JPH08124115A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動幅加工時にコイルの切断を生じさせない
薄膜磁気ヘッドを得る。 【構成】 導電材料薄膜によるコイルパターンの中心か
ら薄膜磁気ヘッドの摺動面までの距離をＬ、コイルパタ
ーンの半径をｒ、摺動面における摺動巾をＷ、コイルパ
ターンの中心から加工ラインまでの距離をＪ、摺動面と
加工ラインとのなす角をθとしたときに、Ｊ，Ｌ，Ｗ，
θ，ｒの内で、角度θを４５度＜θ＜９０度に設定する
とともに、ｒ＞Ｗ／２の関係が満足されるようにして前
記のｒ，Ｗの値を設定して、 Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／
２）ｓinθ＞ｒ の関係が成立するようにＬの値を設定
したり、摺動面と加工ラインとのなす角を４５度にする
とともに、ｒ＞Ｗ／２の関係が満足されるようにして、
Ｌ，Ｗ，ｒの間に、Ｌ＞√２ｒ−Ｗ／２ の関係が成立
するようにＬの値を設定して薄膜磁気ヘッドを構成す
る。それにより摺動面４とのなす角が所定の角度θで示
される加工ライン５まで切削加工が行なわれてもコイル
１が切断されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気空隙の構成部分を磁
気テープに摺動させた状態で、高密度記録の磁気記録再
生を行う場合に使用される薄膜磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報信号の記録再生を磁気的に行う磁気
記録再生方式では、磁気記録媒体に対する情報信号の記
録と、磁気記録媒体からの情報信号の再生とが極めて容
易に行ない得るために、多くの技術分野における情報信
号の記録再生の手段として広く採用されていることは周
知のとおりである。磁気記録媒体に対する情報信号の高
密度記録化が強く要望されるようになったのに伴ない、
それの実現のために、例えば磁気記録再生装置の各構成
部分の機械精度を上げるとともに、磁気ヘッドとしてト
ラック巾の狭いものが用いられるようになった。そし
て、前記のように高密度記録再生に当り、極めて狭い記
録跡巾の記録跡となるように情報信号を記録したり、記
録跡から情報信号を再生したりするために用いられる磁
気ヘッドとしては、薄膜磁気ヘッドとして知られている
構成形態のものが、例えば固定ディスク駆動装置（ＨＤ
Ｄ）における浮上型の磁気ヘッドとして従来から実用さ
れて来ている。

【０００３】ところで、ＶＴＲについても、記録再生画
像の高品位化、高密度記録再生の実現、等の諸要望を満
たすことができる高性能な磁気ヘッドが求められるよう
になり、高密度記録再生特性、高周波特性、等において
優れている薄膜磁気ヘッドをＶＴＲ用の磁気ヘッドとし
て用いることが考えられるようになった。しかしなが
ら、ＶＴＲ用の磁気ヘッドは、前記した固定ディスク駆
動装置（ＨＤＤ）における浮上型の磁気ヘッドとして実
用されている薄膜磁気ヘッドとは異なり、磁気空隙の構
成部分を磁気テープに摺動させた状態で、記録再生動作
を行なっているために、磁気テープと接触状態にされる
薄膜磁気ヘッドの摺動面の摩耗によって磁気空隙が消失
する状態になるまでの磁気空隙の深さ寸法（所定の寿命
寸法）を考慮して、磁気空隙の深さを設定することが必
要とされる。

【０００４】また、ＶＴＲ用の磁気ヘッドでは、磁気テ
ープと磁気ヘッドとの当りを良好にして、スペーシング
損失の発生を無くするとともに、磁気テープの走行特性
を安定化するために、摺動巾を適切に設定することが必
要とされる。さらに、ＶＴＲ用の磁気ヘッドは回転磁気
ヘッドとして構成されるが、ＶＴＲの固定部分に設けら
れている電気回路と、回転磁気ヘッドとの間の信号路中
に設けられている回転トランスを介しての低周波帯域の
信号の伝送特性を良好にするため、及びヘッドインピー
ダンスノイズの低減等のために、薄膜磁気ヘッドの巻線
の直流抵抗を低くすることが必要とされる。さらにま
た、ＶＴＲ用の磁気ヘッドでは高周波域までの信号を取
扱うために、巻線部分のインダクタンス値を小さくして
自己共振周波数が高くなるようにすることが必要であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したＶ
ＴＲ用の磁気ヘッドのように、磁気空隙の構成部分を磁
気テープに摺動させた状態で、記録再生動作を行なう薄
膜磁気ヘッドが、水平型の薄膜磁気ヘッドとして構成さ
れる場合には、周知のように、例えば非磁性体材料製の
基板上に、下部コア、非磁性材料の絶縁薄膜、導電材料
の薄膜によるコイルパターン、非磁性材料の絶縁薄膜、
上部コア、等を順次に積層して作られる。前記のような
構成態様の薄膜磁気ヘッドにおいて導電材料の薄膜によ
るコイルパターンで構成されるコイルは、バルクヘッド
で用いられている線材を巻回して構成したコイルに比べ
て、一般に、断面積が大幅に小さく、また抵抗値が高い
ものになる。前記の水平型の薄膜磁気ヘッドにおいて、
導電材料の薄膜によるコイルパターンで構成されるコイ
ルは、下部コアと上部コアとの連結部を中心にして、渦
巻状のコイルパターンによって形成されるが、前記のコ
イルを低抵抗化するためには、例えば、コイルが巻回さ
れるべき空間を大きくして、コイルの断面積を大きくす
ればよい。

【０００６】しかしながら、前記したコイルパターンが
形成されるべき空間の大きさは、薄膜磁気ヘッドの各種
性能との兼ね合いで制限されるために、例えば薄膜磁気
ヘッドにおけるフロントギャップとバックギャップとの
間におけるコイルの巻回幅を大きくすると、コイル抵抗
は小さくなるが磁路長が長くなってヘッド効率の低下が
生じ、また、前記とは逆に、コイルの巻回幅を小さくす
ると、ヘッド効率は向上するが、コイルの抵抗が大きく
なる、というように、コイルの低抵抗化が単純に達成さ
れる訳ではない。それで、従来から水平型の薄膜磁気ヘ
ッドにおいては、例えば図３に例示されているように、
下部コアと上部コアとの連結部２（バックコア２）を中
心にして導電材料の薄膜によるコイルパターンで構成さ
れるコイル１を低抵抗化するために、コイル１が巻回さ
れるべき空間を大きく設定して、コイル１の断面積を大
きくし、またコイル１のコイル幅を図３に示されている
ように内周部から外周部に向かって広くするような手段
を施して、コイル１の外周部がフロントコア３の近くに
位置するようなコイルパターンを示すようなものとして
形成されていた。

【０００７】ところで、ＶＴＲ用の磁気ヘッドのよう
に、磁気空隙の構成部分を磁気テープに摺動させた状態
で、記録再生動作を行なう薄膜磁気ヘッドでは、磁気テ
ープと接触状態にされる薄膜磁気ヘッドの摺動面４（図
３参照）の摩耗による所定の寿命寸法を考慮して、磁気
空隙の深さを設定したり、磁気テープと磁気ヘッドとの
当りを良好にして、スペーシング損失の発生を無くする
とともに、磁気テープの走行特性を安定化するために、
摺動巾Ｗ（図３参照）を適切に設定したりすることが必
要とされる他に、所定の寿命寸法に達するまでに摺動面
が摩耗して行くまでの間に、磁気テープと磁気ヘッドと
の当りが良好に保持されるように、前記の摺動巾Ｗの寸
法が大巾に変化しないようにされるように、例えばブレ
ードを用いて薄膜磁気ヘッドに対し、図３中に摺動面４
とのなす角が角度θで示すような加工ライン５，６まで
切削加工が行なわれる。

【０００８】そして、図３中に示されている摺動面４と
のなす角θの値は、周知のように、なるべく９０度に近
い角度に設定された方が、所定の寿命寸法に達するまで
に摺動面が摩耗して行く間に、磁気テープと磁気ヘッド
との当りの状態が同一の良好な状態に保持される点では
好ましいが、摺動面の摩耗の速度が早いために所定の寿
命寸法に達するまでの動作時間が短くなる。それで、所
定の寿命寸法に達するまで摺動面が摩耗して行く間に、
磁気テープと磁気ヘッドとの当りの状態が同一の状態に
保持されてはいない状態であるにしても、前記の所定の
寿命寸法に達するまでに摺動面が摩耗して行く間で、良
好な記録再生動作が行なわれ得るような磁気テープと磁
気ヘッドとの当りの状態に保持される範囲となるよう
に、前記した図３中に示す摺動面４とのなす角θの値が
設定されるようにする。ところが前記した従来の薄膜磁
気ヘッドのように、コイル１の外周部がフロントコア３
の近くに位置するようなコイルパターンを示すようなも
のとして形成されていた場合には、所定の摺動巾Ｗの摺
動面４を形成させるために、前記のようにブレードを用
いて薄膜磁気ヘッドに対して摺動面４とのなす角が角度
θで示される加工ライン５，６まで切削加工が行なわれ
る場合に、前記の加工時にコイル１が切断されることも
起きることが問題になり、それの改善策が求められた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性体材料
製の基板上に、下部コア、非磁性材料の絶縁薄膜、導電
材料の薄膜によるコイルパターン、非磁性材料の絶縁薄
膜、上部コア、等を順次に積層して構成させる薄膜磁気
ヘッドにおいて、導電材料の薄膜によるコイルパターン
の中心から薄膜磁気ヘッドの摺動面までの距離をＬ、前
記したコイルパターンの半径をｒ、前記した摺動面にお
ける摺動巾をＷ、前記したコイルパターンの中心から加
工ラインまでの距離をＪ、前記した摺動面と加工ライン
とのなす角をθとしたときに、前記したＪ，Ｌ，Ｗ，
θ，ｒの内で、前記の角度θを４５度＜θ＜９０度に設
定するとともに、ｒ＞Ｗ／２の関係が満足されるように
して前記のｒ，Ｗの値を設定し、次式 Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／２）ｓinθ＞ｒ の関係が成立するように、前記のＬの値を設定してなる
薄膜磁気ヘッド、及び、前記した薄膜磁気ヘッドにおい
て、摺動面と加工ラインとのなす角を４５度にするとと
もに、ｒ＞Ｗ／２の関係が満足されるようにして、前記
したＬ，Ｗ，ｒの間に、次式 Ｌ＞ｒ√２−Ｗ／２ の関係が成立するようにして前記のＬの値を設定してな
る薄膜磁気ヘッドを提供する。

【００１０】

【作用】導電材料の薄膜によるコイルパターンの中心か
ら薄膜磁気ヘッドの摺動面までの距離をＬ、前記したコ
イルパターンの半径をｒ、前記した摺動面における摺動
巾をＷ、前記したコイルパターンの中心から加工ライン
までの距離をＪ、前記した摺動面と加工ラインとのなす
角をθとしたときに、前記したＪ，Ｌ，Ｗ，θ，ｒの内
で、前記の角度θを４５度＜θ＜９０度に設定するとと
もに、ｒ＞Ｗ／２の関係が満足されるようにして、前記
のｒ，Ｗの値を設定し、次式 Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／２）ｓinθ＞ｒ の関係が成立するように、前記のＬの値を設定すること
により、摺動面と加工ラインとのなす角がθとなるよう
な切削加工を行なっても、コイルの切断を生じさせるこ
とがない。

【００１１】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の薄膜磁気
ヘッドの具体的な内容を詳細に説明する。図１は本発明
の薄膜磁気ヘッドの概略構成を示す平面図(透視平面
図)、図２は本発明の薄膜磁気ヘッドの構成原理を説明
するための図である。図１において７は基板であり、前
記の基板７としては耐摩耗性を有する非磁性体材料製の
基板、例えばＡｌ2Ｏ3ＴｉＣの基板、あるいはＣａＴｉ
Ｏ3の基板等が使用することができる。前記した非磁性
体材料製の基板７上には、通常の水平型の薄膜磁気ヘッ
ドと同様に、下部コア（下部磁性層）、非磁性材料の絶
縁薄膜、導電材料の薄膜によるコイルパターン、非磁性
材料の絶縁薄膜、中間コア、上部コア（上部磁性層）、
等が周知の成膜技術の適用によって順次に積層されるこ
とにより、図１に平面図として示されているような薄膜
磁気ヘッドが作られる。

【００１２】図１において、仮想線（２点鎖線）で示し
ている部分８は、上部コア及び下部コアの輪郭を示して
おり、前記の上部コア及び下部コアの前端部には、例え
ば２酸化シリコンの薄膜を介在させて形成される所定の
磁気空隙長と、中間コアを用いて所定の磁気空隙の深さ
を有する磁気空隙部が構成されているフロントコア３が
設けられている。また、前記の上部コア及び下部コアの
後端部には、前記した上部コア及び下部コアを磁気的に
接続する中間コアにより、バックコア２が構成されてい
て、前記のバックコア２の周囲に渦巻状のコイルパター
ンによるコイル１が形成されている。渦巻状のコイルパ
ターンによるコイル１のコイル幅は、内周の部分から外
周の部分にかけて次第に大きくされる。

【００１３】前記したコイル１は、上部コア、下部コ
ア、中間コアによるバックコア２などに対して、電気的
に絶縁された状態に構成されているものであり、例えば
下部コア上に被覆させた２酸化シリコン膜に形成した渦
巻状の溝に、良好な導電体材料（例えば銅）を埋め込ん
で構成させる。前記のコイル１は上部コアや中間コアと
の間も絶縁膜によって電気的に絶縁されること、及びコ
イル１の両端部には外部回路との間の接続部が設けられ
ること等は、通常の薄膜磁気ヘッドの場合と同じであ
る。図１において７ａ，７ｂは、薄膜磁気ヘッドの前端
部の摺動面４に、所定の摺動幅Ｗを構成させるために切
削加工を施したことにより除去された部分の輪郭を示し
ている。また、５，６は薄膜磁気ヘッドの前端部の摺動
面４に、所定の摺動幅Ｗを構成させるための切削加工を
施して形成された加工ラインである。前記の加工ライン
５，６は、摺動面４とのなす角が角度θとされている。
前記の加工ライン５，６までの切削作業は、例えば刃先
の角度がθであるようなブレードを用いることにより容
易に行なうことができる。

【００１４】さて、本発明の薄膜磁気ヘッドは、前記の
ように薄膜磁気ヘッドの前端部の摺動面４に、所定の摺
動幅Ｗを構成させるために切削加工を施す際において
も、コイル１が切断されることがないように、下部コア
と上部コアとの連結部２（バックコア２）を中心にして
導電材料の薄膜によるコイルパターンで構成されるコイ
ル１の半径ｒを、薄膜磁気ヘッドにおけるコイルパター
ンの中心から薄膜磁気ヘッドの摺動面４までの距離を
Ｌ、前記した摺動面４における摺動巾をＷ、前記したコ
イルパターンの中心から加工ライン５までの距離をＪ、
前記した摺動面４と加工ライン５（６）とのなす角をθ
としたときに、前記したＪ，Ｌ，Ｗ，θ，ｒの内で、前
記の角度θを４５度＜θ＜９０度に設定するとともに、
ｒ＞Ｗ／２の関係が満足されるようにして前記のｒ，Ｗ
の値を設定し、次式 Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／２）ｓinθ＞ｒ の関係が成立するようにＬを設定したり、前記した薄膜
磁気ヘッドにおいて、摺動面と加工ラインとのなす角を
４５度にするとともに、ｒ＞Ｗ／２の関係が満足される
ようにして、前記したＬ，Ｗ，ｒの間に、次式 Ｌ＞ｒ√２−Ｗ／２ の関係が成立するように前記のＬの値を設定して構成し
たものであるが、前記のような値にＬを設定する理由を
図２を参照して説明すると次のとおりである。

【００１５】図２において、４は薄膜磁気ヘッドの摺動
面であり、また、１は前記した薄膜磁気ヘッドの摺動面
４の中点位置ａから距離Ｌの位置を中心Ｏとして形成さ
れるコイル（渦巻状のコイルパターンのコイル）であ
り、前記のコイル１の半径（コイルパターンの最外周の
コイルの半径）はｒである。５は前記した薄膜磁気ヘッ
ドの摺動面４に対して角度がθであるような加工線であ
り、図２中における点ｄとｆとを結ぶ直線は摺動面４の
延長線を示している。そして、図２には加工線５がコイ
ル１の最外周に接している状態、すなわちコイル１の半
径ｒと、コイルパターンの中心Ｏから加工ライン５まで
の距離Ｊとが等しい状態(Ｊ＝ｒの状態）、すなわち、
設定できる最大値の半径ｒを有するコイル１が用いられ
ている場合が例示されている。

【００１６】図２において点ｅと点ｄとを結ぶ直線は、
コイルパターンの中心Ｏから加工ライン５への垂直線Ｏ
ｃに平行であり、また、薄膜磁気ヘッドの摺動面４の中
点位置ａから、前記した直線Ｏｃへの垂線ａｂと、前記
した加工ライン５とは平行であるから、図中に示されて
いる三角形ｄａｅの角ｄａｅと、直角三角形ａＯｂにお
ける角ａＯｂとは、ともにθとなる。それで図２におい
て、薄膜磁気ヘッドにおけるコイルパターンの中心Ｏか
ら薄膜磁気ヘッドの摺動面４までの距離Ｌと、前記した
摺動面４における摺動巾Ｗとを用いて、前記したコイル
パターンの中心から加工ライン５までの距離Ｊは、 Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／２）ｓinθ …（１）として求め
られる。そして、薄膜磁気ヘッドの摺動面４から距離Ｌ
の位置にコイルパターンの中心Ｏが位置するようにして
設けられる半径がｒのコイル１は、前記の（１）式で示
されるＪの値がコイル１の半径ｒよりも大きくなるよう
に、前記したＬの値が設定された場合には、薄膜磁気ヘ
ッドの前端部の摺動面４に所定の摺動巾Ｗの摺動面４を
形成させるために、ブレードを用いて薄膜磁気ヘッドに
対し、摺動面４とのなす角が所定の角度θで示される加
工ライン５，６まで切削加工が行なわれても、前記の加
工時にコイル１を切断させることはない。

【００１７】既述もしたように、磁気空隙の構成部分を
磁気テープに摺動させた状態で、記録再生動作を行なう
薄膜磁気ヘッドでは、所定の寿命寸法に達するまでに摺
動面が摩耗して行くまでの間に、磁気テープと磁気ヘッ
ドとの当りが良好に保持された状態で、前記の摺動巾Ｗ
の寸法が大巾に変化しないようにされなければならない
が、そのために薄膜磁気ヘッドにおける摺動面４と加工
線５とのなす角θは、４５度よりも大きくすることが望
ましい。今、前記した薄膜磁気ヘッドにおける摺動面４
と加工線５とのなす角θを、４５度にした場合には、前
記の（１）式中の角度θに４５度を代入して、次の
（２）式が得られる。 Ｊ＝（Ｌ／√２）＋Ｗ／２√２ …（２） そして、前記の（２）式を変形すると、 Ｌ＞ｒ√２−
Ｗ／２ …（３）が得られる。そして、この場合には薄
膜磁気ヘッドの摺動面４から距離Ｌの位置にコイルパタ
ーンの中心Ｏが位置するようにして設けられる半径がｒ
のコイル１は、前記の（２）式で示されるＪの値がコイ
ル１の半径ｒよりも大きくなるように、前記したＬの値
が設定された場合には、薄膜磁気ヘッドの前端部の摺動
面４に所定の摺動巾Ｗの摺動面４を形成させるために、
ブレードを用いて薄膜磁気ヘッドに対し、摺動面４との
なす角が所定の角度θで示される加工ライン５，６まで
切削加工が行なわれても、前記の加工時にコイル１を切
断させることはない。

【００１８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の薄膜磁気ヘッドでは、導電材料の薄膜
によるコイルパターンの中心から薄膜磁気ヘッドの摺動
面までの距離をＬ、前記したコイルパターンの半径を
ｒ、前記した摺動面における摺動巾をＷ、前記したコイ
ルパターンの中心から加工ラインまでの距離をＪ、前記
した摺動面と加工ラインとのなす角をθとしたときに、
前記したＪ，Ｌ，Ｗ，θ，ｒの内で、前記の角度θを４
５度＜θ＜９０度に設定するとともに、ｒ＞Ｗ／２の関
係が満足されるようにして前記のｒ，Ｗの値を設定し
て、Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／２）ｓinθ＞ｒ の関係が
成立するように前記のＬの値を設定したり、摺動面と加
工ラインとのなす角を４５度にするとともに、ｒ＞Ｗ／
２の関係が満足されるようにして、前記したＬ，Ｗ，ｒ
の間に、次式Ｌ＞ｒ√２−Ｗ／２ の関係が成立する
ように前記のＬの値を設定して薄膜磁気ヘッドを構成し
たものであるから、薄膜磁気ヘッドに対して、摺動面４
とのなす角が所定の角度θで示される加工ライン５，６
まで切削加工が行なわれても、前記の加工時にコイル１
が切断されることがなく、本発明によれば既述した従来
の問題点は良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの概略構成を示す平面
図(透視平面図)である。

【図２】本発明の薄膜磁気ヘッドの構成原理を説明する
ための図である。

【図３】従来の水平型の薄膜磁気ヘッドの概略構成を示
す平面図(透視平面図)である。

【符号の説明】

１…コイル、２…下部コアと上部コアとの連結部（バッ
クコア）、３…フロントコア、４…薄膜磁気ヘッドの摺
動面、５，６…加工ライン、７…基板、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体材料製の基板上に、下部コア、
   非磁性材料の絶縁薄膜、導電材料の薄膜によるコイルパ
   ターン、非磁性材料の絶縁薄膜、上部コア、等を順次に
   積層して構成させる薄膜磁気ヘッドにおいて、導電材料
   の薄膜によるコイルパターンの中心から薄膜磁気ヘッド
   の摺動面までの距離をＬ、前記したコイルパターンの半
   径をｒ、前記した摺動面における摺動巾をＷ、前記した
   コイルパターンの中心から加工ラインまでの距離をＪ、
   前記した摺動面と加工ラインとのなす角をθとしたとき
   に、前記したＪ，Ｌ，Ｗ，θ，ｒの内で、前記の角度θ
   を４５度＜θ＜９０度に設定するとともに、ｒ＞Ｗ／２
   の関係が満足されるようにして前記のｒ，Ｗの値を設定
   し、次式 Ｊ＝Ｌｃosθ＋（Ｗ／２）ｓinθ＞ｒ の関係が成立するように、前記のＬの値を設定してなる
   薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 非磁性体材料製の基板上に、下部コア、
   非磁性材料の絶縁薄膜、導電材料の薄膜によるコイルパ
   ターン、非磁性材料の絶縁薄膜、上部コア、等を順次に
   積層して構成させる薄膜磁気ヘッドにおいて、導電材料
   の薄膜によるコイルパターンの中心から薄膜磁気ヘッド
   の摺動面までの距離をＬ、前記したコイルパターンの半
   径をｒ、前記した摺動面における摺動巾をＷ、摺動面と
   加工ラインとのなす角を４５度にするとともに、ｒ＞Ｗ
   ／２の関係が満足されるようにして、前記したＬ，Ｗ，
   ｒの間に、次式 Ｌ＞ｒ√２−Ｗ／２ の関係が成立するように前記のＬの値を設定してなる薄
   膜磁気ヘッド。