JP3129023B2 - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- Glass Compositions (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
れる各種磁気記録装置に用いる高性能の磁気ヘッドに関
する。
度が向上し、磁気ヘッドの軽量小形化が進み、製造歩留
まりの向上を目的とした封着用ガラスの改良が要望され
ている。
図3を用いて説明する。フェライトインゴットから材料
取り(a)を行い、これを外形研削(b)によって所定
の大きさの棒とする。次にトラック加工(c)によって
封着ガラス用の溝入れを行い、この溝に封着ガラスを充
填(d)する。次に余分のガラスを研削し、卷線溝加工
後にギャップ面を研磨(e)する。次にギャップ材(二
酸化珪素など)をスパッタした後、封着、ギャップ形成
(f)を行う。これをチップに切断(g)し、さらに側
面研磨(h)によって所定の大きさとする。次にこのチ
ップをベース接着(i)し、テープ走行面を研磨(j)
し、最後に卷線(k)を施してヘッドを完成する。
フェライトが最も広く使われてきたが、近年のメタルテ
ープなどの高密度記録媒体に使用するには飽和磁束密度
が低いため対応することができない。放送局用やいわゆ
るS−VHS方式の高品質な記録には代わりの磁性体と
して高透磁率で高飽和磁束密度のセンダスト合金、アモ
ルファス合金など、あるいは超構造窒化合金などが使用
されている。これらの磁性体を使用した磁気ヘッドをM
IG(メタル イン ギャップ)ヘッドと呼び、その製
造工程の違いは図2の工程図において(b)と(c)の
間において、フェライト基板の上にこれらの磁性体膜を
形成する工程を有する点だけである。
気ヘッドの構成の問題は、フェライトと比較すると封着
ガラスの強度が劣ることにある。すなわち、チップを切
断する製造工程においてガラスに多数のクラックが生じ
ることである。
金やアモルファス合金あるいは超構造窒化合金を磁性体
として使用する場合、これらの磁性材料が熱による磁気
特性の変化を起こしやすい点に配慮して、封着ガラスの
作業温度は600℃以下とする必要があった。この必要
を満たす方法の一つは、たとえば酸化鉛(PbO)含有
量の多い低融点ガラスを使用することにより達せられ
る。しかし、この種の低融点ガラスには、フェライトコ
アを封着する700℃〜900℃の範囲を作業温度とす
る比較的融点の高いガラスに比べると、著しく強度が劣
るという問題があった。したがって低融点ガラスを使っ
たMIGヘッドの封着強度は弱く、チップを切断する製
造工程におけるチップ割れが多数発生するという問題が
あり、工業的に生産するにはチップ割れの減少による歩
留まり向上が必要であった。
す。図4の熱特性において、ガラスにおける第1の変曲
点は記号Tgで示す転移温度であり、第2の変曲点は記
号Atで示す屈伏温度である。
曲線を比較し、同時に磁気ヘッドの製造に使用するフェ
ライトの熱膨張曲線も示している。図5に示した4種類
のガラス材料のうちXとYは固着温度(ガラスの固化に
よる応力発生の開始する温度、以下Tsetという)に
おける熱膨張率がフェライトの同じ温度における熱膨張
率より小さく、これとは逆にガラスU、Vでは該温度に
おける熱膨張率がフェライトの同じ温度における熱膨張
率より大きい。そのため、これらのガラスによりフェラ
イトを封着した場合、フェライトとの境界でガラスに生
じる室温での応力には図6に示すように違いが生ずる。
図6から、XとYでは圧縮応力が生じておりUとVでは
引っ張り応力が生じていることがわかる。なお、図6の
横軸α30 0 は30℃〜300℃の間の熱膨張係数であ
る。
(朝倉書店1979年)p.139によればガラスの徐
冷温度に近い、とされている。また徐冷温度は「ガラス
の化学」(講談社1985年)によれば転移温度より5
〜10℃高い温度、とされている。転移温度は熱膨張曲
線から容易に求められるが徐冷温度はガラスの粘度測定
をしないと容易に求められない。したがって固着温度は
転移温度と屈伏温度の間にあるわけであるが、ガラスと
封着する相手の材料の形状、熱膨張特性や冷却速度によ
って変化する(New Glass Technology,1(1982)23、日本
硝子製品工業会)ので、本発明の場合、厳密に求めるに
は図2(b)のようにガラスをフェライトに封着した場
合に、ガラスに発生する応力を温度低下の過程で測定し
たとき、応力発生の開始する温度として求めることが出
来る。
1/10以下であるから、引っ張り応力が発生するとガ
ラスは破壊し易い。したがって封着ガラスに適するガラ
スを選択する条件は、ガラスにある大きさの圧縮応力を
発生するような熱特性を有することになる。この条件
は、すでに発明者らが特開平1−138151号公報に
て開示したものである。
の構成では、封着ガラスの選択は固化した状態において
圧縮応力が生ずることを条件としていた。しかし、この
条件にて封着ガラスを選択したためチップ割れは大幅に
改善したが、ガラスによっては同じ条件を用いてもチッ
プ割れを生ずるものがあり、ガラスを選択する条件とし
ては十分でなかった。すなわち、ガラス固着温度におい
てフェライトより熱膨張率の小さいガラスを選択して
も、チップ割れが減少できないものもあり、磁性材料の
選択をさらに制限しなければならないという課題があっ
た。
さらに明確にするとともに、より以上にチップ割れを低
減することを目的とするものである。
に本発明の磁気ヘッドでは、封着用ガラスの固着温度に
おける熱膨張率がフェライトの同じ温度における熱膨張
率よりも小さくかつガラス転移温度における熱膨張率と
屈伏温度における熱膨張率との差が2.0×10-3以下
である封着ガラスの使用を条件とするものである。
膨張係数と言い替えても同じことであるが、後者はガラ
スが転移温度以上で示す急激な膨張のあとの屈伏温度
(自重で変形を開始する温度)までの温度領域(これを
転移域という)におけるそれぞれの熱膨張率の差の範囲
を指定しているものである。
つ性質によって、製造工程中の磁気ヘッドの封着強度が
向上するので、チップに切断する製造工程で多発してい
たチップ割れはなくなる。
スは本質的に強度が劣るのであるが、本発明の着眼点は
チップ割れの原因がガラスの強度のみで決まるものでな
く、フェライト(MIGヘッドの場合はフェライト基板
に相当)とガラスとの熱的性質の適合性に配慮すること
に基づいている。
ガラス転移域というが、この転移域における大きな熱膨
張率の変化が接合後のチップの強度を低下させている可
能性を考慮するのである。
差(ガラス転移温度Tgにおける熱膨張率と屈伏温度A
tにおける熱膨張率との差であり、以下Δで表す)に着
目し、Δがある一定の大きさ以下の場合にチップ割れが
減少することを発見した。図2には、熱特性の異なる2
種類のΔの値を持つガラスの熱膨張曲線(a)と、これ
らのガラスを用いてフェライトを封着した場合に、ガラ
スに発生する応力を温度低下の過程で測定した結果
(b)を示している。図2によれば、これらのガラスに
おいては温度低下につれて応力は引っ張り応力から圧縮
応力に転じ、Δの大きいガラスYではΔの小さなガラス
Zより大きな引っ張り応力が生じていることが明らかに
なった。この事実は、ガラスYを用いる方がチップ割れ
を生じ易いことを示している。
ラス転移域における熱膨張率の影響を確認する過程にお
いてなされたものであり、ガラス転移域における熱膨張
率差(Δ)の範囲を明確にすることにより達成されたも
のである。
る。使用した封着ガラスの種類とその組成を(表1)に
示す。数値は重量パーセントを示している。
0℃の範囲での平均熱膨張係数、α4 00は30℃〜40
0℃の範囲での平均熱膨張係数、αTgは30℃からTg
℃の範囲での平均熱膨張係数である。
合、チップ分離工程でのチップ割れの発生率をそれぞれ
のガラスのガラス転移温度における熱膨張率と屈伏温度
における熱膨張率との差(Δ)に対してプロットしたも
のを図1に示す。ガラス転移温度における熱膨張率と屈
伏温度における熱膨張率との差(Δ)の値が2.0×1
0ー3を超えると急激にチップ割れが増大することが明ら
かになった。
使用した磁気ヘッドにおいては、チップに切断する製造
工程におけるチップ割れは大幅に減少し、歩留まりの向
上が達成された。
したMIGヘッドに応用した場合も全く同様の結果を示
し、本発明がフェライト基板の熱的性質に依存すること
を示した。また、これらの封着ガラスに求められる条件
は、上記のガラス組成に限定されるものではなく、他の
組成のガラスにおいても封着ガラスに求められる上記の
条件さえ満足すればよく、チップ割れを減少するには本
実施例に示したPbOを主成分としたガラスに限らず、
V2O5系やP2O5系のガラスを用いる場合にも適応する
ことが可能である。
ラス転移温度における熱膨張率と屈伏温度における熱膨
張率との差(Δ)として2.0×10-3以下のものを使
用することにより、磁気ヘッドの製造工程において発生
するチップ割れを大幅に低減することができる。
移域における熱膨張率差の値とチップ割れの比率の関係
を示す図
おける熱膨張率との差(Δ)の異なるガラスの熱膨張率
および応力の温度変化を示す図
率の変化を説明する図
スにおける熱膨張率の温度変化を示す図
と300℃との間の熱膨張係数)と封着後の応力との関
係を説明する図
Claims (2)
- 【請求項1】フェライトよりなる一対のコア半体を封着
ガラスによって封着してなる磁気ヘッドであって、該封
着ガラスの固着温度における熱膨張率が該フェライトの
同じ温度における熱膨張率より小さくかつ該封着ガラス
のガラス転移温度における熱膨張率と屈伏温度における
熱膨張率との差が2.0×10-3以下であるガラスを用
いたことを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項2】フェライト基板上に高透磁率、高飽和磁束
密度の磁性合金よりなる磁性体を形成した一対のコア半
体を封着ガラスによって封着してなる磁気ヘッドにおい
て、該封着ガラスの固着温度における熱膨張率が該フェ
ライトの同じ温度における熱膨張率より小さくかつ該封
着ガラスのガラス転移温度における熱膨張率と屈伏温度
における熱膨張率との差が2.0×10-3以下であるガ
ラスを用いたことを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05092782A JP3129023B2 (ja) | 1992-04-21 | 1993-04-20 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-100846 | 1992-04-21 | ||
JP10084692 | 1992-04-21 | ||
JP05092782A JP3129023B2 (ja) | 1992-04-21 | 1993-04-20 | 磁気ヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0612613A JPH0612613A (ja) | 1994-01-21 |
JP3129023B2 true JP3129023B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=26434160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05092782A Expired - Lifetime JP3129023B2 (ja) | 1992-04-21 | 1993-04-20 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3129023B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP05092782A patent/JP3129023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0612613A (ja) | 1994-01-21 |
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