專利名稱:磁頭的制作方法
本項(xiàng)發(fā)明涉及一種磁性轉(zhuǎn)換頭(注以下簡(jiǎn)稱磁頭)，更確切地說，是涉及一種雙磁性材料制成的磁頭。也就是說，包括鐵磁氧化物和鐵磁金屬兩種材料。
隨著在磁帶上記錄密度的增加，金屬磁帶的使用日益增加。這種磁帶是用于錄象機(jī)上的一種記錄介質(zhì)，磁帶具有高剩磁密度Br和高矯頑Hc，在這種磁帶上，把金屬磁性粉末，用粘合劑涂復(fù)于非磁性的基片上，制成一種磁性記錄層。與磁帶的高矯頑力性質(zhì)相應(yīng)，當(dāng)磁頭用于金屬磁帶時(shí)，磁頭的磁隙中磁場(chǎng)強(qiáng)度必需提高。由于記錄密度的增加，還必需減小磁頭的磁道(track)寬度。已有公知的磁頭都設(shè)計(jì)成符合這種需要，如圖一所示的官磁道寬度的磁頭。圖一所示磁頭的主要部分，是非磁性材料的1A，1B制成，鐵磁金屬薄膜2是夾在磁頭的非磁性材料之間，鐵磁金屬薄膜2的厚度等于磁頭的磁道寬度。薄膜2是高導(dǎo)磁性能的合金制成的，例如鋁硅鐵粉合金(鐵-鋁-硅合金)。薄膜2是鍍?cè)诎胄倔w的非磁性材料1A上的，可以采用物理蒸鍍方法，例如濺射噴鍍方法。在這種制造工藝過程中，當(dāng)減少磁道寬度時(shí)，磁通路徑也被金屬薄膜2所限制，磁阻就增加，因此磁頭的工作效率也就降低了。采用濺射噴鍍法制成的金屬薄膜2的厚度應(yīng)等于磁頭的磁道寬度。鑒于由物理蒸鍍方法得到鍍層的效率低，所以磁頭的制造相當(dāng)弗時(shí)。由于薄膜2需要大范圍的面積，用濺射噴鍍方法加工的芯體部件數(shù)量就必然，是有限的，所以磁頭不可能大規(guī)模生產(chǎn)。為了構(gòu)成磁頭的磁隙，金屬薄膜要互相接觸;而金屬薄膜的厚度又極小，又要保證達(dá)到精確的磁隙尺寸，所以，生產(chǎn)效率是很低的。
圖2所示的磁頭是這樣加工的采用物理蒸鍍方法，例如濺射噴鍍方法，在鐵磁性氧化物的半芯體表面鍍上一層鐵磁金屬薄膜4，例如鋁硅鐵粉，半芯體表面就構(gòu)成磁隙，再用玻璃5將兩塊半芯體砌合在一起。雖然圖2所示的由雙磁性材料制成的磁頭，其磁阻比圖1所示的為低，但金屬薄膜4所處的平面與磁通路徑的方向垂直，因此，由于渦流損失，播放輸出量就降低了。在鐵磁氧化物芯體3和金屬薄膜4之間也可能形成附加的磁隙，這樣一來，磁頭運(yùn)行可靠性就會(huì)受到影響。
還有一種公知的由雙磁性材料制成的磁頭，磁隙形成的平面與鐵磁金屬薄膜形成的平面構(gòu)成一個(gè)傾斜角度，如圖3所示，平面圖3表示了一項(xiàng)日本專利kokai No.155513/1983所陳述的磁頭和磁帶的接觸面。
圖3所示的磁頭是由錳鋅鐵氧體這樣的鐵磁氧化物芯體150、151即半芯元件(半芯體)構(gòu)成的。如鋁硅鐵粉這樣的鐵磁金屬薄膜155、156鍍復(fù)在構(gòu)成磁隙152表面突起部分的兩邊，即鍍復(fù)在橫跨鐵氧體部分153、154的兩邊。數(shù)字157表示一種增強(qiáng)性的玻璃材料。磁頭的磁隙由鐵磁金屬材料的薄膜155、156構(gòu)成，薄膜155、156鍍復(fù)在突起的鐵氧體部分153、154的頂部范圍。對(duì)于鐵磁金屬材料薄膜155、156來說，突起的鐵氧體部分153、154頂部的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng)趨向，與兩個(gè)傾斜面上的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)趨向不一樣。根據(jù)這樣的情況，晶粒結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)趨向在兩個(gè)傾斜面上是平行的，均勻的，與傾斜面的角度也是不變的，而在鐵氧體部分153、154的頂部范圍內(nèi)的晶粒結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)趨向是扇形的，即是向末端散開的。結(jié)果，鐵氧體部分153、154頂部范圍所鍍復(fù)的鐵磁金屬薄膜155、156的導(dǎo)磁性能比較低，磁頭的記錄特性和播放輸出能力也就降低。
值得考慮的是，在采用物理蒸鍍方法，給鐵氧體基片鍍復(fù)鐵磁金屬薄膜時(shí)，鐵氧體基片的表面狀況會(huì)影響薄膜的形成過程。
總而言之，用物理蒸鍍方法形成鐵磁金屬薄膜時(shí)，會(huì)受到底基層狀況的影響。除了基片上的結(jié)晶結(jié)構(gòu)、基片表面狀況之外，基片表面的幾何構(gòu)形和均勻性也是值得注意的。
圖4A是用電子顯微鏡拍攝的一張照片，表示在鐵氧體基片的雙層鋁硅鐵粉薄膜，該薄膜是用濺射噴鍍方法鍍復(fù)的，在雙層鋁硅鐵粉薄膜之間有一層500A°厚的氧化硅(SiO2)薄膜。這張照片和另一張照片圖5A，都說明了鐵氧體基本的表面狀況對(duì)薄膜鍍層的影響。圖4B和5B是草圖，僅表示圖4A和5A的照片所顯示的各自的主要特征。
圖4B(注原文為圖4A，可能有誤，現(xiàn)改為圖4B。)表示在一個(gè)平面鐵氧體基片表示形成的鋁硅鐵粉薄膜。正如從照片上所見，在平面上形成的鋁硅鐵粉膜面159A，159B是均勻的，并且鋁硅鐵粉膜的160A，160B部分，其結(jié)晶的柱狀粒子結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng)也是均勻的，增長(zhǎng)趨向與薄膜厚度方向相平行。在這張照片中，斷裂部分不僅發(fā)生在鋁硅鐵粉薄膜上，也發(fā)生在鐵氧體基片上。斷裂部分可用電子顯微鏡從斜方向觀察到。在鐵氧體基片161上可以看到，第一層鋁硅鐵粉薄膜160A跟靠著第二層鋁硅鐵粉薄膜160B。薄膜表面159A，159B相應(yīng)地附著在第一和第二層鋁硅鐵粉層上。在第二層鋁硅鐵粉層的表面159B上出現(xiàn)的細(xì)線條，表示散播到鋁硅鐵粉薄膜上的鐵氧體片的拋光面上細(xì)微的線條狀缺陷，它們不影響薄膜的導(dǎo)磁性能。照片表示的是顛倒了的情況，即上表面在下，下表面在上了。
圖5A表示在一個(gè)鐵氧體基片的不規(guī)則表面上形成的鋁硅鐵粉薄膜。圖5A照片表示，鋁硅鐵粉薄膜的不規(guī)則表面162和鐵氧體基片的原始的不規(guī)則表面相一致。這說明結(jié)晶粒子具有競(jìng)相增長(zhǎng)的特征。而在光滑平面上結(jié)晶增長(zhǎng)時(shí)，這種現(xiàn)象是觀察不到的。而且柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)趨向也是不平行的，正如在鋁硅鐵粉薄膜的163部分看到一樣。但是在鐵氧體基片突起部分上，柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)趨向是扇形散開的。在這張電子顯微鏡照片上，斷裂部分不僅發(fā)生在鋁硅鐵粉薄膜上，而且也發(fā)生在鐵氧體基片上，從斜方向可以觀察到。在鐵氧體基本部分164上可以看到鋁硅鐵粉薄膜163。在163部分和164部分之間的界線164A表示鐵氧體基片表面上的突起部分。
具有凹陷部分和突起部分的鐵氧體基片上形成的鋁硅鐵粉薄膜，其柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)的趨向隨凹陷部分的傾斜度的變化而變。這就是柱狀結(jié)晶的方向和大小隨著基片凹陷部分底部的形狀和傾斜度而變化。鋁硅鐵粉膜面162也受到干擾，薄膜的結(jié)晶體結(jié)構(gòu)也隨著凹陷部分底部的傾斜程度而變化。結(jié)晶粒子結(jié)構(gòu)的不同引起鋁硅鐵粉薄膜的導(dǎo)磁性能有很大的差別。此圖所示的照片也是以顛倒的位置拍攝下來的。
應(yīng)該注意的是，鐵磁薄膜的導(dǎo)磁性能和各向異性顯著地和薄膜結(jié)構(gòu)有關(guān)，所以要考慮到制造磁頭的磁性薄膜在結(jié)構(gòu)上的均勻性，尤其是用于磁性記錄和重復(fù)生產(chǎn)的磁頭。例如，前面提到的鋁硅鐵粉薄膜的柱狀結(jié)晶應(yīng)在同一方向上，并且均勻地增長(zhǎng)。假如在磁膜上結(jié)晶增長(zhǎng)趨向是不均勻的，那么薄膜的某一部分會(huì)顯示優(yōu)良的磁性能，而在其它部分則顯示低劣的磁性能(各向異性效應(yīng))。
圖6是用圖解方法表示-鋁硅鐵粉薄膜的結(jié)構(gòu)，即當(dāng)采用濺射噴鍍方法，在圖3所示的8橫跨鐵氧體基片突起部分兩邊鍍上鋁硅鐵粉薄膜時(shí)，柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)的趨向。從圖6中已看到，鋁硅鐵粉薄膜( )的柱狀結(jié)晶均勻地增長(zhǎng)，并且在突起部分170的兩邊170A上，柱狀結(jié)晶彼此互相平行。然而在頂部170B，柱狀結(jié)晶是向尖端方向散開的。當(dāng)鍍?cè)陧敹瞬糠?70B的鋁硅鐵粉薄膜171磨平而形成磁隙表面172時(shí)，在靠近磁隙表面172上的薄膜結(jié)構(gòu)和170A兩個(gè)面上的薄膜結(jié)構(gòu)不一樣。這樣，用突起部分170上鍍復(fù)鋁硅鐵粉薄膜制成的雙磁性材料磁頭。在170A兩面的鋁硅鐵粉薄膜，在磁通路經(jīng)方向顯示高導(dǎo)磁性能，而靠近頂端部分170B的薄膜172(注原文上寫的是171，可能有誤，現(xiàn)改為172)則顯示低劣的導(dǎo)磁性能。
若不在橫跨鐵氧體基片突起部分鍍鋁硅鐵粉薄膜，利用一塊遮板176復(fù)蓋在突起部分175的另一邊，而僅在突起部分175的一面鍍鋁硅鐵粉薄膜，這樣做是行得通的。然而，在濺射噴鍍時(shí)，由于造型方面的限制，由于遮板厚度超過幾十微米時(shí)需要考慮加工處理等，所以遮板176會(huì)產(chǎn)生一種陰影的效果。由于陰影的影響，在突起部分175(注原文上寫的是175B，可能有誤，現(xiàn)改為175)的頂端部分175B附近形成鋁硅鐵粉薄膜177，磁膜177的導(dǎo)磁性能和175A面上的薄膜就不相同。這樣1當(dāng)頂端部分175B上的鋁硅鐵粉薄膜177磨平后，形成磁頭的磁隙表面178，用這樣的磁頭，在175B端部的薄膜和在175A面上的薄膜，沿磁通路經(jīng)方向，不可能兩者都提供高導(dǎo)磁性能。
再將磁隙表面磨平，使在頂端175B上的薄膜結(jié)構(gòu)和175A面上的鋁硅鐵粉薄膜結(jié)構(gòu)相同，這樣做當(dāng)然是行得通的。然而在這種情況下，由于鐵氧體部分暴露在磁頭的磁隙表面179處，因此，與暴露的鐵氧體部分寬度相應(yīng)，在金屬磁帶上，即在高矯頑力磁帶上的軌跡部分(磁道部分)，不可能得到足夠的磁性記錄效果。
圖11和12是以平面圖的形式進(jìn)一步說明現(xiàn)有技術(shù)磁頭和磁帶的接觸面的兩個(gè)例子。所示磁隙部分是放大尺寸的圖形。以圖11所示的磁頭為例，鋁硅鐵粉薄膜183只存在于形成磁隙的平面180的鐵氧體突起部分的兩面，并且，鐵氧體部分是暴露在磁隙平面180上的。數(shù)字84表示一種增強(qiáng)性的玻璃填充材料。這種磁頭只利用在平面上形成的鋁硅鐵粉薄膜183，因此，它就不會(huì)受上面討論過的非均勻薄膜結(jié)構(gòu)的損害。但是通過暴露在磁隙表面的鐵氧體部分的寬度、在高矯頑力磁帶上進(jìn)行錄制，其效果是不好的，磁性記錄特性和播放輸出能力都相應(yīng)地降低。
在圖12所示的磁頭，鋁硅鐵粉薄膜位于鐵氧體部分及芯體185、186的高熔點(diǎn)玻璃部分，結(jié)果，磁頭由雙磁性材料制成，即由鐵氧體和鋁硅鐵粉制成。數(shù)字190表示熔點(diǎn)比玻璃188低的玻璃190。磁頭的磁隙189是由鋁硅鐵粉薄膜187A構(gòu)成，薄膜187A所在的平面與磁通路經(jīng)平行。這樣，磁隙189附近的鋁硅鐵粉薄膜187A的結(jié)構(gòu)是均勻的。但是，在鋁硅鐵粉薄膜187的拐彎處的薄膜部分187B，及整個(gè)二平面的延展部分，薄膜結(jié)構(gòu)則是不均勻的，因此，總的說來鋁硅鐵粉薄膜187的導(dǎo)磁性能不是一個(gè)常數(shù)。而且對(duì)這種磁頭，鋁硅鐵粉薄膜187A的厚度要等于磁道寬度。由于用物理蒸鍍方法制造薄膜的生產(chǎn)率低，大規(guī)模生產(chǎn)磁頭是很弗時(shí)的。
日本專利kokai，流水號(hào)169214/1981給出了一種磁頭，如圖13所示。磁性合金薄膜191、192的連接表面195、196和鐵氧體部分193、194相對(duì)于磁頭間隙197的正面相交成一個(gè)銳角，即與垂直于磁性記錄介質(zhì)的移動(dòng)方向成一銳角。但是圖13所示的磁頭，磁性合金薄膜191、192面對(duì)面地鍍復(fù)在磁隙197處。結(jié)果，因接收到相鄰磁道上的信號(hào)或每隔一條磁道上的信號(hào)，就會(huì)產(chǎn)生干擾，對(duì)長(zhǎng)波信號(hào)干擾更為明顯。要有效地避免這一干擾的措施，目前尚未發(fā)現(xiàn)、除此之外，由于磁隙197對(duì)磁頭片的一邊產(chǎn)生偏移，也會(huì)引起局部磨損。以此種方式，磁性合金薄膜191、192互相鄰接，薄膜191的柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)趨向和薄膜192的不一致，磁陷197很難獲得均勻的導(dǎo)磁性能。
雖然上文列舉的鐵磁薄膜例子是結(jié)晶的鋁硅鐵粉薄膜，但是當(dāng)采用非晶體合金形成薄膜時(shí)，也需要均勻的薄膜結(jié)構(gòu)。因?yàn)楸∧な欠蔷ЫY(jié)構(gòu)，所以晶粒結(jié)構(gòu)是不均勻的，但磁性各向異性的均勻性則是要考慮的。若非晶合金鍍?cè)谄矫嫔闲纬杀∧?，那么整個(gè)薄膜的各向異性是一致的。但是當(dāng)合金鍍?cè)跈M跨突起部分，或鍍?cè)谝粋€(gè)平面上時(shí)，則磁疇結(jié)構(gòu)即導(dǎo)磁性能就不均勻了。
上述討論的現(xiàn)有藝術(shù)部件，僅是本發(fā)明的前敘部分。本發(fā)明的磁頭可以以先進(jìn)的方式進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，又適于在高矯頑力Hc的磁帶上進(jìn)行高密度的錄制工作，例金屬磁帶。
本發(fā)明提供一種高輸出能力的磁頭，它運(yùn)行可靠，磁隙附近的鐵磁金屬薄膜具有均勻的薄膜特性。
本發(fā)明提供的磁頭，還不存在局部磨損，磨擦阻力思想。
本發(fā)明提供的磁頭包括第一磁性芯體和第二磁性芯體，本發(fā)明的第一和第二芯體的第一個(gè)，都包括一個(gè)磁性鐵氧體塊和一個(gè)與鐵氧體塊粘結(jié)在一起的磁性金屬薄膜。
本發(fā)明的芯體具有一個(gè)第一平面和一個(gè)第二平面。
本發(fā)明的磁性合金薄膜鍍復(fù)在本發(fā)明的第二平面上，因此一個(gè)邊面對(duì)本發(fā)明的第一平面，本發(fā)明的第二平面相對(duì)于第一平面有一個(gè)平面有一個(gè)傾斜度，本發(fā)明的第一和第二芯體砌合在一起，而在第一芯體上的磁性金屬薄膜的邊緣和第二芯體上的磁性金屬薄膜的邊緣之間構(gòu)成一個(gè)磁隙，并且，第一芯體上的磁性金屬薄膜和第二芯體上的磁性金屬薄膜是位于一個(gè)公共平面上的。
圖1和圖2是兩個(gè)普通磁頭的立體視圖。
圖3是一個(gè)放大了尺寸的，普通磁頭和磁帶的接觸面的平面圖。
圖4A是在一平面鐵氧體基片上、用濺射噴鍍方法形成的雙層鋁硅鐵粉薄膜的晶體結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡拍攝的照片。
圖4B是圖4A的電子顯微照片的輪廓的草圖。
圖5A是在不規(guī)則的鐵氧體基本上，用濺射噴鍍方法形成的鋁硅鐵粉薄膜的晶體結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡拍攝的照片。
圖5B是圖5A的電子顯微鏡照片的輪廓的草圖。
圖6-10是普通磁頭的制造過程的示意圖，特別是在突起的鐵氧體部分上的鋁硅鐵粉薄膜的柱狀晶體結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)趨向的示意圖。
圖11和12是普通磁頭和磁帶的接觸面的平面圖，該圖是放大了尺寸的。
圖13是另一張普通磁頭和磁帶的接觸面的平面圖，該圖是放大了尺寸的。
圖14是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁頭的立體視圖。
圖15是圖14中所示磁頭和磁帶的接觸面的放大了尺寸的平面圖。
圖16是一張圖14所示的磁頭的分解圖，是在芯體分離面上分解的。
圖17-23是用于生產(chǎn)圖14所示磁頭的各個(gè)工藝過程階段的立體視圖。
圖24-25是圖20、21分別所示的工藝過程階段的基片上形成的鐵磁金屬薄膜(鐵-鋁-硅合金薄膜)的柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)趨向的示意圖。
圖26是圖17所示工藝過程階段的改進(jìn)了的槽的形狀的立體視圖。
圖27表示一張放大了尺寸的磁頭和磁帶的接觸面的平面圖，槽的形狀如圖26所示。
圖28-30表示改進(jìn)了的圖26所示的磁頭和磁帶的接觸面的平面圖，尺寸是放大了的。
圖31是一個(gè)改進(jìn)了的磁頭的立體視圖。
圖32是圖26所示的磁頭和磁帶的接觸面的放大了尺寸的平面圖。
圖33-39是圖31所示磁頭的各個(gè)工藝過程階段的立體視圖。
圖40-41是圖36、37分別表示的工藝過程階段，基片上形成的鐵磁金屬薄膜(鐵-鋁-硅合金薄膜)的柱狀晶體增長(zhǎng)趨向的示意圖。
圖42-48是根據(jù)進(jìn)一步改進(jìn)了的磁頭生產(chǎn)的各工藝過程階段的立體視圖。
圖49是表示用圖42-48表示的生產(chǎn)工藝過程制造出的一個(gè)磁頭的立體視圖。
由附圖詳細(xì)介紹了本發(fā)明所涉及的幾種優(yōu)先采用的實(shí)施例。
首先看圖14，說明根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的磁頭。在這種磁頭上，從磁頭表面的正面或正面間隙到磁頭表面的反面或反面間隙連續(xù)地形成一鐵磁金屬薄膜。
這種磁頭由鐵磁氧化物芯體80、81組成。例如錳-鋅鐵氧體。在芯體80、81的連接面上，由鐵磁金屬即高導(dǎo)磁性能合金形成的金屬薄膜82，例如鐵-鋁-硅合金;采用諸如濺射噴鍍之類的物理蒸鍍方法。薄膜82是從前間隙表面到后間隙表面連續(xù)形成的。磁隙9僅由薄膜82構(gòu)成。若從磁帶接觸面上觀察時(shí)，并不考慮薄膜的厚度，則芯體80、81上的薄膜82就象一條斜線。數(shù)字83、84表示填充在連接面附近的凹陷部分的增強(qiáng)性非磁性材料，用來固定雙芯體上的磁道寬度。數(shù)字85表示線圈用的開口。
金屬薄膜82是在由芯體80的一個(gè)斜面80A和芯體81的一個(gè)斜面81A所限定的唯一的一個(gè)平面上形成的。因此金屬薄膜82在整個(gè)范圍內(nèi)都是均勻的薄膜結(jié)構(gòu)，在磁通路經(jīng)方向都有高導(dǎo)磁性能，這就改善了錄制特性，增加了磁頭的播放輸出能力。
形成薄膜82的表面與形成磁隙g的表面構(gòu)成一銳角θ，如圖15所示，表示了磁頭和磁帶的接觸面，在本實(shí)施例中，角θ值約小于45°，這樣，在斜面80A、81A和薄膜82之間的邊界面與磁隙g的相互作用就可以忽略不計(jì)了。
鍍層金屬薄膜82所需的厚度是這樣得出的t＝TWSinθ這里Tn表示磁道寬度，θ表示形成金屬薄膜的表面與形成磁隙的表面之間的夾角。結(jié)果，薄膜厚度不必等于磁道寬度，因此制造磁頭所需的時(shí)間就會(huì)顯著地減少。
應(yīng)該注意，形成薄膜82的表面與形成磁隙g的表面之間的45°夾角θ是無需限定一個(gè)數(shù)值的，θ角的數(shù)值大約是20°至80°。但夾角大于30°為好，因?yàn)猷徑诺赖母蓴_，當(dāng)θ角小于20°時(shí)，是隨θ角的減少而增加的。當(dāng)θ角等于90°時(shí)，磨損阻力隨著θ角的增加而減少，所以θ角要約小于80°為好。不希望θ角等于90°，因?yàn)殍F磁金屬薄膜82的厚度等于磁道寬度，就使薄膜結(jié)構(gòu)的不均勻性質(zhì)增加，并且在真空中鍍膜也更弗時(shí)間，前面也討論過。
金屬薄膜82可以由鐵金屬形成，包括鐵-鋁-硅合金，鐵-鋁合金，鐵-硅合金，鐵-硅-鈷合金，鎳-鐵合金(即坡莫合金)，鐵磁非晶金屬合金即非晶合金，例如金屬-非金屬非晶合金，例如從鐵、鎳和鈷元素組中選擇一種或幾種元素和從硼、磷、碳、硅元素組中選擇的一種或幾種元素組成的合金，或者由第一次提到的合金和鋁、鍺、硼、錫、銦、鉬、鎢、鈦、錳、鉻、鋯、鉿、元素組成的合金，或者由過渡金屬元素和形成金屬元素如或鋯的玻璃組成的金屬-金屬非晶體合金。
更為可取的是，鐵-鋁-硅合金的成份這樣選擇，鋁的成份占重量的2-10%，硅的成份占重量的4-5%，剩下的是鐵。就是說，鐵-鋁-硅合金表示成鐵a，鋁b，硅c是最佳的。
這里，a，b，c分別代表相應(yīng)成分的重量比例，a，b，c的值應(yīng)為70＜a＜952＜b＜104＜c＜15假如鋁和硅的成份太低或太高，那么鐵-鋁-硅合金的磁性就降低。
按上面的組成，自一部分鐵至少可由一種鈷或鎳來代替。
當(dāng)用鈷代替一部分鐵可以改善磁飽和強(qiáng)度。除此之外，用鈷代替40%重量的鐵，即可得到最大磁飽和強(qiáng)度Bs。更好是，鈷的含量為鐵的重量的0-60%。
另一方面，用鎳代替一部分鐵之后，在不減小磁飽和強(qiáng)度Bs的情況下，導(dǎo)磁性能可以更好。在這種情況下，更可取的是，鎳的含量為鐵的重量0-40%。
為了改善腐蝕性和磨擦阻力，鐵-鋁-硅合金中還可加入其它元素。作為附加物使用的元素包括Ⅲa組元素，有鑭族元素(稀土元素)，如鈧、釔、鑭、鈰、釹、釓;Ⅳa組元素，如鈦、鋯或鉿，Ⅴa組元素，如釩、鈮或鉅;Ⅵa組元素如鉻，鉬或鎢;Ⅶa組元素，如錳，碲或錸;Ⅰb組元素，如銅，銀或金;鉑族元素，如鈣、銠、鈀和銦、錫、銻或鉍。
任何公知的物理蒸鍍方法都可以采用來作為制成薄膜的工藝，如閃蒸噴鍍，電離鍍膜，濺射噴鍍，或離子束噴鍍。
已經(jīng)知道，用濺射噴鍍方法制造鐵磁金屬薄膜時(shí)，在一定條件下，鐵磁金屬薄膜上會(huì)產(chǎn)生柱狀結(jié)構(gòu)，這樣就會(huì)獲得磁性能很好的薄膜。另外，當(dāng)鐵磁金屬薄膜用來制造雙磁性磁頭時(shí)1一般認(rèn)為，為了消除薄膜的各向異性，更可取的是，柱狀結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng)應(yīng)與形成薄膜的基片表面成直角。
然而，當(dāng)用這種方法獲得磁性金屬薄膜時(shí)，即柱狀晶體結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)趨向與基片表面成直角，在濺射噴鍍情況發(fā)生微小變化時(shí)，或基片位置微微變化時(shí)，都會(huì)影響柱狀結(jié)構(gòu)的增長(zhǎng)，結(jié)果薄膜也有變化，導(dǎo)磁性能也發(fā)生變化，磁頭的播放輸出能力就受到影響。
所以最好的方法是，柱狀晶體增長(zhǎng)的趨向與每個(gè)斜面80A，81A的垂直線構(gòu)成5°到45°的入角。
當(dāng)入角滿足上述要求時(shí)，鐵磁金屬薄膜82的導(dǎo)磁性能是穩(wěn)定的，磁頭的導(dǎo)磁性能于果得到改善。
金屬薄膜82的柱狀晶體增長(zhǎng)趨向于垂直于斜面80A，81A的方向的夾角，最好是5°-45°。當(dāng)入角小于5°時(shí)，磁頭的播放輸出能力不穩(wěn)定，結(jié)果造成生產(chǎn)率低、造價(jià)高。當(dāng)入角大于45°時(shí)，薄膜82的磁性就受柱狀晶體和表面不平的影響，磁頭的播放輸出能力就會(huì)降低。入角在5°-45°之間時(shí)，因傾斜的原因，柱狀晶體的增長(zhǎng)是固定的，濺射噴鍍條件的微小變化，基片位置的偏差，都不會(huì)使導(dǎo)磁性能發(fā)生變化。因傾斜增長(zhǎng)引起的柱狀晶體的交替凝聚和稀疏，抵消了在濺射噴鍍，薄膜熱處理和磁頭工作過程中引起的變形，所以，當(dāng)輸出變化小于2分貝時(shí)，播放輸出能力是增加的。
做為調(diào)整鐵磁金屬薄膜82增長(zhǎng)趨向的手段，基片表面可以傾斜于蒸發(fā)源，或者將基片表面置于蒸發(fā)源周圍，這樣，斜向而來的蒸發(fā)磁性粒子就能鍍?cè)诨稀?br>雖然，金屬薄膜82可以上述物理蒸鍍方法形成單層的膜，但是，多層金屬薄膜也可借助一個(gè)或多個(gè)絕緣薄膜而形成，如二氧化硅，五氧化鉅，三氧化鋁，ZrO2或Si3N4(二氧化鋯或四氮化三硅)。任何數(shù)目的鐵磁金屬層都可用來形成金屬薄膜。
由于磁隙S僅由高導(dǎo)磁性能的金屬薄膜82形成，所以磁頭具有良好的錄制特性，與金屬磁帶一致具有高的播放輸出力，例如高矯頑力Hc的磁帶。
由于金屬薄膜82是在一個(gè)公共的平面上形成的，如在芯體80的突起部分的斜面80A或是突起部分的斜面81A上，所以金屬薄膜82(鐵-鋁-硅合金)的薄膜結(jié)構(gòu)，即柱狀晶體的增長(zhǎng)趨向是均勻的，并且薄膜結(jié)構(gòu)即柱狀晶體增長(zhǎng)趨向不僅在磁隙附近是平行的，而且在斜面80A，81A的整個(gè)面上都是平行的。結(jié)果，沿磁通路經(jīng)的金屬薄膜具有高導(dǎo)磁性能，錄制特性得以改善，磁頭的播放輸出能力也增加了。
磁頭和磁帶的接觸面基本上由鐵磁氧化物形成，磁頭的磨損阻力也得到改善。
通常情況下，鐵磁金屬薄膜是和玻璃，有機(jī)或無機(jī)粘合劑一起，用手工方法加工的。而與這種傳統(tǒng)的方法相區(qū)別，金屬薄膜82是采用物理蒸鍍方法形成的，薄膜更為均勻單一，并且磁頭的運(yùn)行穩(wěn)定性也得到了改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，從幾到幾十微米范圍的磁道寬度容易得到，而窄的磁道可以通過減小金屬薄膜82的厚度或?qū)訑?shù)來得到。
借助于磁隙g的高磁場(chǎng)強(qiáng)度和播放輸出能力的提高，上述磁頭可以用在高矯頑力Hc的磁帶上進(jìn)行高密度的錄制。
為了說明本實(shí)施例磁頭結(jié)構(gòu)，將通過圖17到23來解釋制造工藝。
要得到本實(shí)施例的磁頭，一組V字形槽91，在鐵磁氧化物基片90的上表面上加工成型，鐵磁氧化物如錳-鋅鐵氧體，加工方法可用旋轉(zhuǎn)的磨石打磨。見圖17。
這些槽91也可以加工成多邊形的，槽91的內(nèi)側(cè)面可以彎曲為工段或多段，以擴(kuò)大鐵磁氧化物或鐵磁金屬薄膜之間的距離。用這樣的槽形，當(dāng)在一個(gè)半芯體上的鐵磁氧化物和另一個(gè)半芯體上的鐵磁金屬薄膜之間保持一個(gè)大的連接面積時(shí)，在長(zhǎng)波范圍內(nèi)，就可以獲得干擾小高輸出能力的磁頭。
圖26所示槽91的外形可以作為一個(gè)例子。磁頭和磁帶接觸面如圖27所示，芯體80、81的磁道寬度調(diào)整槽的端面80B、81B彎曲成兩段，使其與槽91的形狀一致，即與多邊形內(nèi)表面部分一致。
所以，在磁道寬度調(diào)整槽端面80B、81B和鐵磁金屬薄膜之間有一個(gè)距離，由長(zhǎng)波元件的重復(fù)生產(chǎn)引起的干擾成份可以減小。
除此之外，組成磁道寬度調(diào)整槽的端面部分80B、81B、也就是端面部分80B1、80B2、或81B1、81B2以不同于磁隙g的方位角的角度傾斜的，這樣，相鄰磁道的干擾就減小了。
總的說來，采取了措施，將相鄰磁道之間的干擾減小到可以忽略不計(jì)的程度，例如，用不同的方向角錄制相鄰磁道以消除干擾作用。然而在每隔一個(gè)具有相同方位角的磁道之間還會(huì)產(chǎn)生干擾。在本實(shí)施例中，芯體80、81的磁道寬度調(diào)整槽的端面80B、81B以不同于磁隙g的方位角的角度傾斜，形成二個(gè)不同的傾斜角。甚至于當(dāng)芯體80，81的端面部分80B1、80B2、81B1、81B2的邊緣與每一相鄰的磁道或每隔一條磁道對(duì)齊時(shí)，從相鄰磁道或每相隔一條磁道產(chǎn)生的信號(hào)或干擾都會(huì)因方位損失而減小。
圖28、29和30是槽91的外形變化后，實(shí)施例改進(jìn)型的磁頭和磁帶的接觸面。這些改進(jìn)是，磁隙g兩邊上的磁道寬度調(diào)整槽的端面80B、81B都發(fā)生了變化。圖28所示的實(shí)施例，芯體80、81上形成的磁道寬度調(diào)整槽的端面80B、81B和80B1、80B2，81B1、81B2的彎曲處形成一個(gè)平緩的斜面。圖29所示的實(shí)施例，芯體80、81上磁道寬度調(diào)整槽的端面80B、81B與彎曲處的弧度較大的80B1、80B2、81B1、81B2形成平面。圖30所示的實(shí)施例，芯體80、81的磁道寬度調(diào)整槽的端面80B、81B與雙彎曲的80B1、80B2、80B2、81B1、81B2、81B2形成平面。
磁道寬度調(diào)整槽的端部還可以改進(jìn)，即可以有三個(gè)以上的不同傾斜角的斜面。
其次，高熔點(diǎn)的玻璃92，以熔化狀態(tài)注入槽91中，在此之后，再將基片表面磨平(圖18)。
再者，另一組V字形槽93，在靠近槽91的旁邊加工成型，但不與槽91重迭。每一條槽93的內(nèi)壁與基片90的上表面構(gòu)成一個(gè)角度，也就是45°(圖19)。
然后，以任一種公知的物理蒸鍍方法，將鐵磁合金鍍?cè)谄淦?0的上表面。由此在槽93中形成一層金屬薄膜94。鐵磁合金可以是鐵-鋁-硅合金，物理蒸鍍方法可以是濺射噴鍍，電離鍍膜或真空蒸鍍(圖20)。
接著，將基片90的上表面及前面磨平，并將基片表面的金屬薄膜磨掉(圖21)。
為了在槽面上形成芯體，要在圖21所示的基片90上開出一個(gè)槽95及一條槽96，這樣就加工成鐵氧化物基片97。槽95供磁頭線圈用，槽96填充以玻璃(圖22)。
基片90和97以各自磨光的平面砌合在一起，使帶金屬薄膜94的兩面相對(duì)在一起，其中加入一層間隙隔離物。再將低熔點(diǎn)的玻璃棒插入線圈用的槽95中，在槽96中注入玻璃以使兩塊基片熔合成一整塊模塊98。此時(shí)，低熔點(diǎn)的玻璃99注入基片90、97的金屬薄膜94上的其余槽溝中(圖23)。
至此以后，模塊98沿線b-b，b-b切成磁頭片。
與磁帶接觸的每個(gè)磁頭片表面磨成園柱形輪廓，以制造出圖14所示的磁頭。這種磁頭，包括由在圖23中表示的基片90得到的蕊體80，及由在圖23中表示的基片97得到的蕊體81。圖14中金屬薄膜82相當(dāng)于圖23中的金屬薄膜94、圖14中非磁性填充材料83相當(dāng)于圖23中的高熔點(diǎn)玻璃92，圖14中非磁性填充材料84相當(dāng)于圖23中的低熔點(diǎn)玻璃99，圖14中線圈用的開口85相當(dāng)于圖23中的槽95。
圖24、25，是表示在圖20和21工藝過程中切下來的基片90的斷面圖，它們各自表示金屬薄膜94(鐵-鋁-硅合金薄膜)的結(jié)構(gòu)即園柱狀晶體增長(zhǎng)的趨勢(shì)。如圖所示，不均勻薄膜結(jié)構(gòu)部分R，在圖21表示的研磨階段被磨掉了，這樣，在槽93的傾斜面上僅留下均勻結(jié)構(gòu)的金屬薄膜94。因此，在公共平面上的金屬薄膜82各個(gè)部分，都具有高導(dǎo)磁性能，磁頭就具有高的穩(wěn)定的輸出能力。
接著解釋一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例，在此實(shí)施例中，鐵磁金屬薄膜位于磁隙附近。
圖31是本改進(jìn)型實(shí)施例的磁頭的立體視圖。磁頭由雙磁性材料制成，它由一對(duì)鐵磁氧化物蕊體10、11組成。鐵磁氧化物如錳-鋅鐵氧體。在磁隙g附近有金屬薄膜14A、14B，金屬薄膜由鐵磁金屬成型，或由高導(dǎo)磁性能的金屬合金如鐵-鋁-硅合金成型。成型方法可采用物理蒸鍍方法，例如濺射噴鍍。非磁性填充材料12A、12B和13熔化狀態(tài)注入磁隙g的平面的鄰近區(qū)域。
應(yīng)該注意，構(gòu)成金屬薄膜14A、14B的平面和構(gòu)成磁隙g的平面相互以θ角度交義，如圖32所示。該圖還表示了磁頭和磁帶的接觸面。在本實(shí)施例中，θ角約等于45°。
因?yàn)榻饘俦∧?4A、14B只在磁隙g的附近，薄膜表面還可以減小，這樣，用濺射噴鍍方法一次加工的磁頭片數(shù)能顯著增加，于是大規(guī)模生產(chǎn)的效率提高了。因?yàn)閱挝槐∧っ娣e可制造的磁頭數(shù)量增加了，磁頭的造價(jià)也就降低了。
因?yàn)殍F磁氧化物蕊體10、11上的金屬薄膜14A、14B的面積減小了，金屬薄膜14A、14B的任何張力或磷體10、11的破碎，斷裂都會(huì)隨著磁頭生產(chǎn)中工作效率和生產(chǎn)率的提高而得以避免。該張力是由蕊體和金屬薄膜的熱膨脹系數(shù)的不同所引起的。
決定磁隙g的高導(dǎo)磁性能的金屬薄膜14A、14B位于磁隙g的附近區(qū)域，磁頭的后部由鐵磁氧化物構(gòu)成，鐵磁氧化物有較大的連接面積，所以磁頭性能改善了，磁阻小，靈敏度高。
因?yàn)榇畔秅僅由高導(dǎo)磁性能的鐵磁金屬薄膜14A、14B形成，所以磁頭具有高錄制特性和良好的播放輸出能力，正如金屬磁帶這樣的高矯頑力磁帶一樣。
金屬薄膜14A是位于非磁性填充材料12A的一個(gè)平面及其蕊體10的突起部分的面10A上，而金屬薄膜14B是位于非磁性填充材料的一個(gè)平面12B和蕊體11的突出部分的面11A上。因此，金屬(鐵-鋁-硅合金)薄膜14A、14B的柱狀結(jié)晶增長(zhǎng)趨勢(shì)的薄膜結(jié)構(gòu)是均勻的，在10A、11A兩邊和磁隙g附近都是平行的。所以在磁通路經(jīng)方向上，整個(gè)金屬薄膜14A、14B都顯示了高導(dǎo)磁性能，因此磁頭的錄制特性和播放輸出能力都得到顯著的改善。
磁頭后面與錳-鋅鐵氧體之類的鐵磁氧化物相互連接在一起，所以，盡管在金屬薄膜14A、14B和蕊體10、11之間粘合性能較差，隨著改善生產(chǎn)率，粘合強(qiáng)度可以提高。在加工過程中也不會(huì)發(fā)生背面磁道的偏差，磁頭運(yùn)行可靠性就得到改善。
因?yàn)榇蓬^和磁帶接觸面多數(shù)由鐵磁氧化物形成，所以磁頭的磨擦阻力也得到改善。
通常情況下，鐵磁金屬薄膜借助粘合劑，采用手工方法貼到基片上的，粘合劑可以是玻璃，有機(jī)粘合劑或無機(jī)粘合劑。而金屬薄膜14A、14B是用物理蒸鍍的方法形成的，因此薄膜是均勻的，進(jìn)一步改善了磁頭運(yùn)行的可靠性。
磁道寬度可在很寬的范圍內(nèi)選擇，由幾～幾十微米。這樣只要減小薄膜厚度，或減小薄膜層數(shù)，就能得到較窄的磁道的磁頭。
如上所述，本實(shí)施例的磁頭，在磁隙中具有高磁場(chǎng)強(qiáng)度，高播放輸出能力，所以運(yùn)行可靠性高，生產(chǎn)率高。這種磁頭適用于在高矯頑力Hc的磁帶上進(jìn)行高密度錄制，例如金屬帶。
磁頭的制造工藝表示在圖31中，現(xiàn)參考圖33-39進(jìn)行解釋。
在鐵磁氧化物基片20的縱向棱邊上，用磨石或電刻方法加工出一組凹陷部分21，鐵磁氧化物可以是錳-鋅鐵氧體(圖33)?；?0的上表面23就是磁隙的一個(gè)表面，基片20上形成凹陷部分21的地方就是磁隙所在的位置。凹陷部分21也可以是多面形的，或者帶彎曲部分的，正如前面的實(shí)施例中所說的一樣。
高熔點(diǎn)的玻璃以熔化狀態(tài)注入凹陷部分21，形成22A，上表面23和前面24再磨平(圖34)。
在同一條棱邊25上再加工出第二組凹陷部分25，凹陷部分25緊靠填充玻璃22A的凹陷部分21，并與凹陷部分21有局部重迭(圖35)。玻璃22A的一部分暴露在凹陷部分25的內(nèi)壁26上。壁面26和上表面23的交界線27與前面24垂直，而內(nèi)壁面26與上表面23構(gòu)成45°角。
其次，高導(dǎo)磁性能合金，如鐵-鋁-硅合金鍍于基片20的凹陷部分25附近區(qū)域，這可以利用一層隔離膜介質(zhì)將不需鍍層的部分復(fù)蓋起來就行。采用物理蒸鍍方法，例如濺射噴鍍方法，形成一層鐵磁金屬薄膜28(圖36)。此時(shí)，基片20在濺射設(shè)備中處于傾斜狀態(tài)，以使內(nèi)壁26的鍍層效果更佳。
然后，用熔點(diǎn)此玻璃填充材料22低的玻璃29以熔化狀態(tài)注入凹陷部分25中，凹陷部分25已鍍有金屬薄膜28。此后，上表面23和前表面24再磨光成平鏡面(圖37)。此時(shí)，部分金屬薄膜28就保留在凹陷部分25的內(nèi)壁26上。也就是說，鐵磁金屬薄膜28A鍍?cè)诿?6上。
為了加工成帶線圈槽的蕊體，在圖32所示的鐵磁氧化物基片20上開出線圈用的槽31，加工成圖38所示的鐵磁氧化物基片30。圖38所示的基片上的凹陷部分21，以熔化狀態(tài)的高熔點(diǎn)玻璃22B注入，凹陷部分25的內(nèi)壁鍍著鐵磁金屬薄膜28B。
基片20、30用熔化玻璃砌合在一起，并使組成模塊33的基片20、30的上表面23和32之間形成一層間隙隔離介質(zhì)。也就是說，基片20的上表面23構(gòu)成磁隙的一個(gè)表面，基片30的上表面32構(gòu)成磁隙的另一個(gè)表面。然后，浩線a-a，a-a將模塊33切割成數(shù)個(gè)磁頭片。磁隙隔離物可以用SiO2、ZrO2、Ta2O5或Cr，這在前面已經(jīng)提到了。
與磁帶接觸的磁頭片表面再加工成園柱形，制成圖31所示的磁頭。圖31所示的磁頭的蕊體10、11分別由圖39的基片20和30成型，圖31中非磁性填充材料12A、12B就是圖39中高熔點(diǎn)玻璃填充材料22A、22B，而圖31中非磁性填充材料13就是圖39中的低熔點(diǎn)玻璃填充材料29，圖31中磁頭的鐵磁金屬薄膜14A，14B就是圖39中的金屬薄膜28A、28B，而圖31中線圈用的開口15就是圖39中基片上的線圈用槽31。
上面討論的磁頭，Q是表示在圖36的工藝過程階段形成的不均勻薄膜結(jié)構(gòu)的薄膜28的一部分。正如圖40、41所示的，象鐵-鋁-硅合金這樣的鐵磁金屬薄膜結(jié)構(gòu)的柱狀晶體增長(zhǎng)的Q部分，這部分不均勻薄膜結(jié)構(gòu)在間隙表面研磨過程中被磨掉。這樣，僅是均勻結(jié)構(gòu)的金屬薄膜28A、28B留在唯一的傾斜平面上，即凹陷部分25的內(nèi)壁26上。結(jié)果，金屬薄膜28A、28B各部分都顯示高的導(dǎo)磁性能，磁頭具有高的穩(wěn)定的播放輸出能力。
在圖示的實(shí)施例中，如上所述，第二個(gè)平面與第一個(gè)平面形成一個(gè)20°-80°的夾角，第一個(gè)平面形成磁間隙表面，磁隙表面由研磨加工而成，在第一組凹陷部分21的附近，事先用高熔點(diǎn)的玻璃填充，鐵磁金屬薄膜28采用物理蒸鍍方法形成于第二個(gè)平面上，第二個(gè)平面然后磨平，第二個(gè)平面與第一個(gè)平面傾斜相交，薄膜在第二個(gè)傾斜平面上形成，薄膜留在磁隙附近。結(jié)果，金屬薄膜28A、28B整個(gè)都均勻的，磁頭就具有高的穩(wěn)定的輸出能力。
上面所說的磁頭，雙蕊體鐵磁氧化物在磁頭的后面連接面和背面間隙表面用熔化玻璃直接砌合在一起的。結(jié)果，磁頭片斷裂強(qiáng)度提高了，制造容易了，生產(chǎn)率提高了。
參考圖42-48，它表示改進(jìn)了的磁頭制造過程。
在上表面上開出一組槽42，槽42具有方形斷面，并具斜向布置在上表面上(圖42)。該上表面就是鐵磁氧化物基片40和磁帶接觸的表面，鐵磁氧化物為錳-鋅鐵氧體。每條槽42具有這樣的深度，使磁頭中的線圈可以敞開。
高熔點(diǎn)的玻璃43A以熔化狀態(tài)注入每條槽42中，然后，上表面41和前面44被磨平(圖43)。
然后，另一組槽45，在上表面41上開出，槽45具有方形斷面，它的傾斜方向正好與槽42相反，并具與填滿高熔點(diǎn)玻璃43A的槽42部分地重迭(圖44)。槽45的深度近似等于填充玻璃的槽42的深度。槽45的內(nèi)壁46和前面44的交線47位于暴露在前面44的玻璃43A的斷面上，直線47和上表面41形成直角。內(nèi)壁46與前面44的夾角是45°。
然后，采用物理蒸鍍方法，就是濺射噴鍍方法，在基片40上的槽45(注原為44，可能有誤，現(xiàn)改為45)范圍內(nèi)鍍一層高導(dǎo)磁性能合金薄膜，例如鐵-鋁-硅合金?；?0斜放在濺射設(shè)備中，以使更有效地在內(nèi)壁46上形成薄膜。
而后，熔點(diǎn)比玻璃43A低的玻璃49以熔化狀態(tài)填入槽45中，槽45已鍍上金屬薄膜48。再將上表面41及前面44研磨成鏡面一樣平(圖46)。此時(shí)金屬薄膜48的一部分留在槽45的內(nèi)壁46上，鐵磁金屬薄膜48A就在內(nèi)壁46上形成。
為了形成蕊體，給線圈提供一個(gè)槽61，槽61開在鐵磁氧化物基片40上，如圖46所示。這樣就制成了圖47所示的鐵磁氧化物基片60?；?0的槽42，用高熔點(diǎn)玻璃43B在熔化狀態(tài)注入，而鐵磁金屬薄膜48B就在槽45的內(nèi)壁46上形成。
基片40、60用熔化的玻璃砌合在一起，基片40的前面44和基片60的前面62對(duì)合在一起，用間隙隔離物介質(zhì)形成磁隙(圖48)。模塊63由基片40和60組成。然后沿A-A，A-A線將模塊63切成薄片形成數(shù)個(gè)磁頭片。
然后，與磁帶接觸的磁頭片表面磨成園柱形，制成圖49所示的頭。圖49所示的磁頭的蕊體70、71由基片40、60形成磁性填充材料72A、72B就是高熔點(diǎn)玻璃材料43A、43B而非磁性填充材料73就是填在槽45中的低熔點(diǎn)玻璃材料49， 上的鐵磁金屬薄膜74A，74B就是槽45內(nèi)壁46上的金屬 48A，48B，而線圈用的開口75就是線圈用的槽61。
用上述的工藝過程制造磁頭時(shí)，形成磁隙的平面與鐵金屬薄膜74A、74B的平面構(gòu)成一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌?。它僅在磁 近形成，這樣，使得磁頭的性能比得上圖31所示的磁頭性能。
因?yàn)榇畔秅僅由金屬薄膜74A、74B形成，以磁頭的輸出改善了，并與金屬磁帶相一致。
金屬薄膜74A在一個(gè)連續(xù)平面上形成，該連續(xù)平面由蕊體70的突出部分側(cè)面70A和非磁性材料72A組成的，相應(yīng)地，金屬薄膜74B在一個(gè)連續(xù)平面上形成，該連續(xù)平面由蕊體71的 出部分的側(cè)面71A和非磁性材料72B組成的。結(jié)果，金屬薄膜 4A、74B整個(gè)都是均勻的，因此改善了磁頭的錄制特性和播放 出能力。
在先前的實(shí)施例中，沿線a-a，a-a將圖 9所示的模塊切成薄片，線a-a，a-a與基片20、30的鄰接 面構(gòu)成直角。然而也可能把模塊在一個(gè)不同于垂直的方向上切成薄 ，做成方位角錄制磁頭。本實(shí)施例中，對(duì)圖48所示的模塊，也可 按照與基片40、60的鄰接表面成一傾斜角的方向來切成薄片， 替沿線A-A，A-A即與鄰接表面成直角的方向切割，以制造出 位角錄制磁頭。
在圖14、31、49中表示的本發(fā)明磁頭，鐵氧體基片上形成的槽予先填充以玻璃，而在第一組槽附近形成的第二組槽形成傾斜平面，在傾斜平面上形成鐵磁金屬薄膜。這樣不僅在磁隙附近的薄膜，而且在基片突出部分的薄膜異磁性能都是均勻的，而且鐵氧體不暴露在磁隙部分。
當(dāng)用諸如金屬磁帶這樣的高矯頑力磁帶時(shí)，本發(fā)明磁頭比起通常的如圖11所示的磁頭來說，在1至5MHZ頻率范圍內(nèi)，播放輸出高約3分具實(shí)驗(yàn)值。而圖11所示的磁頭鐵氧體暴露在間隙部分的長(zhǎng)度為磁道寬度的40%。本發(fā)明磁頭比圖3所示的普通磁頭制造時(shí)線性波動(dòng)小，而且播放輸出高約3分貝。
鎳-鋅鐵氧體可以用來代替錳-鋅氧體作鐵磁氧化物蕊體。坡莫合金和非晶體合金可以用來代替鐵-鋁-硅合金，作為制造鐵磁金屬薄膜的高導(dǎo)磁性能材料，已如上面所述。
在用非晶體合金時(shí)，鐵磁金屬薄膜的均勻性質(zhì)被各向異性所削弱。根據(jù)本發(fā)明，在唯一的平面上形成的薄膜所組成的金屬薄膜在整個(gè)范圍內(nèi)都可以得到均勻的導(dǎo)磁性能。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，鐵磁金屬薄膜可以由一層或多層組成。
由上得出，本發(fā)明的磁頭由兩個(gè)鐵磁氧化物蕊體所組成，鐵磁金屬薄膜用物理蒸鍍方法鍍?cè)谌矬w的連接表面附近，結(jié)果，這些金屬薄膜膜平面以某一角度與蕊體的連接表面相交義，蕊體表面形成磁隙表面。磁隙唯一地被金屬薄膜形成，金屬薄膜位于一個(gè)公共平面內(nèi)。
因此，形成金屬薄膜時(shí)，薄膜厚度不必等于磁道寬度，磁頭可可以在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)。
與磁帶接觸的表面的大部分是鐵磁氧化物，所以磁頭磨損阻力好。
磁隙僅由金屬薄膜形成，所以磁頭輸出能力大，與金屬磁帶這樣的高矯頑力磁帶相一致。
金屬薄膜在一個(gè)平面上形成，所以整個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)均勻，金屬薄膜在磁通路經(jīng)方向顯示了高導(dǎo)磁性能，因此磁頭運(yùn)行可靠，具有高錄制特性和播放輸出能力。
本發(fā)明的磁頭是如此構(gòu)成的，磁隙在磁頭片的中間位置，非磁性材料圍繞在磁隙兩邊，以免磁頭局部磨損。
形成磁隙的鐵磁金屬薄膜，在與磁帶的接觸面上看起來，是一條直線，所以鐵磁金屬薄膜只在磁隙上不相對(duì)，所以減少了長(zhǎng)波范圍的干擾。利用改變槽的形狀，還可以進(jìn)一步降低干擾。
當(dāng)從與磁帶接觸的表面觀察時(shí)，鐵磁金屬薄膜的柱狀結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)的單方向特點(diǎn)保證了均勻的磁性能。
權(quán)利要求
1.一個(gè)磁頭包括第一個(gè)蕊體第二蕊體，第一蕊體和第二蕊體的每一個(gè)包括一鐵氧體塊和一與鐵氧體塊結(jié)合在一起的磁性金屬薄膜。蕊體具有第一平面和第二平面，磁性金屬薄膜復(fù)蓋在第二平面上，其一個(gè)邊對(duì)著第一個(gè)平面，第二平面和第一平面相互傾斜。第一和第二蕊體以這樣的方式砌合在一起1磁隙形成于第一蕊體上的磁性金屬薄膜的一邊和第二蕊體上的磁性金屬薄膜的一邊之間，第一蕊體上的磁性金屬薄膜和第二蕊體上的磁性薄膜在一個(gè)公共平面中，一個(gè)公共接觸表面對(duì)由第一第二蕊體形成的移動(dòng)的磁性記錄介質(zhì)。
2.一個(gè)磁頭包括第一和第二蕊體砌合在一起，在每一個(gè)蕊體的第一表面之間形成一磁隙，接觸面對(duì)移動(dòng)的磁性記錄介質(zhì)，磁隙基本上垂直于形成磁隙深度的接觸面。每一蕊體由鐵氧體塊形成，在鐵氧體塊的第二表面上形成一磁性薄膜。磁性金屬薄膜以這樣的方式備置，出現(xiàn)在蕊體第一表面上的磁性金屬薄膜的一邊平行于深度方向，出現(xiàn)在接觸表面上的另一邊沾一直線對(duì)伸展，在接觸面上看時(shí)，該直線對(duì)磁隙的角度不等于直角。蕊體以這樣的方式砌合在一起，磁隙形成于每一蕊體的第一表面上出現(xiàn)的邊之間，其它邊按一公共直線排列。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁隙位于接觸面的中間部分。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是在接觸面上觀察時(shí)，第一平面和第二平面之間的角度在20～80之間。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是包括一個(gè)開口，為安裝線周圍，該開口至少在面對(duì)第一平面的一個(gè)蕊體上，并把磁隙和后間隙分開，線圈通過開口纏繞。
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)5的一個(gè)磁頭，其特征是磁間隙位于蕊體鐵氧體塊之間。
7.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜在其整個(gè)范圍內(nèi)具有基本上均勻的柱狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜是晶體合金。
9.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為鐵-鋁-硅合金。
10.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜，在薄膜的整個(gè)范圍內(nèi)，基本上具有各向異性的均勻特性。
11.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為非晶體合金。
12.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為金屬-非金屬的非晶體合金。
13.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1或2的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為金屬-金屬非晶體合金。14、一個(gè)磁頭包括第一和第二蕊體砌合在一起，磁隙在每個(gè)蕊體的第一平面之間，接觸表面與移動(dòng)磁性記錄介質(zhì)相接觸。每一個(gè)蕊體有一第三平面，第三平面擴(kuò)展到第一平面和接觸表面附近。蕊體包括一磁性鐵氧體塊，鐵氧體塊有一第二平面，第二平面從第一平面向第三平面擴(kuò)展。磁性金屬薄膜形成于第二平面上，第二平面從第一平面向第三平面擴(kuò)展，如在接觸表面上看到的，第二平面并不沿著與磁隙垂直的一根直線擴(kuò)展的，非磁性材料部分向第一平面，接觸表面和第三平面擴(kuò)展，切割部分從第一平面附近向磁性金屬薄膜，接觸表面和另一平面擴(kuò)展，另一平面向第一平面和接觸表面附近擴(kuò)展。第一和第二蕊體以這樣的方式砌合在一起，磁隙形成于每一蕊體的第一平面上的磁性金屬薄膜的邊界之間，在接觸表面上觀察時(shí)，第一蕊體和第二蕊體的直線存在于一公共直線上。
15.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁隙位于接觸表面的中間部分。
16.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是，在接觸表面上觀察時(shí)，第一平面和第二平面的求角在20-80之間。
17.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是還包括一個(gè)開口，該開口用于安放線圈，該開口位于面對(duì)第一平面的至少一個(gè)蕊體上，并將磁間和后間隙分開，線圈通過開口纏繞。
18.根據(jù)權(quán)項(xiàng)17的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜向后間隙擴(kuò)展。
19.根據(jù)權(quán)項(xiàng)17的一個(gè)磁頭，其特征是后間隙形成于每一蕊體鐵氧體塊之間。
20.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜在其整個(gè)范圍內(nèi)基本上具有均勻的柱狀結(jié)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為結(jié)晶體合金。
22.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為鐵-鋁-硅合金。
23.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜在其整個(gè)范圍內(nèi)基本上具有各向異性的均勻特性。
24.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜是非晶體合金。
25.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜是金屬-非金屬非晶體合金。
26.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為金屬一金屬非晶體合金。
27.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是非磁性材料部分由第一熔點(diǎn)的非磁性玻璃形成。
28.根據(jù)權(quán)項(xiàng)27的一個(gè)磁頭，其特征是切割部分用非磁性材料填充。
29.根據(jù)權(quán)項(xiàng)19的一個(gè)磁頭，其特征是非磁性材料是熔點(diǎn)低于第一熔點(diǎn)的非磁性玻璃。
30.根據(jù)權(quán)項(xiàng)14的一個(gè)磁頭，其特征是切割部分有一突出部分向著磁性金屬薄膜。
31.包括一對(duì)蕊體的磁頭，兩蕊體砌合在一起，在其中形成一個(gè)磁隙，并形成一個(gè)對(duì)于移動(dòng)磁性記錄介質(zhì)的接觸表面。磁隙位于磁性金屬薄膜之間，每一金屬薄膜位于蕊體上，金屬薄膜沿著直線方向向接觸表面擴(kuò)展，該直線與磁隙夾角不等于直角。磁性金屬薄膜在其整個(gè)范圍內(nèi)基本上具有均勻的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)。
32.根據(jù)權(quán)項(xiàng)31的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為結(jié)晶體合金。
33.根據(jù)權(quán)項(xiàng)31的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為鐵-鋁-硅合金。
34.包括一對(duì)蕊體的磁頭，兩蕊體砌合在一起，在其中形成一個(gè)磁隙，并形成一個(gè)對(duì)于移動(dòng)磁性記錄介質(zhì)的接觸表面。磁隙位于磁性金屬薄膜之間，每一金屬薄膜位于蕊體上，磁性金屬薄膜沿著直線方向向接觸表面擴(kuò)展，該直線與磁隙夾角不等于直角。磁性金屬薄膜在其整個(gè)范圍內(nèi)基本上具有各向異性的均勻特性。
35.根據(jù)權(quán)項(xiàng)34的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為非晶體合金。
36.根據(jù)權(quán)項(xiàng)34的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜為金屬-非金屬非晶體合金。
37.根據(jù)權(quán)項(xiàng)34的一個(gè)磁頭，其特征是磁性金屬薄膜是金屬非晶體合金。
38.制造磁頭的一種方法包括這些階段a)配制一對(duì)磁性鐵氧體塊，每一塊鐵氧體塊都有第一和第二平面，兩個(gè)平面相互靠近。b)在第一和第二平面拐角處形成第一個(gè)槽，第一個(gè)槽向第一和第二平面擴(kuò)展。c)在靠近第一槽處和拐角處形成第二個(gè)槽，第二個(gè)槽具有一個(gè)靠近第一槽的第三平面，第二槽相對(duì)于第二平面斜向擴(kuò)展，由第二平面和第三平面形成一條線垂直于第一平面。d)用物理蒸鍍方法在表面上形成磁性金屬薄膜。e)第二平面拋光，露出磁性金屬薄膜的一邊。f)在至少一塊鐵氧體塊上形成一第三槽用于安放線圈;g)兩鐵氧體塊砌合到一起，在磁性金屬薄膜的邊之間形成一磁隙，金屬薄膜位于鐵氧體塊上。
39.根據(jù)權(quán)項(xiàng)38，制造一磁頭的一種方法還包括這個(gè)階段非磁性材料填在第一槽中。
40.根據(jù)權(quán)項(xiàng)38，制造磁頭的一種方法還包括這個(gè)階段非磁性材料填在第二槽中。
41.根據(jù)權(quán)項(xiàng)40，制造磁頭的一種方法，其特征是非金屬材料填入第二槽的階段和鐵氧體塊砌在一起，形成磁隙于鐵氧體塊的磁性金屬薄膜的邊之間的階段，是同時(shí)進(jìn)行的。
專利摘要
一個(gè)磁頭包括第一磁性蕊體和第二磁性蕊體，每一個(gè)磁性蕊體由磁性鐵氧體塊及結(jié)合在鐵氧體塊上的磁性金屬薄膜組成。這些蕊體具有第一平面和第二平面。磁性金屬薄膜制備在第二平面上，磁性金屬薄膜的一個(gè)邊面對(duì)第一平面，第二平面和第一平面之間有一個(gè)傾斜角度。這些蕊體砌合到一起，并形成一個(gè)運(yùn)行磁隙，該磁隙位于第一蕊體上磁性金屬薄膜的邊和第二蕊體上磁性金屬薄膜的邊之間。第一蕊體上的磁性金屬薄膜和第二蕊體上的磁性金屬薄膜位于一個(gè)公共平面上。
文檔編號(hào)G11B5/187GK85101862SQ85101862
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者小林富夫, 佐藤平吉, 窪田允, 加納莊一, 久村達(dá)雄, 山內(nèi)一志, 高橋芳美, ∴藤潤(rùn)一, 今野清記, 間庭修 申請(qǐng)人:索尼公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan