JPH06203315A - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンポジットヘッドにおけるヘッドチップの
保護層を容易に形成することによって、量産性に優れた
磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 磁気ギャップ２が形成され磁路を構成するヘ
ッドチップ１において、その両方のヘッドチップ側面６
に接着ガラスと金属磁性膜３との反応を防止する保護層
７を形成する際に、ヘッドチップの正面５から１度のス
パッタ蒸着によって両側面７に非磁性の保護層７を形成
する。しかる後に非磁性のスライダー８内にヘッドチッ
プ１を低融点ガラス９により接着固定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスク等に用
いられる磁気ヘッドの製造方法において、特にコンポジ
ットヘッドと呼ばれる浮上型の磁気ヘッドを生産性よく
製造することができる磁気ヘッドの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク用磁気ヘッドには、高融
点の接着ガラスにより磁気ギャップが形成されたヘッド
チップを、非磁性のスライダー内に低融点ガラスによる
接着で組み込んだ構造の浮上型の磁気ヘッドがあり、こ
れをコンポジットヘッドと呼んでいる。コンポジットヘ
ッドでは、磁気ギャップがあるヘッドチップの周囲を接
着ガラスと非磁性スライダーで包囲されているため機械
的な強度に優れており、しかもヘッドチップが小さいた
めに低インダクタンス化が図られている。高密度記録を
達成するには、コンポジットヘッドに組み込まれている
ヘッドチップとして、フェライト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
インギャップヘッド（以下ＭＩＤヘッドと呼ぶ。）が用
いられている。

【０００３】ＭＩＤヘッド用の金属磁性膜として従来は
飽和磁化が１テラス程度のセンダスト合金膜や非晶質合
金膜が用いられていたが、磁気記録媒体の高保磁力化や
磁気ヘッドの狭ギャップ化に伴って益々高い飽和磁化を
有する金属磁性体が必要とされてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、高飽和磁化を有
する金属磁性膜の開発が盛んであり、飽和磁化が１．５
テラス前後の軟磁性合金膜が開発されている。この中で
特に各種微結晶化合金膜は、軟質磁気特性の熱安定性な
どを考慮しても極めて磁気ヘッド用として適した材料で
ある。ここで述べている微結晶化合金膜とは、Ｆｅもし
くはＣｏを主成分として、少なくともＮｂ，Ｚｒ，Ｔ
ａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｗ，Ｍｏ，Ａｌ等の窒素もしくは炭素
との化学的親和性が強い元素を含有し、一様にもしくは
組成変調が施された形で窒素もしくは炭素を含有する窒
化磁性膜もしくは炭化磁性膜のことである。

【０００５】しかしながら、これらの微結晶化合金膜を
コンポジットヘッドに適用する場合、避けて通れない問
題があった。即ち、微結晶化合金膜は、低融点ガラスと
反応を生じて軟質磁気特性が劣化する問題点がある。こ
れは、ＮｂやＺｒ等の窒素もしくは炭素との化学的親和
性が強い元素は、低融点ガラス中の酸素とも結合し易
く、このため微結晶化合金膜中に低融点ガラス中の酸素
等が拡散して軟質磁気特性が劣化してしまうのである。

【０００６】微結晶化合金膜と低融点ガラスの反応を抑
える方法として、界面に保護層を形成することが考えら
れる。ただし、この保護層はヘッドチップの両面側に形
成せねばならず、量産性の点や保護層の成膜時における
ヘッドチップの取り付け方法などが問題となっていた。

【０００７】本発明は、以上のような問題点に鑑み、コ
ンポジットヘッドにおけるヘッドチップの保護層を容易
に形成することによって、量産性に優れた磁気ヘッドの
製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１の発明は、高融点のガラス接着によ
り磁気ギャップが形成されたヘッドチップの側面に非磁
性の保護層を形成する際、前記ヘッドチップの正面側か
らスパッタ蒸着法により非磁性の金属もしくは酸化物を
成膜し、前記成膜による前記ヘッドチップの側面へのス
パッタ粒子の回り込みにより前記保護層を形成し、しか
る後に非磁性のスライダー内に低融点のガラスにより前
記ヘッドチップを接着することを特徴とする浮上型の磁
気ヘッドの製造方法である。

【０００９】また、請求項２の発明は、ヘッドチップと
して、磁路の一部に窒化磁性膜もしくは炭化磁性膜を配
したヘッドチップを用いたことを特徴とする請求項１に
記載の磁気ヘッドの製造方法である。

【００１０】また請求項３の発明は、非磁性の保護層と
して、クロム、酸化珪素もしくはアルミナを用いたこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気ヘッ
ドの製造方法である。

【００１１】

【作用】従って、本発明の請求項１の磁気ヘッドの製造
方法によれば、ヘッドチップに用いられている窒化膜や
炭化膜などの微結晶化合金膜と、非磁性スライダーに組
み込む際に用いられる低融点ガラスとの反応を非磁性の
保護層によって抑制することができる。何故なら、この
保護層は、ヘッドチップの両面に必要であり、通常２度
の成膜工程が必要となるのであるが、これをヘッドチッ
プの正面側から１度の成膜で作製できるのである。

【００１２】以上のことは、スパッタ蒸着時にターゲッ
トと対向する成膜面、例えばヘッドチップ正面と垂直な
方向の面、例えばヘッドチップ側面にも成膜される保護
層が厚く付着することから見いだされたものである。例
えば、図４は、本発明により正面側から１度の成膜で保
護層が形成された直方体状のヘッドチップの断面図を示
すが、正面側に付着した保護層厚ｘに対して側面側にも
かなりの膜厚ｙで保護層が付着するのである。

【００１３】さらに、保護層を２度のスパッタ蒸着でヘ
ッドチップ両側面に成膜する従来の方法では、ヘッドチ
ップの固定も面倒なものであったが、ヘッドチップの正
面側から１度の成膜で作製する方法を用いればこの面倒
な作業が１度で済み、しかもこの際のヘッドチップの固
定は容易にできるものである。したがって、本発明の磁
気ヘッドの製造方法は、ヘッドチップ側面に保護層を配
することのみならず、保護層の成膜方法に特徴を有して
いるのである。

【００１４】ここでヘッドチップとしては、磁路の一部
に窒化磁性膜もしくはアルミナを配したヘッドチップを
用いた場合に特に有効となる。また、非磁性の保護層と
して、クロム、酸化珪素もしくはアルミナを用いた場合
は、金属磁性膜と低融点ガラスの反応を特に良好に抑制
できる。

【００１５】すなわち、請求項２の発明によれば、ヘッ
ドチップとして、磁路の一部に窒化磁性膜もしくは炭化
磁性膜を配したヘッドチップを用いて形成するので、ヘ
ッド正面およびヘッド側面の保護層で低融点ガラスとの
化学的な反応を抑えることが可能となる。

【００１６】また、請求項３の発明によれば、非磁性の
保護層として、クロム、酸化珪素もしくはアルミナを用
いたので、保護層のスパッタ蒸着時のスパッタ粒子の付
着が容易であり、１度のスパッタ蒸着での成膜でヘッド
側面に確実に保護層が形成可能である。

【００１７】

【実施例】以下本発明の磁気ヘッドの製造方法をその一
実施例を示す図面に従って説明する。図１は、（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）の順に本発明の磁気ヘッドの製造方
法の工程を示したものであり、まず第１工程として図１
の（ａ）に示されるヘッドチップ１を形成する。このヘ
ッドチップ１は、磁路がフェライトよりなるコアと、磁
気ギャップ２近傍に配された金属磁性膜３り構成された
ＭＩＤヘッドと呼ばれる構造を有しており、その磁気ギ
ャップ２は、６２０〜７３０℃の高融点ガラスにて接着
形成されている。

【００１８】このヘッドチップ１において、実際に記録
再生を行う磁気ギャップ２がある面をヘッド正面をヘッ
ド正面５と呼び、これに垂直で巻線穴４がある方をヘッ
ド側面６と呼ぶ。この場合、フェライトとして例えばＭ
ｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系の軟磁性フェライトがあり、
金属磁性膜３としては、窒化膜や炭化膜よりなる微結晶
化合金膜が用いられる。また、図１の（ａ）のヘッドチ
ップ１においては、トラック幅が磁気ギャップ２両端の
ヘッド側面６の切断部によって規制されているため、ヘ
ッド側面６に至るまで金属磁性膜３が露出している。

【００１９】次に、第２の工程として、第１の工程で作
製された図１の（ａ）のヘッドチップ１に保護層７を成
膜し、図１の（ｂ）に示されるようにヘッド正面５およ
びヘッド側面６に保護層７が付着したヘッドチップ１を
製作する。この場合の保護層としては、少なくともクロ
ム（Ｃｒ），酸化珪素（Ｓｉ−Ｏ）もしくは酸化アルミ
ニウム（Ａｌ−Ｏ）等が有効であることが確認されてい
る。この場合に重要な点は保護層７の形成方法であり、
ヘッド正面５側から１度のスパッタ蒸着で成膜すること
によってヘッド側面６に保護層７を付着させるのであ
る。

【００２０】このような成膜方法を用いた場合、ヘッド
正面５とヘッド側面６とでは保護層７の厚さが異なって
くる。

【００２１】一例として、スパッタ装置においてターゲ
ットと基板（ヘッドチップ）間距離を約６０ｍｍとして
約１５０ｍｍの外形を有する円盤状の庫裏夢のターゲッ
トをもちいて成膜した場合、ヘッド正面５の保護層厚が
１μｍの時にヘッド側面では０．３〜０．５μｍであっ
た。またスパッタ装置においてターゲットと基板（ヘッ
ドチップ）間距離を約６０ｍｍとして約２００ｍｍの外
形を有する円盤状のＳｉＯ₂=のターゲットを用いて成膜
した場合、ヘッド正面５の保護層厚が１μｍの時にヘッ
ド側面では、０．６〜０．８μｍであった。

【００２２】このような保護層７は、特にヘッド側面６
部分が後の工程において重要であり、少なくともヘッド
側面６で０．１μｍ以上の膜厚が必要であるが、ヘッド
正面５から一度のスパッタ蒸着による成膜によって容易
に０．１μｍ以上の膜厚を有する保護層７を形成するこ
とができる。

【００２３】次に、該３の工程として、第２の工程で作
製された保護層７付きのヘッドチップ１を非磁性スライ
ダー８に組み込んで、図１の（ｃ）に示されるような浮
上型スライダーを作製する。この場合、ヘッドチップ１
の非磁性スライダーへの組み込みは、４８０〜６００℃
程度の低融点を有する低融点ガラス９による加熱接着に
より行われ、保護層７と非磁性スライダー８の間にこの
低融点ガラス９が充填されることになる。ここで重要な
点は、この保護層７がない場合には加熱接着時にヘッド
チップへのヘッド側面およびヘッド正面で低融点ガラス
と金属磁性膜が化学的な反応を生じ、金属磁性膜の磁気
特性を劣化させてしまうことである。

【００２４】一般的に低融点ガラスは、高融点ガラス等
と比較すると化学的に不安定であり、特に、Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ａｌ等の金属元素を含有する金
属膜と加熱溶融時に化学的な反応を生じてしまう。そこ
でこれらの金属元素を含有する金属磁性膜をヘッドチッ
プに用いている場合は、少なくとも０．１μｍ以上の膜
厚を有する保護層７が必要となり、特にヘッド正面付近
の記録再生を行う磁気ギャップ近傍部分にはこの保護層
７が不可欠になる。

【００２５】しかる後に第４の工程として、第３の工程
で作製された浮上型スライダーの浮上面を定盤等を用い
て研磨して、図１の（ｄ）に示されるような浮上型磁気
ヘッドを作製する。この浮上面１０の研磨は、浮上面１
０を均一にするためだけでなく、浮上面１０に磁気ギャ
ップ２を露出させ、この磁気ギャップ２のギャップ深さ
を規制することを目的として行われ、これによりヘッド
正面５における低融点ガラス９や保護層７が取り除かれ
る。この場合ヘッド側面の保護層７は残ることになり、
保護層７の断面が浮上面１０上に露出することになる
が、保護層としてクロム（Ｃｒ）、酸化珪素（Ｓｉ−
Ｏ）もしくは酸化アルミニウム（Ａｌ−Ｏ）等を用いて
いれば信頼性等の点で問題がないことが確認された。

【００２６】以上の磁気ヘッドの製造方法において、第
２の工程において図１の（ｂ）に示される保護層付きの
ヘッドチップは、次のようにして作製される。すなわ
ち、図２は、本発明に用いられるスパッタ装置の内部の
斜視図を示し、このスパッタ装置の内部では、クロム、
酸化珪素もしくは酸化アルミニウム等のターゲット１１
と対向してヘッドチップ１のヘッド正面５が配置され、
このヘッドチップ１の下部が樹脂などの接着層１３によ
って固定治具１２に接着されている。

【００２７】このようなスパッタ装置で保護膜の成膜を
行うと、ヘッド正面５のみでなく、少なくともヘッド正
面に近い部分のヘッド側面にも保護層が厚く付着するこ
とになる。また同様に、図３は、本発明に用いられるス
パッタ装置の内部を示す側面図であり、この場合にもク
ロム、酸化珪素もしくは酸化アルミニウム等のターゲッ
ト１１と対向してヘッドチップ１のヘッド正面５が配置
されている。ただし、図３の場合にはヘッドチップ１の
固定は永久磁石１４に磁気的な引力によりなされてい
る。適当な条件でヘッドチップ１を永久磁石１４に近づ
けると、図３に示すように、ヘッドチップ１がが永久磁
石１４上に並んで立つことが確認された。以上のよう
な、スパッタ装置およびヘッドチップの固定手段を行え
ば、ヘッド正面から容易に保護層を成膜できるものであ
る。

【００２８】次に、本発明の製造方法によって製作した
ヘッドチップの保護層に関して、ヘッド正面の膜厚とヘ
ッド側面の膜厚の関係を説明する。図４は、本発明によ
りヘッド正面５から１度の成膜で保護層７が形成された
直方体状のヘッドチップ１の断面図を示す。ヘッド正面
５側に付着した保護層厚ｘに対してヘッド側面６側にも
かなりの膜厚ｙで保護層が付着しているが、この両者の
比率は、スパッタ装置およびヘッドチップ正面からの深
さＬに依存して決定される。ここでターゲット径および
ターゲットと基板間距離が同じスパッタ装置を用いれ
ば、ヘッド正面５側に付着した保護層厚ｘとヘッド側面
６側に付着した保護層厚ｙの比は、ヘッドチップ正面か
らの深さＬに依存して決定される。ここで成膜時のスパ
ッタ装置においてターゲットと基板（ヘッドチップ）間
距離を約６０ｍｍとして、約２００ｍｍおよび約１５０
ｍｍの外径を有する２種類の円盤状ターゲットを用いた
場合に作製された保護層の膜厚比を表１に示す。即ち、
表１はヘッドチップ正面５の保護層厚ｘとヘッドチップ
側面６の保護層厚ｙの比を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１は、ヘッド正面５の膜厚で３μｍ以下
の膜厚で実験した場合の例であるが、約１５０ｍｍの外
径を有する円盤状ターゲットを用いた場合に一番薄い
所、すなわち、ヘッドチップ正面からの深さＬが２６ｍ
ｍの位置デモｙ／ｘの比が０．３であり、ヘッド正面の
膜厚ｘを１μｍ以上形成すれば、少なくともヘッド側面
の保護層の膜厚ｙが０．３μｍ以上形成されることを表
している。これが約２００ｍｍの外径を有する円盤状タ
ーゲットを用いた場合には、さらにヘッド側面の保護層
が厚く形成されることになり、ｙ／ｘの比が一番薄い所
でもｙ／ｘの比が０．６となる。したがって、保護層の
形成時にヘッド正面から成膜し、同時にヘッド側面にも
付着させるとうい本発明方法は、ヘッド側面への保護層
形成に有効かつ効果的であることが立証された。

【００３１】以上のような、実施例に示す本発明の磁気
ヘッドの製造方法は、特に保護層を必ず必要とする金属
磁性膜、即ち窒化膜もしくは炭化磁性膜等の微結晶化合
金膜を用いたコンポジットヘッドに対して特に効果的で
あり、このコンポジットヘッドを容易に量産することが
可能になる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の請求項１の発
明は、高融点のガラス接着により磁気ギャップが形成さ
れたヘッドチップの側面に非磁性の保護層を形成する
際、前記ヘッドチップの正面側からスパッタ蒸着法によ
り非磁性の金属もしくは酸化物を成膜し、前記成膜によ
る前記ヘッドチップの側面へのスパッタ粒子の回り込み
により前記保護層を形成し、しかる後に非磁性のスライ
ダー内に低融点のガラスにより前記ヘッドチップを接着
することを特徴とする浮上型の磁気ヘッドの製造方法で
あるので、コンポジットヘッド作製時に、ヘッドチップ
両側面に微結晶化合金膜と低融点ガラスの反応を抑える
保護層をスパッタ蒸着による１度の成膜で容易に形成す
ることができ、しかも保護層の成膜時におけるヘッドチ
ップの取り付け方法が容易となり、コンポジットヘッド
の量産性に優れているという効果を有するものである。
したがって、本発明の磁気ヘッドの製造方法によれば、
窒化磁性膜もしくは炭化磁性膜を用いたコンポジットヘ
ッドを極めて容易にしかも大量に製造することができる
ものである。

【００３３】また、本発明の請求項２の発明は、ヘッド
チップとして、磁路の一部に窒化磁性膜もしくは炭化磁
性膜を配したヘッドチップを用いたことを特徴とするの
で、窒化磁性膜もしくは炭化磁性膜を用いたコンポジッ
トヘッドを極めて容易にしかも大量に製造することがで
きるものである。

【００３４】さらに、請求項３の発明は、非磁性の保護
層として、クロム、酸化珪素もしくはアルミナを用いた
ものであるから、スパッタ蒸着による保護層の成膜が容
易であり、ヘッド正面からの１度のスパッタ蒸着でヘッ
ドチップ両側面にスパッタ粒子を確実に付着させて形成
することができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッドの製造方法の工程（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）を説明する斜視図、

【図２】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示すスパッタ
装置内部の斜視図、

【図３】本発明の磁気ヘッドの製造方法を示すスパッタ
装置内部の側面図、

【図４】本発明の磁気ヘッドの製造方法を説明するため
のヘッドチップ側面図。

【符号の説明】

１ ヘッドチップ ２ 磁気ギャップ ３ 金属磁性膜 ４ 巻線穴 ５ ヘッド正面 ６ ヘッド側面 ７ 保護層 ８ 非磁性スライダー ９ 低融点ガラス 10 浮上面 11 ターゲット 12 固定治具 13 接着層 14 永久磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高融点のガラス接着により磁気ギャップ
   が形成されたヘッドチップの側面に非磁性の保護層を形
   成する際、前記ヘッドチップの正面側からスパッタ蒸着
   法により非磁性の金属もしくは酸化物を成膜し、前記成
   膜による前記ヘッドチップの側面へのスパッタ粒子の回
   り込みにより前記保護層を形成し、しかる後に非磁性の
   スライダー内に低融点のガラスにより前記ヘッドチップ
   を接着することを特徴とする浮上型の磁気ヘッドの製造
   方法。
2. 【請求項２】 ヘッドチップとして、磁路の一部に窒化
   磁性膜もしくは炭化磁性膜を配したヘッドチップを用い
   たことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造
   方法。
3. 【請求項３】 非磁性の保護層として、クロム、酸化珪
   素もしくはアルミナを用いたことを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の磁気ヘッドの製造方法。