JPH07315861A - ガラス組成物及び磁気ヘッド - Google Patents

ガラス組成物及び磁気ヘッド

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Publication number
JPH07315861A
JPH07315861A JP13806294A JP13806294A JPH07315861A JP H07315861 A JPH07315861 A JP H07315861A JP 13806294 A JP13806294 A JP 13806294A JP 13806294 A JP13806294 A JP 13806294A JP H07315861 A JPH07315861 A JP H07315861A
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JP
Japan
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glass
head
magnetic head
magnetic
composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP13806294A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Terajima
英樹 寺嶋
Tetsuo Shimada
哲夫 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH07315861A publication Critical patent/JPH07315861A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • C03C3/074Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron containing zinc

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ヘッド用融着ガラスの低融性と充分な化
学的耐久性とを実現する。 【構成】 27〜34重量%のSiO2と、42〜48
重量%のPbOと、4〜8重量%のNa2Oと、4〜7
重量%のB23と、5〜8重量%のFe23と、4〜7
重量%のZnOとを含有するガラス組成物とする。これ
により、作業温度を700℃以下に維持し、かつ図1の
B,Cに示すような耐アルカリ性加速試験における良好
な結果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低融性と充分な化学的
耐久性を兼ね備えたガラス組成物及びそれを用いた磁気
ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にハードディスク装置等の磁気ヘッ
ドには、ギャップ形成材料,空隙部充填材料,接合材料
あるいは絶縁材料として、SiO2,PbO,Na2O,
23等を主成分とする融着ガラスが使用されている。
しかし従来の組成では、ガラスの融点と化学的耐久性の
関係は非常に厄介なもので、一方を優先させると一方が
劣ってしまうという関係にあった。すなわち、この種の
ガラスを低融化させる場合、PbOやアルカリ金属酸化
物を多量に含有させるが、この場合化学的耐久性が劣化
してしまう。また、化学的耐久性を向上させるために
は、SiO2を多量に含ませていたが、この場合融点が
高くなってしまう。
【0003】
【発明を解決しようとする課題】ところで、一般に磁気
ヘッドの磁心材料等は、高温で磁気特性が劣化する。ま
た、磁気ヘッドの製造工程において上記融着ガラスは、
通常粘度が約103Pa・sになる温度(以下、作業温
度という)で融着され、その後研削液等に浸される。こ
のため、従来の組成では、磁気ヘッドの磁気特性の劣化
を防止するために、低融点化を重視したものとすれば、
製造工程中等におけるガラス部分の化学的損傷が問題に
なり、化学的耐久性を重視したものとすれば、高い磁気
特性が得られないという問題があった。
【0004】すなわち、磁気ヘッドの製造工程において
接合材料等として用いらる融着ガラスは、融着後のブロ
ックの研削加工において、アルカリ性(pH9程度)の
研削液ならびに洗浄液に浸されるため、化学的耐久性の
中でも特に耐アルカリ性に優れなければならず、このた
め従来の技術では作業温度が700℃以上のガラス組成
物を使用せざるを得ない。しかし、特にメタルインギャ
ップ型ヘッド(高記録密度実現のためギャップ部に合金
膜を形成したもので、以下MIG型ヘッドという)で
は、700℃以上の高温でガラス融着作業を行なうと磁
気特性が劣化してしまい、磁気ヘッドの品質向上,歩留
り向上を阻害していた。
【0005】そこで本発明は、低融性と充分な化学的耐
久性を兼ね備えたガラス組成物及びこのガラス組成物を
使用して品質向上等を実現した磁気ヘッドを提供するこ
とを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるガラス組成物は、27〜34重量%の
SiO2と、42〜48重量%のPbO と、4〜8重量
%のNa2Oと、4〜7重量%のB23と、5〜8重量
%のFe23と、4〜7重量%のZnOとを含有するこ
とを特徴とする。また、本発明による磁気ヘッドは、ギ
ャップ形成材料,空隙部充填材料,接合材料あるいは絶
縁材料として上記ガラス塑性物を使用したことを特徴と
する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ガラス組成物の構成及び特性 まず、本発明のガラス組成物の組成比の例を、表1の
B,Cに示す。なお、表1におけるA,Dは従来の組成
を示している。
【0008】
【表1】
【0009】磁気ヘッド用の融着ガラスとしては、各成
分を所定量採取し、通常白金ルツボ内で温度1100〜
1200℃で約1時間溶解混合し、ロット状に線引きし
て使用するが、組成比B,Cにより得られた融着ガラス
は、組成比A,Dにより得られたものに比べ、低融性に
おいても化学的耐久性においても優れるという従来にな
い特長を有し、また適度な熱膨張係数を実現する。すな
わち、組成比B,Cの融着ガラスの作業温度(粘度が1
3Pa・sなる温度)は、表1の最下段に示す如く、
組成比Aよりは高いものの、700℃以下になってい
る。また、組成比B,Cの融着ガラスは、このように作
業温度が組成比B,Cの中間程度にあるにもかかわら
ず、図1の実験結果に示すように、組成比Aはもちろ
ん、高融点ガラスである組成比Dの融着ガラスに比べて
も、高い耐アルカリ性を有する。
【0010】なお、図1は以下のような方法により行な
った耐アルカリ性加速試験の結果である。すなわち、ま
ず、得られたロット状の試料A〜Dの入った容器を各々
用意する。このとき試料のサイズは、直径0.6mm、
長さ50mmとした。次に、強アルカリとして4N−N
aOH溶液を一定量ずつ各々の容器に入れ、試料を浸漬
する。その後、時間の経過とともに、試料の質量を計測
した。この試験によれば、質量の低下が少ないもの程高
い耐アルカリ性があると判断されるのであり、図1にお
いては、試料B,Cよりも早く試料A,Dの質量が低下
しているのが分る。
【0011】したがって、上記組成比B,Cの融着ガラ
スを例えばフェライトを磁心とした磁気ヘッドのギャッ
プ形成材、空隙部充填材料,接合材料あるいは絶縁材料
として使用すれば、比較的低温(600〜700℃)で
融着が可能になるとともに、磁気ヘッドの製造工程中に
おける化学的損傷が低減され、磁気特性等に優れた良質
な磁気ヘッドが歩留り良く製造できるなどの効果があ
る。特にフェライト等の金属酸化物磁性体基板上に、セ
ンダスト等の金属磁性体をスパッタ等で成膜して得られ
るMIG型ヘッドに適用して高い効果が得られる。
【0012】なお、本発明に係わるガラス組成物は、2
7〜34重量%のSiO2と、42〜48重量%のPb
Oと、4〜8重量%のNa2Oと、4〜7重量%のB2
3と、5〜8重量%のFe23と、4〜7重量%のZn
Oとを含有するもので、この範囲において本実施例と同
様の効果を奏するものであり、上述した表1のB,Cに
示す具体的組性比に限定されないことはいうまでもな
い。また、上記組成範囲は、前記した問題を解決するた
めに種々の検討を行なった結果見出したものであり、各
成分がいかに相互作用しているかは、必ずしも明らかで
はないが、上記のように組成比の範囲を限定した技術的
理由は、以下のとおりである。
【0013】すなわち、SiO2は、ガラスの編目を形
成する必須成分であり、耐アルカリ性の向上に有効であ
る。SiO2が27重量%未満では、耐アルカリ性が悪
くなり、34重量%を越えると、ガラスの融点が高くな
るので、融着時に支障をきたす。例えば、MIGヘッド
等の製造には、前述したように、磁気特性の劣化を防止
するためにも、ヘッド製造工程での加熱温度は700℃
以下であることが望ましい。よってSiO2の範囲をこ
のように限定した。PbOは、低融点のガラス主成分で
ある。
【0014】PbOが42重量%未満では、ガラスの融
点が高くなってしまい、48重量%を越えると、耐アル
カリ性が悪くなってしまう。Na2Oは、線熱膨張係数
を大きくするための必須成分である。Na2Oが4重量
%未満では、熱膨張係数が小さくなるので、フェライト
等を融着した際フェライトにヒビが入ってしまう。8重
量%を越えると、これとは逆に熱膨張係数が大きくなる
ので、融着した際にガラスにヒビが入ってしまう。B2
3は、SiO2と同様にガラスの編目を形成する必須成
分である。B23が4重量%未満では、ガラスが安定化
せず、7重量%を越えると、目的の熱膨張係数を得るの
に支障と来す。Fe23は、フェライトあるいは、セン
ダスト等のメタルとの反応防止に効果を示す。Fe23
が5重量%未満では、ガラスとフェライト等のFeの濃
度勾配が大きくなり反応層が発生するので好ましくな
い。また、8重量%を越えると、結晶化し易くなってし
まう。ZnOは、耐アルカリ性を向上させるとともに、
Fe23と組合わせることによりさらに低反応性に寄与
する。ZnOが4重量%未満では、耐アルカリ性ならび
低反応性に効果を示さず、7重量%を越えると、結晶化
し易くなってしまう。
【0015】磁気ヘッドの構成例 次に、上記ガラス組成物を使用した磁気ヘッドの一例を
示す。図2は、磁気ディスク装置のいわゆるフェライト
モノリシック型ヘッドを示す斜視図である。このフェラ
イトモノシリック型ヘッドは、トランスデューサ部のコ
ア1(磁心)と、スライダー2の材料が同種のフェライ
トにより形成されたものである。なお、トランスデュー
サ部は、記録,再生等のための電磁変換を行なう部分
で、主にコア1とこのコア1に巻回された巻線3(コイ
ル)よりなり、走行面側には局所的に磁界を生じさせる
ためのヘッドギャップ4が形成されている。スライダー
2は、ディスクの回転に伴う流体力によりヘッドを浮上
させディスクとヘッドとの隙間を僅かな値に保つための
ものである。この場合、前記ガラス組成物は、ヘッドギ
ャップ4のギャップ形成材又はコア1やスライダー2を
製造する際の接合(ガラスボンディング)用材料等とし
て使用される。
【0016】このフェライトモノシリック型ヘッドのア
センブリは、例えば、図3に示すような工程により製造
される。すなわち、まずMn−Znフェライト等の磁性
材料を用いてスライダーSあるいはトランスデューサ
(コア)Tとして何れも機能可能な各部分のブロックを
形成する。そして、それらをガラスボンディングにより
接合した後、個々のヘッドチップとして削り出す。そし
てスライダS(2)として機能する表面に、きわめて細
長のテーパードフラット面からなる空気軸受面を、ラッ
プ加工により形成するとともに、ブリードスロット部と
呼ばれる溝部を研削加工により形成する。また同時に、
トランスデューサ部Tのトラック幅加工を研削加工によ
り行ない、1個のヘッドチップを得る。そして、トラン
スデューサ部Tの窓部にコイルを巻いて巻線3を構成
し、図示省略した負荷バネ機構などの取り付けを行なっ
て作業が完了する。
【0017】上記磁気ヘッドは、ヘッドギャップ4のギ
ャップ形成材又はコア1やスライダー2を製造する際の
接合(ガラスボンディング)用材料として前記ガラス組
成物が使用されているので、コア1となる磁性材料を7
00℃以上になるような高温に加熱することなく製造す
ることができ、しかも、研削加工等において研削液等に
浸されてもガラス部分が損傷することはない。このた
め、高い歩留りで高品質のものが生産できるようにな
る。
【0018】応用範囲 なお、本発明のガラス組成物は、上記実施例のような磁
気ヘッドのみならず、高温加熱が許されず化学的耐久性
が要求される箇所にガラスを融着する必要の有るもので
あれば、いかなる分野にも利用できることはいうまでも
ない。また、磁気ヘッドにあっても、上記実施例のよう
なモノシリック型に限られず、コンポジット型あるいは
薄膜型等にも広く利用できることはいうまでもない。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、ガラスの低温での融着
が可能になるうえ、高融点ガラス以上の化学的耐久性が
実現される。したがって、これを磁気ヘッドのギャップ
形成材等に使用すれば、融着時の加熱による磁心材料等
の特性劣化を防止するとともに、ブロック加工時の研削
液等によるガラス部分の化学的損傷を抑制して、磁気ヘ
ッドの品質向上,歩留り向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラス組成物及び従来のガラス組成物
の耐アルカリ性加速試験の結果を示す図である。
【図2】本発明の磁気ヘッドの一例を示す斜視図であ
る。
【図3】本発明の磁気ヘッドの一例の製造工程を示す図
である。
【符号の説明】
1 コア 2 スライダー 3 巻線 4 ヘッドギャップ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年9月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 ガラス組成物及び磁気ヘッド ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年11月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】磁気ヘッド用の融着ガラスとしては、各成
分を所定量採取し、通常白金ルツボ内で温度1100〜
1200℃で約1時間溶解混合し、ロット状に線引きし
て使用するが、組成比B,Cにより得られた融着ガラス
は、組成比A,Dにより得られたものに比べ、低融性に
おいても化学的耐久性においても優れるという従来にな
い特長を有し、また適度な熱膨張係数を実現する。すな
わち、組成比B,Cの融着ガラスの作業温度(粘度が1
3Pa・sなる温度)は、表1の最下段に示す如く、
組成比Aよりは高いものの、700℃以下になってい
る。また、組成比B,Cの融着ガラスは、このように作
業温度が組成比A,Dの中間程度にあるにもかかわら
ず、図1の実験結果に示すように、組成比Aはもちろ
ん、高融点ガラスである組成比Dの融着ガラスに比べて
も、高い耐アルカリ性を有する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】磁気ヘッドの構成例 次に、上記ガラス組成物を使用した磁気ヘッドの一例を
示す。図2は、磁気ディスク装置のいわゆるフェライト
モノリシック型ヘッドを示す斜視図である。このフェラ
イトモノリシック型ヘッドは、トランスデューサ部のコ
ア1(磁心)と、スライダー2の材料が同種のフェライ
トにより形成されたものである。なお、トランスデュー
サ部は、記録,再生等のための電磁変換を行なう部分
で、主にコア1とこのコア1に巻回された巻線3(コイ
ル)よりなり、走行面側には局所的に磁界を生じさせる
ためのヘッドギャップ4が形成されている。スライダー
2は、ディスクの回転に伴う流体力によりヘッドを浮上
させディスクとヘッドとの隙間を僅かな値に保つための
ものである。この場合、前記ガラス組成物は、ヘッドギ
ャップ4のギャップ形成材又はコア1やスライダー2を
製造する際の接合(ガラスボンディング)用材料等とし
て使用される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】このフェライトモノリシック型ヘッドのア
センブリは、例えば、図3に示すような工程により製造
される。すなわち、まずMn−Znフェライト等の磁性
材料を用いてスライダーSあるいはトランスデューサ
(コア)Tとして何れも機能可能な各部分のブロックを
形成する。そして、それらをガラスボンディングにより
接合した後、個々のヘッドチップとして削り出す。そし
てスライダS(2)として機能する表面に、きわめて細
長のテーパードフラット面からなる空気軸受面を、ラッ
プ加工により形成するとともに、ブリードスロット部と
呼ばれる溝部を研削加工により形成する。また同時に、
トランスデューサ部Tのトラック幅加工を研削加工によ
り行ない、1個のヘッドチップを得る。そして、トラン
スデューサ部Tの窓部にコイルを巻いて巻線3を構成
し、図示省略した負荷バネ機構などの取り付けを行なっ
て作業が完了する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】応用範囲 なお、本発明のガラス組成物は、上記実施例のような磁
気ヘッドのみならず、高温加熱が許されず化学的耐久性
が要求される箇所にガラスを融着する必要の有るもので
あれば、いかなる分野にも利用できることはいうまでも
ない。また、磁気ヘッドにあっても、上記実施例のよう
なモノリシック型に限られず、コンポジット型あるいは
薄膜型等にも広く利用できることはいうまでもない。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 27〜34重量%のSiO2と、42〜
    48重量%のPbOと、4〜8重量%のNa2Oと、4
    〜7重量%のB23と、5〜8重量%のFe23と、4
    〜7重量%のZnOとを含有することを特徴とするガラ
    ス組性物。
  2. 【請求項2】 ギャップ形成材料,空隙部充填材料,接
    合材料あるいは絶縁材料として請求項1記載のガラス組
    性物を使用したことを特徴とする磁気ヘッド。
JP13806294A 1994-05-27 1994-05-27 ガラス組成物及び磁気ヘッド Pending JPH07315861A (ja)

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JP13806294A JPH07315861A (ja) 1994-05-27 1994-05-27 ガラス組成物及び磁気ヘッド

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