JPS63146202A - 磁気ヘツド及びその製造方法 - 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〕 本願発明は磁気ヘッド及びその製造方法に関し、特に大
部分が酸化物磁性材よりなる一対のコア半体の少な（と
も一方の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜を被着し、該
一対のコア半体を磁気ギャップを介して突合せてなる磁
気ヘッド及びその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録の高密度化に伴い磁気記録媒体は、高保
磁力化され、この様な高保磁力の磁気記録媒体に対する
磁気ヘッドのコア材としては、飽和磁束密度が高いＦｅ
−Ａｌ−５ｉ系合金やＣｏ−Ｚｎ−Ｎｂ等の非晶質金属
材等が用いられる様になってきた。一般に、この種の金
属磁性材は、うず電流損失による高周波損失が大きいた
め金属磁性材のみで磁気ヘッドの磁気回路を構成した場
合には、高周波域に於ける再生効率が低くなってしまう
。そこで、その高周波損失を補うために、高周波特性の
優れた磁性酸化物であるフェライト材と金属磁性材とを
組み合わせて磁気回路を構成する方法が、従来取られて
来ている。例えば、現在考えられているヘッドとしては
、第６図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような構造のヘ
ッドが提案されている。第６図（Ａ）はその外観斜視図
、第６図（Ｂ）はその媒体摺動面を示す図、第６図はそ
の摩耗の様子を示す断面図である。

このヘッドは、一対の磁気コア半体３０．　３１の大部
分をＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト等の強磁性酸化物（以
下、単にフェライトと称す）により形成するとともに、
その磁気ギャップ形成面にスパッタリング等真空薄膜形
成技術によりセンダスト、アモルファス、パーマロイ等
の強磁性金属薄膜３２．　３３が形成され、これら一対
の磁気コア半体３０．３１を溶着ガラス３４で融着接合
することにより構成されている。

この種のヘッドは、磁気ギヤツブｇ近傍の磁気回路が、
高飽和磁束密度を持つ強磁性金属薄膜により構成されて
いるため、メタルテープ等の高保磁力媒体に対し、十分
な記録特性を示し、主磁路の大部分が、高周波特性に優
れたフェライトで形成されているため、高周波域に於け
る再生効率にも優れている。

ところで、上述の磁気ヘッドに於いては、コア材である
フェライト材上に異種材料である強磁性金属薄膜３２．
３３を被着形成しているので、製造時のガラス溶着等熱
処理により、膨張係数の違いや、成膜時の残留応力等の
影響が現われ、所謂疑似ギャップの発生が生じる。これ
に伴って磁気ヘッドの周波数特性にうねりが生じやすい
。

これに対してフェライト材の比較的膨張係数の近いＣｏ
−Ｚｎ−Ｎｂ系の非晶質合金膜を使用するガラスによる
溶着温度を下げて、熱膨張係数差により熱歪を少なくす
る等の対策が考えられる。いずれも、共通する点として
は、溶着ガラスとして低融点ガラスを使用する必要があ
る。非晶質合金膜を使用する場合、この低融点ガラスと
しては、その結晶化温度の制約により、ガラスの作業温
度が限定され、一般的には５００℃以下のものが使用さ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の如く高保磁力媒体に対して記録再生能力の高い磁
気ヘッドであるｌフェライトよりなるコア半体の磁気ギ
ャップ形成面に強磁性金属膜を形成した磁気ヘッドでは
、疑似ギャップの影響を抑えるために突き合わせ溶着時
の接合温度等が限定され、走行性及び耐環境性の低い低
融点のガラスを使用しなくてはならない。

そのため、例えば第６図（Ａ）に外観を示すヘッドでは
、媒体摺動面に露出する低融点ガラス３４の摩耗がフェ
ライト３０．３１に比較し大きく、長時間媒体を走行さ
せた後の摺動面形状の断面を、第６図（Ｂ）に示す断面
ａ、　ｂで比較すると第６図（Ｃ）に示す如くなり、そ
の違いがよくわかる。即ち第６図（Ｃ）に示す様に断面
すに於いては、ガラス部の摩耗が速く、それにつられ中
央のフェライトのトラック部（ｔｗ）も摩耗も大きくな
りがちで、断面ａの部分よりも媒体摺動面の高さが低（
なっている。そのため、記録媒体摺動面の磁気ギヤツブ
部ｇ近傍が、その前後に対して低くなり、且つ、磁気ギ
ャップ両端に接するガラス部３４が落ち込むことにより
、記録媒体と磁気ギャップ２間のスペーシング変動が大
きくなり、再生エンベロープ出力が不安定になりやすい
。

また、低融点ガラスは、記録媒体の走行にょり傷がつき
やすく、それが、ゴミの付着を招き、ギヤツブ目づまり
が生ずる。

耐環境性については、低融点ガラスは、高温高湿化にお
ける耐水性が問題であり、ｐｂやＮａ等の成分の溶出に
よる段差、変質、変色を生じ易い。この点でも、記録媒
体と磁気ギャップ間でのスペーシング変動を励起するこ
ととなる。そこで、本願発明は、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、記録媒体と磁気
ギャップ間のスペーシング変動が小さく、信頼性に優れ
た磁気ヘッド及びそ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〕

かかる目的下に於いて本願発明の磁気ヘッドにあっては
、大部分が酸化物磁性材よりなる一対のコア半体の少な
くとも一方の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜を被着し
、該一対のコア半体を磁気ギャップを介して突合せてな
る磁気ヘッドであって、前記磁気ギャップの記録媒体摺
動面に於ける長さを規制する溝を設け、該溝内の底部に
は第１の非磁性材を配し、それ以外の部分には該第１の
非磁性材に比し低融点の第２の非磁性材を配する構造を
採用している。

また、本願発明の磁気ヘッドの製造方法にあっ−ては、
酸化物磁性材ブロックの一端面に所定ピッチで第１の溝
を形成する工程と、該第１の溝内に第１の非磁性材を埋
設する工程と、前記酸化物磁性材ブロックの前記一端面
の少なくとも一部に磁性金属膜を被着する工程と、前記
第１の非磁性材が埋設された第１の溝内に第２の溝を形
成する工程と、前記第１及び第２の溝が形成されかつ前
記磁性金属膜が被着された磁性ブロック同志を前記磁性
金属膜同志が対向する様突合せ前記第２の溝内に前記第
１の非磁性材より低融点の第２の非磁性材を流し接合す
る工程と、前記接合された磁性ブロックを前記第１の溝
が形成された部分にて前記所定ピッチで切断する工程と
を含む方法としている。

〔作用〕

上述の如き構造の磁気ヘッドにあっては、磁気ギャップ
の両端部近傍には比較的高融点の非磁性材が配されるた
め、磁気ギャップ近傍の偏摩耗が発生し難い構造となっ
ている。そのため記録媒体との間のスペーシング変動も
生じ難く、信頼性を飛躍的に向上させることができた。

また磁気ギャップとそれ程離れていない部分に低融点の
非磁性材が存在するため、この非磁性材により一対のコ
ア半体の接合が行え、接合強度が低下することもなく内
部応力も蓄積されず、酸化物磁性材と金属磁性膜との間
の熱膨張係数の差に伴う悪影響も生じ難い。

〔実施例〕

本発明の一実施例としての磁気ヘッドの外観図を第１図
（Ａ）に示す。一対のコア半体１，２はＭｎ−Ｚｒフェ
ライト等の強磁性酸化物により形成され、該コア半体１
，２の磁気ギャップ形成面にはスパッタリング等真空薄
膜形成技術により強磁性金属薄膜３，４が夫々形成され
ている。

磁気ヘッドの媒体摺動部の厚さ方向の幅は、ヘッドチッ
プの厚さより小さくなっており、第１図の場合は、２本
の摺動面幅規制溝ＣＩ、Ｃ２により、摺動面の幅が規制
されている。尚、この摺動面の幅規制は、図示の垂直溝
による規制でなく面取りにより、ある角度を持った斜面
を形成することによる規制でも後述の様に同様の効果を
奏する。

前記摺動面幅規制された摺動面に露出するガラス部即ち
トラック幅規制溝の底部には、高融点ガラス５が配され
、摺動面の外側のガラス溝には、低融点ガラス６が位置
し、突き合わせ接合時の接着剤の役割りを果たしている
。第１図（Ａ）の外観を有するヘッドの媒体摺動面の平
面図を第１図（Ｂ）に示す。

以上のような、磁気ヘッドの構成にする事で、耐摩耗性
、耐環境性の悪い低融点ガラスを摺動面に露出させる事
なく、また摺動面のギャップ近傍のガラスが、耐摩耗、
耐環境性に優れた高融点ガラスとなるため、非常に信頼
性の高い磁気ヘッドが得られる。

次に、第１図（Ａ）、　　（Ｂ）に示すヘッドについて
、その製造方法を説明する。

先ず、第２図（Ａ）にあるように、例えばＭ　ｎ　−Ｚ
　ｒ系フェライト等の強磁性酸化物よりなるブロック１
１の上面１１ａに、トラック幅を規制するためのトラッ
ク幅規制溝１２を所定間隔、所定幅、所定深さとなるよ
うに形成する。

次に、第２図（Ｂ）に示すように、上記トラック幅規制
溝１２内に非磁性材である高融点ガラス１３を、６００
〜８００℃の温度にて流し込み、トラック幅規制溝１２
を完全に楓め込む。そして、基板上面１１ａを平面研削
することにより、不要なガラス部を取り去り、強磁性酸
化物の表面を露出させる。

そして、次の工程では第２図（Ｃ）に示すようにリン酸
等のケミカルエツチングにより基板上面１１ａの強磁性
酸化物のみをエツチングし、エツチングされた強磁性酸
化物上面１１ｂと高融点ガラス１３の上面との間に段差
δを設ける。この段差δは、後述の強磁性金属薄膜の厚
さや段差、角部の膜のまわり込み等を考えると、１０〜
２０μｍが望ましい。

次に、第２図（Ｄ）に示すようにエツチングされた強磁
性酸化物上面１１ｂ及び高融点ガラス１３の上面、にＣ
ｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系の強磁性金属薄膜１４をスパッタリン
グ等真空薄膜形成技術により形成する。

ここではこの膜厚は約１５μｍとした。

ここで、上記磁性金属薄膜１４の材質としては、強磁性
非晶質合金（アモルファス合金）Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ系の
他に、Ｆ　ｅ　−Ａ　Ｉ−Ｓ　ｉ系合金、Ｆｅ−３部系
合金、パーマロイ等が使用可能である。

次いで、第２図（Ｅ）では、上記強磁性金属薄膜１４の
上面を回転ラップ盤等で平面研削し、基板上面に高融点
ガラス１３が露出し、その基板上面のすべての段差がな
く同一平面になる様にする。

その後、基板上面に露出する高融点ガラス１３を、第２
図（Ｆ）にあるようにトラック幅規制溝の両端より長さ
ｌだけ残して、回転砥石等により削り取り、新しく突き
合わせ接合用の溝１５を設ける。高融点ガラス１３を残
す幅ｌは、磁気ヘッドの完成した状態で、摺動面に露出
する高融点ガラスの幅、及び溝１５に流し込む低融点ガ
ラスの接合強度等を考慮して、２０−１００μｍが望ま
しい。上述のような工程により作製される一対のコアブ
ロックのうち、一方のコアブロックに対して、第２図（
Ｇ）に示すように巻線溝１６と後部ガラスだまり用溝１
７を形成する。

次に第２図（Ｆ）、（Ｇ）にある一対のコアブロックの
上面、すなわち磁気ギャップ形成面の少なくとも一方に
５Ｉ０２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２図（Ｆ）、（Ｇ）に示す一対のコアブロッ
クを、トラック幅規制溝１２間にはさまれる部分の強磁
性金属薄膜１４同士が互いに精度良く突き合わされるよ
うに配置し、後部ガラス溝１７と突き合わせ接合用溝１
５に低融点ガラスを５００℃以下で流し込み、突き合わ
せ接合を行う（第２図（Ｈ）に示す）。なお、低融点ガ
ラス１８を使用する条件は、金属磁性薄膜に非晶質合金
を使う場合、その結晶化温度や、使用する高融点ガラス
の軟化温度を考慮して決める必要がある。

その後、溶着したコアブロックを円筒研削、又は平面研
削により記録媒体摺動面を研削しギャッ′ブデブスが所
定の寸法になる様にする。そして、第２図（Ｉ）にある
ように、磁気ギャップｇの両側面に接する高融点ガラス
１３の幅ｌ内を通る破線１９及び２０にはさまれた部分
ｔを、磁気ギャップのデプスエンドより少し深い所まで
回転砥石等で削り取る。第２図（Ｉ）、　　（Ｊ）のＣ
ｗは破線１９　　、　２０にはさまれたｔ部が、取り去
られた後の媒体摺動面幅である。第２図（Ｊ）はｔ部が
削り取られた後のコアブロックを媒体摺動面側から見た
状態を示し。

ている（このｔ部の削りとられた溝を摺動面幅規制溝と
呼ぶ。）。最後に、第２図（Ｋ）にあるように低融点ガ
ラス１８の流し込まれた溝１５の内側を通る切断線２１
．２２にはさまれた３部を、ワイヤーリーや外周刃加工
により、コアブロック下部まで完全に切断して、第１図
（Ａ）、（Ｂ）に示した磁気ヘッドチップを得る。尚、
Ｈｗは完全切断された後のヘッドチップの全厚である。

上記のように製迫される磁気ヘッドは、強磁性金属薄膜
の成膜前に、高融点ガラスをトラック幅規制溝に埋め込
むため、ギャップ近傍が、高融点ガラスでガードされ信
頼性が向上する。また、接台用のガラスとして使用する
低融点ガラスは、高融点ガラスが埋め込まれたトラック
幅規制溝の内側に溝を形成し流し込まれるため、十分な
接合強度が得られる。

もし、この低融点ガラスを前記のように溝を設けない場
合は、磁気ギャップデプスエンド部のみにガラスを流し
込むことになるが、この場合は、接合強度が十分でなく
、磁気ギャップが不安定となり、磁気ギャップが開きや
すくなってしまう。

本実施例では、この低融点ガラス部が、磁気ギャップの
両側面のあまり離れていないところにそのガラス溝があ
るため、十分な接合強度があり、磁気ギャップの信頼性
が高い。

また、トラック幅規制溝の高融点ガラス部内の低融点ガ
ラス部は、直接、媒体摺動面に露出しないように、摺動
面幅規制溝により形成されるため、従来起こっていた低
融点ガラス部の段差、変質等は全く問題が無（なる。

上述の実施例に於いてトラック幅規制溝は、酸化物磁性
材ブロックの上面に対し、第２図（Ａ）に示す如く所定
の傾きを持たせて形成したが、トラック幅規制溝１２を
基板上面に対し、平行に入れ、その深さを一定にし、ま
た、第２図（Ｆ）の工程で低融点ガラス接合溝１５をも
同様にブロック上面に対し平行に入れることで、第３図
のような磁気ギャップ突き合わせ面に対し、トラック幅
規制溝７１及び低融点ガラス接合溝７２が、平行にはい
った構造となることも可能である。

また、摺動面の幅を規制する方法としては、本発明実施
例中の第２図（Ｉ）の工程で、■溝加工砥石を使用する
事で、第４図のように斜面６２．６３を持って摺動面幅
を規制する事も可能である。

さらに、低融点ガラス接合溝を、高融点ガラスの埋め込
まれたトラック幅規制溝に形成する場合、本発明実施例
中筒２図（Ｆ）の工程で、基板上面に対して垂直方向の
切り込み深さを、強磁性酸化物に達するまで加工するこ
とで第５図（Ａ）、（Ｂ）に夫々外観図及び媒体摺動面
を示す磁気ヘッドを得る。該ヘッドによれば低融点ガラ
スと強磁性酸化物が直接接合されるので、接合強度をさ
らに上げることも可能である。

上述した各実施例の磁気ヘッドによれば、摺動面幅規制
溝により規制される摺動面に露出するトラック幅規制溝
に高融点ガラスを配することで、従来、低融点ガラスで
問題となっていた周囲に対しての偏摩耗や高温高湿化で
の変質、変色は全く問題が無くなる。

また、接合用のガラスとして使用する低融点ガラスは、
摺動面幅規制溝により直接摺動面に現われないトラック
幅規制溝内に流し込まれるため、接合強度が保たれ、磁
気ギャップが安定する。

製造方法では、トラック幅規制溝を形成した基板上面に
高融点ガラスを埋め込み、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成した後、低融点ガラスを用
いて強磁性金属薄膜を突き合わせ接合するために、強磁
性金属薄膜後は、磁気コアブロックを高温にさらす工程
がなく、強磁性酸化物、強磁性金属薄膜の界面での膨張
係数の違いや、成膜の応力による歪の影響が抑えられ、
疑似ギャップの発生が無くなる。

また、突き合わせ接合は、高融点ガラスの埋め込まれた
トラック幅規制溝の内側に低融点ガラスを流し込むため
の溝を形成し、そこに低融点ガラスを流し込むために、
磁気ギャップの両側には、高融点ガラス、その外側を低
融点ガラスという配置を量産的に行え、加工強度が高（
、磁気ギャップが安定・した磁気ヘッドが製造できる。

さらに、トラック幅規制溝内にある低融点ガラス部は、
接合された一対のコアブロックの状態で摺動面側のトラ
ック幅規制溝内の低融点ガラス部を、摺動面幅規制溝に
より段差を設けるため、直接摺動面に露出する事がなく
、且つ、それを量産的に加工できる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本願発明によれば記録媒体と磁気ギャ
ップ間のスペーシングの変動が小さく、信頼性に優れ、
かつ高保磁力の磁気記録媒体に対しても良好に記録再生
の行える磁気ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、　　（Ｂ）は本願発明の一実施例として
の磁気ヘッドを示し、第１図（Ａ）はその外観斜視図、
第１図（Ｂ）はその媒体摺動面の構成を示す平面図であ
る。 第２図（Ａ）〜（Ｋ）は第１図（Ａ）、　　（Ｂ）に示
す磁気ヘッドの製造工程を示す図、 第３図、第４図、第５図（Ａ）、　　（Ｂ）は夫々本願
発明の他の実施例としての磁気ヘッドの構造を示す図で
ある。 第６図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の磁気ヘッドを示
し、第６図（Ａ）はその外観斜視図、第６図（Ｂ）はそ
の媒体摺動面を示す平面図、第６図（Ｃ）はその摩耗の
様子を示す断面図である。 １、２．５０．５１．５６．５７．６４．、６５は夫々
酸化物磁性材よりなるコア半体、 ３　、４．１４．５２．５３．５８．５９．６６、６７
は夫々金属磁性膜、 ５、　１３．　５４．６０．６８は夫々第１の非磁性材
としての高融点ガラス、 ６、　１８．５５．６１．６９は夫々第２の非磁性材と
しての低融点ガラス、 １１は酸化物磁性材ブロック、 １２は第１の溝としてのトラック幅規制溝、１５は第２
の溝としての突合わせ接合用溝、ＣＩ、Ｃ２は媒体摺動
面幅規制用の溝である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）大部分が酸化物磁性材よりなる一対のコア半体の
   少なくとも一方の磁気ギャップ形成面に金属磁性膜を被
   着し、該一対のコア半体を磁気ギャップを介して突合せ
   てなる磁気ヘッドであって、前記磁気ギャップの記録媒
   体摺動面に於ける長さを規制する溝を設け、該溝内の底
   部には第１の非磁性材を配し、それ以外の部分には該第
   １の非磁性材に比し低融点の第２の非磁性材を配してな
   る磁気ヘッド。
2. （２）前記媒体摺動面の幅を規制する切欠部を有し、該
   切欠部によって前記第２の非磁性材が前記媒体摺動面に
   存在しない構造としたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の磁気ヘッド。
3. （３）酸化物磁性材ブロックの一端面に所定ピッチで第
   １の溝を形成する工程と、該第１の溝内に第１の非磁性
   材を埋設する工程と、前記酸化物磁性材ブロックの前記
   一端面の少なくとも一部に磁性金属膜を被着する工程と
   、前記第１の非磁性材が埋設された第１の溝内に第２の
   溝を形成する工程と、前記第１及び第２の溝が形成され
   かつ前記磁性金属膜が被着された磁性ブロック同志を前
   記磁性金属膜同志が対向する様突合せ前記第２の溝内に
   前記第１の非磁性材より低融点の第２の非磁性材を流し
   接合する工程と、前記接合された磁性ブロックを前記第
   １の溝が形成された部分にて前記所定ピッチで切断する
   工程とを含む磁気ヘッドの製造方法。
4. （４）更に前記接合された磁性ブロックの一端面に対し
   、記録媒体摺動面を規制する第３の溝を前記所定ピッチ
   にて形成する工程を含み、該工程にて前記媒体摺動面か
   ら前記第２の非磁性材を除くことを特徴とする特許請求
   の範囲第（３）項記載の磁気ヘッドの製造方法。