JPH0554167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は磁気ヘツド及びその製造方法に関
し、特に大部分が酸化物磁性材よりなる一対のコ
ア半体の少なくとも一方の磁気ギヤツプ形成面に
金属磁性膜を被着し、該一対のコア半体を磁気ギ
ヤツプを介して突合せてなる磁気ヘツド及びその
製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録の高密度化に伴い磁気記録媒体
は、高保磁力化され、この様な高保磁力の磁気記
録媒体に対する磁気ヘツドのコア材としては、飽
和磁束密度が高いFe−Al−Si系合金やCo−Zr−
Nb等の非晶質金属材等が用いられる様になつて
きた。一般に、この種の金属磁性材は、うず電流
損失による高周波損失が大きいため金属磁性材の
みで磁気ヘツドの磁気回路を構成した場合には、
高周波域に於ける再生効率が低くなつてしまう。
そこで、その高周波損失を補うために、高周波特
性の優れた磁性酸化物であるフエライト材と金属
磁性材とを組み合わせて磁気回路を構成する方法
が、従来取られて来ている、例えば、現在考えら
れているヘツドとしては、第６図Ａ，Ｂ，Ｃに示
すような構造のヘツドが提案されている。第６図
Ａはその外観斜視図、第６図Ｂはその媒体摺動面
を示す図、第６図はその摩耗の様子を示す断面図
である。

このヘツドは、一対の磁気コア半体３０，３１
の大部分をMn−Znフエライト等の強磁性酸化物
（以下、単にフエライトと称す）により形成する
とともに、その磁気ギヤツプ形成面にスパツタリ
ング等真空薄膜形成技術によりセンダスト、アモ
ルフアス、パーマロイ等の強磁性金属薄膜３２，
３３が形成され、これら一対の磁気コア半体３
０，３１を溶着ガラス３４で融着接合することに
より構成されている。

この種のヘツドは、磁気ギヤツプｇ近傍の磁気
回路が、高飽和磁束密度を持つ強磁性金属薄膜に
より構成されているため、メタルテープ等の高保
磁力媒体に対し、十分な記録特性を示し、主磁路
の大部分が、高周波特性に優れたフエライトで形
成されているため、高周波域に於ける再生効率に
も優れている。

ところで、上述の磁気ヘツドに於いては、コア
材であるフエライト材上に異種材料である強磁性
金属薄膜３２，３３を被着形成しているので、製
造時のガラス溶着等熱処理により、膨張係数の違
いや、成膜時の残留応力等の影響が現われ、所謂
疑似ギヤツプの発生が生じる。これに伴つて磁気
ヘツドの周波数特性にうねりが生じやすい。

これに対してフエライト材の比較的膨張係数の
近いCo−Zr−Nb系の非晶質合金膜を使用するガ
ラスによる溶着温度を下げて、熱膨張係数差によ
り熱歪を少なくする等の対策が考えられる。いず
れも、共通する点としては、溶着ガラスとして低
融点ガラスを使用する必要がある。非晶質合金膜
を使用する場合、この低融点ガラスとしては、そ
の結晶化温度の制約により、ガラスの作業温度が
限定され、一般的には500℃以下のものが使用さ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の如く高保磁力媒体に対して記録再生能力
の高い磁気ヘツドであるフエライトよりなるコア
半体の磁気ギヤツプ形成面に強磁性金属膜を形成
した磁気ヘツドでは、疑似ギヤツプの影響を抑え
るために突き合わせ溶着時の接合温度等が限定さ
れ、走行性及び耐環境性の低い低融点のガラスを
使用しなくてはならない。

そのため、例えば第６図Ａに外観を示すヘツド
では、媒体摺動面に露出する低融点ガラス３４の
摩耗がフエライト３０，３１に比較し大きく、長
時間媒体を走行させた後の摺動面形状の断面を、
第６図Ｂに示す断面ａ，ｂで比較すると第６図Ｃ
に示す如くなり、その違いがよくわかる。即ち第
６図Ｃに示す様に断面ｂに於いては、ガラス部の
摩耗が速く、それにつられ中央のフエライトのト
ラツク部（tw）も摩耗も大きくなりがちで、断
面ａの部分よりも媒体摺動面の高さが低くなつて
いる。そのため、記録媒体摺動面の磁気ギヤツプ
部ｇ近傍が、その前後に対して低くなり、且つ、
磁気ギヤツプ両端に接するガラス部３４が落ち込
むことにより、記録媒体と磁気ギヤツプｇ間のス
ペーシング変動が大きくなり、再生エンベロープ
出力が不安定になりやすい。

また、低融点ガラスは、記録媒体の走行により
傷がつきやすく、それが、ゴミの付着を招き、ギ
ヤツプ目づまりが生ずる。

耐環境性については、低融点ガラスは、高温高
湿化における耐水性が問題であり、PbやNa等の
成分の溶出による段差、変質、変色を生じ易い。
この点でも、記録媒体と磁気ギヤツプ間でのスペ
ーシング変動を励起することとなる。そこで、本
願発明は、このような問題点を解決するために提
案されたものであつて、記録媒体と磁気ギヤツプ
間のスペーシング変動が小さく、信頼性に優れた
磁気ヘツド及びその製造方法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〕

かかる目的下に於いて本願発明の磁気ヘツドに
あつては、大部分が酸化物磁性材よりなる一対の
コア半体の少なくとも一方の磁気ギヤツプ形成面
に金属磁性膜を被着し、該一対のコア半体を磁気
ギヤツプを介して突合せてなる磁気ヘツドであつ
て、前記磁気ギヤツプの記録媒体摺動面における
長さを規制する溝を、前記記録媒体摺動面に対し
ほぼ垂直に、かつ、前記磁気ギヤツプを磁気ギヤ
ツプの長さ方向において挟持するように設け、前
記溝の底部には第１の非磁性材を配し、該第１の
非磁性材の上部には該第１の非磁性材に比し低融
点の第２の非磁性材を前記記録媒体摺動面に露出
しないように配する構造を採用している。

また、本願発明の磁気ヘツドの製造方法にあつ
ては、酸化物磁性材ブロツクの媒体摺動面とすべ
き面に対しほぼ垂直方向に所定ピツチで第１の溝
を形成する工程と、 該第１の溝内に第１の非磁性材を埋設する工程
と、 前記酸化物磁性材ブロツクの前記一端面の少な
くとも一部に磁性金属膜を被着する工程と、 前記第１の溝内に埋設された第１の非磁性材に
第２の溝を形成する工程と、 前記第１及び第２の溝が形成され、かつ、前記
磁性金属膜が被着された磁性ブロツク同士を前記
磁性金属膜同士が対向するよう突合せ前記第２の
溝内に前記第１の非磁性材より低融点の第２の非
磁性材を流し接合する工程と、 前記接合された磁性ブロツクを前記第１の溝が
形成された部分にて前記所定ピツチで切断する工
程とを含む方法としている。

〔作用〕

上述の如き構造の磁気ヘツドにあつては、磁気
ギヤツプの両端部近傍には比較的高融点の非磁性
材が配されるため、磁気ギヤツプ近傍の偏摩耗が
発生し難い構造となつている。そのため記録媒体
との間のスペーシング変動も生じ難く、信頼性を
飛躍的に向上させることができた。また磁気ギヤ
ツプとそれ程離れていない部分に低融点の非磁性
材が存在するため、この非磁性材により一対のコ
ア半体の接合が行え、接合強度が低下することも
なく内部応力も蓄積されず、酸化物磁性材と金属
磁性膜との間の熱、膨張係数の差に伴う悪影響も
生じ難い。

〔実施例〕

本発明の一実施例としての磁気ヘツドの外観図
を第１図Ａに示す。一対のコア半体１，２はMn
−Zmフエライト等の強磁性酸化物により形成さ
れ、該コア半体１，２の磁気ギヤツプ形成面には
スパツタリング等真空薄膜形成技術により強磁性
金属薄膜３，４が夫々形成されている。

磁気ヘツドの媒体摺動部の厚さ方向の幅は、ヘ
ツドチツプの厚さより小さくなつており、第１図
の場合は、２本の摺動面幅規制溝Ｃ１，Ｃ２によ
り、摺動面の幅が規制されている。尚、この摺動
面の幅規制は、図示の垂直溝による規制でなく面
取りにより、ある角度を持つた斜面を形成するこ
とによる規制でも後述の様に同様の効果を奏す
る。

前記摺動面幅規制された摺動面に露出するガラ
ス部即ちトラツク幅規制溝の底部には、高融点ガ
ラス５が配され、摺動面の外側のガラス溝には、
低融点ガラス６が位置し、突き合わせ接合時の接
着剤の役割りを果たしている。第１図Ａの外観を
有するヘツドの媒体摺動面の平面図を第１図Ｂに
示す。

以上のような、磁気ヘツドの構成にする事で、
耐摩耗性、耐環境性の悪い低融点ガラスを摺動面
に露出させる事なく、また摺動面のギヤツプ近傍
のガラスが、耐摩耗、耐環境性に優れた高融点ガ
ラスとなるため、非常に信頼性の高い磁気ヘツド
が得られる。

次に、第１図Ａ，Ｂに示すヘツドについて、そ
の製造方法を説明する。

先ず、第２図Ａにあるように、例えばMn−Zn
系フエライト等の強磁性酸化物よりなるブロツク
１１の上面１１ａに、トラツク幅を規制するため
のトラツク幅規制溝１２を所定間隔、所定幅、所
定深さとなるように形成する。

次に、第２図Ｂに示すように、上記トラツク幅
規制溝１２内に非磁性材である高融点ガラス１３
を、600〜800℃の温度にて流し込み、トラツク幅
規制溝１２を完全に埋め込む。そして、基板上面
１１ａを平面研削することにより、不要なガラス
部を取り去り、強磁性酸化物の表面を露出させ
る。

そして、次の工程では第２図Ｃに示すようにリ
ン酸等のケミカルエツチングにより基板上面１１
ａの強磁性酸化物のみをエツチングし、エツチン
グされた強磁性酸化物上面１１ｂと高融点ガラス
１３の上面との間に段差δを設ける。この段差δ
は、後述の強磁性金属薄膜の厚さや段差、角部の
膜のまわり込み等を考えると、10〜20μｍが望ま
しい。

次に、第２図Ｄに示すようにエツチングされた
強磁性酸化物上面１１ｂ及び高融点ガラス１３の
上面にCo−Zr−Nb系の強磁性金属薄膜１４をス
パツタリング等真空薄膜形成技術により形成す
る。ここではこの膜厚は約15μｍとした。

ここで、上記磁性金属薄膜１４の材質として
は、強磁性非晶質合金（アモルフアス合金）Co
−Zr−Nb系の他に、Fe−Al−Si系合金、Fe−Si
系合金、パーマロイ等が使用可能である。

次いで、第２図Ｅでは、上記強磁性金属薄膜１
４の上面を回転ラツプ盤等で平面研削し、基板上
面に高融点ガラス１３が露出し、その基板上面の
すべての段差がなく同一平面になる様にする。

その後、基板上面に露出する高融点ガラス１３
を、第２図Ｆにあるようにトラツク幅規制溝の両
端より長さｌだけ残して、回転砥石等により削り
取り、新しく突き合わせ接合用の溝１５を設け
る。高融点ガラス１３を残す幅ｌは、磁気ヘツド
の完成した状態で、摺動面に露出する高融点ガラ
スの幅、及び溝１５に流し込む低融点ガラスの接
合強度等を考慮して、20〜100μｍが望ましい。
上述のような工程により作製される一対のコアブ
ロツクのうち、一方のコアブロツクに対して、第
２図Ｇに示すように巻線溝１６と後部ガラスだま
り用溝１７を形成する。

次に第２図Ｆ，Ｇにある一対のコアブロツクの
上面、すなわち磁気ギヤツプ形成面の少なくとも
一方にSiO₂等の非磁性材よりなるギヤツプスペ
ーサを所定のギヤツプ長となるような厚さに形成
する。

続いて、第２図Ｆ，Ｇに示す一対のコアブロツ
クを、トラツク幅規制溝１２間にはさまれる部分
の強磁性金属薄膜１４同士が互いに精度良く突き
合わされるように配置し、後部ガラス溝１７と突
き合わせ接合用溝１５に低融点ガラスを500℃以
下で流し込み、突き合わせ接合を行う（第２図Ｈ
に示す）。なお、低融点ガラス１８を使用する条
件は、金属磁性薄膜に非晶質合金を使う場合、そ
の結晶化温度や、使用する高融点ガラスの軟化温
度を考慮して決める必要がある。

その後、溶着したコアブロツクを円筒研削、又
は平面研削により記録媒体摺動面を研削しギヤツ
プデプスが所定の寸法になる様にする。そして、
第２図Ｉにあるように、磁気ギヤツプｇの両側面
に接する高融点ガラス１３の幅ｌ内を通る破線１
９及び２０にはさまれた部分ｔを、磁気ギヤツプ
のデプスエンドより少し深い所まで回転砥石等で
削り取る。第２図Ｉ，ＪのCwは破線１９，２０
にはさまれたｔ部が、取り去られた後の媒体摺動
面幅である。第２図Ｊはｔ部が削り取られた後の
コアブロツクを媒体摺動面側から見た状態を示し
ている（このｔ部の削りとられた溝を摺動面幅規
制溝と呼ぶ。）。最後に、第２図Ｋにあるように低
融点ガラス１８の流し込まれた溝１５の内側を通
る切断線２１，２２にはさまれたＳ部を、ワイヤ
ーソーや外周刃加工により、コアブロツク下部ま
で完全に切断して、第１図Ａ，Ｂに示した磁気ヘ
ツドチツプを得る。尚、Hwは完全切断された後
のヘツドチツプの全厚である。

上記のように製造される磁気ヘツドは、強磁性
金属薄膜の成膜前に、高融点ガラスをトラツク幅
規制溝に埋め込むため、ギヤツプ近傍が、高融点
ガラスでガードされ信頼性が向上する。また、接
合用のガラスとして使用する低融点ガラスは、高
融点ガラスが埋め込まれたトラツク幅規制溝の内
側に溝を形成し流し込まれるため、十分な接合強
度が得られる。

もし、この低融点ガラスを前記のように溝を設
けない場合は、磁気ギヤツプデプスエンド部のみ
にガラスを流し込むことになるが、この場合は、
接合強度が十分でなく、磁気ギヤツプが不安定と
なり、磁気ギヤツプが開きやすくなつてしまう。

本実施例では、この低融点ガラス部が、磁気ギ
ヤツプの両側面のあまり離れていないところにそ
のガラス溝があるため、十分な接合強度があり、
磁気ギヤツプの信頼性が高い。

また、トラツク幅規制溝の高融点ガラス部内の
低融点ガラス部は、直接、媒体摺動面に露出しな
いように、摺動面幅規制溝により形成されるた
め、従来起こつていた低融点ガラス部の段差、変
質等は全く問題が無くなる。

上述の実施例に於いてトラツク幅規制溝は、酸
化物磁性材ブロツクの上面に対し、第２図Ａに示
す如く所定の傾きを持たせて形成したが、トラツ
ク幅規制溝１２を基板上面に対し、平行に入れ、
その深さを一定にし、また、第２図Ｆの工程で低
融点ガラス接合溝１５をも同様にブロツク上面に
対し平行に入れることで、第３図のような磁気ギ
ヤツプ突き合わせ面に対し、トラツク幅規制溝７
１及び低融点ガラス接合溝７２が、平行にはいつ
た構造となることも可能である。

また、摺動面の幅を規制する方法としては、本
発明実施例中の第２図Ｉの工程で、Ｖ溝加工砥石
を使用する事で、第４図のように斜面６２，６３
を持つて摺動面幅を規制する事も可能である。

さらに、低融点ガラス接合溝を、高融点ガラス
の埋め込まれたトラツク幅規制溝に形成する場
合、本発明実施例中第２図Ｆの工程で、基板上面
に対して垂直方向の切り込み深さを、強磁性酸化
物に達するまで加工することで第５図Ａ，Ｂに
夫々外観図及び媒体摺動面を示す磁気ヘツドを得
る。該ヘツドによれば低融点ガラスと強磁性酸化
物が直接接合されるので、接合強度をさらに上げ
ることも可能である。

上述した各実施例の磁気ヘツドによれば、摺動
面幅規制溝により規制される摺動面に露出するト
ラツク幅規制溝に高融点ガラスを配することで、
従来、低融点ガラスで問題となつていた周囲に対
しての偏摩耗や高温高湿化での変質、変色は全く
問題が無くなる。

また、接合用のガラスとして使用する低融点ガ
ラスは、摺動面幅規制溝により直接摺動面に現わ
れないトラツク幅規制溝内に流し込まれるため、
接合強度が保たれ、磁気ギヤツプが安定する。

製造方法では、トラツク幅規制溝を形成した基
板上面に高融点ガラスを埋め込み、次いで、磁気
ギヤツプ形成面に強磁性金属薄膜を被着し、さら
に所定の工程を経て一対の磁気コアブロツクを作
成した後、低融点ガラスを用いて強磁性金属薄膜
を突き合わせ接合するために、強磁性金属薄膜後
は、磁気コアブロツクを高温にさらす工程がな
く、強磁性酸化物、強磁性金属薄膜の界面での膨
張係数の違いや、成膜の応力による歪の影響が抑
えられ、疑似ギヤツプの発生が無くなる。

また、突き合わせ接合は、高融点ガラスの埋め
込まれたトラツク幅規制溝の内側に低融点ガラス
を流し込むための溝を形成し、そこに低融点ガラ
スを流し込むために、磁気ギヤツプの両側には、
高融点ガラス、その外側を低融点ガラスという配
置を量産的に行え、加工強度が高く、磁気ギヤツ
プが安定した磁気ヘツドが製造できる。

さらに、トラツク幅規制溝内にある低融点ガラ
ス部は、接合された一対のコアブロツクの状態で
摺動面側のトラツク幅規制溝内の低融点ガラス部
を、摺動面幅規制溝により段差を設けるため、直
接摺動面に露出する事がなく、且つ、それを量産
的に加工できる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本願発明によれば記録媒体と
磁気ギヤツプ間のスペーシングの変動が小さく、
信頼性に優れ、かつ高保磁力の磁気記録媒体に対
しても良好に記録再生の行える磁気ヘツドを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本願発明の一実施例としての磁
気ヘツドを示し、第１図Ａはその外観斜視図、第
１図Ｂはその媒体摺動面の構成を示す平面図であ
る。第２図Ａ〜Ｋは第１図Ａ，Ｂに示す磁気ヘツ
ドの製造工程を示す図、第３図、第４図、第５図
Ａ，Ｂは夫々本願発明の他の実施例としての磁気
ヘツドの構造を示す図である。 第６図Ａ，Ｂ，
Ｃは従来の磁気ヘツドを示し、第６図Ａはその外
観斜視図、第６図Ｂはその媒体摺動面を示す平面
図、第６図Ｃはその摩耗の様子を示す断面図であ
る。 １，２，５０，５１，５６，５７，６４，６５
は夫々酸化物磁性材よりなるコア半体、３，４，
１４，５２，５３，５８，５９，６６，６７は
夫々金属磁性膜、５，１３，５４，６０，６８は
夫々第１の非磁性材としての高融点ガラス、６，
１８，５５，６１，６９は夫々第２の非磁性材と
しての低融点ガラス、１１は酸化物磁性材ブロツ
ク、１２は第１の溝としてのトラツク幅規制溝、
１５は第２の溝としての突合わせ接合用溝、Ｃ
１，Ｃ２は媒体摺動面幅規制用の溝である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大部分が酸化物磁性材よりなる一対のコア半
   体の少なくとも一方の磁気ギヤツプ形成面に金属
   磁性膜を被着し、該一対のコア半体を磁気ギヤツ
   プを介して突合せてなる磁気ヘツドであつて、 記憶媒体摺動面における前記磁気ギヤツプの長
   さを規制する溝を、前記記録媒体摺動面に対しほ
   ぼ垂直に、かつ、前記磁気ギヤツプを磁気ギヤツ
   プの長さ方向において挟持するように設け、 前記溝の底部には第１の非磁性材を配し、該第
   １の非磁性材の上部には該第１の非磁性材に比し
   低融点の第２の非磁性材を前記記録媒体摺動面に
   露出しないように配してなることを特徴とする磁
   気ヘツド。 ２ 前記媒体摺動面の幅を規制する溝部を有し、
   該溝部は前記記録媒体の摺動方向に平行に形成さ
   れ、かつ、該溝部によつて前記第２の非磁性材が
   前記媒体摺動面に露出しない構造としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１記載待の磁気ヘツ
   ド。 ３ 酸化物磁性材ブロツクの媒体摺動面とすべき
   面に対しほぼ垂直方向に所定ピツチで第１の溝を
   形成する工程と、 該第１の溝内に第１の非磁性材を埋設する工程
   と、 前記酸化物磁性材ブロツクの前記一端面の少な
   くとも一部に磁性金属膜を被着する工程と、 前記第１の溝内に埋設された第１の非磁性材に
   第２の溝を形成する工程と、 前記第１及び第２の溝が形成され、かつ、前記
   磁性金属膜が被着された磁性ブロツク同士を前記
   磁性金属膜同士が対向するよう突合せ前記第２の
   溝内に前記第１の非磁性材より低融点の第２の非
   磁性材を流し接合する工程と、 前記接合された磁性ブロツクを前記第１の溝が
   形成された部分にて前記所定ピツチで切断する工
   程とを含むことを特徴とする磁気ヘツドの製造方
   法。 ４ 更に前記接合された磁性ブロツクの一端面に
   対し、記録媒体摺動面を規制する第３の溝を前記
   所定ピツチにて形成する工程を含み、該工程にて
   前記媒体摺動面から前記第２の非磁性材を除くこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の磁気
   ヘツドの製造方法。