JPH07220235A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 互いに対向する基板１、31にコイルパターン
11、41が薄膜によって夫々形成され、コイルパターン1
1、41が電気的に接続してコイルを構成する。基板１、3
1には金属磁性膜３、33が夫々設けられ、金属磁性膜
３、33がフロントギャップ形成部３ａ、33ａ、バックギ
ャップ形成部３ｂ、33ｂで磁気的に接合してコアを構成
する。一方のフロントギャップ形成部33ａに凹部33ｃが
設けられ、此処にガラスＧＡが充填されてフロントギャ
ップＦＧが形成される。フロントギャップＦＧのギャッ
プ長は凹部33ｃの深さに相当する長さとなる。バックギ
ャップ形成部３ｂ、33ｂは直接的に接続し、バックギャ
ップＢＧの長さは 0.1μｍ以下で極めて小さい 【効果】 バックギャップＢＧにおける磁束の流れに対
する抵抗が小さく、その結果、磁気的効率が高く、高い
出力が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド及びその製
造方法に関し、例えば、ビデオテープレコーダや磁気デ
ィスク装置に好適な磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
等の磁気記録再生装置においては、画質等を向上させる
ために信号をデジタル化して記録するデジタル記録が進
められており、これに対応して記録の高密度化、記録周
波数の高周波化がなされている。

【０００３】ところで、磁気記録の高密度化、高周波化
が進むにつれ、記録再生に使用する磁気ヘッドには、高
周波で出力が高く、ノイズの少ないことが要求される。
例えば、従来ＶＴＲ用磁気ヘッドとして多用されるフェ
ライト材に金属磁性膜を成膜し、巻き線を施した所謂複
合型メタル・イン・ギャップヘッドでは、インダクタン
スが大きく、インダクタンス当たりの出力低下のため、
高周波領域で出力が低く、高周波、高密度が必要とされ
るデジタル画像記録に充分対処することが難しい。

【０００４】このような状況から、磁気ヘッドを薄膜形
成工程で作製する所謂薄膜磁気ヘッドが、高周波対応の
磁気ヘッドとして検討されている。

【０００５】薄膜磁気ヘッドは、一対のセラミック基板
の夫々にフォトリソグラフィ等の薄膜形成手法によって
渦巻き状にコイルを形成しておいて、一対の基体を接合
して磁気ヘッドとする。この接合時に、渦巻き状薄膜コ
イルの先端部を電気的に互いに接続させて１個のコイル
とする。

【０００６】薄膜磁気ヘッドでは、磁性膜（特に金属磁
性膜）を一対の基板に形成してこれをコア半体とし、一
対の基体を貼り合わせ、両コア半体を接合してコアとす
る。周知のように、コアには、記録、再生又は消去のた
めに、磁気記録媒体に対して漏洩磁束を供給するための
磁気ギャップを磁気記録媒体との対向位置に設ける必要
がある。ところで、両コア半体を接合してなるコアに
は、上記磁気ギャップ（フロントギャップと呼ばれる）
の形成と同時に、フロントギャップの反対側にバックギ
ャップと呼ばれるギャップが不可避的に形成される。

【０００７】そして、バックギャップの長さはフロント
ギャップのギャップ長と同じ寸法になる。

【０００８】バックギャップからも漏洩磁束が発生する
ため、バックギャップの存在は、コア内での磁束の流れ
に対する抵抗として作用し、磁気ヘッドの効率を低下さ
せることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであって、バックギャップによる
効率低下を極力小さくして高い磁気効率を示す磁気ヘッ
ド及びその製造方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに対向す
る一対の基体を有し、これら基体の夫々にコア半体が形
成され、前記基体のうちの少なくとも一方に薄膜コイル
が形成され、前記コア半体が互いに所定箇所で接合して
コアを構成すると共に前記接合の位置にフロントギャッ
プ及びバックギャップが夫々形成され、かつ、このバッ
クギャップの長さが前記フロントギャップのギャップ長
よりも小さい磁気ヘッドに係る。

【００１１】本発明において、バックギャップの長さが
0.1μｍ以下であることが好ましい。

【００１２】また、本発明において、バックギャップ部
において両コア半体が直接的に接合されていることが好
ましい。

【００１３】上記「直接的に接合」とは、両コア半体が
他の材料の介在なしに実質的に直接接合していることを
意味し、両コア半体が直接接合していることを要件とす
るものではない。

【００１４】また、本発明において、コア半体の結合が
フロントギャップ部における非磁性材の融着によってな
され、両コア半体間での薄膜コイルの電気的接続が熱圧
着によってなされていることが好ましい。

【００１５】また、本発明において、非磁性材がガラス
であり、熱圧着が導電材料を用いてのろう付によってな
されていることが好ましい。

【００１６】また、本発明において、薄膜コイルが基体
に設けられた窪み内に形成されていることが好ましい。

【００１７】更に、本発明において、薄膜コイルが一対
の基体の双方に形成され、これら薄膜コイル同士が電気
的に接続して１個のコイルが構成されることが好まし
い。

【００１８】本発明はまた、前記磁気ヘッドを製造する
に際し、一対の基体の夫々にコア半体を形成する工程
と、前記一対の基体の少なくとも一方に薄膜コイルを形
成する工程と、少なくとも一方の前記コア半体のフロン
トギャップ形成部に凹部を形成する工程と、両コア半体
を接合し、前記凹部によってフロントギャップを形成す
る工程とを有する、磁気ヘッドの製造方法に係る。

【００１９】前記製造方法において、エッチングによっ
て凹部を形成することが好ましい。

【００２０】また、前記製造方法において、導電材料層
の表面位置を、この導電材料層を設けた基体の表面から
0.1μｍ以下高い位置とすることが好ましい。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２２】＜実施例１＞この例による磁気ヘッドは、
一対の基板の夫々に、薄膜形成手法によって渦巻き状に
コイルパターンを形成してなる一対のヘッド半体を貼り
合わせて構成される。図２はこれらヘッド半体の拡大平
面図、図１は図２のＩ−Ｉ線拡大断面図である。図２に
矢印で示すように、一方のヘッド半体９に、略同様の形
状を呈する他方のヘッド半体39が貼り合わされ、磁気ヘ
ッドが構成される。

【００２３】ヘッド半体９は、次のように構成されてい
る。セラミックスの基体１上のガラス４の表面に窪み10
が設けられ、窪み10の底面に薄膜形成手法によってコイ
ルパターン11が形成されている。コイルパターン11の内
側先端部11ａの近傍には窪みを設けていない部分が在
り、この部分に金属磁性膜３のバックギャップとなる部
分３ｂがガラス４上に露呈している。金属磁性膜３は、
バックギャップ形成部３ｂから基板の一方の端面側に亘
ってガラス４に埋設され、基体のこの端面側がフロント
ギャップとなる部分３ａになる。

【００２４】コイルパターン11の外側先端部には基板１
の他方の端面側に至る一方の端子部12が延設され、コイ
ルパターン11とは離間した他方の端子部13が端子部12と
平行に設けられている。金属磁性膜３は、後述する基板
に設けられた溝の傾斜面上に形成される。

【００２５】コイルパターン11の内側先端部11ａ上には
錫又は半田の膜16が、コイルパターン11の端子部12との
接続部分上には錫又は半田の膜17が、端子部13の内側先
端部上には錫又は半田の膜18が夫々被着している。そし
て、窪み10内で、コイルパターン11の隙間には絶縁材23
が充填されている。

【００２６】ヘッド半体39は、ヘッド半体９の端子部1
2、13に替えて、端子部12、13に接続させるための接続
部42、43（端子部12、13より短い）が設けられており、
ヘッド半体９よりも短くなっている。ヘッド半体39のそ
の他は、ヘッド半体９と同じ構造としてある。なお、ヘ
ッド半体39を構成する各部分には、ヘッド半体９のこれ
らと対応する部分の符号に「30」をプラスした符号を付
して表してある。

【００２７】図１、図２から解るように、ヘッド半体
９、39を貼り合わせると、金属磁性膜３、33が閉磁路を
形成する。そして、錫又は半田の膜16、46を介してコイ
ルパターン11、41が接続し、１個のコイルを構成する。

【００２８】かくして、端子部12から入力された電流
は、コイルパターン11、錫又は半田の膜16、46、コイル
パターン41、接続部42の錫又は半田の膜47を順次経由
し、端子部13へと流れる。また、この逆方向に流れる。
錫又は半田の膜17、48は、コイルパターンの電気的接続
に必要なものではないが、ヘッド半体９、39の貼り合わ
せの際にがたつきを防止するのに役立つ。

【００２９】窪み10、40を設けてその底面上にコイルパ
ターン11、41を形成することにより、コイルパターンの
接続部11ａ、41ａ以外の領域は、離れて互いに接触せ
ず、短絡を起こすことがなくなる。また、この短絡防止
が容易になされる。

【００３０】この例において第一に注目すべきことは、
一方の金属磁性膜33のフロントギャップ形成部33ａを僅
か凹ませて凹部33ｃを形成し、他方の金属磁性膜３のフ
ロントギャップ形成部３ａとの間の隙間にガラスＧＡを
充填し、ガラスＧＡによってフロントギャップＦＧを形
成していることである。更にこの例において第二に注目
すべきことは、金属磁性膜３、33のバックギャップ形成
部３ｂ、33ｂを互いに直接接当させ、この接当面にバッ
クギャップＢＧを形成していることである。

【００３１】このようにして、フロントギャップＦＧの
ギャップ長を所望の記録、再生周波数に適応した寸法と
し、かつ、バックギャップＢＧの長さを極小（具体的に
は0.1 μｍ以下）にすることができる。バックギャップ
ＢＧの長さを 0.1μｍ以下とするには、前述の錫又は半
田の膜の表面が、夫々の基板の表面の延長面上に在る
か、或いはこの延長面から 0.1μｍ／２以下高い位置に
在るようにすれば良い。

【００３２】かくして、フロントギャップＦＧには所望
のギャップ長が得られると共に、バックギャップＢＧの
長さを 0.1μｍ以下という極めて小さい寸法とすること
により、磁気ヘッドは、所望の周波数に対応した磁気特
性を示しながら、従来にない高い磁気効率を示すことが
できる。

【００３３】次に、この例による磁気ヘッドの製造工程
について説明する。

【００３４】図３〜図30は、ヘッド半体39の製造手順を
示すものである。

【００３５】先ず、図３に示すように、平板状の基板31
を用意する。基板31は、フェライト等の磁性材料よりな
るものであっても良いが、例えばマルチチャンネル化し
たときのクロストークの防止を図るという点や、磁気ヘ
ッドのインピーダンスを下げるという点から、チタン酸
カリウム等の非磁性材料であることが好ましい。

【００３６】勿論、前記チタン酸カリウムに限らず、各
種非磁性材料が使用可能であり、例示するならば、チタ
ン酸カルシウム、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム
（ジルコニア）、アルミナ、アルミナチタンカーバイ
ド、ＳｉＯ₂ 、ＭｎＯ−ＮｉＯ混合焼結材、Ｚｎフェラ
イト、結晶化ガラス、高硬度ガラス等が挙げられる。

【００３７】次に、図４に示すように、基板31の主面31
ａ上に対して第一の溝加工を施す。この溝加工は、後の
工程で成膜される金属磁性膜が基板31の磁気ギャップ形
成面である主面31ａに対して斜めに成膜されるように設
けられるものである。従って、各第一の溝32は、所定の
傾斜面32ａを以てデプス方向に平行に形成される。

【００３８】前述の溝加工を施した後、図５に示すよう
に、金属磁性膜33を溝32内（特に前記傾斜面32ａ上）を
含めて基板31の主面31ａ上全面に成膜する。金属磁性膜
33の成膜方法としては、真空蒸着やスパッタリング等、
各種薄膜形成プロセスが採用可能である。

【００３９】また、金属磁性膜33の材質としては、高飽
和磁束密度を有し、良好な軟磁気特性を有するものであ
れば如何なるものであっても良く、例えば、Ｆｅ−Ａｌ
−Ｓｉ系合金（特にセンダスト）、Ｆｅ−Ａｌ系合金、
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金、Ｆ
ｅ−Ｇａ−Ｓｉ−Ｒｕ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｇａ系合
金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇｅ系合
金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金
等の結晶質合金等が挙げられる。

【００４０】或いは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１以上
の元素とＰ、Ｃ、Ｂ、Ｓｉのうちの１以上の元素とから
なる合金、またはこれを主成分としＡｌ、Ｇｅ、Ｂｅ、
Ｓｎ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｎｂ等を含んだ合金等に代表されるメタル−メタロ
イド系アモルファス合金や、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｚｒ等の遷移
金属と希土類元素を主成分とするメタル−メタル系アモ
ルファス合金等の非晶質合金も使用可能である。

【００４１】次いで、図６に示すように、基板31に形成
された第一の溝32内にガラス34を充填し、表面を平坦化
した後、図７に示すように、第一の溝32とは直交する方
向に第二の溝35及び第三の溝36を切削加工によって設け
る。

【００４２】第二の溝35は、いわば通常のバルク型の磁
気ヘッドの巻線溝に相当するものであって、先に成膜し
た金属磁性膜33のフロントデプス及びバックデプスを規
定し、金属磁性膜33によって構成される磁路を閉ループ
とするために形成されるものである。他方、第三の溝36
は、最終的に磁気ヘッドを組み立てたときに不要となる
金属磁性膜33を除去するために設けられるものである。

【００４３】次に、図８に示すように、第二の溝35及び
第三の溝36に再びガラス34を充填して、主面31ａに対し
て平坦化加工を施す。

【００４４】次に、図９に示すように、第一の溝32と平
行に第四の溝37及び第五の溝38を切削加工によって設け
る。ここで、第四の溝37は、溝傾斜面32ａ上に成膜され
た金属磁性膜33の一端縁と接するように形成され、金属
磁性膜33の突き合わせ幅、即ちトラック幅を規制する。
また、第五の溝38は、第一の溝32内の金属磁性薄膜33の
うち、溝32の底面に存在する不要な金属磁性膜33を除去
するために設けられる。

【００４５】次に、図10に示すように、再びガラス34を
第四の溝37及び第五の溝38内に充填し、表面を平坦化す
る。

【００４６】以上の工程により、金属磁性膜33による磁
路部分が形成される。図11は、図10の個々の磁気ヘッド
に対応する部分（仮想線で示すXIの部分）を取り出して
拡大図示する（方向を変えてある）ものである。以下、
図11に示す領域内でのコイルの形成方法について説明す
る。

【００４７】図12は、図11と同様、個々の磁気ヘッドに
対応して基板31を部分的に拡大して示すものであり、図
12（ａ）は図11中の仮想線で示すXII の矩形領域をさら
に拡大して示す平面図、図12（ｂ）は同図（ａ）の仮想
線位置での断面図である（以下の図面でも同様）。

【００４８】図12（ａ）に示すように、磁気ギャップ形
成面には、金属磁性膜33が分断された形で臨んでおり、
中央に位置する部分がバックギャップ形成部33ｂであ
り、溝35によりこのバックギャップ形成部から分断され
た部分がフロントギャップ形成部33ａである。いずれの
部分も、図12（ｂ）に示すように、基板31上に斜めに成
膜されている。また、バックギャップ形成部33ｂの周囲
には、各溝に充填したガラス34が露呈している。

【００４９】そこで、先ず、図13に示すように、概ねコ
イルの外形形状に対応して、レジスト層91をフォトリソ
グラフ技術により形成する。

【００５０】然る後、図14に示すように、イオンミリン
グの手法により選択的にエッチングを行い、コイルの外
形形状に対応する窪み40を形成した後、フォトレジスト
91を洗浄除去する。

【００５１】ここで、前記イオンミリングによるエッチ
ングが施されるのは、ガラス34であるため、下記表に示
すように窪み40は精度良く形成される。

【００５２】

【００５３】上記表から、コイル部分の窪み40を深く精
度良く形成するには、ガラスを使用するのが良いことが
解る。

【００５４】なお、窪み40を形成する手法としては、前
記イオンミリングの他、化学エッチング法、反応性イオ
ンエッチング、パウダビームエッチング等が挙げられ
る。これらの手法は、被エッチング部の原子を物理的、
化学的に剥離するもので、被エッチング部が多結晶であ
る場合には、結晶粒の違いによって剥離速度が異なり、
平坦に窪み40を形成するのは難しいが、ガラス等の非晶
質であれば、平坦な窪み40を形成することができる。機
械的な加工では、必要な部分だけに空間（窪み）を形成
するのは難しい。

【００５５】次に、図15に示すように、ガラス層34上に
コイルパターンを構成する銅めっき層の下地となる下地
膜50をスパッタリングによって全面に成膜する。下地膜
50は、下からクロム膜（0.01μｍ厚）、銅膜(0.2μｍ
厚）の順に積層されたものであるが、これら層構成は図
示省略してある。

【００５６】次に、フォトレジストを塗布し、形成しよ
うとするコイルパターンに応じてこれを図16に示すよう
にパターニングする。図中、92はパターニングされたフ
ォトレジストである。

【００５７】次に、フォトレジスト92をマスクにして銅
めっきを施し、図17に示すように厚さ約 3.5μｍの銅め
っき層49を形成し、次いで図18に示すようにフォトレジ
スト92を洗浄除去する。

【００５８】次に、図19に示すように、銅めっき層49が
存在しない部分の下地膜50をイオンミリングによって除
去し、コイルパターン41を形成する。このとき、銅めっ
き層49がマスクになる。

【００５９】次に、図20に示すように、フォトレジスト
93を塗布し、エッチングしない領域を残すようにこれを
パターニングする。

【００６０】次に、塩化第二鉄溶液に浸漬し、図21に示
すように不要な銅を化学エッチングにより除去し、銅め
っき層49及び下地膜50からなるコイルパターン41を残
す。銅の不要部分の除去は、化学的エッチングのほか、
イオンミリング、反応性イオンエッチング、パウダビー
ムエッチング等によることもできる。

【００６１】次に、絶縁材を塗布し、図22に示すよう
に、これを窪み40内に残すようにパターニングして絶縁
材53によってコイルパターン41を保護する。絶縁材とし
ては、この例にあっては、フォトレジストを使用し、 2
00〜400 ℃に加熱して硬化させ、これを絶縁材53として
いる。

【００６２】次に、表面平坦化の研磨仕上げを施し、図
23に示すように、コイルパターン41の銅めっき層49を露
呈させる。

【００６３】次に、図24に示すように、フォトレジスト
94を塗布し、コイルパターンの内側先端部41ａ上、磁性
膜33のバックギャップ形成部33ｂ上及び窪み40の外側領
域（フロントギャップ形成用の領域）にフォトレジスト
94を残すようにパターニングする。

【００６４】次に、フォトレジスト94をマスクにしてイ
オンミリングを行い、図25に示すように、窪み40内のコ
イルパターン41及び絶縁材53を 0.5μｍ程度削って低く
し、次いでフォトレジスト94を洗浄除去する。

【００６５】次に、図26に示すように、フォトレジスト
95を塗布しこれをパターニングして金属磁性膜33のフロ
ントギャップ形成部33ａのみを露呈させる。バックギャ
ップ形成部33ｂ及びコイルパターン41はフォトレジスト
95に覆われた儘である。

【００６６】次に、フォトレジスト95をマスクにしてイ
オンミリングにより、図27に示すように、金属磁性膜33
のフロントギャップ形成部33ａ及びその延長上のガラス
及び基板部分のみを所定のギャップ長に相当する深さだ
け削り取って凹部33ｃを形成する。

【００６７】次に、フォトレジスト95を洗浄除去し、図
28に示す状態とする。図中、ｄは凹部33ｃの深さであ
る。

【００６８】次に、図29に示すように、フォトレジスト
96を塗布し、コイルパターン41の接続部（図２の錫又は
半田の膜46、47、48が形成される部分）のみが露呈する
ようにフォトレジスト96をパターニングする。そして、
基板を無電解めっき液に浸漬し、上記各接続部に錫又は
半田の膜46、47、48を形成する。これらの錫又は半田の
膜は、前述したように、その表面が基板表面の延長上に
在るか、或いはこの延長面よりも 0.1μｍ／２以下だけ
高くなるようにする。

【００６９】次にフォトレジスト96を洗浄除去すると、
図30に示すヘッド半体39が完成する。

【００７０】他方のヘッド半体９（図１、図２参照）
は、図26〜図28の工程を経ることなく、即ち金属磁性膜
３のフロントギャップ形成部３ａを低くはせず、その他
は前記のヘッド半体39と同様にして作製される。

【００７１】次に、図31に示すように、以上のようにし
て作製されたヘッド半体39及び略同様のプロセスを経て
作製されたヘッド半体３を、夫々Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線及
びＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線で示す位置で切断する。この切断
に当たっては、先に図２で説明したように、ヘッド半体
39の接続部42、43がヘッド半体９の端子部12、13よりも
短くなるように切断する。

【００７２】次に、図31で所定寸法に切断されたヘッド
半体９、39を図32に示すように突き合わせ、次いで図33
に示すように凹部33ｃに接してガラス棒ＧＡＢを置いて
加圧し、電気炉（図示せず）中で加熱する。この加熱に
よりガラス棒ＧＡＢが溶融し、毛細管現象によって凹部
33ｃに侵入してこれを充填し、更に両ヘッド半体間の隙
間に浸透し、冷却すると図34に示すようにヘッド半体
９、39が貼り合わされ、ガラスＧＡによってフロントギ
ャップＦＧが形成される。

【００７３】同時に、上記加熱によってコイルパターン
11、41の錫又は半田の膜16、17、18、46、47、48（図２
参照）が溶融し、両コイルパターンの電気的接続がろう
付によってなされる。

【００７４】次に、磁気ヘッド素材の不要な両側縁部を
切断、除去し、図35に示す磁気ヘッドとする。

【００７５】なお、図12〜図33による説明では、１個の
ヘッド半体について説明したが、実際には、図10に示し
たような多数のヘッド半体の集合体としての板状素材に
ついて前述の加工を施し、最後に個々のヘッド半体素材
を切断によって採取する。なお、ヘッド半体39ではな
く、ヘッド半体９の方にフロントギャップ形成部の凹部
を設けてよいことは言う迄もない。

【００７６】以上のようにして作製された磁気ヘッド
（フロントギャップのギャップ長0.23μｍ、バックギャ
ップの長さ（測定値）0.02μｍ）について出力を測定し
たところ、図36に示す結果が得られた。図36には、比較
のため、バックギャップの長さをフロントギャップのギ
ャップ長と同じ0.23μｍとした従来の磁気ヘッド（比較
例）についての測定結果が併記してある。

【００７７】図36から解るように、バックギャップの長
さを極小としたこの例による磁気ヘッドでは、比較例の
磁気ヘッドに対し、周波数10MHz における出力が 2.5dB
程度向上しており、優れた磁気特性を示している。

【００７８】また、バックギャップの長さを極小にする
ための手立ては、図27の工程で、イオンミリングにより
コア半体のフロントギャップ形成部に凹部を形成すると
いう簡単な工程で済む。

【００７９】＜実施例２＞この例は、ヘッド半体の双方
に、金属磁性膜のフロントギャップ形成部に凹部を設
け、その他は前記実施例１におけると同様にした例であ
る。

【００８０】即ち、図37に示すように、一方のヘッド半
体139 は前記実施例１におけるヘッド半体39と全く同じ
構造にしてあり、他方のヘッド半体109 には、ヘッド半
体139 と同様に、金属磁性膜３のフロントギャップ形成
部３ａにも凹部３ｃ（ヘッド半体139 の凹部33ｃと同様
の凹部）を設けてある。

【００８１】この例による磁気ヘッドでは、フロントギ
ャップＦＧのギャップ長が前記実施例１におけるそれの
２倍になるので、低い周波数に対応する磁気ヘッドとし
て、前記実施例１におけると同様の効果が奏せられる。

【００８２】また、凹部３ｃ、33ｃの深さを１／２の深
さとすることにより、高周波対応の磁気ヘッドとするこ
とも可能である。この場合、イオンミリングによる凹部
形成が１／２の時間で済むことになり、生産性が向上す
る。

【００８３】＜実施例３＞この例は、窪み10、40の底面
に絶縁保護膜を設け、その上にコイルパターンを形成
し、その他は前記実施例１におけると同様にした例であ
る。

【００８４】図38は、この例による磁気ヘッドの前記実
施例１における図１と同様の断面図である。図38中、20
9 、239 はヘッド半体、21、51は窪み10、40の底面に成
膜された絶縁保護膜であり、その上にコイルパターン1
1、41が形成されている。この例による磁気ヘッドは、
次のようにして作製される。

【００８５】即ち、前記実施例１における図14の工程の
次に、コイルパターン形成に先立って、図39に示すよう
に、ガラス層34上にアルミナ膜（絶縁保護膜）51をスパ
ッタリングによって 0.2μｍ厚に全面に成膜し、次いで
その上に、コイルパターンを構成する銅めっき層の下地
となる下地膜50をスパッタリングによって全面に成膜す
る。下地膜50は、下からクロム膜（0.01μｍ厚）、銅膜
(0.2μｍ厚）の順に積層されたものであるが、これら層
構成は図示省略してある。

【００８６】次に、フォトレジストを塗布し、形成しよ
うとするコイルパターンに応じてこれを図40に示すよう
にパターニングする。図中、92はパターニングされたフ
ォトレジストである。

【００８７】次に、フォトレジスト92をマスクにして銅
めっきを施し、図41に示すように厚さ約 3.5μｍの銅め
っき層49を形成し、次いで図42に示すようにフォトレジ
スト92を洗浄除去する。

【００８８】次に、図43に示すように、銅めっき層49が
存在しない部分の下地膜50をイオンミリングによって除
去し、コイルパターン41を形成する。このとき、銅めっ
き層49がマスクになると共に、絶縁保護膜51がガラス層
34を保護してその侵蝕を防止する。

【００８９】次に、図44に示すように、フォトレジスト
93を塗布し、エッチングしない領域を残すようにこれを
パターニングする。

【００９０】次に、塩化第二鉄溶液に浸漬し、図45に示
すように不要な銅を化学エッチングにより除去し、銅め
っき層49及び下地膜50からなるコイルパターン41を残
す。銅の不要部分の除去は、化学的エッチングのほか、
イオンミリング、反応性イオンエッチング、パウダビー
ムエッチング等によることもできる。この工程で、絶縁
保護膜51がガラス層34を保護してエッチング液による侵
蝕を防いでいる。

【００９１】次に、絶縁材を塗布し、図46に示すよう
に、これを窪み40内に残すようにパターニングして絶縁
材53によってコイルパターン41を保護する。絶縁材とし
ては、この例にあっては、フォトレジストを使用し、 2
00〜400 ℃に加熱して硬化させ、これを絶縁材53として
いる。

【００９２】次に、表面平坦化の研磨仕上げを施し、図
47に示すように、コイルパターン41の銅めっき層49を露
呈させる。

【００９３】次に、図48に示すように、フォトレジスト
94を塗布し、コイルパターンの内側先端部41ａ上、磁性
膜33のバックギャップ形成部33ｂ上及び窪み40の外側領
域（フロントギャップ形成用の領域）にフォトレジスト
94を残すようにパターニングする。

【００９４】次に、フォトレジスト94をマスクにしてイ
オンミリングを行い、図49に示すように、窪み40内のコ
イルパターン41及び絶縁材53を 0.5μｍ程度削って低く
し、次いでフォトレジスト94を洗浄除去する。

【００９５】次に、図50に示すように、フォトレジスト
95を塗布しこれをパターニングして金属磁性膜33のフロ
ントギャップ形成部33ａのみを露呈させる。バックギャ
ップ形成部33ｂ及びコイルパターン41はフォトレジスト
95に覆われた儘である。

【００９６】次に、フォトレジスト95をマスクにしてイ
オンミリングにより、図51に示すように、金属磁性膜33
のフロントギャップ形成部33ａ及びその延長上のガラス
及び基板部分のみを所定のギャップ長に相当する深さだ
け削り取って凹部33ｃを形成する。

【００９７】次に、フォトレジスト95を洗浄除去し、図
52に示す状態とする。

【００９８】次に、図53に示すように、フォトレジスト
96を塗布し、コイルパターン41の接続部（図２の錫又は
半田の膜46、47、48が形成される部分）のみが露呈する
ようにフォトレジスト96をパターニングする。そして、
基板を無電解めっき液に浸漬し、上記各接続部に錫又は
半田の膜46、47、48を形成する。これらの錫又は半田の
膜は、前述したように、その表面が基板表面の延長上に
在るか、或いはこの延長面よりも 0.1μｍ／２以下だけ
高くなるようにする。

【００９９】次にフォトレジスト96を洗浄除去すると、
図54に示すヘッド半体239 が完成する。

【０１００】他方のヘッド半体209 （図38参照）は、図
50〜図54の工程を経ることなく、即ち金属磁性膜３のフ
ロントギャップ形成部３ａを低くはせず、その他は前記
のヘッド半体239 と同様にして作製される。

【０１０１】その他は、前記実施例１におけると同様で
ある。なお、この例にあっては、前記実施例１における
と同様の効果が奏せられるのに加えて、次のような効果
が奏せられる。

【０１０２】窪み10、40の底面上に絶縁保護膜21、51を
成膜し、その上にコイルパターン11、41を形成すること
により、絶縁保護膜21、51がコイルパターン形成のため
のパターニングやコイルパターンを構成する導電性の不
要部分を化学エッチングによって除去する際、ガラス層
４、34の表面の侵蝕を防止し、コイルパターンの寸法精
度等の性状の劣化を防止する役割を果たす。

【０１０３】従って、コイルパターンのパターニングや
コイルパターンを構成する導電材の不要部分のエッチン
グ除去の際、基体のガラス層の侵蝕が防止される。その
結果、コイルパターンは高い寸法精度が保証され、更に
上記の際のエッチング速度のシビヤな管理が不要とな
り、高い生産性と共に高い信頼性が保証される。

【０１０４】この例にあっても、前記実施例２における
と同様に、ヘッド半体209 、239 の双方の金属磁性膜の
フロントギャップ部に凹部を設けることができる。

【０１０５】＜実施例４＞前記の各実施例は、一対の基
体の双方に、薄膜によるコイルパターンを形成している
が、一方の基体にのみコイルパターンを設け、他方の基
体に配線を設けることができる。即ち、コイルパターン
の内側先端部とこの基体に設けられた端子部（基体上で
はコイルパターンと接続していない方の端子部）とを他
方の基体に設けられた配線によって電気的に接続する。

【０１０６】図55はこのようにしたヘッド半体を示す図
１と同様の平面図、図56は両ヘッド半体を貼り合わせた
後の図55のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図（図１と同様の拡
大断面図）である。

【０１０７】この例では、一方のヘッド半体には前記実
施例に使用したヘッド半体９を使用し、他方のヘッド半
体には符号「339 」で示すヘッド半体を使用している。

【０１０８】ヘッド半体339 にはガラス層334 の窪み34
0 の底面上に電気めっきによりＬ字形の銅配線341 を設
け、錫又は半田の膜346 、347 によってヘッド半体９の
錫又は半田の膜16、18に接続させ、銅配線341 を介して
コイルパターン11の内側先端部11ａを端子部13に接続さ
せている。図中、333 はヘッド半体339 に設けられた金
属磁性膜、333aはそのフロントギャップ形成部、333bは
同バックギャップ形成部、333cはフロントギャップ形成
用凹部、331 は基板、353 は絶縁材、420 は銅の配線34
1 の下地膜である。

【０１０９】図53〜図55の例では、薄膜コイルのターン
数が少なくて良い場合に、一方のヘッド半体の構造が簡
単になるという利点がある。

【０１１０】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形を前記実施例に加え
ることができる。

【０１１１】例えば、コイルパターンは、面状に成膜し
た導電性下地膜とその上の銅めっき層との両者を一緒に
パターニングして形成して良く、スパッタリング等で形
成した単層の銅の層をパターニングして形成することも
できる。また、下地膜20上にフォトレジストを塗布しこ
れをパターニングしておいて、例えば塩化第二鉄溶液を
用いての化学エッチングにより下地膜20をパターニング
し、下地膜20の残存している部分の上に銅めっき層19を
電気めっきによって形成することもできる。

【０１１２】また、本発明は、前記各実施例におけるよ
うなシングルギャップタイプの磁気ヘッドのほか、例え
ば記録、消去の両機能を備えたダブルギャップタイプの
磁気ヘッドにも同様に適用可能である。

【０１１３】また、ガラス層及びこのガラス層に設けた
窪みは、前述したメリットがあるので設けることが望ま
しいが、これらは、本発明に必須不可欠なものではな
く、省略が可能である。

【０１１４】更に、磁気ヘッドを構成する各部分の材
料、形状は、前記以外の適宜の材料、形状とすることが
できる。また、本発明は、ＶＴＲ用磁気ヘッド以外に
も、オーディオ用その他の磁気ヘッドに適用可能であ
る。

【０１１５】

【発明の作用効果】本発明に基づく磁気ヘッドは、対の
コア半体の接合位置にフロントギャップ及びバックギャ
ップが形成され、バックギャップの長さがフロントギャ
ップのギャップ長よりも小さくしてあるので、バックギ
ャップを可能な限り小さくすることができ、バックギャ
ップにおける磁束の流れに対する抵抗が小さい。その結
果、磁気的効率が高く、高い出力が得られて優れた磁気
的特性を示す。

【０１１６】また、バックギャップの長さをフロントギ
ャップのギャップ長よりも小さくするための工程は、コ
ア半体のフロントギャップ形成部にギャップ長に対応す
る深さの凹部を形成するという簡単な工程である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例による磁気ヘッドの断面図（図２
のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図）である。

【図２】同一対のヘッド半体の平面図である。

【図３】同ヘッド半体製造工程における基板の斜視図で
ある。

【図４】同基板への第一の溝加工工程を示す概略斜視図
である。

【図５】同金属磁性膜の成膜工程を示す概略斜視図であ
る。

【図６】同ガラス充填工程を示す概略斜視図である。

【図７】同基板への第二、第三の溝加工工程を示す概略
斜視図である。

【図８】同ガラス充填工程を示す概略斜視図である。

【図９】同基板への第四、第五の溝加工工程を示す概略
斜視図である。

【図10】同ガラス充填及び平坦化工程を示す概略斜視図
である。

【図11】同図10のXI部分（ヘッド半体素材）の拡大図で
ある。

【図12】同図11のヘッド半体素材の平面図（同図
（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図13】同ガラス層上にフォトレジストを設けたヘッド
半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図14】同ガラス層に窪みを設けたヘッド半体素材の平
面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図15】同銅めっき下地膜を設けたヘッド半体素材の平
面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図16】同下地膜上にフォトレジストを設けたヘッド半
体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図17】同銅めっき層を設けたヘッド半体素材の平面図
（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図18】同フォトレジストを除去したヘッド半体素材の
平面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））であ
る。

【図19】同銅めっき層の無い箇所の下地膜を除去してコ
イルパターンを形成したヘッド半体素材の平面図（同図
（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図20】同銅めっき層の上にフォトレジストを設けたヘ
ッド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図21】同銅めっき層の不要部分を除去したヘッド半体
素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））
である。

【図22】同窪み内に絶縁材を充填したヘッド半体素材の
平面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））であ
る。

【図23】同表面を平坦化したヘッド半体素材の平面図
（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図24】同フォトレジストを塗布し、これをパターニン
グしたヘッド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面
図（同図（ｂ））である。

【図25】同イオンミリングによってコイルパターンの表
面を低くしたヘッド半体素材の平面図（同図（ａ））及
び断面図（同図（ｂ））である。

【図26】同フォトレジストを塗布しこれをパターニング
したヘッド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図
（同図（ｂ））である。

【図27】同イオンミリングによって金属磁性膜のフロン
トギャップ形成部に凹部を形成した半体素材の平面図
（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図28】同凹部形成用のフォトレジストを除去したヘッ
ド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図29】同フォトレジストを塗布、これをパターニング
し、コイルパターンの電気的接続部に錫又は半田のめっ
き層を形成したヘッド半体の平面図（同図（ａ））及び
断面図（同図（ｂ））である。

【図30】同電気的接続部めっき層形成用のフォトレジス
トを除去したヘッド半体の平面図（同図（ａ））及び断
面図（同図（ｂ））である。

【図31】同一対のヘッド半体素材の切断位置を示す斜視
図である。

【図32】同一対のヘッド半体を突き合わせる要領を示す
斜視図である。

【図33】同互いに貼り合わされる直前の一対のヘッド半
体を示し、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は断面図で
ある。

【図34】同互いに貼り合わされた一対のヘッド半体を示
す斜視図である。

【図35】同不要部分を切断除去してなる磁気ヘッドの斜
視図である。

【図36】同周波数と磁気ヘッドの出力との関係を比較例
と共に示すグラフである。

【図37】第二の実施例による磁気ヘッドの図１と同様の
断面図である。

【図38】第三の実施例による磁気ヘッドの図１と同様の
断面図である。

【図39】同絶縁保護膜及び銅めっき下地膜を設けたヘッ
ド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図40】同下地膜上にフォトレジストを設けたヘッド半
体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図41】同銅めっき層を設けたヘッド半体素材の平面図
（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図42】同フォトレジストを除去したヘッド半体素材の
平面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））であ
る。

【図43】同銅めっき層の無い箇所の下地膜を除去してコ
イルパターンを形成したヘッド半体素材の平面図（同図
（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図44】同銅めっき層の上にフォトレジストを設けたヘ
ッド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図45】同銅めっき層の不要部分を除去したヘッド半体
素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））
である。

【図46】同窪み内に絶縁材を充填したヘッド半体素材の
平面図（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））であ
る。

【図47】同表面を平坦化したヘッド半体素材の平面図
（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図48】同フォトレジストを塗布し、これをパターニン
グしたヘッド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面
図（同図（ｂ））である。

【図49】同イオンミリングによってコイルパターンの表
面を低くしたヘッド半体素材の平面図（同図（ａ））及
び断面図（同図（ｂ））である。

【図50】同フォトレジストを塗布しこれをパターニング
したヘッド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図
（同図（ｂ））である。

【図51】同イオンミリングによって金属磁性膜のフロン
トギャップ形成部に凹部を形成した半体素材の平面図
（同図（ａ））及び断面図（同図（ｂ））である。

【図52】同凹部形成用のフォトレジストを除去したヘッ
ド半体素材の平面図（同図（ａ））及び断面図（同図
（ｂ））である。

【図53】同フォトレジストを塗布、これをパターニング
し、コイルパターンの電気的接続部に錫又は半田のめっ
き層を形成したヘッド半体の平面図（同図（ａ））及び
断面図（同図（ｂ））である。

【図54】同電気的接続部めっき層形成用のフォトレジス
トを除去したヘッド半体の平面図（同図（ａ））及び断
面図（同図（ｂ））である。

【図55】第四の実施例による一対のヘッド半体の平面図
である。

【図56】同互いに貼り合わされた一対のヘッド半体の図
55のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である。

【符号の説明】

１、31・・・基板 ３、33・・・金属磁性膜 ３ａ、33ａ・・・フロントギャップ形成部 ３ｂ、33ｂ・・・バックギャップ形成部 ３ｃ、33ｃ・・・フロントギャップ形成用凹部 ４、34・・・ガラス層 ９、39・・・ヘッド半体 10、40・・・窪み 11、41・・・コイルパターン 11ａ、41ａ・・・コイルパターンの内側先端部 12、13・・・端子部 16、17、18、46、47、48・・・錫又は半田の膜 19、49・・・銅めっき層 20、50、120 ・・・銅めっきの下地膜 21、51・・・絶縁保護膜 23、53、121 ・・・絶縁材 42、43・・・端子部との接続部 62、63、64、65・・・フォトレジスト ＦＧ・・・フロントギャップ ＢＧ・・・バックギャップ ＧＡ・・・フロントギャップのガラス ＧＡＢ・・・ガラス棒 ｄ・・・凹部33ｃの深さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 庄子 光治 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 (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対の基体を有し、これ
   ら基体の夫々にコア半体が形成され、前記基体のうちの
   少なくとも一方に薄膜コイルが形成され、前記コア半体
   が互いに所定箇所で接合してコアを構成すると共に前記
   接合の位置にフロントギャップ及びバックギャップが夫
   々形成され、かつ、このバックギャップの長さが前記フ
   ロントギャップのギャップ長よりも小さい磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 バックギャップの長さが 0.1μｍ以下で
   ある、請求項１に記載された磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 バックギャップ部において両コア半体が
   直接的に接合されている、請求項１又は２に記載された
   磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 コア半体の結合がフロントギャップ部に
   おける非磁性材の融着によってなされ、両コア半体間で
   の薄膜コイルの電気的接続が熱圧着によってなされてい
   る、請求項１、２又は３に記載された磁気ヘッド。
5. 【請求項５】 非磁性材がガラスであり、熱圧着が導電
   材料を用いてのろう付によってなされている、請求項４
   に記載された磁気ヘッド。
6. 【請求項６】 薄膜コイルが基体に設けられた窪み内に
   形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載さ
   れた磁気ヘッド。
7. 【請求項７】 薄膜コイルが一対の基体の双方に形成さ
   れ、これら薄膜コイル同士が電気的に接続して１個のコ
   イルが構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載
   された磁気ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載され
   た磁気ヘッドを製造するに際し、 一対の基体の夫々にコア半体を形成する工程と、 前記一対の基体の少なくとも一方に薄膜コイルを形成す
   る工程と、 少なくとも一方の前記コア半体のフロントギャップ形成
   部に凹部を形成する工程と、 両コア半体を接合し、前記凹部によってフロントギャッ
   プを形成する工程とを有する、磁気ヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 エッチングによって凹部を形成する、請
   求項８に記載された方法。
10. 【請求項10】 導電材料層の表面位置を、この導電材料
    層を設けた基体の表面から 0.1μｍ以下高い位置とす
    る、請求項８又は９に記載された方法。