JPH03194710A - 磁気ヘッドの製造方法 - 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、例えばフロッピィディスク、ビデオテープ、
高密度録音テープ等の高密度記録媒体の記録再生に使用
される磁気ヘッドの製造方法に関する。

「従来の技術」 従来、高密度記録媒体の記録再生に使用される複合型磁
気ヘッドのギャップ形成方法として、互いに接合するこ
とにより巻線窓を中央に有する閉断面状のコアを形成す
る複数の磁性材を用意し、各磁性材のうち互いに接合さ
れる磁性材の接合面うちの少なくとも一方にギヤ、プ形
成用ガラス薄膜を形成し、各磁性材の接合面をギャップ
形成用ガラス薄膜を挟んで突き合わせ、上記巻線窓に補
強用ガラスを挿入した後高温雰囲気中で圧着させる手順
を経る方法が知られている。この従来の方法では、例え
ば第１１図（ａ）に示すように、フェライトからなる磁
性材１０１　　・１０２の接合面１０３　　・１０４に
酸化珪素（ＳｉＯｚ）薄膜からなる高軟化温度層１０５
・１０６を形成し、この高軟化温度層１０５　　・１０
６に重ねて鉛ガラスまたは硼珪酸ガラスからなる低軟化
温度層１０７　　・１０８を形成し、同図ｉｂ）に示す
ように低軟化温度層１０７　　・１０８どうしを突き合
わせて磁性材１０１　　・１０２の間に形成される巻線
窓１０９に補強用ガラス１１０を挿入し、同図（Ｃ）に
示すように、低軟化温度層１０７　　・１０Ｂの軟化温
度（４２０℃〜４５０℃程度）を上回る６００℃〜８０
０℃程度の雰囲気温度の中で低軟化温度層１０７　　・
１０８どうしを互いに押しつけ合って圧着させるととも
に補強用ガラス１１０を溶解させている（特公昭６２−
２６０８９号公報参照）。

また、例えば特公昭５５−１２６５３号公報に開示する
ように、磁性材の接合面に軟化温度が異なるギャップ形
成用ガラス薄膜を軟化温度が高い順に接合面に形成し、
最も軟化温度が低い最上層（接合面から遠い層）の最低
軟化温度層どうしを突き合わせて磁性材の間に形成され
る巻線窓に補強用ガラスを挿入し、最低軟化温度層の軟
化温度を上回る程度の雰囲気温度の中で最低軟化温度層
どうしを所定圧力を与え、突き合わせて溶着させるとと
、もに補強用ガラスでさらに溶着させる方法もある。

更に、複合型磁気ヘッドの中には、ギャップの近傍に高
飽和磁束密度磁性膜を形成したいわゆるメタル・イン・
ギャップ型ヘッド（Ｍ　Ｉ　Ｇヘッド）、が含まれ、こ
のＭＩＧヘッドの場合のギャップ形成方法としては、例
えば第１２図（ａｌに示すように互いに接合される磁性
材１１１　　・１１２の接合面１１３１１４の少なくと
も一方（ここでは、磁性材１１２の接合面１１４）に例
えばセンダスト合金からなる飽和磁束密度磁性膜１２１
を形成し、この飽和磁束密度磁性膜１２１と、他方の接
合面１１３とに、上記と同様にして高軟化温度層１１５
　　・１１６と低軟化温度層１１７　　・１１８とを形
成し、同図（ｂ）に示すように低軟化温度層１１７　　
・１１８どうしを突き合わせて磁性材１１１　　・１１
２の間に形成される巻線窓１１９に補強用ガラス！２０
を挿入し、同図＋ｅ）に示すように、低軟化温度Ｊｉｌ
１７　　・１１Ｂの軟化温度を上回る程度の雰囲気温度
の中で低軟化温度層１１７　　・１１８どうしに所定圧
力を与え突き合わせて溶着させるとともに補強用ガラス
１２０で溶着させる方法が採用されている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、従来のＭＩＧヘッドの製造方法においては、
溶解した補強用ガラス１２０内に気泡がトラップされ、
接合強度を低下させたり、気泡がギャップの寸法測定の
障害となったりする気泡発生不良率が例えば５０％程度
にも達することが分かった。

ここで、気泡が生成する原因として考えられることは、
低軟化温度層１１７　　・１１８、高軟化温度層１１５
　　・１１６及び飽和磁束密度磁性膜１２１を加熱する
ことにより発生した気体が次第に集合して成長するとい
う事である。しかし、低軟化温度層１１７・１１Ｂ及び
高軟化温度層１１５　・１１６は加熱されると気体を放
出するが、この気体の放出は比較的低温度から始まり、
補強用ガラス１２０が溶解する時点までに低軟化温度層
１１７　　・１１８及び高軟化温度層１１５　　・１１
６に含まれた気体の大部分が放出されてしまうので、こ
れらの層１１５〜１１８から放出された空気が溶解した
補強用ガラス１２０に入って成長する可能性は比較的薄
い。また、顕微鏡等によって接合部の組織を観察したと
ころ、飽和磁束密度磁性膜１２１側から補強用ガラス１
２０内に連続する気泡の流れが観察された。従って、補
強用ガラス１２０内にトラップされた気泡は、主として
、飽和磁束密度磁性膜１２１から補強用ガラス１２０内
に噴出した気体が集合して形成されたものと推察するこ
とができる。即ち、接合時に加熱された飽和磁束密度磁
性膜１２１で発生する気泡の放出が高軟化温度層１１６
及び低軟化温度層１１７によって抑え込まれて次第に大
きく成長した後、高軟化温度層１１６が溶解した補強用
ガラス１２０と反応して溶解する際に飽和磁束密度磁性
膜１２１で成長した気泡が一気に補強用ガラス１２０中
に放出され、更に大きな気泡に生長してトラップされる
のではないがと推察される。

また、ＭＩＧヘッドを含めた従来の複合型磁気ヘッドの
製造方法においては、例えば長方形断面を有する条状の
磁性材とコ字形断面を有する条状の磁性材とを上記の要
領で接合した後、所定の厚さに分断して作られるので、
各磁性材の反りによる接合不良を減少させるためには、
表面側の低軟化温度層１０Ｂ　　・１０９の膜厚を分厚
くすることが有利になるが、この膜厚を分厚くするとギ
ャップ内に一定以上の大きさの気泡が残留し易くなり、
接合強度を高める上で不利になるとともに、寸法測定時
に気泡が障害となって測定制度を高める上で不利になる
という問題がある。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、磁
気ヘッドの磁性材の接合を補強する補強用ガラスやギャ
ップの非磁性材（ガラス薄膜）の中に一定以上の大きさ
の気泡が封じ込められないようにした複合型磁気ヘッド
の製造方法を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は、ＭＩＧヘッドにおいて磁気ヘッドの磁性材の
接合を補強する補強用ガラス内に一定以上の大きさの気
泡が封じ込められないようにするため、互いに接合する
ことにより巻線窓を中央に有する閉断面状のコアを形成
する複数の磁性材を用意し、各磁性材のうち互いに接合
される磁性材の接合面うちの一方の接合面に高飽和磁束
密度磁性薄膜を形成し、その他方の接合面にギャップ形
成用ガラス薄膜を形成し、これら接合面の高飽和磁束密
度磁性薄膜とガラス薄膜とが接触するように各磁性材に
所定圧力を与えた状態で突き合わせ、上記巻線窓に補強
用ガラスを挿入した後、高温雰囲気中でギャップ形成用
ガラス薄膜の表面層や補強用ガラスで溶着するという手
段を講じている。

また、本発明は、互いに接合することにより巻線窓を中
央に有する閉断面状のコアを形成する複数の磁性材を用
意し、各磁性材のうち互いに接合される磁性材の接合面
うちの少なくとも一方にギャップ形成用ガラス薄膜を形
成し、−各磁性材の接合面をギャップ形成用ガラス薄膜
を挟んで突き合わせ、上記巻線窓に補強用ガラスを挿入
した後、高温雰囲気中でギャップ形成用ガラス薄膜の表
面層や補強ガラスで溶着させる手順を経る複合型磁気ヘ
ッド製造方法を前提として、磁気ヘッドの磁性材の接合
を補強する補強用ガラスやギャップのガラス材の中に一
定以上の大きさの気泡が封じ込められないようにするた
め、次のような手段を講じている。

すなわち、各磁性材のうち互いに接合される磁性材の接
合面うちの少なくとも一方に膜厚が薄い軟化温度の低い
ガラス層と軟化温度の高いガラス層とを交互に積層して
、４以上の偶数層の積層構造を形成する、という手段を
講じている。

「作　用」 本発明において、互いに接合することにより巻線窓を中
央に有する閉断面状のコアを形成する複数の磁性材を用
意し、各磁性材のうち互いに接合される磁性材の接合面
うちの一方の接合面に高飽和磁束密度磁性薄膜を形成し
、その他方の接合面にギャップ形成用ガラス薄膜を形成
し、これら接合面の高飽和磁束密度磁性薄膜とガラス薄
膜とが接触するように各磁性材に所定圧力を与え突き合
わせ、上記巻線窓に補強用ガラスを挿入した後、高温雰
囲気中で軟化温度の低いガラス層や補強用ガラスで溶着
させる場合には、接合時に補強用ガラス及びガラス薄膜
と反応して溶解するまでに加熱によって高飽和磁束密度
磁性薄膜から放出される気体がガラス薄膜によって封じ
込められることなく、高飽和磁束密度磁性薄膜外に放出
される。

従って、高飽和磁束密度磁性薄膜から放出される気体が
その内部で集積して一定以上の大きさの気泡に成長する
ことはな（、また、高飽和磁束密度磁性薄膜内に封じ込
められて補強用ガラス及びガラス薄膜と反応して溶解す
る時に一挙に補強用ガラスに噴出して封じ込められるこ
ともない。

また、本発明において、各磁性材のうち互いに接合され
る磁性材の接合面うちの少なくとも一方に膜厚が薄い軟
化温度の低いガラス層と軟化温度の高いガラス層とを交
互に積層して、４以上の偶数層の積層構造を形成する場
合は、ギャップ形成用ガラス薄膜が軟化温度の低いガラ
ス層が途中で軟化温度の高いガラス層で仕切られた積層
構造が合形成され、気泡が発生し易い軟化温度の低いガ
ラス層が途中で軟化温度の高いガラス層で仕切られた構
造になっているので、軟化温度の低い各ガラス層で発生
する気体が集合しても一定の大きさ以上の気泡にまで成
長せずに、強度的に無視し得る程度の微細な気泡で止ま
る一方、磁性材の反り等によるギャップ間隔の変化を軟
化温度の低い各ガラス層の厚さの合計された寸法の範囲
で吸収することができ、接合不良の発生を減少させるこ
とができる。

「実施例」 以下、本発明の具体的実施例を図面に基づき説明する。

第１図（ａ）ないし第１図（ｅ）は本発明の具体的な一
実施例に係る複合型磁気ヘッドのギャップ形成方法の手
順を順に示す説明図である。

第１図（ａ）に示すように、はぼコ字形の断面を有する
フェライト条材からなる磁性体（以下、Ｃバーという）
１と、長方形断面を有するフェライト条材からなる磁性
材゛（以下、■バーという）２とを用意する。これらＣ
バー１と１バー２とは第１図（Ｃ）に示すように１バー
２でＣバー１の開かれた側面を蓋するように接合した時
に、中央に巻線窓７を有する閉断面状のコア材１０を形
成するようにしである。

第１図（ｂ）に示すように、Ｃバー１と１バー２との互
いに接合される接合面３・４のうち、■バー２の接合面
４に例えばスパッタリングによってセンダスト合金等か
らなる高飽和磁束密度磁性薄膜５を形成し、Ｃバー１の
接合面３にギャップ形成用ガラス薄膜６を形成する。こ
のギャップ形成用ガラス薄膜６は、膜厚が薄い軟化温度
の低い、例えば鉛ガラス、硼珪酸ガラス等の低軟化温度
ガラス層６ａと軟化温度の高い、例えば酸化珪素（Ｓｉ
ｎｇ）、フォルステライト等からなる高軟化温度ガラス
層６ｂとを第１Ｎが高軟化温度ガラス層６ｂ・第２層が
低軟化温度ガラス層６ａ、第３層が高軟化温度ガラス層
６ｂ、第４層が低軟化温度ガラス層６ａ第５層が高軟化
温度ガラス層６ｂ、第６層が低軟化温度ガラス層６ａと
なるように交互に合計６層積層して、低軟化温度ガラス
層６ａが途中で高軟化温度ガラス層６ｂで仕切られたギ
ャップ形成用ガラス薄膜を構成するように形成される。

すなわち、偶数層の積層により低軟化温度ガラス層が表
面層をなす。

この後、第１図（Ｃ）に示すように、これら接合面３・
４の高飽和磁束密度磁性薄膜５とガラス薄膜６とが接触
するようにＣバー１と１バー２とを突キ合わせ、Ｃバー
ｌとＩバー２との間に形成される巻線窓７に棒状の鉛ガ
ラス、硼珪酸ガラス等の低軟化温度ガラスからなる補強
用ガラス８を挿入する。

そして、この状態で低軟化温度ガラスの軟化点よりも高
温の雰囲気中でＣバー１と■バー２とを両側から押しつ
けて、低軟化温度ガラス層６ｂと補強用ガラス８を溶着
させることにより、第１図（ｄ）に示すコア材１０を得
ることができ、このコア材１３を所定の厚さに分断する
ことにより第１図（ｅ）に示すコアＣが得られる。

なお、上記Ｉバー２は、第２図に示すように、その厚さ
ｔが分厚ければ分厚い程、高飽和磁束密度磁性薄膜５を
形成した時の反りを小さくすることができるが、厚さｔ
を１．４Ｍにしても反りの大きさは目標とすべき０．０
３〜０．０５μｍよりも大きくなり、Ｃバー１に馴染ま
せるためには強い圧力で押さえつけなければならず、厚
さｔが０．４＋ｎを上回ると剛性が高くなるため第３図
に示すように付き不良発生率が大きくなる。

このような付き不良を無くすため、１バー２の内部応力
をアニール（焼戻し）によって消失させることもある。

しかしながら、この実施例では、■バー２の厚さｔを０
．２〜０．４ｆｌとすることによって、弱いカで抑えて
も十分にＣバー１に馴染ませることができ、アニール処
理をしていないにもかかわらず、第３図に示すように接
合不良の発生率を著しく低下できることができた。また
、この場合、高飽和磁束密度磁性薄膜５の膜厚が大きく
なると■バー２の反りが４０μｍを超えて高飽和磁束密
度磁性薄膜５の剥離が発生する恐れがあるが、ここでは
、１バー２の厚みをｌ　、４　＋ｕ以下とすることによ
り、第４図に示すようにクラックの発生をほぼ完全に防
止できた。

この磁気ヘッドの製造方法によれば、■バーの接合面４
に高飽和磁束密度磁性薄膜５を形成し、Ｃバー１の接合
面３にギャップ形成用ガラス薄膜６を形成しているので
、接合時に高飽和磁束密度磁性薄膜５が補強用ガラス８
及びガラス薄膜６と反応して溶解するまでに加熱によっ
て高飽和磁束密度磁性薄膜５から放出される気体がガラ
ス薄膜６によって高飽和磁束密度磁性薄膜５内に封じ込
められることなく、高飽和磁束密度磁性薄膜５外に放出
される。従って、高飽和磁束密度磁性薄膜５から放出さ
れる気体がその内部で集積して一定以上の大きさの気泡
に成長することはなく、また、高飽和磁束密度磁性薄膜
５が補強用ガラス８及びガラス薄膜６と反応して溶解す
る時に高飽和磁束密度磁性薄膜５内に封じ込められた気
体が一挙に補強用ガラス８に噴出して補強用ガラス８で
集積し、一定以上の大きさの気泡に成長して補強用ガラ
ス８内に封じ込められることもない。従って、補強用ガ
ラス８内に一定以上の大きさの気泡がトラップされるこ
とを完全に防止でき、気泡のトラップによる接合強度の
低下を防止できるとともに、気泡が障害となってギャッ
プ寸法の測定精度が損なわれることを防止できる。

また、ギャップ形成用ガラス薄膜６が、膜厚が薄い軟化
温度の低い低軟化温度ガラス層６ａと軟化温度の高い高
軟化温度ガラス層６ｂとを交互に積層して、低軟化温度
ガラス層６ａが途中で高軟化温度ガラス層６ｂで仕切ら
れた構造に形成されているので、各低軟化温度ガラス層
６ａで発生する気体が集合しても一定の大きさ以上の気
泡にまで成長せずに強度的に無視し得る程度の微細な気
泡に止まり、気泡の封入による接合強度の低下を防止す
ることができるとともに、■バー２の反り等によるギャ
ップ間隔の変化を各低軟化温度ガラス層６ａの膜厚の合
計寸法の範囲で吸収することができ、接合不良の発生率
が低くなる。

上記の一実施例において、ギャップ形成用ガラス薄膜６
が低軟化温度ガラスＮ６　ａと高軟化温度ガラス層６ｂ
との６層の積層構造に構成しであるが、積層数が４以上
の偶数層であれば、上記の一実施例と同様の作用及び効
果を得ることができる。

また、上記の一実施例において、例えば第５図に示すよ
うに、Ｃバー１１に形成するギャップ形成用ガラス薄膜
１６を従来と同様の低軟化温度ガラス層１６ａと高軟化
温度ガラス層１６ｂとの２層構造に構成するようにその
構成の一部分を変形することができる。この場合にも、
高飽和磁束密度磁性薄膜１５から放出される気体が補強
用ガラス２０で集積し、一定以上の大きさの気泡に成長
して補強用ガラス１８内に封じ込められることを防止で
き、補強用ガラス１８への気泡のトラップによる接合強
度の低下を防止できるとともに、気泡が障害となってギ
ャップ寸法の測定制度が損なわれることを防止できる効
果は得ることができる。

なお、第５図において、１２は■バー、１３・１４は接
合面である 更に、上記の一実施例において、例えば第６図に示すよ
うに、■バー２２の接合面２４に形成する高飽和磁束密
度磁性薄膜５の形成を省略し、あるいは、第７図あるい
は第８図に示すように高飽和磁束密度磁性薄膜５に代え
てＩバー３２・４２の接合面３４・４４にもギャップ形
成用ガラス薄膜３９・３９を形成し、その構成の一部分
を変形することが可能である。

高飽和磁束密度磁性薄膜５に代えてＩバー３２・４２の
接合面３４・４２にもギャップ形成用ガラス薄膜３９・
４９を形成する場合には、第７図に示すように、ギャッ
プ形成用ガラス薄膜３９を従来と同様に低軟化温度ガラ
ス層３９ａと高軟化温度ガラス層３９ｂとの２層構造に
構成し、Ｃバー３１の磁気ギヤソプ（図では下方）とな
る接合面３３ａ部分に低軟化温度ガラス層３６ａと高軟
化温度ガラス層３６ｂとを４層以上の偶数層に積層した
構造にしても、第８図に示すように、他方のギャップ形
成用ガラス薄膜４６と同様に低軟化温度ガラス層４９ａ
と高軟化温度ガラス層４９ｂとを４以上の偶数層積層し
た構造に構成してもよい。

なお、第６図において２１はＣバー、２４は接合面、２
６はギャップ形成用ガラス薄膜、第７図において３１は
Ｃバー、３３は接合面、３６はギャップ形成用ガラス薄
膜、第８図において４１はＣバー、４３は接合面、４６
はギャップ形成用ガラス薄膜ある。

加えて、Ｃバー１−１１・２１・３１・４１の代わりに
第９図に示すようなウェハー状の板材５１の波状面５３
にギャップ形成用ガラス薄膜５６を形成する一方、１バ
ー２・１２・２２・３２・４２の代わりの板厚０．２〜
０．４鰭の板材５２に片面５４に高飽和磁束密度磁性薄
膜５５を形成し、これらを同様の手法で接合させた後、
所定の大きさに裁断して、第１図（ｅ）に示すコア１４
と同様のコアを得ることも可能である。

また、■バー６２として、第１０図に示すように、その
中間部の肉厚が両端部よりも薄いコ字形断面のものを使
用することも可能である。

「発明の効果」 以上のように、本発明において、互いに接合される磁性
材の接合面の一方に高飽和磁束密度磁性薄膜を形成し、
その他方にギャップ形成用ガラス薄膜を形成する場合に
は、接合時に加熱された高飽和磁束密度磁性薄膜から放
出される気体がガラス薄膜によって高飽和磁束密度磁性
薄膜に抑え込まれることなく高飽和磁束密度磁性薄膜外
に放出されるので、高飽和磁束密度磁性ｔｅｌ！がガラ
ス薄膜や補強用ガラスと反応して軟化する時に高飽和磁
束密度磁性薄膜から多量の気体がギャップや補強用ガラ
ス中に噴出することを防止でき、ギャップや補強用ガラ
ス中に一定以上の大きさの気泡が封入されることを防止
できる。その結果、ギャップや補強用ガラス中への気泡
の封入による接合強度の低下を防止できるとともに、ギ
ャップの寸法測定が気泡によって妨害されず、精度の高
いギャップ寸法測定ができるようになる。

また、本発明において、ギャップ形成用ガラス層を膜厚
が薄い軟化温度の低いガラス層と軟化温度の高いガラス
層とを交互に積層して、４以上の偶数層の積層構造を形
成する場合には、各軟化温度の低いガラス層で発生する
気体が一定以上の大きさになるまで集合することが防止
されるので、気泡の発生による接合強度の低下を防止で
き、しかも、各軟化温度の低いガラス層の膜厚の合計寸
法大きさまでギャップ間隔の変化を吸収することができ
るので、接合不良の発生率を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図１８）ないしくｅ）は本発明の具体的な一実施例
に係る磁気ヘッドの製造方法の手順を順に示す説明図、
第２図はＩバーの厚さと高飽和磁束密度磁性薄膜形成に
伴う平面度の変化との関係を示す説明図、第３図はＩバ
ーの厚さに対する付き不良発生率の関係を示す説明図、
第４図は高飽和磁束密度磁性薄膜の膜厚とクランク発生
率との関係を示す説明図、第５図ないし第８図はそれぞ
れ上記一実施例の異なる変形例を示すコアの模式図、第
９図は本発明の他の実施例に係る磁気ヘッドの製造方法
の手順の特徴を示す説明図、第１θ図はＩバーの変形例
の側面図、第１１図（ａ）ないし第１１図（Ｃ）は従来
の一般的な磁気ヘッドの製造方法の手順を順に示す説明
図、第１２図（ａ）ないし第１２図（ｅ）は従来のＭＩ
Ｇヘッドの製造方法の手順のを順に示す説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに接合することにより巻線窓を中央に有する
   閉断面状のコアを形成する複数の磁性材を用意し、各磁
   性材のうち互いに接合される磁性材の接合面うちの一方
   の接合面に高飽和磁束密度磁性薄膜を形成し、その他方
   の接合面にギャップ形成用ガラス薄膜を形成し、これら
   接合面の高飽和磁束密度磁性薄膜とガラス薄膜とが接触
   するように各磁性材を突き合わせ、上記巻線窓に補強用
   ガラスを挿入した後、高温雰囲気中で溶着させることを
   特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. （２）互いに接合することにより巻線窓を中央に有する
   閉断面状のコアを形成する複数の磁性材を用意し、各磁
   性材のうち互いに接合される磁性材の接合面うちの少な
   くとも一方にギャップ形成用ガラス薄膜を形成し、各磁
   性材の接合面をギャップ形成用ガラス薄膜を挟んで突き
   合わせ、上記巻線窓に補強用ガラスを挿入した後高温雰
   囲気中で圧着させる手順を経る磁気ヘッドの製造方法に
   おいて、各磁性材のうち互いに接合される磁性材の接合
   面うちの少なくとも一方に膜厚が薄い軟化温度の低いガ
   ラス層と軟化温度の高いガラス層とを交互に積層して、
   ４以上の偶数層の積層構造を形成したことを特徴とする
   磁気ヘッドの製造方法。