JP2000322706A - 磁気ヘッド用封着ガラス及び磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッド用封着ガラス及び磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JP2000322706A JP2000322706A JP13325799A JP13325799A JP2000322706A JP 2000322706 A JP2000322706 A JP 2000322706A JP 13325799 A JP13325799 A JP 13325799A JP 13325799 A JP13325799 A JP 13325799A JP 2000322706 A JP2000322706 A JP 2000322706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing glass
- magnetic head
- glass
- weight
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐水性化学的耐久性に優れ、かつ失透しない
磁気ヘッド用低作業温度封着ガラスと、それを使用し切
断加工時にガラスの割れが発生し難く、加工歩留りの高
い磁気ヘッドの提供。 【解決手段】 SiO2を４重量％以上７重量％以下、B2O3
を１３重量％以上１９重量％以下、PbOを７３重量％以
上７９重量％以下、Al2O3およびZnOを合わせて３重量％
以上９重量％以下（但し、このうちAl2O3は０重量％よ
り大きく、ZnOは３重量％以下である）を含む、３０℃
以上３００℃以下での平均熱膨張係数が９３×１０-7／
℃以上９８×１０-7／℃以下で、且つ作業温度、すなわ
ち粘度が１０３Ｐａ・秒となる温度が５０５℃以上５２
０℃以下である磁気ヘッド用封着ガラス。
磁気ヘッド用低作業温度封着ガラスと、それを使用し切
断加工時にガラスの割れが発生し難く、加工歩留りの高
い磁気ヘッドの提供。 【解決手段】 SiO2を４重量％以上７重量％以下、B2O3
を１３重量％以上１９重量％以下、PbOを７３重量％以
上７９重量％以下、Al2O3およびZnOを合わせて３重量％
以上９重量％以下（但し、このうちAl2O3は０重量％よ
り大きく、ZnOは３重量％以下である）を含む、３０℃
以上３００℃以下での平均熱膨張係数が９３×１０-7／
℃以上９８×１０-7／℃以下で、且つ作業温度、すなわ
ち粘度が１０３Ｐａ・秒となる温度が５０５℃以上５２
０℃以下である磁気ヘッド用封着ガラス。
Description
【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープ、オ
ーディオテープ、ＤＡＴ、フロッピーデイスク、ハード
ディスク、磁気カードなどの磁気記録媒体を用いる記録
再生装置において使用される磁気ヘッドのガラス融着等
に用いられる磁気ヘッド用封着ガラスに関し、また、前
記封着ガラスをコアの固着あるいは埋め込み等に用いた
磁気ヘッドに関する。 【０００２】 【従来の技術】フェライト等に膜付けした軟磁性金属
（例えば Fe-Ta-N、Fe-Al-Si、Fe-Ga-Si-Ru など）の薄
膜間に作動ギャップが形成された、いわゆるメタル・イ
ン・ギャップ型ヘッド（以下 ＭＩＧヘッドと略称す
る）では擬似ギャップの発生、膜剥離、軟磁性金属膜の
磁気特性劣化が生じやすい。それを防止するため、ガラ
ス融着工程は通常フェライトを主体とする磁気ヘッドと
比較して、より一層低温で行う必要がある。例えばフェ
ライトを主体とする磁気ヘッドに用いられる封着ガラス
の作業温度（後述するように、ガラスの粘度が１０3Ｐ
ａ・秒となる温度を指す）が６９０℃であるが、軟磁性
金属として Fe-Ta-N合金を使用したＭＩＧヘッドの場
合、封着ガラスの作業温度は、５００℃程度である。 【０００３】ところで、５００℃程度のように低い作業
温度を有するガラスは一般に B2O3やPbO 等のガラスの
信頼性を劣化させる成分を多く含んでいる。例えば B2O
3 を多量に含むガラスは耐水性に難があり、また、PbO
を多量に含むガラスは酸やアルカリに対する耐久性（化
学的耐久性）に劣る。したがって、このような作業温度
の低いガラスを用いた磁気ヘッドは、たとえば次のよう
な不都合な点がある。１）加工時に研削液によりガラス
表面が侵食されて段差が生じることがある。２）磁気ヘ
ッドがビデオテープレコーダーに実装されてビデオテー
プが摺動している時、ビデオテープの表面に塗布されて
いる潤滑剤との化学反応によりガラス表面に段差が生じ
ることがある。また、３）潤滑剤との反応生成物の付着
によりビデオテープを傷つけたりすることがある。これ
らの解決手段として ZnOを添加して耐水性ならびに化学
的耐久性の改善を図る方法がある。しかしながらPbOを
多く含むガラスにZnOを添加すると溶融後の冷却段階で
ガラスが結晶化、つまり失透しやすくなる。たとえば、
このようなZnOを含む作業温度の低いガラスを用いて加
工した磁気ヘッドでは、ガラス中に微細な結晶がしばし
ば観察される。特にＭＩＧヘッドにおける融着ガラス中
に微細な結晶が生じた場合、ギャップの深さを計測し難
いことがあった。また、結晶が発生していないヘッドと
比較して、切断加工時にガラスの割れがより高率に発生
することがあった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このように、従来の低
い作業温度を有する封着ガラスでは、結晶性の点で問題
を残しており、特にＭＩＧヘッドのコアの接合に用いた
場合に、封着ガラス中に微細な結晶が生じ(失透現象)、
加工時のガラス割れ発生の原因となる。対策として、あ
らかじめ封着ガラスのロット検査で加熱試験を行い、封
着ガラス中に結晶が有るかどうかを検査して、結晶が発
生している封着ガラスは排除している。このため加工歩
留まりが低下することが大きな問題となっている。 【０００５】本発明は、このような従来の実状に鑑みて
提案されたものであって、作業温度が低く、しかも耐水
性及び化学的耐久性に優れた封着ガラスを提供すること
を目的とする。また、本発明は、主として単層の軟磁性
金属薄膜を使用した磁気ヘッドの封着ガラスに用いた場
合、ガラス中に結晶の発生がなく切断加工工程における
ガラスの割れの発生が少ない封着ガラスを提供すること
を目的とする。さらに本発明は、切断加工工程における
ガラスの割れの発生を押さえて、加工歩留りを高くした
磁気ヘッドを提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、PbOを多
量に含有する低融点ガラスの化学的耐久性を向上する成
分のうち、Al2O3はZnOよりガラス化を促す性質に優れて
いるということを見出し、ZnOの量をできるだけ少なく
して、その分をAl2O3で置換した。その結果、作業温度
を５２０℃以下に保ちながら化学的耐久性を向上させる
ことに成功した。なお本明細書中で、作業温度とは、磁
気ヘッド用封着ガラスの粘度が１０3Ｐａ・秒となる温
度をいう。 【０００７】上記課題を解決する本発明に係る磁気ヘッ
ド用封着ガラスは、３０℃以上３００℃以下での平均熱
膨張係数が９３×１０-7／℃以上９８×１０-7／℃以下
であり、且つ作業温度（つまり粘度が１０３Ｐａ・秒と
なる温度）が５０５℃以上５２０℃以下であつて、SiO2
を４重量％以上７重量％以下、B2O3を１３重量％以上１
９重量％以下、PbOを７３重量％以上７９重量％以下、
ならびにAl2O3及びZnOを合わせて３重量％以上９重量％
以下、含んでいる。言うまでもないが、SiO2等の封着ガ
ラスに含まれる成分の合計が１００重量％を越えること
はない。なお、本明細書においては、磁気ヘッド用封着
ガラスを単に「封着ガラス」という場合がある。Al2O3
は１重量％以上４重量％以下、ZnOは３重量％以下であ
ることが好ましい。 【０００８】本発明に係る磁気ヘッドは、ギャップ部を
介して突き合わせた一対の磁気コア半体間に磁気ヘッド
用封着ガラスを充填して接合した磁気ヘッドであって、
当該磁気ヘッド用封着ガラスが上述のような本発明に係
る封着ガラスであることを特徴とする。また、本発明に
係る磁気ヘッドは、少なくとも一方の接合面に金属磁性
膜が形成され、且つ前記金属磁性膜を向かい合わせに突
き合わせて配置されることによりギャップ部を形成する
一対の磁気コア半体と、前記突き合わせ配置により生じ
た空間に前記一対の磁気コア半体を接合するために充填
されたフロントギャップ封着ガラス及びバックギャップ
封着ガラスとを備えたメタル・イン・ギャップ型磁気ヘ
ッドであって、前記フロントギャップ封着ガラス及びバ
ックギャップ封着ガラスのうち少なくとも一方が上述の
ような本発明に係る封着ガラスであることを特徴とす
る。封着ガラスの平均熱膨張係数が９３×１０-7／℃に
満たない場合または９８×１０-7／℃を超える場合に
は、組み合わせる部材の平均熱膨張係数との整合上、適
切でない。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明に係る封着ガラスにおい
て、SiO2はガラスの網目構造を形成しガラスの耐水性、
化学的耐久性を向上する役割を果たす。しかしながら、
SiO2は作業温度を上昇させる働きがあるので自ずからそ
の含有量の上限が制限される。それゆえ本発明では、Si
O2の含有量を４重量％以上７重量％以下とする。SiO
2の含有量が４重量％未満であると、３０℃以上３００
℃以下での平均熱膨張係数が９８×１０-7
／℃より大きくなり、７重量％を越えると作業温度が５
２０℃より高くなってしまう。 【００１０】PbOはガラスの作業温度を低下させるが、
熱膨張係数を増加させる。また、B 2 O3 は作業温度を低
下させ、且つ熱膨張係数も減少させる。従って、作業温
度を低下させ、３０℃以上３００℃以下での平均熱膨張
係数を９３×１０-7／℃以上９８×１０-7／℃以下の範
囲とするために、PbO を７３重量％以上、７９重量％以
下とし、B2O3 を１３重量％以上、１９重量％以下とす
る。PbO が７３重量％未満では作業温度が十分に低下せ
ず、７９重量％を超える場合には、熱膨張係数の増加が
大きすぎる。B2O3 が１３重量％未満では、上記効果が
不十分であり、１９重量％を超えると、平均熱膨張係数
が９３×１０-7／℃未満となるため不適切である。 【００１１】Al2O3及びZnOはガラスの化学的耐久性、耐
水性を改善し熱膨張係数を低下させる成分であり、かか
る観点から、これら両者を合わせて３重量％以上９重量
％以下添加する。３重量％未満では、上記効果が不十分
であり、９重量％を超えると、熱膨張係数の低下が大き
すぎる。これら両者の内、ZnOはAl2O3よりガラスの化学
的耐久性、耐水性を改善し熱膨張係数を低下させる効果
が大きいが、その含有量が３重量％を超えるとガラスの
冷却段階でガラス中に結晶を析出させる作用がある。し
たがって、ZnOは任意成分であり（つまり０重量％であ
っても良く）、封着ガラスに含まれる場合であってもそ
の含有量は３重量％を超えないようにする。すなわち、
同様の役割を有するが結晶を析出させる作用の小さい、
好ましくは１重量％以上４重量％以下で含有させる必須
成分のAl2O3との和として上記合計量を決定する。Al2O3
が４重量％を越えると、熱膨張係数を低下させ過ぎるこ
ととなり、また作業温度を上昇させる。 【００１２】発明者の実験により、以上の条件をすべて
満足するように構成された封着ガラスは、作業温度が低
いにもかかわらず耐水性並びに化学的耐久性に優れ、且
つこれまでの低融点封着ガラスと比べてガラス冷却時の
結晶の発生を少なくでき、従って切断工程における割れ
の発生が少なくなることが見出された。一方、上記のよ
うに構成された本発明の主として単層の軟磁性金属薄膜
を使用した磁気ヘッドは、前述の封着ガラスによって、
磁気コア半体を接合したり、あるいは磁気コアを埋め込
んだりしたものであって、磁気ヘッド製造時の歩留まり
を著しく改善することができる。 【００１３】なお、上記の封着ガラスは、これらの特性
を損なわない限り、上記以外のほかの成分を含むもので
あっても良い。但し、上記、ほかの成分を含めて合計は
１００重量％とする。この封着ガラスは、作業温度が低
いにもかかわらず耐水性並びに化学的耐久性に優れ、且
つ失透し難いという作用を有する。 【００１４】本発明に係る封着ガラスを用いて作製され
た磁気ヘッドは、低い作業温度で封着して作製されるに
もかかわらず、耐水性並びに化学的耐久性に優れてい
る。さらに、この磁気ヘッドでは、封着時にガラスの失
透が生じにくい為、ヘッド製造時にガラス割れが発生し
難いという利点がある。また、本発明に係る封着ガラス
を用いて作製されたメタル・イン・ギャップ型磁気ヘッ
ドにおいては、上記の失透およびガラス割れが生じにく
いだけでなく、封着ガラスの作業温度が低いため、融着
時の擬似ギャップの発生，膜剥離、磁性金属膜の劣化が
生じない。さらに、低い作業温度で封着できるにも拘わ
らず、耐水性および化学的耐久性に優れた信頼性が高い
磁気ヘッドを提供できる。なお、フロントギャップ封着
ガラスおよびバックギャップ封着ガラスは互いに異なる
組成のガラスであってもよい。 【００１５】（実施例）以下、図面を参照しながら本発
明の封着ガラス及びそれを使用した磁気ヘッドの好まし
い実施例を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実
施例に限定されると解釈されるべきではない。図１は、
磁気ヘッドの一例を示し、フェライトコア半体１、２
同士をヘッド封着ガラス４で接合して作製される。ここ
で、ヘッド封着ガラス４として上述の本発明に係る封着
ガラスを使用する。図２は、メタル・イン・ギャップ型
磁気ヘッドの一例を示す。突き合わせたフェライトコア
半体 ５、６同士の間にバックギャップ封着ガラス８、
フロントギャップ封着ガラス９を充填して接合してい
る。ここでバックギャップ封着ガラス８として、本発明
に係る上述の封着ガラスを使用する。一方、フロントギ
ャップ封着ガラス９にも、本発明に係る上述の封着ガラ
スを使用する。図３は、図２に示した磁気ヘッド１１を
用いて磁気ヘッド装置としたものである。 【００１６】［実施例１、２及び３］及び［比較例１］ SiO2 、B2O3 、PbO、Al2O3、及びZnOを、表１に示す組
成比率で混合し、封着ガラスを作成した。このうちB2O3
、PbO、及びAl2O3原料としては、各々当量のH3BO3、Pb
3O4、Al(OH)3を使用した。H3BO3、Pb3O4、Al(OH)3を使
用することは,熔解の容易さの点で好ましい。まず、表
１の組成を基に合計量が 200 gとなるよう、計算により
求めたSiO2 、B2O3、H3BO3、Pb3O4、Al(OH)3、およびZn
Oの必要量を秤量し、乳鉢を用いて混合した。次に、原料
混合物の半分の量を白金製るつぼに入れ、雰囲気を1000
℃に保った炉で20分間加熱した。更に、残り半分の量の原
料混合物をるつぼに投入し1000℃で20分間加熱した。る
つぼ中の溶融混合物を撹拌後、更に1000℃で20分間放置
した。溶融混合物をツインローラーで急冷しガラスカレ
ットを得た。 【００１７】 【表１】 【００１８】得られた各封着ガラスのガラス転移点、変
形温度、作業温度、及び平均熱膨張係数(30℃〜300℃)
を測定した。その結果を表２に示す。 【００１９】また、封着ガラスに対して、下記に説明す
る結晶性試験、及び鉛溶出試験を行った。 ［結晶性試験］各封着ガラスを粉砕しふるい分けること
によって直径約４５μｍから約７５μｍ程度の粉末状に
する。各ガラス粉末をフェライト板上にのせ、チッ素雰
囲気下で５１５℃に加熱した後、冷却速度を−２℃／分
に制御しながら室温まで冷却する。冷却後、ガラス中の
結晶発生の有無を光学顕微鏡で確認する。 ［鉛溶出試験］各封着ガラスを粉砕しふるい分けること
によって直径約４５μｍから約７５μｍ程度の粉末状に
する。各ガラス粉末を容量２００mlの三角フラスコ中に
入れ、純水１００mlを加えて沸騰状態を保った水浴中で
１時間加熱する。濾紙でガラスと水溶液を分離し、水溶
液中の鉛濃度を測定する。その結果を表２に示す。 【００２０】 【表２】 【００２１】表２から明らかなように、実施例のガラス
はいずれも、３０℃以上３００℃以下での平均熱膨張係
数が９３×１０-7／℃以上９８×１０-7／℃以下であ
り、且つ作業温度が５０５℃以上５２０℃以下であっ
た。また、結晶の発生はなかった。更に、実施例１、
２、３のガラスの鉛溶出量と比較例１のガラスの鉛溶出
量とを比較すると、実施例１、２、３のガラスの方が鉛
溶出量が少なく、より耐水性に優れているといえる。 【００２２】［実施例４］次に本願発明の封着ガラスを
使用してメタル・イン・ギャップ型（以下ＭＩＧ）磁気
ヘッドを作成した。図２はＭＩＧヘッドの模式斜視図で
ある。磁性金属膜１０を形成されたフェライトコア半体
５、６ 同士は、前方に所定寸法のフロントギャップ７
を設けつつ、後部側にはバックギャップ封着ガラス８
を、また前方にはフロントギャップ封着ガラス９を充填
して接合されている。ここでバックギャップ封着ガラス
８には実施例１のガラスを使用した。また、フロントギ
ャップ封着ガラス９にも同じガラスを使用した。まず、
所定形状に成形したフェライト製短冊に保護膜、磁性膜
（Fe-Ta-N合金）１０、保護膜、ギャップ材（保護膜、
ギャップ材は、図示及び符号省略）の順にスパッタリン
グし、フェライト製磁気コア半体５、６を作成した。次
に、フェライトコア半体５、６を互いに突き合わせ、治
具で保持した。フロントギャップ封着ガラス９及びバッ
クギャップ封着ガラス８として前述の実施例１のガラス
を所定の位置にそれぞれ配置し、５０５℃で封入した。
さらに、外形を所定の寸法、形状に加工した後、切断し
てヘッド１１を作製した。 【００２３】次に、上記のように作製した磁気ヘッド１
１を用いて磁気ヘッド装置を作成した。磁気ヘッド１１
を、配線基板１７を貼り付けた真鍮板のヘッドベース１
２に装着した。ヘッドベース１２には、ビス穴１６が設
けられ、配線基板１７には接点１４、はんだ付けランド
１５が設けられている。次いで、導線１３を磁気ヘッド
１１に巻回した後、導線１３の両端を前述のヘッドベー
ス１２上にある配線基板にはんだ付けし、図３に示すＭ
ＩＧヘッドを完成した。実験によると、バックギャップ
封着ガラス中に結晶の発生がなかった。即ち、実施例４
の磁気ヘッドにおけるバックギャップ封着ガラスの結晶
発生率は０％であった。比較例１のガラスをバックギャ
ップ封着ガラスに使用した場合の結晶発生率は１．７％
であったので、本発明に係る封着ガラスにより加工歩留
まりが向上したことが理解される。さらに、加工時の研
削液によるバックギャップ封着ガラスの侵食も０.１μ
ｍ以下であり、比較例１の２μｍと比較して非常に小さ
かった。なお、実施例４では本発明の請求項４の磁気ヘ
ッドの例を説明したが、その他の構造を有する磁気ヘッ
ドについても同様の効果が得られることは自明である。 【００２４】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、低い作
業温度にも係わらず優れた化学的耐久性を有する磁気ヘ
ッド用封着ガラスを提供することができる。また、本発
明によれば、前記ガラスを磁気ヘッド用の封着ガラスと
して使用した場合、ガラス中に結晶の発生がなく切断工
程におけるガラスの割れの発生が少ない磁気ヘッド用封
着ガラスを提供することができる。さらに、本発明によ
れば、封着ガラス中に結晶の発生がなく、切断加工時の
ガラス割れが少ない、従って加工歩留りの高い磁気ヘッ
ドを提供することができる。また、本発明によれば、作
業温度が低いため、融着時に熱拡散反応による擬似ギャ
ップの発生、膜剥離、及び磁性金属膜の劣化などの不都
合が起こらず、従って信頼性の高いＭＩＧヘッドを提供
することができる。
ーディオテープ、ＤＡＴ、フロッピーデイスク、ハード
ディスク、磁気カードなどの磁気記録媒体を用いる記録
再生装置において使用される磁気ヘッドのガラス融着等
に用いられる磁気ヘッド用封着ガラスに関し、また、前
記封着ガラスをコアの固着あるいは埋め込み等に用いた
磁気ヘッドに関する。 【０００２】 【従来の技術】フェライト等に膜付けした軟磁性金属
（例えば Fe-Ta-N、Fe-Al-Si、Fe-Ga-Si-Ru など）の薄
膜間に作動ギャップが形成された、いわゆるメタル・イ
ン・ギャップ型ヘッド（以下 ＭＩＧヘッドと略称す
る）では擬似ギャップの発生、膜剥離、軟磁性金属膜の
磁気特性劣化が生じやすい。それを防止するため、ガラ
ス融着工程は通常フェライトを主体とする磁気ヘッドと
比較して、より一層低温で行う必要がある。例えばフェ
ライトを主体とする磁気ヘッドに用いられる封着ガラス
の作業温度（後述するように、ガラスの粘度が１０3Ｐ
ａ・秒となる温度を指す）が６９０℃であるが、軟磁性
金属として Fe-Ta-N合金を使用したＭＩＧヘッドの場
合、封着ガラスの作業温度は、５００℃程度である。 【０００３】ところで、５００℃程度のように低い作業
温度を有するガラスは一般に B2O3やPbO 等のガラスの
信頼性を劣化させる成分を多く含んでいる。例えば B2O
3 を多量に含むガラスは耐水性に難があり、また、PbO
を多量に含むガラスは酸やアルカリに対する耐久性（化
学的耐久性）に劣る。したがって、このような作業温度
の低いガラスを用いた磁気ヘッドは、たとえば次のよう
な不都合な点がある。１）加工時に研削液によりガラス
表面が侵食されて段差が生じることがある。２）磁気ヘ
ッドがビデオテープレコーダーに実装されてビデオテー
プが摺動している時、ビデオテープの表面に塗布されて
いる潤滑剤との化学反応によりガラス表面に段差が生じ
ることがある。また、３）潤滑剤との反応生成物の付着
によりビデオテープを傷つけたりすることがある。これ
らの解決手段として ZnOを添加して耐水性ならびに化学
的耐久性の改善を図る方法がある。しかしながらPbOを
多く含むガラスにZnOを添加すると溶融後の冷却段階で
ガラスが結晶化、つまり失透しやすくなる。たとえば、
このようなZnOを含む作業温度の低いガラスを用いて加
工した磁気ヘッドでは、ガラス中に微細な結晶がしばし
ば観察される。特にＭＩＧヘッドにおける融着ガラス中
に微細な結晶が生じた場合、ギャップの深さを計測し難
いことがあった。また、結晶が発生していないヘッドと
比較して、切断加工時にガラスの割れがより高率に発生
することがあった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このように、従来の低
い作業温度を有する封着ガラスでは、結晶性の点で問題
を残しており、特にＭＩＧヘッドのコアの接合に用いた
場合に、封着ガラス中に微細な結晶が生じ(失透現象)、
加工時のガラス割れ発生の原因となる。対策として、あ
らかじめ封着ガラスのロット検査で加熱試験を行い、封
着ガラス中に結晶が有るかどうかを検査して、結晶が発
生している封着ガラスは排除している。このため加工歩
留まりが低下することが大きな問題となっている。 【０００５】本発明は、このような従来の実状に鑑みて
提案されたものであって、作業温度が低く、しかも耐水
性及び化学的耐久性に優れた封着ガラスを提供すること
を目的とする。また、本発明は、主として単層の軟磁性
金属薄膜を使用した磁気ヘッドの封着ガラスに用いた場
合、ガラス中に結晶の発生がなく切断加工工程における
ガラスの割れの発生が少ない封着ガラスを提供すること
を目的とする。さらに本発明は、切断加工工程における
ガラスの割れの発生を押さえて、加工歩留りを高くした
磁気ヘッドを提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、PbOを多
量に含有する低融点ガラスの化学的耐久性を向上する成
分のうち、Al2O3はZnOよりガラス化を促す性質に優れて
いるということを見出し、ZnOの量をできるだけ少なく
して、その分をAl2O3で置換した。その結果、作業温度
を５２０℃以下に保ちながら化学的耐久性を向上させる
ことに成功した。なお本明細書中で、作業温度とは、磁
気ヘッド用封着ガラスの粘度が１０3Ｐａ・秒となる温
度をいう。 【０００７】上記課題を解決する本発明に係る磁気ヘッ
ド用封着ガラスは、３０℃以上３００℃以下での平均熱
膨張係数が９３×１０-7／℃以上９８×１０-7／℃以下
であり、且つ作業温度（つまり粘度が１０３Ｐａ・秒と
なる温度）が５０５℃以上５２０℃以下であつて、SiO2
を４重量％以上７重量％以下、B2O3を１３重量％以上１
９重量％以下、PbOを７３重量％以上７９重量％以下、
ならびにAl2O3及びZnOを合わせて３重量％以上９重量％
以下、含んでいる。言うまでもないが、SiO2等の封着ガ
ラスに含まれる成分の合計が１００重量％を越えること
はない。なお、本明細書においては、磁気ヘッド用封着
ガラスを単に「封着ガラス」という場合がある。Al2O3
は１重量％以上４重量％以下、ZnOは３重量％以下であ
ることが好ましい。 【０００８】本発明に係る磁気ヘッドは、ギャップ部を
介して突き合わせた一対の磁気コア半体間に磁気ヘッド
用封着ガラスを充填して接合した磁気ヘッドであって、
当該磁気ヘッド用封着ガラスが上述のような本発明に係
る封着ガラスであることを特徴とする。また、本発明に
係る磁気ヘッドは、少なくとも一方の接合面に金属磁性
膜が形成され、且つ前記金属磁性膜を向かい合わせに突
き合わせて配置されることによりギャップ部を形成する
一対の磁気コア半体と、前記突き合わせ配置により生じ
た空間に前記一対の磁気コア半体を接合するために充填
されたフロントギャップ封着ガラス及びバックギャップ
封着ガラスとを備えたメタル・イン・ギャップ型磁気ヘ
ッドであって、前記フロントギャップ封着ガラス及びバ
ックギャップ封着ガラスのうち少なくとも一方が上述の
ような本発明に係る封着ガラスであることを特徴とす
る。封着ガラスの平均熱膨張係数が９３×１０-7／℃に
満たない場合または９８×１０-7／℃を超える場合に
は、組み合わせる部材の平均熱膨張係数との整合上、適
切でない。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明に係る封着ガラスにおい
て、SiO2はガラスの網目構造を形成しガラスの耐水性、
化学的耐久性を向上する役割を果たす。しかしながら、
SiO2は作業温度を上昇させる働きがあるので自ずからそ
の含有量の上限が制限される。それゆえ本発明では、Si
O2の含有量を４重量％以上７重量％以下とする。SiO
2の含有量が４重量％未満であると、３０℃以上３００
℃以下での平均熱膨張係数が９８×１０-7
／℃より大きくなり、７重量％を越えると作業温度が５
２０℃より高くなってしまう。 【００１０】PbOはガラスの作業温度を低下させるが、
熱膨張係数を増加させる。また、B 2 O3 は作業温度を低
下させ、且つ熱膨張係数も減少させる。従って、作業温
度を低下させ、３０℃以上３００℃以下での平均熱膨張
係数を９３×１０-7／℃以上９８×１０-7／℃以下の範
囲とするために、PbO を７３重量％以上、７９重量％以
下とし、B2O3 を１３重量％以上、１９重量％以下とす
る。PbO が７３重量％未満では作業温度が十分に低下せ
ず、７９重量％を超える場合には、熱膨張係数の増加が
大きすぎる。B2O3 が１３重量％未満では、上記効果が
不十分であり、１９重量％を超えると、平均熱膨張係数
が９３×１０-7／℃未満となるため不適切である。 【００１１】Al2O3及びZnOはガラスの化学的耐久性、耐
水性を改善し熱膨張係数を低下させる成分であり、かか
る観点から、これら両者を合わせて３重量％以上９重量
％以下添加する。３重量％未満では、上記効果が不十分
であり、９重量％を超えると、熱膨張係数の低下が大き
すぎる。これら両者の内、ZnOはAl2O3よりガラスの化学
的耐久性、耐水性を改善し熱膨張係数を低下させる効果
が大きいが、その含有量が３重量％を超えるとガラスの
冷却段階でガラス中に結晶を析出させる作用がある。し
たがって、ZnOは任意成分であり（つまり０重量％であ
っても良く）、封着ガラスに含まれる場合であってもそ
の含有量は３重量％を超えないようにする。すなわち、
同様の役割を有するが結晶を析出させる作用の小さい、
好ましくは１重量％以上４重量％以下で含有させる必須
成分のAl2O3との和として上記合計量を決定する。Al2O3
が４重量％を越えると、熱膨張係数を低下させ過ぎるこ
ととなり、また作業温度を上昇させる。 【００１２】発明者の実験により、以上の条件をすべて
満足するように構成された封着ガラスは、作業温度が低
いにもかかわらず耐水性並びに化学的耐久性に優れ、且
つこれまでの低融点封着ガラスと比べてガラス冷却時の
結晶の発生を少なくでき、従って切断工程における割れ
の発生が少なくなることが見出された。一方、上記のよ
うに構成された本発明の主として単層の軟磁性金属薄膜
を使用した磁気ヘッドは、前述の封着ガラスによって、
磁気コア半体を接合したり、あるいは磁気コアを埋め込
んだりしたものであって、磁気ヘッド製造時の歩留まり
を著しく改善することができる。 【００１３】なお、上記の封着ガラスは、これらの特性
を損なわない限り、上記以外のほかの成分を含むもので
あっても良い。但し、上記、ほかの成分を含めて合計は
１００重量％とする。この封着ガラスは、作業温度が低
いにもかかわらず耐水性並びに化学的耐久性に優れ、且
つ失透し難いという作用を有する。 【００１４】本発明に係る封着ガラスを用いて作製され
た磁気ヘッドは、低い作業温度で封着して作製されるに
もかかわらず、耐水性並びに化学的耐久性に優れてい
る。さらに、この磁気ヘッドでは、封着時にガラスの失
透が生じにくい為、ヘッド製造時にガラス割れが発生し
難いという利点がある。また、本発明に係る封着ガラス
を用いて作製されたメタル・イン・ギャップ型磁気ヘッ
ドにおいては、上記の失透およびガラス割れが生じにく
いだけでなく、封着ガラスの作業温度が低いため、融着
時の擬似ギャップの発生，膜剥離、磁性金属膜の劣化が
生じない。さらに、低い作業温度で封着できるにも拘わ
らず、耐水性および化学的耐久性に優れた信頼性が高い
磁気ヘッドを提供できる。なお、フロントギャップ封着
ガラスおよびバックギャップ封着ガラスは互いに異なる
組成のガラスであってもよい。 【００１５】（実施例）以下、図面を参照しながら本発
明の封着ガラス及びそれを使用した磁気ヘッドの好まし
い実施例を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実
施例に限定されると解釈されるべきではない。図１は、
磁気ヘッドの一例を示し、フェライトコア半体１、２
同士をヘッド封着ガラス４で接合して作製される。ここ
で、ヘッド封着ガラス４として上述の本発明に係る封着
ガラスを使用する。図２は、メタル・イン・ギャップ型
磁気ヘッドの一例を示す。突き合わせたフェライトコア
半体 ５、６同士の間にバックギャップ封着ガラス８、
フロントギャップ封着ガラス９を充填して接合してい
る。ここでバックギャップ封着ガラス８として、本発明
に係る上述の封着ガラスを使用する。一方、フロントギ
ャップ封着ガラス９にも、本発明に係る上述の封着ガラ
スを使用する。図３は、図２に示した磁気ヘッド１１を
用いて磁気ヘッド装置としたものである。 【００１６】［実施例１、２及び３］及び［比較例１］ SiO2 、B2O3 、PbO、Al2O3、及びZnOを、表１に示す組
成比率で混合し、封着ガラスを作成した。このうちB2O3
、PbO、及びAl2O3原料としては、各々当量のH3BO3、Pb
3O4、Al(OH)3を使用した。H3BO3、Pb3O4、Al(OH)3を使
用することは,熔解の容易さの点で好ましい。まず、表
１の組成を基に合計量が 200 gとなるよう、計算により
求めたSiO2 、B2O3、H3BO3、Pb3O4、Al(OH)3、およびZn
Oの必要量を秤量し、乳鉢を用いて混合した。次に、原料
混合物の半分の量を白金製るつぼに入れ、雰囲気を1000
℃に保った炉で20分間加熱した。更に、残り半分の量の原
料混合物をるつぼに投入し1000℃で20分間加熱した。る
つぼ中の溶融混合物を撹拌後、更に1000℃で20分間放置
した。溶融混合物をツインローラーで急冷しガラスカレ
ットを得た。 【００１７】 【表１】 【００１８】得られた各封着ガラスのガラス転移点、変
形温度、作業温度、及び平均熱膨張係数(30℃〜300℃)
を測定した。その結果を表２に示す。 【００１９】また、封着ガラスに対して、下記に説明す
る結晶性試験、及び鉛溶出試験を行った。 ［結晶性試験］各封着ガラスを粉砕しふるい分けること
によって直径約４５μｍから約７５μｍ程度の粉末状に
する。各ガラス粉末をフェライト板上にのせ、チッ素雰
囲気下で５１５℃に加熱した後、冷却速度を−２℃／分
に制御しながら室温まで冷却する。冷却後、ガラス中の
結晶発生の有無を光学顕微鏡で確認する。 ［鉛溶出試験］各封着ガラスを粉砕しふるい分けること
によって直径約４５μｍから約７５μｍ程度の粉末状に
する。各ガラス粉末を容量２００mlの三角フラスコ中に
入れ、純水１００mlを加えて沸騰状態を保った水浴中で
１時間加熱する。濾紙でガラスと水溶液を分離し、水溶
液中の鉛濃度を測定する。その結果を表２に示す。 【００２０】 【表２】 【００２１】表２から明らかなように、実施例のガラス
はいずれも、３０℃以上３００℃以下での平均熱膨張係
数が９３×１０-7／℃以上９８×１０-7／℃以下であ
り、且つ作業温度が５０５℃以上５２０℃以下であっ
た。また、結晶の発生はなかった。更に、実施例１、
２、３のガラスの鉛溶出量と比較例１のガラスの鉛溶出
量とを比較すると、実施例１、２、３のガラスの方が鉛
溶出量が少なく、より耐水性に優れているといえる。 【００２２】［実施例４］次に本願発明の封着ガラスを
使用してメタル・イン・ギャップ型（以下ＭＩＧ）磁気
ヘッドを作成した。図２はＭＩＧヘッドの模式斜視図で
ある。磁性金属膜１０を形成されたフェライトコア半体
５、６ 同士は、前方に所定寸法のフロントギャップ７
を設けつつ、後部側にはバックギャップ封着ガラス８
を、また前方にはフロントギャップ封着ガラス９を充填
して接合されている。ここでバックギャップ封着ガラス
８には実施例１のガラスを使用した。また、フロントギ
ャップ封着ガラス９にも同じガラスを使用した。まず、
所定形状に成形したフェライト製短冊に保護膜、磁性膜
（Fe-Ta-N合金）１０、保護膜、ギャップ材（保護膜、
ギャップ材は、図示及び符号省略）の順にスパッタリン
グし、フェライト製磁気コア半体５、６を作成した。次
に、フェライトコア半体５、６を互いに突き合わせ、治
具で保持した。フロントギャップ封着ガラス９及びバッ
クギャップ封着ガラス８として前述の実施例１のガラス
を所定の位置にそれぞれ配置し、５０５℃で封入した。
さらに、外形を所定の寸法、形状に加工した後、切断し
てヘッド１１を作製した。 【００２３】次に、上記のように作製した磁気ヘッド１
１を用いて磁気ヘッド装置を作成した。磁気ヘッド１１
を、配線基板１７を貼り付けた真鍮板のヘッドベース１
２に装着した。ヘッドベース１２には、ビス穴１６が設
けられ、配線基板１７には接点１４、はんだ付けランド
１５が設けられている。次いで、導線１３を磁気ヘッド
１１に巻回した後、導線１３の両端を前述のヘッドベー
ス１２上にある配線基板にはんだ付けし、図３に示すＭ
ＩＧヘッドを完成した。実験によると、バックギャップ
封着ガラス中に結晶の発生がなかった。即ち、実施例４
の磁気ヘッドにおけるバックギャップ封着ガラスの結晶
発生率は０％であった。比較例１のガラスをバックギャ
ップ封着ガラスに使用した場合の結晶発生率は１．７％
であったので、本発明に係る封着ガラスにより加工歩留
まりが向上したことが理解される。さらに、加工時の研
削液によるバックギャップ封着ガラスの侵食も０.１μ
ｍ以下であり、比較例１の２μｍと比較して非常に小さ
かった。なお、実施例４では本発明の請求項４の磁気ヘ
ッドの例を説明したが、その他の構造を有する磁気ヘッ
ドについても同様の効果が得られることは自明である。 【００２４】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、低い作
業温度にも係わらず優れた化学的耐久性を有する磁気ヘ
ッド用封着ガラスを提供することができる。また、本発
明によれば、前記ガラスを磁気ヘッド用の封着ガラスと
して使用した場合、ガラス中に結晶の発生がなく切断工
程におけるガラスの割れの発生が少ない磁気ヘッド用封
着ガラスを提供することができる。さらに、本発明によ
れば、封着ガラス中に結晶の発生がなく、切断加工時の
ガラス割れが少ない、従って加工歩留りの高い磁気ヘッ
ドを提供することができる。また、本発明によれば、作
業温度が低いため、融着時に熱拡散反応による擬似ギャ
ップの発生、膜剥離、及び磁性金属膜の劣化などの不都
合が起こらず、従って信頼性の高いＭＩＧヘッドを提供
することができる。
【図１】 本願発明の磁気ヘッドの代表的な構造を示し
た斜視図
た斜視図
【図２】 本願発明のメタル・イン・ギャップ型磁気ヘ
ッドの代表的な構造を示した斜視図
ッドの代表的な構造を示した斜視図
【図３】 本願発明のメタル・イン・ギャップ型磁気ヘ
ッドを用いて作製されたメタル・イン・ギャップ型磁気
ヘッド装置の代表的な構造を示した概略図
ッドを用いて作製されたメタル・イン・ギャップ型磁気
ヘッド装置の代表的な構造を示した概略図
１、２、５、６ コア半体 ３、７ ギャップ ４ 封着ガラス ８ バックギャップ封着ガラス ９ フロントギャップ封着ガラス １０ 磁性金属膜 １１ 磁気ヘッド １２ ヘッドベース １３ 導線 １４ 接点 １５ はんだ付けランド １６ ビス穴 １７ 配線基板
Claims (4)
- 【請求項１】 ４重量％以上７重量％以下のSiO2、１３
重量％以上１９重量％以下のB2O3、７３重量％以上７９
重量％以下のPbO、ならびに合わせて３重量％以上９重
量％以下のAl2O3及びZnOを含み、３０℃以上３００℃以
下での平均熱膨張係数が９３×１０-7／℃以上９８×１
０-7／℃以下であり、且つ粘度が１０3Ｐａ・秒となる
温度が５０５℃以上５２０℃以下である、磁気ヘッド用
封着ガラス。 - 【請求項２】 １重量％以上４重量％以下のAl2O3およ
び３重量％以下のZnOを含む、請求項１に記載の磁気ヘ
ッド用封着ガラス。 - 【請求項３】 ギャップ部を介して突き合わせた一対の
磁気コア半体間に磁気ヘッド用封着ガラスを充填して接
合した磁気ヘッドにおいて、前記磁気ヘッド用封着ガラ
スとして請求項１または２に記載の磁気ヘッド用封着ガ
ラスを用いたことを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項４】 一対の磁気コア半体の少なくとも一方の
磁気コア半体の接合面に金属磁性膜が形成された前記一
対の磁気コア半体をギャップ部を介してフロントギャッ
プ封着ガラスとバックギャップ封着ガラスとで互いに接
合したメタル・イン・ギャップ型磁気ヘッドにおいて、
前記フロントギャップ封着ガラス及びバックギャップ封
着ガラスのうち少なくとも一方に請求項１または２に記
載の磁気ヘッド用封着ガラスを用いたことを特徴とする
メタル・イン・ギャップ型磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13325799A JP2000322706A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 磁気ヘッド用封着ガラス及び磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13325799A JP2000322706A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 磁気ヘッド用封着ガラス及び磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322706A true JP2000322706A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15100396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13325799A Pending JP2000322706A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 磁気ヘッド用封着ガラス及び磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000322706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112645614A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-13 | 钢铁研究总院 | 一种烧结钐钴永磁体的玻璃熔接方法 |
-
1999
- 1999-05-13 JP JP13325799A patent/JP2000322706A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112645614A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-13 | 钢铁研究总院 | 一种烧结钐钴永磁体的玻璃熔接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100484059B1 (ko) | 유리조성물, 자기 헤드용 시일링 유리 및 자기 헤드 | |
| US4816949A (en) | Magnetic head containing amorphous alloy and crystallizable glass | |
| JP4537092B2 (ja) | ガラス組成物及び磁気ヘッド | |
| EP0254198B1 (en) | Sealing glass | |
| JP2006160599A (ja) | 無鉛ガラス組成物及び磁気ヘッド | |
| WO1985001724A1 (en) | Aluminium oxide glass composition and magnetic head incorporating same | |
| JP4597794B2 (ja) | リン酸塩系ガラス、前記リン酸塩系ガラスを用いた接合材、前記接合材を用いた磁気ヘッド、及びプラズマディスプレイパネル | |
| JPH02225336A (ja) | 磁気ヘッド並びにその製造方法及び磁気記録再生装置 | |
| JP2000322706A (ja) | 磁気ヘッド用封着ガラス及び磁気ヘッド | |
| JPH0152808B2 (ja) | ||
| JP3296679B2 (ja) | 接着用ガラス | |
| JPS6325246A (ja) | 封着用ガラス | |
| JPH04114929A (ja) | 溶着用ガラス組成物 | |
| KR100390281B1 (ko) | 자기헤드 고정용 접합유리 | |
| JPH02137745A (ja) | 磁気ヘッド | |
| JP3151855B2 (ja) | 磁気ヘッド | |
| KR100399555B1 (ko) | 자기헤드용 접합유리 | |
| JPH08180310A (ja) | 磁気ヘッド | |
| KR950001664B1 (ko) | 자기헤드용 접합유리 조성물 | |
| JP2729703B2 (ja) | 磁気ヘッド封着用ガラス組成物 | |
| JP2000173010A (ja) | 磁気ヘッド用封着ガラス、磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
| JP2966030B2 (ja) | 低温融着性ガラス組成物 | |
| JP2000020909A (ja) | 磁気ヘッド | |
| JPS61158860A (ja) | センダスト系合金製の磁気ヘツドコア用接着剤 | |
| JPH08119672A (ja) | 溶着ガラス、磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040426 |