JPH011109A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッド、特に高記録密度に対応する複合
型の磁気ヘッドに関するものである。

〔従来の技術〕

磁気記録において求められる記憶容量は増加する一方で
ある。そのため高記録密度を達成するため磁気ヘッド及
び記録媒体の高記録密度対応が求められている。高記録
密度を達成するため磁気−ラドの材料として従来のフェ
ライト系の材料よりも飽和磁束密度の大きい金属系磁性
膜が利用されてきている。その材料としては、ＣＯ系ア
モルフコア合金やセンダスト合金があげられ。これらの
合金は磁気ヘッドのギャップ部に１〜５０μｍの薄膜と
して付与されている。その薄膜は、真空蒸着又はスパッ
タリングによって成膜されている。

強磁性金属薄膜を形成した高記録密度対応の複合型磁気
ヘッドの構造としては第６図や第７図に示すものが代表
的である。第６図の磁気ヘッドは、強磁性酸化物である
フェライトの磁気ギャップ形底面に突き出した突起部に
強磁性金属膜であるセンダストが形成されている。この
磁気ヘッドは従来のフェライトヘッドの磁気ギャップ形
成面に強磁性金属薄膜としてセンダストをスパッタ等の
真空薄膜作成技術で船底するだけで他の加工工程は従来
のフェライトヘッドとほぼ同様で製造コスト的にも安価
である。

しかし、この第６図に示す磁気ヘッドはフェライトとセ
ンダスト薄膜との接合が完全なものとならず、その結果
として磁気ヘッドの電気特性にとって重大な問題となる
第９図に示すような孤立再生波形に現われる、いわゆる
疑似ピークを第６図１５のフェライト・センダストの界
面で発生してしまうことが磁気ヘッド製造の歩留りを低
下させていた。

そのためこの磁気ヘッドを製造する場合は、フェライト
とセンダスト薄膜の完全な接合を確保するため、真空薄
膜形成前の基板の洗浄、真空薄膜形成時の各種条件（ク
リーニング、加熱、薄膜形成速度、冷却等）、さらにそ
の後の機械加工の条件までの厳密な管理が必要であり、
歩留りの向上は困難であった。

一方、第７図に示す特願昭５８−２５０９８８の様な磁
気ヘッドはフェライトの接合面を斜めに切り欠き、その
接合面上にスパッタ等の真空技術により、センダストの
薄膜を形成し、突き合わせ接合することによって磁気ギ
ャップを形成するものである。

この磁気ヘッドの場合は、構造的には前記第６図の磁気
ヘッドと異なり、疑似ピークを発生しにくい優れたもの
となっている。　しかし、第７図の磁気ヘッドは製造上
、磁気ヘッドのトラック幅が真空薄膜形成技術によって
決′定されるため、成膜速度の遅い真空薄膜形成技術で
は作成に膨大な時間を要し、トラック幅が広くなるだけ
金属薄膜を厚くしなければならず磁気ヘッドの製作に長
時間かかる欠点があった。例えば、１００ＯＡ／ｍｉｎ
という比較的高速成膜のスパッタ装置でも３０μｍのト
ラック幅を形成するために、約４時間かかってしまう。

また、　ｎ＝的に薄膜の厚みが増すと、その内部応力は
増加し、特に構造敏感な軟磁性膜の場合、内部応力の増
加は直接その磁気特性を劣化させるため、長時間にわた
る真空薄膜形成技術は非常に困難である。したがって、
真空薄膜形成条件の長時間にわたる厳密な管理が必要で
あり、強磁性金属薄膜の形成の歩留りも非常に低いとい
う欠点もあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記のような課題を解決するものであり、製造
条件を厳しくする必要がなく、さらに磁気ヘッドの特性
的には疑似ピークの発生がなく、製造歩留りが高く、安
価な高記録密度対応の磁気ヘッドを提供するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

−本発明の磁気ヘッドは、 （１）磁気ギャップの近傍に真空薄膜形成技術により強
磁性金属薄膜を形成し、これを挟むように綴部磁路を強
磁性酸化物で形成してなる磁気ヘッドにおいて、上記強
磁性金属薄膜と上記強磁性酸化物の間に非磁性元素膜を
形成したことを特徴とする。

（２）前記非磁性元素膜としてＣｒあるいはＴｉを含ん
だことを特徴とする。

（３）前記非磁性元素膜の膜厚が２００〜２０００Ａで
あることを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に従い説明する。

非磁性元素膜としてはＣｒＣｒ−Ｔｉ−８ｉ−・Ｇｅ−
Ｇａ−Ｍｏなどがあげられる。本実施例ではその内容が
膨大となるため特にＣｒ−Ｔｉ・Ｓｉを中心に説明する
。

〔実施例１〕 第１図（ａ）は本発明の磁気ヘッドの斜視図である。本
実施例は一般的な磁気ディスク装置用の磁気へラドコア
である。強磁性酸化物であるフェライトのコア半体くＣ
型と■型）を接合した形となっている。第１図（ｂ）は
磁気ヘッドの上部接合面で磁気ギャップを形成する面で
あり、本実施例はＩ型のコア半休ギャップ形成面に非磁
性元素としてＯｒあるいはＴ１膜を形成し、強磁性金属
薄膜として、センダストを形成している。磁気ギャップ
は５ｉＯｚによって形成される。

第２図（ａ）〜（ｄ）は本実施例の製造工程を示す斜視
図である。まず、第２図（ａ）に示すように、フェライ
トのＣ型と１型のブロックを機械加工により作製する。

ギャップ形成面は精密研磨により充分に平坦な面を形成
する。次に、■型のフェライトブロックにＤＣスパッタ
リングによりＣｒとＴ’ｉをそれぞれ２００・５００・
１０００・２０００・３０００Ａの合計１０水準を形成
した。さらにセンダストを第２図（ｂ）に示すように３
μｍ形成し、ギャップを形成するＳｉＯ２をＲＦスパッ
タリングで０．７μｍ付与する。

比較のため非磁性元素としてＣｒ−Ｔｉを形成しないも
のも作製した。この工程は、同一スパッタリング装置内
で行なうことがフェライトブロックの汚染を防ぐという
点では最も好ましいが個々の工程を別の装置で行なって
も問題は発生しなかった。本実施例ではＣｒまたはＴｉ
とセンダスト薄膜の形成を同一装置で行ない、ＳｉＯ２
は別の装置で行なった。このとき、Ｃｒ膜厚差によるセ
ンダスト薄膜の軟磁気特性変化を調査するため、結晶化
ガラスの基板とフェライトブロックを同一バッチとして
、Ｃｒ及びセンダストをスパッタした。Ｃｒ又はＴｉ及
びセンダストのスパッタ条件は以下の通りである。

スパッタ装置　２極ＤＣマグネトロンスパツタターゲツ
ト　　センダスト： Ｓｉ　：　１０．５ｗｔ％ Ａｌ：　　５．５ｗｔ％ 残り　Ｆｅ Ｃｒ：９９．９９％ Ｔｉ：９９．９％ 初期圧力　　　７ｘｌＯ−７Ｔ６ｒｒ以下Ａｒ圧力　　
　５ｍＴｏｒｒ スパッタ　　　Ｃｒ−Ｔｉ：　１００Ａ／ｍｉｎレート
　　センダスト：１０００Ａ／ｍｉｎセンダスト及びＣ
ｒ　−Ｔｉの成膜はスパッタリングの他°に真空蒸着に
よって妃可能である。

第２図（Ｃ＞は上記のようにして得られた１型のフェラ
イトブロックとＣ型のフエライトブロッ゛りをガラス融
着により接合する。このガラス融着の温度はセンダスト
の磁気特性を得るための熱処理温度としての役割もはた
す。その濃度は５５０〜６３０℃が好ましいが本実施例
は６００℃でガラス融着を行なった。このときセンダス
トの磁気特性確認用の結晶化ガラス基板についても同様
の熱処理を加えた。

さらに、第２図（ｄ）に示すように磁気ヘッドのトラッ
ク幅を規制する溝を入れ、点線で示した部分でスライス
することによって、第１図に示す磁気へラドコアが得ら
れる。

こうして得られた磁気へラドコアを第３図に示すように
固定磁気ディスク装置用の磁気ヘッドスライダ−のスリ
ットに挿入し、ガラス融着した後コイル巻して、磁気ヘ
ッドとしての特性を評価した。

従来からの課題となっていた疑似ピークの発生状況につ
いて表に示す。

評価結果はＯが疑似ピークが存在しない完全な再生波形
が得られる、Δは製造のばらつきにより疑似ピークが発
生する場合がある、×は疑似ピークのある波形のみ得ら
れる、と３段階に分けた。

第８図、第９図は孤立再生波形を示し、第８図に示す波
形が得られた場合はＯの評価であり、第９図に示すよう
な波形が得られた場合は疑似ピークが存在するため×の
評価となる。

上記の結果から、疑似ピークをなくし完全な孤立再生波
形を得るために、本発明の非磁性元素膜としてのＣｒ又
はＴｉの膜厚は２００〜２０００Ａの範囲であり、より
好ましくは５００〜１０００Ａである。

これは非磁性元素としてＣｒ又はＴｉを強磁性酸化物で
あるフェライトと強磁性金属薄膜センダストの間に適切
な厚みで形成することによってフェライトとセンダスト
の密着性が向上し、さらに非磁性元素膜Ｃｒ又はＴｉは
フェライトとセンダスト間で磁気ギャップを形成するこ
となく磁気的な連続性を保つことを示している。非磁性
元素膜厚が薄過ぎる場合は密着性が確保されないため、
また、非磁性元素膜厚が厚過ぎる場合は、非磁性元素が
磁気ギャップを形成してしまうため疑似ピークが発生す
るものと考えられる。

一方、結晶化ガラスにスパッタしたＣｒを下地としたセ
ンダストの磁気特性は飽和磁束密度（以下Ｂｓ）、保磁
力（以下Ｈｅ）と２ＭＨｚでの透磁率（以下μ）を測定
した。ＢｓについてはＯｒの膜厚の変化によって影響を
受けなかった。

しかし、Ｈｃとμについては、下地のＣｒ膜厚によって
影響を受けている。第１０図、第１１図はＣｒ膜厚の増
加に伴う、Ｈｅ及びμの変化を示している。　磁気ヘッ
ド用の軟磁性膜の特性は、Ｈｃの値は低いほどよく、μ
の値は大きいほど良好な記録・再生効率を有する磁気ヘ
ッドを製造することができる。第１０図、第１１図から
Ｃｒ膜厚が２００〜２００ＯＡにかけてＨｃ、μとも向
上していることがわかる。さらにＣｒの膜厚が増加する
とＨｅ、μとも劣化してくるのは、Ｃｒ膜自体の応力が
増加し、センダストへ悪影響を及ぼしているためと考え
られる。

第１２図は２０ＯＡのＣｒ膜の磁気ヘッドの規格化出力
を１として、Ｃｒ膜厚の増加に伴う出力の変化を示して
いる。磁気特性変化と対応するようにＣｒ膜厚が５００
〜１０００Ａの間で規格化出力が向上している。

このように本発明によれば、非磁性元素膜を強磁性酸化
物であるフェライトの間に２００〜２０００Ａ形成する
ことによって、従来課題となっていた疑似ピークを無く
すだけでなく、さらに非磁性元素としてＣｒを用いた場
合磁気ヘッドの記録・再生効率も向上させることができ
る。

また、磁気ヘッドの製造上、センダストの磁気特性を得
るためと、成膜後の歪みを解消し、センダストとフェラ
イトの接合を保護するため、センダストの成膜後熱処理
を行なう必要があった。

しかし、非磁成元素ＣｒまたはＴｉをフェライトとセン
ダストの間に形成することにより、強固な密着成が確保
され、センダスト成膜後の熱処理を行なう必要がなくな
った。これにより、センダストの磁気特性を確保するた
めの熱処理をフェライトブロックのガラス融着と同時に
行なうことが可能となり、通常８時間以上かかる熱処理
工程を省略することができた。

本実施例は１型フェライトブロックのみにセンダストを
形成したが、第１３図に示すような、Ｃ型フェライトブ
ロックについても１型フェライトブロックと同時に非磁
性元素としてＣｒ又はＴｉを形成したのちセンダストを
形成し、接合した磁気ヘッドにおいても上記と同様に非
磁性元素膜の厚みを２００〜２００ＯＡとすることで疑
似ピークの発生は認められなかった。

〔実施例２〕 従来例の第６図の構造をとる磁気ヘッドにおいてフェラ
イトとセンダストの間に非磁性元素膜としてＣｒあるい
はＳｉを存在させた第４図に示すような磁気ヘッドを作
製した。

フェライトのコア半休（Ｃ型と１型）の各々に溝入れ加
工し、突起部を形成した後、実施例１と同様の条件でフ
ェライトとセンダストの間に非磁性金属としてＣｒある
いはＳｉを形成した。Ｓｌのターゲットは９９．９％の
純度とした・次に、フェライトブロックを突き合わせ、
ガラス融着し、機械加工、研磨することにより第４図の
磁気ヘッドが得られ、コイル巻し、特性を評価した。

この磁気ヘッドにおいても非磁性元素膜の厚みを２００
〜２００ＯＡとすることで、疑似ピークの発生が認めら
れなかった。

〔実施例３〕 実施例２の強磁性金属膜をＣｏ系アモルファス合金であ
るＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂとし、第５図に示す磁気ヘッドを製
作した。ターゲットをＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂとして他の条件
は実施例２と同一とし非磁性元素としてＯｒを５００・
１０ｏ０・３０ｏＯＡの３水準としフェライトの間に成
膜した。また比較のためＣｒを形成しないものも作製し
た。

Ｃｏ系アモルファス合金のため４００℃真空中で印加磁
場５０００ｅでの回転磁場中熱処理を行なった。フェラ
イトブロックの接合は熱処理温度４００″Ｃ以下で行な
うことが望ましい。　本実施例では無機系接着剤を用い
１５０℃・３０分で硬化し接合したが、有機系接着剤の
使用も可能である。次に、実施例２と同様に機械加工、
研磨し磁気ヘッドが得られ、コイル巻し特性を評価した
。

疑似ピークについての評価結果は以下の通りであり、評
価基準は前記と同じである。

この結果からも非磁性元素をフェライトとＣ。

系アモルファス合金の間に形成することで疑似ピークの
発生を防ぐことができる。

いずれの実施例においても磁気ヘッド製造工程の管理は
一般に行なわれている程度のもので、従来のようなスパ
ッタ条件から機械加工の条件まで厳密な管理を必要とす
るものでなく、作業者の熟練や特殊な管理基準を設ける
ことはなかった。

〔発明の効果〕

上記のごとく、本発明によれば、磁気ヘッドの強磁性酸
化物と強磁性金属薄膜の間に２００〜２０００Ａの非磁
性元素を成膜することによって、１、疑似ピークのない
磁気ヘッドを安定的に提供できる。

２、磁気ヘッド製造において、従来のように長時間のス
パッタや強磁性酸化物と強磁性金属薄膜との完全な接合
を得るための厳密な管理を行なうことなく、高記録密度
対応の磁気ヘッドを歩留りよく、安価に提供できる。

３、磁気ヘッド製、造において、強磁性金属であるセン
ダストの熱処理をガラス融着と同時に行なうことができ
るため、製造の一工程を省略でき、低コストで高密度記
録対応の磁気ヘッドを提供できる。

４、特に非磁性元素としてＣｒを用いた場合、センダス
トの軟磁気特性が向上するため、磁気ヘッドの記録・再
生効率も向上しさらに優れた磁気ヘッドを提供できる。

という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明実施例１の磁気ヘッドの斜視図、
第１図（ｂ）は本発明実施例１の磁気ヘッドの磁気ギャ
グ部の上面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の製造工程の斜視図。 第３図は、本実施例１の固定磁気ディスク用スライダー
の斜視図。 第４図は本実施例２の磁気ヘッドの斜視図。 第５図は本実施例３の磁気ヘッドの斜視図。 第６図、第７図は従来の磁気ヘッドの磁気ギャップ部の
上面図。 第８図は磁気ヘッドの完全な孤立再生波形の特性図。 第９図は疑似ピークを発生した孤立再生波形の特性図。 − 第１０図はセンダストの下地のＣｒ膜厚増加によるＨｃ
の変化を示す図。 第１１図はセンダストの下地Ｃｒ膜厚の増加によるμの
変化を示す図。 第１２図はＣｒ膜厚増加による実施例１の磁気ヘッドの
規格化出力の変化を示す図。 第１３図は本実施例の磁気ギャップ部の上面図。 １・・・　フェライト ２・・・　センダスト ３・・・　非磁性元素膜 ４・・・　５ｉＯ２ ５・・・　フェライトブロック（Ｃ型）６・・・　フェ
ライトブロック（１型）７・・・　融着ガラス ８・・・　トラック ９・・・　スライス位置を示す点線 １０・・・　磁気ヘッド用スライダー １１・・・　磁気へラドコア １２・・・　スリット １３・　Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ １４・・・　無機接着剤 １５・・・　フェライト・センダスト界面１６・・・　
疑似ピーク 以上 以上 出願人　セイコーエプソン株式公社 蒲２１０（ｃ）　　　　　　　昇２０（ｄ）寓３図 葬ツ已 卑６喝 ７　　　　　′ 葬７１亘 ０　　　　１０００　　　２ｏ００　　　３６００−−
す６【＾） ネ１０口 Ｑ　　　　　１００ｏ　　　　２０００　　　　Ｊｏｏ
。 →　Ｃｐ　（入） ４ＩＩ　　Ｉｎ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ギャップの近傍に真空薄膜形成技術により強
   磁性金属薄膜を形成し、これを挟むように後部磁路を強
   磁性酸化物で形成してなる磁気ヘッドにおいて、上記強
   磁性金属薄膜と上記強磁性酸化物の間に非磁性元素膜を
   形成したことを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）前記非磁性元素膜としてＣｒあるいはＴｉを含ん
   だことを特徴とする第１項記載の磁気ヘッド。
3. （３）前記非磁性元素膜の膜厚が２００〜２０００Ａで
   あることを特徴とする第１項記載の磁気ヘッド。