JPH027206A - 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、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等に搭載さ
れる電磁誘導型の磁気ヘッドの製造方法に関するもので
、特にアジマス記録方式に好適なアジマス付磁気ヘッド
の製造方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性薄膜をコア材とするアジマス記録方式の
磁気ヘッドを製造するに際し、巻線溝を有する磁気ヘッ
ド素子を基板上に形成したのち、上記巻線溝と略同−形
状の溝を形成した保護板を当該溝同士が一致するように
前記基板に接合することにより、高精度に磁気ギャップ
のデプスを規、制し、管理し、信頼性の高い磁気ヘッド
を製造しよ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、高密度記録化に伴い磁気記
録媒体が高抗磁力化の方向にあり、記録再生波長も短波
長化の一途をたどっている。

したがって、磁気ヘッドにおいても高飽和磁束密度を有
するヘッドコア材料を用い、また狭ギャップ化を進める
等、上述の高密度記録化への対応を図っている。

例えば、従来ＶＴＲのへラドコア材料として多用されて
いたフェライト材は高透磁率であるものの飽和磁束密度
が低いため、高抗磁力磁気記録媒体への記録が不十分で
あった。そこで、上記へラドコア材として、Ｆｅ−Ａ／
！−３ｉ系合金や強磁性非晶質合金等の強磁性金属薄膜
を用いた磁気ヘッド、例えば複合型磁気ヘッドや１１Ｍ
磁気ヘッド等が提案されている。

さらに近年では、より一層の高密度記録化を目指すべく
研究が進められており、隣接する記録トラック間のガー
トバンドを無くして記録を行ういわゆるアジマス記録方
式が提案されている。

このような状況の中にあって、本発明者等は、さらによ
り一層の高密度記録化を達成するべく研究を重ね、例え
ば特願昭６１−１７６３０５号明細書に開示するように
金型を用いることにより、閉磁路を構成するコアを強磁
性金属磁性薄膜で形成し、磁気ギャップにアジマスを持
たせた磁気ヘッドの製造方法を提案している。この方法
により製造される磁気ヘッドは、高飽和磁束密度が高く
狭ギャップ化が図れ、しかも磁気ギャップにアジマスが
設けられているので高密度記録化が達成される。

上記磁気ヘッドを作製するには、所要アジマス角を規制
した金型母材を用い、この金型母材に樹脂層を形成した
のち該樹脂層に前記アジマス角を転写し、゛該樹脂層に
対して金属磁性材料を真空薄膜形成技術等の手法で順次
形成して閉（ｓｌ路を構成する磁性薄膜コアと成し、そ
の磁性′ｉｙＪ膜コアを挾み込むように保護板を接合一
体化し、磁気ギャップを磁気記録媒体の走行方向に対し
て所要角度傾けてアジマス付の磁気ヘッドを完成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記磁気ヘッドに巻線溝を形成するには、磁
性薄膜コアと保護板とを接合一体化したのちに、磁気ギ
ャップのデプスを規制しなからレーザ加工や超音波加工
あるいは機械的加工手段等により形成している。

ところが、前述のように磁性薄膜コアと保護板とを接合
一体化したのちに巻線溝を形成しているので、磁気ギャ
ップのデプスの規制が非常に困難である。特に、磁性薄
膜コアと保護板とがずれて接合されている場合にはより
困難となっている。

このため、上記磁気ヘッドは巻線溝形成工程においてデ
プスにばらつきを生じ、ヘッド寿命の面で信頼性が損な
われている。

そこで本発明は、上述のような従来の実情に鑑みて１２
案されたものであって、磁気ギャップのデプス規制及び
管理が高精度に行え、信頼性の高い磁気ヘッドの製造方
法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の磁気ヘッドの製造方法は、上記の目的を達成す
るために、磁性ｇｉ膜ココアより磁路が形成され巻線溝
を有する磁気ヘッド素子が形成された基板と、前記磁気
ヘッド素子の巻線溝と略等しい溝が形成された保護板と
を溝同士が略一致するように接合することを特徴とする
ものである。

〔作用〕

本発明方法によれば、磁性薄膜コアによ、り閉磁路が形
成される。そして、上記磁性薄膜コアに予め所定デプス
となるように巻線溝を形成するので、高精度にデプスを
決定することができる。また、上記巻線溝と保護板に形
成された溝を略一致するように合わせれば、簡単にデプ
ス零の位置合わせが行え、基板と保護板との接合工程の
容易化が図れる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法をその工
程順にしたがって図面を参照しながら説明する。なお、
以下の図面では便宜上基板の一部分を拡大して示すが、
実際は複数のへッドチソプを一括して形成できる大きな
基板とする。

本発明方法により磁気ヘッドを製造するには、先ず、第
１図及び第２図に示す手法にて所要アジマス角度で傾斜
する傾斜面を有する金型を作製する。本実施例では、非
球面レンズの金型作製等の高度な面粗度が要求される加
工に好適なＮｉメツキとダイヤモンドバイトとを組合わ
せた技術を利用して上記傾斜面を形成した。

すなわち、第１図に示すように、金型母材（１）にＮｉ
やＮ１−Ｐ合金等よりなるメツキ層（２）を無電解メツ
キ法等の手法にて形成する。上記メツキ層（２）の膜厚
りは、少なくとも磁気ヘッドのトラック幅よりも大きく
なるように形成する。

次に、第２図に示すように、上記メツキ層（２）に対し
てミガキ処理を施したダイヤモンドバイトで上記メツキ
層（２）の全幅に亘って切削し、ヘッドコア形成用溝（
３）を形成し、所要アジマス角度θで傾斜する傾斜面（
３ａ）を有するとともに溝深さｈとした金型（４）を得
る。ここで、上記ダイヤモンドバイトには、予め上記傾
斜面（３ａ）と同じ角度θを形成したものを使用する。

このように、本実施例ではＮｉやＮ１−Ｐ合金よりなる
メツキ層（２）とダイヤモンドバイトを組合わせて前述
のへラドコア形成用溝（３）加工を施しているので、上
記傾斜面（３ａ）のアジマス精度は極めて良好なものと
なる。

ここで、得られるヘッドコア形成用溝（３）　の傾２斜
面（３ａ）のなす角度θは作動ギヤツブのアジマスを規
制し、上記傾斜面（３ａ）はトラック幅を規制する。な
お、上記へラドコア形成用溝（３）の溝幅Ｗは、磁気ヘ
ッドとしてのコア幅の略】／２となるように形成するこ
とが好ましい。また、上記へラドコア形成用溝（３）は
後工程で各ヘッドチップに切り出すことを考慮し一定の
ピッチ精度をもって形成するとよい。

したがって、得られる磁気ヘッドのアジマス角度θ、ト
ラック幅、コア幅等は上記ダイヤモンドバイトの形状に
より決定されるものであるから、必要に応じた磁気ヘッ
ド形状とすることが可能である。

上述のように得られた金型（４）に対して、第３図に示
すように、メツキ層（２）側より射出成形法等の手法に
て樹脂層（５）を形成する。その後、上記樹脂層（５）
を前記金型（４）より剥離する。なお、この剥離工程で
得られた樹脂層（５）を本明細書では以下ダミー基板（
５）と称する。

上記ダミー基板（５）には、上記メツキ層（２）に形成
されたヘッドコア形成用溝（３）が凸部（６）として転
写され、これら凸部（６）間に磁性薄膜形成用溝部（７
）が形成される。したがって、上記凸部（６）の傾斜面
（６ａ）のなす角度は前記アジマス角度θとなり、また
凸部（６）の高さは同様に前記ヘッドコア形成用溝（３
）の溝深さｈと同じになる。なお、上記ダミー基板（５
）は、完成磁気ヘッドの非構成部品となる。

ここで、上記ダミー基板（５）の材料には、後工程のス
パッタリング等の温度上昇に耐え得るだけの耐熱性を有
すること、面積度が良好であること、寸法安定性に優れ
ること、転写性に優れることの他、次工程でダミー基板
（５）を剥離除去することにより剥離性に優れること等
の特性を有することが要求され、これらの緒特性を満足
する材料が使用できる。

続いて、第５図に示すように、上記ダミー基板（５）の
凸部（６）側よりＳｉＯ□等よりなる絶縁膜（８）を形
成した後、上記絶縁膜（８）上に第１の磁性薄膜（９）
を被着形成する。上記第１の磁性薄膜（９）は、マスク
スパッタ等の手法により磁性）Ｈ９！。

形成用溝（７）を一つおきに完全に埋める如く形成する
。

このように、第１の磁性薄膜（９）をダミー基板（５）
上に部分的に形成しているごとにより、磁性ｇＪＩＩ９
（９）の膜応力によるダミー基板（５）のそりが抑えら
れる。したがって、アジマス精度や磁気特性等が良好に
維持できる。

上記第１の磁性薄膜（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が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。例示するな
らば、Ｆｅ−ＡＪ！−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、
Ｆｅ−３ｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ａ
ｌ１！−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ”
５ｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−３ｉ　−Ａｊｉ系合金
等の強磁性金属材料、あるいはＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金
、さらには、上記Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ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で置換したものを含む、）。

ＳＬを基本組成とする合金に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ。

Ｉｒ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、ｐｔ、Ｈｆ、Ｖの少なくとも
１種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Ａｆ！、Ｇｅ。

Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉ　ｎ、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。

Ｚ「等の遷移元素や希土類元素を主成分とするメクルー
メタル系アモルファス合金）等も使用される。

これら磁性薄膜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、上記第１の磁性薄膜（９）は強磁性合金材料の単
層膜であってもよいが、例えばＳｉｎ、。

Ａ　ｌ　ｔ　Ｏｓ、Ｚ　ｒ　Ｏ！　、　　Ｓ　ｉ　３Ｎ
４等の絶縁膜を介して積層した多層膜としてもよい。

次に、第６図に示すように、前記磁性薄膜形成用溝（７
）内の第１の磁性薄膜（９）を研磨する等して平坦化す
る。すなわち、上記ダミー基板（５）の−上面（５ａ）
が露出するように手研する。なお、上記平坦化工程にお
いて、上記凸部（６）上に形成された絶縁膜（８）は必
要に応じて除去してもよいが必ずしも完全に除去する必
要はない。

続いて、第７図に示すように、残存した磁性薄膜形成用
溝（７）を含むダミー基板（５）の上面（５ａ）全体に
Ｓｉｎ、膜や（Ｓ　ｉｏ、＋Ｃｒ）膜等よりなる保護膜
（１０）を介して接着剤（１１）を形成した後、上記接
着剤（１１）にて第１の保護板（１２）を接合する。

なお、上記第１の保護板（１２）には、後述のヘラＩ゛
の巻線溝（１７）に対応する位置にそれぞれ当該巻線溝
（１７）と略同じ大きさの溝（１２ａ）を形成する。

上記接着剤（１１）としては、磁性画１５！（９）の磁
気特性やダミー基板（５）の寸法精度を確保するため接
合温度が余り高くないものが好ましく、例えば低融点ガ
ラス、水ガラス、無機質接着剤等が好適である。また、
上記保護板（１２）の材質としては、耐摩耗性に優れた
ものがよく、例えば非磁性フェライト、チタン酸カリウ
ムやチタン酸バリウム等のガラスセラミックス等が好適
である。

次に、第８図に示すように、上記ダミー基板（５）を剥
蹄し取り除く、上記剥離方法としては、例えば機械的手
段により剥＾Ｕする方法、あるいはダミー基板（５）を
構成する樹脂を溶剤にて熔解除去する方法等が挙げられ
る。

その後、磁性薄膜形成用溝（７）内に形成されている絶
縁膜（８）をエツチング等の手法により除去し、第９図
に示す基板（１３）を得る。

上記基板（１３）において、第４図に示すダミー基板（
５）の磁性薄膜形成用溝（７）は当該基板（１３）の凹
部、すなわち磁性薄膜形成用溝（１４）に対応する。

同様に、上記ダミー基板（５）の傾斜面（６ａ）は前記
基板（１３）の傾斜面（１４ａ）に対応する。そして、
上記基板（Ｉ３）の傾斜面（１４ａ）が作動ギャップの
形成面に相当し、且つ上記傾斜面（１４ａ）の傾斜角度
がアジマス角θとなる。

続いて、第１０図に示すように、上記傾斜面（１４ａ）
を含む基板（１３）上にギャップＴＩ９．（１５）を真
空薄ｎり形成技術により形成した後、前記第１の磁性薄
膜（９）と同様に第２の磁性薄膜（１６）を上記磁性薄
膜形成用溝（１４）に対して１つおきに充填する如く被
着形成する。この結果、上記第１の磁性薄膜（９）と第
２の磁性薄膜（１６）は、磁気ヘッド素子を構成するる
ｎ性薄膜コアとなる。

このとき、上記ギャップ膜（１５）は、上記傾斜面（１
４ａ）上の膜厚ｍが所定のギャップ長となるように形成
する。また、上記第２の磁性）Ｗ膜（１６）は、前記磁
性薄膜形成用溝（１４）を完全に埋める如く被着形成す
る。

なお上記ギャップＦ！（１５）としては、例えば５ｉｎ
２Ｔａｚ０５　、Ｚ　ｒＯｘ等が使用できる。また上記
第２の磁性薄膜（１６）としては、前記第１の磁性薄膜
（９）と同様なものが使用できる。

このように本発明では、ギャップ膜（１５）や磁性薄膜
（９）、（１６）等を真空薄膜形成技術にて形成し、ガ
ラスボンディング等の接合技術を用いることなく作動ギ
ャップを形成しているので、ギャップ長の制御を容易に
且つ高精度に行える。また、アジマス精度も良好なもの
となり、歩留りが格段に向上する。

次いで、第１１図に示すように、前記磁性薄膜形成用溝
（１４）内の第２の磁性薄膜（１６）を切削する等して
平坦化する。すなわち、前記第２の磁性薄１９（１６）
が露出する程度に切削する。

次に、第１２図に示すように、前記第１の磁性薄膜（９
）及び第２の磁性薄膜（１６）からなる磁性薄膜コアに
対してホトリソグラフィー技術等の手法を用いてエツチ
ングを施し、磁気ヘッドコア形状に形成する。なお上記
エツチング工程では、前記第１の保護板（１２）上に形
成される接着剤（１１）を露出させるまでエツチングを
施した。

すなわち、前記第１の磁性薄膜（９）と第２の磁性薄膜
（１６）を磁気へラドコア形状に形成するとともに、こ
れら磁性薄膜コア間に亘ってコイルを巻′装するための
巻線溝（１７）を形成する。この結果、上記第１の磁性
薄膜（９）と第２の磁性薄膜（１６）とで閉（ｎ路が形
成される磁気ヘッド素子が形成される。また、先に第１
の保護板（１２）に形成された溝（１２ａ）とこの巻線
溝（１７）とが連通ずることになる。

ここで、上記Ｓ線溝（１７）を形成する際に、作動ギャ
ップｇのデプスＤｐが所定値となるようにエツチングを
施せば、容易に上記巻線溝（１７）により作動ギャップ
ｇのデプスＤｐが規制でき、しかも高精度にデプスＤｐ
を決定できる。したがって、デプスＤｐのばらつきがな
くなり、これによりヘッド寿命においてもばらつくこと
がなくなるの′で磁気ヘッドの信頬性が向上する。

次いで、第１３図に示すように、前記基板（１３）と略
同じ大きさの保護板（１８）を用意する。そして、上記
保護板（１８）に前記基板（１３）に形成された巻線溝
（１７）と対応する位置にそれぞれ当該巻線溝（１７）
と略等しい溝（Ｉ９）を形成する。

上記保護板（１８）の材料としては、前述の第１の保護
板（１２）と同様、ＨＯＹＡ製の非磁性フェライト。チ
タン酸カリウム、チタン酸バリウム等のガラスセラミッ
クス等が使用できる。

また、上記溝（１９）を形成する手法としては、例えば
ホトリソグラフィ技術、レーザ加工、超音波加工あるい
は機械的加工等手段により形成すればよい。その隙、上
記溝（１９）を形成するには、上記保護板（１８）の面
に対して垂直になるように形成することが必要である。

なお、上記溝（１９）は、前記巻線溝（１７）よりも多
少小さく形成することが好ましい。

次に、第１４図に示すように、上記保護板（１８）を前
記磁気ヘッド素子形成された基板（１３）に接着剤（２
０）を介して接合する。

すなわち、磁気ヘッド素子の巻線溝（１７）のデプス零
の位置と保護板（１８）の溝（１９）のデプス零の位置
とを合わせ、当該溝同士が略一致するようにして前記保
護板（１８）と基板（１３）とを接合一体化する。

上記接合に際しては、前記基板（１３）と保護板（１８
）に形成された巻線溝（１７）と溝（１９）とが略同じ
大きさに形成されているので、簡単に位置合わせするこ
とができる。したがって、接合工程が容易に行え生産性
の向上が図れる。

次に、上記工程で接合一体化されたヘッドコアブロック
（２１）に対して第１４図に示すように、ＡＡ線、Ａ′
−Ａ’線及びＢ−Ｂ線で示す位置でスライシング加工を
施し、複数個のへラドチップを切り出す。

上記スライシング加工を施す場合、スライシング加工前
のへッドコアブロンク（２１）の状態で作動ギャップｇ
が所定のアジマスをもっているので、上記へラドコアブ
ロック（２１）に対して直交方向にスライシングすれば
、簡単にアジマス付作動ギャップｇを有する磁気ヘッド
を作製することができる。したがって、アジマス付作動
ギャップを有する磁気ヘッドの製造工程は何ら煩雑な工
程を含まないので、生産性の向上が図れ、しかもアジマ
ス精度や加工歩留りが大幅に向上する。

次いで、必要に応じて前記磁気ヘッド素子の記録媒体対
接面（２２）を円筒研磨し、巻線溝（１７）にコイル（
２３）を巻装して第１５図に示す磁気ヘッドを完成する
。

以上の工程により作製された磁気ヘッドは、閉磁路を構
成する磁性ｙ４膜が強磁性金属材料で形成されているの
で、高密度記録化に対応した高抗磁力磁気記録媒体に対
しても良好な記録再生特性を示す、しかも、作動ギャッ
プが所定のアジマスを有しているいるため、記録トラッ
クの高密度記録化が達成される。

〔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
、保護板を接合する前に、予め閉磁路を形成する磁性薄
膜コアに所定デプスとした巻線溝を形成しているので、
高精度に磁気ギャップのデプスを決定することができる
。

したがって、デプス規制及びデプス管理が高精度に行え
るとともにデプスのばらつくきなくなり信転性に優れた
磁気ヘッドが得られる。

さらに、上記巻線溝と保護板に形成された溝は略同じ大
きさに形成されているので、当該溝同士を合わせること
のみで容易にデプス零の位置合わせができ、これにより
基板と保護板を節単に接合することができ生産性の向上
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１５図は本発明を適用した磁気ヘッドの
製造工程を工程順に従って示す概略的な斜視図であり、
第１図はメツキ層形成工程、第２図はへラドコア形成用
溝形成工程、第３図は樹脂層形成及び剥離工程、第４図
はダミー基板形成工程、第５図は第１の磁性薄膜形成工
程、第６図は平坦化工程、第７図は第１の保護板接合工
程′、第８図はダミー基板剥離工程、第９図は絶８ｉ膜
除去工程、第１Ｏ図は第２の磁性薄膜形成工程、第１１
図は平坦化工程、第１２図は磁気ヘッド素子形成工程、
第１３図は保護板接合工程、第１４図はスライシング加
工工程、第１５図はコイル巻装工程をそれぞれ示す。 ９　・　・ ｌ　５　・ ｌ　６　・ １７　・ １８　・ １９　・ ｌの磁性薄膜 ギャップ膜 第２の磁性薄膜 巻線溝 保！ｌ板 溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性薄膜コアにより磁路が形成され巻線溝を有する磁気
   ヘッド素子が形成された基板と、前記磁気ヘッド素子の
   巻線溝と略等しい溝が形成された保護板とを溝同士が略
   一致するように接合することを特徴とする磁気ヘッドの
   製造方法。