JPH077491B2 - 浮上型磁気ヘッド - Google Patents
浮上型磁気ヘッドInfo
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- JPH077491B2 JPH077491B2 JP20420290A JP20420290A JPH077491B2 JP H077491 B2 JPH077491 B2 JP H077491B2 JP 20420290 A JP20420290 A JP 20420290A JP 20420290 A JP20420290 A JP 20420290A JP H077491 B2 JPH077491 B2 JP H077491B2
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- slider
- magnetic
- head core
- magnetic head
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- Ceramic Products (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク装置に使用される浮上型磁気ヘ
ッドに関するものであり、特に、ヘッドコアとして薄膜
積層コアを使用したコンポジットタイプの浮上型磁気ヘ
ッドに関するものである。
ッドに関するものであり、特に、ヘッドコアとして薄膜
積層コアを使用したコンポジットタイプの浮上型磁気ヘ
ッドに関するものである。
従来の技術 一般に、磁気ディスク装置に使用される浮上型磁気ヘッ
ドは、スライダとヘッドコアとを備え、板バネ支持機構
を介して装置本体のアクチュエータに接続されている。
ドは、スライダとヘッドコアとを備え、板バネ支持機構
を介して装置本体のアクチュエータに接続されている。
従来、斯かる浮上型磁気ヘッドとしては、（１）スライ
ダをフェライトにて構成し、そのスライダの一部にギャ
ップを形成した後、所定形状に切削及び研削することに
より作製されるモノリシックタイプ、及び（２）スライ
ダはセラミックスのような非磁性材料で形成し、フェラ
イトにて作製されたヘッドコアをスライダにガラスによ
り溶着して作製されるフェライト型コンポジットタイプ
があるが、近年、高密度記録を達成するために、飽和磁
束密度が高く、透磁率の高周波特性が優れているFe-Si-
Al合金（センダスト）、アモルファス磁性体などからな
る磁性薄膜をフェライト製ヘッドコアのギャップを挟ん
だ両側に或は片側に設けた、いわゆるMIG（Metal In Ga
p）型ヘッドをヘッドコアとして使用するMIG型コンポジ
ットタイプの浮上型磁気ヘッドが注目を浴びている。フ
ェライト型及びMIG型コンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドは第５図に図示するように、単体のセラミックス
を切削及び研削することにより形成されたセラミックス
ライダ２の所定溝状凹所３にヘッドコア１を組込み、接
合ガラス４により溶着することにより形成されている。
ダをフェライトにて構成し、そのスライダの一部にギャ
ップを形成した後、所定形状に切削及び研削することに
より作製されるモノリシックタイプ、及び（２）スライ
ダはセラミックスのような非磁性材料で形成し、フェラ
イトにて作製されたヘッドコアをスライダにガラスによ
り溶着して作製されるフェライト型コンポジットタイプ
があるが、近年、高密度記録を達成するために、飽和磁
束密度が高く、透磁率の高周波特性が優れているFe-Si-
Al合金（センダスト）、アモルファス磁性体などからな
る磁性薄膜をフェライト製ヘッドコアのギャップを挟ん
だ両側に或は片側に設けた、いわゆるMIG（Metal In Ga
p）型ヘッドをヘッドコアとして使用するMIG型コンポジ
ットタイプの浮上型磁気ヘッドが注目を浴びている。フ
ェライト型及びMIG型コンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドは第５図に図示するように、単体のセラミックス
を切削及び研削することにより形成されたセラミックス
ライダ２の所定溝状凹所３にヘッドコア１を組込み、接
合ガラス４により溶着することにより形成されている。
更に、VTRに用いられ、高密度記録が達成でき、かつ狭
トラック化が可能な薄膜積層コア、すなわちFe-Si-Al合
金（センダスト）、アモルファス磁性体などからなる磁
性薄膜を非磁性基板上に積層することによって作製され
た薄膜積層コアをヘッドコアとして用いた薄膜積層型コ
ンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドが提供されてお
り、特開昭62-18617号に一例が示される。これは、本願
第６図（Ａ）〜（Ｃ）にも図示するように、単体のセラ
ミックスを切削及び研削することにより形成されたセラ
ミックスライダ２の所定溝状凹所３にヘッドコア１を組
込み、接合ガラスにより溶着することにより作製されて
いる。
トラック化が可能な薄膜積層コア、すなわちFe-Si-Al合
金（センダスト）、アモルファス磁性体などからなる磁
性薄膜を非磁性基板上に積層することによって作製され
た薄膜積層コアをヘッドコアとして用いた薄膜積層型コ
ンポジットタイプの浮上型磁気ヘッドが提供されてお
り、特開昭62-18617号に一例が示される。これは、本願
第６図（Ａ）〜（Ｃ）にも図示するように、単体のセラ
ミックスを切削及び研削することにより形成されたセラ
ミックスライダ２の所定溝状凹所３にヘッドコア１を組
込み、接合ガラスにより溶着することにより作製されて
いる。
発明が解決しようとする課題。
本発明者らは、コンポジットタイプの浮上型磁気ヘッド
を研究開発する過程において、従来のコンポジットタイ
プの浮上型磁気ヘッドにおいては、スライダと、ヘッド
コアとの間で偏摩耗が起こったり、接合ガラスの表面が
摩耗により荒れた面となり、さらにその上にゴミが付着
し、耐CSS性を低下させることが分かった。
を研究開発する過程において、従来のコンポジットタイ
プの浮上型磁気ヘッドにおいては、スライダと、ヘッド
コアとの間で偏摩耗が起こったり、接合ガラスの表面が
摩耗により荒れた面となり、さらにその上にゴミが付着
し、耐CSS性を低下させることが分かった。
すなわち、フェライト型及びMIG型コンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドでは、スライダとヘッドコアの材質
が異なることと、ギャップの狭トラック化のため第５図
に示すようにヘッドコアのフロントギャップ側を薄く加
工しているため接合ガラス表面の面積が大きくなってい
ることにより耐CSS性が低下している。また、従来提案
されている薄膜積層型コンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドでは、接合ガラス表面の面積について何ら言及さ
れていない。
の浮上型磁気ヘッドでは、スライダとヘッドコアの材質
が異なることと、ギャップの狭トラック化のため第５図
に示すようにヘッドコアのフロントギャップ側を薄く加
工しているため接合ガラス表面の面積が大きくなってい
ることにより耐CSS性が低下している。また、従来提案
されている薄膜積層型コンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドでは、接合ガラス表面の面積について何ら言及さ
れていない。
本発明者らは、この問題を解決するべく多くの研究、実
験を行った結果、薄膜積層コアをヘッドコアとしたコン
ポジットタイプの浮上型磁気ヘッドにおいて、スライダ
とヘッドコア非磁性基板とを同じ材料で形成し、且つヘ
ッドコアの基板材料の熱膨張係数を、ヘッドコアの磁性
薄膜材料の熱膨張係数とを実質的に同一とし、ヘッドコ
アとスライダとを接合する接合ガラス層の厚さを極めて
薄くすることにより、このような問題を解決し得ること
を見出した。
験を行った結果、薄膜積層コアをヘッドコアとしたコン
ポジットタイプの浮上型磁気ヘッドにおいて、スライダ
とヘッドコア非磁性基板とを同じ材料で形成し、且つヘ
ッドコアの基板材料の熱膨張係数を、ヘッドコアの磁性
薄膜材料の熱膨張係数とを実質的に同一とし、ヘッドコ
アとスライダとを接合する接合ガラス層の厚さを極めて
薄くすることにより、このような問題を解決し得ること
を見出した。
つまり、スライダとヘッドコア基板とを同じ材料で形成
することにより、スライダと、ヘッドコア（ヘッドチッ
プ）と間の偏摩耗を防止し、しかも、スライダとヘッド
コア基板との熱膨張係数が同じとされることにより、ヘ
ッドコアをスライダに接合するための接合ガラス層にか
かる応力が極めて小さくなり、接合後のガラスの劣化を
防止でき、信頼性が高まることが分かった。
することにより、スライダと、ヘッドコア（ヘッドチッ
プ）と間の偏摩耗を防止し、しかも、スライダとヘッド
コア基板との熱膨張係数が同じとされることにより、ヘ
ッドコアをスライダに接合するための接合ガラス層にか
かる応力が極めて小さくなり、接合後のガラスの劣化を
防止でき、信頼性が高まることが分かった。
又、従来のフェライト型及びMIG型コンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドでは、狭トラック化のために、第７
図に示すようにフロントギャップ部FGのみを加工してト
ラック幅Ｗを規定しているが、ヘッドコア１の機械的強
度を保つため、リアギャップ部RGの厚みＴは、150〜200
μｍ程度必要であり、例えば、トラック幅Ｗを20μｍ以
下とする場合は、ヘッドコア１をスライダに接合した際
のガラス層の厚さは、100〜200μｍ程度となる。
の浮上型磁気ヘッドでは、狭トラック化のために、第７
図に示すようにフロントギャップ部FGのみを加工してト
ラック幅Ｗを規定しているが、ヘッドコア１の機械的強
度を保つため、リアギャップ部RGの厚みＴは、150〜200
μｍ程度必要であり、例えば、トラック幅Ｗを20μｍ以
下とする場合は、ヘッドコア１をスライダに接合した際
のガラス層の厚さは、100〜200μｍ程度となる。
一方、本発明者らは、トラック幅を磁性合金膜の厚みで
規定し、その両側をセラミックスで補強することによ
り、スライダにヘッドコアを接合する際のガラス層の厚
みを大幅に減少させることができ、従って、接合後のガ
ラスを劣化することなく、信頼性を確保しながら、この
接合ガラス層の厚みを20μｍ以下、更には10μｍ以下に
することにより、全体として信頼性のあるコンポジット
ヘッドを実現できることを見出した。
規定し、その両側をセラミックスで補強することによ
り、スライダにヘッドコアを接合する際のガラス層の厚
みを大幅に減少させることができ、従って、接合後のガ
ラスを劣化することなく、信頼性を確保しながら、この
接合ガラス層の厚みを20μｍ以下、更には10μｍ以下に
することにより、全体として信頼性のあるコンポジット
ヘッドを実現できることを見出した。
又、このように、接合ガラス層を極めて薄くすることが
できたために機械的強度の弱いガラス層の荒れた表面積
を減少させ、さらにその表面へのゴミの付着量を大幅に
減少させ、耐CSS性を向上させ得ることが分かった。
できたために機械的強度の弱いガラス層の荒れた表面積
を減少させ、さらにその表面へのゴミの付着量を大幅に
減少させ、耐CSS性を向上させ得ることが分かった。
又、ヘッドコア基板の熱膨張係数をヘッドコアの磁性材
料の熱膨張係数と実質的に同一とすることにより磁性材
料にかかる応力を低減し、ヘッドの磁気特性の低下を防
ぐことができる。
料の熱膨張係数と実質的に同一とすることにより磁性材
料にかかる応力を低減し、ヘッドの磁気特性の低下を防
ぐことができる。
本発明は斯かる新規な知見に基づきなされたものであ
る。
る。
従って、本発明の目的は、スライダとヘッドコアの非磁
性基板との間での偏摩耗をなくし、接合ガラス層の表面
積を減少させ、さらにその上へのゴミの付着量を減少さ
せ、耐CSS性の向上を図ることができ、又、磁性材料に
かかる応力を低減しヘッド特性の向上を図った、ヘッド
コアとして薄膜積層コアを使用したコンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドを提供することである。
性基板との間での偏摩耗をなくし、接合ガラス層の表面
積を減少させ、さらにその上へのゴミの付着量を減少さ
せ、耐CSS性の向上を図ることができ、又、磁性材料に
かかる応力を低減しヘッド特性の向上を図った、ヘッド
コアとして薄膜積層コアを使用したコンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドを提供することである。
課題を解決するための手段 上記目的は本発明に掛かるコンポジッドタイプの浮上型
磁気ヘッドにて達成される。要約すれば本発明は、非磁
性基板上に磁性薄膜を積層して形成されるヘッドコア
を、スライダに形成された凹所に接合ガラス層を介して
一体に接合して構成される浮上型磁気ヘッドにおいて、
前記ヘッドコアの基板と前記スライダとを同じ材料で作
製し、且つ前記ヘッドコアの基板の熱膨張係数と磁性薄
膜の熱膨張係数とを実質的に同一とし、前記ヘッドコア
と前記スライダとを接合する接合ガラス層の厚さを20μ
ｍ以下としたことを特徴とする浮上型磁気ヘッドであ
る。好ましくは、前記ヘッドコアの基板と前記スライダ
とは、CoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）で表されるセ
ラミックス材料にて作製され、前記磁性薄膜はFe-Si-Al
合金とされる。
磁気ヘッドにて達成される。要約すれば本発明は、非磁
性基板上に磁性薄膜を積層して形成されるヘッドコア
を、スライダに形成された凹所に接合ガラス層を介して
一体に接合して構成される浮上型磁気ヘッドにおいて、
前記ヘッドコアの基板と前記スライダとを同じ材料で作
製し、且つ前記ヘッドコアの基板の熱膨張係数と磁性薄
膜の熱膨張係数とを実質的に同一とし、前記ヘッドコア
と前記スライダとを接合する接合ガラス層の厚さを20μ
ｍ以下としたことを特徴とする浮上型磁気ヘッドであ
る。好ましくは、前記ヘッドコアの基板と前記スライダ
とは、CoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）で表されるセ
ラミックス材料にて作製され、前記磁性薄膜はFe-Si-Al
合金とされる。
更に、前記ヘッドコアの基板と前記スライダとを作製す
るセラミックス材料は、CoO及びNiOを基本組成として、
MnO、TiO2、Al2O3及びCaOの中から選ばれた少なくとも１
種を0.1〜５重量％添加することができ、又、１〜５重
量％のY2O3、0.1〜１重量％のTiN及び0.3〜２重量％のB
2O3のうち、少なくとも１種を添加することもできる。
更には、前記ヘッドコアの基板と前記スライダとは、Mg
O、CaO、CoO及びNiOからなる組成の混合セラミックスで
あって、MgO及びCaOがそれぞれ30モル％以下含有し、且
つ残部がCoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）とされる、
岩塩型構造を有したセラミックス材料にて作製されるこ
とも可能である。
るセラミックス材料は、CoO及びNiOを基本組成として、
MnO、TiO2、Al2O3及びCaOの中から選ばれた少なくとも１
種を0.1〜５重量％添加することができ、又、１〜５重
量％のY2O3、0.1〜１重量％のTiN及び0.3〜２重量％のB
2O3のうち、少なくとも１種を添加することもできる。
更には、前記ヘッドコアの基板と前記スライダとは、Mg
O、CaO、CoO及びNiOからなる組成の混合セラミックスで
あって、MgO及びCaOがそれぞれ30モル％以下含有し、且
つ残部がCoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）とされる、
岩塩型構造を有したセラミックス材料にて作製されるこ
とも可能である。
実施例 次に、本発明に係る浮上型磁気ヘッドを図面に則して更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
第４図を参照すると、本発明に従って構成されるコンポ
ジットタイプの浮上型磁気ヘッドの一実施例が図示され
る。本実施例では、浮上型磁気ヘッドは、従来と同様
に、スライダ２とヘッドコア１とを備え、板バネ支持機
構５を介して磁気ディスク装置本体のアクチュエータ
（図示せず）に接続されている。
ジットタイプの浮上型磁気ヘッドの一実施例が図示され
る。本実施例では、浮上型磁気ヘッドは、従来と同様
に、スライダ２とヘッドコア１とを備え、板バネ支持機
構５を介して磁気ディスク装置本体のアクチュエータ
（図示せず）に接続されている。
次に、第３図を参照して、ヘッドコア１として使用され
る、非磁性基板上に磁性薄膜を積層して構成される薄膜
積層コアの製造方法の一実施例を説明する。磁性薄膜と
してはFe-Si-Al合金磁性体、或はアモルファス磁性体が
使用されるが、本実施例では、Fe-Si-Al合金磁性体が使
用されるものとする。
る、非磁性基板上に磁性薄膜を積層して構成される薄膜
積層コアの製造方法の一実施例を説明する。磁性薄膜と
してはFe-Si-Al合金磁性体、或はアモルファス磁性体が
使用されるが、本実施例では、Fe-Si-Al合金磁性体が使
用されるものとする。
先ず、非磁性基板11が準備され（第３図（Ａ））、該基
板11上に、スパッタリング法によりFe-Si-Al合金膜12が
膜厚１〜20μｍにて成膜される。次いで、該Fe-Si-Al合
金膜12上に非磁性絶縁膜13が膜厚0.03〜0.5μｍにてス
パッタリング法にて形成される（第３図（Ｂ））。非磁
性絶縁膜13としてはSiO2、Al2O3等が用いられる。
板11上に、スパッタリング法によりFe-Si-Al合金膜12が
膜厚１〜20μｍにて成膜される。次いで、該Fe-Si-Al合
金膜12上に非磁性絶縁膜13が膜厚0.03〜0.5μｍにてス
パッタリング法にて形成される（第３図（Ｂ））。非磁
性絶縁膜13としてはSiO2、Al2O3等が用いられる。
上記工程を繰返して、Fe-Si-Al合金膜12と非磁性絶縁膜
13が必要回数積層され、第３図（Ｃ）に図示するよう
に、合金磁性薄膜14が基板11上に成膜される、合金磁性
薄膜14の最外層は、Fe-Si-Al合金膜12とされるのが好ま
しい。このとき、合金磁性薄膜14の総厚さ（ｔ）は、経
済的な点から考えて30μｍ以下が好ましい。
13が必要回数積層され、第３図（Ｃ）に図示するよう
に、合金磁性薄膜14が基板11上に成膜される、合金磁性
薄膜14の最外層は、Fe-Si-Al合金膜12とされるのが好ま
しい。このとき、合金磁性薄膜14の総厚さ（ｔ）は、経
済的な点から考えて30μｍ以下が好ましい。
次いで、合金磁性薄膜14上に積層ガラス15が膜厚0.05〜
1.0μｍにてスパッタリング法などで形成され（第３図
（Ｄ））、更に該積層ガラス15上に、先の基板11と同じ
材料にて作製された他方の非磁性基板16が接合されて磁
気コアブロック17が作製される（第３図（Ｅ））。積層
ガラス15としてはSiO2-Al2O3-Na2O系のガラス或はSiO2-
B2O3-Na2O系のガラスが好適である。
1.0μｍにてスパッタリング法などで形成され（第３図
（Ｄ））、更に該積層ガラス15上に、先の基板11と同じ
材料にて作製された他方の非磁性基板16が接合されて磁
気コアブロック17が作製される（第３図（Ｅ））。積層
ガラス15としてはSiO2-Al2O3-Na2O系のガラス或はSiO2-
B2O3-Na2O系のガラスが好適である。
このようにして作製された磁気コアブロック17は、第３
図（Ｆ）に図示されるように、積層した厚さ方向に切断
し、一対のコア半体ブロツク18、19が形成される。
図（Ｆ）に図示されるように、積層した厚さ方向に切断
し、一対のコア半体ブロツク18、19が形成される。
次いで、第２図に図示されるように、少なくとも片方の
コア半体、本実施例ではコア半体18に巻線溝20を形成し
た後、両コア半体ブロツク18、19の突合せ面18a、19aを
研摩し、該面にSiO2等の非磁性のギャップスペーサー21
をスパッタリング法などの手段にて形成し（第３図
（Ｆ））、その後、第２図に図示されるように、両コア
半体ブロツク18、19は前記接合面18a、19a部にてガラス
接着され、薄膜積層コアからなるヘッドコア１が得られ
る。
コア半体、本実施例ではコア半体18に巻線溝20を形成し
た後、両コア半体ブロツク18、19の突合せ面18a、19aを
研摩し、該面にSiO2等の非磁性のギャップスペーサー21
をスパッタリング法などの手段にて形成し（第３図
（Ｆ））、その後、第２図に図示されるように、両コア
半体ブロツク18、19は前記接合面18a、19a部にてガラス
接着され、薄膜積層コアからなるヘッドコア１が得られ
る。
このようにして作製されたヘッドコア１は、第１図及び
第２図に図示されるように、所定の形状寸法に作製され
たスライダ２の凹所３に接合ガラス層４（4a、4b、4c）
を介して一体に接合され、コンポジットタイプの浮上型
磁気ヘッドが形成される。
第２図に図示されるように、所定の形状寸法に作製され
たスライダ２の凹所３に接合ガラス層４（4a、4b、4c）
を介して一体に接合され、コンポジットタイプの浮上型
磁気ヘッドが形成される。
ここで、本発明に従えば、上記構成の浮上型磁気ヘッド
において、ヘッドコア１の非磁性基板11、16とスライダ
２とは同じ材料で作製され、且つヘッドコア１の基板1
1、16の熱膨張係数と合金磁性薄膜14の、即ちセンダス
トの熱膨張係数とを実質的に同一とし、接合ガラス層４
の厚さを20μｍ以下となるようにされる。
において、ヘッドコア１の非磁性基板11、16とスライダ
２とは同じ材料で作製され、且つヘッドコア１の基板1
1、16の熱膨張係数と合金磁性薄膜14の、即ちセンダス
トの熱膨張係数とを実質的に同一とし、接合ガラス層４
の厚さを20μｍ以下となるようにされる。
一般に、Fe-Si-Al合金磁性体の熱膨張係数（α）は、13
5〜150×10-7／℃であるので、ヘッドコア１の基板11、
16はこのような熱膨張係数を有する材料が選定される。
5〜150×10-7／℃であるので、ヘッドコア１の基板11、
16はこのような熱膨張係数を有する材料が選定される。
従来スライダ材料として最適であるとされていたAl2O3
‐TiC系セラミックス材料及びCaTiO3セラミックス材料
は、その熱膨張係数（α）が、それぞれ75〜80×10-7／
℃及び110〜115×10-7／℃であり、センダスト薄膜との
熱膨張係数の差が大きく、本実施例には使用し得ない。
‐TiC系セラミックス材料及びCaTiO3セラミックス材料
は、その熱膨張係数（α）が、それぞれ75〜80×10-7／
℃及び110〜115×10-7／℃であり、センダスト薄膜との
熱膨張係数の差が大きく、本実施例には使用し得ない。
本発明者らは、センダスト薄膜と実質的に同じ熱膨張係
数を有した材料を開発するべく検討した結果、CoxNi2-x
O2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）なる組成の酸化物が有効であ
ることを見出した。本組成範囲内では、熱膨張係数は12
8〜150×10-7／℃の範囲内に容易に調整でき、又、硬度
（ビッカース硬度）は550〜600でセンダストの物性値に
近いものである。又、後述するように、ダミースライダ
によるテスト結果によると、該セラミックス自体の耐CS
S性も、従来のCaTiO3のようなセラミックスライダ材料
と同程度に良好であった。
数を有した材料を開発するべく検討した結果、CoxNi2-x
O2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）なる組成の酸化物が有効であ
ることを見出した。本組成範囲内では、熱膨張係数は12
8〜150×10-7／℃の範囲内に容易に調整でき、又、硬度
（ビッカース硬度）は550〜600でセンダストの物性値に
近いものである。又、後述するように、ダミースライダ
によるテスト結果によると、該セラミックス自体の耐CS
S性も、従来のCaTiO3のようなセラミックスライダ材料
と同程度に良好であった。
又、添加材についても検討を行なったところ、上記組成
を基本組成として、MnO、TiO2、Al2O3及びCaOの中から選
ばれた少なくとも１種を0.1〜５重量％添加することが
有効であることが分かった。つまり、MnOは焼結性を促
進し、TiO2、CaOは硬度の増加をもたらし、Al2O3は粒成
長の抑制に効果がある。
を基本組成として、MnO、TiO2、Al2O3及びCaOの中から選
ばれた少なくとも１種を0.1〜５重量％添加することが
有効であることが分かった。つまり、MnOは焼結性を促
進し、TiO2、CaOは硬度の増加をもたらし、Al2O3は粒成
長の抑制に効果がある。
又、Y2O3を１〜５重量％添加した場合は、粒成長の抑制
に効果があり、0.1〜１重量％のTiNを添加した場合は、
硬度の増加をもたらし、0.3〜２重量％のB2O3を添加し
た場合には焼結成の促進をもたらす。
に効果があり、0.1〜１重量％のTiNを添加した場合は、
硬度の増加をもたらし、0.3〜２重量％のB2O3を添加し
た場合には焼結成の促進をもたらす。
これらの添加材により硬度は600〜700となり、センダス
トの値により近い値となり、好ましい。
トの値により近い値となり、好ましい。
更に、CoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）と他の酸化物
との混合セラミックスについても検討し、MgO、CaO、Co
O及びNiOからなる組成の混合セラミックスにおいて、Mg
O及びCaOをそれぞれ30モル％以下含有し、かつ残部がCo
xNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）から成り、岩塩型構造
を有する場合でも、本発明に好適に使用し得ることを見
出した。
との混合セラミックスについても検討し、MgO、CaO、Co
O及びNiOからなる組成の混合セラミックスにおいて、Mg
O及びCaOをそれぞれ30モル％以下含有し、かつ残部がCo
xNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）から成り、岩塩型構造
を有する場合でも、本発明に好適に使用し得ることを見
出した。
MgO、CaOは焼結促進の効果があり、硬度が増加し、又熱
膨張率もCoO、NiOと比べて大きな差がないことから有効
である。上記組成範囲外では熱膨張率の低下が著しく、
偏析が生じ密度が低下するので望ましくない。
膨張率もCoO、NiOと比べて大きな差がないことから有効
である。上記組成範囲外では熱膨張率の低下が著しく、
偏析が生じ密度が低下するので望ましくない。
本発明者らが、上記CoO、NiOを基本組成とするセラミッ
クスをヘッドコアの基板及びスライダに使用して浮上型
磁気ヘッドを作製したところ、各部材間の熱整合性が極
めて良く、従って、ヘッドコア（ヘッドチップ）をスラ
イダに接合するための接合ガラス層４にかかる応力が極
めて小さくなり、接合後のガラスの劣化を防止でき、信
頼性が高まった。
クスをヘッドコアの基板及びスライダに使用して浮上型
磁気ヘッドを作製したところ、各部材間の熱整合性が極
めて良く、従って、ヘッドコア（ヘッドチップ）をスラ
イダに接合するための接合ガラス層４にかかる応力が極
めて小さくなり、接合後のガラスの劣化を防止でき、信
頼性が高まった。
又、従来のフェライト型及びMIG型コンポジットタイプ
の浮上型磁気ヘッドでは、狭トラック化のために、第７
図に関連して上述したように、、フロントギャップ部FG
のみを加工し、トラック幅Ｗを規定しているが、ヘッド
コア１の機械的強度を保つため、リアギャップ部RGの厚
みＴは、150〜200μｍ程度必要であり、例えば、トラッ
ク幅Ｗを20μｍ以下とする場合は、ヘッドコアをスライ
ダに接合した際のガラス層の厚さは、100〜200μｍ程度
となる。
の浮上型磁気ヘッドでは、狭トラック化のために、第７
図に関連して上述したように、、フロントギャップ部FG
のみを加工し、トラック幅Ｗを規定しているが、ヘッド
コア１の機械的強度を保つため、リアギャップ部RGの厚
みＴは、150〜200μｍ程度必要であり、例えば、トラッ
ク幅Ｗを20μｍ以下とする場合は、ヘッドコアをスライ
ダに接合した際のガラス層の厚さは、100〜200μｍ程度
となる。
一方、本発明によるヘッドコアは、トラック幅は磁性合
金膜の厚みで規定でき、その両端はセラミックスで補強
されているため、スライダにヘッドコアを接合する際の
ガラス層の厚みを大幅に減少させることができる。
金膜の厚みで規定でき、その両端はセラミックスで補強
されているため、スライダにヘッドコアを接合する際の
ガラス層の厚みを大幅に減少させることができる。
このようにして、接合後のガラスを劣化することなく、
信頼性を確保し、この接合ガラス層の厚みを20μｍ以
下、更には10μｍ以下にすることにより、全体として信
頼性のあるコンポジットヘッドを実現できる。
信頼性を確保し、この接合ガラス層の厚みを20μｍ以
下、更には10μｍ以下にすることにより、全体として信
頼性のあるコンポジットヘッドを実現できる。
なお、接合ガラス層の厚みの下限値は、ヘッドコアとス
ライダの嵌合精度から制約され、現状の技術水準では２
〜３μｍ程度とされる。
ライダの嵌合精度から制約され、現状の技術水準では２
〜３μｍ程度とされる。
上述の如く、本発明によれば、接合ガラス層４を10μｍ
以下とすることにより、機械的強度の弱い接合ガラス層
の荒れた表面積を減少させ、さらにその領域に付着して
いたゴミの量を大巾に低減させ、耐CSS性を向上させる
ことができる。この点に関しては、後に第８図及び第９
図を参照して更に詳しく説明する。
以下とすることにより、機械的強度の弱い接合ガラス層
の荒れた表面積を減少させ、さらにその領域に付着して
いたゴミの量を大巾に低減させ、耐CSS性を向上させる
ことができる。この点に関しては、後に第８図及び第９
図を参照して更に詳しく説明する。
次に、本発明に使用し得るセラミックス材料の一実施例
を次に具体的に説明する。
を次に具体的に説明する。
実施例１ CoO、NiOを原料にCoNiO2組成となるように調整し混合し
た。これをN2中1000℃で仮焼後、エタノールの湿式ボー
ルミルで22時間粉砕した。この粉砕粉をCIP成形後O2中1
350℃で焼結した。
た。これをN2中1000℃で仮焼後、エタノールの湿式ボー
ルミルで22時間粉砕した。この粉砕粉をCIP成形後O2中1
350℃で焼結した。
HIP処理は、1280℃、1000Kg/cm2、１時間行った。
この実施例による焼結体の物性値は以下の通りであっ
た。
た。
密度 6.5g/cm3 硬度（Hv） 700 抗折力 30Kg/mm2 平均結晶粒径 6.8μｍ 熱膨張率 136×10-7／℃ 尚、熱膨張係数は材料の組成によりその値が決定され、
128〜150×10-7／℃の特性を示した。
128〜150×10-7／℃の特性を示した。
このようにして作製したセラミックス材料をヘッドコア
の基板及びスライダに使用して浮上型磁気ヘッドを作製
した。
の基板及びスライダに使用して浮上型磁気ヘッドを作製
した。
なお、スライダ２の凹所３を形成するための溝加工は角
を完全に直角とすることができないために、ヘッドコア
１の端面1aは、第１図に図示されるように10〜20μｍの
面取りを行った。
を完全に直角とすることができないために、ヘッドコア
１の端面1aは、第１図に図示されるように10〜20μｍの
面取りを行った。
第１表には、CaTiO3を使用した従来例との比較におい
て、本実施例の材料を使用して作製した浮上型磁気ヘッ
ド及びダミースライダによる材料のテスト結果を示す。
て、本実施例の材料を使用して作製した浮上型磁気ヘッ
ド及びダミースライダによる材料のテスト結果を示す。
第１表より、本発明の浮上型磁気ヘッドは上述のよう
に、接合ガラス層４を20μｍ以下とすることができたた
めに、ガラス層領域に付着していたゴミの量を減少させ
ることができ、耐CSS性も向上させることができた。
に、接合ガラス層４を20μｍ以下とすることができたた
めに、ガラス層領域に付着していたゴミの量を減少させ
ることができ、耐CSS性も向上させることができた。
又、このようにして作製したセラミックス材料の耐CSS
性も又、ダミースライダによるテスト結果によると、従
来のCaTiO2をダミースライダにてテストした結果と同程
度の耐CSS性を示した。これにより、本実施例に係るCo
O、NiOを基本組成とするセラミックスは、材料自体でも
耐CSS性が良好であることが分かった。
性も又、ダミースライダによるテスト結果によると、従
来のCaTiO2をダミースライダにてテストした結果と同程
度の耐CSS性を示した。これにより、本実施例に係るCo
O、NiOを基本組成とするセラミックスは、材料自体でも
耐CSS性が良好であることが分かった。
尚、MnO、NiOを基本組成とするセラミックスをダミーラ
イダにて同様のテストを行なったがCSS10000回で粘着を
生じ、スライダ材料として不適当であることが分かっ
た。
イダにて同様のテストを行なったがCSS10000回で粘着を
生じ、スライダ材料として不適当であることが分かっ
た。
耐CSS性の測定は、3.5インチ径のカーボン膜を被着した
ディスクを用い、該ディスクを、回転開始から４秒で36
00rpmにまで上げ、3600rpmで１秒間保持し、次いで４秒
で回転数を0rpmまで下げ、１秒間停止し、再び回転を開
始する、といったタイムサイクルにて行った。
ディスクを用い、該ディスクを、回転開始から４秒で36
00rpmにまで上げ、3600rpmで１秒間保持し、次いで４秒
で回転数を0rpmまで下げ、１秒間停止し、再び回転を開
始する、といったタイムサイクルにて行った。
次に、接合ガラス層４の厚さを変えて耐CSS性の測定を
行なった。第８図にCSSサイクル数に対する動摩擦係数
（μ）の変化の例を示す。例えば動摩擦係数が0.5及び
0.6となるときのCSSサイクル数は、接合ガラス層厚を10
5μｍとした場合には、それぞれ2.1×103及び4.9×103
であり、又、接合ガラス層厚を15μｍとした場合には、
それぞれ6.2×104及び8.4×104となり、接合ガラス層厚
を20μｍ以下とすることにより耐CSS性を向上せしめ得
ることが分かる。
行なった。第８図にCSSサイクル数に対する動摩擦係数
（μ）の変化の例を示す。例えば動摩擦係数が0.5及び
0.6となるときのCSSサイクル数は、接合ガラス層厚を10
5μｍとした場合には、それぞれ2.1×103及び4.9×103
であり、又、接合ガラス層厚を15μｍとした場合には、
それぞれ6.2×104及び8.4×104となり、接合ガラス層厚
を20μｍ以下とすることにより耐CSS性を向上せしめ得
ることが分かる。
又、第９図には、各接合ガラス層厚において動摩擦係数
が0.5及び0.6となるCSSサイクル数を示す。第９図より
動摩擦係数が0.5及び0.6となるCSSサイクル数を、それ
ぞれ５万及び７万回以上とするには、接合ガラス層の厚
さが20μｍ以下でなければならないことが分かる。
が0.5及び0.6となるCSSサイクル数を示す。第９図より
動摩擦係数が0.5及び0.6となるCSSサイクル数を、それ
ぞれ５万及び７万回以上とするには、接合ガラス層の厚
さが20μｍ以下でなければならないことが分かる。
上記実施例においては、ヘッドコアはセンダスト磁性薄
膜を使用した場合について説明したが、アモルファス磁
性薄膜をも使用することができる。この場合、例えば希
土類元素−Co合金磁性体のようなアモルファス薄膜を使
用した場合、磁性薄膜の熱膨張係数（α）は110〜120×
10-7／℃であるので、ヘッドコア１の基板11、16及びス
ライダ２の材料としてはこのような熱膨張係数を有する
材料が選定される。斯かるセラミックス材料としてはMg
O系セラミックスなどを挙げることができる。
膜を使用した場合について説明したが、アモルファス磁
性薄膜をも使用することができる。この場合、例えば希
土類元素−Co合金磁性体のようなアモルファス薄膜を使
用した場合、磁性薄膜の熱膨張係数（α）は110〜120×
10-7／℃であるので、ヘッドコア１の基板11、16及びス
ライダ２の材料としてはこのような熱膨張係数を有する
材料が選定される。斯かるセラミックス材料としてはMg
O系セラミックスなどを挙げることができる。
発明の効果 以上の如くに構成される本発明に係る浮上型磁気ヘッド
は、スライダとヘッドコアの非磁性基板との間で偏摩耗
が起こったり、接合ガラス層の表面積を減少させ、さら
にその上にゴミが付着することが極めて少なく、又、磁
性材料にかかる応力を低減し、耐CSS性及びヘッド特性
を向上せしめ得るという効果を奏する。
は、スライダとヘッドコアの非磁性基板との間で偏摩耗
が起こったり、接合ガラス層の表面積を減少させ、さら
にその上にゴミが付着することが極めて少なく、又、磁
性材料にかかる応力を低減し、耐CSS性及びヘッド特性
を向上せしめ得るという効果を奏する。
第１図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの一部拡大詳細図である。 第２図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの斜視図である。 第３図は、ヘッドコアの製造方法を示す工程図である。 第４図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの全体構成を示す斜視図である。 第５図は、従来のフェライト型コンポジットタイプの浮
上型磁気ヘッドの斜視図である。 第６図（Ａ）は、従来提案されている薄膜積層型コンポ
ジットタイプの浮上型磁気ヘッドの斜視図であり、第６
図（Ｂ）はセラミックスライダを示す斜視図であり、第
６図（Ｃ）はヘッドコアを示す斜視図である。 第７図は、従来のフェライト型コンポジットタイプのヘ
ッドコア（ヘッドチップ）の斜視図である。 第８図は、CSSサイクル数と動摩擦係数の関係を示すグ
ラフである。 第９図は、接合ガラス層の厚みとCSSサイクル数との関
係を示すグラフである。 1:ヘッドコア 2:スライダ 3:スライドの溝状凹所 4:接合ガラス層 14:積層磁性薄膜
気ヘッドの一部拡大詳細図である。 第２図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの斜視図である。 第３図は、ヘッドコアの製造方法を示す工程図である。 第４図は、本発明に係るコンポジットタイプの浮上型磁
気ヘッドの全体構成を示す斜視図である。 第５図は、従来のフェライト型コンポジットタイプの浮
上型磁気ヘッドの斜視図である。 第６図（Ａ）は、従来提案されている薄膜積層型コンポ
ジットタイプの浮上型磁気ヘッドの斜視図であり、第６
図（Ｂ）はセラミックスライダを示す斜視図であり、第
６図（Ｃ）はヘッドコアを示す斜視図である。 第７図は、従来のフェライト型コンポジットタイプのヘ
ッドコア（ヘッドチップ）の斜視図である。 第８図は、CSSサイクル数と動摩擦係数の関係を示すグ
ラフである。 第９図は、接合ガラス層の厚みとCSSサイクル数との関
係を示すグラフである。 1:ヘッドコア 2:スライダ 3:スライドの溝状凹所 4:接合ガラス層 14:積層磁性薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−50217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−22411（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−192005（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】非磁性基板上に磁性薄膜を積層して形成さ
れるヘッドコアを、スライダに形成された凹所に接合ガ
ラス層を介して一体に接合して構成される浮上型磁気ヘ
ッドにおいて、前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
を同じ材料で作製し、且つ前記ヘッドコアの基板の熱膨
張係数と磁性薄膜の熱膨張係数とを実質的に同一とし、
前記ヘッドコアと前記スライダとを接合する接合ガラス
層の厚さを20μｍ以下としたことを特徴とする浮上型磁
気ヘッド。 - 【請求項２】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、CoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）で表されるセラ
ミックス材料にて作製され、前記磁性薄膜はFe-Si-Al合
金とされることを特徴とする請求項１記載の浮上型磁気
ヘッド。 - 【請求項３】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、CoO及びNiOを基本組成として、MnO、TiO2、Al2O3及
びCaOの中から選ばれた少なくとも１種を0.1〜５重量％
添加したセラミックス材料にて作製されることを特徴と
する請求項２記載の浮上型磁気ヘッド。 - 【請求項４】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、CoO及びNiOを基本組成として、１〜５重量％のY
2O3、0.1〜１重量％のTiN及び0.3〜２重量％のB2O3のう
ち、少なくとも１種を添加したセラミックス材料にて作
製されることを特徴とする請求項２記載の浮上型磁気ヘ
ッド。 - 【請求項５】前記ヘッドコアの基板と前記スライダと
は、MgO、CaO、CoO及びNiOからなる組成の混合セラミッ
クスであって、MgO及びCaOがそれぞれが30モル％以下含
有し、且つ残部がCoxNi2-xO2（但し、0.2≦Ｘ≦1.8）と
される、岩塩型構造を有したセラミックス材料にて作製
されることを特徴とする請求項２記載の浮上型磁気ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/612,935 US5168407A (en) | 1990-03-26 | 1990-11-13 | Flying magnetic head |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-76365 | 1990-03-26 | ||
| JP7636590 | 1990-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03278306A JPH03278306A (ja) | 1991-12-10 |
| JPH077491B2 true JPH077491B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=13603326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20420290A Expired - Lifetime JPH077491B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-08-01 | 浮上型磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077491B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2783723B2 (ja) * | 1992-04-06 | 1998-08-06 | 日立金属株式会社 | 浮上式磁気ヘッド |
| US5485332A (en) * | 1992-11-30 | 1996-01-16 | Minebea Co., Ltd. | Floating magnetic head having a chamfered magnetic head core |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP20420290A patent/JPH077491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03278306A (ja) | 1991-12-10 |
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