JPH06224039A - Soft magnetic thin film and magnetic head - Google Patents

Soft magnetic thin film and magnetic head

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JPH06224039A
JPH06224039A JP4221986A JP22198692A JPH06224039A JP H06224039 A JPH06224039 A JP H06224039A JP 4221986 A JP4221986 A JP 4221986A JP 22198692 A JP22198692 A JP 22198692A JP H06224039 A JPH06224039 A JP H06224039A
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thin film
soft magnetic
magnetic thin
magnetic head
gap
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Yasuaki Kawashima
安明 川島
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Abstract

PURPOSE:To obtain a soft magnetic thin film, which is low in saturation magnetic flux density and is superior in heat resistance, by a method wherein the soft magnetic thin film has a composition, which is shown by CoxMyCz, where M is a specified element, and x, y and z are proportions. CONSTITUTION:A soft magnetic thin film has a composition, which is shown by CoxMyCz where M is one kind of an element or more of Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W and Y, and x, y and z (an atomic %) satisfy 50<=x<=82, 18<=y<=30, 0.1<=z<=20 and x+y+z=100. The film has a saturation magnetic flux density Bs of 0.45 T or lower. A magnetic head is formed using this soft magnetic thin film. Thereby, the soft magnetic thin film, which has the low Bs and is superior in heat resistance, can be obtained and if this soft magnetic thin film is used, a close contact glass, which is good in environmental resistance and is high in mechanical strength, can be used at the time of manufacture of the magnetic head and the magnetic head, which is highly reliable and has a high yield of manufacture, can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性薄膜およびこれ
を用いた磁気ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft magnetic thin film and a magnetic head using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】FDD(フロッピーディスクドライブ)
や、HDD(ハードディスクドライブ)、VTR、DA
T(デジタルオーディオテープレコーダ)などの各種磁
気記録再生装置には、各種磁気ヘッドが用いられてい
る。
2. Description of the Related Art FDD (floppy disk drive)
, HDD (hard disk drive), VTR, DA
Various magnetic heads are used in various magnetic recording / reproducing devices such as T (digital audio tape recorder).

【0003】このような磁気ヘッドには、DGL(デュ
アル・ギャップ・レングス)型の磁気ヘッドやEDG
(エンハンスト・デュアル・ギャップ・レングス)型の
磁気ヘッドと称されるものがある。
Such magnetic heads include DGL (dual gap length) type magnetic heads and EDGs.
There is a so-called (Enhanced Dual Gap Length) type magnetic head.

【0004】DGL型の磁気ヘッドは、一対のフェライ
ト製コアの少なくとも一方のギャップ部対向面に、コア
よりも飽和磁束密度Bsの低い軟磁性薄膜を設けたもの
である。
The DGL type magnetic head has a pair of ferrite cores provided with a soft magnetic thin film having a saturation magnetic flux density Bs lower than that of the cores on at least one of the facing surfaces of the gap.

【0005】このような構成の磁気ヘッドでは、記録時
に低Bs軟磁性薄膜が飽和し、一方、再生時には飽和し
ないため、記録時には広ギャップとして再生時には狭ギ
ャップとして使用が可能である。このため、DGL型の
記録再生兼用ヘッドでは、記録専用ヘッドおよび再生専
用ヘッドと同等の性能を得ることができる。
In the magnetic head having such a structure, the low Bs soft magnetic thin film is saturated during recording, while it is not saturated during reproduction, so that it can be used as a wide gap during recording and as a narrow gap during reproduction. Therefore, the DGL type recording / reproducing head can obtain the same performance as the recording-only head and the reproduction-only head.

【0006】また、EDG型の磁気ヘッドは、DGL型
磁気ヘッドにおいて、低Bs軟磁性薄膜に対向するコア
のギャップ部に、さらにコアよりも高いBsを有する高
Bs軟磁性薄膜を形成したものであり、DGL型の利点
に加えて、高Bs軟磁性薄膜から強力な磁束を磁気記録
媒体に印加できるため、高い保磁力を有する媒体に有効
な記録が行えるという利点を有する。
The EDG type magnetic head is the same as the DGL type magnetic head, in which a high Bs soft magnetic thin film having Bs higher than that of the core is further formed in the gap part of the core facing the low Bs soft magnetic thin film. In addition to the advantage of the DGL type, there is an advantage that a strong magnetic flux can be applied to the magnetic recording medium from the high Bs soft magnetic thin film, so that effective recording can be performed on the medium having high coercive force.

【0007】このような磁気ヘッドにおける低Bs軟磁
性薄膜には、高透磁率で低飽和磁束密度が得られること
から、従来、Co系アモルファス材料が用いられてい
る。
In the low Bs soft magnetic thin film in such a magnetic head, a Co type amorphous material has been conventionally used because it has a high magnetic permeability and a low saturation magnetic flux density.

【0008】ところで、これらの磁気ヘッドは、上記し
た各種軟磁性薄膜をコアのギャップ部対向面に形成した
後、一対のコアをガラスにより溶着して製造されてい
る。
By the way, these magnetic heads are manufactured by forming the above-mentioned various soft magnetic thin films on the surfaces of the cores facing the gap portion and then welding a pair of cores with glass.

【0009】このガラスの溶着は、高い温度の方が好ま
しいが、上記のCo系アモルファス材料では、600℃
以上で熱処理を施すと膜の結晶化によって軟磁気特性が
著しく劣化することから、上記ガラス溶着工程における
溶着温度は600℃未満に制限されている。
The glass is preferably welded at a high temperature, but with the above Co-based amorphous material, the temperature is 600 ° C.
When the heat treatment is performed as described above, the soft magnetic characteristics are significantly deteriorated due to the crystallization of the film, so that the welding temperature in the glass welding step is limited to less than 600 ° C.

【0010】溶着温度が600℃未満のいわゆる低融点
ガラスとするためには、鉛やアルカリ金属などを多量に
添加する必要があるため、耐湿性等の耐環境性が不十分
となり、また、機械的強度も低くなる。従って、従来、
溶着ガラスとして用いられているガラスは、耐環境性が
低く、機械的強度も劣る。このため、Co系アモルファ
ス材料の軟磁性薄膜を用いる磁気ヘッドでは、信頼性お
よび製造歩留りが共に低いものであった。
In order to obtain a so-called low melting point glass having a welding temperature of less than 600 ° C., it is necessary to add a large amount of lead, alkali metal, etc., so that the environment resistance such as humidity resistance becomes insufficient, and the machine The target strength is also reduced. Therefore, conventionally,
Glass used as a fused glass has low environmental resistance and poor mechanical strength. For this reason, the magnetic head using the soft magnetic thin film of the Co-based amorphous material has low reliability and low manufacturing yield.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、低Bsであり、かつ耐熱性に優れた軟磁性薄膜を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a soft magnetic thin film having low Bs and excellent heat resistance.

【0012】また、第二の目的は、この軟磁性薄膜を用
いて、電磁変換特性および信頼性に優れ、かつ歩留りが
良好なEDG型ないしDGL型の磁気ヘッドを提供する
ことにある。
A second object of the present invention is to provide an EDG type or DGL type magnetic head using this soft magnetic thin film, which is excellent in electromagnetic conversion characteristics and reliability and has a good yield.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(5)の本発明により達成される。 (1)Coxyz 〔ここで、MはTi、V、Cr、
Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、WおよびYのうちの1
種以上であり、x、yおよびzはそれぞれ組成比(原子
%)である。〕で示される組成を有し、かつx、yおよ
びzが、 50≦x≦82 18≦y≦30 0.1≦z≦20 x+y+z=100 の関係を有し、飽和磁束密度Bsが0.45T以下であ
る軟磁性薄膜。
These objects are achieved by the present invention described in (1) to (5) below. (1) Co x M y C z [wherein, M is Ti, V, Cr,
1 of Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W and Y
More than one kind, and x, y and z are composition ratios (atomic%), respectively. ], X, y and z have a relationship of 50 ≦ x ≦ 82 18 ≦ y ≦ 30 0.1 ≦ z ≦ 20 x + y + z = 100, and the saturation magnetic flux density Bs is 0. A soft magnetic thin film of 45T or less.

【0014】(2)前記Mは、Zr、Hf、Tiおよび
Yのうちの1種以上と、Nb、Mo、Cr、V、Taお
よびWのうちの1種以上との組み合わせである上記
(1)の軟磁性薄膜。
(2) M is a combination of at least one of Zr, Hf, Ti and Y and at least one of Nb, Mo, Cr, V, Ta and W. ) Soft magnetic thin film.

【0015】(3)Cox1 a2 bz 〔ここで、M1
はZr、Hf、TiおよびYのうちの1種以上であり、
2 はNb、Mo、Cr、V、TaおよびWのうちの1
種以上であり、x、a、bおよびzはそれぞれ組成比
(原子%)である。〕で示される組成を有し、かつx、
a、bおよびzが、 50≦x≦82 18≦a+b≦30 |a−b|≦10 0.1≦z≦20 x+a+b+z=100 の関係を有する上記(1)または(2)の軟磁性薄膜。
(3) Co x M 1 a M 2 b C z [where M 1
Is one or more of Zr, Hf, Ti and Y,
M 2 is one of Nb, Mo, Cr, V, Ta and W
More than one kind, and x, a, b and z are composition ratios (atomic%), respectively. ], And x,
The soft magnetic thin film according to (1) or (2) above, wherein a, b and z have a relationship of 50 ≦ x ≦ 82 18 ≦ a + b ≦ 30 | a−b | ≦ 10 0.1 ≦ z ≦ 20 x + a + b + z = 100. .

【0016】(4)前記組成を有する薄膜を形成したの
ち、300〜750℃の温度で熱処理して得られた上記
(1)ないし(3)のいずれかの軟磁性薄膜。
(4) The soft magnetic thin film according to any one of (1) to (3) above, which is obtained by forming a thin film having the above composition and then heat treating it at a temperature of 300 to 750 ° C.

【0017】(5)上記(1)ないし(4)のいずれか
の軟磁性薄膜を有する磁気ヘッド。
(5) A magnetic head having the soft magnetic thin film according to any one of (1) to (4) above.

【0018】なお、特開平2−123507号公報に
は、「ギャップ部側に軟磁性膜を形成した一対の磁気コ
ア半体を上記軟磁性膜と上記ギャップ部を介してガラス
ポンディングにより接合してなる磁気ヘッドにおいて、
上記軟磁性膜は、上記磁気コア半体側が、 Coxzw (MはTi、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、Wのうち
の少なくとも1種以上であり、x、z、wは組成比(原
子%)である)なる組成を有し、優位的に結晶粒径が
0.05μm 以下の微細結晶質組成からなり、上記ギャ
ップ部側が、 Coxz (MはTi、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、Wのうち
の少なくとも1種以上であり、x、zは組成比(原子
%)である)なる組成を有する非晶質からなることを特
徴とする磁気ヘッド。」が開示されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-123507, "a pair of magnetic core halves each having a soft magnetic film formed on the gap side is joined to the soft magnetic film via the gap by glass bonding. In the magnetic head
The soft magnetic film has Co x M z C w (M is at least one selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo and W on the side of the magnetic core half, and x, z, w Is a composition ratio (atomic%)), and is composed mainly of a fine crystalline composition with a crystal grain size of 0.05 μm or less, and the gap side is characterized by Co x M z (M is Ti, Zr). , Hf, Nb, Ta, Mo, and W, and x and z are composition ratios (atomic%). The magnetic head is made of an amorphous material. Is disclosed.

【0019】また、特開平2−229406号公報に
は、「組成式がCoxzw で示され、MはTi、Z
r、Hf、Nb、Ta、Mo、Wのうち、1種又は2種
以上からなる金属元素又はその混合物であり、組成比
x、z、wは原子%で 55≦x≦96 2≦z≦25 0.1≦w≦20 x+z+w=100 なる関係を満足させるとともに、その金属組織が基本的
に平均粒径0.05μm以下の結晶粒からなり、その一
部に元素Mの炭化物の結晶相を含むことを特徴とする軟
磁性合金膜。」が開示されている。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-229406, "Compositional formula is represented by Co x M z C w , M is Ti, Z
Among r, Hf, Nb, Ta, Mo and W, it is a metal element consisting of one or more kinds or a mixture thereof, and the composition ratios x, z and w are atomic% 55 ≦ x ≦ 96 2 ≦ z ≦ 25 0.1 ≦ w ≦ 20 x + z + w = 100, and the metallographic structure is basically composed of crystal grains with an average grain size of 0.05 μm or less. A soft magnetic alloy film comprising. Is disclosed.

【0020】さらに、特開平3−112104号公報に
は、「組成式がCoxyz で示され、MはTi、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Mo、Wのうち、1種又は
2種以上からなる金属元素又はその混合物であり、組成
比x、y、zは原子%で 50≦x<65 15≦y<30 20<z≦30 x+y+z=100 なる関係を満足させるとともに、その金属組織が基本的
に平均粒径0.05μm以下の結晶粒からなり、その一
部に元素Mの炭化物の結晶相を含むことを特徴とする軟
磁性合金膜。」が開示されている。
Furthermore, JP-A-3-112104, "compositional formula represented by Co x M y C z, M is Ti, Z
r, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W is a metal element consisting of one kind or two or more kinds or a mixture thereof, and the composition ratio x, y, z is atomic% 50 ≦ x <65 15 ≦ y <30 20 <z ≦ 30 x + y + z = 100 is satisfied, and the metal structure is basically composed of crystal grains with an average grain size of 0.05 μm or less, and a crystal phase of the carbide of the element M is partly formed. A soft magnetic alloy film comprising. Is disclosed.

【0021】上記公報に開示される軟磁性膜ないし軟磁
性合金膜は、いずれも、少なくとも5000G (0.5
T )以上の高Bsを有する軟磁性膜であり、主に、一対
のフェライト製コアの少なくとも一方のギャップ部対向
面に、コアよりも高Bsの軟磁性薄膜を有する、いわゆ
るMIG(メタル・イン・ギャップ)型磁気ヘッドへの
適用を目的とするものである。
The soft magnetic film or soft magnetic alloy film disclosed in the above publications is at least 5000 G (0.5
T) is a soft magnetic film having a high Bs higher than or equal to T), and is mainly a so-called MIG (metal-in-metal) having a soft magnetic thin film having a Bs higher than that of the core on at least one of the pair of ferrite cores facing the gap portion. -It is intended to be applied to a gap type magnetic head.

【0022】また、特開平2−123507号、同2−
229406号公報に開示される組成は、特許請求の範
囲において本発明のものと一部重複するが、その実施例
に示される組成は、本発明の組成の範囲外である。
Further, JP-A-2-123507 and 2-
The composition disclosed in Japanese Patent No. 229406 partially overlaps with that of the present invention in the claims, but the compositions shown in the examples are out of the scope of the present invention.

【0023】従って、上記公報に開示される組成の軟磁
性膜ないし軟磁性合金薄膜は、本発明のものとは異な
り、低Bsを示すものではなく、DGL型、EDG型の
磁気ヘッドの低Bs軟磁性薄膜として用いるのに適する
ものではなく、本発明とは構成の異なるものである。
Therefore, unlike the present invention, the soft magnetic film or soft magnetic alloy thin film of the composition disclosed in the above publication does not exhibit low Bs, but low Bs of a DGL type or EDG type magnetic head. It is not suitable for use as a soft magnetic thin film and has a configuration different from that of the present invention.

【0024】[0024]

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
Specific Structure The specific structure of the present invention will be described in detail below.

【0025】本発明の軟磁性薄膜は、以下の組成を有す
るものである。
The soft magnetic thin film of the present invention has the following composition.

【0026】Coxyz Co x M y C z

【0027】ここで、MはTi、V、Cr、Zr、N
b、Mo、Hf、Ta、WおよびYのうちの1種以上で
あり、x、yおよびzは、それぞれ組成比(原子%)で
あり、以下の関係を有するものである。
Here, M is Ti, V, Cr, Zr, N
One or more of b, Mo, Hf, Ta, W, and Y, and x, y, and z are composition ratios (atomic%), and have the following relationships.

【0028】 50≦x≦82、好ましくは55≦x≦75 18≦y≦30、好ましくは20≦y≦28 0.1≦z≦20、好ましくは1.5≦z≦13 x+y+z=10050 ≦ x ≦ 82, preferably 55 ≦ x ≦ 75 18 ≦ y ≦ 30, preferably 20 ≦ y ≦ 28 0.1 ≦ z ≦ 20, preferably 1.5 ≦ z ≦ 13 x + y + z = 100

【0029】このような組成とすることによって、0.
45T 以下、好ましくは0.4T 以下の低いBsを実現
できる。このときのBsの下限には特に制限はないが、
磁気特性上、通常0.1T 程度である。
By having such a composition,
A low Bs of 45T or less, preferably 0.4T or less can be realized. The lower limit of Bs at this time is not particularly limited,
In terms of magnetic characteristics, it is usually about 0.1T.

【0030】しかも、保磁力Hcが小さく、Hcは80
A/m 以下、好ましくは30A/m 以下であり、良好な磁気
特性となる。また、通常、Hcの下限値は0.8A/m 程
度である。
Moreover, the coercive force Hc is small, and Hc is 80
A / m or less, preferably 30 A / m or less, and good magnetic properties are obtained. Further, the lower limit of Hc is usually about 0.8 A / m 2.

【0031】また、Mの炭化物が、適量、生成し、Co
を主成分とする結晶粒の粒界に存在してこの結晶粒の成
長を阻害することによっても、Hcが増大するのを防止
することができ、上記のHcが実現される。本発明の軟
磁性薄膜は、後述のように、好ましくは熱処理して得ら
れているが、この結晶粒の成長阻害は熱処理中にて好ま
しく生じる。
Further, an appropriate amount of M carbide is formed and Co
Hc can also be prevented from increasing by being present in the grain boundary of the crystal grain containing as a main component and inhibiting the growth of this crystal grain, and the above Hc is realized. The soft magnetic thin film of the present invention is preferably obtained by heat treatment as described below, but the growth inhibition of the crystal grains preferably occurs during the heat treatment.

【0032】また、このような結晶粒の成長阻害は、高
透磁率を得る上でも好ましく、5MHz で1000以上の
初透磁率μi が得られる。また、通常、μiの上限値は
5000程度である。なお、結晶粒の平均粒径は、50
nm以下、好ましくは30nm以下であり、透過型電子顕微
鏡(TEM)観察やX線回折等の結果から求めることが
できる。
Further, such growth inhibition of crystal grains is preferable also for obtaining a high magnetic permeability, and an initial magnetic permeability μi of 1000 or more can be obtained at 5 MHz. Further, the upper limit of μi is usually about 5,000. The average grain size of the crystal grains is 50
It is less than or equal to nm, preferably less than or equal to 30 nm, and can be determined from the results of transmission electron microscope (TEM) observation and X-ray diffraction.

【0033】このようなことから、本発明の軟磁性薄膜
は、EDG型やDGL型の磁気ヘッドの低Bs軟磁性薄
膜として好適である。
From the above, the soft magnetic thin film of the present invention is suitable as a low Bs soft magnetic thin film of an EDG type or DGL type magnetic head.

【0034】さらには、500℃以上の高温で繰り返し
熱処理しても、Bs、Hc、μi の変化がほとんどな
く、耐熱性に優れる。これは主に、上記炭化物の存在に
よって結晶粒の成長が阻害されることによると考えられ
る。
Further, even if it is repeatedly heat-treated at a high temperature of 500 ° C. or higher, Bs, Hc and μi hardly change, and the heat resistance is excellent. It is considered that this is mainly due to the fact that the presence of the above carbides hinders the growth of crystal grains.

【0035】このようなことから、本発明の軟磁性薄膜
を磁気ヘッドに適用した場合、ガラス溶着工程の高温化
が可能となり、耐環境性が良好で強度の高い溶着ガラス
を使うことができる。このため、歩留りが向上し、信頼
性に優れたものとなる。
From the above, when the soft magnetic thin film of the present invention is applied to a magnetic head, it is possible to raise the temperature of the glass welding step, and it is possible to use a fused glass having good environment resistance and high strength. Therefore, the yield is improved and the reliability is improved.

【0036】また、ガラスの2次溶着工程が存在するコ
ンポジット型磁気ヘッドの作製においても、磁気特性の
変化が少なく、十分な耐熱性を示す。
Further, even in the production of a composite type magnetic head in which a glass secondary welding step is present, there is little change in magnetic characteristics and sufficient heat resistance is exhibited.

【0037】これに対し、Coが82原子%をこえる
と、Bsが0.45T をこえるものとなり、低Bsの実
現が不可能となる。また、Coが50原子%未満となる
と、非磁性に近く(室温でBsがゼロまたはゼロに近い
値)なってしまうか、もしくは軟磁性が失なわれてしま
う。
On the other hand, when Co exceeds 82 at%, Bs exceeds 0.45 T, and it becomes impossible to realize low Bs. Further, when Co is less than 50 atomic%, it becomes close to non-magnetic (Bs is zero or a value close to zero at room temperature), or soft magnetism is lost.

【0038】また、Mが30原子%をこえても、非磁性
に近く(室温でBsがゼロまたはゼロに近い値)なって
しまうか、もしくは軟磁性が失なわれてしまい、Mが1
8原子%未満となると、Bsが0.45T をこえるもの
となる。さらに、Cが20原子%をこえると、MやCo
の炭化物の生成量が過剰となり、保磁力Hcが大きくな
りすぎて軟磁性が失なわれてしまう。Cが0.1%未満
となると、Mの炭化物の生成量が不足するため、Coを
主成分とする結晶粒の成長を抑制する効果が不十分とな
り、Hcが大きくなる。また、炭化物の生成量が不足す
ると耐熱性が不十分となる。
Further, even if M exceeds 30 atomic%, it becomes nearly non-magnetic (Bs is zero or a value close to zero at room temperature), or soft magnetism is lost, and M is 1
When it is less than 8 atomic%, Bs exceeds 0.45 T. Furthermore, when C exceeds 20 atomic%, M and Co
The excessive amount of carbides is generated, the coercive force Hc becomes too large, and the soft magnetism is lost. When C is less than 0.1%, the amount of carbide of M produced is insufficient, so the effect of suppressing the growth of crystal grains containing Co as a main component becomes insufficient, and Hc increases. In addition, if the amount of carbide produced is insufficient, the heat resistance will be insufficient.

【0039】なお、上記におけるBs、Hc、μiの値
は、本発明において好ましく適用される熱処理後のもの
であり、軟磁性薄膜の膜厚を1μm として、Bsは直流
で、Hcは50Hzで、μiは前記のとおり5MHz で求め
たものである。
The values of Bs, Hc and μi in the above are those after the heat treatment which is preferably applied in the present invention. When the thickness of the soft magnetic thin film is 1 μm, Bs is DC and Hc is 50 Hz. μi was obtained at 5 MHz as described above.

【0040】本発明の軟磁性薄膜は、上記組成におい
て、MがZr、Hf、TiおよびYのうちの1種以上
(まとめてM1 という。)と、Nb、Mo、Cr、V、
TaおよびWのうちの1種以上(まとめてM2 とい
う。)との組み合わせであるものが好ましい。
In the soft magnetic thin film of the present invention, in the above composition, M is one or more of Zr, Hf, Ti and Y (collectively referred to as M 1 ), Nb, Mo, Cr, V, and
A combination with at least one of Ta and W (collectively referred to as M 2 ) is preferable.

【0041】この場合、前記組成式において、My =M
1 a2 b[ここで、aおよびbは、それぞれ、組成比(原
子%)であり、y=a+bである。]としたとき、 |a−b|≦10、好ましくは|a−b|≦8 の関係を有することが好ましい。
In this case, in the above composition formula, M y = M
1 a M 2 b [where a and b are composition ratios (atomic%), respectively, and y = a + b. ], It is preferable to have a relationship of | a−b | ≦ 10, preferably | a−b | ≦ 8.

【0042】このように併用することによって、磁歪、
特に後述の好ましく適用される熱処理後の磁歪を小さく
することができ、高透磁率が得られる。
By using such a combination, magnetostriction,
In particular, it is possible to reduce the magnetostriction after heat treatment, which is preferably applied as described later, and to obtain high magnetic permeability.

【0043】一般に、透磁率μは、μ=k・(Bs/H
k)〔ここで、Bsは飽和磁束密度を表し、Hkは異方
性磁界を表し、kは定数を表す。〕の関係を有すること
から、本発明のようにBsの小さい領域で高透磁率を得
ることは難しい。
Generally, the magnetic permeability μ is μ = k · (Bs / H
k) [Here, Bs represents a saturation magnetic flux density, Hk represents an anisotropic magnetic field, and k represents a constant. ], It is difficult to obtain high magnetic permeability in the region where Bs is small as in the present invention.

【0044】しかしながら、上記のように、組成を選択
することによって、磁歪を小さくできることから、高透
磁率が得られる。すなわち、磁歪定数λsを正方向にす
るように作用するM1 と負方向にするように作用するM
2 とを組み合わせることによって磁歪を小さくすること
ができる。
However, since the magnetostriction can be reduced by selecting the composition as described above, high magnetic permeability can be obtained. That is, M 1 acting to make the magnetostriction constant λs positive and M acting to make it negative.
Magnetostriction can be reduced by combining 2 and.

【0045】この場合、λsは、好ましく適用される熱
処理(例えば550〜700°C)後において、|λs
|≦5×10-7となり、小さいものとなる。
In this case, λs is │λs after the heat treatment (for example, 550 to 700 ° C) which is preferably applied.
| ≦ 5 × 10 −7 , which is small.

【0046】このようにλsが小さくなる結果、Bs≦
0.45Tの低Bsの範囲においても、5MHzにおけ
る初透磁率μiが1000以上の高透磁率が得られる。
このμi値は熱処理後のものである。
As a result of the reduction of λs, Bs ≦
Even in the low Bs range of 0.45T, a high magnetic permeability having an initial magnetic permeability μi of 1000 or more at 5 MHz can be obtained.
This μi value is after the heat treatment.

【0047】なお、軟磁性薄膜の組成は、例えば、Elec
tron Probe Micro Analysis (EPMA)法により測定すれば
よい。
The composition of the soft magnetic thin film is, for example, Elec
It may be measured by the tron Probe Micro Analysis (EPMA) method.

【0048】また、軟磁性薄膜の膜厚は用途等に応じて
適宜選択すればよいが、通常、0.1〜20μm 程度で
ある。
The thickness of the soft magnetic thin film may be appropriately selected according to the application etc., but is usually about 0.1 to 20 μm.

【0049】本発明の軟磁性薄膜を成膜するには、蒸着
法、スパッタ法、イオンプレーティング法、CVD法等
の各種気相法を用いればよい。これらのうち特にスパッ
タ法を用いることが好ましく、例えば以下のように成膜
すればよい。
To form the soft magnetic thin film of the present invention, various vapor phase methods such as vapor deposition, sputtering, ion plating and CVD may be used. Of these, it is particularly preferable to use the sputtering method, and for example, the following film formation may be performed.

【0050】ターゲットには、軟磁性薄膜の組成に応じ
て、合金鋳造体、焼結体、多元ターゲット等を用いる。
そして、Ar等の不活性ガス雰囲気下でスパッタを行な
う。また、Cを含まないターゲットを用い、Ar等の不
活性ガス中にCH4 等の炭化水素ガスを混合し、この雰
囲気中でスパッタする反応性スパッタによってもよい。
As the target, an alloy cast body, a sintered body, a multi-source target or the like is used depending on the composition of the soft magnetic thin film.
Then, sputtering is performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar. Alternatively, reactive sputtering may be performed in which a target not containing C is used, a hydrocarbon gas such as CH 4 is mixed in an inert gas such as Ar, and sputtering is performed in this atmosphere.

【0051】スパッタの方式および使用するスパッタ装
置に特に制限はなく、通常のものを用いればよい。な
お、動作圧力は通常0.1〜1.0 Pa 程度とすればよ
い。スパッタ投入電圧や電流等の諸条件は、スパッタ方
式等に応じ適宜決定すればよい。
There is no particular limitation on the method of sputtering and the sputtering apparatus used, and a normal sputtering apparatus may be used. The operating pressure is usually about 0.1 to 1.0 Pa. Various conditions such as the sputtering voltage and the current may be appropriately determined according to the sputtering method and the like.

【0052】成膜後は、軟磁性薄膜に熱処理を施すこと
が好ましい。
After the film formation, the soft magnetic thin film is preferably heat-treated.

【0053】熱処理は、下記の条件にて行なうことが好
ましい。
The heat treatment is preferably performed under the following conditions.

【0054】昇温速度:2〜8℃/分程度 保持温度:300〜750℃、特に500〜700℃程
度 温度保持時間:10〜60分程度 冷却速度:2〜8℃/分程度
Temperature rising rate: about 2 to 8 ° C./min Holding temperature: 300 to 750 ° C., especially about 500 to 700 ° C. Temperature holding time: about 10 to 60 minutes Cooling rate: 2 to 8 ° C./min

【0055】なお、雰囲気はAr等の不活性ガスや窒素
ガスなどでよい。
The atmosphere may be an inert gas such as Ar or nitrogen gas.

【0056】また、本発明における熱処理は、無磁場中
で行なって十分な効果が得られる。このため、例えば特
開平2−229406号、同3−112104号公報に
開示される静磁界中あるいは回転磁界中における熱処理
に比べて操作上有利である。
Further, the heat treatment in the present invention is carried out in the absence of a magnetic field to obtain a sufficient effect. Therefore, it is advantageous in operation as compared with the heat treatment in a static magnetic field or a rotating magnetic field disclosed in, for example, JP-A-2-229406 and JP-A-3-112104.

【0057】本発明の軟磁性薄膜は、厚さによっても異
なるが、通常、スパッタ等によりアモルファス状の薄膜
として形成される。これに熱処理を施すことにより、C
o−M等の結晶相が出現し、優れた軟磁性を示すものと
考えられる。
Although the soft magnetic thin film of the present invention varies depending on the thickness, it is usually formed as an amorphous thin film by sputtering or the like. By subjecting this to heat treatment, C
It is considered that a crystalline phase such as o-M appears and exhibits excellent soft magnetism.

【0058】このことは、X線回折の結果によって確認
することができる。すなわち、熱処理によって、fcc
(面心立方構造)のCo−M(110)面、(111)
面、(531)面、(100)面、(533)面のピー
クが出現する。この他、Co−M等の結晶粒の粗大化を
防止と考えられるM−C(100)面のピークも確認さ
れる。
This can be confirmed by the result of X-ray diffraction. That is, by heat treatment, fcc
(Face-centered cubic structure) Co-M (110) plane, (111)
The peaks of the plane, the (531) plane, the (100) plane, and the (533) plane appear. In addition, a peak on the MC (100) plane, which is considered to prevent coarsening of crystal grains such as Co-M, is also confirmed.

【0059】本発明の磁気ヘッドは、本発明の軟磁性薄
膜を有するものであり、本発明の軟磁性薄膜がコアのギ
ャップ部に形成されているものである。このような磁気
ヘッドとしては、EDG型およびDGL型の磁気ヘッド
が挙げられ、このような磁気ヘッドの低Bs膜として用
いられる。
The magnetic head of the present invention has the soft magnetic thin film of the present invention, and the soft magnetic thin film of the present invention is formed in the gap portion of the core. Examples of such a magnetic head include EDG type and DGL type magnetic heads, which are used as a low Bs film of such a magnetic head.

【0060】このような磁気ヘッドの一構成例を、図1
および図2にそれぞれ示す。
An example of the structure of such a magnetic head is shown in FIG.
And FIG. 2 respectively.

【0061】図1に示される磁気ヘッドは、DGL型磁
気ヘッドとして用いられるものであり、ギャップ部対向
面に軟磁性薄膜4が形成されている第1コア1と、第2
コア2とを有し、両コアがギャップ5を介して接合さ
れ、溶着ガラス3により溶着一体化されている。
The magnetic head shown in FIG. 1 is used as a DGL type magnetic head, and includes a first core 1 having a soft magnetic thin film 4 formed on a surface facing a gap, and a second core.
It has a core 2 and both cores are joined via a gap 5 and are fused and integrated by a fused glass 3.

【0062】この軟磁性薄膜4に、コアよりも低Bsで
ある本発明の低Bs軟磁性薄膜を用いる。
As the soft magnetic thin film 4, the low Bs soft magnetic thin film of the present invention having a lower Bs than the core is used.

【0063】また、ギャップ5は、非磁性材質から構成
されるが、図示のようにギャップ51とギャップ53と
の2層で構成することが好ましい。これについては後述
する。
Although the gap 5 is made of a non-magnetic material, it is preferable that the gap 5 is made up of two layers, a gap 51 and a gap 53, as shown in the figure. This will be described later.

【0064】図2に示される磁気ヘッドは、EDG型磁
気ヘッドとして用いられるものであり、図1の構成にお
いて、さらに第2コア2のギャップ部対向面に軟磁性薄
膜4を形成したものである。
The magnetic head shown in FIG. 2 is used as an EDG type magnetic head, and in the configuration of FIG. 1, a soft magnetic thin film 4 is further formed on the surface of the second core 2 facing the gap portion. .

【0065】図2の構成では、一方の軟磁性薄膜4をコ
アよりも低Bsの本発明の低Bs軟磁性薄膜とし、他方
の軟磁性薄膜4をコアよりも高Bs軟磁性薄膜とする。
この場合、図1と同様に、第1コア1に低Bs軟磁性薄
膜を形成することが好ましい。また、このときの高Bs
軟磁性薄膜4は、Fe−Al−Si合金(センダス
ト)、Fe−Al−Si−Ni合金(スーパーセンダス
ト)などの材質とすることが好ましい。
In the configuration of FIG. 2, one soft magnetic thin film 4 is a low Bs soft magnetic thin film of the present invention having a lower Bs than the core, and the other soft magnetic thin film 4 is a Bs soft magnetic thin film having a higher Bs than the core.
In this case, it is preferable to form a low Bs soft magnetic thin film on the first core 1 as in the case of FIG. Also, the high Bs at this time
The soft magnetic thin film 4 is preferably made of a material such as Fe-Al-Si alloy (Sendust) or Fe-Al-Si-Ni alloy (Super Sendust).

【0066】図1および図2に示される磁気ヘッドにお
いて、軟磁性薄膜4の膜厚は、好ましくは0.2〜10
μm 、より好ましくは0.5〜5μm である。
In the magnetic head shown in FIGS. 1 and 2, the thickness of the soft magnetic thin film 4 is preferably 0.2-10.
μm, more preferably 0.5 to 5 μm.

【0067】本発明の低Bs軟磁性薄膜において膜厚が
小さくなると、記録時と再生時の有効ギャップ長の差が
小さくなり過ぎ、DGL型やEDG型の磁気ヘッドとし
ての機能が不十分となる。また、膜厚が大きくなると、
渦電流損失が大きくなり、また、記録時と再生時の有効
ギャップ長の差が大きくなり過ぎるため好ましくない。
一方、高Bs軟磁性薄膜において膜厚が小さくなると、
体積が不足して飽和し易くなり、強力な磁界を印加する
という機能が不十分となる。また、膜厚が大きくなる
と、渦電流損失が大きくなり、高周波特性が不十分とな
る。
When the film thickness of the low Bs soft magnetic thin film of the present invention becomes small, the difference in effective gap length between recording and reproducing becomes too small, and the function as a DGL type or EDG type magnetic head becomes insufficient. . Also, as the film thickness increases,
It is not preferable because the eddy current loss becomes large and the difference in effective gap length between recording and reproducing becomes too large.
On the other hand, when the thickness of the high Bs soft magnetic thin film becomes small,
The volume is insufficient, and saturation easily occurs, and the function of applying a strong magnetic field becomes insufficient. Also, as the film thickness increases, the eddy current loss increases and the high frequency characteristics become insufficient.

【0068】本発明において、各コアはフェライトから
構成されることが好ましい。この場合、用いるフェライ
トに特に制限はないが、Mn−ZnフェライトまたはN
i−Znフェライトを目的に応じて用いることが好まし
い。Mn−Znフェライトとしては、Fe23 50〜
60モル%程度、ZnO 8〜25モル%程度、残部が
実質的にMnOのものが好ましい。また、Ni−Znフ
ェライトは特に高周波領域において優れた特性を示すも
のであり、好ましい組成としては、Fe23が30〜
60モル%、NiOが15〜50モル%、ZnOが5〜
40モル%程度のものである。
In the present invention, each core is preferably made of ferrite. In this case, the ferrite used is not particularly limited, but Mn-Zn ferrite or N is used.
It is preferable to use i-Zn ferrite depending on the purpose. The Mn-Zn ferrite, Fe 2 O 3 50~
It is preferable that about 60 mol%, ZnO 8 to 25 mol%, and the balance substantially MnO. Further, Ni-Zn ferrite exhibits excellent characteristics especially in a high frequency region, and a preferable composition is that Fe 2 O 3 is 30 to 30%.
60 mol%, NiO 15-50 mol%, ZnO 5-5
It is about 40 mol%.

【0069】各コアの直流での飽和磁束密度Bsは、好
ましくは0.3〜0.6Tとする。飽和磁束密度が小さ
くなると、オーバーライト特性が低下する他、このよう
な飽和磁束密度の組成では、キュリー温度が低くなるた
め熱的安定性が低下してしまう。飽和磁束密度が大きく
なると、磁歪が増加して磁気ヘッドとしての特性が悪化
したり、着磁し易くなる。
The DC saturation magnetic flux density Bs of each core is preferably 0.3 to 0.6T. When the saturation magnetic flux density becomes small, the overwrite characteristic is deteriorated, and in the composition having such a saturation magnetic flux density, the Curie temperature becomes low, so that the thermal stability deteriorates. When the saturation magnetic flux density increases, magnetostriction increases, the characteristics of the magnetic head deteriorate, and magnetization becomes easier.

【0070】各コアの直流での初透磁率μiは1,00
0以上、保磁力Hc は0.3 Oe 以下であることが好ま
しい。
The initial magnetic permeability μi of each core at direct current is 1.00
The coercive force Hc is preferably 0 or more and 0.3 Oe or less.

【0071】また、各コアのギャップ部対向面は、鏡面
研磨等により平滑化し、軟磁性薄膜4等が形成され易い
ようにすることが好ましい。
It is preferable that the surfaces of the cores facing the gaps are smoothed by mirror polishing or the like so that the soft magnetic thin film 4 and the like can be easily formed.

【0072】ギャップ5は、図示のように、ギャップ5
1とギャップ53との2層で構成されることが好ましい
が、この場合、ギャップ51にはSiO2 を用い、ギャ
ップ53には接着ガラスを用いることが好ましい。2層
構成とすることによって、ギャップ形成速度やギャップ
強度を高めることができる。
The gap 5 is, as shown, the gap 5
It is preferable that the layer is composed of two layers of 1 and the gap 53. In this case, it is preferable to use SiO 2 for the gap 51 and adhesive glass for the gap 53. With the two-layer structure, the gap forming speed and the gap strength can be increased.

【0073】また、図示例に限らず、ギャップ5は接着
ガラスのみで構成してもよく、さらには、後述する溶着
ガラス3が、ギャップ両サイドに流れ込むタイプの磁気
ヘッドの場合は、ギャップ5を酸化ケイ素のみで構成し
てもよい。
The gap 5 is not limited to the example shown in the figure, and the gap 5 may be made of only adhesive glass. Further, in the case of a magnetic head of a type in which a welded glass 3 described later flows into both sides of the gap, the gap 5 is formed. You may comprise only silicon oxide.

【0074】なお、接着ガラスは接着強度を高めるため
に用いられるものであり、例えば、特願平1−7150
6号等に示されるガラスが好適である。
The adhesive glass is used for increasing the adhesive strength, and is, for example, Japanese Patent Application No. 1-7150.
The glass shown in No. 6 or the like is suitable.

【0075】ギャップ5の形成方法には特に制限はない
が、スパッタ法を用いることが好ましい。なお、ギャッ
プ5を形成して接合するに際し、両コアの接合部分のギ
ャップ5はいずれか一方のコアに形成して接合するもの
としても、両コアに形成して接合するものとしてもよ
い。ギャップ長は、通常0.2〜2.0μm 程度であ
る。また、トラック巾は、通常3〜150μm 程度であ
る。
The method for forming the gap 5 is not particularly limited, but the sputtering method is preferably used. When forming and joining the gap 5, the gap 5 at the joining portion of both cores may be formed and joined to either one of the cores, or may be formed and joined to both cores. The gap length is usually about 0.2 to 2.0 μm. The track width is usually about 3 to 150 μm.

【0076】本発明におけるコアの接合は、通常、ギャ
ップ53の接着ガラスにより熱圧着すると同時に溶着ガ
ラス3を流し込むことにより行なう。用いる溶着ガラス
3の作業温度Twは300〜750℃、特に500〜7
00℃程度であることが好ましく、この場合、ガラス溶
着時の保持温度は300〜750℃、特に500〜70
0℃程度となる。特に、ガラスの1次溶着工程に用いる
溶着ガラス3の作業温度Twは600〜700℃程度で
あることが好ましく、ガラス溶着時の保持温度は600
〜700℃とすることが好ましい。なお、作業温度Tw
とは、周知のようにガラスの粘度が104 poise となる
温度である。
In the present invention, the joining of the cores is usually carried out by thermocompression bonding with the adhesive glass in the gap 53 and at the same time pouring the welded glass 3. The working temperature Tw of the welding glass 3 used is 300 to 750 ° C., and particularly 500 to 7
The temperature is preferably about 00 ° C, and in this case, the holding temperature during glass welding is 300 to 750 ° C, particularly 500 to 70 ° C.
It will be about 0 ° C. In particular, the working temperature Tw of the welded glass 3 used in the glass primary welding step is preferably about 600 to 700 ° C., and the holding temperature during glass welding is 600.
It is preferable to set the temperature to ˜700 ° C. The working temperature Tw
As is well known, is the temperature at which the viscosity of glass becomes 10 4 poise.

【0077】また、このときの雰囲気は1〜100ppm
の酸素を含む不活性雰囲気とすればよい。
The atmosphere at this time is 1 to 100 ppm.
An inert atmosphere containing oxygen may be used.

【0078】本発明の磁気ヘッドでは、低Bsの軟磁性
薄膜4に耐熱性の高い本発明の軟磁性薄膜を用いるた
め、このようなTwのガラスを用いて溶着しても、軟磁
性薄膜4のBs、Hc、μiの変化はほとんどない。こ
のため、鉛やアルカリ金属などの含有量が少ない溶着ガ
ラスを用いることができるので、耐環境性が良好で機械
的強度も高い磁気ヘッドが実現する。
In the magnetic head of the present invention, since the soft magnetic thin film of the present invention having a high heat resistance is used as the soft magnetic thin film 4 of low Bs, even if the glass having such Tw is used for the welding, the soft magnetic thin film 4 is formed. There is almost no change in Bs, Hc, and μi. For this reason, since a fused glass containing a small amount of lead, alkali metal, etc. can be used, a magnetic head having good environmental resistance and high mechanical strength can be realized.

【0079】本発明の軟磁性薄膜には、前述したような
熱処理が施されることが好ましいが、溶着時の加熱を前
述した熱処理の替わりとすることができるので、工数の
減少が可能である。
The soft magnetic thin film of the present invention is preferably subjected to the heat treatment as described above, but since the heating at the time of welding can be substituted for the heat treatment described above, the number of steps can be reduced. .

【0080】本発明の磁気ヘッドは、いわゆるラミネー
トタイプやバルクタイプ等のトンネルイレーズ型、ある
いはイレーズヘッドを有しないリードライト型などのオ
ーバーライト記録を行なうフロッピーヘッド、モノリシ
ックタイプやコンポジットタイプの浮上型の計算機用ヘ
ッド、回転型のVTR用ヘッドやR−DAT用ヘッドな
どの各種磁気ヘッドとして用いられる。
The magnetic head of the present invention is a so-called laminate type, bulk type, or other tunnel erase type, or a read / write type without an erase head, such as a floppy head for overwriting recording, a monolithic type, or a composite type flying type. It is used as various magnetic heads such as computer heads, rotary VTR heads and R-DAT heads.

【0081】[0081]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing specific examples of the present invention.

【0082】実施例1 表1に示す組成を有し、1μm 厚の軟磁性薄膜を、スパ
ッタ法により結晶化ガラス基板上に形成した。スパッタ
は、表1に示す組成に対応した組成のターゲットを用
い、Ar雰囲気下で行なった。
Example 1 A soft magnetic thin film having a composition shown in Table 1 and a thickness of 1 μm was formed on a crystallized glass substrate by a sputtering method. Sputtering was performed in an Ar atmosphere using a target having a composition corresponding to that shown in Table 1.

【0083】動作圧力は、0.7Paとした。なお、組
成分析にはEPMAを用いた。
The operating pressure was 0.7 Pa. EPMA was used for composition analysis.

【0084】このように作成したサンプルを軟磁性薄膜
No. 1〜No. 14とする。
The sample prepared in this manner was used as a soft magnetic thin film.
No. 1 to No. 14

【0085】次に、これらの軟磁性薄膜No. 1〜No. 1
4を熱処理した。熱処理は650℃で1時間行なった。
雰囲気は10ppm の酸素を含む窒素雰囲気中とした。こ
の際、100nm厚のSiO2 膜を、軟磁性薄膜上に形成
して行なった。
Next, these soft magnetic thin films No. 1 to No. 1
4 was heat treated. The heat treatment was performed at 650 ° C. for 1 hour.
The atmosphere was a nitrogen atmosphere containing 10 ppm of oxygen. At this time, a 100 nm thick SiO 2 film was formed on the soft magnetic thin film.

【0086】このように熱処理した後の軟磁性薄膜No.
1〜No. 14について、直流での飽和磁束密度Bs、5
0Hzにおける保磁力Hc、5MHz における初透磁率μi
を調べた。なお、Bs測定にはVSMを、Hc測定には
B−Hトレーサーを、μi測定には8の字コイル透磁率
測定器(印加磁界5 mOe)を用いた。また、磁歪定数λ
sは光てこ方式飽和磁歪測定機により求めた。
The soft magnetic thin film No. after the above heat treatment
For 1 to No. 14, the saturation magnetic flux density Bs at DC, 5
Coercive force Hc at 0 Hz, initial permeability μi at 5 MHz
I checked. A VSM was used for Bs measurement, a BH tracer was used for Hc measurement, and an 8-shaped coil permeability measuring device (applied magnetic field 5 mOe) was used for μi measurement. Also, the magnetostriction constant λ
s was determined by an optical lever type saturation magnetostriction measuring machine.

【0087】これらの結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【0088】[0088]

【表1】 [Table 1]

【0089】表1の結果から、本発明の効果は明らかで
ある。
From the results shown in Table 1, the effect of the present invention is clear.

【0090】本発明の軟磁性薄膜は、0.45T以下の
低Bsを示すとともに、Hcが小さく、μiが大きいな
ど軟磁性に優れることがわかる。
It can be seen that the soft magnetic thin film of the present invention exhibits a low Bs of 0.45 T or less, a small Hc and a large μi, and is excellent in soft magnetism.

【0091】表1に示されるもののうち、軟磁性薄膜N
o. 6について、スパッタ直後のものと、650℃にて
1時間熱処理後のものとのX線回折の測定を行なった。
結果を図3に示す。
Among those shown in Table 1, soft magnetic thin film N
With respect to o.6, the X-ray diffraction measurement was performed on the sample immediately after sputtering and the sample after heat treatment at 650 ° C. for 1 hour.
The results are shown in Fig. 3.

【0092】図3から、スパッタ直後ではほぼアモルフ
ァス状態であるが、熱処理によりfcc のCo−Zr(1
10)面、(111)面、(531)面、(100)
面、(533)面のピークが出現することがわかる。ま
た、ZrC(100)面のピークも観察される。また、
これより求めた結晶粒の粒径は約24nmであった。この
値は、透過型電子顕微鏡(TEM)の観察結果とも一致
するものであった。
From FIG. 3, it is found that the amorphous state is almost immediately after sputtering, but fcc Co--Zr (1
10) plane, (111) plane, (531) plane, (100)
It can be seen that the peaks of the plane and the (533) plane appear. Further, a peak on the ZrC (100) plane is also observed. Also,
The crystal grain size determined from this was about 24 nm. This value was in agreement with the observation result of the transmission electron microscope (TEM).

【0093】表1に示される、このほかの本発明の軟磁
性薄膜の結晶粒の粒径は、TEM観察、X線回折の結果
から、いずれも5〜50nmの範囲にあることが確認され
た。
From the results of TEM observation and X-ray diffraction, it was confirmed that the crystal grain sizes of the other soft magnetic thin films of the present invention shown in Table 1 were in the range of 5 to 50 nm. .

【0094】さらに、上記の熱処理後の本発明の軟磁性
薄膜について、550℃で1時間、上記と同様にして熱
処理を繰り返したところ、この550℃での熱処理の前
後で、Bs、Hc、μiの各変化率は、それぞれ、順
に、±2%、±3%、±5%以内で、全く問題のないレ
ベルであった。これより、本発明の軟磁性薄膜は耐熱性
に優れることがわかる。従って、ガラスの2次溶着工程
が必要なコンポジット型磁気ヘッドの作成を、特性上の
問題を生じることなく、行なうことができる。
Further, the soft magnetic thin film of the present invention after the above heat treatment was subjected to heat treatment at 550 ° C. for 1 hour in the same manner as above. The rate of change was within ± 2%, ± 3%, and ± 5%, respectively, and there was no problem at all. From this, it is understood that the soft magnetic thin film of the present invention has excellent heat resistance. Therefore, the composite type magnetic head requiring the second glass welding step can be produced without causing a problem in characteristics.

【0095】実施例2 図2に示されるような、第1コア1および第2コア2の
それぞれのギャップ部対向面に軟磁性薄膜4を有するF
DD用EDG型磁気ヘッドを作製した。第1コア1側の
軟磁性薄膜4を低Bs軟磁性薄膜とし、第2コア2側の
軟磁性薄膜4を高Bs軟磁性薄膜とした。
Example 2 As shown in FIG. 2, F having a soft magnetic thin film 4 on the surfaces of the first core 1 and the second core 2 which face the gap portions, respectively.
An EDG type magnetic head for DD was manufactured. The soft magnetic thin film 4 on the first core 1 side was a low Bs soft magnetic thin film, and the soft magnetic thin film 4 on the second core 2 side was a high Bs soft magnetic thin film.

【0096】低Bs軟磁性薄膜には、表1に示される軟
磁性薄膜をそれぞれ用いた。ただし、軟磁性薄膜の熱処
理は、後述のガラス溶着時の加熱で熱処理を兼ねるもの
としているため、熱処理は行なわないものとした。また
膜厚は1μm とした。
The soft magnetic thin films shown in Table 1 were used as the low Bs soft magnetic thin films. However, since the heat treatment of the soft magnetic thin film also serves as the heat treatment at the time of glass welding described later, the heat treatment was not performed. The film thickness was 1 μm.

【0097】一方、高Bs軟磁性薄膜にはFe73.5Al
11.0Si15.5合金膜(センダスト:数値は原子%:Bs
1.1T、μi=1500、Hc=31A/m )を用いる
ものとし、スパッタ法により、低Bs軟磁性薄膜に準じ
て形成した。膜厚は2μm とした。
On the other hand, Fe 73.5 Al is used for the high Bs soft magnetic thin film.
11.0 Si 15.5 alloy film (Sendust: Number is atomic%: Bs
1.1 T, μi = 1500, Hc = 31 A / m 2) was used, and it was formed by the sputtering method according to the low Bs soft magnetic thin film. The film thickness was 2 μm.

【0098】各コアの材質はMn−Znフェライト(B
s=0.5T、μi=3000、Hc =8A/m )とし
た。
The material of each core is Mn-Zn ferrite (B
s = 0.5T, μi = 3000, Hc = 8 A / m).

【0099】ギャップ51にはSiO2 を用い、スパッ
タ法により形成し、その膜厚は0.2μm とした。ギャ
ップ53には、作業温度Twが750℃の接着ガラスを
用いた。なお、ギャップ53はスパッタ法により形成
し、その膜厚は0.1μm とした。
SiO 2 was used for the gap 51 and was formed by the sputtering method, and the thickness thereof was 0.2 μm. For the gap 53, adhesive glass having a working temperature Tw of 750 ° C. was used. The gap 53 was formed by the sputtering method, and the thickness thereof was 0.1 μm.

【0100】溶着ガラス3の組成は、重量比で SiO2 :22.0、B23 :3.0、PbO:6
3.0、Al23 :2.0、ZnO:5.0、Na2
O:5.0であり、作業温度Twは640℃であった。
そして、650℃にて10ppm の酸素を含む窒素雰囲気
中で1時間溶着を行なった。
The composition of the fused glass 3 is as follows: SiO 2 : 22.0, B 2 O 3 : 3.0, PbO: 6 by weight.
3.0, Al 2 O 3 : 2.0, ZnO: 5.0, Na 2
O was 5.0, and the working temperature Tw was 640 ° C.
Then, welding was performed at 650 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere containing 10 ppm of oxygen.

【0101】このようにして、EDG型磁気ヘッドを作
製した。用いた低Bs軟磁性薄膜に応じて磁気ヘッドN
o. 1〜No. 14とする。これらの磁気ヘッドは、トラ
ック巾30μm 、ギャップ長0.3μm である。
In this way, an EDG type magnetic head was manufactured. Depending on the low Bs soft magnetic thin film used, the magnetic head N
o. 1 to No. 14 These magnetic heads have a track width of 30 μm and a gap length of 0.3 μm.

【0102】これらの磁気ヘッドNo. 1〜No. 14につ
いて、オーバーライト特性(dB)と分解能(%)とを
以下のようにして調べた。
The overwrite characteristics (dB) and resolution (%) of these magnetic heads No. 1 to No. 14 were examined as follows.

【0103】なお、記録は最適記録電流付近で行ない、
また、フロッピーディスクはHc 1500 Oe のものを
用いた。
Recording is performed near the optimum recording current,
The floppy disk used was Hc 1500 Oe.

【0104】(1)オーバーライト特性 1MHz の1f信号を記録し、次いでこの上から2MHz の
2f信号を重ね書きしたときの、2f信号の出力に対す
る1f信号の出力をいうものとする。なお、この値が−
30dBをこえる場合が実用上不十分である。
(1) Overwrite Characteristic: The 1f signal output with respect to the 2f signal output when the 1MHz signal of 1MHz is recorded and then the 2f signal of 2MHz is overwritten thereon. This value is −
The case where it exceeds 30 dB is practically insufficient.

【0105】(2)分解能 1MHz の1f信号を記録し、この信号の出力をV1fとし
た。また、別に、2MHz の2f信号を記録し、この出力
をV2fとした。これらから、下記の式により分解能を算
出した。
(2) A 1f signal having a resolution of 1 MHz was recorded, and the output of this signal was taken as V 1f . Separately, a 2 MHz 2f signal was recorded, and this output was taken as V 2f . From these, the resolution was calculated by the following formula.

【0106】式 (V2f/V1f)×100[%]Formula (V 2f / V 1f ) × 100 [%]

【0107】なお、分解能が60%未満では、実用に耐
えない。
If the resolution is less than 60%, it is not practical.

【0108】結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

【0109】[0109]

【表2】 [Table 2]

【0110】表2から、本発明の効果は明らかである。
本発明の磁気ヘッドはオーバーライト特性に優れ、分解
能が良好である。
From Table 2, the effect of the present invention is clear.
The magnetic head of the present invention has excellent overwrite characteristics and good resolution.

【0111】また、本発明のEDG型磁気ヘッドは、作
業温度Twが550℃以下である従来の溶着ガラスを用
いた磁気ヘッドに比べ、歩留りが10%以上向上した。
Further, the EDG type magnetic head of the present invention has a yield improved by 10% or more as compared with the magnetic head using the conventional fused glass having a working temperature Tw of 550 ° C. or less.

【0112】また、本発明の軟磁性薄膜を、DGL型磁
気ヘッドの低Bs軟磁性薄膜として用いた場合にも、上
記EDG型磁気ヘッドと同様に良好な特性が得られ、ま
た、歩留りが向上した。
Also, when the soft magnetic thin film of the present invention is used as a low Bs soft magnetic thin film of a DGL type magnetic head, good characteristics can be obtained as in the above EDG type magnetic head, and the yield is improved. did.

【0113】[0113]

【発明の効果】本発明の軟磁性薄膜は低Bsで、かつ耐
熱性に優れる。従って、EDG型ないしDGL型の磁気
ヘッドの低Bs軟磁性薄膜として用いるのに適する。ま
た、磁気ヘッド製造の際のガラス溶着時の保持温度、特
に第1次溶着時の保持温度を600℃以上と高くでき
る。このため、耐環境性が良好で機械的強度の高い溶着
ガラスが使え、信頼性が高く製造歩留りの高い磁気ヘッ
ドが実現する。
The soft magnetic thin film of the present invention has low Bs and excellent heat resistance. Therefore, it is suitable for use as a low Bs soft magnetic thin film of an EDG type or DGL type magnetic head. Further, the holding temperature at the time of glass welding in manufacturing the magnetic head, particularly the holding temperature at the time of primary welding can be increased to 600 ° C. or higher. Therefore, a fused glass having good environment resistance and high mechanical strength can be used, and a magnetic head with high reliability and high manufacturing yield can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気ヘッドの一構成例を示す部分断面
図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a magnetic head of the present invention.

【図2】本発明の磁気ヘッドの一構成例を示す部分断面
図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a structural example of a magnetic head of the present invention.

【図3】本発明の軟磁性薄膜のスパッタ直後におけるX
線回折チャートと、熱処理後におけるX線回折チャート
である。
FIG. 3 shows X immediately after sputtering the soft magnetic thin film of the present invention.
It is a line diffraction chart and an X-ray diffraction chart after heat treatment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1コア 2 第2コア 3 溶着ガラス 4 軟磁性薄膜 41 下地膜 5、51、53 ギャップ 1 1st core 2 2nd core 3 Welding glass 4 Soft magnetic thin film 41 Underlayer film 5, 51, 53 Gap

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Coxyz 〔ここで、MはTi、
V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、WおよびY
のうちの1種以上であり、x、yおよびzはそれぞれ組
成比(原子%)である。〕で示される組成を有し、かつ
x、yおよびzが、 50≦x≦82 18≦y≦30 0.1≦z≦20 x+y+z=100 の関係を有し、 飽和磁束密度Bsが0.45T以下である軟磁性薄膜。
1. Co x M y C z [where M is Ti,
V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W and Y
And x, y, and z are composition ratios (atomic%), respectively. ], X, y, and z have a relationship of 50 ≦ x ≦ 82 18 ≦ y ≦ 30 0.1 ≦ z ≦ 20 x + y + z = 100, and a saturation magnetic flux density Bs is 0. A soft magnetic thin film of 45T or less.
【請求項2】 前記Mは、Zr、Hf、TiおよびYの
うちの1種以上と、Nb、Mo、Cr、V、Taおよび
Wのうちの1種以上との組み合わせである請求項1の軟
磁性薄膜。
2. The M is a combination of at least one of Zr, Hf, Ti and Y and at least one of Nb, Mo, Cr, V, Ta and W. Soft magnetic thin film.
【請求項3】 Cox1 a2 bz 〔ここで、M1 はZ
r、Hf、TiおよびYのうちの1種以上であり、M2
はNb、Mo、Cr、V、TaおよびWのうちの1種以
上であり、x、a、bおよびzはそれぞれ組成比(原子
%)である。〕で示される組成を有し、かつx、a、b
およびzが、 50≦x≦82 18≦a+b≦30 |a−b|≦10 0.1≦z≦20 x+a+b+z=100 の関係を有する請求項1または2の軟磁性薄膜。
3. Co x M 1 a M 2 b C z [where M 1 is Z
at least one of r, Hf, Ti and Y, and M 2
Is one or more of Nb, Mo, Cr, V, Ta and W, and x, a, b and z are composition ratios (atomic%), respectively. ], And x, a, b
The soft magnetic thin film according to claim 1, wherein z and z have a relationship of 50 ≦ x ≦ 82 18 ≦ a + b ≦ 30 | a−b | ≦ 10 0.1 ≦ z ≦ 20 x + a + b + z = 100.
【請求項4】 前記組成を有する薄膜を形成したのち、
300〜750℃の温度で熱処理して得られた請求項1
ないし3のいずれかの軟磁性薄膜。
4. After forming a thin film having the composition,
It was obtained by heat treatment at a temperature of 300 to 750 ° C.
The soft magnetic thin film according to any one of 1 to 3.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの軟磁性薄
膜を有する磁気ヘッド。
5. A magnetic head having the soft magnetic thin film according to claim 1.
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