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発明の名称 積層型磁気ヘッド及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−98810
公開日 平成7年(1995)4月11日
出願番号 特願平5−244541
出願日 平成5年(1993)9月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 原 慎太郎 / 有馬 昭博 / 岡山 博 / 渡辺 修
要約 目的
積層型磁気ヘッドの巻線部の磁気コアの磁気抵抗を減少させ、記録する際の磁束密度の飽和特性を改善する。

構成
対向する2つの非磁性体基板の間に第1の金属磁性層と非磁性層を交互に積層した多層構造の磁気コアを有する2つのブロック素体からなり、それぞれのブロック素体の磁気コアの積層面と直角方向にギャップ対向面となる面を設け、それぞれのブロック素体のギャップ対向面となる面に積層面と直角方向に巻線窓となる溝36,40をそれぞれ設け、巻線窓となる溝36,40の中に第2の金属磁性層37、48をそれぞれ設け、第2の金属磁性層37、48の上に保護層38、49を設けることにより、巻線窓の磁気コアの磁路断面積が広くなり磁気抵抗が減少する。
特許請求の範囲
【請求項1】対向する2つの非磁性体基板の間に第1の金属磁性層と非磁性層とを交互に積層した磁気コアを有する2つのブロック素体からなり、前記ブロック素体の前記磁気コアの積層面と直角方向にギャップ対向面となる面を設け、少なくとも一方の前記ブロック素体の前記ギャップ対向面となる面に前記積層面と直角方向に巻線窓となる溝を設けた磁気ヘッドであって、巻線窓となる溝の中に第2の金属磁性層を設け、前記第2の金属磁性層の上に保護層を設けたことを特徴とする積層型磁気ヘッド。
【請求項2】第2の金属磁性層は第1の金属磁性層より高い飽和磁束密度であることを特徴とする請求項1記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項3】飽和磁束密度が1.1T以下のFe−Al−Si系合金からなる第1の金属磁性層と飽和磁束密度が1.3T以上の窒化合金、炭化合金、Fe−Al−Si系合金のうち1種類からなる第2の金属磁性層であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項4】第2の金属磁性層の厚みを0.5μm〜10μmにしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項5】第2の金属磁性層の上にCr、Ti、Mo、W、SiO2 、CrN、SiNのうち1種類からなる保護層を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項6】保護層の厚みを0.01μm〜3μmにしたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項7】対向する2つの非磁性体基板の間に第1の金属磁性層と非磁性層とを交互に積層した磁気コアを有する2つのブロック素体からなり、前記ブロック素体の前記磁気コアの積層面と直角方向にギャップ対向面となる面を設け、少なくとも一方の前記ブロック素体の前記ギャップ対向面となる面に前記積層面と直角方向に巻線窓となる溝を設けた磁気ヘッドであって、磁気コアの空気流出端側端面に第3の金属磁性層を設けたことを特徴とする積層型磁気ヘッド。
【請求項8】磁気コアの空気流出端側端面に磁気コアの積層面と平行に切り欠け溝を設け、前記切り欠け溝に第3の金属磁性層を設けたことを特徴とする請求項7記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項9】磁気コアの空気流出端側端面に磁気コアの積層面と直角方向に切り欠け溝を設け、前記切り欠け溝に第3の金属磁性層を設けたことを特徴とする請求項7記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項10】第3の金属磁性層は第1の金属磁性層と同じかそれ以上の透磁率であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の積層型磁気ヘッド。
【請求項11】対向する2つの非磁性体基板の間に第1の金属磁性層と非磁性層とを交互に積層した磁気コアを有する2つのブロック素体からなり、前記ブロック素体の前記磁気コアの積層面と直角方向にギャップ対向面となる面を設け、少なくとも一方の前記ブロック素体の前記ギャップ対向面となる面に前記積層面と直角方向に巻線窓となる溝を設けた磁気ヘッドであって、巻線窓となる溝の中に第2の金属磁性層を設け、前記第2の金属磁性層の上に保護層を設け、磁気コアの空気流出端側端面に第3の金属磁性層を設けたことを特徴とする積層型磁気ヘッド。
【請求項12】対向する2つの非磁性体基板の間に第1の金属磁性層と非磁性層とを交互に積層した磁気コアを有するブロックを形成する工程と、少なくとも一方の前記ブロックのギャップ対向面となる面に前記積層面と直角方向に巻線窓となる溝を形成する工程と、前記溝の中に第2の金属磁性層と前記第2の金属磁性層の上に保護層を形成する工程と、前記ブロックのギャップ対向面となる面に付着した前記第2の金属磁性層と前記保護層を除去する工程と、前記溝の中に第2の金属磁性層と保護層を形成した前記ブロックのギャップ対向面となる面にギャップ形成材を形成する工程と、前記ギャップ形成材を形成した前記ブロックのギャップ対向面となる面と前記ブロックのギャップ対向面となる面とを突き合わせ、突き合わせた谷間にガラスを溶解接着する工程を有することを特徴とする積層型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項13】対向する2つの非磁性体基板の間に第1の金属磁性層と非磁性層とを交互に積層した磁気コアを有するブロックを形成する工程と、少なくとも一方の前記ブロックのギャップ対向面となる面に前記積層面と直角方向に巻線窓となる溝を形成する工程と、空気流出端側端面の磁気コアに第3の金属磁性層を形成する工程と、前記ブロックのギャップ対向面となる面にギャップ形成材を形成する工程と、前記ギャップ形成材を形成した前記ブロックのギャップ対向面となる面と前記ブロックのギャップ対向面となる面とを突き合わせ、突き合わせた谷間にガラスを溶解接着する工程を有することを特徴とする積層型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項14】空気流出端側端面の磁気コアの積層面と平行に切り欠き溝を形成する工程と、前記切り欠き溝に第3の金属磁性層を形成する工程を有することを特徴とする積層型磁気ヘッドの製造方法。
【請求項15】空気流出端側端面の磁気コアの積層面と直角方向に切り欠き溝を形成する工程と、前記切り欠き溝に第3の金属磁性層を形成する工程を有することを特徴とする積層型磁気ヘッドの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピューター等の外部記録装置に搭載される積層型磁気ヘッド及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下従来の積層型磁気ヘッドについて図を参照しながら説明する。図14において、1はスライダであり、スライダ1には上面に一対の浮上用のレール2、3が設けられており、しかも、そのレール2、3の空気流入側端部に斜面4、5がそれぞれ設けられている。レール2には磁気回路を構成する磁気コア6が設けられている。即ち、スライダ1は非磁性材料で構成された基板7と非磁性材料で構成された基板8の間に磁気コア6を挟んだ構成となっている。
【0003】この磁気コア6は多層構造となっており、図15に示すように、例えば、基板7の上にFeAlSiからなる金属磁性層9aを設け、金属磁性層9aの上にSiO2 からなる絶縁層10aを設け、絶縁層10aの上に金属磁性層9bを設け,金属磁性層9bの上に絶縁層10bを設け、絶縁層10bの上に金属磁性層9cを設けるようにそれぞれ金属磁性層と絶縁層が順次積層されている。この積層された磁気コア6の上にガラス11が設けられており、このガラス11で磁気コア6と基板8の間を接合している。
【0004】スライダ1の空気流出側の端面には巻線窓となる溝12が設けられている。さらに、レール2の空気流出側の端面にはC字型コア13が接合されており、このC字型コア13には巻線窓となる溝14と磁気回路を構成する磁気コア15が設けられている。レール2の空気流出側の端面の磁気コア6とC字型コア13の端面の磁気コア15とを対向させて、対向した磁気コア6と磁気コア15の間に磁気ギャップ形成材を介して接合することにより磁気ギャップ16が設けられている。この時、C字型コア13は非磁性材料で構成された基板17と非磁性材料で構成された基板18の間に磁気コア15を挟んだ構成となっている。
【0005】この磁気コア15は多層構造となっており、図15に示すように、例えば、基板17の上にFeAlSiからなる金属磁性層19aを設け、金属磁性層19aの上にSiO2 からなる絶縁層20aを設け,絶縁層20aの上に金属磁性層19bを設け,金属磁性層19bの上に絶縁層20bを設け、絶縁層20bの上に金属磁性層19cを設けるようにそれぞれ金属磁性層と絶縁層が順次積層されている。この積層された磁気コア15の上にガラス21が設けられており、このガラス21で磁気コア15と基板18の間を接合している。
【0006】又、レール3の空気流出側の端面にはC字型コア22が接合されており、このC字型コア22には磁気回路を構成する磁気コアが設けられていない。さらに、C字型コア13、22のそれぞれの空気流出側端部には斜面23、24が設けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように上記の従来の構成では、磁気回路を構成する磁気コア6と磁気コア15をそれぞれ金属磁性層からなる多層構造にしたので高周波領域のインダクタンスの低下が少なく高周波領域の記録再生に適している。しかしながら、C字型コア13の磁気コア15に巻線窓となる溝14を設けたので、巻線部の磁気コア15の磁路断面積が狭くなり、この磁路断面積が狭いところで磁気抵抗が増加する。磁気抵抗が増加すると記録する際の記録電流により磁束密度が飽和して記録効率が低下するという問題点がある。
【0008】本発明は上記の問題点を解決するもので、巻線部の磁気コアの磁路断面積を広くした積層型磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【0009】
【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は、巻線窓となる溝の中に第2の金属磁性層を設け、第2の金属磁性層の上に保護層を設けた。又、磁気コアの空気流出端側端面に第3の金属磁性層を設けた。
【0010】
【作用】この構成によって、巻線部の磁気コアの磁気抵抗が減少し、記録する際の磁束密度の飽和を減少させ記録効率を向上させることができる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について図面を参照しながら説明する。図1において、25はスライダであり、スライダ25には上面に一対の浮上用のレール26、27がそれぞれ設けられており、しかも、そのレール26、27のそれぞれの空気流入側端部に斜面28、29が設けられている。レール26には磁気回路を構成する磁気コア30が設けられている。即ち、非磁性材料で構成された基板31と非磁性材料で構成された基板32の間に磁気コア30を挟んだ構成となっている。
【0012】この磁気コア30は多層構造になっており、図2に示すように、非磁性材料の基板31の上に第1の金属磁性層33と絶縁層34が交互に積層されている。この積層された磁気コア30の上にガラス35が設けられており、このガラス35で磁気コア30と非磁性材料の基板32の間を接合している。
【0013】スライダ25の空気流出側の端面には巻線窓となる溝36が設けられており、図3に示すように、溝36の中に第2の金属磁性層37が設けられおり、この第2の金属磁性層37の上に保護層38が設けられている。
【0014】レール26の空気流出側の端面にC字型コア39が接合されており、このC字型コア39には巻線窓となる溝40と磁気回路を構成する磁気コア41が設けられている。レール26の空気流出側の端面の磁気コア30とC字型コア39の端面の磁気コア41とを対向させて、対向した磁気コア30と磁気コア41との間に磁気ギャップ形成材を介して接合することにより磁気ギャップ42が設けられている。この時、C字型コア39は非磁性材料で構成された基板43と非磁性材料で構成された基板44の間に磁気コア41を挟んだ構成となっている。
【0015】この磁気コア41は多層構造となっており、図2に示すように、非磁性材料の基板43の上に第1の金属磁性層45と絶縁層46が交互に積層されている。この積層された磁気コア41の上にガラス47が設けられており、このガラス47で磁気コア41と非磁性材料の基板44の間を接合している。又、C字型コア39の巻線窓となる溝40には図3に示すように、溝40の中に第2の金属磁性層48が設けられおり、この第2の金属磁性層48の上に保護層49が設けられている。又、レール27の空気流出側の端面にはC字型コア50が接合されており、このC字型コア50には磁気回路を構成する磁気コアが設けられない。さらに、C字型コア39、50のそれぞれの空気流出側端部に斜面51、52が設けられている。
【0016】以下、本発明の第1の実施例における積層型磁気ヘッドの製造方法について説明する。図4に示すように、53は非磁性材料の基板であり、この基板53の側面53aにスパッタリングにより飽和磁束密度が1TのFe−Al−Si、飽和磁束密度が0.8T〜1.1Tのアモルファス、或いは、飽和磁束密度が0.9Tのパーマロイ等のうち少なくとも1種類の磁性合金からなる第1の金属磁性層54aを形成し、第1の金属磁性層54aの上にスパッタリングによりSiO2,Al23 等からなる絶縁層55aを形成し、絶縁層55aの上に第1の金属磁性層54aと同じ第1の金属磁性層54bを形成し、第1の金属磁性層54bの上に絶縁層55aと同じ絶縁層55bを形成する。このように順次金属磁性層と絶縁層とを交互に積層して所定のトラック幅に等しい厚みの磁気コア56を形成する。
【0017】磁気コア56の上にスパッタリングにより高融点ガラスからなるガラス57を形成し、このガラス57を介して磁気コア56と非磁性材料の基板58とを接合してブロック59を形成する。図5に示すように、ブロック59を磁気コア56の積層面と直角方向のA−A線に切断してブロック59a,59bに分割する。ブロック59a,59bに分割したそれぞれの面をギャップ対向面となる面60a,60bとする。
【0018】図6に示すように、ギャップ対向面となる面60a,60bに研削加工により巻線窓となる溝61a,61bをそれぞれ形成する。形成した溝61a,61bの中にスパッタリングにより飽和磁束密度1.3T〜1.5Tの鉄系の窒化合金からなる第2の金属磁性層62をそれぞれ形成する。この第2の金属磁性層62の厚みは0.5μm〜10μmが望ましい。又、第2の金属磁性層62の厚みが0.5μm未満では第2の金属磁性層62の効果がない。又、第2の金属磁性層62の厚みが10μmを越えると再生効率を低下させる。
【0019】さらに、溝61a,61bのそれぞれの第2の金属磁性層62の上にCr、Ti、Mo、W等の遷移金属、酸化物であるSiO2 、窒化物であるCrN、SiN等のうち少なくとも1種類からなる保護層63をそれぞれ形成する。その際、保護層63の厚みが0.01μm未満では第2の金属磁性層62がギャップ形成時において反応する。又、第2の金属磁性層62の厚みが3μmを越えると保護層63の剥離が発生するので好ましくない。保護層63の厚みは0.01μm〜3μmが望ましい。又、この状態ではギャップ対向面となる面60a、60bに第2の金属磁性層62と保護層63とが付着しているので、ギャップ対向面となる面60a、60bに付着した第2の金属磁性層62と保護層63とを除去した後に、ギャップ対向面となる面60a、60bの上にスパッタリングによりSiO2 からなるギャップ形成材64をそれぞれ形成する。
【0020】図7に示すように、ブロック59aのギャップ対向面となる面60aとブロック59bのギャップ対向面となる面60bを突き合わせ、突き合わせたブロック59aとブロック59bの谷間にガラス65を溶解して、ブロック59aとブロック59bをガラス65で接着して磁気ギャップ66を形成してスライダ67を構成する。図8に示すように、スライダ67の上面の長手方向に溝68を加工して磁気コア56を構成した浮上用のレール69と磁気コアを構成しないレール70を形成する。
【0021】さらに、ブロック59aのレール69、70を残して溝71を形成して巻線部72、73を形成する。この巻線部72、73のそれぞれの磁気ギャップ66と反対側に斜面74、75を形成すると共に、ブロック59bのレール69、70の磁気ギャップ66と反対側に空気を流入させ浮上させるための斜面76、77をそれぞれ形成して、図1と同じ積層型磁気ヘッドを形成することができる。
【0022】このように巻線窓となる溝61aの中に第2の金属磁性層62を形成したので巻線窓のコア部の磁路断面積が広くなり、磁気コア56の磁気抵抗を減少させ、記録電流による磁束密度の飽和が緩和され記録電流依存性が改善され、記録効率が向上する。
【0023】尚、以上の説明はブロック59a、59bにそれぞれ巻線窓となる溝61a,61bを設け、それぞれの溝61a,61bの中に第2の金属磁性層62と保護層63を設けた例であるが、片方だけのブロック59aの溝61aの中に第2の金属磁性層62と保護層63を設け、ブロック59bの溝61bの中には第2の金属磁性層62と保護層63を設けなくても、又、溝61bを設けなくても同じ効果が得られる。又、ブロック59bに巻線窓となる溝61bを設け、ブロック59aには溝61aを設けないでギャップ対向面となる面60aの巻線窓となるところに第2の金属磁性層62と保護層63を設けると同じ効果が得られる。
【0024】又、酸化物であるSiO2 を保護層63とする場合には、ギャップ対向面となる面60a、60bに第2の金属磁性層62を形成した後に、ギャップ対向面となる面60a,60bに付着している第2の金属磁性層62を除去した後に、ギャップ対向面となる面60a,60bとそれぞれの第2の金属磁性層62の上にギャップ形成材64であるSiO2 を所定の厚みで形成すると、保護層63とギャップ形成材64を同時に形成することができるので工数が低減できる。
【0025】(実施例2)以下、巻線窓と反対側の面に第3の金属磁性層を設けた積層型磁気ヘッドの製造方法について説明する。実施例1の図6に示すブロック59aのギャップ対向面となる面60aを研削加工して巻線窓となる溝61aを形成した後に、図9に示すように、巻線窓となる溝61aと反対側の空気流出側の端面78に第1の金属磁性層と同じかそれ以上の透磁率からなる第3の金属磁性層79を形成する。さらに、ギャップ対向面となる面60aにギャップ形成材64を形成する。その後、実施例1の図7〜図8に示す形成方法で加工を行うと図10に示す積層型磁気ヘッドが形成できる。
【0026】このように第3の金属磁性層79を空気流出側端側の端面78に設けると、実施例1の巻線窓となる溝60aの中に第2の金属磁性層62を設けた場合と同じ効果が得られ、再生出力特性を高めることができる。
【0027】尚、図10に示す積層型磁気ヘッドの形成にはギャップ形成材64を形成する前に端面78に第3の金属磁性層79を設けたが、磁気ギャップを形成した後で端面78に第3の金属磁性層79を設けても何等差し障りはない。
【0028】次に、図11に示すように、空気流出側の端面78の磁気コア56の積層面と平行に切り欠き溝80を形成し、形成した切り欠き溝80の中に第3の金属磁性層79を形成しても同じ効果が得られる。又、図12に示すように、空気流出側の端面78の磁気コア56の積層面と直角方向に切り欠き溝81を形成し、形成した切り欠き溝81の中に第3の金属磁性層79を形成しても同じ効果が得られる。又、他方の磁気コア56のないレールの空気流出側の端面に切り欠き溝81を形成し、切り欠き溝81の中に第3の金属磁性層79を形成しても何等差し障りはない。
【0029】又、図13に示すように実施例1のブロック59aの溝61aに第2の金属磁性層62と保護層63を設け、巻線窓となる溝61aと反対側の空気流出側の端面78に第3の金属磁性層79を設けると巻線窓のコア部の磁路断面積が広くなり、磁気コア56の磁気抵抗が減少し、記録電流による磁束密度の飽和が緩和され記録電流依存性が改善されると共に再生出力特性を向上させる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明は、巻線部の磁気コアに金属磁性層を設けたので、記録する際の磁束密度の飽和が減少して記録電流依存性が改善され、再生出力特性を向上することができる優れた積層型磁気ヘッドを実現できるものである。




 

 


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