JP4306439B2 - Magnetic head and magnetic recording / reproducing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、磁気テープに対して信号の書き込みおよび読み取りを行うヘッドドラム装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関し、特に、再生用磁気ヘッドとしてＭＲヘッドを使用したヘリカルスキャン方式のヘッドドラム装置およびこれを具備する磁気記録再生装置に関する。   The present invention relates to a head drum apparatus for writing and reading signals on a magnetic tape and a magnetic recording / reproducing apparatus including the head drum apparatus, and more particularly to a helical scan type head drum apparatus using an MR head as a reproducing magnetic head, and The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus including the same.

近年、磁気テープを用いてデータの記録および再生を行う磁気記録再生装置においては、取り扱う情報量の増大にともなってさらなる記録密度の向上が望まれており、信号の読み取り用の磁気ヘッドとして、従来のインダクティブヘッドに代わりＭＲ（Magneto Resistive：磁気抵抗効果型）ヘッドを採用することが必要不可欠となっている。ＭＲヘッドは、ＭＲ素子により磁気抵抗効果を利用して磁気記録媒体に記録された信号を読み取る磁気ヘッドであり、信号の検出感度が高く、大きな再生出力を得られるため、磁気テープ上の記録トラック幅を容易に縮小できるとともに線方向の記録密度が高められ、高密度の記録および再生を行うことが可能となる。   In recent years, in a magnetic recording / reproducing apparatus that records and reproduces data using a magnetic tape, further improvement in recording density is desired as the amount of information handled increases, and as a magnetic head for signal reading, It is indispensable to adopt an MR (Magneto Resistive) head instead of the inductive head. An MR head is a magnetic head that reads a signal recorded on a magnetic recording medium using a magnetoresistive effect by an MR element, and has a high signal detection sensitivity and a large reproduction output. The width can be easily reduced and the recording density in the linear direction is increased, so that high-density recording and reproduction can be performed.

このＭＲヘッドは、一般的に、インダクティブ型ヘッドと比較して静電気や熱に弱いという性質を有している。ここで、図１０は、ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ（Electrostatic Discharge）破壊電圧の測定結果を示すグラフである。図１０（Ａ）はＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive）ヘッド、（Ｂ）はＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）ヘッドについての測定結果をそれぞれ示す。   This MR head generally has a property of being weak against static electricity and heat as compared with an inductive head. Here, FIG. 10 is a graph showing a measurement result of an ESD (Electrostatic Discharge) breakdown voltage in the MR head. FIG. 10A shows measurement results for an AMR (Anisotropic Magneto Resistive) head, and FIG. 10B shows a measurement result for a GMR (Giant Magneto Resistive) head.

図１０に示す測定値では、ＥＳＤ破壊電圧の測定においてＨＢＭ（Human Body Model）を用いており、１００ｐＦのコンデンサに電荷を蓄積し、１．５ｋΩの抵抗値を介して放電させたときの、デバイスに加わる電圧と抵抗との関係を示している。この図によると、ＡＭＲヘッドの場合は２００〜２５０Ｖ程度、ＧＭＲヘッドの場合は３０〜４０Ｖ程度からそれぞれ抵抗値が変化し、ＥＳＤ破壊が発生していることがわかる。   The measured values shown in FIG. 10 use an HBM (Human Body Model) in the measurement of the ESD breakdown voltage, and charge is accumulated in a 100 pF capacitor and the device is discharged through a resistance value of 1.5 kΩ. It shows the relationship between the voltage applied to and resistance. According to this figure, it is understood that the resistance value changes from about 200 to 250 V in the case of the AMR head and about 30 to 40 V in the case of the GMR head, and ESD breakdown occurs.

また、図１１は、放電後のＧＭＲヘッドの感度の測定例を示すグラフである。
図１１のグラフは、図１０と同様にＨＢＭを用いて放電を発生させた後のＧＭＲヘッドの感度を、このＧＭＲヘッドに一定の磁界をかけたときのＧＭＲヘッドの電圧変化量として示している。このグラフによれば、放電時の電圧が３０Ｖ程度に達するとＧＭＲヘッドの磁気特性が劣化することがわかる。 FIG. 11 is a graph showing a measurement example of the sensitivity of the GMR head after discharge.
The graph of FIG. 11 shows the sensitivity of the GMR head after the discharge is generated using the HBM as in FIG. 10, as a voltage change amount of the GMR head when a constant magnetic field is applied to the GMR head. . According to this graph, it can be seen that the magnetic characteristics of the GMR head deteriorate when the voltage during discharge reaches about 30V.

ところで、通常の環境下における絶縁物体（プラスチック、ナイロン、ビニールなど）の帯電電圧は、摩擦や接触、誘導などにより容易に数ｋＶ以上に達する。例えば、磁気テープを巻き取り、収納する従来のカセットケースは、高抵抗の合成樹脂材料で形成されることが多い。このようなカセットケースは、使用者による取り扱いの過程で、例えば人工繊維の梱包材などとの摩擦や磁気記録再生装置へのローディングの際の部品との摩擦などにより、容易に静電気が帯電する。   By the way, the charging voltage of an insulating object (plastic, nylon, vinyl, etc.) under a normal environment easily reaches several kV or more due to friction, contact, induction, or the like. For example, a conventional cassette case for winding and storing a magnetic tape is often formed of a high-resistance synthetic resin material. Such a cassette case is easily charged with static electricity in the process of handling by a user due to, for example, friction with an artificial fiber packing material or friction with a component when loading the magnetic recording / reproducing apparatus.

カセットケースに用いられる合成樹脂材料の帯電電圧は、例えば、表面抵抗が約１０１３Ω／ｓｑであるＡＢＳ樹脂の場合は１．５〜２ｋＶ以上で、半減時間は３分以上である。この帯電電圧の値はＭＲヘッドの耐電圧をはるかに超えており、しかも半減時間が長いため、一度帯電した静電気はなかなか減衰しない。このため、静電気が帯電したカセットケースの磁気テープがＭＲヘッドに接触すると、ＭＲヘッドに大量の電流が流れてＥＳＤ破壊が生じる危険性がある。 The charging voltage of the synthetic resin material used for the cassette case is, for example, 1.5 to 2 kV or more in the case of an ABS resin having a surface resistance of about 10 13 Ω / sq, and the half time is 3 minutes or more. The value of this charging voltage far exceeds the withstand voltage of the MR head, and since the half time is long, the static electricity once charged is not easily attenuated. For this reason, when the magnetic tape in the cassette case charged with static electricity comes into contact with the MR head, there is a risk that a large amount of current flows through the MR head and ESD damage occurs.

ここで、図１２は、ＭＲヘッドにおける放電時の電流波形の測定結果を示すグラフである。
図１２では、所定の長さに切断した磁気テープを絶縁シート上に貼り付け、この磁気テープに電圧を印加して１６ｎＣの電荷を帯電させた後、ＭＲヘッドのヘッド摺動面を磁気テープの記録面に接触させたときに、ＭＲヘッドに流れる放電電流をオシロスコープにより測定した波形を示している。図１２（Ａ）はＡＭＲヘッド、（Ｂ）はＧＭＲヘッドについての測定結果をそれぞれ示している。この図によると放電時には、ＡＭＲヘッドでは１３０ｍＡ程度、ＧＭＲヘッドでは２２ｍＡ程度のピーク電流が流れるため、ともにＥＳＤ破壊が発生してしまう。 Here, FIG. 12 is a graph showing the measurement result of the current waveform during discharge in the MR head.
In FIG. 12, a magnetic tape cut to a predetermined length is pasted on an insulating sheet, a voltage is applied to this magnetic tape to charge 16 nC, and then the head sliding surface of the MR head is attached to the magnetic tape. A waveform obtained by measuring the discharge current flowing through the MR head with an oscilloscope when brought into contact with the recording surface is shown. 12A shows the measurement results for the AMR head, and FIG. 12B shows the measurement results for the GMR head. According to this figure, during discharge, a peak current of about 130 mA flows in the AMR head and about 22 mA in the GMR head, and thus ESD breakdown occurs.

このように、静電気に帯電した磁気テープとの接触によるＥＳＤ破壊を防止するために、従来のＭＲヘッドでは、ＭＲ素子の両側に磁気シールド膜や絶縁層を挟んで配置されたヘッド基板および保護基板として、電気抵抗率が１０２Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの抵抗導電性材料を使用し、ヘッド基板および保護基板が接地電位となるように磁気ヘッドをドラム装置に電気的に接触させていた。これにより、静電気が帯電した磁気テープがＭＲヘッドに接触した場合に、電荷がＭＲ素子に流れずにヘッド基板および保護基板に流れ込んで放電されるとともに、その放電電流が抑制される。このような抵抗導電性材料としては、α−Ｆｅ２Ｏ３（α−ヘマタイト）が使用されており、さらにＮｉＺｎフェライトあるいはＭｎＺｎフェライトといった導電性フェライト材料なども使用可能である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１２３２１５号公報（段落番号〔００２６〕〜〔００４０〕、図１） As described above, in order to prevent ESD destruction due to contact with the electrostatically charged magnetic tape, in the conventional MR head, the head substrate and the protective substrate arranged with the magnetic shield film and the insulating layer sandwiched on both sides of the MR element. As described above, a resistive conductive material having an electrical resistivity of 10 2 Ωcm to 10 10 Ωcm was used, and the magnetic head was in electrical contact with the drum device so that the head substrate and the protective substrate were at ground potential. As a result, when a magnetic tape charged with static electricity comes into contact with the MR head, the electric charge flows into the head substrate and the protective substrate without flowing into the MR element and is discharged, and the discharge current is suppressed. As such a resistive conductive material, α-Fe 2 O 3 (α-hematite) is used, and a conductive ferrite material such as NiZn ferrite or MnZn ferrite can also be used (for example, Patent Document 1). reference).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-123215 (paragraph numbers [0026] to [0040], FIG. 1)

上述したように、従来は、ＭＲヘッドのヘッド基板および保護基板を抵抗導電性材料により形成することで、磁気テープなどの帯電物質からの放電時に流れる放電電流が抑制され、ＭＲ素子のＥＳＤ破壊を回避していた。   As described above, conventionally, by forming the head substrate and the protective substrate of the MR head with a resistive conductive material, the discharge current that flows during discharge from a charged substance such as a magnetic tape is suppressed, and ESD damage of the MR element is prevented. I was avoiding it.

しかし、抵抗導電性材料として現在使用されているα−ヘマタイトは、電気抵抗率が１０７Ωｃｍ程度と比較的高く、帯電物質からの放電電流をヘッド基板や保護基板に確実にバイパスさせることができずに、ＭＲ素子が破損する場合があることが問題となっていた。 However, α-hematite currently used as a resistive conductive material has a relatively high electrical resistivity of about 10 7 Ωcm, and can reliably bypass the discharge current from the charged substance to the head substrate and the protective substrate. However, there is a problem that the MR element may be damaged.

図１３は、ヘッド基板および保護基板の材料としてα−ヘマタイトを用いた場合において、磁気テープ上に蓄積された電荷量と、この電荷を放電させた後のＭＲヘッドの抵抗値との関係を示したグラフである。   FIG. 13 shows the relationship between the amount of charge accumulated on the magnetic tape and the resistance value of the MR head after discharging this charge when α-hematite is used as the material for the head substrate and the protective substrate. It is a graph.

図１３では、帯電物の電荷量を変化させたときに、各帯電物との間で放電させた後のＭＲヘッドの抵抗値を計測することで、ＭＲ素子の破壊発生の有無を観測したものである。帯電物としては、樹脂ベース上に磁性体粒子が蒸着されて記録面が形成された、デジタルビデオ用のＭＥ（Metal Evaporated）テープと呼ばれる磁気テープを用い、上記の図１２の測定と同様の測定機器を使用して、磁気テープに電圧を印加して電荷を帯電させ、ＭＲヘッドのヘッド摺動面をその磁気テープの記録面に接触させた後に、そのＭＲヘッドの抵抗値を測定した。また、ＭＲヘッドの抵抗値の測定は、放電後にＭＲヘッドの具備する２つの配線電極間の抵抗を測定することによって行っている。なお、この測定では、表面抵抗率が２０２Ω／ｓｑの磁気テープを使用した。   In FIG. 13, when the charge amount of the charged object is changed, the resistance value of the MR head after being discharged between each charged object is measured to observe whether the MR element is broken or not. It is. As the charged material, a magnetic tape called a ME (Metal Evaporated) tape for digital video in which magnetic particles are vapor-deposited on a resin base and a recording surface is formed is used. Using a device, a voltage was applied to the magnetic tape to charge the magnetic tape, and after the head sliding surface of the MR head was brought into contact with the recording surface of the magnetic tape, the resistance value of the MR head was measured. The resistance value of the MR head is measured by measuring the resistance between two wiring electrodes of the MR head after discharge. In this measurement, a magnetic tape having a surface resistivity of 202Ω / sq was used.

この図１３によれば、ヘッド基板および保護基板の材料としてα−ヘマタイトを用いた場合、磁気テープにおける電荷量が１５ｎＣ以下のときには、ＭＲヘッドの抵抗値の変化はほとんど見られないが、電荷量が２０ｎＣとなるとＭＲヘッドの抵抗値が落ち込んでおり、放電によってＭＲ素子が破壊されたことが観測されている。   According to FIG. 13, when α-hematite is used as the material for the head substrate and the protective substrate, when the charge amount on the magnetic tape is 15 nC or less, there is almost no change in the resistance value of the MR head. When the resistance becomes 20 nC, the resistance value of the MR head drops, and it has been observed that the MR element was destroyed by discharge.

また、ＭＲヘッドの作成は薄膜プロセスを用いており、ヘッド基板材として４インチ程度以上の大口径で表面研磨されたウェハ基板が必要である。上記のα−ヘマタイトによる基板は、このような薄膜プロセスにより比較的安価に製造可能であるが、ＮｉＺｎフェライトやＭｎＺｎフェライトなどの導電性フェライト材料は、現在のところ大口径のウェハ基板を形成することが不可能である。   In addition, the MR head is produced using a thin film process, and a wafer substrate whose surface is polished with a large diameter of about 4 inches or more is required as a head substrate material. The above α-hematite substrate can be manufactured at a relatively low cost by such a thin film process. However, conductive ferrite materials such as NiZn ferrite and MnZn ferrite currently form a large-diameter wafer substrate. Is impossible.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、磁気テープ再生用のＭＲヘッドに静電気による帯電物が接触あるいは接近した際に、ＭＲヘッドにおける静電気破壊の発生を防止することが可能な磁気ヘッドを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and can prevent the occurrence of electrostatic breakdown in the MR head when a charged object due to static electricity contacts or approaches the MR head for reproducing a magnetic tape. An object is to provide a magnetic head.

また、本発明の他の目的は、磁気テープ再生用のＭＲヘッドに静電気による帯電物が接触あるいは接近した際に、ＭＲヘッドにおける静電気破壊の発生を防止することが可能な磁気記録再生装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a magnetic recording / reproducing apparatus capable of preventing the occurrence of electrostatic breakdown in the MR head when a charged object due to static electricity contacts or approaches the MR head for reproducing the magnetic tape. It is to be.

本発明では上記課題を解決するために、磁気テープに記録された信号を読み取る磁気ヘッドにおいて、前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果素子からなるヘッド素子と、前記ヘッド素子の両側に配設される一対の磁気シールド膜とを含むヘッド素子部と、前記ヘッド素子および前記一対の磁気シールド膜を挟んだ両側にそれぞれ配設され、ともに接地電位とされたヘッド基板および保護基板とを有し、前記ヘッド基板は、α−Ｆｅ 2 Ｏ 3 により形成され、前記保護基板は、前記磁気テープとの接触面の表面抵抗率が１０2Ω／ｓｑ〜１０6Ω／ｓｑのＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されて、前記ヘッド素子に対して前記磁気テープの走行方向の反対側に配設されることを特徴とする磁気ヘッドが提供される。 In the present invention, in order to solve the above problems, in a magnetic head for reading a signal recorded on a magnetic tape, a head element comprising a magnetoresistive effect element for reading a recorded signal in contact with the magnetic tape, and both sides of the head element A head element portion including a pair of magnetic shield films disposed on the head element, and a head substrate and a protective substrate disposed on both sides of the head element and the pair of magnetic shield films, both at ground potential has, the head substrate is formed by α-Fe 2 O 3, wherein the protective substrate is NiZn ferrite of the surface resistivity of the contact surface with the magnetic tape 10 2 Ω / sq~10 6 Ω / sq or it is formed by MnZn ferrite, a magnetic head, characterized in Rukoto is disposed on the opposite side of the running direction of the magnetic tape relative to the head element It is subjected.

このような磁気ヘッドは、ヘッド素子部をヘッド基板上に薄膜形成した後、保護基板を接合することで製造することができる。そして、保護基板のみを表面抵抗率が１０2Ω／ｓｑ〜１０6Ω／ｓｑのＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、この保護基板をヘッド基板とともに接地電位とし、さらに保護基板をヘッド素子に対して磁気テープの走行方向の反対側に配設したことにより、磁気ヘッドに対して静電気による帯電物が接触または接近した場合に、帯電物から磁気ヘッドに対して緩やかに放電し、保護基板やヘッド素子に流れる放電電流のピーク値が抑制される。 Such a magnetic head can be manufactured by forming a thin film of the head element portion on the head substrate and then bonding a protective substrate. Then, only the protective substrate is formed of NiZn ferrite or MnZn ferrite having a surface resistivity of 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / sq, this protective substrate is set to the ground potential together with the head substrate , and the protective substrate is further connected to the head element. When the charged object due to static electricity comes into contact with or approaches the magnetic head, the charged object is slowly discharged to the magnetic head, The peak value of the discharge current flowing through the head element is suppressed.

また、本発明では、磁気テープを用いて信号の記録および再生を行う磁気記録再生装置において、前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果素子からなるヘッド素子と、前記ヘッド素子の両側に配設される一対の磁気シールド膜とを含むヘッド素子部と、前記ヘッド素子および前記一対の磁気シールド膜を挟んだ両側にそれぞれ配設され、ともに接地電位とされたヘッド基板および保護基板とを有する磁気ヘッドを具備し、前記ヘッド基板は、α−Ｆｅ 2 Ｏ 3 により形成され、前記保護基板は、前記磁気テープとの接触面の表面抵抗率が１０2Ω／ｓｑ〜１０6Ω／ｓｑのＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されて、前記ヘッド素子に対して前記磁気テープの走行方向の反対側に配設されることを特徴とする磁気記録再生装置が提供される。 According to the present invention, in a magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing signals using a magnetic tape, a head element comprising a magnetoresistive effect element that reads a recorded signal in contact with the magnetic tape, and both sides of the head element A head element portion including a pair of magnetic shield films disposed on the head element, and a head substrate and a protective substrate disposed on both sides of the head element and the pair of magnetic shield films, both at ground potential The head substrate is formed of α-Fe 2 O 3 , and the protective substrate has a surface resistivity of the contact surface with the magnetic tape of 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / It is formed by sq NiZn ferrite or MnZn ferrite, and wherein Rukoto is disposed on the opposite side of the running direction of the magnetic tape relative to the head element That the magnetic recording and reproducing apparatus is provided.

このような磁気記録再生装置が具備する磁気ヘッドは、ヘッド素子部をヘッド基板上に薄膜形成した後、保護基板を接合することで製造することができる。そして、保護基板のみを表面抵抗率が１０2Ω／ｓｑ〜１０6Ω／ｓｑのＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成し、この保護基板をヘッド基板とともに接地電位とし、さらに保護基板をヘッド素子に対して磁気テープの走行方向の反対側に配設したことにより、磁気ヘッドに対して静電気による帯電物が接触または接近した場合に、帯電物から磁気ヘッドに対して緩やかに放電し、保護基板やヘッド素子に流れる放電電流のピーク値が抑制される。
A magnetic head included in such a magnetic recording / reproducing apparatus can be manufactured by forming a head element portion as a thin film on a head substrate and then bonding a protective substrate. Then, only the protective substrate is formed of NiZn ferrite or MnZn ferrite having a surface resistivity of 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / sq, this protective substrate is set to the ground potential together with the head substrate , and the protective substrate is further connected to the head element. When the charged object due to static electricity comes into contact with or approaches the magnetic head, the charged object is slowly discharged to the magnetic head, The peak value of the discharge current flowing through the head element is suppressed.

本発明の磁気ヘッドによれば、この磁気ヘッドに対して静電気による帯電物が接触または接近した場合に緩やかに放電し、放電電流のピーク値が抑制されるので、ヘッド素子の静電気破壊をより確実に防止することが可能となる。また、保護基板は薄膜プロセス後に接合されるため、保護基板の製造に必要な材料を比較的容易に作成することができるので、製造コストを抑制することができる。   According to the magnetic head of the present invention, when a charged object due to static electricity comes into contact with or approaches the magnetic head, the discharge gradually occurs and the peak value of the discharge current is suppressed. Can be prevented. In addition, since the protective substrate is bonded after the thin film process, a material necessary for manufacturing the protective substrate can be relatively easily created, so that the manufacturing cost can be suppressed.

また、本発明の磁気記録再生装置によれば、磁気ヘッドに対して静電気による帯電物が接触または接近した場合に緩やかに放電し、放電電流のピーク値が抑制されるので、ヘッド素子の静電気破壊をより確実に防止することが可能となる。また、保護基板は薄膜プロセス後に接合されるため、保護基板の製造に必要な材料を比較的容易に作成することができるので、磁気ヘッドの製造コストを抑制することができる。   In addition, according to the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, when a charged object due to static electricity comes into contact with or approaches the magnetic head, it discharges gently, and the peak value of the discharge current is suppressed, so that electrostatic breakdown of the head element can be achieved. Can be more reliably prevented. In addition, since the protective substrate is bonded after the thin film process, a material necessary for manufacturing the protective substrate can be formed relatively easily, so that the manufacturing cost of the magnetic head can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は、本発明の実施の形態に係るヘッドドラム装置の構成例を示す斜視図である。
図２に示すヘッドドラム装置１は、ヘリカルスキャン方式により磁気テープ２に対するデータの書き込みおよび読み出しを行う装置であり、例えば、ビデオ信号や音声信号の記録再生を行うＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＶＴＲ付きビデオカメラ、あるいはコンピュータ装置用のデータ記憶装置などの磁気記録再生装置に搭載される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of the head drum device according to the embodiment of the present invention.
A head drum device 1 shown in FIG. 2 is a device that writes and reads data to and from a magnetic tape 2 by a helical scan method. For example, a VTR (video tape recorder) or VTR that records and reproduces video signals and audio signals is provided. It is mounted on a magnetic recording / reproducing device such as a video camera or a data storage device for a computer device.

このヘッドドラム装置１は、全体として平滑な外周面を有する円筒形をなし、上部の回転ドラム１１と、回転ドラム１１の回転軸と同軸上に配置されて磁気記録再生装置側に固定された固定ドラム１２によって構成される。固定ドラム１２の外周面には磁気テープ２の走行を案内するリード１２ａが設けられ、これにより磁気テープ２はヘッドドラム装置１の外周面にヘリカル状に巻き付いて走行する。一方、回転ドラム１１には磁気テープ２の記録信号を検出するための再生用磁気ヘッド１３と、信号を書き込むための図示しない記録用磁気ヘッドが設けられている。   The head drum device 1 has a cylindrical shape having a smooth outer peripheral surface as a whole, and is disposed on the same axis as the upper rotating drum 11 and the rotating shaft of the rotating drum 11 and fixed to the magnetic recording / reproducing device side. It is constituted by the drum 12. A lead 12 a for guiding the traveling of the magnetic tape 2 is provided on the outer peripheral surface of the fixed drum 12, whereby the magnetic tape 2 travels in a helical manner around the outer peripheral surface of the head drum device 1. On the other hand, the rotating drum 11 is provided with a reproducing magnetic head 13 for detecting a recording signal of the magnetic tape 2 and a recording magnetic head (not shown) for writing the signal.

再生用磁気ヘッド１３は、ヘッド素子として磁気抵抗効果型（ＭＲ）素子を用いたＭＲヘッドである。この再生用磁気ヘッド１３は、回転ドラム１１の外周面上よりわずかに外側に突き出た状態で設けられて磁気テープ２に接触し、回転ドラム１１の回転により磁気テープ２上を斜めに走査して、記録信号に応じたＭＲ素子の抵抗値の変化を検出することにより、磁気テープ２の記録信号を読み取る。また、記録用磁気ヘッドは、例えば磁気ギャップを有する磁気コアにコイルが巻回されてなる、いわゆるインダクティブ型の磁気ヘッド装置である。なお、再生用磁気ヘッド１３および記録用磁気ヘッドは、通常、回転ドラム１１に複数取り付けられているが、図２ではこの図示を省略している。   The reproducing magnetic head 13 is an MR head using a magnetoresistive (MR) element as a head element. The reproducing magnetic head 13 is provided so as to protrude slightly outward from the outer peripheral surface of the rotating drum 11 and comes into contact with the magnetic tape 2, and scans the magnetic tape 2 obliquely by the rotation of the rotating drum 11. The recording signal of the magnetic tape 2 is read by detecting a change in the resistance value of the MR element according to the recording signal. The recording magnetic head is a so-called inductive magnetic head device in which a coil is wound around a magnetic core having a magnetic gap, for example. Note that a plurality of reproducing magnetic heads 13 and recording magnetic heads are usually attached to the rotating drum 11, but this illustration is omitted in FIG.

このようなヘッドドラム装置１が搭載された磁気記録再生装置では、磁気テープ２が収納されたカセットケースが挿入され、データの記録または再生を開始するための入力が行われると、ヘッドドラム装置１の回転ドラム１１が回転されるとともに、ピンチローラや複数のテープガイドが移動されて磁気テープ２がヘッドドラム装置１に巻き付けられ、キャプスタンや巻き取りリールが回転されることにより、磁気テープ２が走行する。これにより、記録信号の書き込みまたは読み取りが開始される。   In a magnetic recording / reproducing apparatus equipped with such a head drum device 1, when a cassette case containing a magnetic tape 2 is inserted and an input for starting data recording or reproduction is performed, the head drum device 1 The rotating drum 11 is rotated, the pinch roller and the plurality of tape guides are moved, the magnetic tape 2 is wound around the head drum device 1, and the capstan and the take-up reel are rotated. Run. Thereby, writing or reading of the recording signal is started.

次に、図１は、再生用磁気ヘッド１３の構成例を示す平面図である。また、図３は、再生用磁気ヘッド１３の構成例を示す側面図である。なお、図１は、図２中に示すＡ矢視、すなわちヘッドドラム装置１の下方向より見た、再生用磁気ヘッド１３の取り付け部分の様子を抽出して示しており、図３は、図１中に示すＢ矢視による再生用磁気ヘッド１３の様子を示している。以下、この図１および図３を用いて、再生用磁気ヘッド１３の構成例について説明する。   Next, FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of the reproducing magnetic head 13. FIG. 3 is a side view showing a configuration example of the reproducing magnetic head 13. FIG. 1 shows an extracted state of the mounting portion of the reproducing magnetic head 13 as viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG. 2, that is, from the lower side of the head drum device 1, and FIG. 1 shows a state of the reproducing magnetic head 13 as viewed in the direction of arrow B shown in FIG. Hereinafter, a configuration example of the reproducing magnetic head 13 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.

再生用磁気ヘッド１３は、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの間に、ＭＲ素子１３ｃと、軟磁性材料によってなる一対のシールド膜１３ｄおよび１３ｅが配設された構造をなす。ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂと、各シールド膜１３ｄおよび１３ｅとの間には、絶縁層１３ｆおよび１３ｇが形成され、また、シールド膜１３ｄおよび１３ｅの間に、絶縁膜１３ｈおよび１３ｉを介してＭＲ素子１３ｃが形成されて、磁気テープ２に対する感磁部をなす。   The reproducing magnetic head 13 has a structure in which an MR element 13c and a pair of shield films 13d and 13e made of a soft magnetic material are disposed between a head substrate 13a and a protective substrate 13b. Insulating layers 13f and 13g are formed between the head substrate 13a and the protective substrate 13b and the shield films 13d and 13e, and the MR layers are interposed between the shield films 13d and 13e via the insulating films 13h and 13i. The element 13c is formed to form a magnetic sensitive portion for the magnetic tape 2.

この再生用磁気ヘッド１３においては、シールド膜１３ｄおよび１３ｅが一対の磁気シールド部材を構成し、これら一対の磁気シールド部材間のシールドギャップ内にＭＲ素子１３ｃが配設された構造とされていることにより、周波数特性および分解能の向上が図られている。シールド膜１３ｄおよび１３ｅは例えばパーマロイのメッキ膜からなり、また絶縁膜１３ｆ〜１３ｉは例えばＡｉ２Ｏ３からなり、これらがヘッド基板１３ａ上に薄膜形成され、さらに保護基板１３ｂが接合されることにより、再生用磁気ヘッド１３が形成される。また、この再生用磁気ヘッド１３においては、回転ドラム１１の外周面より外方（図１中の下方向）を臨む端面が研磨され、この端面が磁気テープ２の摺動面とされている。 In the reproducing magnetic head 13, the shield films 13d and 13e constitute a pair of magnetic shield members, and the MR element 13c is disposed in the shield gap between the pair of magnetic shield members. As a result, the frequency characteristics and the resolution are improved. Shield film 13d and 13e are made of a plated film such as permalloy, and the insulating film 13f~13i is made of, for example, Ai 2 O 3, they are formed as a thin film on the head substrate 13a, by further protective substrate 13b are bonded Then, the reproducing magnetic head 13 is formed. Further, in the reproducing magnetic head 13, an end surface facing outward (downward in FIG. 1) from the outer peripheral surface of the rotating drum 11 is polished, and this end surface is used as a sliding surface of the magnetic tape 2.

また、この再生用磁気ヘッド１３は、導線１４ａおよび１４ｂなどにより端子１５ａおよび１５ｂと接続され、これにより再生用磁気ヘッド１３へ電源の供給がなされる。さらに、再生用磁気ヘッド１３は、図３に示すように、導電性を有するベースメタル１６に、例えばエポキシ系などの接着剤１７によって固着され、このベースメタル１６は回転ドラム１１に、導体からなる止めネジ１８によって固定されている。   The reproducing magnetic head 13 is connected to the terminals 15a and 15b by conducting wires 14a and 14b and the like, so that power is supplied to the reproducing magnetic head 13. Further, as shown in FIG. 3, the reproducing magnetic head 13 is fixed to a conductive base metal 16 with an adhesive 17 such as an epoxy, and the base metal 16 is made of a conductor on the rotary drum 11. It is fixed by a set screw 18.

ベースメタル１６は例えば真鍮などからなり、導電性の止めネジ１８により固定されることで、回転ドラム１１と電気的に接続される。また、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂは、接着剤１７による接着とは別に、例えば導電性ペースト１９などによりベースメタル１６と電気的に接続される。この導電性ペースト１９としては、例えば銀ペーストが用いられる。   The base metal 16 is made of, for example, brass, and is electrically connected to the rotating drum 11 by being fixed by a conductive set screw 18. Further, the head substrate 13 a and the protective substrate 13 b are electrically connected to the base metal 16 by, for example, a conductive paste 19 separately from the adhesion by the adhesive 17. For example, a silver paste is used as the conductive paste 19.

さらに回転ドラム１１は、アルミなどにより形成されて導電性を有する。そして、例えば軸アーススプリングなどが接続されて、この軸アーススプリングが磁気記録再生装置のグランドとなっている例えばシャシーなどに接触することにより、接地電位とされている。従って、ヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂは、導電性ペースト１９、ベースメタル１６および止めネジ１８を介して回転ドラム１１に電気的に接続され、接地電位となっている。   Further, the rotary drum 11 is made of aluminum and has conductivity. For example, a shaft earth spring or the like is connected, and this shaft earth spring is brought into contact with, for example, a chassis or the like serving as a ground of the magnetic recording / reproducing apparatus, thereby setting the ground potential. Therefore, the head substrate 13a and the protective substrate 13b are electrically connected to the rotary drum 11 via the conductive paste 19, the base metal 16, and the set screw 18 and are at ground potential.

なお、図１および図３では、構造をわかりやすく示すためにＭＲ素子１３ｃを大きく示しているが、実際には、ＭＲ素子１３ｃはヘッド基板１３ａや保護基板１３ｂと比較して非常に微細である。   In FIG. 1 and FIG. 3, the MR element 13c is shown large for easy understanding of the structure, but actually, the MR element 13c is much finer than the head substrate 13a and the protective substrate 13b. .

ところで、磁気テープ２が巻き取られて収納されるカセットケースは、通常は高抵抗の合成樹脂材料によって形成されている。このようなカセットケースは、使用者による取り扱いの過程で、例えば人工繊維の梱包材や手袋用で摩擦される、あるいは磁気記録再生装置へのローディングの際に部品と摩擦されるなどにより、容易に静電気が帯電する。従って、静電気に帯電した磁気テープ２が再生用磁気ヘッド１３に接触または接近することがある。   By the way, the cassette case in which the magnetic tape 2 is wound and stored is usually made of a high-resistance synthetic resin material. Such a cassette case is easily rubbed in the process of handling by a user, for example, by being rubbed with an artificial fiber packing material or a glove, or rubbed with a component when being loaded into a magnetic recording / reproducing apparatus. Static electricity is charged. Therefore, the electrostatically charged magnetic tape 2 may come into contact with or approach the reproducing magnetic head 13.

上記構成のヘッドドラム装置１では、このように静電気が帯電した磁気テープ２などの帯電体が接触または接近して放電が発生した場合に、接地電位とされたヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂに放電電流を流すことで、ＭＲ素子１３ｃに流れる電流の量を抑制し、ＭＲ素子１３ｃの破壊や、その周辺の絶縁膜１３ｆ〜１３ｈの絶縁破壊、シールド膜１３ｄおよび１３ｅの溶断などが発生することを防止している。   In the head drum device 1 configured as described above, when a charged body such as the magnetic tape 2 charged with static electricity contacts or approaches the head drum device 1 and discharge occurs, the head substrate 13a and the protective substrate 13b, which are set to the ground potential, are discharged. By flowing a current, the amount of current flowing through the MR element 13c is suppressed, and the MR element 13c is destroyed, the surrounding insulating films 13f to 13h are broken, and the shield films 13d and 13e are blown out. It is preventing.

従来、このように放電電流をバイパスさせる機能を果たすヘッド基板１３ａおよび保護基板１３ｂの材料としては、表面抵抗率が１０７Ω／ｓｑ程度のα−Ｆｅ２Ｏ３（α−ヘマタイト）が多く使用されていた。しかし、α−ヘマタイトは電気抵抗が比較的高いため、帯電体からの放電電流を各基板に確実にバイパスすることができず、ＭＲ素子１３ｃなどに損傷が発生することがあった。また、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）のヘッドなどに使用されている表面抵抗３．０×１０−３Ω／ｓｑ程度のＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（ＡＬＴＩＣ）では、逆に電気抵抗が低過ぎて、過大な放電電流が流れ、その放電電流がＭＲ素子１３ｃにも流れてしまうことがあった。 Conventionally, α-Fe 2 O 3 (α-hematite) having a surface resistivity of about 10 7 Ω / sq is often used as the material for the head substrate 13a and the protective substrate 13b that perform the function of bypassing the discharge current. It had been. However, since α-hematite has a relatively high electric resistance, the discharge current from the charged body cannot be reliably bypassed to each substrate, and the MR element 13c and the like may be damaged. On the other hand, Al 2 O 3 —TiC (ALTIC) having a surface resistance of about 3.0 × 10 −3 Ω / sq used for HDD (hard disk drive) heads and the like has an excessively low electric resistance. Discharge current may flow, and the discharge current may also flow to the MR element 13c.

このため、本発明では、保護基板１３ｂのみを、表面抵抗率が１０２Ω／ｓｑ〜１０６Ω／ｓｑの導電性フェライトによって形成することにより、帯電物からの放電電流のピーク値を抑制し、ＭＲ素子１３ｃなどの破壊をより確実に防止する。このような導電性フェライトとしては、例えばＮｉＺｎフェライトやＭｎＺｎフェライトなどがあり、特に、常温にて非磁性となるように、キュリー温度が−１０℃以下となるようなものが好ましい。 For this reason, in the present invention, only the protective substrate 13b is formed of conductive ferrite having a surface resistivity of 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / sq, thereby suppressing the peak value of the discharge current from the charged object. Further, destruction of the MR element 13c and the like can be prevented more reliably. Examples of such conductive ferrite include NiZn ferrite and MnZn ferrite, and those having a Curie temperature of −10 ° C. or lower are particularly preferable so as to be non-magnetic at room temperature.

ところで、上述したように、ＭＲヘッドの作成は薄膜プロセスを用いており、ヘッド基板の材料として４インチ程度以上の大口径で表面研磨されたウェハ基板が必要となる。上記のα−ヘマタイトによる基板は、このような薄膜プロセスにより比較的安価に製造可能であるが、導電性フェライトは、現在のところ大口径のウェハ基板を形成することが不可能である。このため、本発明では、ヘッド基板１３ａについては、例えば従来から使用されているα−ヘマタイトなどの材料を用い、保護基板１３ｂのみ導電性フェライトで形成することで、放電電流をバイパスさせる確実性を高める。   Incidentally, as described above, the MR head is produced using a thin film process, and a wafer substrate whose surface is polished with a large diameter of about 4 inches or more is required as a material for the head substrate. The substrate made of α-hematite can be manufactured at a relatively low cost by such a thin film process. However, conductive ferrite cannot currently form a large-diameter wafer substrate. Therefore, in the present invention, the head substrate 13a is made of, for example, a conventionally used material such as α-hematite, and only the protective substrate 13b is made of conductive ferrite, thereby ensuring the reliability of bypassing the discharge current. Increase.

再生用磁気ヘッド１３の製造では、４インチ程度のα−ヘマタイトなどによるウェハ基板上に、ＭＲ素子１３ｃやシールド膜１３ｄおよび１３ｅ、絶縁膜１３ｆ〜１３ｉなどを薄膜形成した後、細長く切断することで、ヘッド部が形成されたバー状の基板を作成する。そして、この基板の一方の面に、同様にバー状に形成した保護基板１３ｂの材料を、エポキシ系などの接着剤により接合させ、ヘッド部ごとに切断した後、磁気テープの摺動面を円弧状に研磨することなどにより、１つの磁気ヘッドが製造される。   In the production of the reproducing magnetic head 13, the MR element 13c, the shield films 13d and 13e, the insulating films 13f to 13i, etc. are formed on a wafer substrate of about 4 inches of α-hematite, etc., and then cut into thin strips. Then, a bar-shaped substrate on which the head portion is formed is prepared. Then, the material of the protection substrate 13b similarly formed in a bar shape is joined to one surface of this substrate by an adhesive such as an epoxy, and cut for each head portion, and then the sliding surface of the magnetic tape is circular One magnetic head is manufactured by, for example, polishing in an arc.

このような製造工程において、保護基板１３ｂとして使用するバー状の導電性フェライト材を形成することは比較的容易である。従って、保護基板１３ｂを導電性フェライトによって形成することで、製造コスト上昇の抑制と、ＥＳＤ破壊特性の向上とを両立させることが可能である。   In such a manufacturing process, it is relatively easy to form a bar-shaped conductive ferrite material used as the protective substrate 13b. Therefore, by forming the protective substrate 13b from conductive ferrite, it is possible to achieve both suppression of an increase in manufacturing cost and improvement of ESD breakdown characteristics.

次に、保護基板１３ｂとして使用される導電性フェライト材料について、具体的に説明する。
表面抵抗率が１０２Ω／ｓｑ〜１０６Ω／ｓｑ程度で、キュリー温度が−１０℃以下である導電性フェライトとしては、ＮｉＺｎフェライトやＭｎＺｎフェライトがある。具体的には、ＮｉＺｎフェライトの場合、例えば、Ｆｅ２Ｏ３が４５ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％、ＺｎＯが３８ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、その残りがＮｉＯとなる組成とすればよい。ただし、この場合はＮｉＯは必ず含まれる必要がある。また、ＭｎＺｎフェライトの場合は、例えば、Ｆｅ２Ｏ３が４８ｍｏｌ％〜５５ｍｏｌ％、ＺｎＯが３１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、その残りがＭｎＯとなる組成とすればよい。ただし、この場合もＭｎＯは必ず含まれる必要がある。 Next, the conductive ferrite material used as the protective substrate 13b will be specifically described.
Examples of the conductive ferrite having a surface resistivity of about 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / sq and a Curie temperature of −10 ° C. or lower include NiZn ferrite and MnZn ferrite. Specifically, in the case of NiZn ferrite, for example, the composition may be such that Fe 2 O 3 is 45 mol% to 55 mol%, ZnO is 38 mol% to 50 mol%, and the remainder is NiO. In this case, however, NiO must be included. In the case of MnZn ferrite, for example, a composition in which Fe 2 O 3 is 48 mol% to 55 mol%, ZnO is 31 mol% to 50 mol%, and the remainder is MnO. In this case, however, MnO must be included.

ここで、一例として、作製されたＭｎＺｎフェライトの実測値を挙げる。ここでは、Ｆｅ２Ｏ３が４８ｍｏｌ％、ＺｎＯが４０ｍｏｌ％、ＭｎＯが１２ｍｏｌ％の組成比を有するＭｎＺｎフェライトを、還元雰囲気中および通常酸素雰囲気中での還元処理により作製した。このＭｎＺｎフェライトでは、キュリー温度が−２０℃以下、比透磁率μが２０℃の場合で１．５となった。また、体積抵抗率は、還元雰囲気中での還元の場合、１０３Ωｃｍ以下となり、通常雰囲気中の還元の場合、１０７Ωｃｍ以下となった。 Here, the measured value of the produced MnZn ferrite is given as an example. Here, MnZn ferrite having a composition ratio of 48 mol% Fe 2 O 3 , 40 mol% ZnO, and 12 mol% MnO was produced by reduction treatment in a reducing atmosphere and a normal oxygen atmosphere. In this MnZn ferrite, the Curie temperature was −20 ° C. or lower, and the relative permeability μ was 1.5 when it was 20 ° C. Further, the volume resistivity was 10 3 Ωcm or less in the case of reduction in a reducing atmosphere, and 10 7 Ωcm or less in the case of reduction in a normal atmosphere.

次に、保護基板１３ｂに導電性フェライトを用いた場合の放電時の各種特性の測定値を具体的に挙げる。なお、ここでは、参考として、α−ヘマタイトおよびＡＬＴＩＣを保護基板１３ｂに用いた従来のＭＲヘッドの特性についても挙げ、これらと比較して説明する。   Next, measured values of various characteristics at the time of discharge when conductive ferrite is used for the protective substrate 13b will be specifically described. Here, as a reference, the characteristics of a conventional MR head using α-hematite and ALTIC as the protective substrate 13b are also given and described in comparison with these.

表１に、以下の測定例で用いた保護基板１３ｂの材料の特性を示す。また、図４は、表１に掲載した放電電流のピーク値を、材料の表面抵抗率の高い順に表したグラフである。さらに、図５〜図７は、基板材Ｒ１，Ｒ２およびＲ４についての放電時の電流波形をそれぞれ示すグラフである。   Table 1 shows the characteristics of the material of the protective substrate 13b used in the following measurement examples. FIG. 4 is a graph showing the peak values of the discharge current listed in Table 1 in descending order of the surface resistivity of the material. Further, FIG. 5 to FIG. 7 are graphs respectively showing current waveforms during discharge for the substrate materials R1, R2 and R4.

Figure 0004306439
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表１に示すように、導電性フェライトとしては、電気抵抗値の異なる３種類のＮｉ−Ｚｎフェライト（基板材Ｒ３〜Ｒ５）を用意した。また、放電電流の測定値は、デジタルビデオ用のＭＥテープと呼ばれる磁気テープ（表面抵抗率２０２Ω／ｓｑ）を２５ｃｍの長さに切断し、この磁気テープに電圧を印加して１６ｎＣの電荷を帯電させた後、ＭＲヘッドのヘッド摺動面を磁気テープの記録面に接触させて、放電を発生させたときの電流値であり、表１および図４ではそのときの電流のピーク値を示している。この測定では、ＭＲ素子の端子、ヘッド基板および保護基板をともに接地しておき、放電時にそれぞれに流れる電流をオシロスコープにより測定した。   As shown in Table 1, three types of Ni—Zn ferrites (substrate materials R3 to R5) having different electrical resistance values were prepared as conductive ferrites. The measured value of the discharge current was obtained by cutting a magnetic tape (surface resistivity 202 Ω / sq) called a digital video ME tape into a length of 25 cm, and applying a voltage to the magnetic tape to charge a charge of 16 nC. Then, the current value when the head sliding surface of the MR head is brought into contact with the recording surface of the magnetic tape to generate a discharge, and Table 1 and FIG. 4 show the peak value of the current at that time. Yes. In this measurement, the terminal of the MR element, the head substrate, and the protective substrate were all grounded, and the currents that flow during discharge were measured with an oscilloscope.

なお、これらの測定に用いた磁気ヘッドでは、ＭＲ素子の幅が６μｍ、高さが３μｍで、素子自身の抵抗値が３５Ωとなっている。また、ヘッド基板の材料として基板材Ｒ１と同じα−ヘマタイトを用いている。   In the magnetic head used for these measurements, the MR element has a width of 6 μm, a height of 3 μm, and the resistance value of the element itself is 35Ω. Further, the same α-hematite as the substrate material R1 is used as the material of the head substrate.

これらの測定結果によれば、電気抵抗値の比較的大きいα−ヘマタイトを保護基板に用いた場合には、放電電流が保護基板にバイパスされずに、ＭＲ素子に極めて大きな電流が流れてしまうことがわかる。逆に、電気抵抗値の比較的小さいＡＬＴＩＣを保護基板に用いた場合には、ＭＲ素子に流れる電流は抑制されているが、保護基板に極めて大きな電流が流れるために、電界の集中によりＭＲ素子の周囲に絶縁破壊などが生じるなど、ＭＲヘッドが損傷する要因になり得る。   According to these measurement results, when α-hematite having a relatively large electrical resistance value is used for the protective substrate, the discharge current is not bypassed to the protective substrate, and a very large current flows through the MR element. I understand. On the contrary, when ALTIC having a relatively small electric resistance value is used for the protective substrate, the current flowing through the MR element is suppressed, but since a very large current flows through the protective substrate, the MR element is caused by the concentration of the electric field. May cause damage to the MR head, such as dielectric breakdown around the head.

これらに対して、基板材Ｒ３〜Ｒ５の導電性フェライトを保護基板に用いた場合には、磁気テープからＭＲヘッドに対して緩やかに放電され、保護基板とＭＲ素子とにそれぞれ流れる電流のピーク値がともに小さくなっている。特に、本発明の表面抵抗率の条件の下限値である１０２Ω／ｓｑに最も近い基板材Ｒ５では、保護基板とＭＲ素子の双方に流れる電流のピーク値が極めて小さくなっており、ＭＲ素子の安全性が高められている。 On the other hand, when the conductive ferrites of the substrate materials R3 to R5 are used for the protective substrate, the peak values of the currents that are slowly discharged from the magnetic tape to the MR head and flow to the protective substrate and the MR element, respectively. Are both smaller. In particular, in the substrate material R5 closest to 10 2 Ω / sq which is the lower limit value of the surface resistivity condition of the present invention, the peak value of the current flowing through both the protective substrate and the MR element is extremely small. The safety is improved.

以上のように、表面抵抗率が１０２Ω／ｓｑ〜１０６Ω／ｓｑの導電性フェライトを保護基板の材料として使用することで、ヘッド基板の材料として従来のα−ヘマタイトを用いた場合でも、放電電流のピーク値を低減することができる。従って、ＭＲ素子のＥＳＤ破壊を防止する効果と、製造コストを抑制する効果とを両立させることができる。 As described above, by using conductive ferrite having a surface resistivity of 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / sq as the material for the protective substrate, even when conventional α-hematite is used as the material for the head substrate, The peak value of the discharge current can be reduced. Therefore, it is possible to achieve both the effect of preventing the ESD destruction of the MR element and the effect of suppressing the manufacturing cost.

また、放電電流をより確実に保護基板にバイパスさせるためには、磁気テープの走行方向を、保護基板側からヘッド基板側とすることが望ましい。ここで、図８は、再生用磁気ヘッドと磁気テープの走行方向との関係を示す図である。   In order to bypass the discharge current to the protective substrate more reliably, it is desirable that the traveling direction of the magnetic tape is from the protective substrate side to the head substrate side. Here, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the reproducing magnetic head and the running direction of the magnetic tape.

図８に示すように、磁気テープ２を保護基板１３ｂの側からヘッド基板１３ａの側の方向に走行させ、再生用磁気ヘッド１３が回転したときに、磁気テープ２に対して保護基板１３ｂが最も先に接触するようにすることで、磁気テープ２に蓄積された電荷を保護基板１３ｂへ流しやすくなり、放電電流を抑制する効果が高まる。   As shown in FIG. 8, when the magnetic tape 2 is run from the protective substrate 13b side to the head substrate 13a side and the reproducing magnetic head 13 is rotated, the protective substrate 13b is the most against the magnetic tape 2. By making contact first, it becomes easy to flow the electric charge accumulated in the magnetic tape 2 to the protective substrate 13b, and the effect of suppressing the discharge current is enhanced.

また、導電性フェライトは、例えば従来使用されていたＡＬＴＩＣなどの基板材料と比較して、耐摩耗性が高い。ここで、図９は、磁気テープを摺動させたときの各ヘッド基板材料の摩耗特性を測定したグラフである。   In addition, the conductive ferrite has high wear resistance as compared with a conventionally used substrate material such as ALTIC. Here, FIG. 9 is a graph obtained by measuring the wear characteristics of each head substrate material when the magnetic tape is slid.

図９では、例として、上記の表１の基板材Ｒ１（α−ヘマタイト），Ｒ２（ＡＬＴＩＣ）およびＲ５（導電性フェライト）をそれぞれ保護基板に用いたＭＲヘッドに対して、磁気テープを摺動させたときのＭＲ素子の抵抗値の変化を示している。この図９によれば、フェライト材料である基板材Ｒ１およびＲ５を用いた場合では、５００時間が過ぎてもＭＲ素子の抵抗値に変化が生じず、ＭＲ素子や保護基板がほとんど摩耗していないことがわかる。これに対して、基板材Ｒ２を用いた場合では、約２００時間でＭＲ素子の抵抗値が上昇し、ＭＲ素子や保護基板が損傷し始めていることがわかる。   In FIG. 9, as an example, the magnetic tape is slid against the MR head using the substrate materials R1 (α-hematite), R2 (ALTIC) and R5 (conductive ferrite) of Table 1 above as protective substrates. The change in the resistance value of the MR element is shown. According to FIG. 9, when the substrate materials R1 and R5 which are ferrite materials are used, the resistance value of the MR element does not change even after 500 hours, and the MR element and the protective substrate are hardly worn. I understand that. On the other hand, when the substrate material R2 is used, it can be seen that the resistance value of the MR element increases in about 200 hours, and the MR element and the protective substrate begin to be damaged.

このように、導電性フェライトは耐摩耗性に優れていることから、保護基板に用いることにより、摩耗によるＭＲ素子の損傷を防止することができる。特に、図８に示したように、磁気テープが保護基板の側から接触するように構成することで、ＭＲ素子をより確実に保護することができる。また、上記の図４などのように、ＡＬＴＩＣを保護基板に用いた場合にもＭＲ素子に流れる電流量を抑制することができるが、図９のようにＡＬＴＩＣは摩耗が早いため、磁気テープ用の磁気ヘッドの基板材としては導電性フェライトを用いる方が適していると言える。   Thus, since conductive ferrite is excellent in wear resistance, damage to the MR element due to wear can be prevented by using it as a protective substrate. In particular, as shown in FIG. 8, the MR element can be more reliably protected by making the magnetic tape contact from the side of the protective substrate. In addition, when ALTIC is used for the protective substrate as shown in FIG. 4 and the like, the amount of current flowing through the MR element can be suppressed. However, since ALTIC wears quickly as shown in FIG. It can be said that it is more suitable to use conductive ferrite as the substrate material of the magnetic head.

なお、上記の実施の形態で示したヘッドドラム装置は、磁気記録再生装置だけでなく、磁気テープの再生のみ行うことが可能な磁気再生装置に適用することも可能である。
また、本発明の磁気ヘッドは、ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置だけでなく、リニア方式の磁気記録再生装置にも用いることが可能である。 Note that the head drum device shown in the above embodiment can be applied not only to a magnetic recording / reproducing apparatus but also to a magnetic reproducing apparatus capable of reproducing only a magnetic tape.
The magnetic head of the present invention can be used not only in a helical scan type magnetic recording / reproducing apparatus but also in a linear type magnetic recording / reproducing apparatus.

さらに、本発明のように保護基板のみを導電性フェライトにより形成する構造は、ハードディスクドライブ用の磁気ヘッドにも応用することが可能である。   Furthermore, the structure in which only the protective substrate is formed of conductive ferrite as in the present invention can be applied to a magnetic head for a hard disk drive.

再生用磁気ヘッドの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the magnetic head for reproduction | regeneration. 本発明の実施の形態に係るヘッドドラム装置の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view showing an example of composition of a head drum device concerning an embodiment of the invention. 再生用磁気ヘッドの構成例を示す側面図である。It is a side view which shows the structural example of the magnetic head for reproduction | regeneration. 放電電流のピーク値を材料の表面抵抗率の高い順に表したグラフである。It is the graph which represented the peak value of discharge current in order with the high surface resistivity of material. 保護基板をα−ヘマタイトとしたときの放電時の電流波形を示すグラフである。It is a graph which shows the electric current waveform at the time of discharge when a protective substrate is made into (alpha) -hematite. 保護基板をＡＬＴＩＣとしたときの放電時の電流波形を示すグラフである。It is a graph which shows the electric current waveform at the time of discharge when a protective substrate is set to ALTIC. 保護基板を導電性フェライトとしたときの放電時の電流波形を示すグラフである。It is a graph which shows the electric current waveform at the time of discharge when a protective substrate is made into electroconductive ferrite. 再生用磁気ヘッドと磁気テープの走行方向との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the magnetic head for reproduction | regeneration, and the running direction of a magnetic tape. 磁気テープを摺動させたときの各ヘッド基板材料の摩耗特性を測定したグラフである。It is the graph which measured the abrasion characteristic of each head substrate material when sliding a magnetic tape. ＭＲヘッドにおけるＥＳＤ破壊電圧の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the ESD breakdown voltage in MR head. 放電後のＧＭＲヘッドの感度の測定例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a measurement of the sensitivity of the GMR head after discharge. ＭＲヘッドにおける放電時の電流波形の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the current waveform at the time of discharge in MR head. ヘッド基板および保護基板の材料としてα−ヘマタイトを用いた場合において、磁気テープ上に蓄積された電荷量と、この電荷を放電させた後のＭＲヘッドの抵抗値との関係を示したグラフである。6 is a graph showing the relationship between the amount of charge accumulated on the magnetic tape and the resistance value of the MR head after discharging this charge when α-hematite is used as the material for the head substrate and the protective substrate. .

符号の説明Explanation of symbols

１……ヘッドドラム装置、２……磁気テープ、１１……回転ドラム、１２……固定ドラム、１３……再生用磁気ヘッド、１３ａ……ヘッド基板、１３ｂ……保護基板、１３ｃ……ＭＲ素子、１３ｄ，１３ｅ……シールド膜、１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ……絶縁膜、１４ａ，１４ｂ……導線、１５ａ，１５ｂ……端子、１６……ベースメタル、１７……接着剤、１８……止めネジ、１９……導電性ペースト   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head drum apparatus, 2 ... Magnetic tape, 11 ... Rotary drum, 12 ... Fixed drum, 13 ... Magnetic head for reproduction | regeneration, 13a ... Head board | substrate, 13b ... Protective board, 13c ... MR element , 13d, 13e... Shield film, 13f, 13g, 13h, 13i .. insulating film, 14a, 14b .. conductor, 15a, 15b .. terminal, 16. Set screw, 19 …… Conductive paste

Claims (5)

磁気テープに記録された信号を読み取る磁気ヘッドにおいて、
前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果素子からなるヘッド素子と、前記ヘッド素子の両側に配設される一対の磁気シールド膜とを含むヘッド素子部と、
前記ヘッド素子および前記一対の磁気シールド膜を挟んだ両側にそれぞれ配設され、ともに接地電位とされたヘッド基板および保護基板と、
を有し、
前記ヘッド基板は、α−Ｆｅ 2 Ｏ 3 により形成され、
前記保護基板は、前記磁気テープとの接触面の表面抵抗率が１０2Ω／ｓｑ〜１０6Ω／ｓｑのＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されて、前記ヘッド素子に対して前記磁気テープの走行方向の反対側に配設されることを特徴とする磁気ヘッド。 In a magnetic head that reads a signal recorded on a magnetic tape,
A head element unit including a head element formed of a magnetoresistive effect element that reads a recording signal in contact with the magnetic tape, and a pair of magnetic shield films disposed on both sides of the head element;
A head substrate and a protective substrate that are disposed on both sides of the head element and the pair of magnetic shield films, respectively, and are both grounded;
Have
The head substrate is formed of α-Fe 2 O 3 ,
The protective substrate is formed of NiZn ferrite or MnZn ferrite having a surface resistivity of 10 2 Ω / sq to 10 6 Ω / sq on the contact surface with the magnetic tape, and the magnetic tape travels with respect to the head element. the magnetic head according to claim Rukoto is disposed opposite directions. 前記保護基板は、キュリー温度が−１０℃未満のＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。The magnetic head according to claim 1, wherein the protective substrate is formed of NiZn ferrite or MnZn ferrite having a Curie temperature of less than −10 ° C. 前記ヘッド素子と前記一対の磁気シールド膜との間、および前記各磁気シールド膜と前記ヘッド基板および前記保護基板との間には、それぞれ絶縁膜が配設されることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。2. An insulating film is provided between the head element and the pair of magnetic shield films, and between each magnetic shield film and the head substrate and the protective substrate, respectively. The magnetic head described. 磁気テープを用いて信号の記録および再生を行う磁気記録再生装置において、In a magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing signals using a magnetic tape,
前記磁気テープと接触して記録信号を読み取る磁気抵抗効果素子からなるヘッド素子と、前記ヘッド素子の両側に配設される一対の磁気シールド膜とを含むヘッド素子部と、  A head element unit including a head element formed of a magnetoresistive effect element that reads a recording signal in contact with the magnetic tape, and a pair of magnetic shield films disposed on both sides of the head element;
前記ヘッド素子および前記一対の磁気シールド膜を挟んだ両側にそれぞれ配設され、ともに接地電位とされたヘッド基板および保護基板と、  A head substrate and a protective substrate that are disposed on both sides of the head element and the pair of magnetic shield films, respectively, and are both grounded;
を有する磁気ヘッドを具備し、  Comprising a magnetic head having
前記ヘッド基板は、α−Ｆｅ  The head substrate is α-Fe 22 ＯO 3Three により形成され、Formed by
前記保護基板は、前記磁気テープとの接触面の表面抵抗率が１０  The protective substrate has a surface resistivity of 10 on the contact surface with the magnetic tape. 22 Ω／ｓｑ〜１０Ω / sq to 10 66 Ω／ｓｑのＮｉＺｎフェライトまたはＭｎＺｎフェライトにより形成されて、前記ヘッド素子に対して前記磁気テープの走行方向の反対側に配設されることを特徴とする磁気記録再生装置。A magnetic recording / reproducing apparatus formed of NiZn ferrite or MnZn ferrite of .OMEGA. / Sq and disposed on the opposite side of the head tape in the running direction of the magnetic tape. 導電性を有して接地電位とされ、外周面に前記磁気テープがヘリカル状に巻き付けられる回転ドラムと、A rotating drum having electrical conductivity and ground potential, and the magnetic tape is helically wound around the outer peripheral surface;
前記回転ドラムの内部に固定されて前記回転ドラムと電気的に接続されたベースメタルと、  A base metal fixed inside the rotating drum and electrically connected to the rotating drum;
をさらに有し、前記ヘッド基板および前記保護基板は、前記ベースメタルに電気的に接続されることにより接地電位とされることを特徴とする請求項４記載の磁気記録再生装置。  5. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 4, wherein the head substrate and the protective substrate are grounded by being electrically connected to the base metal.
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