JPS61242311A - 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。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気コア半休の突き合わせ面に強磁性金属薄
膜を設けた複合型の磁気ヘッドを製造するに際し、あら
かじめトラック幅規制溝に高融点ガラスを充填し、トラ
ック幅に対応してこの高融点ガラスを除去した後、強磁
性金属薄膜を被着形成するとともに、この強磁性金属薄
膜の不要部分を平面研削により除去して磁気コアブロッ
クを作製し、これら磁気コアブロックの接合を低融点ガ
ラスを用いて低い温度で行うことにより、強磁性金属薄
膜と強磁性酸化物の疑似ギャップを小さなものとし、か
つ磁気テープ対接面に臨む非磁性材の信頼性を確保しよ
うとするものである。

〔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Ｆｅ、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、あるいはこの強磁性金属材料を
蒸着等の手法で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）１ｃ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Ｂｓ及び透磁率μを有することが要求され
ている。しかしながら、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Ｂｓ
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、例えば第１５図に示すように、セラミクス
等の非磁性ガード材（５０）　、　（５０）でセンダス
ト等よりなる強磁性金属薄膜（５１）を挟み付け、この
薄膜（５１）でトラック及び磁気ギャップｇを形成した
磁気ヘッドが提案されている。

この種の磁気ヘッドは狭トラツク化が可能であるが、磁
路が強磁性金属薄膜（５１）のみで形成されているため
、磁気抵抗が大きく磁気効率上好ましくない。また、上
記強磁性金属薄膜（５１）はトラック幅に相当する膜厚
を非磁性ガード材（５０）上に形成しなくてはならず、
しかもこのｉＥ［（５１）はスパフタリング等の真空薄
膜形成技術で形成されるので膜の成長速度が極めて遅く
、さらにこの薄膜（５１）は上記非磁性ガード材（５０
）の−面（ヘントチツブの面積に相当）に全面に亘って
形成する必要があり、薄膜作製に時間を要するとともに
、１個の磁気ヘッドに対する強磁性金属材料の量が多く
なる等の問題がある。さらに、上記非磁性ガード材（５
０）　、　（５０）には、磁気ヘッドの信頼性上、熱膨
張係数が上記強磁性金属薄膜（５１）のそれにできるだ
け近く、耐摩耗性が少なくともフェライトと同等以上で
あり、マイクロポア（微細孔）ができるだけ少ないこと
等の要求があり、これら要求を満足する非磁性ガード材
（５０）　、　（５０）を選択することが難しいという
問題もある。

そこでさらに従来、第１６図に示すように、一対の磁気
コア半休（６０）　、　（６０）をＭｎ−Ｚｎ７エライ
ト等の酸化物磁性体により形成するとともに、磁気ギャ
ップｇより発生する磁界の強度を高めるため、これら磁
気コア半体（６０）　、　（６０）の磁気ギャップ形成
面にスバ・ｌタリング等の真空薄膜形成技術を用いてセ
ンダスト等の強磁性金属薄膜（６２）　、　（６２）を
形成し、これら一対の磁気コア半休（６０）　、　（６
０）を高融点ガラス（６３）　、　（６３）で融着接合
することにより構成される磁気ヘッドが提案されている
。

この種の磁気ヘッドにあっては、磁気ギャップｇが高透
磁率μを有する強磁性金属薄膜（６２）により構成され
ていることから、メタルテープ等の高い抗磁力Ｈｃを有
する磁気テープに対応し、充分な記録再生特性を発揮す
るとともに、磁気テープ摺動面の耐摩耗性に優れたもの
となっている。さらに上記磁気ヘッドにおいては、強磁
性金属薄膜（６２）がギャップ形成面にのみ、記録再生
に充分な膜厚で膜付けするだけで良（、薄膜（６２）の
形成時間を短縮できる等の利点を有する。

しかしながら、上述の磁気ヘッドにおいては、コア材で
あるフェライト上に異種材料である強磁性金属薄膜（６
２）を被着形成しているので、製造時の熱処理による疑
似ギャップの発生や強磁性金属薄膜の磁気特性の劣化等
が問題となっている。特に、この磁気ヘッドは、強磁性
金属薄膜（６２）を形成後に、一対の磁気コア半休（６
０）　、　（６０）を高融点ガラス（６３）を用いて融
着接合してなるので、上記各磁性材（フェライト及びセ
ンダスト）が高温にさらされるため、この結合境界部（
６１）　、　（６１）において、フェライトとセンダス
トの拡散反応を生じ易くなり、この結合境界部（６１）
　、　（６１）での疑似ギャップとしての作用が顕著な
ものとなって、ノイズ等を生じ易く、アナログ記録再生
への対応が困難である。あるいは、磁気コア半休（６０
）　、　（６０）の接合に、より融点の低いガラス材料
、いわゆる低融点ガラス等を使用することも考えられて
いるが、この場合にはテープ摺接面に大きく露出する低
融点ガラスの信頼性が低下する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、非磁性ガード材で強磁性金属薄膜を挟み付
けた磁気ヘッドでは、この薄膜の形成に時間を要し生産
性に劣り、かつ信頼性に問題があり、またこの問題点を
解消するために、強磁性酸化物よりなるコア半休の磁気
ギャップ形成面に強磁性金属薄膜を形成した磁気ヘッド
では、製造時の熱処理により疑似ギャップの作用が顕著
なものとなり、充分な記録再生特性が得難いという問題
がある。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するために提
案されたものであって、疑似ギャップの発生がなく、信
頼性に優れた磁気ヘッドを効率良く作製する磁気ヘッド
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〕

このような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の上面にトラ
ック幅規制溝を設け、このトラック幅規制溝を充たし上
記基板の上面を覆う如く高融点ガラスを流し込んだ後、
トラック幅に対応して上記基板上面の高融点ガラスを除
去し、上記基板上面の全面に亘って強磁性金属薄膜を被
着形成し、上記強磁性金属薄膜の不要部分を平面研削に
より除去して一対の磁気コアブロックを作製し、これら
磁気コアブロックの強磁性金属薄膜同志を突き合わせた
後、低融点ガラスで接合し、複数のへラドチップに切断
することを特徴とするものである。

〔作用〕

このように、本発明の磁気ヘッドの製造方法は、先ずト
ラック幅規制溝を形成した基板の上面に高融点ガラスを
充たし、次いで磁気ギャップ形成面に強磁性金属薄膜を
被着し、さらに所定の工程を経て一対の磁気コアブロッ
クを作製した後、低融点ガラスを用いてこれら磁気コア
ブロックの強磁性金属薄膜同志を突き合わせて接合して
いるので、上記強磁性金属薄膜形成後は磁気コアブロッ
クを高温にさらすことなく作製でき、したがって各強磁
性体間の結合境界部での拡散反応が抑えられ、疑似ギャ
ップの影響が抑えられるとともに、テープ摺接面に露出
する非磁性材の信頼性も確保される。また、上記強磁性
金属薄膜は記録再生に充分な膜厚とすれば良く、例えば
トラック幅に相当する膜厚に比べると少ない膜厚で良い
ことから、薄膜形成時間を短縮できる。

〔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詳ｍｃ’：、説明する。

先ず、第１図に示すように、例えばＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イト等の強磁性酸化物よりなる基板（１）の上面（Ｉａ
）に、トラック幅を規制するためのトラック幅規制溝（
２）を設け、所定のトラック幅で突き合わされる強磁性
金属薄膜形成面（１ｂ）を基板（１）の上面（１ａ）の
全幅に亘って複数平行に形成する。

このトラック幅規制溝（２）は回転砥石等によりそれぞ
れ断面が略Ｖ字状となるように複数形成され、また上面
（１ａ）の全幅に亘って所定間隔、所定幅。

所定深さとなるように形成されている。

次に、第２図に示すように、上記トラック幅規制溝（２
）内に非磁性材である高融点ガラス（４）を６００〜８
００℃にて流し込み、トラック幅規制溝（２）を充填す
るとともに上記強磁性金属薄膜形成面（１ｂ）を覆うよ
うに形成する。なお、上記高融点ガラス（４）を形成後
、この上面（４ａ）を平面研削し、平滑度良く面出しし
ておくことが望ましい。

次いで、第３図に示すように、上記強磁性金属薄膜形成
面（１ｂ）上に形成された高融点ガラス（４）をフォト
リソグラフィ技術、あるいは機械的手段等により除去す
る。ここで、基板（１）上に残存した高融点ガラス（４
）の切欠き面（４ａ）は、強磁性金属薄膜形成面（１ｂ
）と所定角度で、例えばこの切り欠き面（４ａ）と強磁
性金属薄膜形成面（１ｂ）とがなす角度が９０’〜１１
０°となるように傾斜するように斜面として形成するこ
とが好ましい。

さらに、第４図に示すように、上記高融点ガラス（４）
の上面及び強磁性金属薄膜形成面（１ｂ）上にＣｏ　−
Ｚ　ｒ　−Ｎ　ｂ系の強磁性金属薄１ｊ！（５）をスパ
ッタリングにより被着形成する。本実施例においては、
上記薄膜（５）の膜厚は約１０μｍとした。

ここで、上記強磁性金属薄膜（５）の材質としては、強
磁性非晶質合金、いわゆるアモルファス合金（例えばＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｃｏの１つ以上の元素とＰ。

Ｃ，Ｂ、Ｓｔの１つ以上の元素とからなる合金、または
これらを主成分としＡｊ！、Ｇｅ、Ｂｅ、Ｓｎ、Ｉ　ｎ
、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ。

Ｈｆ、Ｎｂ等を含んだ合金）　、Ｆｅ−ｋｌ−３ｉ系合
金であるセンダスト合金、Ｆｅ−Ａｆｆ系合金、Ｆｅ−
３ｉ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、ガス中蒸着、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裸馬される
。

さらに、第５図に示すように、上記強磁性金属薄１ｍ！
　（５）の上面（５ａ）を回転砥石等で平面研削しコア
ブロック（６）を作製する。この研削は高融点ガラス（
５）の表面が現れるまで行い、上記強磁性金属薄膜（５
）が上記強磁性金属薄膜形成面（１ｂ）にのみ残存する
ようにする。ここで、得られる基板（１）の上面（６ａ
）は磁気ギャップ形成面に対応する。

上述のような工程により作製される一対のコアブロック
（６）　、　（６）のうち一方のコアブロック（６）に
対して、第６図に示すように、上記高融点ガラス（４）
及び強磁性金属薄Ｐ！！（５）と直交する方向に溝加工
を施し、巻線溝（７）を設け、コアブロック（８）を形
成する。

次に、上記一対のコアブロック（６）　、　（８）の磁
気ギャップ形成面に対応する上面（６ａ）　、　（８ａ
）に対し鏡面加工を施す。本実施例では、これらコアブ
ロック（６）　、　（８）の強磁性金属薄膜（５）の膜
厚は５μｍとした。

次いで、上記強磁性金属薄膜（５）に対して熱処理を施
し、この薄膜（５）の磁気特性を調整する。

この熱処理は、コアブロック（６）　、　（８）の上面
（６ａ）、　（８ａ）に対して垂直な静磁場中、あるい
はこの上面（６ａ）　、　（８ａ）に対して平行な回転
磁場中で３８０℃にて行った。

次に、これら一対のコアブロック（６）　、　（８）の
上面（６ａ）　、　（８ａ）　、すなわち磁気ギャップ
形成面の少なくとも一方にＳ　ｉ　Ｏ２等の非磁性材よ
りなるギャップスペーサを所定のギャップ長となるよう
な厚さに形成する。

続いて、第７図に示すように、これら一対のコアブロッ
ク（６）、（８）を基板の強磁性金属薄膜形成面（３）
上に被着される各強磁性金属薄膜（５）　、　（５）同
志が互いに精度良く付き合わされるように配置し、これ
らコアブロック（６）　、　（８）を低融点ガラスを使
用して４００℃以下で接合する。なお、４００℃以上で
接合すると、例えば強磁性金属薄膜（５）として非晶質
合金を用いたときには、この非晶質合金が結晶化してし
まう等の問題がある。本実施例では水ガラスを用いて１
５０℃で接合した。

最後に、第７図中Ｘ−Ｘ線及びｘ’−ｘ’線の位置でス
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暦することにより、第８
図に示す磁気ヘッド（１０）を完成する。

このようにして作製された磁気ヘッド（１０）は、フェ
ライト等の強磁性酸化物よりなる基板（１）と強磁性金
属薄膜（５）の境界部の疑似ギヤツブｇ′。

ｇ′が主ギャップｇに対して平行に形成されるが、この
疑似ギャップｇ’、ｇ’の再生出力は、主ギャップのそ
れに比べ一５０ｄＢ以下に抑えることができた。すなわ
ち、上記強磁性金属薄膜（５）を被着形成後は、この薄
膜（５）を高温にさらす工程がないため、疑似ギャップ
ｇ’、ｇ’近傍部での各強磁性体間の拡散反応が抑えら
れるので、疑似ギャップｇ’、ｇ’の影響を無視できる
程度に低減することができ、アナログ記録再生に充分に
対応できるものとなる。

本発明者等の実験によれば、上述の方法に従いＭｎ−Ｚ
ｎフェライトにアモルファス薄膜を被着形成し、このア
モルファス薄膜に対して４００℃で熱処理を施した後、
２００℃でギャップ接合を行った磁気ヘッドは、極めて
良好な再生特性を示した。

すなわち、上記磁気ヘッドの再生出力の周波数特性を調
べたところ、第９図中曲線ａで示すように、上記磁気ヘ
ッドでは疑似ギャップによる再生出力の低下がほとんど
見られなかった。これに対して、強磁性金属薄膜として
センダスト合金薄膜を用い、６００〜６５０℃の温度条
件でギャップ融着を行った磁気ヘッドでは、第９図中曲
線すで示すように、疑似ギヤツブの影響による再生出力
の変動が見られた。

また、磁気テープ摺接部は高融点ガラス（４）と強磁性
金属薄膜（５）で構成されるので、耐摩耗性等が向上し
、信頼性に優れたものとなる。

ところで、本発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、例えばフロントギャップ側のみに高融点ガラスと
強磁性金属薄膜を形成した磁気ヘッドであっても良い。

すなわち、第１０図に示すように、強磁性酸化物よりな
る基板（２１）の上面に、フロントギャップ形成面に対
応する上面（２１ａ）とパックギャップ形成面に対応す
る上面（２１ｂ）を段差を持たせて形成し、上記上面（
２１ａ）に対してのみトラック幅を規制するための略■
字状のトラック幅規制溝（２２）を複数形成する。この
基板（２１）は、先の実施例中東１図に示す基板（１）
に対応する。

次に、上記基板（２１）の上面（２１ａ）に対して、高
融点ガラス（２５）の充填工程、高融点ガラス（２５）
の一部除去工程及び強磁性金属薄膜（２６）の被着工程
を行い、さらに、得られた基板の上面（２４ａ）を平面
研削して、第１１図に示すコアブロック（２４）を一対
作製する。なお、上述の各工程は、先の実施例と同様の
手法で行えば良い。続いて、先の実施例と同様の手法に
て、コアブロック（２４）と巻線溝（２８）を設けたコ
アブロック（２９）を低融点ガラスにて融着接合し、複
数個のヘッドチップを切り出し、テープ摺接面を円筒研
磨して第１２ｒＩ！Ｊに示す磁気ヘッド（２７）を作製
しても良い。この磁気ヘッド（２７）はフロントギャッ
プ側のみに高融点ガラス（２５）及び強磁性金属薄膜（
２６）が形成されてなるものであるが、先の実施例と同
様の効果を有することはいうまでもない。

さらに、強磁性金属薄膜にセンダストを使用した場合に
は、この薄膜の熱処理を５００℃以上で行う必要があり
、このため疑似ギャップの影響を無視できなくなる。こ
のような場合には、先の実施例において、第３図に示す
高融点ガラスの一部除去工程後、第１３図に示すように
、各高融点ガラス（３４）　、　（３４）間の強磁性金
属薄膜形成面を略■字状に切り欠くことにより切溝（３
１）を形成し、この切溝（３１）内を含む基板（３０）
の上面に強磁性金属薄膜（３２）を被着するようにして
も良い。このような切Ｒ（３１）を形成した後、さらに
先の実施例と同様の工程を経て第１４図に示す磁気ヘッ
ド（３３）を作製する。このようにして得られた磁気ヘ
ッド（３３）は、先の実施例と同様に接合時に高温が加
わることはなく、さらに主ギヤツブｇと平行になる境界
面が存在しないため、疑似ギャップｇ’、ｇ’による再
生出力の影響は無視できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の磁気ヘッドの
製造方法によれば、先ずトラック幅規制溝を形成した基
板の上面に高融点ガラスを充たし、次いで磁気ギャップ
形成面に強磁性金属薄膜を被着し、さらに所定の工程を
経て一対の磁気コアブロックを作製した後、低融点ガラ
スを用いてこれら磁気コアブロックの強磁性金属薄膜同
志を突き合わせて接合しているので、強磁性金属薄膜形
成後は、磁気コアブロックを高温にさらす工程がなく、
したがって各強磁性体間での拡散反応を抑えられ、疑似
ギャップの影響を無視できるので、アナログ記録再生に
好適な磁気ヘッドが得られる。

また、上記強磁性金属薄膜として、優れた磁気特性を有
する非晶質合金を使用しても、その特性を充分に発揮で
きる。

さらに、磁気テープ摺接部が強磁性金属薄膜と高融点ガ
ラスで構成されているので、耐摩耗性に優れる等、信頼
性の高い磁気ヘッドが得られる・一方、上記強磁性金属
薄膜は、記録再生に充分な膜厚とすれば良く、例えばト
ラック幅に相当する膜厚に比べると少ない膜厚で良いこ
とから、この薄膜の形成時間を大幅に短縮でき、生産性
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の磁気ヘッドの製造方法を
その工程順序に従って示す概略的な斜視図であって、第
１図は強磁性酸化物基板のトラック幅規制溝加工工程、
第２図は高融点ガラスの充填工程、第３図は高融点ガラ
スの一部除去工程、第４図は強磁性金属薄膜の被着工程
、第５図はコアブロックの平面研削工程、第６図は巻線
溝の形成工程、第７図はコアブロックの接合工程、第８
図は円筒研磨工程をそれぞれ示す。第９図は本発明の製
造方法に従って作製した磁気ヘッドの再生出力の周波数
特性を従来の製造方法により作製した磁気ヘッドのそれ
と比較して示す特性図である。 第１０図ないし第１２図は本発明の他の実施例を示す概
略的な斜視図であって、第１０図は強磁性酸化物基板の
トラック幅規制溝加工工程、第１１図はコアブロックの
平面研削工程、第１２図は円筒研磨工程をそれぞれ示す
。 第１３図及び第１４図は本発明のさらに他の実施例を示
す概略的な斜視図であって第１３図は切溝（強磁性金属
薄膜形成面）加工工程、第１４図は円筒研磨工程である
。 また、第１５図は複合型の磁気ヘッドの一例を示す概略
的な斜視図であり、第１６図は複合型の磁気ヘッドの他
の例を示す概略的な斜視図である。 １・・・・・基板 ２・・・・・トラック幅規制溝 ４・・・・・高融点ガラス ５・・・・・強磁性金属薄膜 ６．８・・・コアブロック　　　　　 １才 一（’Ｊ　＜ 予１石ａヂも（ビー％暎め凄影１工窄【１酌す４！＋１
−コ第４図 平面「削工が乞禾↑新獲圓 第５図 惠煉ｙ！４形板工護ｌ〒Ｔ蒼視図 第６図 捜合工せｔ不す棄土獲コ ＰＩ呵「烏エゼ１示訃粁履肥 第８図 ４函１生用シ＆牧（ＭＨｚノー 第９図 第１３図 門筒石斤１工１！乞宝セ１枕図 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 強磁性酸化物よりなる基板の上面にトラック幅規制溝を
   設け、 このトラック幅規制溝を充たし上記基板の上面を覆う如
   く高融点ガラスを流し込んだ後、 トラック幅に対応して上記基板上面の高融点ガラスを除
   去し、 上記基板上面の全面に亘つて強磁性金属薄膜を被着形成
   し、 上記強磁性金属薄膜の不要部分を平面研削により除去し
   て一対の磁気コアブロックを作製し、これら磁気コアブ
   ロックの強磁性金属薄膜同志を突き合わせた後、低融点
   ガラスで接合し、複数のヘッドチップに切断することを
   特徴とする磁気ヘッドの製造方法。