(57)【要約】【課題】従来の磁気ヘッドに用いられる非磁性基板材料は、チタン酸マグネシウム等のセラミック材料が一般的に広く使われている。しかし、この基板材料はガラスの濡れ性が悪い上、接着ガラス層が形成される面にも鏡面加工が施されているため、濡れ性が更に悪化すると同時に、接合部の表面積も小さいことから、接着力が弱く、積層体ブロックからコア半体およびギャップドバー状への切断加工や、研磨、熱処理等にって、接着ガラス層と、非磁性基板との界面で、剥離が生じてしまい歩留まりが悪くなるという課題があった。【解決手段】接着ガラス層が形成される非磁性基板面を梨地面にすると同時に、その面粗度をＲａ０．１μｍ以上の構造を有することで、ガラス濡れ性は飛躍的に向上し更に、接合部の表面積も格段に大きなくなるので、高強度な接着がなされる。これによって、切断、研磨、熱処理等においても剥離の無い高品質、高歩留まりな磁気ヘッドが得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属磁性層の両側を非磁性基板で挟持した磁気コアを加工して得られる磁気ヘッドであって、前記金属磁性層が被着形成される一方の非磁性基板面が鏡面であるとともに、接着ガラス層が形成される他方の非磁性基板面は凹凸面としたことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
金属磁性層の両側を一対の非磁性基板で挟持した磁気コアを加工して得られる磁気ヘッドであって、前記金属磁性層と前記一対の非磁性基板のうち一方の非磁性基板とを接着する接着ガラス層と、前記一対の非磁性基板のうち一方の非磁性基板における前記金属磁性層が被着形成される第１の面と、前記一対の非磁性基板のうち他方の非磁性基板における前記接着ガラス層が形成される第２の面とを有し、
前記第１の面は鏡面であるとともに、前記第２の面は凹凸面としたことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項３】
接着ガラス層が形成される非磁性基板面の面粗度をＲａ０．１μｍ以上としたことを特徴とする請求項１及び２記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
金属磁性層の両側を非磁性基板で挟持した磁気コアであって、前記金属磁性層が形成される前記非磁性基板面に鏡面加工を施す工程と、前記接着ガラス層が形成される前記非磁性基板面に凹凸面加工を施す工程とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高品位ＶＴＲやデジタルＶＴＲ及び、情報機器用等、高周波信号を効率よく記録再生するのに適した磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録の高密度化に伴い、磁気ヘッドとして高飽和磁束密度、狭トラック化等が、要求されている。高飽和磁束密度に関しては、従来のフェライト等に変わって、ＦｅＴａＮ、Ｃｏ系アモルファス等の金属磁性材料が用いられ、狭トラック化に関しては、スパッタリングや蒸着などの気相成長法により、磁気コアとなる磁性層を形成する手法が多く用いられている。しかしながら、金属磁性材料は、狭トラックにすると、機械的強度が弱く、また、耐摩耗性も悪くなるので、それらの向上のため、従来から金属磁性材料の両側を非磁性基板で挟持した構造にして用いられる。
【０００３】
図４に従来の磁気ヘッドの構造を示す（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図４において、金属磁性層１の両側を非磁性基板２で挟持した構造で、金属磁性層１と非磁性基板２との間に接着ガラス層３が介在している。なお、金属磁性層１および接着ガラス層３が形成される非磁性基板２の面は何れも鏡面加工が既に施されている。
【０００５】
また、左右コアの磁気ギャップ面８での接合は、磁気ギャップ面８に設けたＳｉＯ２ガラス１２の上に形成された低融点ガラス１３と、巻線溝９に設けた低融点ガラス４の融着により行われている。
【０００６】
次に、このヘッドの製造方法を示す。まず、図５（ａ）に示すように、非磁性基板２の両側の面（図示上面及び下面）には、ダイヤモンド砥粒等による研磨加工が施されている。また、この時の砥粒径は１〜３μｍのものを用いて、面粗度Ｒａ０．０２μｍ以下の鏡面を得ている。この非磁性基板２の片面（図示下面）に結晶化ガラスの微粒子を所定の厚みに塗布し、結晶化が起こらないよう比較的低温で短時間焼き付け、固形化させた接着ガラス層３を形成した第一基板５と、両側の面に鏡面研磨を施した非磁性基板２の片面（図示上面）に、金属磁性層１を被着形成し、他方の面（図示下面）には、接着ガラス層３を形成した第二基板６と、両側の面に鏡面研磨を施した非磁性基板２の片面（図示上面）に金属磁性層１を被着形成した第三基板７を作製する。次に、図５（ｂ）に示すように、第一基板５と第三基板７で、第二基板６を数枚（または数十枚）積み重ねたものを挟み、加圧熱処理する。この時、接着ガラス層３は融着し、各基板が接着され積層体ブロックが形成される。次に、この積層体ブロックを、矢印ＡーＢ方向にプレート状に切断し、コア半体１０，１１を作製する。
【０００７】
次に、図６（ａ）に示すように、コア半体１０、１１の磁気ギャップ面８に巻線溝９を設け、磁気ギャップ面８を平滑に研磨した後、ギャップ長に応じた厚みのＳｉＯ２等のガラス１２と、低融点ガラス１３の非磁性層をスパッタリング法等で形成する。そして、両コア半体１０、１１を磁気ギャップ面８で突き合わせ、加圧熱処理することで、磁気ギャップ面８に設けた低融点ガラス１３及び、巻線溝中に既に充填された低融点ガラス４の融着により、両コア半体１０，１１を接合し、ギャップドプレートを作製する。その後、矢印ＣーＤ方向にギャップドバー状に切断する。
【０００８】
次に、図６（ｂ）に示すギャップドバーを矢印ＥーＦ方向に所定のコア幅になるように切断して、ヘッドチップを得る。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−６７６１１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来の磁気ヘッドに用いられる非磁性基板２の材料は、磁気ヘッドとして構成する場合、機械加工性や、強度及び耐摩耗性の点から、チタン酸マグネシウム等のセラミック材料が一般的に広く使われている。しかし、この基板材料はガラスの濡れ性が悪い上、加工面は鏡面加工が施されているため、濡れ性が更に悪化するとともに、接合部の表面積も小さいことから、接着力が弱く、積層体ブロックからコア半体およびギャップドバー状への切断加工や、研磨、熱処理等にって、図７に示すように、接着ガラス層３と、非磁性基板２との界面で、剥離が生じてしまい歩留まりが悪くなるという欠点がある。
【００１１】
また、前記のように、切断、研磨加工や熱処理の際に発生する剥離は、殆どが非磁性基板２と接着ガラス層３の界面で発生していることがわかっている。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のような接着において、基板面を改良することによって、優れた接着性を引き出し、剥離が生じない高品質、高歩留まりを図ることができるようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、金属磁性層が被着形成される一方の非磁性基板面が鏡面であるとともに、接着ガラス層が形成される他方の非磁性基板面を凹凸面とし、この時の凹凸面の面粗度をＲａ０．１μｍ以上の構造としたものである。
【００１４】
これにより、接着ガラス層が形成される非磁性基板面の濡れ性は飛躍的に向上し、また、接着面積が十分に確保できるので、非磁性基板と接着ガラスとの接着力が増し、剥離の無い高品質、高歩留まりな磁気ヘッドが得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１及び２記載の発明は金属磁性層の両側を非磁性基板で挟持した磁気コアであって、前記金属磁性層が被着形成される一方の非磁性基板面が鏡面であるとともに、接着ガラス層が形成される他方の非磁性基板面は凹凸面としたものであり、前記金属磁性層は一般的にはスパッタ等の気相成長法により形成されるので、前記非磁性基板面の面粗度が比較的大きい場合、特性が大きく劣化してしまうので、前記金属磁性層が形成される前記非磁性基板面は、これらの影響を受けないよう鏡面化している。
【００１６】
一方、前記接着ガラス層が形成される前記非磁性基板面には、結晶化ガラスから成る微粒子を塗布するため、鏡面状態では表面張力が大きく、前記接着ガラスは弾けやすく親和性が損なわれて、十分な接着がなされず、前記非磁性基板と前記接着ガラスの界面で剥離が生じてしまう。しかし、前記非磁性基板面を凹凸面にすることによって、表面張力は小さくなり、前記接着ガラスは弾けることなく、濡れ性が飛躍的に向上するので、強い接着力を有するものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、接着ガラス層が形成される前記非磁性基板面の面粗度をＲａ０．１μｍ以上としたものであり、前記非磁性基板面の接合部の表面積は格段に大きなくなり、接着力は更に向上することで、前記非磁性基板と前記接着ガラスとの界面で剥がれること無く、高品質、高歩留まりが実現することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、金属磁性層の両側を非磁性基板で挟持した磁気コアであって、前記金属磁性層が形成される前記非磁性基板面に、鏡面加工を施す工程と、前記接着ガラス層が形成される前記非磁性基板面に、凹凸面加工を施す工程を有する磁気ヘッドの製造方法としたものであり、前記金属磁性層が形成される非磁性基板面を研磨加工によって、Ｒａ０．０２μｍ以下の鏡面を得ることで、磁気特性の劣化のない前記金属磁性層が形成されるものである。
【００１９】
また、前記接着ガラス層が形成される前記非磁性基板面をラッピング加工によって、Ｒａ０．１μｍ以上の梨地面を得ることで、前記非磁性基板面の濡れ性は飛躍的に向上するとともに、接合部の表面積も格段に大きくなるという作用を有する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の実施形態に係る磁気ヘッドを図１に示す。図１において、２は一対の非磁性基板で、金属磁性層１が形成される非磁性基板２の面には鏡面２ａが施されており、接着ガラス層３が形成される非磁性基板２の面には面粗度Ｒａ０．１μｍ以上の凹凸面である梨地面２ｂが施されている。なお、本実施の形態では凹凸面の一種として梨地面２ｂとしたが、凹凸形状であれば他の形状であってもよい。１は一対の非磁性基板２により挟持される金属磁性層、３は金属磁性層１と一方の非磁性基板２とを接着する接着ガラス層であり、上記非磁性基板２と金属磁性層１と接着ガラス層３とが接合して得られる磁気コアは、上記構成が互いに接合する面に対して略直交する面を境に左コア及び右コアとして独立している。８は左右コアの接合面である磁気ギャップ面、１２は左右コアの磁気ギャップ面８に設けられたＳｉＯ２ガラス、１３はＳｉＯ２ガラス１２の上に形成された低融点ガラス、９は一方の磁気コアに形成された巻線溝、４は巻線溝９内に形成された低融点ガラスである。
【００２２】
上記のように構成された本実施の形態の磁気ヘッドは、金属磁性層１の両側を非磁性基板２で挟持した構造で、金属磁性層１と非磁性基板２との間に接着ガラス層３が介在している。なお、金属磁性層１が形成される非磁性基板２の面には鏡面２ａが施されており、接着ガラス層３が形成される非磁性基板２の面には面粗度Ｒａ０．１μｍ以上の梨地面２ｂが施されている。また、左右コアの磁気ギャップ面８での接合は、磁気ギャップ面８に設けたＳｉＯ２ガラス１２の上に形成された低融点ガラス１３と、巻線溝９に設けた低融点ガラス４の融着により行われている。
【００２３】
次に、このヘッドの製造方法を示す。
【００２４】
まず、図２（ａ）に示すように、非磁性基板２の片側に金属磁性層１を被着形成（例えばスパッタリングによる形成）するため、ダイヤモンド砥粒等による研磨加工を施す。この時の砥粒径は１〜３μｍのものを用いて、面粗度Ｒａ０．０２μｍ以下の鏡面２ａを得る。ここで、非磁性基板２の片面を鏡面加工するのは、図２（ｃ）に示すように金属磁性層１などの形成後に複数の非磁性基板２を積層した際に、非磁性基板間の平行度を高めるためであったり、金属磁性層１は薄い層であるために非磁性基板２の表面に凹凸があると金属磁性層１も凹凸形状となってしまい、信頼性が低下するのを防ぐために設けられている。
【００２５】
また、非磁性基板２の他方の面には接着ガラス層３を形成するため、グリーンカーボンランダム砥粒等によるラッピング加工を施す。この時の砥粒径は＃５０００〜＃５００のものを用いて、面粗度Ｒａ０．１μｍ以上の梨地面２ｂを得る。非磁性基板２における接着ガラス層３を形成する側の面を梨地面２ｂとしても、図２（ｃ）に示す積層後に加圧熱処理を施しガラスが溶融した状態で梨地面２ｂに接合し、なおかつ接着ガラス層３は少なくとも金属磁性層１よりも厚肉であるため、接着ガラス層３が梨地面２ｂの凹凸形状に伴い変形して非磁性基板２間の平行度が損なわれることはない。
【００２６】
次に、図２（ｂ）のように、非磁性基板２の梨地面２ｂの上に結晶化ガラスの微粒子を所定の厚みに塗布し、結晶化が起こらないように比較的低温で短時間焼き付け、固形化させた接着ガラス層３を形成した第一基板５ａと、非磁性基板２の鏡面２ａの上に金属磁性層１を被着形成し、梨地面２ｂの上には上記と同様、接着ガラス層３を形成した第二基板６ａと、非磁性基板２の鏡面２ａの上に金属磁性層１を形成した第三基板７ａを作製する。
【００２７】
次に、図２（ｃ）に示すように、第一基板５ａと第三基板７ａで、第二基板６ａを数枚（または数十枚）積み重ねたものを挟み、加圧熱処理する。この時に、接着ガラス層３は融着し、各基板が接着された積層体ブロックを作製する。次に、この積層体ブロックを、矢印Ｇ−Ｈ方向にプレート状に切断し、コア半体１０、１１を作製する。
【００２８】
以下、従来のものと同じ方法であるので、図６（ａ）、図６（ｂ）を用いて説明する。
【００２９】
まず、図６（ａ）に示すように、コア半体１０、１１の磁気ギャップ面８に巻線溝９を設け、磁気ギャップ面８を平滑に研磨した後、ギャップ長に応じた厚みのＳｉＯ２等のガラス１２と、低融点ガラス１３の非磁性層をスパッタリング等で形成する。そして、両コア半体１０、１１を磁気ギャップ面８で突き合わせ、磁気ギャップ面に設けた低融点ガラス１３及び、巻線溝中に既に充填された低融点ガラス４の融着により、両コア半体１０、１１を接合し、ギャップドプレートを作製する。その後、矢印ＣーＤ方向にギャップドバー状に切断する。
【００３０】
次に、図６（ｂ）に示すように、ギャップドバーを矢印ＥーＦ方向に所定のコア幅になるように切断して、ヘッドチップ１４を得る。
【００３１】
また、非磁性基板２面の面粗度と接着力の関係をみるため、接着ガラス層３が形成される非磁性基板面を梨地状にして、その面粗度を種々変化させた第一基板５と第三基板７のみを加圧熱処理により接合し、その後、所定のチップサイズに切り出して、その接合強度を測定した結果を図３に示す。このように基板面の面粗度がＲａ０．０５μｍまでは強度面であまり変化は見られないが、Ｒａ０．１μｍ以上になると強度は上昇傾向を示しており、Ｒａ０．２μｍでは２倍以上の強度が得られている。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、接着ガラス層３が形成される非磁性基板２の面に梨地面２ｂを有すると同時に、その面粗度をＲａ０．１μｍ以上にすることで、非磁性基板２の表面の表面張力は小さく、濡れ性は飛躍的に向上し、更に、接合部の表面積も格段に大きくなるので、接着ガラス層３が形成されても、弾けることなく親和性の良い接着力の強い磁気ヘッドが得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、接着ガラス層が形成される非磁性基板面を凹凸面にすると同時に、その面粗度をＲａ０．１μｍ以上にすることで、接着ガラスの非磁性基板面における表面張力は小さく、濡れ性は飛躍的に向上し更に、接合部の表面積も格段に大きくなるので、接着ガラスが形成されても、弾けることなく親和性の良い接着力の強い磁気ヘッドが得られる。
【００３４】
従って、積層体ブロックからコア半体およびギャップドバー状への切断加工や、研磨、熱処理等においても、剥離の無い高品質、高歩留まりな磁気ヘッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の磁気ヘッドの構造を表す概略を示す斜視図
【図２】（ａ）同実施の形態の非磁性基板面を説明する斜視図
（ｂ）同実施の形態の非磁性基板面に金属磁性層や接着ガラス層を形成した様子を表す斜視図
（ｃ）同実施の形態の積層体ブロックを表す斜視図
【図３】同実施の形態における非磁性基板面粗度と接合強度を表したグラフ
【図４】従来の磁気ヘッドの構造を表す概略図
【図５】（ａ）従来の非磁性基板面に金属磁性層や接着ガラス層を形成した様子を表す斜視図
（ｂ）従来の積層体ブロックを表す斜視図
【図６】（ａ）従来および本実施の形態のギャップドプレートまでの製造方法を説明するための斜視図
（ｂ）従来および本実施の形態のヘッドチップに至るまでの製造方法を説明するための斜視図
【図７】従来の磁気ヘッドの剥離状態を表す斜視図
【符号の説明】
１  金属磁性層
２  非磁性基板
２ａ  鏡面
２ｂ  梨地面
３  接着ガラス層
４  低融点ガラス
５  第一基板
６  第二基板
７  第三基板
８  磁気ギャップ面
９  巻線溝
１０，１１  コア半体
１２  ギャップ材ガラス
１３  ギャップ材低融点ガラス
【図１】
2004158132.tif 000003
【図２】
2004158132.tif 000004
【図３】
2004158132.tif 000005
【図４】
2004158132.tif 000006
【図５】
2004158132.tif 000007
【図６】
2004158132.tif 000008
【図７】
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