JPH0785414A - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ヘッドの構成要素である被接着物を、そ
の被接着部分等の界面に割れを生じることなく加圧及び
加熱して、ガラスを介して接着することができ、磁気ヘ
ッドの製品歩留りを向上することができる製造方法にあ
る。 【構成】 接着工程において、磁気ヘッドの構成要素で
ある被接着物の加圧及び加熱を、（１）被接着物をガラ
スの転移温度Ｔｇを超えるまで加圧せずに昇温し、
（２）次いで、前記被接着物を加圧して、加圧下に所定
の温度域に昇温して加熱し、（３）その後、前記被接着
物を加圧下に降温して、転移温度Ｔｇになるまでに加圧
を解除するサイクルにより行なう。 【効果】 被接着部分等の界面に割れを生じることな
く、被接着物をガラスにより良好に接着することがで
き、目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、二つのコア半
体を所定ギャップ長にて突合せて接合することにより構
成される磁気ヘッドの製造方法に関し、特に、Ｆｅ−Ｓ
ｉ−Ａｌ合金磁性膜のような磁性薄膜を非磁性基板によ
り挟持した構造のコア半体を用いる磁気ヘッドの製造方
法に関するものである。このような磁気ヘッドは、特
に、高周波用で且つ高いＳ／Ｎ比が要求される高密度記
録用ヘッド、コンピュ−タ用ヘッドなどに好適に使用さ
れる。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録技術の分野における最近の記録
密度の向上は著しく、これに伴なって、例えば電磁変換
素子としての磁気ヘッドに対しては、その狭トラック
化、コア材料の飽和磁化の増大及び高周波領域における
透磁率の改善といった要求が高まっている。

【０００３】上記要求を満足せしめる磁気ヘッドとし
て、近時、例えばＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト）
膜を用いた磁性薄膜積層磁気ヘッドが注目を浴びてい
る。該磁気ヘッドの製造方法の一例を図４〜図９を参照
して簡単に説明する。

【０００４】先ず、図４に示すように、ＣｏＯ−ＮｉＯ
を主成分とするセラミックスの如き非磁性基板１１が準
備され（図４（Ａ））、基板１１上にＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ
合金膜１２が、スパッタリング法により膜厚１〜２０μ
ｍで成膜される。次いで、このＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金膜
１２上に非磁性絶縁膜１３が、同様にスパッタリング法
により膜厚０．０３〜０．５μｍで形成される（図４
（Ｂ））。この非磁性絶縁膜１３としてはＳｉＯ₂ 、Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ 等が用いられる。

【０００５】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、図４
（Ｃ）に示すように、膜厚ｔの合金磁性薄膜層１４が基
板１１上に成膜される。

【０００６】次いで、合金磁性薄膜層１４を形成された
基板１１は、ガラスにより接着した積層体を形成するた
めに、薄膜層１４上に例えば軟化点６５０℃以上、好ま
しくは６５０℃〜８００℃の積層ガラス１５が、スパッ
タリング法等により膜厚０．０５〜０．１μｍに被着さ
れる（図４（Ｄ））。積層ガラス１５としては、ＳｉＯ
₂ −Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｎａ₂ Ｏ系のガラス或いはＳｉＯ₂ −
Ｂ₂ Ｏ₃ −Ｎａ₂ Ｏ系のガラスが好適である。

【０００７】次に、この磁性薄膜層１４上に積層ガラス
１５を被着した基板１１を、図５に示すように、複数枚
積層し、その最上部にダミープレート１６を配置して、
加圧及び加熱する。これによって積層ガラス１５が溶融
して、磁性薄膜層１４を有する複数枚の基板１１及びダ
ミープレート１６がガラスを介して一体に接着した磁性
薄膜積層体３０が形成される。ダミープレート１６は基
板１１と同材料からなる。

【０００８】この後、磁性薄膜積層体３０は、図５に一
点鎖線で示すように、積層した厚さ方向に切断し、図６
に示すように、Ｃコア及びＩコアを作製するためのコア
プレート４０、即ち、Ｃコアプレート４０Ａ及びＩコア
プレート４０Ｂを切り出す。次いで、Ｃコアプレート４
０Ａの表面へのアペックスガラスモールドのための溝入
れ、巻線溝のための溝入れ等を行う。

【０００９】引き続き、前記のＣコアプレート４０Ａと
Ｉコアプレート４０Ｂとを、図７に示すように、スペー
サ２１及び接合ガラス層ｍを介して、トラックアライメ
ントを行いながら、上記と同様にして加圧及び加熱して
接着する。

【００１０】その後、上記のコアプレート４０Ａ、４０
Ｂの接着物を、図７に一点鎖線で示すように、厚さＴで
磁性薄膜層１４に平行に切断して、図８に示すように、
ヘッドコアブロック４５が形成される。このヘッドコア
ブロック４５は、磁気薄膜層１４に直交して切断、分離
され、所要の加工を施して、図９にしめす磁気ヘッド１
が形成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、磁気
ヘッドの製造工程中には、複数枚積層した磁性薄膜層１
４を有する基板１１及びその最上部に配置したダミープ
レート１６を加圧及び加熱して、薄膜層１４上に被着し
たガラス１５により一体に接着したり、Ｃコアプレート
４０ＡとＩコアプレート４０Ｂを加圧及び加熱して、プ
レート４０Ａ、４０Ｂ間に介挿したスペーサ２１及び接
合ガラス層ｍを介して接着するなど、磁気ヘッドの構成
要素である被接着物をその被接着部分に施されたガラス
により接着する工程が含まれている。

【００１２】このような接着工程での被接着物の加圧及
び加熱は、図１０に示すようなプレス装置５０を取付け
た加熱炉によって行なわれている。

【００１３】図１０に示すプレス装置５０は、図示しな
い加熱炉内で同一軸線上に対向配置された、対向端に円
板状の加圧盤５２ａ、５２ａを有するプレスロッド５２
を備え、各加圧盤５２ａ、５２ａの対向面にはセラミッ
クス治具５４、５４が固定され、各セラミックス治具５
４、５４の対向面にはｐＢＮ（熱重合窒化ケイ素）の板
５６、５６が固定されている。

【００１４】被接着物Ｗは、ｐＢＮ板５６、５６の間に
軸方向に複数個、例えば８個積層して配置され、この状
態でプレスロッド５２、５２を矢印方向に移動すること
により加圧され、そして加熱炉のヒータによりＡｒ等の
不活性ガス下に加熱されて、ガラスによる被接着部分の
接着が行なわれる。

【００１５】従来、このガラスによる接着時の被接着物
Ｗの加圧及び加熱は、基本的に、被接着物Ｗを加圧した
状態で温度を徐々に上昇させて行き、ガラスの軟化点以
上に保持した後、温度を徐々に下げるといった加圧−加
熱サイクルで行なっている。しかしながら、従来は、被
接着物Ｗの被接着部分、例えば図５の基板１１上の磁性
膜１４とその上に積層された基板１１との界面、或いは
基板１１とその上の磁性膜１４との界面において、割れ
が生じるという問題があった。

【００１６】本発明者は、磁気ヘッドの構成要素である
被接着物を加圧及び加熱して、その被接着部分等の界面
に割れを生じることなく、ガラスにより良好に接着する
ことができる加圧−加熱サイクルを見出すべく鋭意研究
を重ねた。

【００１７】その結果、被接着物をガラスの転移温度Ｔ
ｇを超えるまで加圧せずに昇温し、次いで、前記被接着
物を加圧して、加圧下に所定の温度域に昇温して加熱
後、前記被接着物を加圧下に降温して、転移温度Ｔｇに
なるまでに加圧を解除する加圧−加熱サイクルによれ
ば、被接着物をその被接着部分等の界面に割れを生じる
ことなく加圧及び加熱して、ガラスにより被接着部分を
良好に接着することができることが分った。本発明は、
斯る知見によりなされたものである。

【００１８】従って、本発明の目的は、接着工程におい
て、磁気ヘッドの構成要素である被接着物を、その被接
着部分等の界面に割れを生じることなく加圧及び加熱し
て、被接着部分をガラスにより良好に接着でき、製品歩
留りを向上することができる磁気ヘッドの製造方法を提
供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
磁気ヘッドの製造方法にて達成される。要約すれば、本
発明は、磁気ヘッドの製造工程中に、磁気ヘッドの構成
要素である被接着物をガラスを介して加圧及び加熱して
接着する接着工程を含む磁気ヘッドの製造方法におい
て、前記接着工程での被接着物の加圧及び加熱を、
（１）被接着物をガラスの転移温度Ｔｇを超えるまで加
圧せずに昇温し、（２）次いで、前記被接着物を加圧し
て、加圧下に所定の温度域に昇温して加熱し、（３）そ
の後、前記被接着物を加圧下に降温して、転移温度Ｔｇ
になるまでに加圧を解除するサイクルにより行なうこと
を特徴とする磁気ヘッドの製造方法である。

【００２０】好ましくは、前記転移温度Ｔｇを超える温
度に昇温した被接着物をその昇温した温度で保持し、次
いで、前記被接着物を加圧して、加圧下に所定の温度域
に昇温し且つその温度域の最高温度で保持して加熱し、
その後、前記被接着物の前記加圧下の降温を行なう。

【００２１】尚、本発明において、上記の「加圧せず」
や「加圧を解除する」という文言の意味は、厳密に荷重
をゼロにするということではなく、自重や被接着物固定
のためのごく小さい荷重を含むものである。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の磁気ヘッドの製造方法の一
実施例における接着工程で用いた被接着物の加圧−加熱
サイクルを示すサイクル図である。

【００２３】本発明において製造する磁気ヘッドは、磁
性膜としてＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト）の磁性
薄膜積層磁気ヘッドに限定されるものではないが、一例
としてＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金磁性薄膜積層磁気ヘッドの
場合を取り上げて説明する。従って本実施例において、
磁気ヘッドの構成要素である被接着物は、先の図５に示
すように、薄膜層１４上に被着したガラス１５により一
体に接着される、複数枚積層した磁性薄膜層１４を有す
る基板１１及びその最上部に配置したダミープレート１
６、或いは図７に示すように、スペーサ２１及び接合ガ
ラス層ｍを介して接着される、Ｃコアプレート４０Ａと
Ｉコアプレート４０Ｂを指しており、図１０に示すよう
なプレス装置及びこれを取り付けた加熱炉により加圧及
び加熱されて、その被接着部分に施されたガラスにより
接着される。

【００２４】上述したように、本発明者は、磁気ヘッド
の構成要素である被接着物を加圧及び加熱して、その被
接着部分等の界面に割れを生じることなく、ガラスによ
り良好に接着することができる加圧−加熱サイクルを見
出すべく鋭意研究を重ねた。

【００２５】従来、基板１１のＣｏ−Ｎｉ（ＣｏＯ−Ｎ
ｉＯを主成分とするセラミックス）とＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ
合金（センダスト）の薄膜層１４との界面でのアルミ酸
化物との反応が問題視されているが、割れの発生は、基
板の積層枚数が少ない方が少ない、基板厚さが薄い方が
少ない等の現象があり、Ｃ０−Ｎｉとアルミ酸化物の反
応が割れの主因である相関性は少ないと考えられた。従
って割れの発生原因は熱的に誘起される応力による歪み
と考えられ、その歪みを生み出す最も可能性の高い材料
はガラスである。

【００２６】従来の接着工程では、例えば図２に示すよ
うな加圧−加熱サイクルにより行なっており、被接着物
Ｗに３００ｋｇ／ｃｍ² もの荷重が最初から加熱の間、
始終加えられている。このため、加熱前の初期加圧の段
階で、ガラスが破壊するおそれがある。又一般に、ガラ
スは、図３に示すように、ガラス転移温度Ｔｇを境に温
度に対する体積増加率が急激に変化する。このため、加
圧により体積変化に対する拘束を受けたガラスは、降温
時に転移温度Ｔｇを境として大きな歪みを持つようにな
り、その結果、被接着物の被接着部分間に施したガラス
或いはガラスを介して接触する被接着部分に割れが生じ
ると考えられる。又被接着物である基板の積層枚数を少
なくしたり、基板を薄くしたりすると、熱の分布が均一
になり易いために、歪みの大きさが小さくなり、割れが
発生しにくくなると考えられる。

【００２７】このようなことから、本発明では、被接着
物をガラスの転移温度Ｔｇを超えるまで加圧せずに昇温
し、次いで被接着物を加圧して、加圧下に所定の温度域
に昇温して加熱後、被接着物を加圧下に降温して、転移
温度Ｔｇになるまでに加圧を解除するようにした。

【００２８】これによれば、被接着物の昇温過程におい
て、ガラスがある程度軟化してから荷重がかかるように
なるので、初期加圧でガラスが破壊することがなくな
り、又降温過程において、ガラスが流動性を保持してい
る間に荷重をかけないようにしているので、ガラス中に
歪みが残りにくくなる。このため、被接着物の被接着部
分間のガラス或いはガラスを介して接触する被接着部分
に割れが発生せず、被接着部分をガラスにより良好に接
着することができる。

【００２９】本実施例における被付着物の加圧及び加熱
を、図１の加圧−加熱サイクルに従って説明する。被付
着物は、図４に示したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダス
ト）の薄膜層１４を形成したＣｏ−Ｎｉ基板１１で、こ
れら基板１１、薄膜層１４及びこれに被着したガラス１
５の厚さ、構成成分等は、表１に示した通りである。
尚、基板１１を積層する場合、下の基板１１のガラス上
にはＣｒ層を介してその上の基板１１を積層した。

【００３０】

【表１】

【００３１】図１に示すように、ステップ１において、
被接着物に加圧を加えずに、室温から５℃／分以下の比
較的速い昇温速度、本例では５℃／分で、ガラス点移転
Ｔｇ＝４６５℃を超える５５０℃まで、被接着物を昇温
させる。次いでステップ２において、被接着物全体の温
度をほぼ均一にするために、その５５０℃の温度で約６
０分間保持した後、被接着物を圧力３００ｋｇ／ｃｍ²
に加圧し、加圧下に結晶化開始温度＝７３０℃以下、本
例では７００℃に更に昇温して加熱する。この場合、一
度の加圧で圧力を３００ｋｇ／ｃｍ² とすることもでき
るが、加圧による体積変化の拘束を徐々に作用させるた
めに、ステップ３に示すように、圧力の立ち上げに５０
分かけて３００ｋｇ／ｃｍ² に上昇させることがよい。
７００℃への昇温は、ステップ３で５０分かけて行なわ
れる。

【００３２】次いでステップ４において、被接着物の全
体を均一に加熱するのに要する時間に若干の余分を見込
んだ時間、本例では６０分で、被接着物を圧力３００ｋ
ｇ／ｃｍ² 、温度７００℃に保持して加熱を終了し、ス
テップ５で加圧下に被接着物の降温を３℃／分の降温速
度で開始する。そして被接着物がガラス転移点＝４６５
℃に冷却されるまでに、本例では５５０℃までに加圧を
完全に解除して、次いでステップ６で１℃／分の遅い降
温速度で約３５０℃までに更に降温し、その後、ステッ
プ７で５℃／分の比較的速い降温速度で室温まで冷却す
る。

【００３３】上記の加圧及び加熱時の雰囲気は、真空又
は酸素を含まない不活性ガス雰囲気が好ましいが、不活
性ガスがあった方が滞留による伝熱が期待できるので、
雰囲気としてより好ましい。但し、不活性ガスの加圧雰
囲気であると、気泡があった場合に抜けずらくなるの
で、不活性ガスは大気圧程度か、それよりもやや低めに
しておくことがよい。

【００３４】本実施例において、以上のような加圧−加
熱サイクルを使用することにより、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合
金薄膜層１４を形成した複数枚のＣｏ−Ｎｉ基板１１及
びダミープレート１６を、その被接着部分等の界面に割
れを生じることなく、ガラス１５により良好に接着する
ことができた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気ヘッ
ドの製造方法では、磁気ヘッドの構成要素である被接着
物をガラスを介して加圧及び加熱して接着する接着工程
において、被接着物の加圧及び加熱を、（１）被接着物
をガラスの転移温度Ｔｇを超えるまで加圧せずに昇温
し、（２）次いで、前記被接着物を加圧して、加圧下に
所定の温度域に昇温して加熱し、（３）その後、前記被
接着物を加圧下に降温して、転移温度Ｔｇになるまでに
加圧を解除するサイクルにより行なうので、被接着部分
等の界面に割れを生じることなく、ガラスにより良好に
接着することができ、従って磁気ヘッドの製品歩留りを
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッドの製造方法の一実施例にお
ける接着工程で用いた被接着物の加圧−加熱サイクルを
示すサイクル図である。

【図２】従来の磁気ヘッドの製造方法における接着工程
で用いた被接着物の加圧−加熱サイクルを示すサイクル
図である。

【図３】ガラスの体積と温度の関係を模式的に示す状態
図である。

【図４】磁気ヘッドの製造方法の一部を示す断面図であ
る。

【図５】同じく磁気ヘッドの製造方法の続きの一部を示
す斜視図である。

【図６】同じく磁気ヘッドの製造方法の続きの一部を示
す斜視図である。

【図７】同じく磁気ヘッドの製造方法の続きの一部を示
す斜視図である。

【図８】同じく磁気ヘッドの製造方法の続きの一部を示
す斜視図である。

【図９】図４〜図９の方法により製造された磁気ヘッド
を示す斜視図である。

【図１０】磁気ヘッドの接着工程で用いられるプレス装
置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 １４ 磁性薄膜層 １５ ガラス １６ ダミープレート ４０Ａ Ｃコアプレート ４０Ｂ Ｉコアプレート ５０ プレス装置 ５２ プレスロッド ５２ａ 加圧盤 ｍ 接合ガラス層 Ｗ 被接着物

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】従来、基板１１のＣｏ−Ｎｉ（ＣｏＯ−Ｎ
ｉＯを主成分とするセラミックス）とＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ
合金（センダスト）の薄膜層１４との界面でのアルミ酸
化物との反応が問題視されているが、割れの発生は、基
板の積層枚数が少ない方が少ない、基板厚さが薄い方が
少ない等の現象があり、Ｃｏ−Ｎｉとアルミ酸化物の反
応が割れの主因である相関性は少ないと考えられた。従
って割れの発生原因は熱的に誘起される応力による歪み
と考えられ、その歪みを生み出す最も可能性の高い材料
はガラスである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】

【表１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】上記の加圧及び加熱時の雰囲気は、真空又
は酸素を含まない不活性ガス雰囲気が好ましいが、不活
性ガスがあった方が対流による伝熱が期待できるので、
雰囲気としてより好ましい。但し、不活性ガスの加圧雰
囲気であると、気泡があった場合に抜けずらくなるの
で、不活性ガスは大気圧程度か、それよりもやや低めに
しておくことがよい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドの製造工程中に、磁気ヘッド
   の構成要素である被接着物をガラスを介して加圧及び加
   熱して接着する接着工程を含む磁気ヘッドの製造方法に
   おいて、前記接着工程での被接着物の加圧及び加熱を、
   （１）被接着物をガラスの転移温度Ｔｇを超えるまで加
   圧せずに昇温し、（２）次いで、前記被接着物を加圧し
   て、加圧下に所定の温度域に昇温して加熱し、（３）そ
   の後、前記被接着物を加圧下に降温して、転移温度Ｔｇ
   になるまでに加圧を解除するサイクルにより行なうこと
   を特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 前記転移温度Ｔｇを超える温度に昇温し
   た被接着物をその昇温した温度で保持し、次いで、前記
   被接着物を加圧して、加圧下に所定の温度域に昇温し且
   つその温度域の最高温度で保持して加熱し、その後、前
   記被接着物の前記加圧下の降温を行なう請求項１の磁気
   ヘッドの製造方法。