JPH08165135A - 磁気ヘッド用ガラス組成物および磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド用ガラス組成物および磁気ヘッド

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JPH08165135A
JPH08165135A JP6329799A JP32979994A JPH08165135A JP H08165135 A JPH08165135 A JP H08165135A JP 6329799 A JP6329799 A JP 6329799A JP 32979994 A JP32979994 A JP 32979994A JP H08165135 A JPH08165135 A JP H08165135A
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JP
Japan
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glass
magnetic head
sendust
gap
apex
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Withdrawn
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JP6329799A
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English (en)
Inventor
Atsuhiro Hayashi
厚宏 林
Masayuki Takamori
雅之 高森
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐水性に優れ、センダストと反応せずしかも
センダスト薄膜に適合する熱膨張係数を有し、約600
℃で十分の軟化流動性を有する磁気ヘッド用ガラス、特
にアペックス部モールドガラスまたはギャップ部溶着ガ
ラスの開発。 【構成】 モル%で、SiO2 :50〜60%、R2
O:24〜35%(但し、RはLi、Na及びKから選
択される少なくとも1種、好ましくは2種以上を表
す)、Nb25 :2〜10%、ZnO:2〜7%及び
BaO:2〜7%から成る組成を有する磁気ヘッド用ガ
ラス。主要骨格をなすSiO2 を基本として、アルカリ
金属酸化物により適正範囲の熱膨張係数および高温での
流動性を確保し、Nb25 をZnO及びBaOと共に
含有させることにより耐水性を向上させ、PbO及びT
eO2 を非含有とすることによりセンダストとの反応を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド用ガラスに
関するものであり、特には耐水性に優れ、磁性膜として
のFe−Si−Al合金いわゆるセンダストと反応せず
しかもセンダストに適合する熱膨張係数を有し、そして
約600℃で十分の流動性を有することを特徴とする磁
気ヘッド用ガラス、特にアペックス部モールドガラスと
して有用な磁気ヘッド用ガラスに関するものである。本
発明はまた、このガラスを使用して一対のコア材を溶着
した磁気ヘッドにも関係する。
【0002】
【従来の技術】磁気ヘッドは、ビデオテープ、フロッピ
ー、ハードディスクを用いる民生用及びOA機器用磁気
情報記録機器の重要な部品である。近年は高密度記録・
再生が要望され、それに対応して磁気ヘッドにも高密度
記録・再生を可能とするものが求められている。現在で
は、磁気ヘッドとして、磁性膜としてセンダスト(Fe
−Si−Al合金)膜を使用し、一対のフェライトコア
材を溶着したコアチップや、センダスト薄膜を非磁性セ
ラミックスの間に積層したギャップを形成したコアチッ
プをスライダーに固定したコンポジット型磁気ヘッドが
使用されている。
【0003】磁気ヘッドの製造工程においては、多くの
段階でガラスが使用される。その一例として積層型コア
チップの製造方法を示す。CoO−NiO酸化物のよう
な非磁性セラミック基板にセンダスト合金皮膜が全面に
付着され、その上に積層用ガラス皮膜が全面に付着さ
れ、これら皮膜付き基板を多数枚重ねて加圧・加熱して
積層体が形成される。次いで、この積層体をスライスし
てスタックト・バーと呼ばれる適当な寸法の基本積層体
が形成される。このスタックト・バーから、Cコア用の
プレート(Cプレート)が切り出され、Cプレートには
磁性膜と直行する溝が掘られる。溝には、その開口端の
一側にアペックス部と呼ばれる突端部が形成される。溝
を形成したCプレートは、別途用意したIコア用のIプ
レートとその対向結合面にギャップ部溶着ガラスをスパ
ッタした後、加圧・加熱される。このとき、Iプレート
を用いずに、両者ともCプレートを用いる形も可能であ
る。次に、アペックス部に棒状のアペックス部モールド
ガラスを挿入し、加熱軟化させアペックス部を充填せし
め、CプレートとIプレートとのギャップの結合を補強
する。こうして結合されたCプレート及びIプレートか
ら磁気ヘッドコアチップが切り出される。切り出された
コアチップは、磁気ヘッド構造材の一部であるスライダ
ーの挿入間隙に挿入され、チップモールド用のガラスに
より埋め込まれる。このように、磁気ヘッドの製造工程
においては、積層用ガラス、ギャップ部溶着ガラス、ア
ペックス部モールドガラス及びチップモールドガラスと
いう多種類のガラスが使用される。ヘッド構造の狭ギャ
ップ化、狭トラック化にともない、これら磁気ヘッド用
ガラスに対して厳しい性能が要求されるようになってき
ており、磁気ヘッド用ガラスが磁気ヘッドの性能を左右
する大きな因子であるといっても過言ではない。
【0004】磁気ヘッドガラスに対して要求される性質
としては、1)磁性材料との熱膨張係数の適合性、2)
作業温度の適合性、3)透明性、4)耐水性、5)磁性
材料との反応性、6)化学的耐久性等が挙げられている
(例えば「NEW GLASS」Vol.6 No.3 (1991) pp
258-265 参照)。
【0005】従来、磁気ヘッドガラスとしては、SiO
2 −PbO系の、いわゆる鉛ガラスが多く使用されてき
た。更に、B23 、TeO2 、Tl2 O、Bi23
の1種以上を主成分として或いは副成分として含むガラ
スもある。このほか、副成分については、多数の提唱が
ある。例えば、特開平2−38340号、特開平4−3
55210号、特開平4−321536号、特開平4−
83734号、特開平5−105474号、特開平5−
213628号、特開平6−9242号その他を参照さ
れたい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】磁気ヘッドの製造には
数種のガラスが使用されるが、後の工程で使用されるガ
ラスは前の工程で使用されるガラスよりも低軟化点でな
ければならない。これはガラスを加熱・軟化させる際
に、前の工程で使用したガラスの軟化点付近まで温度を
上げると、前の工程で接着した部分がゆるんでしまうた
めである。ギャップ部を溶着してなる磁気ヘッドの場
合、ギャップ溶着後、コアチップをスライダーに固定す
るなどの工程で、再度ガラスを使用する。そこで、ギャ
ップ部を溶着・補強する工程を500℃〜600℃で行
えると好ましい。しかし、従来の磁気ヘッド用ガラスで
あるSiO2 −PbO系の、いわゆる鉛ガラスを600
℃程度の温度で使用した場合、ギャップ面においてセン
ダスト膜を浸食することが見いだされた。更には、切断
・研磨の際に水が使用されることから、耐水性の一層の
改善が求められている。本発明の課題は、耐水性に優
れ、磁性膜としてのセンダストと反応せずしかもそれに
適合する熱膨張係数を有し、そして約600℃で十分の
流動性を有することを特徴とする磁気ヘッド用ガラス、
特にはギャップ部を溶着・補強するアペックス部モール
ドガラスまたはギャップ部溶着ガラスとして有用な磁気
ヘッド用ガラスを開発することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、検討の結
果、ガラスの主要骨格をなす成分であるSiO2 を基本
として、Nb25 をZnO及びBaOと共に含有させ
ることにより耐水性を向上させることができ、また従来
用いられていたPbO及びTeO2 を含まないようにす
ることによりセンダストとの反応を回避でき、更にはR
2 O(但し、RはLi、Na及びKから選択される少な
くとも1種を表す)並びにZnO及びBaO含有量を調
整することにより軟化点及び線膨張係数を適正な範囲に
調整することができ、上記課題を解決しうることを見出
した。この知見に基づいて、本発明は、モル%で表し
て、SiO2 :50〜60%、R2 O:24〜35%
(但し、RはLi、Na及びKから選択される少なくと
も1種を表し、複数種の場合は合計量である。)、Nb
25 :2〜10%、ZnO:2〜7%及びBaO:2
〜7%から成る組成を有することを特徴とする磁気ヘッ
ド用ガラス組成物、特にアペックス部モールドガラスを
提供する。本発明はまた、少なくとも一対のコア材をギ
ャップ面におけるギャップ部溶着ガラス及びアペックス
部におけるアペックス部モールドガラスにより溶着して
なる磁気ヘッドにおいて、アペックス部モールドガラス
またはギャップ部溶着ガラスが、上記磁気ヘッド用ガラ
ス組成物であることを特徴とする磁気ヘッドをも提供す
る。
【0008】
【作用】最初に述べたように、磁気ヘッドの製造工程に
おいては、多くの段階でガラスが使用され、その性能が
磁気ヘッドの性能に重要な影響を与えている。磁気ヘッ
ドコアには幾つかの型式のものが実用化されており、図
1はその一例である。この磁気ヘッドコア1は、Cコア
と呼ばれる、センダストに代表される磁性皮膜Mをガラ
ス皮膜Gでもって間に挟みこんだCコア材2とIコアと
呼ばれる同様のIコア材3とを対向結合面であるギャッ
プ面にギャップ部溶着ガラス6をスパッタした後、加圧
・加熱することにより互いに溶着したものである。Cコ
アには、コイルを巻装するための溝4が形成されてお
り、溝4にはその開口端の一側にアペックス部5と呼ば
れるギャップ形成のための突端部が形成されている。こ
のように、Cコア材2とIコア材3とは、ギャップ部溶
着ガラス6により接合され、そしてアペックス部に充填
されたアペックス部モールドガラス7により微小な結合
部分からなるギャップ部が補強されている。
【0009】図1の磁気ヘッドコアチップの製造工程を
図2に示す。図2(a)に示すように、Co−Ni酸化
物のような非磁性セラミックス基板10にセンダスト合
金皮膜Mが全面に付着され、その上に積層用ガラス皮膜
Gが全面に付着され、これら皮膜付き基板を多数枚重ね
て加圧・加熱して積層体11を形成する。次いで、図2
(b)に示すように、この積層体11を適当な大きさに
スライスしてスタックト・バーと呼ばれる、コア材を切
り出しそして磁性膜と直行する溝4を複数列平行に掘る
ことによりCコアとしてのCプレート2’を形成する。
溝4には、その開口端の一側にアペックス部5と呼ばれ
る拡大突端部が形成される。コア材としてのIプレート
3が別途用意される。CプレートとIプレートとは、そ
の対向結合面にギャップ部溶着ガラス6をスパッタした
後、加圧・加熱される。次に、図2(c)に示すよう
に、アペックス部5に棒状アペックス部モールドガラス
12を挿入し、そして軟化させてアペックス部をアペッ
クス部モールドガラスで充填せしめ、ギャップ部の結合
および機械的強度を補強する。こうして結合されたCプ
レートとIプレートから磁気ヘッドコアチップ1が切り
出される。工程(b)と工程(c)とを逆にして、先に
アペックス部を形成してアペックス部モールドガラスを
充填し、その後巻線用の溝を形成し、その後Cプレート
とIプレートを溶着する方法も可能である。
【0010】図3は、切り出された磁気ヘッドコアチッ
プ1を、磁気ヘッド構造材の一部であるスライダー(ハ
ウジング)13の挿入間隙14に挿入し、チップモール
ドガラス15により埋め込んだ状態を示す。
【0011】図4は、また別の型式の磁気ヘッドコアチ
ップを示す。ここでは、磁性膜MはCコア材2のギャッ
プ面に形成されている。磁性膜Mを備えそして溝4及び
アペックス部5を形成されたCコア材2とIコア材3と
はギャップ部溶着ガラス6により接合されている。アペ
ックス部5には、アペックス部モールドガラス7が充填
され、Iコア材とCコア材との結合を補強している。こ
の磁気ヘッドコアチップも、図3と同様にして、スライ
ダーの挿入間隙に挿入され、チップモールドガラスによ
り埋め込まれる。
【0012】このように、磁気ヘッドの製造工程におい
ては、積層用ガラス、ギャップ部溶着ガラス、アペック
ス部モールドガラス及びチップモールドガラスが使用さ
れる。本発明は、こうした磁気ヘッド用ガラス全般を対
象とするが、特にアペックス部モールドガラスとして使
用するのに適する。本発明ガラスは磁性材料としてのセ
ンダストと併用するに適合する。
【0013】本発明に従えば、モル%で表して、SiO
2 :50〜60%、R2 O:24〜35%(但し、Rは
Li、Na及びKから選択される少なくとも1種、好ま
しくは2種を表す)、Nb25 :2〜10%、Zn
O:2〜7%及びBaO:2〜7%から成る組成を有す
る磁気ヘッド用ガラスが提供される。本発明ガラスは、
耐水性に優れ、磁性膜としてのセンダストと反応しにく
くしかもそれに適合する熱膨張係数を有し(α=130
×10-7〜150×10-7/℃、好ましくは130×1
-7〜140×10-7/℃、そして約600℃で十分の
軟化・流動性(軟化点Ts =500〜550℃、特には
約530℃前後)を有することを特徴とする。各成分の
限定理由を説明する。
【0014】SiO2 はガラスの主要骨格をなす成分で
あり、50〜60%、好ましくは51〜58%添加され
る。SiO2 が50%未満では、化学的耐久性が悪くな
り、他方60%を超えると軟化点が高くなる。
【0015】R2 O(RはLi、Na及びKから選択さ
れる少なくとも1種)は、ガラスの軟化点を下げると共
に、熱膨張係数を上げる成分であり、24〜35%の添
加を必要とする(複数成分の場合には合計量である)。
2 Oが24%未満では、上記効果を奏せず、他方35
%を超えると耐水性が劣化する。R2 Oの場合、混合塩
としての添加が好ましい。R2 O濃度が同じで、R2
が1種類の場合と2種類の場合とを比較すると、R2
が2種類の場合の方が軟化点を下げる効果、耐水性に対
する効果とも大きいことが知られている。その説明とし
て幾つかの議論があるが、混合アルカリ効果が最も有力
である。本発明においては、7〜12%範囲のLi2
O、8〜15%範囲のNa2 O及び7〜9%範囲のK2
Oの3種類のすべてをそれらの合計量が24〜35%と
なるような範囲で使用することが好ましい。
【0016】Nb25 は耐水性を向上させる成分であ
り、2〜10%、好ましくは5%以下添加される。Nb
25 が2%未満では、その効果がなく、他方10%を
超えるとガラスを失透させやすくなる。ガラスは、ギャ
ップ深さ等を測定するために透明性を維持することが必
要である。ガラスの耐水性は、切断・研磨の際に水と接
触するので、耐水性が悪いと後で変質・剥離する等の弊
害が生じるので、非常に重要な性質である。
【0017】ZnO及びBaOはいずれも、Nb25
とともに耐水性を向上させる成分であり、それぞれ2〜
7%の範囲で添加される。また、熱膨張係数の調整並び
に軟化点の調整目的でも使用される。ZnO及びBaO
それぞれ2%未満では効果がなく、他方それぞれ7%を
超えると熱膨張係数が小さくなると共に軟化点が高くな
る。Nb25 とZnO及びBaOにより十分の耐水性
を確保しつつ、所望範囲の熱膨張係数及び軟化点を実現
することが重要である。
【0018】本発明ガラスの組成上のもう一つの特徴
は、成分として、従来の多くの磁気ヘッドガラスに見ら
れたようなPbO及びTeO2 を含まないことである。
このため、本発明ガラスは作業温度が約600℃に高め
られても、センダストと反応しにくい。
【0019】
【実施例】以下に実施例と比較例とを示す。原料を表1
に示すような組成となるように秤量し、白金ルツボ中で
1100〜1300℃で加熱溶融し、攪拌して均一化
し、清澄後冷却してガラスを作製した。例1〜6が実施
例である。例7はNb25を含まない比較例でありそ
して例8はNb25 を15%と本発明の上限より多く
含む比較例である。例9はいわゆる鉛ガラスである。こ
れらガラスの特性を測定した結果を示す。平均線膨張係
数αおよびガラス転移点Tg は市販の差動トランス式膨
張計を用いて測定した。平均線膨張係数αは100℃〜
300℃での平均値を表わす。軟化点Ts および作業温
度Tw はそれぞれガラス粘度が107.6ポアズおよび1
4 ポアズを示す時の温度を表わす。耐水性は、JOG
IS(日本光学硝子工業会規格)を参考にし、各例のガ
ラスを粒度420〜590μmの粉末にし、純水中で1
00℃において60分間処理した後の重量減少率を測定
した。耐水性が良好であるには、めやすとして、0.2
0wt%より十分に小さいことが必要とされる。反応性
は、センダストの小片上にガラスを置き、600℃で熱
処理した後、断面をSEMで観察した。反応部が観察さ
れた場合には×でそして反応部が観察されない場合には
○として示した。
【0020】
【表1】
【0021】本発明の組成を満足する範囲で成分を配合
した実施例1〜6のガラスは、耐水性が向上しそしてセ
ンダストとの反応性もないことがわかる。しかし、Nb
25 を含まない比較例7は耐水性が2倍程度悪く、N
25 を多く含む比較例8は失透してしまった。鉛ガ
ラスの比較例9は耐水性が悪く、しかもセンダストとの
反応が見られる。
【0022】
【発明の効果】本発明ガラスは、耐水性に優れ、磁性膜
としてのセンダストと反応せずしかもそれに適合する熱
膨張係数を有し、そして約600℃で十分の流動性を有
する点で、磁気ヘッド用ガラス全般、特にアペックス部
モールドガラスまたはギャップ部溶着ガラスとして使用
するのに適する。ギャップ部を溶着・補強する工程の作
業温度を高めることを可能ならしめ、磁気ヘッド製造の
作業性および磁気ヘッドの信頼性を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気ヘッドコアチップの一例の斜視図である。
【図2】積層型磁気ヘッドコアの製造工程を示し、
(a)はセンダスト合金皮膜及び積層用ガラス皮膜付き
基板を多数枚重ねて加圧・加熱して積層体を形成する段
階を示し、(b)は積層体から切り出されそして溝を形
成したCプレートとIプレートをギャップ部溶着ガラス
を介して加圧・加熱する段階を示し、そして(c)はア
ペックス部をアペックス部モールドガラスで充填するた
めアペックス部に棒状アペックス部モールドガラスを挿
入した段階を示す。
【図3】磁気ヘッドコアチップをスライダーの挿入間隙
に挿入し、チップモールドガラスにより埋め込んだ状態
を示す斜視図である。
【図4】磁気ヘッドコアチップの別の例の斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 磁気ヘッドコアチップ 2 Cコア材 2’Cプレート M 磁性皮膜 G 積層用ガラス皮膜 3 Iコア材 3’Iプレート 4 溝 5 アペックス部 6 ギャップ部溶着ガラス 7 アペックス部モールドガラス 10 非磁性セラミックス基板 11 積層体 12 棒状アペックス部モールドガラス 13 スライダー(ハウジング) 14 挿入間隙 15 チップモールドガラス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モル%で表して、SiO2 :50〜60
    %、R2 O:24〜35%(但し、RはLi、Na及び
    Kから選択される少なくとも1種を表し、複数種の場合
    は合計量である。)、Nb25 :2〜10%、Zn
    O:2〜7%及びBaO:2〜7%から成る組成を有す
    ることを特徴とする磁気ヘッド用ガラス組成物。
  2. 【請求項2】 前記磁気ヘッド用ガラス組成物がアペッ
    クス部モールドガラスであることを特徴とする請求項1
    記載の磁気ヘッド用ガラス組成物。
  3. 【請求項3】 一対のコア材をギャップ面におけるギャ
    ップ部溶着ガラス及びアペックス部におけるアペックス
    部モールドガラスにより溶着してなる磁気ヘッドにおい
    て、該アペックス部モールドガラスまたはギャップ部溶
    着ガラスが、請求項1記載のガラスであることを特徴と
    する磁気ヘッド。
JP6329799A 1994-12-06 1994-12-06 磁気ヘッド用ガラス組成物および磁気ヘッド Withdrawn JPH08165135A (ja)

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