JPS62110606A - 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、強磁性酸化物と強磁性金属薄膜により磁気コ
アが構成される磁気ヘッドを製造するにあたり、 上記強磁性金属ｍ　ｔ１９形成時に上記強磁性酸化物上
に耐熱性樹脂膜を設けることにより、内部残留歪を低減
し、ヒビ割れ等の破…による歩留まりの低下を抑制しよ
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１４１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を存するために、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Ｂｓが低く、またパーマロイでは耐摩耗性に問
題がある。

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、磁気ヘッド作製に時
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、気コア部の磁気ギヤツブ形成面に
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薄膜とが直交す
る方向に位置するため渦電流１員失が発生し再生出力の
低下を招く虞れがあり、また上記磁気コア部と上記金属
薄膜間に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
明細書において、例えばメタルテープ等の高い抗磁力を
有する磁気テープに高密度記録するのに適した複合型磁
気ヘッドを提案した。この磁気ヘッドは、第７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）　、　（１０
２）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
強磁性金属薄膜（１０５）　、　（１０６）を被着形成
し、これら強磁性金属薄膜（１０５）　、　（１０６）
を当接することにより磁気ギャップ（１０７）を構成し
、さらにトラック幅規制溝内にテープ摺接面を確保し強
磁性金ｒＩＩＡ薄膜（１０５）　、　（１０６）の摩耗
を防止するために低融点ガラス（１０８）　、　（１０
９）あるいは高融点ガラス（１１０）、（１１１）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、上述のような方法により磁気ヘッドを作
製する場合に、特に基板上に第１の溝加工を施した後、
この磁気ヘッドのトラック部となる強磁性金属薄膜をス
パッタリング等の手法で被着形成すると、上記基板と強
磁性金属薄膜との熱膨張率の違いから、膜形成時に歪が
発生する。そして、この歪は、その後の加工工程におい
て、強磁性金属薄膜のＴＩ離やヒビの発生原因となり、
この磁気ヘッドの製造歩留りを下げる大きな原因となっ
ている。

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、強磁性金属薄膜形成時の熱膨張率の差に
起因する歪が直接基板にかかることがなく、加工時のヒ
ビ等の発生を抑え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耐熱性樹脂膜を形成
した後、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
を形成する工程と、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する工程と、上記斜面に近接して
トラック幅を規制するための第２の溝加工を施す工程と
により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、あらかしめ強磁性酸化物よりなる基板上に
耐熱性樹脂膜を設けておくことにより、強磁性金属薄膜
形成時の熱膨張率に起因する歪がこの耐熱性樹脂膜によ
って緩和・分散され、上記基板に歪が直接かかることが
ない。したがって、後の加工工程で応力等が加わっても
、ヒビ等が発生することがない。

〔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Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトよりなる強磁性酸
化物基板（１）を用意する。

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（１ａ）に耐熱性有機高分子材料よりなる耐
熱性樹脂膜（２）を塗布、乾燥等の手段により被着形成
する。

この耐熱性樹脂膜（２）は、ｔ＆述の強磁性金属薄膜形
成時の熱膨張率の差による歪を吸収すべく設けられるも
のであって、その材質としては、ゴム系フォトレジスト
（例えば東京応化社製、商品名○ＭＲ１日本合成ゴム社
製、商品名ＣＴＲ等）やポリイミド系樹脂（例えば東し
社製、電子絶縁コーティング剤ＳＰシリーズ、デュポン
社製、商品名Ｐｙｒａｌｉｎ　、日立化成社製、商品名
ＰＩＱ等）等が使用可能である。これら耐熱製樹脂膜は
、向き固体材料、特にフェライトや強磁性金属材料等に
比べて変形能が大きいために、歪を充分吸収、緩和する
ことができる。

次に、第２図に示すように、この強磁性酸化物基板（１
）の耐熱製樹脂膜（２）が被着される上面（１ａ）、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ヤツブ形成面に、回転砥石等に
より断面略Ｖ字状の第１の切溝（３）を全幅に亘って複
数平行に形成しする。

上記第１の切溝（３）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（４）
が形成される。この斜面（４）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
クロストークが大きくなり、望ましくは３０゛以上の角
度を持たせるのがよい。また、上記傾斜角変を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
気ギャップの近傍部に形成される後述の強磁性金属薄膜
の膜厚をトラック幅Ｔりに等しく形成する必要があり、
真空薄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ＰＩ厚しは、ｔ　＝Ｔｗ　ｓｉｎ　
θ でよいことから、トラック幅Ｔｉ４に相当するＩｎ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（４）と磁
気ギャップ形成面に対応する上記＠磁性酸化物基板（１
）の上面（ｌａ）とのなす角度である。

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’Ｆｔ！膜（５）を形成する。このとき、上
記基板（１）の上面（１ａ）には、あらかしめ耐熱製樹
脂膜（２）が被着形成されているので、基板（１）（熱
膨張係数約１００〜ｌｌ０ＸＩＯ−’’ｃ　−＋　）と
強磁性金属薄膜（５）（熱膨張係数１３０〜１５０Ｘｌ
Ｏ−’°Ｃ−１）間の熱膨張率の差に起因する応力が直
接基板（１）にかかることがなく、歪が緩和・分散され
る。

上記強磁性金属薄膜（５）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Ａ１．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−３
ｉ−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、真空蒸着、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法用される。

上記Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ系合金を使用する場合に、その主
成分であるＦｅ、ＡＩ、Ｓｔの組成範囲としては、ＡＩ
の含有量が２〜１０重量％、Ｓｉの含ｆｉｔ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Ｆｅ　　　ＡＩ　　　５ｉ （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−３ｉ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、Ｆｅの４０重量％をＣ
ｏ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■ａ族元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｒ等のｒＶａＶａ族元
素、　Ｎｂ、　Ｔａ等のＶａ族元素、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等
のＶｌａ族元素、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ等の■ａ族元素、Ｃ
ｕ、　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（５）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（４
）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（５）を斜面（４）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ａ膜（５）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。

ところで、上記強磁性金属薄膜（５）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　０２　、７　ａ　ｚＯｓ、　Ａ　ｌ　ｚｏｓ
。

Ｚ「○、、Ｓｉ、Ｎ、等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。

なお、上記強磁性金属薄膜（５）の斜面上における膜厚
をある程度厚くする必要がある場合、例えばトラック幅
を拡大しようとする場合等には、第８図に示すように、
耐熱性樹脂膜（２）を介して強磁性金属薄膜（５）を複
数層（この例ではそれぞれ２ｉずつ）積層し、上記強磁
性金属薄膜（５）の膜厚を確保するようにしてもよい。

このような多層構造とすることにより、強磁性金属薄膜
（５）のトータルの■り厚が大きくなっても歪を充分に
緩和することができる。この場合には、２層目以降の耐
熱性樹脂膜（２）は、例えばフォトエツチングによりパ
ターニングすればよい。

このように強磁性金属薄膜（５）を形成した後、上記強
磁性酸化物基板（１）の強磁性金属薄膜（５）で覆われ
た第１の切ａ（３）内に、ガラス等の非磁性材（６）を
充填し、その上面（１ａ）上の余分な強磁性金属薄膜（
５）および耐熱性樹脂膜（２）を平面研削して除去する
。上記基板（１）には耐熱性樹脂膜（２）の作用により
歪がほとんど加わっていないので、この非磁性材（６）
の溶融充填時や平面研削時に、上記基板（１）等にヒビ
等が発生することはない。

次いで、上記強磁性酸化物基板（１）に対し、上記斜面
（４）と隣接し、上記第１の切溝（３）と平行な複数の
第２の切ａ（７）を切削加工する。このとき上記第２の
切溝（７）の切削位置は、この切溝（７）の端部が上記
強磁性金属薄膜（５）の一端縁（５ａ）とほぼ一致する
ように設定されている。

このとき、上記第２の切／Ｋ（７）の切削位置を調整す
ることによりトラック幅を精度良く製造することが可能
で、強磁性金属薄Ｆ！（５）だけで構成された磁気ギャ
ンプ部から最短距離を通って強磁性酸化物基板（１）に
磁束を通す形状の磁気ヘッドを歩留り良く製造できる。

なお、この第２の切４（７）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？５（７）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６ｎ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。

さらに、上記基板（１）の上面（１ａ）を平面研磨し、
さらに鏡面仕上げを行い、トラック幅ＴＷの矯正を行っ
て、第５図に示すように、上面（１ａ）すなわち磁気ギ
ャップ形成面に、上記第１の切溝（３）と第２の切溝（
７）によってトラック幅が規制された強磁性金属薄膜（
５）が臨むようなコアブロック（１０）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（３）や第２の切溝（７）と直交するような巻線
溝（８）及びガラス／ｆｌ！（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薄膜（５）　、
　（５）が一致するように重ね合わせて融着し、同時に
第２の切溝（７）内に非磁性ガラス（１１）を充填する
。なお、上記ギャップスペーサとしては、Ｓ　ｉｏｚ　
、Ｚｒ０ｈ　、Ｔａｘｅｓ、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、複数個のヘッ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、強磁性酸化物よりなる
磁気コア半休（１０１）　、　（１０２）の接合面を斜
めに切り欠いた強磁性金属′ｇＪ、膜形成面（１０３）
　、　（１０４）に強磁性金属薄膜（１０５）　、　（
１０６）が被着形成され、これら強磁性金属薄膜（１０
５）　、　（１０６）のみにより磁気ギヤ、ブｇが構成
されている。そして、これら強磁性金属薄膜（１０５）
　、　（１０６）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、ｉｒｉ気ギヤノブ（
１０７）近傍部には、非磁性材であるガラス（１０８）
　、　（１０９）あるいは（１１０）　、　（１１１）
が充填されている。

なお、この第７図に示す磁気ヘッドにおいて、磁気コア
半休（１０１）　、　（１０２）は強（〃性酸化物基板
（Ｌ）ニ［Ｌ、強ＴＩＡ　性金５　ａｍ　形成面（１０
３）　、　（］　０４）は斜面（４）に、強磁性金属薄
膜（１，０４）　、　（１０５）は強磁性金属７ｉＩｌ
膜（５）に、ガラス（１０Ｂ）　、　（１０９）は非磁
性材（６）に、ガラス（１１０）　、　（１１１）は非
磁性ガラス（１１）にそれぞれ相当する。

このように構成される磁気ヘッドでは、磁気ギャップ（
１０７）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＜１０５）　、　（１０６）を使
用しているので、Ｉｆ　ａ膜（１０５）　、　（１０６
）は各部において膜構造が均一となり、ヘットの磁路に
沿った方向で膜全体が高ｍｆ＋Ｎ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、
強磁性金属薄膜が形成される強磁性酸化物基板上に、あ
らかしめ耐熱性樹脂膜を被着形成し、その後強磁性金属
薄膜を真空薄膜形成技術により設けているので、上記強
磁性金属薄膜形成時の熱膨張率の差に起因する歪がこの
ｉ４熱性樹脂膜により緩和・分散され、後の工程におい
てヒビ等が発生することがなくなる。したがって、数々
の優れた特性を有する磁気へ、ドを歩留り良く製造する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明を適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図は耐熱性樹脂膜形成工程、第２図は第
１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
は第２の切溝加工工程、第６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７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る。 第８図は強磁性金属薄膜の膜厚を厚くした場合の耐熱性
樹脂膜及び強磁性金属薄膜の形成方法の一例を示す概略
的な斜視図である。 １・・・強磁性酸化物基板 ２　・・耐熱性樹脂膜 ３・・・第１の切溝 ４・・・斜面 ５・・・強磁性金属薄膜 ７・・・第２の切溝 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耐熱性樹脂膜を形成した後
   、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
   する工程と、真空薄膜形成技術により上記基板に強磁性
   金属薄膜を形成する工程と、上記斜面に近接してトラッ
   ク幅を規制するための第２の溝加工を施す工程とにより
   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。