JPH05342524A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH05342524A
JPH05342524A JP15221592A JP15221592A JPH05342524A JP H05342524 A JPH05342524 A JP H05342524A JP 15221592 A JP15221592 A JP 15221592A JP 15221592 A JP15221592 A JP 15221592A JP H05342524 A JPH05342524 A JP H05342524A
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JP
Japan
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magnetic
thin film
metal
nitrogen
magnetic thin
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JP15221592A
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English (en)
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Yoshio Kawakami
良男 川上
Michio Yanagi
道男 柳
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ギャップ近傍部に高飽和磁束密度の金属
磁性薄膜を配した磁気ヘッドにおいて、溶着ガラスと窒
素を含む金属磁性薄膜との反応を充分に抑制し、且、磁
気記録特性に何らの悪影響をも与えない磁気ヘッド、及
び、その製造方法を提示すること。 【構成】 金属磁性薄膜を、フェライトよりなる磁気コ
ア半体8a,8b側の第1層9a,9bが窒素を含み、
溶着ガラス12a,12b側の第2層10a,10bが
窒素を含まない磁性材より構成した。また、第1の金属
薄膜16の被着後、一旦磁気コア半体15に加熱処理を
施すことにより、溶着時における第1の金属薄膜16と
第2の金属薄膜17間の拡散を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に対して
磁気コアを摺動させて磁気記録または再生を行う磁気ヘ
ッドに関し、特に磁気コアが主にフェライトよりなり、
磁気ギャップ近傍部に高飽和磁束密度の金属磁性薄膜を
配した磁気ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年VTR(ビデオテープレコーダ)や
DAT(デジタルオーデイオテープレコーダ)等の機器
においては、磁気記録の高密度化を図るために抗磁力の
高い磁気記録媒体を用いる様になり、これに伴い磁気ヘ
ッドとしては、主にフェライトから形成された磁気コア
の磁気ギャップに面する突き合わせ面にセンダトやアモ
ルファスなどの高飽和磁束密度の磁性薄膜を、真空薄膜
形成法により成膜、被着した磁気ヘッド、所謂MIG
(メタル・イン・ギャップ)ヘッドが用いられる様にな
ってきた。
【0003】図7は、この種のMIGヘッドの構成例を
示す図であり、図中1a.1bは夫々フェライトからな
る磁気コア半体、3は巻線窓、4a,4bは夫々センダ
スト薄膜、5は巻線溝、6は溶着ガラス、7は磁気記録
媒体摺動面、gは磁気ギャップである。
【0004】一方、より磁気特性を向上させるため、ま
た、耐摩耗性を向上させるために、上述の磁性薄膜とし
て窒素を含む磁性薄膜を用いることが提案されている。
【0005】窒素を磁性薄膜中に含ませる手法として
は、磁性薄膜の生成時におけるスパッタガスをアルゴン
(Ar)と窒素(N)とを含むガスとし、反応性スパッ
タリング法により形成することが一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、窒素入り薄
膜の場合、溶着ガラスとの反応が激しく、特に、Fe−
Al−Si系センダスト薄膜の場合、N2 を添加するこ
とにより、反応性が急激に激しくなり、気泡を生じてし
まう。
【0007】この気泡が磁気記録媒体と摺接する部分に
も発生し、磁気記録媒体を傷つけたり、磁性分の剥離に
ともない磁気ヘッドの多くの磁性分が付着し、ドロップ
アウト等の原因となっていた。これらの原因により、一
般に窒素入りの金属磁性薄膜を用いるMIGヘッドにお
いては、不良率が高くなっていた。
【0008】窒素入りの金属磁性薄膜が、溶着ガラスと
の反応性が激しい理由は現在のところ完全には解明され
ていないが、以下の理由であると考えられる。
【0009】即ち、センダスト膜を例にとった場合、N
2 が含まれていると、一般のセンダスト膜の様に安全な
不働態膜が形成されにくく、深く酸化されやすくなる。
そのため、溶着ガラスとの境界で、磁性膜がガラス中の
酸素の取り込むために気泡が発生するのではないかと考
えられる。
【0010】この対策としては、第1に反応しない溶着
ガラスを選択すること、第2に反応防止膜を設けその膜
厚を厚くすること等が考えられる。
【0011】しかしながら、窒素入りのセンダスト膜の
場合には反応が激しく、反応しない溶着ガラスを選択す
ることは事実上不可能である。
【0012】また、反応防止膜として金属薄膜やセラミ
ック薄膜を厚く形成すれば、反応を防止することは可能
であり、特に、Cr23 やCr膜はガラスに溶けず、
保護膜としては最適であるが、これらCr23 やCr
膜は磁気記録媒体に対する耐摩耗性が非常に良く、溶着
ガラスやギャップ材のSiO2 膜に比し摩耗しないた
め、磁気記録媒体摺動面において凸部となってしまう。
そのため、この凸部により磁気記録媒体を傷つけてしま
うことがある。
【0013】特に、溶着ガラスと磁性薄膜との境界にお
ける保護膜を磁気ギャップ用非磁性膜とに兼用する場合
においては、磁気ギャップ部に凸部が生じることにな
り、磁気記録媒体の剥離が進み、磁気ギャップ部分に剥
離した磁性粉が付着することになり、致命的な欠点とな
る。
【0014】そのため、保護膜としては100Å程度し
か、その厚みをとることができず、溶着ガラスと磁性薄
膜との反応を充分に抑圧することは不可能であった。
【0015】本発明は上述の如き背景下において、磁気
コアが主にフェライトよりなり磁気ギャップ近傍部に高
飽和磁束密度の金属磁性薄膜を配した磁気ヘッドにおい
て、溶着ガラスと窒素を含む金属磁性薄膜との反応を充
分に抑制し、且、磁気記録特性に何らの悪影響をも与え
ない磁気ヘッド、及び、その製造方法を提示することを
目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
本発明の磁気ヘッドにおいては、フェライトよりなる一
対の磁気コア半体の少なくとも一方に金属磁性薄膜を被
着し、溶着ガラスにより該一対の磁気コア半体を前記金
属磁性薄膜及び磁気ギャップを介して接合してなる磁気
ヘッドにおいて、前記金属磁性薄膜を、フェライト側の
第1層が窒素を含み、前記溶着ガラス側の第2層が窒素
を含まない磁性材より構成している。
【0017】また、本発明による磁気ヘッドの製造方法
においては、フェライトよりなる一対の磁気コア半体の
少なくとも一方に窒素を含む第1の金属磁性薄膜を被着
し、該第1の金属薄膜の被着された磁気コア半体を加熱
処理し、該加熱処理後に窒素を含まない第2の金属磁性
薄膜を前記第1の金属磁性薄膜上に被着し、該第2の金
属磁性薄膜の被着後、溶着ガラスにより該一対の磁気コ
ア半体を前記第1,第2の金属磁性薄膜及び磁気ギャッ
プを介して接合する。
【0018】
【作用】上述の如き磁気ヘッドの構成によれば、溶着ガ
ラスと磁性薄膜との間に厚い反応防止膜を設けることな
く、窒素入り磁性薄膜と溶着ガラスとの反応を抑圧する
ことができる。
【0019】また、上記第1の金属薄膜の被着後、一旦
磁気コア半体を加熱処理を施すことにより、溶着時にお
ける第1の金属薄膜と第2の金属薄膜間の拡散を防止
し、上記磁性薄膜と溶着ガラスとの反応の抑圧効果を更
に高めることができる。
【0020】
【実施例】図1は本発明の一実施例の磁気ヘッドを磁気
記録媒体摺動面から見た図であり、図2はその要部拡大
図である。
【0021】図中、8a,8bは夫々フェライトからな
る磁気コア半体であり、これらの夫々の端面には窒素を
含有するセンダスト薄膜9a,9bが被着されている。
そして、この窒素を含有するセンダスト薄膜9a,9b
上には、更に窒素を含有しないセンダスト薄膜10a,
10bが磁性保護膜として被着されている。
【0022】11a,11bは反応防止膜であり、その
厚みは100Å程度である。12a,12bは夫々溶着
ガラスであり、反応防止膜11a,11bはこの溶着ガ
ラス12a,12bと窒素を含有しないセンダスト薄膜
10a,10bとの間に介在することになる。
【0023】本実施例の磁気ヘッドにおいて、保護用磁
性薄膜10a,10bの厚みは100Å以上1μm以下
としている。この理由を以下に説明する。
【0024】即ち、保護用磁性薄膜10a,10bの厚
みが100Åとなると、ガラス溶着の際の温度500℃
〜600℃によって第1層目の窒素を含有するセンダス
ト薄膜9a,9bと、第2層目の窒素を含有しない保護
用センダスト薄膜10a,10との間に拡散が生じ、N
2 が保護用磁性薄膜10a,10bにも移動し、磁気記
録媒体摺動面に前述のような大きなガラス気泡が生じて
しまう可能性が高くなる。
【0025】また、一方、保護用磁性薄膜10a,10
bの厚みが1μm以上となってしまうと、下記の如き問
題が残る可能性がある。
【0026】即ち、1つには、高周波域の特性向上のた
めに用いられている窒素を含有するセンダスト膜の特性
が磁気ヘッド自体の特性として充分に引き出せない点で
ある。
【0027】また、窒素を含有するセンダスト膜9a,
9bの硬さは900〜1000(HV )程度であり、窒
素を含有しないセンダスト膜10a,10bの硬さは5
00〜700(HV )程度であり、窒素を含有しないセ
ンダスト膜の厚みが1μm以上となってしまうと、両層
の間で段差が発生し、磁気記録媒体を損傷する原因とな
る可能性がある。尚、窒素を含有しないセンダスト膜の
厚みが1μm以下の場合、窒素を含有するセンダスト膜
9a,9bによってささえられ、段差は殆どなくなるこ
とが確認されている。
【0028】尚、反応防止膜11a,11bとしては前
述したCr23 膜やCr膜を用いている。
【0029】次に、上述した図1、図2に示す磁気ヘッ
ドの製造方法についてず3(A)〜(F)を用いて説明
する。
【0030】まず、図3(A)に示す様にフェライト板
15に加工を施す。これは後工程において成膜すること
も考慮しつつ、トラック溝13及び巻線溝14を形成す
る工程である。
【0031】次に、図3(B)に示す様に、第1層目の
磁性薄膜16として、Fe85wt%(重量パーセン
ト),Al4wt%,Si9wt%,N2 2wt%よりなる磁
性薄膜16を5μm被着させる。ここで、窒素を含有す
るセンダストについてはarに窒素を添加したガス内に
おいて反応性スパッタリングを行うことにより形成し
た。
【0032】この、スパッタリング直後においては、図
3(B)に示すピースは上記第1層目の磁性薄膜16側
に反り返る。即ち、−5〜−10×109 (dyn/cm2
もの大きな応力が生じている。このままでは、後の突き
合わせ工程においてギャップ長の精度が出ないため、応
力除去用のポストアニールを400℃〜450℃程度で
行う。
【0033】この時の熱処理により、(110)の強度
が高くなり、配向性が増し、結晶子も大きくなる。この
様子を図4,図5に示す。図4は第1層目の磁性薄膜1
6のスパッタリング直後のX線回析結果、図5は上記4
00℃〜450℃の熱処理を2時間行った後のX線回析
結果を夫々示す。
【0034】これは、図3(B)に示す工程で被着され
た第1層目の磁性薄膜16が、熱処理により再配列し、
原子レベルの移動が発生していることを示している。第
1層目の磁性薄膜16の成膜中に、N2 の添加をやめる
等して、窒素を含有しない磁性薄膜を第1層の磁性薄膜
上に成膜した場合においても、前述の様に応力除去の熱
処理や、ガラス溶着時において、膜内で原子レベルの移
動が活性化し、窒素を含有しない磁性薄膜にも窒素が拡
散する。
【0035】本実施例では、これに伴う気泡の発生によ
り、窒素を含有しない磁性薄膜を保護膜として設ける効
果が減退するのを防止するために、窒素を含有する第1
層目の磁性薄膜16の成膜後において、応力除去のため
の熱処理を一旦行い、膜内の原子の再配列を行った後、
第2層目の保護膜としての窒素を含有しない磁性薄膜1
7の被着を行う様にした。
【0036】ここで、上述の応力除去熱処理を400℃
〜450℃にて行うことにより、その後のガラス溶着温
度約550℃と温度が近いので、このガラス溶着時には
拡散が発生しにくい。図6は約550℃の熱処理を2時
間行った後のX線回析結果を示す。
【0037】図5,図6から明らかな様に、400℃〜
450℃による応力除去熱処理後の回析結果は、約55
0℃の熱処理を2時間行った後の回析結果とほぼ同様で
あり、原子配列が殆ど変化していないことがわかる。
【0038】そして、上記400℃〜450℃による応
力除去熱処理後、図3(C)に示す様に保護膜としての
窒素を含有しない磁性薄膜17の被着を行い、図3
(D)に示す工程にて、磁気ギャップとなるギャップ材
及び上述した反応防止膜よりなる薄膜18をこの第2層
目の磁性薄膜17上に被着しする。
【0039】そして、その後図3(E)に示す様に溶着
に都合の良い寸法に毎に切断し、図(F)に示す様に5
50℃で2時間かけて、低融点ガラス19で溶着し、更
に図3(F)のA,B線に沿って切断することにより図
1,図2に示した本実施例のヘッドを得る。
【0040】尚、磁性膜16,17中にRuを若干、例
えば0.05wt%添加することにより、溶着ガラスとの
反応性がより少なくなり、本発明の効果を一層高めるこ
とができる。
【0041】
【発明の効果】以上、説明した様に本発明の磁気ヘッド
によれば、磁気コアが主にフェライトよりなり磁気ギャ
ップ近傍部に高飽和磁束密度の金属磁性薄膜を配した磁
気ヘッドにおいて、金属磁性薄膜を、フェライト側の第
1層が窒素を含み、前記溶着ガラス側の第2層が窒素を
含まない磁性材より構成することにより、溶着ガラスと
窒素を含む金属磁性薄膜との反応を充分に抑制し、且、
磁気記録特性に何らの悪影響をも与えない磁気ヘッドを
得ることができる。
【0042】また、本発明の磁気ヘッドの製造方法によ
れば、第1の金属薄膜の被着された磁気コア半体を加熱
処理し、該加熱処理後に窒素を含まない第2の金属磁性
薄膜を前記第1の金属磁性薄膜上に被着することによ
り、溶着時における第1の金属薄膜と第2の金属薄膜間
の拡散を防止し、上記磁性薄膜と溶着ガラスとの反応の
抑圧効果を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の磁気ヘッドを磁気記録媒体
摺動面から見た図である。
【図2】図1に示される磁気ヘッドの要部拡大図であ
る。
【図3】図1及び図2に示される磁気ヘッドの製造工程
を示す図である。
【図4】図3の製造工程中、第1層目の磁性薄膜のスパ
ッタリング直後のX線回析結果を示す図。
【図5】図3の製造工程中、400℃〜450℃の熱処
理を2時間行った後のX線回析結果を示す図である。
【図6】図3の製造工程中、ガラス溶着のための550
℃の熱処理を2時間行った後のX線回析結果を示す図で
ある。
【図7】従来の磁気ヘッドの一構成例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
8a,8b フェライトコアからなる磁気コア半体 9a,9b 窒素を含有するセンダスト薄膜(第1層) 10a,10b 窒素を含有しないセンダスト薄膜(第
2層) 11a,11b 反応防止膜 12a,12b 溶着ガラス 15 フェライト板 16 第1層目の金属磁性薄膜 17 第2層目の金属磁性薄膜 19 低融点(溶着)ガラス

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェライトよりなる一対の磁気コア半体
    の少なくとも一方に金属磁性薄膜を被着し、溶着ガラス
    により該一対の磁気コア半体を前記金属磁性薄膜及び磁
    気ギャップを介して接合してなる磁気ヘッドであって、 前記金属磁性薄膜はフェライト側の第1層が窒素を含
    み、前記溶着ガラス側の第2層が窒素を含まないことを
    特徴とする有する磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記金属磁性薄膜の第2層はFe−Al
    −Siを主成分とする組成であることを特徴とする請求
    項1の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記金属磁性薄膜の第1層もまたFe−
    Al−Siを主成分とする組成であることを特徴とする
    請求項2の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記金属磁性薄膜の第1層及び第2層に
    は夫々Ruが添加されていることを特徴とする請求項3
    の磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記金属磁性薄膜の第1層の厚みが、1
    00Å以上1μm以下であることを特徴とする請求項1
    の磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記金属磁性薄膜と前記溶着ガラスと保
    護膜が形成されており、前記保護膜の一部が前記磁気ギ
    ャップを構成することを特徴とする請求項1の磁気ヘッ
    ド。
  7. 【請求項7】 フェライトよりなる一対の磁気コア半体
    の少なくとも一方に窒素を含む第1の金属磁性薄膜を被
    着し、 該第1の金属薄膜の被着された磁気コア半体を加熱処理
    し、 該加熱処理後に窒素を含まない第2の金属磁性薄膜を、
    前記第1の金属磁性薄膜上に被着し、 該第2の金属磁性薄膜の被着後、溶着ガラスにより該一
    対の磁気コア半体を前記第1,第2の金属磁性薄膜及び
    磁気ギャップを介して接合することを特徴とする磁気ヘ
    ッドの製造方法。
JP15221592A 1992-06-11 1992-06-11 磁気ヘッド及びその製造方法 Pending JPH05342524A (ja)

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