JPS6331009A - 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の高飽
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
関するのもである。

〔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　　ｉ　ｎ　　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透磁
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５１−１４０７０８号
公報等が開示されている）と、前記境界が作動ギャップ
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８０−３２１０７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。理由は、ＰタイプのＭＩＧヘ
ッドでは金属磁性材とフェライトとの境界が疑似ギャッ
プとして作用し、これによるコンタ−効果により、周波
数−出力特性にＰｅａｋ−ｔ　ｏ−Ｐｅａｋ値で数ｄＢ
程度のリップルが現われろからである。

ところで上述の如きＭＩＧヘッドにあっては１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、ギ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
ギャップな形成した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
ャップ材となる絶縁膜を形成して、更にこの絶縁謹上に
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Ｐタイプのものが特開昭６０−１７７３１４号公報に
開示され、Ａタイプのものとしては本出願人に係る特願
昭６０−１８７４８６号に開示している。

ツキ合わせ工程を含まないＡタイプのＭＩＧヘッドのコ
ア半休を用いたヘッドはコンタ−効果を完全に防止でき
るという利点を有するが。

製造工程が複雑になる上に、要求される加工精度も高く
なり、コストが高くなってしまうという問題を有する。

従ってツキ合わせ工程を含まないＰタイプＭＩＧヘッド
に於いてコンタ−効果による悪影響等の諸問題を伴わず
製造できればコスト面で極めて有利となる。

第１３図はツキ合わせ工程を含まないＰタイプの、ＭＩ
Ｇヘッドの例を示す図であり、１はフェライト等の高透
磁率材ブロック、２．７はセンダスト等の高飽和磁束密
度材よりなる磁性膜、３は巻線窓用溝、６は磁気ギャッ
プ、９．１０はガラス等の非磁性材である。

〔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舎まないＰ
タイプＭＩＧヘッドに於いて以下の如き問題がある。

第１４図は従来のＰタイプＭＩＧヘッドの問題点につい
て説明するためのコア先端部を示す図である。

１１４図ニ於イー（ｄ　ｌ　、　ｄ２　、　ｄ３１＊ｆ
ｉ体摺動面が摩耗に伴い変化した場合のギャップデプス
である。

この磁気ヘッドを使用していくと、イヤツブデプスはｄ
ｌ、ｄ２．ｄ３と変化していく。

この時媒体摺動面に於いて露烏する磁性１Ｉ１２の磁気
ギャップ６に垂直な方向の長さは、ギャップデプスが６
２以上であればｔｉとなり変化しないが、６２未満の場
合にはｔｌ’で示す様に変化する。これに伴いコンタ−
特性等が変化してしまうものであった。

また第１３図のヘッドに於いては内部応力の１積により
、＃！線線用用溝３近いフェライトｌ中にクラックが入
り、製品歩留りを低下させてしまう原因となっていた。

更に、金Ｍ！磁性鯖とフェライトとの境界近傍に内部応
力が蓄積すると、境界における磁気的性質の不連続性が
増し、コンタ−効果も大きくなりヘッドの電磁変換特性
が悪化する。

更に第１３ＷＪに示す如く、金属磁性ｓ２のフエライ）
ｌへの被着面が媒体摺動面上ではトラック幅分しかとれ
ず、特にトラック幅決定の為の加工時に於いて膜はがれ
を生じ易く、生産°性が悪いものであった。

本発明は上述の如き問題に鑑み、経時変化に対しても安
定な磁気特性を有し、かつ製造時の歩留りが良く、ａ負
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。

〔問題点を解決するための手段〕

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対し前記巻
線用溝内を除く部分の少なくとも媒体摺動面側に形成さ
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、前記ブロックの前記絶縁膜に対向する面が前
記絶縁膜と平行で、かつ前記第１の磁性膜が前記一対の
非磁性材部の一方と前記ブロックとの境界に沿って延在
する構成としている。

〔作　用〕

上述の如き磁気ヘッドに於いては巻線用溝の内部には第
１の磁性膜は形成されておらず、媒体摺動面に於ける第
１の磁性膜が摺動面の変化に係らず同じ形状となるため
経時変化に対しても安定な磁気特性が得られ、かつ内部
応力も大きくならず、かつ高透磁率ブロックに対する磁
性膜の被着面積も大きくとれるため膜はがれが生じるこ
とも少なくなくなる為製造時の歩留りも向上すると共に
コンタ−効果による磁気特性の劣化も最小限に抑えられ
るものである。

〔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、第２図〜第８図
は、第１図のヘッドの製造工程の概略を説明する図であ
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
膜としての合金磁性材、６はＳ　ｉ　Ｏ３などのギャッ
プ材で、高飽和磁束密度材ｚ上に同じくスパッタ等によ
り成膜され、７は第２の磁性膜としての合金磁性材で、
ギャップ材６上に同じくスパッタ等により成膜される。

３（３１〜３３）は巻線窓用溝、また、その壁面であり
低融点ガラス５が充填されている。

９は低融点ガラス５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、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、１
１はたとえばフェライト単結晶の如き高透磁率材で、１
２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６
、第２の磁極としての高飽和磁束密度材７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６に対し平
行になっており、コンタ−効果の出現を完全に抑制する
ことには困難であるが、後述する様な構造による実用上
問題とならない程度にまで抑圧できるこが分った。保護
板は摺動面側が非磁性材１０となっており、逆って第２
の磁極７との間のスキ間あるいは接着剤層は疑似ギャッ
プとならない。また、保護板のギャップに面する側の非
磁性材１０あるいは１２の最下点Ｐ１は１巻線窓用溝壁
面３１の上端点Ｐ３同程度の高さか、やや下（摺動面を
上として）に位置するが、可能な限り摺動面に近い方が
特性上好ましい、これは、保護板の高透磁率材１１が摺
動面に近い程、磁気回路の磁気抵抗が小さくなるからで
ある。このようなヘッド構造の場合、実効的なギャップ
デプスは１点Ｐ１．Ｐ３の内、摺動面に近い側によって
決められる。

従来提案されているつき合わせ工程を経ずに作られるヘ
ッドと本実施例との構造土岐も異なる点は、第８図にお
いてフ、エライトコア１に刻まれた巻線窓１３を形成す
る為の溝３を形作る溝の壁面３１，３３．３３から可能
な限り金属磁性材が取除かれている事にある。さらに、
摺動面上、ギャップ６近傍のコア先端部はトラック幅出
しの為、はぼ平行な側面となるように溝８が刻まれてい
るが、この溝加工によって現われるフェライトコア１の
両側面の一方に磁性金属膜２が延在している。

以上に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８図を用いて説明する。

第２図において、１はフェライト単結晶の直方体ブロッ
クの一部で、その−面には多数の平行な溝２３１〜２３
４を形成しており、線溝の形成された面に、物理蒸着、
メッキ、ＣＶＤ等の方法により第３図に示す如く高飽和
磁束密度材２の厚さ１０ＪＬｍ〜５０ＪＬｍ程度成膜す
る。

尚、このときブロック１が単結晶フェライトよりなる場
合は結晶方位（１１０）面が図中Ａ面として示す、後の
媒体摺動面となる様にすると耐摩耗性上都合がいい。こ
こで高飽和磁束密度材としてセンダストを用いる場合、
膜２の表面がフェライト１の表面と平行かやや凸状とす
れば内部応力の発生を小さくできるものである。

成膜後、第４図に示すように、巻線窓用の第１の溝３を
切、アルミ、銅、ニッケル、亜鉛、鉄等の細線４を溝３
に落し込み、融点が５５０℃〜６００℃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５で埋め込んだ後、キャップ面を形成するため平面
ラップした状態を示す。平面ラップ後、第６図のようく
先ずＳｉＯ２などのギャップ材６を設計に応じ、たとえ
ば０．２〜０．３７ｈｍ、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７をたとえば厚さ１０〜５
０ｐｍ程成膜する。この場合、該磁性膜７の膜厚はラッ
プ後の磁性ＩＩＩ　２の膜厚と一致しない様にするのが
望ましい。第７図は、ギャップ近傍のトラック幅を規制
するため、第２の溝８１〜８８を加工した状態を示す、
溝と溝とに挟まれたトラック幅規制部の両側面はほぼ平
行である。３層の膜２゜６．７．相互及びフェライト１
との密着性その他に難があり、溝８１〜８８を一度で加
工できない場合等には、トラックの右側を規制する溝と
、左側を規制する溝とを２度に分けて加工する。又、溝
を低融点ガラスで埋める際には、金属磁性膜と低融点ガ
ラスとの反応を防ぐ為、溝面に現われた金属磁性膜面上
にＣｒ、ＣｒＯ３等の金属膜、金属酸化膜を薄く成膜し
ておくと良い。第８図はトラック幅加工用の溝８１〜８
５を利用し、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で溶
着した様子を示す、保護ブロックの上部、摺動面側は非
磁性材１０、下部はフェライト単結晶等の高透磁率材１
１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で接着されている
。このコアブロックから点線Ｌ１゜Ｌ３で示したように
切出したチップをカセイソーダ水溶液などのアルカリ性
液あるいは塩酸等の酸性液に浸漬するなどして巻線窓用
溝に埋められた金属棒４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。

アジマス記録用のヘッドの場合は、第７図のように、ギ
ャップ長さ方向に対し垂直に切出すのではなく必要な角
度をつけて切ればよい。

また、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、巻線窓用溝
部壁面３に数ＡＬｍ程度の金属磁性膜が残存しても良い
、即ち、従来のつき合わせ工程を無くしたヘッドの製造
工程におけるように巻線窓用溝を形成した後、溝部を遮
蔽する工程を新規に導入し、その後金属磁性膜を成膜し
ても良いが、遮蔽が不充分で、巻線窓用溝部壁面に若干
の金属磁性膜が付着するのは許容されるべきである。ま
た、従来の工程のように、巻線窓用溝部にも成膜した後
、それを必要な厚さ除去しても良い。要はギャップ部を
構成する部分の膜厚より、巻線窓用溝部の膜厚が実質的
、作為的に薄くなっていれば良い。

尚、上述の製造工程に於いてトラック幅の決定方法につ
いては第１の金属磁性膜２の被着後にトラック幅規定用
の溝を加工し、更にギャップ材６を被着し、フォトリン
グラフィ等の方法で第２の金属磁性膜７をトラック幅に
合わせて形成することも可能である。

構成の一部が異なる他の実施例をヘッドの斜視図として
第９図〜第１１図に示す。

第９図のヘッドチップを第１図のヘッドチップと比較す
ると明らかなように、ギャップ材６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の金属磁性膜７とが直接密着する
こととなり、下部コアの磁気抵抗を下げる効果がある。

第１０図のヘッドチップと第１図のヘッドチップの違い
は、第１０図のヘッドチップでは巻線窓１３のあるコア
半休の巻線窓用溝３の壁面はもとより、溝３より下側に
も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１１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で形成しである。

以北第９〜１１図に示した実施例は第１図の実施例にお
ける構成の一部分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１０
図のヘッドにおいて、キャップ材６を第９図のヘッドの
如く下部コア側には設けず、さらに第１０図の第２の磁
極７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、フェライト単結晶を用いる場合、摺動面上におけ
るフェライトの結晶方位を１１０面とする耐摩耗性が良
い。

さらに磁極−ギャップ−磁極の層構造はそのすべである
いはその一部をフォトリソグラフィーの技術を用いて形
成することもできる。

第１２図は上述した様な各実施例のヘッドに於けるコア
の先端部を示す図である。第１２図に示すように、デプ
スエンドＥに至るまで媒体摺動面に於ける第１の磁性膜
の形状は変化しない、即ち、使用することによって摩耗
しデプスが変化しても本実施例のヘッドは特性が安定し
ているものである。

また、巻線窓用溝を有するコア半休のフェライト等、高
透磁率材上に形成する金属磁性膜の面積をできるだけ少
なくシ、ヘッド製造過程で生ずる内部応力の蓄積を少な
くした結果、金属磁性膜の膜ハガレや、フェライト、溶
着ガラスに発生するクラックが最小限におさえられ、更
に磁気ギャップに対向する部分以外の部分にも高透磁率
材に対する金属磁性膜の被着面が存在するので、トラッ
ク幅決定の際の加工を行う場合に於いても、膜はがれが
おき難く、加工歩留が飛躍的に向上するものである。

更に金属磁性膜とフェライトとの境界近傍への内部応力
の蓄積を最小限に抑えることができたため、前記境界に
おける磁気的不連続性も少なくなりコンタ−効果による
リップルが金属磁性Ｉｔ！　２と７の膜厚を異ならしめ
ればピーク−ビーク値で１〜２ｄＢ以下と実用上問題の
ないレベルにまで抑えられた。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明の磁気ヘッドは、低コストで経
時変化に対して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ものであり、高保磁力の磁
気記録媒体に対して良好な磁気記録再生が行える磁気ヘ
ッドに対して極めて有効なものである。

【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
の概略を示す斜視図、 第２図〜第８図は第１図のヘッドの製造工程の概略を示
す図、 第９図〜第１１図は夫々第１図の磁気ヘッドとは異なる
構造を有する更に他の実施例としての磁気ヘッドを示す
斜視図、 第１２図は本発明の各実施例のヘッドに於けるコアの先
端部を示す図、 第１３図は従来の磁気ヘッドの構造の一例を示す斜視図
、 第１４図は、第１３図に示すヘッドの問題点につい槃て
説明するため、コアの先端部を示す図である。 ■はフェライト単結晶などの高透磁率材ブロック、２は
第１の磁性膜としての合金磁性材などの高飽和磁束密度
材、３は巻線窓用の溝、４は金属棒、５は低融点ガラス
、６はギャップとなる絶縁膜、７は第２の磁性膜として
の合金磁性材などの高飽和磁束密度材、８はトラック幅
を規定する溝、９は低融点ガラス、１３は巻線窓である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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対し前記巻
   線用溝内を除く部分の少なくとも媒体摺動面側に形成さ
   れた高飽和磁束密度材によりなる第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、前記ブロックの前記絶縁膜に対向する面が前
   記絶縁膜と平行でかつ前記第１の磁性膜が前記一対の非
   磁性材部の一方と前記ブロックとの境界に沿って延在す
   ることを特徴とする磁気ヘッド。