が磁
気ギャップｇのデプスｄに対して２０゜〜７０゜である
ように形成することが好ましい。

【００１６】このように形成される屈曲部１１，１１の
大きさは、上記Ｘ辺箇所の高さＨ１が０．１〜０．３ｍ
ｍ、上記Ｙ辺箇所の高さＨ２が０．０１〜０．１ｍｍと
して形成されている。この屈曲部１１，１１の角度θ２
が、鈍角や直角であると、強磁性金属薄膜４，５の成膜
時の応力等が連続的となり緩和されず、また、磁気ヘッ
ド１の製造工程で生じる強磁性金属薄膜４，５のハガレ
が連続することとなって、有効なハガレ防止とはならな
い。

【００１７】これに対し、屈曲部１１，１１の角度θ２
を鋭角とすると、上記応力が分断され、また強磁性金属
薄膜４，５のハガレが上記鋭角θ２の一方のＹ辺に生じ
たとしても、上記屈曲部１１で強磁性金属薄膜４，５の
ハガレの流れが分断されて、他方のＸ辺には及ぶことが
なくなる。したがって、再生出力等を得る重要な部分で
ある磁気ギャップｇ近傍にまでハガレの影響が及ぶよう
なことが完全に防止されるため、磁気ヘッドの性能を劣
化させるようなことがない。また、上記のように巻線溝
６の底面部の面６ｂの脆性加工面と相似って、強磁性金
属薄膜４，５の密着性が一層図られ、機械的強度も高く
なされている。

【００１８】また、上記突出部１２，１２は、上記屈曲
部１１，１１と相似って強磁性金属薄膜４，５のハガレ
を防止するものであるが、さらに、融着ガラス７の流れ
を防止するためのものでもある。さらに、この巻線溝６
と相対向する磁気コア２，３の側面には、上記巻線溝９
に巻装されたコイルＣの巻装状態を良好なものとなすた
めの巻き線ガイド溝８，９が設けられている。そして、
上記高透磁率金属膜４，５が介在された一対の磁気コア
２，３は融着ガラス７を充填することによって接合一体
化されて、その突き合わせ面２ａ，３ａに記録再生ギャ
ップとして動作する磁気ギャップｇを構成してなってい
る。

【００１９】本実施例に用いられる金属磁性材は、強磁
性非晶質合金、いわゆるアモルファス合金（例えば、Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｃｏの１つ以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉの
１つ以上の元素からなる合金、またはこれらを主成分と
しているＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔ
ｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含んだ合金等の
メタル−メタロイド系アモルファス合金、或いはＣｏ，
Ｈｆ，Ｚｒ等の遷移元素や希土類元素等を主成分とする
メタル−メタル系アモルファス合金）、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金であるセンダスト、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合
金、Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ系合金、パーマロイ等が使用可能
であり、その膜付け方法としても、フラッシュ蒸着、真
空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、クラ
スター・イオンビーム法等に代表される真空薄膜形成技
術が採用される。

【００２０】次に、上記磁気ヘッドの製造方法について
説明する。なお、本実施例では、磁気コア半体２，３の
うちの一方にのみ上記巻線溝６を有する、いわゆる片窓
タイプの磁気ヘッドの製造方法について説明するが、磁
気コア半体２，３の両方に巻線溝６，６を有する、いわ
ゆる両窓タイプの磁気ヘッドにも適用できるものであ
る。

【００２１】本発明に係る磁気ヘッドを作製するために
は、図５及び図６に示すように、例えば、Ｍｎ−Ｚｎフ
ェライト材からなる直方体形状のブロック基板２１と重
ね合わせ側のブロック２２とを用意する。これらの形状
は、約、ａ辺＝３０ｍｍ、ｂ辺＝１ｍｍ、ｃ辺＝２ｍｍ
である。上記ブロック基板２１の上面２１ａは、磁気ギ
ャップｇの突き合わせ面２ａ，３ａとなる面であり、こ
の面２１ａに、上記ａ辺と平行に第１の溝２３をメタル
砥石＃４０００等で加工する。このとき、このメタル砥
石の先端形状を９０゜として磁気ギャップｇに対し４５
゜の角度θ４で傾斜させた金属膜形成面２０を形成し
た。

【００２２】次いで、図６に示すように、他方の重ね合
わせ側のブロック２２に第２の溝として巻線溝６をメタ
ル砥石＃６００等で加工する。本実施例では、上記巻線
溝６の中心から０．０４μｍ程度先端部を残して加工し
た。すなわち、まず、巻線溝６の傾斜部６ａの角度θ１
を磁気ギャップｇのデプスｄに対して２０゜〜７０゜で
あるように形成した。次に、磁気ギャップｇのデプスｄ
を規制する巻線溝６の傾斜部６ａに屈曲部１１と、この
屈曲部１１に連続して突出部１２を形成した。これら屈
曲部１１と突出部１２とは、いづれも断面鋭角で形成さ
れてなり、図２及び図４に示すように、上記Ｘ辺箇所の
高さＨ１が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、上記Ｙ辺箇所の高
さＨ２が０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとして形成する。

【００２３】次いで、図７に示すように、上記重ね合わ
せ側のブロック２２にトラック幅規制溝２４を形成す
る。本実施例では、トラック幅が２１μｍとなるように
形成した。このトラック幅規制溝の角度θ４は１０゜〜
８０゜とした。なお、トラック幅の形状は、上記メタル
砥石等を用いて、Ｖ字形状に形成したが、Ｕ字形状に形
成しても良い。

【００２４】次いで、上記ブロック基板２１の磁気ギャ
ップｇの突き合わせ面２１ａとなるすべての面を鏡面加
工した後、上記金属膜形成面２１ｂを含む第１の溝２３
内にセンダスト等の合金材料からなる強磁性金属薄膜２
５をスパッタリング等の真空薄膜形成技術により成膜す
る。本実施例では、上記強磁性金属薄膜２５が上記巻線
溝６にまで及ぶように成膜する。この強磁性金属薄膜２
５の成膜時の応力は、上記工程で説明した屈曲部１１に
よって緩和される。なお、上記強磁性金属薄膜２５の上
にギャップ材質となるＳｉＯ_２膜を成膜したが本実施例
では、上記強磁性金属薄膜２５の上にギャップ材質とな
るＳｉＯ_２膜を成膜したが、このＳｉＯ_２膜の他、Ｚｒ
Ｏ_２膜、Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐｔ等の金属膜及びそれら
の合金膜、さらには、それらを組み合わせた積層膜を用
いても良い。

【００２５】上記強磁性金属薄膜２５の厚さは、高周波
特性向上のために３〜６μｍとし、実用磁気ギャップｇ
の幅の１／２とした。次いで、図８に示すように、上記
工程で得られた上記ブロック基板２１と、重ね合わせ側
のブロック２２をトラック幅である金属磁性材料が互い
に精度良く突き合わされるように配置し、これらを接合
して、接合ブロック３１を作成する。この接合において
は、切り欠き溝で形成される各コアの第１の溝２３と巻
線溝６に融着ガラス７を充填して行う。すなわち、棒状
等のガラスを巻線溝６に配して熱処理を行い、傾斜部６
ａ側に流し込む。この場合、トラック幅規制溝２４に融
着ガラス等が充填される際の熱応力は、上述した屈曲部
１１によって緩和される。

【００２６】次いで、図９に示すように、上記接合ブロ
ック３１をトラック幅Ｔを有する強磁性金属薄膜２５が
互いに突き合わされている部分を中心にＢ−Ｂ´線の位
置で上記接合ブロック３１を切断し、Ｃ−Ｃ´線部分に
磁気記録媒体摺動面の幅となる部分に溝入れ、すなわち
磁気記録媒体との当たりを確保するための段差の形成を
行う。このとき、アジマス角が必要な場合には、所定の
アジマス角度で切断する。

【００２７】その後、この切断された磁気ヘッドチップ
に対して磁気記録媒体摺動面となる部分を円筒研磨す
る。このようにして、磁気ヘッド１が図３に示すように
完成する。そして、図１０に示すように、このように製
作されたる磁気ヘッド１に、コイルＣを巻き線して磁気
ヘッド装置１０を製造した。

【００２８】ところで、このように製造される磁気ヘッ
ドは、従来のものと異なり、その製造過程、特に上記チ
ップ切断・コイルＣの巻き線工程においても、強磁性金
属薄膜４，５がハガレることがない。しかも、磁気ヘッ
ド１の磁気特性に影響を与えることがないものである。
これは、本実施例に係る磁気ヘッド１は、強磁性金属薄
膜４，５を屈曲させる屈曲部１１が形成されているた
め、一方のＸ辺と他方のＹ辺に強磁性金属薄膜４，５の
成膜時の応力等が連続することなく分断されるからであ
る。また、磁性金属薄膜４，５のハガレが上記鋭角θ２
の一方のＹ辺に生じたとしても、上記屈曲部１１で強磁
性金属薄膜４，５のハガレの流れが分断されて、他方の
Ｘ辺には及ばないため、磁気ギャップ近傍にまでハガレ
の影響が及ばないからである。この屈曲部１１の角度θ
２が、直角や鈍角であると、磁気ヘッド１の製造工程で
生じる強磁性金属薄膜４，５のハガレが連続することと
なって、有効なハガレ防止とはならない。そして、上記
屈曲部１１と連続して上記突出部１２を形成しているの
で、融着ガラス７の巻線部６ｃへの流出も有効に防止す
ることができる。

【００２９】なお、本発明は、強磁性金属薄膜４，５を
成膜してなる磁気ヘッドであれば、本実施例のように、
強磁性金属薄膜４，５を磁気ギャップ形成面に平行に成
膜した、いわゆるメタル・イン・ギャップタイプの磁気
ヘッドでも、また、非磁性材料よりなる基板で高透磁率
かつ高飽和磁束密度を有する強磁性金属薄膜を挟み込ん
でなる磁気コア半体を、突き合わせガラス融着により接
合一体化した、いわゆるラミネートタイプの磁気ヘッド
等であっても、その種類を問わず適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気ヘッドは、コイルが巻装される巻線溝を有
する一対の磁気コア半体同士を強磁性金属薄膜を介して
突き合わせ接合一体化してなり、その突き合わせ面間に
磁気ギャップが形成されてなる磁気ヘッドにおいて、一
対の磁気コア半体の両方に有する巻線溝の磁気ギャップ
のデプス長を規制する傾斜部の各々に強磁性金属薄膜を
断面鋭角に屈曲させる屈曲部を設けたことにより、強磁
性金属薄膜の成膜時の応力やトラック幅規制溝に融着ガ
ラスが充填される際の熱応力が連続して一定方向に働か
ず、これらの応力が緩和され、密着性が向上する。

【００３１】また、上記鋭角の一方の辺の強磁性金属薄
膜のハガレは、この屈曲部で確実に分断されて他方の辺
には及ばなくなるため、磁気ギャップ近傍にまでハガレ
の影響が及ばず、磁気ヘッドの性能を劣化させるような
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される磁気ヘッドの一実施例を示
す外観斜視図である。

【図２】上記実施例に係る磁気ヘッドの巻線溝の形状を
示す概略正面図である。

【図３】本発明が適用される磁気ヘッドの他の実施例の
一方の磁気コア半体側を切り欠いて示す外観斜視図であ
る。

【図４】上記他の実施例に係る磁気ヘッドの巻線溝の形
状を示す概略正面図である。

【図５】上記他の実施例に係る磁気ヘッドの製造工程を
示すもので、ブロック基板に強磁性金属薄膜形成面を形
成する工程を示す斜視図である。

【図６】上記他の実施例に係る磁気ヘッドの製造工程を
示すもので、重ね合わせ側の基板に巻線溝を形成する工
程を示す斜視図である。

【図７】上記実施例に係る磁気ヘッドの製造工程を示す
もので、第１の切り溝を形成する工程を示す斜視図であ
る。

【図８】上記他の実施例に係る磁気ヘッドの製造工程を
示すもので、ブッロク基板に重ね合わせ側の基板を重ね
合わせて接合ブロックを製作する工程を示す斜視図であ
る。

【図９】上記他の実施例に係る磁気ヘッドの製造工程を
示すもので、融着ガラスを介して接合一体化した接合ブ
ロックを切断する工程を示す斜視図である。

【図１０】上記他の実施例に係る磁気ヘッドの製造工程
を示すもので、磁気ヘッドにコイルを巻装して磁気ヘッ
ド装置を作製する工程を示す斜視図である。

【図１１】従来の磁気ヘッドの一例を示す斜視図であ
る。

【図１２】従来の磁気ヘッドの一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッド ２，３ 一対の磁気コア半体 ２ａ，３ａ 一対の磁気コアの突き合わせ面 ４，５，２５ 強磁性金属薄膜 ６ 巻線溝 ６ａ 巻線溝の傾斜部 ７ 融着ガラス １１ 屈曲部 １２ 突出部 θ１ 巻線溝の傾斜部の角度 θ２ 屈曲部の屈曲角度 θ３ 突出部の突出角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−34709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229208（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/127 - 5/255

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルが巻回される巻線溝を有する一対
   の磁気コア半体同士を強磁性金属薄膜を介して突き合わ
   せ接合一体化してなり、その突き合わせ面間に磁気ギャ
   ップが形成されてなる磁気ヘッドにおいて、 上記一対の磁気コア半体の両方に有する巻線溝の磁気ギ
   ャップのデプス長を規制する傾斜部の各々に上記強磁性
   金属薄膜を断面鋭角に屈曲させる屈曲部を設けたことを
   特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 少なくとも一方の磁気コア半体の巻線溝
   に、上記屈曲部と連続して断面鋭角に突出する突出部を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 上記巻線溝の傾斜部の傾斜角度が磁気ギ
   ャップのデプスに対して２０゜〜７０゜であることを特
   徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。