KR19990086635A - 미그형 자기 헤드 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미그형 자기헤드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 코일이 감긴 한쌍의 자기코어를 서로 맞대어 부착한 접합면의 일단에 절연층이 소정두께로 형성된 테이프 접촉면이 형성되며, 절연층의 외측면에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 제 2 자성금속박막이 형성되며, 상기 제 2 자성금속박막 외측면에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 제 1 자성금속박막이 형성된다.

따라서 기록시에는 제 2 자성금속박막을 자기적으로 포화시켜 절연층과 함게 제 2 자성금속박막까지 자기갭으로 인식시키고 재생시에는 테이프의 낮은 출력신호까지 투자율이 높은 제 2 자성금속박막에서 감지하게 되므로 자기갭은 절연층에 한정되어 자기 헤드의 기록 및 재생 특성을 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

미그형 자기 헤드 및 그 제조방법

본 발명은 자기기록재생장치에 사용되는 자기 헤드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미그형 자기 헤드의 자기갭 양면에 포화자속밀도가 낮으며 투자율이 우수한 자성박막을 형성하여 기록시와 재생시에 자기갭의 폭에 변화를 줄수 있는 미그형 자기 헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근에 각종 정보기록 분야에서는 정보를 기록하는 기록 매체의 장시간 사용을 위해 기록매체의 보자력(H_C)이 수천 에르스테드(O_e)로 증가된 고밀도 기록방식이 채택되고 있으며, 기록 매체의 보자력 증가에 대응하기 위해 포화자속밀도를 향상시킨 자기 헤드의 새로운 재질 및 특성 향상이 이루어지고 있다.

비디오 카세트 레코더용 헤드는 기존의 아날로그 방식의 사용으로는 이미 극점에 달하고 있으며 최근에는 고화질화 추구를 위한 화상, 캐리어의 디지탈화가 진행되어 티지탈 비디오 카세트 레코더가 실용화되고 있으며 기록밀도도 점차 고밀도화 되고 있다.

또한, 디지탈 비디오 카세트 레코더용 테이프도 보자력이 높은 금속 테이프를 채용하고 있어 페라이트 코어에 포화자속밀도가 높은 센더스트나 비정질금속을 스퍼터링하여 사용하는 미그형 자기 헤드(MIG Type Magnetic Head)가 채용되고 있다. 여기서 미그형(MIG)이라 함은 메탈-인-갭(metal-in-gap)의 약자로서 자기갭(G)의 양측면에 포화자속밀도가 높은 센더스트(Sendust) 또는 비정질(Amorphous)의 자성금속박막이 개재되는 타입을 의미하는 것이다.

도 1은 종래의 미그형 자기 헤드의 일예를 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 미그형 자기 헤드는 코일(4)이 감긴 한쌍의 자기코어(1)를 서로 맞대어 부착한 것으로, 그 부착면의 선단부에는 절연재질(SiO₂)로 이루어진 미세한 자기갭이 형성되며, 이 자기갭(G)의 양면에는 자성금속박막(3)이 개재되어 있다.

일반적으로, 자기코어(1)는 기록 전류를 작게하기 위해 항자력이 약하며 재생감도를 높이기 위해 투자율이 높은 페라이트재질로 이루어지며, 자성금속박막(3)은 포화자속밀도가 높은 센더스트(Sendust) 또는 비정질(Amorphous)의 재료로 이루어진다.

센더스트 또는 비정질 재료는 자기갭(G) 양면에 개재되어 정보의 기록/재생시 신호 전류 증가에 대한 자속량의 변화영역을 확장시킨다.

한편, 자기 헤드는 마모에 대해 강해야 하며, 정밀 가공하기가 쉬워야 한다. 페라이트는 단단하고도 여린 재료로서 당초에는 정밀가공이 곤란하였으나 근래에 들어와서는 별로 문제가 되지 않게되었다.

센더스트나 비정질 재료는 페라이트에 비해 단단한 재료이나 가공이 어려워(즉, 깨지기 쉬움) 페라이트로 외부를 둘러싸고 직접 기록/재생하는 자기갭 형성부분에만 형성되어 있다.

이와같은 구성을 갖는 종래의 자기 헤드의 동작은 다음과 같다.

기록 매체가 일정속도로 자기갭(G)의 표면, 테이프 접촉면(2)을 주행하게 될 때 패러데이(Faraday)의 유도법칙에 따라 자속의 시간 변화율에 비례하는 기전력이 코일(4)에 유기되어서 미그형 자기헤드에 일정한 크기를 갖는 입력 신호 전류를 발생시키거나, 입력 신호 전류에 따라 자기갭(G)에서는 기록 자장값이 외부로 누설되어 자기갭(G)의 표면을 주행하는 기록매체의 일단에는 일정방향으로 자화방향이 변화된 기록자장이 형성되게 된다.

한편, 기록매체의 일단이 미그형 자기헤드로부터 일정 경계 영역을 통과하게 되면 자기갭(G)에서 누설되는 자장의 크기는 기록 매체의 보자력보다 커지게 되므로 기록 매체의 일단에서 자화방향의 변화는 그 상황에서 고정되어 개별 트랙(Track)을 형성하게 되고 개별 트랙이 연속적으로 기록/재생되면서 정보의 기록/재생이 이루어진다.

그런데 이와같은 종래의 미그형 자기 헤드는 자기코어(1)와 자성금속박막(3) 사이의 접촉영역에서 원하지 않는 의사갭(pseudo-gap)이 형성됨으로 인해 자속이 누설되어 원하지 않는 정보를 읽어들이거나 재생하게 되어 리플(Ripple)을 발생시켜 기록 및 재생특성을 저하시키는 문제가 있다.

이와같은 의사갭은 제조공정 중 자기코어(1)를 융착하는 공정중에 자기코어(1)의 페라이트중의 산소분자(O₂)가 확산되어 자성금속박막(3)의 재질인 센더스트(Fe-Al-Si)중의 규소(Si), 알루미늄(Al) 원자와 결합하게 되어 그 접합면에 또다른 SiO₂층이 형성되어 의사 갭 현상이 발생되는 것이다.

또한, 기록매체의 장시간 사용 및 고밀도기록을 위해 트랙과 이웃하는 트랙 사이의 경계가 축소되는 경향에 따라 자기 헤드를 예정된 트랙 위치에 정확하게 정렬시키기 위한 별도의 장비를 갖춰야하는 불편함이 있으며, 이로 인한 트랙폭 축소에 기술적인 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기록시 자기 헤드의 자기갭의 폭을 재생시의 자기 헤드의 자기갭 폭보다 넓게 인식할 수 있는 특성을 갖는 박막층을 자기갭 양면에 형성하여 의사갭(pseudo-gap) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 기술적인 어려움없이 트랙폭을 좀더 축소할 수 있도록 하는 자기헤드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 코일이 감긴 한쌍의 자기코어를 서로 맞대어 부착한 접합면의 일단에 절연층이 소정두께로 형성된 테이프 접촉면이 형성되며, 절연층의 외측면에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 제 2 자성금속박막이 형성되며, 상기 제 2 자성금속박막 외측면에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 제 1 자성금속박막이 형성되는 미그형 자기 헤드를 제공한다.

또한, 본 발명은 산화물자성기판 위에 다수의 평행홈 및 상기 평행홈과 직교하는 방향으로 권선홈을 형성하는 단계와; 상기 기판 위에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 제 1 자성금속박막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 자성금속박막 위에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 제 2 자성금속박막을 형성하는 단계와; 상기 제 2 자성금속박막 위에 절연층을 형성하는 단계와, 상기 산화물자성기판의 절연층을 서로 맞대어 접합하는 단계와, 상기 접합된 산화물자성기판의 일면을 라운드 가공 및 연마하여 테이프 접촉면을 형성하는 단계와, 상기 산화물자성기판을 평행홈을 기준으로 소정 두께로 절단하는 단계와, 상기 권선홈을 통해 상기 산화물자성기판의 양측으로 도전성 코일을 감는 단계;로 이루어지는 자기헤드 제조방법을 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 종래의 미그형 자기 헤드의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 미그형 자기 헤드를 도시한 요부확대 사시도,

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 미그형 자기 헤드의 제조방법을 도시한 공정 순서도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

20 ; 산화물자성기판 22 ; 평행홈

24 ; 권선홈 26 ; 제 1 자성금속박막

28 ; 제 2 자성금속박막 30 ; 절연층

32 ; 테이프 접촉면 34 ; 코일

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 미그형 자기 헤드를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 미그형 자기 헤드의 요부확대 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 코일(32)이 감긴 한쌍의 자기코어를 서로 맞대어 부착한 접합면의 일단에 절연층(30)이 소정두께로 형성된 테이프 접촉면(34)이 형성되며, 절연층(30)의 외측면에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 제 2 자성금속박막(28)이 형성되며, 상기 제 2 자성금속박막(28) 외측면에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 제 1 자성금속박막(26)이 형성된다.

상기 자기 코어(10)는 Mn-Zn 페라이트 또는 Ni-Zn 페라이트 등의 강자성 금속산화물로 이루어지며, 상기 절연층(30)은 SiO₂등과 같은 절연재료로 이루어진다.

그리고 미그형(MIG Type) 자기 헤드의 특징인, 상기 제 1 자성금속박막(26)은 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 센더스트(sendust; Fe-Al-Si 계) 또는 비정질 재료로 이루어진다.

또한 본 발명의 특징인 상기 제 2 자성금속박막(28)은 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 퍼말로이(permalloy) 재료로 이루어진다.

이와같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 포화자속밀도가 높은 제 1 자성금속박막(26)에서 금속테이프 등 고성능 테이프를 자화시키는데 충분한 고밀도의 자기를 발생시킨다.

한편, 기록시에는 포화자속밀도가 낮은 제 2 자성금속박막(28)이 쉽게 포화되어 절연특성을 나타내므로 자기갭으로 인식되어 넓은 트랙폭으로 인식된다. 반면에 재생시에는 제 2 자성금속박막(28)의 투자율이 높아 테이프로부터의 낮은 출력신호까지도 검지할 수 있으므로 자기갭은 절연층(30)으로 축소되어 인식된다.

즉, 기록시에는 자기갭을 넓게 인식하고 재생시에는 자기갭을 좁게 인식하게 되어 이웃하는 트랙을 침범하지 않도록 정확하게 정렬해야 하는 자기헤드의 정렬에 여유를 갖게되는 잇점이 있다.

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 미그형 자기 헤드의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 Mn-Zn 페라이트 또는 Ni-Zn 페라이트 등의 강자성산화물로 이루어지는 산화물자성기판(20)을 준비하여, 상기 기판(20) 위에 다수의 평행홈(22)을 기판(20)의 전체폭에 걸쳐 소정간격으로 배열하여 형성하고, 상기 평행홈(22)과 직교하는 방향으로는 권선홈(24)을 절삭가공하여 형성한다.

상기 기판(20) 위에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 센더스트(Fe-Al-Si)합금 등을 증착하여 제 1 자성금속박막(26)을 형성한다.

상기 제 1 자성금속박막(26) 위에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 퍼말로이 등의 제 2 자성금속박막(28)을 형성한다.

상기 제 2 자성금속박막(28) 위에 산화실리콘(SiO₂) 등의 절연층(30)을 형성한다.

상기 산화물자성기판(20)의 전면에 형성된 절연층(30)을 서로 맞대어 정렬시킨 후 그 양측면에 소정의 압력을 부여하면서 열처리하여 상기 절연층(30)이 용착되어 1쌍의 자기 코어로 접합된다.

상기 접합된 산화물자성기판(20)의 일면 즉, 테이프가 접촉하는 표면을 소정 곡률을 갖도록 라운드 가공 및 정밀하게 연마하여 테이프 접촉면(34)을 형성한 후 평행홈(22)을 기준으로 경사진 방향으로 절단하여 다수개의 자기 코어를 형성한 다음 상기 권선홈(24)을 통해 상기 산화물자성기판(20)의 양측으로 도전성 코일(32)을 감아 제조공정을 완료한다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

따라서 본 발명에 따르면, 기록시에는 제 2 자성금속박막을 자기적으로 포화시켜 절연층과 함게 제 2 자성금속박막까지 자기갭으로 인식시키고 재생시에는 테이프의 낮은 출력신호까지 투자율이 높은 제 2 자성금속박막에서 감지하게 되므로 자기갭은 절연층에 한정된다. 즉, 기록시에는 트랙폭이 넓게 인식되며 재생시에는 트랙폭이 기록시보다 상대적으로 좁게 인식되어 자기 헤드를 테이프의 예정된 위치와 접촉시키는데 훨씬 수월하게 된다.

이로인해 자기 헤드의 기록 및 재생 특성을 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 코일이 감긴 한쌍의 자기코어를 서로 맞대어 부착한 접합면의 일단에 절연층이 소정두께로 형성된 테이프 접촉면이 형성되며, 절연층의 외측면에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 제 2 자성금속박막이 형성되며, 상기 제 2 자성금속박막 외측면에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 제 1 자성금속박막이 형성되는 미그형 자기 헤드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 자성금속박막은 센더스트 또는 비정질 재료로 이루어지고, 상기 제 2 자성금속박막은 퍼말로이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미그형 자기 헤드.
3. 산화물자성기판 위에 다수의 평행홈 및 상기 평행홈과 직교하는 방향으로 권선홈을 형성하는 단계와; 상기 기판 위에 포화자속밀도는 높고 투자율은 낮은 제 1 자성금속박막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 자성금속박막 위에 포화자속밀도는 낮고 투자율은 높은 제 2 자성금속박막을 형성하는 단계와; 상기 제 2 자성금속박막 위에 절연층을 형성하는 단계와; 상기 산화물자성기판의 절연층을 서로 맞대어 접합하는 단계와; 상기 접합된 산화물자성기판의 일면을 라운드 가공 및 연마하여 테이프 접촉면을 형성하는 단계와; 상기 산화물자성기판을 평행홈을 기준으로 소정 두께로 절단하는 단계와; 상기 권선홈을 통해 상기 산화물자성기판의 양측으로 도전성 코일을 감는 단계로 이루어지는 미그형 자기헤드 제조방법.