JPS6157024A - 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】 く技術分野〉 本発明は、スパッタリング法、真空蒸着法等の薄膜形成
技術を用いて作製される軟磁性金属薄膜をヘッドコアと
して装備した磁気ヘッドに関するものである。

〈従来技術〉 磁気記録技術の分野における最近の記録密度の向上は著
しく、これにともなって電磁変換素子としての磁気ヘッ
ドに対しても狭トラツク化、コア材料の飽和磁化値の増
大化ある込は高周波領域における透磁率の増大化等の要
求が次第に強くなっている。狭トラツクヘッドを得る方
法として、従来磁気ヘッドのコア部材は第２図に示す様
なフェライトあるいはセンダストからなるブロックに、
ダイシングブレード、マルチワイヤーノー等でトラック
幅規制の為の丸底溝１を入れる加工及びコイル巻線の為
の平底？ｇ２を入れる加工を施していたが、３０メｍ以
下の狭トラツクを形成する際（Ｃはダイシング装置の送
り精度や切り込み部分のチッピング等の理由によって、
加工形状や＝Ｊ法昂“度の不良が発生するという問題か
あった。一方、センダストの薄帯やアモルファス合金の
薄帯をコア部材として使用する場合には、超急冷薄帯を
樹脂接着剤で非磁性基板ではさみ込んでコアを形成する
方法又は非磁性基板上にこれらの金属の薄膜をスパッタ
リング法、真空蒸着法等の薄膜形成技術を用いて形成し
た後に、さらに樹脂接着剤を用贋て、もう一枚の非磁性
基板ではさみ込んでコアを形成する方法が採用されてい
る。これらのコア形成法によれば、準備する薄帯または
薄膜の厚さを所望のトラ、り幅に制御することによって
上記トラ、り幅加工時の精度面での問題点は除外される
が、他の問題点として次の様なものが存する。

（］）超急冷薄帯の鳴合は表面に凹凸があり平坦性が悪
く、一様な接合が困難である。

（２）スパッタリング法や真空蒸着法等の薄膜形成法に
よって形成された薄膜の場合には、表面の凹凸の問題は
基板の表面粗度を管理することで解決されるが、薄膜自
体が内包する内部応力によって基板に反りを生ずるので
、接合面全域での一様な接合が困難である。

（：＋ｊ　　ｆｉｌ脂接着剤の接着層か０．５ｉｍ以上
の有限な幅を有するとコアのギャップ対向面の精密Ｎｌ
ｌ　Ｉｔ”ｉや、磁気ヘッド形成後の記録媒体摺動に７
．Ｉ　Ｌで接着層が異常に凹１（なる。

（４）樹脂接着剤を用驕るので、研磨加工後のコアのア
ニール処理を行なうことができず、加工変質層によって
実効的な磁気的ギヤ、プ長が大きくなる。

（５）樹脂接着剤の吸湿性や、薄膜の持つ内部応力によ
って、時間の経過と共に剥離を生ずる。

（６）　　コアの形成に樹脂接着剤を用するので、磁気
的なギャップを形成する突合せも樹脂宕着剤によるボン
ディングを採用しなければならず（ガラス・ボンディン
グに要する温度領域では樹脂接着剤が炭化する。）、上
記（５）の問題点と同様に磁気ヘッド形成後、時間の経
過に対して磁気的なギャップが維持されない。

上記において、特に（６）の問題点は磁気ヘッドの耐久
性に犬きく係わるものであり、従って、機械的１（強固
な磁気的ギャップを得る為の手段を開発する必要があっ
た。

〈発明の目的〉 本発明は上述の問題点を解決する為になされたものであ
り、軟磁性金属薄膜（または薄帯）をコアとして使用す
る磁気ヘッドにおいて機械的ＩＣ強固な磁気的ギャップ
を持った磁気ヘッドを提供することを目的さする。

（実＃１ｆｌＩＬ） 本発明者等は、特願昭５８−１１０４１号及び特願昭５
８−１７１４８５号にて、電子ビーム蒸着法ｒよる鉄−
硅素−アルミニウム系の高透磁率合金膜の製造方法を確
立しているが、以下この方式との組み合わせにより本発
明の詳細な説明する。

寸ず、非磁性基板上に電子ビーム蒸着法によって、鉄、
硅素及びアルミニウム合金膜（以下Ｆｅ−３ｉ−Ａｌ膜
と称す）を磁気へ、ドのトラック幅に相当する厚さに形
成する。この際、高周波領域における渦電流損失による
透磁率の低下を防ぐ為に、電気的絶縁性を有する材料、
例えば５ｉｎ２゜Ａｌ１０３等を中間層として形成した
ラミネート構造の薄膜コアとしても良い。また、基板（
オ月、Ｌ　してはＦ’ｅ−３ｉ−Ａ／膜との熱膨張係数
ｔｒの・筋合性を考７声して、ａ＞　＋　３０　Ｘ　Ｉ
　Ｏ’／ｄｅｇ　　の結晶化ガラスを用贋た。Ｆ　ｅ　
−３ｉ　−Ａ　Ｉ　Ｍ９ｉ１ＶＣは汚染物質の吸着や酸
化等の防（Ｅ、耐摩耗性の向」二、後′ｖ１（する低融
点ガラスシートとの相互拡散による熱融合に対する接合
強度の向上の目的で保護膜として５ｉ０２　あるいはＡ
ｌ２Ｏ３の薄膜を形成する。このＳ　ｉ　Ｏ２あるいは
Ａｌ２Ｏ３の薄膜上には必要に応じて低融点ガラスシー
トとの熱溶着を促進させる為にスパッタリング法等によ
ってＰｂＯ，ＳｉＯ２を主成分とし、かつアルカリ金属
の酸化物を添加物として含む低融点ガラスの薄膜を形成
することもできる。

上記Ｆｅ−３ｉ−Ａｌ膜は、成膜後、真空中ある贋は不
活性ガス雰囲気中において６００℃で熱処理を施すとア
ニール効果により磁気特性が向上することが判明してい
るので、接合材きしてはガラスの特性における屈伏点の
温度が５００〜５４０℃軟化点の温度が６２０〜６５０
℃、αが１３０〜＋　５０／ｄｅｇ　　の５ｆＣ１２、
Ａｌ２Ｏ５を主成分としかつアルカリ金属の酸化物を添
加物として含む低融点ガラスシートを利用する。そして
第１図に示す様に非磁性基板３上に順次積層形成された
Ｆｅ−５ｉ−Ａｌ膜４．５ｉ０２　あるいはＡｌ２Ｏ３
の酸化物保護ＩＩ＋！　５及びガラスシート６から成る
積層体を加圧冶具７中に挿入して加圧する。

次に加圧保持した状態で窒素ガス雰囲気中に載置し６０
０℃の温度で３０分間以上の加熱処理を施した。この際
熱処理時間が長過ぎると接合界面から低融点ガラスシー
ト６内に気泡が発生するので加熱時間は最適範囲に選定
する必要がある。この様にして得られたコア材において
は保護膜５と低融点ガラスシート６との間の界面は良好
に相互拡散して；ハる。また、屈伏点の温度以上で熱処
理を行なっているので、低融点ガラスシート６が粘性流
Ｕνｌを起こすことによって、Ｆｅ−８ｉ−Ａ／膜４上
に数ミクロンから、十数ミクロンの凹凸がある場合にも
、これらを吸収して接合面全体にわたって均一な接合状
態を得ることができる。−また上述しｆＣ如＜　Ｆｅ　
−８１−ＡＩ　Ｈａ　４の磁気！庁ｆ’Ｊ：＆どおける
アニール効果が期待できる場合には、その熱処理に必要
な温度が屈伏点の温度よりも高い材質の低融点ガラスシ
ート６を選択することによってコア部材の接合とＦｅ−
８ｉ−Ａｔ膜４の熱処理とを同時に行なうこｂができる
。以上の工程によって、Ｆｅ−５ｉ−Ａｌ膜４が非磁性
基板３によって挾み込まれた構造のコア材が作製される
。

次に上記工程によって得られたコア材を適当な大きさに
切断し、その切断面を研磨した後コイル巻線の為の溝を
入れて、ギヤツブ突合わせ前のコア部材とする。磁気ヘ
ッドにアジマス角を設けるには、切断後の研磨工程にお
いて、予めアジマス角を考慮した治具にコア材を保持し
た状態で研磨を施せば良論。

次に、磁気的なギャップを形成するには、２個のへ、ド
コア部材（通常はコイル巻線溝加工の施されたコア部材
と施されていないコア部材各１個ずつ）をギヤ、プ長に
相当する厚さの非磁性材を介して各コア部材のＦｅ−３
ｉ−ｋｌ　　膜４が互いに相７Ｊする様に位置合わせし
ながら加圧保持し、その状態でボンディングを行なう。

本実施例におＡてはコア部材そのものに低融点ガラスシ
ート６が含寸れているので、樹脂接着材を用いる必要性
かなく、ギャップ・スペーサとなる非磁性材（ＳｉＯ□
低融点ガラス等の薄膜）を介して各コア部材を挾持した
状態で、加熱冬着処理を施すと、コア部材の低融点ガラ
スシート６の成分が非磁性材を通して拡散し、良好なボ
ンディング状態が得られる。

ギャップ・スペーサとなる非磁性材はボンディング強度
の点から低融点ガラスシート６のαとの整合を考慮する
と、低融点ガラスの薄膜、あるいはそれに相当するαを
持った非磁性材料の薄膜であることが望ましい。ボンデ
ィングを行なう為の加熱処理の際、低融点ガラスシート
６の屈伏点の温度よりも高温にすると、低融点ガラスシ
ート６が粘性流動を起こし、Ｆ　ｅ　−８ｉ　−Ａ　ｌ
膜４相互の位置合わせ精度の低下や、コア部材の分裂の
原因となり製作上の障害が発生する。一方、低融点ガラ
スシート６の転移点の温度よりも低温にすると低融点ガ
ラスシート６のガラス成分の拡散が十分でなくボンディ
ングされないか、あるＡは強度的に弱いボンディング状
態となる。従って、ボンデインご 一グの際の加熱処理”を行なう温度領域は低融点ガラス
シート６の転移点の温度と屈伏点の温度の間の温度領域
が好適である。

第３図は磁気的ギャップを形成するボンディングの際の
コア部材の各種保持状態を示す斜視図である。第３図囚
は低融点ガラスシート６が相対する様に配置されている
。同（Ｂ）はＦｅ−Ａｌ−８ｉ膜４が形成されている側
の非磁性基板３と低融点ガラスシート６が相対する様に
配置されている。同（Ｃ）は上記■の配置方式を基本と
し、同時に多数個処理できる様にコア材を数層分積み重
ねて多層化したブロック　１０．１０’　をコア部材と
して、配置しているものである。同０は上記田）の配置
方式を基本とし、上記（Ｃ）と同様て多層化したブロッ
ク１１．１１’　をコア部材としているものである。

壕だ第４図は前述の第３図（０又は［Ｆ］）にお１ハで
アジマス角θを設けた磁気ヘッドを製造する際のブロツ
クの形成法を示したものである。

以上述べた工程によって得られたボンディング済のブロ
ックをヘッド外形寸法に整形し、円筒研削、ヘッド全厚
の薄肉化、コイル巻線テープ研磨等の工程を経て磁気ヘ
ッドを作製する。

上記実施例では軟磁性金属薄脱出して電子ビーム蒸着法
により形成したＦｅ−Ａ／−３ｉ膜を用−たが、スパッ
タリング法による生成膜あるいは他の軟磁性金属材料を
用いた薄膜でも本発明の実施に際しては何らの支障は生
じ々い。また、軟磁性金属材として超急冷ロール法によ
って得られたリボン状の部材やバルク状の材料からスラ
イス及び研磨によって得られた薄片を用いる場合にも表
面にあらかじめＳｉＯ□あるいはＡｌ２Ｏ３の薄膜を形
成し、第５図に示す様に両面から接合材としての低融点
ガラスシート６を押し当て、適当な熱処理を施すことで
上記実施例と同等の磁気ヘッドコア及び磁気ヘッドを製
造することができる。

〈発明の効果〉 軟磁性金属薄膜を非磁性基板ではさんで磁気ヘッドコア
を形成する際に、接合材として低融点ガラスシートを用
いているので、コア形成後も低融点ガラスシートの屈伏
点の温度よりも低い温度での処理が可能である。従って
、磁気的なギャップの形成にガラス・ボンディングを採
用することができるので、従来の樹脂接着剤を用いたボ
ンディングよりも強固な結合状態を得ることができ、磁
気ヘッドの耐久性が大きく向上する。また、軟磁性金属
薄膜のギャップ対向面の精密研磨後に、ガラスボンディ
ング処理の際高温雰囲気に置かれるので、アニール効果
として加工変質層の磁気特性が回復し、有効磁気ギャッ
プ長の狭小化が達成される。

この発明によって得られる磁気ヘッドは、コア材として
軟磁性金属を用いているのでコア材の飽和磁化の大きさ
が従来のフェライトに比べて犬きく高保磁力テープでの
記録が可能である。捷た、高周波領域での透磁率の増大
化、狭トラツク化とも相俟って高密度での磁気記録再生
が可能となる。

本発明の磁気ヘッドは回転ヘッド型デジタルオ一ディオ
システム、８ミリＶＴＲシステム、高品位ＶＴＲシステ
ム、デジタルＶＴＲシステム等広範囲にわたっての利用
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

箔１図は本発明の１実施例を説明するコア材形成用治只
の使用状態説明図である。 第゛２図は従来の磁気ヘッドにおけるトラ１．り幅規制
用及びコイル巻線用溝加工を説明するブロック材の斜視
図である。 第３図（Ａ　（Ｂ）（Ｃ）Ｉ：ｎ）はそれぞれ磁気的な
ギャップを形成するボンディング時のコア配置図である
。 第４図はアジマス角θを設けたプロ、りを形成する工程
を説明する説明図である。 第５図はコア材を製造する他の方法を説明する説明図で
ある。 ３・・・非磁性基板、　４・・・Ｆｃ−８ｉ−Ａｊｌ’
膜、６・・・低融点ガラスシート、　７・・・治具。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）（１３）　
　” 第１　図 第２？Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軟磁性金属薄膜を非磁性基板に堆積し低融点ガラス
   の接合材を被覆して該接合材の屈伏点以上の温度に加熱
   し、前記軟磁性金属薄膜を前記非磁性部材と前記接合材
   で挾設一体化して成る１対のヘッドコアを突合わせて対
   向する前記接合材の面間に非磁性スペーサを介在させ、
   前記接合材の転移点以上屈伏点以下の温度で熱処理する
   ことにより接合材成分の拡散に基く熱溶着された磁気的
   なギャップを有する磁気ヘッドを得ることを特徴とする
   磁気ヘッドの製造方法。 ２、軟磁性金属薄膜と接合材の間に酸化物の薄膜を介在
   させた特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドの製造方
   法。