JPH01182906A - 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、フェライトからなる一対のハーフコアの突合
せ面に、この突合せ面に対して傾斜した薄膜付着溝を形
成し、この薄膜付着溝に付着させた金属磁性膜の接合面
を磁気ギャップとするタイプの磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

金属磁性膜と磁気ギャップとが傾斜しているタイプの磁
気へラドコアとして、従来では、第８図に示すものが提
案されている。すなわち、単結晶フェライトからなる一
対のハーフコアＩｔの突合せ面には、それぞれ形成すべ
き磁気ギャップ１２に対し傾斜した薄膜付着溝１３が上
下関係を逆にして形成されており、この薄膜付着溝１３
に、スパッタリング、蒸着等の薄膜形成手段により、セ
ンダスト等の金属磁性膜１４が付着されている。

さらに、ハーフコア１１の突合せ面で該コア１１の両側
には、トラック幅規制溝１５が磁気ギャップ１２の中央
に対して点対称関係に形成されている。このトラック幅
規制＠１５は、薄膜付着溝１３の突合せ面寄りの一端を
切り欠くように配置されている。磁気ギャップ１２は、
薄膜付着溝１３に付着形成された金属磁性膜１４の端面
間の空隙に形成されている。そして、はぼＶ字状奔なす
金属磁性膜１４の空間とトラック幅規制溝１５の空間に
は、ガラス等の非磁性酸化物接合材料（以下、単にガラ
スという）１６が充填され、一対のハーフコア１１が接
合固着されている。なお、一方のハーフコア１１にはコ
イル巻線孔１７が形成されている。ここでハーフコア１
１として単結晶フェライトを用いる理由は、単結晶フェ
ライトは機械的特性にすぐれており、耐摩耗性を有して
いることから、単結晶フェライトを用いた磁気へラドコ
アはトラック加工を高精度に形成し得、長時間の使用に
も十分耐えるものとなるからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、単結晶フェライトでコアを形成したフェライ
ト磁気ヘッドは、単結晶フェライト特有の雑音を発生す
る。従って、最近の高品位ビデオテープレコーダ用の映
像用の磁気ヘッドとしてはＳ／Ｎ比（信号雑音比）が低
いことが問題となって来た。この雑音発生の原因は、磁
性体が単結晶材料からなる場合には、磁化に際しての磁
区固定要素がきわめて少なく磁壁移動が容易に起ってし
まう結果であるといわれている。

一方、多結晶フェライトをコアとして用いたものは、磁
性体が多結晶材料であることから結晶粒界を有しており
、これが磁区を固定する要素として働くので単結晶フェ
ライトの場合のような雑音発生がなく、高Ｓ／Ｎ比を要
求される装置にも十分使用可能な磁気ヘッドを形成でき
る。ところが、上記多結晶フェライトをコアとしたもの
は、たとえそれがホットプレス材料および熱間静水圧プ
レス材料のような緻密な組織を持つものであっても、接
触形磁気ヘッドとして使用した場合に記録媒体に接触す
る面において結晶粒界から結晶の一部が脱落し、比較的
短時間で使用不能に陥る。また、ギャップ近傍における
結晶軸がランダムであるため出力特性が得られない等の
欠点をもっている。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので
、コアの磁気媒体が接触する面側にある部分を単結晶フ
ェライト、その他の部分を多結晶フェライトで構成し、
高Ｓ／Ｎ比を有する磁気ヘッドを提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る磁気ヘッドは、一対のハーフコアの突合せ
面に金属磁性膜を設けた磁気ヘッドにおいて、前記ハー
フコアの磁気媒体が接触する面側の部分を単結晶フェラ
イト、その池の部分を多結晶フェライトで構成し、前記
単結晶フェライトの厚さを６０μｍ以下に設定したもの
である。単結晶の厚さを６０μｍ以下に限定したのは、
厚さがこれ以上になるとノイズの発生量が増し、十分な
ら／Ｎ比を得ることが困難になるからである。

〔作用〕

本発明によれば、コアの磁気媒体と接触する面のごく薄
い層が単結晶フェライトから成るので、この層の存在に
よるノイズの発生への影響が非常に小さく、その他の部
分が多結晶フェライトから成るので、全部が単結晶から
なる場合に比較してＳ／Ｎ比が大幅に良くなる。一方、
この層においては、粒界における剥離がなく耐摩耗性も
高いので、耐用期間が延長されるとともに、機械的加工
に対しても強いので、トラック加工の精度も高くできる
。

このような磁気ヘッドの製造方法としては、単結晶フェ
ライトと多結晶フェライトとを接触させ、加熱による固
相反応によって単結晶フェライトを多結晶側に結晶成長
させて単結晶と多結晶の２つの領域を有するハーフコア
ブロックを形成する方法が好適である。この場合、加熱
温度と反応時間を調整することにより、単結晶層の厚さ
を６０μｍ以下に制御することができる。

〔発明の実施例〕

以下に、本発明による磁気ヘッドの一実施例を第１図な
いし第７図に基いて説明する。

第１図ないし第２図はこの発明の一実施例を示す図で、
第１図は磁気媒体への接触面を加工する前の磁気ヘッド
、第２図は加工後の磁気ヘッドの断面を示している。な
お、磁気ヘッド自体の基本的形状は、上述した従来例と
同じなので、説明を省略する。

この実施例では、単結晶フェライト層１１ｂと多結晶フ
ェライトｔｉｃとからなるハーフコア！Ｉの突合せ面１
１ａ　（第５図（ａ）参照）に形成したトラック幅規制
溝ｉ５と、このトラック幅規制溝１５に充填したガラス
！６の間に、活性化金属あるいは金属酸化物の単層膜ま
たは、活性化金属と金属酸化物の積層膜からなる゛侵食
防止膜２０を介在させている。これは、ガラス１６によ
る金属磁性膜１４の侵食を防止するものである。また、
侵食防止膜２０を活性化金属・金属酸化物の複合体から
構成してもよい。この場合、活性化金属としては、Ｃｒ
、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等が好ましく、金属酸化物としては
Ｓ　ｉＯｚ、Ｔ　ａｔｏ　ｓなどが好ましい。薄膜付着
溝１３に付着形成されている金属磁性膜１４のＶ字状空
間にもガラス１６が充填されるが、侵食防止膜２０は、
この金属磁性膜１４とガラス１６との間にも介在してい
る。

次に、本発明による磁気ヘッドの製造方法について説明
する。

第３図、第４図は本発明で用いる単結晶−多結晶のフェ
ライト結合体の製造方法を示したもので、１は種子に使
うＭｎ−Ｚｎ系の単結晶フェライト板、２は同じ組成を
有する単結晶化しようとする多結晶フェライトブロック
、３は単結晶フェライト板ｌと多結晶フェライトブロッ
ク２との接合界面である。萌記両フェライト１，２の接
合面はＳｉＣ砥粒（２００Ｇメツシユ、４００Ｇメツシ
ユ）でラップし、その後、粒径３μｍのダイヤモンドで
鏡面ランプする。清浄にした双方の接合面に希硝酸を塗
布した後、相互を貼り合わせて接合体となし、これを型
材の中に入れ、窒素ガスを流した雰囲気中で接合面に垂
直な方向に加圧してホットプレスする　（温度１２５０
℃、圧力３０　ｋｇ／　ａｍ’、処理時間３０分）。

ホットプレス後、接合体を、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ
）法により、温度１３２０℃において１０００ｋｇ／　
ｃｍ”の圧力を３時間加えて加圧熱処理する。その結果
、前記接合界面３が相互の固相反応を誘起し、多結晶フ
ェライト２側に単結晶が育成され、単結晶化領域４が形
成される。これを所定のブロックに切断し、ハーフコア
ブロックを形成する。

上記の工程において、固相反応によって形成される単結
晶層の厚さは、熱間静水圧プレス法における温度と処理
時間を調整することにより制御することによりなされる
。

次に、前記ハーフコアブロックを用いた磁気ヘッドの製
造工程を第５図により説明する。

なお、ハーフコアブロック１１の加工にあたっては、単
結晶フェライトｌｌｂが予め磁気媒体との接触面側に位
置するようにする。

第１工程で、ハーフコアブロック１１の突合せ面１１ａ
に、くさび状の薄膜付着溝１３が形成される（第５図（
ａ））。

第２工程で、この薄膜付着溝１３に、センダスト等より
なる金属磁性膜１４がスパッタリング等により付着形成
される（第５図（ｂ））。

第３工程で、金属磁性膜１４がラップ研磨され、薄膜付
着溝１３内の金属磁性膜１４だけが残される（第５図（
Ｃ））。

第４工程で、金属磁性膜１４の付着された薄膜付着溝１
３に隣接し、この薄膜付着溝１３の一部を切り欠くよう
に、トラック幅規制溝１５が加工形成される（第５図（
ｄ））。

次の第５の工程で、侵食防止膜２０が、金属磁性膜１４
とトラック幅規制溝１５に、スパッタリング等の薄膜付
着手段により形成される（第５図（ｅ））。この侵食防
止膜２０は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｈｆなどの活性化金属
あるいはＳ　ｉｏ　＊、Ｔ　ａｇｏ　ｓなどの金属酸化
物のいずれかを膜厚０．４〜２μｍで単層に形成しても
よいが、上記活性化金属と金属酸化物を積層に形成する
こともできる。積層形成の場合は、例えばまずＣｒを膜
厚０，４〜２μｍでスパッタリングし、更にこの上から
５ｉＯｔを膜厚０゜４〜１μｍでスパッタリングして形
成する。また、侵食防止膜２０は、上記の活性化金属と
金属酸化物の複合体により形成することもできる。この
場合は、例えばＣｒとＳｉＯ２の複合体焼結ターゲット
をスパッタリングして形成する。このような侵食防止膜
２０は、次の工程であるガラス１６の溶融充填時に、ハ
ーフコアブロック１１の材料であるフェライト等や金属
磁性膜１４の材料であるセンダスト等が、ガラス１６に
より侵食されるのを防ぐものである。

第５工程で侵食防止膜２０の形成が終了した後、第６エ
程では、この侵食防止膜２０上にガラス１６が溶融充填
される。これで、ガラス１６は、侵食防止膜２０を介し
て、金属磁性膜１４と侵食防止膜２０の空間に充填され
る（第５図（ｆ））。

そして、第７エ程で、ガラス１６は、金属磁性膜１４の
接合面ｊ４ａが所定量露出するまで砥石によりラップ研
磨され、磁気ギャップ１２のギャップ幅が決定される（
第５図（ｇ））。

第８工程で、接合面１４ａの研磨の終了した一対のハー
フコアブロック１１が、磁気ギャップ１２となるべき接
合面１４ａを位置決めして突き合わされ、両ハーフコア
ブロック１１が接合されて、接合コアブロックとなる（
第５図（ｈ））。この接合コアブロックを切断線Ａ−Ｈ
に沿って所定幅で切断して第１図に示す磁気ヘッド素材
とし、これの磁気媒体接触面を円弧面に加工して、第２
図に示すような磁気ヘッドを得る。

以下、この発明の効果をさらに具体的に述べる。

第６図は、本発明における磁気ヘッドの単結晶フェライ
ト層１１ｂの厚さ（第２図にｄとして示す）を変化させ
た場合の摺動ノイズの測定値を示すもので、このｄの値
と摺動ノイズの量がほぼ比例関係にあることが分かる。

この場合、ｄの値が小さいほど摺動ノイズは少なくなる
が、この磁気ヘッドを、上述したような高品位ビデオテ
ープレコーダに用いるには、摺動ノイズが７ｄＢ以下で
あることが望ましく、そのためには６０μｍ以下とする
ことが必要である。

第７図は、上記と同様にｄを変化させた場合において、
この磁気ヘッドを用いて、一定の条件で信号を磁気テー
プに入力し、再生したときの出力を測定した結果を示す
もので、ｄの増加とともに出力が増加する傾向が見られ
る。これは、前述したように、ギャップ近傍において多
結晶中の結晶軸の分散の影響が単結晶フェライト層の存
在により軽減されるためであるが、ｄを減少することに
よる劣化の程度は上述した摺動ノイズの低下潰に比較し
て小さく、改善の効果の方が大きいことが分かる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の磁気ヘッドは、ハーフコ
アの磁気媒体と接触する面側の部分を単結晶フェライト
、その他の部分を多結晶フェライトで構成し、単結晶フ
ェライト層の厚さを６０μｍ以下としたものであるため
、磁気媒体との接触面の機械的特性の向上と、良好な磁
気特性の双方をともに得ることができる。すなわち、単
結晶層が薄いためにその欠点である摺動ノイズの発生が
抑えられ、高品位ビデオテープレコーダなどに用いても
十分な程度のＳ／Ｎ比を保持でき、鮮明な画像が得られ
る。また、単結晶層の利点である高い耐摩耗性によって
、磁気ヘッドの寿命を延長させるとともに、トラック加
工の精度を向上させて寸法の狂いのない磁気ヘッドが提
供され、また、多結晶の磁気ヘッドに比較して高い出力
特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ヘッドの斜視図、第２図は同
じく最終加工後の断面図、第３図及び第４図は本発明の
単結晶−多結晶のフェライト結合体の製法を説明するた
めの図、第５図（ａ）ないしくｈ）は本発明による磁気
ヘッドの製造方法の工程を順次示すもので、（ａ）ない
しくｇ）は斜視図、（ｈ）は正面図、第６図及び第７図
はこの発明の効果を示すグラフ、第８図は従来の磁気ヘ
ッドの斜視図である。 １１・・・・・・ハーフコア（ハーフコアフロック）、
１１ａ・・・・・・突合せ面、 １１ｂ・・・・・・単結晶フェライト層、１１ｃ・・・
・・・多結晶フェライト、１２・・・・・・磁気ギャッ
プ、１３旧・・薄膜付着溝、１４・・・・・・金属磁性
膜、 ｄ・・・・・・多結晶フェライト層の厚さ。 出願人　　アルプス電気株式会社 代表者　　片　岡　　勝太部 第１図 １ら 第２図 第３図 第４図 第５図 、４（ｂ） （Ｃ） 第５図 （ｅ） ワｎ （ｆｌ 第５図 （ｉ） ・羊査も晶フェフイトＩ％Ａ之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フェライトから成る一対のハーフコアの突合せ面に、金
   属磁性膜を形成し、該金属磁性膜を突合せて磁気ギャッ
   プとした磁気ヘッドにおいて、前記ハーフコアの磁気媒
   体が接触する面側の部分を厚さ６０μｍ以下の単結晶フ
   ェライト層、その他の部分を多結晶フェライトで構成し
   たことを特徴とする磁気ヘッド。