(57)【要約】【課題】磁気媒体との接触面及び摺動方向に平行な溝内に充填するガラス中に発生する気泡を抑制する事で、磁気媒体との接触性向上と磁気ヘッド作成品質の向上を目的とする。【解決手段】酸化物磁性体１と金属磁性膜６より構成され、ギャップ材２を介して接合して成る磁気コアに、磁気媒体摺動面の摺動方向に略平行に、且つ記録トラックを規制する平行溝４と、平行溝内にガラス３が配置された磁気ヘッドであって、平行溝の深さＤと幅Ｗの比が１．２＜（Ｄ／Ｗ）＜３．３の範囲に形成された後、平行溝の内壁に形成され、熱処理により脱ガスされた非磁性保護膜５が形成され、その後ガラスが充填される事で磁気ヘッドが構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物磁性体と金属磁性膜より構成される磁気コア半体がギャップ材を介して接合して成る磁気コアと、概磁気コアの磁気媒体摺動面に摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する平行溝と、概溝内にガラスが配置された磁気ヘッドであって、前記平行溝の内壁にスパッタリング法で形成された非磁性膜保護膜と前記非磁性保護膜形成後に熱処理されており、その後前記ガラスが充填されることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
非磁性保護膜形成後の熱処理温度が４５０℃以上、５５０℃以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
平行溝の深さＤと幅Ｗの比が、１．２≦（Ｄ／Ｗ）≦３．３の範囲の形状で作成されることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
非磁性酸化物と金属磁性膜より構成される磁気コア半体がギャップ材を介して接合され、前記金属磁性膜により磁気回路を構成されることを特徴とする請求項１〜３に記載の磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル記録ＶＴＲやデータストリーマ等の高密度磁気記録装置に用いられる磁気ヘッド、特にメタルインギャップ型磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年ディジタル記録化、磁気記録装置の小型高密度記録化に伴い、磁気ヘッドも金属磁性膜を複合した磁気ヘッド、記録トラック部の形状を改良した磁気ヘッドが多用化し、高精度のギャップ幅や記録トラック幅、高信頼性の確保、生産品質の向上、低コスト化が要求されている。
【０００３】
以下に従来の磁気ヘッドについて説明する。
【０００４】
図５は従来の磁気ヘッドの構成を示す斜視図、図６は図５の磁気ヘッドを上面側及び側面側から見た平面図及び側面図である。図５の金属磁性膜を複合した磁気ヘッドは、記録トラック幅の精度確保や磁気媒体との接触安定化を図るため、磁気媒体との摺動方向に略平行に、且つ、幅約２０μｍの１対の平行溝５１によりトラック突合せズレの無い記録トラック幅５２を作成できる構造となっていた。
【０００５】
しかしながら２０μｍ程度の極小幅の平行溝５１にガラス５３を溶融充填するためガラスの流れが不安定となり、図６に示すようにガラス５３中に気泡が発生する。この気泡が磁気媒体摺動面に露出すると、磁気媒体との摺動時に気泡内に磁気媒体粉が詰りヘッドクロッギングの要因となる。
【０００６】
この気泡は、溶融ガラスの軟化点と作業温度との関係や、溝５１内でのガラス５３の濡れ性悪化によるガラス抜け５７、溝内の汚れによる気泡５５、金属磁性膜とガラス５３の反応ガスに起因する気泡５６が発生する。そのため溝５１内にガラス５３と共にＣｒ膜等の非磁性金属膜を保護膜に使用する事で、金属磁性膜とガラス５３との反応抑止、微量酸素含有の不活性ガス雰囲気中でガラスを溶融充填する事でガラス濡れ性の向上を図り、ガラス５３中の気泡の発生を防止する方法等がとられている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−５０００５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の磁気ヘッドでは、溝内にスパッタリング法によって保護膜を形成する際、溝の深さ方向寸法が大きい場合や、溝の内壁に凹凸がある場合、保護膜が溝底まで十分付着しない可能性があり、すると前述のように金属磁性膜とガラスとの反応性ガスが発生する可能性があり、ガラス中の気泡抑制は十分ではなかった。
【０００９】
本発明の目的は、磁気媒体との摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する平行溝を備えた磁気ヘッドの溝内のガラス中に発生する気泡を抑制し、磁気媒体との接触性向上と高い製造品質の磁気ヘッドを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の磁気ヘッドは、酸化物磁性体と金属磁性膜より構成され、ギャップ材を介して接合して成る磁気コアと、概磁気コアの磁気媒体摺動面に摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する平行溝と、概溝内にガラスが配置された磁気ヘッドであって、前記平行溝の内壁にスパッタリング法で形成された非磁性膜保護膜と概非磁性保護膜形成後に熱処理されており、その後前記ガラスが充填される構成を有している。
【００１１】
この構成により、平行溝を備えた磁気ヘッドの溝内のガラス中に発生する気泡を抑制し、磁気媒体との接触性向上と高い製造品質の磁気ヘッドが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、酸化物磁性体と金属磁性膜より構成される磁気コア半体がギャップ材を介して接合して成る磁気コアと、概磁気コアの磁気媒体摺動面に摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する平行溝と、概溝内にガラスが配置された磁気ヘッドであって、前記平行溝の内壁にスパッタリング法で形成された非磁性膜保護膜と概非磁性保護膜形成後に熱処理されており、その後前記ガラスが充填される事を特徴としたものであり、平行溝内の非磁性保護膜がスパッタリング法で形成され後に熱処理を行う事で、保護膜中に取込まれている不活性ガスが脱ガスされ、ガラス充填時の熱処理により生じる気泡が抑制できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、酸化物磁性体と金属磁性膜より構成される磁気コア半体がギャップ材を介して接合して成る磁気コアと、概磁気コアの磁気媒体摺動面に摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する平行溝と、概溝内にガラスが配置された磁気ヘッドであって、前記平行溝の内壁にスパッタリング法で形成された非磁性膜保護膜と概非磁性保護膜形成後に熱処理温度が４５０℃以上、５５０℃以下の範囲で熱処理され、その後にガラスが充填されたものであり、平行溝内の非磁性保護膜がスパッタリング法で形成され後４５０℃以上、５５０℃以下の範囲で熱処理を行う事で、保護膜中に取込まれている不活性ガスがより良好に脱ガスされ、ガラス充填時の熱処理により生じる気泡が更に抑制できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、酸化物磁性体と金属磁性膜より構成される磁気コア半体がギャップ材を介して接合して成る磁気コアと、概磁気コアの磁気媒体摺動面に摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する平行溝と、概溝内にガラスが配置された磁気ヘッドであって、前記平行溝の深さＤと幅Ｗの比が１．２＜（Ｄ／Ｗ）＜３．３の範囲の形状で作成された後に非磁性保護膜が形成されたものであり、平行溝内の溝底及び、溝側壁に非磁性保護膜を十分付着される事ができ、金属膜とガラスとの反応による気泡が抑制され、良好な反応防止効果が得らる。更にはガラス充填時の流動性の安定化が図れる事で、気泡の発生を防止できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図４と表１を用いて説明するが、実施例の金属磁性膜の組成、ガラスの組成、保護膜の組成は実施の形態に限られるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態のメタルインギャップ（以下ＭＩＧと称す）型磁気ヘッドの斜視図を示す。図２は図１の磁気ヘッド作成の工程を（Ａ）〜（Ｆ）の順で説明する図である。
【００１７】
図１において、１は一対のヘッドコアを構成している酸化物磁性体、２は一対の酸化物磁性体（ヘッドコア）の突き合わせ部に介在したギャップ材、４はヘッドの摺動面に２カ所配され各々が略平行な平行溝、３は平行溝４内に充填されたガラス、５は平行溝４内の内壁にスパッタリング法などの方法で配された非磁性保護膜で、例えばＣｒなどからなる。６はギャップ材２を挟み込んで補強している非磁性補強基板である。
【００１８】
本実施の形態の磁気ヘッドは、テープ摺動面に設けられた２本の平行溝４内に、酸化物磁性体１とガラス３との間に保護膜５を配することで、本磁気ヘッド製造時に酸化物磁性体１とガラス３との化学反応を防ぎ、反応ガスの発生を防ぐことができるものである。これにより、ガラス３内に気泡が発生するのを防止することができ、従来のようなヘッドグロッギングなどを防止することができる。
【００１９】
次に、上記磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００２０】
図２（Ａ）の酸化物磁性体１としてＦｅ−Ｍｎ−Ｚｎ組成の単結晶フェライト基板上１０に、金属磁性膜１１としてスパッタリング法により形成されたＦｅ−Ｔａ−Ｓｉ−Ｎ組成膜より構成される磁気コア半体が、ギャップ材１２となる軟化点６５０℃以上のＳｉＯ２系のガラス膜スペーサー材と、軟化点４５０〜５５０℃のＰｂ含有のＳｉＯ２系接着ガラス膜から構成されたものを介し、５１０〜５５０℃の温度で２つの磁気コア半体を接着し、図２（Ｂ）の磁気コアブロックとなる。
【００２１】
図２（Ｂ）は、磁気コアブロックの磁気媒体摺動面に不要なギャップ部が磁気媒体摺動面に露出させないための補強ガラス溝１３を規定の間隔で複数作成する。
【００２２】
図２（Ｃ）は、磁気媒体摺動面の摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する複数の溝幅２０μｍの平行溝１４をダイヤモンド砥石加工にて、前記の補強ガラス溝と同じ間隔で加工する。
【００２３】
図２（Ｄ）は、平行溝と補強ガラス溝の内壁にスパッタリング法で非磁性保護膜１５であるＳｉＯ２を１〜３μｍ形成する。非磁性保護膜１５はＡｌ２Ｏ３等の非磁性の酸化物であれば、その効果が得られる。
【００２４】
図２（Ｅ）では、熱処理により非磁性保護膜１５中に取込まれた不活性ガスを再放出させる。具体的には、高温に保たれた窒素雰囲気中に磁気コアブロックを配置することで熱処理を行っている。この時の熱処理温度は、その後のガラスを充填するための熱処理温度に近い温度、好ましくは４５０〜５５０℃の温度により熱処理すれば、更に良好な脱ガス効果が得られる。その後５１０〜５５０℃の温度で熱処理によりガラスを溶融させ、平行溝及び、補強ガラス溝に充填させる事でガラス中に気泡が発生しない磁気ヘッドが作成できる。
【００２５】
その後、図２（Ｆ）で５１０〜５５０℃の温度で熱処理によりガラス１６を溶融させ、平行溝及び、補強ガラス溝に充填させ、図１に示す磁気ヘッド形状に切断及び研磨することで完成する。
【００２６】
以上のような形態によれば、スパッタリング法によって非磁性保護膜１５形成時のプラズマを発生させるＡｒ等の不活性ガスが膜中に取込まれるが、その後の熱処理（図２（Ｅ））により脱ガスされ、平行溝１４や補強ガラス溝１３に充填するガラス溶融時の熱処理時に再放出される事無く、ガラス中に気泡が発生しない磁気ヘッドが作成できる。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の構成の磁気ヘッドを示す。図３の磁気ヘッド作成の工程を図２（Ａ）〜（Ｆ）を用いて説明する。
【００２８】
図２（Ａ）は、酸化物磁性体としてＦｅ−Ｍｎ−Ｚｎ組成の単結晶フェライト基板上１０に、金属磁性膜１１としてスパッタリング法により形成されたＦｅ−Ｔａ−Ｓｉ−Ｎ組成膜より構成される磁気コア半体が、ギャップ材１２となる軟化点６５０℃以上のＳｉＯ２系のガラス膜スペーサー材と軟化点４５０〜５５０℃のＰｂ含有のＳｉＯ２系接着ガラス膜から構成されたものを介し、５１０〜５５０℃の温度で２つの磁気コア半体を接着し、図２（Ｂ）の磁気コアブロックとなる。
【００２９】
図２（Ｂ）は、磁気コアブロックの磁気媒体摺動面に不要なギャップ部が磁気媒体摺動面に露出させないための補強ガラス溝１３を規定の間隔で複数作成する。
【００３０】
図２（Ｃ）は、磁気媒体摺動面の摺動方向に略平行に配置され、且つ記録トラックを規制する複数の溝幅２０μｍの平行溝１４をダイヤモンド砥石加工にて、前記の補強ガラス溝と同じ間隔で加工するが、この時溝の深さＤと溝幅Ｗの比が１．２以上、３．３以下の範囲で加工作成する。
【００３１】
図２（Ｄ）は、平行溝と補強ガラス溝の内壁にスパッタリング法で非磁性保護膜１５であるＳｉＯ２を１〜３μｍ形成する。非磁性保護膜はＡｌ２Ｏ３等の非磁性の酸化物であれば、その効果が得られる。
【００３２】
図２（Ｅ）では、熱処理により非磁性保護膜中に取込まれた不活性ガスを再放出させる。
【００３３】
その後、図２（Ｆ）で５１０〜５５０℃の温度で熱処理によりガラス１６を溶融させ、平行溝及び、補強ガラス溝に充填させ、図３に示す磁気ヘッド形状に切断及び研磨することで完成する。
【００３４】
以上のような形態によれば、平行溝の幅は磁気媒体との接触摩擦による磁気コアの摩耗や、磁気媒体との接触圧力の安定化、磁気ヘッドの要求サイズにより制約され、概ね２５μｍ以下が好ましいが、溝幅１０μｍ以下になるとガラスが安定に充填できない。また、溝深さは生産性、磁気ヘッドのギャップ深さを考慮すると１５〜１５０μｍの範囲が好ましい。
【００３５】
本発明者らは、スパッタリング法による非磁性保護膜形成において平行溝の底、内壁に有効な保護膜層が得られ、金属磁性膜とガラスが熱処理による反応ガスが防止でき、溝内へのガラス充填が安定に図れる溝形状が幅Ｗと深さＤの比であると勘案し、（表１）の範囲で実験した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
それによると、溝幅２５μｍでの溝深さが１００μｍとなると気泡発生が多発、ガラス充填状態も図６の５７に示す状態になった。溝幅１５μｍでは溝深さ５０μｍ以上になると同様に気泡が多発、ガラス充填状態も悪化した。その結果、溝形状が幅Ｗと深さＤの比が１．２以上、３．３以下がガラス中の気泡、ガラス充填状態とも良好となる事が判明し、ガラス中に気泡が発生しない磁気ヘッドが作成できる。つまり、
１．２≦（Ｄ／Ｗ）≦３．３
の範囲となる。
【００３８】
なお、図４は、高周波領域まで使用する磁気ヘッドの構成として、酸化物の非磁性体３０であるＴｉＯ−ＭｇＯ−ＮｉＯやＭｎＯ−ＺｎＯ−ＴｉＯ等の基板上に金属磁性膜３５であるＦｅ−Ｔａ−Ｓｉ−ＮやＦｅ−Ｔａ−Ｃ等組成と非磁性膜３４であるＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等を交互に複数積層構成３６して、薄膜の磁気回路を形成した磁気コアであるが、実施の形態１及び、実施の形態２と同様の構成と作成方法をとる事で、平行溝及び、補強ガラス溝に充填させるガラス中に気泡が発生しない、且つ記録再生特性が高周波域まで良好な磁気ヘッドが作成できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録トラック幅を規制する溝内に充填されるガラス中に発生する気泡が抑制できる品質の高い磁気ヘッドを提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の磁気ヘッドを説明する斜視図
【図２】本発明の磁気ヘッドの作成方法を説明する斜視図
【図３】本発明の実施形態２の磁気ヘッドを説明する斜視図
【図４】本発明の磁気ヘッドの他例の構成を示す斜視図及び部分拡大図
【図５】従来の磁気ヘッドを説明する斜視図
【図６】従来の磁気ヘッドの品質を説明する上面図及び側面図
【符号の説明】
１  酸化物磁性体
２  ギャップ材
３  ガラス
４  平行溝
５  非磁性保護膜
６  非磁性補強基板
１０  酸化物磁性体
１１  金属磁性膜
１２  ギャップ材
１３  補強ガＲス溝
１４  平行溝
１５  非磁性保護膜スパッタ
１６  ガラス
３６  積層金属磁性膜
５５  気泡
５６  反応ガスによる気泡
６１  金属保護膜
６２  ギャップ深さ
６３  保護膜の凹
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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