KR900007492B1 - 자기헤드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기 헤드

제1도는 본 발명에 의한 Ni-Zn 코어와 비자성 요소 사이의 경계부를 도시한 사진.

제2도는 플로피 디스크 장치용의 연장된 자기 헤드의 개략적인 사시도.

제3도는 Ni-Zn 코어와, 유리 용체(glass agent)의 수단에 의해 상기 코어에 결합된 비자성 요소 사이의 경계부를 도시한 사진.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

2A, 2c : 소거 헤드 2B : 독출-서입 헤드

21a, 21c, 23a, 23c : 자성코어 21b, 23b : 자성코어

22a. 22b, 22c : 비자성 요소

본 발명은 그 표면상의 고상 반응(solid phase reaction)에 비해 비자성 요소에 확산결합된 강자성체로 구성된 자기 헤드에 관한 것이다.

최근에는 사무 자동화의 빠른 대중화에 따라 플로피 디스크 장치의 필요성이 증가하였고, 플로피 디스크안의 헤드의 크기 감소의 기본이라 할 수 있는 자기 헤드의 기록 밀도를 상승시키기 위한 필요성이 증진되었다. 이러한 기록 밀도를 증가시키기 위하여 기록용의 보다 좁은 갭을 마련한 적은 자기 헤드를 제조하려는 많은 시도가 있었다 . 플로피 디스크용 자기 헤드의 통상적인 형태는 두개의 소거헤드(2A.2C)에 의해 샌드위치된 독출 서입 헤드(2B)로 구성된 제2도에 연장된 바와 같은 형태이다.

독출-서입 헤드(2B)는 자성 코어(21b,23b)와, 유리 재료나 수지재료와 같은 결합제의 수단에 의해 코어(21b)에 결합된 비자성 요소(22b)로 구성된다. 각 소거 헤드(2A,2C)는 일반적으로 유리 재료나 수지 재료와 같은 결합제를 사용하여 비자성 요소(22a,22c)에 결합된 자성 코어(21a,23a,21c,23c)로 구성된다. 독출-서입 헤드(2B)는 유리 재료나 수지 재료와 같은 결합제에 의해 이를 샌드위치 시키는 소거헤드(2A,2C)에 결합되었었다. 이러한 경우에, 자성코어와 비자성 요소 사이의 경계층안의 유리나 수지같은 결합제안에서 생성되는 적은 공간(Void)을 제거하기가 어려우며, 경계층을 얇게 하는 것도 또한 어렵다.

발명의 명칭이 "이질의 세라믹(Dissimilar Ceramics)의 확산 결합"인 더블유, 더블유, 초우와 이. 비.리그바이에게 허여된 미합중국 특허 제 4,406,722호에 의하면, 바륨티탄산염세라믹의 비자성 요소에 자성요소를 결합시키는 방법이 도시되어 있다 . 이질의 세라믹 재료로 각각 구성된 세라믹 조각의 확산 결합을 위한 공정이 도시되어 있지만, 이는 공정의 실용적이고 보다 명확한 조건을 제시하고 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 앞에서 언급한 것 보다 실용적이고 보다 명확한 조건을 제공한 확산 결합층을 갖는 자기 헤드를 마련하는 것이다.

유리 재료나 수지 재료의 결합층을 갖는 자기 헤드는 층안의 불필요한 공간 때문에 항복강도가 낮게 제조되었다. 이와 반대로, 확산의 수단에 의해 비자성 요소에 자성 코어를 결합시키는 자기 헤드는 결합 단계시에 유리나 수지 재료안에 공간의 생성을 피할 수 있기 때문에 항복 강도가 높게 제조되어질 수 있다. 본 발명의 다른 목적은 자성 코어와 비자성 요소 사이에 얇은 경계층을 갖고 충분한 강도를 제공하는 자기 헤드를 마련하는 것이다.

이러한 목적을 위해서, 본 발명에 의하면 표면상의 고상 반응에 의한 확산 결합의 수단에 의하여 비자성요소에 결합된 자성 코어로 구성된 자기 헤드를 제공하며, Mn-Zn 페라이트 코어와 비자성 세라믹 사이의 경계층 두께가 5μm 내지 650μm이며 Ni-Zn 페라이드 코어와 비자성 세라믹 사이의 경계층 두께는 5μm내지 520μm이다 . 경계층은 페라이트 재료와 이에 결합된 비자성 재료의 상호 고상 반응에 의해 형성된 층에 의해 한정된다.

장치의 고 기록 밀도 및 크기 감소 경향에 따라. 이미 Ni-Zn 페라이트 코어를 사용하여 왔지만 플로피디스크용 자기 헤드에 Mn-Zn 페라이트 코어를 사용하는 것이 일반적이다. 이는 Mn-Zn 페라이트 재료가 Ni-Zn 페라이트 재료보다 장치의 고 기록 밀도 및 크기 감소의 중요한 특성인 투자율과 잔류 자속 밀도가 높기 때문이다. 본 발명자들은 먼저 Mn-Zn 페라이트 재료를 사용하는 자기 헤드에 관한 공정의 실제 조건을 조사하였다. 함께 결합될 표면의 경면 폴리싱 연후에 결합을 위한 열처리에 의해 종래의 헤드안의 유리층 안에서 볼 수 있는 공간이 없는, BaTiO₃와 TiO₂그리고 Al₂O₃의 혼합물의 비자성 재료와 Mn-Zn 페라이트 코어의 표면에서의 고상 반응(Solid phase reaction)에 의한 확산 결합의 경계층을 갖는 자기헤드를 제조하였다. 확산 결합의 경계층은 기계적 충격 및 힘에 대하여 충분한 강도를 갖는다.

확산 결합될 두 재료의 쉬운 반응을 위하여 결합될 표면을 경면(mirror surface)으로 폴리싱하는 것이 중요하다. 온도가 너무 낮다면 고상 반응이 불충분하게 이루어지며 층의 강도가 약해지기 때문에 열처리 온도도 또한 중요하다. 반면에 온도가 너무 높다면 경계층의 선이 직선이 되지 않으며 약간의 공간이 발생된다.열처리를 위한 양호한 온도 범위는 850℃ 내지 1300℃이다 Mn-Zn 페라이트 코어와 비자성 세라믹 사이의 두께는 5μm 내지 650μm이어야만 하며, 이는 두께가 5μm 이하인 경우에는 강도가 낮고 이와 반대로 650μm 이상인 경우에는 공간이 생성되기 쉽기 때문이다.

본 발명자들은 Ni-Zn 페라이트가 고 주파수의 자기파에서 높은 자성 특성을 갖기 때문에 본 발명에 의해 제조된 헤드안의 Ni-Zn 페라이트 코어와 비자성 요소 사이의 경계층의 실제 조건을 조사하였다. 우리는 결합될 표면의 경면 폴리싱 후에 고상 반응에 의한 확산 결합에 의해 공간이 생성되지 않고 충분한 기계적 강도를 각는 Ni-Zn 페라이트와 비자성 요소 사이의 경계층을 갖는 자기 헤드를 얻어 내었다.

이러한 경우에, 고상 반응을 위하여 표면을 충분히 경면 폴리싱 하는 것이 중요하다. Ni-Zn 페라이트 코어와 비자성 요소의 확산 결합의 열처리 온도는 850℃ 내지 1250℃이어야만 하며, 이는 온도가 너무 낮다면 경계층의 기계적 강도가 충분히 많으며 이와 반대로 온도가 너무 높으면 경계층이 직선이 되지 않고 공간이 생성되기 때문이다. Ni-Zn 페라이트 코어와 비자성 요소 사이의 층 두께는 5μm 내지 520μm이어야만 하며, 이는 층이 너무 얇으면 층이 기계적으로 약하며 이와 반대로 층이 520μm 이상의 두께이면 층에 불필요한 공간이 생성되기 때문이다.

본 발명은 하기의 실시예에서 보다 상세히 설명한다.

실시예 1

먼저 TiO와 BaO 그리고 Al₂O₃로 비자성 재료의 블럭을 제조하고, MnO와, ZnO 그리고 Fe₂O₃로 Mn-Zn 페라이트 재료의 블럭을 제조하였다. 각 블럭은 10mm×30mm×3^t의 치수를 가지며, 이를 GC 제 2500호의 연마제로 거친 연마한 후에 1μm 직경의 다이어몬드 연마제로 경면으로 래핑하였다. 래핑된 면을 결합하는 방법으로 공구의 수단에 의해 두 블럭을 가압 밀착시켰다. 그 연후에 대기중에서 4시간 동안 1050℃의 온도로 가열하였다. 결합된 블럭의 중앙부를 절단하고 경계층을 조사하기 위하여 경면으로 래핑하였다.제1도는 이 경계층의 사진이다. 비교예로써 Ni-Zn 페라이트 코어와 비자성 세라믹의 경계층 사진은 제3도에 도시되어 있다. 제3도의 경계층은 공간을 가지고 있지만 제1도의 경계층은 얇고 공간이 없다. 본 발명에 의한 자기 헤드 안의 경계층은 직선으로 형성되었고 충분한 기계적 강도를 갖고 있었다.

실시예 2

제1실시예에서 도시된 공정과 유사한 공정으로 Mn-Zn 페라이트와 비자성 요소의 결합 칩(combined chip)을 제조하도록 여러 조건을 선택하였다. 대기에서 4시간동안 750℃ 내지 l400℃의 온도 범위에서 열처리를 수행하였다. 실험 결과는 각 조건과 함께 경계층의 특성을 도시한 표 1에 도시되어 있다.

[표 1]

표 1에 도시된 바와 같이,850℃ 이하의 온도에서의 열처리에 의해서는 부분결합때문에 충분한 결합이 이루어지지 않으며, 이와 반대로 1400℃ 온도에서의 열처리에 의해서는 경계층에 많은 공간이 생성되었고, 경계측이 직선으로 이루어지지 않는다. 확산 결합의 열처리를 위한 양효한 온도 범위는 850℃ 내지 1300℃이다. 열처리 온도의 상승에 따라 경계층의 두께가 증가하지만, 이 두께는 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 5μm 내지 65μm의 값이어야만 한다.

실시예 3

TiO와 BaO 그리고 A1₂O₃로부터 비자성 재료의 블럭을 제조하고 NiO와 ZnO 그리고 Fe₂O₃로부터 Ni-Zn 페라이트 재료의 블럭을 제조하였다. 각 블럭은 10mm×30mm×3^t의 칫수를 가지며, 이를 GC 제 2500호이 연마제로 거친 연마한 후에 1μm 직경의 다이어몬드 연마제로 경면으로 래핑하였다. 래핑된 면을 결합하는 방법으로 공구의 수단에 의해 두 블럭을 가압 밀착시켰다. 그 연후에 제어된 분위기에서 4시간동안

1000℃의 온도로 가열하였다. 먼저 쌍을 이룬 블럭을 질소 분위기에서 유지온도(holding temperature)까지 가열하고, 5%의 PO₂를 갖는 분위기에서 4시간동안 유지온도에서 가열하고, 그 연후에 질소 분위기에서 냉각시켰다. 생성된 경계면을 부분적으로 절단하고 검사하였다. 본 발명에 의해 생성된 경계층은 공간이 없으며 직선이었다.

실시예 4

실시예 3에서의 공정과 유사한 공정으로 Ni-Zn 페라이트 블럭 및 비자성 세라믹의 여러 쌍을 제조하고 함께 확산 결합시켰다. 대기에서 4시간동안 750℃ 내지 1350℃ 온도에서 열처리를 수행하였다. 최종 경계면을 절단하고 검사하였다. 실험 결과는 표 2에 도시되어 있다.

[표 2]

표 2에서 도시된 바와 같이, 850℃ 이하의 온도에서의 열처리에 의해서는 경계층이 부분적으로 결합되었고, 이와 반대로 1350℃에서의 열치리에 의해서는 경계층에 많은 공간이 생성되었다. 양호한 열처리 온도는 850℃ 내지 1250℃의 범위이다. 온도가 상승함에 따라 기계층의 두께가 상승하지만, 경계층의 양호한 두께는 5μm 내지 520μm의 값이다.

실시예 5

독출 서입 헤드와 소거 헤드를, TiO₂와 B_a2Ti₅O₂₀로 구성된 비자성 바륨티탄산염 세라믹과 Mn-Zn 페라이트 코어를 사용하여 성형하였다. 비자성 세라믹 요소를 Mn-Zn 페라이트 코어에 확산 결합시켜 각 자기 헤드를 성형하였다. 한편, 양 측면으로부터 이러한 자기 헤드를 샌드위치시킨 슬라이더를 세라믹 재료를 사용하여 준비하였다. 이러한 헤드와 슬라이더를 유리 용제의 수단에 의해 결합하였다.

Claims (3)

1. 독출 또는 서입 데이타용 독출/서입 헤드 유니트와 상기 데이타의 연부를 소거하기 위하여 상기 독출/서입 헤드를 샌드위치 하는 소거 헤드 유니트로 구성되고, 각 헤드 유니트가 자성 갭을 갖는 Mn-Zn 페라이트 또는 Ni-Zn 페라이트의 페라이트 코어와 상기 페라이트 코어에 고상 반응에 의해 확산 결합된 비자성 요소로 구성된 자기 헤드에 있어서, Mn-Zn 페라이트 코어와 비자성 요소 사이의 경계층의 두께가 5μm 내지 650μm의 크기이며, Ni-Zn 페라이트 코어와 비자성 요소 사이의 경계층의 두께가 5μm 내지 520μm의 크기인 것을 특징으로 하는 자기 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 비자성 요소가 9.5 내지 89.5중량%의 Ba₂TigO₂₀와, 10 내지 90중량%의 TiO₂와, 0.5 내지 40중량%의 BaAl₂Ti₅O₁₄로 구성된 것을 특징으로 하는 자기 헤드.
3. 제1항에 있어서, 상기 독출/서입 헤드 유니트가 유리용제의 수단에 의해 소거 헤드 유니트에 결합된 것을 특징으로 하는 자기 헤드.

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