DE3641196C2

DE3641196C2 -

Info

Publication number: DE3641196C2
Application number: DE19863641196
Authority: DE
Inventors: Armin Dr. 8520 Erlangen De Lenhart; Herbert Dr. 8522 Herzogenaurach De Schewe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1991-08-08
Also published as: DE3641196A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkopf mit schicht weisem Aufbau für ein senkrecht (vertikal) zu magnetisierendes Aufzeichnungsmedium, wobei der MagnetkopfThe invention relates to a magnetic head with layer wise construction for a vertically (vertically) to be magnetized Recording medium, the magnetic head

- A magnetic guide body guiding the magnetic flux has, the one facing the recording medium thin main pole and a comparatively thicker auxiliary pole forming end pieces of its magnetic legs on one side of a non-magnetic substrate are arranged, wherein the one behind the other seen in the direction of movement of the head lying end pieces through at least one insulating gap layer are separated, the minimum between the magnetic poles is at least 5 µm,
- And ver with at least one read / write coil winding is seen, whose conductor turns are between the gap formed between the magnetic legs.

Ein Magnetkopf mit einem derartigen Aufbau geht aus der DE 29 24 013 A1 bzw. der US-PS 42 87 544 hervor. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetkopfes.A magnetic head with such a structure goes out of the DE 29 24 013 A1 and US-PS 42 87 544. The invention also relates to a method for producing such Magnetic head.

Das Prinzip einer senkrechten Magnetisierung zur Speicherung von Informationen in entsprechenden Aufzeichnungsmedien ist allgemein bekannt (vgl. "IEEE Transactions on Magnetics", vol. MAG-16, no. 1, Jan. 1980, Seiten 71 bis 76 oder vol. MAG-20, no. 5, Sept. 1984, Seiten 657 bis 662 und 675 bis 680). Für dieses Prinzip, das vielfach auch als vertikale Magnetisierung bezeichnet wird, sind neben besonderen Aufzeichnungsmedien auch spezielle Schreib-/Lese-Magnetköpfe erforderlich. The principle of vertical magnetization for storage of information in appropriate recording media generally known (cf. "IEEE Transactions on Magnetics", vol. MAG-16, no. 1, Jan. 1980, pages 71 to 76 or vol. MAG-20, 5, Sept. 1984, pages 657 to 662 and 675 to 680). For this principle, which is often referred to as vertical magnetization in addition to special recording media special read / write magnetic heads required.

Ein hierfür geeigneter Kopf weist im allgemeinen zur Führung des magnetischen Flusses einen Leitkörper aus magnetisier barem Material auf, der mit zwei Magnetschenkeln eine Gestalt ähnlich einer Hufeisenform hat. Dabei bildet einer der Magnet schenkel einen Hauptpol, mit dem ein hinreichend starkes senk rechtes Magnetfeld zum Ummagnetisieren einer Speicherschicht des Aufzeichnungsmediums längs einer Spur zu erzeugen ist. Der notwendige magnetische Rückschluß kann dann mit Hilfe des anderen Magnetschenkels vorgenommen werden, der einen soge nannten Hilfspol bildet.A head suitable for this generally points to guidance of the magnetic flux, a guide body made of magnetized material with a shape with two magnetic legs similar to a horseshoe shape. One of them is the magnet a main pole with which a sufficiently strong sink right magnetic field for remagnetizing a storage layer of the recording medium is to be produced along a track. The necessary magnetic inference can then with the help of other magnetic leg can be made, the so-called called auxiliary pole forms.

Bei Magnetköpfen von diesem Kopftyp soll also der Hilfspol lediglich zur magnetischen Flußrückführung dienen. Dieser nur mit dem Hauptpol schreibende Kopftyp wird deshalb auch als Einzelpol-Kopf bezeichnet.In the case of magnetic heads of this type, the auxiliary pole should only serve for magnetic flux feedback. This one only head type writing with the main pole is therefore also as Designated single pole head.

Auch bei dem aus der eingangs genannten DE-OS zu entnehmenden Magnetkopf handelt es sich um einen Kopf von diesem Typ (vgl. auch "IEEE Trans.Magn.", vol. MAG-17, no. 6, Nov. 1981, Sei ten 3120 bis 3122). Dementsprechend enthält der bekannte Magnetkopf in Bewegungsrichtung des unter ihm hinwegbewegten Aufzeichnungsmediums gesehen auf seiner vorderen Stirnseite den Hilfspol und auf seiner rückwärtigen Seite den eigentlichen Hauptpol. Die beiden Pole sind auf einer Flachseite eines nicht-magnetischen Substrates angeordnet, wobei die Normale auf dieser Seite parallel zur Bewegungsrichtung liegt. Der Haupt pol besteht im wesentlichen aus einer dünnen, senkrecht zur Be wegungsrichtung verlaufenden Schicht eines Endstückes des ent sprechenden Magnetschenkels. Demgegenüber wird der in Be wegungsrichtung gesehen vor dem Hauptpol liegende Hilfspol von einem vergleichsweise wesentlich dickeren Endstück des weiteren Magnetschenkels gebildet, das aus mehreren senkrecht zur Be wegungsrichtung angeordneten dünnen Magnetschichten mit da zwischenliegenden Isolationsschichten zusammengesetzt ist. Um ein Mitlesen dieses somit eine verhältnismäßig große Fläche der Spur überdeckenden Hilfspols mit seiner ablaufenden Kante zu mindest weitgehend zu unterbinden, muß der zwischen den bei den Polen ausgebildete Abstand hinreichend ausgedehnt sein, damit eine weitgehende Reduzierung der magnetischen Flußdichte am Hilfspol zu gewährleisten ist. Für den durch diesen Abstand festgelegten sogenannten Luftspalt zwischen den beiden Haupt polen wird deshalb im allgemeinen eine Breite von mindestens 5 µm vorgesehen.Also in the case of the one to be extracted from the DE-OS mentioned at the beginning Magnetic head is a head of this type (cf. also "IEEE Trans.Magn.", vol. MAG-17, no. 6, Nov. 1981, Be ten 3120 to 3122). Accordingly, the known one Magnetic head in the direction of movement of the one moving under it Recording medium seen on its front face Auxiliary pole and on its rear side the actual one Main pole The two poles are one on a flat side arranged non-magnetic substrate, with the normal on this side is parallel to the direction of movement. The head pol consists essentially of a thin, perpendicular to the loading Movement direction layer of an end of the ent speaking magnetic leg. In contrast, the in Be seen in the direction of the auxiliary pole lying in front of the main pole a comparatively much thicker end piece further Magnetic leg formed, which consists of several perpendicular to the Be thin magnetic layers with da intermediate insulation layers is composed. Around reading this thus a relatively large area of Auxiliary poles covering the track with its trailing edge To prevent at least largely, that between the the distance formed by the Poles must be sufficiently extended, thus a substantial reduction in the magnetic flux density is to be guaranteed at the auxiliary pole. For that by this distance established so-called air gap between the two main Poland will therefore generally have a width of at least 5 µm is provided.

Der bei dem bekannten Magnetkopf von den Leiterwindungen einer Schreib-/Lesespulenwicklung nicht ausgefüllte, dem Aufzeich nungsmedium zugewandte Restraum des Luftspaltes muß mit minde stens einer sogenannten isolierenden Spaltschicht gefüllt sein. Eine entsprechende Isolationsschicht sollte aus möglichst har tem Material bestehen, um Einkerbungen oder Auswaschungen während der Kopfherstellung zu vermeiden. Unebenheiten können nämlich zum Absturz des über dem Aufzeichnungsmedium mit äußerst geringem Abstand geführten Magnetkopfes durch sich anlagernde Schmutzpartikel führen. Es hat sich nun gezeigt, daß für den bekannten Magnetkopf die Herstellung dieser zwischen dem Haupt- und dem Hilfspol liegenden Spaltschicht außerordent lich schwierig ist. Dabei treten auch Probleme bei der Her stellung eines magnetischen Rückschlusses im hinteren Kopfteil zwischen den beiden Magnetschenkeln auf, wo die Spaltschicht durchgeätzt werden muß. Da schließlich der bekannte Magnetkopf in Bewegungsrichtung gesehen einen verhältnismäßig ausgedehnten Aufbau hat, treten auch Einebnungsprobleme auf, wodurch die magnetischen Eigenschaften des Hauptpoles beeinträchtigt werden können.The one in the known magnetic head from the conductor turns Read / write coil winding not filled in, the record The remaining space of the air gap facing the medium must be min least a so-called insulating gap layer can be filled. A suitable insulation layer should be made of har material consist of indentations or washouts to avoid during head making. Bumps can namely to crash the over the recording medium extremely small distance guided magnetic head by itself lead accumulating dirt particles. It has now been shown that for the known magnetic head, the production of this between the main layer and the auxiliary pole lying gap layer extraordinary is difficult. Problems also arise here position of a magnetic yoke in the rear head part between the two magnetic legs on where the gap layer must be etched through. Finally, the well-known magnetic head seen in the direction of movement a relatively extensive Build-up, leveling problems also arise, causing the magnetic properties of the main pole can.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Magnet kopf der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er verhältnismäßig einfach herzustellen ist und dabei insbe sondere die erwähnten Probleme hinsichtlich der Ausbildung der Spaltschicht verringert sind.The object of the present invention is therefore the magnet head of the type mentioned to improve in that it is relatively easy to manufacture, and in particular in particular the problems mentioned with regard to the training of Gap layer are reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Substrat mit einer Ausnehmung versehen ist, in welcher der Magnetschenkel, dessen Endstück den Hilfspol bildet, sowie die Spaltschicht vollständig versenkt angeordnet sind.This object is achieved in that the Substrate is provided with a recess in which the Magnet leg, the end piece of which forms the auxiliary pole, and the Gap layer are arranged completely sunk.

Die mit dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetkopfes verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß sich wegen des in der Aussparung versenkt angeordneten, den Hilfspol bildenden Magnetschenkels eine hinreichend dicke Spaltschicht auf verhältnismäßig einfache Weise dadurch herstellen läßt, daß man nach Ausbildung dieses Magnetschenkels den noch verbliebe nen Restraum der Aussparung mit dem Material der Spaltschicht ausfüllt. Der weitere Aufbau des Magnetkopfes kann dann in be kannter Weise auf einer eingeebneten Fläche erfolgen.With this configuration of the magnetic head according to the invention associated advantages are to be seen in particular in that because of the sunk in the recess, the auxiliary pole magnetic leg forming a sufficiently thick gap layer can be produced in a relatively simple manner in that one remains after the formation of this magnetic leg Nene space of the recess with the material of the gap layer fills out. The further construction of the magnetic head can then be known manner on a leveled surface.

Aus der GB 20 58 436 A ist zwar ebenfalls ein Magnetkopf be kannt, dessen einer von zwei Magnetschenkeln teilweise in einer Vertiefung eines Substrates untergebracht ist. Jedoch sind bei diesem bekannten Kopf die Endstücke seiner Magnetschenkel, die die Magnetpole ausbilden, so nah benachbart, daß der somit ringförmige Kopf die Funktion eines Einzelpoles mit Haupt- und Hilfspol nicht erfüllen kann. Somit sind bei diesem Kopftyp auch die Probleme hinsichtlich der Ausbildung einer breiten Spaltschicht praktisch nicht gegeben. Außerdem liegt bei dem bekannten Magnetkopf der in das Substrat versenkte Teil des einen Magnetschenkels nicht im Bereich eines Magnetpols, sondern in einem mittleren, erweiterten Kopfbereich, durch den sich die Leiterwindungen einer Schreib-/Lesespulenwicklung erstrecken sollen.From GB 20 58 436 A is also a magnetic head knows, one of two magnetic legs partially in one Deepening of a substrate is housed. However, at this known head the end pieces of its magnetic legs, the form the magnetic poles, so close together that the annular head the function of a single pole with main and Auxiliary pole can not meet. So with this type of head also the problems with training a broad Gap layer practically not given. Also lies with that known magnetic head the part of the recessed into the substrate a magnetic leg not in the area of a magnetic pole, but in a middle, enlarged head area through which the conductor turns of a read / write coil winding should extend.

Einen ähnlichen Aufbau eines ringkopfähnlichen Magnetkopfes mit eng benachbarten Magnetpolen zeigt auch die EP 1 85 289 A1. A similar structure with a ring head-like magnetic head EP 1 85 289 A1 also shows closely adjacent magnetic poles.

Besonders vorteilhaft ist es, den erfindungsgemäßen Magnetkopf dadurch herzustellen, daß nacheinander die folgenden Verfah rensschritte durchgeführt werden:It is particularly advantageous to use the magnetic head according to the invention by making the following procedures one after the other steps are carried out:

a) A depression is in a flat flat side of the substrate incorporated such that a side surface and a bottom surface with which the shape of the auxiliary pole forming magnetic leg is determined
b) from this flat side a magnetic layer with a applied such thickness that on the bottom surface of the ver deepening the thickness of the end piece forming the auxiliary pole corresponds to the associated magnetic leg,
c) the remaining space of the recess is filled with the mate filled in the gap layer,
d) the conductor turns of the read / write coil winding and the the magnetic layer forming the main pole of the further magnet thighs are applied and
e) the structure thus obtained is cut open on one level, the position of which is the underside facing the recording medium of the magnetic head.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Magnetkopfes bzw. seines Verfahrens zur Herstellung gehen aus den übrigen Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the magnetic head according to the invention or its method of manufacture go from the rest Sub-claims emerge.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen, deren Fig. 1 und 5 schematisch einen erfindungsgemäßen Magnetkopf zeigen. In den Fig. 2 bis 4 sind drei Verfahrensschritte zur Herstellung eines solchen Magnetkopfes schematisch veranschaulicht. In den Figuren sind übereinstimmend Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.To further explain the invention, reference is made below to the drawing, FIGS. 1 and 5 schematically showing a magnetic head according to the invention. In Figs. 2 to 4 show three process steps are illustrated schematically for producing such a magnetic head. In the figures, parts are given the same reference numerals.

Bei dem in Fig. 1 nur teilweise als Längsschnitt gezeigten Magnetkopf nach der Erfindung wird von an sich bekannten huf eisenähnlichen Ausführungsformen von Einzelpolköpfen ausgegan gen, mit denen sowohl eine Schreib- als auch eine Lesefunktion gemäß dem Prinzip einer senkrechten (vertikalen) Magnetisierung auszuüben ist (vgl. z.B. die eingangs genannte DE-OS). Der all gemein mit 40 bezeichnete Kopf wird von einem Substrat 41 ge tragen, das die Stirn- oder Rückseite eines gebräuchlichen, als Flugkörper bezeichneten Elementes bildet, welches in der Figur nicht näher ausgeführt ist. Dieser Kopf ist relativ zu einem an sich bekannten Aufzeichnungsmedium M in geringer Flughöhe f seiner Unterseite 42 von beispielsweise 0,2 µm zu führen. Z.B. bewegt sich das Aufzeichnungsmedium M unter dem Kopf 40 hinweg. Die relative Bewegungsrichtung dieser Teile ist dabei durch eine mit v bezeichnete gepfeilte Linie angedeutet. Das vertikal zu magnetisierende Aufzeichnungsmedium M enthält eine entspre chende Speicherschicht 43, z.B. aus CoCr oder Ba-Ferrit, die auf einer weichmagnetischen Unterlage 44, z.B. aus einer NiFe- Legierung wie "Permalloy" (Warenzeichen der "Bell Telephone Manufacturing Comp."), angeordnet ist.In the magnetic head according to the invention shown only partially as a longitudinal section in FIG. 1, hoof-iron-like embodiments of single pole heads are known which are known per se and with which both a write and a read function can be performed according to the principle of a vertical magnetization ( see, for example, the aforementioned DE-OS). The generally designated 40 head is carried by a substrate 41 ge, which forms the front or back of a common, referred to as a missile element, which is not shown in the figure. This head is to be guided relative to a recording medium M known per se at a low flying height f of its underside 42 of, for example, 0.2 μm. For example, the recording medium M moves under the head 40 . The relative direction of movement of these parts is indicated by an arrowed line labeled v. The recording medium M to be magnetized vertically contains a corresponding storage layer 43 , for example made of CoCr or Ba ferrite, on a soft magnetic base 44 , for example made of a NiFe alloy such as "Permalloy" (trademark of "Bell Telephone Manufacturing Comp."), is arranged.

Der Magnetkopf 40 enthält einen den magnetischen Fluß führen den, aus einem hierfür geeigneten weichmagnetischen Material bestehenden magnetischen Leitkörper 46. Dabei soll in diesem Material die sogenannte leichte Magnetisierung zumindest weit gehend senkrecht zur Führungsrichtung des magnetischen Flusses gerichtet sein. Der Leitkörper 46 besteht aus zwei Magnetschen keln 47 und 48, die im Bereich ihrer dem Aufzeichnungsmedium M zugewandten Endstücke 49 und 50 zumindest annähernd senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ausgerichtet sind und dort jeweils einen Magnetpol P 1 bzw. P 2 bilden. Da der Magnet kopf 40 quasi als Einzelpolkopf wirken soll, stellen in bekann ter Weise der dünnere Magnetpol P 1 einen Hauptpol und der ver gleichsweise wesentlich dickere Magnetpol P 2 einen Hilfspol dar. Vorteilhaft wird eine in Bewegungsrichtung v zu messende Dicke d 2 des Hilfspoles P 2 gewählt, die mindestens dreimal, vorzugsweise mindestens fünfmal so groß ist wie die entspre de Dicke d 1 des Hauptpoles P 1. Hierbei sollte die dem Auf zeichnungsmedium zugewandte Fläche des Hilfspoles P 2 vor zugsweise mindestens eine bis zwei Größenordnungen größer sein als die entsprechende Fläche des Hauptpoles P 1. Außerdem sollte die Dicke d 2 größer sein als der durch den verwendeten Auf zeichnungs-Code vorgegebene zulässige Flußwechselabstand. Hier durch wird vorteilhaft erreicht, daß beim Lesen jede Spur den Hilfspol P 2 mit mindestens zwei Flußwechseln unterschiedlicher Polarität beaufschlagt, wodurch das sogenannte Nebenlesen dieses Pols reduziert wird. Diese Bedingungen können im all gemeinen mit Dicken d 2 zwischen etwa 2 und 30 µm erfüllt wer den. Zwischen diesen beiden Polen ist ein Luftspalt 52 mit einer verhältnismäßig ausgedehnten longitudinalen, d.h. in Bewegungsrichtung v weisenden Weite w von über 5 µm ausgebil det. Durch diesen Spalt erstrecken sich auch die in der Figur nicht näher ausgeführten Windungen einer dem Hauptpol Pl zuge ordneten Schreib-/Lesespulenwicklung 53. Auf der dem Aufzeich nungsmedium M abgewandten Seite des magnetischen Leitkörpers 46 sind die beiden Magnetschenkel 47 und 48 in bekannter Weise in einem Verbindungsbereich 54 aneinandergefügt, so daß sich damit die hufeisenähnliche Form des magnetischen Leitkörpers 46 er gibt. Der zwischen den Magnetschenkeln 47 und 48 verbleibende Restraum ist insbesondere im Bereich des Luftspaltes 52 mit einem harten, isolierenden Material ausgefüllt. Die entspre chende Schicht 55 wird im allgemeinen als Spaltschicht bezeich net.The magnetic head 40 contains a magnetic flux guide, the magnetic guide body 46 consisting of a suitable soft magnetic material. The so-called slight magnetization in this material should be directed at least largely perpendicular to the direction of the magnetic flux. The guide body 46 consists of two magnetic legs 47 and 48 , which are oriented in the region of their end pieces 49 and 50 facing the recording medium M at least approximately perpendicular to the surface of the recording medium and form a magnetic pole P 1 and P 2 there, respectively. Since the magnetic head 40 is to act as a single pole head, the thinner magnetic pole P 1 is a main pole and the comparatively much thicker magnetic pole P 2 is an auxiliary pole. A thickness d 2 of the auxiliary pole P to be measured in the direction of movement v is advantageous 2 selected, which is at least three times, preferably at least five times as large as the corresponding de thickness d 1 of the main pole P 1 . Here, the surface of the auxiliary pole P 2 facing the recording medium should preferably be at least one to two orders of magnitude larger than the corresponding surface of the main pole P 1 . In addition, the thickness d 2 should be greater than the permissible flow change distance specified by the recording code used. It is hereby advantageously achieved that when reading each track, the auxiliary pole P 2 is subjected to at least two flux changes of different polarity, thereby reducing the so-called secondary reading of this pole. These conditions can generally be met with thicknesses d 2 between about 2 and 30 µm. Between these two poles, an air gap 52 is formed with a relatively extensive longitudinal, ie, in the direction of movement v pointing width w of over 5 microns. The windings of a read / write coil winding 53 assigned to the main pole P1 also extend through this gap. On the recording medium M facing away from the magnetic guide body 46 , the two magnetic legs 47 and 48 are joined together in a known manner in a connecting area 54 , so that there is the horseshoe-like shape of the magnetic guide body 46 . The remaining space between the magnetic legs 47 and 48 is filled with a hard, insulating material, in particular in the area of the air gap 52 . The corresponding layer 55 is generally referred to as the gap layer.

Wie aus dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt ferner hervorgeht, ist der Magnetkopf 40 nicht wie üblich auf einer ebenen Flachseite 57 des Substrates 41 aufgebracht, wobei diese Flachseite senk recht bezüglich der Unterseite 42 des Kopfes 40 verläuft. Viel mehr ist gemäß der Erfindung im Bereich der sonst zwischen diesen Seiten 57 und 42 ausgebildeten Kante K eine Ausnehmung 60 vorgesehen, deren Form durch die Gestalt des den Hilfspol P 2 bildenden Magnetschenkels 48 festgelegt wird. Diese in der Figur durch eine gestrichelte Linie angedeutete Ausnehmung 60 hat dabei gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine etwa rechteckige Schnittfläche. In ihr sind der Magnetschenkel 48 sowie die Spaltschicht 55 vollständig untergebracht.As can also be seen from the section shown in FIG. 1, the magnetic head 40 is not applied as usual on a flat flat side 57 of the substrate 41 , this flat side extending perpendicularly with respect to the underside 42 of the head 40 . Rather, according to the invention, a recess 60 is provided in the region of the edge K, which is otherwise formed between these sides 57 and 42 , the shape of which is determined by the shape of the magnetic leg 48 forming the auxiliary pole P 2 . This recess 60 , indicated by a dashed line in the figure, has an approximately rectangular sectional area according to the exemplary embodiment shown. The magnetic leg 48 and the gap layer 55 are completely accommodated in it.

Der Magnetkopf 40 wird unter Zuhilfenahme bekannter Dünn schicht- bzw. Dünnfilmtechniken hergestellt, wobei die einzel nen Schichten in bekannter Weise durch Aufdampfen oder Auf stäuben (Sputtern) oder durch galvanische oder stromlose Ab scheidung auf der jeweils darunterliegenden Schicht aufgebracht werden. Ausgegangen wird gemäß Fig. 2 von einem zunächst ebenen, nicht-magnetischen Substrat 41a, das insbesondere ein sogenannter Wafer aus einer TiC-Al₂O₃-Mischkeramik sein kann. Wie aus dem in der Figur gezeigten Längsschnitt ersichtlich, wird dann von einer zunächst ebenen Flachseite 62 des Sub strates 41a her eine beispielsweise grabenförmige Vertiefung 63 eingearbeitet. Diese Vertiefung hat zwar in dem darge stellten Schnitt eine etwa rechteckige Gestalt mit vorbe stimmter Ausdehnung a und mit vorbestimmter Tiefe t, wobei die einzelnen Abmessungen dieser Größen durch die Gestalt des her zustellenden, den Hilfspol bildenden Magnetschenkels im wesent lichen festgelegt sind. Vielfach können jedoch auch Schrägen oder Abrundungen der Wände der Vertiefung vorgesehen werden, um so die Herstellung der in die Vertiefung einzubringenden Schich ten zu erleichtern. Außerdem läßt sich damit die Führung des magnetischen Flusses verbessern und die Ankopplung der beiden Magnetschenkel in dem gemeinsamen Verbindungsbereich erleich tern. Die gesamte Ausdehnung a der Vertiefung in Längsrichtung, d.h. in Hauptausdehnungsrichtung des herzustellenden Magnet kopfes bzw. seiner Magnetschenkel, sollte vorteilhaft zwischen 60 und 300 µm liegen. Die in der Vertiefung 63 parallel zu der Ebene der Flachseite 62 liegenden, sich an eine Seitenfläche 64 anschließenden Bodenfläche 65 kann gegebenenfalls glatt ge arbeitet, z.B. chemisch oder mechanisch poliert werden. Statt dessen kann auch ein glatter Überzug, beispielsweise eine Glasur, vorgesehen werden. Die Tiefe t der Bodenfläche 65 gegenüber der Ebene der Flachseite 62 wird zweckmäßig zwi schen 7 und 200 µm gewählt. Außerdem kann man auf das Substrat 41a, falls es aus einem elektrisch leitfähigen Material be stehen sollte, noch eine dünne, in der Figur nicht dargestellte Isolationsschicht abscheiden.The magnetic head 40 is produced with the aid of known thin-film or thin-film techniques, the individual layers being applied in a known manner by vapor deposition or dusting (sputtering) or by galvanic or electroless separation from the respective underlying layer. According to FIG. 2, the starting point is an initially flat, non-magnetic substrate 41 a, which can in particular be a so-called wafer made of a TiC-Al ₂ O ₃ mixed ceramic. As seen from the longitudinal section shown in the figure, then a forth incorporated from an initially planar flat side 62 of the sub strates 41 a, for example grave shaped recess 63rd This recess has in the Darge section presented an approximately rectangular shape with vorbe certain extent a and with a predetermined depth t, the individual dimensions of these sizes are determined by the shape of the magnetic leg to be produced, the auxiliary pole forming in wesent union. In many cases, however, bevels or roundings of the walls of the depression can be provided in order to facilitate the production of the layers to be introduced into the depression. In addition, it can improve the management of the magnetic flux and facilitate coupling of the two magnetic legs in the common connection area. The entire extent a of the depression in the longitudinal direction, ie in the main direction of expansion of the magnetic head to be manufactured or its magnetic leg, should advantageously be between 60 and 300 microns. The lying in the recess 63 parallel to the plane of the flat side 62, adjoining a side surface 64 , the bottom surface 65 can optionally be smooth, such as chemically or mechanically polished. Instead, a smooth coating, for example a glaze, can also be provided. The depth t of the bottom surface 65 with respect to the plane of the flat side 62 is expediently chosen between 7 and 200 μm. In addition, a thin insulating layer, not shown in the figure, can be deposited on the substrate 41 a, if it should be made of an electrically conductive material.

Auf diesen so erhaltenen Aufbau wird anschließend vorteilhaft eine harte, elektrisch leitende Zwischenschicht 67, z.B. aus NiP, aufgebracht. Diese Schicht 67 dient unter anderem als Elektrode für eine folgende galvanische Abscheidung einer Mag netschicht 68, die zur Herstellung des einen Hilfspol bildenden Magnetschenkels des erfindungsgemäßen Magnetkopfes dient. Die Magnetschicht 68 mit einer verhältnismäßig großen Dicke d 2 im Bereich der Bodenfläche 65 besteht z.B. aus amorphem CoZr, das gegebenenfalls ternäre Beimischungen enthält, oder aus einer NiFe-Legierung wie "Permalloy". Diese zwischen 2 und 30 µm dicke Magnetschicht ist vorzugsweise durch dünne, nicht-leiten de Schichten zu lamellieren, um so bei höheren Frequenzen auf tretende Wirbelstromverluste niedrig zu halten. Die Dicke der einzelnen Lamellen richtet sich dabei nach dem vorgesehenen Frequenzbereich. Die Erzeugung der Isolationsschichten zwischen den Lamellen kann besonders einfach durch Oxidation der jewei ligen Magnetschicht durchgeführt werden. NiFe-Legierungen wie "Permalloy" kann man beispielsweise durch anodische Polarisa tion leicht oxidieren. Daneben können die trennenden Isola tionsschichten auch durch bekannte chemische oder physikalische Dampfabscheidungstechniken (CVD- oder PVD-Techniken) herge stellt werden. Auf jeder Oxidschicht wird dann wieder eine dünne Galvanik-Elektrode durch stromloses Abscheiden oder in CVD- oder PVD-Technik aufgebracht und darauf erneut eine weitere Magnetschicht galvanisch abgeschieden. Diese Schicht folgen werden so oft aufeinandergelegt, bis die gewünschte Dicke d 2 der Magnetschicht 68 erreicht ist. Schließlich wird dieser gesamte Aufbau mit einer sehr dicken, harten Isola tionsschicht 70 abgedeckt bzw. überzogen, die aus dem Material der herzustellenden Spaltschicht besteht. Hierzu geeignete Materialien sind z.B. Al₂O₃ oder insbesondere ein Glas. Im Falle eines Glases läßt sich die Isolationsschicht 70 durch bekannte Lotglas- oder Sinterglastechniken herstellen. Sie kann auch in einem sogenannten Sol-Gel-Verfahren oder durch metall organische Ausgangsprodukte mit anschließender Calcination auf gebracht werden.A hard, electrically conductive intermediate layer 67 , for example made of NiP, is then advantageously applied to this structure obtained in this way. This layer 67 serves, inter alia, as an electrode for a subsequent electrodeposition of a magnetic layer 68 which is used to produce the magnetic leg of the magnetic head according to the invention which forms an auxiliary pole. The magnetic layer 68 with a relatively large thickness d 2 in the area of the bottom surface 65 consists, for example, of amorphous CoZr, which may contain ternary admixtures, or of a NiFe alloy such as "Permalloy". This magnetic layer, which is between 2 and 30 μm thick, should preferably be laminated by thin, non-conductive layers so as to keep eddy current losses low at higher frequencies. The thickness of the individual slats depends on the intended frequency range. The generation of the insulation layers between the lamellae can be carried out particularly simply by oxidation of the respective magnetic layer. NiFe alloys such as "Permalloy" can be easily oxidized, for example, by anodic polarization. In addition, the separating insulation layers can also be produced by known chemical or physical vapor deposition techniques (CVD or PVD techniques). A thin electroplating electrode is then again applied to each oxide layer by electroless deposition or in CVD or PVD technology, and another magnetic layer is then electrodeposited thereon. This layer follow are placed on top of each other until the desired thickness d 2 of the magnetic layer 68 is reached. Finally, this entire structure is covered or covered with a very thick, hard insulation layer 70 , which consists of the material of the gap layer to be produced. Suitable materials for this are, for example, Al ₂ O ₃ or in particular a glass. In the case of a glass, the insulation layer 70 can be produced by known solder glass or sintered glass techniques. It can also be brought up in a so-called sol-gel process or by means of organometallic starting materials with subsequent calcination.

Der nach diesem Verfahrensschritt gewonnene, in Fig. 2 darge stellte Aufbau wird anschließend von der Seite der Isolations schicht 70 her bis zu der durch die Zwischenschicht 67 aus NiP festgelegten Ebene 71 durch Läppen und Polieren abgearbeitet. Dabei dient die Zwischenschicht 67 zugleich als ein sogenannter Polierstopp. Ist nämlich die Abtragung von der Seite der Isola tionsschicht 70 her soweit fortgeschritten, daß die Zwischen schicht 67 erreicht wird, so kann der beim Freilegen dieser Zwischenschicht entstehende elektrische Kontakt zwischen dieser Schicht und der die Abtragung bewirkenden Vorrichtung als Stoppsignal für den Abtragungsvorgang ausgenutzt werden.The structure obtained in this process step, shown in FIG. 2, is then processed from the side of the insulation layer 70 up to the level 71 defined by the intermediate layer 67 made of NiP by lapping and polishing. The intermediate layer 67 also serves as a so-called polishing stop. If the removal from the side of the insulation layer 70 has progressed to such an extent that the intermediate layer 67 is reached, the electrical contact between this layer and the device causing the removal when this intermediate layer is exposed can be used as a stop signal for the removal process.

Das entsprechende, in Fig. 3 gezeigte Zwischenprodukt 73 hat somit eine völlig ebene Oberfläche 75, wobei im Bereich der Vertiefung 63 die Magnetschicht 68 freigelegt ist. Der in der Vertiefung 63 verbliebene Rest der Isolationsschicht 70 ist mit 70′ gekennzeichnet.The corresponding intermediate product 73 shown in FIG. 3 thus has a completely flat surface 75 , the magnetic layer 68 being exposed in the region of the depression 63 . The remaining in the recess 63 of the insulation layer 70 is labeled 70 ' .

Gemäß Fig. 4 werden anschließend auf dieser eingeebneten Ober fläche 75 des Zwischenproduktes 73 die Windungen einer Schreib-/Lesespulenwicklung 53 und hernach eine Magnetschicht 77 aufgebracht. Dabei entsteht als magnetischer Rückschluß zwi schen den Magnetschichten 68 und 77 der Verbindungsbereich 54. Mit der beispielsweise aus dem gleichen Material wie die Magnet schicht 68 bestehende Magnetschicht 77 soll der Hauptpol des Magnetkopfes mit einer Dicke d 1 auszubilden sein. Hierzu wird der in Fig. 4 gezeigte Aufbau längs einer durch eine gestri chelte Linie veranschaulichten Schnittebene 78 senkrecht zur Oberfläche 75 aufgetrennt, beispielsweise zersägt. Die Lage dieser Schnittebene ist dabei so gewählt, daß mit dem Schnitt die Unterseite des Magnetkopfes bzw. des ihn tragenden Flug körper erhalten wird.According to Fig. 4 of the intermediate are then this flattened upper surface 75 the 73 turns of a writing / reading coil winding 53, and thereafter, a magnetic layer 77 is applied. The connection region 54 is formed as a magnetic yoke between the magnetic layers 68 and 77 . The main pole of the magnetic head should be formed with a thickness d 1 using the magnetic layer 77 , for example made of the same material as the magnetic layer 68 . For this purpose, the structure shown in FIG. 4 is cut along a cutting plane 78 illustrated by a dashed line perpendicular to the surface 75 , for example sawn. The position of this cutting plane is chosen so that the bottom of the magnetic head or the flight body carrying it is obtained with the cut.

Die Schnittfläche in der Ebene 78 wird schließlich noch ge läppt. Bedingt durch den großen Abstand zwischen Haupt- und Hilfspol ist dabei der Läppprozeß, der ansonsten bei Dünnfilm- Einzelpolköpfen sehr aufwendig ist, ohne Schwierigkeiten durchzuführen.The cut surface in plane 78 is finally lapped. Due to the large distance between the main and auxiliary poles, the lapping process, which is otherwise very complex with thin-film single pole heads, can be carried out without difficulty.

Der so ausgebildete Magnetkopf 40 ist neben der Schnittansicht der Fig. 1 in Fig. 5 auch in Schrägansicht veranschaulicht. Dabei stellt der nach dem Abtrennungsvorgang verbliebene Teil raum der Vertiefung 63 die Ausnehmung 60 dar, während der ver bliebene Teil der Rest-Isolationsschicht 70′ die Spaltschicht 55 ist. Der verbliebene Teil des ursprünglichen Substrates 41a ist nunmehr das den Magnetkopf 40 tragende Substrat 41.In addition to the sectional view of FIG. 1, the magnetic head 40 designed in this way is also illustrated in an oblique view in FIG. 5. The remaining after the separation process part of the recess 63 is the recess 60 , while the ver remaining part of the remaining insulation layer 70 'is the gap layer 55 . The remaining part of the original substrate 41 a is now the substrate 41 carrying the magnetic head 40 .

Gemäß dem anhand der Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfah ren lediglich ein einziger Magnetkopf ausgebildet werden soll.According to the embodiment shown in the figures it was assumed that with the method according to the invention ren only a single magnetic head is to be formed.

Ebensogut kann man jedoch auf einem hinreichend ausgedehnten Substrat eine ganze Reihe von nebeneinanderliegenden Magnet köpfen herstellen. Hierbei lassen sich die jeweiligen Vertie fungen für diese Köpfe zu einer grabenförmigen Nut zusammen fassen. However, you can just as well on a sufficiently extensive Substrate a whole bunch of juxtaposed magnet manufacture heads. Here the respective depth for these heads into a trench-shaped groove grasp.

In den Figuren wurde außerdem der besseren Übersicht wegen auf eine Darstellung von allgemein üblichen Hilfsschichten, wie z.B. zu einer Isolation oder Einebnung, verzichtet.The figures also show up for better clarity a representation of common auxiliary layers, such as e.g. isolation or leveling.

Claims

1. Magnetic head with layered structure for a vertical (ver tikal) to be magnetized recording medium, the magnetic head

- Has a magnetic flux leading magnetic guide body, the recording medium facing, a thin main pole and a comparatively thicker auxiliary pole forming end pieces of its magnetic legs are arranged on one side of a non-magnetic substrate, the end pieces lying one behind the other in the direction of movement of the head by at least an insulating gap layer is separated, which is at least 5 µm extended between the magnetic poles,
- And is provided with at least one read / write coil winding, the conductor windings extend through a space formed between the magnetic legs, characterized in that the sub strate ( 41 ) is provided with a recess ( 60 ) in which the magnetic leg ( 48 ) , whose end piece ( 50 ) forms the auxiliary pole (P 2 ), and the gap layer ( 55 ) are arranged completely sunk.

2. Magnetic head according to claim 1, characterized in that a glass or Al ₂ O _{3 is} provided as the material for the gap layer ( 55 ).

3. Magnetic head according to claim 1 or 2, characterized in that a TiC-Al ₂ O ₃ mixed ceramic is provided as the material for the sub strate ( 41 ).

4. Magnetic head according to one of claims 1 to 3, characterized in that the surface of the auxiliary pole (P 2 ) facing the recording medium (M) is at least two orders of magnitude larger than the corresponding area of the main pole (P 1 ).

5. Magnetic head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the auxiliary pole (P 2 ) has a thickness in the direction of movement (v) of the magnetic head ( 40 ) to be measured (d 2 ), which is greater than that used by the drawing Code is the predetermined permissible flow change distance.

6. Magnetic head according to one of claims 1 to 5, characterized in that the auxiliary pole (P 2 ) has a thickness (d 2 ) between 2 and 30 µm to be measured in the direction of movement (v) of the magnetic head ( 40 ).

7. Magnetic head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the thickness (d 2 ) of the auxiliary pole (P 2 ) to be measured in the direction of movement (v) of the magnetic head ( 40 ) is at least three times, preferably at least five times as large as that corresponding thickness (d 1 ) of the main pole (P 1 ).

8. Magnetic head according to one of claims 1 to 7, characterized in that the main pole (P 1 ) pointing magnetic leg ( 47 ) and / or the auxiliary pole (P 2 ) having magnetic leg ( 48 ) are constructed from laminated magnetic layers th / is.

9. Magnetic head according to claim 8, characterized records that the individual slats of the laminated Magnetic layers through thin, electrically non-conductive layers ten are separated.

10. A method for producing a magnetic head according to one of claims 1 to 9, characterized in that the following method steps are carried out in succession:

a) In a flat flat side ( 62 ) of the substrate ( 41 a), a recess ( 63 ) is worked in such a way that a side surface ( 64 ) and a bottom surface ( 65 ) are formed, with which the shape of the auxiliary pole (P 2 ) is formed Magnetic leg ( 48 ) is set,
b) from this flat side ( 62 ), a magnetic layer ( 68 ) with a thickness (d 2 ) is applied which on the bottom surface ( 65 ) of the recess ( 63 ) the thickness of the auxiliary pole (P 2 ) forming the end piece ( 50 ) corresponds to the associated magnetic leg ( 48 ),
c) the remaining space of the recess ( 63 ) is filled with the material of the gap layer ( 55 , insulation layer 70, 70 ' ),
d) the conductor windings of the write / read coil winding ( 53 ) and the main pole (P 1 ) forming the magnetic layer ( 77 ) of the further ren magnetic leg ( 47 ) are applied and
e) the structure thus obtained is cut up in a plane ( 78 ), the position of which determines the underside ( 42 ) of the magnetic head ( 40 ) facing the recording medium (M).

11. The method according to claim 10, characterized in that in the substrate ( 41 a) a recess ( 63 ) with a depth (t) of the bottom surface ( 65 ) relative to the flat flat side ( 62 ) is incorporated between 7 and 200 microns.

12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that in the substrate ( 41 a) a recess ( 63 ) with an in the longitudinal direction of the magnetic guide body to be produced ( 46 ) to be measured extension (a) between 60 and 300 microns is incorporated.

13. The method according to any one of claims 10 to 12, as by in that at least the side surface (64) of the recess (63) to which the intended lean the auxiliary pole (P 2) having magnetic legs (48), an angle of inclination with respect to the has flat flat side ( 62 ) which is different from 90 °.

14. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that at least the bottom surface ( 65 ) in the substrate ( 41 a) incorporated recess ( 63 ) worked smooth, in particular polished or is provided with a smooth coating.

15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that an insulating layer ( 70 ) consisting of the material of the gap layer ( 55 ) after its application to the auxiliary pole (P 2 ) forming through the recess ( 63 ) extending magnetic layer ( 68 ) is worked off at least approximately to the level ( 71 ) forming the upper edge of the recess ( 63 ) and that the intermediate product ( 73 ) thus formed is then lapped and / or before the further layers of the magnetic head ( 40 ) are applied is polished.

16. The method according to claim 15, characterized in that the substrate ( 41 a) with its Ver recess ( 63 ) before the application of the magnetic guide body ( 46 ) of the magnetic head ( 40 ) forming layers with a thin intermediate layer ( 67 ) a hard, electrically conductive material is provided with which a stop signal for the leveling process of the insulation layer ( 70 ) is to be generated.

17. The method according to claim 16, characterized in that a NiP layer is provided as an intermediate layer ( 67 ).

18. The method according to any one of claims 10 to 17, characterized in that the underside ( 42 ) of the magnetic head ( 40 ) formed by cutting along the cutting plane ( 78 ) is polished, preferably lapped.