JPS61158015A - 磁気ヘツドの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘッドの製造方法に関するものであり、特
に磁気ギャップ近傍部が強磁性金属薄膜で形成されてな
る、いわゆる複合型の磁気ヘッドの製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

例えばＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等の磁気記録再
生装置においては、記録信号の高密度化が進められてお
り、この高密度記録に対応して磁気記録媒体として磁性
粉にＦ’ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属の粉末を用いた
、いわゆるメタルテープや、強磁性金属材料を蒸着によ
りベースフィルム上に被着した、いわゆる蒸着テープ等
が使用されるようになっている。そして、この種の磁気
記録媒体は高い抗磁力Ｈｃを有するために、記録再生に
用いる磁気ヘッドのヘッド材料にも高い飽和磁束密度Ｂ
ｓを有することが要求されている。例えば、従来磁気ヘ
ッド材料として多用されているフェライト材では飽和磁
束密度Ｏｓが低く、またパーマロイでは耐摩耗性に問題
がある。

一方、上述の高密度記録化に伴って、磁気記録媒体に記
録される記録トラックのトラック幅の狭小化も進められ
ており、これに対応して磁気ヘッドのトラック幅も極め
て狭いものが要求されている。

そこで従来、例えばセラミックス等の非磁性基板上に強
磁性金属薄膜を被着形成し、これをトラック部分とした
複合型磁気ヘッドが提案されているが、この種の磁気ヘ
ッドでは磁路が膜厚の薄い強磁性金属薄膜のみにより構
成されるので、磁気抵抗が大きく効率上好ましくなく、
また上記強磁性金属薄膜の膜形成を膜成長速度の極めて
遅い真空薄膜形成技術で行うため、磁気ヘンド作製に時
間を要する等の問題があった。

あるいは、磁気コア部がフェライト等の強磁性酸化物か
らなり、これら各磁気コア部の磁気ギャップ形成面に強
磁性金属薄膜を被着した複合型磁気ヘッドも提案されて
いるが、この場合には磁路と上記金属ＦＨＭ＊とが直交
する方向に位置するため渦電流損失が発生し再生出方の
低下を招く虞れがあり、また上記磁気コア部と上記金属
ａｔ模膜間擬似ギャップが形成され、充分な信頼性が得
られない等の問題がある。

そこで本願出願人は、先に特願昭５８−２５０９８８号
明１１１．ｆにおいて、例えばメタルテープ埠の高い抗
磁力を有する磁気テープに高密度記録するのに通した複
合型磁気ヘッドを提案した。この磁気ヘッドは、第８図
に示すように、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休（１０１）、　（
１０２）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（１０３）　、　（１０４）を形成
し、この強磁性金属薄膜形成面（１０３）　。

（１０４）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８１Ｉ１４　（１０５）　、　（１０６）を
被着形成し、これら強磁性酸化物１１１１（１０５）　
、　（１０６）を当接することにより磁気ギャップ（１
０７）を構成し、さらにトランク幅規制溝内にテープ摺
接面を確保し強磁性金属ｉ膜（１０５）　、　（１０６
）の摩耗を防止するために低融点ガラス（１０８）　、
　（１０９）あるいは高融点ガラス（１１０）、（１１
１）を充填して構成されるものであって、信頼性や磁気
特性、耐摩耗性等の点で優れた特性を有するものである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の磁気ヘッドを作成するには、通常、
強磁性酸化物基板に対して、第１の溝加工工程、第１の
ガラス充填工程、平面研削工程、第２の溝加工工程、強
磁性金属薄膜形成工程、第２のガラス充填工程、鏡面加
工工程等を経てコアブロックを作成し、これを接合した
後各チップに切断するという方法が採られている。

しかしながら、このような方法では、第１の溝加工工程
と第２の溝加工工程の間にガラス充填・平面研削という
工程が入り、工程が煩雑になるとともに、トラック幅精
度やトランク幅エツジの形状の均−化等の点で悪影響を
及ぼしていた。例えば従来は、第１の溝加工の後に、こ
の溝加工工程において封ろうにより定盤に貼り付けられ
た強磁性酸化物基板を上記定盤がら取り外し、ガラスを
熔融充填した後、再度第２の溝加工工程のために定盤に
封ろうで貼り付けるという作業を経ている。

したがって、第１の溝加工工程から第２の溝加工工程に
移る際に、熱膨張係数の違う材料が充填されたり膜付け
されたりするために、強磁性酸化物基板にそりが発生し
、また貼り付けの再現性を確保することが難しいので、
第２の溝を形成しようとする場合に、最適ピッチや寸法
が微妙に異なるという問題が発生している。仮に、１つ
のブロックから６０個のヘッドチップを切り出す場合に
、第２の溝加工時の最適ピッチ寸法が０．２μ異なるだ
けでも、ブロックの両端ではトラック幅の差は１２μに
もなってしまう。このため、第２の溝加工に際し、トラ
ック幅精度を確保するためには、上記強磁性酸化物基板
を最適ピッチ寸法により類別し、この第２の溝加工を施
す必要がある。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、トラック幅精度を確保し、トラック幅エ
ツジ形状の均一化を図ることが可能で、工程の短縮化や
簡略化を図ることが可能な磁気ヘッドの製造方法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明の磁気ヘッドの製造方
法は、強磁性酸化物よりなる基板に第１の溝加工を施し
て上記基板の磁気ギャップ形成面となる面と２０°〜８
０°の角度で傾斜する斜面を形成し、この斜面に近接し
てトランク幅を規制するための第２の溝加工を施した後
、真空Ｖｌｔ膜形成技術により上記基板に強磁性金属薄
膜を形成してコアブロックを作成し、このコアブロック
同士を接合して所定の位置で切断することを特徴とする
ものである。

〔作用〕

このように第１の溝加工を施した後に直ちに第２の溝加
工を施し、その後強磁性金属薄膜を被着形成したりガラ
ス溶融充填等を行っているので、常に最適ピンチ寸法で
第２の溝加工が施され、加工精度が向上する。また、封
ろうによる貼り付けや取り外し作業等が減少し、工程の
簡畦化や短縮化が図られる。

〔実施例〕

以下、本発明による磁気ヘッドの製造方法の一実施例を
図面を参照しながら説明する。

本発明により磁気ヘッドを作製するには、まず、表面を
ラッピング処理等により平行度良くかつ平滑度良く加工
され、例えばＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ系フェライトよりなる強
磁性酸化物基板（１）を用意す粂。そして、第１図に示
すように、この強磁性酸化物基板（１）の上面（Ｉａ）
、すなわちこの強磁性酸化物基板（１）における磁気コ
ア半休突き合わせ時の磁気ギャップ形成面に、回転砥石
等により断面路Ｖ字状の第１の切溝（２）を全幅に亘っ
て複数平行に形成しする。

上記第１の切ａ（２）を設けることにより、上記基板（
１）には強磁性金属薄膜形成面に対応する斜面が（３）
が形成される。この斜面（３）は、上記基板（１）の磁
気ギャップ形成面となる上面（１ａ）に対し角度θ　（
この例ではおよそ４５°）で傾斜しているが、この角度
θは２０゛〜８０°の範囲内に設定することが好ましい
。ここで２０°以下の角度であると、隣接トラックから
のクロストークが太き（なり、望ましくは３０°以上の
角度を持たせるのがよい、また、上記傾斜角度を９０°
にした場合は、耐摩耗性が劣ることから、８０°程度以
下とするのがよい。また、傾斜角度を９０°にすると、
磁気ギヤツブの近傍部に形成される後述の強磁性金属薄
膜の膜厚をトラックＩ１９ｉＴｗに等しく形成する必要
があり、真空ｉ膜形成技術を用いて薄膜を形成するにあ
たって、多くの時間を要してしまうことや、膜構造が不
均一化してしまう点で好ましくない。

すなわち、上記強磁性酸化物基板（１）に被着形成され
る強磁性金属薄膜の膜厚ｔは、 ｔ＝Ｔｗｓｉｎ　θ でよいことから、トラック幅Ｔｗに相当する膜厚を膜付
けする必要がなく、ヘッド作製に要する時間を短縮する
ことができる。ここで、Ｔｗはトラック幅であり、θは
上記強磁性金属薄膜形成面に対応する斜面（３）と磁気
ギャップ形成面に対応する上記強磁性酸化物基板（１）
の上面（１ａ）とのなす角度である。

４　次いで、上記強磁性酸化物基板（１）に対し、上記
斜面（３）と隣接し、上記第１の切溝（２）と平行な複
数の第２の切溝（４）を切削加工する。このとき上記第
２の切溝（４）の切削位置は、この切／ｊｉ（４）の一
端縁が上記斜面（３）と基板（１）の上面（１ａ）とが
交差する一稜部（５）とほぼ一致するように設定されて
いる。

上記第２の切溝（４）は、第１の切溝（２）を切削加工
した後直ちに形成しているので、この第１の切溝（２）
に用いた定盤に貼り付けたまま第２の切溝（４）を加工
することが可能で、位置ずれ等が生じることがない。

なお、１この第２の切溝（４）の溝形状としては、単な
るＶ字状であってもよいが、例えば断面多角形状とし、
この切溝（４）の内壁面を２段階あるいはそれ以上に屈
曲した形状とすることにより、強磁性酸化物と強磁性金
属薄膜との距離をある程度確保することができる。この
ような溝形状とすることにより、長波長成分の信号を再
生することによるクロストーク成分を低減することがで
き、さらに、トラック幅規制溝部の端面がそれぞれ磁気
ギャップのアジマス角と異なる方向で傾斜されるので、
隣接及び隣々接トラックからのクロストークが減少され
る。

続いて、上記強磁性酸化物基板（１）に対し真空薄膜形
成技術により強磁性金属を被着し、第３図に示すように
強磁性金属薄膜（６）を形成する。

上記強磁性金属薄膜（６）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つ以上の元素とからなる合金、または
これを主成分としＡｌ、Ｇｅ、Ｂｅ、Ｓｎ。

Ｉｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ。

Ｎｂ等を含んだ合金等のメタル−メタロイド系アモルフ
ァス合金、あるいはＣｏ、Ｈｆ、Ｚｒ等の遷移元素や希
土類元素を主成分とするメタル−メタル系アモルファス
合金）、Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ系合金であるセンダスト合金
、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−３ｉ系合金、Ｆｅ−３ｔ−
Ｃｏ系合金、パーマロイ等が使用可能であり、その膜付
は方法としても、フラッシュ蒸着、ガス蒸着、イオンブ
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。

上記Ｆ　ｅ　−Ａ、ｌ−３ｉ系合金を使用する場合に、
その主成分であるＦｅ、ＡＩ、Ｓｔの組成７．範囲とし
ては、Ａ１の含有量が２〜１０重量％、Ｓｉの含有量が
４〜１５％、残部がＦｅであることが好ましい。すなわ
ち、上記Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ系合金を Ｆｅ、ＡＩ４　　Ｓ　　ｉ（。

（ａ、ｂ、ｃは各成分の重量比を表す。）で表したとき
に、その組成範囲が ７０≦ａ〈９５ ２≦ｂ≦１０ ４≦Ｃ≦１５ であることが望ましい。上記ＡＩやＳｉが少なすぎても
、また逆に多すぎてもＦｅ−Ａｌ−５ｉ系合金の磁気特
性が劣化してしまう。

また、上記Ｆｅの一部をＣｏあるいはＮｉのうち少なく
とも１種と置換することも可能である。

上記Ｆｅの一部をＣＯと置換することにより飽和磁束密
度を上げることができる。特に、ｌ”ｅの４０重量％を
ＣＯで置換したもので最大の飽和磁束密度が得られる。

このＣｏの置換量としては、Ｆｅに対して０〜６０重量
％の範囲内であることが好ましい。

一方、上記Ｆｅの一部をＮｉと置換することにより、飽
和磁束密度を減少することなく透磁率を高い状態の保つ
ことができる。このＮｉの置換量としては、Ｆｅに対し
て０〜４０重量％の範囲内であることが好ましい。

さらに、上述のＦｅ−Ａｌ−３ｉ系合金には、耐蝕性や
耐摩耗性を改善するために各種元素を添加剤として加え
てもよい。上記添加剤として使用される元素としては、
Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｇｄ等のランタン系列を
含むＩＩＩａ族元素、Ｔｔ、Ｚｒ、Ｈｆ等のＩＶａＶａ
族元素、　Ｎｂ、　Ｔａ等のＶａ族元素、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ等のＶｉａ族元素、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ等の■ａ族元素
、Ｃｕ、Ａｇ。

Ａｕ等のＩｂ族元素、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ。

ｓｂ等が挙げられる。

上述のＦｅ−Ａｌ−３ｉ系合金を用いる場合に、強磁性
金属薄膜（６）は、例えば第３図中矢印方向から被着形
成し、その柱状構造の成長方向が基板（１）の斜面（３
）の法線方向に対して所定の角度、すなわち５°〜４５
°の角度で傾斜するように被着することが好ましい。

このように、強磁性金属薄膜（６）を斜面（３）の法線
方向に対して所定の角度をもって傾斜して成長させるこ
とにより、得られる強磁性金属薄１１１！（６）の磁気
特性は安定かつ優れたものとなり、したがって得られる
磁気ヘッドの品質や性能も向上するのである。

ところで、上記強磁性金属薄膜（６）は、この例では真
空薄膜形成技術により単層として形成しているが、例え
ばＳ　ｉ　Ｏ，、Ｔ　ａ、Ｏ（、Ａ　Ｉ、０９．　　Ｚ
　ｒ　Ｏ）。

ｓ　ｉ、Ｎ♂の高耐摩耗性絶縁膜を介して複数層積層形
成してもよい。この場合、強磁性金属薄膜の積層数は任
意に設定することができる。

このように強磁性金属薄膜（６）を被着形成した後、第
４図に示すように、強磁性金属薄１１１（６）に覆われ
た第１の切溝（２）内及び第２の切溝（４）内に、ガラ
ス等の非磁性材（７）を溶融充填し、上記強磁性酸化物
基板（１）の上面（１ａ）の余分な強磁性金属薄膜を平
面研削して除去し、コアブロック（ｌＯ）を作成する。

次いで、一方のコアブロック（１０）に対し、上記第１
の切溝（２）や第２の切溝（４）と直交するような巻線
溝（８）及びガラス溝（９）を形成し、第５図に示すよ
うに、これらコアブロック（１０）のいずれか一方に膜
付けされるギャップスペーサを介して、それぞれの磁気
ギャップ形成面に臨む強磁性金属ＷＩ膜（６）　、　（
６）が一致するように重ね合わせて融着する。なお、上
記ギャップスペーサとしては、Ｓ’　ｑ、Ｚ　’　Ｏｙ
　Ｔ　ａ＞　Ｏｐ　　Ｃｒ等を用いることができる。

最後に、ガラス融着により一体化されたコアブロック（
１０）　、　（１０）のバックギャップ側のガラス融着
用に設けられたガラス溝（９）付近を切断除去するとと
もに、第５図中ｙ−ｙ線、ｙ　’　−ｙ　’の位置でス
ライシング加工し、複数個のへラドチップを切り出した
後、磁気テープ摺接面を円筒研磨して、第６図及び第７
図に示すような磁気ヘッドを完成する。

得られる磁気ヘッドにおいては、強磁性部化物よりなる
磁気コア半休（１１）　、　（１２）の接合面を斜めに
切り欠いた強磁性金属薄膜形成面（ｌｌａ）　、　（１
２ａ）に強磁性金属薄膜（１３）　、　（１４）が被着
形成され、これら強磁性金属薄Ｉｔｌｌ！（１３）　、
　（１４）のみにより磁気ギャップｇが構成されている
。そして、これら強磁性金属薄膜（１３）　、　（１４
）は、磁気テープ摺接面から見たときに、−直線状に連
なっており、また、磁気ギヤツブｇ近傍部には、非磁性
材であるガラス（１５）　、　（１６）が充填されてい
る。

なお、これら第６図及び第７図に示す磁気ヘッドにおい
て、磁気コア半休（１１）　、　（１２）は強磁性酸化
物基板（１）に相当し、強磁性金属薄膜形成面（１１ａ
）　、　（１２ａ）は斜面（３）に、強磁性金属薄膜（
１３）　、　（１４）は強磁性金属薄膜（６）に、ガラ
ス（１５）　、　（１６）は非磁性材（７）にそれぞれ
相当する。

ところで、ここで得られる磁気ヘッドでは、第２の切溝
（４）に対応するトランク幅規制溝内にも強磁性金ｍ薄
膜（１７）、（１Ｂ）が形成されるが、これら強磁性金
属薄膜（１７）　、　（１８）は非常に薄く、また、上
記強磁性金属薄膜（１３）、（１４）が緻密であるのに
対して、膜表面の凹凸も激しいので、透磁率は極めて小
さくなっている。したがって、磁気ギャップｇにおいて
高透磁率膜としての役割は、上記強磁性金属１１１ｊ！
！　（１３）　、　（１４）が果たしている。

このように構成される磁気ヘッドでは、磁気ギヤツブｇ
近傍部の高透磁率膜として一平面上に形成されている強
磁性金属薄膜（１３）　、　（１４）を使用しているの
で、該１１１１９！（１３）　、　（１４）は各部にお
いて膜構造が均一となり、ヘッドの磁路に沿った方向で
膜全体が高透磁率を示すようになり、再生出力が高くな
っている。さらに、磁気テープ摺接面の大部分が強磁性
酸化物で構成されるので、耐摩耗性の優れたものとなり
、偏摩耗を生ずることもない。

さらにまた、テープ摺接面で見た場合に、磁気ギャップ
を構成する強磁性金属薄膜の柱状構造成長方向や磁気的
異方性が一様であるため、均一な磁気特性が確保される
。

〔発明の効果〕

上述の説明からも明らかなように、本発明においては、
第１の切溝を形成した後、直ちに第２の切溝を切削形成
し、その後、強磁性金属薄膜形成工程やガラス熔融充填
工程、平面研削工程等を行っているので、封ろうによる
貼り付けや取り外し作業が少なくて済み、また位置ずれ
やそり等による最適ピンチ寸法の狂いが発生することが
ない。

したがって、この種の磁気ヘッドを作製するうえで、製
造工程を大幅に短縮することが可能となって生産性を向
上することが可能となるとともに、トラック幅精度やト
ラック幅エツジの形状の均一化という点で精度が出やす
（、均一で高精度な磁気ヘッドを製造することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明を通用した磁気ヘッドの製
造方法の一例をその工程順序に従って示す概略的な斜視
図であり、第１図は第１の切溝加工工程、第２図は第２
の切溝加工工程、第３図は強磁性金属薄膜被着形成工程
、第４図はガラス溶融充填及び平面研削工程、第５図は
コアブロック接合及びスライシング加工工程をそれぞれ
示す。 第６図は本発明の製造方法により作製される磁気ヘッド
を示す外観斜視図であり、第７図はその磁気テープ摺接
面を示す平面図である。 第８図は従来の製造方法によって作製される磁気ヘッド
の斜視図である。 ■・・・強磁性酸化物基板 ２・・・第１の切溝 ３・・・斜面 ４・・・第２の切溝 ６・・・強磁性金属薄膜 １０・・・コアブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強磁性酸化物よりなる基板に第１の溝加工を施して上記
   基板の磁気ギャップ形成面となる面と２０°〜８０°の
   角度で傾斜する斜面を形成し、この斜面に近接してトラ
   ック幅を規制するための第２の溝加工を施した後、真空
   薄膜形成技術により上記基板に強磁性金属薄膜を形成し
   てコアブロックを作成し、このコアブロック同士を接合
   して所定の位置で切断することを特徴とする磁気ヘッド
   の製造方法。