JP2581855B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録再生を行う
ために必要な高い飽和磁束密度を有する磁気ヘッドの製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録の高密度化に伴い、磁気
テープ等の磁気記録媒体として、メタルテープ等の高保
磁力媒体が用いられる一方、磁気ヘッドも、例えばセン
ダスト合金等の高飽和磁束密度及び軟磁気特性に優れた
金属磁性材料からなるコア材料が用いられるようになっ
てきている。

【０００３】このようなコア材料を用いて耐磨耗性や量
産性を向上させた磁気ヘッドの構造の一例について説明
すると、例えば図１３に示すように、図において左右に
位置する一対の感光性結晶化ガラス等から成る基板１ａ
・１ａを互いに接合して磁気ヘッドチップ９’が構成さ
れ、両基板１ａ・１ａの相対向面のＶ溝加工面には、例
えばセンダスト合金等からなる軟磁性薄膜３・３がそれ
ぞれ形成されている。

【０００４】これら軟磁性薄膜３・３が中央のギャップ
部を挟んで直線状に連なるように両基板１ａ・１ａを突
き合わせた状態で、両基板１ａ・１ａが上記Ｖ溝に充填
された低融点ガラス２ａにて相互に接合されている。

【０００５】次に、上記構造の磁気ヘッドチップの製造
工程について、本発明の説明図である図２ないし図６を
参照して説明すると、まず、図２に示すように、基板１
ａの表面に、所定のピッチＡで断面略Ｖ字状の溝１１…
が形成され、次いで、図３に示すように、各溝１１…の
一方の傾斜面１１ａ…に、所定の膜厚で軟磁性薄膜３…
が真空蒸着、或いはスパッタリングによりそれぞれ形成
される。次に、図４に示すように、軟磁性薄膜３…が形
成された基板１ａの上に低融点ガラス２ａが充填され、
その後、図５に示すように、低融点ガラス２ａの表面を
平面状に研削して溝底部を見易くした後、最終的に軟磁
性薄膜３…の各端面が表出する厚さ寸法Ｂまで、上面の
研削が行われる。これによって、図６のように上面側の
研削面にトラック部７ａが形成される。また、上記研削
面およびその裏側の面にそれぞれコイル巻線窓８及びコ
イル巻線溝６が形成されて片側コアブロック４ａとして
形成される。

【０００６】そして、従来は、上記のようにそれぞれ形
成された一対の片側コアブロック４ａ・４ａを、図１２
に示すように、各軟磁性薄膜３・３が中心線上のギャッ
プ部を挟んで直線状に連なるように突き合わせた状態で
固定し、これを電気炉を用いて加熱することで、前記低
融点ガラス２ａによって片側コアブロック４ａ・４ａ同
士を溶着接合してコアブロック５’として作製してい
る。その後、このコアブロック５を、所定のピッチＡで
切断することにより、前記した図１３に示す磁気ヘッド
チップ９が形成される。なお、その後は、この磁気ヘッ
ドチップ９’におけるテープ摺動面（図において上端
面）の研磨を行い、また、図示しない巻線をコイル巻線
溝６及びコイル巻線窓８に巻回することで磁気ヘッドと
して作製される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法によって作製された磁気ヘッドでは、テー
プ摺動面における耐磨耗性が充分には得られないという
問題が生じている。つまり、上記のテープ摺動面には、
基板１ａ・１ａを相互に溶着接合するための低融点ガラ
ス２ａ・２ａが表出した構造となっているが、この低融
点ガラス２ａ部分の硬度が基板１ａ・１ａの構成材料で
ある結晶化ガラスよりも小さいために、上記低融点ガラ
ス２ａ部分で偏磨耗が生じ易い。したがって、今後、よ
り短波長の信号を記録するために磁気テープと磁気ヘッ
ドとの相対速度を増加させ、これによってさらに高密度
記録化を進める場合等においては、磁気ヘッドにはより
耐磨耗性の良好な磁気ヘッドが要求されるが、従来の製
造方法によって作製される磁気ヘッドでは上記のような
高密度記録化には充分な対応ができないものとなってい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ヘッド
の製造方法は、上記課題を解決するために、一対の基板
を相互に接合してなる磁気ヘッドの製造方法において、
一方の基板の接合面には低融点ガラスを、他方の基板の
接合面には低融点結晶化ガラスをそれぞれ埋設し、両接
合面を相対面させて低融点ガラスによる融着温度まで加
熱することにより両基板をガラス溶着すると共に、低融
点結晶化ガラス中の結晶化核成分を低融点ガラスへと拡
散させて、この低融点ガラスを結晶化させることを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】上記の方法によれば、低融点ガラスの融着温度
まで加熱することで、この低融点ガラスが軟化し、低融
点結晶化ガラスに溶着して両基板が相互に接合される。

【００１０】同時に、低融点結晶化ガラス中における例
えば鉄原子等の結晶化核成分が低融点ガラス側へと拡散
し、これによって、この低融点ガラスの結晶化が進行す
る。こうして、接合工程が完了した時点で、低融点ガラ
スをも、より硬度の高い結晶化ガラスへと変質させるよ
うにし、このような変質領域を前記磁気テープの摺動面
に表出させて磁気ヘッドを形成することで、耐磨耗性に
優れた磁気ヘッドを得ることができる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１１
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１２】本実施例に係る磁気ヘッドの製造方法によ
り製造される磁気ヘッドは、例えば図１に示す磁気ヘッ
ドチップ９に、図示しない巻線を施して形成されてい
る。上記磁気ヘッドチップ９は、図において左右に位置
する一対の感光性結晶化ガラス等から成る第１基板１ａ
（基板１ａ）と第２基板１ｂ（基板１ｂ）を、中心のギ
ャップ部を挟んで相互に接合することで形成されてい
る。以下、このような磁気ヘッドチップ９の製造工程を
順を追って説明する。

【００１３】まず、図２に示すように、感光性結晶化ガ
ラス等からそれぞれなる略直方体形状の二枚の第１・第
２の基板１ａ・１ｂの各上面に、所定の深さを有する断
面略Ｖ字形状の複数の溝１１…を、最終的な磁気ヘッド
の厚さ、及び切り代等を考慮した所定のピッチＡにて相
互に隣接して互いに平行に延びる形状で形成する。な
お、上記基板１ａ・１ｂは耐摩耗性に優れる反面脆く、
難加工性の材料からなるため、例えば、ダイシングによ
るＶ溝加工が行われる。また、各溝１１…の少なくとも
一方の傾斜面１１ａと、基板１ａ・１ｂの各法線Ｈとの
なす角θは、最終的な磁気ヘッドの形態でのアジマス角
にほぼ等しく設定されている。

【００１４】次に、図３に示すように、上記基板１ａ・
１ｂの各溝１１…の一方の傾斜面１１ａ…に、真空蒸着
法或いはスパッタリング法等の薄膜形成方法により、例
えばセンダスト合金等からなる軟磁性薄膜３…を、磁気
ヘッドのトラック幅に略相当する所定の膜厚となるよう
にそれぞれ形成する。

【００１５】次いで、第１基板１ａにおける各溝１１…
上には、例えば鉛ガラスからなる低融点ガラス板を載置
し、加熱溶融させて、図４に示すように、基板１ａの各
溝１１…を表面から埋めるように低融点ガラス２ａを充
填する。こうして低融点ガラス２ａにて覆われた上面
は、低融点ガラス２ａによる薄い盛り上がりが生じ、こ
のため基板１ａの各溝１１…を上方から見難いものとな
っている。そこで、図５に示すように、まず、低融点ガ
ラス２ａの薄く盛り上がった部分に対して、基板１ａの
背面を基準面として研削を行って平坦化し、続いて、基
板１ａの厚みが所定の寸法Ｂになるまで低融点ガラス２
ａ側表面を研磨することによって、図６に示すように、
前記軟磁性薄膜３の端面が上記研磨面に表出して直線状
に延びるトラック部７ａ…が形成される。さらに、上記
研磨面とその裏側の面とにそれぞれ凹入形状のコイル巻
線用窓８及びコイル巻線溝６を形成して、第１片側コア
ブロック４ａ（片側コアブロック４ａ）として作製す
る。

【００１６】一方、第２基板１ｂにも、上記第１基板１
ａと同様の加工を施すが、この場合、図７に示すこの基
板１ｂの表面を覆うガラスとして、例えば鉄成分を含む
低融点結晶化ガラス２ｂが用いられる。以降は、前記同
様に、基板１ｂ上の低融点結晶化ガラス２ｂ側を、図８
に示すように、基板１ｂの厚みが所定の寸法Ｂになるま
で研削して、図９に示すように、この研削面にトラック
部７ｂ…を形成し、さらにコイル巻線用窓８及びコイル
巻線溝６を形成して、第２片側コアブロック４ｂ（片側
コアブロック４ｂ）として作製する。なお、上記低融点
結晶化ガラス２ｂはガラス化範囲が比較的狭く、直ぐに
結晶化して硬度が増加する。また、その後には上記のよ
うな充填時の温度にて再溶融することは不可能となる。

【００１７】その後、上記のように作製した第１・第２
の片側コアブロック４ａ・４ｂを、図１０に示すよう
に、各トラック部７ａ・７ｂ同士を当接させて溶着治具
１０における断面コ字状載置台１２上に載置する。そし
て、締め付けねじ１６を操作して、固定側押さえ駒１３
と可動側押さえ駒１４との間に上記一対の片側コアブロ
ック４ａ・４ｂを挟持すると共に、さらにねじ１６の締
め付けによって、板ばね１５を介して所定の押圧力で挟
圧する。そして、低融点ガラス２ａが接着力を有するよ
うな温度で約１時間加熱する。これにより、ガラス溶着
によって両片側コアブロック４ａ・４ｂが相互に接合さ
れて一体化し、図１１に示すコアブロック５として形成
される。このコアブロック５を所定のピッチＡで切断し
て、図１に示す磁気ヘッドチップ９が作製される。

【００１８】こうして得られる磁気ヘッドチップ９は、
その後、図示しないベース板に接着固定した後、コイル
巻線溝６及びコイル巻線窓８にコイル巻線を施し、ま
た、磁気テープ等の磁気記録媒体との摺動面（図１にお
ける上部端面）をテープ研磨することにより、磁気ヘッ
ドとして完成される。

【００１９】以上の説明のように、本実施例における磁
気ヘッドの製造方法においては、第１・第２の片側コア
ブロック４ａ・４ｂを加熱融着にて相互に接合するため
に、第１片側コアブロック４ａには低融点ガラス２ａが
設けられる一方、第２片側コアブロック４ｂには、鉄成
分を含む低融点結晶化ガラス２ｂが用いられる。そし
て、加熱融着工程においては、すでに結晶化している第
２片側コアブロック４ｂの低融点結晶化ガラス２ｂに含
まれる鉄成分が、第１片側コアブロック４ａの低融点ガ
ラス２ａへと拡散し、低融点ガラス２ａがこの鉄成分を
核として結晶化するように、例えば１時間程度をかけた
加熱処理が行われる。これにより、低融点ガラス２ａの
硬度も上昇し、例えばビッカーズ硬度が４２０から８０
０と約２倍に向上させることができる。したがって、磁
気ヘッドにおけるテープ摺動面に、この低融点ガラス２
ａが表出する構造となっていても、この領域での耐磨耗
性も充分に向上されるので、偏磨耗が抑制されて全体と
しての耐摩耗性が向上し、ひいては長寿命化を図ること
ができる。

【００２０】さらに、上記実施例においては、鉄成分を
含む低融点結晶化ガラス２ｂは、第２基板１ｂに充填し
た時点で結晶化した後には、一対の片側コアブロック４
ａ・４ｂを低融点ガラス２ａによって溶着接合させる温
度では軟化しない。したがって、図１１に示すように、
第１片側コアブロック４ａにおける軟磁性薄膜３の端面
に隣接する基板表面部分１ａ’が、第２片側コアブロッ
ク４ｂにおける低融点結晶化ガラス２ｂに当接した状態
で、両片側コアブロック４ａ・４ｂに対する溶着工程時
の挟圧保持が行われる。このため、押圧力が、軟磁性薄
膜３のトラック部７ａ・７ｂの部分にのみ集中すること
がなくなるので、磁気ヘッドのギャップ不良、軟磁性薄
膜の剥離や曲がり等が防止され、これによって、歩留り
が向上する。

【００２１】なお、上記実施例においては、低融点結晶
化ガラス２ｂとして、鉄成分を含むものを用いたが、こ
れに限定されるものではなく、例えば、鉛系のガラスに
チタン、リチウム或いは亜鉛等を含有するものでもよ
い。

【００２２】

【発明の効果】本発明の磁気ヘッドの製造方法は、以上
のように、相互に接合される一方の基板の接合面には低
融点ガラスを、他方の基板の接合面には低融点結晶化ガ
ラスをそれぞれ埋設し、両接合面を相対面させて低融点
ガラスによる融着温度まで加熱することにより両基板を
ガラス溶着すると共に、低融点結晶化ガラス中の結晶化
核成分を低融点ガラスへと拡散させて、この低融点ガラ
スを結晶化させることを特徴とするものである。

【００２３】これにより、低融点ガラスの融着温度まで
加熱することで、この低融点ガラスが軟化し、低融点結
晶化ガラスに溶着して両基板が相互に接合されると同時
に、この低融点ガラスの結晶化が進行し、より硬度の高
い結晶化ガラスへと変質する。したがって、このような
変質領域を磁気テープの摺動面に表出させて磁気ヘッド
を形成することで、耐磨耗性に優れた磁気ヘッドを得る
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における磁気ヘッドの製造方
法を適用して作製される磁気ヘッドチップの斜視図であ
る。

【図２】上記製造方法の過程での溝が形成された基板の
要部断面図である。

【図３】上記溝の壁面に軟磁性薄膜が形成された基板の
要部断面図である。

【図４】上記軟磁性薄膜が形成された溝に低融点ガラス
を充填した第１基板の要部断面図である。

【図５】上記低融点ガラス表面を平面状に研磨する工程
を示す第１基板の要部断面図である。

【図６】上記第１基板にコイル巻線窓、及びコイル巻線
溝を形成して作製された第１片側コアブロックの斜視図
である。

【図７】上記軟磁性薄膜が形成された溝に低融点結晶化
ガラスを充填した第２基板の要部断面図である。

【図８】上記低融点結晶化ガラス表面を平面状に研磨す
る工程を示す第２基板の要部断面図である。

【図９】上記第２基板にコイル巻線窓、及びコイル巻線
溝を形成して作製された第２片側コアブロックの斜視図
である。

【図１０】上記第１・第２片側コアブロックを融着治具
を用いて挟圧している状態を示す斜視図である。

【図１１】上記第１・第２片側コアブロックを相互に溶
着して得られるコアブロックの斜視図である。

【図１２】低融点ガラスが充填された一対の片側コアブ
ロックを溶着して得られる従来のコアブロックの斜視図
でる。

【図１３】上記従来のコアブロックを所定のピッチで切
断することにより得られる磁気ヘッドチップの斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ａ 第１基板 １ｂ 第２基板 ２ａ 低融点ガラス ２ｂ 低融点結晶化ガラス ３ 軟磁性薄膜 ４ａ 第１片側コアブロック ４ｂ 第２片側コアブロック ５ コアブロック ９ 磁気ヘッドチップ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の基板を相互に接合してなる磁気ヘッ
   ドの製造方法において、 一方の基板の接合面には低融点ガラスを、他方の基板の
   接合面には低融点結晶化ガラスをそれぞれ埋設し、両接
   合面を相対面させて低融点ガラスによる融着温度まで加
   熱することにより両基板をガラス溶着すると共に、低融
   点結晶化ガラス中の結晶化核成分を低融点ガラスへと拡
   散させて、この低融点ガラスを結晶化させることを特徴
   とする磁気ヘッドの製造方法。