JPS61151069A - Method of adhering ferrite - Google Patents
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- Ceramic Products (AREA)
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はオーディオ用の磁気ヘッドや、フロッピーディ
スク用のディジタル磁気ヘッドなどの磁気ヘッドの製造
におけるＭｎ−Ｚｎフェライトのギャップ形成を兼ねた
接合方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a bonding method that also serves as gap formation for Mn-Zn ferrite in the manufacture of magnetic heads such as audio magnetic heads and digital magnetic heads for floppy disks. It is related to.
上記のような磁気ヘッドにおいては、Ｍｎ−Ｚｎフェラ
イト同志間またはＭｎ−Ｚｎフェライトと非磁性セラミ
ックスの間のギャップにこれらと接着性に富む非磁性材
料を充填固化してこれを形成するようにしている。そし
てこの非磁性材料としては、樹脂、ガラスｒ Ｓｔ膜な
どが用いられるが、ディジタルヘッドのようにギャップ
が数ミクロン以下と非常に薄いものでは、専らガラスが
用いられる。In the above-mentioned magnetic head, the gaps between the Mn-Zn ferrites or between the Mn-Zn ferrite and the non-magnetic ceramics are filled and solidified with a non-magnetic material that is highly adhesive. There is. As this non-magnetic material, a resin, a glass rSt film, etc. are used, but glass is exclusively used for a digital head with a very thin gap of several microns or less.
上記のようにガラスはＭｎ−Ｚｎフェライトを用いたヘ
ッドの充填材として多用されるが、これはガラスの熱膨
張係数をフェライトやセ、ラミ、クスの熱膨張係数とほ
ぼ等しく又はやや小さく選ぶことができ、硬度が比較的
大きく、而も軟化点が比較的高いことによるものである
。しかしながら従来の製法によるヘッドにおいては、ガ
ラス接着部にボイドが比較的多数有゛在し、これが使用
時にディスクを傷つけることになり、ディスクの寿命を
短くするという欠点があった。As mentioned above, glass is often used as a filling material for heads using Mn-Zn ferrite, but this is because the coefficient of thermal expansion of glass must be selected to be approximately equal to or slightly smaller than that of ferrite, ceramic, lamination, and glass. This is due to its relatively high hardness and relatively high softening point. However, heads manufactured using conventional methods have a disadvantage in that a relatively large number of voids exist in the glass bonding area, which can damage the disk during use and shorten the life of the disk.
上記の欠点を無くすためには、ガラスの接着面に存在す
るボイドをなるべく少くすることである。In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, it is necessary to minimize the number of voids present on the bonding surface of the glass.
そこできイド発生の機構を検討した結果次の点が明らか
になった。すなわち、従来硝子を溶融してギャップに充
填する場合、雰囲気中に酸素があるとＭｎ−Ｚｎフェラ
イトにヘマタイト（Ｆｅ２０３）など磁気特性を害する
異相が形成されるので、これを防止するため雰囲気とし
て不活性ガス（実際は数ｐｐｍの残存酸素を含む）を用
いていた。このため酸素分圧の高い大気中で形成された
本来酸化物であるガラスが、高温において雰囲気中の酸
素分圧先
が零に近くなると平衡関係から酸素ｌ放出し、これが適
冷過程でボイドとなってそのまま残るものと推考し、も
し酸素分圧を成る程度高くしてもヘマタイトのような異
相が生じない範囲で前記のボイドの発生を抑圧するよう
な酸素分圧領域があれば、前述の問題点を解決し得るも
のと考え、実験を行った。そして予期したような結果を
得た。As a result of examining the mechanism of id generation, the following points were clarified. In other words, when glass is conventionally melted and filled into the gap, if there is oxygen in the atmosphere, a foreign phase such as hematite (Fe203) that impairs the magnetic properties is formed in the Mn-Zn ferrite, so to prevent this, an inert atmosphere is used. An active gas (actually containing several ppm of residual oxygen) was used. For this reason, glass, which is originally an oxide formed in the atmosphere with a high oxygen partial pressure, releases oxygen due to an equilibrium relationship when the oxygen partial pressure in the atmosphere approaches zero at high temperatures, and this causes voids to form during the appropriate cooling process. If there is an oxygen partial pressure region that suppresses the generation of voids within a range where foreign phases such as hematite do not occur even if the oxygen partial pressure is increased to a certain extent, then the above-mentioned I thought this would solve the problem and conducted an experiment. And I got the expected results.
〔発明の構成〕
本発明は雰囲気の酸素分圧を５０ ｐｐｍ ｆｘ、いし
３００ ｐｐｍに制御して前述の問題点を解消したもの
である。[Structure of the Invention] The present invention solves the above-mentioned problems by controlling the oxygen partial pressure of the atmosphere to 50 ppm fx to 300 ppm.
すなわち本発明によればｒ Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトと
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトあるいは非磁性セラミ、ラスを
ガラスで接合する際に、酸素分圧を５０ ｐｐｍないし
３００ ｐｐｍの間の濃度に制御した雰囲気中で加熱し
て行うことを特徴とするフェライトの接着方法が得られ
る。That is, according to the present invention, when bonding Mn-Zn ferrite and Mn-Zn ferrite or non-magnetic ceramic or lath with glass, the oxygen partial pressure is controlled to a concentration between 50 ppm and 300 ppm in an atmosphere. A method for adhering ferrite is obtained, which is characterized in that it is carried out by heating.
以下本発明につき図面を参照して詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
実施例１
第１図はこの実施例に従ってフェライト同志をガラスで
接着した状態を斜めから見た図である。Embodiment 1 FIG. 1 is an oblique view of ferrites bonded together with glass according to this embodiment.
図においてフェライト１１と１２はいずれもＭｎ−Ｚｎ
系フェライト（Ｆｅ２Ｏ，５１ｍｏ１％、 Ｍｎ０２８
ｍｏｌ ％ ｒ Ｚｎ０２ ］、 ｍｏ１ ％ ）であ
り、がラス１３は接着時一旦溶融したあと固化したＢ２
Ｏ２−８ｉｏ２系ガラス（ＳＩＯ２３５，０％、Ｂ２０
３３５．０％、Ａｔ２ｏ３５−０１ 、Ｎａ２ＣＯ３２
３，０％、 ＺｎＯ２，０％ ）である。In the figure, both ferrites 11 and 12 are Mn-Zn.
Ferrite (Fe2O, 51mo1%, Mn028
mol % r Zn02], mol %
O2-8io2 glass (SIO235,0%, B20
335.0%, At2o35-01, Na2CO32
3.0%, ZnO2.0%).
外形の寸法は図に示したとおりであり（単位間）。The external dimensions are as shown in the figure (between units).
ガラスの接着層１４の厚さは２．０μである。The thickness of the glass adhesive layer 14 is 2.0μ.
接着条件は、昇温速度は１５０℃／時間で７５０℃×２
時間保持し、冷却速度は５０℃／１時間で、窒素雰囲気
中とした。The bonding conditions are 750°C x 2 with a heating rate of 150°C/hour.
The temperature was maintained at a cooling rate of 50°C/1 hour in a nitrogen atmosphere.
窒素雰囲気中の酸素分圧は１０ ｐｐｍ 、 ５０ ｐ
ｐｍ。Oxygen partial pressure in nitrogen atmosphere is 10 ppm, 50 p
p.m.
１００ ｐｐｍ 、 １５０ ｐｐｍの４水準とした。There were four levels: 100 ppm and 150 ppm.
各酸素分圧の条件で、接着後のボイド数を評価した。評
価は、試料として用いたＭｎ−Ｚｎ系フェライト（接着
面鏡面加工仕上げ品同志を接着）を長さ方向で１０断面
に等分し、その断面を顕微鏡下１０００倍でボイドを数
えることによシ行った。その結果表１の通りとなった。The number of voids after adhesion was evaluated under each oxygen partial pressure condition. The evaluation was carried out by dividing the Mn-Zn ferrite sample used as a sample (products with mirror-finished surfaces bonded together) into 10 equal cross-sections in the length direction, and counting the voids in the cross-sections under a microscope at 1000x magnification. went. The results were as shown in Table 1.
表 １
この表１から分るように、窒素雰囲気中の酸素分圧を高
めることにより、ボイド数を減少させることができた。Table 1 As can be seen from Table 1, the number of voids could be reduced by increasing the oxygen partial pressure in the nitrogen atmosphere.
なおこの範囲では異相の発生はなかった。Note that no abnormal phase occurred in this range.
第２図のＡは表１の結果を酸素分圧（ｐｐｍ）とぎイド
数（１０断面分）の関係を示す図である。酸素分圧の増
加に伴ってボイド数が相当減少することが分る。Ｂにつ
いてはあとに説明する。A in FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the results of Table 1 and the oxygen partial pressure (ppm) and the id number (for 10 cross sections). It can be seen that the number of voids decreases considerably as the oxygen partial pressure increases. B will be explained later.
実施例２
第１図のような形状の試料を用いてＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イト（Ｆｅ２０３５３ ｍｏｌ ％ 、ｙ Ｍｎ０３１
ｍｏ１％、。Example 2 Mn-Zn ferrite (Fe20353 mol %, y Mn031
mo1%.
ＺｎＯ１７ｍｏｌ ％ ）をＰ ｂ Ｏ−８ＩＯ２系ガ
ラス（ＰｂＯ３１，０％ 、 ＳｉＯ３３，０％、 Ｎ
ａＣＯ５６，０％ ｒＢ２０３４．０％、 Ａｔ２０．
１．０ ％、ＺｎＯ５，０％）で接着した。接着層の厚
さは２．５μである。ZnO (17 mol %) was combined with P b O-8IO2 glass (PbO3 1.0%, SiO3 3.0%, N
aCO56.0% rB2034.0%, At20.
1.0%, ZnO 5.0%). The thickness of the adhesive layer is 2.5μ.
接着の条件は、昇温２００℃／１時間で。The bonding conditions were a temperature increase of 200°C/1 hour.
７５０℃×２時間保持し、冷却速度５０℃／１時間で、
アルゴン雰囲気中とした。そしてアルゴン雰囲気中の酸
素分圧を１０ ｐｐｍ 、 ５０ ｐｐｍ 、 １１０
０ｐｐ 、 １５０ ｐｐｍ 、 ２５０ ｐｐｍ 、
３００ ｐｐｍの６水準とし、各酸素分圧の条件で、
接着後実施例１と同様にしてボイド数を評価した。その
結果は表２０通りとなった。Hold at 750°C for 2 hours, cooling rate at 50°C/1 hour,
An argon atmosphere was used. Then, the oxygen partial pressure in the argon atmosphere was set to 10 ppm, 50 ppm, and 110 ppm.
0pp, 150ppm, 250ppm,
With six levels of 300 ppm, under each oxygen partial pressure condition,
After adhesion, the number of voids was evaluated in the same manner as in Example 1. The results were as shown in Table 20.
以″′Ｆ宗臼
表 ２
この表２から分るように、アルゴン雰囲気の酸素分圧を
高めることにより、第２図のＢに示すように、ボイド数
を減少させることができた。しかし３００ ｐｐｍ以上
にすると、フェライトにはへマタイト相（非磁性相）が
生成しく顕微鏡で確認でき実施例３
第３図はこの実施例に従ってフェライトとセラミックを
ガラスで接着した状態を示す図である。As can be seen from Table 2, by increasing the oxygen partial pressure in the argon atmosphere, the number of voids could be reduced as shown in B in Figure 2. However, 300 When the amount exceeds ppm, a hematite phase (non-magnetic phase) is formed in the ferrite, which can be confirmed with a microscope.Example 3 FIG. 3 is a diagram showing a state in which ferrite and ceramic are bonded with glass according to this example.
図においてフェライト２１はＭｎ−Ｚｎ系フェライト（
Ｆｅ２０３５２ ｍｏ１％＋ Ｍｎ０２８ ｍｏ １％
、Ｚｎ０２０ｍｏ１％）、セラミックス２２はチタン酸
バリウム系セラミック（ＣａＴｉＯ３（ＣａＯ３８ｍｏ
１％、 ＴｉＯ２６２ｍｏｔ％））、ガラス２３はＰ
ｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス（ｐｂ。In the figure, ferrite 21 is Mn-Zn ferrite (
Fe20352 mo1% + Mn028 mo1%
, Zn020mo1%), ceramic 22 is barium titanate ceramic (CaTiO3 (CaO38mo1%)
1%, TiO262mot%)), glass 23 is P
bO-B2O3 glass (pb.
５ ８．０ ’％ 、 ８２０３１ ８．０
％ 、 Ｓｉｎ ２７．０ ％ 、 Ａ２２
０５１０．０ ％ 、 Ｎａ２Ｃｏ３５．０％、 Ｚｎ
Ｏ２，０％ ）である。5 8.0'%, 82031 8.0
%, Sin 27.0%, A22
0510.0%, Na2Co35.0%, Zn
O2,0%).
ガラス接着層２４の厚さは５．０μである。接着の条件
は、昇温速度２００℃／１時間で７００℃×０．５時間
保持し、冷却速度５０℃／時間で、窒素雰囲気中とした
。そして窒素雰囲気中の酸素分圧を１０ ｐｐｍ 、
５０ ｐｐｍ 、 １００ ｐｐｍ 、 １５０ ｐｐ
ｍの４水準とした。The thickness of the glass adhesive layer 24 is 5.0 μm. The conditions for adhesion were that the temperature was raised at 200° C./hour and held at 700° C. for 0.5 hours, the cooling rate was 50° C./hour in a nitrogen atmosphere. Then, the oxygen partial pressure in the nitrogen atmosphere was set to 10 ppm,
50 ppm, 100 ppm, 150 ppm
There were four levels of m.
各酸素分圧の条件で接着後、そのボイド数を前述の実施
例と同じようにして評価した。その結果は表３の通りと
なった。After adhesion under each oxygen partial pressure condition, the number of voids was evaluated in the same manner as in the previous example. The results were as shown in Table 3.
表 ３
第４図のＣは表２の結果をグラフにした図である。表３
および第４図から分るように、窒素雰囲気中の酸素分圧
を高めることによ゛リポイド数を減少させることができ
た。なおこの範囲ではフェライト２１に異相の発生は見
出されなかった。Table 3 C in FIG. 4 is a graph of the results of Table 2. Table 3
As can be seen from FIG. 4, the number of lipoids could be reduced by increasing the oxygen partial pressure in the nitrogen atmosphere. Note that no different phase was found in the ferrite 21 within this range.
実施例４
第３図と同じ形状の試料を用い＋ Ｍｎ−Ｚｎ系フェラ
イト（Ｆｅ２ｅ３５２ ｍｏ１％、 Ｍｎ０２７ ｍｏ
ｌ ％ ＋Ｚｎ０２１ ｍｏ１％）２１とチタンサンバ
リウム系セラミックス（Ｃａ０３０ ｍｏｌ ％ ｒ
ＴｉＯ２７０ｍｏ１％）２２をＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラ
ス（ＰｂＯ４５，０チ、 Ｂ２０゜２３．０％、 Ｓｉ
０ １５．Ｏ％ 、 Ｎａ２Ｃｏ、 １０．０ ’％。Example 4 Using a sample with the same shape as in Fig. 3, + Mn-Zn ferrite (Fe2e352 mo1%, Mn027 mo
l % + Zn021 mol %)21 and titanium sambaryum ceramics (Ca030 mol % r
TiO270mo1%) 22 was replaced with PbO-B2O3 glass (PbO45.0, B20゜23.0%, Si
0 15. O%, Na2Co, 10.0′%.
Ａ１２０３７．０ ％ ） ２４で接着した。接着層の
厚さは８．０μである。接着の条件は、昇温２５０℃／
１時間で、７００℃×２時間保持し、冷却速度５０’Ｃ
／１時間でアルゴン雰囲気中とした。そしてアルゴン雰
囲気中の酸素分圧を１０ ｐｐｍ 、 ５０ ｐｐｍ。A12037.0%) 24 was used for adhesion. The thickness of the adhesive layer is 8.0μ. The bonding conditions are: temperature increase of 250℃/
1 hour, 700℃ x 2 hours, cooling rate 50'C
/ 1 hour in an argon atmosphere. The oxygen partial pressure in the argon atmosphere was set to 10 ppm and 50 ppm.
１００ ｐｐｍ 、 １５０ ｐｐｍ 、 ３００ ｐ
ｐｍ 、及び３５０ｐｐｍの６標準とし、各酸素分圧の
条件で、接着後。100 ppm, 150 ppm, 300 p
pm, and 350 ppm, and after adhesion under each oxygen partial pressure condition.
実施例と同様にしてボイド数を評価した。その結果を表
４に示す。第４図のＤは表２のデータをグラフにした図
である。The number of voids was evaluated in the same manner as in the examples. The results are shown in Table 4. D in FIG. 4 is a graph of the data in Table 2.
臥下急日 表 ４ 第４図のＤは表４のデータをグラフに、した図である。bedtime sudden day Table 4 D of FIG. 4 is a graph of the data in Table 4.
第４図および表４から分るように、アルゴン雰囲気の酸
素分圧を高めることによりボイド数を減少させることが
できた。但し３００ｐｐｍ以上になると非磁性のへマタ
イト相がＭｎ−Ｚｎフェライトに生成し、好ましくない
。As can be seen from FIG. 4 and Table 4, the number of voids could be reduced by increasing the oxygen partial pressure in the argon atmosphere. However, if it exceeds 300 ppm, a nonmagnetic hematite phase will form in the Mn--Zn ferrite, which is not preferable.
なお以上の実施例において、接着時の加熱温度はガラス
によって異るが、一般的にいえばガラスの軟化点より１
００〜２５０℃高くガラスの流動性があまり速くない状
態とする温度で行う。又酸素分圧を変えるのは微小成分
の酸素又は空気を特に少量ずつ送出するノズルを用いる
か、主力スである窒素；アルゴンなどの流路の外壁に適
当な大きさの孔をあけて空気を適当量吸い込ませるよう
にする。In the above examples, the heating temperature during bonding differs depending on the glass, but generally speaking it is 1° below the softening point of the glass.
It is carried out at a temperature of 00 to 250° C. so that the fluidity of the glass is not very fast. In addition, to change the oxygen partial pressure, use a nozzle that delivers minute amounts of oxygen or air, or use a hole of an appropriate size in the outer wall of the main gas flow path, such as nitrogen or argon, to release air. Make sure to inhale the appropriate amount.
又以上４つの実施例の結果をまとめると、ボイドの発生
は酸素分圧が小さいうちは極めて急峻に減少し、１１０
０ｐｐあたりから緩く減少する。゛このことは、ふつう
のアルゴン、窒素が数ｐｐｍの残存酸素を含んでいるこ
とを考えると全域に亘って効果的である。しかし実用面
からみてボイドの発生が約２／３になるところに線をひ
くとすれば。In addition, to summarize the results of the above four examples, the generation of voids decreases extremely sharply as long as the oxygen partial pressure is small, and 110
It slowly decreases from around 0pp. ``This is effective over the entire area considering that ordinary argon and nitrogen contain several ppm of residual oxygen. However, from a practical point of view, if we draw a line where the occurrence of voids is approximately 2/3.
５０ ｐｐｍ程度以上にすればディト発生が効果的に少
りナルといえる。一方へマタイトの発生は酸素分圧の３
００ ｐｐｍ以上において発生するので、これ以上酸素
分圧を増加させることはできない。If the concentration is about 50 ppm or more, it can be said that the generation of DET is effectively reduced. On the other hand, the generation of hematite occurs when the oxygen partial pressure is 3
Oxygen partial pressure cannot be increased any further since it occurs above 0.00 ppm.
以上の説明から分るように２本発明のフェライト接着方
法によれば、７′イスクを使用中に傷つけることが少な
く而も磁気特性の劣化しないへ、ドを作ることが出来る
。As can be seen from the above description, according to the ferrite adhesion method of the present invention, it is possible to create a 7' disk so that it is less likely to be damaged during use and its magnetic properties do not deteriorate.
第１図はフェライト同志をガラスで接着した状態を斜め
から見た図、第２図は第１図における接着によって生じ
るボイドの数と酸素分圧の関係を示す図、第３図はフェ
ライトとセラミクスをガラスで接着した状態を斜めから
見た図、第４図は第３図における接着によって生じるボ
イドの数と酸素分圧の関係を示す図である。
記号の説明：１１，１２はフェライト、１３はガラス、
１４は接着層、２１はフェライト、２２はセラミクス、
２３はガラス、２４は接着層をそれぞれあられしている
。
第１図 “
ホ゛
第３図
口０１
μ
四
酸素分圧（ｐｐｍ）
酸素分圧（四重）Figure 1 is an oblique view of ferrite bonded together with glass, Figure 2 is a diagram showing the relationship between the number of voids created by bonding in Figure 1 and oxygen partial pressure, and Figure 3 is a diagram of ferrite and ceramics. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number of voids generated by the adhesion in FIG. 3 and the oxygen partial pressure. Symbol explanation: 11 and 12 are ferrite, 13 is glass,
14 is an adhesive layer, 21 is a ferrite, 22 is a ceramics,
23 is glass, and 24 is an adhesive layer. Figure 1 Figure 3 Port 01 μ Tetraoxygen partial pressure (ppm) Oxygen partial pressure (quadruple)
Claims (1)
あるいは非磁性セラミックスをガラスで接合する際に、
酸素分圧を５０ｐｐｍないし３００ｐｐｍの間の濃度に
制御した雰囲気中で加熱して行うことを特徴とするフェ
ライトの接着方法。1. When joining Mn-Zn ferrite and Mn-Zn ferrite or non-magnetic ceramics with glass,
A method for adhering ferrite, the method comprising heating in an atmosphere in which the oxygen partial pressure is controlled to a concentration between 50 ppm and 300 ppm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26857484A JPS61151069A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Method of adhering ferrite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26857484A JPS61151069A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Method of adhering ferrite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151069A true JPS61151069A (en) | 1986-07-09 |
| JPH0437031B2 JPH0437031B2 (en) | 1992-06-18 |
Family
ID=17460409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26857484A Granted JPS61151069A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Method of adhering ferrite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61151069A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63173211A (en) * | 1987-01-10 | 1988-07-16 | Sony Corp | Manufacture of magnetic head |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP26857484A patent/JPS61151069A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63173211A (en) * | 1987-01-10 | 1988-07-16 | Sony Corp | Manufacture of magnetic head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437031B2 (en) | 1992-06-18 |
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