[发明专利]磁头

说明书

本件申请是中国发明专利申请第94115164.6号的分案申请。

本发明涉及用于进行信息记录/复制的磁头，用于磁记录装置诸如磁带录像机(VTR)或计算机的磁存储器件的磁头，特别涉及叠层磁头，该磁头具有由至少一层夹于衬底中的磁膜组成的磁芯，还涉及具有在磁隙附近沉积磁膜的金属有隙磁头(metal-in-gapmagnetic head)。

近年来为了提高磁记录密度，已开发了具有高矫顽力的存储媒体，固此，需要开发高性能磁头，以适于与这样的具有高矫顽力的媒体配合使用。

为了达到较高记录密度，降低磁头的道宽和间隙长度是有利的；降低磁头的矫顽力的同时又保持高饱和磁通密度和高磁导率也是有利的。

专利文献USP5,238,507、USP5,234,775以及USP5,421,915公开了这方面的开发。

近来，有鉴于上述情况，金属有隙磁头已得到实用，在这种类型的磁头中，在铁氧体等磁芯的磁隙附近淀积有金属磁膜。

为达到在高频领域的较高磁特性，也开发了叠层磁头，该磁头具有短道宽并具有高电阻率，因此，使涡流损失降低。

在叠层磁头中，使用溅射或蒸镀技术将磁膜淀积在衬底上，然后将另一衬底粘合到被淀积的磁膜上，从而产生夹于衬底中的磁芯。在这种情况下，被淀积的磁膜厚度就确定出道宽。因此，很容易获得小的道宽，从而可能改善记录密度并防止干扰附近磁道。

另外，因为磁回路由具有厚仅几μm的薄磁膜所构成，所以降低了涡流损失并改善磁头在高频领域的性能。

图1表示叠层磁头的例子，该磁头用于计算机的硬磁盘存储装置中。

示于图1中的磁头10一般由下列组成：一浮动块14，它包括一对彼此平行放置的气垫轨道16、16；在一个浮动轨的端部形成的芯部18；以及磁芯20，其中，磁芯20处于包括浮动块14和芯部18在内的二个衬底之间。

图2是图1中的A部放大视图。磁膜20’夹于衬底14’和14”之间，该衬底也是浮动块的部分，磁膜20”夹于衬底18’和18”之间，该衬底也是芯部18的部分，其中，由磁膜20’和20”构成磁芯20，在浮动块14和芯部18之间具有由非磁性材料构成的磁隙22。在磁芯20的表面和衬底14”、18”之间具有粘合玻璃24，其中，磁芯20通过粘合玻璃24粘合到衬底14”和18”上。

在本发明的以下说明中就把这样的用于连接磁芯和衬底的粘合玻璃定义为叠层玻璃。

芯部18还包含有围绕芯部18的线圈(图中未示)绕组，以便形成磁头。

在运作示于图1和图2中用于硬磁盘存储器件中的磁头时，磁隙22以在高于硬磁盘很小高度上浮动的方式运行，因此，完成磁性记录或复制。

这种类型的磁头按下述进行生产：首先，如图3所示，将磁膜20在块状衬底26一侧面上制成，然后，将叠层玻璃24盖在磁膜20上，而再把另一块衬底26’放在其上，形成夹心结构。在高温下对这些衬底彼此相对加压，使它们粘合在一起，在此粘合过程中，按照需要也可将另一块叠层玻璃24盖在衬底26’上。

将此组合块冷到室温，使叠层玻璃固化。然后切割和抛光该组合块，以便分别生产许多具有所需形状的浮动块和芯。

分别生产的浮动块和芯应如此放置，以致使两个被夹心的磁膜20具有良好连续性，并且使非磁性粘合玻璃21填补入线圈洞上部，从而使其粘合在磁隙上。这样，一个诸如示于图1的磁头就算完成了。在本发明中的以下说明中将此粘合过程称之为间隙粘合，将用于间隙粘合的粘合玻璃21称之为间隙玻璃。

在衬底上形成磁膜工艺中，也可交替地淀积许多磁膜和绝缘膜诸如SiO₂，以便形成磁芯33，该磁芯33由许多磁膜32、32和绝缘膜34、34组成，如图4所示。在图4中，标号24代表将磁芯33连接到衬底28的叠层玻璃；标号30代表磁隙。

衬底由锌铁氧体、MnO-NiO-基陶瓷、或TiO₂-CaO-基陶瓷制成，磁膜由铁硅铝磁性合金、非晶态合金或微晶合金制成。然而，在衬底材料和磁膜材料之间它们的线热膨胀系数有差异，这种差异导致在冷却过程中应变的产生。一般，衬底材料比磁膜材料具有较小的线热膨胀系数，因此在磁膜中比在衬底中更能产生较大压缩应力，从而应变就发生了。 

这种应变常能使磁芯的磁导率下降和矫顽力增加，这对磁头是很严重的问题。