JPH03116409A - 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〕 本発明は磁気ヘッド、特にコイルを巻装した磁気コアを
、磁気記録媒体に対して摺動接触することにより、情報
の磁気記録又は再生を行う磁気ヘッドに関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、磁気記録分野においては、記録信号の高密度化に
伴ない、高い保磁力と残留磁束密度を有するメタル系の
磁気記録媒体が使用されるようになり、このため、磁気
記録又は再生を行う磁気ヘッドのコア材料には高い飽和
磁束密度及び透磁率を有することが要求されてきた。

しかし、コア材料として最も広く使用されている強磁性
酸化物のフェライトでは、満足な特性を得にくいので、
最近では、磁気コアの磁路全体がフェライトから成る従
来のフェライトヘッドに代わワて、フェライトから成る
磁気コア半体の磁気ギャップ材を介し、突き合せる突き
合せ面に、センダストやアモルファス合金等の高飽和磁
束の金属磁性薄膜もスパッタリング蒸着、イオンブレー
ティング等の真空蒸着形成技術により成膜した複合ヘッ
ドであるメタルインギャップヘッドが多く用いられてき
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の磁性酸化物と金属磁性薄膜を用いた、いわゆるメ
タルインギャップ形の磁気ヘッドにあっては、磁気ヘッ
ド製造工程において、不可欠であるガラス溶着工程にお
ける高温加熱（５００℃から６００℃）により１．ト記
強磁性酸化物と金属磁性薄膜との界面で拡散反応が起こ
り、軟磁気特性の劣化した反応層が形成され、この反応
層は疑似ギャップとして作用して磁気ギャップの磁束と
モ渉し合って疑似ピークが発生するために、再生信号の
周波数特性曲線にうねりを生じ、いわゆるコンタ−効果
が発生するという難点があった１、これを解決するため
に、アジマス効果を利用した疑似ギャップとなる接合部
と磁気キャップが非さＦ行になるようにアジマス角を設
けることにより対処してきたか、このような構造では金
属磁性薄膜を２０μｍから３０μｍの厚みで着けなくて
はならず、１摸剥離による歩留りの低下あるいは被着形
成に長Ｈ，７間を要して生産性が低くなフてしようなど
の問題があった。

この発明は、このような問題を解決するためになされた
もので、磁気ヘットにおいて磁性酸化物と金属磁性薄膜
間にＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜を設けることにより、ガラ
ス溶着などの熱処理を経てもｉｔＧ生特性か劣化せず、
記録・再生時に良い特性をイｆし、また、接合部の界面
の一部を、磁気ギャップ部の近傍においてほぼ平行とし
たことにより、構造が簡単で、安価に製造できる磁気ヘ
ッドを提供することを目的としている。

そして、ＦｅＮ　ｉＮｂ系合金薄膜の好ましい組成式、
組成比を有した磁気ヘッドを提供することを目的とし゛
でいる。

また、ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜の好ましい薄膜を有した
磁気ヘッドを提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） このため、本発明の磁気ヘッドにおいては、少なくとも
一方の磁気コア半体が磁性酸化物と金属磁性薄膜を用い
て構成された一対の磁気コア半体を突き合せて接合し、
非磁性材料により磁気ギャップが形成してなる磁気ヘッ
ドであ７て、θη記磁性酸化物と金属磁性薄膜間に、Ｆ
ｅＮｉＮｂ系合金薄膜を設け、府記磁性酸化物と金属磁
性薄膜との界面の一部を、上記磁気ギャップとほぼ平行
であるように構成したものである。

そして、ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜は、その組成がＦｅａ
ＮｉｂＮｂｃで表わされ、組成比ａ。

ｂ、ｃをＷ％で表わしたとき、組成範囲が５≦ａ≦２９
．７０≦ｂ≦８５．ｌ≦ｃ≦１５．ａ＋ｂ＋ｃ＝１００
であることが好ましい。

また、ＦｅＮ１ＮｂＪ５合金薄膜のＩＩ！２厚が００５
μｍから２μｍの範囲であることがよい。

〔作用〕

上記のように構成された磁気ヘッドにおいては、磁性酸
化物と金属磁性薄膜内にＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜を設け
、界面の一部が磁気ギャップの近傍においてほぼ）行と
したことにより、金属磁性溝＋１！：ｌと磁性酸化物と
の拡散反応を防止でき記録時及び再生時に、コンタ−の
大きさを低減でき、好ましい再生特性を有するように１
動く。

そして、ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜は、組成式がＦｅａＮ
ｉｂＮｂｃで、組成範囲が５≦ａ≦２９７０≦ｂ≦８５
．ｌ≦ｃ≦１５．ａ＋ｂ＋ｃ＝１００で表されるものが
反応防止膜として適応するように（動く。

また、ＦｅＮ　ｉＮｂ系合金薄膜の膜厚が０．０５μｍ
から２μｍの範囲とすると、遣当なＩｌｌ！厚の反応防
止膜として働く。

〔実施例〕

以トに、本発明に係る−・実施例について図に基づいて
説明する。

第１図は本発明の一実施例の磁気ヘッドの磁気ギャップ
周辺を示す拡大平面図、第２図は同磁気コアの外観を示
す斜視図である。

図において、ｌは主コア材である金属磁性薄膜で、この
実施例では金属磁性薄膜に使用される軟磁性合金として
センダスト系合金を用いており、２は補助コアとなる磁
性酸化物で、この実施例ではこの磁性酸化物である強磁
性酸化物としてＭｎ−Ｚｎ系フェライトを用いている。

３はこの磁性酸化物２と前記金属磁性薄膜１間に設けた
反応防止膜で、この実施例では、反応防止膜３としてＦ
ｅＮｉＮｂ系合金薄膜を用いている。４は磁気ギャップ
材である二酸化ケイ素、５は溶着ガラス、ｇは一対の磁
気コア半体である一対のコアを体１０．１０の突き合わ
せ面間の磁気ギャップであり、前記磁性酸化物２の突き
合わせ面に、磁気ギャップ材４．金属磁性薄膜１１反応
防止膜３を成膜してなる一対のコア半体１０．１０を突
き合わせ、溶着ガラス５により溶着、接合することによ
り、磁気コア９を枯成し、二酸化ケイ素が磁気ギャップ
ｇを構成する磁気ギャップ材４となっている。６．６は
コア半体１０の媒体慴動面１０ａにおいて磁気ギャップ
ｇの両側の部分に形成されたトラック溝て、このトラッ
ク溝６．６により磁気ギャップｇのトラック幅が規制さ
れる。７は前記コア半体１０の突き合わせ面の中間部に
形成した巻線溝、この巻線溝７に図示されないコイル巻
線が巻装されている。

８ａ、８ｂは前記コア半体ｌＯの突き合わせ面の両側に
沿って設けられたガラス溝、このガラス溝８ａ、８ｂに
前記溶融ガラス５を充填し、一対のコア半体１０．１０
を磁気ギャップ材４を介して突き合わせ接合することに
より、前記磁気コア９が構成されている。この実施例の
磁気ヘッドにおける磁気コア９は、上述のように、メタ
ルインギャップ形に構成され、磁気コア９の磁気ギヤツ
ブｇ周辺の構造は第１図に示すようになっており、矢印
は媒体摺動方向を示している。

また、前記磁性酸化物２からなるコア半体１０の磁気ギ
ャップｇに面する突き合わせ面には、高飽和磁束密度を
有した金属磁性薄ｆｉｔが成膜されている。

そして、このように磁性酸化物２の突き合わせ面に、反
応防止１１ｉ３．金属磁性薄膜１．！ｌｉ気ギャップ材
４を成膜してなるコア半体１０．１０を突き合わせて溶
着ガラス５により溶着、接合した前記磁気コア９が構成
されており、二酸化ケイ素が磁気コア９の前記磁気ギャ
ップｇを構成する磁気ギャップ材４となっている。

また、磁性酸化物２と金属磁性薄膜１との界面の一部に
磁気ギャップｇの近傍において、この磁気ギャップｇと
ほぼ平行であるように構成されている。

上記の構成において、この実施例の磁気ヘッドは、磁気
コア半体１０が磁性酸化物２と金属磁性薄＠１を用いて
構成された一対の磁気コア半体１０．１０を突き合わせ
て接合し、磁性ギャップ材４により磁気ギャップｇが形
成されてなる磁気ヘッドであって、磁性酸化物２と金属
磁性ｆ＃膜膜間間ＦｅＮｉＮｂ系合金薄１系合金付１摸
っ、磁性酸化物２と金属磁性薄膜１との界面の一部に磁
気ギャップｇの近傍において、この磁気ギャップｇとほ
ぼ゛ト行であるように構成したものである。

そして、このようにフェライト２の突き合わせ面に反応
防止膜３．金属磁性薄膜１．磁気ギャップ４を成膜して
成るコア半体１０．１０を突き合せて溶着ガラス５によ
り溶着し、接合して磁気コア９が構成されており、二酸
化ケイ素薄膜４が磁気コア９の磁気ギャップｇを構成す
る磁気ギャップ材となっている。

このように作られた磁気コア９の８１体をスライシング
により個々のへラドチップに切断してメタルインギャッ
プヘッド形のスチルビデオなどに用いられる磁気ヘッド
がつくられる。

次に、このようにして製造された各磁気ヘッドの再生信
号の周波数特性を調べるために、合金系のディスクに対
して周波数が１〜１２ＭＩ＋、の信号の定電流記録を行
い、」−記メタルインギャップヘットを使用して再生を
行った。第３図はこの再生信号の周波数特性の例を示す
ものであり、これにより、ＦｅＮ　ｉ　Ｎｂ系合金薄ｆ
ｌｕからなる反応層１ｌ−４Ｑ３の１漠厚が０．５μｍ
の磁気ヘッドについてコンタ−の大きさは０．２ｄＢ以
下に低減することができ、良好な再生信号特性を存する
ことが確かめられた。

また、上述の実施例に対する比較例として、反応防止１
摸３を被着形成しないこと以外は、上述の実施例と全く
同様にメタルインギャップヘッドを製造し、４３号再生
特性の測定を行りた結果を第４図に示す。この図をみる
と、うねりの幅は５〜７ｄＢに達していることがわかる
。

このことからも、この実ｈｈ例による磁気ヘッドによれ
ば、磁性酸化物２と金属磁性薄膜１との間に反応防止膜
３であるＦｅＮｉＮｂ系合金・薄膜を設け、磁性酸化物
２と金属磁性薄ｆｆＱ　１との界面の部が上記磁気ギャ
ップｇの近傍において該磁気ギャップｇとほぼ平行にな
るように構成したことにより、ガラス溶着等の熱処理を
経ても再生特性が劣化することなく、記録時及び再生時
に良い特性をイ「シた記２２１１Ｆ生兼用の磁気ヘッド
が得られることが理解される。

そして、このことによって、疑似ギャップとなる接合部
と磁気ギャップとか非平行となるようにアジマス角を設
けた構造の磁気ヘッドにかわって、成膜面と磁気ギャッ
プとなる接合部がγ行であるというきわめて筒中な構造
の磁気ヘッドの製造がｉ’＋７能となり、しかも安価に
供給されるという効果かある。

益記実施例では一対の磁気コア半体を磁性酸化物と金属
磁性薄膜で構成したが、一対の磁気コア半体の＝・方を
磁性酸化物と金属磁性薄膜で構成してもよい。

また、上述の実施例のメタルインギャップヘッドのＦｅ
ＮｉＮｂ系合成薄膜からなる反応防止膜３の膜厚が０．
０５μｍ以Ｆであると、ガラス溶着工程以降で、強磁性
酸化物であるフェライト２と反応層１１’２３との界面
に反応層が観測された。

このことから、＠厚が０．０５μｍ以下であると反応防
止膜３としては不適当であると考えられる。

一ト述の実施例のメタルインギャップヘッドのＦｅＮｉ
Ｎｂ系合成薄膜からなる反応層１に膜３の膜厚を０．０
５μｍから５μｍまで変化させて１０００時間走行の摩
耗試験を行った。この結果、反応防止膜３を被着形成し
ないものと比較すると、ＦｅＮｉＮｂ：Ｉｆ−合成薄膜
からなる反応防止膜３の膜厚が２μｍ以上であると偏摩
耗が観測されて、上述の実施例の構造のメタルインギャ
ップ形のヘッドの摩耗量が増加した。また−Ｅ述の反応
防止膜３の膜厚が１〜２μｍだと若干の偏摩耗が観測さ
れたが、上述の実施例の構造のメタルインギャップ形の
ヘッドの摩耗量は同等であった。また上述の反応防止Ｉ
ｇｉ３の１摸厚が１μｍ以下だと上述の実施例の構造の
メタルインギャップ形のヘッドの摩耗量は同等で偏摩耗
も観測されなかった。

上述の２種の試験結果から、上述の構造のメタルインギ
ャップ形のヘッドのＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜からなる反
応防止膜３の膜厚は０．０５μｍから２μｍとする必要
があり、好ましくは０．　１μｍから１μｍまでの範囲
とする。

次に一ト述の膜厚であると、ある程度の軟磁気特性を持
っていなければ反応防止膜３自身が疑似ギャップとなっ
てしまうので、メタルインギャップ形のヘッドの反応防
止膜３として採用口ｒ能な膜組成の範囲が限定される。

ＦｅａＮ　ｉ　ｂＮｂｃなる組成式で示すと、その組成
範囲は５≦ａ≦２９７０≦ｂ≦８５．１≦ｃ≦１５．ａ
＋ｂ＋ｃ＝１００とする。７０≦ｂ≦８５の範囲はきわ
めて透！ｆｉ十μが高く保磁力Ｈｃが小さくてよい特性
が得られる範囲である。飽和磁束密度ＢｓはほとんどＦ
ｅに頼るため、Ｃ〉１５あるいはａ　＜　５だとＢｓか
劣化してしまう。また、Ｎｂ＜１の場合は強磁性酸化物
との界面反応があられれる。ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）
を用いたＭＬ察によりＮｉの拡散が観測されたために不
通と考えられる。以上の理由で上述の理由か最適と考え
られる。また、上述の組成式におＪ、ｚては、硬度を向
」二させるためや粒界のつなぎ、結晶の微小化又は他の
作用のためにＳｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔ
ａ。

Ｗなどを、微量な添加元素としてならば加えても良い。

〔発明の効果〕 以上に説明したきたように、本発明に係る磁気ヘッドに
おいては、磁性酸化物と金属磁性薄膜との間に反応防止
膜であるＦｅＮ　ｉ　Ｎｂ系合金薄膜を設けることによ
り、ガラス溶着等の熱処理を経ても再生特性が劣化せず
、記録時及び再生時に良い特性を有した記録再生兼用の
磁気ヘッドの提供が可能となり、このことによって、疑
似ギャップとなる接合部と磁気ギャップとが、非平行に
なるようにアジマス角を設けた構造の従来のヘッドに変
わって、成膜面と磁気ギャップとなる接合部が・ト行で
あるというきわめて簡単な構造の磁気ヘッドの製造が可
能となり、しかも低コストに供給されるという効果があ
る。

そして、ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜の組成式がＦｅａＮ　
ｉ　ｂＮｂｃであって、組成比ａ、ｂ、ｃはＷ％で表わ
したとき、５≦ａ≦２９．７０≦ｂ≦８５．１≦ｃ≦１
５．ａ＋ｂ＋ｃ＝１００であるものを用いると、再生特
性が良い。

また、ＦｅＮｉＮｂ、ｖ−合金薄膜の膜厚が０．０５μ
ｍから１μｍの範囲であることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による磁気ヘッドの磁気コア
の磁気ギャップ周辺の構造を示す拡大図、第２図は同実
施例の磁気コアの外観を示す斜視図、第３図は同実施例
の構造の磁気ヘッドの再生信号特性の試験例を示す図、
第４図は第３図と比較するための反応層を設けていない
構造の磁気ヘッドの再生信号特性の試験例を示す図であ
る。 ｌ・・・・・・金属磁性薄膜 ２・・・・・・磁性酸化物 ３−−−−−−反応防止＠　（Ｆ　ｅ　Ｎ　ｉ　Ｎ　ｂ
系合金薄膜）４・・・・・・磁気ギャップ材 ＩＯ・・・・・・コア半体 ｇ・・・・・・磁気ギャップ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方の磁気コア半体が磁性酸化物と金
   属磁性薄膜を用いて構成された一対の磁気コア半体を突
   き合せて接合し、非磁性材料により磁気ギャップが形成
   されてなる磁気ヘッドであって、前記磁性酸化物と金属
   磁性薄膜間に、ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜を設け、かつ、
   前記磁性酸化物と金属磁性薄膜との界面の一部を、上記
   磁気ギャップの近傍において該磁気ギャップとほぼ平行
   であるように構成したことを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）前記ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜は、その組成がＦｅ
   ａＮｉｂＮｂｃ（但し、ａ、ｂ、ｃはｗ％で表わしたそ
   れぞれの組成比を示す。）となる組成式により表わされ
   、その組成範囲が５≦ａ≦２９、７０≦ｂ≦８５、１≦
   ｃ≦１５、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００である軟磁気特性薄膜で
   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ＦｅＮｉＮｂ系合金薄膜の膜厚が０．０５μ
   ｍから２μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記
   載の磁気ヘッド。