JPS6379213A - 磁気デイスク装置用浮上型磁気ヘツド - 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、固定磁気ディスク装置に使用する浮上型磁気
ヘッドに係り、特に性能および信頼性を改良した浮上型
磁気ヘッドに関するものである。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置に使用する磁気ヘッドとしては１例え
ばＵ　Ｓ　Ｐ　−３８２３４１６号、また゛は特公昭５
７−５６９号公報に開示されているような浮上型磁気ヘ
ッドが使用される。この浮上型磁気ヘッドは、磁気ディ
スクの静止時においてはばね力によって磁気ディスク表
面に接触しているが、磁気ディスクの回転時においては
、磁気ディスク表面の空気流によって浮上する。而して
磁気ディスクが回転から停止に至るまでには、前記磁気
ヘッドは磁気ディスク表面に落下９反動による上昇を繰
返した後。

磁気ディスク上を摺動して停止する。磁気ヘッドには上
記起動、停止時の衝撃に耐える性能が要求され、これを
ｃｓｓ性（Ｃｏｎｔａｃｔ　５ｔａｒｔ　５ｔｏｐ）と
称する。磁気ヘッド全体を例えば高透磁率酸化物磁性材
料であるフェライトで構成したものは、耐ＣＳＳ性が良
好であるが、飽和磁束密度が小さく。

高保磁力の記録媒体に対する記録性能が不充分であると
いう欠点があり、高飽和磁束密度を有する金属磁性膜を
磁気間隙に配設するのが望ましいとされている。この−
例として特開昭５８−１４３１１号公報に開示される磁
気ヘッドがあるが、磁気変換部に巻線後のインダクタン
スが大きく、共振周波数が低下するため、高周波領域に
おける記録再生機能が不充分であるという問題点がある
。この改良例として全体を磁性材料とせず、磁気コアを
非磁性材料からなるスライダー中に埋設固着した構成の
ものがある（例えばＵ　Ｓ　Ｐ　−３５６２４４４号、
特開昭６０−１５４１３０号公報等）。一方磁気コアの
磁気間隙部の構造としては、その上端面の外観からＸ型
と称されるものがある。本出願人による特願昭６０−４
００６３号によるものもその一例であり２例えば第８図
に拡大図で示す。同図は記録媒体との対向面の平面図で
あり、■コア側基板１およびＣコア側基板２上に成膜し
た金属磁性膜３．４は絶縁層５を介して斜めに斜交し、
その角度θを６０°に形成しである。６は接合ガラスで
あり、前記基板１゜２を接合する＊　Ｇ１．Ｔｗは各々
ギャップ長およびトラック幅である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなＸ型構造のものにおいて、金属磁性膜３．
４の膜厚は２０μ鋼以下にすることにより。

接合ガラス６によるガラスボンディング時に発生する応
力を小さくすることができ、再生出力が向上し、基板１
．２を構成する材料の結晶粒の脱落が減少する。しかし
ながら、第８図からも明らかなように、ギャップ長Ｇｌ
は任意に選定することができるが、トラック幅Ｔｗを通
常１０〜２０μ曙の寸法にするためには、前記金属磁性
膜３．４の膜厚をあまり薄くすることができない。すな
わちＩコア側の基板１の頂点部は先端が鋭角であるため
。

膜厚を薄くすると頂点部における膜厚が他のトラック部
の膜厚より極度に薄くなり、再生出力が低下することと
なり不都合である。このためトラック幅Ｔｗと前記膜厚
とを任意に独立して選定することができず、定められた
トラック幅Ｔｗを得るためには、前記膜厚はある程度厚
くしておく必要があるという制約がある。このような欠
点を改良する磁気間隙部の構造として、特開昭６１−４
３７０７号公報に記載のような台形状のものが開示され
ている。しかし上記構造のものにおいては、磁性薄膜と
フェライト基板との接合面が磁気間隙線と平行に配設し
であるため、いわゆる形状効果により再生出力の周波数
特性にうねりを生ずるという問題点がある。

本発明は上記従来の問題点を解消し、（１）高保磁力の
記録媒体に対しても充分記録可能であり、（２）低イン
ダクタンスであり、（３）高飽和磁束密度を有する金属
磁性膜に不都合な歪を発生させることなく高再生出力を
示し、（４）耐ＣＳＳ性に優れた磁気ディスク装置用浮
上型磁気ヘッド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〕

上記従来技術に存在する問題点を解消するために１本発
明においては、下記の技術的手段を採用したのである。

Ａ、磁気記録媒体との対向面に磁気間隙が出現するよう
に基板の上端部を突合わせ配設し、前記磁気間隙が磁気
記録再生トラックとなるように前記基板上端縁部を斜め
に切除して前記基板上端面部を台形に形成し、前記磁気
間隙に臨む基板の上端部の少なくとも一方に磁性薄膜を
成膜し、前記両基板を接合ガラスを介して接合して構成
した磁気ヘッドを、スライダ中に設けたスリット中に固
着ガラスを介して埋設固着してなる磁気ディスク装置用
浮上型磁気ヘッドにおいて。

Ｂ、前記磁気間隙に臨む基板端面の平均面粗さを４０Å
以上でありかつ前記磁性薄膜の膜厚の１０％以下に形成
する。

Ｃ６磁性薄膜をＣｏ系非晶質合金で構成する。

Ｄ、基板をＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライトで構成する。

Ｅ、スライダをＣａＴｉＯ３で構成する。

Ｆ、接合ガラスをＰｂＯ７０〜８５重量％、　Ｂｔ　０
３７〜１１重量％、ＺｎＯ１０重量％以下のガラス組成
物で構成する。

Ｇ、固着ガラスをＶｚＯｓ５０〜７０重量％、　　ｐｇ
　ｏａ１０〜３０重量％、Ｔｆｔ０５〜２０重量％。

Ｓｂ、０，３〜７重量％のガラス組成物で構成する。

本発明において１Ｍ１気間隙に臨む基板の端面の平均粗
さが４０人未満では、形状効果のため周波数特性にうね
りを生ずるため不都合である。一方上記平均粗さが磁性
薄膜の膜厚の１０％を越えると。

磁性薄膜の膜厚精度が低下するため好ましくない。

磁性薄膜を構成するＣｏ系非晶質合金としては。

Ｔｉ、Ｖ、　Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれた少な
くとも１種以上の元素を合計で４〜２０ａ　ｔ％。

Ｚｒ、Ｈｆの１種または２種を合計で２〜１０ａｔ％含
むことが望ましい。

次に接合ガラスは前記組成範囲外では結晶化が期待でき
ないため不都合である。なおガラス組成物としての流動
性を改善するために２少量のＳ　ｉ　ＯＨ、Ｔｉ１ｔ　
０３　、　　Ｂ　ｉｔ　Ｏｓ等を添加してもよく、これ
らの量は前記Ｐ　ｂ　Ｏ，Ｂｚ　Ｏｓ　。

ＺｎＯの全量に対して、１５重量％以内が許容され。

これを越えると結晶化が望めない。

更に固着ガラスは、前記成分が下限未満では何れも流動
性が悪くなり、一方上限を越えると失透を生ずるため好
ましくない。なお流動性を向上させるために＋　Ｂ　１
　ｔ　Ｏ３＋　アルカリ金属塩等を５重量％以下の範囲
で添加してもよい。

〔実施例１〕 第１図は本発明の実施例における磁気間隙部の拡大平面
図である。同図において、　１１．１２は各々基板であ
り、Ｍｎ−Ｚｎフェライトからなり、磁気記録媒体（図
示せず）と対向する上端部を突合わせ配設し、磁気間隙
１３を形成するための平行部１４、１５を備えると共に
、平行部１４．１５の両側は斜めに切除して略台形に形
成する。次に１６．１７は磁性薄膜であり、Ｃｏ系非晶
質合金により構成し。

前記平行部１４．１５および前記台形を形成する斜辺部
に成膜する。なお上記磁性薄膜１６．１７は平行部１４
、１５のみに設けてもよく、また左右１対のＣ９■コア
を形成する基板１１．１２の少なくとも一方に設けるこ
とができる。１８は接合ガラスであり。

Ｇｊ？、Ｔｗは各々ギャップ長およびトラック幅である
。

第２図（ａ）〜（ｅ）は磁気コアの製造工程の説明図で
ある。まず第２図（ａ）（ｂ）に示すように多結晶Ｍｎ
−Ｚｎフェライトからなる基板２１゜２２の合せ面２１
ａ、ｊ２ａに、横断面形状がＷ形の溝２３、２４を設け
る。次に第２図（Ｃ）に示すように合せ面２１ａ、　　
（２２ａ）を点線部まで研磨加工して。

所定のトラック幅Ｔｗを得る。第２図（ｄ）はＣｏ系非
晶質合金により磁性薄膜２５を溝２３　（２４）および
合せ面２１　ａ　　（２２ａ　）に設けた状態を示す。

成膜はＳｉＯ２を介して積層した多層膜とする他。

単層膜としてもよい。このようにして成膜した１対の基
板２１．２２は３第２図（ｅ）に示すように。

所定のギャップ長Ｇｊ！を得るための絶縁Ｎ（図示せず
）を前記合せ面２１ａ、２２ａ間に挟んで突合わせ１巻
線窓部２６に挿入したガラス捧２７を加熱流入させて、
接合合体する。この後接合ブロックを所定の厚さに切断
して第３図に示すような磁気コア２８に成形する。図中
の数字は各部の寸法をｎで表したものである。

上記実施例においては、Ｇｏ系非晶質合金による磁性薄
膜２５を成膜する前の基板２１．２２の平行部２９（第
２図（ｄ）参照）の面粗さは、平均２００人とした。ま
た磁性薄膜２５は１層５μｍのものを０．０５μｍのＳ
ｉｎｇ絶縁層を介して４層積層した。

上記の磁性薄膜２５の組成は分析した結果、Ｎｂ１２．
３　ａｔ％、　　Ｚ　ｒ　３，２ａｔ％残部ＣＯであり
、結晶化温度は５４０℃であった。また接合ガラスとし
ては、ｐｂｏｓｏ％、ＺｎＯ９％、８２０３９％。

Ｓｉ０□２％（何れも重量％）からなるガラスを使用し
、４２０℃で３０分の加熱を行って接合し、炉中で冷却
した。このガラスの軟化点は３５０℃であり、上記４２
０℃の加熱により充分な流動が可能であった。接合後４
６０℃×２０分の再加熱を行い、炉中にて５０℃／ｈの
速度で冷却することにより、接合後のガラスに結晶化が
認められた。

次に上記のようにして形成した磁気コア２８を第４図に
示すように、ＣａＴｉＯ３によって構成したスライダ３
０のスリット３１内に挿入し、磁気コア２８ノ上部ニ０
．５＄　Ｘ　５　Ｎニ形成したＶｇＯｓ６０重量％、ｐ
、ｏｓ２０重量％、ＴＥ０１１５重量％。

３ｂ、０．５重量％（軟化点３４０℃）の組成からなる
ガラス棒を載置して、４５０℃Ｘ６０分加熱し。

ガラスを流入させて固着した。ギャップ長は０．７９μ
ａｉ、）ラック幅は１７μｍ、ギャップ深さは８μ麟で
あった。

上記のようにして形成した磁気ヘッドの２．５ＭＨｚに
おける再生出力は０．８２ｍ　Ｖであり、従来のＸ型構
造のものにおける０゜５ｍＶより高い値を示した。なお
試験条件は保磁カフ０００ｅのＣｏ−Ｎｉスパッタディ
スクを使用し、浮上量０．３μｍ、ディスク回転数３６
００ｒｐ曽、コイル巻数２８ターン、周波数２．５ＭＨ
ｚである。

〔実施例２〕 前記実施例１と同様にＣｏ系非晶質合金膜を５μＩで２
層積層した。この場合前記第２図（ｄ）における平行部
２９の面粗さが異なるように加工した。その他は前記実
施例１と同様である。磁気ヘッドとしての再生出力は表
に示すように何れもＸ型構造のものより高い値を示して
いる。

しかしながら平行部の平均面粗さが３０人のものにおい
ては、明瞭な形状効果が認められ、再生出力の周波特性
にうねりが発生している。第５図は相対再生出力と周波
数との関係を示す線図であり。

曲線Ａ、Ｂは各々平行部の平均面粗さ６０人、３０人に
対応するものである。図から明らかなように曲線Ｂは高
周波数領域においてうねりを示し、磁気ヘッドの特性を
低下させる原因となり好ましくない０曲線Ａについては
うねりの発生が認められない。平均面粗さ２５０人、４
８０人のものについても６０人と同様にうねりは認めら
れなかった。すなわち平行部の面粗さをある程度粗くし
ておくことにより、前記第１図における本来の磁気間隙
１３と平行である基板１１．１２と磁性薄膜１６．１７
との接合面がミクロ的に非平行となり２実質的な形状効
果の現れるのを防止するものと考えられる。しかし−方
あまり面粗さが粗くなると、磁性薄膜の厚さの精度を低
下させるので好ましくない。

〔実施例３〕 本発明におけるように、磁性薄膜としてＣｏ−Ｎｂ−Ｚ
ｒ合金のような非晶質合金で形成する場合は、この合金
の磁性薄膜の結晶化温度が５５０℃程度であるため、前
記接合ガラスおよび固着ガラスを流入させるための加熱
工程においては。

５５０℃以下の温度で処理する必要がある。すなわち上
記温度を越えると磁性薄膜が結晶化して、磁気特性を損
なうためである。しかしながら、従来のガラスでは上記
接合および固着両ガラスの軟化点が近接しているため、
第２の加熱工程であるスライダへの固着時において、接
合ガラスが固着状態を保持することができない。このた
め第１の加熱工程で基板を接合することによって形成し
た狭小の磁気間隙がずれてしまい、所望の特性の磁気ヘ
ッドが得られないという欠点があった。

上記欠点を回避するためには、接合ガラスおよび固着ガ
ラスの各軟化点を１００〜１５０℃異ならせれば可能で
あるが、上記非晶質合金の結晶化温度以下で流入し、か
つ軟化点が１００〜１５０℃異なる２種のガラスを得る
ことは極めて困難である。

このため本発明においては、前記実施例に示すように基
板の接合ガラスとして接合時は通常の非晶質であるが接
合後所定の熱処理により結晶化し。

このためスライダへの加熱固着時においても固化状態を
維持する結晶化ガラスを使用し、一方固着ガラスとして
は低温度で流入可能なガラスを使用したのである。

本実施例においては、参考のため他のガラスを使用した
場合の結果について記述する。まず前記実施例１と同様
のＣｏ系非晶質合金による磁性薄膜を成膜後、５ｉｎｔ
絶縁層を介して４層積層した基板を、　Ｔ　ｌ　ｚ　Ｏ
ｓ　６０重量％、Ｇｅ０ｔ２０重量％、ｐｂｏｉｓ重量
％、　Ａ　１　ｚ　Ｏ：＋　５重量％からなり、軟化点
３５８℃の接合ガラスを使用して接合した。接合温度は
４８０℃であり、接合ガラスの結晶化は認められなかっ
た。このようにして形成した磁気コアを前記実施例１と
同様ＣａＴｆＯ，からなるスライダ中に実施例１同様の
■２０．系の固着ガラスを使用し、４５０℃×６０分加
熱して固着した。スライダへの固着前後のギャップ長を
比較したところ、固着前に０．９８μ糟であったものが
。

固着後には１．８μｍに著しくずれていた。

これに対して、接合ガラスとして実施例１と同様に、Ｐ
ｂＯ８０重量％、ＺｎＯ９重量％。

１３ｚ　０３９重量％＋　Ｓ　’１０ｘ　２重量％から
なるガラスを使用し、固着ガラスとして実施例１同様に
。

ＶｘＯｓ６０重量％、　　Ｐｇ　Ｏｓ　２０重量％、Ｔ
ｆ、０１５重量％、　　Ｓ　ｂｚ　Ｃ）＋　５重量％を
使用したものにおいては、前記固着前後のギャップ長が
各々０．７８μｍおよび０．７９μｍであり、ギャップ
長のずれは測定誤差範囲内であった。なおトラック幅は
１７μ…、ギャップ深さは８μｍであった。

〔実施例４〕 第６図は磁気ヘッドを構成するスライダ材についてＣ８
Ｓテストを行った場合のディスクの損傷度を示す図であ
る。媒体には５．２５ｆｎのＣｏ−Ｎｉ磁性層のスパッ
タディスクを使用し９表面には潤滑層としてカーボンを
約３００人スパッタリングで形成しである。Ｃ８Ｓテス
トのサイクルタイムは第７図に示す通りである。ディス
クの損傷度は。

前記第４図に示すスライダ３０の突条部３０ａ、すなわ
ち空気ベアリング面全面に亘ってディスク面に傷が発生
した場合を１０として評価しである。第６図においてＡ
、　Ｂは各々スライダの構成材料がＣａＴｉＯｓおよび
Ａｌ、○、−Ｔｉｃに対応するものである。同図から明
らかなように１本発明の磁気ヘッドを構成するＣ’ａ　
Ｔ　ｉ　Ｏｓ　　（Ａ）はＣ８Ｓ性に優れ、高い信頼性
を有することがわかる。

（発明の効果） 本発明は以上記述のよう般構成および作用であるから、
高い再生出力を示し、形状効果による再生出力のうねり
を生ずることなく、ＣＳＳ性に優れ、かつ高い信鯨性を
有するという効果がある。

従って浮上型磁気ヘッドとして工業上の利用価値が極め
て大きい、特にＣｏ−Ｎｉスパッタディスク等の薄膜を
媒体とする高密度記録用磁気ディスク装置に使用した場
合には、高出力、高信鯨性の磁気ヘッドとして有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における磁気間隙部の拡大平面
図、第２図（ａ）〜（１３）は同磁気コアの製造工程の
説明図、第３図は同磁気コアを示す拡大斜視図、第４図
は本発明の実施例を示すスライダの斜視図、第５図は相
対再生出力と周波数との関係を示す線図、第６図はディ
スク損傷度と相対Ｃ８Ｓ回数との関係を示す図、第７図
はＣＳＳサイクルタイムを表す図、第８図は従来の磁気
ヘッドにおける磁気間隙部の拡大平面図である。 １１．１２：基板、１３：磁気間隙、１４，１５：平行
部。 １６．１’７：磁性薄膜、１８：接合ガラス、２８：磁
気コア、３０ニスライダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録媒体との対向面に磁気間隙が出現するよ
   うに基板の上端部を突合わせ配設し、前記磁気間隙が磁
   気記録再生トラックとなるように前記基板上端縁部を斜
   めに切除して前記基板上端面部を台形に形成し、前記磁
   気間隙に臨む基板の上端部の少なくとも一方に磁性薄膜
   を成膜し、前記両基板を接合ガラスを介して接合して構
   成した磁気ヘッドを、スライダ中に設けたスリット中に
   固着ガラスを介して埋設固着してなる磁気ディスク装置
   用浮上型磁気ヘッドにおいて、 （ｉ）前記磁気間隙に臨む基板端面の平均面粗さを４０
   Å以上でありかつ前記磁性薄膜の膜厚の１０％以下に形
   成し、 （ｉｉ）磁性薄膜をＣｏ系非晶質合金で構成し、（ｉｉ
   ｉ）基板をＭｎ−Ｚｎフェライトで構成し、（ｉｖ）ス
   ライダをＣａＴｉＯ＿３で構成し、（ｖ）接合ガラスを
   ＰｂＯ　７０〜８５重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３　７〜１１重
   量％、ＺｎＯ　１０重量％以下のガラス組成物で構成し
   、 （ｖｉ）固着ガラスをＶ＿２Ｏ＿５　５０〜７０重量％
   、Ｐ＿２Ｏ＿５　１０〜３０重量％、Ｔｌ＿２Ｏ　５〜
   ２０重量％、Ｓｂ＿２Ｏ＿３　３〜７重量％のガラス組
   成物で構成した ことを特徴とする磁気ディスク装置用浮上型磁気ヘッド
   。
2. （２）磁気記録媒体がＣｏ−Ｎｉ系スパッタディスクで
   ある固定磁気ディスク装置に使用する特許請求の範囲第
   １項記載の磁気ディスク装置用浮上型磁気ヘッド。