JPS61144710A - 合金磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

合金磁気ヘツドの製造方法

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JPS61144710A
JPS61144710A JP26669284A JP26669284A JPS61144710A JP S61144710 A JPS61144710 A JP S61144710A JP 26669284 A JP26669284 A JP 26669284A JP 26669284 A JP26669284 A JP 26669284A JP S61144710 A JPS61144710 A JP S61144710A
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Masayuki Sakai
界 政行
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正樹 青木
Hideo Torii
秀雄 鳥井
Hideyuki Okinaka
秀行 沖中
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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
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/147Structure or manufacture of heads, e.g. inductive with cores being composed of metal sheets, i.e. laminated cores with cores composed of isolated magnetic layers, e.g. sheets
    • G11B5/1475Assembling or shaping of elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (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】 産業上の利用分野 本発明は高密度磁気記録達成のだめの高抗磁力テープ対
応のセンダスト磁気ヘッドの狭ギヤツプ形成方法に関す
るものである。
従来の技術 近年、磁気記録密度面上のためメタルテープ等の高抗磁
力テープが用いられようとしているが、これに対応する
磁気ヘッドとしては磁心ギャップ近傍の磁気飽和の生じ
にくい高飽和磁束密度磁心材料が必要とされている。
現在このような高性能磁気ヘッドのコア材としてF e
 −A 73−8 i系合金を用いた高精度な狭ギャッ
プを有する磁気ヘッドが最も適したものの一つとされて
おり、その普及が磁気記録の分野で切望されている。
しかしながら、コア材として用いるFe−Al−5i系
合金の性質上、高精度でかつ機械的強度の高い狭ギャッ
プを形成することが極めて困難であり、これが上述の磁
気ヘッドの普及を阻んでいた。
フェライトの場合はガラスと極めて強く接合するが、F
 e −A l −Si系合金はガラスとの濡れ性が悪
く、はとんどこのような方法での接合は困難であること
からギャップ部分の機械的強度を向上させるため巻線溝
の内側面を接合するなどの方法が行なわれている。(例
えば特公開56−130811号公報、特公開57−6
0525号公報)また、2枚のコアを接合後磁気ヘッド
の形状にするため、接合した棒状のロンドの切断及び機
械的な研摩といった行程を経なければならないため、2
枚のコアの接合強度を保っているバックギャップ面の接
合強度が極めて高いことが必要である。このことから通
常はセンダストのバックギャップ形成面に溝を形成し、
この中に銀ろう棒を入れて溶着している。(例えば特公
開58−17630号公報)発明が解決しようとする問
題点 フロントギャップ面に石英(S 102 )が形成され
ており、これを突合わせてギャップが形成されている場
合(接合していない場合)は、テープ走行によって脱落
した磁性粉や埃等がギャップ間に入り込みギャップの精
度が低下する原因となっていた。
またパックギャップ面に用いられている銀ろう材は、一
般にFe−Al−5i系合金との結合力を増すために低
融点のAg−Cu −Cd−Zn系のろう棒あるいは箔
が用いられているが、このろう材はその熱膨張係数が大
きく(17〜1sx 10−6/C)しかもギャップ形
成時にF e −A l−Si系合金との相互拡散が大
きいため銀ろう材が融解後固化する時にFe−Al−8
i系合金部分にひび割れが生じ、その影響を受けて、ギ
ャップ幅の制御や平行性を得ることが困難であった。さ
らにろう箔を用いた場合はその厚さが2〜3μmとギャ
ップ長(0,3〜0.5μm)に比べて非常に大きいた
め、熱処理による溶着工程において2枚のコアを強く治
具で押えて、余分のろう材を押し出す必要がある。しか
しこの操作によって2枚のコアがろう材の溶融した時に
ずれることからフロントギャップのトラック幅の精度が
低下する原因になっていた。
問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、合わせれば磁気
ヘッドの形状となる一対のFe−Al−Si系合金チッ
プのテープ走行面となるフロントギャップ形成面に均一
な厚さでセンダスト成分を5〜50重量%含むセラミッ
ク薄膜を、さらにその上に上記薄膜中のセラミyり成分
を5〜50重量%含む鉛含有ガラス薄膜をそれぞれスパ
ッタ法で形成し、次に左右の合金磁心のバックギャップ
形成面にAg−Cu−In系合金薄膜をスパッタ法で形
成後、合金磁心の同一種のギャップ面同志を合わせた状
態で、鉛含有ガラスの軟化温度及びA g −Cu−I
n系合金の液相が出現する温度以上の非酸化性雰囲気に
おいて熱処理し、左右の合金磁心ブロックを拡散接合す
ることによって、高精度でかつ機械的強度の高い磁気ヘ
ッドの製造方法を提供する。
作用 本発明は、上記した構成により、2枚のFe−Al−8
i系合金磁心ブロックを拡散接合することによって得ら
れた。すなわち、フロントギャップ形成面にセンダスト
成分を含むセラミック層を形成することにより、Fe−
5t−Al系合金とセラミック薄膜との熱膨張係数が似
かよってくるため熱処理などの工程によるこの界面での
剥離といったことが無くなりこの間の接合強度が高くな
る。また、センダスト成分を含むセラミック薄膜と、そ
の上に上記薄膜中のセラミック成分を含む鉛含有ガラス
薄膜を形成した場合は、この界面において化学反応がよ
り促進され化合物が形成され、これによって強く接合す
ることから、機械的に高い強度をもつギャップを得るこ
とが出来る。これらの反応はセラミックと鉛含有ガラス
薄膜の界面で起きることから、ギャップ幅はこれらの薄
膜の厚さで規定できることになる。
次にパックギャップ面のA g −Cu −I n系合
金の膜厚は、フロントギャップを形成するセラミックと
鉛含有ガラスを合わせた厚さに制御出来ることから、熱
処理時において、箔を用いた場合のように融解銀ろうの
流出がないので2枚の合金磁心がズレることが無くなっ
た。またAg−Cu−In系合金は、Fe−Al−8i
系合金との接合部分において相互拡散が生じるため強固
でかつ、ひび割れを生じることのないパックギャップの
接合が可能となった。
実施例 以下実施例を示す。
(実施例1) 以下に示すような方法で、第1図に示したようなギャッ
プを持つFe−Al−5i系合金へラドピースを作製し
、検討した。
まず第2図dのような巾3 mm 、高さ2rtan、
長さ20Trr!nの棒状のF e −A l −3を
合金上にダイヤモンド砥石によって巾0.35Mの巻線
用のミゾ入れを行なった一対の船渠ヘッドピースのチッ
プ1,2を用意し、フロントギャップ面7およびパック
ギャップ面8を鏡面研摩(最大表面荒さRmaxXo 
、01 prn )  した。
次に第2図すのようにフロントギャップ部分の両方に、
スパッタ法を用いてセンダスト成分を6重量%含む酸化
ジルコニウム(Z r 02 )の薄膜3を形成し、さ
らにその上に同じくスパッタ法でZrO2を5重量%含
む鉛含有ガラス薄膜4を形成した。(この場合パックギ
ャップ部には、Z r 02及び鉛含有ガラスが入らな
いようにマスクをほどこした。)ここで上述のセンダス
ト成分を含むZ x02薄膜は、厚さが均一に0.10
μmであった。一方上述のZ r O2を含む鉛含有ガ
ラス薄膜は、厚さが均一に0.06μmで、Z r O
2を除く鉛含有ガラスの組成はSio2が40重量%、
PbOが55重量%およびN a 20が6重量%から
なるガラス薄膜である。次に同じくスパッタ法にてパッ
クギャップ部のはり合わせ部分の両方にAg−Cu−I
n系合金薄膜6を形成した。(この場合フロントギャッ
プ部にはA g −Cu −I n系合金が入らないよ
うにマスクをしておく)ここで上述のAg−Cu−In
薄膜は、厚さが均一に0.16μmで、その組成がAg
5s重量%、Cu30重量%、In15重量%なるもの
である。これらのスパッタ法により得られたフロントギ
ャップ側(ZrO2−鉛含有ガラス層)及びパックギャ
ップ側(Ag−Cu−In層)をそれぞれ互いにつき合
わせ一対のセンダストチップとした状態で真空雰囲気(
1X10−’Torr)中で900°Cの温度で1時間
処理を行なって、一対のFe−Al−Si系合金チップ
のギャップ部のはり合わせ部分の薄膜同志を拡散接合処
理した。
このようにして得られた第3図に示す棒状のロッドを、
切断と機械的研摩によ!715Qμmの薄片状に切断し
てFe−Al−5i系合金へラドピースを得た。
得られたFe−Al−5i系合金へラドピースのフロン
トギャップ部およびパックギャップ部を研摩し、ギャッ
プの巾を光学顕微鏡を用いて測定した。
その結果フロントギャップの巾もバックギャップの巾も
共に0 、30ttmであり、ギャップ面が平行である
ことが観測された。
しかも70/トギヤツプおよびバックギャップともに接
合面のひび割れやカケ等が発生していなかった。
さらに、形成されたギャップの機械的強度を検討するた
めに、ギャップ面の両側のFe−Al−Si系合金材を
10に9・酎−2の応力で引張り試験したが、ギャップ
接合面ではがれず、機械的強度にもすぐれていることが
わかった。次にフロントヘッドのトラック巾を25μm
に機械加工し巻線みぞにコイルを25タ一ン巻いて磁気
ヘッドを作成した。これに磁気テープ(保持力HC;1
400エールステッド飽和磁束密度Br;3000ガウ
ス)を相対速度3.46m/seCで走行させた時の6
MHz におけるヘッドの再生出力電圧は240μV(
ピークツーピーク)であった。またこの条件で500時
間時間後の再生出力電圧は、246μV(p−p)であ
り出力電圧の低下は認められなかった。この結果を表1
の試料番号2に示す。
以下同様の方法でフロントギャップ部分のセラミック薄
膜及びガラス薄膜の組成を変えた試料の試験結果を表1
の試料番号1,3〜15に示す。
なお本実施例において、磁気特性に影響をおよぼすFe
−Ad−8t系合金チップの組成については、熱処理の
前後で何ら変化していないことが、X線マイクロアナラ
イザを用いた分析によって確認できた。その結果Fe−
Al−3t系合金の飽和磁束密度B8は8650ガウス
、保磁力Haは0.031−ルステッド、交流初透磁率
μは61(ただし200μm厚の場合)であり、熱処理
による磁気特性の変化も認められなかった。またセラミ
ック膜の組成であるZ r 、Mg 、Alのイオンは
0.01μm以上深(F e−All−Si系合金内部
に拡散していないことも確認できた。
*                **      
        * *                 *また比較のた
めに、従来の形成法によるギャップをもつヘッドピース
を作製した。すなわちフロントギャップ部に石英膜を形
成し、パックギャップ及び巻線溝部にAg−Cu−Zn
−Cd系銀ロー棒を用いてヘッドピースを溶着し、第4
図に示すようなF e −A l −S i系合金ヘッ
ドを作製した。このヘッドピースのギャップ部分につい
ても実施例と同様の検査を行なった。その結果、10に
2・鴫−2の外力による引張り試験でははがれなかった
が、ギャップ面の平行性は著しく劣っていた。フロント
ギャップの幅は0.60μmであり、パックギャップの
幅は、0.35μmであった。次に実施例と四季にヘッ
ド前部を機械加工した時および磁気テープを走行させた
時に、ギャップ部分に欠けが生じた。またこのヘッドの
巻線みぞにコイルを25タ一ン巻いた時の6MH2での
ヘッドの再生出力電圧はeOμV  であった。
−p 発明の効果 以上の説明および表1から明らかなように、本発明はF
e−Al−8i系合金磁気ヘッドにおいて、合わせれば
磁気ヘッドの形状となる一対のFs−Al−Si系合金
チップのフロントギャップ形成面(磁気テープ走行面)
に高精度の厚みでセンダスト成分を含むセラミック薄膜
を形成し、さらにその上に均一な厚さで上記薄膜中のセ
ラミック成分を含む鉛含有ガラス薄膜を形成し、バック
ギャップ面にAg−Cu−In系薄膜を形成した後、用
いた鉛含有ガラスの軟化点以上でしかも銀ろうが溶融す
る温度以上の真空雰囲気の条件で処理して接合した場合
のフロントギャップは機械的に高い強度を有するギャッ
プを得ることが出来る。ここで、セラミック薄膜中のセ
ンダスト量及び鉛含有ガラス薄膜中のセラミック量はそ
れぞれ6〜50 wt%の時、長時間のテープ走行に対
しても十分な再生出力電圧が得られた。まだパックギャ
ップのAg−−Cu −I n薄膜とFe−Al−Si
系合金も強固に接合することから高精度な狭ギャップの
形成が容易になり、その結果高密度磁気記録に適したF
e−Al−Si系合金磁気ヘッドを実現することが可能
となった。
また実施例において、Fe−Ad−St系合金溶着の熱
処理雰囲気を真空中で行ったが、別にこれに限るわけで
はなく、非酸化性雰囲気(たとえばArあるいはN2雰
囲気等)であれば全て有効であることが確認されている
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるFe−Al1−Si
 系合金磁気ヘッドの断面図、第2図(a) 、 (b
)はF e −A l−S i系合金磁気ヘッドのギャ
ップ形成に用いた一対のFe−Al−Si系合金チップ
を示す図、第3図はこれらのFe−Al−5i系合金チ
ップを用いて作製したベッドピースを示す図、第4図は
従来の磁気ヘッドの断面図である。 1、2− Fe −All−Si 胎金チップ、306
01.。 センダスト組成物を含むセラミック層、4・川・・セラ
ミック組成物を含む鉛含有ガラス層、5・・・・・・A
g−Cu−In層、6・・・・・・巻線溝、7・・・・
・・フロントギャップ部、8・・・・・・パックギャッ
プ部、9・・印・セラミ’/りと鉛含有ガラスで接合さ
れた非磁性薄膜部、10・・・・・・Ag−−Cu−I
n系合金薄膜を用いた溶着部、11・・・・・・S 1
02層、12・・・・・・Ag−ろう溶着部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図 5−−− Af−CtL−17L、1 /、2−−−−Fe−AI−5iV舎金テ、フ。 食d3有汐°ラス1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Fe−Al−Si系合金磁心材料(センダスト)
    よりなる左右突合せ型磁気ヘッドにおいて、左右の合金
    磁心のフロントギャップ形成面に非磁性層として、セン
    ダスト成分を5〜50重量%含むセラミック薄膜を、さ
    らにその上に上記薄膜中のセラミック成分を5〜50重
    量%含む鉛含有ガラス薄膜を形成し、次に左右の合金磁
    心のバックギャップ形成面にAg−Cu−In系合金薄
    膜を形成後、合金磁心の同一種のギャップ面同志を合わ
    せた状態で、鉛含有ガラスの軟化温度及びAg−Cu−
    In系合金の液相が出現する温度以上の非酸化性雰囲気
    において熱処理し、左右の合金磁心ブロックを拡散接合
    することによって磁気的なギャップを形成することを特
    徴とする合金磁気ヘッドの製造方法。
  2. (2)非磁性セラミックが酸化ジルコニウム(ZrO_
    2)、酸化マグネシウム(MgO)、スピネル(MgO
    ・Al_2O_3)のうちいずれか一種から成ることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の合金磁気ヘッド
    の製造方法。
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