JPH0442412A - Magnetic head - Google Patents

Magnetic head

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JPH0442412A
JPH0442412A JP15117090A JP15117090A JPH0442412A JP H0442412 A JPH0442412 A JP H0442412A JP 15117090 A JP15117090 A JP 15117090A JP 15117090 A JP15117090 A JP 15117090A JP H0442412 A JPH0442412 A JP H0442412A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic head
sliding surface
titanium nitride
gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP15117090A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Nishiyama
哲 西山
Kiyoshi Ogata
潔 緒方
Takashi Mikami
隆司 三上
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve characteristics, such as reproduced output, and to prevent the shortening of a life by wear by incorporating titanium nitride into the magnetic recording medium-sliding surface of a magnetic head specified in gap depth. CONSTITUTION:The magnetic head 7 specified in the depth of the gap to <=20[mum] is held by a water-cooled holder 8 by grinding the head with a lapping tape, etc. The inside of a vacuum vessel is maintained in a high-vacuum state and the thin film contg. the titanium nitride is formed on the magnetic recording medium-sliding surface 9 of the magnetic head 7 held in the water-cooled holder 8 by irradiating the surface with the ions 10' which is the ion contg. a nitrogen element or the ion contg. an inert gaseous element by an ion source 10 simultane ously or alternately with the vapor deposition of an evaporating material 11' contg. titanium by an evaporating source 11. The reproduced output characteristics, etc., are improved in this way and the shortening of the life of the magnetic recording medium-sliding surface by wear is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、磁気記録媒体装!に用いられる磁気ヘッド
において、特にビデオテープレコーダ(VTR)の映像
信号等の記録・再生に用いられる磁気ヘッドに関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a magnetic recording medium device! The present invention particularly relates to magnetic heads used for recording and reproducing video signals of video tape recorders (VTRs).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ビデオテープレコーダ(以下rvtR,という、)の映
像信号等の記録・再生に用いられる従来の磁気ヘッド、
例えば9!J、Mi磁性材料りなる磁気コア間に磁気ギ
ャップを形成した磁気ヘッドを第3図(a)。
A conventional magnetic head used for recording and reproducing video signals, etc. of a video tape recorder (hereinafter referred to as rvtR),
For example, 9! FIG. 3(a) shows a magnetic head in which a magnetic gap is formed between magnetic cores made of J, Mi magnetic material.

(b)に基づいて説明する。The explanation will be based on (b).

第3図(alは従来の磁気ヘッドの構造を示す概念図、
第3図(blは第3図(a)のA−A’線における断面
図である。
FIG. 3 (al is a conceptual diagram showing the structure of a conventional magnetic head,
FIG. 3 (bl is a sectional view taken along line AA' in FIG. 3(a)).

第3図(a)および第3図(ト))において、1. 2
は各々フェライト等の磁性材料よりなる1%コアの半体
であり、磁気コアの半体1と磁気コアの半体2とを突き
合わすことにより単一の磁気コアが構成される。またど
ちらか一方の磁気コアの半休(第3図(al、[有])
における磁気コアの半休りの突き合わせ面には、巻線溝
3が形成される。
In FIG. 3(a) and FIG. 3(g)), 1. 2
are each half of a 1% core made of a magnetic material such as ferrite, and a single magnetic core is constructed by butting magnetic core half 1 and magnetic core half 2 together. In addition, one of the magnetic cores is half closed (Fig. 3 (al, [available])
A winding groove 3 is formed on the half-open abutting surface of the magnetic core.

磁気コアの半体lおよび磁気コアの半体2は、非磁性材
料からなるギャップ材(図示せず)を挟んで突き合わさ
れ、このギャップ材により、磁気テープ(図示せず)と
の摺動面9に、ギャップ15(例えばギャップ長が約0
.2〔μm〕〜0.5〔μm))が形成される。
Half 1 of the magnetic core and half 2 of the magnetic core are butted against each other with a gap material (not shown) made of a non-magnetic material in between, and this gap material creates a sliding surface with the magnetic tape (not shown). 9, the gap 15 (for example, the gap length is about 0)
.. 2 [μm] to 0.5 [μm)) is formed.

16はトラック幅規制溝であり、摺動面9上のギャップ
15の両端部から巻線溝3にかけて、トラック暢17(
幅約20〔μm〕〜30〔μm))を規制する溝である
16 is a track width regulating groove, which extends from both ends of the gap 15 on the sliding surface 9 to the winding groove 3.
This is a groove that regulates the width of approximately 20 [μm] to 30 [μm].

4はトランク幅規制溝16と巻線溝3との一部に充填さ
れるガラスであり、このガラス4は例えば500°C以
上の軟化点を有するガラスが使用される。
Reference numeral 4 denotes glass that partially fills the trunk width regulating groove 16 and the winding groove 3, and this glass 4 is made of glass having a softening point of, for example, 500°C or higher.

5は巻線ガイドであり、このIllガイド5と巻線溝3
とを利用してコイル(図示せず)が巻かれる。
5 is a winding guide, and this Ill guide 5 and the winding groove 3
A coil (not shown) is wound using this.

またdはギャップ15の深さを示し、例えば、家庭用1
/2インチVTR等において、このギャップ15の深さ
dは約30 (、um) 〜40 (μm)である。
Further, d indicates the depth of the gap 15, for example, household 1
In a /2 inch VTR or the like, the depth d of this gap 15 is approximately 30 (, um) to 40 (μm).

近年、上述のように構成した磁気へラドYを用いたVT
Rに対して、益々、高画質化が要求されている。したが
って、高画質化を実現するため、水平解像度の向上およ
びS/N比の向上等を実現することが求められており、
それに伴い、磁気ヘッドの再生出力特性の向上および磁
気ヘッドのQ値を高めることによりアンプ系システムの
ノイズ低減を図る必要が生じている。このような要求に
応える一つの方法として、磁気ヘッドYのギャップ15
の深さdを小さくする方法が考えられる。
In recent years, VT using a magnetic herad Y configured as described above has been developed.
There is an increasing demand for higher image quality for R. Therefore, in order to achieve high image quality, it is required to improve horizontal resolution and S/N ratio, etc.
Accordingly, there is a need to reduce noise in amplifier systems by improving the reproduction output characteristics of the magnetic head and increasing the Q value of the magnetic head. One way to meet these demands is to increase the gap 15 of the magnetic head Y.
One possible method is to reduce the depth d.

例えばギャップの深さが40(μm)の磁気ヘッドと、
ギャップの深さが5〔μm〕の磁気ヘッドとの再生出力
特性を比較するため、これら各々の磁気ヘッドを用いて
、磁気ヘッドに対する磁気テープの走行速度を5.8(
m/S)とし、磁気テープを再生した結果を(表1)に
示す、なお磁気テープは、保磁力900 (Oe)、残
留磁束密度1500[G)のフェライト系のものである
。また磁気ギャップの深さdが40(、um)の磁気ヘ
ッドにおいて、周波数9 (Ml(zlの再生出力を0
(dB)に定めるとする。
For example, a magnetic head with a gap depth of 40 (μm),
In order to compare the reproduction output characteristics with a magnetic head with a gap depth of 5 [μm], using each of these magnetic heads, the running speed of the magnetic tape relative to the magnetic head was set to 5.8 (μm).
Table 1 shows the results of reproducing the magnetic tape. The magnetic tape was made of ferrite and had a coercive force of 900 (Oe) and a residual magnetic flux density of 1500 [G]. In addition, in a magnetic head with a magnetic gap depth d of 40 (, um), the reproduction output of frequency 9 (Ml (zl) is set to 0
(dB).

(表1) (表1)から明らかなように、3〜9 (MHz)の周
波数帯において、ギャップの深さ5〔μm〕の磁気ヘッ
ドの再生出力は、ギャップの深さ40(Ilm)の磁気
ヘッドの再生出力と比較して、6(dB)向上している
ことがわかる。
(Table 1) As is clear from Table 1, in the frequency band of 3 to 9 (MHz), the reproduction output of a magnetic head with a gap depth of 5 [μm] is lower than that with a gap depth of 40 (Ilm). It can be seen that the reproduction output is improved by 6 (dB) compared to the reproduction output of the magnetic head.

また同様のギャップの深さ5 (tIm)の磁気ヘッド
と、ギャップの深さ40(pm)の磁気ヘッドとのQ値
を測定した結果を(表2)に示す、但し、測定に使用し
た周波数は5 (MHz)であり、周波数(MHz)に
おけるギャップの深さ40〔μm〕の磁気ヘッドのイン
ダクタンスの値を2〔μH〕となるようにした。
In addition, the results of measuring the Q value of a magnetic head with a similar gap depth of 5 (tIm) and a magnetic head with a gap depth of 40 (pm) are shown in (Table 2). was 5 (MHz), and the inductance value of the magnetic head with a gap depth of 40 [μm] at the frequency (MHz) was set to 2 [μH].

(表2) (表2)から明らかなように、周波数5 (MHz)に
おける磁気ギャップの深さ5〔μm〕の磁気ヘッドのQ
値は、磁気ギャップの深さ40〔μm]のQ値より、大
きい値である。
(Table 2) As is clear from (Table 2), the Q of the magnetic head with a magnetic gap depth of 5 [μm] at a frequency of 5 (MHz) is
This value is larger than the Q value of the magnetic gap depth of 40 [μm].

以上(表1)および(表2)の結果より、磁気ヘッドの
特性を向上させる有効な方法は、磁気へラドYのギヤシ
ブ15の深さdを小さくすれば良いことがわかる。
From the results shown above (Table 1) and (Table 2), it can be seen that an effective method for improving the characteristics of the magnetic head is to reduce the depth d of the gear 15 of the magnetic head Y.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、磁気ヘッドYのギャップ15の深さdは
、磁気ヘッドYの磁気記録媒体との摺動面9の摩耗と大
きく関与しているため、あまりギャップ15の深さdを
小さくすると、磁気ヘッドYの寿命が短縮化されるとい
う問題があった。すなわちVTR等に用いられる磁気へ
ラドYは、磁気記録媒体(M1気テープ)を摺動させて
、使用するため、使用中、磁気へラドYの磁気記録媒体
との摺動面9が摩耗することにより、磁気へラドYの寿
命が決定されることは避けられないのである。
However, since the depth d of the gap 15 of the magnetic head Y is greatly involved in the wear of the sliding surface 9 of the magnetic head Y with the magnetic recording medium, if the depth d of the gap 15 is made too small, the magnetic head There was a problem that the life of Y was shortened. That is, since the magnetic helad Y used in VTRs etc. is used by sliding a magnetic recording medium (M1 tape), the sliding surface 9 of the magnetic helad Y with the magnetic recording medium is worn out during use. It is inevitable that the lifespan of the magnetic herad Y is determined by this.

具体的には、磁気ヘッドYのギャップ15の深さdを大
きくする程、磁気ヘッドの寿命は長くなり、例えば、ピ
ンカース硬度650(kg/−一8)のフェライト系材
料を磁気コアに用いた磁気ヘッドにおいて、1000時
間程度の寿命を保証するために必要な磁気ヘッドのギャ
ップの深さは、20〔μm]〜25〔μm〕である。
Specifically, the greater the depth d of the gap 15 of the magnetic head Y, the longer the life of the magnetic head. In a magnetic head, the depth of the gap of the magnetic head required to guarantee a life of about 1000 hours is 20 [μm] to 25 [μm].

現在、実際に用いられている磁気ヘッドは、磁気テープ
の種類等を考慮し、かつ使用者に長時間の寿命を保証す
るために、ギャップの深さを30〔μm〕〜40〔μm
〕としているのが実情である。
Currently, the magnetic heads actually used have a gap depth of 30 [μm] to 40 [μm] in consideration of the type of magnetic tape and to guarantee a long service life to the user.
] The reality is that

このように、磁気ヘッドの特性の向上と、磁気ヘッドの
寿命とは、相反する傾向にあり、従来の磁気ヘッドの特
性は、充分に向上されていないのが現状である。
As described above, improvements in the characteristics of magnetic heads and the lifespan of magnetic heads tend to contradict each other, and the current situation is that the characteristics of conventional magnetic heads have not been sufficiently improved.

この発明の目的は、上記問題点に鑑み、再生出力特性等
を向上させ、かつ摩擦による寿命の短縮化を防いだ磁気
ヘッドを従供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a magnetic head that improves reproduction output characteristics and prevents shortening of life due to friction.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明の磁気ヘッドの製造方法は、ギャップの深さを
20μm以下とした磁気ヘッドの磁気記録媒体との摺動
面に、チタン元素を含有する物質の真空蒸着と、窒素元
素を含有するイオンまたは不活性ガス元素を含有するイ
オンの照射とを併用して、窒化チタンを含有する薄膜を
形成することを特徴とする。
The method for manufacturing a magnetic head of the present invention includes vacuum deposition of a substance containing a titanium element and ions or It is characterized in that a thin film containing titanium nitride is formed using irradiation with ions containing an inert gas element.

第1図はこの発明の磁気ヘッドの一実施例を示す概念図
である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the magnetic head of the present invention.

第1図において、1.2は磁気コアの半休、3は巻線溝
、4はガラス、5ば巻線ガイドであり、第3図と同一の
符号のものは、説明を省略する。
In FIG. 1, reference numeral 1.2 indicates a half hole of the magnetic core, 3 indicates a winding groove, 4 indicates a glass, and 5 indicates a winding guide, and the description of the same reference numerals as in FIG. 3 will be omitted.

第1図において、6は磁気記録媒体(図示せず)との摺
動面9に形成した窒化チタンを含有する薄膜(以下[窒
化チタン含有i16」という、)である。
In FIG. 1, 6 is a thin film containing titanium nitride (hereinafter referred to as "titanium nitride-containing i16") formed on a sliding surface 9 with a magnetic recording medium (not shown).

この磁気ヘッドXは、ラフピングテープ等で研磨するこ
とにより、ギャップの深さを20(arn)以下とした
ものであり、従来の磁気ヘッド(ギャップ15の深さd
は、−船釣に30Cμm)〜40〔μm〕である。)に
比較して、磁気ヘッドの特性を向上させたものである。
This magnetic head X has a gap depth of 20 (arn) or less by polishing with a roughening tape, etc.
is -30 Cμm) to 40 [μm] for boat fishing. ) has improved magnetic head characteristics.

第2図は第1図の磁気ヘッドの製造に用いられるyl膜
形成装置の一例を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of an yl film forming apparatus used for manufacturing the magnetic head shown in FIG.

第2図に示すように、窒化チタン含有薄膜6を形成すべ
き磁気へノド7は、水冷されたホルダ8に保持される。
As shown in FIG. 2, the magnetic nodule 7 on which the titanium nitride-containing thin film 6 is to be formed is held in a water-cooled holder 8.

この磁気ヘッド7は、ギャップの深さが20〔μm〕以
下となるように、ラッピングテープ等で研磨したもので
ある。また磁気へノド7の磁気記録媒体(図示せず)と
の摺動面9に対向した位置には、イオン源10および蒸
発源11を配置する。磁気ヘッド7の両側には、摺動面
9に形成する1着膜の膜厚を測定するための膜厚計12
およびイオンs10により照射するイオン10’の電流
を測定するためのイオン電流測定器】3を配置する。ま
た14はガスを導入するためのガス導入ノズルである。
This magnetic head 7 is polished with a lapping tape or the like so that the gap depth is 20 [μm] or less. Further, an ion source 10 and an evaporation source 11 are arranged at a position facing a sliding surface 9 of the magnetic nozzle 7 that contacts a magnetic recording medium (not shown). On both sides of the magnetic head 7, there are film thickness gauges 12 for measuring the thickness of one film formed on the sliding surface 9.
and an ion current measuring device 3 for measuring the current of ions 10' irradiated by ions s10. Further, 14 is a gas introduction nozzle for introducing gas.

なお磁気へフド7.ホルダ8.イオン源10蒸発11E
t+ 1.膜厚計12.イオン電流測定器13およびガ
ス導入ノズル14は、図示しない真空容器内に収められ
る。
In addition, magnetic head 7. Holder 8. Ion source 10 evaporation 11E
t+1. Film thickness gauge 12. The ion current measuring device 13 and the gas introduction nozzle 14 are housed in a vacuum container (not shown).

イオン源10は、イオン10″を摺動面9に照射するも
のであり、例えばカウフマン形またはプラズマを閉じ込
めるためにカプス磁場を用いたパケット形であり、その
形式は、特に限定されない。
The ion source 10 irradiates the sliding surface 9 with ions 10'', and is, for example, a Kaufmann type or a packet type using a Kaps magnetic field to confine plasma, and its type is not particularly limited.

蒸発源11は、蒸発物質11’ を蒸発させ、磁気ヘッ
ド7の摺動面9に蒸着させるものであり、例えば電子ビ
ーム、レーザ線または高周波等を用い、その方式は特に
限定されない。
The evaporation source 11 evaporates the evaporation substance 11' and deposits it on the sliding surface 9 of the magnetic head 7, and uses, for example, an electron beam, a laser beam, or a high frequency wave, and the method thereof is not particularly limited.

膜厚計12は摺動面9に蒸着する痕発物質10の膜厚お
よびチタンの粒子数を計測するものであり、例えば水晶
振動子を用いた振動型膜厚計等である。
The film thickness meter 12 measures the film thickness of the trace material 10 deposited on the sliding surface 9 and the number of titanium particles, and is, for example, a vibrating film thickness meter using a crystal oscillator.

イオン電流計測器13は、摺動面9に照射するイオン】
0°の個数を計測するものであり、例えば、ファラデー
カップのような2次電子抑制電極を有するカップ型構造
等を用いる。
The ion current measuring device 13 uses ions to irradiate the sliding surface 9]
The number of 0 degrees is measured, and for example, a cup-shaped structure having a secondary electron suppressing electrode such as a Faraday cup is used.

このような薄膜形成装置を用いた第1図に示す磁気へノ
ドの製造方法を説明する。
A method of manufacturing the magnetic nodal shown in FIG. 1 using such a thin film forming apparatus will be described.

第2図に示す薄膜形成装置を用いて、真空容器内をI 
X 10−’ (Torr〕以下の高真空状態に維持し
、水冷されたホルダ8に保持した磁気へノド7の磁気記
録媒体との摺動面9に、蒸発+1911によりチタンを
含有する物質である蒸発物質11’の蒸着と同時または
交互に、イオンStOにより窒素元素を含有するイオン
または不活性ガス元素を含有するイオンであるイオンl
O°を照射して、窒化チタン含有薄膜6を形成する。
Using the thin film forming apparatus shown in FIG.
It is a material containing titanium by evaporation +1911 on the sliding surface 9 of the magnetic head 7 which is maintained in a high vacuum state of X 10-' (Torr) or less and held in a water-cooled holder 8 with the magnetic recording medium. Simultaneously or alternately with the deposition of the evaporative substance 11', ions l, which are ions containing a nitrogen element or ions containing an inert gas element, are produced by the ions StO.
A titanium nitride-containing thin film 6 is formed by irradiating at 0°.

この際、イオン源10により照射するイオン10゛と、
蒸発attによる蒸発物質11゛との衝突および反跳に
より、磁気ヘッドXの摺動面9と、窒化チタン含有薄膜
6との界面に、両者を構成する原子の混合層が形成され
ることにより、摺動面9に優れた密着性を有する窒化チ
タン含有薄膜6を得ることができる。
At this time, 10゛ ions irradiated by the ion source 10,
A mixed layer of atoms constituting both is formed at the interface between the sliding surface 9 of the magnetic head X and the titanium nitride-containing thin film 6 due to the collision and recoil with the evaporated substance 11 due to the evaporation att. A titanium nitride-containing thin film 6 having excellent adhesion to the sliding surface 9 can be obtained.

蒸発源11による蒸発物質11°は、チタン金属、チタ
ン酸化物またはチタン窒化物等のチタン元素を含有する
物質である。
The substance 11° evaporated by the evaporation source 11 is a substance containing titanium element, such as titanium metal, titanium oxide, or titanium nitride.

イオン源10により照射するイオン10  は、窒素元
素を含有するイオン、不活性ガス元素を含有するイオン
または窒素イオンと不活性ガスイオンとの混合イオンで
ある。またイオン10  は不活性ガスイオンのみでも
良い、但し、この場合ガス導入ノズル14より、磁気へ
ノド7付近に窒素元素を含有するガスを導入する。
The ions 10 irradiated by the ion source 10 are ions containing a nitrogen element, ions containing an inert gas element, or mixed ions of nitrogen ions and inert gas ions. Further, the ions 10 may be only inert gas ions, but in this case, a gas containing nitrogen element is introduced into the vicinity of the magnetic nozzle 7 through the gas introduction nozzle 14.

また照射するイオン10゛の加速エネルギーは、イオン
−個当たり、40 (keV3以下とすることが好まし
い、この範囲を逸脱して、イオン10′の加速エネルギ
ーを40(keV)より大きくすると、形成した窒化チ
タン含有薄膜6内に生しる欠陥の数が多くなり、膜の特
性劣化を及ぼす、またイオン10゛の加速エネルギーの
下限は、特に限定されないが、実際のイオン1llil
lOの構造を考慮した場合、100 (eV)位になる
と考えられる。
The acceleration energy of 10' ions to be irradiated is preferably 40 (keV3 or less) per ion. The number of defects generated in the titanium nitride-containing thin film 6 increases, resulting in deterioration of film characteristics.Also, the lower limit of the acceleration energy of 10゜ ions is not particularly limited, but is lower than the actual ion 1 lil.
Considering the structure of lO, it is thought to be around 100 (eV).

また窒化チタン含有薄膜6中に含まれるチタン元素と、
窒素元素との粒子数の割合(以下rTi/N&[l酸比
」という、)は、1〜10の範囲であることが好ましい
、この範囲を逸脱すると、窒化チタン含有fII#6内
における窒化チタン(TiN)の含有量が少なくなり、
窒化チタン含有薄膜6の硬度が低下する。
Furthermore, the titanium element contained in the titanium nitride-containing thin film 6,
The ratio of the number of particles to nitrogen element (hereinafter referred to as rTi/N & [l acid ratio]) is preferably in the range of 1 to 10. If it deviates from this range, titanium nitride in fII#6 containing titanium nitride (TiN) content decreases,
The hardness of the titanium nitride-containing thin film 6 decreases.

またTi/N&ll成比は、窒化酸比ン含有薄膜6全体
で同一であっても、摺動面9と、窒化チタン含有薄膜6
との界面から、窒化チタン含有IM6の表面方向に、段
階的または連続的に減少させても良い、この際、チタン
は活性な金属であるため、窒化チタン含有薄膜6と磁気
ヘッド7の摺動面9との密着性を向上させるのに有効で
ある。
Furthermore, even if the Ti/N&ll composition ratio is the same throughout the nitride oxide-containing thin film 6, the sliding surface 9 and the titanium nitride-containing thin film 6
It may be decreased stepwise or continuously from the interface with the titanium nitride-containing thin film 6 toward the surface of the titanium nitride-containing IM 6. In this case, since titanium is an active metal, the sliding of the titanium nitride-containing thin film 6 and the magnetic head 7 This is effective in improving the adhesion with the surface 9.

またこの窒化チタン含有薄膜6は、磁気ヘッド7を構成
するガラス7の軟化点以下で形成することができるため
、磁気へラド7に熱的損傷による特性劣化を及ぼすこと
がなく、さらに窒化チタン含有薄膜6を形成すべき磁気
へラド7を水冷したホルダ8に保持することにより、常
温下で窒化チタン含有薄膜6を慴動面9に形成すること
ができる。
Furthermore, since the titanium nitride-containing thin film 6 can be formed at a temperature below the softening point of the glass 7 constituting the magnetic head 7, it does not cause characteristic deterioration to the magnetic head 7 due to thermal damage. By holding the magnetic helad 7 on which the thin film 6 is to be formed in a water-cooled holder 8, the titanium nitride-containing thin film 6 can be formed on the sliding surface 9 at room temperature.

このように、磁気ヘッド7の磁気記録媒体との摺動面9
に、磁気ヘッド7に特性劣化を与えることなく、密着性
に優れ、かつ硬質な窒化チタン含有薄膜6を形成するこ
とにより、摺動面9の耐摩耗性を向上させる。
In this way, the sliding surface 9 of the magnetic head 7 and the magnetic recording medium
Furthermore, by forming the titanium nitride-containing thin film 6 which has excellent adhesion and hardness without causing any characteristic deterioration to the magnetic head 7, the wear resistance of the sliding surface 9 is improved.

なお窒化チタン含有量M6は、磁気へノド7付近に、ガ
ス導入ノズル14より窒素元素を含有するガスを導入し
、磁気記録媒体との摺動面9に、蒸発源11によるチタ
ン元素を含有する蒸発物質!1″の真空蒸着と同時また
は交互に、イオン源10により不活性ガスイオンのみ、
または窒素元素および不活性ガス元素を含有するイオン
を照射して形成しても良い。
Note that the titanium nitride content M6 is determined by introducing a gas containing nitrogen element into the vicinity of the magnetic nozzle 7 from the gas introduction nozzle 14, and containing titanium element from the evaporation source 11 on the sliding surface 9 with the magnetic recording medium. Evaporated matter! Simultaneously or alternately with the 1" vacuum evaporation, only inert gas ions are applied by the ion source 10.
Alternatively, it may be formed by irradiation with ions containing a nitrogen element and an inert gas element.

但し、この際、照射するイオンの加速エネルギ(40k
eV以下の範囲)およびTi/Nll成比(1〜酸比の
範囲)は、上述と同様の範囲内とすることが好ましく、
さらにガス導入ノズル14に導入する窒素元素を含有す
るガスの流入量は、5 X 10−’ (Torr)以
上〜I X 10−’ (Torr)以下の範囲とする
ことが好ましい、この範囲を逸脱して、ガスの流入量が
5 X 10−’ (Torr)より少ないと、蒸発!
IIFltll’であるチタン(Ti)が充分に窒化し
ないことにより、Ti/N&n成比が1−酸比の範囲を
逸脱してしまう、また流入量がI X l O−’ (
Torr)より多くなると、真空排気システムに悪影響
を及ぼす。
However, at this time, the acceleration energy of the irradiated ions (40k
eV or less) and the Ti/Nll composition ratio (range of 1 to acid ratio) are preferably within the same range as above,
Further, it is preferable that the inflow amount of the gas containing nitrogen element introduced into the gas introduction nozzle 14 is in the range of 5 X 10-' (Torr) or more to I X 10-' (Torr) or less, and it is preferable that If the amount of gas flowing in is less than 5 x 10-' (Torr), it will evaporate!
Because titanium (Ti), which is IIFltll', is not sufficiently nitrided, the Ti/N&n composition ratio deviates from the 1-acid ratio range, and the inflow amount is IX l O-' (
Torr), it will adversely affect the vacuum evacuation system.

〔作用〕[Effect]

この発明の構成によれば、磁気記録媒体との摺動面に、
チタン元素を含有する物質の真空蒸着と、窒素元素を含
有するイオンまたは不活性ガス元素を含有するイオンの
照射とを併用して形成した硬質な窒化チタンを含有する
f!膜により、摺動面の耐摩耗性を向上させたため、摺
動面の耐摩耗性を劣化させることなく、ギャップの深さ
を20μm以下の小さなものとすることができる。
According to the configuration of this invention, on the sliding surface with the magnetic recording medium,
The f! Since the abrasion resistance of the sliding surface is improved by the film, the depth of the gap can be reduced to 20 μm or less without deteriorating the abrasion resistance of the sliding surface.

〔実施例〕 21拠1 第2図に示す薄膜形成装置を用いて、真空容器(図示せ
ず)内を2 X 10−” (Torr)に排気した後
、ギャップの深さを5(μm〕とした磁気へラド7の磁
気記録媒体との摺動面9に、蒸発11111によるチタ
ン(純度99%)の蒸着と同時に、イオン源10に窒素
ガス(純度99゜999%)を導入し、窒素イオンを照
射して、窒化チタン薄膜を形成した。
[Example] 21 Base 1 Using the thin film forming apparatus shown in Fig. 2, the inside of the vacuum container (not shown) was evacuated to 2 x 10-'' (Torr), and then the gap depth was set to 5 (μm). At the same time as titanium (purity 99%) is deposited by evaporation 11111 on the sliding surface 9 of the magnetic spatula 7 that contacts the magnetic recording medium, nitrogen gas (purity 99°999%) is introduced into the ion source 10. A titanium nitride thin film was formed by ion irradiation.

この際、窒素イオンの加速エネルギーは、2(k e 
V)とし、形成した窒化チタンTl 11m内に含まれ
るチタンと窒素との粒子数比(Ti/N組成比)は1と
した。また窒化チタン薄膜の膜厚は300人とした。
At this time, the acceleration energy of nitrogen ions is 2(ke
V), and the particle number ratio between titanium and nitrogen (Ti/N composition ratio) contained in the formed titanium nitride Tl 11m was set to 1. The thickness of the titanium nitride thin film was 300.

なお蒸発源11は電子ビームによるもの、イオン源9は
パケット形イオン源を用いた。
Note that the evaporation source 11 used was an electron beam, and the ion source 9 used a packet type ion source.

また磁気へラド7は、ダイヤモンドラッピングテープで
研磨することにより、第3図(a)、 (blに示すギ
ャップ15の深さdを5〔μm〕としたものである。ま
た磁気へラド7のコア材はMn−Znフェライトからな
り、トラック幅17は約27〔μm〕、ギャップ長は約
0.25〔μm〕のものである。
The magnetic helad 7 is polished with a diamond lapping tape so that the depth d of the gap 15 shown in FIG. 3(a) and (bl) is set to 5 μm. The core material is made of Mn-Zn ferrite, the track width 17 is about 27 [μm], and the gap length is about 0.25 [μm].

また磁気ヘッド7は水冷されたホルダ8に保持されてお
り、したがって磁気ヘッド7に熱的損傷が加えられるこ
とがなかった。
Further, the magnetic head 7 was held in a water-cooled holder 8, so that the magnetic head 7 was not thermally damaged.

災旅■業 実施例1と同様の磁気ヘッド7の磁気記録媒体との摺動
面9に、実施例1と同様のプロセスで膜厚300人の窒
化チタン薄膜を形成した。
A titanium nitride thin film having a thickness of 300 mm was formed on the sliding surface 9 of the magnetic head 7 that contacts the magnetic recording medium using the same process as in Example 1.

但し、窒化チタン薄膜を形成する際に、照射する窒素イ
オンの加速エネルギーをto (keV)とし、またT
 i / N組成比は1とした。
However, when forming a titanium nitride thin film, the acceleration energy of the irradiated nitrogen ions is to (keV), and T
The i/N composition ratio was set to 1.

比較■ 比較例として、従来の磁気ヘッドを用いた。この磁気ヘ
ッドは、ギャップ15の深さdが40〔μm〕のもので
あり、磁気記録媒体との摺動面9には、窒化チタン薄膜
が形成されていないものである。
Comparison ■ As a comparative example, a conventional magnetic head was used. In this magnetic head, the depth d of the gap 15 is 40 [μm], and the titanium nitride thin film is not formed on the sliding surface 9 that contacts the magnetic recording medium.

以下に実施例1.実施例2および比較例の各磁気ヘッド
を用いて、磁気記録媒体となる磁気テープを再生するこ
とにより、各磁気ヘッドの再生出力特性の測定を行った
。この測定結果を(表3)に示す。
Example 1 below. The reproduction output characteristics of each magnetic head were measured by reproducing a magnetic tape serving as a magnetic recording medium using each of the magnetic heads of Example 2 and Comparative Example. The measurement results are shown in (Table 3).

なお各磁気ヘッドの再生出力特性を測定するために用い
た磁気テープは、保持力900 [Oe]および残留磁
束密度1500(G)のフェライト系のものであり、ま
た各磁気ヘッドと磁気テープとの相対速度は5.8(m
/S)とした。
The magnetic tape used to measure the reproduction output characteristics of each magnetic head was a ferrite-based one with a coercive force of 900 [Oe] and a residual magnetic flux density of 1500 (G). The relative velocity is 5.8 (m
/S).

但し、(表3)に示す各磁気ヘッドの再生出力の測定値
は、比較例としたギャップの深さ40〔μm]の磁気ヘ
ッドにおいて、周波数9 [MHz)のおける再生出力
を0(dB)に定めた値である。
However, the measured value of the reproduction output of each magnetic head shown in (Table 3) shows that the reproduction output at a frequency of 9 [MHz] is 0 (dB) for a magnetic head with a gap depth of 40 [μm] as a comparative example. This is the value determined by

(表3) (表3)から明らかなように、各実施例1. 2の磁気
ヘンt′は、比較例の磁気ヘッドと比較して、各周波数
帯において、再生出力が優れていることがわかる。
(Table 3) As is clear from (Table 3), each Example 1. It can be seen that the magnetic head t' of No. 2 has superior reproduction output in each frequency band compared to the magnetic head of the comparative example.

次に実施例1.実施例2お、hび比較例の各磁気ヘッド
のQ(11!を表4に示す。
Next, Example 1. Table 4 shows the Q(11!) of each magnetic head of Example 2 and Comparative Example.

但し、使用周波数は5(Mt(z)とし、また比較例の
磁気ヘッド(ギャップの深さ40μm)において、周波
数5 (MHz)におけるインダクタンスの値を2〔μ
H)となるようにした。
However, the frequency used is 5 (Mt(z)), and the inductance value at frequency 5 (MHz) is 2 [μ
H).

(以下余白) (表4) (表4)から明らかなように、各実施例1.2の磁気ヘ
ッドは、比較例の磁気ヘッドに比較して、Q値が優れて
いることがわかる。
(The following is a blank space) (Table 4) As is clear from (Table 4), it can be seen that the magnetic heads of each Example 1.2 have superior Q values compared to the magnetic heads of Comparative Examples.

以上に示すように、各実施例1.2の磁気ヘッドは、比
較例の磁気ヘッドに比べて、再生出力およびQ値が向上
していることが明らかとなった。
As shown above, it has become clear that the magnetic heads of Examples 1 and 2 have improved reproduction output and Q value compared to the magnetic heads of Comparative Examples.

次に各実施例1.2および比較例の磁気ヘッドの耐FI
l耗性試験を行った。
Next, the FI resistance of the magnetic heads of each example 1.2 and comparative example
A wear test was conducted.

耐摩耗性試験は、一定の環境下(室温下、湿度60〔%
〕)で、上述再生出力特性を測定する際に用いた磁気テ
ープを用い、磁気ヘッドと磁気テープとの相対速度を5
.8(m/S)とし、1000時間走行させ、その後、
各実施例1.2の磁気ヘッドの磁気テープとの摺動面に
おける摩耗量を走査型電子顕微鏡(SEM)により観測
したところ、実施例1の摩耗量は約120人であり、実
施例2は摩耗量の約110人であった。
The abrasion resistance test was conducted under a certain environment (room temperature, humidity 60%).
]), using the magnetic tape used to measure the above-mentioned reproduction output characteristics, the relative speed between the magnetic head and the magnetic tape was set to 5.
.. 8 (m/S), run for 1000 hours, and then
When the amount of wear on the sliding surface of the magnetic head with the magnetic tape of each Example 1.2 was observed using a scanning electron microscope (SEM), the amount of wear in Example 1 was about 120 people, and in Example 2 The amount of wear and tear was approximately 110 people.

このように実施例1および実施例2の磁気ヘッドは、ギ
ャップの深さを小さくする(20 (8m)以下)こと
により、磁気ヘッドの特性を向上させることでき、かつ
磁気記録媒体との摺動面に、窒化チタン薄膜を形成する
ことにより、耐摩耗性も得ることができ、比較例とした
従来のギャップの深さの大きい磁気ヘッドが保証してい
るのと同等の長時間使用をユーザに保証することができ
た。
In this way, the magnetic heads of Examples 1 and 2 can improve the characteristics of the magnetic head by reducing the depth of the gap (20 (8 m) or less) and improve the sliding performance with the magnetic recording medium. By forming a titanium nitride thin film on the surface, wear resistance can be obtained, and the user can use it for a long time equivalent to that guaranteed by the conventional magnetic head with a large gap as a comparative example. I could guarantee it.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の磁気ヘッドによれば、磁気ヘッドの磁気記録
媒体との摺動面に、チタン元素を含有する物質の真空蒸
着と、窒素元素を含有するイオンまたは不活性ガス元素
を含有するイオンの照射とを併用して、形成した硬質の
窒化チタンを含有する薄膜により、摺動面の耐摩耗性を
向上させたため、摺動面の耐摩耗性を劣化させることな
く、ギャップの深さを20μm以下の小さなものとする
ことができる。その結果、再往出力特性等を向上させ、
かつ摺動面の摩耗による寿命の短縮化を防いだ磁気ヘッ
ドを得ることができる。
According to the magnetic head of the present invention, the sliding surface of the magnetic head with the magnetic recording medium is vacuum-deposited with a substance containing a titanium element and irradiated with ions containing a nitrogen element or ions containing an inert gas element. The abrasion resistance of the sliding surface is improved by the hard titanium nitride-containing thin film formed in combination with the above, so the gap depth can be reduced to 20 μm or less without deteriorating the abrasion resistance of the sliding surface. It can be a small one. As a result, the reciprocating output characteristics etc. are improved,
Moreover, it is possible to obtain a magnetic head whose lifespan is prevented from being shortened due to wear of the sliding surface.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の磁気ヘッドの一実施例を示す概念図
、第2図は第1図の磁気ヘッドの製造に用いられる薄膜
形成装置の一例を示す概念図、第3図(a)は従来の磁
気ヘットの構造を示す概念図、第3図ら)は第3図(a
)のA−A’線における断面図である。 X・・・磁気ヘッド、6・・・窒化チタン含有菌#(窒
化チタンを含有する薄膜)、9・・・摺動面、10’・
・・イオン、lビ・・・蒸発物質 \ (b) 9・・・摺動面 第 図
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the magnetic head of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a thin film forming apparatus used for manufacturing the magnetic head of FIG. 1, and FIG. A conceptual diagram showing the structure of a conventional magnetic head (Fig. 3, etc.) is shown in Fig. 3 (a).
) is a sectional view taken along line AA'. X...Magnetic head, 6...Titanium nitride-containing bacteria # (thin film containing titanium nitride), 9...Sliding surface, 10'.
...Ion, lbi...evaporated substance\ (b) 9...Sliding surface diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  ギャップの深さを20μm以下とした磁気ヘッドの磁
気記録媒体との摺動面に、チタン元素を含有する物質の
真空蒸着と、窒素元素を含有するイオンまたは不活性ガ
ス元素を含有するイオンの照射とを併用して、窒化チタ
ンを含有する薄膜を形成したことを特徴とする磁気ヘッ
ド。
Vacuum deposition of a material containing a titanium element and irradiation with ions containing a nitrogen element or ions containing an inert gas element on the sliding surface of a magnetic head with a gap depth of 20 μm or less between the magnetic recording medium. A magnetic head characterized in that a thin film containing titanium nitride is formed using a combination of the above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039181A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing magnetic head, and magnetic recording and reproducing apparatus
US6403473B1 (en) * 1998-05-20 2002-06-11 Infineon Technologies Ag Process for producing metal-containing layers
US6640418B2 (en) 1999-12-03 2003-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing a head unit

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