JPS63281206A - 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） 本発明は磁気ヘッド、特に高透磁率材ブロック上に高飽
和磁束密度膜を形成した磁気コアを有する磁気ヘッドに
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、メタル塗布テープ、金属蒸着テープ等の高抗磁力
磁性媒体に適する磁気ヘッドとして、いわゆるＭＩＧ（
Ｍｅｔａｌ　　ｉｎ　　Ｇａｐ）ヘッドと呼ばれるもの
があり、既に実用に供されている。

ＭＩＧヘッドは、コアの大部分にフェライト等の高等磁
率材を用いギャップ近傍の磁極先端部を高飽和磁束密度
材、即ちパーマロイ、センダスト、アモルファス等の合
金磁性材で形成した構造となっている。ＭＩＧヘッドに
は、摺動面上における金属磁性材とフェライトとの境界
が、作動ギャップに平行なタイプ（これをＰタイプと呼
ぶことにする。たとえば特開昭５ｌ−１４０７ｏ８号公
報等が開示されている）と、前記境界が作動ギヤツプと
非平行でアジマスが付いたタイプ（これをＡタイプと呼
ぶことにする。たとえば、特開昭５４−９６０１３号公
報、特開昭６０−３２１０７号公報等に開示されている
）。とがあり、現在までのところＡタイプのＭＩＧヘッ
ドが実用化されている。

ところで上述の如きＭＩＧヘッドにあっては、作動磁気
ギャップは、いわゆるツキ合わせ工程に依り形成されて
いた。このように従来のツキ合わせ工程により作動ギャ
ップを形成したヘッドは、キャップ幅のバラツキが多く
、結果としてはヘッド間の特性のバラツキも大きかった
。このバラツキを無くす目的でツキ合わせ工程を経ずに
ギャップを形成したＭＩＧヘッドも提案されている。こ
の種のヘッドでは金属磁性膜上に磁気ギャップとなるギ
ャップ材となる絶ａ膜を形成して、更にこの絶縁膜上に
更に金属磁性膜が形成されている。

この様なツキ合わせ工程を含まないＭＩＧヘッドとして
はＡタイプのものが特開昭６０−１７７３１４号公報に
開示され、Ｐタイプのものとしては本出願人に係る特開
昭６０−１８７４８８号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の如きツキ合わせ工程を含まないＰ
タイプＭＩＧヘッドに於いては金属磁性膜とフェライト
との境界が疑似ギャップとして作用し、これに伴うコン
タ−効果により、周波数出力特性にＰｅａｋ−ｔｏ−Ｐ
ｅａｋ値で数ｄＢ程度のリップルが現われ実用上の問題
があった。

また、ツキ合わせ工程を含まないＡタイプＭＩＧヘッド
で例えば６０μｍもの広いトラック幅を有するヘッドを
製造しようとすると、その構造と製造法によりては、４
０μｍ前後の厚さの磁性合金膜をスパッタリング等の物
理蒸着法で成膜する工程が必要となる。このような厚さ
の膜をスパッタリングで成膜するには、成膜時間のみで
数時間を要し、また仮に成膜したとしても内部応力の蓄
積の為、膜そのものや基板であるフェライトにクラック
が入ったり、はなはだしい場合側れてしまうこともある
。そのため機械加工や、５００℃〜６００℃前後のガラ
ス溶着工程などの過酷な工程を経て完成に至るヘッドは
少なく、歩留りの低下を増長する結果となる。

本発明は上述の如き問題に鑑みかつ製造時の歩留りが良
く、磁気特性が良好なコア構造を有する低コストの磁気
ヘッドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

かかる目的下に於いて本発明の磁気ヘッドにあっては、
巻線用溝が形成されている高透磁率材ブロックと、該ブ
ロックの前記巻線用溝の形成されている側に形成された
高飽和磁束密度材よりなる第１の磁性膜と該第１の磁性
膜上に形成され磁気ギャップとなる絶縁膜と、該絶縁膜
上に形成された高飽和磁束密度材よりなる第２の磁性膜
と、夫々前記絶縁膜の両端に接する一対の非磁性部とを
具え、前記第１の磁性膜の膜厚が作動ギャップの深さの
範囲内にて記録媒体摺動面からの深さに応じて大略一定
の割合で連続的に変化する構成とした。

〔作用〕

上述の如く構成することにより、第１の磁性膜と高透磁
率材ブロックとの境界の存在によって発生するコンタ−
効果による電磁変換特性の劣化を軽減でき、かつトラッ
ク幅を広くとっても膜厚を小さくでき、製造時のコスト
、歩留り等に対して極めて有利である。

（実施例） 第１図は、本発明の最も典型的な構成を有するヘッドの
実施例につき、その概略を示す斜視図である。

第１図において、１は単結晶フェライト等の高透磁率材
ブロック、２は高透磁率材１上に、たとえばスパッタ等
の物理蒸着によって成膜されたパーマロイ、センダスト
、アモルファス等の高飽和磁束密度を有する第１の磁性
膜として合金磁性材、７は５ｉ０３などのギャップ材で
、高飽和磁束密度材２上に同じくスパッタ等により成膜
され、８は第２の磁性膜としての合金６１１性材で、ギ
ヤツブ材７上に同じくスパッタ等により成膜される。４
は巻線窓用溝、６は低融点ガラス、９は低融点ガラス６
と同程度か低い融点を有する低融点ガラス、１０〜１２
は保護板で、１０は非磁性フェライトあるいは結晶化ガ
ラスなど耐摩耗性の高い非磁性材、１１はたとえばフェ
ライト単結晶の如き高透磁率材で、１２は低融点ガラス
９と同程度かより高い融点を有する接着剤であり、１３
は巻線窓である。木ヘッドの製造上、構造上の特徴をい
くつか示す。先ずヘッドとしての基本構造である磁極−
ギャップ−磁極の要素機能は、高透磁率材基板１上に次
々に成膜される第１の磁極としての高飽和磁束密度材２
と、ギャップ材７、第２磁極としての高飽和磁束密度材
８とによって満たされる。ヘッド摺動面上において、高
透磁率材基板１と高飽和磁束密度材２との境界は、ギャ
ップ７に対し平行になっているが前述の如く第１の磁性
膜２の膜厚がギャップ深さ方向に変化しているため、コ
ンタ−効果の出現を実用上問題とならない程度にまで抑
圧できることが分った。

また合金磁性材２は磁気ギャップ７の両端から高透磁率
材１と非磁性材６との境界に沿フて夫々延在する構造で
あるためコンタ−効果の発生を一層小さくできる。

以上のような構造上の特徴を有するヘッドの製造法を第
２図〜第９図を用いて説明する。

第２図いおいて１はフェライト単結晶の直方体ブロック
の一部でその一面には多数の平行な第１の溝３Ｉ〜３４
が刻まれている。この時溝先端部側面が互いに非平行に
しておくのが好ましい。すなわち後工程で高飽和磁束密
度材２を形成する際に側面部が平行であると膜形成が不
可能であり付着したとしても磁気特性が劣化するからで
ある。

ここでＷｏは将来形成されるトラック巾より狭くなるよ
うに加工しておく。

また巻線窓用の第２の溝４を同時に形成する。

次に第３図ではフェライトブロック１の溝を刻んだ面に
、物理蒸着、メッキＣＶＤ等の方法により高飽和磁束密
度材２を厚さ３０μｍ〜５０μｍ程度成膜する。ここで
の膜厚は第２図でのＷｏ、将来必要とするトラック巾、
研磨シロ等さらにギャップ近傍で２０μｍ以上になるよ
うに考慮して決められる。この磁性膜２の成膜後第４図
に示すようにアルミニウム等の細線５を溝４に落し込み
金属磁性膜２が成膜された第１の溝３Ｉ〜３４諸共融点
が５５０℃〜ａｏｏ’ｂ程の第１の低融点ガラスで埋め
込む。第５図では溝を第１の低融点ガラス６で埋め込ん
だ後ギャップ面を形成するための平面ラップした状態を
示す。ここでＷｔはトラック巾になるように加工する。

平面ラップ後第６図のように先ず５ｉ０２などのギャッ
プ材を設計に応じ、たとえば０．２〜０．３μｍ被着し
、続いてもう一方の磁極を形成するための第２の金属磁
性膜８をたとえば厚さ２０〜５０μｍ程成膜する。ここ
では所定の場所だけに金属磁性膜を残すことが必要であ
る。加工法としてはフォトリソ法又はダイシングマシー
ン等による機械加工等が考えられる。

第７図は予め用意した保護ブロック１０〜１２を融点が
５００〜５５０℃程の第２の低融点ガラス９，７９４で
溶着した様子を示す。

保護ブロックの上部摺動面側は被磁性材１０、下部フェ
ライト単結晶等の高透磁率材１１であり、２つの部材は
融点が５５０〜６００℃程の第３の低融点ガラス等の接
着剤１２で接合されいる。

このコアブロックから点線り、、Ｌ２で示したように切
り出し、チップをカセイソーダ水溶液に浸漬するなどし
て巻線窓用溝に埋められた金属棒５を溶解除去し巻線窓
を形成する摺動面等の外形加工を終えたヘッドチップの
概略斜視図が第１図である。

次に上記外形加工について説明する。第８図は第７図に
於ける１点鎖線Ｘに沿って切断した際の断面図である。

第８図において、フェライトコア１の巻線窓用の溝の面
ＳＬと面Ｓｏとの交線を点Ｐで示す。

本実施例のヘッドでは、初期状態に於ける摺動面Σ１の
位置が鎖線で示す如く点Ｐと同じか、より下方に位置す
る様に加工する。第８図に於ける点Ｐとギャップ近傍の
拡大図は第９図に示している。

既に簡単に触れたように、第９図において巻線窓のある
コア半体１の摺動面が巻線窓用溝の斜面Ｓ、とギャップ
面に平行な面Ｓ０との交点Ｐより上方にあり、ギャップ
深さ範囲内にギャップ面に平行な面が残存するとコンタ
−効果が現われ、点Ｐを通る面Σ、と同じか下方に位置
すればコンタ−効果は抑制される。面Ｓ０が残存すると
、フェライト中の磁束が面Ｓｏに垂直に近く交わるので
、二つの磁気的性質の異なる材料のギャップと平行な境
界面Ｓｏが疑似ギャップ的なはたらきをするものと推測
される。

第９図において、面Ｓ１上に付着した合金磁性膜２の厚
さをＴ、膜２とギャップ面とのなす角をθ、摺動面Σ１
が頂度点Ｐを通るとして、面Σ！からギャップ深さ方向
の端点Ｏまでの距離、即ちギャップ深さをｐ１ギャップ
から点Ｐまでの距離、即ち摺動面上に現われた合金磁性
膜の幅ｉ下をＷとしたときＷ、Ｄ、　　θとＴとの間に
は、Ｔ＝Ｗｃ　ｏ　ｓθ＋Ｄｓｉｎθ　　・（１）とい
う関係が成立する。今ビデオ信号の記録再生用のヘッド
を対象とした時、ギャップ深さＤ＝２５μｍとし、斜面
Ｓ、とギャップ面のなす角度をθ＝４５°、θ冨６０°
の夫々の場合について、ざらに摺動面上における膜面の
幅をＷ＝０．５゜１０μｍと変化させてみて、斜面Ｓ１
上の必要膜厚Ｔを（１）式から求めると第１０図のよう
になる。

各種形状のヘッドを試作した結果、出力は膜厚Ｔが厚い
程高くなり、コンタ−効果は膜幅Ｗが広い程少なくなる
事がわかワたが、Ｗ＝１０μｍ程度でコンタ−効果によ
るリップルは殆んどなくなった。尚、膜厚Ｔが厚いと内
部応力がそれだけ増大し、加工時にヘッドの各部にクラ
ックや膜ハガレが生じ、歩留りを低下させる為、膜厚は
薄い方が望ましい。従って第１０図よりＷ＝１０μｍ以
下の時は、θ＝４５°の方が好ましい。尚、ヘッド幅が
大きいヘッドの場合、デプスＤは１０μｍで十分なので
、Ｗ−１０μｍとしても膜厚は１５μｍ程で良い。

実際には摺動面が面Ｓ０と面Ｓ、の交線（点Ｐ）を頂度
通るように加工するのが困難で、ギャップ深さ方向に数
μｍの誤差が出る。この時、初期摺動面がΣ、より下方
、ギャップ深さＤが小さくなる方向へずれる場合は問題
無い。一方、摺動面が上方に８だけずれΣ２に位置した
場合、ずれ量δが２〜３μｍ以下であれば、即ち面ＳＯ
の残存量が深さにして２〜３μｍ以下ならばコンタ−効
果によるリップルは２ｄＢ以下となり、ビデオ信号の記
録再生に対しては悪影響を及ぼさないことがわかた。従
って実用上は、面Ｓｏがギャップ深さ方向に数μｍ残存
する程度の加工誤差は許容されるべきである。

構成の一部が異なる他の実施例をヘッドを斜視図として
第１１図〜第１３図に示す。

第１１図のヘッドチップを第１図のへラドチップと比較
すると明らかなように磁性膜２が高透磁率材１と非磁性
材６との境界に沿って延在しておらず、かつギャップ材
７を下部コア側にまで形成せず、従って下部コア側で第
１の金属磁性膜２の少なくとも一部と、第２の金属磁性
＠８とが直接密着する一部ととなる。

第１１図の磁気ヘッドにあっては膜２を被着する際の内
部応力を小さくできる。この様に磁性膜２が上記境界に
沿って延在していなくともコンタ−効果による出力特性
のリップルは実用上問題のない１ｄＢ以下に抑えること
ができる。また、下部コアの磁気抵抗を下げる効果があ
る。

第１２図のへラドチップと第１図のベッドチップの違い
は、第１２図のへラドチップでは巻線窓１３のあるコア
半休の巻線窓用溝４より下側には金属磁性膜が形成され
ていない。下部コアにおいて、磁束はギャップ７に対し
垂直方向を向くが、その磁束が変化すると金属磁性膜中
に渦電流が流れ、記録再生効率の低下を招くからである
。

第１３図の実施例ではコストダウンを目的として、保護
板全体を非磁性体１４で形成すると共に磁性膜２がギャ
ップ７の端部から延在しない構成としている。

以上、第１１〜１３図に示した実施例は第１図の実施例
における構成の一部を変更したものであるが、これらを
組合わせて実施することもできる。また、たとえば第１
２図のヘッドにおいて、キャップ材７を第１１図のヘッ
ドの如く下部コア側には設けず、さらに第１２図の第２
の磁極８を下部コア側にまで形成せず下部コア側では高
透磁率材１と１１が直接密接するか、一体となるような
構造をとることも可能である。

また本発明のすべての実施例において、高透磁率材１と
して、フェライト車結晶方位を用いる場合、摺動面上に
おけるフェライトの結晶を１１０面とする耐摩耗性が良
い。

更に上記各実施例に於いて第１の磁性膜２の膜厚をギャ
ップデプス方向に変化させる手法としては巻線窓用溝４
内の斜面とギャップ形成面との交点より深く媒体摺動面
を研磨することにより実現しているが、他の手法をとる
ことも可能である。

例えば第１の磁性膜２の膜厚を変化させるための専用の
溝を巻線窓用溝と媒体摺動面との間に予め形成すること
によっても実現可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば低コストで安定な磁気
特性を有し、かつ製造時の歩留りが良いコア構造を有す
る磁気ヘッドを得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての磁気ヘッドの構成を
示す斜視図、 第２図〜第９図は第１図のヘッドの製造工程を示す図、 第１０図は第１図のヘッドに於けるギャップ深さ、膜形
成面のギャップ面に対する傾き、必要膜厚の関係を示す
図、 第１１図〜第１３図は夫々本発明の他の実施例としての
磁気ヘッドの構造を示す斜視図である。 １は高透磁率材ブロック、 ２は第１の磁性膜としての高飽和磁束密度材、４は巻線
窓用の溝、 ６は低融点ガラス、 ７は磁気ギャップとなる絶縁膜、 ８は第２の磁性膜としての高飽和磁束密度材である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻線用溝が形成されている高透磁率材ブロックと
   該ブロックの前記巻線用溝の形成されている側に形成さ
   れた高飽和磁束密度材よりなる第１の磁性膜と該第１の
   磁性膜上に形成され磁気ギャップとなる絶縁膜と該絶縁
   膜上に形成された高飽和磁束密度材よりなる第２の磁性
   膜と夫々前記絶縁膜の両端に接する一対の非磁性部とを
   具え、前記第１の磁性膜の膜厚が作動ギャップの深さの
   範囲内にて記録媒体摺動面からの深さに応じて大略一定
   の割合で連続的に変化することを特徴とする磁気ヘッド
   。
2. （２）前記第１の磁性膜が前記一対の非磁性材部と前記
   ブロックとの境界に沿つて該ブロックの両側に延在する
   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。