JPS62287405A - 磁気ヘツド - 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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は磁気ヘッド、特に高透磁率材ブロック上に高飽
和磁束密度膜を形成した磁気コアを有する磁気ヘッドに
関するものである。

〈従来の技術〉　　　− 従来、メタル塗布テープ、金属蒸着テープ等の高抗磁力
磁性媒体に適する磁気ヘッドとして、いわゆるＭＩＧ　
（Ｍｅｔａｌ　　ｉｎ　　Ｇａｐ）　ヘッドと呼ばれる
ものがあり、既に実用に供されている。

ＭＩＧヘッドは、コアの大部分にフェライト等の高透磁
率材を用いギャップ近傍の磁極先端部を高飽和磁束密度
材、即ち、パーマロイ、センダスト、アモルファス等の
合金磁性材で形成した構造となっている。ＭＩＧヘッド
には、摺動面上における金属磁性材とフェライトとの境
界が、作動ギャップに平行なタイプ（これをＰタイプと
呼ぶことにする。たとえば特開昭５１−１４０７０８号
公報等が開示されている）と、前記境界が作動ギャップ
と非平行でアジマスが付いたタイプ（これをＡタイプと
呼ぶことにする。たとえば、特開昭５４−９６０１３号
公報、特開昭６０−３２１０７号公報等に開示されてい
る。）とがあり、現在までのところＡタイプのＭ　Ｉ　
Ｇヘッドが実用化されている。理由は、ＰタイプのＭ　
Ｉ　Ｇヘッドでは金属磁性材とフェライトとの境界が疑
似ギャップとして作用し、これによるコンタ−効果によ
り、周波数−出力特性にｐｅａｋ−ｔ。

−ｐｅａｋ値で数ｄＢ程度のリップルが現われるからで
ある。

ところ゛で上述の如′−きＭＩＧヘッドにあっては、作
動磁気ギャップは、いわゆるツキ合わせ工程に依り形成
されていた。このように従来のツキ合わせ工程により作
動ギャップを形成したヘッドは、ギャップ幅のバラツキ
が多く、結果としてヘッド間の特性のバラツキも大きか
った。このバラツキを無くす目的でツキ合わせ工程を経
ずにギャップを形成したＭＩＧヘッドも提案されている
。この種のヘッドでは金属磁性膜上に磁気ギャップとな
るギャップ材となる絶縁膜を形成して、更にこの絶縁膜
上に更に金属磁性膜が形成されている。

この様なツキ合せ工程を含まないＭＩＧヘッドとしては
Ａタイプのものが特開昭６０−１７７３１４号公報に開
示され、Ｐタイプのものとしては本出願人に係る特願昭
６０−１８７４８６号に開示している。

ツキ合せ工程を含まないＡタイプＭ　Ｉ　Ｇヘッドのコ
ア半休を用いたヘッドはコンタ−効果を完全に防止でき
るという利点を有するが、製造工程が複雑になる上に、
要求される加工精度も高くなり、コストが高（なってし
まうという問題を有する。

従ってツキ合せ工程を含まないＰクイブＭＩＧヘッドに
於いてコンタ−効果による悪影響等の諸問題を伴わず製
造できればコスト面で極めて有利となる。

第１３図はツキ合せ工程を含まないＰタイプのＭＩＧヘ
ッドの例を示す図であり、１はフェライト等の高透磁率
材ブロック、２，７はセンダスト等の高飽和磁束密度材
よりなる磁性膜、３は巻線窓用溝、６は磁気ギャップ、
９．ｌＯはガラス等の非磁性材である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上述の如きツキ合せ工程を含まないＰタ
イプＭＩＧヘッドに於いては以下の如き問題がある。

第１４図は従来のＰタイプＭＩＧヘッドの問題点につい
て説明するためのコア先端部を示す図である。

第１４図に於いてＤはギャップデプス、σ０．σ１゜σ
３は夫々媒体摺動面、Ｓｇは磁気ギャップ形成面、Σは
フェライトｌとセンダスト膜２との境界面であり、面Ｓ
ｇと面Σとは平行である。

今、この磁気ヘッドを使用していくと、媒体摺動面はσ
０からσ８．σ３へと変化していく。この時媒体摺動面
に於いて露呈する磁性膜２を斜線にて示す。図より明ら
かな如くヘッドが使用されていき、ギャップデプスが変
化していくと、面σ１までは摺動面上に現われる金属磁
性材の形状は変化しないが、面σ３上では、フェライト
との境界が後退し媒体摺動方向に広くなってしまい、磁
気特性が劣化してしまう。

また第１４図のヘッドに於いては内部応力の蓄積により
、巻線窓用溝４に近いフェライト１中に、Ｃ，、Ｃ３で
示す如きクラックが入り、製品歩留りを低下させてしま
う原因となっていた。

更に、金属磁性膜とフェライトとの境界近傍に内部応力
が蓄積すると、境界における磁気的性質の不連続性が増
し、コンタ−効果も大きくなり、ヘッドの電磁変換特性
が悪化する。

本発明は上述の如き問題に鑑み、経時変化に対しても安
定な磁気特性を有し、かつ製造時の歩留りが良く、磁気
特性が良好なコア構造を有する低コストの磁気ヘッドを
提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 かかる目的下に於いて本発明の磁気ヘッドにあっては、
巻線用溝が形成されている高透磁率材ブロックと、該ブ
ロックの前記溝の形成されている面に対し、前記溝を除
く部分の少なくとも前記溝より媒体摺動面側に形成され
た高飽和磁束密度材よりなる第１の磁性膜と、該第１の
磁性膜と前記ブロックとの境界面に対して前記媒体摺動
面に平行に形成され、磁気ギャップとなる絶縁膜と、該
絶縁膜上に形成された高飽和磁束密度材よりなる第２の
磁性膜とを有する構造を採用している。

く作用〉 上述の如き磁気ヘッドに於いては巻線用溝の内部には第
１の磁性膜は形成されておらず、媒体摺動面に於ける第
１の磁性膜が摺動面の変化に係らず同じ形状となるため
経時変化に対しても安定な磁気特性が得られ、かつ内部
応力も大きくならない為製造時の歩留りも向上すると共
にコンタ−効果による磁気０性の劣化も最小限に抑えら
れるものである。

〈実施例〉 第１図は、本発明の最も典型的な構成を有するヘッドの
実施例につき、その概略を示す斜視図、第２図〜第７図
は、第１図のヘッドの製造工程の概略を説明する図、第
８図（ａ）〜（ｃ）は、摺動面上の構造が第１図のヘッ
ドと異なる種々の実施例を示す図である。

第１図において、ｌは単結晶フェライト等の高透磁率材
ブロック、２は高透磁率材１上に、たとえばスパッタ等
の物理蒸着によって成膜されたパーマロイ、センダスト
、アモルファス等の高飽和磁束密度を有する第１の磁性
膜としての合金磁性材、６は５ｉ０３などのギャップ材
で、高飽和磁束密度材２上に同じ（スパッタ等により成
膜され、７は第２の磁性膜としての合金磁性材で、ギャ
ップ材７上に同じくスパッタ等により成膜される。

３（３□〜３３）は、巻線窓用溝、またその壁面５には
低融点ガラスが充填されている。９は低融点ガラス５と
同程度か低い融点を有する低融点ガラス、ｌＯ〜１２は
保護板で、１０は非磁性フェライトあるいは結晶化ガラ
スなど耐摩耗性の高い非磁性材、１１はたとえばフェラ
イト単結晶の如き高透磁率材で、１２は、低融点ガラス
９と同程度かより高い融点を有する接着剤であり、１３
は巻線窓、である。

本ヘッドの製造上、構造上の特徴をい（つか示す。先ず
ヘッドとしての基本構造である磁極−ギャップ−磁極の
要素機−能は、高透磁率材基板１上に次々に成膜される
第１の磁極としての高飽和磁束密度材２と、ギャップ材
６、第２の磁極としての高飽和磁束密度材７とによって
満たされる。ヘッド摺動面上において、高透磁率材基板
１と高飽和磁束密度材２との境界は、ギャップ６に対し
平行になっており、コンタ−効果の出現を完全に抑制す
ることは困難であるが、後述する様な構造により実用上
問題とならない程度にまで抑圧できることが分かった。

保護板は摺動面側が非磁性材１０となっており、従って
第２の磁極７との間のスキ間あるいは接着剤層は疑似ギ
ャップとならない。また、保護板のギャップに面する側
の非磁性材１０あるいは１２の最下点Ｐ１は、巻線窓用
溝壁面３、の上端点Ｐ３と同程度の高さか、やや下（摺
動面を上として）に位置するが、可能な限り摺動面に近
い方が特性上好ましい。これは、保護板の高透磁率材１
１が摺動面に近い程、磁気回路の磁気抵抗が小さくなる
からである。このようなヘッド構造の場合、実効的なギ
ャップデプスは、点Ｐ、、Ｐ３の内６、摺動面に近い側
によって決められる。

従来提案されているつき合わせ工程を経ずに作られるヘ
ッドと本実施例との構造上量も異なる点は、第８図にお
いてフェライトコア１に刻ま゛れた巻線窓１３を形成す
る為の溝３を形作る溝の壁面３１゜３３．３３から可能
な限り金属磁性材が取除かれている事にある。さらに、
摺動面上、ギャップ６近傍のコア先端部はトラック幅出
しの為、はぼ平行な側面となるよう溝９が刻まれている
が、この溝加工によって現われるフェライトコアｌの側
面にも金属磁性材は形成されていない。

以上のような構造上の特徴を有するヘッドの製造法を第
２図〜第７図を用いて説明する。

第２図において、ｌは、フェライト単結晶の直方体ブロ
ックの一部で、その−面には、物理蒸着、メッキ、ＣＶ
Ｄ等の方法により、高飽和磁束密度材２を厚さｌＯμｍ
〜５０μｍ程度成膜する。ここで高飽和磁束密度材とし
てセンダストを用いる場合、膜２の表面がフェライトｌ
の表面と平行かやや凸状とすれば内部応力の発生を小さ
くできるものである。

成膜後、第３図に示すように、巻線窓用の第１の溝３を
切り、アルミ、銅、ニッケル、亜鉛、鉄等の細線４を溝
３に落し込み、融点が５５０９Ｃ〜６００℃程の第１の
低融点ガラスで埋め込む。第４図では、溝を第１の低融
点ガラス５で埋め込んだ後、ギャップ面を形成するため
平面ラップした状態を示す。

平面ラップ後、第５図のように先ず５ｉ０３などのキャ
ップ材６を設計に応じ、たとえば０．２〜０．３μｍ１
続いてもう一方の磁極を形成するための第２の金属磁性
膜７をたとえば厚さｌＯ〜５０１．Ｌｍ程成膜する。

第６図は、ギャップ近傍のトラック幅を規制するため、
第２の溝８、〜８５を加工した状態を示す。溝と溝とに
挟まれたトラック幅規制部の両側面はほぼ平行である。

３層の膜２．　６．　７．相互及びフェライト１との密
着性その他に難があり、溝８．〜８５を一度で加工でき
ない場合等には、トラフ、りの右側を規制する溝と、左
側を規制する溝とを２度に分けて加工する。また、溝を
低融点ガラスで埋める際には、金属磁性膜と低融点ガラ
スとの反応を防ぐ為、溝面に現われた金属磁性膜面上に
Ｃｒ、　　Ｃｒ　Ｏ３等の金属膜、金属酸化膜を薄く成
膜しておくと良い。第７図はトラック幅加工用の溝８１
〜８５を利用し、予め用意した保護ブロック１０−１２
を融点が５００°Ｃ〜５５０℃程の第２の低融点ガラス
９Ｉ〜９５で溶着した様子を示す。保護ブロックの上部
、摺動面側は、非磁性材ｌＯ１下部はフェライト単結晶
等の高透磁率材１１であり、２つの部材は、融点が５５
０°Ｃ〜６００℃程の第３の低融点ガラス等の接着剤１
２で接着されている。このコアブロックから点線Ｌｌ＋
Ｌ３で示したように切出したチップをカセイソーダ水溶
液などのアルカリ性液あるいは塩酸等の酸性液に浸漬す
るなどして巻線窓用溝に埋められた金属棒４を溶解除去
し、巻線窓を形成する。

摺動面等の外形加工を終えたヘッドチップの概略斜視図
が第８図である。

アジマス記録用のヘッドの場合は、第７図のように、ギ
ヤ、ツブ長さ方向に対し垂直に切出すのではなく必要な
角度をつけて切ればよい。また、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲内で、巻線窓用溝部壁面３に数μｍ程度の金属
磁性膜が残存しても良い。

即ち、従来のつき合わせ工程を無くしたヘッドの製造工
程におけるように巻線窓用溝を形成した後、溝部を遮蔽
する工程を新規に導入し、その後金属磁性膜を成膜して
も良いが、遮蔽が不充分で、巻線窓用溝部壁面に若干の
金属磁性膜が付着するのは許容されるべきである。また
、従来の工程のように、巻線窓用溝部にも成膜した後、
それを必要な厚さ除去しても良い。要はギャップ部を構
成する部分の膜厚より、巻線窓用溝部の膜厚が実質的、
作為的に薄くなっていれば良い。

本発明の第１図と類似の他の実施例につき、その摺動面
上の構成を第８図（ａ）〜（ｃ）に示す。いずれ第８図
（ａ）、　　（ｂ）の実施例ではギャップを挾んでフェ
ライト１側の金属磁性膜２の厚さと、非磁性材１０側の
金属磁性膜７の厚さが異なっている。

このような構成により、ギャップを挟んだ磁極構造の対
象性を（ずし、コンタ−効果を抑制している。第８図（
ａ）の場合、フェライトｌ側の金属磁性膜２は約２０μ
ｍ、非磁性材１０側の金属磁性膜７は約３５μｍの厚さ
を有しており、非磁性材側のコアの磁気抵抗を少くする
観点からも、このように非磁性材側の金属磁性膜７の厚
さの方を厚くすることが好ましい。第８図（ｂ）は、ト
ラック幅を規制するコア先端部の両側面が非平行な場合
を示すが、本実施例は高精度のトラック幅加工を要する
。

また膜厚を１０μｍ以上に厚くすれば厚くする程、コン
タ−効果を抑制できる。

構成の一部が異なる他の実施例をヘッドの斜視図として
第９図〜第１１図に示す。

第９図のヘッドチップを第１図のヘッドチップと比較す
ると明らかなように、ギャップ材６を下部コア側にまで
形成せず、従って下部コア側で第１の金属磁性膜２の少
くとも一部と、第２の金属磁性膜７とが直接密着するこ
ととなり、下部コアの磁気抵抗を下げる効果がある。

第１０図のヘッドチップと第１図のヘッドチップの違い
は、第１０図のヘッドチップでは巻線窓１３のあるコア
半休の巻線窓用溝３の壁面はもとより、溝３より下側に
も金属磁性膜が形成されていない。

下部コアにおいて、磁束はギャップ７に対し垂直方向を
向（が、その磁束が変化すると、金属磁性膜中に渦電流
が流れ、記録再生効率の低下を招（からである。

第１１図の実施例では、コストダウンを目的として、保
護板全体を非磁性体１４で形成しである。

以上第９〜１１図に示した実施例は第１図の実施例にお
ける構成の一部分を変更したものであるが、これらを組
合わせて実施することもできる。また、たとえば第１Ｏ
図のヘッドにおいて、キャップ材６を第９図のヘッドの
如く下部コア側には設けず、さらに第１０図の第２の磁
極７を下部コア側にまで形成せず下部コア側では高透磁
率材１と１１が直接密接するか、一体となるような構造
をとることも可能である。

また本発明のすべての実施例において、高透磁率材１と
して、フェライト単結晶を用いる場合、摺動面上におけ
るフェライトの結晶方位を１１０面とすると耐摩耗性が
良、い。

さらに磁極−ギャップ−磁極の層構造はそのすべである
いはその一部をフォトリソグラフィーの技術を用いて形
成することもできる。

第１２図は上述した様な各実施例のヘッドに於けるコア
の先端部を示す図である。第１２図に示すように、デプ
スエンドに対応する面σｅまで媒体摺動面に於ける第１
の磁性膜の形状は変化しない。即ち、使用することによ
って摩耗しデプスが変化しても本実施例のヘッドは特性
が安定しているものである。

また、巻線窓用溝を有するコア半休のフェライト等、高
透磁率材上に形成する金属磁性膜の面積をできるだけ少
くし、ヘッド製造過程で生ずる内部応力の蓄積を少くし
た結果、金属磁性膜の膜ハガレや、フェライト、溶着ガ
ラスに発生するクラックが最小限におさえられ、ヘッド
製造上の歩留りが飛躍的に向上するものである。

更に金属磁性材とフェライトとの境界近傍への内部応力
の蓄積を最小限に抑えることができたため、前記境界に
おける磁気的不連続性も少なくなりコンタ−効果による
リップルがピーク−ピーク値で１〜２ｄＢ以下と実用上
問題のないレベルにまで抑えられた。

〈発明の効果〉 以上説明した様に本発明の磁気ヘッドは、低コストで経
時変化に対して安定な磁気特性を有し、かつ製造時の歩
留りが良いコア構造を有するものであり、高保磁力の磁
気記録媒体に対して良好な磁気記録再生が行える磁気ヘ
ッドに対して極めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての磁気ヘッドの構成の
概略を示す斜視図、 第２図〜第７図は第１図のヘッドの製造工程の概略を示
す図、 第８図（ａ）〜（Ｃ）は夫々第１図の磁気ヘッドとは異
なる媒体摺動面を有する他の実施例を示す図、 第９図〜第１１図は夫々第１図の磁気ヘッドとは異なる
構造を有する更に他の実施例としての磁気ヘッドを示す
斜視図、 第１２図は本発明の各実施例のヘッドに於けるコアの先
端部を示す図、 第１３図は従来の磁気ヘッドの構造の一例を示す斜視図
、 第１４図は、第１３図に示すヘッドの問題点について説
明するため、コアの先端部を示す図である。 ■はフェライト単結晶などの高透磁率材ブロック、２は
第１の磁性膜としての合金磁性材などの高飽和磁束密度
材、 ３は巻線窓用の溝、 ４は金属棒、 ５は低融点ガラス、 ６はギャップとなる絶縁膜、 ７は第２の磁性膜としての合金磁性材などの高飽和磁束
密度材、 ８はトラック幅を規定する溝、 ９は低融点ガラス、 １３は巻線窓である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻線用溝が形成されている高透磁率材ブロックと、該ブ
   ロックの前記溝の形成されている面に対し、前記溝を除
   く部分の少なくとも前記溝より媒体摺動面側に形成され
   た高飽和磁束密度材よりなる第１の磁性膜と、該第１の
   磁性膜と前記ブロックとの境界面に対して前記媒体摺動
   面に平行に形成され、磁気ギャップとなる絶縁膜と、該
   絶縁膜上に形成された高飽和磁束密度材よりなる第２の
   磁性膜とを有する磁気ヘッド。