JPS6345387A - 磁気ヘツド用コアの製造方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、磁気ヘッド用コアの製造方法に関し、特にレ
ーザーによって熱化学反応を誘起させるレーザー誘起エ
ツチングを用いた狭トラツクの磁気ヘッド用コアを製造
する方法に関するものである。

〔従来技術の問題点〕

磁気ヘッド用コアを形成するに際して、従来からトラッ
ク部をレーザー加工で行う方法が知られており、特開昭
５１−２９１１８号、特開昭５７−２１２６１７号公報
等に示されている。例えば、特開昭５１〜２９１１８号
公報には、トラック幅より幾分広い幅のコアを形成した
後、その磁気ギャップ部をコアの両側がらレーザー加工
により除去してトラック幅を規定する方法が開示されて
いる。しかしながら、この方法では、レーザー光により
被加工物を加熱、溶融して、蒸発、除去するという機構
で加工が進むため、被加工面には熱による加工歪やそれ
に伴うマイクロクランク等が発生し、磁気ヘッドの特性
の劣化を招く。また、加工面及びその周辺部では、第１
０図に示すように、溶融した被加工物の凝固や再付着が
起こり、加工面の面粗度を低下させたり、熱の拡がりが
不均一になることにより、加工量に±５μｍ以上のばら
つきを生じ、寸法精度が低下する等の欠点があった。

これを改善するために、特開昭５７−２１２６１７号公
報では、同様の加工をする際に、先ず、高パワー密度の
レーザー光で不要部を削除し、次に低パワー密度のレー
ザー光で仕上げ加工を行う方法が明らかにされている。

この加工方法によれば、溶融した被加工物が、加工面及
びその周辺部に再付着したり、熱の拡がりの不均一によ
り加工量にばらつきを生じて寸法精度が低下する等の問
題点は、ある程度解消される。しがしながら、低パワー
密度のレーザー光を用いた加工では、−回の加工による
除去量が５〜１０μｍと少ないため、それ以上の加工深
さを必要とする場合は、繰り返し走査する必要があり、
加工に時間がかかる。また、被加工物の除去は、先に述
べた方法と同様に、溶融。

蒸発という機構で進むため、被加工面には熱による加工
歪やマイクロクランク等が発生し、磁気ヘッドの特性の
劣化を招くという問題は避けられないという欠点があっ
た。更にまた、上記何れの方法も、所定のコア幅とした
コアにトラック加工を施すものであり、従って、トラッ
ク形成後、トラックを保護するためのトラック両側の溝
へのガラスの充填が工業的に実施できないため、磁気ヘ
ッドと磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒体とが摺接
する際、磁気ヘッドのトラックが欠ける。信頼性に乏し
い等の問題があった。この点を改善する方法として、例
えば特開昭６１−２６０４０８号公報に開示されるよう
に、多数個のコアを製作し得る長尺状のいわゆるギャッ
プバーに、製作し得るコア数に対応するトラックを上記
レーザー加工により、溝あるいは孔を加工することによ
って不要部を切除して形成し、その切除部にガラスを充
填しトラックを保護した後、複数のコアに分割する方法
も提案されている。しかしながら、この場合ギャップバ
ーに上記レーザー加工を施した際、薄片状のコアへのレ
ーザー加工と異なり、熱の放散が不充分となり、トラッ
ク部にクラックが生じ、工業的に実施することが出来な
かった。

ところで、特開昭５５−８２７８０．特開昭５８−１２
５６７７゜特開昭６０−８２２８９号公報等に開示され
ている如く、磁気ヘッド加工とは別の分野でハロゲン或
いはハロゲン化合物の雰囲気中でレーザーを照射し、レ
ーザー誘起エツチングにより、セラミックスや金属を加
工する方法が開示されている。しかしながら、ここに開
示されている３つの方法は、何れも磁気ヘッド加工に必
要な高い精度を得るための要件が欠落している。

例えば、特開昭５５−８２７８０号公報にはパルスレー
ザ−を使用する旨記されているが、パルスレーザ−は瞬
間的に非常に高いパワーとなるため、レーザー誘起エツ
チングと同時に溶融も生じ、上記と同様被加工物の熱に
よる加工歪やマイクロクランク等が発生し、その結果、
磁気ヘッドの特性の劣化を招くおそれがある。

また、特開昭５８−１２５６７７号公報に開示されてい
る発明に於いても、かなり高いパワー（０，５〜ＩＫＷ
）のレーザーを用いており、上述の欠点を解消すること
はできない。

更に、特開昭６０−８２２８９号公報には使用レーザー
のパワーやガス圧等、所定の面粗度を得るに必要な要件
の記載が一切無く、フェライト加工に要求されるような
精度での加工はできなかった。

〔発明の目的〕

この発明は上記従来の問題を解消するためになされたも
のであって、その目的とするところは、レーザー誘起エ
ツチング法をギャップバーに施すことによって、トラッ
ク側壁の面粗度が良好で、且つ信顛性の高い磁気ヘッド
用コアを安価に製造し得る方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明に従う磁気ヘッド用コアの製造方法は、コイル巻
線孔と磁気ギャップを有するフェライトで形成されたギ
ャップバーにトラックを形成するに際し、少なくとも、
ギャップを含むギャップ近傍のトラックを規定する箇所
を、ガス圧が１０〜２００Ｔｏｒｒのハロゲン或いはハ
ロゲン化物ガスを含むガス中に於いて、レーザーパワー
が５０〜１１００ｍＷ、相対的ビーム走査速度が２〜１
１０μｍ／ｓｅｃの条件でレーザー光を照射してトラッ
ク部の面粗度を２μｍ以内に形成するようにしたもので
ある。

即ち、本発明は、ハロゲン或いはハロゲン化合物の雰囲
気下でフェライト材料に対してレーザー光を照射した際
に生じる、フェライトとガス成分との熱化学反応を利用
して、溝あるいは孔加工を行うものであって（以下、レ
ーザー誘起エツチングという）、従来のレーザー加工に
於けるフェライトの溶融、蒸発等による加工変質、クラ
ンク等の問題を解消したものである。

この発明が適用されるギャップバーは断面がＣ字状のフ
ェライト棒材及び／又は断面角状のフェライト棒材を付
き合わせ、且つ、付き合わせ部にギャップを形成したも
のである。

このギャップバーに対してトラックを形成するに際して
は、トラックを形成するための溝あるいは孔は、巻線孔
まで貫通していることが必要である。最終的に完成した
磁気へ・ノドの記録媒体との摺接面とヘッドの巻線孔ま
での深さ、即ちデプス深さは磁気ヘッドの種類によって
異なり、ＶＴＲの画像用ヘッドでは、デプス深さは通常
、３０〜５０μｍ、固定磁気ディスク装置（ＲＤＤ）用
磁気ヘッドでは、デプス深さが２〜２０μｍ、フロッピ
ーディスク装置用磁気ヘッドでは、デプス深さは３０〜
５０Ｉ１ｍである。

トラックを形成するための溝あるいは孔の深さは、その
後の工程にて行われる溝あるいは孔内へのガラスの埋め
込み、或いはヘッド摺動面の研磨加工等を考慮すると、
最終的磁気ヘッドのデップスより大きくせざるを得す、
少なくとも１１ＩＪ１以上、好ましくは２０ＩＪｍ以上
大きい溝あるいは孔開は加工をする必要がある。従って
、レーザーによるトラック加工では、少なくとも２０μ
ｍ以上、好ましくは５０μｍの溝或いは孔を形成するこ
とが必要となる。

また、トラックを形成するための溝あるいは孔の側壁は
、トラックの幅を規定するものであり、従って、側壁の
凹凸すなわち面粗度は、トラック幅の寸法精度に直接影
響する。当然のことながら面粗度は小さければ小さい程
良いものであるが、レーザ加工法を磁気ヘッドのトラッ
ク加工に適用するためには、少なくとも面粗度を２μｍ
以下とする必要があり、好ましくは１μｍ以下にするこ
とにより、本願発明に係るレーザー加工法を全ての種類
の磁気ヘッドのトラック加工に適用できることとなる。

この方法に於いては、面粗度及び加工深さは、レーザー
パワーと相対的ビーム走査速度との関係で論じられる。

実験の結果によると、走査速度及びレーザーパワーは一
定の範囲までは、走査速度が小さい程、また、レーザー
パワーが大きい程加工深さは大きくなる傾向がある。し
かしながら、あまりに走査速度が太き（なり過ぎると、
充分な熱化学反応を起こさせることはできないし、また
、あまりにレーザーパワーが大きくなり過ぎると、熱化
学反応よりも熱による溶融や茶発が盛んになり、マイク
ロクラックが発生し溶融物が付着し、面粗度も著しく低
下することになる。レーザーパワーを５０μｍ以下にす
ると、工業的に有効な加工量のレーザ誘起エツチングを
起こすことが出来なくなる。更に、このレーザ誘起エツ
チングを工業的に実施し得るためには、従来の機械加工
と比較すると１トラック当たり３０秒以下で加工できる
ことが望ましい。この発明が適用されるギヤフブハーの
加工に於いて、加工歪がなく、且つ高い加工精度が要求
されるトラック幅を規定する箇所は、磁気ギャップの両
側に少なくとも１０μｍ必要であり、更にそれ以外の箇
所でトラックを形成するために必要な切除部も含めて３
０秒以下で加工するためには、少なくとも２μｍ／ｓｅ
ｃで加工する必要がある。

面粗度が２μｍ以下を維持しつつ、且つ工業的に採用し
得る速い加工速度で、通常の磁気ヘッド用コアに要求さ
れる２０μｍ以上の加工深さを達成するための条件は、
レーザーパワーが５０〜１１００　ｍＷ、相対的ビーム
走査速度２〜１１Ｏμｍ／３６（の範囲であって、且つ
レーザーパワーを上記範囲内で一定としたときの走査速
度の下限が面粗度によって決定され、また、上限が加工
深さと面粗度によって決定される領域となる（後述する
第８図参照）。更に、面粗度が１μｍ以下で２０μｍ以
上の加工深さを達成するための条件は、レーザーパワー
を５０〜６５０ｍＷ、相対的ビーム走査速度２〜１００
μｍ／ｓｅｃの範囲が必要であって、且つレーザーパワ
ーを上記範囲内で一定としたときの走査速度の下限が面
粗度によって決定され、また、上限が加工深さと面粗度
によって決定される領域となる（後述する第９図参照）
。

このレーザー誘起エツチング法に於いて、雰囲気ガスは
、被加工物との熱化学反応により雰囲気中に安定的に揮
散する物質を生成する物質であることが望ましい。フェ
ライトの生成物である鉄は、ハロゲン元素と比較的庫気
圧の高い化合物を作る。

従って、雰囲気ガスにはハロゲン或いはハロゲン化物の
ガスを含むガスが適切であり、その中でもＣＣＸ４は、
安定で毒性も比較的低いため、扱い易く好ましい。

また、熱化学反応による被加工物の除去を効率よく進行
させるには、化学反応生成物であるフェライト成分元素
のハロゲン化物のガスを加工点から速やかに除去すると
共に、加工点に、化学反応に充分な量のハロゲン或いは
ハロゲン化合物を含むガスを新たに供給しなければなら
ない。従って、雰囲気の真空度、即ちハロゲン或いはハ
ロゲン化物を含むガスのガス圧を適切な範囲で制御しな
）すればならない。ここで、ガス圧が２００　Ｔｏｒｒ
以上になると、化学反応生成物であるフェライト成分元
素のハロゲン化物のガスの揮散が困難となり、反応生成
物が被加工面及びその周辺部に付着して面粗度が低くな
る。また、除去する量と加工される形状にもよるが、幅
３μｍ　、　Ｅさ５０μｍの穴を開ける場合、ガス圧が
１０Ｔｏｒｒ以下に於いては被加工面は従来のレーザー
加工と同様に、熱加工面の様相を呈してくる。従って、
ハロゲン或いはハロゲン化物を含むガスのガス圧は１０
〜２００Ｔｏｒｒに設定することが望ましく、より好ま
しくは４０〜１００Ｔｏｒｒとすることが望ましい。

また、加工中は雰囲気を密閉しておく必要は必ずしもな
く、ガスを流通する方法も有効である。

その方法の一つとして、加工点付近にハロゲン或いはハ
ロゲン化物を含むガスをノズル等で強制的に供給する方
法は、反応生成物の除去と新しいガスの供給に有効であ
る。更に、経済的には上記レーザーエツチングを室温で
行うことが有効であり、５００°Ｃ以下に予熱して、弱
いレーザーパワーの下に加工を行うことも可能である。

レーザビームの収束径は２０μｍ以下であれば所期の面
粗度及び加工深さを得ることができるが、ビーム収束径
は加工点に於ける被加工物の除去に影響を与えるので加
工条件の選定に於いては、更にレーザビームの収束径と
上記ガス圧及び被加工物温度も多少考慮する必要がある
。レーザの波長は上記ビーム収束径との関係から原理的
には２０μｍ以下であれば良く、該２ｏＡＩｍ以下の範
囲で更にレンズの能力、その他の諸条件を考Ｉ＠シて適
宜選択される。この条件を満たすレーザ光源としてＹＡ
Ｇ、ＣＯ２，Ａｒ”イオンの等の各種レーザーを使用す
ることができるが、発振の安定性に優れレーザー光の拡
がり角が小さい点からＡｒ”イオンレーザ−がより好適
に使用される。

トラック幅を規定する箇所の加工には、精度が高いこと
及び加工歪が少ないことが要求されるが、それ以外の箇
所の加工には、それ等がさほど重視されない場合が殆ど
である。従って、トラック幅を規定する箇所を加工した
後、もしくは、それに先立ってトラック幅を規定する箇
所以外の箇所を比較的加工速度の速い方法で加工するこ
とが、加工時間の短縮という点で有利である。

このトラック幅を規定する箇所以外の加工は、いわゆる
穴開は加工であるため、大気中でのレーザー加工、超音
波加工、又は放電加工等の方法が適宜採用されることに
なる。この他にも、リン酸等の酸或いは水酸化カリウム
等のアルカリのエツチング液中で、レーザー光を照射し
て除去加工することもできるが、より好ましくは、トラ
ック幅を規定する箇所と同様に、ハロゲン或いはハロゲ
ン化物を含むガス中に於けるレーザー誘起エツチング法
が採用されるのである。

この場合、加工速度を速くするために、レーザーパワー
と相対的ビーム走査速度を上げる必要がある。前述の如
（レーザ誘起エツチングを工業的に実施し得るためには
、１トラツク当たり３０秒以下で加工できることが望ま
しい。従って、トラック幅を規定する以外の箇所を少な
くとも１００μｍ／ｓｅｃ以上の走査速度で加工する必
要がある。

但し、この箇所の加工精度は±２０μｍ程度、好ましく
は±１０μｍでよいため、形成された溝あるいは孔の側
壁の面粗度は２０μｍ以下好ましくは１０μｍ以下でよ
い。更に、加工歪も磁気ヘッドの特性に影響しない限り
許されるので、レーザーパワーを最大１５００ｍＷまで
上げることができる。しかしながら、レーザーパワーが
７００ｍＷ以下では、走査速度１００１１　ｍ／ｓｅｃ
で２０μｍの加工深さを得ることが出来ないので、レー
ザーパワーは７００〜１５００ｍＷとすることが望まし
い。更に、走査速度が７００μｍ／ｓｅｃ以上では、レ
ーザーパワーが１５００ｍＷで２０μｍの加工深さを得
るこが出来ないので、走査速度は１００〜７００μｍ／
ｓｅｃとするのが望ましい。また、この溝あるいは孔の
側壁の面粗度を１０μｍ以下とするためには、好ましく
は、レーザーパワーを７００〜１０００ｍＷ、走査速度
を１００〜３５０μｍ／ｓｅｃとすることが望ましい。

以上、トラック幅を規定する箇所以外の箇所での加工時
間を短縮するために、レーザーパワー及び走査速度を太
き（する方法について述べたが、加工時間の短縮が必要
でない場合は、本箇所の加工をトラック幅を規定する箇
所と同じ条件で加工することが、面粗度及び加工歪の点
で最も有利であることは言うまでもない。

上記では、トラック幅を規定する箇所及びそれ以外の箇
所の全体（切除郡全体）にレーザー光を走査し、熱化学
反応により除去してトラックを形成する方法について述
べたが、コイル巻線孔がギャップ面に対して両側に渡る
ように、且つ、その幅が、切除部と同じか若干太き（形
成されているギャップバーを使用し、トラック幅を切除
部の輪部部のみにレーザー光を走査し、熱化学反応によ
って巻線孔まで貫通する溝を形成して、除去すべき面積
骨をくり抜いてトラックを形成することも可能であり、
この方法によれば加工時間を更に短縮することができる
。

この場合の加工条件は、上記と同様に、トラック幅を規
定する箇所の加工には低いレーザーパワーと遅い走査速
度を用いて、それ以外の箇所の加工には高いし・−ザー
バワーと速い走査速度を用いることか望ましいのは言う
までもない。

〔構成の具体的説明〕

以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、本
発明の具体的構成について、図面を参照しつつ詳述する
ことにする。

■、装　置 第１図は本発明を実施する装置の一例を示すものである
。Ｘ−Ｙテーブル４上に載置されたチャンバー１は、バ
ルブ９を介して真空ポンプ８に直結されており、また、
チャンバー１内に開口しているノズル２は、バルブ１０
を介してハロゲン或いはハロゲン化物を含むガスの少な
くとも一種類以上のガス源に接続されている。更に、こ
のチャンバー１の上面には石英窓５が設けられており、
該石英窓５の上方位置に配設されたレーザー光源６から
のレーザー光がこの石英窓５を介してチャンバー１内に
照射されるようになっている。チャンバー１内には、エ
ツチング加工されるべき下記のギャップバー１１がサン
プリングホルダ３上に配置されており、このギャップバ
ー１１に対して以下の手段及び条件でレーザー誘起エツ
チング加工を行うようになっている。

即ち、先ず該真空ポンプ８を作動させてチャンバー１を
真空にした後、バルブ１０を開いてチャンバー１内に所
定圧力のＣＣＩ、ガスを充填する。

このＣＣＩ！４ガスの１気圧は室温に於いて約６０Ｔｏ
ｒｒであり、この発明に於いてはこの値をそのまま使用
する。次に、ギヤツブバー１１の表面に、Ａｒ”″イオ
ンレーザービーム（波長５１４．５ｎｍ。

焦点集束径２．５μｍ）を照射し、ギャップバー１１を
Ｘ−Ｙテーブル４によって走査し、所定の位置に熱化学
反応を起こさせるのである。

■、ギャップパー この発明は、Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト、　　Ｎｉ　
−Ｚｎフェライト等、各種フェライト材料が適用対象に
なり、各種フェライト材料は、単結晶材であっても多結
晶材であっても、また、単結晶部分と多結晶部分とを含
む複合材料の何れであってもよい。

このようなフェライト材料を用いて、先ず、第２図或い
は第３図に示す如くの手順で磁気ヘッド用コアの製造を
行う。

即ち、断面角形状の一対のフェライト棒材１１ａ、ｌｌ
ｂの一方に、コイル巻線孔に対応する溝１２′を形成し
、そして、それら棒材１１ａ。

１１ｂを突き合わせて、且つ、その突き合わせ部分に所
定の間隙（幅）の磁気ギャップ１３を形成してコイル巻
線孔１２を有するギャップバー１１を得る。ここで、コ
イル巻線用の溝１２′の形成手順や磁気ギャップの形成
、更には棒材１１ａ。

１１ｂの接合等に於いては公知の手段が適宜採用される
ものであり、例えば、棒材１１ａ、ｌｌｂの接合には、
ガラスによる接合や固相反応による接合等の手段が採用
されることになる。

この発明に於いて２つのフェライト棒材１１ａ。

１１ｂのいずれの接合面にもコイル巻線用の溝１２′を
形成し、コイル巻線孔１２が（ｄ気ギャップ１３の両側
に、且つ、その幅が切除部１５０幅と同じか、若干大き
い第６図（ａ）に示すようなギヤ７・プハー１１を用い
ることは実施例の項で詳しく説明するように、加工速度
を向上するのにを効である。

■、加工手順 第２図に従って、ＶＴＲ用の磁気ヘッド用コアを得るま
での手順の概要を説明すると、先ず、上記の如く形成さ
れたギャップバー１１の磁気ギャップ１３に交叉して、
トラック幅を規定する箇所１４を所定条件のパワーを有
するレーザーを所定の条件の走査速度で照射して、レー
ザー誘起エツチング法により加工し、その後、或いはそ
れに先立って、切除部１５のトラック幅を規定する箇所
以外の箇所を、上記の条件により高いパワーのレーザー
で、比較的早い相対的ビーム走査速度で加工することに
より、トラック部４０を複数個形成する。尚この削除加
工の具体的な方法は、後に詳しく説明する。

かくして、トラック部４０が形成されたギャップバー１
１の切除部１５上に、所定の非磁性材料としてガラス１
６が載置されて、加熱溶融せしめられることにより、切
除部１５にガラス１６が充填せしめられる。そして最後
に、所定の幅及び所定のアジマス角を形成するように、
上記ギャプバ−１１から目的とするコア２０を切り出す
のである。

このようにして得られた磁気ヘッド用コア２０は、第１
０図に示された従来の製法による磁気ヘッド用コア３０
と比べて、トラック部４０の両側面３２に於ける溶融物
の付着やクランクが全く見られず、更に、トラック部４
０の両側には、該トラック部を保護するためのガラス１
６が埋設されているため、トラック部４０の機械的強度
を高めることができ、従来の磁気ヘッド用コア３０に比
べて信転性を著しく向上することができる。

以上、本発明に用いられる装置、磁気ギャップ。

磁気ヘッド用コアの製造方法の一例について述べたが、
本発明がそれら例示の具体例にのみ限定して解釈される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りに於いて
、当事者の知識に基づいて種々なる変更２修正、改良等
が加え得ることは、言うまでもないところであり、本発
明が、そのような実路形態をも含むものであることが理
解されるべきである。

上記では、レーザー誘起エツチング法をＶＴＲヘッド用
コアのトラック加工に適用する方法について述べてきた
が、本発明は、これに限定されるものではなく、ＦＤＤ
、　モノリシック又はコンポジフト型ＲＤＤ（ｆｉ気気
ヘッドコアのトラック加工を始めとして、ＲＤＤ［気ヘ
ッド用コアの浮上面の溝加工等、フェライト材料の各種
加工にも好適に利用されるものである。

〔実施例〕

■加工条件の決定 上記したようなギャップバーに対して、上記のような装
置を用いてこの発明を通用する場合について以下に記述
する。第７図は走査速度３０μｍ／　ｓｅｃ　、　ＣＣ
ｌ　ａガス圧５ＱＴｏｒｒ、収束ビーム径が２．５μｍ
のＡｒ”イオンレーザ−のを用いた場合のレーザーパワ
ーと面粗度（・印）との関係、及びレーザーパワーと加
工深さくＯ印）との関係を示すものである。例えば、２
０μｍ以上の加工深さと２μｍ以下の面粗度達成するた
めにはレーザーパワー２００〜８００ｍＷの範囲が適切
であることが分かる。この図からも明らかなように、加
工深さ７面粗度はそれぞれレーザーパワーの大きさに支
配される。また、加工速度にも支配されることが当然予
測される。従って、本願発明は、主としてレーザーパワ
ー、加工速度（走査速度）。

加工深さ９面粗度の４つのファクターの相互関係に於い
て評価されるべきである。

第８図は面粗度が２μｍ以内、加工深さが２０μｍ以上
（実線）及び５０μｍ以上（破線）の加工を行うための
、より好ましい条件範囲を示したものである。

レーザーパワーは５０〜１１００ｍＷ、走査速度は２〜
１１０μｍ／ｓｅｃの範囲で、且つレーザーパワーを一
定にした場合の走査速度の下限が面粗度で限定され、ま
た、上限が加工深さと面粗度で限定される範囲であるこ
とが理解できる。

例えば、レーザパワー３００　ｍＷ、走査速度が約３μ
ｍ／ｓｅｃ以下では２μｍ以下の面粗度を得ることが出
来ず、約４５μｍ／ｓｅｃ以上では２０μｍ以上の加工
深さを得ることが出来ないことが分かる。また、レーザ
ーパワー３００ｍＷ、走査速度２０〜４５μｍ／ｓｅｃ
の範囲内で、面粗度が２μｍ以下で、且つ、加工深さが
２０〜５０μｍの加工を行うことができ、同じレーザー
パワーで走査速度が３〜２０μｍ／ｓｅｃの範囲内では
、２μｍ以下の面粗度で５０μｍ以上の加工深さを得ら
れることが分かる。

更に、第９図は、面粗度が１μｍ以内、加工深さが２０
μｍ以上（実線）及び５０μｍ以上（破線）の加工を行
うための、より′好ましい条件範囲を示したものである
。

レーザーパワーは５０〜６５０ｍＷ、走査速度が２〜１
００μｍ／ｓｅｃの範囲で、且つレーザーパワーを一定
にした場合の走査速度の下限が面粗度で限定され、また
、上限が加工深さと面粗度で限定される範囲であること
が理解できる。

例えば、レーザーパワー３００ｍＷで、且つ走査速度が
約４μｍ／ｓｅｃ以下では１μｍ以下の面粗度を得るこ
とが出来ず、約４５μｍ／ｓｅｃ以上では２０μｍ以上
の加工深さを得ることが出来ないことが分かる。また、
レーザーパワー３００ｍＷで、且つ、走査速度２０〜４
５　ｐ　ｍ／ｓｅｃの範囲内で１μｍ以下の面粗度で２
０〜５０μｍの加工深さを得ることができ、同じレーザ
ーパワーで走査速度が４〜２０μｍ／ｓｅｃの範囲内で
は、１μｍ以下の面粗度で５０μｍ以上の加工深さを得
られることが分かる。

上記の条件はＣＣＩＩｓ　　１０〜２００Ｔｏｒｒ、　
ビーム収束径が２０μｍ以下の条件下での実験結果に基
づいている。但し、被加工物の除去量は加工点に与えら
れる熱量とガス圧によって決まるものであるから、同じ
レーザーパワーであっても、収束ビーム径が異なれば加
工点に於ける熱量の分布が異なり、除去量も異なってく
る。従って、目的とする面粗度と加工深さに対する適切
な条件は、上記第８図、第９図に示された範囲内で更に
レーザーパワーの密度とガス圧を考慮して選定される。

ＣＣβ４は蒸気圧が常温で６０Ｔｏｒｒ前後であるので
、経済的な観点から考慮すると、ガス圧はＣＣ１，を使
用する限りに於いては、４０〜６０Ｔｏｒｒの範囲に限
定される。ビーム収束径はできるだけ小さく、好ましく
は３μｍ以下で選定するのがよい。

■フェライトコアの作製 第２図にＶＴＲヘッド用コアの、本発明による製造プロ
セスを示す。先に説明したようにＭｎ−Ｚｎフェライト
単結晶材で構成されたギャップバーに、上記実験結果よ
り選択した、下表に示されるような条件のレーザー光を
第４図（ａ）に示すようにジグザグの走査パターンに従
って走査して、トラックを挟んで対称に位置する２つの
台形状の切除部１５を切除して、トラック幅３０　、ｕ
　ｍ幅のトラックを複数形成した。

（以下余白） 尚、一つの台形の寸法は、トラック幅を規定する長さに
相当する上底がギヤツブ部の両側に５０μｍ、計１００
μｍとなるように、下底の長さが３００μｍ、高さが１
００μｍとなるように、そして、溝の加工深さはデプス
部の最下端より５０μｍ深いものとした。しかる後、ギ
ャップバーの上に埋め込み用ガラス１６を載せ、電気炉
内に設置して加熱することにより、かかるガラスを溶融
してトラック幅を規定する箇所及びそれ以外の箇所内に
充填せしめた。尚、ガラス１６の溶融時には、炉内の雰
囲気を、炉内の酸素とフェライトとの反応によりフェラ
イトの磁気特性が劣化しないように、フェライトの平？
＃ｉ酸素分圧とほぼ同様の条件に制御した。かくして、
ガラスを充填したギャップバーのギャップ面、即ち、ガ
ラスをｉ！置した面を所定デプス長まで研摩して、コア
バーを得た。

このコアバーに於いて、コアの幅が２００μｍになるよ
うに、且つギャップ部がコアの真中にくるようにして、
更に、ギヤツブ部と垂直な方向に対して約６″傾けて切
断した後、コアの両側面をそれぞれ３５μｍずつ研磨し
て、ＶＴＲへ、ド用コアを得た。かくシ、て得られた磁
気ヘッド用コアは、第１０図に示す従来の磁気ヘッド用
コアとは異なり、トラック部に於けるマイクロクラック
及び？８融物の付着が全く見られなかった。また、トラ
ック部４０の側面３２の面粗度も良く、トラック幅の加
工精度を±２μｍ以内に収めることができた。また、ト
ラック部が両側からガラス１６で補強されているため、
トラック部の機械的強度が高く、摺接面に於ける耐摩耗
特性の高い、信頼性の高い磁気ヘッド用コアであった。

本加工法によれば、１トラツク当たりの加工に約１分３
０秒を要するため、従来のダイヤモンドカッターによる
機械加工に比べて、加工時間は約２倍かかるが、砥石の
摩耗による寸法精度の低下がないこと、トラックガラス
の埋め込みが一度でよいこと、更に、最も工数を要する
トラックの位置合わせが不要であることから、総合的に
は大幅に工数を削減することができるのである。

尚、切除部の形状は、第４図（ａ）に示した台形状に何
等限定されるものではなく、その他の単多角形もしくは
半円形、半楕円形等が適宜採用されるものである。

また、前述の如く、本発明は、ＶＴＲヘッド用コアの製
造方法に何等限定されるものではなく、例えば第３図に
示された磁気ディスク装置に使用されるモノリシック型
ＲＤＤヘッド用コアの製造工程にも適用され得るもので
あって、そして、それに従う例にあっては、先ず、ギャ
ップ構成面が（１００）面、記録媒体との摺接面＜１１
０）面である単結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトで構成された
ギャップバーに、前記と同様の条件のレーザー光を、前
記と同様台形の切除部１５に対して第４図（ａｌに示し
たようにジグザグの走査パターンで照射して、トラック
幅が２０μｍ、上底が１００μｍ。

下底が３００μｍ、高さが１００μｍとなるように複数
形成した。尚、清の深さは、デプスの最下端より５０μ
ｍ深いものとした。次いで、前記と同様にガラス１６を
埋め込み、所定の゛デプス長まで研磨してコアバーを得
、ギャップ部がコアの真中にくるようにして、トラック
に平衡に、０．４１１１の間隙で浮上面溝を形成した後
、更に所定角度のテーパ一部を加工し、次いでヨークを
０．４鰭の幅で形成した。しかる後、浮上面の幅が０，
７５ｎｍ。

コアの幅が３．４ｕになるように切り出し、浮上面及び
センターレールの面取り加工をして、モノリシック型Ｒ
ＤＤヘッド用コアを得た。

かくして得られた磁気ヘッド用コアは、第１１図に示す
従来のモノリシック型ＲＤＤヘッド用コアとは異なり、
トラック部にマイクロクラック及び溶融物の付着が起こ
らない。また、トラック部の両側がガラスで補強されて
いるため、トラ、り部の機械的強度が増し、狭トラツク
化が容易となった。また、再生出力、オーバーライド特
性、クロストーク等は、従来のヘッド用コアと同等、又
はそれ以上の特性が得られた。更に、第２図に示す本発
明の製造方法を応用すれば、コンポジ・７ト型ＲＤＤヘ
ツド用コアの製造も可能である。その場合、第５図に示
す狭トラツク化が容易になり、また、摺接面に於いて、
ガラスの露出する面積割合を効果的に小さくすることが
できるため、耐摩耗特性を著しく向上させることができ
るのである。

また、前記第２図に示されるギャップバーの代わりに、
コイル巻線孔がギャップ面に対し、両側に渡り形成され
である、第６図（ａ）に示される断面形状のギャップバ
ーを使用することにより、第４図（ｂｌに示される大角
形型の走査パターンで、レーザー光を照射して、トラッ
ク幅を規定する箇所及びそれ以外の箇所を囲む輪部部を
、巻線孔まで貫゛通ずる溝加工によって、くり抜いてト
ラックを形成すれば、第６開山）に示されるような磁気
ヘッド用コアを容易に得ることができるのである。それ
に従う例にあっては、先ず、コイル巻線孔１２がギャッ
プ面に対し、両側に渡り形成されであるギャップバー１
１に、前記と同様のレーザー光を第４図（ｂ）に示した
ように、六角形（即ちこの場合隣接する切除部１５が相
互に連続している）の切除部１５の輪部に沿って走査し
、トラック幅が３０μｍ、正八角形の一辺が１００μｍ
、深さがデプスの最下端より５０μｍ深いものとなるよ
うに複数形成した。次いで、前記と同様に、ガラス１６
を埋め込み、所定のデプス長まで研磨してコアバーを得
、ギャップ部がコアの真中にくるようにして、更にギャ
ップ部と垂直な方向に対して約６″傾けて切断した後、
コアの両側面をそれぞれ３５μｍずつ研磨して、第６図
（ｂ）に示すようなＶＴＲヘッド用コアを得た。この場
合、レーザー光の総走査距離が凍り、１トラツク当たり
の加工時間が先の実施例の５分の１に短縮できるため、
従来の機械加工に比べても、加工時間が約３分の２に短
縮でき、より著しく工数を削減することができるのであ
る。切除部１５の形状は、第４図（ｂｌに何等限定され
るものではなく、その他の多角形もしくは円形、楕円形
々が適宜採用される。また、この方法は、ＶＴＲヘッド
用コアの製造方法に何等限定されるものではなく、ＲＤ
Ｄ、ＦＤＤ等各磁気ヘッド用コアにも好適に使用される
ものである。

〔発明の効果〕

以上、述べてきたように、本発明に従えば、ギャップバ
ーに対して、幅の狭いトラックを加工歪やマイクロクラ
ンク等もなく高精度に形成できる上に、トラックの両側
面にガラスを埋設することができるため、信頼性の高い
磁気ヘッド用コアが得られる上に、加工条件を二段階に
選択したため、著しく工数を削減でき、磁気ヘッド用コ
アを安価に製造することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する装置の一例を示す概念図、
第２図は、この発明をＶＴＲ用の磁気ヘッド用コアの製
造に適用した場合の加工手順を示すフロー図、第３図は
この発明をモノリシック型ＲＤＤヘッド用コアの製造に
適用した場合の加工手順を示すフロー図、第４図（ａｌ
　（ｂｌは切除部の形状及びレーザの走査パターンを示
した概念図、第５図はこの発明を適用して製造したコン
ポジット型ＲＤＤヘッド用コアの概念図、第６図（ａ）
　（ｂ）はこの発明の他の実施例を示す概念図、第７図
はレーザパワーと面粗度及び加工深さとの関係を示すグ
ラフ、第８図は面粗度を２μｍとしたときの条件範囲を
示すものであり、第９図は面粗度を１μｍとしたときの
条件範囲を示すものである。更に、第１０図及び第１１
図は従来の磁気ヘッド用コアを示すものである。 出　願　人　　株式会社デイ・ニス・スキャナーい 才１図 牙５図 オ　　４１Ｊ ５　　　ｉ 才　　６　　図 （ａ） （ｂ） 才　　７　　図 し−ヂーｊ＼゛ワー（ｍｗ） オ８図 レー丁−１（ワー（ｍｗ） オ　　９　　図 し−丁゛−１＼°ワー　（ｍｗ） 第１０図 才１１図 平叙εネ１ｆｆ正書（自発） １．事件の表示 昭和６２年特許願第０４５６２９号 ２　発明の名称 磁気ヘッド用コアの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人本人 住　　　所　大阪市東区和泉町二丁目２２番地明細書の
特許請求の範囲、発明の詳細な説明及び図面７、前記以
外の出願人 住　　　所　名古屋市瑞穂区須田町２番５６号名　称日
本碍子株式会社 代表者　小原敏人 補正の内容 （１）特許請求の範囲を以下のように補正致します。 ２、特許請求の範囲 （１）　　コイル巻線孔と磁気ギャップを有するフェラ
イト材よりなるギヤノブバーに対してレーザー加工によ
ってトラックを形成する磁気ヘッド用コアの製造方法に
於いて、 少なくともトラ・７りを規定する箇所を１０〜２００Ｔ
ｏｒｒのハロゲン或いはハロゲン化物を含む雰囲気中で
、５０〜１１００ｍＷのパワーを有する２０μｍ以下の
径のレーザービームを２〜１１０μｍ／ｓｅｃの走査速
度で照射して、レーザー誘起エツチングにより２μｍ以
下の面粗度を達成することを特徴とする磁気ヘッド用コ
アの製造方法。 （２）追記ハロゲン化物ガスを四塩化炭素とする特許請
求の範囲第１項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。 （３）前記レーザーをＡｒ”　イオンレーザ−とする特
許請求の範囲第１項乃至第２項に記載の（磁気ヘッド用
コアの製造方法。 （４）■記トラック幅を規定する以外の箇所を、レーザ
ー誘起エツチングで加工するに際し、レーザーパワーを
７００〜１５００ｍＷ、相対的ビーム走査速度を１００
〜１００　μｍ／ｓｅｃとした特許請求の範囲第１項乃
至第３項に記↓ｙの磁気ヘッド用コアの製造方法。 （５）ｆｉ記トラック幅を規定する箇所以外の箇所を、
リン酸等の酸あるいは水酸化カリウム等のアルカリのエ
ツチング、夜中で、レーザー光を照射して加工する特許
請求の範囲第１項乃至第４項に記載の磁気ヘッド用コア
の製造方法。 （６）前記トラック幅を規定する箇所以外の箇所を、大
気中での゛ＩＡＧレーザー等によるレーザー加工、超音
波力ロエ、又は放電力ロエで行う特許請求の範囲第１項
乃至第３項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。 （７）ｍ記コイル巻線孔の幅をトラ、・りを規定する箇
所を含む切除部の幅と同じか１．若しくは苦干広く形成
されたギャップバーを使用する特許請求の範囲第１項乃
至第６項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。 （８）前記、該切除部の輪部に沿って巻線孔まで貫通す
る溝加工によってくり抜いてトラックを形成する特許請
求の範囲第１項乃至第７項に記載の磁気ヘッド用コアの
製造方法。 （９１Ｍ別切除部に、ガラス等の非磁性材料等が充填せ
しめられた後に、コアの幅に切断される特許請求の範囲
第１項乃至第８項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法
。 （２）明細８１１頁１３行目のｒ５０μｍｊ（７）記載
をｒ５０ｍＷＪと訂正する。 （３）明細書１３頁１６行目の「ハロゲン化合物」の記
載を「ハロゲン化物」と訂正する。 （４）明細６１４頁４行目の「面粗度が低くなる。 」の記載を「面粗度が劣化する。」と訂正する。 （５）明細書１４頁１７行目〜１８行目の「レーザーエ
ツチング」の記載を「レーザー誘起エツチング」と訂正
する。 （６）明細書１４頁１９行目の「予熱して、」の記載を
「加熱して、」と訂正する。 （７）明細書１９頁１６行目の「レーザー光が」の記載
を「レーザー光７が」と訂正する。 （８）明細書３３頁３行目の「浮上面溝を」の記載を「
浮上面溝１７を」と訂正する。 （９）明細書３３頁５行目の「浮上面の」の記載を「浮
上面１８の」と訂正する。 （１０）第２図（ｒ）、第３図（ｂ）、第３図（ｇ）、
第４図（ａ）、第５図、第６図（ａ）、第６図（ｂ）及
び、第１１図を別紙・の通り訂正する。 以上 −へ オ　　３　　　図（９） 矛　４　図（ａ） 才５図 Ａ−６図（ａ） オ　　６　　図（ｂ） 第１１図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイル巻線孔と磁気ギャップを有するフェライト
   材よりなるギャップバーに対してレーザー加工によって
   トラックを形成する磁気ヘッド用コアの製造方法に於い
   て、 少なくともトラックを規定する箇所を１０〜２００Ｔｏ
   ｒｒのハロゲン或いはハロゲン化物を含む雰囲気中で、
   ５０〜１１００ｍＷのパワーを有する２０μｍ以下の径
   のレーザービームを２〜１１０μｍ／ｓｅｃの走査速度
   で照射して、レーザー誘起エッチングにより２μｍ以下
   の面粗度を達成することを特徴とする磁気ヘッド用コア
   の製造方法。
2. （２）上記ハロゲン化物ガスを四塩化炭素とする特許請
   求の範囲第１項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。
3. （３）前記レーザーをＡｒ＾＋イオンレーザーとする特
   許請求の範囲第１項及至第２項に記載の磁気ヘッド用コ
   アの製造方法。
4. （４）上記トラック幅を規定する以外の箇所を、レーザ
   ー誘起エッチングで加工するに際し、レーザーパワーを
   ７００〜１５００ｍＷ、相対的ビーム走査速度を１００
   〜７００μｍ／ｓｅｃとした特許請求の範囲第１項及至
   第３項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。
5. （５）上記トラック幅を規定する箇所以外の箇所を、リ
   ン酸等の酸あるいは水酸化カリウム等のアルカリのエッ
   チング液中で、レーザー光を照射して加工する特許請求
   の範囲第１項及至第４項に記載の磁気ヘッド用コアの製
   造方法。
6. （６）前記トラック幅を規定する箇所以外の箇所を、大
   気中でのＹＡＧレーザー等によるレーザー加工、超音波
   加工、又は放電加工で行う特許請求の範囲第１項及至第
   ３項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。
7. （７）上記コイル巻線孔の幅をトラックを規定する箇所
   を含む切除部の幅と同じか、若しくは若干広く形成され
   たギャップバーを使用する特許請求の範囲第１項及至第
   ６項に記載の磁気ヘッド用コアの製造方法。
8. （８）前記、該切除部の輪部に沿って巻線孔まで貫通す
   る溝加工によってくり抜いてトラックを形成する特許請
   求の範囲第１項及至第７項に記載の磁気ヘッド用コアの
   製造方法。（９）切除部に、ガラス等の非磁性材料等が
   充填せしめられた後に、コアの幅に切断される特許請求
   の範囲第１項及至第８項に記載の磁気ヘッド用コアの製
   造方法。