JPS585448B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜磁気ヘッドの製造方法に係り、より大きな
記録電流をコイルに供給できる磁気ヘッドを提供する事
を目的とする。

まず初めに従来の薄膜磁気ヘッドについて説明する。

第１図は従来の磁気ヘッドの断面図を示すものである。

この薄膜磁気ヘッドはフェライト等の強磁性体基板１の
上に、アルミニウム、銅や金等の導電体層２の上に、パ
ーマロイ等の強磁性体３を形成し、保護用にＳｉＣや５
ｉ０２の保護膜４を被着し、保護用ガラス基板６を、接
着層５で固着し製造されている。

この磁気ヘッドの構造では、磁性媒体を飽和磁化するの
に、約０．５アンペア程度の電流が必要とされているが
、ヘッド効率はギャップデプスｄが小さいほどよく、電
流を多く流す事とヘッド効率をあげる事とは矛盾する。

電流容量を大きくするには導電体層２の膜厚ｇを大きく
すればよいが、これもまた、導電体層に使用している金
属が比抵抗の小さいアルミニウム、銅や金等であり、こ
れらの金属はきわめて柔かいので、磁性媒体を接触摺動
して記録すると、パーマロイ層がギャップ中に流動し、
ギャップフローを生じ、磁気的に短絡して記録不能とな
る。

以上のようにヘッド効率がよく、記録電流容量が大きく
、かつギャップフローのないヘッドは第１図のような構
成のヘッドでは得にくい。

本発明は上記欠点を改良するものであり、以下その詳細
について説明する。

第２図に、本発明の製造法を応用した磁気ヘッドの一実
施例の断面構造を示し第３図にその工程図を示す。

比抵抗の高いフェライト等の強磁性体基板Ｔ上にクロム
やチタン等の金属薄膜８を５０〜１００ＯＡ蒸着し、こ
の上に金を１ミクロン程度蒸着し、必要なパターンにエ
ツチングし、コイル下層部９を形成する（工程ａ）。

次に金をメッキで１ミクロン程度コイル下層部９上に被
着し、コイル上層部１０を形成する（工程ｂ）。

このコイルをパーマロイ闘２と電気的に絶縁する絶縁膜
１１を硬度の高いＳｉＯ２等の絶縁層で形成し、この絶
縁膜の厚さはギャップＧとなる。

この上にパーマロイ等の強磁性体薄膜を蒸着し、エツチ
ング等によりコア１２を形成し、保護用のＳｉＯ膜１３
を蒸着し、最後に、保護用カバーガラス１５を接着材１
４等を用いて固着する。

このような磁気ヘッドにおいて、磁気的に飽和しやすい
部分は、コア後端部に位置するパーマロイ膜１２の部分
、すなわち第２図を用いて説明すると構成要素９，１０
よりも右側の部分である。

つまり、この部分では他の部分のように磁束もれが生じ
ず、記録電流によって生じた全磁束が通る。

したがって、記録電流の値は、このコア後端部が磁気的
に飽和しない範囲でなければならない。

より記録電流を増大させるためには、このコア後端部に
おける磁路の長さを極力短くして磁気的に飽和しにくく
すればよい。

すなわち、コア後端部におけるパーマロイ膜１２の傾斜
をより大きくすればよい。

このような発明者らの知見にもとづく本発明の方法の一
実施例につき詳述する。

第３図に第２図に示した構造のヘッドを形成するための
製造工程を示した。

工程ａのクロム等の金属薄膜８は、この金属薄膜８上に
蒸着する金の基板Ｔへの被着性を良好にするために用い
るものであり、この金属薄膜８をあまり厚く蒸着すると
、金の中にクロム等の金属薄膜８の物質が拡散して、金
の比抵抗が大きくなるため、金属薄膜８は薄い方がよい
。

金は王水等の強酸にのみ反応し、その微細パターンエツ
チングは、金の膜厚が厚くなるにしたがって困難となり
、膜厚が１ミクロンよりも厚くなると、線幅１０ミクロ
ンのパターンを精度よく、また、エツチングした面の直
線性を得るのは困難となる。

よって、電流容量を大きくするためにはこの１ミクロン
の金蒸着したコイル下層部９だけでは不十分である。

工程すに示すようにこのコイル下層部９上にメッキによ
って、コイル上層部１０を形成し、必要な電流容量を得
る断面積を加える。

メッキはコイルパターンにしたがい、精度はコイル下層
部９と同等である。

また、メッキはエツチングピットやエツチングによる凹
凸を修正するようになめらかに膜が形成できるのでエツ
チング段差部上に形成する絶縁層に影響を与えない。

次に、この金によって形成されたコイル上に５ｉ０２膜
を蒸着やスパッター等の方法を用いて形成する。

第１図や第２図に示した構造においては、マルチチャン
ネルヘッドを製造する場合があり、この場合、ヘッドギ
ャップＧを小さくしすぎると、ヘッドタッチを全チャン
ネルについて良好にするのは困難となり、一部分のチャ
ンネルしか記録できなくなる。

また１、コイルとコア間の電気的な絶縁をするには、Ｓ
ｉＯ２膜は１ミクロン程度の膜厚が必要とされ、ギャッ
プ幅も１ミクロン程度にすると比較的にヘッドタッチも
良好になる。

ＳｉＯ２は、フッ酸とフッ化アンモニウムと水の混合液
でエツチングできるが、微細パターンになると、レジス
トがエツチング液によって、膨潤したりフッ酸に侵され
たりしてエツチングされた面の傾斜が緩やかになり、パ
ターンが形成できなくなる。

これは、主にＳｉＯ２とレジスタとの密着性が悪いため
に生じ、ＳｉＯ２上にクロムやアルミニウム等のレジス
トと密着性のよい金属薄膜１６を１００λ〜１０００人
蒸着しく工程Ｃ）、この金属薄膜１６をあらかじめ必要
なパターンにエツチングした後に（工程ｄ）、ＳｉＯ２
のエツチングを行なうと、微細パターンをエツチングす
る事が可能となる（工程ｅ）。

この工程により従来からのＳｉＯ２のエツチング部傾斜
が８゜前後であったのが４６°程度の急峻な傾斜にする
ことができる。

このＳｉＯ２上に蒸着されたクロムやアルミニウム等の
金属薄膜１６は、レジスト１７を剥離した後にエツチン
グされ除去される。

コイル下層部９および上層部１０の金属は金であるので
、クロムのエツチング液、水酸化ナトリウムと赤面カリ
および水の混合液ではエツチングされず金が直接露呈し
ている場合にも形成されたパターンがエツチングされる
ことはない。

コイルの金属とＳｉＯ２上に蒸着された金属薄膜１６の
組み合わせが悪いと、たとえば、コイルが銅、金属薄膜
がアルミニウムで、アルミニウムのエツチング液をリン
酸系に選定すると、コイルに使用している銅が金属薄膜
１６をエツチングし除去する時にエッチングされてしま
う。

コイルに使用する金属は安定な金を選定すると、金属薄
膜１６はクロム、チタン、アルミニウムや銅等の組み合
せが容易に行なえる。

次に、保護用のＳｉＯ膜１３、保護用カバーガラス１５
を接着するのであるが、この工程は従来例に準する。

以上のように製造すると、■導電体層を下層部９および
上層部１０によって厚くし、許容電流容量を大きくする
事ができ、かつ、形成されたコイルパターンは精度がよ
い。

また、コイル上層部１０がメッキで行なわれているので
、エツチング時に生じるエッチピットやエッチムラが原
因で発生する段差部分での絶縁不良を軽減する事ができ
る。

■ギャップ部が５ｔ０２等の硬い層で構成されているの
で、パーマロイ等の強磁性体層１２のギャップフローを
軽減でき、磁気的な短絡による記録不能がない。

■また、コイルが精度よく形成されているので、ギャッ
プデプスＤを精度よく形成でき、ミクロン単位で深さを
制御できるので、ヘッド効率のよい所で使用する事がで
きる。

また、■絶縁層１１がコイル周辺で精度よくエツチング
されているので、強磁性体薄膜１２と強磁性体基板７が
効率よく磁気的に結合され、ヘッド効率を改善している
。

第４図は、本発明の製造法を応用した磁気ヘッドの他の
実施例の断面構造を示した。

この実施例と第２図の実施例の相違点は、本実施例は導
電体層が２層あるのに対し、前述の実施例では一層であ
る点である。

第１層目の導電体層２０は、マルチチャンネルヘッドの
場合は、全素子に共通に直列接続して、バイアス用コイ
ルとして用いてもよし、チャンネル間の密度を問題にし
ない場合は第１層目の導電体層２０と第２層目の導電体
層２３を接続して２巻のコイルとして用いてもよい。

第５図に製造工程の主要部を示し、第３図の場合と比較
する。

第５図では、第３図における工程ａ、ｂ、ｃまで同様で
あるので第５図には示してない。

また第５図の導電体層２０，２３は、第３図のように蒸
着層およびメッキ層で構成されていてもよい。

工程りにおいて、レジスト膜２９の覆っている部分は、
第３図においてはギャップも覆っているのに対し、第５
図では覆っておらず、工程りでは絶縁層２１をギャップ
部においてもエツチングする。

工程Ｆでは、金属薄膜２２および絶縁層２１は、第１層
目の導電体層２０を覆うようにエツチングされている。

この絶縁層２１、金属薄膜２２および強磁性体基板上に
、第２の導電体層２３を形成し、工程Ｇのように、絶縁
層２１を介して、第１の導電体層の上の平坦部に残され
ている。

この第２の導電体層２３は第１の導電体層２０がバイア
ス用コイルとして用いられる場合は、第６図に示したよ
うな平面的構成となり、信号用コイルとして用いられ、
第１の導電体層２０と第２の導電体層２３が接続されて
２巻のコイルとして用いられる場合は第７図に示したよ
うな平面的構成が考えられる。

この第２の導電体層２３、強磁性体基板１８および絶縁
層２１の上に第２の絶縁層２４を被着し、同時にギャッ
プ部Ｇをも構成する。

また、第４図の断面構造において、金属薄膜２２を被着
せず、導電体層２３を絶縁層２１上に直接被着する方法
も考えられる。

この場合は、導電体層２３を金属薄膜２２と同様に用い
て、絶縁層２１をエツチングし、その後、袴２の導電体
層２３のコイルパターンをエツチングする。

このように、第２の導電体層２３を金属薄膜２２の代用
として用いると、絶縁層２１上に金属薄膜２２を蒸着す
る工程、および金属薄膜２２をエツチングする工程かは
ふける。

第４図および第５図に示したように製造すると、導電体
層を２重に精度よく構成する事ができる。

すなわち、第６図に示したように、第１層目の導電体層
２０を全チャンネルに共通なバイアス用コイルとして構
成すると、バイアス効果によって記ヤンネルにすればす
るほど従来例と比較して記録電流を小さくできる。

また、第７図に示したように第１層目の導電体層２０と
第２層目の導電体層２３を直列に接続すると、コア２５
のまわりに巻れた信号用コイルは２巻になり、起磁力は
２倍となる。

第６図および第７図のいずれの場合においても、小さな
記録電流で記録する事ができ、実質的に許容電流容量を
大きくした事と同様の効果が得られる。

さらに、ギャップフローの問題は、ギャップ部ｇがＳｉ
Ｏ２等の硬い物質で構成されているので、第２図の場合
と同様、問題ない。

また、ギャップ部においては、金属薄膜２２又は導電体
層２３を用いて精度よくエツチングできるので、絶縁層
２１と２４の重っている部分は小さくなり、ギャップデ
プスｄの有効に利用でき、ヘッド効率のよいギャップデ
プスｄのところでヘッドを動作できる。

また、コア後端部においては、強磁性体層２５が強磁性
体基板１８と直接接触しているので効率がよい。

以上説明したように、本発明の方法によれば、導電体層
上に形成された絶縁体層上に被着した金属被膜を所定の
パターンに蝕刻し、この金属被膜パターンで前記絶縁体
層を蝕刻しているため、その蝕刻端縁の傾斜を急峻なも
のとすることができる。

したがって、蝕刻後の絶縁体層上に強磁性体層を被着形
成すると、磁気ヘッドとしてのコア後端部における磁路
の長さをより短くすることができ、従来品よりも磁気的
な飽和がしにくくなり、したがってより大きな記録電流
を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一実施例の製造方法による磁気ヘッドの
断面図、第２図は本発明の一実施例の製造方法による磁
気ヘッドの断面図、第３図ａ−ｅは本発明の一実施例の
磁気ヘッドの製造過程を示す図、第４図は本発明の他の
実施例により作製された磁気ヘッドの構成図、第５図り
、Ｆ、Ｇ、Ｈは第４図の磁気ヘッドの製造過程を示す図
、第６図および第７図は各々本発明の製造方法により作
製した磁気ヘッドの異なる実施例の平面図である。 ７・・・・・・強磁性基板、８・・・・・・金属被膜、
９・・・・・・導体、１０・・・・・・コイル上層部、
１１・・・・・・絶縁層、１２・・・・・・強磁性体層
、１３・・・・・・５ｒ０２膜、１４・・・・・・接着
剤、１５・・・・・・保護カバーガラス、１６・・・・
・金属薄膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 強磁性体基板上に第１の導電体層を被着し、前記第
   １の導電体層を第１のコイルパターンに蝕刻する工程と
   、前記強磁性体基板ならびに前記第１の導電体層上に第
   １の絶縁体層を被着し、前記第１の絶縁体層上に第２の
   導電体層を被着し、前記第２の導電体層を蝕刻した後に
   この蝕刻された第２の導電体層のパターンと同一形状に
   前記第１の絶縁体層を蝕刻する工程と、前記第２の導電
   体層を第２のコイルパターンに蝕刻する工程と、前記第
   ２の導電体層、前記第１の絶縁体層ならびに前記強磁性
   体基板上に第２の絶縁体層を被着する工程と、前記第２
   の絶縁体層ならびに前記強磁性体基板上に強磁性体層を
   被着し、前記強磁性体層をコアパターンに蝕刻する工程
   とを有し、上記順序に従ってなすことを特徴とする磁気
   ヘッドの製造方法。