JPS62140209A - 合金磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

合金磁気ヘツドの製造方法

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JPS62140209A
JPS62140209A JP60281350A JP28135085A JPS62140209A JP S62140209 A JPS62140209 A JP S62140209A JP 60281350 A JP60281350 A JP 60281350A JP 28135085 A JP28135085 A JP 28135085A JP S62140209 A JPS62140209 A JP S62140209A
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界 政行
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秀雄 鳥井
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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 本発明は合金磁気ヘッドの製造方法、特に高密度磁気記
録達成のための高坑磁カテープ対応のアモルファス磁気
ヘッドの狭ギヤツプ形成方法に関するものである。
従来の技術 近年、磁気記録密度向上のためメタルテープや蒸着テー
プ等が用いられ初めているが、これに対応する磁気ヘッ
ドとしては磁心ギャップ近傍の磁気飽和の生じにくい高
飽和磁束密度磁心材料が必要である。現在このような高
性能磁気ヘッドのコア材として、アモルファス合金(た
とえばCo−Zr−Nb系合金)やセンダスト合金(F
e−AI−3i系合金)が用いられている。特に、アモ
ルファス合金は、結晶を組んでいないことによるさまざ
まな特徴(結晶磁気異方性を持たない、硬度が高い、固
有抵抗ρが大きい及び薄板材が得られやすい等)を持っ
ていることから、材料を中心に積極的に開発が行なわれ
、Co−Zr−Nb系スパッタ膜や、Fe−Co−3t
 −B系すボンアモルファス等の材料が発表されている
。しかしながら、これらのアモルファス合金は、550
℃付近の比較的低い温度域にアモルファス状態から結晶
化がはじまる非可逆の転移点があるので、この温度以上
で磁気ヘッドの製造のための加工を行なうと磁気特性の
面で急激な劣化がおこるという欠点ももっていた。特に
ギャップ形成時の熱処理(同時にコア間の接合処理)工
程で、コア材が高温に晒されるため、上記の欠点が発生
しやすかった。
この対策として、接合部分に有機接着剤を用いて接合を
低温度領域で行なう方法が考えられているが、接合すべ
き突き合せ部分の面積が小さ過ぎることから、ヘッドと
して十分な接合強度が維持できないことから、従来のア
モルファス合金磁気ヘッドは、アモルファス合金コアを
例えばSin。
薄膜のような非磁性層を介して突き合せた状態で更にそ
の両側を2枚のガラスコアではさみ、有機接着剤で合金
コアとガラスコアを接着しガラスコア同士も接着する方
法でヘッドとしての強度を向上させた構造になっていた
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この方法では、アモルファス合金コア間
の接合が行なわれておらず、フロントギャップの合金コ
ア間に非磁性材料であるSi0g薄膜が配置された状態
で、機械的に突き合わされただけで接合していないこと
から、テープ走行によって、磁気テープから脱落した磁
性粉や埃等が、上記の突き合わされて形成されたフロン
トギャップのコア間に入り込み、ギャップを拡大させて
ギャップの精度の低下、すなわちヘッド特性の低下をひ
き起こすという問題があった。
問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するために、アモルファス合
金磁心のフロントギャップ形成面に非磁性層としてセラ
ミックスと鉛含有ガラスの二層薄膜を形成し、次に左右
の合金磁心のバックギャップ形成面にAg−Cu−In
系合金薄膜を形成後、合金磁心のギャップ形成面同志を
合わせた状態で、鉛含有ガラスの軟化温度及びAg−C
u−In系合金の液相が出現する温度以上の非酸化性雰
囲気で低温熱処理することによって、高精度で機械的強
度の高い磁気ヘッドを提供するものである。
作用 本発明は、アモルファス合金磁心のフロントギャップ形
成面にセラミックスと低融点鉛含有ガラスを、またバッ
クギャップ形成面に低融点Ag−Cu−In系合金を形
成した後、2枚のコア板を接合することによって得られ
た。
アモルファス合金磁心のフロントギャップ形成面に、セ
ラミックスと鉛含有ガラス薄膜を形成した場合はセラミ
ックスと鉛含有ガラスの界面は、化学反応によりごく薄
い化合物が形成され機械的にかなり強い強度を有するギ
ャップを得ることができる。またこのギャップ幅は、反
応層がご(表面だけで起こるためstozm膜と鉛含有
ガラス薄膜の厚さで規定できることになる。
またバックギャップ形成面に形成するAg−Cu−In
系合金の組成がInを30〜60重量%含み、残りのA
gとCuがそれぞれ10at%以上であることにより、
その合金の融点は500℃以下になり、アモルファス合
金とAg−Cu−In合金の相互拡散が起こり、アモル
ファス合金が結晶化しない温度領域での強い接合が可能
となった。
実施例 以下実施例を示す。
(実施例1) 以下に示すような方法で、第1図(81に示したような
構造のへソドピースを作製し、検討した。
アモルファス合金として液体超急冷法によるFe−Co
−31−13の薄帯を作成した。この時の合金の組成は
、Fe:5、Co ニア0. S i :10およびB
 : 15at%であった。次にこの薄帯の表面を鏡面
研摩(最大表面粗さ: Rmax O,01μm) し
、また厚みも30μmにした。これを第2図(alに示
すように、突合せ型磁気ヘッドの形状の左右のコア部に
なるようにすべく切断した。次に左右のアモルファス合
金磁心と同形状のガラス板を用意し、第2図(b)に示
すように合金磁心をはさむように配し、合金磁心とガラ
ス板を有機接着剤で接合し、一対の合金磁心を得た。次
に突合せ型磁気ヘッドの形状の左右のコアのギャップ形
成面を鏡面研摩(最大表面粗さ: Rmax O,01
μm)した。
次に第4図(alのようにフロントギャップ形成部分の
両方にスパッタ法を用いて石英(510,)の薄膜を形
成し、さらにその上に同じくスパッタ法で鉛含有ガラス
薄膜を形成した。ここで上述の石英薄膜は、厚さが均一
に0.10μmであった。一方上述の鉛含有ガラス薄膜
は厚さが均一に0.05μmで、その組成がPboが7
3a t%、Singが27%からなるガラス薄膜であ
る。次に同じくスパッタ法にて、バックギャップ部のは
り合わせ部分の両方にAg−Cu−In合金薄膜を均一
に、0.15μm形成した。この時の組成はAgが40
at%、Cuが30at%およびInが30a t%で
あった。これらのスパッタ法により得られたフロントギ
ャップ及びバックギャップ側をそれぞれ互いにつき合わ
せ一対のチップとした状態で真空雰囲気(10−’To
rn以下)中で500℃の温度で1時間処理を行って、
ギャップ部の接合処理を行ない、アモルファス合金のヘ
ッドピースを得た。形成されたギャップ部の機械的強度
を調べるため、ヘッドの走行面に対して、メタルテープ
(保持力HC: 1400エールステツド、飽和磁束密
度B r : 3000ガウス)を相対速度3.45m
/secで500 H走行させた。この時のギャップ部
の観察からギャップの広がりとかギャップ部分のカケの
発生は認められなかった。またこのヘッドの巻線みぞに
コイルを25タ一ン巻いた時の6MHzでのヘッドの再
生出力電圧は200μ■(ピークツーピーク)であった
。この結果を表1の試料番号1に示す。以下同様の方法
でフロントギャップ部分の5in2を他のセラミックス
(Zr O!+ M g OlA I t Os+ T
 i Ox及びMgO。
AI!Osのうちの一種に変えた試料の各種試験結果を
表1の試料番号2〜6に示す。また比較例として、フロ
ントギャップに鉛含有ガラスを用いない試料(すなわち
フロントギャップがSiO□だけで突き合わされている
場合)も同様の方法で作成し、各種試験を行った。その
結果を第1表試料Na7に示した。
この結果から、フロントギャップにセラミック材料(S
tag 、Zr0z 、MgO,’Alz 03゜Ti
1t及びMgO,A1.03のいずれか一種)薄膜とガ
ラス薄膜の2層膜を用いてギャップを形成したもののテ
ープ走行後のギャップの状態に変化は無く、また良好な
再生出力電圧も得られることがわかる。比較例としてフ
ロントギャップにガラスを用いないものを示したが、こ
れはテープ走行によってギャップに欠けが発生しており
、再生出力電圧は80μvp−pと低い値を示した。
(実施例2) 以下に示すような方法で、第1図山)に示したような構
造のヘッドピースを作成し、検討した。
まずガラス基板の表面を鏡面研摩(最大表面粗さRma
x O,01μm)した。次にこの面にスパッタ法を用
いてCo−Zr−Nbのアモルファス合金の磁性体膜を
6μm形成後、その上に非磁性層のStO,膜を同様に
スパッタ法で0.01μm形成した。この操作をくり返
し行い、第3図(a)に示すように、最終的に磁性体膜
が31iの多層膜を作成した。この時の磁性体膜の組成
は、Co:85at%。
N b : 10at%及びZr’:5at%であった
次に第3図(blに示すように、突合せ型磁気ヘッドの
形状の左右のコア部になるようにすべく切断し、ギャッ
プ形成面を鏡面研摩(最大表面粗さRmax 0.01
#m) シた。
次に第4図(blのようにフロントギャップ形成部分の
両方にスパッタ法を用いて石英(S i Ot )の薄
膜を形成し、さらにその上に同じくスパッタ法で鉛含有
ガラス薄膜を形成した。ここで上述の石英薄膜は、厚さ
が均一に0.10μmであった。一方上述の鉛含有ガラ
ス薄膜は厚さ均一に0.05μmで、その組成が、Pb
oが73a t%、5iOzが27at%から成るガラ
ス薄膜である。次に同じくスパッタ法にて、バックギャ
ップ部のはり合わせ部分の両方にAg−Cu−In合金
薄膜を均一に0.15μm形成した。この時の組成は、
Agが60a t%、Cuが10at%及びInが30
at%であった。これらのスパッタ法により得られたフ
ロントギャップ及びバックギャップ側をそれぞれ互いに
つき合わせ一対のチップとした状態で窒素雰囲気中で5
00℃の温度で1時間処理を行って、ギャップ部の接合
処理を行い、アモルファス合金のヘッドピースを得た。
形成されたギャップ部の機械的強度と、ヘッドの再生出
力電圧を調べるため、実施例1と同様の方法で試験を行
った。この結果を表2の試料番号9に示した。以下同様
の方法でバックギャップ部のAg−Cu−In系合金薄
膜の組成を変えた試料の各種試験結果を表2の試料番号
8と10〜22に示した。ここで試料&8.12および
22は熱処理によって左右のコア間の接合は出来なかっ
た。
考 1例 を例 以上の結果からバックギャップ形成面に形成するAg−
Cu−In系合金薄膜の組成がInを30〜60a t
%、残りのAgとCuがそれぞれ10at%以上含まれ
ているものはテープ走行後のギャップの状態に変化は無
く、また良好な再生出力電圧も得られた。このことより
、左右のコア間が強く接合されていることがわかる。
ここでアモルファス合金とAg−Cu−In系合金の拡
散状態を調べるため接合面を強制的に剥離させ、その面
の深さ方向の元素分析をオーシュ電子分光分析によって
行った。その結果、アモルファス合金中へAgとCuが
、Ag−Cu−In合金中にFeが相互拡散しているこ
とがわかった。
また、これは、AgとCuの両元素が10at%以上含
まれる時が顕著であることから、試料&8.12が接合
しなかったのはアモルファス合金とAg−Cu−In合
金間での相互拡散が無いためと考えられる。また試料N
a22の剥離面はAg−Cu−In合金であったことか
ら、In量が多すぎるとAg−Cu−In合金自身の強
度が弱くなるためと考えられる。
発明の効果 以上の説明および表1.2から明らかなように、本発明
は、一対のアモルファス合金磁心のフロントギャップ形
成面に非磁性層としてセラミックスと鉛含有ガラスの二
層薄膜を形成し、次にバンクギャップ形成面に低融点組
成のAg−Cu−In系合金薄膜を形成後、ガラスの軟
化点及びAg−Cu−In系合金の液相が出現する温度
以上の非酸化性雰囲気で低温熱処理して機械的強度の高
い高精度なギャップを持つ磁気ヘッドを得るものである
。ここでフロントギャップ形成面のセラミックスとガラ
スの界面においては、熱処理によって化学反応が起こり
、強固な狭ギャップを得ることが出来る。また、コア間
の接合を目的としたAg−Cu−In系合金薄膜はその
組成がInを30〜60at%含み残りのAgとCuが
それぞれ10at%以上であることにより融点が約50
0℃以下と非常に低く、コア間の接合時の熱処理(同時
にギャップ形成も行なう)によってもアモルファス状態
が結晶化する恐れがなくなり、アモルファス合金磁気ヘ
ッドの製造上の制約を著しく減少させるものである。こ
の方法で得られた磁気ヘッドは、従来のアモルファスヘ
ッドと比較しても、テープ走行による狭ギャプの精度及
び、高周波における再生比力特性等で著しく優れており
、3 w V T RやDAT等の高密度磁気記録用磁
気ヘッドとしての対応が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(alは本発明の一実施例に基けるFe−Co−
3i−Bアモルファス合金磁気ヘッドの斜視図、第1図
(blは、本発明の一実施例におけるC。 −Zr−Nbアモルファス合金磁気ヘッドの斜視図、第
2図(a)はFe−Co−3t −Bアモルファス合金
リボンを突合せ型磁気ヘッドの形状に切断した一対の合
金磁心の斜視図、第2図(b)はこの合金磁心を同形状
のガラス板ではさんだ状態の斜視図、第3図(alはガ
ラス基板上にCo−Zr−Nbアモルファス合金薄膜と
Sin、薄膜の積層膜を形成した時の断面図、第3図(
blはこれを突合せ型磁気ヘッドの形状に切断した一対
のコアブロックの斜視図、第4図+a)は一対のFe−
Co−3l−Bアモルファス合金磁心のギャップ形成部
分にギャップ材料を形成した時の断面図、第4図(bl
は一対のCo−Zr−Nbアモルファス合金磁心のギャ
ップ形成部分にギャップ材料を形成した時の断面図であ
る。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・Fe−Co
−3i−B系アモルファス合金リボン、3・・・・・・
co−Zr−Nb系アモルファス合金薄膜、4・・・・
・・SiO。 薄膜、5・・・・・・巻線窓、6・・・・・・フロント
ギャップ形成面、7・・・・・・バンクギャップ形成面
、8・・・・・・セラミック薄膜、9・・・・・・ガラ
ス薄膜、10・旧・・Ag−Cu−In系合金薄膜。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名第2図  
          t に/1− 33図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アモルファス合金磁心材料よりなる左右突合せ型
    磁気ヘッドであって、左右の合金磁心のフロントギャッ
    プ形成面に非磁性層としてセラミックスと鉛含有ガラス
    の二層薄膜を形成し、次に前記左右の合金磁心のバック
    ギャップ形成面に銀(Ag)−銅(Cu)−インジウム
    (In)系合金薄膜を形成後、前記合金磁心のギャップ
    形成面同志を合わせた状態で、鉛含有ガラスの軟化温度
    及びAg−Cu−In系合金の液相が出現する温度以上
    の非酸化性雰囲気で熱処理し、前記左右の合金磁心を拡
    散接合することによって、磁気的なギャップを形成する
    ことを特徴とする合金磁気ヘッドの製造方法。
  2. (2)非磁性層のセラミック薄膜が石英(SiO_2)
    、ジルコニア(ZrO_2)、マグネシア(MgO)、
    アルミナ(Al_2O_3)、酸化チタン(TiO_2
    )及びスピネル(MgO、Al_2O_3)のいずれか
    一種で形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の合金磁気ヘッドの製造方法。
  3. (3)バックギャップ形成面に形成するAg−Cu−I
    n系合金薄膜の組成が、Inを30〜60重量%含み残
    りのAgとCuがそれぞれ10重量%以上であることを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の合金磁気ヘ
    ッドの製造方法。
JP60281350A 1985-12-13 1985-12-13 合金磁気ヘツドの製造方法 Granted JPS62140209A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2685805A1 (fr) * 1991-12-31 1993-07-02 Europ Composants Electron Procede de fabrication de tete magnetique pour couches a hauts champs coercitifs.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2685805A1 (fr) * 1991-12-31 1993-07-02 Europ Composants Electron Procede de fabrication de tete magnetique pour couches a hauts champs coercitifs.

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