JPS6161215A - マルチギヤツプ磁気ヘツド - 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】 〔発明の利用分骨〕 本発明は、ビデオテープレコーダや磁気ディスク記録再
生装置などに用いて好適なマルチギャップ磁気ヘッドに
係り、特に同一基板上に複数の磁気ギャップを形成した
マルチギャップ磁気ヘッドに関する。

（発明の背景〕 近年、例えはビデオテープレコーダにおいては、標準配
録再生モードと長時間を録再生モードの選択、フィール
ドスチル再生などの特殊再生、高品質の音生再生を可能
とするための音声信号の回転ヘッドによる記録再生など
、多くの機能が要求されるようになり、それぞれに所定
のトラック幅とアジマス角とを有する専用の磁気ヘッド
を同−回′転シリンダに搭載するこ上により、これら機
能の実現すはかっている。これらの磁気ヘッドは、回転
シリンダスペースの節約やアセンブリ作業の容易化をは
かるために、一般に、互いに近接配置して一体的に取り
扱うことができるようにしている。

そして、このように一体的に取り扱うことができるよう
にした俵数個の磁気ヘッドからなる１つの磁気ヘッドを
想定し、これをマルチギャップ磁気へンドと称している
。

かかるマルチギャップ磁気ヘッドとしては、これまでに
楠々の構造のものが提案されているが、その１つとして
、例えば特公昭５４−２９２５０号公報に開示されろよ
うに、１つの共ａコアの両側に一対のＣ字状のコアを接
合し、これら接合部で２つの磁気ギャップを形成する構
造のものが提案されている。

第６図はかかる従来のマルチギヤツブ磁気ヘッドを示す
斜視図であって、ｌは共面コア、２α。

２ｂはＣ字状のコア、３　ｃＬ＋　３　ｂは磁気ギャッ
プ、４α、４ｂは１）号フィル、５は基台である。

同図において、共通コア１は幅が所定のギャップ間隔Ｘ
に高い精度で規制され、この共面コア１の両側に一対の
コア２α、２ｂが接着され、これらの接着部に所宕アジ
マス角で所定トラック幅のａ気ギャップ３α、３ｂが形
成されるとともに、両コア２α、２１）に信号コイル４
α、　４　ｂ　カ巻回されている。そして、これら共面
コア１．コア２０．２ｂは基台５上にＡ！Ｉ付けられて
いる。

ところで、かかるマルチギャップ磁気ヘッドにおいては
、磁気ギャップ３ａ　、３ｂの間隔Ｘはミクロンオーダ
の高い精度が要求され、実際に作業する上でこのような
高い精度を実現することは非常に困醋であり、量産性に
劣るという欠点があった。さらに、１つの共通コア１を
利用して２つの確認ギャップ３ａ　、３ｂが形成される
ため、各磁気ギャップ３α、３ｂの配列に自由度がなく
、はとんどは９示の如く、２つの磁気ギャップ３α。

３ｂを記録トラックの長手方向に配列するものであった
。

また、かかるマルチギャップ磁気ヘッドに類似した従来
例として、それぞれ磁気ギャップを有する衷稀のヘッド
チップを基台の…定位置に貼り付けろｍ凸のものが提案
されている。この場合は、ヘノドキツプを抽台の所皐位
作に貼着できるため、磁気ギャップの自由な配列が可能
であるが、貼付は作身（を必要とするため、各磁気ギャ
ップを高い精度で所定位消に配列することが困難であり
、しかも、一般に各ヘッドチップは２　ｒＪ角程度の大
きさを有しているため、小型化の妨げとなっていた。

そこで、小型化が可能で、かつ量産性にテれたマルチギ
ャップ磁気ヘッドとして、例えば特開昭５９−１６１）
５号公報に開示されるように、パーマロイなどの軟磁性
薄膜をコア材とした薄膜磁気ヘッドを非磁性基析上に複
数個設けたマルチギヤツブＳ気ヘッドが提案された。

第７図は薄腓鼾気ヘッドを用いた従来のマルチギャップ
磁気ヘッドを示す斜視因であって、６は非出性基鈑、７
α、７ｂ、７ｃは信号コイル、８ｄ、８ｂ、８ｃは下部
磁性コア、９ｆＸ、９ｂ、９Ｃは上部母性コア、１０＋
ｚ、１０ｂ、１０ｃは非磁性体である。

同図は、非磁性基板６上に磁性薄膜を被着して下部口性
コア３（Ｌ、３ｂ、８（を形成し、非磁性体１０α、１
０ｂ、ｌＯｃによって磁気ギャップを形成するとともに
、１４膜コイルを配線して信号フィル７ｃＬ、７ｂ、７
ｅとし、その上に磁性薄膜を被着して上部磁性コア９１
Ｚ、９ｂ、９ｃを形成している。

このような構成のマルチギャップ磁気ヘッドによれば、
磁気ギャップのトラック幅やギャップ長を、それぞれ下
部磁性コア８α、３ｂ、１３ｃ、上部磁性コア９Ｇ、９
ｂ、９ｃのパターニングや非磁性体１０（＆、１０ｂ、
ＩＱｃの膜厚によって高い精度で制菌できるばかりでな
く、磁気ギャップを必要に応じて多数形成できるという
利点がある。

しかしながら、各磁気ギャップを非磁性基板６の端面に
沿って直線的にしか配列できないため、複数の８気ギヤ
ツプを任意位置に配列することができず、近年の多機化
に対応できないという欠点がある。

なお、薄膜磁気ヘッドに関する先行技術の他の例として
、特開昭５５−１３２５１９号公報に開示されろように
、軟磁性研膜の上部磁性コアの表面をテープ摺動面とし
、この上部磁性コアの表面に磁気ギャップが形成された
構造のものも提案されているが、この技術は磁気ギャッ
プの配列、すなわちマルチギャップ化についての問題を
ｋｍしていない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、同一基板
上にシステム仕様に応じて磁気ギャップやアジマス角を
自由に配置できるマルチギャップ磁気ヘッドを提供する
にある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、非磁性基板上に
下部団性コアを形成し、該下部磁性コア上の複数位置に
絶縁層を介して導電コイルを形成し、これら各導電コイ
ル上に両端が前記下部磁性コアと接触するように絶縁層
を介して上部磁性コアを積層し、これら上部磁性コアに
それぞれ磁気ギャップを形成した点を特徴とする。

〔発明の実漉例〕

以下、本発明の実園例を図面について説明する。

第１図は本発明によるマルチギャップ磁気ヘッドの一実
施例な示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ’Ｍ断面図
であり、ここではマルチギヤ７プ磁気ヘツドを構成する
磁気ギャップ（すなわち、個々の磁気ヘッド）の数が２
の場合を示しである。

これら第１６２図において、非磁性基板１）には所望の
位ａにスルーホール導体１２が４個埋め込まれており、
該スルーホール導体１２を除く基板１）の全面にパーマ
ロイなどの軟磁性薄膜からなる下部磁性コア１３が形成
されている。下部磁性コア１３上には絶縁層１４．１５
を挾んでパーマロイなどの軟磁性薄膜からなる２つの上
部磁性コア１６．１７が積層されており、該絶縁層１４
にはそれぞれ導電コイル１８，１９が貫通して設けられ
ている。上部磁性コア１６は、絶縁層１４の上部で磁気
ギャップ２０を挾んだ部分コア１６α、１６ｂからなり
、同様に上部磁性コア１７も絶縁層１５の上で磁気ギャ
ップ２１を挾んだ部分コア１７Ｇ、１７ｂかもなり、雨
上部磁性コア１６．１７の両端はそれぞれ下部磁性コア
１３と接続されている。また、導電コイル１８．１９の
中央部分は絶縁層１４．１５によって下部磁性コア１３
と絶縁され、両端部はスルーホール導体１２にそれぞれ
接続されている。

基板１）の裏面には２個のステップアップトラン、２２
２．２３が取付けられている。これらステップアップト
ランス２２．２３は、再生出力電圧を所望の電圧まで昇
圧するためのものであり、ステップアップトランス２２
．２３に巻回された信号コイル２４．２５は前記スルー
ホール導体１２を介して導電コイル１８．１９にそれぞ
れ接跨されている。

磁気テープ２６は第２図の２点ｆ１）線で示すように、
上部磁性コア１６．１７の表面をテープ摺動面として基
板１）の表面と平行に走行する。この磁気テープ２６へ
の記録はステップアップトランス２２．２３を介して導
電コイル１８．１９に電流を流すこ上により行われ、再
生はその逆過程にて打われる。

次に、この実施例の製造方法を説明する。

（イ）　まず、７オト七う７４（コーニング社製）など
の光感光性を有する非磁性基板１）の所望位置に光を照
射し、スルーホールを４個形成スる。しかる後、このス
ルーホールに銅線材を穴埋めし、不要部分を平坦にラッ
ピングしてスルーホール２１）体１２を形成する（１３
図）。

（ロ）　このスルーホール導体１２付き基板１）上にパ
ーマロイ磁性薄膜を厚さ６μｍスパッタリングして下部
磁性コア１３を形成し、さらにこの下部磁性コア１３上
に電気的に絶縁層となろＳｉＯｚＭなスパッタリングし
、膜厚２μｍの絶縁１ｔ１２６を形成する（第４図（ト
））。なお、この第４図（４）を含め以下の第４図の）
〜Ｇ）は、いずハも第３図に示す基板１）を矢印Ｂ−Ｂ
’線側から見た断ｍｊ図である。

（ハ）　しかる後、フォトリゾグラフィ技術によりスル
ーホール導体１２上の絶縁層２６と下部破性コア１３を
順次除去し、各スルーホール導体１２を露出させろ。さ
らに、後工程で形成される上部磁性コアとＭ　７６上部
磁性コア１３とを接続するために、絶縁層２６の一部を
７オトリゾグラフイ技術により除去し、接合ａ２６′を
形成する（＃１）４図ＣＢ））。

に）　次に、アルミニウム膜を真空蒸着法により厚さ３
μｍ形筬口重これをエツチングにより所定の形状にパタ
ーニングして導電フィル１８．１９を形成する。これら
導７ｒ１）フィル１８．１９の紙面と直交する方向の両
端は先に説明したスルーホール導体１２とそれぞれ接触
しているＱそして、導電コイル１８．１９上に８１０！
層を厚さ２μｍスパッタリングした後、同じく接合部２
６゛が露出するように７オトリゾグラフイ技術により該
ｓｉｏ。

層の一部を除去して絶縁層１４．１５を形成する（第４
図（Ｃ））。

（ホ）　この上に上部磁性コア１６．１７の一部となる
パーマロイ磁性Ｈ膜をスパッタリングし、これを所望の
形状に７オトリゾグラフイ技術により加工して膜厚５μ
ｍの磁性＊ｉを形成する（第４図ＣＤ））。

（へ）　次いで、レジストパターニングにより所望の形
状のマスクを形成し、しかる後にイオンミリング法によ
り出性薄膜の一部を除去して、テーパ面を有する部分コ
ア１６Ｇ、１７ｃＬを形成する（第４図伍））。

（ト）　　次に、５ｉＯｔを０．３〜０．５μｍ被着さ
せてギャップスペーサ２７を形成し、さらに上記のバー
＋マロイ磁性薄膜な膜厚５μｍ以上スパッタリングして
パターニングし、上記磁性コア１６．１７の部分コア１
６ｂ、１７ｂを形成する（Ｍ　４１Ｅｆｆ））　。

（イ）　最後に、ラッピングにより部分コア１６ｃＬと
部分コア１６ｂ　１）８ｓおよび部分コア１７ｃＬと部
分コア１７ｂ間にそれぞれギャップスペーサ２７を露出
させ、上部磁性コア１（５，１７の表面にｉ気ギャップ
２０．２１を億えたマルチギャップ磁気ヘッドを完成す
る。

以上は、基板１）上に２Ｗｉの＆１気ヘッドを設けた場
合について説明したが、実際は哉板１）の所望位置に多
数の磁気ヘッドを形成した後、これから必要に応じて複
数個の磁気ヘッドを切り出し、各磁気ヘッドに対応して
基板１）の裏面にステップアップトランスを取り付ける
。

以上説明したｆ！！遣方法によれ各４、基板１）上の任
意位置に任意の数だけ磁気ヘッド（すなわち磁気ギャッ
プ）を配設することが可能となる。また、各磁気ギャッ
プを７オトリゾグラフイ技術により高精度に制御できる
ため、各磁気ギャップの柑対位ｆｎ精廟を、従来のヘッ
ドチップを基台の所望位置に貼着する方法では不可能と
され℃いた±３μｍ以内とすることが可能になる。

次に、本発明によるマルチギャップ磁気ヘッドをシステ
ムに応用した場合の＊絶倒について第５図（４）〜の）
を用いて説明する。

（１）ビデオテープレコーダ用磁気ヘッドでは、２つの
磁気ギャップを持っ磁気ヘッドが藝く使われている。従
来、かかる磁気ヘッドは、先に説明したように、それぞ
れ独立して製造したヘッドチップを所望のギャップ間隔
、アジマス角で基台上に貼り付けているが、この方法は
ギャップ間隔やアジマス角を高い精度に設定できないｏ
しかるに、本発明はよるマルチギャップ磁気ヘッドによ
れば、各磁気ヘッドを基板上に同時に形成できることは
勿論のこと、第５図（２）に示すように、２つの＠気ヘ
ッドｚｓｃ、ｚ８ｂのトラック幅ＴＷＩ　、　ＴＷｚを
異゛ならせ、かつギャップ間＠Ｌも自由に設定できる。

（２）　　また、最近では、ビデオデツキにＨｉ−］Ｐ
ｉオーディオ対応が実現し、これに伴って第５区＠）に
示すように、２つの録再用磁気ヘッド２９　Ｇ　、　２
９ｂと１つのオーディオ用磁気ヘッド２９ｃとな一列に
配置したマルチギヤツブ＠気ヘッドがダシとなつ１いる
。この場合でも、本発明によるマルチギャップ磁気ヘッ
ドによれば、各磁気ヘッド２９Ｇ、２９ｈ、２９ｃを高
精度に配置でき、アジマス角をそれぞれの磁気ヘッドで
任意に設定できる。

また、各磁気ヘッド２９ｃＬ、２９ｂ、２９ｃのギャッ
プ長も、第４図（ト）で示した５１０ｍ　Ｉｆｆ　２７
なマスキングを用いて個々に匿えるこ上により、それぞ
れ異なる寸法に形成できる。

＋ａ）　　次に、多機能化に伴うマルチギャップ化のシ
ステムとして第５図（Ｃ）に示すように、複数の磁気ヘ
ッド３０５．３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ　（実施例では４
個）を記録トラックの長手方向かつ幅方向に順次ずらし
て配列したマルチギャップ磁気ヘッドが考えられる。こ
のマルチギヤツブ破気ヘッドは、トラック幅ＴＶの各磁
気へンドが記録トラックの幅方向においてＨ！の寸法で
オーバーラツプしているため、トラックｌｌｌ５でご、
シ録し、再生時にはそれより広いトラック幅τｖ−Ｈ４
＋　Ｈ＊　　で再生するこ上になり、いわゆるトラッキ
ングが容易になるというメリットがある。しかしながら
、互換性を考えると、オーバーラツプ量Ｈ１やギャップ
間隔りな数μｍのオーダで位置規制する必要があるため
、従来技術では不可能であって、本発明によるマルチギ
ャップ磁気ヘッドではじめて可能となる。

（４）　また、他のシステムとして第５図の）に示すよ
うに、記録トラックの幅方向に直線的に配列された第１
の磁気ヘッド詳３１Ｇ、３１ｂ、３１ｃ。

３１（ｌと第２の磁気ヘッド群３２Ｇ、３２ｂ、３２Ｃ
を、記録トラックの長手方向かつ幅方向にａ歯状に配列
したマルチギャップ磁気ヘッドが考えられろ。このマル
チギャップ磁気ヘッドは、各磁気ヘッドの間に所定のス
ペースを設けることができるため、各磁気ヘッドに備え
られる信号フィルの巻回作業が容易になるというメリッ
トを有するものの、上記と同じように各磁気ギャップ間
に高い位［９度が要求されるため、本発明によるマルチ
ギャップ志気ヘッドではじめて可能になる。

＜ｓ＞−ｙｂに、フロッピーディスクを用いた記録再生
装置においては、＃１５図（ト）に示すように、鍋再用
の磁気ヘッド３３ａｔｖ両側にイレース用の磁気ヘッド
３３ｂ、３：ｌを配置したマルチギャップ磁気ヘッドが
一般に用いられている。この場合も、本発明によるマル
チギャップ磁気ヘッドによれば、ギャップ間隔りを５０
ｐｍあるいはそれ以下まで規制できるため、インデック
スとデータ間の空きスペースが少なくなり、記録密度を
向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、同一基板上の任
意位置に、基板面に平行なギャップ面を持つ磁気ヘッド
を高精度な位置関係で複数個配列でき、それ故、システ
ムの多様化に伴う様々の形態のマルチギャップ磁気ヘッ
ドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマルチギャップ磁気ヘッドの一実
池例を示す斜視図、第２図は＃１）図のムーＡ’１Ｍ断
面図、＠ｓ図および＃１４図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　
（Ｃ）　。 ■）、（ト））６便）、（ψは本発明によるマルチギャ
ップ磁気ヘッドの製造方法の各工程を示す説明図、第５
図（２）、　Ｑｌｌ）　、　（Ｃ）　、■）、■）は本
発明によるマルチギヤ妥 刀： 体、１３・・・・・・下部磁性コア、１４．１５・・目
・・絶縁ｍ、　１６　、１７−、−−・・上部磁性コア
、１６（Ｌ、１６ｂ、１７（’、、１７ｂ・・・・・・
部分コア、１８．１９・・・・・・導電コイル、２０，
２１・・・・・・磁気ギャップ、２２．２３・・・・・
・ステップアップトランス、２４．２５・・・・・・信
号コイル。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （Ａ） （Ｂ） 第５図 ＣＤ） （Ｅ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の磁気ギャップを備えてなるマルチギャッ
   プ磁気ヘッドにおいて、非磁性基板上に下部磁性コアを
   形成し、該下部磁性コア上の複数位置に絶縁層を介して
   導電コイルを形成し、これら各導電コイル上に両端が前
   記下部磁性コアと接触するように絶縁層を介して上部磁
   性コアを積層し、これら上部磁性コアにそれぞれ磁気ギ
   ャップを形成したことを特徴とするマルチギャップ磁気
   ヘッド。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、前記磁気ギ
   ャップを記録トラックの長手方向に所定間隔置いて複数
   個配列したことを特徴とするマルチギャップ磁気ヘッド
   。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項において、前記磁気ギ
   ャップを記録トラックの幅方向に所定間隔置いて複数個
   配列したことを特徴とするマルチギャップ磁気ヘッド。
4. （４）特許請求の範囲第（１）項において、前記磁気ギ
   ャップを記録トラックの長手方向および幅方向に所定間
   隔置いて複数個配列したことを特徴とするマルチギャッ
   プ磁気ヘッド。