JPH01128213A - 金属薄膜磁気ヘッド - 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、Ｖ　Ｔ　Ｒなどに用いて好適な金属薄膜磁気
ヘッドに係わり、特に、基板上に山型に金属磁性膜を形
成した金属薄膜磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

金属薄膜磁気ヘッドの一種として、基板上に山型に金属
磁性膜を形成し、この山型の金属磁性膜の頂部を平坦に
してコア半体とし、かかるコア半体を２個、夫々の頂部
が対向するようにして、ガラスなどのギャップ材を挟ん
で、一体化したものが提案されている（たとえば、実開
昭６１−４５７１６号公報）。これら頂部によって挟ま
れるギャップ材の部分がヘッドギャップをなしている。

かかる金属薄膜磁気ヘッドでは、基板としてフェライト
材が用いられ、金属磁性膜にアモルファス磁性材が用い
られており、このアモルファス磁性材によって磁束がヘ
ッドギャップに集中することから、優れた性能が得られ
るし、また、金属磁性膜と基板との境界がギャップに対
して傾斜していることから、この境界が擬偵ギャップに
なることはない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術では、同一装置で同一トラ
ック幅のものを形成しても、性能にバラツキが生じ、ま
た、トラック幅が異なると、性能も異なってしまうとい
う問題があった。たとえば、トラック幅が大きい程再生
出力は大きく、トラック幅に見合った再生出力（トラッ
ク幅が２倍となれば、再生出力は２倍となる）が得られ
るはずであるが、実際には、トラック幅が大きいもの程
再生出力が大きいとしても、このトラック幅に見合った
大きさの再生出力は得られない。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、性能にバラツ
キがなく、かつより高性能の金属薄膜磁気ヘッドを提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、基板」二に山型
でかつその頂部が平坦に形成された金属磁性膜の、該頂
部の両側の部分の膜厚ｄ　Ｉ＋　ｄ　２の２倍以下に所
望トラック幅を設定し、かつ、０．７４　≦　□　≦　
１．３５ に設定する。

〔作用〕

上記従来技術においては、金属磁性膜の膜厚については
全く考゛慮されていない。しかしながら、この膜厚がヘ
ッド性能に大きく影響し、本発明者の測定によると、ト
ラック幅に対して金属磁性膜が厚い程性能が高く、また
、金属磁性膜での山型頂部の両側の部分の膜厚の比が１
に近い程性能が高くてかつバラツキが少ない。

本発明は、この点に着目してなされたものであり、トラ
ック幅を金属磁性膜の膜厚の２倍以下とすることにより
、トラック幅に見合った高い性能が得られ、また、山型
の平坦な頂点の両側の金属磁性膜の膜厚ｄ１、ｄ２の比
を上記のように設定することにより、性能のバラツキが
抑圧されて高性能が保たれる。なお、この膜厚ｄ１、ｄ
２の比に対する上記の上限値、下限値は互いに逆数関係
にある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による金属薄膜磁気ヘッドの一実施例を
示す平面図であって、１は金属磁性膜、２は３ｉ０２膜
、３はＣｒ膜、４はガラス、５はギャップ材、６は基板
である。

同図において、ギャップ材５を含む平面を境とし、右側
部分、左側部分が夫々コア半体であって、これらがギャ
ップ材５を介して一体化されている。

左、右側コア半体は同じ構成をなしているので、右側コ
ア半体について説明すると、一定勾配の山型をなす基板
６上に金属磁性膜１が設けられ、この金属磁性膜１上に
、さらにＳｉＯ□膜２、Ｃｒ膜３が積層されている。そ
して、Ｃｒ膜３上にガラス４が設けられている。したが
って、金属磁性膜１．ＳｉＯ□膜２．Ｃｒ膜３の積層部
も山型をなしているが、その頂部は平坦化されている。

かかるコア半体が２個ギャップ材５を介して一体化され
ているが、これらコア半体における金属磁性膜１の平坦
な頂部がギャップ材５を介して対向しており、これら頂
部間のギャップ材５の部分がヘッドギャップをなしてい
る。

ここで、ヘッドギャップのトラック幅をＴ１、金属磁性
膜１の頂部の両側の膜厚を夫々ｄ１、ｄ２とすると、ト
ラック幅Ｔ。をこれら金属磁性膜１の膜厚ｄ１、ｄ２の
２倍以下、好ましくは、０．３倍以上、１．２倍以下に
設定し、かつ、 ０．７４≦ノ」≦１．３５ ｄ。

に設定する。

なお、金属磁性膜１は単層でも多層でもよく、また、基
板６はフェライト基板でも非磁性基板でもよい。

第２図は基板６に単結晶フェライトを用い、金属磁性膜
１にＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒアモルファス磁性材を用いたとき
、（トラック幅／金属磁性膜１の膜厚）の比γに対する
再生出力の関係を実験的に求めたものである。但し、こ
の比γにおりる金属磁性膜１の膜厚とは、第１図におけ
る膜厚ｄ１、ｄ２の平均膜厚ａ−（ｄ、　　＋ｄｚ）／
２であり、また、トラック幅Ｔ８と金属磁性膜１の膜厚
ｄが等しい比γ−１のときの再生出力をＯｄＢとした。

さらにまた、第２図では、γ≠１でない場合には、この
γのときの再生出力をγ−０のときの再生出力から換算
して見積もり、この見積もり再生出力に対する実際に得
られた再生出力の比をｄＢで表わしてプロットされてい
る。たとえば、金属磁性膜１の膜厚ｄを２０μｍとし、
トラック幅Ｔ１１がこれを等しい２０μｍとしたときの
再生出力を１００とすると、金属磁性膜１が同じ膜厚２
０μｍでトラック幅ＴＩ、ｌが１０μｍのとき（γ−０
，５）には、再生出力を５０と見積もることができるが
、実際に測定して得られる再生出力が５５であるとする
と、これら再生出力の比５５１５０は約→−０，８ｄＢ
であり、第２図において、γ−０，５で再生出力は十０
．８ｄＢとプロットされる。

このようにしてγの種々の値に対して再生出力を求め、
第２図に示すようにプロットすると、各点はほとんど１
つの直線上にあり、再生出力がγに比例して減少するこ
とがわかった。この場合、再生出力は、γ−１のときＯ
ｄＢであり、γ−２のとき約−１，５ｄＢ、γ−１，５
のとき約−０，７ｄＢであった。このことから、第２図
における直線によるγと再生出力との関係は、 １．５　（１−ｒ　）（ｄ　Ｂ）　　−−−−−−−−
−−−（１）で表わされる。γは金属磁性膜１の膜厚ｄ
に対するトラック幅ＴＩ、ｌの比であるから、上記関係
式（１）および第２図から、再生出力は金属磁性膜１の
膜厚ｄに比例して増加し、また、トラック幅Ｔ。に比例
して減少する。したがって、トラック幅Ｔ。

を大きくする場合には、金属磁性膜１の膜厚ｄをこれに
見合う分増やさなければ、このトラック幅Ｔ８に見合っ
た再生出力が得られないことになる。

ところで、再生出力のバラツキが３ｄＢ以内であれば、
ヘッドの性能や量産上特に大きな問題とはならない。こ
の場合、この３　ｄ　Ｂの範囲は再生出力が大きい領域
で設定すべきであるから、γ−０のときに再生出力が最
大であり、上記関係式（１）によってこのときの再生出
力は約＋１．５ｄＢであって、この再生出力から３ｄＢ
の範囲を設定する必要がある。この３ｄＢの範囲は、上
記関係式（１）からＯａｒ≦２となり、したがって、ト
ラック幅Ｔｕを金属磁性膜１の膜厚ｄの２倍以下に設定
すればよい。

しかしながら、より好ましくは、再生出力は可能な最大
値から約−１，，８ｄＢ以内に収めた方がよい。この範
囲でのγの上限は、上記関係式（１）より、γ−１，２
である。また、トラック幅Ｔ１１に対して金属磁性膜１
の膜厚ｄを大きくする程再生出力は増大するが、γ−１
に対してせいぜい約１．５ｄＢ増大するだけであり、し
かもこの膜厚ｄを大きくすれば、それだけ作業時間がか
かりすぎるし、基板６からの金属磁性膜１のはがれなど
が生じて必ずしも得策でない。このために、γの下限と
しては０．３程度（すなわち、金属磁性膜１の膜厚ｄを
ｌ・ラック幅Ｔ８の３倍程度）とするのが好ましい。

したがって、好ましくは、トラックＴ。は金属磁性膜１
の膜厚ｄの０．３倍以上２１．２倍以下とする。

このようにして、トラック幅Ｔいに見合った再生出力が
得られることになる。

第３図は第１図における金属磁性膜１における山型の頂
部の両側の部分の膜厚ｄ１、ｄ２の比βに対する再生出
力の関係を実験的に求めたものである。

第３図から明らかなように、βが１．０から増大するに
つれて再生出力は低下し、β−１，０のときの再生出力
をＯｄＢとすると、β−１，２のとき再生出力は１ｄＢ
以上低下し、β−１，３５のとき約２ｄＢ低下した。こ
のβに対する再生出力の関係は金属磁性膜１のスパッタ
時における磁気的異方性などによって生ずるものと考え
られるが、いずれにしても、再生出力が２ｄＢよりも大
きくばらつくと、第２図に示したＴに対する再生出力の
許容バラツキとの兼ね合いから再生出力のバラツキが大
きずぎ（５ｄＢよりも大きくなる可能性かある。）、量
産上問題となる。従って、β≦１．３５に設定するのが
好ましい。

なお、β−ｄ＋／ｄｚとしても、β−ｄ　２／　ｄ　＋
　とじても、β≧１のときの再生出力の変化は、いずれ
も等しく第３図に示すようになる。また、β−ｄ　＋／
　ｄ　ｚのときのβ≧１での再生出力の変化は、β−ｄ
ｚ／ｄ＋のときのβ≦１での再生出力の変化であり、逆
に、β−ｄ　ｚ／　ｄ　＋のときのβ≧１での再生出力
の変化はβ−ｄ＋／ｄｚのときのβ≦１での再生出力の
変化である。このことから、第３図に示した特性は、β
−１，０に関して対称となる。

そこで、βに対する再生出力のバラツキを２ｄＢ内に限
定するためには、０．７４≦β≦１．３５でなければな
らない（但し、０．７４は第３図のβ−１に関してβ−
１，３５に対称なβの値であり、したがって、０．７４
＝１／１．３５である）。

以上のようにして、トラック幅に見合った再生出力が得
られ、かつ再生出力のバラツキを小さくすることができ
る。

次に、第４図により、第１図に示した実施例の製造方法
および冬服の厚さなどの例を具体的に説明する。

ます、単結晶フェライトの基板６の表面に、３０゜の一
定勾配の山型溝７を多数平行に形成し、これら山型溝７
の表面に、ＲＦスパッタ装置を用いて、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒアモルファス磁性材をスノマツタし、約２２μｍの膜
厚の金属磁性膜１を形成した。

この金属磁性膜１の表面にＳｉＯ□膜２、さらに、Ｃｒ
膜３を積層形成した後、山型溝の残りの部分にガラス４
を充填し、表面を研摩ラップしてトラック幅Ｔｕが２５
μｍとなる平坦な頂部を形成した。この研摩ラップ加工
後、その表面に約０．１１μｍの膜厚のＳｉＯ□膜をス
パッタ形成した。このＳｉＯ□膜がギャップ材５となる
。このように冬服が形成された基板６のコア半体ブロッ
クを２個金属磁性膜１の平坦な頂部が対向するように突
き合わせて加熱ポンディングする。このように形成され
た一対のコアブロックを一点鎖線に沿って切断し、これ
により、第１図に示した金属薄膜磁気ヘッドが得られた
。

このようにして得られた金属薄膜磁気ヘッドにおいては
、金属磁性膜１の頂部に対して両側の膜厚ｄ１、ｄ２は
夫々、２２＃ｍ、２（１μｍであった。

このことから、ｄ−２１μｍであるから、γ（−」ム）
−１，２β＜＝　−！！−Ｌ−）　＝１．１ｄ　　　　
　　　　　　　　ａｔ である。また、この金属薄膜磁気ヘッドのコイルの巻数
を１６、インダクタンスを１．０μＨとし、メタル粉テ
ープを３．７５　ｍ／ｓｅｃで走行させて５ＭＨｚの信
号の記録再生を行なったところ、０．１９ｍＶｐ−ｐと
いう高再生出力が得られた。

他の具体例として、膜厚が１１μｍの上記と同じアモル
ファス磁性膜を４層積層して金属磁性膜１とし、トラッ
ク幅Ｔ、１を５７μｍとした。このときの金属磁性膜１
の膜厚ｄ１、ｄ２は４４μｍ。

３９μｍであった。したがって、ｄ＝４１．５μｍであ
るから、 ｒ＝１．３７．　　β−１，１３ である。この金属薄膜磁気ヘッドのコイルの巻数を２２
、インダクタンスを２．２μＨとし、メタル粉テープを
５．６ｍ／ｓｅｅで走行させて７ＭＨｚの信号の記録再
生を行なったところ、０．７２　ｍＶｐ−ｐの高再生出
力が得られた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、同じトラック幅
に対して性能のバラツキが低減して安定した性能が得ら
れるし、また、任意のトラック幅に対して該トラック幅
に見合った性能が得られ、従来技術の問題点を解消して
優れた機能の金属薄膜磁気ヘッドを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による金属薄膜磁気ヘッドの一実施例を
示す平面図、第２図はトラック幅と金属磁性膜の膜厚と
の比に対する再生出力の測定結果を示すグラフ図、第３
図は金属磁性膜の膜厚比に対する再生出力の測定結果を
示すグラフ図、第４図は第１図に示す実施例の製造方法
を説明するための図である。 １−−−−−−金属磁性膜、４−−−−−ガラス、５−
−−−−ギャップ、６−−−−−−一基板。 第１図 第２図 第３図 ｐ（ｔ＋／１２また＋−ｘｔ２／ｌ、）Ｙ　（トラ・・
７つ申出りもルー７７スｌ脣厚）第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に山型に金属磁性膜が形成され、該山型の金
   属磁性膜の頂部を平坦にした２個のコア半体を、該頂部
   がギャップ材を介して対向するようにして一体化してな
   る金属薄膜磁気ヘッドにおいて、所望トラック幅を該頂
   部の両側での該金属磁性膜の膜厚ｄ＿１、ｄ＿２の２倍
   以下とし、かつ、 ０．７４≦ｄ＿２／ｄ＿１≦１．３５ としたことを特徴とする金属薄膜磁気ヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記所望トラック
   幅を前記金属磁性膜の膜厚ｄ＿１、ｄ＿２の０．３倍以
   上、１．２倍以下としたことを特徴とする金属薄膜磁気
   ヘッド。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、前記
   基板をフェライト材としたことを特徴とする金属薄膜磁
   気ヘッド。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項におい
   て、前記金属磁性膜はＣｏ系アモルファス磁性膜である
   ことを特徴とする金属薄膜磁気ヘッド。