JPH0468682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気ヘツドの製造方法に関するもの
で、とくにビデオヘツドのように高周波信号の記
録再生に適した磁気ヘツドを提供するものであ
る。

〔背景技術〕

磁気記録技術の高度化、とくに、磁気記録の高
密度化に対する要請は、今日きわめて強いものが
ある。この要請に応じるためには、磁気記録媒体
の高保磁力化、高磁束密度化、低雑音化ととも
に、磁気ヘツドの記録特性、再生感度の大幅な改
良が大きな課題となつている。

高密度磁気記録再生装置においては、磁気記録
媒体の保磁力H_Cを大きくすれば有利であること
はよく知られているが、高保磁力の磁気記録媒体
に情報を記録するためには、強さが大きく、かつ
分布の鋭い磁場が必要となる。ところが、現在用
いられているフエライト材は、その飽和磁束密度
B_Sが4000〜5000ガウス程度であるため、得られ
る記録磁界の強さに限度があり、磁気記録媒体
（磁気テープ）の保磁力H_Cが1000エルステツドを
越える場合には、記録が不十分になるという欠点
がある。

上記問題を解決するために、フエライト材より
もB_Sの大きいFe−Al−Si系合金（センダスト合
金と称されている）、パーマロイ等の結晶質磁性
合金、あるいは非晶質磁性合金を用いた磁気ヘツ
ドが提案されている。これらの磁気ヘツドにおい
て、磁性合金は、記録トラツク幅を規制するた
め、あるいは渦電流損失を低減するために、薄板
の状態で用いられる。磁性合金の薄板を得る方法
として、バルク材を切断あるいは圧延する方法あ
るいは液体急冷（スプラツトクーリング）による
方法が実用化されている。しかし近年の高密度磁
気記録の進展に伴なつて、記録トラツク幅の小さ
な磁気ヘツドへの要求が高まるにつれ、上記の磁
性合金薄板の製造方法では記録トラツク幅の寸法
精度が不十分となつて来た。このため、スパツタ
リングあるいは蒸着などの薄膜形成技術により磁
性合金薄膜を基板上に精度よく形成し、これを磁
気ヘツドとする方法が提案されるに至つた。この
一例を第１図に示した。すなわち、非磁性基板１
０に、第１図ｂにおいて磁性合金薄膜１１をスパ
ツタリングあるいは蒸着等の薄膜形成技術により
形成し、第１図ｃにおいて非磁性材１２を接着す
る。次に二点鎖線部で切断して第１図ｄに示した
磁気ヘツドコア半体１３，１３′を得、巻線窓用
溝１４を加工し、ギヤツプ突き合わせ面１５およ
び１５′を鏡面研摩し、さらに該突き合わせ面に
ギヤツプ材を被着し、次にヘツドコア半体１３，
１３′を第１図ｅのように接合して磁気ヘツド１
６とする。この方法は、記録トラツク幅T_Wを磁
性合金薄膜の膜厚で制御するため、狭小な記録ト
ラツク幅を高精度で作ることが出来る。さらに、
第１図ｆに示したように（ここでは磁気ヘツドの
テープ摺動面を示した）、磁性合金薄膜１１と、
高電気抵抗を有する物質の薄膜１７を交互に積層
することにより渦電流損失を押え、高周波におけ
る良好な特性を得ることが出来る。しかし上記の
磁性合金薄膜を薄膜形成技術により生成し磁気ヘ
ツドを作製する方法は、従来のフエライトを用い
たビデオヘツド製造方法と比較して格段に量産性
において劣るという問題がある。従来のフエライ
トを用いたビデオヘツドの製造方法の一例を第２
図に示す。すなわち、第２図ａにおいてフエライ
トからなる磁気ヘツドコア半体ブロツク１８およ
び１８′を用意し、巻線窓１９を加工し、ギヤツ
プ突き合わせ面２０および２０′を鏡面研摩し、
さらに該突き合わせ面にギヤツプ材を被着し、さ
らに第２図ｂにおいてヘツドコア半体ブロツク１
８および１８′を接合して接合ブロツク２１を作
製し、二点鎖線部を切断して磁気ヘツド２２を得
る。このように従来のフエライトを用いたビデオ
ヘツドの製造方法は一旦接合ブロツク２１を得、
これを切断して多数の磁気ヘツドを得ることが出
来るため量産性が極めてすぐれている。一方、前
述の磁性合金薄膜を用いた磁気ヘツドの製造方法
は、第１図に示したごとく磁気ヘツド一個ずつ接
合するという方法であり、手間がかかり、かつ精
度の高い狭ギヤツプ長を有する磁気ヘツドを歩留
まりよく得ることが困難である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる問題を解決し、磁性合
金薄膜を用いた磁気ヘツドを量産性良く製造する
方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明の磁気ヘツ
ドの製造方法では、基板上に磁性合金薄膜をスパ
ツタリング法、蒸着法などの薄膜形成技術により
形成し、該磁性合金薄膜を磁路とする磁気ヘツド
の製造方法において、 (1) 該基板のギヤツプ突き合わせ面となるべき面
の垂直方向に対して傾むいた１つあるいは２つ
の面を有する溝を複数本平行に形成する工程、 (2) (1)の工程の後に、該基板の少なくとも溝中の
面にスパツタリング法、蒸着法などの薄膜形成
技術により磁性合金薄膜を被着して複合ブロツ
クを作製する工程、 (3) (2)の工程の後に、該複合ブロツクのギヤツプ
突き合わせ面となるべき面を研削する工程と、
ギヤツプ突き合わせ面を鏡面研摩する工程と、
該複合ブロツクを加工して磁気ヘツドコア半体
ブロツクを得る工程と、巻線用溝を加工する工
程を含む工程と、該磁気ヘツドコア半体ブロツ
クのギヤツプ突き合わせ面にギヤツプ材を被着
する工程を含む工程、 (4) (3)の工程の後に、磁気ヘツドコア半体ブロツ
クのギヤツプ突き合わせ面同志を接合し、該ギ
ヤツプ突き合わせ面の垂直方向に対して傾むい
た該溝の面上に形成された磁性合金薄膜がギヤ
ツプ材を介して相対峙するように固着・一体化
して接合ブロツクを得る工程、 (5) (4)の工程の後に、該接合ブロツクを切断して
磁気ヘツドを得る工程、 を含む。このように一旦接合ブロツクを作製する
方法をとることにより精度の高いギヤツプ有する
磁気ヘツドを量産性良く製造することができ、か
つ高飽和磁束密度を有する磁性合金薄膜を薄膜作
製技術により形成することにより精度の高い記録
トラツク幅を有する高性能磁気ヘツドを得ること
が出来る。

近年の磁気記録密度の向上により、一般的に家
庭で使用されている２ヘツドヘリカルスキヤン型
VTRでは、隣接トラツクよりの信号もれを防ぐ
ために磁気ヘツドにいわゆるアジマス角を付与し
て用いられている。アジマス角とは、第３図ａ，
ｂの磁気ヘツドのテープ摺動面のように、矢印の
ヘツドの進行方向の垂直方向に対して作動ギヤツ
プ２３，２３′が傾むいた角度θを指す。このよ
うなアジマス角を有する磁気ヘツドを作製するた
めに、本発明では第４図ａの非磁性基板２４に、
該基板の上面の垂直方向に対してアジマス角だけ
傾むいた面２５を有する溝を設け該面に磁性合金
薄膜を薄膜作成技術により被着し、該面上の該磁
性合金薄膜を磁気ヘツドの磁路とする。本発明の
方法によれば薄膜作成装置内で第４図中矢印で示
した磁性合金を構成する原子の流れの方向と面２
５のなす角が、第４図ｂに示した非磁性基板２
４′の面２６となす角より大きいため、面２５上
の磁性合金薄膜の成長速度は面２７上の磁性合金
薄膜の成長速度より大きいという利点がある。本
発明の方法以外に、第４図ｂに示した非磁性基板
２４′を使用し、基板側面２７をギヤツプ突き合
わせ面とする磁気ヘツドの製造方法があるが、本
発明の方法は磁性合金薄膜の成長速度の点で前記
方法より有利である。さらに磁性合金薄膜の成長
速度を増加させるために、薄膜作成装置内で非磁
性基板２４を傾け、面２５の一方の面の磁性合金
を構成する原子の流れの方向との角度をさらに大
としてもよい。

本発明では非磁性基板に磁性合金薄膜を被着し
た後に、該溝中に非磁性材を充填して磁性合金薄
膜を保護し、磁気ヘツドは磁性合金薄膜が非磁性
基板材と非磁性材にはさまれた構造をとる。本発
明の方法では該非磁性材としてガラスなどを加熱
溶融して該溝中に充填する方法、あるいは該非磁
性材を薄膜形成技術により溝中に堆積する方法を
とる。いずれの場合も該非磁性材は基板に設けら
れた溝を完全に充填する必要はなく該非磁性材の
厚さは磁気ヘツドのコア厚が所望の寸法となるよ
うな厚さであればよい。該非磁性材を薄膜形成技
術で堆積する場合には、堆積速度を増加するため
に、薄膜作成装置内で基板を傾むけてもよい。

本発明の方法では磁気ヘツドの磁路として磁性
合金薄膜を用いているが、過電流を低減し良好な
高周波特性を得るために、磁性合金薄膜と磁性合
金薄膜より膜厚の小なる高電気抵抗を有する物質
の薄膜を交互に積層して磁路とすることが出来
る。

本発明には磁性合金薄膜として非晶質磁性合金
あるいは結晶質磁性合金の薄膜が用いられる。非
晶質磁性合金とは、Fe、Co、Ni、So、Ｐ、Ｃ、
Ｂ、Al、Ge、Zr、Ti、Ｖ、Mn、Cr、Nb、Mo、
Hf、Ta、Ｗ、Ｙ、希土類などの成分かから成
り、例えばFe₅Co₇₀Si₁₂B₁₃、あるいは
Co₈₀Mo₁₀Zr₁₀（いずれも原子比）などを組成を有
している。結晶質磁性合金にはパーマロイ、Fe
−Al−Si系合金（センダスト）、Fe−Al系合金
（アルパーム）、Fe−Si系合金などがあげられる。
これらの非晶質および結晶質磁性合金は磁気特性
あるいは耐食性、耐摩耗性改善のために各種元素
を添加して用いられる場合もある。これらの非晶
質磁性合金および結晶質磁性合金の薄膜は、高周
波スパツタリング、直流スパツタリング、マグネ
トロンスパツタリング等のスパツタリング法、あ
るいは真空蒸着法、イオンプレーテイング法等
の、いわゆる薄膜作製技術により作製される。

本発明に用いられる非磁性基板は種々のセラミ
ツクス、ガラス、あるいは非磁性もしくはキユリ
ー温度が室温以下のフエライトである。非磁性基
板は非磁性材料であれば使用可能であるが、好ま
しくは空隙等の欠陥が少ないこと、電気抵抗が高
いこと、加工性に優れていること、熱膨張係数が
磁性合金薄膜の熱膨張係数に近いこと、耐摩耗
性、耐食性に優れること、等の性質を有するもの
が望ましい。

本発明に用いられる非磁性材は種々のセラミツ
クス、ガラス、あるいは非磁性もしくはキユリー
温度が室温以下のフエライトであり、非磁性材を
基板中の溝に加熱溶融して充填する場合には、該
非磁性材の軟化温度は非磁性基板材の軟化温度よ
り低いことが必要である。

非磁性材を薄膜形成技術により堆積する場合に
は、特に上記の制限はない。磁気ヘツドを摺動し
た時の摺動面の不均一な摩耗、磁気ヘツド製造プ
ロセス中に加熱されて導入される歪などを低減す
るために、非磁性基板と非磁性材は同種の物質で
あるか、硬度、熱膨張係数の近い物質であること
が望ましい。

以下に本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。

〔発明の実施例〕

実施例 １ 第５図ａ〜ｇに本発明の一実施例としての磁気
ヘツドの製造方法の工程図を示す。非磁性基板と
して非磁性フエライトZnFe₂O₄を用い、第５図ａ
に示したような非磁性基板のブロツク２８を用意
した。非磁性基板としてはこのほかに種々のセラ
ミツクス、ガラス、あるいは非磁性もしくはキユ
リー温度が室温以下のフエライトを用いることが
出来る。該非磁性基板に、第５図ｂに示したよう
に、非磁性基板上面２９の垂直方向に対して磁気
ヘツドのアジマス角θに相当する角度だけ傾むい
た面を有する溝３０を複数本平行に形成した。次
に第５図ｃにおいて該非磁性基板全体に、磁性合
金薄膜３１を高速スパツタリング（三極プラズマ
スパツタ）により被着した。本実施例では、
Fe₈₄Al₆Si₁₀（重量パーセント）の組成を有するタ
ーゲツトを用いて結晶質磁性合金薄膜を作製し、
これを磁性合金薄膜３１として用いた。このほか
にFe₅Co₇₀Si₁₂B₁₃、あるいはCo₈₀Mo₁₀Zr₁₀（原子
パーセント）などの組成を有するターゲツトを使
用して非晶質磁性合金薄膜を作製してこれを磁性
合金薄膜３１とて用いたり、あるいはパーマロ
イ、Fe−Si系合金、Fe−Al系合金のターゲツト
を用いて結晶質磁性合金薄膜を作製し、これを磁
性合金薄膜３１として用いてもよい。さらに、磁
性合金薄膜の作製方法として三極プラズマ高速ス
パツタリング法のほかに、マグネツトロン高速ス
パツタリング法などの高速スパツタリング法、あ
るいは通常の高周波スパツタリング法、直流スパ
ツタリング法、イオンビームスパツタリング法な
どのスパツタリング法、あるいは真空蒸着法、イ
オンプレーテイング法等の、いわゆる薄膜作製技
術を用いることが出来る。

次に第５図ｄにおいて非磁性材としてガラス３
２を溶融して溝３０に充填した。このようにした
磁性合金薄膜と非磁性材からなる複合ブロツク３
３が得られた。ここで用いたガラスは軟化温度が
600℃の＃8161ガラス（米国コーニング社製品の
商品名）である。磁性合金薄膜３１として非晶質
磁性合金を用いる場合にはガラスの溶融、充填は
非晶質磁性合金の結晶化温度以下で行なう必要が
ある。一般に、非晶質磁性合金の結晶化温度は
450〜600℃程度であり、低軟化点ガラスとしては
軟化温度が340〜400℃のPbを70〜80重量パーセ
ント含むガラスを用いることができる。

次に第５図ｄの複合ブロツク３３の上面３３′
を非磁性基板２８が出るまで研削し、さらに鏡面
研摩してギヤツプ突き合わせ面とした。次に該複
合ブロツク３３を第５図ｄの二点鎖線部より切断
し、第５図ｅに示したように磁気ヘツドコア半体
ブロツク３４及び３４′を作製し、一方の磁気ヘ
ツドコア半体ブロツク３４に巻線窓用溝３５を設
けた。さらに接合用溝３６，３６′を設けた。次
にギヤツプ突き合わせ面３７，３７′にSiO₂をス
パツタリングにより被着してギヤツプ材とした。

次に第５図ｆにおいて、磁気ヘツドコア半体ブ
ロツク３４および３４′を、ギヤツプ材を介して
磁性合金薄膜が相対峙するように接合し、接合用
溝に接合用接着剤３８としてガラスを充填し、加
熱・溶融し磁気ヘツドコア半体ブロツク３４およ
び３４′を一体化して接合ブロツク３９を得た。
接合用接着剤３８として用いるガラスとしては、
第５図ｄにおいて用いたガラス３２よりも軟化温
度の低いガラスが好ましく、具体的には前述の
Pbを主成分とした低軟化点ガラスを用いること
が出来る。また、硬化温度が100〜200℃の熱硬化
性有機接着剤も用いることが出来る。さらに第５
図ｅにおいて接合用溝３６，３６′を設けずに、
ギヤツプ突き合わせ面の一部あるいは全部に接合
用接着剤としてガラスをスパツタリングにより被
着し、第５図ｆにおいて接合し、加熱して該ガラ
スを溶融・固化して、接合ブロツク３９を得ても
よい。

次に第５図ｆにおいて一点鎖線部を切断して、
第５図ｇに示したようにプラスおよびマイナスの
アジマス角θを有する磁気ヘツド４０および４
０′を得た。

なお、本実施例のほかに第５図ｄにおいて複合
ブロツク３３のギヤツプ突き合わせ面となるべき
面３３′を研削する工程、さらに該面を鏡面研摩
する工程、二点鎖線部を切断して磁気ヘツドコア
半体を切断して磁気ヘツドコア半体ブロツクを得
る工程、第５図ｅにおいて巻線窓用溝を設ける工
程、およびギヤツプ材をギヤツプ突き合わせ面に
被着する工程は各工程の順序を変更しても特に本
発明の効果に影響はない。

実施例 ２ 第６図ａ〜ｃに本発明の他の実施例としての磁
気ヘツドの製造方法の工程図を示す。実施例１と
同様に、非磁性基板として非磁性フエライト
ZnFe₂O₄を用い、第６図ａのように非磁性基板４
１の上面４２の垂直方向に対してアジマス角θ傾
むいた面４３を１つ有する溝４４を複数本平行に
形成した。第６図ｂにおいて該非磁性基板をプレ
ーナー型高速マグネトロンスパツタリング装置中
に、基板ホルダーに対して＝10°傾むけて設置
し、図中矢印で示した磁性合金薄膜を構成する原
子の流れと面４３とのなす角が大きくなるように
した。

次に、Co₈₀Mo₁₀Zr₁₀（原子パーセント）の組成
を有するターゲツトを使用して、ほぼ前記組成を
有する非晶質磁性合金薄膜４５を面４３および４
４に被着した。次いで同じ装置内において、
ZnFe₂O₄マグネトロンスパツタリングにより面４
３および４４に堆積し、非磁性材４６とした。そ
の後実施例１と同様の方法により第６図ｃのよう
に接合ブロツク４７を得た。本実施例に用いた非
晶質磁性合金薄膜の結晶化温度は約560℃である
ので、接合用接着剤４８として軟化温度が約400
℃のPb系ガラスを用いた。次に第６図ｃにおい
て一点鎖線部を切断して第６図ｄのようなアジマ
ス角θを有する磁気ヘツド４９を得た。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の磁気ヘツドの製造
方法は、高磁気記録密度を有するVTRに適した、
アジマス角を有し、狭小な記録トラツク幅、狭小
なギヤツプ長を有する磁気ヘツドを高精度で量産
性よく製造する方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の磁気ヘツドの製造
方法を示す工程図、第３図は磁気ヘツドのアジマ
ス角を説明するための図、第４図は本発明の非磁
性基板の形状を示す斜視図、第５図および第６図
は本発明による磁気ヘツドの製造方法の一実施例
を示す工程図である。 １０，２４，２４′２８，４１……非磁性基板、
１１，３１，４５……磁性合金薄膜、１２，３
２，４６……非磁性材、１３，１３′，１８，１
８′，３４，３４′……磁気ヘツドコア半体、１
４，１９，３５……巻線窓用溝、１５，１５′，
２０，２０′，３７，３７′……ギヤツプ突き合わ
せ面、１６，２２，４０，４０′，４９……磁気
ヘツド、１７……高電気抵抗を有する物質の薄
膜、２１，３９，４７……接合ブロツク、２３，
２３′……作動ギヤツプ、３０，４４……溝、３
３……複合ブロツク、３６，３６′……接合用溝、
３８，４８……接合用接着剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に磁性合金薄膜をスパツタリング法、
   蒸着法などの薄膜形成技術により形成し、該磁性
   合金薄膜を磁路とする磁気ヘツドの製造方法にお
   いて、 (1) 該基板のギヤツプ突き合わせ面となるべき面
   の垂直方向に対して傾むいた１つあるいは２つ
   の面を有する溝を複数本平行に形成する工程、 (2) (1)の工程の後に、該基板の少なくとも溝中の
   面にスパツタリング法、蒸着法などの薄膜形成
   技術により磁性合金薄膜を被着して複合ブロツ
   クを作製する工程、 (3) (2)の工程の後に、該複合ブロツクのギヤツプ
   突き合わせ面となるべき面を研削する工程と、
   ギヤツプ突き合わせ面を鏡面研摩する工程と、
   該複合ブロツクを加工して磁気ヘツドコア半体
   ブロツクを得る工程と、巻線用溝を加工する工
   程を含む工程と、該磁気ヘツドコア半体ブロツ
   クのギヤツプ突き合わせ面にギヤツプ材を被着
   する工程を含む工程、 (4) (3)の工程の後に、磁気ヘツドコア半体ブロツ
   クのギヤツプ突き合わせ面同志を接合し、該ギ
   ヤツプ突き合わせ面の垂直方向に対して傾むい
   た該溝の面上に形成された磁性合金薄膜がギヤ
   ツプ材を介して相対峙するように固着・一体化
   して接合ブロツクを得る工程、 (5) (4)の工程の後に、該接合ブロツクを切断して
   磁気ヘツドを得る工程、 を含むことを特徴とする磁気ヘツドの製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘツドの製
   造方法において、上記(2)の工程の後で非磁性材を
   スパツタリング、蒸着などの薄膜形成技術により
   該溝中に堆積することを特徴とする磁気ヘツドの
   製造方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気
   ヘツドの製造方法において、上記(2)の工程の磁性
   合金薄膜の代りに、磁性合金薄膜と該磁性合金薄
   膜より膜厚の小なる高電気抵抗を有する物質の薄
   膜を交互に積層することを特徴とする磁気ヘツド
   の製造方法。 ４ 前記基板として非磁性基板を用いることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のうち
   いずれかに記載の磁気ヘツドの製造方法。 ５ 前記溝の側面の傾むきにより、磁気ヘツドの
   アジマス角を設定することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第４項のうちいずれかに記載の
   磁気ヘツドの製造方法。