JPH07220227A

JPH07220227A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH07220227A
Application number: JP897794A
Authority: JP
Inventors: Junichi Honda; 順一本多; Seiji Kumagai; 静似熊谷; Norikatsu Fujisawa; 憲克藤澤; Masatoshi Hayakawa; 正俊早川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-01-31
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【構成】磁気コア基板５，６と該磁気コア基板５，６
の突き合せ面上に沿って成膜された金属磁性コア膜３，
４により構成される一対の磁気コア半体１，２が突き合
わされ、その突き合せ面間に磁気ギャップｇが形成され
てなる磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性コア膜３，４
を複数の金属磁性薄膜２１，２２，２３，２４よりなる
多層構造とし、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄膜２
３，３４の飽和磁束密度がそれ以外の金属磁性薄膜２
１，２２の飽和磁束密度より高くなるように材料設計す
る。【効果】高飽和磁束密度と高透磁率の両方が同時に獲
得でき、残留磁束密度，保磁力の高い記録媒体に対して
も十分良好な電磁変換特性を発揮でき、高密度領域で使
用する記録再生兼用ヘッドとして好適な磁気ヘッドが得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
やコンピュータのデータストレージ等において、信号の
記録及び／又は再生に用いられる磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やデー
タストレージ等の磁気記録の分野においては、媒体上に
記録する情報信号の高密度化がますます望まれ、磁気ヘ
ッドを狭トラック化、狭ギャップ化して、記録幅の狭小
化，記録波長の短波長化を図る方向で開発が進められて
いる。

【０００３】また、その一方、信号を狭い記録幅，短い
信号波長で磁気記録するには、記録媒体が高保磁力，高
残留磁束密度であることが必要で、そのような要求に応
えるものとしてメタルパーティクルテープもしくはメタ
ル蒸着テープが例えば８ｍｍＶＴＲ等において用いられ
るようになっている。

【０００４】ここで、このように保磁力，飽和磁束密度
の高い記録媒体に対して信号記録を行うには磁気ヘッド
の飽和磁束密度が高いこと、そして信号再生するには磁
気ヘッドの透磁率が高いことが要求される。

【０００５】すなわち、磁気記録分野での高密度記録化
には、磁気ヘッドの狭トラック化．狭ギャップ化ととも
に、高飽和磁束密度化，高透磁率化も必要となる。

【０００６】そこで、近年、このような要求に応える磁
気ヘッドとして、ギャップ近傍に金属磁性薄膜を設けた
メタル・イン・ギャップ（ＭＩＧ）ヘッドが各種提案さ
れている。例えば図１４〜図１６に示す形状のものが代
表的である。

【０００７】まず、図１４の磁気ヘッドは、磁気コア基
板１０１，１０２と該磁気コア基板１０１，１０２の突
き合せ面に沿って成膜された金属磁性薄膜１０３，１０
４とからなる一対の磁気コア半体１０５，１０６が、互
いの金属磁性薄膜１０３，１０４の膜面同士を突合せ、
その突合せ面間に磁気ギャップｇが形成されてなるもの
である。この磁気ヘッドでは、ギャップ部に設けられる
金属磁性薄膜１０３，１０４をその両端縁より切り欠く
トラック幅規制溝１０７，１０８が設けられ、これによ
って磁気ギャップｇのトラック幅が規制される。

【０００８】図１５の磁気ヘッドは、やはり磁気コア基
板１０９，１１０と金属磁性薄膜１１１，１１２とから
なる一対の磁気コア半体１２３，１２４を有してなる
が、該磁気コア基板１０９，１１０には磁気ギャップｇ
に対して所定角度傾斜を有して切り欠かれた傾斜面１１
３，１１４が形成され、この傾斜面１１３，１１４に沿
って前記金属磁性薄膜１１１，１１２が形成されてい
る。そして、この傾斜面１１３，１１４に形成された金
属磁性薄膜１１１，１１２の端面同士を突合せ、その突
合せ面間に磁気ギャップｇが形成されている。したがっ
て、この磁気ヘッドでは、金属磁性薄膜１１１，１１２
の突き合わされた端面の厚さによって磁気ギャップｇの
トラック幅が決まる。

【０００９】そして、さらに図１６の磁気ヘッドは、一
対の磁気コア基板１１５，１１６，１１７，１１８によ
り金属磁性薄膜１１９，１２０を挟み込んでなる磁気コ
ア半体同士１２１，１２２が、金属磁性薄膜１１９，１
２０の端面同士を突合せ、その突合せ面間に磁気ギャッ
プｇが形成されてなるものである。なお、上記金属磁性
薄膜１１９，１２０には、間に複数の絶縁膜が介在して
おり、これにより渦電流損失が防止されるようになって
いる。この磁気ヘッドでは、突き合わされた金属磁性薄
膜１９，１２０の端面の厚さがそのまま磁気ギャップｇ
のトラック幅に相当することになる。

【００１０】以上、３種の磁気ヘッドでは、磁気ギャッ
プに対する金属磁性薄膜の向きが図１４の磁気ヘッドは
金属磁性薄膜１０３，１０４が磁気ギャップｇに対して
平行に形成され、図１５の磁気ヘッドは金属磁性薄膜１
１１，１１２が磁気ギャップｇに対して斜めに形成さ
れ、さらに図１６の磁気ヘッドは金属磁性薄膜１１９，
１２０が磁気ギャップｇに対して略直角に形成されてい
るというようにそれぞれ異なるものの、いずれも金属磁
性薄膜が磁気ギャップｇ近傍に設けられていることか
ら、フェライト等の酸化物磁性材料のみをコア材として
用いる場合には得られない，良好な高密度記録特性を得
ることが可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ＭＩＧヘッドの記録再生特性は、金属磁性薄膜の磁気特
性により決定される。すなわち、記録特性は金属磁性薄
膜の飽和磁束密度に負うところが大きく、再生特性は金
属磁性薄膜の透磁率と、異方性の向き及び大きさに負う
ところが大きい。

【００１２】しかし、金属磁性薄膜は、飽和磁束密度が
高くなる組成範囲では、保磁力が大きくなり十分な透磁
率が得られないといった傾向があり、飽和磁束密度，透
磁率及び異方性制御の全てを充足させるのは難しい。

【００１３】このため、従来のＭＩＧヘッドでは、再生
効率を優先して金属磁性薄膜を選択すると記録特性が低
くなり、記録特性を優先して金属磁性薄膜を選択すると
再生特性が低くなるといった不都合が生じており、高密
度記録領域で用いる記録再生兼用ヘッドとしては十分に
満足のいくものとは言えない。

【００１４】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、飽和磁束密度，透磁率の
いずれもが高く、高密度記録領域において良好な記録再
生特性を発揮する磁気ヘッドを提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気ヘッドは、少なくとも一方の磁気コ
ア半体が磁気コア基板と該磁気コア基板の突き合せ面上
に沿って成膜された金属磁性コア膜により構成される一
対の磁気コア半体が突き合わされ、その突き合せ面間に
磁気ギャップが形成されてなる磁気ヘッドにおいて、上
記金属磁性コア膜は複数の金属磁性薄膜よりなる多層構
造とされ、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄膜の飽和
磁束密度がそれ以外の金属磁性薄膜の飽和磁束密度より
も大であることを特徴とするものである。

【００１６】また、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄
膜は、窒素系微結晶材料よりなることを特徴とするもの
である。さらに、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄膜
以外の金属磁性薄膜は、白金を含む分断層によって多層
構造とされていることを特徴とするものである。さら
に、金属磁性コア膜は磁気ギャップに対して平行に形成
されていることを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】少なくとも一方の磁気コア半体が磁気コア基板
と該磁気コア基板の突き合せ面上に沿って成膜された金
属磁性コア膜により構成される一対の磁気コア半体が突
き合わされ、その突き合せ面間に磁気ギャップが形成さ
れてなる磁気ヘッドにおいて、金属磁性コア膜を複数の
金属磁性薄膜よりなる多層構造とし、磁気ギャップと隣
接する金属磁性薄膜を飽和磁束密度が高くなるように材
料設計し、それ以外の金属磁性薄膜を透磁率が高くなる
ように材料設計すると、高飽和磁束密度と高透磁率の両
方が同時に獲得される。したがって、残留磁束密度，保
磁力の高い高密度記録用の記録媒体に対しても十分良好
な記録再生特性を発揮する。

【００１８】なお、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄
膜以外の金属磁性薄膜を、その間に分断層を配して多層
構造とすると、結晶粒成長が抑えられて配向性が改善さ
れ、より記録再生特性が向上する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例を図
面を参照しながら説明する。なお、本実施例は、８ミリ
ＶＴＲ等に搭載される，磁気ギャップに対して金属磁性
薄膜が平行に形成されたタイプのＭＩＧヘッドの例であ
る。

【００２０】本実施例の磁気ヘッドの外観を図１に、記
録媒体対接面を図２に示す。本実施例の磁気ヘッドは、
図１，図２に示すように、記録媒体対接面Ｓの略中央に
位置する磁気ギャップｇを境にして左右別々に作製され
た一対の磁気コア半体１，２が、互いの金属磁性コア膜
３，４の膜面同士を突き合わせて閉磁路が構成されてな
る。

【００２１】上記磁気コア半体１，２は、磁気コア基板
５，６と、この磁気コア基板５，６の突合せ面上に沿っ
て形成される金属磁性コア膜３，４とから構成される。

【００２２】上記金属磁性コア膜３，４は、磁気特性の
異なる２種類の金属磁性薄膜，すなわち磁気コア基板
５，６側の第１の金属磁性薄膜２１，２２とその上に積
層された磁気ギャップｇと隣接する第２の金属磁性薄膜
２３，２４により構成されている。上記磁気コア基板
５，６側の第１の金属磁性薄膜２１，２２は、飽和磁束
密度よりも透磁率を優先して材料設計されたものであ
る。例えば、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金（センダスト）、Ｆ
ｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ合金が好ましく、この他Ｆｅ−Ａ
ｌ等のこれら合金と比較的類似した組成，特性の合金、
また窒化系軟磁性合金、炭化系軟磁性合金等を透磁率が
高くなるように組成等を制御した材料で構成されてい
る。

【００２３】一方、磁気ギャップｇに隣接する第２の金
属磁性薄膜２３，２４は、透磁率よりも飽和磁束密度を
優先して材料設計されたものである。Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ
合金（センダスト）、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ合金、Ｆ
ｅ−Ａｌ合金や、窒化系軟磁性合金、炭化系軟磁性合金
等を第１の金属磁性薄膜２１，２２よりも飽和磁束密度
が高くなるように組成等を制御した材料で構成されてい
る。

【００２４】一方、上記磁気コア基板５，６は略矩形状
に成形され、その突合せ面の中途部には、コイルを巻装
させるための巻線溝７が形成されている。さらにこの磁
気コア基板５，６には、磁気ギャップｇのトラック幅Ｔ
ｗを規制するためのトラック幅規制溝８，９が磁気ギャ
ップｇの両端部にそれぞれ平面略円弧状をなす溝として
形成されている。

【００２５】そして、このように形成された磁気コア基
板５，６のそれぞれの突合せ面に、上記巻線溝７内を含
めて当該磁気コア基板５，６の突合せ面形状に沿った形
で上記磁気ギャップｇが設けられるフロントギャップ側
からバックギャップ側に亘って連続した膜として金属磁
性コア膜３，４が下地膜２９，３０を介して形成されて
いる。

【００２６】このように形成された一対の磁気コア半体
１，２は、互いの金属磁性コア膜３，４の膜面同士をギ
ャップ膜を介在させて突合せ、接合されることにより一
体化されている。したがって、相対向する金属磁性コア
膜３，４間には、記録再生ギャップとして動作する磁気
ギャップｇが形成される。この磁気ギャップｇのトラッ
ク幅Ｔｗは、ギャップ部に設けられる金属磁性薄膜３，
４をその両端縁より切り欠くトラック幅規制溝８，９に
よって規制されるようになっている。なお、このトラッ
ク幅規制溝８，９には融着ガラス１０，１１が充填され
磁気記録媒体摺動面Ｓにおいて磁気記録媒体との当たり
が確保できるようになっている。

【００２７】以上のような構成の磁気ヘッドでは、金属
磁性コア膜３，４が透磁率の高い第１の金属磁性薄膜と
飽和磁束密度の高い第２の金属磁性薄膜によって構成さ
れている。

【００２８】この高透磁率に材料設計された第１の金属
磁性薄膜２１，２２によって、残留磁束密度の高い記録
媒体に記録された磁気信号であってもその磁束を損失す
ることなく効率良く信号再生し得る。

【００２９】また、高飽和磁束密度に材料設計された第
２の金属磁性薄膜２３，２４によって、磁気ギャップｇ
中に大きな磁界を形成でき、保磁力の高い記録媒体をも
十分に磁化反転し磁気信号を記録することができる。

【００３０】すなわち、本実施例の磁気ヘッドでは、磁
気特性の異なる複数の金属磁性薄膜を用いることで、単
層の金属磁性薄膜のみでは得られない高透磁率と高飽和
磁束密度の両立が実現されており、高密度記録用の残留
磁束密度，保磁力の高い記録媒体に対しても十分に良好
な記録再生特性を得ることができる。

【００３１】なお、上記第１の金属磁性薄膜２１，２２
は、異方性を制御する目的で、図３に示すように、その
間にＰｔ等の非磁性材よりなる分断層２７，２８を配
し、単位金属磁性薄膜２５，２６と分断層２７，２８を
交互に積層した多層構造としても良い。通常、金属磁性
薄膜はスパッタ法等の真空薄膜形成技術によって成膜さ
れ、このとき膜厚が厚くなると結晶粒が成長して配向性
に乱れに生じる。ここで、薄い金属磁性薄膜２５，２６
と分断層２７，２８を交互に成膜するようにすると、こ
の成膜に際する結晶粒成長が抑制され、配向性に優れ、
良好な軟磁性，異方性を有する第１の金属磁性薄膜２
１，２２が形成される。

【００３２】第１の金属磁性薄膜２１，２２を分断層２
７，２８を配して多層構造とする場合、層数は３〜２０
層、各単位金属磁性薄膜２５，２６の厚さは０．１〜
１．０μｍ、分断層２７の厚さは１０〜１００Å，好ま
しくは２０〜３０Åとし、全体の層厚は２〜１０μｍと
することが望ましい。

【００３３】単位金属磁性薄膜２５，２６の厚さが厚過
ぎる場合には、結晶粒成長を十分に抑えることができ
ず、配向性に乱れが生じる虞れがある。逆に薄過ぎる場
合には、磁気特性が不足し、ヘッド性能が劣化する。

【００３４】また、分断層２７，２８が薄過ぎる場合に
は磁性膜の分断効果や下地効果が十分に得られない。逆
に、分断層２７，２８が厚過ぎると、該分断層２７，２
８が非磁性であることから疑似ギャップとして作用した
り、金属磁性薄膜２５，２６中のＦｅやＣｏと作用して
軟磁性を損なわせる虞れがある。

【００３５】さらに、第１の金属磁性薄膜２１，２２全
体の厚さが、薄過ぎる場合にはやはりヘッド性能が不足
してしまう。

【００３６】一方、第２の金属磁性薄膜は、第１の金属
磁性薄膜よりも飽和磁束密度が高くなるように材料設計
されたものである。ここで、磁性材料は、飽和磁束密度
が高い組成範囲では、保磁力が大きく透磁率が低くな
り、飽和磁束密度の増大のみに着眼して無闇に組成や膜
厚を設定すると、ヘッド全体の透磁率が低くなり過ぎて
しまう。そして、再生時の出力増加の割合以上にヘッド
コアのインダクタンスが増加し、電磁変換効率が劣化す
る。したがって、第２の金属磁性薄膜２３，２４の組成
や膜厚の制御に際しては、第１の金属磁性薄膜２１，２
２の飽和磁束密度や記録媒体側の残留磁束密度等の特性
との兼ね合いで最適化することが好ましい。

【００３７】例えば、第２の金属磁性薄膜２３，２４の
膜厚は０．５μｍ以上、飽和磁束密度は、第１の金属磁
性薄膜２１，２２の飽和磁束密度をＢ₁，第２の金属磁
性薄膜２３，２４の飽和磁束密度をＢ₂としたときに、
Ｂ₂≧Ｂ₁＋０．２（Ｔ）なる条件を満たすように設定
することが望ましい。

【００３８】なお、上記磁気ヘッドには、これら第１の
金属磁性薄膜２１，２２、第２の金属磁性薄膜２３，２
４よりなる金属磁性コア膜３，４と磁気コア基板の間
に、金属磁性薄膜の剥離や、磁気コア基板５，６を構成
するフェライトと金属磁性薄膜とが反応して金属磁性コ
ア膜とフェライトとの界面に疑似ギャップが形成される
のを防ぐ目的で、下地膜２９，３０を介在させるように
しても良い。下地膜２９，３０としては、Ｐｔ膜の他、
ＳｉＯ₂膜，ＳｉＯ膜さらにはＳｉＯ_x（１＜ｘ＜２）
のような珪素原子に対し酸素原子数が整数比にならない
ような，ＳｉＯ₂とＳｉＯの混合状態の膜でも良い。

【００３９】但し、下地膜２９，３０の膜厚は１０〜３
００Å，好ましくは５０Å程度が良い。下地膜の膜厚が
１０Å未満の場合には、その膜剥離防止効果を十分に得
ることができず、３００Åを越える場合には当該下地膜
が疑似ギャップとして作用する虞れがある。また、特に
下地膜２９，３０をＳｉＯ₂膜，ＳｉＯ膜，ＳｉＯ_x膜
のような非金属材料で構成する場合には、これら非金属
膜は異方性制御効果がないことから、その上に直接成膜
される１層目の単位金属磁性薄膜の膜厚はできるだけ薄
くし、異方性制御されていない金属磁性薄膜の占める割
合を抑えることが望ましい。

【００４０】なお、以下に本実施例で採用した金属磁性
コア膜３，４の膜構成をまとめて示す。

【００４１】第１の金属磁性薄膜（分断層を配した多層
構成）単位金属磁性薄膜の材料：Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇａ−Ｒｕ磁性
合金単位金属磁性薄膜のＢｓ：１．１Ｔ単位金属磁性薄膜の膜厚：０．６μｍ単位金属磁性薄膜の層数：６層分断層の材料：Ｐｔ層分断層の膜厚：２０Å 総膜厚：３．６μｍ第２の金属磁性薄膜材料：Ｆｅ−Ａｌ−Ｖ−Ｎｂ−Ｎｉ−Ｎ磁性合金Ｂｓ：１．８Ｔ膜厚：１μｍ下地膜材料：Ｐｔ膜厚：４５Å

【００４２】次に、以上のような構成の磁気ヘッドの作
製方法を説明する。

【００４３】先ず、図４に示すようにＭｎ−Ｚｎ，Ｎｉ
−Ｚｎ等の酸化物軟磁性材料よりなる基板３１を用意す
る。本実施例では、長さ３４．５ｍｍ，幅２．５ｍｍ，
厚み１ｍｍ程度の基板３１を用いた。

【００４４】そして、図５に示すように、上記基板３１
の突合せ面となる一主面に磁気ギャップｇのトラック幅
を規制するためのトラック幅規制溝３２を複数形成す
る。かかるトラック幅規制溝３２は基板３１の幅方向に
断面円弧状をなす連続溝で形成し、その基板３１の長手
方向に所定ピッチとなるように形成する。完成したヘッ
ドでは、これらトラック幅規制溝３２同士の間が磁気ギ
ャップになる。本実施例ではこの磁気ギャップのトラッ
ク幅が２１μｍとなるようなピッチでトラック幅規制溝
３２を形成した。

【００４５】なお、トラック幅規制溝３２は、断面形状
が円弧状に限らず、Ｖの字型あるいは多角形状等，特に
制限されない。また基板面と直交する垂直面に対する溝
側面の角度が８〜４５°程度（０°でも構わない）、溝
深さが２００〜３００μｍで形成されるのが通常であ
る。しかし、トラック幅規制溝３２側面の上記垂直面に
対する角度があまり小さいと電磁変換特性の低下を招
く。また、この角度が大き過ぎると、再生に際して記録
媒体上の目的トラック以外のトラックからも信号を拾っ
てしまい、ノイズの増大を招来する可能性が高い。した
がって、トラック幅規制溝３２側面の上記垂直面に対す
る角度は、３０°程度が適当である。

【００４６】次いで、図６に示すように上記トラック幅
規制溝３２と直交する方向に断面矩形状の巻線溝３３を
形成する。この巻線溝３３によって磁気ギャップのギャ
ップデプスが規制される。

【００４７】以上のようにしてトラック幅規制溝３２，
巻線溝３３が形成された基板３１の一主面に表面粗度が
２０〜１００Å程度となるように鏡面加工を施した後、
各溝内を含めてその全体亘って第１の金属磁性薄膜，第
２の金属磁性薄膜よりなる金属磁性コア膜を形成する。

【００４８】上記金属磁性コア膜の形成工程を図７〜図
９を参照しながら順を追って説明する。なお、図９〜図
７は、上記基板３１のうちトラック幅規制溝３２同士の
間の丘部分を一部拡大して示すものである。

【００４９】金属磁性コア膜を形成するには、まず、図
７に示すように、膜厚４５ÅのＰｔ下地膜３４を形成す
る。そして、図８に示すように、このＰｔ下地膜３４上
に、膜厚０．６μｍのＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ合金磁性
薄膜と膜厚２０ÅのＰｔ分断層を交互に繰り返し成膜
し、６層の単位金属磁性薄膜よりなる第１の金属磁性薄
膜３５を形成する。

【００５０】次いで、この第１の金属磁性薄膜３５上に
図９に示すように膜厚１μｍのＦｅ−Ａｌ−Ｖ−Ｎｂ−
Ｎｉ−Ｎ合金磁性薄膜を第２の金属磁性薄膜３６として
成膜することで、金属磁性コア膜４０が形成される。

【００５１】なお、Ｐｔ膜，Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ合
金磁性薄膜，Ｆｅ−Ａｌ−Ｖ−Ｎｂ−Ｎｉ−Ｎ合金磁性
薄膜は、真空薄膜形成技術によって成膜され、特にスパ
ッタ法が好適であり、真空蒸着法，分子線エピキタシー
（ＭＢＥ）法，ＰＶＤ法（Ｐｈｉｓｉｃａｌｖａｐｏ
ｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ），ＣＶＤ法
（Ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎｍｅｔｈｏｄ）等も使用できる。

【００５２】次に、図１０に示すように、上記金属磁性
コア膜４０上に磁気ギャップｇのギャップ長を規定する
ためのギャップ膜３７を真空薄膜形成技術により成膜す
る。

【００５３】ギャップ膜３７としては、通常のＭＩＧヘ
ッドの場合と同様にＳｉＯ_x膜を用いて構わないが、第
２の金属磁性薄膜が窒化系軟磁性合金である場合には第
２の金属磁性薄膜とＳｉＯ_x膜の間にＣｒ膜を介在させ
た構成とすると良い。これにより、ガラス融着接合に際
して第２の金属磁性薄膜と融着ガラスの間で起こる元素
拡散がＣｒ膜によって抑えられ、ヘッド性能が向上す
る。

【００５４】以上のようにして各溝，膜が形成された磁
気コア半体ブロック３８と、同様にして作製された磁気
コア半体ブロック３９をギャップ膜３７同士を突合せ面
として突合せ、図１１に示すようにガラス融着等によっ
て接合一体化する。

【００５５】そして、接合一体化された合体ブロックの
一側面を円筒加工して磁気記録媒体摺動面Ｓを形成した
後、磁気ギャップｇが所定のアジマス角を持つように図
１１で示す線ａ−ａ´、ｂ−ｂ´、ｃ−ｃ´、ｄ−ｄ
´、ｅ−ｅ´位置で斜めにスライシングする。

【００５６】その結果、図１に示す透磁率の高い第１の
金属磁性薄膜２１，２２と飽和磁束密度の高い第２の金
属磁性薄膜２３，２４よりなる金属磁性コア膜３，４が
磁気ギャップ近傍に配された形のＭＩＧヘッドが完成す
る。

【００５７】次に、実際に上記磁気ヘッド（実施例ヘッ
ド）に周波数５ＭＨｚでのイダクタンスが１．７μＨと
なるように巻線を施した後、保磁力１４５０ｋＧの記録
媒体に対して記録再生し、電磁変換特性を測定した。

【００５８】また、比較として、ギャップ近傍に膜厚４
μｍのＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ磁性合金薄膜の単層で配
され、且つ実施例ヘッドと同一外寸法の磁気ヘッド（比
較例ヘッド）についても同様にして電磁変換特性を測定
した。

【００５９】その結果、実施例ヘッドは、比較例ヘッド
に比べて、再生特性で１．８ｄＢ、記録特性で３．４ｄ
Ｂと、記録特性，再生特性の両方が向上していた。この
ことから、磁気ギャップ近傍に特性の異なる複数層の金
属磁性薄膜を形成することは、ヘッドの電磁変換特性の
向上を図る上で極めて有効であることがわかった。

【００６０】また、さらに金属磁性コア膜の構成を各種
変化させてヘッド（ヘッドａ〜ヘッドｆ）を作製し、金
属磁性コア膜の組成，磁気特性，膜厚の記録再生特性に
及ぼす影響を調べた。各ヘッドの０．１５ＭＨｚでの記
録特性及び４．７ＭＨｚでの再生特性を表１に示す。

【００６１】なお、ヘッドａ〜ヘッドｆの金属磁性コア
膜の構成は以下の通りであり、トラック幅Ｔｗは１５μ
ｍ，ギャップデプスＤｐは１７μｍ，ギャップ長Ｌｇは
０．２μＨに設定した。

【００６２】ヘッドａ：膜厚４μｍ，飽和磁束密度１．
２ＴのＦｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜単層ヘッドｂ：膜厚４μｍ，飽和磁束密度１．２ＴのＦｅ−
Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜と、膜厚１μｍ，飽和磁束密度
１．３ＴのＦｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜の２層構成ヘッドｃ：膜厚４μｍ，飽和磁束密度１．２ＴのＦｅ−
Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜と、膜厚１μｍ，飽和磁束密度
１．４ＴのＦｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜の２層構成ヘッドｄ：膜厚４μｍ，飽和磁束密度１．２ＴのＦｅ−
Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜と、膜厚１μｍ，飽和磁束密度
１．８ＴのＦｅ−Ａｌ−Ｖ−Ｎｂ−Ｎｉ−Ｎ−Ｏ磁性膜
の２層構成ヘッドｅ：膜厚１μｍ，飽和磁束密度１．３ＴのＦｅ−
Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜単層ヘッドｆ：膜厚４μｍ，飽和磁束密度１．３ＴのＦｅ−
Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜単層

【００６３】

【表１】

【００６４】表１に示すように、ヘッドｂでは、金属磁
性コア膜が２層構成であるものの、いずれの金属磁性薄
膜も飽和磁束密度が小さいため記録磁界の向上が認めら
れない。

【００６５】一方、ヘッドｄでは、２層目の金属磁性薄
膜に飽和磁束密度の高いものを用いているが、飽和磁束
密度の高い薄膜は、保磁力が大きく透磁率が低いこと、
そして透磁率が低いことからインダクタンスの増加割合
が大きくインダクタンス当たりの効率の低下が招来され
ることにより、再生出力の劣化度合いが大きくなってい
る。

【００６６】磁性コア膜を飽和磁束密度の高い金属磁性
薄膜単層で構成したヘッドｅ，ヘッドｆの場合では、ヘ
ッドｄと同様の理由から再生特性が十分得られない。特
に、、ヘッドｅのように飽和磁束密度が高い磁性薄膜を
用いてもその膜厚が薄い場合には、記録特性も低い。

【００６７】ヘッドｃは、比較的良好な記録再生特性が
得られている。さらに磁性コア膜の１層目に形成したＦ
ｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ磁性膜を２５ÅのＰｔ層で分断し
て６層構成（但し、全厚は４μｍ）とした際には、透磁
率の向上等の効果により再生特性が＋１ｄＢ，記録特性
が０．５ｄＢ向上することが確認されている。

【００６８】以上、本発明を適用した１実施例について
説明したが、本発明はこれに限らず、各種変更が可能で
ある。その場合にも同様の作用効果を発揮する。

【００６９】例えば、上記磁気ヘッドでは、巻線溝７が
一対の磁気コア半体１，２の両方に形成されているが、
勿論片方の磁気コア半体にのみ巻線溝を形成するように
しても良い。

【００７０】また、製造段階において、巻線溝３３形成
後に金属磁性コア膜４０の形成を行うようにしている
が、金属磁性コア膜４０を形成した後巻線溝３３を形成
するようにしても構わない。さらに、上記実施例は、磁
気ギャップｇにアジマス角を持たせる場合であるが、も
ちろんヘッドチップスライシング工程においてスライシ
ング方向を磁気ギャップｇに対して直角にし、磁気ギャ
ップｇのアジマス角を０°にしても差し支えない。

【００７１】そして、さらに上記磁気ヘッドは、磁気ギ
ャップｇに対して金属磁性薄膜が平行に配されたタイプ
のＭＩＧヘッドであるが、本発明は、磁気ギャップｇに
対して金属磁性薄膜が斜めに配されたタイプのＭＩＧヘ
ッド（いわゆるＴＳＳヘッド）や金属磁性薄膜を磁気コ
ア基板によって挟み込んだ積層型ヘッドにも適用可能で
ある。図１２，図１３に、本発明をＴＳＳヘッド、積層
型ヘッドに適用した構成例をそれぞれ示す。

【００７２】まず、図１２に示す磁気ヘッドは、第１の
金属磁性薄膜４１，４２が磁気ギャップｇに対して斜め
に配された磁気コア半体４３，４４を、第１の金属磁性
薄膜４１，４２の端面側を突合せ接合一体化することで
構成されている。

【００７３】上記一対の磁気コア半体４３，４４は、磁
気ギャップｇに対して所定の角度を有して切り欠かれた
傾斜面４５，４６を有する磁気コア基板４７，４８と、
第１の金属磁性薄膜４１，４２とさらに第２の金属磁性
薄膜４９，５０よりなる。

【００７４】上記第１の金属磁性薄膜４１，４２は、透
磁率の高い金属磁性材料により構成され、上記磁気コア
基板４３，４４に所定の角度で傾斜する上記傾斜面４
５，４６に沿って成膜されている。

【００７５】このヘッドでは、磁気ギャップｇが、この
第１の金属磁性薄膜４１の端面と、もう一方の第１の金
属磁性薄膜４２の端面同士の間に形成される。そして、
この磁気ギャップｇのトラック幅が、第１の金属磁性薄
膜４１，４２の膜厚と、磁気ギャップｇを境にして第１
の金属磁性薄膜４１，４２が成膜された傾斜面４５，４
６とは反対側で磁気コア基板４３，４４と第１の金属磁
性薄膜４１，４２を切り欠く切り欠き面５１，５２によ
って規制される。

【００７６】一方、上記第２の金属磁性薄膜４９，５０
は、飽和磁束密度の高い金属磁性材料により構成され、
上記第１の金属磁性薄膜４１，４２上と、該第１の金属
磁性薄膜４１，４２が成膜された傾斜面４５，４６とは
反対側の切り欠き面５１，５２上に亘る全面，すなわち
突合せ面全面に形成されている。

【００７７】以上のような磁気ヘッドでは、磁気ギャッ
プｇ近傍に配された透磁率の高い第１の金属磁性薄膜４
１，４２によって、残留磁束密度の高い記録媒体に記録
された磁気信号であってもその磁束を損失することなく
効率良く信号再生し得る。

【００７８】また、磁気ギャップｇに隣接する飽和磁束
密度の高い第２の金属磁性薄膜４９，５０によって、磁
気ギャップｇ中に大きな磁界を形成でき、保磁力の高い
記録媒体をも十分に磁化反転し磁気信号を記録すること
ができる。

【００７９】すなわち、高密度記録用として開発された
残留磁束密度，保磁力の高い記録媒体に対しても十分良
好な記録再生特性を得ることが可能である。

【００８０】また、図１３に示す磁気ヘッドは、一対の
コア基板６１，６２，６３，６４によって第１の金属磁
性薄膜６５，６６を挟み込んでなる磁気コア半体６７，
６８を、第１の金属磁性薄膜６５，６６の端面側を突合
せ、接合一体化してなるものであり、第１の金属磁性薄
膜６５，６６の端面同士の間に磁気ギャップｇが形成さ
れている。

【００８１】上記磁気コア半体６７，６８は、一対の板
状の磁気コア基板６１，６２，６３，６４と、第１の金
属磁性薄膜６５，６６と、さらに第２の金属磁性薄膜６
９，７０によって構成されている。

【００８２】上記第１の金属磁性薄膜６５，６６は、透
磁率の高い金属磁性材料により構成され、上記一対の板
状の磁気コア基板６１，６２，６３，６４に挟み込まれ
た形で設けられている。なお、上記第１の金属磁性薄膜
６５，６６は間に絶縁体膜が介在され、これにより渦電
流損失が防止されるようになっている。

【００８３】このヘッドでは、磁気ギャップｇが、この
第１の金属磁性薄膜６５の端面と、もう一方の第１の金
属磁性薄膜６６の端面同士の間に形成される。そして、
この磁気ギャップｇのトラック幅が、磁気ギャップｇを
境として左右に形成された断面Ｖ字状のトラック幅規制
溝７１，７２によって規制される。

【００８４】一方、第２の金属磁性薄膜６９，７０は、
飽和磁束密度の高い金属磁性材料により構成され、左右
のトラック幅規制溝７１，７２内と第１の金属磁性薄膜
６５，６６端面上に亘る全面，すなわち突合せ面全面に
形成されている。

【００８５】以上のような磁気ヘッドでは、磁気ギャッ
プ近傍に配された透磁率の高い第１の金属磁性薄膜６
５，６６と飽和磁束密度の高い第２の金属磁性薄膜６
９，７０によって、残留磁束密度の高い記録媒体に記録
された磁気信号であってもその磁束を損失することなく
効率良く信号再生でき、そして保磁力の高い記録媒体を
も十分に磁化反転し磁気信号を記録することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、磁気コア基板と該磁気コア基板の突き合せ面上
に沿って成膜された金属磁性コア膜により構成される一
対の磁気コア半体が突き合わされ、その突き合せ面間に
磁気ギャップが形成されて構成されてなる磁気ヘッドに
おいて、上記金属磁性コア膜を複数の金属磁性薄膜より
なる多層構造とし、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄
膜の飽和磁束密度がそれ以外の金属磁性薄膜の飽和磁束
密度よりも高くなるように材料設計するので、高飽和磁
束密度と高透磁率の両方を同時に有する磁気ヘッドが得
られる。

【００８７】このような磁気ヘッドは、残留磁束密度，
保磁力の高い記録媒体に対しても十分良好な電磁変換特
性を発揮でき、高密度領域で使用する記録再生兼用ヘッ
ドとして好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ヘッドの１構成例を示す
外観斜視図である。

【図２】上記磁気ヘッドの記録媒体対接面を示す平面図
である。

【図３】上記磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍を示す拡大
平面図である。

【図４】上記磁気ヘッドの製造方法を工程順に説明する
ものであり、磁気コア基板の材料となる酸化物磁性基板
を示す概略斜視図である。

【図５】トラック幅規制溝形成工程を示す概略斜視図で
ある。

【図６】巻線溝形成工程を示す概略斜視図である。

【図７】下地膜形成工程を示す概略斜視図である。

【図８】第１の金属磁性薄膜形成工程を示す概略斜視図
である。

【図９】第２の金属磁性薄膜形成工程を示す概略斜視図
である。

【図１０】ギャップ膜形成工程を示す概略斜視図であ
る。

【図１１】ヘッドチップスライシング工程を示す概略斜
視図である。

【図１２】本発明を適用した磁気ヘッドの他の構成例を
示す外観斜視図である。

【図１３】本発明を適用した磁気ヘッドのさらに他の構
成例を示す外観斜視図である。

【図１４】従来の磁気ヘッドの１例を示す外観斜視図で
ある。

【図１５】従来の磁気ヘッドの他の例を示す外観斜視図
である。

【図１６】従来の磁気ヘッドのさらに他の例を示す外観
斜視図である。

【符号の説明】

１，２磁気コア半体３，４金属磁性コア膜５，６磁気コア基板７巻線溝２１，２２第１の金属磁性薄膜２３，２４第２の金属磁性薄膜２７，２８分断層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早川正俊東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方の磁気コア半体が磁気コ
ア基板と該磁気コア基板の突き合せ面上に沿って成膜さ
れた金属磁性コア膜により構成される一対の磁気コア半
体が突き合わされ、その突き合せ面間に磁気ギャップが
形成されてなる磁気ヘッドにおいて、上記金属磁性コア膜は複数の金属磁性薄膜よりなる多層
構造とされ、磁気ギャップと隣接する金属磁性薄膜の飽
和磁束密度がそれ以外の金属磁性薄膜の飽和磁束密度よ
りも大であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】磁気ギャップと隣接する金属磁性薄膜
は、窒素系微結晶材料よりなることを特徴とする請求項
１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】磁気ギャップと隣接する金属磁性薄膜以
外の金属磁性薄膜は、白金を含む分断層によって多層構
造とされていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘ
ッド。
【請求項４】金属磁性コア膜は磁気ギャップに対して
平行に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
磁気ヘッド。