JPH0235609A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＶＴＲやＤＡＴなどに用いられる磁気ヘッドお
よびその製造方法に関するものであり、特に、高密度記
録に適し、かつ容易に量産できる磁気ヘッドと、それを
容易に量産する製造方法に関するものである。

従来の技術 高密度記録が達成できる記録媒体として、メタルテープ
などの高保磁力媒体が用いられている。

この高保磁力媒体に対応する磁気ヘッドとして、フェラ
イトのヘッドコアの磁気ギャップ近傍のみに高飽和磁化
を有する金属磁性体を配したメタルインギャップ（ＭＩ
Ｇ）ヘッドと呼ばれる磁気ヘッドが用いられている。

ＭＩＧヘッドにおいては、記録時にはギャップ近傍に配
した高飽和磁化の金属磁性体から強い記録磁界が発生す
るため良好な記録特性を得ることができ、再生時には渦
電流損失の少ないフェライトにより磁路の大半が構成さ
れているため高い周波数領域まで良好な再生特性を得る
ことができる。

一般に、ＭＩＧヘッドの作製においては、フェライトよ
りなるヘッドコア半体のギャップ面側から、スパッタリ
ングや蒸着などにより高飽和磁化を有する金属磁性体を
被着させる。この被着させる金属磁性体の厚みは、金属
磁性体とフェライトの熱膨脹係数の差、金属磁性体中の
渦電流損失の程度、およびスパッタリングなどによる金
属磁性体の形成速度などを考慮して、数十ミクロン程度
以下の厚みにしておく必要がある。

金属磁性体の厚みが数十ミクロン程度のＭｒＧヘッドを
用いる場合、フェライト部が磁気ギヤツブの近くに存在
するため、ヘッド摺動面上における磁気テープとの接触
面内にフェライトと金属磁性体の接合部が包含されるこ
とになる。このような異種磁性材料間の接合部は疑似ギ
ャップとしての働きをすることが知られており、これを
克服するため、第２０図（特開昭５４−９６０１３号公
報）や第２１図（特開昭５５−５８８２４号公報）にヘ
ッド摺動面図として示すように、接合部１６が磁気ギャ
ップｌと非平行となるように様々な工夫がなされている
。

発明が解決しようとする課題 従来の各種ＭＩＧヘッドの場合、ギャップ近傍の金属磁
性体を、フェライトコアのギャップ面側からスパッタリ
ングなどにより被着させているため、種々の問題が生じ
ている。

第１に、疑似ギャップによるノイズの影響を改善するた
めに要する加工が煩雑さを伴うことである。つまり金属
磁性体とフェライトの接合部を磁気ギャップと非平行に
するため、第２０図に示すように金属磁性体を斜めに被
着させたり、第２１図に示すように接合部をジグザグ状
に荒らしたりする。これらの場合、トラック幅や被着さ
せた金属磁性体の厚みなどを考慮しながらギャップ面研
磨などをする必要があり、加工時に煩雑さを伴うもので
ある。

第２に、フェライトコアのギャップ面側から金属磁性体
を被着させるため、磁気ヘッドのパックギャップ部にも
この金属磁性体が被着しやすい点である。フェライトコ
アのパックギャップ部に金属磁性体が被着すると、その
部分だけ特に渦電流損失が増大してしまい、記録再生時
の再生効率を低下せしめる。このためパックギャップ部
に被着した金属磁性体を削除しておく必要があるが、こ
れを行うと加工工程が増加する。

第３に、被着させる金属磁性体の厚みは数十ミクロン程
度以下にする必要があるため、磁気ギャップの比較的近
くにフェライト部が存在し、しかもこのフェライト部が
記録された媒体上のトラック内に接触することである。

一般に、磁気ヘッドは磁気ギャップを中心として磁気テ
ープと接触しはじめるが、従来のＭＩＧヘッドのように
フェライト部が磁気ギャップに近いヘッドは、ヘッドと
テープ間の接触面積が少ない場合においてもフェライト
部が磁気テープと接触するため、摺動ノイズを再生時に
発生しやすくなる。また、フェライト部がヘッド摺動面
上でトラック内に存在すると、記録もしくは再生時にお
いて、このフェライト部が広帯域の変調ノイズ生じてい
ることが確認された。したがって、摺動面上において、
磁気ギャップの近くにヘッド摺動方向を横切るようなフ
ェライト部は存在しない方が良い。

第４に、金属磁性体とフェライト間に若干でも偏摩耗を
発生せしめる磁気テープを用いた場合、ＭＩＧヘッド特
有のノイズを発生する。これは、ヘッド摺動面上のフェ
ライト部と金属磁性体との接合部がヘッド摺動方向を横
切る方向に存在しているため、接合部付近で磁気テープ
によるたたきが生じるものと考えられ、記録再生時の再
生スペクトラム上においてキャリア周波数近傍のノイズ
として現れる。

以上のような問題点を解決する一方法として、金属磁性
体をギャップ面側から被着させるのではなく、ヘッド摺
動面側からスパッタリングや蒸着かし、いずれの方法も
製造方法やトラック幅規制の方法などに煩雑な点を多々
含・んでおり、電磁変換特性に優れ、かつ容易に量産で
きる構造のＭＩＧヘッドは少ない。

本発明は、以上のような点を考えて、良好な電磁変換特
性を有し、各種ノイズの低減に有利であり、かつ大量生
産に適する構造の磁気ヘッドと、それを容易に作製する
製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 フェライトよりなるヘッドコアの摺動面上にヘッド摺動
方向と略平行となるような溝が設けられ、前記溝中で高
飽和磁化を有する金属磁性体が接着層を介さずに前記フ
ェライトに被着しており、前記摺動面上に露出した磁気
ギャップが前記金属磁性体と非磁性ガラスにより包囲さ
れ、トラック幅が前記磁気ギャップ両端の前記非磁性ガ
ラスによって規制され、前記摺動面から巻線穴上端に至
るまで前記トラック幅が一定であるよう磁気ヘッドを構
成する。

作用 本発明の磁気ヘッドは、磁気ギャップ近傍に高飽和磁化
を有する金属磁性体を配しているため強い記録磁界を発
生せしめることができ、良好な記録特性を得ることがで
きる。また、磁路の大部分をＩＩ４’ｉ流損失の低いフ
ェライトで構成しており、金属磁性体の周囲をこのフェ
ライトが包囲しているため、良好な再生効率が得られる
。これらの点では従来のＭＩＧヘッドと同等であるが、
本発明の磁気ヘッドは、従来のＭＩＧヘッドとは以下の
点で異なる。

本発明の磁気ヘッドは、フェライトよりなるヘッドコア
の摺動面上にヘッド摺動方向と略平行となるような溝が
あり、この溝中でスバッタリングや蒸着などによって形
成された高飽和磁化を有する金属磁性体が、何ら接着層
などの非磁性層を介さずにフェライトに直接的に被着し
た構造となっている。したがって、金属磁性体とフェラ
イトとの接合部が磁気ギャップの近くでヘッド摺動方向
を横切るようなことはないため、疑似ギャップの影響を
改善するための対策を施す必要がなく、フェライト部に
よる摺動ノイズや変調ノイズなどの諸ノイズの発生が抑
えられる。また、従来のＭＩＧヘッドのように金属磁性
体をフェライトコアのギャップ面側から被着させる必要
がなく、フェライトコアの摺動面側即ちヘッド正面側か
ら金属磁性体を被着しているため、本発明による磁気ヘ
ッドのパックギャップ部に金属磁性体が被着することも
ない。さらに、本発明の磁気ヘッドは、トラック幅の規
制のため磁気ギャップ両端に切り欠き部を設け、その切
り欠き皿中に低融点ガラスなどの非磁性ガラスを充填す
る構造となっているため、従来用いられているようなバ
ルクフェライトヘッドと同様に、ヘッド摺動面側から巻
線穴上端に至るまで簡単にトラック幅規制ができる。

実施例 本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１実施例における磁気ヘッドの斜視
図を示し、第２図はその正面図すなわち摺動面の図を示
す。また、第３図は第１図の磁気ヘッドのギャップ面に
おける断面図すなわち巻線穴を有する側のヘッドコア半
体をギャップ面側から見た平面図を示し、第４図は第１
図中の破線ａ−ａ゛における断面図を示す。

第１実施例の磁気ヘッドにおいては、磁路の大部分がフ
ェライト２で構成されているが、フェライト２よりなる
ヘッドコアの摺動面上に高飽和磁化を有する金属磁性体
３が露出しており、摺動面上で金属磁性体３の周囲をフ
ェライト２が包囲する構成になっている。この摺動面上
に露出した金属磁性体３は、フェライト２よりなるヘッ
ドコアの摺動面上に設けられた断面形状が略Ｖ字状の溝
５を満たすものとなっており、この溝５はヘッド摺動方
向と略平行になるように配されている。この場合、フェ
ライト２としては例えばＭｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系の
軟磁性フェライトがあり、溝５中の金属磁性体３として
は例えば非晶質合金、センダストおよびパーマロイなど
の軟磁性合金がある。この金属磁性体３はスパッタリン
グや蒸着などによって形成されており、接着層を介さず
にフェライト２上に被着しているため、金属磁性体３と
フェライト２の接合部における磁気抵抗の増加がない。

また、第１実施例の磁気ヘッドにおいては、摺動面上に
露出した磁気ギャップ１が金属磁性体３と非磁性ガラス
４によって包囲されており、トラック幅はこの磁気ギャ
ップ１両端の切り欠き部に充填された非磁性ガラス４に
よって規制されているため、ヘッド摺動面から巻線穴６
の上端に至るまで一定のトラック幅を有している。

さらに、第１実施例の磁気ヘッドにおいては、摺動面上
の磁気ギャップ近傍に疑似ギャップとなるような金属磁
性体とフェライトの接合部がなく、磁気ギャップの比較
的近い部分にもヘッド摺動方向を横切るようなフェライ
ト部が存在しない構造になっている。

したがって、第１実施例の磁気ヘッドは、良好な記録再
生特性が得られ、各種ノイズの低減に有効であり、かつ
極めて容易に作製できる構造になっている。

本発明の第１実施例による磁気ヘッドは、以下の本発明
の製造方法によって作製される。

第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、第１０図、
第１１図、第１２図の順に本発明の製造方法を示す。

第１の工程を第５図を用いて説明する。第５図は、バル
ク状のフェライト２よりなるフェライトブロックを示し
ており、このフェライトブロックは機械的な加工により
フェライトブロックの上面８に複数本の略Ｖ字状の溝５
を平行に形成したものとなっている。この場合、フェラ
イト２としては、例えばＭｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系な
どの軟磁性フェライトがあり、略Ｖ字状の溝５を容易に
形成することができる。

次に第２の工程として、第６図に示すように、略Ｖ字状
の溝５があるフェライトブロックの上面８に、スパッタ
リングや蒸着などにより高飽和磁化を有する金属磁性体
３を被着させ、金属磁性体３とフェライト２による複合
ブロックを形成する。この場合の金属磁性体３としては
、例えば非晶質合金、センダストおよびパーマロイなど
の高飽和磁化を有する軟磁性合金があり、この工程によ
って略Ｖ字状の溝５中に、接着層を介することなく金属
磁性体３を充填することができる。この後、第７図に示
すように、金属磁性体３を被着させた複合ブロックの上
面８に定盤などを用いた機械的研磨を施して、略Ｖ字状
の溝５中以外の部分に被着した不要な金属磁性体を削除
する。ただし、この場合の上面８の研磨は必ずしも必要
でなく、後のヘッドチップに切り出してからの摺動面の
テープ研磨などによっても不要な部分の金属磁性体を削
除することができる。

次に第３の工程として、第７図中のｂ−ｂ　’およびＣ
−Ｃ′などに示すように、略Ｖ字状の溝５と交差する方
向、すなわち略Ｖ字状の溝５と略直交する方向に複合ブ
ロックを切断する。この切断によって、第８図に示すよ
うな短冊が複数本得られる。

次に第４の工程として、第９図に示すように、金属磁性
体３とフェライト２よりなる短冊において上面８側から
ギャップ面９側へ切り欠き部１０を設け、トラック幅の
規、’１ｉ１１を行う。

次に第５の工程として、第１０図に示すように、トラッ
ク幅規制用の切り欠き部１０中に溶融させた低融点ガラ
ス１１などの非磁性ガラスを流し込み、冷却して凝固さ
せる。さらに、この短冊のギャップ面９上に定盤などを
用いた機械的研磨を施して、ヘッドコア半体として用い
る第１Ｏ図の半体バーＡを得る。

次に第６の工程として、第１１図に示すように、複数本
の半体バーＡの半数に巻線大川の巻線溝１２を形成した
後、ギャップ面９に機械的研磨を施して、第１１図の半
体バーＢを得る。ただし、ギャップ面９上において、巻
線溝１２の上端から半体バーの上面８にかけて低融点ガ
ラス１１に規制された金属磁性体３の幅すなわちトラッ
ク幅が、このギャップ深さ領域で一定となるように巻線
溝１２を形成してお（必要がある。

次に、第７の工程として、第１２図に示すように、ギャ
ップ材を介して第１０図に示す半体バーＡと第１１図に
示す半体バーＢのギャップ面９を突き合わせ、接着して
一体化せしめる。この接着は、切り欠き部１０中の低融
点ガラス１１などの再溶融や、ギャップ材として低融点
ガラスを用いることなどによって行われる。

最後に、第１２図中のｄ−ｄ’ｅ−ｅ’などにより切断
を行い、複数個のヘッドチップを得る。このヘッドチッ
プの正面、即ち摺動面にテープなどによる研磨を施して
、第１図および第２図に示すような第１実施例の磁気ヘ
ッドを得る。

以上のような本発明の製造方法においては、第５図に示
すようなフェライトブロックの上面８に溝５を形成して
、このフェライトブロックの上面８に金属磁性体３を被
着させた。この場合、フェライトブロックの上面に溝５
を設けたのは２つの理由による。第１に、溝５なしで金
属磁性体３を被着させるのと比較してフェライト２と金
属磁性体３の接触面積を広（とることができるため、接
合部における磁気抵抗を十分に低くできる。第２に、フ
ェライト２と熱膨脹係数の異なる金属磁性体３を用いた
場合でも、溝５中に被着している金属磁性体３は剥離を
生じに（いことを確認した。

以上のように溝を設けたフェライトブロックに金属磁性
体３を被着させることは有利である。

また、本製造方法および第１実施例の磁気ヘッドにおい
ては、フェライトブロック上面の溝形状を略Ｖ字状とし
た。この溝形状は以下の理由によるものである。

第１６図、第１７図、第１８図および第１９図に、フェ
ライト２上の溝形状とスパッタリングなどによる金属磁
性体３の被着状態の関係を説明する断面図を示す。まず
、第１６図および第１７図は、フェライト２上に長方形
の断面形状を有する溝を形成した場合の断面図である。

溝断面形状が長方形の場合に金属磁性体３をスパッタリ
ングなどによって被着させると、第１６図のように、溝
中においては溝底面１４と溝側面１３の両方から金属磁
性体３の被着が始まり、最終的には第１７図に示すよう
な金属磁性体３の変質部１５が形成される。この変質部
１５にはクラックが生じやすく、このため金属磁性体３
の剥離も生じやすくなる。この現象を緩和するためには
、溝幅（Ｗ）が溝深さ（Ｄ）よりも広くなるようにすれ
ば良いが、磁気ヘッドの形状的な制約もあり一概に溝幅
（Ｗ）を広くするわけにはいかない。そこで、第１８図
に示すように、溝開口部の輻（Ｗｌ）を溝底面１４の幅
（Ｗ２）よりも広くすることが有効であることがわかっ
た。この場合、溝底面の幅（Ｗ２）をＯにすると、第１
９図に示すように略Ｖ字状の溝となり、同等の効果があ
る。ただし、略Ｖ字状の溝の場合においても、開口角（
θ）は大きい方が良（、およそπ／４ラジアン程度もし
くはそれ以上が望ましい。

次に本発明の磁気ヘッドの第２実施例を説明する。

第１３図は本発明の第２実施例における磁気ヘッドの斜
視図を示し、第１４図はその正面図すなわち摺動面の図
を示す。

第２実施例における磁気ヘッドは、フェライト２よりな
るヘッドコアの摺動面上に、高飽和磁化を有する金属磁
性体３と５ｉＯｚなどの電気的な絶縁体７とを交互に積
層した積層体が露出している。これは、第１実施例に示
した磁気ヘッドにおいて摺動面上に設けた略Ｖ字状の溝
５中に金属磁性体３を配した代わりに、この積層体を配
した構成になっている。略Ｖ字状の溝Ｓ中にこの積層体
を用いることによって渦電流損失の低減が図られるため
、高周波領域における再生特性の改善が図られるわけで
ある。ここで、摺動面上において、このような積層体を
用いるには、摺動面と電気的な絶縁体７の面が平行とな
らないように、すなわち摺動面上に電気的な絶縁体７が
幅広（露出することのないように、溝５の断面形状を略
Ｖ字状などにしておく必要がある。

本発明の第２実施例に示す磁気ヘッドは、金属磁性体３
と電気的絶縁体７とを交互に積層した積層体を形成する
工程を除くと、本発明の第１実施例とほぼ同様にして作
製される。第１５図は、本発明の第２実施例において、
この積層体を形成した後の複合ブロックを示す。第１５
図は、溝加工を施したフェライト２の上面８に、高飽和
磁化を有する金属磁性体３と５ｉ０２などの電気的な絶
縁体７を交互にスパッタリングもしくは蒸着によって被
着させ、上記の積層体を形成したものである。

以上のようにして作製された本発明の！ｌ！１実施例お
よび第２実施例に示す磁気ヘッドは、大量に作製するこ
とが容易なものである。

発明の効果 本発明の磁気ヘッドは、高保磁力媒体に対して良好な記
録再生特性が得られるＭＩＧヘッドの構成を有しつつ、
疑似ギャップ等によるノイズの対策が不要であり、しか
も極めて容易に作製することができる構造となっている
。また、本発明の磁気ヘッドの製造方法は、良好な電磁
変換特性が得られる本発明の磁気ヘッドを極めて容易に
しかも大量に作製することができるものである。。

したがって、本発明の磁気ヘッドおよびその製造方法は
極めて産業上の利用価値が高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における磁気ヘッドの斜
視図、第２図は第１図の磁気ヘッドの正面図、第３図お
よび第４図は第１図の磁気ヘッドの断面図、第５図、第
６図、第７図、第８図、第９図、第１０図、第１１図お
よび第１２図は本発明の第１の実施例における磁気ヘッ
ドの製造方法を表す斜視図、第１３図は本発明の第２の
実施例における磁気ヘッドの斜視図、第１４図は第１３
図の磁気ヘッドの正面図、第１５図は本発明の第２の実
施例における磁気ヘッドの製造方法を表す斜視図、第１
６図、第１７図、第１８図および第１９図は溝に対する
金属磁性体の被着状態を説明するための断面図、第２０
図および第２１図は従来の磁気ヘッドの正面図である。 １・・・磁気ギャップ、２・・・フェライト、３・・・
金属磁性体、４・・・非磁性ガラス、５・・・溝、６・
・・巻線穴、７・・・絶縁体、８・・・上面、９・・・
ギャップ面、１０・・・切り欠き部、１１・・・低融点
ガラス、１２・・・巻線溝、１３・−・溝側面、１４・
・・溝底面、１５・・・変質部、１６・・・接合部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ばか１名礪 図 第１０図 第１２図 フェライト 金、ｔ　ａ礁体 １　命 ギマ・ツブ面 切すク＝フ（３ 客融、糺ゴラス 番ｍＡ α“ Ｊ−＊＠分 、＝１”ｔ’、忙ノ ω 城 ｍ−磁　気 ギ グ 第１３図 ４−　作砥性ガラズ ６−を崖欠 ７−・絶繕体 第１５図 第１４０ ■ 城 ５−・− フヱライト 金、弧謙性零 濱 絶縁体 上　　　面 第１６図 第１７囚 １３〜　道ｆＩ４　　面 １４−　　溝底面 ＩＳ　　−・−変　簀　祁 Ｍ２Ｏ図 第２１図 ？　−−一 ４−・ ａ−Ｐ−ギでリプ ７エライト 会ｔａｔ体 １ト磁邑ガラス 擾合邦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライトよりなるリング型磁気ヘッドのヘッド
   コアの摺動面上にヘッド摺動方向と略平行となるような
   溝が設けられ、前記溝中で高飽和磁化を有する金属磁性
   体が接着層を介さずに前記フェライトに被着しており、
   前記摺動面上に露出した磁気ギャップが前記金属磁性体
   と非磁性ガラスにより包囲され、トラック幅が前記磁気
   ギャップ両端の前記非磁性ガラスによって規制され、前
   記摺動面から巻線穴上端に至るまで前記トラック幅が一
   定であることを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）フェライトよりなるリング型磁気ヘッドのヘッド
   コアの摺動面上にヘッド摺動方向と略平行となるような
   溝が設けられ、ヘッドコア半体のほぼ中央部におけるト
   ラック幅方向の断面で前記摺動面上の前記溝の断面形状
   が略Ｖ字状であり、前記溝中で高飽和磁化を有する金属
   磁性体と電気的な絶縁体を交互に積層した積層体が接着
   層を介さずに前記フェライトに被着しており、前記摺動
   面上に露出した磁気ギャップが前記積層体と非磁性ガラ
   スにより包囲され、トラック幅が前記磁気ギャップ両端
   の前記非磁性ガラスによって規制され、前記摺動面から
   巻線穴上端に至るまで前記トラック幅が一定であること
   を特徴とする磁気ヘッド。
3. （３）フェライトブロックの上面に複数の溝を形成する
   第１の工程と、前記フェライトブロックの上面にスパッ
   タリングあるいは蒸着などの薄膜形成方法により高飽和
   磁化を有する金属磁性体を被着させて前記溝中に前記金
   属磁性体を充填した複合ブロックを形成する第２の工程
   と、前記複合ブロックを前記溝と交差する方向に切断し
   て複数本の短冊を形成する第３の工程と、前記短冊をヘ
   ッドコア半体として用いて上面側からギャップ面側へ切
   り欠き部を設けてトラック幅を規制する第４の工程と、
   前記切り欠き部に低融点のガラスを流し込んで凝固させ
   た後に前記ギャップ面を研磨して半体バーＡを得る第５
   の工程と、前記半体バーＡの数本に巻線穴加工を施して
   半体バーＢを得る第６の工程と、前記半体バーＡと前記
   半体バーＢをギャップ材を介して突き合わせ、一体化せ
   しめた後、前記溝と略平行方向に切断して複数のヘッド
   チップを得る第７の工程からなる磁気ヘッドの製造方法
   。
4. （４）フェライトブロックの上面に複数の略Ｖ字状の溝
   を形成する第１の工程と、前記フェライトブロックの上
   面にスパッタリングあるいは蒸着などの薄膜形成方法に
   より高飽和磁化を有する金属磁性体と電気的な絶縁体と
   を交互に被着させて前記略Ｖ字状の溝中を積層体で満た
   した複合ブロックを形成する第２の工程と、前記複合ブ
   ロックを前記略Ｖ字状の溝と交差する方向に切断して複
   数本の短冊を形成する第３の工程と、前記短冊をヘッド
   コア半体として用いて上面側からギャップ面側へ切り欠
   き部を設けてトラック幅を規制する第４の工程と、前記
   切り欠き部に低融点のガラスを流し込んで凝固させた後
   に前記ギャップ面を研磨して半体バーＡを得る第５の工
   程と、前記半体バーＡの数本に巻線穴加工を施して半体
   バーＢをうる第６の工程と、前記半体バーＡと前記半体
   バーＢをギャップ材を介して突き合わせ、一体化せしめ
   た後、前記略Ｖ字状の溝と略平行方向に切断して複数の
   ヘッドチップを得る第７の工程からなる磁気ヘッドの製
   造方法。