JPS60164913A - 薄膜磁気ヘツド - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はビデオテープレコーダ等に好適な薄膜磁気ヘッ
ドに関する。

〔発明の背景〕

近年、ビデオテープレコーダ用の磁気テープとしてメタ
ルテープが普及してきている。かかるメタルテープに適
した磁気ヘッドとして、飽和磁束密度の高いセンダスト
、パーマロイ等の磁性薄膜をコア材料に用いた薄膜磁気
ヘッドが提案でれている。

第１図は従来のこの種薄膜磁気ヘッドの一例を示す斜視
図で、１１および１１′は非磁性板、１２は磁性薄膜、
１４は作動ギャップ、１５は巻線用孔、１６は巻線であ
る６ 同図においては、トラック幅に相当する厚さをもつ磁性
薄膜１２を２枚の非磁性基板１１．’１１’によって挟
み込んでコアブロックとし、これらを研摩および巻線用
孔１５を加工し、非磁性スペーサを介して両コアブロッ
クを突合せボンディングして作動ギャップ１４を形成し
、巻線１６を施して薄膜磁気ヘッドを得ている。

このような構成の薄膜磁気ヘッドは、ボンディング作業
と同時に作動ギャップ１４を得る構成であるため、ボン
ディング面の状態が作動ギャップ１４のギャップ長に直
接影響を与えることＫなる。また、左右に分割されたコ
アブロックを形成した後ボンディングするため、トラッ
ク合せが難しくなるなど寸法精度の面で問題があって歩
留りが悪かった。更に、ヘッドのマルチ加工、マルチボ
ンディングを行なう上で不利な構造となっていた。

第２図は従来の薄膜磁気ヘッドの他の例を示す斜視図で
、１２　ａおよび１２　ｂは磁性薄膜、Ｑｄはギャップ
デプス、他の第１図との対応部分には同一符号をつけて
いる。

この例はボンティング作業を除去した薄膜磁気ヘッドで
、非磁性基板１１の半面に第１の磁性薄膜１２　ａを被
潰し、その側面を切削あるいはエツチング等により加工
してギャップ１４のための面を形成し、非磁性基板１１
の残りの半面に被着した第２の磁性薄膜１２　ｂの同様
の面との間に非磁性スペーサを介在して磁気コアを得て
いる。次いで、巻線用孔１５を超音波加工等によって穿
設し、巻線１６を施して薄膜磁気ヘッドを得ている。

このような薄膜磁気ヘッドは、ギャップ１４に直接影響
を与えるボンディング作業はなく、また共通の非磁性基
板１１上に薄膜被着の繰返しによって磁気コアを形成し
ているために、トラック幅の寸法精度も大幅に同上する
。しかも、ギャップボンディング作業がないので、ウェ
ハ状の大面積基板で多数個のヘッドを製造でき量産性が
艮い。

しかしながら、巻線用孔１５の穿設に関して次のような
欠点があった。

まず、巻線用孔１５の寸法精度及び巻線用孔１５の内面
の面精度が悪く、そのため、ギャップデプスＧｄの寸法
精度が悪化することである。これを工穿孔加工時の非磁
性基板１１の加工性が恋く、刃先の摩耗がはげしいこと
による。すなわち、非磁性基板１１の材料選択は、テー
プ走行時のヘッド摩耗を少なくするため、高硬度性、低
摩耗性のガラス。

セラミック材が用いられ、そのため難削材となりやすい
。また、同一材料でも穿孔加工自身、他の切削や溝掘加
工に比較してはるかに困難であり、その加工法も限られ
ていた。欠点の第２は、加工時の振動や発熱のため、磁
性薄膜の磁気特性の劣化及び膜はく離等のトラブルであ
る。特にギャップ近傍はギャップデプスＧｄをはじめと
して磁路断面積が狭く、ヘッド特性に京女な部分とされ
ているため、加工時における特性変化は問題となってい
た。なお、基板穿孔を製造プロセスの最初に行う方法も
考えられる。これによれば、確かＫｍ性薄膜への悪影譬
はなくなるが、各種の膜被着工程で巻線用孔に不用膜が
付着し、これをいかに除去するかという別の問題が発生
する。

このように第２図の従来例に於る４孔加工は各種の幣害
を及ぼし、第１図の従来例に対する寸法精度、量鍾性の
利点が必ずしも生かされていない。

さらに第１図、第２図の共通事項として巻線作業自身の
問題もある。すなわち、従来フェライトヘッドの場合も
そうであるが、ヘッドコストに占る巻線作業コストは全
体の数１０％に達し、将来画期的な自動巻線機でも開発
されない限り、そのコスト低＃は不可能である。その意
味でも巻線作業が不用、すなわち巻線用孔のない薄膜磁
気ヘッドは性能、コスト面で最良といえる。

第３図はコンピュータ用等に用いられる薄膜コイμにで
巻線した薄膜磁気ヘッドを示す斜視図で、１３は磁性薄
膜、Ｃｔは膜厚、Ｔｗは幅、その他の第２図と同一符号
は同等物を示す。

非磁性基板１１上には、第１の磁性薄膜１２が被着され
、第１の磁性薄膜１２は膜厚ＣＬ、）ラック幅に等しい
幅Ｔｗを有している。薄膜コイル１７を配線した後、第
１の磁性薄膜１２の上に第２の磁性薄膜１３を被着して
磁気コアを形成している。テープ摺動方向は膜厚Ｃｔの
方向となっている。

このような構成の薄膜磁気ヘッドの場合、記録再生時の
磁束効率を悪化させない条件は、フロントギャップ面積
Ｓｇ　＝　Ｔｗ　Ｘ　Ｑｄ　と、コア断面積Ｓｃ　＝　
Ｔｗ　Ｘ　Ｃｔが、Ｓｇ（Ｓｃ　となることである。

これよりＣＬ）Ｇｄとなり、磁性薄膜の厚さＣｔは所定
のギャップデプスＧｄより常に大きくせねばならない。

通常ギャップデプスＱｄはヘッド摩耗による寿命を考え
て数１０μｍ必要であり、この条件によると磁性薄膜の
厚さＣｔをそれ以上にゼねばならず、薄膜形成上容易で
はない。さらＫこのヘッド構造の場合、いわゆるコンタ
−効果のため、記録再生周波数特性に周期的なうねりを
生じ好ましくない。これを避けるため摺動面のコア長を
長くする等の方法はあるが、前と同様に容易ではない。

これらの欠点は、第３図に於てギャップ面１４と磁性博
９１２．１３の面が平行であるということに起因してい
るが、逆に従来技術では薄膜コイル１７を非磁性基板１
１への積層方向に形成していたため、膜厚Ｃｔを厚（す
るには限界があってコンタ−効果を防止するのが難しか
った。

この理由で、コンピュータ用薄膜磁気ヘッドとして使用
できてもビデオテープレコーダ用としては適切ではなか
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、穿孔加工を無くして、ヘッド性能およ
び量産性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明を工、非磁性基板に
左右に区分された１対のフロントコアを形成すると共に
、これらフロントコアを橋絡してリアコアを形成し、両
コアの接合部分を包囲するよう薄膜コイルをバターニン
グした点に′％徴がある。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面と共に説明する。

第４図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例をボす
斜視図で、１は非磁性基板、２は非磁性パターン材、３
ａおよび３ｂはフロントコア、４は作動ギャップ、５は
薄膜コイル、６は摺動面、その他第３図との対応部分に
は同一符号をつけている。

同図において、ガラスあるいはセラミックス材から成る
耐摩耗性の良い非磁性基板ｌ＆工、厚さＱ、３ｍｍ、２
インチ径ウェハから約２ｍｍ口に切り出したものであり
、また、表面に磁性薄膜をスパッタリングで被着し、フ
ロントコア３ａ、３ｂを形成している。その形状は、ト
ラック幅Ｔ　ｗ分の厚さで、一方のフロントコア３ａは
Ｌ字状、他方のフロントコア３ｂは１字状をなし、これ
らはテープ摺動面６側に於て互いにその側面を突合わせ
て、作動ギャップ４を形成している。磁性薄膜の材料と
しては飽和磁束密度が高く、またビデオ帯域で透磁率の
優れたセンダスト合金を用いた。非磁性パターン材２は
、前記フロントコアをＬ字状の部分３ａと工学状の部分
３ｂに分離するとともに、摺動面６側に於て所定のギャ
ップデプスＧｄを設けるために形成したものである。そ
の形状は、厚みがトラック＠ＴＷに等しく、摺動面６１
１１１に鋭角な先端部をもつ１字状としたが、先端部の
形状は磁気特性を考慮して他の形状にすることもできる
。この非磁性パターン材２としてはガラスあるいはセラ
ミクス等の非磁性材が用いられるが、前記非磁性基板ｌ
と同一材でも良い。作動ギャップ４は非磁性パターン材
２の一方の側面の延長上に位置し、ギャップ面は磁性薄
膜をその厚み方向に横切り、非磁性基板ｌの上面に対し
所定のアジマス角となるように傾斜している。なお、フ
ロントコア３ａ、３ｂ間の非磁性スペーサとしてＳｉｎ
。

膜を０．２〜０．３μｍ被着してギャップ長を規制して
いる。次にフロントコアのキャップデプスＧｄの部分を
避け、摺動面６と反対方向に遠ざかった両脚状部分に於
て、フロントコア３ａｊ　３ｂの上面を橋絡し、センダ
スト材の磁性薄膜からなるリアコア３Ｃをスパッタリン
グにて被着形成した。

リアコア３Ｃの面積は約１　ｍｍ　Ｘ　２　ｍｍの四角
形とし、フロントコア３ａ、３ｂとの間で十分な接合面
積がとれるとともに、次に述べる薄膜コイル５の形成に
必要な余地を残ビた。薄膜コイＮ５は、フロントコア３
ａ、３ｂ及び非磁性パターン材２の上面に平面状に形成
され、リアコア３ｃＫ対してはその下にもぐる形となっ
ている。薄膜コイル５の位置はフロントコア３ａ、３ｂ
とリアコア３Ｃの接合部分の少なくとも一方、本実施例
ではＬ字状フロントコア３ａとの接合部分の周囲に、渦
巻状に１ターンないし数ターン形成した（第４図では簡
単化のために１ターンの場合を示した）。

薄膜コイル５の材質は、電気抵抗の小さい銅またはアル
ミニウムを用い、またフロントコア３ａ。

３ｂ’Ｆリアコア３Ｃとの電気的短絡を防止するため絶
縁膜を介している。さらに図示していないがこれらの上
にアルミナ等の非磁性膜を加μｍ程度被着させて磁性薄
膜等を保護し、ヘッド全体の強度を高めた。

次に本発明による薄膜磁気へノドの動作を説明する。ま
ず、磁気コアは、フロントコ７５字状の部分３ａ、作動
ギャップ４．工学状の部分３ｂ。

及びリアコア３Ｃを径て閉磁路を形成している。

しかもフロントコア３ａ、３ｂとリアコア３Ｃの接合面
積はお良くとっであるので、その部分５での磁気抵抗は
少なく、従って記録再生時の損失を小さくすることがで
きる。薄膜コイル５はこの磁路に対して鎖交する形に施
しである。すなわち記録時には、薄膜コイル５によって
生じた起磁力は、それの取囲むフロントコア３ａとリア
コア３Ｃの接合部分に印加されて信号磁束を生じ、前記
磁気回路を径て作動ギャップ４に伝達される。一方、再
生時には、接合部を通過する信号磁束により、これに鎖
交する薄膜コイ／Ｉ１５に電圧が誘起される。

これら動作は、従来の巻線形ヘッドと何ら劣ることなく
、むしろ、磁路に対してより密着して巻線しである本実
施例のヘッドは、ノイズを少な（することが出来る。本
実施例の薄膜磁気ヘッドは、そのフロントコアの形状に
於て、フロントギャップ面積Ｓ　ｇ　＝　Ｇｄ　ｘ　Ｔ
ｗ、コア断面積Ｓｃ＝ＣｗＸＴｗに関し、Ｇ、ｄ　（（
ＣｗゆえＳｇ（（Ｓｃが成立し、記録再生効率が後れ、
第３図の従来例で述べた欠点が排除された。また摺動面
６のコア形状は、Ｃｗが非磁性基板１の幅方向に形成さ
れるため、記録波長に対し十分大きくとれ、コンタ−効
果による恋影譬がない。さらに、本実施例の薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、そのギャップデプスＧｄは、非磁性パタ
ーン２の位置精度のみで決まり寸法精度が高い。また巻
線用穴の穿孔加工を排除したので、加工に伴う磁性薄膜
の特性劣化も皆無となり、これより高精度高性能薄膜磁
気ヘッドが実現できる。

第５図は本発ＢＡＫよる薄膜磁気ヘッドの製造方法の一
具体例を示す工程図で、３はフロントコア層であり、他
の第４図との対応部分には同一符号をつげている。

非磁性基板１にトラック幅分の厚さの凸形状の非磁性パ
ターン材２をスパッタ及びエツチングにより形成しく第
５図（ａ））、磁性″ｌｊ＃Ｍを仮着してフロントコア
＃３を形成し、非磁性パターン材２と同一面になるまで
ｗｒ屋する（第５図の））。次いで、ギャップ位置にな
るべきフロントコア層３の側面をダイヤモンドバイト等
により切削除去し、所定のアジマス角をもつギャップ面
４を形成するととも忙、Ｌ字状のフロントコア３ａを形
成する（第５図（Ｃ））。ギャップ面にギャップ規制用
５ｉ０１膜を被着し、朽度磁性博涙を被着し、＠犀して
、１字状のフロントコア３ｂを形成しく第５図（ｄ））
、８ｉ０．絶縁膜を介して銅、アルミニウム等を被着、
エツチングし、必景な巻数をもつ薄膜コイル５を形成す
る。薄膜コイル５は、あとでリアコア矢合せ部となる部
分を取り囲み、平面状に形成する（第５図（ｅ））。Ｓ
！０！絶縁膜を形成した後、磁性薄膜を既に形成したフ
ロントコア３ａ、３ｂの両脚部を連結する形に夜着して
リアコア３ｃを形成しく第５図（ｆ）　）、このように
して薄膜磁気ヘッドを完成させる。

以上述べた実施例に於ては、巻線用穴ｔなくした構造と
したので、穿孔加工及び巻線作業に伴う加工上のトラブ
ルや作東時間が牧舎され歩貿りが向上するためヘッドコ
ストを低減できる。

上記実施例では、１つの非磁性基板ｌ上で１個の薄膜磁
気ヘッドを製作しているが、大面積基板を用いて、この
基板上で一気に多数個の薄膜磁気ヘッドを製作すること
Ｋよってｔ産化できる。

第６図は本発明による薄膜磁気ヘッドの他の実施例を示
す斜視図でろって、２ａおよび２ｂは非磁性ハターン材
、３ａ′はフロントコア、４ａおよび４ｂは作動キャッ
プ、５ａおよび５ｂは薄膜コイルであり、他の第４図と
の対応部分には同一符号をつけている。

この薄膜磁気ヘッドは、２つの作動ギャップ４ａｔ４ｂ
を持つ特殊再生可能なダブルアジマスヘッドであり、中
央のフロントコア３ｂを共通にして２つの磁気回路を形
成している。フロントコア３ａ、３ｂ間には、８ｉ０よ
の絶縁膜を介して作動ギャップ４ａが形成され、フロン
トコア３　ａ’、　３　ｂ間には、５１０２絶縁膜を介
して作動ギャップ４ｂが形成されている。リアコア３ｃ
は、フロントコア３ａ、３ａ’、３ｂを橋絡して前述の
２つの磁気回路を形成している。各磁気コアには、それ
ぞれ薄膜コイル５ａ、５ｂが設けられ、これら薄膜コイ
／Ｌ１５ａ、５ｂは、フロントコア３ａ、３ａ’とリア
コア３Ｃの接合部を包囲して配置されている。

フロントコア３　ａ　、３　ａ’　ト薄Ｈコイル５ａ、
５ｂ間、また薄膜コイル５ａ、５ｂとリアコア３Ｃ間は
、それぞれＳｉｎ、絶縁膜によって磁気的に区分されて
いる。

このように本芙抛例によれば、ダブルアジマスヘッドを
容易に得ることができ、また第４図の実施例と同様の効
果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、従来不可欠であ
った基板等への井孔加工を不要にし、基板上の同平面に
形成したフロントコア間に作動ギャップを形成してフロ
ントギャップ面積よりもコア断面積を大きくしたため、
ヘッド性能に優れるとができ、従来技術の欠点を除いて
優れた機能の薄膜磁気ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はそれぞれ薄膜磁気ヘッド
の従来例を示す斜視図、第４図は本発明による薄膜蝉気
ヘッドの一実施例を示す斜視図、第５図（ａ）〜（ｆ）
は第４図に示す薄膜磁気ヘッドの製造方法の一具体例を
示す工程図、′ｉＪ、６図は本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの他の実施例を示す斜視図である。 ｌ・・・・・・非磁性基板、２・・曲非磁性パターン材
、３ａ、３ａ’および３ｂ・・曲フロントコア、４，４
ａおよび４ｂ・・中・作動ギャップ、５．５ａおよび５
ｂ・・・・・・薄膜コイル。 第１図 ５ ４ 第２図 ５ 第３図 ７ 第４図 第５図 第６図 ４Ｄ　ＪＧ−ノＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基板と、この非磁性基板上に磁性薄膜を被着して
   形成すると共に作動ギャップを有する磁気コアと、この
   磁気コアに薄膜コイルを施して成る薄膜磁気ヘッドにお
   いて、前記磁気コアは、前記作動ギャップを挟んで前記
   非磁性基板上の左右に形成されて前記作動ギャップ側全
   開路した１対のフロントコアと、前記両フロントコアの
   作動ギャップ側の開路部を橋絡するリアコアとを有し、
   少なくとも一方の前記フロントコアと前記リアコアの接
   合部を包囲して前記薄膜コイルを設げたことを特徴とす
   る薄膜磁気ヘッド。