JPH0448420A - 薄膜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） 本発明は、ＤＡＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｕｄｉｏ　Ｔａ
ｐｅｒｅｃｏｒｄｅｒ）等の磁気記録再生装置に用いら
れる薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

薄膜積層技術あるいはフォトリソグラフィー等により形
成される薄膜磁気ヘッドでは、第２図に示すように、フ
ェライトなどの磁性基板もしくは非磁性基板からなる基
板１２上に磁気回路１３が形成され、基板と同じ材質か
らなる、磁気回路１３を保護するための保護板１４が低
融点ガラス１５により貼着されている。

上記の薄膜磁気ヘッドの製造方法を以下に示す。

先ず、磁極やコイル導体等からなる磁気回路１３を基板
１２上に形成した後、ＳｉＯ□又はＡ／２２０３などの
酸化物からなる絶縁保護層１６を、スパッタリング法あ
るいはＣＶ　Ｄ　　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ＶａｐｏｒＤ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等で磁気回路１３上に形成する
。

次に、Ｃｒからなる反応防止層１７を、絶縁保護Ｎ１６
上にスパッタリング法又は蒸着法により形成する。この
反応防止層１７は、絶縁保護層１６と低融点ガラス１５
との間に生じる、低融点ガラス１５中に気泡を発生させ
薄膜磁気ヘッドの不良の原因となる化学反応を防止する
ためのものである。

しかる後に、磁気回路１３上に板状の低融点ガラス１５
、さらに保護板１４を載置する。この状態で、保護板１
４を基板１２側に適当な荷重で加圧しながら、真空中あ
るいは窒素雰囲気中で熱処理を行ない、低融点ガラス１
５により保護板１４を貼着させる。

（発明が解決しようとする課題〕 ところが、上述の保護板１４を貼着する際の熱処理温度
は４００°Ｃ以上であり、この時、基板材料と反応防止
層１７の材料であるＣｒとの間の僅かな熱膨張係数の違
いにより、基板１２と反応防止層１７との間に熱応力が
発生する。そして、この熱応力のため磁気回路１３にク
ラック、剥離等が発生するという問題点を有している。

（課題を解決するための手段〕 本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、基板上に形
成された磁気回路上に絶縁保護層を介して反応防止層を
形成した後、保護板を低融点ガラスにより上記反応防止
層上に貼着する工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法に
おいて、上記保護板の貼着時に上記基板と反応防止層と
の間に生しる熱応力を打ち消す内部応力を持つように、
反応防止層を、例えばスパッタリングのガス圧、基板温
度等を制御して形成することを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、保護板を低融点ガラスにより貼着
する際に、基板と反応防止層との間に熱膨張係数の差に
起因する熱応力が生じる。この熱応力は、反応防止層の
形成時に生じた内部応力と打ち消し合う。従って、基板
と反応防止層との間に生じる熱応力による、磁気回路に
おけるクラック、剥離等を防止することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図を用いて説明すると以下の通
りである。

本実施例に係る巻き線タイプの薄膜磁気へ・ノド１は、
第１図（Ｃ）に示すように、フェライトなどからなる基
板２上に、下部磁極３、続いてギャップ材４が形成され
ている。そして、この下部磁極３の上方には上部磁極７
が設けられている。下部磁極３と上部磁極７との間には
コイル導体６及びコイル導体６を取り囲むように形成さ
れた眉間絶縁層５が設けられ、これら下部磁極３、ギャ
ップ材４、層間絶縁層５、コイル導体６及び上部磁極に
より磁気回路が形成されている。上部磁極７上には絶縁
保護層８、反応防止層１０が積層され、更に、反応防止
層１０上には、低融点ガラス９を介して保護板１１が設
けられた構成である。

上記の構成において、薄膜磁気ヘッド１の製造方法を以
下に説明する。

先ず、第１図（ａ）に示すように、基板２上にＦ　ｅ−
Ａｆｆ−３ｉ合金あるいはＮｉ−Ｆｅ合金からなる下部
磁極３、Ａ　１　ｚ　０２又はＳｉＣ２からなるギヤツ
ブ材４を、スパッタリング法、蒸着法もしくは、ＣＶＤ
法により順次積層する。続いて、ＳｉＯ□からなる層間
絶縁層５及びＣｕからなるコイル導体６を蒸着により形
成後、下部磁極３と同様の材料からなる上部磁極７を積
層する。さらに、これらの磁気回路を保護するためのＳ
　ｔ　ＯｚあるいはＡ　Ｅ　ｔ　Ｏｓからなる絶縁保護
層８をスパッタリング法、若しくはＣＶＤ法により形成
する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、絶縁保護層８と低融
点ガラス９　（第１図（ｃ）参照）との間に生じる化学
反応を防止するためのＣｒからなる反応防止層１０を、
後述する条件の下でスパッタリング法により絶縁保護層
８上に形成する。

その後、第１図（Ｃ）に示すように、予め保護板１１の
材料であるフェライト上に粉状の低融点ガラス９に熱処
理を施し作製したものを、低融点ガラス９が基Ｆｉ２に
正対するように、磁気回路が形成された基板２上に載置
した後、適当な荷重で加圧しながら、真空中で５５０°
Ｃ５４０分の熱処理を行なう。これにより、保護板１１
を低融点ガラス９を介して反応防止層１０に貼着させ、
薄膜磁気ヘッドＩを得る。

ここで、前記の反応防止膜１０の形成時の条件について
、述べる。

保護板１１を低融点ガラス９を溶融して反応防止層１０
に貼着する際の熱処理時に生じる熱応力を見積もると、
これに支配的であるのが基板の材料であるフェライトと
反応防止層１０の材料であるＣｒＯ熱膨張係数の差であ
る。フェライト及びＣｒの膨張係数は、それぞれ約ｉ　
、２Ｘ１０−’／”Ｃ１約０．８Ｘ１０−’／”Ｃであ
り、この間の熱応力を実験的に求めると、０．９Ｘ１０
’　ｄｙｎ／ｃｏ＋２・”Ｃである。上記熱膨張係数の
値から、高温時にはＣｒ膜には引張応力が生じることと
なる。即ち、保護板１１貼着時の熱処理温度を、５５０
°Ｃ（室温は２０°Ｃ）に設定すると、その熱応力は最
大４．８Ｘ１０’　ｄｙｎ／ｃｏ＋２の反応防止膜１０
に対する引張応力となる。ところで、上述した化学反応
を防止するためには、反応防止層１０の厚みを１μｍ程
度に設定することが必要で、その時の反応防止層１０に
生じる全応力は４．８ｘ１０５ｄｙｎ／ｃｍとなる。

一方、実験的に磁気回路及びＣｒ膜にクランク又は剥離
が発生しない全応力の範囲は、７．０Ｘ１０’ｄｙｎ／
ｃｍ以下であることから、反応防止層１０の形成時に生
じる応力は、２．２Ｘ１０’　ｄｙｎ／ｃｍ以下の引張
応力、若しくは圧縮応力でなければならない。

つまり、反応防止層１０の厚みを１μｍとすると、その
内部応力は、２．２Ｘ１０ｑｄｙｎ／ｃｍ２以下の引張
応力、若しくは圧縮応力であることが必要である。更に
、Ｃｒ膜の密着強度等を考慮すると、圧縮応力としては
、２．０Ｘ１０９ｄｙｎ／ｃａｂ”以下、引張応力とし
ては１．０Ｘ１０９ｄｙｎ／ｃｍｚ以下が適当と考えら
れる。

そこで、反応防止層１０の形成時におけるＣｒ膜のスパ
ッタリング条件の内、Ａｒガス圧及び基板温度をパラメ
ータとして、Ｃｒ膜の内部応力の変化を実験により調べ
たところ、Ａｒガス圧３０ｍＴｏｒｒ、基板温度３００
°Ｃで、圧縮応力として　０．６ＸＩＯ９ｄｙｎ／ｃｍ
”以下、引張応力として　１．５Ｘ１０”ｄｙｎ／ｃｍ
２の内部応力が得られた。この時のＣｒ膜の厚みをｌａ
ｍとすれば、その応力は圧縮応力として０．６Ｘ１０５
ｄｙｎ／ｃｍ以下、引張応力として１．５ＸＩＯ５ｄｙ
ｎ／ｃｍ以下となる。

従って、上記の条件下において反応防止層１０を形成す
れば、反応防止層１０の形成時に生じる、圧縮応力とし
て０．６Ｘ１０’　ｄｙｎ／ｃ１１以下、引張応力とし
て１．５Ｘ１０’　ｄｙｎ／ｃｍ以下の全応力と、保護
板１１の貼着の際における熱処理時の、反応保護層１０
と基板２との間の熱膨張係数の差に起因する４　、８Ｘ
１０５ｄｙｎ／ｃｍの全応力とが打ち消し合い、磁気回
路および反応防止層１０にクラックまたは剥離が発生し
ない全応力の範囲である７、０Ｘ１０’ｄｙｎ／ｃｍ以
下となる。

上記の製造方法によれば、熱処理時に反応防止層１０と
基板２との間に熱応力が発生しても、予め反応防止層１
０の形成時に、上記熱応力と打ち消し合うように反応防
止層１０の内部応力を設定しているので、磁気回路など
にクラックや剥離が住じることもなく、薄膜磁気ヘッド
１に与えるダメージを回避することができる。

尚、本実施例においては、巻き線型の薄膜磁気ヘッド１
を例に挙げたが、その他のタイプの磁気ヘッド、例えば
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいても適用できるこ
とは勿論である。

また、基板２及び保護板１１の材料として、フェライト
を挙げているが、他の材料２２例えば結晶化ガラス、セ
ラミックス等からなるものでもよい。

更には、反応防止層１０として、Ｃｒ以外の金属膜、例
えば、Ｔｉ、Ｎｉ等あるいはＴａ、Ｃ６等の酸化膜を用
いても良いし、その形成方法は蒸着法であっても同様の
効果を得ることができるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、以上のよう
に、保護板の貼着時に基板と反応防止層との間に生じる
熱応力を打ち消す内部応力を持つように、反応防止層を
形成する構成である。

これにより、保護板を低融点ガラスにより貼着する際に
、基板と反応防止層との間に生じる熱膨張係数の差に起
因する熱応力は、反応防止層の形成時に生した内部応力
と打ち消し合う。従って、基板と反応防止層との間に生
しる熱応力による、磁気回路におけるクラック、剥離等
を防止することができ、磁気回路に与えるダメージを低
減できる。その結果、良好な特性の薄膜磁気ヘッドが安
定に生産できるとともに、歩留りが向上するという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（Ｃ）は本発明の一実施例を
示すもので、それぞれ薄膜磁気ヘッドの製造工程を示す
縦断面図である。 第２図は、従来例を示すものであって、薄膜磁気ヘッド
の縦断面図である。 １は薄膜磁気ヘッド、２は基板、８は絶縁保護層、９は
低融点ガラス、１０は反応防止層、１１は保護板である
。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第 図（Ｃ） 図（ａ） 図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板上に形成された磁気回路上に絶縁保護層を介し
   て反応防止層を形成した後、保護板を低融点ガラスによ
   り上記反応防止層上に貼着する工程を含む薄膜磁気ヘッ
   ドの製造方法において、上記保護板の貼着時に上記基板
   と反応防止層との間に生じる熱応力を打ち消す内部応力
   を持つように、反応防止層を形成することを特徴とする
   薄膜磁気ヘッドの製造方法。