JP2933638B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高品位VTRやデジタルVTR等の高周波信号を効
率よく記録再生するのに適した磁気ヘッドの製造方法に
関するものである。

従来の技術 近年高品位VTRやデジタルVTRなどの広帯域の信号を取
り扱うシステムの開発が盛んになってきており、磁気記
録媒体もこのような大量の情報を記録するために、酸化
鉄系から合金粉末媒体や金属蒸着媒体等の高抗磁力媒体
へとお変わりつつある。そこで磁気ヘッドとしても、こ
れらの高抗磁力媒体に対応するような高飽和磁束密度を
有し周波数特性の優れた磁気ヘッドの開発が望まれてい
る。現在、飽和磁束密度の高いセンダストやアモルファ
ス合金等の金属磁性材料を用いた磁気ヘッドの開発が行
なわれているが、バルク状の金属磁性材料を用いたので
は渦電流損失が大きくとても上記システムには使えな
い。この為、上記損失をできるだけ抑えるために、金属
磁性材料を薄膜化して用いることが検討されており、例
えば金属磁性薄膜と絶縁膜との積層膜で主磁気回路を構
成することによって高周波化を図っている（第６図参
照）。

発明が解決しようとする課題 高品位VTRやデジタルVTRではその記録信号帯域は30MH
z〜60MHzに達し、磁気ヘッド用コア材としてはこのよう
な高周波帯域で高い初透磁率を有するものが要求され
る。第５図は、Co系アモルファス磁性膜とSiO₂膜との積
層膜及びMn−Znフェライトの初透磁率の周波数特性を示
したものである。アモルファス積層膜においては、一層
当たり磁性膜の膜厚は渦電流損失を考慮して４μｍとし
層間のSiO₂膜厚は0.2μｍで５層積層したものである。
図において（１）は無配向のアモルファス積層膜で、積
層効果により渦電流損失は改善されているがその高周波
特性は強磁性共鳴によるスヌークの限界線で制約されて
おり、30MHz以上の高周波帯での初透磁率は500以下とな
る。したがってこのような無配向の磁性膜をヘッドコア
として用いたのでは前記のような高周波システムに対応
する高性能ヘッドを実現するのは困難である。一方、一
軸異方性を有するアモルファス磁性膜をその容易軸方向
を揃えて積層した多層膜の初透磁率特性は、容易軸方向
に測定すると（２）のように全周波数帯で極めて低い初
透磁率特性を示すのに対し、困難軸方向に測定した場合
は（３）のように高周波まで高い透磁率を維持し、60MH
zでも1000以上の値を有する。しかし、このような一方
向に異方性を有する磁気コアでビデオヘッド等の比較的
大きな巻線窓の磁気ヘッドを構成した場合、その磁路中
に容易軸方向を含むことになりヘッド効率としての低下
が大きい。

本発明は、このような従来技術の課題を解決すること
を目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、磁性体ブロックのギャップ形成面に、トラ
ック幅方向に磁化容易軸を有する金属磁性膜を形成する
工程と、前記金属磁性膜の上からトラック幅を規制する
複数個の溝及び巻線溝を形成する工程と、ギャップ材を
介して前記コアブロックを付き合わせてガラスで接合す
る工程とを有する。

作用 本発明は、ヘッドの再生効率に最も影響を及ぼすギャ
ップ近傍においては磁路は磁化困難軸方向からなり、高
周波領域における初透磁率が大きいため、磁気ヘッドと
しての再生効率が高くなる。また磁気ギャップ近傍以外
においては、磁路はおもに無配向領域からなり、高周波
帯域における初透磁率はやや低いが磁路の断面積が大き
いため、磁路としてのレラクタンスを十分小さくするこ
とができ、ヘッドとしての再生効率をあまり劣化させな
い。すなわち、本発明の製造方法で得られた磁気ヘッド
は、異方性を有する金属磁性膜の困難軸方向の特性を有
効に利用できるため、30MHz以上の高周波でも十分に高
い効率で信号を記録再生できる磁気ヘッドが得られるも
のである。

実施例 以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第１の発明の実施例の斜視図を第１図に示す。図にお
いて、１はアモルファス合金やセンダスト合金等の異方
性を有する第１の金属磁性膜であり、磁化容易軸方向７
が金属磁性膜の膜面内方向で、且つ記録媒体摺動面と略
平行になるように配されている。また２はアモルファス
合金やセンダスト合金等の無配向の第２の金属磁性膜で
ありSiO₂等の絶縁膜３を介して積層され、多層膜となり
磁気コアの一部を構成している。本実施例では第１の金
属磁性膜及び第２の金属磁性膜はともにCo−Nb−Zr−Ta
の組成のアモルファス合金を用いており、飽和磁束密度
Bs〜8000G,キュリー温度Tc〜490℃である。また、一層
当りの膜厚は使用周波数帯における渦電流損失を考慮し
た厚さ以下になっている。またトラック幅は金属磁性膜
１、２を切り込むことにより規制されている。このよう
な構成の金属磁性膜はチタン酸マグネシウム系の非磁性
基板４で挟持され、巻線窓８を有する対向コアとボンデ
ィングガラス５によって接合され、磁気ギャップ６を形
成している。このような構成の磁気ヘッドにおいては、
作用の項で説明したように磁路は磁気ギャップ近傍にお
いては磁化困難軸方向となるので高周波帯域での初透磁
率が高くなり、再生効率が高くなる。また磁気ギャップ
近傍以外では磁気コアはおもに無配向であり、高周波帯
域での初透磁率はやや低いが、磁路の断面積が大きいた
め磁路としてのレラクタンスを十分小さくすることがで
き、ヘッドとしての再生効率をあまり劣化させない。し
たがってこのような構成をすることにより30MHz以上の
高周波帯域でも高いヘッド特性が実現できた。また基板
４はMn−Znフェライト等の強磁性酸化物基板を用いても
よい。また、本実施例ではバックギャップ近傍にも異方
性を有する金属磁性膜１を配した例を示したが、フロン
トギャップ近傍のみに異方性を有する金属磁性膜１を配
してもよい。

また、本実施例では磁化容易軸の方向を金属磁性膜１
の膜面内で、且つ記録媒体摺動面と略平行な方向として
いるが、磁化容易軸の方向を記録媒体摺動面と略直交す
る方法としてもその特性はほとんど変わらなかった。

このような磁気ヘッドの製造方法としては、まず基板
上に第２の金属磁性膜と絶縁膜とをスパッタで交互に積
層する。次にこの多層膜が形成された基板を複数枚積き
重ねて結晶化ガラス等で接着し切断することによって上
記多層膜と基板が交互に積層された磁気コア半体ができ
る。次にこの磁気コア半体のギャップ形成面に第１の金
属磁性膜をスパッタで形成する。その際に第１の金属磁
性膜の膜面内で、且つ記録媒体摺動面と略平行な方向に
約100Oe程度の磁界10を印加する（第２図−（ａ））。
このようにして形成された第１の金属磁性膜は金属磁性
膜の膜面内で、且つ記録媒体摺動面と略平行な方向が磁
化容易軸になるような異方性を有する。次に、コアブロ
ックにトラック幅を規制する複数個の溝及び巻線溝を設
け（第２図−（ｂ））、溝中に低融点ガラスを充填す
る。次にギャップ形成面を平滑に研磨し,SiO₂や高融点
ガラス等のギャップ材を介して一対のコアブロックをギ
ャップ形成面で突き合わせ、前記溝中の低融点ガラスの
融着によりヘッドブロックを作製する。次にヘッドブロ
ックを所定の厚みで切断し、ヘッドチップを得る（第２
図−（ｃ））。

第３図は第２の発明の実施例の斜視図を示す。第１の
発明の実施例と異なる点は磁気ギャップ近傍以外がMn−
Znフェライトの強磁性酸化物９で構成されている点であ
る。このような構成の磁気ヘッドにおいては、磁路は磁
気ギャップ近傍においては磁化困難軸方向となるので高
周波帯域での初透磁率が高くなり、再生効率が高くな
る。第５図中（４）はMn−Znフェライトの初透磁率の周
波数特性を示している。30MHz以上の高周波帯での初透
磁率はさきほどの無配向の積層金属磁性膜よりもさらに
低いが、さきほどと同に理由でヘッドの再生効率があま
り劣化せず、この構成の磁気ヘッドでも30MHz以上の高
周波で高いヘッド特性が実現できた。また、本実施例で
はバックギャップ近傍にも異方性を有する金属磁性膜１
を配した例を示したが、フロントギャップ近傍のみに異
方性を有する金属磁性膜１を配してもよい。また、本実
施例では磁化容易軸の方向を金属磁性膜１の膜面内で、
且つ記録媒体摺動面と略平行な方向としているが、磁化
容易軸の方向を記録媒体摺動面と略直交する方向として
もその特性はほとんど変わらなかった。

このような磁気ヘッドの製造方法としては、Mn−Znフ
ェライトブロックのギャップ形成面に第１の金属磁性膜
をスパッタで形成する。その際に第１の金属磁性膜の膜
面内で、且つ記録媒体摺動面と略平行な方向に約100Oe
程度の磁界を印加する。このようにして形成された金属
磁性膜は金属磁性の膜面内で、且つ記録媒体摺動面と略
平行な方向が磁化容易軸となるような異方性を有する。
以下は第１の発明の実施例と同様の方法によりヘッドチ
ップを作製することができる。

また、この実施例のヘッドはギャップ接合の際に、金
属磁性膜の膜面内で且つ記録媒体摺動面と略平行する方
向に約500Oe程度の磁界を印加することによっても実現
することができた。

第４図は従来の無配向の積層金属磁性膜を用いた磁気
ヘッド（ｃ）および第１の発明、第２の発明の実施例の
磁気ヘッドの相対出力の周波数特性を示す。30MHz以上
の高周波において本発明の磁気ヘッド（ａ），（ｂ）は
すべて従来の磁気ヘッドを大きく上回る高周波特性を示
していることがわかる。また、本発明の実施例のヘッド
においても若干の出力差があり、第１の発明の実施例の
ヘッド出力（ａ）が第２の発明の実施例のヘッド出力
（ｂ）より高くなっている。これは、磁気ギャップ近傍
以外の領域の初透磁率特性を反映していると考えられ
る。

発明の効果 本発明によれば、30MHz以上の高周波帯でも十分高い
効率で記録再生できる高周波用磁気ヘッドが容易に得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の本発明の実施例における磁気ヘッドの斜
視図、第２図は第１の本発明の実施例における磁気ヘッ
ドの製造方法を示す工程図、第３図は第２の本発明の実
施例における磁気ヘッドの斜視図、第４図は従来の磁気
ヘッドおよび本発明の磁気ヘッドの相対出力を周波数特
性を示すグラフ、第５図は異方性の方向による金属磁性
膜およびMn−Znフェライトの初透磁率の周波数特性の測
定結果を示すグラフ、第６図は従来の磁気ヘッドの斜視
図である。 １……異方性を有する金属磁性膜、２……無配向の金属
磁性膜絶縁膜、３……絶縁膜、４……基板、５……ボン
ディングガラス、６……磁気ギャップ、７……磁化容易
軸方向、８……巻線窓。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−3309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−217218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−34707（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−158606（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の磁性体ブロックのギャップ形成面
   に、トラック幅方向に磁化容易軸を有する金属磁性膜を
   形成する工程と、前記金属磁性膜の上からトラック幅を
   規制する複数個の溝及び巻線溝を前記第１の磁性体ブロ
   ックに形成する工程と、第２の磁性体ブロックのギャッ
   プ形成面に、トラック幅方向に磁化容易軸を有する金属
   磁性膜を形成する工程と、ギャップ材を介して前記第１
   の磁性体ブロックと前記第２の磁性体ブロックとを突き
   合わせ、ガラスで接合する工程とを有することを特徴と
   する磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】トラック幅方向に印加した磁界中で金属磁
   性膜を形成することにより、トラック幅方向に磁化容易
   軸を有する金属磁性膜を形成する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】磁性体ブロックとして、基板上に金属磁性
   膜と絶縁膜を交互に積層したユニットコアを複数個接合
   して形成したコアブロックを用いた請求項１または２に
   記載の磁気ヘッドの製造方法。