JPH03248306A - 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Ｊ 本発明は磁気記録媒体に対し情報の磁気記録または再生
を行なう磁気ヘッドの製造方法に関し、特に磁気ギャッ
プを介し突き合わされる突き合わせ面に軟磁性金属薄膜
が成膜された磁気コアを有した磁気ヘッドの製造方法に
関するものである。

［従来の技術］ 近年、磁気記録再生装置の分野、例えばＶＴＲなどにお
いては、磁気テープ幅の縮小化や高画質化等を目的とし
て短波長記録化、高密度記録化が進められており、この
ために磁性粉に強磁性金属粉末を使用した、いわゆるメ
タルテープの様に高抗磁力、高残留磁束密度を有する磁
気記録媒体が採用される様になってきている。従ってこ
の種の磁気記録媒体に対して記録、再生を行なう磁気ヘ
ッドの磁気コアには高い飽和磁束密度を有すること、高
い周波数領域においてｉも透磁率が高いこと等が要求さ
れている。

このためＶＴＲの画像用磁気ヘッドなどでは、フェライ
トからなる磁気コアの磁気ギャップを介し突き合わされ
る突き合わせ面に高飽和磁束密度の軟磁性金属薄膜を成
膜したメタルインギャップ型（以下ＭＩＧ型と略す）と
呼ばれる複合型の磁気ヘッドが主流となっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記のＭＩＧ型ヘッドにおいては、磁気コアの
フェライトと軟磁性金属薄膜（例えばセンダスト薄膜）
の境界面がギャップとして働き、主ギャップに対し疑似
ギャップと呼ばれる。この疑似ギャップの作用により磁
気ヘッドの再生信号に干渉によるうねりを生じてしまう
問題がある（コンタ−効果）。

そこで、この問題を解決するために第５図のような磁気
コアの構造が採用された。同図は磁気コアの磁気記録媒
体摺動面を示しており、一対の磁気コア半体８．８を磁
気ギャップ７を介し突き合わせ、溶着ガラス５による溶
着で接合して磁気コアが構成されている。磁気コア半体
８の本体部分はフェライト６からなり、その磁気ギャッ
プ７に臨む突き合わせ面はＶ字形に尖って形成され、そ
の片面に軟磁性金属薄膜３が成膜されている。磁気コア
半体８のそれぞれの薄膜３の端面が磁気ギャップ７を介
し突き合わされる。このような構造で磁気ギャップ７と
疑似ギャップのなす角度を鋭角に傾斜させ、アジマスロ
スを利用してコンタ−効果を解消している。

しかしながら、この構造ではトラック幅を軟磁性金属薄
膜３の膜厚で出すため、薄膜３を膜厚が２０μｍ〜３０
μｍ位の厚い膜に成膜する必要があり、また形状も複雑
なため、コスト高となってしまう。

そこで最近では疑似ギャップの発生原因に対して更に種
々の検討が進められ、コンタ−効果を１ｄＢ以下まで抑
えられる様になり、第４図の様なシンプルな形状の磁気
コアが実用化されつつある。この場合磁気コア半体８の
突き合わせ面は磁気ギャップ７に向かって台形の断面形
状に形成され、その全面に軟磁性金属薄膜３が成膜され
ている。

ところが第４図の構造で磁気ギャップ７のギャップスペ
ーサが５ｉｎ２薄膜のみの場合には、磁気テープの摺動
走行時に溶着ガラス５の脱落および磁気コアの割れが発
生するという問題があった。この理由は、ギャップスペ
ーサの５１０２薄膜が磁気ギヤツブ部具外で溶着ガラス
５と同化することにより軟磁性金属薄膜３と溶着ガラス
５が直接接触して反応するためと思われる。

また溶着ガラス５が例えばＰｂＯ−５ｉｎ２−Ｂ　ｉｘ
　Ｏｓ　　Ｂ　２０　ｚ系として上記反応で溶着ガラス
５中の酸素が軟磁性金属薄膜３により奪われ、溶着ガラ
ス５が還元されてＰｂＱがｐｂとなり黒くなってしまう
（失透現象）。そうするとギャップデプスを光学的に測
長することが困難となり、品質管理の点でも問題となる
。

この問題を解決するために、Ｓ　ｉ　Ｏ＊薄膜の更に上
に溶着ガラスと反応しないＣｒ、　Ｃｒ　ｚ　Ｏ−等の
薄膜を反応防止膜として成膜しておけば、上述の様な反
応は防止可能である。しかし、この種の反応防止膜を成
膜した場合には、フェライト６、軟磁性金属薄膜３、Ｓ
　Ｌ　Ｏ＊薄膜、ＣｒあるいはＣｒａ　Ｏｘ薄膜と硬度
の異なる材料で磁気ギャップ部が形成される結果、磁気
ヘッドと磁気テープとのスペーシングロスが生じ、磁気
ヘッドの特性が劣化してしまう。従ってギャップスペー
サは単一の材料で構成されることが望ましく、特に硬度
などの点から５ｉ０２等の酸化物が・適している。

そこで本発明の課題は、ＭＩＧ型磁気ヘッドの磁気コア
においてギャップスペーサ上に上記反応防止膜を成膜せ
ずに軟磁性金属薄膜と溶着ガラスの反応を防止できるよ
うにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため本発明によれば、磁気ギャッ
プを介し突き合わされる突き合わせ面に軟磁性金属薄膜
が成膜された磁気コアを有した磁気ヘッドの製造方法に
おいて、前記薄膜の成膜をスパッタリングにより行ない
、該スパッタリングの雰囲気を初期は純Ａｒガスとし、
その後Ａｒと０□の混合ガスとする構成を採用した。

［作　用］ このような構成によれば、成膜される軟磁性金属薄膜の
外側部分に酸化物が含まれ還元能力を抑制されるため、
該部分が溶着ガラスに接触しても反応しにくくなる。

［実施例］ 以下、図を参照して本発明の実施例の詳細を説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例によるＭＩＧ型磁気ヘ
ッドの製造方法を説明するもので、特に磁気コアの製造
工程を説明するものである。

第２図（Ａ）において符号１０は磁気コア半休を切り出
す母材としてのフェライトピースである。磁気コアの製
造工程では、まずこのフェライトピースｌＯの後で磁気
ギャップを介し突き合わされる突き合わせ面を鏡面加工
した後、その突き合わせ面に第１図（Ａ）のようにトラ
ック溝ｌと巻線溝２を形成する。トラック溝１は磁気コ
アのトラック幅を規制する溝であり、巻線溝２は磁気コ
アに不図示のコイル巻線を巻回するための溝である６ 次に第２図（Ｂ）のように、フェライトピースｌＯの突
き合わせ面に先述した軟磁性金属薄膜３、例えばセンダ
スト薄膜をスパッタリングにより成膜する。ここで本実
施例では従来と異なる点として、軟磁性金属薄膜３を成
膜するスパッタリングの雰囲気を初期は純Ａｒガスとし
、その後Ａｒと０□の混合ガスとする。例えば軟磁性金
属薄膜３を５μｍの膜厚で成膜するものとして、まず純
Ａｒガスの雰囲気中で４μｍの膜厚の成膜を行ない、そ
の後雰囲気に０□ガスを導入してＡｒと０□の混合ガス
の雰囲気中で１μｍの膜厚の成膜を行なう。なお０□ガ
スを混合する濃度は体積比で４％程度とする。このよう
な成膜方法を採用した理由は後述する。

更に第２図（Ｃ）のように軟磁性金属薄膜３上にギャッ
プスペーサとしての非磁性の５ｉＯ−薄膜４をスパッタ
リングにより成膜する。スパッタリングの雰囲気はＡｒ
と０２の混合ガスとし、その場合に０□ガスを混合する
濃度は体積比で６％程度とする。

上記の成膜工程により第３図に拡大して詳しく示すよう
にフェライトピースｌＯのフェライト６上に３層の薄膜
が形成される。即ち上記の軟磁性金属薄膜３は純Ａｒガ
スの雰囲気中で成膜された薄膜３ａと、Ａｒと０□の混
合ガスの雰囲気中で成膜された薄膜３ｂの２層に成膜さ
れ、その上にＳｉＯ□薄膜４が成膜される。

次に第２図（Ｄ　）のように上記薄膜３．４を成膜した
一対のフェライトピース１０を突き合わせ、溶着ガラス
５の溶着により接合する。この際にＳ　ｉ　Ｏｚ薄膜４
により磁気ギャップ７が形成される。そして前記接合に
より得られたブロックの磁気記録媒体摺動面を研磨した
後に符号ａで示す切断線に沿って前記ブロックを切断し
て第４図の磁気コアが得られる。この第４図では軟磁性
金属薄膜３は概略的に１層として示しであるが、第１図
に磁気ギャップ７周辺を拡大して示すように軟磁性金属
薄膜３は上述した薄膜３ａ、３ｂの２層になっている。

そしてこの磁気コアに不図示のコイル巻線を巻回して磁
気ヘッドが完成する。

以上のような実施例によれば、製造された磁気コアにお
いて第１図のようにＳｉＯ□薄膜４と接触する外側の軟
磁性金属薄膜３ｂは上述の成膜方法により酸化物を含む
ので還元能力を抑制され、Ｓ　ｉ　Ｏを薄膜４と同化し
た溶着ガラス５と反応しにくく、その反応による溶着ガ
ラス５の脱落、磁気コアの割れを防止でき磁気ヘッドの
歩留りを大幅に向上できる。また前記の反応による溶着
ガラス５の失透現象を防止できるので、ギャップデプス
の光学顕微鏡による測長が可能であり、ギャップデプス
を高精度に管理でき、磁気ヘッドの品質を向上できる。

なお上述の軟磁性金属薄膜３成膜時の雰囲気を考慮する
ために行なった実験とその結果について以下に説明して
おく。

まず下記の表はスパッタリングの雰囲気のＡｒとＯ２の
混合ガスにおける０２ガス混合量と成膜応力の関係を調
べた結果を示している。成膜応力を調べる実験ではフェ
ライトピース（１，１５ｍｍｔｘ２．６５ｍｍＸ１０ｍ
ｍ）にセンダスト薄膜を５μｍの膜厚で成膜し、成膜後
のピースの反りの量から成膜応力を算出した。表の上段
は５μｍの成膜を全てＡｒと０２の混合ガスの雰囲気で
行なった結果を示し、下段は４μｍを純Ａｒガス、残り
１μｍをＡｒと０２の混合ガスの雰囲気で行なった結果
を示している。

この表かられかるように、５μｍの成膜を全てＡｒと０
２の混合ガスの雰囲気で行なうと応力が大きく、これに
対して４μｍの成膜を純Ａｒガスの雰囲気、残り１μｍ
をＡｒと０２の混合ガスの雰囲気で行なうと、応力は約
１１５となる。また０□ガス量が２％、４％と増えるに
従って応力が大きくなる。この応力が０に近い方がフェ
ライトのクラックの発生、及び溶着ガラスのヒビの発生
が少なくなるので望ましい。応力をＯにするにはＯ２ガ
ス量をＯにすれば良いが、そうすると前述まう。

このような実験結果から、軟磁性金属薄膜３のスパッタ
リングによる成膜方法として、４μｍの成膜を純Ａｒガ
スの雰囲気、残りＩｕｍをＡｒと０□の混合ガスの雰囲
気で行ない、０２量は４％程度とするのが良いと判断し
た。

また実施例では５ｉｎ２薄膜４のスパッタリングによる
成膜で雰囲気をＡｒと０２の混合ガス（０□の混合比６
％）としたが、その理由は、実験で雰囲気を純Ａｒにし
たところ溶着ガラスの脱落ないし磁気コアの割れはなか
ったものの溶着ガラスに若干の失透現象による色変化が
見られたからである。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、磁気ギ
ャップを介し突き合わされる突き合わせ面に軟磁性金属
薄膜が成膜された磁気コアを有した磁気ヘッドの製造方
法において、前記薄膜の成膜をスパッタリングにより行
ない、該スパッタリングの雰囲気を初期は純Ａｒガスと
し、その後Ａｒと０２の混合ガスとする構成を採用した
ので、磁気コアの溶着ガラスと上記軟磁性金属薄膜の反
応を防止し、溶着ガラスの脱落、磁気コアの割れを防止
でき、磁気ヘッドの歩留りを大幅に向上できる。また溶
着ガラスの失透現象を防止してギャップデプスを高精度
に管理でき磁気ヘッドの品質を向上できるという優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の製造方法で製造した磁気ヘッ
ドの磁気コアの磁気ギャップ周辺の拡大図、第２図（Ａ
）〜（Ｄ）は同実施例の磁気コアの製造工程の説明図、
第３図は同工程による軟磁性金属薄膜とＳｉＯ□薄膜の
成膜状態を示す拡大図、第４図は同工程で製造された磁
気コアの磁気記録媒体摺動面の平面図、第５図は従来の
磁気コアの磁気記録媒体摺動面の平面図である６３．３
ａ、３ｂ・−軟磁性金属薄膜 ４−・・ＳｉＯ２薄膜 ６・・−フェライト ８−・・磁気コア半休 ｌＯ−・−フエライトピ ５−・溶着ガラス ７−・−磁気ギャップ １−　　′；：、−１ 第１図 第３図 第２図 １酌、フＪ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気ギャップを介し突き合わされる突き合わせ面に
   軟磁性金属薄膜が成膜された磁気コアを有した磁気ヘッ
   ドの製造方法において、前記薄膜の成膜をスパッタリン
   グにより行ない、該スパッタリングの雰囲気を初期は純
   Ａｒガスとし、その後ＡｒとＯ＿２の混合ガスとするこ
   とを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 ２）磁気コアの磁気ギャップのギャップスペーサとなる
   非磁性薄膜をスパッタリングにより成膜する工程を有し
   、該スパッタリングの雰囲気をＡｒとＯ＿２の混合ガス
   とすることを特徴とする請求項第１項に記載の磁気ヘッ
   ドの製造方法。