JPH07334810A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度磁気記録再生を行うために用いられる
磁気ヘッドに関し、高域での周波数特性を改善すること
を目的とする。 【構成】 非磁性材料または磁性材料からなる被成膜部
材の被成膜面上に残留応力を有する軟磁性材料薄膜を形
成してなる磁気ヘッドにおいて、軟磁性材料薄膜の残留
応力が引っ張り応力であるときはデバイスの使用温度で
軟磁性材料薄膜の磁歪を負とし、軟磁性材料薄膜の残留
応力が圧縮応力であるときはデバイスの使用温度で軟磁
性材料薄膜の磁歪を正とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度磁気記録再生を
行うために用いられる磁気ヘッドおよびその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体の高密度化にともな
いメタルテープのような高保磁力媒体が主流となって来
ている。このため磁気ヘッドに使用されるコア材料も高
い飽和磁束密度を有するものが要求されている。そこ
で、図３６に示すように、非磁性材料からなる基板１上
に高い飽和磁束密度を有するＦｅＡｌＳｉ合金薄膜（以
下、センダスト膜、という）の軟磁性材料薄膜２を設け
た構成の薄膜積層磁気ヘッドが知られている。また、基
板１としてＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶を用い、磁気ヘ
ッド本体部の主磁気コアとしてセンダスト膜等の軟磁性
材料薄膜２を形成してなる磁気ヘッドが知られている。

【０００３】これらの磁気ヘッドにおいては、図３７ま
たは図３８に示すように、被成膜部材非磁性材料やＭｎ
−Ｚｎフェライト単結晶と同一材料からなるシート状ま
たはリング状の基板１に、蒸着法やスパッタリング法に
よって形成される軟磁性薄膜材料の透磁率が最大となる
ように、いろいろな条件を制御して軟磁性材料薄膜２を
形成していた。

【０００４】以下では、このような被成膜部材と同一材
料のリング基板やシート基板上に蒸着法やスパッタリン
グ法によって形成される軟磁性材料薄膜材料の透磁率
と、軟磁性材料薄膜の内部応力、磁歪の関係について図
示し、従来の磁気ヘッド技術について説明する。

【０００５】図３９に示すグラフは、軟磁性材料薄膜と
してセンダスト膜を形成した際のセンダスト膜の内部応
力と１ＭHzにおけるセンダスト膜の透磁率との関係につ
いて示している。このグラフから内部応力がゼロの状態
においてセンダスト膜の透磁率が最大となることが分か
る。このことから従来の磁気ヘッドにおいては軟磁性合
金薄膜の内部応力をほぼゼロとするように薄膜の形成条
件を制御していた。

【０００６】また、図４０に示すグラフは、被成膜部材
の熱膨張係数と軟磁性材料薄膜の熱膨張係数との差（軟
磁性材料薄膜の熱膨張係数から被成膜部材の熱膨張係数
を差し引いた値）と、１ＭHzにおけるセンダスト膜の透
磁率との関係を示す。同図に示すように、熱膨張係数差
がゼロのとき、すなわち軟磁性材料薄膜と被成膜部材の
熱膨張係数が同一のときに透磁率は最大となる。このこ
とから従来は軟磁性材料薄膜と被成膜部材の熱膨張係数
をほぼ同一となるように被成膜部材を選定していた。

【０００７】また、図４１に示すグラフは、センダスト
膜の磁歪と１ＭHzにおけるセンダスト膜の透磁率との関
係について示している。同図に示すように、センダスト
膜は磁歪がゼロのとき透磁率は最大となっている。この
ことから従来の磁気ヘッドにおいては軟磁性合金薄膜の
磁歪をほぼゼロとするように薄膜の組成や形成条件を制
御していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気ヘッドにあ
っては、高周波数域における記録再生特性の劣化が大き
く、記録再生特性の周波数特性が悪いという不都合があ
った。図４２に従来の磁気ヘッドのインダクタンスの周
波数特性を一例として示す。ここに示すインダクタンス
は磁気ヘッドのコア効率に比例するものであり、インダ
クタンスの周波数特性はコアの効率の周波数特性と同じ
と考えてよい。同図に示すように高周波数域において、
従来の磁気ヘッドのコア効率は急激に劣化する。とく
に、５ＭHz以上での周波数特性の低下は顕著である。

【０００９】そこで、本発明は、高域での周波数特性を
改善するようにした磁気ヘッドおよびその製造方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁気ヘッ
ドは、非磁性材料または磁性材料からなる被成膜部材の
被成膜面上に残留応力を有する軟磁性材料薄膜を形成し
てなる磁気ヘッドにおいて、軟磁性材料薄膜の残留応力
が引っ張り応力であるときはデバイスの使用温度で軟磁
性材料薄膜の磁歪を負とし、軟磁性材料薄膜の残留応力
が圧縮応力であるときはデバイスの使用温度で軟磁性材
料薄膜の磁歪を正とする。

【００１１】請求項２記載の磁気ヘッドは、非磁性材料
または磁性材料からなる被成膜部材の被成膜面上に軟磁
性材料薄膜を形成してなる磁気ヘッドにおいて、被成膜
部材の熱膨張係数が軟磁性材料薄膜の熱膨張係数より小
さいときはデバイスの使用温度で軟磁性材料薄膜の磁歪
を負とし、被成膜部材の熱膨張係数が軟磁性材料薄膜の
熱膨張係数より大きいときはデバイスの使用温度で軟磁
性材料薄膜の磁歪を正とする。

【００１２】請求項３記載の磁気ヘッドの製造方法は、
非磁性材料または磁性材料からなる被成膜部材の表面に
記録トラックの幅に応じた厚みの軟磁性材料薄膜を形成
し、軟磁性薄膜材料が負の磁歪を有するときは内部応力
が引っ張り応力となるように軟磁性材料薄膜の形成条件
を制御し、軟磁性薄膜材料が正の磁歪を有するときは内
部応力が圧縮応力となるように軟磁性材料薄膜の形成条
件を制御し、このようにして形成した前記軟磁性材料薄
膜を磁気ヘッドの主ヨークとする。

【００１３】請求項４記載の磁気ヘッドの製造方法は、
非磁性材料または磁性材料からなる被成膜部材の表面に
記録トラックの幅に応じた厚みの軟磁性材料薄膜を形成
し、軟磁性材料薄膜として、被成膜部材の熱膨張係数が
軟磁性材料薄膜の熱膨張係数より小さいときは負の磁歪
を有する軟磁性薄膜材料を用い、被成膜部材の熱膨張係
数が軟磁性材料薄膜の熱膨張係数より大きいときは正の
磁歪を有する軟磁性薄膜材料を用い、このようにして形
成した前記軟磁性材料薄膜を磁気ヘッドの主ヨークとす
る。

【００１４】

【作用】本発明の構成によれば、主コアの磁路と直角方
向を磁化容易軸とする一軸異方性が誘導されるため、磁
気ヘッドの磁化過程は主に磁化回転によって進む。その
ため、磁気ヘッド効率の周波数特性は良好なものとする
ことができる。

【００１５】すなわち、磁気ヘッドの磁路と平行方向に
異方的な引っ張り応力が作用するときは、軟磁性材料薄
膜の負磁歪によって磁気ヘッドの磁路と直角方向を磁化
容易軸とする応力による一軸異方性が誘導される。この
ため、磁気ヘッドの磁路は磁化困難軸となり、非常に良
好な周波数特性を示すこととなる。

【００１６】また、磁気ヘッドの磁路と平行方向に異方
的な圧縮応力が作用するときは、軟磁性材料薄膜の正磁
歪によって磁気ヘッドの磁路と直角方向を磁化容易軸と
する応力による一軸異方性が誘導される。このため、磁
気ヘッドの磁路は磁化困難軸となり、非常に良好な周波
数特性を示すこととなる。

【００１７】

【実施例】まず、本発明の原理について説明する。図１
に示すように、非磁性材料または磁性材料からなる被成
膜部材１の被成膜面上に軟磁性材料薄膜２を形成する従
来の磁気ヘッドでは、前述したように軟磁性積層膜の磁
歪をほぼゼロとし、さらに被成膜部材１と軟磁性材料薄
膜２の熱膨張係数の差をゼロにするという発想は、主に
磁気ヘッドにおいて軟磁性材料薄膜の内部応力は等方的
に作用するため、軟磁性積層膜の磁気特性は基板上と同
様の特性が全ての周波数において磁気ヘッド上でも実現
されているという考えに基づく。

【００１８】そこで、この考えを確かめるために、本発
明者は磁気ヘッドコア内での軟磁性材料薄膜の応力解析
をコンピュータにより行った。解析では、応力の発生源
を軟磁性積層膜と被成膜部材との熱膨張係数の差による
熱応力とした。

【００１９】図２は、軟磁性積層膜と被成膜部材との熱
膨張係数の差が「軟磁性積層膜の熱膨張係数−被成膜部
材の熱膨張係数＝２０×１０^-7deg^-1 」で、７００℃か
ら０℃まで冷却した場合の磁気ヘッドコア内での軟磁性
材料薄膜の内部応力分布についてのシミュレーション結
果である。この図は軟磁性材料薄膜の表面を見た図であ
り、図１のＡ−Ａ線上に沿って磁気ヘッドを切断した際
に表れる面を示している。図中の矢印は引っ張り応力の
ベクトルを示すものである。

【００２０】図２から明らかなように、磁気ヘッド内に
おいては従来考えられていたような等方的な応力分布で
はなく、かなり異方的な応力分布になっていることが解
る。また、軟磁性材料薄膜の内部応力がマクロにみて正
の場合は、図３に示すように磁気ヘッドの磁路と平行方
向に異方的な引っ張り応力ＳＡが作用することが判明し
た。ここで、マクロな熱応力σは、図２のシミュレーシ
ョンにおいて以下のように計算される。 σ＝Δα×ΔＴ×Ｅ … 式１ ただし、Δα：熱膨張係数差、ΔＴ：温度差、Ｅ：軟磁
性材料薄膜のヤング率である。図２においては、「σ＝
２０×１０^-7×７００×Ｅ」となりマクロな熱応力σは
正となる。

【００２１】また、軟磁性材料薄膜の内部応力がマクロ
にみて負の場合には、全く逆に考えればよく、磁気ヘッ
ドの磁路と平行方向に、図４に示すように異方的な圧縮
応力ＳＢが作用する。軟磁性材料薄膜に応力が作用した
場合、軟磁性材料薄膜は磁気弾性効果によって特性が変
化する。その応力が一方向に作用し、応力が引っ張り応
力で磁歪が正の場合、または応力が圧縮応力で磁歪が負
の場合には、その引っ張り応力、圧縮応力の方向を磁化
容易軸とする一軸異方的が軟磁性材料薄膜に誘導され
る。

【００２２】逆に応力が引っ張り応力で磁歪が負の場
合、または応力が圧縮応力で磁歪が正の場合には、その
引っ張り応力、圧縮応力の方向と直角方向を磁化容易軸
とする一軸異方的が軟磁性材料薄膜に誘導される。図２
のシミュレーション結果と誘導一軸異方性の性質より非
磁性材料または磁性材料からなる被成膜部材の被成膜面
上に、軟磁性薄膜材料に引っ張り応力が残留した状態で
デバイスの使用温度で磁歪が負である軟磁性材料薄膜を
形成する磁気ヘッドにおいては、磁気ヘッドの磁路と直
角方向を磁化容易軸ＳＤとする応力による一軸異方性が
誘導される。

【００２３】このため、磁気ヘッドの磁路は磁化困難軸
となり、非常に良好な周波数特性を示すこととなる。磁
化困難軸方向においては、磁化過程はほぼ磁化回転によ
って進行する。また、磁化容易軸の磁化過程は磁壁の移
動によって進行する。磁壁移動は磁化回転にくらべて低
い周波数において共鳴によって抑制されるため、その周
波数特性は磁化回転にくらべて非常に悪い。

【００２４】逆に非磁性材料または磁性材料からなる被
成膜部材の被成膜面上に、軟磁性材料薄膜材料に圧縮応
力が残留した状態でデバイスの使用温度で磁歪が正であ
る軟磁性材料薄膜を形成する磁気ヘッドにおいても前述
と同様のメカニズムによって非常にすぐれた磁気ヘッド
コア効率を高い周波数まで維持できる。

【００２５】次に、本発明による磁気ヘッドの第１の実
施例について説明する。本実施例による磁気ヘッドは、
図５に示すように、非磁性のセラミックや非磁性の結晶
化ガラス材またはＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶からなる
表面が鋸歯状に形成された磁気ヘッド本体部（被成膜部
材）１１の表面に、図６に示すように、センダスト膜等
の軟磁性材料薄膜１２をスパッタリング法や蒸着法等に
よって形成する。軟磁性材料薄膜１２は、図７に拡大し
て示すようにＳｉＯ₂ 等の非磁性材料１３との積層構造
とする場合もある。

【００２６】軟磁性材料薄膜１２を形成する際には、種
々のスパッタリング条件や蒸着条件を制御し、軟磁性材
料薄膜１２の内部応力が引っ張り応力であるようにす
る。ここでいう軟磁性材料薄膜１２の内部応力が引っ張
り応力であるというのは、図８に示すように被成膜部材
１１を下にし軟磁性材料薄膜１２を上にした場合、全体
が凹状に反る状態を言う。

【００２７】図９は、成膜条件制御の一例として、セン
ダスト膜を軟磁性材料薄膜１２としてスパッタリング法
で形成する際のスパッタリング中のアルゴンガス圧力と
センダスト膜の内部応力との関係を示すグラフである。
この図に示す特性は、基板として結晶化ガラス基板を用
い、スパッタリング後に５００℃で熱処理した後の結果
である。この場合、センダストスパッタリング膜はスパ
ッタリングパワーを一定とし、０.6Ｐａ以上のアルゴン
ガス圧力でスパッタリングすることにより軟磁性材料薄
膜１２の内部応力が引っ張り応力である状態を実現でき
る。

【００２８】さらに、本実施例においてはセンダスト膜
等の軟磁性材料薄膜１２の組成等を制御することにより
負の磁歪とする。このようにして形成した軟磁性材料薄
膜１２が磁気ヘッドの主ヨークを形成する。軟磁性材料
薄膜１２は記録トラックの幅にあわせて厚みが設定され
る。

【００２９】この軟磁性材料薄膜１２を有した磁気ヘッ
ド本体部同士は、図１０に示すように、互いのギャップ
対向面におけるギャップ形成部位に非磁性のギャップ材
（図示せず）を介して突き合わされており、このように
突き合わされた状態でガラス１４にて互いに固着されて
いる。

【００３０】このような構成の磁気ヘッドにおいては、
図１１に示すように磁気ヘッドの磁路ＭＰと平行方向に
異方的な引っ張り応力が作用するため、図１２に示すよ
うに軟磁性材料薄膜１２の負磁歪によって磁気ヘッドの
磁路ＭＰと直角方向を磁化容易軸１５とする応力による
一軸異方性が誘導される。このため、磁気ヘッドの磁路
ＭＰは磁化困難軸となり、非常に良好な周波数特性を示
すこととなる。なお、図１２は図１０の磁気ヘッドをＢ
−Ｂ線上で切断した際に表れる断面の軟磁性材料薄膜１
２の磁気ギャップ部分の拡大図である。

【００３１】次に、本発明による磁気ヘッドの第２の実
施例について説明する。本実施例による磁気ヘッドは、
図１３に示すように、非磁性のセラミックや非磁性の結
晶化ガラス材あるいはＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶から
なる表面が鋸歯状に形成された磁気ヘッド本体部（被成
膜部材）２１に、図１４に示すように、センダスト膜等
の軟磁性材料薄膜２２をスパッタリング法や蒸着法等に
よって形成する。軟磁性材料薄膜２２は、図１５に拡大
して示すようにＳｉＯ₂ 等の非磁性材料２３との積層構
造とする場合もある。

【００３２】本実施例においては、主コアとなる軟磁性
薄膜材料の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する
非磁性材料または磁性材料からなる被成膜部材２１を選
択する。軟磁性薄膜材料としてセンダスト膜を用いた場
合は、センダスト膜の熱膨張係数は「１６０×１０^-7de
g^-1 」であるため、被成膜部材の熱膨張係数はこれより
も小さいものとする。このような被成膜部材２１に軟磁
性材料薄膜２２を形成し、軟磁気特性を良好とするため
に５００〜７００℃で熱処理を行う。

【００３３】このとき、主コアとなる軟磁性薄膜材料の
熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有する非磁性材料
または磁性材料からなる被成膜部材２１を選択したた
め、室温まで冷却された状態では、軟磁性材料薄膜２２
には、式１により算出されるのと同様の大きさの熱応力
が作用する。

【００３４】図１６は、センダスト膜を形成し７００℃
で熱処理した後にセンダスト膜に残った内部応力と被成
膜部材の熱膨張係数について示したグラフである。図中
の破線は式１で算出した内部応力の計算値であり、実線
は実測値である。このグラフに示すように、センダスト
膜を用いる場合は、センダスト膜に引っ張り応力を残留
させるために熱膨張係数が「１６０×１０^-7deg^-1 」よ
りも小さい被成膜部材２１を用いればよいことがわか
る。

【００３５】また、軟磁性材料薄膜２２に作用する内部
応力の大きさは軟磁性材料薄膜２２と被成膜部材２１の
熱膨張係数の差のみによって決定されるため、非常に再
現性がよく、また、内部応力の大きさを自由に設定可能
となり磁気ヘッドの性能の安定化が効率よく図れること
となる。

【００３６】さらに、本実施例の磁気ヘッドにおいて
は、センダスト膜等の軟磁性材料薄膜２２の組成等を制
御することにより負の磁歪とする。このようにして形成
した軟磁性材料薄膜２２が磁気ヘッドの主ヨークを形成
する。軟磁性材料薄膜２２は、記録トラックの幅にあわ
せて厚みが設定される。

【００３７】この軟磁性材料薄膜２２を有した磁気ヘッ
ド本体部同士は、図１７に示すように、互いのギャップ
対向面におけるギャップ形成部位に非磁性のギャップ材
（図示せず）を介して突き合わされており、このように
突き合わされた状態でガラス２４にて互いに固着されて
いる。

【００３８】このような磁気ヘッドにおいては、図１８
に示すように磁気ヘッドの磁路ＭＰと平行方向に異方的
な引っ張り応力が作用するため、図１９に示すように軟
磁性材料薄膜２２の負磁歪によって磁気ヘッドの磁路Ｍ
Ｐと直角方向を磁化容易軸２５とする応力による一軸異
方性が誘導される。このため、磁気ヘッドの磁路ＭＰは
磁化困難軸となり、非常に良好な周波数特性を示すこと
となる。なお、図１９は図１７の磁気ヘッドをＣ−Ｃ線
上で切断した際に表れる断面の軟磁性材料薄膜２２の磁
気ギャップ部分の拡大図である。

【００３９】次に、本発明による磁気ヘッドのの第３の
実施例について説明する。本実施例による磁気ヘッド
は、図２０に示すように、非磁性のセラミックや非磁性
の結晶化ガラス材あるいはＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶
からなる表面が鋸歯状に形成された磁気ヘッド本体部
（被成膜部材）３１に、図２１に示すように、センダス
ト膜等の軟磁性材料薄膜３２をスパッタリング法や蒸着
法等によって形成する。軟磁性材料薄膜３２は、図２２
に拡大して示すようにＳｉＯ₂ 等の非磁性材料３３との
積層構造とする場合もある。

【００４０】軟磁性材料薄膜３２を形成する際には、種
々のスパッタリング条件や蒸着条件を制御し、軟磁性材
料薄膜３２の内部応力が圧縮応力であるようにする。こ
こでいう軟磁性材料薄膜３２の内部応力が圧縮応力であ
るというのは、図２３に示すように、被成膜部材３１を
下にし、軟磁性材料薄膜３２を上にした場合、全体が凸
状に反る状態を言う。

【００４１】図２４は、成膜条件制御の一例として、セ
ンダスト膜を軟磁性材料薄膜３２としてスパッタリング
法で形成する際のスパッタリング中のアルゴンガス圧力
とセンダスト膜の内部応力の関係を示す。この図に示す
特性は、基板として結晶化ガラス基板を用い、スパッタ
リング後に５００℃で熱処理した後の結果である。この
場合、センダストスパッタリング膜は０.6Ｐａ以下のア
ルゴンガス圧力でスパッタリングすることにより、軟磁
性材料薄膜３２の内部応力が圧縮応力である状態を実現
できる。

【００４２】さらに、本実施例においては、センダスト
膜等の軟磁性材料薄膜３２の組成等を制御することによ
り正の磁歪とする。このようにして形成した軟磁性材料
薄膜３２が磁気ヘッドの主ヨークを形成する。軟磁性材
料薄膜３２は記録トラックの幅にあわせて厚みが設定さ
れる。

【００４３】この軟磁性材料薄膜３２を有した磁気ヘッ
ド本体部同士は、図２５に示すように、互いのギャップ
対向面におけるギャップ形成部位に非磁性のギャップ材
（図示せず）を介して突き合わされており、このように
突き合わされた状態でガラス３４にて互いに固着されて
いる。

【００４４】このような構成の磁気ヘッドにおいては、
図２６に示すように磁気ヘッドの磁路ＭＰと平行方向に
異方的な圧縮応力が作用するため、図２７に示すように
軟磁性材料薄膜３２の正磁歪によって磁気ヘッドの磁路
ＭＰと直角方向を磁化容易軸３５とする応力による一軸
異方性が誘導される。このため、磁気ヘッドの磁路ＭＰ
は磁化困難軸となり、非常に良好な周波数特性を示すこ
ととなる。なお、図２７は図２５の磁気ヘッドをＤ−Ｄ
線上で切断した際に表れる断面の軟磁性材料薄膜３２の
磁気ギャップ部分の拡大図である。

【００４５】次に、本発明による磁気ヘッドの第４の実
施例について説明する。本実施例による磁気ヘッドは、
図２８に示すように、非磁性のセラミックや非磁性の結
晶化ガラス材あるいはＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶から
なる表面が鋸歯状に形成された磁気ヘッド本体部（被成
膜部材）４１に、図２９に示すように、センダスト膜等
の軟磁性材料薄膜４２をスパッタリング法や蒸着法等に
よって形成する。軟磁性材料薄膜４２は、図３０に拡大
して示すようにＳｉＯ₂等の非磁性材料４３との積層構
造とする場合もある。

【００４６】本実施例では主コアとなる軟磁性材料薄膜
材料の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する非磁
性材料または磁性材料からなる被成膜部材４１を選択す
る。軟磁性薄膜材料としてセンダスト膜を用いた場合に
は、センダスト膜の熱膨張係数は、「１６０×１０^-7de
g^-1 」であるため、被成膜部材４１の熱膨張係数はこれ
よりも大きいものとする。このような被成膜部材４１に
軟磁性材料薄膜４２を形成し、軟磁気特性を良好とする
ために５００〜７００℃で熱処理を行う。

【００４７】このとき、主コアとなる軟磁性薄膜材料の
熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有する非磁性材料
または磁性材料からなる被成膜部材４２を選択したた
め、室温まで冷却された状態では、軟磁性材料薄膜４２
には、式１により算出されるのと同様の大きさの熱応力
が作用する。

【００４８】図３１に示すグラフは、センダスト膜を形
成し７００℃で熱処理した後にセンダスト膜に残った内
部応力と被成膜部材の熱膨張係数について示したもの
で、図中の破線は式１で算出した内部応力の計算値であ
り、破線は実測値である。このグラフから明らかなよう
に、センダスト膜を用いる場合には、センダスト膜に圧
縮応力を残留させるためには、熱膨張係数が「１６０×
１０^-7deg^-1 」よりも大きい被成膜部材４２を用いれば
よいことが分かる。

【００４９】また、本実施例によれば、軟磁性材料薄膜
４２に作用する内部応力の大きさは軟磁性材料薄膜４２
と被成膜部材４１の熱膨張係数の差のみによって決定さ
れるため、非常に再現性がよく、また、内部応力の大き
さを自由に設定可能となり磁気ヘッドの性能の安定化が
効率よく図れることとなる。さらに、本実施例の磁気ヘ
ッドにおいては、センダスト膜等の軟磁性材料薄膜４２
の組成等を制御することにより正の磁歪とする。

【００５０】このようにして形成した軟磁性材料薄膜４
２が磁気ヘッドの主ヨークを形成する。軟磁性材料薄膜
４２は、記録トラックの幅にあわせて厚みが設定され
る。この軟磁性材料薄膜４２を有した磁気ヘッド本体部
同士は、図３２に示すように、互いのギャップ対向面に
おけるギャップ形成部位に非磁性のギャップ材（図示せ
ず）を介して突き合わされており、このように突き合わ
された状態でガラス４４にて互いに固着されている。

【００５１】このような磁気ヘッドにおいては、図３３
に示すように、磁気ヘッドの磁路ＭＰと平行方向に異方
的な圧縮応力が作用するため、軟磁性材料薄膜４２の正
磁歪によって磁気ヘッドの磁路ＭＰと直角方向を磁化容
易軸４５とする応力による一軸異方性が誘導される。こ
のため、磁気ヘッドの磁路ＭＰは磁化困難軸となり、非
常に良好な周波数特性を示すこととなる。なお、図３４
は図３２の磁気ヘッドをＥ−Ｅ線上で切断した際にあら
われる断面の軟磁性材料薄膜４２の磁気ギャップ部分の
拡大図である。

【００５２】

【発明の効果】請求項１および３記載の発明によれば、
従来の磁気ヘッドの周波数特性に比べて高い効率を高周
波数域まで維持することができる磁気ヘッドを得ること
ができる。

【００５３】例えば磁気ヘッドの軟磁性材料薄膜として
磁歪「−２×１０^-6」のセンダスト膜を用い、薄膜の内
部応力が「＋４×１０⁸ dyne／cm² 」とすると、図３５
に示すようなインダクタンスの周波数特性が得られる。
図中、実線が本発明による磁気ヘッド、破線が従来の磁
気ヘッドである。ここで示すインダクタンスは磁気ヘッ
ドのコア効率に比例するものであり、インダクタンスの
周波数特性はコアの効率の周波数特性と同じと考えてよ
い。

【００５４】また、例えば磁気ヘッドの軟磁性材料薄膜
として磁歪「＋２×１０^-6」のセンダスト膜を用い、薄
膜の内部応力が「−５×１０⁸ dyne／cm² 」とすると、
図３５に示すインダクタンスの周波数特性と同様の周波
数特性が得られる。

【００５５】請求項２および４記載の発明によれば、前
述した図３５に示すインダクタンスの周波数特性と同様
の周波数特性を有する磁気ヘッドが得られ、従来の磁気
ヘッドの周波数特性に比べて高い効率を高周波数域まで
維持できる磁気ヘッドを得ることができる。

【００５６】例えば磁気ヘッドの軟磁性材料薄膜として
磁歪「−２×１０^-6」のセンダスト膜を用い、被成膜部
材として熱膨張係数「１５７×１０^-7deg^-1 」を用いた
場合、Δαは「３×１０^-7deg^-1 」である。また、例え
ば磁気ヘッドの軟磁性材料薄膜として磁歪「＋２×１０
^-6」のセンダスト膜を用い、被成膜部材として熱膨張係
数「１６３×１０^-7deg^-1 」を用いた場合、Δαは「−
３×１０^-7deg^-1 」である。この発明によれば、非常に
再現性よく良好な特性の磁気ヘッドを得ることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための磁気ヘッドの構
成図である。

【図２】磁気ヘッドコア内での軟磁性材料薄膜の内部応
力分布についてのシミュレーション結果である。

【図３】図２の一部拡大図である。

【図４】図２の一部拡大図である。

【図５】本発明の第１の実施例に用いる被成膜部材であ
る。

【図６】図５の被成膜部材表面上に軟磁性材料薄膜を形
成した状態を示す図である。

【図７】図６の一部拡大図である。

【図８】軟磁性材料薄膜が引っ張り応力であることを説
明するための図である。

【図９】軟磁性材料薄膜としてセンダスト膜をスパッタ
リングする際のアルゴンガス圧力とセンダスト膜の内部
応力との関係を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施例を示す磁気ヘッドの構
成図である。

【図１１】磁気ヘッドコア内での軟磁性材料薄膜内の磁
路を示す図である。

【図１２】図１１の一部拡大図である。

【図１３】本発明の第２の実施例に用いる被成膜部材で
ある。

【図１４】図１３に示す被成膜部材表面上に軟磁性材料
薄膜を形成した状態を示す図である。

【図１５】図１４の一部拡大図である。

【図１６】被成膜部材の熱膨張係数と熱処理後にセンダ
スト膜に残った内部応力との関係を示す図である。

【図１７】本発明の第２の実施例を示す磁気ヘッドの構
成図である。

【図１８】磁気ヘッドコア内での軟磁性材料薄膜内の磁
路を示す図である。

【図１９】図１８の一部拡大図である。

【図２０】本発明の第３の実施例に用いる被成膜部材で
ある。

【図２１】図２０に示す被成膜部材表面上に軟磁性材料
薄膜を形成した状態を示す図である。

【図２２】図２１の一部拡大図である。

【図２３】軟磁性材料薄膜が圧縮応力であることを説明
するための図である。

【図２４】軟磁性材料薄膜としてセンダスト膜をスパッ
タリングする際のアルゴンガス圧力とセンダスト膜の内
部応力との関係を示す図である。

【図２５】本発明の第３の実施例を示す磁気ヘッドの構
成図である。

【図２６】磁気ヘッドコア内での軟磁性材料薄膜内の磁
路を示す図である。

【図２７】図２６の一部拡大図である。

【図２８】本発明の第４の実施例に用いる被成膜部材で
ある。

【図２９】図２８に示す被成膜部材表面上に軟磁性材料
薄膜を形成した状態を示す図である。

【図３０】図２９の一部拡大図である。

【図３１】被成膜部材の熱膨張係数と熱処理後にセンダ
スト膜に残った内部応力との関係を示す図である。

【図３２】本発明の第４の実施例を示す磁気ヘッドの構
成図である。

【図３３】磁気ヘッドコア内での軟磁性材料薄膜内の磁
路を示す図である。

【図３４】図３３の一部拡大図である。

【図３５】本発明による磁気ヘッドのインダクタンスの
周波数特性図である。

【図３６】磁気ヘッドの構成図である。

【図３７】シート状の被成膜部材上に軟磁性材料薄膜を
形成した図である。

【図３８】リング状の被成膜部材上に軟磁性材料薄膜を
形成した図である。

【図３９】軟磁性材料薄膜としてセンダスト膜を形成し
た際のセンダスト膜の内部応力と透磁率との関係を示す
図である。

【図４０】軟磁性材料薄膜としてセンダスト膜を形成し
た際の被成膜部材の熱膨張係数と軟磁性材料薄膜の熱膨
張係数との差とセンダスト膜の透磁率との関係を示す図
であるである。

【図４１】軟磁性材料薄膜としてセンダスト膜を形成し
た際のセンダスト膜の磁歪と透磁率との関係について示
す図である。

【図４２】従来の磁気ヘッドのインダクタンスの周波数
特性を示す図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１ 被成膜部材（基板） ２，１２，２２，３２，４２ 軟磁性材料薄膜 ４，１４，２４，３４，４４ ガラス １５，２５，３５，４５ 磁化容易軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性材料または磁性材料からなる被成
   膜部材の被成膜面上に残留応力を有する軟磁性材料薄膜
   を形成してなる磁気ヘッドにおいて、 前記軟磁性材料薄膜の残留応力が引っ張り応力であると
   きはデバイスの使用温度で前記軟磁性材料薄膜の磁歪を
   負とし、前記軟磁性材料薄膜の残留応力が圧縮応力であ
   るときはデバイスの使用温度で前記軟磁性材料薄膜の磁
   歪を正としたことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 非磁性材料または磁性材料からなる被成
   膜部材の被成膜面上に軟磁性材料薄膜を形成してなる磁
   気ヘッドにおいて、 前記被成膜部材の熱膨張係数が前記軟磁性材料薄膜の熱
   膨張係数より小さいときはデバイスの使用温度で前記軟
   磁性材料薄膜の磁歪を負とし、前記被成膜部材の熱膨張
   係数が前記軟磁性材料薄膜の熱膨張係数より大きいとき
   はデバイスの使用温度で前記軟磁性材料薄膜の磁歪を正
   としたことを特徴とする磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 非磁性材料または磁性材料からなる被成
   膜部材の表面に記録トラックの幅に応じた厚みの軟磁性
   材料薄膜を形成し、軟磁性薄膜材料が負の磁歪を有する
   ときは内部応力が引っ張り応力となるように前記軟磁性
   材料薄膜の形成条件を制御し、軟磁性薄膜材料が正の磁
   歪を有するときは内部応力が圧縮応力となるように前記
   軟磁性材料薄膜の形成条件を制御し、このようにして形
   成した前記軟磁性材料薄膜を磁気ヘッドの主ヨークとす
   ることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 非磁性材料または磁性材料からなる被成
   膜部材の表面に記録トラックの幅に応じた厚みの軟磁性
   材料薄膜を形成し、前記軟磁性材料薄膜として、前記被
   成膜部材の熱膨張係数が前記軟磁性材料薄膜の熱膨張係
   数より小さいときは負の磁歪を有する軟磁性薄膜材料を
   用い、前記被成膜部材の熱膨張係数が前記軟磁性材料薄
   膜の熱膨張係数より大きいときは正の磁歪を有する軟磁
   性薄膜材料を用い、このようにして形成した前記軟磁性
   材料薄膜を磁気ヘッドの主ヨークとすることを特徴とす
   る磁気ヘッドの製造方法。