JPH0316006A - 磁気ヘッド - 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、ビデオテーブレコーダ等の磁気記録再生装置
又はフロッピーディスク駆動装置あるいはハードディス
ク駆動装置等に搭載される磁気ヘッドに関するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気ヘッドにおける磁気コア同士のギャップ
接合，あるいは特に金属磁性薄膜と酸化物材料が複合化
されたタイプの磁気ヘッドにおける金属磁性薄膜と酸化
物基板の接合を、ＡｕＮ同士の熱拡散により低温で行う
とともに、当該Ａｕ層と接合面間にＣ『又はＴｉを介在
せしめることで、磁気特性の劣化及び疑似ギャノプの発
生を防止し、同時に接合強度の向上を図ろうとするもの
である。

〔従来の技術〕

Ｍｎ−Ｚｎフェライトやセラξクス等の酸化物材料と金
属磁性薄膜が複合化された．いわゆる複合型の磁気ヘッ
ドにおいては、その製造工程において酸化物材料と金ｉ
磁性薄膜との接合を必要とする場合がある。例えば、ギ
ャップ部に対して垂直方向に金属磁性ｍ膜が複合化され
ている磁気ヘッドでは、金属磁性薄膜がＪｉｌｃ膜され
た酸化物基板に対し、当該金属磁性薄膜を挾み込むよう
に別の酸化物基板を接合したり、薄帯化された金属磁性
薄膜の両側に酸化物基板を接合する必要がある．従来の
技術では、上述のような酸化？１基板と金属磁性薄膜の
接合には、問題が生じない場合に限り、高融点の融着ガ
ラスが使用されている．これは、高融点ガラスが化学的
に安定なため有機溶剤による洗浄が可能であること、強
固な接合が得られること等の利点を有するからである。

ところが、高融点ガラスによるガラス接合においては、
融着温度を５　５　０　’Ｃ以上とする必要があり、熱
膨張に起因する歪みがフユライトや金属磁？ＩＩＩに加
わる虞れがある。この影響で磁気コアにヒビ割れが生じ
、結果として磁気特性が劣化することがある。あるいは
、金属磁性薄膜に強磁性非品質金属合金，いわゆるアモ
ルファス合金等を用いた場合には、一ａに前記融着温度
が結晶化温度（一般に結晶化温度は４００″Ｃ〜５００
゜Ｃ）以上であることから、結晶化による軟磁気特性の
劣化を生している。また、酸化物基板と金属磁性薄膜と
が高融点ガラスによりガラス接合された■場合には、ガ
ラスと金属磁性薄膜，あるいは酸化物基板と金属磁性薄
膜とがその界面において酸化還元反応を起こし、著し＜
ｉｉｍ率の低下した領域、すなわち反応層が形威される
ことがある。

以上のような点が問題となる場合には、酸化物基板と金
属磁性薄膜の接合には低融点の融着ガラス，水ガラス又
は有機接着剤等の低温接合剤が使用される．ところが、
酸化物磁性材料と金属磁性薄膜の接合に上記のような低
温接合剤を使用した場合、接合強度１耐候性．耐磨耗性
，表面性あるいは接合層の厚さの精度の点で高融点ガラ
スに比べて劣るという欠点がある． 一方、Ｍｎ−Ｚｎフエライト等の酸化物磁性材料からな
る磁気ヘッド、あるいはこれら酸化物磁性材料と金属磁
性ＴｉｉＷｉが複合化された磁気ヘッドにおける磁気コ
ア同士のギャップ接合についても、上述した複合型の磁
気ヘッドにおける酸化物基板と金属磁性薄膜の接合と同
様に、化学的に安定であり接合強度の高いとされる高融
点ガラスによる接合が望ましいとされている．特に、ビ
デオテーブレコーダ等の磁気記録再生装置等に搭載され
る磁気ヘッドでは、耐久性が要求されるため、この傾向
が強い。

しかし、ギャップ接合においても、融着温度が高温とさ
れると、熱膨張に起因する歪みの発生やその影響で生じ
る磁気特性の劣化が問題となる．特に、フエライト等の
酸化物磁性材料と金属磁性薄膜が複合化された磁気コア
同士が高温でガラス接合された場合には、反応層が形或
されることがある．この反応層は、フエライトと金ＦＥ
ｉｆｆ性ＩＷＡとの界面が磁気ギャップと平行に形威さ
れるような場合には、疑似ギャップとして作用し、再生
出力の周波数特性にうねりを生ずる。

しかし、この疑似ギャップを避けるために融着瓜度が５
　５　０　’Ｃ以下のガラスを使用すると、耐湿性や硬
度等の点で信頼性に欠け、特に、複数回のガラス接合を
必要とするフロッピーディスク駆動装置やハードディス
ク駆動装置等に搭載されるコンポジット型の磁気ヘッド
（スライダーと称される非磁性部材に一体化された磁気
コアがガラス融着により埋め込まれたもの。）では、２
次融着ガラスに１３頼性の低い低融点ガラスの使用が余
儀無くされる．すなわち、この！遣の磁気へ冫ドは、最
初に高融点ガラスでギャップ接合（１次融着）を行った
後、接合一体化された磁気コアをスライダーに低融点ガ
ラスで融着（２次融着）して埋め込み固定することによ
り作製される。このため、２次融着の際に１次融着ガラ
スが溶け出してギャップ長やトラック幅等がずれると磁
気へ冫ドの信頼性は大きく低下するので、当該２次融着
ガラスにはどうしても低融点ガラスを使用するしかなか
った。

このように、ギャップ接合においても、融着ガラスを使
用する方法では、磁気コアの本来有する磁気特性の維持
、疑似ギャップの発生防止、２以上のガラス接合を必要
とする磁気ヘッドでの接合強度をいずれも満足させるこ
とは難しい。

そこで、例えばギャップ接合に関しては、融着ガラスに
かえてギャップ材に主としてＡｕを用い、当該Ａｕ同士
を低温で熱拡散して接合するようにしたものが、アイ・
イー・イー・イー　トランザクシゴンズ　オン　マグネ
ティクス　第２４号２号．１９８８年（ＩＥＥＥ　ＴＲ
ＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　　ＯＮ　ＭＡＧＩＩＨＴＩＣＳ
，ＶＯＬ．　２４，ＮＯ．２．　｝ＩＡＲＣＨ　ｌ　１
９８８）により報告されている．この磁気ヘッドは、一
対の磁気コアの突合わせ面にそれぞれＳ　ｉ　Ｏｚ　．
Ｍｏ，Ａｕを所定の膜厚に順次積層し、Ａｕ同士を突き
合わせて熱拡散し、接合一体化したものである。Ａｕに
よる熱拡散は、ガラス接合による融着温度に比べて極め
て低温で行われるため、熱膨張に起因する歪みの影響や
疑似ギャップの゛発生が無く、さらには結晶化によるヘ
ッド特性の劣化も防止できるとされている。

しかしながら、ギャップ部の接合について、ギャップ材
に主としてＡｕを用い、当該Ａｕ同士を低温で熱拡散し
て接合する方法は、融着ガラスを用いることによる従来
の問題をある程度解消することができるものの、Ａｕ層
と酸化物材料，あるいはＡｕ層と金属磁性薄膜間の接合
強度に不満があり、特に耐久性が要求されるビデオテー
ブレコーダ等の磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッ
ドとして満足のいく値であるとは言い難い。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、複合型磁気ヘッドにおける金属磁性薄膜
と酸化物基板の接合，あるいは磁気コア同士のギャップ
接合に、高融点ガラスを使用したガラス融着を採用する
と、金属磁性薄膜の磁気特性の劣化や反応層の形威によ
る疑似ギャップの発生等が問題となる．これに対して、
低融点ガラスや有機接着剤等による接合では、接合強度
を確保することが難しく、信頼性の点で問題が残る。ま
た、ギャップ接合にＡｕ層の熱拡散を利用する方法も提
案されているが、やはり、接合強度の点で十分なものと
は言えない。

このように、従来の技術では、磁気特性の確保と接合強
度の確保を両立するのは難しいのが実情である。

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、磁気特性の劣化及び疑似ギャップの発生
が防止でき、しかも接合強度の点で信頼性に優れた磁気
ヘッドを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の目的を達成するために提案されたもの
であって、一対の磁気コアがギャップ材を介して接合さ
れてなる磁気ヘッドにおいて、少なくとも一方の磁気コ
アは金ＶＡ磁性薄膜と酸化物基板とからなり、金属磁性
薄膜と酸化物基板の各接合面に少なくともＣｒ又はＴｉ
からなる第１の金属層とＡｕからなる第２の金属層とが
積層され、当該第２の金属層同士の熱拡散によりこれら
金属磁性薄膜と酸化物基板とが複合一体化されているこ
とを特徴とする。

さらに、本発明は一対の磁気コアがギャップ材を介して
接合されてなる磁気ヘッドにおいて、各磁気コアの接合
面にギャップ材として少なくともＣ『又はＴｉからなる
第１の金属層とＡｕからなる第２の金属層とが積層され
、当該第２の金属層同士の熱拡散により前記磁気コアが
接合されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

Ａｕによる熱拡散接合は、その接合温度が１５０′Ｃ〜
３００゜Ｃと極めて低温で行われる．これは、ガラス接
合による融着温度５５０゜Ｃと比較するとその差が２５
０〜４００゜Ｃにもなる。従って、磁気特性の劣化や熱
膨張に起因する歪みの影響，界面での酸化拡散反応等が
抑えられる． これは、特に金属磁性薄膜にアモルファス合金を使用し
た場合に有利で、熱拡散温度が結晶化温度（４００″Ｃ
〜５００゜Ｃ）以上となることはないので、結晶化によ
る軟磁気特性の劣化が防止される．さらに、２以上のガ
ラス接合を必要とする磁気ヘッドにおいては、２次融着
ガラスに信頼性の高い融着ガラスの使用が可能となり、
接合強度のより一層の向上が図れる。

一方、Ａｕからなる第２の金属層の下地層としてＣｒ又
はＴｉよりなる第ｌの金属層を設けているので、高い接
合強度が確保される． （実施例） 以下、本発明を適用した具体的な実施例を図面を参照し
ながら説明する。

第一の実施例 本実施例の磁気ヘッドは、いわゆるラ逅ネートタイプの
磁気ヘッドで、第１図（ａ）に示すように、フエライト
やセラミクス等の酸化物材料からなる基板（１）　，　
（２）及び基板（３）　，　（４）の間にアモルファス
合金等よりなる金属磁性薄膜（５）　，　（６）がそれ
ぞれ扶持されている一対の磁気コア（［），　　（ＩＩ
）同士が接合され、上記金属磁性薄膜（５）　，　（６
）の突き合わせ面に磁気ギャップｇが形戒され、閉磁路
が構威されたものである。

ここで、上記基板（１）　，　（２）　，　（３）　，
　（４）は、磁気ギャップｇ近傍部が切り取られ、その
切欠き部にはガラス材（７）　，　（８）が充填されて
いる。従って、磁気ギャップｇは、金ＷＡ磁性薄膜（５
）　，　（６）の端面間に形成されることとなり、この
金属磁性薄膜（５）（６）の膜厚がトランク幅に相当す
ることになる。

なお、基Ｆｉ（３）　，　（４）及び金ｉ磁性薄膜（６
）からなる磁気コア（ＩＩ）にはコイルを巻回するため
の巻線溝（９）が形戒されており、図示されない巻線を
施すことによって当該磁気ヘッドに信号を供給し、ある
いは当該磁気ヘソドで読み取った信号を取り出すように
なっている。この巻線溝は基板（１）（２）及び金属班
性１膜（５）からなる磁気コア（Ｉ）または上記磁気コ
ア（ＩＩ）のうち少なくとも一方の側に形戒すればよい
。

金属磁性薄膜（５）　，　（６）には、前記アモルファ
ス合金の他に、例えば次のような合金がいずれも使用可
能である．例示するならば、Ｆｅ−Ａｊ２−Ｓｉ系合金
、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ａｎ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇ
ｅ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓ　
ｉ−Ａｆｆｉ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金等が挙げ
られる．さらには、耐蝕性や耐摩耗性等の一層の向上を
図るために、Ｔｔ，Ｃｒ，Ｍｎ．Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔ
ａ，ＷＲｕ，Ｏｓ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｅ，Ｎｉ，Ｐｂ，ｐ
ｔＨｆ，Ｖ等の少なくとも１種を添加したものであって
もよい。

金属磁性薄膜（５）　，　（６）は、先ず基板（２）　
．　（４）上の表面（２ａ）　，　（４ａ）に、例えば
スパッタリング法真空蒸着法，イオンプレーティング法
，クラスター・イオンビーム法等に代表される真空ｆｊ
ｌ膜形或技術により形威される．そして、次に金属磁性
薄膜（５）　．　（６）の基板（２）　，　（４）に膜
付けされた面とは反対側の面が基Ｆｉ（１）　．　（３
）と接合され、上述のようなラ逅ネート横造とされる。

なお、この接合面Ｃには接合材（１４）が形戒される。

また、磁気コア（Ｔ）．（ｎ）同士の接合を補強するた
めに、磁気コア（１），　　（ｎ）の両端にそれぞれ補
助部材（１０）　，　（１１）が形戊される。この補助
部材（１０），（１１）の幅及び高さは磁気コア（Ｉ）
，（ＩＩ）の端面部と同し寸法であればよく、使用する
材料も基板（１）　，　（２）　，　（３）　，　（４
）　と同しでよい。磁気コア（Ｉ）と補助部材（ｌＯ）
の接合面Ａには接合材（ｌ２）が形威され、磁気コア（
■）と補助部材（１１）の接合面Ｂには接合材（１３）
が形威される。

実際、本発明者等は接合材（１２）　，　（１３）　，
　（１４）を下記の条件で形成し、第１図（ａ）に示し
た構造を有する磁気ヘッドを作威した。なお、接合面Ａ
，　　ＢＣにおいて接合材（１２）　，　（１３）　，
　（１４）はいずれも同様にして形威されが、ここでは
接合材（１２）の形或方法についてのみ説明を行う。

接合材（１２）は、Ｃｒ又はＴｉからなる第１の金属層
（１２ａ）及びＡｕからなる第２の金属ｊｉ！　（１２
ｂ）より構戒されている。すなわち、第１図（ｂ）に示
すように、磁気コア（１）と補助部材（１０）上にそれ
ぞれ順次第ｌの金属層（１２ａ）　、第２の金属層（１
２ｂ）がスパッタリング又は蒸着により積層され、２層
構造となされている．上記第１の金属層（１２ａ）及び
第２の金属層（１２ｂ）の膜厚はそれぞれ適宜選定され
るが、通常は数百〜数千大の範囲とされる．本実施例に
おいては、それぞれ１２００人としたところ良好な結果
が得られた．そして、第１図（ｃ）に示すように、磁気
コア（＋）と補助部材（ｌＯ）は、前記第２の金属層（
１２ｂ）同士が突合わされ熱拡散されることにより接合
されている．これら第２の金属層（１２ｂ）の熱拡散に
よる接合は、当該第２の金属層（１２ｂ）を突合わせ面
として磁気コア（１）と補助部材（１０）を突合わせ、
１０ＭＰａ以上の圧力を加えて３００゜Ｃ程度の温度で
熱処理することにより接合される。このとき、熱処理雰
囲気を１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空とすれば、より強固
な接合強度が得られる． これら第２の金属Ｊ！！　（１２ｂ）の熱拡散による接
合は、高融点ガラスの融着温度（５５０’Ｃ）に比較し
て２５０゜Ｃ〜４００゜Ｃも低い。このため、磁気コア
（１）は、高温加熱による熱膨張に起因する歪みの影響
を受けることがない。また、基板（１），（２）と金属
磁性薄膜（５）との界面に反応層が形威される虞れもな
い．さらには、上記金属磁性薄膜（５）がアモルファス
合金であっても、当該熱拡散温度は結晶化温度以下であ
るため、磁気特性が劣化することはない。

また、低温で接合したにもかかわらず上記第２の金ＷＡ
層（１２ｂ）の接合強度は高く、磁気ヘッドの加工にも
十分耐えるものである。

従って、本実施例の磁気ヘッドは、磁気コアの本来有す
る磁気特性が損なわれることがなく、電磁変換特性に優
れている．このため、再生出力特性の向上が期待できる
。さらに、接合強度においても高い信頼性が確保できる
。

さらに、上記第２の金属層（１２ｂ）の熱拡散接合は、
耐候性．耐磨耗性，表面性及び接合層の厚さの精度の点
で信頼性が高い。例えば、接合面Ａ，Ｂ及びＣ＠Ａｕの
熱拡散により接合した場合、磁気記録媒体摺動面の表面
性が良いので、テープの走行時のクロ・冫グや焼きつき
等の問題はおこらない． また、Ａｕ層の熱拡散による接合を磁気コア同士のギャ
ップ部の接合にも適用することが可能である。本実施例
でも、ギャップ接合を上述の磁気コア（１）と補助部材
（１０）の接合と同様、第１の金属層と第２の金属層の
積層による４層構造を形戊し、Ａｕの熱拡散接合を行い
、非常に良好な結果を得た。すなわち、ギャップ接合に
Ａｕの熱拡散を利用することでガラス融着を不必要とし
、熱による磁気特性の劣化を皆無とすることができた．
第二の実施例 本実施例の磁気ヘッドは、第２図（ａ）及び第２図（ｂ
）に示すように、フエライト等の酸化ｈｍ性材料よりな
る基板（２３）　，　（２４）にアモルファス合金等よ
りなる金属磁性薄膜（２５）　，　（２６）が被着され
た一対の磁気コア（ＩＩＩ），　（ＩＶ）がギャップ材
（２１），（２２）を用いて接合され、当該磁気コア（
Ｉ［Ｉ），　（ｒＶ）の突合わせ面に磁気ギャップｇが
形戒され、閉磁路が構戒されたものである． なお、上記基ｖｉ（２３）　．　（２４）にはコイルを
巻回するための巻線溝（２３ａ）　，　（２４ａ）が形
威されている。

上記金属磁性薄膜（２５）　，　（２６）には、前記ア
モルファス合金の他に、例えば次のような合金がいずれ
も使用可能である．例示するならば、Ｆｅ−Ａｊ２−Ｓ
ｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ一Ｃｏ系合金
、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−ＡＮ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−
Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−ＳｉＧｅ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｓ　ｉ　−Ａｊｉ系合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金等
が挙げられる。さらには、耐蝕性や耐摩耗性等の一層の
向上を図るために、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍ
ｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｕ，ＯＳ，Ｒｈ，Ｉ　ｒ，Ｒｅ，Ｎｉ
，Ｐｂｐｔ．　　Ｈｒ，ｖ等の少なくとも１種を添加し
たものであってもよい。

金属磁性薄膜（２５）　，　（２６）は、基板（２３）
　．　（２４）上に、例えばスバソタリング法，真空蒸
着法，イオンプレーティング法，クラスター・イオンビ
ーム法等に代表される真空薄膜形戒技術により被着され
る。

また、金属磁性１１１％　（２５）　．　（２６）が膜
付けされた磁気コア（［［），　（ＩＶ）の接合面には
、ギャップ材（２１）　，　（２２）がそれぞれ形威さ
れている．上記ギャップ材（２１）　，　（２２）は、
Ｓｉｎ．層（２１ａ）　，　（２２ａ）とＣｒ又はＴｉ
からなる第１の金属層（２ｌｂ）　，　（２２ｂ）及び
Ａｕからなる第２の金属層（２１ｃ）　．　（２２ｃ）
より構戒されている。すなわち、金属磁性薄膜（２５）
（２６）上に順次Ｓ　ｉ　Ｃｈ　ｊｉ（２１ａ），（２
２ａ）　、第１の金属層（２ｌｂ）．（２２ｂ）　、第
２の金属’ｆＨ　（２１ｃ）　，　（２２ｃ）がスパッ
タリング又は蒸着により積層され、３層構造となされて
いる。これらギャップ材（２１）　，　（２２）の膜厚
のトータルが当該磁気ヘッドの磁気ギャップｇ長に相当
する。上記第ｌの金属層（２ｌｂ）　．　（２２ｂ）の
膜厚はｌＯＯ〜６００大、第２の金属層（２１ｃ），（
２２ｃ）の膜厚は２００〜６００人程度とすることが好
ましい。

なお、上記Ｓｉｎｇ層（２１ａ）　，　（２２ａ）は、
前記金属磁性薄膜（２５）　，　（２６）と密着性が悪
い場合には省略しても差し支えない。また、Ｓｉｎ．層
（２１ａ），（２２ａ）を省略せずに前記金属磁性ｙｉ
膜（２５）　．　（２６）とＳ　ｉ　Ｏ　ｚ　Ｎ（２１
ａ）　．　（２２ａ）間にさらに別のＣｒ又はＴｉより
なる金属層を介在させ、４層構造（全体としては８層）
としてもよい。

上記・のように横成された磁気コア（ＩＩＩ）．　（＃
）は、前記第２の金属層（２１ｃ）　，　（２２ｃ）同
士が突合わされ熱拡散されることにより接合されている
。これら第２の金属層（２１ｃ）　，　（２２ｃ）の熱
拡散による接合は、当該第２の金属層（２１ｃ）　，　
（２２ｃ）を突合わせ面として磁気コア（Ｉ［Ｉ），　
（ＩＶ）同士を突合わせ、１０ＭＰａ以上の圧力を加え
、１５０゜Ｃ〜３００゜Ｃ程度の温度で熱処理すること
により接合される。

このとき、熱処理雰囲気を１　０　”’Ｔｏｒｒ程度の
真空とすれば、より強固な接合強度が得られる。上記第
２の金属層（２１ｃ）　．　（２２ｃ）の熱拡散接合は
、上記のように１・５０゜Ｃ〜３　０　０　”Ｃと極め
て低温で行われるため、融着ガラスを用いた場合の融着
温度（５５０゜Ｃ）に比較して２５０゜Ｃ〜４００゜Ｃ
も低い．このため、基板（２３）　，　（２４）及び金
属磁性薄膜（２５）　，　（２６）は、高温加熱による
熱膨張に起因する歪みの影響を受けることがない。また
、基板（２３）　，（２４）と金属磁性薄膜（２５）　
，　（２６）との界面に反応層が形威される虞れもない
ので、当該界面が磁気ギャップｇと平行に位置する場合
でも疑似ギャップの発生を心配する必要がない。さらに
は、上記金属磁性薄膜（２５）　．　（２６）がアモル
ファス合金であっても、当該熱拡散温度は結晶化温度以
下であるため、磁気特性が劣化することはない． また、上記第２の金属層（２１ｃ）　，　（２２ｃ）の
接合強度は融着ガラスを用いた場合より数倍高く、熱拡
散接合後に再加熱してもギャップ開きが無い。このため
、ヘッドチップへの加工後、高温でアニール処理を行う
ことができ、加エストレスを除去することができる。

したがって、本実施例の磁気ヘッドによれば、磁気コア
の本来有する磁気特性が損なわれることがなく、また疑
似ギャップの発生がない。よって、電磁変換特性に優れ
、再生出力特性のより一層の向上が期待できる。もちろ
ん、磁気コア同士の接合強度も十分高く、信頼性も向上
する。また、本実施例の磁気ヘッドをフロッピーディス
ク駆動装置やハードディスク駆動装置等に搭載されるコ
ンボジット型の磁気ヘッドに適用すれば、スライダーと
の固定に使用される２次融着ガラスに信頓性の高い高融
点ガラスを使用することができる。

なお、本実施例ではメタルインギャプ型の磁気ヘッドを
例として説明したが、もらろん単体フエライトヘッドで
も同様である。

上記磁気ヘッドを作製するには、以下のようにして行わ
れる。

先ず、フエライトよりなる基板（２３）　，　（２４）
を用意し、これに所望形状の巻線溝（２３ａ）　，　（
２４ａ）を切削加工等によって形或する。

次に、上記基板（２３）　，　（２４）の突合わせ面と
なる面上に上記巻線溝（２３ａ）　，　（２４ａ）を含
めてアモルファス合金を所望膜厚にスバソタリングして
金属磁性薄膜（２５）　．　（２６）を形戒する。

次に、上記金属磁性薄膜（２５）　，　（２６）上に順
次ＳｉＯ．、Ｃｒ又はＴｉ，Ａｕをそれぞれ所望膜厚に
スパッタリングし、Ｓｉｎｇ層（２１ａ）　．　（２２
ａ）、Ｃｒ又はＴｉからなる第１の金ＲＮ　（２ｌｂ）
　．　（２２ｂ）、Ａｕからなる第２の金属Ｎ　（２１
ｃ）　，　（２２ｃ）の３層構造としたギャップ材（２
１）　，　（２２）を形戒する。

次に、上記第２の金属層（２１ｃ）　，　（２２ｃ）を
接合面として磁性コア（Ｉ［［），　（ＩＶ）を突合わ
せ、治具等を使用してこれらに１０ＭＰａ以上の圧力を
前記接合面に加える． そして、この状態で約１　０−’Ｔｏｒｒとなされた熱
処理雰囲気中で１５０℃〜３００℃の熱をかけて一定時
間熱処理する。

すると、上記Ａｕ同士の熱拡散が進行して接合が行われ
る．この結果、上記磁気コア（Ｉ［［）．　（ＩＶ）は
強固に接合される．もちろん、熱拡散は低温で行われる
ので当該磁気コア（Ｉｌ［），　（［Ｖ）の本来有する
特性が劣化することもない。

最後に、所望の大きさのヘッドチップに切り出すること
により完或する． 以上が本発明を適用した具体的な実施例であるが、ここ
ではさらに前記実施例で使用したギャップ材を用いた場
合、どの程度の接合強度が得られるかについて検討して
みた，なお、接合強度の測定にあたっては、ＳｉＯｔｉ
と第２の金属層たるＡｕＪｉｉとの間に介在されるＡｕ
Ｎの下地材たるＣｒ，Ｔｉの他にＭｏも使用した． 接合強度を測定するには、以下のようにして行った． 先ず、フユライトからなる第１のブロック（２７）を用
意し、これに第３図（ａ）で示すように、両端縁部に長
手方向に亘って切削溝（２８）　，　（２９）を形威し
た後、当該第１のブロック（２７）の一生面を鏡面仕上
げして接合面（３０）を形成した。

なお、上記第１のブロック（２７）は、長さ１３０４５
μｍ．幅２５７３μｍ，高さ１０００μｍ，切削溝（２
８）　，（２９）の深さ１５０　μｍ，接合面（３０）
の幅２４３５μｍとした。

次に、同様にしてフエライトからなる第２のブロック（
３１）に対して、第３図（ｂ）で示すように、両端縁部
に長手方向に亘って切削溝（３２）　，　（３３）を形
威した後、前記一上面を鏡面仕上げした。

次いで、上記一生面に対して先の切削溝（３２），（３
３）と直交する方向に切削加工を施し、ギヤンプ材を被
着する接合面（３４）を有する凸部（３５）を形威した
． なお、上記第２のブロック（３１）は、長さ１３０４５
μｍ，　１１２５７３μｍ，高さ１０００μｍ，切削溝
（３２），（３３）の深さ１５０ＩＩｍ．凸部（３５）
の長手方向の長さ２２６４μｍ．凸部（３５）の短辺方
向の帽２６閣、凸部（３５）の高さ１００ａｍとした。

また、上記凸部（３５）は２３個形威した。

次に、上記第ｌのブロック（２７）と第２のブロック（
３１）の各接合面（３０）　，　（３４）にそれぞれギ
ャップ材をスパッタリングした． 上記ギ＋７プ材は、ＳｉＯｚ６００入，Ｍｏ３００人，
Ａｕ６００入を順次積層したものを実験１．．ＳｉＯｚ
６００λ，Ｃｒ３００入，Ａｕ６００Ａｔ−順次積層し
たものを実験２、ＳｔＣｈ６ＱＯ大，Ｔｉ３００人，Ａ
ｕ６００人を順次積層したものを実験３とした． なお、スパッタリングは、４．０Ｘ１０−”Ｔｏｒｒの
Ａｒ雰囲気中で行い、Ｓ　ｔｏ，，Ｍｏ，ＣｒＴｉをス
パッタリングする際の出力を３００Ｗとし、またＡｕを
スパッタリングする際の出力をｌ００Ｗとした。なお、
これら第１のブロック（２７）及び第２のブロック（３
１）の加熱は行わなかった。

次に、これら第１のブロック（２７）と第２のブロフ久
（３ｌ）を前記Ａｕｌｉｌを接合面として突合わせ、第
３図（ｃ）で示す接合治具を用いて当該接合面に所望の
圧力を加えた。なお、本実験では接合圧力を８０ＭＰａ
とした。

上記接合治具は、基台（３６）と、前記第１のブロック
（２７）及び第２のブロック（３１）を挾み込む一対の
平ブロック（３７）　，　（３８）　　と、リングバネ
（３９）と、該リングバネ（３９）を押圧する板体（４
０）と、この機体（４０）を前後させる回転捧（４ｌ）
とから構成されている。なお、上記リングバネ（３９）
を除いたものはいずれもＡｌｔｏｓによって形威されて
いる。

上記基台（３６）は、長手方向の両端部に凸部（３６ａ
）（３６ｂ）を有している。上記一方の凸部（３６ａ）
は、前記一方の平ブロック（３７）を固定するためのも
ので、他方の凸部（３６ｂ）は回転棒（４１）を取付け
る役目をするものである。なお、上記他方の凸部（３６
ｂ）には、前記回転棒（４１）に設けられたねじ部（４
１ａ）に螺合するねじ部が設けられている．上記凸部（
３６ａ）　，　（３６ｂ）間には、前記一対の平ブロッ
ク（３７），（３８）、リングバネ（３９）、板体（４
０）、回転棒（４１）が配設されている。すなわち、上
記一方の凸部（３６ａ）に接して一方の平ブロック（３
７）が設けられ、これに対向して他方の平ブロック（３
８）が設けられている。そして、上記他方の平ブロック
（３８）と板体（４０）との間にスペーサ（４２）を介
してリングバネ（３９）が配設され、さらに上記板体（
４０）に先の回転棒（４１）が当接する形となされてい
る． 上記接合治具を用いて前記第１のブロック（２７）と第
２のブロック（３１）の接合面に所望の圧力を加えるに
は、先ず、一対の平ブロック（３７）　．　（３８）間
に第１のブロック（２７）と第２のブロック（３ｌ）を
配置させる。そして、上記第１のプロ・冫ク（２７）と
第２のブロック（３ｌ）の接合面に８０ＭＰａの圧力が
加わるようにトルクドライバーによって前記回転棒（４
１）を第３図（ｃ）中矢印方向に回転させる．すると、
上記回転棒（４ｌ）が前に出て前記板体（４０）を押圧
し、さらに該板体（４０）がリングバネ（３９〉を押す
ことになる。そして、上記リングバネ（３９）の弾性力
でスベーサ（４２〉を介して前記他方の平ブロック（３
８）が押圧される。この結果、上記第１のブロック（２
７）と第２のブロック（３ｌ）の接合面に所望の圧力が
加えられる． 次に、上記第１のブロック（２７）と第２のブロノク（
３１）を熱処理した。なお、このとき上記第１のブロッ
ク（２７）と第２のブロック（３１）の当接面には先の
工程で所望の圧力が加えられた状態のままである。

熱処理は、ｌＯ゜’　Ｔｏｒｒの真空炉内で２０゜Ｃか
ら３００゜Ｃとなるまでを１時間、３　０　０　’Ｃを
保持した状態で１時間、３００゜Ｃから５０゜Ｃとなる
までを１時間として熱処理した。

次に、熱拡散接合された第１のブロック（２７）と第２
のブロック（３１）を第３図（ｄ）で示すように、切削
加工してヘッドチップ（４３）を作製した。

本実験では、上記ヘッドチップ（４３）の大きさを幅Ｗ
．　２４０　ｔｔｍ．長さＬ　＋　１９００　ａ　ｍ　
，接合部の幅Ｗｚ　２６ｐ　ｍ，接合部の長さＬｚｌ７
４６μｍとした．なお、上記へッドチップ（４３）の接
合面積は、４５３９６μｍ！である。

次に、第３図（ｅ）に示すように、凹溝（４４）を有し
その両側に所定間隔で凸状の支持部（４５）　，　（４
６）が形戊された抗折試験治具（４７）に上記ヘッドチ
ツプ（４３）を支持させた． すなわち、上記支持部（４５）　，　（４６）間距離ｌ
〔凹溝（４４）の幅に相当する．〕の１／２の位置に前
記へッドチップ（４３）の接合面（４３ａ）がくるよう
に前記ヘソドチップ（４３）を２点支持させた。

次に、上記へッドチップ（４３）の接合面（４３ａ）上
に所定の重さのナイフ（４８）を落としてヘッドチップ
（４３）を抗折させ、そのときの荷重Ｐを読み取った。

なお、抗折試験はそれぞれ１０回行った。その結果を表
に示す。

（以下余白） 次に、上記のようにして求められた抗折荷重Ｐより、各
ヘッドチソブ（４３）の抗折力を求めた。上記抗折力σ
ｍａｘは次式（１）で求められる。

なお、上記（１１式においてＰは抗折荷重（ｋｇ）、ｅ
は支持部間距離（ｎｏ）　、ｈはへッドチップの接合部
の幅（ｍ）　、ｂはヘソドチップの接合部の長さ（ａｍ
）をそれぞれ表す。本実験では、ｆｆ−１ｍ，ｈ　＝　
０．０２６　ｍ，　　ｂ　＝　１．７４６　ｍとした．
−　９．　２　８　ｌｃｇ７ｍ” −　２　７．　０　７　ｋｇ／ｍ” ２　Ｘ　１．７４６　　Ｘ　Ｏ．０２６”−２１．４８
ｋｇ／ＩＩ” なお、融着ガラスを用いて同様の実験を行った場合の抗
折力は５．　４　ｋｇ／ｍ”であった。

上記結果からわかるように、実験２及び実験３では実験
ｌに比べて約２〜３倍程度の強度を有する。したがって
、Ａｕ層の下地層としてＣｒ，Ｔｉを用いれば、Ｍｏ下
地層や融着ガラスによるものと比べて遥かに高い接合強
度を有した信頼性の高い磁気ヘッドが得られる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の磁気ヘッド
においては、ギャップ部や酸化物基板と金属磁性薄膜の
界面がＡｕ同士の低温熱拡散により接合されるものであ
るため、疑似ギャップの発生や磁気コアが本来有する磁
気特性が損なわれることがない．したがって、本発明の
磁気ヘッドによれば、電磁変換特性が向上し、優れた再
生出力特性を示す。

また、本発明の磁気ヘッドにおいては、極めて高い接合
強度を示す。また、耐候性．耐摩擦性においても優れて
いるので、耐久性等の点で信頼性の向上が図れる。した
がって、耐久性が要求されるビデオテープレコーダ等に
使用される磁気ヘッドに使用して有用である。

また、本発明の磁気ヘッドを複数回のガラス接合を必要
とするコンポジソト型の磁気へ冫ドに適用すれば、信頼
性の高い２次融着ガラスの使用が可能となり、接合強度
のより一層の向上が図れ信頼性が向上する。

さらに、表面性が良いので、磁気記録媒体摺動面におけ
るテープの走行時のクロソグや焼きつき等の問題が解決
される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至第１図（ｃ）は本発明を適用した磁気
ヘッドの一例を示すもので、第１図（ａ）は概略斜視図
、第１図（ｂ）は接合前における金属層の積層状態を示
す要部拡大断面図、第１図（ｃ）は接合材を拡大して示
す要部拡大断面図である。 第２図（ａ）は本発明を適用した磁気ヘッドの他の例を
示す断面図であり、第２図（ｂ）は磁気ギャップ部を拡
大して示す要部拡大断面図である。 第３図（ａ）ないし第３図（ｅ）はへッドチップの抗折
力の測定方法をその工程順に示すもので、第３図（ａ）
は第ｌのブロックを示す斜視図、第３図（ｂ）は第２の
ブロックを示す斜視図、第３図（ｃ）は第１のブロック
と第２のブロックの接合面に圧力を加える接合治具の一
例を示す斜視図、第３図（ｄ）は低温で熱拡散接合され
たヘッドチップを示す斜視図、第３図（ｅ）はヘッドチ
ップを抗折試験治具に支持した状態を示す斜視図である
．Ｉ　　■，ｌＩ［　　　［Ｖ・ １．　　２，　　３，　　４ ５，　　６，　　２５，　　２ １２，　　１３．　　１４ １２ａ，　　２１ｂ １２ｂ，　　２１Ｃ， ２　１　　２２　・　・　・ ２１ａ，　　２２ａ　　・ ・・磁気コア ２３．２４　　・　・　・　基４反 ６・・・金属磁性薄膜 ・・・接合材 ２２ｂ・・・第１の金属層 ２２ｃ・・・第２の金属層 ギャップ材 ・・ＳｉＯヨ層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の磁気コアがギャップ材を介して接合されて
   なる磁気ヘッドにおいて、 少なくとも一方の磁気コアは金属磁性薄膜と酸化物基板
   とからなり、 金属磁性薄膜と酸化物基板の各接合面に少なくともＣｒ
   又はＴｉからなる第１の金属層とＡｕからなる第２の金
   属層とが積層され、当該第２の金属層同士の熱拡散によ
   りこれら金属磁性薄膜と酸化物基板とが複合一体化され
   ていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）一対の磁気コアがギャップ材を介して接合されて
   なる磁気ヘッドにおいて、 各磁気コアの接合面にギャップ材として少なくともＣｒ
   又はＴｉからなる第１の金属層とＡｕからなる第２の金
   属層とが積層され、当該第２の金属層同士の熱拡散によ
   り前記磁気コアが接合されていることを特徴とする磁気
   ヘッド。