JPS62112206A - 磁気ヘツド接合用ガラス組成物 - Google Patents

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、磁気ヘッドの製造において強磁性酸化物であ
るフェライトとフェライトあるいはフェライトと非磁性
酸化物であるセラミックスの接合を行う際に用いる磁気
ヘッド接合用ガラス組成物に関するものである。

従来の技術 近年、高密度磁気記録技術の向上に伴い性能のより優れ
た磁気ヘッドが要求されるようになってきている。その
ためには、磁気ヘッドの磁気空隙部において非磁性充填
材料としてガラスが用いられ、更に摺動面を構成するフ
ェライト及びセラミックス等の接合においてもガラス充
填が可能であり精度の高い接合が要求されている。これ
らフェライトあるいはセラミックス等と接合材であるガ
ラスとの熱膨張、濡れ性及びマツチング性を考慮してカ
ラスが選択されてきた。

ところで、従来の磁気ヘッド作製における接合方法は最
初に高融点ガラスを用いてギャップを形成融着せしめた
コアを更に低融点ガラスを用いてセラミックスと融着接
合するといったものであった。その際、ギャップの変形
等が起こらないように低温度で融着させている。

また、融着温度が７００℃以上のガラスを用いて融着さ
せた場合には高温域で溶融ガラスがフェライト粒界へ拡
散したりフェライト表面のサーマルエツチングが激しく
なるという欠点がある。また、Ｍｎ−Ｚｎフェライト材
を用いた場合には記録特性を悪くするα二Ｆｅ２ｒ３が
析出する等の問題が発生する。

そこで、これらの問題を生じさせないために融着温度が
低（できる低融点ガラスが広く用いられている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、現在市販されている低融点ガラスは高酸
化鉛含有アルミナ珪酸塩ガラス（ｐｂ。

−３ｉ０２−Ａｌ２Ｏ２Ｇｌａｓｓ）であり、これらは
耐湿及び耐アルカリ性が著しく悪く、湿度の高い環境下
に放置した場合、磁気ヘッドのガラス部が腐食（風化）
し始め、接着強度を低下させたり腐食により発生した突
起物により記録媒体を損傷させたりしてヘッドの電磁変
換特性に悪影響を及ぼすという問題点があった。

そこで、本発明はフェライト等を接合するに際して濡れ
性及びマツチング性が良好で、しがもガラス自身の耐久
性が優れた低融点の磁気ヘッド接合用ガラス組成物を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記した従来の問題点を解決するため、本発明は 第１組成物 Ｂｉ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３の３成分を主成分とし
、且つそれぞれを Ｂ　ｉ　２０３　：　１３〜３０　（ｍ０１％）Ｓ　ｉ
　０２　：　３０〜５０　（ｍ０１％）Ｂ２０３：１〜
２０（１０００％） の範囲内で、しかも Ｓｉ０Ｓ１０２（％）＋Ｂ２０３（ｍ０１％）〉４５（
ｍ０１％） Ｓｉ０２（ｍａ１％）／Ｂ２Ｏ３（ｍ０１％）〉２なる
関係式を満足するよう含有し、また残部にＬｉ　２０．
Ｎａ２Ｏ，に２０．ＺｎＯのうち少なくとも１種をそれ
ぞれ Ｌ　ｉ　２０　：　１〜２０　（ｍ０１％）Ｎａ　２０
　：　１〜１８　（ｍ０１％）Ｋ２Ｏ：　１〜１０　（
１１１０１％〉ＺｎＯ：　１〜７　（ｍ０１％） の範囲内で含有する磁気ヘッド接合用ガラス組成物と、 第２組成物 Ｂｉ　２Ｏ３、ＰｂＯ，Ｓ　ｉｏ２．Ｂ２０３（７）４
成分を主成分とし、且つそれぞれを Ｂｉ２Ｏ３：　３〜３０　（ｍ０１％）ＰｂＯ：　１〜
３０　（ｍ０１％） Ｓ　ｉ　０２　：　３０〜５０　（ｍ０１％）Ｂ２Ｏ３
　：　１〜２０　（ｍ０１％）の範囲内で、しかも Ｂ　ｉ　２０３　（ｍｏｌ％）＋ＰｂＯ（ｍｏｌ％）〉
２０（ｍｏｌ％） Ｓｉ０２（ｍｏＩ％）十Ｂ２Ｏ３（ｍｏｌ％）〉４５（
ｍｏｌ％） ＳｉＯ２（ｍｏｌ％）／Ｂ２Ｏ３（ｍｏｌ％）〉２なる
関係式と満足するよう含有し、また残部にＬｉ２Ｏ，Ｎ
ａ２Ｏ，ＺｎＯのうち少なくとも１種をそれぞれ Ｌ　ｉ　２０　：　１〜２０　（ｍｏｌ％）Ｎａ　２０
　：　１〜１０　（ｍｏｌ％）ＺｎＯ：１〜７（１１１
０１％） の範囲内で含有する磁気ヘッド接合用ガラス組成物を提
案する。

なお、上記第１組成物においてＢ　ｉ　２０３を１３〜
３０ｍｏ１％としたのは１３ｍｏ１％より少なくすると
作業温度が７００℃より高くなり、しかも化学的耐久性
が劣化するためであり、また３０ｍ、ｏ１％より多くな
ると融着する際に結晶化し易くなるためである。またＳ
ｉＯ２を３０〜５０ｍｏ１％としたのは３０ｍｏ１％よ
り少なくするとガラスが失透し易く耐久性が劣化するた
めで、また５０ｍｏ１％より多くすると作業温度が７０
０℃より高くなり、熱膨張係数が８０Ｘ１０　　℃　よ
り小さくなるためである。

更にＢ２Ｏ３を１〜２０ｍｏ１％としたのは１ｍｏ１％
より少なくすると温度−粘度曲線の勾配が穏やかになり
作業温度が７００℃より高（なるためで、また２０ｍｏ
１％より多くすると耐候性が劣化し且つ熱膨張係数が８
０Ｘ１０　　℃　より小さくなるためである。

ところで、ＺｎＯ及びＬ　ｉ　２０．Ｎａ　２０．に２
０のうち少な（とも１成分を含有させるのは作業温度を
低くするためであり、特にＬｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，に２０
成分を複合させれば、いわゆる混合アルカリ効果が起こ
り融点を低下させると共に化学的耐久性を向上させるこ
とができるからである。

また、上記第２組成物において、ＰｂＯを１〜３０ｍｏ
１％としたのは融点を低下させるためで、３０ｍｏ１％
より多くすると化学的耐久性が劣化するためである。Ｂ
　ｉ　２０３＋Ｐｂｏ＞２０ｍｏ１％とじたのは２０ｍ
ｏ１％より少なくすると作業温度が７００℃より高くな
るためである。それ以外の成分は先に述べた第１組成物
における理由と同様の理由からである。

作　　用 上記組成とすることにより、本発明の磁気ヘッド接合用
ガラス組成物は、フェライトあるいはセラミック等との
濡れ性及びマツチング性が良好で、且つ耐久性に優れた
ものとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

先ず、ガラスの作製においては高純度アルミナルツボを
用いて８５０〜１０００℃で約３０分溶解撹拌しガラス
を得た。

（以下、余白） 第１表の試料Ｎｏ、■〜［相］に本発明の範囲内に入る
ガラス組成及びその諸特性を示し、同表の試料Ｎｏ、■
〜＠に比較例として本発明範囲外のガラス組成及びその
諸特性を示す。

第１表より、本実施例のガラスは、フェライト融着に適
切な熱膨張係数（９０〜１３０ｘｌＯ−７℃　）を有し
ているのがわかる。

ヘッドの作製においては、第１表において試料Ｎｏ、■
〜［相］に示した組成のガラスを用いて第１図に示した
Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト（熱膨張係数＝１２０ｘｌ
Ｏ−７℃−’、（２５〜３００℃の温度変化に於いて）
）である強磁性磁心、１及び２をつきあわせ、その頂部
３付近に棒状のガラス４を置き、接合熱処理温度は各ガ
ラスによって異なるが、ガラス粘度が約１０’ｐｏｉｓ
ｅになる温度を選択した。また熱処理は窒素雰囲気中に
て行った。更に、ガラス中の気泡の発生を極力避けるた
めに昇温速度は２０℃／分とし、保持時間も１゜分程度
と短くした。このような融着作業を行った後、強磁性磁
心の前面５を研削し、その後ラッピング加工を施し、第
２図に示すような非磁性間隙部６を作製した。

次に、本実施例によるガラス組成物の化学的耐久性を調
べるために６０℃−相対湿度９５？６の雰囲気中での２
４０時間の耐湿試験を恒温槽を用いて行った。ここで、
耐湿試験の評価方法としては第２図の強磁性磁心１，２
と非磁性間隙部６を含む面７を鏡面仕上げし、触針式表
面形状測定器を用いて耐湿試験前後の非磁性間隙部６の
表面形状及び侵食量を調べた。また光学′Ｒ微荒を用い
てガラス表面６ａの変色状況も観察した。

本発明によるガラス組成物と耐湿性を比較する目的で本
発明のガラス組成の範囲外である高鉛含有珪酸塩ガラス
（第１表の試料Ｎｏ、（ｆＤ、＠）及び硼酸塩系ガラス
（第１表の試料Ｎｏ、＠）についても同様に化学的耐久
性を調べた。

耐湿試験前後の表面形状状態について、本発明によるガ
ラス（第１表の試料Ｎｏ、■、■、■）のものを第３図
に、また本発明の範囲外のカラス（第１表の試料Ｎｏ、
＠、＠）のものを第４図に模写した。

第４図よりわかるように、高鉛含有珪酸塩ガラスの表面
形状は著しく粗くなっているのがわがる。その原因とし
ては、過剰酸化鉛がガラス表面上に水酸化化合物を形成
したことが考えられる。

おころで、前記したガラス表面上の荒れは摺動ノイズ、
記録媒体の損傷、磁気ヘッドの損傷等の原因になりかね
ないという危険性がある。

又、硼酸塩系カラス（第１表の試料Ｎｏ、＠）の場合、
ガラス表面は青色の干渉色を示し、いわゆる「青やけ」
現象が起こり、外観不良となる。

それに対し本発明の一実施例によるガラス組成物は、第
３図に示すように耐湿試験後のガラス表面状、態は、試
験前の状態に比べてほとんど変化しておらず、ガラス表
面の変色も全くみられなかった。

発明の効果 上述したように本発明によるガラス組成物は、フェライ
トヘッド材に対し好適な融着を可能にし、信頼性の優れ
たヘッドを提供することができ、極めて有効なるらので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例による磁気ヘッド接
合用ガラス組成物を用いた磁気ヘッドの製造過程を説明
するための図、第３図は本発明の一実施例によるガラス
組成物のヘッドギャップ部の表面形状断面図で（ａ）は
耐湿試験前断面図、（ｂ）は耐湿試験後断面図、第４図
は本発明の一実施例に対する比較例として実験した高鉛
含有珪酸塩ガラスのへラドキャップ部の表面形状断面図
で（ａ）は耐湿試験前断面図、（ｂ）は耐湿試験後断面
図である。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名＠１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｂｉ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２、Ｂ＿２Ｏ＿３の３
   成分を主成分とし、且つそれぞれを Ｂｉ＿２Ｏ＿３：１３〜３０（ｍｏｌ％） ＳｉＯ＿２：３０〜５０（ｍｏｌ％） Ｂ＿２Ｏ＿３：１〜２０（ｍｏｌ％） の範囲内で、しかも ＳｉＯ＿２（ｍｏｌ％）＋Ｂ＿２Ｏ＿３（ｍｏｌ％）＞
   ４５（ｍｏｌ％） ＳｉＯ＿２（ｍｏｌ％）／Ｂ＿２Ｏ＿３（ｍｏｌ％）＞
   ２なる関係式を満足するよう含有し、また残部にＬｉ＿
   ２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２Ｏ、ＺｎＯのうちの少なくと
   も１種をそれぞれ Ｌｉ＿２Ｏ：１〜２０（ｍｏｌ％） Ｎａ＿２：１〜１８（ｍｏｌ％） Ｋ＿２Ｏ：１〜１０（ｍｏｌ％） ＺｎＯ：１〜７（ｍｏｌ％） の範囲内で含有してなる磁気ヘッド接合用ガラス組成物
   。
2. （２）Ｂｉ＿２Ｏ＿３、ＰｂＯ、ＳｉＯ＿２、Ｂ＿２Ｏ
   ＿３の４成分を主成分とし、且つそれぞれを Ｂｉ＿２Ｏ＿３：３〜３０（ｍｏｌ％） ＰｂＯ：１〜３０（ｍｏｌ％） ＳｉＯ＿２：３０〜５０（ｍｏｌ％） Ｂ＿２Ｏ＿３：１〜２０（ｍｏｌ％） の範囲内で、しかも Ｂｉ＿２Ｏ＿３（ｍｏｌ％）＋ＰｂＯ（ｍｏｌ％）＞２
   ０（ｍｏｌ％） ＳｉＯ＿２（ｍｏｌ％）＋Ｂ＿２Ｏ＿３（ｍｏｌ％）＞
   ４５（ｍｏｌ％） ＳｉＯ＿２（ｍｏｌ％）／Ｂ＿２Ｏ＿３（ｍｏｌ％）＞
   ２なる関係式を満足するよう含有し、また残部にＬｉ＿
   ２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２Ｏ、ＺｎＯのうち少なくとも
   １種をそれぞれ Ｌｉ＿２Ｏ：１〜２０（ｍｏｌ％） Ｎａ＿２Ｏ：１〜１８（ｍｏｌ％） Ｋ＿２Ｏ：１〜１０（ｍｏｌ％） ＺｎＯ：１〜７（ｍｏｌ％） の範囲内で含有してなる磁気ヘッド接合用ガラス組成物
   。