JPH04106708A - Soft magnetic thin film and magnetic head - Google Patents
Soft magnetic thin film and magnetic headInfo
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- JPH04106708A JPH04106708A JP22587790A JP22587790A JPH04106708A JP H04106708 A JPH04106708 A JP H04106708A JP 22587790 A JP22587790 A JP 22587790A JP 22587790 A JP22587790 A JP 22587790A JP H04106708 A JPH04106708 A JP H04106708A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、軟磁性薄膜および磁気ヘッド、特にメタル・
イン・ギャップ(MIG)型磁気ヘッドや、エンハンス
ト・デュアル・ギャップ・レングス(EDG)型磁気ヘ
ッドや、薄膜磁気ヘッドに関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is applicable to soft magnetic thin films and magnetic heads, especially metal magnetic heads.
The present invention relates to in-gap (MIG) type magnetic heads, enhanced dual gap length (EDG) type magnetic heads, and thin film magnetic heads.
〈従来の技術〉
フェライト製の第1および第2コアの少なくとも一方の
ギャップ部対向面にコアよりも飽和磁束密度Bsの高い
センダスト等の軟磁性薄膜を有するMIG型磁気ヘッド
が知られている。<Prior Art> A MIG type magnetic head is known which has a soft magnetic thin film such as Sendust, which has a higher saturation magnetic flux density Bs than the core, on the opposing face of the gap portion of at least one of first and second cores made of ferrite.
この磁気ヘッドでは、軟磁性薄膜から強力な磁束を磁気
記録媒体に印加できるため、高い保磁力を有する媒体に
有効な記録が行える。In this magnetic head, strong magnetic flux can be applied to the magnetic recording medium from the soft magnetic thin film, so that effective recording can be performed on a medium having a high coercive force.
また、高密度記録や高速データ転送が可能である等の優
れた諸特性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッドが実用化さ
れてきている。Furthermore, floating type thin film magnetic heads have been put into practical use, and have excellent characteristics such as being capable of high-density recording and high-speed data transfer.
そして、薄膜磁気ヘッドでも高密度の磁束を発生させる
ため、上部および下部磁極層には、飽和磁束密度B、の
高いパーマロイ、センダスト等の軟磁性薄膜が用いられ
る。In order to generate high-density magnetic flux even in a thin-film magnetic head, a soft magnetic thin film such as permalloy or sendust having a high saturation magnetic flux density B is used for the upper and lower magnetic pole layers.
ところで、磁気ヘッドに用いられるこのような軟磁性薄
膜の飽和磁束密度Bsは、高々12000G程度である
。Incidentally, the saturation magnetic flux density Bs of such a soft magnetic thin film used in a magnetic head is about 12,000G at most.
このため、従来の磁気ヘッドでは、オーバーライド特性
等の電磁変換特性が不十分であり、特に高保磁力を有す
る磁気記録媒体の場合には、より一層高い飽和磁束密度
Bsが要求されている。For this reason, conventional magnetic heads have insufficient electromagnetic conversion characteristics such as override characteristics, and particularly in the case of magnetic recording media having high coercive force, an even higher saturation magnetic flux density Bs is required.
ところで、Feをターゲットし、ArとN。By the way, targeting Fe, Ar and N.
の混合ガス中でスパッタリングして、センダストよりも
さらに飽和磁束密度B、が高いFe−N軟磁性薄膜を得
ることができる。By sputtering in a mixed gas of , it is possible to obtain a Fe--N soft magnetic thin film with a saturation magnetic flux density B even higher than that of sendust.
それは、Nを混合することにより、Feの結晶粒が微細
化され、磁気異方性分散が減少するためである。This is because by mixing N, the crystal grains of Fe are made finer and the magnetic anisotropic dispersion is reduced.
例えば、特開昭64−15907号公報には、Feを主
体とし、Fe<Nおよび/またはFe5Nからなる窒化
鉄を含有する軟磁性薄膜が開示されている。For example, JP-A-64-15907 discloses a soft magnetic thin film containing iron nitride mainly composed of Fe and Fe<N and/or Fe5N.
そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が15000
G以上であり、保磁力Hcが低(、前記磁気ヘッド用と
しては好適な磁気特性を有している。This soft magnetic thin film has a saturation magnetic flux density of 15,000
G or more, and has a low coercive force Hc (having magnetic properties suitable for use in the magnetic head).
しかしFe−N軟磁性薄膜は、耐熱性が低く、約350
℃程度の温度で結晶粒径が大きくなり、保磁力Hcが急
激に増加してしまう。However, the Fe-N soft magnetic thin film has low heat resistance, about 350
At a temperature of about 0.degree. C., the crystal grain size increases and the coercive force Hc increases rapidly.
このためガラス溶着等の熱処理によって450〜600
℃程度の温度下におかれるMIG型磁気ヘッドやEDG
型磁電磁気ヘッドらには、スパッタリング等による成膜
工程で約350℃以上の温度下におかれる薄膜磁気ヘッ
ドに使用することは困難である。Therefore, by heat treatment such as glass welding, the
MIG type magnetic heads and EDGs that are kept at temperatures around ℃
It is difficult to use this type of magneto-electromagnetic head in a thin-film magnetic head which is subjected to a temperature of about 350° C. or higher during a film forming process such as sputtering.
また、このほか、Co−N、Fe−Co、Fe−Co−
N等の軟磁性薄膜も飽和磁束密度Bsが高く、しかも軟
磁性を示すことが知られている。 特にF e s。C
a6゜付近の組成では、磁性材料としては最高の240
00G程度の飽和磁束密度が得られる。In addition, Co-N, Fe-Co, Fe-Co-
It is known that a soft magnetic thin film such as N has a high saturation magnetic flux density Bs and exhibits soft magnetism. Especially Fes. C
The composition around a6° is 240, which is the highest among magnetic materials.
A saturation magnetic flux density of about 00G can be obtained.
しかし、Co−N軟磁性薄膜は、前記のFe−N軟磁性
薄膜と同様、耐熱性が低い。However, the Co--N soft magnetic thin film has low heat resistance, similar to the Fe--N soft magnetic thin film described above.
また、Fe−CoおよびFe−Co−N軟磁性薄膜は、
軟磁気特性が不十分である。In addition, Fe-Co and Fe-Co-N soft magnetic thin films are
Insufficient soft magnetic properties.
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明の目的は、飽和磁束密度Bsが高く、しかも耐熱
性や耐食性が高く、優れた軟磁気特性を有する軟磁性薄
膜と、このような軟磁性薄膜を用いることにより、保磁
力Heが低く、飽和磁束密度Bsが高い軟磁性薄膜を有
するMIG型磁気ヘッドやEDG型磁電磁気ヘッドらに
は1嘆磁気ヘッドとを提供することにある。<Problems to be Solved by the Invention> An object of the present invention is to provide a soft magnetic thin film having a high saturation magnetic flux density Bs, high heat resistance and corrosion resistance, and excellent soft magnetic properties, and a method using such a soft magnetic thin film. As a result, it is an object of the present invention to provide an MIG type magnetic head and an EDG type magneto-electromagnetic head having a soft magnetic thin film having a low coercive force He and a high saturation magnetic flux density Bs.
〈課題を解決するための手段〉
このような目的は下記(1)〜(4)の本発明によって
達成される。<Means for Solving the Problems> Such objects are achieved by the following inventions (1) to (4).
(1)下記式で表わされる原子比組成を有することを特
徴とする軟磁性薄膜。(1) A soft magnetic thin film characterized by having an atomic composition represented by the following formula.
式 (Fe1−++−y−*COJ1yMz)+−
w(N+−vojw(上式においてMは、Mg、Ca、
Ti、Zr、Hf、■、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn
およびBから選ばれる1種以上であり、0.2≦x≦0
.7.0≦y≦02.
0.001≦z≦0.15.0≦v≦0.1.0.00
1≦w≦0.15である。)
(2)飽和磁束密度Bsが20000G以上であり、保
磁力Hcが2 0e以下である上記(1)に記載の軟磁
性薄膜。Formula (Fe1-++-y-*COJ1yMz)+-
w(N+-vojw (In the above formula, M is Mg, Ca,
Ti, Zr, Hf, ■, Nb, Ta, Cr, Mo, Mn
and one or more selected from B, and 0.2≦x≦0
.. 7.0≦y≦02. 0.001≦z≦0.15.0≦v≦0.1.0.00
1≦w≦0.15. ) (2) The soft magnetic thin film according to (1) above, which has a saturation magnetic flux density Bs of 20,000G or more and a coercive force Hc of 20e or less.
(3)一対のコア間に、上記(1)または(2)に記載
の軟磁性薄膜を有することを特徴とする磁気ヘッド。(3) A magnetic head characterized by having the soft magnetic thin film described in (1) or (2) above between a pair of cores.
(4)上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有する
薄膜磁気ヘッドであって、
前記上部磁極層および下部磁極層が上
記(1)または(2)に記載の軟磁性薄膜で形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッド。(4) A thin film magnetic head having an upper magnetic pole layer, a lower magnetic pole layer, and a protective layer, wherein the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer are formed of the soft magnetic thin film described in (1) or (2) above. A magnetic head characterized by:
く作用〉
本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、Fe−
Co−N系であるため、飽和磁束密度Bsが非常に高い
。Effect> The soft magnetic thin film particularly suitable for the magnetic head of the present invention is Fe-
Since it is Co--N based, the saturation magnetic flux density Bs is very high.
そして、FeとCOとNに、FeおよびC。And Fe and C to Fe, CO and N.
より安定な窒化物を形成する元素を適量添加することに
よって、飽和磁束密度Bsが約20000G以上のまま
、軟磁気特性が向上し、さらに、耐熱性や耐食性が向上
する。By adding an appropriate amount of an element that forms a more stable nitride, the soft magnetic properties are improved while the saturation magnetic flux density Bs remains approximately 20,000 G or more, and the heat resistance and corrosion resistance are further improved.
ここに、熱処理によって保磁力が急激に変化する温度、
例えば、保磁力Heが2 0eになろ熱処理温度を耐熱
温度とすると、本発明に用いる軟磁性薄膜の耐熱温度は
約500℃以上である。Here, the temperature at which the coercive force changes rapidly due to heat treatment,
For example, assuming that the heat treatment temperature at which the coercive force He becomes 20e is the heat-resistant temperature, the heat-resistant temperature of the soft magnetic thin film used in the present invention is approximately 500° C. or higher.
従って、本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束密度Bsが高
く、加えて、保磁力Hcが低く、透磁率μが高い優れた
軟磁気特性を有する。Therefore, the soft magnetic thin film of the present invention has excellent soft magnetic properties such as a high saturation magnetic flux density Bs, a low coercive force Hc, and a high magnetic permeability μ.
このため、このような軟磁性薄膜を有する本発明の磁気
ヘッドは、特に高保磁力の磁気記録媒体に対し、オーバ
ーライド特性や、記録・再生感度等゛が高く、優れたN
磁変換特性を有する。Therefore, the magnetic head of the present invention having such a soft magnetic thin film has high override characteristics, high recording/reproducing sensitivity, and excellent N, especially for high coercive force magnetic recording media.
Has magnetic conversion properties.
加えて、本発明の軟磁性薄膜は、耐食性や耐摩耗性に優
れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。In addition, since the soft magnetic thin film of the present invention has excellent corrosion resistance and wear resistance, a highly reliable magnetic head can be realized.
なお、特開昭60−218820号公報や同60−22
0913号公報には、Feと、2〜10重量%のAρと
、3〜16重量%のSiと、0005〜4重量%の窒素
とを含有する磁性薄膜が開示されている。In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 60-218820 and No. 60-22
Publication No. 0913 discloses a magnetic thin film containing Fe, 2 to 10% by weight of Aρ, 3 to 16% by weight of Si, and 0005 to 4% by weight of nitrogen.
そして、Feの1部をCOと置換することによって飽和
磁束密度Bsを向上させ、N1と置換することによって
Bsを減少させることなく透磁率μを高い状態に保つこ
とができる旨か記載されている。It is also stated that by replacing a part of Fe with CO, the saturation magnetic flux density Bs can be improved, and by replacing it with N1, the magnetic permeability μ can be maintained at a high state without decreasing Bs. .
しかし、実施例に示される具体例は、耐執温度は高いが
、飽和磁束主席Bsは高々12000G程度である。However, although the specific example shown in the examples has a high resistance temperature, the saturation magnetic flux principal Bs is about 12,000G at most.
このように飽和磁束密度Bsが高(、保磁力Hcが低く
、透磁率μが高く、しかも耐熱性に優れた軟磁・1薄膜
は知られていない。There is no known soft magnetic 1 thin film that has such a high saturation magnetic flux density Bs (low coercive force Hc, high magnetic permeability μ, and excellent heat resistance).
〈発明の具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。<Specific structure of the invention> Hereinafter, the specific configuration of the present invention will be explained in detail.
本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、下記式
で示される原子比組成を有する。A soft magnetic thin film particularly suitable for a magnetic head of the present invention has an atomic composition represented by the following formula.
式 (Feニーx−y−zcOJl、yNし)、−
w(N、−vOv)W上式にS5いてMは、Mg、Ca
、Ti、Zr、Hf 、 ■ 、 Nb、 Ta、
Cr、 Mo 、Mnj−5よびBから選ばれ
る1種以上である。Formula (Fe knee x-y-zcOJl, yN), -
w(N, -vOv)W In the above formula, S5 is Mg, Ca
, Ti, Zr, Hf, ■, Nb, Ta,
One or more types selected from Cr, Mo, Mnj-5 and B.
またはZrか々子ましい。Or Zr is so cute.
前記以外の元素では本発明の効果、特に耐熱性が得られ
ない。Elements other than those mentioned above will not provide the effects of the present invention, especially the heat resistance.
また、Xは02〜07、好ましくは 03〜06である。Also, X is 02 to 07, preferably 03-06.
前記範囲外では、飽和−束烹度Bsが低下する。 この
ため磁気ヘッドに通用した場合オーバーライド特性が悪
化する傾向にある。Outside the above range, the saturation-bundle heat Bs decreases. For this reason, when applied to a magnetic head, override characteristics tend to deteriorate.
yは0〜02、好ましくは0〜01である。y is 0-02, preferably 0-01.
Niを添加することにより、透銀′Xμを向上させるこ
とができる。By adding Ni, the silver transparency 'Xμ can be improved.
ただし前記範囲をこえると飽和磁束密度Bsが低下する
傾向にある。However, when the above range is exceeded, the saturation magnetic flux density Bs tends to decrease.
なお、\lを必須成分として言むときにはその含有量y
は001〜02、より好ましくは001〜01であるこ
とが好ましい。In addition, when \l is referred to as an essential component, its content y
is preferably 001-02, more preferably 001-01.
2は0.001〜0.15、好ましくはこのうち、耐熱
性の点で、特にT1および10.01〜01である。2 is 0.001 to 0.15, preferably T1 and 10.01 to 01 from the viewpoint of heat resistance.
前記範囲未満では、耐熱性が不十分である。If it is less than the above range, heat resistance will be insufficient.
このため熱処理等により軟磁気特性が劣化し、保磁力H
cが大幅に増加する傾向にある。For this reason, the soft magnetic properties deteriorate due to heat treatment, etc., and the coercive force H
c tends to increase significantly.
前記範囲をこえると、飽和磁束密度B Sが低下する。Beyond the above range, the saturation magnetic flux density BS decreases.
このため磁気ヘッドに適用した場合、オーバーライド
特性が悪化する傾向にある。Therefore, when applied to a magnetic head, override characteristics tend to deteriorate.
VはO〜Ol、好ましくは0〜005である。V is O-Ol, preferably 0-005.
○を添加することにより、保磁力Hcが減少し、透磁率
μが増加する傾向にある。By adding ○, the coercive force Hc tends to decrease and the magnetic permeability μ tends to increase.
ただし前記範囲をこえるとBsが低下し、軟磁気特性も
悪化する傾向にある。However, if it exceeds the above range, Bs decreases and the soft magnetic properties tend to deteriorate.
なお、0を必須成分として含むときには、その含有量V
は0,001〜01、より好ましくは0.01〜005
であることが好ましい。In addition, when 0 is included as an essential component, its content V
is 0,001-01, more preferably 0.01-005
It is preferable that
Wは、0001〜O15、好ましくは 0.03〜0.07である。W is 0001 to O15, preferably It is 0.03 to 0.07.
前記範囲未満では、Nによる結晶粒の微細化が不十分で
、軟磁気特性が得られない傾向にある。If it is less than the above range, grain refinement by N is insufficient and soft magnetic properties tend not to be obtained.
前記範囲をこえると、Fe、Co、Ni、Mの窒化物が
必要以上に生成されるため軟磁気特性が得られない傾向
にある。If the above range is exceeded, nitrides of Fe, Co, Ni, and M are produced in excess of the necessary amount, so that soft magnetic properties tend not to be obtained.
また、5at%以下のSlおよび/または2at%以下
のAr2が含有されていても前記の組成範囲であれば、
はぼ同等の効果が得られる。Furthermore, even if 5 at% or less of Sl and/or 2 at% or less of Ar2 is contained, as long as the composition is within the above-mentioned range,
You can get the same effect as Habo.
このような本発明の軟磁性薄膜の組成は、例えば、El
ectron Probe Micro Analys
is (EPMAJ法により測定すればよい。The composition of the soft magnetic thin film of the present invention is, for example, El
ectron Probe Micro Analyzes
is (may be measured by the EPMAJ method.
また、軟磁性薄膜の膜厚は、用途等に応じて適宜選択す
ればよいが、通常0.1〜l〇−程度である。Further, the thickness of the soft magnetic thin film may be appropriately selected depending on the application, etc., but is usually about 0.1 to 10-.
本発明の軟磁性薄膜を成膜するには、蒸着スパッタリン
グ、イオンブレーティング、CVD等の各種気相法を用
いればよい。In order to form the soft magnetic thin film of the present invention, various vapor phase methods such as vapor deposition sputtering, ion blasting, and CVD may be used.
このうち特にスパッタ法により成膜することが好ましく
、例えば以下のように成膜すればよい。Among these, it is particularly preferable to form the film by sputtering, and for example, the film may be formed as follows.
ターゲットには、合金鋳造体や焼結体さらには多元ター
ゲット等を用いる。 そして、Ar等の不活性ガス雰囲
気下でスパッタリングを行なう。As the target, an alloy cast body, a sintered body, a multi-dimensional target, etc. are used. Then, sputtering is performed in an inert gas atmosphere such as Ar.
また、反応性スパッタを行なう場合には、ターゲットの
組成は前述の式において、Nや0が含有されないものと
ほぼ同一とすればよい。Further, when performing reactive sputtering, the composition of the target may be approximately the same as that in the above-mentioned formula without containing N or 0.
そして、スパッタリングは、Ar中にN2あるいはN2
および02を01〜15体積%、好ましくは2〜10体
積%含何する雰囲気下で行われる。Then, sputtering is performed using N2 or N2 in Ar.
and 02 in an atmosphere containing 01 to 15% by volume, preferably 2 to 10% by volume.
前記範囲外であると、軟磁気特性が得られない傾向にあ
る。Outside the above range, soft magnetic properties tend not to be obtained.
スパッタの方式には、特に制限がなく、また、使用する
スパッタ装置にも制限がなく、通常のものを用いればよ
い。There are no particular restrictions on the sputtering method, and there are no restrictions on the sputtering equipment to be used either, and a normal one may be used.
なお、動作圧力は通常01〜10 Pa程度とすればよ
い。Note that the operating pressure may normally be about 01 to 10 Pa.
この場合、スパッタ投入電圧や電流等の諸条件は、スパ
ッタ方式等に応じ適宜決定する。In this case, various conditions such as sputtering voltage and current are appropriately determined depending on the sputtering method and the like.
成膜後は、軟磁性薄膜に熱処理を行なうことが好ましい
。After film formation, the soft magnetic thin film is preferably subjected to heat treatment.
熱処理条件は、特に下記の条件が好適である。The following conditions are particularly suitable for the heat treatment conditions.
昇温速度 2〜b 保持温度: 200〜700’C程度 保持時間、10〜60分程度 冷却速度・2〜b なお、雰囲気はAr等の不活性ガスでよい。Temperature increase rate 2~b Holding temperature: about 200-700'C Holding time: about 10 to 60 minutes Cooling rate・2~b Note that the atmosphere may be an inert gas such as Ar.
前記条件にて熱処理を行なうことにより、より一層(!
れた軟磁気特性の軟磁性薄膜が得られる。By performing heat treatment under the above conditions, even more (!
A soft magnetic thin film with excellent soft magnetic properties can be obtained.
本発明の軟磁性薄膜は1例えば膜厚1〜5−程度の場合
、下記の特性を有する。The soft magnetic thin film of the present invention has the following characteristics when the film thickness is about 1 to 5, for example.
保磁力He (50Hz): 0.1〜2 0e程度
、特に0.1〜1 0e程度
初透磁率u 、(5M)Iz)
1000〜3000程度
飽和磁束密度Bs (DC):
20000G〜23000G程度
結晶粒の平均結晶粒径D=
100〜300人程度、
特に150〜250人程度
耐熱温度=450〜700℃程度、
特に500〜700℃程度
ここに耐熱温度とは、熱処理を行ったとき保磁力Hcが
急激に増加する温度であり、前記の場合は保磁力Hcが
2 0eになる温度である。Coercive force He (50Hz): about 0.1 to 20e, especially about 0.1 to 10e Initial magnetic permeability u, (5M) Iz) about 1000 to 3000 Saturation magnetic flux density Bs (DC): about 20000G to 23000G Crystal Average crystal grain size D = about 100 to 300 people, especially about 150 to 250 people Heat resistance temperature = about 450 to 700℃, especially about 500 to 700℃ Heat resistance temperature refers to the coercive force Hc when heat treatment is performed This is the temperature at which Hc increases rapidly, and in the above case is the temperature at which the coercive force Hc becomes 20e.
軟磁性薄膜の磁気特性の測定は、例えば磁気ヘッドに適
用する場合であれば、磁気ヘッドに形成する場合と同一
条件で非磁性基板上に成膜し、同一条件の熱処理を行っ
た後、下記のとおり行なえばよい。To measure the magnetic properties of a soft magnetic thin film, for example, when applying it to a magnetic head, the film is formed on a non-magnetic substrate under the same conditions as when forming a magnetic head, and after heat treatment under the same conditions, the following method is used: Just follow the steps below.
初透磁率(μm):
8の字コイル透磁率測定器を用い、
印加磁界5 mOeにて測定
保磁力(Hc):B−Hトレーサにて測定飽和磁束密度
(Bs):VSMを用い、10000Gの磁場中で測定
また、結晶粒の平均結晶粒径りは、粉末法によるX線回
折線のbcc (110)ピーク半値巾W s oを測
定し、下記のシェラ−の式から求めればよい。Initial magnetic permeability (μm): Measured using a figure-8 coil permeability meter with an applied magnetic field of 5 mOe Coercive force (Hc): Measured using a B-H tracer Saturation magnetic flux density (Bs): Using VSM, 10000G Further, the average crystal grain size of the crystal grains can be determined by measuring the bcc (110) peak half width W s o of the X-ray diffraction line by a powder method, and using the following Scherrer equation.
式 D=0. 9 先/W sa cosθ上式
において、えは用いたX線の波長であり、θは回折角で
ある。Formula D=0. 9 /W sa cosθ In the above formula, e is the wavelength of the X-ray used, and θ is the diffraction angle.
なお、CuKαを用いた場合、bcc (110)ピークの20は、45度程度である。Note that when CuKα is used, bcc The (110) peak at 20 is approximately 45 degrees.
このような本発明の軟磁性薄膜は、特にMIG (メタ
ル・イン・ギャップ)型磁気ヘッドや薄膜磁気ヘッド等
の各種磁気ヘッドに適用できる。The soft magnetic thin film of the present invention is particularly applicable to various magnetic heads such as MIG (metal-in-gap) type magnetic heads and thin-film magnetic heads.
そして、磁気ヘッドのほかにも、薄膜インダクタ等各種
軟磁性部品等に適用できる。In addition to magnetic heads, the present invention can also be applied to various soft magnetic components such as thin film inductors.
次に、本発明の磁気ヘッドについて説明する。Next, the magnetic head of the present invention will be explained.
本発明のMIG型磁気ヘッドの好適実施例を、第1図お
よび第2図に示す。A preferred embodiment of the MIG type magnetic head of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2.
第1図に示される磁気ヘッドは、第1コア1と、ギャッ
プ部対向面に、軟磁性薄膜4が形成されている第2コア
2とを有し、両コアがギャップ5を介して接合され、溶
着ガラス3により溶着一体化されている。The magnetic head shown in FIG. 1 has a first core 1 and a second core 2 having a soft magnetic thin film 4 formed on the surface facing the gap, and both cores are joined through a gap 5. , are welded and integrated by welding glass 3.
また、第2図に示される磁気ヘッドは、軟磁性薄膜4を
第1コアl、第2コア2の双方のギャップ部対向面に形
成したタイプのものである。The magnetic head shown in FIG. 2 is of a type in which a soft magnetic thin film 4 is formed on the surfaces of both the first core 1 and the second core 2 facing the gap portion.
本発明において、コア1.2はフェライトから構成され
ることが好ましい。In the present invention, the core 1.2 is preferably composed of ferrite.
この場合、用いるフェライトに特に制限はないが、Mn
−ZnフェライトまたはNi−Znフェライトを、目的
に応じて用いることが好ましい。In this case, there are no particular restrictions on the ferrite used, but Mn
-Zn ferrite or Ni-Zn ferrite is preferably used depending on the purpose.
M n −Z nフェライトとしては、FexOs50
〜60モル%程度、znO8〜 25モル%程度、残部
が実質的にMnOのものが好適である。As M n -Z n ferrite, FexOs50
It is preferable to use ZnO in an amount of about 60 mol %, about 8 to 25 mol % of znO, and the remainder being substantially MnO.
また、N 1−Znフェライトは特に高周波領域におい
て優れた特性を示すものであり、好ましい組成としては
、F e 203が30〜60モル%、NiOが15〜
50モル%、ZnOが5〜40モル%程度のものである
。In addition, N1-Zn ferrite exhibits excellent properties particularly in the high frequency range, and its preferred composition is 30 to 60 mol% of Fe 203 and 15 to 60 mol% of NiO.
ZnO is about 50 mol% and ZnO is about 5 to 40 mol%.
コア1.2の直流での飽和磁束密度Bsは、好ましくは
3,000〜6,0OOGとする。The DC saturation magnetic flux density Bs of the core 1.2 is preferably 3,000 to 6,0OOG.
飽和磁束密度が前記範囲未膚であると、オーバーライド
特性が低下する他、このような飽和磁束密度の組成では
、キュリー温度が低くなるため熱的安定性が低下してし
まう。 前記範囲をこえると、磁歪が増力口して磁気ヘ
ッドとしての特性が悪化したり、tmし易(なる。If the saturation magnetic flux density is not within the above range, the override characteristics will deteriorate, and with a composition having such a saturation magnetic flux density, the Curie temperature will become low, resulting in a decrease in thermal stability. If the above range is exceeded, the magnetostriction becomes a force increaser, resulting in deterioration of the characteristics of the magnetic head or a tendency to cause TM.
コア1.2の直流での初透磁率ulは
1.000以上、保磁力Hcは0.30e以下であるこ
とが好ましい。The core 1.2 preferably has an initial magnetic permeability ul of 1.000 or more and a coercive force Hc of 0.30e or less at direct current.
また、コア1.2のギャップ部対向面は、鏡面研磨等に
より平滑化し、後述する軟磁性薄膜4や下地膜等が形成
され易いようにすることが好ましい。Further, it is preferable that the surface of the core 1.2 facing the gap portion be smoothed by mirror polishing or the like so that a soft magnetic thin film 4, a base film, etc., which will be described later, can be easily formed thereon.
軟磁性薄膜4は、記録時に密度の高い磁束を発生させ、
高い保磁力を有する磁気!己録媒体に有効な記録を行な
うために設けられる。The soft magnetic thin film 4 generates high-density magnetic flux during recording,
Magnetism with high coercive force! It is provided for effective recording on self-recording media.
軟磁性薄膜4には、前述した本発明の軟磁性薄膜を用い
る。As the soft magnetic thin film 4, the soft magnetic thin film of the present invention described above is used.
磁気ヘッド完成時の軟磁性薄膜4の飽和磁束密度Bsは
、20000G以上であることが好ましい。The saturation magnetic flux density Bs of the soft magnetic thin film 4 when the magnetic head is completed is preferably 20,000 G or more.
前記範囲未満であるとオーバーライド特性が悪化し、特
に高保磁力の磁気記録媒体への記録が困難である。If it is less than the above range, the override characteristics will deteriorate, making it particularly difficult to record on a high coercive force magnetic recording medium.
また、より一層高い軟磁気特性を有するため、軟磁性薄
膜4の結晶粒の平均結晶粒径は、100〜300人程度
であることが好ましい。Further, in order to have even higher soft magnetic properties, the average crystal grain size of the crystal grains of the soft magnetic thin film 4 is preferably about 100 to 300 grains.
また、磁気ヘッド完成時における軟磁性薄膜4の50H
zでの保磁力Hcは、2 0e以下、より好ましくはl
Oe以下であることが好ましい。In addition, 50H of the soft magnetic thin film 4 when the magnetic head is completed.
The coercive force Hc at z is 20e or less, more preferably l
It is preferable that it is Oe or less.
そして、軟磁性薄膜4の5 MHzでの初透磁率μ、は
、1000以上であることが好ましい。The soft magnetic thin film 4 preferably has an initial magnetic permeability μ of 1000 or more at 5 MHz.
保磁力Hcが前記範囲をこえると、あるいは初透磁率μ
、が前記範囲未満であると、記録・再生感度が低下する
傾向にある。If the coercive force Hc exceeds the above range, or the initial permeability μ
is less than the above range, recording/reproducing sensitivity tends to decrease.
軟磁性薄膜4の膜厚は、好ましくは0.2〜5−1さら
に好ましくは0.5〜3−である。The thickness of the soft magnetic thin film 4 is preferably 0.2 to 5-1, more preferably 0.5 to 3-1.
膜厚が前記範囲未満であると、軟磁性薄膜4全体の体積
が不足して飽和し易くなり、MIG型磁気ヘッドの機能
を十分に果たすことが困難となる。If the film thickness is less than the above range, the volume of the soft magnetic thin film 4 as a whole becomes insufficient and is likely to be saturated, making it difficult to fully perform the function of the MIG type magnetic head.
また、前記範囲をこえると、軟磁性薄膜4の摩耗が大き
くなる他、渦電流損失が増大してしまう。Moreover, when the above range is exceeded, not only the wear of the soft magnetic thin film 4 increases, but also the eddy current loss increases.
このような高飽和磁束密度の軟磁性薄膜4を有すること
により、本発明の磁気ヘッドは保磁力10000e以上
、特に1500〜20000eの磁気記録媒体に対し有
効な記録を行なうことができる。By having the soft magnetic thin film 4 having such a high saturation magnetic flux density, the magnetic head of the present invention can perform effective recording on a magnetic recording medium with a coercive force of 10,000 e or more, particularly 1,500 to 20,000 e.
そして、コア1、コア2および軟磁性薄膜4が前述した
ような磁気特性であれば、磁気ヘッドとして高い出力と
分解能とが得られる。 また、オーバーライド特性も一
35dB以下の良好な値が得られる。If the core 1, core 2, and soft magnetic thin film 4 have magnetic properties as described above, high output and resolution can be obtained as a magnetic head. Moreover, a good value of -35 dB or less can be obtained for the override characteristic.
なお、分解能とは、例えば、1層信号の出力を■8.2
層信号の出力をV@tとしたとき、(V zr/ V
+t) ×100 [%]で表わされるものである。Note that the resolution refers to the output of the first layer signal, for example, ■8.2
When the output of the layer signal is V@t, (V zr/V
+t) ×100 [%].
また、オーバライド特性とは、例えば、1層信号の上に
2で信号を重ね書きしたときの2層信号出力に対する1
層信号出力である。In addition, the override characteristic is, for example, 1 for the 2nd layer signal output when a signal is overwritten by 2 on the 1st layer signal.
This is the layer signal output.
ギャップ5は、非磁性材質から形成される。Gap 5 is formed from a non-magnetic material.
特に、ギャップ5には、接着強度を高めるため接着ガラ
スを用いることが好ましく、例えば、特願平1−715
06号等に示されるガラスが好適である。In particular, it is preferable to use adhesive glass for the gap 5 in order to increase adhesive strength.
Glasses shown in No. 06 and the like are suitable.
また、ギャップ5は、接着ガラスのみで形成されていて
もよいが、ギャップ形成速度やギャップ強度を高めるた
め、図示のようにギャップ51とギャップ53との2層
で形成されることが好ましい。Further, the gap 5 may be formed of only adhesive glass, but in order to increase the gap formation speed and gap strength, it is preferably formed of two layers, a gap 51 and a gap 53, as shown in the figure.
この場合、ギャップ51には5102を用い、ギャップ
53には接着ガラスを用いることが好ましい。In this case, it is preferable to use 5102 for the gap 51 and use adhesive glass for the gap 53.
なお、後述する溶着ガラス3が、ギャップ両サイドに流
れ込むタイプの磁気ヘッドの場合は、ギャップ5を酸化
ケイ素のみで形成してもよい。Incidentally, in the case of a magnetic head of a type in which welded glass 3, which will be described later, flows into both sides of the gap, the gap 5 may be formed only of silicon oxide.
ギャップ5の形成方法には特に制限はないが、スパッタ
法を用いることが好ましい。Although there are no particular restrictions on the method for forming the gap 5, it is preferable to use a sputtering method.
ギャップ長は、通常0.2〜2.0−程度である。The gap length is usually about 0.2 to 2.0.
本発明のMIG型磁気ヘッドは、第1図や第2図に示さ
れるように、第1コア1と、第2コア2とがギャップ5
を介して接合一体化されているものである。In the MIG type magnetic head of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the first core 1 and the second core 2 have a gap 5
They are joined and integrated via the .
コアの接合は、通常、ギャップ53の接着ガラスにより
熱圧着すると同時に溶着ガラス3を流し込むことにより
行う。The cores are usually joined together by thermocompression bonding using adhesive glass in the gap 53 and at the same time by pouring the welding glass 3.
用いる溶着ガラス3の作業温度Twは450〜700℃
、特に460〜650”C程度であることが好ましい。The working temperature Tw of the welding glass 3 used is 450 to 700°C.
In particular, it is preferably about 460 to 650''C.
ここに、作業温度Twとは、周知のように、ガラスの粘
度が10 ’ poiseとなる温度である。Here, the working temperature Tw is, as is well known, the temperature at which the viscosity of the glass becomes 10' poise.
本発明では耐熱性の高い前記の軟磁性薄膜4を用いるた
め、このようなTwのガラスを用いて溶着しても、保磁
力Hcは2 0e以下、特に1 0e以下の値を保持す
る。In the present invention, since the above-mentioned soft magnetic thin film 4 having high heat resistance is used, even if such Tw glass is used for welding, the coercive force Hc maintains a value of 20e or less, particularly 10e or less.
溶着ガラス3には、特に制限はないが、鉛ケイ酸ガラス
を用いることが好ましい。Although there are no particular limitations on the welded glass 3, it is preferable to use lead silicate glass.
このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適である
。Among these, for example, the glasses shown below are suitable.
PbO:67.5〜87.5重置%程度B20.:4.
O〜8.1重量%程度
S x 02 : 7.5〜13,6重量%程度Aで
203 ・0.3〜0.8重量%程度ZnO: 2.2
〜3.3重量%程度
B15on:O〜0.1重量%程度
N a * 0、K* O,CaO等:0〜4重量%程
度
5bxOs:O〜1重量%程度
なお、溶着に際しては、溶着温度を作業温度Tw近辺と
し、通常の方法により行なう。PbO: about 67.5 to 87.5 overlapping % B20. :4.
O~8.1% by weight S x 02: 7.5~13.6% by weight A at 203 ・0.3~0.8% by weight ZnO: 2.2
~3.3% by weight B15on: O ~ 0.1% by weight Na * 0, K * O, CaO, etc.: 0 ~ 4% by weight 5bxOs: O ~ 1% by weight The temperature is set to around the working temperature Tw, and the usual method is used.
この場合、溶着処理が、軟磁性薄膜4の熱処理を兼ねる
ようにしてもよい。In this case, the welding process may also serve as heat treatment of the soft magnetic thin film 4.
また、本発明においては、第3図に示されるように、第
1コアlにコアより飽和磁束密度Bsの低い低飽和磁束
密度合金薄膜6を形成し、第2コア2に前述した軟磁性
薄膜4を形成したいわゆるEDG型のMIG型磁気ヘッ
ドとすることができる。Further, in the present invention, as shown in FIG. 3, a low saturation magnetic flux density alloy thin film 6 having a lower saturation magnetic flux density Bs than the core is formed on the first core l, and the above-mentioned soft magnetic thin film is formed on the second core 2. 4 can be used as a so-called EDG type MIG type magnetic head.
そして、前述したMIG型磁気ヘッドと同様の効果を得
ることができる。Further, the same effects as those of the above-mentioned MIG type magnetic head can be obtained.
この場合、低飽和磁束密度合金薄膜6には、例えば、特
願昭63−311591号に示される低飽和磁束密度非
晶質薄膜等を用いることができ、優れたオーバーライド
特性や高い感度が得られる。In this case, the low saturation magnetic flux density alloy thin film 6 can be, for example, a low saturation magnetic flux density amorphous thin film shown in Japanese Patent Application No. 63-311591, and excellent override characteristics and high sensitivity can be obtained. .
本発明の磁気ヘッドは、必要に応じスライダーと一体化
され、組立てられヘッドアセンブリーとされる。The magnetic head of the present invention is integrated with a slider as necessary and assembled into a head assembly.
そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイプ等の
トンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有しない
リードライト型などのオーバーライド記録を行なうフロ
ッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジットタイ
プの浮上型の計算機用ヘッド、回転型のVTR用ヘッド
やR−DAT用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとして用い
られる。In addition, there are floppy heads that perform override recording such as tunnel erase types such as laminate types and bulk types, or read/write types that do not have an erase head, floating type computer heads such as monolithic types and composite types, and rotary type VTR heads. It is used in various magnetic heads such as heads for R-DAT and R-DAT.
このようにして、前記の本発明の磁気ヘッドを用いて、
公知の種々の方式のオーバーライド記録を行なうことが
できる。In this way, using the above magnetic head of the present invention,
Override recording can be performed using various known methods.
次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説明する。Next, the thin film magnetic head of the present invention will be explained.
第4図に、本発明の好適実施例である浮上型の薄膜磁気
ヘッドを示す。FIG. 4 shows a floating type thin film magnetic head which is a preferred embodiment of the present invention.
第4図に示される薄膜磁気ヘッドは、スライダ7上に、
絶縁層81、下部磁極層91、ギヤツブ層lO1絶縁層
83、コイル層11、絶縁層85、上部Ff!i極層9
5および保護N12を順次有する。The thin film magnetic head shown in FIG.
Insulating layer 81, lower magnetic pole layer 91, gear layer lO1 insulating layer 83, coil layer 11, insulating layer 85, upper Ff! i-pole layer 9
5 and protection N12 in sequence.
本発明においてスライダ7は、材料として従来公知の種
々のものを用いればよ(、例えばセラミックス、フェラ
イト等により構成される。In the present invention, the slider 7 may be made of various conventionally known materials (eg, made of ceramics, ferrite, etc.).
この場合、セラミックス、特にA4gosTiCを主成
分とするセラミックス、ZrO。In this case, ceramics, in particular ceramics based on A4gosTiC, ZrO.
を主成分とするセラミックス、SiCを主成分とするセ
ラミックスまたはAf2Nを主成分とするセラミックス
が好適である。 なお、これらには、添加物としてMg
、Y、Zr0zT i Oa等が含有されていてもよい
。Ceramics containing as a main component, ceramics containing SiC as a main component, or ceramics containing Af2N as a main component are suitable. In addition, these contain Mg as an additive.
, Y, Zr0zT i Oa, etc. may be contained.
スライダ7の形状やサイズ等の諸条件は公知の何tのも
のであってもよく、用途に応じ適宜選択される。Conditions such as the shape and size of the slider 7 may be of any known size and are appropriately selected depending on the application.
スライダ7上には、絶縁層81が形成される。An insulating layer 81 is formed on the slider 7.
絶縁層81の材料としては従来公知のものは何れも使用
可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により行な
うときには、S f Oz 、ガラス、八で203等を
用いることができる。As the material for the insulating layer 81, any conventionally known material can be used. For example, when a thin film is formed by sputtering, S f Oz, glass, 8 de 203, etc. can be used.
絶縁層81の膜厚やパターンは公知の何れのものであっ
てもよく、例えば膜厚は、5〜40−程度とする。The thickness and pattern of the insulating layer 81 may be any known ones, and for example, the thickness is about 5 to 40 mm.
磁極は、通常図示のように、下部磁極N91と、上部磁
極層95として設けられる。The magnetic poles are usually provided as a lower magnetic pole N91 and an upper magnetic pole layer 95 as shown.
本発明では、下部磁極層91および上部磁極層95には
、それぞれ、前述のMIG型磁気ヘッドやEDG型のM
IG型磁気ヘッドの場合と同様に、前記式で表わされる
原子比組成の本発明の軟磁性薄膜を用いる。In the present invention, the lower magnetic pole layer 91 and the upper magnetic pole layer 95 include the aforementioned MIG type magnetic head and EDG type magnetic head, respectively.
As in the case of the IG type magnetic head, the soft magnetic thin film of the present invention having the atomic ratio composition expressed by the above formula is used.
このため、オーバーライド特性に優れ、ゴ己録・再生感
度が高い磁気ヘッドが得られる。Therefore, a magnetic head with excellent override characteristics and high self-recording/reproduction sensitivity can be obtained.
なお、成膜や熱処理等も前記と同様に行えばよい。Note that film formation, heat treatment, etc. may be performed in the same manner as described above.
下部および上部磁極層91.95のパターン、膜厚等は
公知のいずれのものであってもよい。 例えば下部磁極
層91の膜厚は1〜5−程度、上部磁極層95の膜厚ば
1〜5−程度とすればよい。The patterns, film thicknesses, etc. of the lower and upper magnetic pole layers 91 and 95 may be any known ones. For example, the thickness of the lower magnetic pole layer 91 may be approximately 1 to 5 mm, and the thickness of the upper magnetic pole layer 95 may be approximately 1 to 5 mm.
下部磁極層91および上部磁極層95の間にはギャップ
層10が形成される。A gap layer 10 is formed between the lower magnetic pole layer 91 and the upper magnetic pole layer 95.
ギャップ層10には、Aj220 s 、 S i○。The gap layer 10 has Aj220s and Si○.
等公知の種々の材料を用いればよい。Various known materials may be used.
また、ギャップ層10のパターン、膜厚等は公知の何れ
のものであってもよい。 例えば、ギャップ10の膜厚
は0,2〜l、〇−程度とすればよい。Further, the pattern, film thickness, etc. of the gap layer 10 may be any known ones. For example, the film thickness of the gap 10 may be approximately 0.2 to 1,0-.
コイル層11の材質には特に制限はなく、通常用いられ
る八β、Cu等の金属を用いればよい。There is no particular restriction on the material of the coil layer 11, and a commonly used metal such as octabeta or Cu may be used.
コイルの巻回パターンや巻回密度についても制限はなく
5公知のものを適宜選択使用すればよい。 例えば巻回
パターンについては、図示のスパイラル型の他、積層型
、ジグザグ型等何れであってもよい。There are no restrictions on the winding pattern or winding density of the coil, and five known patterns may be selected and used as appropriate. For example, the winding pattern may be a spiral type as shown in the figure, a laminated type, a zigzag type, or the like.
また、コイル層11の形成にはスパッタ法等の各種気相
波@法やめっき法等を用いればよい。Further, the coil layer 11 may be formed using various gas phase wave @ methods such as sputtering method, plating method, or the like.
図示例ではコイル層11は、いわゆるスパイラル型とし
てスパイラル状に上部および下部磁極層91.95間に
配設されており、コイル層11と上部および下部磁極層
91.95間には絶縁層83.85が設層されている。In the illustrated example, the coil layer 11 is a so-called spiral type, and is spirally arranged between the upper and lower magnetic pole layers 91.95, and the insulating layer 83. 85 are installed.
絶縁層83.85の材料としては従来公知のものは何れ
も使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法によ
り行なうときには、S i 02.ガラス、An! O
,等ヲ用イルコトができ机
また、上部磁極層95上には保護11112が設層され
る。 保護N12の材料としては従来公知のものは何れ
も使用可能であり、例えばAg203等を用いることが
できる。Any conventionally known material can be used for the insulating layers 83 and 85. For example, when a thin film is formed by sputtering, S i 02. Glass, An! O
, etc. Also, a protection layer 11112 is provided on the upper magnetic pole layer 95. Any conventionally known material can be used as the material for the protection N12, such as Ag203.
この場合、保護層12のパターンや膜厚等は従来公知の
ものはいずれも使用可能であり、例えば膜厚は10〜5
0−程度とすればよい。In this case, any conventionally known pattern and film thickness of the protective layer 12 can be used; for example, the film thickness is 10 to 5.
It may be about 0-.
ところで、例えばスパッタリングにより保護M12を形
成する際には、プラズマに曝されるため、200〜40
0℃程度の温度下におかれる。By the way, when forming the protection M12 by sputtering, for example, since it is exposed to plasma, the
It is placed at a temperature of about 0°C.
このため、本発明では、上部および下部磁極層91.9
5のそれぞれに、前記の耐熱性の高い軟磁性薄膜を用い
ている。Therefore, in the present invention, the upper and lower magnetic pole layers 91.9
5, the above-mentioned soft magnetic thin film with high heat resistance is used.
なお、本発明ではさらに各種樹脂コート層等を積層して
もよい。In addition, in the present invention, various resin coat layers and the like may be further laminated.
このような薄膜磁気ヘッドの製造工程は、通常、薄膜作
製とパターン形成とによって行なわれる。The manufacturing process of such a thin film magnetic head is usually performed by thin film fabrication and pattern formation.
各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはめっき法等を用いればよい。As described above, the thin film of each layer may be formed using a conventionally known technique such as a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a plating method.
薄膜磁気ヘッドの各層のパターン形成は、従来公知の技
術である選択エツチングあるいは選択デポジションによ
り行なうことができる。 エツチングとしてはウエット
エッチングやドライエツチングにより行なうことができ
る。Pattern formation of each layer of the thin film magnetic head can be performed by selective etching or selective deposition, which are conventionally known techniques. Etching can be performed by wet etching or dry etching.
本発明の薄膜磁気ヘッドは、アーム等の従来公知のアセ
ンブリーと組み合わせて使用される。The thin film magnetic head of the present invention is used in combination with a conventionally known assembly such as an arm.
また、前記の本発明の薄膜磁気ヘッドを用いて、種々の
方式のオーバーライド言己録を行うことができる。 こ
の場合、保磁力Hcが、10000e以上、特に150
0〜20000eの磁気記録媒体に対し有効に、記録・
再生を行うことができる。Furthermore, various types of override recording can be performed using the thin film magnetic head of the present invention. In this case, the coercive force Hc is 10000e or more, especially 150e
Effectively records and records on magnetic recording media of 0 to 20,000e.
Can be played.
〈実施例〉
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be explained in further detail by giving specific examples of the present invention.
実施例1
第1図に示されるように、第1コアlと、ギャップ部対
向面に軟磁性薄膜4が形成されている第2コア2とをギ
ャップ5を介して接合−体化し、MIG型磁気ヘッドを
製造した。Example 1 As shown in FIG. 1, a first core 1 and a second core 2 having a soft magnetic thin film 4 formed on the surface facing the gap are joined together via a gap 5, and an MIG type Manufactured a magnetic head.
コアl、2の材質はMn−Znフェライトとし、直流で
の飽和磁束密度B8は5000G、初透磁率μmは30
00、保磁力Hcは010eであった。The material of cores 1 and 2 is Mn-Zn ferrite, the saturation magnetic flux density B8 at DC is 5000G, and the initial magnetic permeability μm is 30.
00, and the coercive force Hc was 010e.
軟磁性薄膜4は、RFマグネトロンスパッタにより形成
し、膜厚は1膵とした。The soft magnetic thin film 4 was formed by RF magnetron sputtering, and the film thickness was 1 mm.
この場合、スパッタリングは、
F e a、 ssc Oo、 soZ r o、 o
s (原子比)の合金をターゲットとし、Ar中にN2
を5体積%含有する雰囲気下で行った。 動作圧力は、
0.4Paとした。In this case, sputtering is F e a, ssc Oo, soZ r o, o
s (atomic ratio) as a target, and N2 in Ar.
The test was carried out in an atmosphere containing 5% by volume of. The operating pressure is
The pressure was set at 0.4 Pa.
軟磁性薄膜4の組成、直流での飽和磁束密度Bs、周波
数50Hzでの保磁力Hc、周波数5 MHzでの初透
磁率μ、および耐熱温度は表1に示されるとおりである
。The composition of the soft magnetic thin film 4, the saturation magnetic flux density Bs at direct current, the coercive force Hc at a frequency of 50 Hz, the initial magnetic permeability μ at a frequency of 5 MHz, and the heat resistance temperature are as shown in Table 1.
なお、Bs、Hcおよびμmは溶着熱処理後の値である
。 この場合、熱処理温度は500℃、保持時間は60
分間とした。Note that Bs, Hc, and μm are values after welding heat treatment. In this case, the heat treatment temperature was 500°C and the holding time was 60°C.
It was set as 1 minute.
また、耐熱温度は、60分間の熱処理を行った後でHc
を測定し、Hcが2 0e以上になったときの熱処理温
度である。In addition, the heat-resistant temperature is Hc after 60 minutes of heat treatment.
This is the heat treatment temperature when Hc becomes 20e or more.
なお、磁気特性等の測定は、非磁性基板上に軟磁性薄膜
4をヘッド作製の際と同一の条件で形成して行った。Note that measurements of magnetic properties and the like were performed by forming a soft magnetic thin film 4 on a nonmagnetic substrate under the same conditions as in the head production.
そして、組成分析にはEPMA、Bs測定にはV S
M、 Ha 1lll定にはB−Hトレーサ、μ測定に
は8の字コイル透磁率測定器(印加磁界5m0e)を用
いて行った。EPMA is used for compositional analysis, and VS is used for Bs measurement.
A B-H tracer was used to measure M and Ha, and a figure-8 coil permeability meter (applied magnetic field of 5 m0e) was used to measure μ.
ギャップ51にはSin、を用い、スパッタにより形成
し、その膜厚は0.3−とじた。The gap 51 was formed by sputtering using Sin, and its film thickness was set to 0.3-.
ギャップ53には、作業温度Twが550℃の接着ガラ
スを用いた。For the gap 53, adhesive glass having a working temperature Tw of 550° C. was used.
なお、ギャップ53はスパッタにより形成し、その膜厚
は01−とした。Note that the gap 53 was formed by sputtering, and its film thickness was set to 01-.
溶着ガラス3には、作業温度Twが、500℃の77、
5DPbO−6,058203−10,57SiO□−
0,55AgiOs−2,75ZnO−0,05Bi2
0−2.5ONa20−0.30SbzOx (重量%
)を用い、500”Cで溶着を行った。The welding glass 3 has a working temperature Tw of 500°C, 77,
5DPbO-6,058203-10,57SiO□-
0,55AgiOs-2,75ZnO-0,05Bi2
0-2.5ONa20-0.30SbzOx (wt%
), and welding was performed at 500''C.
また、コイルターン数は20×2ターンとした。Further, the number of coil turns was 20×2 turns.
そして、チタン酸カルシウム製スライダに固定・封着し
て、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドを得た。Then, it was fixed and sealed to a slider made of calcium titanate to obtain a composite type floating magnetic head.
このようにして製造された磁気ヘッドをサンプルNo、
1とする。The magnetic heads manufactured in this way were sample No.
Set to 1.
また、軟磁性薄@4の組成の異なる磁気ヘッドサンプル
No、 2〜No、 9や比較サンプルNo。In addition, magnetic head samples No. 2 to No. 9 with different compositions of soft magnetic thin @4 and comparative sample No.
lO〜No、16も製造した。IO~No. 16 were also manufactured.
これらの各サンプルと、保磁力が180゜Oeのハード
ディスクとを用いて、トラック幅14−にて下記の特性
を測定した。Using each of these samples and a hard disk having a coercive force of 180° Oe, the following characteristics were measured at a track width of 14-.
なお、測定に際しては、第1コア1を、ハードブイスフ
リーディング側とした。Note that during the measurement, the first core 1 was placed on the hard buisness freeing side.
(オーバーライド特性)
1.25MHzの1f信号を記録し、次いでこの上から
2.5MHzの2で信号を重ね書きした。(Override characteristics) A 1.25 MHz 1f signal was recorded, and then a 2.5 MHz 2 signal was overwritten on top of this.
2f信号の出力に対するIf倍信号出力を算出し、オー
バーライド特性を評価した。The If signal output with respect to the 2f signal output was calculated, and the override characteristics were evaluated.
(記録・再生感度測定)
5 MHzの信号を3己録し、次いで記録した信号を再
生し、その時の再生aカミ正値V ’p−p(ビーク・
ツー・ピーク)を測定する。(Measurement of recording/playback sensitivity) Record 3 5 MHz signals, then play back the recorded signals, and check the positive value of the playback a at that time V'p-p (beak
two peaks).
なお、表中には測定値V’、−,を規格化した値y p
−pが示される。In addition, in the table, the value y p which normalized the measured value V', -,
−p is indicated.
結果は表1に示されるとおりである。The results are shown in Table 1.
表1により本発明の効果が明らかである。Table 1 clearly shows the effects of the present invention.
また、サンプルを濃度5%(重量百分率)の塩化ナトリ
ウム水溶液中に168時間浸した後、軟磁性薄膜4の表
面を電子顕微鏡で観察したところ、比較サンプルNo、
10〜No、15では、さびの発生が確認された。In addition, after immersing the sample in a sodium chloride aqueous solution with a concentration of 5% (weight percentage) for 168 hours, the surface of the soft magnetic thin film 4 was observed with an electron microscope, and it was found that comparative sample No.
In No. 10 to No. 15, the occurrence of rust was confirmed.
これに対し、本発明のサンプルN051〜No。In contrast, samples N051 to No. of the present invention.
9では、さびの発生はほとんど確認されなかった。No. 9, almost no rust was observed.
なお、このほか、軟磁性薄膜4の組成をかえた各種サン
プルルを製造し、同様の評価を行なったところ同等の結
果が得られた。In addition, various samples with different compositions of the soft magnetic thin film 4 were manufactured and similar evaluations were performed, and similar results were obtained.
実施例2
第3図に示されるように、ギャップ部対向面にコアより
飽和磁束密度Bsが低い低飽和磁束密度合金薄膜6が形
成されている第1コアlと、軟磁性薄膜4が形成されて
いる第2コア2とをギャップ5を介して接合一体化し、
EDG型のMIG型磁気ヘッドを製造した。Example 2 As shown in FIG. 3, a first core l was formed with a low saturation magnetic flux density alloy thin film 6 having a lower saturation magnetic flux density Bs than the core on the opposing surface of the gap part, and a soft magnetic thin film 4 was formed. A second core 2 is joined and integrated through a gap 5,
An EDG type MIG type magnetic head was manufactured.
そして、実施例1と同様の測定を行ったところ、同等の
結果が得られた。Then, when the same measurements as in Example 1 were performed, the same results were obtained.
実施例3
第4図に示されるように、スライダ7上に順次、絶縁層
81、下部磁極層91.ギャップ層10、絶縁層83、
コイル層11、絶縁層85、上部磁極層95および保護
層12を有する薄膜磁気ヘッドを製造した。 この場合
、各層の形成には、スパッタ法を用い、パターン形成に
は、ドライエツチングを用いた。Embodiment 3 As shown in FIG. 4, an insulating layer 81, a lower magnetic pole layer 91 . gap layer 10, insulating layer 83,
A thin film magnetic head having a coil layer 11, an insulating layer 85, an upper pole layer 95, and a protective layer 12 was manufactured. In this case, sputtering was used to form each layer, and dry etching was used to form patterns.
スライダ7には、Aβgoz−TiCを用いた。For the slider 7, Aβgoz-TiC was used.
絶縁層81には、AQ20sを用い、膜厚は30戸とし
た。AQ20s was used for the insulating layer 81, and the film thickness was 30 mm.
下部および上部磁極層91.95には、表2に示される
組成の軟磁性薄膜を用いた。For the lower and upper magnetic pole layers 91.95, soft magnetic thin films having the compositions shown in Table 2 were used.
この場合、下部および上部磁極層91.95は、実施例
1の軟磁性薄膜4と同様にRFマグネトロンスパッタに
より形成し、下部および上部磁極層91.95の膜厚は
それぞれ3−とした。In this case, the lower and upper magnetic pole layers 91.95 were formed by RF magnetron sputtering similarly to the soft magnetic thin film 4 of Example 1, and the film thicknesses of the lower and upper magnetic pole layers 91.95 were each 3-.
磁極層91.95の直流での飽和磁束密度Bs、周波数
50Hzでの保磁力Hc、周波数5 MHzでの初透磁
率μmおよび耐熱温度は表2に示されるとおりである。The saturation magnetic flux density Bs at direct current, coercive force Hc at a frequency of 50 Hz, initial magnetic permeability μm at a frequency of 5 MHz, and allowable temperature limit of the magnetic pole layer 91.95 are as shown in Table 2.
なお、熱処理条件は、熱処理温度350℃、保持時間6
0分間とした。The heat treatment conditions are: heat treatment temperature 350°C, holding time 6
The duration was 0 minutes.
ギャップ層IOには、5iO=を用い、膜厚は0.25
−とした。For the gap layer IO, 5iO= is used, and the film thickness is 0.25
−.
コイル層11には、Cuを用い、図示のようにスパイラ
イ状に形成した。The coil layer 11 was made of Cu and was formed into a spiral shape as shown in the figure.
絶縁層83.85には、A120xを用いた。A120x was used for the insulating layers 83 and 85.
また、保護層12には、A(!、2ONを用い、膜厚は
40−とした。 なお、製造中の磁気ヘッドは、保護層
12のスパッタリング時に、約350℃の温度下におか
れた。In addition, A(!,2ON) was used for the protective layer 12, and the film thickness was set to 40.degree. C. during the manufacturing process. .
このように、本発明の磁気ヘッドサンプルNo、 1
〜No、 9と、比較サンプルNo、10〜No、1
5とを製造した。In this way, magnetic head sample No. 1 of the present invention
~ No. 9 and comparison sample No. 10 ~ No. 1
5 was manufactured.
これらの各サンプルと、保磁力が18000eのハード
ディスクとを用いて、実施例1と同様の測定を行った。The same measurements as in Example 1 were performed using each of these samples and a hard disk having a coercive force of 18,000e.
結果は表2に示されるとおりである。The results are shown in Table 2.
表2により本発明の効果が明らかである。Table 2 clearly shows the effects of the present invention.
また、本発明のサンプルは、耐食性も良好であった。Moreover, the samples of the present invention also had good corrosion resistance.
〈発明の効果〉
本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束密度Bsが高い。 加
えて、耐熱性が高いため、保磁力Hcが低く、透磁率μ
が高い、優れた軟磁気特性を有する。<Effects of the Invention> The soft magnetic thin film of the present invention has a high saturation magnetic flux density Bs. In addition, due to its high heat resistance, the coercive force Hc is low and the magnetic permeability μ
It has excellent soft magnetic properties.
このため、本発明の磁気ヘッドは、特に保磁力が高い磁
気記録媒体に対し、オーバーライド特性や記録・再生感
度等が高く、優れた電磁変換特性を有する。Therefore, the magnetic head of the present invention has high override characteristics, high recording/reproduction sensitivity, and excellent electromagnetic conversion characteristics, especially for magnetic recording media with high coercive force.
そして、本発明の軟磁性薄膜は耐食性や耐摩耗性に優れ
るため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。Since the soft magnetic thin film of the present invention has excellent corrosion resistance and wear resistance, a highly reliable magnetic head can be realized.
第1図および第2図は、本発明のMIG型磁気ヘッドの
1例を示す部分断面図である。
第3図は、本発明のEDG型のMIG型磁気ヘッドの1
例を示す部分断面図である。
第4図は、本発明の薄膜磁気ヘッドの1例を示す部分断
面図である。
符号の説明
l・・・第1コア
2・・・第2コア
3・・・溶着ガラス
4・・・軟磁性薄膜
5.51.53・・ギャップ
6・・・低飽和磁束富度合金薄膜
7・・・スライダ
81.83.85・・・絶縁層
91・・・下部磁極層
95・・・上部磁極層
10・・・ギャップ層
1・・・コイル層
2・・−保護層
出
願
人
テイーデイ−ケイ株式会社
代
理
人FIGS. 1 and 2 are partial cross-sectional views showing an example of the MIG type magnetic head of the present invention. FIG. 3 shows one of the EDG-type MIG-type magnetic heads of the present invention.
It is a partial sectional view showing an example. FIG. 4 is a partial sectional view showing an example of the thin film magnetic head of the present invention. Explanation of symbols l...First core 2...Second core 3...Welded glass 4...Soft magnetic thin film 5.51.53...Gap 6...Low saturation magnetic flux enrichment alloy thin film 7 ...Slider 81, 83, 85...Insulating layer 91...Lower magnetic pole layer 95...Upper magnetic pole layer 10...Gap layer 1...Coil layer 2...-Protective layer applicant T.D. K Co., Ltd. agent
Claims (4)
徴とする軟磁性薄膜。 式(Fe_1_−_x_−_y_−_zCo_xNi_
yM_z)_1_−_w(N_1_−_vO_v)_w
(上式においてMは、Mg、Ca、Ti、 Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、、Mo、Mnおよ
びBから選ばれる1種以上であり、0.2≦x≦0.7
、0≦y≦0.2、 0.001≦z≦0.15、0≦v≦0.1、0.00
1≦w≦0.15である。)(1) A soft magnetic thin film characterized by having an atomic composition represented by the following formula. Formula (Fe_1_-_x_-_y_-_zCo_xNi_
yM_z)_1_-_w(N_1_-_vO_v)_w
(In the above formula, M is one or more selected from Mg, Ca, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Mn, and B, and 0.2≦x≦0.7
, 0≦y≦0.2, 0.001≦z≦0.15, 0≦v≦0.1, 0.00
1≦w≦0.15. )
磁力Hcが2Oe以下である請求項1に記載の軟磁性薄
膜。(2) The soft magnetic thin film according to claim 1, wherein the saturation magnetic flux density Bs is 20,000 G or more and the coercive force Hc is 2 Oe or less.
性薄膜を有することを特徴とする磁気ヘッド。(3) A magnetic head comprising the soft magnetic thin film according to claim 1 or 2 between a pair of cores.
薄膜磁気ヘッドであつて、 前記上部磁極層および下部磁極層が請求項1または2に
記載の軟磁性薄膜で形成されていることを特徴とする磁
気ヘッド。(4) A thin film magnetic head comprising an upper magnetic pole layer, a lower magnetic pole layer, and a protective layer, wherein the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer are formed of the soft magnetic thin film according to claim 1 or 2. A magnetic head characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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