(57)【要約】【課題】積層型磁気ヘッドの場合、非磁性基板上に形成された金属磁性膜コアの厚みとトラック幅が略同一となっている。従って、トラック幅が小さくなると、それにあわせて金属磁性膜コアの厚みを小さくする必要がある。しかしながら、金属磁性膜コアの厚みが小さくなると、磁気抵抗が大きくなり、ヘッド効率の低下、ヘッド出力が低下する。【解決手段】ギャップを介して、磁気ヘッドの磁気コアブロック半体を接合する際に、金属磁性膜コアの突合せを意図的に互いにずらして、金属磁性膜コア同士の突合せが重なり合う部分と重なり合わない部分を設けた構造にする。トラック幅が小さくなっても、金属磁性膜コアの厚みを小さくする必要がないので、ヘッド出力を高く保つことが可能となる。【選択図】図１
2007280497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属磁性膜コアが非磁性基板で挟持された構造で、再生専用ヘッドとして使われる磁気ヘッドにおいて、非磁性基板に金属磁性膜コアが挟持された一対の磁気コアブロック半体がギャップを介して突き合わされてトラックが形成され、一対の前記金属磁性膜コアの突合せが重なり合う部分をトラック幅としたときに、トラック幅が１０μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも２μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
トラック幅が８μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも１．５μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されてい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】
トラック幅が８μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも２．０μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されてい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】
トラック幅が６μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも１．０μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
トラック幅が６μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも１．５μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
再生性専用ヘッドとして使われている磁気記録再生システムの磁気記録パターンのトラックピッチが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
再生性専用ヘッドとして使われている磁気記録再生システムの磁気記録パターンのトラックピッチが６μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
金属磁性膜コアが金属磁性膜と絶縁膜との積層膜であることを特徴とする請求項１〜７記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
金属磁性膜コアを形成する金属磁性膜が、ＦｅとＴａを主成分とする窒化膜であることを特徴とする請求項１〜８記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９記載の磁気ヘッドで、一対の金属磁性膜コアをお互いにずらしてトラックを形成する際に、トラックを所定量ずらす位置にマーカーを形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
マーカーが絶縁膜の膜厚を０．０５μｍ以上、０．２μｍ以下で形成されていることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録再生において優れたヘッド出力、信頼性を有する、ＶＴＲおよびテープストリーマ用の再生専用の磁気ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルＶＴＲやストリーマ等、大量の情報を高転送レートで記録再生する磁気記録装置の開発が盛んに行われている。このような大量の情報を記録する磁気記録装置においては、磁気記録媒体も従来の酸化鉄系の媒体から、合金粉末の媒体や金属蒸着膜の媒体等の高い抗磁力を有する媒体へと変わってきた。これらの高い抗磁力を有する媒体に対応できるように、高い飽和磁束密度を有し５０ＭＨｚ以上の高い周波数帯域で優れた特性を有する磁気ヘッドの開発が望まれている。このような要望に対応するため、センダスト、アモルファス磁性合金又はＦｅＴａＮ等の金属磁性膜と絶縁膜とを交互に積層して金属磁性膜コアを作り、この金属磁性膜コアの両側を非磁性基板で挟持する構成にして高周波特性を向上させた積層型磁気ヘッドが開発されている。
【０００３】
従来例の積層型磁気ヘッドの一例を図５（ａ）の斜視図に示す（例えば、特許文献１参照。）。磁気ヘッドの構造は、例えばＦｅＴａＮからなる金属磁性膜２１とＳｉＯ２膜からなる絶縁膜２２とを交互に積層して構成した金属磁性膜コア２３が、例えばチタン酸カルシウム系セラミクスである非磁性基板２４により挟持されて磁気コアブロック２５となっている。この一対の磁気コアブロック２５（ａ）、（ｂ）が磁気ギャップ２８を介して付き合わされた構造となって、磁気ヘッドとなっている。図５（ｂ）に本磁気ヘッドのテ−プ走行面のギャップ近傍の拡大図を示す。ここで、２つの磁気コアブロック半体２５の金属磁性膜コア２３がお互いに突きあった部分がこのヘッドのトラック幅３０となって、磁気テープに記録を行ったり、磁気テープからの信号を再生したりする働きをする。
【０００４】
このトラック幅は、図３からわかるように、積層型磁気ヘッドの場合には、金属磁性膜コアの膜厚とほぼ同一の厚さとなっている。ここで、記録媒体の記録密度を上げるためには、このトラック幅を小さくしていくことが必要であり、その場合には、金属磁性膜コアの厚みを同様に小さくすることが必要である。
【特許文献１】特開平５−２８２６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
積層型磁気ヘッドの場合、その構造上、非磁性基板上に形成された金属磁性膜コアの厚みとトラック幅が略同一となっている。従って、トラック幅が小さくなると、それにあわせて金属磁性膜コアの厚みを小さくする必要がある。しかしながら、金属磁性膜コアの厚みが小さくなると、磁気抵抗が大きくなり、ヘッド効率の低下、ヘッド出力が低下する。この傾向は、トラック幅が１０μｍ程度以下と非常に小さくなった場合や、金属磁性膜コアの比透磁率が小さくなる高周波ほど顕著になる。
【０００６】
一方で、このようなヘッド効率の低下を防ぐために、ギャップ近傍のトラック幅を形成する部分だけ金属磁性膜の厚みを小さくするような取組みがなされている。このような例として、特開昭５７−５５５２７、特開平５−２９０３２７等の例が挙げられる。しかしながら特開昭５７−５５５２７の場合にはその製造プロセスが非常に複雑になっており、また特開昭平５−２９０３２７の場合には、金属磁性膜を機械加工で研削するなど非常に加工精度が高いプロセスが要求され、それらのプロセスの困難さや複雑さが故に、要望通りの性能が得られなかったり、製造歩留りの低下や製造コストアップなどの様々な課題が新たに発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ギャップを介して、磁気ヘッドの磁気コアブロック半体を接合する際に、金属磁性膜コアの突合せを意図的に互いにずらして、金属磁性膜コア同士の突合せが重なり合う部分と重なり合わない部分を設けた構造にする。トラック幅は金属磁性膜コアの突合せの重なった部分で構成されるので、金属磁性膜コアの厚みを厚くしても、トラックの突合せに互いに突き合わされないずれの部分を設けることで、トラック幅を小さくすることが可能になり、トラック幅に比べて金属磁性膜コアの厚みを大きくすることが可能になる。このことで、トラック幅が１０μｍ程度以下と非常に小さくなっても、金属磁性膜コアの厚みを大きく保ち、磁気抵抗を小さく保ったまま、ヘッド出力をアップすることが可能になる。
【０００８】
さらに使用されるヘッドが記録動作を行うヘッドであれば、金属磁性膜コアの突合せがずれた部分が磁気メディア上で既に記録された信号を消去するといった悪影響が大きな課題になる。しかしながら、本ヘッドを再生専用のヘッドに特化することにより、金属磁性膜コアの突合せがずれた状態でも、磁気メディアに記録された記録信号に悪影響を及ぼすようなことはなく、トラックの突合せずれを残したままで磁気ヘッドを構成することが可能になり、この突合せずれを除去するような特別な加工も不要となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、磁気ヘッドのトラック幅が非常に小さくなった際にも、金属磁性膜コアの磁気特性を高く保つことが出来、周波数特性に優れた、高性能な磁気ヘッドの実現が可能となる。さらに、複雑なプロセスを必要とすることなく、また通常のヘッド製造プロセスを変更することなく、ギャップ形成する際に金属磁性膜コア同士の突合せを所定量ずらすという非常に簡単な方法で容易に実現することができ、製造コスト、歩留りがともに優れた現行プロセスを活用して製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、金属磁性膜コアが非磁性基板で挟持された構造で、再生専用ヘッドとして使われる磁気ヘッドにおいて、非磁性基板に金属磁性膜コアが挟持された一対の磁気コアブロック半体がギャップを介して突き合わされてトラックが形成される際、一対の前記金属磁性膜コアの突合せが重なり合う部分をトラック幅としたときに、トラック幅が１０μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも２μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚であり、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする磁気ヘッドであり、コア半体の互いの金属磁性膜コアの突合せにずれた部分を設けることで、トラック幅に比べて金属磁性膜コアの厚みを大きくすることができ、周波数特性に優れ、ヘッド出力の高い磁気ヘッドの実現が可能になると共に、生産プロセスで従来通りのプロセスが活用できることから、生産性、コストに優れた磁気ヘッドを実現することが可能となる。なお膜厚をトラック幅の２倍以下にしたのは、これ以上膜厚が大きくなると、実際のデッキで再生を行う場合に、同一方向のアジマスを有する隣々接のトラックからクロストークの影響を受けて、ノイズが大きくなるためである。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、トラック幅が８μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも１．５μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドであり、トラック幅が８μｍ以下の場合には、トラックをずらして金属磁性膜コアの膜厚を大きくしてヘッド出力を高くする効果が、さらに大きくなる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、トラック幅が８μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも２．０μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドであり、金属磁性膜コアの膜厚を２．０μｍ以上大きくすることで、ヘッド出力を高くする効果が、より一層大きくなる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明は、トラック幅が６μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも１．０μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドであり、トラック幅が６μｍ以下の場合には、トラックをずらして金属磁性膜コアの膜厚を大きくしてヘッド出力を高くする効果が、さらに大きくなる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明は、トラック幅が６μｍ以下であり、かつ金属磁性膜コアの膜厚がトラック幅よりも１．５μｍ以上、かつトラック幅の２倍以下の膜厚で、一対の金属磁性膜コアが互いにずれた状態でトラックが形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドであり、金属磁性膜コアの膜厚を１．５μｍ以上大きくすることで、ヘッド出力を高くする効果が、より一層大きくなる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明は、再生性専用ヘッドとして使われている磁気記録再生システムの磁気記録パターンのトラックピッチが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５記載の磁気ヘッドであり、トラックピッチが１０μ以下の場合に、トラックをずらして金属磁性膜コアの膜厚を大きくしてヘッド出力を高くする効果が、さらに大きくなる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明は、再生性専用ヘッドとして使われている磁気記録再生システムの磁気記録パターンのトラックピッチが６μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５記載の磁気ヘッドであり、トラックピッチが６μｍ以下の場合には、トラックをずらして金属磁性膜コアの膜厚を大きくしてヘッド出力を高くする効果が、より一層大きくなる。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明は、金属磁性膜コアが金属磁性膜と絶縁膜との積層膜であることを特徴とする請求項１〜７記載の磁気ヘッドであり、このような積層膜にすることで、金属磁性膜コアの比透磁率の周波数特性を高くすることができる。
【００１８】
本発明の請求項９に記載の発明は、金属磁性膜コアを形成する金属磁性膜が、ＦｅとＴａを主成分とする窒化膜であることを特徴とする請求項１〜８記載の磁気ヘッドであり、ＦｅＴａを主成分とする窒化膜を使うことで、金属磁性膜コアの比透磁率の周波数特性を高くすることができる。
【００１９】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９記載の磁気ヘッドで、一対の金属磁性膜コアをお互いにずらしてトラックを形成する際に、トラックを所定量ずらす位置にマーカーを形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法であり、マーカーを設けることで、トラックのずれ量を精度良くコントロールすることが可能となる。
【００２０】
本発明の請求項１１に記載の発明は、マーカーが絶縁膜の膜厚を０．１μｍ以上、０．２μｍ以下で形成されていることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドの製造方法であり、マーカーとしての絶縁膜の膜厚を０．１μｍ以上、０．２μｍ以下とすることで、トラックの突合せを行う際に、トラックのずれ量を精度良くコントロールすることが可能となる。
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜４を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは無い。
【００２２】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、第１の発明の実施の形態の磁気ヘッドの構成を示す図であり、図１（ｂ）は本磁気ヘッドのテ−プ走行面のギャップ近傍の拡大図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、本発明の磁気ヘッドは、例えばＦｅＴａＮからなる金属磁性層１とＳｉＯ２からなる絶縁膜２とが互いに積層されて膜厚１０μｍの金属磁性膜コア３が形成され、その金属磁性膜コア３が、例えばチタン酸カルシウム系セラミクスの非磁性基板４により挟みこまれて磁気コアブロック半体７ａ、７ｂが形成され、磁気ギャップ８を介して接合一体化された構造になっている。９はコイルを巻くための巻線窓である。
【００２４】
図１（ｂ）の拡大図に示すように、本発明の磁気ヘッドは、磁気コアブロック半体７ａ、７ｂの金属磁性膜コア３が磁気ギャップ８を介して突合わされ、互いの金属磁性膜コア３の突合せが意図的にずらした状態で接合されている。この際、金属磁性膜コア３の厚さは１０μｍであり、トラック幅１１（ここでは金属磁性膜コア３の突合せが重なり合った部分）は７μｍであり、突合せをずらした部分１２、１３は、あわせて６μｍとなっている。このように、突合せを意図的にずらして、金属磁性膜コア３に、お互いに突合っていない部分１２、１３を設けることで、金属磁性膜コア３の厚みをトラック幅より大きくすることが可能となる。なお磁気コアブロック７は、金属磁性膜コア３と非磁性基板４との接合体であり、例えば片側はスパッタ膜形成面５、もう片側はガラス層６などを使った接合によって構成されている。
【００２５】
なお、金属磁性膜として、ここではＦｅＴａを主成分とした窒化膜を例示したが、この他にもＦｅＮｂＺｒの窒化膜やＦｅＡｌＳｉ系磁性膜、Ｃｏを主成分としたアモルファス合金膜など、軟磁気特性に優れた材料であれば使用することが可能であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
また絶縁膜として、ここではＳｉＯ２を例示したが、この他にもＡｌ２Ｏ３等の絶縁性を有する膜であれば使用することが可能であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また非磁性基板として、ここではチタン酸カルシウム系のセラミクス材料を例示したが、これ以外にも酸化チタンと酸化マグネシウムと酸化ニッケルを主成分とするセラミクス材料や、ＭｎＺｎフェライトを主成分としてこれに酸化チタン等を加えた非磁性のフェライト系材料等があげられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２７】
図２に本発明の実施の形態で構成されるトラック幅が８μｍの磁気ヘッドの、金属磁性膜コアの厚みとヘッド出力の関係を示す。ここでは、種々の金属磁性膜コアの厚みのヘッドを、トラック幅が８μｍになるように、突合せずれの幅を変化させて作成した磁気ヘッドを用いて実験を行った。測定は、記録ヘッドにいわゆるＭＩＧヘッド（トラック幅：６μｍ、ギャップ長：０．２０μｍ）を用い、再生ヘッドに本発明の磁気ヘッドを用いてヘッド出力を評価した。再生ヘッドの諸元として、トラック幅：８μｍ、ギャップデプス：１０μｍ、ギャップ長：０．１６μｍである。ここでギャップ長は、磁気テ−プに周波数の異なるスイ−プ信号を記録し、その再生出力信号が０となる波長、いわゆるヌル・ポイントの値をギャップ長とした。測定はＭＰテープを用いた。テープとヘッドの相対速度は１５ｍ／ｓ、測定周波数は３０ＭＨｚで行った。図２で、横軸は金属磁性膜コアの厚さとトラック幅の差、縦軸はヘッド出力であり、ヘッド出力は、金属磁性膜コアの厚さが８μｍのときのヘッド出力を０ｄＢとして、それに対する相対値で評価した。
【００２８】
図２の結果より、金属磁性膜コアの厚さがトラック幅よりも約１．５μｍ大きい場合にヘッド出力は＋１ｄＢ、２．０μｍ大きい場合にはヘッド出力は＋１．５ｄＢが得られることがわかった。ヘッド出力が＋１ｄＢの場合には効果がある、＋１．５ｄＢの場合には大きな効果があると判断している。
【００２９】
図３に本発明の実施の形態で構成されるトラック幅が６μｍの磁気ヘッドの、金属磁性膜コアの厚みとヘッド出力の関係を示す。ここでは、種々の金属磁性膜コアの厚みのヘッドを、トラック幅が６μｍになるように、突合せずれの幅を変化させて作成した磁気ヘッドを用いて実験を行った。測定は、記録ヘッドにいわゆるＭＩＧヘッド（トラック幅：５μｍ、ギャップ長：０．２０μｍ）を用い、再生ヘッドに本発明の磁気ヘッドを用いてヘッド出力を評価した。再生ヘッドの諸元として、トラック幅：６μｍ、ギャップデプス：１０μｍ、ギャップ長：０．１６μｍである。ここでギャップ長は、磁気テ−プに周波数の異なるスイ−プ信号を記録し、その再生出力信号が０となる波長、いわゆるヌル・ポイントの値をギャップ長とした。測定はＭＰテープを用いた。テープとヘッドの相対速度は１５ｍ／ｓ、測定周波数は３０ＭＨｚで行った。図２で、横軸は金属磁性膜コアの厚さとトラック幅の差、縦軸はヘッド出力であり、ヘッド出力は、金属磁性膜コアの厚さが６μｍのときのヘッド出力を０ｄＢとして、それに対する相対値で評価した。図３の結果より、金属磁性膜コアの厚さがトラック幅よりも約１．０μｍ大きい場合にヘッド出力は＋１．１ｄＢ、１．５μｍ大きい場合にはヘッド出力は＋１．６ｄＢが得られることがわかった。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態で表される磁気ヘッドの製造方法の一例を表す図であり、磁気ヘッドのテープ走行面のギャップ近傍の拡大図である。磁気ギャップ８を介して、磁気コアブロック半体７を金属磁性膜コア３を互いに突合せをずらして接合する際に、マーカーを用いて、突合せのずれ量を精度よくコントロールする方法である。金属磁性膜コアの厚みを１０μｍとし、トラック幅が７．５μｍとなる磁気ヘッドを製造する際に、金属磁性膜コアにマーカーとなる０．１μｍ厚のＳｉＯ２膜２を、２．５μｍピッチで形成する。ギャップを介して金属磁性膜コアの突合せを調整する際に、このＳｉＯ２膜２のマーカーと金属磁性膜コアの端部が突き合うように位置を調整する。このような磁気ヘッドの製造方法により、トラックずれ部１２、１３をトラック幅の両側にそれぞれ２．５μｍ設け、金属磁性膜コアの突合せが重なる部分であるトラック幅１１を精度良く７．５μｍとなるようにすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の磁気ヘッドにより、デジタルＶＴＲやデ−タストリ−マ−等の磁気記録再生システムにおいて、今後さらに高密度記録が進んだ場合、さらには高周波でのヘッド特性が求められるようになった場合にも、これらのシステムに用いられる再生専用の磁気ヘッドおよびその製造方法に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１による、磁気ヘッドの斜視図、及びテ−プ走行面のギャップ近傍の拡大図
【図２】ヘッド出力を比較した図
【図３】ヘッド出力を比較した図
【図４】本発明の実施の形態の磁気ヘッドの製造方法の図
【図５】従来の磁気ヘッドの斜視図、及び従来の磁気ヘッドのテ−プ走行面のギャップ近傍の拡大図
【符号の説明】
【００３３】
１    金属磁性膜
２    絶縁膜
３    金属磁性膜コア
４    非磁性基板
５    スパッタ膜形成面
６    ガラス層
７    磁気コアブロック半体
８    磁気ギャップ
９    巻線窓
１１    トラック幅
１２    突合せずれ部
１３    突合せずれ部
２１    金属磁性膜
２２    絶縁膜
２３    金属磁性膜コア
２４    非磁性基板
２５    磁気コアブロック半体
２６    ガラス層
２８    磁気ギャップ
２９    巻線窓
【図１】
2007280497.tif 000003
【図２】
2007280497.tif 000004
【図３】
2007280497.tif 000005
【図４】
2007280497.tif 000006
【図５】
2007280497.tif 000007