JP3620204B2

JP3620204B2 - Magnetic head and manufacturing method thereof

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Publication number: JP3620204B2
Application number: JP05965297A
Authority: JP
Inventors: 広之大森; 正斎藤; 輝往稲熊; 由香門馬
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2017-03-13
Also published as: JPH10255224A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一方に薄膜コイルが形成された一対の磁気コア半体が接合一体化され、接合面に磁気ギャップが形成されてなる磁気ヘッドの製造方法に関し、詳しくは、作動ギャップのデプスを確認するためのマーカーが形成された磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）用の磁気ヘッドとして、単結晶フェライト等からなる一対の磁気コア半体のそれぞれの磁気ギャップ形成面に金属磁性膜を成膜し、この一対の磁気コア半体を磁気ギャップ形成面を突き合わせ面として接合一体化してなるいわゆるメタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）型の磁気ヘッドや、非磁性セラミック基板で金属磁性膜を挟み込んだ形のいわゆる積層型磁気ヘッドが提案され、実用化されている。
【０００３】
しかしながら、磁気記録の分野においては高密度記録化やデジタル化が進んでおり、こうした流れに対応するために、磁気ヘッドにおいてもより高周波帯域で良好な電磁変換特性を示すことができるものが望まれている。また、ＶＣＲ用の磁気ヘッドとしては、小さなドラムに複数個搭載できるように小型化が望まれている。
【０００４】
上述したＭＩＧ型の磁気ヘッドは、インピーダンスが大きく高周波帯域での使用に適さない。また、積層型の磁気ヘッドは、高密度記録化によるトラック幅の減少にともない磁路を構成する金属磁性膜の膜厚を減少させる必要があるため、再生効率が低下する上に、ヘッドの小型化にもある程度の限界がある。
【０００５】
そこで、高周波帯域で良好な電磁変換特性を示すことのできる磁気ヘッドとして、上述したＭＩＧ型の磁気ヘッドや積層型の磁気ヘッドよりも金属磁性膜で構成される磁路を小さくすると共に、コイルを薄膜形成工程によって形成した磁気ヘッド（以下、バルク薄膜型磁気ヘッドという。）が提案されている。
【０００６】
このバルク薄膜型磁気ヘッドは、非磁性基板に磁気コアとして金属磁性膜が形成されてなる一対の磁気コア半体が低温金属拡散接合にて接合一体化され、接合面間に磁気ギャップが形成されている。そして、このバルク薄膜型磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の接合面にコイル形成用凹部が形成され、このコイル形成用凹部内に薄膜コイルが形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気ヘッドにおいて磁気ギャップのデプスは、ヘッド特性を決める重要な要素の一つとなっており、一対の磁気コア半体を接合一体化した後に、媒体摺動面を研磨することにより、この磁気ギャップのデプス寸法を調節するようにしている。
【０００８】
そして、磁気ギャップのデプス寸法Ｄを確認する手段として、例えば上述したＭＩＧ型の磁気ヘッド１００においては、図１６（Ａ），図１６（Ｂ）に示すように、磁気ヘッド１００の一方の側面側から光を照射し、この光が磁気ヘッド１００のガラス充填部分１０１を透過することにより映し出される画像を、磁気ヘッド１００の他方の側面側で、金属顕微鏡１０２等を用いて確認する方法が一般的に用いられている。
【０００９】
しかしながら、バルク薄膜型磁気ヘッド１０３は、上述したように一対の磁気コア半体を低温金属拡散接合により接合一体化するようにしているので、図１７（Ａ），図１７（Ｂ）に示すように、接合面に形成される金属膜１０４により光の透過が遮断されてしまい、この方法によっては磁気ギャップ１０３のデプス寸法Ｄの確認ができない。
【００１０】
磁気ギャップのデプス寸法を算出する方法としては、図１８（Ａ），図１８（Ｂ）に示すように、磁気コア半体の接合面に、フォトリソ技術を用いてフロントギャップＧのデプス寸法Ｄと等しい高さ寸法を有し所定の頂角を有する断面三角形のマーカーを、その底辺Ｌが媒体摺動面に露出するように形成し、この媒体摺動面から露出するマーカー１０５の底辺部分Ｌの長さを測定する方法も知られている。
【００１１】
この方法は、媒体摺動面側から露出するマーカー１０５の底辺部分Ｌの長さを測定することによってフロントギャップＧのデプス寸法Ｄを算出するようにしているので、バルク薄膜型磁気ヘッドのようにヘッド側面からフロントギャップＧのデプス寸法Ｄを確認することが困難な場合であっても適用できる。
【００１２】
しかしながら、この方法は、マーカー１０５の先端部をフロントギャップＧの端部に合わせるのが非常に難しく、フロントギャップＧのデプス寸法Ｄの確認を正確に行うことが困難であるとの問題点を有している。すなわち、このマーカー１０５は、フォトリソ技術を用いてエッチングによって磁気コア半体の接合面に形成されるが、パターニングのばらつきやエッチングのばらつきによってその形成位置に±２μｍ程度の誤差が生じる可能性がある。そして、この誤差によりフロントギャップＧのデプス寸法Ｄの確認が正確に行えず、媒体摺動面の研磨によるフロントギャップＧのデプス寸法Ｄの調節を高精度に行うことが困難となっている。
【００１３】
そこで、本発明は、バルク薄膜型磁気ヘッドのようにヘッド側面からの光を遮断してしまう構造であっても、容易に磁気ギャップのデプスを確認することができるとともに、磁気ギャップのデプス寸法の調節を高精度に行うことができる磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る磁気ヘッドは、一対の磁気コア半対が接合一体化され、接合面間に作動ギャップが形成されるとともに、少なくとも一方の磁気コア半体の接合面にコイル形成用凹部が形成され、この凹部内に薄膜コイルが形成されてなる磁気ヘッドにおいて、磁気コア半体の少なくとも一方の接合面に作動ギャップのデプス零位置を決める溝部が媒体摺動面と略平行になるように形成され、この溝部が磁気コア半体の側面に臨みギャップ深さ確認用マーカーとされていることを特徴としている。
【００１５】
この磁気ヘッドは、ギャップ深さ確認用マーカーとなる溝部が磁気コア半体の側面に臨むように形成されているので、目視により容易に作動ギャップのデプスを確認することができる。
【００１６】
また、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、少なくとも一方の磁気コア半体の接合面にコイル形成用凹部を形成する凹部形成工程と、この凹部内に薄膜コイルを形成する薄膜コイル形成工程と、一対の磁気コア半体を接合一体化し、接合面間に作動ギャップを形成する磁気コア半体接合工程とを有し、一対の磁気コア半体を接合一体化する前に、作動ギャップのデプス零位置を決める溝部を媒体摺動面と略平行となり、かつ、磁気コア半体の側面に臨むように形成することを特徴としている。
【００１７】
この磁気ヘッドの製造方法によれば、作動ギャップのデプス零位置を決める溝部が磁気コア半体の側面に臨みギャップ深さ確認用マーカーとなるように形成されるので、このマーカーの位置を読み取ることにより、作動ギャップのデプス寸法の確認を容易に行うことができる。
【００１８】
また、この溝部は、作動ギャップのデプス零位置を決める溝であるので、この溝部を基準として媒体摺動面を研磨することにより、作動ギャップのデプス寸法の調節を高精度に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
バルク薄膜型磁気ヘッド１は、図１（Ａ）に全体斜視図で、図１（Ｂ）に図１（Ａ）におけるＡ部の拡大斜視図で示すように、非磁性基板２に磁気コアとなる金属磁性膜３がスパッタリング等によって形成された一対の磁気コア半体４，５が、低温金属拡散接合によって接合一体化され、接合面間に磁気ギャップＧが形成されてなる。そして、このバルク薄膜型磁気ヘッド１は、一対の磁気コア半体４，５のうち少なくとも一方の磁気コア半体４の接合面に、励磁用又は誘導起電圧検出用の薄膜コイル６及び作動ギャップのデプス零位置を決める溝部７が形成されている。
【００２１】
非磁性基板２は、摺動特性、摩耗特性が良好で機械化構成に優れた材料が用いられ、例えば、チタン酸カルシウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、アルミナ、アルミナチタンカーバイト、ＣａＯ―ＴｉＯ_２―ＮｉＯ混合焼結材、ＭｎＯ―ＮｉＯ混合焼結材、Ｚｎフェライト、結晶化ガラス、高硬度ガラス等が用いられる。本例のバルク薄膜型磁気ヘッド１は、非磁性基板２としてＭｎＯ―ＮｉＯ混合焼結材を用いている。
【００２２】
金属磁性膜３は、高飽和磁化かつ高透磁率であり、薄膜化が容易な材料が用いられ、例えば、センダスト（Ｆｅ―Ａｌ―Ｓｉ系合金）、Ｆｅ―Ａｌ系合金、Ｆｅ―Ｓｉ―Ｃｏ系合金、Ｆｅ―Ｇａ―Ｓｉ系合金、Ｆｅ―Ｇａ―Ｓｉ―Ｒｕ系合金、Ｆｅ―Ａｌ―Ｇｅ系合金、Ｆｅ―Ｇａ―Ｇｅ系合金、Ｆｅ―Ｓｉ―Ｇｅ系合金、Ｆｅ―Ｃｏ―Ｓｉ―Ａｌ系合金、Ｆｅ―Ｎｉ系合金等の結晶質合金、Ｆｅ―Ｔａ＋Ｎ_２等のＦｅ系微結晶膜等が用いられる。あるいは、金属磁性膜３は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉのうちの１以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのうちの１以上の元素とからなる合金、またはこれを主成分としＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含んだ合金等に代表されるメタル−メタロイド系アモルファス合金や、Ｃｏ，Ｈｆ，Ｚｒ等の遷移金属と希土類元素を主成分とするメタル−メタル系アモルファス合金等の非晶質合金からなるようなものであってもよい。
【００２３】
また、金属磁性膜３は、上述した金属磁性材料の単層膜であってもよいが、より高周波領域において高感度を持たせるために、非磁性層３ｂにより金属磁性材料を複数の層に分断する積層構造とする方が好ましい。このように、金属磁性膜３を金属磁性層３ａと非磁性層３ｂとの積層構造とすることにより、渦電流損失を低減させることができる。また、この場合、非磁性層３ｂの厚さは最低限絶縁効果の得られる厚み以上が必要であるが、疑似ギャップとして作用してしまわない程度の厚みとする。本例のバルク薄膜型磁気ヘッド１は、厚さ約５μｍのセンダストからなる金属磁性層３ａ、厚さ約０．１５μｍのアルミナからなる非磁性層３ｂを交互に積層し、３層の磁性層を有するようにしている。
【００２４】
この金属磁性膜３は、非磁性基板２の接合面に対し所定の角度を有するように斜めに形成されている。このため、一対の磁気コア半体４，５が接合されたときに、磁気コアは、磁気記録媒体の摺動方向に対して斜めに配されることとなる。
【００２５】
なお、接合面における金属磁性膜３が形成された個所以外の個所には、低融点ガラスが充填８されている。
【００２６】
また、金属磁性膜３が形成された一対の磁気コア半体４，５の接合面には、金属磁性膜３の接合面側の一部を分離するように、巻線溝９が形成されている。したがって、磁気ギャップＧは、この巻線溝９によって作動ギャップであるフロントギャップ１０とバックギャップ１１とに分離されている。
【００２７】
また、一対の磁気コア半体４，５の接合面には、薄膜コイル６を形成するための図示しないコイル形成用凹部が設けられている。そして、このコイル形成用凹部内に、励磁用又は誘導起電圧検出用の薄膜コイル６が形成されている。なお、本例のバルク薄膜型磁気ヘッド１は、一対の磁気コア半体４，５のそれぞれの接合面にコイル形成用凹部を設け、両方の磁気コア半体４，５に薄膜コイル６を形成するようにしているが、薄膜コイル６は、一対の磁気コア半体４，５のうち一方の磁気コア半体４にのみ形成するようにしてもよい。
【００２８】
薄膜コイル６は、電解メッキ法等の薄膜形成方法により形成される。本例のバルク薄膜型磁気ヘッド１の薄膜コイル６は、Ｃｕ電解メッキにより４μｍのＣｕメッキを成長させることにより形成されている。そして、薄膜コイル６は、この薄膜コイル６上に形成されたＡｌ_２Ｏ_３等からなる図示しないコイル保護膜により保護されている。
【００２９】
また、一対の磁気コア半体４，５の接合面には、図２に示すように、磁気コア半体４，５の一方の側面（スライシング面）から他方の側面（スライシング面）に亘って、薄膜コイル６の端子を引き出すための端子溝１２が形成され、この端子溝１２に、導電材料１３が充填されている。
【００３０】
上述した薄膜コイル６は、その一端部がこの端子溝１２に充填された導電材料１３と電気的に接続されるように、磁気コア半体４，５の接合面上に形成される。
【００３１】
また、一対の磁気コア半体４，５の接合面には、上述した巻線溝９のフロントギャップ１０側の端部上に、フロントギャップ１０のデプス零位置を決める溝部７が形成されている。なお、本実施の形態においては、一対の磁気コア半体４，５の両方の接合面に溝部７を形成した例について説明するが、この溝部７は、一対の磁気コア半体４，５のうち一方の磁気コア半体４の接合面にのみ形成するようにしてもよい。
【００３２】
上述したように、磁気ギャップＧは、巻線溝９によってフロントギャップ１０とバックギャップ１１とに分離されているので、この巻線溝９のフロントギャップ１０側の端部に溝部７を形成することにより、この溝部７の端部がフロントギャップ１０のデプス零位置となる。
【００３３】
また、この溝部７は、媒体摺動面と略平行となるように、磁気コア半体４，５の一方の側面（スライシング面）から他方の側面（スライシング面）に亘って形成され、フロントギャップ１０のデプス寸法を確認するためのマーカー１４とされている。すなわち、このバルク薄膜型磁気ヘッド１は、マーカー１４の位置を確認することで、フロントギャップ１０のデプス寸法を確認することができる。
【００３４】
また、この溝部７内には、非磁性材料１５が充填されていることが好ましい。これは、溝部７が空隙のままであると、ヘッド使用時の摩耗によりフロントギャップ１０のデプスがなくなって媒体摺動面に溝部７が表出したときに、媒体摺動面上に鋭利なエッジが形成されてしまい、媒体摺動面上を摺動する媒体を傷つけてしまうおそれがあるからである。
【００３５】
この非磁性材料１５としては、溝部７と接合面の低融点ガラス８との境界を識別可能とするために、低融点ガラス８とは異なる材料を用いる。具体的には、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等の酸化物、Ｃｒ、Ｐｒ、Ａｕ、Ａｇ等の金属等が用いられる。本例においては、Ａｌ_２Ｏ_３がスパッタリングにより溝部７内に充填されている。なお、非磁性材料１５は、スパッタリングによらなくても、例えばフォトリソ技術を用いて、メッキ等により溝部７内に充填させるようにしてもよい。
【００３６】
また、一対の磁気コア半体４，５の接合面には、磁気ギャップＧを構成する金属接合膜１６がスパッタリング法等の薄膜形成方法により所定の形状に形成されている。この金属接合膜１６は、低温金属拡散接合により一対の磁気コア半体４，５を接合するものであるので、その材料としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｌ等の金属が好ましい。本例においては、金属接合膜１６として、膜厚が約０．１μｍのＡｕ膜が形成されている。
【００３７】
そして、バルク薄膜型磁気ヘッド１は、一対の磁気コア半体４，５の金属接合膜１６同士を突き合わせて低温金属拡散接合を行うことにより一体化されている。
【００３８】
以上のように構成されるバルク薄膜型磁気ヘッド１は、例えばＶＣＲ等に搭載され、フロントギャップ１０側の媒体摺動面を磁気記録媒体が摺動することにより、磁気記録媒体に対して信号を記録し又は信号磁界を再生する。
【００３９】
このバルク薄膜型磁気ヘッド１は、一対の磁気コア半体４，５が低温金属拡散接合により接合一体化されているので、接合面の金属接合膜１６に遮られてヘッド側面からの光の照射によるフロントギャップ１０のデプスの確認は行えないが、一対の磁気コア半体４，５の接合面に形成された溝部７が、磁気コア半体４，５の側面に臨み、ギャップ深さ確認用マーカー１４として機能するので、このマーカー１４の位置を読み取ることによりフロントギャップ１０のデプスの確認が容易に行える。
【００４０】
また、このバルク薄膜型磁気ヘッド１は、溝部７が、フロントギャップ１０とバックギャップ１１とを隔てる巻線溝９のフロントギャップ１０側の端部上に形成されている。したがって、このバルク薄膜型磁気ヘッド１は、この溝部７のフロントギャップ１０側の端部によってフロントギャップ１０のデプス零位置が決定されるので、この溝部７をギャップ深さ確認用マーカー１４として媒体摺動面を研磨することにより、フロントギャップ１０のデプス寸法の調節を高精度に行うことができる。
【００４１】
次に、バルク薄膜型磁気ヘッド１の製造方法について、詳細に説明する。
【００４２】
このバルク薄膜型磁気ヘッド１は、複数個の磁気コア半体が同一基板上に形成される。そして、バルク薄膜型磁気ヘッド１は、この基板を一対貼り合わせ、個々のヘッドごとに切り離すことにより形成される。
【００４３】
まず、図３に示すように、ＭｎＯ―ＮｉＯ混合焼結材からなる一対の略平板状の非磁性基板材２０，２１が準備される。この非磁性基板材２０，２１は、最終的に切り離されて上述したバルク薄膜型磁気ヘッド１の非磁性基板２となるものであり、ＭｎＯ―ＮｉＯ混合焼結材ではなく先に列挙した非磁性材料を用いるようにしてもよい。この非磁性基板材２０，２１は、例えば、厚さが約２ｍｍとされ、長さ及び幅が約３０ｍｍとされる。
【００４４】
そして、図４に示すように、この一対の非磁性基板材２０，２１のそれぞれの主面２０ａ，２１ａ上に、この主面２０ａ，２１ａに対し所定の角度をもって傾斜する傾斜面２２ａを有する磁気コア形成用溝２２が複数列形成される。この磁気コア形成用溝２２の傾斜面２２ａの角度は２５度から６０度の範囲内で設定されるが、疑似ギャップやトラック幅精度を考慮すると、この傾斜面２２ａの角度は、３５度から５０度程度であることが望ましい。本例においては、非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａに対し４５度の角度をもって傾斜する傾斜面２２ａを有し、その深さが約１３０μｍ、幅が約１５０μｍとなる磁気コア形成用溝２２を形成する。この磁気コア形成用溝２２は、片面を斜めに成形した砥石を用いて形成される。
【００４５】
次に、図５に示すように、磁気コア形成用溝２２の傾斜面２２ａ上に、厚さ約５μｍのセンダストからなる金属磁性層と、厚さ約０．１５μｍのアルミナからなる非磁性層を交互に３層に積層した金属磁性膜２３が、マグネトロンスパッタリング法等のＰＶＤ法又はＣＶＤ法等の薄膜形成方法により均一の膜厚となるように形成される。この金属磁性膜２３は、最終的に上述したバルク薄膜型磁気ヘッド１の磁気コアを構成する金属磁性膜３となるものであり、センダストとアルミナの積層膜の他に、先に列挙した金属磁性材料を用いる用にしてもよい。また、これらの金属磁性材料と非磁性材料との積層構造としてもよい。
【００４６】
次に、図６に示すように、それぞれの非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａ上に、磁気コア形成用溝２２と直交する方向に、分離溝２４及び巻線溝２５が交互に複数列形成される。
【００４７】
分離溝２４は、金属磁性膜２３を磁気的に分離して磁気コアを形成し、最終的にバルク薄膜型磁気ヘッド１となったときの閉磁路を構成するためのものである。したがって、分離溝２４は、金属磁性膜２３を確実に分断するだけの深さが必要であるが、その形状には制限はない。本例においては、磁気コア形成用溝２２の底辺より約１５０μｍ深く、すなわち、約２８０μｍの深さを有し、断面略コの字状の溝として形成する。
【００４８】
また、この分離溝２４は、図６の例示では２本形成されているが、形成される磁気コア半体４，５の列の数だけ設ける必要がある。
【００４９】
巻線溝２５は、後述する工程で形成される薄膜コイル６の巻き線に供するとともに、最終的にバルク薄膜型磁気ヘッド１となったときに、フロントギャップ１０とバックギャップ１１とを分離するものであり、金属磁性膜２３を切断しない程度の深さ寸法で形成される必要がある。そして、この巻線溝２５は、その形状がフロントギャップ１０及びバックギャップ１１の長さ寸法に応じて決定されるが、ここでは、幅が約１４０μｍ程度とされ、フロントギャップ１０の長さが約３００μｍとなり、バックギャップ１１の長さが約８５μｍとなるように形成される。なお、この巻線溝２５は、金属磁性膜２３を切断することのない程度の深さ寸法でよいが、深すぎると磁路長が大きくなって磁束伝達の効率が低下する虞れがある。本例においては、この巻線溝２５を約２５μｍの深さを有するように形成する。
【００５０】
また、この巻線溝２５は、最終的にバルク薄膜型磁気ヘッド１となったときにフロントギャップ１０側の端部が鋭角に絞り込まれた形状となっている方が、磁束を集中させ、ヘッドの記録感度を向上させることができる。したがって、この巻線溝２５は、フロントギャップ１０側が傾斜した形状に形成することが望ましく、本例においては、フロントギャップ１０側の壁面が４５度の傾斜面となるように形成する。
【００５１】
次に、図７に示すように、磁気コア形成用溝２２、分離溝２４及び巻線溝２５が形成された非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａ上に、溶融した低融点ガラス２６が充填される。そして、低融点ガラス２６が充填された非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａの表面がポリッシング等により平坦化される。
【００５２】
次に、図８に示すように、平坦化された非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａ上に、砥石等を用いた研削加工により端子溝２７が形成される。この端子溝２７は、上述した分離溝２４の直上に位置し、その幅及び深さが約１００μｍとなるように形成される。そして、この端子溝２７内に、Ｃｕ等の導電材料２８が電解メッキ法等により充填され、表面が平坦化される。
【００５３】
次に、平坦化された非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａ上に、薄膜コイル６を形成するためのコイル形成用凹部２９と、フロントギャップ１０のデプス零位置を決める溝部３０を形成する。
【００５４】
このコイル形成用凹部２９及び溝部３０を形成するには、まず、図９（Ａ），図９（Ｂ），図９（Ｃ）に示すように、非磁性基板材２０，２１の主面２０ａ，２１ａ上の薄膜コイル６形成個所及び巻線溝２５のフロントギャップ１０側の端部上を除いた部分に、例えばフォトリソ技術によりレジスト層３２を形成する。なお、図９（Ａ）は、レジスト層３２が形成された非磁性基板材２０（２１）の要部平面図を示し、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）におけるＡ―Ａ断面図を示し、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）におけるＢ―Ｂ断面図を示している。
【００５５】
そして、図１０に示すように、このレジスト層３２をマスクとして、イオンエッチング等の手法により、レジスト層３２の形成されていない個所、すなわち、薄膜コイル６形成個所及び巻線溝２５のフロントギャップ１０側の端部上の低融点ガラス２６をエッチングし、コイル形成用凹部２９と溝部３０とを形成する。
【００５６】
このコイル形成用凹部２９と溝部３０は、その深さ寸法が薄膜コイル６の厚さよりも若干大となるように形成する。本例においては、コイル形成用凹部２９と溝部３０を約５μｍの深さを有するように形成する。
【００５７】
なお、図１０（Ａ）は、コイル形成用凹部２９と溝部３０とが形成された非磁性基板材２０（２１）の要部平面図を示し、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）におけるＡ―Ａ断面図を示し、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）におけるＢ―Ｂ断面図を示している。
【００５８】
溝部３０は、最終的に切断されて磁気ヘッドとなるときに、ヘッド側面（スライシング面）に露出して、その露出部がフロントギャップ１０のデプス寸法を確認する為のマーカー１４となる。したがって、この溝部３０は、図１１（Ａ），図１１（Ｂ）に示すように、巻線溝２５のフロントギャップ１０側の端部からずれた位置に形成されると、マーカー１４により測定されるデプス寸法Ｄ１が、現実のデプス寸法Ｄ２と一致しなくなり、フロントギャップ１０のデプス寸法調整精度の劣化する。そこで、この溝部３０は、巻線溝２５のフロントギャップ１０側の端部上に、すなわち、金属磁性膜２３に若干食い込むように形成する。これにより、この溝部３０のフロントギャップ１０側の端部がフロントギャップ１０のデプス零位置となり、マーカー１４により測定されるデプス寸法が正確な値となる。
【００５９】
なお、以上は、コイル形成用凹部２９と溝部３０とをイオンエッチングにより形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、イオンエッチングの代わりに、化学ビームエッチングやパウダービームエッチング等を用いるようにしてもよい。
【００６０】
また、以上は、溝部３０をコイル形成用凹部２９と同時に形成する例について説明したが、溝部３０はこの例に限定されるものではなく、後述する磁気コア半体ブロック４０，４１を接合する前であり、かつ、低融点ガラス２６を充填した後であればよく、例えば、上述した端子溝２７を形成する際に形成するようにしてもよい。
【００６１】
また、この溝部３０内には、非磁性材料３１が充填されていることが好ましい。この非磁性材料３１としては、溝部３０と接合面の低融点ガラス２６との境界を識別可能とするために、低融点ガラス２６とは異なる材料を用いる。具体的には、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等の酸化物、Ｃｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ等の金属等が用いられる。本例においては、スパッタリングによりＡｌ_２Ｏ_３を溝部３０内に充填するようにしている。なお、非磁性材料３１は、スパッタリングによらなくても、例えばフォトリソ技術を用いて、メッキ等により溝部３０内に充填させるようにしてもよい。
【００６２】
次に、図１２（Ａ），図１２（Ｂ）に示すように、バックギャップ１１を中心として、薄膜コイル６が形成される。なお、図１２（Ａ）においては、薄膜コイル６の螺旋形状は省略している。この薄膜コイル６は、Ｃｕ等の導電材料を用い電解メッキ等の手法を用いて上述したコイル形成用凹部２９内に形成される。
【００６３】
本例においては、Ｃｕ電解メッキにより約４μｍのＣｕメッキを成長させて薄膜コイル６を形成する。このとき、薄膜コイル６は、その一端部が、上述した端子溝２７内に充填された導電材料２８と電気的に接続するように形成する。なお、この薄膜コイル６は、電解メッキ法によらなくても、スパッタリングや蒸着法等の薄膜形成を用いて形成するようにしてもよい。
【００６４】
次に、薄膜コイル６上に、この薄膜コイル６を外気との接触から保護するための図示しないコイル保護層が形成される。このコイル保護層はＡｌ_２Ｏ_３等からなり、上述したコイル形成用凹部２９内に埋め込まれるように形成される。その後、コイル保護層が形成された表面に対してポリッシング等にて鏡面加工処理が行われる。
【００６５】
次に、図１３に示すように、上述のように同時に形成された複数個の磁気コア半体が横方向に一列に並ぶように、非磁性基板材２０，２１が切断され、磁気コア半体ブロック４０，４１が作成される。
【００６６】
その後、図示は省略するが、一対の磁気コア半体ブロック４０，４１の接合面に、磁気ギャップＧを構成する金属接合膜１６がスパッタリング法等の薄膜形成方法により所定の形状に形成される。この金属接合膜１６は、低温金属拡散接合により一対の磁気コア半体ブロック４０，４１を接合するものであるので、その材料としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｌ等の金属が好ましい。本例においては、金属接合膜１６として、膜厚が約０．１μｍのＡｕ膜を形成している。
【００６７】
そして、図１４に示すように、一対の磁気コア半体ブロック４０，４１の金属接合膜１６同士が突き合わされて低温金属拡散接合が行われ、磁気コア半体ブロック４０，４１が接合一体化される。
【００６８】
次に、図１５に示すように、一対の磁気コア半体ブロック４０，４１を貼り合わせることにより得られた磁気コアブロック４２を、図１４中Ａ１−Ａ２，Ｂ１―Ｂ２で示す線に沿って切断し、個々のバルク薄膜型磁気ヘッド１に分離する。
【００６９】
そして、図示しないが、このバルク薄膜型磁気ヘッド１の媒体摺動面が円筒形を呈するように、この媒体摺動面に円筒研磨加工が施される。この媒体摺動面の円筒研磨加工により、フロントギャップ１０のデプス寸法が決定される。そこで、この円筒研磨加工を施す際に、マーカー１４によりフロントギャップ１０のデプス寸法を確認しながら研磨し、最適のデプス寸法を求めるようにする。
【００７０】
そして、媒体摺動面上に、磁気記録媒体との当たり特性を良好なものとなるための当たり規制溝が、磁気記録媒体の摺動方向に対して略平行となるように形成され、バルク薄膜型磁気ヘッド１が完成する。
【００７１】
以上説明したように、この磁気ヘッドの製造方法によれば、フロントギャップ１０のデプス零位置を決める溝部３０がヘッド側面に臨みマーカー１４とされるので、このマーカー１４の位置を読み取ることにより、製造されるバルク薄膜型磁気ヘッド１のフロントギャップ１０のデプス寸法の確認を容易に行うことができる。
【００７２】
また、この溝部３０は、フロントギャップ１０のデプス零位置を決める溝であり、この溝部３０を基準として媒体摺動面を研磨するようにしているので、製造されるバルク薄膜型磁気ヘッド１のフロントギャップ１０のデプス寸法の調節を高精度に行うことができる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明に係る磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体の接合面に形成された溝部が、磁気コア半体の側面に臨み、ギャップ深さ確認用マーカーとして機能するので、このマーカーの位置を読み取ることにより作動ギャップのデプスの確認が容易に行える。
【００７４】
また、この磁気ヘッドは、ギャップ深さ確認用マーカーとなる溝部が、フロントギャップのデプス零位置を決定しているので、ギャップ深さ確認用マーカーを基準に媒体摺動面を研磨することにより、作動ギャップのデプス寸法の調節を高精度に行うことができる。
【００７５】
また、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法によれば、作動ギャップのデプス零位置を決める溝部がヘッド側面に臨み、ギャップ深さ確認用マーカーとされるので、このマーカーの位置を読み取ることにより、磁気ヘッドの作動ギャップのデプス寸法の確認を容易に行うことができる。
【００７６】
また、この磁気ヘッドの製造方法によれば、ギャップ深さ確認用マーカーとなる溝部が、作動ギャップのデプス零位置を決定するように形成されるので、このマーカーを基準として媒体摺動面を研磨することにより、磁気ヘッドの作動ギャップのデプス寸法の調節を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバルク薄膜型磁気ヘッドを示す図であり、（Ａ）はバルク薄膜型磁気ヘッドの全体斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ部を拡大して示す要部概略斜視図である。
【図２】同バルク薄膜型磁気ヘッドの分解斜視図である。
【図３】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、一対の非磁性基板材の斜視図である。
【図４】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、磁気コア形成用溝が形成された一対の非磁性基板の斜視図である。
【図５】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、金属磁性膜が形成された一対の非磁性基板の斜視図である。
【図６】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、ギャップ分離溝及び巻線溝が形成された一対の非磁性基板の斜視図である。
【図７】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、低融点ガラスが充填された一対の非磁性基板の斜視図である。
【図８】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、端子溝が形成された一対の非磁性基板の斜視図である。
【図９】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、（Ａ）はレジスト層が形成された非磁性基板材の要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ―Ａ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）におけるＢ―Ｂ断面図である。
【図１０】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、（Ａ）はコイル形成用凹部及び溝部が形成された非磁性基板材の要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ―Ａ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）におけるＢ―Ｂ断面図である。
【図１１】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、（Ａ）はコイル形成用凹部及び溝部が形成された非磁性基板材の要部断面図であり、（Ｂ）は同非磁性基板材を接合して製造された磁気ヘッドの要部側面図である。
【図１２】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、（Ａ）は薄膜コイルが形成された一対の非磁性基板材の全体斜視図であり、（Ｂ）は同非磁性基板材の要部拡大斜視図である。
【図１３】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、一対の磁気コアブロック半体の全体斜視図を示している。
【図１４】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、一対の磁気コアブロック半体を貼り合わせる状態を示す斜視図である。
【図１５】バルク薄膜型磁気ヘッドの製造工程を説明する図であり、磁気コアブロックの全体斜視図を示している。
【図１６】従来のＭＩＧ型の磁気ヘッドにおける作動ギャップのデプス測定方法を説明する図であり、（Ａ）は作動ギャップのデプスを測定している状態を示す要部平面図であり、（Ｂ）は顕微鏡により確認される作動ギャップ部の拡大図である。
【図１７】従来のバルク薄膜型磁気ヘッドにおける作動ギャップのデプス測定方法を説明する図であり、（Ａ）は作動ギャップのデプスを測定している状態を示す要部平面図であり、（Ｂ）は顕微鏡により確認される作動ギャップ部の拡大図である。
【図１８】従来のバルク薄膜型磁気ヘッドにおける作動ギャップのデプス測定方法を説明する図であり、（Ａ）はバルク薄膜型磁気ヘッドの要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ―Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１バルク薄膜型磁気ヘッド、２非磁性基板、３金属磁性膜、４，５磁気コア半体、６薄膜コイル、７溝部、１０フロントギャップ、１４マーカー、２０，２１非磁性基板材、２３金属磁性膜、３０溝部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic head in which a pair of magnetic core halves each having a thin film coil formed at least on one side are joined and integrated, and a magnetic gap is formed on a joined surface. The present invention relates to a magnetic head on which a marker for confirmation is formed and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a magnetic head for a video cassette recorder (VCR), a metal magnetic film is formed on each magnetic gap forming surface of a pair of magnetic core halves made of single crystal ferrite or the like, and the pair of magnetic core halves A so-called metal-in-gap (MIG) type magnetic head in which a magnetic gap forming surface is joined and integrated, and a so-called laminated magnetic head in which a metal magnetic film is sandwiched between nonmagnetic ceramic substrates have been proposed. Has been put to practical use.
[0003]
However, in the field of magnetic recording, high-density recording and digitization are progressing, and in order to cope with such a trend, a magnetic head that can exhibit good electromagnetic conversion characteristics in a higher frequency band is desired. ing. Further, as a magnetic head for VCR, it is desired to reduce the size so that a plurality of magnetic heads can be mounted on a small drum.
[0004]
The MIG type magnetic head described above has a large impedance and is not suitable for use in a high frequency band. In addition, the laminated magnetic head needs to reduce the film thickness of the metal magnetic film constituting the magnetic path as the track width is reduced due to the high density recording. There is a certain limit to the conversion.
[0005]
Therefore, as a magnetic head capable of exhibiting good electromagnetic conversion characteristics in a high frequency band, a magnetic path made of a metal magnetic film is made smaller than the above-described MIG type magnetic head and laminated type magnetic head, and a coil is used. A magnetic head formed by a thin film forming process (hereinafter referred to as a bulk thin film type magnetic head) has been proposed.
[0006]
In this bulk thin film type magnetic head, a pair of magnetic core halves formed by forming a metal magnetic film as a magnetic core on a nonmagnetic substrate are bonded and integrated by low-temperature metal diffusion bonding, and a magnetic gap is formed between the bonding surfaces. ing. The bulk thin film type magnetic head has a coil-forming recess formed on a joint surface of at least one of the pair of magnetic core halves, and a thin-film coil is formed in the coil-forming recess. Yes.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the depth of the magnetic gap in the magnetic head is one of the important factors that determine the head characteristics. After the pair of magnetic core halves are joined and integrated, the magnetic surface of the medium is polished by polishing. The depth of the gap is adjusted.
[0008]
As a means for confirming the depth dimension D of the magnetic gap, for example, in the MIG type magnetic head 100 described above, as shown in FIGS. 16A and 16B, one side surface side of the magnetic head 100 is used. In general, a method is used in which an image projected by irradiating light from the magnetic head 100 and passing through the glass-filled portion 101 of the magnetic head 100 is confirmed on the other side surface of the magnetic head 100 using a metal microscope 102 or the like. It is used for.
[0009]
However, since the bulk thin film magnetic head 103 is formed by joining and integrating the pair of magnetic core halves by low-temperature metal diffusion bonding as described above, as shown in FIGS. 17 (A) and 17 (B). In addition, light transmission is blocked by the metal film 104 formed on the bonding surface, and the depth dimension D of the magnetic gap 103 cannot be confirmed by this method.
[0010]
As a method of calculating the depth dimension of the magnetic gap, as shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B), the depth dimension D of the front gap G is applied to the joint surface of the magnetic core half body using a photolithographic technique. A triangular marker having an equal height dimension and a predetermined apex angle is formed so that the bottom L thereof is exposed to the medium sliding surface, and the bottom portion L of the marker 105 exposed from the medium sliding surface is formed. A method for measuring the length is also known.
[0011]
In this method, since the depth dimension D of the front gap G is calculated by measuring the length of the bottom portion L of the marker 105 exposed from the medium sliding surface side, as in a bulk thin film type magnetic head. Even if it is difficult to confirm the depth dimension D of the front gap G from the side surface of the head, the present invention can be applied.
[0012]
However, this method has the problem that it is very difficult to align the tip of the marker 105 with the end of the front gap G, and it is difficult to accurately check the depth dimension D of the front gap G. doing. That is, the marker 105 is formed on the bonding surface of the magnetic core half body by etching using a photolithographic technique, but an error of about ± 2 μm may occur at the formation position due to patterning variation or etching variation. . Due to this error, the depth dimension D of the front gap G cannot be confirmed accurately, and it is difficult to adjust the depth dimension D of the front gap G by polishing the medium sliding surface with high accuracy.
[0013]
Therefore, the present invention can easily check the depth of the magnetic gap even if it has a structure that blocks the light from the side of the head, such as a bulk thin film magnetic head, and can also determine the depth of the magnetic gap. It is an object of the present invention to provide a magnetic head that can be adjusted with high accuracy and a method of manufacturing the same.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the magnetic head according to the present invention, a pair of magnetic core halves are joined and integrated, an operating gap is formed between the joined surfaces, and a coil forming recess is formed on the joined surface of at least one of the magnetic core halves. In the magnetic head in which the thin film coil is formed in the recess, the groove for determining the depth zero position of the working gap is formed substantially parallel to the medium sliding surface on at least one of the joint surfaces of the magnetic core half. The groove portion faces the side surface of the magnetic core half and serves as a gap depth confirmation marker.
[0015]
Since this magnetic head is formed so that the groove portion serving as a gap depth confirmation marker faces the side surface of the magnetic core half, the depth of the working gap can be easily confirmed visually.
[0016]
The magnetic head manufacturing method according to the present invention includes a recess forming step of forming a coil forming recess on the joint surface of at least one magnetic core half, and a thin film coil forming step of forming a thin film coil in the recess. A magnetic core half joining step for joining and integrating the pair of magnetic core halves and forming an operating gap between the joining surfaces, and before joining and integrating the pair of magnetic core halves, The groove for determining the zero position is formed so as to be substantially parallel to the medium sliding surface and to face the side surface of the magnetic core half.
[0017]
According to this method of manufacturing a magnetic head, the groove for determining the depth zero position of the working gap is formed so as to face the side surface of the magnetic core half and serve as a gap depth confirmation marker. Thus, the depth of the working gap can be easily confirmed.
[0018]
Further, since this groove portion is a groove for determining the depth zero position of the working gap, the depth dimension of the working gap can be adjusted with high accuracy by polishing the medium sliding surface based on this groove portion.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
The bulk thin film type magnetic head 1 is shown in FIG. 1A as a whole perspective view, and in FIG. 1B as an enlarged perspective view of part A in FIG. A pair of magnetic core halves 4 and 5 each having a metal magnetic film 3 formed by sputtering or the like are bonded and integrated by low-temperature metal diffusion bonding, and a magnetic gap G is formed between the bonding surfaces. The bulk thin film type magnetic head 1 includes a thin film coil 6 for exciting or detecting an induced electromotive voltage and an operating gap on a joint surface of at least one of the pair of magnetic core halves 4 and 5. A groove 7 for determining the depth zero position is formed.
[0021]
The non-magnetic substrate 2 is made of a material having good sliding characteristics and wear characteristics and excellent mechanized structure. For example, calcium titanate, potassium titanate, barium titanate, zirconium oxide (zirconia), alumina, alumina titanium car Bite, CaO-TiO ₂ —NiO mixed sintered material, MnO—NiO mixed sintered material, Zn ferrite, crystallized glass, high-hardness glass, etc. are used. The bulk thin film type magnetic head 1 of this example uses a MnO—NiO mixed sintered material as the nonmagnetic substrate 2.
[0022]
The metal magnetic film 3 is made of a material having high saturation magnetization and high magnetic permeability, which can be easily thinned. For example, Sendust (Fe—Al—Si alloy), Fe—Al alloy, Fe—Si—Co, etc. Alloy, Fe-Ga-Si alloy, Fe-Ga-Si-Ru alloy, Fe-Al-Ge alloy, Fe-Ga-Ge alloy, Fe-Si-Ge alloy, Fe-Co-Si -Crystalline alloys such as Al alloys, Fe-Ni alloys, Fe-Ta + N ₂ An Fe-based microcrystalline film or the like is used. Alternatively, the metal magnetic film 3 is composed of an alloy composed of one or more elements of Fe, Co, Ni and one or more elements of P, C, B, Si, or Al, Ge, Metal-metalloid amorphous alloys represented by alloys containing Be, Sn, In, Mo, W, Ti, Mn, Cr, Zr, Hf, Nb, etc., transition metals such as Co, Hf, Zr, and rare earths It may be made of an amorphous alloy such as a metal-metal amorphous alloy containing an element as a main component.
[0023]
The metal magnetic film 3 may be a single-layer film of the above-described metal magnetic material, but in order to provide high sensitivity in a higher frequency region, the metal magnetic material is divided into a plurality of layers by the nonmagnetic layer 3b. It is preferable to have a laminated structure. Thus, the eddy current loss can be reduced by making the metal magnetic film 3 have a laminated structure of the metal magnetic layer 3a and the nonmagnetic layer 3b. In this case, the thickness of the nonmagnetic layer 3b is required to be at least as thick as an insulating effect, but is set to a thickness that does not act as a pseudo gap. The bulk thin film type magnetic head 1 of this example is formed by alternately laminating metal magnetic layers 3a made of Sendust having a thickness of about 5 μm and nonmagnetic layers 3b made of alumina having a thickness of about 0.15 μm. To have.
[0024]
The metal magnetic film 3 is formed obliquely so as to have a predetermined angle with respect to the bonding surface of the nonmagnetic substrate 2. Therefore, when the pair of magnetic core halves 4 and 5 are joined, the magnetic core is disposed obliquely with respect to the sliding direction of the magnetic recording medium.
[0025]
Note that a portion other than the portion where the metal magnetic film 3 is formed on the bonding surface is filled 8 with low melting point glass.
[0026]
In addition, a winding groove 9 is formed on the bonding surface of the pair of magnetic core halves 4 and 5 on which the metal magnetic film 3 is formed so as to separate a part of the bonding surface side of the metal magnetic film 3. Yes. Therefore, the magnetic gap G is separated by the winding groove 9 into a front gap 10 and a back gap 11 which are working gaps.
[0027]
Further, a coil forming recess (not shown) for forming the thin film coil 6 is provided on the joint surface between the pair of magnetic core halves 4 and 5. A thin film coil 6 for excitation or detection of induced electromotive voltage is formed in the coil forming recess. In the bulk thin film type magnetic head 1 of this example, a concave portion for forming a coil is provided on each joint surface of the pair of magnetic core halves 4 and 5, and the thin film coil 6 is formed on both the magnetic core halves 4 and 5. However, the thin film coil 6 may be formed only in one of the pair of magnetic core halves 4 and 5.
[0028]
The thin film coil 6 is formed by a thin film forming method such as an electrolytic plating method. The thin film coil 6 of the bulk thin film magnetic head 1 of this example is formed by growing 4 μm Cu plating by Cu electrolytic plating. And the thin film coil 6 is made of Al formed on the thin film coil 6. ₂ O ₃ It is protected by a coil protective film (not shown) made of or the like.
[0029]
Further, as shown in FIG. 2, the joining surface of the pair of magnetic core halves 4 and 5 extends from one side surface (slicing surface) to the other side surface (slicing surface). A terminal groove 12 for drawing out the terminal of the thin film coil 6 is formed, and the terminal groove 12 is filled with a conductive material 13.
[0030]
The thin film coil 6 described above is formed on the joint surface of the magnetic core halves 4 and 5 so that one end thereof is electrically connected to the conductive material 13 filled in the terminal groove 12.
[0031]
In addition, a groove portion 7 that determines the depth zero position of the front gap 10 is formed on the joint surface of the pair of magnetic core halves 4 and 5 on the end portion of the winding groove 9 on the front gap 10 side. . In the present embodiment, an example in which the groove portion 7 is formed on both joint surfaces of the pair of magnetic core halves 4 and 5 will be described. You may make it form only in the joint surface of one magnetic core half body 4 among these.
[0032]
As described above, since the magnetic gap G is separated into the front gap 10 and the back gap 11 by the winding groove 9, the groove 7 is formed at the end of the winding groove 9 on the front gap 10 side. Thus, the end of the groove 7 becomes the depth zero position of the front gap 10.
[0033]
The groove 7 is formed from one side surface (slicing surface) to the other side surface (slicing surface) of the magnetic core halves 4 and 5 so as to be substantially parallel to the medium sliding surface. 10 is a marker 14 for confirming the depth dimension. That is, the bulk thin film type magnetic head 1 can confirm the depth dimension of the front gap 10 by confirming the position of the marker 14.
[0034]
Further, the groove 7 is preferably filled with a nonmagnetic material 15. This is because if the groove 7 remains a gap, the front gap 10 is lost due to wear when the head is used, and the groove 7 appears on the medium sliding surface. This is because the medium that slides on the medium sliding surface may be damaged.
[0035]
As the nonmagnetic material 15, a material different from the low melting point glass 8 is used so that the boundary between the groove 7 and the low melting point glass 8 on the joint surface can be identified. Specifically, for example, Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , Ta ₂ O ₅ Cr ₂ O ₃ TiO ₂ An oxide such as Cr, Pr, Au, or Ag is used. In this example, Al ₂ O ₃ Is filled in the groove 7 by sputtering. Note that the nonmagnetic material 15 may be filled in the groove portion 7 by plating or the like using, for example, a photolithography technique without using sputtering.
[0036]
Further, a metal bonding film 16 constituting the magnetic gap G is formed in a predetermined shape on the bonding surface of the pair of magnetic core halves 4 and 5 by a thin film forming method such as sputtering. Since the metal bonding film 16 bonds the pair of magnetic core halves 4 and 5 by low-temperature metal diffusion bonding, the material is preferably a metal such as Au, Ag, Pt, Cu, or Al. In this example, an Au film having a thickness of about 0.1 μm is formed as the metal bonding film 16.
[0037]
The bulk thin film magnetic head 1 is integrated by performing low temperature metal diffusion bonding by abutting the metal bonding films 16 of the pair of magnetic core halves 4 and 5 together.
[0038]
The bulk thin film type magnetic head 1 configured as described above is mounted on, for example, a VCR and the like, and the magnetic recording medium slides on the medium sliding surface on the front gap 10 side, so that a signal is transmitted to the magnetic recording medium. Record or replay signal magnetic field.
[0039]
In this bulk thin film type magnetic head 1, since the pair of magnetic core halves 4 and 5 are joined and integrated by low-temperature metal diffusion bonding, light is irradiated from the side of the head by being blocked by the metal bonding film 16 on the bonding surface. The depth of the front gap 10 cannot be confirmed by the above, but the groove portion 7 formed on the joining surface of the pair of magnetic core halves 4 and 5 faces the side surface of the magnetic core halves 4 and 5 to confirm the gap depth. Since it functions as the marker 14, the depth of the front gap 10 can be easily confirmed by reading the position of the marker 14.
[0040]
Further, in the bulk thin film magnetic head 1, the groove portion 7 is formed on the end portion on the front gap 10 side of the winding groove 9 that separates the front gap 10 and the back gap 11. Therefore, in this bulk thin film type magnetic head 1, the depth zero position of the front gap 10 is determined by the end of the groove 7 on the front gap 10 side. By polishing the moving surface, the depth dimension of the front gap 10 can be adjusted with high accuracy.
[0041]
Next, a method for manufacturing the bulk thin film magnetic head 1 will be described in detail.
[0042]
In this bulk thin film magnetic head 1, a plurality of magnetic core halves are formed on the same substrate. The bulk thin film type magnetic head 1 is formed by bonding a pair of the substrates and separating each head.
[0043]
First, as shown in FIG. 3, a pair of substantially flat non-magnetic substrate materials 20 and 21 made of a mixed sintered material of MnO—NiO are prepared. The non-magnetic substrate materials 20 and 21 are finally cut off to become the non-magnetic substrate 2 of the bulk thin film magnetic head 1 described above, and are not MnO—NiO mixed sintered materials but the non-magnetic materials listed above. A material may be used. The non-magnetic substrate materials 20 and 21 have a thickness of about 2 mm and a length and a width of about 30 mm, for example.
[0044]
And as shown in FIG. 4, the magnetic which has the inclined surface 22a which inclines with a predetermined angle with respect to this main surface 20a, 21a on each main surface 20a, 21a of this pair of nonmagnetic board | substrate materials 20,21. A plurality of rows of core forming grooves 22 are formed. The angle of the inclined surface 22a of the magnetic core forming groove 22 is set within a range of 25 to 60 degrees, but considering the pseudo gap and the track width accuracy, the angle of the inclined surface 22a is 35 to 50 degrees. Desirably, it is about a degree. In this example, a magnetic core is formed having an inclined surface 22a inclined at an angle of 45 degrees with respect to the main surfaces 20a and 21a of the nonmagnetic substrate materials 20 and 21, and having a depth of about 130 μm and a width of about 150 μm. Grooves 22 are formed. The magnetic core forming groove 22 is formed using a grindstone having one surface formed obliquely.
[0045]
Next, as shown in FIG. 5, on the inclined surface 22a of the magnetic core forming groove 22, a metal magnetic layer made of sendust having a thickness of about 5 μm and a nonmagnetic layer made of alumina having a thickness of about 0.15 μm are formed. The metal magnetic films 23 alternately stacked in three layers are formed to have a uniform film thickness by a PVD method such as a magnetron sputtering method or a thin film forming method such as a CVD method. This metal magnetic film 23 finally becomes the metal magnetic film 3 constituting the magnetic core of the bulk thin film magnetic head 1 described above. In addition to the laminated film of sendust and alumina, the metal magnetic films listed above are used. A material may be used. Moreover, it is good also as a laminated structure of these metal magnetic materials and nonmagnetic materials.
[0046]
Next, as shown in FIG. 6, the separation grooves 24 and the winding grooves 25 are alternately formed on the main surfaces 20 a and 21 a of the nonmagnetic substrate materials 20 and 21 in a direction orthogonal to the magnetic core forming grooves 22. A plurality of rows are formed.
[0047]
The separation groove 24 is for magnetically separating the metal magnetic film 23 to form a magnetic core and to form a closed magnetic path when the bulk thin-film magnetic head 1 is finally formed. Therefore, the separation groove 24 needs to have a depth sufficient to reliably divide the metal magnetic film 23, but the shape thereof is not limited. In this example, the magnetic core forming groove 22 is formed as a groove having a depth of about 150 μm, that is, a depth of about 280 μm, and a substantially U-shaped cross section.
[0048]
Further, although two separation grooves 24 are formed in the illustration of FIG. 6, it is necessary to provide as many as the number of rows of magnetic core halves 4 and 5 to be formed.
[0049]
The winding groove 25 is used for winding the thin film coil 6 formed in the process described later, and separates the front gap 10 and the back gap 11 when the bulk thin film type magnetic head 1 is finally obtained. It is necessary to form the metal magnetic film 23 with a depth that does not cut the metal magnetic film 23. The shape of the winding groove 25 is determined according to the length dimensions of the front gap 10 and the back gap 11, but here the width is about 140 μm and the length of the front gap 10 is about The back gap 11 is formed to have a length of about 85 μm. The winding groove 25 may have a depth dimension that does not cut the metal magnetic film 23. However, if the winding groove 25 is too deep, the magnetic path length may increase and the efficiency of magnetic flux transmission may be reduced. In this example, the winding groove 25 is formed to have a depth of about 25 μm.
[0050]
The winding groove 25 has a shape in which the end portion on the front gap 10 side is narrowed to an acute angle when the bulk thin film type magnetic head 1 is finally formed. Recording sensitivity can be improved. Therefore, the winding groove 25 is desirably formed in a shape in which the front gap 10 side is inclined, and in this example, the wall surface on the front gap 10 side is formed to be an inclined surface of 45 degrees.
[0051]
Next, as shown in FIG. 7, molten low melting point glass is formed on the main surfaces 20a and 21a of the nonmagnetic substrate materials 20 and 21 on which the magnetic core forming groove 22, the separation groove 24, and the winding groove 25 are formed. 26 is filled. Then, the surfaces of the main surfaces 20a and 21a of the nonmagnetic substrate materials 20 and 21 filled with the low melting point glass 26 are flattened by polishing or the like.
[0052]
Next, as shown in FIG. 8, terminal grooves 27 are formed on the main surfaces 20a and 21a of the flattened nonmagnetic substrate materials 20 and 21 by grinding using a grindstone or the like. The terminal groove 27 is located immediately above the separation groove 24 and is formed to have a width and a depth of about 100 μm. The terminal groove 27 is filled with a conductive material 28 such as Cu by electrolytic plating or the like, and the surface is flattened.
[0053]
Next, a recess 29 for forming a coil for forming the thin film coil 6 and a groove 30 for determining the depth zero position of the front gap 10 are formed on the main surfaces 20a and 21a of the flattened nonmagnetic substrate materials 20 and 21. Form.
[0054]
In order to form the coil forming recess 29 and the groove 30, first, as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the main surface 20a of the nonmagnetic substrate material 20, 21 is used. , 21a, a resist layer 32 is formed, for example, by a photolithography technique except for the portion where the thin film coil 6 is formed and the end of the winding groove 25 on the front gap 10 side. 9A shows a plan view of the main part of the nonmagnetic substrate material 20 (21) on which the resist layer 32 is formed, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9A. FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 9A.
[0055]
Then, as shown in FIG. 10, by using the resist layer 32 as a mask, the resist layer 32 is not formed, that is, the portion where the thin film coil 6 is formed and the front gap 10 of the winding groove 25 by a technique such as ion etching. The low melting glass 26 on the side end is etched to form a coil forming recess 29 and a groove 30.
[0056]
The coil forming recess 29 and the groove 30 are formed so that the depth dimension thereof is slightly larger than the thickness of the thin film coil 6. In this example, the coil forming recess 29 and the groove 30 are formed to have a depth of about 5 μm.
[0057]
10A shows a plan view of the main part of the non-magnetic substrate material 20 (21) in which the coil-forming recess 29 and the groove 30 are formed, and FIG. 10B shows FIG. FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 10A.
[0058]
When the groove portion 30 is finally cut to become a magnetic head, the groove portion 30 is exposed to the side surface (slicing surface) of the head, and the exposed portion becomes the marker 14 for confirming the depth dimension of the front gap 10. Accordingly, as shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B), when the groove portion 30 is formed at a position shifted from the end portion of the winding groove 25 on the front gap 10 side, the groove portion 30 is measured by the marker 14. Therefore, the depth dimension D1 does not coincide with the actual depth dimension D2, and the accuracy of the depth dimension adjustment of the front gap 10 is deteriorated. Therefore, the groove 30 is formed on the end of the winding groove 25 on the front gap 10 side, that is, so as to slightly bite into the metal magnetic film 23. As a result, the end portion of the groove portion 30 on the front gap 10 side becomes the depth zero position of the front gap 10, and the depth dimension measured by the marker 14 becomes an accurate value.
[0059]
The example in which the coil forming recess 29 and the groove 30 are formed by ion etching has been described above. However, the present invention is not limited to this, and instead of ion etching, chemical beam etching or powder beam is used. Etching or the like may be used.
[0060]
Further, the example in which the groove portion 30 is formed at the same time as the coil forming recess 29 has been described above. However, the groove portion 30 is not limited to this example, and before the magnetic core half blocks 40 and 41 described later are joined. And after the low melting point glass 26 is filled, for example, the terminal groove 27 may be formed when the terminal groove 27 is formed.
[0061]
Further, the groove 30 is preferably filled with a nonmagnetic material 31. As the nonmagnetic material 31, a material different from the low melting point glass 26 is used so that the boundary between the groove 30 and the low melting point glass 26 on the bonding surface can be identified. Specifically, for example, Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , Ta ₂ O ₅ Cr ₂ O ₃ TiO ₂ An oxide such as Cr, Pt, Au, or Ag is used. In this example, Al is formed by sputtering. ₂ O ₃ Is filled in the groove 30. Note that the nonmagnetic material 31 may be filled in the groove 30 by plating or the like using, for example, a photolithography technique, without using sputtering.
[0062]
Next, as shown in FIGS. 12A and 12B, the thin film coil 6 is formed around the back gap 11. In FIG. 12A, the spiral shape of the thin film coil 6 is omitted. The thin film coil 6 is formed in the coil forming recess 29 described above by using a conductive material such as Cu and using a technique such as electrolytic plating.
[0063]
In this example, a thin film coil 6 is formed by growing Cu plating of about 4 μm by Cu electrolytic plating. At this time, the thin film coil 6 is formed so that one end thereof is electrically connected to the conductive material 28 filled in the terminal groove 27 described above. Note that the thin film coil 6 may be formed by thin film formation such as sputtering or vapor deposition without using the electrolytic plating method.
[0064]
Next, a coil protection layer (not shown) for protecting the thin film coil 6 from contact with outside air is formed on the thin film coil 6. This coil protective layer is made of Al ₂ O ₃ And is formed so as to be embedded in the coil forming recess 29 described above. Thereafter, the surface on which the coil protection layer is formed is subjected to mirror finishing by polishing or the like.
[0065]
Next, as shown in FIG. 13, the non-magnetic substrate materials 20 and 21 are cut so that the plurality of magnetic core halves formed simultaneously as described above are aligned in a row in the lateral direction, and the magnetic core halves are cut. Blocks 40 and 41 are created.
[0066]
Thereafter, although not shown, the metal bonding film 16 constituting the magnetic gap G is formed in a predetermined shape on the bonding surfaces of the pair of magnetic core half blocks 40 and 41 by a thin film forming method such as sputtering. Since the metal bonding film 16 bonds the pair of magnetic core half blocks 40 and 41 by low-temperature metal diffusion bonding, the material is preferably a metal such as Au, Ag, Pt, Cu, and Al. In this example, an Au film having a thickness of about 0.1 μm is formed as the metal bonding film 16.
[0067]
Then, as shown in FIG. 14, the metal bonding films 16 of the pair of magnetic core half blocks 40 and 41 are abutted to each other to perform low temperature metal diffusion bonding, and the magnetic core half blocks 40 and 41 are bonded and integrated. The
[0068]
Next, as shown in FIG. 15, the magnetic core block 42 obtained by bonding the pair of magnetic core half blocks 40, 41 is taken along the lines indicated by A1-A2 and B1-B2 in FIG. Cut and separated into individual bulk thin film type magnetic heads 1.
[0069]
Although not shown, the medium sliding surface is subjected to cylindrical polishing so that the medium sliding surface of the bulk thin film magnetic head 1 has a cylindrical shape. The depth dimension of the front gap 10 is determined by cylindrical polishing of the medium sliding surface. Therefore, when this cylindrical polishing process is performed, the marker 14 is polished while confirming the depth dimension of the front gap 10 to obtain an optimum depth dimension.
[0070]
Further, on the medium sliding surface, a contact regulating groove for improving the contact characteristic with the magnetic recording medium is formed so as to be substantially parallel to the sliding direction of the magnetic recording medium, and the bulk thin film The magnetic head 1 is completed.
[0071]
As described above, according to this method of manufacturing a magnetic head, the groove 30 that determines the depth zero position of the front gap 10 faces the side of the head and serves as the marker 14. The depth dimension of the front gap 10 of the bulk thin-film type magnetic head 1 can be easily confirmed.
[0072]
Further, the groove 30 is a groove for determining the depth zero position of the front gap 10, and the medium sliding surface is polished on the basis of the groove 30. Therefore, the front of the bulk thin film type magnetic head 1 to be manufactured is used. The depth dimension of the gap 10 can be adjusted with high accuracy.
[0073]
【The invention's effect】
In the magnetic head according to the present invention, the groove formed on the joint surface between the pair of magnetic core halves faces the side surface of the magnetic core half and functions as a gap depth confirmation marker. This makes it easy to check the working gap depth.
[0074]
Further, in this magnetic head, the groove serving as the gap depth confirmation marker determines the depth zero position of the front gap, so by polishing the medium sliding surface based on the gap depth confirmation marker, The depth dimension of the working gap can be adjusted with high accuracy.
[0075]
Further, according to the method of manufacturing a magnetic head according to the present invention, the groove portion that determines the depth zero position of the working gap faces the side of the head, and is used as a gap depth confirmation marker.By reading the position of this marker, The depth dimension of the working gap of the magnetic head can be easily confirmed.
[0076]
In addition, according to this magnetic head manufacturing method, the groove serving as a gap depth confirmation marker is formed so as to determine the depth zero position of the working gap, so that the medium sliding surface is polished using this marker as a reference. By doing so, the depth dimension of the working gap of the magnetic head can be adjusted with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a bulk thin film type magnetic head according to the present invention, (A) is an overall perspective view of the bulk thin film type magnetic head, and (B) is an enlarged view of a portion A in (A). It is a principal part schematic perspective view.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the bulk thin film magnetic head.
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of a bulk thin film magnetic head, and is a perspective view of a pair of nonmagnetic substrate materials.
FIG. 4 is a perspective view of a pair of nonmagnetic substrates on which magnetic core forming grooves are formed, illustrating a manufacturing process of a bulk thin film type magnetic head.
FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of a bulk thin film magnetic head, and is a perspective view of a pair of nonmagnetic substrates on which a metal magnetic film is formed.
FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of a bulk thin film type magnetic head, and is a perspective view of a pair of nonmagnetic substrates on which gap separation grooves and winding grooves are formed.
7 is a perspective view of a pair of nonmagnetic substrates filled with low-melting glass, illustrating a manufacturing process of a bulk thin film magnetic head. FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining a manufacturing process of the bulk thin film magnetic head, and is a perspective view of a pair of nonmagnetic substrates formed with terminal grooves.
FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a manufacturing process of a bulk thin film magnetic head, FIG. 9A is a plan view of a main part of a nonmagnetic substrate material on which a resist layer is formed, and FIG. -It is A sectional drawing, (C) is BB sectional drawing in (A).
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating a manufacturing process of a bulk thin film magnetic head, FIG. 10A is a plan view of a main part of a nonmagnetic substrate material on which a coil forming recess and a groove are formed, and FIG. It is AA sectional drawing in A), (C) is BB sectional drawing in (A).
11A and 11B are diagrams for explaining a manufacturing process of a bulk thin film type magnetic head. FIG. 11A is a cross-sectional view of a main part of a nonmagnetic substrate material on which a coil forming recess and a groove are formed, and FIG. It is a principal part side view of the magnetic head manufactured by joining a nonmagnetic board | substrate material.
12A and 12B are views for explaining a manufacturing process of a bulk thin film type magnetic head, wherein FIG. 12A is an overall perspective view of a pair of nonmagnetic substrate materials on which a thin film coil is formed, and FIG. It is a principal part expansion perspective view of a board | plate material.
FIG. 13 is a diagram for explaining a manufacturing process of the bulk thin film type magnetic head, and shows an overall perspective view of a pair of magnetic core block halves.
FIG. 14 is a diagram for explaining a manufacturing process of a bulk thin film magnetic head, and is a perspective view showing a state in which a pair of magnetic core block halves are bonded together.
FIG. 15 is a diagram for explaining the manufacturing process of the bulk thin film type magnetic head, and shows an overall perspective view of the magnetic core block.
16A and 16B are diagrams for explaining a working gap depth measuring method in a conventional MIG type magnetic head, and FIG. 16A is a plan view of a main part showing a state in which the working gap depth is measured; ) Is an enlarged view of the working gap portion confirmed by a microscope.
FIG. 17 is a diagram for explaining a working gap depth measuring method in a conventional bulk thin film type magnetic head; FIG. 17 (A) is a plan view of a main part showing a state in which the working gap depth is measured; ) Is an enlarged view of the working gap portion confirmed by a microscope.
18A and 18B are diagrams for explaining a working gap depth measuring method in a conventional bulk thin film type magnetic head. FIG. 18A is a plan view of a main part of the bulk thin film type magnetic head, and FIG. It is an AA line sectional view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bulk thin film type magnetic head, 2 Nonmagnetic board | substrate, 3 Metal magnetic film, 4,5 Magnetic core half body, 6 Thin film coil, 7 Groove part, 10 Front gap, 14 Marker, 20, 21 Nonmagnetic board | substrate material, 23 Metal magnetism Membrane, 30 groove

Claims

A pair of magnetic core halves are joined and integrated, an operating gap is formed between the joining surfaces, and a coil forming recess is formed on the joining surface of at least one of the magnetic core halves, and a thin film coil is formed in the recess. In the magnetic head formed,
A groove for determining the depth zero position of the working gap is formed on at least one joint surface of the magnetic core half so as to be substantially parallel to the medium sliding surface. A magnetic head, characterized by being a marker for confirmation.

2. The magnetic head according to claim 1, wherein the pair of magnetic core halves are bonded and integrated by low-temperature metal diffusion bonding.

The magnetic head according to claim 1, wherein the groove is filled with a nonmagnetic material.

A recess forming step of forming a coil forming recess on the joint surface of at least one of the magnetic core halves;
A thin film coil forming step of forming a thin film coil in the recess;
A magnetic core half joining step in which a pair of magnetic core halves are joined and integrated, and an operating gap is formed between the joining surfaces;
Before joining and integrating the pair of magnetic core halves, the groove that determines the depth zero position of the working gap is formed so as to be substantially parallel to the medium sliding surface and face the side surface of the magnetic core half. A method of manufacturing a magnetic head.

5. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 4, wherein the groove is formed simultaneously with the recess for forming the coil.

5. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 4, wherein the magnetic core half joining step is a step of joining and integrating a pair of magnetic core halves by low temperature metal diffusion joining.

The method of manufacturing a magnetic head according to claim 4, wherein after forming the groove portion, the groove portion is filled with a nonmagnetic material.