JPH0658722B2 - 複合型磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は，複合型磁気ヘッドに関し，特に高保磁力テー
プに対して優れた記録再生特性を有し，しかも量産性に
優れた複合型磁気ヘッドの製造方法に関する。

〔発明の背景〕

磁気記録技術の高度化，特に磁気記録の高密度化に対す
る要請は，今日極めて強いものがある。

この要請に応えるためには，磁気記録媒体の保持力Ｈc
を大きくすることが有利であることは良く知られている
が，高保磁力の磁気記録媒体に信号を記録するために
は，強さが大きく，かつ鋭い分布を持つ磁場が必要とな
る。

ところが，従来から広く用いられている高透磁率フェラ
イト材料を磁気ヘッドに用いる場合には，その飽和磁束
密度Ｂsが5500ガウス以下であるため，得られる記録磁
界の強さに限界があり，特に最近開発されつつある高保
磁力磁気テープを用いた場合には記録が不充分になると
いう問題があった。

一方，飽和磁束密度の大きい材料としてＦe−Al−Ｓi系
合金，Ｆe−Ｎi系合金，Ｆe−Ｓi系合金或は非晶質磁性
合金等の金属磁性材料が挙げられるが，これらの金属磁
性材料を単独で磁気ヘッドに用いた場合には，摩耗速度
が大きいため磁気ヘッドの寿命が短く，又，ヘッド製造
が困難である等の欠点があった。

この欠点を解決するために，磁気ヘッドの磁気記録媒体
摺動面を少なくとも金属磁性材料と高透磁率フェライト
とで構成し，かつ作動ギャップ近傍を飽和磁束密度の高
い金属磁性材料で構成した複合型磁気ヘッドが提案され
ている（例えば公開特許公報昭和56年159818号，公開特
許公報昭和58年155513号，公開特許公報昭和58年175122
号）。

上記の如き複合型磁気ヘッドは，作動ギャップ近傍を飽
和磁束密度の大きな金属磁性体で構成するため記録特性
に優れ，又，磁気記録媒体摺動面のその他の部分の少な
くとも一部を耐摩耗性，及び高周波における透磁率に優
れた高透磁率フェライトで構成するために再生感度が高
く，しかも耐摩耗性にも優れたものである。

ところで，上記の如き複合型磁気ヘッドの製造の際に
は，高透磁率フェライトのギャップ形成面と平行な面に
溝を形成する工程が含まれる。

例えば，第１図は公開特許公報昭和56年159818号の明細
書に記載された複合型磁気ヘッドの製造工程図である。

まず，第１図（イ）において，高透磁率フェライト１の
ギャップ形成面と平行な面２に溝３を形成する。

次に，（ロ）において，上記の溝３に高透磁率率フェラ
イトよりも飽和磁束密度の高い磁性体であるところの金
属磁性体薄板４を挿入し，それをＡ−Ａ′の位置で切断
し，磁気ヘッドコア半体ブロック５及び５′を作製す
る。

次に，（ハ）及び（ニ）に示す如く，上記の磁気ヘッド
コア半体ブロック５及び５′に巻線窓用溝６，接着用溝
７，７′，トラック幅規制溝８，ギャップ形成面９，
９′を加工する。

次に，ギャップ材をギャップ形成面に被着した後，磁気
ヘッドコア半体ブロック５及び５′を接合して，（ホ）
に示す如き接合ブロック10を作製する。

次に，（ホ）の二点鎖線で示す部分を，切断することに
よって，複合型磁気ヘッド11が得られる。

次に，第２図は，複合型磁気ヘッドの製造工程を示す第
２の例であり，公開特許公報58年175122号に示されたも
のである。

まず，第２図（イ）において，高透磁率フェライト12の
ギャップ形成面と平行な面13に溝14を形成する。

次に，（ロ）において，ギャップ形成面と平行な面13
に，高透磁率フェライトより飽和磁束密度の高い磁性材
として，金属磁性材15をスパッタリングによって被着す
る。

次に，（ハ）に示す如く，溝14の中に金属磁性材15が残
るようにギャップ形成面と平行な面13を研削，研磨し，
次に，（ニ）に示す如くトラック幅規制溝16を形成す
る。

次に，（ホ）の一点鎖線部分を切断して，磁気ヘッドコ
ア半体ブロック17，17′を作製する。

次に，（ヘ）に示す如く，磁気ヘッドコア半体ブロック
17，17′を接合して接合ブロック18とし，破線部分を切
断することによって複合型磁気ヘッド19を得る。

次に，第３図は，複合型磁気ヘッドの製造工程の第３の
例を示す図であり，公開特許公報昭和58年155513号に記
載されているものである。

まず，第３図（イ）において，高透磁率フェライト20の
ギャップ形成面と平行な面21に，溝22を形成する。

次に，（ロ）において，ギャップ形成面と平行な面21
に，高透磁率フェライトより飽和磁束密度の高い磁性材
として金属磁性材23をスパッタリングにより被着する。

次に，（ハ）において，溝22を埋めるようにガラス24を
溶融付着させる。

次に，（ニ）において，ギャップ形成面25を研削，研磨
する。

次に，（ホ）において，巻線窓用溝26を形成したものを
磁気ヘッドコア半体ブロック27とする。

なお，巻線窓用溝26を形成しなかったものを磁気ヘッド
コア半体ブロック27′とする。

次に，（ヘ）及び（ト）に示す様に，磁気ヘッドコア半
体ブロック27と27′とを接合して接合ブロック28を作製
し，破線部分を切断することによって複合型磁気ヘッド
29を得る。

以上説明した如く，高透磁率フェライトとそれより飽和
磁束密度の高い磁性材との複合型磁気ヘッドの製造工程
には，高透磁率フェライトのギャップ形成面と平行な面
に溝を形成する工程が含まれることが多い。

第１図の例においては，溝３は金属磁性薄板を挿入する
ための溝であり，この溝の幅が金属磁性薄板より大きい
時には，金属磁性薄板と高透磁率フェライトとの間に隙
間を生じるため，金属磁性薄板と高透磁率フェライトと
の磁気抵抗が増大し，ヘッド特性が劣化する。

又，溝の幅が小さい時には，金属磁性薄板が挿入出来
ず，従って溝の幅の寸法は高精度が要求される。

又，第１図の溝８及び第２図の溝16は，トラック幅寸法
を決める溝であるため，溝の位置及び寸法は，高精度が
要求される。

又，第２図の溝14及び第３図の溝22には，飽和磁束密度
の高い金属磁性体が被着されるので，溝の面は，高精度
に平滑であることが要求される。

この溝の面の凹凸が大きい場合には，被着された金属磁
性体の膜構造が乱れるため，透磁率が減少してヘッド特
性が劣化するという問題を生ずる。

上記の様に，高透磁率フェライトを用いた複合磁気ヘッ
ドにおいては，ギャップ形成面と平行な面に溝加工を高
精度で行なう必要がある。

しかし，フェライト材料は，一般に脆く，溝形成の工程
の際に，割れや欠けを生じ易いため，寸法精度を高く
し，加工面の平滑な溝加工を歩止り良く行うことは非常
に困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の如き問題を解決し，高透磁率フェライト
の溝加工を高精度で行なうことが出来，量産性及びヘッ
ド特性に優れた複合型磁気ヘッドの製造方法を提供する
ことを目的とする。

｛発明の概要〕 上記の目的を達成するため本発明においては，高透磁率
フェライトの単結晶を用い，溝加工を行なう高透磁率フ
ェライト単結晶のギャップ形成面と平行な面や溝の方向
を特定することによって溝加工の際の割れや欠けの発生
を防ぎ，寸法精度の高い加工面の平滑な溝を実現する様
に構成したものである。

なお，高透磁率フェライトの多結晶を用いた場合には，
溝加工の際に結晶粒の脱落等を生ずるため好ましくな
い。

以下，詳細に説明する。

本発明者等は，高透磁率フェライトの単結晶に溝加工を
施した場合に，加工すべき結晶面と溝の結晶方位とによ
って，溝周囲に生ずる割れ，欠けの大きさ及び数が著し
く異なることを見出した。

この知見に基づいて本発明の複合型磁気ヘッドにおいて
は，高透磁率フェライト単結晶の｛１１０｝面もしくは
その面の性質を失わない範囲内で傾斜した面をギャップ
形成面と平行にし、かつ上記ギャップ形成面と平行な面
に溝を形成する工程において、溝の加工方向を＜１１０
＞方向または＜１００＞方向にするように構成してい
る。また、本発明の他の構成においては、｛１００｝面
もしくはその面の性質を失わない範囲内で傾斜した面を
ギャップ形成面と平行にし、かつ上記ギャップ形成面と
平行な面に溝を形成する工程において、溝の加工方向を
＜１１０＞方向にするように構成している。

更に，高透磁率フェライト単結晶の｛１１０｝面もしく
はその面の性質を失わない範囲内で傾斜した面をギャッ
プ形成面と平行にする場合には，｛１００｝面，｛１１
０｝面もしくはそれらの面の性質を失わない範囲内で傾
斜した面を磁気テープ摺動面と平行にすることがより好
ましい。

又，高透磁率フェライト単結晶の｛１１０｝面もしくは
その面の性質を失わない範囲内で傾斜した面を磁気記録
媒体摺動面と平行にする場合には，高透磁率フェライト
単結晶の｛１００｝面，｛１１０｝面もしくはそれらの
面の性質を失わない範囲内で傾斜した面をギャップ形成
面と平行にすることがより好ましい。

なお上記の｛１１０｝面とは，（１１０）面，（１
０）面，（１０）面，（０）面，（１０１）面，
（０１）面，（１０）面，（０）面，（０１
１）面，（０１）面，（０１）面，（０）面を
含む表現であり，又，｛１００｝面とは，（１００）
面，（０１０）面，（００１）面，（００）面，（０
０）面，（００）面を含む表現である。

又，それらの面の性質を失わない範囲内で傾斜した面と
は，後記の実施例に示す如く，特性上ほぼ同等の範囲，
例えば±15゜以内で傾斜した面を示す。

〔実施例〕

以下，実施例に基づいて本発明を説明する。

高透磁率フェライト単結晶に溝加工を施した場合におい
て，溝側面に生ずる割れや欠けの大きさが，溝加工を施
す結晶面及び結晶方位によってどの様に変化するかを測
定した。

高透磁率フェライト単結晶としては，Ｍn−Ｚnフェライ
ト単結晶を用い，第４図に示す如く，溝加工用として，
粒度＃2000のダイヤモンド砥石30を用いて，幅20μｍ，
深さ20μｍの溝を加工した。

そして，第４図における加工面31を｛１００｝面とした
時の加工後の溝の周囲に生じた欠けの最大値と溝の加工
方向32との関係を第５図に示す。

第５図から判る様に，｛１００｝面を加工面とした場合
には，加工方向＜１１０＞方向とした場合に最も欠けが
小さく，＜１００＞方向で最大となる。

又，第６図に示す如く，加工面を｛１１０｝面とした場
合には，あらゆる加工方向で欠けは小さく，その中で
も，＜１００＞方向及び＜１１０＞方向が最も小さくな
る。

第７図に示す如く，加工面を｛１１１｝面とした場合に
は，加工方向の方位が同一であっても，方向を逆方向，
即ち，180゜回転した方向にした場合には，欠けの大き
さが非常に異なって来る方位がある。

即ち，第７図の実線及び破線は，同一方向で逆方向に加
工した場合の特性であり，＜２１１＞方向を加工方向と
した場合には，欠けが非常に小さい場合（破線）と，欠
けが非常に大きくなる場合（実線 破線の180゜回転し
た方向）とがある。

従って，この方向に溝加工を行なう場合には，工程管理
が困難になる。

なお，第７図から判る様に，＜１１０＞方向を加工方向
にした場合には，欠けが比較的小さく，逆方向に加工し
た場合でも，欠けの大きさには変化が生じない。

従って，｛１１１｝面を加工面とする場合には，加工方
向を＜１１０＞方向にすれば良い。

又，第８図に示す如く，｛２１１｝面を加工面とした場
合には，第７図の場合と同様に，ある方位の正方向と逆
方向で欠けの大きさが大幅に異なって来る。

なお，この場合においても，＜１１０＞方向を加工方向
とすれば，方向の正，逆に係らず，比較的欠けの小さい
加工状態を得ることが出来る。

以上説明した様に，高透磁率フェライト単結晶に溝加工
を行なう場合には，｛１１０｝面を加工面とする場合，
及び＜１１０＞方向を加工方向とする場合に欠けの小さ
い加工状態を得ることが出来る。

そして，これらの内でも｛１１０｝面を加工面とする場
合には，＜１００＞方向及び＜１１０＞方向を加工方向
とする場合に，特に欠けが小さくなる。

又，＜１１０＞方向を加工方向とする場合には，｛１０
０｝面及び｛１１０｝面を加工面とする場合が特に欠け
を小さくすることが出来る。

前記の複合型磁気ヘッドにおいて，高透磁率フェライト
単結晶に溝加工を施す面は，第１図（イ）における面
２，第２図（イ）における面13，あるいは第３図（イ）
における面21等であり，これらの面は，複合型磁気ヘッ
ドにおいて，ギャップ形成面と平行な面である。

又，溝加工を行なう方向は，いずれも複合型磁気ヘッド
の磁気記録媒体摺動面，すなわち第１図（ホ）における
面33，第２図（ヘ）における面34，第３図（ト）におけ
る面35にほぼ直角な方向である。

従って，高透磁率フェライト単結晶のほぼ｛１１０｝面
をギャップ形成面とほぼ平行になる様にするか，或は，
｛１１０｝面を磁気記録媒体摺動面とほぼ平行にするこ
とによりギャップ形成面とほぼ平行な面に設けられ，か
つ，磁気記録媒体摺動面とほぼ直角方向に加工される溝
を，欠けあるいは割れが少なく，かつ，溝面を平滑に加
工することが出来る。

従って，この様にして形成された溝を有する高透磁率フ
ェライト単結晶を用い，高透磁率フェライトよりも飽和
磁束密度の高い磁性体を複合して磁気ヘッドを構成した
場合には，ヘッド特性に優れ，かつ，量産性にも優れた
複合型磁気ヘッドを得ることが出来る。

なお，前記第５図〜第８図の特性からも明らかな様に，
結晶方位が±15゜程度ずれてもその効果はほぼ変わらな
い。

従って，前記の｛１１０｝面等に正確に一致させなくて
も，その面の性質を失わない範囲内の傾斜，即ち，±15
゜程度以内の傾斜であればほぼ同様の効果が得られる。

又，本発明に用いる高透磁率フェライト単結晶として
は，実施例にも示した如く，Ｍn−Ｚnフェライト単結晶
が一般に用いられるが，Ｎi−Ｚnフェライト単結晶等を
用いても本発明の効果は同様である。

又，本発明に用いるギャップ近傍を構成する飽和磁束密
度の高い磁性体としては，Ｆe−Al系，Ｆe−Ｓi系，Ｆe
−Al−Ｓi系，Ｆe−Ｎi系，Ｆe−Ｎ系等の結晶質，或は
Ｆe，Ｃo，Ｎi，Ｂ，Ｃ，Al，Ｓi，Ｐ，Ｇe，Ｔi，Ｖ，
Ｃr，Ｍr，Ｙ，Ｚr，Ｎb，Ｍo，Ｈf，Ｔa，Ｗ，Ｃu，Ｒ
u，Ｒh，Ｐd，Ａg，Ｒe，Ｏs，Ｉr，Ｐt，Ａu，希土類
元素等を含む非晶質磁性合金等の金属磁性材を用いるこ
とができる。

なお，結晶質の金属磁性材は，バルク材から切断あるい
は圧延等の方法によって作製された薄板の形状で用いる
ことが出来，又，結晶質，非晶質の金属磁性材は，溶湯
急冷法（スプラットクーリング）によって作製された薄
板の形状であるか，あるいはスパッタリング法，真空蒸
着法等の薄膜形成技術によって作製された薄膜の状態で
用いることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明においては，高透磁率フェライ
ト単結晶とそれより飽和磁束密度の高い磁性材とを複合
した複合型磁気ヘッドにおいて，高透磁率フェライト単
結晶のギャップ形成面や磁気記録媒体摺動面に平行な面
を選択することによって複合型磁気ヘッドの製造工程に
おいて，欠けや割れの少ない溝加工を行なうことが出来
る。

そのため，量産性に優れ，しかもヘッド特性にも優れた
複合型磁気ヘッドを実現することが出来るという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図及び第３図はそれぞれ複合型磁気ヘッド
の製造工程を示す図，第４図は高透磁率フェライト単結
晶の加工方法を示す図，第５図，第６図，第７図及び第
８図はそれぞれ高透磁率フェライト単結晶の加工面及び
加工方向と欠けの大きさとの関係を示す図である。 符号の説明 １，12，20……高透磁率フェライト ２，13，21……ギャップ形成面と平行な面 ３，14，22……溝 ４……金属磁性薄板 ５，５′……磁気ヘッドコア半体ブロック ６，26……巻線窓用溝 ７，７′……接着用溝 ８，16……トラック幅規制溝 17，17′……磁気ヘッドコア半体ブロック 27，27′……磁気ヘッドコア半体ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 寿一 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 小林 高行 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 工藤 實弘 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 実開 昭57−152617（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ギャップ形成面と平行な面に溝を設けられ
   た高透磁率フェライト単結晶で形成された磁気コアの少
   なくとも作動ギャップ近傍に，上記高透磁率フェライト
   単結晶よりも飽和磁束密度の高い磁性体が設けられてい
   る複合型磁気ヘッドにおいて、 上記高透磁率フェライト単結晶の｛１１０｝面もしくは
   その面の性質を失わない範囲内で傾斜した面を上記複合
   型磁気ヘッドのギャップ形成面と平行にし、かつ上記ギ
   ャップ形成面と平行な面に溝を形成する工程において、
   溝の加工方向を＜１１０＞方向または＜１００＞方向に
   したことを特徴とする複合型磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】ギャップ形成面と平行な面に溝を設けられ
   た高透磁率フェライト単結晶で形成された磁気コアの少
   なくとも作動ギャップ近傍に，上記高透磁率フェライト
   単結晶よりも飽和磁束密度の高い磁性体が設けられてい
   る複合型磁気ヘッドにおいて、 上記高透磁率フェライト単結晶の｛１００｝面もしくは
   その面の性質を失わない範囲内で傾斜した面を上記複合
   型磁気ヘッドのギャップ形成面と平行にし、かつ上記ギ
   ャップ形成面と平行な面に溝を形成する工程において、
   溝の加工方向を＜１１０＞方向にしたことを特徴とする
   複合型磁気ヘッドの製造方法。