KR930006583B1 - 자기헤드의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

자기헤드의 제조방법

제1도~제6도는 본원 발명에 의한 자기헤드의 제조방법의 일실시예를 그 공정순서에 따라 나타낸 개략적인 사시도.

제7도는 상기 제조방법에 의해 제작된 자기헤드의 사시도.

제8도~제10도는 제1의 홈과 제2의 홈의 위치관계를 나타낸 단면도.

제11도~제16도는 제8도~제10도에 나타낸 위치관계의 홈을 갖는 코어블록을 조합하여 얻어지는 자기헤드의 자기테이프 미끄럼접합면을 나타내는 요부평면도.

제17도 및 제18도는 보호막이 형성된 자기헤드의 자기테이프 미끄럼접합면을 나타낸 요부평면도.

제19도는 종래의 제조방법에 의해 제작되는 자기헤드의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 강자성산화물기판 2 : 제1의 홈

3 : 사면 5 : 강자성 금속 얇은 막

7 : 제2의 홈

본원 발명은 자기헤드의 제조방법에 관한 것이며, 특히 자기갭 근방부가 강자성금속 얇은막으로 형성되어있는, 이른바 복합형의 자기헤드의 제조방법에 관한 것이다.

예를 들어 VTR(비데오 테이프 레코오더) 등의 자기기록재생장치에 있어서는 기록신호의 고밀도화나 고주파수화 등이 추진되고 있으며, 이 고밀도 기록화에 대응해서 자기기록매체로서 자성분(磁性粉) 장치에 Fe, Co, Ni 등의 강자성금속 또는 그 합금의 분말을 사용한 이른바 메탈테이프나 강자성금속 재료를 증착(蒸着)에 의해 베이스필름상에 피착한 소위 증착테이프 등이 사용되게끔 되어 있다. 그리고, 이 종류의 자기기록매체는 높은 항자력(抗磁力) Hc를 갖기 때문에, 기록 재생에 사용하는 자기헤드의 헤드 재료에도 높은 포화자속밀도 Bs를 가질 것이 요구되고 있다. 예를 들어 종래 자기헤드재료로서 많이 사용되고 있는 페라이트재에서는 포화자속밀도 Bs가 낮고, 또 퍼어멀로이에서는 내마모성이 문제가 있다.

그래서, 종래 예를 들어 세라믹스 등의 비자성기판상에 강자성금속 얇은막을 피착형성하여 이것을 트랙부분으로 한 복합형 자기헤드가 제안되어 있지만, 이 종류의 자기헤드에서는 자로(磁路)가 막두께가 얇은 강자성금속 얇은 막만에 의해 구성되므로 자기저항이 커서 효율상 바람직하지 못하며, 또 상기 강자성금속 얇은 막의 막형성을 막성장 속도가 매우 느린 진공 얇은 막 형성기술로 행하기 때문에 자기 헤드 제작에 시간을 요한다는 등의 문제가 있었다.

한편, 자기코어부가 페라이트 등의 강자성산화물로 이루어지며, 이들 각 자기코어부의 자기갭형성면에 강자성금속 얇은 막을 피착한 복합형 자기헤드도 제안되어 있지만, 이 경우에는 자로와 상기 금속 얇은 막이 직교(直交)하는 방향에 위치하기 때문에 완전류손실이 발생하여 재생출력의 저하를 초래할 염려가 있고, 또 상기 자기코어부와 상기 금속 얇은 막 사이에 의사갭(擬似 gap)이 형성되어, 충분한 신뢰성을 얻을 수 있다는 등의 문제가 있다.

그래서 본원 출원인은 앞서 일본국 특원소 58-250988호 명세서에 있어서 예를 들어 메탈테이프 등의 높은 항자력을 갖는 자기테이프에 고밀도기록하는데 적합한 자기헤드를 제안했다. 이 자기헤드는 제19도에 나타낸 것처럼, 한쌍의 자기코어반체(半體)(101), (102)를 Mn-Zn페라이트 등의 강자성산화물에 의해 형성하는 동시에, 이들 자기코어반도체(101), (102)의 맞닿는 면을 비스듬하게 잘라내고, 이 사면(103), (104)상에 진공 얇은 막 형성기술에 의해 센더스트(Sen dust) 등의 강자성금속 얇은 막(105), (106)을 피착형성하고, 이들 강자성금속 얇은 막(105), (106)을 맞대으로써, 자기갭(107)을 형성하며, 다시 트랙폭 규제홈내에 테이프미끄럼접합면을 확보하여 강자성금속 얇은 막(105), (106)의 마모를 방지하기 위해 저융점유리(108), (109)또는 고융점유리(110), (111)를 충전하여 구성되는 것으로서, 신뢰성이나 자기 특성, 내마모성 등의 점에서 뛰어난 특성을 갖는 것이다.

그런데, 이 종류의 자기헤드를 제작하는데는 통상, 강자성산화물 기판에 대해, 제1의 홈 가공공정, 제1의 유리충전공정, 제2의 홈 가공공정, 강자성금속 얇은 막 형성공정, 제2의 유리충전공정, 경면(鏡面)가 공공성 등을 거쳐 코어블록을 제조하고, 이것을 접합한 다음 각 칩으로 절단한다고 하는 방법이 취해지고 있다.

그러나, 상술한 제조방법에서는 자기갭 근방부의 강자성산화물의 선단위치를 높은 정밀도로 가공하기가 곤란하며, 따라서 자기갭으로부터의 자속의 최단 거리를 지나는 형상의 자기헤드를 수율좋게 제조하기란 곤란하며, 재생출력이나 Q가 저하한다고 하는 결점도 지니고 있고, 또 그 제조공정도 번잡하다.

그래서 본원 발명은 상술한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 자기갭 근방부에 있어서의 강자성산화물의 선단위치를 높은 정밀도로 가공할 수 있으며, 따라서 출력이나 Q가 큰 자기헤드를 수율 좋게 제조할 수 있고, 또 제조공정의 삭감이 가능한 자기헤드의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그래서, 상술한 목적을 달성하기 위해, 본원 발명 자기헤드의 제조방법은 강자성산화물로 이루어진 기판에 대해, 제1의 홈가공을 하고, 상기 기판의 자기갭 형성면으로 되는 면과 20°~80°의 각도로 경사하는 사면(斜面)을 형성하는 공정과, 상기 사면상에 진공 얇은 막 형성기술에 의해 강자성금속 얇은 막을 형성하는 공정과, 상기 사면에 근접해서 트랙폭을 규제하기 위한 제2의 홈가공을 하는 공정에 의해 코어블록을 제조하고, 이 코어블록끼리를 접합한 다음, 소정의 위치에서 절단하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이처럼, 자기갭면으로 되는 면에 대해 20°~80°의 각도를 갖는 사면을 형성하고, 그 사면상에 강자성금속 얇은 막을 형성하는 다음, 상기 사면에 근접해서 트랙폭을 규제하기 위한 제2의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하여 자기헤드를 제조함으로써, 자기갭 근방부의 강자성산화물의 선단위치를 높은 정밀도로 만들 수 있으며, 제조공정의 간략화를 도모할 수도 있다.

본원 발명에 의한 자기헤드의 제조방법의 일실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

먼저, 표면을 랩처리 등에 의해 평행도도 좋고 또한 평활도(平滑度)도 좋게 가공되고, 예를 들어 Mn-Zn 페라이트로 이루어지 강자성산화물 기판(1)을 준비한다. 그리고 제1도에 나타낸 것처럼 이 강자성산화물 기판(1)의 자기갭형성면에 대응하는 윗면(1a)에 제1의 홈(2)을 회전숫돌가공 등에 의해 전폭에 걸쳐서 복수 평행으로 형성한다.

상기 제1의 홈(2)을 설치함으로써, 상기 기판(1)에는 강자성금속 얇은 막 형성면에 대응하는 사면(3)이 형성된다. 이 사면(3)은 상기 기판(1)의 윗면(1a)에 대해 각도 θ고 경사지고 있지만, 이 각도 θ는 20°∼80°정도의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 여기서 20°이하의 각도이면, 인접 트랙으로부터의 크로스토오크가 커져, 바람직하게는 30°이상의 각도를 갖게 하는 것이 좋다. 상기 경사각도를 90°로 했을 경우는 내마모성이 뒤지는 일로 해서 80

정도 이하로 하는 것이 좋다. 또, 경사각도를 90°로 하면, 자기갭의 근방부에 형성되는 후술하는 강자성금속 얇은 막(5)의 두께를 트랙폭과 똑같이 형성할 필요가 있으며, 진공 얇은 막 형성기술을 사용하여 얇은 막을 형성함에 있어서, 많은 시간이 요한다고 하는 일이나, 막구조가 불균일화되어 버리는 점에서 바람직하지 못하다.

즉, 상기 강자성산화물 기판(1)에 피착 형성되는 강자성금속 얇은 막(5)의 두께 t는

t=Tw sin θ

도 좋으므로, 트랙폭에 해당하는 막두께를 막 부착할 필요가 없으며, 헤드제작에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 여기서 Tw는 트랙폭이며, θ는 상기 강자성금속 얇은 막 형성면에 대응하는 사면(3)과 자기갭 형성면에 대응하는 윗면(1a)이 이루는 각도이다.

이어서, 상기 강자성산화물 기판(1)에 대해 진공 얇은 막 형성기술에 의해 강자성 금속을 피착하고, 제2도에 나타낸 것처럼 상기 사면(3)상에 강자성금속 얇은 막(5)을 형성한다.

상기 강자성금속 얇은 막(5)의 재질로서는 강자성 비정질 금속합금 이른바 아모르퍼스(amorphus)합금(예를들면 Fe,Ni,Co의 하나 이상의 원자와 P.C.B.Si의 하나 이상의 원소로 이루어지는 합금 또는 이것을 주성분으로 하여 Al,Ge,Be,Sn,In,Mo,W,Ti,Mn,Cr,Zr,Hf,Nb,등을 포함한 합금), Fe-Al-Si 계합금인 센서스트 합금, Fe-Al계합금, Fe-Si계합금, 퍼어멀로이 등이 사용가능하며, 그 막 부착 방법으로서도 플래시증착, 가스중증착, 이온플레이팅, 스패터링, 크래스터이온비임법 등으로 대표되는 진공 얇은 막 형성기술이 채용된다.

그리고, 제3도에 나타낸 것처럼, 상기 강자성산화물 기판(1)의 강자성 금속 얇은 막(5)에 의해 덮인 제1의 홈(2)내에 유리 등의 바자성재(6)를 충전하고, 그 윗면(1a)의 여분의 강자성금소 얇은 막(5)을 평면연삭하여 제거한다.

또한 제4도에 나타낸 것처럼 강자성금속 얇은 막(5)을 피착한 사면(3)과 인접하여, 상기 제1의 홈(2)과 평행인 복수의 제2의 홈(7)을 형성한다. 이때, 상기 제2의 홈(7)의 절삭위치는 이 홈(7)이 상기 사면(3)상에 형성되는 강자성금속 얇은 막(5)의 끝부분(5a)과 대충 일치하도록 설정되어 있다. 이어서 윗면(1a)을 평면 연마하고, 다시 경면마무리를 하여, 트랙폭 Tw의 교정을 하는 동시에, 윗면(1a) 즉 자기갭형성면에 제1의 홈(2)과 제2의 홈(7)에 의해 트랙폭이 규제된 강자성금속 얇은 막(5)이 향하는 코어블록(15)을 작성한다.

이상의 공정에 의해, 제4도에 나타낸 코어블록(15)을 2개 제작한다. 그리고, 이들 한쌍의 코어블록(15), (15)중 한쪽의 블록(15)에 대해, 제5도에 나타낸 것처럼 상기 제1의 홈(2) 및 제2의 홈(7)을 직교하는 권섬홈(卷纖홈)(11)과 유리홈(12)을 평행을 형성하고, 코어블록(16)을 작성한다.

다음에, 제4도에 나타낸 코어블럭(15)의 자기갭형성면으로 되는 윗면(15a)과 제5도에 나타낸 것처럼 권선홈(11) 및 유리홈(12)을 설치한 코어블록(16)의 자기갭형성면으로 되는 윗면(16a)을, 이들 윗면(15a), (16a)의 어느 한쪽에 막이 부착되는 캡스페이서를 통해, 제6도에 나타낸 것처럼, 각각의 자기갭형성면을 향하는 강자성금속 얇은 막(5), (5)이 일치되도록 겹친다. 그리고 권선홈(11)과 유리홈(12)에서 유리 등의 비자성재(13)을 용융(鎔融)하여 이들 한쌍의 코어블록(15), (16)을 융착(融着)하는 동시에 비자성재(13)를 제2의 홈(7)내에 충전한다. 그리고, 상기 갭스페이서로서는 SiO₂, ZrO₂, Ta₂O₅, Cr등을 사용할 수 있다.

마지막으로 유리융착에 의해 일체화된 코어블록(15), (16)을 백갭(back, gap)측의 유리융착용으로 설치된 유리홈(12) 부근을 절단제거하는 동시에, 제6도중 a-a선, a'-a'선의 위치에서 슬라이싱 가공하여, 복수개의 헤드칩을 잘라낸 다음, 자기테이프 미끄럼접합면을 원통연마해서 제7도에 나타낸 바와 같은 강자성금속 얇은 막(5)이 소요각도로 경사하며, 또한 자기갭(23)이 상기 강자성금속 얇은 막(5)만으로 구성되고, 또한 강자성산화물에 의해 형성되는 자기코어(21), (22)가 차기갭 근방부에 있어서 정밀도 좋게 가공되며, 그 때문에 자속이 최단거리를 지나는 자기헤드가 얻어진다.

그리고, 상술한 실시예에 있어서, 제4도에 있어서의 공정으로 제2의 홈(7)을 형성한 다음, 이 홈(7)내에 유리 등의 비자성재를 충전하여 윗면(1a)을 평면연마하고, 트랙폭 Tw의 교정을 하여 코어블록을 작성해서, 이들 코어블록끼리를 접합하게끔 해도 된다.

그런데, 본원 발명에 의하면, 제4도에 나타낸 바와 같은 제2의 홈(7)을 형성하는 공정에 있어서, 이 제2의 홈(7)의 절삭위치를 조절함으로써 제8도∼제10도의 정면도에 나타낸 강자성산화물블록(1)이 얻어진다.

제8도는 상술한 실시예로 제작된 것의 단면도이며, 제1의 홈(2)과 제2의 홈(7)이 자기갭형성면인 강자성산호물 기판(1)의 윗면(1a)에서 접할 경우이다. 제9도는 제1의 홈(2)과 제2의 홈(7)이 윗면(1a)에서 떨어져 있는 경우이다. 제10도는 제1의 홈(2)과 제2의 홈(7)이 오우버랩하고 있는 경우이며, 제1의 홈(2)에 피착되어 있는 강자성금속 얇은 막(5)의 일부가 제2의 홈(7)내에 노출되어 있다.

그래서, 상기 3종류의 강자성산화물블록을 여러가지로 조합함으로써 상술한 실시예와 똑같은 제조공정으로 제11도-제16도에 자기테이프 미끄럼접합면을 나타내는 자기헤드를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본원 발명에서는 제1의 홈(2)을 형성하고, 그곳에 강자성금속 얇은 막(5)을 피착한 다음, 트랙폭 Tw을 규제하기 위한 제2의 홈(7)을 형성한다고 하는 제조공정이므로, 상기와 같은 자기갭면을 갖는 여러가지 자기헤드를 제작할 수 있다.

또, 제17도에 나타낸 것처럼 강자성금속 얇은 막(30),(30)과 유리(31), (31)의 반응을 방지하기 위해, 가자성금속 얇은 막(30), (30)과 유리(31), (31)사이에 보호막(33), (33)을 형성해도 좋다. 또한 제18도에 나타낸 거처럼 강자성금속 얇은 막(30), (30)의 제2의 홈(34), (34)에 의해 일부 잘려 내어 있을 경우에는 상기 보호막(33), (33) 이외에 보호막(35), (35)을 형성해도 좋다. 상기 보호막(33), (33), (35), (35)은 Ta₂O₅, Cr, SiO₂, TiO₂, 등의 비자성경질막 또는 그 다층막을 사용할 수 있으며, 그 막부착 방법으로서도 플래시 증착, 가스중증착, 이온플레이팅, 스패터링, 크래스터, 이온비임법 등으로 대표되는 진공 얇은 막 형성기술이 채용된다.

그리고 본원 발명은 상기 보호막(33), (33), (35), (35)을 형성하더라도 아무런 지장이 없다는 것은 명백하다. 또 이들 보호막(33), (33), (35), (35)은 강자성금속 얇은 막(30) 형성후, 또는 제2의 홈(34), (34) 형성후에 상기 수법에 의해 피착형성함으로써 간단히 작성된다.

이상의 설명에서 명백한 것처럼, 본원 발명은 자기코어반체 한쌍을 강자성산화물로 형성하고, 이것에 소요각도를 갖는 사면을 형성한 사면상에 강자성금속 얇은 막을 피착한 다음, 트랙폭을 규제하기 위한 제2의 홈을 형성한다고 하는 제조공정을 가지고 있다.

이때문에 제2의 홈 절삭위치를 조절함으로써 트랙폭을 높은 정밀도로 제조할 수 있게 되며, 강자성금속 얇은 막만으로 구성된 자기갭부에서 최단거리를 지나 강자성산화물에 자속을 통하게 하는 형상의 자기헤드를 수율 좋게 제조할 수 있는 동시에, Q가 커지고 출력도 커져서 생산성이나 신뢰성, 제조원가면에서 유리하다.

또 제2의 홈에 유리 등의 비자성재를 충전하는 공정을 한쌍의 강자성산화물 블록의 융착과 동시에 할수 있으므로, 이 충전하는 공정을 삭감할 수 있다.

Claims (1)

1. 강자성산화물로 이루어진 기판(基板)에 대해, 제1의 홈가공을 하고, 상기 기판의 자기갭형성면으로 되는 면과 20°~80°의 각도로 경사지는 사면(斜面)을 형성하는 공정과, 상기 사면상에 진공 얇은 막 형성기술에 의해 강자성금속 얇은 막을 형성하는 공정과, 상기 사면에 근접해서 트랙폭을 규제하기 위한 제2의 홈가공을 하는 공저에 의해 코어블록을 작성하여, 이 코어블록끼리를 접합한 다음, 소정의 위치에서 절단하는 것을 특징으로 하는 자기헤드의 제조방법.

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