JP3090014B2 - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド及びその製造方法Info
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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-
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- G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
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- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はVTR等に使用され
る薄膜磁気ヘッド及びその製造法に係り、特に、保護基
板のガラス接合時の割れ、剥離の問題を解決するもので
ある。
る薄膜磁気ヘッド及びその製造法に係り、特に、保護基
板のガラス接合時の割れ、剥離の問題を解決するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、インダクタンスが低
くて、周波数特性に優れていることから、ハードディス
クドライブ用等の磁気ヘッドとして、数多く使用され始
めている。
くて、周波数特性に優れていることから、ハードディス
クドライブ用等の磁気ヘッドとして、数多く使用され始
めている。
【0003】一般的な薄膜磁気ヘッドの構造を図3に示
す。また、図4は図3のA−A’断面図であり、図5は
媒体摺動面からこの薄膜磁気ヘッドを見た図である。こ
こで、2が磁気ギャップ、1a、1bがそれぞれ磁性膜
の上部コア、下部コア、3が絶縁膜、4がコイルであ
る。
す。また、図4は図3のA−A’断面図であり、図5は
媒体摺動面からこの薄膜磁気ヘッドを見た図である。こ
こで、2が磁気ギャップ、1a、1bがそれぞれ磁性膜
の上部コア、下部コア、3が絶縁膜、4がコイルであ
る。
【0004】この様な構造の磁気ヘッドをVTR用とし
て用いる場合、磁気ギャップを中心に非対称な形状とな
っているため、良好なテープタッチが得られず、そのた
め良好な特性を引き出すことが出来ない。そこで、磁気
媒体と良好に接するために、保護基板をはりつける必要
がある。
て用いる場合、磁気ギャップを中心に非対称な形状とな
っているため、良好なテープタッチが得られず、そのた
め良好な特性を引き出すことが出来ない。そこで、磁気
媒体と良好に接するために、保護基板をはりつける必要
がある。
【0005】ここで、保護基板の接着層部分は媒体摺動
面に露出するため、張り付けに有機接着材料を用いる
と、露出部分にごみ付きが発生し、良好な記録再生が出
来なくなってしまう。
面に露出するため、張り付けに有機接着材料を用いる
と、露出部分にごみ付きが発生し、良好な記録再生が出
来なくなってしまう。
【0006】そこで、接着には無機ガラス溶着を利用す
ることが望ましい。無機ガラス溶着を行なうためには最
低でも400℃以上の温度を加える必要がある。
ることが望ましい。無機ガラス溶着を行なうためには最
低でも400℃以上の温度を加える必要がある。
【0007】ところが、一般的な薄膜磁気ヘッドでは、
コイルの絶縁材料としてフォトレジスト等の樹脂材料を
用いており、400℃以上のガラス溶着温度には耐える
ことが出来ない。
コイルの絶縁材料としてフォトレジスト等の樹脂材料を
用いており、400℃以上のガラス溶着温度には耐える
ことが出来ない。
【0008】よって、例えば特開平3−58308号の
「薄膜磁気ヘッド」に開示されているように、オール無
機材料の薄膜磁気ヘッドが極めて高い耐熱性を有してお
り、VTR用の薄膜磁気ヘッドとしてより利用に適して
いるといえる。ところが、実際に保護基板6をガラス溶
着法にてはりつけて、図6に示すような薄膜磁気ヘッド
20を製作すると、絶縁膜3に隣接する接着ガラス5の
部分にクラック、割れ、剥離11が発生してしまった。
「薄膜磁気ヘッド」に開示されているように、オール無
機材料の薄膜磁気ヘッドが極めて高い耐熱性を有してお
り、VTR用の薄膜磁気ヘッドとしてより利用に適して
いるといえる。ところが、実際に保護基板6をガラス溶
着法にてはりつけて、図6に示すような薄膜磁気ヘッド
20を製作すると、絶縁膜3に隣接する接着ガラス5の
部分にクラック、割れ、剥離11が発生してしまった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、クラックが発
生した原因についての解析を行なった結果、以下のこと
が判明した。 (1)保護基板6のはり付けの工程は、薄膜ヘッド形成
プロセスが終了したウェハーをバー状に切り出し、数チ
ップヘッドが並んでいる状態で行なわれる。
生した原因についての解析を行なった結果、以下のこと
が判明した。 (1)保護基板6のはり付けの工程は、薄膜ヘッド形成
プロセスが終了したウェハーをバー状に切り出し、数チ
ップヘッドが並んでいる状態で行なわれる。
【0010】(2)この薄膜磁気ヘッドを構成する絶縁
材料3には、SiO2 膜等が使用され、その形成にはス
パッタリング法が用いられる。堆積される膜厚の総厚み
は30〜40μmで、このとき絶縁膜3には、1〜3×
109 dyn/cm2 の圧縮応力が加わる。その結果と
して、基板7は図7(A)に示されるように反ってしま
う。
材料3には、SiO2 膜等が使用され、その形成にはス
パッタリング法が用いられる。堆積される膜厚の総厚み
は30〜40μmで、このとき絶縁膜3には、1〜3×
109 dyn/cm2 の圧縮応力が加わる。その結果と
して、基板7は図7(A)に示されるように反ってしま
う。
【0011】(3)次に、保護基板6のガラス溶着のた
めに温度を加えていく。基板材料はガラス、セラミック
等が用いられるが、基板7上に成膜される磁性膜の特性
を十分に引き出すためには熱膨張係数を磁性膜3と略同
一にする必要がある。
めに温度を加えていく。基板材料はガラス、セラミック
等が用いられるが、基板7上に成膜される磁性膜の特性
を十分に引き出すためには熱膨張係数を磁性膜3と略同
一にする必要がある。
【0012】従って、基板7の熱膨張係数は、薄膜ヘッ
ドに用いられる金属磁性材料、パーマロイ、センダス
ト、アモルファス、窒化鉄等の熱膨張係数80〜120
×10-7程度の値となる。
ドに用いられる金属磁性材料、パーマロイ、センダス
ト、アモルファス、窒化鉄等の熱膨張係数80〜120
×10-7程度の値となる。
【0013】これに対し、SiO2 の熱膨張係数は、5
〜10×10-7程度の値である。そのため、ガラスが溶
融する温度では基板7はフラットもしくは図7(B)に
示されるように反対向きに反ろうとする。ただし、実際
は治具(図示せず)で図7(B)の矢印方向にフラット
に荷重を加えるために接着は保護基板6と平行に行なわ
れる。
〜10×10-7程度の値である。そのため、ガラスが溶
融する温度では基板7はフラットもしくは図7(B)に
示されるように反対向きに反ろうとする。ただし、実際
は治具(図示せず)で図7(B)の矢印方向にフラット
に荷重を加えるために接着は保護基板6と平行に行なわ
れる。
【0014】(4)上記の状態で保護基板6の接着が行
なわれ、温度を室温まで下げると、溶着後の基板7は、
元の状態に戻る力が加わり、図7(C)に示されるよう
に接合部分に引っ張り力が加わる。そこで、ガラス材料
5は、引っ張り力には極めて弱いためにクラックが発生
してしまう。
なわれ、温度を室温まで下げると、溶着後の基板7は、
元の状態に戻る力が加わり、図7(C)に示されるよう
に接合部分に引っ張り力が加わる。そこで、ガラス材料
5は、引っ張り力には極めて弱いためにクラックが発生
してしまう。
【0015】
【課題を解決するための手段】以上の結果より、温度の
変化に対して基板材料7が反らない状態に出来れば良い
ことがわかる。そのために、第1の基板7上に、少なく
とも下部磁性膜1b、磁気ギャップ2、コイル4、上部
磁性膜1a、第1の無機絶縁膜3が構成されており、第
2の基板6を基板の絶縁膜3の成膜面上にガラス溶着法
により接着ガラス5を用いて接合し、所定の加工を行な
うことによって形成される薄膜磁気ヘッド10におい
て、前記第1の基板7の成膜面と反対側の面に第1の無
機絶縁膜3の膜厚と略同一の厚さを有し、且つ、前記第
1の無機絶縁膜と略同一の熱膨張係数を有する第2の無
機絶縁膜3bを形成する構成とした。
変化に対して基板材料7が反らない状態に出来れば良い
ことがわかる。そのために、第1の基板7上に、少なく
とも下部磁性膜1b、磁気ギャップ2、コイル4、上部
磁性膜1a、第1の無機絶縁膜3が構成されており、第
2の基板6を基板の絶縁膜3の成膜面上にガラス溶着法
により接着ガラス5を用いて接合し、所定の加工を行な
うことによって形成される薄膜磁気ヘッド10におい
て、前記第1の基板7の成膜面と反対側の面に第1の無
機絶縁膜3の膜厚と略同一の厚さを有し、且つ、前記第
1の無機絶縁膜と略同一の熱膨張係数を有する第2の無
機絶縁膜3bを形成する構成とした。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の薄膜磁気ヘッド及びその
製造方法の一実施例について、図1、図2と共に以下に
説明する。
製造方法の一実施例について、図1、図2と共に以下に
説明する。
【0017】保護基板6はり付けの工程は、薄膜ヘッド
形成プロセス、第1の基板7上に、下部磁性膜1b、磁
気ギャップ2、コイル4、上部磁性膜1a等の形成プロ
セスが終了したウェハーを、バー状に切り出し、基板7
の形状として、数チップヘッドが並んでいる状態で行な
われる。
形成プロセス、第1の基板7上に、下部磁性膜1b、磁
気ギャップ2、コイル4、上部磁性膜1a等の形成プロ
セスが終了したウェハーを、バー状に切り出し、基板7
の形状として、数チップヘッドが並んでいる状態で行な
われる。
【0018】(A) 第1の工程 薄膜ヘッドの形成プロセス(第1の基板7上に、下部磁
性膜1b、磁気ギャップ2、コイル4、上部磁性膜1a
等の形成プロセス)が終了したウエハーから、数チップ
ヘッドが並んでいる状態で基板(バー)7を切り出す。
性膜1b、磁気ギャップ2、コイル4、上部磁性膜1a
等の形成プロセス)が終了したウエハーから、数チップ
ヘッドが並んでいる状態で基板(バー)7を切り出す。
【0019】(B) 第2の工程 基板(バー)7を表裏を逆にして、基板(バー)7の裏
面上に、スパッタ等の真空薄膜成形技術により室温に
て、SiO2 等を使用して、無機絶縁膜3bを略20〜
30μm程度形成する。
面上に、スパッタ等の真空薄膜成形技術により室温に
て、SiO2 等を使用して、無機絶縁膜3bを略20〜
30μm程度形成する。
【0020】(C) 第3の工程 基板(バー)7を表裏を逆にして元に戻して、基板(バ
ー)7の表面上に、スパッタ等の真空薄膜成形技術によ
り室温にて、SiO2 等を使用して無機絶縁膜3を、無
機絶縁膜3bと略同一の膜厚となるように、略20〜3
0μm程度形成する。なお、無機絶縁膜3は、無機絶縁
膜3bと同一の材料のものか略同一の熱膨張係数の材料
のものを選択する。
ー)7の表面上に、スパッタ等の真空薄膜成形技術によ
り室温にて、SiO2 等を使用して無機絶縁膜3を、無
機絶縁膜3bと略同一の膜厚となるように、略20〜3
0μm程度形成する。なお、無機絶縁膜3は、無機絶縁
膜3bと同一の材料のものか略同一の熱膨張係数の材料
のものを選択する。
【0021】(D) 第4の工程 次に、別処理にて、その片面に接着用のガラス材(鉛ガ
ラス)5が室温にて、10〜数10μm形成され、厚さ
が基板7と略同一の保護基板6を、無機絶縁膜3が形成
されている基板(バー)7の所定の位置に、図に示され
るように接着ガラス(鉛ガラス)5の面と無機絶縁膜3
の面とが隣接するように載置する。
ラス)5が室温にて、10〜数10μm形成され、厚さ
が基板7と略同一の保護基板6を、無機絶縁膜3が形成
されている基板(バー)7の所定の位置に、図に示され
るように接着ガラス(鉛ガラス)5の面と無機絶縁膜3
の面とが隣接するように載置する。
【0022】なお、保護基板6は、基板7と同一の材料
か、略同一の熱膨張係数の材料のものが良い。また、接
着用のガラス材(鉛ガラス)5は、保護基板6と熱膨張
係数を揃えるか、より近いものを選択するようにする。
か、略同一の熱膨張係数の材料のものが良い。また、接
着用のガラス材(鉛ガラス)5は、保護基板6と熱膨張
係数を揃えるか、より近いものを選択するようにする。
【0023】次に、ガラス溶着をするために温度を加え
て400℃以上に温度をあげる。基板材料7はガラス、
セラミック等が用いられるが、基板7の上に成膜される
磁性膜の特性を十分に引き出すためには、熱膨張係数を
磁性膜と略同一にする必要がある。
て400℃以上に温度をあげる。基板材料7はガラス、
セラミック等が用いられるが、基板7の上に成膜される
磁性膜の特性を十分に引き出すためには、熱膨張係数を
磁性膜と略同一にする必要がある。
【0024】従って、基板7の熱膨張係数は、薄膜磁気
ヘッドに使用される金属磁性材料、パーマロイ、センダ
スト、アモルファス、窒化鉄等の熱膨張係数80〜12
0×10-7程度の値となる。これに対し、無機絶縁材料
3を構成しているSiO2 の熱膨張係数は、5〜10×
10-7である。
ヘッドに使用される金属磁性材料、パーマロイ、センダ
スト、アモルファス、窒化鉄等の熱膨張係数80〜12
0×10-7程度の値となる。これに対し、無機絶縁材料
3を構成しているSiO2 の熱膨張係数は、5〜10×
10-7である。
【0025】基板7の上下の両面3,3bに略同一の膜
厚の無機絶縁膜が対称的に形成されたことになる。その
結果、接合ガラス5に隣接する無機絶縁膜3内に引っ張
り力が発生しないので、接合ガラス5の部分にも不要な
力は発生しない。
厚の無機絶縁膜が対称的に形成されたことになる。その
結果、接合ガラス5に隣接する無機絶縁膜3内に引っ張
り力が発生しないので、接合ガラス5の部分にも不要な
力は発生しない。
【0026】よって、これらの処理を行なうことによ
り、接合ガラス5の部分にクラック、割れ、剥離のな
い、良好な接合が可能になる。かかる条件の薄膜磁気ヘ
ッドは図1に示されるような構成の薄膜磁気ヘッド10
となる。
り、接合ガラス5の部分にクラック、割れ、剥離のな
い、良好な接合が可能になる。かかる条件の薄膜磁気ヘ
ッドは図1に示されるような構成の薄膜磁気ヘッド10
となる。
【0027】即ち、本発明の薄膜磁気ヘッド及びその製
造方法は、第1の基板7上に、少なくとも下部磁性膜1
b、磁気ギャップ2、コイル4、上部磁性膜1a、第1
の無機絶縁膜3が構成されており、第2の基板6を基板
の絶縁膜成膜面上にガラス溶着法により接着ガラス5を
用いて接合し、所定の加工を行なうことにより、第1の
基板7の成膜面と反対側の面に第2の無機絶縁膜3bを
形成するように構成し、これによって、保護基板6のガ
ラス接合時のクラック、割れ、剥離の問題を解決したも
のである。
造方法は、第1の基板7上に、少なくとも下部磁性膜1
b、磁気ギャップ2、コイル4、上部磁性膜1a、第1
の無機絶縁膜3が構成されており、第2の基板6を基板
の絶縁膜成膜面上にガラス溶着法により接着ガラス5を
用いて接合し、所定の加工を行なうことにより、第1の
基板7の成膜面と反対側の面に第2の無機絶縁膜3bを
形成するように構成し、これによって、保護基板6のガ
ラス接合時のクラック、割れ、剥離の問題を解決したも
のである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜磁気
ヘッド及びその製造方法により、第1の無機絶縁膜成膜
面と反対側の基板面に第1の無機絶縁膜の膜厚と略同一
の厚さを有し、且つ、前記第1の無機絶縁膜と略同一の
熱膨張係数を有する第2の無機絶縁膜を形成するように
したことにより、保護基板の接着時の応力を緩和し、接
着ガラス部分へのクラック、割れ、剥離等の発生を防止
することが出来る。
ヘッド及びその製造方法により、第1の無機絶縁膜成膜
面と反対側の基板面に第1の無機絶縁膜の膜厚と略同一
の厚さを有し、且つ、前記第1の無機絶縁膜と略同一の
熱膨張係数を有する第2の無機絶縁膜を形成するように
したことにより、保護基板の接着時の応力を緩和し、接
着ガラス部分へのクラック、割れ、剥離等の発生を防止
することが出来る。
【図1】本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施例の構成図で
ある。
ある。
【図2】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実施例
である。
である。
【図3】従来の薄膜磁気ヘッドの構成を示した図であ
る。
る。
【図4】図3のA−A′断面図である。
【図5】媒体摺動面からこの薄膜磁気ヘッドを見た図で
ある。
ある。
【図6】従来の薄膜磁気ヘッドの一例を示した図であ
る。
る。
【図7】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を示し
た図である。
た図である。
1a 上部磁性膜(上部コア) 1b 下部磁性膜(下部コア) 2 磁気ギャップ 3 第1の無機絶縁膜 3b 第2の無機絶縁膜 4 コイル 5 接着ガラス(鉛ガラス) 6 保護基板(第2の基板) 7 基板(バー)(第1の基板) 10,20 薄膜磁気ヘッド 11 クラック
Claims (2)
- 【請求項1】第1の基板上に、少なくとも下部磁性膜、
磁気ギャップ、コイル、上部磁性膜、第1の無機絶縁膜
を形成し、前記第1の基板の無機絶縁膜の成膜面上に接
着ガラスを介して第2の基板を形成した薄膜磁気ヘッド
において、 前記第1の基板の成膜面と反対側の面に前記第1の無機
絶縁膜の膜厚と略同一の膜厚を有し、且つ、前記第1の
無機絶縁膜と略同一の熱膨張係数を有する第2の無機絶
縁膜を形成するようにしたことを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッド。 - 【請求項2】第1の基板上に、少なくとも下部磁性膜、
磁気ギャップ、コイル、上部磁性膜、第1の無機絶縁膜
が構成されており、第2の基板を前記第1の基板の無機
絶縁膜の成膜面上にガラス溶着法により接着ガラスを用
いて接合し、所定の加工を行なうことによって形成され
る薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 前記第1の基板の成膜面と反対側の面に前記第1の無機
絶縁膜の膜厚と略同一の膜厚を有し、且つ、前記第1の
無機絶縁膜と略同一の熱膨張係数を有する第2の無機絶
縁膜を形成するようにしたことを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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