專利名稱：磁頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁頭，在該磁頭中一對(duì)磁芯半體(每個(gè)磁芯半體具有一個(gè)繞組槽，槽中纏繞有線圈)經(jīng)磁性金屬薄膜貼合并合成在一起，并且在磁芯半體的貼合表面之間限定了一個(gè)磁隙。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有一種用于防止磁性金屬薄膜剝落的結(jié)構(gòu)的磁頭。
在磁記錄/再生裝置(如錄像機(jī)(VTR)或數(shù)字錄音機(jī)(RDAT))中，正在研究減小信息信號(hào)的記錄波長(zhǎng)，以便改進(jìn)畫(huà)質(zhì)。為此，一種高矯頑力的磁記錄媒體已經(jīng)投入使用，如采用磁性金屬粉作為磁粉的所謂的金屬帶，或?qū)⒋判越饘俨牧现苯拥矸e在基膜上的蒸發(fā)帶。
隨著高矯頑力磁記錄媒體的發(fā)展，在磁頭領(lǐng)域也進(jìn)行著研究。因此，為適應(yīng)高矯頑力磁記錄媒體，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種磁頭，其中使用一種磁性金屬材料作為磁芯材料，并且降低了道寬度。
這樣的磁頭示于

圖1中。在圖1中，一對(duì)磁芯半體101、102的貼合表面被部分去除，用于形成磁性金屬薄膜的形成表面，磁芯半體101、102是由如Mn-Zn鐵氧體這樣的磁性氧化物制成的，利用真空薄膜形成技術(shù)在這些形成表面上形成磁性金屬薄膜105、106，該膜例如由鐵硅鋁磁合金制成。這些磁性金屬薄膜105、106相互貼合，以形成一個(gè)磁隙107。在道寬控制槽中形成磁帶的滑動(dòng)接觸表面，并且在道寬控制槽中填充低熔點(diǎn)玻璃或高溶點(diǎn)玻璃108，以防止磁性金屬薄膜105、106的磨損。
在磁芯半體101、102的貼合表面上，形成一個(gè)繞組槽109，用于將一個(gè)線圈設(shè)置在該槽中，并用于控制磁隙107的深度d。繞組槽109由上傾斜部分109a和底109b組成，上傾斜部分109a用于控制磁隙107的深度d，底109b具有通過(guò)糙化為大約0.2μm的Rmax值。繞組槽109不僅包括單窗口類型而且包括雙窗口類型，在單窗口(solewindow)類型中，只在磁芯半體中的一個(gè)上形成繞組槽，在雙窗口(dual window)類型中，在磁芯半體101、102中的每一個(gè)上形成繞組槽。
為生產(chǎn)這種磁頭，通過(guò)包括下述步驟的方法制造一對(duì)磁芯塊在磁性氧化物的襯底上形成若干槽，并且形成磁性金屬薄膜，填充熔融玻璃108，并且將該表面加工為鏡面光潔度。這些磁芯塊貼合在一起，形成合成一體的塊，將該塊切為磁頭片，并在每個(gè)磁頭片上設(shè)置一個(gè)線圈。
在貼合磁芯半體時(shí)，在第個(gè)磁芯半體上形成一個(gè)磁性金屬薄膜，為使這些磁芯半體合成一體，在形成這些膜105、106時(shí)產(chǎn)生一個(gè)壓力，并且在將熔融玻璃填充在道寬度控制槽中時(shí)引入熱壓，從而降低膜105、106與鐵氧體之間界面的附著力。結(jié)果是，在后續(xù)切片和繞制線圈的步驟中，磁性金屬薄膜往往會(huì)剝落。
為克服這種不利，可以考慮使用控制磁隙107深度的繞組槽109的特定形狀的傾斜部分19a，或?qū)⑷廴诓Ａ畛涞嚼@組槽109的繞組部分109c(如圖2所示)。然而，在后續(xù)線圈繞制步驟中在將線圈放置到槽中時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致困難。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種磁頭，在該磁頭中削弱了在磁性金屬薄膜形成期間引起的壓力，以避免在磁芯半體之間設(shè)置的磁性薄膜的剝落，以及削除對(duì)磁頭磁特性的任何不利影響。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種磁頭，其中一對(duì)磁芯半體利用設(shè)置在其間的磁性金屬薄膜貼合并相互合成一體，每個(gè)磁芯半體具有一個(gè)用于在其內(nèi)設(shè)置線圈的繞組槽，并且，其中在磁芯半體的貼合表面上形成一個(gè)磁隙。在繞組槽中形成彎曲，當(dāng)從截面上看，磁性金屬薄膜被彎曲為銳角。
如果彎曲的角度是直角或鈍角，則不能有效地削弱在磁性金屬薄膜形成期間引起的壓力，而在磁頭生產(chǎn)過(guò)程期間引起的磁性金屬薄膜的剝落繼續(xù)，使得不能有效地避免剝落。
這樣的彎曲可以設(shè)置在每個(gè)磁芯半體中所形成的繞組槽中。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷⒈〉拇判景塍w彎曲為銳角，所以削弱了在磁性金屬薄膜的形成期間和在道寬控制槽中填充熔融玻璃期間引起的壓力，而不在預(yù)定方向繼續(xù)作用，所以提高了磁性金屬薄膜的附著力。
另一方面，如果在限定銳角的一邊上引起磁性金屬薄膜的剝落，這種剝落在銳角的彎曲處被分成幾部分，而不影響對(duì)邊，使得剝落的影響被隔離于磁隙的附近，而不惡化磁頭的性能。
圖1是顯示說(shuō)明性常規(guī)磁頭的透視圖；圖2是顯示另一說(shuō)明性常規(guī)磁頭的透視圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明磁頭的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖；圖4是顯示圖3所示的磁頭的繞組槽形狀的示意前視圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的磁頭的修改實(shí)施方式的透視圖，圖中去除了一個(gè)磁芯半側(cè)；圖6是顯示圖5所示的磁頭的繞組槽的形狀的示意前視圖；圖7是顯示在圖5所示的磁頭的生產(chǎn)方法中在一塊襯底上形成磁性金屬膜形成表面的一個(gè)步驟的透視圖；圖8是顯示在圖5所示的磁頭的生產(chǎn)方法中在一疊加襯底上形成繞組槽的一個(gè)步驟的透視圖；圖9是顯示在圖5所示的磁頭的生產(chǎn)方法中形成第一切槽的一個(gè)步驟的透視圖；圖10是顯示在圖5所示的磁頭的生產(chǎn)方法中將一個(gè)疊加襯底疊加到一塊襯底上以制造組合塊的一個(gè)步驟的透視圖；圖11是顯示在圖5所示的磁頭的生產(chǎn)方法中對(duì)通過(guò)插入熔融玻璃而將襯底和塊襯底組合成的合成一體的塊進(jìn)行切割的一個(gè)步驟的透視圖；圖12是顯示在圖5所示的磁頭的生產(chǎn)方法中在磁頭中設(shè)置線圈以制造磁頭的一個(gè)步驟的透視圖。
參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的磁頭的最佳實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的磁頭是這樣制備的通過(guò)相互貼合并連接淀積在貼合表面2a、3a上的磁性金屬薄膜4、5，并通過(guò)在貼合表面2a、3a上形成作為記錄/再生間隙的磁隙g，而將一對(duì)磁芯2、3組合起來(lái)，如圖3和圖5所示。圖5示出采用本發(fā)明的單窗口類型磁頭。
磁芯2、3由磁性氧化物(如Mn-Zn基鐵氧體)制成。在磁芯2、3的貼合表面2a、3a上形成一個(gè)繞組槽6，它用于在其內(nèi)設(shè)置線圈C并用于控制磁隙g的深度d。
在本實(shí)施方式中，繞組槽6的底表面6b是糙化表面，按照J(rèn)ISB0601規(guī)定的最大高度Rmax，其表面粗糙度大約為5μm。通過(guò)將表面6a形成為糙化表面，將磁性金屬薄膜4、5的部分附加到糙化表面，從而實(shí)現(xiàn)高附著力和機(jī)械強(qiáng)度的高效的頭結(jié)構(gòu)，其中從鐵氧體與磁性金屬薄膜4、5之間的連接部分開(kāi)始的偽間隙基本可以忽略。另外，通過(guò)下述生產(chǎn)方法，可以高效率地、高精度地制造磁頭。
具體地說(shuō)，本實(shí)施方式的磁頭1中，在繞組槽6的傾斜部分6a上形成彎曲部分11、11，用于將磁性金屬薄膜4、5彎曲為銳角。這些彎曲11、11用于防止磁性金屬薄膜4、5剝落。當(dāng)從圖4的縱向截面看時(shí)，每個(gè)彎曲部分11包括X邊和Y邊之間的銳角θ2，面向磁芯半體2、3的貼合表面2a、3a。
在本實(shí)施方式的磁頭1中，延續(xù)彎曲部分11、11形成突起12、12，如圖4所示。
在繞組槽6的傾斜部分6a中形成彎曲部分11、11。傾斜部分6a的角θ2相對(duì)于磁隙g的深度最好為20到70度。
彎曲部分11、11的大小使得與X邊相關(guān)的高度H1為0.1到0.3mm，與Y邊相關(guān)的高度H2為0.01到0.1mm。
如果彎曲11、11的角θ2是鈍角或直角，則在磁性金屬薄膜4、5的形成過(guò)程中引起的壓力是不連續(xù)的且不能削弱。另外，在磁頭1的生產(chǎn)過(guò)程期間引起的磁性金屬薄膜4、5的剝落繼續(xù)，使得不能有效地避免剝落。
相反，如果彎曲11、11的角θ2是銳角，則削弱壓力。另一方面，如果只在銳角θ2一邊的Y邊上引起磁性金屬薄膜4、5的剝落，則在彎曲11處削弱磁性金屬薄膜4、5的剝落量，使得對(duì)邊X不受剝落的影響。這樣，磁隙g的附近不受剝落的影響，而磁隙g在產(chǎn)生回放輸出時(shí)代表重要部分，從而防止磁頭性能惡化。另外，結(jié)合繞組槽6的糙化底表面6b的有利效果，可以進(jìn)一步提高磁性金屬薄膜4、5的附著力，從而提高機(jī)械強(qiáng)度。
另一方面，用于防止磁性金屬薄膜4、5剝落的突起12、12也用于防止熔融玻璃7的流動(dòng)。
在面向繞組槽6的磁芯2、3的橫側(cè)上形成有繞組導(dǎo)槽8、9，用于提高設(shè)置于繞組槽9中的線圈C的繞制狀態(tài)。
在其間插有磁性金屬薄膜4、5的磁芯2、3通過(guò)熔融玻璃7連接在一起，在貼合表面2a、3a中形成磁隙g，作用記錄/再生間隙。
在本實(shí)施方式中所用的磁性金屬材料是磁性無(wú)定形合金，或所謂的無(wú)定形合金，鐵硅鋁磁合金(它是一種Fe-Al-Si基合金)，F(xiàn)e-Al-Si基合金，F(xiàn)e-Al基合金，F(xiàn)e-Ni基合金，F(xiàn)e-Si基合金，F(xiàn)e-Ga-Si基合金，Ga-Si-Ru基合金或強(qiáng)磁性鐵鎳合金。無(wú)定形合金可以是金屬-非金屬基無(wú)定形合金，如由Fe、Ni和Co元素中的一個(gè)或多個(gè)以及P、C、B和Si元素中一個(gè)或多個(gè)組成的合金，或主要由上述合金組成并且也包括Al、Ge、Be、Sn、In、Mo、W、Ti、Mn、Cr、Zr、Hf和Nb的合金，以及金屬-金屬基無(wú)定形合金，主要由過(guò)渡元素(如Co、Hf或Zr)或稀土元素組成。磁性金屬材料可以利用真空膜形成技術(shù)(如閃蒸、真空蒸發(fā)、電離鍍、濺射或離子束照射)淀積為膜。
參照所謂的單窗口磁頭的生產(chǎn)解釋磁頭的生產(chǎn)方法，在單窗口磁頭中個(gè)磁芯半體2、3中只有一個(gè)具有繞組槽6。然而，本發(fā)明適用于在兩個(gè)磁芯半體2、3中都具有繞組槽的所謂的雙窗口磁頭。
為了制造根據(jù)本發(fā)明的磁頭，分別制備一個(gè)平行六面體形狀的塊襯底21和一個(gè)用于疊加的塊22，塊襯底21例如是Mn-Zn鐵氧化物材料的，塊22是一個(gè)將要疊加到塊襯底上的塊，分別如圖7和圖8所示。選定這些襯底的尺寸，使得a、b、c邊分別等于30mm、1mm和2mm。塊襯底21的上表面21a是用作磁隙g的貼合表面2a或3a的表面。在該表面21a上利用例如金屬砂輪#4000形成第一槽23，與a邊平行。利用具有90度末端的金屬砂輪，形成金屬膜形成表面21b，它相對(duì)于磁隙g以45度θ4角傾斜。
然后，如圖8所示，利用例如金屬砂輪#600在相對(duì)的側(cè)塊(即用于疊加的塊22)上形成一個(gè)繞組槽6，作為第二槽。在本實(shí)施方式中，加工繞組槽6，使得從繞組槽6的中心留大約0.04μm的末端。
即，形成繞組槽6的傾斜部分6a的角θ2，它相對(duì)于磁隙g的深度d成20-70度。然后在用來(lái)控制磁隙g深度d的繞組槽6的傾斜部分6a中形成彎曲11和彎曲11之后的突起12。形成彎曲11和突起12，使得在截面上具有銳角。即，X邊的高度H1設(shè)為0.1mm到0.3mm，而Y邊的高度H2設(shè)為0.01mm到0.1mm。
然后在用于疊加的塊22中形成道寬度控制槽24，如圖9所示。在本實(shí)施方式中，道寬度設(shè)為21μm。道寬度控制槽的角θ4設(shè)為10-80度。雖然利用例如金屬砂輪產(chǎn)生V-形道寬，但是道寬也可以是U-形的。
在將塊襯底21的作為磁隙g的貼合表面的表面加工為鏡面光潔度之后，利用真空薄膜形成技術(shù)(如濺射)在包括金屬膜形成表面21b的槽23中形成鐵硅鋁磁合金或類似合金的磁性金屬薄膜25。
在本實(shí)施方式中，形成磁性金屬薄膜25，延續(xù)到繞組槽6。然而，也可以采用ZrO2膜、如Cr、Al、Si或Pt的金屬膜或其合金的膜、或這些金屬膜或合金膜的疊層膜，以取代SiO2膜。
磁性金屬薄膜25的厚度設(shè)為3-6μm，是有效磁隙g的寬度g的一半，以改進(jìn)高頻特性。
利用上述方法生產(chǎn)的塊襯底21和疊加塊22側(cè)對(duì)側(cè)地放置，使得構(gòu)成道寬的磁性金屬材料以高精度相互貼合，如圖10所示。然后，使塊21、22相互連接，產(chǎn)生合成一體的塊31。這種連接可以通過(guò)在每個(gè)磁芯的第一槽23中以及在繞組槽6中填充熔融玻璃7而完成。即，將一條形玻璃放在繞組槽6中并進(jìn)行熱處理，使得熔融玻璃流入傾斜部分6a的內(nèi)部。在這種情形下，在將熔融玻璃填充到道寬控制槽24的過(guò)程中引起的任何熱壓力由彎曲部分11削弱。
然后，以寬度為道寬T的磁性金屬薄膜25的貼合區(qū)域?yàn)橹行?，沿線B和B’對(duì)合成一體的塊31切片。對(duì)線C和C’所包圍的區(qū)域(與用作磁記錄媒體在其上滑動(dòng)的表面的所得磁頭片的表面寬度相應(yīng))進(jìn)行加工，以形成凹口或臺(tái)階，以保證磁記錄媒體與凹口或臺(tái)階嚙合。如果需要方位角，則以預(yù)定方位角對(duì)合成一體的塊切片。
將所得磁頭片的用作磁記錄媒體在其上滑動(dòng)的表面的部分磨削為柱面并拋光，以完成圖5所示的磁頭1。
將線圈C繞在如此生產(chǎn)的磁頭1上，以制造磁頭裝置10。
如此生產(chǎn)的磁頭與常規(guī)頭的不同之處在于在生產(chǎn)過(guò)程中，尤其在切片和線圈繞制步驟中，磁性金屬薄膜4、5不剝落。另外，磁頭1的磁特性不受負(fù)面影響。
原因是，利用所述實(shí)施方式的磁頭1，在磁性金屬薄膜4、5的形成過(guò)程中引起的壓力不再繼續(xù)，而是由于用于彎曲磁性金屬薄膜4、5而構(gòu)造的彎曲11而在X邊和Y邊上削弱；另一原因是，偶爾在例如銳角θ2的Y邊引起的磁性金屬薄膜4、5的銳落在彎曲11處被分為幾部分，而不達(dá)到對(duì)邊X，從而防止磁隙g附近受剝落的影響。如果彎曲11的角θ2是直角或鈍角，則在磁頭1的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的磁性金屬薄膜4、5的剝落在彎曲11上繼續(xù)，使得不能有效地避免剝落。因?yàn)檠永m(xù)彎曲11形成突起12，所以可以有效地避免熔融玻璃流向繞組部分6c。
本發(fā)明適用于任何設(shè)有磁性金屬薄膜4、5的磁頭。即，本發(fā)明可以應(yīng)用于所謂的金屬間隙類型磁頭，其中磁性金屬薄膜4、5平行于磁隙形成表面而形成，或應(yīng)用于所謂的疊片磁頭，其中磁性金屬薄膜夾在非磁性材料的基底之間以構(gòu)成相互貼合并利用玻璃熔化而合成一體的磁芯半體。
權(quán)利要求
1.一種磁頭，其中一對(duì)磁芯半體利用設(shè)置在它們之間的磁性金屬薄膜相互貼合并合成一體，每個(gè)磁芯半體具有一個(gè)用于在其內(nèi)設(shè)置線圈的繞組槽，并且，其中在磁芯半體的貼合表面之間形成一個(gè)磁隙，其特征在于在所述繞組槽中形成彎曲，當(dāng)從截面上看時(shí)，所述磁性金屬薄膜被彎曲為銳角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其中在至少一個(gè)磁芯半體的繞組槽中形成一個(gè)延續(xù)所述彎曲的突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其中在每一個(gè)磁芯半體的繞組槽中形成所述彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其中所述彎曲形成在設(shè)計(jì)來(lái)控制磁隙深度的繞組槽的傾斜部分中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其中繞組槽的傾斜部分的傾斜角相對(duì)于磁隙的深度為20至70度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的磁頭，其中所述突起當(dāng)從截面看時(shí)具有銳頂角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其中所述突起形成在每個(gè)磁芯半體中所形成的繞組槽中。
全文摘要
一種磁頭，其中一對(duì)磁芯半體利用設(shè)置在其間的磁性金屬薄膜貼合并相互合成一體，每個(gè)磁芯半體具有一個(gè)用于在其內(nèi)設(shè)置線圈的繞組槽，并且，其中在磁芯半體的貼合表面上形成一個(gè)磁隙。在繞組槽中形成彎曲，當(dāng)從截面上看，磁性金屬薄膜被彎曲為銳角。該磁頭具有一種用于防止磁性金屬薄膜剝落的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G11B5/187GK1148233SQ95118140
公開(kāi)日1997年4月23日 申請(qǐng)日期1995年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月31日
發(fā)明者佐藤平吉, 木村均 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社