JPH08255310A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、融着ガラスに対して良好なヌレ性
が得られ、かつ、金属保護膜を用いた場合のように酸化
に対して対策をとる必要がない磁気ヘッドを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 磁気ギャップｇ近傍に強磁性金属薄膜３，４
が配される一対の磁気コア半体１，２同士を突き合わせ
て融着ガラス７，８によって接合一体化してなる磁気ヘ
ッドにおいて、上記融着ガラス７，８と接する強磁性金
属薄膜３，４上に少なくともＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含
有するＺｒＯ₂膜を保護膜５，６として形成した。この
場合、まず、酸化物薄膜又は金属薄膜を成膜し、次に、
上記ＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜
５，６として形成しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対の磁気コア半体同
士を強磁性金属薄膜を介して突き合わせて融着ガラスに
よって接合一体化してなる磁気ヘッド及びその製造方法
において、特に、強磁性金属薄膜の剥離やコア材の破壊
等の発生を抑制することができる磁気ヘッド及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録の分野においては、記録
信号の高密度化が進行しており、高い抗磁力と高い残留
磁束密度を有する磁気記録媒体が使用されるようになっ
ている。これに伴って、磁気ヘッドのコア材料には高飽
和密度を有するとともに高透磁率を有することが要求さ
れている。

【０００３】しかしながら、コア材料として最も広く使
用されている酸化物磁性材料であるフェライトでは、飽
和磁束密度が不十分である。そこで、例えばフェライト
を補助コア材料とし、磁気ギャップ部に高い飽和磁束密
度を有する金属磁性材料より成る薄膜を主コア材として
設けた、いわゆるメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッ
ドが提案され、既に実用化されている。

【０００４】例えば、本願出願人は、この種磁気ヘッド
として、Ｍｎ−Ｚｎ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半体の突き合わせ面をそれぞ
れ斜めに切り欠いて強磁性金属薄膜形成面を形成し、こ
の強磁性金属薄膜形成面上に真空薄膜形成技術によりセ
ンダスト等の強磁性金属薄膜を被着形成し、これら強磁
性金属薄膜を当接することにより磁気ギャップを構成
し、さらにトラック幅規制溝内に融着ガラスを充填して
なる磁気ヘッドを、既に種々提供している。

【０００５】ところで、このような一対の磁気コア半体
同士を強磁性金属薄膜を介して突き合わせて融着ガラス
によって接合一体化してなる磁気ヘッドにおいては、上
記強磁性金属薄膜と融着ガラスとの反応を防止するため
に上記強磁性金属薄膜上に保護膜を形成する方法が広く
知られている。この保護膜としては、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ
₅、Ａｌ₂Ｏ₃、或いは、Ｃｒ等であり、スパッタリング
法等の真空薄膜形成技術により被着形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記保護膜に求められ
る特性は、融着ガラスや強磁性金属薄膜との反応がない
こと、融着ガラスに対して良好なヌレ性が得られること
である。

【０００７】しかしながら、上記保護膜としてＳｉ
Ｏ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃を使用した場合には、融着ガ
ラスに対して良好なヌレ性が得られないので、融着温度
を高くする必要がある。融着温度を高くすると、コア
材、強磁性金属薄膜及び融着ガラスの熱膨張係数の不整
合に起因する熱応力が大きくなり、強磁性金属薄膜の剥
離や、コア材の破壊等が発生し易くなる問題を有してい
た。

【０００８】他方、上記保護膜としてＣｒを使用した場
合には、融着ガラスに対して良好なヌレ性が得られると
されている。

【０００９】しかしながら、上記保護膜としてＣｒを使
用した場合、Ｃｒは非常に酸化し易い金属であり、酸化
したＣｒ薄膜では結果として融着ガラスに対する良好な
ヌレ性が得られなくなる傾向にある。このため、この場
合にもやはり融着温度を高くせざるを得ず、前述したよ
うな強磁性金属薄膜の剥離や、コア材の破壊といった不
具合が発生し易くなる問題を有していた。

【００１０】そこで、本発明は、少なくとも磁気ギャッ
プ部近傍に強磁性金属薄膜が配される一対の磁気コア半
体同士を突き合わせて融着ガラスによって接合一体化し
てなる磁気ヘッドにおいて、融着ガラスに対して良好な
ヌレ性が得られ、かつ、金属保護膜を用いた場合のよう
に酸化に対して対策をとる必要がない磁気ヘッドを提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明等は、上述の目
的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、少なくとも
磁気ギャップ部近傍に強磁性金属薄膜が配される一対の
磁気コア半体同士を突き合わせて融着ガラスによって接
合一体化してなる磁気ヘッドにおいて、保護膜としてＺ
ｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を使用すると、
融着ガラスに対する良好なヌレ性が得られ、融着温度を
低くすることが可能となることを見い出し、本発明をす
るに至った。

【００１２】そこで、本願発明に係る磁気ヘッドは、少
なくとも磁気ギャップ部近傍に強磁性金属薄膜が配され
る一対の磁気コア半体同士を突き合わせて融着ガラスに
よって接合一体化してなる磁気ヘッドにおいて、上記融
着ガラスと接する強磁性金属薄膜上にＺｒＯ₂膜又はＹ₂
Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜として形成したことを
特徴とする。

【００１３】上記ＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒ
Ｏ₂膜である保護膜は、上記融着ガラスと接する強磁性
金属薄膜上に直接形成しても良い。さらには、まず、上
記酸化物薄膜又は金属薄膜を形成し、その上に上記Ｚｒ
Ｏ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜として形
成しても良い。

【００１４】この場合の酸化物薄膜としては、ＳｉＯ₂
膜或いはＴａ₂Ｏ₅膜が使用可能であり、他方、前記金属
薄膜としてはＣｒ膜或いはＴｉ膜が使用可能である。

【００１５】上記保護膜の厚さは、１０ｎｍ以上が好ま
しく、又、上記Ｙ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂における、Ｙ₂
Ｏ₃の含有量は、約３％から１０％が好ましい。

【００１６】一方、本願発明に係る磁気ヘッドの製造方
法は、一対の磁気コア半体同士を強磁性金属薄膜を介し
て突き合わせて融着ガラスによって接合一体化してなる
磁気ヘッドの製造方法において、Ｙ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂を含
有する焼結ターゲットを使用した真空薄膜形成技術によ
り、上記融着ガラスと接する強磁性金属薄膜上にＺｒＯ
₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜として形成
することを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明に係る磁気ヘッドによれば、ＺｒＯ₂膜
又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜として使用す
ることで、融着ガラスに対する良好なヌレ性が得られ、
融着ガラスに対してヌレ性が良く、ガラス融着時のガラ
ス充填が良好となる。更に反応による気泡の発生もな
い。

【００１８】一方、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法
によれば、ＺｒＯ₂とＹ₂Ｏ₃含有の焼結ターゲットは、
Ｙ₂Ｏ₃が含まれているために、ターゲットの空孔などが
少なくなり、ＺｒＯ₂の焼結密度を高めることができ、
焼結ターゲットとしての品質が安定し、良好な保護膜の
形成が可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を適用した磁気ヘッドの一実施
例を図面を参照しながら説明する。

【００２０】本実施例の磁気ヘッドは、図１に示すよう
に、磁気ギャップｇ近傍に強磁性金属薄膜３，４が配さ
れる一対の磁気コア半体１，２同士を突き合わせて融着
ガラス７，８によって接合一体化してなる。上記一対の
磁気コア半体１，２は、一定の角度に切削形成された断
面略Ｖ字状の強磁性金属薄膜形成面１ａ，２ａ上に、真
空薄膜形成技術により強磁性金属薄膜３，４が形成さ
れ、さらにその上面に融着ガラス７，８に対する保護膜
５，６を形成している。

【００２１】そして、これら一対の磁気コア半体１，２
をＳｉ０2等のギャップ材を介して突き合わせ、上記強
磁性金属薄膜３，４の当接面間が所定のトラック幅の磁
気ギャップｇとなるように構成されている。

【００２２】上記コア半体１，２は、例えばＭｎ−Ｚｎ
フェライト等の強磁性酸化物により形成されているが、
摺動ノイズを低減する等のために、ＣａＴｉＯ₃等の非
磁性金属板を用いても良い。

【００２３】また、上記強磁性金属薄膜形成面１ａ，２
ａは、磁気コア半体１，２の突き合わせ面である接合
面、すなわち磁気ギャップ形成面に対してθなる角度で
傾斜している。したがって、上記強磁性金属薄膜３，４
は、磁気ギャップｇの近傍において磁気ギャップ形成面
と角度θで傾斜している。

【００２４】また、上記強磁性金属薄膜形成面１ａ，２
ａと磁気ギャップｇ面とがなす角度θは、２０゜〜８０
゜程度の範囲に設定することが好ましい。ここで、２０
゜以下の角度θであると、隣接トラックからのクロスト
ークが大きくなり、また、８０８０゜以上の角度にした
場合は、耐摩耗性が劣化する。

【００２５】そして特に、上記保護膜５，６は、ＺｒＯ
2膜又はＹ2Ｏ3を含有するＺｒＯ2膜を保護膜として形成
されている。

【００２６】ここで、前記融着ガラス７，８と接する強
磁性金属薄膜３，４上に直接上記保護膜５，６を形成し
ても良い。また、上記強磁性金属薄膜３，４上に、ま
ず、酸化物薄膜又は金属薄膜を成膜し、次に、上記Ｚｒ
Ｏ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を形成しても良
い。このように形成するのは、上記ＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ
₃を含有するＺｒＯ₂膜が、上記強磁性金属薄膜３，４と
反応することが考えられる場合である。

【００２７】上記酸化物薄膜としては、ＳｉＯ₂膜或い
はＴａ₂Ｏ₅膜が利用可能であり、一方、金属薄膜がＣｒ
膜或いはＴｉ膜が利用可能である。なお、上記の酸化物
薄膜、金属薄膜、保護膜５，６を組み合わせた積層膜と
しても良い。

【００２８】さらに、上記保護膜５，６の厚さは、１０
ｎｍから１００ｎｍが好ましい。この保護膜５，６の厚
さが薄すぎると、保護膜５，６としての機能が失われ、
他方、あまり厚すぎると製造上好ましくない。また、上
記Ｙ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂における、Ｙ₂Ｏ₃の含有量
は、約３％から１０％が好ましい。

【００２９】また、本実施例に用いられる強磁性金属薄
膜３，４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つ以上の元素から
なる合金、またはこれらを主成分としているＡｌ，Ｇ
ｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，
Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含んだ合金）、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ
系合金、Ｆｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系
合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆ
ｅ−Ａｌ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ａｌ系合
金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金等が使用可能である。さら
に、耐蝕性や耐摩耗性などの一層の向上を図るために、
Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ，Ｒ
ｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ，Ｈ
ｆ，Ｖ等の少なくとも一種を添加したものであっても良
い。また、上記強磁性金属薄膜３，４の膜付け方法とし
ても、フラッシュ蒸着、真空蒸着、イオンプレーティン
グ、スパッタリング、クラスター・イオンビーム法等に
代表される真空薄膜形成技術が採用される。

【００３０】さらに、強磁性金属薄膜３，４が形成され
る断面略Ｖ字状の切削部分には、融着ガラス７，８が充
填されている。

【００３１】次に、上記磁気ヘッドの製造方法について
説明する。

【００３２】本発明に係る磁気ヘッドを作製するために
は、図２に示すように、例えば、Ｍｎ−Ｚｎフェライト
材等の強磁性酸化物ブロック１１を用意し、この強磁性
酸化物ブロック１１の上面１１ａ、すなわちこの強磁性
酸化物ブロック１１における磁気コア半体突き合わせ時
の接合面に、回転砥石等を用いて断面略Ｖ字状の第１の
切り欠き溝１２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１ａを形成する。

【００３３】次いで、図３に示すように、上記強磁性酸
化物ブロック１１の上面１１ａに、スパッタリング法な
どの真空薄膜形成技術を用いて強磁性金属薄膜１３を被
着形成する。この強磁性金属薄膜１３としては、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｓｉ等上述した材質の物が使用可能である。

【００３４】次いで、図４に示すように、強磁性金属薄
膜１３が被着形成された第１の切り溝１２内にスパッタ
リング法などの真空薄膜形成技術を用いて被着形成し、
融着ガラス１５との反応を防止する保護膜１４を形成す
る。

【００３５】ここで、本実施例の上記保護膜１４は、上
記融着ガラスと接する強磁性金属薄膜１３上にＳｉＯ2
膜を形成し、その上にＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保
護膜１４として形成した。

【００３６】すなわち、本実施例では、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ
₂を含有する焼結ターゲットによって保護膜１４を形成
したが、このようなＹ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂を含有する焼結タ
ーゲットにおいては、上記Ｙ₂Ｏ₃が含まれているため
に、ターゲットに空孔などが少なくなり、ＺｒＯ₂の焼
結密度を高めることができる。したがって、焼結ターゲ
ットとしての品質が安定し、磁気ヘッドに対する良好な
保護膜１４の形成が可能となる。

【００３７】なお、上記真空薄膜形成技術としては、上
記スパッタリング法に限らず、イオンプレーティング
法、イオンビーム法であってもよい。

【００３８】次いで、図５に示すように、上記強磁性酸
化物ブロック１１の上面１１ａの全面を融着ガラス１５
で封着する。

【００３９】次いで、図６に示すように、上記強磁性酸
化物ブロック１１の上面１１ａを平面研磨し、余分な強
磁性金属薄膜１３を除去して強面加工を行う。このと
き、上記第１の切り溝１２内にのみ上記強磁性金属薄膜
１３、保護膜１４、及び融着ガラス１５が残るようにす
る。

【００４０】以上の工程により、図６に示す上記強磁性
酸化物ブロック１１を２個作成する。そして、これら一
対の強磁性酸化物ブロック１１，１１のうちの一方の強
磁性酸化物ブロック１１に対し、図７に示すように、巻
線溝２１を形成する。この巻線溝２１は、後工程におい
てコイルを巻装するためのもので、上記のように少なく
とも一対の強磁性酸化物ブロック１１，１１のうちの一
方に形成する。

【００４１】次に、強磁性酸化物ブロック１１及び２０
に、図８に示すように、その上面１１ａ，２０ａに、強
磁性金属薄膜１３と隣接するように、第１の切り欠き溝
１２と平行な第２の切り欠き溝であるラック幅規制溝２
２を形成する。この結果、トラック幅が規制される。

【００４２】さらに、トラック幅規制溝２２を形成し
た、強磁性酸化物ブロック１１及び２０に磁気ギャップ
形成面となる上面１１ａ，２０ａのいずれか一方あるい
は両方にギャップスペーサを被着し、各々の強磁性金属
薄膜１３，１３が一致するように重ね合わせる。そし
て、上記第２の切り欠き溝であるトラック幅規制溝２２
に融着ガラスを充填する。この融着ガラスは、上記トラ
ック幅規制溝内に磁気テープ摺動面を確保し強磁性金属
薄膜１３の摩耗を防止するために充填される。なお、こ
の融着ガラスは、図８中では図示しないが、後述する第
９図中の符号７，８で示される。また、上記ギャップス
ペーサとしては、ＳｉＯ₂、Ｚｒ０₂、Ｔａ₂０₅、Ｃｒ等
が使用される。

【００４３】そして、このように接合一体化された強磁
性酸化物ブロック１１及び２０の磁気テープ摺動面を円
筒研磨して、所定位置から複数個のヘッドチップを切り
出す。これにより、図９に示すような磁気ヘッドが完成
する。

【００４４】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、例えば図１０に示すような構造を持つ磁
気ヘッドにも適用できる。すなわち、この磁気ヘッド
は、融着ガラス７，８と接する強磁性金属薄膜３，４を
略Ｘ字状に配してなるものである。したがって、上記強
磁性金属薄膜３，４上に形成されるＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ
₃を含有するＺｒＯ₂膜からなる保護膜５，６も略Ｘ字状
となされている。このように、本発明は、少なくとも磁
気ギャップｇ近傍に強磁性金属薄膜３，４が配される一
対の磁気コア半体１，２同士を突き合わせて融着ガラス
７，８によって接合一体化してなる磁気ヘッドであれ
ば、広く適用できるものである。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気ヘッドは、一対の磁気コア半体同士を強磁
性金属薄膜を介して突き合わせて融着ガラスによって接
合一体化してなる磁気ヘッドにおいて、ＺｒＯ₂膜又は
Ｙ₂Ｏ₃膜を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜として形成する
ことにより、融着ガラスに対して良好なヌレ性を得るこ
とができる。

【００４６】したがって、融着温度を低くすることが可
能となり、コア材、強磁性金属薄膜及び融着ガラスの熱
膨張係数の不整合に起因する熱応力を小さくすることが
できるので、強磁性金属薄膜の剥離や、コア材の破壊な
どの不具合の発生を抑制することができる。

【００４７】一方、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法
は、ＺｒＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃含有の焼結ターゲットにＹ₂Ｏ₃が
含まれているために、ターゲットの空孔などが少なくな
り、ＺｒＯ₂の焼結密度を高めることができ、焼結ター
ゲットとしての品質が安定し、良好な保護膜の形成が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される磁気ヘッドの一実施例の磁
気記録媒体摺動面を示す要部正面図である。

【図２】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、強磁
性酸化物ブロックに第１の切り欠き溝を施す状態の斜視
図である。

【図３】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、強磁
性金属薄膜の被着工程を示す斜視図である。

【図４】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、保護
膜の被着工程を示す斜視図である。

【図５】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、融着
ガラスによる封着工程を示す斜視図である。

【図６】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、強磁
性酸化物ブロックの平面研磨及び境面加工工程を示す斜
視図である。

【図７】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、巻線
溝の加工工程を示す斜視図である。

【図８】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、トラ
ック幅規制溝の加工工程を示す斜視図である。

【図９】上記磁気ヘッドの製造工程を示すもので、複数
のヘッドチップに切り出した状態の斜視図である。

【図１０】本発明が適用される磁気ヘッドの他の実施例
の磁気記録媒体摺動面を示す要部正面図である。

【符号の説明】

１，２ 一対のコア半体 １ａ，２ａ 強磁性金属薄膜形成面 ３，４，１３ 強磁性金属薄膜 ５，６，１４ 保護膜 ７，８ 融着ガラス １１，２０ 強磁性酸化物ブロック ｇ 磁気ギャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも磁気ギャップ部近傍に強磁性
   金属薄膜が配される一対の磁気コア半体同士を突き合わ
   せて融着ガラスによって接合一体化してなる磁気ヘッド
   において、 上記融着ガラスと接する強磁性金属薄膜上に少なくとも
   ＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜とし
   て形成したことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記融着ガラスと接する強磁性金属薄膜
   上に酸化物薄膜又は金属薄膜と前記ＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ
   ₃を含有するＺｒＯ₂膜を保護膜として形成したことを特
   徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 前記酸化物薄膜がＳｉＯ₂膜或いはＴａ₂
   Ｏ₅膜であり、前記金属薄膜がＣｒ膜或いはＴｉ膜であ
   ることを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 一対の磁気コア半体同士を強磁性金属薄
   膜を介して突き合わせて融着ガラスによって接合一体化
   してなる磁気ヘッドの製造方法において、 Ｙ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂を含有する焼結ターゲットを使用した
   真空薄膜形成技術により、上記融着ガラスと接する強磁
   性金属薄膜上にＺｒＯ₂膜又はＹ₂Ｏ₃を含有するＺｒＯ₂
   膜を保護膜として形成することを特徴とする磁気ヘッド
   の製造方法。