JPH0369007A - 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、ビデオテープレコーダ等に用いられる磁気ヘ
ッドの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、軟磁性薄膜をギャップ形成面に有した一対の
基板を低融点ガラスにて溶着する工程を含む磁気ヘッド
の製造方法が知られている。

かかる方法は、例えば、第５図（ａ）に示すように、感
光性結晶化ガラスからなる基板Ｂｌｌの表面に、略■字
状の溝１７・・・を例えばダイシングによって連続して
形成すると共に、一方の側壁１７ａ・・・に真空蒸着法
あるいはスパッタリング法等の薄膜成形技術によって、
所定の膜厚、つまり磁気ヘッドのトラック幅のほぼ半分
に相当するｌ！厚となるようにＦｅ−３ｔ　−Ａ／！系
合金からなる軟磁性薄膜１３を形成する。

そして、同図（ｂ）に示すように、軟磁性薄膜１３の上
に、Ｓｉｎ、からなる非磁性酸化膜１４を保護膜として
底膜した後、溝１７・・・全体を覆うように金属Ｔｉ膜
１５→金属Ｃｒ膜１６の順でこれらを連続して形成する
。

次いで、基板Ｂｌｌ上に、ナトリウムを含有する板状の
低融点ガラスを載せ、同図（Ｃ）に示すように、溝１７
・・・全体に低融点ガラス１２によるモールドを行うと
共に、低融点ガラス１２の平坦化のための研削を行う。

そして、第６図（ａ）に示すように、基板Ｂ１１をピッ
チＥで切り出し、この切り出された基板Ｂｌｌに対し外
部巻線溝および内部巻線溝を形成すると共に、ギャップ
面加工を行う。

そして、このように巻線溝の形成された基板Ｂ１１を一
対用意し、互いのギャップ面が対向するように突き合わ
せて加圧固定し、低融点ガラス１２が接着力を持つよう
な温度まで昇温してガラス溶着を行って接合し、同図（
ｂ）に示すように、コアブロック１８を得る。

このコアブロック１８に対し一定幅で切断を行い、第７
図に示すように、ヘッドチップ本体２０を得た後、この
ヘッドチップ本体２０に対し、テープ摺動面研磨、コイ
ル巻線、ベース板への固定等の処理を施して磁気ヘッド
を得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、ガラス溶着に用いられるナトリウムを含む低
融点ガラス１２は、耐摩耗性に劣る、硬度が低い、等の
欠点を有しており、製造された磁気ヘッドにおいて、テ
ープ摺動時にガラスの欠けや割れが生じ、長寿命化が図
れないという欠点を有している。

この場合、ナトリウムを含む低融点ガラス１２の代わり
にカリウムを含む低融点ガラスを用いた磁気ヘッドの方
が長寿命化の点で優れているのであるが、このカリウム
を含む低融点ガラスは、ナトリウムを含む低融点ガラス
１２に比べ、ガラス化が困難であるため、溶着性および
加工性に劣っており、磁気ヘッドを製造する上で著しい
欠点を持つものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、上記の課題を解
決するために、基板表面に形成された略Ｖ字状の多溝に
対してその一方の側壁面に所定の膜厚で軟磁性薄膜を形
成する工程、および、この軟磁性薄膜の形成された一対
の基板を突き合わせて低融点ガラスにて溶着する工程を
有する磁気ヘッドの製造方法において、溶着後の低融点
ガラスに対してイオン交換処理を施す工程を有している
ことを特徴としている。

〔作　用〕

上記の槽底によれば、溶着前の低融点ガラスについては
、ガラス化が容易で溶着性および加工性に優れた例えば
ナトリウムを含むガラスを用いて磁気ヘッド製造の容易
化を図ることができる一方、ガラス溶着後においては、
イオン交換処理により、溶着済ガラスを例えばカリウム
を含むガラスに変化させ、当該カリウムを含むガラスの
有する高硬度、高耐摩耗性、高耐水性、高耐化学性の利
点を磁気ヘッドに持たせて、磁気ヘッドの長寿命化を図
ることができる。また、カリウムイオンはナトリウムイ
オンより体積が大きいので、これらの交換が行われたと
きには、ガラス内の引っ張り応力が増大し、ガラス強度
も高まり一層の長寿命化が図れることになる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本発明に係る磁気ヘッドの製造方法により製造される磁
気ヘッドにおいて、その本体部分は、第３図（ｂ）に示
すように、ギャップ対向面が山型に形成された一対の感
光性結晶化ガラスト１と、各山型部１ｃの一方の側壁部
に形成されたＦｅ５ｉ−Ａｊ！（センダスト）合金等の
軟磁性薄膜３およびＳｉＯ２等からなる非磁性酸化膜４
と、各山型部１ｃの両側壁部に形成された金属Ｔｉ膜５
および金属Ｃｒ膜６と、カリウム（Ｋ）を含む低融点ガ
ラス２′を有して構成されている。また、各感光性結晶
化ガラス１は、外部巻線溝１ａおよび内部巻線溝１ｂを
有しており、これら溝１ａ・１ｂに図示しない巻線が施
されるようになっている。

上記磁気ヘッドを製造するには、第１図（ａ）に示すよ
うに、感光性結晶化ガラスからなる基板Ｂｌの表面に、
最終的な磁気ヘッドの厚さ、および分断する際の切り代
を考慮したピッチＡ、で略■字状の溝７・・・を例えば
ダイシングによっ連続して形成する。各溝７の少なくと
も一方の側壁（前記山型部１Ｃの一方の側壁でもある）
７ａと、基板Ｂ１の加工前表面の法線Ｈ，とのなす角ｅ
ｌは、最終的な磁気ヘッド形態でのアジマス角にほぼ等
しいことが望ましい。なお、この角度については、ここ
では特に精度を要しない。この角ｏｌの精度は溝７のピ
ッチＡＩと、分断される際の加工ピッチ精度によって決
定されるからである。

次に、同図（ｂ）に示すように、一方の側壁７ａ・・・
に真空蒸着法あるいはスパッタリング法等の薄膜成形技
術によって、所定の膜厚、つまり磁気ヘッドのトラック
幅のほぼ半分に相当する膜厚となるようにＦｅ−３ｉ−
Ａｆ系合金からなる軟磁性薄膜３を形成する。Ｆｅ−３
ｔ−Ａｆ系合金の組織としては、例えば、５．５ｗｔ％
Ａｌ−ｂａｔ。

Ｆｅといったものが一般的である。軟磁性薄膜３の成膜
において、真空蒸着法を用いた場合は、同図（Ｃ）に示
すように、成膜に寄与する蒸着粒子の飛来方向Ｒが一様
であるので、この飛来方向角Φを適当に設定すれば、隣
接する溝壁７ａ・・・の頂部による陰影効果により、各
側壁７ａの底に近い部分で軟磁性薄膜３を途切れさせる
ことができる、なお、蒸着粒子の飛来方向角Φは、軟磁
性薄膜３としてＦｅ−３ｔ　−Ａｌｌ！系合金を用いた
場合、その特性を考慮すると、０〜４５°の範囲に設定
するのが望ましい。

次に、同図（ｄ）に示すように、軟磁性薄膜３の上に、
Ｓｔｏｗからなる非磁性酸化膜４を保護膜として成膜す
る。なお、本実施例では、軟磁性薄膜３の上にのみ非磁
性酸化膜４を形成しているが、溝７全体を被覆するよう
に形成しても良いものである。また、非磁性酸化膜４と
してＳｉｎ。

膜を示したが、これに限るものではない。

次に、同図（ｅ）に示すように、溝７・・・全体を覆う
ように金属Ｔｉ成膜→金属Ｃｒ膜６の順でこれらを連続
して形成する。この金属Ｔｉ膜５と金属Ｃｒ成膜が形成
されるときには、軟磁性薄膜３との間に保護層として前
記の非磁性酸化膜４が介在しており、軟磁性薄膜３上に
直接に形成する場合に比べると、軟磁性薄膜３と金属Ｔ
ｉ膜との間での拡散が抑止され、この拡散に起因する特
性劣化を低減することができる。

次に、基板Ｂｌ上に、ナトリウムを含有する板状の低融
点ガラスを載せ、同図（ｆ）に示すように、溝７・・・
全体に低融点ガラス２によるモールドを行ってこれを平
坦化する。このガラスモールドが行われるときには、前
述の金属Ｃｒ成膜が溝７・・・全体を被覆しているので
、低融点ガラス２の溶融時における濡れ性が良好となり
、溶融したガラスの表面張力による縮みが生して玉状に
固着し全体が被覆されないといった欠点を解消すること
ができる。また、金属Ｃｒ成膜だけでは、これを非磁性
薄膜４や基板Ｂｌ上に直接形成した場合、反応を起こし
て発泡しがちとなるが、前記金属Ｔｉ膜５が介在されて
いることにより、かかる発泡の問題も解消される。なお
、実験により、低融点ガラス２でモールドする際、金属
Ｃｒ１１６がある場合とない場合とでは、ある場合の濡
れ角は６０〜７０°、ない場合の濡れ角は１００〜１１
０°であり、その差が３０〜５０’であることが６Ｉ　
Ｌ’Ｑされている。

次に、第２図（ａ）に示すように、ガラスモールドされ
た基板Ｂ１をピッチＥ１で切り出し、。この切り出され
た基板Ｂｌに対し同図（ｂ）に示すように、外部巻線溝
Ｂｌａおよび内部巻線溝Ｂｌｂを形成すると共に、ギャ
ップ面加工を行う。

そして、このように外部巻線溝Ｂｌａおよび内部巻線溝
Ｂｉｂ等の形成された基板Ｂ１を一対用意し、互いのギ
ャップ面が対向するように突き合わせて加圧固定し、低
融点ガラス２が接着力を持つような温度まで昇温しでガ
ラス溶着を行って接合し、同図（Ｃ）に示すように、コ
アブロック８を得る。

このコアブロック８に対し一定幅で切断を行い、第３図
（ａ）に示すように、ヘッドチップ本体１０を得る。

次に、このヘッドチップ本体１０を中性硝酸カリウム溶
液中に約２０時間浸漬してナトリウムを含む低融点ガラ
ス２に対するイオン交換処理を行う。イオン交換により
、低融点ガラス２中の体積の小さい一価のイオンが、体
積の大きな一価の陽イオンと置き換わることになる。即
ち、第４図（ａ）（ｂ）に示すように、小さなナトリウ
ムイオン（Ｎａ”）が大きなカリウムイオン（Ｋ“）に
交換され、前記のへラドチップ本体１０において、ナト
リウムを含む低融点ガラス２は、第３図（ｂ）に示すよ
うに、カリウムを含む低融点ガラス２′に変化する。

そして、このようにイオン交換されたヘッドチップ本体
１０に対し、テープ摺動面研磨、コイル巻線、ベース板
への固定等の処理を施して磁気ヘッドを得る。

上記の構成によれば、ガラス溶着が完了されているヘッ
ドチップ本体１０を得るまでは、ナトリウムを含む低融
点ガラス２によるので、当該低融点ガラス２の持つガラ
ス化の容易性を有効に引き出して溶着の高信頼化および
加工の容易化を図ることができる。そして、ガラス化を
考慮しなくてもよい段階に入ってからイオン交換処理が
施され、このイオン交換処理によって小さなナトリウム
イオンが大きなカリウムイオンに交換されるため、ガラ
ス中の引っ張り応力が増大し、ガラス強度を向上するこ
とができる。また、カリウムを含むガラスは硬度も高く
（なお、本実施例の場合、イオン交換前のピンカース硬
度が３５０であったのに対し、イオン交換後のビッカー
ス硬度が６００に向上した。）、耐摩耗性並びに耐水性
、耐化学性も高いことから、カリウムを含む低融点ガラ
ス２′を有する当該磁気ヘッドは、その寿命が格段に高
められることになる。

〔発明の効果〕　、 本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、以上のように、
基板表面に形成された略■字状の多溝に対してその一方
の側壁面に所定の膜厚で軟磁性薄膜を形成する工程、お
よび、この軟磁性薄膜の形成された一対の基板を突き合
わせて低融点ガラスにて溶着する工程を有する磁気ヘッ
ドの製造方法において、溶着後の低融点ガラスに対して
イオン交換処理を施す工程を有している構成である。

これにより、溶着前の低融点ガラスについては、ガラス
化が容易で溶着性および加工性に優れた例えばナトリウ
ムを含むガラスを用いて磁気ヘッド製造の容易化を図る
ことができる一方、ガラス溶着後においては、イオン交
換処理により、溶着済ガラスを例えばカリウムを含むガ
ラスに変化させ、当該カリウムを含むガラスの有する高
硬度、高耐摩耗性、高耐水性、高耐化学性の利点、さら
には高強度化の利点を磁気ヘッドに持たせて、磁気ヘッ
ドの長寿命化を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図（ａ）（ｂ）および（ｄ）〜（ｆ）はそれぞれ溝
加工からガラスモールディングに至るまでの磁気ヘッド
の製造方法の各段階を示す断面図、同図（ｃ）は真空蒸
着法による場合の蒸着粒子飛来方向を示す説明図である
。 第２図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれガラスモールドされた
基板の切り出しからヘッドブロックを得るに至るまでの
磁気ヘッドの製造方法の各段階を示す斜視図である。 第３図（ａ）はイオン交換前のへラドチップ本体を示す
斜視図、同図（ｂ）はイオン交換後のヘッドチップ本体
を示す斜視図である。 第４図（ａ）はイオン交換前のナトリウムを含むガラス
の状態を示す模式図、同図（ｂ）はイオン交換後のカリ
ウムを含むガラスの状態を示す模式図である。 第５図ないし第７図は従来例を示すものである。 第５図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ溝加工からガラスモー
ルデイン、グに至るまでの磁気ヘッドの製造方法の各段
階を示す断面図である。 第６図（ａ）および（ｂ）はそれぞれガラスモールドさ
れた基板の切り出しからヘッドブロックを得るに至るま
での磁気ヘッドの製造方法の各段階を示す斜視図である
。 第７図はへラドチップ本体を示す斜視図である。 １は感光性結晶化ガラス、２はナトリウムを含む低融点
ガラス、２′はカリウムを含む低融点ガラス、３は軟磁
性薄膜、４は非磁性酸化膜、５は金属Ｔｉ膜、６は金属
Ｃｒ膜、７は溝、１０はへラドチップ本体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板表面に形成された略Ｖ字状の各溝に対してその
   一方の側壁面に所定の膜厚で軟磁性薄膜を形成する工程
   、および、この軟磁性薄膜の形成された一対の基板を突
   き合わせて低融点ガラスにて溶着する工程を有する磁気
   ヘッドの製造方法において、 溶着後の低融点ガラスに対してイオン交換処理を施す工
   程を有していることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法
   。