JPH0278007A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - 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〕 この発明は、高品位ＶＴＲ，ディジタルＶＴＲ等の高密
度、広帯域周波数記録に用いられる薄膜磁気ヘッド及び
その製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、高密度で広帯域記録用ヘッドとして合金磁性材の
高い飽和磁束密度を利用し、その欠点である渦電流損対
策としてＣｏ　−Ｚｒ　−Ｎｂ等のアモルファス、セン
ダスト等の合金磁性膜とＳｉｎ、等の絶縁体膜を交互に
積層し、これを非磁性基板で挟持した構造（積層膜ヘッ
ド）が提案されている。

例えば文献「電子通信学会研究会報告ＭＲ８６−２８〜
３１　（１９８６）　Ｊで提案されているヘッドを第７
図に示す、同図において、４は合金磁性膜と絶縁体膜の
積層膜、ｌＯは巻線窓、２１はギャップ、２２は低融点
ガラス、２３は結晶化ガラス層、２４は非磁性基板であ
る。

上記のように構成された積層膜ヘッドは、積層膜４の膜
厚がトラック幅となるため、トラック幅の制御が容易で
、しかもフェライトヘッドや旧Ｇヘッドのように機械加
工を用いてトラック幅を規制するわけではないので１０
１１１１以下の掻めてトラック幅の狭いものでも容易に
形成できる。

また、膜の成膜方向がトラック幅方向にほぼ一致するた
め、使用する金属磁性膜の最適膜厚で絶縁層と交互に何
層か積層することができるので、渦電流が十分押えられ
た広帯域用のヘッドとして使用できる。さらに、磁路を
形成する磁性体が磁性コア全体にわたってトラック幅の
膜厚しかないので、コイル巻数当りのへラドインダクタ
ンスはコア全体がほぼ磁性体であるフェライトヘッドや
ＭＩＧヘッドに比べかなり小さくなり、電磁変換特性上
かなり有利である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の薄膜磁気ヘッドは、広帯域のヘッドとして優れた
特性を有するが、用いる金属磁性膜は再生効率の面から
Ｃｏ−ＺｒＮｂ等のアモルファス、センダスト、パーマ
ロイ等のいずれにしても高透磁率材でなければならず、
その飽和磁束密度は７．０００〜１０，０００　Ｇａｕ
ｓｓ　（ガウス）ぐらいである。もっとも、飽和磁束密
度が最大で５＋ＯＯＯＧａｕｓｓのＭｎ　−Ｚｎフェラ
イトに較べればその飽和磁束密度は大きく、最短記録波
長１ｎ程度であれば十分記録可能であるが、記録密度が
さらにあがり最短記録波長０．６−以下となると、再生
時のギャップ損失とのかね合いでギャップ長が０．２　
ｎ以下となるので高記録密度用媒体であるメタルテープ
などに記録する場合、記録不十分となる課題があった。

又、これを解決するためには磁性体の飽和磁束密度は例
えばギャップ近傍部で２０，０００　Ｇａｕｓｓ程度必
要となるが、この条件を満たす磁性材料は、Ｆｅ。

Ｆｅ−Ｃｏ、　Ｆｅ−５ｉなどであまり透磁率が大きく
ない。

このため、これらの磁性材料で薄膜磁気ヘッドを構成す
ると、コア効率が悪く、良好な電磁変換特性が得られな
い等の課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、広帯域でかつ最短記録波長が０、６　ｔｉｎ以
下の超高密度記録が可能な薄膜磁気ヘッド及びその製造
方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る薄膜磁気ヘッドは、少なくとも一方の磁
性コア半体のギャップ部近傍を高飽和磁束密度金属磁性
膜で構成し、磁性コアのそれ以外の部分を高透磁率金属
磁性膜で構成した。

この発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、高透磁率
金属磁性膜と絶縁膜との積層膜を挟着したブロック半体
のギャップ突合せ予定面に対応する面を研磨し、この研
磨面上に高飽和磁束密度の金属磁性膜を形成するように
したものである。

〔作　用〕

この発明における薄膜磁気ヘッド及びその製造方法は、
磁性コアの大部分を高透磁率金属磁性膜と絶縁膜の積層
膜で構成しているので数十ＭＨｚの広帯域で高いコア効
率を確保でき、しかもギヤツブ近傍にそれよりも高い飽
和磁束密度を有する高飽和磁束金属磁性膜を形成するこ
とにより強い漏れ磁界を発生でき、高い記録効率を有す
るため、狭ギャップでも記録できるので極めて高い記録
密度を達成できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は一実施例によるｆｉｌｌ！磁気ヘッドの斜視図
、第２図は上記薄膜磁気ヘッドの摺動面の拡大図である
。第１図及び第２図において、ｌはセンダストやＧｏ系
アモルファスなどの高透磁率金属磁性膜、２はＦｅ、　
Ｆｅ−５ｉなどの高飽和磁束密度金属磁性膜、３は絶縁
膜である。４は上記高透磁率金属磁性膜１と上記絶縁膜
３とを交互に積層して成る第１の積層膜、５は上記高飽
和磁束密度金属磁性膜２と絶縁膜３とを交互に積層して
成る第２の積層膜で、この膜厚がトラック幅に相当し、
第１の積層膜４とで磁性コア６を構成している。この磁
性コア６は各々が第１及び第２の積層膜４．５を有する
一対の磁性コア半体６ａ、６ｂから構成されている。磁
性コア半体６ａ、６ｂは、例えば結晶化ガラスを介して
非磁性基板２４により各々挟着されてコアブロック半体
６Ａ、６Ｂを各々構成し、ギャップ材を介して接合され
てギャップ２１を形成している。磁性コア６の内でこの
ギヤフジ２１両側近傍が第２の積層膜５で構成され、そ
の他の部分は第１の積層膜４で構成されている。　１０
はコアブロック半体６Ｂの突合せ面側にトラック幅方向
に溝を設けることによりコアブロック半体６Ａとで構成
された巻線窓で、ギャップ２１の深さを規制し、コイル
巻回に用いられる。１２は溶着ガラスで、ギャップ２１
の補強用に巻線窓１０内のギャップ２１側に溶着された
り、コアブロック半体６Ａ、６Ｂの突合せ部の溝孔を充
填するように溶着されている。

上記構成の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、第７図に示し
た磁気ヘッドの製造方法とほぼ同様であるが、第２の積
層膜５を形成する工程部分のみが異なる。高透磁率金属
磁性膜１と高飽和磁束密度金属磁性膜２とは磁性材料が
異なるので、磁性膜の形成時には写真製版技術を利用す
る。又、成膜方法としては、磁性材料のスパッタリング
、　ＣＶＤ（気相成長法）５蒸着などがあるが、両金属
磁性膜１．２が両方共Ｆｅ系の合金の場合、イオン打込
みなどにより高透磁率金属磁性膜１と高飽和磁束密度磁
性膜２を選択的に変質させて形成する方法もある。

次に上記構成の磁気ヘッドの動作について説明する。記
録の場合、巻線窓１０に巻かれた図示せざるコイルに電
流を流すことによって起磁力を発生し、磁束が磁性コア
６を通ってギャップ２１から漏れる。これがヘッド発生
磁界となり、磁気テープなどの媒体を磁化して記録する
。磁性コア６が線形に動作する間は、上記コイルに流れ
る電流とヘッド発生磁界は比例するが、磁束密度が大き
くなってくると飽和域に達し、電流を増しても、ヘッド
発生磁界はほとんど増えなくなる。つまり、磁気ヘッド
の記録能力は、磁性コア６の飽和磁束密度に大きく依存
し、特に、磁束線が集中し、最初に飽和するギャップ２
１近傍の飽和磁束密度の大きさで決まる。この実施例で
は、キャップ２１近傍に高飽和磁束密度金属磁性膜２を
配しているので、より強い漏れ磁界が発生でき、記録特
性に優れたものとなる。

再生の場合、媒体の磁化から発生した磁束が磁性コア６
に入り、それが上記コイルと鎖交する。

媒体と磁気ヘッドが相対運動をすると鎖交磁束が時間的
に変化するので上記コイルに起電力が発生する。再生効
率は、磁性コア６の透磁率に大きく依存するが、この実
施例では、高周波特性に優れた積層効果を有する第１．
第２の積層膜４．５で磁性コア６が構成されているので
、従来の積層膜ヘッドと同様に高周波特性に優れている
。

但し、短波長記録で、記録波長（λ）にヘッドギャップ
長（ｇ）が同程度になると、再生出力に対し次式のギャ
ップ補正項が支配的な要因となる。

上式は文献「磁気記録、松本光功著Ｐ１１８．　（７，
４９）式」による。

このため、再生側からみると、ギャップ長は最短記録波
長の数分の１が、ギャップ損失上、好ましいが、記録側
からみると、ギャップ長と書き込み深さは比例するので
ある程度広い方が望まれる。

この相反する要素のため、通常、最短記録波長はギャッ
プ長の３倍程度であるが、例えば最短記録波長０．６　
Ｉｎｓの場合、ギャップ長は０．２　ｉｒｍとなり、高
透磁率金属磁性膜ｌであるセンダストやＣｏ系アモルフ
ァスなどの飽和磁束密度は、１０．０００　Ｇａｕｓｓ
以下なので、抗磁力１，５０００ｅ　（オニルステッド
）程度のメタルテープなどには書き込み不足となる。

この点、この実施例では、ギャップ２１近傍に高飽和磁
束密度金属磁性膜′２であるＦｅ−３ｉ（飽和磁束密度
的２０．０００　Ｇａｕｓｓ）などを用いているので上
記メタルテープに十分記録でき、高密度記録が可能とな
る。

第３図は他の実施例による薄膜磁気へ・ラドの斜視図、
第４図はその摺動面の拡大図である。第３図及び第４図
において、第１の実施例と同じ又は相当部分には同符号
を付しである。磁性コア６は、ギャップ２１の両側近傍
が高飽和磁束密度金属磁性膜２単体で構成され、その他
は積層膜４で構成されている。この高飽和磁束密度金属
磁性膜２は、積層膜４に対しほぼ゛垂直に成膜（ギャッ
プ２１にほぼ平行）されたものである、また、トラック
幅方向に直交する方向で両側に狭トラツク溝１１が形成
され、この部分が溶着ガラス１２でモールドされること
によりギャップ２１のトラック幅が積層膜４のギヤツブ
２１近辺以外の部分の幅より狭く規制されている。上記
構成の薄膜磁気ヘッドは第１図の磁気ヘッドと同様に動
作して同様の効果を奏する。

次に上記構成の薄１１磁気ヘッドの製造方法について第
５図及び第６図を参照して説明する。まず、非磁性基板
２４上に高透磁率金属磁性膜１と絶縁膜３を交互に成膜
して積層膜４を形成し、次に上記複数枚の基板を積層膜
４を挟むようにしてガラスにより接着し、接着後、切断
面が積層膜４に直交するように複数のブロック半体Ｂに
切断する。

次に、各対のブロック半体Ｂの少なくとも各一方を用い
、その突合せ対応面（ギャップ突合せ予定面に対応する
面）に巻線窓１０用の溝（図示せず）をホイールなどに
より形成する。この溝の方向は、積層膜４と直交する方
向である０次に、ブロック半体Ｂの突合せ対応面を研磨
し、その研磨面上に高飽和磁束密度金属磁性膜２を形成
する。この高飽和磁束密度金属磁性膜２側から積層膜４
の両肩部を除去するように積層膜４面に平行な各一対の
狭トラツク溝１１を形成する０次に、高飽和磁束密度金
属磁性膜２上に例えば５ｉ０２などの所定の厚さのギャ
ップ２１層を形成する０次に、対にしたブロック半体Ｂ
同士を上記ギャップ層を介して高飽和磁束密度金属磁性
膜２が衝合するように突合せ、狭トラック溝１１同士で
形成された孔をガラスでモールドし、その後、このモー
ルド部を含み、積層膜４面に平行な方向に非磁性基板２
４を切断し、多数のへラドチップを得る。　　・なお、
上記製造方法において、巻線窓１０用の溝は、ブロック
半体の形成後でなくとも、狭トラツク溝１１の形成直前
又は直後に行なってもよい。

また、上記実施例では、高飽和磁束密度金属磁性膜２は
ギャップ２１にほぼ平行に形成したが、非平行であって
もよく、また、狭トラツク溝１１の加工後に高飽和磁束
密度金属磁性膜２を形成してもよい。

また、上記各実施例において、トラック幅が（第１の）
積層膜４に用いている高透磁率金属磁性膜１の表皮深さ
と同程度かそれ以上の場合、（第１の）積層Ｍ４の代り
に高透磁率金属磁性膜単層を使用しても上記実施例と同
様の効果を奏する。

また、上記各実施例において非磁性基板２４の代りにＭ
ｎ　−Ｚｎフェライト等のような酸化物磁性基板を用い
ても上記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記各実施例において、高飽和磁束密度の金属磁
性膜をギャップ両側に設けたが、ギャップ片側であって
も上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば磁性コアの大部分を高
透磁率の金属磁性膜と絶縁膜の積層膜、または高透磁率
の金属磁性膜単層で形成し、その他のギャップ近傍部の
少なくとも片側に比較的に高飽和磁束密度の金属磁性膜
単体又は絶縁膜との積層膜を形成するようにしたので、
数十ＭＨｚの広帯域周波数でしかも従来困難であった最
短記録波長０．６−以下の高密度記録が十分に高い効率
で行なえるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による薄膜磁気ヘッドの斜
視図、第２図はその摺動面の拡大図、第３図は他の実施
例による薄膜磁気ヘッドの斜視図、第４図はその摺動面
の拡大図、第５図及び第６図はこの発明に係る薄膜磁気
ヘッドの各工程図、第７図は従来の積層膜ヘッドの斜視
図である。 図中、ｌ・・・高透磁率金属磁性膜、２・・・高飽和磁
束密度金属磁性膜、３・・・絶縁膜、４．５・・・積層
膜、１０・・・巻線窓、１１・・・狭トラツク溝、１２
・・・溶着ガラス、２１・・・ギャップ、２４・・・非
磁性基板。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高透磁率の金属磁性膜と絶縁膜を交互に積層した
   積層磁性膜、又は高透磁率の金属磁性膜単層を有する磁
   性コア半体を非磁性基板又は酸化物磁性基板により挟着
   したコアブロック半体が一対にしてギャップ材を介して
   接合されて成る薄膜磁気ヘッドにおいて、上記少なくと
   も一方の磁性コア半体の上記ギャップ部近傍を、高飽和
   磁束密度の金属磁性膜と絶縁膜を交互に積層した積層膜
   、又は高飽和磁束密度の金属磁性膜のみで構成したこと
   を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. （２）基板間に高透磁率金属磁性膜と絶縁膜とを交互に
   積層した積層膜を挟着して成る少なくとも一対のブロッ
   ク半体を形成し、上記対にしたブロック半体の少なくと
   も一方に巻線窓用溝を形成し、上記対にしたブロック半
   体同士をギャップ層を介して突合せて一体化し、所定の
   寸法に切断してチップ化する薄膜磁気ヘッドの製造方法
   において、上記ブロック半体のギャップ突合せ予定面に
   対応する面を研磨する工程と、該研磨面上に高飽和磁束
   密度を有する金属磁性膜を形成する工程とを備えたこと
   を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。