KR100200861B1 - 기록 재생용 자기헤드 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

기록 재생용 자기헤드 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

이 개시된 자기헤드는 자성막과 절연막이 복수층 적층되어 다층자성층을 이루고 이 다층자성층의 일 측면에는 비자성기판이 형성되고, 타측에는 페라이트 자성층이 형성된 코어반체 한쌍을 페라이트 자성층이 대각선 방향으로 위치되도록 접합하고, 그 접합된 단부에 갭을 형성한 구조로되어 있다.

따라서, 다층자성층에 의해 고주파에서 와전류 손이 적게 하고, 페라이트 자성체를 채용하여 자기회로의 평균 단면적을 넓힐 수 있어 고밀도 기록이 가능하다.

Description

기록 재생용 자기헤드 및 그 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드를 나타낸 개략적인 사시도.

제2도 내지 제8도는 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드의 제조방법의 일 실시예를 설명하기 위해 나타낸 개략도.

제9도는 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드의 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,3 : 코어반체 5 : 코일권선홈

7 : 코일 11 : 자성막

12 : 절연막 13 : 다층자성층

15 : 비자성기판 17 : 페라이트 자성체

20 : 코어스트립 30 : 코어블럭

본 발명은 VTR, 캠코더, FDD, HDD 등의 영상 및 음성신호 기록 재생계의 고밀도, 광대역용으로 쓰이는 자기헤드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 메탈 라미네이티드 자기헤드의 장점인 트랙폭 결정 용이와 페라이트 자기헤드의 장점인 높은 자기효율을 가지는 복합형 자기헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자기헤드는 자기기록매체에 정보를 기록하거나, 기록된 정보를 재생하는데 사용되는 것으로서, 자기헤드의 선단면이 테이프면에 닿아서 정보를 기록 및/또는 재생하는 장치이다.

이와 같은 자기헤드를 이용한 자기기록/재생 방식은 최근에 이르러 아날로그방식에서 이 보다 2배 내지 4배 정도 많은 양의 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있는 디지탈방식으로 그 이용 추세가 변화함에 따라 자기기록매체의 한정된 범위 내에 정보를 대량으로 기록하기 위해 고밀도 기록에 대한 요구가 증가되고 있다.

따라서, 고주파에서의 손(eddy current loss)을 줄이고 자기적 성질이 뛰어난 자성재료를 사용한 적충형 자기헤드에 관한 연구가 활발히 진행중에 있다.

자기기록/재생용 자기헤드는 그 형상과 재질 및 특성 등에 따라 통상 페라이트(ferrite) 헤드, 메탈-인-갭(MIG ; metal-in-gap)헤드 및 메탈-라미네이트(ML ; metal-laminated) 헤드 등으로 구분되어진다.

페라이트 자기헤드는 Mn-Zn페라이트 단결정을 가공하여 제작한 전형적인 자기헤드로 고밀도 기록에 사용되는 고자력 매체를 사용하기가 힘들었다.

MIG 자기헤드는 페라이트 자기헤드 보다 좋은 특성을 얻고자 한쌍의 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 단결정이 맞닿아 이루는 갭 부위에 센더스트를 증착하여 소정 두께의 메탈자성체막을 형성하여 된 것이다. 이와 같이 이루어진 MIG 자기헤드는 갭 부위의 포화를 방지할 수 있어 고보자력 매체를 사용할 수 있으나, 기계적 가공을 통해 트랙을 형성하므로 좁은 트랙폭을 형성하기가 어려웠다.

ML 자기헤드는 언급한 MIG 자기헤드의 문제점을 개선한 것으로, 자성막과 절연막이 순차로 형성되어 다층자성층을 이루는 한쌍의 코어반체가 각각 비자성기판에 접착되어 비자성층을 형성한다. 따라서 갭 부근의 포화를 막아 기록 효율 저하를 방지할 수 있고, 비자성기판에 자성막을 형성하여 트랙폭을 만들므로 협 트랙폭의 형성이 가능하고, 고보자력 매체를 사용할 수 있으므로 고밀도 기록이 가능하다. 또한, 자성막과 절연막을 교대로 적층함으로써 와류손을 줄일 수 있어 고주파 사용에 유리하다.

반면, 페라이트 헤드나 MIG 헤드에 비하여 자속이 흐르는 자로의 단면적이 작으므로 트랙폭을 줄임에 따라 헤드의 효율이 급격하게 감소되는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 제1목적은 상술한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로 자속이 흐르는 단면적을 넓히고, 자로의 일부를 적층화하여 헤드의 효율 향상 및 고주파 영역에서 높은 출력을 낼 수 있도록 된 ML헤드와 페라이트 헤드 복합형 기록 재생용 자기헤드를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제2목적은 헤드의 자기 기록 재생 효율 향상 및 고주파 영역에서 높은 출력을 낼 수 있도록 비자성기판 상에 절연막, 자성막 및 페라이트를 적층한 복합형 기록 재생용 자기헤드의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 제1목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드는,

비자성기판과, 이 비자성 기판 상에 자성막과 절연막이 교번 적층되어 트랙을 이루는 다층자성층을 구비하고, 그 선단면에 갭이 형성되도록 상호 접합된 한쌍의 코어반체;와 상기 한쌍의 코어반체의 상호 접합된 내면중 적어도 어느 한면에 형성된 코일권선홈;과 이 코일권선홈에 복수번 권회된 코일;이 구비된 기록 재생용 자기헤드에 있어서,

상기 각각의 코어반체는 상기 다층자성층의 일면에 페라이트 자성체가 형성 구비되고, 두 코어반체의 상호 접합시 서로 다른 측면에 상기 페라이트 자성체가 위치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드의 제조방법은,

비자성 기판을 준비하는 제1단계; 이 준비된 비자성 기판 상에 자성막과 절연막을 교번 적층한 후 열처리하여 다층자성층을 형성하는 제2단계; 상기 다층자성층 상에 페라이트 자성체를 부착하여 코어 스트립(strip)을 형성하는 제3단계; 상기 코어 스트립을 복수개의 코어블럭으로 절단하고, 상기 페라이트 자성체에 소정 깊이의 홈부를 형성하는 제4단계; 상기 코어블럭에 코일 권선홈을 형성하고 갭 대향면을 소정 크기로 가공하는 래핑공정을 수행하여 코어반체를 제조하는 제5단계; 상기 코일 권선홈이 마주하고, 상기 페라이트 자성체와 비자성체의 위치가 대각선상에 위치되도록 두 코어반체를 접합하는 제6단계; 상기 코어반체의 단부를 라운드 연마하고, 상기 코일 권선홈에 코일을 권선하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드를 나타낸 개략적인 사시도이다.

이 자기헤드의 본체를 형성하는 한쌍의 코어반체 각각은 복수층의 자성막(11)과 절연막(12)이 교번 적층 형성되어 트랙을 구성하는 다층자성층(13)과, 이 다층자성층(13)의 일측에 접착되어 이를 지지하는 비자성기판(15)과, 상기 다층자성층(13)의 타측에 접착된 페라이트 자성체(17)로 대별된다. 상기 코어반체(1,3) 중 적어도 하나의 코어반체에는 코일 권선홈(5)이 형성되고, 두 코어반체(1,3)는 상호 접합되어 환상의 자로(자기회로)를 구성하는 한편, 그 접합된 단부에 자기갭이 형성된다. 상기 코일 권선홈(5)에는 외부에서 전류를 인가하여 자계를 유도하는 코일(7)이 복수번 권회된다.

상기 비자성기판(15)은 자성막(11)과 열팽창 계수가 유사하며 내마모성이 큰 물질이다.

상기 자성막(11)은 Fe계 화합물 또는 Co계 비정질 합금으로 투자율 및 포화 자속밀도가 크고, 보자력은 작은 물질이다. 이 자성막(11)은 스퍼터링법 등에 의해 형성되며, 각 층의 두께는 와전류 손(eddy current loss)를 줄이기 위해 스킨 뎁스(skin depth)의 두배 이내로 제한 되는 것이 바람직하다.

상기 페라이트 자성체(17)는 자로의 평균 단면적을 크게하기 위해 부착하였다.

이와 같이 구비된 한쌍의 코어반체는 아지므스(azimuth)각도로 상호 접합되어 갭을 형성하게 되는데 두 코어반체에 각각 형성된 비자성 기판(15)와, 페라이트 자성체(17)은 대각선 방향으로 마주보도록 접합된다.

이와 같이 페라이트 자성체를 더 구비한 복합형 자기헤드는 자성막과 절연막이 교번 적층된 다층 자성층 형태로 와전류 손이 적으므로 고주파에서 사용가능하고, 페라이트 자성체를 구비하여 자로(자기회로)의 평균 단면적을 크게 하였으므로 효율을 높일 수 있다.

따라서, 이 자기헤드는 포화자속밀도가 크므로 고보자력 매체를 사용할 수 있고, 트랙폭을 좁게 제작 할 수 있어서 고밀도 기록이 가능한 매우 유용한 발명이다.

이하, 첨부된 도면 제2도 내지 제8도를 참조하여 본 발명 따른 자기 기록 재생용 자기헤드의 제조방법을 설명한다.

제2도 내지 제8도는 본 발명에 따른 자기 기록 재생용 자기헤드의 제조방법의 각 단계를 나타낸 개략도이다.

후술하는 자성막과 열팽창 계수가 유사하고, 내마모성이 큰 비자성 기판(15)을 준비한다. 제2도

이 준비된 비자성 기판(15) 상에 자성막(11)과 절연막(12)을 교번 적층한 후 열처리하여 다층자성층(13)을 형성한다. 여기서, 상기 자성막(11)은 Fe계 화합물 또는 Co계 비정질합금으로 투자율 및 포화자속 밀도가크고, 보자력은 작은 물질을 선택한다. 이 자성막(11)의 형성은 스퍼터링법 등을 이용하여 실시한다. 이 자성막(11)의 두께는 와전류손(eddy current loss)을 고려하여 스킨뎁스(skin depth)의 두배 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 제3도

이와 같이 형성된 다층자성층(13) 상에 페라이트 자성체(17)를 부착하여 코어스트립(core strip ; 20)을 형성한다. 상기 페라이트 자성체(17)는 자로(자기회로)의 단면적을 넓혀 준다. 제4도

상기 코어스트립(20)을 복수개의 코어블럭(30)으로 절단하고, 상기 페라이트 자성체(17)의 상기 절단면과 마주하는 부분에 소정 길이를 갖는 홈부(19)를 형성하므로 트랙폭(W) 가공을 한다. 이때, 상기 코어 스트립(20)의 절단시 그 절단각은 아지므스(azimuth)각과 일치하도록 설정한다. 통상 ML 자기헤드에서 트랙폭은 다층자성층의 두께에 따라 좌우되나 여기서는 페라이트 자성체를 더 구비하였으므로, 그 두께가 트랙폭에 영향을 미치게 된다. 따라서, 상기 홈부의 깊이에 따라 홈부가 형성되는 않은 페라이트의 두께와 상기 다층자성층의 두께를 합한 두께가 트랙폭이 된다. 제5도

이와 같이 트랙폭(W)이 결정되고 절단된 코어블럭(30)에 코일 권선홈(5)을 형성하고 갭 대향면을 소정 크기로 가공하는 래핑공정을 수행하여 코어반체(1,3)를 제조한다. 제6도

상기 코어반체(1,3)를 한쌍 준비하고, 이 준비된 코어반체를 상기 코일 권선홈(5)이 마주하고 상기 페라이트 자성체(17)와 비자성체(15)의 위치가 대각선상에 위치되도록 접합한다. 여기서, 준비된 한쌍의 코어반체중 일 코어반체에는 상기 코일권선홈(5)이 형성되지 않아도 무방하다. 제7도

상호 접합된 두 코어반체(1,3)의 단부를 점선으로 나타낸 바와 같이 라운드 연마하고, 상기 코일 권선홈(5)에 코일(7)을 권선한다. 제8도

언급한 바와 같은 단계로 제조된 자기헤드는 자성막과 절연막이 교번 적층하여 다층자성층을 형성하므로, 고주파 사용할 때 와전류 손을 줄일 수 있고, 페라애트 자성체를 이용하여 트랙폭을 조절하므로 자로의 평균 단면적을 크게할 수 있는등 포화자속밀도가 크다.

따라서, 고보자력 매체를 사용할 수 있으며, 트랙폭을 좁게 제작할 수 있어, 고밀도 기록 재생에 적합한 매우 유용한 발명이다.

본 발명에 따른 기록 재생용 자기헤드 제조방법의 다른 실시예를 제2도 내지 제8도 및 제9도를 참조하여 설명한다.

제2도에 도시된 바와 같이 비자성 기판(15)을 준비하고, 제3도에 나타낸 바와 같이 자성막(11)과, 절연막(12)을 복수층 교번 적층하여 다층 자성층(13)을 형성하고 그 상부에 페라이트 자성체(17)를 소정 두께로 형성한다.

이후, 글래스 또는 에폭시로 비자성 기판(15')을 상기 페라이트 자성체(17) 상에 형성하고, 그위에 언급한 바와 같은 단계로 자성막(11')과 절연막(12')을 교번 적층하여 된 다층자성층(13')과, 이 다층자성층(13') 상에 위치되는 페라이트 자성체(17')를 형성한다. 이와 같은 공정을 여러번 반복하여 복수개의 비자성 기판, 다층 자성층 및 페라이트 자성체를 형성하여 일 코어 스트립을 만든다. 제9도 이후, 코어 스트립의 각층을 분리한다. 이후 공정은 제5도에서 제8도를 따른다. 이와 같이 비자성 기판, 다층 자성층 및 페라이트 자성체가 다층으로 적층된 코어 스트립을 제조함으로 제품 생산을 대량화 할 수 있다.

Claims (4)

1. 비자성기판과, 이 비자성 기판 상에 자성막과 절연막이 교번 적층되어 트랙을 이루는 다층자성층을 구비하고, 그 선단면에 갭이 형성되도록 상호 접합된 한쌍의 코어반에;와 상기 한쌍의 코어반체의 상호 접합된 내면중 적어도 어느 한면에 형성된 코일권선홈;과 이 코일권선홈에 복수번 권회된 코일;이 구비된 기록 재생용 자기헤드에 있어서, 상기 각각의 코어반체는 상기 다층자성층의 일면에 페라이트 자성체가 형성 구비되고, 두 코어반체의 상호 접합시 서로 다른 측면에 상기 페라이트 자성체가 위치되는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 자기헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 페라이트 자성체는 트랙폭 결정에 맞는 트랙홈이 형성된 것을 특징으로 하는 ;기록 재생용 자기헤드.
3. 비자성 기판을 준비하는 제1단계; 이 준비된 비자성 기판 상에 자성막과 절연막을 교번 적층한 후 열처리하여 다층자성층을 형성하는 제2단계; 상기 다층자성층 상에 페라이트 자성체를 부착하여 코어 스트립(strip)을 형성하는 제3단계; 상기 코어 스트립을 복수개의 코어블럭으로 절단하고, 상기 페라이트 자성체에 소정 깊이의 홈부를 형성하는 제4단계; 상기 코어블럭에 코일 권선홈을 형성하고 갭 대향면을 소정 크기로 가공하는 래핑공정을 수행하여 코어반체를 제조하는 제5단계; 상기 코일 권선홈이 마주하고, 상기 페라이트 자성체와 비자성체의 위치가 대각선상에 위치되도록 두 코어반체를 접합하는 제6단계; 상기 코어반체의 단부를 라운드 연마하고, 상기 코일 권선홈에 코일을 권선하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록 재생용 자기헤드의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 제3단계와 제4단계 사이에 상기 페라이트 자성체 상부에 자성기판, 다층 자성층 및 페라이트 자성체를 순차로 적층하여 복수층의 코어 스트립을 연속적으로 형성하는 단계와, 이와 같이 형성된 복수층의 코어 스트립을 절단하여 각각의 코어 스트립을 분리하는 단께를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 자기헤드의 제조방법.