JPS615406A - 複合型磁気ヘツド - Google Patents

複合型磁気ヘツド

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JPS615406A
JPS615406A JP11530185A JP11530185A JPS615406A JP S615406 A JPS615406 A JP S615406A JP 11530185 A JP11530185 A JP 11530185A JP 11530185 A JP11530185 A JP 11530185A JP S615406 A JPS615406 A JP S615406A
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Hideo Fujiwara
英夫 藤原
Moichi Otomo
茂一 大友
Takeo Yamashita
武夫 山下
Sanehiro Kudo
工藤 実弘
Hiromitsu Kawamura
河村 啓▲みつ▼
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は非晶質磁性合金をガラスによって接合もしくは
モールドした磁気記録再生用磁気ヘッドに関する。
〔発明の背景〕
磁気記録技術の高度化、と(に、磁気記録の高  ・密
度化に対する要請は今日きわめて強いものがある。この
要請に応じるためには、磁気記録媒体の高保磁力化、低
雑音化とともに、磁気ヘッドの記録再生感度の大幅な改
良が課題となっている。
現在、多く使用されているVTR用磁気ヘッドは、高透
磁率磁性材料として高周波特性にすぐれ、かつ、耐摩耗
性にすぐれたフェライトが使用されている。ところが、
フェライトは、その飽和磁束密度が4000〜5000
ガウス程度であるため、得られる記録磁界の強さに限度
があり、とくに、最近開発されつつある高保磁力(保磁
カニ 1100工ルステツド以上)の磁気テープを用い
るときには、記録が不十分番どなるという欠点がある。
この点、非晶質磁性合金は高飽和磁束密度(Bs : 
8000〜10000カウス、高透磁率(5MHzで〕
μ:400〜500)特性を保持しているものがあり、
かつ、高周波特性にすぐれているため、高保磁力を有す
る磁気テープに記録再生可能な磁気ヘッド材料として適
している。
従来、フェライトを用いた磁気ヘッドの製造の際におけ
るコア部片同志の接合ならびに補強用lど充填するモー
ルド材は非磁性材料のガラスが一般に用いられている。
このガラスは熱膨張係数が85〜110 X 10’−
77”Cて、軟化温度が500〜600°Cのものを用
い、700〜800℃の作業温度で熱処理することによ
って、磁気へラドの接合ならびにモールドを行なってい
る。
しかし、非晶質磁性合金には結晶化温度があり、それ以
上の温度で通常の熱処理を行なうと、結晶化によって磁
気特性が劣化してしまう。一般に、磁気ヘッドに用いら
れるFe −Co −Si −B系の非晶質磁性合金の
結晶化温度は450〜550°C程度である゛ので、非
晶質磁性合金を磁気ヘッドに用いる場合には、これ以下
の熱処理温度で接合もしくはモールドする必要がある。
従来、非晶質磁性合金をフェライトと組み合せて用いた
磁気ヘッドの接合はできるだけ低温で行なうために、樹
脂接合が行なわれていた。しかし、VTR装置のように
、高速でヘッドとテープか摺動する場合、接合樹脂がヘ
ッドの摺動面に広がり付着することによって長時間の記
録再生走行ができなくなる欠点かあった。
この点、ガラスで接合した場合、樹脂接合で起る問題は
解消されるが、一般に、フェライトの接合に用いられて
いるガラスは軟化温度が高く、非晶質磁性合金を用いた
磁気ヘッドには不適当である。
したかって、非晶質磁性合金をフェライトと組町 み合せて用いた磁気ヘッドの製造の際にガラスを用いる
場合には、それに合った熱膨張係数および作業温度の最
適値、耐摩耗性、耐久性、接合強度およびその他の最適
条件が必要となる。
〔発明の目的〕
非晶質金属磁性薄板とフェライト磁性体とを組み合せた
複合型磁気ヘッドを製造する際のヘッド材料における接
合、モールドを低温で行なうことができ、非晶質磁性合
金の磁気特性を劣化させることのない複合型磁気ヘッド
を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、作動ギャップ突合せ部が高透磁率、高飽和磁
束密度の非晶質磁性金属薄板からなり、前記作動ギャッ
プ近傍を除き前記磁性金属薄板が前記磁性金属薄板と共
にリング型磁気ヘッドの閉磁路を構成する一対の高透磁
率の磁性フェライトコア部片を突き合せてなるヨーク部
に埋め込まれ、かつ、所定部分が非磁性材料により接合
およびモールドされている複合型磁気ヘッドにおいて、
前記非磁性材料としてPbO75〜85重量%、 B2
O310〜15重量% l SiO20,5〜5重量%
 、 A/zo30.5〜25重量%からなる組成の第
1のガラス、PbO75〜80重量% 、 Zn010
〜12重量%、82037〜10重量%、 5I020
.5〜25重量%、 AI!20a 0.5〜2.5重
1 % 、 Ba00.5〜3重量%からなる組成の第
2のガラスおよびPbO76〜80重量%、 8203
10〜12重量% 、 ZnO1,5〜3重量% 、 
Si Oz 0.5〜3重量係。
A12030.5〜2.5重量%、CuO1〜3重量%
B10030.3〜5重量%からなる組成の第3のガラ
スからなる群のうちから選んだ少な(とも1種のガラス
を用いることを特徴とし、その目的は、上記のような非
晶質金属磁性薄板とフェライト磁性体とを組み合せた複
合型磁気ヘッドを製造する際のヘッド材料における接合
、モールドを低温で行なうことができ、非晶質磁性合金
の磁気特性を劣化させることのない複合型磁気ヘッドを
提供することにある。
〔発明の実施例〕
以下に本発明を実施例により具体的に説明する。
本発明による磁気ヘッドの一例を第1図に示す。
磁気ヘッド10は作動ギャップ突合せ部が非晶質磁性合
金薄板11からなり、作動ギャップ近傍を除き磁性合金
薄板11がこの薄板11と共にリング型磁気ヘッドの閉
磁路を構成する一対の高透磁率磁性フェライトコア部片
15.16を非磁性膜を介して突き合せてなるヨーク部
に埋め込まれた複合型磁気ヘッドである。ここで、非磁
性材料としての上記ガラスの使用部は、フェライトコア
部片15.16と非晶質磁性1合金薄板11との接合部
13、トラック幅決め用切欠き溝14、フェライトコア
部片15と16を接合するための補強用溝17である。
フェライトコア部片15と16の接合はコイル巻線用窓
18の一部に上記ガラスを充填してもよ(、フェライト
コア部片15と16の後部突合せ部19に上記ガラスの
膜を形成して接合してもよい。
第2図〜第4図は第1図に示すような磁気ヘッドの製造
工程の概略を示す図である。
フェライト基板30に平行な複数個の溝31を設け、こ
の溝31に非晶質磁性合金薄板32牽挿入し、溝31と
非晶質磁性合金薄板32との間隙に上記ガラスを流入さ
せて非晶質磁性合金薄板32をフェライト基板30に接
合固定した後、研削、研摩によって基板30から突出し
ている非晶質磁性合金薄板を除去する(第2図)。つい
で、非晶質磁性合金薄板32を埋め込んだフェライト基
板30を薄板32に直角に2分割してコア部片301,
30zとし、一方のコア部片301の切断面にコイル巻
線用溝33、コア後部補強用溝34を設け、さらに、両
コア部片30+、 302の切断面に現われている非晶
質磁性薄板32の両側にトラック幅決め溝35を設ける
(第3図)。その後、コア部片301,302の切断面
に所定厚さの非磁性膜、例えばSi O2膜を被着した
後、コア部片30i、3(hを切断面で突き合せ、この
ときできたトラック幅決め孔36およびコア後部補強用
溝37に上記ガラスを充填、モールドしてコア部片30
+ 、 302を接合、固定する。38はコイル巻線用
窓である(第4図)。
なお、コア部片30+、304の接合はコイル巻線用窓
38の一部にガラスを充填、モールドしてもより、?。
また、コア部片30+ 、 302の後部接合部39の
面にガ     1ラスをスパッタして形成したガラス
膜によって接合してもよい。上記の工程に使用するガラ
スは同一ガラスでもよいが、フェライト基板30の溝3
1への非晶質磁性合金薄膜32の固定用ガラスを後工程
のモールド用ガラスよりも若干軟化温度の高い□ものと
すると好都合である。た□だし、いずれのガ□ラスも非
晶質磁性合金の結晶化温度以下で使用できるものとする
ことは必要である。
上記の磁気ヘッドにおいて使用した磁性フェラ・イドは
Mn−Zn系フェライトで、その熱i張係数□は30〜
400℃の温度範囲において、大体100〜i20 X
’ 10−7/°Cである。たとえば、Fe20353
モルty6 、’ MnC)28:v /I/ ly 
、 ZnO19モルチであり、この材料の熱膨張係数は
111 X 10−7/’Cであった。
一方、非晶質磁性合金はGo −1’e −Si −B
系の合金を溶融し、超急冷法で作製した薄板状のものを
用いた0たとえば、(Feo、06 COo、94 )
755j11.5 B+a、sの組成で、板厚的20μ
mのものである。この材料の熱膨張係数は118 X 
10−7/℃であり、結晶化温度は約520℃であった
上述の磁性材料を組み合せた複合型磁気ヘッドにおいて
、接合のために使用するガラスとしては、PbO.75
〜85重量%、8.0310〜15重量%、 5102
 ’0.5〜5重量%、 AI!11030.5〜2.
5重量%の組成で、熱膨張、係数95〜120 X 1
0−’/℃、軟化温度350〜 。
400℃である第1のガラス、または、PbO75=s
o、重量% 、 Zn010〜12重量% +’ B2
0g 7〜10重量%。
5i020.5〜2.5重量%、’AlzO30,5〜
2.5重量。
BaO’0.5〜3重量%の組成で、熱膨張係数98〜
120 X 10−’/”C1軟化温度350〜400
℃である第2のガラス、もしくは、PbO76〜80重
量%、 820310〜12重量% 、 ZnO1,5
〜3重量% 、 5iOz 0.5〜3重量% 、 A
/gos 0.5〜2.5重量%、CuO1〜3重量%
 、 ’ B120s O,3〜5重量%の組成で、熱
膨張係数95〜110 X 10−7/”C1軟化温度
330〜400℃である第3のガラスが最適であった。
すなわち、上記ガラスは前記Mn−Zn系フェライトと
Co −Fe −Si −B系非晶質磁性合金を組み合
せて接合するのに適した熱膨張係数を有し、450〜5
20℃の温度範囲で接合のために使用するのに適してい
る。
たとえば、PbO85重量係、 BgO313重量%。
SlOz 1重量%、 A12031重量%からなる第
1のガラスの熱膨張係数は113 X 10−7/℃、
軟化温度は350℃で、このガラスを用いた場合、46
0〜470℃。
で接合あるいはモールドすることができる。また、Pb
O80重量%、820315重量%、5iOz3重量%
AJ!zoa 2重量%からなる第1のガラスの熱膨張
係数は100 X 10 ’/℃、軟化温度は390℃
で、このカラスを用いた場合、500〜510℃で接合
あるいはモールドすることができる。
また、F’b076重量%、ZnO11重量%、B20
39重量% 、 Sl 022重量%、 N!zos 
O,5重量%、BaO1,5重量%からなる第2のガラ
スの熱膨張係数は112 X 10−7/”C1軟化温
度は368℃で、このガラスを用いた場合、470〜4
80℃で接合あるいはモールドすることができる。また
、PbO75重量%。
Zn010重量%、 B2O39重量% 、 5iOz
 2重量%。
Ae20i ]重量%、BaO3重量%からなる第2の
ガラスの熱膨張係数は105 X 10−’/’C1軟
化温度は380℃で、このガラスを用いた場合、500
〜510℃で接合あるいはモールドすることができる。
さらに、PbO80重量% 、B2O311重量%、Z
nO3重量% 、 5102 ’2重量%、AI!20
31重量%、CuO2,7重量% 、 Bi2530.
3重量%からなる第3のガラスの熱膨張係数は110 
X 10−7/”c、軟化温度は340℃で、このガラ
スを用いた場合、450〜460℃で接合あるいはモー
ルドすることができる。また、PbO76重量% 、 
820312重量%、ZnO3重量%。
51023重量% 、A120g 2.5重量%、Cu
O3重量%。
B12O30,5重量%からなる第3のガラスの熱膨張
係数は95 x 1o−7/”c、軟化温度は400℃
で、このガラスを用いた場合、500〜520℃で接合
あるいはモールドすることかできる。
なお、上記第1のガラスは、とくに磁気テープ摺動面に
露出する部分に用いるのに好適である。
たとえば、とくに作動ギャップ近傍部のモールドに適し
ており、非晶質磁性合金薄板と段差を生じることかなく
、テープタッチが改善される。第5      )。
図はその一例を示したものである。同図(a)は磁気ヘ
ッドの磁気テープ摺動面を示し、40はフェライト、4
1は非晶質磁性合金薄板、42はモールドしたガラス、
43は作動ギャップ部である。この磁気ヘッドを用い、
1000時間のテープ摺動を行なった後、表面粗さ計で
A、 B、 C線上の粗さを測定した結果を同図(b)
に示す。A線上の作動ギヤ・ノブ近傍部43は、非晶質
磁性合金薄板41と第1のガラス42とからなっている
が、両者の間に段差は認められなかった。B、C線上は
非晶質磁性合金薄板41とフェライト40とからなって
いるが、非晶質磁性合金薄板41の部分が0.05〜0
.1μm程度凹になっていた。このように、本発明の磁
気へ・ノドでは作動ギャップ部のテープタッチが良好と
なり、スペーシング損失の問題は起らない。さらに、耐
摩耗性に対しては、テープ摺動面の主要部がフェライト
で保護されているため、長時間寿命を有する磁気ヘッド
となる。
本発明に用いる第1のガラスにおいて、PbOを75〜
85重量%に限定したのは、PbOが75重量%以下に
なると軟化温度が400℃以上となり、非晶質磁性合金
の結晶化温度以下でモールドすることがむずかしくなる
ためであり、85重量−以上にすると、ガラスかもろ(
、接合強度が弱まり、機械加工中にはく離してしまうた
めである。B、03を10〜15重量%に限定したのは
、B2O3を10重量%以下にすると、熱膨張係数が1
20 X 10−7/℃以上となり、クラックなどが生
ずるようになり、また、失透性が強く、化学的耐久性が
低下してしまい、良好な接合もしくはモールドをするこ
とが困難となるからであり、15重量%以上にすると、
熱膨張係数が95 X 10−7/℃以下となり、非晶
質磁性合金の熱膨張係数と合わな(なり、クラックなど
が入るようになるからである。また、Si O,を0.
5〜5重量%としたのは、ガラスの安定性や化学的耐久
性を増すためであり、0.5重量%以下にするとほとん
ど効果がみられず、5重量%以上にすると軟化温度が高
(なってしまうためである。さらに、kl 20sを0
.5〜2.5重量%としたのは、耐水性を埠し、加工性
を良くし、かつ失透を防ぐためであり、2.5重量%以
上にすると、Si O,と同様に軟化温度が高くなって
しまうためである。
本発明に用いる第2のガラスにおいて、PbOを75〜
80重量%と限定したのは、PbOが75重量%以下に
なると軟化温度が400℃以上となり、非晶質磁性合金
の結晶化温度以下でモールドすることが難かしくなるた
めであり、80重量%以上にすると、ガラスがもろく、
接合強度が弱まり、機械加工中に接合部がはく離してし
まうためである。ZnOを10〜12重量%としたのは
、非晶質磁性合金メツエライトとの密着性を確保するた
めである。この範囲外にすると、機械的強度や化学的耐
食性が劣化する。また、熱膨張係数も最適値からはずれ
てしまう。Bz Osを7〜10重量%と限定したのは
、B2O3を7重量−以下にすると、熱膨張係数が12
0×10−7/”C以上となり、クラック、などが生じ
、また、失透性が強(なり、化学的耐久性も低下してし
まい、良好な接合もしくはモールドをすることが困難と
なり、10重量%以上になると、熱膨張係数が95×1
0−7℃以下となり、非晶質磁性合金の熱膨張係数と合
わなくなり、クラックなどが入ってしまう。Si Ox
を0.5〜2.5重量%としたのは、ガラスの安定性や
化学的耐久性を増すためであり、0.5重量%以下にす
条とほとんど効果がみられず、2,5重量%以上にする
と軟化温度が高くなってしまうからである。A603を
0.5〜2.5重量%としたのは、耐水性を増し、加工
性を良(し、かっ実送を防ぐためであり、0.5重量%
以下では効果がなく、2.5重量%以上にすると、51
02と同様に軟化温度が高くなってしまうからである。
BaOを0.5〜3重量%としたのは、接着強度を高め
るためであり、また冷却速度を速(できる効果もある。
これは非晶質磁性合金の磁気特性を劣化させないために
も重要である。BaOを0.5重量%以下にすると、そ
の効果はほとんどなく、3重量%以上にしてもあまり効
果が増さない。
本発明に用いる第3のガラスにおいて、PbOヲ76〜
80重量%に限定する理由は、PbOが76重量%以下
になると軟化温度が400℃以上となり、非晶質磁性合
金の結晶化温度以下でモールドすること     11
がむずかしくなるためであり、゛80重量%以上にす 
    !ると、ガラスがもろく、接合強度が弱まり、
機械加工中に接合部がはく離してしまうためである。
8、03を10〜12重量%と限定したのは、B2O3
を10重量%以令に讐ると、熱膨張係数が120 X 
10−’/℃以上となり、クラックなどが生じ、また失
透性が強(なり、化学的耐久性も低下してしまい、良好
:な接合もしくはモールドすることが困難となり、12
2重量%上になると、熱膨張係数が95 X 1O−7
7C以下となり、非晶質磁性合金の熱膨張係数と合わな
くなり、クラックなどが入り、−てしまうからである。
ZnOを1.5〜3重量%としたのは、熱膨張係1数を
95〜110 X 10−7/’tに調整するためであ
り、非晶質合金とフェライトとを組み合せた場合、フェ
ライトとのぬれ性が良(なり、接合強度が増すためであ
る。Si O2を0.5〜3重量%としたのはガラスの
安定性や化学的耐久性を増すためであり、0.5重量%
以下にする□とほとんど効果がみられず、3竺量−以上
になる。:と軟化温度が高(なってしまう゛ためである
。Alz Osを0.5〜2.′5重量%としたのは、
Si O2の場合とほぼ同様な理由からで、耐水性を増
し、加工性を良くし、かつ失透性を防ぐためである。C
uOを1〜3重量%としたのは接着力を増すためであり
、熱膨張係数を大きくせずに軟化温度を下げる効果をも
たせるためである。1重量−以下では効果がほとんどな
(,3重量%以上にしても効果は上らない。Bi2O3
を0.3〜5重量%としたのは、ガラスの結晶化防止を
目的としたもので′あり、また、溶融の際、泡切清澄剤
としても役立つ。0.3重量%以下では効果がほとんど
なく、5重量%以上にしても効果は上らない。
以上述べたように、本発明に用いるガラスは、PbOを
主成分としたものであり、非晶質磁性合金の結晶化温度
(450〜550℃)範囲に対して、それぞれの結晶化
温度以下で接合もしくはモールドすることが可能なガラ
ス組成であり、ガラスの性質を改善するために、他の若
干の添加物を加えてもよく、たとえば、熱膨張係数、軟
化温度、硬度化学的安定性などを考慮して、約1重量%
以下のNa、 0. K、0. Cab、 Bad、 
ZnOなどを添加物を加えて改善することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の複合型磁気ヘッドは非晶
質磁性合金の磁気的性質を劣化させることなく、低温度
で製造することができ、特性の良い磁気ヘッドが得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の複合型磁気ヘッドの一実施例の説明図
、第2図〜第4図は本発明の磁気ヘッドの製造工程の一
例を説明するための図、第5図は本発明の磁気ヘッドの
磁気テープ摺動面の摩耗試験後のテープ摺動面の表面形
状を示す図である。 図において。 10・・・磁気ヘッド フト・・非晶質磁性合金薄板 15.16・・フェライトコア部片 14・・・トラック幅決め用切欠き溝 17・・コア後部補強用溝 18・・・コイル巻線用窓 30・・・フェライト基板 300,302・・・コア部片 31・・・溝 32・・・非晶質磁性合金薄板 33・・・コイル巻線用溝 34 、37・・・コア後部補強用溝 35・・トラック幅決め溝 36・・・トラック幅決め孔 38・・・コイル巻線用窓 40・・・フェライト 41・・非晶質磁性合金薄板 42・・モールドしたガラス 43・・・作動ギャップ 代−1人弁理士 中村純之助

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)作動ギャップ突合せ部が高透磁率、高飽和磁束密
    度の非晶質磁性金属薄板からなり、前記作動ギャップ近
    傍を除き前記磁性金属薄板が前記磁性金属薄板と共にリ
    ング型磁気ヘッドの閉磁路を構成する一対の高透磁率の
    磁性フェライトコア部片を突き合せてなるヨーク部に埋
    め込まれ、かつ、所定部分が非磁性材料により接合およ
    びモールドされている複合型磁気ヘッドにおいて、前記
    非磁性材料が、PbO75〜85重量%、B_2O_3
    10〜15重量%、SiO_20.5〜5重量%、Al
    _2O_30.5〜2.5重量%からなる組成の第1の
    ガラス、PbO75〜80重量%、ZnO10〜12重
    量%、B_2O_37〜10重量%、SiO_20.5
    〜2.5重量%、Al_2O_30.5〜2.5重量%
    、BaO0.5〜3重量%からなる組成の第2のガラス
    およびPbO76〜80重量%、B_2O_310〜1
    2重量%、ZnO1.5〜3重量%、SiO_20.5
    〜3重量%、Al_2O_30.5〜2.5重量%、C
    uO1〜3重量%、Bi_2O_30.3〜5重量%か
    らなる組成の第3のガラスからなる群のうちから選んだ
    少なくとも1種のガラスであることを特徴とする複合型
    磁気ヘッド。
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