JP2633097B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

磁気ヘッドの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気ヘッドの製造方
法に関し、さらに詳しくは、ＶＴＲ，Ｒ−ＤＡＴおよび
デジタルＶＴＲなどのシステムに搭載される磁気ヘッド
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録技術の高密度化、高帯域
化に伴って、記録媒体にはメタルテープ等の高保磁力媒
体が使用されるようになった。このため、磁気ヘッドの
コア材料には高い飽和磁束密度をもつ軟磁性合金の薄膜
が用いられ、例えば、図１５に示すような軟磁性合金薄
膜２２を非磁性材２３で挟み込んだ構造の磁気ヘッド２
１が提案され、さらに、コア効率を高める為に磁気ヘッ
ドのコアの厚さをフロントギャップ部分ではトラック幅
に要する厚さとし、他の部分では厚くすることが提案さ
れている。
【０００３】本発明者等も、特開平1-33709 号公報に開
示される磁気ヘッドを提案し、さらにその製造方法とし
て、イオンミリングのような方向性をもった粒子によっ
て磁気ヘッドのトラック幅を決定する領域のみの磁気コ
アを薄くする方法を提案して来た。
【０００４】図１６に特開平1-33709 号公報に開示され
た磁気ヘッド２４を示す。この図において軟磁性薄膜あ
るいは軟磁性薄膜と絶縁性薄膜の積層薄膜２６はギャッ
プ部分２５ではトラック幅に対応する厚さであり、他の
部分では厚くなっている。磁気コア２６をこのような構
造とすることにより、磁気コアの断面積を大きくし磁気
抵抗を小さくすることでコア効率を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１７に磁気ヘッド２
４をギャップ対向面で２分割し、そのギャップ対向面を
観察できるような配置での斜視図を示している。この図
に示されるように、理想的に正確な加工精度が得られ、
また特開平1-33709 号公報にも開示されている手法の、
最終的な磁気ヘッド２４の記録媒体摺動面側になる部分
（フロントギャップ部分）２９の磁気コア２６のみを薄
くしたとしても、一対の磁気コア半体３１が接合されて
いるギャップ突き合わせ面においては、トラック幅に要
するよりも厚く形成された磁気コアの幅Ｂに対して、図
１７のハッチングで示されたフロントギャップ部分２９
の厚さの分Ｃだけしか磁気コア２６が互いに対向するこ
とにはならない。即ち、バックギャップ部分３０の磁気
コアを厚くして、磁気抵抗を小さくし、磁気ヘッド２４
のコア効率を向上させようとしているが、バックギャッ
プ部分３０での磁気コア断面積の小さい部分が存在する
ため磁気抵抗の大きな部分を含むことになり、結果とし
て十分なコア効率向上の効果が得られないという問題が
あった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、記録媒体の
トラックに対向するフロントギャップ部分における磁気
ギャップ近傍の磁気コアがトラック幅に対応する厚さに
形成され、バックギャップ部分を含む他の部分の磁気コ
アが磁気ギャップ近傍の磁気コアよりも厚く形成されて
なる磁気ヘッドの製造方法において、基板上に、前記バ
ックギャップ部分の磁気コアと前記磁気ギャップ近傍の
磁気コアとの厚みの差よりも小さい厚さの非磁性膜を形
成する工程と、非磁性膜を含む基板上の領域に、トラッ
ク幅よりも厚い磁性膜を形成して、基板上に前記バック
ギャップ部分を含む他の部分の磁気コアを形成する工程
と、非磁性膜上に位置する磁性膜を、非磁性膜とは反対
側からトラック幅に対応する厚さまでエッチングして前
記磁気ギャップ近傍の磁気コアを形成する工程と、その
工程により表面に前記バックギャップ部分を含む他の部
分の磁気コアおよび前記磁気ギャップ近傍の磁気コアの
形成された２つの基板を、両基板の前記バックギャップ
部分の磁気コア同士及び前記磁気ギャップ近傍の磁気コ
ア同士が互いに対向するように付き合わせて両基板間に
磁気ギャップが形成されるよう固定する工程と、を含む
磁気ヘッドの製造方法を提供するものである。
【０００７】さらに、この発明は、記録媒体のトラック
に対向するフロントギャップ部分における磁気ギャップ
近傍の磁気コアがトラック幅に対応する厚さに形成さ
れ、バックギャップ部分を含む他の部分の磁気コアが前
記磁気ギャップ近傍の磁気コアよりも厚く形成されてな
る磁気ヘッドの製造方法において、基板上面に複数の直
線状Ｖ溝を平行に形成する工程と、各Ｖ溝の一方斜面の
頂上近傍に所定ピッチで非磁性膜を形成する工程と、Ｖ
溝の前記非磁性膜を有する斜面に磁性膜を形成してその
斜面に前記バックギャップ部分を含む他の部分の磁気コ
アを形成する工程と、磁性膜の非磁性膜に対向する部分
をその背面から所定厚さまで薄くして前記磁気ギャップ
近傍の磁気コアを形成する工程と、Ｖ溝にガラスを充填
した後に基板上面を平坦化する工程と、基板をＶ溝に直
交する面に沿って切断して第１および第２基板に分割す
る工程と、各基板の上面と下面にＶ溝に直交する方向に
コイル巻き用溝を形成する工程と、第１および第２基板
に形成された前記磁気ギャップ部分の磁気コア同士およ
び前記バックギャップ部分の磁気コア同士が互いに対向
するように、第１および第２基板を付き合わせた後に、
各Ｖ溝のガラスを熔融して第１基板と第２基板とを接合
して一つの接合体にする工程と、その接合体を第１およ
び第２基板の接合面に対して所定角度だけ傾いた面に沿
ってスライスする工程とを含む磁気ヘッドの製造方法を
提供するものである。
【０００８】Ｖ溝の斜面に非磁性膜を形成する工程にお
いて、非磁性膜が電子ビーム蒸着法によって形成される
ことが好ましい。
【０００９】Ｖ溝の斜面に磁性膜を形成する工程におい
て、磁性膜が電子ビーム蒸着法によって形成されること
が好ましい。
【００１０】磁性膜を薄くする工程において、磁性膜が
イオンミリングによって薄く加工されることが好まし
い。
【００１１】Ｖ溝の斜面に形成される磁性膜は、軟磁性
金属膜と電気絶縁膜を交互に積層した膜であることが好
ましい。
【００１２】Ｖ溝の斜面に非磁性膜を形成する工程にお
いて、非磁性膜が磁気ヘッドのトラック幅に要する磁気
コア厚さとその他の部分の磁気コア厚さとの差の約1/2
の厚さに形成されることが好ましい。
【００１３】Ｖ溝の斜面に非磁性膜を形成する工程にお
いて、非磁性膜がアルミナ、マグネシア、ステアタイ
ト、フォルステライト等の酸化物又は複合酸化物である
ことが好ましい。
【作用】
【００１４】一対の磁気コアの接合面において、バック
ギャップ部分では磁気コアの厚さ全体が互いに対向する
ように位置合わせされるので、バックギャップ部分で磁
気コア断面積のせまい部分が存在しなくなる。
【００１５】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、これによってこの発明が限定される
ものではない。
【００１６】この実施例においては、軟磁性合金薄膜に
ＦｅＡｌＳｉ系合金薄膜を、非磁性基板に結晶化ガラス
を用いたものを示すが、軟磁性合金としては、例えばＮ
ｉＦｅ系合金、ＦｅＳｉＧａ系合金、ＣｏＮｂＺｒ系合
金等を用いてもよく、非磁性基板としては、セラミクス
を用いても良い。基板材料は、軟磁性材料との熱膨張の
整合と磨耗特性によって適宜選択する。
【００１７】図１および図２は本発明の磁気ヘッドの実
施例を示す斜視図である。これらの図においては厚さ方
向とギャップの近傍は拡大して示した。また、図３に
は、磁気ヘッドをギャップ対向面で２分割し、そのギャ
ップ対向面を露出させた状態の斜視図を示した。
【００１８】図１〜図３に示すように、ＦｅＡｌＳｉ系
合金薄膜から成る磁気コア３は、フロントギャップ部分
５ではトラック幅に要する厚さであり、他の部分ではよ
り厚くなっており、かつフロントギャップ部分５の磁気
コア３は基板７側と基板と反対側の両方向から磁気コア
３が薄くなる様に絞り込まれた構造となっている。
【００１９】一方、全体の構成としては、磁気コア３
は、結晶化ガラスから成る非磁性基板７、および非磁性
基板と同等の磨耗性を有する低融点ガラス８で挟み込ま
れている。後に述べるＶ字型溝の形状やピッチによって
は、図２に示すように磁気コア３の形成面９と磁気ヘッ
ド１の上端部分の稜線１０とが傾いた構造となる。ギャ
ップ２は低融点ガラス８で溶着保持される。なお、これ
らの図において、磁気ヘッド１に巻かれるコイル線、ギ
ャップスペーサは図示を省略した。
【００２０】次に、磁気ヘッド１の製造方法を図４〜図
１４により説明する。
【００２１】まず、図４に示すように、結晶化ガラスか
ら成る基板７の表面に最終的な磁気ヘッドの厚さおよび
分断する際の切り代を考慮したピッチ寸法Ａで平行なＶ
字型溝１１を連続して形成する。磁気コア３となる軟磁
性合金薄膜を形成するＶ字型溝１１の側壁９と基板７の
初期表面の法線とのなす各φと、ピッチ寸法Ａは最終的
な磁気ヘッド１で必要な磁気コア３の幅やアジマスによ
って定まる。
【００２２】次に、図５および図６に示すように、メタ
ルマスク等の薄膜形成領域を限定する手段とＶ字状溝１
１の各頂点部分１２の自己陰影効果を併用して、Ｖ字型
溝１１の壁面９でかつ最終的な磁気ヘッド１のフロント
ギャップ部分５に対応する部分のみに、磁気ヘッド１の
トラック幅に要する磁気コア厚さとその他の部分の磁気
コア厚さの差の約1/2 の厚さで電子ビーム蒸着法によっ
て非磁性薄膜２０を形成する。この厚さは数ミクロンか
ら、数十ミクロンになるので、非磁性薄膜材料は、熱膨
張が基板に近く、後に施される熱処理等で、変質、変形
のないアルミナ、マグネシア、ステアタイト、フォルス
テライト等の酸化物、複合酸化物であることが好まし
い。
【００２３】次に、図７と図８に示すように、非磁性薄
膜２０が部分的形成された溝壁面９に磁気ヘッド１のト
ラック幅に要するよりも厚くＦｅＡｌＳｉ系合金薄膜３
を電子ビーム蒸着法によって形成する。このような高い
真空度で成膜する方法では、蒸着に寄与する粒子の平均
自由行程が十分に長いので蒸着粒子の飛来方向を適当に
設定すれば、図７に示したように隣接したＶ字型溝の頂
点部分１２の陰影効果で、片方の側面９にのみＦｅＡｌ
Ｓｉ系合金薄膜３を形成できる。また、磁気コア３は磁
気ヘッド１の動作する周波数領域を考慮して金属膜３に
ＳｉＯ2等の絶縁層を挟み込んで積層構造とすることが
好ましい。さらに、磁気ヘッド１のトラック幅に要する
厚さの軟磁性合金薄膜３を形成した後、後の工程で用い
るイオンミリングに対してマスクとなる金属（軟磁性合
金薄膜とイオンミリングに対して選択比の取れる金属
で、例えばＴｉ）の１μｍ程度の薄膜を介して、バック
ギャップ部分６に対応する部分が所定の厚さになるまで
軟磁性合金薄膜を上積みすれば、後に述べる工程におけ
るフロントギャップ部分５に対応する部分のイオンミリ
ングのレートに多少のばらつきがあっても、ややオーバ
ーミリングの条件に設定すれば、上記金属マスクにより
エッチングがストップされるため所定のトラック幅をも
つ磁気ヘッド１を生産性よく得ることができる。
【００２４】次に、図９に示すように、メタルマスク等
のエッチング領域を限定する手段と各溝の頂点部分１２
の自己陰影効果を併用してイオンミリングにより磁気ヘ
ッド１のフロントギャップ部分５に対応する部分のみの
軟磁性合金薄膜３をトラック幅に要する厚さに加工す
る。
【００２５】これまでの工程によって、図１０に示すよ
うに、磁気ヘッド１のトラック幅を決めるフロントギャ
ップ部分５の磁気コア３の厚さはその他の部分の厚さよ
りも薄くなっており、かつフロントギャップ部分５の磁
気コア３は薄膜の基板側と反対側の両方向から磁気コア
３が薄くなる様に絞り込まれた構造の軟磁性合金薄膜３
が形成されたコアブロック母材１３が準備される。
【００２６】次に、Ｖ字型溝１１の壁面に、ＳｉＯ2 等
の保護膜とガラスに対する濡れを良くするための金属薄
膜（Ｃｒ等）を形成してから（図示省略）、図１１に示
すようにＶ字型溝を低融点ガラス８で充填し、さらに余
分な低融点ガラス８を除去して基板上面を平坦化してコ
アブロック１４を得る。
【００２７】次に、図１２に示すように、コアブロック
１４を所定のピッチの、非磁性基板７の下面と前記Ｖ字
型溝１１の両者に直交する面１５で切断してコアピース
１６を形成する。この時、フロントギャップ部分５がコ
アピース１６のエッジ部分に位置するように位置合わせ
する。図では簡単のため一つのコアブロック１４は４分
割されるとして描いたが、実際にはさらに多数に分割す
る。
【００２８】以上のようにして得られたコアピース１６
に対して、公知のＶＴＲ用フェライトヘッドの加工と同
様の工程、即ち、コイル巻き線用窓となる溝の形成、ギ
ャップ対向面の精密研磨、ギャップスペーサ形成を施
す。この際、ギャップ対向面となる面は、１２図の参照
番号１７で示された面である。その後、図１３に示すよ
うに、一対のコアピース１６をギャップ対向面１７に露
出した磁気コア３が互いに相対するように位置合わせ加
圧した状態で、低融点ガラス８が接着力を持つような温
度まで昇温してガラス密着を行い、磁気ヘッドコアブロ
ック１８を形成する。該磁気ヘッドコアブロック１８は
磁気ヘッドチップ１９が多数連結した状態であるので、
次の工程で個々の磁気ヘッドチップ１９に分断する。
【００２９】即ち、図１４に示すように、該磁気ヘッド
コアブロック１８をハッチングされた部分を切り代とし
て分断（スライス）する。Ｖ字型溝１１の形状およびピ
ッチによっては、切断面は図のような磁気コア３と並行
にならないこともある。
【００３０】上述のようにして得られた磁気ヘッドチッ
プ１９について、従来の磁気ヘッドと同様に、ベース板
への接着固定、コイル巻き、テープ研磨等の仕上げ工程
を施して、磁気ヘッド１を完成する（図１および図２参
照）。
【００３１】
【発明の効果】磁気ヘッドのバックギャップ部分の磁気
コアを厚くして、磁気抵抗を小さくし、コア効率を向上
させようとするとき、フロントギャップ部分の磁気コア
は基板側と基板と反対側の両方向から磁気コアが薄くな
る様に絞り込まれた構造とするので、一対の磁気コア半
体が接合されているギャップ突き合わせ面において、バ
ックギャップ部分では磁気コアの厚さ全体が互いに相対
するように位置合わせされることになり、製造上の加工
精度の制約を大きく緩和しても高いコア効率を持つ磁気
ヘッドを生産性よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の変形例を示す斜視図である。
【図３】本発明の磁気ヘッドをギャップ対向面で分割し
て、該ギャップ対向面が観察できるように配置した状態
の斜視図である。
【図４】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説明
図である。
【図５】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説明
図である。
【図６】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説明
図である。
【図７】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説明
図である。
【図８】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説明
図である。
【図９】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説明
図である。
【図１０】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説
明図である。
【図１１】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説
明図である。
【図１２】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説
明図である。
【図１３】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説
明図である。
【図１４】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示す工程説
明図である。
【図１５】従来の磁気ヘッドの斜視図である。
【図１６】他の従来例の磁気ヘッドの斜視図である。
【図１７】図１６の磁気ヘッドをギャップ対向面で分割
して、ギャップ対向面を露出させた状態の斜視図であ
る。
【符号の説明】
１−磁気ヘッド ２−ギャップ ３−磁気コア ４−コイル巻き線窓 ５−フロントギャップ部分 ６−バックギャップ部分 ７−基板 ８−低融点ガラス ９−磁気コア形成面 １０−磁気ヘッドの上端稜線 １１−Ｖ字型溝 １２−Ｖ字型溝の頂点 １３−コアブロック母材 １４−コアブロック １５−切断面 １６−コアピース １７−ギャップ対向面になる面 １８−磁気ヘッドコアブロック １９−磁気ヘッドチップ ２０−非磁性薄膜

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録媒体のトラックに対向するフロント
    ギャップ部分における磁気ギャップ近傍の磁気コアがト
    ラック幅に対応する厚さに形成され、バックギャップ部
    分を含む他の部分の磁気コアが磁気ギャップ近傍の磁気
    コアよりも厚く形成されてなる磁気ヘッドの製造方法に
    おいて、 基板上に、前記バックギャップ部分の磁気コアと前記磁
    気ギャップ近傍の磁気コアとの厚みの差よりも小さい厚
    さの非磁性膜を形成する工程と、 前記非磁性膜を含む前記基板上に、前記トラック幅より
    も厚い磁性膜を積層して、前記基板上に前記バックギャ
    ップ部分を含む他の部分の磁気コアを形成する工程と、 前記非磁性膜上に位置する磁性膜を、前記非磁性膜とは
    反対側からトラック幅に対応する厚さまでエッチングし
    て前記磁気ギャップ近傍の磁気コアを形成する工程と、 該工程により表面に前記バックギャップ部分を含む他の
    部分の磁気コアおよび前記磁気ギャップ近傍の磁気コア
    の形成された２つの基板を、両基板の前記バックギャッ
    プ部分の磁気コア同士及び前記磁気ギャップ近傍の磁気
    コア同士が互いに対向するように付き合わせて両基板間
    に磁気ギャップが形成されるよう固定する工程と、を含
    むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項２】 記録媒体のトラックに対向するフロント
    ギャップ部分における磁気ギャップ近傍の磁気コアがト
    ラック幅に対応する厚さに形成され、バックギャップ部
    分を含む他の部分の磁気コアが前記磁気ギャップ近傍の
    磁気コアよりも厚く形成されてなる磁気ヘッドの製造方
    法において、 基板上面に複数の直線状Ｖ溝を平行に形成する工程と、
    各Ｖ溝の一方斜面の頂上近傍に所定ピッチで非磁性膜を
    形成する工程と、Ｖ溝の前記非磁性膜を有する斜面に磁
    性膜を形成して前記斜面に前記バックギャップ部分を含
    む他の部分の磁気コアを形成する工程と、磁性膜の非磁
    性膜に対向する部分をその背面から所定厚さまで薄くし
    て前記磁気ギャップ近傍の磁気コアを形成する工程と、
    Ｖ溝にガラスを充填した後に基板上面を平坦化する工程
    と、基板をＶ溝に直交する面に沿って切断して第１およ
    び第２基板に分割する工程と、各基板の上面と下面にＶ
    溝に直交する方向にコイル巻き用溝を形成する工程と、
    第１および第２基板に形成された前記磁気ギャップ部分
    の磁気コア同士および前記バックギャップ部分の磁気コ
    ア同士が互いに対向するように、第１および第２基板を
    付き合わせた後に、各Ｖ溝のガラスを熔融して第１基板
    と第２基板とを接合して一つの接合体にする工程と、そ
    の接合体を第１および第２基板の接合面に対して所定角
    度だけ傾いた面に沿ってスライスする工程とを含む磁気
    ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項３】 Ｖ溝の斜面に非磁性膜を形成する工程に
    おいて、非磁性膜が電子ビーム蒸着によって形成される
    請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項４】 Ｖ溝の斜面に磁性膜を形成する工程にお
    いて、磁性膜が電子ビーム蒸着法によって形成される請
    求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 磁性膜を薄くする工程において、磁性膜
    がイオンミリングによって薄く加工される請求項２記載
    の磁気ヘッドの製造方法。
  6. 【請求項６】 Ｖ溝の斜面に形成される磁性膜は、軟磁
    性金属膜と電気絶縁膜を交互に積層した膜である請求項
    ２記載の磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 Ｖ溝の斜面に非磁性膜を形成する工程に
    おいて、非磁性膜が磁気ヘッドのトラック幅に要する磁
    気コア厚さとその他の部分の磁気コア厚さとの差の１／
    ２の厚さに形成される請求項２記載の磁気ヘッドの製造
    方法。
  8. 【請求項８】 Ｖ溝の斜面に非磁性膜を形成する工程に
    おいて、非磁性膜がアルミナ、マグネシア、ステアタイ
    ト、フォルステタイトのいずれかの酸化物または複合酸
    化物である請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
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