JPH0516083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ヘツドのコアとして使用される基
板に関する。更に詳述すると、本発明は、セラミ
ツク基板・コアと強磁性金属薄膜とを組み合わせ
た複合磁気ヘツド基板に関する。

（従来の技術） 最近の磁気記録の高密度化に伴なつて、より高
い残留磁束密度Brを有する磁気テープが使用さ
れ、これに対応すべく高磁束密度でトラツク幅の
狭い磁気ヘツドが要望されている。

このような磁気ヘツドとしては、従来、特開昭
60−223012号に明らかなように、強磁性酸化物よ
り成るコア（基板）に強磁性金属の薄膜を形成
し、非磁性材料に挾まれるようにしてギヤツプ対
向面（本明細書では磁気ギヤツプに対して平行な
突き合わせ接合面をいう）に露呈する強磁性金属
の薄膜間で磁気ギヤツプを形成する磁気ヘツドが
知られている。

特に、トラツク溝の側壁面（薄膜形成面）と隣
り合わせに疑似ギヤツプ防止用溝を形成して非磁
性材料を充填し、金属薄膜によつてのみ磁気ギヤ
ツプを形成するようにした磁気ヘツドはクロスト
ークなどがなく優れたものである。該磁気ヘツド
は、例えば、第５図に示すように、ギヤツプ対向
面１０２にテープ摺接面１０３から離れるに従つ
て徐々に浅くなる三角形の非磁性材料充填用溝１
０５と強磁性金属薄膜形成用のトラツク溝１０７
とを一部オーバラツプするように形成した一対の
磁気基板１０１を突き合わせ接合することによつ
て製造される（特開昭60−205808号）。この磁気
ヘツドにおいて、強磁性金属薄膜１０６の形成
は、まず非磁性材料充填用溝１０５にガラス等の
非磁性材料１０４を充填して平坦なギヤツプ対向
面１０２を得た後、この溝と一部オーバラツプさ
せて三角形のトラツク溝１０７を穿溝し、フエラ
イト面とガラス面でトラツク溝１０７の側壁面即
ち薄膜形成面１０８を形成し、該側壁面１０８に
スパツタリングして形成される。薄膜形成後、ト
ラツク溝１０７に低融点ガラス１０９を溶融充填
し（いわゆるガラスボンデイング）、薄膜部分を
非磁性材料で挾みつける構造とする。ガラスボン
デイングの後、基板表面・ギヤツプ対向面１０２
はラツプ研磨によつて余分なガラスが取除かれ、
鏡面に仕上げられる。かくして製作された一対の
磁気基板１０１を薄膜同士が突き合わさるように
接合して磁気ヘツドブロツクを構成し、これをス
ライスして極薄のヘツドチツプを製造する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ラツプ研磨の際、材質によつて
硬度が異なる関係から削り取り量が材質により異
なり基板表面に段差が生じてしまう。その結果、
基板表面は、第６図に示すように、最も硬いフエ
ライト基板１０１、次いで金属薄膜１０６がガラ
ス１０４の層に対して突出し、段差が生ずる。こ
のため、SiO₂等の非磁性材料から成るスペーサ
１１０をスパツタリングによつてギヤツプ対向面
１０２上に形成して所望のギヤツプ長を得ようと
しても、硬いフエライト基板１０１同士がぶつか
り、金属薄膜１０６の間には〓間Ｓが生じ所定の
ギヤツプ長が得られない問題がある。しかも、ス
ペーサ１１０と金属薄膜１０６の間の〓間Ｓの存
在はごみが入りヘツド性能を劣化させる虞があり
好ましくない。

一方、第７図に示すように、高融点ガラス２０
４を充填する溝２０５と強磁性金属薄膜２０６を
形成するトラツク溝２０７とを隣接させて連続的
に平行に形成して成る一対の磁気基板２０１を突
合せ融着ガラス２０３によつて接合したブロツク
からスライスして製作することもある（特開昭60
−205808号）。この場合、ギヤツプ対向面２０２
上にフエライト基板が表われないので、金属薄膜
２０６が直接突き合わされるため所定のギヤツプ
長が得られないという問題は生じないが、比較的
軟らかいガラス２０４を充填した溝２０５に沿つ
て硬いフエライト基板２０１上にトラツク溝２０
７を重なり合わないようにμm単位のオーダーで
平行に形成するのは極めて困難な作業であり、量
産に不向きである。

そこで、本発明は、量産可能でかつギヤツプ長
を高精度で出すことができる磁気ヘツド用基板を
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） かかる目的を達成するため、本発明の磁気ヘツ
ド基板は、基板の一方のトラツク溝と他方の基板
のトラツク溝に隣接するギヤツプ対向面部分とが
突き合わせ状態において向い合いかつ前記ギヤツ
プ対向面の金属薄膜と隣接する部分を凹部とし、
残余の対向面部分が突き合わせられないように形
成されている。

（作用） したがつて、金属薄膜近傍の接合面には基板材
が顕われず、かつ離れた部分のギヤツプ対向面を
形成する基板材は相手側基板のトラツク溝または
凹部と向い合いその中のガラスと突き合わされ、
基板材同士が直接突き当たることはない。ギヤツ
プ対向面には、第６図に示すように材質の違いか
ら段差が生じているけれども、最も硬い基板材が
露呈する部分は相手側基板のトラツク溝または凹
部と向い合い最も軟らかく凹むガラスと突き合わ
される一方、凹部とトラツク溝のガラスとによつ
て金属薄膜が挾まれているので、金属薄膜同士が
直接突き当たり、この部分によつてのみ磁気ギヤ
ツプが形成される。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づ
いて詳細に説明する。

第２図に本発明の磁気ヘツド基板を使用した磁
気ヘツドの一実施例を斜視図で示す。この磁気ヘ
ツドは、一対の基板１Ａ，１ＢをSiO₂等の低透
磁率材料のスペーサ（図示省略）を介在させて突
合せ接合し、その接合面即ちギヤツプ対向面３に
例えばスパツタリング等の真空薄膜形成技術等を
用いて高透磁率の合金例えばセンダスト合金等か
ら成る強磁性金属の薄膜４を形成し、両基板１
Ａ，１Ｂの金属薄膜４の間に磁気ギヤツプｇを形
成して成る。尚、基板１Ａ，１Ｂとしては、通常
5MHz程度の高域までの使用を前提とする場合に
はフエライト等の強磁性酸化物が使用されるが、
更に高域の例えば10MHz付近での使用を前提とす
る場合にはセラミツクス非磁性体等が使用され
る。

強磁性金属薄膜４は、磁気ギヤツプｇと平行な
ギヤツプ対向面３に穿溝されているトラツク溝１
３の側壁面（以下薄膜形成面という）６に、ギヤ
ツプ対向面３と薄膜形成面６とで構成される稜線
７に沿つて均一な膜厚となるように公知の真空薄
膜形成技術等によつて形成されている。したがつ
て、薄膜４は、ギヤツプ深さ方向には均一な膜厚
であるが、トラツク溝１３の底部に向かう程すな
わちテープ摺動方向には膜厚が薄くなつている。
しかし、この金属薄膜４の必要箇所はギヤツプｇ
を形成するギヤツプ対向面３の近傍、即ちトラツ
ク溝１３の表面近傍部分であつてギヤツプｇから
離れた箇所が狭くなつても出力特性にそれ程問題
は生じないことが今般本発明者等の実験から明か
らになつた。

また、金属薄膜は標準センダスト合金の場合、
その結晶粒径が520〜570Åの範囲、最も好ましく
は約570Å程度に調整されると共に一層あたりの
膜厚が５〜6μm程度になるように多層膜に構成さ
れて高周波域での出力低下が防止されている。

トラツク溝１３は、第１図Ａ又はＢに示すよう
に、その側壁面・薄膜形成面６がギヤツプ対向面
３とテープ摺接面５の双方に対してほぼ直交する
ような形状、例えばギヤツプ対向面３に対して垂
直ないし80゜の角度を成す断面台形状に形成する
ことが好ましい。また、その溝幅Ｗは第１図Ａの
場合、一対の基板１Ａ，１Ｂを突き合わせた際に
他方の基板のギヤツプ対向面に露呈する磁気ヘツ
ド基板材部分９と向い合い、これを覆う広さとな
つている。しかし、第１図Ｂの場合、凹部８をト
ラツク溝１３の幅Ｗよりも広くとつて、該凹部８
内に金属薄膜４部分が位置するように設けられて
いる。

そして、前記側壁面６の近傍のギヤツプ対向面
３には凹部８が隣接して形成され、この金属薄膜
近傍で接合面・ギヤツプ対向面３に基板１Ａ，１
Ｂが露呈しないように設けられている。この凹部
８には基板接合の際に低融点ガラス１１が溶融充
填され、金属薄膜４を非磁性材料で挾み、磁気ギ
ヤツプｇのトラツク幅を規制しかつ疑似ギヤツプ
の発生を抑えるように設けられている。

尚、凹部８の側壁面の磁気ギヤツプｇに対する
傾斜角度θは、ほぼ45゜となつているが、20〜80゜
程度の範囲内で角度を変更することも可能であ
る。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るので、望ましく
は30゜以上の角度を持たせるのが良い。また、傾
斜角度を90゜にした場合には耐摩耗性が劣ること
から80゜以下とするのが良い。

上記金属薄膜４によつて形成されるトラツクは
前述の凹部８を設ける際に金属薄膜４の端部２の
一部をカツテイングすることによつて所定幅に収
められる。カツテイングは、第３図Ａに示すよう
に基板及び金属薄膜４のギヤツプ対向面３側の端
部２の一部を切り落すように、ギヤツプ対向面に
対して40゜程度の傾きθを以て行われる。このと
き、金属薄膜４は高融点ガラス１０で覆われてい
るので、カツテイングの影響を抑えることができ
る。またこのカツテイングは、基板に対して行な
われるので、仮に金属薄膜４がカツテイングされ
たとしてもほんの僅かなので、カツテイング精度
を保持し易い。また、第３図Ｂに示すように金属
薄膜４の両側２をカツテイングし、トラツク幅を
所定幅に調整した後、低融点ガラス１１で充填す
るようにしても良い。この場合、金属薄膜４を被
覆している高融点ガラス１１の一部を切り取るこ
ととなるが、ギヤツプボンデイングの際に低融点
ガラス１６が充填されて埋められる。切り落され
た薄膜４の端面２は低融点ガラスによつて被覆さ
れ、ギヤツプ対向面３には露呈しない。

次に、上述の磁気ヘツドの製造工程を第４図に
示す加工フロー図に基づいて説明する。

まず、基板１のギヤツプ対向面３に、テープ摺
接面５と直交する方向（深直方向）に向かつて延
びる方形ないし台形のトラツク溝１３を研削によ
つて所定ピツチで多数本形成する［第４図ａ］。

次いで、この基板１を前述の深直方向と直交す
る面即ちテープ摺接面５と平行な面に沿つて２分
し、一対の基板１Ａ，１Ｂを形成する［第４図
ｂ］。

そして、これらを洗浄し、真空薄膜形成技術を
用いて強磁性金属の磁性薄膜４を形成する［第４
図ｃ］。通常、磁性膜４はセンダスト合金等から
成る強磁性金属をスパツタリングによつて膜付け
する。スパツタリングは、例えば標準センダスト
合金をターゲツトとする場合、アルゴンガス雰囲
気中、基板温度200℃で約400Å／minのレートで
行なわれる。金属薄膜４は一層当たり５〜6μmの
膜厚となるように実質的な多層膜とすることが好
ましく、通常強磁性金属を断続的にスパツタリン
グすることによつて、あるいは強磁性金属と非磁
性体を交互にスパツタリングすることによつて結
晶粒径520〜570Åの複数層の磁性薄膜が形成され
る。

次いで、トラツク溝１３に高融点ガラス１０を
充填してトラツク溝１３を埋め、薄膜４を保護す
る［ガラスボンデイング：第４図ｄ］。その後、
ギヤツプ対向面３及びテープ摺接面５を研削して
余分な非磁性材料１０を取り除く。研削は通常ラ
ツプによつて行なわれ鏡面仕上げとされる。

その後、前述のトラツク溝１３の隣に該溝１３
に沿つて凹部８が研削される［［第４図ｅ］。この
凹部８の研削の際に金属薄膜４が構成するトラツ
クが所定幅となるように調整される。上記金属薄
膜４によつて形成されるトラツク幅は前述の凹部
８を設ける際に金属薄膜４のギヤツプ対向面３側
の端部２をカツテイングすることによつて所定幅
に収められる。カツテイングは基板及び薄膜を切
り落すようにギヤツプ対向面３に対し、40゜程度
の傾きを以て公知の切削手段例えば砥石研削など
によつて行われる。凹部８には一対の磁気ヘツド
基板１Ａ，１Ｂを接合する際に低融点ガラス１１
が溶融充填される。また、第３図に示すように薄
膜の両端２をカツテイングし、トラツク幅を所定
幅に調整した後、低融点ガラス１１で充填するよ
うにしても良い。この場合、金属薄膜４を被覆し
ている高融点ガラス１０の一部を切り取ることと
なるが、ギヤツプボンデイングの際に低融点ガラ
ス１１が充填されて埋められる。尚、凹部８は磁
気ギヤツプｇに対して40゜以上、好ましくは45゜程
度の傾きを持つＶ型の溝である。

その後、一方の基板１Ａのギヤツプ対向面３に
巻線溝１２を形成する［第４図ｆ］。この巻線溝
１２はデイツプス寸法を規制する。尚、他方の基
板１Ｂには巻線溝１２は形成されない。

ついで、両基板１，１のギヤツプ対向面３に
SiO₂等の非磁性材から成るスペーサ（図示省略）
をスパツタリングによつて形成する。そして、一
対の基板１Ａ，１Ｂを向い合せて金属薄膜４同士
を突き合わせるようにして凹部８に低融点ガラス
１１を充填し接合する［ギヤツプボンデイング第
４図ｇ］。このとき、ギヤツプ対向面３には、第
６図に示すように材質の違いから段差が生じてい
るけれども、最も硬い基板材が露呈する部分９は
相手側基板のトラツク溝１３と向い合い最も軟ら
かく凹むガラス１０と突き合わされる一方、凹部
８とトラツク溝１３のガラス１０とによつて金属
薄膜４が挾まれているので、金属薄膜４同士が直
接突き当たり、この部分によつてのみ磁気ギヤツ
プｇが形成される。そして凹部８やその他の〓間
には溶融状態の融着ガラス１１がその表面張力に
よつて浸入しガラス１１で満される。

上述のギヤツプボンデイングの後、テープ摺接
面５を円筒研摩し、テープ摺接面５を曲面に仕上
げる［第４図ｈ］。

次に磁気ギヤツプｇがテープ摺動方向に対して
所定のアジマス角度を取るようにスライスし、多
数のチツプ状の磁気基板を切り出す［第４図ｉ］。

その後検査を経てサポート・ヘツドベースに取
付け、さらにトラツク方向にテープとの馴染みを
良くする摺動面仕上げ加工を施して巻線する［第
４図ｊ］。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の磁気
ヘツド基板は、一方の基板のトラツク溝と他方の
基板のトラツク溝に隣接するギヤツプ対向面部分
とが突き合わせ状態において向い合いかつ前記ギ
ヤツプ対向面の金属薄膜と隣接する部分を凹部と
し、残余の対向面部分が突き合わせられないよう
にされているので、金属薄膜近傍の接合面には基
板材が顕われず、かつ離れた部分のギヤツプ対向
面を形成する基板材は相手側基板のトラツク溝ま
たは凹部と向い合いその中のガラスと突き合わさ
れ、基板材同士が直接突き当たることはない。即
ち、ギヤツプ対向面には、第６図に示すように材
質の違いから段差が生じているけれども、硬い基
板材が露呈する部分は相手側基板のトラツク溝ま
たは凹部と向い合い軟らかく凹むガラスと突き合
わされる一方、凹部とトラツク溝のガラスとによ
つて金属薄膜が挾まれているので、金属薄膜同士
が対向し、この部分によつて磁気ギヤツプが形成
される。したがつて、磁気ヘツドは、金属薄膜が
対向する部分で磁気ギヤツプが構成され、〓間の
ない高精度のギヤツプ長が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢは本発明に係る磁気ヘツド基板
の一実施例を突合せ状態で示す断面図、第２図は
同基板を使用して制作された磁気ヘツドの斜視
図、第３図Ａ，Ｂは本発明の磁気ヘツド基板の金
属薄膜部分を示す拡大断面図、第４図は本発明の
製造方法を示す加工フロー図、第５図及び第７図
は従来の磁気ヘツド基板によつて製造方法によつ
て製作された磁気コアブロツクの一例を示す斜視
図、第６図は従来の磁気ヘツド基板のラツプ研磨
後の状態を示す説明図である。 １，１Ａ，１Ｂ……磁気基板、３……ギヤツプ
対向面、４……金属薄膜、５……テープ摺接面、
６……側壁面・薄膜形成面、７……稜線、８……
凹部、９……ギヤツプ対向面に露呈する磁気ヘツ
ド基板部分、１３……トラツク溝、１０，１１…
…非磁性材料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ギヤツプ対向面にトラツク溝を形成すると共
   にその側壁面に前記ギヤツプ対向面とトラツク溝
   との成す稜線に沿つて強磁性金属の薄膜を形成し
   て成る一対の基板を上記金属薄膜が対向するよう
   に突き合わせ該金属薄膜間に磁気ギヤツプを構成
   する磁気ヘツドにおいて、前記基板の一方のトラ
   ツク溝と他方の基板のトラツク溝に隣接するギヤ
   ツプ対向面部分とが突き合わせ状態において向い
   合いかつ前記ギヤツプ対向面の金属薄膜と隣接す
   る部分を凹部とし、残余の対向面部分が突き合わ
   されないようにされたことを特徴とする磁気ヘツ
   ド基板。