JPS62125513A - 磁気ヘツドの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は磁気ヘッドの製造方法に係り、特にフェライト
材と金属磁性合金材が積層された複合体構造の磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。

従来の技術 一般に高抗磁力を有する磁気テープ（例えばメタルテー
プ）対応の磁気ヘッドは、その記録時には高い飽和磁束
密度が必要とされ、また再〈ト時には十分な再生感度を
１ｑるために、特に高周波領域において高い透磁率を有
することが必要とされている。また高い飽和磁束密度を
実現できる磁気ヘッド材料どしてはセンダスト（登録商
標）、アモルファス合金等の金属磁性合金材が、また高
い透磁率を有する磁気ヘッド材料としては磁性フェライ
ト材が知られている。しかしながら金ｆＦａｍ性合金材
のみからなる磁気ヘッドでは、記録時における特性は良
好であるが、再生時には金！ｆＸｔａ性合金材の電気抵
抗力が小であるため渦電流による透磁率の低下が生じ、
特に使用周波数が高くなる程透磁率の低下は顕著であり
再生特性は不良となる。

また同様に磁性フェライト材のみからなる磁気ヘッドで
は、再生時の特性は良好であるが記録時における特性は
不良である。そこで記録時及び再生時の特性をどららも
良好なものとするため、金属磁性合金材と磁性フェライ
ト材との複合体構造の磁気ヘッドが種々′ＪＳ案されて
いる。従来この種の複合体構造の磁気ヘッドは、金属磁
性合金材よりなる薄板の両側面にＭｎ−Ｚｎフェライト
材を高融点ガラス材で接合することにより製造されてお
り、また磁気ヘッドのギャップ及びテープ摺動面のトラ
ック幅規制溝には低融点ガラス材が配設されていた。

発明が解決しようとする問題点 上記従来の磁気ヘッドの製造方法において、金属磁性合
金材とフェライト材を接合する高融点ガラスは、金ｆｆ
１ｌ性合金材及びフェライト材の熱膨張係数の間の範囲
の熱膨張係数を有するものが選定されていた。周知のよ
うに高融点ガラスを用いて金属磁性合金材とフェライト
材を接合するには、？５融点ガラスをこれが溶融する温
度まで加熱さゼ、続いて冷却させる必要がある。しかる
に、高融点ガラスの熱膨張係数を金属磁性合金材及びフ
ェライト材の熱膨張係数の間範囲に選定した場合、高融
点ガラスの加熱時及び冷却時に高融点ガラス。

金沢磁性合金材、フェライト材の熱膨張、収縮に起因し
て三者間で互いに応力を及ぼし合う。よって従来の磁気
ヘッドでは、上記応力の発生により金属磁性合金材とフ
ェライト材を接合一体化した後にフェライト材にいわゆ
るマイクロクラックを生じたり、また金属磁性合金材の
磁気特性の劣化が生じてしまい、磁気ヘッドの機械的強
度が弱くなると共に磁気記録再生特性が劣化するという
問題点があった。

そこで本発明では、まずフェライト材上に熱膨張係数を
適宜選定されたガラスの膜を形成し、続いてこのガラス
の股上に金属磁性合金材を被膜形成することにより上記
問題点を解決した磁気ヘッドの製造方法を提供すること
を目的する。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明では、金属磁性合金
材とこの金属磁性合金材を挟持する一対のフェライト材
とよりなる複合体構造の磁気ヘッドの製造方法において
、一のフェライト材に熱膨張係数が金Ｊｉ！磁性合金材
の熱膨張係数とフェライト材の熱膨張係数のうちどちら
か小なる方と略等しい値とこの値より１５％小なる値と
の範囲内の値にあるガラスの膜を形成し、このガラスの
股上に金属磁性合金材を薄膜形成手段を用いて被膜形成
し、上記金属磁性合金材膜上に他のフェライト材をガラ
ス系接着剤にて接着した。

実施例 第２図〜第１１図に本発明になる磁気ヘッドの製造方法
の一実施例を製造手順に沿って示す。第２図中、１は高
透磁率を有し、熱膨張係数が１３４Ｘ１０−７／’Ｃ近
傍値のＭｎ−７ｎフエライトよりなるフェライト板であ
り、その両側面は鏡面研磨されている。このフェライト
板１の片側面には、まず第３図に示すように熱膨張係数
が１２４×１０’／”Ｃの鉛系ガラス薄膜２が略１μｌ
の膜厚でスパッタリング、スピンコーティング等の周知
の手段を用いて形成される。続いてガラス薄膜２上には
、第４図に示す如く、直接或はＣｒ薄膜層、Ｔａ２０ｓ
ｌＩ！層を介在させて高磁束密度を有するＦｅ−Ａｆｌ
−Ｓｉ系センダス１−よりなる金属磁性薄膜３が所定ト
ラック幅と等しい厚さ寸法で被膜形成される。この際、
金属磁性薄膜３の熱膨張係数は略１３０Ｘ１０’／”Ｃ
であり、またガラス薄膜２の熱膨張係数は、フェライト
板１の熱膨張係数と金属磁性薄ＷＡ３の熱膨張係数のう
ち、どちらか小なる方と等しい値とこの値より１５％小
なる値との範囲内の値に選定されている（これについて
は後述する）。

次にガラス薄膜２を介して金属磁性薄膜３が形成された
フェライト板１を複数枚並べて配設し、各フェライト板
１を前記ガラス薄膜２と略等しい特性を有する鉛系のガ
ラス系接着剤４にて加熱加圧接合して第５図に示すブロ
ック５を形成する。

具体的に言うならば、金属磁性薄膜３上にまずＡ、［ｚ
０３よりなる薄層６（約０．１μｌ）を被膜形成すると
共にこの薄層６と接合しようとする他のフェライト板１
ａとの間に熱膨張係数が１２４Ｘ１０’／℃で作業温度
７６０℃軟化点５００℃のガラス系接着剤４を周知の手
段で配設し、図中矢印Ｐで示す方向に加圧しつつ空温か
ら上記作業温度（７６０℃）まで真空雰囲気中で胃温加
熱する（この様子を第６図に拡大して示す）。各フェラ
イト板１の接合に際し、真空雰囲気中で加熱する理由は
、ガラス系接着剤４はその軟化温度（５００℃）から作
業温度（７６０℃）の間で溶融し始めるが、この時に真
空雰囲気中でガラス系接着剤４を溶かずことによりガラ
ス系接着剤４内に含まれる気泡を表面に浮き上がらせ、
これを次の工程であるアルゴンガス等の不活性ガスのフ
ロー雰囲気中（毎分１之の１ｆｆｉ）において上記気泡
を押し流して消失させるためである。

続いてガラス系接着剤４が作業温度に達した後に、雰囲
気を上記不活性ガス雰囲気にし１、この作業温度を１５
分から６０分の間保持する。この間に他のフェライト板
１ど金属磁性薄膜３はガラス系接着剤４により積層接合
され、また金属磁性λＡ膜３はフェライト板１上に形成
されたガラス薄膜２に被膜形成されているため、フェラ
イト板１と金属磁性薄膜３間で加熱時及び冷却時に生じ
る熱膨張・収縮は緩和され両者間に生ずる応力が減少さ
れ、高温加熱及び冷却時に金属磁性薄膜３がフェライト
板１から剥離りるようなことはない。更に金属磁性薄膜
３は高温加熱されて、アニール効果を与えられるためそ
の磁気特性は良好なものとなる。

上記の如く形成されたブロック５は金ｒｉＡ磁性薄膜３
の延在方向に対して直角方向に二分割されて第７図に示
すブロック半体５ａ、５ｂ（図には一方のブロック半休
５ａのみ示す）を形成する。続いてこの各ブロック半体
５ａ、５ｂに第８図に示す如く金属磁性Ｆｉ３の厚さが
トラック幅となるよう、金属磁性膜３を残してその両側
にトラック幅規制溝７を形成し、このトラック幅規制溝
７に上記ガラス薄膜２及びガラス系接着剤４の軟化温度
より低い軟化温度を有する低融点ガラス８（図中梨地で
示す）を充填する。次にギャップ突き合わせ面となる側
面５ａ−１を鏡面研磨しく第９図に示す）、シかる後に
後部接＠溝９ａ、９ｂ、コイル巻回Ｗｉ１０ａ、１０ｂ
を形成する。

上記工程を経たブロック半体５ａ、５ｂはギｔｊツブ形
成位置にギャップ材となる石英ガラス（ＳｉＯ２）を被
膜され、またｆｆ５１０図に示す如く各金属磁性薄膜３
が一致するよう位置決めされて突き合わされ、後部接着
溝９ａ、９ｂ及びコイル巻回用溝１０ａにガラス薄膜２
及びガラス系接着剤４の軟化温度より低い軟化温度を有
する低融点ガラス１１．１２を挿入し、周知のように例
えば４５０℃に昇温加熱し約３０分間両ブロック半体５
ａ、５ｂを加圧加熱して第１１図に示す磁気ヘッドブロ
ック１３を形成する。この際低融点ガラス８，１１．１
２はその軟化温度が上記ガラス薄膜２及びガラス系接着
剤４の軟化温度（例えば５００℃）よりも低い値（例え
ば３５０℃）に選定されており、実際の接合においては
低融点ガラス８，１１．１２の軟化温度よりも約１００
℃高い温度まで加熱してブロック半体５ａ、５ｂの接合
が行なわれる。従ってブロック半体５ａ、５ｂの接合工
程においてガラス薄膜３及びガラス系接着剤４が溶融す
るようなことはなく、ギャップ近傍部分に歪や、この歪
に起因する応力が発生するＪ：うなこともない。よって
金属磁性ＭＩＦＪ３の磁気特性が劣化するようなことも
なく、高い磁気記録再生特性を実現することができる。

続いて第１１図に示す磁気ヘッドブロック１３は金属磁
性薄膜３を挟んで所定長さ寸法にコアスライスされると
共に磁気テープの摺接面１４にＲ研磨が施され、第１図
に示す磁気記録再生特性に優れると共に機械的強度の大
なる磁気ヘッド１５が形成される。

ここでフェライト板１、金属磁性薄膜３、ガラス薄膜２
の夫々の熱膨張係数に注目し以）説明する。周知の如く
複合体構造の磁気ヘッド１５の場合、磁気ヘッド１５を
構成するフェライト板１、金属磁性薄膜３、ガラス薄膜
２の各膨張係数に大きな差がある場合、磁気ヘッド１５
の製造中及び製造後にフェライト板１が剥離してしまっ
たり、機械的強度、Ｖ４１気特性が劣化することが知ら
れている。このためガラス簿膜２及びガラス系接着剤４
の熱膨張係数はフエライ１へ板１の熱膨張係数と金属磁
性薄膜３の熱膨張係数の間の賄に選定することが一般に
考えられる。しかるにこの場合においてもマイクロクラ
ックや磁気特性の劣化が生じていた。本発明名はこの点
に鑑み種々の熱膨張係数を有づるガラスＲ１２をフェラ
イト板１上に形成し、これに金属磁性薄膜３を被膜形成
してなる磁気ヘッド１５を作成しその磁気記録再生特性
及びマイクロクラックの発生を調べた。その実験結果を
下表に示す。なおフェライト板１の熱膨張係数は１３４
ｘ１０−７ｉ℃どし、金属磁性薄膜３の熱膨張係数は１
３０Ｘ１０’／’Ｃとした。

この実験結果より、ガラス薄膜２の熱膨張係数がフェラ
イト板１の熱膨張係数と金属磁性薄膜３の熱膨張係数の
うちどちらか小なる方（この実験においては金属磁性薄
膜３の熱膨張係数）より小さい値の場合、回生出力が人
となることがわかる。

またマイクロクラックの発生に注目するとガラス薄膜２
の熱膨張係数が１００Ｘ１０’／”Ｃ以下の場合及び金
属磁性薄膜３の熱膨張係数より大なる場合、フェライト
板１に発生が認められ、更にガラスＦｉ９ｒｐＡ２の熱
膨張係数がフェライト板１の熱膨張係数に対して著しく
異なるものく略２０％以上）では、フェライト板１より
金属磁性薄膜３が剥離してしまい接合することができな
かった。上記実験結果よりガラス薄膜２の熱膨張係数を
金属磁性；ｉ９膜３の熱ｒｆｌ張係数とフェライト板１
の熱膨張係数のうちどちらか小なる方と略等しい値（本
実施例では１３０Ｘ１０’／℃）とこの値より１５％小
なる値（１１０Ｘ１０−７ｉ℃）との範囲内にある値に
選定することにより、磁気記録再生出力の良好な、かつ
、マイクロクラックの発生のない礪緘的強度の大なる磁
気ヘッド１５を１ｑることができると考えられる。ここ
で第１２図にガラス薄膜２の熱膨張係数が１２４　ｘ　
１０−７／’Ｃである磁気ヘッドの再生出力特性（図中
矢印Ａで示Ｔｌ）と熱膨張係数が１３４Ｘ１０−７／’
Ｃである磁気ヘッドの再生出力特性（図中矢印Ｂで示す
）を示す。同図よりガラス薄膜２の熱膨張係数を上記所
定範囲値内で選定した磁気ヘッドの方がそうでない磁気
ヘッドに比べて全周波数域において略２ｄＢ再生出力電
圧が向上していることがわかる。従って上記の如く磁気
ヘッド１５を構成することにより磁気特性を向上ざＵる
ことができる。

またここで、ガラス簿膜２上に金属磁性薄膜３を形成し
たことによる利益について第１３図を用いて説明する。

同図はｌ”ｅ−ｓニーＡ２の系金屈磁性薄膜の２層膜（
１６μｍ厚）の実効透磁率−周波数特性を示す図である
。また、曲線Ｃ，Ｄは共にＭｎ−Ｚｎフェライト板１に
似た熱膨張特性を右する非磁性基板を用い、曲線Ｃは上
記基板上に前記ガラス薄膜２を約２μｍの厚さで形成し
、その上にＦｅ−５ｒ−ｐ、ｅ、系金屈Ｆｌ薄膜３を形
成したものの特性を示しており、曲線りは上記基板上に
直接Ｆｅ−３ｉ−Ａ２系金属附性源膜３を形成したもの
の特性を示している。同図よりガラス薄膜２上に金属磁
性薄膜３を形成した方（曲線Ｃ）が基板に直接金属磁性
薄膜３を形成したものに比べ、実効透磁率が全周波数に
おいて向上していることがわかる。また同図中Ｆは、ア
ニール前における金属磁性簿膜３の特性を示しているが
、上記の如く磁気ヘッド１５のｒＩＡ造工程において金
属磁性薄膜３はアニールされるため、これによっても実
効透磁率は向上し、良好な磁気記録再生特性を有する磁
気ヘッド１５を実現することができる。更に金属磁性薄
膜３をバルク材ではなくスパッタリング等の薄膜形成手
段を用いて形成したことにより、同一の金属磁性合金材
（例えばセンダスト）を用いたとしても飽和磁束密度Ｒ
３はバルク材の場合のＢＳ　　（約８０００Ｇ〜’１０
０ＯＧ　）に比べてｌ？！模形酸形成た場合のＳｓ　　
（約１００００Ｇ〜１２０００Ｇ）は大となり、高抗磁
力を右する記録媒体に対処することができ、高出力の記
録再生を行なうことがでさ°る。

なお、磁気ヘッド１５の製造工程中、金属磁性薄膜３を
ガラス薄膜２上にスパッタリング等により被膜形成する
際、金属磁性薄膜を所定トラック幅より小なる厚さに被
膜形成し、続いて非磁性材を薄く被膜形成し、これを交
互にくり返すことにＪζり所定トラック幅を複数の金属
磁性膜と非磁性材膜が８！ｉ層されることにより形成し
ても良い。上記のように磁気ヘッドのコアとなる金属磁
性薄膜部分を薄い金属磁性薄膜が積層された構成とする
ことにより、渦電流の発生を防止し青、ノイズの少ない
、また高周波数特性の良好な磁気記録再生を行なうこと
ができる。

発明の効果 上述の如く、本発明になる磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、一のフェライト材に熱膨張係数が金属磁性合金材の
熱膨張係数とフェライト材の熱膨張係数のうちどちらか
小なる方と１３′Ｂシい値とこの値より１５％小なる値
との範囲内の値にあるガラスの膜を形成し、このガラス
の膜上に金属磁性合金材を薄膜形成手段を用いて被膜形
成し、上記金属磁性合金材股上に伯のフェライト材をガ
ラス系接着剤にて接着することにより、マイクロクラッ
クの発生を防止しでき、磁気ヘッドの機械的強度を大と
することができると共にフェライト板及び金属磁性薄膜
にガラス膜が及ぼづ応力も小となりフェライト板及び金
属磁性５９　′ｖＩの有する磁気特性の劣化がなくなる
ため、磁気記録再生特性は全周波数域において向上し、
これに加えて金属磁性薄膜がフェライト板からの剥離を
なくすことができ、更には金属磁性薄膜はスパッタリン
グ等の薄膜形成手段を用いて生成されるため飽和磁束密
度を大とすることができ、高出力の磁気記録再生を行な
うことができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる磁気ヘッドの製造方法の一実施例
を用いて形成された磁気ヘッドを示す斜視図、第２図〜
第１１図は本発明になる磁気ヘッドの製造方法の一実施
例を製造手順に沿って説明するための図、第１２図は第
１図に示丈磁気ヘッドの再生出力を説明するための図、
第１３図はガラス薄膜上に金属磁性薄膜を形成した場合
の実効透磁率の向上を説明するための図である。 １．１ａ・・・フェライト板、２・・・ガラスＲＷＩＡ
、３・・・金属磁性薄膜、４・・・ガラス系接着剤、５
・・・ブロック、５ａ、５ｂ・・・ブロック半休、１３
・・・磁気ヘッドブロック、１５・・・磁気ヘッド。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第１図　、５ 第２図　　　　　第３図 第４図 第５図。 １．　　　２ｇ　６図５ 第９図５ａ（５ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属磁性合金材と該金属磁性合金材を挾持する一
   対のフェライト材とよりなる複合体構造の磁気ヘッドの
   製造方法において、一のフェライト材に熱膨張係数が該
   金属磁性合金材の熱膨張係数と該フェライト材の熱膨張
   係数のうちどちらか小なる方と略等しい値とこの値より
   １５％小なる値との範囲内の値にあるガラスの膜を形成
   し、該ガラスの膜上に該金属磁性合金材を薄膜形成手段
   を用いて被膜形成し、該金属磁性合金材膜上に他のフェ
   ライト材をガラス系接着剤にて接着することを特徴とす
   る磁気ヘッドの製造方法。
2. （２）該金属磁性合金材はＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系磁性合金
   であり、該フェライト材はＭｎ−Ｚｎフェライトであり
   、該ガラスの膜の熱膨張係数は１１０×１０＾−＾７〜
   １３０×１０＾−＾７の範囲内の値に選定されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッド
   の製造方法。