JPH0636229A - Thin film for magnetic head, and magnetic head - Google Patents
Thin film for magnetic head, and magnetic headInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性薄膜およびその
薄膜を用いた磁気ヘッド、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)型等のコンポジットタイ
プやモノリシックタイプの磁気ヘッドや、薄膜磁気ヘッ
ド等に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft magnetic thin film and a magnetic head using the thin film, particularly a metal-in-gap (MIG) type magnetic head and an enhanced dual type.
The present invention relates to a composite type or monolithic type magnetic head such as a gap length (EDG) type or a thin film magnetic head.
【0002】[0002]
【従来の技術】フェライト製の第1のコアと第2のコア
と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
し、両コアをガラス溶着により一体化したMIG型磁気
ヘッドが知られている。このものには、一体化したコア
をスライダに封着したコンポジットタイプのものと、一
体化したコアがスライダを兼ねるモノリシックタイプの
ものがある。そして、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。また、この
MIG型磁気ヘッドのギャップ部にさらに低Bs軟磁性
薄膜を有するEDG型磁気ヘッドも知られている。2. Description of the Related Art A soft magnetic thin film such as sendust having a saturation magnetic flux density Bs higher than that of a core is provided on at least one of facing surfaces of a first core and a second core made of ferrite, and both cores are made of glass. A MIG type magnetic head integrated by welding is known. There are a composite type in which an integrated core is sealed to a slider and a monolithic type in which the integrated core doubles as a slider. In this magnetic head, a 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 the medium having a high coercive force. Further, there is also known an EDG type magnetic head having a low Bs soft magnetic thin film in the gap portion of this MIG type magnetic head.
【0003】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。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Bs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。Further, a flying type thin film magnetic head having excellent characteristics such as high density recording and high speed data transfer has been put into practical use. Since a high density magnetic flux is generated even in the thin film magnetic head, soft magnetic thin films such as Permalloy and Sendust having high saturation magnetic flux density Bs are used for the upper and lower magnetic pole layers.
【0004】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12000
G 程度である。このため、従来の磁気ヘッドでは、オー
バーライト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。By the way, the saturation magnetic flux density Bs of such a soft magnetic thin film used for a magnetic head is at most 12000.
It is about G. For this reason, the conventional magnetic head has insufficient electromagnetic conversion characteristics such as overwrite characteristics, and in particular, in the case of a magnetic recording medium having a high coercive force, a higher saturation magnetic flux density Bs is required.
【0005】また、(100)配向性が強いFe系軟磁
性薄膜は、結晶磁気異方性が小さいため、優れた軟磁気
特性を有することが知られている。しかし、スパッタリ
ング等の一般の気相法にてFe系軟磁性薄膜の成膜を行
なっても(100)配向性を強くできず、主に(11
0)面配向や無配向の薄膜ができる。このため、(10
0)配向性が強い膜を成膜するには、特定の材質の基
板、例えばZnSeを使用したり、(100)配向ある
いは(100)配向性が強いGaAs等の単結晶基板を
使用しなければならない。It is known that Fe-based soft magnetic thin films having a strong (100) orientation have excellent soft magnetic properties because they have a small crystal magnetic anisotropy. However, even if the Fe-based soft magnetic thin film is formed by a general vapor phase method such as sputtering, the (100) orientation cannot be strengthened, and mainly (11)
0) A plane-oriented or non-oriented thin film is formed. Therefore, (10
0) In order to form a film having a strong orientation, a substrate made of a specific material, such as ZnSe, or a single crystal substrate of (100) orientation or GaAs having a strong (100) orientation must be used. I won't.
【0006】このように(100)配向性が強い膜は、
限定された条件でしか実現しないため、磁気ヘッドの軟
磁性薄膜を(100)配向あるいは(100)配向性を
強くすることは非常に困難である。A film having such a strong (100) orientation is
Since it is realized only under limited conditions, it is very difficult to increase the (100) orientation or the (100) orientation of the soft magnetic thin film of the magnetic head.
【0007】ところで、Feをターゲットし、ArとN
2 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Bsが高いFe−N軟磁性薄膜を
得ることができる。これは、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。By the way, targeting Fe, Ar and N
By sputtering in a mixed gas of 2, an Fe—N soft magnetic thin film having a higher saturation magnetic flux density Bs than Sendust can be obtained. This is done by mixing N
This is because the Fe crystal grains are made finer and the magnetic anisotropy dispersion is reduced.
【0008】例えば、特開昭64−15907号公報に
は、Feを主体とし、Fe4 Nおよび/またはFe3 N
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。そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が150
00G 以上であり、保磁力Hcが低く、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。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。For example, in JP-A-64-15907, Fe is the main component, and Fe 4 N and / or Fe 3 N are used.
A soft magnetic thin film containing iron nitride is disclosed. The soft magnetic thin film has a saturation magnetic flux density of 150.
It is more than 00G, the coercive force Hc is low, and it has suitable magnetic characteristics for the magnetic head. But Fe-N
The soft magnetic thin film has low heat resistance, the crystal grain size becomes large at a temperature of about 350 ° C., and the coercive force Hc sharply increases.
【0009】このためガラス溶着等の熱処理によって4
50〜700℃程度の温度下におかれるMIG型磁気ヘ
ッドやEDG型磁気ヘッド、さらには、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。加えて、
この軟磁性薄膜は、スパッタリング等の気相法で、通常
の基板上に成膜を行なうだけでは(100)配向性を強
くできない。Therefore, the heat treatment such as glass welding causes
It is difficult to use for a MIG type magnetic head or an EDG type magnetic head which is kept at a temperature of about 50 to 700 ° C., and a thin film magnetic head which is kept at a temperature of about 350 ° C. or higher in a film forming process such as sputtering. Is. in addition,
This soft magnetic thin film cannot have a strong (100) orientation only by forming a film on an ordinary substrate by a vapor phase method such as sputtering.
【0010】そこで、本発明者らは、耐熱性や耐食性が
高く、飽和磁束密度Bsが高く、しかも優れた軟磁気特
性を有する磁気ヘッド用薄膜として、下記式で表わされ
る原子比組成を有し、X線回折にて、Fe(110)ピ
ークに対するFe(200)ピークの相対強度比が1以
上である磁気ヘッド用薄膜を提案している(特願平4−
135099号、第15回 日本応用磁気学会学術講演
概要集 1991年1pE−4 P509等)。Therefore, the inventors of the present invention have an atomic ratio composition represented by the following formula as a thin film for a magnetic head having high heat resistance and corrosion resistance, high saturation magnetic flux density Bs, and excellent soft magnetic characteristics. , X-ray diffraction has proposed a thin film for a magnetic head in which the relative intensity ratio of the Fe (200) peak to the Fe (110) peak is 1 or more (Japanese Patent Application No. 4-
No. 135099, 15th Annual Meeting of Japan Society for Applied Magnetics, 1991 1pE-4 P509).
【0011】式 Fe100-x-y Mx Ny (上式においてMは、Mg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、MnおよびBから選
ばれる1種以上であり、6.5≦x≦14、6.2≦y
≦15、0.68≦y/x≦1.5、0≦z≦10であ
る。)Formula Fe 100-xy M x N y (where M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
One or more selected from V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, and B, and 6.5 ≦ x ≦ 14, 6.2 ≦ y
≦ 15, 0.68 ≦ y / x ≦ 1.5, and 0 ≦ z ≦ 10. )
【0012】このものはMとNの含有比を1近傍に規制
することにより、α−Fe結晶粒の成長過程においてZ
rN等のMNがいわゆるインヒビターとして機能し、F
e系薄膜では通常得られにくい(100)配向が優先的
に生じる。この結果、熱処理温度依存性は小さく、熱的
安定性にすぐれた高い軟磁気特性が得られる。[0012] By limiting the content ratio of M and N to near 1 in this product, Z in the growth process of α-Fe crystal grains
MN such as rN functions as a so-called inhibitor, and F
The (100) orientation, which is usually difficult to obtain in an e-based thin film, occurs preferentially. As a result, the heat treatment temperature dependency is small, and high soft magnetic characteristics excellent in thermal stability can be obtained.
【0013】しかし、MIG型磁気ヘッド等で溶着ガラ
スによるコアの一体化を行うと、コアトラック巾方向両
端面等に鉄の酸化物層が生じることが判明した。これは
ガラス溶着時の雰囲気を酸素量ゼロにすることができ
ず、たとえば1〜100ppm の酸素を含む雰囲気を用い
なければならないからである。このような場合、モノリ
シックタイプでもコンポジットタイプでも、長尺のコア
半体ブロックに薄膜を成膜し、この上を完全に被うよう
にギャップ材薄膜を形成したのち、薄膜が酸素に曝され
ていない状況下でブロックの一体化を行い、その後コア
ごとに切断すれば、このような酸化物層の生成は防止さ
れる。However, it has been found that when the MIG type magnetic head or the like is used to integrate the cores with the fused glass, iron oxide layers are formed on both end surfaces in the core track width direction. This is because the atmosphere at the time of glass welding cannot be made to have an oxygen content of zero and, for example, an atmosphere containing 1 to 100 ppm of oxygen must be used. In such a case, for both the monolithic type and the composite type, after forming a thin film on a long core half block and forming a gap material thin film so as to completely cover this, the thin film is exposed to oxygen. If the blocks are integrated in the absence of the situation and then cut into cores, the formation of such an oxide layer is prevented.
【0014】しかし、コンポジットタイプでは、チップ
化したコアをスライダにコアの一体化温度より若干低い
温度でガラス封着(2次溶着)しなければならない。こ
のとき、コアのトラック巾方向両側端面やフロント面に
露出する薄膜の端面は、酸素を含む雰囲気に爆されるこ
とになり、酸化物層が生じてしまう。この場合、フロン
ト面の酸化物層は研削研磨によって除去できるが、バッ
ク面からフロント面に向かって、コアトラック巾方向両
側端面に生じたこの酸化物層はガラス内に封止されるの
で、図7に示されるようにコアのトラック巾方向両端に
酸化物が残存する。この残存した酸化物層は4〜5μm
の厚さにも及び、ヘッドの電磁変換物性はきわめて悪い
ものとなってしまう。However, in the composite type, the chipped core has to be glass-sealed (secondary welding) at a temperature slightly lower than the temperature at which the core is integrated with the slider. At this time, both end surfaces of the core in the track width direction and the end surface of the thin film exposed on the front surface are exposed to an atmosphere containing oxygen, and an oxide layer is formed. In this case, the oxide layer on the front surface can be removed by grinding and polishing, but this oxide layer generated on both end surfaces in the core track width direction from the back surface to the front surface is sealed in the glass. As shown in 7, oxide remains on both ends of the core in the track width direction. This remaining oxide layer is 4-5 μm
And the physical properties of the electromagnetic conversion of the head become extremely poor.
【0015】この他、他の各種磁気ヘッドでは、工程中
酸素を含む雰囲気中での熱処理を行う必要があり、この
酸素物層の生成が問題となる。また、例えば60℃、相
対温度90%もの高温高湿下での使用や保存を強いられ
ることがあり、これによっても酸化物層が生じ、特性劣
化が問題となる。In addition to this, in other various magnetic heads, it is necessary to perform heat treatment in an atmosphere containing oxygen during the process, and the formation of this oxygen-containing layer poses a problem. Further, for example, it may be forced to be used or stored under a high temperature and high humidity condition of 60 ° C. and a relative temperature of 90%, which also causes an oxide layer to cause a characteristic deterioration.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、耐熱性や耐食性が高く、さらに飽和磁束密度Bsが
高く、しかも優れた軟磁気特性を有し、酸素を含む雰囲
気中で熱処理したり、高温高湿下で使用や保存したりし
ても酸化物層の生成による特性劣化の生じない磁気ヘッ
ド用薄膜と、このような薄膜を有するコンポジットタイ
プやモノリシックタイプのMIG型磁気ヘッドやEDG
型磁気ヘッド、さらには薄膜磁気ヘッド等を提供するこ
とにある。The main objects of the present invention are high heat resistance and corrosion resistance, high saturation magnetic flux density Bs, excellent soft magnetic characteristics, and heat treatment in an atmosphere containing oxygen. , A thin film for a magnetic head that does not deteriorate in characteristics due to the formation of an oxide layer even when used or stored under high temperature and high humidity, and a composite type or monolithic type MIG type magnetic head or EDG having such a thin film.
Type magnetic head, and further to provide a thin film magnetic head and the like.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(18)の本発明により達成される。The above objects are achieved by the present invention described in (1) to (18) below.
【0018】(1)下記式で表わされる原子比組成を有
し、膜面にほぼ平行な(100)配向性を有し、酸素を
含む雰囲気で加熱処理が施されている磁気ヘッド用薄
膜。 式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz (上式において、MはMg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Mo、W、MnおよびBから選ばれる
1種以上であり、XはSi、AlおよびCrから選ばれ
る1種以上であり、6≦x≦14、6≦y≦15、0.
6≦y/x≦2.0、0.5≦z≦10である。)(1) A thin film for a magnetic head, which has an atomic ratio composition represented by the following formula, has a (100) orientation substantially parallel to the film surface, and has been heat-treated in an atmosphere containing oxygen. Formula Fe 100-xyz M x N y X z (In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
At least one selected from V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, and B, X at least one selected from Si, Al, and Cr, 6 ≦ x ≦ 14, 6 ≦ y ≦ 15, 0.
6 ≦ y / x ≦ 2.0 and 0.5 ≦ z ≦ 10. )
【0019】(2)X線回折にて、Fe(110)ピー
クに対するFe(200)ピークの相対強度比が1以上
であるである請求項1の磁気ヘッド用薄膜。(2) The thin film for a magnetic head according to claim 1, wherein the relative intensity ratio of the Fe (200) peak to the Fe (110) peak in X-ray diffraction is 1 or more.
【0020】(3)0.6≦y/x≦2.0である上記
(1)または(2)の磁気ヘッド用薄膜。(3) The thin film for a magnetic head according to the above (1) or (2), wherein 0.6 ≦ y / x ≦ 2.0.
【0021】(4)5<z≦10である上記(1)ない
し(3)のいずれかの磁気ヘッド用薄膜。(4) The thin film for a magnetic head according to any one of the above (1) to (3), wherein 5 <z ≦ 10.
【0022】(5)下記式で表わされる原子比組成を有
し、膜面にほぼ平行な一軸性異方性を有する磁気ヘッド
用薄膜。 式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz (上式において、MはMg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Mo、W、MnおよびBから選ばれる
1種以上であり、XはSi、AlおよびCrから選ばれ
る1種以上であり、6≦x≦14、6≦y≦15、5<
z≦10である。)(5) A thin film for a magnetic head having an atomic ratio composition represented by the following formula and having uniaxial anisotropy substantially parallel to the film surface. Formula Fe 100-xyz M x N y X z (In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
At least one selected from V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, and B, X at least one selected from Si, Al, and Cr, 6 ≦ x ≦ 14, 6 ≦ y ≦ 15, 5 <
z ≦ 10. )
【0023】(6)酸素を含む雰囲気で加熱処理が施さ
れている上記(5)の磁気ヘッド用薄膜。(6) The thin film for a magnetic head according to the above (5), which is heat-treated in an atmosphere containing oxygen.
【0024】(7)1〜100ppm の酸素を含む雰囲気
に露出させた状態で650℃以下の温度で加熱処理が施
されている上記(1)ないし(6)のいずれかの記載の
磁気ヘッド用薄膜。(7) For a magnetic head according to any one of the above (1) to (6), which is subjected to heat treatment at a temperature of 650 ° C. or lower in the state of being exposed to an atmosphere containing 1 to 100 ppm of oxygen. Thin film.
【0025】(8)前記酸素を含む雰囲気での加熱処理
に先立ち、熱処理が施されている上記(1)ないし
(7)のいずれかの記載の磁気ヘッド用薄膜。(8) The thin film for a magnetic head according to any one of the above (1) to (7), which is heat-treated prior to the heat treatment in the atmosphere containing oxygen.
【0026】(9)薄膜端面に実質的に酸化物層が存在
しない上記(1)ないし(8)のいずれかの磁気ヘッド
用薄膜。(9) The thin film for a magnetic head according to any one of the above (1) to (8), wherein an oxide layer is not substantially present on the end face of the thin film.
【0027】(10)下記式で表わされる原子比組成を
有し、X線回折にてFe(110)ピークに対するFe
(200)ピークの相対強度比が1以上であり、高温高
湿下での保存ないし使用による酸化劣化を防止した磁気
ヘッド用薄膜。 式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz (上式において、MはMg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Mo、W、MmおよびBから選ばれる
1種以上であり、XはSi、AlおよびCrから選ばれ
る1種以上であり、6≦x≦14、6≦y≦15、0.
6≦y/x≦2.0、0.5≦z≦10である。)(10) Fe having an atomic ratio composition represented by the following formula, and Fe with respect to the Fe (110) peak in X-ray diffraction
A thin film for a magnetic head, which has a relative intensity ratio of (200) peaks of 1 or more and prevents oxidative deterioration due to storage or use under high temperature and high humidity. Formula Fe 100-xyz M x N y X z (In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
At least one selected from V, Nb, Ta, Mo, W, Mm, and B, X at least one selected from Si, Al, and Cr, 6 ≦ x ≦ 14, 6 ≦ y ≦ 15, 0.
6 ≦ y / x ≦ 2.0 and 0.5 ≦ z ≦ 10. )
【0028】(11)熱処理が施されている上記(1
0)の磁気ヘッド用薄膜。(11) The heat treatment (1)
0) Thin film for magnetic head.
【0029】(12)熱処理温度が200〜800℃で
ある上記(10)または(11)の磁気ヘッド用薄膜。(12) The thin film for a magnetic head according to the above (10) or (11), wherein the heat treatment temperature is 200 to 800 ° C.
【0030】(13)上記(1)〜(12)のいずれか
の薄膜を有する磁気ヘッド。(13) A magnetic head having the thin film according to any one of (1) to (12) above.
【0031】(14)前記薄膜を一対のコア間に有する
上記(13)の薄膜を有する磁気ヘッド。(14) A magnetic head having the thin film of (13), which has the thin film between a pair of cores.
【0032】(15)前記一対のコアを作業温度Twが
450〜750℃の溶着ガラスにより溶着一体化した上
記(14)の磁気ヘッド。(15) The magnetic head according to the above (14), wherein the pair of cores are fused and integrated by a fused glass having a working temperature Tw of 450 to 750 ° C.
【0033】(16)前記溶着一体化した一対のコア
を、作業温度Twが350〜650℃の封着ガラスによ
りスライダに封着した上記(15)の磁気ヘッド。(16) The magnetic head according to the above (15), wherein the pair of fused and integrated cores are sealed to a slider by a sealing glass having a working temperature Tw of 350 to 650 ° C.
【0034】(17)上部磁極層と、下部磁極層と、保
護層とを有し、前記上部磁極層および下部磁極層が前記
薄膜で形成されている上記(13)の磁気ヘッド。(17) The magnetic head according to the above (13), which has an upper magnetic pole layer, a lower magnetic pole layer, and a protective layer, and the upper magnetic pole layer and the lower magnetic pole layer are formed of the thin film.
【0035】(18)基板上に前記薄膜で形成された磁
気回路が形成されている上記(13)の磁気ヘッド。(18) The magnetic head according to the above (13), in which a magnetic circuit formed of the thin film is formed on a substrate.
【0036】[0036]
【作用】本発明の磁気ヘッド用の軟磁性薄膜は、Fe−
N系であるため、飽和磁束密度Bsが非常に高く、保磁
力Hcが低い。また、マイクロビッカース硬度も高く、耐
摩耗性の点でも有利である。FeとNに、所定の元素を
所定の量比(y/x)で添加して被着し、その後熱処理
することにより、コアやスライダ上に(100)面配向
性ないし配向度が強い軟磁性薄膜を形成できる。このた
め、軟磁気特性が格段と向上する。The soft magnetic thin film for the magnetic head of the present invention is made of Fe-
Since it is N type, the saturation magnetic flux density Bs is very high and the coercive force Hc is low. Further, it has a high micro Vickers hardness, which is advantageous in terms of wear resistance. A predetermined element is added to Fe and N in a predetermined amount ratio (y / x) and deposited, and then heat treated to form a soft magnetic material having a strong (100) plane orientation or degree on the core or slider. A thin film can be formed. Therefore, the soft magnetic characteristics are remarkably improved.
【0037】加えて、この添加元素Mは、Feより安定
な窒化物を形成するため、飽和磁束密度Bsを好ましく
は約14000G 以上、特に16000G 以上のまま維
持して、耐熱性や耐食性を著しく向上させる。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Hcが2Oeになる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、特に550℃以上、さらには600℃以上である。In addition, since the additional element M forms a nitride more stable than Fe, the saturation magnetic flux density Bs is preferably maintained at about 14000 G or more, particularly 16000 G or more, and heat resistance and corrosion resistance are remarkably improved. Let here,
The temperature at which the coercive force changes rapidly due to heat treatment, for example,
If the heat treatment temperature at which the coercive force Hc becomes 2 Oe is the heat resistant temperature,
The heat resistant temperature of the soft magnetic thin film used in the present invention is about 500 ° C. or higher, particularly 550 ° C. or higher, and further 600 ° C. or higher.
【0038】この場合、欧州特許公開第380136号
公報には、アモルファスのFe−M−N系薄膜を被着
後、これを熱処理して、(110)面配向膜とすること
が開示されている。しかし、この被着直後のアモルファ
ス膜は軟磁気特性を示さず、(110)配向を付与され
てはじめて軟磁気特性を示す。In this case, European Patent Publication No. 380136 discloses that after depositing an amorphous Fe-MN system thin film, it is heat-treated to form a (110) plane oriented film. . However, the amorphous film immediately after the deposition does not exhibit the soft magnetic property, but exhibits the soft magnetic property only after the (110) orientation is given.
【0039】これに対し、本発明では、(100)面配
向を被着直後からもたせて、実用上十分な軟磁気特性を
発揮させる。そして、この(100)面配向度は、熱処
理によりさらに増大するので、軟磁気特性はさらに向上
する。この際、熱処理条件による特性の依存性が小さく
なり、熱処理条件の制御が容易となる。しかも耐熱性も
向上し、酸素に曝されない条件下にて特に600℃以上
さらには700℃以上での熱処理が可能となり、ヘッド
組立一体化時のガラス融着も容易となる。On the other hand, in the present invention, the (100) plane orientation is provided immediately after the deposition so that the soft magnetic characteristics sufficient for practical use are exhibited. The degree of (100) plane orientation is further increased by the heat treatment, so that the soft magnetic characteristics are further improved. At this time, the dependence of the characteristics on the heat treatment conditions is reduced, and the heat treatment conditions can be easily controlled. In addition, heat resistance is improved, and heat treatment can be performed at 600 ° C. or higher, or even 700 ° C. or higher under conditions not exposed to oxygen, and glass fusion during head assembly integration becomes easy.
【0040】従って、本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束
密度Bsが高く、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。そして、磁歪も小さい。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、オーバーライト特性や、記録・再生感度等が高く、
優れた電磁変換特性を有する。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。Therefore, the soft magnetic thin film of the present invention has excellent soft magnetic characteristics such that the saturation magnetic flux density Bs is high, the coercive force Hc is low, and the magnetic permeability μ is high. And the magnetostriction is also small. Therefore, the magnetic head of the present invention having such a soft magnetic thin film has high overwrite characteristics, high recording / reproducing sensitivity, etc.
It has excellent electromagnetic conversion characteristics. In addition, the soft magnetic thin film of the present invention is excellent in corrosion resistance and abrasion resistance, so that a highly reliable magnetic head can be realized.
【0041】なお、特開昭60−218820号公報や
同60−220913号公報には、Feと、2〜10重
量%のAlと、3〜16重量%のSiと、0.005〜
4重量%の窒素とを含有する磁性薄膜が開示されてい
る。そして、Feの一部をCoと置換することによって
飽和磁束密度Bsを向上させ、Ni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
つことができる旨が記載されている。しかし、実施例に
示される具体例は、耐熱温度は高いが、飽和磁束密度B
sは高々12000G 程度である。このように本発明に
おけるFe−M−N系の薄膜と比較して、従来の軟磁性
薄膜は、飽和磁束密度Bsが低く、保磁力Hcが高く、透
磁率μが低く、しかも耐熱性に劣る。In JP-A-60-218820 and JP-A-60-220913, Fe, 2-10 wt% of Al, 3-16 wt% of Si, and 0.005-
A magnetic thin film containing 4 wt% nitrogen is disclosed. Then, it is described that the saturation magnetic flux density Bs can be improved by substituting a part of Fe with Co, and the magnetic permeability μ can be maintained in a high state without decreasing Bs by substituting with Ni. . However, although the specific examples shown in the examples have high heat resistance temperatures, the saturation magnetic flux density B
s is at most about 12000G. As described above, the conventional soft magnetic thin film has a lower saturation magnetic flux density Bs, a higher coercive force Hc, a lower magnetic permeability μ and a lower heat resistance than the Fe-M-N based thin film of the present invention. .
【0042】本発明では、このようなFe−M−N系の
薄膜に、Xとして、Si、Cr、Alを添加する。これ
により、酸素含有雰囲気下での酸化物層の生成は臨界的
に減少する。In the present invention, Si, Cr and Al are added as X to such an Fe-MN thin film. This critically reduces the formation of oxide layers under oxygen-containing atmospheres.
【0043】この場合、前記欧州公開公報の改良技術と
して出願された特開平4−16517号公報には、Fe
−N系にZr、Hf、Ti、Nb、Ta、V、Mo、W
の少なくとも1種を添加して、さらに0.5〜5at% の
Siを含有させた薄膜が記載されている。この薄膜で
は、耐熱性を高めるためにSiを添加しており、ここに
いう耐熱性とは酸素を含まない雰囲気中(例えば真空
中)での熱処理による結晶構造変化に基づく特性劣化の
防止を意味している。すなわち、この公報では、酸素を
含む雰囲気中での酸化物層の生成をSiの添加によって
防止する旨は開示も着眼もされていない。In this case, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-16517 filed as an improved technique of the above-mentioned European publication, Fe
Zr, Hf, Ti, Nb, Ta, V, Mo, W for -N system
Is added, and a thin film containing 0.5 to 5 at% of Si is further described. In this thin film, Si is added to enhance the heat resistance, and the heat resistance here means prevention of characteristic deterioration due to crystal structure change due to heat treatment in an atmosphere containing no oxygen (for example, in vacuum). is doing. That is, this publication neither discloses nor focuses on the fact that the addition of Si prevents the formation of an oxide layer in an atmosphere containing oxygen.
【0044】また、特開平3−242911号公報に
は、好ましくは膜厚方向にNの含有量が周期的に変化
し、膜面に垂直な一軸異方性を有するFe−M−N系薄
膜にB、Si、Ge、Cの少なくとも1種を含有させた
ものが記載されている。しかしこの薄膜でもSi等は非
酸化性雰囲気下での熱による構造変化による特性劣化の
みを問題としており、酸化層の生成の防止については一
切着眼されていない。Further, in JP-A-3-242911, preferably, a Fe-MN thin film in which the N content is periodically changed in the film thickness direction and has uniaxial anisotropy perpendicular to the film surface is disclosed. Describes that at least one of B, Si, Ge, and C is contained therein. However, even in this thin film, Si or the like has only a problem of characteristic deterioration due to structural change due to heat in a non-oxidizing atmosphere, and no attention has been paid to prevention of formation of an oxide layer.
【0045】[0045]
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成を詳細に説明
する。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にて、コアやスライダ上に
被着される。Specific Structure The specific structure of the present invention will be described in detail below. The soft magnetic thin film particularly suitable for the magnetic head of the present invention is
The atomic ratio composition represented by the following formula is applied to the core and the slider.
【0046】式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz Formula Fe 100-xyz M x N y X z
【0047】上記式においてMは、Mg、Ca、Ti、
Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mnお
よびBから選ばれる1種以上である。これ以外の元素、
例えばRu等では、飽和磁束密度もBsが低下したり、
軟磁気特性が低下する。これらのうちでは、特に、(1
00)面配向性を高める上で、Zr単独ないしV単独、
とりわけZr単独か、あるいはZrおよび/またはVが
M中の20%以上を占め、これに上記のうちのZr、V
以外の元素との組み合わせが好適である。In the above formula, M is Mg, Ca, Ti,
One or more selected from Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn and B. Other elements,
For example, in Ru or the like, the saturation magnetic flux density also decreases Bs,
Soft magnetic properties are degraded. Among these, especially (1
00) In order to enhance the plane orientation, Zr alone or V alone,
In particular, Zr alone or Zr and / or V accounts for 20% or more of M.
A combination with elements other than is preferable.
【0048】また、Mの含有量xは6.5〜14、より
好ましくは7〜12である。前記範囲未満では、耐熱性
が不十分である。このため熱処理等により保磁力Hcが大
幅に増加してくる。前記範囲をこえると、飽和磁束密度
Bsが低下する。このため磁気ヘッドに適用した場合、
オーバーライト特性が悪化する傾向にある。また、これ
以外の範囲では硬度が低下し、磁歪が増大する。そし
て、このような範囲で(100)配向性ないし配向度が
強い軟磁性薄膜としやすくなり、軟磁気特性が格段と向
上する。また、耐熱性が向上し、Hcが2Oe以上、特に1
Oe以上となる耐熱温度は、700℃、特に750℃以上
にまで達する。The content x of M is 6.5 to 14, more preferably 7 to 12. If it is less than the above range, the heat resistance is insufficient. Therefore, the coercive force Hc increases significantly due to heat treatment or the like. If it exceeds the above range, the saturation magnetic flux density Bs decreases. Therefore, when applied to a magnetic head,
Overwrite characteristics tend to deteriorate. Further, in the range other than this, the hardness decreases and the magnetostriction increases. Then, in such a range, it becomes easy to form a soft magnetic thin film having a (100) orientation or a strong degree of orientation, and the soft magnetic characteristics are remarkably improved. In addition, heat resistance is improved and Hc is 2 Oe or more, especially 1
The heat resistant temperature of Oe or higher reaches 700 ° C., and particularly reaches 750 ° C. or higher.
【0049】Nの含有量yは6〜15、より好ましくは
6.5〜15、より好ましくは7〜12である。この範
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。前記範囲をこえると、
Fe、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。そして、このような範囲にて
(100)面配向性はより一層好ましいものとなる。そ
して、必要に応じて窒素に加え、酸素が全体の5at% 以
下含有されていてもよい。The N content y is 6 to 15, more preferably 6.5 to 15, and most preferably 7 to 12. If it is less than this range, the crystal grains are not sufficiently refined by N, and soft magnetic properties tend not to be obtained. Above the range,
Soft magnetic properties cannot be obtained because nitrides of Fe, Ni, and M are generated more than necessary. And, in such a range, the (100) plane orientation becomes more preferable. If necessary, oxygen may be contained in an amount of 5 at% or less of the whole in addition to nitrogen.
【0050】y/xの下限値は0.6、より好ましくは
0.65、さらに好ましくは0.7、特に0.8である
ことが好ましい。またy/xの上限値は2.0、より好
ましくは1.8、さらに好ましくは1.5、特に1.2
であることが好ましい。y/xをこの範囲に規制するこ
とにより、(100)配向膜が得やすくなり、これ以外
では(100)配向が困難となってくる。The lower limit of y / x is preferably 0.6, more preferably 0.65, even more preferably 0.7, and especially 0.8. The upper limit of y / x is 2.0, more preferably 1.8, still more preferably 1.5, and especially 1.2.
Is preferred. By limiting y / x to this range, a (100) oriented film can be easily obtained, and otherwise (100) orientation becomes difficult.
【0051】酸化物層の生成のために添加するXは、S
i、CrおよびAlの1〜3種である。これらのうち、
フェライトコアを用いるMIG型あるいはEDG型ヘッ
ドでは、Alフェライト中に拡散しやすく、いわゆる擬
似ギャップが形成されるおそれがあるので、Siおよび
Crの1種または2種、特にSiを必須とし、Si単独
か、これに5at% 以下のCrを併用したものが好まし
い。なお、これ以外の元素、例えばTi、W、Ru等で
は酸化物層生成防止効果は生じない。X added to form the oxide layer is S
They are 1 to 3 types of i, Cr and Al. Of these,
In a MIG type or EDG type head using a ferrite core, since it is easy to diffuse in Al ferrite and a so-called pseudo gap may be formed, one or two kinds of Si and Cr, particularly Si, is essential, and Si alone is used. Alternatively, it is preferable to use Cr in combination with 5 at% or less. It should be noted that elements other than these, such as Ti, W, and Ru, do not have the effect of preventing the formation of an oxide layer.
【0052】Xの含有量zは0.5〜10であるが、こ
のうちzは1以上、さらには3.5以上、特に5より
大、より好ましくは5.5以上が好ましく、また9以下
が好ましい。0.5以上の添加量で高温高湿下での保存
や使用による酸化物生成による特性劣化を防止できる
が、酸素を含む雰囲気での熱処理の際の酸化物生成を防
止するためには3.5以上、特に5より大であることが
好ましい。また、10をこえると磁気特性が悪化してし
まう。The content z of X is 0.5 to 10, and z is 1 or more, further 3.5 or more, particularly more than 5, more preferably 5.5 or more, and 9 or less. Is preferred. Addition of 0.5 or more can prevent characteristic deterioration due to oxide formation due to storage and use under high temperature and high humidity, but in order to prevent oxide formation during heat treatment in an atmosphere containing oxygen, 3. It is preferably 5 or more, and particularly more than 5. Further, if it exceeds 10, the magnetic characteristics will be deteriorated.
【0053】Feの一部はNiで置換されていてもよ
い。Niの置換量(w=Ni/(Fe+Ni)は0〜1
0%、好ましくは0〜5%である。Niを添加して、透
磁率μを向上させることもできる。ただし多すぎると飽
和磁束密度Bsが低下してくる傾向にある。なお、Ni
を必須成分として含むときには、その含有量wは1〜1
0、より好ましくは1〜5であることが好ましい。Part of Fe may be replaced with Ni. The substitution amount of Ni (w = Ni / (Fe + Ni) is 0 to 1
It is 0%, preferably 0 to 5%. It is also possible to add Ni to improve the magnetic permeability μ. However, if it is too large, the saturation magnetic flux density Bs tends to decrease. Note that Ni
When w is included as an essential component, the content w is 1 to 1.
It is preferably 0, more preferably 1 to 5.
【0054】このような本発明の軟磁性薄膜の被着時の
組成は、例えば、Electron Probe Micro Analysis (EPM
A)法により測定すればよい。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
〜10μm 程度である。The composition of the soft magnetic thin film of the present invention as deposited is determined by, for example, Electron Probe Micro Analysis (EPM
It may be measured by the A) method. The thickness of the soft magnetic thin film may be appropriately selected according to the application, etc., but is usually 0.1.
It is about 10 μm.
【0055】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、イオンプレーティング、CVD等
の各種気相法を用いればよい。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。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。To form the soft magnetic thin film of the present invention, various vapor phase methods such as vapor deposition, sputtering, ion plating and CVD may be used. Of these, it is particularly preferable to form a film by a sputtering method, and for example, the following film formation may be performed. As the target, an alloy cast body, a sintered body, a multi-source target, or the like is used. Then, sputtering is performed in an atmosphere of an inert gas such as Ar.
【0056】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が含有されな
いものとほぼ同一とすればよい。そして、スパッタリン
グは、Ar中にN2 を0.1〜15体積%、好ましくは
2〜10体積%含有する雰囲気下で行われる。前記範囲
外であると、軟磁気特性が得られなくなってくる。When reactive sputtering is performed,
The composition of the target may be substantially the same as the one not containing N in the above formula. Then, the sputtering is carried out in an atmosphere containing 0.1 to 15% by volume, preferably 2 to 10% by volume of N 2 in Ar. If it is out of the above range, the soft magnetic characteristics cannot be obtained.
【0057】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。なお、動作圧力は通常0.1〜1.0
Pa程度とすればよい。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
が、(100)配向性を高める上で、漏洩磁界100〜
500Oe程度の条件で行なう、マグネトロンスパッタを
用いることが好ましい。マグネトロンスパッタは高周波
で行なっても直流で行なってもよい。The sputtering method is not particularly limited, and the sputtering apparatus used is not limited, and a normal sputtering apparatus may be used. The operating pressure is usually 0.1 to 1.0.
It should be about Pa. In this case, various conditions such as sputtering input voltage and current are appropriately determined according to the sputtering method and the like. However, in order to enhance the (100) orientation, the leakage magnetic field of 100 to
It is preferable to use magnetron sputtering performed under the conditions of about 500 Oe. The magnetron sputtering may be performed at high frequency or direct current.
【0058】成膜直後の膜は、それ自体好ましくは(1
00)配向性をもつが、さらに被着後の膜には、軟磁性
薄膜に熱処理を行なうことが好ましい。熱処理により、
(100)配向性ないし配向度が強くなり、軟磁気特性
が格段と向上し、しかも飽和磁束密度Bsも向上する。The film immediately after film formation is preferably (1
It is preferable that the soft magnetic thin film is heat-treated as a film after being deposited, although it has a (00) orientation. By heat treatment,
The (100) orientation or the degree of orientation becomes stronger, the soft magnetic characteristics are remarkably improved, and the saturation magnetic flux density Bs is also improved.
【0059】具体的には、熱処理前から膜は(100)
配向性をもち、膜面(基板表面)と平行に(200)面
が配向しており、X線回折チャートには、Fe(20
0)ピークが存在するが、熱処理によりFe(110)
ピークに対するFe(200)ピークの相対強度比が、
1以上から熱処理温度を上昇させることにより2以上、
さらに3以上、場合によっては無限大にまで増大し、さ
らに飽和磁束密度Bsも向上する。この場合、例えば、
フェライト等の磁性体、非磁性セラミックス、高分子フ
ィルム等いかなる基板上に成膜しても(100)配向性
が強い軟磁性薄膜が実現する。このことは、電子線回折
パターンにおいて、Fe(200)面からの回折リング
が不連続であることから、(100)面配向性が確認で
きる。Specifically, the film is (100) before the heat treatment.
It has orientation, and the (200) plane is oriented parallel to the film surface (substrate surface). The X-ray diffraction chart shows Fe (20)
0) peak is present, but heat treatment causes Fe (110)
The relative intensity ratio of the Fe (200) peak to the peak is
2 or more by increasing the heat treatment temperature from 1 or more,
Further, it increases to 3 or more, and in some cases to infinity, and the saturation magnetic flux density Bs also improves. In this case, for example,
A soft magnetic thin film having a strong (100) orientation can be realized by forming a film on any substrate such as a magnetic substance such as ferrite, a non-magnetic ceramics, and a polymer film. This is because the diffraction ring from the Fe (200) plane is discontinuous in the electron beam diffraction pattern, so that the (100) plane orientation can be confirmed.
【0060】本発明では、膜のX線回折チャートにて、
Fe(110)ピークに対するFe(200)ピークの
相対強度比が1以上となり、(100)配向性が無配向
状態より増大し、特にこの値が2以上、さらに好ましく
は3以上であることが好ましい。なお、X線回折チャー
トにおけるFe(110)ピークの2θ(θは回折角)
は、CuKαを用いた場合44.7度程度、Fe(20
0)ピークの2θは、65度程度である。なお、熱処理
後の膜は膜面に平行に(100)配向の一軸性異方性を
もつことが好ましいが、場合によっては、(110)配
向性であってもこのときにも、z>5とすれば、特に酸
素を含む雰囲気での加熱処理での酸化物層の生成が防止
される。In the present invention, in the X-ray diffraction chart of the film,
The relative intensity ratio of the Fe (200) peak to the Fe (110) peak is 1 or more, and the (100) orientation is increased as compared with the non-oriented state. In particular, this value is 2 or more, and more preferably 3 or more. . In addition, 2θ of the Fe (110) peak in the X-ray diffraction chart (θ is the diffraction angle)
Is about 44.7 degrees when CuKα is used, and Fe (20
0) The peak 2θ is about 65 degrees. It is preferable that the film after the heat treatment has a uniaxial anisotropy of (100) orientation parallel to the film surface, but in some cases, even if (110) orientation, z> 5. In that case, the formation of the oxide layer is prevented particularly in the heat treatment in the atmosphere containing oxygen.
【0061】熱処理条件は、特に下記の条件が好適であ
る。 昇温速度:2〜8℃/分程度 保持温度:200〜800℃、一般に300〜800
℃、特に400〜750℃程度、さらには400〜70
0℃程度、特に550℃以上、さらには580℃以上で
(100)面配向が向上、そして600℃以上、特に7
50℃以上でも十分安定 保持時間:10〜60分程度 冷却速度:2〜8℃/分程度As the heat treatment conditions, the following conditions are particularly preferable. Temperature rising rate: about 2 to 8 ° C / min Holding temperature: 200 to 800 ° C, generally 300 to 800
℃, especially about 400 ~ 750 ℃, further 400 ~ 70
Approximately 0 ° C, especially 550 ° C or higher, further 580 ° C or higher improves (100) plane orientation, and 600 ° C or higher, especially 7
Sufficiently stable at 50 ° C or above Holding time: 10-60 minutes Cooling rate: 2-8 ° C / minute
【0062】なお、雰囲気はAr等の不活性ガスや真空
中でよいが、ガラス溶着ないし封着と同時に熱処理を行
うためには、この不活性ガスに1〜100ppm 、より好
ましくは1〜50ppm 、特に5〜40ppm 、さらには1
0〜30ppm の酸素を含む雰囲気とすることが好まし
い。このとき、溶着を例えば650℃以下の比較的低温
側で行うときには薄膜を酸素に曝さないような配慮を行
う必要がないが、高温側での溶着では必要に応じギャッ
プ材で薄膜を被ったり表面研磨を行ったりする配慮が必
要である。このような熱処理を行なうことにより、より
一層優れた軟磁気特性の軟磁性薄膜が得られる。なお、
1次、2次溶着を行うなど、熱処理を複数回くり返して
行ってもよい。The atmosphere may be an inert gas such as Ar or in a vacuum, but in order to carry out the heat treatment at the same time as glass welding or sealing, 1 to 100 ppm, more preferably 1 to 50 ppm of this inert gas, Especially 5-40ppm, and even 1
An atmosphere containing 0 to 30 ppm of oxygen is preferable. At this time, it is not necessary to consider that the thin film is not exposed to oxygen when the welding is performed at a relatively low temperature of 650 ° C. or less, but in the welding at a high temperature side, the thin film may be covered with a gap material or the surface may be covered if necessary. Consideration such as polishing is necessary. By carrying out such a heat treatment, a soft magnetic thin film having further excellent soft magnetic characteristics can be obtained. In addition,
The heat treatment may be repeated a plurality of times, such as performing primary and secondary welding.
【0063】このような熱処理により、膜からのN2 の
放出があり、前記組成式において、6.5≦x≦14、
6≦y≦15、0.6≦y/x≦2.0、0.5≦z≦
10、0≦w≦10程度の膜となる。このように、本発
明の組成は、熱処理後の組成変動が少ない。また、前記
のとおり、y/xは、1近傍にあるので、加熱処理後、
(100)配向の配向度が向上する。これは、Fe結晶
性の成長過程において、ZrN等がインヒビターとなっ
て優先的に(100)配向するためであり、成膜直後の
膜のy/xが1近傍となることが必要である。また、Z
rN等の生成はFeの結晶粒成長を抑制するため熱安定
性が向上し、高い温度まで、高い透磁率を維持する。な
お、熱処理後の膜においても、xは7〜12、yの下限
値は6.5、特に7、yの上限値は12、y/xの下限
値は0.65、さらに0.7より好ましくは0.8、y
/xの上限値は1.8、特に1.5、さらには1.2、
zは5超10以下が好ましい。By such heat treatment, N 2 is released from the film, and in the above composition formula, 6.5 ≦ x ≦ 14,
6 ≦ y ≦ 15, 0.6 ≦ y / x ≦ 2.0, 0.5 ≦ z ≦
The film is about 10, 0 ≦ w ≦ 10. As described above, the composition of the present invention has little composition variation after heat treatment. Further, as described above, y / x is in the vicinity of 1, so after the heat treatment,
The degree of orientation of the (100) orientation is improved. This is because ZrN or the like acts as an inhibitor to preferentially (100) -orientate during the growth process of Fe crystallinity, and it is necessary that y / x of the film immediately after film formation be close to 1. Also, Z
Since the generation of rN and the like suppresses the growth of Fe crystal grains, the thermal stability is improved, and the high magnetic permeability is maintained up to a high temperature. Even in the film after the heat treatment, x is 7 to 12, the lower limit of y is 6.5, particularly 7, the upper limit of y is 12, the lower limit of y / x is 0.65, and further 0.7 Preferably 0.8, y
The upper limit of / x is 1.8, especially 1.5, and even 1.2,
z is preferably more than 5 and 10 or less.
【0064】本発明の軟磁性薄膜は、例えば膜厚1〜5
μm 程度の場合、下記の特性を有する。The soft magnetic thin film of the present invention has, for example, a film thickness of 1 to 5
When it is about μm, it has the following characteristics.
【0065】保磁力Hc(50Hz):0.1〜2Oe程度、
特に0.1〜1Oe程度、さらには0.1〜0.28Oe程
度 初透磁率μi (5MHz):1000〜5000程度、特に
1900〜5000程度、さらには2000〜5000
程度 飽和磁束密度Bs(DC):12000〜18000G
程度、熱処理により、13500〜18000G 程度さ
らに14000〜18000G 程度、特に14000〜
17000G 程度に向上 磁歪:−2×10-6〜+2×10-6程度 結晶粒の平均結晶粒径D:50〜500A 程度、特に1
00〜300A 程度さらには150〜250A 程度 マイクロビッカース硬度:700以上、熱処理により、
1100以上、特に1150以上、一般に1500以上
に向上Coercive force Hc (50 Hz): about 0.1 to 2 Oe,
Especially about 0.1 to 1 Oe, further about 0.1 to 0.28 Oe Initial permeability μ i (5 MHz): about 1000 to 5000, especially about 1900 to 5000, further 2000 to 5000
Saturation magnetic flux density Bs (DC): 12000 to 18000G
Depending on the heat treatment, about 13500 to 18000G, about 14000 to 18000G, especially 14000 to 1400G
Improved to about 17,000 G Magnetostriction: −2 × 10 −6 to + 2 × 10 −6 Average grain size D: 50 to 500 A, especially 1
About 00-300A, further about 150-250A Micro Vickers hardness: 700 or more, by heat treatment,
Improve to 1100 or more, especially 1150 or more, generally 1500 or more
【0066】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。For the measurement of the magnetic characteristics of the soft magnetic thin film, for example, when applied to a magnetic head, a film was formed on a non-magnetic substrate under the same conditions as those for forming a magnetic head, and heat treatment was performed under the same conditions. After that, it may be performed as follows.
【0067】初透磁率(μi ):8の字コイル透磁率測
定器を用い、印加磁界5mOe 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 磁歪:光てこ法により印加磁界100Oeにて測定Initial magnetic permeability (μ i ): Measured with an applied magnetic field of 5 mOe using an 8-shaped coil magnetic permeability meter Coercive force (Hc): Measured with BH tracer Saturated magnetic flux density (Bs): VSM Used, measured in a magnetic field of 10000 G Magnetostriction: measured with an applied magnetic field of 100 Oe by the optical lever method
【0068】また、結晶粒の平均結晶粒径Dは、X線回
折線のFe(200)ピーク半値巾W50を測定し、下記
のシェラーの式から求めればよい。 式 D=0.9λ/W50 cosθThe average crystal grain size D of the crystal grains may be obtained from the Scherrer's formula below by measuring the half-value width W 50 of the Fe (200) peak of the X-ray diffraction line. Formula D = 0.9λ / W 50 cos θ
【0069】上式において、λは用いたX線の波長であ
り、θは回折角である。なお、前記のとおりCuKαを
用いた場合、Fe(200)ピークの2θは、65度程
度である。さらに、マイクロビッカース硬度は、JIS
に従い測定すればよい。In the above equation, λ is the wavelength of the X-ray used, and θ is the diffraction angle. As described above, when CuKα is used, the 2θ of the Fe (200) peak is about 65 degrees. Furthermore, the micro Vickers hardness is JIS
It may be measured according to.
【0070】さらに、前記のとおり、本発明の薄膜は酸
素を含む雰囲気中で熱処理しても酸化物層の生成が防止
されるので、実質的に酸化物層は存在しない。この場
合、酸化物層、すなわち鉄の酸化物Fe2 O3 の層が存
在しないことは走査型電子顕微鏡(SEM)および光学
顕微鏡で観察したとき、膜面のエッジ(露出端面)から
0.15μm 以上、特に0.1μm 以上、さらには0.
08μm 以上に及ぶ酸化物層が観察されないことを意味
する。従って、本発明の好ましい組成範囲では酸化物層
の研磨除去を必要とせず、また除去不能な封着部にも酸
化物層は実質的に生じていない。Further, as described above, the thin film of the present invention prevents the formation of an oxide layer even when heat-treated in an atmosphere containing oxygen, so that the oxide layer does not substantially exist. In this case, the absence of the oxide layer, that is, the layer of iron oxide Fe 2 O 3 is 0.15 μm from the edge of the film surface (exposed end surface) when observed by a scanning electron microscope (SEM) and an optical microscope. Or more, particularly 0.1 μm or more, and further 0.
This means that no oxide layer extending over 08 μm is observed. Therefore, in the preferred composition range of the present invention, polishing removal of the oxide layer is not required, and the oxide layer is not substantially formed even in the sealing portion which cannot be removed.
【0071】このような本発明の軟磁性薄膜は、特にM
IG(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。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。Such a soft magnetic thin film of the present invention is particularly suitable for M
It can be applied to various magnetic heads such as an IG (metal-in-gap) type magnetic head and a thin film magnetic head. In addition to the magnetic head, it can be applied to various soft magnetic parts such as a thin film inductor.
【0072】次に、本発明の磁気ヘッドについて説明す
る。本発明のMIG型磁気ヘッドの好適実施例を、図1
および図2に示す。Next, the magnetic head of the present invention will be described. A preferred embodiment of the MIG type magnetic head of the present invention is shown in FIG.
And shown in FIG.
【0073】図1に示される磁気ヘッドは、第1コア1
と、ギャップ部対向面のトレーディング側に、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、巻線窓8を有する状態で接合され、
溶着ガラス3により溶着一体化されている。また、図2
に示される磁気ヘッドは、軟磁性薄膜4を第1コア1、
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. 1 has a first core 1
And a second core 2 having a soft magnetic thin film 4 formed on the trading side of the surface facing the gap, and the two cores are joined together with a winding window 8 through a gap 5.
It is fused and integrated by the fused glass 3. Also, FIG.
The magnetic head shown in FIG.
The second core 2 is of a type formed on both surfaces facing each other.
【0074】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。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。Mn−Znフェライトとしては、Fe2 O3
50〜60モル%程度、ZnO 8〜25モル%程度、
残部が実質的にMnOのものが好適である。また、Ni
−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、Fe2 O3
が30〜60モル%、NiOが15〜50モル%、Zn
Oが5〜40モル%程度のものである。In the present invention, the cores 1 and 2 are preferably made of ferrite. In this case, the ferrite used is not particularly limited, but Mn-Zn ferrite or Ni-Zn ferrite is preferably used according to the purpose. As Mn-Zn ferrite, Fe 2 O 3
50-60 mol%, ZnO 8-25 mol%,
It is preferable that the balance is substantially MnO. In addition, Ni
-Zn ferrite exhibits excellent characteristics especially in a high frequency region, and a preferable composition is Fe 2 O 3
Is 30 to 60 mol%, NiO is 15 to 50 mol%, Zn
O is about 5 to 40 mol%.
【0075】コア1、2の直流での飽和磁束密度Bs
は、好ましくは3000〜6000Gとする。飽和磁束
密度が前記範囲未満であると、オーバーライト特性が低
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、磁歪が増加して磁気ヘッドとしての
特性が悪化したり、着磁し易くなる。DC saturation magnetic flux density Bs of cores 1 and 2
Is preferably 3000 to 6000G. When the saturation magnetic flux density is less than the above range, the overwrite characteristic is deteriorated, and in such a composition of the saturation magnetic flux density, the Curie temperature is lowered and the thermal stability is deteriorated. If it exceeds the above range, magnetostriction is increased and the characteristics of the magnetic head are deteriorated, or the magnetic head is easily magnetized.
【0076】コア1、2の直流での初透磁率μi は10
00以上、保磁力Hcは0.3Oe以下であることが好まし
い。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。The initial magnetic permeability μ i of the cores 1 and 2 at DC is 10
It is preferable that the coercive force Hc is 00 or more and the coercive force Hc is 0.3 Oe or less. Further, it is preferable that the surfaces of the cores 1 and 2 facing the gap portion are smoothed by mirror polishing or the like so that the soft magnetic thin film 4 and the base film described later can be easily formed.
【0077】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記録媒体に有効な
記録を行なうために設けられる。軟磁性薄膜4には、前
述の本発明の軟磁性薄膜を用いる。The soft magnetic thin film 4 is provided in order to generate a high-density magnetic flux during recording and to effectively perform recording on a magnetic recording medium having a high coercive force. As the soft magnetic thin film 4, the above-mentioned soft magnetic thin film of the present invention is used.
【0078】磁気ヘッド完成時の軟磁性薄膜4の飽和磁
束密度Bsは、14000G 以上、より好ましくは16
000G 以上、特に好ましくは17000G 以上である
ことが好ましい。前記範囲未満であるとオーバーライト
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。The saturation magnetic flux density Bs of the soft magnetic thin film 4 when the magnetic head is completed is 14000 G or more, more preferably 16
It is preferably 000 G or more, particularly preferably 17,000 G or more. When it is less than the above range, the overwrite characteristic is deteriorated, and it is particularly difficult to record on a magnetic recording medium having a high coercive force.
【0079】また、軟磁性薄膜4は、(100)配向性
が強い。(100)配向性が強いと、軟磁性薄膜4の軟
磁気特性が向上し、高い記録・再生感度が得られる。ま
た、軟磁性薄膜4の結晶粒の平均結晶粒径は、500A
以下、より好ましくは300A 以下、特に100〜30
0A 程度であることが好ましい。前記範囲の場合、軟磁
気特性が向上し、高い記録・再生感度が得られる。The soft magnetic thin film 4 has a strong (100) orientation. When the (100) orientation is strong, the soft magnetic characteristics of the soft magnetic thin film 4 are improved and high recording / reproducing sensitivity is obtained. The average crystal grain size of the soft magnetic thin film 4 is 500 A.
Or less, more preferably 300 A or less, particularly 100 to 30
It is preferably about 0A. In the above range, the soft magnetic characteristics are improved and high recording / reproducing sensitivity is obtained.
【0080】この場合、軟磁気特性、すなわち、磁気ヘ
ッド完成時における軟磁性薄膜4の50Hzでの保磁力Hc
は、2Oe以下、より好ましくは1Oe以下であることが好
ましい。そして、軟磁性薄膜4の5MHz での初透磁率μ
i は、1000以上、特に1500以上であることが好
ましい。保磁力Hcが前記範囲をこえると、あるいは初透
磁率μi 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。In this case, the soft magnetic characteristics, that is, the coercive force Hc of the soft magnetic thin film 4 at the completion of the magnetic head at 50 Hz.
Is preferably 2 Oe or less, more preferably 1 Oe or less. And the initial permeability μ of the soft magnetic thin film 4 at 5 MHz
It is preferable that i is 1000 or more, and particularly 1500 or more. If the coercive force Hc exceeds the above range or the initial magnetic permeability μ i is less than the above range, the recording / reproducing sensitivity tends to decrease.
【0081】軟磁性薄膜4の膜厚は、好ましくは0.2
〜5μm 、さらに好ましくは0.5〜3μm である。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。また、前記範囲をこえ
ると、渦電流損失が増大してしまう。このような軟磁性
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800Oe以上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。The thickness of the soft magnetic thin film 4 is preferably 0.2.
.About.5 .mu.m, more preferably 0.5 to 3 .mu.m. 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 the soft magnetic thin film 4 is likely to be saturated, and it becomes difficult to sufficiently fulfill the function of the MIG type magnetic head. Further, if it exceeds the above range, eddy current loss increases. By having such a soft magnetic thin film 4, the magnetic head of the present invention can perform effective recording on a magnetic recording medium having a coercive force of 800 Oe or more.
【0082】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
ト特性も−35dB以下の良好な値が得られる。なお、分
解能とは、例えば、1f信号の出力をV1f、2f信号の
出力をV2fとしたとき、(V2f/V1f)×100[%]
で表わされるものである。また、オーバライト特性と
は、例えば、1f信号の上に2f信号を重ね書きしたと
きの2f信号出力に対する1f信号出力である。If the core 1, the core 2 and the soft magnetic thin film 4 have the above-mentioned magnetic characteristics, a high output and resolution can be obtained as a magnetic head. In addition, a good overwrite characteristic of -35 dB or less can be obtained. The resolution means, for example, (V 2f / V 1f ) × 100 [%] when the output of the 1f signal is V 1f and the output of the 2f signal is V 2f .
Is represented by. The overwrite characteristic is, for example, the 1f signal output with respect to the 2f signal output when the 2f signal is overwritten on the 1f signal.
【0083】ギャップ5は、非磁性材質から形成され
る。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1−7
1506号等に示されるガラスが好適である。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。この場合、ギャップ51にはS
iO2 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。The gap 5 is made of a non-magnetic material. In particular, it is preferable to use adhesive glass in the gap 5 in order to increase the adhesive strength.
The glass shown in No. 1506 and the like is suitable. Further, although the gap 5 may be formed of only the adhesive glass, it is preferable that the gap 5 is formed of two layers of the gap 51 and the gap 53 as shown in the figure in order to increase the gap forming speed and the gap strength. In this case, the gap 51 has an S
It is preferable to use iO 2 and adhesive glass for the gap 53.
【0084】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。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。ギャップ長は、通常0.2〜2.0μ
m 程度である。In the case of a magnetic head in which the fused glass 3 described later flows into both sides of the gap, the gap 5 may be formed of silicon oxide only. Gap 5
There is no particular limitation on the method of forming the above, but it is preferable to use the sputtering method. Gap length is usually 0.2-2.0μ
It is about m.
【0085】本発明のMIG型磁気ヘッドは、図1や図
2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。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。用いる溶着ガラス3の作業温度Twは450〜75
0℃、より好ましくは450〜700℃、特に460〜
650℃程度であることが好ましい。ここに、作業温度
Twとは、周知のように、ガラスの粘度が104 poise
となる温度である。As shown in FIGS. 1 and 2, the MIG type magnetic head of the present invention is such that the first core 1 and the second core 2 are joined and integrated via the gap 5. The cores are usually joined by thermocompression bonding with the adhesive glass in the gap 53 and at the same time pouring the fused glass 3. The working temperature Tw of the welding glass 3 used is 450 to 75.
0 ° C, more preferably 450 to 700 ° C, especially 460 to
It is preferably about 650 ° C. As is well known, the working temperature Tw means that the viscosity of glass is 10 4 poise.
Is the temperature at which
【0086】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のガラスを用いて酸素
を含む雰囲気中で溶着しても、保磁力Hcは2Oe以下、特
に1Oe以下の値を保持する。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。
このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適であ
る。Since the soft magnetic thin film 4 having high heat resistance is used in the present invention, coercive force Hc is 2 Oe or less, particularly 1 Oe or less even when using such Tw glass in an atmosphere containing oxygen. Holds the value of. The fused glass 3 is not particularly limited, but lead silicate glass is preferably used.
Among these, for example, the glasses shown below are suitable.
【0087】PbO:67.5〜87.5重量%程度 B2 O3 :4.0〜8.1重量%程度 SiO2 :7.5〜16.6重量%程度 Al2 O3 :0.3〜0.8重量%程度 ZnO:2.2〜3.3重量%程度 Bi2 O3 :0〜0.1重量%程度 Na2 O、K2 O、CaO等:0〜4重量%程度 Sb2 O3 :0〜1重量%程度PbO: about 67.5 to 87.5% by weight B 2 O 3 : about 4.0 to 8.1% by weight SiO 2 : about 7.5 to 16.6% by weight Al 2 O 3 : 0. 3 to 0.8% by weight ZnO: 2.2 to 3.3% by weight Bi 2 O 3 : 0 to 0.1% by weight Na 2 O, K 2 O, CaO, etc .: 0 to 4% by weight sb 2 O 3: about 0-1 wt%
【0088】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う。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するこ
とが好ましい。溶着雰囲気は前記のとおり1〜100pp
m の酸素を含む不活性ガス雰囲気とすることが好まし
い。650℃超750℃程度までの溶着に際しては、軟
磁性薄膜4の露出端面にもギャップ材を積層してこれを
被ったり、溶着後研磨を行ったりすればよい。あるいは
長尺のブロック体を溶着したのちこれを切断してチップ
化すればよい。ただし、溶着温度が低いときにはこのよ
うな配慮は必要としない。The welding is carried out by the usual method with the welding temperature near the working temperature Tw. In this case, it is preferable that the welding process also serves as the heat treatment of the soft magnetic thin film 4. The welding atmosphere is 1 to 100 pp as described above.
It is preferable to use an inert gas atmosphere containing m 2 of oxygen. When welding at a temperature higher than 650 ° C. and up to about 750 ° C., a gap material may be laminated on the exposed end surface of the soft magnetic thin film 4 to cover it, or polishing may be performed after the welding. Alternatively, a long block body may be welded and then cut into chips. However, this consideration is not necessary when the welding temperature is low.
【0089】また、本発明においては、図3に示される
ように、第1コア1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。そして、前述したM
IG型磁気ヘッドと同様の効果を得ることができる。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ト特
性や高い感度が得られる。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 1 and the soft core described above is formed on the second core 2. So-called EDG type MIG with magnetic thin film 4 formed
Type magnetic head. And the above-mentioned M
The same effect as that of the IG type magnetic head can be obtained. In this case, as the low saturation magnetic flux density alloy thin film 6, for example, a low saturation magnetic flux density amorphous thin film shown in Japanese Patent Application No. 63-311591 can be used, and excellent overwrite characteristics and high sensitivity can be obtained. To be
【0090】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。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ト記録を行な
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。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ト記録
を行なうことができる。The magnetic head of the present invention is integrated with a slider as required and assembled into a head assembly. Floppy heads for overwriting such as tunnel erase type such as so-called laminate type or bulk type or read / write type without erase head, flying type computer head of monolithic type or composite type, rotary type VTR It is used as various magnetic heads such as heads and R-DAT heads. In this way, various known types of overwrite recording can be performed using the magnetic head of the present invention.
【0091】このような場合、低温側の溶着を行えばモ
ノリシックタイプでは、コアの溶着一体化に際して薄膜
をギャップ材で被う等の処理を行わなくても酸化物層の
生成を防止できる。一方、コンポジットタイプでも、1
次溶着、2次溶着(封着)のいずれにおいても酸化層の
生成を防止できる。ただし、高温側の溶着では、薄膜を
酸素に曝さないような配慮や、のちの表面コア研磨を必
要とする。In such a case, if the welding is performed on the low temperature side, in the monolithic type, the formation of the oxide layer can be prevented without performing a treatment such as covering the thin film with the gap material when the core is welded and integrated. On the other hand, even with the composite type, 1
In both the secondary welding and the secondary welding (sealing), formation of an oxide layer can be prevented. However, the welding on the high temperature side requires consideration so as not to expose the thin film to oxygen and subsequent surface core polishing.
【0092】コアの溶着一体化ののち、スライダへのコ
アの封着に用いる封着ガラスの作業温度Twは350〜
650℃、より好ましくは400〜600℃、特に45
0〜600℃程度であることが好ましい。本発明では耐
酸化性の高い軟磁性薄膜を用いるため、このようなガラ
スを用いて酸素を含む雰囲気に爆した状態で封着して
も、酸化物層の生成を防止できる。封着ガラスには、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。このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適で
ある。After the core is welded and integrated, the working temperature Tw of the sealing glass used for sealing the core on the slider is 350 to 350.
650 ° C, more preferably 400-600 ° C, especially 45
It is preferably about 0 to 600 ° C. Since a soft magnetic thin film having high oxidation resistance is used in the present invention, the oxide layer can be prevented from being formed even if the glass is sealed in an atmosphere containing oxygen by using such a glass. The sealing glass is not particularly limited, but lead silicate glass is preferably used. Among these, for example, the glasses shown below are suitable.
【0093】PbO:45〜65重量%程度 B2 O3 :1〜8重量%程度 SiO2 :5〜20重量%程度 Al2 O3 :0.5〜2重量%程度 ZnO:1〜5重量%程度 Na2 O、K2 O、CaO等:0.1〜0.5重量%程
度 Sb2 O3 :0.1〜0.5重量%程度PbO: about 45-65% by weight B 2 O 3 : about 1-8% by weight SiO 2 : about 5-20% by weight Al 2 O 3 : about 0.5-2% by weight ZnO: about 1-5% by weight % About Na 2 O, K 2 O, CaO, etc .: About 0.1-0.5 wt% Sb 2 O 3 : About 0.1-0.5 wt%
【0094】なお、封着時の封着温度は作業温度Tw近
辺、一般に350〜650℃、雰囲気は1〜100ppm
の酸素を含む不活性雰囲気とし、他は前記の熱処理条件
に準じる。The sealing temperature during sealing is around the working temperature Tw, generally 350 to 650 ° C., and the atmosphere is 1 to 100 ppm.
The inert atmosphere containing oxygen is used, and the other conditions are the same as the above heat treatment conditions.
【0095】次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説
明する。図4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。図4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
ャップ層10、絶縁層83、コイル層11、絶縁層8
5、上部磁極層95および保護層12を順次有する。Next, the thin film magnetic head of the present invention will be described. FIG. 4 shows a flying type thin film magnetic head which is a preferred embodiment of the present invention. The thin-film magnetic head shown in FIG. 4 has an insulating layer 81, a lower magnetic pole layer 91, a gap layer 10, an insulating layer 83, a coil layer 11, and an insulating layer 8 on the slider 7.
5, the upper magnetic pole layer 95 and the protective layer 12 are sequentially provided.
【0096】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く、例えばセラミッ
クス、フェライト等により構成される。この場合、セラ
ミックス、特にAl2 O3 −TiCを主成分とするセラ
ミックス、ZrO2 を主成分とするセラミックス、Si
Cを主成分とするセラミックスまたはAlN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、ZrO2 、TiO2 等が含有され
ていてもよい。スライダ7の形状やサイズ等の諸条件は
公知の何れのものであってもよく、用途に応じ適宜選択
される。In the present invention, the slider 7 may be made of various conventionally known materials, and is made of, for example, ceramics or ferrite. In this case, ceramics, particularly ceramics containing Al 2 O 3 —TiC as a main component, ceramics containing ZrO 2 as a main component, Si
Ceramics containing C as a main component or ceramics containing AlN as a main component are suitable. Incidentally, these may contain Mg, Y, ZrO 2 , TiO 2 or the like as an additive. Various conditions such as the shape and size of the slider 7 may be any known ones and are appropriately selected according to the application.
【0097】スライダ7上には、絶縁層81が形成され
る。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、SiO2 、ガラス、Al2 O3 等を用
いることができる。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
μm 程度とする。An insulating layer 81 is formed on the slider 7. As the material of the insulating layer 81, any conventionally known material can be used. For example, when a thin film is formed by a sputtering method, SiO 2 , glass, Al 2 O 3 or the like can be used. The insulating layer 81 may have any known film thickness or pattern, for example, a film thickness of 5 to 40.
It is about μm.
【0098】磁極は、通常図示のように、下部磁極層9
1と、上部磁極層95として設けられる。本発明では、
それぞれ、91および上部磁極層95には、前述のMI
G型磁気ヘッドやEDG型のMIG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。このため、オーバーライト特性に優
れ、記録・再生感度が高い磁気ヘッドが得られる。な
お、成膜や熱処理等も前記と同様に行えばよい。The magnetic pole is usually the lower magnetic pole layer 9 as shown.
1 and the upper magnetic pole layer 95. In the present invention,
The above-mentioned MI is formed on the 91 and the top pole layer 95, respectively.
Similar to the case of the G type magnetic head or the EDG type MIG type magnetic head, the soft magnetic thin film of the present invention having the atomic ratio composition represented by the above formula is used. Therefore, a magnetic head having excellent overwrite characteristics and high recording / reproducing sensitivity can be obtained. Note that film formation, heat treatment, and the like may be performed in the same manner as above.
【0099】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1〜5μm 程度、上部磁極層
95の膜厚は1〜5μm 程度とすればよい。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。The patterns and film thicknesses 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 about 1 to 5 μm, and the thickness of the upper magnetic pole layer 95 may be about 1 to 5 μm. The gap layer 10 is formed between the lower magnetic pole layer 91 and the upper magnetic pole layer 95.
【0100】ギャップ層10には、Al2 O3 、SiO
2 等公知の種々の材料を用いればよい。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0.2〜1.0
μm 程度とすればよい。The gap layer 10 is made of Al 2 O 3 and SiO.
Various known materials such as 2 may be used. Further, the pattern, film thickness and the like of the gap layer 10 may be any known one. For example, the film thickness of the gap 10 is 0.2 to 1.0.
It may be about μm.
【0101】コイル層11の材質には特に制限はなく、
通常用いられるAl、Cu等の金属を用いればよい。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、
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。また、コイル層11の
形成にはスパッタ法等の各種気相被着法やめっき法等を
用いればよい。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。The material of the coil layer 11 is not particularly limited,
A metal such as Al or Cu which is usually used may be used. There are no restrictions on the winding pattern or winding density of the coil.
A known material may be appropriately selected and used. For example, the winding pattern may be any of a spiral type, a laminated type, a zigzag type, etc. other than the spiral type shown in the drawing. In addition, various vapor phase deposition methods such as a sputtering method and a plating method may be used to form the coil layer 11. In the illustrated example, the coil layer 11 is spirally disposed between the upper and lower magnetic pole layers 91 and 95 as a so-called spiral type, and the insulating layer 83 is provided between the coil layer 11 and the upper and lower magnetic pole layers 91 and 95. 85 are layered.
【0102】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、SiO2 、ガラス、A
l2O3 等を用いることができる。As the material for the insulating layers 83 and 85, any of the conventionally known materials can be used. For example, when a thin film is formed by a sputtering method, SiO 2 , glass or A is used.
1 2 O 3 or the like can be used.
【0103】また、上部磁極層95上には保護層12が
設層される。保護層12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Al2 O3 等を用いる
ことができる。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10〜50μm 程度とすればよい。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。A protective layer 12 is provided on the upper magnetic pole layer 95. As the material of the protective layer 12, any conventionally known material can be used, and for example, Al 2 O 3 or the like can be used. In this case, as the pattern, the film thickness, etc. of the protective layer 12, any conventionally known one can be used. For example, the film thickness may be about 10 to 50 μm. In the present invention, various resin coat layers may be further laminated.
【0104】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。
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。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ッチ
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。エッチングとしてはウェットエッチングやドライエ
ッチングにより行なうことができる。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 manufacturing process of such a thin film magnetic head is as follows.
Usually, it is performed by thin film formation and pattern formation.
As described above, a vapor deposition method which is a conventionally known technique, for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, or the like may be used for forming the thin film of each layer. The pattern formation of each layer of the thin film magnetic head can be performed by selective etching or selective deposition which is a conventionally known technique. The etching can be performed by wet etching or dry etching. The thin film magnetic head of the present invention is used in combination with a conventionally known assembly such as an arm.
【0105】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ト記録を行うことがで
きる。この場合、保磁力Hcが、800Oe以上の磁気記録
媒体に対し有効に、記録・再生を行うことができる。Further, various types of overwrite recording can be performed by using the above-mentioned thin film magnetic head of the present invention. In this case, recording / reproducing can be effectively performed on a magnetic recording medium having a coercive force Hc of 800 Oe or more.
【0106】これら薄膜磁気ヘッドでも、各種構成膜の
アニーリング、ベーキング、キュアリング等で熱処理が
行われる。ベーキング、キュアリング等は大気中100
〜200℃程度の温度、アニーリングは真空中等で25
0〜450℃程度の温度で行われ、アニーリングによっ
て有効に熱処理が行われるとともに、これら酸素を含む
雰囲気中での加熱処理を施しても酸化物層の生成は防止
される。Also in these thin film magnetic heads, heat treatment is performed by annealing, baking, curing or the like of various constituent films. Baking, curing, etc. are 100 in the atmosphere.
Approximately 200 ° C, annealing at 25 in vacuum, etc.
It is performed at a temperature of about 0 to 450 ° C., the heat treatment is effectively performed by annealing, and the formation of the oxide layer is prevented even if the heat treatment is performed in the atmosphere containing oxygen.
【0107】さらに、本発明においては、非磁性基板間
に軟磁性薄膜をパターン状に形成したり、非磁性基板間
に軟磁性薄膜を形成した一対のコアハーフ同士を突き合
わせたりして、これらの軟磁性薄膜により磁気回路を形
成して磁気ヘッドとしてもよい。Further, in the present invention, a soft magnetic thin film is formed in a pattern between the non-magnetic substrates, or a pair of core halves having the soft magnetic thin film formed between the non-magnetic substrates are butted against each other. A magnetic circuit may be formed from a magnetic thin film to form a magnetic head.
【0108】これら各種ヘッドにおいて、相対湿度90
%以上、温度60℃以上の雰囲気に例えば72時間以上
曝されても酸化物層の生成は防止される。In these various heads, relative humidity 90
%, The formation of the oxide layer is prevented even when exposed to an atmosphere having a temperature of 60 ° C. or more for 72 hours or more.
【0109】[0109]
【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。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.
【0110】実施例1 結晶化ガラスの基板上に軟磁性薄膜を成膜した。軟磁性
薄膜は、RFマグネトロンスパッタにより形成し、膜厚
は2μm とした。この場合、スパッタリングは、Fe8
5Zr15(原子比)の合金をターゲットとし、この上
にSiチップを置き、Ar中にN2 を10体積%含有す
る雰囲気下で行った。動作圧力は、0.5Paとした。Example 1 A soft magnetic thin film was formed on a crystallized glass substrate. The soft magnetic thin film was formed by RF magnetron sputtering and had a film thickness of 2 μm. In this case, the sputtering is Fe8
A 5Zr15 (atomic ratio) alloy was used as a target, a Si chip was placed on the target, and the test was performed in an atmosphere containing 10% by volume of N 2 in Ar. The operating pressure was 0.5 Pa.
【0111】この薄膜上に、薄膜を完全に被うようにS
iO2 膜を1000A の厚さで成膜し、次いで、熱処理
した。熱処理雰囲気は10ppm のO2 を含むAr(気
圧)と熱処理温度は650℃、保持時間は30分間とし
た。熱処理後の薄膜の組成、直流での飽和磁束密度Bs
(kG)、周波数50Hzでの保磁力Hc(Oe)および周波数
5MHz での初透磁率μ5MHz 、X線回析パターンにおけ
る(200)ピークと(110)ピークとの強度比(2
00)/(100)を、下記表1に示す。On this thin film, S so that the thin film is completely covered.
An iO 2 film was formed to a thickness of 1000 A and then heat treated. The heat treatment atmosphere was Ar (atmospheric pressure) containing 10 ppm O 2 , the heat treatment temperature was 650 ° C., and the holding time was 30 minutes. Composition of thin film after heat treatment, saturation magnetic flux density Bs at direct current
(KG), coercive force Hc (Oe) at a frequency of 50 Hz, initial permeability μ5 MHz at a frequency of 5 MHz, and intensity ratio of (200) peak to (110) peak in the X-ray diffraction pattern (2
00) / (100) is shown in Table 1 below.
【0112】なお、組成分析にはEPMA、Bs測定に
はVSM、Hc測定にはB−Hトレーサ、μi 測定には8
の字コイル透磁率測定器(印加磁界5mOe )を用いて行
った。また、磁気特性についてはBs13.5kG以上:
Hc0.28Oe以下、μsMHz 1900以上を満足でき
るレベルとし、○、×の評価を行った。なお、いずれも
磁歪は±2×10-6以内、結晶粒径は200A 以下であ
った。EPMA is used for composition analysis, VSM is used for Bs measurement, B—H tracer is used for Hc measurement, and 8 is used for μ i measurement.
The measurement was performed using a square-shaped coil permeability measuring device (applied magnetic field 5 mOe). Regarding magnetic characteristics, Bs13.5kG or more:
Hc of 0.28 Oe or less and μs MHz of 1900 or more were set as a satisfactory level, and ◯ and × were evaluated. In each case, the magnetostriction was within ± 2 × 10 −6 and the crystal grain size was 200 A or less.
【0113】次に、この積層サンプルの端部を切断し
て、軟磁性薄膜の端面を露出させた。そして、これを1
0ppm のO2 を含むAr雰囲気(1気圧)にて、540
℃、30分間熱処理した。熱処理後のサンプルの軟磁性
薄膜端面をSEMおよび光学顕微鏡で観察し、酸化物層
の厚さを測定した。0.1μm 以下を○、1μm 以上を
×、その中間を△として、その結果を表1に併記する。
この結果、酸化物層の生成はきわめて有効に防止されて
いることがわかる。なお、図5には、これら熱処理後の
サンプルNo. 5のX線回析パターンが示される。Next, the end portion of this laminated sample was cut to expose the end surface of the soft magnetic thin film. And this one
540 in Ar atmosphere (1 atm) containing 0 ppm O 2.
Heat treatment was performed at 30 ° C. for 30 minutes. The end face of the soft magnetic thin film of the sample after the heat treatment was observed with an SEM and an optical microscope to measure the thickness of the oxide layer. The results are also shown in Table 1, with ◯ being 0.1 μm or less, x being 1 μm or more, and Δ being the middle.
As a result, it can be seen that the formation of the oxide layer is very effectively prevented. Note that FIG. 5 shows the X-ray diffraction pattern of Sample No. 5 after these heat treatments.
【0114】[0114]
【表1】 [Table 1]
【0115】また、上記においてSiO2 を積層しない
薄膜を1×10-4Pa以下の真空中で650℃、30分
間熱処理したのち、60℃、90%RHにて100時間
保存し、Bsの変化率Bs/Bs0を測定した。また変
色の状況を観察した。結果を表2に示す。この結果、高
温高湿下の使用や保存によっても酸化物層の生成による
特性劣化が有効に防止されることがわかる。Further, in the above, the thin film on which SiO 2 was not laminated was heat-treated in a vacuum of 1 × 10 −4 Pa or less at 650 ° C. for 30 minutes and then stored at 60 ° C. and 90% RH for 100 hours to change Bs. The rate Bs / Bs0 was measured. In addition, the state of discoloration was observed. The results are shown in Table 2. As a result, it can be seen that the characteristic deterioration due to the formation of the oxide layer is effectively prevented even by using or storing under high temperature and high humidity.
【0116】[0116]
【表2】 [Table 2]
【0117】実施例2 図1に示されるように、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とをギャ
ップ5を介して接合一体化し、MIG型磁気ヘッドを製
造した。コア1、2の材質はMn−Znフェライトと
し、直流での飽和磁束密度Bsは5000G 、初透磁率
μi は3000、保磁力Hcは0.1Oeであった。軟磁性
薄膜4としては、実施例1のNo. 1とNo. 5とを用い
た。Example 2 As shown in FIG. 1, the first core 1 and the second core 2 having the soft magnetic thin film 4 formed on the facing surface of the gap portion are joined and integrated with each other through the gap 5, and the MIG is formed. Type magnetic head was manufactured. The material of the cores 1 and 2 was Mn-Zn ferrite, the saturation magnetic flux density Bs at direct current was 5000 G, the initial permeability μ i was 3000, and the coercive force Hc was 0.1 Oe. As the soft magnetic thin film 4, No. 1 and No. 5 of Example 1 were used.
【0118】次に、ギャップ51としてはSiO2 をス
パッタにより成膜し、その膜厚は0.3μm とした。ギ
ャップ53には、作業温度Twが650℃の接着ガラス
を用いた。なお、ギャップ53はスパッタにより形成
し、その膜厚は0.1μm とした。なお、これらの成膜
の際には、長尺のコア半体ブロックを用いて成膜した。Next, as the gap 51, SiO 2 was formed into a film by sputtering, and the film thickness was set to 0.3 μm. An adhesive glass having a working temperature Tw of 650 ° C. was used for the gap 53. The gap 53 was formed by sputtering and its thickness was 0.1 μm. When forming these films, a long core half block was used.
【0119】溶着ガラス3には、作業温度Twが650
℃の72.23PbO-7.05 B2O3-14.57SiO2-0.55Al2O3-2.75ZnO
-0.05Bi2O3-2.50Na2O-0.30Sb2O3 (重量%)を用い、6
50℃、30分間、O2 を10ppm 含むAr雰囲気(気
圧)で溶着を行った。次いで溶着一体化したコアブロッ
クを切断してコアチップを得た。The working temperature Tw of the fused glass 3 is 650.
72.23PbO-7.05 B 2 O 3 -14.57SiO 2 -0.55Al 2 O 3 -2.75ZnO
-0.05Bi 2 O 3 -2.50Na 2 O-0.30Sb 2 O 3 (wt%)
Welding was performed at 50 ° C. for 30 minutes in an Ar atmosphere (atmospheric pressure) containing 10 ppm of O 2 . Then, the fused and integrated core block was cut to obtain a core chip.
【0120】この後、コイルターン数20×2ターン
と、チタン酸カルシウム製スライダに固定・封着して、
フロント面を研磨してコンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドを得た。封着ガラスはTw550℃の76.0PbO-1
0.0SiO2-5.0ZnO-6.0B2O3-1.5Al2O3-1.5Na2O(重量%)
を用い、O2 を10ppm 含むAr雰囲気(1気圧)で5
40℃、30分間の条件で封着を行った。Thereafter, the number of coil turns was 20 × 2, and the slider was fixed and sealed on a slider made of calcium titanate.
The front surface was polished to obtain a composite type floating magnetic head. Sealing glass is 76.0PbO-1 with Tw of 550 ℃
0.0SiO 2 -5.0ZnO-6.0B 2 O 3 -1.5Al 2 O 3 -1.5Na 2 O (wt%)
5 in an Ar atmosphere (1 atm) containing 10 ppm of O 2.
Sealing was performed under the conditions of 40 ° C. and 30 minutes.
【0121】このようにして製造された磁気ヘッドと、
保磁力が1600Oeのハードディスクとを用いて、トラ
ック幅14μm にて下記の特性を測定した。なお、測定
に際しては、第1コア1を、ハードディスクリーディン
グ側とした。A magnetic head manufactured in this way,
Using a hard disk having a coercive force of 1600 Oe, the following characteristics were measured with a track width of 14 μm. In the measurement, the first core 1 was on the hard disk reading side.
【0122】(オーバーライト特性)1.25MHz の1
f信号を記録し、次いでこの上から2.5MHz の2f信
号を重ね書きした。2f信号の出力に対する1f信号の
出力を算出し、オーバーライト特性を評価した。(Overwrite characteristic) 1 at 1.25 MHz
The f signal was recorded and then the 2f signal at 2.5 MHz was overwritten. The output of the 1f signal with respect to the output of the 2f signal was calculated, and the overwrite characteristics were evaluated.
【0123】(記録・再生感度測定)5MHz の信号を記
録し、次いで記録した信号を再生し、その時の再生出力
電圧値V’P-P (ピーク・ツー・ピーク)を測定する。
この測定値V’P-P を規格化してVP-P (μv /μm /
ターン)を求める。これらの結果を表3に示す。(Measurement of Recording / Reproducing Sensitivity) A signal of 5 MHz is recorded, then the recorded signal is reproduced, and the reproduction output voltage value V ′ PP (peak to peak) at that time is measured.
The measured value V 'PP normalized V PP (μv / μm /
Turn). The results are shown in Table 3.
【0124】図6にNo. 5、図7に比較用のNo. 1の薄
膜を用いたコンポジットタイプのヘッドのフロント面の
光学顕微鏡写真を示す。表3、図6、図7に示される結
果から、本発明によれば封着によっても酸化物層生成に
よる特性劣化が防止されることがわかる。FIG. 6 shows an optical microscope photograph of the front surface of the composite type head using the thin film of No. 1 for comparison and FIG. 7 for comparison. From the results shown in Table 3, FIG. 6 and FIG. 7, it is understood that according to the present invention, the characteristic deterioration due to the oxide layer formation is prevented even by the sealing.
【0125】[0125]
【表3】 [Table 3]
【0126】実施例3 下記表3に示されるサンプルを用い実施例1の評価を行
った。表4、表5に示される結果から本発明の効果があ
きらかである。Example 3 The evaluation of Example 1 was performed using the samples shown in Table 3 below. From the results shown in Table 4 and Table 5, the effect of the present invention is clear.
【0127】[0127]
【表4】 [Table 4]
【0128】[0128]
【表5】 [Table 5]
【0129】[0129]
【発明の効果】本発明の軟磁性薄膜は、耐熱性がきわめ
て高い。特に(100)配向性が強いため、飽和磁束密
度が高く、保磁力が低く、透磁率が高い、優れた軟磁気
特性を有する。さらに硬度が高く、耐食性も高い。そし
て、成膜直後でもすぐれた軟磁性特性を示す。さらに
は、熱処理を行う場合、その制御も容易である。この
際、酸素を含む雰囲気で加熱処理しても酸化物層の生成
を生じることなく、すぐれた軟磁性特性が得られる。The soft magnetic thin film of the present invention has extremely high heat resistance. In particular, since it has a strong (100) orientation, it has high saturation magnetic flux density, low coercive force, and high magnetic permeability, and has excellent soft magnetic properties. Furthermore, it has high hardness and high corrosion resistance. Further, it exhibits excellent soft magnetic properties immediately after film formation. Furthermore, when heat treatment is performed, its control is easy. At this time, excellent soft magnetic properties can be obtained without forming an oxide layer even when heat-treated in an atmosphere containing oxygen.
【0130】これらのため、本発明の磁気ヘッドは、製
造が容易で、酸素を含む雰囲気でガラス溶着等を行って
も特性劣化がなく、オーバーライト特性や記録・再生感
度等が高く、優れた電磁変換特性と信頼性とを有する。
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。For these reasons, the magnetic head of the present invention is easy to manufacture, has no deterioration in characteristics even when glass welding is performed in an atmosphere containing oxygen, and has high overwrite characteristics and high recording / reproducing sensitivity. It has electromagnetic conversion characteristics and reliability.
Since the soft magnetic thin film of the present invention has excellent corrosion resistance and abrasion resistance, a highly reliable magnetic head can be realized.
【図1】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。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a MIG type magnetic head of the present invention.
【図2】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。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a MIG type magnetic head of the present invention.
【図3】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。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of an EDG type MIG type magnetic head of the present invention.
【図4】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。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of a thin film magnetic head of the present invention.
【図5】本発明の軟磁性薄膜のX線回折チャートを示す
グラフである。FIG. 5 is a graph showing an X-ray diffraction chart of the soft magnetic thin film of the present invention.
【図6】本発明の軟磁性薄膜を用いた磁気ヘッドの金属
結晶構造を示す図面代用光学顕微鏡写真である。FIG. 6 is a drawing-substitute optical microscope photograph showing a metal crystal structure of a magnetic head using the soft magnetic thin film of the present invention.
【図7】比較用の軟磁性薄膜を用いた磁気ヘッドの金属
結晶構造を示す図面代用光学顕微鏡写真である。FIG. 7 is a drawing-substitute optical microscope photograph showing a metal crystal structure of a magnetic head using a comparative soft magnetic thin film.
1 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 低飽和磁束密度合金薄膜 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 11 コイル層 12 保護層 1 1st core 2 2nd core 3 Welding glass 4 Soft magnetic thin film 5, 51, 53 Gap 6 Low saturation magnetic flux density alloy thin film 7 Slider 81, 83, 85 Insulating layer 91 Lower magnetic pole layer 95 Upper magnetic pole layer 10 Gap layer 11 Coil Layer 12 Protective layer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年8月26日[Submission date] August 26, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図6】 [Figure 6]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図7[Name of item to be corrected] Figure 7
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図7】 [Figure 7]
Claims (18)
膜面にほぼ平行な(100)配向性を有し、酸素を含む
雰囲気で加熱処理が施されている磁気ヘッド用薄膜。 式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz (上式において、MはMg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Mo、W、MnおよびBから選ばれる
1種以上であり、 XはSi、AlおよびCrから選ばれる1種以上であ
り、 6≦x≦14、6≦y≦15、0.6≦y/x≦2.
0、0.5≦z≦10である。)1. An atomic ratio composition represented by the following formula:
A thin film for a magnetic head, which has a (100) orientation substantially parallel to the film surface and has been heat-treated in an atmosphere containing oxygen. Formula Fe 100-xyz M x N y X z (In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
At least one selected from V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, and B, X at least one selected from Si, Al, and Cr, 6 ≦ x ≦ 14, 6 ≦ y ≦ 15, 0.6 ≦ y / x ≦ 2.
0 and 0.5 ≦ z ≦ 10. )
対するFe(200)ピークの相対強度比が1以上であ
るである請求項1の磁気ヘッド用薄膜。2. The thin film for a magnetic head according to claim 1, wherein the relative intensity ratio of the Fe (200) peak to the Fe (110) peak in X-ray diffraction is 1 or more.
または2の磁気ヘッド用薄膜。3. The method according to claim 1, wherein 0.6 ≦ y / x ≦ 2.0.
Or the thin film for the magnetic head of 2.
いずれかの磁気ヘッド用薄膜。4. The thin film for a magnetic head according to claim 1, wherein 5 <z ≦ 10.
膜面にほぼ平行な一軸性異方性を有する磁気ヘッド用薄
膜。 式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz (上式において、MはMg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Mo、W、MnおよびBから選ばれる
1種以上であり、 XはSi、AlおよびCrから選ばれる1種以上であ
り、 6≦x≦14、6≦y≦15、5<z≦10である。)5. An atomic ratio composition represented by the following formula:
A thin film for a magnetic head having uniaxial anisotropy substantially parallel to the film surface. Formula Fe 100-xyz M x N y X z (In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
At least one selected from V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, and B, X at least one selected from Si, Al, and Cr, 6 ≦ x ≦ 14, 6 ≦ y ≦ 15, 5 <z ≦ 10. )
いる請求項5の磁気ヘッド用薄膜。6. The thin film for a magnetic head according to claim 5, which is heat-treated in an atmosphere containing oxygen.
出させた状態で650℃以下の温度で加熱処理が施され
ている請求項1ないし6のいずれかの記載の磁気ヘッド
用薄膜。7. The thin film for a magnetic head according to claim 1, wherein the thin film for a magnetic head is heat-treated at a temperature of 650 ° C. or lower while being exposed to an atmosphere containing 1 to 100 ppm of oxygen.
立ち、熱処理が施されている請求項1ないし7のいずれ
かの記載の磁気ヘッド用薄膜。8. The thin film for a magnetic head according to claim 1, wherein a heat treatment is performed prior to the heat treatment in the atmosphere containing oxygen.
い請求項1ないし8のいずれかの磁気ヘッド用薄膜。9. The thin film for a magnetic head according to claim 1, wherein an oxide layer is substantially absent on the end face of the thin film.
し、X線回折にてFe(110)ピークに対するFe
(200)ピークの相対強度比が1以上であり、高温高
湿下での保存ないし使用による酸化劣化を防止した磁気
ヘッド用薄膜。 式 Fe100-x-y-z Mx Ny Xz (上式において、MはMg、Ca、Ti、Zr、Hf、
V、Nb、Ta、Mo、W、MmおよびBから選ばれる
1種以上であり、 XはSi、AlおよびCrから選ばれる1種以上であ
り、 6≦x≦14、6≦y≦15、0.6≦y/x≦2.
0、0.5≦z≦10である。)10. An Fe (110) peak having an atomic ratio composition represented by the following formula, which is determined by X-ray diffraction.
A thin film for a magnetic head, which has a relative intensity ratio of (200) peaks of 1 or more and prevents oxidative deterioration due to storage or use under high temperature and high humidity. Formula Fe 100-xyz M x N y X z (In the above formula, M is Mg, Ca, Ti, Zr, Hf,
At least one selected from V, Nb, Ta, Mo, W, Mm, and B, X at least one selected from Si, Al, and Cr, 6 ≦ x ≦ 14, 6 ≦ y ≦ 15, 0.6 ≦ y / x ≦ 2.
0 and 0.5 ≦ z ≦ 10. )
気ヘッド用薄膜。11. The thin film for a magnetic head according to claim 10, which has been subjected to heat treatment.
請求項10または11の磁気ヘッド用薄膜。12. The thin film for a magnetic head according to claim 10, wherein the heat treatment temperature is 200 to 800 ° C.
する磁気ヘッド。13. A magnetic head having the thin film according to claim 1.
項13の薄膜を有する磁気ヘッド。14. A magnetic head having a thin film according to claim 13, which has the thin film between a pair of cores.
0〜750℃の溶着ガラスにより溶着一体化した請求項
14の磁気ヘッド。15. The working temperature Tw of the pair of cores is 45.
15. The magnetic head according to claim 14, which is fused and integrated with a fused glass of 0 to 750 ° C.
業温度Twが350〜650℃の封着ガラスによりスラ
イダに封着した請求項15の磁気ヘッド。16. The magnetic head according to claim 15, wherein the pair of fused and integrated cores are sealed to the slider by sealing glass having a working temperature Tw of 350 to 650 ° C.
とを有し、前記上部磁極層および下部磁極層が前記薄膜
で形成されている請求項13の磁気ヘッド。17. The magnetic head according to claim 13, further 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 thin film.
路が形成されている請求項13の磁気ヘッド。18. A magnetic head according to claim 13, wherein a magnetic circuit formed of the thin film is formed on a substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21368692A JPH0636229A (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Thin film for magnetic head, and magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21368692A JPH0636229A (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Thin film for magnetic head, and magnetic head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0636229A true JPH0636229A (en) | 1994-02-10 |
Family
ID=16643307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21368692A Pending JPH0636229A (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Thin film for magnetic head, and magnetic head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0636229A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11392936B2 (en) | 2019-06-21 | 2022-07-19 | Lg Electronics Inc. | Exchange service robot and exchange service method using the same |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP21368692A patent/JPH0636229A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11392936B2 (en) | 2019-06-21 | 2022-07-19 | Lg Electronics Inc. | Exchange service robot and exchange service method using the same |
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