JPH04195904A

JPH04195904A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH04195904A
Application number: JP32325890A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsunoda; 健二角田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-15

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】〔発明の目的〕（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合金薄膜磁気ヘッド
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
として合金磁性膜とＳｉＯ□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合金薄膜磁気ヘッドが
提案されている。

合金薄膜磁気ヘッドは、積層膜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、しかも他のバルクヘ
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
けでないので狭トラツクのものが容易にできる。

また、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なかなので、巻き数当たりのインダ
クタンスも他のバルクヘッド（フェライト　ヘッドおよ
びＭＥＴＡＬ　ＩＮ　ＨＥＡＤ）に比べ小さくなる。

したがって、合金薄膜磁気ヘッドは、他のバルクヘッド
に比べ同程度の共振特性を得るには、巻き数を増やすこ
とができ、電磁変換特性上かなり有利である。

しかし、従来の磁気ヘットは、磁気コアの厚さに対し、
巻き線する場所の厚さは、積層膜の膜厚プラス非磁性基
板の厚みがあるためモレ磁束が増太し、ヘッドの巻き線
が、非磁性基板を介さず直接磁気コアに巻き付けた合金
膜磁気ヘットに比べ電磁変換特性上かなり劣化する等の
問題があった。

（発明が解決しようとする課題）従来の磁気ヘッドのトラック幅は、磁気コアの積層膜の
膜厚で決まり、巻き数当たりのインダクタンスが小さく
広帯域のヘットとして優れた特性を有している。しかし
巻き線する場所の厚さは、積層膜の膜厚プラス非磁基板
の厚みがあるため、巻き線の面積が大きくなり１巻き線
と磁性コアの間でモレ磁束が生じる。したがって、磁性
コアに流れる磁束は巻き線と磁性コアの間で流れる磁束
が並列状態になり、見かけ上のインダクタンスが増加し
共振特性も悪化する。さらに、ギャップ部の磁気抵抗も
減少しヘッド効率も悪化する。また、非磁性基板の間に
、軟磁気特性の合金材料の薄膜とＳｉＯ□等からなる非
磁性薄膜の層間絶縁層を、スパッタリング等により交互
に積層した形で磁気コアを構成する場合、挟持する非磁
性基板は穴が空いているとスパッタリングができないと
いう問題があった。

また、モレ磁束を防ぐために直接磁気コアに巻き線しよ
うとすると非磁性基板に溝などを設は巻き線することが
できるが磁気コアが数ミクロンメートル−数十ミクロン
メートルと薄いために機械的強度が弱いという問題があ
った。

本発明は、上記問題点に鑑み、ヘッドの巻き線と磁性コ
アの間でモレ磁束が生じるのを極力防ぐことができる磁
気ヘッドを提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上述した目的を達成するために、本発明の第１の磁気ヘ
ッドは、非磁性基板の間に、軟磁気特性の合金材料の薄
膜とＳｉＯ□膜等からなる非磁性薄膜の眉間絶縁層を、
スパッタリング等からなる薄膜形成によって交互に積層
した形で磁気コアを構成し、前記磁気コアの巻き線を、
前記非磁性基板を介さずに直接磁気コアに巻き付けるよ
うに構成したことを特徴とするものである。

また本発明の磁気ヘッドは、磁気コアを挟持する非磁性
基板に穴を設け、その穴に低融点ガラス又はロウ材を注
入しておき、ヘッドコイルを巻き線する時、熱処理をす
ることにより非磁性基板の穴に注入しである低融点ガラ
ス又はロウ材を溶融し、ヘッドコイルを巻き線できる穴
を形成して、ヘッドの巻き線が非磁性基板を介さず直接
磁気コアに巻き付けられるようにし、さらに、穴を空け
た挟持する非磁性基板の強度を増すために磁気コアより
挟持する非磁性基板の面積を大きくしたことを特徴とし
ている。

さらに本発明の第２の磁気ヘッドは、磁気コアを挟持す
る非磁性基板のサイド側よりヘッド巻き線用の単線穴を
設け、ヘッドの巻き線を非磁性基板の上から巻き線せず
、その単線穴にヘッド巻き線を通す、さらに、ヘッド巻
き線用の単線穴が磁気コアを挟んで上下一致しない位置
に巻き線用の単線穴を設けたことを特徴としている。

（作　用）上述したように本発明の磁気ヘッドによれば、ヘッドの
巻き線が、非磁性基板を介さず直接磁気コアに巻き付け
られるようにしているため、巻き線と磁性コアの間での
モレ磁束が減少し、インダクタンスが小さくなり、共振
特性が高周波方向に移動する。したがって、非磁性基板
の上から巻き線をした合金薄膜磁気ヘッドに比べ同程度
の共振特性を得るには、巻き数を増やすことができ、電
磁変換特性上かなり有利である。さらに、ギャップ部の
モレ磁束が減少するためギャップ部の磁気抵抗が増加し
、ヘッド効率も良くなる。また、磁気コアを挟持する非
磁性基板が磁気コアより上下面積を大きくすることによ
り非磁性基板に穴を設けても磁気ヘッドとしての強度は
十分保つことが出来る。

この他、磁気コアを挟持する非磁性基板のヘッド巻き線
用の単線穴が磁気コアを挟んで上下一致しない位置に巻
き線用の単線穴を設けているため非磁性基板に穴を設け
ても磁気ヘッドとしての強度は十分保つことが出来る。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の第１の実施例を説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例に係わる合金薄膜磁気ヘ
ッドの斜視図を示したものである。第２図は本発明の磁
気ヘッドの正面図と平面図（テープと接触する面）であ
る。非磁性基板１，２の間に軟磁気特性の合金材料３の
薄膜と５ｉ０２４等からなる非磁性薄膜の層間絶縁層を
、スパッタリング等により交互に積層した形で磁気コア
を構成している。その他の構成として、５は磁気ギャッ
プ、６は巻き線式、７はコイル、８は非磁性基板の穴、
９は接着剤、１０はボンディングガラス、で磁気ヘッド
を形成している。

８の非磁性基板の穴は、巻き線する以前は、２００度〜
３００度で溶融する低融点ガラス又はロウ材が注入して
いる。ヘッドコイルを巻き線する時、熱処理をすること
により非磁性基板の穴に注入しである低融点ガラス又は
ロウ材を溶融し、ヘッドコイルを巻き線できる穴を形成
する。通常、磁気ギャップを形成するときに用いる１０
のボンディングガラスの軟化点温度は５００度〜５００
度位であるため、巻き線式を形成するための熱処理を行
っても磁気ヘットの特性を劣化させるようなことはない
。

したがって、非磁性基板の穴を形成した後に巻き線をす
ることにより直接磁気ヘッドに巻き線ができるようにな
った。

また、磁気コアを挟持する非磁性基板が磁気コアより上
下面積を大きくすることにより非磁性基板に穴を設けて
も磁気コアが破壊することはない。

さらに、巻き線が終了後、非磁性基板の穴に補強用のモ
ールド材を注入することにより、より強固な磁気ヘッド
が実現できる。

ここで、磁気ヘッドを構成する軟磁性材料としては、セ
ンダスト、鉄系アモルファス、及びコバルト系アモルフ
ァスの高飽和磁束密度、高透磁率材料である。非磁性基
板は、加工性、耐摩耗性、磁性体との膨張係数などを考
慮した材料でセラミック系のもので構成している。

第３図は本発明を実現するための製作工程を簡略に述べ
た図である。

非磁性基板に予め穴加工を行い、その穴に低融点ガラス
又はロウ材を注入しているのが第３図（ａ）である。こ
の非磁性基板の表面を研摩し、軟磁気特性の合金材料３
の薄膜と５ｉ０２４等からなる非磁性薄膜の層間絶縁層
を、スパッタリング等により交互に積層した形のものが
第３図（ｂ）である。第３図（Ｃ）はＸ面でカットした
Ａ部である。第３図（ｄ）はＹ面でカットしたＢ部であ
る。同様に２面でカットして０部とＤ部を製作する。Ａ
部と０部、Ｂ部とＤ部は同部材である。

第３図（ｅ）、第３図（ｆ）は、Ａ部、０部とＢ部、Ｄ
部の一部をエツチング、放電加工、電子ビーム加工、及
び研削等でカットしたものである。また。

非磁性基板にスパッタリングする場合、第３図（ｂ）の
ハツチング部をマスキングしてからスパッタリングする
。その後に第３図（Ｃ）、第３図（ｄ）の工程を実施す
れば第３図（ｅ）、第３図（ｆ）のものが制作できる。

第３図（ｇ）は第３図（ｅ）で示したＡ部の上に０部を
接着したものである。第３図（ｈ）は第３図（ｆ）で示
したＢ部の上にＤ部を接着し、巻き線式を加工したもの
である。

二こで、第３図（ｇ）を１コアＡＳＳＹ、第３図ｃｈ＞
をＥコアＡＳＳＹと呼ぶことにする。第３図（ｉ）は、
■コアＡＳＳＹにギャップ材をスパッタした後ＥコアＡ
ＳＳＹをガラスボンディングしたものである。第３図（
１）でＨ，Ｍ、Ｎ面でカットしてできたものが、第１図
に示した本発明の巻き線前の磁気ヘットである。

したがって、この状態で熱処理を行い低融点ガラス又は
ロウ材を溶融することにより１巻き線穴が形成でき、非
磁性基板を介さず直接磁気コアにヘッドコイルを巻き付
けたことが可能になり、モレ磁束を抑え、電磁変換特性
上優れた磁気ヘッドを実現できる。

本実施例では、磁気ヘッドの製作数が２個で説明されて
いるが量産を考えた場合、非磁性基板を大きくし、第３
図（ｂ）でマスキングした後スパッタリングして得た部
材を数段重ね、その部材をＸ。

Ｙ、Ｚでカットすることにより第３図（ｇ）、第３図（
ｈ）の部材を制作することができる。

以上説明したように、本発明によれば磁気コアを挟持す
る非磁性基板に穴を設けているため、ヘットの巻き線が
、非磁性基板を介さず直接磁気コアに巻き付けられ１巻
き線と磁性コアの間でのモレ磁束が減少し、インダクタ
ンスが小さくなり。

共振特性が高域に延び、非磁性基板の上から巻き線をし
た合金薄膜磁気ヘットに比へ同程度の共振特性を得るに
は１巻き数を増やすことができ、電磁変換特性上かなり
有利である。さらに、ギャップ部の磁気抵抗が増加し、
ヘット効率も向上するという効果を有する。

次に、図面を参照して本発明の第２の実施例を説明する
。

第４図は本発明の第２の実施例に係わる合金薄膜磁気ヘ
ッドの斜視図である。

第５図は本発明の磁気ヘットの平面図（ａ）と側面図（
ｂ）である。非磁性基板１，２の間に軟磁気特性の合金
材料３の薄膜と５ｉ０２４等からなる非磁性薄膜の層間
絶縁層を、スパッタリング等により交互に積層した形で
磁気コアを構成している。その他の構成として、５は磁
気ギャップ、６は巻き線式、７はコイル、２０は非磁性
基板のサイド側単線穴、９は接着剤、１０はボンディン
グガラス、で磁気ヘッドを形成している。

ここで、磁気ヘットを構成する軟磁性材料としては、セ
ンダスト、鉄系アモルファス、及びコバルト系アモルフ
ァスの高飽和磁束密度、高透磁率材料である。非磁性基
板は、加工性、耐摩耗性、磁性体との膨張係数などを考
慮した材料でセラミック系のもので構成している。

通常、磁気コアを挟持する非磁性基板の厚さは、１００
ミクロンメートル位であるが本発明の磁気ヘッドは２倍
の２００　ミクロンメートルの厚さを有している。

なお、非磁性基板の単線穴の直径は５０ミクロンメート
ルである。単線穴の中心は、軟磁性磁気コアの上下４０
ミクロンメートルの位置にある、軟磁性磁気ヘッドと非
磁性基板の単線穴間の肉厚は１５ミクロンメートルであ
る。したがって、磁気コアとヘッド巻き線間も約１５ミ
クロンメートルになり磁気コアとヘッド巻き線間のモレ
磁束を減少できる。さらに、非磁性基板の単線穴のおい
ている所の最大肉厚は１３５　ミクロンメートル、また
、磁気コアを挟持する非磁性基板のヘット巻き線用の単
線穴が磁気コアを挟んで上下一致しない位置に巻き線用
の単線穴を設けているため機械的強度は十分に保証でき
る。

第６図は本発明を実現するための製作工程を簡略に述べ
た図である。

非磁性基板の表面を研摩し、軟磁気特性の合金材料３の
薄膜と５ｉ０２４等からなる非磁性薄膜の層間絶縁層を
、スパッタリング等により交互に積層した形のものが第
６図である。第６図（ｂ）は第６図（ａ）の部材を数枚
重ね接着剤９にて接着したものである。第６図（ｃ）の
部材は第６図（ｂ）の部材をＡ線でカットしたものの一
部材である。この第６図（Ｃ）の状態の部材を電子ビー
ム加工により単線穴をあけた部材が第６図（ｄ）である
。第６図（ｄ）に巻き線式を加工した部材が第６図（ｅ
）である。

第６図（ｄ）の部材にギャップ材をスパッタした後、第
６図（ｅ）の部材をガラスボンディングしたものが第６
図（ｆ）である。第６図（ｆ）をＨ，Ｍ、Ｎ面でカット
してできたものが、第４図に示した本発明の巻き線後の
磁気ヘットである。

したがって、磁気コアとヘット巻き線の隙間が最少に抑
えられ、モレ磁束を抑え、電磁変換特性上優九た磁気ヘ
ッドを実現できる。また、非磁性基板に単線穴をあけて
も非磁性基板の肉厚は十分にあり機械的強度は問題ない
。

本実施例では、磁気ヘッドの製作数が数個で説明されて
いるが量産を考えた場合、非磁性基板を大きくし、第６
図（ｂ）でスパッタリングした得た部材を数段重ね、そ
の部材をカットすることにより第６図（ｆ）の部材を多
量に制作することができる。尚、薄膜形成として、スパ
ッタリング以外、一般的な蒸着等でつあっても良い。

本発明の実施例では、磁気ヘッドを全厚（非磁性基板プ
ラス軟磁気材料）で示されているが、テープテンション
やテープ厚の相違により磁気ヘッドの先端部を（図２の
ハンチング部分）適当な摺動幅にカットしテープヘッド
のインターフェースを良好に保つようにすることは当然
実施されている。

以上説明したように、本発明によれば磁気コアを挟持す
る非磁性基板に単線穴を設け、ヘッドの巻き線が、その
単線穴を通し巻き線が行われているため磁気コアとヘッ
ド巻き線の隙間が最少に抑えられ、モレ磁束が減少し、
インダクタンスが小さくなり、共振特性が高域に延び、
非磁性基板の上から巻き線をした合金薄膜磁気ヘットに
比べ同程度の共振特性を得るには１巻き数を増やすこと
ができ、電磁変換特性上優れた磁気ヘッドを実現できる
。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明の磁気ヘットによれば、磁気
コアと巻き線の間でのモレ磁束を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係わる磁気ヘットの
斜視図、第２図は本発明の第１の磁気ヘッドの正面図と
平面図（テープと接する面）、第３図は本発明の第１の
磁気ヘットを実現するための製作工程を簡略に述べた図
、第４図は本発明の第２の実施例に係わる磁気ヘッドの
斜視図、第５図は本発明の第２の磁気ヘッドの平面図（
ａ）と側面図（ｂ）、第６図は本発明の第２の磁気ヘッ
トを実現するための製作工程を簡略に述べた図、第７図
は従来の合金薄膜磁気ヘッドの斜視図である。１．２・・磁性基板　　　　　　　３・・・軟磁気材料
４・・５ｉｎ２５・・磁気ギャップ６・・・巻き線式（磁気コア）　　７・・コイル８・・
・非磁性基板の穴　　　　９・・・接着剤１０・・・ボ
ンディングガラス２０・・・非磁性基板のサイド側単線穴代理人　弁理士
　則　近　憲　佑第１図 −１Ｎ＊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５Ｑ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＜Ｑ−１＾ ″２　ン＼第５図（Ｃ）ｌし［［し第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性基板の間に、軟磁気特性の合金材料の薄膜
とＳｉＯ＿２膜等からなる非磁性薄膜の層間絶縁層を、
スパッタリング等からなる薄膜形成によって交互に積層
した形で磁気コアを構成し、前記磁気コアへの巻き線を
、前記非磁性基板を介さずに直接磁気コアに巻き付ける
ように構成したことを特徴とする磁気ヘッド。
（２）前記磁気コアを挟持する非磁性基板に穴を設け、
この穴に低融点ガラス又はロウ材を注入しておき、前記
磁気コアへの巻き線時に、熱処理をすることにより前記
低融点ガラス又はロウ材を溶融し、前記磁気コアへの巻
き線ができる穴を形成するような構成にしたことを特徴
とする請求項１記載の磁気ヘッド。
（３）前記磁気コアを挟持する非磁性基板の上下面積が
該磁気コアより大きいことを特徴とする請求項１記載の
磁気ヘッド。
（４）非磁性基板の間に、軟磁気特性の合金材料の薄膜
とＳｉＯ＿２膜等からなる非磁性薄膜の層間絶縁層を、
スパッタリング等からなる薄膜形成によって交互に積層
した形で磁気コアを構成し、記非磁性基板のサイド側より前記磁気コアへの巻き線用
の単線穴を設けたことを特徴とする磁気ヘッド。
（５）前記磁気コアへの巻き信線用の単線穴を、該磁気
コアを挟んで上下一致しない位置に設けることを特徴と
する請求項４記載の磁気ヘッド。