JPH03188603A - 軟磁性薄膜および磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、軟磁性薄膜および磁気ヘッド、特にメタル・
イン・ギャップ（ＭＩＧ）型磁気ヘッドや、エンハンス
ト・デュアル・ギャップ・レングス（ＥＤＧ）型磁気ヘ
ッドや、薄膜磁気ヘッドに関する。

〈従来の技術〉 フェライト製の第１および第２コアの少なくとも一方の
ギャップ部対向面にコアよりも飽和磁束密度Ｂｓの高い
センダスト等の軟磁性薄膜を有するＭＩＧ型磁気ヘッド
が知られている。

この磁気ヘッドでは、軟磁性薄膜から強力な磁束を磁気
記録媒体に印加できるため、高い保磁力を有する媒体に
有効な記録が行える。

また、高密度記録や高速データ転送が可能である等の優
れた諸性性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッドが実用化さ
れてきている。

そして、薄膜磁気ヘッドでも高密度の磁束を発生させる
ため、上部および下部磁極層には、飽和磁束密度Ｂ３の
高いパーマロイ、センダスト等の軟磁性薄膜が用いられ
る。

ところで、磁気ヘッドに用いられるこのような軟磁性薄
膜の飽和磁束密度Ｂ工は、高々１２０００Ｇ程度である
。

このため、従来の磁気ヘッドでは、オーバーライド特性
等の電磁変換特性が不十分であり、特に高保磁力を有す
る磁気記録媒体の場合には、より一層高い飽和磁束密度
Ｂ３が要求されている。

また、（１００）面配向性が強いＦｅ系軟磁性薄膜は、
（２２０）面配向のセンダスト膜や（１１１）面配向の
パーマロイ膜に比べ、結晶磁気異方性が小さいため、侵
れた軟磁気特性を有することが知られている。

しかし、スパッタリング等の一般の気相法にてＦｅ系軟
磁性薄膜の成膜を行なっても（１００）面配向性を強く
できず、主に（１１０）面配向や無配向の薄膜ができる
。

このため、（１００）面配向性が強い膜を成膜するには
、特定の材質の基板、例えばＺｎ５ｅを使用したり、（
１００）面配向あるいは（１００）面配向性が強いＧａ
ＡＳ等の単結晶基板を使用しなければならない。

このように（１００）面配向性が強い膜は、限定された
条件でしか実現しないため、磁気ヘッドの軟磁性薄膜を
（１００）面配向あるいは（１００）面配向性を強くす
ることは非常に困難である。

ところで、Ｆｅをターゲットし、ＡｒとＮ２の混合ガス
中でスパッタリングして、センダストよりもさらに飽和
磁束密度Ｂ３が高いＦｅＮ軟磁性薄膜を得ることができ
る。

それは、Ｎを混合することにより、Ｆｅの結晶粒が微細
化され、磁気異方性分散が減少するためである。

例＾ば、特開昭６４−１５９０７号公報には、Ｆｅを主
体とし、Ｆ　ｅ　４　Ｎおよび／またはＦｅ３Ｎからな
る窒化鉄を含有する軟６Ｈ性薄膜が開示されている。

そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が１５０００
Ｇ以上であり、保磁力ＨＣが低く、前記磁気ヘッド用と
しては好適な磁気特性を有している。

しかしＦｅ−Ｎ軟磁性薄膜は、耐熱性が低く、約３５０
℃程度の温度で結晶粒径が大きくなり、保磁力Ｈｃが急
激に増加してしまう。

このためガラス溶着等の熱処理によって４５０〜７００
℃程度の温度下におかれるＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ
型磁気ヘッド、さらには、スパッタリング等による成膜
工程で約３５０℃以上の温度下におかれる薄膜磁気ヘッ
ドに使用することは困難である。　加えて、この軟磁性
薄膜は、スパッタリング等の気相法で、通常の基板上に
成膜を行なうだけでは（１００）面配向性を強くできな
い。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、耐熱性や耐食性が高く、さらに飽和磁
束密度Ｂｓが高（、しかも優れた軟磁気特性を有する軟
磁性薄膜と、このような軟磁性薄膜を有するＭＩＧ型磁
気ヘッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さらには薄膜磁気ヘッ
ドとを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 このような目的は下記（１）〜（７）の本発明によって
達成される。

（１）下記式で表わされる原子比組成を有することを特
徴とする軟磁性薄膜。

式　　［（Ｆ　ｅ　＋−ｙ　　Ｎ　　１　ｙ）＋−ｘ　
　Ｍ　Ｘ］ｌ−Ｎ　ｔ（上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ
、Ｙ、Ｔ　ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ％Ｎｂ、Ｔａ％Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる１種以上であり　　
、　　　０．００１　　　≦　Ｘ　≦　０　、　　１　
５　、　　０　≦　ｙ　≦０、ｌ、０．００１≦ｚ≦０
．１５である。）（２）２００〜８００℃の温度で熱処
理を行なった上記（１）に記載の軟磁性薄膜。

（３）Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦ
ｅ　（２００）ピークの相対強度比が１以上である上記
（１）または（２）に記載の軟磁性薄膜。

（４）飽和磁束密度Ｂｓが１４０００Ｇ以上であり、保
磁力Ｈｃが２　０ｅ以下である上記（１）ないしく３）
のいずれかに記載の軟磁性薄膜。

（５）一対のコア間に、上記（１）ないしく４）のいず
れかに記載の軟磁性薄膜を有することを特徴とする磁気
ヘッド。

（６）前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０〜７００
℃の溶着ガラスにより溶着一体化した上記（５）に記載
の磁気ヘッド。

（７）上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有する
薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が、上記（１）ないし
く４）のいずれかに記載の軟磁性薄膜で形成されている
ことを特徴とする磁気ヘッド。

くイ乍用〉 本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、Ｆｅ−
Ｎ系であるため、飽和磁束密度Ｂｓが非常に高く、保磁
力Ｈｃが低い。

そして、ＦｅとＮに、所定の元素を適量添加することに
より、いかなる基板上にも（１００）面配向性ないし配
向度が強い軟磁性薄膜を形成できる。　このため、軟磁
気特性が格段と向上する。

加えて、この添加元素は、Ｆｅより安定な窒化物を形成
するため、飽和磁束密度Ｂｓが約１４０００Ｇ以上、特
に１６０００Ｇ以上のまま耐熱性や耐食性が著しく向上
する。

ここに、熱処理によって保磁力が急激に変化する温度、
例えば、保磁力Ｈｃが２　０ｅになる熱処理温度を耐熱
温度とすると、本発明に用いる軟磁性薄膜の耐熱温度は
約５００℃以上である。

従って、本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束密度Ｂｓが高
く、加えて、保磁力Ｈｃが低（、透磁率μが高い優れた
軟磁気特性を有する。

このためこのような軟磁性薄膜を有する本発明の磁気ヘ
ッドは、オーバーライド特性や、記録・再生感度等が高
（、優れた電磁変換特性を有する。

加えて、本発明の軟磁性薄膜は、耐食性や耐摩耗性に優
れるため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。

なお、特開昭６０−２１８８２０号公報や同６０−２２
０９１３号公報には、Ｆｅと、２〜ｌＯ重量％のＡｊ２
と、３〜１６重量％のＳｉと、０．００５〜４重量％の
窒素とを含有する磁性薄膜が開示されている。

そして、Ｆｅの一部をＣＯと置換することによって飽和
磁束密度Ｂｓを向上させ、Ｎｉと置換することによって
Ｂｓを減少させることなく透磁率μを高い状態に保つこ
とができる旨が記載されている。

しかし、実施例に示される具体例は、耐熱温度は高いが
、飽和磁束密度Ｂｓは高々１２０００Ｇ程度である。

このように飽和磁束密度Ｂｓが高（、保磁力Ｈｃが低く
、透磁率μが高く、しかも耐熱性に優れた軟磁性薄膜は
知られていない。

〈発明の具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、下記式
で示される原子比組成を有する。

式　　［（Ｆ　ｅ　＋−ｙ　　Ｎ　　ｌ　ｙ）＋−ｘ　
　Ｍｘ］＋−ｚ　　Ｎ　を上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ％Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる１種以上である。

これ以外の元素、例えばＲｕ等では、飽和磁束密度もＢ
ｓが低下したり、軟磁気特性が低下する。

また、Ｘは０．００１〜０．１５、好ましくは０．０１
〜０．１である。

前記範囲未満では、耐熱性が不十分である。

このため熱処理等により保磁力Ｈｃが大幅に増加する傾
向にある。

前記範囲をこえると、飽和磁束密度Ｂｓが低下する。　
このため磁気ヘッドに適用した場合、オーバーライド特
性が悪化する傾向にある。

また、（１００）面配向性ないし配向度が強い軟磁性薄
膜とするには、Ｘは０．０２５以上、特に０．０３以上
であることが好ましい。

ただし、Ｘがあまり大きすぎると前記のとおり、飽和磁
束密度Ｂｓが低下するため、Ｘは０．０２５〜０．１５
、特に０．０３〜０．　１であることが好ましい。

Ｘが前記範囲の場合、軟磁気特性が格段と向上する。　
また、耐熱性が向上する。

ｙはＯ〜０．１、好ましくはＯ〜０．０５である。

Ｎｉを添加することにより、透磁率μを向上させること
ができる。

ただし前記範囲をこえると飽和磁束密度Ｂｓが低下する
傾向にある。

なお、Ｎｉを必須成分として含むときには、その含有量
ｙは０．０１〜０．１、より好ましくは０．０１〜０．
０５であることが好ましい。

Ｚは０．００１〜０．１５、好ましくは０．０３〜０．
０７である。

前記範囲未満では、Ｎによる結晶粒の微細化が不十分で
、軟磁気特性が得られない傾向にある。

前記範囲をこえると、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍの窒化物が必要以
上に生成されるため軟磁気特性が得られない傾向にある
。

そして、必要に応じて窒素に加え、酸素が全体の１５ａ
ｔ％以下含有されていてもよい。

また、５ａｔ％以下のＳｉおよび／または２１ａｔ％以
下のＡｌ１が含有されていても前記の組成範囲であれば
、はぼ同等の効果が得られる。

このような本発明の軟磁性薄膜の組成は、例えば、Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉｃｒｏ　Ａｎａｌｙｓ
ｉｓ　（ＥＰＭＡ）法により測定すればよい。

また、軟磁性薄膜の膜厚は、用途等に応じて適宜選択す
ればよいが、通常０．１〜１０μ程度である。

本発明の軟磁性薄膜を成膜するには、蒸着、スパッタリ
ング、イオンブレーティング、ＣＶＤ等の各種気相法を
用いればよい。

このうち特にスパッタ法により成膜することが好ましく
、例えば以下のように成膜すればよい。

ターゲットには、合金鋳造体や焼結体さらには多元ター
ゲット等を用いる。　そして、Ａｒ等の不活性ガス雰囲
気下でスパッタリングを行なう。

また、反応性スパッタを行なう場合には、ターゲットの
組成は前述の式において、Ｎが含有されないものとほぼ
同一とすればよい。

そして、スパッタリングは、Ａｒ中にＮ２を０．１〜１
５体積％、好ましくは２〜１０体積％含有する雰囲気下
で行われる。

前記範囲外であると、軟磁気特性が得られない傾向にあ
る。

スパッタの方式には、特に制限がなく、また、使用する
スパッタ装置にも制限がな（、通常のものを用いればよ
い。

なお、動作圧力は通常０．１〜１．ＯＰａ程度とすれば
よい。

この場合、スパッタ投入電圧や電流等の諸条件は、スパ
ッタ方式等に応じ適宜決定する。

成膜後は、軟磁性薄膜に熱処理を行なうことが好ましい
。

前記組成式においてＸが０．０２５以上、特に０．０３
以上の組成では熱処理により、（１００）面配向性ない
し配向度が強（なり、軟磁気特性が格段と向上し、しか
も飽和磁束密度Ｂｓも向上する。

具体的には、Ｘ線回折チャートをみたとき、Ｆｅ（１１
０）ピークに対するＦｅ　（２００）ピークの相対強度
比が、熱処理前、１〜２程度であったものが、熱処理に
より、２以上、さらに３以上、特に３〜１０程度に向上
し、さらに飽和磁束密度Ｂｓも向上する。

この場合、例えば、フェライト等の磁性体、非磁性セラ
ミックス、高分子フィルム等いかなる基板上に成膜して
も（１００）面配向性が強い軟磁性薄膜が実現する。

ここに、（１００）面配向とは、一般に、Ｘ線回折チャ
ートをみたとき、Ｆｅ　（２００）ピークがあり、Ｆｅ
（１１０）ピークがない場合をいい、（１１０）面配向
とは、Ｆｅ（１１０）　ピークがあり、Ｆｅ　（２００
）ピークがない場合をいう。

また、無配向の場合、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦ
ｅ　（２００）ピークの相対強度比は、通常１／３程度
である。

本発明では、前記のとおりＸを０．０２５以上、特に０
．０３以上とすることにより、膜のＸ線回折チャートに
て、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦｅ　（２００）ピ
ーク、の相対強度比が１以上、より好ましくは２以上、
さらに好ましくは３以上、特に３〜１０程度であること
が好ましい。

なお、Ｘ線回折チャートにおけるＦｅ （＋ｔＯ）ピークの２０（θは回折角）は、ＣｕＫαを
用いた場合４４５７度程度１Ｆｅ（２００）ピークの２
０は、６５度程度である。

熱処理条件は、特に下記の条件が好適である。

昇温速度：２〜ｂ 保持温度：２００〜８００℃、 特に４００〜７００℃程度 保持時間：１０〜６０分程度 冷却速度：２〜ｂ なお、雰囲気はＡｒ等の不活性ガスでよい。

前記条件にて熱処理を行なうことにより、より一層優れ
た軟磁気特性の軟磁性薄膜が得られる。

本発明の軟磁性薄膜は、例えば膜厚１〜５−程度の場合
、下記の特性を有する。

保６競力Ｈｃ　　（５０Ｈｚ）　　： ０．１〜２Ｏｅ程度、 特に０．１”−１０ｅ程度 初透磁率μ、（５ＭＨｚ）　： １０００〜５０００程度、 特に２０００〜５０００程度 飽和磁束密度Ｂｓ　　（ＤＣ）： １４０００〜２ｏＯＯＯＧ程度、 さらに１６０００〜２００００Ｇ程度、特に１７０００
〜１９０００Ｇ程度 結晶粒の平均結晶粒径Ｄ＝ １００〜３００人程度、 特に１５０〜２５０人程度 耐熱温度＝４５０〜７００℃程度 ここに耐熱温度とは、熱処理を行ったとき保磁力Ｈｃが
急激に増加する温度であり、前記の場合は保磁力Ｈｃが
２　０ｅになる温度である。

軟磁性薄膜の磁気特性の測定は、例えば磁気ヘッドに適
用する場合であれば、磁気ヘッドに形成する場合と同一
条件で非磁性基板上に成膜し、同一条件の熱処理を行っ
た後、下記のとおり行なえばよい。

初透磁率（μｍ）＝８の字コイル透磁率測定器を用い、
印加磁界５　ｍＯｅにて測 定 保磁力（Ｈｃ）：Ｂ−Ｈトレーサにて測定飽和磁束密度
（Ｂｓ）： ＶＳＭを用い、１００ＯＯＧ の磁場中で測定 また、結晶粒の平均結晶粒径りは、Ｘ線回折線のＦｅ　
（２００）ピーク半値巾Ｗ　５ｏ、　Ｆ’　ｅ（２００
）ピークがでていない場合は、Ｆｅ（１１０）ピーク半
値巾Ｗ５ｏを測定し、下記のシェラ−の式から求めれば
よい。

式　　Ｄ＝０．　９　　λ／　Ｗ　ｓｏ　　ｃｏｓθ上
式において、えは用いたＸ線の波長であり、θは回折角
である。

なお、前記のとおりＣｕＫαを用いた場合、Ｆｅ　（２
００）ピークの２０は、６５度、Ｆｅ（１１０）ピーク
の２０は、４４７度である。

このような本発明の軟磁性薄膜は、特にＭＩＧ　（メタ
ル・イン・ギャップ）型磁気ヘッドや薄膜磁気ヘッド等
の各種磁気ヘッドに適用できる。

そして、磁気ヘッドのほかにも、薄膜インダクタ等各種
軟磁性部品等に適用できる。

次に、本発明の磁気ヘッドについて説明する。

本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの好適実施例を、第１図お
よび第２図に示す。

第１図に示される磁気ヘッドは、第１コア１と、ギャッ
プ部対向面に、軟磁性薄膜４が形成されている第２コア
２とを有し、両コアがギャップ５を介して接合され、溶
着ガラス３により溶着一体止されている。

また、第２図に示される磁気ヘッドは、軟磁性薄膜４を
第１コア１、第２コア２の双方のギャップ部対向面に形
成したタイプのものである。

本発明において、コア１．２はフェライトから構成され
ることが好ましい。

この場合、用いるフェライトに特に制限はないが、Ｍ　
ｎ　−Ｚ　ｎフェライトまたはＮｉ−Ｚｎフェライトを
、目的に応じて用いることが好ましい。

Ｍｎ−Ｚｎフェライトとしては、Ｆｅ２０３５０〜６０
モル％程度、ｚｎＯ８〜　２５モル％程度、残部が実質
的にＭ　ｎ　Ｏのものが好適である。

また、Ｎ　１−Ｚｎフェライトは特に高周波領域におい
て優れた特性を示すものであり、好ましい組成としては
、Ｆ　ｅ　２０　ｓが３０〜６０モル％、ＮｉＯが１５
〜５０モル％、ＺｎＯが５〜４０モル％程度のものであ
る。

コア１．２の直流での飽和磁束密度Ｂ、は、好ましくは
３，０００〜６．０ＯＯＧとする。

飽和磁束音度が前記範囲未満であると、オーベーライト
特性が低下する他、このような飽和磁束密度の組成では
、キュリー温度が低くなるため熱的安定性が低下してし
まう。　前記範囲をこえると、磁歪が増加して磁気ヘッ
ドとしての特性が悪化したり、着磁し易くなる。

コア１，２の直流での初透磁率μ、は １．０００以上、保磁力Ｈｃは０．３０ｅ以下であるこ
とが好ましい。

また、コアｌ、２のギャップ部対向面は、鏡面研磨等に
より平滑化し、後述する軟磁性薄膜４や下地膜等が形成
され易いようにすることが好ましい。

軟磁性薄膜４は、記録時に密度の高い磁束を発生させ、
高い保磁力を有する磁気記録媒体に有効な記録を行なう
ために設けられる。

軟磁性薄膜４には、前述した本発明の軟磁性薄膜を用い
る。

磁気ヘッド完成時の軟磁性薄膜４の飽和磁束密度Ｂｓは
、１４０ＯＯＧ以上、より好ましくは１６０００Ｇ以上
、特に好ましくは１７０００Ｇ以上であることが好まし
い。

前記範囲未満であるとオーバーライド特性が悪化し、特
に高検６Ｒ力の磁気記録媒体への記録が困難である。

また、軟磁性薄膜４は、（１００）面配向性が強いこと
が好ましい。

（１００）面配向性が強いと、軟磁性薄膜４の軟磁気特
性が向上し、高い記録・再生感度が得られる。

また、軟磁性薄膜４の結晶粒の平均結晶粒径は、３００
Å以下、特に１００〜３００人程度であることが好まし
い。

前記範囲の場合、軟磁気特性が向上し、高い記録・再生
感度が得られる。

この場合、軟磁気特性、すなわち、磁気ヘッド完成時に
おける軟磁性薄膜４の５０Ｈｚでの保磁力Ｈｃは、２　
０ｅ以下、より好ましくはｌＯｅ以下であることが好ま
しい。

そして、軟磁性薄膜４の５　ＭＨｚでの初透磁率μｍは
、１０００以上、特に１５００以上であることが好まし
い。

保磁力Ｈｃが前記範囲をこえると、あるいは初透磁率μ
、が前記範囲未満であると、記録・再生感度が低下する
傾向にある。

軟磁性薄膜４の膜厚は、好ましくは０．２〜５μｓ、さ
らに好ましくは０．５〜３−である。

膜厚が前記範囲未満であると、軟磁性薄膜４全体の体積
が不足して飽和し易（なり、ＭＩＧ型磁気ヘッドの機能
を十分に果たすことが困難となる。

また、前記範囲をこえると、軟磁性薄膜４の摩耗が大き
くなる他、渦電流損失が増大してしまう。

このような軟磁性薄膜４を有することにより、本発明の
磁気ヘッドは保磁力８０００ｅ以上、特に９００〜１，
５０００ｅの磁気記録媒体に対し有効な記録を行なうこ
とができる。

そして、コア１、コア２および軟磁性薄膜４が前述した
ような磁気特性であれば、磁気ヘッドとして高い出力と
分解能とが得られる。　また、オーバーライド特性も一
３５ｄＢ以下の良好な値が得られる。

なお、分解能とは、例えば、ｉｆ倍信号出力なＶｌｔ、
２層信号の出力をＶ２ｔとしたとき、（Ｖ　２ｔ／　Ｖ
　ｌｔ）　Ｘ　１００　［％］で表わされるものである
。

また、オーバライド特性とは、例えば、１層信号の上に
２層信号を重ね書きしたときの２層信号出力に対する１
層信号出力である。

ギャップ５は、非磁性材質から形成される。

特に、ギャップ５には、接着強度を高めるため接着ガラ
スを用いることが好ましく、例えば、特願平１−７１５
０６号等に示されるガラスが好適である。

また、ギャップ５は、接着ガラスのみで形成されていて
もよいが、ギャップ形成速度やギャップ強度を高めるた
め、図示のようにギャップ５１とギャップ５３との２層
で形成されることが好ましい。

この場合、ギャップ５１にはＳｉｎ、を用い、ギャップ
５３には接着ガラスを用いることが好ましい。

なお、後述する溶着ガラス３が、ギャップ両サイドに流
れ込むタイプの磁気ヘッドの場合は、ギャップ５を酸化
ケイ素のみで形成してもよい。

ギャップ５の形成方法には特に制限はないが、スパッタ
法を用いることが好ましい。

ギャップ長は、通常０．２〜２、〇−程度である。

本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドは、第１図や第２図に示さ
れるように、第１コアｌと、第２コア２とがギャップ５
を介して接合一体止されているものである。

コアの接合は、通常、ギャップ５３の接着ガラスにより
熱圧着すると同時に溶着ガラス３を流し込むことにより
行う。

用いる溶着ガラス３の作業温度Ｔｗは４５０〜７００℃
、特に４６０〜６５０℃程度であることが好ましい。

ここに、作業温度Ｔｗとは、周知のように、ガラスの粘
度が１０　’　ｐｏｉｓｅとなる温度である。

本発明では耐熱性の高い前記の軟磁性薄膜４を用いるた
め、このようなＴｗのガラスを用いて溶着しても、保磁
力Ｈｃは２Ｏｅ以下、特に１　０ｅ以下の値を保持する
。

溶着ガラス３には、特に制限はないが、鉛ケイ酸ガラス
を用いることが好ましい。

このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適である
。

ＰｂＯ：６７．５〜８７．５重量％程度Ｂ、Ｏ，：４．
Ｏ〜８，１重量％程度 ＳｉＯ＊ニア、５〜１３．６重量％程度Ａ（２ｘ　Ｏｓ
　　：　０．３〜０．８重量％程度ＺｎＯ：２．２〜３
．３重量％程度 Ｂｉ２０ｎ：Ｏ〜０．１重量％程度 Ｎａ２０．に２　０、ＣａＯ等コ ０〜４重量％程度 ５ｂ２ｏ、：ｏ〜１重量％程度 なお、溶着に際しては、溶着温度を作業温度Ｔｗ近辺と
し、通常の方法により行う。

この場合、溶着処理が、軟磁性薄膜４の熱処理を兼ねる
ようにしてもよい。

また、本発明においては、第３図に示されるように、第
１コア１にコアより飽和磁束密度Ｂｓの低い低飽和磁束
密度合金薄膜６を形成し、第２コア２に前述した軟磁性
薄膜４を形成したいわゆるＥＤＧ型のＭＩＧ型６任気ヘ
ッドとすることができる。

そして、前述したＭＩＧ型磁電磁気ヘッド様の効果を得
ることができる。

この場合、低飽和磁束密度合金薄膜６には、例えば、特
願昭６３−３１１５９１号に示される低飽和磁束密度非
晶質薄膜等を用いることができ、優れたオーバーライド
特性や高い感度が得られる。

本発明の磁気ヘッドは、必要に応じスライダーと一体化
され、組立てられヘッドアセンブリーとされる。

そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイプ等の
トンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有しない
リードライト型などのオーバーライド記録を行なうフロ
ッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジットタイ
プの浮上型の３す算機用ヘッド、回転型のＶＴＲ用ヘッ
ドやＲ−ＤＡＴ用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとして用
いられる。

このようにして、前記の本発明の磁気ヘッドを用いて、
公知の種々の方式のオーバーライド記録を行なうことが
できる。

次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説明する。

第４図に、本発明の好適実施例である浮上型の薄膜磁気
ヘッドを示す。

第４図に示される薄膜磁気ヘッドは、スライダ７上に、
絶縁層８１、下部磁極層９１、ギャップ１１０、絶縁層
８３、コイル層１１、絶縁Ｗ８５、上部磁極層９５およ
び保護層１２を順次有する。

本発明においてスライダ７は、材料として従来公知の種
々のものを用いればよく、例えばセラミックス、フェラ
イト等により構成される。

この場合、セラミックス、特にＡｆ１２０３ＴｉＣを主
成分とするセラミックス、Ｚ　ｒ　Ｏ２を主成分とする
セラミックス、ＳｉＣを主成分とするセラミックスまた
はＡβＮを主成分とするセラミックスが好適である。　
なお、これらには、添加物としてＭｇ、Ｙ、Ｚｒ０ｚＴ
　ｉ　Ｏ２等が含有されていてもよい。

スライダ７の形状やサイズ等の諸条件は公知の何れのも
のであってもよく、用途に応じ適宜、選択される。

スライダ７上には、絶縁Ｍ８１が形成される。

絶縁層８１の材料としては従来公知のものは何れも使用
可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により行な
うときには、５ｉＯｚ、ガラス、Ａ　Ｑ　２０３等を用
いることができる。

絶縁層８１の膜厚やパターンは公知の何れのものであっ
てもよ（、例えば膜厚は、５〜４０ｐｍ程度とする。

磁極は、通常図示のように、下部磁極層９１と、上部磁
極層９５として設けられる。

本発明では、それぞれ、９１および上部６競極層９５に
は、前述のＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ型のＭＩＧ型磁
気ヘッドの場合と同様に、前記式で表わされる原子比組
成の本発明の軟磁性薄膜を用いる。

このため、オーバーライド特性に優れ、記録・再生感度
が高い磁気ヘッドが得られる。

なお、成膜や熱処理等も前記と同様に行えばよい。

下部および上部磁極層９１．９５のパターン、膜厚等は
公知のいずれのものであってもよい。　例えば下部磁極
層９１の膜厚は１〜５μｍ程度、上部磁極層９５の膜厚
は１〜５−程度とすればよい。

下部磁極層９１および上部磁極層９５の間にはギャップ
層１０が形成される。

キャップ層１０には、Ａｌｉ　Ｏ，，５ｉ０２等公知の
種々の材料を用いればよい。

また、ギャップ層１０のパターン、膜厚等は公知の何れ
のものであってもよい。　例えば、ギャップｌＯの膜厚
は０，２〜１．０−程度とすればよい。

コイル層１１の材質には特に制限はなく、通常用いられ
るＡ℃、Ｃｕ等の金属を用いればよい。

コイルの巻回パターンや巻回密度についても制限はなく
、公知のものを適宜選択使用すればよい。　例えば巻回
パターンについては、図示のスパイラル型の他、積層型
、ジグザグ型等何れであってもよい。

また、コイル層１１の形成にはスパッタ法等の各種気相
被着法やめっき法等を用いればよい。

図示例ではコイル層１１は、いわゆるスパイラル型とし
てスパイラル状に上部および下部磁極層９１．９５間に
配設されており、コイル層１１と上部および下部磁極層
９１．９５間には絶縁層８３．８５が設層されている。

絶縁層８３．８５の材料としては従来公知のものは何れ
も使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法によ
り行なうときには、Ｓ　ｉ　Ｏ２ガラス、Ａρ２０３等
を用いることができる。

また、上部磁極層９５上には保護層１２が設層される。

　保護層１２の材料としては従来公知のものは何れも使
用可能であり、例えばＡ　１　ｚ　Ｏｓ等を用いること
ができる。

この場合、保護層１２のパターンや膜厚等は従来公知の
ものはいずれも使用可能であり、例えば膜厚はｌＯ〜５
０−程度とすればよい。

ところで、例えばスパッタリングにより保護層１２を形
成する際には、プラズマに曝されるため、２００〜４０
０℃程度の温度下におかれる。

このため、本発明では、上部および下部磁極層９１．９
５のそれぞれに前記の耐熱性の高い軟磁性薄膜を用いて
いる。

なお、本発明ではさらに各種樹脂コート層等を積層して
もよい。

このような薄膜磁気ヘッドの製造工程は、通常、薄膜作
製とパターン形成とによって行なわれる。

各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはめっき法等を用いればよい。

薄膜磁気ヘッドの各層のパターン形成は、従来公知の技
術である選択エツチングあるいは選択デポジションによ
り行なうことができる。　エツチングとしてはウェット
エツチングやドライエツチングにより行なうことができ
る。

本発明の薄膜磁気ヘッドは、アーム等の従来公知のアセ
ンブリーと組み合わせて使用される。

また、前記の本発明の薄膜磁気ヘッドを用いて、種々の
方式のオーバーライド記録を行うことができる。　この
場合、保磁力Ｈｃが、８０００ｅ以上、特に１０００〜
１５０００ｅの磁気記録媒体に対し有効に、記録・再生
を行うことができる。

〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例１ 第１図に示されるように、第１コ７ア１と、ギヤツブ部
対向面に軟磁性薄膜４が形成されている第２コア２とを
ギャップ５を介して接合−体化し、ＭＩＧ型磁気ヘッド
を製造した。

コア１．２の材質はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライトとし、
直流での飽和磁束密度Ｂ、は５０００Ｇ、初透磁率μｍ
は３０００、保磁力Ｈｃは０．　１０ｅであった。

軟磁性薄膜４は、ＲＦマグネトロンスパッタにより形成
し、膜厚は１ｐとした。

この場合、スパッタリングは、 Ｆ　ｅ　０．９８２　ｒ　０．０４　（原子比）の合金
をターゲットとし、Ａｒ中にＮ２を５体積％含有する雰
囲気下で行った。　動作圧力は、０．４Ｐａとした。

軟磁性薄膜４の組成、直流での飽和磁束密度Ｂｓ、周波
数５０Ｈｚでの保磁力Ｈｃ、周波数５Ｍ）Ｉｚでの初透
磁率μｍおよび耐熱温度は表１に示されるとおりである
。

なお、Ｂｓ、Ｈｃおよびμｍは溶着熱処理後の値である
。　この場合、熱処理温度は５００℃、保持時間は６０
分間とした。

また、耐熱温度は、６０分間の熱処理を行った後でＨｃ
を測定し、Ｈｃが２　０ｅ以上になったときの熱処理温
度である。

なお、磁気特性等の測定は、非磁性基板上に軟磁性薄膜
４をヘッド作製の際と同一の条件で形成して行った。

そして、組成分析にはＥＰＭＡ、Ｂｓ測定にはＶＳＭ、
Ｈｃ測定にはＢ−Ｈトレーサ、μｍ測定には８の字コイ
ル透磁率測定器（印加磁界５　　ｍ０ｅ）を用いて行っ
た。

ギャップ５１にはＳｉＯ２を用い、スパッタにより形成
し、その膜厚は０．３−とした。

ギャップ５３には、作業温度Ｔｗが５５０℃の接着ガラ
スを用いた。

なお、ギャップ５３はスパッタにより形成し、その膜厚
は０．１−とした。

溶着ガラス３には、作業温度Ｔ、ｗが、５００℃の７７
、５０ＰｂＯ−６，０５８２０−１０，５７ＳｌＯ□−
０，５５Ａ１２０ｘ−２，７５ＺｎＯ−０，０５Ｂｉｚ
Ｏｓ−２，５ＯＮａ２０−０．３０Ｓｂｚ０３（重量％
）を用い、５００℃で溶着を行った。

また、コイルターン数は２０×２ターンとした。

そして、チタン酸カルシウム製スライダに固定・封着し
て、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドを得た。

このようにして製造された磁気ヘッドをサンプルＮｏ、
　　１とする。

また、軟磁性薄膜４の組成の異なる磁気ヘッドサンプル
Ｎ０９２〜Ｎｏ、１６や比較サンプルＮｏ、　　１７〜
Ｎｏ、２０も製造した。

これらの各サンプルと、保磁力が１５０００ｅのハード
ディスクとを用いて、トラック幅１４痔にて下記の特性
を測定した。

なお、測定に際しては、第１コア１を、ハードブイスフ
リーディング側とした。

（オーバーライド特性） １．２５ＭＨｚの１ｆ信号を記録し、次いでこの上から
２．５ＭＨｚの２ｆ信号を重ね書きした。

２ｆ信号の出力に対する１ｆ信号の出力を算出し、オー
バーライド特性を評価した。

（記録・再生感度測定） ５　Ｍ）Ｉｚの信号を記録し、次いで記録した信号を再
生し、その時の再生出力電圧値Ｖ　’　ｐ（ピーク・ツ
ー・ピーク）を測定する。

なお、表中には測定値Ｖ’ｐ−ｐを規格化した値ｖ　Ｐ
−Ｐが示される。

結果は表１に示されるとおりである。

表１により本発明の効果が明らかである。

また、サンプルを濃度５％（重量百分率）の塩化ナトリ
ウム水溶液中に１６８時間浸した後、軟磁性薄膜４の表
面を電子顕微鏡で観察したところ、比較サンプルＮｏ、
１７〜Ｎｏ、１９では、さびの発生が確認された。

これに対し、本発明のサンプルＮｏ、　　１〜Ｎｏ、１
６では、さびの発生はほとんど確認されなかった。

なお、サンプルＮｏ、１〜１９はすべて、Ｘ線回折チャ
ートをみたとき、Ｆｅ（１１０）ピークに封するＦｅ　
（２００）ピークの相対強度比が、約０であり、（１１
０）面配向あるいは（２２０）面配向であった。

実施例２ 実施例１と同様にして、ＭＩＧ型磁気ヘッドを製凸し、
同様の測定を行なった。

この場合、軟磁性薄膜４の熱処理条件は、熱処理温度６
００℃、保持時間６０分間とした。

結里は表２に示されるとおりである。

また、サンプルＮ００１の熱処理後の軟磁性薄膜４のＸ
線回折チャートを第５図に示す。

このチャートを見ると、Ｆｅ（１１０）ピークに対する
Ｆｅ　（２００）ピークの相対強度は、３．１であり、
サンプルＮ００１は、（１００）面配向性が強いことを
確認できる。

同様に、サンプルＮ０９２〜９の軟磁性薄膜りＦｅ（１
１０）ピークに対するＦｅ　（２００）ピークの相対強
度比は、３〜１０程度であった。

これに対し、比較サンプルＮｏ、１０の軟磁性薄膜の相
対強度比は約０であり、（１１０）面配向であった。

また、本発明のサンプルは、耐食性も良好であった。

なお、このほか、前記組成式においてＭが異なる各サン
プルを製造したところ同等の結果が得られた。

実施例３ 第３図に示されるように、ギャップ部対向面にコアより
飽和磁束密度Ｂｓが低い低飽和磁束密度合金薄膜６が形
成されている第１コア１と、軟磁性薄膜４が形成されて
いる第２コア２とをギャップ５を介して接合一体化し、
ＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘッドを製造した。

そして、実施例１や２と同様の測定を行ったところ、同
等の結果が得られた。

実施例４ 第４図に示されるように、スライダ７上に順次、絶縁層
８１、下部磁極層９１、ギャップ層１０、絶縁層８３、
コイル層１１、絶縁層８５、上部磁極層９５および保護
層１２を有する薄膜磁気ヘッドを製造した。　この場合
、各層の形成には、スパッタ法を用い、パターン形成に
は、ドライエツチングを用いた。

スライダ７には、Ａｌ２２０３−ＴｉＣを用いた。

絶縁層８１には、Ａ　１２２０　ｓを用い、膜厚は３０
μｍとした。

下部および上部磁極層９１．９５には、表２に示される
組成の軟磁性薄膜を用いた。

この場合、下部および上部磁極層９１．９５は、実施例
１の軟磁性薄膜４と同様にＲＦマグネトロンスパッタに
より形成し、下部および上部磁極層９１．９５の膜厚は
それぞれ３戸とした。

磁極層９１．９５の直流での飽和磁束密度Ｂｓ、周波数
５０Ｈｚでの保磁力Ｈｃ、周波数５Ｍ＋Ｉｚでの初透磁
率μｍおよび耐熱温度は表２に示されるとおりである。

なお、熱処理条件は、熱処理温度３５０℃、保持時間６
０分間とした。

ギャップ層１０には、Ｓ　ｉ　Ｏ２を用い、膜厚は０．
２５−とした。

コイル層１１には、Ｃｕを用い、図示のようにスパイラ
イ状に形成した。

絶縁層８３．８５には、Ａｌ２０３を用いまた、保護層
１２には、Ａｊ２２０ｓを用い、膜厚は４０μｓとした
。　なお、製造中の磁気ヘッドは、保護層１２のスパッ
タリング時に、約３５０℃の温度下におかれた。

このように、本発明の磁気ヘッドサンプルＮｏ、１〜Ｎ
ｏ、１４と、比較サンプルＮｏ、１５〜Ｎｏ、１７とを
製造した。

これらの各サンプルと、保磁力が１５０００ｅのハード
ディスクとを用いて、実施例１と同様の測定を行った。

結果は表３に示されるとおりである。

表３により本発明の効果が明らかである。

また、本発明のサンプルは、耐食性も良好であった。

なお、サンプルＮｏ、　　１〜１９はすべて、Ｘ線回折
チャートをみたとき、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦ
ｅ　（２００）ピークの相対強度比が、約Ｏであり、（
１１０）面配向あるいは（２２０）面配向であった。

実施例５ 実施例４と同様にして、薄膜磁気ヘッドを製造し、同様
の測定を行なった。

この場合下部および上部磁極層９１．９５の熱処理条件
は、熱処理温度３５０℃、保持時間６０分間とした。

また、サンプルＮｏ、　　１〜９の下部および上部Ｍ１
極層９１．９５は、Ｘ線回折チャートをみたとき、Ｆｅ
（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対
強度比が３〜１０程度であり、比較サンプルＮｏ、１０
の下部および上部石ＨＩ＋　”Ｋｌ　９１．９５は、Ｆ
ｅ（１１０）ピークに対するＦｅ　（２００）ピークの
相対強度比が約Ｏであった。

結果は表４に示されるとおりである。

なお、本発明のサンプルは、耐食性も良好であった。

以上の結果から本発明の効果が明らかである。

〈発明の効果〉 本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束密度Ｂｓが高い。　加
えて、耐食熱性が高（、特に（１００）面配向性が強い
ため、保磁力Ｈｃが低（、透磁率μが高い、優れた軟磁
気特性を有する。

このため、本発明の磁気ヘッドは、オーバーライド特性
や記録・再生感度等が高く、優れた電磁変換特性を有す
る。

そして、本発明の軟磁性薄膜は耐食性や耐摩耗性に優れ
るため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの
１例を示す部分断面図である。 第３図は、本発明のＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘッドの１
例を示す部分断面図である。 第４図は、本発明の薄膜磁気ヘッドの１例を示す部分断
面図である。 第５図は、本発明の軟磁性薄膜のＸ線回折チャートを示
すグラフである。 符号の説明 １・・・第１コア ２・・・第２コア ３・・・溶着ガラス ４・・・軟磁性薄膜 ５．５１．５３・・・ギャップ ６・・・低飽和磁束密度合金薄膜 ７・・・スライダ ８１．８３．８５・・・絶縁層 ９１・・・下部磁極層 ５・・・上部６Ｂ極層 Ｏ・・・ギャップ層 １・・・コイル層 ２・・・保護層 出 代 願 理 同 人　ティーデイ−ケイ株式会社 人　弁理士　　石　井　陽

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記式で表わされる原子比組成を有することを特
   徴とする軟磁性薄膜。 式［（Ｆｅ＿１＿−＿ｙＮｉ＿ｙ）＿１＿−＿ｘＭ＿ｘ
   ］＿１＿−＿ｚＮ＿ｚ（上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ
   、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ
   、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる１種以上であり、０．
   ００１≦Ｘ≦０．１５、０≦ｙ≦ ０．１、０．００１≦ｚ≦０．１５である。）
2. （２）２００〜８００℃の温度で熱処理を行なった請求
   項１に記載の軟磁性薄膜。
3. （３）Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦ
   ｅ（２００）ピークの相対強度比が１以上である請求項
   １または２に記載の軟磁性薄膜。
4. （４）飽和磁束密度Ｂｓが１４０００Ｇ以上であり、保
   磁力Ｈｃが２Ｏｅ以下である請求項１ないし３のいずれ
   かに記載の軟磁性薄膜。
5. （５）一対のコア間に、請求項１ないし４のいずれかに
   記載の軟磁性薄膜を有することを特徴とする磁気ヘッド
   。
6. （６）前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５０〜７００
   ℃の溶着ガラスにより溶着一体化した請求項５に記載の
   磁気ヘッド。
7. （７）上部磁極層と、下部磁極層と、保護層とを有する
   薄膜磁気ヘッドであって、 前記上部磁極層および下部磁極層が、請求項１ないし４
   のいずれかに記載の軟磁性薄膜で形成されていることを
   特徴とする磁気ヘッド。