JPH01220208A - 磁気ヘッドの製造方法 - 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、いわゆるメタルテープ等の高抗磁力磁気記録
媒体への記録再生に使用される磁気ヘッドの製造方法に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、少なくとも一方の磁気コア半体が酸化物磁性
材料と金属磁性薄膜により構成される一対の磁気コア半
体を突合わせ、上記金属磁性薄膜により磁気ギャップが
形成されてなる磁気ヘッドを製造するに際し、上記金属
磁性薄膜と酸化物磁性材料との界面に水素を含むアルゴ
ン雰囲気中でスパッタリングにより５ｉＯｚ薄膜を形成
することにより、反応防止効果に優れたＳｉｎ、薄膜と
なし、上記界面での反応を防止して疑似ギャップの発生
を抑制し、電磁変換特性の改善および再生出力の向上を
図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

例えばＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等の磁気記録再
往装置においては、高ｉｉ！ｉｉ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、これに伴い磁
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。

一方、磁気ヘッドの分野においてもこれに対処するべく
研究が進められており、高抗磁力磁気記録媒体に好適な
磁気ヘッドとして磁性コアに金属磁性薄膜を用いた磁気
ヘッドが種々開発されている。

その磁気ヘッドの一例として、例えば第７図に示す如く
構成されたものが知られている。

上記磁気ヘッドは、第７図に示すように磁気ギヤツプＧ
を境として左右別々に作製された一対の′　　　磁気コ
ア半体（１）、（ｎ）が突合わされ接合−体化されてな
るものである。

ここで、上記磁気コア半体Ｎ）、（ＩＩ）は、フェライ
ト等の酸化物磁性材料からなる補助コア部（１）、（２
）の対向面にそれぞれフロント側からバック側に至るま
で金属磁性薄膜（３）　、　（４）が形成されたもので
ある。そして、これら金属磁性薄膜（３）。

（４）をギャップスペーサ（図示は省略する。）を挟み
込み込んで突合わせることにより磁気ギャップＧが形成
されている。なお、上記補助コア部（１）。

（２）の一方の補助コア部（２）にはコイルを巻装する
ための巻線溝（５）が形成されている。

この磁気ヘッドは、磁気ギヤツブＧ近傍部が高飽和磁束
密度を有する金属磁性薄膜（３）、（４）　、例えばセ
ンダスト等の強磁性金属薄膜で形成されているため、磁
気ギャップＧから発生する磁界強度は大きくなりメタル
テープ等の高抗磁力磁気記録媒体用の磁気ヘッドとして
好適なものとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、通常、上記金属磁性薄膜（３）　、　（４）
はスパッタリング法等の真空薄膜形成技術で成膜される
。このため、上記金属磁性薄膜（３）　、　（４）とフ
ェライトからなる補助コア部（１）　、　（２）との界
面に１゜Ｋ、で酸素の授受が行われ拡散層が形成される
。

すなわち、金属磁性薄膜（３）　、　（４）が例えばス
パッタリングにより補助コア部（１）　、　（２）上に
被着されると、フェライトは酸化物として不安定である
ため当８亥スパッタリング時の熱によりフェライトを構
成する酸素原子が拡散してセンダストを構成するＦｅ原
子、Ａｊ２原子あるいはＳｉ原子と結合する。この結果
、上記界面に、、に、でのフェライトは還元された状態
となるとともに、金属磁性薄膜（３）　、　（４）は酸
化された状態となり、いわゆる拡散層が形成される。こ
の拡散層は、非磁性に近いものであり、これら補助コア
部（１）　、　（２）と金属磁性薄膜（３）　、　（４
）間の磁気抵抗を増大して効率の抵抗をもたらすばかり
か、特に前記金属磁性薄膜（３）。

（４）が本来の磁気ギャップＧと平行に位置する場合に
は、周波数特性にうねりを生ずるいわゆる反位ギャップ
として動作し再生信号の劣化を招いている。

なお、上記拡散層は、金属磁性薄膜（３）　、　（４）
形成時のみならず、上記磁気コア半体（１）、（ＩＩ）
を接合一体化する際のガラス融着時の熱により生ずるこ
ともある。

そこで、上記界面に、、に、に例えば５ｉＣｈ等よりな
る酸化物膜を反応防止膜として配することで拡散層の形
成を防止することが考えられるが、通常のスパッタによ
り作成した５ｉＯｚ膜では、有効に拡散層の形成を防止
するには至らなかった。

すなわち、Ｓｉｎ、等の酸化物を反応防止膜として用い
る場合、当該Ｓｔｏｗ薄膜は通常アルゴン雰囲気中でス
パッタリングにより形成される。

ところが、得られるＳｉＯ□薄膜は、その組織が祖宗な
いわゆる柱状あるいは木の葉状の如き構造の膜となって
いる。このため、柱と柱の間の粗な部分をフェライトの
酸素原子が通り抜は拡散が進行する。この結果、上記界
面では低酸素状態となりフェライトが・還元されて拡散
層が形成される。

一方、上記拡散を防止するにはＳｉＯ２薄膜の膜厚を厚
く（例えば、数百人程度）すれば可能である。しかし、
上記ＳｉＯ□薄膜の膜厚を数百人とすると、当該ｓｉｏ
□薄膜自身が非磁性であるため反位ギャップとして動作
し、やはり再生信号にうねり等を生ずることになる。

そこで本発明は、上述のような課題を解消するべく提案
されたものであって、金属磁性薄膜と酸化物磁性材料と
の間の反応を防止し、これにより疑似ギャップの影響を
低減して電磁変換特性および再生特性に優れた磁気ヘッ
ドを製造することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、前述の目的を達成せんものと鋭意研究を
重ねた結果、水素を含ませたアルゴン雰囲気中でスパッ
タリングすることにより形成された５ｉＯｚｌ膜が界面
での反応防止効果に有効であるとの知見を得て本発明を
完成するに至った。

すなわち、本発明の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が酸化物磁性材料と金属磁性薄膜
により構成される一対の磁気コア半体を突合わせ、上記
金属磁性薄膜により磁気ギャップが形成されてなる磁気
ヘッドであって、上記金属磁性薄膜と上記酸化物磁性材
料との界面の一部が上記磁気ギャップの近傍において該
磁気ギャップと略平行であり、かつ上記金属磁性薄膜と
上記酸化物磁性材料との間に３４０ｇ薄膜を形成した磁
気ヘッドを製造するに際し、前記５ｉＣｈ薄膜を水素を
含むアルゴン雰囲気中でスパッタリングにより形成する
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

ＳｉＯ□薄膜を水素を含むアルゴン雰囲気中でスパッタ
リングにより形成すると、成膜される５ｉｎ２薄膜は粗
密のない緻密な組織の膜となる。

そして、上記ＳｉＯ□薄膜を金属磁性薄膜と酸化物磁性
材料との界面に形成すると、スパッタリングやガラス融
着等の熱処理を経ても、当該界面では酸素原子が拡散す
ることはない。

したがって、非磁性な拡散層が形成される虞れはなく、
疑似ギャップの発生を有効に抑制することが可能となる
。

また、上記ＳｉＯ□薄膜は緻密な組織の膜であるので、
当該Ｓｉ０ｇ薄膜を極めて薄い膜とじた場合であっても
充分な反応防止効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した実施例について図面を参照しな
がら説明する。

先ず、本発明方法により作製した磁気ヘッドの一例を第
１図および第２図にしたがって説明する。

上記磁気ヘッドは、第１図および第２図に示すように、
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の
酸化物磁性材料からなる補助コア部（６）　、　（７）
と金属磁性薄膜（８）　、　（９）　とを主要な構成要
素とする磁気コア半体（Ｉ［Ｉ）、　　（ｒＶ）対を接
合一体化してなるものである。

ここで、磁気ギャップｇは、上記金属磁性薄膜（８）　
、　（９）同士をギャップスペーサ（図示は省略する。

）を挟み込んで突合わせることにより形成されるが、本
実施例の磁気ヘッドでは、補助コア部（６）　、　（７
）に設けられたトランク幅規制溝（１０）、（１１）に
より前記磁気ギャップｇのトラック幅Ｔｗが決められて
いる。

この結果、金属磁性薄Ｍ　（８）　、　（９）と補助コ
ア部（６）　、　（７）との界面にのうち磁気ギャップ
ｇを挾んで対向する側の界面に、は、上記磁気ギャップ
ｇの近傍において該磁気ギャップｇと略平行に形成され
る。また、上記界面に１の両端側の界面に２、ｋｚは、
上記トラック幅規制溝（１０）、　（１１）により磁気
ギャップｇと非平行に形成される。したがって、金属磁
性薄膜（８）　、　（９）の膜厚と無関係にトラック幅
を増加することができ、トラック幅精度の向上が図れる
とともに、この成膜工程の高能率化が図れるようになっ
ている。

なお、上記トラック幅規制溝（１０）、（１１）により
削り落とされた切り欠き部には、接合ガラス（１２）。

（１３）が充填され、磁気記録媒体に対する当たり特性
を確保するようになっている。

また、上記各磁気コア半体（Ｉ［［）、　　（ＩＶ）を
構成する一方の補助コア部（６）の突合わせ面中途部に
は、コイルを巻装するための溝として巻線溝（１４）が
形成されている。

一方、上記金属磁性薄膜（８）　、　（９）は、上記＠
線溝（１４）内も含め前記補助コア部（６）、（７）の
突合わせ面に沿ってフロント側からバック側に至るまで
被着形成されている。

このように形成された磁気コア半体（Ｉ［Ｉ）、　　（
ＩＶ）同士を接合一体化することで、磁気ギヤツブｇ近
傍部が高飽和磁束密度を有する金属磁性薄膜（８）。

（９）で形成される。したがって、磁気ギャップｇでの
磁界強度は大きくなりメタルテープ等の高抗磁力磁気記
録媒体に好適な磁気ヘッドが実現される。

上記金属磁性膜（８）　、　（９）には、高い飽和磁束
密度を有し且つ軟磁気特性に優れた強磁性材料が使用さ
れるが、かかる強磁性材料としては従来から公知のもの
がいずれも使用でき、結晶質、非結晶質を問わない６例
示するならば、Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ系合金、Ｆｅ−Ａｊ！
系合金、Ｆｅ−３ｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、
Ｆｅ−Ａ／！−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、
Ｆｅ−３ｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−５ｉ　−ＡＮ系
合金等の強磁性金属材料、あるいは、Ｆｅ−Ｇａ−３ｉ
系合金、さらには、上記Ｆｅ−Ｇａ−３ｉ系合金の耐蝕
性や耐摩耗性の一層の向上を図るために、Ｆｅ、Ｇａ。

Ｃｏ（Ｆｅの一部をＣｏで置換したものを食む）。

Ｓｉを基本組成とする合金に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ。

Ｉｒ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｈｆ、Ｖの少なくとも
１１［ｌを添加したものであってもよい。

また、強磁性非晶質金属合金、いわゆるアモルファス合
金（例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏの１つ以上の元素とＰ、
Ｃ，Ｂ、Ｓｉの１つ以上の元素とからなる合金、または
これを主成分としＡｆｆｉ、　Ｇｅ。

Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、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、あるいは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）等も使用される。

これら金属磁性膜（８）　、　（９）の成膜方法として
は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティ
ング法、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。

また、上記金属磁性膜（８）　、　（９）は前記強磁性
合金材料の単層膜であってもよいが、例えばＳｉｎｇ。

Ｔ　ａ　、ｏ３．　Ａ　ｌｔｏ、、　Ｚ　ｒ　Ｏ，、Ｓ
　ｉ　ｓＮａ等の絶縁膜を介して多層膜としてもよい。

そして、本実施例の磁気ヘッドにあっては、上記金属磁
性薄膜（８）　、　（９）と補助コア部（６）　、　（
７）との界面ｋにＳｉ０ｇ薄膜が反応防止膜（１５）　
、　（１６）として形成されている。

ここで、先の磁気ヘッドを作製する方法について、第３
図乃至第６図を参照しながら工程順に沿って説明する。

先ず、第３図に示すように、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イトからなるヘッドコアブロック（１７）を用意し、そ
のヘッドコアブロック（１７）の突合わせ面となる一表
面（１７ａ）上に断面路Ｖ字状の溝（１８）。

（１９）を切削加工する。すなわち、上記断面路■字状
の溝（１８）、　（１９）がトラック幅規制溝に相当す
ることになる。

次に、第４図に示すように、上記へラドコアプロツク（
１７）の−表面（１７ａ）上に先の断面路Ｖ字状の溝（
１８）、　（１９）内も含メチ、５ｉＯｚＦｉ膜（２０
）を水素を含むアルゴン雰囲気中でＳｉｎ、をターゲッ
トとしてスパッタリングを行うことにより形成する。そ
の際、本例では水素とアルゴンの割合をそれぞれ水素が
３０％、アルゴンが７０％となるようにした。なお、上
記水素の割合は雰囲気全体の３〜５０％の範囲であるこ
とが好ましい。水素の割合が３％未満であると効果が期
待できず、逆に水素の割合が多すぎると得られる膜が安
定性に欠けるものとなってしまう。また、上記スパッタ
リング条件は、通常行われるスパッタリング条件と同じ
である。

上記Ｓｉ０ｇ薄膜（２０）を形成する際には、上記前記
５ｉＯｚの、他、ＳｉＯやＳｉ等をターゲットとして使
用することもできる。但し、この場合はスパッタ雰囲気
中に酸素を導入することが好ましい。

この結果、上記５ｉＯｚ薄膜（２０）は、非常に薄い膜
厚であっても粗密ないわゆる柱状あるいは木の葉状の如
き部分のない緻密な組織の膜となる。

このため、上記Ｓｉ０ｇ薄膜（２０）を例えば、疑似ギ
ャップとして動作することのない膜厚、すなわち１００
Å以下の膜厚とすることができる。したがって、上記Ｓ
ｉＯ□薄膜（２０）は、それ自身が擬（Ｒギャップとし
て動作することはなく、疑似ギャップを有効に抑制する
ことができる反応防止膜となる。

続いて、第５図に示すように、上記Ｓｉｎ、薄膜（２０
）上にＦｅ−Ｇａ−３ｉ−Ｒｕ系合金等の金属磁性薄膜
（２１）をスパッタリングにより形成する。

この結果、上記スパッタリングでの熱が生じても、上記
フェライトの酸素原子はＳｉ０ｇ薄膜（２０）の組織が
緻密となっているのでその組織中を通り抜けることがで
きない。したがって、酸素原子の拡散を充分防止するこ
とができ、当該界面には拡散層は形成されることはない
。

次に、先の工程と同様にして作製された巻線溝（２２）
が形成されたヘッドコアブロック（２３）を前記ヘッド
コアブロック（１７）の突合わせ面にギャップスペーサ
（図示は省略する。）を挟み込んでガラス融着により接
合一体化する。

この時もやはり、ガラス融着による熱が生ずるが、上記
５ｉＯｚ薄膜（２０）は緻密な膜となっているので、酸
素原子の拡散を防止できる。したがって、疑似ギャップ
の発生を抑制することが可能となる。

また、上記ＳｉＯ□薄膜（２０）は薄い膜であっても、
その組織が緻密であるので上記拡散を有効に防止するこ
とができる。

その後、第７図に示すａ−ａ線およびｂ−ｂ線で示す位
置でスライシング加工して切り出し、必要に応じて円筒
研磨等を施してヘッドチップを完成する。

なお、上記巻線溝（２２）が形成されたヘッドコアブロ
ック（２３）にも断面路■字状の溝（２４）、　（２５
）。

５ｉｎ２薄膜（２６）　、金属磁性薄膜（２７）が形成
されている。

したがって、本発明方法により作製された磁気ヘッドは
、界面に拡散層が形成されることがないため金属磁性薄
膜の被着条件、例えばスパッタリング温度５スパツタリ
ング速度等の条件を緩い条件で管理可能となる。さらに
は、ガラス融着時の熱処理の条件も緩和されるので、歩
留りの向上や製造条件の管理等の点で有利であり、信頬
性の観点においても充分良好なものとなる。

また、本実施例では、両方の磁気コア半体に金属磁性薄
膜が形成された磁気ヘッド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、例えば片方の磁気コ
ア半体のみに金属磁性薄膜が形成された磁気ヘッドにも
通用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明方法によれば
、水素を含むアルゴン雰囲気中でＳｉ０ｇ薄膜をスパッ
タリングしているので、緻密な組織を存する５ｉＯｚＦ
！膜が得られる。

このため、上記Ｓｉｎ、薄膜は、金属磁性薄膜と酸化物
磁性材料との界面での反応を確実に防止することができ
、しかも薄い膜であっても優れた反応防止効果を発揮す
る。

したがって、上記５ｉｆｔ薄膜を反応防止膜として配し
た磁気ヘッドは、疑似ギャップの発生が抑制されて電磁
変換特性に優れ、しかも極めて優れた再生出力を有する
。

また、本発明方法によれば、界面に拡散層が形成される
ことがないため金属磁性薄膜の被着条件やガラス融着等
の熱処理条件等も緩和することができるので、製造条件
の管理等の点でも優れ、歩留りよく磁気ヘッドが製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により作製した磁気ヘッドの一例を
示す概略斜視図であり、第２図はその記録媒体摺動面の
要部拡大平面図である。 第３図乃至第６図は磁気へ・ンドの製造方法の一例を工
程順に示すもので、第３図はトラック幅規制溝加工工程
、第４図は５ｉＯｚ薄膜形成工程、第５図は金属磁性薄
膜形成工程、第６図はガラス融着工程をそれぞれ示す概
略斜視図である。　第７図は従来の磁気ヘッドの一例を
示す概略斜視図である。 ′　６，７・・・補助コア部 ８．９・・・金属磁性薄膜 １５．１６・・・反応防止膜 特許出願人　　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小　池　　　見 回　田村栄− 同　佐藤　勝 本発明η６嶽気△ツドの外看妊番堀図 第１図 第２図 第６図 第７図 手続補正書（自制 昭和６３年４月１５日 昭和６３年　特許願　第４６９５１号 ２、発明の名称 磁気ヘッドの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２１
８）ソニー株式会社 代表者　大　賀　典　雄 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門二丁目６番４号第１１
森ヒル１１ｗｔＴａ（５０８）８２６６　（ｎ６、補正
の対象 ７、補正の内容 （１）明細書第４頁第３行目に「挟み込み込んで」とあ
る記載を「挟み込んで」と補正する。 （２）同書第４頁第１７行目から同頁節２０行目に亘り
「成膜される。このため、・・・拡散層が形成される。 」とある記載を「成膜されるが、上記金属磁性薄膜（３
）　、　（４）とフェライトからなる補助コア部（１）
　、　（２）との界面Ｋ　＋　、Ｋ　ｔでガラス融着時
に酸素の授受が行われ界面近傍に拡散層が形成される。 」と補正する。 （３）同書第５頁第２行目から同頁第４行目に亘り「被
着されると、フェライト・・・スパッタリング」とある
記載を「被着されていると、フェライトは酸化物として
不安定であるため、ガラス融着」と補正する。 （４）同書第５頁第１２行目から同頁節１３行目に亘り
「抵抗」とある記載を「低下」と補正する。 （５）同書第５頁第１８行目から第６頁第１行目に亘り
「なお、上記拡散層は、・・・生ずることもある。」と
ある記載を削除する。 （６）同書第１１頁第１６行目にｒＦｅ−ＡＮ系合金、
」とある記載の後にｒＦｅ−３ｔ系合金、」を挿入する
。 （７）同書筒１４・頁第１４行目から同頁第１５行目に
亘り「上記前記５ｉＣｈＪとある記載を「前記ＳｉＯ□
」と補正する。 （８）同書第１５頁第１２行目から同頁第１７行目に亘
り「この結果、上記スパッタリング・・・形成されるこ
とはない。」とある記載を削除する。 （９）同書第１６頁第３行目に「この時もやはり、」と
ある記載を「この時、ｊと補正する。 （１０）同書第１６頁第８行目に「また、」とある記載
を削除する。 （１１）同書第１６頁第１１行目に「第７図」とある記
載を「第６図」と補正する。 （１２）添付図面中、第１図及び第２図を別紙の通り補
正する。 以上 ２ト４ｂＢ戸しろχ誠隻唄（△・ソＦのタト惰ル１余４
３■琶ロク第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一方の磁気コア半体が酸化物磁性材料と金属
   磁性薄膜により構成される一対の磁気コア半体を突合わ
   せ、上記金属磁性薄膜により磁気ギャップが形成されて
   なる磁気ヘッドであって、上記金属磁性薄膜と上記酸化
   物磁性材料との界面の一部が上記磁気ギャップの近傍に
   おいて該磁気ギャップと略平行であり、かつ上記金属磁
   性薄膜と上記酸化物磁性材料との間にＳｉＯ＿２薄膜を
   形成した磁気ヘッドを製造するに際し、 前記ＳｉＯ＿２薄膜を水素を含むアルゴン雰囲気中でス
   パッタリングにより形成することを特徴とする磁気ヘッ
   ドの製造方法。