JPS62154213A - 薄膜磁気ヘツド - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は薄膜磁気ヘッドに係り、さらに詳細にはスチル
ビデオフロッピーディスク装置などに用いられるステッ
プアップトランスを必要とする薄膜磁気ヘッドに関する
。

［従来の技術］ 磁気記録再生装置の１つとして静止画像の記録、再生を
行なうスチルビデオレコーダが知られている。

この種の装置では磁気ディスクを用いて、１枚分の画像
に相当する１フレ一ム分のビデオ（８号を磁気ディスク
上の１つの円状トラックに記録することが望ましいが、
装この小型化などのために、磁気ディスクの直径を小ざ
くする場合には記録密度の関係から１トラツクに１フレ
一ム分のビデオ信号を記録することは困難である。

したがって、小型の磁気ディスクを用いる場合には、ｌ
フレーム分のビデオ信号を２トランクに渡って記録する
ようにし、２トラ、り分のキヤ。

ブを有する２トラツクヘツドにより記録１り生を行なう
方式が考えられている。ところが、従来のバルクタイプ
の磁気へントにより２トランクヘットを構成しようとし
ても、トラック間のクロストークが大きくなり、実際に
使用することが困難である。

そこで、近接した２つのトランクに対し磁気記録再生を
行なえるようにするために、小型化が実現できる薄膜磁
気ヘッドを用いることが考えられる。

薄膜磁気ヘッドは従来のバルクタイプに比して著しい小
型化が可能で、容易に密度の高いトラックに対応でき、
クロストークを小さくすることができる。

従来のこの種の薄膜磁気ヘッドの構造を第２図に示す。

第２図はコイル導体が３ターンの巻線を形成している構
成を示している０図において右側端面が磁気記録媒体摺
動面である。り５２図において符号ｌで示すものは磁性
基板で、その上にコイル導体２が渦巻状に形成されてお
り、さらにその上に上部磁性層３およびコイル導体の内
側の端部と接続された電極引き出し線４が形成されてい
る。

上記の各層は薄膜堆積法とフォトリングラフィ技術によ
り形成される。また、各層間には絶縁層が設けられるが
５図示を省略しである。

このような構造の薄膜磁気へラドを用いて記録を行なう
場合にはコイル導体２に記録電流を流すことによって図
の右端部の上部磁性層３と磁性基板ｌの間に設けられた
磁気ギャップ５に磁界を発生させ、これに対向して配置
される不図示の磁気記録媒体を磁化し、記録が行なわれ
る。一方、再生時には磁気ギャップ５付近に位置する磁
気記録媒体の磁化部分から発生する磁束が磁性基板１と
、上部磁性層３を通ってコイル導体２と鎖交し、この磁
束が磁気記録媒体の移動に伴なって変化することにより
、コイル導体２に発生する誘起電圧を検出して再生が行
なわれる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、ヘッドのコイルについてであるが、この種の
薄膜ヘッドは効率の観点から磁路長は１５０ｐ程度以内
で、その磁路長内に２０タ一ン程度のコイルを形成する
のが望ましい、しかし、フォトリングラフィ技術により
このような寸・法内に２０ターンものコイルを形成する
のは困難で、また作れたとしても大幅なコストアップに
なるため、ヘッドのコイルは第２図のように３（〜７）
ターン程度とし、足りないターン数はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ
フェライトなどから成るリング状の軟磁性材バルクから
成るコア部材７に巻線６を施してステップアップトラン
スを作り、このトランスを介して入出力を行なう方法が
用いられでいた。このような方式によると次に述べるよ
うぬ゛欠点があった。

まず、ステップアップトランスをフェライトなどの軟磁
性材バルクで作るため、ステップアップトランスの体積
が非常に大きくなり、スチルビデオ装置などではステッ
プアップトランスの取り付はスペースを確保するのが困
難で、スペースがあった場合でもその場所は離れている
ことが多く、ヘラドルステップアップ１ランス間にシー
ルド線を引き回さなければならなかった。このような構
成では、ヘッドが媒体上４：動くため、引回し線が切れ
ないように最大の注２（ｔを払わなければならなかった
。

また、当然のことながら、図示したような多チヤンネル
薄膜ヘッドの場合、引き回し線の部分、あるいはトラン
ス部分でノイズ混入やクロストークが生じることにより
、薄膜へラドの最大の特徴であるクロストーク特性が極
端に悪化する問題がある。ちなみにスチルビデオフロッ
ピーディスク装置の場合、２チャンネル間のクロストー
クは最悪でも一４０ｄＢ以上必要である。

また、これ以外にも、上記の構成は引き回し線の結線、
部品点数の増大などデメリットが多く、コストアップに
なりやすく、ステップアップトランス部分の構造は製品
化の上で大きなネックとなっていた。

以上の問題な解決するため、ステップアップトランス部
分も１ｚｙ膜堆積法とフォトリングラフィ技術によって
形成する構成が提案されているが、特に薄膜堆積法でス
テップアップトランス特にそのコア部分を形成するのか
困難なため製品化は非常に困難であった。

たとえば、記録時に必要なステップアップトランスのコ
アの必要断面積をＳ　（ｍ″）、周波数をｆ　（Ｈｚ）
、出力電圧をＶ（Ｖ）、）ランスの飽和磁束密度をＢ（
テスラー）、トランスのターン数をｎとする（ＭＫＳ単
位系）と、Ｓはたとえば、書き込み信号の最低周波数を
２０ＫＨｚ、トランス材をＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト
としＢ＝　０．５Ｔ、トランスのターン数４、コア幅４
　、　ＯＸ　Ｉ　Ｏ−３の場合、上式より得られる断面
積をコア幅で割ることにより、必要なコア厚みは９．９
５５Ｘ１０″４ｍ、すなわち約１ｍｍの厚みが必要であ
る。

Ｉｔｓ厚の軟磁性材を薄膜堆積法にて付着させることは
不可能に近く、たとえ膜形成が行なえたとしてもスパッ
タ、メッキなど薄膜堆積法で付着できる軟磁性材はパー
マロイ、ピンダストアモルファスなどのメタル材で（Ｍ
ｎ−Ｚｎフェライトなどをスパッタしても所望の特性を
得られない）、電気抵抗が小さいためうす電流積が大き
く、トランスとして実用できない。

また、トランスの結合係数を太きくし、トランスとして
の機能を充分発揮させるには、２０ＫＨｚの記録時にお
いて、トランスのインダクタンスＭｏは１５０μＨ以上
、再生時で１５μＨ以上が要求されるのは常識で、した
がって、ビデオフロッピーディスク装置の場合には、記
録下限周波数（消去信号を含む）２０ＫＨｚを考えると
必要なインダクタンスは１５０！Ｈ以上である。

即ち、ｎｌ、ｎ２をトランスの１次及び２次コイルのタ
ーン数、牌をコアの透磁率、１を磁路長、ＭＯをトラン
スのインダクタンス、Ｌｌ、Ｌ２を１次、２次側のイン
ダクタンスとする（同じ＜ＭＫＳ単位系）と、まずトラ
ンスのインダクタンスＭｏは、 必要なコア断面積Ｓはこれを変形して Ｍ　　ｏ　　ｌ ５＝− ｎｌ　ｎ２ル　　　　　　　　　となる。

１次、２次コイルのターンｅ！ｒｚ、ｎ２をそれぞれｌ
、４磁路長Ｊを０．ｌＸｌＸ１０−３（とし、１５０μ
Ｈのインダクタンスを得る場合には、これらを上式に代
入することによりコア断面積Ｓは２　、９８５Ｘ　１０
０−６（’）となる、コア幅を４ｘｔｏ−３（ｍ）とす
れば厚みは７　、４６Ｘ１０’（ｍ）、即ち約０．７ｍ
ｍとなる。

上記条件からステップアップトランスの必要な厚みは約
１１前後となり、薄膜堆積法とフォトリングラフィ技術
によるこれより薄いコア厚のステ、ブアップトランスを
有するヘッドは再生の際には使用できるかもしれないが
、記録、消去の際に充分な特性を発揮できない。

［問題点を解決するための手段１ 以上の問題点を解決するために、本発明においては磁性
基板と、該磁性基板と共に磁気ヘッドコアを構成する磁
性薄膜と磁性基板上に導体薄膜から平板状に形成され前
記へ一、トコアに巻回されるｇＩｊｌのコイル導体と、
同じく前記磁性基板上に導体薄膜から平板状に形成され
た第２のコイル導体と、前記磁性基板に接合され前記第
１のコイル導体を第２のコイル導体に磁気的に結合する
軟磁性材バルクから成るコア部材を設け、前記第１のコ
イル導体の一部、前記コア部材および磁性基板、および
前記第２のコイル導体がそれぞれ磁気ヘッドの入出力信
号を変換するステップアップトランスを形成してなる構
成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、磁気へ一／　トとステップアップ
トランスが同一基板上に形成され、しかも磁性材バルク
の接合によって充分な磁気特性を有するステップアップ
トランスコアを形成することができるため、クロストー
クも小さく、信頼性の高い磁気記録再生を行なうことが
できる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明を採用した薄膜磁気ヘッドの構成の一例
を示したもので、図中第２図と同一ま・たは相当する部
分に同一符号を付１．である。ここでは薄膜ヘッドのタ
ーン数は３ターンとしたビデオフロピーディスク装置用
の２チヤーンネルヘツトの例を示している。各チャンネ
ルのヘッドは同一構造であるので、以下片チャンネルの
側の構造のみにつき説明する。

第１図において磁性基板１はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライ
トなどの軟磁性材から構成し、この磁性基板ｌは従来ど
おり下部磁気コアを構成するとともに、Ｓ述のようにス
テップアップトランスの下部磁気コアとしても機能する
。

コイル導体２はＣｕなどの導′ｉ１１：材から渦巻状に
形成されるが、渦巻の外側端部はさらに後方へと延び、
Ｕ字型に屈曲して電極引き出し線４によりコイル導体２
の内側の端部と接続されている。このＵ字型の屈曲部分
はステップアップトランスの１ターンの１次コイルとし
て機能する。

コイル導体２の後方には同じ（Ｃｕなどから成る渦巻状
のコイル導体６が形成される。このコイル導体６はコイ
ル導体２を形成する際に同時に薄膜堆積法により形成す
る。コイル導体２のＵ字型部分およびコイル導体６を磁
気的に結合するために、本実施例ではコア部材７がコイ
ル導体２のＵ字型部分およびコイル導体６の内側にまた
がるように低融点ガラスなどの無機接着材を用いて接着
されている。コア部材７はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト
、Ｎ　ｉ　−Ｚ　ｎフェライトなどのバルク材から構成
する。

以上の各層の間には絶縁層が形成されるが、ここではそ
れらの図示を省略している。ただし、磁性基板ｌと上部
磁性層３の間のうち磁気ギャップ５を含まない側、磁性
基板ｌとコア部材７の間、コイル導体２〜電極引き出し
線４、コイル導体６〜′ｒｒ！、極引き出し線８の間に
は絶縁層は当然膜けられない。

以上のようにして、同一基板上に薄膜磁気ヘッドとステ
ップアップトランスが形成され、ステップアップトラン
スの入出力はコイル導体６の外側端部６ａと、Ｃｕなど
から成る電極引き出し線８の端部８ａを介して行なわれ
る。・＼ラドの使用方法は従来と全く同じである。

製造工程は、まずコイル導体２、コイル導体６を磁性基
板ｌ上に同時に薄膜形成法、フォトリングラフィ技術に
より形成し、上部磁性層３、電極引き出し！ｉ４、電極
引き出し線８を従来どおり形成した後、コア部材７を接
着して・＼ラド、ステップアンプトランスを完成させる
と言う順序になる。

以上のような構造を採用することにより、薄膜技術を用
いてステップアップトランスのコイル導体６をコイル導
体２と同時に形成してしまうことができるので、製造工
程が簡略化され、製造コストを著しく低減することがで
きる。また、ステップアップトランスが従来より小型化
されヘッドと一体化されるので、ヘッドまわりの構造が
単純化され、記録再生装置に搭載する際のスペースが小
さくて済む。

さらにステップアップトランスの結線の手間もなく、ま
た引き回し線の断線の可能性、引き回し線やステップア
ップトランス部分でのクロストークの発生もない、特に
、本実施例のステップアップトランスは平面コイルを用
いているので、同一基板上に２チヤンネルヘツドを形成
した場合でもトランス部分のクロストークは著しく低減
される。また、引き回し線部分からのノイズ混入もなく
なるので、Ｓ／Ｎ比を著しく改善できる。

記録再生動作に関しては、従来提案されていた薄膜技術
による一体型のヘッドに比べると、ステップアップトラ
ンスのコアに高電気抵抗のＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト
などの磁性材を用いることができ、また、この磁性材は
バルク材から構成するため簡単に充分な厚みを得ること
ができるので、うず゛屯流損もなく、トランスの高イン
ダクタンスに基づき高効率の磁気記録、消去そして当然
再生が可能となる。

以上ではスチルビデオフロッピーディスク用の２ギヤツ
プの薄膜磁気ヘッドを例示したが、以上の構成はこれに
限定されることなく、各種の薄膜磁気ヘッドに適用でき
るものである。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように１本発明によれば磁性基
板と、該磁性基板と共に磁気ヘッドコアを構成する磁性
薄膜と磁性基板上に導体薄膜から平板状に形成され前記
ヘッドコアに巻回される第１のコイル導体と、同じく前
記磁性基板上に導体ｌ！４膜から平板状に形成された第
２のコイル導体と、前記磁性基板に接合され前記第１の
コイル導体を′：１ＸＪ２のコイル導体に磁気的に結合
する軟磁性材バルクから成るコア部材を設け、前記第１
のコイル導体の一部、前記コア部材および磁性基板、お
よび前記第２のコイル導体がそれぞれ磁気ヘッドの入出
力信号を変換するステップアップトランスを形成してな
る構成を採用しているため、小型でヘッドまわりの構成
を簡略化でき、しかもノイズ混入、クロストークや断線
事故の危険が少なく信頼性の高い磁気記録再生が可能な
優れた薄膜磁気ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの構造の−・例を
示した斜視図、第２図は従来のヒデオフロッピーディス
ク用の薄膜磁気ベントの構造を小した斜視図である。 ｌ・・・磁性基板　　　　２・・・コイル導体３・・・
上部ｒ５性層 ４．８・・・電極引き出し線 ５・・・磁気ギャップ　　６・・・コイル導体７・・・
コア部材 １−６−二１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性基板と、該磁性基板と共に磁気ヘッドコアを構成す
   る磁性薄膜と磁性基板上に導体薄膜から平板状に形成さ
   れ前記ヘッドコアに巻回される第１のコイル導体と、同
   じく前記磁性基板上に導体薄膜から平板状に形成された
   第２のコイル導体と、前記磁性基板に接合され前記第１
   のコイル導体を第２のコイル導体に磁気的に結合する軟
   磁性材バルクから成るコア部材を設け、前記第１のコイ
   ル導体の一部、前記コア部材および磁性基板、および前
   記第２のコイル導体がそれぞれ磁気ヘッドの入出力信号
   を変換するステップアップトランスを形成してなること
   を特徴とする薄膜磁気ヘッド。