DE3702212C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnschicht-Magnetkopfes, ins
besondere mit einer Mehrwindungs-Wicklung und geringer
Spalttiefe, der bevorzugt für die Aufzeichnung mit hoher
Speicherkapazität und die entsprechende Wiedergabe geeignet
ist.
Seit einigen Jahren besteht ein starker Bedarf für Auf
zeichnungen mit hoher Speicherkapazität in Plattenspeicher
geräten u. dgl. Um dieser Nachfrage zu genügen, wird
erstens die Aufzeichnungsdichte in Spurbreitenrichtung ver
größert. Dies führt jedoch zu dem Problem, daß die Wieder
gabeleistung verringert wird, weil die Spurbreite vermin
dert ist. Zur Lösung dieses Problems müssen in einem be
grenzten Bereich mehr Windungen einer leitenden Wicklung
als bisher vorgesehen werden. Ferner muß zur Deckung des
genannten Bedarfs die Aufzeichnungsfrequenz ebenfalls
erhöht werden, um die Zeilenaufzeichnungsdichte zu vergrö
ßern. Dies führt jedoch zu demselben Problem. Ferner ist
das Plattenspeichergerät etc. miniaturisiert. Das führt
wiederum zu demselben Problem, da die relative Geschwindig
keit zwischen einem Aufzeichnungsträger und dem Magnetkopf
verringert ist. Ein Magnetkopf mit verbesserter Betriebs
güte muß also die Verringerung der Wiedergabeleistung aus
schalten können.
Um die Verringerung der Wiedergabeleistung, hervorgerufen
durch die Steigerung der Aufzeichnungsdichte, zu verhin
dern, erhält das Aufzeichnungsmedium normalerweise eine
größere Koerzitivkraft. Dies erfordert einen Dünnschicht-
Magnetkopf, dessen Konstruktion so ausgelegt ist, daß das
Aufzeichnungs-Magnetfeld vergrößert wird. Zum Erhalt eines
solchen Magnetkopfs wurde bereits vorgeschlagen, die Spalt
länge und die Kerndicke größer und gleichzeitig die Spalt
tiefe kleiner zu machen. Bei einer Steigerung der Spalt
länge und der Kerndicke besteht jedoch die Gefahr einer
Abnahme der Wiedergabeleistung im Hochfrequenzbereich, was
nicht vorteilhaft ist. Es ist also erforderlich, die Spalt
tiefe mehr als bisher zu verringern.
Um eine Verminderung der Wiedergabeleistung, hervorgerufen
durch die Abnahme der relativen Geschwindigkeit zwischen
Aufzeichnungsträger und Magnetkopf, zu vermeiden, ist es
ferner notwendig, viele Windungen einer leitenden Wicklung
bzw. Spule in einem begrenzten Bereich vorzusehen, z. B.
wenn die Spurbreite in der vorgenannten Weise verringert
wird.
Ein bekannter typischer Dünnschicht-Magnetkopf umfaßt acht
Windungen einer im wesentlichen elliptischen leitenden
Wicklung zum Zweck einer Aufzeichnung/Wiedergabe mit grö
ßerer Kapazität als bisher. Ein solcher Dünnschicht-
Magnetkopf ist in JP 55-84 019 A (entsprechend US-Patentan
meldung Serial-Nr. 9 72 104 von 1978) und JP 55-84 020 A
(entsprechend US-Patentanmeldung Serial-Nr. 9 72 103 von
1978) angegeben. Allerdings sind bei einem solchen Magnet
kopf neu auftretende Probleme und deren Lösungen in diesen
Druckschriften nicht angesprochen.
Die neu auftretenden Probleme sind folgende:
Wenn bei einer Einschicht-Leiter- bzw. -Wicklungsstruktur
viele Windungen in einem begrenzten Bereich gewickelt wer
den, wird der Wicklungswiderstand erhöht. Um dies zu ver
hindern, muß die Wicklungsdicke vergrößert und die Wick
lungsabstände müssen verringert werden. Um der Wicklung
eine größere Dicke zu geben, muß auch die Dicke des bei der
Ausbildung verwendeten Fotolacks größer gemacht werden. Es
ist aber schwierig, den dicken Fotolack und damit die dicke
Wicklung mit hoher Genauigkeit während des Herstellungsvor
gangs mit einem Muster zu versehen. Kurzschlüsse zwischen
den Windungen der Wicklung können häufig auftreten infolge
von Fremdstoffen, die zwischen die Windungen der Wicklung
gelangen, da die Wicklungsabstände kurz sind. Dies führt zu
einer Verminderung der Herstellungszahlen des Mangetkopfs.
Im vorgenannten Fall muß ferner auch die Fläche des Be
reichs, der den zentralen Teil spiralförmiger Windungen mit
einer externen Schaltung verbindet, verringert werden. Es
ist aber schwierig, einen solchen Verbindungsbereich auf
einer kleineren Fläche mit geringeren Abweichungen herzu
stellen. Somit kann sich im Betrieb des Magnetkopfs der
Widerstandswert des Anschlusses ändern, so daß keine sta
bile Aufzeichnungs/Wiedergabe-Charakteristik erhalten wird.
Dies ist im Hinblick auf die geforderte Zuverlässigkeit des
Magnetkopfs ein schwerwiegendes Problem.
In der JP-Patentveröffentlichung Nr. 49-33 648 ist eine Kon
struktion zur Herstellung vieler Windungen eines Leiters in
einem begrenzten Bereich angegeben. Dabei sind viele
Schichten eines große Breite aufweisenden Leiters auf einem
Substrat mittels einzelner Isolierschichten übereinander
angeordnet. Es müssen jedoch sehr viele Schichten überein
ander angeordnet sein, um eine zufriedenstellende Charak
teristik des Magnetkopfs zu erhalten. Dadurch ergibt sich
eine nachteilige Erhöhung der Anzahl Fertigungsschritte.
Eine weitere Konstruktion ist eine Mehrschicht-Mehrwin
dungs-Leiterstruktur entsprechend JP 56-58 124 A. Wenn die
Anzahl Leiterschichten wie bei dieser Struktur vergrößert
wird, liegt die Ebene, in der die Windungen der Wicklung
gebildet sind, höher als die Substratoberfläche. Dies er
schwert die Ausbildung der einzelnen Windungen mit hoher
Genauigkeit auf der Gesamtfläche des Substrats. Da in einem
nachfolgenden Fertigungsschritt ein zweites Magnetelement
an einem auf höherer Stufe versetzt liegenden Abschnitt
gebildet wird, wird auch das Vorsehen einer Spurbreite mit
hoher Genauigkeit sehr schwierig. Ferner wird das Fenster
im Magnetjoch höher, und der Endpunkt der Spalttiefe, der
durch Ätzen des Isolators im Magnetjoch an der dem Auf
zeichnungsträger gegenüberstehenden Seite bestimmt wird,
wird mit verminderter Genauigkeit gebildet. Dadurch ergeben
sich Schwankungen hinsichtlich der Spalttiefe. Der schräge
Abschnitt des Isolators an der Seite des Magnetjochs ist
ebenfalls nur schwierig mit einem vorbestimmten Neigungs
winkel und vorbestimmter Größe zwischen dem Leiter und dem
Magnetelement zu erhalten, weil entweder zu viel oder zu
wenig weggeätzt wird. Damit kann die erwünschte Aufzeich
nungs-Charakteristik und Isoliereigenschaft zwischen den
Leitern und den Magnetelementen entweder unterschiedlich
oder gar nicht erzielbar sein. Somit muß die Anzahl Leiter
schichten so begrenzt werden, daß die vielen Windungen ohne
Anhebung der Höhe des Fensters im Magnetjoch vorgesehen
werden können.
Eine weitere Struktur ist eine Zweischicht-Mehrwindungs-
Leiterstruktur gemäß JP 60-1 33 516 A (entsprechend US-Pa
tentanmeldung Serial-Nr. 6 84 300 von 1984). Diese Struktur
berücksichtigt die vorgenannten Probleme ebenso wenig wie
das folgende Problem, das auftritt, wenn eine geringe
Spalttiefe mit hoher Genauigkeit erhalten werden soll. Um
einen Magnetkopf mit vorbestimmter Spalttiefe zu erhalten,
muß die Spalttiefe, die durch maschinelles Bearbeiten der
dem Aufzeichnungsträger gegenüberstehenden Kopfoberfläche
bestimmt ist, durch einen dicken Schutzfilm von der Seite
her, an der ein Kopfelement auszubilden ist, gemessen wer
den. Eine Spalttiefe von ca. 1 µm oder weniger ist daher
nur schwer mit hoher Genauigkeit zu messen, denn die gerin
ge Spalttiefe ist schwer zu erhalten und kann veränderlich
sein, so daß es schwer ist, stabile und zufriedenstellende
elektromagnetische Umwandlungs-Charakteristiken zu erhal
ten.
Ferner ist in JP 61-32 212 A (entsprechend US-Patentanmel
dung Serial-Nr. 7 58 464 von 1985) ein Herstellungsverfahren
für einen Dünnschichtmagnetkopf mit geringer Spalttiefe
angegeben.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 01 50 372 A1 ist ein
Dünnschichtmagnetkopf bekannt mit einem Substrat, einem
auf dem Substrat aufgebrachten ersten Magnetelement, einer
auf dem ersten Magnetelement angebrachten nicht-magnetischen
Spaltschicht, einem auf der Spaltschicht angeordneten
ersten Isolator, darauf einer Schicht bestehend aus
einem ersten spiralförmig gewundenen Leiter, darauf einem
zweiten Isolator, einer auf dem zweiten Isolator angebrachten
Schicht, bestehend aus einem zweiten spiralförmig
gewundenen Leiter, der mit dem ersten Leiter elektrisch
verbunden ist, um eine zweilagige Leiterspule zu
bilden, darauf einem dritten Isolator und einem auf dem
dritten Isolator und auf einem Teil der Spaltschicht angeordneten
zweiten Magnetelement, das mit dem ersten Magnetelement
kontaktiert ist, um einen magnetischen Fluß zu
bilden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines Dünnschicht-Magnetkopfes anzugeben, bei dem
sich eine gleichmäßige Schrägseite des Dünnfilm-Magnetkopfes
ergibt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Hauptanspruches
gelöst, Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gerichtet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen zentralen Schnitt durch einen Dünn
schicht-Magnetkopf gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 2 eine zentrale Schnittdarstellung während eines
bestimmten Herstellungsschritts des Dünn
schicht-Magnetkopfs gemäß einer Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung von
leitenden Wicklungen; und
Fig. 4 und
Fig. 5 eine Grafik und eine Schnittdarstellung zur
Erläuterung der Funktionsweise der Erfindung.
Bevor ein Ausführungsbeispiel erläutert wird, soll die
Funktionsweise des in der genannten Weise aufgebauten Dünn
schicht-Magnetkopfs erläutert werden. Dabei kann eine Ver
größerung der Fensterhöhe in einem Magnetjoch dadurch ver
mieden werden, daß Leiter in einer Zweiebenen-Mehrwindungs-
Struktur angeordnet werden. Daher können die mit der Ver
größerung der Fensterhöhe zusammenhängenden Probleme ver
mieden werden. Nachstehend wird die Anordnung der Leiter in
einer Zweiebenen-Mehrwindungs-Struktur erläutert. Wenn man
annimmt, daß die Breite L, über die die Windungen 60 ein
zusetzen sind, in Fig. 5 festgelegt ist, so muß der Abstand
S zwischen den Windungen und der Abstand T zwischen den
leitenden Schichten auf vorbestimmte Größen eingestellt
werden, um eine zufriedenstellende Produktionsmenge während
des Herstellungsverfahrens der Magnetköpfe sicherzustellen.
Die Anzahl Leiterwindungen, die in einem vorgegebenen Raum
mit festgelegtem Querschnitt gewickelt werden kann, wird
nun erläutert. Wenn L=80 µm, S=1,5 µm, T=1,5 µm und
die Fensterhöhe im Magnetjoch H=9 µm, so zeigt Fig. 4
charakteristische Verläufe der Anzahl Windungen, die ge
wickelt werden können, gegenüber ihrer Querschnittsfläche
für entsprechende Leiterstrukturen von ein bis drei Schich
ten. In Fig. 4 bezeichnet A eine Einschichtstruktur mit
einer Schichtdicke von ca. 5 µm; B bezeichnet eine Zwei
schichtstruktur mit einer Schichtdicke von ca. 1,7 µm; C
bezeichnet eine Dreischichtstruktur mit einer Schichtdicke
von ca. 0,7 µm; und D bezeichnet eine Einschichtstruktur
mit einer Schichtdicke von ca. 3 µm. Aus der Fig. ist er
sichtlich, daß bei gleichem Leiterquerschnitt die Zwei
schichtstruktur B mehr Windungen als die Dreischichtstruk
tur C bilden kann. Die Einschichtstruktur A kann mehr Win
dungen als die Zweischichtstruktur B bilden, wenn der Lei
terquerschnitt größer als ca. 8 µm ist. Da jedoch diese
Einschichtstruktur eine Schichtdicke bis zu ca. 5 µm hat,
ist ihre Herstellung sehr schwierig. Wenn andererseits die
Einschichtstruktur (D in Fig. 4) mit einer Schichtdicke von
ca. 3 µm, die eine realisierbare Obergrenze darstellt, mit
der Zweischichtstruktur B verglichen wird, so ist ersicht
lich, daß die letztgenannte Struktur mehr Windungen als die
erstgenannte Struktur bilden kann. Selbst wenn die Anzahl
Leiterschichten verschieden ist, wird ferner der Leiter
widerstand nicht wesentlich verändert, wenn die Anzahl Win
dungen festgelegt ist. Wenn also die jeweiligen Leiter
strukturen mit der gleichen Anzahl Windungen und der reali
sierbaren Schichtdicke verglichen werden, so ist ersicht
lich, daß die Zweischichtstruktur B den größten Leiter
querschnitt haben kann. Das gleiche Resultat wird erhalten
(nicht gezeigt), wenn die Zweischichtstruktur mit einer
Struktur aus vier oder mehr Leiterschichten verglichen
wird. Die Verwendung der Struktur mit mehr Leiterschichten
ist jedoch nicht bevorzugt, da dies mehr Herstellungs
schritte erforderlich macht. Selbst wenn im übrigen die
Werte von L, S, T und H so weit geändert werden, daß die
Produktionszahlen der Magnetköpfe - vom Standpunkt des Ma
gnetkreis-Wirkungsgrads, der Leiter-Kurzschlüsse etc. -
nicht ernsthaft verschlechtert werden, ändern sich die
Beziehungen der Charakteristiken nach Fig. 4 praktisch
nicht. Somit ist also ersichtlich, daß die Zweischicht-Lei
terstruktur am besten geeignet ist, um die für die Be
triebszuverlässigkeit des Magnetkopfs erforderliche Quer
schnittsfläche zu gewährleisten und viele Leiterwindungen
bilden zu können.
Bei der Erfindung liegt die Mitte jeder Windung eines zwei
ten, in einem Magnetjoch positionierten Leiters im wesent
lichen unmittelbar über jedem Mittelpunkt zwischen den
jeweiligen Windungen eines ersten Leiters, und der Winkel,
der durch die die Oberflächenränder des ersten und des
zweiten Leiters verbindende Linie und die zu einer Sub
stratoberfläche im wesentlichen parallele Ebene gebildet
ist, ist im wesentlichen gleich dem Winkel, der von einer
Schrägseite eines zweiten Magnetelements und der zu der
Substratoberfläche parallelen Ebene gebildet wird. Daher
können viele Leiterwindungen innerhalb eines begrenzten
Bereichs des Magnetjochs gewickelt werden, und es kann ein
dritter Isolator gebildet werden, so daß dessen Oberflä
chenglätte an den Bereichen, die den Vorder- und den Hin
terabschnitt des Magnetjochs bilden, nicht vermindert wird
und der Neigungswinkel an der Seite des Magnetjochs gleich
mäßig auf einen vorbestimmten Winkel eingestellt ist. Es
kann also ein Magnetkopf vorgesehen werden, der zwischen
den Leitern und dem zweiten Magnetelement gleichmäßige Di
mensionen, eine verminderte Änderung der Isoliereigenschaft
zwischen den Leitern und dem zweiten Magnetelement sowie
eine stabile Aufzeichnungs-Charakteristik hat.
Ferner haben das erste und das zweite Magnetelement Ab
schnitte, die einander auf einer Länge gegenüberstehen, die
im wesentlichen gleich einer vorbestimmten geringen Spalt
tiefe mit einem dazwischen befindlichen Spaltelement wenig
stens auf ihren einem Aufzeichnungsträger gegenüberstehen
den Seiten ist, und die miteinander vor den genannten Ab
schnitten verbunden sind. Durch Überwachung des Zustands
des Verbindungsabschnitts bei der maschinellen Bearbeitung
kann die Stelle, an der der Verbindungsteil durch Bearbei
tung abgetragen wird und auch das Spaltelement vollständig
freigelegt wird, als Bearbeitungsendpunkt definiert werden,
so daß ein Messen der Spalttiefe von der Seite aus, an der
ein Kopfelement zu formen ist, nicht notwendig ist. Gemäß
der Erfindung kann also eine Kopfkonstruktion mit hoch
genauer und sehr kleiner Spalttiefe implementiert werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-3 wird die Erfindung nach
stehend erläutert, wobei zuerst ein Ausführungsbeispiel 1
beschrieben wird.
Fig. 1 ist ein zentraler Schnitt durch ein Kopfelement, das
bei dieser Ausführungsform fertiggestellt ist, wogegen Fig.
2 ein zentraler Schnitt durch das Kopfelement auf halber
Stufe ist.
Das Herstellungsverfahren des Kopfelements gemäß dieser
Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3
und anschließend Fig. 1 erläutert.
Auf einem Substrat 1 wird eine Schicht 2 aus z. B. Alumi
niumoxid gebildet, die eine Grundschicht bildet, auf der
ein Kopfelement auszubilden ist.
Auf der Grundschicht 2 wird ein erstes Magnetelement 30,
z. B. aus Permalloy, gebildet, das an seiner dem Aufzeich
nungsträger gegenüberstehenden Seite 9b dünner und an sei
ner dazu entgegengesetzten Seite 9a dicker ist. Dieses
erste Magnetelement 30 besteht aus einer ersten Schicht 31
und einer zweiten Schicht 32, die nacheinander auf die
Grundschicht 2 z. B. durch ein Aufdampfverfahren aufge
bracht und anschließend einem Sputter-Ätzvorgang unterwor
fen werden.
Ein nichtmagnetisches Spaltelement 4, z. B. aus Aluminium
oxid, das später maschinell bearbeitet wird, wird auf im
wesentlichen der Gesamtfläche der Grundschicht 2 ein
schließlich des ersten Magnetelements 30 z. B. durch Auf
dampfen aufgebracht.
Ein erster Isolator 5 wird auf dem Spaltelement 4 über dem
Bereich gebildet, der eine größere Fläche als der Bereich
aufweist, auf dem ein erster Leiter 6 zu bilden ist. Dieser
erste Isolator 5 hat eine ebene und glatte Oberfläche und
wird durch Aufbringen eines Harzes eines Polyimidsystems
od. dgl. auf das Spaltelement 4, Versehen desselben mit
einem Muster und Wärmebehandeln des ein Muster aufweisenden
Isolators hergestellt.
Auf dem ersten Isolator 5 wird ein erster Leiter 6, z. B.
aus Kupfer, gebildet. Jede Windung dieses ersten Leiters 6
ist an ihrer Unterseite 6a gemäß Fig. 3 mit dünnen Kontakt
filmen, z. B. aus Chrom, beschichtet.
Ein zweiter Isolator 7 wird so ausgebildet, daß er den
ersten Isolator 5 und den Leiter 6 überdeckt und einen Ver
bindungsteil 7a bildet, der den ersten Leiter 6 und einen
zweiten Leiter 8 elektrisch verbindet. Dieser zweite Iso
lator 7 hat eine ebene, glatte Oberfläche und wird gebildet
durch Aufbringen eines Isolierstoffs wie etwa Polyimidharz,
Anbringen eines Musters darauf und Wärmebehandeln.
Ein zweiter Leiter 8 aus z. B. Kupfer wird auf dem zweiten
Isolator 7 gebildet. Jede Windung dieses zweiten Leiters 8
hat ebenso wie beim ersten Leiter 6 an ihrer Unterseite 8a
dünne Kontaktfilme aus z. B. Chrom, wie Fig. 3 zeigt. Dann
wird der zweite Leiter 8 so angeordnet, daß er gegenüber
dem ersten Leiter 6 die folgende Lagebeziehung aufweist.
Der Mittelpunkt jeder Windung des zweiten Leiters 8 liegt
im wesentlichen genau über der Mitte zwischen den jeweili
gen Windungen des ersten Leiters 6 in einem Magnetjoch und
ferner im wesentlichen gerade über der Mitte jeder Windung
des ersten Leiters 6 in dem hinter dem Verbindungsteil 7a
liegenden Abschnitt. Ferner ist ein Winkel R₁ im wesent
lichen gleich einem Winkel R₂ gemacht, wie Fig. 2 zeigt;
der Winkel R₁ ist gebildet durch die zur Substratober
fläche im wesentlichen parallele Ebene und die Linie, die
die jeweiligen Oberflächenränder 6c und 8c des ersten und
des zweiten Leiters 6 und 8 an ihrer nahe einem zweiten
Magnetelement 100 (Fig. 1) im Magnetjoch liegenden Seite
verbindet, und der Winkel R₂ ist gebildet durch die im
wesentlichen parallel zur Substratoberfläche verlaufende
Ebene und die Schrägseite des Magnetelements 100 (die durch
gleichzeitiges Ätzen der ersten bis dritten Isolatoren ge
bildete Schräge).
Anschließend wird ein dritter Isolator 91 gebildet, so daß
er den zweiten Leiter 8 überdeckt. Dieser dritte Isolator
91 wird gebildet durch Aufbringen von Isoliermaterial,
z. B. Polyimidharz, auf den zweiten Leiter 8; an der dem
Aufzeichnungsmedium gegenüberstehenden Seite 9b und an dem
Teil, an dem das erste Magnetelement 30 mit dem zweiten
Magnetelement 100 verbunden ist, wird der dritte Isolator
zusammen mit dem ersten Isolator 5 und dem zweiten Isolator
7 geätzt, und auch am rückwärtigen Abschnitt 9c wird der
aufgebrachte Isolator geätzt, so daß er den zweiten Isola
tor 7 überdeckt; dann wird der geätzte Isolator ausgehär
tet.
Das Spaltelement 4 wird mit einem Muster versehen, wobei
der dritte Isolator 91 als Maske verwendet wird, und dieser
dritte Isolator 91 wird ebenfalls geätzt unter Bildung
eines weiteren dritten Isolatorteils, dessen Dicke in Hori
zontalrichtung um den Betrag G reduziert ist. Dann beträgt
der Winkel R₂ der vorgenannten Schrägseite bevorzugt
30-45° in Anbetracht des Abscheidungszustands der ersten
Schicht 101 (Fig. 1) des zweiten Magnetelements 100 auf der
Schrägseite und der magnetischen Eigenschaften des Magnet
kopfs.
Wie Fig. 1 zeigt, wird anschließend ein zweites Magnetele
ment 100, bestehend aus einer ersten Schicht 101 und einer
zweiten Schicht 102, die an ihrer dem Aufzeichnungsträger
gegenüberstehenden Seite 9b dünner und an ihrer dazu ent
gegengesetzten Seite 9a dicker ist, auf dem dritten Isola
tor 91 gebildet. Dieses zweite Magnetelement 100 wird ge
bildet, indem nacheinander die erste Schicht 101 aus z. B.
Permalloy, eine Zwischenschicht 10a aus z. B. Aluminiumoxid
und die zweite Schicht 102 aus z. B. Permalloy etwa durch
Aufdampfen aufgebracht und anschließend die zweite Schicht
102 und die erste Schicht 101 in dieser Reihenfolge eben
falls mittels Sputterverfahren geätzt werden. Dann hat die
erste Schicht 101 eine größere Dicke als die zweite Schicht
32 des ersten Magnetelements 30. Ätzen der ersten Schicht
101 erfolgt nach dem Aufbringen eines Musters, wobei als
Maske ein nichtmagnetischer Werkstoff wie etwa Aluminium
oxid verwendet wird, das auch bei Verwendung als Bestand
teil des Magnetkopfs zur Erzielung einer genauen Spurbreite
an dem die stufenförmige Versetzung bildenden Teil zu kei
nen Problemen führt. D. h., der Zwischenfilm 10a wirkt als
Ätzunterbrecher für die erste Schicht 101 des zweiten
Magnetelements, so daß ein übermäßiges Ätzen der ersten
Schicht 101 verhindert werden kann. Wenn die Magnetelemente
mittels Aufdampfen aufgebracht werden, muß übrigens das
Substrat während des Aufdampfens auf eine höhere Temperatur
erwärmt werden, um die Magnetelemente mit einer gleichmäßi
gen und hohen Betriebsgüte zu versehen, so daß die beim
Herstellungsverfahren verwendeten Isolatoren bevorzugt ein
Harz eines Polyimidsystems sind, das sehr gute Warmfestig
keit hat.
Eine dicke Schutzschicht (nicht gezeigt), z. B. aus Alumi
niumoxid, wird auf das zweite Magnetelement 100 aufgebracht
zur Bildung von Ein- und Ausgängen zum Anschluß an eine
externe Schaltung.
Schließlich wird, wie Fig. 1 zeigt, die dem Aufzeichnungs
träger gegenüberstehende Seite durch maschinelles Bearbei
ten abgetragen, so daß eine vorbestimmte Spalttiefe GD er
halten wird.
Der mit dem angegebenen Verfahren hergestellte Magnetkopf
kann mit einer sehr genauen Spurbreite arbeiten, die ein
spezielles Merkmal dieser Ausführungsform ist. Es hat sich
gezeigt, daß der Dünnschicht-Magnetkopf gemäß der Erfindung
eine hohe Betriebsgüte und hohe Zuverlässigkeit aufweist,
so daß er vorteilhaft für Aufzeichnungen mit hoher Dichte
verwendbar ist.
Nachstehend wird das Ausführungsbeispiel 2 erläutert. Beim
Ausführungsbeispiel 1 werden die dünnen Kontaktfilme aus
z. B. Chrom auf der Ober- bzw. Unterseite des ersten Lei
ters 6 bzw. des zweiten Leiters 8 gebildet, wie Fig. 3
zeigt. Gemäß der Ausführungsform 2 wird der obere Kontakt
film des ersten Leiters 6 z. B. durch Sputter-Ätzen ent
fernt, nachdem eine Öffnung, die einen Verbindungsteil 7a
zur Verbindung des ersten und des zweiten Leiters 6 und 8
darstellt, gebildet ist. Bei der Ausführungsform 2 sind die
Kontaktfilme sowohl auf der Ober- als auch auf der Unter
seite 6b und 6a des ersten und des zweiten Leiters ausge
bildet, so daß die Zuverlässigkeit der Leiter weiter erhöht
wird. Wenn der Kontaktfilm von der Oberseite 6b des ersten
Leiters 6 (an einem Verbindungsteil 7a) entfernt ist, kann
der Endpunkt des Ätzvorgangs leicht nach dem Aussehen der
Oberfläche, z. B. Kupfer, des ersten Leiters bestimmt wer
den.
Es wurde gefunden, daß der Dünnschicht-Magnetkopf nach
dieser Ausführungsform die gleiche Betriebsgüte wie der
jenige nach Ausführungsform 1 hat.
Bei dem Ausführungsbeispiel 3 wird als erster bis dritter
Isolator 5, 7 und 9 eine anorganische Schicht z. B. aus
SiO2 verwendet. Dieser anorganische Isolator wird so ge
formt, daß er eine ebene und glatte Oberfläche hat, und
zwar durch Aufdampfen, Abheben, Vorspannungs-Aufdampfen
etc. Die Form mit Schrägflächen entsprechend dem Winkel
R₂ wird erhalten durch reaktives Sputter-Ätzen, Plasma-
Ätzen etc. Die anorganischen Isolatorschichten erhöhen die
Zuverlässigkeit des Magnetkopfs noch weiter, da er dadurch
eine hohe Warmfestigkeit hat.
Es wurde gefunden, daß der Magnetkopf gemäß dieser Ausfüh
rungsform ebenfalls die gleiche Betriebsgüte wie die Ma
gnetköpfe der Ausführungsformen 1 und 2 hat.
Die Erfindung bietet folgende Vorteile:
Das Mehrfachwickeln von leitenden Wicklungen kann so imple mentiert werden, daß deren Widerstand nicht ansteigen kann, ohne daß deshalb die Querschnittsfläche jeder Wicklung ver ringert werden müßte, so daß dadurch die Zuverlässigkeit des erhaltenen Magnetkopfs gesteigert und eine Abnahme der Wiedergabeleistung verhindert wird.
Das Mehrfachwickeln von leitenden Wicklungen kann so imple mentiert werden, daß deren Widerstand nicht ansteigen kann, ohne daß deshalb die Querschnittsfläche jeder Wicklung ver ringert werden müßte, so daß dadurch die Zuverlässigkeit des erhaltenen Magnetkopfs gesteigert und eine Abnahme der Wiedergabeleistung verhindert wird.
Da die Lagebeziehung zwischen den Windungen jedes Leiters
und dem zweiten Magnetelement sowie der Winkel jeder Schrä
ge an den Seiten des Magnetjochs stabilisiert sind, wird
ein Magnetkopf mit guter Isolierung zwischen den Leitern
und den Magnetelementen sowie sehr guter Aufzeichnungs-
Charakteristik realisiert.
Da die geringe Spalttiefe mit hoher Genauigkeit vorgesehen
werden kann, wird eine Verringerung der Wiedergabeleistung,
die mit einer Steigerung der Aufzeichnungsfrequenz einher
geht, verhindert, so daß die elektromagnetische Charak
teristik des Magnetkopfs vergleichmäßigt wird. Somit kann
ein Magnetkopf mit hoher Betriebsgüte und Zuverlässigkeit
in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichtmagnetkopfes
mit:
einem Substrat (1),
einem auf dem Substrat aufgebrachten ersten Magnetelement (30),
einer auf dem ersten Magnetelement (30) angebrachten nicht-magnetischen Spaltschicht (4),
einem auf der Spaltschicht (4) angeordneten ersten Isolator (5),
auf dem ersten Isolator (5) einer Schicht, bestehend aus einem ersten spiralförmig gewundenen Leiter (6),
darauf einem zweiten Isolator (7),
einer auf dem zweiten Isolator (7) angebrachten Schicht (8), bestehend aus einem zweiten spiralförmig gewundenen Leiter (8), der mit dem ersten Leiter (6) elektrisch verbunden ist, um eine zweilagige Leiterspule zu bilden,
darauf einem dritten Isolator (91) und
einem auf dem dritten Isolator (91) und auf einem Teil der Spaltschicht (4) angeordneten zweiten Magnetelement (101), das mit dem ersten Magnetelement (30) kontaktiert ist, um einen magnetischen Schluß zu bilden, wobei
die ersten (6) und zweiten (8) Leiterelemente so zueinander angeordnet sind, daß der Winkel (R₁) zwischen einer zur Substratoberfläche parallelen Ebene und einer in einer dazu normalen Ebene verlaufenden Linie, die die äußeren Kanten der ersten (6) und zweiten (8) Leiter miteinander verbindet, im wesentlichen gleich dem Neigungswinkel (R₂) des seitlichen schrägen Teils des zweiten Magnetelements (101) gegenüber der Bezugsebene ist, und die beiden Winkel (R₁, R₂) größer oder gleich 30° und kleiner oder gleich 45° sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die drei Isolatoren (5, 7, 91) zur Herstellung einer glatten Schrägseite, auf der ein Teil des zweiten Magnetelements aufgebracht wird, gleichzeitig geätzt werden.
einem Substrat (1),
einem auf dem Substrat aufgebrachten ersten Magnetelement (30),
einer auf dem ersten Magnetelement (30) angebrachten nicht-magnetischen Spaltschicht (4),
einem auf der Spaltschicht (4) angeordneten ersten Isolator (5),
auf dem ersten Isolator (5) einer Schicht, bestehend aus einem ersten spiralförmig gewundenen Leiter (6),
darauf einem zweiten Isolator (7),
einer auf dem zweiten Isolator (7) angebrachten Schicht (8), bestehend aus einem zweiten spiralförmig gewundenen Leiter (8), der mit dem ersten Leiter (6) elektrisch verbunden ist, um eine zweilagige Leiterspule zu bilden,
darauf einem dritten Isolator (91) und
einem auf dem dritten Isolator (91) und auf einem Teil der Spaltschicht (4) angeordneten zweiten Magnetelement (101), das mit dem ersten Magnetelement (30) kontaktiert ist, um einen magnetischen Schluß zu bilden, wobei
die ersten (6) und zweiten (8) Leiterelemente so zueinander angeordnet sind, daß der Winkel (R₁) zwischen einer zur Substratoberfläche parallelen Ebene und einer in einer dazu normalen Ebene verlaufenden Linie, die die äußeren Kanten der ersten (6) und zweiten (8) Leiter miteinander verbindet, im wesentlichen gleich dem Neigungswinkel (R₂) des seitlichen schrägen Teils des zweiten Magnetelements (101) gegenüber der Bezugsebene ist, und die beiden Winkel (R₁, R₂) größer oder gleich 30° und kleiner oder gleich 45° sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die drei Isolatoren (5, 7, 91) zur Herstellung einer glatten Schrägseite, auf der ein Teil des zweiten Magnetelements aufgebracht wird, gleichzeitig geätzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten (6) und zweiten (8) Leiter auf mindestens
einer Oberfläche jeweils mit einem Kontaktfilm beschichtet
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Magnetelement aus zwei weichmagnetischen
Schichten mit einer Zwischenschicht aus Aluminiumoxid
besteht.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61013807A JPS62173607A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3702212A1 DE3702212A1 (de) | 1987-07-30 |
DE3702212C2 true DE3702212C2 (de) | 1991-09-12 |
Family
ID=11843539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873702212 Granted DE3702212A1 (de) | 1986-01-27 | 1987-01-26 | Duennschicht-magnetkopf und herstellungsverfahren dafuer |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4841402A (de) |
JP (1) | JPS62173607A (de) |
KR (1) | KR910000302B1 (de) |
CN (1) | CN1004035B (de) |
DE (1) | DE3702212A1 (de) |
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- 1986-01-27 JP JP61013807A patent/JPS62173607A/ja active Pending
- 1986-12-31 KR KR1019860011642A patent/KR910000302B1/ko not_active IP Right Cessation
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1987
- 1987-01-20 US US07/004,623 patent/US4841402A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-01-26 DE DE19873702212 patent/DE3702212A1/de active Granted
- 1987-01-27 CN CN87100502.6A patent/CN1004035B/zh not_active Expired
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KR910000302B1 (ko) | 1991-01-24 |
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