KR0126289B1 - 자기 헤드 및 그 제조 방법 - Google Patents

자기 헤드 및 그 제조 방법

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KR0126289B1
KR0126289B1 KR1019890001417A KR890001417A KR0126289B1 KR 0126289 B1 KR0126289 B1 KR 0126289B1 KR 1019890001417 A KR1019890001417 A KR 1019890001417A KR 890001417 A KR890001417 A KR 890001417A KR 0126289 B1 KR0126289 B1 KR 0126289B1
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요시아끼 시미즈
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다까시 오구라
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이우에 사또시
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Abstract

없음

Description

자기 헤드 및 그 제조 방법
제1도, 제2도는 각각 종래의 자기 헤드의 외관을 도시한 사시도.
제3A도, 제3B도, 제4A도, 제4B도, 제5도는, 제1도에 도시된 종래의 자기 헤드의 제조 방법의 일예를 공정 순으로 구체적으로 도시한 사시도.
제6A도, 제6B도, 제7A도, 제7B도, 제8A도, 제8B도는 제 1도에 도시된 종래 자기 헤드의 제조 방법의 또 하나의 예를 공정 순으로 구체적으로 도시한 사시도.
제9도, 제10A도, 제10B도는, 자기 코어 반체 부재에 홈 가공이 행해지는 공정을 도시한 부분 단면도.
제11A도, 제11B도, 제12A도, 제12B도, 제13A도, 제13B도는, 본 발명에 따른 자기 헤드의 제조 방법의 제1실시예를 공정순으로 구체적으로 도시한 사시도.
제14도는 본 발명에 따른 자기 헤드의 외관을 도시한 사시도.
제15도는 제1실시예에 방법에 의해서 제조된 자기 헤드의 제14도의 XV-XV선을 따른 단면도.
제16A도, 제16B도, 제17A도, 제17B도는, 본 발명에 따른 자기 헤드의 제조 방법의 제2실시예를 공정순으로 도시한 사시도.
제18도는, 제2실시예의 방법에 의해서 제조된 자기 헤드의 단면도.
제19도, 제20도는, 본 발명의 다른 실시예의 자기 헤드의 단면도.
제21도는 본 발명의 자기 헤드 제조방법에 사용되는 이온 비임 에칭장치의 구성을 도시한 모식도.
제22A도, 제22B도, 제23A도, 제23B도, 제24A도, 제24B도, 제25A도, 제25B도는, 본 발명의 자기 헤드 제조 방법인 제3실시예를 공정순으로 도시한 측면도.
제26도는 제3실시예의 방법에 의해서 제조된 자기 헤드의 테이프 미끄럼 접합면을 도시한 부분 평면도.
제27도는 자기 헤드의 재생 출력 특성을 도시한 도면.
제28도, 제29도, 제30도는 본 발명의 자기 헤드의 다른 실시예의 테이프 미끄럼 접합면을 도시한 부분 평면도.
제31도, 제32도, 제33도, 제34도, 제35도, 제36도, 제37도는 본 발명에 따른 자기 헤드 제조방법의 제4실시예를 공정순으로 도시한 사시도 또는 단면도.
제38도는 제4실시예의 방법에 의해서 제조된 자기 헤드의 외관을 도시한 사시도.
제39도는 제38도에 도시된 자기 헤드의 테이프 미끄럼 접합면을 도시한 부분 평면도.
제40A도, 제40B도는 제34도에 도시된 제조 공정에 있어서 사용되는 마스크패턴을 도시한 부분 평면도.
제41A도, 제41B도, 제42A도, 제42B도, 제43A도, 제43B도, 제44A도, 제44B도, 제45A도, 제45B도는, 제31도-제35도에 도시된 제조 공정에 있어서, 권선 홈구멍의 깊숙한 단부(depth end) 규제홈을 형성한 경우의 제조 방법을 공정순으로 도시한 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1a, 1b : 자기 코어 반체2,2a,2b : 작동 갭
3a,3b : 강자성 박막4 : 유리
7a,7b : 기판 8a,8b : 비자성 박막
12 : 유리 막대12c,12d,12e,12f : 변형 부분 절단홈
13a,13b : 트랙폭 규제홈13c : 권선 홈
13d : 유리 막대 삽입홈14 : 회전 지식
17a,17b : 내열성 박막19 : 박막 형성면
20 : 이온비임 에칭 장치
본 발명은 자기 헤드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 비디오테이프레코더(VTR), 디지탈 오디오테이프 레코더(DAT) 등의 자기 기록 재생장치에 사용되는 자기 헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, VTR, DAT 등의 자기 기록 재생장치에 있어서는, 기록 신호의 고밀도화가 진척되고 있고, 이 고밀도 기록에 대응해서, 자성분(磁性粉)으로서 Fe, Co, Ni 등의 강자성 금속 분말을 사용한 항자력이 높은 메탈 테이프가 사용되도록 되어 있다.
예를 들면, 8밀리 비디오라 칭하는 소형 VTR에서는, Hc=1400-1500 에르스텟(Oersted) 정도의 높은 항자력을 갖는 메탈테이프가 사용된다. 그 이유는, 자기 기록 재생장치를 소형화하기 위해 기록 밀도를 높일 필요성에서 신호의 기록 파장을 짧게 하는 것이 가능한 기록 매체가 요구되기 때문이다.
한편, 이 메탈테이프에 기록하기 위해 종래의 페라이트(ferrite)만으로 이루어진 자기 헤드를 사용하면, 페라이트의 포화 자속 밀도가 높은 5500가우스(Gauss) 정도에서 자기 포화 현상이 발생하기 때문에, 메탈테이프의 성능을 충분히 활용할 수 없다. 그래서, 이 높은 항자력을 갖는 메탈테이프에 대응하는 자기 헤드로서는, 보통, 자기 헤드로서 요구되는 자기 코어의 고주파 특성이나 내마모성 외에, 자기 코어의 갭 근방부의 포화 자속밀도가 큰 것이 요구된다. 이 요구를 만족시키는 메탈테이프 대응형의 자기 헤드로서는, 자기 포화 현상이 제일 생기기 쉬운 작동 갭 근방 부분을, 자기 코어로서 사용되는 페라이트보다도 포화 자화가 큰 금속 자성재료[예를 들면, 퍼말로이(permalloy), 센더스트(sendust), 비정질(amorphous) 자성체]로 구성된 자기 헤드(복합형 자기 헤드라 칭함)이 제안되어 있다. 이 복합형 자기 헤드는 신뢰성, 자기 특성, 내마모성 등의 점에서 우수한 특성을 갖는다.
제1도는 종래의 자기 헤드 외관을 도시한 사시도이다. 제1도에 도시한 바와 같이, Mn-Zn 페라이트 등의 강자성 산화물로 이루어진 1쌍의 자기 코어 반체(半體,1a,1b)가 비자성 재료를 통해서 맞대어져서 구성되는 작동 캡(2)의 근방 부분에, 포화 자속 밀도가 큰 센더스트 등의 강자성 금속 박막(3a,3b)가 형성되어 있다. 또한, 자기 코어 반체(1a,1b)는 유리(4)에 의해서 접합되고, 권선 홈(5)가 형성되어 있다.
전술한 바와 같은 복합형 자기 헤드의 경우, 강자성 금속 박막(3a,3b)는, 경면(鏡面)처리가 행해진 강자성 산화물로 이루어진 기판 상면에 스퍼터링에 의해서 부착 형성된다. 그렇지만, 강자성 금속 박막과, 강자성 산화물로 이루어진 기판과의 접합 계면 근방은, 성분 원소의 상호 확산이나 화학 반응, 또는 결정 구조의 비정합성 등에 의해서 비자성화하고, 의사 갭으로서 작용하기 때문에, 자기 헤드로서의 성능에 악영향을 미친다.
즉, 제1도에 도시한 바와 같이, 본래의 작동 갭(2)외에, 자기 코어 반체(1a,1b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)와의 접합 계면(6a,6b)에 의사 갭이 형성된다.
또한, 전술한 바와 같은 의사 갭의 발생을 억제하기 위해, 제2도에 도시한 바와 같이, 자기 코어 반체(1a,1b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)와의 접합 계면(6a,6b)가, 본래의 작동 갭(2)의 형성면에 대해서 비평행 하게 된다. 이와 같이, 가령, 의사 갭이 발생했다고 해도, 자기 헤드의 성능에는 악영향이 미치지 않도록 구성된 복합형 자기 헤드도 제안되어 있다. 이 구조를 갖는 자기 헤드는, 제1도에 도시된 자기 헤드에 비해서, 그 제조공정이 복잡하고, 제조 경비도 높다. 또한, 제1도, 제2도에 도시된 자기 헤드는, 예를 들면, 일본국 특허공개(소) 제58-175,122호 공보, 및 특허 공개(소) 제60-229,210호 공보에 개시되어 있다.
다음에, 제1도에 도시된 종래의 자기 헤드 제조 방법에 대해서 설명한다. 제3A도, 제3B도, 제4A도, 제4B도, 제5도는, 종래의 자기 헤드 제조 방법의 일예를 공정순으로 구체적으로 도시한 사시도이다.
우선, 제3A도, 제3B도를 참조해서, Mn, Zn계 페라이트 등의 강자성 산화물로 이루어진 1쌍의 기판(7a,7b)위에 경면 연마가 행해진다. 그후, 센더스트 등으로 이루어진 막 두께 1-10μm의 강자성 금속 박막(3a,3b)와, SiO2등의 갭 형성용 비자성 박막(8a,8b)가 차례로 스퍼터링에 의해서 형성된다.
다음에, 제4A도, 제4B도에 도시한 바와 같이, 한쪽 기판(7a) 상면에 트랙폭 규제홈(9a)가, 다른쪽 기판(7b) 상면에는 트랙폭 규제홈(9b), 권선 홈(5) 및 유리 막대 삽입홈(10)이, 각각 다이싱소우 등을 사용해서 형성된다. 이 경우, 트랙폭 규제홈(9a,9b), 권선 홈(5), 유리 막대 삽입홈(10)을 형성하기 위해, 비자성 박막(8a,8b), 강자성 금속박막(3a,3b) 및 기판(7a,7b)가 회전 지석(砥石)등에 의해서 깎아 내어진다.
제5도를 참조해서, 1쌍의 기판(7a,7b)가 세정된 후, 트랙폭 상당부분(11a 및 11b)가 정밀하게 맞대어진다. 유리막대 삽입홈(10)에는 유리막대(12)가 삽입된다. 그 후, 맞대어진 1쌍의 기판(7a 및 7b)가 600-800℃까지 가열됨으로써, 유리막대(12)가 용융한다. 이로 인해, 트랙폭 규제홈(9a,9b)에는 유리(4)가 충전된다. 이와 같이 해서, 1쌍의 기판(7a 및 7b)가 유리 접합된 블럭이 형성된다. 그후, 이 블럭을 제5도에 도시된 파선 I - I, II - II를 따라서 절단하고, 연삭 연마함으로써 제 1도에 도시된 자기 헤드가 완성된다.
그렇지만, 전술한 제조방법에 있어서, 강자성 금속 박막(3a,3b)가 스퍼터링 등에 의해서 형성되기 때문에, 기판(7a,7b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)와의 사이에는, 그들 사이의 열 팽창 계수의 상위(相違)를 기인으로 하는 내부 변형이 생기고 있다. 따라서, 제4A도, 제4B도에 도시한 바와 같이, 트랙폭 규제홈(9a,9b)등의 다이싱소우에 의한 절삭 가공에 의해서, 강자성 금속 박막(3a,3b)에 기계적 가공에 의한 변형이 가해짐으로써, 강자성 금속 박막(3a,3b)가 박리(剝離)된다는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해소하기 위한 자기 헤드의 제조 방법이, 예를 들면, 일본국 특허 공개(소) 제61-287,017호 공보에 개시되어 있다. 제6A도, 제6B도, 제7A도, 제7B도, 제8A도, 제8B도는, 이 공보에 개시되어 있는 자기 헤드의 제조 방법을 공정순으로 구체적으로 도시한 사시도이다.
우선, 제6A도, 제6B도에 도시된 바와 같이, 제3A도, 제3B도와 동일하게, 강자성 금속 박막(3a3b)와 비자성 박막(8a,8b)가 차례로 형성된 1쌍의 기판(7a,7b)를 준비한다.
다음으로, 제7A도, 제7B도에 도시한 바와 같이, 한쪽 기판(7a)에 형성된 비자성 박막(8a)와 강자성 금속 박막(3a)에 있어서, 트랙폭 규제홈이 형성되는 부분이 이온비임 에칭(etching) 등에 의하여 선택적으로 제거된다. 이로 인해 제1의 변형 부분 절단(分斷)홈(12a)가 형성된 기판(7a)의 상면이 노출된다. 또한, 다른쪽 기판(7b)에 형성된 비자성 박막(8b)와 강자성 금속 박막(3b)에 있어서, 트랙폭 규제홈, 권선 홈 및 유리막대 삽입홈이 형성되는 부분이, 이온비임에칭 등에 의하여 선택적으로 제거된다. 이로 인해, 제1의 변형 부분 절단홈(12b,12c,12d)가 형성된 기판(7b)의 상면이 노출된다.
또한, 8A도, 제8B도에 도시한 바와 같이, 상기의 에칭 공정에 의해서 노출된 기판(7a,7b)부분에, 다이싱 소우 등에 의해서 홈가공이 행해진다. 이로 인해, 트랙폭 규제홈(13a,13b), 권선 홈(13c) 및 유리막대 삽입홈(13d)가 형성된다.
그후, 제5도에 도시된 방법과 동일하게, 트랙폭 상당부분(11a 및 11b)가 정밀하게 맞대어진 후, 기판(7a 및 7b)가 유리 접합됨으로써 블럭을 형성한다. 이 블럭을 절단하여, 연삭 연마함으로써, 자기 헤드가 완성된다.
전술한 제조방법에 의하면, 이온비임에칭 등에 의해서 비자성 박막(8a,8b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)가 미리 제거된 영역에, 다이싱소우 등에 의하여 기계적으로 홈 가공이 행해진다. 그로인해, 강자성 금속 박막(3a,3b)에, 기계적 가공에 의한 변형이 가해지는 일이 적다. 따라서, 강자성 금속 박막(3a,3b)의 박리하는 비율이 감소한다.
제9도, 제10A도, 제10B도는, 제1A도, 제1B도에 도시된 기계적인 홈 가공의 공정에 있어서, 기판이 회전지석에 압압되어 맞닿는 것을 도시한 부분 단면도이다. 제9도를 참조해서, 미리 비자성 박막(8a)와 강자성 금속 박막(3a)가 제거된 영역(12a)에 회전 지식(14)가 들어감으로써, 트랙폭 규제홈(13a)가 형성된다. 이 경우, 트랙폭 규제홈(13a)를 정밀하게 형성하기 위해, 회전 지석(14)가 강자성 금속 박막(3a) 측면에 접촉하도록, 기판(7a)에 들어간다.
또한, 제10A도, 제10B도에 도시한 바와 같이, 회전 지석(14a)에 의해서 한쪽편 홈이 형성된 후, 회전 지석(14b)에 의해서 다른쪽편 홈이 형성된다. 회전 지석(14a,14b)는, 강자성 금속 박막(3a) 측면에 접촉하도록, 또는 강자성 금속 박막(3a)에 매우 근접한 부분을 통과한다. 그로 인해, 강자성 금속 박막이 회전 지석에 의해서 직접 절삭되지 않는다고 해도, 그 회전 지석에 의한 기계적 충격이나 진동 등에 의해서 강자성 금속 박막에 박리가 생긴다. 즉 회전 지석에 의해서 기계적인 변형이 강자성 금속 박막에 가해지지 않는다고 해도, 막 형성시와 막 형성 후와의 사이에 존재하는 여러가지 조건 변화에 의해서, 강자성 금속 박막에는 각종 변형이 내재하고 있기 때문에, 기계적인 충격이나 진동 등이 강자성 금속 박막에 가해짐으로써, 그 박리가 발생하는 것으로 생각된다.
또한, 강저성 금속 박막중에 존재하는 변형이 탄성 변형으로서 집적됨으로써, 자기 헤드의 사용 중에 있어서, 강자성 금속 박막의 박리가 발생하는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은, 강자성 금속 박막이 형성된 자기 코어 반체부재에 홈 가공이 행해질 때에, 강자성 금속 박막이 박리하는 것을 방지하는 것이 가능한 자기 헤드의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은, 자기 특성을 열화시킴 없이, 강자성 금속 박막의 박리를 방지하는 일이 가능한 자기 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자기 헤드의 제조 방법은, 비자성재료를 통해서 서로 맞대어진 1쌍의 자기 코어 반체 간에 작동 갭을 갖는 자기 헤드의 제조 방법이다. 그 제조 방법에 의하면, 우선, 한쪽과 다른쪽의 자기 코어반체 부재가 준비된다. 이 자기 코어 반체부재는 강자성을 갖는 산화물로 이루어지고, 작동 갭을 형성하기 위해 맞대어질 갭 형성면을 갖는 것이다. 다음으로, 이 갭 형성면 위에는, 강자성을 갖는 금속 재료로 이루어지는 강자성 박막이 선택적으로 형성된다. 그로 인해, 한쪽 자기 코어 반체 부재의 갭 형성면 중, 트랙폭 규제홈, 권선 홈, 또는 접합재 삽입홈이 형성될 부분이 노출하게 된다. 또한, 다른쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면에 있어서, 한쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면에 형성될 권선홈 또는 접합재 삽입홈 중, 적어도 어느 한 곳에 대향되어지는 부분이 노출하게 된다. 또한, 캡 형성면 중, 노출된 부분에는 기계적 가공이 행해진다. 그로 인해, 한쪽 자기 코어 반체부재에는 트랙폭 규제홈, 권선홈 또는 접합재 삽입홈이 형성된다. 이와 같이 해서 가공된 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재는, 서로 갭 형성면 사이에서 맞대어져 접합된다.
본 발명의 자기 헤드 제조 방법의 적합한 실시예에 의하면, 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 공정은, 다음 2개의 공정으로 이루어진다.
(i) 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면의 전면상에, 강자성을 갖는 금속재료로 이루어지는 강자성 박막을 형성하는 공정, (ii) 강자성 박막을 에칭 처리에 의해서 선택적으로 제거하는 공정.
강자성 박막을 선택적으로 제거하는 공정은, 이온 비임 에칭에 의해서 행해지는 것이 적합하다. 또한, 기계적 가공을 행하기 위해, 회전지석이 공구로서 사용되면 좋다. 또한, 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재를 맞대어서 접합함으로써, 제1작동 갭과 제2작동 갭이 형성되면 좋다. 제1작동 갭은, 갭 혀성면 중, 노출된 부분 사이에서 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재를 맞대어서 접합함으로써 형성된다. 제2작동 갭은, 갭 형성면 중, 강자성 박막이 형성된 부분 사이에서 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재를 맞대어서 접합함으로써 형성된다. 적합하기로는, 자기 코어 반체부재와 강자성 박막과의 사이에는, 내열성 박막이 개재되어서 형성되면 좋다. 강자성 박막 위에는, 작동 갭 형성을 위해 비자성 박막이 형성된다. 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재를 접합하는 공정은, 아래와 같이 행해진다. 접합재 삽입홈에 유리막대를 삽입하여 용융함으로써, 트랙폭 규제홈에 유리가 충전된다. 이로 인해, 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재가 접합된다.
본 발명의 또 하나의 국면에 따른 자기 헤드 제조 방법에 의하면, 우선, 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재가 준비된다. 이 자기 코어 반체부재는, 강자성을 갖는 산화물로 이루어지고, 작동 갭을 형성하기 위해 서로 맞대어질 갭 형성면을 갖는다. 다음으로, 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면 상에는, 트랙폭 규제홈이 형성된다. 이 트랙폭 규제홈은, 접합재로 충전된다. 또한, 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면에는, 강자성을 갖는 금속재료로 이루어지는 강자성 박막이 선택적으로 형성된다. 이로 인해, 한쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면 중, 권선홈 또는 접합재 삽입홈이 형성되기 위한 부분이 노출하게 된다. 또한, 다른쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면에 있어서, 한쪽 자기 코어 반체부재의 갭 형성면에 형성되기 위한 권선홈 또는 접합재 삽입홈 중, 적어도 어딘가에 대향되어지는 부분이 노출하게 된다. 갭 형성면 중, 노출된 부분에는, 기계적 가공이 행해진다. 이로 인해, 한쪽 자기 코어 반체부재에는, 권선홈 또는 접합재 삽입홈이 형성된다. 이와 같이 가공된 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체부재는, 서로 갭 형성면 사이에서 맞대어져서 접합된다.
본 발명에 따른 자기 헤드는, 한쪽과 다른쪽 자기 코어와, 강자성 박막을 구비한다. 한쪽과 다른쪽 자기 코어 반체는, 강자성을 갖는 산화물로 이루어지고, 작동 갭을 형성하기 위해 서로 맞대어지기 위한 갭 형성면을 갖는다. 강자성을 갖는 금속재료로 이루어지는 강자성 박막은, 아래 부분이 노출되거나 접합부재에 의해서 충전되도록 갭 형성면 위에 선택적으로 형성되어 있다. 한쪽 자기 코어 반체의 갭 형성면에는, 권선홈 또는 접합재가 충정된 접합재 삽입홈이 형성되어 있다. 다른쪽 자기 코어 반체의 갭 형성면에는, 한쪽 자기 코어 반체의 갭 형성면에 형성된 권선홈 또는 접합재 삽입홈 중, 적어도 어딘가에 대향되어진 부분이 노출되어 있다.
본 발명의 자기 헤드의 제조 방법에 있어서는, 작동 갭이 형성되기 위한 면 중, 기계적인 홈 가공이 행해지는 부분만이 아니라, 작동 갭을 구성하지 않은 부분도 될 수 있는 대로 노출하도록, 강자성 박막이 선택적으로 형성된다. 그로 인해, 가능한한 노출된 부분에 의해서, 강자성 박막의 박리 원인으로 되는 내부 변형은 부분 절단 된다. 따라서, 강자성 박막 중에 존재하는 변형이 가능한한 완화 또는 감소되어진 후, 자기 코어 반체부재의 갭 형성면의 노출된 부분에 기계적인 홈 가공이 행하여지게 된다. 그 결과 강자성 박막중에 존재하는 탄성 변형이 어느 개소(箇所)에 집중하는 일이 없으므로, 기계적인 홈 가공에 의한 충격이나 진동등이 강자성 금속 박막에 전달되어도, 그 박막이 박리하기에 이르는 일은 적다. 강자성 박막의 박리를 원인으로 하는, 자기 헤드의 제조 효율의 저하도 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 자기 헤드에 있어서는, 강자성 박막 중에 존재하는 변형이 감소되어지고 있으므로, 탄성 변형이 막 중에 집적되는 일이 적어진다. 그로 인해, 자기 헤드의 사용중에 있어서, 강자성 금속 박막이 박리하는 일이 방지됨과 동시에, 장기간에 걸쳐서, 자기 특성이 열화하는 일이 없이 유지된다.
이하, 도면을 참조해서, 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.
제11A도-제13B도는 본 발명에 따른 자기 헤드 제조 방법의 제1실시예를 공정순으로 도시한 사시도이다.
우선, 제11A도, 제11B도를 참조해서, Mn-Zn계 단결정 또는 다결정 페라이트, Ni-Zn계 단결정 또는 다결정 페라이트, 페록스프레이너 등의 강자성 산화물로 이루어진 1쌍의 기판(7a,7b)의 작동 갭이 형성되기 위한 면에 경면 연마가 행해진 후, 스퍼터링에 의하여, 강자성 금속 박막(3a,3b)가 형성된다. 이 강자성 금속 박막(3a,3b)를 구성하는 금속 재료로서는, 예를들면, 센더스트계 합금, 퍼말로이계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Co계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-C계 합금, 메탈-메탈계 또는 메탈-메탈로이드계의 비경질 합금 등이 열거된다. 이 강자성 금속 박막(3a,3b)의 막두께는 1-10μm 정도이다. 강자성 금속 박막(3a,3b)의 위에는, SiO2, TiO2, Al2O3, Ta2O5, Ti, Cr 등의 비자성 재료로 구성되는 비자성 박막(8a,8b)가, 작동 갭을 형성하기 위해 형성된다.
이때, 의사 갭의 작용을 억제하기 위해, 기판(7a,7b)의 작동 갭이 형성되기 위한 면에 경면 연마가 행해진 후, 인산 등에 의하여 에칭 처리가 행해진다. 그후, 기판(7a,7b)의 작동 갭이 형성되기 위한 면이 불활성 가스 이온으로 역 스퍼터링 처리된 후, 내열성 박막(도시하지 않음)이 스퍼터링 등에 의하여 형성된다. 이 내열성 박막 위에 강자성 금속 박막(3a,3b)가 형성되어도 좋다. 이와 같이, 자기 코어 반체로 되기 위한 기판(7a,7b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)와의 사이에, 내열성 박막을 개재함으로써, 의사 갭의 발생이 억제될 수 있음은, 본 출원 발명자 등에 의해 발견되었다. 이 내열성 박막은 구성하는 재료는, 화학적으로 안정된 고융점 금속, 또는 온도변화에 의해서 산소와의 결합 상태가 변화하기 어려운 산화물이다. 이와 같은 재료로서는, Ti, Tr, Mo, W, Pt 등의 고융점 금속 또는 SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, Y2O3, Ta2O5, V2O5, MgO, CaO 등의 내열성 산화물이 열거된다.
다음으로, 제12A도, 제12B도에 도시한 바와 같이, 한쪽 기판(7a)에 형성된 비자성 박막(8a)와 강자성 금속 박막(3a)에 있어서, 트랙폭 규제홈이 형성되는 부분이, 이온 비임에칭 등에 의하여 제거됨으로써, 제1변형 부분 절단홈(12a)가 형성된 기판(7a) 부분이 노출된다. 또한, 다른쪽 기판(7b)에 형성된 비자성 박막(8b)와 강자성 금속 박막(3b)에 있어서, 트랙폭 규제홈, 권선홈, 유리막대 삽입홈이 형성되는 부분이, 동일하게 이온 비임에칭 등에 의하여 선택적으로 제거됨으로써, 제1변형 부분 절단홈(12b,12c,12d)가 형성된 기판(7b) 부분이 노출된다. 또한, 한쪽 기판(7a)에 형성된 비자성 박막(8a)와 강자성 금속 박막(3a)에 있어서, 다른쪽 기판(7b)의 제1변형 부분 절단홈(12c,12d)와 대향하는 부분이, 이온 비임에칭 등에 의하여 제거된다. 이로 인해, 제2변형 부분 절단홈(12e,12f)가 형성된 기판(7a) 부분이 노출된다. 또한, 내열성 박막을 형성할 경우, 그 박막도 제거된다.
또한, 제13A도, 제13B도에 도시한 바와 같이, 에칭 공정에 의하여 기판(7a,7b)의 노출된 부분에, 회전 지석을 사용한 다이싱소우 등에 의해서 기계적인 홈 가공이 행해짐으로써, 트랙폭 규제홈(13a,13b), 권선홈(13c) 및 유리 막대 삽입홈(13d)가 형성된다.
그후, 종래와 동일하게, 제5도에 도시된 바와 같이, 1쌍의 기판(7a 및 7b)는, 캡 형성면이 정밀하게 맞대어짐으로써, 유리 접합되어 블럭을 형성한다. 그 블럭을 절단하여, 연삭 연마함으로써, 제14도에 도시된 자기 헤드가 완성된다.
제14도는 전술한 방법에 의해서 제조된 자기 헤드의 외관을 도시한 사시도, 제15도는 제14도의 XV-XV선을 따르는 단면도이다. 이 자기 헤드에 의하면, 한쪽 자기 코어 반체(1a)의 캡 형성면 중, 다른쪽 자기 코어 반체(1b)의 권선홈(13c)에 대향하는 부분과, 유리 막대 삽입홈(13d)에 대향하는 부분에는, 제2변형 부분 절단홈(12e,12f)가 형성되어 있다. 그로 인해, 이들 부분에는 강자성 금속 박막(3a)가 형성되어 있지 않고, 자기 코어 반체(1a)의 표면이 노출되어 있다.
전술한 제조 방법에 의하면, 한쪽 기판(7a)에 형성되는 강자성 금속 박막(3a)는, 제2변형 부분 절단홈(12e,12f)에 의해서, 다른쪽 기판(7b)와 동일하게, 좁은 범위로 부분 절단되어 있다. 그로 인해, 기판(7a)와 강자성 금속 박막(3a)와의 열팽창계수의 차이등에 의해서, 막 형성시와 막 형성 후와의 사이의 조건 변화에 기인해서 발생하는 각종 변형이 부분 절단되어 얻어진다. 따라서, 후공정에 있어서, 기계적인 홈 가공이 행해져도, 그 가공시에 생기는 충격이나 진동 등에 의한 강자성 금속 박막으로의 영향이 작아질 수 있다. 그결과, 강자성 금속 박막(3a)에, 균열이나 박리가 생기는 비율이 저감될 수 있다.
한편, 종래의 자기 헤드 제조방법에 있어서, 자기 코어 반체와 강자성 금속 박막과의 사이에 내열성 박막을 개재시킨 경우, 내열성 박막을 개재시키지 않았던 자기 헤드에 비해서, 강자성 금속 박막은 그 부착력이 약해지고, 박리하기 쉬워진다는 문제점이 있었다. 전술한 본 발명의 제조방법에 의하면, 의사 갭을 억제하기 위해 내열성 박막을 개재시켜도, 강자성 금속 박막(3a,3b)의 박리 비율이 감소한다. 이상과 같이, 강자성 금속 박막(3a,3b)의 박리가 감소함으로써, 자기 헤드의 제조 효율은, 95-100%로 대폭적으로 향상된다.
또한, 전술한 자기 헤드의 제조 방법에 있어서, 제2변형 부분 절단홈(12e,12f)를 다른쪽 기판(7b)의 제1변형 부분 절단홈(12c,12d)와 대향하는 부분 이외에 성형해도, 강자성 금속 박막(3a)의 박리가 충분히 억제될 수 있다. 그렇지만, 완성한 자기 헤드에 있어서는, 예를 들면, 제15도에 도시된 후방 갭부(2c)에 변형 부분 절단홈이 형성되어 있으면, 자속이 흐르기 어렵게 되고, 자기 특성이 열화한다. 즉, 자속이 흐르지 않는 권선홈(13c)에 대향하는 부분과, 유리막대 삽입홈(13d)에 대향하는 부분에 제2변형 부분 절단홈(12e,12f)가 형성되면, 자기 특성을 열화시킴 없이, 강자성 금속 박막의 박리가 방지된다.
다음으로, 본 발명에 따른 자기 헤드 제조 방법의 제2실시예에 대해서 상세하게 설명한다.
제16A도-제17B도는, 본 발명에 따른 자기 헤드 제조방법의 제2실시예를 공정순으로 도시한 사시도이다.
이 제2실시예에 있어서는, 상기 제1실시예와 동일하게 해서, 1쌍의 기판(7a,7b)의 작동 갭이 형성되기 위한 면에, 강자성 금속 박막(3a,3b)와 비자성 박막(8a,8b)가 형성된 후, 제16A도, 제16B도에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2의 변형 부분 절단홈(12a,12b,12c,12d,12f)가, 각각, 이온비임에칭에 의하여 형성된다. 또한, 이 제2실시예에서는, 한쪽기판(7a)에는, 다른쪽 기판(7b)에 있어서 권선홈 형성 부분에 상당하는 제1변형 부분 절단홈(12c)에 대향하는 제2변형 부분 절단홈(제12A도에 있어서의 제1변형 부분 절단홈(12e))가 형성되어 있지 않다.
그후, 제17A도, 제17B도에 도시한 바와 같이, 상기 제1실시예와 동일하게, 기판(7a,7b)에 트랙폭 규제홈(13a,13b), 권선홈(13c), 유리막대 삽입홈(13d)가 형성된다. 종래와 동일하게 해서 제5도에 도시한 바와 같이 기판(7a 및 7b)가 접합된 후, 절단되어, 연삭 연마됨으로써, 자기 헤드가 완성된다.
이 제2실시예에 의해서 제조된 자기 헤드의 제14도에 있어서의 XV-XV선의 단면은 제18도에 도시되어 있다. 이 도면에 의하면, 유리막대 삽입홈(13d)에 대향하는 자기 코어 반체(1a)의 캡 형성면에는, 제2변형 부분 절단홈(12f)에 의해서 강자성 금속 박막(3a)가 부분 절단되어 있다. 또한, 권선홈(13c)에 대향되는 자기 코어 반체(1a)의 캡 형성면에는, 강자성 금속 박막(3a)가 형성되어 있다.
상기의 제2실시예의 제조 방법에 의하면, 제1실시예에 비해서, 막 박리장치의 점에 대한 효과는 뒤떨어진다. 그렇지만, 제1 및 제2의 변형 부분 절단홈(12a,12b,12c,12d,12f)에 의해서, 강자성 금속 박막(3a,3b)가 내재하는 변형은 충분히 부분 절단되어 얻어진다. 내열성 박막을 개재시킨 경우에 있어서도, 강자성 금속 박막(3a,3b)의 박리하는 정도는 감소하고, 제조 효율도 향상된다.
또한, 상기 제2실시예에 있어서는, 제2변형 부분 절단홈은, 권선홈이 형성되는 부분에 대향하는 부분에는 설치되지 않고, 유리막대 삽입홈이 형성되는 부분에 대향하는 부분에 설치되어 있다. 반대로, 유리막대 삽입홈이 형성되는 부분에 대향하는 부분에는 제2변형 부분 절단홈을 설치할 수 없고, 권선홈이 형성되는 부분에 대향하는 부분에 제2변형 부분 절단홈을 설치해도 좋다.
또한, 본 발명의 자기 헤드는, 상기 실시예 이외에도, 제19도에 도시한 바와 같이, 권선홈(13c)에 대향하는 부분에 형성된 변형 부분 절단홈(12g)를 권선홈(13c)보다도 작게 한 자기 헤드나, 제20도에 도시한 바와 같이, 권선홈(13c)에 대향하는 부분에 권선홈을 겸함 변형 부분 절단홈(12h)를 형성한 자기 헤드라도 좋다. 이 경우, 변형 부분 절단홈(12h)는, 이온비임 에칭 처리가 행해진 후,또한 다이싱소우 등에 의해서 기계적으로 가공됨으로써 형성된다. 또한, 전술한 실시예에 있어서는, 강자성 금속 박막(3a,3b)를 형성한 후, 연속해서 비자성 박막(8a,8b)를 형성하고 있으나, 홈 가공후에 비자성 박막을 형성해도 좋다.
본 발명에 따른 자기 헤드의 제조방법에 있어서, 이온 비임 에칭 공정은 아래와 같이 행해진다. 제21도는 이온 비임 에칭 장치의 구성을 도시한 모식도이다. 이온 비임 에칭 장치(20)은, 방전실(21)과 시료실(22)로 구성된다. 방전실(21)에는, 유량 조정 밸브(23)을 거쳐 화살표 P로 표시되는 방향으로 아르곤 가스가 도입된다. 방전실(21)내에는, 대향하는 애노드(24a,24b)와 캐소드 필라멘트(25)가 설치되어 있다. 시료실(22)내에는, 화살표 R로 표시되는 방향으로 회전하는 기판 홀더(27)위에, 에칭 대상으로서의 시료 기관(28)이 설치된다. 방전실(21)과 시료실(22)는, 화살표 S로 표시되는 방향으로 진공 배기되고 있다.
이와 같이 구성된 이온 비임에칭장치(20)을 사용해서, 우선, 10-4Torr 정도의 진공 중에서 캐소드 필라멘트(25)에서 방출된 열전자가, 애노드(24a,24b)에 도달하기 까지의 사이에, Ar 원자와 충돌한다. 이로 인해, Ar+의 프라즈마가 형성되고, Ar+는, 그리드(26)에 인가도니 수백 볼토의 부(-)전압에 의해서, 화살표 Q로 표시된 바와 같이 방전실(21)에서 시료실(22)로 인출된다. 시료실(22)내에 설치된 시료 기관(28)의 표면은, 수백 일렉트론 볼트의 운동 에너지를 갖는 Ar+로 두들겨짐으로써, 물리적으로 에칭된다.
이 경우, 에칭 속도나 패턴 단부의 테이퍼 형상은, 기판 표면에 대한 Ar+의 입사 각도에 따라 크게 변화한다. 상기 실시예에 있어서는, 이 입사각 θ는 30°정도로 설정되어 있다. 기판 표면 전체에 있어서의 에칭속도나 테이퍼 형상의 균일성을 얻기 위해서는, 이 입사각 θ를 일정학 유지하면서, 기판을 회전시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시예에 있어서 다이싱소우를 사용한 홈 가공 공정에 대해서 상세하게 설명한다. 다이아몬드 등이 지립(砥粒)이 수지 또는 금속 결합재로 굳혀진 원반상의 지석이 사용된다. 이 원반상의 외주부, 즉 예리한 선단부는 원하는 형상으로 조절된다. 이 지석을 104rpm 정도로 회전시켜서, 그 회전축과 직교하는 방향으로, 가공되기 위한 기판을 압압하여 맞닿게 함으로써, 약 1mm/초 정도로 이동시킴으로써, 절삭홈이 그 기판에 형성된다.
다음으로, 상기 제1 및 제2실시예에 있어서, 자기 코어 반체로 되기 위한 기판상에 강자성 금속 박막을 선택적으로 형성하고, 소정의 캡 형성면의 영역을 노출시키는 제조 공정을 적용한 별도 실시예에 대해서 설명한다. 제22A도-제25B도는 본 발명에 따른 자기 헤드의 제조 방법의 제3실시예를 공정순으로 도시한 단면도이다. 제22A도, 제23A도는, 제24A도, 제25A도는, 제11B도에 도시된 기판을 화살표 A로 표시되는 방향으로부터 본 측면도를 도시하고, 제22B도, 제23B도, 제24B도, 제25B도는, 제11B도에 도시된 기판을 화살표 B로 표시하는 방향으로부터 본 측면도이다.
우선, 제22A도, 제22B도를 참조해서, 작동 갭이 형성되기 위한 표면에 경면 연마가 행하여진 Mn-Zn 페라이트 등의 강자성 산화물로 이루어진 한쪽 및 다른 쪽의 기판(7a,7b)를 준비한다. 도면에 있어서는, 다른쪽 기판(7b)에 관한 공정만이 도시되어 있다. 기판(7b)의 캡이 형성되기 위한 표면상에, 센더스트 등의 강자석 금속 박막(3b)가 스퍼터링 등에 의해서 수 μm 정도의 막 두께로 형성된다. 그 후, 강자성 금속 박막(3b) 위에 SiO2등의 비자성 박막(8b)가 스프터링 등에 의해서 수 nm 정도의 막 두께로 형성된다.
다음으로, 제23A도, 제23B도에 도시한 바와 같이, 비자성 박막(8b)위의 좁은 트랙폭 TN에 상당하는 부분에 레지스트 패턴(15b)가 형성된다.
그후, 제24A도, 제24B도에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(15b)에 따라서, 불필요한 비자성 박막(8b)와 강자성 금속 박막(3b)가, 이온비임 에칭에 의해서 선택적으로 제거된다. 이 실시예에서는, 이온비임에칭 깊이는, 강자성 금속 박막(3b)와 비자성 박막(8b)와의 막 두께의 합계치에 균등하게 되어 있다.
제25A도, 제25B도에 도시된 바와 같이, 기판(7b)의 노출된 캡 형성면에 넓은 캡 부분의 트랙폭 TW를 규제하기 위한 트랙폭 규제홈(13b)가, 다이싱소우를 사용한 기계적인 가공에 의해서 형성된다. 이때 1쌍의 기판(7a,7b)중, 한쪽 기판(7b)의 캡이 형성되기 위한 면에는, 동일하게 기계적인 가공이 행해짐으로써, 권선홈(13c)와 유리막대 삽입홈(13b)가 형성된다.
최후로, 전술한 제조 공정에 있어서 가공된 1상의 기판(7a 및 7b)는 서로 좁은 갭부 형성면(16a 및 16b)가 정밀하게 대향하도록, 맞대어져서 유리 접합된다. 이 접합된 블럭에, 제5도에 도시된 종래예와 동일하게 해서, 절단, 연삭 연마 등이 행해진다. 이와 같이 해서, 제26도에 도시된 것과 같은 테이프 미끄럼 접합면을 갖는 자기 헤드가 완성된다.
제26도를 참조하면, 갭 형성중 중, 소정의 영역만이 노출되고, 선택적으로 강자성 박막이 형성되어 있다. 트랙폭 규제홈(13a 및 13b)에 의하여, 트랙폭 TW가 규정된 넓은 갭 부분(2b)가 형성되어 있다. 이 넓은 갭부분(2b)의 내측에는, 강자성 금속 박막(3a 및 3b)가 대향함으로써, 트랙폭 TN을 갖는 좁은 갭 부분(2a)가 형성되어 있다. 좁은 갭부분(2a)의 갭 길이 gN은영상신호 또는 PCM 신호등의 검출될 신호의 최소 기록 파장의 1/2보다도 작다. 또한, 넓은 갭 부분(2b)의 갭 길이 gW는, 상기의 검출될 신호이 최대 기록파장의 1/2보다도 크고, 또한 파일롯트 신호의 최소 기록파장의 1/2보다도 작다.
대체로, 8mm VTR, DAT의 영상 신호, PCM 신호, 파일롯트 신호, 주파수 f, 기록파장 λ, 아래 제1표에 도시한 범위내에 있다. 제1표에 있어서는, ν는 헤드·테이프간의 상대 주행속도이다. 또한, λ=ν/f의 관계식이 성립한다.
이 실시예의 자기 헤드를 8mm VTR 또는 R-DAT에 사용할 경우, 좁은 갭부분(2a)의 갭 길이 gW및 넓은 갭 부분(2b)의 갭 길이 gW를 각각, 예를들면, 아래의 제2표에 표시된 값으로 하면 좋다.
[표1]
Figure kpo00001
[표 2]
Figure kpo00002
또한, 좁은 갭부분(2a)의 트랙폭 TN은 트랙 피치의 1-1.5배의 범위내에 있다. 넓은 갭부분(2b)의 트랙폭 TW는 좁은 갭부분(2a)의 트랙폭 TN의 1-1.5배 범위내에 있다.
대체로, 갭 손실에 의한 재생 출력과 갭 길이/파장(g/λ)과의 관계는, 제27도에 도시되어 있다. 갭 길이가 파장의 1/2보다도 작으면, 효율 좋게 재생을 행할 수 있고, 갭 길이가 파장의 1/2보다도 크면, 재생 출력이 현저하게 저하하는 것을 알 수 있다.
즉, 이 실시예에 의해서 제조된 자기 헤드에 의하면, 좁은 갭부분(2a)는 주사 트랙 위에 기록되어 있는 영상 신호, PCM 신호, 파일롯트 신호 등을 효율 좋게 재생할 수 있다. 또한, 넓은 갭부분(2b)는 주사 트랙의 인접 트랙 위에 기록되어 있는 파일롯트 신호만을 효율 좋게 재생하고, 인접 트랙위에 기록되어 있는 영상신호, PCM 신호를 거의 재생하지 않는다. 이와 같이 해서, 이 자기 헤드에 의하면, 파일롯트 방식에 의한 트랙킨 에러의 검출이 양호하게 행해질 수 있다.
전술한 제조방법에서는, 이온비임에칭의 에칭 깊이를 강자성 금속 박막과 비자성 박막과의 막두께의 합계치에 균등하도록 하였으나, 반드시 양자의 막두께 합계치에 일치시킬 필요는 없다. 강자성 금속 박막의 일부가 남아 있어도 좋고, 또는 기판의 일부에까지 에칭 깊이가 도달해 있어도 좋다. 이 경우에 제조된 자기 헤드의 테이프 미끄럼 접합면은 제28도 또는 제29도에 도시되어 있다.
또한, 상기 실시예의 자기 헤드에 있어서, 자기 코어 반체(1a,1b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)와의 경계면이 의사 갭으로서 작용하는 것을 방지하기 위해, 내열성 박막(17a,17b)를 그들 경계면에 개재시켜도 좋다. 이때의 자기 헤드 테이프 미끄럼 접합면은 제30도에 도시되어 있다. 이 경우, 기판의 갭 형성면에는, 화학적 에칭과 역 스퍼터링이 행하여진 후, SiO2등의 내열성 박막이 형성된다. 내열성 박막(17a,17b)의 막두께는 1nm이상이고, 또한 좁은 갭 부분의 갭 길이 TN의 1/10 이하의 범위내이다.
또한, 갭 근방 부분에 강자성 금속 박막이 없이도, 갭 부분에 있어서 갭 스페이서만을 통해 자기 코어 반체끼리가 대향하고 있는 자기 헤드에 있어서도 전술한 실시예와 동일하게 넓은 갭 부분에 내부에 좁은 갭부분을 형성함으로써, 넓은 갭부분이 인접 트랙 위의 파일롯트 신호만을 검출하고, 파일롯트 방식에 의한 트랙킹 에러의 검출을 정밀하게 행할 수 있다.
다음으로, 제31도-제37도를 참조해서 본 발명에 따른 자기 헤드의 제조방법의 제4실시예에 대해서 설명한다.
우선, 제31도를 참조해서, Mn-Zn 단결정 페라이트 등의 강자성 산화물로 이루어지는 기판[7a(7b)]의 갭 형성면에, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]가 다이싱소우를 사용한 기계적 가공에 의해서 형성된다. 이때, 강자성 박막이 형성되기 위한 면(19)는, 원하는 트랙폭보다도 약간 큰 폭 W(예를 들면, 26μm)를 갖도록, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]가 형성된다. 또한, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]의 윗쪽에 있어서는, 양 측면(18)이 기판[7a(7b)]의 갭 형성면과 직교하고 있고, 그 아래쪽에 있어서는, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]의 단면이 V자형으로 되어 있다.
다음으로, 제32도에 도시한 바와 같이, 기판[7a(7b)]의 갭 형성면에 판 형태의 유리가 압착된 후, 진공 중에서 470-500℃까지 가열된다. 이로 인해, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]내에 유리(4)가 충전된다. 이 상태에서는, 강자성 박막이 형성되기 위한 면(19)의 위에도 유리가 부착되어 있다. 그후, 32도에 도시한 바와 같이, 기판[17a(7b)]의 갭 형성면 중, 강자성 박막이 형성되기 위한 면(19)가 노출되기까지, 평면 연마가 행해진다. 또한, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]는, 위쪽에 있어서 양 측면(18)이 기판[7a(7b)]의 갭 형성면과 직교하고 있으므로, 상기의 연마량에 관계없이, 강자성 박막이 형성되기 위한 면(19)의 폭 W를 일정하게 유지할 수 있다.
다음으로, 제33도에 도시한 바와 같이, 센더스트 등의 강자성 금속 박막[3a(3b)]와 SiO2등의 비자성 박막[8a(8b)]가 스퍼터링에 의해서 형성된다. 강자성 금속 박막[3a(3b)]의 막두께는 5μm 정도이고, 비자성 박막[8a(8b)]의 막두께는, 갭 길이의 1/2로 설정된다. 이때, 기판[7a(7b)]와 강자성 금속 박막[3a(3b)]와의 사이의 내연성 박막(도시하지 않음)을 형성해도 좋다.
또한, 제34도에 도시한 바와 같이, 비자성 박막[8a(8b)]와 강자성 금속 박막[3a(3b)]를 선택적으로 제거하기 위햇 사진 석판술(photolithograpy)에 의해 레지스트 패턴[15a(15b)]가 비자성 박막[8a(8b)]의 위에 형성된다. 이 레지스트 패턴[15a(15b)]는 기판[7a(7b)]의 권선홈이 형성되는 부분 및 유리막대 삽입홈이 형성되는 부분[12e,12f(12c,12d)](또는 그들에 대향하는 부분)에는 형성되어 있지 않다.
이 레지스트 패턴[15a(15b)]를 형성하는 공정에 있어서, 포토마스크를 기판[7a(7b)]의 갭 형성면에 대해서, 화살표 C로 표시되는 방향에서 마스크 맞춤을 행하기 위해, 제40A도, 제40B도에 도시된 바와 같은 마스크패턴이 이용된다. 제40A도에 있어서는, 트랙폭 규제홈[13a(13b)]의 양 측면에 대해서, 거의 중앙에 마스크패턴(33)이 위치하도록 맞춰진다. 예를 들면, 박막 형성면(19)의 폭 W가 26μm에 대해서, 폭Wm이 2.2μm인 마스크패턴(33)을 위치 맞춤하는 것은, 1-2μm 정도의 오차를 허용하는 한에 있어서는, 용이하다. 그렇지만, 이 위치 맞춤을 정밀하게 행하기 위해, 예를 들면, 제40B도에 도시된 바와 같은 마스크 패턴이 이용된다. 이 마스크 패턴에 의하면, 박막 형성을 위해 마스크 패턴(33)과, 위치 결정용 마커(marker)패턴(34)가 설치되어 있다. 즉, 위치 결정용 마커패턴(34)와 트랙폭 규제홈[13a(13b)]의 측면이 위치 맞춰짐으로써, 마스크 패턴(33)이 박막 형성면(19)의 중앙 위치에 정밀하게 위치 결정된다.
다음으로, 제35도에 도시한 바와 같이, 비자성 박막[8a(8b)]와 강자성 박막[3a(3b)]가, 레지스트 패턴[15a(15b)]를 마스크로서, 이온비임에칭에 의하여 선택적으로 제거된다. 이와 같이 하여, 기판[7a(7b)]의 소정 영역만이 노출되고, 갭 맞댐 부분에만 강자성 금속 박막[3a(3b)]와 비자성 바막[8a(8b)]가 잔류된다. 강자성 금속 박막[3a(3b)]의 저면(31)의 폭은, 제36도에 도시한 바와 같이, 박막 형성면(19)의 폭 W에 거의 균등하다. 또한, 이온 비임 에칭시의 비임 입사각을 적절하게 선택함으로써, 강자석 금속 박막[3a(3b)]의 측면(32)의 경사각을 조정할 수 있다. 이로 인해, 저면(31)의 폭이 소정치로 제어될 수 있다.
제35도에 도시된 바와 같이 가공된 기판(7a,7b)를 1쌍 준비한다. 한쪽 기판(7b)의 권선홈이 형성되는 부분(12c)와 유리막대 삽입홈이 형성되는 부분(12d)에는, 다이싱소우를 사용한 기계적인 가공인 시행된다. 이로 인해, 한쪽 기판(7b)에는, 권선홈(13c)와 유리막대 삽입홈(13d)가 형성된다. 그후, 제37도에 도시한 바와 같이, 1쌍의 기판(7a 및 7b)가, 갭 맞댐 부분에 있어서 맞대어진다.
그후, 유리막대 삽입홈(13d)내에 유리막대(도시하지 않음)이 삽입되고, 용융된다. 이로 인해, 1쌍의 기판(7a 및 7b)가, 접합되어 블럭을 형성한다. 종래예와 동일하게, I-I선, II-II선에 상당하는 위치에서 블럭이 절단됨으로써, 복수개의 헤드칩이 형성된다.
전술함 제조방법에 의해서 제조된 자기 헤드의 외관은 제38도에 도시되어 있다. 제39호는 자기 헤드의 테이프 미끄럼 접합면을 도시한 부분 평면도이다. 이들 도면에서 1쌍의 자기 코어 반체(1a 및 1b)는 유리(4)에 의해서 접합되어 있다. 자기 코어 반체(1a,1b)와 강자성 금속 박막(3a,3b)와의 경계면(6a,6b)는 작동 갭(2)에 대해서 평행하다.
전술한 자기 헤드의 제조 방법에 의하면, 박막 형성면(19)를 규정하는 트랙폭 규제홈을 미리 형성하고, 그 트랙폭 규제홈에 유리를 충전한 후, 강자성 금속 박막(3)과 비자성 박막(8)이 형성된다. 그로 인해, 트랙폭 규제홈과 같이 정밀하게 가공되는 것이 필요한 유리 충전홈은, 박막 형성 전에 기계적인 가공이 행해짐으로써 형성된다. 따라서, 박막 형성 후에 행해지는 정밀성을 필요로 하지 않는 기계적인 흠 가공은, 박막에 충격이나 진동을 부여함이 없이, 행해질 수 있다. 그 결과, 흠가공에 의한 강자성 금속 박막 또는 내열성 박막의 박리가 방지된다. 특히, 의사 갭 방지용의 내열성 박막을 형성한 경우에 있어서는, 그 효과가 크다.
제41A도-제45A도는, 전술한 자기 헤드의 제조 공정에 있어서, 제31도의 IVA-IVA선을 따르는 단면을 공정순으로 도시한 것이다. 또한, 제41B도-제45B도는, 제31도의 IVB-IVB선을 따르는 단면을 공정순으로 도시한 것이다. 이들 도면을 참조해서, 권선홈 구멍의 깊숙한 단부 규제홈 가공이 행해질 경우의 제조 공정에 대해서 설명한다.
우선, 제41A도, 제41B도를 참조해서, 트랙폭 규제홈(13b)가 가공됨과 동시에, 권선홈 구멍의 깊숙한 단부 규제를 위한 홈(35)가 형성된다. 이 깊숙한 단부 규제홈(35)에는, 제42A도, 제42B도에 도시한 바와 같이, 트랙폭 규제홈(13b)에 유리(4)가 충전될 때, 동일하게, 유리(4)가 충전된다. 그후, 전술한 제조공정과 동일한 순서로, 박막 형성이 제43A도, 제43B도, 제44A도, 제44B도에 도시된 바와 같이 행해진다. 이때, 박막 형성을 위한 레지스트 패턴은 깊숙한 단부 규제홈(35)의 단부에 패턴 단부가 일치하도록 형성된다. 그후, 제45A도, 제45B도에 도시한 바와 같이, 권선홈(13c)와 유리막대 삽입홈(13d)가 기계적인 가공에 의해서 형성된다. 이때, 권선홈(13c)의 깊숙한 단부를 규제하기 위한 홈(35)는 유리(4)에 의해서 충전되어 있으므로, 기계적인 홈 가공시에 있어서 막 박리 등의 문제를 일으키는 일없이, 고정밀도의 깊숙한 단부의 규제가 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 강자성 박막의 내부 변형을 부분 절단 완화시킴과 동시에, 후 공정에 이써서 행해지는 기계적인 홈 가공에 의한 박막으로의 충격을 억제할 수 있다. 그로 인해, 홈 가공에 의한 박막 박리를 방지하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 자기 헤드의 제조 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 자기 특성을 열화시킴 없이, 강자성 박막의 박리를 방지하는 것이 가능한 자기 헤드가 제공될 수 있다.

Claims (26)

  1. 비자성 재료를 통해 서로 인접한 1쌍의 자기 코어 반체들 사이의 자성 갭을 갖는 자기 헤드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 자성 갭을 규정하기 위해 서로 인접될 갭 형성면들을 갖는 강자성 산화물의 제1 및 제2자기 코어 반체 부재들을 제공하는 단계 ; 상기 제1자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면 내에서 트랙폭 규제홈과 권선홈이 제공되는 부분을 노출시키고, 상기 제2자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면에서 상기 트랙폭 규제홈과, 상기 제1자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면에 제공될 상기 권선홈 및 접합재 삽입홈 중 1개 이상의 홈에 대향하는 부분을 노출시키도록 강자성 금속 재료의 강자성 박막을 최소한 상기 제2 자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면 위에 선택적으로 형성하는 단계 ; 상기 제1자기 코어 반체부재 내에 상기 트랙폭 규제홈과 상기 권선홈을 제공하고, 상기 제2자기 코어 반체부재 내에 트랙폭 규제홈과 권선홈 중 1개 이상의 홈을 제공하도록 상기 갭 형성면들의 상기 노출된 부분들 위에 기계적 가공을 실행하는 단계 ; 및 상기 갭 형성면들 사이에서 상기 제1 및 제2 자기 코어 반체부재들을 서로 잡합시키기 위해 이들을 인접시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강자석 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 최소한 상기 제2자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면 위에 전체적으로 강자성 금속 재료의 강자성 박막을 형성하는 단계 ; 및 에칭 처리하므로써 상기 강자성 박막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 제거하는 상기 단계가 이온 비임 에칭에 의한 상기 강자성 박막의 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기계적 가공이 공구로서 회전 지석(砥石)을 사용하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2자기 코어 반체부재들을 서로 접합시키기 위해서 이들을 인접시키는 상기 단계가 상기 갭 형성면들 내에서 상기 노출된 부분들 사이의 상기 제1 및 제2자기 코어 반체부재들을 인접 및 접합시키므로써 제1자성 갭을 형성하는 단계 ; 및 상기 갭 형성면들 내에서 상기 강자성 박막이 제공되는 상기 노출된 부분들 사이의 상기 제1 및 제2자기 코어 반체 부재들을 인접 및 접합시킴로써 제2자성 갭을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 상기 코어 반체부재와 상기 강자성 박막 사이에 내열성 박막을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 상기 강자성 박막 위에 비자성 박막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2자기 코어 반체부재들을 서로 접합시키는 상기 단계는 유리막대가 융용되어 상기 트랙폭 규제홈을 유리 부재로 채우도록 상기 접합재 삽입홈 내에 유리막대를 삽입시키므로써 달성되는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  9. 비자성 재료를 통해 서로 인접한 1쌍의 자기 코어 반체들 사이의 자성 갭을 갖는 자기 헤드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 자성 갭을 규정하기 위해 서로 인접될 갭 형성면들을 갖는 강자성 산화물 제1 및 제2자기 코어 반체 부재들을 제공하는 단계 ; 최소한 상기 제1자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면 위에 트랙폭 규제을 형성하는 단계 ; 상기 트랙폭 규제홈을 접합재로 채우는 단계 ; 상기 제1자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면에서 상기 트랙폭 규제홈이 제공되는 부분과 권선홈을 제공될 부분을 노출시키고, 상기 제2자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면에서 상기 트랙폭 규제홈에 대향하는 부분과, 상기 제1자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면에 제공될 상기 권선홈 및 접합재 삽입홈 중 1개 이상의 홈에 대향하는 부분을 노출시키도록 강자성 금속 재료의 강자성 박막을 최소한 상기 제1자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면 위에 선택적으로 형성하는 단계 ; 최소한 상기 제1자기 코어 반체부재 내에 상기 권선홈을 제공하도록 상기 갭 형성면들이 상기 노출된 부분들 위에 기계적 가공을 실행하는 단계 ; 및 상기 갭 형성면들 사이에서 상기 제1및 제2자기 코어 반체부재들을 서로 접합시키기 위해 이들을 인접시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 최소한 상기 제2자기 코어 반체부재의 상기 갭 형성면 위에 전체적으로 강자성 금속 재료의 강자성 박막을 형성하는 단계 ; 및 에칭 처리하므로써 상기 강자성 박막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 제거하는 상기 단계가 이온 비임 에칭에 의한 상기 강자성 박막의 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 기계적 가공이 공구로서 회전 지석을 사용하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 상기 코어 반체부재와 상기 강자성 박막 사이에 내열성 박막을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 상기 강자성 박막 위에 비자성 박막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2자기 코어 반체부재들을 접합시키는 상기 단계는 유리막대가 융용되어 상기 트랙폭 규제홈을 유리부재로 채우도록 상기 접합재 삽입홈내에 유리 막대를 삽입시키므로써 달성되는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  16. 제9항에 있어서, 상기 강자성 박막을 선택적으로 형성하는 상기 단계가 트랙폭을 따라 상기 강자성 박막이 제공되는 상기 갭 형성면의 폭이 상기 자성 갭의 트랙폭보다 더 크게 되도록 강자성 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 제조 방법.
  17. 비자성 재료를 통해 서로 인접한 1쌍의 자기 코어 반체들 사이에 자성 갭을 갖는 자기 헤드에 있어서, 상기 자성 갭을 규정하기 위해 서로 인접될 갬 형성면들을 갖는 강자성 산화물의 제1 및 제2자기 코어 반체들 ; 및 상기 제1자기 코어 반체의 상기 갭 형성면 위에 권선홈을 규정하고 상기 제1자기 코어 반체의 상기 갭 형성면 위에 제공된 상기 권선홈 또는 접합재 삽입홈에 대향하는 상기 제2자기 코어 반체의 상기 갭 형성면의 부분을 노출시키도록 1개 이상의 상기 자기 코어 반체들의 상기 갭 형성면 위에 선택적으로 형성되는 강자성 금속 잴의 강자성 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  18. 제17항에 있어서, 1개 이상의 상기 자기 코어 반체와 상기 강자성 박막 사이에 삽입된 내열성 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  19. 제17항에 있어서, 상기 강자성 박막 위에 형성된 비자성 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자성갭을 갖는 자기 헤드.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2자기 코어 반체들이 트랙폭 규제홈에 채워진 유리 부재를 통해 서로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  21. 제17항에 있어서, 상기 자성 갭이 상기 갭 형성면들의 노출된 부분들 사이에서 상기 제1 및 제2자기 코어 반체들의 인접에 의해 규정된 제1자성 갭 ; 및 상기 강자성 박막이 제공된 상기 갭 형성면들의 부분들 사이에서 상기 제1 및 제2자기 코어 반체들의 인접에 의해 규정된 제2자성 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  22. 비자성 재료를 통해 서로 대향된 1쌍의 자기 코어 반체들 사이에 자성 갭을 포함하고, 상기 자성 갭이 신호를 재생만 하도록 규정된 제1자성 갭 ; 및 신호를 기록·재생하도록 규정되고 상기 제1자성 갭의 내측에 위치하며 상기 제1자성 갭보다 트랙폭과 갭 길이가 더 작은 제2자성 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  23. 제22항에 있어서, 상기 자기 코어 반체들의 쌍이 강자성 산화물로 이루어지며 상기 자성 갭을 형성하도록 서로 대향될 갭 형성면들을 포함하고 ; 상기 제1자성 갭이 상기 갭 형성면들의 제1부분들 사이에서 제1및 제2자기 코어 반체들의 인접에 의해 규정되며 ; 상기 제2자성 갭이 상기 갭 형성면들의 상기 제1부분들 내측의 제2부분들 사이에서 상기 제1 및 제2자기 코어 반체들의 인접에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제2자성 갭이 자성 매체의 스캔 트랙 위에 기록된 신호를 검출하도록 규정되고, 상기 제1자성 갭은 스캔 트랙에 인접한 트랙 위에 기록된 파일롯트 신호를 검출하도록 규정되는 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제2자성 갭의 갭 길이는 검출될 신호의 최소 기록 파장의 1/2보다 작고, 상기 제1자성 갭의 갭 길이는 검출될 신호의 최대 기록 파장의 1/2보다 크며 파일롯트 신호의 최소 기록 파장의 1/2보다 작은 것을 특징으로 하는 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
  26. 제23항에 있어서, 상기 제2자성 갭은 강자성 박막이 제공된 상기 갭 형성면들의 상기 노출된 부분들 내측의 부분들 사이에서 제1 및 제2자기 코어 반체들의 인접에 의해 규정되는 것을 특징으로 한느 자성 갭을 갖는 자기 헤드.
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