KR930002479B1 - 자기 헤드와 이의 제조방법 - Google Patents

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Description

자기 헤드와 이의 제조방법

제1a도 내지 제1e도는 본 발명의 한가지 실시예에 따른 자기 헤드를 제조하는 방법의 단계를 예시한 도면.

제2도는 확산 방지막을 가진 자기 헤드의 평면도.

제3도는 확산 방지막과 페라이트 및 막과 합금 사이의 계면 주위의 영역에서의 오오제 전자 분광 분석(AES : Auger Electron Spectroscopy)의 프로파일의 도면.

제4도는 공지 헤드에서 발생하는 문제점을 설명하기 위하여 테이프 활주면의 불균일한 마멸의 상태를 나타낸 종래의 자기 헤드의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 페라이트 재료 5 : 센다스트 합금

6 : 노치 7 : 유리

8 : 권취 원도우

본 발명은 자기 헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래, 자기 헤드 코어 재료로서 페라이트가 광범위하게 사용되어 왔는데, 그 이유는 이것이 우수한 가공성과 내마모성을 가지고 있기 때문이었다. 그러나, 일반적으로 페라이트는 합금 재료에서 나타나는 것보다 더 낮은 약 30∼50%의 포화 자속 밀도를 가지고 있기 때문에 근년에 등장하고 있는 고보자력의 고밀도 기록 매체에는 만족스럽게 사용할 수 없다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 금속 헤드로서 알려진 철 합금 또는 비결정질 합금으로 만든 자기 헤드와, 헤드 갭(head gap) 근처에 배열한 철 합금 또는 비결정질 합금을 가진 소위 메탈-인-갭 헤드(metal-in-gap head)가 높은 수준의 고밀도 기록 매체와 함께 사용할 수 있는 자기 헤드로서 실용화되어 있다. 그러나, 메탈-인-갭 헤드는 데이프 활주면에 있어서 문제가 있기 때문에 단결정 페라이트를 합금과 조합하여 메탈-인-갭 헤드의 재료로서 사용해 왔다.

이러한 메탈-인-갭 헤드는 일정한 테이프 주행기간, 예를들어 100시간 후에는 헤드 출력이 감소된다는 것은 공지로 되어 있다.

제4도는 출력 감소를 나타내는 메탈-인-갭 헤드를 개략적으로 나타낸 것이다.(1) (및 1')과 (2)및 (2')는 페라이트 부분과 합금 부분을 각각 나타낸다. 제4도에서 화살로 나타낸 헤드 부분의 측정 또는 표면 단면 측정기에 의한 수준 차이 측정으로부터 합금 부분(2)이 페라이트 부분(1)의 표면 수준으로부더 수백 앙스트롬(Å)의 양의 마모로 인하여 우묵하게 들어가 있어사 불균일한 마모 또는 국부적인 마모가 생김을 알 수 있다. 마찬가지 시험을 금속 헤드에 대하여 한 결과, 합금 부분과 세라믹 기재 사이의 요입량, 즉 합금 부분과 세라믹 기재 사이의 불균일한 마모량에서 현저한 차이가 있음을 발견하였다. 여기서, 헤드 출력 수준의 저하는 헤드의 불균일한 마모에 의하여 발생되는 간격 손실에 기인함이 확인되었다.

메탈-인-갭형 자기 헤드의 제조에는 접착 유리를 용융시키기 위하여 500℃∼700℃에서 열처리를 해야한다. 이와 같은 열처리를 함으로써 페라이트와 합금 부분 사이의 계면에서 재료의 상호 확산이 일어난다. 이러한 확산은 기록/재생 장치의 장해를 일으키는 소위 의사(疑似) 갭 노이즈(pseudo-gap noise)를 발생하는 것으로 알려져 있다.

또한, 메탈-인-갭형 자기 헤드는 금속 헤드와 비교하여 볼때 높은 수준의 활주 잡음을 나타냄을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 테이프의 장시간 주행 후 헤드와 활주 접촉으로 헤드의 불균일한 마모로 인하여 일어나는 간격 손실로 인한 헤드 출력 저하를 억제하도록 개량된 메탈-인-갭형 자기 헤드를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 헤드의 페라이트와 합금 부분 사이의 계면에서의 확산으로 인한 메탈-인-갭형 자기 헤드의 의사 갭 노이즈의 발생을 방지하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 활주 잡음이 감소되도록 개량된 자기 헤드를 제공하는데 있다.

더욱이, 본 발명의 목적은 전술한 특징을 가진 자기 헤드를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하여, 산소에 대하여 큰 친화력을 가진 금속 원소를 함유하는 합금 자성 재료와 페라이트로 구성된 자기 코어를 가지며, 자성 합금을 헤드 갭(head gap) 근방에 배치하여서 되는 자기 헤드를 제공한다. 자기 헤드는 불순물 가스로서 산소를 함유하는 분위기중에서 800℃이상, 1200℃ 이하의 온도에서 열처리하여 합금 자성 재료의 결정 입계 주위에 높은 산소 농도의 상을 갖도록 함으로써 자성 합금의 메트릭스상(matrix phase)보다 더 높은 내마모성을 얻어, 결과적으로 헤드의 바람직하지 못한 불균일한 마모를 현저하게 억제하는 단계로 된 방법을 제조한다.

또한, 본 발명의 Al-Si-Fe 합금 자성 재료는 공지의 스퍼트링법, 즉 공지의 2극식(二棒式)의 rf(radiofrequency)-스퍼트링방법(공지의 교류 스퍼트링법)으로 전력 250W에서 센다스트 합금(Al-Si-Fe)을 표적으로 하여 산소(O₂),질소(N₂)를 함유하는 아르곤 가스로 된 혼합 가스 분위기(예컨대 Ar-O₂,Ar-N₂,Ar-O₂-N₂)중에서 페라이트 위에 센다스트 합금의 피막을 형성한다.

바람직하기로는 높은 투자율(透磁率)의 페라이트와 합금 자성재를 함께 결합시켜 자기 코어를 구성하고, 또한 합금 자성 재료를 헤드 갭 부근에 배치함과 아울러 상기 고투자율의 페라이트와 합금 자성 재료 사이의 계면에 0.12μm 또는 그 이상의 평균 거칠기를 갖는 미세 요철부를 형성시키는 것이다.

또한, 확산 방지막을 페라이트와 다결정 자성 합금 사이의 계면에 형성시키는 것이 바람직하다.

바람직하게는 50Å 이상, 300Å 이하의 두께를 갖고, Si-O계 화합물, Si-C계 화합물, Si-N계 화합물과 Si-O-N계 화합물중에서 선택된 최소한 한가지 Si 화합물, Al-O계 화합물, Al-C계 화합물, Al-N계 학합물과 Al-O-N계 화합물중에서 선택된 최소한 한가지 Al 화합물, 또는 Fe-Si-O계 화합물, Fe-Si-C계 화합물, Fe-Si-N계 화합물과 Fe-Si-O-N계 화합물중에서 선택된 최소한 한가지 Fe-Si-N계 화합물로 확산 방지막을 만드는 것이다.

더욱이, 단결정 페라이트로 만든 종래의 페라이트 헤드와 기타 공지의 헤드와는 대조적으로 본 발명의 메탈-인-갭형 자기 헤드는 금속의 도입, 의사 갭의 형성 및 결정 입계의 작용에 의하여 유리한 효과를 가져오는 다결정 페라이트의 사용 등의 여러가지 개량 방법에 의하여 저하된 활주 잡음을 나타낸다.

본 발명의 자기 헤드를 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

페라이트 재료(4)를 기판으로 제조하였다. 페라이트 재료는 바람직하기로는 1000 또는 그 이상의 고투자율을 가져야 한다. 이 경우에 있어서 53몰%의 Fe₂O₃, 23몰%의 MnO와 19몰%의 ZnO를 함유하는 조성을 가진 통상의 Mn-Zn 페라이트를 기판의 페라이트 재료(4)로 사용하였다. 또한, 산소에 대하여 높은 친화성을 나타내는 Al과 Si를 함유하는 센다스트 합금(Fe-Si-Al 합금)인 합금 자성재를 제조하였다. 5×10^-7Torr 수준으로 배기한 후 1.5×10^-3Torr의 압력으로 Ar 가스를 충전한 용기에 표적인 합금 재료와 기판을 넣었다. 이어서, 2극식의 rf(radio frequency)-스퍼트링법(공지의 교류 스퍼트링법)으로 전력 250W에서 센다스트 합금(5)을 표적으로 하여 Ar-O₂-N₂혼합가스 분위기중에서 제1b도에 있는 바와 같이 페라이트기판(4)상에 스퍼터링하여 센다스트 합금의 피막을 형성한 다음, 제1c도에 도시된 바와 같이 노치(6)를 형성한 후, 50ppm의 산소를 함유하는 질소 분위기하에서 800℃∼1200℃에서 20시간 동안 열처러를 하였다. 이어서, 노치(6)에 유리 또는 접착 유리(bonding glass)(7)를 충전하고, 권취 윈도우(8)를 형성한 후, 갭결합면을 다이아몬드 페이스트로 거울면 같이 가공한 다음, 갭 스페이서(gap spacer)물질(도시되지 않았음)을 거울면에 스퍼터링하여 형성시키므로써 자기 헤드 코어의 반체(半體:half blank)를 완성시켰다. 제1e도에 도시된 바와 같이 이러한 한쌍의 반체를 접착시켜서 갭(9)을 형성시키고, 여기서 얻은 바아(bar)를 절단선(10)을 따라 절단하여 다수의 헤드를 제조하였다.

이렇게 제조한 헤드를 VTR에 부착하여 테이프와 활주 접촉시켜서 시험하였다·헤드 출력의 감소량과 불균일 마모의 정도, 즉 200시간 주행후의 페라이트 부분과 자성 합금 부분 사이의 마모량의 차이를 측정하였다.

그 결과는 다음 표 1에 나와 있다.

[표 1]

* 주1 : 헤드 출력은 시험 시작 후 즉시 얻은 헤드 출력으로부터 dB의 감소를 나타내는 것임.

* 주2 : 각 경우에 있어서 제1c도에 도시된 방법으로 노치를 형성한 후, 50ppm의 산소를 함유하는 질소 분위기하에 20시간동안 열처리를 하였음.

본 발명에서 열처리 온도를 800℃∼1200℃의 범위로 한정한 것은, 800℃ 이하의 온도에서는 센다스트 합금의 내마모성이 충분치 않아 불균일한 마모를 발생하는 반면, 1200℃ 이상의 온도에서는 센다스트 합금의 결정 입자의 성장과 센다스트 합금과 페라이트 상호 확산으로 인하여 자기 특성을 손상시키기 때문이다. 따라서, 바람직한 열처리 온도는 900℃ 부근이다.

본 실시예에서는 산소 농도를 50ppm으로 선택하였지만, 실험 결과에 의하면 산소 농도가 1∼500ppm의 범위이면 본 발명을 만족스럽게 실시할 수 있다. 산소 농도가 1ppm 이하이면 산소의 확산은 충분히 되지않고, 산소 농도가 500ppm을 초과하면 자기 헤드 표면이 불필요하게 산화된다. 열처리 분위기는 산소 농도가 위에 나온 범위에 들어가면 질소 가스 분위기, 아르곤 가스 분위기, 수소 가스 분위기 또는 진공도 가능하다. 또한, Fe-Si-Al형 조성을 가진 센다스트 합금은 그 조성이 자기 특성에 손상을 주지 않는 범위에서 현저한 효과를 나타낸다. 우수한 내마모성을 나타내는 부분은 약 100미크론 정도로 작거나 열처리된 표면에서 측정한 두께 정도이다. 센다스트 자성 합금을 헤드 갭 부근에 배치하여서 되는 본 발명의 자기 헤드에 있어서, 아주 편리한 센다스트 합금 부분의 두께는 연마량을 고려하더라도 100미크론을 초과하지 않는다. 열처리는 제조 공정 도중 어느때라도 할 수 있다. 유리와의 반응을 고려하고 헤드 갭의 느슨해짐을 피하기 위하여 열처리는 본 실시예에서와 같이 노치를 형성한 후 하는 것이 바람직하다.

불행히도 내마모성이 개선되는 이유는 아직 명백하게 되어 있지 않다. 본 발명의 자기 헤드의 합금 자성재료 부분을 분석한 결과, 결정 입계 근처에 놓은 산소 농도의 상이 존재함이 판명되었다. 높은 산소 농도의 상의 영역에서 발생되는 일종의 이산화물의 존재는 물론 산소에 대하여 높은 친화성을 가진 Al은 비록 Al₂O₃형태로 Al의 침전이 없더라도 내마모성의 개선의 원인인 것으로 생각된다. 따라서, 산소에 대하여 높은 친화성을 갖는 금속 원소의 존재는 본 발명의 자기 헤드에서 필수적인 것으로 이해된다. 더욱이, 이와같은 금속 원소의 산화물은 일반적으로 우수한 내마모성을 나타내므로 본 실시예에서 제조되는 것과 동일한 효과를 가진 것으로 생각할 수 있다.

또한, 결정 입계의 요철부는 어떠한 격한 단계를 감소시킬 뿐만 아니라 의사 갭 노이즈를 현저하게 감소시킨다.

[실시예 2]

단결정 페라이트 기판의 표면을 여러가지 수준의 거칠기를 갖는 다이아몬드 컵으로 연마하여 0.01μm 또는 그 이하, 0.06μm, 0.09μm, 0.12μm, 0.18μm 및 0.23μm의 평균 표면 거칠기를 갖도록 하였다. 합금 재료(Fe-Si-Al 합금)를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 이들 기판에 스퍼터링을 하고, 자기 헤드의 샘플을 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

여기서. 제조한 헤드를 VTR에 부착하여 테이프와 활주 접촉시켜서 시험하였다. 헤드 출력의 감소량과 불균일 마모의 정도, 즉 페라이트 부분과 센다스트 합금 부분 사이의 마모량 차이의 의사 갭 노이즈의 수준을 200시간 시험 주행 후 측정하였다. 그 결과는 다음 표 2와 표 3에 나와 있다.

[표 2]

[표 3]

* 주1 : 헤드 출력은 시험 시작후 즉시 얻은 헤드 출력으로부터 dB의 감소를 나타내는 것임

* 주2 : "N"은 의사 갭 노이즈를 나타냄.

표 1에 나온 자료와 표 2에 나온 자료를 비교하면, 계면에만 형성한 표면의 거칠기는 불균일한 마모를 감소시키는데 현저한 효과를 나타내고, 이 효과는 열처리의 결과로 더 증가된다.

표 3에서 소위 DAT(디지탈 오디오 테이프-레코더)용으로 실제 수용할 수 있는 22dB의 잡음 수준은 평균 표면 거칠기가 0.12μm 또는 그 이상이면 얻을 수 있음을 알 수 있다. 더우기, 비데오 헤드에서 실제로 허용되는 30dB의 노이즈 레벨 거칠기가 0.2μm 또는 그 이상이면 얻게 된다. 또한, 부분 산화에 의하여 불균일한 마모량을 현저하게 개량시킬 수 있음을 알 수 있다.

본 실시예의 메탈-인-갭형 합금의 합금 부분을 분석한 결과, 실시예 1의 경우와 같이 결정 입계에 가까운 영역에 높은 산소 농도를 가진 상이 존재하는 것이 입증되었다. 따라서, 실시예 2에서는 실시예 1에서 얻은 것과 유사한 장점을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

[실시예 3]

자기 헤드의 샘플을 고투자율의 다결정 페라이트로서 52몰%의 Fe₂O₃, 24몰%의 MnO₂와 24몰%의 ZnO를 함유하는 조성을 가진 Mn-Zn 다결정 페라이트를 사용하여 실시예 2와 동일한 방법으로 제조하였다. 평균 입자 크기는 1μm, 3μm, 5μm, 8μm 및 12μm이었다. 연마 후, 뜨거운 인산으로 부식을 행하여 입자 크기에 상응하는 크기의 마세한 요철부를 형성하였다. 특히, 입자 크기에 대한 거칠기 수준은 0.16/1,0.42/3,0.6/5,0.81/8,1.1/12이었는데, 여기서 슬래시(/)의 좌측에 표시된 수치는 μm의 표면 거칠기를 나타내고, 반면에 슬래시(/)의 우측에 표시된 수치는 μm의 평균 입자 크기를 나타낸다. 노이즈 측청 결과, 20dB 이상의 의사 갭 노이즈 감소는 표면 거칠기가 0.12μm 또는 그 이상일때 얻을 수 있음을 알 수 있으므로 우수한 성능이 입증된다.

또한, 메탈-인-갭 헤드의 활주 잡음도 측정하였다. 실시예 2의 메탈-인-갭 노이즈는 최초 노이즈 수준에 대하여 약 -1.5dB의 노이즈 수준을 나타내는 반면, 실시예 3의 샘플은 최초의 활주 노이즈 수준에 대하여 활주 노이즈에서 더 큰 감소량, 즉 -3.5dB,-3dB,-3.2dB,-2.5dB 및 -2.8dB를 나타내었다. 활주 노이즈의 평균치는 약 -3dB이었다. 활주 노이즈 수준 감소에서의 이와 같은 현저한 효과는 다결정 페라이트의 결정 입계에 의하여 발생되는 효과, 합금/페라이트 계면에 의하여 발생되는 효과 및 열처리에 의하여 발생되는 효과 등의 여러가지 효과에 기인한다.

따라서, 본 발명의 실시예 3에서 개면의 거칠기에 의하여 우수한 효과가 발생된다.

[실시에 4]

실시예 1에서 사용된 것과 동일한 페라이트 재료(4)를 표적으로 하는 합금(Fe-Al 합금)과 함께 기판 재료로서 사용하였다. 5×10^-7Torr의 압력으로 배기한 후, 1.5×10^-3Torr의 압력으로 Ar 가스를 충전한 용기내에 샘플 기판과 표적을 넣었다. 계속하여 기판의 페라이트 재료(4)에 확산 방지막으로 스퍼터링하여 SiN의 확산 방지막 Sn을 형성한 다음(제2도 참조), 다시 센다스트 합금(5)으로 스퍼터링하였다. 이어서, 갭을 유리 또는 갭 유리(gap glass)(3)로 충전한(제2도 참조) 자기 헤드의 샘플을 전술한 실시예와 같은 방법으로 제조하였다. 제2도에서 (3)은 유리가 채워진 헤드 갭을 나타낸다. 이렇게 하여 제조한 헤드를 VTR에 부착하여 테이프와 활주 접촉시켜서 시험하였다. 헤드 출력의 감소량과 불균일한 마모 정도, 즉 페라이트 부분과 자성 합금 부분 사이의 마모량 차이를 200시간 시험 주행 후 측정하였다. 그 결과는 다음 표4에 나와 있다.

[표 4]

* 주1 : 헤드 출력은 시험 시작 후 즉시 얻은 헤드 출력으로부터 dB의 감소를 나타내는 것임.

* 주2 : 각 경우에 있어서 제1c도는 도시된 방법으로 노치를 형성한 후, 50ppm의 산소를 함유하는 질소 분위기하에서 20시간 동안 열처리를 하였음.

표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 4는 실시예 1과 동일한 효과를 나타내므로 현저한 내마모성과 우수한 재생이 입증된다.

본 발명에 따른 헤드의 합금 부분의 분석 결과, 결정 입계 주위의 영역에 높은 산소 농도를 갖는 상이 존재함을 알 수 있었다. 산소 플라즈마에 의한 표면 에칭으로 결정 입계를 분명히 나타내므로써 산소의 편성이 판명되었다. 따라서, 높은 산소 농도의 영역은 내마모성 개선에 기여함을 알 수 있다.

의사 갭 노이즈의 측정으로 확산 방지막을 가진 실시예 4의 샘플이 확산 방지막을 갖지 않는 것과 비교하여 약 12dB정도 개선되고 있음을 알 수 있다. 실현에 의하면 방지막의 두께가 50Å 또는 그 이상일때 유사한 효과를 얻을 수 있었다. 두께가 300Å 또는 그 이상으로 너무 두꺼우면 가장 짧은 기록 파장에 가깝기 때문에 적합치 못하다.

제3도는 Si-O계 화합물중 하나로 형성되는 확산 방지막의 구성 효과를 나타낸 것이다. 특히, 이 효과는 위에 나온 원소의 화학적 조성의 변화를 나타내는 Al,Si 및 산소의 곡선으로 명백히 알 수 있다.

상술한 효과를 현저하게 입증하는 것으로 기대되는 Nb 및/또는 Zr로 되어 있는 코발트계 합금 샘플에 대한 연구 결과는 다음과 같다.

확산 방지막의 설치 효과는 2차 이온 질량 분석(SIMS:Secondary Ion Mass Spectroscopy)에 의하여 해석한 결과, 실질적 상호 확산은 Nb가 풍부한 합금과 Zr가 풍부한 합금에서는 모두 관찰되지 않는 반면, 확산 방지막이 없는 샘플은 페라이트와 자성 합금 사이에서 상당한 상호 확산을 나타내었다. 페라이트와 자성 합금 재료 사이에서 상호 확산을 방지할 수 있고, 그 자체와 이들 자성 재료 사이의 반응 또는 확산을방지하는데 충분한 안정성을 가진 재료라면 확산 방지막의 재료로서 사용될 수 있다. 확산 방지막의 설치효과는 Nb 및/또는 Zr과 산소의 결합이 산소에 대한 이들 원소의 높은 친화성에 불구하고 매우 작다는 사실로부터 나타난다.

유사한 우수한 효과는 확산 방지막과 다결정 합금막을 교대로 적층하여도 얻을 수 있다. 따라서, 안정한 성능, 즉 헤드 출력의 저하가 없고 의사 갭 노이즈가 저하된 자기 헤드를 얻을 수 있다. 성능의 개량, 특히 의사 갭 노이즈의 감소는 확산 방지막의 존재에 기인한다.

[실시예 5]

전술한 실시예들에서와 동일한 시험과 평가를 다른 재료를 사용하여 하였다. 각기 산소에 대하여 높은 친화성을 가진 금속 원소를 함유하는 SiO₂박막, TaO₂박막, Al 화합물 박막, Fe-Si 화합물 박막 및 Fe-Al화합물 박막은 의사 갭 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있음이 확인되었다. 이들 박막은 각 금속 또는 합금을 표적으로 사용하여 산소(O₂), 질소(N₂)를 함유하는 아르곤 가스로 된 혼합 가스 분위(예컨대 Ar-O₂,Ar-N₂,Ar-O₂-N₂)중에서 스퍼터링하여 형성하였다. Ar과 혼합된 가스의 농도는 15%이었다.

계면상에 석출된 50Å 이상, 300Å 이하의 두께의 SiO₂막을 가진 샘플은 이러한 SiO₂막을 갖지 않는 샘플에 비하여 -30dB 의사 갭 노이즈를 나타내었기 때문에 약 5dB의 양으로 개선됨이 입증되었다.

샘플은 Al 금속으로 계면을 스퍼터링하여 Al₂O₃,AlN,Al-(O,N) 및 Al-C의 화합물 막을 형성시켜 제조하였다. X-회절 시험에서 이들 막은 단지 미세 결정 상태를 나타내었으나 명확한 결정층을 나타내지 않았다. 그러나, 실험에 의하면 계면상에 이러한 화합물 막을 형성시키므로써 의사 갭 노이즈의 약 5∼8dB감소가 얻어질 수 있음을 알 수 있었다.

또한, 상술한 네가지 형의 스퍼터링 분위기에서 Fe-Al 합금을 사용하여 스퍼터링하기도 하였다. Al로 얻은 것과 유사한 미세 결정 구조의 막이 이 경우에서도 형성되었는데, 의사 갭 노이즈의 약 6∼7dB 감소는 이러한 미세 결정 막이 존재함으로 인하여 달성될 수 있음이 확인되었다.

Fe-Si 합금으로 스퍼터링 했을때도 동일한 장점을 관찰하였다. 이 경우에 있어서 의사 갭 노이즈의 감소에 있어 개선 정도는 4∼6dB이었다.

이들 화합물 막의 계면을 검사하여 제3도에 도시된 것과 실제적으로 동일한 확산 방지 효과를 확인하였다.

[실시예 6]

실시예 4의 단결정 페라이트를 사용하여 제조한 메탈-인-갭 헤드와 실시예 3에서 사용된 다결정 페라이트를 사용하여 실시예 4와 동일한 방법으로 제조한 메탈-인-갭 헤드에서 활주 노이즈를 측정하였다. 실시예 4의 단결정 페라이트 메탈-인-갭 헤드에 의하여 나타나는 활주 노이즈의 수준을 비교용으로 사용하여,즉 실시예 4의 헤드의 수준을 0dB로 고정시켜서 측정된 활주 노이즈의 수준을 평가하였다. 다결정 페라이트 메탈-인-갭 헤드의 샘플은 활주 노이즈가 약 1∼1.5dB 감소되었는데, 이는 금속 헤드의 경우와 실제로 동일하다. 따라서, 다결정 페라이트를 사용하여 만든 본 발명의 메탈-인-갭형 헤드는 금속 헤드에 의하여 나타나는 것과 잘 비교되는 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다.

자기 헤드의 제조 공정에서 열처리는 상기 실시예에서는 1000℃ 이하의 온도에서 실시하였으나, 본 발명에서는 열처리의 적합한 가스 분위기를 선택함으로써 1200℃ 정도의 열처리 온도를 선택할 수 있다.

Claims (13)

1. 고투자율의 페라이트와 합금 자성 재료로 구성된 자기 코어를 가지며, 합금 자성 재료를 자기 헤드의 헤드 갭 부근에 배치한 자기 헤드에 있어서, 높은 산소 농도의 부분이 상기 합금 자성 재료의 각각의 결정입계와 각 결정 입계의 부근에 존재함을 특징으로 하는 자기 헤드.
2. 고투자율의 페라이트와 Al-Si-Fe 합금 자성 재료로 구성된 자기 코어를 가지며, 상기 Al-Si-Fe합금 자성 재료를 자기 헤드의 헤드 갭 부근에 배치하여서 되는 자기 헤드의 제조방법으로서, 페라이트 재료의 표면에 Al-Si-Fe 합금 자성 재료의 층을 형성하여 자기 고어 반체(半體)인 블랭크를 만든 후 한쌍의 블랭크를 맞대어 헤드 갭을 형성하기 까지의 제조 공정중에 불순물 가스로서 산소를 함유하는 온도800℃ 이상, 1200℃ 이하의 분위기내에서 상기 블랭크에 열처리를 하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 자기 헤드의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 0.12μm 또는 그 이상의 평균 거칠기를 갖는 미세 요철부가 고투자율의 페라이트와 상기 합금 자성 재료 사이의 계면에 존재함을 특징으로 하는 자기 헤드.
4. 제3항에 있어서, 높은 산소 농도를 가진 부분이 상기 합금 자성 재료의 결정 임계 부근에 존재함을 특징으로 하는 자기 헤드.
5. 제1항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 고투자율의 상기 페라이트가 5μm 이하의 평균 입자 크기를 가진 소결체임을 특징으로 하는 자기 헤드.
6. 페라이트와 자성 합금 사이의 계면을 구성하는 고투자율의 페라이트 표면을 0.12μm 또는 그 이상의 평균 거칠기로 거칠게 하는 단계와, 거칠은 표면은 상기 합금 자성 재료의 층을 형성시켜 헤드 갭 부근에 자성 합금층이 배열되도록 하는 단계와, 불순물 가스로서 산소를 함유하는 분위기에서 800℃이상, 1200℃이하의 온도에서 열처리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 고투자율의 페라이트와 Al-Si-Fe 자성 합금으로 구성된 자기 코어를 가진 자기 헤드의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 거칠기 처리를 연마 또는 화학적 에칭에 의하여 형성함을 특징으로 하는 자기헤드의 제조방법.
8. 제1항 또는 제 3 항에 있어서, 300Å 이하의 두께를 가진 확산 방지막을 고투자율의 페라이트와 합금자성 재료 사이의 계면에 형성함을 특징으로 하는 자기 헤드.
9. 제8항에 있어서, 상기 합금 자성 재료가 Al-Si-Fe 합금임을 특징으로 하는 자기 헤드.
10. 제1항 또는 제8항에 있어서, 고투자율의 상기 페라이트와 상기 합금 자성 재료 사이의 계면에, Si-O계 화합물, Si-C계 화합물, Si-N계 화합물 및 Si-O-N계 화합물중에서 선택된 최소한 하나의 50Å이상, 500Å 이하의 막두께를 가진 Si 화합물로 된 확산 방지막을 포함함을 특징으로 하는 자기 헤드.
11. 제1항 또는 제8항에 있어서, 고투자율의 상기 페라이트와 상기 합금 자성 재료 사이의 계면에, Fe-Si-O계 화합물, Fe-Si-C계 화합물, Fe-Si-N계 화합물 및 Fe-Si-O-N계 화합물중에서 선택된 하나의 50Å 이상, 500Å 이하의 막두께를 가진 Fe-Si 화합물로 된 확산 방지막을 포함함을 특징으로 하는 자기 헤드.
12. 제1항 또는 제8항에 있어서, 고투자율의 상기 페라이트와 상기 합금 자성 재료 사이의 계면에, Al-O계 화합물, Al-C계 화합물, Al-N계 화합물 및 Al-O-N계 화합물중에서 선택된 최소한 하나의 50Å 이상, 500Å 이하의 막두께를 가진 Al 화합물로 된 확산 방지막을 포함함을 특징으로 하는 자기 헤드.
13. 제1항 또는 제 8항에 있어서, 고투자율의 상기 폐라이트와 상기 합금 자성 재료 사이의 계면에 형성된 50Å 이상, 500Å 이하의 두께를 가진 Fe-Al-O계 화합물 및/또는 Fe-Al-N계 화합물중의 최소한 한가지로 된 확산 방지막을 포함함을 특징으로 하는 자기 헤드.

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