JPH07192213A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱処理工程の煩雑さをなくし、簡単な構造で
しかも磁気特性の良い磁気ヘッドを提供すること。 【構成】 磁性層にＦｅＺｒ系，ＦｅＴａ系の窒化合金
膜を使用する際に、磁性膜Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 一層ごとの
両面又は片面に、Ｚｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｖ，
Ｃｒのいずれか１つ又はそれらのうちの複数の組み合わ
せの金属膜Ｍ1〜Ｍ6 を形成したものである。これによ
り、熱処理時に磁性膜中の余分なＮがこの金属膜Ｍ1 〜
Ｍ6 の各層内に吸収されて固定されるため、透磁率の高
い磁性膜を得ることができる。

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に係り、特に
基体上に磁性層を形成して成る積層タイプの磁気ヘッド
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ），ハー
ドディスク装置などに代表される磁気記録再生装置にお
いては、その高密度記録化に伴い、磁気ヘッドのトラッ
ク幅を狭トラック化する方向に進んでいる。中でも、非
磁性基板等の基体上に磁性層を形成して成る積層タイプ
の磁気ヘッドは、トラック幅が磁性層の厚さで決まるた
め狭トラック化に有利である。

【０００３】図３(a) 〜(e) に、従来の積層タイプの磁
気ヘッドのコア部分の製造方法を示す。図３(a) に示す
ように、セラミック等から成る非磁性基板Ｋの上に磁性
層Ｆをスパッタリング等の手段を用いて形成し、多数の
磁性層付き基板Ａを作成する。磁性層Ｆの厚さは、最終
的に磁気ヘッドのトラック幅になる。この磁性層Ｆは、
１層であっても良いし、磁性膜と絶縁膜を交互に積層し
て渦電流の発生を押さえる多層構造になっているもので
も良い。いずれの場合でも、磁性層形成後、形成された
磁性層を磁界中で熱処理（例えば５５０°Ｃで所定時
間）を施すことが行われている。

【０００４】図３(b) は、これらの磁性層付き基板Ａを
多数積層したブロックＢを示す。このブロックＢは、基
板Ａの磁性層Ｆの上にガラスをスパッタリングした後、
加圧加熱して接合して作成することができる。

【０００５】図３(c) は図３(b) のブロックＢを切断し
て２つのコアブロックＥ，Ｄに分割した後、分割面を鏡
面仕上げした片方のコアブロックＥに巻線用溝Ｅ1 ，ガ
ラス材充填用溝Ｅ2 を形成したところを示す。この後、
鏡面部分にＳｉＯ2 等の非磁性材をスパッタリングで形
成し、これをギャップスペーサとし、２つのコアブロッ
クＥ，Ｄの磁性層Ｆ，Ｆが対向するように突き合わせ、
巻線用溝Ｅ1 ，ガラス材充填用溝Ｅ2 にガラス棒を挿入
した後、加圧加熱して２つのコアブロックＥ，Ｄを溶着
する。この溶着した状態を、図３(d) に示す。

【０００６】その後、図３(d) のコアブロックを非磁性
基板Ｋ部分（一点鎖線にて示す）で切断加工して磁気ヘ
ッドコア（ヘッドチップ）を得る。この磁気ヘッドコア
は、さらにベース板への取り付け、コイル巻線、テープ
走行面のラッピングを経て、磁気ヘッドとして完成され
る。

【０００７】図４に、図３(d) の磁性層部分の構造を拡
大して示す。非磁性基板Ｋの上に、第１層目の磁性膜Ｆ
1 、次にＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の非磁性絶縁膜Ｉ1 ，
その次に磁性膜Ｆ2 ，絶縁膜Ｉ2 ，磁性膜Ｆ3 ，絶縁膜
Ｉ3と形成し、ガラス層Ｇを介してもう一方の非磁性基
板Ｋに接着している。この時、絶縁膜Ｉ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3
の各厚さは、通常１０００〜２０００オングストローム
で、これは磁性層全体の厚さに占める絶縁層の厚さの割
合から求められる。

【０００８】近年、磁性膜としてＦｅＺｒ系，ＦｅＴａ
系の窒化微結晶膜がその磁気特性の良さから各種ヘッド
材として使用されているが、これらの磁性膜では、磁性
膜中の窒素Ｎの量によってその磁気特性が大きく変わる
ことが知られている。磁性膜中の窒素Ｎの量は、磁性膜
をスパッタリングで形成する際のスパッタリング用のＡ
ｒガスに混合するＮ2 ガスの分圧によっても変化する
し、又形成された磁性膜を磁界中熱処理する際にも変化
することが知られている。

【０００９】図５に、５５０°Ｃにおける熱処理時間と
窒化磁性膜（ＦｅＺｒＮ）中のＮ成分の変化量との関係
を示す。横軸に時間（ｈ）をとり、縦軸にＮとＺｒの比
Ｎ／Ｚｒをとってある。図５に示されるように、磁性膜
中のＮは時間が経つにつれて減少し、ある一定値で落ち
着くことが分かる。これに対応して磁気特性の良さを示
す透磁率μも変化する。

【００１０】図６に、熱処理時間と磁性膜透磁率の変化
量との関係を示す。横軸に時間（ｈ）をとり、縦軸に透
磁率μをとってある。図６のａは磁性膜上にＳｉＯ2 被
膜なしの場合の透磁率μの変化を示し、図６のｂは磁性
膜上に例えばＳｉＯ2 被膜を１０００オングストローム
程度付けて同様の熱処理を行った場合の透磁率μの変化
を示している。ＳｉＯ2 被膜有りの場合は、同様に熱処
理を行っても、磁性膜中の窒素ＮがＳｉＯ2 膜に阻害さ
れて抜けないために、透磁率μは図６のｂに示すように
低い値のまま変化しない。

【００１１】ところで、磁性膜を絶縁層を介して積層す
ると、ＳｉＯ2 被膜有りと同じ効果が得られ熱処理を行
っても磁性膜中の窒素Ｎを減少させることが期待できな
い。一方、磁性膜中の初期のＮの量は、磁性膜をスパッ
タリングで形成する時のＮ2分圧を減らすことによって
もコントロールすることは可能である。しかし、初期Ｎ
量を最終安定値に近いＮ量になるように制御した場合、
熱処理前で通常アルモファスになっている磁性膜の膜質
が悪くなり、熱処理後の特性が悪いという問題があっ
た。従って、磁性膜を積層した場合、熱処理前に初期Ｎ
量をコントロールすることは不具合を生じるので、磁性
膜を一層形成するたびに熱処理を施す方法を採らざるを
得なく、量産性の乏しい方法にならざるを得なかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の積
層タイプの磁気ヘッドでは、磁性層にＦｅＺｒ系，Ｆｅ
Ｔａ系の窒化磁性膜を使用する際に、熱処理工程が煩雑
となり量産性が悪いという問題があった。

【００１３】そこで、本発明は上記の問題に鑑み、熱処
理工程の煩雑さをなくし、簡単な構造でしかも磁気特性
の良い磁気ヘッドを提供することを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基体上に磁性層を形成して、この磁性層の厚さがトラッ
ク幅になる積層タイプの磁気ヘッドにおいて、前記磁性
層にＦｅＺｒ系，ＦｅＴａ系の窒化磁性膜を使用し、磁
性膜一層ごとの両面又は片面に、Ｚｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｔ
ａ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒのいずれか１つ又はその複数を組み
合わせた金属膜を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【作用】上記の磁気ヘッドでは、磁性層にＦｅＺｒ系，
ＦｅＴａ系の窒化合金膜を使用する際に、上記金属膜
（Ｚｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒ）を磁性膜
一層ごとの両面又は片面に配置することにより、熱処理
時に磁性膜中の余分な窒素Ｎがこの金属膜層内に取り込
まれて固定される。これらの金属は安定した窒化物を作
るため、再度加熱してもこれ以上Ｎが動くことはない。

【００１６】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例に係る磁気ヘッドの要部を拡大し
て示す平面図、図２は磁気ヘッドのコア部分を示す斜視
図である。

【００１７】本発明の要部構造を説明する前に、図２を
参照して本発明が適用される磁気ヘッドコア（ヘッドチ
ップ）について説明する。

【００１８】図２において、積層タイプの磁気ヘッドの
コアは、一対のヘッドコア１，２を備えている。ヘッド
コア１，２の各々は、磁性層Ｆを非磁性基板Ｋで両側か
ら挟持した構造となっている。磁性層Ｆは、トラック幅
を規定するものであり、１層であってもよいし、磁性膜
と絶縁膜を交互に積層して渦電流の発生を押さえる多層
構造になっているものでもよい。

【００１９】一方のヘッドコア２には、巻線用溝Ｅ1 及
び接合に用いられるガラス材充填用溝Ｅ2 が形成されて
いる。ヘッドコア１，２はそれぞれの磁性層Ｆが互いに
突き合わされるように接合され、一方の磁性層Ｆと他方
の磁性層Ｆとの間にはギャップ３が形成されている。

【００２０】図１に、上記磁性層Ｆを多層とした場合の
一例を拡大して示す。非磁性基板Ｋの上に、Ｚｒ等の金
属膜Ｍ1 を例えば１０００オングストロームの厚さでス
パッタリングで形成した後、ＦｅＺｒＮ等の窒化磁性膜
Ｆ1 を３μｍ形成する。この上に再度Ｚｒ等の金属膜Ｍ
2 を１０００オングストロームの厚さで形成し、続けて
ＳｉＯ2 又はＡｌ2 Ｏ3 の絶縁膜Ｉ1 を１０００オング
ストロームの厚さで形成し、さらにＺｒ等の金属膜Ｍ3
を１０００オングストロームの厚さで形成する。その上
に窒化磁性膜Ｆ2 ，金属膜Ｍ4 ，絶縁膜Ｉ2 ，金属膜Ｍ
5 ，窒化磁性膜Ｆ3 ，金属膜Ｍ6 ，絶縁膜Ｉ3 を形成
し、ガラス層Ｇを介してもう一方の非磁性基板Ｋに接着
している。図１では、磁性膜層を３層付けた構造になっ
ているが、１層であってもさらに多層の構造としてもよ
い。

【００２１】ＦｅＺｒＮの磁性膜で磁気特性が良好なＮ
の含有量は１０〜２０％の範囲であるから、例えばスパ
ッタリング初期に予め適正量より３％程多い組成に形成
しておくと、熱処理時にこの３％のＮを吸収するための
Ｚｒの金属膜の厚さｘは、磁性膜の一層の厚さを３μｍ
とし、ＦｅＺｒＮ膜，Ｚｒ膜の密度が等しいとして、概
算で、ｘ ＝ ３００００ × ０．０３ ＝ ９００ オン
グストロームとなり、約１０００オングストローム程度
のＺｒ膜で良いことになる。なお、この金属膜は単体で
も良いが、例えばＺｒ，Ｃｒを組み合わせたものでも良
い。

【００２２】図６のｃに、金属膜としてＺｒ，絶縁膜と
してＳｉＯ2 を使用した場合の熱処理時間に対する透磁
率μの変化を示す。窒化磁性膜上にＳｉＯ2 被膜のみを
形成した場合(b) に比べ、磁性膜とＳｉＯ2 被膜との間
にＺｒ膜を形成した場合(c)の方が、透磁率μが高い値
となる。これは、熱処理時に窒化磁性膜中のＮがＺｒ膜
に吸収されて減少したためである。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、窒化
磁性膜を使用した合、余分な窒素を吸収するための金属
層を形成することにより、熱処理後に磁気特性の良い磁
性膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁気ヘッドの要部構造を拡
大して示す平面図。

【図２】本発明の一実施例に係る磁気ヘッドのコア部分
を示す斜視図。

【図３】従来の磁気ヘッドのコア部分の製造方法を示す
斜視図。

【図４】従来の磁性層部分の構造を拡大して示す平面
図。

【図５】熱処理時間と磁性膜中のＮ成分の変化を示すグ
ラフ。

【図６】熱処理時間と磁性膜透磁率の変化を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１，２…ヘッドコア ３…ギャップ Ｋ…非磁性基板 Ｆ1 〜Ｆ3 …窒化磁性膜 Ｍ1 〜Ｍ6 …金属膜 Ｉ1 〜Ｉ3 …非磁性絶縁膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体上に磁性層を形成して、この磁性層の
   厚さがトラック幅になる積層タイプの磁気ヘッドにおい
   て、 前記磁性層にＦｅＺｒ系，ＦｅＴａ系の窒化磁性膜を使
   用し、磁性膜一層ごとの両面又は片面に、Ｚｒ，Ｔｉ，
   Ａｌ，Ｔａ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒのいずれか１つ又はその複
   数を組み合わせた金属膜を形成したことを特徴とする磁
   気ヘッド。