JPH03205379A - フェライトの接合方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は例えば磁気記録再生装置の磁気ヘッドを製造す
る際に使用して好適なフェライトの接合方法に関する。

（ロ）従来の技術 磁気記録再生装置に用いられる磁気ヘッドとしては第３
図に示すように磁気テープとの摺動部分（２０）に単結
晶フェライト体を用い、後部磁気回路コア（２］）には
多結晶フエライ１・体を用いた複合型磁気ヘッドがある
。−１二記複合型磁気ヘッドの特徴と１，ではテープ摺
動面に単結晶フェライト体を用いることにより、磁気ヘ
ッドとしての耐摩耗性を向上させると共に、多結晶フェ
ライト体を使用した時に生じるテーブ摺動面の結晶粒イ
の剥離脱落を防止することであり、また後部磁気回路部
のコアに多結晶フェライト体を使用することにより、単
結晶フェライト体を使用した場合に生じる摺動ノイズの
発生を抑え、ＳＮ比を向上させることである。このよう
な複合型磁気ヘッドを製造するには、磁気へッドチップ
製造時に単結晶フェライト体と多結晶フェライト体とを
接合するのではなく、素材の段階で単結晶フェライト体
と多結晶フェライト体とを接合し、その後磁気ヘッドに
加工していく方法がとられている。

上記フェライト体の接合方法としては、例えば特公昭５
３−３２６９２号公報（Ｇ１１Ｂ５／１４）等に示され
ている拡散接合法がある。この拡散接合法は、単結晶フ
ェライト体と多結晶フェライト体とを合体保持もしくは
圧接した後、温度１１５０℃−　１　３　５　０℃、圧
力５ｋｇ／ｃｍ’程度の還元雰囲気中もしくは酸素分圧
０．０　５〜１００％の平衡酸素圧下の雰囲気中で長時
間保持し、拡散接合する方法である。

しかし乍ら、上述の接合方法では、単結晶フ工３ ライト体と多結晶フェライト体どの接合は、１層若しく
は２層程度しか出来ず、また多層接合を行うと接合部の
機械的強度が弱くなるという欠点が生じる。また、上記
接合方法において、加熱温度を上げ長時間保持すると前
記接合部の強度は向上するが、多結晶フェライト体の結
晶粒子は大きくなり、摺動ノイズが増大してＳＮ比が悪
化するという問題が生じる。また常圧で焼成された多結
晶フェライト体を用いての接合では多結晶フェライト体
の相対密度が９５〜９７％程度しかなく、その密度も低
く、空孔がその物質内に多く存在するため、単結晶フェ
ライトに比べて低周波領域での透磁率が低くなり、磁気
ヘッドにおける低周波領域での再生出力が低下する。ま
た、前記多結晶フェライト体の空孔の増加は、加工時に
おける前記多結晶フェライト体のヒビ割れ等の発生を招
き、製造歩留りの低下の原因の一つとなる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、
多結晶フエライ１・体の磁気特性及び機４ 械的強度の劣化を招くことなく単結晶フェライ１・体と
多結晶フェライト体とを強固に多層接合することが出来
るフェライトの接合方法を提供することを目的とするも
のである。

（二）課題を解決するための手段 本発明の第１のフェライトの接合方法は、単結晶フェラ
イト体と予め予備焼威された多結晶フェライト体とを交
互に積み重ねてなる積層体をその周りが非磁性粉末で覆
われた状態で容器に入れ該容器内を脱気した後、前記容
器を温度９００’Ｃ−１３００℃、圧力１　０　０　ｋ
ｇ／ｃｍ″−２０００ｋｇ／ｃｍ’で加熱加圧すること
により前記単結晶フェライト体と前記多結晶フェライト
体とを熱間加圧して接合することを特徴とする。

また、本発明の第２の７１ライトの接合ｌ法は、単結晶
フェライト体とｆ・めｒ−備焼威された相対密度９５％
以上の多結晶フェライト体とを交ｄに積み重ねてなる積
層体を真空叉は酸：ｌｆ＝　Ｖ１％　Ｉｔ−Ｔで加熱加
圧することにより前記単結晶′／エライト体と前記多結
晶フエライ｝・体？二をＦ　ｌ＃ｉＦｌｉ合した後、前
記積層体をその周りが非磁性粉末で覆われた状態で多孔
質のセラミックス容器内に入れ、該容雰を温度９００℃
〜ｌ３００℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ　２−　３　０　
０　０　ｋｇ／ｃｍ　’で加熱加圧することにより前記
単結晶フェライト体と前記多結晶フェライト体とを熱間
加圧して接合することを特徴とする。

（ホ）作用 上記第１の接合方法に依れば、非磁性粉末に包まれた単
結晶フェライ１・体と多結晶フェライト体との接合部は
高温高圧雰囲気に晒されて両者間の拡散接合は容易とな
り、接合強度は常温のものに比べ増大する。また、熱間
加圧により多結晶フエラ・ｆト体は高密度化が図られ、
該多結晶フェライト体内の空孔は非常に少なくなり相対
密度が大きくなる。また、熱間加圧による接合時に前記
多結晶フェライト体の結晶粒子の戊長をコントロールす
ることか出米、結晶粒子の或長によるＳＸ比の低下を抑
えることが出来る。

また、Ｌ記第２の接合方法に依れば、上述の第１の１妾
合方法の作用に加えて容器内を脱気する必要がなく、更
に熱間加圧される積層体は単結晶フェライト体と多結晶
フェライト体とが予め予備接合されているので熱間加圧
による接合工程が容易となる。また、熱間加圧時の圧力
は多孔質のセラミックス容器や非磁性粉末には加わらず
積層体に直接加わるため、前記非磁性粉末と前記積層体
との反応は抑えられる。

（へ）実施例 以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施例を詳細に説
明する。

第１図は第１実施例のフェライトの接合方法を説明する
断面図である。

本実施例の接合方法は、ガラスカプセル容器本体（１）
の底に、アルミナ粉、マグネシア粉、ジルコニア粉等よ
りなる高純度で高耐熱性のセラミックスパウダー（非磁
性粉末）（２）を敷いた後、該セラミックスパウダー（
２）の上面に予め接合面が研磨されたＩＭ厚の板状の単
結晶フェライト体（３）と予め予備焼成された５Ｍ厚の
板状の多結晶フェライト体（４）とを交互に積み重ねる
。尚、こ７ の時前記単結晶フエライｌ・体（３）と多結晶フェライ
ｌ・体（４）との間にはゴミ及び不純物等が入らないよ
うに例えば硝酸等による洗浄を行うといった配慮が為さ
れている。

次に、前記ガラスカプセル容器本体（１）の内部に前記
単結晶フェライト体（３）と多結晶フェライｌ・体（４
）との積層体ｑ」を包み込むようにセラミックスパウダ
ー（２）を充填した後、ガラスカプセルの蓋体（６）を
前記ガラスカプセル容器本体（１）に重ね合わせ、容器
内が気密になるように前記積み重ね合わせ部（７）を封
着してガラスカプセル容器（１０）を構或する。その後
、前記蓋体（６）の脱気孔（８）から前記セラミックス
パウダー（２）を追加充填して前記積層体（５）を完全
に埋める。

次に、前記蓋体（６）の脱気孔（８）から真空ボンブに
て脱気を行った後、前記脱気孔（８）の中間部（９）を
バーナ等で封着する。

尚、前記積層体Ｕ］を包み込んだセラミックスパウダー
（２）は、圧力がガラスカプセル容器（ト））に加わっ
た時、前記ガラスカプセル容器（ト））と積８ 層体０」との反応が起きないための緩衝材として働き、
前記セラミックスパウダー（２）の性質としては、フェ
ライトとの反応が少ないこと、フェライトより耐熱性が
あり焼結性が少ないこと、そしてフェライトの熱的伸縮
に対してもある程度対応がとれることが必要である。

また、前記ガラスカプセル容器本体（１）及び蓋体（６
）を構戊する材質どしては、９００℃〜１３００℃の耐
熱性を有するパイレックスガラス材が適している。

次に、脱気封着された前記カプセル容器慢）を熱間静水
圧処理装置内に入れ、温度９００℃〜１３　０　０　’
Ｃの範囲で圧力１　０　０　ｋｇ／ｃｍ２−　２　０　
０　０　ｋｇ／ｃｍ’のＡｒガス圧を加えて熱間静水圧
処理を行うことにより前記単結晶フェライト体（３）と
多結晶フェライト体（４）とを接合する。

第２図は第１実施例の熱間静水圧処理装置の概略断面図
である。

第１実施例の熱間静水圧処理装置は、高圧円筒（１１）
、−Ｌ蓋（１２）及び下蓋（１３）により圧力容器が構
戊されており、該圧力容器内の前記下蓋（１３）の−Ｌ
面には支持台（１４）が設けられている。前記支持台（
］４）の上方には被処理物が収容されるべき空間が設け
られており、該空間の周りにはヒータ（１５）が配置さ
れている。また、前記高圧円筒（１１）とヒータ（１５
）との間及び前記上蓋（１２）の下方にかけては高純度
アルミナよりなる断熱材（］６）が配置されている。荊
記上蓋（］２）にはガス挿入孔（１７）が形戊されてお
り、該ガス挿入孔（】７）より挿入されたガスは上蓋（
１２）と断熱材（１６）との隙間（１８）、高圧円筒（
１１）と断熱材（１６）との隙間（１９）を通って前記
被処理物が収納されるべき空間に送り込まれる。

第１実施例では、第２図に示すように前記支持台（１４
）上に第１図に示した前記ガラスカプセル容器Ω舌）を
載置し、前記ヒータ（１５）により圧力容器内の温度が
９００℃〜１３００℃の範囲内になるように加熱した状
態で、前記圧力容器内にガス押入孔（１７）より加圧さ
れたＡｒガスを送り込み、該Ａｒガスにより荊記ガラス
カプセル容器世）を圧力１　０　０　ｋｇ／ｃｍ’　−
　２　０　Ｑ　Ｑ　ｋｇ／ｃａｎ’で欠印イに；ｊサナ
ように等方加圧し、前記単結晶フェライト体（３）と多
結晶フェライト体（４）とを熱間加圧により接合する。

上述のフェライトの接合方法に依れば、ガラスカフ−ｔ
＝ル容Ｗ（１０）ｌ：ハ１　０　０　ｋｇ／ｃｍ’　−
　２　０　０　０　ｋｇ／ｃｍ”のＡｒガス圧により熱
間均等圧力が加えられ、しかも９００℃〜１３００℃の
温度加熱によりセラミックスパウダー（２）に包まれた
多層構造の単結晶フェライト体（３）と多結晶フエライ
｝・体（４）とは拡散接合が進み、強固に接合固定され
る。また、前記多結晶フェライト体（４）内の空孔は非
常に少なくなり、相対密度が向上すると共に前記多結晶
フェライト体（４）内の結晶粒子の戒長が抑えられ、前
記単結晶フェライト体（３）と多結晶フェライト体（４
）どの接合により多結晶フエライ｝・体（４）の機械的
強度及び磁気特性の低下が抑えられる。

また、上述のフェライトの接合方法により接合された単
結晶フェライト体（３）と多結晶フエライ１・体（４）
との積層体０」を加工′して第３図に示す構造の磁気ヘ
ッドを形威した場合、加工時に前記多結晶フェライ１・
体（４）にヒピ割れ等が発生するのが抑えられ、また、
磁気ヘッド完戊体においても機械的強度が向上すると共
に多結晶フェライト体（４）内の結晶粒子の戊長に伴う
摺動ノイズの増大が抑えられ、ＳＮ比の悪化が防止され
る。

第・１図は単結晶フェライ１・体（３）と多結晶フェラ
イト体（４）との積層体包］に上述の熱間静水圧処理を
行う前と後における前記積層体（５）の透磁率の周波数
特性を示す図である。

この第４図から判るように熱間静水圧処理が施された積
層体０ユは、低周波領域における透磁率が向−ヒする。

また、前記積層体価ユに上述の熱間静水圧処理を行う前
と後における前記多結晶フェライト体（４の見掛密度、
見掛気孔率及び相対密度を測定し、その結果を下表に示
す。尚、見掛密度はＪＩＳ　　Ｒ　　２２０５−，．，
．のかさ比重に相当し、相対密度は前述のかさ比重を理
論密度で割った値である。

１１ 上表から判るように、上述の熱間静水圧処理を行うこと
により多結晶フェライト体の密度が増加することが確認
された。

次に、本発明の第２実施例について詳細に説明する。

第２実施例のフェライトの接合方法では、先ず、第５図
に示すように予め接合・面がダイヤモンド砥粒等で２μ
ｍ厚鏡面研磨され、硝酸等の酸で１０分間洗浄された１
ｌｕｍ厚の板状の単結晶フェライト体（３）と、予め予
備焼戒された相対密度９５％以上、粒径５〜ｌＯμｍの
５Ｍ厚の板状の多結晶フェライト体（４）とを交互に並
べ圧着治具儒）で圧掖する。前記圧着治具蝕）は外枠（
２３）、圧接板（２４）及び該圧接板（２４）を押圧す
るボル｝　（２５）よ１３ 〕　２ りなる。前記外枠（２３）及び圧接板（２４）は機械的
強度、耐熱耐火性、加工面精度及びフェライト材との反
応防止等を考慮して高純度再結晶アルミナ、若しくは高
密度窒化珪素等よりなる。ま／二、前記ポル｝　（２５
）も耐熱性に優れ、硬度が高く且つ機械的強度の大きい
もので形或するのがよく、高純度再結晶アルミナ或いは
高密度窒化珪素等で形戊するのがよい。本実施例では第
５図に示すように単結晶フェライｌ・体（３）と多結晶
フェライト体（４）との積層体健Ωを外枠（２３）上に
載置し、該積層体座）を圧接板（２４）で押圧した状態
で、温度１０００〜１４００℃、真空若しくは酸素分圧
Ｏ〜１００％の平衡酸素圧の雰囲気の炉内に配置し、０
５〜１０時間保持することにより前記単結晶フェライｌ
・体（：３）と多結晶フエライ１・体（４）とを予備接
合する。尚、この予備接合は前記多結晶フェライト体（
・１）の相対密度が９５％以上と大きいため可能である
。また、単結晶フェライ１・体（３）と多結晶フエライ
ｌ−（４）との境界面は密着状態にあるものの、接合強
度は弱い。

次に、第２実施例では、第６図に示すように多孔質アル
ミナ等の多孔質セラミックスよりなるルンボ（２７）の
底にフェライト粉等よりなる高純度で高耐熱性のセラミ
ックスパウダー（非磁性粉末）（２８）を敷いた後、該
セラミックスパウダー（２８）の上面に予ｍ接合された
前記積層体坐）を載置し、更に前記ルツボ（２７）内に
前記積層体妙）を包み込むようにセラミックスパウダー
（２８）を充填した後、前記ルツボ（２７）の上部に蓋
体（２９）を取り付けてセラミックス容器虫）を構戊す
る。

次に、前記セラミックス容器２を第１実施例と同様に第
２図に示す熱間静水圧処理装置内に入れ、温度９００℃
〜１　３００℃の範囲で１００ｋｇ／Ｃｍ？−　３　０
　０　０　ｋｇ／ｃｍ”のＡｒガス圧を加えて熱間静水
圧処理を行うことにより前記単結晶フェライト体（３）
と多結晶フェライト体（４）とを強固に接合固定する。

上述の第２実施例のフェライトの接合方法に依れば、熱
間静水圧処理時の１　０　０　ｋｇ／ａｍ”　−　３　
０　０Ｑｋｇ／ｃｍ”のＡｒガス圧力は多孔質セラミッ
クスよ１５ りなるセラミックス容器（３０）を通して単結晶フエラ
イ１・体（３）と多結晶フェライト体（・１）とが予備
接合された積層体倍匝）に直按均等加圧されるため、前
記セラミックスパウダー（２８）と前記積層体座）との
反応は抑えられ、しがも９００℃〜１３００℃の加熱に
よりセラミックスパウダー（２８）に覆われた前記積層
体１）は高温高圧下に置がれ、前記単結晶フェライｌ・
体（３）と多結晶フエライＩ・体（４）との按合部の拡
散は迅速且つ容易に進行し、接合強度は向上する。また
、この第２実施例の接合方法に依れば、セラミックス容
器辺）内を脱気する必要がなく、更に、前記積層体（２
６）は単結晶フエライ１・体（３）と多結晶フエライ１
・体（４）とが予備接合されているので、前記積層体（
２６）をセラミックス容器１内に入れたり、該セラミッ
クス容器旦りを熱間静水圧処理装置内に入れたりする工
程が容易になる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、単結晶フエライ１・体と多結晶フェラ
イト体とを効率良く強固に多層接合するｌ６ ことが出米、且つ接合の際前記多結晶フェライト体の機
械的強度及び磁気特性の低下を抑えたフェライトの接合
方法を提供し得る。

また、本発明に依れば、接合の際単結晶フェライト体と
多結晶フェライト体との積層体が他の物質と反応するの
を抑え、且つ接合工程を容易にしたフェライトの接合方
法を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係り、第１図はガラスカプ
セル容器の要部断面図、第２図は熱間静水圧処理装置の
要部断面図である。第３図は磁気ヘッドの斜視図、第４
図は積層体の透磁率の周波数特性を示す図である。第５
図及び第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図は予
備接合を示す図、第６図はセラミックス容器の要部断面
図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）単結晶フェライト体と予め予備焼成された多結晶
   フェライト体とを交互に積み重ねてなる積層体をその周
   りが非磁性粉末で覆われた状態で容器に入れ該容器内を
   脱気した後、前記容器を温度９００℃〜１３００℃、圧
   力１００ｋｇ／ｃｍ＾２〜２０００ｋｇ／ｃｍ＾２で加
   熱加圧することにより前記単結晶フェライト体と前記多
   結晶フェライト体とを熱間加圧して接合することを特徴
   とするフェライトの接合方法。
2. （２）単結晶フェライト体と予め予備焼成された相対密
   度９５％以上の多結晶フェライト体とを交互に積み重ね
   てなる積層体を真空又は酸素平衡圧下で加熱加圧するこ
   とにより前記単結晶フェライト体と前記多結晶フェライ
   ト体とを予備接合した後、前記積層体をその周りが非磁
   性粉末で覆われた状態で多孔質のセラミックス容器内に
   入れ、該容器を温度９００℃〜１３００℃、圧力１００
   ｋｇ／ｃｍ＾２〜３０００ｋｇ／ｃｍ＾２で加熱加圧す
   ることにより前記単結晶フェライト体と前記多結晶フェ
   ライト体とを熱間加圧して接合することを特徴とするフ
   ェライトの接合方法。