JPH02168404A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はＶＴＲ（ビデオテープレコーダー）、ＤＡＴ　
（デジタルオーディオテープレコーダー）等の広帯域の
磁気記録装置に用いて好適な磁気ヘッドに関する。

（ロ）従来の技術 近年、ＶＴＲ，ＤＡＴ等の磁気記録装置は高密度記録化
が進められており、磁気媒体としては磁性粉にＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ等の強磁性金属粉末を用いた高抗磁力のメタル
テープが使用されるようになっている。一方、このメタ
ルテープに記録を行う磁気ヘッドとしては、例えば特開
昭６０−３２１０７号公報（Ｇ１１Ｂ５／１２７）等に
開示されているように、作動ギャップの近傍部分に磁気
コアとして使用されるフェライトよりも飽和磁化の大き
な磁性材料（例えばパーマロイ、センダスト、アモルフ
ァス磁性体）と絶縁薄膜とを交互に形成した積層薄膜を
配置した複合型の磁気ヘッドが提案されている。

第１図は複合型の磁気ヘッドの外観を示す斜視図、第２
図はテープ摺接面を示す図である。

図中（ｌａ）（ｌｂ）はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト等
の強磁性酸化物からなる一対の磁気コア半体で、該磁気
コア半体（ｌａ）（ｌｂ）の作動ギャップ（２）近傍部
には積層薄膜（３）が被ｉＩ形成されている。前記積層
薄！（３）はセンダスト等の強磁性金属薄膜（４）とＳ
ｉＯ２等の絶縁薄膜（５）とから成る。尚、（６）は前
記磁気コア半体（ｌａ）（ｌｂ）を接合するためのガラ
ス、（７）は巻線溝である。前記磁気コア半体（１ａ）
（ｌｂ）と前記積層薄膜（３）（３）との境界面（８）
（８）は前記作動ギャップ（２）に対して傾いており、
これにより再生時に前記境界面（８）（８）や絶縁ＷＩ
暎（５）が疑似ギャップとして動くのが防止される。

また、従来の複合型の磁気ヘッドとして第３図及び第４
図に示す構造のものもある。

前述の複合型磁気ヘッドに於ける磁気コア半体（ｌａ）
（ｌｂ）の材料を、非磁性材（例えば結晶化ガラス）で
構成したものが、文献（第１２回日本応用磁気学術講演
概要集（１９８８）　・１　ａＣ−１１第１４０頁）に
開示されている。

第２１図はその複合型磁気ヘッドの外観を示す斜視図、
第２２図はテープ摺接面を示す図であす、第１図および
第２図と同一部分には同一符号を付しである。

図中（ｌａ’）（ｌｂ’）は結晶化ガラス等の非磁性材
からなる一対のコア半体である。

この場合磁気ヘッドの磁路は積層された強磁性金属薄膜
（４）のみとなり、後述するようにヘッドチップの切断
面に対する絶縁薄膜（５）との傾斜角度が磁路を通過す
る磁束の漏洩の程度に大きく影響する。

ここで、積層薄膜（３）を構成する絶縁薄膜（５）は、
高周波での渦電流の発生を抑え、磁気ヘッドの高周波特
性を向上させる。また第２１図のように磁路を形成する
積層薄膜（３）以外の部分を非磁性材で構成することに
より摺動ノイズが低減される。

次に、第１図及び第２図に示す磁気ヘッドの製造方ｉ去
について説明する。

先ず、第５図に示すようにＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト
等の強磁性酸化物よりなる基板（９）の上面に傾斜角θ
１の斜面（１０）を有する傾斜溝（１１）を回転砥石等
によｔノ全幅に亘って複数本形成する。

次に、第６図に示すように前記基板（９）の上面にセン
ダスト等の強磁性金属薄膜と少なくとも１層の絶縁薄膜
とからなる積層薄膜（３）をスパッタノングにより接着
形成する。

次に、前記基板（９）の上面に研削研磨を施して第７図
に示すように前記傾斜溝（１１）以外に接着された積層
薄膜を除去し、前記基板（９）上面を鏡面にする。

次に、第８図に示すように前記基板（９）の上面にギャ
ップスペーサとして５ｉＯ＝等からなる膜厚的１１００
ｎの非磁性薄膜（１２）を接着形成する。

次に、第８図に示す基板（９）を一対用意し、−方の基
板（９ａ）の上面には第９図に示すように前記傾斜溝（
１１）と平行にトラック幅規制溝（１３）を複数本形成
してギャップ衝合面（１４）を形成し、他方の基板（９
ｂ）の上面には第１０図に示すようにトラック幅規制溝
（１３）を形成してギャップ衝合面（１４）を形成する
と共に前記傾斜溝（１１）と直交する方向に巻線溝（１
５）及びガラス捧挿入溝（１６）を形成する。

尚、第９図及び第１０図では、非磁性薄膜（１２）を省
略した。

次に、第１１図に示すように前記一対の基板（９ａ）（
９ｂ）同士をギャップ衝合面（１４）（１４）同士が対
向する位置でガラス（６）接合してブロック（■）を形
成する。

次に、前記ブロック（１７）を第１２図に示すように切
断してコアブロック（１８）を形成する。

次に、前記コアブロック（１８）のテープ摺接側の端面
にＲ材加工を施して第１３図に示すようにテープ摺接面
（１９）を形成する。

次に、テープ摺接面（１９）を示す第１４図に示すよう
に前記コアブロック（１８）をアジマス角θ、だけ傾け
て切断して本実施例のへラドチップ（２０）を形成する
。前記ヘッドチップ（２０）の切断面である巻線溝（７
）を有するコア側面（２１）と前記絶縁膜（５）との為
す角θ、はθ、＝９０°−θ１−θ、である。

一般に上述のような従来の磁気ヘッドでは、θ、＝４５
°、θ、＝１０”前後であり、θ、＝９０°　−４３’
　　−１０＠　＝３５°　となる。

しかし乍ら、上記従来の磁気ヘッドの場合、高ｔＭ波特
性を改善するには前記絶縁薄膜（５）は第１５図に示す
実験結果から判るように２００ｎｍ以りの膜厚が必要で
あり、前記絶縁薄膜（５）の前記コア側面（２１）との
為す角θ、が３５°前後と大きい場合、前記絶縁薄膜（
５）が記録時に磁気ギャップとして動作することを十分
に抑えることは出来ず、作動ギャップ（２）による本来
の記録磁化パターンが乱れる。これは前記絶縁薄膜（５
）と前記コア側面（２１）との為す角θ、が比較的大き
い磁気へｌドにおいては磁気コア半体（ｌａ）から積層
薄膜（３）に浸入した磁束が第１６図の矢印（２３）に
示すように強磁性金属薄膜（４）に沿って流れるには磁
束の進行方向を大きく変える必要がありエネルギー的に
不利であるため、第１７図の矢印（２２）方向に進む磁
束の割合が多くなり前記絶縁薄膜（５）で磁束漏れが生
じるためである。

一方、第２１図及び第２２図に示すような磁気ヘッドは
、第１図及び第２図に示す磁気ヘッドの製造方法と多少
異なるのでその異なる部分を重点的に説明する。なお、
第９図〜第１０図と同一部分には同一符号を付しである
。

先ず、第２３図に示すように結晶化ガラス等の非磁性材
よりなる一対の基板（９ａ’）（９ｂ’）の上面に傾斜
角θ、の斜面（１０）を有する傾斜溝（１１）を回転砥
石等により全幅に亘って複数本形成する。一方の基板（
９ａ’）は、前述の第６図〜第８図の工程を経て第２４
図に示すように基板（９ａ　’　）を形成する。

他方の基板（９ｂ’）は、第２５図に示すように前記傾
斜溝（１１）と直交する方向に巻線溝（１５）を形成す
る。この巻線溝（１５）は両側面に対して傾斜した形状
にして後述する積層薄膜（３）が該巻線溝（１５）の側
面にも接着形成されるようにする。

次に第２６図に示すように前記基板（９ｂ’）の上面に
センダスト等の強磁性金属薄膜（４）と少なくとも１層
の絶縁薄膜（５）とからなる積層薄膜（３）をスパッタ
リングにより接着形成する。

次に前記基板（９ａ　’　）の上面を研削研磨して第２
７図に示すように前記傾斜溝（１１）及び巻線溝（１５
）以外に接着された積層薄膜（３）を除去し、前記基板
（９ｂ°）上面を鏡面にする。

次に、第２８図に示すように、前記基板（９ｂ’）のト
面にギャップスペーサとして５ｉｎｓ等からなる膜厚的
１１００ｎの非磁性薄膜（１２）を接着形成する。

次に、第２９図に示すように前記基板（９ｂ’）の上面
にトラック幅規制溝（１３）を形成してギャップ衝合面
（１４）を形成すると共に前記傾斜溝（１１）と直交す
る方向にガラス捧挿入溝（１６）を形成する。

次に、前記一対の基板（９ａ’）（９ｂ’）同士をガラ
ス接合して最終的に第２１図の磁気ヘッドを形成するが
、これらの工程については前述の第１１図〜第１４図と
同一であるのでその説明を省略する。

尚、第２４図及び第２９図では、非磁性薄膜（１２）を
省略した。

さて、第２】図の磁気ヘッドに於ける磁路は、積層溝１
１１（３）の強磁性金属薄膜（４）内に限られる故、前
記絶縁薄膜（５）と前記コア側面（２１）との為す角θ
、が比較的大きい場合、磁束の流れは第３０図の矢印（
２４）で示すように作動ギャップ（２）の部分では点線
（２４ａ）のように磁気テープ（図示せず）上に正常な
磁化パターンを記録するが、作動ギヤ・ｌプ（２）の近
傍に絶縁薄！漠（５）が存在すると、この部分で点線（
２４ｂ）（２４ｂ）で示すように磁束は、絶縁薄膜（５
）を越えて隣接する強磁性金属薄膜（４）に流入する。

即ち絶縁薄膜（５）が、磁気ギヤングとして作用する。

特に第３０図に示すように角θ、が比較的大きな磁気ヘ
ッドにおいて磁束は、前記絶縁薄膜（５）の部分で磁束
の進行方向を大きく変えなくても該絶縁薄膜（５）を乗
り越えて隣接する強磁性金属薄膜（４）へ漏洩し易くな
る傾向が顕著である。そして、この磁束漏れにより作動
ギャップ（２）による本来の記録磁化パターンが乱れ、
再生出力が不安定になる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、
高周波特性を改善するために設けた絶縁薄膜で磁束漏れ
が生じ再生出力が不安定になるのを抑えた磁気へ７ドを
提供することを目的とする乙のである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の磁気ヘッドは巻線溝を有するコア側面と記録薄
膜との為す角度が３０°以下であることを特徴とする。

また、本発明の磁気ヘッドは絶縁薄膜の膜厚２００ｎｍ
以上であることを特徴とする。

（ホ）作用 ト述の如くコア側面と絶縁薄膜との為す角度が３０°以
下であれば、磁気コア半体から積層薄膜に侵入した磁束
が強磁性金属薄膜に沿って流れるのに磁束の進行方向を
大きく変える必要はない。

このため、はとんど磁束が前記強磁性金属薄膜に沿って
流れ、作動ギャップ近傍部の絶縁薄膜での磁束漏れは少
なく、再生出力変動の範囲は小さくなる。また、コア半
体が非磁性材料で形成された磁気ヘッドに於いても、コ
ア側面と絶縁薄膜とのなす角度が３０°以下であれば、
絶縁薄膜の部分で磁束が漏洩するには磁束の進行方向を
大きく変える必要があるため、前記絶縁薄膜部分で磁束
が漏洩することはない。即ち、記録時に絶縁薄膜が磁気
ギャップとして動作することが防止される。

また、絶縁薄膜の膜厚が２００ｎｍ以上であれば、強磁
性金属薄膜の渦電流損失を十分に抑えることが出来、高
周波特性が向上する。

（へ）実施例 以下、本発明を実施例に基づく説明する。第１８図は第
１図、第２図又は第２１図、第２２図に・６す構造の磁
気ヘッドにおいて、ヘッドチップの切断面である巻線溝
（７）を有するコア側面（２１）と絶縁薄膜（５）との
為す角θ、が０１１０°、２０３０°　　３５°　　４
５’、５５°の時の再生出力変動の範囲を測定し、その
結果を示す図である。前記角θ、は第５図の製造工程に
おいて傾斜溝（１１）の斜面（ｌＯ）の傾斜角θ、によ
り設定される。また、再生出力変動の測定は周波数（１
５〜！Ｈ２）、電カ一定の信号を上記磁気ヘッドにより
磁気テープに記録し、上記磁気ヘッドで再生した時の再
生出力の変動の範囲をスベクラム・アナライザにて読み
取ることにより行った。上記磁気ヘッドの強磁性金属薄
膜（４）はセンダストよりなり、その膜厚は５μｍであ
る。また、絶縁薄膜（５）はＳｉｎ、よりなり、その膜
厚は２００ｎｍである。尚、図面では強磁性金属薄膜（
４）は３層、絶縁薄膜（５）は２層であるが実際に用い
た磁気へ・ンドは強磁性金属薄膜（４）が５層、絶縁薄
膜（５）が１層である。

第１８図から判るように、コア側面（２１）、絶縁薄膜
（５）との為す角θ、が３０°より大きくなると再生出
力変動の範囲が急激に増加した。また、−ＭにＶＴＲ等
のシステムにおける再生出力変動の範囲の許容値は０．
５ｄＢであり、前記角θ、が３０”以下のときに、この
許容値を満足する。

即ち、本実施例の磁気ヘッドでは、へ・ノドチ・ノブ（
２０）のコア側面（２１）と絶縁薄膜（５）との為す角
が３０”以下であればよく、これにより絶縁薄膜（３）
の膜厚が２００ｎｍと厚くても再生出力変動の範囲を十
分に小さくすることが出来る。

また、第３１図は第２１図及び第２２図（こ示す構造の
磁気ヘッドに本発明を適用した場合の磁束の流れを示し
たもので、矢印（２４）（２４）（２４）で示すように
磁束は絶縁薄膜（５）の部分でその進行方向を大きく変
えることなく、強磁性金属薄膜（４）と絶縁薄膜（５）
とによって形成された積層薄膜（３）の磁路内を円滑に
流れる。即ち、絶縁薄膜（５）の部分で磁束が漏れるこ
とはない。

尚、本発明の磁気ヘッドは第１図、第２図又は第２１図
、＄２２図に示す構造のものに限られず、第３図、第４
図に示す構造のものにおいてもヘッドチップ（２０）の
コア側面（２１）と絶縁薄膜（５）との為す角θ、が３
０４以下であればよいことは言うまでらない。

第１９図及び第２０図はヘッドチップ（２０）のコア側
面（２１）と絶縁薄膜（５）との為す角θ、が０゜であ
る磁気ヘッドの外観を示す斜視図、テープ摺接面を示す
図であり、第１図及び第２図と同一部分には同一符号を
付しである。

この磁気へｌドは、作動ギャップ（２）近傍部ではへラ
ドチップ（２１）’）のコア側面（２１）と絶縁薄膜（
５ａ）との為す角は０°である。前記作動ギャップ（２
）から離れた所ではへラドチップ（２０）のコア側面（
２１）と絶縁薄膜（５ｂ）との為す角は３０°以上ある
。この絶縁薄膜（５ｂ）は作動ギャップ（２）から離れ
ており、はとんど悪影響を与えないが、傾斜溝（１１）
の深さを大きくすることにより第２０図に示す破線Ａ−
Ａ’の位置でこの部分を切り落すことら可能である。

また、上述の実施例では絶縁薄膜（５）の膜厚が２００
ｎｍ以上の場合について説明したが、前記絶縁薄膜（５
）の膜厚が２００ｎｍ以下であっても角θ、が３０”以
下であれば再生出力変動の範囲を十分に小さくすること
が出来る。

（シ）　発明の効果 本発明に依れば、高周波特性に優れ、且つ再生出力が安
定である磁気ヘッドを提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第２１図は磁気ヘッドの外観を示す
斜視図、第２図、第４図及び第２２図はテープ摺接面を
示す図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、第
１０図、第１１図、第１２図、第１３図、第１４図、第
２３図、第２４図、第２５図、第２６図、第２７図、第
２８図及び第２９図は夫々磁気ヘッドの製造方法を示す
図、第１５図は比透磁率と絶縁薄膜の膜厚との関係を示
す図、第１６図、第１７図、第３０図及び第３１図は夫
々磁束の流れを示す図、第１８図は再生出力変動の範囲
とへラドチップの切断面と絶縁薄膜との為す角度との関
係を示す図である。第１９図は他の実施例の磁気ヘッド
の外観を示す斜視図、第２０図はテープ摺接面を示す図
である。 （ｌａ）（ｌｂ）−磁気コア半体、（ｌａ’）（ｌｂ’
）−コア半体、（２）・・・作動ギャップ、（３）・・
・積層薄膜、（４）・・・強磁性金属薄膜、（５）・・
・絶縁薄膜、（７）・・・巻線溝、（２１）・・・コア
側面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性酸化物よりなる一対のコア半体に強磁性金
   属薄膜と絶縁薄膜とからなる積層薄膜を接着形成し、該
   積層薄膜同士を作動ギャップとなる非磁性材料を介して
   衝き合わせた状態で前記一対のコア半体同士を接合して
   なる磁気ヘッドにおいて、巻線溝を有するコア側面と前
   記絶縁薄膜との為す角度が３０゜以下であることを特徴
   とする磁気ヘッド。
2. （２）前記絶縁薄膜の膜厚が２００ｎｍ以上であること
   を特徴とする請求項（１）記載の磁気ヘッド。
3. （３）前記コア半体が非磁性材であることを特徴とする
   請求項（１）記載の磁気ヘッド。