JPH0344804A - 磁気ヘッド - 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〕 本発明は磁気ヘッドに関し、特にコア半体を酸化物磁性
材片の磁気ギャップ対向面に金属磁性薄膜を被着して形
成してなる複合型の磁気ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

近年、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）やデジタルオー
ディオテープレコーダ（ＤＡＴ）では、テープ幅の縮小
化や高画質化等を目的として短波長記録化、高密度記録
化が進められており、磁性粉に強磁性金属粉末を使用し
た高抗磁力・高残留磁束密度を有する磁気記録媒体（所
謂メタルテープ等）が採用される様になってきている。

この様な、磁気記録媒体は高い保磁力、残留磁束密度を
有しているが、この媒体に磁気記録・再生を行うための
磁気ヘッドとしては、その磁気ギャップに発生させる磁
界強度を強くする必要がある。従来のフェライトでは、
その飽和磁束密度が５　’＋　ＯＯＯ〜６，０ＯＯＧ　
（ガウス）と十分ではないため、作動ギャップ近傍にセ
ンダスト、アモルファス等の飽和磁束密度の高い金属磁
性材料を真空薄膜形成技術により形成した、いわゆるメ
タル・イン・ギャップ型の複合型磁気ヘッド（以下単に
ＭＩＧヘッドと称する）が提案されており、実際に採用
されている。

この様なＭＩＧヘッドは、近年さらに改良が進み、工程
の簡略化や電磁変換特性の向上が図られている。

第９図は従来のこの種の磁気ヘッドの一例の媒体摺動面
の構成を示す平面図であり、図中１，１′はフェライト
部、８，８′は軟磁性薄膜、５，５′は溶着ガラス、ｇ
は磁気ギャップ部である。

〔発明が解決しようとしている問題点〕第９図の如き、
複合型磁気ヘッドにおいては、フェライト１．　　ｌ’
の上に、センダスト、アモルファス等の磁性薄膜８，８
′を設けるため、各材料間の熱膨張係数の差、あるいは
材料独自の耐熱性により、ガラス溶着時の温度は６００
℃以下と限定される。例えば、Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎ単結晶
フェライトの線膨張係数（α）は、３０℃〜５００　’
Ｃの平均値で１１０ｘｌＯ−’／’Ｃであるのに対し、
センダストのα（マ３００Ｃ〜５００℃の平均値で１６
０　Ｘ　１０−’／’Ｃであり、これらのαの差により
発生する熱応力により、６０００Ｃを越える熱履歴を与
えるとフェライトにクラ゛ンクが入ったり、溶着ガラス
にヒビが入ってしまう。

また、アモルファス合金では、結晶を起こす温度が５０
０　’Ｃ〜５５０℃であるので、その温度よりも高い温
度ではアニールできない。結晶化温度を越えると、アモ
ルファス特有の軟磁気特性が失われてしまい、磁気ヘッ
ドとして使用できなくなってしまう。

一方、溶着ガラスは、その作業温度が低くなればなるほ
ど、その耐水性、耐候性、強度等の性質が損なわれる。

それは例えばＰｂＯ系材料の溶着ガラスにおいては、ガ
ラスの温度を下げるためには、ＰｂＯの量を増やしＳｉ
Ｏ２を減らす必要がある。

ところがＳｉＯ２はガラス化する元素の１つであり、Ｓ
ｉ０２の量が減少すると、耐水性、耐候性、耐環境性が
悪くなる。逆にその量をふやせば、ガラスのこれらの性
質が極めて良くなるが、作業温度が上がってしまう。

一方、ＰｂＯはその量が増えると耐水性、耐候性、強度
等が劣化する。従って、ガラスの耐環境性を向上させる
には、なるべく高い温度で作業できることが第１条件で
ある。即ち、−船釣にＰｂＯ系、ｖ２０６系ともに、軟
化温度が高いガラスはど耐環境性は良くなる。

ところが、上述の如き複合型の磁気ヘッドに於いては軟
化温度の高いガラスを使用することができないため、溶
着ガラスの耐環境性を向上させることができない。

尚、一般にＰｂＯ系のガラスに於いて、Ｂ２Ｏ３はカラ
ス化させるために必要であり、Ｂｉ　２０３は、ガラス
の軟化温度を下げる効果があるが、ＰｂＯに比べ、その
耐環境性の劣化は大きくない。従って、ＰｂＯ系のガラ
スの場合、ＰｂＯ−３ｉｎ２−Ｂｉ２０３Ｂ２０３系が
耐水性が良い。

その他に、ＺｎＯ，ＡＩ！２０３を添加する場合もある
。ＺｎＯは耐水性を上げる効果はあるが、ガラスの濡れ
性が悪くなる。またＡｌ２Ｏ３は耐水性を上げるが、軟
化温度も上がってしまうため、適宜選択するのが望まし
い。

更に、一般にこの種の磁気ヘッドを溶着する場合、巻線
溝内及びコア後部のガラス溝内に夫々溶着ガラスを配置
するが、コア後部のガラス溝内に配された溶着ガラス（
バックギャップ側ガラス）が流れなければならない距離
は巻線湾内に配された溶着ガラス（フロントギャップ側
ガラス）のそれより遥かに長い。一方、上記溶着ガラス
は耐環境性を最大限に良くしたいため、できる限り軟化
点の高いガラスを用い、かつ、製造時のフラッフやヒビ
を抑えるためできる限り低い温度で溶着しなければなら
ず、一般にはフロントギャップ側ガラスが所定の位置ま
でギリギリ達する温度に設定される。

従って、バックギャップ側ガラスは所要の位置まで流れ
ないという現象が起き、ヘッドコアチップの強度が低下
し、製造中にヘッドコアチップに割れ等が生じてしまう
という問題がある。

本発明は斯かる背景下に、これらの問題を解決すること
のできる磁気ヘッドを提供することを目的とする。即ち
、耐環境性に優れ、接合強度、電磁変換特性を低下させ
ることのない磁気ヘッドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

斯かる目的下に於いて、本発明によればフロントギャッ
プ側の溶着ガラスの軟化点に対し、バックギャップ側の
溶着ガラスの軟化点を低く設定した。

〔作　用〕

上述の如く構成することにより、記録媒体摺動面側には
軟化点の高い溶着ガラスが配されることにより、耐環境
性は向上する。また、作業温度をそれ程高くとらずとも
バックギャップ側溶着ガラスは充分所定の位置まで流れ
、コアの接合強度を保つことができ、かつ、電磁変換特
性に何らの悪影響をも与えない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例の磁気ヘッドのコアの構造を
示す斜視図であり、第８図と同様の部分には同一番号を
付した。図示のヘッドに於いてはコア半体間に巻線溝３
及びガラス？ｆｔ２が設けられており、ガラス溝２から
バックギャップの部分には低い軟化点の溶着ガラス１２
が配され、巻線溝３よりフロントギャップ側には軟化点
の比較的高い溶着ガラス１１が配されている。

更に具体的には、フロントギャップ側溶着ガラス１１と
しては、Ｐｂ０６０％、５Ｉ０２２３％、Ｂ１２０３１
１％、８２０３６％（重量％）、転移点３８６°Ｃ９屈
伏点４２５°Ｃ１軟化点４７７℃のガラスを使用し、バ
ックギャップ側溶着ガラス１２としては、ＰｂＯ６５％
、　ＳｉＯ□１８％、Ｂｉ２０３７％、８２０３１０％
、転移点３７６°Ｃ９屈伏点４１６°Ｃ９軟化点４５０
０Ｃを使用し、溶着条件は５７０℃、４０分とした。

本実施例のヘッドでは第１図に示す様に、フロントギャ
ップ側、バックギャップ側ともに良好な流れを示した。

次に、本実施例の磁気ヘッドの製造工程について、第２
図、第３図を用いて説明する。

まず、第２図に示す様にフェライト基板１を鏡面ラップ
し、トラック幅を規制するトラック溝５、コイルを巻線
する巻線窓６及び溶着時の溶着ガラス棒をセットするガ
ラス溝７を回転砥石にて成形し、その後スパッタリング
法によりセンダスト膜８を５μｍ５！ｉ膜する。そして
、ＳｉＯ２からなる磁気ギャップ材をセンダスト膜８上
に０．１μｍ成膜する。

次に、このコア半体ブロック９を一対用意して第３図に
示す如く突合せ、高軟化点の溶着ガラス棒１１を巻線溝
６のフロントギャップ側に、低軟化点の溶着ガラス棒１
２をガラス溝７内に夫々セットし、５７０’Ｃ，４０分
の条件下で溶着する。そして、円筒研削盤により記録媒
体摺動面をＲに加工し、図中ａ−ａで示す一点鎖線に沿
ってスライス加工することにより第１図の如きヘッドチ
ップを得る。

次に、比較のため第２図、第３図と同様の製造工程で、
溶着ガラス１１．　１２の材料、及び溶着条件を変えて
ヘッドを作成した。

第４図はフロントギャップ側溶着ガラス、バックギャッ
プ側溶着ガラス共、第１図のヘッドのフロントギャップ
側溶着ガラス１１と同一の材料を用い、５７０℃、４０
分の条件下で溶着して得た磁気ヘッドを示す。

図示の如く、第４図の磁気ヘッドでは、バックギャップ
側の溶着ガラスが巻線溝３近傍まで到達しない。

上記材料を用い、さらに溶着温度を５８０°Ｃにし、溶
着時間も８０分と２倍にした。しかし、バックギャップ
側ガラスは多少流れが良くなるが、完全に所定の位置ま
で流れなかった。また、この場合、第６図に示す様にセ
ンダスト膜８，８′がカラスに溶は込み、トラック幅が
減少する、所謂クワレ現象が第６図中１５で示す部分に
生じてしまい好ましくない。

次に、フロントギャップ側溶着ガラスとしては、第１図
のベツドと同一のものを用い、バックギャップ側ガラス
としてＰｂＯ７０％、　５ｉ０２１５％。

Ｂｉ２０３７％＋８２０３８％、転移点３６５°Ｃ１屈
伏点・１０５°Ｃ１軟化点４１５°Ｃのガラスを使用し
、５７０℃、４０分の条件で溶着を行なって得た磁気ヘ
ッドを第５図に示す。図示の如く、このヘッドではバッ
クギャップ側溶着ガラス１３が巻線溝を埋めてしまう結
果となった。

上記条件及び第４図、第５図からも読取れる様に、フロ
ントギャップ側ガラスと、バックギャップ側ガラスの軟
化点の差は、５℃〜５０℃が適当である。

これらの差が５°Ｃよりも小さいと、バックギャップ側
ガラスが流れなければならない位置まで流れない。

また、５０℃よりも上記差が大きいと、今度は巻線窓に
ガラスが流れ込み、穴が埋まってしまう。これは、Ｐｂ
Ｏ系だけでなく、Ｖ２Ｏ５系ガラスでも同様である。尚
、参考までにガラスの粘度と温度の関係を示す曲線を第
８図に示す。図中、粘度が１０７６ポイズの時の温度を
軟化温度と呼んでいる。

又、温度と伸びとの関係を示す曲線を第９図に示す。膨
張係数が３８０　’Ｃ前後で急激に変化するが、この時
の温度をガラス転移点と呼び、さらに温度を上げ、４２
０°Ｃ前後では伸びが止まり、一定荷重に負ける。この
温度を屈伏点と呼んでいる。−船釣に転移点、屈伏点、
軟化点、実際の溶着の温度（作業点）順に温度は高い。

尚、磁気ヘッドの構造そのものは上記実施例のものに限
られるものではなく、本発明は酸化物磁性材片の磁気ギ
ャップ対向面に金属磁性薄膜を形成してなる複合型の磁
気ヘッドであれば、いかなる構造を有するものに適用し
ても同様の効果が得られるものである。

〔発明の効果２ 以上説明した様に本発明によれば、耐環境性に優れ、か
つ接合強度、電磁変換特性も良好な磁気ヘッドを得るこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての磁気ヘッドの構成を
示す斜視図、 第２図及び第３図は第１図のヘッドの製造工程を説明す
るための図、 第４図、第５図は第１図の磁気ヘッドの溶着ガラスの材
料を変更して作成した磁気ヘッドを示す斜視図、 第６図はクワレ現象について説明するための図、第７図
はガラスの粘度と温度との関係を示す図、第８図はガラ
スの温度と伸びの関係を示す図、第９図は従来の磁気ヘ
ッドの記録媒体摺動面の構造例を示す平面図である。 図中、 ｌは酸化物磁性材としてのフェライト、２．７はガラス
溝、 ３．６は巻線溝、 ８．８′　　は金属磁性薄膜、 ９はコア半体ブロック、 １１はフロントギャップ側溶着ガラス、１２はバックギ
ャップ側溶着ガラスである。 ！ ８″ ＩＺ” ５５１度（′ご） 貰乞図 湯度（’（：） ！ δ′ ｌ′

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）夫々酸化物磁性材片の磁気ギャップ対向面に金属
   磁性薄膜を被着してなる一対のコア半体を、磁気ギャッ
   プ材を介して溶着ガラスで溶着してなる磁気ヘッドであ
   って、フロントギャップ側の溶着ガラスの軟化点に対し
   、バックギャップ側の溶着ガラスの軟化点を低く設定し
   たことを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）バックギャップ側の溶着ガラスの軟化点をフロン
   トギャップ側の溶着ガラスの軟化点に比し、５℃〜５０
   ℃低く設定したことを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の磁気ヘッド。
3. （３）前記溶着ガラスはＰｂＯ系もしくはＶ＿２Ｏ＿５
   系の材料からなることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の磁気ヘッド。