JPH064817A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高い機械的特性を持ち、ウイグルノイズを低減
した磁気ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】フェライト原料粉を圧粉下後に焼成して得られ
る結晶粒径５μｍ以下の微結晶フェライトを磁気コア３
に用いたことを特徴とする磁気ヘッド。 【効果】フェライト表面からの脱粒の低減と抗折強度野
向上と磁気的特性の向上を図ることができる。

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、特にコンピ
ューター用の固定ディスクに用いる磁気ヘッドに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より固定ディスク用の磁気ヘッドと
して、Ｍｎ−Ｚｎフェライトなどの酸化物磁性材料と合
金磁性材料の薄膜とで磁気コアを構成したいわゆるメタ
ル・イン・ギャップヘッドが実用化されている。この種
の磁気ヘッドは上記フェライトとコア材の問題点であっ
た磁気飽和を改善し、高密度記録に対応する磁気ヘッド
として開発されたものである。

【０００３】近年、固定ディスクのさらなる高密度記録
化の要求が強まり、記録周波数がより高周波化するとと
もに、磁気ヘッドのトラック幅をさらに狭くする必要性
が生じている。このことにより、フェライトと合金磁性
材料との界面による２次ギャップノイズ及びフェライト
材の結晶粒子ごとの磁区がランダムでかつ不安定な挙動
を示すことに起因するウイグルノイズが大きな問題とな
っていた。

【０００４】２次ギャップノイズに対しては、フェライ
トと合金磁性膜の界面状態を改善することでこのノイズ
を低減することができる(P.V.Koeppe,M.H.Kryder,"DIRE
CT OBSERVATION OF THE DYNAMIC MAGNETIC ACTION IN M
ETAL-IN-GAP RECORDING HEADS"IEEE Trans.Magn.vol.2
5,No.5,Sep.1989) 。

【０００５】しかしながら、ウイグルノイズの問題は依
然として残っており、その改善が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】メタル・イン・ギャ
ップヘッドのコア材及びスライダー材としては、多結晶
Ｍｎ−Ｚｎフェライトが使用されている。このＭｎ−Ｚ
ｎフェライトは種々のフェライトの中でも飽和磁束密度
が高く、高周波領域での透磁率が高い材料である。しか
しながら、高密度記録化を実現するために、トラック幅
を５〜１０μｍ程度まで狭くしていくと、磁気ギャップ
近傍のフェライト粒子数が１〜２個まで少なくなってく
るとともに磁区も減少し、１つ１つの磁区の不安定な挙
動がそのまま磁気ヘッドの再生波形のゆがみとして現わ
れ、上記したウイグルノイズが顕著となり、アシンメト
リ変動量が大きくなる問題点がある。

【０００７】また、従来のＭｎ−Ｚｎフェライトでは脱
粒が多く、これに伴いスペーシングロスが生じていた。
さらに、抗折強度が十分でなく機械加工をおこなう際
に、エッジ部分が欠けるなどして精密な磁気ギャップを
形成するのが困難であった。

【０００８】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
であり、磁気ギャップ近傍のフェライト粒子数を５〜１
０個まで増やし、ウイグルノイズを低減させ、磁気テー
プの摺接によるフェライトの表面の脱粒問題を低減し、
抗折強度の向上を図ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、結晶粒径が５μｍ以下のＭｎ−Ｚｎフェ
ライトを磁気コアに用いた磁気ヘッドとしたものであ
る。

【００１０】

【作用】磁気ヘッドの磁気コアに結晶粒径が５μｍ以下
のＭｎ−Ｚｎフェライトを使用することによりギャップ
近傍のフェライト粒子数が増加し、１つ１つの磁区の不
安定な挙動を平均化することができる。従って、磁気ヘ
ッドのウイグルノイズを低減することができる。

【００１１】また、フェライトを高密度にすることがで
きるため、抗折強度を向上させることができる。

【００１２】さらに、磁気テープの摺接によるフェライ
トの表面の脱粒を低減することができるため、磁気ヘッ
ドのスペーシングロスを低減することができる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。

【００１４】本発明の磁気ヘッドに用いることができる
フェライト（以下微結晶フェライトとする）は、その結
晶粒径が５μｍ以下と非常に小さなものであり、例えば
水熱合成法により製造できる。水熱合成法はＭｎ，Ｚ
ｎ，Ｆｅを含むアルカリ懸濁液を過熱処理して、フェラ
イト沈殿物を得、ついでこの沈殿物を６５０〜９５０℃
の温度範囲で焼成してフェライトの原料粉を得るフェラ
イト原料粉の製造方法である。このフェライト原料粉を
直接成型して９００〜１１００℃の温度で２〜４時間焼
成することにより棒状の微結晶フェライトのバーを得る
ことができる。

【００１５】まず本発明の磁気ヘッドに使用する微結晶
フェライトの脱粒の特性、抗折強度測定するために以下
のような試験を行った。

【００１６】試料１として上記水熱合成法により結晶粒
径１．４０、３．４０、５．４５μｍのフェライト試料
を作製した。試料２、３（従来のフェライト）として粒
径０．３〜０．５μｍの酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）、四三酸
化マンガン（ＭｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の各粉末を
混合、仮焼、粉砕、造粒、成型、焼成する一般的なセラ
ミックプロセスを使用し、予備焼結を１３００℃・１２
２０℃、ＨＩＰ処理を１２５０℃・１１８０℃で行うこ
とによって製造された結晶粒径がそれぞれ９μｍ、８μ
ｍのフェライト試料を作製した。

【００１７】試料４としてブリッジマン法により単結晶
フェライトを作製した。

【００１８】上記試料１〜４については、その組成を表
１に示した。

【００１９】

【表１】 （試験例１）まず、上記試料１〜４について、１．７ｍ
ｍ×１０ｍｍ×１．６５ｍｍの直方体形状の試料を用意
し、８０℃、９０％ＲＨの環境下に２４時間放置すると
いった体質条件のもとで耐湿試験を行った。そして、耐
湿試験後に粗研磨した場合に各サンプルの表面から起こ
った粒子の脱粒数を測定した。その結果を表２に示す。

【００２０】

【表２】 表２の結果から、試料２、３では平均で２〜３個（／検
査面）脱粒しているのに対し、試料１では０〜０．１個
と少ないことがわかる。従って、以上の結果より本発明
の磁気ヘッドに用いる微結晶フェライトは、脱粒に対し
て効果があることがわかる。

【００２１】次に上記試験による試料１の脱粒数の粒径
依存性を図１に示した。その結果、粒径が大きくなるほ
ど脱粒数が増加することがわかる。また、図１より粒径
を１〜２μｍにすることにより脱粒数を試料２の１／５
以下、試料３の１／３以下にすることが十分に予測でき
る。

【００２２】以上の結果より本発明の磁気ヘッドに用い
る微結晶フェライトは、従来のフェライトよりもよりも
脱粒数が少なく、従って微結晶フェライトを磁気ヘッド
のコア材として使用する場合、磁気テープの摺接による
磁気コア表面からの脱粒問題に伴うスペーシングロスの
低減、磁気ヘッドの磁気特性の向上を図ることができ
る。

【００２３】さらに、本発明の磁気ヘッドに用いる微結
晶フェライトの機械的性質を測定するために、その結晶
粒径に対する抗折強度を測定した。

【００２４】（試験例２）本発明で用いた原料は、水熱
合成法によって作製したＭｎ−Ｚｎフェライト原料粉で
あり、その粒子径は０．０４〜０．１２５μｍの範囲で
ある。測定に使用した試料は、ＣＩＰで２９４ＭＰａの
圧力で圧粉後、８５０〜１２００℃で７．２〜１４．４
ｋｓ真空中で焼成し、さらに９００〜１１００℃、１０
８ＭＰａの条件でＨＩＰ処理を行ない作製した。そし
て、抗折強度は２×２×２５ｍｍのサンプルについて万
能試験機を用いて３点曲げ法により測定した。その結果
を表３に示した。また、表３をグラフ化して図２に示し
た。

【００２５】

【表３】 図２に示されるように、上記水熱合成法の原料粉を使用
したフェライト結晶粒径の（−１／２）乗に比例する傾
向があった。そして、従来材（試料２、３）の抗折強度
試験の結果を比較例として表３及び図２に示したが、水
熱合成法の原料粉を使用した微結晶フェライトの抗折強
度は、結晶粒径５μｍ以下で高い値を示すことがわか
る。

【００２６】以上の試験結果から、上記微結晶フェライ
トの結晶粒径を５μｍ以下とすることにより、高い粒界
強度を持った磁気ヘッドを得ることが可能であり、ま
た、抗折強度が向上するために精密加工において、製造
効率の良い磁気特性の良好な磁気ヘッドを製造すること
ができる。

【００２７】なお、上記したような微結晶フェライトは
水熱合成法のほかに共沈法、媒体攪拌ミル（アトライ
タ）などの各方法を用いても作製することができる。

【００２８】次に、上記したような微結晶フェライトを
磁気ヘッドのコアに用いた磁気特性について以下に説明
する。

【００２９】磁気ヘッドに用いた微結晶フェライトはＦ
ｅ2 Ｏ3 ５３ｍｏｌ％，ＭｎＯ３１ｍｏｌ％，ＺｎＯ１
６ｍｏｌ％からなり、粒径が０．１２５μｍの水熱合成
フェライト原料を７００℃の窒素雰囲気中で３時間仮焼
した後、ボールミルを用いて１０時間粉砕した。このス
ラリーをスプレードライヤーを用いて乾燥・造粒した
後、プレス成型し、さらに、ＣＩＰを用いて３０００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 の圧力で３分間加圧して成型体を得た。そ
の後、１１００℃の温度で４時間真空中で焼成を行い、
次に１０５０℃、１１００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で２時
間アルゴンガス雰囲気中でＨＩＰ処理を行い作製したも
のである。

【００３０】このようにして得た結晶粒径２．３μｍの
微結晶フェライトを用いてメタル・イン・ギャップヘッ
ド（以下磁気ヘッドとする）を作製した。この磁気ヘッ
ドの構成の一例を図３、４を用いて説明する。図３は２
レールモノリシック型の磁気ヘッドの斜視図であり、図
４は、図３に示す磁気ヘッドの製造過程を示す斜視図で
ある。図３に示す磁気ヘッド１は、スライダ２の一側端
部にＣ城の磁気コア３が一体化され、この磁気コア３と
スライダ２の協会部分に磁気ギャップ４が形成され、磁
気ギャップ４の周囲をモールドガラス５で覆った構成の
ものである。なお、スライダ２には浮上用のレール部２
ａが形成され、磁気ギャップ４の近傍には磁気ギャップ
４に平行にセンダスト等で形成された合金磁性膜（図示
せず）が設けられている。

【００３１】磁気ヘッド１は図４に示すように、前記微
結晶フェライトからなる素材ブロックを機械加工によっ
て切断してスライダブロック６とコアブロック７を形成
する。そして、スライダブロック６とコアブロック７の
接合面に磁気ギャップ形成用のＳｉＯ2 膜、合金磁性膜
（図示せず）等を必要に応じて形成し、スライダブロッ
ク６とコアブロック７を接合する。ついで、コアブロッ
ク７をスライダブロック６との接合面に沿って所定の間
隔Ｌ（点線）で切断し、所定のコア幅Ｗの磁気コア３を
形成するとともに、浮上用レール２ａ、２ａを形成し、
モールド硝子５の充填を行って図３に示す磁気ヘッド１
を得ることができる。さらに、スライダ２の表面にラッ
ピング加工を施して、その面粗度を改善し、所定の面取
り加工を施すことによって磁気ヘッド１を形成してい
る。

【００３２】上記のような磁気ヘッドについて、結晶粒
径９μｍの従来の多結晶フェライトを磁気コア３及びス
ライダ２に用いた場合と上記結晶粒径２．３μｍの微結
晶フェライトを磁気コア３及びスライダ２に用いた場合
について出力特性、オーバーライト特性、アシンメトリ
変動量を測定して比較し、その結果を表４に示した。

【００３３】

【表４】 表４から明らかなように微結晶フェライトは出力特性、
オーバーライト特性については従来の多結晶フェライト
と同等であったが、アシンメトリ変動量が改善されてい
ることが分かる。これにより、ウイグルノイズが改善さ
れていることがわかる。

【００３４】また、図１は結晶粒径２．３μｍの微結晶
フェライト、結晶粒径９μｍの従来の多結晶フェライト
及び単結晶フェライトをアシンメトリ変動量で比較した
ものである。図１によれば、微結晶フェライトが従来の
多結晶フェライト及び単結晶フェライトよりも磁気ヘッ
ド毎のばらつきが小さく、従来の多結晶フェライトより
もアシンメトリ変動量が平均値で約３０％減少している
ことが分かる。

【００３５】また、他の５μｍ以下の結晶粒径のフェラ
イトについても同様な効果が得られることが期待できる
のは言うまでもない。

【００３６】上記に述べたように、本発明における磁気
ヘッドが従来の磁気ヘッドよりも優れた特性を示すこと
は明らかであり、高密度記録に適した磁気ヘッドを提供
できることがわかる。

【００３７】なお、上記実施例においては２レールモノ
リシック磁気ヘッドに限定されるものではなく３レール
タイプのモノリシック磁気ヘッドや、コンポジットタイ
プの磁気ヘッド、ビデオの映像用磁気ヘッド等様々な磁
気ヘッドに適用できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば高い粒界強度を持った磁
気ヘッドを提供することが可能であり、また、抗折強度
が向上するために精密加工において、製造効率の良い磁
気特性の良好な磁気ヘッドを提供することができる。ま
た、ウイグルノイズが改善され、高密度記録に適した磁
気ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】試験例１における結果を示すグラフである。

【図２】試験例２における結果を示すグラフである。

【図３】本発明の磁気ヘッドの斜視図である。

【図４】図３に示す磁気ヘッドの製造過程を示す斜視図
である。

【図５】各種のフェライトを磁気ヘッドに用いた場合の
アシンメトリ変動量を示すグラフである。

【符合の説明】

１ 磁気ヘッド ２ スライダ ３ 磁気コア ４ 磁気ギャップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶粒径が５μｍ以下のＭｎ−Ｚｎフェ
   ライトを磁気コアに用いたことを特徴とする磁気ヘッ
   ド。