JPH0296914A - 磁気ヘッド用スライダの製造方法 - Google Patents

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］ この発明は、磁気ディスクに記録・再生を行うための浮
上式の磁気ヘッドに採用される磁気ヘッド用スライダの
製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、磁気ディスクに記録・再生を行う浮」二式磁
気ヘッドとしては、ヘッドコアとスライダにＭｎ−Ｚｎ
フＪ、ライト等の焼結フェライトを用いたモノリシック
タイプのものが広く一般に用いられている。

以下、このモノリシックタイプの磁気ヘッドの製造方法
を簡略に説明すれば、まずＭｎ−Ｚｎフェライト等の焼
結フェライトからなる素材ブロックを機械加工により切
断して平板状をなすスライダブロック、及び断面略コ字
状をなすヘッドコアブロックを成形し、続いてスライダ
ブロックの一側面にヘッドコアブロックをガラス接合す
る。ついで、ヘッドコアブロックを所定コア幅に加工し
てヘッドコアを成形し、この後、スライダブロックのリ
ジットディスクに対向する面に、浮動性を上げるための
負圧溝をヘッドコアの接合方向に沿って加工する。そし
て、スライダブロックの表面にラッピングを施した後、
スライダブロックを所定の寸法にチップスライスしてス
ライダを成形し、続いてスライダ表面及びヘッドコアの
エツジに所定の面取り加工を施すことによりモノリシッ
クタイプの磁気ヘッドが製造される。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このようにして製造される従来の磁気ヘッド
においては、スライダがヘッドコアと同じ（粉体を原料
とする焼結フェライト等から製造されるためスライダ表
層部の粒子が脱落しやすい欠点があった。この脱落粒子
が磁気記憶媒体である磁気ディスクに付着した場合には
、磁気ヘッドと磁気ディスクとの隙間に脱落粒子が挟ま
れてディスク表面の磁性層が破壊されるいわゆるヘッド
クラッシュが誘発されることがあり、このヘッドクラッ
シュは狭トラツク化、高密度記録化に伴って磁気ヘッド
のｌｔ上量が小さくなるにつれ、より発生頻度が増大し
、その解決が強く望まれていた。

この発明は、このような背景の下になされたもので、ス
ライダ表層部の脱粒を防止することができる磁気ヘッド
用スライグの製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決すべく、まず発明者らはスライダ表層部
の脱粒発生機構を突き止めるための種々の試験を行い、
以下のような知見を得るに至った。

すなわち、スライダ表層部からの粒子の脱粒は、素材ブ
ロックを切断する際に、素材ブロックに当初から存在し
た欠陥が成長してスライダ表層部にマイクロクラックが
発生することに起因し、このマイクロクラックが残留応
力により成長して脱粒が引き起こされるものである。そ
して、スライダ表層部の脱粒は高温高湿下においてより
顕著に発生し、特にマイクロクラック先々：ｉｌｉ部の
化学的に反応性の高い面に水分がひ在する場合には、こ
の部分において加水分解反応か惹起されてマイクロクラ
ックの成長が助長され、脱粒の発生がより顕祥となる。

これらの知見に基づき、発明者らは、あらかじめ素材ブ
ロックから切り出されたスライダブロックを高湿下で熱
処理してマイクロクラックを十分に成長させることによ
り脱粒を加速的に発生させる、すなわち、あらかじめ脱
粒の可能性がある粒子を強制的に脱粒させておけばその
後の脱粒の発生が減少するものと考察するに至り、ここ
に最適な熱処理条件を求めるべく、スライダ試料を温度
、気圧、湿度そして処理時間をそれぞれ変化させながら
熱処理し、この後スライダ試料を一定条件の高温多湿環
境下に置く環境試験を行って、その時の脱粒発生率を比
較した。

以下、第２図ないし第５図を参照してこれらの試験を順
を追って説明する。

（１）まず熱処理温度がその後の脱粒発生率に与える影
響を探るため、第２図に示すように処理温度と熱処理後
の環境試験における脱粒発生率との関係を調べた。なお
、脱粒発生率とは、スライダ試料の表面１　ａｍ”あた
り１個以上の脱落粒子が発生した場合の確率を１００％
とするもので、例えば表面積１００　ｍｓ”のスライダ
試料から８０個の粒子が脱落した場合には脱粒発生率は
８０％となる。磁気ヘッド用スライダとして使用するに
は、耐高湿試験における脱粒発生率が２０％以下である
ことが要求され、信頼性を十分に保証する上では５％以
下であることが望ましい。また、上記熱処理の加熱温度
以外の条件と環境試験の条件は以下の通りである。

■熱処理・・・・処理時の気圧：　３　ｋｇ／ｃｍ”処
理時の湿度二８０％以上 処理時間＝　　１０時間 ■環境試験・・・温度−６０°Ｃ 湿度＝　　　　８０％ 時間；　　　　９６時間 第２図から明らかなように、環境試験における脱粒発生
率は１００°Ｃを超える時点で極めて０％に近くなり、
１５０°Ｃに至る時点でほぼ０％となる。この結果から
熱処理の温度はｔｏｏ−１５０６Ｃの範囲に定めること
が効果的であることが判明した。

（２）ついで、熱処理時の気圧が脱粒発生率に与える影
響を探るため、第３図に示すように処理時の気圧と熱処
理後の環境試験における脱粒発生率との関係を調べた。

なお、この時の環境試験の条件は上述の第２図に示す試
験の場合と同様で、また、熱処理の気圧以外の条件は以
下の通りである。

■熱処理・・・・処理温度：　　１３０°Ｃ処理時の湿
度：８０％以上 処理時間：　　１０時間 第３図から明らかなように熱処理時の気圧を１ｋｇ／ｃ
＋ａ”から２　ｋｇ／ｃｍ”に上昇させる過程において
脱粒発生率は著しく減少し、これより熱処理時の気圧は
、１．５〜５　ｋｇ／ｃｍ”の範囲に定めることが効果
的であることが判明した。

（３）ついで、熱処理時の湿度が脱粒発生率に与える影
響を探るため、第４図に示すように処理時の湿度と脱粒
処理後の環境試験における脱粒発生率との関係を調べた
。なお、この時の環境試験の条件は上述の第２図に示す
場合と同様で、また熱処理における湿度以外の条件は以
下の通りである。

■熱処理・・・・処理温度：　　１３０°Ｃ処理時の気
圧：　３　ｋｇ／ａｍ” 処理時間：　　１０時間 第４図から明らかなように、熱処理時の湿度が高くなる
ほど環境試験における脱粒発生率が減少することが突き
止められ、この結果から熱処理時の湿度は６０％以上と
することが効果的であることが判明した。

（４）最後に、熱処理時間が脱粒発生率に与える影響を
探るため、第５図に示すように処理時間と熱処理後の環
境試験における脱粒発生率との関係を調べた。なお、こ
の時の環境試験の条件は上述の第２図に示す場合と同様
で、また熱処理における処理時間以外の条件は以下の通
りである。

■熱処理・・・・処理温度：　　１３０°Ｃ処理時の気
圧：　３　ｋｇ／ｃ＋＋＋”処理時の湿度：１００％ 第５図から明らかなように、処理時間が３時間未満の領
域では環境試験における脱粒発生率は処理時間の長時間
化に伴って急減し、また、２０　Ｉｆ！ｆ間を超える領
域では処理時間の延長による効果には差異が無い。この
結果から熱処理の継続時間は３〜２０時間とすることが
効果的であることが判明した。

以上より、あらかじめスライダブロックを温度１００〜
１５０℃、気圧１．５〜５ｋｇ／ｃＩ１１！、湿度６０
％以上の条件にて３〜２０時間熱処理することにより、
後の脱粒が確実に防止できることが明らかとなった。

［作用］ 上記の条件でスライダブロックに熱処理を行うことによ
り、スライダ表層部のマイクロクラックは十分に成長し
脱粒の発生が加速される。このため、熱処理後のスライ
ダ表層部には、脱粒を生じさせるマイクロクラックがも
はやほとんど存在せず、従って、熱処理後の脱粒発生率
も激減する。

［実施例］ 以下、第１図（ａ）〜（ｇ）を参照して、本発明をモノ
リシックタイプの磁気ヘッドの製造に適用した実施例に
ついて説明する。

まず、本実施例における磁気ヘッドの製造工程を詳述す
ると、第１図（ａ）に示すように、本実施例の磁気ヘッ
ドの製造では、平板状をなす素材ブロック１を原材料と
して用いる。このＬ材ブロックｌは焼結フェライトから
なるもので、その製造手順を簡略に説明すると、まず、
原料である酸化物や炭酸塩などの粉末（例えば、α−Ｆ
　ｅ、Ｏ、、Ｍ　ｎ　ｓ　Ｏ４、Ｍ　ｎ　ＣＯ３、Ｚ　
ｎｏ　）をフェライトの分子成分比に秤量し、これを機
械的に混合して９００〜１２００°Ｃで加熱することに
より、以下の反応を生じさせてフェライトを生成する。

ＭｎＯ＋ＦｅｔＯｚ→ＭｎＦｅｔｏ４ Ｚ　ｎｏ　＋　Ｆ　ｅｔｏ　ｓ→Ｚ　ｎＦｃｔｏ　４つ
いで、生成されたフェライト粉末を適当な可撓性容器に
入れて静圧を与えることにより所要の形状に成形し、続
いて成形された圧粉体を焼結することにより固相反応を
生じさせて所要形状の焼結フェライトを製造する。なお
、成形時に熱間静水プレスを行う場合にはより高密度の
フェライＩ・が得られる。また、フェライト粉末の製造
方法としては液相反応によるものでら良く、ポットプレ
ス法により成形と焼結を同時に行っても良い。

このようにして製造された素材ブロック１から磁気ヘッ
ドを製造するには、まず、第１図（ｂ）に示すように素
材ブロック１を粒度４００〜６００番の砥石を用いてス
ライダブロック２とコアプロ、り３とに切断し、ついで
第１図（Ｃ）に示すようにコアブロック３の切断面に溝
３ａを加工し、この後、スライダブロック２及びコアブ
ロック３の切断面を研摩すると共にギャップ形成用の５
ｉＯ１などをスパッタリングで成膜する。そして、第１
図（ｄ）に示すように、スライダブロック２の切断面に
コアブロック３の切断面を突き合わせてこれらをガラス
物質４により接合する。なお、このガラス物質４は、通
常のガラス物質（例えばＳｉｎ、など）に比して融点が
遥かに低い、いわゆる低融点ガラスであり、そのボンデ
ィング温度は３００〜５００°Ｃである。

スライダブロック２とコアブロック３を接合したら、こ
れらの」−下面を一体的に研摩して所定の厚さに成形し
、ついで、第１図（ｅ）に示すようにコアブロック３を
所定のコア幅に加工してへ、。

ドコア５を成形した後、第１図（ｆ）に示すようにスラ
イダブロック２の上面に、当該磁気へ、、ドをリジット
ディスクに対して浮上させるための負圧溝６を成形する
。

そして、この後上記スライダブロック２の表面をラッピ
ングし、続いて第１図（ｇ）に示すようにスライダブロ
ック２を所定幅にチップスライスすると共にその表面に
所定の面取り加工を施すことにより、所定形状のスライ
ダ７が成形される。

以上のような磁気ヘッド製造過程において、上記負圧溝
６を成形した後、スライダブロック２の表面にラッピン
グを施す以前に、スライダブロック２及びヘッドコア３
を温度１３３℃、気圧３ｋｇ／ｃｍ’、湿度１００％の
条件下で、１０時間熱処理したところ、磁気ヘッド製造
後のスライダ表層部からの脱粒発生はぼとんと起こらな
くなり、その脱粒発生率は１％程度の極めて低い値とな
った。これは、素材ブロックｌからスライダブロック２
を切り出す際の機械加工により生成されるマイクロクラ
ックが熱処理によって成長し尽（して、後に脱落の可能
性があった粒子のほとんどが熱処理時に脱落してしまい
、この結果スライダ表層部にマイクロクラックがほとん
ど存在しなくなって脱粒の発生が激減したものと考えら
れる。

なお、以上の実施例においては特に熱処理を負圧溝６の
成形後に行っているが、本発明はこれに限るものではな
く、素材ブロックｌからの切断直後に熱処理を行っても
十分な効果が期待できる。

また、以上の説明では特に焼結フェライトを原料とする
モノリシックタイプの磁気ヘッドを対象としているが、
本発明はこれに限定されるしのではなく、例えば薄膜磁
気ヘッドに用いられるセラミックス製のスライダの製造
にも当然に適用され、またフンポジットタイプの磁気ヘ
ットであってもスライダの材料にセラミックスを用いる
場合には当然適用されるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、素材ブロックから切
り出されたスライダブロックを所定形状に成形する過程
で、上記スライダブロックを温度１００〜１５０℃、気
圧１　、５〜５　ｋｇ／ａｍ２、湿度６０％以上の条件
にて３〜２０時間熱処理することにより、機械加工によ
りスライダ表層部に生成されたマイクロクラックを熱処
理中に十分に成長させて脱粒の発生を加速するものであ
るから、熱処理後のスライダ表層部にはマイクロクラッ
クがほとんど存在しなくなって、製造後の脱粒の発生が
激減するという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（ｇ）は本発明の一実施例に
わけるモノリンツクタイプ磁気ヘッドの！２造手順を示
す図、第２図は熱処理温度と熱処理後の環境試験におけ
る脱粒発生率との関係を示す図、第３図は熱処理時の気
圧と熱処理１麦の環境試験における脱粒発生率との関係
を示す図、第４図は熱処理時の湿度と熱処理後の環境試
験における脱粒発生率との関係を示す図、そして第５図
は熱処理時間と熱処理後の環境試験における脱粒発生率
との関係を示す図である。 ｌ・・・・・・素材ブロック、２・・・・・・スライダ
プロ、り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス製の素材ブロックから切り出されたスライ
   ダブロックを所定形状に成形する過程で、前記スライダ
   ブロックを温度１００〜１５０℃、気圧１．５〜５ｋｇ
   ／ｃｍ＾２、湿度６０％以上の条件にて３〜２０時間熱
   処理することを特徴とする磁気ヘッド用スライダの製造
   方法。