JPS60103515A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPS60103515A
JPS60103515A JP21087183A JP21087183A JPS60103515A JP S60103515 A JPS60103515 A JP S60103515A JP 21087183 A JP21087183 A JP 21087183A JP 21087183 A JP21087183 A JP 21087183A JP S60103515 A JPS60103515 A JP S60103515A
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JP
Japan
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zirconium oxide
thin film
base
magnetic head
film magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP21087183A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadakuni Nagaike
長池 完訓
Hiroyasu Nakajima
中島 博泰
Masaki Oura
大浦 正樹
Koji Takeshita
竹下 幸二
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/10Structure or manufacture of housings or shields for heads
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C04B35/486Fine ceramics
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3103Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
    • G11B5/3106Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は薄膜磁気ヘッドに係シ、特に磁気ディスクとの
摺動特性および、機械加工特性の良好なスライダに関す
る。
「 発明17″1費佃 ) 従来、薄膜ヘッド用スライダ材料としては、米国特許第
4251841号の明細書で述べられている如く機械加
工性に優れ、薄膜ヘッドの如き高精度部品2形成に適し
た材料が望まれていた。しかし磁気ディスク装置に使用
される場合には、磁気ディスクと磁気ヘッドとの接触に
よる事故いわゆるヘッドクラッシュに対して十分な信頼
性が必要である。例えば、定常時において磁気ヘッドは
0.2〜0.5μmの浮上すきまを保って磁気ディスク
上に浮上しているが、磁気ディスクが停止状態及び定常
回転状態に至るまでの過渡状態においては通常コンタク
トスター1・ストップとして表現きれるいわゆる磁気デ
ィスクとへラドスライダがお互いに摺動する状態を生起
する。この摺動特性の良否が装置信頼性を左右する。前
記米国特許第4251841号明細男に述べられている
材料# 2 (J5 、 Tl(、:はとの装置信頼性
を満していないことが分った。このため摺動性を改善す
るために多くの提案が為されている。
例えば、特開昭56−1 1 1 1 66号公報、特
開昭56−47956号公報、特開昭56−10732
6号公報、特開昭56−1’69264号公報に述べら
れている如くである。これらはいずれもスライダのエア
ベアリング面に潤滑性のある液体、固体を塗布、含浸、
オーバーコートす□るものであり、確かに摺動性の改善
は認められる。例えば、固体潤滑材をスライダのエアベ
アリング面にコートする場合にはその膜厚が厚いと効果
的である。しかし、磁気記録の高密度化に伴い浮上すき
まを小さくすることへの弊害になる。この弊害を小さく
するために膜厚を薄くすると期待する摺動性を得ること
が出来ない。また液体潤滑材を含浸もしくt/i塗布し
た場合にはスライダと磁気ディスクとが液体を介′し粘
着するという不具合を生じる。
〔発明の目的〕
本発明の目的はこれら従来の不具合を解消し磁気ディス
クとの摺動性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供することに
ある。
〔発明の概要〕
薄膜磁気ヘッド用基体に要求される性質は、第1に薄膜
素子形成プロセスにおいて基体が、薬品、熱等を経験し
ても腐食や変形等を起さず安定であること、第2には基
体を機械加工してスライダに成形するに当り寸法精度が
出し易くかが゛ つ切削、研削、研摩等橋し易いこと、第3には磁気ディ
スクとの摺動性に缶れていること等が望まれる。
前述したようにM2O5,TiC焼成体は磁気ディスク
との摺動性に劣るため、摺動性の良好な基体材料を探索
する過程で酸化ジルコニウム(Zro2 )が優れた摺
動性を示すことを発見した。
しかじな75:ら酸化ジルコニウムには各温度領域で安
定な単斜晶、正方晶、立方晶の5種の結晶構造が存在し
、このために高温で焼成した酸化ジルコニウムを室温に
冷却する過程で、立方晶から正方晶へ、正方晶から単斜
晶へと相変態をし、その都度体81t変化を伴い、焼成
体に割れを生じたりして焼成が困難な材料であった。し
かしその後、酸化シリコニウム中に酸化イツトリウム(
Yz Qs )や酸化カルシウム等を固溶させることに
より、高温で安定な相を室温でも安定に存在させ揚るよ
うになった。例えば、近年高温高靭材料、高温摺動部材
として注目されている部分安定化ジルコニアもその例で
ある。この材料は酸化ジルコニウムに例えば酸化イツト
リウムを2〜4mo1%固溶させることにより、室温で
は不安定な正方晶を安定に存在させたものである。この
部分安定化ジルコニアを薄膜ヘッド用基板として使用す
ると、基板上に絶縁層、導体、磁性体等を積層し、しか
もこの間にヒートサイクルを経験させると、正方晶は単
斜晶に変態を生じ、これに伴う体積膨張が生ずる結果プ
ロセスの初期に形成したパターンと、後期に形成したパ
ターンとに位置ずれを起してしまう。
また、スライダへの機械加工時には加工の進行する先端
部が正方晶に到達すると加工歪により正方晶が単斜晶に
変態して膨張し加工歪を吸収して、クラックの進行をさ
またけるため難加、工これらの不具合を解消するために
は、酸化イツトリウムや酸化カルシウム等を史らに冷加
する必要がある。例えは、酸化イツト・ラムを酸化ジル
コニウム中VC6〜11mo1%添加して焼成すると更
らに高温で安定な立方晶を室温で存在させることが出来
、その絵果、機械加工性は向上ししかもプロセス中での
変態を1りhげ、かつ磁気ディスクとの摺動性の優れた
酸化ジルコニウムが得られた。
以下に実施例をもって詳+oB&こ説明する。
〔発明の実施例とその効果〕
純度99.5%の酸化ジルコニウム(2,r(h )粉
床に純度99.5%の酸化イツトリウム(Y2O,)粉
末を3.4.6.10mo1%添加してボールルで混合
後、真空中でホットプレスにより焼成して得た酸化ジル
コニウムを基体として薄膜磁気ヘッドを形成した。第1
図がその1例で、薄膜磁気ヘッドは前記基体を機械加工
により成形したスライダ部1と薄膜磁気ヘッド素子部2
がら成る。表1にX線回折およrγコンタクトスタ−ト
ストップ(C8S )寿命ならびに切断抵抗を示す。
表 1 X線回析はCuターゲットを使用し加速電圧40KV、
電流somAの条件下で測定した。CBS寿命は周速5
0m/S で行い、ヘッドクラツシエに至るまでの回数
をA12va 、 TiC材のそれで規格化して示した
。切断抵抗は#400のダイヤモンド砥粒をメタルボン
ディングした砥石により厚さ4藺の基体を切断するに要
した電力をAl 20s −TiCに対して規格化して
示した。
XIM回析によれば、酸イtジルコニウム中に酸化イツ
トリウムを3.4mo1%添加して得だ基体は単斜晶と
正方晶の二相から成る酸化ジルコニウムであるが、6.
10mo1%添加すると立方晶単相から成る酸化ジルコ
ニウムであり、スライダに機械加工した後も正方晶や単
斜晶への変態は認められない。この結果は前述した3、
4mo1%酸化イツトリウムを添加した部分安定化ジル
コニアの難加工性を示すもので、表中の切断抵抗の比較
からも明らかである。
CSS寿命u ki2es 、 ’l’ic K 比へ
、いずレノ酸化ジルコニウムも優れているが、加工性も
含めて考慮すれば型温で安定な立方晶からなる酸化ジル
コニウムが薄膜ヘッド用基体として優れていることは明
らかである。
次に純度99.5%の酸化ジルコニウム粉末に純度99
.5%の酸化イツトリウム粉末を5〜13molチの範
囲で1%毎に添加してボ゛−ルミルで混合後にC8S寿
命は、酸化イツトリウム添加量が3〜10mo1%の場
合には変化がないが、11m01%以上になると減少し
てくる。前者は次のように説明できる。酸化ジルコニウ
ム焼結体中には単斜晶は存在しないが、機械加工または
粉砕加工することによって、焼結体中の残留正方晶が単
斜晶に応力誘起変態し、体積膨張を伴うことは周知であ
る。従って、酸化ジルコニウム焼結体中の酸化イツトリ
ウム添加量を増すと、焼結体中の残留正方晶が減少し、
立方晶が増加するので薄膜素子形成時の応力誘起変態に
伴う体積膨張が減少し、基板変形量は低減する。
以上のことから、酸化ジルコニウムの相変態に伴う基板
の変形量が少なく、しかもC8S寿命および加工性に優
れた酸化イツトリウム添加量の範囲としては6〜11m
o1%、望ましくは8〜10mo1%が良い。
〔発明の効果〕
本発明によれば、酸化ジルコニウムの摺動性力(ΦTイ
ル7ンし代/ 書画」土7担−一−1−した。第2図は
酸化ジルコニウム中の酸化イツトリウム添加量を横軸に
とり、酸化ジルコニウム焼結体粉砕中の単斜晶存在率0
、薄膜素子形成時の基板変形量の、及びC8S寿命のを
表わしたものである。単斜晶存在率の測定にはX紗回折
法を用い、測定条件は、Cuターゲットを使用して加速
電圧4oKV、電流50mAとした。基板変形量は3イ
ンチ角、厚さ4顛の基板にT?、F’バイアス装置によ
ってアルミナ保拘膜を30μ口]スパッタし、その時の
基板平面度変化量を測定し、C乙S寿命は周速50m/
Sで行ない、−\ソドクラッシュに至るまでの回数をめ
た。両者とも酸化イツトリウムの添加量が311101
%の場合を1として、規格化して示したものである。
第2図に見るごとく、酸化ジルコニウム中lζ醇化イツ
トリウムを添加すると、その象加翔゛が増すとともに薄
膜素子形成時の基板変形量は低減し、8〜9mo1%の
添加でほぼ零になる、次における安定性を同上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図F′i、薄朕磁気ヘッドの斜視図、第2図は酸化
ジルコニウム中の酸化インドリウム添加量と単斜晶存在
率、基板変形量及びC8S寿命との関係を示す図である
。 符号の説明 1・・・スライダ部 2・・・薄膜破気ヘッド素子部 第 1 図 !

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 基体上に磁性体、導体、絶縁体を積層して必要な磁
    気回路を構成し、該基体を所望する形状に加工し、基体
    がスライダの大部分を構成する薄膜磁気ヘッドにおいて
    、基体の材料に室温でも安定な立方晶から成る酸化ジル
    コニウムを用いたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 2、 前記基体の材料は酸化ジルコニウムに6〜11m
    o1%の酸化イツトリウムを添加させた立方晶からなる
    酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求 ヘッド。
JP21087183A 1983-11-11 1983-11-11 薄膜磁気ヘツド Pending JPS60103515A (ja)

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JP21087183A JPS60103515A (ja) 1983-11-11 1983-11-11 薄膜磁気ヘツド
EP84113479A EP0142781A3 (en) 1983-11-11 1984-11-08 Magnetic head slider assembly

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JP (1) JPS60103515A (ja)

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Publication number Publication date
EP0142781A3 (en) 1987-01-14
EP0142781A2 (en) 1985-05-29

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