JPS6260108A - センダスト系合金製磁気ヘツドコアの製造方法 - 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、ＶＴＲ等における高密度磁気記録に用いられ
る磁気へラドコアの製造方法に関し。

殊にヘッドピース同上の接合力を高めると共にギヤツブ
精一度を品め、優れた性能の磁気へラドコアを得ること
のできる技術に関するものである。

［従来の技術］ ビデオ用或は音声用の磁気記録媒体に関しては情報信号
を狭トラツク内へ高密度に記録したいという安９！が強
い、このｊ２望に応えるものとして。

センダスト系合金を用いたものが開発さ−れつつあり、
狭キャップ幅１１つ狭トラツク幅の磁気へラドコアが提
供される様になってきている。センダスト系合金で代表
される金属磁性材キ１は、従来のフェライト系材料に比
べて飽和磁束密度が高いという特性がありその面で注目
されているが、フェライト系材料において確シされてい
る製造り法をそのまま金属磁性材料製ヘッドの製造に転
用できない面があり１例えばブロック板の固着用として
新たに銀ろうを用いる方法等が開発されている。

第４図はセンダスト系合金（以下木ＩＩ細Ｊ？では単に
センダストという）を材料とする従来の製造手順を示す
説明図である。まず（Ａ）工程ではセンダストの矩形ブ
ロックｌからブロック板２を切出す０次に（Ｂ）工程（
一般にウェハ加圧と称している）では、ブロック板を溝
加工用ブロック板２ａと非溝加丁用ブロック板２ｂに分
け、前者２ａの板面（特に片側面）にイ（線溝３を形成
する。直線１１４３は後述のコイル巻回ｍＷ　［第４図
（Ｈ）参照］を形成する為のものであり、１１号加工用
ブロック板２ａの片側に寄せるとノ（に側縁Ｓと千−行
に形成するのが一般的である。そして直線溝３を挟んで
狭い方の堤をフロント部４と称し。

広い方の堤をバック部５と称している。そして（Ｃ）　
Ｔ、程ではフロント部４の表面に非接着性加１−　（磁
性をもたーない物質を薄膜状に被着させる工程であり、
非磁性膜被ＩＪ加［ともいう）４ａを施し、−１１溝加
に用ブロー２り坂２ｂには、フロント部４ｂと対面［第
４図（Ｅ）参照コする面に、直線溝３と直交する方向の
くし削り加工を施して狭いトランク幅Ｔのくし刃６を形
成する。そして（Ｄ）−［程では、前出のトラックＩＩ
ＩＪＴが完全に一致する様なくし刃７をフロント部に形
成する。

次に（Ｅ）工程では、２枚のブロフク板２ａ。

２ｂを向き合わせる様に積層し、両者を接合する。接合
に当たっては、バック部５の表面と、これに対向するブ
ロック２ｂの表面との間に譲ろう箔９等を介在させてい
るが、フロント部４については前述の如きＪ１接看性加
工（例えばシリカ！に着１模の形成）を行なっているの
で、バック部５のみが接合され、フロント部４は単に対
向当接しているだけである。但しこの対向当接について
はトラックＩＩＩ！Ｔが狭い点を考慮して極めて高精度
であることが要求されている。

磁気へラドコアは、川続き（Ｆ）、工程で補強材８の充
填、（Ｇ）工程での切断分割［！、ＩＪ断線は（Ｆ）工
程中に破線で示しており、角度αのことをアジマス角度
と称している１、（）（）工程でのフロント部の研磨加
」−を経て製造される。

［発１ｊ１が解決しようとする問題点〕」二記の様な磁
気へラドコアの製法において、ブロック板間上の接合に
汎用されているのは板厚２〜５ｇｍ程度の極薄銀ろう箔
（最も一般的なのはＢＡｇ８　：　７２％Ａｇ−２８％
Ｃｕ）を介装してろう付けする方法であるが、この方法
には次に示す如く生産性及び製品性能の面で屯大な欠点
がある。

（ａ）銀ろう箔は非常に薄肉１１つ軟弱である為取扱い
が極めて困難であり、所定の位置決めがむつかしい、し
かも銀ろう箔の板厚精度にはかなりのばらつきがある為
、ヘッド機俺として最も毛髪なギャップ精度を十分に高
めることができず、一般に要求される０　、　２５’〜
０．３ｐｍといったギヤ−７プ精度を保障し難い。

ちなみに第５図は２この種の銀ろう箔として最も広く用
いられているＢＡｇ−８（７２％Ａｇ−２８％Ｃｕ）の
肉厚分１ｊ（ｎ＝５０）を調べた結果を示したグラフで
あり、肉厚のばらつきがギャップ精度低下の大きなり；
（因となっていることは明白である。

（ｂ）接合強度が低い為、次［程の！、１３断或は研磨
１−程で接合面が剥離を起こし、製品歩留りが低ドする
。この剥離原因としては、ろう材成分のばらつきやブロ
ック板表面の酸化皮膜による接合強度不足等が考えられ
、こうした問題は銀ろう線を用いた場合にも同様に生じ
てくる。

本発明は」；記の様な状況に着目してなされたものであ
り、その【」的は、センダスト系合金製磁気記録へラド
コアを製造するに際し、殊にブロック板同七の接合を比
較的簡単な操作で頑強にしかも精度良く行なうことので
きる技術を提供しようとするものである。

［問題点を解決する為の′ｒ一段］ 本発明に係る製造方法の構成は、センダスト系合金から
なる１対のブロック板を素材とし、少なくとも一力のブ
ロック板４面に直線溝を形成して・方何の堤をフロント
部、他方側の堤をバック部とした後、この直線溝を挟み
込む様に両ブロック板を請層して前記バック部を他方の
ブロック板４面に接合し、１１ｔられた接合ブロックを
前記直線溝と交差する方向に切断分割した後、各分割片
のフロント部側に曲面を！＋える研磨加工を施す工程を
含むセンダスト系合金製磁気ヘッドコアの製造方法にお
いて、５〜１５　爪Ｊ、Ｓ１％のＣｕを含み残部が実質
的にＡｇからなるＡｇ−Ｃｕ合金をターゲットとして使
用し、接合されるべき２枚のブロック板におけるバック
部の接合面に１０〜３０分間の逆スパッタを施した後、
本スパッタを行なってＡｇ−Ｃｕ合金を付着せしめ１次
いで該ブロック板を加熱圧着するところに要旨を有する
ものである。

［作用］ 本発明では、例えば前記ＥＲ４図で説明した様な方法で
センダスト系合金製磁気へ７ドコアを製造するにメ７ま
たり、Ｅ、’ｊに２枚のブロック板を接合するｒ段に４
′Ｆ徴を有するものであり、具体的には５〜１５　ｉＴ
＜　！、：、％のＣｕを含み残部が実質的にＡｇからな
るＡｇ−Ｃｕ合金をターゲットとして使用し、接合すべ
き２枚のブロック板におけるバック部の接合面に１０〜
３０分間の逆スパッタ処理を施した後、木スパッタを行
なってＡｇ−Ｃｕ合金を付着せしめ、次いで該ブロック
板を重ねて加熱圧着を行なうものである。以下これらの
特徴的構成を定めた理由を詳細に説明しつつその作用を
明確にする。

まず本発明では従来の銀ろう箔に代えてＡｇ−Ｃｕ合金
のスパッタリングにより接合面にＡｇ−Ｃｕ合金を付着
させるが、この方法は操作が比較的簡単であるばかりで
なく、スパッタ条件を適正にコントロールすることによ
って組成及び肉厚の極めて均一な被膜を形成することが
でき、０．２〜０３ｇｍといった高レベルのギャップ精
度を容易に確保することができる。しかもスパッタ処理
によって形成される被膜の成分組成は極めて安定してお
り、安定した接合強度が保障される。

但し本発明のスパッタ処理で、銀ろう材として最良の性
能を示すと考えられているＢＡｇ−８相当のＡｇ−Ｃｕ
合金被膜を確保する為には、ターゲット合金として、Ｃ
ｕ含有率が５〜１５％で残部が実質的にＡｇからなり、
好ましくはＰｂやＦｅ等の不ｉ＋７避不純物の合計量が
０．１５％以下であるＡｇ−Ｃｕ合金を使用する必要が
ある。しかしてＡｇ−Ｃｕ；ｖ−合金をターゲットとす
るスパッタでは、かなりｗＪ茗な選択スパッタリングを
生ずることが確認されており、Ａｇのスパッタ率はＣｕ
の約１．５倍である。そしてターゲット表面のＡｇ原子
が少なくなると、熱拡散によってターゲット内部からＡ
ｇが供給される。その為スパッタ中のプラズマのＡｇ濃
度はターゲット中のＡｇ濃度に比較してかなり高い値を
示す、しかしながら現実のスパッタ処理により形成され
る被膜（以下スパッタ被膜ということがある）成分を観
察するとむしろＡｇｅ度が不足気味となるので、ターゲ
ット中のＡｇ１ｅｌ財は目標被膜中のＡｇ濃度よりも若
１・高めにしておく必要がある。ちなみにターゲット中
のＣｕ含有率を１５％超とすると被＋１２中のＣｕ　ｊ
＋ｉｇが多くなりすぎて、ろう付は後の冷却工程で一次
初品がＣｕリッチとなり接合強度が不足気味となる。−
・方ターゲット中のＣｕ含有率が５％未満では被ＩＩ！
２中のＡｇｕが多くなりすぎてセンダスト系合金表面と
の濡れ性が悪化し、１−分な接合強度が得られなくなる
。この様なところから本発明ではターゲット中のＣｕ含
有率を５〜１５％と定めている。尚スパッタ被膜の密着
性は蒸着等により形成される被ＩＩ！２に比べて極めて
良好であり、被膜の脱落等を全く心配する必要がないの
で以後の取扱いも容易となる。

ところで銀ろうを用いた場合の接合力不足の一因として
、接合すべきセンダスト系合金板表面に存在する酸化皮
膜があげられることは先に述べた通りであるが、スパッ
タ法を採用した場合でも同様のことがｔえる。そこでこ
の点についても対応策を検、τ−ｔｔ、た結果、スパッ
タ処理に先立って逆スパッタ処理を施してやれば、セン
ダスト系合金板表面の酸化物皮膜が除去され、したがっ
てその後引続いて木スパッタ処理を行なうことにより、
スパッタ被膜との密着性が高められ強固な接合力を保障
レイ！Ｉることが明らかとなった。そして更に追及した
結果、こうした逆スパッタ効果を有効に発揮させる為に
は、最低限５分の逆スパッタを行なわなければならない
が、逆スパー７タ時間が長過ぎる場合は、エツチング効
果によって被処理板の表面が粗雑化しギャップ精度が低
下するので３０分以内にｌヒめるべきであることが１１
もかとなった。

ちなみに第２図は、逆スパッタ時間を変えた場合におけ
るセンダスト系合金板表面の酸化物膜厚と酸素温度の関
係を調べた結果を示すグラフ、また第３図は、所定の逆
スパッタ処理後本スパッタ及びろう付は接合を行なった
場合における表層１％Ｆ素ｅ度と剪断荷重の関係を調べ
た結果を示すものである。これらの図からも（ＪＪ逆ス
パッタを行なうことによって表層部の酸化物皮膜が効果
的に除去されること、■それにより接合強度が飛躍的に
高められること、■逆スパッタ効果全有効に発揮させる
為には５分１層、の逆スパッタを施す必゛りがあること
、＋４）　、１！スパッタ効果は３０分程度で飽和し、
それ以１１４＜しても接合力をそれ以に高めることがで
きないこと、といったことを確認することができる。肖
ろう付は接合後に行なわれる研削・研磨時に生ずる荷重
は２Ｋｇｆ程度であるので、こうした荷重に対向するう
えでも最低限５分の逆スパッタを行なうべきであること
が分かる。

この様にして逆スパッタ処理を行なった後は。

引続いて本スパッタを行なうことによりＡｇ−Ｃｕ合金
被膜を形成し１次いで常法に従い２個１組のピースを合
わせて加熱圧着すればよい。

第１図（Ｄ−１）、（Ｄ−２）、（Ｅ）はこの間の逆ス
パッタ処理から加熱圧着までの工程を例示するＣ程説明
図であり、これらの工程は第４図の（Ｄ）〜（Ｅ）に置
き代えて実施されるものと理解すればよい。

即ち＋１図（Ｄ−１）では、フロント部４の非接４加’
［４ａ及びくし削り加工を終えたセンダスト系合金製ブ
ロック板２ａ、２ｂを、Ａｇ−Ｃｕ合金をターゲクトと
するスパッタリング装置内へ装入し、非接着加工部４ａ
の上面側には遮蔽板Ｓを配置し接合面のみを露出して１
０〜３０分の逆スパッタ処理を行ない１表層部の酸化物
皮膜を除去する。次いで本スパッタ処理を行なって、清
浄化された接合面にＡＨ−Ｃｕ合金被膜Ｆを形成する［
第１図ＣＤ−２）］、木スパッタリング条件は特に限定
されないが、最も一般的な条件を例示すればｆ記の通り
である。

（本スパッタリング条件） ターゲット：Ａｇ−（５〜１５％）Ｃｕ合金スパッタ頁
空度：６ＸｌＯ−ゴ【０「「アノード電流　＋２８０ｍ
Ａ アノード電圧　：１．８ＫＶ スパッタ峰間　＋４５ｓｅｃ 形成されるＡｇ−Ｃｕ合金被膜の厚さはフロント部に形
成されるギャップに応じて決めればよいが、最も一般的
なのは０．５〜１．ＯＢｍである。またＡｇ−Ｃｕ合金
被膜はブロック板２ａ、２ｂの各接合面に形成するのが
理想であるが、場合によっては一方のブロック板２ａ又
は２ｂの接合面だけに厚めのＡｇ−Ｃｕ合金被膜を形成
しておくことも１４能である０次いで第１図（Ｅ）に示
す如く２枚のブロック板２ａ、２ｂを向かい合わせる様
に積層し、両者を加熱圧着させる。加熱圧着の条件は銀
ろうを用いる通常の条件と本質的に異なるものではなく
、好ましい温度は８００〜１０００°Ｃ１加圧力は１０
〜６０Ｋｇ程度である。この様にして接合した後は、第
４図ＣＦ）〜（Ｈ）と同様にして補強材８の充填、切断
分−１，１及びフロント部の研摩油■を経て最終製品に
まで加ｒされる。

尚本明細ｇでは、センダスト系合金製磁気へラドコアの
ノ＾本的な装状の一一例として第４図の例を示したが、
未発１１は勿論これらの方法に拘束される訳ではなく、
水出−人が先に提案し３４’Ｆ　ｍ　ｆｌｉｔ５９−９
８３９８′−＋に記載された方法をはじめとして、銀ろ
う接合を要するあらゆるセンゲスト系合金製磁気へラド
コアの製造に同様に適用することができる。

［実施例］ 第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示す方法に帛じて、センダスト
系合金製ブロック板（Ｆ　ｅ　：　８１．１％。

Ｓｉ：８．５％、Ａ　Ｉ　＋　７．４％、Ｃｒ：３．０
％）の９ノ出し、直線溝加工、非接着性加圧、くし削り
加］を順次行なった後、各ブロック板２ａを、接合面を
ヒにしてイオンブレーティング装置にセットし、バック
部５の表面を遮蔽してフロント部４表面に０．２〜０．
３　ｇｍ　（目標ギャップ長さに相当）の非磁性体膜（
Ｓｉｎ２）を付ノＩさせた後、フロント部４をくし削り
加工する０次いで遮蔽板ＳのＭｌ（＋えを行なってパッ
ク部５を露出させ、第１表に示す組成のＡｇ−Ｃｕ合金
板をターゲットとして１０分間の逆スパッタ処理を施し
た後本スパッタを行なった。逆スパッタ及び木スパー、
夕の条件はＦ記の通りとした。

く逆スパッタ条件〉 スパッタ真空度：　６Ｘ　Ｉ　Ｏ’ｔｏｒｒ入射波　　
　　＝４０Ｗ 反射波　　　　＝３０Ｗ プレート電流　ニア０ｍＶ ）、（板温度　　　　１００°Ｃ 逆スパッタ１１．’？　１ｉｉｌ　：　５〜３０分く本
スパッタ条件ン スパッタ５ｊ空度：　１〜６Ｘ　Ｉ　Ｏ」ｔｏｒｒ入射
角　　　　：５００Ｗ 反射角　　　　ユ０ アノード電流　：２８０ｍＡ アノード電圧　：１．５ＫＶ スパッター蒔間：３６秒 得られたＡｇ−Ｃｕ合金被膜の成分組成を確認した後、
各ブロックｉ２ａ、２．ｂの接合部を合わせて加熱圧着
（９５０℃Ｘ５０ＫｇＸ６０分）し、冷却後フロント部
のギャップ長さ及び接合部の剪ｔｌｉ何屯を議定し第１
表に示す結果を得た。

尚ヅｆ断荷屯は、第６図（斜視１説明図）に示す如く接
合を終えたブロック板２ａ、２ｂの一方側をバイス１０
によって把持し、ロードセル１１により矢印方向の荷重
を加えたときの破断荷重によって求めた。

第１表からもｌ！ＩＩらかな様に１本発り１の規定要件
を満たす方法により得た被Ｉｌ！２成分―、銀ろう材と
して最適のＡｇ　（７２）−Ｃｕ　（２Ｂ）を有してお
り、適度の逆スパッタ処理が施されていることもあって
一１１常に高い接合力が得られており、几っキャップ長
さも適正である。

これに対しＮｏ、ｌＯは、ターゲット組成は良好である
ものの逆スパッタ時間が不足する為、接合面の酸化皮膜
除去が１−分でなく接合力が劣悪である。またＮｏ、１
１は逆スパッタ時間が長すぎる為接合面の粗れが著しく
なり、適正なギヤ７プが得られていない、またＮｏ、１
２及び１３はターゲットのＡｇ含有率が低すぎる為生成
被膜のＡｇ含有率が低くなり、接合力が劣悪である。

尚第７図は、第１表のＮｏ、　２に準じて製造した場合
の、良好なギャップを持つ製品歩留りと、スパック被膜
に代えて２〜３Ｂｍの銀ろう箔（従来法）を用いた場合
における歩留り（ｎ＝夫々１４）を対比して示したもの
であり、従来法を採用した場合の歩留りは３５％にも満
たないのに対し、本発明でぼ１０％以上の高い歩留りが
得られている。

［発明の効果］ 本発明は以」−の様に構成されており、銀ろう箔等を用
いる方法に代えて、特定成分組成のＡｇ−Ｃｕ合金をタ
ーゲットとし逆スパッタと本スパッタを１１合わせた後
加熱圧着する方法を採用することによって、ブロック板
同上の接合作業を容易にするとノ（に接合力を飛躍的に
高め、更には磁気へフドコアとしての性俺に最も大きな
影響を及ぼすギャップ精度を向上させることができ、製
品歩留りの向上と品質向上という２つの要請を一挙に達
成し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すもので、センダスト系合
金製ブロック板の接合工程を例示する説明図、第２図は
逆スパッタ時間を変えた場合におけるセンダスト系合金
板表層部の酸化物膜厚と酸素濃度の関係を示すグラフ、
第３図は接合面の酸素量と剪断荷屯の関係を示すグラフ
、第４図はセンゲスト系合金製磁気へットコアの製造工
程を例小する説明図、第５図は銀ろう箔の肉厚分ＩＩｉ
を示す図、第６図は実施例で採用した剪断強度の測定法
をボす説明図、第７図は未発ＩＩ法（スパッタ法採用）
と従来法（銀ろう箔使用）を採用した場合における製品
歩留りを対比して示すグラフである。 １・・・矩形ブロフク ２．２ａ、２ｂ・・・ブロック板 ３・・・直線溝　　　　　　４・・・フロント部５・・
・７１７２部　　　　　８・・・補強材９・・・銀ろう
箔　　　　　Ｓ・・・遮蔽板Ｆ・・・Ａｇ−Ｃｕ被膜　
　１０・・・バイス１１・・・ロードセル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. センダスト系合金からなる１対のブロック板を素材とし
   、少なくとも一方のブロック板々面に直線溝を形成して
   一方側の堤をフロント部、他方側の堤をバック部とした
   後、この直線溝を挟み込む様に両ブロック板を積層して
   前記バック部を他方のブロック板々面に接合し、得られ
   た接合ブロックを前記直線溝と交差する方向に切断分割
   した後、各分割片のフロント部側に曲面を与える研磨加
   工を施す工程を含むセンダスト系合金製磁気ヘッドコア
   の製造方法において、５〜１５重量％のＣｕを含み残部
   が実質的にＡｇからなるＡｇ−Ｃｕ合金をターゲットと
   して使用し、接合されるべき２枚のブロック板における
   バック部の接合面に１０〜３０分間の逆スパッタを施し
   た後、本スパッタを行なってＡｇ−Ｃｕ合金を付着せし
   め、次いで該ブロック板を加熱圧着することを特徴とす
   るセンダスト系合金製磁気ヘッドコアの製造方法。