JPS63279410A - 薄膜磁気ヘッド - 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、磁気コアやコイル導体２層間絶縁膜等が薄膜
形成技術により形成される薄膜磁気ヘッドに関するもの
であり、詳細には薄膜部を補強し磁気記録媒体に対する
当たりを確保するために設けられる保護板の改良に関す
るものである。

〔発明の概要〕

本発明は、３膜磁気ヘツドの保護板を酸化ジルコニウム
を主成分とするセラミックスとすることにより、 走行性や耐摩耗性の向上を図り、ドロップアウトや減磁
を抑制しようとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、近年高密度記録技術が進歩
し、磁気ヘッドとしてもフォトリソ技術を使用し多チャ
ンネル化が容易な薄■り磁気へンドの応用が多様化して
きている。

上記薄膜磁気ヘッドは、ヘッドを小型化する上で有利で
あるばかりか、ギャップ長のコントロールが容易で狭ギ
ャップ化が可能であること、記録磁界が象、峻で高密度
記録に適していること、多数のヘッド素子を一括形成す
ることが可能で均質なものを大量生産できること、等の
数々の利点を有している。

ところで、一般に薄膜磁気ヘッドは、フォトリソ技術に
よって磁気回路部の形成が完了されたへラドチップと、
薄膜により構成される磁気回路部を補強する保護板とを
、有機接着剤あるいは無機接着剤にて接合し、しかる後
に加工１組立て等の工程を経て完成されている。

この場合、上記保護板の材質としては、ガラスセラミッ
クスや非磁性フェライト材（例えばＺｎフェライト）、
セラミックス材（チタン酸バリウム、チタン酸カリウム
等）等が主流である。

しかしながら、たとえばガラスセラミックスは、γ−Ｆ
ｅ２０＝系の磁性粉末を使用した磁気記録媒体ではそれ
程問題なく使用されているが、狭トラツク対応走行や高
抗磁力メタルテープ走行においては、摩擦係数が高くこ
れらの磁気記録媒体に対するテープダメージ、たとえば
傷付きによるドロップアウトの増加（デジタル仕様では
エラーレートの増加）や、いわゆるテープ鳴きの要因と
なっている。

一方、非磁性フェライト材やチタン酸バリウム。

チタン酸カリウム等のセラミックス材は、ボイド（穴）
が多く摩擦係数も大きいばかりか、結晶粒の脱落も多く
、減磁要因もさることながらドロップアウトにも影響が
大きい。また、これら材料は一般に摩耗に対して弱く、
耐摩耗性の向上が必要とされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、高密度記録化に対応せんとする薄膜磁気
ヘッドにおいては、特に走行性の観点から保護板に対す
る要求に厳しいものがある。

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、テープ走行による損傷を改善し、耐摩耗
性に優れ高密度記録可能な薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明の薄膜磁気ヘッド
は、薄膜磁気ヘッド素子が形成された基板に保護板が接
合されてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、少なくとも上記
保護板が酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックス
により形成されたことを特徴とするものである。

〔作用〕

酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスは、いわ
ゆるボイド（穴）が少なく、メタルテープに対しても低
い摩擦係数を示す。

したがって、これにより保護板を形成すれば、走行性を
含めて高密度記録に対応可能となる。

〔実施例］ 以下、本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

薄膜磁気ヘッドは、第１図及び第２図に示すように、基
板（１）上にコイル導体（２）や上部磁性膜（３）等か
らなり各々磁気回路部として作動する薄膜磁気ヘッド素
子（１０）を複数形成してなるものである。

上記基板（１）は、下部磁性体としての役割を果たすも
のであって、Ｍｎ−Ｚｎフェライト基板やＮｉ−Ｚｎフ
ェライト基板等の酸化物磁性基板が使用される。あるい
は、基板（１）にセラミックス等の非磁性基板を使用し
、この上に下部磁性膜を形成して下部磁性体としてもよ
いが、前述のように酸化物磁性基板を使用した場合と比
較して、再生効率が１ｄＢ程度低下すること、隣接ヘッ
ドへの電流や磁束の流れ込みによりクロストークの問題
が生じ効率の点でも不利であること、磁性膜の膜組成が
成膜条件等により微妙に変化し安定性に欠けること、下
部磁性膜の形成によりエツチングプロセス等の工数が増
えること、等が問題となる。

コイル導体（２）は、所定の巻数を有する渦巻状に形成
されるものであって、通常は基板（１）の全面にＣｕ、
Ａ１等の導電金属材料を被着した後、所定形状にパター
ンエツチングすることにより形成される。なお、コイル
導体（２）の巻数や巻回方式等はこの例に限定されるも
のではなく、たとえば巻回方式はスパイラル型、ヘリカ
ル型、ジグザグ型等、如何なるものであってもよい。巻
回されるコイル導体（２）の各巻線間は、ＳｉＯ□等の
絶縁膜（４）によって電気的に分離されている。

上記コイル導体（２）上には、絶縁膜（４）を介して上
部磁性膜（５）が被着形成されている。この上部磁性膜
（５）は、上記コイル導体（２）の巻回中心から磁気記
録媒体対接面に跨がって形成され、上記コイル導体（２
）の巻回中心では絶縁膜（４）に設けられた窓部を介し
て基板（１）と磁気的に結合されてパックギャップを形
成するとともに、磁気記録媒体対接面近傍では、５ｉＯ
ｚやＴ　ａ　、Ｏ３等のギャップスペーサを挾んで基板
（１）と対向し、作動ギャップｇを構成している。

上部磁性膜（５）の材質としては、通常この種の磁気ヘ
ッドにおいて磁性膜として用いられる材料であれば何れ
も使用でき、例えば強磁性非晶質合金（いわゆるアモル
ファス合金）や、Ｆｅ−Ａｌ１！−３ｉ系合金、Ｎｉ−
Ｆｅ系合金、Ｆｅ−Ａｊ！系合金、Ｆｅ−３ｉ系合金、
Ｆｅ−３ｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−３ｉ系合金等の
結晶質強磁性合金等が使用される。これら合金膜は、単
層膜で上部磁性膜（５）としてもよいが、Ｓ　ｉ　Ｏｔ
　＋　Ｔ　ａ　Ｏ５゜Ａｆｆｉ２ｅｓ、　　Ｚ　ｒ　Ｏ
ｘ、　　Ｓ　ｉ、Ｎａ等の高耐摩耗性絶縁膜またはフェ
ライト等の酸化物磁性薄膜と交互に積層した構造として
も良い。

このように、コイル導体（２）、上部磁性膜（５）等に
より構成される薄膜磁気ヘッド素子（１０）が形成され
た基板（１）には、保護板（６）がガラス融着等の手法
により接合一体化されている。なお、本実施例では、４
５０’Ｃ〜５５０’Ｃ，窒素＋酸素雰囲気中で融着炉を
使ってガラス接合法番こより接合した。

接合方法としてはこれに限らず、各種の無機接着剤や有
機接着剤等を使用して接合するようにしてもよい。

作製されたＴＲｐＱ磁気ヘッドの外観を第３図に示す。

この薄膜磁気ヘッドにおいては、基板（１）および保護
板（６）により磁気記録媒体対接面が構成されることに
なる。

そこで、本実施例では、上記保護板（６）に酸化ジルコ
ニウムを主成分とするセラミックス（ジルコニアセラミ
ックス）を使用することとした。

酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスは、Ｚｒ
０ｚ　にＣａＯ，ＴｉＣ，ＭｇＯ，ＹｘＯｓ等の安定化
剤と称する酸化物を添加し焼成したもので、これら安定
化剤を添加することで立方晶の安定化領域が拡大され、
機械的強度に優れた焼結体が得られる。かかるジルコニ
アセラミックスとしては、具体的には東し社製、商品名
トレセラム等が挙げられる。

本発明者等が前述のジルコニアセラミックスを保護板（
６）とする薄膜磁気ヘッドを作製し、ガラスセラミック
スやチタン酸バリウム、チタン酸カリウムを保護板（６
）とした場合と摩擦係数、テープダメージ等を比較した
ところ、ジルコニアセラミックスが他の材料の組合せよ
りも優れていることが証明された。たとえば、ガラスセ
ラミックスではメタルテープに対する摩擦係数が特に大
きくヘッド部でテープダメージが発生している虞れがあ
り、チタン酸バリウムでは摩擦係数は比較的小さいもの
の、ボイドが大きく減磁要因となる可能性が大であった
。また、チタン酸カリウムでは、摩擦係数が大きくボイ
ドもあり、減磁、ドロップアウトの要因となる可能性が
大であった。これに対して、ジルコニアセラミックスを
使用した場合には、メタルテープに対しても摩擦係数が
小さく、ボイドも浅＜減磁やテープダメージにほとんど
影響を与えないものであった。

また、ヘッド摩耗に関しても、従来のフォトセラムに比
べて３倍以上の長寿命化が確認された。

すなわち、Ｃｏ被被着−ＦｅｚＯｚを磁性粉末とする磁
気テープを室温で７６ｃｍ／秒の速さで１００時間走行
させ、保護板（６）をガラスセラミックスとした場合と
ジルコニアセラミックスとした場合の摩耗量を比べた。

結果を次表に示す。

表 この表からも明らかなように、従来用いられていたガラ
スセラミックス等に比べ、ジルコニアセラミックスは薄
ｎ９磁気ヘッドの保護材として有用なものであると言え
る。

ところで、本発明において、ジルコニアセラミックスの
保護材としての利用法は、第３図に示すように保護板（
６）として貼り合わせるものに限定されるものではなく
、たとえば第４図に示すように基板（１）の保護板（６
）接合面とは反対側の面にもジルコニアセラミック板（
７）を貼り付けるようにしてもよい、このように、基板
（１）の両側からジルコニアセラミックスで挾み付ける
ようにすれば、偏摩耗が防止され、走行性がより一層安
定する。

あるいは、第５図に示すように、基板（１）の一部〔薄
膜磁気ヘッド素子（１０）が形成される領域以外の部分
〕にジルコニアセラミックス片（８）を接合して埋め込
むようにしてもよい。これにより、磁気記録媒体対接面
にジルコニアセラミックスが占める割合が拡大され、や
はりより一層の耐摩耗性の向上を図ることが可能となる
。

前述のように基板（１）の一部にジルコニアセラミック
ス（８）を埋め込むには、たとえば第６図に示すように
、コイル導体（２）や上部磁性体（３）からなる薄膜磁
気ヘッド素子（１０）間の領域を略矩形状に切取り、こ
れに合わせた大きさ、形状を有するジルコニアセラミッ
クス片（８）を嵌合し無機接着剤や有機接着剤等で接合
した後、第７図に示すように、別体として形成された保
護板（６）を上記薄膜磁気・＼ラド素子（１０）側から
接合一体化すればよい。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
薄膜磁気ヘッド素子が形成された基板に保護板が接合さ
れてなる′ｙｉ膜磁気ヘッドの前記保護板を酸化ジルコ
ニウムを主成分とするセラミックスにより形成している
ので、メクルテープに対しても摩擦係数が小さくなって
ドロップアウトが減少するとともに、ボイド（穴）が非
常に少ないことから減磁も大幅に改善される。したがっ
て、走行性に優れ高密度記録に対応可能な薄ｓｍ気ヘッ
ドを提供することが可能となる。

また、酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスは
耐摩耗性にも優れることから、薄膜磁気ヘッドの長寿命
化を図ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの要部概略分
解斜視図、第２図は第１図Ａ−Ａ線位置での断面図、第
３図はその外観斜視図である。 第４図は本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの他の例を示
す外観斜視図、第５図はさらに他の例を示す外観斜視図
である。 第６図および第７図は第５図に示す薄膜磁気ヘッドの製
造工程を示す概略斜視図であり、第６図はジルコニアセ
ラミックス片の基板への取付は工程、第７図は保護板の
接合工程をそれぞれ示す。 ｌ　・　・　・　１−１；讐反 ２・・・コイル導体 ３・・・上部磁性膜 ６　・　・　・　保護讐反 第３図　　　　第４図 第５区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄膜磁気ヘッド素子が形成された基板に保護板が接合さ
   れてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、少なくとも上記保護
   板が酸化ジルコニウムを主成分とするセラミックスによ
   り形成されたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。