JP3083224B2 - Magnetic head - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープ、オーデ
ィオテープ、DAT、フロッピーディスク、ハードディ
スク、磁気カードなどの磁気記録媒体を用いる記録およ
び/または再生装置における磁気ヘッド、特にフェライ
トをヘッド基板として用いたメタルインギャップ(MI
G)ヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head in a recording and / or reproducing apparatus using a magnetic recording medium such as a video tape, an audio tape, a DAT, a floppy disk, a hard disk, and a magnetic card, in particular, a ferrite as a head substrate. Metal Ingap (MI
G) Regarding the head.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気ディスク装置の小型、高容量化にと
もない、高保磁力媒体にも十分対応し、高記録密度を可
能とする磁気ヘッドの開発が強く求められている。これ
に応えるため、例えばギャップ部に鉄系超構造窒化合金
磁性体(例えば、Fe−Ta−N、Fe−Nb−N、F
e−Nb−Si−B−Nなど、以下磁性体と略称する)
をスパッタリングしたMIGヘッドが開発されている。2. Description of the Related Art As magnetic disk drives have become smaller and have higher capacities, there has been a strong demand for the development of magnetic heads capable of sufficiently coping with high coercive force media and enabling high recording density. To respond to this, for example, an iron-based superstructure nitrided alloy magnetic material (for example, Fe-Ta-N, Fe-Nb-N, F
(e.g., e-Nb-Si-BN, etc.)
Has been developed.
【0003】図1はフェライトを基板としたMIGヘッ
ドの代表的な構造を示している。フェライト基板1、2
のギャップ部にそれぞれ磁性体3、4がスパッタリング
によって形成されており、その空隙はギャップガラス5
で満たされ、基板の前後は一対の封着ガラス6、7によ
って結合し、最後に溝8を利用してコイル(図示せず)
を巻いて構成されている。FIG. 1 shows a typical structure of a MIG head using a ferrite substrate. Ferrite substrates 1, 2
The magnetic bodies 3 and 4 are formed by sputtering in the gap portions of the gap glass 5 respectively.
The front and rear of the substrate are joined by a pair of sealing glasses 6 and 7, and finally a coil (not shown) using a groove 8.
Is wound around.
【0004】ここで、封着ガラス6、7は、磁性体の磁
気特性を損わないように500℃程度で封入されなけれ
ばならない。後方のガラス7は、作業温度490〜51
0℃のものを使用する。なお、作業温度とは、ガラスの
粘度が約104ポアズになる温度である。一方、前方の
ガラス6は、ヘッドの前面から圧入される。なぜなら、
前方のガラスは図1(b)から明らかなように、磁性体
との接触面積が大きいので相互反応しやすいため、作業
温度のやや高いガラスを圧入して相互反応を小さくする
必要があるからである。具体的には、前方のガラスの作
業温度は540〜560℃である。Here, the sealing glasses 6, 7 must be sealed at about 500 ° C. so as not to impair the magnetic properties of the magnetic material. The rear glass 7 has a working temperature of 490-51.
Use the one at 0 ° C. The working temperature is a temperature at which the viscosity of the glass becomes about 10 4 poise. On the other hand, the front glass 6 is press-fitted from the front of the head. Because
As is clear from FIG. 1 (b), since the front glass has a large contact area with the magnetic material and thus easily reacts with each other, it is necessary to press-fit a glass having a relatively high working temperature to reduce the mutual reaction. is there. Specifically, the working temperature of the front glass is 540-560C.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】封着ガラスは、フェラ
イト基板との熱膨張係数の差によりヘッド全体にある歪
を生じさせる。ヘッドの磁気特性は、この歪に影響され
るので、最適なガラスを選択、使用することは、ヘッド
の磁気特性を左右する重要な問題である。特にMIGヘ
ッドの場合、前方の封着ガラスはヘッドの磁気特性に与
える影響が大きい。The sealing glass causes a certain distortion in the entire head due to a difference in thermal expansion coefficient between the sealing glass and the ferrite substrate. Since the magnetic properties of the head are affected by this distortion, selecting and using the optimal glass is an important issue that affects the magnetic properties of the head. In particular, in the case of a MIG head, the front sealing glass has a large effect on the magnetic properties of the head.
【0006】本発明者らは、前方の封着ガラスとして、
以下のような組成のガラスを提案した。SiO2=10
〜25%、B2O3=0〜10%、PbO=55〜80
%、ZnO=0〜5%、Al2O3=0〜5%、K2O=
0〜10%、Na2O=0〜5%、CdO=1〜15%[0006] The present inventors, as a sealing glass in the front,
A glass having the following composition was proposed. SiO 2 = 10
2525%, B 2 O 3 = 0 to 10%, PbO = 55 to 80
%, ZnO = 0~5%, Al 2 O 3 = 0~5%, K 2 O =
0~10%, Na 2 O = 0~5 %, CdO = 1~15%
【0007】しかし、これらのガラスの作業温度は60
0℃以下で、膨張係数は(90〜110)×10-7/℃
であるが、MIGヘッドに対してはやや作業温度が高
く、膨張係数も大きいものであった。また、近年の環境
問題を考慮した場合、CdOを含有する点で望ましいも
のではなかった。本発明は、従来のこのような課題を考
慮し、封着ガラス、特に前方の封着ガラスを改良して、
高密度記録に対応した高性能の磁気ヘッドを提供するこ
とを目的とするものである。However, the working temperature of these glasses is 60
Below 0 ° C., the expansion coefficient is (90-110) × 10 −7 / ° C.
However, the working temperature was slightly higher and the expansion coefficient was larger for the MIG head. Further, in consideration of recent environmental problems, it is not desirable in that it contains CdO. The present invention has been made in consideration of such conventional problems and improved sealing glass, especially the front sealing glass,
It is an object of the present invention to provide a high-performance magnetic head compatible with high-density recording.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、一対のフェラ
イト基板の突合せ面に鉄系超構造窒化合金からなる磁性
体を設け、その相対する磁性体のギャップ部にギャップ
ガラスを設け、上記一対の基板を前後一対の封着ガラス
で封着した磁気ヘッドにおいて、前記前方の封着ガラス
として、30〜300℃における膨張係数が(80〜9
5)×10-7/℃であり、かつ作業温度が540〜56
0℃であるガラスを用いることを特徴とする。ここで、
上記のような前方の封着ガラスの条件を満足するガラス
の好ましい組成は、重量比で、SiO2=6〜17%、
B2O3=7〜16%、PbO=60〜77%、ZnO=
0〜13%、Al2O3=0〜2%、K2O=0〜1%、
Na2O=0〜3%、La2O3=0〜5%、BaO=0
〜5%である。なお、ZnOとAl2O3とはともにOで
ないことが好ましい。また、K2O、Na2O、La2O3
およびBaOの群から選ばれる少なくとも1成分を含む
ことが好ましい。According to the present invention, a magnetic body made of an iron-based superstructure nitrided alloy is provided on the butting surfaces of a pair of ferrite substrates, and a gap glass is provided in a gap between the magnetic bodies opposed to each other. In the magnetic head in which the substrate is sealed with a pair of front and rear sealing glasses, the expansion coefficient at 30 to 300 ° C. is (80 to 9) as the front sealing glass.
5) It is 10-7 / ° C and the working temperature is 540-56.
It is characterized by using a glass at 0 ° C. here,
A preferable composition of the glass satisfying the conditions of the front sealing glass as described above is SiO 2 = 6 to 17% by weight,
B 2 O 3 = 7 to 16%, PbO = 60 to 77%, ZnO =
0~13%, Al 2 O 3 = 0~2%, K 2 O = 0~1%,
Na 2 O = 0 to 3%, La 2 O 3 = 0 to 5%, BaO = 0
~ 5%. It is preferable that both ZnO and Al 2 O 3 are not O. Also, K 2 O, Na 2 O, La 2 O 3
And at least one component selected from the group consisting of BaO.
【0009】また、後方の封着ガラスとしては、30〜
300℃における膨張係数が前方の封着ガラスのそれよ
り小さく、かつ作業温度が490〜510℃であるガラ
スを用いる。ここで、この後方の封着ガラスの好ましい
組成は、重量比で、SiO2=4.2%、B2O3=1
4.9%、PbO=67.8%、ZnO=12.2%、
Al2O3=0.3%である。[0009] Further, as the rear sealing glass, 30 to
A glass whose expansion coefficient at 300 ° C. is smaller than that of the sealing glass at the front and whose working temperature is 490 to 510 ° C. is used. Here, a preferable composition of the sealing glass on the rear side is SiO 2 = 4.2% and B 2 O 3 = 1 by weight ratio.
4.9%, PbO = 67.8%, ZnO = 12.2%,
Al 2 O 3 = 0.3%.
【0010】[0010]
【作用】上記のように、前方の封着ガラスの膨張係数が
(80〜95)×10-7/℃であるので、高密度記録用
の磁気ヘッドの出力を高くすることができる。また、組
成にCdOを含有しないので、環境にも影響が少ない。
一方、後方封着ガラスは、その膨張係数が前方ガラスの
それより低いことによって、後方ガラスに発生するクラ
ックを小さくでき、ヘッドの歩留りを向上することがで
きる。As described above, since the expansion coefficient of the front sealing glass is (80 to 95) × 10 −7 / ° C., the output of the magnetic head for high density recording can be increased. Further, since CdO is not contained in the composition, there is little influence on the environment.
On the other hand, since the rear sealing glass has a lower expansion coefficient than that of the front glass, cracks generated in the rear glass can be reduced, and the yield of the head can be improved.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。図2は、MIG磁気ヘッドの製造工程を示す。まず
(a)のように、それぞれ突合せ面に鉄系超構造窒化合
金からなる磁性体を設け、かつギャップ部にギャップガ
ラスを設けたフェライト基板1、2と前方封着ガラス6
および後方封着ガラス7をセットし、次いで、それぞれ
のガラスを500℃で封入して、突合せたフェライト基
板1、2の溝部9に封着し、所定の加工を施すことによ
り、図1のようなMIG磁気ヘッドが得られる。The present invention will be described below in more detail with reference to examples. FIG. 2 shows a manufacturing process of the MIG magnetic head. First, as shown in (a), ferrite substrates 1 and 2 each having a magnetic material made of an iron-based superstructure nitrided alloy provided on the butted surfaces and a gap glass provided in a gap portion, and a front sealing glass 6.
Then, the rear sealing glass 7 is set, and then the respective glasses are sealed at 500 ° C., sealed in the grooves 9 of the ferrite substrates 1 and 2 that have been butted, and subjected to a predetermined processing, as shown in FIG. A MIG magnetic head can be obtained.
【0012】表1および表2は、30〜300℃におけ
る膨張係数が(80〜95)×10-7/℃で、かつ作業
温度が540〜560℃である前方封着ガラスの組成例
を示したものである。[0012] Table 1 and Table 2, the expansion coefficient at 30 to 300 ° C. is (80~95) × 10 - at 7 / ° C., and shows an exemplary composition of the front sealing glass working temperature is 540 - 560 ° C. It is a thing.
【0013】[0013]
【表1】 [Table 1]
【0014】[0014]
【表2】 [Table 2]
【0015】それぞれの成分の限定理由は以下の通りで
ある。SiO2は、6%より少ないと膨張係数が大きく
なる。また、17%より多いと作業温度が560℃を越
えるので、望ましくない。B2O3は、7%より少ないと
作業温度が560℃を越え、16%より多いと膨張係数
が小さくなる。PbOは、60%より少ないと作業温度
が560℃を越え、77%より多いと膨張係数が大きく
なる。以上の3種類は、ガラスの網目形成酸化物であ
る。ZnOは、13%より多いと作業温度が560℃を
越える。Al2O3は、2%より多いと作業温度が560
℃を越える。以上の2種類は、ガラスの中間酸化物であ
り、耐水性向上の役割を果たす。従って、ZnOとAl
2O3の少なくとも一方は含んでいることが好ましい。K
2Oは、1%より多いと膨張係数が大きくなる。Na2O
は、3%より多いと膨張係数が大きくなる。La2O
3は、5%より多いと作業温度が560℃を越える。B
aOは、5%より多いと作業温度が560℃を越えるの
で、望ましくない。以上の4種類は修飾酸化物であり、
低融化と膨張係数調整の役割を果たすものである。これ
らの修飾酸化物は、少なくとも1成分を含むことが好ま
しい。なお、膨張係数および作業温度を上記の範囲内に
維持できるなら、ある種の改質のため他の成分を加えて
もよい。The reasons for limiting each component are as follows. If the SiO 2 content is less than 6%, the expansion coefficient increases. If it exceeds 17%, the working temperature exceeds 560 ° C., which is not desirable. When B 2 O 3 is less than 7%, the working temperature exceeds 560 ° C., and when it is more than 16%, the expansion coefficient becomes small. If PbO is less than 60%, the working temperature exceeds 560 ° C., and if it is more than 77%, the expansion coefficient becomes large. The above three types are glass network forming oxides. If ZnO is more than 13%, the working temperature exceeds 560 ° C. If the Al 2 O 3 content is more than 2%, the working temperature is 560.
Exceeds ° C. The above two types are intermediate oxides of glass and play a role in improving water resistance. Therefore, ZnO and Al
It is preferable that at least one of 2 O 3 is contained. K
If 2 O is more than 1%, the expansion coefficient increases. Na 2 O
Is larger than 3%, the expansion coefficient increases. La 2 O
For 3 , the working temperature exceeds 560 ° C. if it exceeds 5%. B
If the aO is more than 5%, the working temperature exceeds 560 ° C., which is not desirable. The above four types are modified oxides,
It plays a role of low melting and expansion coefficient adjustment. These modified oxides preferably contain at least one component. If the expansion coefficient and the working temperature can be maintained within the above ranges, other components may be added for certain kinds of reforming.
【0016】[実施例1]前方封着ガラスとして各種値
の膨張係数を有するガラスを用いて、図1のような構成
のMIGヘッドを作製し、9MHzにおけるヘッド出力
を測定した。その結果を図3に示す。なお、MIGヘッ
ドの基板を構成するフェライトの組成は、モル比で、F
e2O3=54.5%、ZnO=18.5%、MnO=2
7%である。また、後方封着ガラスは、実施例3と同じ
ものを用いた。図3から明らかなように、前方封着ガラ
スの膨張係数が(80〜95)×10-7/℃であると
き、出力が目標値である50dB以上となることがわか
った。Example 1 MIG heads having the configuration shown in FIG. 1 were manufactured using glasses having various values of expansion coefficients as front sealing glass, and the head output at 9 MHz was measured. The result is shown in FIG. The composition of the ferrite constituting the substrate of the MIG head is represented by a molar ratio of F
e 2 O 3 = 54.5%, ZnO = 18.5%, MnO = 2
7%. The same rear sealing glass as that used in Example 3 was used. As apparent from FIG. 3, the expansion coefficient of the front sealing glass is (80~95) × 10 - when it is 7 / ° C., the output was found to be 50dB or more, which is a target value.
【0017】[実施例2]図4は、後方封着ガラスとし
て、膨張係数が(80〜100)×10-7/℃で、かつ
作業温度が490〜510℃のガラスを使用したとき
の、図1の構造のMIGヘッドの歩留りを示したもので
ある。前方封着ガラスは表1のNo.5を使用した。歩
留りは、後方封着ガラスに発生したクラック発生率から
求めたものである。図4から、前方封着ガラスの膨張係
数より小さな膨張係数の後方封着ガラスを使用すること
によって、歩留りが向上することが明らかである。この
理由は定かではないが、以下のように考えられる。膨張
係数のより小さなガラスは、より大きな圧縮応力を受け
やすい。ガラスの圧縮強度は、引っ張りのそれよりも約
10倍強い。一方、作業温度の低いガラスほどガラスの
強度は小さくなる。従って、前方封着ガラスの膨張係数
より小さな膨張係数の後方封着ガラスは、より大きな圧
縮応力を受けることによって、強度の小ささを相殺して
いるものと推定される。Example 2 FIG. 4 shows the case where glass having an expansion coefficient of (80-100) × 10 -7 / ° C. and a working temperature of 490-510 ° C. was used as the rear sealing glass. 2 shows the yield of the MIG head having the structure of FIG. 1. The front sealing glass was No. 1 in Table 1. 5 was used. The yield was determined from the rate of occurrence of cracks in the rear sealing glass. From FIG. 4, it is clear that the use of a rear sealing glass having an expansion coefficient smaller than that of the front sealing glass improves the yield. The reason for this is not clear, but is considered as follows. Glass with a lower coefficient of expansion is more susceptible to greater compressive stress. The compressive strength of glass is about ten times stronger than that of tension. On the other hand, the lower the working temperature of the glass, the lower the strength of the glass. Therefore, it is presumed that the rear sealing glass having an expansion coefficient smaller than that of the front sealing glass receives a larger compressive stress, thereby offsetting the low strength.
【0018】[実施例3]後方封着ガラスとして、重量
比でSiO2=4.2%、B2O3=14.9%、PbO
=67.8%、ZnO=12.2%、Al2O3=0.3
%のガラス(膨張係数88×10-7/℃、作業温度51
0℃)を使用して図1のMIGヘッドを組み立てた。歩
留りは97%であった。なお、上記実施例では前方封着
ガラスの組成を12種類しか示さなかったが、ガラスの
組成はこれに限られるものではない。また、フェライト
の組成も実施例のものに限定されるものではない。Example 3 As a rear sealing glass, SiO 2 = 4.2%, B 2 O 3 = 14.9%, PbO by weight ratio.
= 67.8%, ZnO = 12.2%, Al 2 O 3 = 0.3
% Glass (expansion coefficient 88 × 10 −7 / ° C., working temperature 51
0 ° C.) to assemble the MIG head of FIG. The yield was 97%. Although only 12 compositions of the front sealing glass are shown in the above embodiment, the composition of the glass is not limited to this. Further, the composition of the ferrite is not limited to those of the examples.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のように、本発明は、膨張係数が
(80〜95)×10-7/℃で、かつ作業温度が540
〜560℃の前方の封着ガラスを使用することによっ
て、高密度記録用の磁気ヘッドの出力を高くすることが
できる。さらに、前方封着ガラスの膨張係数より小さな
膨張係数の後方封着ガラスを使用することによって、歩
留りを向上することができる。As described above, according to the present invention, the expansion coefficient is (80 to 95) × 10 −7 / ° C. and the working temperature is 540.
By using the front sealing glass at 560 ° C., the output of the magnetic head for high density recording can be increased. Further, by using a rear sealing glass having an expansion coefficient smaller than that of the front sealing glass, the yield can be improved.
【図1】MIGヘッドの代表的な構造を示すもので、
(a)は斜視図、(b)は要部の平面図である。FIG. 1 shows a typical structure of a MIG head.
(A) is a perspective view, (b) is a plan view of a main part.
【図2】MIGヘッドの代表的な製造工程を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a typical manufacturing process of a MIG head.
【図3】各種値の膨張係数を有する前方封着ガラスを用
いたMIGヘッドにおける9MHzでのヘッド出力の測
定結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing measurement results of a head output at 9 MHz in a MIG head using front sealing glass having various values of expansion coefficients.
【図4】各種値の膨張係数を有する後方封着ガラスを用
いたMIGヘッドにおける歩留りを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the yield in a MIG head using rear sealing glass having various values of expansion coefficients.
1、2 フェライト基板 3、4 磁性体 5 ギャップガラス 6 前方封着ガラス 7 後方封着ガラス 1, 2 Ferrite substrate 3, 4 Magnetic material 5 Gap glass 6 Front sealing glass 7 Rear sealing glass
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 喜博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−7209(JP,A) 特開 平3−44804(JP,A) 特開 平5−213628(JP,A) 特開 平5−43269(JP,A) 特開 平6−290410(JP,A) 特開 平6−111231(JP,A) 特開 平7−37223(JP,A) 実開 平5−21305(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/127 - 5/255 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yoshihiro Hori 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-2-7209 (JP, A) JP-A-3-3- 44804 (JP, A) JP-A-5-213628 (JP, A) JP-A-5-43269 (JP, A) JP-A-6-290410 (JP, A) JP-A-6-111231 (JP, A) JP-A-7-37223 (JP, A) JP-A-5-21305 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 5/127-5/255
Claims (3)
磁性体を設けた一対のフェライト基板と、その相対する
磁性体のギャップ部に設けたギャップガラスと、前記基
板を封着した前後一対の封着ガラスとを具備し、前記前
方の封着ガラスは、30〜300℃における膨張係数が
(80〜95)×10-7/℃であり、かつ作業温度が5
40〜560℃であることを特徴とする磁気ヘッド。1. A pair of ferrite substrates each having a magnetic material made of an iron-based superstructure nitrided alloy provided on abutting surfaces, a gap glass provided in a gap portion of the magnetic material facing the ferrite substrate, and a pair of front and rear substrates sealing the substrate. Wherein the front sealing glass has an expansion coefficient at 30 to 300 ° C. of (80 to 95) × 10 −7 / ° C. and a working temperature of 5 ° C.
A magnetic head having a temperature of 40 to 560 ° C.
で、SiO2=6〜17%、B2O3=7〜16%、Pb
O=60〜77%、ZnO=0〜13%、Al2O3=0
〜2%、K2O=0〜1%、Na2O=0〜3%、La2
O3=0〜5%、BaO=0〜5%である請求項1記載
の磁気ヘッド。2. The composition of the front sealing glass is SiO 2 = 6 to 17%, B 2 O 3 = 7 to 16%, Pb by weight.
O = 60~77%, ZnO = 0~13 %, Al2O 3 = 0
22%, K 2 O = 0-1%, Na 2 O = 0-3%, La 2
2. The magnetic head according to claim 1, wherein O 3 = 0 to 5% and BaO = 0 to 5%.
℃における膨張係数が前方の封着ガラスのそれより小さ
く、かつ作業温度が490〜510℃である請求項1ま
たは2記載の磁気ヘッド。3. The rear sealing glass may have a thickness of 30 to 300.
3. The magnetic head according to claim 1, wherein the expansion coefficient at a temperature of .degree. C. is smaller than that of the front sealing glass, and the working temperature is 490 to 510.degree.
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-
1993
- 1993-12-07 JP JP05306180A patent/JP3083224B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01179983U (en) * | 1988-06-01 | 1989-12-25 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07161011A (en) | 1995-06-23 |
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