KR100467728B1 - 자기헤드 - Google Patents

Abstract

다수의 회전 드럼에 다수가 장착될 수 있고 고주파수 대역에 잘 대처하는 자기 헤드에서, 선단(leading) 코어와 후단(trailing) 코어가 상호 용이하게 구별될 수 있고, 자기 헤드의 종류가 용이하게 식별될 수 있다. 비자성 기판의 일부에 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층을 형성하여 얻어진 한쌍의 자기 헤드 하프 멤버와 상기 한쌍의 자기 헤드 하프멤버에 매설된 박막 코일을 구비하는 자기 헤드가 개시되는데, 상기 한쌍의 자기 헤드 하프멤버는 하나의 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층과 다른 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층간에 형성된 자기 갭을 통해 상호 결합되고, 식별홈이 하나의 자기 헤드 하프멤버에 형성되며, 상기 형성된 식별홈은 한쌍의 자기 헤드 하프멤버의 모양을 비대칭이 되게 한다.

Description

자기 헤드

본 발명은 비디오 카셋트 레코더, 비디오 테이프 레코더, 자기 디스크 장치 등에 적합한 자기 헤드에 관한 것으로, 특히, 박막 공정에 의해 형성된 코일을 가지는 자기 헤드에 관한 것이다.

비디오 카셋트 레코더, 비디오 테이프 레코더, 또는 자기 디스크 장치와 같은 자기 기록/재생 장치에 사용되는 자기 헤드로서, 자기 금속막이 페라이트(ferrite)로 구성된 자기 갭 형성 표면에 형성되어 있는 메탈인갭(metalingap : MIG)형 자기 헤드, 또는 자기 금속막이 한쌍의 비자성 세라믹 기판등에 의해 삽입되어 있는 소위 적층형 자기 헤드가 실질적으로 사용중이다.

자기 헤드는 화상 질의 개선 또는 디지탈화 발전에 잘 대처한다. 이러한 이유로, 자기 헤드는 고밀도의 기록 성능을 얻기 위해서 고주파수 대역에서 바람직한 전자기적 변환 특성을 나타내어야 한다. 그러나, MIG형 자기 헤드는 높은 임피던스 때문에 고주파수 대역에서 바람직하게 사용되지 않는다. 적층형 자기 헤드에서, 트랙 폭이 고밀도 기록에 대해 감소될 때, 자기 통로를 구성하는 자기 금속층은 두께가 감소되어야 하므로, 따라서, 재생 효과는 감소된다.

헬리컬 주사형(helicalscantype) 자기 기록/재생 장치, 자기 헤드가 회전되는 동안 기록/재생 동작이 실행되는 자기 기록/재생 장치에서와 같이, 자기 헤드는 회전 드럼에 장착된다. 이번에는, MIG형 자기 헤드 또는 적층형 자기 헤드에서, 자기 헤드는 단자판에 부착되고, 단자판이 회전 드럼에 고정되어, 회전 드럼에 자기 헤드를 장착시키게 된다. 여기에서, 단자판은 자기 헤드의 자기 코어에 감긴 코일로부터 연장하는 리드선에 대응하는 단자를 포함한다. 자기 코어에 감긴 코일과 외부 회로는 단자판을 통해 상호 도전성이 제공된다.

상술한 바와 같이 자기 헤드가 회전 드럼에 장착되어 있는 자기 기록/재생 장치에서, 데이타 전송율을 증가시키기 위해서, 다수의 자기 헤드는 작은 회전 드럼에 원하는 대로 장착된다.

그러나, 일반적으로 단자판은 크기가 크다. 이러한 이유로, 상술한 바와 같이, 자기 헤드가 단자판에 부착되고 거기에 고정되며, 자기 헤드가 회전 드럼에 장착되는 방법에 따르면, 다수의 자기 헤드들은 작은 회전 드럼에 용이하게 장착될 수 없다. 특히, 헤드가 회전 드럼에 장착될 때, MIG형 자기 헤드 또는 적층형 자기 헤드는 단자판을 필요로 하기 때문에, 회전 드럼에 장착된 자기 헤드는 수가 제한된다.

상술한 MIG형 자기 헤드 또는 적층형 자기 헤드에 대한 문제를 해결하고 고주파수 대역에 잘 대처하는 자기 헤드로서, 예를 들면, 일본 무심사 특허 공개 제63231713호에서 기술한 바와 같이, 자기 금속층에 의해 구성된 자기 통로인 자기 헤드(이하 벌크 박막 헤드로서 지칭)는 작게 되고, 자기 헤드를 구동시키기 위한 코일이 박막 공정을 사용하여 형성되는 공정이 제안된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 벌크 박막 헤드(100)는 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층(102a)이 비자성 기판(101a)의 일부에 형성된 자기 헤드 하프멤버(103a)와, 유사하게, 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층(102b)이 비자성 기판(101b)의 일부에 형성된 자기 헤드 하프멤버(103b)를 포함한다. 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(103a와 103b)는 하나의 자기 헤드 하프멤버(103a)의 자기 금속층(102a)이 자기 갭(g1)을 통해 자기 헤드 하프멤버(103b)의 자기 금속층(102b)과 대향하도록 상호 결합된다.

벌크 박막 헤드(100)에서, 박막 코일은 자기 금속층들(102a와 102b)에 감기도록 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(103a와 103b)로 매설된다. 박막 코일로부터 연장하는 외부 연결 단자들(104a와 104b)은 벌크 박막 헤드(100)의 측면에 노출되도록 형성된다.

벌크 박막 헤드에서, 고주파수 대역에서 우수한 특성이외에, 자기 헤드를 구동시키기 위한 코일은 박막 코일로서의 역할을 하는 자기 헤드 하프멤버에 매설된다. 이러한 이유로, 자기 헤드는 단자판의 사용없이 회전 드럼에 직접적으로 장착될 수 있다. 특히, 벌크 박막 헤드에서, 자기 헤드를 구동시키기 위한 코일은 자기 헤드에 매설된 박막 코일에 의해 구성되고, 박막 코일로부터 연장하는 단자는 자기 헤드의 외부로 노출되도록 형성된다. 이러한 이유로, 자기 헤드는 단자판의 사용없이 회전 드럼에 장착될 수 있다. 따라서, 벌크 박막 헤드에서 다수의 자기 헤드가 작은 회전 드럼에 장착될 수 있다.

종래의 MIG형 자기 헤드 또는 종래의 적층형 자기 헤드에서, 자기 헤드가 단자판에 부착되고 거기에 고정될 때, 자기 헤드를 구동시키기 위한 코일을 권선하기 위한 좌우 권선 안내 홈은 자기 헤드가 단자판의 부착면에 잘못 부착되지 않도록 상호 다르게 만들어진다.

특히, 예를 들면, MIG형 자기 헤드의 예를 도시한 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 자기 코어(110a)에 형성된 권선 안내 홈(111a)의 폭은 증가되고, 다른 자기 코어(110b)에 형성된 권선 안내 홈(111b)의 폭은 감소된다. 이러한 방법으로, 기록/재생 동작동안 자기 기록 매체가 진행하는 측에서 자기 코어로서의 역할을 하는 선단 코어는 다른 자기 코어로서의 역할을 하는 후단 코어와 구별될 수 있다.

이와는 반대로, 벌크 자기 헤드에서, 자기 헤드를 구동시키기 위한 코일로서의 역할을 하는 박막 헤드가 사용되기 때문에, 어떠한 권선 안내 홈도 필요하지 않다. 따라서, 벌크 박막 헤드에서, 선단 코어의 형태와 후단 코어의 형태는 대칭적이다. 이러한 이유로, 벌크 박막 헤드에서 선단 코어와 후단 코어를 구별하기 어렵다는 단점이 있다.

MIG형 자기 헤드 또는 적층형 자기 헤드에서, 단자판의 색상등이 변할 때, 다른 종류의 자기 헤드, 즉, 상호 다른 방위를 가지는 자기 헤드가 상호 구별될 수 있다.

다른 한편으로, 다수의 자기 헤드가 단자판의 사용없이 작은 회전 드럼에 장착될 수 있다. 그러나, 자기 헤드가 단자판의 사용없이 회전 드럼에 직접 장착될 때, 자기 헤드의 종류는 단자판의 색상 등에 따라 상호 구별될 수 없다.

본 발명은 상기 종래의 상황을 고려하여 이루어진 것으로, 회전 드럼에 장착될 수 있고, 고주파수 대역에 잘 대처하는 다수의 자기 헤드에서 선단 코어와 후단 코어간의 구별을 용이하게 하고 자기 헤드의 종류의 식별을 용이하게 하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 구현된 본 발명에 따른 자기 헤드는 비자성 기판의 적어도 하나의 부분에 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층과 한쌍의 자기 헤드 하프멤버와 상기 한쌍의 자기 헤드 하프멤버중 적어도 하나에 매설된 박막 코일을 포함하고, 상기 한쌍의 자기 헤드 하프멤버는 자기 헤드 하프멤버들이 상호 대향하도록 하나의 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층과 다른 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층간에 형성된 자기 갭을 통해 상호 대향하게 결합된다. 적어도 하나의 홈이 하나의 자기 헤드 하프멤버의 비자성 기판과 다른 자기 헤드 하프멤버의 비자성 기판중 적어도 하나에 형성된다. 상술된 홈이 형성될 때, 하나의 자기 헤드 하프멤버의 모양과 다른 자기 헤드 하프멤버의 모양은 비대칭이 된다. 예를 들면, 한쌍의 자기 하프멤버의 대향면에 홈이 형성된다는 것에 유의한다.

본 발명에 따른 자기 헤드에서, 하나의 자기 헤드 하프멤버의 외형과 다른 자기 헤드 하프멤버의 외형은 비대칭이 되기 때문에, 선단 코어는 후단 코어와 용이하게 구별될 수 있다.

자기 헤드 하프멤버의 비자성 기판에 홈을 형성함으로써, 하나의 자기 헤드 하프멤버의 외형과 다른 자기 헤드 하프멤버의 외형이 비대칭이 될 때, 홈의 수와 형태 또는 홈이 형성된 위치는 자기 헤드의 종류에 따라 변한다. 이와 같이, 자기 헤드의 종류가 식별될 수 있다.

게다가, 본 발명에 따른 자기 헤드는 비자성 기판의 적어도 한 부분에 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층을 형성하여 얻어진 한쌍의 자기 헤드 하프멤버와 상기 한쌍의 자기 헤드 하프멤버중 적어도 하나에 매설된 박막 코일을 포함하는 소위 벌크 박막 헤드이며, 상기 한쌍의 자기 헤드 하프멤버는 하나의 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층과 다른 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층간에 형성된 자기 갭을 통해 상호 결합된다. 본 발명에 따른 다수의 자기 헤드들은 작은 회전 드럼에 장착되고 고주파수 대역에 바람직한 전자기적 변환 특성이 나타날 수 있다.

본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명될 것이다.

본 발명에 따른 자기 헤드의 예는 도 3, 4 및 5에 도시된다. 도 3은 본 발명이 적용된 전체 자기 헤드(1)를 도시한 사시도이다. 도 4는 영역 C의 부분, 즉, 자기 갭(g)측으로부터 보았을 때, 자기 헤드(1)의 자기 갭(g) 근처 부분을 도시한 평면도이고, 도 5는 도 3에서 영역 C의 일부, 즉, 부분적으로 투과되는 자기 헤드(1)의 자기 갭(g) 근처 부분을 도시한 사시도이다.

자기 헤드(1)는 비디오 카셋트 레코더 등에 사용된 벌크 박막 헤드이며, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층(3a)이 비자성 기판(2a)의 일부에 형성된 자기 헤드 하프멤버(4a)와, 자기 금속층(3b)이 자기 헤드 하프멤버(4a)와 같은 비자성 기판(2b)의 일부에 형성된 자기 헤드 하프멤버(4b)를 포함한다.

한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)는 하나의 자기 헤드 하프멤버(4a)의 자기 금속층(3a)이 자기 갭(g)을 통해 다른 자기 헤드 하프멤버(4b)의 자기 금속층(3b)에 대향하도록 상호 결합된다. 자기 코어는 이러한 자기 금속층들(3a와 3b)에 형성된다.

여기에서, 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)의 대향면간 부분은 저용융점 유리(5)로 채워진다. 저용융점 유리(5)는 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)의 대향면을 상호 평행하게 하고, 자기 헤드 하프멤버들(4a와 4b)의 쌍은 상호 결합된다.

자기 금속층(3a)과 자기 금속층(3b)간에 형성된 자기 갭중에서, 기록 매체 슬라이딩 표면상의 자기 금속층들(3a와 3b)의 종단 부분에 있는 대향면에 형성된 자기 갭, 즉, 기록/재생 갭으로서의 역할을 하는 자기 갭은 프런트 갭(a front gap)(fg)이라 칭한다. 다른 한편으로 자기 금속층(3a 및 3b)의 다른 종단 부분의 대향면에 형성된 자기 갭은 백 갭(a back gap)(bg)이라 칭한다.

자기 헤드(1)에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 나선 형태로 형성된 박막 코일들(6a와 6b)은 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)의 대향면에 매설된다. Cu막이 전해 도금 방법에 의해 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)의 대향면에 형성된 코일같은 홈에 채워지도록 박막 코일들(6a와 6b)이 형성된다. Ag 등을 함유하는 도전성 페이스트가 코일같은 홈에 채워지고 다음에 소결되도록 박막 코일(6a 및 6b)이 형성될 수 있다.

한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)가 상호 대향하도록 결합될 때 하나의 자기 헤드 하프멤버(4a)에 형성된 박막 코일의 종단 부분(중앙측)과 다른 자기 헤드 하프멤버(4b)에 형성된 박막 코일(6b)의 종단 부분(중앙측)이 상호 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 연결 단자들(7a와 7b)가 하나의 자기 헤드 하프멤버(4a)에 형성된 박막 코일(6a)의 종단 부분(외각 모서리측)과 다른 자기 헤드 하프멤버(4b)에 형성된 박막 코일(6b)의 종단 부분(외각 모서리측)으로부터 연장된다. 외부 연결 단자들(7a와 7b)은 자기 헤드(1)의 측면에 노출되어 배열된다. 자기 헤드(1)가 사용될 때, 외부 연결 단자들(7a와 7b)은 외부 회로에 연결되며, 기록 신호는 외부 연결 단자들(7a와 7b)을 통해 박막 코일들(6a와 6b)에 공급되거나, 재생된 신호가 박막 코일들(6a와 6b)로부터 추출된다.

여기에서, 박막 코일들(6a와 6b)이 한쌍의 자기 헤드 하프멤버 모두(4a와 4b)에 형성되어 있는 자기 헤드(1)를 예로 들었다. 그러나, 박막 코일은 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)중 단지 하나에 형성될 수 있다.

자기 헤드(1)에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 식별홈(8)은 하나의 자기 헤드 하프멤버(4b)의 자기 헤드 하프멤버 대향면에 형성된다. 한쌍의 자기 헤드 하프멤버(4a와 4b)가 상호 대향될 때 식별홈(8)은 자기 헤드(1)를 통해 열린 개구부로서의 역할을 하도록 형성된다. 식별홈(8)의 형성으로 인해, 하나의 자기 헤드 하프멤버(4a)의 모양과, 다른 자기 헤드 하프멤버(4b)의 모양은 비대칭이다. 따라서, 자기 헤드(1)에서, 선단 코어는 후단 코어와 용이하게 구별될 수 있다.

여기에서, 식별홈(8)이 하나의 자기 헤드 하프멤버(4b)의 자기 헤드 대향면에 형성된 자기 헤드(1)를 예로 들었다. 그러나, 식별홈(8)은 하나의 자기 헤드 하프멤버(4a)의 모양과 다른 자기 헤드 하프멤버(4b)의 모양이 자기 헤드(1)의 좌우 구별을 가능하게 하는 비대칭이도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 식별홈(8)은 자기 헤드(1)의 측면 등에 형성될 수 있다.

자기 헤드(1)는 자기 헤드(1) 제조의 방법을 참조하여 아래에 설명될 것이다.

자기 헤드(1)가 제조될 때, 도 6에 도시된 바와 같이 MnO-NiO 혼합 소결 물질과 같은 비자성물질을 구성하는 평기판(21)이 준비된다. 기판(21)의 물질로서, MnO-NiO 뿐만 아니라 다양한 비자성물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, 티탄산 칼륨, 티타산 칼슘, 티탄산 바륨, 티탄산 탄화 카바이드, SiO₂, Zn 페라이트, 결정 유리, 고강도(highharness) 유리 등이 사용된다. 여기에서, 기판(21)의 차원은 길이는 약 30mm, 폭은 약 30mm, 및 두께는 약 2mm이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층이 형성된 경사면, 즉, 자기 코어 형성면을 형성하기 위해, 상호 자기 코어홈(22)의 일면이 경사면(22a)으로서의 역할을 하도록 기판(21)에 다수의 자기 코어홈(22)이 등간격으로 상호 평행하게 형성된다.

여기에서, 비록 경사면(22a)의 경사는 약 25 내지 60일지라도, 가상 갭, 트랙폭 정밀도등을 고려하여 바람직하게 약 35 내지 50이 설정된다. 특히, 예를 들면, 자기 코어홈(22)은 경사면(22a)의 경사가 45면을 갖도록 주조된 연마석을 사용하여 약 45로 설정된다. 자기 코어홈(22)은 예를 들면, 약 130㎛의 깊이와 약 150㎛의 폭을 가진다.

도 8에 도시된 바와 같이, 자기 금속층(23)은 자기 코어홈(22)이 형성된 기판(21)에 형성된다.

여기에서, 자기 금속층(23)은 단일 자기 금속층으로 구성될 수 있다. 그러나, 고주파수 영역에서 고민감도로 절연막을 통해 다수의 자기 금속층들을 적층함으로써 자기 금속층(23)이 바람직하게 구성된다. 이러한 구조에서, 자기 금속층(23)은 다수층으로 분리되고, 과전류 손실은 감소되고, 특히, 고주파수 영역에서의 특성이 개선된다.

상술한 바와 같이 자기 금속층(23)이 다층 구조일 때, 절연막의 두께는 충분한 절연 효과를 얻는데 필요하고, 유효 트랙 폭이 절연막에 의해 과도하게 감소되지 않도록 그 두께는 가능한 작게 만들어져야 한다.

특히, 자기 금속층(23)은, 예를 들면, Fe-Al-Si 합금(센더스트)으로 각각 구성되고 약 5㎛의 두께를 각각 가지는 자기 금속층과 알루미나로 각각 구성되고 약 0.15㎛의 두께를 각각 가지는 절연막은 3층 자기 금속막을 형성하도록 선택적으로 적층된다.

여기에서, 자기 금속막의 물질은 Fe-Al-Si 합금에 제한되지 않으며, 고포화 자기 자속 밀도와 소프트 자기 특성을 가지는 물질이 사용될 수 있다. 예를 들면, Fe-Al 합금, Fe-Ga-Si 합금, Fe-Si-Co 합금, 또는 질산화 또는 탄산화 소프트자기합금이 사용된다. 절연막의 물질은 알루미나로 제한되지 않는다. 예를 들면, SiO₂, SiO, 또는 그 혼합물이 사용될 수 있다.

자기 금속층(23)을 형성하는 방법으로서, 바람직하게 스퍼터링이 사용된다. 그러나, 증착 또는 분자 빔 에피택시(Molecular Beam Epitaxy : MBE)와 같은 물리막 형성 방법(physical film formation method : PVD)이 주로 적용될 수 있다. 게다가, 화학 반응을 가지는 가스위상 성장(gasphase growing : CVD)과 같은 화학막 형성 방법이 또한 적용될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 자기 금속층(23)이 형성된 기판(21)의 주표면에, 자기 코어에 감긴 박막 코일을 형성하는 권선홈(24)과 각 자기 코어로부터 자기 금속층(23)을 격리하는 격리홈(25)이 자기 코어홈(22)의 수직 방향에 직각인 방향으로 형성된다. 도 9는 두 권선홈(24)과 두 격리홈(25)이 형성되어 있는 경우를 도시한다. 그러나, 권선홈(24)과 격리홈(25)의 수는 박막 코일 열(row)의 수로 설정되야 한다. 3열 이상의 박막이 형성될 때, 권선홈(24)과 격리홈(25)은 박막 코일 열의 수와 동일한 수로 형성된다.

여기에서, 권선홈(24)에서, 프론트 갭(fg)측에 경사면이 45 경사면을 가지는 연마석에 의해 형성되며, 그 결과 프론트갭(fg)측의 자기 금속층(23)은 프론트갭(fg)쪽으로 사선으로 테이퍼되게(tapered) 된다. 이러한 방법으로, 프론트갭(fg)측에 자기 금속층(23)이 프론트갭(fg)쪽으로 테이퍼될 때, 자속은 프론트갭(fg)에 집중되고, 보다 높은 기록 감도가 얻어질 수 있다. 그러나, 권선홈(24)의 형태는 프론트갭(fg)측의 자기 금속층(23)이 프론트갭(fg)쪽으로 테이퍼되어 있는 형태를 가질 수 있고, 자속갭(g)측의 권선홈(24)의 경사면 각도는 45로 설정될 필요가 없다. 게다가, 프론트갭(fg)의 권선홈(24)의 형태는 아크(arc) 형태 또는 다각형 형태일 수 있다.

자기 금속층(23)이 분리되지 않도록 권선홈(24)의 두께가 설정된다. 깊이가 과도하게 클 때, 자기 통로 길이는 커지고, 자속 전송 효율은 감소된다. 이러한 이유로, 예를 들면 권선홈(24)은 자기 코어홈(22)의 경사면 상부로 부터 약 20㎛의 깊이를 갖도록 형성된다. 박막 코일이 후속 공정에서 권선홈(24)을 통해 지나가도록 박막 코일이 형성되기 때문에, 권선홈(24)의 폭은 박막 코일의 라인폭 또는 감긴수에 의해 정해진다. 특히, 권선홈(24)의 폭은, 예를 들어, 약 140㎛로 설정된다.

다른 한편으로, 만약 격리홈(25)이 서로 자기 금속층(23)을 격리시키기에 충분한 깊이를 가진다면 격리홈(25)은 임의의 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 격리홈(25)은 용이하게 가공될 수 있는 직각홈이고, 자기 코어홈(22)의 하단면으로부터 약 150㎛의 깊이를 갖도록 형성된다. 격리홈(25)의 폭은 원하는 자기 헤드의 프론트갭(fg)의 길이와 백 갭(back gap;bg)의 길이간의 관계에 따라 결정된다. 그러나, 마지막으로 자기 헤드가 선정된 형태로 가공될 때 기록 매체 슬라이딩 표면이 감싸여지기 때문에 프론트갭(fg)의 길이는 격리홈(25)의 형성에서 최종적으로 원하는 프론트갭(fg)의 길이보다 커야 한다. 따라서, 예를 들면, 격리홈(25)의 형성에서 프론트갭(fg)측의 자기 금속층(23)이 프론트갭(fg)측에서 약 300㎛의 길이와 백 갭(bg)측에서 약 85㎛의 길이를 갖도록 격리홈(25)이 형성된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 저용융점 유리(26)는 자기 코어홈(22), 권선홈(24), 및 격리홈(25)으로 채워진다. 따라서, 결과적인 구조의 표면은 평탄하게 된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 단자홈(27)이 격리홈(25)에 평행하도록, 단자홈(27)은 격리홈(25)에 채워진 저용융점 유리(26)로 형성된다. 단자홈(27)은 박막 코일로부터 연장된 외부 연결 단자를 형성하기 위한 홈이고, 홈의 형태, 깊이, 및 폭은 제한되지 않는다. 이러한 이유로, 단자홈(27)은 용이하게 가공될 수 있고 약 100㎛의 깊이와 폭을 가질 수 있는 직각홈이다.

도 12에 도시된 바와 같이, Cu와 같은 도전성 물질(28)이 전해 도금 방법등에 의해 단자홈(27)에 채워진다. 그 후에, 결과적인 구조의 표면은 평탄하게 된다.

다음에, 도 13 내지 18에 도시된 바와 같이, 권선홈(24)을 통과하는 박막 코일은 박막 형성 공정에 의해 저용융점 유리(26)로 매설되도록 형성된다. 비록 도 13 내지 18이 하나의 박막 코일을 도시하는 확대도이지만, 사실상, 다수의 박막 코일은 격리홈(25)에 의해 격리된 자기 금속층(23)에 대응하도록 형성된다.

박막 코일이 형성될 때, 도 13에 도시된 바와 같이, 나선형 박막 코일의 외부 형태에 대응하도록 패턴닝된 레지스트 마스크(31)는 포토리소그래픽 기술에 의해 저용융점 유리(26)에 형성된다.

이온 에칭은 마스크로서 레지스트 마스크(31)를 사용하여 저용융점 유리(26)에 대해 실행된다. 그 후에, 레지스트 마스크(31)는 유기 용제등에 의해 제거된다. 이러한 방법으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(31)의 형태에 대응하는 코일 형태의 홈(32)이 형성된다.

도 15에 도시된 바와 같이, Cu등으로 구성된 도전성 하부막(33)이 코일형태의 홈(32)이 형성된 저용융점 유리(26)의 모든 표면에 스퍼터링하여 형성된다. 도전성 하부막(33)은 증착과 같은 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 도전성 하부막(33)과 저용융점 유리(26) 간에 접착성을 개선하기 위해서, Ti, 알루미나등으로 구성되는 하부막이 형성될 수 있고, 도전성 하부막(33)이 하부막에 형성될 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, Cu판(34)은 전해 도금 방법에 의해 도전성 하부막(33)에 성장된다. 따라서, 도 17에 도시된 바와 같이, 표면은 평탄해지고, 코일형태 홈(32)의 내부이외의 다른 부분에 증착된 도전성 하부막(33)과 Cu판(34)이 제거된다. 이러한 방법으로, 코일형태의 홈(32)에 매설된 박막 코일(35)이 형성된다.

박막 코일(35)은 전해 도금 방법 대신에 다음의 방법에 의해 형성될 수 있다. 다시 말해서, 도전성 페이스트가 코일형태의 홈(32)에 채워진 다음 소결된다.

상술한 바와 같이 박막 코일(35)이 형성될 때, 박막 코일(35)은 도 18에 도시된 바와 같이, 자기 금속층(23)의 백갭(bg)으로서의 역할을 하는 부분 근처의 부분에 대해 나선형으로 형성되고, 박막 코일(35)의 외부 모서리측의 종단 부분은 단자홈(27)에 채워진 도전성 물질(28)로 연결된다. 이러한 방법으로, 도전성 물질(28)은 박막 코일(35)로부터 연장된 외부 연결 단자로서의 기능한다.

상기의 공정으로, 코일형태의 홈(32)에 매설된 박막 코일(35)이 형성된다. 특히, 상기의 공정으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 격리홈(25)에 의해 격리된 자기 금속층(23)에 대응하는 다수의 박막 코일(35)이 기판(21)에 채워진 저용융점 유리(26)로 매설된 자기 헤드 블록 기판(40)이 완성된다.

박막 코일(35)이 내부에 매설된 자기 헤드 블록 기판(40)이 형성된 후, Au 박막이 자기 헤드 블록 기판(40)의 표면에 형성된다. 이러한 경우에 형성된 박막은 Au 이외의 다른 금속으로 구성되는 Pt 박막 또는 Ag 박막과 같은 박막일 수 있다.

그 후에, 자기 금속층(23)에서 프론트갭(fg)으로서의 역할을 하는 부분, 자기 금속층(23)에서 백갭(bg)으로서의 역할을 하는 부분, 중앙측의 박막 코일(35)의 종단 부분, 및 박막 코일(35)의 바깥측에 레지스트 마스크가 형성된다. Au 박막은 마스크로서 레지스트 마스크를 사용하여 이온 밀링(ion milling)과 같은 방법에 의해 에칭된다.

이러한 방법으로, 자기 금속층(23)에서 프론트갭(fg)으로서의 역할을 하는 부분, 자기 금속층(23)에서 백갭(bg)으로서의 역할을 하는 부분, 중앙측의 박막 코일(35)의 종단 부분, 및 박막 코일(35)의 바깥측에 Au 박막이 형성된다.

후속 공정에서 Au 확산 결합 공정에 의해 상호에 대해 자기 헤드 블록 기판(40)을 절단하여 얻어진 한쌍의 자기 헤드 블록 하프멤버를 결합하는데 이러한 Au 박막이 사용된다. 중앙측 박막 코일(35)의 종단 부분에 형성된 Au 박막은 또한 하나의 자기 헤드 블록 하프멤버에 매설된 박막 코일(35)의 종단 부분(중앙측)을 다른 헤드 블록 하프멤버에 매설된 박막 코일(35)의 종단 부분(중앙측)을 전기적으로 연결하기 위한 연결 도체로서의 기능을 한다. 게다가, 자기 금속층(23)에서 프론트갭(fg)과 백갭(bg)으로서의 역할을 하는 부분에 형성된 Au 박막은 또한 하나의 자기 헤드 블록 하프멤버의 자기 금속층(23)과, 다른 자기 헤드 블록 하프멤버의 자기 금속층(23)간에 형성된 자기 갭을 형성하기 위해 갭 물질로서의 기능을 한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 단자홈(27)에 채워진 도전성 물질(28)과 평행한 식별홈(41)은 하나의 격리홈(25)에 채워진 저용융점 유리(26)의 부분, 즉, 상기 공정에 의해 형성된 박막 코일열과 박막 코일열간의 부분에 형성된다. 식별홈(41)은 제조된 자기 헤드의 좌우를 식별하기 위해 형성된다. 홈이 자기 헤드의 좌우를 비대칭이 되게할 때, 그 형태, 깊이, 폭등은 임의적으로 설정될 수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 자기 헤드 블록 기판(40)은 한쌍의 자기 헤드 블록 하프멤버(42와 43)를 형성하기 위해 단자홈(27)에 평행한 선을 따라 절단된다. 이 때, 박막 코일열, 즉, 세로 방향에 따른 선으로 배열된 다수의 박막 코일(35)은, 자기 헤드 블록 하프멤버(42)에 매설된다. 유사하게, 박막 코일열, 즉, 세로 방향에 따른 선으로 배열된 다수의 박막 코일(35)은 다른 자기 헤드 블록 하프멤버(43)에 매설된다.

도 22에 도시된 바와 같이, 자기 헤드 블록 하프멤버들(42와 43)이 상호 대향하게 되고 압력하에 가열되게 되며, 자기 헤드 블록 하프멤버쌍(42와 43)은 Au 박막을 사용하는 확산 결합 공정에 의해 상호 결합되어, 자기 헤드 블록(44)을 형성하게 된다. 확산 결합 공정의 온도는 저용융점 유리(26)가 용해되지 않는 온도로 설정된다는 것에 유의한다.

여기에서, 자기 헤드 블록 하프멤버들(42와 43)은 자기 헤드 블록 하프멤버쌍(42와 43)에 매설된 자기 금속층(23)이 Au 박막을 통해 상호 대향하도록 상호 결합된다. 이러한 방법으로, 프론트갭(fg)과 백갭(bg)은 하나의 자기 헤드 블록 하프멤버(42)의 자기 금속층(23)과 다른 자기 헤드 블록 하프멤버(43)의 자기 금속층(23)간에 형성된다.

또한, 자기 헤드 블록 하프멤버쌍(42와 43)은, 하나의 자기 헤드 블록 하프멤버(42)에 매설된 박막 코일(35)의 종단 부분(중앙측)에 형성된 Au 박막이 다른 자기 헤드 블록 하프멤버(43)에 매설된 박막 코일(35)의 종단 부분(중앙측)에 형성된 Au 박막에 접촉하도록 상호 결합된다. 이러한 방법으로, 하나의 자기 헤드 블록 하프멤버(42)에 매설된 박막 코일(35)과 다른 자기 헤드 블록 하프멤버(43)에 매설된 박막 코일(35)이 상호 전기적으로 연결된다.

여기에서, 자기 헤드 블록 하프멤버쌍(42와 43)이 Au 박막을 사용하는 확산 결합 공정에 의해 상호 결합되는 경우를 예로 들었다. 결합 공정으로서, 접착제 등을 사용하는 화학 결합 방법이 중앙측의 박막 코일(35)의 종단 부분을 제외한 부분에 사용될 수 있다.

마지막으로, 모든 자기 코어가 절단되도록 슬라이싱 공정이 자기 헤드 블록 하프멤버쌍(42와 43)이 결합하여 얻어진 자기 헤드 블록(44)에 대해 실행되고, 상호 절단부는 선정된 형태로 된다. 이러한 방법으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 자기 헤드가 완성된다.

자기 헤드 제조의 방법에 따르면, 자기 헤드 블록 기판(40)은 자기 헤드 블록 하프멤버쌍(42와 43)을 얻기 위해 모든 박막 코일열마다 절단되며, 자기 헤드 블록 하프멤버들(42와 43)이 상호 결합되고, 결과적인 구조는 각기 자기 코어를 얻기 위해서 모든 자기 코어마다 하나씩 절단된다. 그러나, 이러한 절단과 결합 공정의 순서는 변할 수 있다. 특히, 예를 들면, 자기 헤드 블록 기판(40)은 자기 헤드 하프멤버를 형성하기 전에 하나씩 모든 자기 코어를 절단하고, 자기 헤드 하프멤버들은 각각의 자기 헤드에 대해 상호 결합된다. 또한, 예를 들면, 두 자기 헤드 블록 기판(40)이 준비되어 상호 결합될 수 있으며, 결과적인 구조는 각기 자기 헤드를 얻기 위해 모든 자기 코어마다 하나씩 절단될 수 있다.

상술된 자기 헤드에서, 자기 헤드의 좌우가 식별홈에 의해 비대칭이 되기 때문에, 자기 기록 매체가 기록/재생 동작하게 되는 측에서 자기 코어로서의 역할을 하는 선단 코어는 다른 자기 코어로서의 역할을 하는 후단 코어와 용이하게 구별될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 자기 헤드가 부착에 의해 회전 드럼 또는 단자판에 장착될 때, 부착면이 잘못 사용되는 것이 방지될 수 있다.

일반적인 자기 헤드에서, 자기 갭의 위치는 회전 드럼, 단자판등에 부착면을 참조하여 설정된다. 이러한 이유로, 만약 부착면이 잘못 사용되면, 자기 갭의 위치는 선정된 위치로부터 오프셋(offset)된다. 이와는 반대로, 본 발명이 적용되는 자기 헤드에서, 부착면이 잘못 사용되는 것이 방지되기 때문에, 잘못된 부착면 으로 유발된 자기 갭 위치의 결함이 감소될 수 있다.

상기의 설명에서, 하나의 식별홈이 형성된 자기 헤드를 예로 들었다. 식별홈의 수, 형태 등 또는 식별홈의 위치는 자기 헤드의 종류에 따라 변할 수 있다. 이러한 방법으로, 자기 헤드의 종류가 용이하게 식별될 수 있다. 예를 들면, 자기 헤드가 회전 드럼 등에 장착될 때, 잘못된 자기 헤드의 종류는 회전 드럼등에 장착되는 것이 방지된다.

특히, 예를 들면, 하나의 식별홈은 양(+)방위각의 자기 헤드에 형성되고, 두개의 식별홈은 음(-)방위각의 자기 헤드에 형성된다. 이러한 방법으로, 양방위각의 자기 헤드와 음방위각의 자기 헤드가 용이하게 식별될 수 있다. 게다가, 식별홈의 수, 형태등 또는 식별홈이 형성된 위치는 방위각의 차이 뿐만 아니라 트랙폭의 차이, 자기 갭 깊이의 차이, 자기 갭 위치등의 차이등에 따라 변할 때, 자기 헤드가 용이하게 식별될 수 있다.

종래에, 자기 헤드의 종류는 자기 헤드가 고정된 단자판의 색상에 의해 결정된다. 그러나, 자기 헤드가 회전 드럼에 직접 부착되어 있는 직접 장착 기법에서는, 단자판이 없기 때문에, 자기 헤드의 종류는 단자판에 의해 결정될 수 없다. 따라서, 식별홈의 수, 형태등 또는 식별홈이 형성된 위치가 자기 헤드의 종류에 따라 변하도록 그 종류가 용이하게 식별될 수 있는 자기 헤드는 직접 장착 기법에 특히 바람직하다.

상술한 바로부터 명백하듯이, 본 발명에 따르면, 회전 드럼에 다수가 장착될 수 있고 고주파수 대역에서 바람직한 전자기적 변환 특성을 나타내는 벌크 박막 헤드에서, 선단 코어는 후단 코어와 용이하게 구별될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 자기 헤드가 회전 드럼등에 장착될 때, 자기 헤드가 역방향으로 장착되는 것이 방지될 수 있다.

게다가, 자기 헤드 하프멤버의 비자성 기판에 형성된 홈의 수 또는 형태, 또는 홈이 형성된 위치는 자기 헤드의 종류에 따라 변하고, 자기 헤드의 종류는 용이하게 식별될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 자기 헤드가 회전 드럼등에 장착될 때, 잘못된 자기 헤드의 종류가 회전 드럼등에 장착되는 것이 방지될 수 있다.

도 1은 종래의 벌크 박막 헤드의 예를 도시한 사시도.

도 2는 종래의 MIG형 자기 헤드의 예를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명이 적용된 자기 헤드의 예를 도시한 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 자기 헤드의 자기 갭 근처의 부분을 도시한 확대 사시도.

도 5는 도 3에 도시된 자기 헤드의 자기 갭 근처의 부분을 도시한 확대 사시도.

도 6은 비자성 물질로 구성된 전형적인 평탄 기판을 도시한 사시도.

도 7은 기판에 있는 자기홈의 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 8은 자기 금속층이 기판에 형성된 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 9는 권선 홈과 격리 홈이 자기 금속층이 형성된 기판에 형성되어 있는 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 10은 저용융점 유리가 자기 코어홈, 권선홈, 및 격리홈에 채워진 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 11은 단자홈이 저용융점 유리로 형성된 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 12는 도전성 물질이 단자홈에 채워진 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 13은 박막 코일에 대응하는 레지스트 마스크가 저용융점 유리에 형성되어 있는 전형적인 상태를 도시한 단면도.

도 14는 저용융점 유리가 코일같은 홈을 형성하도록 에칭되어 있는 전형적인 상태를 도시한 단면도.

도 15는 도전성 하부막이 형성되어 있는 전형적인 상태를 도시한 단면도.

도 16은 Cu판이 도전성 하부막에 형성되어 있는 전형적인 상태를 도시한 단면도.

도 17은 박막 코일이 형성되어 있는 전형적인 상태를 도시한 단면도.

도 18은 박막 코일이 형성되어 있는 전형적인 상태를 도시한 평면도.

도 19는 박막 코일이 매설되어 있는 전형적인 자기 헤드 블록 기판을 도시한 사시도.

도 20은 식별홈이 자기 헤드 블록 기판에 형성되는 전형적인 상태를 도시한 사시도.

도 21은 자기 헤드 블록 기판을 절단하여 얻어진 한쌍의 전형적인 자기 헤드 블록 하프멤버(block halfmember)를 도시한 사시도.

도 22는 한쌍의 자기 헤드 블록 하프멤버를 상호 결합하여 얻어진 전형적인 자기 헤드 블록을 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 벌크 박막 헤드

101a, 101b : 비자성 기판

102a, 102b : 자기 금속층

103a, 103b : 자기 헤드 하프멤버

104a, 104b : 외부 연결 단자

g1 : 자기 갭

Claims (2)

1. 비자성 기판 상의 적어도 일부에 자기 코어로서의 역할을 하는 자기 금속층을 형성하여 얻어지는 한 쌍의 자기 헤드 하프멤버와, 상기 한 쌍의 자기 헤드 하프멤버의 적어도 한 쪽에 매설된 박막 코일을 구비하고, 한 쪽의 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층과, 다른 쪽의 자기 헤드 하프멤버의 자기 금속층과의 사이에 형성된 자기 갭을 개재하여, 상기 한 쌍의 자기 헤드 하프멤버가 서로 대향 접합되어 이루어지는 자기 헤드에 있어서,

   한 쪽의 자기 헤드 하프멤버의 비자성 기판과, 다른 쪽의 자기 헤드 하프멤버의 비자성 기판 중 적어도 하나에 적어도 하나의 홈이 형성되고,

   형성된 상기 홈은, 한 쪽의 자기 헤드 하프멤버의 외형과, 다른 쪽의 자기 헤드 하프멤버의 외형을 비대칭이 되게 하고, 비대칭부는 헤드 외주변에 걸리지 않는 부분에 있는 것을 특징으로 하는 자기 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈이 상기 한 쌍의 자기 헤드 하프멤버의 대향면에 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 헤드.