JPH07201149A - 接触式読み取りおよび書き込み磁気媒体用の耐摩耗性ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】効果的に破局的摩耗の可能性を除去する条件下
で、製品の寿命を越えて媒体表面の摩耗が無視できるよ
うに、媒体（剛性および可撓性の）との連続的な滑り接
触における磁気記録ヘッドの非常に低い率の研磨摩耗を
保証し、記録性能に悪影響を与え異常な摩耗の発生の原
因となる摩耗屑の発生を最少にする。 【構成】延長された非水平支持ビーム２８に結合され、
かつ負荷され、リード／ライト，ポール部３２およびか
かるポール部に隣接して配置された高硬度の媒体接触構
造体を含む、電磁気リード／ライト，接触ヘッド構造体
２６。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】ヘッド／媒体インタフェースは現在に至る
まで磁気記録産業における多くの課題の焦点である。こ
のような課題はヘッドおよび媒体の研磨摩耗，破局的摩
耗，または「ヘッド破壊」（ｈｅａｄ ｃｒａｓｈ），
静的および動的摩擦，ポール先端のはがれ，潤滑事故，
記録性能に副次的に影響する摩耗物の蓄積，ヘッドおよ
び媒体の金属フィルムの腐食，および表面仕上げの制御
の困難さ等を含んでいる。これらの問題のいくつかはす
べての記録技術にとって共通したものであるが、それ以
外は可撓性媒体への接触記録および剛性媒体への非接触
記録に関する特殊なものである。

【０００２】剛性媒体への記録密度を高度化しようとす
る研究がヘッドと媒体間の間隔、または「フライング・
ハイト」（ｆｌｙｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ）をより小さく
するにつれて、これらの範畴の間の差別は消去され始め
る、と人々は期待するかも知れない。実に上記の問題の
すべては、他の問題と併行して、高速度で剛性媒体と連
続的に滑り接触するヘッドの信頼するに足りる動作に到
達するための努力を必要とする。しかしこのような努力
の基本的な挑戦は、破局的摩耗が起る可能性を除去し、
かつ適切な永い製品寿命、とりわけ真の滑り接触を保証
するヘッドおよび媒体の通常の研磨摩耗を減少させるこ
とである。

【０００３】従来技術の接触記録システムは研磨摩耗の
問題に対してスライダー組み立て品に種々の高硬度材料
を使用することで対処して来たが、それは組み合わされ
た変換機の研磨摩耗を制限するように作用する。たとえ
ばブレゾスキー（ＢＲＥＺＯＣＺＫＹ）およびその他の
米国特許第４８１９０９１号は磁気記録媒体に連続的に
接触して作用するスライダー用の摩耗表面として、他の
ものと一緒に単結晶ダイヤモンドを利用する接触記録シ
ステムを公開している。このような従来技術システムの
典型的なものとしての硬化スライダー組み立て品は、い
くら実効作動負荷を軽減してもスライダーに働く慣性力
がヘッド破壊を起すのに十分な程大きい寸法と質量を有
していた。

【０００４】比較的低速度における「引きずり」（ｄｒ
ａｇ）試験も、また同様に連続した「スタート／ストッ
プ」試験における従来型の空気ベアリング式スライダー
に関して蓄積された経験もこの結論を確認し、スライダ
ーを滑り接触使用に適応させようとするこのような試み
に対して強く反論している。このようなスライダーは比
較的大きい応用負荷に対して「飛行」（Ｆｌｙ）するよ
うに設計されているのでこれは驚くには当らない。空気
ベアリングの事故は、動的不安定性または異物の存在の
いずれに起因するにせよ、高い表面速度の条件下で部分
的に極度に高い圧力を起させる、典型的に非常に小さい
区域に適用された大きい力（負荷プラス慣性力）による
ものである。この結果は非常に高い局部的なエネルギー
乱費，熱および化学反応のなだれ，つまり「ヘッド破
壊」で明らかに示された。

【０００５】この論理は剛性（およびその他の）媒体と
の滑り接触を応用した記録ヘッドおよび支持装置の、従
来の設計および製作からの大きい改良を呼び起すことと
なった。このような改良は、たとえば私の同時係属出願
である米国特許出願、１９８９年１１月２７日提出の
「集積されたリード／ライトヘッド／可撓体／導体構造
体」の内に提案されている。この出願の公開された内容
はここで本公開と関係して合同された。明細に説明すれ
ば、（従来のスライダー支持システムのそれに比較し
て）質量で２桁から３桁の規模で小さくした集積ヘッド
／可撓体／導体構造体について何千時間にも及ぶ試験に
おいて実演され、附属品と組み合わせて、低くされた要
求負荷に関連して、１秒当り１５メートルの媒体速度に
おいてさえ有効にヘッド／媒体のインタフェースにおけ
る破局的事故を除去することに成功した。これらの試験
は大きい衝撃抵抗負荷の下でも非常に低い率のヘッド研
磨摩耗しか起さない能力をも示した。結局これらの直角
プローブ型ヘッドおよび２層直角媒体を使用した微小質
量ヘッド／可撓体構造体によって行われた記録試験で、
ポール先端は媒体と連続して滑り接触して、低い信号変
調および他の表示を保ちながら、非常に高い記録密度能
力を有することが示された。

【０００６】それにもかかわらず、滑り接触作用はスラ
イダーに製作許容差と局部的な圧力の制約とを両立させ
ながら、ほんの少しの面積で媒体表面に接触すれば良い
と言う便宜を与える。これは特に、比較的剛い、つまり
非水平支持特性を有する微小面積ヘッド／可撓体構造体
の場合において、媒体の飛び出し（ｒｕｎ ｏｕｔ）ま
たは他の機械的な変動による、スライダーの摩耗表面の
同一平面性の偏差と、媒体のそれとによって、ポール先
端が媒体から離れることが認められる。このような分離
は過度な変調または他の記録性能の劣化の原因となる。
ここに図の一つにおいて示されているように、さらに後
でも説明するが、ポール先端から接触パッドの縁までの
任意の方向へ向う距離が大きければ大きい程、媒体から
ポール先端までの距離は大きくなる。実際にこのような
比較的剛い支持システムにおいては、媒体の飛び出しか
ら生じる変調は、計算によっても測定によっても接触点
が任意方向でポール先端から２０マイクロメートル以上
にならないように、接触パッドの寸法を制限する必要が
あることを示している。

【０００７】また媒体に関して、制御できない空気ベア
リング効果を最少にするためにヘッドの接触面積を最少
にすることも要求される。さらに静的および動的摩擦力
も媒体に関する接触面積を最少にすることによって減少
させることができる。

【０００８】要約すれば、まず第一に、ヘッド／媒体イ
ンタフェースにおける破局的事故の可能性は（適当な質
量および負荷の減少によって達成された）最高局部圧力
を破壊的な熱的および化学的なだれ過程が始まる水準よ
りも十分低い水準に制限することによって本質的に除去
できることが論証された。第二に、ヘッド／媒体インタ
フェースの材料を適切に選択することによって、連続滑
り接触が保証される条件下で製品の長い寿命を維持でき
る非常に低率の研磨摩耗が可能であることが証明され
た。第三に、接触記録において、機械的な変動または不
安定性に起因する媒体からのポール先端の分離を最少に
し、かつ空気ベアリング効果および摩擦引きずりを最少
にするようにヘッドの接触面積を制限することが要求さ
れる。これらの結果の内の後の二つが主として本発明が
関与するものである。

【０００９】さらに詳細に説明すると、本発明の主要な
目的は効果的に破局的摩耗の可能性を除去する条件下
で、製品の寿命を越えて媒体表面の摩耗が無視できるよ
うに、媒体（剛性および可撓性の）との連続的な滑り接
触における磁気記録ヘッドの非常に低い率の研磨摩耗を
保証することにある。

【００１０】さらに本発明の目的は記録性能に悪影響を
与え異常な摩耗の発生の原因となる摩耗屑の発生を最少
にすることである。

【００１１】他の目的はヘッド／媒体インタフェースの
静的および動的摩擦を最少にすることである。

【００１２】さらに本発明の他の目的は、過度の変調ま
たは他の記録性能の劣化を発生させる媒体の飛び出し、
または他の機械的変動に起因する滑り接触作動中のポー
ル先端／媒体の間隔を最少にすることにある。

【００１３】なおさらに本発明の目的は媒体と滑り接触
するように設計されたヘッド上の空気効果を効果的な負
荷が応用される力によって規定されかつ制御されるよう
に最少にすることである。

【００１４】本発明によって達成される、これらおよび
その他の目的および利点は以降添付図面を参考とする説
明によってさらに十分に明らかになるであろう。

【００１５】図１は剛性ディスク技術に組み合わされた
破局的な破損（ヘッド破壊）の一つのタイプの単純化さ
れた部分略図である。

【００１６】図２は破局的摩耗が起る点を図解する、摩
耗と局部接触圧力の関係をプロットするグラフを示す。

【００１７】図３は本発明によって形成された、記録媒
体の表面と硬化された接触パッドの下側との間の非同一
平面の条件を描く単純化された部分図である。

【００１８】図４の（Ａ）は、他端が適切に、特にビー
ム支持部を備えた操作アームに固定された、延長部，非
水平ビーム，または屈曲部が自由端に一体的に結合され
た、本発明によるリード／ライトヘッド構造体またはヘ
ッドを示す、縮尺によらない、簡略化された側面図であ
る。

【００１９】図４の（Ｂ）は、概して図４の（Ａ）の二
つの曲った矢印で囲まれた部分の、縮尺に無関係な部分
拡大図である。

【００２０】図５の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はさらに提
案されたヘッドのある実施態様の細部の構造を示し、図
５の（Ａ）はヘッドの媒体接触側から見た部分図であ
り、図５の（Ｂ）は図５の（Ａ）の上面から見た図を描
いたものであり、図５の（Ｃ）は図５の（Ｂ）の左側か
ら見た図を示している。

【００２１】図６の（Ａ）−（Ｄ）は製作工程を示した
ものであり、図６の（Ａ）−（Ｃ）は製作工程において
調製されるいろいろな層を横断的に見た図であり、図６
の（Ｄ）は実質的に図６の（Ｂ），（Ｃ）を上面から見
た図である。

【００２２】図７の（Ａ），（Ｂ）は図６の（Ａ）−
（Ｃ）と同じ視点から見た、図６の（Ａ）−（Ｄ）に描
かれた段階に従った製作工程中の段階を示す。

【００２３】図８の（Ａ）は製作工程のさらに別の段階
の、単純化された平面図であり、かつ図８の（Ｂ）は概
して図８の（Ａ）を下側から見た断面図である。

【００２４】図９は製作活動の少々後の製作工程におけ
る状態を示している、図８の上側部分の拡大した部分断
面図である。

【００２５】図１０の（Ａ），（Ｂ）は図６の（Ａ）か
ら図９までを含めた全集合の内から描かれた別の製作工
程を示すものである。

【００２６】図１１の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は多層ら
せん、または「パンケーキ」型コイルを含む、プローブ
型ヘッドを特徴とする別の実施態様を描いたものであ
る。

【００２７】図１２はさらに別の「パンケーキ」型コイ
ルを含むプローブ型ヘッドの実施態様を示したものであ
る。

【００２８】図１３の（Ａ），（Ｂ）は図１２に示した
構造のある製作段階を示している。

【００２９】本発明によって行われた明らかな寄与をよ
り良く理解するために、従来の剛性ディスク技術におけ
る破局的な破損または「ヘッド破壊」を起す原因となる
過程を確かめて見ることは意味が深い。ヘッド破壊は典
型的にスライダー表面の、顕微鏡的な領域、すなわち動
的不安定性によって角または縁で、または異物との接触
点、または媒体表面上の苛酷な境遇点で発生する。図１
は剛性ディスク２２の表面２２ａとスライダー２４との
間に置かれた異物２０による、後者のタイプを示してい
る。これが発生すると接触領域内の圧力は急速に数倍の
規模に上昇し、これが高い相対速度において起ると局部
化されたエネルギー乱費が非常に大きくなって、物理的
および化学的過程の破壊的ななだれの原因となる。この
潤滑剤（この場合は空気）の不足は従来の機械的ベアリ
ングにおいて起るものとは違っている。

【００３０】通常は摩耗しない空気ベアリングスライダ
ーとは逆に、連続して接触して作動するスライダーは少
くともある最少の率の進行性研磨摩耗を受けている。一
般に、ある与えられた速度で、通常の研磨摩耗は負荷が
増大するにつれて次第に増大する。しかしある点で、図
２に示された曲線の変曲点で示されているように、研磨
摩耗過程は一層破壊的な物理的かつ化学的過程へと急速
に進行する。このように破局的な摩耗が起る確率は、最
高局部接触圧力をこのような破壊的過程の開始よりも十
分に低い水準に制限することによって非常に減少させる
ことができるのではないかと推測される。

【００３１】この仮説の真実性は、ヘッドの質量が非常
に低く、かつ剛性ディスクに滑り接触することから、毎
秒１５メートル以上の速度で、かつ接触面積約１×１０
^-5平方センチメートル当り２００ミリグラム（一平方セ
ンチメートル当り２００００グラム）の負荷に対して数
千時間もの無破壊作動を多数の試験装置において証明し
て来た。対照的に従来の空気ベアリングスライダーのヘ
ッド破壊の開始時における顕微鏡的接触領域の負荷は一
平方センチメートル当り約１０００００００グラムまた
はそれ以上と推測されている。薄膜媒体（約１００オン
グストロームの厚さの炭素コーティングを施したディス
クについての多くの試験）の累計１０００００時間以上
の滑り接触作動において破局的摩耗はヘッドにも媒体に
も認められなかった。

【００３２】滑り接触作動はある程度の研磨摩耗を伴う
ので、媒体と接触するヘッド構造体の部分は（以降は接
触パッド，接触領域または接触構造体と称する）は低い
研磨摩耗率，低い摩擦，比較的高い熱伝導性，および低
い化学反応性によって特徴付けられる微細構造を有する
材料から構成されることが望ましい。ダイヤモンドはこ
れらの要求を無類に満足するものとして良く知られてい
る。プラズマで高揚された化学蒸気溶着（ＰＥＣＶＤ）
で形成されたダイヤモンド類似炭素（ＤＬＣ）フィルム
は多くの上記の特性を発揮し、かつ接触パッドとして働
くように溶着され模様を付けられるために準備される。
ここにおいてポール（または複数のポール）の先端は適
切な耐摩耗性材料によって溶着されるか、または被覆
（好ましくはその相方）され、媒体に（記録性能を最大
にするように）接触するかまたはできるだけ接触に近い
状態に保たれるべきであることに注目されたい。金属酸
化物，窒化物および炭化物を含む多くの他の高硬度の低
摩耗セラミックフィルムが高バイヤスまたは反応溶着ま
たは化学蒸気堆積法によって溶着されても良い。

【００３３】高硬度の耐摩耗性材料、すなわちクヌープ
硬度が一平方ミリメートル当り１０００キログラムより
も大きいことによって特徴付けられる、本発明に採用で
きるように準備された材料は単結晶ダイヤモンド，多結
晶ダイヤモンドおよびダイヤモンド類似炭素を含んでい
る。他の使用可能の材料とは、単結晶，多結晶および無
定形のアルミニウム，シリコン，硼素，チタニウム，タ
ンタリウム，ジルコニウムおよびタングステンの酸化
物、窒化物および炭化物を含んでいる。

【００３４】一般に、硬度，密度，多孔性，化学的反応
性および内部応力は溶着指標に敏感に依存している。支
持基礎体への接着は他の限界的な関係事項であって、し
ばしば問題の基礎体とフィルムとの間に適切な接着を準
備する特殊な接着層を溶着しておく必要がある。この状
態は本発明の好ましい実施態様の製造における実例をも
って簡単に説明される。

【００３５】接触記録法において高硬度耐摩耗性材料の
接触パッドを形成するだけでなく、接触パッドと媒体表
面との同一平面性の欠除に起因するか、または順番に媒
体の飛び出しまたは他の機械的変動から誘導されるポー
ル先端と媒体との間隔を最小にするように、パッドの寸
法を制限することが要望される。この状態は図３で、パ
ッドの下層Ｃに露出されたポール先端構造体Ｂを取り囲
んでいる、本発明に従って形成された接触パッドとし
て、Ａにおいて部分的かつ略図的に描かれている。ポー
ル先端Ｂと接触パッドの基礎の縁の最も遠い点との最大
距離はＬで示されている。この図において表面２２ａお
よびＣの同一平面性からの小さい離脱角θが示され、か
つこの条件でポール先端／媒体の間隔ＤはＬｓｉｎθに
ほぼ等しい。

【００３６】非水平で比較的剛性のビーム支持体の場合
において接触パッド寸法の制限は特に重要であり、たと
えば角度θは媒体の飛び出しのために数十分の１度とす
べきである。かくして図に示すようにθが０．２度なら
ばポール先端からパットと媒体との間の接触点までの距
離は、もしポール先端／媒体との間隔が０．０３マイク
ロメートル（３０ナノメートル）に制限されるとすれば
８．６マイクロメートルを越えてはならない。

【００３７】幸なことに媒体上の接触パッドの漸進的な
摩耗が球形または円筒形の表面を形成するのでポール先
端／媒体の間隔は半分またはそれ以下となる。低質量
で、集積されたヘッド／可撓体構造体による経験的な測
定の結果は上記の接触パッド寸法およびディスクの飛び
出しによる信号変調との間の関係を立証する。このよう
な測定はこのような非点接触は（露出されている）ポー
ル先端から（どの方向においても）約２０マイクロメー
トル以上離れていなければならないことを示している。
本発明において提案されている接触パッドはこの寸法制
限を考慮して構成されている。水平支持された三点接触
型スライダーはある程度は媒体の飛び出しまたは他の機
械的変動に対して敏感すぎないかも知れないが、しかし
一般的に大きい質量およびそれに伴う動的制約と同じく
製造および組み立ての複雑さに関係する短所を有してい
る。

【００３８】接触パッドの横方向の寸法を制限する必要
性は同時に有効負荷を正確に制限するために接触領域内
のヘッドの空気ベアリング支持を無視できる程度に減少
させる必要性に関係する。接触領域を制限することはま
た摩擦引きずり力を最少にする。浮力はまた可撓体によ
っても作られる。しかしこのような浮力の規模は媒体表
面から離れるにつれて急速に減少する。通過に際して、
媒体の逆運動、すなわちビームの端部へ向う媒体の運動
は、ビームの撓みによって課せられたものよりも幾分大
きい有効負荷となる負圧を生ずることは注目に値する。
しかしこのような有効負荷に対する負または正の関与を
避けるために、接触パッドの最少高さまたは厚さ、すな
わち可撓体の媒体表面からの距離を保証することが要望
される。集積されたヘッド／可撓体／構造体に関するシ
ミュレーションスタディおよび実験は実際に（製品の浮
上を上廻る摩耗を考慮して）約４マイクロメートルの最
少間隔を保証する必要があることを示している。本発明
の接触パッドはそのような寸法に製作される。

【００３９】本発明の好ましい実施態様の説明に注意し
て図４の（Ａ），（Ｂ）を見ることにしよう。ここでは
延長された非水平可撓体またはビーム２８の自由端へ集
積的に一体化されて示された電磁式リード／ライトヘッ
ド構造体（ヘッド）の好ましい実施態様が示されてお
り、その他端は操作アーム３０上に適切に支持され止め
られている。これらの上記の図に示されているように、
指示された部分は正しい縮尺によって描かれていない。
むしろある点で例証および議論を容易にする目的のため
に誇張して描かれている。

【００４０】その詳細な構造が短かく仕上げられている
ヘッド２６は、ここでリード／ライト部３２ａ（図４の
（Ｂ））として参照される、ヘッド２６の下側に露出さ
れ、ポール構造体と作用的に組み合わされた電気コイル
構造体（図示されていない）とを有する、３２において
点線で部分的に描かれている磁気ポール構造体を含んで
いる。

【００４１】図４の（Ａ），（Ｂ）に示されているポー
ル構造体の延長部分を下向きに包囲している部分はポー
ル先端として参照され、小さい下向きに突き出した高硬
度の耐摩耗性材料の形成物３４であり、その下側または
表面３４ａは、剛性ディスク媒体２２内の上面２２ａの
ような相対的に運動している磁気記録媒体の記録表面と
連続的に滑り接触するように企画されている。形成物３
４はまたここで媒体表面とも、接触構造体とも、接触パ
ッドとも参照される。下側表面３４ａはヘッド構造体と
記録媒体の記録表面との間のインタフェースを形成する
「二次元表面」と参照される。しかし前に説明したよう
に特に摩耗がこの表面を真の平面から少々異ったものに
すると言うことが認められる。これらの二つの図に示さ
れた表面２２ａの相対運動は矢印３５の方向に向う。

【００４２】ヘッド構造体２６は約５００マイクログラ
ム以下の質量を有する。このような質量制限は本発明に
従って作られたヘッド構造体すべてについて適応され
る。

【００４３】図４の（Ａ）および（Ｂ）において、ビー
ム２８によって担持されるヘッド構造体は表面２２ａと
作動において滑り接触し係合している。下向きに湾曲し
て描かれているビーム２８は、ビームによってヘッド構
造体に掛けられる負荷作用を示そうと意図しており、ヘ
ッド構造体は（図３に描かれたものに幾らか類似して）
ヘッド構造体と記録媒体の表面との間の典型的な関係角
度配置を表わして、少々傾斜して示されている。もちろ
ん、好ましくは、表面３４ａは実質的に表面２２ａと同
一平面上にあり、リード／ライト部分３２ａは実質的に
直接に表面２２ａと接触する。

【００４４】さらに図５の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）
に注目すれば、これらの図には新たに含まれた接触パッ
ドに関するものを除いて、実質的に上記の特許出願に説
明した、集積されたヘッド／可撓体／導体構造体の端部
が示されている。この集積された構造体の内において、
ヘッド構造体（またはヘッド）は再び参照番号２６で示
され、延長された可撓性構造物（またはビーム）は参照
数字２８で、なお接触構造体（またはパッド）は参照数
字３４で示されている。この構造体においては、これら
の三つの構成部材は一つの集積された単位を形成する。
本発明の改良された例においてはヘッド構造体と接触パ
ッド構造体とは集積単位として形成され、かつそれから
適切にビーム２８のような可撓体の自由端に接着され
る。どちらの例においてもヘッド構造体はここでビーム
構造体と「結合された」（ｊｏｉｎｅｄ ｗｉｔｈ）と
参照する。

【００４５】今や図５の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に
示されたものをさらに詳細に見ることにすれば、磁気ポ
ール構造体３２は磁芯３２ｂ，磁気ヨーク３２ｃおよび
磁気ポール３２ｄ，その外（下）端に形成される、従前
に説明したリード／ライト部３２ａとを含んでいる。ら
せんコイル、または電気コイル構造体３６は磁芯３２ｂ
を包囲している。

【００４６】接触パッド３４は可撓体２８の表面下の突
起として示されており、可撓体２８の端部表面と同様
に、ポール３２ｄおよびヨーク３２ｃを被覆する層３４
ｃを備えた一組の層３４ｂ，３４ｃと見られるものとし
て形成されている。ポールまたはポール先端３２ｄを包
囲する領域内において、接触パッドは材料の包囲柱と見
られるものを形成する。

【００４７】図５の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示さ
れているように磁気ポール構造体３２は単極，プローブ
型設計で磁化の面外容易軸を有する記録層によって特徴
付けられる垂直記録媒体に対して使用されるように意図
されている。これらの図のどれにも示されていないが媒
体の軟磁化下層への磁束と結合する低磁気抵抗経路を備
えた磁束復帰極がある。

【００４８】可撓体２８の製造に要求される物理的およ
び微細構造特性は一般に接触パッド３４の製造に適する
ものとは異なり、低い内部応力，屈曲特性および破砕抵
抗が前者の主要関連事項であるのに対して、硬度および
研磨摩耗に対する抵抗が後者の中心の重要事項である。
特に、比較的低いバイアスで溶着されたアルミニウム酸
化物は低い内部応力で比較的低密度の無定形フィルムを
形成し、集積ヘッド／可撓体／導体構造体の製造に良く
適していることが経験によって知られている。別に類似
の条件下で溶着された他の金属酸化物も使用することが
できる。このような材料は接触パッドの製造にはやや適
当でない。しかし高いバイアス条件で溶着され、接触領
域に応用された同材料は耐摩耗性を大いに改善する。他
の材料および製造工程は次に説明するように摩耗に対し
てさらに大きい抵抗を備えている。

【００４９】さらに図５の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）
を参考として説明すれば、本発明の好ましい実施態様は
ダイヤモンド類似炭素（ＤＬＣ）を接触パッド３４の全
体に使用しており、これによって比較的高い負荷の下に
おける連続滑り接触において一週間当り約１５ナノメー
トル以下の研磨摩耗が可能になった。ポール高さが１０
マイクロメートルの直角プローブ型ヘッドによって良好
な記録性能が達成されているので、このポール高さの非
常に低い摩耗率は１０年を越えるヘッドの連続使用寿命
を暗示する。比較すれば、従来の薄膜縦型ヘッドは１マ
イクロメートル以下の摩耗裕度を有している。

【００５０】このような本発明の好ましい実施態様の製
造は、図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）および図
７の（Ａ），（Ｂ）および図８の（Ａ），（Ｂ）および
図９を上記の関連特許出願に盛られた公開と一緒に参照
することによって最も良く理解されるであろう。本発明
のヘッド／可撓体／導体構造体の製造は本質的に引証の
特許出願において説明されたようにウエファーレベルで
進行する。すなわち銅の解放層３７はセラミック基体３
８上にメッキされ、アルミニウム酸化物，銅，金，ニッ
ケル−鉄，または他の軟磁性合金の種々の層が、金接着
パッド（図示されていない），磁芯３２ｂ，らせんコイ
ル３６，磁束復帰ポール（図示されていない），および
磁束復帰ポール上に少なくとも数マイクロメートルの平
面化されたアルミニウム酸化物を最上層として、しかし
可撓体ビームとの間に銅の隔離壁を露出して付着させた
可撓体ビーム２８、を形成するように溶着され、形付け
られ、平面化される。可撓体の中心線を通る部分断面図
として図６の（Ａ）で略図化されているようにこの時点
でウエファーが出来上る。

【００５１】フォトレジストが応用され、形付けが行わ
れ、従来のようにマスクを通して銅をメッキすることが
可能となり、数マイクロメートルだけ隔離壁の高さを伸
ばす。シリコンまたはシリコン炭化物の薄層４０が接着
層として働くように表面上に溶着される。ウエファーは
そこから層４０を他所へ移動することなく隔離壁を露出
するようにラップ仕上げされる。

【００５２】これに続いて（図６の（Ｂ）を参照）厚さ
約１０から１５マイクロメートルのＤＬＣの層４２はプ
ラズマ高揚化学蒸気溶着法によって層４０の頂部に溶着
される。続いて表面投影が適切な工程によって摩耗（接
触）パッドを正確に配列させるために行われる。次にチ
タニウムの薄層４４が頂部層４２上に溶着され、フォト
レジスト４６が応用され形付けされ、磁芯の最近端に接
触パッド領域を規定する。チタニウム層４４はフォトレ
ジストの下部を除いて腐食除去される。図６の（Ｃ），
（Ｄ）に示すように残ったフォトレジストおよびチタニ
ウムはＤＬＣで規定され形成された接触パッドをはっき
りと残して除去される。接触パッドを除いてＤＬＣを除
去した後、再び隔離壁の表面を露出する。銅メッキ基礎
層はその表面上に溶着され、銅は約８０から１００マイ
クロメートルの厚さにメッキされる。最終的にこの表面
は図７の（Ａ）に示すように平面化され、接触パッドの
上に約６０から約８０マイクロメートルの銅層４８を残
す。それからウエファーは図７の（Ｂ）に示すように、
その幅が可撓体ビーム２８の長さに等しいバー５０に切
断され、露出された芯の端はラップ仕上げされ磨かれ
る。

【００５３】一つまたはそれ以上のバー５０は磨かれた
表面を固定体５２と同一平面にして固定体５２の内に取
り付けられ、図８の（Ａ），（Ｂ）に示すように平らな
円形の輪郭を作る。無定形のコバルト−ジルコニウム−
ニオブ、または他の適当な軟磁性合金は、好ましくはイ
オンビーム溶着法によって溶着され、バーの露出された
表面上に適当な磁極を形成し、その層は芯３２ｂの端と
磁性的に結合される。この層は焼なましされ極性を発現
し、フォトレジストが適用され模様を付けられ、そして
層はイオンビームで腐食され、フォトレジストマスクの
下に（図５の（Ｂ），（Ｃ）で示す）ポール３２ｄを残
す。フォトレジストは取り去られ、（図５の（Ｂ），
（Ｃ）で示す）ヨーク３２ｃが電気メッキ法またはイオ
ンビーム溶着法のいずれでも良いが、良く実際に知られ
た方法に従ってポール３２ｄの頂部に製作される。

【００５４】解放層３７の露出端（図６および図７を参
照），銅の被覆層４８および銅の隔離壁（図示されてい
ない）は今や（ポール３２ｄおよびヨーク３２ｃを影響
を受けないように残して）約２０から約４０マイクロメ
ートルの深さまで、図９の断面図に示すように選択的に
腐食される。ダイヤモンド類似の炭素はこの上部表面
（図９）に約５マイクロメートルの厚さに溶着され、
（図５の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されるように）層
３４ｃを形成しポール先端３２ｄを耐摩耗性の接触パッ
ド３４内に閉じ込める。銅の解放層の腐食された浮き彫
り等は、可撓体ビームの端面の縁に沿った層３４ｃ内に
不連続面を備え、ヘッド／可撓体／導体構造体の以後の
分割を容易にする。別にＤＬＣは銅層を腐食浮き彫りし
ないで、つまり平面を保ったままで溶着されても良く、
後でフォトマスクを透過してプラズマ腐食され、可撓体
ビームの端部表面上にＤＬＣを残すこともできる。

【００５５】最後にバー５０は固定体５２から取り外さ
れ、銀の被覆層４８，隔離壁および解放層３７を溶解す
る腐食浴内に浸漬され、個々のヘッド／可撓体／導体構
造体をホストウエファー３８から開放させる。これらの
構造体はそれから装着工程，接触表面を形成するラップ
仕上げ工程および最後に試験工程へと送られる。

【００５６】前述の製造の他の工程は好ましい耐摩耗性
材料の溶着をウエファー表面でなく、バーをウエファー
から細分化した後の端面（ポール面）に行う方法も含ん
でいる。バーに細分化される前に、ウエファー表面のア
ルミニウム酸化物は寸法および位置において従前説明さ
れた接触パッドに類似した突出パッドを形成するよう
に、マスクを透過して腐食浮き彫りされる。銅の被覆層
４８は表面上に溶着され、従前に説明されたように平面
化される。ウエファーはそれからバーに細分化される。
一つまたはそれ以上のバーは前回同様に固定体５２に取
り付けられ、固定体の端面のアルミニウム酸化物は約１
０から約１５マイクロメートルの深さまで腐食され、図
１０の（Ａ）に示すように各構造体内に芯３２ｂの端を
腐食されないで突き出すように残す。図１０の（Ｂ）に
示すように、固定体の全部の端面を腐食浮き彫りする代
りに、表面の一部分のみをマスクを通して三酸化アルミ
ニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）によって取り囲まれた芯３２ｂの
端を残して腐食浮き彫りしても良い。それからＤＬＣが
この表面に溶着され、次に再び芯３２ｂの端を露出する
ようにラップ仕上げされる。ポール／ヨーク構造体は従
前通りに製造され、ＤＬＣの被覆層によって覆われる。
固定体から取り外した後に、Ａｌ₂ Ｏ₃ の露出された底
層は、その縦長さが下層とＤＬＣの被覆層との合計厚さ
に等しくなるように接触パッド内にＤＬＣに取り囲まれ
たポール先端を残して約１０マイクロメートルの深さま
で腐食される。

【００５７】本発明の他の実施態様に再び注目すれば、
らせんコイルヘッドについて上記に説明したのと類似の
手法によって、しかしプローブ型のヘッド／可撓体／導
体構造体に比較して垂直に適用し、図１１の（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、より従来型の多層らせん
コイルまたは「パンケーキ」型コイルを応用した同様の
ものが構成される。このような集積構造体の製造方法は
従前に引用した特許出願に説明したものに関するすべて
の主要事項において同じである。媒体接触表面から見た
図１１の（Ａ）に、すべてが可撓体ビーム２８の端部上
にある、磁力線復帰ポール５６，らせんコイル５８の一
部分および導体６０，ポール先端３２ｄ，接触パッド３
４および耐摩耗性材料によって製作された被覆層３４ｃ
が示されている。磁気回路は図１１の（Ｂ）に断面図の
一種として、復帰ポール５６，バックギャップスタッド
６２，磁芯３１，ヨーク３２ｃ，およびポール３２ｄを
含んで示されている。また断面図に多層コイル５８も示
されている。ポールおよびヨークは、図５の（Ｃ）に描
かれたらせんコイル構造物を見た視点と似た形で図１１
の（Ｃ）において示されている。

【００５８】本発明のさらに他の実施態様は図１２に断
面として示すように、「垂直」型プローブヘッドへの応
用として二層媒体の直角記録のために多層「パンケー
キ」型コイルを利用して適用している。このようなヘッ
ドにおいては、ヘッドの総高を最小にし、高さと長さの
満足な縦横比を保つために、比較的多いコイル層（４か
ら８）および比較的少ない一層当りの巻数を使用するこ
とが望まれる。これは縦型の薄膜ヘッドの場合とは異っ
て主ポールと磁束復帰ポールとの間の比較的小さいギャ
ップを要求せず、また全く必要ないので容易に作ること
ができる。実際にこのようなヘッド構造体は一片が約２
５０マイクロメートルのほぼ立方体の形状をしており質
量は約５０マイクログラムしかない。溶着された導体お
よび接着パッドと一緒に非水平支持の誘電可撓体ビーム
に取り付けられる時に、組み立て品は形状，質量および
作動において従前説明した集積されたヘッド／可撓体導
体構造体と類似している。

【００５９】このようなヘッドは薄い（厚さが約０．０
３から約０．６ミリメートルの）非磁性ウエファー６
８，すなわち良く知られた薄膜製造工程を使用したシリ
コンウエファー上に構築される。多層らせんコイル６６
は公知の従来技術によって復帰ポール７０の上に有機ま
たは無機のいずれであっても良い絶縁材料を使用して製
造される。

【００６０】コイル構造体を完成してから図１３の
（Ａ）に示すように軟磁性バックギャップスタッド６４
はコイル６６を越えるように、絶縁層の上にメッキされ
る。厚さ約１０から約１５マイクロメートルのＤＬＣの
層７２が溶着され、表面は平滑にラップ仕上げされスタ
ッド６４の端を露出させる（図１３の（Ｂ）を参照）。
ポール７４およびヨーク７６が製作され、厚さ約５から
約１０マイクロメートルのＤＬＣの第二被覆層７８は溶
着され、ポールおよびヨークを密閉する。ＤＬＣは選択
的にフォトマスクを通して移動され、ウエファーはヘッ
ドのバーに切削され、または腐食される。誘電可撓体／
導体はバーの頂部表面（接触面の反対側）にシート形状
で接着される。ウエファー基体材料およびコイル絶縁材
料は選択的に腐食され、ＤＬＣで作られた接触パッドを
残し、それを基体表面の下に突き出す。この組み立て品
は個別のヘッド／可撓体／導体構造体に切断され、接触
パッドはラップ仕上げ工程，最終検査工程へと送られ
る。

【００６１】本発明の他の実施態様は「水平」型薄膜ト
ランスジューサを採用しており、引用された特許出願に
説明されたような集積ヘッド／可撓体／導体構造体の形
態で製造される。これらの構造体は面内の磁化容易軸を
有する記録媒体と一緒に使用される。本発明の明細書に
従って、接触パッドは実質的に耐摩耗性材料によって形
成され、媒体表面からポール先端までの最少の間隔を保
証するように寸法的に制限されている。しかし前述の特
許出願中に述べられたように、このような薄膜型トラン
スジューサは大きなのど高さではうまく機能せず、かつ
同時に比較的低い摩耗許容度しか持っていない。

【００６２】本発明の実施態様は多くの他の水平に製作
されたタイプの縦型薄膜ヘッドに採用することができ
る。たとえば本発明を採用したヘッド構造体はラザーリ
（Ｌａｚｚａｒｉ）の米国特許第４６９８７０８号，第
４８０９１０３号および第４９４９２０７号およびスプ
リンジャー（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ）の米国特許第４５４４
４２１号に証明されている。このようなすべての水平ヘ
ッドの製作において、耐摩耗性の接触パッドの形成およ
びパッド寸法の制御は磁性ポール／ギャップ／ポール構
造体の創造に伴って、前記に説明したウエファーレベル
の工程に密接に伴って行く。また本発明は好ましい実施
態様の項目に従って説明されて来たが、このような公開
は制限するためのものであると解釈されるべきではな
い。いろいろな変更および改良は前述の公開を読むこと
によってこの技術に熟練している者にとっては疑いも無
く明らかになるであろう。たとえば本発明は、多結晶ダ
イヤモンドおよび非溶解性の金属酸化物，窒化物および
炭化物を含んだ種々の耐摩耗性材料を接触パッドに利用
することによって実用化することができるであろう。接
触パッドの寸法を制限する他の溶着および模様付けの方
法もまた採用することができるであろう。本発明の構造
において最大の効果を発揮できるトランスジューサの広
い範囲を与えられ、かつ種々の耐摩耗性材料を使用する
ことが可能なので、ヘッド構造体とビームの総合質量は
約３ミリグラム以下となるであろう。

【００６３】したがって添付の請求範囲は本発明の真の
精神および範囲の内に入るすべての変更および改良を包
括すると解釈されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は剛性ディスク技術に組み合わされた破局
的な破損（ヘッド破壊）の一つのタイプの単純化された
部分略図である。

【図２】図２は破局的摩耗が起る点を図解する、摩耗と
局部接触圧力の関係をプロットするグラフを示す。

【図３】図３は本発明によって形成された、記録媒体の
表面と硬化された接触パッドの下側との間の非同一平面
の条件を描く単純化された部分図である。

【図４】図４の（Ａ）は、他端が適切に、特にビーム支
持部を備えた操作アームに固定された、延長部，非水平
ビーム，または屈曲部が自由端に一体的に結合された、
本発明によるリード／ライトヘッド構造体またはヘッド
を示す、縮尺によらない、簡略化された側面図である。
図４の（Ｂ）は、概して図４の（Ａ）の二つの曲った矢
印で囲まれた部分の、縮尺に無関係な部分拡大図であ
る。

【図５】図５の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はさらに提案さ
れたヘッドのある実施態様の細部の構造を示し、図５の
（Ａ）はヘッドの媒体接触側から見た部分図であり、図
５の（Ｂ）は図５の（Ａ）の上面から見た図を描いたも
のであり、図５の（Ｃ）は図５の（Ｂ）の左側から見た
図を示している。

【図６】図６の（Ａ）−（Ｄ）は製作工程を示したもの
であり、図６の（Ａ）−（Ｃ）は製作工程において調製
されるいろいろな層を横断的に見た図であり、図６の
（Ｄ）は実質的に図６の（Ｂ），（Ｃ）を上面から見た
図である。

【図７】図７の（Ａ），（Ｂ）は図６の（Ａ）−（Ｃ）
と同じ視点から見た、図６の（Ａ）−（Ｄ）に描かれた
段階に従った製作工程中の段階を示す。

【図８】図８の（Ａ）は製作工程のさらに別の段階の、
単純化された平面図であり、かつ図８の（Ｂ）は概して
図８の（Ａ）を下側から見た断面図である。

【図９】図９は製作活動の少々後の製作工程における状
態を示している、図８の上側部分の拡大した部分断面図
である。

【図１０】図１０の（Ａ），（Ｂ）は図６の（Ａ）から
図９までを含めた全集合の内から描かれた別の製作工程
を示すものである。

【図１１】図１１の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は多層らせ
ん、または「パンケーキ」型コイルを含む、プローブ型
ヘッドを特徴とする別の実施態様を描いたものである。

【図１２】図１２はさらに別の「パンケーキ」型コイル
を含むプローブ型ヘッドの実施態様を示したものであ
る。

【図１３】図１３の（Ａ），（Ｂ）は図１２に示した構
造のある製作段階を示している。

【符号の説明】

２２ 磁気記録媒体 ２８ ビーム ３２ 磁気ポール構造体 ３６ 電気コイル構造体

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】今や図５の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に
示されたものをさらに詳細に見ることにすれば、磁気ポ
ール構造体３２は磁芯３２ｂ，磁気ヨーク３２ｃおよび
磁気ポール３２ｄ，その外（下）端に形成される、従前
に説明したリード／ライト部３２ａとを含んでいる。ら
せんコイル、または電気コイル構造体３６は磁芯３２ｂ
を包囲している。なお、図示の如く電気コイル構造体は
ビーム２６に関して長手方向に分布された細長いらせん
形状を有している。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５７】本発明の他の実施態様に再び注目すれば、
らせんコイルヘッドについて上記に説明したのと類似の
手法によって、しかしプローブ型のヘッド／可撓体／導
体構造体に比較して垂直に適用し、図１１の（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、電気コイル構造体はより
従来型の多層らせんコイルまたは「パンケーキ」型コイ
ルを応用した同様のものが構成される。このパンケーキ
型コイルの各層は記録媒体表面に対して平行である。こ
のような集積構造体の製造方法は従前に引用した特許出
願に説明したものに関するすべての主要事項において同
じである。媒体接触表面から見た図１１の（Ａ）に、す
べてが可撓体ビーム２８の端部上にある、磁力線復帰ポ
ール５６，らせんコイル５８の一部分および導体６０，
ポール先端３２ｄ，接触パッド３４および耐摩耗性材料
によって製作された被覆層３４ｃが示されている。磁気
回路は図１１の（Ｂ）に断面図の一種として、復帰ポー
ル５６，バックギャップスタッド６２，磁芯３１，ヨー
ク３２ｃ，およびポール３２ｄを含んで示されている。
また断面図に多層コイル５８も示されている。ポールお
よびヨークは、図５の（Ｃ）に描かれたらせんコイル構
造物を見た視点と似た形で図１１の（Ｃ）において示さ
れている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】本発明のさらに他の実施態様は図１２に断
面として示すように、「垂直」型プローブヘッドへの応
用として二層媒体の直角記録のために電気コイル構造体
は多層「パンケーキ」型コイルを利用して適用してい
る。このパンケーキ型コイルの各層は図示の如くビーム
の長手軸線に対して垂直である。このようなヘッドにお
いては、ヘッドの総高を最小にし、高さと長さの満足な
縦横比を保つために、比較的多いコイル層（４から８）
および比較的少ない一層当りの巻数を使用することが望
まれる。これは縦型の薄膜ヘッドの場合とは異って主ポ
ールと磁束復帰ポールとの間の比較的小さいギャップを
要求せず、また全く必要ないので容易に作ることができ
る。実際にこのようなヘッド構造体は一片が約２５０マ
イクロメートルのほぼ立方体の形状をしており質量は約
５０マイクログラムしかない。溶着された導体および接
着パッドと一緒に非水平支持の誘電可撓体ビームに取り
付けられる時に、組み立て品は形状，質量および作動に
おいて従前説明した集積されたヘッド／可撓体導体構造
体と類似している。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非水平支持特性を現わす細長いビームに
   動作状態に接続されてかつ負荷され、相対的に運動して
   いる磁気記録媒体の表面に連続滑り接触するようになさ
   れた磁気リード／ライトヘッド構造体において、 かような表面に面するようになされたリード／ライト部
   を含む磁気ポール構造体、 このポール構造体に連動した電気コイル構造体、および
   前記リード／ライト部を少なくとも部分的に包囲する高
   硬度，媒体表面接触構造体からなることを特徴とする電
   磁気リード／ライトヘッド構造体。
2. 【請求項２】 前記接触構造体はヘッド構造体とかかる
   媒体の表面との間のインタフェースを形成する実質的に
   平面である表面を含み、かつ前記リード／ライト部は前
   記接触構造体の前記表面に露出していることを特徴とす
   る請求項１のヘッド構造体。
3. 【請求項３】 前記接触構造体の前記表面の寸法は、接
   触構造体とかかる媒体の表面との間の非点接触が前記露
   出されたリード／ライト部に最も近い境界から約２０マ
   イクロメートル以上離れているように制限されているこ
   とを特徴とする請求項２のヘッド構造体。
4. 【請求項４】 前記接触構造体は単結晶ダイヤモンド，
   多結晶ダイヤモンドまたはダイヤモンドに類似した炭素
   であることを特徴とする請求項１，２または３のヘッド
   構造体。
5. 【請求項５】 前記接触構造体はアルミニウム，シリコ
   ン，ボロン，チタン，タンタル，ジルコニウムおよびタ
   ングステンのグループから選択された単結晶，多結晶ま
   たは無定形の形態の酸化物，窒化物または炭化物材料か
   ら形成されることを特徴とする請求項１，２または３の
   ヘッド構造物。
6. 【請求項６】 約５００マイクログラム以下の質量を有
   することを特徴とする請求項１，２または３のヘッド構
   造体。
7. 【請求項７】 約５００マイクログラム以下の質量を有
   することを特徴とする請求項４のヘッド構造体。
8. 【請求項８】 約５００マイクログラム以下の質量を有
   することを特徴とする請求項５のヘッド構造体。
9. 【請求項９】 剛性または可撓性の媒体との使用に適合
   することを特徴とする請求項１，２または３のヘッド構
   造体。
10. 【請求項１０】 前記ポール構造体は面外の磁化容易軸
    を有する記録層および面内の磁化容易軸を備えた低磁気
    抵抗の磁束復帰下層とを有することを特徴とする垂直記
    録媒体に記録するための単極（またはプローブ型）の設
    計形態を取る請求項１，２または３のヘッド構造体。
11. 【請求項１１】 前記ポール構造体は面内の磁化容易軸
    を有する記録層を有することを特徴とする縦記録媒体に
    記録する二極（またはギャップ）リング型設計形態を取
    る請求項１，２または３のヘッド構造体。
12. 【請求項１２】 前記ヘッド集合体はかかるビームの集
    積体である請求項１，２または３のヘッド集合体。
13. 【請求項１３】 前記ヘッド集合体は、かかるビームを
    集積して、３ミリグラム以下の質量を有する請求項１ま
    たは（１２）の１のヘッド集合体。
14. 【請求項１４】 前記ポール構造体は少なくとも部分的
    に、一部分が前記接触構造体を形成する耐摩耗性材料の
    層に隣接して組み立てられていることを特徴とする請求
    項１，２または３のヘッド構造体。
15. 【請求項１５】 前記ヘッド構造体はさらに耐摩耗性材
    料が前記リード／ライト部に隣接する前記ポール構造体
    を全面的に取り巻くかかる材料の柱を作る前記第一に挙
    げられた層と協同する他の耐摩耗性の層を含むことを特
    徴とする請求項１４のヘッド構造体。
16. 【請求項１６】 前記接触構造体が一平方ミリメートル
    当り１０００キログラム以上のクヌープ（ｋｎｏｏｐ）
    硬度を有することを特徴とする請求項１，２または３の
    ヘッド構造体。
17. 【請求項１７】 非水平支持特性を現わす細長いビーム
    に動作状態に接続されてかつ負荷され、相対的に運動し
    ている磁気記録媒体の表面に連続滑り接触するようにな
    された磁気リード／ライトヘッド構造体において、 かような表面に面するようになされたリード／ライト部
    を含む磁気ポール構造体、 このポール構造体に連動した電気コイル構造体、および
    前記リード／ライト部に隣接して配置された高硬度，媒
    体表面接触構造体、からなることを特徴とする電磁気リ
    ード／ライトヘッド構造体。
18. 【請求項１８】 前記接触構造体は一平方ミリメートル
    当り１０００キログラム以上のクヌープ硬度を有するこ
    とを特徴とする請求項１７のヘッド構造体。