JPH077491B2 - Flying magnetic head - Google Patents

Flying magnetic head

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JPH077491B2
JPH077491B2 JP20420290A JP20420290A JPH077491B2 JP H077491 B2 JPH077491 B2 JP H077491B2 JP 20420290 A JP20420290 A JP 20420290A JP 20420290 A JP20420290 A JP 20420290A JP H077491 B2 JPH077491 B2 JP H077491B2
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head
slider
magnetic
head core
magnetic head
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達司 清水
秀夫 青木
伸雄 今関
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Japan Energy Corp
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク装置に使用される浮上型磁気ヘ
ッドに関するものであり、特に、ヘッドコアとして薄膜
積層コアを使用したコンポジットタイプの浮上型磁気ヘ
ッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a levitation type magnetic head used in a magnetic disk device, and more particularly to a composite type levitation type magnetic head using a thin film laminated core as a head core. It is a thing.

従来の技術 一般に、磁気ディスク装置に使用される浮上型磁気ヘッ
ドは、スライダとヘッドコアとを備え、板バネ支持機構
を介して装置本体のアクチュエータに接続されている。
2. Description of the Related Art Generally, a floating magnetic head used in a magnetic disk device includes a slider and a head core, and is connected to an actuator of a device body via a leaf spring support mechanism.

従来、斯かる浮上型磁気ヘッドとしては、(1)スライ
ダをフェライトにて構成し、そのスライダの一部にギャ
ップを形成した後、所定形状に切削及び研削することに
より作製されるモノリシックタイプ、及び(2)スライ
ダはセラミックスのような非磁性材料で形成し、フェラ
イトにて作製されたヘッドコアをスライダにガラスによ
り溶着して作製されるフェライト型コンポジットタイプ
があるが、近年、高密度記録を達成するために、飽和磁
束密度が高く、透磁率の高周波特性が優れているFe-Si-
Al合金(センダスト)、アモルファス磁性体などからな
る磁性薄膜をフェライト製ヘッドコアのギャップを挟ん
だ両側に或は片側に設けた、いわゆるMIG(Metal In Ga
p)型ヘッドをヘッドコアとして使用するMIG型コンポジ
ットタイプの浮上型磁気ヘッドが注目を浴びている。フ
ェライト型及びMIG型コンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドは第5図に図示するように、単体のセラミックス
を切削及び研削することにより形成されたセラミックス
ライダ2の所定溝状凹所3にヘッドコア1を組込み、接
合ガラス4により溶着することにより形成されている。
Conventionally, such a flying type magnetic head is (1) a monolithic type manufactured by forming a slider with ferrite, forming a gap in a part of the slider, and then cutting and grinding the slider into a predetermined shape, and (2) A slider is formed of a non-magnetic material such as ceramics, and there is a ferrite-type composite type manufactured by welding a head core made of ferrite to the slider with glass. In recent years, high density recording has been achieved. Therefore, Fe-Si-, which has a high saturation magnetic flux density and excellent high-frequency characteristics of magnetic permeability,
A so-called MIG (Metal In Ga), in which magnetic thin films made of Al alloy (sendust), amorphous magnetic material, etc. are provided on both sides or one side of the ferrite head core with a gap between them,
The MIG composite type floating magnetic head, which uses a p) type head as the head core, has been attracting attention. As shown in FIG. 5, the ferrite type and MIG type composite type flying magnetic head has a head core 1 incorporated in a predetermined groove-shaped recess 3 of a ceramic slider 2 formed by cutting and grinding a single ceramic. It is formed by welding with the bonding glass 4.

更に、VTRに用いられ、高密度記録が達成でき、かつ狭
トラック化が可能な薄膜積層コア、すなわちFe-Si-Al合
金(センダスト)、アモルファス磁性体などからなる磁
性薄膜を非磁性基板上に積層することによって作製され
た薄膜積層コアをヘッドコアとして用いた薄膜積層型コ
ンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドが提供されてお
り、特開昭62-18617号に一例が示される。これは、本願
第6図(A)〜(C)にも図示するように、単体のセラ
ミックスを切削及び研削することにより形成されたセラ
ミックスライダ2の所定溝状凹所3にヘッドコア1を組
込み、接合ガラスにより溶着することにより作製されて
いる。
In addition, a thin film laminated core that is used for VTR and can achieve high density recording and narrow track, that is, a magnetic thin film made of Fe-Si-Al alloy (sendust), amorphous magnetic material, etc. on a non-magnetic substrate. A thin-film laminated composite type flying magnetic head using a thin-film laminated core manufactured by laminating as a head core is provided, and an example thereof is shown in JP-A-62-18617. As shown in FIGS. 6 (A) to 6 (C), the head core 1 is assembled in a predetermined groove-shaped recess 3 of a ceramic slider 2 formed by cutting and grinding a single ceramic. It is manufactured by welding with bonded glass.

発明が解決しようとする課題。Problems to be solved by the invention.

本発明者らは、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッド
を研究開発する過程において、従来のコンポジットタイ
プの浮上型磁気ヘッドにおいては、スライダと、ヘッド
コアとの間で偏摩耗が起こったり、接合ガラスの表面が
摩耗により荒れた面となり、さらにその上にゴミが付着
し、耐CSS性を低下させることが分かった。
In the process of researching and developing a composite-type floating magnetic head, the present inventors have found that in a conventional composite-type floating magnetic head, uneven wear occurs between the slider and the head core, or the surface of the bonding glass It was found that the surface became rough due to abrasion, and dust adhered to it, reducing CSS resistance.

すなわち、フェライト型及びMIG型コンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドでは、スライダとヘッドコアの材質
が異なることと、ギャップの狭トラック化のため第5図
に示すようにヘッドコアのフロントギャップ側を薄く加
工しているため接合ガラス表面の面積が大きくなってい
ることにより耐CSS性が低下している。また、従来提案
されている薄膜積層型コンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドでは、接合ガラス表面の面積について何ら言及さ
れていない。
That is, in the ferrite type and MIG type composite flying type magnetic heads, the slider and the head core are made of different materials, and the front gap side of the head core is thinned as shown in FIG. 5 in order to narrow the track of the gap. Therefore, the area of the bonded glass surface is large and the CSS resistance is reduced. Further, in the conventionally proposed thin-film laminated composite type floating magnetic head, no mention is made of the area of the surface of the bonded glass.

本発明者らは、この問題を解決するべく多くの研究、実
験を行った結果、薄膜積層コアをヘッドコアとしたコン
ポジットタイプの浮上型磁気ヘッドにおいて、スライダ
とヘッドコア非磁性基板とを同じ材料で形成し、且つヘ
ッドコアの基板材料の熱膨張係数を、ヘッドコアの磁性
薄膜材料の熱膨張係数とを実質的に同一とし、ヘッドコ
アとスライダとを接合する接合ガラス層の厚さを極めて
薄くすることにより、このような問題を解決し得ること
を見出した。
As a result of many studies and experiments to solve this problem, the inventors have formed a slider and a head core non-magnetic substrate of the same material in a composite type flying magnetic head using a thin film laminated core as a head core. And, the thermal expansion coefficient of the substrate material of the head core, the thermal expansion coefficient of the magnetic thin film material of the head core is substantially the same, by making the thickness of the bonding glass layer for bonding the head core and the slider extremely thin, It has been found that such a problem can be solved.

つまり、スライダとヘッドコア基板とを同じ材料で形成
することにより、スライダと、ヘッドコア(ヘッドチッ
プ)と間の偏摩耗を防止し、しかも、スライダとヘッド
コア基板との熱膨張係数が同じとされることにより、ヘ
ッドコアをスライダに接合するための接合ガラス層にか
かる応力が極めて小さくなり、接合後のガラスの劣化を
防止でき、信頼性が高まることが分かった。
That is, by forming the slider and the head core substrate from the same material, uneven wear between the slider and the head core (head chip) is prevented, and moreover, the slider and the head core substrate have the same thermal expansion coefficient. As a result, the stress applied to the bonding glass layer for bonding the head core to the slider becomes extremely small, the deterioration of the glass after bonding can be prevented, and the reliability is improved.

又、従来のフェライト型及びMIG型コンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドでは、狭トラック化のために、第7
図に示すようにフロントギャップ部FGのみを加工してト
ラック幅Wを規定しているが、ヘッドコア1の機械的強
度を保つため、リアギャップ部RGの厚みTは、150〜200
μm程度必要であり、例えば、トラック幅Wを20μm以
下とする場合は、ヘッドコア1をスライダに接合した際
のガラス層の厚さは、100〜200μm程度となる。
Further, in the conventional ferrite type and MIG type composite type flying magnetic heads, the
As shown in the figure, only the front gap F G is processed to define the track width W. However, in order to maintain the mechanical strength of the head core 1, the thickness T of the rear gap R G is 150 to 200.
The thickness of the glass layer when the head core 1 is bonded to the slider is about 100 to 200 μm when the track width W is set to 20 μm or less.

一方、本発明者らは、トラック幅を磁性合金膜の厚みで
規定し、その両側をセラミックスで補強することによ
り、スライダにヘッドコアを接合する際のガラス層の厚
みを大幅に減少させることができ、従って、接合後のガ
ラスを劣化することなく、信頼性を確保しながら、この
接合ガラス層の厚みを20μm以下、更には10μm以下に
することにより、全体として信頼性のあるコンポジット
ヘッドを実現できることを見出した。
On the other hand, the present inventors can drastically reduce the thickness of the glass layer when the head core is joined to the slider by defining the track width by the thickness of the magnetic alloy film and reinforcing both sides with ceramics. Therefore, it is possible to realize a reliable composite head as a whole by reducing the thickness of this bonding glass layer to 20 μm or less, further 10 μm or less, while ensuring reliability without deteriorating the glass after bonding. Found.

又、このように、接合ガラス層を極めて薄くすることが
できたために機械的強度の弱いガラス層の荒れた表面積
を減少させ、さらにその表面へのゴミの付着量を大幅に
減少させ、耐CSS性を向上させ得ることが分かった。
In addition, since the bonding glass layer could be made extremely thin in this way, the rough surface area of the glass layer with weak mechanical strength was reduced, and the amount of dust adhering to the surface was also significantly reduced, thus improving the CSS resistance. It turned out that it can improve the sex.

又、ヘッドコア基板の熱膨張係数をヘッドコアの磁性材
料の熱膨張係数と実質的に同一とすることにより磁性材
料にかかる応力を低減し、ヘッドの磁気特性の低下を防
ぐことができる。
Further, by making the coefficient of thermal expansion of the head core substrate substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the magnetic material of the head core, it is possible to reduce the stress applied to the magnetic material and prevent deterioration of the magnetic characteristics of the head.

本発明は斯かる新規な知見に基づきなされたものであ
る。
The present invention has been made based on such novel findings.

従って、本発明の目的は、スライダとヘッドコアの非磁
性基板との間での偏摩耗をなくし、接合ガラス層の表面
積を減少させ、さらにその上へのゴミの付着量を減少さ
せ、耐CSS性の向上を図ることができ、又、磁性材料に
かかる応力を低減しヘッド特性の向上を図った、ヘッド
コアとして薄膜積層コアを使用したコンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドを提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate uneven wear between the slider and the non-magnetic substrate of the head core, reduce the surface area of the bonding glass layer, further reduce the amount of dust attached thereon, and improve the CSS resistance. It is an object of the present invention to provide a composite-type flying magnetic head using a thin film laminated core as a head core, in which the stress applied to the magnetic material is reduced and the head characteristics are improved.

課題を解決するための手段 上記目的は本発明に掛かるコンポジッドタイプの浮上型
磁気ヘッドにて達成される。要約すれば本発明は、非磁
性基板上に磁性薄膜を積層して形成されるヘッドコア
を、スライダに形成された凹所に接合ガラス層を介して
一体に接合して構成される浮上型磁気ヘッドにおいて、
前記ヘッドコアの基板と前記スライダとを同じ材料で作
製し、且つ前記ヘッドコアの基板の熱膨張係数と磁性薄
膜の熱膨張係数とを実質的に同一とし、前記ヘッドコア
と前記スライダとを接合する接合ガラス層の厚さを20μ
m以下としたことを特徴とする浮上型磁気ヘッドであ
る。好ましくは、前記ヘッドコアの基板と前記スライダ
とは、CoxNi2-xO2(但し、0.2≦X≦1.8)で表されるセ
ラミックス材料にて作製され、前記磁性薄膜はFe-Si-Al
合金とされる。
Means for Solving the Problems The above object can be achieved by a composite type flying type magnetic head according to the present invention. In summary, the present invention is a floating magnetic head configured by integrally bonding a head core formed by laminating magnetic thin films on a non-magnetic substrate to a recess formed in a slider via a bonding glass layer. At
A bonding glass for bonding the head core and the slider, in which the head core substrate and the slider are made of the same material, and the thermal expansion coefficient of the head core substrate and the thermal expansion coefficient of the magnetic thin film are substantially the same. Layer thickness 20μ
The flying magnetic head is characterized in that it is set to m or less. Preferably, the substrate of the head core and the slider are made of a ceramic material represented by Co x Ni 2-x O 2 (where 0.2 ≦ X ≦ 1.8), and the magnetic thin film is Fe—Si—Al.
Made of alloy.

更に、前記ヘッドコアの基板と前記スライダとを作製す
るセラミックス材料は、CoO及びNiOを基本組成として、
MnO、TiO2、Al2O3及びCaOの中から選ばれた少なくとも1
種を0.1〜5重量%添加することができ、又、1〜5重
量%のY2O3、0.1〜1重量%のTiN及び0.3〜2重量%のB
2O3のうち、少なくとも1種を添加することもできる。
更には、前記ヘッドコアの基板と前記スライダとは、Mg
O、CaO、CoO及びNiOからなる組成の混合セラミックスで
あって、MgO及びCaOがそれぞれ30モル%以下含有し、且
つ残部がCoxNi2-xO2(但し、0.2≦X≦1.8)とされる、
岩塩型構造を有したセラミックス材料にて作製されるこ
とも可能である。
Furthermore, the ceramic material for producing the substrate of the head core and the slider has a basic composition of CoO and NiO,
At least 1 selected from MnO, TiO 2 , Al 2 O 3 and CaO
The seeds can be added in an amount of 0.1 to 5% by weight, and also 1 to 5% by weight of Y 2 O 3 , 0.1 to 1% by weight of TiN and 0.3 to 2% by weight of B.
At least one of 2 O 3 may be added.
Furthermore, the substrate of the head core and the slider are
A mixed ceramic having a composition consisting of O, CaO, CoO, and NiO, each containing MgO and CaO in an amount of 30 mol% or less, and the balance being Co x Ni 2-x O 2 (however, 0.2 ≦ X ≦ 1.8) Will be
It is also possible to make it with a ceramic material having a rock salt type structure.

実施例 次に、本発明に係る浮上型磁気ヘッドを図面に則して更
に詳しく説明する。
EXAMPLE Next, the floating magnetic head according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

第4図を参照すると、本発明に従って構成されるコンポ
ジットタイプの浮上型磁気ヘッドの一実施例が図示され
る。本実施例では、浮上型磁気ヘッドは、従来と同様
に、スライダ2とヘッドコア1とを備え、板バネ支持機
構5を介して磁気ディスク装置本体のアクチュエータ
(図示せず)に接続されている。
Referring to FIG. 4, an embodiment of a composite type flying magnetic head constructed in accordance with the present invention is illustrated. In this embodiment, the floating magnetic head is provided with a slider 2 and a head core 1 as in the conventional case, and is connected to an actuator (not shown) of the magnetic disk device body via a leaf spring support mechanism 5.

次に、第3図を参照して、ヘッドコア1として使用され
る、非磁性基板上に磁性薄膜を積層して構成される薄膜
積層コアの製造方法の一実施例を説明する。磁性薄膜と
してはFe-Si-Al合金磁性体、或はアモルファス磁性体が
使用されるが、本実施例では、Fe-Si-Al合金磁性体が使
用されるものとする。
Next, with reference to FIG. 3, an embodiment of a method of manufacturing a thin film laminated core used as the head core 1 and configured by laminating magnetic thin films on a non-magnetic substrate will be described. As the magnetic thin film, an Fe-Si-Al alloy magnetic body or an amorphous magnetic body is used, but in this embodiment, an Fe-Si-Al alloy magnetic body is used.

先ず、非磁性基板11が準備され(第3図(A))、該基
板11上に、スパッタリング法によりFe-Si-Al合金膜12が
膜厚1〜20μmにて成膜される。次いで、該Fe-Si-Al合
金膜12上に非磁性絶縁膜13が膜厚0.03〜0.5μmにてス
パッタリング法にて形成される(第3図(B))。非磁
性絶縁膜13としてはSiO2、Al2O3等が用いられる。
First, the non-magnetic substrate 11 is prepared (FIG. 3 (A)), and the Fe—Si—Al alloy film 12 is formed on the substrate 11 by sputtering to have a film thickness of 1 to 20 μm. Next, the non-magnetic insulating film 13 is formed on the Fe-Si-Al alloy film 12 to have a film thickness of 0.03 to 0.5 μm by the sputtering method (FIG. 3 (B)). As the nonmagnetic insulating film 13, SiO 2 , Al 2 O 3 or the like is used.

上記工程を繰返して、Fe-Si-Al合金膜12と非磁性絶縁膜
13が必要回数積層され、第3図(C)に図示するよう
に、合金磁性薄膜14が基板11上に成膜される、合金磁性
薄膜14の最外層は、Fe-Si-Al合金膜12とされるのが好ま
しい。このとき、合金磁性薄膜14の総厚さ(t)は、経
済的な点から考えて30μm以下が好ましい。
By repeating the above process, the Fe-Si-Al alloy film 12 and the non-magnetic insulating film
The alloy magnetic thin film 14 is deposited on the substrate 11 as shown in FIG. 3 (C), and the outermost layer of the alloy magnetic thin film 14 is the Fe-Si-Al alloy film 12 Is preferred. At this time, the total thickness (t) of the alloy magnetic thin film 14 is preferably 30 μm or less from the economical point of view.

次いで、合金磁性薄膜14上に積層ガラス15が膜厚0.05〜
1.0μmにてスパッタリング法などで形成され(第3図
(D))、更に該積層ガラス15上に、先の基板11と同じ
材料にて作製された他方の非磁性基板16が接合されて磁
気コアブロック17が作製される(第3図(E))。積層
ガラス15としてはSiO2-Al2O3-Na2O系のガラス或はSiO2-
B2O3-Na2O系のガラスが好適である。
Then, the laminated glass 15 on the alloy magnetic thin film 14 has a film thickness of 0.05 to
It is formed by a sputtering method or the like at 1.0 μm (FIG. 3 (D)), and the other non-magnetic substrate 16 made of the same material as the previous substrate 11 is bonded onto the laminated glass 15 to make it magnetic. The core block 17 is produced (FIG. 3 (E)). As the laminated glass 15, SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O type glass or SiO 2-
B 2 O 3 —Na 2 O based glass is suitable.

このようにして作製された磁気コアブロック17は、第3
図(F)に図示されるように、積層した厚さ方向に切断
し、一対のコア半体ブロツク18、19が形成される。
The magnetic core block 17 manufactured in this way has a third
As shown in FIG. 4F, the laminated half-blocks 18 and 19 are formed by cutting the laminated sheets in the thickness direction.

次いで、第2図に図示されるように、少なくとも片方の
コア半体、本実施例ではコア半体18に巻線溝20を形成し
た後、両コア半体ブロツク18、19の突合せ面18a、19aを
研摩し、該面にSiO2等の非磁性のギャップスペーサー21
をスパッタリング法などの手段にて形成し(第3図
(F))、その後、第2図に図示されるように、両コア
半体ブロツク18、19は前記接合面18a、19a部にてガラス
接着され、薄膜積層コアからなるヘッドコア1が得られ
る。
Then, as shown in FIG. 2, after forming the winding groove 20 in at least one of the core half bodies, in this embodiment, the core half body 18, the abutting surfaces 18a of both core half body blocks 18 and 19, 19a is polished and a non-magnetic gap spacer 21 such as SiO 2 is polished on the surface.
Is formed by a method such as a sputtering method (FIG. 3 (F)), and then, as shown in FIG. 2, both core half blocks 18 and 19 are glass at the joint surfaces 18a and 19a. The head core 1 composed of the thin film laminated core that is bonded is obtained.

このようにして作製されたヘッドコア1は、第1図及び
第2図に図示されるように、所定の形状寸法に作製され
たスライダ2の凹所3に接合ガラス層4(4a、4b、4c)
を介して一体に接合され、コンポジットタイプの浮上型
磁気ヘッドが形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the head core 1 manufactured in this way has a bonding glass layer 4 (4a, 4b, 4c) in the recess 3 of the slider 2 manufactured in a predetermined shape and size. )
And a composite type floating magnetic head are formed.

ここで、本発明に従えば、上記構成の浮上型磁気ヘッド
において、ヘッドコア1の非磁性基板11、16とスライダ
2とは同じ材料で作製され、且つヘッドコア1の基板1
1、16の熱膨張係数と合金磁性薄膜14の、即ちセンダス
トの熱膨張係数とを実質的に同一とし、接合ガラス層4
の厚さを20μm以下となるようにされる。
Here, according to the present invention, in the floating magnetic head having the above-described configuration, the non-magnetic substrates 11 and 16 of the head core 1 and the slider 2 are made of the same material, and the substrate 1 of the head core 1 is made.
The thermal expansion coefficients of 1, 16 and the alloy magnetic thin film 14, that is, the thermal expansion coefficient of sendust are made substantially the same, and the bonding glass layer 4
The thickness is set to 20 μm or less.

一般に、Fe-Si-Al合金磁性体の熱膨張係数(α)は、13
5〜150×10-7/℃であるので、ヘッドコア1の基板11、
16はこのような熱膨張係数を有する材料が選定される。
Generally, the thermal expansion coefficient (α) of Fe-Si-Al alloy magnetic material is 13
Since it is 5 to 150 × 10 −7 / ° C., the substrate 11 of the head core 1,
A material having such a coefficient of thermal expansion is selected for 16.

従来スライダ材料として最適であるとされていたAl2O3
‐TiC系セラミックス材料及びCaTiO3セラミックス材料
は、その熱膨張係数(α)が、それぞれ75〜80×10-7
℃及び110〜115×10-7/℃であり、センダスト薄膜との
熱膨張係数の差が大きく、本実施例には使用し得ない。
Al 2 O 3 which was previously considered to be the optimum slider material
-The thermal expansion coefficient (α) of TiC-based ceramic materials and CaTiO 3 ceramic materials is 75-80 × 10 -7 /
C. and 110 to 115.times.10.sup.- 7 / .degree. C., which has a large difference in coefficient of thermal expansion from the sendust thin film, and cannot be used in this example.

本発明者らは、センダスト薄膜と実質的に同じ熱膨張係
数を有した材料を開発するべく検討した結果、CoxNi2-x
O2(但し、0.2≦X≦1.8)なる組成の酸化物が有効であ
ることを見出した。本組成範囲内では、熱膨張係数は12
8〜150×10-7/℃の範囲内に容易に調整でき、又、硬度
(ビッカース硬度)は550〜600でセンダストの物性値に
近いものである。又、後述するように、ダミースライダ
によるテスト結果によると、該セラミックス自体の耐CS
S性も、従来のCaTiO3のようなセラミックスライダ材料
と同程度に良好であった。
The present inventors have studied to develop a material having substantially the same thermal expansion coefficient as the sendust thin film, and as a result, Co x Ni 2-x
It was found that an oxide having a composition of O 2 (however, 0.2 ≦ X ≦ 1.8) is effective. Within this composition range, the coefficient of thermal expansion is 12
It can be easily adjusted within the range of 8 to 150 × 10 -7 / ° C, and the hardness (Vickers hardness) is 550 to 600, which is close to the physical properties of Sendust. Also, as will be described later, according to the test results using the dummy slider, the CS resistance of the ceramic itself is
The S property was as good as that of a conventional ceramic slider material such as CaTiO 3 .

又、添加材についても検討を行なったところ、上記組成
を基本組成として、MnO、TiO2、Al2O3及びCaOの中から選
ばれた少なくとも1種を0.1〜5重量%添加することが
有効であることが分かった。つまり、MnOは焼結性を促
進し、TiO2、CaOは硬度の増加をもたらし、Al2O3は粒成
長の抑制に効果がある。
Moreover, when the additive material is also examined, it is effective to add 0.1 to 5% by weight of at least one selected from MnO, TiO 2 , Al 2 O 3 and CaO based on the above composition as a basic composition. It turned out that That is, MnO promotes sinterability, TiO 2 and CaO bring about an increase in hardness, and Al 2 O 3 has an effect of suppressing grain growth.

又、Y2O3を1〜5重量%添加した場合は、粒成長の抑制
に効果があり、0.1〜1重量%のTiNを添加した場合は、
硬度の増加をもたらし、0.3〜2重量%のB2O3を添加し
た場合には焼結成の促進をもたらす。
Further, when Y 2 O 3 is added in an amount of 1 to 5% by weight, it is effective in suppressing grain growth, and when 0.1 to 1% by weight of TiN is added,
This results in an increase in hardness and, when 0.3 to 2 % by weight of B 2 O 3 is added, promotes sinter formation.

これらの添加材により硬度は600〜700となり、センダス
トの値により近い値となり、好ましい。
With these additives, the hardness becomes 600 to 700, which is closer to the value of Sendust, which is preferable.

更に、CoxNi2-xO2(但し、0.2≦X≦1.8)と他の酸化物
との混合セラミックスについても検討し、MgO、CaO、Co
O及びNiOからなる組成の混合セラミックスにおいて、Mg
O及びCaOをそれぞれ30モル%以下含有し、かつ残部がCo
xNi2-xO2(但し、0.2≦X≦1.8)から成り、岩塩型構造
を有する場合でも、本発明に好適に使用し得ることを見
出した。
Furthermore, mixed ceramics of Co x Ni 2-x O 2 (however, 0.2 ≦ X ≦ 1.8) and other oxides are also examined, and MgO, CaO, Co
In mixed ceramics composed of O and NiO, Mg
O and CaO content of less than 30 mol% each and the balance Co
It has been found that x Ni 2 -x O 2 (provided that 0.2 ≦ X ≦ 1.8) can be suitably used in the present invention even when it has a rock salt type structure.

MgO、CaOは焼結促進の効果があり、硬度が増加し、又熱
膨張率もCoO、NiOと比べて大きな差がないことから有効
である。上記組成範囲外では熱膨張率の低下が著しく、
偏析が生じ密度が低下するので望ましくない。
MgO and CaO are effective because they have the effect of promoting sintering, increase the hardness, and have the same coefficient of thermal expansion as CoO and NiO. Outside the above composition range, the thermal expansion coefficient is remarkably reduced,
It is not desirable because it causes segregation and lowers the density.

本発明者らが、上記CoO、NiOを基本組成とするセラミッ
クスをヘッドコアの基板及びスライダに使用して浮上型
磁気ヘッドを作製したところ、各部材間の熱整合性が極
めて良く、従って、ヘッドコア(ヘッドチップ)をスラ
イダに接合するための接合ガラス層4にかかる応力が極
めて小さくなり、接合後のガラスの劣化を防止でき、信
頼性が高まった。
The inventors of the present invention produced a floating magnetic head using the above-mentioned ceramics having a basic composition of CoO and NiO as a substrate of the head core and a slider, and found that the thermal matching between the members was extremely good, and therefore the head core ( The stress applied to the bonding glass layer 4 for bonding the head chip) to the slider is extremely small, the deterioration of the glass after bonding can be prevented, and the reliability is improved.

又、従来のフェライト型及びMIG型コンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドでは、狭トラック化のために、第7
図に関連して上述したように、、フロントギャップ部FG
のみを加工し、トラック幅Wを規定しているが、ヘッド
コア1の機械的強度を保つため、リアギャップ部RGの厚
みTは、150〜200μm程度必要であり、例えば、トラッ
ク幅Wを20μm以下とする場合は、ヘッドコアをスライ
ダに接合した際のガラス層の厚さは、100〜200μm程度
となる。
Further, in the conventional ferrite type and MIG type composite type flying magnetic heads, the
As described above in connection with the figure, the front gap F G
Only the track width W is processed to define the track width W, but in order to maintain the mechanical strength of the head core 1, the thickness T of the rear gap portion R G needs to be about 150 to 200 μm. For example, the track width W is 20 μm. In the following case, the thickness of the glass layer when the head core is bonded to the slider is about 100 to 200 μm.

一方、本発明によるヘッドコアは、トラック幅は磁性合
金膜の厚みで規定でき、その両端はセラミックスで補強
されているため、スライダにヘッドコアを接合する際の
ガラス層の厚みを大幅に減少させることができる。
On the other hand, in the head core according to the present invention, the track width can be defined by the thickness of the magnetic alloy film, and both ends thereof are reinforced with ceramics, so that the thickness of the glass layer when the head core is bonded to the slider can be significantly reduced. it can.

このようにして、接合後のガラスを劣化することなく、
信頼性を確保し、この接合ガラス層の厚みを20μm以
下、更には10μm以下にすることにより、全体として信
頼性のあるコンポジットヘッドを実現できる。
In this way, without degrading the glass after bonding,
By ensuring the reliability and setting the thickness of the bonding glass layer to 20 μm or less, further 10 μm or less, a reliable composite head can be realized as a whole.

なお、接合ガラス層の厚みの下限値は、ヘッドコアとス
ライダの嵌合精度から制約され、現状の技術水準では2
〜3μm程度とされる。
The lower limit of the thickness of the bonding glass layer is restricted by the fitting accuracy of the head core and the slider, and is 2 in the current technical level.
Approximately 3 μm.

上述の如く、本発明によれば、接合ガラス層4を10μm
以下とすることにより、機械的強度の弱い接合ガラス層
の荒れた表面積を減少させ、さらにその領域に付着して
いたゴミの量を大巾に低減させ、耐CSS性を向上させる
ことができる。この点に関しては、後に第8図及び第9
図を参照して更に詳しく説明する。
As described above, according to the present invention, the bonding glass layer 4 has a thickness of 10 μm.
By the following, the rough surface area of the bonding glass layer having weak mechanical strength can be reduced, the amount of dust attached to the area can be greatly reduced, and the CSS resistance can be improved. Regarding this point, FIG. 8 and FIG.
A more detailed description will be given with reference to the drawings.

次に、本発明に使用し得るセラミックス材料の一実施例
を次に具体的に説明する。
Next, one example of the ceramic material that can be used in the present invention will be specifically described below.

実施例1 CoO、NiOを原料にCoNiO2組成となるように調整し混合し
た。これをN2中1000℃で仮焼後、エタノールの湿式ボー
ルミルで22時間粉砕した。この粉砕粉をCIP成形後O2中1
350℃で焼結した。
Example 1 CoO and NiO were used as raw materials and adjusted to have a CoNiO 2 composition and mixed. This was calcined in N 2 at 1000 ° C., and then pulverized with an ethanol wet ball mill for 22 hours. After crushing this crushed powder into CIP, 1 in O 2
Sintered at 350 ° C.

HIP処理は、1280℃、1000Kg/cm2、1時間行った。The HIP treatment was performed at 1280 ° C. and 1000 Kg / cm 2 for 1 hour.

この実施例による焼結体の物性値は以下の通りであっ
た。
The physical properties of the sintered body according to this example were as follows.

密度 6.5g/cm3 硬度(Hv) 700 抗折力 30Kg/mm2 平均結晶粒径 6.8μm 熱膨張率 136×10-7/℃ 尚、熱膨張係数は材料の組成によりその値が決定され、
128〜150×10-7/℃の特性を示した。
Density 6.5g / cm 3 Hardness (Hv) 700 Bending strength 30Kg / mm 2 Average crystal grain size 6.8μm Thermal expansion coefficient 136 × 10 -7 / ℃ The coefficient of thermal expansion is determined by the composition of the material.
The characteristics of 128 to 150 × 10 -7 / ° C were exhibited.

このようにして作製したセラミックス材料をヘッドコア
の基板及びスライダに使用して浮上型磁気ヘッドを作製
した。
The ceramic material thus produced was used for the substrate of the head core and the slider to produce a flying magnetic head.

なお、スライダ2の凹所3を形成するための溝加工は角
を完全に直角とすることができないために、ヘッドコア
1の端面1aは、第1図に図示されるように10〜20μmの
面取りを行った。
Since the groove for forming the recess 3 of the slider 2 cannot be perfectly square, the end surface 1a of the head core 1 has a chamfer of 10 to 20 μm as shown in FIG. I went.

第1表には、CaTiO3を使用した従来例との比較におい
て、本実施例の材料を使用して作製した浮上型磁気ヘッ
ド及びダミースライダによる材料のテスト結果を示す。
Table 1 shows the test results of the materials of the flying magnetic head and the dummy slider manufactured by using the material of this example in comparison with the conventional example using CaTiO 3 .

第1表より、本発明の浮上型磁気ヘッドは上述のよう
に、接合ガラス層4を20μm以下とすることができたた
めに、ガラス層領域に付着していたゴミの量を減少させ
ることができ、耐CSS性も向上させることができた。
From Table 1, the flying magnetic head of the present invention can reduce the amount of dust attached to the glass layer region because the bonding glass layer 4 can be set to 20 μm or less as described above. The CSS resistance was also improved.

又、このようにして作製したセラミックス材料の耐CSS
性も又、ダミースライダによるテスト結果によると、従
来のCaTiO2をダミースライダにてテストした結果と同程
度の耐CSS性を示した。これにより、本実施例に係るCo
O、NiOを基本組成とするセラミックスは、材料自体でも
耐CSS性が良好であることが分かった。
Also, the CSS resistance of the ceramic material produced in this way
Also, according to the test results with the dummy slider, the CSS resistance was about the same as the result of the conventional CaTiO 2 tested with the dummy slider. As a result, the Co
It was found that the ceramics based on O and NiO have good CSS resistance even in the material itself.

尚、MnO、NiOを基本組成とするセラミックスをダミーラ
イダにて同様のテストを行なったがCSS10000回で粘着を
生じ、スライダ材料として不適当であることが分かっ
た。
A similar test was conducted on a ceramic having a basic composition of MnO and NiO using a dummy lidar, but it was found that adhesion was generated at CSS10000 times and it was unsuitable as a slider material.

耐CSS性の測定は、3.5インチ径のカーボン膜を被着した
ディスクを用い、該ディスクを、回転開始から4秒で36
00rpmにまで上げ、3600rpmで1秒間保持し、次いで4秒
で回転数を0rpmまで下げ、1秒間停止し、再び回転を開
始する、といったタイムサイクルにて行った。
For the measurement of CSS resistance, a disc coated with a carbon film having a diameter of 3.5 inches was used.
The time cycle was such that the speed was increased to 00 rpm, held at 3600 rpm for 1 second, then reduced to 0 rpm in 4 seconds, stopped for 1 second, and restarted.

次に、接合ガラス層4の厚さを変えて耐CSS性の測定を
行なった。第8図にCSSサイクル数に対する動摩擦係数
(μ)の変化の例を示す。例えば動摩擦係数が0.5及び
0.6となるときのCSSサイクル数は、接合ガラス層厚を10
5μmとした場合には、それぞれ2.1×103及び4.9×103
であり、又、接合ガラス層厚を15μmとした場合には、
それぞれ6.2×104及び8.4×104となり、接合ガラス層厚
を20μm以下とすることにより耐CSS性を向上せしめ得
ることが分かる。
Next, the thickness of the bonding glass layer 4 was changed and the CSS resistance was measured. Fig. 8 shows an example of changes in the dynamic friction coefficient (μ) with respect to the number of CSS cycles. For example, the coefficient of dynamic friction is 0.5 and
The number of CSS cycles when the value becomes 0.6 is 10 for the thickness of the bonding glass layer.
2.1 x 10 3 and 4.9 x 10 3 for 5 μm, respectively
If the thickness of the bonding glass layer is 15 μm,
It is 6.2 × 10 4 and 8.4 × 10 4 , respectively, and it can be seen that the CSS resistance can be improved by setting the bonding glass layer thickness to 20 μm or less.

又、第9図には、各接合ガラス層厚において動摩擦係数
が0.5及び0.6となるCSSサイクル数を示す。第9図より
動摩擦係数が0.5及び0.6となるCSSサイクル数を、それ
ぞれ5万及び7万回以上とするには、接合ガラス層の厚
さが20μm以下でなければならないことが分かる。
Further, FIG. 9 shows the number of CSS cycles at which the dynamic friction coefficient becomes 0.5 and 0.6 at each bonded glass layer thickness. It can be seen from FIG. 9 that the thickness of the bonding glass layer must be 20 μm or less in order to set the CSS cycle numbers at which the dynamic friction coefficient becomes 0.5 and 0.6 to 50,000 and 70,000 times or more, respectively.

上記実施例においては、ヘッドコアはセンダスト磁性薄
膜を使用した場合について説明したが、アモルファス磁
性薄膜をも使用することができる。この場合、例えば希
土類元素−Co合金磁性体のようなアモルファス薄膜を使
用した場合、磁性薄膜の熱膨張係数(α)は110〜120×
10-7/℃であるので、ヘッドコア1の基板11、16及びス
ライダ2の材料としてはこのような熱膨張係数を有する
材料が選定される。斯かるセラミックス材料としてはMg
O系セラミックスなどを挙げることができる。
In the above-described embodiment, the head core is made of the sendust magnetic thin film, but an amorphous magnetic thin film can also be used. In this case, for example, when an amorphous thin film such as a rare earth element-Co alloy magnetic body is used, the thermal expansion coefficient (α) of the magnetic thin film is 110 to 120 ×
Since it is 10 −7 / ° C., a material having such a thermal expansion coefficient is selected as the material of the substrates 11 and 16 of the head core 1 and the slider 2. Mg as such a ceramic material
Examples include O-based ceramics.

発明の効果 以上の如くに構成される本発明に係る浮上型磁気ヘッド
は、スライダとヘッドコアの非磁性基板との間で偏摩耗
が起こったり、接合ガラス層の表面積を減少させ、さら
にその上にゴミが付着することが極めて少なく、又、磁
性材料にかかる応力を低減し、耐CSS性及びヘッド特性
を向上せしめ得るという効果を奏する。
EFFECTS OF THE INVENTION The flying magnetic head according to the present invention configured as described above causes uneven wear between the slider and the non-magnetic substrate of the head core, reduces the surface area of the bonding glass layer, and further There is an effect that dust is extremely rarely adhered, stress applied to the magnetic material is reduced, and CSS resistance and head characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの一部拡大詳細図である。 第2図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの斜視図である。 第3図は、ヘッドコアの製造方法を示す工程図である。 第4図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの全体構成を示す斜視図である。 第5図は、従来のフェライト型コンポジットタイプの浮
上型磁気ヘッドの斜視図である。 第6図(A)は、従来提案されている薄膜積層型コンポ
ジットタイプの浮上型磁気ヘッドの斜視図であり、第6
図(B)はセラミックスライダを示す斜視図であり、第
6図(C)はヘッドコアを示す斜視図である。 第7図は、従来のフェライト型コンポジットタイプのヘ
ッドコア(ヘッドチップ)の斜視図である。 第8図は、CSSサイクル数と動摩擦係数の関係を示すグ
ラフである。 第9図は、接合ガラス層の厚みとCSSサイクル数との関
係を示すグラフである。 1:ヘッドコア 2:スライダ 3:スライドの溝状凹所 4:接合ガラス層 14:積層磁性薄膜
FIG. 1 is a partially enlarged detailed view of a composite type flying type magnetic head according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a composite type flying magnetic head according to the present invention. FIG. 3 is a process drawing showing the method of manufacturing the head core. FIG. 4 is a perspective view showing the overall structure of a composite type flying type magnetic head according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a conventional ferrite type composite type flying type magnetic head. FIG. 6 (A) is a perspective view of a conventionally proposed thin film laminated composite type floating magnetic head.
FIG. 6B is a perspective view showing the ceramic slider, and FIG. 6C is a perspective view showing the head core. FIG. 7 is a perspective view of a conventional ferrite type composite type head core (head chip). FIG. 8 is a graph showing the relationship between the CSS cycle number and the dynamic friction coefficient. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the thickness of the bonding glass layer and the number of CSS cycles. 1: Head core 2: Slider 3: Groove-shaped recess of slide 4: Bonding glass layer 14: Multilayer magnetic thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−50217(JP,A) 特開 昭62−22411(JP,A) 特開 昭61−192005(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-64-50217 (JP, A) JP-A-62-22411 (JP, A) JP-A-61-192005 (JP, A)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非磁性基板上に磁性薄膜を積層して形成さ
れるヘッドコアを、スライダに形成された凹所に接合ガ
ラス層を介して一体に接合して構成される浮上型磁気ヘ
ッドにおいて、前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
を同じ材料で作製し、且つ前記ヘッドコアの基板の熱膨
張係数と磁性薄膜の熱膨張係数とを実質的に同一とし、
前記ヘッドコアと前記スライダとを接合する接合ガラス
層の厚さを20μm以下としたことを特徴とする浮上型磁
気ヘッド。
1. A flying magnetic head constructed by integrally bonding a head core formed by laminating magnetic thin films on a non-magnetic substrate to a recess formed in a slider via a bonding glass layer. The head core substrate and the slider are made of the same material, and the thermal expansion coefficient of the head core substrate and the thermal expansion coefficient of the magnetic thin film are substantially the same,
A flying magnetic head characterized in that a thickness of a bonding glass layer for bonding the head core and the slider is set to 20 μm or less.
【請求項2】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、CoxNi2-xO2(但し、0.2≦X≦1.8)で表されるセラ
ミックス材料にて作製され、前記磁性薄膜はFe-Si-Al合
金とされることを特徴とする請求項1記載の浮上型磁気
ヘッド。
2. The head core substrate and the slider are made of a ceramic material represented by Co x Ni 2-x O 2 (where 0.2 ≦ X ≦ 1.8), and the magnetic thin film is Fe-Si. The flying magnetic head according to claim 1, wherein the flying magnetic head is made of an -Al alloy.
【請求項3】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、CoO及びNiOを基本組成として、MnO、TiO2、Al2O3
びCaOの中から選ばれた少なくとも1種を0.1〜5重量%
添加したセラミックス材料にて作製されることを特徴と
する請求項2記載の浮上型磁気ヘッド。
3. The head core substrate and the slider have a basic composition of CoO and NiO, and 0.1 to 5% by weight of at least one selected from MnO, TiO 2 , Al 2 O 3 and CaO.
The flying magnetic head according to claim 2, wherein the flying magnetic head is made of an added ceramic material.
【請求項4】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、CoO及びNiOを基本組成として、1〜5重量%のY
2O3、0.1〜1重量%のTiN及び0.3〜2重量%のB2O3のう
ち、少なくとも1種を添加したセラミックス材料にて作
製されることを特徴とする請求項2記載の浮上型磁気ヘ
ッド。
4. The head core substrate and the slider have a basic composition of CoO and NiO of 1 to 5 wt% Y.
The floating mold according to claim 2, which is made of a ceramic material to which at least one of 2 O 3 , 0.1 to 1 wt% TiN and 0.3 to 2 wt% B 2 O 3 is added. Magnetic head.
【請求項5】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、MgO、CaO、CoO及びNiOからなる組成の混合セラミッ
クスであって、MgO及びCaOがそれぞれが30モル%以下含
有し、且つ残部がCoxNi2-xO2(但し、0.2≦X≦1.8)と
される、岩塩型構造を有したセラミックス材料にて作製
されることを特徴とする請求項2記載の浮上型磁気ヘッ
ド。
5. The head core substrate and the slider are mixed ceramics having a composition of MgO, CaO, CoO and NiO, each containing MgO and CaO in an amount of 30 mol% or less, and the balance being Co x. The flying magnetic head according to claim 2, wherein the flying magnetic head is made of a ceramic material having a rock-salt type structure, wherein Ni 2−x O 2 (where 0.2 ≦ X ≦ 1.8).
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