JPS60125906A

JPS60125906A - 磁気ヘツド

Info

Publication number: JPS60125906A
Application number: JP23317183A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kobayashi; 富夫小林; Tatsuo Hisamura; 達雄久村; Heikichi Sato; 平吉佐藤; Shoichi Kano; 加納　庄一; Makoto Kubota; 窪田　允; Junichi Saito; 潤一斎藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1983-12-10
Filing date: 1983-12-10
Publication date: 1985-07-05

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】〔産朶−１−の利用分野〕本発明は、ギャップスペーサを介して接合される磁気コ
ア半体対の以合強度を高めた磁気ヘッドに関する。

〔背景技術とその問題点〕

たとえばＶＴＲＣビデオテープレコーダ）の磁気テープ
に磁気記録する信号が高密度化されるにイｌ′Ｌい、（
磁気テープとして高い抗磁力Ｈｃを有するメタルテープ
等が使用されるようになってきている。この記録信号の
高密度化に伴い、ＶＴＲに用いられる磁気ヘッドの磁気
ギャップが狭ギャップ化されており、寸だ、メタルテー
プ対応とするために、強磁性酸化物であるフェライトと
高飽和（戯束密夏を有する強磁性金属材料との複合磁性
材料で磁気コア半体力」を形成し、このコア半休対を非
磁性材のギャップスペーサを介して接合するようにして
磁気ヘッドを構成している。

どころで、磁気ヘットのギャップ間隔を狭ギャップ化す
るに従い、ギャップ精度を１呆証することが難しくなる
。そこで、従来よりギャップ精度を高める試みが柚々提
案されており、上記ギャップスペーサとして、ＳｉＣ、
Ｔ　ｉＣｙ　Ｔｉ０ｈ　？　Ａ４２０３やＳ　１＋　Ｏ
ｒ　＋　Ｔ１、およびその酸化物等の高硬度利料薄膜を
用いることが知られている。第１図は、この高硬度拐料
薄膜のみを用いてギャップスペーサとした磁気ヘッドの
例を示しており、たとえばフェライトからなる磁気コア
半体１，２の突き合わせ面全体、すなわち磁気テープ摺
接面１間である磁気ギヤツブ形成面のフロントギャップ
面と、磁気ヘッドの後部側であるバンクギャップ面との
全体に、尚硬度月利薄膜３がスパックリングや蒸着によ
り被着形成されている。そして、このコア半体１，２の
接合は、巻線穴４およびガラス充填穴５にガラス６を溶
融充填することで行なわせており、ギャップ接合強度は
溶融充填されたガラス６のみで維持されている。このよ
うな磁気ヘッドでＱ」°、第２図に示すように、磁気へ
ノドの磁気テープ仙ｌ接面を矢印、Ｎに示す方向に円筒
研摩する加工四に、ギャップ底部に集中した応力によっ
て、突き合わされているが接着接合されていないギャッ
プ部がクラック状に割れたり破壊したりする。

そこで、磁気コア半休対の接合強度を高めるだめに、低
融点ガラスの薄膜を高硬度材料薄膜で挾みイ」けるよう
にしてギャップスペーサを形成し、加熱圧着してコア半
休対を接合した磁気ヘッドが知られている。このような
磁気ヘッドにおいて、たとえばギヤノブ間隔を０．５μ
ｍ得るために、両脇の高硬度月利Ｍｌ模の膜厚を０．１
μｍずつとし、ガラス薄膜の膜厚を帆３μｍとすると、
ギャソフ用コ央が軟いことでギャップカブリを生じる。

これは、ギャップ中に存在する低硬度のガラス領域が渾
みとなり、この凹部にヘッド描成部材の塑性変形後の分
離物や磁気テープの磁性粉が付着してギヤ〉プカブリと
なるものである。このギャップカブリによって、磁気ヘ
ッドからの再生電圧か不規則に減少するようになる。ま
た、ギャップカブリが生じないように、」二記ガラス薄
膜の膜厚を薄くすると、ギャップ接合強度が不足すると
いう問題点が生じてくる。

ところで、強磁性酸化物と強磁性金属桐科との複合磁性
材料からなる磁気ヘットにおいては、たとえはフェライ
トの熱膨張係数が１００〜１１０Ｘ　１０’−７／℃　
でありセンダストが１５０〜１６０Ｘ　１０−”７℃で
あることから、これら熱膨張係数の相異なる材料とさら
に非磁性ガード材等を同時に接合することになるため、
できるたけ低温で接合することが必要である。これは、
加熱時の熱膨張差による歪によって、割れ、はがれ、ひ
びが発生するのを防止したり、強磁性金属月相としてア
モルファス合金を使用する場合、このアモルファス合金
が結晶化するのを切土するためである。そこで、従来は
、各々の複合磁性月相にマツチングする範囲の熱膨張係
数を持つ低融点ガラスを、巻線溝等に溶融充填していた
が、学体材料からなる磁気ヘッドとは異なり、複合材料
の磁気ヘッドでは溶融充填時の残留二１の発生の仕方が
複雑となり、第２図に示すような割れを招きやすいとい
う問題点がある。

このように、従来の磁気ヘットでは、ヘッドのギャップ
間隔が０．２〜０．８μｍ　という狭ギャップの場合に
充分な接合強度を得ることができず、捷だギャップカブ
リか発生してし甘うという欠点を翁し雪いた。

〔発明の目的〕

そこで、本発明はこのような実情に鑑み提案されたもの
であシ、磁気コア半休対を接合するにあたり充分な接合
強度が得られ、磁気テープ摺接面のイ１１１＋＝加工時
にコアの割れや破壊が起こらず、またギャップカフつり
が発生しない磁気ヘッドを提供することを特徴とする特
に、本発明の磁気ヘッドば、低温接合の必要な複合磁性
材料からなるヘッドに適する。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明の磁気ヘットは、フロ
ントギャップ形成面に高硬度・高融点非磁性月利薄膜お
よＯ・低融点ガラス薄ｊ模がこの朧に形成され、かつパ
ックギャップ形成面に低融点ガラス薄膜が形成された磁
気コア半休対を接合したことを％像とする。

〔実施例〕

層下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第３図は、本発明に係る磁気ヘットの斜視図である。こ
の磁気へノドは、強磁性酸化物と強磁性金属材料との複
合磁性４′）Ｊ料で禍成されており、磁気コア半休１０
．１１が、センダスト薄膜１２とこのｉＷＩ漠１２を挾
み付けたフェライト１３とで形成され、ヘッドの厚み方
向の中央部にトラック幅に相当するセンダスト薄膜１２
が設けられた状態となっている。また、コア半体１０．
Ｔｌの磁気ギャップ近傍部には、非磁性月利である高融
点ガラス１４か溶融充填されている。そして、上記磁気
ヘッドのフロントギャップ形成面、すなわち磁気テープ
が摺接する前面側に所定のギャップ保さて形成される磁
気ギャップ形成ｍＥ　Ｋは、低融点ガラス薄膜１５を高
硬度・高融点非磁性相別薄膜１６．１７で挾み付けて成
るギャップスペーサカ祐己されている。また、」二記磁
気ヘッドのバックギャップ形成面、すなわちコア半休ｉ
ｏ、ｉ１の突き合わせ曲でヘッドの後部側であり、かつ
ヘッドに設けられた巻線穴１Ｂの底部１８Ａからヘッド
の底部１９に至る突き合ぜ而には、低融点ガラス薄膜２
０かギャップスペーサとして配されている。

／８寸だ、巻線穴４−Ａには低融点ガラス２１が７ｄ融充填
されコア半休１０．１１を接合している。

このように、上記磁気ヘッドは、ガラス２１がコア半休
ｉｏ、ｉ１を接合するとともに、フロントギャップ形成
而側の低融点ガラス満腹１５およびハックギャップ形成
面側の低融点ガラス薄膜２０がコア半体１０．Ｉｉの接
合に寄与しており、接合強度か高められている。

つぎに、このように構成される」二記磁気ヘッドの形成
過程を第４図乃至第６図に基づき説明する。

第４図は、」二記磁気コア半休１０．１１の突き合わせ
面にギヤングスペーサとなるＮ膜が被着されていない状
態を示している。

第５図はギャップスペーサが被着された状態を示してお
ｐ１磁気コア半体１０のフロントギャップ形成面である
磁気ギャップ形成面、すなわち磁気テープ摺接面位置か
ら巻線穴１８位置に至る捷での突き合わせ而には、５ｉ
Ｃｈ　、　ＯｒアＴ１０２７Ｔ２Ｌ２０５等の高硬度・
高融点非（磁性（オ料薄膜１６がスパッタリングまたは
蒸着により被着形成さオｔており、またこの薄膜１６上
に低融点ガラス薄膜２２がスパッタリング等で被着形成
されている。また、コア半休１０のバンクギャップ形成
面には、低融点ガラス薄膜２３がスパッタリング等で被
着形成されている。寸だ、他方のコア半体１１の磁気ギ
ャップ形成面をカバーするフロントギャップ形成面には
、上記コア半休１０と同様に、高硬度・基ｍ１１点非磁
性４１刺７帽俣１１が形成され、さらに該薄膜１７上に
低融点ガラス薄＋ｇ２４か形成されている。捷た、コア
半体１１のバックギャップ形成面には、上Ｎ（２コア半
体７０と同様に、低融点ガラス薄膜２５のみが形成され
ている。ところで、」二記低融点ガラス博膜２２，２４
のそれぞれの膜厚は、」二記非磁性月利瀕膜１Ｇ、７γ
の膜厚以下、好ましくはフル、下とするのがよい。

つぎに、ギャップスペーサとなる薄膜が被着形成された
コア半休１０．１１を第６図に示すように突き合わせて
加熱圧看すると同時に、巻線穴１８に装填した低融点ガ
ラス棒２６を溶融することで充填し、コア半休１０．１
１を融着接合する。

このようにして、第３図に示す磁気ヘッドを得ることか
できる。第３図の磁気ヘッドで、低融点ガラス薄膜１５
は上記ガラス薄ｊ換２２．２４に相当し、低融点ガラス
薄膜２０は上記ガラス薄膜２３．２５にＡ目当している
。

ここで、−ｌ：Ｈ己コア半体ｉｏ、ｉ　１の融着接合時
には、フロントギャップ形成面に配されたガラス薄膜２
２．２４およびバックギャップ形成面に配されたガラス
薄膜２３．２５は５５０〜６５０℃程度の温度において
、ギャップ間隙を流れ間隙に浸透するような流動状態と
ならなくとも、両コア半休ｉｏ、ｉｉどうしに濡れ合っ
て融着か達成される。捷だ、巻線穴１８に装填したガラ
ス棒２６が溶融したガラス２１は、ギャップ間隙へ浸透
するほどの流動性を持つ必要はなく、巻線穴１８になじ
む程度に軟化するたけで、コア半体１０，１１の融着接
合の間約は達せられる。このように、融着温度か５５０
〜６５０℃の低温で充分な接合強度を得られることから
、本発明は、強磁性酸化物、強磁性金種材料、高融点ガ
ラス等の複合月利で構成される磁気ヘッドの接合に好適
である。

また、上記磁気ヘッドは、フロントギャップにおいて、
高硬度の上記非磁性相料薄膜１６，１γどうしをガラス
薄膜１５で接合し、バンクギャップの突き合わせ面をガ
ラス薄膜２０で接合しており、巻線穴１８に充填された
ガラス２１による接合とで、充分な接合強度を得ること
ができ、たとえば磁気テープ摺接面を円筒（す１摩する
ような加工時に、ヘッドの割れや破壊が発生するような
ことはない。また、従来、高硬度材料薄膜によりガラス
ｉｌｌを挾み伺けたギャップスペーサを、コア半休の突
き合せ面の全長に配した磁気ヘッドにおいて、該ガラス
薄膜の膜厚を薄くした場合に接合強度の低下が生じてい
たが、本発明の磁気ヘッドでは、バンクギャップ形成面
に配されたガラス薄膜２０の効果でヘッドの接合強度を
高くすることができる。

また、本発明の上記磁気ヘッドは、手記非磁性相１’を
薄膜１６．１７に挾寸れている上記ガラス薄膜１５の膜
厚を、薄膜１６．１７を合計した膜厚のＮｕ、下として
形成することでギャップカプリの発生を防止することが
できる。

第１表は、高硬度の上記非磁性材料薄膜１６゜１γとし
て、たとえばＯｒ　＋　Ｔａ２Ｑ５を用いたときの、こ
の薄膜１６，１γのコア半休に被着される片側の膜厚（
表中、高硬度薄膜の膜厚ａ）を変化させ、また、薄膜１
６．１７に挾み付けられる上記ガラス薄膜１５の膜厚（
表中、ガラス薄膜の膜厚ｂ）を変化させたときの、ギャ
ップカプリの発生の有無を実験した実験データを示して
いる。この実験では、Ｏｒを用いたときのギャップ間隔
を０゜４μｍとし、Ｔａ２Ｏ２を用いたときのギャップ
間隔を０．３μｍとしている。また、表中、ｂ／／２ａ
は、ガラスレｑｊ換１５の膜厚（１））を両側の上記非
磁性材料薄膜１６．１γの膜厚の和（２ａ）で割った値
を示している。

第１表この第１表から明らかなように、ガラス薄膜１５の膜厚
が、高硬度の」二記非磁性材旧薄膜１６゜１γの膜厚の
和の百９下である場合に、ギャップカプリの発生が認め
られなくなる。

つぎに、複合磁性材料によシ溝成される他の磁気ヘッド
に本発明を適用した場合の実施例を説明する。第７図は
、本発明の適用された磁気ヘッドを示しており、この磁
気ヘッドは、強磁性酸化物のフェライトからなる磁気コ
ア半休３０．３１を突き合わせて形成される磁気ギヤソ
ゲ形成面とは所要角度で′１１１４剰するように、セン
ダスト等の積層された強磁性金属薄膜３２がコア半体３
０，３１の接合面部に形成されている。捷だ、コア半体
３０．３１の接合部には、高融点ガラス３３および低１
ｉＮ！ｌ１点ガラス３４が溶融充填されている。ところ
で、第８図は上記磁気ヘッドの磁気ギーヤソプ部の磁気
テープ摺接面を拡大して示しており、また第９図は磁気
ヘッド底部のギャップ部を拡大して示している。この第
８図、第９図に示すように、上記７］祢′ノ電ヘツドの
フロントギャソブフ杉１ｊ丈面知ば、イ氏融点ガラス薄
膜３５を高硬度・高融点非磁性材料薄膜３６，３γで挾
み付けて成るギャップスペーサが配されている。また、
」二記磁気へツー・のバンクギャップ形成面には、低融
点ガラス４１．Ｓ３８がギャップスペーサとして配され
ている。さらに説明すると、上記コア半休３０のフロン
トギャップ形成面側である高融点ガラス３３上および金
属薄膜３２上には、上記非磁性材料薄膜３６か形成され
、該薄膜３６上に低融点ガラス薄膜３９が薄膜３６の膜
厚のたとえはヲ以下（ｌζ形成されている。

また、コア半休３０のバンクギャップ形成面１０すの高
融点ガラス３３上および上記金属薄膜３２上に低融点ガ
ラス薄膜４０が形成されている。寸だ、コア半体３１に
ついても、コア半休３０と同じ条件でフロントギャップ
形成面側に高硬度の非磁性材料薄膜漠３７を形成したの
ち低融点ガラス薄膜」１がたとえば１以下の膜厚で形成
されて２す、バツクギャップ形成面側には低融点ガラス
薄膜４２が形成されている。そして、これらコア半休３
０゜３１が接合される時に、上記低融点ガラス３４が流
し込まれる。コア半休３０．３１のこの融着接合時に、
上記ガラス薄１１３９．４１が融着してガラス薄膜３５
となバ上記ガラス薄膜４０．４２が融増しガラス薄膜３
８となる。このようにして、上記磁気ヘッドのフロント
ギャップ形成ｉＪすなわち磁気ギヤング形成面には、上
記非磁性材料薄膜３６．３７によって上記ガラス薄膜３
５が挾み刊けられたギャップスペーサが形成された状態
となる。

このように構成された上記磁気ヘッドは、上記低融点ガ
ラス３４が溶融充填されてコア半休３０゜３１を接合す
ると同時に、上記低融点ガラス薄膜３５．３８が接合に
富力することで、充分な接合強度を有する磁気ヘッドと
なる。

つきに、第１０図乃至第１２図に基づき、上記磁気ヘッ
ドの形成過程を説明する。

ここで、第１０図は、上記コア半休３ｏの母料となるフ
ェライト基板５０に、断面Ｖ字状の溝５１．５２を隣接
して複数形成し、溝５１にセンダスト等の強磁性金属薄
膜５３を積層形成し、溝５２に高融点ガラス５４を溶融
充填した状態を示している。また、第１１図は、第１０
図のように加工されたフェライト基板５５に巻線溝５６
およびガラス充填溝５γを形成した状態を示している。

このフェライト基板５５は、上記コア半体３１の母材で
ある。ここで、金属薄膜５３は上記金属薄膜３２に対応
し、高融点ガラス５４は上記高融点ガラス３３に対応し
ている。

つぎに、第１２図に示すように、このように加工された
上記フェライト基板５５の上面で巻線溝５６からガラス
充填溝５７までの区間を除いた全面に、５ｉｎ２．Ｏｒ
　＋　ＴｉＯ２ｒ　Ｔａ２０５等の高硬度・高融点非磁
性月利薄膜５８．５９をスパッタリング等で形成する。

その後、このＦＵ莫５８　、５９上に、該薄膜５Ｂ　、
５９の膜厚のたとえば一以下の膜厚となるよう低融点ガ
ラス薄膜６０．６１をスパッタリング等で形成する。そ
の後、フェライト基板５５の残りの上面に、低融点ガラ
ス薄膜６２をスパッタリング等で形成する。これにより
、フェライト基板５５のフロントギャップ形成面にズ１
応した面に上記非磁性材料薄膜５８およびこの薄膜５８
上に」−記ガラス薄膜６０が形成され、また、パンクギ
ャップ形成面に対応した面に上記ガラス薄膜６２が形成
されるようになる。

また、上記フェライト基板５０には、形成された上記非
磁性材料薄膜５８．５９と対応した位置に高硬１隻・高
融点非磁性月利薄膜６３．６４が形成され、この薄膜６
３．６４上に薄膜６３．６４の膜厚のたとえば！−リ、
下の膜厚で低融点ガラス薄膜６５．６６が形成される。

さらに、上記基板５０には、上記ガラス薄膜６２が形成
された位置に対応した而に、低融点ガラス薄膜６７が形
成される。

このようにそれぞれ薄膜が被着形成された上記基板５０
．５５は、薄膜形成面が向かい合うように突き合わされ
、基板５５の巻線溝５６およびガラス充填溝５７に低融
点ガラス棒６Ｂ　、６９が装填されたのち、加熱圧着さ
れることで、基板５０゜５５が合体してブロックとなる
。その後、ブロックからガラス充填溝５７部分を切断し
、ブロックをスライノング刀ロエすることで、ヘントチ
ノブを得ることができる。そして、このヘントチノブの
磁気テープ摺接面を円筒研摩することで、菓７図に示す
磁気ヘッドが得られる。

第７図の磁気ヘットで非磁性材料薄膜３６，３γは上記
非磁性拐科薄ｊ換６３，５Ｂに対応し、ガラス薄膜３９
．４１は−に記ガラス薄膜６５．６０に対応している。

また、ガラス薄膜４０．４２は」−記ガラス薄膜６γ、
６２に対応している。また、磁気ヘッドの低融点ガラス
３４は、基板５ｏ、５１の融着接合時に浴融して流れ込
んだガラス棒６８．６９に対応している。

」ツ上説明したように、本発明の磁気ヘット低（晶接合
が可能であり、複合磁性材料で構成される狭ギャップ化
の磁気ヘッドに好適であり、また、充分な接合強度か得
られ、ヘッドの加工時に割れや破壊が起こるようなこと
はなく、ギャップカブリも発生しない。

ところで、上述した実施例の説明では、コア半休対のそ
れぞれのフロントギャップ形成面に高硬度利料の薄膜お
よびガラスＮ膜を形成し、七ノｔぞれのパンクギャップ
形成面にガラス薄膜を形成するようにしている。しかし
、このようにするのではなく、−力のコア半休のフロン
トギャップ形成面に高硬度・高融点非磁性材料薄膜およ
び低融点ガラス薄膜を形成し、他方のコア半休のフロン
トギャップ形−成面には高硬度・高融点非磁性材料薄膜
模のみを形成するようにしてもよい。この時、非磁性材
料薄膜に挾与付けられるガラス薄膜の膜厚は、両方の非
磁性（３料薄膜の膜厚の和のたとえば↓す、下とするの
がよい。寸だ、バンクギャップ形１戊而に形成される低
融点ガラス薄膜をどちらか一方のコア半休に形成するよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

以」二の説明から明らかなように、本発明によれば、磁
気コア半休のフロントギャップ形成面に高硬度・高融点
非磁性材料薄）換を形成したのちとの薄ｊ俣上に低融点
ガラス薄膜を形成し、′！、たバックギャップ形成面に
低融点ガラス薄膜を形成するようにし、この磁気コア半
休対を加熱圧着接合する。

このため、磁気ヘッドの巻線穴に溶融充填された低融点
ガラスと上記非磁性材、１４薄膜に挾まれたガラス薄膜
、パンクギャップ形成面側のガラス薄膜との接合効果で
、充分な接合強度を持つ磁気ヘッドとなる。特に、本発
明の磁気ヘットは、低温接合が可能であることから、複
合磁性利料からなる磁気ヘッドに好適であシ、捷た、接
合強り現が高いことから、研摩加工時に生じるヘットの
割れ１、破壊が防止される。また、ギャップカブ１ノの
発生を防止できるため、磁気テープからの良好な信号呵
生が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ヘッドの円筒研摩前の状、四を示す
正面図、第２図は第１図の磁気へノドに研摩加工を施し
た時に発生したヘッドの割れを示す正面図、第３図は本
発明の一実施例としての磁気へノドの斜視図、第４図乃
至第６図は第３図の磁気ヘッドの形成過程を示す斜視図
、第７図は本発明の他の実施例となる磁気ヘッドの斜視
図、第８図は第７図の磁気ヘッドの磁気テープ摺接面の
磁気ギャップ６１ｊを拡大して示す平面（２）、第９図
は第７図の磁気ヘッド底部の磁気ギャップ部を拡大して
示す底面図、第１０図乃至第１２図は第７図の磁気ヘッ
ドの形成過程を示す斜視図である。ＴＯ，１１，３０，３１・・・磁気コア半休１６．１７
，３６．３７・・・高硬度・高融点非磁性材料薄膜１５．３５・・・低融点ガラス薄膜２０．３８・・・低融点ガラス薄膜特許出願人　ソニー株式会社代理人　弁理士　小　池　児同　１）　杓　榮　− 第３図第６図第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号Ｇ　１１
　Ｂ　５／２３５　６６４７−５Ｄ＠発　明　者　窪　
１）　光　東京部品川区北品川クツ株式会社内０発　明　者　斎　藤　潤　−東京部品川区北品川クツ
株式会社内６丁目５番６号　ソニーマグネプログ６丁目５番６号　ソニーマグネプロタ

Claims

【特許請求の範囲】

フロントギャップ形成而に高硬度・高融点非磁性祠料薄
膜および低融点ガラス薄膜がこの順に形成され、かつバ
ックギャップ形成面に低融点ガラス薄膜が形成された磁
気コア半体対を接合したことを特命とする磁気ヘッド。