JPH08180310A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 後方封着ガラスを改良して、高密度記録に対
応した高性能の磁気ヘッドの歩留りを向上する。 【構成】 突合せ面に高飽和磁束密度の磁性体を設けた
一対のフェライト基板、その相対する磁性体のギャップ
部に設けたギャップガラス、および基板を封着した前後
一対の封着ガラスを具備し、後方の封着ガラスに、３０
〜３００℃における膨張係数が（７５〜１００）×１０
^-7／℃で、かつ作業温度が４９０〜５２０℃の結晶化ガ
ラスを用いた磁気ヘッド。後方の封着ガラスの組成は、
ＳｉＯ₂＝１〜６％、Ｂ₂Ｏ₃＝７〜１０％、ＰｂＯ＝６
０〜７８％、ＺｎＯ＝１０〜２５％、Ａｌ₂Ｏ₃＝０〜３
％、ＺｒＯ₂＝０〜８％、ＢａＯ＝０〜３％。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ、ＤＡＴ、フロ
ッピーディスク、ハードディスク、オーディオテープレ
コーダあるいは磁気カードなどの磁気記録媒体を用いる
記録および／または再生装置における磁気ヘッド、特に
フェライトをヘッド基板として用いたメタルインギャッ
プ（ＭＩＧ）ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の小型、高容量化にと
もない、高保磁力媒体にも充分対応し、高記録密度を可
能とする磁気ヘッドの開発が強く求められている。これ
に応えるため、ギャップ部に高飽和磁束密度の磁性体、
例えば鉄系窒化合金（例Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ，Ｆｅ−Ｎｂ−
Ｎ，Ｆｅ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ−Ｎなど）あるいはコバルト
系合金（例Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ−Ｎｂ，Ｃｏ−Ｎｂ−Ｚｒ
−Ｎなど）をスパッタリングしたＭＩＧヘッドが開発さ
れてきている。図１はフェライトを基板としたＭＩＧヘ
ッドの代表的な構造を示している。フェライト基板１、
２のギャップ部に磁性体３、４がスパッタリングによっ
て形成されており、その空隙はギャップガラス５で満た
され、基板の前後は一対の封着ガラス６、７によって結
合し、最後にコイル（図示せず）８を巻いて構成されて
いる。図２は封着ガラスによって一対のフェライト基板
を一体化する工程を示す。一体化されたフェライト基板
は、所定の厚さに寸断され、図１のヘッドチップとな
る。このときガラスが弱いと、ガラスにクラックが発生
して歩留まりが低下する。

【０００３】ここで、封着ガラス６、７は、磁性体の磁
気特性を損なわないように５００℃程度で封入されなけ
ればならない。後方のガラス７は、作業温度４９０〜５
２０℃のものを使用する。なお、作業温度とは、ガラス
の粘度が約１０⁴ポアズになる温度である。一方、前方
のガラス６は、ヘッドの前面から圧入される。それは、
前方のガラスは図１（ｂ）から明らかなように、磁性体
との接触面積が大きいので相互反応しやすいため、作業
温度の高いガラスを粘度の高いまま圧入して相互反応を
小さくする必要があるからである。具体的には、前方の
ガラスの作業温度は５４０〜５６０℃である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】封着ガラスは、フェラ
イト基板との熱膨張係数の差によりヘッド全体にある歪
を生じさせる。ヘッドの磁気特性は、この歪に影響され
るので、最適なガラスを選択、使用することは、ヘッド
の磁気特性を左右する重要な問題である。特にＭＩＧヘ
ッドの場合、前方の封着ガラスはヘッドの磁気特性に与
える影響が大きい。そこで、本発明者らは、先に好まし
い前方の封着ガラスの組成とともに、後方の封着ガラス
に膨張係数が前方のガラスのそれより小さいものを使用
することを提案した。この発明により、後方ガラスに発
生するクラックを小さくし、ヘッドの歩留まりを向上す
ることができたが、まだ充分ではなかった。本発明は、
従来のこのような課題を考慮し、さらに後方封着ガラス
を改良して、高密度記録に対応した高性能の磁気ヘッド
を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドは、
突合せ面に高飽和磁束密度の磁性体を設けた一対のフェ
ライト基板、その相対する磁性体のギャップ部に設けた
ギャップガラス、および前記基板を封着した前後一対の
封着ガラスを具備し、前記後方の封着ガラスとして、３
０〜３００℃における膨張係数が（７５〜１００）×１
０^-7／℃で、かつ作業温度が４９０〜５２０℃の結晶化
ガラスを用いるものである。ここで、後方の封着ガラス
の組成は重量比で、ＳｉＯ₂＝１〜６％、Ｂ₂Ｏ₃＝７〜
１０％、ＰｂＯ＝６０〜７８％、ＺｎＯ＝１０〜２５
％、Ａｌ₂Ｏ₃＝０〜３％、ＺｒＯ₂＝０〜８％、ＢａＯ
＝０〜３％であることが好ましい。

【０００６】

【作用】上記のように、後方封着ガラスを結晶化ガラス
としたことで、後方ガラスに発生するクラックを小さく
し、ヘッドの歩留まりを向上することができる。ここで
結晶化ガラスは、特定組成の非晶質ガラスを熱処理する
ことにより、ガラスマトリックス中に微細な結晶を析出
させたものであり、その結果強度が熱処理前の約１０倍
向上するとされている（例えば、土橋正二著「ガラスの
化学」１７２頁、講談社、昭和６０年）。ところが、単
純にどのような結晶化ガラスを使用しても良いかという
と、そうではない。ガラスの膨張係数を(７５〜１００)
×１０^-7/℃としたのは、７５×１０^-7/℃より小さい
と、フェライトに発生する引張応力によりフェライトが
破壊されるためである。また、１００×１０^-7/℃より
大きいと、逆にガラスに発生する引張応力によりガラス
が破壊されるためである。さらに、作業温度が４９０〜
５２０℃となると、特定の組成を限定する必要性がある
わけである。

【０００７】なお、前方の封着ガラスに結晶化ガラスを
使用しなかった理由は、図１で前方封着ガラス６を通し
てアペックス１０を観察する必要があるため、透明性の
良い非晶質ガラスが必要とされるのである。つまりアペ
ックスとヘッドのテープ摺動面の距離をギャップデプス
というが、これを規定の距離に調整する必要のためであ
る。好ましい前方の封着ガラスは、３０〜３００℃にお
ける膨張係数が（８０〜９５）×１０^-7／℃で、かつ作
業温度が５４０〜５６０℃のものである。その組成は、
重量比で、ＳｉＯ₂＝６〜１７％、Ｂ₂Ｏ₃＝７〜１６
％、ＰｂＯ＝６０〜７７％、ＺｎＯ＝０〜１３％、Ａｌ
₂Ｏ₃＝０〜２％、Ｋ₂Ｏ＝０〜１％、Ｎａ₂Ｏ＝０〜３
％、Ｌａ₂Ｏ₃＝０〜５％、ＢａＯ＝０〜５％である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。図２は、ＭＩＧ磁気ヘッドの製造工程を示す。
まず（ａ）のように、それぞれ突合せ面に鉄系超構造窒
化合金からなる磁性体を設け、かつギャップ部にギャッ
プガラスを設けたフェライト基板１、２と前方封着ガラ
ス６および後方封着ガラス７をセットし、次いで、それ
ぞれのガラスを５００℃で封入して、突合せたフェライ
ト基板１、２の溝部９に封着し、所定の加工を施すこと
により、図１のようなＭＩＧ磁気ヘッドが得られる。

【０００９】表１は、３０〜３００℃における膨張係数
が（７５〜１００）×１０^-7／℃で、かつ作業温度が４
９０〜５２０℃である後方封着ガラスの組成例を示した
ものである。

【００１０】

【表１】

【００１１】それぞれの成分の限定理由は以下のとおり
である。ＳｉＯ₂は１％より少ないと膨張係数が大きく
なる。また、６％より多いと作業温度が５２０℃を越え
るので、望ましくない。Ｂ₂Ｏ₃は７％より少ないと作業
温度が５２０℃を越え、１０％より多いと膨張係数が小
さくなるとともに結晶化しにくくなる。ＰｂＯは６０％
より少ないと作業温度が５２０℃を越え、７８％より多
いと膨張係数が大きくなる。以上の３種類はガラスの網
目形成酸化物である。ＺｎＯは１０％より少ないと結晶
化しにくく、２５％より多いと作業温度が５２０℃を越
える。Ａｌ₂Ｏ₃は３％より多いと作業温度が５２０℃を
越える。ＺｒＯ₂は８％より多いと作業温度が５２０℃
を越える。以上の３種類はガラスの中間酸化物であり、
耐水性向上の役割を果たす。ＢａＯは３％より多いと膨
張係数が大きくなる。ＢａＯは修飾酸化物であり、低融
化と膨張係数調整の役割を果たすものである。なお、熱
処理後の析出結晶を分析したところ、α−ＰｂＯ・Ｂ₂
Ｏ₃と２ＰｂＯ・ＺｎＯ・Ｂ₂Ｏ₃が検出された。

【００１２】［実施例１］フェライト基板には、モル比
で、Ｆｅ₂Ｏ₃＝５４．５％，ＺｎＯ＝１８．５％，Ｍｎ
Ｏ＝２７％の組成のものを用いた。前方封着ガラスは、
重量比でＳｉＯ₂＝１５．５％、Ｂ₂Ｏ₃＝６．１％、Ｐ
ｂＯ＝７６．３％、Ａｌ₂Ｏ₃＝０．９％、Ｋ₂Ｏ＝０．
６％の非晶質ガラス（作業温度５４５℃）である。後方
封着ガラスとして、表１の番号４の結晶化ガラスと、同
じ膨張係数でその組成が重量比でＳｉＯ₂＝４．２％、
Ｂ₂Ｏ₃＝１４．９％、ＰｂＯ＝６７．８％、ＺｎＯ＝１
２．２％、Ａｌ₂Ｏ₃＝０．３％の非晶質ガラス（作業温
度５１０℃）を使用した。

【００１３】以上の条件で図１のような構成のＭＩＧヘ
ッドを作製し、そのときの歩留まりを比較した。歩留ま
りは、１００％から後方封着ガラスに発生したクラック
発生率を引いたものである。その結果、結晶化ガラスを
使用したときは歩留り９７％であったが、非晶質ガラス
を使用したときは８９％であった。従って、結晶化ガラ
スを使用したときの優位性が立証された。なお、上記実
施例では後方封着ガラスの組成を６種類しか示さなかっ
たが、ガラスの組成はこれに限るものではない。また、
基板フェライトの組成も実施例に限定されるものではな
い。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、後方封着
ガラスとして結晶化ガラスを使用することによって、磁
気ヘッドの歩留まりが向上する。

【図面の詳細な説明】

【図１】ＭＩＧヘッドの代表的な構造を示すもので、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部の平面図である

【図２】ＭＩＧヘッドの代表的な製造工程を示す図であ
る

【符号の説明】

１、２ フェライト基板 ３、４ 磁性体 ５ ギャップガラス ６ 前方封着ガラス ７ 後方封着ガラス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突合せ面に高飽和磁束密度の磁性体を設
   けた一対のフェライト基板、その相対する磁性体のギャ
   ップ部に設けたギャップガラス、および前記基板を封着
   した前後一対の封着ガラスを具備し、前記後方の封着ガ
   ラスは、３０〜３００℃における膨張係数が（７５〜１
   ００）×１０^-7／℃で、かつ作業温度が４９０〜５２０
   ℃の結晶化ガラスであることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 後方の封着ガラスの組成が重量比で、Ｓ
   ｉＯ₂＝１〜６％、Ｂ₂Ｏ₃＝７〜１０％、ＰｂＯ＝６０
   〜７８％、ＺｎＯ＝１０〜２５％、Ａｌ₂Ｏ₃＝０〜３
   ％、ＺｒＯ₂＝０〜８％、ＢａＯ＝０〜３％である請求
   項１記載の磁気ヘッド。