JP3524421B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JP3524421B2
JP3524421B2 JP06758499A JP6758499A JP3524421B2 JP 3524421 B2 JP3524421 B2 JP 3524421B2 JP 06758499 A JP06758499 A JP 06758499A JP 6758499 A JP6758499 A JP 6758499A JP 3524421 B2 JP3524421 B2 JP 3524421B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属磁性薄膜を備
えた磁気ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録の分野においては、従来からの
アナログ方式に代わって、ディジタル方式による磁気記
録が主流になりつつある。特に、ディジタル方式のVT
Rが急速に普及しつつあり、VTR用の磁気ヘッドの高
性能化が求められている。従来、ディジタル方式のVT
Rの再生用磁気ヘッドには、磁気ギャップに軟磁性合金
膜を配置したいわゆるMIG型磁気ヘッドが採用されて
きた。しかしながらMIG型磁気ヘッドでディジタル信
号を再生すると、再生信号に種々のノイズが発生し、エ
ラーレートが高くなるという問題があった。
【0003】そこで最近では、軟磁性膜を非磁性体で挟
んだ構造の磁気コアからなる積層型の磁気ヘッドが採用
されつつある。この積層型の磁気ヘッドは、磁路が軟磁
性膜で構成されるために磁歪が小さくなって比較的低ノ
イズであり、また軟磁性膜を絶縁層を介して積層した場
合には、高周波帯域における渦電流損が抑制されて高周
波帯域での特性が良好になるという利点がある。また、
磁路が軟磁性膜で構成されるために、軟磁性膜の厚さが
そのままトラック幅となり、狭トラック化が容易となっ
て、記録密度の向上と隣接するトラックとの干渉を防止
することが可能となる。更に、軟磁性膜としてFeに添
加元素を加えた合金系の金属磁性薄膜を採用した場合に
は、高周波域における透磁率の低下を抑制することが可
能となっている。
【0004】この積層型の磁気ヘッドは、複数の金属磁
性薄膜が層間絶縁層を介し積層されてなるメタル磁性膜
を非磁性の基板で挟むことにより一対の磁気コア半体を
形成し、この一対の磁気コア半体が、それぞれのメタル
磁性膜を直線状に配し、ギャップ層を介して突き合わさ
れると共に、これら磁気コア半体が接合ガラスを介して
接合されて構成されるものである。
【0005】ところで、このメタル磁性膜はその厚さが
10〜20μmとされ、一方、メタル磁性膜を挟む基板
はその厚さが数mmとされているので、磁気コア半体の
厚さは基板の厚さによりほぼ決定される。即ち磁気コア
半体の突き合わせ面には、主として基板が露出すること
になる。従って接合ガラスによって一対の磁気コア半体
を接合させる際には、接合ガラスが基板に溶着すること
により、一対の磁気コア半体が接合ガラスを介して接合
されることになる。
【0006】通常この磁気コア半体の接合は、接合ガラ
スの軟化温度以上の温度で行われるが、接合が完了して
基板及び接合ガラスが冷却されると、接合ガラスの割れ
や接合ガラスと磁気コア半体とのはがれが生じやすいと
いう問題があった。この問題は、接合ガラス及び基板の
それぞれの熱膨張係数の差が大きい場合に顕著に起きる
ものと考えられていたため、この接合ガラスの不具合の
問題を解消するために、従来は、基板の熱膨張係数とほ
ぼ同等な熱膨張係数を有する接合ガラスが選択されてき
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、積層型の磁気
ヘッドを構成する磁気コア半体は、多層構造のメタル磁
性膜を基板で挟んでなる構造であるために、MIG型磁
気ヘッドに比べて、構成部材同士の接合箇所が多くなり
また接合強度も低くなっていて、特に磁気記録媒体の摺
動面に近接するフロントギャップ付近は、外部からの応
力に対して弱い構造となっている。従って、このような
磁気コア半体同士を接合ガラスを介して接合した後に機
械加工を施した場合には、たとえ基板と同等な熱膨張係
数を有する接合ガラスを用いたとしても、フロントギャ
ップの接合強度を高くすることができず、例えば機械加
工時に印加される応力によってフロントギャップ付近に
ある接合ガラスの割れや接合ガラスと磁気コア半体との
はがれが生じやすくなるおそれがあった。
【0008】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、フロントギャップ付近の接合強度
を高くできる磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の磁気ヘ
ッドは、一対の磁気コア半体突き合わされるようにし
て一体化されてなり、前記一対の磁気コア半体は、複数
の金属磁性薄膜が層間絶縁層を介して積層されてなるメ
タル磁性膜を有し、該メタル磁性膜が一対の基板により
挟まれて該基板の側部側に前記メタル磁性膜の端部を位
置させて構成され、この一対の磁気コア半体が、互いの
メタル磁性膜を直線状に配して突き合わされ、前記一対
の磁気コア半体の突き合わせ部分に巻線穴と補強溝と
設けられて、該巻線穴の両側にフロントギャップとバッ
クギャップが形成され、前記バックギャップが前記巻線
穴と前記補強溝との間に位置されてなり、更に前記フロ
ントギャップにはギャップ層が介在され、前記一対の磁
気コア半体が、前記補強溝に配置されて前記バックギャ
ップに隣接する第1接合ガラスと、前記巻線穴に配置さ
れて前記フロントギャップに隣接する前記第1接合ガラ
スよりも高い熱膨張係数を有する第2接合ガラスとを介
して接合され、前記第1接合ガラスの熱膨張係数をα
とし、前記第2接合ガラスの熱膨張係数をα としたと
き、熱膨張係数比(α /α )が1.0以上1.2以
下であり、かつ、前記第1接合ガラスの熱膨張係数と前
記基板の熱膨張係数との比が、106:123〜11
2:115の範囲であることを特徴とする。かかる磁気
ヘッドにおいては、第2接合ガラスの熱膨張係数が第1
接合ガラスの熱膨張係数より高いので、第2接合ガラス
が軟化状態から固化したときの体積収縮率が、第1接合
ガラスの体積収縮率より大きくなるため、第2接合ガラ
スが固化すると、一対の磁気コア半体と溶着したまま体
積収縮するため、一対の磁気コア半体が第2接合ガラス
により相互に引きつけられて、フロントギャップを強固
に接合することが可能になる。
【0010】またかかる磁気ヘッドにおいては、磁路
がメタル磁性膜で構成されるために、メタル磁性膜の厚
さがそのままトラック幅となり、狭トラック化が容易と
なって、記録密度の向上と隣接するトラックとの干渉を
防止することが可能になると共に、構成部材同士の接合
箇所が多く、外部からの応力に対して弱い構造のフロン
トギャップを強固に接合することが可能となる。
【0011】
【0012】また、かかる磁気ヘッドは、一対の磁気コ
ア半体が一体化されてなるもので、この磁気コア半体同
士の突き合わせ部分には、磁気記録媒体の摺動面である
一端から他端に向けて、フロントギャップ、巻線穴、バ
ックギャップ、補強溝が順に配列している。そして、巻
線穴に配置された第2接合ガラスは、フロントギャップ
に隣接すると共に磁気コア半体に挟まれており、また補
強溝に配置された第1接合ガラスは、バックギャップに
隣接すると共に磁気コア半体に挟まれている。そして、
第2接合ガラスの熱膨張係数が第1接合ガラスの熱膨張
係数より高いので、第2接合ガラスが軟化状態から固化
したときの体積収縮率が、第1接合ガラスの体積収縮率
より大きくなる。従って、第2接合ガラスが固化する
と、一対の磁気コア半体と溶着したまま体積収縮するた
め、一対の磁気コア半体が第2接合ガラスにより相互に
引きつけられて、フロントギャップが強固に接合するこ
とになる。このように、本発明の磁気ヘッドにおいて
は、構造が複雑で外部からの応力に対して弱いフロント
ギャップが第2接合ガラスと第1接合ガラスの熱膨張係
数の差によって強固に接合されるので、フロントギャッ
プの接合強度を高くすることが可能になる。
【0013】尚、第1接合ガラスの熱膨張係数(α
は、106×10−7〜112×10−7の範囲である
ことが好ましく、第2接合ガラスの熱膨張係数(α
は、106×10−7〜130×10−7の範囲である
ことが好ましいが、上述の条件を満たすものであれば、
この数値範囲に限定されるものではない。尚、上記の第
1接合ガラス、第2接合ガラス及び基板の熱膨張係数
は、200〜300℃の範囲内におけるものである。
【0014】α2/α1が1.0以上1.2以下の範囲で
あると、フロントギャップの接合強度を高くすることが
可能になり、α2/α1が1.0以上1.1以下の範囲で
あると、フロントギャップの接合強度をより高くするこ
とが可能になる。また、第1接合ガラス21の熱膨張係
数(α1)と基板3の熱膨張係数(αS)との比(α1
αS)が上記の範囲であれば、第1接合ガラスの冷却時
に熱応力がかかることがなく、フロントギャップの接合
強度を高くすることが可能になる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態を
図面を参照して説明する。図1に本発明の第1の実施形
態である積層型の磁気ヘッドを示す。この磁気ヘッド1
は、積層構造のメタル磁性膜2を基板3、3で挟むこと
により形成された一対の磁気コア半体4、4が突き合わ
せてなるものである。図1に示すように、各磁気コア半
体4の一端5a側の突き合わせ面5には巻線溝部6が設
けられている。また、各磁気コア半体4の他端5b側の
突き合わせ面5には補強切欠部7が設けられている。そ
して、巻線溝部6と補強切欠部7との間の突き合わせ面
5はバックギャップ面8とされ、突き合わせ面の一端5
aはフロントギャップ面9とされている。基板3は、フ
ェライト、セラミックス、結晶化ガラス、アルミナなど
から形成されるものであり、特に、カルシウムフェライ
ト、Mn−Znフェライト、MnO−NiO系セラミッ
クス、CaTiO3系セラミックス等が好ましい。
【0016】また図2に拡大して示すように、メタル磁
性膜2は、複数の金属磁性薄膜10…を層間絶縁層11
…を介して積層して構成されたものであり、メタル磁性
膜2の厚さ方向両側を基板3、3が挟み、メタル磁性膜
2の端部2aは基板3の側面部3aに達している。尚、
層間絶縁層11としては、SiO2を用いることが好ま
しい。そして図1及び図2に示すように、一対の磁気コ
ア半体4、4は、互いのメタル磁性膜2、2を直線状に
配し、かつフロントギャップ面9、9にギャップ層19
を介在させて突き合わされる。そして、巻線溝部6、6
により巻線穴16が、補強切欠部7、7により補強溝1
7がそれぞれ形成される。また、この巻線穴16の両側
には、磁気コア半体4の側部を切り欠いて凹溝23、2
3が形成され、各磁気コア半体4に通電用のコイルを巻
回できるようになっている。尚、ギャップ層19として
は、SiO2を用いることが好ましい。また、ギャップ
層19と一対の磁気コア半体4、4との間は、Pb系ガ
ラス等からなるのりガラスにより接合されている。
【0017】このように一対の磁気コア4、4が一体化
されて積層型の磁気ヘッド1が構成される。そして磁気
ヘッド1の各磁気コア半体4、4の突き合わせ部分に
は、磁気記録媒体との摺動面20に近接する一端5aか
ら他端5bに向けて、フロントギャップG1、巻線穴1
6、バックギャップG2、補強溝17が順に配列するこ
とになる。また、補強溝17には第1接合ガラス21が
配置され、巻線穴16には第2接合ガラス22が配置さ
れる。第1接合ガラス21は、バックギャップG2に隣
接して磁気コア半体4、4の他端5bに挟まれて各磁気
コア半体4、4と溶着し、第2接合ガラス22は、フロ
ントギャップG1に隣接して磁気コア半体4、4の一端
5bに挟まれて各磁気コア半体4、4と溶着している。
【0018】そして、第2接合ガラス22は、その熱膨
張係数(α2)が第1接合ガラス21の熱膨張係数
(α1)よりも高いものであることが好ましい。第2接
合ガラス22の熱膨張係数(α2)が第1接合ガラス2
1の熱膨張係数(α1)より高いと、第2接合ガラス2
2が軟化状態から固化したときの体積収縮率が、第1接
合ガラス21の体積収縮率より大きくなる。従って、磁
気ヘッド1を製造する際の磁気コア半体4、4の接合時
において、第2接合ガラス22が軟化状態から固化する
と、第2接合ガラス22が一対の磁気コア半体4、4と
溶着したまま体積収縮するため、一対の磁気コア半体
4、4が第2接合ガラス22によって相互に引きつけら
れることになり、フロントギャップG1が強固に接合す
ることになる。また、第1接合ガラス21が軟化状態か
ら固化すると、一対の磁気コア半体4、4の他端5bと
溶着したまま体積収縮するため、一対の磁気コア半体
4、4の他端5bが第1接合ガラス21によって相互に
引きつけられることになるが、第1接合ガラス21の体
積収縮率が第2接合ガラス22より小さいために、バッ
クギャップG2はフロントギャップG1よりも弱く接合さ
れる。
【0019】このように、この磁気ヘッド1において
は、構造が複雑で外部からの応力に対して弱いフロント
ギャップG1が第2接合ガラス22と第1接合ガラス2
1の熱膨張係数の差によって強固に接合されるので、フ
ロントギャップG1の接合強度を高くでき、例えば磁気
コア半体4、4を接合した後の機械加工により応力が印
加されても、第2接合ガラス22の割れや第2接合ガラ
ス22と磁気コア半体4、4とのはがれが発生すること
がない。
【0020】第1、第2接合ガラス21、22の熱膨張
係数については、第1接合ガラス21の熱膨張係数(α
1)と第2接合ガラス22の熱膨張係数(α2)との比で
ある熱膨張係数比(α2/α1)が1.0以上1.2以下
であることが好ましく、1.0以上1.1以下であるこ
とがより好ましい。α2/α1が1.0以上1.2以下の
範囲であると、フロントギャップG1の接合強度を高く
でき、α2/α1が1.0以上1.1以下の範囲である
と、フロントギャップG1の接合強度をより高くでき
る。α2/α1が1.0未満では、第2接合ガラス22の
熱膨張係数α2が第1接合ガラス21の熱膨張係数α1
りも小さくなり、磁気ヘッド1のバックギャップG2
強固に接合され、フロントギャップG1を強固に接合す
ることができなくなるので好ましくなく、α2/α1
1.2を越えると、第2接合ガラス22の熱膨張係数α
2が第1接合ガラス21の熱膨張係数α1よりもより大き
くなって第1、2接合ガラス21、22の体積収縮率の
差が拡大し、第1、2接合ガラス21、22が固化する
際に磁気コア半体4、4に応力が印加され、メタル磁性
膜2の軟磁気特性が低下してしまうので好ましくない。
尚、第1接合ガラス21の熱膨張係数(α1)は、10
6×10-7〜112×10-7の範囲であることが好まし
く、第2接合ガラス22の熱膨張係数(α2)は、10
6×10-7〜130×10-7の範囲であることが好まし
いが、上述の条件を満たすものであれば、この数値範囲
に限定されるものではない。
【0021】また、第1接合ガラス21の熱膨張係数
(α1)と基板3の熱膨張係数(αS)との比(α1
αS)が、106/123〜112/115の範囲であ
ることが好ましい。第1接合ガラス21と基板3との熱
膨張係数の比が上記の範囲であれば、磁気コア半体4、
4の接合時に、第1接合ガラス21が割れたり、第1接
合ガラス21と磁気コア半体4、4とがはがれることが
ない。(α1/αS)が106/123未満あるいは11
2/115を越えると、第1接合ガラス21の熱膨張係
数(α1)と基板3の熱膨張係数(αS)との差が大きく
なり、第1接合ガラス21を軟化状態から冷却して固化
させる際に、第1接合ガラス21と基板3との体積収縮
率の差が大きくなって、第1接合ガラス21に熱応力が
生じて第1接合ガラス21の割れや第1接合ガラスと磁
気コア半体4、4とのはがれが生じてしまうので好まし
くない。尚、上記の第1接合ガラス21、第2接合ガラ
ス22及び基板3のそれぞれの熱膨張係数は、200〜
300℃の範囲内におけるものである。
【0022】金属磁性薄膜10を形成する軟磁性材料に
は、Co-Ta-Hf系の軟磁性薄膜あるいはセンダスト
薄膜などを用いることができる。Co-Ta-Hf系の軟
磁性薄膜は、本発明の出願人が先に特願平63−291
992号明細書などにおいて特許出願しているものであ
る。このCo-Ta-Hf系の軟磁性薄膜として具体的に
は、Co-Ta-Hfなる基本組成に、Rh、Pb、O
s、Ir、Pt、Auなどの元素を1種以上添加してな
るものなど、あるいはこの系に比抵抗を向上させるため
の元素X(Y、Al、Si、Bなど)を添加した系など
を用いることができる。組成範囲として好ましくは、C
68-90Ta1 -14Hf1-18、Co68-90Ta1-14Hf1-18
Xなどであるが、これら以外の組成でも良いのは勿論で
ある。ここで、例えばCo68-90とは、Coの組成比が
68原子%以上90原子%以下であることを示してい
る。
【0023】なお、Co-Ta-Hf系の軟磁性薄膜を用
いると、飽和磁束密度:0.8T前後、透磁率:400
0(1MHz)程度、比抵抗(ρ):150程度の特性
を容易に得ることができる。また、センダストであれ
ば、飽和磁束密度:1.1T、透磁率:2000程度の
特性を得ることができる。
【0024】また、金属磁性薄膜10を形成する軟磁性
材料として、Fe100-a-b-d-e-fSiaAlbdef
る組成式で表されるものを用いても良い。ただし、組成
式におけるMは、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、
Mo、Wのうち1種または2種以上の元素を示し、Z
は、C、Nから選択された1種または2種の元素を示
し、Tは、Cr、Ti、Mo、W、V、Re、Ru、R
h、Ni、Co、Pd、Pt、Auの1種または2種以
上を示し、組成比a、b、d、e、fは、8≦a≦1
5、0.5≦b≦10、1≦d≦10、0.5≦e≦1
5、0≦f≦10である。この組成系の軟磁性材料にお
いて、スパッタなどの成膜法により形成し、更に熱処理
を施して数nm〜数10nmオーダーのFeの微細結晶
粒を析出させたものは、高い飽和磁束密度と優れた透磁
率を示し、保磁力も低いので、優れた軟磁気特性を有
し、積層型の磁気ヘッドに用いた場合に極めて優れてい
る。
【0025】更に、金属磁性薄膜10を形成する軟磁性
材料として、Feを主成分とする体心立方構造であっ
て、平均結晶粒径が40nm以下の微細結晶と、前記微
細結晶の粒界に析出されたTi、Zr、Hf、V、N
b、Ta、Mo、Wのうち1種または2種以上の元素の
炭化物または窒化物とを具備してなり、前記微細結晶
に、少なくともSiとAlのうち1種または2種と、R
uを固溶してなるものを用いても良い。具体的には下記
の組成式からなるものを用いることが好ましい。 Fe100-a-b-c-d-eSiaAlbRucde 但し、MはTi、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、
Wから選択された少なくとも1種以上の元素、ZはC、
Nから選択された少なくとも1種以上の元素を表し、組
成比a、b、c、d、eは原子%で、8≦a≦15、0
≦b≦10、0.5≦c≦15、1≦d≦10、1≦e
≦10なる関係を満足する。
【0026】上述の磁気ヘッド1は、一対の磁気コア半
体4、4が、補強溝17に配置された第1接合ガラス2
1と、巻線穴16に配置されて第1接合ガラス21より
も高い熱膨張係数を有する第2接合ガラス22とを介し
て接合されており、第2接合ガラス22が軟化状態から
固化したときの体積収縮率が、第1接合ガラス21の体
積収縮率より大きくなるので、第2接合ガラス22が固
化すると、一対の磁気コア半体4、4と溶着したまま体
積収縮し、一対の磁気コア半体4、4が第2接合ガラス
22により相互に引きつけられるので、フロントギャッ
プG1を強固に接合することができる。従って、上述の
磁気ヘッド1においては、構造が複雑で外部からの応力
に対して弱いフロントギャップG1が第2接合ガラス2
2と第1接合ガラス21の熱膨張係数の差によって強固
に接合されるので、フロントギャップG1の接合強度を
高くでき、例えば機械加工時に応力が加えられても、フ
ロントギャップG1に隣接する第2接合ガラス22の割
れや、第2接合ガラス22と磁気コア半体4、4とのは
がれを防止できる。
【0027】特に、熱膨張係数比(α2/α1)が1.0
以上1.2以下の範囲であると、フロントギャップG1
の接合強度を高くでき、α2/α1が1.0以上1.1以
下の範囲であると、フロントギャップG1の接合強度を
より高くできる。
【0028】また、第1接合ガラス21の熱膨張係数
(α1)と基板3の熱膨張係数(αS)との比(α1
αS)が、106/123〜112/115の範囲であ
れば、磁気コア半体4、4の接合時に、第1接合ガラス
21が割れたり、第1接合ガラス21と磁気コア半体
4、4とがはがれることがない。
【0029】次に、本発明の第2の実施形態を図面を参
照して説明する。図4に本発明の第2の実施形態である
MIG型の磁気ヘッドを示す。尚、図4に示す構成要素
のうち、前述した図1に示す構成要素と同一の構成要素
には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。この
磁気ヘッド111には、強磁性体である一対の磁気コア
半体112、112と、一対の磁気コア半体112、1
12に挟まれるように磁気コア半体112、112の下
部112a、112aと接合する第2接合ガラス21
と、摺動面115に露出するフロントギャップG1のト
ラック幅を規制する規制溝117に充填されてフロント
ギャップG1に隣接する第1接合ガラス22とが備えら
れている。一対の磁気コア半体の側面には金属磁性薄膜
123、123が形成されて、この金属磁性薄膜12
3、123がフロントギャップG1において対向してい
る。一対の磁気コア半体112、112の上部112b
の上面に摺動面115が形成され、この摺動面115の
中央部にフロントギャップG1が位置している。
【0030】また、フロントギャップG1には、金属磁
性薄膜123、123の間に挟まれた図示しないギャッ
プ層が設けられており、MIG(Metal In G
ap)型の磁気ヘッドとして構成されている。金属磁性
薄膜123としては、フェライトよりも高透磁率を有す
る軟磁性合金が用いられ、特に、Fe−Si−Al合
金、Fe−Ni合金、アモルファス合金等が好ましい。
ギャップ層としては、非磁性体であるSiO2,Al2
3,CrSiO2等が用いられる。
【0031】一対の磁気コア半体112、112は、例
えば酸化物強磁性体であるフェライトからなるものが好
ましい。フェライトとしては、MnZn系多結晶フェラ
イト、MnZn系単多結晶フェライト、MnZnSn系
多結晶フェライト等のようなものが、高飽和磁束密度、
高透磁率、電気抵抗が大きく渦電流損失が少ない、硬度
が高く対摩耗性に優れる等の特性を有し、磁気ヘッドの
コアとして最適である。また、一対の磁気コア半体11
2、112の上部外側には、巻線溝118が形成され、
この巻線溝118に記録用の巻線119が巻回されてい
る。更に、一対の磁気コア半体112、112の上部外
側には、巻線溝120が形成され、この巻線溝120に
バイアス用の巻線121が巻回されている。
【0032】第1接合ガラス21は、磁気コア半体11
2、112の下部112a、112aに設けられた補強
溝112cに充填されて、一対の磁気コア半体112、
112の下部112a、112aを離間させて接合して
いる。また、磁気コア半体112、112の相対向する
側部側の上部には各々凹部が形成され、これらの凹部に
区画されて巻線穴116が形成されている。また、巻線
穴116と補強溝112cの間は、一対の磁気コア半体
112、112が金属磁性薄膜123、123を介して
突き合わされて、バックギャップG 2を形成している。
そして第1接合ガラス21は、このバックギャップG2
に隣接している。
【0033】上述の磁気ヘッド111は、一対の磁気コ
ア半体112、112が、補強溝112cに配置された
第1接合ガラス21と、規制溝117に配置されて第1
接合ガラス21よりも高い熱膨張係数を有する第2接合
ガラス22とを介して接合されており、第2接合ガラス
22が軟化状態から固化したときの体積収縮率が、第1
接合ガラス21の体積収縮率より大きくなるので、第2
接合ガラス22が固化すると、一対の磁気コア半体11
2、112と溶着したまま体積収縮し、一対の磁気コア
半体112、112が第2接合ガラス22により相互に
引きつけられるので、フロントギャップG1を強固に接
合することができる。従って、上述の磁気ヘッド111
においては、構造が複雑で外部からの応力に対して弱い
フロントギャップG1が第2接合ガラス22と第1接合
ガラス21の熱膨張係数の差によって強固に接合される
ので、フロントギャップG1の接合強度を高くできる。
【0034】
【実施例】第1接合ガラス及び第2接合ガラスのそれぞ
れの熱膨張係数と、フロントギャップ付近での第2接合
ガラスの割れ、はがれ等の発生率との関係を調査した。
まず、カルシウムフェライトからなる基板に、金属磁性
膜、層間絶縁層を交互に積層してメタル磁性膜を形成し
た。そして、カルシウムフェライトからなる別の基板を
メタル磁性膜上に張り合わせて一対の積層体を形成し
た。そして、この積層体の端面に巻線溝部と補強切欠部
とを形成して一対の磁気コア半体を形成した。次に、こ
の一対の磁気コア半体をギャップ層を挟んで突き合わせ
ると共に、巻線溝部により形成された巻線穴に棒状の第
2接合ガラスを、補強切欠部により形成された補強溝に
棒状の第1接合ガラスをそれぞれ挿入し、35〜750
℃の範囲まで加熱した後に室温まで冷却して第1、第2
接合ガラスを磁気コア半体に溶着させることにより一対
の磁気コア半体を接合して、図1及び図2に示すような
試料〜の磁気ヘッドを製造した。ここで、第1接合
ガラスは、熱膨張係数(α1)が106×10-7〜11
2×10-7の範囲のものを用い、第2接合ガラスは、熱
膨張係数(α2)が106×10-7〜130×10-7
範囲のものを用いた。また、カルシウムフェライトから
なる基板の熱膨張係数は、123×10-7であった。得
られた試料〜の磁気ヘッドについて、第2接合ガラ
スの割れの発生及び第2接合ガラスと磁気コア半体のは
がれの発生率を不良発生率として調査した。結果を表1
及び図3に示す。
【0035】
【表1】
【0036】表1及び図3から明らかなように、熱膨張
係数比(α2/α1)が0.9〜1.2の範囲であると不
良発生率が50%以下となり、図3より、熱膨張係数比
(α 2/α1)が1.0〜1.1の範囲であると不良発生
率が30%以下となり、熱膨張係数比(α2/α1)が
1.06であると(試料)不良発生率が22%となる
ことが判明した。
【0037】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
磁気ヘッドは、金属磁性薄膜を少なくとも具備してなる
一対の磁気コア半体が一体化されてなり、この一対の磁
気コア半体が、バックギャップに隣接する第1接合ガラ
スと、フロントギャップに隣接して該第1接合ガラスよ
りも高い熱膨張係数を有する第2接合ガラスとを介して
接合されてなり、第2接合ガラスの熱膨張係数が第1接
合ガラスの熱膨張係数より高いので、第2接合ガラスが
軟化状態から固化したときの体積収縮率が、第1接合ガ
ラスの体積収縮率より大きくなるため、第2接合ガラス
が固化すると、一対の磁気コア半体と溶着したまま体積
収縮するため、一対の磁気コア半体が第2接合ガラスに
より相互に引きつけられて、フロントギャップを強固に
接合し、フロントギャップの接合強度を高くすることが
できる。
【0038】また、本発明の磁気ヘッドは、前記一対の
磁気コア半体が、複数の前記金属磁性薄膜を層間絶縁層
を介し積層されてなるメタル磁性膜が、基板で挟まれて
構成され、この一対の磁気コア半体が、互いのメタル磁
性膜を直線状に配し、かつ前記フロントギャップにギャ
ップ層を介在させて突き合わされているので、磁路がメ
タル磁性膜で構成されて、メタル磁性膜の厚さがそのま
まトラック幅となり、狭トラック化が容易となって、記
録密度の向上と隣接するトラックとの干渉を防止するこ
とが可能になると共に、構成部材同士の接合箇所が多
く、外部からの応力に対して弱い構造のフロントギャッ
プの接合強度を高くすることができる。
【0039】更に、本発明の磁気ヘッドは、前記一対の
磁気コア半体が、前記補強溝に配置されて前記バックギ
ャップに隣接する前記第1接合ガラスと、前記巻線穴に
配置されて前記フロントギャップに隣接する前記第2接
合ガラスとを介して接合されているので、第2接合ガラ
スが固化して一対の磁気コア半体と溶着したまま体積収
縮するため、一対の磁気コア半体が第2接合ガラスによ
り相互に引きつけられて、フロントギャップを強固に接
合させることができる。このように、本発明の磁気ヘッ
ドにおいては、構造が複雑で外部からの応力に対して弱
いフロントギャップが第2接合ガラスと第1接合ガラス
の熱膨張係数の差によって強固に接合されるので、フロ
ントギャップG1の接合強度を高くできる。
【0040】また、α2/α1が1.0以上1.2以下の
範囲であれば、フロントギャップの接合強度をより高く
することができる。更に、第1接合ガラスの熱膨張係数
(α1)と基板の熱膨張係数(αS)との比(α1/αS
が、106/123〜112/115の範囲であれば、
磁気コア半体の接合時に、第1接合ガラスが割れたり、
第1接合ガラスと磁気コア半体とがはがれることがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態である磁気ヘッドを
示す斜視図である。
【図2】 図1に示す磁気ヘッドのフロントギャップ付
近の拡大図である。
【図3】 熱膨張係数比(α2/α1)と不良発生率との
関係を示すグラフである。
【図4】 本発明の第2の実施形態である磁気ヘッドを
示す斜視図である。
【符号の説明】
1、111 磁気ヘッド 2 メタル磁性膜 2a 端部 3 基板 3a 側部 4、112 磁気コア半体 5 突き合わせ面(突き合わせ部分) 5a 一端 5b 他端 6 巻線溝部 7 補強切欠部 8 バックギャップ面 9 フロントギャップ面 10、123 金属磁性薄膜 11 層間絶縁層 16、116 巻線穴 17、112c 補強溝 21 第1接合ガラス 22 第2接合ガラス G1 フロントギャップ G2 バックギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新島 淳一 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 鈴木 浩二 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 青木 政男 東京都大田区雪谷大塚町1番7号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−161011(JP,A) 特開 平4−305805(JP,A) 特開 平8−329409(JP,A) 特開 平8−180310(JP,A) 特開 平6−349017(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/127 - 5/255

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の磁気コア半体突き合わされるよ
    うにして一体化されてなり、前記一対の磁気コア半体は、複数の金属磁性薄膜が層間
    絶縁層を介して積層されてなるメタル磁性膜を有し、該
    メタル磁性膜が一対の基板により挟まれて該基板の側部
    側に前記メタル磁性膜の端部を位置させて構成され、こ
    の一対の磁気コア半体が、互いのメタル磁性膜を直線状
    に配して突き合わされ、 前記一対の磁気コア半体の突き合わせ部分に巻線穴と補
    強溝とが設けられて、該巻線穴の両側にフロントギャッ
    プとバックギャップが形成され、前記バックギャップが
    前記巻線穴と前記補強溝との間に位置されてなり、更に
    前記フロントギャップにはギャップ層が介在され、 前記一対の磁気コア半体が、前記補強溝に配置されて
    記バックギャップに隣接する第1接合ガラスと、前記巻
    線穴に配置されて前記フロントギャップに隣接する前記
    第1接合ガラスよりも高い熱膨張係数を有する第2接合
    ガラスとを介して接合され、前記第1接合ガラスの熱膨張係数をα とし、前記第2
    接合ガラスの熱膨張係数をα としたとき、熱膨張係数
    比(α /α )が1.0以上1.2以下であり、か
    つ、前記第1接合ガラスの熱膨張係数と前記基板の熱膨
    張係数との比が、106:123〜112:115の範
    囲である ことを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 200〜300℃における前記第1接合
    ガラスの熱膨張係数(α )が、106×10 −7 〜1
    12×10 −7 の範囲であり、200〜300℃におけ
    る前記第2接合ガラスの熱膨張係数(α )が、106
    ×10 −7 〜130×10 −7 の範囲であることを特徴
    とする請求項1に記載の磁気ヘッド。
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