JPH05159235A - 薄膜磁気ヘッド用基板材料とその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド用基板材料とその製造方法Info
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- JPH05159235A JPH05159235A JP34168491A JP34168491A JPH05159235A JP H05159235 A JPH05159235 A JP H05159235A JP 34168491 A JP34168491 A JP 34168491A JP 34168491 A JP34168491 A JP 34168491A JP H05159235 A JPH05159235 A JP H05159235A
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 品質が優れ、耐用寿命が長い薄膜磁気ヘッド
用基板材料とその製造方法を提供すること。 【構成】 薄膜磁気ヘッド用の非磁性基板材料におい
て、MgO−NiO−La2 O3 系材料を用いて構成さ
れ、平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μm
以上の大きさの残留気孔がない薄膜磁気ヘッド用基板材
料。MgO−NiO−La2 O3 系材料を用いて焼成体
を形成し、そのまわりにNiOやCoO等の酸化物を含
む粉体を配置し、不活性ガス雰囲気中で熱間静水圧プレ
ス処理を行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッド用基板材
料の製造方法。
用基板材料とその製造方法を提供すること。 【構成】 薄膜磁気ヘッド用の非磁性基板材料におい
て、MgO−NiO−La2 O3 系材料を用いて構成さ
れ、平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μm
以上の大きさの残留気孔がない薄膜磁気ヘッド用基板材
料。MgO−NiO−La2 O3 系材料を用いて焼成体
を形成し、そのまわりにNiOやCoO等の酸化物を含
む粉体を配置し、不活性ガス雰囲気中で熱間静水圧プレ
ス処理を行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッド用基板材
料の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフロッピーディスク装置
やVTRの磁気ヘッド等に用いられる薄膜磁気ヘッド用
基板材料とその製造方法に関するものである。
やVTRの磁気ヘッド等に用いられる薄膜磁気ヘッド用
基板材料とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、VTRの磁気ヘッドは、磁性材料
であるフェライトと非磁性材料からなる構造部品がガラ
スで溶着されて作られている。
であるフェライトと非磁性材料からなる構造部品がガラ
スで溶着されて作られている。
【0003】近年、VTRの記憶容量の増大に伴って、
高密度記録化や飽和磁束密度の高度化が進んでおり、よ
り高品質の磁気ヘッドが望まれるようになってきた。こ
のような高品位の磁気ヘッドとしては、MIG(Met
al In Gap)タイプ、TSS(Tilted
Sputter Sendust)タイプ、X膜タイ
プ、ラミネートコアタイプ等がある。初めの3つのタイ
プの磁気ヘッドは、フェライトを基板材料として用いて
いる。ラミネートコアタイプにおいては、非磁性基板材
料を基板材料として用いている。ラミネートタイプで
は、基板上に蒸着またはスパッタリングでセンダスト等
の金属磁性膜を複数層成膜して薄膜磁気ヘッドが構成さ
れる。
高密度記録化や飽和磁束密度の高度化が進んでおり、よ
り高品質の磁気ヘッドが望まれるようになってきた。こ
のような高品位の磁気ヘッドとしては、MIG(Met
al In Gap)タイプ、TSS(Tilted
Sputter Sendust)タイプ、X膜タイ
プ、ラミネートコアタイプ等がある。初めの3つのタイ
プの磁気ヘッドは、フェライトを基板材料として用いて
いる。ラミネートコアタイプにおいては、非磁性基板材
料を基板材料として用いている。ラミネートタイプで
は、基板上に蒸着またはスパッタリングでセンダスト等
の金属磁性膜を複数層成膜して薄膜磁気ヘッドが構成さ
れる。
【0004】最近は、フェライトを用いた磁気ヘッドよ
りも、非磁性材料を基板に用いた高品位の薄膜磁気ヘッ
ドの方が主流になりつつある。高品位の薄膜磁気ヘッド
を製造する際には、金属磁性膜だけではなく、それを形
成する基板の特性も非常に重要となってくる。基板に要
求される主な特性を次に示す。
りも、非磁性材料を基板に用いた高品位の薄膜磁気ヘッ
ドの方が主流になりつつある。高品位の薄膜磁気ヘッド
を製造する際には、金属磁性膜だけではなく、それを形
成する基板の特性も非常に重要となってくる。基板に要
求される主な特性を次に示す。
【0005】(1)金属磁性膜と非磁性基板との熱膨張
係数の差をできるだけ小さくすること。
係数の差をできるだけ小さくすること。
【0006】金属磁性膜と非磁性基板との間で熱膨張係
数が大きく異なると、成膜の際に両者の間に応力が発生
し、クラックや剥離、さらには磁気特性の低下が生じる
からである。
数が大きく異なると、成膜の際に両者の間に応力が発生
し、クラックや剥離、さらには磁気特性の低下が生じる
からである。
【0007】(2)金属磁性膜と非磁性基板との摩耗特
性を同等にすること。
性を同等にすること。
【0008】金属磁性膜と非磁性基板との間で摩耗特性
が異なると、使用回数が増えるにつれて薄膜磁気ヘッド
表面に摩耗特性の違いに起因する凹凸が生じ、磁気特性
が低下してくるからである。
が異なると、使用回数が増えるにつれて薄膜磁気ヘッド
表面に摩耗特性の違いに起因する凹凸が生じ、磁気特性
が低下してくるからである。
【0009】(3)残留気孔の数を少なくすること。
【0010】金属磁性膜を均一にかつ平坦に成膜できる
ようにするために、非磁性基板の残留気孔数を極力少な
くすることが必要となる。
ようにするために、非磁性基板の残留気孔数を極力少な
くすることが必要となる。
【0011】(4)チッピングを起こさず、研磨が行い
やすくて加工性がよいこと。
やすくて加工性がよいこと。
【0012】非磁性基板を切断したり研磨したりすると
きに割れや欠けが生じ、それによる製造歩留の低下を防
ぐ必要がある。
きに割れや欠けが生じ、それによる製造歩留の低下を防
ぐ必要がある。
【0013】従来、この薄膜磁気ヘッド用基板は、Mg
O−NiO−TiO2 系、NiO−CoO系、MnO−
Al2 O3 系等のセラミックス材料を用い、これを加圧
焼成(ホットプレス)や雰囲気焼成することによって製
造されていた。
O−NiO−TiO2 系、NiO−CoO系、MnO−
Al2 O3 系等のセラミックス材料を用い、これを加圧
焼成(ホットプレス)や雰囲気焼成することによって製
造されていた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製法で
は焼成体中の残留気孔を完全になくすことができず、金
属磁性膜を形成したり、加工する際に問題となってい
た。残留気孔を少なくするには焼成温度を高くすればよ
いが、この場合には平均結晶粒径が大きくなって加工性
や耐摩耗性に問題が残る。そこで、予備焼成したものを
不活性ガス雰囲気中で熱間静水圧プレス(HIP)する
ことによって気孔を減少させることが提案された。
は焼成体中の残留気孔を完全になくすことができず、金
属磁性膜を形成したり、加工する際に問題となってい
た。残留気孔を少なくするには焼成温度を高くすればよ
いが、この場合には平均結晶粒径が大きくなって加工性
や耐摩耗性に問題が残る。そこで、予備焼成したものを
不活性ガス雰囲気中で熱間静水圧プレス(HIP)する
ことによって気孔を減少させることが提案された。
【0015】しかしながら、不活性ガス雰囲気中で熱間
静水圧プレスした場合に、材料のNiOと不活性ガスが
反応して予備焼成体の表面が還元され部分的に金属化す
るという現象が起きていた。このため焼成体表面の金属
部と内側のセラミックス部との熱膨張差により、焼成体
が割れるという不都合が生じいてた。
静水圧プレスした場合に、材料のNiOと不活性ガスが
反応して予備焼成体の表面が還元され部分的に金属化す
るという現象が起きていた。このため焼成体表面の金属
部と内側のセラミックス部との熱膨張差により、焼成体
が割れるという不都合が生じいてた。
【0016】本発明の目的は、MgO−NiO−La2
O3 系材料を用いた基板材料の製造方法において、その
焼成体表面に金属層が存在せず、かつ残留気孔の少ない
薄膜磁気ヘッド基板材料とその製造方法を提供すること
である。
O3 系材料を用いた基板材料の製造方法において、その
焼成体表面に金属層が存在せず、かつ残留気孔の少ない
薄膜磁気ヘッド基板材料とその製造方法を提供すること
である。
【0017】
【課題を解決するための手段】第1発明は、薄膜磁気ヘ
ッド用の非磁性基板材料において、MgO−NiO−L
a2 O3 系材料を用いて構成され、平均結晶粒径が15
μm以下であって、0.1μm以上の大きさの残留気孔
がない薄膜磁気ヘッド用基板材料を要旨としている。
ッド用の非磁性基板材料において、MgO−NiO−L
a2 O3 系材料を用いて構成され、平均結晶粒径が15
μm以下であって、0.1μm以上の大きさの残留気孔
がない薄膜磁気ヘッド用基板材料を要旨としている。
【0018】第2発明は、MgO−NiO−La2 O3
系材料を用いて焼成体を形成し、そのまわりにNiOや
CoO等の酸化物を含む粉体を配置し、不活性ガス雰囲
気中で熱間静水圧プレス処理を行うことを特徴とする薄
膜磁気ヘッド用基板材料の製造方法を要旨としている。
系材料を用いて焼成体を形成し、そのまわりにNiOや
CoO等の酸化物を含む粉体を配置し、不活性ガス雰囲
気中で熱間静水圧プレス処理を行うことを特徴とする薄
膜磁気ヘッド用基板材料の製造方法を要旨としている。
【0019】
【作用】被焼成体の表面を覆ったNiO等の酸化物を含
む粉末が熱間静水圧プレス(HIP)処理の際に、不活
性ガスによって金属化される。このため、焼成体表面の
金属化、特に焼成体に含まれるNiOの金属化を防止す
ることができる。また熱間静水圧プレス処理によって、
平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μm以上
の残留気孔が存在しない焼成体が得られる。
む粉末が熱間静水圧プレス(HIP)処理の際に、不活
性ガスによって金属化される。このため、焼成体表面の
金属化、特に焼成体に含まれるNiOの金属化を防止す
ることができる。また熱間静水圧プレス処理によって、
平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μm以上
の残留気孔が存在しない焼成体が得られる。
【0020】
【実施例】NiO等の酸化物を含む粉末は、Al2 O3
が0〜50重量%であり残部がNiO等の酸化物からな
る混合粉末を用いることが望ましい。また、粉末の粒径
は50μm以下に設定することが望ましい。この限定理
由は粗粉に比べ微粉の方が還元されやすいからである。
が0〜50重量%であり残部がNiO等の酸化物からな
る混合粉末を用いることが望ましい。また、粉末の粒径
は50μm以下に設定することが望ましい。この限定理
由は粗粉に比べ微粉の方が還元されやすいからである。
【0021】酸化物はNiOを用いるのが望ましい。こ
れは、被焼成体と同組成のものを用いる方が被焼成体表
面の金属化を防止する効果が大きいからである。しか
し、不活性ガスと反応して金属化を起す(還元される)
ものならNiO以外の金属酸化物、例えばCoOやFe
2 O3 等を用いることも可能である。
れは、被焼成体と同組成のものを用いる方が被焼成体表
面の金属化を防止する効果が大きいからである。しか
し、不活性ガスと反応して金属化を起す(還元される)
ものならNiO以外の金属酸化物、例えばCoOやFe
2 O3 等を用いることも可能である。
【0022】被焼成体を覆う粉体は通常は1回しか使用
することができない。このため材料費を安くする観点か
ら、前述のように安価なAl2 O3 を混ぜることが望ま
しいのである。添加するAl2 O3は、前述のように5
0重量%以下とする。なぜなら、Al2 O3 が50重量
%を超えると焼成体表面の金属化を防止する効果が充分
でなくなるからである。また、Al2 O3 のかわりにM
gO、ZrO2 、コーディエライト、ムライト等を用い
ることもできる。
することができない。このため材料費を安くする観点か
ら、前述のように安価なAl2 O3 を混ぜることが望ま
しいのである。添加するAl2 O3は、前述のように5
0重量%以下とする。なぜなら、Al2 O3 が50重量
%を超えると焼成体表面の金属化を防止する効果が充分
でなくなるからである。また、Al2 O3 のかわりにM
gO、ZrO2 、コーディエライト、ムライト等を用い
ることもできる。
【0023】焼成体の囲りに配置する粉体の量は、焼成
体の表面積に応じて決める。粉体の量が少なすぎると焼
成体表面の一部で金属化が起ってしまう。また粉体の量
が多すぎるとコスト高になってしまう。粉体は焼成体の
表面から5〜20mmの厚さで配置するのが望ましい。
体の表面積に応じて決める。粉体の量が少なすぎると焼
成体表面の一部で金属化が起ってしまう。また粉体の量
が多すぎるとコスト高になってしまう。粉体は焼成体の
表面から5〜20mmの厚さで配置するのが望ましい。
【0024】MgO−NiO−La2 O3 系材料の構成
比は、MgOを10〜70モル%、NiOを30〜90
モル%、La2 O3 を0.1〜5モル%とすることが望
ましく、この場合に熱膨張係数が125×10-7℃以上
で加工性の優れた薄膜磁気ヘッド基板を得ることができ
る。
比は、MgOを10〜70モル%、NiOを30〜90
モル%、La2 O3 を0.1〜5モル%とすることが望
ましく、この場合に熱膨張係数が125×10-7℃以上
で加工性の優れた薄膜磁気ヘッド基板を得ることができ
る。
【0025】図1を参照する。図1に示すラミネート型
磁気ヘッドは、2枚の非磁性基板1の間に中間膜2や積
層膜3が設けてあり、ガラス4も設けてある。この基板
1は幅が2mm、厚みが0.3mm、高さが約1mmで
ある。
磁気ヘッドは、2枚の非磁性基板1の間に中間膜2や積
層膜3が設けてあり、ガラス4も設けてある。この基板
1は幅が2mm、厚みが0.3mm、高さが約1mmで
ある。
【0026】以下、本発明の実験例を説明する。
【0027】実験例1 酸化マグネシウム30モル%、酸化ニッケル69モル
%、酸化ランタン1モル%をボールミルで24時間混合
し乾燥させた後、1200℃で2時間焙焼した。次に、
焙焼粉を平均粒子径が1μm以下になるまでボールミル
で粉砕し、造粒した。これを300kg/cm2 で成形
した後、1000kg/cm2 で静水圧プレスして成形
し、1300〜1500℃で5時間予備焼成を行った。
この予備焼成体をAl2 O3 30wt%、NiO70w
t%の混合粉で覆い、温度1150〜1250℃、圧力
1000〜1500kg/cm2 、保持時間4時間、A
rガス雰囲気で熱間静水圧プレス(HIP)処理を行っ
た。
%、酸化ランタン1モル%をボールミルで24時間混合
し乾燥させた後、1200℃で2時間焙焼した。次に、
焙焼粉を平均粒子径が1μm以下になるまでボールミル
で粉砕し、造粒した。これを300kg/cm2 で成形
した後、1000kg/cm2 で静水圧プレスして成形
し、1300〜1500℃で5時間予備焼成を行った。
この予備焼成体をAl2 O3 30wt%、NiO70w
t%の混合粉で覆い、温度1150〜1250℃、圧力
1000〜1500kg/cm2 、保持時間4時間、A
rガス雰囲気で熱間静水圧プレス(HIP)処理を行っ
た。
【0028】このようにして図2に示す非磁性基板材料
のブロック5を得た。ブロック5は、縦25mm、横4
0mm、高さ16.2mmである。このブロック5を加
工して図1に示すラミネート型磁気ヘッドの非磁性基板
1を製造できる。
のブロック5を得た。ブロック5は、縦25mm、横4
0mm、高さ16.2mmである。このブロック5を加
工して図1に示すラミネート型磁気ヘッドの非磁性基板
1を製造できる。
【0029】実験例2,3 実験例2,3では、NiOとAl2 O3 の混合比をそれ
ぞれ70:30,100:0とし、他の条件は実験例1
と同一にして非磁性基板材料ブロックを製造した。
ぞれ70:30,100:0とし、他の条件は実験例1
と同一にして非磁性基板材料ブロックを製造した。
【0030】比較例4〜6 比較例4ではNiOとAl2 O3 の混合粉を使用せず、
比較例5,6ではNiOとAl2 O3 の混合比を40:
60,0:100にして、他の条件は実験例と同一にし
て非磁性基板材料ブロックを製造した。
比較例5,6ではNiOとAl2 O3 の混合比を40:
60,0:100にして、他の条件は実験例と同一にし
て非磁性基板材料ブロックを製造した。
【0031】表1に実験例と比較例の結果を示した。実
験例と比較例においては気孔が観察されなかった。ま
た、NiOが50重量%以下の場合(比較例5,6)に
は、ブロック表面の金属化を防ぐことができないことが
わかる。また混合粉を全く使用しない場合(比較例4)
には、焼成体表面に形成された金属層の厚さが1.5m
mにもなり、このため金属層とその内側のセラミックス
部との熱膨張差によって割れが生じた。また、表には示
していないが、実験例1〜3における平均結晶粒径は5
μm以下であった。
験例と比較例においては気孔が観察されなかった。ま
た、NiOが50重量%以下の場合(比較例5,6)に
は、ブロック表面の金属化を防ぐことができないことが
わかる。また混合粉を全く使用しない場合(比較例4)
には、焼成体表面に形成された金属層の厚さが1.5m
mにもなり、このため金属層とその内側のセラミックス
部との熱膨張差によって割れが生じた。また、表には示
していないが、実験例1〜3における平均結晶粒径は5
μm以下であった。
【0032】表2には従来例7,8として、熱間静水圧
プレスを施さず、常圧焼成のみ又は加圧焼成のみによっ
て製造したブロックに見られる気孔の径を例示した。こ
のように熱間静水圧プレス処理を行なわない場合には残
留気孔をなくすことはできない。
プレスを施さず、常圧焼成のみ又は加圧焼成のみによっ
て製造したブロックに見られる気孔の径を例示した。こ
のように熱間静水圧プレス処理を行なわない場合には残
留気孔をなくすことはできない。
【0033】以上のことから、被焼成体をAl2 O3 0
〜50wt%、残部NiOからなるNiO−Al2 O3
混合粉で覆い、不活性ガス雰囲気中で熱間静水圧プレス
することにより、良好な基板材料が得られることがわか
る。
〜50wt%、残部NiOからなるNiO−Al2 O3
混合粉で覆い、不活性ガス雰囲気中で熱間静水圧プレス
することにより、良好な基板材料が得られることがわか
る。
【0034】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、MgO−N
iO−La2 O3 系焼成体をNiO等の酸化物を含有す
る粉体で覆って熱間静水圧プレス処理することにより、
平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μm以上
の残留気孔がなく、表面が金属化していない良好な焼成
体を得ることができ、基板材料の生産性の向上、さらに
は薄膜磁気ヘッドの製造歩留を高めることができる。
iO−La2 O3 系焼成体をNiO等の酸化物を含有す
る粉体で覆って熱間静水圧プレス処理することにより、
平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μm以上
の残留気孔がなく、表面が金属化していない良好な焼成
体を得ることができ、基板材料の生産性の向上、さらに
は薄膜磁気ヘッドの製造歩留を高めることができる。
【図1】本発明によって製造した薄膜磁気ヘッド用基板
材料を備えたラミネート型磁気ヘッドの一例を示す斜視
図。
材料を備えたラミネート型磁気ヘッドの一例を示す斜視
図。
【図2】本発明による薄膜磁気ヘッド用基板材料を示す
斜視図。
斜視図。
1 基板 2 中間膜 3 積層膜 4 ガラス ◆
【表1】
【表2】
Claims (2)
- 【請求項1】 薄膜磁気ヘッド用の非磁性基板材料にお
いて、MgO−NiO−La2 O3 系材料を用いて構成
され、平均結晶粒径が15μm以下であって、0.1μ
m以上の大きさの残留気孔がない薄膜磁気ヘッド用基板
材料。 - 【請求項2】 MgO−NiO−La2 O3 系材料を用
いて焼成体を形成し、そのまわりにNiOやCoO等の
酸化物を含む粉体を配置し、不活性ガス雰囲気中で熱間
静水圧プレス処理を行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド用基板材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34168491A JPH05159235A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 薄膜磁気ヘッド用基板材料とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34168491A JPH05159235A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 薄膜磁気ヘッド用基板材料とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159235A true JPH05159235A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18347986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34168491A Pending JPH05159235A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 薄膜磁気ヘッド用基板材料とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159235A (ja) |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP34168491A patent/JPH05159235A/ja active Pending
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