JPH09120504A - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波帯域における特性劣化を極小化すると
ともに、生産性の高い磁気ヘッドの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 切断加工用の砥石として、＃６００程度
の砥粒を有するダイヤモンド砥石を用い、各磁気コア半
体ブロック３３，３４の外周部に露出する多層膜１４の
表面粗度Ｒｍａｘが５μｍ以下となるように、非磁性基
板ブロック３２から一対の磁気コア半体ブロック３３，
３４を切り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダや磁気ディスク装置等に好適な磁気ヘッドの製造方
法に関し、特に、非磁性基板に成膜された金属磁性薄膜
により閉磁路が形成されてなる磁気ヘッドの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）や磁気
ディスク装置等の磁気記録再生装置の磁気ヘッドとして
は、フェライトよりなる磁気コアの磁気ギャップ形成面
に金属磁性薄膜を成膜した、いわゆるメタル・イン・ギ
ャップ型磁気ヘッドや、一対の非磁性材料よりなる基板
で金属磁性薄膜を挟み込んだ形の、いわゆるラミネート
型磁気ヘッド等が使用されており、高画質化、デジタル
化等に対応し、高周波域で良好な電磁変換特性を示すこ
とが考慮されている。

【０００３】具体的に、ラミネート型の磁気ヘッドにお
いては、一対の磁気コア半体がギャップ膜を介して突き
合わせられ接合一体化されて磁気ギャップを有する磁気
コアが形成されている。

【０００４】各磁気コア半体は、非磁性材料からなるガ
ード部材にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ等よりなる金属磁性薄膜が
狭持されてなるものであり、この金属磁性薄膜の端部が
突き合わせられることにより閉磁路が形成されることに
なる。このとき、磁気ギャップのトラック幅は上記ガー
ド部材が非磁性材料よりなることから上記金属磁性薄膜
の膜厚によって規制される。

【０００５】この場合、上記金属磁性薄膜の代わりに、
当該金属磁性薄膜と酸化物膜或は窒化物膜等の絶縁膜と
が交互に多層積層されてなる多層膜を成膜することが好
適である。

【０００６】また、各磁気コア半体の突合せ面には、磁
気ギャップのデプスを規制するとともに磁気コイルを形
成するための線材を巻回する巻線溝がそれぞれ形成さ
れ、当該巻線溝の上部には融着ガラスが充填されてい
る。

【０００７】上記磁気ヘッドを製造するに際しては、先
ず、それぞれ一主面に金属磁性薄膜が成膜されてなる複
数の短冊状の非磁性基板を当該一主面にて接合一体化し
た後に、非磁性基板に所定のアジマス角をもって切断加
工を施して一対の磁気コア半体ブロックを切り出す。

【０００８】続いて、各磁気コア半体ブロックに長手方
向に沿って巻線溝を形成し、各磁気コア半体ブロックを
突き合わせた状態でこの巻線溝に棒状のガラス材を挿入
して加熱し、溶融ガラスにより両者を接合一体化して磁
気コアブロックを作製する。

【０００９】次いで、磁気コアブロックの上面に円筒研
削を施して磁気記録媒体摺動面を形成した後に、線材を
巻回するためのガイド溝を長手方向に沿って形成する。
そして、磁気記録媒体に対する当り幅を確保するための
当り幅加工を施し、当該磁気コアブロックに切断加工を
施して所定のチップ幅に各ヘッドチップを切り出す。

【００１０】この磁気ヘッドは、上記金属磁性薄膜の膜
厚がすなわち磁気ギャップのトラック幅となるものであ
ることから、この金属磁性薄膜の膜厚を制御することに
より簡単に狭トラック化が図れること、構造的に疑似ギ
ャップが発生しないこと、また金属磁性薄膜と酸化物膜
或は窒化物膜を交互に積層した多層膜を成膜することに
より渦電流損失を回避することが可能となる等、種々の
利点を有している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、接合一体化
された非磁性基板から各磁気コア半体ブロックを切り出
す際に、表面粗度Ｒｍａｘが〜８μｍ程度の砥石を用い
て切断加工を施している。このとき、この砥石加工によ
ってヘッドチップ外周部の上記多層膜のうち積層された
金属磁磁性膜に層間リークが発生することがある。この
場合、特にこの磁気ヘッドが搭載される磁気記録再生装
置に要求される４０ＭＨｚ以上の高周波帯域にて出力減
衰（Ｓ／Ｎ劣化）が生じることになる。

【００１２】そこで本発明は、上述の従来の磁気ヘッド
の有する欠点を解消すべく提案されたものであって、高
周波帯域における特性劣化を極小化するとともに、生産
性の高い磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の対象とするもの
は、一対の非磁性保護板により金属磁性薄膜と絶縁膜と
が交互に積層されてなる多層膜を狭持してなる磁気コア
半体同士が、前記多層膜の端面同士を対向させてギャッ
プ膜を介して接合されて磁気ギャップが形成されてなる
磁気ヘッドの製造方法である。

【００１４】本発明の磁気ヘッドの製造方法は、それぞ
れ一主面に多層膜が成膜されてなる複数の短冊状の非磁
性基板を当該一主面にて接合一体化する工程と、接合一
体化された非磁性基板に切断加工を施して一対の磁気コ
ア半体ブロックを切り出す工程と、各磁気コア半体ブロ
ックに所定の溝加工を施した後に両者を融着して接合一
体化して磁気コアブロックを作製する工程と、磁気コア
ブロックに切断加工を施して各ヘッドチップ毎に切り出
す工程とを有し、各磁気コア半体ブロックを切り出す際
に、或は磁気コアブロックから各ヘッドチップを切り出
す際に、各磁気コア半体ブロック或は各ヘッドチップの
外周部に露出する多層膜の表面粗度Ｒｍａｘが５μｍ以
下となるように切断加工を施すものである。ここで、上
記多層膜の表面粗度Ｒｍａｘが５μｍより大となると、
砥石加工によって各磁気コア半体ブロック或は各ヘッド
チップ外周部の上記多層膜のうち積層された金属磁磁性
膜間に層間リークが発生する虞れがある。

【００１５】この場合、各磁気コア半体ブロックを切り
出す際に、＃４００以上の砥粒を有するダイヤモンド砥
石を用いることが好適である。

【００１６】また、多層膜の構成要素である金属磁性薄
膜の材料としては、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ａ
ｌ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ａｌ−Ｇｅ，及び
これらの合金にＣｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，
Ｒｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｎ，Ｃ，Ｏのうちから１種或は数種
を添加した結晶質材料や、Ｃｏを主としてＺｒ，Ｔａ，
Ｔｉ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｕのうちから
１種或は数種を添加したアモルファス材料、Ｃｏ，Ｆｅ
を主としてＮｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｎ
ｂ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｒｕ，
Ｂのうちから１種或は数種とＮ，Ｃ，Ｏのうちから１種
或は数種を添加した多結晶質材料等のうちから選ばれた
ものを用いることが好適である。

【００１７】さらに、多層膜の構成要素である絶縁膜の
材料としては、酸化物或は窒化物、例えばＳｉ０₂ ，Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ，或はＳｉ₃ Ｎ₄ 等のうちから選ばれた１種を
用いることが好ましい。

【００１８】このように、本発明に係る磁気ヘッドの製
造方法においては、各磁気コア半体ブロック或は各ヘッ
ドチップの外周部に露出する多層膜の表面粗度Ｒｍａｘ
が５μｍ以下となるように切断加工を施すために、この
砥石による切断加工によって各磁気コア半体ブロック或
はヘッドチップ外周部の多層膜のうち積層された金属磁
性薄膜間に層間リークが発生することがない。しかも、
高周波帯域における出力状態は、例えば切断面に鏡面加
工を施した場合と等価な特性を示すとともに、鏡面加工
を施した場合に比して高い生産効率が実現される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した磁気ヘッ
ドの製造方法の具体的な実施の形態について、図面を用
いて詳細に説明する。

【００２０】本実施の形態において作製される磁気ヘッ
ドは、一対の非磁性材料よりなる保護板で金属磁性薄膜
を挟み込んだかたちの、いわゆるラミネート型の磁気ヘ
ッドである。

【００２１】この磁気ヘッドにおいては、図１に示すよ
うに、一対の磁気コア半体１１，１２がギャップ膜１３
を介して突き合わせられ接合一体化されて磁気ギャップ
ｇを有する磁気コア１が形成されている。

【００２２】各磁気コア半体１１，１２は、非磁性材料
からなるガード部材である一対の保護板２１，２２にＦ
ｅ−Ａｌ−Ｓｉ等よりなる多層膜１４が狭持されてなる
ものであり、この多層膜１４の端部が突き合わせられる
ことにより閉磁路が形成されることになる。このとき、
磁気ギャップｇのトラック幅は保護板２１，２２が非磁
性材料よりなることから多層膜１４の膜厚によって規制
される。

【００２３】この多層膜１４は、図２に示すように、金
属磁性薄膜２３と酸化物膜或は窒化物膜等の絶縁膜２４
とが交互に多層積層されてなるものである。金属磁性薄
膜２３の材料としては、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉの他に，Ｆｅ
−Ｎｉ−Ａｌ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ａｌ−
Ｇｅ，及びこれらの合金にＣｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｔａ，Ｒｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｎ，Ｃ，Ｏのうちから１
種或は数種を添加した結晶質材料や、Ｃｏを主としてＺ
ｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｒｕ
のうちから１種或は数種を添加したアモルファス材料、
Ｃｏ，Ｆｅを主としてＮｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，
Ｍｏ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｃｕ，Ｓ
ｎ，Ｒｕ，Ｂのうちから１種或は数種とＮ，Ｃ，Ｏのう
ちから１種或は数種を添加した多結晶質材料等のうちか
ら選ばれたものを用いることが好適である。さらに、絶
縁膜２４の材料としては、Ｓｉ０₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，或は
Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等のうちから選ばれた１種を用いることが好
ましい。

【００２４】また、各磁気コア半体１１，１２の突合せ
面には、磁気ギャップｇのデプスを規制するとともに磁
気コイルを形成するための線材を巻回する巻線溝１５及
びガイド溝１６がそれぞれ形成され、当該巻線溝１５の
上部には融着ガラス１７が充填されている。

【００２５】上記磁気ヘッドを製造するに際しては、先
ず、図３に示す両面に鏡面加工が施された複数の短冊状
の非磁性基板３１の各一主面にスパッタ等の真空薄膜形
成技術により金属磁性薄膜２３と酸化物膜或は窒化物膜
等の絶縁膜２４とを交互に積層成膜して図４に示すよう
に多層膜１４を形成する。

【００２６】次いで、図５に示すように、各非磁性基板
３１の両面に接合膜として融着ガラス薄膜或はＡｕ，Ａ
ｇ，Ｐｄ等の貴金属膜をスパッタ等により成膜した後
に、複数の非磁性基板３１を整列させて加圧固定した状
態で熱処理を施して接合一体化させ非磁性基板ブロック
３２を作製する。

【００２７】続いて、非磁性基板ブロック３２に所定の
アジマス角をもって例えば図５中破線Ａ−Ａ’，Ｂ−
Ｂ’，Ｃ−Ｃ’に沿って切断加工を施して、図６に示す
ように一対の磁気コア半体ブロック３３，３４を切り出
す。このとき、切断加工用の砥石として、＃４００以
上、ここでは＃６００程度の砥粒を有するダイヤモンド
砥石を用い、各磁気コア半体ブロック３３，３４の外周
部に露出する多層膜１４の表面粗度Ｒｍａｘが５μｍ以
下となるようにする。ここで、多層膜１４の表面粗度Ｒ
ｍａｘが５μｍより大となると、砥石加工によって各磁
気コア半体ブロック３３，３４の外周部の上記多層膜１
４のうち積層された金属磁磁性膜２３間に層間リークが
発生する虞れがある。

【００２８】次いで、図７に示すように、各磁気コア半
体ブロック３３，３４に長手方向に沿って巻線溝１５を
形成した後に、この巻線溝加工を施した多層膜１４の露
出面に鏡面加工を施す。そして、この鏡面加工が施され
た研磨面にギャップ膜として融着用ガラス膜、或はＡ
ｕ，Ａｇ，Ｐｄ等の貴金属膜をスパッタ等により成膜し
た後に、図８に示すように各磁気コア半体ブロック３
３，３４をそれぞれの多層膜１４が相対向するように突
き合わせ、ガラス融着法或は低温金属接合法により両者
を接合一体化させて磁気コアブロック３５を作製する。
なお、この場合の熱処理時に図９に示すように巻線溝１
５に挿入した棒状のガラス材３６を溶融させて充填させ
る。

【００２９】次に、図１０に示すように、磁気コアブロ
ック３５の上面に円筒研削を施して所定の曲率をもつ磁
気記録媒体摺動面ａを形成した後に、線材を巻回するた
めのガイド溝１６を長手方向に沿って形成する。そし
て、図１１に示すように、磁気記録媒体に対する当り幅
を確保するための当り幅溝３７を形成し、図１２に示す
ように、当該磁気コアブロック３５に切断加工を施し
て、例えば図１２中の破線Ｄ−Ｄ’，Ｅ−Ｅ’，Ｆ−
Ｆ’，Ｇ−Ｇ’，Ｈ−Ｈ’に沿って所定のチップ幅に各
ヘッドチップ４１を切り出す。

【００３０】このように、本実施の形態に係る磁気ヘッ
ドの製造方法においては、各磁気コア半体ブロック３
３，３４或は各ヘッドチップ４１の外周部に露出する多
層膜１４の表面粗度Ｒｍａｘが５μｍ以下となるように
切断加工を施すために、この砥石による切断加工によっ
て各磁気コア半体ブロック３３，３４或は各ヘッドチッ
プ４１の外周部の多層膜１４のうち積層された金属磁性
薄膜２３間に層間リークが発生することがない。しか
も、高周波帯域における出力状態は、例えば切断面に鏡
面加工を施した場合と等価な特性を示すとともに、鏡面
加工を施した場合に比して高い生産効率が実現される。

【００３１】以下、本実施の形態に示した製造方法によ
って作製した磁気ヘッドを用いて、比較例として掲げる
磁気ヘッドとの比較に基づいてインダクタンスの周波数
依存性について調べた実験例について説明する。

【００３２】ここでは、本実施の形態において、＃６０
０程度の砥粒を有するダイヤモンド砥石を用いて一対の
磁気コア半体ブロック３３，３４を切り出して多層膜１
４の表面粗度Ｒｍａｘが２〜４μｍとされた磁気ヘッド
をサンプルＢとし、＃３００程度の砥粒を有するダイヤ
モンド砥石を用いて多層膜１４の表面粗度Ｒｍａｘが５
〜８μｍとされた磁気ヘッドをサンプルＡ、一対の磁気
コア半体ブロックを切り出した後に切断面に鏡面加工を
施した磁気ヘッドをサンプルＣとした。

【００３３】実験結果を図１３に示す。このように、２
０ＭＨｚ程度の低周波帯域ではサンプルＡ〜Ｃの３者に
大きなインダクタンスの差異は見られない。ところが、
磁気ヘッドが搭載される磁気記録再生装置に要求される
４０〜５０ＭＨｚ以上の高周波帯域では、表面粗度Ｒｍ
ａｘの影響が明確となる。すなわち、サンプルＡでは金
属磁性薄膜２３間の層間リークが原因となって大きな特
性劣化が生じた。一方、サンプルＢでは鏡面仕上げされ
たサンプルＣと変わらない特性を示した。したがって、
上記多層膜１４の表面粗度Ｒｍａｘが５μｍ以下となる
ように非磁性基板ブロック３２に切断加工を施すことに
より、金属磁性薄膜２３間の層間リークが防止されるこ
とが分かる。

【００３４】なお、鏡面加工が施されたサンプルＣを製
造するときに比して、本実施の形態のサンプルＢを製造
するときは１０〜２０％生産効率が優れている。

【００３５】

【発明の効果】本発明の磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、高周波帯域における特性劣化が極小化されるととも
に、高い生産性をもって、一対の非磁性保護板により金
属磁性薄膜と絶縁膜とが交互に積層されてなる多層膜を
狭持してなる磁気コア半体同士が、前記多層膜の端面同
士を対向させてギャップ膜を介して接合されて磁気ギャ
ップが形成されてなる磁気ヘッドを製造することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における磁気ヘッドを模式的に示
す斜視図である。

【図２】金属磁性薄膜と絶縁層とからなる多層膜を模式
的に示す平面図である。

【図３】両面に鏡面加工が施された複数の短冊状の非磁
性基板を模式的に示す斜視図である。

【図４】非磁性基板に金属磁性薄膜と絶縁膜とからなる
多層膜が成膜された様子を模式的に示す斜視図である。

【図５】複数の非磁性基板が接合一体化されて非磁性基
板ブロックが作製された様子を模式的に示す斜視図であ
る。

【図６】非磁性基板ブロックから一対の磁気コア半体ブ
ロックが切り出された様子を模式的に示す斜視図であ
る。

【図７】各磁気コア半体ブロックに巻線溝が形成された
様子を模式的に示す斜視図である。

【図８】各磁気コア半体ブロックが突き合わされて磁気
コアブロックが作製された様子を模式的に示す斜視図で
ある。

【図９】突き合わされた磁気コア半体ブロックの巻線溝
に棒状のガラス材が挿入された様子を模式的に示す斜視
図である。

【図１０】磁気コアブロックに磁気記録媒体摺動面が形
成されるとともに、ガイド溝が形成された様子を模式的
に示す斜視図である。

【図１１】磁気コアブロックに当り幅加工が施された様
子を模式的に示す斜視図である。

【図１２】磁気コアブロックから各ヘッドチップが切り
出される様子を模式的に示す斜視図である。

【図１３】各サンプルにおけるインダクタンスの周波数
依存性を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 磁気コア １１，１２ 磁気コア半体 １４ 多層膜 ２１，２２ 保護板 ２３ 金属磁性薄膜 ２４ 絶縁膜 ３１ 非磁性基板 ４１ ヘッドチップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の非磁性保護板により金属磁性薄膜
   と絶縁膜とが交互に積層されてなる多層膜を狭持してな
   る磁気コア半体同士が、前記多層膜の端面同士を対向さ
   せてギャップ膜を介して接合されて磁気ギャップが形成
   されてなる磁気ヘッドを製造するに際して、 それぞれ一主面に多層膜が成膜されてなる複数の短冊状
   の非磁性基板を当該一主面にて接合一体化する工程と、 接合一体化された非磁性基板に切断加工を施して一対の
   磁気コア半体ブロックを切り出す工程と、 各磁気コア半体ブロックに所定の溝加工を施した後に両
   者を融着して接合一体化して磁気コアブロックを作製す
   る工程と、 磁気コアブロックに切断加工を施して各ヘッドチップ毎
   に切り出す工程とを有し、 各磁気コア半体ブロックを切り出す際に、或は磁気コア
   ブロックから各ヘッドチップを切り出す際に、各磁気コ
   ア半体ブロック或は各ヘッドチップの外周部に露出する
   多層膜の表面粗度Ｒｍａｘが５μｍ以下となるように切
   断加工を施すことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 各磁気コア半体ブロックを切り出す際
   に、＃４００以上の砥粒を有するダイヤモンド砥石を用
   いることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの製造
   方法。