JPS63234404A - 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、ＶＴＲやビデオフロッピーディスク等の記録
再生用の磁気ヘッドに係り、特に高周波領域においても
特性劣化のない磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

記録密度の向上に伴って、ＶＴＲ用にも従来の酸化物磁
気テープに代り、保磁力の大きいメタルテープが開発さ
れている。このため、ヘッド材料も、フェライト系から
更に飽和磁束密度の高い金属系磁性材料へと代わって来
ている。

一方、記録波長も時代と共に短波長化へと進んでいる。

このために、ヘッド材料も、透磁率μの周波数特性を更
に高域まで伸ばすことが必要とされる。しかしながら、
ヘッド材料として金属系磁性材料を用いた場合には、比
抵抗が低いために、うず電流損失が生じてしまう。そこ
で、金属系磁性材料による膜を薄くし、それを多数積層
して所定厚さの磁性層を形成することが考えられている
。

第６図はかかる多層構造の磁性層を有する磁気ヘッドに
おける透磁率の周波数特性を示しており、同図から明ら
かなように、比抵抗ρが１．５　Ｘｌ０−’Ω・−の金
属系磁性材料でＩＯＭＨ２までμを２０００以上とする
ためには、金属系磁性材料の膜、すなわち金属磁性薄膜
の厚さを一層当たり４．０μｍ以下として多層化する必
要がある。

金属磁性薄膜を用いたＶＴＲ用磁気ヘッドとしては、例
えばＮＨＫ　　柴谷氏等により開発されたもので、セン
ダスト・スパッタ膜を金属磁性薄膜とし非磁性絶縁性の
酸化硅素膜を絶縁性層間材として、これらを交互に多層
積層し、ギャップをガラスボンディング法により形成し
た磁気ヘッドが知られている（特開昭４９−１２７１９
５号公報）。

第７図はかかる磁気ヘッドを磁気記録媒体摺動面側から
みた平面図であって、１は基板、２ａ。

２ｂは金属磁性薄膜、３は眉間材、４はガラスボンディ
ング法で作られたギャップ、５，６は磁性層である。

同図において、磁性層５は金属磁性薄膜２ａと非磁性絶
縁性の眉間材３とが交互に積層された多層構造をなし、
また、磁性層６も金属磁性薄膜２ｂと層間材３とが交互
に積層された多層構造をなしている。これら磁性層５．
６は基板１間に設けられている。この磁気ヘッドは、磁
性薄膜２ａを含むギャップ４に対して左側のコア半休と
、磁性薄膜２ｂを含むギャップ４に対して右側のコア半
休とをガラス溶融法で接合し、その接合部をギャップ１
０とするものである。この接合工程において、これら２
つのコア半休を高精度で接合することは非常に困難であ
り、また、ギャップのトラック幅に誤差が生じやすいこ
とから、この磁気ヘッドは量産性や歩留まりに問題があ
る。

一方、前記ガラスボンディング法によるギャップ形成法
を用いないで、ギャップの形成その他に最近のウェファ
プロセス技術を採り入れることにより、高精度で量産性
向上を狙った磁気ヘッドも開発されるようになった（実
公昭４３−１３２５５号公報）。

第８図は、ガラスボンディング法を用いることな（、ウ
ェファプロセス技術での膜堆積法により製造した磁気ヘ
ッドの磁気記録媒体摺動面（以下、単に「摺動面」と称
す）側からみた平面図であって、１は基板、２ａ、２ｂ
は金属磁性薄膜、４は非磁性ギャップ材、５は保護膜で
ある。さらに、第９図は第８図に示した磁気ヘッドの製
造工程図である。その製造工程は次の順に行われる。

（１）まず、基板ｌ　（第９図（ａ））を形成し、その
基板１．上に第１の金属磁性薄膜２ａをスパッタリング
等により形成する（第９図（ｂ））。

（２）次に、金属磁性薄膜２ａの一部を基板１が現れる
まで除去し、金属磁性薄膜２ａと基板ｌとの表面上に非
磁性のギャップ材料４をスパッタリング等により形成す
る（第９図（Ｃ））。

（３）そして、ギャップ材料４の全面に第２の金属磁性
薄膜２ｂをスパッタリング等により形成する（第９図（
ｄ））。

（４）シかる後、ラッピング等により、金属磁性薄膜２
ａ上のギャップ材料４が除かれる程度に、金属磁性薄膜
２ｂの一部を除去する（第９図（ｅ））。

これにより、基板１上にギャップ４をはさんで金属磁性
薄膜が形成されたことになる。

（５）　　さらにその上に、保護膜７を蒸着等により形
成する（第９図（ｆ））。

以上の工程により、膜堆積法による磁気ヘッドが形成で
きる。第８図はこのタイプの磁気ヘッドであって、磁性
層を単層の金属磁性薄膜にて形成した場合であるが、こ
の種磁気ヘッドで金属磁性薄膜を多層積層して磁性層を
形成した場合には、第９図（ｂ）、第９図（ｄ）におい
て、単層の金属磁性薄膜２ａ、２ｂの代りに、金属磁性
薄膜と層間材とが、交互に多層積層され、第９図（ｄ）
の工程では第１０図に示すような構造のものが得られる
。この結果、第９図（ｅ）　（ｆ）と同様な工程を経て
出来上がった磁気ヘッドは、第１１図に示すように、そ
の摺動面側からみて、ギャップ４に対して一方の磁性層
は金属磁性薄膜２ａと絶縁性層間材３との多層構造とな
り、他方の磁性層も金属磁性薄膜２ｂと絶縁性層間材３
との多層構造となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ノン・ボンディング形式（ガラスボンディン
グ法を用いない形式）で、膜堆積技術を用いた上記の多
層金属磁性膜磁気ヘッドでは、第１１図に示すように、
ギャップ４のなす面が層間材３の一部３′のなす面と平
行となる（両面のなす角をθとすると、θ＝０８となる
ため）。

このために、ギャップ４のなす面と平行なこの絶縁性層
間材３の部分３′が擬似ギャップとして作用してしまい
、ギャップ４とともに、この擬似ギヤップでも記録が行
われる。擬似ギャップによる記録強度はギャップ４によ
る記録強度に比べて充分小さいために、擬似ギャップで
記録したものを擬似ギャップで再生する分には問題ない
が、擬似ギャップによって、ギャップ４で記録されたも
のを再生したり、ギャップ４によって擬似ギャップで記
録されたものを再生したりし、これらによる再生信号の
レベルはかなり高く、ギャップ４で記録され、かつギャ
ップ４で再生される本来の信号に混入してそのＳ／Ｎを
劣化させることになる。

この欠点を軽減しようとしたものとして、特開昭５７−
１３８０２１号公報に開示される磁気ヘッドが提案され
ている。この磁気ヘッドは、ノンボンディング形多層金
属磁性膜磁気ヘッドであるが、第１２図に示すように、
ギャップ４の右側を基板まで達するＶ字状の溝が形成さ
れるように切り取り、切り取られた溝内に磁性金属材の
層８を被着して埋込むようにしたものである。これによ
ると、磁性金属材の層８と金属磁性薄膜２ｂによる磁性
層６との間に非磁性絶縁層９が設けられており、この非
磁性絶縁層９が擬似ギャップとなるが、この擬似ギャッ
プの面はギャップ４の面と平行でなく（１６０”）、ア
ジマス効果によって、この擬似ギャップの影響は現れな
い。

しかし、かかる磁気ヘッドを製造するに際しては、磁性
金属材の層６を設けるための溝形成や埋込み工程が余分
に加わるため、量産性に乏しいという問題がある。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、擬似ギャップ
に基づ＜Ｓ／Ｎの劣下をなくし、かつ高域特性が優れた
、しかも量産性に優れた磁気ヘッドを提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、ノンボンディング
式で膜堆積法を用いた多層金属磁性膜磁気ヘッドにおい
て、ギャップ面に対し、磁性層の金属磁性膜間に介在す
る絶縁性層間材のなす面を非平行としたものである。

〔作用〕

摺動面からみて、絶縁性層間材の面とギャップ面とのな
す角をθ（ラジアン）とすると（θ＝０のとき両者は平
行）、その影響はいわゆるアジマス損失と考えてよく、
次の（１）式に従い、θが増大する程ギャップによる擬
似ギャップで記録された信号の再生出力は減少する。

ここに、Ｗはトラック幅、λは記録波長、Ｌａはθ＝０
での再生出力をＯｄＢとしたときの相対再生出力である
。θを５°以上、好ましくは２０゜程度とすれば、擬似
ギャップの影響は無視できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は本発明による磁気ヘッドの一実施例を摺動面側
からみた平面図であって、前出図面に対応する部分には
同一符号をつけている。

同図において、基板ｌ上に非磁性のギャップ４を挟んで
第１の磁性層５と第２の磁性層６とが設けられている。

磁性層５．６は夫々、センダストアモリファスなどの金
属磁性膜２ａ、　２ｂとＳｉｎ、などの非磁性の眉間材
３とが交互に積層されて多層構造をなしており、これら
磁性層５．６上に保護膜７が構成されている。そして、
後の製造方法の説明から明らかなように、磁性層５の眉
間材３の面は基板１の表面に平行であり、ギャップ４の
面に非平行であるが、さらに、磁性層６の眉間材３の面
も、ギャップ４の近傍も含めてギャップ４の面と非平行
となっている（θ≠０である）、このために、層間材３
が擬似ギャップとして作用することはない。

次に、その製造方法を第２図を用いて説明する。

（１）　　まず、ガラス等によって非磁性の基板１を形
成しく第２図（ａｌ）、その上にセンダスト、アモルフ
ァス等からなる磁性薄膜２ａと５ｉ０４等からなる非磁
性絶縁性の眉間材３とを交互に所定膜厚までスパッタリ
ング、蒸着等により多層積層する。

（第２図山）） （２）次に、この積層体の一部を基板１の表面までパタ
ニングあるいは機械加工等により除去し、ギャップ面と
なる傾斜面１０を有する磁性層５を形成する。（第２図
（Ｃ）） （３）磁性層５および基板１上にギャップ４となるＳｉ
０ｇ膜を成膜し、その５ｉｎ２膜全体に磁性薄膜２ｂの
１層を積層する。（第２図（ｄ））（４）　　次に、こ
の磁性薄膜２ｂの段差部分１１にレジストを薄く塗り、
これをダラした後、レジストが除かれるように全体にイ
オンミリングを施して段差部１１の角度を緩くする。（
第２図（ｅ））（５）シかる後、１層目の磁性薄膜２ｂ
上に、層間材３と磁性薄膜２ｂとを交互に多層積層する
。

（第２図（ｆ）） ｆ６）　　ｌ性層５上の磁性薄膜２ｂと層間材３との層
が除かれるように、全体にラッピングを施こし、磁性層
５．６の厚さを所定のトラック幅にする。

（第２図（ｇ）） （７）そして、最後に、磁性層５，６上にフォルステラ
イト等の非磁性膜を蒸着等により成膜し、保護膜５を形
成する。（第２図（ｈ））以上により、第１図に示す磁
気ヘッド６が製造出来る。尚、上記製造方法では、（３
１，（４１の工程（第２図＋ｄｌ、　（ｅ））において
、１層目の磁性膜２ｂの段差部１１をギャップ４面と非
平行にする為に、レジスト及びミリング工程を用いてい
るが、これに限ることはなく、例えば磁性膜形成のスパ
ッタリング中に、ＲＦバイアスをかけるバイアススパッ
タにより段差部を緩くする方法や、スバフタでなくＣＶ
Ｄにバイアスをかける方法などで形成しても良い。さら
に上述では、１層目の磁性膜２ｂだけに段差部１１の角
度を緩＜シているから、それより上部の層間材３は互い
に平行となっているが、これに限ることはなく、第３図
に示す様に、各磁性薄膜２ｂ毎に上記（３）、　（４）
の工程を施こし、各層間材３とギャップ４とのなす角度
θを、徐々に大きくしても良い（θ２〉θ、）。

また、第４図及第５図に示す様に、１層目の磁性薄膜２
ｂを成膜した後、その段差表面あるいは全面をイオンミ
リング等により粗くし、その後磁性薄膜２ｂと眉間材３
とを交互に多層積層するようにしてもよい。この場合に
も、層間材３のなす面とギャップ４のなす面とは非平行
になる。すなわち、ギャップ形成後の磁性層６を多層化
するに際しては、眉間材が摺動面側から見てギャップ面
と非平行に出来るのならば、その形成方法は問わない。

さて、次に、上記層間材とギャップ面とが摺動面側から
見て非平行としなければならない摺動面上での領域であ
るが、これはギャップ面の位置から見てせいぜい１００
μｍ以内で良い。なぜならば、ギャップ位置から１００
μｍ以上離れた位置では、もはや十分なテープタッチが
得られず、スペーシングロスにより擬似ギャップの影響
は無視できるからである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ノンボンディン
グ、膜堆積法による多層金属磁性薄膜磁気ヘッドにおい
て、少なくとも摺動面の表面近傍で、層間材の面をギャ
ップの面に対し非平行としたので、充分高域までの特性
を良好にしつつ、該層間材が擬似ギャップとして作用し
ても、これによる再生出力のＳ／Ｎの劣化）を防止でき
、しかも、擬似ギャップの影響を除くために特別複雑な
工程を付加する必要もないから、量産性１歩留まりが向
上するなど優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ヘッドの一実施例を示す平面
図、第２図はその製造方法を示す工程図、第３図〜第５
図は夫々本発明による磁気ヘッドの他の実施例を示す平
面図、第６図は磁気ヘッドにおける透磁率の周波数特性
図、第７図および第８図は夫々磁気ヘッドの従来例を示
す平面図、第９図は第８図に示した磁気ヘッドの製造方
法を示す工程図、第１０図はこの製造方法における磁性
層を多層構造としたときの一部工程図、第１１図は第１
Ｏ図に示した製造方法による磁気ヘッドを示す平面図、
第１２図は磁気ヘッドの他の従来例を示す平面図である
。 １・・・・・・基板、２ａ、２ｂ・・・・・・金属磁性
薄膜、３゜３′・・・・・・層間材、４・・・・・・ギ
ャップ、５，６・・・・・・磁第２図 第７図 第９図 （ａ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）（ｄ） け）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、同一基板表面上に、ギャップをはさんで、絶縁性層
   間材と金属磁性薄膜とが、交互に多層積層されてなる２
   つの磁性層が設けられた磁気ヘッドにおいて、前記非磁
   性層間材のなす面が、前記ギャップのなす面に対し、磁
   気記録媒体摺動面側からみて非平行であることを特徴と
   する磁気ヘッド。