JPH09219009A - 磁気ヘッドおよびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギャップ長精度が高く、接合強度が大きい磁
気ヘッドおよびその製法を提供する。 【解決手段】 ギャップ材を介してふたつの磁気コアを
接合するにあたり、それぞれの磁気コアのひとつの表面
にシリカまたはアルミナからなる下地層を形成し、さら
に該下地層にガラス層材料を成膜してえられるふたつの
磁気コアをガラス層材料の拡散により接合するに際し、
該ガラス層材料を成膜するときの厚さを所望のギャップ
長の２．５％以上または１０ｎｍ以上とし、かつ軟化ま
たは溶融させて接合するときに軟化または溶融したガラ
ス層材料の一部を接合面から押し出すことにより、ギャ
ップ材中のガラス層の厚さを該ガラス層材料を成膜する
ときの厚さの合計より小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドおよび
その製法に関する。さらに詳しくは、本発明は、たとえ
ばＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）、ＦＤＤ（フロッピ
ーディスクドライブ）などの磁気記録再生装置に好適に
用いられうる磁気ヘッドおよびその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ヘッドの製法としては、たと
えば接合力を有する層を磁気コアの表面に設け、このよ
うな磁気コアのふたつを該層を介して接合することによ
り、工程数を減らし、かつ所望のギャップ長精度を有す
る安価な磁気ヘッドをうる製法などがあげられ、たとえ
ば特公平２−５８６８４号公報などに記載されている。

【０００３】図５は、前記公報に記載されている磁気ヘ
ッドの側面を説明するための模式図である。図５におい
て、８はフェライトなどの磁化性材料からなる磁気コ
ア、９は非磁化性金属、金属酸化物、硼化物、窒化物、
珪素酸化物および周囲温度で非磁化性であるフェライト
よりなる群から選ばれた少なくとも１種からなる層（以
下、「下地層」ともいう）、１０は９５〜１００重量％
のガラスと０〜５重量％の他の成分の混合物からなる層
（以下、「ガラス層」ともいう）であり、該ガラスはＡ
ｌ₂Ｏ₃ １６重量％と、Ｂ₂Ｏ₃ ４４重量％と、ＢａＯ
４０重量％からなる非磁化性材料ガラス、１１はバッ
クギャップ材であるが、ギャップ材の層構造については
詳しく記載されていない。

【０００４】従来の磁気ヘッドとして、前記図５に示す
ような磁気ヘッドは、前記磁気コア８のギャップ材を設
ける面に前記下地層９をスパッタにより形成し、このよ
うな方法によりえられたふたつの磁気コアのうちの少な
くとも一方の下地層にガラス層材料を成膜し（すなわ
ち、接合後、ガラス層となる）、さらにこれらふたつの
磁気コアを相互に接触させ、加熱炉内において、ガラス
層材料を軟化させるために充分な温度まで加熱し、溶着
して接合することによりえられる。

【０００５】このように、従来の磁気ヘッドの製法は、
ギャップ材として前記特定組成のガラスを用いること
で、スパッタによってもガラスターゲット材とガラス層
との組成の差異がなくなること、また前記加熱炉内での
ガラス層材料の粘度が製造するごとに変動せず一定とな
ることを目的としている。さらに、前記接合方法は、前
記ガラス層と磁気コア（フェライト）との間に中間層と
して前記下地層を設けることで、スパッタによりガラス
がフェライト８を浸食するのを防ぐことができ、ギャッ
プ長が大きくなることを防止しようとしている。

【０００６】しかし、以上のような製法では、前記溶着
して接合するに際し、面圧を常に一定に保持することに
より、軟化したガラス層の変形量を制御しなければなら
ず、ギャップ長の制御が難しいという問題がある。

【０００７】また、前記中間層としての下地層を設けて
も、ガラス層材料の下地層への拡散により、前記溶着し
て接合するに際し、ガラス層はもとより、下地層も軟化
するので、やはりギャップ長精度を高くすることは難し
いという問題がある。

【０００８】さらに、前記ガラス層材料を成膜するとき
の厚さが薄すぎると、接合強度が低下し、たとえば磁気
ヘッドの製造工程において、破断が生じるといった問題
がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ギャ
ップ長精度が高く、接合強度が大きい磁気ヘッドおよび
その製法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ふたつの磁気
コアとこれらの間に設けられているギャップ材からな
り、該ギャップ材がシリカまたはアルミナからなるふた
つの下地層とこれらの下地層の間に設けられているガラ
ス層とからなり、該下地層が設けられているふたつの磁
気コアがガラス層材料の拡散により接合されてなる磁気
ヘッドであって、該ふたつの下地層の厚さの合計がガラ
ス層の厚さよりも大きく、ガラス層と下地層とが実質的
に分けられてなることを特徴とする磁気ヘッドに関す
る。

【００１１】また本発明は、前記磁気ヘッドをうるため
の製法であって、下地層にガラス層材料を成膜するとき
の厚さを所望のギャップ長の２．５〜１０％にすること
を特徴とする磁気ヘッドの製法に関する。

【００１２】また本発明は、前記磁気ヘッドをうるため
の製法であって、下地層にガラス層材料を成膜するとき
の厚さに対する下地層の厚さの比を２．７以上にするこ
とを特徴とする磁気ヘッドの製法に関する。

【００１３】また本発明は、前記製法において、ガラス
層材料を軟化または溶融させて接合するときの面圧を
１．３〜２．２ｋｇｆ／ｃｍ²にすることが好ましい。

【００１４】また本発明は、ギャップ材を介してふたつ
の磁気コアを接合する磁気ヘッドの製法であって、それ
ぞれの磁気コアのひとつの表面にシリカまたはアルミナ
からなる下地層を形成し、さらにそれぞれの下地層にガ
ラス層材料を成膜したのち、これらふたつの磁気コアを
ガラス層材料の拡散により接合するに際し、該ガラス層
材料を成膜するときの厚さを所望のギャップ長の２．５
％以上または１０ｎｍ以上とし、かつ溶着して接合する
ときに軟化したガラス層材料の一部を接合面から押し出
すことにより、ギャップ材中のガラス層の厚さを該ガラ
ス層材料を成膜するときの厚さの合計より小さくするこ
とを特徴とする磁気ヘッドの製法に関する。

【００１５】また本発明は、前記磁気ヘッドであって、
下地層とガラス層との間に、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、
Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＮおよびＴｉＮよりなる群から選ばれ
た少なくとも１種からなる非磁性中間層が設けられてい
ることが好ましい。

【００１６】また本発明は、前記製法において、酸素を
含む不活性ガス雰囲気中でＣｒまたはＣｕの成膜を行な
いつつ酸化して非磁性中間層を形成することが好まし
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の磁気ヘッドは、ギャップ
材が下地層／ガラス層／下地層の３層構造で形成されて
おり、ふたつの下地層の厚さの合計がガラス層の厚さよ
りも大きく、これらの下地層とガラス層が実質的に分け
られていることに最大の特徴がある。

【００１８】なお、本明細書においてガラス層材料の拡
散とは、たとえばガラス層材料をそれぞれの下地層に成
膜したのち、該膜同士を接触させて加熱すると、該ガラ
ス層材料が軟化または溶融し、接合面の付近に存在する
ガラスの成分が混じりあうことを含む。また、ガラス層
材料による浸食とは、このような拡散によりガラス成分
がフェライト材の中にまで到達し、その結果フェライト
材の有するたとえば磁気特性を劣化させることを含む。
前記拡散の具体的な手段としては、たとえば溶着があげ
られる。また、ガラス層と下地層とが実質的に分けられ
ているとは、たとえばガラス層材料に富む部分と下地層
を形成する材料に富む部分があり、これら２層の界面は
必ずしも明瞭でなくてもよく、これらふたつの材料が界
面付近において混じりあっていることを含む。

【００１９】図１は、本発明の実施例においてえられる
磁気ヘッドのギャップ部分を説明するための断面の模式
図である。図１において、１ａ、１ｂはフェライトから
なる磁気コア、２ａ、２ｂは下地層、３はガラス層を示
す。

【００２０】図１に示すように、本発明の磁気ヘッド
は、一方の磁気コア１ａに下地層２ａが形成されてお
り、さらにガラス層３を介してもう一方の下地層２ｂを
有する磁気コア１ｂと接合されている構造を有してい
る。

【００２１】前記下地層２ａまたは２ｂは、ガラス層材
料を接合前の下地層２ａもしくは２ｂまたはその両方に
成膜することにより、ガラス層材料により磁気コア１ａ
または１ｂが浸食されるのを防止することができ、これ
により接合したのちのギャップ長（すなわち、図１にお
いて、Ａで示される長さ）精度を高くすることが容易で
ある。

【００２２】前記ガラス層３は、前記ふたつの磁気コア
を接合するために設けられており、前記下地層２ａおよ
び２ｂと分離されているので、ギャップ長精度を高くす
ることが容易であり、接合強度が大きい。

【００２３】これらの下地層２ａ、２ｂおよびガラス層
３からなるギャップは、非磁化性を有しており、図１に
示すように、たとえばＶＴＲ用のテープを摺動すること
で、ギャップからはみ出した磁束によってテープに情報
を記録でき、逆にテープからの磁束をギャップで捕捉す
ることによってテープの情報を再生することができる。

【００２４】なお、前記ギャップ長は、前記磁気記録再
生装置の機種によって異なるが、たとえば３７０〜４３
０ｎｍがあげられる。また、前記ガラス層の厚さは、た
とえばギャップ長が３８０〜４２０ｎｍのとき、１０〜
４０ｎｍであることが好ましく、また、前記下地層の厚
さは、いずれも１００〜２１０ｎｍであることが好まし
い。

【００２５】前記ガラス層材料としては、たとえばＰｂ
Ｏ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＢａＯ、Ｂ₂Ｏ
₃、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂またはこれらの２種以上などから
なるガラスがあげられ、ギャップ長精度が高く、接合強
度が大きく、信頼性に優れていることが好ましい。

【００２６】前記ガラス層材料の軟化点は、３００〜７
５０℃であることが好ましい。また、前記ガラス層材料
としてたとえばＰｂＯ５６．７％（重量％、以下同
様）、ＳｉＯ₂、３３．６％、ＺｎＯ４．５％、Ｎａ₂Ｏ
４．２％およびＫ₂Ｏ１．０％からなるガラスの４５５
℃における粘度は、１０¹¹〜１０¹²ポイズであることが
好ましい。

【００２７】前記下地層を形成する材料としては、磁気
コアとの接合強度が大きく、前記ガラスによる浸食がな
く、ギャップ長精度が高く、信頼性に優れた磁気ヘッド
がえられるという点から、シリカまたはアルミナが好ま
しく、アルミナがさらに好ましい。

【００２８】前記シリカとしては、通常のものが好まし
い。

【００２９】前記アルミナとしては、通常のものが好ま
しい。

【００３０】前記磁気コアを形成する材料としては、た
とえばフェライト、高飽和磁束密度および高初透磁率を
有する金属磁性材料など通常用いられる材料が好まし
い。

【００３１】また本発明の磁気ヘッドにおいて、前記ガ
ラス層と下地層との間に、ガラス層材料による下地層へ
の拡散がなく、ギャップ長精度が高くなるという点か
ら、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＮ、Ｔ
ｉＮまたはこれらの２種以上からなる非磁性中間層が設
けられていることが好ましく、これらのうちでもＣｒ、
Ｃｕ、ＳｉＮ、ＴｉＮまたはこれらの２種以上がさらに
好ましい。

【００３２】また、ＣｒまたはＣｕを用いてえられる前
記非磁性中間層は酸化していることにより、ガラス層材
料による濡れ性が向上し、接合強度がより優れた磁気ヘ
ッドがえられる。

【００３３】なお、前記非磁性中間層の厚さは、前記拡
散を防止できる厚さであればよいが、たとえば５〜３０
ｎｍ程度であることが好ましい。

【００３４】つぎに、本発明の磁気ヘッドの製法につい
て説明する。

【００３５】まず、たとえばフェライトからなるブロッ
クを所定の大きさおよび形状に加工して、ふたつの磁気
コアブロックをうる。

【００３６】つぎに、各々のコアのひとつの面にたとえ
ばスパッタまたは蒸着により下地層を形成する。

【００３７】つぎに、各々の下地層の面にたとえばスパ
ッタまたは蒸着によりガラス層材料を成膜し、ふたつの
磁気コアをうる。

【００３８】これらふたつの磁気コアブロックを、前記
ガラス層材料の膜同士が接触するようにして重ね合せた
のち、加熱炉内において４００〜７００℃の温度で３０
〜１８０分間、ガラスを軟化または溶融させて接合しガ
ラス層を形成し、その後ブロックを適当な厚さにスライ
スすることにより本発明の磁気ヘッドがえられる。

【００３９】なお、この製法において用いる下地層やガ
ラス層材料は、前記下地層やガラス層材料としてあげた
ものなどが好ましい。

【００４０】前記製法において、ガラス層材料を成膜す
るときの厚さをいずれも前記ギャップ長の２．５〜１０
％、好ましくは２．５〜５％の範囲内の厚さになるよう
に設定することにより、ガラス層材料を軟化または溶融
させて接合するときの軟化する領域が少なくなり、より
ギャップ長精度を高くすることが容易となり、接合強度
を大きくすることができる。

【００４１】また前記製法において、ガラス層材料を成
膜するときの厚さに対する下地層の厚さの比を２．７以
上、好ましくは１５〜２０になるように設定することに
より、ガラス層材料を軟化または溶融させて接合すると
きの軟化または溶融する領域が限定され、よりギャップ
長精度を高くすることが容易となり、接合強度を大きく
することができる。

【００４２】また前記製法において、ガラス層材料を溶
着するときの面圧を１．３〜２．２ｋｇｆ／ｃｍ²、好
ましくは１．５〜２．０ｋｇｆ／ｍｍ²にすることによ
り、接合面において接触面積が充分にえられ、チップ割
れが発生することなく充分な接合強度を確保することが
できるとともに、ギャップ長精度を高くすることができ
る。

【００４３】また前記製法において、ガラス層材料を成
膜するときの厚さをいずれも前記ギャップ長の２．５％
以上、好ましくは２．５〜５％にするか、またはガラス
層材料を成膜するときの厚さをいずれも１０ｎｍ以上、
好ましくは１０〜５０ｎｍになるように設定すること
で、かつ前記ガラス層材料を軟化または溶融させて接合
するときに軟化または溶融したガラス層材料の一部を接
合面から押し出すことにより、ギャップ材を形成するガ
ラス層の厚さを接合する前のふたつの磁気コアのガラス
層材料の膜の厚さの和より小さくなるように設定するこ
とで、ガラス層材料を軟化または溶融させて接合すると
きに、軟化または溶融した余剰のガラス層材料が接合面
から押し出され、ギャップ長が前記下地層の厚さのみで
決まり、ギャップ長精度が高くなる。

【００４４】また前記製法において、下地層とガラス層
材料の膜との間に、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、ＳｉＮ、ＴｉＮまたはこれらの２種以上、好ましく
はＣｒ、Ｃｕ、ＳｉＮ、ＴｉＮまたはこれらの２種以上
からなる非磁性中間層をたとえばスパッタまたは蒸着に
より形成することにより、前記ガラス層材料を前記下地
層に成膜するときのように、下地層に拡散されるのを防
止することができ、ガラス層材料を軟化または溶融させ
て接合するときの軟化または溶融する領域がガラス層を
成膜するときの厚さのみに限定されるので、ギャップ長
精度を高くすることができる。

【００４５】さらに前記製法において、酸素を含む不活
性ガス雰囲気中でＣｒまたはＣｕ、好ましくはＣｒの成
膜を行ないつつ酸化して非磁性中間層を形成することに
より、ガラス層材料を成膜するときのガラスの濡れ性が
向上し、接合強度が大きくなる。このときの酸素濃度は
５〜２０容量％であることが好ましく、不活性ガスとし
てはたとえばアルゴン、チッ素などが好ましい。また、
この製法において、ＣｒまたはＣｕの成膜後に前記濃度
の酸素を含む不活性ガス雰囲気中でアニールすることも
できる。このときのアニール温度は３００〜７００℃程
度が好ましく、不活性ガスとしては、チッ素が好まし
い。なお、前記非磁性中間層は前記図１には図示されて
いない。

【００４６】以上のような製法でえられる磁気ヘッド
は、ふたつの下地層の厚さの合計がガラス層の厚さより
も大きく、ガラス層と下地層とが実質的に分けられてい
るので、ギャップ長精度が目標値±１５ｎｍであり、接
合強度が６０〜７０ｇｆであり、通常要求されるギャッ
プ長精度（目標値±３０ｎｍ程度）および接合強度（５
０ｇｆ程度）を充分満足しうるものである。

【００４７】本発明の磁気ヘッドの製法における条件と
しては、たとえばつぎのような組合せが好ましくあげら
れる。

【００４８】 (A)シリカまたはアルミナからなる下地層の厚さ １００〜１８０ｎｍ (B)ガラス層材料を成膜するときの厚さ １０〜４０ｎｍ (C)Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｕ、 Ｐｔ、ＳｉＮおよびＴｉＮよりなる 群から選ばれた少なくとも１種から なる非磁性中間層 (D)溶着するときの面圧 １．３〜２．２ｋｇｆ／ｃｍ² (E)溶着するときのガラス層材料の温度 ５５０〜７５０℃

【００４９】この条件は、ギャップ長精度や接合強度を
制御しやすいという点で有利であり、えられる磁気ヘッ
ドはギャップ長精度が高く、接合強度が大きい。

【００５０】より好ましくは、 (A1)アルミナからなる下地層の厚さ １００〜１５０ｎｍ (B1)ＰｂＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、Ｎａ₂Ｏ、 Ｋ₂Ｏ、ＢａＯ、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、 ＺｒＯ₂またはこれらの２種以上など のガラス層材料を成膜するときの厚さ １０〜２０ｎｍ (C1)Ｃｒからなる非磁性中間層 (D1)溶着するときの面圧 １．５〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ² (E) 溶着するときのガラス層材料の温度 ６５０〜７００℃

【００５１】この条件は、ギャップ長精度や接合強度を
制御しやすいという点で優れており、えられる磁気ヘッ
ドはギャップ長精度がより高く、接合強度がより大き
い。

【００５２】

【実施例】つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるも
のではない。

【００５３】前記図１は、以下の実施例においてえられ
る磁気ヘッドのギャップ部分を説明するための断面の模
式図であり、基本的な構造を示している。

【００５４】［実施例１］２．０ｃｍ×０．２ｃｍ×
０．１ｃｍの大きさのフェライトからなる磁気コア１ａ
のひとつの面（２．０ｃｍ×０．２ｃｍ）に、スパッタ
によりシリカを主成分とする厚さ１４０ｎｍの下地層２
ａを形成した。

【００５５】つぎに、この下地層２ａに、さらにスパッ
タによりつぎの組成を有するガラス層材料（図示はされ
ていないが、後記するように、接合後のガラス層３とな
る）を成膜した。

【００５６】（ガラス層材料の組成） ＰｂＯ ５６．７％ ＳｉＯ₂ ３３．６％ ＺｎＯ ４．５％ Ｎａ₂Ｏ ４．２％ Ｋ₂Ｏ １．０％

【００５７】一方、前記磁気コア１ａと同じ大きさの磁
気コア１ｂのひとつの面（２．０ｃｍ×０．２ｃｍ）
に、前記と同様にして下地層２ｂを形成しさらにガラス
層材料を成膜した。

【００５８】つぎに、これらふたつの磁気コアをガラス
層材料が接触するように重ね合せ、加熱炉内において７
００℃で１時間、溶着時の面圧が１．６ｋｇｆ／ｃｍ²
の条件で接合し、厚さ１０ｎｍのガラス層３を形成し本
発明の磁気ヘッドをえた。

【００５９】なお、本実施例においては、前記ガラス層
材料を成膜するときの厚さを変化させてそれぞれガラス
層を成膜するときの厚さが２０ｎｍ、４０ｎｍの磁気ヘ
ッドもえた。

【００６０】これらの磁気ヘッドについて、つぎに示す
測定を行なった。

【００６１】実効ギャップ長：ギャップ長が記録波長の
整数倍となるときにはヘッドコアに磁束は流れないため
記録波長λに対応する周波数ｆ（＝ｖ／λ：ｖはヘッド
と媒体の相対速度）においては再生出力は０となる。図
３は、本発明の実施例１〜５においてえられる磁気ヘッ
ドの周波数と再生出力との関係を示すグラフである。図
３において、Ｇｌは該磁気ヘッドのギャップ長を示す。
そこで再生出力が極小値をとる周波数を測定し、その値
から次式によってこのときの波長を求め、これを実効ギ
ャップ長とした。 λ＝ｖ／ｆ

【００６２】成膜したガラス層の厚さ：触針式の膜厚計
を用いて測定した。

【００６３】磁気ヘッド中のガラス層の厚さ：ＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）を用いて測定した。

【００６４】接合強度：ギャップ接合を行なったチップ
に関して、その強度確保は非常に重要である。最終的に
ギャップが割れたり、開いたりしないことが求められ
る。図４は、本発明の実施例１〜５においてえられる磁
気ヘッドの接合強度の測定方法を説明するための図であ
る。図４において、４はベース、５はチップ、６はロー
ドセルのついた針でチップ先端部を押すときの作用点、
７はギャップを示す。接合強度は図４に示すように、ベ
ースに狭トラック加工を施していないチップを９０°回
転させて瞬間接着剤で貼り付け、ロードセルのついた針
でチップ先端部を押し、チップが割れたときの荷重を測
定する。各接合条件について２０チップ程度の測定を行
ない平均値を求めた。

【００６５】結果を図２に示す。図２はガラス層の厚さ
を変化させたときの接合強度を示すグラフである。

【００６６】図２から明らかなように、ガラス層の厚さ
が１０ｎｍでは充分な接合強度がえられない。すなわ
ち、１０ｎｍよりガラス層の厚さが薄いと、充分に接合
が行なわれず、接合強度の不足からチップ割れが生じ
る。

【００６７】一方、ガラス層の厚さが１０ｎｍ、２０ｎ
ｍおよび４０ｎｍのときの実効ギャップ長が０．４３〜
０．４７μｍの範囲内にある磁気ヘッドの個数の割合
（対測定に供した磁気ヘッドの個数）は、それぞれ３８
％、１００％および０％であり、ガラス層の厚さが必要
以上に厚いと溶着するときに軟化する領域が増え、ギャ
ップ長にバラツキが生じる。

【００６８】これらの結果から明らかなように、ガラス
層の厚さが２０ｎｍのとき、最もギャップ長が安定しさ
らに充分な接合強度を有する磁気ヘッドがえられる。

【００６９】［実施例２］実施例１において、下地層の
厚さを９５ｎｍまたは１２５ｎｍに、またガラス層の厚
さを３５ｎｍ（ガラス層材料を成膜するときの厚さ３５
ｎｍ）になるようにしたこと以外は同様にして本発明の
実施例をえ、実施例１と同様にして実効ギャップ長を測
定した。

【００７０】下地層の厚さが９５ｎｍのときの実効ギャ
ップ長が０．３８〜０．４２μｍの範囲内にある磁気ヘ
ッドの個数の割合（前記と同様）は、１８％であり、下
地層の厚さが１２５ｎｍのときの実効ギャップ長が０．
４４〜０．４８μｍの範囲内にある磁気ヘッドの個数の
割合（前記と同様）は５５％であった。

【００７１】これから明らかなように、ガラス層材料を
成膜するときの厚さに対する下地層の厚さの比が小さい
と容易にギャップ材全体にガラス層材料の拡散が生じ、
かつギャップ材中のガラス層材料の重量割合が高いた
め、ギャップ材全体の粘性が下がり、実効ギャップ長の
バラツキにつながる。すなわち、接合強度が確保できる
範囲内でガラス層材料を成膜するときの厚さは薄く、下
地層の厚さは厚くすることにより、ギャップ長の制御が
容易となる。

【００７２】［実施例３］実施例１において、下地層の
厚さを１２５ｎｍ、ガラス層の厚さを３５ｎｍ（ガラス
層材料を成膜するときの厚さ３５ｎｍ）になるように
し、溶着時の面圧を１．３、１．６および２．２ｋｇｆ
／ｃｍ²としたこと以外は同様にして本発明の磁気ヘッ
ドをえ、実施例１と同様にして実効ギャップ長の測定を
行なった。

【００７３】溶着時の面圧が１．３、１．６および２．
２ｋｇｆ／ｃｍ²のときの実効ギャップ長が０．４４〜
０．４８μｍの範囲内にある磁気ヘッドの個数の割合
（前記と同様）は、それぞれ２７％、５５％および５０
％であった。

【００７４】これから明らかなように、溶着時の面圧が
低いと、接合面で充分な接触がえられず、実効ギャップ
長のばらつきが発生している。さらに溶着時の面圧が高
すぎると、溶着を行なう前にフェライトおよび被着され
たギャップ材にマイクロクラックが入り、チップ割れが
発生し充分な接合強度がえられない。すなわち溶着時の
面圧を１．３〜２．２ｋｇｆ／ｃｍ²に設定することに
より、安定した実効ギャップ長と強固な接合がえられ
る。

【００７５】［実施例４］実施例１において、下地層の
厚さを１２０ｎｍ、ガラス層の厚さを３０ｎｍ（ガラス
層材料を成膜するときの厚さ３０ｎｍ）になるように
し、下地層を形成する材料としてシリカまたはアルミナ
を用いたこと以外は同様にして本発明の磁気ヘッドを
え、実施例１と同様にして実効ギャップ長を測定した。

【００７６】下地層を形成する材料がシリカ、アルミナ
のときの実効ギャップ長が０．３９〜０．４３μｍの範
囲内にある磁気ヘッドの個数の割合（前記と同様）は、
それぞれ６９％、９０％であった。

【００７７】これから明らかなように、下地層を形成す
る材料をシリカからアルミナに変えることにより、実効
ギャップ長のばらつきが減少している。これはアルミナ
がシリカと比較してガラス層材料による拡散をより受け
にくく、溶着するときに軟化する領域が減少し、安定し
た実効ギャップ長がえられたためである。さらにガラス
層材料の膜と下地層との間にＣｒなどの拡散を防止する
ための非磁性中間層を設けることにより、より一層ガラ
ス層材料の下地層への拡散が抑えられ、安定した実効ギ
ャップ長がえられる。また、前記非磁性中間層を形成し
ているＣｒなど成膜段階からを酸化させることにより、
ガラス層材料との濡れ性が向上し、ガラス層の密着力が
上がり、強固な接合がえられる。

【００７８】［実施例５］実施例４において、ガラス層
の厚さを２０ｎｍ（ガラス層材料を成膜するときの厚さ
２０ｎｍ）にし、下地層を形成する材料としてアルミナ
を用いて厚さを１７０ｎｍとし、下地層を形成したのち
酸素を１０容量％含むアルゴンガス雰囲気下で蒸着によ
りＣｒを成膜しつつ、酸化クロムからなる厚さ１０ｎｍ
の非磁性中間層を形成したのち、前記ガラス層材料を成
膜すること以外は同様にして本発明の磁気ヘッドをえ
た。

【００７９】実施例４で示したように、下地層を形成す
る材料としてアルミナを用いるとガラス層材料からの拡
散が抑えられ、さらに酸化クロムからなる非磁性中間層
の挿入によりガラスからアルミナ下地層への熱拡散が阻
止できる。また、フェライトおよびギャップ材にマイク
ロクラックが入らない範囲内で溶着時の面圧を高くし
て、さらに溶着温度はガラス層材料の粘性が充分下がる
温度に設定する。これにより、成膜されたガラス層材料
のみが軟化し、さらに余剰のガラス層材料は接合面の外
に押し出され、ギャップ材はアルミナからなる下地層、
酸化クロムからなる非磁性中間層および厚さのほとんど
ない超薄膜のガラス層材料で構成され、ギャップ長はア
ルミナからなる下地層の厚さおよび酸化クロムからなる
非磁性中間層の厚さによって決まる。したがって、安定
したギャップ長がえられるとともに、強固な接合が実現
する。

【００８０】

【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
の磁気ヘッドは、ギャップ材中において、ふたつの下地
層の厚さの合計がガラス層の厚さより大きく、下地層と
ガラス層が分けられているためギャップ長精度が高く、
また接合強度の大きい磁気ヘッドである。

【００８１】また、本発明の製法は、所望のギャップ長
に対するガラス層材料を成膜するときの厚さを２．５〜
１０％としているため、ギャップ材全体に対して軟化す
る領域が限定されるため、ギャップ長精度の高い、また
接合強度の大きい磁気ヘッドがえられる効果がある。

【００８２】また、本発明の製法は、ガラス層材料を成
膜するときの厚さに対する下地層の厚さの比を２．７以
上にし、適切な接合温度を選択することにより、充分な
接合強度を確保しても、なおかつガラスからの拡散を受
けていない下地層をうることができ、精度のよいギャッ
プ長がえられる効果がある。

【００８３】また、本発明の製法は、ガラス層材料を軟
化または溶融させて接合するときの面圧を１．３〜２．
２ｋｇｆ／ｃｍ²することにより、チップ割れが発生す
ることなく、接合面の接触面積を確保することができる
ので、充分強固な接合がえられる効果がある。

【００８４】また、本発明の製法は、適切な溶着温度を
選択することにより、溶着するときガラスのみを軟化さ
せ、さらに接合するときの面圧を適切に選択することに
より溶着するとき軟化した余剰のガラス層材料が接合面
から押し出され、溶着後のギャップ材が下地層および極
薄のガラス層によって構成されるため、ギャップ長が下
地層の厚さのみで一義的に決まるので、ギャップ長精度
のよい、安定した磁気ヘッドがえられる効果がある。

【００８５】さらに、本発明の磁気ヘッドは、下地層と
ガラス層との間に非磁性中間層が設けられているので、
ガラス層材料の下地層への拡散が完全に遮断され、溶着
するときの軟化する領域がガラス層材料を成膜するとき
の厚さのみで決まるため、ギャップ長精度が高く、また
接合強度の大きい磁気ヘッドである。

【００８６】また、本発明の製法は、非磁性中間層をそ
の形成段階から酸化させることにより、ガラス層材料の
濡れ性が向上し、ガラス層と非磁性中間層との密着力が
強固となるため、接合強度の大きい磁気ヘッドがえられ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１〜５においてえられる磁気
ヘッドのギャップ部分を説明するための断面の模式図で
ある。

【図２】 本発明の実施例１においてえられる磁気ヘッ
ドのギャップのガラス層の厚さを変化させたときの接合
強度を示すグラフである。

【図３】 本発明の実施例１〜５においてえられる磁気
ヘッドの周波数と再生出力との関係を示すグラフであ
る。

【図４】 本発明の実施例１〜５においてえられる磁気
ヘッドの接合強度の測定方法を説明するための図であ
る。

【図５】 従来のギャップ接合を行なってえられる磁気
ヘッドの側面を説明するための模式図である。

【符号の説明】

Ａ ギャップ長、１ａ，１ｂ フェライトからなる磁気
コア、２ａ，２ｂ 下地層、３ ガラス層、４ ベー
ス、５ チップ、６ 作用点、７ ギャップ、８ 磁気
コア、９ 下地層、１０ ガラス層、１１ バックギャ
ップ材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 博樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ふたつの磁気コアとこれらの間に設けら
   れているギャップ材からなり、該ギャップ材がシリカま
   たはアルミナからなるふたつの下地層とこれらの下地層
   の間に設けられているガラス層とからなり、該下地層が
   設けられているふたつの磁気コアがガラス層材料の拡散
   により接合されてなる磁気ヘッドであって、該ふたつの
   下地層の厚さの合計がガラス層の厚さよりも大きく、ガ
   ラス層と下地層とが実質的に分けられてなることを特徴
   とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気ヘッドをうるための
   製法であって、下地層にガラス層材料を成膜するときの
   厚さを所望のギャップ長の２．５〜１０％にすることを
   特徴とする磁気ヘッドの製法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の磁気ヘッドをうるための
   製法であって、下地層にガラス層材料を成膜するときの
   厚さに対する下地層の厚さの比を２．７以上にすること
   を特徴とする磁気ヘッドの製法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の磁気ヘッドをうるための
   製法または請求項２もしくは３記載の製法であって、ガ
   ラス層材料を軟化または溶融させて接合するときの面圧
   を１．３〜２．２ｋｇｆ／ｃｍ²にすることを特徴とす
   る磁気ヘッドの製法。
5. 【請求項５】 ギャップ材を介してふたつの磁気コアを
   接合する磁気ヘッドの製法であって、それぞれの磁気コ
   アのひとつの表面にシリカまたはアルミナからなる下地
   層を形成し、さらにそれぞれの下地層にガラス層材料を
   成膜したのち、これらふたつの磁気コアをガラス層材料
   の拡散により接合するに際し、該ガラス層材料を成膜す
   るときの厚さを所望のギャップ長の２．５％以上または
   １０ｎｍ以上とし、かつ溶着して接合するときに軟化し
   たガラス層材料の一部を接合面から押し出すことによ
   り、ギャップ材中のガラス層の厚さを該ガラス層材料を
   成膜するときの厚さの合計より小さくすることを特徴と
   する磁気ヘッドの製法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の磁気ヘッドまたは請求項
   ２〜５のいずれかに記載の製法によりえられる磁気ヘッ
   ドであって、下地層とガラス層との間に、Ｃｒ、Ａｌ、
   Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、ＳｉＮおよびＴｉＮよりなる
   群から選ばれた少なくとも１種からなる非磁性中間層が
   設けられていることを特徴とする磁気ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項６記載の磁気ヘッドをうるための
   製法であって、酸素を含む不活性ガス雰囲気中でＣｒま
   たはＣｕの成膜を行ないつつ酸化して非磁性中間層を形
   成することを特徴とする磁気ヘッドの製法。