KR100324730B1 - Method for fabricating magnetic head - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자기헤드의 제조방법에 관한 것으로, 특히 철(Fe)과알루미늄(Al), 실리콘(Si)을 주성분으로 하는 연자성박막과 루테늄(Ru)을 첨가한 연자성박막을 적층시켜 자기특성을 향상시키기 위한 자기헤드의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic head. In particular, a soft magnetic thin film containing iron (Fe) , aluminum (Al) , and silicon (Si) and a soft magnetic thin film containing ruthenium (Ru) are laminated to provide magnetic properties. It relates to a method of manufacturing a magnetic head to improve the.
최근들어 브이씨알(VCR)이나 캠코더와 같은 자기기록·재생장치는 보다 많은 정보를 처리하기 위해 기록밀도의 고밀도화와 고주파화등이 진행되고 있으며, 특히 기록밀도를 높이기 위해 테이프나 디스크와 같은 기록매체를 제조함에 있어서, 자성분(磁性粉)에 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni)등의 강자성금속의 분말을 이용한 메탈(metal) 테이프나, 강자성 금속재료를 증착시키는 방법으로 플라스틱 베이스 필름상에 형성한 증착테이프등이 실용화 되고 있다.Recently, V Mr. Al (V C R) or a camcorder, and such a magnetic recording and reproducing apparatus is more and the like, high-density and high-frequency of the recording density is in progress in order to process larger amounts of information, in particular tape or disk, to increase the recording density and In the manufacture of the same recording medium, a metal tape or ferromagnetic metal material using a powder of ferromagnetic metal such as iron (Fe), cobalt (Co) and nickel (Ni) is deposited on a magnetic component. The vapor deposition tape formed on the plastic base film by the method is put into practical use.
그리고 상기와 같은 자기기록매체는 테이프의 경우 면조도를 개선하여 헤드(head)와의 간격손실을 최소화할 수 있도록 하였으며, 또한 테이프상의 자화방향을 반전시키는 외부자장의 크기인 보자력(coercive force)을 크게하여, 헤드로부터 요구되는 자속크기와 비례하도록 하였다.In the case of the tape, the magnetic recording medium improves the surface roughness to minimize the gap loss with the head, and also increases the coercive force, which is the size of the external magnetic field that reverses the magnetization direction on the tape. Therefore, it is proportional to the required magnetic flux size from the head.
따라서 자기헤드를 이러한 고보자력 매체에 대응되도록 고포화자속밀도를 갖도록 해야 하는데, 종래의 경우 자기헤드에 사용되는 페라이트(ferrite)의 재료가 포화자속밀도가 낮아 고보자력매체에 대응할 수 없으므로 이를 해결하기 위해 자성기판상에 고포화 자속밀도를 갖는 연자성박막을 형성하고, 이들 연자성박막상에 헤드 간격 재료로서 비자성박막을 소정의 두께로 형성하여 양쪽의 코어를 접합시키도록 구성된 MIG(Metal In Gap)형 헤드가 주로 사용되었다.Therefore, the magnetic head must have a high saturation magnetic flux density to correspond to such a high coercive force medium. In the conventional case, the ferrite material used for the magnetic head has a low saturation magnetic flux density and thus cannot cope with the high coercive force medium. To form a soft magnetic thin film having a high saturation magnetic flux density on a magnetic substrate, and to form a non-magnetic thin film with a predetermined thickness as a head spacing material on the soft magnetic thin film, MIG (Metal In) Gap-type heads were mainly used.
제1도는 종래의 기술에 의한 상기 MIG형 헤드를 종류별로 도시한 것으로, (가)와 같이헤드 간격(4)과 자성막(2)의 부착면이 평행한 평행 MIG 헤드와,(나)와 같이상기 헤드간격(4)과 자성막(2)이 경사진 TSS(Tilted Semdust Sputtered) 헤드와,(다)와 같이자성막(2)이 헤드간격(4)을 중심으로 교차하는 크로스형 헤드가 있다.Claim that one turn shown the MIG type head according to the prior art for each type, (a), as the head gap (4) and the magnetic film (2) a mounting surface is parallel to parallel MIG heads, (B) and It said head gap (4) and the magnetic film (2) is inclined TSS (tilted Semdust Sputtered) head, (c) Here, as the film formation (2) cross-head to intersect with the center of the head gap (4) as have.
이때 상기 각 헤드의 자성막은 코발트계 비정질합금이나 Fe-Al-Si 합금이 사용되며, 특히 상기 합금들을 사용하는 경우 500℃∼600℃ 정도의 온도에서 유리본딩(glass bonding)을 하게되므로 열적안정성이 뛰어난 Fe-Al-Si 합금이 주로 사용된다.In this case, the magnetic film of each head is made of cobalt-based amorphous alloy or Fe-Al-Si alloy, especially when the alloys are used for glass bonding (glass bonding) at a temperature of about 500 ~ 600 ℃ thermal stability Excellent Fe-Al-Si alloys are mainly used.
그리고 상기 헤드를 실제 제조하는 공정은 크게 원소재 가공공정, 박막제조공정, 유리 본딩공정, 후가공 및 조립공정등으로 나눌수 있으며, 좀 더 구체적으로 설명하면 상기 원소재 가공공정의 경우 원소재 연마와 정밀 래핑(lapping)공정, 트랙(track) 가공 및 권선홈 가공등이 있으며, 박막공정에는 자성박막의 스퍼터링공정과 헤드 간격용 비자성막의 스퍼터링 공정이 있으며, 유리본딩공정은 연자성박막의 열적안정성 및 연자기 특성을 고려하여 적정온도(550℃∼630℃)에서의 열처리가 필요하며, 이때 필요이상의 고온을 가하게 되면 자기특성이 열화되므로 450℃∼550℃정도의 낮은 온도에서 융착될 수 있는 저융점 유리를 쓰거나 연자성박막에 수 %의 루테늄을 첨가한 Fe-Al-Si-Ru 형태의 박막을 사용하기도 하는데, 상기 저융점유리의 경우 내구성이 낮아 자기헤드의 신뢰성이나 수명을 저하시킬 수 있으므로 열적특성과 내구성을 고려하여 Fe-Al-Si-Ru 형태의 박막을 쓰는 것이 유리하며, 연자성박막은 경우에 따라서 헤드 간격 부위에 3㎛ ∼ 30㎛ 정도의 두께로 진공증착시키거나 전자빔을 사용하여 증착시킨다.And the actual manufacturing process of the head can be largely divided into raw material processing process, thin film manufacturing process, glass bonding process, post-processing and assembly process, more specifically, in the raw material processing process in the raw material grinding and precision There are lapping process, track process, and winding groove processing, and the thin film process includes sputtering process of magnetic thin film and sputtering process of nonmagnetic film for head spacing. Heat treatment at proper temperature (550 ℃ ~ 630 ℃) is necessary in consideration of soft magnetic characteristics, and if high temperature is applied, magnetic properties deteriorate and low melting point that can be fused at low temperature of 450 ℃ ~ 550 ℃ Fe-Al-Si-Ru type thin films made of glass or with a few percent of ruthenium added to the soft magnetic thin film may be used. It is advantageous to use Fe-Al-Si-Ru type thin film in consideration of thermal characteristics and durability, because it may reduce the reliability and life of the head. In the case of soft magnetic thin film, 3㎛ ~ 30㎛ It is deposited by vacuum deposition to a thickness or by using an electron beam.
그러나 상기와 같은 Fe-Al-Si-Ru 형태의 연자성박막을 사용하는 자기헤드의 경우, 상기 연자성박막이 단일층이므로 수㎛ 이상으로 두꺼워지면 그 구조가 주상(柱狀)구조로 바뀌어 내부의 응력이 증가하게 되며, 이에따라 박막재료의 자성특성 및 페라이트 기판에의 부착성이 저하되는 문제점이 있다.However, in the case of the magnetic head using the Fe-Al-Si-Ru type soft magnetic thin film as described above, the soft magnetic thin film is a single layer, and when the thickness becomes thicker than several micrometers, the structure is changed into a columnar structure. There is a problem that the stress of the increase, and thus the magnetic properties of the thin film material and the adhesion to the ferrite substrate is deteriorated.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 철, 알루미늄및실리콘을 주성분으로 하는 연자성박막과그에루테늄을 더 첨가한 연자성박막을 적층시켜 자성막을 형성함으로써 다층구조의 자성특성 및 부착성을 향상시킬 수 있는 자기헤드의 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, the magnetic characteristics of the laminated soft magnetic thin film and the soft magnetic thin film thereto is further added a ruthenium composed mainly of iron, aluminum and silicon multi-layer structure by forming a magnetic film in order to solve the problems object is as described above of the present invention and the attached It is to provide a method of manufacturing a magnetic head that can improve the properties.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기헤드의 제조방법은 자성기판상에 고포화 자속밀도를 갖는 자성막을 형성하고, 상기 자성막상에 비자성박막을 소정의 두께로 형성한후양쪽의 코어를 접합시켜자기헤드를제조하는 방법에 있어서, 상기 자성막은 FeaAlbSic층과 FeaAlbSicRud층을 교대로 적층시켜 형성됨을 특징으로 한다.Manufacturing method of the magnetic head of the present invention for achieving the above object, in forming a magnetic film having a saturation magnetic flux density and on the magnetic substrate, and bonding the both cores hanhu form a non-magnetic thin film to the magnetic film to a desired thickness In the method of manufacturing a magnetic head, the magnetic film is formed by alternately stacking a Fe a Al b Si c layer and a Fe a Al b Si c Ru d layer.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명의 자성막은 제2도에 도시한 바와 같이 기판(10)상에 FeaAlbSic층(11,11')과 Fea'Alb'Sic'Rud층(12,12')을 교대로 적층시켜 형성하는데, FeaAlbSic층(11,11')과 Fea'Alb'Sic'Rud층(12,12')은 각 중량비를a, b, c, a', b', c', d로 나타내는 경우 다음과 같은 조성조건을 만족해야 한다.First, as shown in FIG. 2, the magnetic film of the present invention has a Fe a Al b Si c layer (11, 11 ') and a Fe a Al b' Si c ' Ru d layer (12, 12) on the substrate 10. ') Is formed by alternating lamination. Fe a Al b Si c layer (11,11') and Fe a ' Al b' Si c ' Ru d layer (12, 12') are each weight ratio a, b When expressed as, c, a ', b', c ', d, the following compositional conditions must be satisfied.
즉, 상기 FeaAlbSic층(11,11')은 75≤a≤94, 2≤b≤10, 4≤c≤15이고, 상기 a,b,c가 각 중량의 %를 나타내므로 그 합이 100이 되어야 하며, 상기 FeaAlbSicRud층(12,12')은 65≤a'≤93, 2≤b'≤10, 4≤c'≤15, 1≤d≤10이고, 상기 a', b',c', d의 합이 100이 되어야 한다.That is, the Fe a Al b Si c layer (11, 11 ') is 75≤a≤94, 2≤b≤10, 4≤c≤15, and a, b, c represents the percentage of each weight The sum should be 100, and the Fe a Al b Si c Ru d layers 12 and 12 'are 65≤a'≤93, 2≤b'≤10, 4≤c'≤15, and 1≤d≤ 10 and the sum of a ', b', c ', and d should be 100.
또한 각 FeaAlbSic층(11,11')과 Fea'Alb'Sic'Rud층(12,12')의 두께는 0.1㎛∼l㎛ 정도로 한다.In addition, the thickness of each Fe a Al b Si c layer (11, 11 ') and Fe a Al b' Si c ' Ru d layer (12, 12') is about 0.1 µm to 1 µm.
제3도의 (가)도 내지 (다)도는 순서대로 상기 자성막을 평행 MIG 헤드와, TSS 헤드와, 크로스형 헤드에 적용한 것으로, 소재 가공 후 페라이트(21) 기판에 스퍼터링용 타겟으로서, 예를들면 Fe82Al7Si11및 Fe78Al6Si9Ru7을 이용하여 RF-스퍼터링 장치에서 입력파워를 200Wt로하고, 타겟과 기판간격을 50mm∼100mm로 하며, 기판온도는 20℃ 이하로 하며, 초기진공도를 5×10-7Torr, 아르곤(Ar) 가스의 압력을 3×10-3Torr∼7×103Torr로하여 스퍼터링을 실시한 후 질소분위기에서 590℃의 온도로 1시간동안 열처리하여 FeaAlbSic층(11,11')과 Fea'Alb'Sic'Rud층(12,12')이 적층된 자성막(20)을 20㎛ 정도의 두께로 형성한다.(A) to (c) of FIG. 3 apply the magnetic film to the parallel MIG head, the TSS head, and the cross head in order. As a target for sputtering on the ferrite 21 substrate after material processing, The input power is 200Wt in the RF-sputtering device using Fe 82 Al 7 Si 11 and Fe 78 Al 6 Si 9 Ru 7 , the distance between the target and the substrate is 50mm ~ 100mm, and the substrate temperature is 20 ℃ or less. Sputtering with the initial vacuum degree of 5 × 10 -7 Torr and the pressure of argon (Ar) gas at 3 × 10 -3 Torr to 7 × 10 3 Torr, followed by heat treatment at 590 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The magnetic film 20 in which the a Al b Si c layers 11 and 11 'and the Fe a Al b' Si c ' Ru d layers 12 and 12' are stacked is formed to a thickness of about 20 μm.
제4도는 각 층의 두께에 따른 보자력(Hc)(점선)과, 내부응력(σ)(실선) 및 초기투자율(μi)(일점쇄선)을 도시한 것으로, 상기 보자력(Hc)과 내부응력(σ)은 층두께가 작을수록 양호하고, 초기투자율(μi)은 층두께가 클수록 양호하므로, 0.1㎛∼1㎛ 정도의 범위에서 응력과 보자력이 작고 초기 투자율이 큰 가장 양호한 특성을 가지며, 필요에 따라 적정치를 선택하여 사용한다.First and coercive force (Hc) (broken line) according to the thickness of each layer it is 4 degrees, the internal stress (σ) (solid line) and initial permeability (μ i) by showing a (one-dot chain line), the coercive force (Hc) and the internal stress (σ) is better as the layer thickness is smaller, and initial permeability (μi) is better as the layer thickness is larger, so that the stress and coercivity are small and the initial permeability is large in the range of about 0.1 μm to 1 μm, Select the appropriate value according to the use.
그리고 제5도는 상기와 같은 자성막을 적용한 자기헤드와 종래의 기술에 의한 자기헤드의 주파수에 따른 출력변화를 비교한 것으로, 종래의 자기헤드의 기록재생출력(점선)보다 본 발명에 의한 자기헤드의 기록재생출력(실선)이 모든 주파수에서 고르게 향상되었음을 볼 수 있으며, 예를들어 5MHz에서는 약 2dB, 7MHz에서는 약 3dB 정도 향상되었다.FIG. 5 compares the output change according to the frequency of the magnetic head to which the magnetic film is applied and the magnetic head according to the prior art. It can be seen that the recording reproduction output (solid line) is improved evenly at all frequencies, for example, about 2 dB at 5 MHz and about 3 dB at 7 MHz.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 철과 알루미늄, 실리콘을 주성분으로 하는 연자성박막과그에루테늄을더첨가한 연자성박막을다수적층시켜자기헤드의 자성막을 형성함으로써 내구성과 열적안정성이 높을 뿐 아니라 내부 응력이 작고 투자율이 증가되어 기계적특성 및 내식성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention As described above, by multiple stacked iron and aluminum, soft soft magnetic thin film was further added to the magnetic thin film and the resulting ruthenium composed mainly of silicon, as well as high durability and heat stability by forming a magnetic film of a magnetic head Small internal stress and increased permeability have the effect of improving mechanical properties and corrosion resistance.
제1도는 종래의 기술에 의한 자기헤드의 구조도.1 is a structural diagram of a magnetic head according to the prior art.
제2도는 본 발명에 의한 자성막의 수직단면도.2 is a vertical sectional view of a magnetic film according to the present invention.
제3도는 본 발명에 의한 자기헤드의 구조도.3 is a structural diagram of a magnetic head according to the present invention.
제4도는 본 발명에 의한 자성각의 각 층 두께에 따른 특성을 도시한 그래프.4 is a graph showing the characteristics of each layer thickness of the magnetic angle according to the present invention.
제5도는 종래의 기술과 본 발명에 의한 자기헤드의 주파수에 따른 출력변화를 비교한 그래프.Figure 5 is a graph comparing the output change according to the frequency of the magnetic head according to the prior art and the present invention.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for main parts of drawing *****
10 : 기판 11, 11' : FeaAlbSic층10: substrate 11, 11 ': Fe a Al b Si c layer
12,12' : FeaAlbSicRud층 20 : 자성막12,12 ': Fe a Al b Si c Ru d Layer 20: Magnetic film
21 : 페라이트 22 : 접합유리21: ferrite 22: laminated glass
23 : 헤드 간격23: head spacing
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019940018286A KR100324730B1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Method for fabricating magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019940018286A KR100324730B1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Method for fabricating magnetic head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR100324730B1 true KR100324730B1 (en) | 2002-06-20 |
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ID=37478104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019940018286A KR100324730B1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Method for fabricating magnetic head |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR100324730B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5884956A (en) * | 1981-11-12 | 1983-05-21 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic thin film material |
-
1994
- 1994-07-27 KR KR1019940018286A patent/KR100324730B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5884956A (en) * | 1981-11-12 | 1983-05-21 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic thin film material |
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