JPH0449604A - 非磁性酸化物基板とそれを用いた磁気ヘッド - Google Patents

非磁性酸化物基板とそれを用いた磁気ヘッド

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JPH0449604A
JPH0449604A JP2159518A JP15951890A JPH0449604A JP H0449604 A JPH0449604 A JP H0449604A JP 2159518 A JP2159518 A JP 2159518A JP 15951890 A JP15951890 A JP 15951890A JP H0449604 A JPH0449604 A JP H0449604A
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JP
Japan
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cuo
magnetic
nio
magnetic head
substrate
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Application number
JP2159518A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tomijima
富島 浩
Shunichi Nishiyama
俊一 西山
Takayuki Kumasaka
登行 熊坂
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Hitachi Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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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、Nip−Ti1t系の非磁性酸化物基板と、
それを用いた磁気ヘッドとに関する。
[従来の技術] VTR・電子スチールカメラ・ディジタルオーディオ(
DAT)等に組込まれる磁気ヘッドとして、基板材料(
コア材料)の表面に磁気薄膜を形成した薄膜磁気ヘッド
が広(用いられている。
かかる薄膜磁気ヘッドにおいては、基板材料の熱膨張係
数が薄膜の熱膨張係数と近似していることが必要とされ
る。すなわち、両者の熱膨張係数の差が大きいと、温度
変化によって両材料の接合界面に応力が生じ、亀裂を発
生させたり、磁気特性を低下させたりするおそれがある
ところで、この薄膜として磁気特性に優れたコバルト(
Co)系アモルファス薄膜の利用が進められている。こ
のCo系アモルファス合金の熱膨張係数は100〜12
0xlO−’(deg−’ )であるので、基板材料と
しても同様の熱膨張係数を有する材料が必要となる。
かかる、特性を有した基板材料としてN1O−Ti02
系酸化物材料が公知である(特開昭62−95810号
、同60−204668号、同60−204669号、
同60−246258号、同60−246259号、同
60−264362号、同60−264363号、同6
2−143857号)。
特開昭62−95810号は、NiO50〜90wt%
、残部T i Otよりなる基板材料と、Ni01T 
i OtにさらにZ r O*を少量添加した基板材料
とを開示している。これ以外の上記公開公報は、 N 
i OT i Oを系において、さらにCaO1Mg0
1AI2* Os 、 Zr Ox 、Crz Os 
、 L il 0、CaMnOsを添加した組成系の基
板材料を開示している。
しかしながら、これら公知の添加物を含む組成において
は得られた焼成体の加工性が悪く、所望の磁気ヘッドを
得るには適していない。非磁性体を基板材料とし、磁気
ヘッドとしてのギャップ相当部にCo系アモルファス薄
膜を配した例として特開昭60−231903号が挙げ
られる。該磁気ヘッドは、「磁気記録媒体対向面におけ
る断面形状が突出しているほぼ7字状の突起部を有し、
該突起部の少なくとも両側面と作動ギャップ形成面上に
前記金属磁性体が被着され、該突起部の先端部において
作動ギャップを介して該金属磁性体が相対峙した」構造
となっている。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来の磁気ヘッドの製造においては、非磁性基板に
7字状の溝を複数個加工し、この後にCo系アモルファ
ス薄膜を成膜する工程を採用している。しかしながら非
磁性基板の加工性が悪いと、複数個連続的に切り込み加
工を施した際に7字状の溝寸法が変化してしまい精度良
くトラック幅を得ることが困難となる。
Co系アモルファス薄膜の熱膨張係数に合致した非磁性
基板材料としては、先に本発明者等が出願した「実質的
にNiTiO3相とNiO相より成り、NiO60〜7
7 w t%、TiO□40〜23 w t%より成る
」組成があるが、これら組成ではV字状溝を複数個加工
した場合の加工性が悪く、V字状溝の寸法が変化すると
いう欠点があつた◇ 本発明は、磁気ヘッドの基板材料において、突起部作成
のため複数個の溝入れ加工を行う際に溝寸法の変化が著
しいという加工性の悪い点の解決を図り、トラック幅の
精度が良い磁気ヘッドを得られるようにすることを目的
とする。
[課題を解決するための手段] 本発明に関するN1O−TiOz系基板の熱膨張係数は
その組成比により異なる。発明者がNi0TiO*基板
(CuOの添加なし)の試料を作成しその熱膨張係数を
測定したところ、第2図に示した結果となった。100
〜400℃における平均熱膨張係数はT i Oz量が
多い程小さくなるが、Co系アモルファス薄膜の熱膨張
係数である1 00〜l 20X 10−7deg−’
に合致させるためには、T i Oz量として23〜4
0wt%残部NiOとする必要がある。しかしこれらい
ずれの組成比でも試料を強制破壊しその破壊モードを調
べたところ、全て粒内破壊モードを示していた。
本発明者らが鋭意研究を重ねたところCuOを少量添加
することにより、破壊モードが粒界破壊モードに転する
ことを見出した。かかるNi0−T i Oを系基板に
おいてはCuOを少量添加することにより、粒界破壊モ
ードに転するという事実は未だ知られていなかった点で
ある。
本発明は、前記目的を達成したものであり、Ni0Ti
Oz系の組成に少量のCuOを添加して焼成することに
より、基板材料の破壊モードを粒界モードにして、加工
性を改善したものである。
すなわちNiO6C)−86wt%、T i O*14
〜40wt%の母組成に、CuOを0.2〜5wt%添
加して成る非磁性酸化物基板を提供する。CuOの添加
量を前記範囲としたのは、0.2wt%に満たないと粒
界破壊モードとするだけの効果がなく、5wt%を越え
るとCuOを主成分とする異相が急激に多(なり、研摩
時に結晶粒脱落を生じるためである。TiOxを14〜
40wt%にしたのは、熱膨張係数をlOO〜120X
 10−7deg−’にするためである。
また本発明は、前記非磁性酸化物基板により一対のコア
を作成し、両コアの間に磁気ギャップを形成し、そのギ
ャップ部を含むコア合せ面に磁性薄膜を形成した磁気ヘ
ッドを提供する。
[作用] 上記の非磁性酸化物基板では、■溝などを加工する場合
、粒界破壊をするので加工性が良い。このため磁気ヘッ
ドとして基板に溝を切削してトラックを作成する場合、
トラック幅は精度の良いものとなる。
[実施例] 通常の粉末冶金的手段により作製したCuO粉末と、試
薬特級のNiO及び7 i 0 *とを第1表に示す種
々の割合となるように秤量及び混合(湿式ボールミルに
よる。)し、乾燥後ポリビニルアルコール水溶液を10
 w t%加えて造粒し、加圧成形した。
第1表 この成形体を1100〜1300℃で2時間空気中にて
焼結した。さらに、焼結体を1500atm、1300
℃、1時間、熱間静水圧加圧(HIP)処理した。焼結
温度はなるべく密度が高くなるように添加したCuOの
量に合わせて選定すれば良(、この様な調製は当該業者
には自明である。
この様にして得られた各焼結体よりなる基板材料につい
てアルキメデス法により密度を測定した結果、いずれも
99.5%以上の相対密度を有することが認められた。
各焼結体から試料を切り出し、熱膨張計により室温から
500℃まで加熱し、100〜400℃の間の平均熱膨
張係数を測定し、結果を第1表に示した。
基板に対するV字状の溝入れ加工試験は、得られた焼結
体基板を鏡面仕上げにした後、ダイシング機を用い、第
3図に示すように基板lに砥石2で複数個の■溝3を次
々と切削することによりなされる。加工条件としては砥
石SDI500M (52φ)、回転数30.OOOr
pm、切込み量0.25a+m、切込み速度Q 、 2
 vswI/ seeを採用した。この加工条件は磁気
ヘッドとして加工する際の標準的条件である。加工性の
評価は前記第3図に示すように、加工されたV字状溝の
深さの変化で行われる。加工性が悪いと砥石が摩耗して
溝深さが浅くなる。
第1図は、本発明によるNIO70Ti1t30 w 
t%の組成にCuOを2wt%添加したもの、及び添加
しないものについて16本のV溝加工を施した時のV溝
深さの変化量を測定した結果である。明らかにCuOを
添加した方が■溝深さの変化が少ないことがわかる。第
1表は、NiO、TiOxの比率を変え、さらにCuO
の添加量を変化させて作製した試料について溝深さの変
化量を測定した結果である。なお第1表の溝深さの変化
量は、16本口のV溝加工での値である。いずれの組成
比においてもCuOを添加しないものでは、溝深さ変化
量17μm以上であり、CuOを添加したものが8μm
以下に比べ格段に大きな値である。
これらの試料の破壊モードをみると、溝深さ変化量の小
さいものは全て粒界破壊モードを呈しており、加工性の
向上は、粒界破壊モードとなったためであることが明確
である。このNiO−Ti02系基板で粒界破壊モード
とするためにCuOを添加すれば良いことは、金遣に知
られておらず本発明に到る研究の結果明らかになったこ
とである。なおCuOの添加量として0.2wt%に満
だないと粒界破壊モードとするだけの効果がなく、また
5wt%を超えるとCuOを主成分とする異相が急激に
数多く存在する様になることによると考えられる研摩時
の結晶粒脱落がみられるため試験は行わなかった。
熱膨張係数は第1表およびCuO無添加の場合を表わす
第2図かられかるように、無添加に比べCuOを0.5
wt%添加すると極めて僅か低下し、3wt添加で約5
X 10−7deg−’ 、5wt%添加で6X 10
−7deg−’程度の低下である。従って熱膨張係数を
CO系アモルファス薄膜の100〜120X10−7d
eg−’に合致させるには、コノCuOの添加量に応じ
てこの範囲の熱膨張係数となる様にN i O−T i
 Otの比率を多少変えれば良い。CuO添加量0.2
〜5wt%では、Ni060〜83wt%、T i O
x 14〜40 w t%となる。
本発明の磁気ヘッドは、上記のようにして製造された基
板材料にて1対のコアを作成し、その−対のコアをガラ
ス接合(ガラスボンディング)することにより製造され
る。これらのコアには、それらの合せ面に磁気ギャップ
が形成され、その磁気ギャップを含むコア合わせ面に高
透磁率の磁性薄膜がスパッタリング・蒸着・CVD・め
っき等の手法により形成される。
この磁性薄膜としては100〜120X10−7deg
−’の熱膨張係数を有する合金の薄膜が好適であり、特
にCo系アモルファス合金の薄膜が好適である。好適な
Co系アモルファス合金の組成としてはco83〜86
、Nb10〜12、Zr2〜7at%が例示される。
実施例に従って製造された基板材料からC形コア及び工
形コアを切り出し、これらの接合される側の面にCo系
アモルファス合金(組成:C084、Nb12、Zr4
at%、熱膨張係数110X I O−7deg−’ 
)を厚さ30μmにスパッタリングした。スパッタリン
グ前には第3図に示すV満をC形及び工形コアに加工(
各々のブロックについて25本)した。なおスパッタリ
ング後にC。
系アモルファス膜のV溝を削って作成した突起部をトラ
ック幅とした。これら1対のC形及び工形コアをガラス
ボンディング(ガラス組成はV、0゜60.220%2
0、Ti2.O15,5btOs5 w t%、ボンデ
ィング温度450℃)した。か(して得られた磁気ヘッ
ドのトラック幅の誤差は±2μmの範囲内にあり、Cu
O無添加の従来材を使用した場合が±5μmの範囲内で
あったのに対し、誤差が半分以下であって精度の良いも
のであった。
[発明の効果] 以上詳述した様に、本発明の非磁性酸化物基板材料はT
i0z−NiO母材にCuOを少量添加して焼結される
ことにより、基板が粒界破壊するようにしたので、加工
性が良くv溝加工を施した時の溝深さ変化量が小さい。
よって、その基板材料を用いた磁気ヘッドは、トラック
幅精度が優れるので工業的利用価値穴である。
【図面の簡単な説明】
第1図は基板材料のV溝加工における溝深さの変化量を
表わすグラフ、第2図は従来の無添加NiOTx()、
系基板におけるT i Oを量と熱膨張係数の関係を示
すグラフ、第3図は基板へのV満加工法を示す説明図で
ある。 l;基板   2;砥石  3. V湧出願人  日 
立 金 属 株式会社 株式会社 日 立 製 作 所 代理人  弁理士  牧  克  次 第1 図 vfR加工加工 茶3図 第2図 TiO虐量(wt%)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)TiO_214〜40wt%残部NiOからなる
    組成に、CuOをTiO_2とNiO全量に対して0.
    2〜5wt%添加して焼成したことを特徴とする非磁性
    酸化物基板。
  2. (2)熱膨張係数が100〜120×10^−^7de
    g^−^1であることを特徴とする請求項1に記載の非
    磁性酸化物基板。
  3. (3)1対のコアの間に磁気ギャップが形成され、その
    磁気ギャップ部を含むコアの合せ面に磁性薄膜を形成し
    た磁気ヘッドにおいて、TiO_214〜40wt%残
    部NiOからなる組成に、CuOをTiO_2とNiO
    全量に対して0.2〜5wt%添加して焼成してなる非
    磁性酸化物基板からコアが形成されていることを特徴と
    する磁気ヘッド。
JP2159518A 1990-06-18 1990-06-18 非磁性酸化物基板とそれを用いた磁気ヘッド Pending JPH0449604A (ja)

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JP (1) JPH0449604A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5585984A (en) * 1993-09-16 1996-12-17 Alps Electric Co., Ltd. Magnetic head
JPH0960291A (ja) * 1995-08-25 1997-03-04 K A M:Kk 恒久足場を有する高架橋

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5585984A (en) * 1993-09-16 1996-12-17 Alps Electric Co., Ltd. Magnetic head
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