KR960005113B1 - 박막자기헤드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

박막자기헤드

제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명의 박막자기헤드의 제조방법을 그 공정에 따라서 나타낸 것이며,

제 1 도는 경사면 형성공정을 나타낸 개략사시도.

제 2 도는 코일도체 및 인출전극형성공정을 나타낸 개략사시도.

제 3 도는 수지층 형성공정을 나타낸 개략사시도.

제 4 도는 상부자성막 형성공정을 나타낸 개략사시도.

제 5 도는 제 1 도 내지 제 4 도의 공정을 거쳐서 얻어지는 본 발명의 박막자기헤드의 자기기록매체 대접면(待接面)을 나타낸 평면도.

제 6 도는 본 발명의 박막자기헤드를 사용하여 제작되는 더블아지머스 다채널 박막자기헤드의 자기기록매체 대접면을 나타낸 평면도.

제 7 도는 하부자성체로서 복합기판을 사용하는 경우의 하부자성막 형성공정을 나타낸 개략사시도.

제 8 도는 제 7 도에 나타낸 하부자성체를 사용하여 얻어지는 박막자기헤드의 자기기록매체 대접면을 나타낸 평면도.

제 9 도는 하부자성체로서 자로구성부의 하부자성막만을 잔존시킨 복합기판을 사용하는 경우의 하부자성막의 패터닝공정을 나타낸 개략사시도.

제10도는 제 9 도에 나타낸 하부자성체를 사용하여 얻어지는 박막자기헤드의 자기기록매체 대접면을 나타낸 평면도.

제11도는 자기갭을 교호로 반대로 경사시킨 박막자기헤드 자기기록매체 대접면을 나타낸 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 하부자성체 13 : 홈

13a : 경사면 14 : 코일도체

17 : 상부자성막

본 발명은 비디오테이프레코더(VTR) 등에 사용되는 전자유도형(電磁誘導型)의 박막자기헤드에 관한 것이며, 특히 아지머스갭을 가지는 박막자기헤드에 관한 것이다.

본 발명은 대략 평면의 윗면을 가지는 자성기판과, 이 자성기판의 윗면에 각각 절연막을 개재하여 측정된 코일도체 및 상부자성막과, 상기 기판의 자기기록매체 대접면 근방부에 형성된 최소한 하나의 경사면으로 이루어지고, 상기 경사면은 상기 윗면에 대하여 소정 각도로 경사지고, 상기 경사면 위에 형성된 상부자성막은 상기 기판과 상기 상부자성막 사이에 아지머스각을 가지는 자기갭을 형성함으로써, 복수의 아지머스각을 가지는 자기갭(이하, 아지머스갭이라고 함)이 자기테이프의 폭방향으로 직렬형으로 배열된 (인라인) 구조의 다채널 박막자기헤드를 얻고자 한 것이며, 또한 본 발명은 상기 아지머스갭을 가지는 박막자기헤드를 제조하는데 있어서, 하부자성체 윗면의 자기기록매체 대접면 근방부에 홈을 형성하여 소정 각도로 경사지는 경사면을 형성하고, 상기 하부자성체 윗면의 평탄부 위에 절연막을 통하여 코일도체를 형성한 후, 절연막을 통하여 상기 경사면 위를 포함하는 하부자성체 윗면 위에 상부자성막을 형성함으로써, 간단하고 또한 효율좋게 제조하고자 하는 것이다.

자기기록의 분야에 있어서는, 고밀도 기록화에 따라서 자기기록매체가 고항자력화(高抗磁力化)의 방향에 있고, 기록재생파장도 단파장화의 한 길을 가고 있다. 따라서, 자기헤드에 있어서도 고포화 자속밀도를 가지는 코어재를 사용하고, 또한 협(狹)갭화를 진행시키는 등, 전술한 고도의 기록화에의 대응을 도모하고 있다.

이러한 상황에서, 박막형성기술에 의하여 형성되는 박막자기헤드가 개발되어, 실용화되고 있는 것은 주지이다.

일반적으로 박막자기헤드는 자기회로부를 구성하는 자성박막이나 코일도체 등이 스퍼터링으로 대표되는 진공박막형성기술이나 포토리소그라피기술에 의하여 일광형성되므로, 양산성이 우수한 동시에, 협트랙화나 협갭화 등의 미소치수화가 용이하며 고분해능 기록이 가능하다는 특징을 가지고 있으며, 고밀도 기록에 대응한 자기헤드로서 주목되고 있다.

한편, 전술한 고밀도 기록화의 향상은 자기기록매체상의 가드밴드를 없애서 아지머스기록을 요구하기까지에 이르고 있으며, 이것에 대응하여, 아지머스갭을 가지는 박막자기헤드가 개발되어 있다.

종래, 전술한 아지머스갭을 가지는 박막자기헤드를 제조하는데는, 먼저 Mn-Zn계 페라이트 등으로 이루어지는 평탄한 하부자성체 위에,코일도체나 상부자성막 등을 각각 절연막을 통하여 순차 적층하여 자기갭을 형성한 후, 이 자기갭에 소정의 아지머스각을 갖게 하기 위하여, 각 박막자기헤드로 잘라내는 슬라이싱 가공시에, 상기 하부자성체(또는 자기갭)에 대하여 소정 각도 경사져서 슬라이싱을 행하고 있다.

그러나, 이와 같은 경사로 슬라이싱한 경우에는, 상기 자기갭의 아지머스각 정밀도를 확보하기 위하여, 슬라이싱가공 후에 이 슬라이싱면을 연마할 필요가 있다. 따라서, 제조공정이 번잡하게 된다는 결점이 있다.

또한, 이 방법은 각 헤드로 잘라낼 때에 자기갭에 아지머스를 갖게 하고 있으므로, 아지머스갭을 가지는 다채널 박막자기헤드를 제작할 수 없다는 본질적인 결점이 있고, 아지머스기록에 의한 고밀도 기록화의 방해로 되고 있다. 즉, 종래의 다채널 박막자기헤드로 아지머스기록을 행하려고 하면, 헤드를 자기테이프 주행방향에 대하여 아지머스각을 갖게 하여 배치할 필요가 있다. 그러므로, 각 채널의 자기갭이 인라인으로 배열되지 않으면 안되며, 각 채널 사이에서 정보신호의 시간축이 어긋나 버린다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 전술한 실정을 감안하여 제안된 것이며, 아지머스갭을 가지는 다채널 박막자기헤드이면서, 상기 아지머스갭이 인라인으로 배열된 박막자기헤드를 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한 상기 박막자기헤드를 효율 좋게, 또한 간단히 제조할 수 있는 박막자기헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이들 목적을 달성하기 위하여 제안된 것이며, 본 발명의 박막자기헤드는, 대략 평면의 윗면을 가지는 자성기판과, 이 자성기판의 윗면에 각각 절연막을 개재하여 적층된 코일도체 및 상부자성막과, 상기 기판의 자기기록매체 대접면 근방부에 형성된 최소한 하나의 경사면으로 이루어지고, 상기 경사면은 상기 윗면에 대하여 소정 각도로 경사지고, 상기 경사면 위에 형성된 상부자성막은 상기 기판과 상기 상부자성막 사이에 아지머스각을 가지는 자기갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이, 자기갭의 아지머스각도는 상기 경사면과 상기 하부자성체의 일평면이 이루는 각도에 의하여 규제된다. 따라서, 다채널 박막자기헤드로 한 경우에도 아지머스갭은 인라인으로 배열된다. 또, 상기 하부자성체의 일평면과 직교방향으로 슬라이싱하면, 아지머스갭이 얻어진다. 또한, 코일도체는 상기 하부자성체의 평탄부에 형성되므로, 이 패터닝정밀도는 확보된다.

다음에, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

이하, 본 발명의 박막자기헤드의 구성을 명확하게 하기 위하여, 먼저 그 제조방법을 설명한다. 그리고, 이하의 도면에 있어서는, 하부자성체, 코일도체, 상부자성막 등의 층 사이에 형성되는 절연막은 생략하여 나타냈으나, 이들 층 사이가 절연되어 있는 것은 물론이다.

본 발명의 박막자기헤드를 제조하는데는, 먼저 제 1 도에 나타낸 바와 같이, 평탄화처리된 하부자성체(11)의 윗면(12)의 자기기록매체 대접면 근방부에 상당하는 부분(12b)에, 지석(砥石)가공이나 이온에칭가공 등의 수법으로 복수의 홈(13)을 형성하고, 소정의 아지머스각도 θ로 경사지고 자기갭 형성면에 상당하는 경사면(13a)을 형성한다.

상기 경사면(13a)은 그 자기기록매체 대접면 방향의 폭 ℓ이 최소한 원하는 댑스길이보다 약간 크게 하고, 또한 경사면(13a)의 폭 m이 소정 트랙폭과 동등 또는 커지도록 형성한다.

상기 하부자성체(11)로서 본 실시예에서는, Mn-Zn계 페라이트나 Ni-Zn계 페라이트 등의 강자성 산화물재료를 사용하였다.

다음에, 제 2 도에 나타낸 바와 같이, 상기 경사면(13a)을 포함하는 윗면(12)의 전체에 걸쳐서 SiO₂등으로 이루어지는 절연막(도시하지 않음)을 형성한 후, Cu나 Al 등의 도전금속재료를 평탄부(12a) 위에 스퍼터링 등의 진공박막 형성기술에 의하여 피착하고, 다시 소정 형상으로 패턴에칭하여 코일도체(14)를 형성한다. 또한, 상기 코일도체(14) 위에 절연막(도시하지 않음)을 형성하고 이 절연막에 형성된 콘택트창을 통하여 전기적으로 접속되는 인출전극(15)을 형성한다. 이와 같이, 본 실시예에 있어서의 코일도체(14)는 스파이럴 3턴의 권선구조로 되어 있다. 그리고, 본 발명에 있어서는, 코일도체(14)의 권선구조는 전술한 스파이럴형에 한정되지 않고, 다층 헬리컬형, 지그재그형 등 어떠한 권선구조라도 된다.

이와 같이, 코일도체(14)를 자기갭 형성면과 다른 평탄부(12a) 위에 형성하면, 상기 패턴에칭시에, 레지스트를 균일하게 도포할 수 있으므로, 가령 하부자성체(11)에 홈(13)을 형성해도 코일도체(14)의 패터닝정밀도는 확보된다.

이어서, 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 상기 코일도체(14) 및 인출전극(15)에 의한 요철(凹凸)을 완화하고, 동시에 후술의 상부자성막과의 절연을 도모하기 위하여, 윗면(12) 위에 내열성 수지 또는 내열성 레지스트를 도포한 후, 프론트갭부 및 백갭부의 상기 수지를 제거하여 수지층(16)을 형성한다. 그리고, 상기 수지층(16)의 대신에 SiO₂등의 절연막을 스퍼터링 등으로 피착형성해도 되는 것은 물론이다.

상기 내열성 수지로서는, 폴리이미드계 수지가 사용되고, 예를 들면 일본국 히다치가세이고교사(日立化成工業社)제 PIQ(상품명), 듀퐁사제 피랄린(Pyralin)(상품명), 또는 도오레사제 SP 시리즈 등의 내열성이 우수한 수지를 사용할 수 있고, 한편 상기 내열성 레지스트로서는, 고무계의 네가티브형 레지스트가 사용되고, 예를 들면 일본국 도쿄오카사(東京應化社)제 OMR-83계통이나 닛폰고세이(日本合成) 고무사제 JSR계통 등이 사용가능하다.

또한, 상기 경사면(13a) 위에 적층된 절연막을 이온에칭 등에 의하여 제거하고, 이 경사면(13a) 위에 소정의 갭길이로 되도록, SiO₂나 Ta₂O₅등의 갭막(도시하지 않음)을 형성한다.

이어서, 제 4 도에 나타낸 바와 같이, 상기 경사면(13a)을 포함한 상기 수지층(16) 위에 강자성 금속재료를 피착한 후, 소정의 트랙폭으로 되도록 에칭을 행하여 상부자성막(17)을 형성하고, 이 상부자성막(17)에 의하여 트랙폭을 규제한다. 이상에 의하여 상기 상부자성막(17)에 의하여 트랙폭이 규제된 아지머스갭 g이 얻어진다. 이때, 상부자성막(17)은 하층에 감기는 코일도체(14)의 단차(段差)가 상기 수지층(16)에 의하여 완화되어 있으므로, 대략 평탄하게 형성되어 자기특성이 우수한 것으로 된다.

상기 상부자성막(17)의 재료로서는, 강자성 비정질 금속합금 이른바 아모르퍼스합금, Fe-Al-Si계 합금, Fe-Ni계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-Si-Co계 합금 등의 강자성 금속재료가 사용가능하며, 그 막의 부착방법으로서는 플래시증착법, 이온플레이팅법, 스퍼터링법, 클라스터이온빔법 등으로 대표되는 진공박막 형성기술이 채용된다.

이어서, 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 상기 코일도체(14)나 상부자성막(17) 등에 의하여 구성되는 자기회로부를 보호하고, 자기기록매체에 대한 접촉을 확보하기 위하여, 상기 상부자성막(17) 위에 유리 등의 비자성재(18)를 용융충전하여 평탄화한 후, 이 비자성재(18) 위에 보호판(19)을 융착접합한다. 이와 같이 하여 아지머스갭 g을 가지는 다채널 박막자기헤드가 완성된다.

얻어지는 박막자기헤드는 복수의 아지머스갭 g이 상기 경사면(13a) 위에 형성되고, 코일도체(14)가 하부자성체(11)의 평탄부(12a) 위에 형성된 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 아지머스갭 g이 아지머스각도는 하부자성체(11)의 윗면(12)과 상기 경사면(13a)이 이루는 각도 θ에 의하여 규제되어 있다. 또, 각 아지머스갭 g은 자기기록매체 주행방향 X과 직교하는 방향으로 소정의 피치로 배치되어 있고, 각 채널 사이에서의 시간축이 일치하도록 되어 있다. 따라서, 고밀도 기록화에 대응한 아지머스기록에 적합한 박막자기헤드로 된다.

또한, 상기 박막자기헤드를 예를 들면 단일 트랙의 박막자기헤드로 잘라내는데는, 제 5 도중 A-A선 및 A'-A'선의 위치에서 슬라이싱가공하면, 아지머스갭 g을 가지는 복수개의 헤드칩이 얻어진다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 하부자성체(11)의 윗면(12)에 대하여 직교방향으로 슬라이싱함으로써 아지머스갭 g이 얻어진다. 따라서, 종래는 자기갭의 아지머스각 정밀도를 확보하기 위하여 슬라이싱면의 연마공정이 필요했으나, 본 발명에서는 이러한 번잡한 공정이 불필요하게 되어, 제조공정의 간략화가 도모된다.

또한, 본 발명의 박막자기헤드를 사용하면, 2개의 다채널 헤드를 일체화하여 이들 헤드의 자기갭에 각각 상이한 아지머스각(역방향)을 갖게 하고, 또한 이 아지머스갭이 인라인으로 배열된 복합자기헤드(특히 스틸재생 등에 적합), 이른바 더블아지머스의 다채널 박막자기헤드를 용이하게 제조할 수 있다. 즉, 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 앞의 실시예에서 얻어진 제 5 도에 나타낸 1쌍의 박막자기헤드를 각 헤드의 아지머스갭 g이 대향하도록 융착접합함으로써 용이하게 제작할 수 있다. 물론, 앞의 실시예와 마찬가지로 하부자성체(11)와 직교방향으로 슬라이싱하면 칩으로 잘라낼 수 있다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명이 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 전술한 실시예에서는 하부자성체(11)로서 Mn-Zn계 페라이트나 Ni-Zn계 페라이트 등의 강자성 산화물재료로 이루어지는 기판을 사용하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 세라믹 등의 비자성 기판상에 Fe-Al-Si계 합금 등의 강자성 금속재료를 적층한 복합기판, 또는 상기 강자성 산화물기판상에 상기 강자성 금속재료를 적층한 복합기판을 사용할 수 있다.

단, 이들 복합기판을 사용할 경우에는, 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 비자성 기판(또는 강자성 산화물기판(41) 위에 앞의 실시예와 동일하게 하여 홈(42)을 형성하여 경사면(42a)을 형성한 후, 상기 경사면(42a)을 포함하는 기판(41)의 전체면에 상기 강자성 금속재료로 이루어지는 하부자성체(43)을 피착형성하고, 상기 경사면(42a) 위에 하부자성체(43)이 자기갭의 아지머스각으로 되도록 한 하부자성체(44)를 사용한다. 그리고, 제 8 도에 나타낸 바와 같이 앞의 실시예와 마찬가지로 포토리소그라피기술 등을 사용하여 코일도체나 상부자성막(45) 등을 형성하는 동시에, 보호판(47)을 비자성재(46)에 의하여 융착접합하여, 아지머스갭 g'을 가지는 다채널 박막자기헤드를 얻는다.

이와 같이 복합기판을 사용한 박막자기헤드에 있어서는, 고투자율의 강자성 금속재료를 기판(41) 위에 형성하여 하부자성체(43)으로 하고 있으므로, 고항자력 자기기록매체에 대해서도 하부자성체(44)가 자기포화하기 어려워져서, 양호한 기록자계가 얻어진다.

또, 상기 실시예에 있어서, 비자성 기판(41)에 홈(42)을 형성하는 방법으로서는, 금속 또는 비금속 등의 기계가공하기 쉬운 재료, 예를 들면 Cu-Zn계 합금이나 Al 합금 등으로 금형을 제작하고, 이 금형을 사용하여 플라스틱에 의한 부형(副型)을 제작하고, 또한 전기주조를 행함으로써, 소정의 아지머스각도로 경사지는 경사면(42a)을 가지는 하부자성체(44)를 제작하도록 해도 된다. 이 제조프로세스에 의하면 염가의 하부자성체(44)를 제공할 수 있다.

또한, 제 9 도에 나타낸 바와 같이, 소정의 아지머스각을 가지고 경사지는 경사면(52a)을 가지는 비자성 기판(또는 강자성 산화물기판)(51) 위에 강자성 금속재료를 스퍼터링 등으로 피착한 후, 자기기록매체 대접면 근방부에 있어서 상기 경사면(52a) 이외의 강자성 금속박막을 제거하여 하부자성체(54)을 제작하여, 하부자성체(55)로 해도 된다. 즉, 상기 하부자성체(54)은 자로구성부만 잔존형성된다. 그리고, 제10도에 나타낸 바와 같이 앞의 실시예와 마찬가지로 포토리소그라피기술 등을 사용하여 코일도체나 상부자성막(58)등을 형성하는 동시에, 보호판(57)을 비자성재(56)에 의하여 융착접합하여, 아지머스갭 g"을 가지는 다채널 박막자기헤드를 얻는다.

이와 같이, 각 트랙을 채널마다 분단하여 형성함으로써, 인접트랙으로부터의 크로스토크를 저감할 수 있고, 기록재생특성이 우수한 다채널 박막자기헤드를 제공할 수 이 있다.

또는, 제11도에 나타낸 바와 같이, 하부자성체(61)의 일평면에 대하여 소정의 아지머스각으로 경사지는 경사면(62a)을 교호로 반대로 경사시킨 홈(62)을 복수 형성한 후, 앞의 실시예와 동일한 수법을 사용하여, 코일도체, 상부자성막(63)을 형성하는 동시에, 보호막(65)을 비자성재(64)에 의하여 융착접합함으로써, 교호로 반대로 경사지는 아지머스갭 G이 인라인으로 배열된 박막자기헤드가 얻어진다.

또한, 이상의 박막자기헤드를 조합하여 접합함으로써, 각종의 구조의 더블아지머스 박막자기헤드가 얻어진다.

이상의 설명에서도 명백한 바와 같이, 본 발명의 박막자기헤드는 자기기록매체 대접면 근방에 형성한 홈의 경사면으로 자기갭의 아지머스각을 규정하고 있으므로, 아지머스갭을 가지는 다채널 박막자기헤드이면서, 상기 아지머스갭이 인라인으로 배열된 구조로 되어, 고밀도 기록화에 대응한 아지머스기록에 적합한 박막자기헤드로 된다.

또, 상기 박막자기헤드를 제조하는데는, 먼저 자기갭의 아지머스각을 규제하기 위하여 하부자성체의 일평면에 대하여 소정 각도로 경사지는 경사면을 형성한 후, 이 경사면 위에 상부자성막에 의하여 자기갭으로 하고, 상기 일평면에 대하여 수직방향으로 슬라이싱하면 되므로, 아지머스각의 정밀도를 확보하기 위한 연마공정이 불필요하게 되어 제조공정이 간략화되는 동시에, 생산효율도 향상된다.

Claims (1)

1. 대략 평면의 윗면을 가지는 자성기판과, 이 자성기판의 윗면에 각각 절연막을 재개하여 적층된 코일도체 및 상부자성막과, 상기 기판의 자기기록매체 대접면(待接面) 근방부에 형성된 최소한 하나의 경사면으로 이루어지고, 상기 경사면은 상기 윗면에 대하여 소정 각도로 경사지고, 상기 경사면 위에 형성된 상부자성막은 상기 기판과 상기 상부자성막 사이에 아지머스각을 가지는 자기갭을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막자기헤드.

Images