JPS6015806A - 磁気ヘツドおよびその製造方法 - 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〕 本発明は磁気ヘッドに関するものであシ、特に垂直磁気
記録方式に適し、かつ実用性のある記録再生用磁気ヘッ
ドを提供するものである。

〔発明の背景〕

記録媒体を厚さ方向に磁化する垂直記録方式は短波長記
録特性の優れた磁気記録方式として注目されている。垂
直記録を良好に行なうには垂直方向に強い異方性を有す
る記録媒体と強い垂直成分磁界を発生する記録ヘッドが
必要になる。

従来の垂直記録方式は第１図に示すような構成が提案さ
れている。記録媒体１０は非磁性基板１１の上に膜面内
に磁化容易軸を有するパーマロイ等の強磁性膜１２を介
して膜面に垂直方向に磁化容易軸を有するＣｏ、−Ｃｒ
等の垂直磁化膜１３が形成されたものである。磁気ヘッ
ドは主磁極１４および補助磁極１５からなシ、励磁巻線
１６に流れる信号電流によシ補助磁極１５を磁化し、こ
の補助磁極１５が発生する磁界によシ主磁極１４を磁化
する。垂直磁化膜１３への記録は主磁極１４の発生する
磁界によって行なわれる。再生に際しては記録時と逆の
過程で行なわれる（以下このヘッドを主磁極−補助磁極
型ヘッドと称す）。

上述のような主磁極−補助磁極型ヘッドは主磁極先端か
らの磁界で垂直磁化膜を磁化するために、現在一般に使
用されている。Ｎ２図に示す面内記録用のリング型ヘッ
ド（狭いギャップ部で記録を行なう）１７よシ優れた記
録特性が得られる。しかし、記録密度は主磁極の厚さに
よって決るためｈ高密度記録はど主磁極の厚さを薄くし
なければならなくなシ、記録時に主磁極が飽和して十分
な記録ができなくなる。特に再生時において、このヘッ
ドは主磁極が薄膜であるため磁気抵抗が犬きくなシ、リ
ング型ヘッドに比べ再生効率が劣っている。そのため、
主磁極−補助磁極型ヘッドで記録を行ない、リング型ヘ
ッドで再生する等の方法がとられている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、−Ｅ記従来の欠点を除去し、記録特性
に優れ、かつ従来のリング型ヘッドと同程度の再生特性
を有する垂直記録再生用磁気ヘッドを提供することにあ
る。また、耐摩耗性に優れ、量産性の高いヘッド構造に
提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明を達成するために、一対の磁気コア半休が非磁性
材を介して突き合されて磁気回路を構成する磁気ヘッド
において、一方のコア半休がフェライトからなシ、もう
一方のコア半休が保護材と該保護材に埋め込まれた第１
の金属磁性体と、これと磁気的に連結して記録媒体摺動
面まで伸びた第２の金属磁性体からなってい−る。フェ
ライトは耐摩耗性がちシ、高透磁率のＭｎ−Ｚｎフェラ
イトが用いられる。もう一方のコア半休に用いる第１お
よび第２の金属磁性体はスパッタリング、蒸着等の薄膜
形成技術によって形成された高飽和磁束密度材料からな
っている。これらの金属磁性体は耐摺動性を有する保護
材に形成される。第２の金属磁性体は急峻で強い磁束を
発生させ、かつ数ミクロン以下の薄膜においても飽和し
ない１０，０００ガウス以上の磁束密度を有する材料を
用いる。さらにサブミクロンの薄膜に対しては１２，０
００ガウス以上のｐｅ−８ｉ合金あるいはＣｏ−Ｗ−Ｚ
ｒ系、Ｃｏ−Ｎ１−ｚｒ系、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ系、Ｃｏ
−Ｚｒ−Ｂ系の非晶質磁性合金が適している。

また、第１の金属磁性体は前記第２の金属磁性体の飽和
を防ぎ、かつ磁束の流れを効率良くするために設けられ
る。このようにして記録特性、再生特性を良くするもの
である。このような観点から第１の金属磁性体は第２の
金属磁性体よジ飽和磁束密度の点で若干低くてもよいが
、高透磁率の材料が好ましい。また、第１の金属磁性体
は保護材に設けられた溝に埋め込まれるため、結晶構造
を持たない非晶質磁性合金が好ましい。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例における磁気ヘッドの構成を第３図に
示す。本実施例の磁気ヘッドの基本構成は従来のリング
型磁気ヘッドと同様に一対の磁気コア半体２０および２
１から成っている。ただし、磁気コア半体２１は保護コ
ア２２に第１の金属磁性体２３が埋め込まれ、これと磁
気的に連結して第２の金属磁性体２４が設けられ、記録
媒体対接面まで伸びている。そして、一方のフェライト
磁気コア２０と、もう一方の磁気コア２１の第２の金属
磁性体２４の間に非磁性材２５を介してギャップが形成
される。ギャップは０．１５〜０．３μｍとした。なお
、７エジイト磁気コア側にコイル巻線溝２６が形成され
る。コイル２７は磁気コア２０側もしくは２１側に巻か
れる。また、外側に切欠き部２８を設けることによって
損失を減少できる。磁気コア２１の保護コア２２は非磁
性材とするが、磁性フェライトでもよい。

本実施例に用いた磁気コア材の一例を下記に示す。磁気
コア２０は飽和磁束密度４，８００ガウスのＭ　ｎ　−
７，ｎフェライトからなる。磁気コア２１は飽和磁束密
度（Ｂ１１　）が６，０００〜１０，０００ガウスの非
晶質磁性合金からなる第１の金属磁性体と飽和磁束密度
（Ｂｓ）が１０，０００ガウスのパ′−マロイ、センダ
ストあるいは１８，０００ガウスのｐｅ−８ｉ合金から
なる第２の金属磁性体からなる。もちろん、第１および
第２の金属磁性体の組み合せは多結晶金属同志、非晶質
合金同志でもよい。また、上記金属磁性体は磁歪の小さ
いものが好ましい。保護コアは非磁性フェライト、ガラ
ス、セラミック等の非磁性材が用いられる。ここで、第
１の金属磁性体は保護コアに設けられた溝に充填され、
その厚みｈは１０〜３０μｍとした。第２の金属磁性体
は厚さＴｔが１〜５μｍの薄膜からなる。第１および第
２の金属磁性体は同一材質でもよいが第２の金属磁性体
は、特に飽和磁束密度の高い材料が好ましい。

第１表にその組み合せの一例を示す。これらの組み合せ
によって記録媒体は保磁力３００〜１５００Ｑｅのｃｏ
−Ｃｒ膜に対して記録再生特性を測定した結果、十分記
録が可能で、記録特性は従来の第２図に示す主磁極−補
助磁極型ヘッドより優れ、再生特性は第３図に示すリン
グ型ヘッドと同等以上であることを確認した。

第１表においてＡＩ、Ａ２は多結晶合金の組合せ、Ａ３
，４，５は非晶質合金と多結晶合金の組み合せ、Ａ６，
７は非晶質合金の組み合せである。

金属磁性体はスパッタリング、蒸着等の薄膜形成技術を
用いて形成される。これらはいずれも磁歪の小さい組成
である。第１の金属磁性体は保護コアの溝に形成される
ため、結晶構造を持たない屋３〜Ａ７の非晶質合金が適
している。また、非晶質磁性合金は回転磁界中熱処理手
段によって磁気特性の最適化が図られる。一方、第２の
金属磁性体は磁極の飽和を防ぐためと高保磁力媒体にも
十分記録できるためには高飽和磁束密度の磁性材料でな
ければならない。例えば１，００００８以上の記録媒体
に対しては１２，０００ガウス以上必要となシＡ４〜７
が好適である。Ｆｅ−ａ５ｓｉ合金ならば１，５０００
ｅの記録媒体にも十分記録可能となる。

次に他の実施例を第４図示す。第４図に示すヘッド構造
は主磁極−補助磁極型ヘッドである。なお、第３図の実
施例と同様の個所には同一番号を付しである。この場合
、主磁極（第２の金属磁性体）２４に集中された磁束に
よって記録が行なわれ、超高密度記録に際しては主磁極
２４の膜厚Ｔｍを０．１〜０．５２μｍと薄くなシ、特
に高飽和磁束密度の磁極が必要となる。この場合、飽和
磁束密度がｉｓ、ｏｏｏガウスするｐｅ−６，５８ｉ合
金が好適となる。Ｆｅ−ａｓｓｉ合金には耐蝕性を確保
するためにＲｕ、Ｔｉｅめ添加物を加えると良い。第１
の金属磁性体２３は記録時の磁極の飽和や再生時の磁気
抵抗を下げる等の目的で、第２の金属磁性体と磁気的に
連結して設けてあシ、その厚さｈを２０〜３０μｍと厚
いものが用いられる。

また、ギャップ２５は主磁極２４の膜厚よシ十分広くし
１〜５μｍの非磁性材で形成される。２０はＭｎ−Ｚｎ
フェライトからなる補助磁極である。

以下、前記磁気ヘッドの製造方法の一例を述べる。第５
図（イ）〜（ホ）にその製造工程を示す。以下、例えば
、第５図（イ）に示される工程を工程（イ）のように記
す。工程（イ）はＭｎ−Ｚｎフェライトからなる一方の
磁気コアブロック２０を示す。該磁気コアブロック２０
の表面は鏡面研摩され、その表面長手方向にコイル巻線
用の溝２６を形成する。工程（ロ）は非磁性フェライト
（Ｆｅ２０３・Ｚｎ０）からなるも一方の磁気コアブロ
ックの保護材２２を示す。

該保護材の表面長手方向に第１の金属磁性体を充填する
だめの溝３０を形成する。工程（ハ）は前記溝３０にス
パッタ法によシ第１の金属磁性体（例えば非晶質合金）
２３を充填し、その後、余分の金属磁性体を研削および
研摩によって除去する。充填された金属磁性体２３の厚
みｈは２０〜３０μｍとした。工程に）は高飽和磁束密
度の第２の金属磁性体を形成する工程で、スパッタリン
グ等の薄膜形成技術によって堆積される。その厚みＴｔ
はリング型ヘッドの場合、１〜５μｍ堆積した。

また、主磁極−補助磁極型ヘッドでは０．１〜０．５μ
ｍとした。ここでトラック幅１．をコア幅よシ狭くする
場合にはバターニング工程を行なう。次に非磁性ギャッ
プ材を所定の厚みに形成する。非磁性ギャップ材は磁気
コアブロック２０の表面に形成しても−よく、場合によ
っては磁気コア先端部面に非磁性膜を形成し、後部面に
は金属磁性体を形成することもできる。工程（ホ）は工
程（イ）の磁気コアブロック２０と工程に）の磁気コア
ブロックを突き合せ接合する工程である。接合はガラス
、樹脂等によって行なわれる。第２の金属磁性体２４の
トラック幅ｔｗＯ側部のすき間にはガラス、樹脂等３１
が充填される。このように接合したブロックは第２の金
属磁性体で形成されたトラック幅ｔｗを中心にして所定
のコア幅Ｗで切断することによって、第３図もしくは第
４図の磁気ヘッドを得ることができる。

次に実用性の高い他の実施例における製造方法を第６図
（イ）〜（ハ）、および第７図に示す。基本的な製造方
法は第５図に示す工程による。したがって、一方の磁気
コアブロックは第５゛・図（イ）が用いられ、もう一方
の磁気コアブロツ−りは第５図ｅ）の工程を終了後、第
６図（イ）の工程において所要のトラック幅ｔｗの平坦
部を残して、両端部は溝３２を平行に形成する。次に工
程（ロ）において上面および溝部に第２の金属磁性体２
４をスパッタ法によって形成される。次に、第５図（イ
）の磁気コアブロックと第６図（ロ）の磁気コアブロッ
クを第６図（ハ）のごとく非磁性ギャップ材２５を介し
て接合する。接合に際しては溝３２に充填されるガラス
、樹脂等の接合材３３によって行なわれる。その後、ト
ラック部を中心にして点線のごとくコア幅Ｗで切断して
、第７図に示す磁気ヘッドを得る。第７図において第１
の金属磁性体は磁気へラドコア内部にかくれてみえない
。このようにして本発明の磁気ヘッドが製造される。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明によれば、垂直記録媒体に対
して従来の主磁極−補助磁極型ヘッドに比べ記録、再生
特性に優れ、かつ、耐摺動性の高い磁気ヘッドである。

また、量産性にも優れ、実用性の高い磁気ヘッドである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の垂直記録用磁気ヘッドの構成を示す図、
第２図は従来のリング型ヘッドの構成を示す図、第３図
は本発明の一実施例における磁気ヘッドの構成図、第４
図は本発明の他の実施例における磁気ヘッドの構成図、
第５図（イ）〜（ホ）は本発明の磁気ヘッドの製造方法
の一例を示す工程図、第６図（イ）〜（ハ）は本発明の
磁気ヘッドの他の製造方法を示す工程図、第７図は本発
明の他の実施例における磁気ヘッドの斜視図であ−る。 ２０・・・フェライトからなる一方の磁気コア、２１・
・・もう一方の磁気コア、２２・・・保護コア、２３・
・・第１の金属磁性体、２４・・・第２の金属磁性体、
２５・・・非磁性ギャップ、２６・・・コイル巻線用窓
、２７・・・コイル。 第１図　第２図 ７ 第３図 第　４　図 ■　５　図 （Ａン　（ロノ （ハ） 第　６　図 （イ）　（クジ （ｌＸ） ３ 第　７　凶 第１頁の続き ０発　明　者　山下武夫 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発　明　者　工藤實弘 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の磁気へラドコアが非磁性材を介して突き合さ
   れて磁気回路構成する磁気ヘッドにおいて、一方の磁気
   コアがフェライトからなシ、もう一方のコアが保護材と
   該保護材に埋め込まれた第１の金属磁性体と、これと連
   結して記録媒体摺動面まで伸びた第２の金属磁性体から
   なることを特徴とする磁気ヘッド。 ２、第１の金属磁性体が非晶質磁性合金からなシ、第２
   の金属磁性体が高飽和磁束密度の多結晶金属磁性体もし
   くは非晶質磁性合金からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の磁気ヘッド。 ３、リング型構造を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の磁気ヘッド。 ４、主磁極−補助磁極型構造を有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッド。 ５．１）一方の磁気コアにコイル巻線溝を設ける工程、
   １１）もう一方の保護コアに第１の金属磁性体を充填す
   るだめの溝を形成する工程、１ｉｉ）前記溝に第１の金
   属磁性体を充填する工程、ｉＶ　）前記第１の金属磁性
   体面および保護コア面に第２の金属磁性体を形成する工
   程、およびＶ）工程１）で得られた磁気コアと工程ｉＶ
   　）で得られたもう一方の磁気コアの一対を非磁性ギャ
   ップ材を介して突き合せ一体化する工程を具備すること
   を特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 ６、前記工程１１１）と工程＋ｖ）の間に所定のトラッ
   ク幅の平坦部を残して両端部に溝を形成す工程を具備す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の磁気ヘ
   ッドの製造方法。