JPH0640376B2 - 薄膜磁気ヘツド・スライダ - Google Patents
薄膜磁気ヘツド・スライダInfo
- Publication number
- JPH0640376B2 JPH0640376B2 JP25270184A JP25270184A JPH0640376B2 JP H0640376 B2 JPH0640376 B2 JP H0640376B2 JP 25270184 A JP25270184 A JP 25270184A JP 25270184 A JP25270184 A JP 25270184A JP H0640376 B2 JPH0640376 B2 JP H0640376B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic head
- head slider
- thin film
- film magnetic
- sintered body
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄膜磁気ヘツド・スライダに係り、特に、記
録媒体と接触摺動する磁気記録装置に用いるのに好適な
薄膜磁気ヘツド・スライダに関する。
録媒体と接触摺動する磁気記録装置に用いるのに好適な
薄膜磁気ヘツド・スライダに関する。
磁気デイスク記録装置の分野においては、近年の高記録
密度化、大記録容量化に伴なつて磁気ヘツドが薄膜化さ
れ、コンタクト・スタート・ストツプ（ＣＳＳ）方式が
用いられている。第１図は薄膜磁気ヘツドの構造を示す
もので、スライダ１の一方の端部に薄膜トランスジユー
サを含む回路部２が形成されている。ＣＳＳ方式におい
ては、磁気ヘツド・スライダは、記録密度を大きくする
ため通常は磁気デイスク面上に0.2〜0.5μｍのわずかな
空隙を保つて飛行するが、磁気デイスクの回転の始動及
び停止の際は、磁気デイスク面と接触，摺動する。さら
に、磁気ヘツド・スライダが飛行中であつてもその浮上
量がわずかなために磁気デイスク面の傷や、微少な突
起，侵入した塵埃等があれば、それだけ接触，摺動の発
生頻度が多くなる。このような状況下にあつては、磁気
ヘツド・スライダの摺動特性の良否は、該磁気記録装置
の信頼性を左右する。
密度化、大記録容量化に伴なつて磁気ヘツドが薄膜化さ
れ、コンタクト・スタート・ストツプ（ＣＳＳ）方式が
用いられている。第１図は薄膜磁気ヘツドの構造を示す
もので、スライダ１の一方の端部に薄膜トランスジユー
サを含む回路部２が形成されている。ＣＳＳ方式におい
ては、磁気ヘツド・スライダは、記録密度を大きくする
ため通常は磁気デイスク面上に0.2〜0.5μｍのわずかな
空隙を保つて飛行するが、磁気デイスクの回転の始動及
び停止の際は、磁気デイスク面と接触，摺動する。さら
に、磁気ヘツド・スライダが飛行中であつてもその浮上
量がわずかなために磁気デイスク面の傷や、微少な突
起，侵入した塵埃等があれば、それだけ接触，摺動の発
生頻度が多くなる。このような状況下にあつては、磁気
ヘツド・スライダの摺動特性の良否は、該磁気記録装置
の信頼性を左右する。
ところで、磁気ヘツド・スライダ材料としては、生産コ
ストが安価等の理由で単結晶体でなく多結晶体，焼結体
が用いられている。こうしたものとしては例えば、特公
昭58-5470号公報に示されたＡ２Ｏ３−ＴｉＯ焼結体
がある。この種の材料は、耐摩耗性，機械加工性に優れ
ているが、前述の摺動特性に関しては、所望の信頼度を
満足しないという欠点があつた。すなわち、摺動による
摩擦熱によつて磁気デイスク面に被覆されたバインダが
軟化し、これが磁気ヘツドに粘着していわゆるヘツド・
クラツシユを生起しやすくなると云う欠点があつた。こ
れを改善するため、例えば、特開昭56-111166号公報，
特開昭56-47956号公報，特開昭56-107326号公報，特開
昭56-169264号公報等に示された方法が提案されている
が、これらはいずれも、スライダの磁気デイスク対向面
に潤滑性のよい物質を含浸もしくはオーバーコートする
方法で、摺動特性を改善するものである。しかし、薄く
オーバーコートしたのでは効果が持続せず、逆に厚くオ
ーバーコートすれば、磁気デイスク記録面との間隙が増
すので、記録密度、記録精度に影響を与え不利である。
また、焼結体の空孔に潤滑剤を含浸させる場合にも、摺
動性は向上するが、潤滑剤のにじみ出しによつて、磁気
ヘツドと磁気デイスクの粘着を生じることがある。
ストが安価等の理由で単結晶体でなく多結晶体，焼結体
が用いられている。こうしたものとしては例えば、特公
昭58-5470号公報に示されたＡ２Ｏ３−ＴｉＯ焼結体
がある。この種の材料は、耐摩耗性，機械加工性に優れ
ているが、前述の摺動特性に関しては、所望の信頼度を
満足しないという欠点があつた。すなわち、摺動による
摩擦熱によつて磁気デイスク面に被覆されたバインダが
軟化し、これが磁気ヘツドに粘着していわゆるヘツド・
クラツシユを生起しやすくなると云う欠点があつた。こ
れを改善するため、例えば、特開昭56-111166号公報，
特開昭56-47956号公報，特開昭56-107326号公報，特開
昭56-169264号公報等に示された方法が提案されている
が、これらはいずれも、スライダの磁気デイスク対向面
に潤滑性のよい物質を含浸もしくはオーバーコートする
方法で、摺動特性を改善するものである。しかし、薄く
オーバーコートしたのでは効果が持続せず、逆に厚くオ
ーバーコートすれば、磁気デイスク記録面との間隙が増
すので、記録密度、記録精度に影響を与え不利である。
また、焼結体の空孔に潤滑剤を含浸させる場合にも、摺
動性は向上するが、潤滑剤のにじみ出しによつて、磁気
ヘツドと磁気デイスクの粘着を生じることがある。
本発明の目的は、摺動寿命に優れた薄膜磁気ヘツド・ス
ライダを提供することにある。
ライダを提供することにある。
さらに別の目的は、機械加工性に優れ、また磁気デイス
クの寿命を向上させる薄膜磁気ヘツド・スライダを提供
することにある。
クの寿命を向上させる薄膜磁気ヘツド・スライダを提供
することにある。
本発明者らは、摺動特性が良好な磁気ヘツド・スライダ
を得るため、磁気デイスクに被覆されたバインダの軟化
特性に着目した。すなわち、該バインダは、一般に、第
２図に示すように、温度上昇によつて、一度軟化領域を
経て熱分解炭化する。第２図は、バインダの硬さと、温
度の関係を示す図である。したがつて、磁気ヘツド・ス
ライダの断熱性が小さければ、摺動による摩擦熱による
該バインダの到達温度及び、温度上昇速度は、比較的低
くかつ遅いので、軟化領域を長く経験することになる。
この結果、磁気ヘツドと磁気デイスクの粘着を生じやす
くなるのである。そこで、断熱性が大きい焼結体を磁気
ヘツド・スライダに用いると、摺動の摩擦熱による該バ
インダの到達温度は高く、かつ、温度上昇速度が速くな
るので、軟化領域を経験する時間は短かくなる。その結
果、磁気ヘツドと磁気デイスクの粘着が生じにくくなる
のである。また、到達温度が高ければ、それだけ該バイ
ンダの熱分解と炭化が進み、これが良好な潤滑剤となつ
て、摺動寿命を一層向上する。
を得るため、磁気デイスクに被覆されたバインダの軟化
特性に着目した。すなわち、該バインダは、一般に、第
２図に示すように、温度上昇によつて、一度軟化領域を
経て熱分解炭化する。第２図は、バインダの硬さと、温
度の関係を示す図である。したがつて、磁気ヘツド・ス
ライダの断熱性が小さければ、摺動による摩擦熱による
該バインダの到達温度及び、温度上昇速度は、比較的低
くかつ遅いので、軟化領域を長く経験することになる。
この結果、磁気ヘツドと磁気デイスクの粘着を生じやす
くなるのである。そこで、断熱性が大きい焼結体を磁気
ヘツド・スライダに用いると、摺動の摩擦熱による該バ
インダの到達温度は高く、かつ、温度上昇速度が速くな
るので、軟化領域を経験する時間は短かくなる。その結
果、磁気ヘツドと磁気デイスクの粘着が生じにくくなる
のである。また、到達温度が高ければ、それだけ該バイ
ンダの熱分解と炭化が進み、これが良好な潤滑剤となつ
て、摺動寿命を一層向上する。
しかしながら、断熱性が大きければそれだけ熱衝撃も大
きくなる。さらにまた、磁気ヘツド・スライダの接触・
摺動時には機械的衝撃も相俟つて長期間の使用中に、該
焼結体の結晶の脱粒は避けられない。脱粒した結晶粒が
大きければそれだけ磁気デイスクに与える損傷、すなわ
ち擦過傷も大きいのは当然でありこれによりデイスクの
寿命を低下させる原因にもなる。
きくなる。さらにまた、磁気ヘツド・スライダの接触・
摺動時には機械的衝撃も相俟つて長期間の使用中に、該
焼結体の結晶の脱粒は避けられない。脱粒した結晶粒が
大きければそれだけ磁気デイスクに与える損傷、すなわ
ち擦過傷も大きいのは当然でありこれによりデイスクの
寿命を低下させる原因にもなる。
また、磁気ヘツド・スライダは既述の如くわずかの空隙
を保つて飛行しているのでデイスク面の微少な突起でも
磁気ヘツド・スライダは接触・摺動し易くなる。それが
大きければ、接触・摺動の発生頻度や、その程度は一層
大きくなるので不利である。したがつて、該焼結体の結
晶粒の大きさは磁気デイスクに与える損傷を小さくし磁
気ヘツドの摺動寿命を向上するためより小さくしなれば
ならない。
を保つて飛行しているのでデイスク面の微少な突起でも
磁気ヘツド・スライダは接触・摺動し易くなる。それが
大きければ、接触・摺動の発生頻度や、その程度は一層
大きくなるので不利である。したがつて、該焼結体の結
晶粒の大きさは磁気デイスクに与える損傷を小さくし磁
気ヘツドの摺動寿命を向上するためより小さくしなれば
ならない。
結晶粒の大きさを小さくすることによる他の利点は機械
加工性が良好なことである。焼結体の機械加工において
発生するチツピングはその結晶粒が大きいほど大きくな
るが、このようなチツピングは磁気デイスクへ損傷を与
える原因となるので、磁気ヘツド・スライダの製造にお
いては、通常、厳重な品質検査が行なわれている。した
がつて、結晶粒の大きさがより小さいことは、チツピン
グの大きさを小さくし、かかる品質検査における歩留り
を向上させるという利点がある。
加工性が良好なことである。焼結体の機械加工において
発生するチツピングはその結晶粒が大きいほど大きくな
るが、このようなチツピングは磁気デイスクへ損傷を与
える原因となるので、磁気ヘツド・スライダの製造にお
いては、通常、厳重な品質検査が行なわれている。した
がつて、結晶粒の大きさがより小さいことは、チツピン
グの大きさを小さくし、かかる品質検査における歩留り
を向上させるという利点がある。
本発明による、焼結体を物性値で示すならば、熱伝導率
が0.02cal/cm・sec・℃以下、平均結晶粒径が５μｍ以下
である。該焼結体を用いた磁気ヘツド・スライダは、摺
動寿命が向上し、機械加工性に優れるが、さらに磁気デ
イスクの寿命を向上させる。すなわち、前述の如く、熱
伝導率が小さいために摺動によつて結晶粒の脱粒が生じ
るが、該結晶粒の大きさ、及び該脱粒によるスライダの
磁気デイスク対向面の欠陥、すなわち凹部の大きさは小
さいため、摺動によつてこれらが削除する磁気デイスク
のバインダ層、磁性層の量が少ないので、磁気デイスク
の寿命を向上させる。
が0.02cal/cm・sec・℃以下、平均結晶粒径が５μｍ以下
である。該焼結体を用いた磁気ヘツド・スライダは、摺
動寿命が向上し、機械加工性に優れるが、さらに磁気デ
イスクの寿命を向上させる。すなわち、前述の如く、熱
伝導率が小さいために摺動によつて結晶粒の脱粒が生じ
るが、該結晶粒の大きさ、及び該脱粒によるスライダの
磁気デイスク対向面の欠陥、すなわち凹部の大きさは小
さいため、摺動によつてこれらが削除する磁気デイスク
のバインダ層、磁性層の量が少ないので、磁気デイスク
の寿命を向上させる。
このような特性を有する、最も良好な焼結体の一つとし
て、平均結晶粒径５μｍ以下のＺｒＯ２焼結体がある。
ＺｒＯ２焼結体は単味の焼結においては冷却する際、正
方晶から単斜晶に相変態し、体積変化するため割れが発
生しやすい。このため、焼結時には一般に安定化剤と呼
ばれるＣａ，Ｍｇ，Ｙ等の酸化物を適量固溶させ、Ｚｒ
Ｏ２の結晶相を室温まで冷却しても安定な立方晶、また
は立方晶と正方晶が混在した相とする処理が通常行なわ
れる。安定化剤の添加量を変えて、正方晶の割合を調節
することができるが正方晶が混在するものは高強度，高
靱性材料として知られており、非常に難加工性である。
したがつて、立方晶の割合は約９０重量％以上、望まし
くは全て立方晶であるものがよい。
て、平均結晶粒径５μｍ以下のＺｒＯ２焼結体がある。
ＺｒＯ２焼結体は単味の焼結においては冷却する際、正
方晶から単斜晶に相変態し、体積変化するため割れが発
生しやすい。このため、焼結時には一般に安定化剤と呼
ばれるＣａ，Ｍｇ，Ｙ等の酸化物を適量固溶させ、Ｚｒ
Ｏ２の結晶相を室温まで冷却しても安定な立方晶、また
は立方晶と正方晶が混在した相とする処理が通常行なわ
れる。安定化剤の添加量を変えて、正方晶の割合を調節
することができるが正方晶が混在するものは高強度，高
靱性材料として知られており、非常に難加工性である。
したがつて、立方晶の割合は約９０重量％以上、望まし
くは全て立方晶であるものがよい。
なお、ＺｒＯ２に、各種の混合物を加えた焼結体であつ
ても、その熱伝導率が0.02cal/cm・sec・℃以下、平均結
晶粒径が５μｍ以下であれば、本発明の目的を達成する
ことができる。
ても、その熱伝導率が0.02cal/cm・sec・℃以下、平均結
晶粒径が５μｍ以下であれば、本発明の目的を達成する
ことができる。
実施例１ 第１表に示す焼結体を磁気ヘツド・スライダに 用いた。ここで平均結晶粒径は焼結体の研磨面をエツチ
ングし、その拡大写真からインターセプト法（コード
法）によつて、約２００個の結晶粒の研磨面における平
均結晶粒径を求め、これに統計的係数1.56を乗じて立体
的な平均結晶粒径とした。熱伝導率は、厚さ約１mmの試
料を用いてパルス法によつて求めた室温での値である。
ングし、その拡大写真からインターセプト法（コード
法）によつて、約２００個の結晶粒の研磨面における平
均結晶粒径を求め、これに統計的係数1.56を乗じて立体
的な平均結晶粒径とした。熱伝導率は、厚さ約１mmの試
料を用いてパルス法によつて求めた室温での値である。
なお、ＺｒＯ２−８ｍｏ％Ｙ２Ｏ３焼結体はＸ結回折
の結果全て、立方晶であつた。
の結果全て、立方晶であつた。
第１表に示した焼結体を用いた磁気ヘツド・スライダの
摺動特性の評価は、磁気デイスク装置を用いて、磁気デ
イスクの回転の起動及び停止時に磁気ヘツドと磁気デイ
スクが過渡的に摺動する、いわゆるコンタクト・スター
ト・ストツプ（ＣＳＳ）によつて行なつた。第２表はコ
ンタクト・スタート・ストツプ（ＣＳＳ）を周速５０ｍ
／ｓで行ない、ヘツド・クラツシユに至るまでのＣＳＳ
回数（ＣＳＳ寿命）及び該焼結体を用いて磁気ヘツドを
製造したときの加工による不良の発生状況をNO.１の焼
結体の不良発生率を１としたときの相対比で示したもの
である。第２表より、焼結体の熱伝導率が0.02cal/cm・s
ec・℃以下の場合、ＣＳＳ寿命は2,000回以上であるのに
対し（NO.１〜９）熱伝導率が0.04cal/cm・sec・℃の場合
にはＣＳＳ寿命が１０００回以下になつてしまう。ま
た、加工性についてみると、結晶粒の大きさが５μｍ以
下であると加工不良の発生が少ないのに対し、８μｍ前
後の大きさになると不良の発生率が急激に大きくなる。
摺動特性の評価は、磁気デイスク装置を用いて、磁気デ
イスクの回転の起動及び停止時に磁気ヘツドと磁気デイ
スクが過渡的に摺動する、いわゆるコンタクト・スター
ト・ストツプ（ＣＳＳ）によつて行なつた。第２表はコ
ンタクト・スタート・ストツプ（ＣＳＳ）を周速５０ｍ
／ｓで行ない、ヘツド・クラツシユに至るまでのＣＳＳ
回数（ＣＳＳ寿命）及び該焼結体を用いて磁気ヘツドを
製造したときの加工による不良の発生状況をNO.１の焼
結体の不良発生率を１としたときの相対比で示したもの
である。第２表より、焼結体の熱伝導率が0.02cal/cm・s
ec・℃以下の場合、ＣＳＳ寿命は2,000回以上であるのに
対し（NO.１〜９）熱伝導率が0.04cal/cm・sec・℃の場合
にはＣＳＳ寿命が１０００回以下になつてしまう。ま
た、加工性についてみると、結晶粒の大きさが５μｍ以
下であると加工不良の発生が少ないのに対し、８μｍ前
後の大きさになると不良の発生率が急激に大きくなる。
第１表NO.１，２，３に示した焼結体を用いた磁気ヘツ
ド・スライダで、磁気デイスクの寿命を調べたところ、
NO.１，２のそれは、NO.３の、それぞれ2.2倍，1.7倍で
あつた。
ド・スライダで、磁気デイスクの寿命を調べたところ、
NO.１，２のそれは、NO.３の、それぞれ2.2倍，1.7倍で
あつた。
実施例２ 第３表に示す安定化剤を添加したＺｒＯ２焼結体を、磁
気ヘツド・スライダに用いた。第３表において立方晶の
割合は、Ｘ線回折によつて求めた。また平均結晶粒径，
熱伝導率はそれぞれ実施例１に記載と同様の方法で求め
た。
気ヘツド・スライダに用いた。第３表において立方晶の
割合は、Ｘ線回折によつて求めた。また平均結晶粒径，
熱伝導率はそれぞれ実施例１に記載と同様の方法で求め
た。
第３表に示した焼結体を用いた磁気ヘツド・スライダの
摺動特性及び加工性を実施例１に記載と同様の方法で調
べた。その結果を、第４表に示す。
摺動特性及び加工性を実施例１に記載と同様の方法で調
べた。その結果を、第４表に示す。
第４表によれば、熱伝導率が十分に小さいＺｒＯ２焼結
体はいずれも従来材であるＡ２Ｏ３−３０重量％Ｔｉ
Ｃ焼結体（実施番号１０〜１２）に比べて、摺動特性が
約１００倍優れている。また、加工性に関しては、焼結
体の平均結晶粒径が５μｍ以下であれば加工不良はあま
り発生しないが、５μｍを超えると加工不良の発生率が
大きくなる。
体はいずれも従来材であるＡ２Ｏ３−３０重量％Ｔｉ
Ｃ焼結体（実施番号１０〜１２）に比べて、摺動特性が
約１００倍優れている。また、加工性に関しては、焼結
体の平均結晶粒径が５μｍ以下であれば加工不良はあま
り発生しないが、５μｍを超えると加工不良の発生率が
大きくなる。
〔発明の効果〕 本発明によれば、記録媒体との摺動性、及び機械加工性
が優れ、しかも、記録媒体の寿命を向上させる薄膜磁気
ヘツド・スライダを得ることができる。
が優れ、しかも、記録媒体の寿命を向上させる薄膜磁気
ヘツド・スライダを得ることができる。
第１図は薄膜磁気ヘツドの構造を示す図、第２図は記録
媒体のバインダの硬さと温度の関係を示す図である。 １……スライダ、２……薄膜トランスジユーサ。
媒体のバインダの硬さと温度の関係を示す図である。 １……スライダ、２……薄膜トランスジユーサ。
フロントページの続き (72)発明者 大浦 正樹 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 長池 完訓 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内
Claims (3)
- 【請求項１】記録媒体に対し、接触起動・停止動作を行
い、端面に薄膜磁気ヘッド素子が形成される薄膜磁気ヘ
ッド・スライダにおいて、 少なくとも前記記録媒体と接触する部分が、0.02cal/cm
・sec・℃以下の熱伝導率を有し、平均結晶粒径が５μｍ
以下の立方晶のＺｒＯ２を主材とする焼結体であること
を特徴とする薄膜磁気ヘッド・スライダ。 - 【請求項２】前記焼結体が、安定化剤を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッド・ス
ライダ。 - 【請求項３】前記安定化剤が、Ｙ２Ｏ３，ＣａＯ及びＭ
ｇＯからなる群から選ばれた酸化物であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の薄膜磁気ヘッド・スラ
イダ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25270184A JPH0640376B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 薄膜磁気ヘツド・スライダ |
| CN85107309A CN1008844B (zh) | 1984-10-02 | 1985-09-30 | 薄膜磁头滑块和制备薄膜磁头滑块材料的方法 |
| KR1019850007236A KR900001140B1 (ko) | 1984-10-02 | 1985-09-30 | 박막자기헤드 슬라이더 및 그 재료의 제조방법 |
| DE19853535023 DE3535023A1 (de) | 1984-10-02 | 1985-10-01 | Gleitstueck fuer einen film-magnetkopf und verfahren zur herstellung eines materials fuer dieses gleitstueck |
| US06/782,536 US4734802A (en) | 1984-10-02 | 1985-10-01 | Film magnetic head slider having a contacting portion containing zirconia and carbon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25270184A JPH0640376B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 薄膜磁気ヘツド・スライダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131218A JPS61131218A (ja) | 1986-06-18 |
| JPH0640376B2 true JPH0640376B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=17241045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25270184A Expired - Lifetime JPH0640376B2 (ja) | 1984-10-02 | 1984-11-29 | 薄膜磁気ヘツド・スライダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640376B2 (ja) |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP25270184A patent/JPH0640376B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61131218A (ja) | 1986-06-18 |
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