JPH0476168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ギヤツプに関するものであり、特
に磁気ギヤツプ近傍部が強磁性金属薄膜で形成さ
れている、いわゆる複合型の磁気ヘツドに関する
ものである。

〔従来技術〕

例えばVTR（ビデオテープレコーダ）等の磁気
記録再生装置においては、記録信号の高密度化や
高周波数化等のが進められており、この高度記録
化に対応して磁気記録媒体として磁性粉にFe，
Co，Ni等の強磁性金属やその合金粉末を用いた
所謂メタルテープや強磁性金属材料を蒸着により
ベースフイルム上に被着した所謂蒸着テープ等が
使用されるようになつている。そして、この種の
磁気記録媒体は高い抗磁力Hcを有するために、
記録再生に用いる磁気ヘツドのヘツド材料にも高
い飽和磁束密度Bsを有することが要求されてい
る。例えば、従来磁気ヘツド材料として多用され
ているフエライト材では飽和磁束密度Bsが低く、
また、パーマロイでは耐摩耗性に問題がある。

そこで従来、例えばセラミツクス等の非磁性基
板上に強磁性金属薄膜を被着形成しこれをトラツ
ク部分とした複合型磁気ヘツドが提案されている
が、この種の磁気ヘツドでは磁路が膜厚の薄い強
磁性金属薄膜のみにより構成されるので磁気抵抗
が大きく効率上好ましく、また上記強磁性金属薄
膜の膜形成を膜成長速度が極めて遅に真空薄膜形
成技術で行うため、磁気ヘツド作製に時間を要す
る等の問題があつた。

一方、磁気コア部がフエライト等の強磁性酸化
物からなり、これら各磁気コア部の磁気ギヤツプ
形成面に強磁性金属薄膜を被着した複合型磁気ヘ
ツドも提案されているが、この場合には磁路と上
記金属薄膜とが直交する方向に位置するため渦電
流損失が発生し再生出力の低下を招く虞れがあ
り、また上記磁気コア部と上記金属薄膜間に擬似
ギヤツプが形成され、十分な信頼性が得られない
等の問題がある。

そこで本出願人は、先に特願昭58−250988号明
細書（特開昭60−229210号公報）において例えば
メタルテープ等の高い抗磁力を有する磁気テープ
に高密度記録するのに適し、量産性に優れ、信頼
性が高く、出力が高く高性能で、耐摩耗性の良好
な磁気ヘツドを提案した。この磁気ヘツドは、第
１６図に示すように一対のの磁気コア半体１０
１，１０２をMn―Znフエライト等の強磁性酸化
物により形成するとともに、これら磁気コア半体
１０１，１０２の接合面１０９，１１０を斜めに
切り欠き、この接合面１０９，１１０上に真空薄
膜形成技術によりセンダスト等の強磁性金属薄膜
１０３，１０４を被着形成し、これら強磁性金属
薄膜１０３，１０４を突き合わせることにより磁
気ギヤツプ１１１を形成するように構成されてい
る。そして、この磁気ヘツドにおいては、上記磁
気ギヤツプ１１１が上記強磁性金属薄膜１０３，
１０４のみにより構成されるように、トラツク幅
規制溝１１２，１１３，１１４，１１５が設けら
れ、さらにこれら規制溝１１２，１１３，１１
４，１１５内には、テープ摺接面を確保し強磁性
金属薄膜１０３，１０４の摩耗を防止するように
それぞれ低融点ガラス１０５，１０６あるいは高
融点ガラス１０７，１０８が充填されている。

しかしながら、このように構成される磁気ヘツ
ドにおいては、フエライト等の磁気コア半体１０
１，１０２とセンダスト等の強磁性金属薄膜１０
３，１０４の熱膨張係数が40〜50％程度異なる
（フエライト：10×10^-7℃^-1、センダスト：145×
10^-7℃^-1）ことにより、磁気コア半体１０１，１
０２、強磁性金属薄膜１０３，１０４、低融点ガ
ラス１０５，１０６の間に歪が生じる。そして上
記歪は、磁気ヘツドを構成するものの中で最も機
械的強度が弱い低融点ガラス１０５，１０６にヒ
ビ割れを起こす原因となる。

一方、上記低融点ガラス１０５，１０６は、強
磁性金属薄膜１０３，１０４の透磁性率を確保す
るため、センダストスパツタ膜では600〜700℃以
下に、また非晶質合金スパツタ膜においては400
〜500℃以下の融着温度に保持する等、出来るだ
け融点を低く抑える必要がある。しかし、融点を
低く抑えるためには、SiO₂やAl₂O₃等の高融点成
分を少なくする必要があるが、そうして出来た低
融点ガラスは、機械的強度が一層弱くなり、上記
低融点ガラス１０５，１０６のヒビ割れを増長す
ることになる。また、このような融点の低いガラ
スの採用は、上記磁気ヘツドの磁気テープ摺接面
の偏摩耗の原因となり、例えば低融点ガラス１０
５，１０６部に凹みを生じ、記録再生時に悪影響
を与える原因にもなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案され
たものであつて、トラツク幅規制溝内に充填され
るガラスの体積を著しく低減せしめて、残留歪を
低減する事により、ガラスのヒビ割れによる不良
を低減すると共に、強磁性金属薄膜の透磁率の低
下および再生出力の低下を軽減でき、しかも磁気
テープ摺接面の偏摩耗による凹みを抑えることが
出来る磁気ヘツドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明の磁気ヘツド
は、強磁性酸化物よりなる磁気コア半体対の接合
面に真空薄膜形成技術により強磁性金属薄膜を形
成し、この磁気コア半体対を突き合わせて磁気ギ
ヤツプを形成してなる磁気ヘツドに於て、上記磁
気ギヤツプ形成面と上記強磁性金属薄膜とが所要
角度で傾斜しており、トラツク幅規制溝により上
記強磁性金属薄膜のみにより磁気ギヤツプが形成
され、且つ前記トラツク幅規制溝に非磁性高硬度
セラツクスが配されていることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

このように、トラツ幅規制溝内に非磁性高硬度
セラミツクスを配することにより、融着時の残留
歪が減少しヒビ割れ発生がなくなり、また、融着
温度を高くする必要がないので、強磁性金属薄膜
の透磁率の低下を招来しない磁気ヘツドを構成す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明を適用した複合型磁気ヘツドの
一例を示す外観斜視図であり、第２図はその磁気
テープ摺接面を示す平面図である。

この磁気ヘツドにおいては、一対の磁気コア半
体１，２が例えばMn―Znフエライト等の強磁性
酸化物により形成され、上記コア半体１，２の強
磁性金属薄膜形成面１ａ，２ａ上に強磁性金属薄
膜３，４が被着形成されている。ここで強磁性金
属薄膜形成面１ａ，２ａは、磁気コア半体１，２
の突き合わせ面である磁気ギヤツプ形成面９に対
しθなる角度を持つて傾斜しており、上記磁気コ
ア半体１，２は、それぞれ突き合わせたときに強
磁性金属薄膜３，４のみによりトラツク幅Twの
磁気ギヤツプ１０が構成されるようにトラツク幅
規制溝が磁気コア半体１，２にそれぞれ切り欠か
れている。

上記強磁性金属薄膜形成面１ａ，２ａと磁気ギ
ヤツプ形成面９とがなす角θは、20゜から80゜程度
の範囲に設定するそことが好ましい。ここで20゜
以下の角度であると、隣接トラツクからのクロス
トークが大きくなり、望ましくは30゜以上の角度
を持たせるのがよい。また、上記傾斜角度を90゜
にした場合は、耐摩耗性が劣ることから、80゜程
度以下とするのがよい。また、傾斜角度を90゜に
すると、磁気ギヤツプ１０の近傍部に形成される
上述の強磁性金属薄膜３，４の膜厚をトラツク幅
に等しく形成する必要があり、真空薄膜形成技術
を用いて薄膜を形成するにあたつて、多くの時間
を要してしまることや、膜構造が不均一化してし
まう点で好ましくない。

すなわち、上記磁気コア半体１，２に被着形成
される強磁性金属薄膜３，４の膜厚ｔは、 ｔ＝Tw sinθ でよいことから、トラツク幅に相当する膜厚を膜
付けする必要がなく、ヘツド作製に要する時間を
短縮することができる。ここで、Twはトラツク
幅であり、θは上記強磁性金属薄膜形成面１ａ，
２ａと磁気ギヤツプ形成面９とのなす角度であ
る。さらに上記強磁性金属薄膜３，４が被着形成
される一方のトラツク幅規制溝５０，５１内に
は、非磁気磁性高硬度セラミツクス５６が低融点
ガラス等の非磁性材料で融着することにより充填
され、また他方のトラツク幅規制溝５２，５３に
高融点ガラス７，８等の非磁性材料が充填され、
上記強磁性金属薄膜３，４の摩耗を防止するよう
に構成されている。

上記非磁性高硬度セラミツクス５，６の材料と
しては、チタン酸バリウム、チタンン酸カリウ
ム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウ
ム、あるいはいわゆるホトセラム（商品名）やマ
コール（商品名）等が使える。また、チタン酸カ
ルシウムはCaTiO₃とTiO₂の固溶体とし、チタン
酸マグネシウムはMgTiOとMgOの固溶体にする
こと等の複合化により、それらの熱膨張係数を変
化させることが可能なため、上記磁気コア半体
１，２の材料例えばフエライトや強磁性金属薄膜
３，４との熱膨張係数の差が最特も少ないように
組み合わせる事が出来る。

また、上記強磁性金属薄膜３，４の材質として
は、強磁性非晶質金属合金いわゆるアモルフアス
合金（たとえばFe，Ni，Coの１つ以上の元素と
Ｐ，Ｃ，Ｂ，Siの１つ以上の元素とからなる合金
または、これを主成分としAl，Ge，Be，Sn，
In，Mo，Ｗ，Ti，Mn，Cr，Zr，Hf，Nb等を
含んだ合金）、Fe―Al―Si系合金であるセンダス
ト合金、Fe―Al系合金、Fe―Si系合金、パーマ
ロイ等が使用可能であり、その膜付け方法として
も、フラツシユ蒸着、ガス中蒸着、イオンプレー
テイング、スパツタリング、クラスター・イオン
ビーム法等に代表される真空薄膜形成技術が採用
される。

次に、本発明に係る磁気ヘツドの構成をより明
確なものとするために、その製造方法について説
明する。

本発明にに係る磁気ヘツドを作製するには、先
ず、第３図に示すように例えばフエライト等の強
磁性酸化物ブロツク１１を用意し、この強磁性酸
化物ブロツク１１の上面１１ａに回転砥石等を用
いて断面略Ｖ字状の第１の切溝１２を全幅にわた
つて複数平行に形成する。

次いで、第４図に示すように上記第１の切溝１
２内の高融点ガラス１４を700℃〜800℃程度の温
度で充填し、強磁性酸化物ブロツク１１の上面１
１ａを平面研磨する。

次に、第５図に示すように、上記強磁性酸化物
ブロツク１１の上面１１ａに、上記第１の切溝１
２に隣接して、回転砥石等を用いて略Ｖ字状に溝
加工し、この第１の切溝１２と相まつてトラツク
幅を規制し後述の強磁性金属薄膜のみにより磁気
ギヤツプが形成されるように第２の切溝１５を形
成する。なお、ここで上記第２の切溝１５の内壁
面１５ａは上記ブロツク１１の上面１１ａに対し
て角度θで傾斜斜するように形成され、この角度
θは20゜〜80゜の所要角度、例えば45゜に設定されて
いる。

さらに、第６図に示すように、上記強磁性酸化
物ブロツク１１の上面１１ａに、スパツタリング
法を用いて強磁性金属たとえばセンダストを被着
形成し、強磁性金属薄膜２０を形成する。

一方、第７図に示すように、上記強磁性酸化物
ブロツク１１の上面１１ａの強磁性金属薄膜２０
が形成された各溝５５に嵌合し得るような断面略
三角形に凸部２１ａを有し、この凸部２１ａが上
記第２の切溝１５の中途部にまで達するような非
磁性体高硬度セラミツクスブロツク２１（以下単
にセラミツクスブロツクと呼ぶ。）を例えば機械
加工により作製する。

そして、上記強磁性金属薄膜２０を形成した強
磁性酸化物ブロツク１１に、上記セラミツクスブ
ロツク２１を、第８図にに示すように、これら各
溝１５と凸部２１ａとが嵌合するようにはめ込み
押えブロツク２２を介して押え付ける。さらに上
記強磁性酸化物ブロツク１１の上面１１ａおうち
バツクギヤツプ側のセラミツクスブロツク２１が
配されてない部分に、例えば円筒状の低融点ガラ
ス棒５６を配置し、それを加熱溶融することによ
り、低融点ガラス２３を強磁性金属薄膜２０とセ
ラミツクスブロツク２１の間に流し込み両者を接
着するとともにに、上記のセラミツクスブロツク
２１が配されてない部分にこの低融点ガラス２３
を充填する。

次いで、上記強磁性酸化物ブロツク１１の上面
１１ａを平面研磨し、余分なセラミツクスブロツ
ク２１の除去して鏡面仕上げげを行なう。この結
果、第９図に示すように、酸化物磁性体ブロツク
１１の上面１１ａには、強磁性金属薄膜２０、セ
ラミツクスブロツク２１、高融点ガラス１４、低
融点ガラス２３で構成される磁気ギヤツプ形成面
が形成される。

以上の工程により、第９図に示す強磁性酸化物
ブロツク１１を２個作製する。そして、これら一
対の強磁性酸化物ブロツク１１，１１のうち一方
のブロツク１１に対し、第１０図に示すように、
その上面３０ａに第１の切溝１２及び第２の切溝
１５に直交するような巻線溝３１とガラス溝３２
を平行に形成し、強磁性酸化物ブロツク３０を作
製する。

次に、第９図に示す強磁性酸化物ブロツク１１
の磁気ギヤツプ形成面となる上面１１ａと第１０
図に示す強磁性酸化物ブロツク３０の磁気ギヤツ
プ形成面となる上面３０ａとをこれら上面１１
ａ，３０ａのいずれか一方に膜付けされるギヤツ
プスペーサを介して、第１１図に示すように、そ
れぞれの強磁性金属薄膜２０，２０が一致するよ
うに重ね合わせる。そして、巻線溝３１とガラス
溝３２に、第８図の工程で用いた低融点ガラス２
３よりも更に低融点のガ３４，３４を用いてガラ
ス融着する。ここで上記ギヤツプスペーサとして
は、SiO₂，ZrO₂，Ta₂O₅，Cr等を用いることが
できる。

最後に、ガラス融着により一体化された強磁性
酸化物ブロツク１１，３０を、バツクギヤツプ側
のガラス融着用に設けられたガラス溝３２付近を
切断除去するとともに、第１１図中Ａ―Ａ線及び
A′―A′線の位置でスライシング加工し、複数個
のヘツドチツプを切り出した後、磁気テープ摺接
面を円筒研磨して第１図に示すような磁気ヘツド
を完成する。

ところで、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、例えば第８図に示す工程におい
て、強磁性酸化物ブロツク１１にセラミツクスブ
ロツク２１を接合する手段として無機接着剤を用
いてもよい。なお、以下の例において、先の実施
例と同一にの部材には同一の符号を付してある。

詳細には、上記実施例の第６図に示すセンダス
トストツパ膜を被着形成した強磁性酸化物ブロツ
ク４２と第７図に示すセラミツクスブロツク２１
と同様な形状を有し、凸部の長さが第２の切溝１
５の長さと略等しいセラミツクスブロツク４０を
用意する。次いで第１２図に示すように、それぞ
れを無機接着剤を用いて接着し、押えブロツク４
１で上記接着剤が乾燥るまで押えつけることによ
り、セラミツクスブロツク４０が磁気ギヤツプ側
およびバツクギヤツプ側に形成される強磁性酸化
物ブロツク４２が構成される。

そして、上記強磁性酸化物ブロツク４２の上面
４２ａを平面研磨し、余分なセラミツクスブロツ
ク４０を除去して鏡面仕上げを行ない第１３図に
示す強磁性酸化ブロツク４２が形成される。上記
強磁性酸化物ブロツク４２の上面４２ａは、高融
点ガラス１４、強磁性金属薄膜２０、セラミツク
スブロツク４０で構成される。

次いで、第１４図に示すように上記強磁性酸化
物ブロツク４２の上面４２ａに第１の切溝１２、
第２の切溝１５に直交するように巻線溝４６を形
成し、強磁性酸化物ブロツク４５を形成する。

そして、他の加工は前記実施例と同様にするこ
とにより、第１５図に示すように、セラミツクス
４０が磁気ギヤツプ側からバツクギヤツプ側にま
で配されてなる磁気ヘツドが得られる。

また、上記実施例の他に、第１図において、例
えば、高融点ガラス７，８を充填したトラツク幅
規制溝５２，５３内にも、非磁性高硬度セラミツ
クスを配し、ビデオテープ摺接面が強磁性酸化
物、強磁性酸化物薄膜、非磁性高硬度セラミツク
スだけで構成されるようにしてもよい。あるい
は、第１図において、非磁性高硬度セラミツクス
５，６を配したトラツク幅規制溝５０，５１内に
比較的融点の高い低融点ガラス等の非磁性材料を
充填するとともに、高融点ガラス７，８を充填し
た他方のトラツク幅規制溝５２，５３内に非磁性
高硬度セラミツクスを配してもよい。

〔発明の効果〕

上述の説明からも明らかなように、本発明に係
る磁気ヘツドにおいては、磁気ギヤツプとこの磁
気ギヤツプ形成面と所定の角度で傾斜する強磁性
金属薄膜により構成するとともに、上記磁気ギヤ
ツプのトラツク幅を規制するトラツク幅規制溝の
少なくとも一部に複合化により熱膨張係数を変え
ることができる高硬度を有する非磁性高硬度セラ
ミツクスを配設しているので、磁気ギヤツプ付近
に発生する残留歪を減少するように組み合わせる
ことが可能である。したがつて、この残留歪によ
る非磁性体材料であるガラスのヒビ割れによる不
良が減少し、安価な磁気ヘツドを供給することが
できる。

また、非磁性高硬度セラミツクスを配している
ので、非磁性高硬度セラミツクスを強磁性酸化物
ブロツクに融着させるのに、融着温度の高いガラ
ス等を用いる必要はないため強磁性金属薄膜の透
磁率を低下させず、磁気ヘツドの出力の向上をも
たらすことができる。

さらに、磁気ヘツド摺接面が高硬度を有する非
磁性高硬度セラミツクスにより構成されているの
で、偏摩耗による凹みが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気ヘツドの一例を
示す外観斜視図であり、第２図はその磁気テープ
摺接面を示す平面図である。 第３図ないし第１１図は、第１図に示す磁気ヘ
ツドの製造方法をその工程順序に従つて示す概略
的な斜視図であつて、第３図は強磁性酸化物ブロ
ツクの第１の溝加工工程、第４図は高融点ガラス
充填工程、第５図は第２の溝加工工程、第６図は
強磁性金属薄膜被着工程、第７図は非磁性高硬度
セラミツクスブロツク作製工程、第８図は非磁性
高硬度セラミツクスブロツク融着工程、第９図は
鏡面加工工程、第１０図は巻線溝およびガラス溝
加工工程、第１１図は強磁性酸化物ブロツク接合
工程をそれぞれ示すものである。 第１２図ないし第１４図は、それぞれ本発明の
他の実施例における磁気ヘツドの製造方法を示す
概略的な斜視図であつて、第１２図は非磁性高硬
度セラミツクスブロツク接着工程、第１３図は鏡
面加工工程、第１４図は巻線溝形成工程、第１５
図は得られる磁気ヘツドの外観斜視図である。第
１６図は、従来の磁気ヘツドの一例の外観斜視図
である。 １，２…磁気コア半体、３，４…強磁性金属薄
膜、５，６…非磁性高硬度セラミツクス、１０…
磁気ギヤツプ、５０，５１，５２，５３…トラツ
ク幅規制溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 強磁性酸化物よりなる磁気コア半体の接合面
   に真空薄膜形成技術により強磁性金属薄膜を形成
   し、この磁気コア半体対を突き合わせて磁気ギヤ
   ツプを形成してなる磁気ヘツドに於て、上記磁気
   ギヤツプ形成面と上記強磁性金属薄膜とが所要角
   度で傾斜しており、トラツク幅規制溝により上記
   強磁性金属薄膜のみによる磁気ギヤツプが形成さ
   れ、且つ前記トラツク幅規制溝に非磁性高硬度セ
   ラミツクスが配されていることを特徴とする磁気
   ヘツド。