JPH04321536A - 磁気ヘッド溶着用ガラス組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド等の空隙部
に充填され、比較的低温で溶着処理が可能な磁気ヘッド
溶着用ガラス組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオテープレコーダー等の磁気
記録再生装置には高密度の記録再生機能が要求され、こ
れに伴い、磁気ヘッドも高密度記録再生を行い得るもの
が求められている。

【０００３】そこで、このような磁気ヘッドでは、例え
ば、フェライト等の高透磁率を有する酸化物磁性材料か
らなるヘッドコアが使用され、また、高透磁率を有する
酸化物磁性材料や、セラミックスあるいは結晶化ガラス
等の非磁性基板材料等からなるコアブロックのギャップ
対向面に、高飽和磁束密度を有するセンダスト等の合金
磁性材料からなる合金薄膜を形成したヘッドコア等が使
用されている。

【０００４】従来、上記のようなヘッドコアに形成され
たギャップには、ガラスが充填されており、このガラス
は通常、鉛を主成分とした低融点鉛ガラス等が使用され
ている。

【０００５】しかし、結晶化ガラス基板、アモルファス
合金薄膜および蒸着による合金薄膜等をガラスを用いて
溶着する場合、溶着工程における結晶化ガラス基板の熱
変形、合金薄膜の熱応力による剥離等が生じ易い。そこ
で、これらを防止するために、溶着用ガラスにおいては
、理想的には６００　℃以下のなるべく低い温度で溶着
を行い得るような特性が必要とされ、同時に十分な濡れ
性を備えていることも必要とされる。さらに、溶着工程
において、合金薄膜の剥離を生じさせず、ガラス自体の
割れ欠けをも生じさせないためには、磁気ヘッド溶着用
ガラス組成物とそれ以外の材料との間の熱膨張係数の差
をできるだけ小さくする必要がある。そのためには、常
温からガラス屈伏点まで一定な熱膨張挙動をもつ低融点
ガラスが必要とされる。一方、磁気テープの摺動面に露
出した部分に偏摩擦が生じないように、ビッカース硬度
が５００　以上であるようなガラス組成物、及び良好な
耐水性を備えたガラス組成物が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、６００
　℃以下の低い温度で溶着を行うことが可能な従来の磁
気ヘッド溶着用ガラス組成物は、一般に、硬度、耐水性
等に問題を有するものが多く、また、ビッカース硬度が
５００　以上のガラスは、６００　℃以下という温度で
は十分な濡れ性を有するものが少ない。加えて、常温か
らガラス屈伏点まで一定な熱膨張挙動をもつ低融点鉛ガ
ラスが必要とされるが、このようなガラスはあまり存在
せず、存在する低融点ガラスというものも、ガラスの安
定性、強度等に問題を有しているものが多い。さらに、
内部に気泡が残留し易いため、ガラスの割れ欠けを生じ
易い等の問題を有している。

【０００７】これらの結果、従来の低融点鉛ガラスを用
いた場合、磁気ヘッド製造工程における歩留りの低下を
招き、或いは磁気ヘッドの品質の低下を招く等の問題を
生じている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
磁気ヘッド溶着用ガラス組成物は、上記の課題を解決す
るために、ＳｉＯ２、ＰｂＯ　、Ｔｌ２Ｏ３　、Ｎａ２
Ｏ、Ｋ２Ｏ　、ＺｒＯ２を主成分とし、ＳｉＯ２を２０
重量％以上、及びＮａ２Ｏ：Ｋ２Ｏ　をほぼ４：１の割
合で含んでいることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の請求項２記載の磁気ヘッド
溶着用ガラス組成物は、上記請求項１記載のガラス組成
物に、さらに熱膨張係数に影響を与えない程度の微量の
Ｓｂ２Ｏ３　を含んでいることを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記請求項１記載の磁気ヘッド溶着用ガラス組
成物は、ＳｉＯ２等の網目形成酸化物を多く含むことか
ら、ビッカース硬度が５００　以上の高硬度の耐摩耗性
に優れたガラスとなる。

【００１１】また、Ｔｌ２Ｏを多く含むことにより、融
液は極めて低粘度で、被溶着材料との濡れ性に富み、比
較的低温での溶着が可能となり、ガラスの割れ欠けが減
少し、熱応力による合金薄膜等の剥離を防止することが
できる。

【００１２】さらに、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏ　を含むことに
より、熱膨張係数が抑制され、常温からガラス転移点ま
で一定な熱膨張挙動をもっている。したがって、合金薄
膜等の被溶着材料に対して、急激な熱膨張の変化による
応力、薄膜の剥離等の発生を防止し、その結果、被溶着
材料との良好な密着を得るこができる。

【００１３】とくに、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏ　の比をほぼ４
：１に設定することにより良好な耐水性を得ることがで
き、加えて、ＺｒＯ２を含むことから、さらに良好な耐
水性を備えるものである。

【００１４】請求項２記載の磁気ヘッド溶着用ガラス組
成物は、Ｓｂ２Ｏ３　の働きにより、ガラスの割れ欠け
の原因となる溶着冷却後のガラス組成物中における残留
気泡の発生がほぼ抑制され、これによっても、さらに割
れ欠けの生じにくいガラスとなっている。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を以下に説明する。

【００１６】ＳｉＯ２、ＰｂＯ　、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ
３　、Ｋ２Ｏ　、Ｎａ２Ｏ、Ｔｌ２Ｏ３　、ＺｎＯ　及
びＺｒＯ２の各原料をそれぞれ所定量ずつ採取して配合
し、白金ルツボ中、１２００℃の温度にて約１時間溶融
および混合することにより、表１に示す試料１を作製し
た。

【００１７】上記ガラス組成物を用いて種々の磁気ヘッ
ドのヘッドコアを作成した結果、フェライト、センダス
ト、Ｆｅ系アモルファス、Ｃｏ系アモルファス合金磁性
材料、Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２及びＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３　
・ＺｎＯ　をそれぞれ主結晶とする結晶化ガラス基板等
とほとんど反応せず、核化を抑制する効果があった。し
たがって、特に磁気特性の劣化を防止することができた
。

【００１８】また、急加熱により７００　℃に加熱し、
１時間保持した後、急冷却する工程を５回以上繰り返し
た場合においても、上記ガラス中の透明度は変化せず、
色のくすみも発生しない安定なガラスであり、磁気ヘッ
ド生産工程における再加熱加工にも十分仕様に耐えるこ
とが確認された。

【００１９】

【表１】

【００２０】加えて、上記ガラス組成物は、一般的な磁
気ヘッド溶着用低融点ガラスと比較した場合、急冷却し
た際のガラス中の残留歪みが比較的少なく、磁気ヘッド
量産時の溶着工程、特に徐冷工程の大幅な時間短縮を計
ることが可能となった。その結果、ガラスの歪みが原因
のガラスの割れ欠けを防止することができた。

【００２１】また、上記ガラス組成物は、ガラスの強度
、安定性等と密接に関係するＳｉＯ２等の網目形成酸化
物のガラス中における占有率が高いことから、ビッカー
ス硬度も５８０　と低融点ガラスとしては稀に見る高硬
度であり、磁気テープ摺動時の耐摩耗性にも優れており
、偏摩耗も少なかった。

【００２２】さらに、上記ガラス組成物は、加熱により
Ｔｌ２Ｏに分解するＴｌ２Ｏ３　を比較的多く含んでい
ることから、低融点、低粘度であり、よって被溶着材料
との間の濡れ性に富み、作業温度が５８０　℃と比較的
低温で溶着が可能であった。したがって、結晶化ガラス
基板の熱変形によるガラスの割れ欠けを減少させ、合金
薄膜の熱応力による剥離等を防止することができた。

【００２３】一方、上記組成比で作製した磁気ヘッド溶
着用ガラス組成物は、熱膨張係数が１２２　×１０−７
／℃であり、１００　〜１５０　×１０−７／℃の間に
制御することが可能であった。この場合、Ｋ２Ｏ　、Ｎ
ａ２Ｏを含むことから、ガラス転移点（Ｔｇ）からガラ
ス屈伏点（Ａｔ）のガラスの伸びが比較的小さいために
、室温からガラス転移点までの熱膨張係数と室温からガ
ラス屈伏点までの熱膨張係数との差が小さく、常温から
ガラス転移点まで一定な熱膨張挙動をもっている。した
がって、合金薄膜等の被溶着材料に対して、急激な熱膨
張の変化による応力、薄膜の剥離等の発生を防止し、そ
の結果、被溶着材料との良好な密着を得ることができた
。

【００２４】一般に磁気ヘッド溶着用ガラス中にＫ２Ｏ
　、Ｎａ２Ｏ等のアルカリ金属の酸化物を添加すること
により、ガラスの熱膨張を容易に抑制することが可能に
なる反面、磁気ヘッド溶着用ガラスにとって重要な位置
を占める耐水性を劣化させることが知られているが、上
記ガラスにおいては、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏ　の組成比を
重量％でほぼ４：１の割合に設定し作製したところ、良
好な耐水性を有していることが確認された。しかし、両
者の割合を４：１から大きくずらした場合、例えば割合
を２：１に設定し、作製したガラス組成物においては、
耐水性が著しく悪化するという結果を得た。

【００２５】加えて、上記ガラス組成物は、ＺｒＯ２を
含むことにより、磁気ヘッド溶着用ガラスにとっては重
要である耐水性を大幅に向上させることができた。

【００２６】さらに、上記ガラス組成中に、熱膨張係数
に影響を与えない程度に微量のＳｂ２Ｏ３　を添加する
ことにより、作製後のガラス組成物、及び磁気ヘッド溶
着後のガラス組成物中に残留する気泡をほとんど消滅さ
せる効果が確認され、高い透明度を得ることができ、割
れ欠けの生じにくい耐久性の優れたガラス組成物が得ら
れた。

【００２７】以上のように、上記実施例の磁気ヘッド溶
着用ガラス組成物は、磁気ヘッド溶着用ガラスに対する
要求仕様をほとんどすべて満足しているものであった。 したがって、このガラス組成物を使用する場合は、生産
工程における歩留りをよくし、製品の品質を向上させる
ことができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の磁気ヘッド溶着用ガラス組成物
は、ＳｉＯ２、ＰｂＯ　、Ｔｌ２Ｏ３　、Ｎａ２Ｏ、Ｋ
２ＯＺｒＯ２を主成分とし、ＳｉＯ２を２０重量％以上
、及びＮａ２Ｏ：Ｋ２Ｏ　をほぼ４：１の割合で含むも
のである。

【００２９】それゆえ、上記磁気ヘッド溶着用ガラス組
成物は、たとえば磁気ヘッドの製造に用いた場合、６０
０　℃という比較的低温において低粘度で濡れ性が良く
、溶着性に優れているため、基板の熱変形や合金薄膜の
剥離が抑制される。また、ビッカース硬度が５００　以
上で耐摩耗性に優れているため、磁気ヘッドの空隙部に
充填された上記ガラスの偏摩耗が抑制される。さらに、
耐水性にも優れている。これらの結果、上記磁気ヘッド
溶着用ガラス組成物は、磁気ヘッドの歩留りの向上と、
品質の向上を図ることができるという効果を奏する。

【００３０】また、請求項２記載の磁気ヘッド溶着用ガ
ラス組成物は、さらに熱膨張係数に影響を与えない程度
の微量のＳｂ２Ｏ３　を含むものである。

【００３１】この場合は、残留気泡の発生が抑制される
ことから、ガラスの割れ欠けが防止され、強度が増し耐
久性が向上する。したがって、いっそうの磁気ヘッドの
歩留りの向上と、品質の向上を図ることができるという
効果を奏する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＳｉＯ２、ＰｂＯ　、Ｔｌ２Ｏ３　、Ｎａ
   ２Ｏ、Ｋ２Ｏ　、ＺｒＯ２を主成分とし、ＳｉＯ２を２
   ０重量％以上、及びＮａ２Ｏ：Ｋ２Ｏ　をほぼ４：１の
   割合で含むことを特徴とする磁気ヘッド溶着用ガラス組
   成物。
2. 【請求項２】さらに熱膨張係数に影響を与えない程度の
   微量のＳｂ２Ｏ３　を含むことを特徴とする請求項１記
   載の磁気ヘッド溶着用ガラス組成物。