JPS6345147A - 磁気ヘツド用ボンデイングガラス - 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：よ、フェライトや強（ｎ性金属材ｔ−１等の融
着に使用される磁気ヘッド用ボンディングガラスに関す
るものであり、例えば磁気ヘッドのギャップ形成に好適
なボンディングガラスに関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気ヘッド用ボンディングガラスをＰ　ｂ　
Ｏ，Ｓ　ｌ　０２１　Ｂ２Ｏ３＋　Ｂ　１２０３及びＮ
ａ、０を含有するガラス組成物とし、 熱膨張係数の制御を図り、同時に信較性ならびに作業温
度の確保を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

一般に６ｎ気ヘツドは、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の酸化
物磁性材料やこれら酸化物磁性材料とセンダスト等の金
属磁性材料との複合体よりなる磁気コア同士を、ボンデ
ィングガラスを用いて接合一体化することにより構成さ
れる。例えば、磁気ヘッドの作動ギャップ部は、ボンデ
ィングガラスを融点以上のかなりの高温まで加熱・溶解
し、磁気コアの間に流し込ませてから冷却した後、これ
ら磁気コア間にガラスを融着させることによって構成さ
れる。

かかるボンディングガラスには、耐水性、耐蝕性、耐摩
耗性、接合強度等の点で厳しい特性が要求され、例えば
特開昭６１−１０１４３２号公報にはＰ　ｂ　Ｏ，Ｓ　
ｉ　Ｏｚ等を主成分とするボンディングガラスが提案さ
れている。

ところで、従来のボンディングガラスは、通常熱膨張係
数が９０　Ｘ　１０−’　（’Ｃ−’）前後で、軟化温
度が５００℃前後のものが多く、これらのボンディング
ガラスは酸化物磁性材料や金属磁性材料と熱膨張係数が
大きく異なることから、磁気コアを接合したときに残留
応力が累積され、ガラスクランク等が発生し易いという
欠点を有している。

したがって、フェライト等の酸化物磁性材料や金、属磁
性材料を接着するボンディングガラスは、熱膨張係数を
これらの被接着体に合わせるため、その熱膨張係数が９
０Ｘ１０−’〜１３０Ｘ１０−’〔℃４〕程度のものを
使用することが好ましい。

しかしながら、−１！ＩＱにガラスの熱膨張係数を太き
くすればするほど低融点になる傾向シこあり、熱膨張係
数がｉ　ｌ　ＯＸ　１０−’　Ｃ℃−’〕以上のガラス
で清書な磁気ヘッドを作製することは不可能であった。

また、低融点のガラスは信頼性の悪いもので、耐水性や
硬度が高融点ガラスに比べて著しく劣り、磁気ヘッド加
工時にガラス溶出やガラスクラックが多発するという問
題を抱えている。

Ｃ発明が解決しようとする問題点］ このように、従来のボンディングガラスでは熱膨張係数
や信頼性等の点で問題が多く、その改善が待たれていた
。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、執膨張係数を磁気コアの材質に合わせて
制御することが可能で、同時に軟化温度や信顧性の確保
が可能なボンディングガラス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〕

本発明者は、熱膨張係数の制御にＮａ、Ｑが有効である
ことに着目して本発明を完成するに至ったものであって
、ＰｂＯａ重量％、５ｉｆｔｂ重量％、Ｂｔ○、Ｃ重量
％、　Ｂ　ｉ　ｔｏ　ｓ　ｄ　ＭＷ％。

Ｎａ、○　ｅｒｔｉ％よりなり、その組成範囲が４９≦
ａ≦６９ １４≦ｂ≦２８ ６≦ｃ≦１０ ５≦ｄ≦８ ０ｄｅ≦１２ であることを特徴とするものである。

上記組成を有するボンディングガラス中、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）はガラスを低融点化する成分であって、得られるボ
ンディングガラスの作業温度を制御するためにその組成
割合が増減される。ただし、ＰｂＯが４９重量％未満で
は作業温度が６００℃を越え、逆にＰｂＯが６９重量％
を越えると作業温度が５５０℃未満になり得られるガラ
スの耐水性も悪くなることから、ＰｂＯの含有量は４９
〜６９重世％の範囲とすることが好ましい。例えば、本
発明のボンディングガラスをセンダストコア部を有する
磁気コアの接合に使用する場合には、前記センダストコ
アの熱処理をガラス融着と同時に行うため、ガラス融着
作業１益度を５５０〜６００℃としなければならない。

また、ＳｉＯ□は、ガラス化範囲を広げる成分であって
、ガラスを高融点化するとともに、ガラスの信頼性（耐
水性、耐腐食性等）を向上するものである。このＳｉｎ
、についても、作業温度等の観点から、その含有量は１
４〜２８重量％の範囲とすることが好ましい。Ｓｉｎ、
の含有量が１４重量％未満では、作業温度が５５０℃未
満となり、得られるガラスの耐水性、耐腐食性、耐摩耗
性が劣化する。また、結晶化して線引が難しくなり、ヌ
レ性が劣化する。５ｉＯｚの含有量が２８重量％を越え
ると、作業温度が６００℃を越え、やはりヌレ性が劣化
する。

ＢｚＣｈもガラス化範囲を広げる成分であって、粘性を
低下させヌレ性を向上する０例えばＰｂＯでガラスの粘
性を低下させると熱膨張係数を上昇させることになるが
、Ｂｏｏ、は熱膨張係数を高めないで粘度を下げる特異
な物質である。ただし、このＢ　２０３の含有量が６重
量％未満であると、得られるガラスが結晶化して線引が
難しくなりヌレ性が劣化すること、１０重量％を越える
とヌレ性が良くなりすぎてフェライトへの侵食が増大す
ること等から、６〜１０重量％の範囲内に設定すること
が好ましい。

Ｂｉ、Ｏｓは、ＰｂＯに類似した成分であるが、ＰｂＯ
よりもガラスの粘性を下げる性質を有する。

この３ｉ１０３の組成範囲としては、５〜８重量％であ
る。Ｂｉ２Ｏ，の含有量が５重量％未満であると、作業
温度が６００℃を越えガラスのヌレ性を劣化する。逆に
１３ｉ１０３の含有量が８重量％を越えると、得られる
ガラスのヌレ性が良くなりすぎてフェラ１°ト等を侵食
する震れがある。

Ｎ　ａ　ｚ　Ｏは、得られるガラスの熱膨張係数を大幅
に上昇する成分であるが、大量の添加はガラスの信転性
を下げ、融点を下げることになる。かかる観点から、上
記Ｎａよ０の添加量は５重量％程変が限度である。そこ
で本発明では、Ｓｉｎｇの含有量を増やし、上記Ｎａ、
Ｑの添加量を増やした場合にも、融点を高めて所定の融
点をも′α保するとともにガラス化範囲を広げ、信頬性
を同上する。

ただし、Ｎ　ａ　！　Ｏの添加量が１２重世％を越える
とガラスの耐水性、耐食性が劣化すること、またガラス
が結晶化し線引が難しくなりヌレ性が劣化すること等か
ら、１２重量％以下に抑えることが好ましい、また、上
記Ｎａ、Ｏの添加量を増減することによりガラスの熱膨
張係数を制御することができるが、Ｎａ、○の添加量が
０重量％（無添加）ではフェライトや＋１磁性金属材料
とのなじみが悪くなる。したがって、上記Ｎ　ａ　１０
の添加量ｅは、０重量％＜ｅｓ１２！ｌ量％とする。な
お、この場合上記Ｎａ、Ｏの一部をに、Ｏで置換しても
よい。ただし、Ｋ、Ｏを使用する際には、ｔｊＪｒＪ９
を若干増やす必要があり、ＮａｚＯを１２重”Ｊ　！Ｉ
６添加したのと同等の効果を得るために１よ、Ｋ２Ｏの
添加量は１５重量％程１必要である。

上述の組成を有するボンディングガラスは、ガラス転移
点（熱膨張係数が変化する温度）３９０〜４２０℃、屈
服点（それ以上温度を上げると冷却してもガラス形状が
復帰しない温度）４２０〜４５０℃、融着温度（作業温
度）５５０〜６５０℃であり、Ｎａ、Ｏの添加量を増減
することにより、熱膨張係数（１００〜３５０℃におい
て）は９０Ｘ１０−’〜ｌ　３０　Ｘ　１０−’　（℃
−’）に設定される。

ただし、融着塩度については磁気ヘッドの融着形状・方
式によって異なり、例えば捧ガラスをガラス溝から流し
ヘッドギャップを形成するときには５８０〜６００℃に
、平面上にガラスをまんべんなく塗布するときには６０
０〜６３０℃に、炉中に酸素を少量（１００ｐｐｍ程度
）入れて融着するときには５５０〜５８０℃に設定され
る。

〔作用］ Ｐ　ｂＯ，Ｓ　ｉ　Ｏｔ＋ＢｚＯ，、Ｂ　ｔｇｏｓを主
成分とするボンディングガラスにＮａ、Ｏを添加するこ
とにより、ガラスの熱膨張係数が制御される。したがっ
て、磁気へノドの材質に応じてボンディングガラスの熱
膨張係数を最適な値に設定することが可能となる。

また、上記ＮａｚＯの添加は、ガラスの市水性や作業温
度を低下させる原因となる。そこで本発明では、その欠
点を網目構造形成元素であるＳｉＯ工で補う、すなわち
、Ｓｉｎｇの含有壁を増力口させることにより、信鎖性
ならびに作業温度を回復させる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発
明がこれら実施例に限定されるものでないことは言うま
でもない。

大量± Ｐ　ｂ　Ｏ，Ｓ　ｉ　ｏ、、　Ｂｚ○）＋　Ｂ　Ｉ　Ｚ
Ｃ））及びＮａｚＯを第１表に示す割合で混合し、磁気
ヘッド用ボンディングガラスを作製した。

第１表 得られた各ボンディングガラス（試料１〜試料５）につ
いて、熱膨張係数（１００〜３５０’Ｃ）及びガラス転
移点を測定した。結果を第２表に示す。

（以下余白） 第２表 第２表より、Ｎａ、Ｑの添加量に応して得られるガラス
の熱膨張係数が変化することがわかる。

また、得られるガラスの作業温度は、はとんど同じであ
る。

邦」１匹 次に、磁性材コアに前述のポンディングガラスを融着し
、融着前後の磁気特性を比較することにより、磁気ヘッ
ド用磁性材に対するボンディングガラスの最適熱膨張係
数を選定した。

すなわち、本発明のポンディングガラスでは、融着温度
一定で、且つ熱膨張係数を９０Ｘ１０−’〜１３０　Ｘ
　１０−’　Ｃ℃−’）まで変化させることができるの
で、これらのガラスを融着することにより、ガラスの熱
膨張係数の影響のみによる磁性材の磁気特性の変化を測
定することができる。したがって、これを利用して磁気
ヘッドに使用するポンディングガラスの最適熱膨張係数
を選定することができる。

このようにして最適な熱膨張係数を有するポンディング
ガラスを選定し、磁気ヘッドを作製した。

例えば、高熱膨張係数を有する単結晶フェライト材（熱
膨張係数１３５ｘｌＯ−’℃−１）よりなる磁気コアの
作動ギャップ部での融着に、上述の実施例において作製
した試料３　（熱膨張係数１１０×１０−１℃−１）な
らびに試料４（熱膨張係数１２０×１０１℃−１）を使
用したところ、ガラスクランクのない磁気ヘッドを完成
することができた。

同様に、高熱膨張係数を有する多結晶フェライト材（熱
膨張係数１３０ＸＩＯ−’℃−１）よりなる磁気コアの
作動ギャップ部での融着に、上述の実施例において作製
した試料３ならびに試料４を使用したところ、ガラス溶
出およびガラスクラックのない消去ヘッドが得られた。

また、例えばＭｎ−Ｚｎフェライト等の酸化物磁性材料
とセンダスト等の金属磁性材料とから構成される複合型
磁気ヘッドにおいて、不発明のボンディングガラスを使
用したところ、フェライトとセンダストの熱膨張係数の
著しい違いによるソリが解消され、センダストの膜９１
かれ等も防止された。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明のボンディン
グガラスにおいては、Ｎａ、Ｑを添加するとともにＳｉ
Ｏ□の含有量を増やしているので、１００〜３５０℃に
おける５′Ａ膨張係数を９０×１０−？〜ｌ　３０　ｘ
　１０−’　（℃−’３程度まで連続的に設定でき、同
時に融着温度（作業温度）を一定の温度に保つことがで
き、例えば高熱膨張係数を有する磁性材を融着する際、
接着応力が最も小さくなるようなボンディングガラスを
選択することが可能となる。したがって、ガラスクラッ
クや膜？すがれ等のない′Ｉ＃密な磁気ヘッドの作製が
可能となる。

また、本発明のボンディングガラスは、磁気ヘッド加工
を達成するために充分な耐水性や硬度を有することから
、この点でも信頼性の高い磁気ヘッドの提供が可能とな
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＰｂＯａ重量％、ＳｉＯ＿２ｂ重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３ｃ
   重量％、Ｂｉ＿２Ｏ＿３ｄ重量％、Ｎａ＿２Ｏｅ重量％
   よりなり、その組成範囲が ４９≦ａ≦６９ １４≦ｂ≦２８ ６≦ｃ≦１０ ５≦ｄ≦８ ０＜ｅ≦１２ であることを特徴とする磁気ヘッド用ボンディングガラ
   ス。