JPH07182628A - 磁気ヘッド、磁気記憶装置および磁気ディスク記憶装置 - Google Patents

磁気ヘッド、磁気記憶装置および磁気ディスク記憶装置

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JPH07182628A
JPH07182628A JP32166493A JP32166493A JPH07182628A JP H07182628 A JPH07182628 A JP H07182628A JP 32166493 A JP32166493 A JP 32166493A JP 32166493 A JP32166493 A JP 32166493A JP H07182628 A JPH07182628 A JP H07182628A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic head
substrate
thin film
film
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Pending
Application number
JP32166493A
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English (en)
Inventor
Yoichi Kawakubo
洋一 川久保
Yuichi Kokado
雄一 小角
Tomoo Yamamoto
朋生 山本
Emi Mangyo
恵美 萬行
Yoshihiro Hamakawa
佳弘 濱川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面にカーボン薄膜を形成した磁気ヘッドに
おいて、基板価格を低減すること、および従来必要であ
った接着膜を不要とし、記録再生磁極と磁気記録媒体と
の間隔を低減すると共に、磁気ヘッド製造工程を簡素化
すること。 【構成】 磁気ヘッド基板40を、ガラス材料とする、
あるいはSi、SiO2、SiC、Si34等あるいは
それらの混合物としてその磁気記録媒体対向面(浮上面
20)にカーボン薄膜200を直接形成する。 【効果】 ガラス材料は密度が低くヘッドが軽量化され
ると共に安価となる。また、カーボン薄膜と磁気ヘッド
基板との接着力が向上し、接着膜が不要とり、記録再生
磁極と磁気記録媒体との間隔が低減され、高密度化が可
能となると共に、製造工程が簡素化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッド、磁気記憶装
置および磁気ディスク記憶装置に係り、特に磁気ヘッド
の磁気記録媒体対向面に耐摩耗性のカーボン保護膜を有
するものに好適な磁気ヘッド、磁気記憶装置および磁気
ディスク記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記憶装置においては、情報の記録密
度を高め、小形で大容量の記憶が可能な装置が求められ
ている。このためには、磁気ヘッドと磁気記録媒体の間
隔を狭めることが、磁気記録の原理から要求される。し
かし、磁気ヘッドと磁気記録媒体の間隔を狭めると、両
者が接触摺動しどちらか一方あるいは両方が摩耗する可
能性が高まるため、両者の耐摩耗性を向上することが装
置の動作信頼性を向上するために重要な課題となってい
る。このため、最近の磁気記憶装置では、潤滑剤を記録
媒体表面に塗布する等の磁気記録媒体側の改良に加え
て、磁気ヘッドの基板に耐摩耗性の材料が広く用いられ
ている。この耐摩耗性材料としては、アルミナ・チタン
カーバイド等のセラミックス材料が一般的である。
【0003】また、これらの磁気ヘッドの磁気記録媒体
対向面上に硬質の耐摩耗性薄膜を形成し、その耐摩耗性
をさらに向上することが行われている。この耐摩耗性薄
膜として磁気ディスク記憶装置用磁気ヘッドに非晶質硬
質カーボン薄膜をスパッタ法により形成することが、特
開平4−276367号公報記載の「保護被膜を有する
磁気ヘッドスライダおよびその製造方法」に開示されて
いる。その製造方法によれば、アルミナ・チタンカーバ
イドからなる磁気ヘッド基板上に薄膜技術により記録再
生磁極を形成し、外形を概略形成した後、磁気ヘッド浮
上面にSi膜を形成し接着膜とし、しかる後に非晶質硬
質カーボン薄膜を形成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
本発明が解決しようとする課題は、まず第1に、アルミ
ナ・チタンカーバイド等の耐摩耗性セラミックス基板材
料は密度が4000kg/m3 以上と大きくさらに価格
が高い点、および第2として、磁気ヘッドの記録媒体対
向面に耐摩耗性向上膜を形成する場合に、従来は非晶質
硬質カーボン薄膜に加えて接着膜も形成する必要がある
ため、記録再生磁極と磁気ディスクとの間隔が接着膜の
膜厚だけ広がり高記録密度化に妨げとなると共に、接着
膜形成工程が必要であるという点である。
【0005】本発明は上記課題を解決するためになさ
れ、表面にカーボン薄膜を形成した磁気ヘッドにおい
て、基板価格を低減すること、および従来必要であった
接着膜を不要とし、記録再生磁極と磁気記録媒体との間
隔を低減すると共に、磁気ヘッド製造工程の簡素化され
た磁気ヘッド、磁気記憶装置および磁気ディスク記憶装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、磁気記録媒体と磁気ヘッドの相対的移動に
より情報を記録再生する磁気ヘッドで、磁気ヘッドの磁
気記録媒体対向面に非晶質硬質カーボン保護膜を有する
ものにおいて、前記磁気ヘッドの基板が、Siを含有す
る物質の1つあるいは混合物であることを特徴とするも
のである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、磁気ヘッドの基板として、
ガラス系の材料を使用することにより上記第1の課題
を、また、カーボン薄膜との接着性の良い、Si、Si
2、SiC、Si34、ガラス等のSi系の物質ある
いはその混合物を用いることによって、磁気ヘッド基板
上の接着用薄膜を不要とすることにより上記第2の課題
を解決することができる。
【0008】すなわち、従来の磁気ヘッドでは、基板が
そのまま磁気記録媒体と摩擦摺動する可能性があったた
め、耐摩耗性の基板を使用する必要があったが、本発明
者らは、カーボン薄膜を磁気記録媒体対向面に形成した
場合、下地基板の特性の影響を受けないことを実験的に
明らかにし、従来使用できなかった耐摩耗性の低いガラ
ス系材料の使用を可能とした。
【0009】また、非晶質硬質カーボン膜を基板上にス
パッタ法により形成する場合、基板材料がAl23等の
酸化物セラミックスの場合には、薄膜と基板との接着力
が低く非晶質硬質カーボン薄膜は剥離してしまい、実用
的な薄膜が形成できない。このため、現在磁気ディスク
記憶装置用磁気ヘッドの基板として主に用いられている
アルミナ・チタンカーバイド基板上に非晶質硬質カーボ
ン薄膜を形成する場合にはSi膜を接着膜として基板上
に形成する必要がある。しかし、Si、SiO2、Si
C、Si34、ガラス等のSi系の物質を基板とした場
合には、基板と非晶質硬質カーボン薄膜との接着力が高
く、非晶質硬質カーボン薄膜が剥離しないことが知られ
ている。この事実を応用し、本発明では磁気ヘッドの基
板を従来のアルミナ・チタンカーバイド等の酸化物セラ
ミックスから、Si、SiO2、SiC、Si34等の
Siを含有する物質の1つあるいは混合物とすることに
より、磁気ヘッド基板と非晶質硬質カーボン薄膜との接
着力を増加させ、基板表面に接着用の薄膜形成を不要と
する。
【0010】
【実施例】以下、本発明を、磁気ディスク記憶装置用磁
気ヘッドに適用した実施例について、具体的に説明す
る。図1に、本発明を応用した磁気ディスク記憶装置用
磁気ヘッドの第1の実施例を示す。本実施例の磁気ヘッ
ド10の磁気ディスク対向面には、従来と同様、内周側
および外周側に全く同じ形状の2本のテーパ・フラット
型の浮上面20を持っている。これらテーパ・フラット
型の浮上面20のそれぞれの流出側側面には、上部側及
び下部側の薄膜磁気ヘッド磁極30a、30bが形成さ
れており、その一方が実際に情報の記録再生に使用され
る。
【0011】本実施例では、磁気ヘッドの基板40には
石英ガラスを用い、浮上面20の流出側側面上に、下地
膜50としてアルミナ膜を形成し、しかる後下部磁極3
0b、ギャップ規制膜60、下部絶縁膜70、記録再生
巻線80、上部絶縁膜90、上部磁極30a、を通常の
薄膜磁気ヘッド製造工程に従って形成し、さらにその表
面にさらにアルミナ膜を磁極保護膜100として形成
し、しかる後基板を所定の個別の磁気ヘッド寸法に従っ
て切断研磨し、浮上面20を研磨により形成した後、浮
上面20側から、スパッタ成膜法により非晶質硬質カー
ボン薄膜200を形成している。このように、本実施例
では磁気ヘッド基板と非晶質硬質カーボン薄膜との接着
性が良いため、非晶質硬質カーボン薄膜200は石英ガ
ラス基板40上に直接形成されている。
【0012】本実施例の磁気ヘッドの耐摩耗性を従来例
と比較するため、下記のような試料を作成し、表面にカ
ーボン保護膜を有する円周方向テクスチャー付き薄膜磁
気ディスク上で、摩耗試験を行った。試料には、石英ガ
ラスあるいはサファイア・ブロックの一面を球面に反対
面を平面に研磨し、ブロックの球面側を本実施例の構成
としたもの、比較例として非晶質硬質カーボン薄膜を形
成しない場合、および従来例としてSi薄膜を接着膜と
してその上に非晶質硬質カーボン薄膜を形成したものを
用いた。摩耗試験は、薄膜磁気ディスクに上記試料を
0.5gf の力で加圧して行い、頂点から25nmの摩
耗までの摩擦距離を測定した。
【0013】比較例1の石英ガラス単体の場合の摩擦距
離を1として、図2にその結果を示す。本発明の実施例
は、比較例1の石英ガラスを基準とするとその8.9 倍
の耐摩耗性があり、非晶質硬質カーボン薄膜の形成によ
り耐摩耗性が向上したことがわかる。これに対し、比較
例1の石英ガラスを基準とすると、比較例2のサファイ
アの対摩耗性は0.7〜1.5倍の範囲にあり、石英ガラ
スと同等である。一方、比較例3の石英ガラスを基板と
しSi薄膜を接着膜として形成した上に非晶質硬質カー
ボン薄膜を形成した場合、および比較例4のサファイア
を基板としSi薄膜を接着膜として形成した上に非晶質
硬質カーボン薄膜を形成した場合には、それぞれ比較例
1の石英ガラスの場合の8.9倍、5.9倍の耐摩耗性を
示している。また、比較例5として示したサファイア基
板上に直接非晶質硬質カーボン薄膜の形成を試みた場合
には、接着力が不十分なため非晶質硬質カーボン膜が剥
離してしまい、摩耗試験を行うことができなかった。
【0014】この結果から、本実施例の構成により、比
較例3として示したSiを接着膜として非晶質硬質カー
ボン薄膜を形成した従来法の場合と同様の耐摩耗性が得
られていることがわかる。このことは、本発明を用いる
ことにより従来の接着膜を用いる場合と同等の耐摩耗性
を得られ、接着膜の形成工程を不要とするとともに、接
着膜が不要であることから磁気ヘッド保護膜全体として
の厚さを接着膜の厚さだけ薄くすることにより磁気ヘッ
ド磁極と磁気記録媒体の間隔を短縮することが可能であ
ることを示している。
【0015】次に、本発明を適用した磁気ディスク用磁
気ヘッドの第2の実施例を説明する。本実施例において
も、磁気ヘッドの基板には石英ガラスを用いている。そ
して、その浮上面20の流出側側面上に、SiO2 から
なる磁極下地膜50を形成し、しかる後下部磁極30
b、ギャップ規制膜60、下部絶縁膜70、記録再生巻
線80、上部絶縁膜90、上部磁極30aを、第1の実
施例と同様に通常の薄膜磁気ヘッド製造工程に従って形
成し、さらにその表面にSiO2 を磁極保護膜100と
して形成し、しかる後基板を所定の個別の磁気ヘッド寸
法に従って切断研磨し、浮上面20を研磨により形成し
た後、浮上面20側から非晶質硬質カーボン薄膜200
を形成している。これにより、本実施例では第1の実施
例でアルミナ薄膜であった磁極下地膜50および磁極保
護膜90がともにSiO2 膜となり、第1の実施例に比
較して磁極下地膜50および磁極保護膜100と非晶質
硬質カーボン薄膜200とがより強固に接着するように
なり、全体としての信頼性がさらに向上した。
【0016】以上の実施例では、基板の材料として石英
ガラスを用いたが、基板の材料はこれに限るものではな
く、本発明の作用の項で説明したように、Si、SiO
2 、SiC、Si34 等のSi系の物質あるいはその
混合物さらにSiO2を含むたとえば米コーニング社の
7059ガラス等の各種材料を基板とした場合にも本発
明の効果が得られる。
【0017】特に、各種ガラスを用いると、基板の熱膨
張係数が広範囲の値から選択可能となり、磁性膜の特性
との関連で適当なものが選択できるため記録再生特性が
向上できると共に、ガラス材料は密度が2500kg/
3 以下のものが可能であり、従来のアルミナ・チタン
カーバイト等より小さいことから磁気ヘッドの重量が低
減可能であるため、磁気ヘッドの磁気ディスクへの追従
性が向上し記録再生が安定になり、さらに基板材料が安
価であり磁気ヘッドの価格を低減できる、利点がある。
【0018】また、基板として石英ガラス等のガラス材
料を用いたときには、ガラス材料がボイドを含まず、非
常に平滑に研磨可能なことから、磁極下地膜50の厚さ
は従来の約10μmの必要が無くなり、1μm以下、特
に基板材料の磁極30に対する腐食性が問題とならない
ときには磁極下地膜50の厚さを0とすることができ
る。これにより、アルミナ・チタンカーバイド等の複合
材料を基板としていたときに、基板のボイド/凹凸を埋
めさらにその表面の平滑化のために必要であった、十分
な厚さの下地薄膜の形成およびその表面平滑化加工の2
つの工程を不要とすることができ、基板加工工程が簡略
化され、最終的に磁気ヘッドの価格を低減することがで
きる。
【0019】
【発明の効果】以上要するに、本発明を用いることによ
り、磁気ヘッドの磁気記録媒体対向面に非晶質硬質カー
ボン薄膜を形成する場合に必要であった接着層が不要と
なり、実際に記録再生を行う記録再生磁極を磁気記録媒
体により近く設置することが可能となり磁気記録密度が
向上できると共に、従来必要であった接着層形成工程が
不要となり磁気ヘッド製造工程が簡易となるため従来と
比較し安価に磁気ヘッドが製造可能となり、高記録密度
の磁気記憶装置、磁気ディスク記憶装置を安価に製造す
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ディスク記憶装置用磁
気ヘッドを示す図である。
【図2】本発明の効果を比較する図である。
【符号の説明】
10 磁気ヘッド 20 浮上面 30a、30b 薄膜磁気ヘッド磁極 40 磁気ヘッド基板 50 磁極下地膜 60 ギャップ規制膜 70 下部絶縁膜 80 記録再生巻線 90 上部絶縁膜 100 磁極保護膜 200 非晶質硬質カーボン薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萬行 恵美 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 濱川 佳弘 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気記録媒体と磁気ヘッドの相対的移動
    により情報を記録再生する磁気ヘッドで、磁気ヘッドの
    磁気記録媒体対向面に非晶質硬質カーボン保護膜を有す
    るものにおいて、 前記磁気ヘッドの基板が、Siを含有する物質の1つあ
    るいは混合物であることを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁気ヘッドにおいて、 前記物質は、Si、SiO2、SiC、Si34、ガラ
    ス等であることを特徴とする磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の磁気ヘッドにお
    いて、 前記カーボン保護膜を基板の少なくとも磁気記録媒体対
    向面に直接形成したことを特徴とする磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3記載の磁気ヘッド
    において、 前記基板上に磁気記録再生用の磁極部分が薄膜プロセス
    により形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の磁気ヘッドにおいて、 前記磁極部分の下地薄膜あるいは/および磁極保護膜
    が、SiO2膜であることを特徴とする磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 請求項4または5記載の磁気ヘッドにお
    いて、 前記磁極部分の下地薄膜が0ないし1μmの厚さである
    ことを特徴とする磁気ヘッド。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のうちいずれかに記載
    の磁気ヘッドを用いることを特徴とする、磁気記憶装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし6のうちいずれかに記載
    の磁気ヘッドを用いることを特徴とする、磁気ディスク
    記憶装置。
JP32166493A 1993-12-21 1993-12-21 磁気ヘッド、磁気記憶装置および磁気ディスク記憶装置 Pending JPH07182628A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000004534A1 (en) * 1998-07-13 2000-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a thin-film magnetic head
FR2834375A1 (fr) * 2001-12-28 2003-07-04 Commissariat Energie Atomique Tete magnetique integree pour l'enregistrement magnetique et procede de fabrication de cette tete magnetique
US7154710B2 (en) 2003-02-19 2006-12-26 Fujitsu Limited Magnetic head slider

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000004534A1 (en) * 1998-07-13 2000-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a thin-film magnetic head
FR2834375A1 (fr) * 2001-12-28 2003-07-04 Commissariat Energie Atomique Tete magnetique integree pour l'enregistrement magnetique et procede de fabrication de cette tete magnetique
WO2003056548A1 (fr) * 2001-12-28 2003-07-10 Commissariat A L'energie Atomique Tete magnetique integree pour l'enregistrement magnetique et procede de fabrication de cette tete magnetique
US7154710B2 (en) 2003-02-19 2006-12-26 Fujitsu Limited Magnetic head slider

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