JPH02137745A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JPH02137745A
JPH02137745A JP28770688A JP28770688A JPH02137745A JP H02137745 A JPH02137745 A JP H02137745A JP 28770688 A JP28770688 A JP 28770688A JP 28770688 A JP28770688 A JP 28770688A JP H02137745 A JPH02137745 A JP H02137745A
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JP
Japan
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glass
magnetic
magnetic head
amorphous
pbo
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Pending
Application number
JP28770688A
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English (en)
Inventor
Takashi Namekawa
孝 滑川
Takashi Naito
孝 内藤
Seiichi Yamada
誠一 山田
Kunihiro Maeda
邦裕 前田
Kenkichi Inada
健吉 稲田
Hideo Zama
座間 秀夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02137745A publication Critical patent/JPH02137745A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/24Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
    • C03C8/245Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders containing more than 50% lead oxide, by weight

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高性能磁気記録再生装置に用いテープ摺動性、
摩耗性、及び耐久性に優れた磁気ヘッドに関する。
〔従来の技術〕
最近、VTRなどの小型軽量、及び、高性能化に伴って
磁気記録も高密度化が要求されるようになり、それらの
磁気ヘッドも従来のフェライト単体のヘッドから金属磁
性膜を用いた磁気ヘッドへと移行するようになった。こ
れらの磁気ヘッドは。
金属磁性膜とそれを支持する基板からなる磁気コアを低
温軟化ガラスを用いて接合、あるいは、補強した構造に
なっている。
これらの接合ガラスには、先ず、熱膨張係数が基板、及
び、磁性膜の熱膨張係数と近似させること、次に、磁気
ヘッドの耐摩耗性、耐摺動性、また、耐水性などの化学
的耐久性が要求されてくる。
一般に、金属磁性膜は高熱膨張特性を示し、例えば、C
oを主成分としたアモルファス膜の熱膨張係数は120
XIO’″7/℃である。そこで、基板、及び、アモル
ファス磁性膜を含めた磁気コアの接合ガラスは、アモル
ファス膜の結晶化温度である520℃以下でガラス作業
可能(低融点)であること、更には、ガラスボンディン
グ後のガラスクラックや破損を防止し、また、アモルフ
ァス磁性膜の残留歪を極力抑制するために、ガラスの熱
膨張係数を、アモルファス磁性膜の熱膨張係数に合わせ
ることが必須な条件となってくる。
これらの高熱膨張特性をもつ低温軟化ガラスにはPbO
系ガラスがある。一般に、この系のガラスは高熱膨張化
は容易であるが、同時に、機械的強度、化学的耐久性を
向上させるのは困難である。
例えば、高熱膨張PbO系ガラスとして、特開昭57−
179926号公報にはアモルファス磁性膜磁気ヘッド
用接合ガラスとして熱膨張係数が113×10″′7/
℃であるPbO−BxOa−8i 02−AQzOsの
四元系ガラスが示されている。更に、特開昭59−73
449号公報にTeO2を含んだPbOを主成分とした
低温軟化ガラスが示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
特開昭57−179926号公報に示されているPbO
−B2OS i O2,A fl 203 (1)四元
系アモルファス膜磁気ヘッド用接合ガラスは熱膨張係数
が113X10″″77℃と高熱膨張特性を示し、且つ
アモルファス磁性膜の結晶化温度以下の低温で作業でき
る利点をもっている。しかし、このガラスの配合組成で
は耐摩耗性、硬度などの機械的強度。
また、耐水性などの化学的耐久性に劣るpbo。
BzOaが多量に含まれているのに対し、高硬度、及び
、化学的に安定な酸化物であるS i O2゜AQzO
sは、それぞれ、1重量%と僅かしか含まれていない。
このため、PbO系ガラスは機械的強度、更には、耐水
性などの化学的耐久性の面で不十分であり、アモルファ
ス膜磁気ヘッドとして用いるには不充分である。
また、特開昭59−73449号公報のTe0zを含む
PbO系ガラスは上述のガラスと同様に、機械的、化学
的に安定なS iOzt A Q 011. Z n○
の含有量が僅かであるため、このガラスはアモルファス
磁気ヘッド用ガラスとしては不十分である。
本発明の目的は、アモルファス膜磁気ヘッド用接合ガラ
スの熱膨張係数をアモルファス磁性膜の熱膨張係数に近
似させ、耐摩耗性、高硬度などの機械的強度、また、耐
水性などの化学的に優れた接合ガラスからなる磁気ヘッ
ドを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を満足させるには、アモルファス膜を磁性膜と
した磁気ヘッドの接合ガラスとして、まず、アモルファ
ス膜の結晶化温度以下の低温で作業可能であること、ま
た、熱膨張係数がアモルファス膜と近似し、さらには、
アモルファス磁気ヘッドの機械的強度、化学的耐久性が
優れることが必要となる。
PbOを主成分とするガラスとしては、一般に、PbO
−B2O8ioz系ガラスが低融点ガラスとして知られ
ている。これらのガラスは一般に熱膨張係数が大きいほ
ど、機械的特性、化学的耐久性などが悪くなる傾向があ
り、これまでこれらの特性を両立させることはかなり困
難であった。
発明者らは、これらの種々の特性を同時に満足させるP
boを主成分としたガラスの検討を進めた。その結果、
熱膨張係数が110〜130XIQ−77’Cの範囲に
ある熱膨張特性をもち、アモルファス磁性膜の磁気特性
が劣化する結晶化温度以下の500 ’C以下で作業可
能なPbO−BzOs −S i 0z−T e 02
を主成分とするガラスがこの目標を満足させることを見
比した。これらのガラス組成範囲は重量%でPbOが7
0〜85%、BzOaが5〜16%、5iOzが3〜1
3%。
Te0zが2〜13%を含むことが必須である。
更に、好ましくはこれらの主成分にに20.ZnO。
AQzOs、Zr0z、TiO2,5bzOs、Cub
WOaSnOx、Fezoaから選ばれる少なくとも一
種以上がO〜7重量%含まれることによって特性を満足
させることが可能となる。
一方、アモルファス磁性膜を支持する基板は、磁気ヘッ
ドの高性能化に伴って、高周波特性が要求され、これに
対応する磁気テープとの相対速度も高速化されるように
なる。従って、これらの要求を満足させるには、磁気テ
ープの摺動時に生じる摺動ノイズを低減させ、更には、
摺動特性が必要となることから、従来の磁性基板である
フェライト基板に代り、上述の特性に優れた非磁性基板
が有効となる。
〔作用〕
アモルファス膜磁気ヘッド用接合ガラスでP b O−
BzOa −S i 0z−T e 02を主成分のガ
ラスとしたのは、Te0zを添加することにより、耐水
性を損なわずに高熱膨張特性を得るためである。更に、
詳細に各成分の働きについて説明する。
まず、PbO量を70〜85重量%の範囲としたのは7
0重量%未満ではガラス作業温度が高くなり、85重量
%を越えると耐水性が不十分となる。B2O3量を5〜
16重景%の範囲としたのは5重量%未満ではガラスが
結晶化されやすく、流動性が悪くなり16重量%を越え
ると熱膨張係数が小さく、耐水性不十分となる。、5i
Oz量を3〜13重量%の範囲としたのは3重量%未満
では耐水性不十分となり、13重量%を越えるとガラス
作業温度が高くなると同時に、低熱膨張特性を示す。T
e0zを2〜13重量%の範囲としたのは2重量%未満
では低熱膨張特性を示し、13重量%を越えるとガラス
の機械的強度が小となり加工性を悪くする。
次に、K2O,ZnO,AfizOa、Zr0z。
T i Oz、S b 203WO3,Cu OS n
○2゜FezOaから選ばれる少なくとも一種を含んだ
四元系ガラスの添加酸化物の組成範囲を7重量%以下と
したのは7重量%を越えると低熱膨張特性を示し、作業
温度が高温になりアモルファス膜磁気ヘッド用接合ガラ
スとして不十分となる。
また、これら接合ガラスの熱膨張係数を110〜l 3
0 X 10−7/’Cの範囲としたのは、アモルファ
ス磁性膜の熱膨張係数と近似させることによりガラスボ
ンディング後のガラスクラック、及び、アモルファス膜
との剥離などを防止すると同時に、磁性膜に生じる残留
歪などを抑制し、磁気特性劣化を防ぐためである。更に
、ガラスの作業温度(104ポアズ以下の粘度)を50
0℃以下としたのは、アモルファス磁性膜の結晶化温度
である520℃より20℃低温化させることによってア
モルファス磁性膜の結晶化を完全に防ぐことができるた
めである。
一方、磁性膜支持基板を非磁性基板としたのは磁気ヘッ
ド高性能化に伴い、相対速度が高速化され、これによっ
て生じる摺動ノイズを低減でき磁気ヘッドの高周波特性
を満足させることが可能となる。
以上、アモルファス膜を磁性膜とした磁気ヘッドにおい
て、PbO−3i○2− B zo3− T e 02
を主成分とした低温軟化ガラスを磁気コアの接合ガラス
とし、更に、磁性膜の支持基板に非磁性基板を適用する
ことにより、磁気ヘッド特性、及び、耐摩耗性、摺動性
、更には、耐水性など化学的耐久性に優れたアモルファ
ス膜磁気ヘッドが得られる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明する。第1図に本発明
の対象となるアモルファス膜磁気ヘットを示す。この磁
気ヘッドの作製法であるが、まず、磁性膜支持基板1に
トランク溝となるW溝、また、これと直角方向にコイル
巻き溝を設け、その上にアモルファス磁性膜であるG 
o −N b −Z r合金膜2をスパッタにより約2
5μm厚に形成する。
更に、その上に接合ガラスである低温軟化ガラス3を載
せ、アモルファス膜の結晶化温度(520℃)より低い
500℃以下でガラスをトラック溝に充填する。次に、
アモルファス膜のトラック巾が25μmになるように余
分なガラスを研削によって取り除いた後、ギャップ材で
ある5iOzを所定磁気ギャップ長の約手分厚をスパッ
タ法により形成する。更に、磁気ギャップ材スパッタ面
のトラック巾を対向させ、突合わせてガラス充填温度と
同じ条件でガラスボンディングを行ない、第2図のアモ
ルファス膜からなるコアブロックが得られる。次に、第
2図に示した一点鎖線A及びA′で、順次、切断して第
1図に示したアモルファス磁気ヘッドが得られる。
〈実施例1〉 第1表に本発明により得られた接合ガラスである低温軟
化ガラス組成と特性を示す。
A−1〜A−8は実施例を示し、B−1〜B−2は従来
の高熱膨張pbO系ガラスの従来例を示す。表中の熱膨
張係数は室温からガラス転移点までの範囲としたもので
あり、また、マイクロビッカース硬度は100g、15
secの条件で測定したものである。耐水性はガラスブ
ロックから5×5×5のガラス片を採取し、70℃に保
持されている純水中に工時間浸漬させた後の重量減少量
を試験前の重量で割った値である重量減少率を示したも
のである。
第1表に示されているように、本発明ガラスの熱膨張係
数は、いずれも、110〜130×10−7/”Cの範
囲にある。また、ガラスの作業温度も500℃以下にな
っているのがわかる。次に、耐水性試験である重量減少
率はPbO−B2O3−8iOx−TeOxの四元系ガ
ラスであるA−1゜A−2ガラスでは0.013%以下
、添加物を含有させたA−3〜A−8ガラスでは0.0
21%以下となり、実施例中、最も多いA−8ガラスの
0.021%と従来のB−1ガラスの2.7%に比べて
百五十倍、更に、従来のTeO2を3重量%含んだB−
2ガラスに比べて約百倍耐水性は大巾に向上しているの
がわかる。また、マイクロビッカース硬度は、いずれの
ガラスも300以上を示し、従来のB−1ガラスに比較
し、1.2倍以上硬度が向上している。
従ッテ1本発明(7)PbO−B203−8iOz−T
eO2を主成分としたガラスは、従来の高熱膨張ガラス
に比較し、耐水性、硬度とも大巾に優れることが確認さ
れる。
〈実施例2〉 第2表にはヘッド実装評価に用いた磁性膜支持基板であ
る非磁性基板を示した。
第    2    表 これらの供試材の熱膨張係数はガラスと同じ範囲のもの
をもち、マイクロビッカース硬度は600以上である。
そこで、第1表の本発明ガラスであるA−2とA−6ガ
ラスと第2表に示した非磁性基板を組合わせて第1図の
磁気ヘッドを作製し、磁気ヘッドの実装評価結果を第3
表に示した。
第   3   表 ここで、ヘッド製造歩留りはヘッド製造における加工歩
留りを示し、ヘッドチップ強度は第1図のヘッドチップ
のボンディングガラス部での接着強度を評価したもので
ある。また、ヘッド摩耗量は磁気ヘッドをVTRのシリ
ンダに取り付け、磁気テープを相対速度5.8m/se
eで三百時間走行させた時のヘッド摩耗量を示したもの
である。
第3表から明らかな様に、本発明ガラスA−2゜A−6
ガラスとC−1〜C−4の基板を組合せた磁気ヘッドの
加工歩留りは90%以上の高歩留りを示し、従来のB−
1,B−2ガラス適用ヘツドに比較して20%歩留りが
向上している。
また、ヘッドチップ強度は、いずれも44g以上の高強
度を示し、従来ガラス適用ヘッドチップ強度に比較し、
約1.5倍向上している。更に、本発明ガラス適用磁気
ヘッドのヘッド摩耗量は最大でも0.7μm と従来ガ
ラス適用ヘッドに比較して約173低減されることがわ
かる。
以上、本発明の高熱膨張高硬度、高耐水性ガラスをアモ
ルファス膜磁気ヘッドへ適用することにより、ヘッド製
造歩留り、ヘッドチップ強度、耐摩耗性などを大巾に向
上させることが可能となり、信頼性の高いアモルファス
膜磁気ヘッドが得られる。
〈実施例3〉 本発明によって得られたアモルファス磁気ヘッドを適用
した磁気記録装置、例えば、VTR18ミリVTRなど
は高記録密度化が可能となり、それによって、画像の高
画質化高精細化など高性能化が図られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、テープ摺動性、摩耗性、及び、耐久性
に優れた信頼性の高い磁気ヘッドを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1IAは本発明の一実施例のアモルファス磁性合金膜
磁気ヘッドの斜視図、第2図はそのコアブロックを突合
わせた状態の斜視図である。 1・・・磁性膜支持基板、2・・・アモルファス合金膜
、3・・・磁気コアを接合する接合ガラス。 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、支持基板上に形成されたアモルファス合金磁性膜か
    らなる一対の磁気コアがガラスで接合された磁気ヘッド
    において、 前記磁気コアがTeO_2を含み、SiO_2が3重量
    %PbOを主成分とするガラスより接合されたことを特
    徴とする磁気ヘッド。 2、特許請求項第1項において、 接合用の前記ガラスの熱膨張係数が110〜130×1
    0^−^7/℃の範囲であることを特徴とする磁気ヘッ
    ド。 3、特許請求項第1項、または第2項において、接合用
    の前記ガラスの作業温度が500℃以下からなることを
    特徴とする磁気ヘッド。 4、特許請求項第1項、第2項、または第3項において
    、 前記接合用ガラスがPbO−B_2O_3−SiO_2
    −TeO_2を主成分としたガラスからなることを特徴
    とする磁気ヘッド。 5、特許請求項第1項、第2項、第3項または第4項に
    おいて、 前記支持基板が非磁性材からなることを特徴とする磁気
    ヘッド。 6、特許請求項第1項、第2項、第3項、第4項または
    第5項において、 前記アモルファス合金磁性膜がCoを主成分としたこと
    を特徴とする磁気ヘッド。 7、特許請求項第1項、第2項、第3項、第4項、第5
    項または第6項において、 前記磁気ヘッドからなるVTRを含む磁気記録装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04193739A (ja) * 1990-11-22 1992-07-13 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁気ヘッド封着用ガラス組成物
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