JPH02292705A - 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、高密度記録に対応する磁気ヘッドに関するも
のであり、特に磁気ギャップ近傍部が軟磁性金属薄膜で
構成される，いわゆるメタル・イン・ギャップ型の磁気
ヘッドに関する。

〔発明の概要］ 本発明は、軟磁性金属Ｆｕｌｌ！が磁気ギャノブ部に配
されてなる磁気ヘッドにおいて、ひさし状部を有するト
ラック幅規制溝の壁面に沿って軟｛ｎ性金属薄膜を成膜
することで、電６ｉｌ変換特性の改再並びに歩留まりの
向上を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、例えばビデオテープレコー
ダ等の機器の小型化や長時間記録等の要請から、高密度
記録化．短波長記録化が検討されており、これに対応し
て磁気記録媒体では，いわゆるメタルテーブや蒸着テー
プに見られるような高保磁力化，高残留磁束密度化が進
められている。

これに伴い磁気ヘッドに対しても当然その性能の向上が
要求されている． このような状況から、磁気コアに高飽和磁束密度を有す
る軟磁性金属薄膜を配し、これら軟磁性金属薄膜同士の
突き合わせ部分を作動キャップとした，いわゆるメタル
・イン・ギャンプ型の６■気，，．７ドが開発され、・
持に軟磁性金属薄膜が＆ｉ気ギャップを挾んで斜めに連
なる＆ｆ気・＼ソ１′は、電６Ｉ変１角特性にイ憂れる
ばかりか擬似ギャノグの問題も少なく、既にいわゆる８
ミリビデオテープレコーダ等において実用化されている
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述の軟｛イ１性金属薄１１タが斜めに連な
る佑気ヘン１゛を製造ずる場合６こは、ｆａｌｌえば特
開昭６１−１０５７１０号公報に記載ざれるように、フ
エライト等よりなる基板に対する溝加工や軟磁性金属薄
膜の成ＩＩタ．さらにはガラス融着ｋの王程を経た後、
スライシング加工によって各・＼ノドチソブに切り出す
のが一般的であるや このとき、前記軟磁性金属薄膜が斜めに連なるが故に必
然的にスライシングカＩＩＩによって軟磁性金属薄膜が
中途部で切断されることになり、歩留まりの点で大きな
問題となっている。ずなわら、軟Ｃｉｌ性金属薄膜と基
板との界面近傍では、軟磁性金属薄膜と基板間の熱膨張
率の差や軟磁性金属薄膜成膜時に生ずる歪等によって大
きな応力が加わっており、スライシング加Ｔ６，＝よっ
て軟磁性金属薄膜が切断ざれると、基板にヒビが発生し
たり軟磁性金属薄膜が剥離する等の現象が起こる。これ
は磁気ヘッドの信頼性を著し＜　ｔＪｌなうもので、歩
留まりを大きく低下する。

また、軟磁性金属薄ｌ模はＦ　ｅ−Ａ　ｌ−Ｓ　ｉ系合
金（いわゆるセングスｌ−　）等の硬い金属材料からな
るために、その切断乙こば大きな労力を要し、さらには
スライシング用の砥石の寿命も短いものとなる。

そこで、例えば磁気ヘンドチソブの幅を軟磁性金属′ｇ
ｊ膜が形成される溝の幅よりも大きくし、スライシング
加工時に軟磁性金属薄膜を切断しないようにすることで
ＩＩＩＩ述の問題を解消することが考、えられる。

しかしながら、先の公報にも見られるように、単に｛１
斜面を持った断面■字状の溝内に軟ｒＷ性金属薄膜を成
膜した場合、必要とする部分以外のところ，例えば前記
傾斜面と対向する面や溝の底部等にも当該軟磁性金属薄
膜が｛＝ｊ若し、電磁変換特性や歩留まり等に悪影響を
及ぼす。例えば、前記傾斜而と対向する面や溝のＪ＋’
ｆ部等に｛＝１着した軟磁性金属薄１１々は、一般に磁
気特性，４、Ｙに保磁力が劣化しており、電磁変換特性
を悪化する顛向にある。

また、余分な軟磁性金属薄膜は、先にｉホベた理山から
やはり応力を大きくする原因となり、ギャンブ融着等の
熱処理時に法｛及にヒビが発４１．　１〜易くなる。

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであ
って、磁気ギャンブ部に軟磁性金属薄膜が配された磁気
ヘッドにおける歩留まりの改占並びに電磁変換特性の改
善を目的とし、生産性，信転性に優れ、しかも電磁変換
特性の劣化の無い［５１気ヘッドを提供することを目的
とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

前述の目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドは、
一対の磁気コア半体同士を接合ずることで閉磁路が構成
されてなる磁気ヘッドであって、少なくとも一方の磁気
コア半体の突き合ね七面にひさし状部を有するＩ・ラン
ク幅思制溝が設けられ、当該Ｉ・ランク幅規制溝の壁面
に沿って軟磁性金属薄膜が成膜されるとともに、前記軟
磁性金属｝Ｗ１１タの突き合わせ面に磁気ギャップが構
成されたことを特徴とするものである。

〔作用］ 本発明の磁気ヘッドでは、軟磁性金属薄膜は［ランク幅
規制溝内に成膜され、このトラック幅規制溝の列側でス
ライジング加工されているので、軟磁性金属薄膜が切断
されることはなく、ヒビ割れや膜剥がれが抑制される。

また、トラック幅規制溝がひさし状部を有するため、軟
磁性金属薄膜を成膜したときに余分な部分への付着が抑
えられ、応力が低減して基板へのヒビの発生が低減され
る。同時に、この余分な膜の削凋は、当該膜が磁気特性
に劣ることがらｆｌｕ　７３５変換特性」二も有利であ
るや 〔実施例〕 以下、本発明を適用した磁気ヘッ．ドの一実施例を図面
を参照しながら説明する。

本実施例のｆ１気ヘッドは、軟もｆｌ性金属薄膜が磁気
記録媒体対接面で斜めに連なってなる磁気ヘッドであり
、第１図及び第２図に示すように、磁気コア半体１，　
　■はＭｎ−Ｚｎフエライト等の酸化物磁性材料からな
るコア部（１），　（２）を主体とし、その突き合わせ
部にそれぞれ軟磁性金属薄１１ｉ（３）（４）が配され
ている。

前記コア部（１）　，　（２）の突き合わせ面には、当
該突き合わせ面に対して所定の角度で傾斜する傾斜面を
持った略々Ｕ字状のトラック幅規制溝（ｌａ），（２ａ
）が切削加工され、このトラック幅規制溝（１ｄ）（２
ａ）の内壁に沿って軟磁性金属薄膜（３）　，　（４）
が成ｎタされている。ここで、前記トラック幅規制溝（
１ａ）　．　（２ａ）は、当該溝（ｌａ）　，　（２ａ
）の上方に張り出すひさし状部（ｌｃ）　，　（２ｃ）
を残すように前記突き合わせ面に対して傾斜するが如き
形状を有している．そして、コア部（１）．（２）の突
き合わせ面に対して所定の角度で傾斜する１頃斜面が薄
膜形成面（１ａ＋），（２ａ．）とされ、この薄膜形成
而（１ａｌ）１（２ａｌ）上に軟磁性金属薄膜（３）　
，　（４）が突き合わせ部から離れるにつれて次第に薄
くなるように成膜されている。

特に、トラック幅規制溝（ｌａ）　，　（２ａ）の底部
（ｌａｇ）（２ａｚ）や薄膜形成面（１ａ＋），　（２
ａ．）と向かい合う面（ｌａｗ）　，（２ａｓ）に被着
される軟磁性金属１１９（３ａ），（４ａ）の膜厚は著
しく薄いものとされ、面（ｌａ３）　，　（２ａｓ）上
にはほとんど付着されていないような状態となっている
． そして、これら軟磁性金属薄膜（３），（４）の端而同
士が対向する如く磁気コア半体Ｉ，■がギャンプ材を介
して接合され、閉磁路が構成されるとともに、前記軟磁
性金属薄膜（３）　，　（４）の端面間に所定のトラッ
ク幅Ｔｗを有する磁気ギャップｇが１１カ．成されてい
る．また、一方の磁気コア半体Ｉには、コイルを巻ロす
るための巻線講（１０）が講加工されており、前記磁気
ギャップｇのデプスを決定すると同時に、この壱線溝（
ｌＯ）を通してコイルを巻回することで当該磁気ヘッド
に電磁誘導によって記録信号を供給し，あるいは再生信
号を取り出すようになっている。

なお、前記コア部（１）　．　（２）は、軟［ｉ３性金
属薄膜（３），（４）によって構成される磁気ギャンブ
どの両端位置から切削溝（Ｉｂ），（２ｈ）によって磁
気コア半体１，［１の両側縁に至るまで削り取られ、磁
気ギャップｇと平行なエノジ部が磁気記録媒体対接面に
臨むことがなく余分な信号を拾うことがないようにされ
ている。また、この切削溝（ｌｂ）　．　（２ｂ）を形
成したことによる空間にはガラス等のＪＩＥ　ｉｆｆ性
材（５）　，　（６）が、同様にトラック幅規制溝（ｌ
ａ）　，　（２ａ）を形成したことによる空間には非＆
ｉｔ性＋４’　（７）　，　（Ｅｌ）がそれぞれ充填さ
れ、磁気ヘッドに対する当たり幅が確保されている． また、本実施例の磁気ヘッドでは、磁気コア半体Ｉ，■
の幅は少なくともトラック幅規制溝（ｌａ）（２ａ）を
収容し得る程度され、スライシング加工によって軟磁性
金属薄膜（３）　．　（４）が切断されることがないよ
うにされるとともに、磁気記録媒体対接面は円筒研磨に
よって所定の曲率となるように加エされ、その両側に段
差加工が施されることで磁気記録媒体に対する当たり幅
が決定されている。

すなわち、磁気コア半体［＋　　ｎの両側には６■気記
録媒体の走行方向に沿って切削による段差部（９）（９
）が設けられ、前記磁気ギャップｇを中心として所定幅
の磁気記録媒体対接面が構成され、先のひさし状部（ｌ
ｃ）　，　（２ｃ）は当Ｅｌ　（１１気記録媒体対接面
から後退する位置まで切削され磁気記録媒体に直接接触
しないような形とされている。

かかる構造を有する磁気ヘッドでは、前記軟磁性金属薄
膜（３）　，　（４）は斜めに削られた薄膜形成面（１
ａｌ），（２ａ＋）上に成膜されることから、磁気ギャ
ップｇを挾んで斜めに連なるかたちとなり、いわゆるア
ジマス損失によって酸化物磁性材料からなるコア部（１
）　，　（２）と軟磁性金属薄膜（３）　．　（４）と
の界面が磁気ギャップｇに対して擬似ギャップとして動
作する虞れはない． ここで、薄膜形成面（１ａ＋），　（２ａ１）　　（す
なわち軟磁性金属薄膜（３Ｌ（４）　）の磁気ギャップ
ｇに対する傾斜角は、５゜〜８０゜　とする。当該傾斜
角が５゜未尚であると擬似ギャップや隣接１・ラックか
らのクロス１・−ク等が問題となる。逆に８０゜を越え
ると、軟磁性金属薄膜（３），（４）の膜厚を１・ラ・
７ク幅′Ｉ″Ｗとほぼ−・致さーｌｔ１ノればならず、
成膜に長時間を要し、膜構造や酊１″Ｉ′ｌ耗１’ｌ一
等の点でも問題が生ずる。

ところで、本実施例の磁気ヘッドでは、前記軟ｉｆｉ性
金属薄膜（３）　．　（４）が磁気ギャソブｇに対して
斜めに成膜ざれ−Ｃいるばかりでなく、［・ランク輔思
制溝（ｌａ＞，（２ａ）がひさし状部（Ｉｃ）　．　（
２ｃ）をｔＩ′シ、底部（１む）．（２ａｚ）や薄膜形
成面（ｌａ１），　（２ａ，）よ向かい合う面（ｌａｉ
）　，　（２ａｘ）に破符される軟磁性金属薄膜（３ａ
）　，　（４ａ）の付着鼠が少ないことが重要である。

この部分への執るｎ性金属ｉ’ｉ”Ｊｌタの｛＝Ｊ着Ｍ
が多いと、応力が大きくなりヒビが発仕し易くなるとと
もに、電６５１変換特性上も悪影哲を及ぼす虞れがある
。

また、薄膜形成面（ｌａ．），　（２ａ，）上に成膜さ
れる軟｛ｆ口生金属ＦｉＶＩＩ！Ｊ（３），　（４）　
ハ、ソｉ７）　膜Ｗｌ　カ均Ｔ：　ナく磁気ギャンブｇ
における膜１７Ｔと段差加工による切断面（９ａ）　，
　（９ａ）における膜Ｊゾしとを比べたときに、後者の
方が薄いことが好ま１，い。

このように、段差加工の切断面（９ａ）における膜厚Ｌ
を薄くずることによっ゛Ｃ、この部分で軟磁性金属薄膜
（３）　．　（４）に加わる応力が緩和され、当該段差
加工する際に軟ＣＰｔ性金属薄膜（３）　，　（４）が
切断されてもヒビ割れや膜７りがれ等が発生することは
ない。実際、ｔ４≦Ｔ／２とずるごとで歩Ｗｌまりの改
善率は３０％程度となる。特にし≦′Ｉ’　／　３と−
４れば歩留まりの改善率が５０％以−１二にもなる。；
１タ厚の絶対値で言えば、聾，≦１　０　ｔｔ　ｍで歩
留まりの改善率が大きい。

なお、本実施例では第２図に示すように軟｛．〃性金属
薄膜（３），（４）が直線的に膜厚が減少ずるような形
となっているが、これに限られるものではな７く、例え
ば軟磁性金属薄１１ク（３）　．　（４）の表面（ここ
では成膜時における表面）が略円弧状を？し前記切断面
（９ａ）における■タ厚が薄くなるようにしてもよいし
、あるいは磁気ギ中ツプと近傍部ではほぼ同じ膜厚で切
断面（９ａ）近傍部で膜厚が急激に減少するようなかた
ちとしてもよい。いずれにしても、切断面（９ａ）にお
ける膜厚しが磁気ギャソブｇにおける膜厚Ｔの１／２以
下という要｛ノ１を満たずことが好ましい。

１：．述の軟侑１ノ１金属ｉ″ｉｔＪ＋＋ψ（３），（
４）を構成する軟｛任性金属材料としては、Ｆｅ−Ａｆ
−Ｓｉ系合金（センダスＩ・）やＦｅ　−　Ｎ　ｉ合金
（パーマ（コイ）Ｆｅ−Ａｊ’．系合金，Ｆｅ−Ｓｉ系
合金，ＦｅＧａ−Ｓｉ系合金．アモルファス合金等、低
保磁力で月つ高飽和磁束密度を有する金属材ネ゛１がい
ずれも使用でき、これまでこの種の６１気ヘッｌ・に川
いられているものがいずれも採用できる。

軟｛ｆ５．性金属薄膜（３）　，　（４）の成膜方法と
しては、蒸着やスパッタリング，イオンブ１／−テイン
グ等に代表ざれる真空薄膜形成技術（いわゆるＰＶＤ）
が挙げられ、成膜時の溝（先の１−ラ，ク幅規制溝に相
当する。）の形状を工夫することで先に述一ζたような
膜厚分布を持たせることができる。

そこで次に、前述の実施例の磁気ヘッドの製造方法の一
例を説明する。

先の実施例の磁気ヘノドを作製するには、先ず第３図八
に示すように、〜１ｎ−Ｚｎファ６ライ１・等よりなる
基板（１１）の」二面（ｌｌａ），ずなわらこの基板（
！ｌ）における磁気コア半体突き合ね（遍時の接合面に
、砥石等によって斜めにｌｌｆｌ　ｆｌする第１の切削
；１１１（１２）を全幅に亘って加工する。

この第１の切削溝（１２）は、例えば回転ずる砥石を斜
めに傾けて基板（１１）に当てることで節Ｃ１１に形成
することができる。しかも軟｛イタ性金属薄膜が成膜さ
れる傾斜面（１２ａ）が砥石（ブレード）の側面によっ
て研磨されることになるので、表面性に優れたものとな
り、また高精度に加工される。

前記傾斜面（１２ａ）は、後述の工程で軟磁性金属薄膜
が成膜される面であり、先の研気ヘントにおける薄膜形
成面（ｌａ．），　（２ａ，）に対応ずるものであるた
め、磁気ギャップ形成面に対応する２λ板（１１）の上
面（ｌｌａ）に対ずる傾斜角θ１ほ５゛−８０゜に設定
される。ここでは４５゜とした。

一方、前記第１の切削溝（ｌ２）において、傾斜面（１
２ａ）と向かい合う切削面（１２ｂ）の傾斜角θ２は、
９０゜〈θ２≦１７５゛とされる。９０゜くθ２とずる
のは、２Ｓ＋Ｎ（１１）のひさし状部（ｌｌｂ）を残し
、その影となる部分の軟ｃ汀性金属薄１１タの膜ｊγを
ｉｌｌｌ制するためである。また、θ２≦１７５゜とす
るのは加工上の問題で、これ以上にすると先のひさし状
部（ｌｌｂ）が脆くなる等の問題が生ずる。木例では１
１５゜に設定した。

なお、前記第１の切削講（ｌ２）の形状は、この例に限
らず、例えば第４図に示すように基板（ｌ１）の上面と
垂直な面（１２ｃ）　　（θｔ−９０゜〕と１１１１述
の角度Ｔ・ｎ囲を有する切削面（１２ｂ）　、あるいは
第５図に示すように第１の切削ｉＭ（１２）を拡口ずる
如き開放而（１２ｄ）　　（θ２〈９０゜］と前述の角
度範囲を有する切削面（　１　２　ｂ　）とからなるよ
うな形状としてもよく、要は基板（１ｌ）に切削溝（ｌ
２）内に張り出すひさし状部（ｌｌｂ）が残存するよう
なものであれば良い。

次に、第３図已に示すように、基板（１１）の上面方向
から軟Ｌｉｌ性金属ｔ’ｉ’ＪＩｌタ（ｌ３）をスパノ
タリング等の手法により成膜する。このとき、前記第１
の切削溝（ｌ２）の傾斜面（１２ａ）上に成膜される軟
ｃｆ主性金属ｇＪ．膜（１３ａ）は、切削溝（１２）の
入口付近ではトラック幅に対応して厚く成膜され、一方
切削溝（１２）の奥の方では前記基板（ｌ１）のひさし
状部（ｌｌｂ）の影となり次第に膜厚が薄くなる。特に
切削溝（ｌ２）の底部や傾斜面（１２ａ）と向かい合う
切削面（１２ｂ）には、ほとんど軟磁性金属薄膜が付着
されることはない． さらに、第３図Ｃに示すように、前記切削溝（１２）内
にガラス（１４）を充填した後、基板（１ｌ）の上面（
ｌｌａ）を研磨し、不要な軟磁性金属薄膜（１３）を除
去して傾斜面（１２ａ）上に成膜された軟磁性金属薄膜
（ｌ３）の端面を露出させる。

次いで、第３図Ｄに示すように、傾斜面（１２ａ）上に
成膜された軟磁性金属薄膜（１３）の一端縁に接するよ
うに第１の切削溝（ｌ２）と平行な第２の切削溝（ｌ５
）を溝加工する．この第２の切削溝（１５）を設けるこ
とにより、基板（１１）の上面（ｌｌａ）にはこれら第
１の切削溝（１２），第２の切削溝（ｌ５）によってト
ラック幅が規制された軟磁性金属薄膜（ｌ３）の端？が
臨むようになされるが、さらに鏡面仕上げを行ってトラ
ック幅の補正を行う。

このようにして一対の磁気コアブロソクを作成した後、
いずれか一方の［４！気コアブロンクに先の第１の切削
ｉ！４（＋２）．第２の切削溝（１５）と直交する巻線
溝を講加工し、しかる後に第３図Ｅに示すように顛斜面
（＋２８）上に成）！タされた軟磁性金属薄膜（ｌ３）
の端面を一致させてこれら一対のＣｉｌ気コアブロソク
同士をガラス融着する。ガラス融着に際しては、ギャノ
プ材をいずれか一方のＧｉｌ気コアプロンクの接合面に
予め形成しておいても良いし、融着ガラスをギャンプ材
として利用しても良い。ギヤ’７プ材としては、Ｓｉｆ
２やＴａ２０，、Ｃｒ、ＺｒＯ■等、通常使用されるも
のがいずれも使用できる。

また、このとき同時に第２の切削溝（ｌ５）内にガラス
（１６）が充填される。第２の切削溝（ｌ５）内のガラ
ス（ｌ６）は、ガラス融着の前に予め充填しておいても
良い。

最後に、第１の切削溝（ｌ２）の外側，例えばＸｘＬ’
Ａに沿ってスライシング加工を施して各るｎ気ヘッドに
切り出し、ｙ−ｙ線位置で段差加工を施し、さらに円筒
研磨等の仕上げ工程を経て実施例の６４１気ヘッドを完
成する．このとき、段差加工する部分の軟磁性金ｖ４ｇ
ｔ膜（ｌ３）は、基板（ｌ１）のひさし状部（ｌｌｂ）
の影となって膜ｊ７が非常に薄いので応力の発生が少な
く、したがって当該段差加工によってヒビ割れや膜剥が
れ等が生ずることはなく歩留まりが大幅に向上される。

以上、本発明を適用した実施例及びその製造力法につい
て説明してきたが、本発明がこの実隔例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で形状．材
質，寸法等，種々の変更が可能で、さらには例えば軟磁
性金属薄膜は一方の磁気コア半体にのみ設けられていて
もよい。

〔発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の磁気ヘッド
においては、トラック幅規制溝の外側でスライシング加
工されているので軟磁性金属薄膜が切断されることはな
く、さらに１へランク幅規制講がひさし状部を有ずるた
め軟磁性金属薄膜の不要部分への付着を抑えることがで
きる。したがって、ヒビＮｌｌれや膜ヱリがれを抑制１
〜て歩Ｗ／まりを大幅，，．：向−卜することができ、
生産性．｛１１頼＋’＋にイ憂れた侑気ヘンドを提｛』
（することができる。

また、本発明の磁気へ冫ドは、礎気ギャ，ブが飽和磁束
密度の高い軟（．ｉ月Ｉ１企・属薄膜の突き合ねり一面
に構成されるものであるので、高密度記録，知波長記録
に対応可能であり、しかも｛什気特性に劣る膜が少ない
ことから電磁変喚１・ν性干も有ｆｉ１である。

は軟磁性金属薄膜成膜ＩＩ稈、第３図Ｃは平而ＩｉＪＴ
磨工程、第３図Ｄぱ第２の切削溝加工上程、第３図Ｅは
ガラス融着工程をそれぞれ示す。

第４図は第１の切削溝の他の形状例を示す＋ｉｉ　ｔｍ
正面図であり、第５図は第１の切削溝のざらに｛１１！
の形状例を示す｛既略正面図である。

１　　■　・　・ １．　　２　　・　・ ｌａ，２ａ ｌｃ，２ｃ ３，　４　・　・ 磁気コア半体 コア部 トラック幅思制ｌ？４ ひさし状部 軟ｉｆタ性金属薄膜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気へ，１′の−実施例を示
す外観．斜視回であり、第２図はそのＣｌ′ｌ気記録媒
体対接面の要部拡大平面レ１である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対の磁気コア半体同士を接合することで閉磁路が構成
   されてなる磁気ヘッドであって、 少なくとも一方の磁気コア半体の突き合わせ面にひさし
   状部を有するトラック幅規制溝が設けられ、当該トラッ
   ク幅規制溝の壁面に沿って軟磁性金属薄膜が成膜される
   とともに、前記軟磁性金属薄膜の突き合わせ面に磁気ギ
   ャップが構成されたことを特徴とする磁気ヘッド。