JPH0294108A - Magnetic head - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Mn−Zn単結晶フェライトを使用した磁気
ヘッドに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic head using Mn--Zn single crystal ferrite.
現在、たとえばVTRの映像用磁気ヘッドのコアには、
Mn −Zn単結晶フェライトを用いるのが普通である
。これは、多結晶フェライトに比べて、耐摩耗性や加工
性あるいは映像の安定性などに優れているためであるが
、その反面、ガラスボンディングによる熱応力のヘッド
出力に与える影響が大きいという特徴を持つ。ヘッド出
力を大きくするには、単結晶フェライトの透磁率を高く
する必要が有り、そのためには単結晶フェライトに引張
応力がかかるようにすることが有効である。′このため
、ガラスボンディングに使用されるガラスの熱膨張係数
が単結晶フェライトに比べて小さい方が良い。Currently, for example, the core of the video magnetic head of a VTR has
It is common to use Mn-Zn single crystal ferrite. This is because it has superior wear resistance, processability, and image stability compared to polycrystalline ferrite, but on the other hand, it has the characteristic that thermal stress caused by glass bonding has a large effect on head output. have In order to increase the head output, it is necessary to increase the magnetic permeability of the single crystal ferrite, and for this purpose it is effective to apply tensile stress to the single crystal ferrite. 'For this reason, it is better that the coefficient of thermal expansion of the glass used for glass bonding is smaller than that of single-crystal ferrite.
*1 テレビジョン学会技術報告、VR28−1゜PP
、37〜42(197B)
検出、米沢:「フェライトの透磁率に及ぼす応力の影響
」
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、ガラスの熱膨張係数があまりにも小さく
なると、ガラスクランク(以下、ギャップクラックと称
す)が発生するという問題点が生じる。ギャップクラン
クの発生したヘッドは、当然、接着強度に対する信頼性
に欠け、ヘッドとして使用することは出来ない。*1 Television Society Technical Report, VR28-1゜PP
, 37-42 (197B) Detection, Yonezawa: "Effect of stress on magnetic permeability of ferrite" [Problem to be solved by the invention] However, when the coefficient of thermal expansion of glass becomes too small, the glass crank (hereinafter referred to as A problem arises in that gap cracks (referred to as gap cracks) occur. A head in which gap cranking occurs naturally lacks reliability in adhesive strength and cannot be used as a head.
本発明の目的は、このギャップクラックの発生が無くて
高出力の得られる磁気ヘッドを提供することにある。An object of the present invention is to provide a magnetic head that does not generate gap cracks and can provide high output.
本発明においては、前記の問題点を解決するために、磁
気ヘッドに次のような特徴を与えた。In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the following features are provided to the magnetic head.
(1)Mn −Zn単結晶フェライトコア同士の間に、
SiO□に代表される非磁性体のフロントギャップ部と
、フロントギャップ形成物より低融点のガラスで形成さ
れたバンクギャップ部とを保持し、さらにそのフェライ
トコア両側面にトランク幅を規制する切り欠き部が存在
し、その切り欠き部がガラス充填された型の磁気ヘッド
において、特にフロントギャップの端部が切り欠き部の
充填ガラスと反応し、その反応長が片側3〜15 (μ
m)有ることを特徴とする磁気ヘッド。(1) Between the Mn-Zn single crystal ferrite cores,
It holds a front gap part made of a non-magnetic material such as SiO□ and a bank gap part made of glass with a lower melting point than the front gap forming material, and also has notches on both sides of the ferrite core to regulate the trunk width. In a type of magnetic head in which the notch is filled with glass, the end of the front gap reacts with the glass filling in the notch, and the reaction length is 3 to 15 μm on one side.
m) A magnetic head characterized by:
(21(1)項に記載した切り欠き部の充填用ボンディ
ングガラスにおいて、
5iOz 50〜56molχ B2O318〜2
4molχA It 203 2〜7molχ PI
CO6〜 9mol%R2O(R=Na、K)
12.5〜14.5molχから成る組成と、
熱膨張係数 88〜93 (XIO−’/℃)(
30℃−一見かけの固着温度)
という特性を有することを特徴とする磁気へ・7ド用ボ
ンデイングガラス。(In the bonding glass for filling the notch described in Section 21(1), 5iOz 50-56molχ B2O318-2
4molχA It 203 2~7molχ PI
CO6-9 mol% R2O (R=Na, K)
Composition consisting of 12.5-14.5 molχ, thermal expansion coefficient 88-93 (XIO-'/℃) (
A bonding glass for magnetic and 7-wire devices characterized by having the following characteristics (30°C - apparent fixing temperature).
(31(1)項に記載した構造を持つ磁気ヘッドにおい
て、特にそのバックギヤップ部が、切り欠は部の充填用
ボンディングガラスの軟化点に対して±30(’c)の
範囲の軟化点を有するガラスによって形成されているこ
とを特徴とする磁気ヘッド。(In a magnetic head having the structure described in Section 31(1), the back gap part in particular has a softening point within ±30 ('c) of the softening point of the bonding glass for filling the notch part. A magnetic head characterized in that it is formed of glass.
(2)項に記載した見かけの固着温度(Tset)は、
以下のごとく定義されるものとする。(第1図参照)
Tset (℃) −Tg 1/3 (Tg
Tn)Tset=見かけの固着温度(”C)
’rg=転移点(℃)
Tn−転移の終了する温度(℃)
〔実施例〕
以下、試験例をもとに説明する。The apparent fixation temperature (Tset) described in section (2) is
It shall be defined as follows. (See Figure 1) Tset (℃) -Tg 1/3 (Tg
Tn) Tset=apparent fixation temperature ("C) 'rg=transition point (°C) Tn-temperature at which transition ends (°C) [Example] The following will explain based on test examples.
また以下の試験には、第1表の組成ならびに特性を有す
るMn −Zn単結晶フェライトを使用した。Further, in the following tests, Mn-Zn single crystal ferrite having the composition and properties shown in Table 1 was used.
(試験1)
第1図のように加工したMn−Zn単結晶フェライトに
、高周波マグネトロンスパッタ装置を使用して、Ar+
O□雰囲気下で第2図のようにSiO□膜ならびにガラ
ス膜を形成する。このとき、ガラス膜形成に使用するタ
ーゲツト材ならびに形成したガラス膜の組成と特性を第
2表に示す。ガラス膜の組成は、SEM/EDXならび
にIMAを併用して分析を行った。特性に関しては、分
析組成をもとにガラスを製造し、そのガラスの特性を測
定することによって求めた。成膜後の試料は、さらに7
00 (℃) 60 (min)の熱処理を真空中
で施してスパッタ成膜時の吸臓計を放出させた後、第3
図のように治具を用いて組み立てガラス棒をセントする
。これを加熱ボンディング処理して、ガラス棒を溶かし
てフェライトの溝部に充填する。(Test 1) Using a high frequency magnetron sputtering device, Ar+
A SiO□ film and a glass film are formed in an O□ atmosphere as shown in FIG. Table 2 shows the target material used for forming the glass film and the composition and characteristics of the formed glass film. The composition of the glass film was analyzed using SEM/EDX and IMA. The properties were determined by manufacturing glass based on the analyzed composition and measuring the properties of the glass. After film formation, the sample was further coated with 7
00 (°C) 60 (min) heat treatment in vacuum to release the spleen during sputtering film formation, and then
Assemble the glass rod using the jig as shown in the figure. This is heated and bonded to melt the glass rod and fill it into the ferrite groove.
乙のときの充填ガラスの組成ならびに特性を第3表に、
またボンディング温度プロフィールを第4表に示した。The composition and characteristics of the filled glass in case B are shown in Table 3.
Further, the bonding temperature profile is shown in Table 4.
、二のときボンディング温度(TB)は第4図に示した
4条件とした。ボンディング処理後、フロントGdなら
びにハックGdの寸法出し加]二ならびに切断加工を施
し、第5図のようなチップを作成する。このチップを4
75(℃)<充填ガラスの見かけの固着温度)−41)
r−N2中の条件でアニール処理を行った後、ギヤツブ
クランクの発生数を1)査した。この調査結果を第4表
にまとめた。, 2, the bonding temperature (TB) was set to the four conditions shown in FIG. After the bonding process, the front Gd and hack Gd are dimensioned and cut to produce a chip as shown in FIG. This chip is 4
75 (°C) <apparent fixing temperature of filled glass) -41)
After annealing under r-N2 conditions, the number of gear cranks generated was 1) examined. The results of this investigation are summarized in Table 4.
さらに、ギヤノブクラックの無い良品子ノブをドグヘー
スに貼りつけ、巻き線を施して、ヘッドデスタ−を使用
して出力を測定した。測定条件は次の通りである。Furthermore, a Ryoshinko knob with no gear knob cracks was attached to a dog head, a wire was wound, and the output was measured using a head destar. The measurement conditions are as follows.
この出力の測定結果を第6図にまとめた。この結果から
、フロントギャップ反応長が本試験の範囲内に有る限り
、出力差には有意差が無いことがわかる。The measurement results of this output are summarized in Figure 6. This result shows that there is no significant difference in output as long as the front gap reaction length is within the range of this test.
特許請求の範囲において、フロントギャップの反応長を
3〜15 (μm)としたのは、反応長が3 (μm)
以下では、ギャップクラックの発生を防くことは出来ず
、逆に反応長が15 (μm)を越えるようなものでは
、フェライト自体がガラスに大きく侵食されるため、特
性上好ましくないためである。In the claims, the reaction length of the front gap is 3 to 15 (μm) because the reaction length is 3 (μm).
If the reaction length exceeds 15 (μm), the ferrite itself will be greatly eroded by the glass, which is unfavorable in terms of characteristics.
(試験2)
試験1に使用したガラスAば、SiO□含有量が28(
molχ)と低いため、耐水性等で問題が発生しやすい
。アルカリ成分の含有ガラスにおいては、耐水性を向上
させるためにはSiO2を50(molχ)以上含有さ
せる必要が有る。また、〔従来の技術〕において述べた
ように、充填ガラスの熱膨張係数が小さいほど単結晶フ
ェライトの透磁率が向上することが判明している。本試
験では、第5表に示した5種類のガラスを充填ガラスと
して磁気ヘットを作成した。作成方法は試験1と同様で
あるが、ボンディング温度(T、)は735(℃)とし
、チップのアニール温度は各ガラスの見かけの固着温度
とした。ごの試験結果をまとめたのが、第6表ならびに
第7図である。充填ガラスの熱膨張係数が小さずぎる場
合には、フし1ントギヤンプの反応長が3(μm)以上
有ってもギャップクラックの発生は防止出来ないことが
判明する。本試験の5種類のガラスの中で最も望ましい
充填ガラスは(ii)である。(Test 2) Glass A used in Test 1 had a SiO□ content of 28 (
molχ), which tends to cause problems with water resistance, etc. In glass containing an alkali component, in order to improve water resistance, it is necessary to contain 50 (mol x) or more of SiO2. Furthermore, as described in [Prior Art], it has been found that the smaller the coefficient of thermal expansion of the filled glass is, the higher the magnetic permeability of the single crystal ferrite is. In this test, magnetic heads were created using the five types of glass shown in Table 5 as filled glasses. The manufacturing method was the same as Test 1, but the bonding temperature (T, ) was 735 (° C.), and the annealing temperature of the chip was the apparent fixing temperature of each glass. Table 6 and Figure 7 summarize the test results. It has been found that if the coefficient of thermal expansion of the filled glass is too small, the occurrence of gap cracks cannot be prevented even if the reaction length of the gap gap is 3 (μm) or more. Among the five types of glass in this test, the most desirable filled glass is (ii).
特許請求の範囲において、熱膨張係数を88〜93 (
XIO−7/℃)に限定したのは、88(×10−7/
℃)未満の場合には、フロントギャップの侵入長が3(
μm)以上有る場合でもギャップクラックが発生し、9
3 (XIO−7/℃)を越えるとヘッドの出力低下が
大きすぎるためである。また、SiO□ならびに八ρ2
03の範囲をそれぞれ50〜56(molχ)、2〜7
(molχ)に限定したのは、これ以下の場合には、ガ
ラスの耐水性が劣化し、これより多い場合には、ガラス
充填に必要なボンディング温度が高くなって単結晶フェ
ライトに好ましくない影響を与える恐れが有るためであ
る。In the claims, the coefficient of thermal expansion is 88 to 93 (
XIO-7/℃) was limited to 88(×10-7/℃).
If the penetration depth of the front gap is less than 3 (°C),
Even if the gap is more than 9 μm, gap cracks will occur.
This is because if the temperature exceeds 3 (XIO-7/°C), the output of the head will drop too much. Also, SiO□ and 8ρ2
The range of 03 is 50 to 56 (molχ) and 2 to 7, respectively.
The reason for limiting the value to (molχ) is that if it is less than this, the water resistance of the glass will deteriorate, and if it is more than this, the bonding temperature required for glass filling will become high and have an unfavorable effect on the single crystal ferrite. This is because there is a risk of giving.
また、pboならびにR20(R=Na、K)をそれぞ
れ6〜9 (molχ) 12.5〜14.5 (mo
lχ)としたのは、これより少い場合には、熱膨張係数
が88(×10−7/℃)以下になり、これより多い場
合には、熱膨張係数が93 (×10−7z”c)以上
になり好ましくない。B2O3の範囲を18〜24(m
olχ)に限定したのも熱膨張係数に与える影響を考慮
したためである。In addition, pbo and R20 (R=Na, K) were each 6 to 9 (molχ) 12.5 to 14.5 (mol
The reason for this is that if the value is less than this, the thermal expansion coefficient will be 88 (×10-7/°C) or less, and if it is more than this, the thermal expansion coefficient will be 93 (×10-7z”). c) or more, which is not preferable.The range of B2O3 is set to 18 to 24 (m
The reason why it was limited to 0.1 olχ) was because the influence on the coefficient of thermal expansion was taken into account.
(試験3)
試験3においては、バックギヤップ部を形成するガラス
の軟化点を変更して、ギャップクラック・接着強度・特
性への影響を調査した。磁気ヘッドの製造・評価工程は
試験1・2に準じた。また、充填ガラスには試験2で使
用したガラスの中からNo (ii) (α−89,
7X10−7/℃>を選択した。(Test 3) In Test 3, the softening point of the glass forming the back gap part was changed and the effects on gap cracks, adhesive strength, and properties were investigated. The manufacturing and evaluation process of the magnetic head was similar to Tests 1 and 2. In addition, for the filling glass, No. (ii) (α-89,
7×10−7/°C> was selected.
また、バックギャップのガラス膜形成に使用したクーゲ
ラ1−材ならびに出来たガラス膜の組成を第7表に示し
た。接着強度の測定方法は、第8図に示した通りである
。試験結果は、第8表ならびに第9図に示した。Further, Table 7 shows the composition of the Kugela 1 material used to form the back gap glass film and the resulting glass film. The method for measuring adhesive strength is as shown in FIG. The test results are shown in Table 8 and FIG.
この試験結果から、バックギヤップ形成のガラス膜の軟
化点が低い場合には接着強度が低く、ギャップクラック
も入りやすいことが判明する。また反対に、ギャップ形
成ガラス膜の軟化点が高すぎる場合にも、ボンディング
時のガラス膜の粘度が高いために充分な接着強度を得る
ことは出来ない。特許請求の範囲においてバックギャッ
プ部のガラスの軟化点を充填ガラスの軟化点の±30(
℃)の範囲に規定したのはそのためである。The test results reveal that when the softening point of the glass film forming the back gap is low, the adhesive strength is low and gap cracks are likely to occur. Conversely, if the softening point of the gap-forming glass film is too high, sufficient adhesive strength cannot be obtained because the viscosity of the glass film during bonding is high. In the claims, the softening point of the glass in the back gap portion is set to ±30 (
That is why it is specified in the range (°C).
以上、詳述した様に、本発明のギャップ構造ならびに充
填ガラスを用いれば、ギャップクラックの発生がなく、
同時に出力ならびに接着強度にすぐれた磁気ヘッドを得
ることが可能である。As detailed above, if the gap structure and filled glass of the present invention are used, gap cracks will not occur.
At the same time, it is possible to obtain a magnetic head with excellent output and adhesive strength.
第1図は、フェライトコアの斜視図である。第2図は、
フェライトコアにSiO□膜とガラス膜をス冊
第8表
試験3の
バッタ法によって接着した状態の断面図であり、第3図
は、ボンディング前のフェライトコアを組み立てて充填
用のガラス棒をセントした状態の断面図である。第4図
は、ボンディングの温度条件を表し、第5図は磁気へソ
ドチソプの拡大斜視図である。第6図はフロントギャッ
プへの充填ガラスの侵入長と出力の関係、第7図は充填
ガラスの熱膨張係数と出力の関係をそれぞれ表している
。
第8図はギャップの接着強度測定方法を表した略図であ
る。第9図はバンクギャップ形成ガラス膜の軟化点と出
力との関係を表した。
1・・・C型フェライトコア、2・・・I型フェライト
コア、3・・・SiO□膜、4・・・ガラス膜、5・・
・ガラス棒、6・・・フロントギャップ、7・・・充填
ガラス、8・・・バックギャップ、8・・・ギャップ部
、9・・・触針、10・・・テンションゲージ。
第
図
第
図
第
図
試験2のヘラ
ド出力測定
接着強度測定方法
第
図FIG. 1 is a perspective view of a ferrite core. Figure 2 shows
This is a cross-sectional view of a ferrite core bonded to a SiO□ film and a glass film by the grasshopper method in Test 3 of Table 8. Figure 3 shows the ferrite core assembled before bonding and a glass rod for filling inserted into the center. FIG. FIG. 4 shows the temperature conditions for bonding, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of the magnetic hemisphere. FIG. 6 shows the relationship between the penetration length of the filled glass into the front gap and the output, and FIG. 7 shows the relationship between the thermal expansion coefficient of the filled glass and the output. FIG. 8 is a schematic diagram showing a method for measuring gap adhesive strength. FIG. 9 shows the relationship between the softening point of the bank gap forming glass film and the output. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... C type ferrite core, 2... I type ferrite core, 3... SiO□ film, 4... Glass film, 5...
・Glass rod, 6...Front gap, 7...Filled glass, 8...Back gap, 8...Gap portion, 9...Stylus, 10...Tension gauge. Figure Figure Figure Test 2 Helad output measurement Adhesive strength measurement method Figure
Claims (3)
iO_2に代表される非磁性材で形成されたフロントト
ギャップ部と、フロントトギャップ形成物より低融点の
ガラスで形成されたバックギャップ部とを保持し、さら
にそのフェライトコア両側面にトラック幅を規制する切
り欠き部が存在し、しかもその切り欠き部が非磁性体で
あるガラスによって充填された型の磁気ヘッドにおいて
、特にフロントギャップの端部が切り欠き部の充填ガラ
スと反応し、その反応長が片側3〜15(μm)有るこ
とを特徴とする磁気ヘッド。(1) Between the Mn-Zn single crystal ferrite cores, S
A front gap part made of a non-magnetic material such as iO_2 and a back gap part made of glass having a lower melting point than the material forming the front gap are maintained, and a track width is provided on both sides of the ferrite core. In a type of magnetic head in which there is a regulating notch and the notch is filled with non-magnetic glass, the end of the front gap in particular reacts with the glass filling the notch. A magnetic head characterized by having a length of 3 to 15 (μm) on one side.
充填用ボンディングガラスにおいて、 SiO_2 50〜56mol% B_2O_3 18
〜24mol%Al_2O_3 2〜7mol% Pb
O 6〜9mol%R_2O(R=Na、K)12.5
〜14.5mol%から成る組成と、 熱膨張係数 88〜93(×10^−^7/℃)(30
℃−→見かけの固着温度) という特性を有することを特徴とする磁気ヘッド用ボン
ディングガラス。(2) In the bonding glass for filling the notch described in claim (1), SiO_2 50-56 mol% B_2O_3 18
~24 mol% Al_2O_3 2-7 mol% Pb
O 6-9 mol% R_2O (R=Na, K) 12.5
Composition consisting of ~14.5 mol% and coefficient of thermal expansion 88~93 (×10^-^7/℃) (30
A bonding glass for a magnetic head characterized by having the following property: ℃−→apparent fixing temperature).
気ヘッドにおいて、特にそのバックギヤップ部が、切り
欠き部の充填用ボンディングガラスの軟化点に対して±
30(℃)の範囲の軟化点を有するガラスによって形成
されていることを特徴とする磁気ヘッド。(3) In the magnetic head having the structure described in claim (1), in particular, the backgap portion is within ± with respect to the softening point of the bonding glass for filling the notch portion.
A magnetic head characterized in that it is formed of glass having a softening point in the range of 30 (°C).
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JP (1) | JPH0294108A (en) |
Cited By (7)
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1988
- 1988-09-30 JP JP24716188A patent/JPH0294108A/en active Pending
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