JPH08180308A - コア薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ギャップデプスが非常に小さくかつインダク
タンスの非常に小さなコア薄膜磁気ヘッドであって，バ
ックギャップの接合が容易かつ，確実に行う。 【構成】 一対のコア半体３，３と、この一対のコア半
体３，３に形成される磁性材層５，５と、からなるコア
薄膜磁気ヘッドであって、前記一対のコア半体３，３は
媒体摺動面側に配される非磁性体部分１，１と媒体摺動
面と反対側に配される磁性体部分２，２とからなり、か
つ、この一対のコア半体３，３の対向面に巻線窓４を有
し、前記磁性材層５，５は、前記巻線窓４の内周面に形
成され、かつ、この巻線窓のエーペックス部９，９の磁
性材層を磁気ギャップ材６を狭持して対向し磁気ギャッ
プ７を形成し、前記一対のコア半体３，３に形成される
前記磁性体部分２，２は、相互に接合し、かつ、前記磁
性材層５，５と共に磁気コアを形成するコア薄膜磁気ヘ
ッド１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主にインダクタンス
が小さい磁気ヘッドに係り特に磁気コアが磁性材層から
成る磁気ヘッドで、磁気ギャップデプスが小さい高密度
記録に適したコア薄膜磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年磁気記録分野においては高記録密度
化の要請が高まり，又，データ転送の高速性も求められ
るようになってきている。この点から、特に高透磁率，
高飽和磁束密度の磁性材料を用いて磁気コアを形成する
こと及び、インダクタンスの小さい磁気ヘッドが求めら
れるようになった。

【０００３】特に最近では従来のいわゆるバルク型磁気
ヘッドの製法を流用しつつ上記の性能を満足できる磁気
ヘッドとしてコア薄膜磁気ヘッドが注目されている。コ
ア薄膜磁気ヘッドは，非磁性基板上に磁性材層で磁気コ
アを形成するもので各種のタイプが提案されているがイ
ンダクタンスを小さくすると言う観点から特に、特公平
６−５４５２８号公報に記載のものが注目されている。
このコア薄膜磁気ヘッドは図２に示すように一対の非磁
性基板４０，４０の対向面に設けられる巻線窓４３の内
周面４１に磁気コアとなる磁性材層４２を形成し非磁性
基板４０，４０間に形成される巻線窓４３上部の平行対
向分４４，４４に形成される磁性材層部分５１，５１で
ギャップ材４５を狭持して磁気ギャップ４６とし磁気ヘ
ッド４７を形成するものである。この種のコア薄膜磁気
ヘッドの製法は，図４に示すように、一対の非磁性体ブ
ロック４８，４８の対向面４９，４９にダイサー等を用
いて巻線溝５０，５０を形成し（ａ）、この面にＦｅＡ
ｌＳｉ，ＦｅＮｉ等の磁性材層４２，４２を形成し
（ｂ）、次いでギャップ材となるＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3
，等４５をスパッタ、蒸着等により形成し（ｃ）、ガ
ラスボンディング等によって一体化し（ｄ）スライサー
でチップスライスし磁性材層により図中に矢印で示す閉
磁路を形成して磁気ヘッド５２を形成している（ｅ）。

【０００４】この閉磁路の形成は、図２に示すようにバ
ックコア部５３で一対の非磁性基板上の磁性材層の膜厚
断面５４，５４を相互に接合して行っていた。また、磁
気ギャップ４６の形成は、図２に示すように巻線窓の上
方、即ち、媒体摺動面側にある非磁性基板の平行対向部
分４４に形成された磁性材層５１，５１によってギャッ
プ材４５を狭持して形成していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの従来の技術
では、閉磁路内の磁気抵抗を大きくしないようにバック
コア部の接合を磁性材層の膜厚の数分の一の精度で行わ
なければならないので接合を効率良く行うことができ
ず、歩留りが悪く量産性に欠けると言う問題があった。

【０００６】またこの磁気ヘッドはバックコア部で磁性
材層を接合して閉磁路を形成するので磁性材層の膜厚も
全体に厚くせざるをえず例えば、３０〜４０μｍの磁性
材層の膜厚とする場合にはインダクタンスが大きくなる
と言う問題もあった。さらに、非磁性基板とこの上に形
成される磁性材層との熱膨張係数が大きく異なるため特
に、上記のような厚い磁性材層で磁気コアを形成すると
磁性材層の剛性が大きくなるので、製造工程中での熱履
歴等によって磁性材層や、非磁性基板にひびわれや欠け
が生じたりまた、膜剥がれが生じ磁気特性が劣化すると
言う問題があった。

【０００７】一方、膜断面でなく膜面を用いて磁性材層
を相互に接合しようとすれば図３に示すように非磁性基
板４０，４０にちょうど膜厚程度の凸部５６，５６を形
成しなければならない。この磁性材層４２，４２は、磁
路を形成する磁気コアとなるのでこの膜厚ｔが磁気特性
に大きな影響を与え、極めて正確な凸部の加工又は、膜
厚方向の研磨が必要であった。即ち、バックコア接合の
ためには図５に示すように一対の非磁性基板ブロック４
８，４８に巻線溝５０を形成し（ａ）、巻線溝の隣接部
分に所定の厚さのバックコアスペーサ５７，５７を形成
し、この上に磁性材料をスパッタ，蒸着等し（ｂ）、こ
の被着された磁性材層４２，４２を磁気コアとして適当
な厚さｔまで研磨し（ｃ）、ギャップ材４５をスパッ
タ、蒸着等によって所定厚形成し、これらの加工の施さ
れた非磁性基板ブロック５８，５８を接合し（ｄ）、コ
ア薄膜磁気ヘッドを形成していた（ｅ）。しかし、上記
（ｃ）の工程で、非磁性基板４８，４８上に形成された
磁性材層４２，４２を所定の厚さまで研磨する際に、こ
の研磨工程によって磁気ギャップ及びバックコア接合部
分の磁性材層の厚さｔが決定するため僅かな加工工差が
磁気ヘッドの磁気特性例えばインダクタンスに影響を与
え磁気ヘッドの特性がばらつくという問題があった。

【０００８】またさらに、図６に示すように一対の非磁
性基板４０，４０のバックコア部５９，６０をＷ字状と
して磁性材層４２，４２の接合断面を稼ぐことも考えら
れるが上記と同様に加工工程が複雑化し歩留りが悪く、
量産性に欠けると言うも問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、一対のコア半体と、この一対のコア半体
に形成される磁性材層と、からなる磁気ヘッドであっ
て、前記一対のコア半体は媒体摺動面側に配される非磁
性体部分と媒体摺動面と反対側に配される磁性体部分と
からなり、かつ、その対向面に巻線窓を有し、前記磁性
材層は、前記巻線窓の内周面に形成され、かつ、この巻
線窓のエーペックス部の磁性材層を磁気ギャップ材を狭
持して対向し磁気ギャップを形成し、前記一対のコア半
体に形成される前記磁性体部分は、相互に接合し、か
つ、前記磁性材層と共に磁気コアを形成するコア薄膜磁
気ヘッドを提供する。

【００１０】また、この発明は、前記巻線窓が、前記非
磁性体部分から磁性体部分にわたって形成されているこ
とを特徴とする上記のコア薄膜磁気ヘッドを提供する。

【００１１】またさらにこの発明は，一対のコア半体
と、この一対のコア半体に形成される磁性材層と、から
なる磁気ヘッドであって、前記一対のコア半体は、媒体
摺動面から順に第一の非磁性体部分、磁性体部分、第二
の非磁性体部分によって形成され、かつ、前記第一の非
磁性体部分から前記磁性体部分にわたって巻線窓が形成
され、前記磁性材層は、前記巻線窓の内周面に形成さ
れ、かつ、この巻線窓のエーペックス部の磁性材層を磁
気ギャップ材を狭持して対向し磁気ギャップを形成し、
前記一対のコア半体に形成される前記磁性体部分は、相
互に接合し、かつ、前記磁性材層と共に磁気コアを形成
するコア薄膜磁気ヘッドを提供する。

【００１２】また、この発明は前記磁性体部分が金属酸
化物磁性体である上記のコア薄膜磁気ヘッドを提供す
る。

【００１３】

【作用】この発明は、上記のようにバックギャップ部に
磁性体部分を配した基板を用いるので磁気コアを閉磁路
とするためのバックコア部分の接合が磁性材層の膜断面
や膜面相互の接合によらず実現できる。また、磁性材層
の膜断面相互の接合が不要であるために磁性材層の膜厚
も必要以上に厚くする必要がなくインダクタンスを充分
小さくすることが出来る。さらに、非磁性体部分上の磁
性材層の膜厚を薄く出来るので磁性材層の剛性を小さく
でき磁性体部分と非磁性体部分との間に熱膨張係数の差
があっても製造工程中の熱履歴によるひび割れや欠け、
膜剥がれが生ずることが極めて少なくなる。

【００１４】そしてさらに，従来のように磁性材層の精
密な研磨等を必要としないで磁気コアを形成できるので
製造の困難さにより磁気ヘッドの特性がばらつくことが
なく磁気特性が安定した磁気ヘッドを得ることが出来
る。

【００１５】また、一対のコア半体を媒体摺動面側から
順に第１の非磁性体部分、磁性体部分、第２の非磁性体
部分としたので、バックコア部分の接合が極めて薄い材
料相互の接合であっても機械的強度を充分に保つことが
できる。

【００１６】さらに、上記磁性体部分として金属酸化物
磁性体を用いるのでバックコア部分が化学的、機械的に
安定でかつ形成、加工が容易となる。

【００１７】

【実施例】以下この発明について図面を参照して説明す
る。図１は、この発明の一実施例のコア薄膜磁気ヘッド
である。このコア薄膜磁気ヘッド１０は、媒体摺動面１
２側に配される非磁性体部分１と磁性体部分２からなる
一対のコア半体３によって形成される巻線窓４の内周面
にＦｅＴａＮ，ＦｅＴａＮＣｕ，ＦｅＴａＮＡｇ等の合
金からなる金属磁性膜をスパッタ、蒸着等によって形成
する磁性材層５，５の磁気コアを有すると共にこの磁性
材層５，５とコア半体３，３の磁性体部分２，２とを磁
気的に接合し非磁性体部分１，１上の磁性材層５，５に
よってＡｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 等からなる磁気ギャップ材
６を狭持して磁気ギャップ７を形成し、また、一対のコ
ア半体３，３の上記磁性体部分２，２を相互に磁気的に
接合してバックコア接合部分８を形成し、磁気ギャップ
→一方のコア半体の磁性材層→磁性体部分→他方のコア
半体の磁性体部分→磁性材層、と言う閉磁路を形成して
磁気ヘッドとするものである。

【００１８】この磁気ヘッドの磁気ギャップ部分は、図
７に拡大して示すように、磁気ギャップ７が巻線窓４の
エーペックス部９に形成された磁性材層５によって形成
されており、図８に拡大して示す従来の場合のように巻
線窓４３のエーペックス部９の上方の基板の対向する部
分４４，４４に形成された磁性材層５，５によって磁気
ギャップ７が形成されていない点である。

【００１９】次にこの磁気ヘッドの製法に関して図９〜
１５を用いて説明する。まず、長尺の各種セラミクスや
各種ガラス等の非磁性体から成る棒状部材にＭｎＺｎフ
ェライト，ＮｉＺｎフェライト等の磁性体からなる棒状
部材をガラス溶着等によって接合し磁性体の部分１３と
非磁性体の部分１４とからなる一対の複合ブロック１
５，１５を準備する（図９）。この一対の複合ブロック
１５，１５の長手方向に沿ってダイサー等で巻線溝１
６，１６を形成する（図１０）。そして両ブロックの巻
線溝１６，１６を含む面にＣｒ，Ｔｉ等の膜剥がれ防止
用の下地層である非磁性薄膜１７，１７を５０〜２００
オングストローム、ＦｅＴａＮ，ＦｅＴａＮＣｕ，Ｆｅ
ＴａＮＡｇ等の合金からなる磁性材層５，５を２〜１０
μｍさらに、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等からなる絶縁保護
層１９，１９を１〜５μｍスパッタ、蒸着等によって積
層する（図１１）。そして不所望な積層部分を研磨等に
よって削除する。この際 、絶縁保護層１９，１９が磁
性材層５，５の上に形成されているので磁性材層５，５
が研磨だれを発生することもない。従って、次の工程に
おいて両ブロック１５，１５を容易に位置合わせするこ
とが出来る。（図１２）、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等から
なるギャップ材６を両ブロックの対向面にスパッタ、蒸
着等によって５００〜５０００オングストローム程度被
着し、両ブロック１５，１５を巻線窓形成面で対向させ
て位置合わせし一体化し（図１３）、ダイサー等で図の
一点鎖線部分Ａ−Ａまで切削してバックコア部分の不要
な磁性体２２，２２を取り除き、ギャップデプスＤを正
確に出す研磨等を行い（図１４）、スライサー等同図中
の一点鎖線部Ｂ−Ｂをチップスライスして図１に示すよ
うな一対のコア半体３，３の対向面に巻線窓を有しこの
巻線窓の内周面に磁性材層を有しバックコア部分をフェ
ライト等の磁性体により磁気的に接合した磁気ヘッドが
完成する（図１５）。

【００２０】このようにＦｅＴａＮ，ＦｅＴａＮＣｕ，
ＦｅＴａＮＡｇ等の合金の磁性材層５を２〜１０μｍと
極めて薄く出来るので磁気ヘッドのインダクタンスを極
めて小さくできまた、ＦｅＴａＮ，ＦｅＴａＮＣｕ，Ｆ
ｅＴａＮＡｇ等の合金をを磁性材層として用いれば従来
の磁気ヘッドに用いられていたＮｉＦｅ，ＦｅＡｌＳｉ
等の磁性材層と比較して磁気コアの比抵抗を極めて小さ
く出来るので渦電流損失を小さくでき結果として磁気コ
アのインダクタンスを極めて小さく出来る。

【００２１】また、巻線窓内に配される金属磁性膜上に
形成される絶縁保護層によりこの磁気コアとなる磁性材
層を保護すれば、特に、図１６に示すようにガラス等で
強固な絶縁保護層２３を形成すれば非磁性基板１の巻線
窓４の内周面部分とガラス等による絶縁保護層である内
壁とで磁性材層５がその間に挟まれ非磁性基板１から剥
がれにくくなり、磁気ヘッドチップ全体としても機械的
強度が向上する。

【００２２】さらに本発明では，図１７に示すように前
記磁性材層５，５を一対の複合ブロックの非磁性体部分
１，１から磁性体部分２，２にわたって形成するため、
磁気コアを形成すべき磁性材層５，５と磁性体部分即
ち、具体的には、ＦｅＴａＮ，ＦｅＴａＮＣｕ，ＦｅＴ
ａＮＡｇ等の合金からなる磁性材層５，５とＭｎＺｎフ
ェライト，ＮｉＺｎフェライト等の磁性体部分との磁気
的接合が良好に行われる。

【００２３】即ち、この発明は巻線窓を一対のコア半体
の対向面の非磁性体部分から磁性体部分にわたって形成
するので、磁気コアを形成すべき磁性体部分と磁性材層
との磁気的接合が磁性材層の膜厚が極めて薄い場合でも
確実に行える。具体的には、この種の磁気ヘッドの磁性
材層の形成は、図１７に示すように一対のコア半体１
１，１１の対向面に設けられた巻線窓４の内周面に蒸
着、または、スパッタによって磁性材料を被着して形成
するが、図１８に示すように蒸着粒子等はこの対向面に
対して図中矢印で示すように磁性材料源２５からほぼ垂
直に入射するのでこの対向面に対してほぼ平行な部分で
ある巻線溝底面部２４には磁性材料の被着する割合が他
の巻線溝内周面より少なくこの部分の磁性材層が薄くな
る。

【００２４】そこで、この発明は巻線窓を一対のコア半
体の対向面の非磁性体部分から磁性体部分にわたって形
成し、図１７に示すようにコア半体の対向面、即ち、蒸
着粒子の入射方向と垂直な面２６で磁性材層５と磁性体
部分２の磁気的接合が可能となるので磁性材層５の膜厚
が極めて薄い場合であっても両者の確実な磁気的接合が
可能となる。従って磁性材層５と磁性体部分２との磁気
的接合をさらに十分行う必要の高い場合には、このよう
な構成を採ることが好ましい。これは、特に磁性材層の
膜厚を薄くすればするほど顕著である。

【００２５】またさらに，図１９に示すこの発明のよう
に一対の複合基板２７，２７として１０μｍ程度の厚さ
のＭｎＺｎフェライト，ＮｉＺｎフェライトの磁性体部
分２８，２８を各種セラミックス，ガラス等の非磁性材
料からなる第一，第二の非磁性体部分２９，３０，２
９，３０によって狭持した複合基板２７，２７を用いて
磁気ヘッドとすれば、バックコア部分は、磁性体部分２
８，２８だけでなく第二の非磁性体部分３０，３０によ
っても機械的に接合されるのでバックコア部分３１の機
械的強度を保ちつつ磁気ヘッドの磁性体部分２８，２８
であるＭｎＺｎフェライト，ＮｉＺｎフェライト等の体
積を極めて小さくでき、従来の磁性材層そのものによっ
てバックコア部分を接合したものに比しても充分に磁気
ヘッドのインダクタンスを小さくできる。

【００２６】また、この発明は磁性体部分としてＭｎＺ
ｎフェライト，ＮｉＺｎフェライト等を用いるので金属
磁性膜の厚膜形成が不要で製造が容易であり、また、前
述のように膜剥がれや、ひび割れのような不良の発生が
極めて少ない。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明の磁気ヘッドの構
成によれば薄膜コア磁気ヘッドのバックコア部分の磁気
的接合をフェライト等の金属酸化物磁性体を用いて行
い、従来の磁気ヘッドのように膜断面等による磁気的接
合を不要としたので極めて容易にバックコア部分の磁気
的接合が可能となり、製造歩留りが良好となり、製品間
のばらつきも極めて少ないコア薄膜磁気ヘッドを実現で
きる。

【００２８】また、薄膜磁気コアである磁性材層の膜厚
を必要以上に厚くすることもないので磁気ヘッドのイン
ダクタンスが極めて小さくでき，非磁性体部分である各
種セラミクスや各種ガラス等との熱膨張係数の違いがあ
っても磁性材層や非磁性体部分にひび割れが入ったり膜
剥がれが生じたりすることが極めて少ないコア薄膜磁気
ヘッドを実現できる。

【００２９】また、磁気ギャップが非磁性体部分の対向
面上に形成される磁性材層によって形成されるのでギャ
ップデプスを極めて小さく出来ると共に、非磁性体部分
である非磁性基板上に精巧な凹部等を設ける必要がなく
また、精巧な研磨等も必要ないので加工が極めて容易に
なりこの点からも製造歩留りが良好となり、製品間の特
性のばらつきの小さいコア薄膜磁気ヘッドを実現でき
る。

【００３０】またさらに、バックコア部分をＭｎＺｎフ
ェライト，ＮｉＺｎフェライト等の金属酸化物磁性体に
よって形成するので厚い金属磁性薄膜等の形成が不要で
あり膜剥がれ等の問題も生じない。

【００３１】そして，閉磁路を構成する磁性材層と磁性
体部分とを非磁性体部分から磁性体部分にわたって形成
される巻線窓の内周面に形成するので両者の磁気的接合
が極めて良好に可能でありこの接合部分で磁気回路の磁
気抵抗が大きくなることもない良好なコア薄膜磁気ヘッ
ドを実現できる。

【００３２】さらに、バックコア接合部分の機械的強度
も充分なコア薄膜磁気ヘッドを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による磁気ヘッドの側面図

【図２】 従来の磁気ヘッドの斜視図

【図３】 従来の磁気ヘッドの斜視図

【図４】 従来の磁気ヘッドの製造工程を示す図

【図５】 従来の磁気ヘッドの製造工程を示す図

【図６】 従来の磁気ヘッドの斜視図

【図７】 本発明による磁気ヘッドのエーペックス部拡
大側面図

【図８】 従来の磁気ヘッドのエーペックス部拡大側面
図

【図９】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す図

【図１０】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す
図

【図１１】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す
図

【図１２】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す
図

【図１３】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す
図

【図１４】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す
図

【図１５】 本発明による磁気ヘッドの製造工程を示す
図

【図１６】 本発明の磁気ヘッドの側面図

【図１７】 本発明の磁気ヘッドの側面図

【図１８】 スパッタの磁性材料源とコア半体の位置関
係を示す図

【図１９】 本発明の磁気ヘッドの側面図

【符号の説明】

１ 非磁性体部分 ２ 磁性体部分 ３ コア半体 ４ 巻線窓 ５ 磁性材層 ６ 磁気ギャップ材 ７ 磁気ギャップ ８ バックコア接合部分 ９ エーペックス部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のコア半体と、 この一対のコア半体に形成される磁性材層と、からなる
   磁気ヘッドであって、 前記一対のコア半体は媒体摺動面側に配される非磁性体
   部分と媒体摺動面と反対側に配される磁性体部分とから
   なるとともに、対向して巻線窓を形成し、 前記磁性材層は、この巻線窓の内周面に形成され、 この巻線窓のエーペックス部に形成される前記磁性材層
   は対向して磁気ギャップを形成し、 前記磁性体部分は、相互に接合し、前記磁性材層と共に
   磁気コアを形成するコア薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】前記巻線窓が、前記非磁性体部分から磁性
   体部分にわたって形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のコア薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】一対のコア半体と、 この一対のコア半体に形成される磁性材層と、 からなる磁気ヘッドであって、 前記一対のコア半体は、媒体摺動面側から順に第一の非
   磁性体部分、磁性体部分、第二の非磁性体部分によって
   形成され、 この一対のコア半体は対向し、前記第一の非磁性体部分
   から前記磁性体部分にわたる巻線窓を形成し、 前記磁性材層は、この巻線窓の内周面に形成され、 この巻線窓のエーペックス部に形成される前記磁性材層
   は対向して磁気ギャップを形成し、 前記磁性体部分は、相互に接合し、前記磁性材層と共に
   磁気コアを形成するコア薄膜磁気ヘッド。
4. 【請求項４】前記磁性体部分が金属酸化物磁性体である
   請求項１又は３記載のコア薄膜磁気ヘッド。