JPH0684129A

JPH0684129A - 磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH0684129A
Application number: JP4354979A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kumagai; 静似熊谷; Junichi Honda; 順一本多; Yoshito Ikeda; 義人池田; Masatoshi Hayakawa; 正俊早川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1994-03-25
Also published as: US5867887A

Abstract

(57)【要約】【構成】一対の磁気コア材を接合して磁気ヘッドを製
造する方法において、磁気記録媒体摺動面近傍での磁気
コア材の透磁率が最大となるように、接合時の磁気コア
材の残留応力を制御する。【効果】ヘッド化した後の透磁率を確実に最大なもの
とし、ヘッド出力を大幅に向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドの製造方法
に関し、特に単結晶フェライトまたは単結晶と多結晶の
接合フェライトを磁気コア材とす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】例えば、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ
ー）等の磁気記録再生装置に組み込まれる磁気ヘッド
は、単結晶フェライト等の磁性材料よりなる磁気コアと
コイルにより構成されている。このフェライトにより形
成される磁気コアを用いた磁気ヘッドは、フェライトヘ
ッドと称され、一般的に用いられるものである。

【０００３】このような磁気ヘッドは、例えば図２５に
示されるようにトラック幅規制溝２０１，２０２により
トラック幅が規制されるフロントギャップ形成面２０
３，２０４、バックギャップ形成面２０５，２０６を境
として左右別々に形成された一対の磁気コア２０７，２
０８がフロントギャップｇ₃、バックギャップｇ₄を有
して突き合わされ接合一体化されてなる。上記一対の磁
気コア２０７，２０８は、各磁気コア２０７，２０８の
突合わせ面に被着形成されたギャップ膜２０９，２１０
の対向面であるギャップ形成面２０３，２０４及び２０
５，２０６同士を突合わせるとともに、フロントギャッ
プｇ₃及びバックギャップｇ₄近傍に溶融充填された非
磁性材料である融着ガラス２１１によって接合一体化さ
れている。そして、その接合一体化された突合わせ面に
は、それぞれコイルを巻装するための巻線溝２１２，２
１３が形成されている。

【０００４】かかる磁気ヘッドは、次のような製造方法
により製造される。先ず、図２６に示すように、単結晶
フェライトまたは単結晶フェライトと多結晶フェライト
の接合材等よりなる基板２１４を用意し、各磁気コア２
０７，２０８のトラック幅を規制するための断面略半円
状のトラック幅規制溝２１５を所定のピッチで複数形成
する。

【０００５】次に、図２７に示すように、上記基板２１
４にコイルを巻装するための断面略台形状の巻線溝２１
６，２１７及びガラス融着を行うための断面略コ字状の
ガラス溝２１８，２１９を、上記トラック幅規制溝２１
５と直交するように所定のピッチで設ける。次いで、図
２８に示すように、上記基板２１４を巻線溝２１６とガ
ラス溝２１８を単位とするブロック２２０と、図２９に
示す巻線溝２１７とガラス溝２１９を単位とするブロッ
ク２２１とに分割する。

【０００６】次に、図２８に示すように、上記トラック
幅規制溝２１５と巻線溝２１６とガラス溝２１８が形成
されたブロック２２０に、ＳｉＯ₂等の非磁性材料より
なるギャップ膜２２２を例えばマグネトロンスパッタ法
のような薄膜形成技術を用いてギャップ長の約半分の厚
さで成膜し、フロントギャップ形成面２２３とバックギ
ャップ形成面２２５を形成する。同様にして、他方のブ
ロック２２１にもギャップ膜２２７を成膜して、フロン
トギャップ形成面２２４とバックギャップ形成面２２６
を形成する。

【０００７】次に、図２９に示すように、これらブロッ
ク２２０，２２１をそれぞれのフロントギャップ形成面
２２３，２２４とバックギャップ形成面２２５，２２６
が接するように突き合わせる。

【０００８】そして、融着ガラスよりなるガラス棒を巻
線溝２１６，２１７とガラス溝２１８，２１９に配し、
所定の条件下で加熱及び図中矢印Ｐ₂方向に数十ＭＰａ
程度の圧力を加え、上記ガラス棒を溶融加熱する。する
と、フロントギャップ及びバックギャップ近傍やトラッ
ク幅規制溝２１５，２３０に融着ガラス２３１が充填さ
れ、フロントギャップ形成面２２３，２２４間及びバッ
クギャップ形成面２２５，２２６間に、記録再生ギャッ
プとして機能するフロントギャップとバックギャップが
形成される。

【０００９】次に、上記融着ガラス２３１によって接合
一体化されたブロック２２０，２２１のテープ摺動面２
３２に円筒研磨を施す。そして最後に、チップ切断を行
い、コイルを巻線溝２１６，２１７に巻装することによ
り、図２５に示す磁気ヘッドが得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな加工工程を経た単結晶フェライトは、工程中に生じ
る様々な加工歪のために、磁気コアの透磁率は大きく劣
化し、磁気ヘッドの再生効率が低下するという問題が発
生している。

【００１１】例えば前述のような製造方法により製造さ
れる磁気ヘッドにおいて、磁気コア２０７，２０８を形
成する一対のブロック２２０，２２１の接合には、これ
らブロック２２０，２２１を突き合わせ、非磁性材料で
ある融着ガラス２３１を配し、加熱及び加圧を施して溶
融充填を行っている。突き合わせる前のブロック２２
０，２２１は反りを有していることが多く、ただ単に突
き合わせただけでは、突き合わせ面であるフロントギャ
ップ形成面２２３，２２４とバックギャップ形成面２２
５，２２６が面接触状態で接触せず、磁気ギャップが開
いてしまう。そこで、融着ガラス２３１を加熱処理して
溶融充填する際、加圧処理を施しブロック２２０，２２
１の反りを矯正し、磁気ギャップが良好に形成されるよ
うにしている。なお、一対のブロック２２０，２２１を
突き合わせる際には数十ＭＰａの圧力が加えられる。

【００１２】しかしながら、この加圧処理の際、圧力は
ブロック２２０，２２１を形成する磁性材料である単結
晶フェライトまたは単結晶フェライトと多結晶フェライ
トの接合材等の磁気ギャップ形成部に集中し、ブロック
２２０，２２１を接合した後も磁気ギャップ形成部のフ
ェライト中には内部残留応力が存在する。このため、こ
れによる逆磁歪効果によって、得られる磁気コアの透磁
率の低下を引き起こし、磁気ヘッドの再生効率が低下す
る。

【００１３】特に、近年においては高密度記録の要求に
伴って磁気ヘッドのトラック幅を小さくすることが求め
られており、トラック幅が小さくなると、上記のような
ブロック２２０，２２１と磁気ギャップ形成部のフェラ
イトにかかる応力は更に大きなものとなり、磁気ギャッ
プ形成部のフェライトに大きな歪みを与え、フェライト
の透磁率が低下し、磁気ヘッドの再生効率も低下する。
特に、トラック幅が２０μｍ程度以下となるとこれらの
現象は更に顕著となり大きな問題となる。

【００１４】ところが、これまで、残留応力によるフェ
ライト材料の透磁率の劣化と実際の磁気ヘッドでの再生
出力とを定量的に関係付ける方法が存在せず、従って、
上記のような磁気ギャップ形成時の残留応力がどの位磁
気ヘッドの再生出力を劣化させているかは実際に磁気ヘ
ッドを作成し、その再生出力を測定するしかなく、応力
に関して明確な設計指針を立てられない状況であった。
また、この透磁率の応力依存性は、単結晶フェライトに
おいては、その結晶方向によっても変化し得る。すなわ
ち、単結晶フェライトを用いた磁気ヘッドを設計する場
合は、加工性や耐摩耗性の面と再生出力や記録特性の面
を考慮して単結晶フェライトの切出し面方位を決定し、
さらに製造工程において残留応力を制御し、フェライト
の磁気特性の劣化を防止しなければならない。いまで
は、試行錯誤によって、この一連の作業を行わなければ
ならなかった。

【００１５】そこで本発明は、上述のような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、磁気コア材の透磁率を
ヘッド化後に確実に最大となるように制御し、これによ
り再生効率に優れた磁気ヘッドの製造を可能とすること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、一対の磁気コア材を接合することによ
って磁気ヘッドを製造するに際し、磁気記録媒体との摺
動面近傍での前記磁気コア材の透磁率が最大となるよう
に、接合時の磁気コア材の残留応力を制御することを特
徴とする。

【００１７】本発明者等は、上記した問題について種々
検討を加え、応力を印加した状態で磁気コア材（特に単
結晶フェライト）の透磁率を測定して、応力が透磁率に
与える影響を定量化し、これに基づいて、磁気ヘッド化
する前にフェライトの磁気記録媒体摺動面近傍の摺動方
向での透磁率が最大となる応力値を把握し、磁気ヘッド
化した後のフェライトヘッドの残留応力を上記応力値に
設定することにより、磁気ヘッドの出力向上が可能であ
ることを見い出し、本発明に到達したものである。以下
に、本発明を詳細に説明する。

【００１８】１．フェライトヘッドのギャップ近傍の透
磁率と磁気ヘッド再生効率解析に用いたフェライトヘッドは、図１に示す如きもの
であった。すなわち、磁気ヘッドは一対の単結晶フェラ
イトコア１，２からなり、これらの磁気コア１，２間に
は磁気記録媒体摺動面に磁気ギャップｇが形成されてい
て、次の寸法に設定された。

【００１９】磁気ギャップ長：０．２μｍデプス：１５μｍトラック幅：２０μｍ面取り深さ：６５μｍ

【００２０】このフェライトヘッドを用い、次の〜
のようにして解析を行った。プログラムハードウェア：ＣＰＵ：ＮＷＳ−１８６０（ＳＯＮＹ社
製）ソフトウェア：有限要素法を用いた３次元磁場解析ソフ
ト（Ａｎｓｏｆｔ社製Ｍａｘｗｅｌｌ）

【００２１】計算シミュレーションにより、磁気ギャップ中の磁束密度Ｈ
ｇを求め、この最大値より効率ηを求めた。また、フェ
ライトコアの磁束密度Ｂｃと断面積Ｓｃとからインダク
タンスＬを求め、Ｌ換算の効率を計算した。この値は、
実際のヘッド出力のレベル差に対応する。なお、計算式
は次の通りである。

【００２２】η=(Ｈｇ×Ｇａｐ）／（Ｉ×Ｎ）Ｈｇ＝Ｂｇ／μ₀

【００２３】η：ヘッド効率Ｈｇ：ギャップ中磁界〔Ａ／ｍ〕Ｂｇ：ギャップ中磁束密度〔Ｔ〕 μ₀：真空の透磁率Ｇａｐ：ギャップ長〔ｍ〕Ｉ：電流〔Ａ〕Ｎ：ターン数

【００２４】Ｌ＝（Ｂｃ×Ｓｃ）／ＩＡ (但し、
１ターン当たりのＬ）Ｌ：ヘッドのインダクタンス〔Ｈ〕Ｂｃ：磁気コア中の磁束密度〔Ｔ〕Ｓｃ：磁気コアの断面積〔ｍ²〕Ｉ_A：総電流〔ＡＴ〕

【００２５】計算条件コイルの断面積：Ｓｃｏｉｌ＝１５０×３３０〔μ
ｍ²〕電流：片側１０ｍＡＴ／１０ターン電流密度：２０２０２０〔Ａ／
ｍ²〕境界条件：固定境界条件、無限遠でＢ＝０（但し、無限
境界要素を使用）

【００２６】透磁率ギャップ近傍（図１参照）のフェライトの透磁率を１０
０〜５００の範囲で変化させた。

【００２７】上記の条件で、シミュレーションを行って
得られた磁気ギャップ近傍の透磁率μとヘッドの単位イ
ンダクタンス当たりの効率η／√Ｌとの関係は、図２の
ようになった。ここで、インダクタンスＬは巻数により
変化するので、単位インダクタンス当たりの効率η／√
Ｌがビデオヘッドの実際の出力に対応する。

【００２８】図２のシミュレーション結果から、磁気ギ
ャップ近傍の透磁率μがヘッド出力を左右することが判
る。

【００２９】2.透磁率の応力及び周波数依存性次に、図３に示すように、バルクヘッドの磁束の方向と
発生する応力の向きを考慮し、測定サンプルＳを磁気記
録媒体（磁気テープ）が摺動する方向を長手とする短冊
形とした。

【００３０】このサンプルＳは、実際には、結晶化ガラ
ス板に貼り合わせ、サンプルを上側又は下側にして上側
が凸になるように長手方向に曲げ荷重を加え、この応力
印加状態でネットワークアナライザー（ヒユーレットパ
ッカード社製４１１９５Ａ）を用いてサンプルの長手方
向の透磁率を測定した。

【００３１】この測定サンプルＳは、実際のヘッドとの
対応では図６の如く、磁気記録媒体摺動面の近傍を構成
する部分に相当するものである。ここでは、同サンプル
は、フェライト結晶の切出しの結晶方位を摺動方向にお
いて（１００）面が現れるようにした。以下に、フェラ
イト結晶の面方位を（１００）面、（１１１）面、（２
１１）面として表す。

【００３２】図３には、サンプル長手方向に（１００）
面が現れるサンプルの透磁率の応力及び周波数依存性の
測定結果が示されている。

【００３３】また、同様に、図４には、サンプル長手方
向に結晶の面方位（１１１）面が現れるサンプルの透磁
率の応力及び周波数依存性の測定結果が示され、この測
定サンプルＳは実際のヘッドでは図７の如くに磁気記録
媒体摺動面近傍を構成する部分に相当している。図５に
は、サンプル長手方向に（２１１）面が現れるサンプル
の透磁率の応力及び周波数依存性の測定結果が示され、
この測定サンプルＳは実際の磁気ヘッドでは図８の如く
に磁気記録媒体摺動面の近傍を構成する部分に相当して
いる。

【００３４】３．応力とヘッド効率の関係例えば、図３に示した長手方向が＜１００＞方向の単結
晶フェライトの応力と透磁率との関係を図に示した透磁
率とヘッド効率（η／√Ｌ）との関係に代入することに
よって、応力とヘッド効率の関係を求めることができ
る。同様に、図４、図５についても求めることができ
る。なお以下、フェライトの結晶方向を＜１００＞方
向、＜１１１＞方向、＜２１１＞方向で表す。

【００３５】＜１００＞、＜１１１＞のそれぞれについ
て、各応力下で得られるヘッド効率（η／√Ｌ）を周波
数に対してプロットしたデータを図１１に示す。

【００３６】４．実際のヘッド出力との対応応力を変化させた場合分析組成：５５ｍｏｌ％Ｆｅ₂Ｏ₃、２２ｍｏｌ％
ＭｎＯ、２３ｍｏｌ％ＺｎＯからなる単結晶フェライト
の磁気ギャップ近傍のテープ摺動方向に、圧縮２０ＭＰ
ａと圧縮５０ＭＰａの各残留応力が働いている２種類の
ヘッドを作成した。これらの各残留応力は、磁気ヘッド
作成時に、例えば前述した図２９に示すように、一対の
ブロック２２０，２２１をそれぞれフロントギャップ形
成面２２３，２２４とバックギャップ形成面２２５，２
２６が接するように突き合わせ、融着ガラスよりなるガ
ラス棒を巻線溝２１６，２１７とガラス溝２１８，２１
９に配し、所定の条件下で上記ガラス棒を加熱するとと
もに、同図中矢印Ｐ₂方向に数十ＭＰａ程度の圧力を加
え、フロントギャップ及びバックギャップ近傍やトラッ
ク幅規制溝２１５，２３０に融着ガラス２３１を溶融充
填する。このときの圧力を制御することによって、残留
応力を調節した。

【００３７】これらのヘッドについて、５ＭＨｚでの再
生出力を測定したところ、２０ＭＰａの場合の方が５０
ＭＰａよりも１．９ｄＢ高くなった。一方、５ＭＨｚに
おけるヘッド効率（η／√Ｌ）の値を応力に対してプロ
ットすると図９のようになる。

【００３８】これによれば、２０ＭＰａと５０ＭＰａの
出力差は２．２ｄＢとなり、実測値とほぼ一致してい
る。このことから、ヘッド化時の応力値によって実際の
ヘッド出力を予測し、最大のヘッド出力を再現できるプ
ロセス条件を決めることができる。

【００３９】結晶方向を変化させたときテープ摺動方向の結晶方位が＜１００＞、＜１１１＞の
２種類のヘッドを各々制作した。この際、圧縮５０ＭＰ
ａの残留応力を加えた状態でヘッド化した。結晶方位が
＜１１１＞のヘッド出力の、結晶方位が＜１００＞のヘ
ッド出力に対する相対出力の結果を図１１に○印で示し
た。

【００４０】一方、圧縮５０ＭＰａの場合のヘッド効率
η／√Ｌ周波数の関係を図１０のデータから前述の磁場
解析ソフトで計算した結果から求めてプロットすると、
図１１のようになる（実際には圧縮４７ＭＰａのデータ
を示したが、圧縮５０ＭＰａとほぼ同等）。

【００４１】そして、この図１１のグラフ上に、結晶方
位が＜１１１＞のヘッド出力の、結晶方位が＜１００＞
のヘッド出力に対する相対出力の計算値を×印でプロッ
トしたが、○印の実測値と比べると良い一致を見る。こ
のことから、異なった結晶方位においてもフェライト試
料の透磁率から実際のヘッド出力を予測することが可能
である。結晶方位が異なれば、ヘッド出力を向上させる
応力値も異なってくる。

【００４２】５．応力を制御する方法以上のように単結晶の各結晶方向における応力に依存す
る透磁率の変化と磁気ヘッド出力の変化の関係を明確に
することが可能となった。この結果に鑑み、加工組立工
程や材料の物性値、更に単結晶フェライトの結晶方位等
を種々選択することにより、磁気記録媒体との摺動面近
傍での前記磁気コア材の透磁率（但し、磁気記録媒体摺
動方向での透磁率）が最大となるように、前記接合時の
磁気コア材の残留応力を制御することで磁気ヘッドの再
生効率を向上させることができる。

【００４３】例えば、磁気ヘッドの製造方法中で磁気ヘ
ッドに多大な応力を発生させる工程は、磁気コア接合工
程であり、磁気コア接合時、非磁性材料である融着ガラ
スを配して加熱及び加圧処理を施す際の圧縮応力が内部
応力として残留し、磁気コアの透磁率を低下させ、磁気
ヘッドの再生効率を低下させるものと思われる。

【００４４】そこで本発明では、磁気記録媒体との摺動
面近傍での前記磁気コア材の透磁率（但し、磁気媒体摺
動方向での透磁率）が最大となるように、前記接合時の
磁気コア材の残留応力を制御する一手段として、一対の
磁気コアを磁気ギャップを有して接合し、閉磁路を形成
させて磁気ヘッドを形成する磁気ヘッドの製造方法にお
いて、磁気ギャップ部の接合を行った後に磁気ギャップ
近傍に非磁性材料を充填することを特徴とするものであ
る。

【００４５】上記磁気コアを形成する材料としては、磁
気ヘッドの製造に一般的に用いるものであれば良く、単
結晶フェライト及び単結晶フェライトと多結晶フェライ
トの接合材等の磁性材料が挙げられる。このとき、磁気
ギャップ部の接合を融着ガラスによって行っても良く、
また、磁気ギャップ近傍に充填する非磁性材料を融着ガ
ラスとし、そのガラス転移点が、磁気ギャップ部の接合
に用いる融着ガラスの屈服点よりも低いものを用いても
良い。

【００４６】上記磁気ギャップ部の接合に用いる融着ガ
ラスとしては、磁気ヘッドの製造に通常用いられるもの
であれば、いずれでも良いが、接着能力があり、屈服点
が比較的高いものが望ましい。なお、下地層として融着
ガラスと磁気コア間にＳｉＯ₂膜等を介在させても良
い。また、磁気ギャップ近傍に充填する非磁性材料とし
てはＳｉＯ₂等の非磁性材料の他に、融着ガラスが挙げ
られるが、磁気ヘッドの製造に通常用いられるものであ
ればいずれでも良く、ガラス転移点が比較的低いものが
望ましい。

【００４７】さらに、上記磁気ヘッドの製造方法におい
て、磁気ギャップ部の接合を金属膜の低温熱拡散によっ
て行っても良く、金属膜としてはＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐ
ｂ等が挙げられ、例えば下地層としてＳｉＯ₂膜、Ｃｒ
膜等を介在させたＳｉＯ₂とＡｕ、ＣｒとＡｕにより構
成される複合薄膜等を用いても良い。なお、複合薄膜の
形成は、スパッタリング法等の薄膜形成技術により行え
ば良い。

【００４８】また、例えばもう一つの手段としては、よ
り応力の制御を容易にするために、トラック位置合わせ
融着時における加圧力の低減を図り、フェライトコアへ
残留する応力の少ない磁気特性に優れた磁気ヘッドを作
成することが可能な磁気ヘッドの製造方法を提供するた
めに、一対の磁気ヘッド用コア基板にそれぞれトラック
幅の３倍以上の平坦部が残るようにトラック幅規制溝を
所定ピッチで複数形成する工程と、上記トラック幅規制
溝と略直交してコイルを巻装するための巻線溝を形成す
る工程と、上記一対の磁気ヘッド用コア基板をトラック
位置合わせしながら接合一体化する工程と、接合一体化
された磁気ヘッド用コア基板よりヘッドチップに切り出
す工程とからなることを特徴とする。

【００４９】

【作用】本発明方法によれば、一対の磁気コア材を接合
するに際し、磁気記録媒体との摺動面近傍での前記磁気
コア材の透磁率（但し、磁気媒体摺動方向での透磁率）
が最大となるように、接合時の磁気コア材の残留応力を
制御しているので、磁気ヘッドの再生効率が高まる。

【００５０】また、本発明では、磁気ギャップ部の接合
を行った後に、圧力を加えない状態で磁気ギャップ近傍
に非磁性材料を充填するので、磁気コアのギャップ部に
かかる圧力が微小なものとなり、該磁気コアの磁気ギャ
ップ形成部に透磁率を最大とするような応力が残留して
再生効率が大幅に高まる。

【００５１】また、本発明の方法によれば、磁気ギャッ
プ近傍に充填する融着ガラスのガラス転移点が、磁気ギ
ャップ部の接合に用いる融着ガラスの屈服点よりも低い
ものを用いているので、融着ガラスの磁気ギャップ近傍
への充填時に磁気ギャップが開いてしまうことがなく、
良好な接合強度が確保される。

【００５２】さらに、本発明においては、磁気ギャップ
部の接合を金属膜の低温熱拡散によって行っているの
で、良好な接合強度が確保されるとともに、低温での製
造が可能となり生産性が大幅に向上する。

【００５３】また、本発明においては、トラック幅規制
溝が形成された一対の磁気ヘッド用コア基板をトラック
位置合わせしながら突き合わせて接合一体化する際に、
トラック幅の３倍以上の平坦部が残るようにトラック幅
規制溝を所定ピッチで形成しているので、当該平坦部が
融着時に加えられる加圧力を低減し、該磁気ヘッド用コ
ア基板への応力を制御し易くする。この結果、磁気ヘッ
ド用コア基板の磁気特性が最適になるように制御された
磁気ヘッドが得られる。

【００５４】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。先ず、本発明者等
は、磁気コア材料としてＭｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを
用いて、材料中の内部残留応力と該材料の透磁率の関係
を調査した。上記磁気コア材料としてＭｎ−Ｚｎ単結晶
フェライトを用いる場合、図６に示すような面方位で構
成される，いわゆるβ型フェライトや図７に示すような
面方位で構成される，いわゆるＪ型フェライトが代表的
なものとして挙げられる。なお、β型フェライトとＪ型
フェライトの面方位は、表１に示す通りである。

【００５５】

【表１】

【００５６】本発明者等は、β型及びＪ型の代表的な２
種類のＭｎ−Ｚｎ単結晶フェライトにおいて、それぞれ
の磁気ギャップ形成面に垂直な方向である、＜１００＞
及び＜１１１＞方向で加圧を施し透磁率の測定を行っ
た。結果を図１８に示すが、β型フェライトに、＜１０
０＞方向に加圧を施した結果を実線で示し、Ｊ型フェラ
イトに＜１１１＞方向に加圧を施した結果を破線で示
す。図１８に示される様に、透磁率は明らかに応力に依
存しており、応力σの絶対値の増加により透磁率μが低
下する傾向にあることが確認された。

【００５７】上述のような、Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライ
トの透磁率の応力依存性は次のように説明できる。すな
わち、磁気コアを形成しているＭｎ−Ｚｎ単結晶フェラ
イトは、一般に磁歪定数が１０^-6程度であり比較的大き
な値を示すため、加圧後に残留する内部応力により、見
かけの磁気異方性が変化する。

【００５８】例えば、磁気ギャップ形成面に垂直な方向
＜ａｂｃ＞磁歪定数λ_abc及び応力σ_abcと結晶異方性
Ｋ₁ により見かけの異方性エネルギーＫは（１）式のよ
うに表される。Ｋ＝Ｋ₁ −（３／２）λ_abc・σ_abc・・・（１）式一般に回転磁化過程が支配的な周波数領域では透磁率μ
と異方性エネルギーＫの関係は（２）式のように表され
る。

【００５９】μ∝１／Ｋ・・・（２）従って、異方性エネルギーの増減により透磁率は逆比例
して増減することになる。

【００６０】例えば、今回の測定に用いたＭｎ−Ｚｎ単
結晶フェライトの磁気異方性Ｋ₁ は正である。一方、＜
１００＞方向の磁歪定数λ₁₀₀は負であるため、＜１０
０＞方向の異方性エネルギーＫは、引っ張り側の応力を
正とすると応力σ₁₀₀の増加に伴って増加することが
（１）式よりわかり、（２）式よりフェライトの透磁率
が低下することがわかる。次に、応力σ₁₀₀が圧縮側に
大きく（負の方向に大きく）なると、異方性エネルギー
Ｋは、応力σ₁₀₀がある値に達するまでは減少するが、
その後、符号が反転し、再び増加することが（１）式よ
りわかる。よって（２）式より、応力σ₁₀₀が圧縮側に
大きく（負の方向に大きく）なると、透磁率μは増加し
た後、減少することがわかる。これらの結果は、図１８
中実線で示されるβ型フェライトの＜１００＞方向の応
力の変化に対する透磁率の変化の様子と一致している。

【００６１】また、＜１１１＞方向の磁歪定数λ₁₁₁は
正であるため、引っ張り側の応力を正とすると＜１１１
＞方向の異方性エネルギーＫは、応力σ₁₁₁がある値に
達するまでは減少するが、その後、符号が反転し、再び
増加することが（１）式よりわかる。よって（２）式よ
り、応力σ₁₁₁が引っ張り側に大きく（正の方向に大き
く）なると、透磁率μは増加した後、減少することがわ
かる。次に応力σ₁₁₁が圧縮側に大きく（負の方向に大
きく）なると、＜１１１＞方向の異方性エネルギーＫ
は、応力σ₁₁₁の増加に伴って増加することが（１）式
よりわかり、（２）式よりフェライトの透磁率が減少す
ることがわかる。これらの結果が、図１８中破線で示さ
れるＪ型フェライトの＜１１１＞方向の応力の変化に対
する透磁率の変化の様子と一致している。

【００６２】そこで本発明者等は、表１に示した代表的
な面方位を有するβ型及びＪ型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェラ
イトを用いて従来の製造方法により、磁気ヘッドを製造
し、これらの磁気ヘッドの再生効率の評価を行った。そ
の結果、磁気ギャップ形成面が（１１１）面であるＪ型
フェライトを用いた磁気ヘッドよりも磁気ギャップ形成
面が（１００）面であるβ型フェライトを用いた磁気ヘ
ッドの方が、再生効率が１０ｄＢ高いという結果を得
た。これは、後者の方が前者よりも高い透磁率を有して
いることを示している。この結果は、図１８に示したよ
うに図中破線で示されるＪ型フェライトと図中実線で示
されるβ型フェライトの垂直方向で圧縮する方向に応力
をかけた場合の透磁率の関係に一致しており、上記磁気
ヘッドにはギャップ面に対して垂直方向の応力が残存し
ていることが確認された。

【００６３】次に、本発明を適用した磁気ヘッドの製造
方法の実施例について説明する。先ず、磁気コアを形成
するために図１２に示す様なフェライト等よりなる基板
３を用意し、これに各磁気コアのトラック幅を規制する
ための断面略半円状のトラック幅規制溝４を所定のピッ
チで複数形成する。次に、この基板３に図１３に示すよ
うにコイルを巻装するための断面略台形状の巻線溝５，
６とガラス融着を行うための断面略コ字状のガラス溝
７，８を、トラック幅規制溝４と直交するように所定の
ピッチで設ける。そして、上記基板３のギャップ形成面
３ａを鏡面に仕上げる。

【００６４】上記巻線溝５，６は、フロントギャップの
デプスが零となる位置に形成する。一方、ガラス溝７，
８は、バックギャップの深さが所定の深さとなる位置に
形成する。そして、図１４に示すように、上記基板３
を、巻線溝５とガラス溝７を単位とするブロック９と、
巻線溝６とガラス溝８を単位とするブロック１０とに分
割する。

【００６５】次に、図１４に示すように上記トラック幅
規制溝４と巻線溝５とガラス溝７が形成されたブロック
９に、磁気ギャップ部の接合を行うために形成される融
着ガラス等よりなるギャップ膜１１を例えばマグネトロ
ンスパッタリング法のような薄膜形成技術を用いてギャ
ップ長の約半分の厚さで成膜し、フロントギャップ形成
面１２とバックギャップ形成面１３を形成する。

【００６６】そして、図１５に示すように、上記のよう
にして形成された一方のブロック９と、同様にして作製
されたギャップ膜１４が形成されてなる他方のブロック
１０を、それぞれのフロントギャップ形成面１２，１
５、バックギャップ形成面１３，１６同士が接するよう
にギャップ膜１１，１４を突き合わせ面として突き合わ
せ、所定の条件下で図１５中矢印Ｐ₁方向に加圧し、且
つ加熱処理を施す。

【００６７】この結果、これらブロック９，１０は、フ
ロントギャップ形成面１２，１５とバックギャップ形成
面１３，１６、すなわち磁気ギャップ部のみで接合一体
化される。

【００６８】次に、図１６に示されるように、磁気ギャ
ップ近傍に充填される非磁性材料であるガラス棒をブロ
ック９，１０の巻線溝５，６及びガラス溝７，８に配
し、所定の条件下で加熱処理を施して各磁気ギャップ近
傍やトラック幅規制溝４に、融着ガラス１７，１８を溶
融充填する。このように接合されたブロック９，１０の
テープ摺動面１９に円筒研磨を施し、チップ切断を施
し、図１７に示されるような磁気コアを得、これにコイ
ルを巻装して磁気ヘッドを得る。

【００６９】この磁気コアは言うまでもなく、トラック
幅規制溝４によりトラック幅が規制されるフロントギャ
ップ形成面１２，１５とバックギャップ形成面１３，１
６を境として左右別々に形成された一対の磁気コア２
０，２１がフロントギャップｇ₁、バックギャップｇ₂
を有して突き合わされ接合一体化されたものである。そ
して、これらトラック幅規制溝４、フロントギャップｇ
₁、バックギャップｇ₂近傍には、非磁性材料である融
着ガラス１７，１８が溶融充填され、これにより上記一
対の磁気コア２０，２１が接合されている。なお、上記
各磁気コア２０，２１にはコイルを巻装するための巻線
溝５，６が形成されている。

【００７０】そこで、上記のような磁気ヘッドの製造方
法により２種類の磁気ヘッドの製造を行った。磁気コア
を形成する磁性材料として、β型及びＪ型Ｍｎ−Ｚｎ単
結晶フェライトを用い、ギャップ形成面にあたる（１０
０）面及び（１１１）面にトラック幅が２０μｍとなる
ようにトラック幅規制溝を形成し、巻線溝，ガラス溝を
形成し、一対の巻線溝とガラス溝を単位とするブロック
に分割した。

【００７１】ギャップ膜を形成するギャップ材としては
ＳｉＯ₂を主成分とする屈服点が５８３℃、転移点が６
３８℃の融着ガラスを用い、ガス圧０．８Ｐａ，電力密
度１Ｗ／ｃｍ² の条件下でギャップ長の半分（本実施例
においては１０００Å）の膜厚で上記融着ガラスのギャ
ップ膜を上記ブロックに形成し、フロントギャップ形成
面及びバックギャップ形成面を形成した。

【００７２】次に、上記のように加工が施され、ギャッ
プ膜が形成される一対のブロックをギャップ膜を突き合
わせ面とし、フロントギャップ形成面及びバックギャッ
プ形成面が接するように突き合わせ、６４０℃，数十Ｍ
Ｐａの条件下で加熱加圧処理を１時間施した。次に、ブ
ロックに形成されている巻線溝に融着ガラスとしてギャ
ップ膜に用いた融着ガラスの屈服点よりも低いガラス転
移点（５６０℃）を有する棒状のＰｂガラスを配し、５
６０℃で１時間の加熱処理を行い、磁気ギャップ近傍及
びトラック幅規制溝に融着ガラスの溶融充填を行った。

【００７３】なお、この時、ギャップ膜の融着ガラスが
再度溶融し磁気ギャップ部が開くことはなかった。次
に、上記接合されたブロックのテープ摺動面に円筒研磨
を施し、チップ切断し、コイルを巻装して磁気ヘッドを
得、β型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用いた磁気ヘッ
ドを実施例１、Ｊ型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用い
た磁気ヘッドを実施例２とした。

【００７４】また、比較のために上記の磁気ヘッドと同
型の磁気ヘッドを従来の磁気ヘッドの製造方法により製
造した。磁気コアを形成する材料としてはβ型及びＪ型
Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用い、ギャップ膜として
ＳｉＯ₂膜を形成し、ギャップ膜が形成される一対のブ
ロックを突き合わせ、ブロックに形成されている巻線溝
及びガラス溝に融着ガラスとしてガラス転移点５６０℃
のＰｂガラスを融着ガラスとして配し、５６０℃で１時
間の加熱処理を行い、磁気ギャップ近傍及びトラック幅
規制溝に融着ガラスの溶融充填を行った。次に、上記接
合されたブロックのテープ摺動面に円筒研磨を施し、チ
ップ切断し、コイルを巻装して磁気ヘッドを得、β型Ｍ
ｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用いた磁気ヘッドを比較例
１、Ｊ型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用いた磁気ヘッ
ドを比較例２とした。

【００７５】以上のようにして得られた実施例１，２、
比較例１，２の磁気ヘッドの電磁変換特性の評価を行っ
た。β型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用いた実施例１
と比較例１の再生出力を比較すると、実施例１の方が２
ｄＢ高い再生出力を示した。これは、製造方法の違いか
ら実施例１の磁気コア中の内部残留応力が比較例１と比
較して大幅に減少し、磁気コアの透磁率が向上したため
と思われる。また、Ｊ型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを
用いた実施例２と比較例２の再生出力を比較すると、実
施例２の方が１０ｄＢ高い再生出力を示した。これも、
製造方法の違いから実施例２の磁気コア中の内部応力が
比較例２と比較して大幅に減少し、磁気コアの透磁率が
向上したためと思われる。

【００７６】上記実施例においては、磁気コアを形成す
る磁性材料として、Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトを用い
たが、フロントギャップを構成する先端部のみを単結晶
フェライトとして後部を多結晶フェライトとした接合材
としても良い。

【００７７】また、上記実施例においては、ギャップ膜
として融着ガラスの単層膜を用いた例を示したが、該ギ
ャップ膜は下地層としてＳｉＯ₂膜を形成した２層構造
としても良い。このような２層構造のギャップ膜は、例
えば本実施例においてはマグネトロンスパッタ等の薄膜
形成方法によりＳｉＯ₂膜を６００Å形成した後、融着
ガラスを４００Å形成すればよい。

【００７８】さらに、上記ギャップ膜としては、下地層
としてＣｒ膜が形成されたＣｒとＡｕの複合膜を用いて
も良く、例えば本実施例においてはスパッタリング等の
薄膜形成方法によりＣｒ膜を６００Å形成した後、Ａｕ
膜を４００Å形成すれば良い。また、ギャップ膜の形成
された一対のブロックの接合は、２００℃〜３００℃、
数十ＭＰａの条件下で行えば良い。なお、上記複合膜に
おいては、必要に応じてＳｉＯ₂膜を下地層として設け
ても良い。

【００７９】よって、本実施例の磁気ヘッドの製造方法
により製造された磁気ヘッドにおいては、先ず磁気ギャ
ップ部の接合を行い、しかる後圧力を加えない状態で磁
気ギャップ近傍に融着ガラスを充填するため、製造中に
磁気コア中に残留する内部応力が大幅に減少し、磁気コ
アの磁気ギャップ形成部に歪みが発生せず、磁気コアの
透磁率が向上するため、得られる磁気ヘッドの再生効率
が向上する。また、磁気ヘッドの磁気ギャップ部の接合
を行う融着ガラスの屈服点よりも磁気ギャップ近傍に充
填される融着ガラスのガラス転移点が低いことから、磁
気ギャップ部の接合後、磁気ギャップ近傍に融着ガラス
の溶融充填を行っても、磁気ギャップが開くことはな
く、良好な接合強度を有する磁気ヘッドを得ることがで
きる。

【００８０】次に、トラック幅の３倍以上の平坦部が残
る様にトラック幅規制溝を所定ピッチで形成し、当該平
坦部に発生する応力を制御する場合の実施例を説明す
る。この磁気ヘッドを作成するには、先ず、図１９に示
すように、Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトやＮｉ−Ｚｎ単
結晶フェライト等の酸化物磁性材料からなる平板状をな
す磁気ヘッド用コア基板２２の磁気ギャップ形成面とな
る一主面２２ａを鏡面研磨した後、断面略円弧状をなす
トラック幅規制溝２３をヘッドの数（本実施例では２
つ）に応じて所定ピッチＰで複数形成する。

【００８１】トラック幅規制溝２３を形成するには、１
ピッチＰ間に磁気ギャップｇのトラック幅Ｔｗの３倍以
上の平坦部２４が残るように、上記磁気ヘッド用コア基
板２２の磁気ギャップ形成面となる主面２２ａに対し
て、該トラック幅規制溝２３を断面略円弧状をなす溝と
して磁気ヘッド用コア基板２２の短辺方向に沿って形成
する。

【００８２】次に、先に形成したトラック幅規制溝２３
に近接した位置に、トラック幅Ｔｗを規制するための断
面略コ字状をなすトラック幅規制溝２５を同様にして磁
気ヘッド用コア基板２２の短辺方向に沿って形成する。

【００８３】この結果、隣接して設けられるトラック幅
規制溝２３，２５間には、所定のトラック幅Ｔｗとされ
た磁気ギャップ形成部２６がそれぞれ形成される。

【００８４】次に、上記トラック幅規制溝２３，２５と
略直交する方向に、コイルを巻装させるための巻線溝２
７と、磁気ヘッド用コア基板２２同士の接合強度を確実
なものとするためのガラス溝２８とを上記磁気ヘッド用
コア基板２２にそれぞれ形成する。巻線溝２７は、磁気
ギャップ形成面となる主面２２ａと略平行なコイル巻装
面２７ａとこのコイル巻装面２７ａの両端縁に上記主面
２２ａに対して傾斜する形斜面２７ｂ，２７ｃとを有し
た断面略コ字状をなす溝として形成し、上記トラック幅
規制溝２３，２５と直交する方向に上記磁気ヘッド用コ
ア基板２２の長手方向全体に亘って形成する。なお、上
記巻線溝２７の一方の傾斜面２７ｂは、磁気ギャップｇ
のデプスを規制する働きをする。

【００８５】一方、ガラス溝２８は、磁気ギャップ形成
面となる主面２２ａと略平行な面２８ａと、この面２８
ａの両端縁に上記主面２２ａと直交する垂直面２８ｂ，
２８ｃとを有した断面コ字状をなす溝として形成し、上
記トラック幅規制溝２３，２５と直交する方向に上記巻
線溝２７と平行となるように上記磁気ヘッド用コア基板
２２の長手方向全体に亘って形成する。

【００８６】次に、上述の工程を順次繰り返してトラッ
ク幅規制溝２３，２５及び巻線溝２７並びにガラス溝２
８をそれぞれ形成した磁気ヘッド用コア２２をもう一つ
同様にして作成する。その後、これら磁気ヘッド用コア
基板２２，２２をトラック位置合わせしながら、図２０
に示すように突き合わせて重ね合わせる。

【００８７】すなわち、互いに磁気ヘッド用コア基板２
２，２２に形成された所定のトラック幅Ｔｗとされた磁
気ギャップ形成部２６，２６同士を相対向するようにし
て突き合わせる。なお、磁気ヘッド用コア基板２２，２
２同士を突き合わせる際には、予め設定されたギャップ
長に応じた厚みとされたギャップスペーサー（図示は省
略する。）を磁気ギャップ形成面を除く接合界面に介在
させるか、或いは磁気ギャップ形成面となる主面２２ａ
にＳｉＯ₂等よりなるギャップ膜を成膜した後に、これ
ら磁気ヘッド用コア基板２２，２２を突合わせる。

【００８８】そして、これら磁気ヘッド用コア基板２
２，２２にそれぞれ設けられた巻線溝２７，２７及びガ
ラス溝２８，２８内にガラス棒（図は省略する。）を挿
入した後、これら磁気ヘッド用コア基板２２，２２をそ
の両端より加圧した状態で上記ガラス棒を溶融せしめ
る。このとき本実施例では、上記磁気ヘッド用コア基板
２２，２２にはトラック幅Ｔｗの３倍以上とした平坦部
２６を設けているため、この幅広の平坦部２６が融着時
に加えられる加圧力を低減し、該磁気ヘッド用コア基板
２２への応力を大幅に減少せしめる。したがって、磁気
ヘッド用コア基板２２の有する磁気特性が劣化せず、ヘ
ッド化した後の磁気ヘッドの再生効率の向上が期待でき
る。また、加圧力が和らぐことから、磁気ギャップ形成
部分２６に変形等が生じない。

【００８９】この結果、上記一対の磁気ヘッド用コア基
板２２，２２は、融着ガラス２９によって接合一体化さ
れる。また、融着ガラス２９は、相対向するトラック幅
規制溝２３，２５内にも充填されることになり、該融着
ガラス２９が磁気記録媒体に対する当たり特性を確保す
る役目をする。

【００９０】次に、接合一体化された磁気ヘッド用コア
基板２２，２２から所定の大きさとなるようにヘッドチ
ップ（図は省略する。）を切り出す。そして、このヘッ
ドチップに対して磁気記録媒体対接面となる部分を円筒
研磨するとともに、巻線溝２７にコイルを確実に巻装す
るための切り欠き溝３０，３１を切削加工することによ
って、磁気ヘッドを図２１に示すように完成する。

【００９１】このようにして作製された磁気ヘッドにお
いては、融着工程において磁気ヘッド用コア基板２２が
大きな加圧力を受けていないために、該磁気ヘッド用コ
ア基板２２の有する磁気特性が略そのまま生かされるの
で、高い再生効率を得ることができる。また、磁気ギャ
ップｇ部分の形状も融着時の加圧力によってだれず、正
確なトラック幅Ｔｗとなる。なお、図２３に示すように
磁気ヘッド用コア基板３０１，３０１の主面に、隣接す
るトラック幅規制溝３０２，３０２によって磁気ギャッ
プｇのトラック幅Ｔｗを規制するようにした場合には、
これら磁気ヘッド用コア基板３０１，３０１の接合面積
はトラック幅Ｔｗ×〔フロントギャップＦＧのデプスと
バックギャップＢＧのデプス〕となることから、磁気ギ
ャップ部分のフェライトへの応力が増大し、磁気特性の
劣化並びにヘッドの再生効率が低下する。また、かかる
加圧力により、磁気ギャップ形成面の両端縁部３０３，
３０４が、図２４に示すように、他方の磁気ヘッド用コ
ア基板３０１側へだれる等の変形が生ずる。

【００９２】ところで、磁気ヘッド用コア基板２２にト
ラック幅Ｔｗの３倍以上の平坦部２４を設けることによ
り、該磁気ヘッド用コア基板２２の応力ダメージが減少
することについては、以下の理由による。今、トラック
幅規制溝２３を形成する溝形成ピッチＰを、図２３に示
す従来の磁気ヘッドを作成するときの溝形成ピッチＰ₁
（Ｃｗ＋Ｔｗ）のＮ倍とすることを考える。なお、Ｔｗ
は磁気ギャップ形成面となる主面２２ａにおける磁気ギ
ャップ形成部分２６の対向幅を示し、Ｃｗは上記主面２
２ａにおけるトラック幅規制溝２３の対向幅を示すもの
である。このとき、本実施例では、隣接するトラック間
のトラック位置合わせ時の接合面積Ｓ₁は、

【００９３】

【数１】

【００９４】で表される。ただし、デプス方向の長は１
と仮定する。そうすると、従来の方法での接合面積Ｓ₂
は、

【００９５】

【数２】

【００９６】で表されるから、これら接合面積Ｓ₁と接
合面積Ｓ₂の面積比Ｓ₁／Ｓ₂は、

【００９７】

【数３】

【００９８】となる。例えば、トラック幅Ｔｗが２０μ
ｍから１０μｍに減少した場合、従来の方法では２０μ
ｍの場合の２倍の加圧力になってしまうが、本実施例の
方法では（３）式に当てはめてみると、

【００９９】

【数４】

【０１００】倍の面積となる。なお、この値は、Ｔｗを
１０μｍ，Ｃｗを１９０μｍとしたときの値である。ま
たこのとき、Ｎ＝３（つまり３倍ピッチ）とすると、

【０１０１】

【数５】

【０１０２】となり、７倍強の面積となるので、従来の
Ｔｗ＝２０μｍのときに比べても、

【０１０３】

【数６】

【０１０４】倍の面積となる。逆に、加圧力は、３／１
１に減少することになる。したがって、本発明の方法を
適用すれば、狭トラックの磁気ヘッドを作成する場合に
も加圧力の低減が図れ、再生効率の高い磁気ヘッドを作
成することができる。

【０１０５】なお、従来の方法の２０μｍのトラック幅
から１０μｍのトラック幅に狭トラック化を図る場合に
は、２倍の加圧力になってしまうが、本発明では従来の
方法の１０μｍのトラック幅に比べて、

【０１０６】

【数７】

【０１０７】の加圧力になるので、例えば、

【０１０８】

【数８】

【０１０９】ならば、従来の２０μｍのトラック幅より
加圧力が減少する。この条件を当てはめると、

【０１１０】

【数９】

【０１１１】となる。この場合の隣接トラック間の平坦
部２４の幅は３２μｍであり、トラック幅１０μｍの３
倍以上となっている。従って、隣接するトラック間の平
坦部２４の幅をトラック幅Ｔｗの３倍以上とすれば、磁
気ヘッド用コア基板のトラック位置合わせ融着時におけ
る加圧力を大幅に低減することができ、磁気ヘッド用コ
ア基板への応力の制御を行い易くなる。

【０１１２】ここで実際に、Ｔｗ＝１０μｍ，Ｃｗ＝１
９０μｍ，Ｎ＝３とした場合のフェライトヘッドを作成
し、これを８ｍｍビデオ（ＮＴＳＣ）の条件にて試作評
価を行った。なお、ギャプ長は０．２５μｍ，インダク
タンスは０．７μＨ（５ＭＨｚ）とした。また、Ｎ＝１
に比べてＮ＝３の場合には、１．５ｄＢもの大幅な出力
改善が認められた。この結果は、本発明方法によるガラ
ス融着時の加圧力の制御によるものと考えられる。

【０１１３】なお、上述の例においては、単結晶フェラ
イトのみによって閉磁路を構成する磁気ヘッドの製造方
法について本発明を適用したが、金属磁性薄膜を磁気コ
ア材として用いた，いわゆるメタル・イン・ギャップ型
の磁気ヘッドを作製する場合にも本発明が適用できる。
かかる場合には、トラック幅規制溝２３，２５及び巻線
溝２７並びにガラス溝２８を形成した後に、磁気ヘッド
用コア基板２２の磁気ギャップ形成面となる主面２２ａ
に金属磁性薄膜３２，３３を成膜し、これら金属磁性薄
膜３２，３３同士を突き合わせるようにして、図２２に
示すようにこれら磁気ヘッド用コア基板２２，２２を重
ね合わせればよい。その後の工程は、前述した工程と同
様である。これによって、金属磁性薄膜３２，３３を主
コアとしたメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドが作
製される。

【０１１４】なお、金属磁性薄膜３２，３３に使用され
る強磁性金属材料としては、従来より公知の高飽和磁束
密度且つ軟磁気特性に優れた強磁性合金材料が使用さ
れ、結晶質，非結晶質を問わない。例示するならば、Ｆ
ｅ系合金、Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃ系
合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合
金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合
金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ系合
金、Ｆｅ−Ｒｕ−Ｇａ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ
−Ａｌ系合金等の結晶質合金材料や、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎ
ｂ，Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｔａ等のアモルファス合金等が
挙げられる。もちろん、一般に使用されるアモルファス
合金（例えばＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏのうち１以上の元素と
Ｐ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉのうち１以上の元素とからなる合金、
またはこれを主成分としＡｌ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含ん
だ合金等のメタル−メタロイド系アモルファス合金、或
いはＣｏ−Ｚｒ，Ｃｏ−Ｈｆ等の遷移元素を主成分とす
る合金、またはこれらに希土類元素を添加した合金等の
メタル−メタル系アモルファス合金。）等も使用可能で
ある。

【０１１５】なお、磁気ヘッドのより一層の高出力化並
びに高帯域での渦電流損を回避するために、上記金属磁
性薄膜３２，３３を絶縁膜を介して膜厚の薄い金属層を
何層にも積層することにより形成される多層膜構造とし
てもよい。この場合には、絶縁膜として従来より多く使
用されているＳｉＯ₂の他、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、
ＺｒＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄等の如き材料からなる膜を使用す
る。また、このときの各金属層及び絶縁膜の形成方法と
しては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法、クラスター・イオンビーム法等に代表され
る真空薄膜形成技術がいずれも採用できる。

【０１１６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の方法によれば、一対の磁気コアを接合するに際し、
磁気記録媒体との摺動面近傍での前記磁気コア材の透磁
率（但し、磁気媒体摺動方向での透磁率）が最大となる
ように、接合時の磁気コア材の残留応力を制御している
ので、ヘッド化した後の透磁率を確実に最大とし、磁気
ヘッドの再生効率を大きく向上させることができる。

【０１１７】また、本発明の方法によれば、磁気ギャッ
プ部の接合を行った後に磁気ギャップ近傍に非磁性材料
を充填するため、磁気コアのギャップ部にかかる圧力が
微小であり、磁気コアの磁気ギャップ形成部に透磁率を
最大とするような応力を残留させることができ、再生効
率に優れた磁気ヘッドを得ることができる。

【０１１８】また、本発明の方法によれば、磁気ギャッ
プ部の接合を融着ガラスとし、また、磁気ギャップ近傍
に充填する非磁性材料を融着ガラスとした場合には、磁
気ギャップ部の接合に用いる融着ガラスの屈服点よりも
ガラス転移点が低い融着ガラスを、上記磁気ギャップ近
傍に充填する融着ガラスとして使用すれば、該融着ガラ
スの磁気ギャップ近傍への充填時に磁気ギャップが開い
てしまうこともなく、良好な接合強度を有する磁気ヘッ
ドを得ることができる。

【０１１９】さらに本発明の方法においては、磁気ギャ
ップ部の接合を金属膜の低温熱拡散によって行った場合
には、良好な接合強度を有する磁気ヘッドが得られると
ともに、低温で製造が行えることになり、生産性が良好
なものとなってその工業的価値が増大する。

【０１２０】また、本発明の方法においては、トラック
幅の３倍以上の平坦部が残るようにトラック幅規制溝を
所定ピッチで形成しているので、磁気ヘッド用コア基板
のトラック位置合わせ融着時における加圧力を上記平坦
部によって大幅に低減することができ、当該平坦部が融
着時に加えられる加圧力を低減し、該磁気ヘッド用コア
基板への応力を制御し易くできる。この結果、磁気ヘッ
ド用コア基板の磁気特性が最適になるように制御された
磁気ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】解析に用いた磁気ヘッドを示す図である。

【図２】ヘッド効率と透磁率との関係を示す特性図であ
る。

【図３】テープ摺動方向が＜１００＞方向の単結晶フェ
ライトの透磁率の応力及び周波数依存性を示す特性図で
ある。

【図４】テープ摺動方向が＜１１１＞方向の単結晶フェ
ライトの透磁率の応力及び周波数依存性を示す特性図で
ある。

【図５】テープ摺動方向が＜２１１＞方向の単結晶フェ
ライトの透磁率の応力及び周波数依存性を示す特性図で
ある。

【図６】図３の測定サンプルとこれに対応する磁気ヘッ
ドを示す斜視図である。

【図７】図４の測定サンプルとこれに対応する磁気ヘッ
ドを示す斜視図である。

【図８】図５の測定サンプルとこれに対応する磁気ヘッ
ドを示す斜視図である。

【図９】テープ摺動方向が＜１００＞方向の単結晶フェ
ライトヘッドのヘッド効率の応力依存性を示す特性図で
ある。

【図１０】テープ摺動方向が＜１００＞方向及び＜１１
１＞方向の各単結晶フェライトの透磁率の周波数依存性
を示す特性図である。

【図１１】テープ摺動方向が＜１００＞方向及び＜１１
１＞方向の各単結晶フェライトヘッドのヘッド効率の周
波数依存性を示す特性図である。

【図１２】本発明を適用した磁気ヘッドの製造方法の一
例を工程順に示すものであり、基板にトラック幅規制溝
を形成する工程を示す斜視図である。

【図１３】トラック幅規制溝を形成した基板に、巻線
溝，ガラス溝を形成する工程を示す斜視図である。

【図１４】トラック幅規制溝，巻線溝，ガラス溝を形成
した基板をブロックに切断し、この上にギャップ膜を形
成する工程を示す斜視図である。

【図１５】トラック幅規制溝，巻線溝，ガラス溝，ギャ
ップ膜を形成した一対のブロックを接合する工程を示す
斜視図である。

【図１６】接合した一対のブロックの巻線溝及びガラス
溝に非磁性材料を充填する工程を示す斜視図である。

【図１７】上述の工程を経て作製された磁気ヘッドの斜
視図である。

【図１８】Ｂ型及びＪ型Ｍｎ−Ｚｎ単結晶フェライトに
おける応力と透磁率の関係を示す特性図である。

【図１９】本発明の方法により磁気ヘッドを順次作製す
る工程を示すもので、トラック幅規制溝形成工程を示す
斜視図である。

【図２０】ガラス融着工程を示す斜視図である。

【図２１】上述の工程を経て作製された磁気ヘッドを示
す斜視図である。

【図２２】メタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドを作
製する場合の磁気ヘッド用コア基板のガラス融着工程を
示す斜視図である。

【図２３】従来の方法により磁気ヘッドを作製する工程
を順次示すもので、ガラス融着工程を示す斜視図であ
る。

【図２４】図２３の要部拡大正面図である。

【図２５】従来の磁気ヘッドの一例を示す斜視図であ
る。

【図２６】従来の磁気ヘッドの製造方法の一例を工程順
に示すものであり、基板にトラック幅規制溝を形成する
工程を示す斜視図である。

【図２７】トラック幅規制溝を形成した基板に、巻線
溝，ガラス溝を形成する工程を示す斜視図である。

【図２８】トラック幅規制溝，巻線溝，ガラス溝を形成
した基板をブロックに切断し、この上にギャップ膜を形
成する工程を示す斜視図である。

【図２９】トラック幅規制溝，巻線溝，ガラス溝，ギャ
ップ膜を形成した一対のブロックの巻線溝及びガラス溝
に非磁性材料を配し、接合する工程を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

３・・・基板４，２３，２５・・・トラック幅規制溝５，６，２７・・・巻線溝７，８，２８・・・ガラス溝９，１０・・・ブロック１１，１４・・・ギャップ膜１２，１５・・・フロントギャップ形成面１３，１６・・・バックギャップ形成面１７，１８・・・融着ガラス２２・・・磁気ヘッド用コア基板２６・・・磁気ギャップ形成部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早川正俊東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の磁気コア材を接合することによっ
て磁気ヘッドを製造するに際し、磁気記録媒体との摺動面近傍での前記磁気コア材の透磁
率が最大となるように、接合時の磁気コア材の残留応力
を制御することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】一対の磁気コアを磁気ギャップを有して
接合して閉磁路を形成させ磁気ヘッドを形成する磁気ヘ
ッドの製造方法において、磁気ギャップ部の接合を行った後に、磁気ギャップ近傍
に非磁性材料を充填することを特徴とする磁気ヘッドの
製造方法。
【請求項３】磁気ギャップ部の接合を金属膜の低温熱
拡散によって行うことを特徴とする請求項２記載の磁気
ヘッドの製造方法。
【請求項４】磁気ギャップ部の接合を融着ガラスによ
って行うことを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッドの
製造方法。
【請求項５】磁気ギャップ近傍に充填する非磁性材料
が融着ガラスであり、そのガラスの転移点が、磁気ギャ
ップ部の接合に用いる融着ガラスの屈服点よりも低いこ
とを特徴とする請求項４記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】一対の磁気ヘッド用コア基板にそれぞれ
トラック幅の３倍以上の平坦部が残るようにトラック幅
規制溝を所定ピッチで複数形成する工程と、上記トラック幅規制溝と略直交してコイルを巻装するた
めの巻線溝を形成する工程と、上記一対の磁気ヘッド用コア基板をトラック位置合わせ
しながら接合一体化する工程と、接合一体化された磁気ヘッド用コア基板よりヘッドチッ
プに切り出す工程とからなることを特徴とする磁気ヘッ
ドの製造方法。