KR100225345B1

KR100225345B1 - 미그(m.i.g)형 자기 헤드

Info

Publication number: KR100225345B1
Application number: KR1019960022679A
Authority: KR
Inventors: 이병규
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1999-10-15
Also published as: KR980004375A

Abstract

본 발명은 금속을 헤드 갭 (head gap) 사이에 성막시키는 미그(M.I.G : metal in gap)형 자기 헤드에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 페라이트 블록으로 확정되는 헤드 표면에 고보자력을 갖는 연자성 박막 및 소정의 내마모성 재료를 증착시켜 미그(M.I.G)형 자기 헤드에서 항상 문제시 되어온 의사 작동 갭의 생성을 저지시키고 또한 내마모성을 증대시킴으로써 재생 출력을 극대화하여 고밀도 기록을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 내구성 또한 증대된 미그(M.I.G)형 자기 헤드에 관한 것이다.

Description

미그(M.I.G)형 자기 헤드

제1도는 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성도로서,

제1a도는 전체 구성을 나타내는 사시도이고,

제1b도는 헤드 표면의 구성을 나타내는 단면도이다.

제2도는 제1b도의 C 부분을 절취하여 나타낸 단면도.

제3도는 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 출력특성을 도시한 그래프로서,

제3a도는 의사갭에 의한 펄스 파형을 도시한 그래프이고,

제3b도는 의사갭에 의한 재생 특성을 도시한 그래프이다.

제4도는 본 발명에 따른 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성도로서,

제4a도는 전체 구성을 나타내는 사시도이고,

제4b도는 헤드 표면의 구성을 나타내는 단면도이다.

제5도는 제4b도의 D 부분을 절취하여 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

211a, 211b : 페라이트 블록 212a, 212b : 금속 자성 합금막

214a, 214b, 214c, 214d : 보호막

본 발명은 금속을 헤드 갭 (head gap) 사이에 성막시키는 미그(M.I.G : metal in gap)형 자기 헤드에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 페라이트 블록으로 확정되는 헤드 표면에 고보자력을 갖는 연자성 박막 및 소정의 내마모성 재료를 증착시켜 미그(M. I. G)형 자기 헤드에서 항상 문제시 되어온 의사 작동 갭의 생성을 저지시키고 또한 내마모성을 증대시킴으로써 재생 출력을 극대화하여 고밀도 기록을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 내구성 또한 증대된 미그(M.I.G)형 자기 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 자기 헤드는 비디오 카세트 레코더등과 같은 자기 기록장치에서 자기 기록 매체에 정보를 기록하거나 반대로 자기 기록 매체에 기록된 정보를 재생하는 데 사용되는 장치이다.

최근 기록신호의 고밀도화에 따라 자기 기록 매체로는 보자력이 높은 철(Fe), 코발트(Co) 또는 니켈(Ni)계 합금 분말이 도포된 테이프가 일반적으로 사용되면 이러한 고보자화 테이프에 기록된 신호를 재생시키기 위해서 이에 대응되는 자기 헤드 코어로는 포화 자속 밀도 값이 상기 테이프와 같은 자기 기록 매체의 항 자력 보다 5 - 6 배정도 큰 재료 즉, 니켈-철(Ni-Fe) 조성으로 이루어진 퍼어말로이나 또는 철-알루미늄 -실리콘(Fe-Al-Si) 조성의 연자성 물질인 샌더스트(sendust)와 같은 재료가 일반적으로 사용되고 있다.

그런데, 이때 상기 퍼어말로이 또는 샌더스트(sendust)와 같은 포화 자속 밀도 값이 큰 재료로 이루어진 자기 헤드 코어는 페라이트(ferrite)로 이루어진 자기 헤드 코어에 비하여 포화 자속 밀도가 높고, 마찰잡음이 낮다는 우수한 특성을 나타내는 반면에 약 10㎛ 정도의 두께를 갖는 트랙폭에서 와전류 손실이 발생하고 이 와전류 손실에 의하여 고주파수 영역에서 실효 투자율이 상대적으로 저하되며, 내마모성 또한 상기 페라이트(ferrite)로 이루어진 자기 헤드 코어에 비해 상대적으로 낮아지는 문제점이 발생하게 된다.

따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 여러 가지 연구가 활발히 진행되었는데 그 결과 페라이트(ferrite) 등의 자성기판상에 고포화 자속 밀도를 갖는 연자성 박막을 성막하고 이 연자성 박막상에 갭용 비자성 박막을 형성, 접합하여 자기 헤드의 포화 자속 밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내마모성 및 고주파수 영역에서의 실효 투자율을 향상시킬 수 있는 복합형 자기 헤드 코어인 미그(M.I.G)형 자기 헤드가 제안되었다. 도1은 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 개략적인 모습을 나타낸 사시도이다.

도면에 제시되어 있듯이, 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성은 소정의 트랙폭(W)이 형성되어 있는 2개의 페라이트 블록(111a,111b)과; 상기 페라이트 블록(111a,111b) 상에 증착되어 있으면서 상기 페라이트 블록(111a,111b)의 대향면 사이에 개재되어 있는 철-알루미늄-실리콘(Fe-Al-Si) 조성의 샌더스타(sendust) 금속자성 합금막(112a,112b)과; 유리와 같은 비자성 물질로 충진되어 상기 트랙폭의 주위에 형성되어 있는 홈(113a,113b)과; 상기 홈(113a,113b)과 동일한 물질로 충진되어 있으면서 상기 샌더스트 금속 자성 합금막(112a,112b) 사이에 형성되어 있는 갭층(G)을 포함하여 이루어져 있다.

또한, 이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 제조 방법은 먼저, 페라이트 블록(111a,111b)에 트랙홈(도면에 미도시) 가공을 수행하는 과정과; 소정의 스퍼터링(sputtering) 증착 공정을 수행하여 상기 페라이트 블록(111a, 111b) 표면에 연자성 박막인 샌더스트 금속 자성 합금막(112a,112b)을 증착하는 과정과; 유리와 같은 비자성 물질을 글라스 몰딩 공정 등의 열처리 공정을 통하여 융착시켜 표면에 (111a,111b)이 증착되어 있는 상기 페라이트 블록(111a,111b)을 서로 맞대어 결합시킴으로써 환형자(magnetic path)로를 형성하고 상기 페라이트 블록(111a, 111b)상에 증착되어 있는 상기 샌더스트 금속 자성 합금막(112a,112b)의 대향면 사이에 소정의 갭층(G)을 확정짓는 과정을 포함하여 이루어 진다.

그러나 이와 같은 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드에서는 소정 크기의 갭층(G) 뿐만 아니라 상이한 재료로 구성되는 상기 페라이트 블록(111a,111b)과 상기 샌더스트 금속 자성 합금막(112a,112b)의 계면에 의사작동 갭(pseudo gap : A, B)이 생성되어 갭층(G)과 서로 평행열(parallel)을 이루게 됨으로써 갭층(G)의 재생 특성을 방해하는 문제점이 발생하게 된다.

즉, 소정의 신호가 기록되어 있는 자기 기록 매체(100 : 도 2에 도시)가 갭층(G) 위를 주행하게 될 때 자기 기록 매체 표면에 신호를 담고 정렬해 있는 자구가 갭층(G)에서 발생하는 누설자속에 의해 소정의 방향으로 재 정렬됨으로써 상기 자기 헤드는 재생 기능을 수행할 수 있게 되는데 이때, 갭층(G)과 평행(parallel)한 위치에 의사작동 갭(A, B)이 상존하여, 갭층(G)의 재생 기능을 간섭, 저해하는 악영향을 미침으로써 결국에는 자기 헤드의 재생 기능을 저하시키는 문제점을 발생시키게 되는 것이다.

도2는 도1의 구역 C 를 취하여 절단한 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 요부 단면도이다.

도면에 제시되어 있듯이, 상기 페라이트 블록(111a,111b)과 상기 샌더스트 금속 자성 박막(112a,112b) 사이에는 소정의 의사작동 갭(A,B)이 개재되어 있다.

상기 의사작동 갭(A,B)은 글래스 몰딩 공정 등의 열처리 공정 중에서 상기 페라이트 블록(111a,111b)을 구성하고 있는 산소가 상기 샌더스트 금속 자성 합금막(112a,112b)을 구성하고 있는 알루미늄이나 실리콘 등과 같은 원소와 결합하여 소정의 산화물층을 형성 시킴으로써 발생하게 된다.

여기서, 자기 헤드의 출력신호에는 갭층(G)에 의한 재생신호 뿐만 아니라 상기와 같은 과정을 통해 형성되는 의사작동 갭(A,B)에 의한 재생신호 또한 나타나게 됨으로써 서로 간에 간섭 현상이 발생하게 되어 결과적으로 자기 헤드의 재생특성을 저하시키는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

도3a 및 도3b는 도2에 도시되어 있는 의사작동 갭(A, B)에 의한 펄스파형 및 재생 특성을 도시한 그래프이다.

도면 3a에 제시되어 있듯이, 종래에 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 재생 신호는 갭층(G)에 의한 재생 신호(1)특성 뿐만 아니라 의사작동 갭(A,B)에 의한 재생신호(2)특성 또한 나타나게 되며 이때, 갭층(G)에 의한 재생신호 및 의사작동 갭(A,B)에 의한 재생 신호는 상호간에 간섭현상을 일으키게 되며, 그 결과로 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 일정하지 못한 물결 형상의 재생 주파수 특성이 나타나게 되어, 자기 헤드의 재생 효율이 저하되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 자기 헤드의 재생 출력을 저해하는 상기 의사 작동 갭의 생성을 미연에 방지할 수 있도록 소정의 금속 자성 합금막을 페라이트 기판의 결합으로 확정되는 헤드 표면에 증착시킴으로써 재생 출력 특성이 향상되도록 하는 미그 (M.I.G)형 자기 헤드를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 상기 페라이트 기판의 결합으로 확정되는 헤드 표면상에 소정의 내마모성 재료를 증착시킴으로써 자기 헤드의 강도를 증가시켜 자기 헤드의 내구성이 향상되도록 한는 미그(M.I.G)형 자기 헤드를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성은 트랙홈에 의해 트랙폭이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록의 기록 매체가 주행하는 표면에 상기 트랙폭과 동일한 폭으로 상기 기록 매체가 주행하는 방향으로 증착되는 제1 및 제2금속 자성 합금막과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록의 기록 매체가 주행하는 표면 중 상기 제1 및 제2금속 자성 합금막이 증착되지 않은 부분에 증착되는 보호막과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록의 접합면에 형성되어 있는 갭층으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 미그(M.I.G)형 자기 헤드를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성도로서, 도4a는 전체 구성을 나타내는 사시도이고, 도4b는 헤드 표면의 구성을 나타내는 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성은 트랙홈(213a,213b)에 의해 트랙폭(W)이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙폭과 동일한 폭으로 상기 기록 매체(100)가 주행하는 방향으로 증착되는 제1 및 제2금속 자성 합금막(212a,212b)과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록 (211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면 중 상기 제1 및 제2금속 자성 합금막(212a, 212b)이 증착되지 않은 부분에 증착되는 보호막(214a,214b,214c, 214d)과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 접합면에 형성되어 있는 갭층 (G)으로 구성된다.

여기서, 상기 보호막(214a,214b,214c,214d)은 TiC 또는 Al₂O₃로 이루어 진다.

도5는 도4b의 D 부분을 절취하여 확대한 요부 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이 상기 페라이트 블록(211a,211b)의 경계면에는 소정의 갭층(G)이 형성되어 있는데, 이때 소정의 기록 정보를 담고 있는 자기 기록 매체(100)가 상기 갭층 형성 부위를 주행하게 되면 갭층(G)의 소정 부위에서 자속이 누설되어 자기 기록 매체(100)에 기록되어 있는 정보가 재생되게 된다.

이때, 의사 작동 갭(A,B)의 생성을 방지하기 위해 본 발명에 의한 미그형 자기 헤드에서는 자기 기록 매체의 반복적인 주행에 의해 헤드 표면이 마모되는 것을 방지할 수 있도록 상기 페라이트 블록(211a,211b)으로 확정되는 헤드 표면에 소정의 내마모성 재료로 형성된 보호막(214a,214b,214c,214d)을 증착시킨다.

여기서, 보호막(214a,214b,214c,214d)은 도4에 도시한 바와 같이 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면 중 상기 제1 및 제2금속 자성 합금막(212a,212b)이 증착되지 않은 부분에 증착된다.

이때 상기 보호막(214a,214b,214c,214d)은 내마모성이 우수한 재료인 TiC 나 Al₂O₃를 사용한다.

또한, 상기 금속 자성 합금막(212a,212b)은 고보자력을 지닌 연자성 박막인 철-알루미늄-실리콘(Fe-Al-Si) 조성의 샌더스트계 박막을 사용하거나, 철-탄탈 (Fe-Ta)계 박막을 사용하거나, 코말트-니오븀-지르코늄(Co-Nb-Zr)계 박막을 사용하는 것으로, 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙폭(W)과 동일한 폭으로 상기 기록 매체(100)가 주행하는 방향으로 증착된다.

즉, 상기 자기 헤드에서 재생 작용이 주되게 일어나는 트랙폭(W) 부분에 상기 금속 자성 합금막(212a,212b)을 형성시켜 두므로써 자기 기록 매체(100)가 상기 갭층(G) 위를 주행하게 될 때 효과적으로 재생 작용을 할 수 있도록 하는 역할을 수행하게 된다.

또한, 트랙폭(W) 이외의 부분에는 헤드 표면의 내마모성 증대를 위하여 소정의 내마모성 재료인 보호막(214a,214b,214c,214d)을 증착시켜 두므로써 자기 헤드의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 페라이트 블록으로 확정되는 헤드의 표면에 소정의 고보자력 자성 재료인 금속 자성 박막을 형성시켜서 의사 작동 갭의 생성을 미연에 방지하고 내마모성 재료인 보호막을 형성시켜 장시간 마모에 견딜 수 있도록 하므로 자기 헤드의 재생 출력 특성을 향상시키고 자기 헤드의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

트랙홈(213a,213b)에 의해 트랙폭(W)이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙폭과 동일한 폭으로 상기 기록 매체(100)가 주행하는 방향으로 증착되는 제1 및 제2금속 자성 합금막(212a,212b)과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면 중 상기 제1 및 제2금속 자성 합금막(212a,212b)이 증착되지 않는 부분에 증착되는 보호막(214a,214b,214c, 214d)과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a,211b)의 접합면에 형성되어 있는 갭층 (G)으로 구성됨을 특징으로 하는 미그(M.I.G)형 자기 헤드.
제1항에 있어서, 상기 보호막(214a,214b,214c,214d)은 TiC 또는 Al₂O₃로 이루어짐을 특징으로 하는 미그(M.I.G)형 자기 헤드.