JPH05298618A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JPH05298618A
JPH05298618A JP12409292A JP12409292A JPH05298618A JP H05298618 A JPH05298618 A JP H05298618A JP 12409292 A JP12409292 A JP 12409292A JP 12409292 A JP12409292 A JP 12409292A JP H05298618 A JPH05298618 A JP H05298618A
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JP
Japan
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magnetic
gap
glass
film
thin film
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Withdrawn
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JP12409292A
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English (en)
Inventor
Akira Urai
彰 浦井
Hideaki Kojima
秀明 小島
Akira Murakami
明 村上
Heikichi Sato
平吉 佐藤
Hitoshi Kimura
均 木村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気コア材と融着ガラスの反応や拡散を防止
し、安定で且つ高精度なギャップを形成して、信頼性の
向上を図る。 【構成】 一対の磁気コアA,Bのうち少なくとも一方
が主コア部1a,1bと金属磁性薄膜2a,2bとから
構成され、上記磁気コアA,B同士がガラス融着により
接合されてなる磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性薄膜
2a,2b上にSiO2 、Al2 3 、Ta2 5 のう
ちの1種からなる第1のギャップ材を介してZrO2
はY2 3 を含むZrO2 からなる第2のギャップ材が
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
等の磁気記録再生装置又はフロッピーディスク駆動装置
あるいはハードディスク駆動装置等に搭載される磁気ヘ
ッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばMn−Znフェライトから
なる一対の磁気コア同士がギャップ材を介してガラス融
着により接合されてなる磁気ヘッドにおいて、上記ギャ
ップ材としては、スパッタリング等により得られるSi
2 膜が広く使用されている。このような磁気ギャップ
を形成するためのギャップ材においては、磁気コア同士
をガラス融着する際に使用される融着ガラスに対して良
好なぬれ性を示すこと、この融着ガラスとの反応性が極
めて低いこと等が要求される。
【0003】しかしながら、上記SiO2 膜をギャップ
材として使用した場合、融着ガラスに対して満足なぬれ
性が得られず、上記磁気コア同士の接合時に融着ガラス
を必要な部分に十分に充填することができないという問
題がある。また、このSiO2 膜は、ある温度で融着ガ
ラス中に拡散する。このため、この融着ガラスと上記磁
気コアとの反応を防止するバリア膜としての機能が低下
し、融着ガラスと磁気コア間で相互拡散が起こる。この
結果、上記磁気コアのギャップ形成面に反応層が形成さ
れ、透磁率等の磁気特性に著しい劣化をきたしてしま
う。このような融着ガラスと磁気コア間の相互拡散は、
磁気ギャップの両端部でも同様に起こり、ギャップ長が
変化する(実効ギャップ長が拡大する)等といった不都
合を誘発する。
【0004】これに対して、例えば特開昭60−131
871号公報等に開示されるように、フェライトからな
る一対の磁気コア同士の接合面にZrO2 膜等を被着せ
しめる方法が提案されている。この方法によれば、フェ
ライトと融着ガラス間での拡散が防止され、ギャップ長
の変化が防止される。また、本発明者等により、非磁性
体で且つ高温で化学的安定性を有し、反応性が低いとい
う条件を備えたZrO2 等の安定な酸化物の焼結ターゲ
ットを用い、Arガス雰囲気中又はArガスとO2 ガス
との混合ガス雰囲気中でスパッタリングを行うことによ
って得られる非磁性酸化物膜を磁気コアの接合面に被着
形成せしめることにより、融着ガラスに対するぬれ性が
向上されるとともに、融着ガラスとの反応や拡散が防止
されることが発見されている。更に、この方法では、上
記焼成ターゲット中に安定剤としてY2 3 を含有せし
めることにより、空孔等が減少し、焼結密度が高く品質
安定性に優れたターゲットが得られることから、スパッ
タリング条件の安定化が図られ、良好なギャップ材を形
成することが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
にギャップ材としてZrO2 膜を使用する方法では、例
えば磁気コアがFe−Al−Si系やFe−Ga−Si
−Ru系等の金属磁性薄膜からなる磁気ヘッドへの適用
を考えると、この金属磁性薄膜と上記ZrO2 膜との反
応性が問題となる。
【0006】即ち、この場合、上記金属磁性薄膜中に含
有されるAlやGuが、この金属磁性薄膜の表面に形成
されるZrO2 膜と反応を起こし、これらZrO2 膜と
金属磁性薄膜との界面にAlやGuの酸化物が生成され
る。この結果、ギャップ長が所望の寸法よりも実質的に
拡大されることになり、信頼性が著しく低下してしま
う。このような現象は、特に金属磁性薄膜中にGuが含
まれる場合において顕著となる。
【0007】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、融着ガラスに対して良好な
ぬれ性が確保されるとともに、磁気コアと融着ガラスの
反応や拡散が防止され、安定で且つ高精度な磁気ギャッ
プを有する磁気ヘッドを提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドは、
上述の目的を達成するために提案されたものである。即
ち、本発明は、一対の磁気コア同士がガラス融着により
接合されてなり、少なくとも一方の磁気コアが金属磁性
薄膜からなり磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性薄膜の
表面にSiO2 、Al2 3 、Ta2 5 のうちの1種
からなる第1のギャップ材が形成されるとともに、上記
磁気コアの接合面の間にZrO2 又はY2 3 を含むZ
rO2 からなる第2のギャップ材が介在されていること
を特徴とするものである。
【0009】
【作用】ガラス融着により接合一体化される一対の磁気
コアのうち金属磁性薄膜からなる磁気コアの表面にSi
2 、Al2 3 、Ta2 5 のうちの1種からなる第
1のギャップ材が形成されることにより、上記金属磁性
薄膜の表面に保護効果が付与される。
【0010】また、上記磁気コアの接合面の間にZrO
2 又はY2 3 を含むZrO2 からなる第2のギャップ
材を介在させることにより、これら磁気コア同士の接合
時に、融着ガラスに対する良好なぬれ性が得られ、必要
な部分に融着ガラスが十分に充填される。また、この第
2のギャップ材は、上記融着ガラスとの反応性が低いの
で、上記融着ガラス中への拡散による該第2のギャップ
材のバリア効果の低下は極めて少ない。従って、上記磁
気コアと上記融着ガラスが相互拡散を起こす虞れが殆ど
ない。
【0011】更に、この第2のギャップ材と上記金属磁
性薄膜の間に上記第1のギャップ材が設けられることに
より、この第2のギャップ材と上記金属磁性薄膜との反
応による酸化物の生成等が防止される。従って、ギャッ
プ長が変化することなく、精度良く形成される。
【0012】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例を図
面を参照しながら説明する。本実施例は、所謂メタル・
イン・ギャップ型の磁気ヘッドであり、一対の磁気コア
同士の間に第1の非磁性酸化膜と第2の非磁性酸化膜と
の2層構造を有するギャップ材が介在されてなる例であ
る。
【0013】この磁気ヘッドにおいては、図1に示すよ
うに、Mn−Znフェライト等の強磁性酸化物からなる
一対の補助コア部1a,1bの間にアモルファス合金等
よりなる金属磁性薄膜2a,2bがそれぞれ挾持される
かたちで被着形成されており、上記補助コア部1a及び
金属磁性薄膜2aから構成される磁気コアAと、上記補
助コア部1b及び金属磁性薄膜2bから構成される磁気
コアBとが接合一体化されている。
【0014】このように接合一体化された磁気コアA,
Bの突き合わせ面の両端部は、平面V字状に切り欠かれ
ている。これら切り欠き部は、トラック幅規制溝7,7
とされ、これらトラック幅規制溝7,7に挟まれた部分
の金属磁性薄膜2a,2bの突き合わせ面に磁気ギャッ
プgが形成される。この磁気ギャップgのトラック幅T
W は、上記トラック幅規制溝7,7により規制され、一
方のトラック幅規制溝7の先端部(V字状の頂点)から
他方のトラック幅規制溝7の先端部までの長さが上記ト
ラック幅TW とされる。
【0015】上記トラック幅規制溝7,7内には、ガラ
ス材6,6が充填され、これにより上記磁気コアA,B
同士がガラス融着により接合されてなる。このガラス材
6,6としては、その熱膨張係数と上記補助コア部1
a,1bを構成してなるフェライト材の熱膨張係数との
差が小さくなるようなものが使用されることが望まし
い。
【0016】また、上記補助コア部1a及び金属磁性薄
膜2aからなる磁気コアAにはコイルを巻回するための
巻線溝8が形成されており、図示されない巻線を施すこ
とによって当該磁気ヘッドに信号を供給し、あるいは当
該磁気ヘッドで読み取った信号を取り出すようになって
いる。なお、この巻線溝8は、、上記補助コア部1b及
び金属磁性薄膜2bからなる磁気コアBに設けられても
良く、これら磁気コアA,Bのうちの少なくとも何れか
一方に設けられれば良い。
【0017】また、上記金属磁性薄膜2a,2bとして
は、前記アモルファス合金の他に、例えばFe−Al−
Si系合金、Fe−Al系合金、Fe−Si−Co系合
金、Fe−Ni系合金、Fe−Al−Ge系合金、Fe
−Ga−Ge系合金、Fe−Si−Ge系合金、Fe−
Co−Si−Al系合金、Fe−Ga−Si系合金等が
いずれも使用可能である。更には、耐蝕性や耐摩耗性等
の一層の向上を図るために、Ti,Cr,Mn,Zr,
Nb,Mo,Ta,W,Ru,Os,Rh,Ir,R
e,Ni,Pb,Pt,Hf,V等の少なくとも1種を
添加したものであってもよい。
【0018】これら金属磁性薄膜2a,2bを成膜する
方法としては、例えばスパッタリング法, 真空蒸着法,
イオンプレーティング法, 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使用可能であり、こ
れらの方法により上記補助コア部1a,1bの表面に直
接被着形成される。
【0019】このような金属磁性薄膜2a,2bが膜付
けされた磁気コアA,Bの突き合わせ面には、ギャップ
材3a,3bがそれぞれ形成されている。これらギャッ
プ材3a,3bは、図2に示すように、第1の非磁性酸
化膜4a,4bと第2の非磁性酸化膜5a,5bとから
なる2層構造を有する。上記第1の非磁性酸化膜4a,
4bは、上記金属磁性薄膜2a,2bと接して形成さ
れ、SiO2 、Al2 3 、Ta2 5 のうちの1種か
ら構成される。
【0020】この第1の非磁性酸化膜4a,4bは、上
記金属磁性薄膜2a,2bが上記第2の非磁性酸化膜5
a,5bと反応を起こすのを防止するための保護膜とし
て機能する。これにより、上記第2の非磁性酸化膜5
a,5bと上記金属磁性薄膜2a,2bとが反応を起こ
すことによって上記金属磁性薄膜2a,2bの界面に酸
化物が生成され、ギャップ長が拡大するといった不都合
を回避することができる。従って、このギャップ長は、
上記金属磁性薄膜2a,2bの間に介在される上記第1
の非磁性酸化膜4a,4b及び第2の非磁性酸化膜5
a,5bの膜厚の合計となり、各膜厚を制御することに
よってこのギャップ長を精度良く形成することができ
る。
【0021】この第1の非磁性酸化膜4a,4bの膜厚
は、50Å以上とされることが好ましい。この第1の非
磁性酸化膜4a,4bの膜厚が50Åよりも薄いと、上
記金属磁性薄膜2a,2bの表面に十分な保護効果を付
与することができず、上記金属磁性薄膜2a,2b中に
含まれるAlやGu等と上記第2の非磁性酸化膜5a,
5bとの反応により上記金属磁性薄膜2a,2bの界面
に酸化物が生成される虞れがある。
【0022】この第1の非磁性酸化膜4a,4b上に
は、ZrO2 又はY2 3 を含むZrO2 からなる第2
の非磁性酸化膜5a,5bが積層形成される。即ち、こ
の第2の非磁性酸化膜5a,5bは、上記トラック幅規
制溝7,7に挟まれた部分の金属磁性薄膜2a,2bの
突き合わせ面上では、各第2の非磁性酸化膜5a,5b
同士が突き合わされて上記第1の非磁性酸化膜4a,4
bとともに磁気ギャップgを形成するとともに、上記ト
ラック幅規制溝7,7内では、上記ガラス材6,6と上
記第1の非磁性酸化膜4a,4bとの間に介在して、両
者の拡散を防止するバリア膜として機能する。
【0023】従って、この磁気ヘッドにおいては、上記
ガラス材6,6と接する面に上記第2の非磁性酸化膜5
a,5bが形成されているので、上記ガラス材6,6に
対するぬれ性が良好であり、上記トラック幅規制溝7,
7内に十分に上記ガラス材6,6が充填されている。ま
た、このトラック幅規制溝7,7内において、上記ガラ
ス材6,6と上記第1の非磁性酸化膜4a,4bとは、
上記第2の非磁性酸化膜5a,5bにより分断されてい
る。従って、上記第1の非磁性酸化膜4a,4bが上記
ガラス材6,6中に拡散することがなく、これに伴う上
記磁気コアA,Bと上記ガラス材6,6との相互拡散に
よる磁気特性の劣化が防止される。
【0024】このような構成を有する磁気ヘッドは、以
下の手順に従って作製することができる。先ず、Mn−
Znフェライト等の強磁性酸化物よりなる長方形のコア
ブロックを用意し、このコアブロックの一主面に断面略
V字状のトラック幅規制溝をそれぞれ切削加工等によっ
て形成した。
【0025】次に、このコアブロックの一主面上に上記
トラック幅規制溝内を含めスパッタリング等によりアモ
ルファス合金を被着せしめ、膜厚4μmの金属磁性薄膜
を形成した。なお、ここでは、上記金属磁性薄膜とし
て、FeGaSiRu薄膜を使用した。
【0026】続いて、この金属磁性薄膜上に第1の非磁
性酸化膜と第2の非磁性酸化膜とをスパッタリングによ
り順次積層形成した。なお、ここでは第1の非磁性酸化
膜としてSiO2 膜を使用し、第2の非磁性酸化膜とし
てZrO2 膜を使用した。また、これら第1の非磁性酸
化膜及び第2の非磁性酸化膜の膜厚は、それぞれ100
nm及び50nmとした。
【0027】このようなスパッタリングに際しては、高
周波マグネトロンスパッタ方式によりスパッタガスとし
てArガスを用いて行った。また、ZrO2 膜の成膜時
においては、ターゲット材としてZrO2 中にY2 3
を3%添加した焼結ターゲットを使用し、スパッタガス
圧を0.6Paとし、スパッタパワー密度を64kW/
2 に設定した。
【0028】ここで、Y2 3 は、安定剤として使用さ
れるものであり、その添加量は0〜10モル%の範囲内
とされる。このY2 3 を焼結ターゲット中に添加させ
ることにより、空孔等が減少し、焼結密度が高く品質安
定性に優れたターゲットが得られる。このために、安定
なスパッタリングを行うことができ、良好な膜を得るこ
とが可能となる。
【0029】また、本実施例では、上記第1の非磁性酸
化膜及び第2の非磁性酸化膜をそれぞれスパッタリング
により成膜したが、成膜方法としては、これに限るもの
ではなく、例えば蒸着等の物理的薄膜形成方法やCVD
等の化学的薄膜形成方法、或いは両者を組み合わせたリ
アクティブスパッタ等が何れも使用可能である。
【0030】その後、これら金属磁性薄膜、第1の非磁
性酸化膜及び第2の非磁性酸化膜が膜付けされた上記コ
アブロックを分断し、一対の磁気コアを形成した。続い
て、得られた磁気コアのうちの一方に断面略矩形状の巻
線溝を形成した。そして、上記第2の非磁性酸化膜同士
を突き合わせるようにして各磁気コアを外形基準で突き
合わせ、上記トラック幅規制溝内にガラス材を充填して
ガラス融着を行って、上記磁気コア同士を接合一体化さ
せた。この時、上記カラス材としては、SiO2 −Pb
O系ガラスを使用し、融着温度は600℃とした。
【0031】この結果、各磁気コア間に上記第1の非磁
性酸化膜及び第2の非磁性酸化膜を介して磁気ギャップ
gが形成され、そのギャップ長は、上記第1の非磁性酸
化膜の膜厚と第2の非磁性酸化膜の膜厚の総和に相当す
る300nmとなった。最後に、所望の大きさのヘッド
チップに切り出することにより完成させた。
【0032】なお、本実施例では一対の磁気コアA,B
の突き合わせ面にそれぞれ金属磁性薄膜2a,2bが形
成されてなる磁気ヘッドを例として説明したが、この他
に、例えば図3(図3中、図2と同一部材については同
じ番号を付して、説明を省略した。)に示すように、一
方の磁気コアBの突き合わせ面のみに金属磁性薄膜12
が形成されてなる磁気ヘッドにおいても同様に本発明を
適用することが可能である。この場合、第1の非磁性酸
化膜14は、上記金属磁性薄膜12が被着形成された磁
気コアAの突き合わせ面のみに形成されれば良い。従っ
て、この磁気ヘッドの磁気コアA,Bの突き合わせ面に
おいては、第1の非磁性酸化膜14及び第2の非磁性酸
化膜15a,15bの膜厚のトータルが当該磁気ヘッド
のギャップ長に相当する。
【0033】この他、本発明は、図4に示すように、補
助コア21a,21bをそれぞれ主体としてなる一対の
磁気コアA,Bの突き合わせ面に金属磁性薄膜22a,
22bが形成され、これら金属磁性薄膜22a,22b
が磁気記録媒体対接面で磁気ギャップgを介して斜めに
連なってなる磁気ヘッド(所謂TSSヘッド)、図5に
示すような上記金属磁性薄膜22a,22bが磁気記録
媒体対接面でX字状に配されてなる磁気ヘッド(所謂X
型ヘッド)、図6に示すように、磁気コアA,Bの突き
合わせ面に対して垂直方向に複数の金属磁性薄膜22
a,22bが積層されて補助コア21a,21b間に挟
まれてなる磁気ヘッド(所謂ラミネート型ヘッド)等の
各種磁気ヘッドに適用して有効である。
【0034】即ち、これら磁気ヘッドにおいて、上記磁
気コアA,Bの突き合わせ面には、第1の非磁性酸化膜
24a,24bと第2の非磁性酸化膜25a,25bか
らなるギャップ材23a,23bがそれぞれ形成される
とともに、これら磁気コアA,B同士が該磁気コアA,
Bに設けられたトラック幅規制溝27内に充填されたガ
ラス材26によってガラス融着され接合一体化されてい
る。そして、何れの磁気ヘッドにおいても、上記金属磁
性薄膜22a,22bの表面に上記第1の非磁性酸化膜
24a,24bが形成され、上記ガラス材26と接する
面に臨んで上記第2の非磁性酸化膜25a,25bが形
成された構成とされている。これにより、上記ガラス材
26に対して十分なぬれ性が得られるとともに、該ガラ
ス材26と上記第1の非磁性酸化膜24a,24bとの
相互拡散が防止され、なお且つ上記金属磁性薄膜22
a,22bと第2の非磁性酸化膜25a,25bとの反
応が防止される。安定で且つ高精度な磁気ギャップ形成
を行うことができる。
【0035】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、磁気コア同士の突き合わせ面に第1のギ
ャップ材と第2のギャップ材が積層形成されているの
で、上記磁気コア同士のガラス融着時に融着ガラスに対
して十分なぬれ性が得られ、充填率良くガラス融着を行
うことができる。また、この第2のギャップ材がバリア
膜として機能するために、上記融着ガラスと第1のギャ
ップ材との相互拡散が防止され、磁気特性の劣化が抑え
られる。
【0036】更に、本発明では、上記磁気コアを構成し
てなる金属磁性薄膜の表面に上記第1のギャップ材が形
成されているので、この金属磁性薄膜と上記第2のギャ
ップ材との反応が防止される。従って、ギャップ長が変
化することなく、精度良く磁気ギャップを形成すること
ができるので、信頼性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる磁気ヘッドの一例の構成を示す
斜視図である。
【図2】本発明にかかる磁気ヘッドの一例を磁気記録媒
体対接面から見た場合の磁気ギャップ部近傍の構成を示
す要部拡大平面図である。
【図3】本発明にかかる磁気ヘッドの他の例を磁気記録
媒体対接面から見た場合の磁気ギャップ部近傍の構成を
示す要部拡大平面図である。
【図4】本発明を適用した所謂TSSヘッドを磁気記録
媒体対接面から見た場合の磁気ギャップ部近傍の構成を
示す要部拡大平面図である。
【図5】本発明を適用した所謂X型ヘッドを磁気記録媒
体対接面から見た場合の磁気ギャップ部近傍の構成を示
す要部拡大平面図である。
【図6】本発明を適用した所謂ラミネート型ヘッドを磁
気記録媒体対接面から見た場合の磁気ギャップ部近傍の
構成を示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
A,B・・・磁気コア 1a,1b・・・補助コア 2a,2b・・・金属磁性薄膜 3a,3b・・・ギャップ材 4a,4b・・・第1の非磁性酸化膜 5a,5b・・・第2の非磁性酸化膜 6・・・ガラス材 7・・・トラック幅規制溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 平吉 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 木村 均 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の磁気コア同士がガラス融着により
    接合されてなり、少なくとも一方の磁気コアが金属磁性
    薄膜からなる磁気ヘッドにおいて、 上記金属磁性薄膜の表面にSiO2 、Al2 3 、Ta
    2 5 のうちの1種からなる第1のギャップ材が形成さ
    れるとともに、 上記磁気コアの接合面の間にZrO2 又はY2 3 を含
    むZrO2 からなる第2のギャップ材が介在されている
    ことを特徴とする磁気ヘッド。
JP12409292A 1992-04-17 1992-04-17 磁気ヘッド Withdrawn JPH05298618A (ja)

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