JPS6117212A - 磁気ヘツドコアにおけるヘツド溝部の接合 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ヘッドコアの製造工程における接着工程の
改良に関し、詳細には磁気ヘッドコアのヘッド部におけ
る母材部分と接着剤部分の摩耗挙動を可及的均一化する
ことのできる改良製造方法に関するものである。

［従来の技術］ ビデオ用或は音声用の磁気記録媒体に関しては情報信号
を狭トラツク内へ高密度に記録したいという要望が強い
、この要望に応えるものとして、センダスト系合金を用
いたものが開発されつつあり、狭ギヤツプ幅且つ狭トラ
ツク幅の磁気ヘッドコアが提供される様になってきてい
る。センダスト系合金で代表される金属磁性材料は、従
来のフェライト系材料に比べて飽和磁束密度が高いとい
う特性がありその面で注目されているが、フェライト系
材料において確立されている製造手法はそのまま金属磁
性材料製ヘッドの製造に転用できない面があり、例えば
ブロック板の固着用として新たに銀ろうを用いる方法等
が開発されている。

第４図はセンダスト系合金（以下本明細書では単にセン
ダストという）を材料とする従来の製造手順を示す説明
図である。まず（Ａ）工程ではセンダストの矩形ブロッ
ク１からブロック板２を切出す。次に（、Ｂ）工程（一
般にウェハ加工と称している）では、ブロック板を溝加
工用ブロック板２ａと非溝加工用ブロック板２ｂに分け
、前者２ａの板面（特に片側面）に直線溝３を形成する
。直線溝３は後述のコイル巻回窓Ｗ［第４図（Ｈ）参照
］を形成する為のものであり、溝加工用ブロック板２ａ
の片側に寄せると共に側縁Ｓと平行に形成するのが一般
的である。そして直線溝３を挟んで狭い方の堤をフロン
ト部４と称し、広い方の堤をバック部５と称している。

っぎの（Ｃ）工程ではフロント部４の表面に非接着性加
工（磁性をもたない物質を薄膜状に被着させる工程であ
り、非磁性膜被着加工ともいう）４ａを施し、非溝加工
用ブロック板２ｂには、フロント部４ｂと対面［第４図
（Ｅ）参照］する面に、直線溝３と直交する方向のくし
削り加工を施して狭いトラックＩｌｌ！Ｔのくし刃６を
形成する。そして（Ｄ）工程では、前出のトラック幅Ｔ
が完全に一致する様なくし刃７をフロント部４に形成す
る。

これらのくし刃６，７で挟まれる四部を本明細書ではヘ
ッド溝９．ｌＯと称することとする。

次に（Ｅ）工程では、２枚のブロック板２ａ。

２ｂを向き合わせる様に積層し、両者を接合する。接合
に当たっては、バック部５の表面と、これに対向するブ
ロック２ｂの表面との間に銀ろう等を介在させているが
、フロント部４については前述の如き非接着性加工（例
えばシリカ蒸着膜の形成）を行な゛っているので、゛バ
ック部５のみが接合され、フロント部４は対向当接して
いるだけである。尚本（Ｅ）工程では、ヘッド溝９，１
０が対向することによって腔部１１が形成される。そし
て（Ｆ）工程ではこの腔部１１に接着剤８が埋込まれ、
くし刃６，７の当接面を両脇から補強する。更に（’Ｇ
）工程では切断分割［切断線は（Ｆ）工程を示す図に破
線で示しており、角度αのごとをアジマス角度と称して
いるゴが行なわれ、最後に（Ｈ）工程ではフロント部４
側の頂面が球面状に研摩さ・れ磁気へ一２ドコア１２が
製造される。

ところで第５図は磁気ヘッドコアの平面図、第６図は第
５図におけるＶＩ−Ｖｌ線断面拡大図を示すが、第５図
はテープの摺動面（テープの走行方向は矢印Ｘ）を表わ
し、第６図では紙面貫通方向にテープが走行する。そし
てテープとの摺動摩耗状況が第６図に表われており、く
し刃６は母材（センダスト）で構成され高硬度である故
に摩耗量が極めて少ないのに対し、接着剤８は銀ろうで
構成され低硬度である故に摩耗量が極めて多゛い。その
為第６図に示す如き偏摩−（深゛さＤ）が発生し磁気ヘ
ッドコアの出力特性に重大な影響力を現われる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の磁気ヘッドコアでは、テープとの摺動面を構成す
る母材と接着剤が強度面において顕著な差を有している
為、テープとの摩擦にょる゛上′記の”偏摩耗が比較的
短時間のうちに現われ、しかもその深さＤもかなり大き
いものになる。従って接着剤として高硬度のものを選び
さえすれば上記偏摩耗もかなり抑制できるはずであると
考えられたが、もとより接着強度や埋込作業性を低下さ
せるものであってはならず、これらの条件を全て満足で
きる接着剤の開発が当面の課題となる。本発明はこの様
な状況に鑑みてなされたものであるが、特殊組成の銀ろ
うを用い、且つ特殊処理を施すことによって前記の全条
件が満足されることを見出し本発明を完成するに至った
。

［問題点を解決する為の手段］ 接着強度や埋込作業性に悪影響を与えずに母材に匹敵し
得る耐摩耗性を発揮する接着剤埋込部は、次に示す手段
に′よって形成することができた。即ち本発明は、ヘッ
ド溝加工の施されたブロック板を対面させ対向するヘッ
ド溝によって構成される腔部に接着剤を埋込んでヘッド
溝部の接合を行なうに当たり、ＡｊＨ，Ｃｕ、Ｚｎ及び
Ｃｄを基本成分とするＡ　ｇ　−Ｃｕ−Ｚ　ｎ　−Ｃｄ
基鈑ろうに、Ｍ　ｎ　、　Ｉ　ｎ　、　Ｓ　ｎ及びＳｂ
から選択される１種又は２種以上の合金成分を、全接着
剤組成中の１〜１０重量％（以下単に％）の範囲を満足
する様に置換型成分として配合してなる銀ろう系接着剤
を前記腔部に埋込み、非酸化性雰囲気下に加熱してろう
行処理した後、酸化性雰囲気下における３５０〜６００
℃の加熱によって銀ろう成分の一部を酸化する工程を含
む点に要旨を有するものである。

［作用］ ヘッド溝の対向によって構成される腔部への埋込用接着
剤（以下単に接着剤という）を改善し得た点に本発明の
基本的な特性がある。従ってこの接着剤について説明す
ると、ベースとしてはＡｇ　、Ｃｕ　、Ｚｎ及びＣｄを
含むＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ系銀ろうを採用し、これに
以下述べる様な溶質元素を置換型元素として配合すると
共に接着工程の条件を工夫することによって接着剤部分
の耐摩耗性を向上せしめているものである。

まず基本組成であるＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ系銀ろうに
ついては、ろう材としての特性を発揮し得るものである
限り組成面において特段の制限を受ける訳ではない。但
しもっとも代表的且つ汎用的であるのはＪＩＳ銀ろうの
ＢＡｇ−１゜ＢＡｇ−ＩＡ、ＢＡｇ−２である。そして
これらの合金組成は第１表に示す通りである。

第　　　１　　　表 （％） 従って本発明のＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ系銀ろうにおけ
るＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄの各含有量は、上記第１表を
参酌して定めればよいが、以下の説明においては、ＢＡ
ｇ−１の銀ろうを基本組成とする場合を代表的に取上げ
て述べるものとする。即ちＢＡｇ−１の成分組成は、Ａ
ｇ：４４〜４６％、Ｃｕ：１４〜１６％、Ｚｎ：１４〜
１８％、Ｃｄ：２．３〜２５％であるから、ＡｇＯ，４
５°ｕ０．１５２”０．１６　ｃｄｏ、２４を平均組成
とし、これをもって以下Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ系銀ろ
うを代表的に意味せしめるものとする。

本発明の接着剤は、前述の如く溶質元素を置換的に配合
したものであり、溶質元素をＹ、配合率がＸ％であると
すれば次の様に表現することができる。

（Ａｇ　Ｏ，４５Ｃｕ０．１５ＺｎＯ，１６ｃｄ０．２
４〕（１００−ｘ）／］　０ＯＹｘ／１００溶質元素Ｙ
としては、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂが例示され、これら
の中から１種又は２種以上選択して配合される。溶質元
素Ｙの配合は、ろう付後の酸化処理によって溶質元素を
高硬度の酸化物に変換し、それによって接着剤の耐摩耗
性を母材のそれに匹敵し得る程度まで向上するものであ
る。従って溶質元素Ｙの配合量（溶質元素Ｙが２種以上
であるときはそれらの給配合量）については適正な範囲
が存在し、１％未満では溶質元素の酸化物生成量も少な
い為耐摩耗性の向上効果は弱くなる。従って１％以上の
配合が必要となるが、酸化物の生成による耐摩耗性の改
善効果が安定して発揮されるのは１０％までであり、１
０％を超えると酸化物の析出状態が不良となって改善効
果が不安定になってくる。

上記組成からなる接着剤は、第４図の（Ｆ）工程におい
て腔部へ充填されるが、ここでは（Ａ）のろう付処理の
工程ＣＢ）の酸化の工程が行なわれる。（Ａ）のろう付
処理は標準のろう付条件に従って行なうが、重要な点は
非酸化性に富んだ溶質元素がこの段階で過度に酸化され
て複雑な酸化物を形成し接着力の発揮に対して不都合な
悪影響を生ぜしめない様にすることであり、その為には
ろう付処理を非酸化性雰囲気（例えば真空或は不活性ガ
ス雰囲気）にすることが要求される。この様な条件であ
れば接着剤の酸化のみならず母材となるセンダストの酸
化も防止され良質の磁気ヘッドコアが得られる。ろう付
の為の温度は、当然に溶融点以上でなければならない。

但し７５０℃を超えると接着剤を構成する元素が母材中
に拡散してセンダストの合金組成に変化を与え、磁気ヘ
ッドの記録再生特性が悪化するという問題が生じる。更
に接着不良も招く。尚加熱時間は５分以上として完全に
溶融し母材との濡れを促進することが望ましい。加熱時
間が長くなるほど濡れが良くなって接着効果は光道して
いくが、この冗進は２時間程度で飽和に達すると共に加
熱温度が高い場合と同様合金成分の拡散が見られるので
、２時間をもって上限とすべきである。尚非酸化性雰囲
気の形成について特に真空下でのろう付を行なう場合は
１０−　’　ｔｏｒｒ以下の真空度にしなければ前記濡
れ性ガスが不十°分となって接着不良を招くことがある
ので注意を要する。

（Ａ）のろう付が完了すると（Ｂ）の酸化工程に入るが
ろう付温度の降下途中で酸化を行なうのが熱経済的に見
てもつとも有利である。酸化工程は当然に酸化性雰囲気
で行なう必要があり、この時の雰囲気中における酸素含
宥量は５〜４０容量％の範囲を満足することが推奨され
、残りの気体としては窒素やアルゴン等の不活性ガス力
（望まれる。酸化工程における加熱温度としては、３５
０〜６００℃の範囲から選択する必要があり、３５０℃
未満では溶質元素の酸化が不十分となる。しかし６００
℃を超えるとＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ系合金の毒成分（
溶媒合金）が軟化しはじめ、（Ａ）のろう付温度が高温
になり過ぎたのと同様の欠陥が生じてくる。加熱時間は
ｌＯ分〜２時間が好ましく、１０分未満では溶質元素の
酸化が不十分なままで終ることがある。他方上限につい
ては、酸化反応が２時間以゛内に十分完了するどころか
ら上記の範囲を推奨することとした。尚３時間を超える
と表面の酸化が過度に進行し、着色によって商品価値を
低下させることがある。

以上で本発明における必須の構成を説明し且つ好適範囲
を述べることによって本発明の作用を明らかにしたが、
本発明の接着剤を適用するための磁気ヘッドコア製造工
程は前第４図に示したものに限定されず、本発明者等の
出願に係る特願昭５９−９８３９８においそ提案した改
良製造工程或はその他種々検討されている製造工程にお
ける接着剤の埋込みには全て適用することが可能である
。

［実施例］ 〔Ａｇｏ、４５ｃｕＯ，１５ＺｎＯ，１６ｃｄ０．２４
−’　ｏ、９６０．０４（但しＹはＭｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、
Ｓｂから選択される１種又は２種以上の溶質元素を意味
する）で示される接着剤（粒状合金）を、第４図（Ｆ）
工程において腔部１１に埋込んだ。まずｌ　Ｏ−’　ｔ
ｏｒｒ以下の真空中で７００℃Ｘ３０分のろう付処理を
行ない、次にこれを冷却する途中５００℃Ｘ３０分（空
気中）の酸化処理を行なった。これにより接着剤と母材
を強固に接合させると共に、接着剤中に溶質元素の微細
酸化物を析出させた。第４図の全工程を遂行して得られ
た磁気ヘッドコアを用い、塗布型メタルテープの走行テ
ストを行なったところ、第１図に示す様な結果が得られ
た。尚第１図には酸化工程を経なかったもの（φ印）に
ついて、これを比較例として掲げた。

（テープの走行テスト条件） 保磁力Ｈｃ：１４５０エルステツド、ａｉ重密度１４５
　ｅｍｕ／ｇの鉄粉が塗布されたテープを使用。

市販のビデオデツキ（１／２インチ、ＶＨ３方式）を使
用し、４０±２℃、ＲＨ７０％の下で１０００時間の走
行を行なった。

第１図に見られる如く、溶質元素の添加をしなかったも
のでは酸化処理の有無に拘わらず２．５〜３ｐｍの偏摩
耗が見られたのに対し、溶質元素を添加し且つ酸化処理
を行なったものでは偏摩耗量がｌｐｍ以下であり、接着
剤部分の耐摩耗性が顕著に改善された跡をうかがうこと
ができる。尚溶質元素を加えないで酸化処理を行なった
一例では、本発明例はどの効果は示していないが、溶質
元素無添加・酸化処理なしの例に比べて偏摩耗量がかな
り少なくなっている。これは溶媒元素中のＺｎやＣｄの
一部が酸化されて析出し、これが接着剤に多少の高硬度
を与えて耐摩耗性の向上に若干寄与した為であろうと考
えている。

次に溶質元素の種類及び配合量を少しずつ変化させなが
ら、他の条件は第１図の場合と同じにして走行テ゛スト
を行なった。結果は第２図に示す通りであって、溶質元
素の添加が１％未満のもの（図では０％）、１０％・を
超えるもの（図では１５％）については偏摩耗が多かっ
た。即ち０％のものでは接着剤が軟質であった為偏摩耗
が起こり易く、１５％のものでは酸化物が多過ぎる為こ
れらが走行テープの摺擦圧によって剥離し却って偏摩耗
を招く様であった。

次に溶質元素の添加量を０％又は４％とし、酸化工程に
おける加熱温度を種々変化（加熱時間は３０分）して同
様のテストを行なった。第３図は。

その結果を示すものであって、３５０℃未満（図中の５
０℃と３００℃）では溶質元素の酸化が進まなかったの
で偏摩耗が大きく、７５０℃超（図中の６００℃）では
溶質元素の酸化物が粗大化され、又溶媒元素であるＡｇ
やＣｕの酸化も進む為、却って接着剤がもろくなり偏摩
耗が発生した。

［発明の効果］ 本発明は上記の如く構成されているので、接着剤中に適
量の酸化物を形成することによって適度の硬度が与えら
れ、その結果接着剤の耐摩耗性が母材差みとなった。従
って磁気ディスクコアとして長時間使用した場合であっ
ても接着剤部分の偏摩耗が少なくなり、良好な記録再生
特性を長時間に亘って発揮することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は偏摩耗深さに及ぼす各要因の影響度を示す
グラブ、第４図は磁気ヘッドコアの製造工程を示す説明
図、第５図は磁気ヘッドコアの平面図、第６図は第５図
におけるＶｌ−ＶＩ線断面拡大図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヘッド溝加工の施されたブロック板を対面させ対向する
   ヘッド溝によって構成される腔部に接着剤を埋込んでヘ
   ッド溝部の接合を行なう方法において、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚ
   ｎ及びＣｄを基本成分とするＡｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ系
   銀ろうに、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｓｎ及びＳｂから選択される１
   種以上又は２種以上の合金成分を、全接着剤組成中の１
   〜１０重量％の範囲を満足する様に置換型成分として配
   合してなる銀ろう系接着剤を前記腔部に埋込み、非酸化
   性雰囲気下に加熱してろう付処理した後、酸化性雰囲気
   下における３５０〜６００℃の加熱によって銀ろう合金
   成分の一部を酸化する工程を含むことを特徴とする磁気
   ヘッドコアの製造におけるヘッド溝部の接合方法。