JPS6066404A - 薄膜磁気ヘッド用基板及びその製造方法 - 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】

本発明は１１）徨１瓜記録用とし゛（の用途がＩＩＩ袖
される薄膜磁気ヘッドに適したセラミックス基１ｋ及び
イの製造ｉｊ　＞）、に関４るｂのである。 近イ１、フ】、−シ、イト、センダストなどを使用しＩ
ζ磁気ヘッドに代って、小型、高密度記録などの特徴を
持つ簿膜磁気ヘッドがンＪｒ１されている。簿膜磁気ヘ
ッド基板として要求される’Ｉ＃ｉ　ｉｌｌとしＣは、
（１）表面が平坦で気孔が存在しない、（２）加工性が
良好で加二［中にクンツク１−ツピングをく！しない、
（３）耐摩耗性が良りｆ。（４）　ｌ習動特竹が良好、
（５）絶縁膜のΔ’２０Ｍど熱膜’Ｊｖ率の差が小さい
、などが重要である。 このような特性を満だ′？ｌ拐料としでは　般にレラミ
ックスが用いられるが、現在］−流とイ１ノＣいるΔｌ
　２０３−Ｔｔ　Ｃ基板では（２＞＜３＞の１２１性は
優れるが、店動特性は良好ではイ「い。一方、高密度に
焼結した安定化ジルローアは１Δ動！Ｉ！Ｉ＋／１に優
れるが、耐摩耗性、加工性は△１２０ａｌ−ＩＣ基板に
比べ劣る。これは、／’ｒ０９がΔ１２０３−Ｔｉｃに
比べ、硬度、ヤング挿′が小ざいことに起因覆るものど
推定される。 本発明は安定化ジルコニアのこの、Ｊζ″うな欠点を解
消すべくなされたもので、安定化ジル薯ニアと［Ｖａ　
、　Ｖａ　、　ｖｌａ族遷移元素の炭化物を複合化す′
ることにより、加工性、′Ｍ摩↓「性を著しく向」させ
ることがでさることを見出したものＣある。 本発明の主成分゛４ある安定化ジル］二）７は、通常Ｙ
　２０　、＋〜１ｇＯ，Ｃａ　Ｏ等の安定化剤を添加し
、人気中常月゛焼結により焼結している。、シかしイ

【
から、基板祠としくは（１）の１Ｓ慴を満たり−ため、
相対密度は少なくとも９９％以上４Ｊ　’、Ｋ　＜−１
はならず、常Ｉ■焼結ではＱ　Ｊ５不−１分Ｃ゛ある。 また、本発明ぐ（、Ｌ酸化されやりいｌＶａ　、　Ｖ　
ａ　。 ｖＩａ族遷移元格の炭化物を添加しＣいるため、人気＋
Ｉ＋　；ｉｉ’；　ＬＦ−焼結ｌ；ｌ　不＋＋Ｊ　ｆｊ
ｊ：　（ｔ’ｙ＞−（ｔ。高ｉｆ　Ｉ−ＩＪ　Ｌ　ｋ　
図６ニは、真空中子備焼結後、熱間静水Ｊ−Ｅブレス（
＋−１１Ｐ　）　’ｅ　ｆ」うことも）−５λられるが
、炭化物の添加口が多くイするど１；１拍焼ｔ１１後の
相対密度が９５′んに達しなく４するため１１．１１）
召？−Ｊ−ノーＣもＡｒガスが浸透しＣし７まい１１１
１）の効果がない。しかるに本発明Ｃは安定化ジル］’
−＋７ど炭化物の複合物を１４０　＋１・〜・１６００
℃Ｃホツｌ−ノ′１ノスすることにより、炭化物の量が
５０Ｖ（１１％と多く４本つでも相対密瓜は９９％以［
に緻密化するを見出した。この場合１４０　（１’ｃ以
上Ｃは相対密度が９９％に達Ｕず、まＩこ、１６００℃
以上では安定化ジルコニアの結晶１届の粒成長が著しく
なるため不適当である。 本発明では安定化剤どじ℃のＹ　２０３ｍを６−１０　
ｍｏ１％に限定したが、これは６１１１０１％以下では
Ｌ￥安定正ツノ品の含イーｉ率が高いために、基数への
１１９（ｑ４ブ、パターン（ＮＪ＊プの際の数百°Ｃの
加熱冷ム１１に起因して残留正１５品が中斜品ｔ＼変態
し、”Ｅの際体積膨張をＩ″４′−なうため、基板のソ
リ、パターンづ゛れなどの問題が生じるためＣある。ま
１．：１限を２０　ｍｏ１％ど定めたのは、２０１１１
０１％を越λるどＷＩＪ品中にＹ４７　ｒ　３０＋２が
析出し、強１９但−１□　’Ｌ　、Ｌ　；Ｉａ　（！’
　Ｉ’ｆ　Ｊ。 しくないため（ある。また、ｌＶａ　、　Ｖａ　、　Ｖ
ｉａ　ＩＩＸ遷移元素の炭化物の含右早を全１本ｒ１１
にλＪシ、５・−５０ＶＯＩ％と定めたのは５Ｖ（１１
’％　Ｌストｒ　ｔ、Ｌ複合材どしての効果が１．ｊい
ためであり、また！１ｏｖｏ１％以上ぐは、硬疾、面ｊ
１ｑ耗Ｐ■が良好ぐはあるが安定ジルコニアのもつ１習
動特竹が失われてしＪ：うたぬＣ゛ある。 これらのｔｊ＜化物は融点が２０００°（］１スＩＣあ
り、ま４に１高硬度、高尋電ｖ■などの特徴をもつ、、
ＺｒＯ２どこれらの炭化物を混合して焼結した場合、シ
ルコニアマ１−リツクス中に炭化物粒子が分１１する二
相混合組織となり、Ｘ線回折でも相ｎの反応は生じくい
ないことが確かめられた。これらの炭化物は７ｒＯ２に
比べ高硬度Ｃあるため、ｉｉ９膜磁気ヘッド用基板に使
用した場合、銅厚！１．性をとしく向−１，させる。ま
た、／？ｌ’０２はＸ７ング率がシ！ラミックスの中で
はＩ＋’５４Ｊ小さいｈの部類に屈りるが、これらの炭
化物を複合化することにより、Ｘ／ング率は増加りるた
め加１中の応力にＪ、る弯形ｔｉ１が減少・ｌる。１さ
らに、シルＩ　−’　７　＊Ｊ特に＋１１ノ品が残留し
くいると切削１′！１が余り良くないのに対し、炭化物
を複合化覆るど分１１（シた炭化物粒子が切削抵抗を減
少さμるためＩＪＩＩ　Ｉ　ｆｉｌは向１−Ｕる。 また、絶縁体（あるＺ　ｌ′０２に導電性を小り炭化物
を複合化ＩＪることにより抵抗亭を下げることがＣさる
。１！１に、炭化物足が２０　ｖｏ１％を越えると抵抗
串は急減りるが、これは）２イメクどｌ＼ラッド接触に
よる帯電を防１］りる上で好ましいことである。 以上、安定化ジルコニアに炭化物を複合化さ＝ゼると、
安定化ジルコニアの摺動１４ｉ　Ｍを損わずに特に耐摩
耗＋１．加工性を著しく向１さυることがＣサル。コ（
７）　コトハｆＶ　ａ　、　Ｖ　ａ　＋、　ｖｌ　ａ　
／Ａ　４移元素の窒化物、硼化物又はＳ！　３Ｎ４　、
　Ｓｉ　Ｃ１ｌ’Ｌ　Ｃなどでも同様の効果が認められ
Ｉご。 また、焼結助剤どし−（△１２０３を添加−４るど、焼
結を促進層るだけではなく、／トリツ・シス中のｖＩＩ
Ｊ品の粒成長を抑制りるため、λし膜磁気ｌ＼ツドとし
て最終的な形状に加１ニリ′る際、ｆラビングの１社。 人ささを減少さＵることが（゛さる＋ｌ　ｔＡ加１１１
は全体量に対し、１・〜５ｗｔ％であるが、これは１１
Ｖ１％以下では粒成長抑制に効果が＜「い１．−め（′
あり、また、５ｗｔ　％　以Ｊ、、　（Ｄ　ｉＡ　加ｆ
Ｊ実７′１的Ｍ　Ｌつ味ＩＡ　／ｊ　イ／、：　ＩＶ）
　（ｔ’ｙ＞る。 以−１・、Ａ発明を実施例にＪ：す；ｒＹ　）ｉｎ　ｃ
Ｊ説明する、。 実ｈ１！１例 平均粒径０．０３μＩのＺ　ｒ　Ｏ、微粉末ど゛＋’２
０ａ粉末、さらに代表的なｌＶａ　、　Ｖａ　、　ｖｒ
ａ族遷移冗毒の炭化物（Ｔｉ　Ｃ，７ｒ　Ｃ，１−１ｆ
　Ｃ，Ｖｃ　、　ＮｂＣ，１−ａ　ｃ、ＷＣ）　粉末及
び△１２０３＄５）末を所定のＡ’ｌ白に配合し、純水
を溶媒とし−Ｃノｌルミノーボールミルで２４時間況合
した。混合溶液を乾燥し１０％のｌ）　Ｖ△温溶液添加
してらいかい機でｊ貴紳後、１　ｔａｌｌ　／’Ｃｍ２
（７）圧力′ｃ８０φ×Ｇ′〜７の成型体に予備成型し
た。次にこれを貞空中１４５０℃Ｘ　３００　ｋＱ／ｃ
１Ｘ　１１＋の条（’Ｉ−Ｆて・ボッ［・プレスした。 焼結体の密１σは水中ｉＷ模法Ｃ測定し理論密度を除し
て相ス・１１宕１αをめた１１次に焼結体をダイ＼Ｉし
ンドｊレードで切削し、試験ｊ１どした。曲げ強Ｕ　ｉ
＋＋ｌ：　ｌ１ｉｌｉには一４ｘ　３Ｘ３！ｉの試１１
４使用し１．川Ｓ　４　＋ｊ＋ｉ曲げで測定しｋ　。ま
た、試ハの一部を鏡面Ｕ１摩し、ボッ７観京、じツカー
ス（／Ｉ！瓜測定（荷重２００Ｑ　）をＩノー、た。 比抵抗の測定には〜ｌ　ａｍ角の試ｊ′ｌを用い、／Ｉ
喘Ｊ′法の一種であるパラ法で測定したが、比抵抗が畠
いどきには両面に銀ベーストをＫ　イｌｉ　シ絶縁抵抗
を決めた。また、摩耗ｊス］・を嘗Ｊい、摩耗…を測定
し、シル薯−アの摩耗！７１を　１００としたときの相
対比較を行った。＋ＩＩＩ　Ｉ　ｐｉは、鏡面研摩した
試片にグイ−７明細書の浄書（内容に変更なし） モンドブレードで漏を入れラッピング面と切削面の綾に
生ずるチッピングの大小で比較した。また焼結体から実
際のλ９膜磁気ヘッドの形状に切り出し、磁気ディスク
と接触さけてディスクを回転し摺動！ｌｒｊ　４４−を
比較しＩこ１．以、Ｉの測定結末を第１表に示り。 第１表ｅ本発明範囲内の実施例はＮ０９１・・・９であ
り、Ｎｏ、１０〜１２は比較例である。尚、Ｎｏ。 １・−１１は助剤としく’Ａｌ２Ｏ３を２　ｗｔ％添加
しである。また、Ｎｏ、１２は助剤としくＭ（１０を０
、　！ＩＷＩ％添加し、１６５０℃でホラ１〜プレスし
たものｅある。 相対密度は△１，０３　’ＴｉＣを除いＣづべて９９％
以上に緻密化してＪ５す、また鏡面のボ）′観察に、Ｉ
３いてもはどんとボアは観察されず、基板としＣの基本
的１：ｉ　ｌ！ｔ　？１′ある表面にボノノがｒ「白し
ないどい）条＋１を満しでいることがわかった。これは
マトリックスであるｌ　ｒＯ２がＡｌ２Ｏ３に比べて焼
結↑４が元来良好ｅある上に、バカ下Ｃ焼結しているこ
とに起因りるものと思われる。 ビッカース硬さはＡｌ　２０３−−１”ＩＣに比べ、Ｚ
ｒ　０２の方が小ざいが炭化物を複合化覆ることにより
、１−１■はｉｏｏ〜２００」テ？りる。てのｌこめ、
摩耗■もＡｌ　２０３−：１−！　Ｃには及ばないが７
ｒＯ７単独に比べ数割減少し、耐１？耗ｆ！］は向１−
りる。 曲げ強度はマ］・リックスの強１９に強く影習を受ける
ため、残留正方晶の多いＮｏ、７に比べ、Ｚ　ｒ　０２
及びｚｒＯ２−炭化物系では強度は小さいが基板材とし
ては十分な強度である１、また比抵抗は３０　Ｖ　（１
１％の炭化物を複合化した場合、炭化物粒子の平均粒径
９分布状態によって人さ４１　ＺＣｂ’Ｌが（ｒ”／ｉ
りるが、イれでも７１−リックスの／’　Ｉ’　０２に
比べ導電性は大幅に向［（３れ（おり、帯電ＵＪ＋１と
い）点（・・は好ましい影響をりえる。 溝入れの際のチッピングはＡｌ　２０３−、、ｌ’Ｉ　
Ｃの場合ｍも少なく、人ささし小ｄいため最も良好であ
る。てれに対しＮｏ、１０．１１の７ｒ０２甲独ではチ
ッピングの量１人ささが人さく、また切削抵抗も高い。 それ１比べ炭化物を複合化すると、チッピングのｍ、大
きさは小さくイｊり加］１−竹は向−１した。摺動特ｖ
１は△ｌ　２０ａ　−Ｔ’！　Ｃの場合、短時間でディ
スクに藺をつけるため基板拐としてあまり好’＝Ｌ　シ
＜　＜Ｔいのに対し、Ｎｏ、１１の安定化ジルニ】ニフ
７でｔ−Ｌ　ｎ　Ｉｆ、ｌ＋間のデｒスク回転に耐え、
摺動狛竹は良好（−ｉする。炭化物を複合化りると若干
摺動特性は劣化７るが、でれでもＡＩ　２０　、ｑ−１
’ｉＣに比べるとはるかに良好（・あり、１１を板４Δ
どして好適である。 以］にＪζうにＺｒ　Ｏ，に炭化物を複合化りることに
より、７１゛０２の摺動特性を損わず耐１”Ｊ−耗性。 ＭＩ　Ｉ　ｆｌを白土さＵることがでさた。 手続補正書（方式） 昭和５８年持許願第１７４７３９　″に−ｉ＆　’！１
１　（’）　名称　薄＃磁気ヘッド用基板及びその製造
方法補ｊ１°をする者 補正命令の日（９昭和５９年１月３１日（発送日）補１
１°の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 補正の内容 明ｈｆＩ＃第８貫第１表を添句の第１表と差替える。（
内容に変更なし〕 事件の表示 昭和５８年　特許願　第１７４７３９号発明の名称　簿
膜磁気ヘッド用基板及びその製造方法 補正をする者 事件どの関係　特許出願人 住所　東京都千代田区丸ノ内二丁ＵＡ１番２号名称　（
５０８）日立金属株式会ネ１ 代表者　河　野　典　夫 代理人 居所　東京部下代田区丸の内−１’　ＩＩ　１番２号日
　立　金　属　株　式　会　社　内 電話　東京２ｓ４−４６４２　＜代表）氏名　（８００
１）　弁理士　高　Ｌｉ　橘　馬詳細な説０Ｊ］」の欄
ｒ”−５９，９，２２１補正の内容 １、明りｔ書の「特許請求の範囲」の欄の記載を次の通
り訂正する。 口 １、酸化ジルコニウム（Ｚ　ｒ　Ｏ２）　８（１〜９４
１１１０１％。 酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）６〜２０　ｍｏ１％から
なる主成分９５〜５０ｖ０１％に対し、ＩＶａ　ＶａＶ
ＩａｌｌＸ遍」ΔｊＬ塞−の炭化物の１種又は２種以上
を５〜５０　ｖｏ１％及びそれらの全量に対し、焼結助
剤としての酸化アルミニウム１〜５　ｗｔ％から構成さ
れることを特徴とＪる′ａ脱膜磁気ヘッド基板。 ２、特許請求の範囲第１’ｌＦＪ記載の薄膜磁気ヘッド
用基板を１４００〜１６００℃で１１＼ツ１−ゾレスす
ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法ヨ
２、明細用第８頁第１表を別紙の通りｔ１止りる。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化ジル−１−ウｌｘ　（Ｚ　ｒ　Ｏ２）　８（１
   〜９４　ｌｌｌｏｌ％。 酸化イッ１ヘリウＬ、　（ゝ／　：＋　０．１　）　（
   ｉ〜２０　ｍｏ１％からなる主成分９：）・〜・ｊν０
   ｖ０１％に対し、−ｒ　＋　１３　、）を除くＩＶａ　
   、　Ｖａ　、　ｖｌａ族漕移九素の炭化物の１秤又は２
   秤以■−を！ｉ−＝　！ｉ（ｌ　ＶＯ１％及び−ぞれら
   の１ゝ＋７１に対し、焼結助剤としくの酸化アルミニウ
   ム　１−５ｗＬ％か−：）構成されることを特徴どする
   薄膜磁気ｌ′＼ツド川丼用ル。 ２、Ｒ訂請求のｑむ間第１項記載の薄膜磁気ヘッド用基
   板を１４００・〜１　［ｉ００’Ｃ’Ｃホントブレスす
   ることを特徴と覆る薄膜磁気ヘッド川１４板の製造／Ｊ
   　ｒＡ。