JPH0156445B2

JPH0156445B2 -

Info

Publication number: JPH0156445B2
Application number: JP54090908A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Shibatani; Isuke Fukuda
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1989-11-30
Also published as: JPS5616930A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、高密度磁気記録用として高抗磁力
を付与したテープ、デイスクなどの記録媒体を充
分に磁化し得るようにした高効率の磁気ヘツドの
製法に関し、特に、フエライトと磁性合金膜とを
それぞれの長所を発揮させるように組合せて構成
した磁気ヘツドを多数一度に特性をそろえて製造
する磁気ヘツドの製造方法に関するものである。

（発明の概要）この発明は高効率磁気ヘツドの量産効果の高い
磁気ヘツドの製造方法に関するもので、突き合わせ工法により磁気ヘツドを製造するに
あたり、突き合わせとなる面に互いに平行な複数
の溝（巻線窓用）を設けた磁性材ピースと無加工
の磁性材ピースとを用意し、各ピースのチツプ先
端の突き合わせ面にマスクを使用したエツチング
により多数の凹欠部を形成し、その凹欠部のみに
磁性合金膜を被着した後、ギヤツプ突き合わせ面
を研摩し、ヘツドギヤツプ全面に非磁性薄膜を形
成して２つのピースを突き合わせ面で融着した後
それを多数の所定数のヘツドチツプに切断してい
る。

かくすることにより高効率の磁気ヘツドを多数
同時に製作し、量産効果を挙げるとともに特性の
ばらつきを極力抑制している。

（従来の技術）従来開発されてきた高密度記録用の記録媒体
は、一般に、磁性合金の粉末等により構成されて
おり、たとえば第４図に示すように、そのヒステ
リシス特性曲線の抗磁力H_Cを示す横幅が、高抗
磁力記録媒体の一例であるメタルテープの腐食性
についてCrO₂テープと比較した文献、K.H.
Olsen著「Microstructure analysic of
Corrosion inIron Based Recording Tapes」
1974，INTERMAG Cnf.（May，1974）p.660に
記載されている1000エルステツドから、高抗磁力
の磁気テープを使用したビデオテープ複製装置に
関する文献、今西ほか著「VHS 方式VTR用高
速度磁気テープ複製装置」National Tech.
Rept.第25巻、第１号（Feb.1979）p.155に記載さ
れた2000エルステツドまでの大きい値になつてい
る。しかして、かかる高抗磁力を有する磁気記録
媒体は、反面、記録時の磁気ヘツドによる磁化が
困難であり、この種の高抗磁力磁性媒体を充分に
磁化するには、磁気ヘツドのギヤツプ磁界により
強力な信号磁界を印加しなければならないことに
なる。しかしながら、ギヤツプ磁界により強力な
信号磁界を印加するために磁気ヘツドの巻線に大
きい信号電流を流して起磁力を増大させても、磁
気ヘツド内の磁路を構成する磁気コアの記録媒体
に対接する先端部が磁気的に飽和するため、充分
な強さのギヤツプ磁界が得られず、強力な信号磁
界を取出し得ない場合がある。しかして、ギヤツ
プ磁界Hgと、少なくともギヤツプを構成する先
端部の磁気ヘツド材料の飽和磁束密度B_Sとの間
には、真空導磁率をμ₀としてB_S＝μ₀Hgとなる関
係があるから、抗磁力H_Cの磁気記録媒体に信号
を記録するに充分な強さの信号磁界を得るには、
磁気記録媒体の抗磁力H_Cエルステツドと磁気ヘ
ツド材料の飽和磁束密度B_Sガウスとの間には B_S≧５×H_C (1) なる関係が、例えば、スパツタ合金膜ヘツドおよ
びフエライトヘツドとメツキ磁気デイスクとの関
係を実験的に論じた文献、H.Shibaya and I.
Fukuda著「The Effect Of the B_S
ofRecording Head Cores on the
Magnetization of High Coercivity Media」
IEEE Trans.MAG―13，３（1977）に記載され
ているように必要となる。したがつて、上述した
高抗磁力1000〜2000エルステツドを有する磁気記
録媒体と組合せて使用する磁気ヘツドを構成する
ための磁気コアとしては、5000〜10000ガウスの
飽和磁束密度B_Sを有することが必要となる。し
たがつて、かかる高抗磁力の磁気記録媒体と組合
せて使用する磁気ヘツドを構成する磁気コアの磁
性材料としては、例えば、小西、小林、辻編著
「フエライトエレクトロニクス」日刊工業新聞社
刊（昭47）p.153に記載されているように、飽和
磁束密度が4000ガウス程度にしかならないフエラ
イトは不適当であるから、例えば管谷著「情報産
業とともに伸びる磁気記録用材料」金属材料誌、
（1971）Vol.11，No.８，p.1に記載さているような
8000〜11000ガウス程度の飽和磁束密度が得られ
る合金磁性材料が適している。さらに、他の文
献、増本、山本共著「新合金「センダスト」およ
びFe―Si―Al合金の磁気的並びに電気的性質に
ついて」日本金属学会誌、第１巻、第３号（1973
年）に記載されているように、 Fe：85重量％、Si：9.6重量％、Al：5.4重量％
等の組成を有する磁性合金を使用することが必要
となる。

しかしながら、上述したように磁気コアにおけ
る磁気飽和が問題となるのは、磁気コアのうち、
磁気記録媒体に対接するその先端部における磁気
間隙、すなわち、いわゆるヘツドギヤツプの近傍
のみであり、その他の部分の磁気コアとしては、
高い周波数領域で大きい実効透磁率が得られるフ
エライトを用いて構成する方が望ましい。

以上を要するに、高抗磁力の磁気記録媒体を用
いて高密度記録を行うための磁気ヘツドとして
は、その磁気ヘツドを構成する磁性コアの大部分
を、飽和磁束密度B_Sは小さいが実効透磁率の大
きいフエライトをもつて形成し、磁気飽和が問題
となる磁気ヘツドの先端部のみを飽和磁束密度
B_Sの大きい磁性合金の薄膜により形成すれば、
従来に比し格段に性能の優れた磁気ヘツドを実現
することができることになる。そしてこれら磁気
ヘツドは後に詳述される突き合わせ工法により製
作されてきた。

（発明が解決しようとする課題）高抗磁力の高密度記録用磁気記録媒体に使用す
る従来の磁気ヘツドは、例えば、大きい飽和磁束
密度と広い周波数帯域特性を有する磁気ヘツドの
製作方法、並びに、記録媒体の抗磁力と磁気ヘツ
ドの磁性材料の飽和磁束密度との関係を実験的に
論じた文献、柴谷著「スパツタリングによるFe
―Si―Al系磁性合金厚膜の製作とその録画ヘツ
ドコアへの応用」NHK技術研究誌153、第29巻、
第２号（1977，９）p.87に記載されているよう
に、第５図と後に詳述するような製作工程によ
り、高い周波数領域における実効透磁率を大きく
するために磁性合金の薄膜を積層し、いわゆる突
き合わせ工法によつて製作されてきたが、１個ず
つ手工業的に製作しなければならないので、生産
性が低く、しかも、製品の特性のばらつきが大き
い、という欠点があつた。

そこで本発明の目的は、前述の課題を解決し、
高効率の磁気ヘツドの生産性が高く、しかも製品
の特性のばらつきが少ない磁気ヘツドの製造方法
を提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明磁気ヘツドの製造方法は、突き合わせ工
法により磁気ヘツドを製造するにあたり、その突
き合わせとなる面に巻線窓用の少なくとも２つの
互いに平行な溝Ｓを設けた磁性材料からなるピー
スＡと、かかる溝を設けない磁性材料からなるピ
ースＢとを用意し、これらピースＡ，Ｂの突き合
わせ面の最終段階でヘツドチツプの得られる少な
くとも２つの部分ｔ及び底部ｂに、磁性合金膜を
被着するに先立ちそれら部分の突き合わせ面にマ
スクを使用してエツチングを施し複数の凹欠部を
形成し、それら凹欠部の深さは磁性合金膜の最適
の厚さとし、前記エツチングを施した箇所に磁性
合金膜を被着するが、後の工程でエツチングされ
ない部分と同一平面の構造を得るため、合金膜厚
をエツチングの深さよりも厚く凹欠部よりわずか
に突出するように被着し、被着した磁性合金膜の
表面が磁性材料からなるピースの前記突き合わせ
面の表面と同一平面となるようにギヤツプ突き合
わせ面を研摩し、その研摩された面全面に非磁性
薄膜を形成した後２つの磁性材料からなるピース
を前記突き合わせ面で融着し、その後ピースを合
金膜端にそつて切断し、多数の所定数のヘツドチ
ツプを得ることを特徴とするものである。

（作用）上述の方法を使用すれば、高抗磁力の磁気記録
媒体を用いて高密度記録を行うための磁気ヘツド
として、その磁気ヘツドを構成する磁性コアの大
部分を飽和磁束密度B_Sは小さいが実効透磁率の
大きい例えばフエライトをもつて形成し、磁気飽
和が問題となる磁気ヘツドの先端部のみを飽和磁
束密度B_Sの大きい磁性合金の薄膜例えばセンダ
スト薄膜で形成し、しかもこれら磁気ヘツドチツ
プ多数を１ブロツクで製作した突き合わせピース
より切断で得ることにより、量産効果の高い特性
のばらつきの少ない高効率磁気ヘツドを同時に多
数得ることができる。

（実施例）以下添付図面を参照し実施例により本発明方法
を詳細に説明する。

本発明方法の製作工程の説明に先立ち、本発明
方法の理解を容易にするため、従来の製作方法に
触れる。

すなわち、第５図に示す従来の高抗磁力磁気記
録媒体用磁気ヘドの製作工程の一例として、スパ
ツタ薄膜からなる磁性合金膜を用いて形成した磁
気ヘツドとしてセンダスト多層膜における一層の
最適膜厚を６〜15μｍとすることを記載した、本
願人の出願に係る特公昭53−25491号公報「磁気
ヘツド」について説明する。

(1) まず、第５図ａに示すように、感光性硝子、
すなわち、いわゆるホトセラムよりなり、巻線
窓Ｗを備えた所定形状を有する基板を２枚用意
する。

(2) つぎに、第５図ｂに示すように、上述した基
板上に、センダストのような磁性合金の薄膜と
二酸化珪素の薄膜とを交互にスパツタリングし
て、磁性合金の多層膜を形成し、巻線窓Ｗを挾
む各基板の接合端面ａ，ｂ，a′，b′を平坦に研
摩する。

(3) つぎに、第５図ｃに示すように、各基板の接
合端面a′，b′の部分をマスクmkにより覆つた
状態で、磁気ヘツドのヘツドギヤツプとなる先
端部の接合端面ａ，ｂに、二酸化珪素等の間隙
形成材料をスパツタリングする。

(4) つぎに、第５図ｄに示すように、上述のよう
に加工した２枚の基板を、その接合端面を互い
に突き合わせた状態で支持板ｐ上に接着する。

(5) つぎに、第５図ｅに示すように、上述のよう
にして接着した支持板ｐの側面部を研摩して除
去し、さらに、所用の形態に整形したうえで巻
線Ｃを施し、磁気ヘツドを完成する。

つぎに、前述したような特徴を有する本発明磁
気ヘツドの製造方法を、主として第１図にその製
作方法を示しながら、順次に説明する。

まず、第１図ａに示すように、従来の通常のフ
エライトヘツドにおけると同様の形状を有する２
個のフエライトピース、すなわち、巻線窓用の溝
S₁，S₂（任意の複数溝でよい）を設けたフエライ
トピースＡとかかる溝を設けないフエライトピー
スＢとを用意する。なお、図示の２個のフエライ
トピースは、後述するように互いに接合した状態
で中央部を上下に切断することにより、上下２組
みのヘツドブロツクが得られるような形状寸法に
したものである。

つぎに、第１図ｂに示すように、各フエライト
ピースＡ，Ｂのチツプ先端に相当する部分t₁，t₂
および底部ｂに磁性合金膜を被着するに先立つ
て、それらの部分の接合面にエツチングを施して
図示のような凹欠部を複数個形成する。それらの
凹欠部をエツチングする深さは磁性合金薄膜の最
適の厚さ６〜15μｍに適合するように６〜15μｍ
とし、また、エツチングの方法としては、例えば
１×10^-3Torrの気圧のアルゴンガス中において、
各フエライトピースＡ，Ｂの接合面に第２図に示
すような形状のマスクmkを施した状態でそれぞ
れのフエライトピースを保持し、−400Vの直流電
圧をそれらのフエライトピースに印加することに
よつて容易に施すことができる。

つぎに、第１図ｃに示すように、上述のエツチ
ングにおけると同一の第２図示の形状を有するマ
スクmkを使用し（ハツチ部分に穴がある）、上述
のエツチングを施した箇所に、例えばセンダスト
すなわちFe―Si―Al合金を、上述したエツチン
グの深さよりも２〜3μｍ厚くなり、凹欠部より
わずかに突出するようにして、スパツタリングに
より被着させる。

なお、フエライトピースの接合面全面にセンダ
スト合金を被着させないのは、後述するヘツドギ
ヤツプ形成のための硝子溶着の工程において加熱
した際に、接合面の前面に熱膨張係数の異なるフ
エライトと磁性合金膜との積層部が存在すると、
熱膨張の程度の差により双方が破損するおそれが
あるからである。

なお、合金膜被着部分の間隔は、最終の切断工
程における0.1〜0.2mm程度の切り代と一致させ
て、材料の無駄を省くようにする。

また、センダスト合金のスパツタリングは、例
えば、Si：10.5重量％、Al：5.5重量％、Fe：残
りの全部なる組成を有する合金を母材とし、１×
10^-3Torrのアルゴンガス中において、フエライ
トピースを母材から60mmの距離に保持して350℃
の温度に加熱し、母材に−1000Vの直流電圧を印
加して行うのが好適である。

つぎに、第１図ｄに示すように、上述の工程に
よつて被着した合金膜の表面がフエライトピース
の表面と同一平面になるようにギヤツプ突き合わ
せ面をレンズ研摩機により研摩する。その際、フ
エライトピースＡ，Ｂが研摩機の定盤に対して平
行になり、研摩し易いように、底部ｂにもチツプ
先端相当部と同じ厚さのセンダスト合金を被着す
る。

つぎに、第５図ｃに示したと同様に、ヘツドギ
ヤツプの部分の前面に、二酸化珪素SiO₂等のギ
ヤツプ形成材料を高周波スパツタリング工法によ
り0.2〜0.5μｍの厚さに被着したのち、フエライ
トピースＡ・Ｂを通常のフエライトヘツド製作時
におけると同様に、低融点硝子を用いて硝子溶着
し、しかる後に、ダイヤモンドカツタにより上下
の２部分に切離し分離する。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、最終的には、第３図に示すように、記録媒体
に対接するヘツドチツプ先端部は、前述した(1)式
の関係を満たす飽和磁束密度B_Sの大きい磁性合
金膜により構成し、その他の大部分を実効透磁率
の大きいフエライトにより構成した高密度記録用
複合ヘツドが、第１図に順次に示したような工程
により、第１図ｅ示したように複数個同時に製作
することができるので、量産効果を挙げることが
でき、また、特性のばらつきの少ない製品を得る
ことができる。

また、従来の複合ヘツドは、２個の例えばフエ
ライトとセンダスト合金の磁性材料片の相互間に
おける接触状態によつて決まる磁気抵抗が問題と
なつていたが、本発明磁気ヘツドにおいては、フ
エライト材のエツチングを施した部分に直接に、
薄膜製作法により磁性合金膜を被着するので、双
方の磁性材料の間隔は分子間距離の程度の微小値
となり、磁気抵抗は実現し得る範囲で最小に近い
値となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｅは本発明磁気ヘツドの製作工程を
順次に示す斜視図、第２図は同じくそのスパツタ
リング時に用いるマスクの例を示す平面図、第３
図は同じくその構造例を示す正面図、第４図は高
密度磁気記録媒体のヒステリシス特性を示す特性
曲線図、第５図ａ〜ｅは従来の高密度記録用磁気
ヘツドの製造工程を順次に示す斜視図である。Ａ，Ｂ…フエライトピース、S₁，S₂…巻線溝、
t₁，t₂…ヘツドチツプ先端部、ｍ…磁性合金膜、
ｇ…ヘツドギヤツプ、Ｃ…巻線、Ｗ…巻線窓、ｆ
…フエライト、ｐ…支持板、mk…マスク。

Claims

【特許請求の範囲】１突き合わせ工法により磁気ヘツドを製造する
にあたり、その突き合わせとなる面に巻線窓用の少なくと
も２つの互いに平行な溝Ｓを設けた磁性材料から
なるピースＡと、かかる溝を設けない磁性材料か
らなるピースＢとを用意し、これらピースＡ，Ｂの突き合わせ面の最終段階
でヘツドチツプの得られる少なくとも２つの部分
ｔ及び底部ｂに、磁性合金膜を被着するに先立ち
それら部分の突き合わせ面にマスクを使用してエ
ツチングを施し複数の凹欠部を形成し、それら凹
欠部の深さは磁性合金膜の最適の厚さとし、前記エツチングを施した箇所に磁性合金膜を被
着するが、後の工程でエツチングされない部分と
同一平面の構造を得るため、合金膜厚をエツチン
グの深さよりも厚く凹欠部よりわずかに突出する
ように被着し、被着した磁性合金膜の表面が磁性
材料からなるピースの前記突き合わせ面の表面と
同一平面となるようにギヤツプ突き合わせ面を研
摩し、その研摩された面全面に非磁性薄膜を形成した
後２つの磁性材料からなるピースを前記突き合わ
せ面で融着し、その後ピースを合金膜端にそつて
切断し、多数の所定数のヘツドチツプを得ること
を特徴とする磁気ヘツドの製造方法。２特許請求の範囲１記載の製造方法において、
前記磁性材料からなるピースがフエライトピース
であることを特徴とする磁気ヘツドの製造方法。３特許請求の範囲１または２記載の製造方法に
おいて、前記エツチングが不活性ガス中のイオン
エツチングであり、前記磁性合金膜がセンダスト
すなわちFe―Si―Al合金であり、前記磁性合金
膜の最適の厚さが６〜15μｍであり、前記わずか
に突出するように被着した突出の厚みが２〜3μ
ｍであり、前記被着した磁性合金膜の被着方法が
スパツタリングであることを特徴とする磁気ヘツ
ドの製造方法。４特許請求の範囲１から３いずれかに記載の製
造方法において、前記突き合わせ面で融着したが
低融点硝子を用いた硝子溶着であることを特徴と
する磁気ヘツドの製造方法。