JPH0235619A - 浮上型複合磁気ヘッド及びその製造方法 - 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〕 本発明は磁気ディスク装置において記録媒体表面よりご
く僅かに浮上させて用いる浮上型複合磁気ヘッド及びそ
の製造方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕磁気デ
ィスク装置での情報の書き込み、読み出しに用いられる
磁気ヘッドとしては、例えば米国特許３８２３４１６号
及び特公昭５７−５６９号に示されているような浮上型
ヘッドが多く使用されている。

この浮上型ヘッドにおいては、スライダーの後端部に磁
気変換ギャップを設け、全体は高透磁率の酸化物磁性材
料で構成されている。

浮上型磁気ヘッドは、磁気ディスクが静止している時に
はスプリングの力で軽く磁気ディスクに接触しているが
、磁気ディスクが回転している時には、磁気ディスク表
面の空気が動いてスライダー下面を持ち上げる力が作用
し、磁気ディスクから浮上する。一方磁気ディスクの回
転を開始する時および止める時には、磁気ヘッドは磁気
ディスク上を摺動する。磁気ディスクの回転を止める時
の接触の状況を説明すると、回転数を落してきた時にそ
の表面の空気の流れも次第に遅くなる。そして磁気ヘッ
ドの浮力が失われた時磁気ヘッドはディスク面に衝突す
るとともにその反動できび上り、またディスク面に落ち
る。このような運動を何度か繰り返した上で、磁気ヘッ
ドはディスク上を引きずられるようにして停止する。こ
のような起動、停止時の衝撃に磁気ヘッドは耐える必要
があり、その性能をＣ８Ｓ性（ｃ’ｏｎｔａｃｔ　５ｔ
ａｒｔ　５ｔｏｐ）と呼ぶことが多い。

上記高透磁率酸化物磁性材料であるフェライトで構成さ
れた浮上型磁気ヘッドは比較的良好な耐Ｃ８Ｓ性を示す
が、飽和磁束密度が小さく、高保磁力の記録媒体に対し
て充分に記録出来ないという欠点がある。すなわち比較
的飽和磁束密度ＢＳの高いＭｎ−ＺｎフェライトでもＢ
ｓは高々５．０ＯＯＧ程度である。

そこで８６が８．０ＯＯＧ以上となるように金属磁性薄
膜を＠気ギャップ部に配置した構造の磁気ヘッドとする
のが望ましいことがわかった。この例として特開昭５８
−１４３１１号に開示されているように、フェライトで
構成された浮上型磁気ヘッドの磁気変換ギャップ部にの
み高飽和磁束密度の金属磁性課を設けた磁気ヘッドが提
案されている。しかし、この例では磁気変換部に所定の
巻線を施した後のインダクタンスが大きく、そのため共
振周波数が低下し、高周波での記録再生が不利になると
いう欠点がある。ここでインダクタンスが大きいのは磁
気ヘッド全体が磁性体で構成されていることに基づく。

従って低インダクタンスとするために磁気回路を小さく
構成する必要がある。このような観点から全体を磁性材
料で構成せず、磁気コアを非磁性のスライダー中に埋設
固着した構成の浮上型複合磁気ヘッドが米国特許３．５
６２．４４４号に開示された。

また本発明者等は時開昭和６１−１９９２１９号にて磁
気コアを非磁性スライダー中に埋設した磁気ヘッドの望
ましい形状について提案した。

以上の点から高保磁力の媒体に対して充分に記録可能で
、かつインダクタンスの小さな浮上型複合磁気ヘッドを
得るには、飽和磁束密度ＢＳの高いＭローｌロブエライ
トを基板としてギャップ部に高ＢＳの薄膜磁性材を成膜
した磁気コアを非磁性スライダー中に埋設したものが優
れていることがわかった。

このような複合磁気ヘッドに組み込む磁気コアのギャッ
プ部の構造きしては、特開昭６１−１９９２１７号にて
提案されたようなＸ型に斜交したもの、及び磁気コアの
トラック面にトラック幅を規制する切り欠きを設けたい
わゆる平行型のものがある。

Ｘ型及び平行型の磁気コアはいずれも一般にｒ型コア片
とＣ型コア片とからなり、通常Ｉ型コア片上にＦｅ−Ａ
ｔ−８ｉ等の金属磁性薄膜が形成されている。なお平行
型の磁気コアは、磁気ギャップの形成が容易であるとと
もにトラック幅を精確に規定できるという利点を有する
。

しかしながら、金属磁性薄膜とコア片との熱膨張係数の
差は一般に比較的大きいので、コア片をガラスにより接
合するときや磁気コアを非磁性スライダーに固着すると
きに、金属磁性薄膜がコア片から剥離したり、また薄膜
接合部の内部応力によりコア片にクラックが生じたりす
るという問題がある。磁性薄膜が剥離したりコア片にク
ラックが生じたりすると、擬似ギャップ効果により本来
の信号以外のところに小さなピーク（サブピーク）が現
れるようになり、再生特性が低下する。

以上の問題を解決するために種々の試みがなされている
。例えば、熱膨張係数の差による剥離やクラックの問題
を防止するために、金属磁性薄膜を薄くすることが考え
られるが、薄くなるに従ってヘッド特性も低下するので
好ましくない。

またこのような複合型磁気ヘッドの組立工程においては
、まずＣ型コア片と■型コア片を接合して磁気コアを作
成し、それをスライダーのスリット内に配置してさらに
ガラス棒を置き、これを高温に加熱することによって、
スライダーと磁気コアとの空隙部にガラスを流し込ませ
る。その結果磁気コアはスライダーに固着される。しか
しながらこのときの温度が高すぎると、やはりガラスで
形成されている磁気コアのギャップ部がゆるんで広がり
、磁気ヘッドとしての特性が劣化するという問題が生じ
る。したがって磁気コアの組立工程では、低融点ガラス
を使用する必要がある。従来、代表的な低融点ガラスと
して以下に示すようなガラスが使用されてきた。

コーニングガラス８４６３の軟化点と熱膨張係数軟化９
点　（ｔ）　　　　　　　　　　３７７熱膨張係数（ｘ
ｌＯ−’／ｄｅｇ）　　１０５（２５〜３１０℃）しか
しながら、この低融点ガラスは強度が小さいため、熱膨
張係数のわずかな差によってクラックが発生しやすい。

また耐候性が悪く、変色等が生じやすいというような問
題点も有する。

、そこで本発明者等は先に強磁性酸化物であるＭｎ−Ｚ
ｎフェライトで構成されたコア部と非磁性セラミックス
で構成さたスライダ一部との組立用ボンディングガラス
において、その組成が ５ｉＯｚ　：　９〜１２ｗｔ％、　ＬＬ：３〜９ｗｔ％
、Ａｔ２０３　　：　３〜６　ｗｔ％、ＰｂＯ：　７６
〜８２ｗｔ％となることを特徴とするコンポジット型磁
気ヘッド組立用ボンディングガラスを出願した（特開昭
６０−２４３１８２号）。

このボンディングガラスは４０４〜４４６℃の軟化点及
び８７．６〜９６．４　Ｘ　１０−’／　ｔ　（３０〜
２８０℃の間）の熱膨張係数を有する。

しかしながら上記低融点ガラスは磁気コアの組立用に十
分低い融点を有するが、耐食性、特に耐酸性及び耐水性
については必ずしも満足ではない。

従って、組立後の洗浄工程等において変色が生じたり、
あるいは磁気コアやスライダーとガラス面との間に著し
い段差が生じる等の問題があった。

一方、磁気コアのボンディングガラスについても、その
軟化点が高すぎると一次ボンディング温度が高くなりす
ぎ、金属磁性薄膜の剥離の問題が生じるし、またその屈
伏点が低すぎると二次ボンディングの際に磁気ギャップ
が変動するおそれがある。

従って本発明の目的は、上記問題点のない金属磁性薄膜
が形成された磁気コアを有する浮上型複合磁気ヘッド及
びその製造方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、軟化点が低いとともに屈伏
点が十分に高いガラスにより接合された磁気コアを有す
る浮上型複合磁気ヘッド及びその製造方法を提供するも
のである。

本発明のさらにもう１つの目的は、良好な耐食性を有す
る低融点ボンディングガラスにより磁気コアが非磁性ス
ライダーに接合された浮上型複合磁気ヘッド峻びその製
造方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に名み鋭意研究の結果、本発明者は磁気コア作
成用の一次ガラスの軟化点及び屈伏点、及び磁気コアを
非磁性スライダーに固着する二次ガラスの軟化点を、そ
れぞれ一次ボンディング温度及び二次ボンディング温度
に対して特定の範囲とすることにより、金属磁性薄膜の
剥離やコア片のクラック発生の問題がなく、それにより
良好な特性を示す磁気ヘッドを得ることができることを
発見した。また、一次ボンディング温度を金属磁性薄膜
の厚さと相関させることにより、上記問題のない磁気ヘ
ッドを得ることができることを発見した。さらに本発明
者はＳｉＯ２の含有量を低下させるとともにＡｌ２Ｏ２
の含を量を増大させることにより、低融点であるととも
に耐食性が改善されたボンディングガラスが得られるこ
とを発見した。かかる発見に基づき、本発明を完成した
。

すなわち、本発明の浮上型複合磁気ヘッドは、（ａ）一
次ガラス部により一対のコア片が接合され、前記コア片
の少なくとも一方の対向面に金、＠磁性薄膜が形成され
た磁気コアと、（ｂ）前記磁気コアを収容するスリット
を有する非磁性スライダーと、（ｃ）前記磁気コアを前
記スリット内に固着する二次ガラス部とを有し、前記一
次ガラス部が一次ボンディング温度より７０℃以上低い
軟化点と、二次ボンディング温度より高い屈伏点を有し
、前記二次ガラス部が二次ボンディング温度より７０℃
以上低い軟化点を有することを特徴とする。

本発明の浮上型複合磁気ヘッドにおいて、一次ガラス部
の好ましい組成は、５ｉ０２３５〜４０重堡％、Ｂ２Ｃ
１，９〜１５重量％、アルカリ金属酸化物９〜１２重量
％、Ｐｂ０３６〜４２重量％からなることを特徴とする
。アルカリ金属酸化物としてはＮａ、０が特に好ましい
。また二次ガラス部の好ましい組成は、特に４．５〜８
．５重量％の８１０２と、４．５〜９．５重量％のＢ１
０．と、６〜８重量％のＡＬａＤｚと、７７．５〜８２
，５重量％のＰｂＯからなることを特徴とする。

また本発明の浮上型複合磁気ヘッドの製造方法は、前記
一次ガラス部を形成する一次ボンディング温度Ｔ、（ｔ
）が下記式； ％式％ （ただし、Ｗは前記金属磁性薄膜の厚さ（μｍ）であり
、ａは−１５〜−２５及びｂは７２０〜７７０である。

）を満たし、前記二次ガラス部を形成する二次ボンディ
ング温度Ｔ２が５３０℃以下であることを特徴とする。

〔作　用〕

金属磁性薄膜はある程度以上の厚さがないと良好な再生
出力特性が出ないが、反面厚くなるに従って熱処理によ
り！Ｍ離やコア片のクラックが生じやすくなる。従って
、薄膜の厚さと熱処理温度とを特定の関係に定めること
により、薄膜剥離やコア片のクラックが生じない磁気ヘ
ッドを形成することができる。

〔実施例〕

本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例による浮上型複合磁気ヘッド
の全体構成を示す斜視図である。１１は非磁性スライダ
ー、Ｉ２、Ｉ３はスライダー１１に設けられたサイトレ
ール、１４はサイトレール１３に設けられたスリット部
、１５はスリット部１４に埋設された磁気コア、１６は
その磁気コア１５を固着するガラス部である。なおスラ
イダー１１としては熱膨張係数が１０５〜１１５Ｘ　１
０−’／　ｔ、空孔率が０．５％以下のＣａＴｉ０＊か
らなる非磁性セラミックを用いるのが好ましい。

第２図は磁気コア１５の拡大斜視図である。２１．２２
はそれぞれＩｎ−ＺｎフェライトからなるＣ型コア片お
よびＩ型コア片と称される磁性体であり、２３、２３′
はＩ型口７片上に被着されたＦｅ−ＡＬ−Ｓ＋薄膜であ
る。２４はＣ型コア片２１とｒ型コア片２２との間に形
成された巻線用の窓であり、その上部にＣ型コア２１と
■型コア片２２を接合する一次ガラス部２５が設けられ
ている。

磁気コア１５のトラック面には、トラック幅Ｔｗを規制
する切り欠き２６が形成されている。切り欠き２Ｇは磁
気コア１５の長手方向に延在する。これにより磁気ギャ
ップ２７のトラック幅Ｔｗは任意に設定することができ
る。なお磁気ギャップ２７はスパッタリング等により被
着された５ＩＯ７等のギャップ規制膜により形成されて
いる。この磁気コアの形状は一般的に次の通りである。

トラック幅Ｔｗ　　　　　　　　１３〜２０μｍ磁気ギ
ャップ長さ　ＧＡ　　　０．５〜０．８μｍ磁気ギャッ
プ深さ　Ｇｄ　　　　　２〜１５μｍコア幅　　　　　
　　　　１５０〜１７０μｍこの磁気コアは以下のプロ
セスにより製造することができる。まずＩ型コア片及び
Ｃ型コア片を構成すべきフェライト材料のブロックを作
成する。

このフェライト材料としては高Ｂｓでかつ高周波での透
磁率が極力大きいＭｎ−Ｘｎフェライトが望ましい。ま
たガラス接合時にガラス中に生じる気泡（ｖｏｉｄ）を
減らすために、熱間静水圧プレス（Ｈａｔ　ｌ５ｏｓｔ
ａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）法により高密度化されたものを
用いるのが好ましい。特にＢ、ｏ＝４７００〜５４００
Ｇ、Ｈｃ＝　０．１　＝０．２０ｅ、　５　ＭＨｚに於
る透磁率８１）０−１３００、空孔率０．５％以下、熱
膨張係数１０５〜１３０×１０−’／ｌ：のＭｎ−Ｚｎ
多結晶フェライトを用いるのが好ましいが、多結晶フェ
ライトの代りに単結晶材を用いても良い。

いずれかのコアブロックに金属磁性薄膜を形成するが、
Ｉ型コアブロックに設ける方が容易であり好ましい。金
属磁性薄膜としてはＦｅ−ＡＬ−Ｓｉ合金をスパッタリ
ングで被着したものが好ましい。

スパッタの条件としては安定な放電を維持するため５〜
１２ｍＴａｒｒのＡｒガス圧が望ましい。また電力は合
金ターゲットの温度上昇による割れを防ぐとともに、８
００人／分程度の膜生成速度を得るために、６００〜１
２００Ｗ　（直径　１５０　ｍｔｎのターゲットの例）
が望ましい。

Ｆｅ−Ａｔ−３１膜の組成としては高透磁率を得るため
、重量基準で８３〜８６％のＦｅ、５〜８％のＡＬ、　
８〜１１％のＳｉが好ましい。特に磁歪定数を小さくす
る目的で、重量基準で８３．５〜８５％のＦｅ、５〜７
％のＡｔ、９〜ｌ０１５％のＳｉのものが望ましい。Ｆ
ｅ−Ａｔ−５ｉ膜には耐食性を向上させる目的で微量の
添加物を加えてもよい。この場合、２重量％以下のＴＩ
、Ｒｕ、Ｃｒ等を単独あるいは複合添加するのが望まし
い。

Ｆｅ−Ａｔ−５１薄膜を部分形成する場合は、マスクス
パッタ法を用いる。マスクスパッタ法は一般に１型のコ
ア片のホルダーと、薄膜を形成すべき部分が開口したマ
スクとの組合せを用いて行う。フェライトコアには、マ
スクの開口部を通して所望の部分にスパッタリングによ
り薄膜が形成される。

Ｆｅ−ＡＬ−５ｉ薄膜の厚さは磁気ヘッド特性及び剥離
やクラックの問題も考慮して決める。第３図は膜厚と透
磁率及び再生出力との一般的な関係を概略的に示すグラ
フである。図中ａは５ＭＨｚにおける再生出力、ｂ、ｃ
はそれぞれ１Ｍｔ（ｚ及び５１４Ｈｚにおける透磁率を
示す。第３図から明らかな通り、膜厚の増大に伴なって
、再生出力及び透磁率がともに増大する傾向を有する。

実用上Ｆｅ−ＡＬ−５ｉ薄膜が１．５μｍ以上の膜厚を
有する場合、満足な再生出力及び透磁率が得られる。と
ころが、膜厚が大きくなりすぎると、ボンディング工程
における加熱により、コア片からの剥離やコア片のクラ
ックの問題が生じるようになる。一般に膜厚が５μｍを
超えると、通常の一次ボンディング温度で剥離やクラッ
クが起こりやすくなる。従って、Ｆｅ−Ａｔ−５１薄膜
の厚さは１，５〜５μｍとする。

次に第４図に示すように、Ｆｅ−Ａｌ−５ｉ膜５３．５
３′を部分被着した■型コアブロック５２にＣ型コアブ
ロック５１を接触させ、治具５６内にセットし、ねじ５
７により締め付けて固定する。その状態で巻線窓５４中
に置いた一次ガラスの棒５５を加熱流入させることによ
り、両コアブロックを接合する（一次ボンディング）。

この接合ブロックを切断し、トラック幅７ｗ規制用の切
り欠きを設けることにより磁気コアを得ることができる
。

この磁気コアのスライダーのスリット部への固着（二次
ボンディング）は次のようにして行う。

第５図は接合した磁気コア６３をスライダー６１のスリ
ット部６２内に設置するとともに、二次ガラスの棒６８
をスライダー６１の上面に乗せた状態を示す部分斜視図
である。磁気コア６３の切り欠き６５はスライダーの片
端部６４に向けられているので、磁気コア６３が片端部
６４に押しつけられていても、スリット部の内面との間
に隙間６７．６９が確保される。磁気コア６３の固定は
バネ材６６による仮固定で容易に達成される。二次ガラ
ス棒６８は二次ガラスとして磁気コア６３をスリット部
６２に固着する。二次ガラスによる固着後、磁気ヘッド
の空気ベアリング面を研削後研磨加工し、磁気ヘッドを
完成する。

以上のような磁気ヘッドの製造工程において、下記の加
熱工程がある。

（１）　　一次ボンディング工程・・・一次ガラスによ
りコア片を接合。

（２）二次ボンディング工程・・・二次ガラスにより磁
気コアを非磁性スライダーのスリットに固着。

二次ボンディング工程においては、磁気コアの一次ガラ
スも加熱されるので、磁気ギャップが変形するおそれが
ある。これを完全に防止するためには、一次ガラスの屈
伏点が二次ボンディング温度より高いことが必要である
。また一次ボンデイング工程及び二次ボンディング工程
においてそれぞれ一次ガラス及び二次ガラスが十分に流
動化するためには、一次ボンデイング温度及び二次ボン
ディング温度がそれぞれ一次ガラス及び二次ガラスの軟
化点より十分に高い必要がある。具体的には、これらの
要件は以下の通りとなる。

（１）　　一次ガラス・・・一次ボンデイング温度より
７０℃以上低い軟化点と、二次ボンディング温度より高
い屈伏点を有する。

（２）二次ガラス・・・二次ボンディング温度より７０
℃以上低い軟化点を有する。

ところが二次ガラスについては、軟化点の低下に伴い耐
食性も低下する。従って二次ガラスの軟化点はある程度
以上でなければならない。このような観点から、具体的
には一次ガラスの軟化点は５４０〜６３０℃、特に５６
０〜５８０℃で、屈伏点は５００〜５３０℃であるのが
好ましく、また二次ガラスの軟化点は４１０〜４５０℃
であるのが好ましい。この場合、一次ボンディングは６
４０〜７３０℃、二次ボンディングは４９０〜５３０℃
の温度範囲で行うことが好ましい。

以上のような特性を有する接合ガラス（一次ガラス）と
してはＰｂＯ−３＋０２を主成分とし、他に種々の元素
を加えた多くの組合せが考えられるけれども、本発明者
による実験の結果では、下記の系が適している。

（ａ）　Ｐ　ｂＯ−３ｉ　Ｏ２にアルカリ金属酸化物（
に２０、Ｌ１２０、Ｎａ２Ｏ等）を加えた系。

（ｂ）　ＰｂＯ−５ｉＯｚ−Ｂ２Ｏｉにアルカリ金属酸
化物を加えた系。

（ｃ）　ＰｂＯ−３ｉ０２−ＢＪ＊−ＡＬ２０３にアル
カリ金属酸化物を加えた系。

このような系での好ましい組成範囲は重量基準で、以下
の通りである。

（ａ）２４３〜４９％のＳｉｎ、、４４〜５９％のＰｂ
Ｏ１７〜１３％のアルカリ金属酸化物。

い）２８〜４９％の３１０２．５〜１５％のＢ２Ｏ５．
７〜１３％のアルカリ金属酸化物、残部ＰｂＯ０ （ｃ）２８〜４９％の８１０２．５〜１５％のＢ２Ｏ３
．５〜１２％（ＤＡｔ２０２．７〜１３％のアルカリ金
属酸化物、残部ＰｂＯ０ 上記一次ガラスの熱膨張係数は、一般に９４〜１０３Ｘ
ｌＯ−’／ｌである。

中でも、特に好ましい一次ガラスの組成は、重量規準で
、３５〜４０％のＳｉＯ□、９〜１５％のＢ２０゜、９
〜１２％のアルカリ金属酸化物、３６〜４２％のＰｂＯ
からなるものである。アルカリ金属酸化物としてＮａ２
Ｏが特に好ましい。この組成の一次ガラスは５０５〜５
２０℃の屈伏点を有する。この一次ガラスを用いると、
第６図に示すように、フェライトコアに２μｍ程度のセ
ンダスト薄膜を形成した場合、６８０℃以下の一次ボン
デイング温度でコア片の接合を行うことができる。

上記組成において、ＳｉＯ２の範囲を３５〜４０重量％
とするのは、５ｈｏｔが４０重量％より増加すると、次
ガラスの軟化点が上昇し、６８０℃以下のボンディング
温度では一次ガラスが流入しなくなるためであり、反対
に３５重１％未満の場合には、一次ガラスの屈伏点が低
下し、スライダと磁気コアとのボンディング時に磁気ギ
ャップがゆるんでしまうおそれがあるからである。また
Ｂ２０．の範囲を９〜１５重量％とするのは、Ｂ、０．
が１５重重量より増加すると、ガラスの熱膨張係数が低
下し、反対に９重量％未満の場合には、ガラスの熱膨張
係数が増大し、フェライトコアとのボンディングでガラ
スにクラックが入るなどの問題が生じるためである。

さらにアルカリ金属酸化物（Ｎａ２０）の範囲を９〜１
２重量％とするのは、１２重量％より増加すると、ガラ
スの屈伏点の低下及び熱膨張係数の増大を生じ、反対に
９重量％未満の場合には、ガラスの軟化点の上昇及び熱
膨張係数の減少を生じるため、好ましくない。さらにＰ
ｂＯは４２重量％を超えると、ガラスの屈伏点の低下を
生じ、反対に３６重量％より少ない場合には、ガラスの
軟化点の上昇及びガラスの比重の低下を生じ、ガラスが
流入しなくなるため望ましくない。

また屈伏点については、一次ガラスの屈伏点が、磁気コ
アとスライダとの二次ボンディング時の磁気ギャップの
ゆるみと相関を持つために、重要である。磁気コアとス
ライダとの二次ボンディング温度を、例えば５０５℃と
した場合、屈伏点が５０５℃未満のガラスでは、磁気ギ
ャップのゆるみを生じるために望ましくな（、また逆に
屈伏点が５２０℃を超えるようなガラスでは、軟化点も
高くなるために、ガラスの流入不良が生じてしまうので
好ましくない。

この一次のガラスの特に好ましい一例として、重量基準
で４０ＰｂＯ−３７Ｓ　ｉＯ□−１３Ｂ２０−１ＯＮａ
−０の組成のものく軟化点５６０℃、熱膨張係数９５Ｘ
　１０−’／　ｔ　）が挙げられる。このガラスを使用
し接合を行った磁気コアの接合強度は５　ｋｇ　／　ｍ
＋ａ　’であり申し分なく、またＦｅ−Ａｔ−５ｉ膜の
浸食も認められない。

なおＳｉＯ□は高湿度下でのガラスの腐食を防止する作
用を有する。しかし逆にＳ＋０２が多すぎるとＦｅ−Ａ
ｔ−５ｉ膜あるいはＭｎ−Ｚｎフェライトとの濡れ性が
悪くなり、接合強度が保てない。ＡＬｚＯｓは高温度下
でのガラスの変色を防止するが、逆に多すぎると軟化点
が高くなり接合できなくなる。アルカリ金属酸化物頚は
さらにガラスの流動性を調節する効果を担っている。

一方、上記性質を有する二次ガラスとしては、重量基準
テア０〜８３％（７）　ＰｂＯ１３〜ｌＯ％ノＡｔ２０
１．４〜１０％ノＳｉ（］２．４〜１０％（７）　Ｂ、
Ｂ３０）組成ノモノカある。この熱膨張係数は８７〜９
６Ｘ　１０−’／　ｔである。

好ましい一例として、８０Ｐｂローフ　Ａ１２０ｓ−６
３ｉＬ　−７Ｂ、０３　（重量％）がある。このガラス
の熱膨張係数は９３Ｘ　ｔｏ−’／　ｔ：であり軟化点
は４４０℃である。このガラスを用いて例えば５３０℃
で固着すれば、クラックのおそれなく接合を行うことが
できる。

さらに、低い軟化点とともに優れた耐食性を有する二次
ガラスの好ましい組成は以下の通りである。

５Ｉ０２　　　　　４．５〜８．５重量％Ｂ２０．　　
　　　４．５〜９．５重量％ＡｔｘＯｓ　　　　　６〜
８　重量％ Ｐｂ０　　　　　　７７、５〜８２．５重量％Ｓ＋Ｏｚ
が４．５〜８．５重量％であるのは、４．５重量％未満
であるとガラスが結晶化したり耐候性や耐酸性が低くな
り、また８、５重量％を超えると、Ａｔ２０、との相乗
効果で軟化点が上昇して、ガラスの流入性が低下するか
らである。より好ましいＳ＋０２の含有量は５〜７重量
％である。

Ａ１．０３が６〜８重量％であるのは、６重量％未満で
あると耐候性や耐酸性が低くなり、８重量％を超えると
やはり軟化点が上昇してガラスの流入性が低下するから
でる。より好ましいＡｔｚＣｂの含有量は６．５〜７．
５重量％である。

Ｂ２Ｏ３は熱膨張係数を適当な範囲に規制する働きを有
するため、４．５〜９．５重量％の範囲にあるのが好ま
しい。具体的には４．５重量％未満であると熱膨張係数
が大きくなり、また９、５重量％を超えると熱膨張係数
が小さくなる。さらにＢ２Ｏ．の含有量が少ないとガラ
スの結晶化が起こりゃすくなる。

より好ましくは６〜７重量％の範囲である。

上記組成の系においてＰｂＯの範囲を７７．５〜８２．
５重９％に限定するのは、これよ、り増加すると、ガラ
スが結晶化し、反対にこれより少ないと、ガラス軟化点
が上昇し流れが悪くなるからである。より好ましいＰｂ
Ｏの含有量は７８〜８２重量％である。

上記組成の二次ガラスは、４１２〜４３６℃の軟化点を
有するとともに、３０〜２８０℃における熱膨張係数が
８８〜９６Ｘ　１０−７／　ｔである。この軟化点及び
熱膨張係数は特開昭６０−２４３１８２号に開示のボン
ディングガラスのものと実質的に同じであるが、本発明
の二次ガラスはその他に著しく良好な耐環境性、すなわ
ち耐水性、耐湿性及び耐酸性を有することを特徴とする
。とりわけ磁気ヘッド完成後の洗浄工程でのガラスの変
色、あるいは洗浄液中へガラスが溶出することにより生
じる磁気コアやスライダーとガラス面との段差を防ぐた
めには、ガラスの耐酸性及び耐水性は極めて重要な要因
であり、この点を改良したことを特徴とする。従って、
本発明の二次ガラスを用いることにより耐候性に優れた
信頼性の高い磁気ヘッドを得ることができる。

次に、薄膜の剥離やコアのクラックを防止するためには
、一次ボンディング温度をＦｅ−Ａｔ−３１合金からな
る磁性薄膜と相関させる必要がある。

般に ■磁性薄膜が厚くなるに従って剥離やクラックが生じや
すくなり、 ■同じ膜厚の場合一次ボンディング温度が高くなるに従
って剥離やクラックが生じやすくなる。

そこで種々の膜厚のＦｅ−Ａｔ−５ｉ薄膜に対して種々
の熱処理温度により剥離やクラックの有無を調べたとこ
ろ、膜厚Ｗ（μｍ）と一次ボンディング温度Ｔ１（℃）
との間に以下の関係が満たされる場合に、剥離やクラッ
クが生じないことがわかった。

Ｔ、≦ａＴＩ＋　ｂ ＝２５≦ａ≦−１５ ７２０≦ｂ≦７７０ すなわち、一次ボンディング温度Ｔ、は膜厚Ｗに対して
一次関数の関係にあり、膜厚の増大とともに一次ボンデ
ィング温度が低下する。なお一次ボンディング温度は一
次ガラスの軟化点Ｔｓより７０℃以上高い必要がある。

本発明をさらに以下の具体的な実施例により詳細に説明
する。

実　　施　　例　　１ 第２図に示す構造の磁気コアを形成するために、！Ｊ　
ｎ　−ｌ　ｎ多結晶フェライトからなるＣ型コアブロッ
ク及びＩ型コアブロックを作成した。Ｍｎ−Ｚｎ多結晶
フェライトは熱間静水圧プレス法により高密度化された
ので、空孔率が０，１％であり、磁気特性としてはＢｌ
ａ　＝　ＳｉＯ０Ｇ　、　ｌ１ｃ＝　０．１５０ｅ、５
　ＭＨｚにおける透磁率＝９５０であり、また熱膨張係
数は１１５ＸＩＯ−’／ｌ：であった。

各Ｃ型コアブロック及びＩ型コアブロックは外周スライ
サーにより成形し、平面研削盤で研削後ラップ機により
研磨したものである。研磨後トリクロロエチレン煮沸を
行い、トリクロロエチレン中、アセトン中及びアルコー
ル中でそれぞれ超音波洗浄を行った後、フレオン煮沸を
行い、最後にフレオン蒸気で洗浄した。

次にＩ型コアブロック上の磁気ギャップ及びバックギャ
ップに相当する位置に、マグネトロンスパッタ装置によ
り、種々の厚さのＦｅ−Ａｊ−５ｉ薄膜を種々の幅で形
成した。マグネトロンスパッタ装置の投入電力は０．８
　ｋＷ、アルゴン圧は８ｍＴｏｒｒ。

基板温度は２００℃であった。またＦｅ−ＡＬ−８ｉ薄
膜は重量基準で８５％のＦｅ、６％のＡＩ及び９％の８
１からなる組成を有していた。

種々の厚さのＦｅ−Ａｔ−５ｉ薄膜を形成したＩ型コア
ブロックに、５００〜７５０℃の種々の温度で熱処理を
施し、剥離の有無を顕微鏡により調べた。結果を第６図
に示す。図面において○は剥離なし、×は剥離ありを示
す。第６図から明らかなように、領域へにおいては剥離
は認められず、境界領域已においては剥離のあるものと
ないものが混在し、領域Ｃにおいては全て剥離性が認め
られた。領域Ａは上記式　Ｔ、≦ａｉｌ−ｂにおいて、
ａ＝約−２０゜ｂ＝約７３０を満たす範囲である。

実施例１＆同様にして厚さ２μｍのＦｅ−ＡＬ−Ｓｉ薄
膜を形成したＩ型コアブロック上に、ＲＰスパッタ装置
を用いて、０．３　ｋＷの投入電力、５　ｍ７ｏｒｒの
アルゴン圧、１５０ｔ：の基板温度で、０．５μｍの膜
厚の５ｉＯ＝ギヤツプ規制膜を形成した。

さらにＣ型コアブロックとＩ型コアブロックを下記組成
の一次ガラスにより接合した。

ＰｂＯ４０重量％ Ｓ＋０□　　　３７　　重量％ に、０　　　１０　　重１％ Ｂ、０．　　　１３　　重量％ この一次ガラス軟化点は５７３℃、屈伏点５２０℃、熱
膨張係数は９６Ｘ　１０−’／　ｔであった。一次ガラ
スによるコアブロックの接合は、電気炉によりＮ、ガス
中で２００℃／時間の昇温速度で加熱し、７００℃に３
０分間保持することにより、行った。

このようにして接合したコアブロックを平面研削盤及び
ラップ機を用いて研削、研磨し、また外周スライサーに
より厚さ　２５０μｍに切断した後、ラップ機によりコ
アの両面を研磨し　１５２μｍのコアを作製した。

次に各磁気コアのトラック幅Ｔｗを規定するために、高
剛性ダイザ−により幅１３８．５μｍ、深さ　２００μ
ｍの切り欠きを形成した。

このようにして得られた磁気コアの構造は以下の通りで
あった。

磁気コアの幅　　Ｃｗ　　　　１５２μｍトラック幅　
　　Ｔｗ　　　　１３．５μｍギャップ長さ　　Ｇｌ　
　　　Ｏ，５５μｍギャップ深さ　　Ｇｄ　　　　　５
μｍ接合ガラスの厚さＧｗ　　　約２００μｍただし、
ギャップ深さＧｄは磁気ヘッドに組み込み、空気ベアリ
ング面を研磨した後の数値である。

さらに熱膨張係数が１０８Ｘ　１０−’／　ｔ：、空孔
率が０．１５％のＣａＴｉ０．セラミックからなるスラ
イダーの一方のサイトレールの端部に、長さ　１．５市
、幅２２０μｍのスリット部を形成し、その中に上記磁
気コアを板ばねにより固定して、下記組成の二次ガラス
により固着した。

Ｐｂ０　　　７９．５重量％ ５ｉ０２９．５重量％ ＡＬ２０＊　　　４．０重量％ Ｂ２０゜　　　　　　７．０　重量％ 二次ガラスの熱膨張係数は９４Ｘ　１０−’／　ｔ：、
軟化点は４２０℃、転移点は３６９℃、屈伏点は３９６
℃であった。これを電気炉でＮ、中２００℃／時間の昇
温速度で加熱し、５００℃の温度に３０分間保持するこ
とにより、スリット部と磁気コアとの間隙に流入させた
。このようにして得た磁気ヘッドの空気ベアリング面を
鏡面研削盤及びラップ機により研削、研磨し、浮上！！
２複合磁気ヘッドとした。

この磁気ヘッドを用い、Ｃｏ−Ｎ　ｉスパッタ記録媒体
（Ｈｃ＝　１１５００ｅ）を有する５、２５インチの磁
気ディスクに対して、浮上量０．３μｍ、周速１２．１
ｍ　／秒で５　ＭＨｚにおける再生出力特性（十−の、
弧立波形に対する出力波形）を測定した。なお磁気ヘッ
ドの巻線は４８ターンであった。結果を第７ｒｇＪに示
す。

図中ａ、ｂはノイズを含むシグナルの包路線を示す。

メインビークの高さＥ。ｕｔ対するサブピークＥ２ｎｄ
の高さの比； は再生の良否を決めるパラメータであり、一般に５％以
下である必要があるが、本実施例においては３％と良好
であった。なおサブビークの出現は薄膜の付着状態と相
関し、剥離がある場合には擬似ギャップ効果によりサブ
ピークが出現するものと考えられる。

実　　施　　例　　３ 実施例２と同様にして種々の厚さのＦｅ−Ａｌ−５ｉ薄
膜を形成し、それぞれ６７０℃及び７３０℃で一次ボン
ディングした磁気コアを有する磁気ヘッドを用いて、再
生出力のビークを測定し、ε　（％）を求めた。結果を
第８図に示す。これから膜厚が大きくなるほど、また一
次ボンディング温度が高くなる程ε　（％）が増大する
ことがわかる。

第８図の結果に基づき、膜厚に対するボンディング温度
の許容範囲を求めた。結果を第９図に示す。第９図にお
いて、領域Ａは一次ボンディング温度の許容範囲を示し
、領域Ｂは二次ボンディング温度の許容範囲を示す。本
図から本実施例の磁気ヘッドにおいては、膜厚が１．５
μｍの場合には一次ボンディング温度Ｔ１は約７１０℃
以下、膜厚が５μｍの場合にはＴ、は６４５℃以下であ
る。また、一次ガラスの軟化点が５７３℃であるので、
Ｔ１は６４３℃以上である必要がある。一方、一次ガラ
スの屈伏点が５２０℃、二次ガラスの軟化点が４２０℃
であるので、二次ボンディング温度の範囲Ｂは４９０〜
５２０℃である。

実　　施　　例　　４ 第１表の１６種類のガラスを用いて比較試験を行った。

使用したスライダーならびにコアはそれぞれ熱ＷＩｊ傷
係数が１０８Ｘ　１０−’／　ｔ：および１１７Ｘ　１
０−’／　ｔ：のＣａＴｉ［］＊製スラスライダーｎ−
Ｚｎフェライト製コアである。このスライダーならびに
コアは第１図及び第２図に示したように加工されている
。このスライダー１１と磁気コアＩ５を組み合わせ、第
５図のように二次ガラス棒６８を置き、これを窒素雰囲
気中で５４０℃×１０分加熱した。さらに第１０図のよ
うに加工取りしろ１０１までラッピングし、磁気ヘッド
を得た。得られた各磁気ヘッドを０．０２０重量％の燐
酸水溶液（２０℃）に１０秒間浸漬した後、十分に乾煙
させた。その後それぞれのガラスの侵食量を測定した。

結果を同じく第１表に示す。

第 表 （注＞　（１）　：　３Ｇ〜２８０℃における熱膨張係
数以上の結果より、ガラスの侵食段差が２Ｏｒ＋＋ｎ未
満のものを合格品と判断すると、サンプルＮｏ、　５．
６．７ならびに９〜１５の１０種類のガラスが良好な耐
酸性を有することがわかる。これにより、本発明のガラ
スは特開昭６０−２４３１８２号の従来の低融点ガラス
（Ｎα２．３）と比較して耐酸性にすぐれていることが
わかる。

次に上記１０種類のガラスの耐水試験及び耐湿試験を行
った。まず６０℃の純水に２時間浸漬しガラスの侵食段
差を測定したところ、いずれも２０ｎｍ未満であり良好
な耐水性を示した。また６０℃、９０％１２Ｈ雰囲気中
での９６時間の耐湿試験でもガラスの変色は認められず
、耐湿性においても浸れていることがわかった。

実　　施　　例　　５ センダスト膜を付着させたｌ型コア片とＣ型コア片にそ
れぞれ５ｉｎ２膜及びガラス膜をスパッタリングにより
形成し、第４図に示す治具を用いて、組み立てた。この
巻線用窓内に、下記第２表に示す組成の一次ガラスの棒
（直径０．２０〜０．２５ｍｍ）を置き、Ｎ２雰囲気中
で加熱することにより、一次ボンディングを行った。こ
のときの温度条件は第１１図に示す通りである。このよ
うにして得られた接合コアを切断して、一次ガラスの流
入状態を観察した。ガラスの流入状態は、第１２図に示
すように、コアのエイペックス（Ａｐｅｘ）３０まで一
次ガラスが充填されている場合を“良”とし、そうでな
いものを“不良”として、判定した。結果を第３表に示
す。

二次ガラス Ｓ１０゜ ８．０３ ＬｘＯｖ ＰｂＯ 軟化点Ｔｓ 熱膨張係数α （３０℃〜２８０℃の間） ６．０重１％ ７．５重量％ ６５重量％ ８０．０重量％ ４１９　℃ ９２Ｘ　１０−’／　を 第　　　３　　　　表 第　　　　４　　　　表 以上の結果から、一次ボンディングを６８０℃以下で行
う場合、３５〜４０％の５ｉｎ２．９〜１５％のＢ２Ｏ
３．９〜１２％のＮａｚＯ及び３６〜４２％のＰｂＯの
組成要件を満たさない一次ガラスでは、十分な流動性が
ないことがわかる。

次に第５図に示すように、スライダーのスリット内に磁
気コアをセットし、下記に示す組成の二次ガラスの棒を
用いて、二次ボンディングを行った。この二次ガラスの
最適ボンディング温度は５０５℃であるので、その温度
で二次ボンデ、イングを行い、その際磁気コアの磁気ギ
ャップの変動を測定した。その結果を第４表に示す。

以上の結果より、サンプルＮα５　（一次ガラスが上記
組成の範囲外）では、５０５℃の二次ボンディングによ
り、磁気ギャップに変動が生じることがわかる。

このように、重量基準で３５〜４０％のＳｉＯ２．９〜
１５％のＢ２Ｏ３．９〜１２％のＮａ２ｏ及び３６〜４
２％のＰｂＯの組成を有する一次ガラスを用いて、６８
０℃で一次ボンディングを行い、５０５℃で二次ボンデ
ィングを行うと、センダスト薄膜の剥離や磁気ギャップ
のゆるみや広がりもなく、良好な複合磁気ヘッドを得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上に詳述した通り、本発明の浮上型複合磁気ヘッドは
、所定の範囲の温度特性を有する一次ガラス及び二次ガ
ラスで組立られているのみならず、金属磁性薄膜の膜厚
に相関した一次ボンディング温度及び二次ボンディング
温度で形成しているので、磁性膜剥離やコア片のクラッ
クの問題がなく、良好な再生出力特性を有する。

また本発明の好ましい一次ガラス及び二次ガラスを用い
れば、金属磁性薄膜の剥離や磁気ギャップの変動がない
磁気ヘッドを得ることができる。

また上記二次ガラスは比較的耐酸性が良いため、ガラス
変色の少ない複合型磁気ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による浮上型複合磁気ヘッド
を示す斜視図であり、 第２図は第１図の浮上型複合磁気ヘッドに組み込まれる
磁気コアの一例を示す斜視図であり、第３図は金属磁性
薄膜の膜厚と透磁率及び再生出力との一般的な関係を示
すグラフであり、第４図は両コアブロックを治具を用い
て組み合わせた後接合用ガラス棒を巻線用窓内に挿入し
た状態を示す断面図であり、 第５図は第１図の浮上型複合磁気ヘッドを製造するため
に磁気コアをスライダーに固着する工程を示す部分斜視
図であり、 第６図は種々の膜厚及び熱処理温度における膜剥離の有
無を示すグラフであり、 第７図は再生ピークを示すグラフであり、第８図は種々
の一次ボンディング温度における膜厚とε　（％）との
関係を示すグラフであり、第９図は膜厚とボンディング
温度との関係を示すグラフであり、 第１０図は磁気コアの組立機磁気ヘッドをラッピングす
る工程を示す断面図であり、 第１１図は二次ボンディングの温度条件の一例を示すグ
ラフであり、 第１２ｆｆｌは一次ボンディングにより、一次ガラスが
磁気ギャップ内方向に流動する様子を示す部分断面図で
ある。 １１・・・非磁性スライダー １２．１３・・・サイトレール １４・・・スリット部 １５・・・磁気コア １６・・・二次ガラス部 ２１・・・Ｃ型コア ２２・・・Ｉ型コア ２３．２３’　−Ｐｅ−ＡＬ−５ｔ薄膜２４・・・巻線
用の窓 ２５・・・一次ガラス部 ２６・・・磁気コアの切り火き ２７・・・磁気ギャップ ３０・・・エイペックス ５１・・・Ｃ型コアブロック ５２・・・Ｉ型コアブロック ５３．５３　’　−Ｆｅ−，４Ｌ−Ｓｉ薄膜５４・・・
巻線窓 ５５・・・一次ガラス棒 ６１・・・スライダー ６２・・・　ス　リ　ッ　ト　１ ６３・・・磁気コア ６４・・・スライダーの片端部 ６５・・・磁気コアの切り欠き ６Ｂ・・・磁気コア固定バネ材 ６７．６９・・・間隙 ６８・・・二次ガラス棒 １（１１・・・加工取りしろ Ｔｗ・・・トラック幅 願人　日立金属株式会社 理　　人　　　弁理士　　　高　　石　　　橘　　馬第 図 免３図 月員 厚（μｍ） 禁６図 膜厚（、ｕ７ｒＬ） 第７図 第８図 第９図 第１ 図 第１２図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）一次ガラス部により一対のコア片が接合さ
   れ、前記コア片の少なくとも一方の対向面に金属磁性薄
   膜が形成された磁気コアと、（ｂ）前記磁気コアを収容
   するスリットを有する非磁性スライダーと、（ｃ）前記
   磁気コアを前記スリット内に固着する二次ガラス部とを
   有する浮上型複合磁気ヘッドにおいて、前記一次ガラス
   部が一次ボンディング温度より７０℃以上低い軟化点と
   二次ボンディング温度より高い屈伏点を有し、前記二次
   ガラス部が二次ボンディング温度より７０℃以上低い軟
   化点を有することを特徴とする浮上型複合磁気ヘッド。
2. （２）請求項１に記載の浮上型複合磁気ヘッドにおいて
   、前記一次ガラス部が５６０〜５８０℃の軟化点及び５
   ００〜５３０℃の屈伏点を有し、前記二次ガラス部が４
   １０〜４５０℃の軟化点を有することを特徴とする浮上
   型複合磁気ヘッド。
3. （３）請求項１又は２に記載の浮上型複合磁気ヘッドに
   おいて、前記一次ガラス部が、ＳｉＯ＿２３５〜４０重
   量％、Ｂ＿２Ｏ＿３９〜１５重量％、アルカリ金属酸化
   物９〜１２重量％、ＰｂＯ　３６〜４２重量％からなり
   、屈伏点が５０５〜５２０℃であることを特徴とする浮
   上型複合磁気ヘッド。
4. （４）請求項３に記載の浮上型複合磁気ヘッドにおいて
   、前記アルカリ金属酸化物がＮａ＿２Ｏであることを特
   徴とする浮上型複合磁気ヘッド。
5. （５）請求項１乃至４のいずれかに記載の浮上型複合磁
   気ヘッドにおいて、前記二次ガラス部が、ＳｉＯ＿２　
   ４．５〜８．５重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３　４．５〜９．５
   重量％、Ａｌ＿２Ｏ＿３　６〜８重量％、及びＰｂＯ　
   ７７．５〜８２．５重量％からなることを特徴とする浮
   上型複合磁気ヘッド。
6. （６）請求項５に記載の浮上型複合磁気ヘッドにおいて
   、前記二次ガラス部の軟化点が４１２〜４３６℃で、３
   ０〜２８０℃における熱膨張係数が８８〜９６×１０＾
   −＾７／℃であることを特徴とする浮上型複合磁気ヘッ
   ド。
7. （７）（ａ）一次ガラス部により一対のコア片が接合さ
   れ、前記コア片の少なくとも一方の対向面に金属磁性薄
   膜が形成された磁気コアと、（ｂ）前記磁気コアを収容
   するスリットを有する非磁性スライダーと、（ｃ）前記
   磁気コアを前記スリット内に固着する二次ガラス部とを
   有する浮上型複合磁気ヘッドを製造する方法において、
   前記一次ガラス部を形成する一次ボンディング温度Ｔ＿
   １（℃）が下記式： Ｔ＿１≦ａＷ＋ｂ （但し、Ｗは前記金属磁性薄膜の厚さ（μｍ）であり、
   ａは−１５〜−２５及びｂは７２０〜７７０である。）
   を満たし、前記二次ガラス部を形成する二次ボンディン
   グ温度Ｔ＿２が５３０℃以下であることを特徴とする方
   法。
8. （８）請求項７に記載の方法において、前記金属磁性薄
   膜の厚さが１．５〜５μｍであることを特徴とする方法
   。