KR920000214B1 - Magnetic head - Google Patents
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Description
[발명의 명칭][Name of invention]
자기헤드Magnetic head
[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]
제1a도는 본 발명에 따른 자기헤드의 일실시예를 도시한 사시도.Figure 1a is a perspective view showing one embodiment of a magnetic head according to the present invention.
제1b도는 동 헤드의 평면도.1B is a plan view of the head.
제2도 내지 제8도는 이 자기헤드의 제조방법 각 공정의 일예를 각각 도시한 가공플로우도.2 to 8 are processing flow diagrams each showing an example of each step of the magnetic head manufacturing method.
제9도 내지 제12도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 예시도이며, 제9도는 자기헤드의 평면도.9 through 12 are exemplary views showing another embodiment of the present invention, and Fig. 9 is a plan view of a magnetic head.
제10a도는 트래크홈 부분의 측면도.Figure 10a is a side view of the track groove portion.
제10b도는 그 확대도.Figure 10b is an enlarged view thereof.
제11a도는 다른 실시예에 따른 트래크 홈부분의 측면도.11A is a side view of a track groove portion according to another embodiment.
제11b도는 그 확대도.11B is an enlarged view thereof.
제12도는 자기코어 블럭의 평면도이다.12 is a plan view of a magnetic core block.
제13도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 헤드의 평면도.13 is a plan view of a head showing another embodiment of the present invention.
제14도는 본 발명의 다른 실시예로 제12도에 도시한 슬라이스라인에 따라 절개한 헤드의 평면도.14 is a plan view of a head cut along the slice line shown in FIG. 12 as another embodiment of the present invention.
제15a도, 제15b도는 다른 실시예를 도시한 강자성 박막부분의 확대단면도.15A and 15B are enlarged cross-sectional views of a ferromagnetic thin film portion showing another embodiment.
제16a도, 제16b도는 강자성박막의 결정립 배열을 설명하는 확대단면도.16A and 16B are enlarged cross-sectional views illustrating grain arrangement of a ferromagnetic thin film.
제17a-i도는 자기헤드의 다른 가공방법의 플로우드이다.17A-I are flows of another processing method of the magnetic head.
제18도는 표준센더스트합금의 422면 성장인 때의 전기저항율과 투자율의 관계를 도시한 그래프.FIG. 18 is a graph showing the relationship between the electrical resistivity and the permeability when the growth of 422 planes of the standard sandust alloy.
제19도는 동일한 422면성 장인 때의 표준센더스트합금의 결정립경과 전기저항율의 관계를 도시한 그래프.FIG. 19 is a graph showing the relationship between grain size and electrical resistivity of standard sendust alloys having the same 422 sheet length.
제20도는 동일한 422면 성장인 표준센더스트합금의 전기저항율과 6dB 및 3dB 감쇄시의 주파수의 관계를 도시한 그래프.20 is a graph showing the relationship between the electrical resistivity of the standard sendust alloy and the frequency at 6dB and 3dB attenuation, which are the same 422 plane growth.
제21도 내지 제26도는 종래의 자기헤드를 예시한 평면도이다.21 to 26 are plan views illustrating a conventional magnetic head.
[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention
[기술분야][Technical Field]
본 발명은 자기헤드에 관한 것으로 더 상세히 설명하면, 본 발명은 기판과 강자성박막을 조합시킨 복합자기헤드헤 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic head. More specifically, the present invention relates to a composite magnetic head combining a substrate and a ferromagnetic thin film.
[기술용어][Technical terms]
다음의 용어들은 본 명세서에 있어서 다음과 같은 의미로 사용되고 있다. 갭대향면은 갭에 대하여 평행하게 맞부친 접합면을 말한다. 테이프접촉면은 자기헤드로 완성되였을때에 자기테이프와 접촉하는 면을 말한다. 반복층은 그 자체 하나의 층을 실질적으로 형성하고 적중시키는 것에 의하여 하나의 강자성금속층을 형성하는 일평면위 결접립(結晶粒)의 일군을 의미한다.The following terms are used in the following meanings in the present specification. The gap facing surface refers to the joint surface which is butt-butted parallel to the gap. Tape contact surface refers to the surface in contact with the magnetic tape when it is completed with the magnetic head. A repeating layer means a group of one-plane binders that form one ferromagnetic metal layer by substantially forming and hitting one layer by itself.
강자성박막은 일반적인 센더스트합금, 퍼말로이등의 강자성금속의 박막은 물론 특개소 51-65395호, 51-73920호, 51-73923호 등으로 제안되어 있는 어모어퍼스 합금등의 자기회로를 구성하는데 적합한 기타 소재로 형성되는 박막전반을 의미한다.The ferromagnetic thin film forms magnetic circuits such as amorphous alloys proposed in Japanese Patent Application Nos. 51-65395, 51-73920, 51-73923, as well as thin films of ferromagnetic metals such as general sender alloys and permalloy. It means a thin film panel formed of other suitable materials.
[배경기술][Background]
최근 자기기록의 고밀도화에 따라 보다 높은 잔류자속밀도(Br)를 가지는 자기테이프가 사용되며, 이에대응할 고자속밀도로 트래크폭이 좁은 자기헤드가 요망되고 있다.In recent years, magnetic tapes having a higher residual magnetic flux density (Br) have been used in accordance with the higher density of magnetic recording, and a magnetic head having a narrow track width with a high magnetic flux density is required to cope with this.
이와같은 자기헤드로서는 예를들면 제21도 내지 제26도에 도시한 바와같은 강자성 산화체로 되는 기판에 센서스트합금의 강자성금속으로 되는 강자성박막을 진공박막 형성기술에 의하여 형성하고, 강자성금속의 박막사이에서 갭을 형성하는 복합형 자기헤드가 알려져 있다.As such a magnetic head, for example, a ferromagnetic thin film made of a ferromagnetic metal of a sensorst alloy is formed on a substrate made of a ferromagnetic oxide as shown in FIGS. 21 to 26 by a vacuum thin film forming technique, and a thin film of ferromagnetic metal is formed. Hybrid magnetic heads are known which form a gap between them.
제21도의 자기헤드는 갭(g)에 대하여 약 45도 경사된 산화체 자성재료(211)의 박막형성면(212)에 강자성박막(213)을 형성하여 갭(g)의 양측에 비자성재료(214)를 충진하여 된다.The magnetic head of FIG. 21 forms a ferromagnetic thin film 213 on the thin film forming surface 212 of the oxidized
제22도의 자기헤드는 갭(g)에 대하여 산형상으로 경사한 산화체 재료(221)의 양 박막형성면(222)위에 강자성박막(223)을 ∧ 형상으로 형성하고, 이들을 맞부쳐서 비자성재료(224)로 접합시킨 것이다.The magnetic head of FIG. 22 forms a ferromagnetic
제23도의 자기헤드는 제24도에 도시한 바와같이 산화체 자성재료(231)와 비자성재료(234)로 되는 기판(235)의 박막형성면(232)위에 다층의 강자성박막(233)을 형성하는 한편, 다시 이것에 다른 기판(236)을 합체시켜 샌드위치 구조의 헤드반체(237)를 얻은다음 동일하게 얻어진 다른 헤드반체(238)와 맞부쳐서 접합시킨 것이다.The magnetic head of FIG. 23 forms a multilayer ferromagnetic
기타 제25도 또는 제26도에 도시한 바와같은 강자성박막(243),(253)이 만곡 내지 굴절한 헤드도 있다. 또한 도면의 부호 241,251는 산화체 자성재료, 242, 252는 박막형성면, 244, 254는 비자성재료이다.There is also a head in which the ferromagnetic
그런데 제21도 및 제22도의 헤드의 경우, 강자성박막(213), (223)을 크게할수 없기 때문에 고주파역에서의 사용에는 비교적 자기저항이 크고 자속이 통과하기 곤란하게 된다. 또한 갭대향면의 연마량에 의하여 제21도에서는 갭(g)의 위치가 크게 변하는 문제가 있으며, 또 제22도에서는 갭(g)의 폭이 변하는 문제가 발생한다.In the case of the heads of FIGS. 21 and 22, however, the ferromagnetic
또 제23도의 헤드는 강자성박막을 충분히 크게할 수 있지만 산화체자성재료를 한개한개씩 분할하여 강자성박막을 피착하여 다시 조립시킬 필요가 있어 생산공정수가 많아 양산에는 적합하지 않다. 또 제25도 및 제26도의 헤드는 강자성박막(243), (253)을 형성하는 면(242), (252)이 복잡한 형상을 하고있어 이 면에 박이 형성되어지는 과정에서 내부응력이 발생하여 소정의 자기특성을 얻을수 없는등의 품질의 균일화에 문제가 있다.In addition, the head of FIG. 23 can make the ferromagnetic thin film sufficiently large, but it is necessary to divide the ferromagnetic thin film one by one and deposit and reassemble the ferromagnetic thin film. In the heads of FIGS. 25 and 26, the
또한 각 자기헤드는 기판으로 퍼라이트등의 강자성산화체를 사용하고 있기 때문에 팽창계수 또는 마모성의 선택범위가 어느정도 제한되어 강자성박막으로 잘 되지 않았다. 또 기판을 맞부쳐서 갭을 형성할 때, 위치가 어긋나게 되면, 강자성박막과 기판 사이에 갭이 발생하기 쉽고 헤드로서의 성능이 변하게 되는 문제도 발생하였다.In addition, since each magnetic head uses a ferromagnetic oxide such as a ferrite as a substrate, the range of expansion coefficient or abrasion is limited to some extent, making it difficult to produce a ferromagnetic thin film. In addition, when the gaps are formed when the substrates are joined to each other, a gap occurs between the ferromagnetic thin film and the substrate, and a problem arises in that the performance as a head changes.
또 이들 자기헤드에 있어서는 강자성박막은 강자성금속과 비자성체를 번갈아 적층시킨 다층구조로 하여 강자성금속의 1층당 막두께를 ㎛단위, 예를들면 센더스트 합금에서는 5㎛정도 이내로 억제하는 것에 의하여 고주파수 영역에서의 와전류 손실을 억제하는 경향에 있다(특공소 54-3238호).In these magnetic heads, the ferromagnetic thin film has a multilayer structure in which ferromagnetic metals and nonmagnetic materials are alternately laminated, and the ferromagnetic metal film has a high frequency region by suppressing the film thickness per layer of the ferromagnetic metal within a micrometer unit, for example, about 5 μm in a sendust alloy. There is a tendency to suppress the eddy current loss in the case (Special Publication 54-3238).
종래 자성막의 두께와 와전류손실 사이에는 상관관계가 있으며, 막두께가 ㎛단위로 엷게되면 생기지 않는 것으로 되어 있었다. 예를들면, 5MHz의 고주파 대역에서의 와전류손실은 피상적인 계산식에 의하면, 센더스트합금의 경우 5㎛정도의 막두께로 하면 생기지않고 주파수 특성의 열화는 생기지 않은 것으로 믿어왔기 때문이다.There is a correlation between the thickness of the magnetic film and the eddy current loss in the related art, and it does not occur when the film thickness is thinned in a micrometer unit. For example, because the eddy current loss in the high frequency band of 5 MHz is superficially calculated, it has been believed that in the case of the sender alloy, the film thickness of about 5 μm does not occur and the deterioration of the frequency characteristic does not occur.
그런데 본 발명자들이 실제로 5㎛ 정도의 막두께로 되는 센더스트의 다층박막을 형성하였을 경우, 실제로는 고주파대역에서 주파수 특성의 현저한 열화를 인정하였다. 이 현상에 대하여 본 발명자들이 여러 가지 실험을 검토한 결과, 강자성박막을 구성하는 강자성금속의 결정립경(結晶粒徑)의 크기는 고유저항(P) 및 투자율(μ)사이에 밀접한 관계가 있는것을 알게되었다. 즉 결정립경이 크게될수록 투자율(μ)은 높아지고 고유저항(P)은 적어지는 이율배반의 관계에 있는 것, 그리고 고유저항(P)이 크게될수록 6dB 열화시의 주파수대역이 고주파대역쪽으로 되는것이 판명되었다.By the way, when the inventors of the present invention formed a sender's multilayer thin film having a film thickness of about 5 μm, the inventors recognized a significant deterioration of frequency characteristics in the high frequency band. As a result of reviewing various experiments by the present inventors, it is found that the size of the grain size of the ferromagnetic metal constituting the ferromagnetic thin film has a close relationship between the resistivity (P) and the permeability (μ). Got to know In other words, it was found that the larger the grain size, the higher the permeability (μ) and the lower the resistivity (P) were, the higher the resistivity, and the higher the resistivity (P), the higher the frequency band of the 6dB degradation was toward the high frequency band.
[발명의 개시][Initiation of invention]
본 발명의 목적은 생산성이 좋고 또한 고주와대역에서의 사용에 대하여 비교적 자기저항이 적은 안정성 성능을 가진 복합자기헤드를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a composite magnetic head having high stability and relatively low magnetic resistance for use in high bands and bands.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 강자성박막올 형성한 기판을 대향배치하여 강자성박막 사이에서 갭을 구성하도록한 자기헤드에 있어서, 갭대향면과 테이프접촉면의 양쪽에 대략 직교하는 실질적으로 단일평면으로 되는 박막형성면에 강자성박막을 형성한 기판을 서로 경사지게 대향 배치하고 이들은 한쪽 기판의 금속박막과 다른쪽 기판사이에 충진된 비자성체에 의해서 접합한 구조로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic head for arranging a substrate on which ferromagnetic thin films are formed so as to form a gap between ferromagnetic thin films. The magnetic head has a substantially single plane substantially perpendicular to both the gap facing surface and the tape contact surface. The substrates on which the ferromagnetic thin films are formed on the thin film forming surface are disposed to face each other at an angle to each other, and they are bonded to each other by a nonmagnetic material filled between the metal thin film of one substrate and the other substrate.
따라서 기판의 일측벽면에 갭에 대하여 약 수직방향으로 강자성박막이 형성되며, 강자성박막을 크게하여 자기저항을 비교적 적게할수있어 자성특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, a ferromagnetic thin film is formed on the one side wall surface of the substrate in a direction substantially perpendicular to the gap. The ferromagnetic thin film can be enlarged to relatively reduce the magnetic resistance, thereby improving the magnetic properties.
또한 갭에 대하여 약 수직방향으로 강자성박막을 형성하고 있으므로, 갭대향면을 연마할때 연마량에 의해서 갭의 위치가 크게 변화하거나 갭의 폭이 변하는 일이없다.In addition, since the ferromagnetic thin film is formed in a direction perpendicular to the gap, when the gap facing surface is polished, the position of the gap does not change significantly or the width of the gap changes depending on the amount of polishing.
또 단일한 평면이아닌 부분 예를들면 코너부등의 복잡한 형상을 하고있는 부분에 형성되어 있는 강자성박막은 내부응력에 의한 변형이 많이 잔류하여 헤드성능에 나쁜 영향을 미치게하나, 본 발명에서는 슬라이스 후에 부분에 내부응력에 의한 변형을 가진부분(단일 평면 이외의 형상부분)을 제거하고 있으므로 상기 나쁜 영향은 완전하게 방지할 수 있다. 또한 변형된 부분이 갭에서 멀리 분리된 위치에 있을때는 나쁜 영향은 적고 단부까지 모두가 단일평면으로 되어있을 필요는 없다. 즉 박막단부가 약간 만곡등으로 되어 있어도 지장이 없으며 단부를 제외한 대부분이 단일 평면 즉, 실질적으로 단일평면 이면 좋은 것이다.In addition, the ferromagnetic thin film formed in a part having a complicated shape such as a corner, such as a corner, has a lot of deformation due to internal stress, which adversely affects the head performance. Since the part (deformation part other than a single plane) which has deformation | transformation by internal stress in is removed, the said bad influence can be completely prevented. In addition, when the deformed part is in a position separated from the gap, there is little adverse effect and it is not necessary that all of the ends are in a single plane. In other words, even if the thin end is slightly curved, there is no problem, and most of the thin end is a single plane, that is, a substantially single plane.
또한 본 발명에 있어서 기판에 비자성체를 사용할 경우, 팽창계수 또는 마모성의 선택범위가 자성체의 경우와 달라서 비교적 한정되는 것이 없고 강자성박막으로 되여지기 쉽게된다. 또한 기판을 맞부쳐서 갭을 형성할때 약간의 위치가 어긋남이 생겨도 강자성박막과 기판사이에 갭이 형성되지 않으므로, 헤드의 성능이 안정되어 있다. 또한 퍼라이트기판의 경우 접동소음이 발생하였으나, 비자성재료로 되는 기판의 경우는 발생하지 않는다.In addition, in the present invention, when the nonmagnetic material is used for the substrate, the range of expansion coefficient or wearability is different from that of the magnetic material, so that it is relatively limited and the ferromagnetic thin film is easily made. In addition, even when a slight misalignment occurs when the gaps are formed by abutting the substrates, no gap is formed between the ferromagnetic thin film and the substrate, so that the performance of the head is stable. In addition, sliding noise was generated in the case of a perlite substrate, but not in the case of a substrate made of a nonmagnetic material.
또 본 발명에 있어서 강자성박막을 구성하는 강자성금속의 결정립경을 422면 성장인 때에 300-700Å로하면, 고주파 대역에서의 와전류손실을 저감할 수 있다. 예를들면 표준센더스트합금을 사용할 경우 520-570Å의 범위, 바람직하기는 570Å로 하고있는 실시예에 의하면, 투자율(μ)을 0.1MHz에서는 850-1150정도의 실용범위로 억제되면서도 5MHz 정도의 고주파대역에서의 대폭적인 감소를 방지할 수 있다. 예를들면 표준센더스트합금을 사용하여 결정립경을 520--570Å의 범위로 하였을 경우, 제19도에 도시한 바와같이 전기저항율이 90-100μΩ㎝의 범위로 되며, 이때의 투자률(μ)이 제18도에 도시한 바와같이 850-1150, 그리고 제20도에 도시한 바와같이 5MHz에서의 열화가 6-3dB의 범위로 된다. 통상 자기헤드는 100KHz에서의 μ·f 특성(주파수특성)의 하한이 800 범위로 되며 5MHz에서의 하한이 370으로 되면 실용적인 자기헤드로 사용할 수 있으므로, 종래의 퍼라이트자기헤드에 비하여 주파수특성이 비약적로 좋게된다. 또한 본 발명에 있어서 결정립경을 220면 성장인 때 200-300Å로 할 경우, 422면 성장인 예와 비교하여 투자룰(μ)에 큰차없이 용이하게 립경을 작게 조정할 수 있다. 특히 결정립경을 270-330Å로 할 때, 5MHz에서의 투자률(μ)의 저하를 방지하면서 와전류손실을 적게할 수 있다. 또 10MHz 대응헤드의 경우, 립경을 200Å로 가깝게 하는것에 의해서 전체로 투자률(μ)은 저하하여도 고주와대역에서의 특성열화를 방지할 수 있다.In the present invention, when the grain size of the ferromagnetic metal constituting the ferromagnetic thin film is set to 300 to 700 mW during 422 plane growth, the eddy current loss in the high frequency band can be reduced. For example, in the case of using a standard sendust alloy, the embodiment has a range of 520-570 Hz, preferably 570 Hz, and the high magnetic permeability (μ) is suppressed to a practical range of about 850-1150 at 0.1 MHz, but at a high frequency of about 5 MHz. Significant reduction in the band can be prevented. For example, when the grain size is in the range of 520--570Å using a standard sendust alloy, the electrical resistivity is in the range of 90-100μΩ㎝ as shown in FIG. 19, and the permeability (μ) at this time As shown in FIG. 18, the degradation at 5 MHz is in the range of 6-3 dB, as shown in 850-1150 and as shown in FIG. In general, the magnetic head has a lower limit of μ · f characteristic (frequency characteristic) at 100 KHz in the range of 800, and when the lower limit at 5 MHz is 370, it can be used as a practical magnetic head. Therefore, the frequency characteristic is significantly lower than that of the conventional ferrite magnetic head. To be good. In addition, in the present invention, when the grain size is 200-300 mW when the 220-plane growth is performed, the grain size can be easily adjusted without large difference in the investment rule (μ) as compared with the example of the 422-plane growth. In particular, when the crystal grain size is 270-330 Å, the eddy current loss can be reduced while preventing the permeability (μ) from decreasing at 5 MHz. In the case of a 10 MHz head, the diameter of the head is set close to 200 micrometers, whereby the deterioration of characteristics in high frequencies and bands can be prevented even when the permeability (μ) is reduced.
또 다층구조의 강자성박막의 각층을 결정립을 적중시킨 반복층으로 구성하는 발명의 경우,동일한 두께의 층을 형성하여도 그 결정립경은 크게 되지않고 균일화되기 때문에 고주파대역에서의 출력저하가 적게되며 와전류손실로 감소한다. 그리고 반복층의 결정립경을 220면 성장인 때 200-330Å로 하면, 투자률(μ)의 저하를 방지하면서 와전류손실을 적게할 수 있다.In addition, in the case of the invention in which each layer of the ferromagnetic thin film having a multi-layer structure is composed of repeating layers hitting crystal grains, even if a layer having the same thickness is formed, the grain size is not large but becomes uniform, so that the output decrease in the high frequency band is reduced and the eddy current loss Decreases. When the grain size of the repeating layer is set to 200 to 330 GPa when the growth is 220 planes, the eddy current loss can be reduced while preventing the permeability from decreasing.
[발명을 실시하기 위한 최양의 형태]Best Mode for Carrying Out the Invention
이하 본 발명의 구성을 첨부도면에 도시한 실시예에 의하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail by the embodiment shown in the accompanying drawings.
제1a도 및 제1b도에 본 발명에 의한 자기헤드의 일실시예를 사시도 및 평면도로 도시한다. 도면에 있어서 부호 1은 한쌍의 기판이며, 이 기판(1)위에는 금속자성재로 되는 강자성박막(4)이 스패터, 진공증착, 이온프레팅등의 물리증착법에 의한 박막형성기술을 이용하여 형성된다. 그리고 갭(g)은 갭대향면(3)과 테이프접촉면(5)의 양쪽에 대략 직행하는 단일평면으로 되는 박막형성면(6)에 강자성박막(4)을 형성한 한쌍의기판(1)을 경사되게 대향 배치하는 것에 의해서 대향하는 강자성박막(4)사이에서 형성되어 있다. 또 이 자기헤드에 있어서 강자성박막(4)과 갭(g)에 의해서 4개로 분할된 각 블럭중, 대각선상에 위치하는 2개의 블럭은 기판(1)이며 다른 2개는 비자성재료 예를들면 융착용 유리의 블럭(7)이다. 또한 도면에서 12는 권선흠이다.1A and 1B show an embodiment of a magnetic head according to the present invention in a perspective view and a plan view. In the drawing,
기판(1)로서는 통상 5MHz 정도의 고주파대역의 사용을 전제로 할 경우에는 퍼라이트등의 강자성 산화제가 사용되지만, 또한 고역인 예를들면 10MHz 부근에서는 비자성세라믹등이 사용된다. 일반적으로 적합한기판(1)로서는 내마모성의 점에서 바람직한 논마그재로 칭하는 비자성재료가 채용된다.As the
또 강자성박막(4)은 기판(1)의 갭대향연(3) 및 테이프접촉면(5)에 대략 직교하는 측벽면·박막형성면(6)에 적어도 1층당 막두께가 5-6㎛이내로 또한 전체로서 원하는 트래크폭 예를들면 20㎛+α로 되는 다층막 구조로 형성되어 있다. 이 강자성박막에 있어서는 본 발명자들의 연구에 의하여 전기저항과 투자률 사이에 밀접한 관계가 있으며, 립경이 크게 될수록 저항치가 낮아지며 와전류손실이 크게되므로, 와전류손실을 적게하는 면에서는 립경은 작은 것이 좋으나 립경을 작게하면 저항치가 상승하여 투자률(μ)이 나빠지게 되는 이율배반의 관계에 있는 것은 앞에 설명한바이다. 여기서 이 강자성박막(4)의 결정립(20)의 립경크기는 조성금속에 의해서도 달라지나, 일반적으로 422면 성장인때에는 300--700Å의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 예를들면 5MHz 대응자기헤드의 경우, 표준센더스트합금의 경우에서 520-570Å의 범위, 가장 바람직하기는 약 570Å 정도로 조정된다.In addition, the ferromagnetic
한편, 강자성박막(4)의 결정립의 립경은 220면 성장인 때에는 200-330Å이 바람직하다. 그리고 5MHz대응자기헤드의 경우, 립경은 270-330Å의 범위가 적합하며, 10MHz 대응에서는 투자률은 전체로 낮아지지만 고주파대역에서의 열화가 적은 200Å에 가까운 범위로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the grain size of the crystal grains of the ferromagnetic
220 결정성장면과 422 결정성장면을 비교하면, 220면 성장의 것이 스패터시에 통상온도(특별히 여분의 열을 가하지 않은 온도를 의미함)에서 립경을 작게 할수 있으며, 투자률(μ)이 어느쪽의 성장방식으로도 대차 없는 것으로 생각되기 때문에 재결정화에 의해서 결정이 크게되는 염려가 적은 220면 성장방식의 채용이 바람직하다.Comparing the 220 crystal growth plane and the 422 crystal growth plane, the grain growth of the 220 plane can reduce the grain size at a normal temperature (particularly, a temperature without extra heat) during spattering, and the permeability (μ) is high. Since it is considered that there is no balance in either of the growth methods, the adoption of the 220-plane growth method with less fear of crystallization by recrystallization is preferable.
이 결정립(20)의 립경의 조정은 다음에 설명하는 바와같이 여러가지 방법이 있으나, 일반적으로 1층의 막으로 소정의 트래크폭을 형성하고저 할 경우, 스패터 도중에 기판 온도가 상승하여 조립화하는 경향이 있어 콘트롤 하기가 곤란하다. 또 막두께 증대에 의한 와전류 손실의 문제도 생긴다. 여기서 강자성금속층(41)의 1층당 막 두께를 5-6㎛ 정도의 다층막 구조로 하는 것이 적합하다. 또 각 강자성금속층(41)사이에는 와전류손실을 방지하기 위하여 비자성재층(42)이 통상 형성되어 있다. 또 다층구조의 강자성 박막(4)의 각 강자성금속층(41)은 제16a도, 제16b도에 도시한 바와같이 위에 설명한 립경범위로 조정된 결정립(20)을 적중시킨 반복층(22)으로 구성될 수도 있다. 이 반복층(22)은 많이 형성할 경우, 량산등에 적합치 않는 문제가 있으므로 1층당 1-3㎛ 정도 이내의 두께로 하는 것이 적합하다. 또한 반복층(22)으로 형성되는 강자성금속층(41)의 1층당 두께는 와전류손실등을 고려하면 5-6㎛ 정도가 적합한 것은 앞에 설명한 바와같다. 여기서 예를들면 강자성박막(4)은 제16a도에서와 같이 앞에 설명한 립경 범위로 조정된 결정립(20)으로 구성되는 반복층(22)를 여러층으로 형성하고, 혹은 제16b도에서와같이 강자성 금속의 반복층(22)과 비자성재료 혹은 어모어퍼스금속등의 결정구조가 다른 자성재료층(21)을 번갈아 피착시켜서 5-6㎛ 정도의 강자성금속층(41)을 형성하고, 이 층(41)위에 와전류손실을 방지하기 위한 비자성재층(42)올 형성하여 이들을 여러번 실시하는 것에 의하여 원하는 트래크폭을 형성하도록 설치되어 있다. 또한 비자성재료 혹은 아모루파스금속으로 되는 층(21)은 강자성금속의 결정립경(20)의 조대화를 방지하기 위한 것으로, 수+Å 정도의 막두께로 충분하다. 단, 트래크폭이 좁은 것이나 재료의 관계로 와전류손실의 발생이 적은것에 대해서는 1층의 강자성금속층(41)으로 박막을 형성하도록 하여도 좋다.The grain size of the
또한 강자성박막(4)의 립경을 422면 성장인 때에 300-570Å 범위로 하는 것과 강자성박막(4)을 결정립을 적중시킨 반복층으로 구성하는 것 그리고 또 다층막구조의 각층(41)을 앞에 설명한 립경범위로 조정된 결정을 적중시킨 반복층(22)으로 구성하는 것은 제1도 또는 기타 첨부도면에 기재한 각종 자기헤드에 응용될뿐만아니라 기판과 강자성금속의 박막을 조합시켜 되는 복합자기헤드 전반에 웅용할수있는 것이다.In addition, when the grain diameter of the ferromagnetic
또한 상기한 실시예는 본 발명의 적합한 일실시예이지만 이것에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 이탈하지 않은 범위에서 여러가지 변형실시가 가능한 것이다.In addition, although the above-described embodiment is a suitable embodiment of the present invention, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
예를들면 제9도에 다른 실시예를 도시한다. 이 자기헤드는 기판(1), (1)들을 맞부칠때에 강자성박막(4)과 경질기판(1)이 직접 접촉하기 때문에 갭정밀도가 나올수 없는 사태를 방지하기 위하여 갭(g)근처의 객 대향면(3)이 갭(g)에 대하여 10도이상의 각도를 가지고 경사되어 있다. 구체적으로는 제10도에 도시한 바와같이 기판(1)의 갭대향면(3)에 트래크홈의 측벽면(6)과 인접시켜 요부(8)가 형성되며, 이 요부(8)에 비자성재로서 저융점의 융착유리(16)가 용융충진 되어있다. 또한 요부(8)측벽면의 갭(g)에 대한 경사각도(θ1)는 도면에서 약 45도로 되어 있으나, 10-80도 정도의 범위내에서 적당히 선정가능하다. 여기서 10도 이하의 각도로되면 요부(8)를 설치하여 융착유리를 충진할 의미가 없어지므로, 바람직하기는 30도이상, 특히 40-60도의 각도를 가지게 하는것이 좋다. 이 요부(8)는 트래크홈(13)을 가공하기전에 형성할수 있다. 이 경우 요부(8)에 유리등의 비자성재료(16)를 충진하여 연마마무리한 상태에서 트래크홈(13)을 가공한다. 이때 단일평면으로 되는 박막형성면(6)에 차지하는 비자성재료부분(A)의 비율은 제10b도에서와 같이 트래크폭의 1/5-4배 정도로 한다.For example, FIG. 9 shows another embodiment. Since the magnetic head is in direct contact with the ferromagnetic
또 제15a도에 도시한 바와같이 요부(8)를 설치할때 강자성박막(4)단부(14)의 일부를 커팅하는것에 의해서 고정밀도로 트래크폭을 소정폭으로 되게하는 것도 가능하다. 커팅은 갭대향면(3)에 나타나는 기판(1) 및 강자성박막(4)단부(14)의 일부를 절삭하는것 같이 캡대향면(3)에 대하여 60도 정도의 경사로서 공지의 절삭수단 예를들면 연삭숫돌등에 의해서 실시된다. 또한 요부(8)에는 갭접합할때에 저융점 유리(16)가 용융충진되며 절삭된 강자성박막의 일부단부를 비자성재로 피복하도록 설치되어 있다. 또 제15b도에 도시한 바와같이 강자성박막의 단부(14)를 양측에서 커팅하여 트래크폭을 소정폭으로 조성한 다음, 저융점유리를 충진하도록 하여도 좋다. 이 경우 강자성박막(4)을 피복하고 있는 트래크홈(13)내의 고융점유리(15)의 일부를 절삭하는 것으로 되나, 갭접합할때에 저융점유리(16)가 충진되어 강자성박막(4)의 단면(4)은 갭대향면(3)에는 노종되지 않는다. 이와같이 강자성박막(4)의 단부커팅과 요부(8) 형성가공을 동시에 할 경우, 트래크홈 가공에 의해서 형성되는 단일재료로 되는 막형성면(6)에 강자성박막을 형성할수 있으므로, 강자성박막이 균일하게 성장하여 자기특성을 향상시킨다. 또한 갭근처의 강자성박막(4)의 단부(14)를 약간 커팅하여 갭폭을 형성하는 동시에 비자성재료(16)로 피복하기 때문에 갭폭을 고정밀도로 할수가 있으며, 커팅에 의한 잔류응력의 발생등이 매우 적어 막특성의 영향이 적다. 따라서, 강자성박막의 저항치상승을 억제하여 Q의 저하를 방지할 수 있으며, 의사갭의 발생도 없는 정밀도가 좋은 자기헤드를 양산할수 있다. 여기서 강자성박막(4)은 갭대향면(3)에 대하여 90-80도의 각도(θ2)를 하고 있으나, 이 커팅의 기술은 그 각도에 한정되는 것 없이 종래예인 제21도 내지 제26도등의 헤드에 적용될수 있는 것이다.In addition, as shown in FIG. 15A, when the recessed
또 제11a도, 제11b도에 도시한 바와같이 강자성박막(4)을 형성한 다음 트래크홈(13)에 유리등의 비자성재료(15)를 충진한 상태에서 강자성박막의 양옆에 강자성박막(4)을 절손하지 않도록 홈형상의 요부(8),(11)를 가공하여 트래크폭을 확보하도록 하여도 좋다. 이 경우, 홈(8),(11)의 연삭에 의해서 트래크폭이 규제되나 홈(8)만으로도 트래크폭을 규제할수 있으므로, 반드시 홈(11)은 필요로 하지 않는다. 또한 홈(8),(11)에는 제7도의 갭접합공정에서 유리등의 비자성재료(16)가 충진된다.11A and 11B, the ferromagnetic
또 제14도에 애지머스각으로 할경우 자기헤드의 예를 도시한다. 이 자기헤드는 예를들면 제12도에 도시한 바와같이 슬라이싱할때 코어(9)측에 트래크홈(13)의 저부(10)가 남지 않은 위치 S-S를 슬라이스하는 것에 의하여 저부(10)의 박막부분을 제지한다.14 shows an example of the magnetic head when the azimuth angle is set. This magnetic head is, for example, as shown in FIG. 12 by slicing the position SS where the bottom 10 of the
다음 자기헤드의 제조방법을 제14도에 도시한 자기헤드의 제조방법을 중심으로 제17도에서 설명한다.Next, the manufacturing method of the magnetic head will be described with reference to FIG. 17 with the manufacturing method of the magnetic head shown in FIG.
먼저, 기판(1)의 갭대향면(3)에 테이프접촉면(5)과 직교하는 깊이방향으로 향하여 뻗는 좌우대칭형의 측벽면(6)을 가진 4각형 내지 사다리꼴형의 트래크홈(13)을 소정피치로 다수개 연삭에 의해서 형성한다(제17a)도. 이 경우 트래크홈(13)의 단면형상을 4각형 내지 사다리꼴형으로 하여 같은 트래크홈(13)의 전반부와 후반부에 형성된 강자성박막(4)을 사용하여 갭(g)을 구성하도록 하면, 균일한 갭길이의 자기헤드를 제조할 수 있다. 물론 트래크홈(13)은 제12도에서와 같이 적어도 한쪽의 측벽면(6)이 갭대향면(3)에 대하여 약 수직 즉, 종래예에 비하여 본 발명의 효과를 가지게 되는 범위인 70-90도보다 바람직하기는 80-90도로 되는 홈형상이면 좋다.First, a quadrangular to
다음 기판(1)을 세정하여 트래크홈(13)의 측벽면 즉,박막형성면(6)에 박막형성기술의 하나인 스패터기술을 이용하여 강자성금속의 강자성박막(4)을 접착한다.(제17b도). 이 막접착은 대타기트각도가 40--45도, 바람직하기는 45도정도로 되도록 갭대향면(3)에 타기트를 향하게 실시한다. 이 막접착방법에 의하연, 갭대향면(3)과 측벽면(6)으로 구성되는 능선(17)에 따라서 균일한 박막으로 형성되는 강자성박막(4)은 테이프접동방향으로 향하여 두께가 점차 엷게 되도록 형성되지만, 갭폭방향에는 소정의 막두께를 용이하게 형성할 수 있으며, 또한 갭깊이 방향에는 일정한 두께의 막두께를 형성하여 균일한 갭길이를 얻는다. 강자성박막(4)의 필요한곳은 갭(g)을 형성하는 갭대향면(3)의 근처, 즉 트래크홈(13)의 표면부분이므로 갭(g)에서 떨어진 곳이 좁아져도 출력특성에는 별문제는 생기지 않는다. 물론 제3도에 도시한 바와같이 강자성박막(4)의 스패터방향을 파선화살표방향으로 근첩시켜도 스패터의 가스압을 높게하는 것에 의하여 부착되는 립자의 평균자유거리를 짧게하여 스패터방향으로 평행한 면에 충분히 효율좋게 형성할 수 있다.Next, the
한편, 강자성박막(4)은 와전류손실을 적게하기 위하여 1층당 막두께 5-6㎛로 되는 실질적인 다층막구조로 하는것이 바람직하며, 통상 센더스트합금으로 되는 강자성금속과 SiO2등의 비자성재료를 번갈아 스패터하는 것에 의해서 혹은 결정질 강자성금속과 어모어퍼스금속을 번갈아 스패터하는 것에 의해서 다수층으로, 또한 소정폭으로 형성된다.On the other hand, the ferromagnetic
또 그 결정립(20)의 립경은 422면 성장인때에는 300-700Å, 바람직하기는 표준센더스트합금(9.6% Si, 5.4%Al, 잔여 Fe)의 경우로 520--570Å, 가장 바람직하기는 센더스트합금으로 약 570Å으로 조정하는 것이 바람직하며, 220면 성장인때에는 표준센더스트합금으로 200-330Å, 10MHz 대응시에는 약 200Å으로 조정하는 것이 바람직하다. 그리고 강자성박막(4)의 각 층(41)은 립경이 위에 설명한 범위로 된 일군의 결정립(20)(반복층 22)을 다층으로 적층시키는 것에 의해서 하나의 강자성금속층(41)을 형성하고 이것을 다시 여러층으로 적층시키는 것에 의해서 형성하는 것이 바람직하다.The grain size of the
여기서 스패터는 예를들면 표준센더스트합금을 타기트로 하여 422면 성장으로할 경우, 알곤가스분위기내에서 300℃를 초과하는 기판온도에서 약 400Å/min의 루우트로 실시한다. 또 220면 성장으로 할 경우에는 기판온도를 300℃미만으로 하여 실시한다.In this case, spattering is performed with a root of about 400 mW / min at a substrate temperature exceeding 300 ° C. in an argon gas atmosphere, for example, in the case of 422 plane growth using a standard sandust alloy. In the case of 220-plane growth, the substrate temperature is lower than 300 ° C.
그리고 스패터를 일시중단하여 냉각을 반복하는것에 의하여 전체로 1층당 5-6㎛의 막두께로 되도록 스패터하고, 결정립(20)의 립경성장을 앞에 설명한 422면 성장시에는 300-700Å, 220면 성장시에는 200-330Å의 범위로 한다. 스패터의 중단에 의하여 막표면이 냉각되어 결정사이에 실질적인 경계가 되어서 결정성장이 정지된다. 또 강자성금속층(41)과 수+Å의 막두께의 비자성재료 내지 어모어퍼스금속등의 결정구조가 다른 자성재료의 층(21)을 번갈아 형성하고, 층(21)에서 결정성장을 중단시켜 일정립경내로 되게 하는것도 가능하다.By stopping the spatter and repeating the cooling, the spatter is made to have a total film thickness of 5-6 μm per layer, and the grain growth of the
따라서 트래크홈(13)에 고융점유리(15)를 충진하여 강자성박막(4)을 보호한다(유리본딩:제17c도). 그리고 갭대향면(3) 및 테이프접촉면(5)을 연삭하여 갭대향면(3)위의 강자성박막(4) 및 유리(15)를 제거하여 소정의 조면을 판단한 면으로 한다. 연삭은 통상랩에 의해서 하는 랩다듬질하게 된다. 또한 갭대향면(3)위의 여분의 강자성박막(4)의 제거는 제4도에 도시한 바와같이 스패터의 직후에 실시하는 경우도 있다.Therefore, the ferromagnetic
그 다음 앞에 설명한 트래크홈(13)옆에 이 홈(13)에 따라서 의사 갭을 없게 하기 위한 요부(8)가 연삭된다(제17d도). 이 요부(8)의 연삭시에 갭대향면(3)에 조정되는 강자성박막(4)의 단부(14)를 제15a도 혹은 제15b도에 도시한 바와같이 커팅하는 것에 의해서 갭폭이 소정폭으로 되도록 조정한다. 커팅은 기판(1) 및 강자성박막(4)의 일부를 절단하는 것과같이 갭대향면(3)에 대하여 60도정도의 경사로 곤지의 절삭수단 예를들면 연삭숫돌등에 의해서 한다. 그리고 이 요부(8)에는 갭접합시에 저융점유리(16)가 용융충진된다. 제15b도에 도시하는 요부가공의 경우, 강자성박막(4)을 피복하고 있는 트래크홈(13)의 고융점유리(15)의 일부를 절삭하는 것으로 되나, 갭점합시에 저융점유리(16)가 충진되어 메꾸워진다.Then, beside the
그다음 한쪽의 기판(1)의 갭대향면(3)에 권선홈(12)을 형성한다(제17e도). 이 권선홈(12)은 디프치수를 규제한다. 또한 권선홈(12)은 트래크홈(13)을 형성한 다음에 형성하고, 그후 위에 설명한 제17b도 내지 제17d도의 공청을 실시하는 것도 가능하다. 그리고 양기판(1),(1)의 갭대향면(3)에 Si02등의 비자성재로 되는 스페이서(2)를 스패터에 의해서 도시하지 않았으나,예를들면 다른 가공방법에 있어서는 제6도 내지 제8도에 도시한 바와같이 한쪽의 기판(1)의 갭대향면(3)과 강자성박막(4)의 단면을 씌우도록 형성되어 있다.Then, the winding
이와같이 얻어진 한쌍의 기판(1),(1)을 강자성박막(4)들이 대향하게 맡부치고 요부(8)에 저융점유리(16)를 충진한다(갭보딩:제17f도). 또 제7도에 도시한 바와같이 트래크홈(13)에 미리 유리(16)를 충진하고 있지않은 경우에는 트래크홈(13)에 유리등의 비자성재료(16)를 충진하여 접합한다. 이때 갭대향면(3)측에 노정되는 강자성박막(4)의 측단면사이로 갭(g)은 구성되므로 강자성박막(4)가 대향하는 정확한 위치맞춤이 필요하다.The pair of
앞에 설명한 갭접합후 테이프접촉면(5)을 원통연삭하여 테이프접촉면(5)을 곡면으로 마무리 한다(제17g도).After the gap bonding described above, the
다음 갭(g)이 테이프접동방향에 대하여 소정의 아지머스각도로하는 것같이 갭대향면(3)에 대하여 약간 경사되도록 슬라이스하여 다수의 혜드을 절삭한다(제17h도). 예를들면 제12도에서와 같이 슬라싱할때에 코어(9)측에 트래크홈(13)의 저부(10)가 남지않게 위치 S-S를 슬라스하는 것에 의하여 저부(10)의 박막부분이 제거되어 제조된다. 또한 아지머스각으로 하지 않는 경우에는 제8도에 도시한 바와같이 트래크홈(13) 저부(10)의 강자성박막(4)을 남기지 않도록 절삭하여 강자성박막(4)이 갭(g)에 대하여 약 수직으로 되어 있는 부분만을 남기고 제13도의 헤드을 얻는다.Next, the slice g is cut so as to be slightly inclined with respect to the
그후 검사를 거쳐 서포트 혜드베이스에 부착하고 또한 트래크방향으로 접촉을 좋게하는 접동면 마무리가공을 하여 권선한다(제7i도).It is then inspected and attached to the support aid base, and wound with a sliding surface finish for good contact in the tracking direction (Fig. 7i).
[이용분야][Application Field]
본 발명의 자기헤드는 고밀도자기기록에 용융하기에 적합한 것이다.The magnetic head of the present invention is suitable for melting to high density magnetic recording.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (10)
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