JPH01251405A - 磁気ヘッド用コア - 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】 （技術分野） 本発明は、ＶＴＲや磁気ディスク装置等に使用されてい
る記録再生用乃至は消去用の磁気へラドコアの製造方法
に係り、特にフェライトコアと称されるフェライト材料
からなるコアにおいて、フェライト部材の接合部分の接
合強度が高く、且つ高精度な磁気ギャップ幅の形成を可
能にした磁気ヘッド用コアに関するものである。

（従来技術） 従来から、磁気ヘッド用コアとして、コア材料にフェラ
イトを用いて構成したフェライトコアが知られている。

このフェライトコアは、よく知られているように、一般
に一対のフェライト部材にて構成されたリング形状を為
すものであって、その中心部の空間が、コイル巻線用の
孔とされている。より具体的には、第１図に示されるよ
うに、コア半休となる、一般にＣ字形状の一対のフェラ
イト部材２．４が突き合わされて、その間に大きな空間
６が形成され、これがコイル８を巻くための孔とされて
いる。そして、この二つのフェライト部材２．４によっ
て環状の磁路（磁気回路）が構成される一方、−かかる
磁路を横切る方向に所定間隙：αの磁気ギャップｌＯが
設けられており、この磁気ギャップ１０によって、それ
を挟むフェライト部材２，４の外面を摺動せしめられる
磁気テープ１２や磁気ディスク等の磁気記録媒体に対し
て、周知の如く、所定の記録や再生を行なうようになっ
ている。

ところで、このようなフェライトコアの二つのフェライ
ト部材２．４の一方の端部間には、上述のように、所定
間隙：αの磁気ギャップ１０が設けられているが、他方
の端部間は、全体として環状の磁路を構成し且つその形
態を固定するためにガラスにて接着されている。

しかしながら、このようなガラスによる接着を行なう従
来のフェライトコアにあっては、その二つのフェライト
部材２，４の接合部１４の接合強度が低く、後工程にお
いて施されるコイル巻装等の取扱い中に、かかる接合部
分が破損するという問題があった。

また、別の後工程において各種のガラスの流込み等の熱
処理が施される際に、この熱処理によって前記接合部１
４のガラスが軟化してしまい、これにより、磁気ギャッ
プ幅（α）が変動して、その精度が低下したり、更にか
かる問題を防止するために、軟化温度の異なる２種類以
上のガラスを使用しなければならなかったのである。

更にまた、ガラスを用いて二つのフェライト部材を接合
する場合にあっては、第２図に示される如き治具を用い
て、二つのフェライト部材２．４を仮固定し、その接合
部１４及び磁気ギャップ部１８に、それぞれ、ガラス１
６．１６を流し込んで接合が行なわれることとなるが、
その際に、フェライト部材に加わる押圧力が不均一にな
ると、形成される磁気ギヤ・ノブ幅の精度が低下すると
いう問題があった。

そして、上記の如き問題点を解決するために、本願出願
人は、先に、特開昭６０−１３８７１０号公報等におい
て、磁気ヘッド用コアを製造するに際し、環状の磁路を
複数個のフェライト部材にて構成してリング状と為すと
共に、それらフェライト部材の磁気ギーヤップ形成部分
を除く当接部を固相反応にて直接接合せしめて一体と為
す磁気ヘッド用コア及びその製造方法を明らかにした。

すなわち、かかる製造方法は、第３図に示されるように
、磁気ギャップ幅を規定するに際して、環状の磁路を構
成する二つのフェライト部材のうちの一方のフェライト
部材２２に、ギャップ構成面３０を仕切る仕切り溝２６
及びコイル巻線用の孔３４を形成する溝２８を設け、次
いで、かかる加工の施されたフェライト部材２２のギャ
ップ構成面３０にエツチング等の化学的処理を施すこと
によって、ギャップ幅（α）に見合う厚さ分（β）のみ
除去せしめた後、ギャップ幅β（α）に相当する間隙を
維持したまま、他方のフェライト部材２４と固相反応に
て接合一体化し、次いで前記間隙（磁気ギャップ３６）
にガラス３８を流し込んだ後、かかるガラスの充填せし
められたフェライト接合体３２に対して、その磁気ギャ
ップ３６を外側に露出せしめるための切除操作を施して
、以て目的とするフェライトコア４０を得ようとするも
のである。

しかしながら、このような製造手法によれば、二つのフ
ェライト部材を固相反応にて接合一体化するために、約
１１００℃〜１２５Ｑ”Ｃまで昇温することとされてい
るが、かかる温度まで昇温すると、フェライト部材の周
囲の雰囲気中の酸素分圧によって、フェライト外表面だ
けではなく、ギヤツブ幅（α）に相当する間隙部を構成
するフェライト表面においても、フェライトの一成分た
る亜鉛の揮散や酸化還元反応が惹起され、以て磁気ギャ
ップ幅（α）に±０．１μｍ以上のバラツキが生じてし
まうのである。

ところが、最近の磁気記録媒体における高密度化に伴っ
て、記録波長が短くなると共に、コアの磁気ギャップ幅
に対しては、狭ギャンプ且つ高精度が要求されてきてい
る。例えば、ＶＴＲ画像用磁気ヘッド用コアでは０．４
±０．０３μｍ、ＦＤＤ及びＲＤＤ用磁気へンド用コア
では０．８±Ｏ，Ｏａμｍの磁気ギャップ幅及び精度が
要求されているのである。

（解決課題）　− ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その解決すべき課題とするところは
、複数のフェライト部材にてリング状を呈するコアにお
いて、フェライト部材の接合強度が高く、且つ高精度な
磁気ギャップ幅を有する、品質が良好で、しかも安定し
た磁気ヘッド用コアを提供することにある。

（解決手段） そして、本発明にあっては、かかる課題解決のために、
コイル巻線用の孔の存在にてリング形状を呈し、環状の
磁路が形成されると共に、該磁路を横切る方向に所定間
隙の磁気ギャップが設けられてなる磁気ヘッド用コアに
おいて、かかる磁路を複数個のフェライト部材にて構成
してリング状と為すと共に、前記磁気ギャップの形成部
分を、ＳｉＯ若しくはＳ　ｉ　Ｏｚからなる所定厚さの
非磁性層を介して両側のフェライト部材が固相反応にて
一体的に接合せしめられてなる構造をもって構成するよ
うにしたことにある。

このような本発明に従えば、磁気ギャップ幅は、フェラ
イト部材の磁気ギヤツブ形成部に付着せしめられたＳｉ
Ｏ若しくはＳ　ｉ　Ｏｔからなる非磁性層の膜厚のみに
よって制？ｆｆ［されることとなり、かかる非磁性層の
形成されたフェライト部材を他のフェライト部材と固相
接合せしめる際に、前記磁気ギャップ形成部のフェライ
ト表面が酸素分圧の影響を受けて磁気ギャップ幅が変動
するということはないのである。そして、かかる非磁性
層の膜厚は、非磁性層を形成するためのスパッタリング
若しくは蒸着等の公知の手法によって決定されることと
なるところから、磁気ギャップ幅は高精度に制御され得
るのである。

また、磁気ヘッド用コアを構成するフェライト部材同士
が、固相反応によって直接に接合せしめられて一体とさ
れているところから、従来の如きガラスによる接合にて
形成されたフェライトコアにおいては避けられなかった
コアの破損や磁気ギャップ幅の変動等の問題を、悉く解
消し得たのである。

さらに、固相反応によるフェライト部材同士の接合によ
って、それらフェライト部材の当接部は、その長手方向
（コア横方向）の全面に亘って一体化されることにより
、換言すれば、固相反応時にフェライト部材間に作用す
る収縮力によって、フェライト部材の当接部が隙間なく
一体化されることにより、かかる接合されたフェライト
部材は、その磁気ギャップ形成部分において、長手方向
全面に亘って、非磁性層の膜厚（γ）のみを隔てて接合
されることとなるため、磁気ギャップ幅の精度は長手方
向全面に亘って高精度となり、従来の如く、ガラスにて
フェライト部材を接合せしめるに際して、第２図に示さ
れる如き治具を用いることにより惹起される、加圧力の
不均衡による磁気ギャップ幅精度の低下という問題を効
果的に回避し得たのである。

ところで、かかる本発明に用いられるフェライト部材と
しては、単結晶フェライト材、多結晶フェライト材若し
くはそれらの複合材の何れであっても良いが、単結晶の
表面は焼結に対して活性が低く、単結晶同士では固相反
応によって一体化するのは困難であるところから、二つ
のフェライト部材を同相反応によって一体化せしめるた
めには、接合されるべきフェライト部材において、その
対向する当接面の少なくとも一方が多結晶であることが
望ましい。

また、本発明にあっては、固相反応によるフェライト部
材の接合に際して、突き合わされる二つのフェライト部
材のそれぞれの当接面に、フェライトを熔解せしめる酸
、例えば塩酸、硝酸、硫酸等を付与し、そしてそれらフ
ェライト部材を突き合わせて、仮固定せしめ、その後、
８５０〜１２００℃の高温度下に、所定時間加熱するこ
とによって、フェライト部材の接合が行なわれることが
望ましい。

なお、フェライト部材の当接部分における上述の如き酸
の介在理由は、二つのフェライト部材の相互の位置を、
そのような酸によって形成されるフェライト成分の塩（
例えば硝酸鉄、硝酸マンガン、硝酸亜鉛等）により固定
せしめると共に、後の加熱時においそ、そのような塩が
分解して生成される酸化物が、目的とする固相反応を促
進するのに効果を発揮することにある。また、かがる二
つのフェライト部材の突合わせ時における接着には、上
述の如き酸の他、フェライト成分を含んだ無機酸塩の水
溶液も有効に用いることが出来、同様の効果を得ること
が可能である。

また、本発明にあっては、前述した如く、固相反応によ
るフェライ斗の焼結に際し、その加熱温度を８５０〜１
２００℃とすることが望ましい。

即ち、８５０℃未満の温度では、固相反応を起こすため
に必要な物質の拡散が活発に行なわれず、また１２００
℃を越えるようになると、磁気ギャップを形成するＳｉ
Ｏ又は５ｉＯｚからなる非磁性層が相変態を起こし、ク
ランクが発生する等、磁気ギャップとしての信頼性が低
下することとなるからである。

ところで、かかる本発明において、磁気ギャップ幅を規
定するＳｉＯ若しくは５ｉＯｚからなる非磁性層を介し
て単結晶フェライト部材５０と多結晶フェライト部材５
２とを一体的に接合するに際しては、第４図（ａ）及び
（ｂ）に示されるように、フェライト部材当接部の接合
状態を考慮しなければならない。

すなわち、第４図（ａ）に示されるように、二つのフェ
ライト部材のうち、一方のフェライト部材５０のギャッ
プ形成部表面上に、ＳｉＯ若しくはＳｉＯ□からなる非
磁性層５４を所定厚さ（γ）形成した場合にあっては、
フェライト部材５０゜５２の各当接部における当接面５
６ａ、５６ｂ同士をそれぞれ突き合わせ、接合せしめる
に際して、フェライト部材５０．５２が、その直接接合
される両端部分において僅かに撓むこととなる。なお、
形成される非磁性層５４の膜厚（ｒ）が薄い場合には、
それらフェライト部材５０．５２は、その接合部に付与
される酸によって仮固定され、固相反応が惹起される温
度になるまで、接合せしめられた状態で維持され得るが
、非磁性層５４の膜厚（γ）が厚い場合には、第２図に
示される如き治具を用いて仮固定され、接合されること
が望ましい。

これに対して、第４図（ｂ）に示される形態においては
、一方のフェライト部材５０のギャップ形成部分に所定
厚さ（γ）の非磁性層５４が埋め込まれた状態で、他の
フェライト部材５２と固相接合せしめられる。この場合
にあっては、非磁性Ｆｉ５４の膜厚に関係なく、固相反
応の起こる温度になるまで、酸のみによる仮固定によっ
て、それらフェライト部材５０．５２の接合状態が維持
されることとなり、仮固定のための治具及び治具へのセ
ットの時間を節約出来るのである。

なお、第４図（ｂ）に示される如く、非磁性層５４を一
方のフェライト部材５０のギャップ形成部に埋め込む方
法としては、鏡面研磨されたフェライト部材５０のギャ
ップ形成部を、機械加工、化学エツチング、イオンビー
ムエツチング等の公知の手法に従って、磁気ギャップ幅
を規定する非磁性層５４の膜厚（Ｔ）と等しいか或いは
僅かに少ない深さだけ除去し、その除去された部分に、
非磁性層５４を所定深さだけ埋め込むのである。

ところで、本発明においては、二つのフェライト部材の
当接部（５６ａ、　　５６　ｂ）　、或いは非磁性Ｊ’
！！（５４）とそれに対向するギャップ構成面（４２）
との接合部のうち少なくとも一方に、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｄ
、　　Ｂｉ、　　Ｐｂ、　　Ｖ、　　Ｎｉ、　　Ｃｏ。

Ｆｅ等の金属の中から少なくとも１種を用いて、スパッ
タリング若しくは蒸着等の公知の手法に従って金属膜を
介在せしめることも可能であり、かかる金属を介してフ
ェライト部材を接合することにより、金属膜を介さない
場合に比べて、固相反応を低温で行なうことが出来るの
である。

そして、かかる本発明に従う磁気ヘッド用コアにあって
は、前記の第４図（ａ）、（ｂ）に示されるように、形
成されたフェライトコア６０，６２において、磁気ギャ
ップのアペックス部５８にガラス溜りが形成されること
がないところから、反応ガス等を利用したレーザー誘起
エツチングにてトラック加工を施す場合にあっても、か
かるアペックス部５８のガラス溜りによってフェライト
部材の残留が起こる等の問題を生じることがなく、それ
故、レーザー誘起エツチングにて高精度のトラック加工
を行なう場合において、本発明は有利に採用されるので
ある。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に
明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施
例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないこ
とは、言うまでもないところである。

また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記
の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限り
において、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正
、改良等を加え得るものであることが、理解されるべき
である。

先ず、第３図に示される如き手法に従って形成された従
来の構造を有する磁気ヘッド用コアと、第４図（ｂ）の
工程により得られた本発明に従う構造の磁気ヘッド用コ
アを用いて、それらコアの各３０個の磁気ギャップ幅の
精度をそれぞれ測定し、比較した。

なお、上記２種のコアを形成するための固相反応は、何
れも、最高保持温度：１ｉｓｏ℃、保持時間：３０分、
酸素濃度：５００ｐｐｍの条件下にて実施された。

その結果、従来の構造を有するコアにおいては、そのギ
ャップ幅は０．４６±０．１２μｍであったのに対して
、本発明に従うコアにあっては、そのギャップ幅が０．
４０±０．０２μｍであった。

この結果より明らかなように、本発明に従う構造の磁気
ヘッド用コアは、従来構造の磁気ヘッド用コアに比べ、
そのギャップ幅の精度が著しく改善せしめられたのであ
る。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に従う磁気ヘッ
ド用コアにあっては、それを構成するフェライト部材同
士が固相反応により直接接合せしめられて一体化されて
いるところから、かかる接合部分の強度が向上せしめら
れ、また製造工程、製造治具も簡略化せしめられること
となったのである。

また、本発明に係る磁気ヘッド用コアにおいて、その磁
気ギャップ幅は、磁気ヘッド用コアを構成する二つのフ
ェライト部材間に介在せしめられた、ＳｉＯ若しくはＳ
ｉＯ□より構成される非磁性層の厚さによって決定され
ることとなるところから、それらフェライト部材を接合
するための固相反応によっても、或いは別の工程におけ
る各種の熱処理によっても、磁気ギャップ幅が変動する
ことはなく、以て磁気ギャップ幅の精度が著しく向上せ
しめられたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の磁気ヘッドの構造を示す説明図であり、
第２図は従来の磁気ヘッド用コアを製造する際の一工程
説明図であり、第３図は、従来の磁気ヘッド用コアの製
造例を工程的に概説するための説明図であり、第４図（
ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明において採用され
るフェライト部材の接合形態を示す説明図である。 ２．４，２２，２４，５０．５２ ：フエライト部材 １０．１８，３６：磁気ギャップ １４：接合部　　　１６．３８７ガラス２６：仕切り溝
　　３２：接合体 ３４：孔　　　　　４２：ギャップ構成面４０．６０．
６２：フエライトコア ５４：非磁性層　　５６ａ、５６ｂ：当接面５８ニアペ
ックス部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コイル巻線用の孔の存在にてリング形状を呈し、環状の
   磁路が形成されると共に、該磁路を横切る方向に所定間
   隙の磁気ギャップが設けられてなる磁気ヘッド用コアに
   おいて、かかる磁路を複数個のフェライト部材にて構成
   してリング状と為すと共に、前記磁気ギャップの形成部
   分を、ＳｉＯ若しくはＳｉＯ＿２からなる所定厚さの非
   磁性層を介して両側のフェライト部材が固相反応にて一
   体的に接合せしめられてなる構造をもって構成したこと
   を特徴とする磁気ヘッド用コア。