(57)【要約】【課題】高密度記録を実現するため、狭トラックでも優れた高周波記録再生特性を実現する磁気ヘッドを実現する。【解決手段】非磁性基板に金属磁性膜と非磁性絶縁膜とを交互に積層した金属磁性多層膜が設けられた一対のコア半体を備え、前記コア半体が前記金属磁性多層膜を対向させ、スペーサーを介して突き合わされて接合一体化され、対向する前記金属磁性多層膜間に磁気ギャップが形成された磁気ヘッドであって、主要磁路を形成する前記金属磁性多層膜はその膜厚が１０μｍ以上４０μｍ以下で、巻線窓側から媒体との摺動面にかけて磁気ギャップ層に対して傾斜して相互に接近するように設けられており、媒体との摺動面側の磁気ギャップで形成されたトラック幅がバックコア側の磁気ギャップのコア幅に対して１／８以下に規定されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板に金属磁性膜と非磁性絶縁膜とを交互に積層した金属磁性多層膜が設けられた一対のコア半体を備え、前記コア半体が前記金属磁性多層膜を対向させ、スペーサーを介して突き合わされて接合一体化され、対向する前記金属磁性多層膜間に磁気ギャップが形成された磁気ヘッドであって、主要磁路を形成する前記金属磁性多層膜はその膜厚が１０μｍ以上４０μｍ以下で、巻線窓側から媒体との摺動面にかけて磁気ギャップ層に対して傾斜して相互に接近するように設けられており、媒体との摺動面側の磁気ギャップで形成されたトラック幅がバックコア側の磁気ギャップのコア幅に対して１／８以下に規定されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
媒体との摺動面側の磁気ギャップで形成されたトラック幅が１５μｍ以下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】
バックコア側の磁気ギャップのコア幅が８０μｍ以上２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１および２記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気ヘッドを製造する方法であって、前記非磁性基板に前記巻線窓となる巻線溝を形成する工程と、前記巻線溝および突き合わせ面に金属磁性膜と非磁性絶縁膜を所定の膜厚で交互に積層して多層膜を形成する工程と、以上の工程により作成された磁気コア半体における突き合わせ面を平坦化する工程と、前記一対の磁気コア半体を前記スペーサーを介して突き合わせて接合一体化する工程と、前記トラック幅を所定の幅に加工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】
本発明は高周波の信号を効率よく記録再生するＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やデータストリーマー等に適した磁気ヘッドおよびその磁気ヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲの小型化，高密度化が進み、広帯域の信号を取り扱うシステムの開発が盛んになるにつれて、磁気ヘッドには狭トラック化、狭ギャップ化、優れた高周波特性が求められている。また記録再生の高効率化や低インダクタンス化も併せて求められている。
【０００３】
高密度磁気記録のためには、高い抗磁力の磁気テ−プに情報を記録することが必要となっており、このような要望を満たすために、磁気ヘッドのコア材料には高い飽和磁束密度と高い透磁率を示す磁性材料が必要になっている。そして、これらの材料を如何にヘッドに応用するかが非常に重要になっている。このような磁気ヘッドとして、金属磁性膜が主コアとなる以下のようなヘッドが知られている。
【０００４】
従来例の一つとして特許公報２７８２９９４号に開示された磁気ヘッドが挙げられる。図５にこの公報で開示された従来例の磁気ヘッドを示す。本ヘッドは磁気コア半体４３をガラスなどの接合材で一体化したもので、各磁気コア半体４３は金属磁性多層膜４２を非磁性基板４１で挟み込んだ構造になっており、金属磁性多層膜４２は高周波での透磁率を高めるため、高透磁率の金属磁性薄膜と非磁性絶縁薄膜で積層された構造になっており（図示せず）、この膜厚は本ヘッドのトラック幅にほぼ等しい値となっている。このコア半体をガラス等の材料で構成される磁気ギャップ４５を介して接合一体化し、必要に応じて巻線窓４６の部分にもガラス４４を配して、強度を保った構造となっている。
【０００５】
従来例としてもう一つの例は特許公報２９５９９０８号に開示された磁気ヘッドが挙げられる。図６にこの公報で開示された従来例の磁気ヘッドの概略斜視図を示す。磁気コア半体５３の巻線溝が形成された非磁性基板５１上に金属磁性膜５２が形成され、この金属磁性膜５２が巻線窓５６を囲むように閉磁路を形成した構造になっている。磁気コア半体５３はガラス等の材料で構成される磁気ギャップ５５を介して接合一体化し、必要に応じて巻線窓５６の部分にもガラス５４を配して、強度を保った構造となっている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７８２９９４号公報
【特許文献２】
特許第２９５９９０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す磁気ヘッドの場合にはトラック幅が金属磁性膜の厚さにほぼ一致するために、狭トラック化になるに従い、コアの磁気抵抗が大きくなり、そのためヘッド効率が下がってくると言う課題がある。
【０００８】
図６に示すような従来の磁気ヘッドでは、摺動面側の磁気ギャップすなわちフロントギャップ部の磁気抵抗と磁路を形成するバックコア側の磁気抵抗との比率のバランスが悪くなり、その結果効率が低下するという課題がある。さらには効率を上げるためにバックコア側の幅を大きくすると、インダクタンスが不必要に大きくなってしまうという課題がある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑み、フロントギャップ側のトラック幅をバックコア側の磁気ギャップのコア幅に対して所定の比率にすることで、電磁変換特性に優れた磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
また、そのような磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の磁気ヘッドは、非磁性基板に金属磁性膜と非磁性絶縁膜とを交互に積層した金属磁性多層膜が設けられた一対のコア半体を備え、前記コア半体が前記金属磁性多層膜を対向させ、スペーサーを介して突き合わされて接合一体化され、対向する前記金属磁性多層膜間に磁気ギャップが形成された磁気ヘッドであって、主要磁路を形成する前記金属磁性多層膜はその膜厚が１０μｍ以上４０μｍ以下で、巻線窓側から媒体との摺動面にかけて磁気ギャップ層に対して傾斜して相互に接近するように設けられており、媒体との摺動面側の磁気ギャップで形成されたトラック幅がバックコア側の磁気ギャップのコア幅に対して１／８以下に規定されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、そのヘッドの構造から効率が高くかつインダクタンスの低い、また金属磁性多層膜に金属磁性膜と非磁性絶縁膜とを交互に積層した多層膜を使っていることから高周波特性に優れた磁気ヘッドの実現が可能となる。
【００１３】
また本発明の磁気ヘッドのトラック幅は１５μｍ以下であることが好ましい。その好ましい構成においては、磁気効率が高くなり、優れた電磁変換特性が得られる。
【００１４】
また本発明の磁気ヘッドのバックコア側の磁気ギャップのコア幅は８０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましい。この好ましい構造によれば、磁気ヘッドの効率に優れ、かつインダクタンスを低くすることができ、理想的な磁気ヘッドの特性を実現することが可能となっている。
【００１５】
この構成の磁気ヘッドは、以下の方法により製造することができる。すなわち、請求項１に記載の磁気ヘッドを製造する方法であって、前記非磁性基板に前記巻線窓となる巻線溝を形成する工程と、前記巻線溝および突き合わせ面に金属磁性膜と非磁性絶縁膜を所定の膜厚で交互に積層して多層膜を形成する工程と、以上の工程により作成された磁気コア半体における突き合わせ面を平坦化する工程と、前記一対の磁気コア半体を前記スペーサーを介して突き合わせて接合一体化する工程と、前記トラック幅を所定の幅に加工することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１〜４に記載の発明は、非磁性基板に金属磁性膜と非磁性絶縁膜とを交互に積層した金属磁性多層膜が設けられた一対のコア半体を備え、前記コア半体が前記金属磁性多層膜を対向させ、スペーサーを介して突き合わされて接合一体化され、対向する前記金属磁性多層膜間に磁気ギャップが形成された磁気ヘッドであって、主要磁路を形成する前記金属磁性多層膜はその膜厚が１０μｍ以上４０μｍ以下で、巻線窓側から媒体との摺動面にかけて磁気ギャップ層に対して傾斜して相互に接近するように設けられており、媒体との摺動面側の磁気ギャップで形成されたトラック幅がバックコア側の磁気ギャップのコア幅に対して１／８以下に規定されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、そのヘッドの構造から効率が高くかつインダクタンスの低い、また金属磁性多層膜に金属磁性膜と非磁性絶縁膜とを交互に積層した多層膜を使っていることから高周波特性に優れた磁気ヘッドの実現が可能となる。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１に実施の形態１における磁気ヘッド構造を示す。図１（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はフロントギャップ近傍部の拡大図を示す。金属磁性多層膜１は図１（ｂ）からわかるように、例えば鉄系からなる金属磁性膜７とアルミナなどの非磁性絶縁膜８とを交互に積層した金属磁性多層膜であり、一対の非磁性基板２の端面にそれぞれ形成されている。金属磁性多層膜１は例えば金属磁性膜７が０．４μｍ、アルミナ膜が０．０１μｍの厚みで、交互に積層されている。巻線窓５は、各々非磁性基板２に形成された巻線溝６上に形成された金属磁性多層膜１で囲まれており、アペックス部分にはガラス４が配置されている。非磁性基板２は、各々の金属磁性多層膜１が磁気ギャップ３を介して突き合わされ、磁気ギャップ３を構成するガラス（図示せず）により接合一体化され、磁気ヘッドが構成されている。トラック幅１１はトラック規制加工によって精度良く形成されている。
【００２０】
また、金属磁性多層膜１は、巻線窓５に対して磁気ギャップ３とは反対側になるバックコア側の突き合わせ面９の少なくとも一部に形成され、ギャップ深さ方向に十分な長さ範囲で対向するバックギャップ面を形成している。従って、各金属磁性多層膜１が相互に、ギャップ深さ方向において多少ずれても、バックギャップ部における対向面積を十分確保できるので、高周波数の信号に対しても実用的に十分満足できる効率が得られる。
【００２１】
本発明で磁気ヘッドのトラック幅１１を１５μｍ以下にしたのは、図５に示す従来の構造の磁気ヘッドと、同一インダクタンスの条件で、ヘッドの出力を比較したところ、トラック幅１５μｍ以下の領域において、本ヘッドの方が優れたヘッド出力が得られたからである。この結果を図２に示す。図２で０ｄＢは、図５に示す従来の磁気ヘッドのヘッド出力である。測定は相対速度を秒速２０ｍとして行った。トラック幅が狭くなるほど、また測定周波数が高くなるほど、本発明の磁気ヘッドの優位さが大きくなる傾向にある。
【００２２】
次に、本発明で磁気ヘッドのバックコア側の磁気ギャップのコア幅１２（ＣＷ）を８０μｍ以上２５０μｍ以下にしたこと、および、媒体との摺動面側の磁気ギャップで形成されたトラック幅１１（ＴＷ）がバックコア側の磁気ギャップのコア幅に対して１／８以下に規定した理由について述べる。筆者らはＴＷが１５μｍ、１０μｍ、５μｍのヘッドで、ＣＷをいろいろ変化させた磁気ヘッドを試作し、その相対出力を比較した。図３に示すように、ＴＷがＣＷに比べて１／８以上の場合、およびＣＷが８０μｍ以下の場合には、ヘッドの再生効率が低くなるため出力が低くなることがわかる。一方ＣＷが２５０μｍ以上ではそれ以上ＣＷを大きくしても、出力に変化が無いことがわかる。ＣＷが２５０μｍ以上ではインダクタンスは大きくなるものの、磁気効率アップには寄与しないために出力アップには効果が無いことがわかる。
【００２３】
（実施の形態２）
次に図４を参照して、実施の形態１における磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００２４】
まず、図４（ａ）に示すように、例えば非磁性フェライトからなる一対の非磁性基板２を用意し、巻線窓となる巻線溝６を形成する。この加工の際には、巻線溝部分に今後のプロセスで金属磁性多層膜１を成膜するので、巻線溝部分の面粗さをできるだけ平坦に加工するのが望ましい。
【００２５】
次に図４（ｂ）に示すように、両方の非磁性基板２上に、例えば鉄系の金属磁性膜７と例えばアルミナからなる非磁性絶縁膜８をスパッタリング法により交互に成膜し、金属磁性多層膜１を形成する。金属磁性多層膜１は、例えば金属磁性膜７を０．４μｍ、その上に非磁性絶縁膜８を０．０１μｍ形成した膜を１ユニットとして４０ユニット積層する。
【００２６】
次に、非磁性基板２上に形成した金属磁性多層膜１を１０μｍ研磨する。研磨量が大きくなりすぎると、バックギャップ側の対向面の磁性膜のボリュ−ムが小さくなるために、磁気抵抗が大きくなるという弊害が発生するので、十分コントロ−ルすることが必要である。その後、スパッタ装置等で磁気ギャップ層１４を成膜する。磁気ギャップ層１４は例えばＳｉＯ２からなる非磁性絶縁膜で構成される。
【００２７】
次に図４（ｃ）のようにコア半体を同士を突き合わせ、側面を加圧しながら熱処理しコアを接合する。またこの際、巻線窓部にガラス棒１５を設置して熱処理により溶融処理して強度アップを図る。
【００２８】
その後、所定のトラック幅１１が得られるようにトラック幅規制溝を形成し、必要に応じてその溝部分にガラスを充填し、所定のコア幅１２に切断することで図１に示すような磁気ヘッドを得ることができる。
【００２９】
なお、実施の形態１および２において、金属磁性多層膜１を例えば金属磁性膜７が０．４μｍ、非磁性絶縁膜８が０．０１μｍの厚みで積層した例を表したが、この一層の金属磁性層の厚みは使用される記録再生システムに応じて決めることが必要であり、非磁性層の部分が疑似的ギャップとして作動しても影響を受けないように、そのシステムで使用する最短波長以下にするのが望ましい。
【００３０】
またここで用いられる金属磁性膜７は、例えば、Ｆｅを主成分とした窒化膜、Ｃｏを主成分としたアモルファス膜、パ−マロイ膜やセンダスト膜などが用いられる。また非磁性絶縁膜８としてはアルミナ以外の他の材料として、酸化シリコン、酸化タンタル、酸化チタンなどの材料が良く知られている。
【００３１】
また非磁性基板２として非磁性フェライト基板を用いた例について示したが、チタン酸カルシウム系、チタン酸マグネシウム系の非磁性セラミック基板を用いてることももちろん可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、巻線窓を囲うように主コアを形成することにより、磁路を短くすることができ、その結果磁気効率が上がるとともに、バックコア側の磁気ギャップのコア幅とテ−プ摺動面側のトラック幅とを所定の比率にすることにより、低インダクタンスで周波数特性の優れた磁気ヘッドの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の磁気ヘッド、（ａ）は斜視図、（ｂ）は磁気ギャップ部の拡大図
【図２】従来の磁気ヘッドおよび実施の形態１に係る磁気ヘッドの出力比較を示した特性図
【図３】本発明の実施の形態１の磁気ヘッドのヘッド出力を示した特性図
【図４】本発明の実施の形態１の磁気ヘッドの製造方法を示す斜視図
【図５】従来の磁気ヘッドの構成を示す斜視図
【図６】従来の磁気ヘッドの構成を示す斜視図
【符号の説明】
１  金属磁性多層膜
２  非磁性基板
３  磁気ギャップ
４  ガラス
５  巻線窓
６  巻線溝
７  金属磁性膜
８  非磁性絶縁膜
９  バックコア側の突合せ面
１１  トラック幅
１２  コア幅
１４  磁気ギャップ層
１５  ガラス棒
【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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