JPH0772926B2 - 磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘッドの製造方法に関するものであり、特
に磁気ギャップ近傍部が強磁性金属薄膜で形成されてな
る、いわゆる複合型の磁気ヘッドの製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気記録媒体対接面で斜めに被着される強磁
性金属薄膜同士を突き合わせ磁気ギャップを構成してな
る磁気ヘッドを製造するにあたり、 磁気ギャップ形成面と所定角度で傾斜し強磁性金属薄膜
形成面に相当する斜面をターゲットに対して略平行とな
るように配置し、真空薄膜形成技術により上記斜面上に
強磁性金属薄膜を形成することにより、 上記強磁性金属薄膜の被着速度を大きなものとし、記録
再生特性に優れた磁気ヘッドを生産性良く製造しようと
するものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、情報信号の高密度記録化が
進められており、これに対応して、いわゆるメタルテー
プや蒸着テープ等のような高い抗磁力を有する磁気記録
媒体が普及してきている。

さらには、所定の面積の磁気記録媒体にできるだけ多く
の情報信号を書き込むために、磁気記録媒体に記録され
る各記録トラックのトラック幅の狭小化も進められてい
る。

このような状況から、磁気ヘッドに対しても数々の要求
が出されており、例えば高い抗磁力や残留磁束密度を有
する磁気記録媒体に対して良好な記録・再生を行うため
に、磁気ヘッドのコア材料が高飽和磁束密度，高透磁率
を有すること、記録トラックのトラック幅に対応して微
小なトラック幅出しが容易であること、等が要望されて
いる。

かかる諸要求を満たす磁気ヘッドを、例えばフェライト
材等の強磁性酸化物材料単体で作成することは難しく、
そこで高飽和磁束密度を有する強磁性金属薄膜と組み合
わせて磁気ヘッドを構成した、いわゆる複合型磁気ヘッ
ドが提案されている。

なかでも、先に本出願人が特願昭58−250988号明細書に
おいて提案した磁気ヘッドは、磁気記録媒体の高抗磁力
化に対応可能であること、トラック幅を強磁性金属薄膜
の膜厚により容易に制御できること、隣接トラックから
のクロストークが少ないこと等、優れた特徴を有するも
のである。

上記磁気ヘッドは、Mn−Zn系フェライト等の強磁性酸化
物により形成される一対の磁気コア部の突き合わせ面を
それぞれ斜めに切り欠いて斜面を形成し、この斜面上に
真空薄膜形成技術によりFe−Al−Si系合金（いわゆるセ
グメント）等の強磁性金属薄膜を被着形成し、これら強
磁性金属薄膜をギャップスペーサを介して当接すること
により磁気ギャップを形成し、さらにトラック幅規制溝
内に磁気記録媒体摺接面を確保し上記強磁性金属薄膜の
摩耗を防止するために低融点ガラスあるいは高融点ガラ
スを充填して構成されるものであって、信頼性や磁気特
性、耐摩耗性等の点でも優れた特性を有している。

通常、上述の磁気ヘッドを作製するには、第11図に示す
ように、強磁性酸化物よりなる基板（121）に対して第
１の切溝（122）加工を施して強磁性金属薄膜形成面に
相当する斜面（122a）を形成し、この斜面（122a）上に
強磁性金属薄膜（125）を真空薄膜形成技術で被着形成
したコアブロックを用いている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記強磁性金属薄膜（125）を被着するに
は、これまでは基板（121）をターゲットに対して略平
行となるように配置し、すなわち上記斜面（122a）をタ
ーゲット（130）に対して傾いて配置してスパッタリン
グを施している。

このため、例えば上記斜面（122a）の傾斜角度αを45゜
に設定し、トラック幅Twが30μｍの磁気ヘッドを作製し
ようとすると、上記強磁性金属薄膜（125）の膜厚ｓは2
1.2μｍ 必要となる。したがって、この強磁性金属薄膜の膜付工
程に非常に長時間を必要とし、生産性の点で大きな問題
となっている。

すなわち、本発明者等の実験によれば、強磁性金属材料
としてセンダスト（Fe:83重量％,Al:6重量％,Si:11重量
％）を用い、アルゴン分圧:4.0×10^-3Torr,パワー密度:
2.3Watt/cm,ターゲットと基板間の距離:9cmの条件下で
上記センダストをスパッタリングにより被着したとこ
ろ、上記斜面の法線方向に被着される強磁性金属薄膜の
膜厚、すなわち被着速度は500Å/min.であった。したが
って、上記強磁性金属薄膜の膜厚ｓを21.2μｍとするに
は略７時間必要となる。

ここで、上記被着速度はターゲットと平行に基板を固定
した時の速度であって、通常磁気ヘッドを製造する際に
は、基台に複数の基板を固定し、この基台を自転あるい
は公転させせながらスパッタリングすることにより、一
度に多数の基板を処理し、生産性の向上を図っている。
このように基台を用いて一括処理することにより、６イ
ンチターゲットを使用したときには、膜付け面積を略８
倍とすることができる。この場合には、当然ながら上記
被着速度がより小さくなることは言うまでもない。

そこで本発明は、上述の事情に鑑みて提案されたもので
あって、強磁性金属薄膜の被着速度を大きなものとし、
記録再生特性に優れた磁気ヘッドを生産性良く製造でき
る磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点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の製
造方法は、強磁性酸化物よりなる基板に溝加工を施し上
記基板の磁気ギャップ形成面となる面に対して所定の角
度で傾斜する斜面を形成する工程と、上記斜面がターゲ
ットに対して略平行となり且つ磁気ギャップ形成面とな
る面がターゲットの中心に向かうように上記基板を斜め
に配置し、ターゲットを回転させながら真空薄膜形成技
術により上記斜面上に強磁性金属薄膜を形成する工程と
によりコアブロックを作製し、これらコアブロック同志
を接合し所定の位置で切断することを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

このように、磁気ギャップ形成面と所定角度で傾斜する
斜面（強磁性金属薄膜形成面）をターゲットに対して略
平行となるように配置し真空薄膜形成技術により上記斜
面上に強磁性金属材料を被着すれば、上記斜面がこの強
磁性金属原子の入射方向と略直角に配置されるため、上
記斜面上に被着される強磁性金属薄膜の被着速度は大き
くなる。同時に上記強磁性金属薄膜は、その柱状構造の
成長方向が上記斜面の法線方向に対し45゜以下の角度を
以て成長するので、上記強磁性金属薄膜の磁気特性も優
れたものとなる。

また、磁気ギャップ形成面となる面がターゲットの中心
に向かうように上記基板を斜めに配置ることにより、強
磁性金属薄膜の被着速度が速くなる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法をその工
程順序に従って図面を参照しながら説明する。

本発明により複合型の磁気ヘッドを作製するには、先
ず、第１図に示すように、例えばMn−Znフェライト等の
強磁性酸化物材料よりなる基板（10）の上面（10a）、
すなわちこの基板（10）におけるコアブロック付き合わ
せ時の接合面に、回転砥石等により断面略Ｖ字状の第１
の切溝（11）を全幅に亘って複数平行に形成し、強磁性
金属薄膜形成面（11a）を形成する。なお、上記強磁性
金属薄膜形成面（11a）は、上記基板（10）の磁気ギャ
ップ形成面に対応する上面（10a）と所定角度θで傾斜
するように斜面として形成され、その角度θはここでは
略45゜に設定されている。

上記強磁性金属薄膜形成面（11a）と磁気ギャップ形成
面（10a）とがなす傾斜角度θは、20゜〜80゜の範囲内
に設定することが好ましい。上記角度θが20゜以下であ
ると隣接トラックからのクロストークや擬似ギャップの
影響が大きくなり、望ましくは30゜以上の角度を持たせ
ることが好ましい。また、上記傾斜角度θを90゜にした
場合には、真空薄膜形成技術を用いて薄膜を形成するに
あたって多くの時間を要してしまうことや、膜構造が不
均一化してしまうこと等より80゜以下とするのが良い。

次に、第２図に示すように上記強磁性金属薄膜形成面
（11a）を含む基板（10）の上面（10a）の全面に亘って
Fe−Al−Si系合金等の強磁性金属材料をスパッタリング
等の真空薄膜形成技術を用いて被着し強磁性金属薄膜
（12）を形成する。

ここで、本発明においては、上記基板（10）の斜面（11
a）がターゲットの表面に対し略平行となるように配置
してスパッタリングする。具体的には、例えば第８図及
び第９図に示すように、円盤状の基台（32）上に基板
（10）を傾けて固定し、各基板（10）の斜面（11a）が
ターゲット（30）に対して平行で、かつ各基板（10）の
上面（10a）がターゲット（30）の中心を向くように配
置し、上記基台（32）あるいはターゲット（30）を回転
させながら強磁性金属材料をスパッタリングし、強磁性
金属薄膜（12）を形成する。第10図に上述の手法で強磁
性金属薄膜（12）を被着した基板（10）の断面図を示
す。

本発明者等の実験によれば、上述の如く強磁性金属薄膜
形成面に相当する斜面（11a）をターゲットに対して略
平行となるように配置しスパッタリングすれば、従来に
比べて、斜面（11a）上への強磁性金属薄膜の被着速度
が大きくなることが確認された。すなわち、第10図に示
すように斜面をターゲットに対して略平行に配置した本
発明法、及び第12図に示すように基板をターゲットに対
して略平行に配置した従来法により同一時間スパッタリ
ングしたときの斜面上の膜厚（s,s′）及び基板の上面
上の膜厚（p,p′）を測定した。結果を第１表に示す。

第１表より明らかなように、斜面上の強磁性金属薄膜の
膜厚（s,s′）は、本発明法においては従来法に比べて
約36％も厚く形成できた。したがって、本発明法におい
ては、従来に比べ斜面上への強磁性金属薄膜の被着速度
が極めて大きくなり、強磁性金属薄膜形成工程に要する
時間を大幅に短縮できるので、生産性の大幅な向上が図
れる。

また、本発明法により形成された強磁性金属薄膜（12）
は、その柱状構造の成長方向が上記斜面（11a）の法線
方向に対して45゜以下（主として０゜〜30゜）の角度で
傾斜するように成長している。したがって、得られる強
磁性金属薄膜（12）の磁気特性（最大磁束密度，保磁
力，透磁率等）は安定かつ優れたものとなり、従って得
られる磁気ヘッドの品質や性能も向上すると言う利点も
ある。

さらに、本発明法は、第１の切溝加工を施した基板（1
0）を基台（32）上にターゲットに対し特定の配置をと
らせることにより実現されるものであり、特別な設備を
必要としたり、あるいは工程が増すと言うようなことも
ない。

上記強磁性金属薄膜（12）の材質としては、強磁性非晶
質金属合金、いわゆるアモルファス合金（例えばFe,Ni,
Co,の１つ以上の元素とP,C,B,Siの１つ以上の元素とか
らなる合金、またはこれを主成分とし、Al,Ge,Be,Sn,I
n,Mo,W,Ti,Mn,Cr,Zr,Hf,Nbを含んだ合金等のメタル−メ
タロイド系アモルファス合金、あるいはCo,Hf,Zr等の遷
移金属や稀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）、Fe−Al−Si系合金（センダスト）、
Fe−Al系合金、Fe−Si系合金、Fe−Si−Co系合金、Fe−
Ni系合金（パーマロイ）等が使用可能であり、その膜付
け方法としては、上述のスパッタリング法に限定され
ず、真空蒸着法，イオンプレーティング法，等に代表さ
れる真空薄膜形成技術が採用される。この強磁性金属薄
膜（13），（14）は、本実施例では単層で形成している
が、例えばSiO₂,Ta₂O₅,Al₂O₃,ZrO₂,Si₃N₄等の高耐摩耗
絶縁膜と強磁性金属薄膜とを交互に積層形成しても良
い。この場合、この強磁性金属薄膜の積層数は任意に設
定することができる。

次いで、第３図に示すように、強磁性金属薄膜（12）が
被着形成された第１の切溝（11）内に非磁性材（13）を
充填した後、上記基板（10）の上面（10a）を平面研削
し、平滑度良く面出しを行い、上記基板（10）の上面
（10a）に上記斜面（11a）上に被着される強磁性金属薄
膜（12）の端面（12a）を露出させる。なお、ここで上
記強磁性金属薄膜12の表面に予めSiO₂やCr膜等の非磁性
材を被着して保護膜を設け、上記非磁性材（13）の溶融
充填時の浸食等を防止するようにしても良い。

次に、第４図に示すように、上記強磁性金属薄膜（12）
が被着された斜面（11a）に隣接して、上記第１の切溝
（11）の一側縁（11b）と若干オーバーラップするよう
に第１の切溝（11）と平行に第２の切溝（14）を切削加
工した後、上記基板（10）の上面（10a）に対して鏡面
加工を施しコアブロック（17）を作製する。この結果、
上記強磁性金属薄膜（12）のみにより磁気ギャップが構
成されるようにトラック幅が規制される。

この場合、上記斜面（11a）上に強磁性金属薄膜（12）
を被着形成した後、トラック幅規制するための第２の切
溝（14）を形成するという工程となっているため、この
第２の切溝（14）の切削位置を調節することにより、ト
ラック幅を精度良く規制することが可能となり、強磁性
金属薄膜（12）のみで構成された磁気ギャップ部から最
短距離を通って強磁性酸化物に磁束を通す形状の磁気ヘ
ッドを歩留まりよく製造できるとともに、出力も大きく
なり、生産性や信頼性、製造コストの点で有利である。

上述のような工程により作製される一対のコアブロック
（17）のうち、一方のコアブロック（17）に対して、第
５図に示すように、上記第１の切溝（11）及び第２の切
溝（14）と直交する方向に溝加工を施し、巻線溝（15）
を形成しコアブロック（18）を得る。

続いて、上記基板コアブロック（17），（18）のうち少
なくとも何れか一方の上面にギャップスペーサ（図示せ
ず）を被着し、第６図に示すように、これらコアブロッ
ク（17），（18）を上記強磁性金属薄膜（12），（12）
同士が付き合わされるように接合配置する。そして、こ
れらコアブロック（17）及び（18）をガラス等の非磁性
接着材により融着すると同時に、上記第２の切溝（14）
内に非磁性材（26）を充填する。なお、上記ギャップス
ペーサとしては、SiO₂,ZrO₂,Ta₂O₅,Cr等が使用される。
また、この製造工程において、上記第２の切溝（14）へ
の非磁性材（16）の充填は、コアブロック（17），（1
8）の融着と同時でなく、例えば第５図に示す工程で予
め第２の切溝（14）内に非磁性材（16）を充填し、第６
図に示す工程ではガラス融着のみとしても良い。

そして、第６図中Ａ−Ａ線及びＡ′−Ａ′線の位置でス
ライシング加工し、複数個のヘッドチップを切り出し
後、磁気記録媒体摺接面を円筒研磨して第７図に示す磁
気ヘッドを完成する。なお、上記スライシング加工にお
いて、スライシング方向を突き合わせ面に対して傾斜さ
せることによりアジマス記録用の磁気ヘッドを作製する
ことができる。

このような製造工程により製造される磁気ヘッドにおい
ては、磁気ギャップを構成する強磁性金属薄膜の柱状構
造の成長方向が強磁性金属薄膜形成面に相当する斜面の
法線方向に対しての所定の角度、すなわち45゜以下（主
として０゜〜30゜）で成長しているので、磁気特性に優
れたものとなり、記録再生特性に優れた磁気記録媒体と
なる。

以上、本発明の具体的な実施例について説明したが、本
発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、
強磁性金属薄膜が磁気ギャップ近傍部にのみ被着形成さ
れる磁気ヘッドや、強磁性金属薄膜が磁気ギャップから
離れた位置で屈曲した磁気ヘッド（この場合、磁気ギャ
ップ近傍の斜面をターゲットに対して略平行となるよう
に配置する。）等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲にお
いて、種々の磁気ヘッドの製造方法に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法で
は、磁気ギャップ形成面となる面と所定角度で傾斜する
斜面（強磁性金属薄膜形成面）をターゲットに対して略
平行となるように配置し、上記斜面上に強磁性金属材料
を被着形成しているので、この斜面への被着速度が大き
くなる。したがって、この強磁性金属薄膜形成工程に要
する時間を大幅に短縮でき、生産性の向上が図れる。

また、本発明により形成される強磁性金属薄膜は、その
柱状結晶の成長方向が上記斜面の法線方向と所定角度で
傾斜しているので、得られる強磁性金属薄膜の磁気特性
は安定かつ優れたものとなり、再生出力が大きく記録再
生特性に優れた磁気ヘッドが製造できる。

さらに、本発明にあっては。従来の設備が使用でき、し
かも製造工程が増えることもないと言う利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の磁気ヘッドの製造方法の
一例を工程順序に従って示す概略斜視図であり、第１図
は第１の切溝切削工程を、第２図は強磁性金属薄膜形成
工程を、第３図は強磁性金属薄膜の端面を出すための平
面研削工程を、第４図は第２の切溝切削工程を、第５図
は巻線溝切削工程を、第６図はガラス融着及びスライシ
ング加工工程をそれぞれ示す。 第７図は本発明の製造方法により作製される磁気ヘッド
の外観斜視図である。 第８図及び第９図は強磁性金属薄膜形成工程を具体的に
示すものであり、第８図は基台に基板を固定した状態を
示す概略平面図、第９図は基板とターゲットの配置を示
す模式図である。 第10図は強磁性金属薄膜被着後の基板の概略断面図であ
る。 第11図は従来の製造方法により強磁性金属薄膜を被着し
た後の基板の概略断面図である。 10……基板 11……第１の切溝 11a……強磁性金属薄膜形成面（斜面） 12……強磁性金属薄膜 14……第２の切溝 17,18……コアブロック 30……ターゲット

フロントページの続き (72)発明者 窪田 允 東京都品川区北品川６丁目５番６号 ソニ ー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−124111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−3311（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強磁性酸化物よりなる基板に溝加工を施し
   上記基板の磁気ギャップ形成面となる面に対して所定の
   角度で傾斜する斜面を形成する工程と、 上記斜面がターゲットに対して略平行となり且つ磁気ギ
   ャップ形成面となる面がターゲットの中心に向かうよう
   に上記基板を斜めに配置し、ターゲットを回転させなが
   ら真空薄膜形成技術により上記斜面上に強磁性金属薄膜
   を形成する工程とによりコアブロックを作製し、 これらコアブロック同志を接合し所定の位置で切断する
   ことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。