KR100226577B1 - 미그형 자기 헤드 제조 방법 - Google Patents

Abstract

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

본 발명은 권선홈이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)에 트랙홈(E1, E2)을 형성하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 전면에 갭 물질을 증착하고 접합하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)을 제외한 부분에 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)을 증착하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)과 동일한 폭으로 기록 매체가 주행하는 방향으로 금속 자성 합금막(211a, 212b)을 증착하는 과정에 의해 이루어진다.

Description

미그(M.I.G)형 자기 헤드 제조 방법

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 미그형 자기 헤드 제조 방법은 권선홈이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록에 트랙홈을 형성하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록의 전면에 갭 물질을 증착하고 접합하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록의 기록 매체가 주행하는 표면에 상기 트랙홈에 의해 결정된 트랙폭을 제외한 부분에 보호막을 증착하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록의 기록 매체가 주행하는 표면에 상기 트랙홈에 의해 결정된 트랙폭과 동일한 폭으로 기록 매체가 주행하는 방향으로 금속 자성 합금막을 증착하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제4도 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 미그형 자기 헤드의 구성도로서, (a)는 전체 구성을 나타낸 사시도이고, (b)는 헤드 표면의 구성을 나타낸 단면도이다.

제4도에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 미그형 자기 헤드의 구성은 일정한 트랙폭을 구비하고 있는 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)과 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)으로 확정되는 헤드 표면의 일부에 증착되어 있는 금속 자성 합금막(212a, 212b)과, 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)으로 확정되는 헤드 표면의 일부에 증착되어 있는 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)과, 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 접합면에 형성되어 있는 갭층(G)을 포함하여 이루어진다.

제5도는 제4도 (b)의 D 부분을 절취하여 확대한 요부 단면도이다.

도면에 제시되어 있듯이, 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 경계면에는 소정의 갭층(G)이 형성되어 있으며, 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 되는 것이다.

제6도 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 미그형 자기 헤드 제조 방법을 순차적으로 도시한 공정도이다.

본 발명에 의한 미그형 자기 헤드 제조 방법은 도 6에 도시한 바와 같이 권선홈이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)에 트랙홈(E1, E2)을 형성하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 전면에 갭 물질을 증착하고 집합하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1,E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)을 제외한 부분에 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)을 증착하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)과 동일한 폭으로 기록 매체가 주행하는 방향으로 금속 자성 합금막(212a, 212b)을 증착하는 과정을 포함하여 이루어진다.

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

먼저, 제6도 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)을 준비하여 소정의 가공 공정을 실시하고 이를 통해 일정한 폭을 갖는 하부구 및 권선홈을 형성시킨다.

이때 상기 제1 및 제2페라이트 코어(211a, 211b)는 적당한 두께를 가지고 있으면서 높은 자기 투과도를 가지고 있는 페라이트 재료로 형성되어 있다.

그다음에 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 일면을 소정의 가공 공정을 통하여 연삭하므로써 소정의 돌출 길이를 갖는 트랙홈(E1, E2)을 형성시킨후에 소정의 가공 공정을 통해 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 상단면 및 대향면을 연마하게 된다.

그 다음에 제6도 (c)에 도시한 바와 같이 상기 제1 및 제2페라이트 코어(211a, 211b) 사이에 실리콘 산화물 또는 유리와 같은 비자성 물질을 스퍼터링 등의 증착법에 의하여 증착시키므로써 갭층을 형성시킨후에 유리 등의 결함 물질을 이용하여 상기 제1 및 제2페라이트 블록을 융착시키게 된다.

또한, 소정의 형상으로 이루어진 마스크(도면에 미도시)를 상기 제1 및 제2페라이트 블록이 결합되어 형성되어 헤드의 표면에 정착시키게 된다.

이때 상기 마스크는 트랙폭 두께로 상기 갭층을 차단하도록 패턴을 형성하고 잇다.

이렇게 형성된 상기 마스크 상에 소정의 증착 공정을 통하여 제1 및 제2보호막을 형성시키게 된다.

즉, 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)을 제외한 부분에 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)을 증착한다.

또한, 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)과 동일한 폭으로 기록 매체가 주행하는 방향으로 금속 자성 합금막(212a, 212b)을 증착한다.

이때, 상기 금속 자성 합금막(212a, 212b)은 부분적으로 증착되어 있는 보호막(214a, 214b, 214c, 214d) 및 그외 부분을 전체적으로 덮도록 형성될 수 있으며, 샌더스트와 같은 고보자력을 지닌 연자성 박막으로 형성되게 된다.

이렇게 하면 상기 갭층의 트랙폭 만큼의 금속 자성 합금막(212a, 212b)이 증착되게 되고 그외의 부분에는 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)이 증착되어 있는 자기 헤드가 이루어지게 된다.

한편, 금속 자성 합금막과 보호막을 형성하기 전에 제6도 (c)에 도시한 바와 같이 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)이 결합되면 곡선 연마 공정(R-Grinding)공정을 실시할 수 있다.

다음으로 제6도 (d)에 도시한 바와 같이 적당한 위치에서 소정의 절단(Slicing) 공정을 실시하여 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)을 잘라내면 금속 자성 합금막(212a, 212b) 및 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)이 형성되어 있는 향상된 재생 특성 및 내마모성을 갖는 미그형 자기 헤드 칩을 얻을 수 있게 되는 것이다.

제1도는 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 구성도로서,

(a)는 전체 구성을 나타내는 사시도이고

(b)는 헤드 표면의 구성을 나타내는 단면도이다.

제2도는 제1도 (b)의 C부분을 절취하여 나타낸 단면도.

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

(a)의 의사갭에 의한 펄스 파형을 도시한 그래프이고,

(b)는 의사갭에 의한 재생 특성을 도시한 그래프이다.

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

(a)는 전체 구성을 나타낸 단면도이다.

제5도는 제4도 (b)의 D부분을 절취하여 나타낸 단면도.

제6도 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 미그 (M.I.G)형 자기 헤드의 제조 방법을 순차적으로 도시한 제조 공정도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

211a : 제1페라이트 블록 211b : 제2페라이트 블록

212a : 제1보호막 212b : 제2금속 자성 합금막

214a : 제1보호막 214b : 제2보호막

214c : 제3보호막 214d : 제4보호막

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

일반적으로, 자기 헤드는 비디오 카세트 레코도등과 같은 자기 기록장치에서 자기 기록 매체에 정보를 기록하거나 반대로 자기 기록 매체에 기록된 정보를 재생하는데 사용되는 장치이다.

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

그런데, 이때 상기 퍼어말로이 또는 샌더스트(sendust)와 같은 포화 자속 밀도 값이 큰 재료로 이루어진 자기 헤드 코어는 페라이트(ferrite)로 이루어진 자기헤드 코어에 비하여 포화 자속 밀도가 높고, 마찰잡음이 낮다는 우수한 특성을 나타내는 반면에 약 mm 정도이 두께를 갖는 트랙폭에서 와전류 손실이 발생하고 이 와전류 손실에 의하여 고주파주 영역에서 실효 투자율이 상대적으로 저하되며, 내마모성 또는 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 자속밀도를 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 향상 시킬 수 있는 복합형 자기 헤드 코어인 미그(M.I.G)형 자기 헤드가 제안 되었다.

제1도는 종래의 미그(M.I.G)형 자기 헤드의 개략적인 모습을 나타낸 사시도이다.

제1도에 도시한 바와 같이, 종래의 미그(M.I.G)형 자기헤드의 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 펄-알루미늄-실리콘(Fe-Al-Si) 조성의 샌더스트(sendust) 금속자성 합금막(112a, 112b)과 ; 유리와 같은 비자성 물질로 충전되어 상기 트랙폭의 주의에 형성되어 있는 홈(113a, 113b)과 ; 상기 홈(113a, 113b)과 동일한 사이에 형성되어 있는 갭층(G)을 포함하여 이루어져 있다.

또한, 이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 미그(M.I.G)형 자기헤드의 제조방법은 먼저, 페라이트 블록(111a, 111b)에 트랙홈(도면에 미도시) 가공을 수행하는 과정과 ; 소정의 스퍼터링(sputtering) 증착 공정을 수행하여 상기 페라이트 블록(111a, 111b) 표면에 박막인 샌더스트 금속 자성 합금막(112a, 112b)을 증착하는 과정과 ; 유리와 같은 비자성 물질을 글라스 몰딩 공정 등의 열처리 공정을 통하여 융착시켜 표면에 상기 샌더스트 금속 자성 합금막(112a, 112b)이 증착되어 있는 상기 페라이트 블록(111a, 111b)을 서로 맞대어 결합시킴으로써 환형자로(magnetic path)를 형성하고 상기 페라이트 블록(111a, 111b)상에 증착되어 있는 상기 샌더스트 금속 자성 합금막(112a, 112b)의 대향면 사이에 소정의 갭층(G)을 확정짓는 과정 ; 을 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 재생특성을 방해하는 문제점이 발생하게 된다.

즉, 소정의 신호가 기록되어 있는 자기 기록 매체(100 : 제2도에 도시)가 갭층(G)위를 주행하게 될 때 자기 기록 매체 표면에 신호를 담고 정렬해 있는 자구에서 발생하는 누설자속이 갭으로 유도됨으로써 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 재생기능을 간섭, 저해하는 악영향을 미침으로써 결국에는 자기 헤드의 재생 기능을 저하시키는 문제점을 발생시키게 되는 것이다.

제2도는 제1도의 구역 C를 취하여 절단한 종래의 미그(M.I.G)형 자기헤드의 요부 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이 상기 페라이트 블록(111a, 111b)과 상기 샌더스트 금속 자성 박막(112a, 112b) 사이에는 소정의 의사 작동갭(A,B)이 개재되어 있다.

의사 작동 갭(A,B)은 글래스 몰딩 공정등의 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 형성시키므로써 발생하게 된다.

여기서, 자기 헤드의 출력 신호에 갭층(G)에 의한 재생 신호 뿐만 아니라 상기와 같은 과정을 통해 형성되는 의사 작동 갭(A,B)에 의한 재생 신호 또한 나타나게 되므로써 서로 간에 간섭 현상이 발생하게 되어 결과적으로 자기 헤드의 재생 특성을 저하시키는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

제3도 (a) 및 (b)는 제2도에 도시되어 있는 의사 작동 갭(A,B)에 의한 펄스 파형 및 재생 특성을 도시한 그래프이다.

도면 (a)에 도시한 바와 같이 종래의 미그형 자기 헤드의 재생 신호는 갭층(G)에 의한 재생 신호 특성 뿐만 아니라 의사 작동갭(A,B)에 의한 재생 신호(2) 특성 또한 나타나게 되며, 이때 갭층(G)에 의한 재생 신호 및 의사 작동갭(A,B)에 의한 재생 신호는 상호간에 간섭 현상을 일으키게 되어, 그 결과로 제3도(b)에 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 작동갭의 생성을 미연에 방지할 수 있도록 소정의 금속 자성 합금막을 페라이트 기판의 결합으로 확정되는 페드 표면에 증착시키므로써 재생 출력 특성이 향상되도록 하는 미그형 자기 헤드 제조 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 페라이트 기판의 결합으로 확정되는 헤드 표면상에 소정의 내마모성 재료를 증착시키므로써 자기 헤드의 강도를 증가시켜 자기 헤드의 내구성이 향상되도록 하는 미그형 자기 헤드 제조 방법을 제공함에 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 미그형 자기 헤드 제조 방법은 페라이트 블록으로 확정되는 헤드의 표면에 소정의 고보자력 자성 재료인 금속 자성 박막을 형성시켜서 의사 작동 갭의 생성을 미연에 방지시키고 내마모성 재료인 보호막을 형성시켜 장시간 마모에 견딜 수 있도록 하므로써 자기 헤드의 재생 출력 특성을 향상시키고 자기 헤드의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 권선홈이 형성된 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)에 트랙홈(E1, E2)을 형성하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 전면에 갭 물질을 증착하고 접합하는 과정과; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)을 제외한 부분에 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)을 증착하는 과정과 ; 상기 제1 및 제2페라이트 블록(211a, 211b)의 기록 매체(100)가 주행하는 표면에 상기 트랙홈(E1, E2)에 의해 결정된 트랙폭(W)과 동일한 폭으로 기록 매체가 주행하는 방향으로 금속자성 합금막(212a, 212b)을 증착하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미그(M.I.G)형 자기 헤드 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보호막(214a, 214b, 214c, 214d)은 TiC 또는 Al₂O₃로 이루어짐을 특징으로 하는 미그(M.I.G)형 자기 헤드 제조 방법.