JPS60231903A - 複合型磁気ヘツドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は高保磁力磁気記録媒体と組み合せて使用するに
適した磁気ヘッドに係り、特に、高飽和磁束密度の磁性
合金膜を使用して構成することにより、短い記録波長で
、高保磁力の磁気記録媒体に記録再生を行なうのに好適
な複合型磁気ヘッドおよびその製造方法に関する。

〔発明の背景〕

従来、高飽和磁束密度を有する磁気へラドコア材はセン
ダスト（Ｆ　ｅ　−Ａ　Ｑ　−Ｓ　ｉ合金）のような合
金のバルク材を用いていた。しかし、金属磁性材をコア
材に用いた場合、渦電流損失が問題となり、高周波領域
における透磁率が得られない欠点があった。そのため、
薄膜形成技術を用いて、金属磁性材と絶縁体を交互に積
層して多層膜としたものをコア材とする検討が盛んに行
なわれるようになった。この種の磁気ヘッドは第１図、
第２図に示すものが提案されている。

すなわち、その一つは第１図に示すように、非磁性基板
１０．１０’の上に磁性合金を周知の薄膜形成方法によ
り多数層に積層した磁性合金膜１１．１１’　を形成し
、これを分割して、コイル巻線窓１２を設け、次にギャ
ップ形成面を鏡面研摩した後、非磁性膜を介して接合し
て磁気へラドコアとし、あるいは数個取りのコアブロッ
クとし、これから磁気へラドコアを切り出していた。こ
のように平面的に形成する磁気ヘッドは１個１個を突き
合せる方法によって炸裂せざるを得ないので、生産性が
低く、また、製品の特性のばらつきが大きいという欠点
があった。

一方、第２図に示す磁気ヘッドは、従来のフェライトコ
ア２０，２０’の作動ギャップ近傍部が磁気的に飽和し
ないようにするために、作動ギャップ２１の近傍部のみ
を飽和磁束密度の大きい金属磁性膜２２．２２’をもっ
て構成した金属磁性合金膜−フェライトの複合ヘッドで
ある。このような構造の磁気ヘッドは、前者に比して生
産性は格段に良好であるが、特性上、次のような欠点の
あることが判った。

すなわち、前述した複合型磁気ヘッドは、その大部分が
フェライトで構成されており、フェライトの摺動査音が
大きいこと、特に高周波領域（８Ｍ　Ｈｚ以上）で大き
な雑音を生じることが判った。

さらに、フェライトと金属磁性膜の境界部２３゜２３′
が作動ギャップ２１と平行部を有すると境界部が疑似ギ
ャップとして作動する欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点を解決し、広帯域において好適
な記録再生特性を有し、摺動雑音が小さく耐摩耗性にも
優れ、しかも、量化性に適した複合型磁気ヘッドおよび
その製造方法を提供するものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明の複合型磁気ヘッドは
、磁気コアが高飽和磁束密度の金属磁性体と高透磁率フ
ェライトからなり、かつ、磁気記録媒体対向面を非磁性
体で構成して摺動雑音の低減を図り、前記非磁性体はフ
ェライトと同等又はそれ以上の耐摩耗性材料とすること
によって長寿命化を図るようにしである。さらに、本発
明の複合型磁気ヘッドは薄膜形成技術を用いて製造する
ことができ、量産性に適したヘッド構造を有するもので
ある。すなわち、本発明のヘッドは、磁気記録媒体対向
面における断面形状が突出しているほぼＶ字状の突起部
を有し、該突起部の少なくとも両側面と作動ギャップ形
成面上に前記金属磁性体が被着され、該突起部の先端部
において作動ギャップを介して該金属磁性体が相対峙し
、且つ作動ギャップ近傍部の前記金属磁性体を除いた磁
気記録媒体対向面は非磁性体で構成されてなるものであ
る。

したがって、高透磁率フェライトと非磁性体を接合した
大きな基板に多数の突起部を形成するたるの溝を形成し
、この面に金属磁性体膜を形成し、その突起部がギャッ
プ突き合せ部となり、従来のフェライト磁気ヘッドの製
造工程の大部分がそのまま使用可能となり、同時に多数
の磁気へラドコアが得られる。また、突起部の両側面に
形成された金属磁性体膜の厚みの和がトラック幅となる
ので、従来の平面形状に金属磁性体膜を形成した第１図
に示すタイプの磁気ヘッドより、短時間に目的の厚みが
得られる。

前記金属磁性体膜は飽和磁束密度が高く（好ましくは８
０００ガウス以上）、且つ磁歪が０付近の高透磁率材料
であれば何でもよいが、代表的なものとしでは周知のＦ
ａ−８ｔ合金、Ｆｅ−ＡＱ−８ｉ合金（いわゆるセンダ
スト系合金）、Ｎｉ−Ｆｅ合金（いわゆるパーマロイ系
合金）および各種の高透磁率非晶質合金等を挙げること
ができる。

透磁率は高い程よいが、通常、少なくとも５　ＭＨｚで
５００以上とする。また、例えばＳｉＯ□。

ＡＱ、ＯＢのような非磁性絶縁体からなる厚さ１００八
〜１μｍの非磁性体層と前記金属磁性体膜とを交互に積
層した磁性体でもよい。金属磁性体膜の厚さは、はぼト
ラック幅の１／２程度とするが、その磁気ヘッドのトラ
ック幅および、必要とする該金属磁性体膜の記録媒体摺
動方向におけるＶ字型の凸状部の厚さく第４図（チ）の
ｔｍに相当）との関連で定めるものとする。上記金属磁
性膜のＶ字型の凸状部の厚さは１通常０μｍ〜５０μｍ
とする。なお、このように、磁性体層と非磁性体層を交
互に積層することにより磁気特性を向上せしめうろこと
は周知である。

一方、前記金属磁性体と共に磁気コアを構成する高透磁
率フェライトにはＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライトもしくは
Ｎ　ｉ　−Ｚ　ｎフェライトが用いられる。

また、磁気記録媒体対向面を構成する非磁性体には耐摩
耗性を有する非磁性フェライトや低下キュリ一温度フェ
ライト、Ａｌ１，０３、高融点ガラスあるいは一般に知
られているセラミック・ス等が用いられる。なお、これ
らの非磁性材料は、主要磁気回路を構成するＭ　ｎ　−
Ａ　ｎフェライト等と同程度の熱膨張係数を有するもの
であることが望ましい。

上述した本発明の複合型磁気ヘッドは、ｉ）高透磁率フ
ェライトからなる第１の直方体ブロックと非磁性体から
なる第２の直方体ブロックを接合し、複数ブロックを得
る工程、１１）前記複合ブロックの前記接合部のあるギ
ャップ形成側の面に、一方の側面が前記非磁性体ブロッ
クの一部に食い込み、且つ前記接合部に平行なコイル巻
線用溝を形成する工程、ｉｉｉ　）工程１１）を終了し
た前記複合ブロックのギャップ形成側の面に、前記コイ
ル巻線用溝とほぼ直交するように中央部に突起を挾持す
るように隣接する２本の溝を１組とする少なくとも１組
の溝を平行に設ける工程、ｉｖ）工程１１１）を終了し
た前記複合ブロックのギャップ形成側の少なくとも前記
溝面上に高透磁率金属磁性体を被着せしめる工程、■）
前記金属磁性体が表面に被着されている前記溝に非磁性
材を充填する工程、ｖｌ）前記非磁性材ならびに金属磁
性体の不要部を除去し、所定のトラック幅を有するギャ
ップ形成面を露呈せしめる工程、ｖｉｉ　）工程ｖ１）
を終了した前記複合ブロックを一対の磁気ヘッドコアブ
ロックとなるように切断する工程、ｖｌｉｉ　）工程ｖ
ｉｉ）を終了した前記一対のコアブロックの少なくとも
一方のギャップ形成側の面に所要の厚さの非磁性層を形
成する工程、ＩＸ）工程ｖ＋ｉｉ）を終了した前記一対
のコアブロックのギャップ形成面を相対峙せしめ、互い
に接合して一体化する工程、およびＸ）接合された前記
ブロックを所定の位置にて切断し、複数個の磁気へラド
コアを得る工程を有する製造方法により、容易に製造す
ることができる。

工程ｉｉｉ　）において、前記１組の溝は前記複合ブロ
ックのギャップ形成側の一つの稜から他の稜にかけて縦
断するように設けられている。

工程Ｖ）において、非磁性充填材はガラスを溶接して充
填してもよく、スパッタリング等の方法で充填すること
もできる。

その他、本発明の複合型磁気ヘッドおよびその製造方法
において、本明細書に記載していないことはすべて従来
技術を踏襲するものである。

また、磁気ヘッドの製造工程の順序は特に規定するもの
ではない。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の複合型磁気ヘッドの構造および製造方法
について実施例により詳細に説明する。

第３図は本発明の代表例を示す磁気ヘッドの斜視図であ
る。３０．３０’は記録媒体摺動面を構成する非磁性体
である。この部分は耐摩耗性を有することが必要条件と
なるので、たとえば非磁性フェライト、セラミックス、
硬質ガラス等の中から、それと接合される金属磁性体や
高透磁率フェライトの種類によって熱膨張係数の近いも
のが選ばれる。３’Ｌ、３１’は、金属磁性体と共に磁
気コアを構成する高透磁率フェライトで、Ｍｎ−Ｚｎフ
ェライトもしくはＮ　ｉ　−Ｚ　ｎフェライトが用いら
れる。３２．３２’はへラドコアを形成する金属磁性体
からなり、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｆｅ−８ｉ＋Ｆｅ−ＡＱ−８ｔ
等の結晶質合金もしくは各種の非晶質合金（ｃｏ−Ｆｅ
−８ｉ−Ｂ系、Ｇｏ−Ｍ　ｏ　−Ｚ　ｒ系、Ｇｏ−Ｎｂ
−Ｚｒ系、Ｇｏ−Ｗ−Ｚｒ系、Ｇ　ｏ　−Ｚ　ｒ　−Ｂ
系等）で構成されており、それぞれほぼ磁歪零近傍の組
成を有するもので、スパッタリング、真空蒸着等の手段
で形成される。

３３．３３’はコアおよび磁性膜の保護材で、ガラスを
溶融して充填する。３４はギャップ突き合わせ部で、ト
ラック幅に対応する平坦部を有する略Ｖ字状の金属磁性
体膜がその凸状部においてギャップ長に対応する非磁性
膜を介して突き合わされた作動ギャップ部である。この
ような構造にすることによって、金属磁性体膜の作動ギ
ャップ面と他端部に平行部を持たないため、アジマス損
失によってクロストークの減少が図られている。

３５はコイル巻線用窓である。なお、前記非磁性体は少
なくとも磁気ヘッドの記録媒体摺動面から巻線窓の上端
までであり、それ以降は高透磁率フェライトで構成され
ている。

以下に、本発明による磁気ヘッドの製造方法を実施例に
よって省細に説明する。

本発明の基本的な製造方法の各工程の説明図を第４図（
イ）〜（チ）に示す。なお、第４図（イ）、（ロ）等に
対応する工程を工程（イ）、（ロ）等とする。

ｉ）工程（イ）は−組の高透磁率Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフェ
ライト単結晶ブロック４０．４０’　と非磁性Ｚｎフェ
ライト（ＺｎＦｅ、　０４　）　多結晶ブロック４１を
用意し、高透磁率フェライトブロック４０．４０’で非
磁性ブロック４１を挾持して接合し、複合ブロック４２
を得る工程である。

接合方法としては、両者の接合部にガラスからなる中間
膜を形成した上熱拡散接合を行なった。

このガラスには後工程の熱処理で軟化しない比較的高融
点（作業温度が８００℃以上）のガラスが用いられる。

拡散接合は高透磁性フェライトの多結晶体を用いればさ
らに有効となる。

１１）工程（ロ）は前記複合ブロック４２のギャップ突
き合わせ面となる面４３にコイル巻線用の溝４４を設け
る工程である。溝の加工は高速ダイサ等で行なわれる。

この時、溝４４はその一部が非磁性ブロック４１の一部
にかかるように、高透磁率ブロック４０と非磁性ブロッ
ク４１の両方にまたがって形成される。なお、複合ブロ
ック４２の形状は一対のコアブロックとなる形状を示し
である。

１１１）工程（ハ）は前記複合ブロック４２に形成した
コイル巻線用溝４４に直交して、略Ｖ字状の突起部を残
して隣接する２本の溝４５．４５’を組とする複数組の
溝を平行に設ける工程である。溝４５．４５’の深さＨ
は少なくともコイル巻線溝４４の深さｈより深くしてお
く必要がある。

ｉｖ）工程（ニ）は工程（ハ）で得られた溝部を含め突
起部全面に金属磁性体膜４６をスパッタリングあるいは
真空蒸着によって堆積させる工程である。金属磁性体は
Ｆｅ−８ｔ合金、Ｆｅ−Ａ　Ｑ　−Ｓ　ｉ合金（センダ
スト）、Ｎｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）等で代表される
結晶質合金であり、非晶質合金はＣｏ　−Ｆ　ｅ　−Ｓ
　ｉ　−Ｂ系、Ｇ　ｏ　−Ｍ　ｏ　−Ｚ　ｒ系、Ｃｏ−
Ｎｂ−Ｚｒ系、Ｃｏｄ−Ｚｒ系、Ｇ　ｏ　−Ｚ　ｒ　−
Ｂ系等が用いられる。金属磁性体膜の堆積は、必要なら
ば、前述のように非磁性物質と交互に積層した多層膜と
してもよい。

■）工程（ホ）は工程（ニ）で得られた金属磁性体膜４
６の上に少なくとも残りの溝部が埋まる程度に非磁性材
４７充填する工程である６非磁性材４７にはガラス、セ
ラミック系の無機接着材あるいは硬質の樹脂等を用い得
るが、安定性の面からガラスが最も適している。ガラス
材は金属磁性膜４６が結晶質合金であれば、作業温度が
８００℃以下の広い範囲で選ぶことが可能である。一方
非晶質合金の場合は少なくとも結晶化温度以下のものが
選ばれ、一般に、作業温度が５００℃以下の低融点ガラ
スにする必要がある。

■１）工程（へ）は工程（ホ）で得られたブロックの不
要の非磁性材および金属磁性体膜を除去し、所要のトラ
ック幅ｔｗの金属磁性体膜からなる作動ギャップ形成面
を露呈させる工程である。

除去法は研削および研磨によって行なわれ、ギャップ突
き合わせ面を同時に得るため、最終仕上げは鏡面研磨面
とする。トラック幅は複合ブロックの突起部が露出しな
い範囲で任意に設定することが可能である。次に、複合
ブロック土１を非磁性ブロック４１の中央部の一点鎖線
Ａで切断し、一対のコアブロック４８．４９を得る。

■１１）工程（ト）は工程（へ）で得られた一対のコア
ブロック４８．４９のギャップ形成面（コアブロック突
き合わせ面）に５ｉｎ２．ガラス等の非磁性材を所要の
厚さスパッタリングしてギャップ形成膜とし、該一対の
コアブロックの金属磁性体膜の突起部が規定のトラック
幅となるよう番；突き合わせ、加圧しながら、充填ガラ
ス４７が溶融する温度に加熱し、接合ブロック５０を得
る。このようにして得られた接合ブロックは金属磁性体
膜４６が突き合わされて形成される。さらにトラック部
を中心に一点鎖線ＢおよびＢ′で順次切断することによ
って、所要のコア厚みＴの磁気へラドコアを得る。場合
によってはＣおよびＣ′で切断して、所要のコア幅を得
る。

ｖｉｉｉ　）このようにして得られた磁気へラドコア■
を第４図（チ）に示す。ここで４６．４６’は本発明の
磁気ヘッドの主要磁気回路を構成する金属磁性体、４０
．４０’は金属磁性体層材磁気コアを構成する高透磁率
フェライト、４１゜４１′は磁気ヘッドの記録媒体摺動
面を構成する非磁性体、４７．４７’はコアおよび金属
磁性体の側面を保護する充填ガラス、５２は作動ギャッ
プ、５３はコイル巻線用窓を示す。また、Ｔは磁気コア
の厚さ、ｔｗはトラック幅、ｔ。

は記録媒体摺動方向における金属磁性体層の凸状部の厚
さである。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明の複合型磁気ヘッドは、高保
磁力を有する磁気記録媒体にも十分記録可能な高飽和磁
束密度の金属磁性体で作動ギャップ近傍部を構成し、が
っ、磁気記録媒体対向面は高耐摩耗性を有する非磁性体
がらなり、薄膜形成技術を用いた構造で量産性が高く、
且つ低雑音で記録再生特性の優れた狭トラツク幅磁気ヘ
ッドとなっている。また、この複合型磁気ヘッドは、本
発明の製造方法により極めて容易に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の磁気ヘッドの斜視図。 第３図は本発明の一実施例における磁気ヘッドの斜視図
、第４図（イ）〜（チ）は本発明の磁気ヘッドの製造方
法の一実施例における各工程の説明図である。 ３０．３０’・・・非磁性体、３１．３１’高透磁率フ
エライト、３２．３２’・・・金属磁性体膜、３３゜３
３′・・・保護および接着材、３４・・・作動ギャップ
、３５・・・コイル巻線用窓、４０，４０′・・・高透
磁率フェライトブロック、４１．４１’・・・非磁性ブ
ロック、４２　・・・複合ブロック、４３・・・ギャッ
プ突き合わせ面、４４・・・コイル巻線用溝、４５．４
５’・・・突起部形成溝、４６．４６・・・金属磁性体
膜、４７．４７’・・・保護ガラス、４８，４９・・・
コアブ穿３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気コアが高透磁率フェライトと該フェライトより
   飽和磁束密度の高い金属磁性体からなり、少なくとも作
   動ギャップ近傍部が該金属磁性体からなっている複合型
   磁気ヘッドにおいて、磁気記録媒体対向面における断面
   形状が突出しているほぼＶ字状の突起部を有し、該突起
   部の少なくとも両側面と作動ギャップ形成面上に前記金
   属磁性体が被着され、該突起部の先端部において作動ギ
   ャップを介して該金属磁性体が相対峙し、且つ作動ギャ
   ップ近傍部の前記金属磁性体部を除いた磁気記録媒体対
   向面は非磁性体で構成されていることを特徴とする複合
   型磁気ヘッド。 ２、前記金属磁性体が高透磁率多結晶合金もしくは高透
   磁率非晶質合金であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の複合型磁気ヘッド。 ３、前記金属磁性体がＦｅ−８ｔ合金、Ｆｅ−ＡＱ−８
   ｉ合金もしくはＦｅ−Ｎｉ合金であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の複合型磁気ヘッド。 ４．１）高透磁率フェライトからなる第１の直方体ブロ
   ックと非磁性体からなる第２の直方体ブロックを接合し
   、複合ブロックを得る工程、１０前記複合ブロックの前
   記接合部のあるギャップ形成側の面に、一方の側面が前
   記非磁性体ブロックの一部に食い込み、且つ前記接合部
   に平行なコイル巻線用溝を形成する工程、１ｉｉ）工程
   １１）を終了した前記複合ブロックのギャップ形成側の
   面に、前記コイル巻線用溝とほぼ直交するように中央部
   に突起を挾持するように隣接する２本の溝を１組とする
   少なくとも１組の溝を平行に設ける工程、ｉｖ）工程ｔ
   ｉｔ　）を終了した前記複合ブロックのギャップ形成側
   の少なくとも前記溝面上に高透磁率金属磁性体を被着せ
   しめる工程、■）前記金属磁性体が表面に被着されてい
   る前記溝に非磁性材を充填する工程、■１）前記非磁性
   材ならびに金属磁性体の不要部を除去し、所定のトラッ
   ク幅を有するギャップ形成面を露呈せしめる工程、■１
   １）工程■１）を終了した前記複合ブロックを一対の磁
   気ヘッドコアブロックとなるように切断する工程、ｖｉ
   ｉｉ）工程■１１）を終了した前記一対のコアブロック
   の少なくとも一方のギャップ形成側の面に所要の厚さの
   非磁性層を２形成する工程、１×）工程ｖｉｉ＊）を終
   了した前記一対のコアブロックのギャップ形成面を相対
   峙せしめ、互いに接合して一体化する工程、および×）
   接合された前記ブロックを所定の位置にて切断し、１つ
   もしくは複数個の磁気へラドコアを得る工程を得ること
   を特徴とする複合型磁気ヘッドの製造方法。