JP2000113417A - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド

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JP2000113417A
JP2000113417A JP10279784A JP27978498A JP2000113417A JP 2000113417 A JP2000113417 A JP 2000113417A JP 10279784 A JP10279784 A JP 10279784A JP 27978498 A JP27978498 A JP 27978498A JP 2000113417 A JP2000113417 A JP 2000113417A
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Japan
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film
magnetic shield
electrode
magnetic
shield film
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JP10279784A
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Masato Horiuchi
真人 堀内
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】磁性膜と下部磁気シールド膜とを電気的に絶縁
する下ギャップ膜の静電気に起因する破壊を防止したM
Rヘッドを提供する。 【解決手段】下部磁気シールド膜3と電極2とを高抵抗
薄膜パターン4により電気的に接続することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果ヘッ
ドに関し、特に、磁性膜と磁性膜を挟む上下の磁気シー
ルド膜との間に形成され、磁性膜と上下の磁気シールド
膜とを電気的に絶縁する上下のギャップ膜の静電気に起
因する破壊を防止した磁気抵抗効果ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気抵抗効果ヘッド30の概略斜
視図を図5に、図5の上ポール11付近を拡大して磁気
記録面から鳥瞰した概略斜視図を図6に示す。
【0003】図5および図6を参照すると、磁気抵抗効
果ヘッド30は、磁気記録媒体(図示せず)に情報を書
き込むための書き込み部と書き込まれた情報を読み出す
ための読み出し部とで構成され、書き込み部は、上ポー
ル11と、上部磁気シールド膜9と、コイル16と、コ
イル16を上ポール11と上部磁気シールド膜9とから
絶縁するための絶縁層12と、書き込みギャップ10と
から構成されており、上ポール11と上部磁気シールド
膜9とは、NiFe合金などの高透磁率・高飽和磁束密
度の磁性体材料によって形成され、ポールウィンドウ1
4において物理的に接続していて磁気回路を構成し、2
つの引き出し端子55c、55dおよび引き出し線66
c、66dを介してコイル16に電流を流すことによっ
て、書き込みギャップ10において磁気回路から漏れ磁
界が生じ、その漏れ磁界によって磁気記録媒体に情報を
書き込むことができる。
【0004】一方、読み出し部は、磁性膜(以下、MR
膜と称す)1と、電極2と、下部磁気シールド膜3と、
上部磁気シールド膜9と、MR膜1および電極2を下部
磁気シールド膜3および上部磁気シールド膜9から絶縁
するための下ギャップ膜7および上ギャップ膜8とから
構成され、下部磁気シールド膜3と上部磁気シールド膜
9とは、NiFe合金などの高透磁率・高飽和磁束密度
の磁性体によって形成され、2つの引き出し端子55
a、55bおよび引き出し線66a、66bならびに電
極2を介してMR膜1に電流を流すことによって、磁気
記録媒体の磁化情報によってMR膜1に生ずる抵抗変化
を電圧変化として捉えることにより磁気記録媒体の情報
を読み出すことができる。
【0005】また、磁気抵抗効果ヘッド(以下、MRヘ
ッドと称す)30は、磁気記録媒体に記録された磁化情
報を読みとるための磁気抵抗効果を有する厚さ数百オン
グストロームのMR膜1と、その信号を高分解能で読み
とるためにMR膜1の両側に配置された磁気シールド
(下部磁気シールド膜3および上部磁気シールド膜9)
を持つ構造として、MR膜1と磁気シールドとは、アル
ミナなどの絶縁膜によって形成された下ギャップ膜7お
よび上ギャップ膜8によって各々絶縁されているが、こ
の絶縁膜が薄いほど高密度に記録された磁気情報を読み
とる能力が高くなるが、現状では、磁気記録媒体の高密
度記録化に伴って、絶縁膜の厚さは0.1ミクロン以下
のレベルにまで達している。
【0006】しかしながら、絶縁膜は薄くなればなるほ
ど絶縁耐圧が小さくなり、MRヘッド30における絶縁
膜の厚さレベル(0.1ミクロン程度)において、絶縁
耐圧は数十ボルトである。従って、人体や製造工程に置
かれている設備・治工具の帯電を原因として、それに近
づいたり触れたりすることによってMRヘッド30の絶
縁層が絶縁破壊を起こし、MRヘッド30が損傷し、機
能を失ってしまうという欠点がある。
【0007】上記不具合発生減少を防止するために、イ
オナイザーをMRヘッド30や磁気ディスク装置(図示
せず)の製造工程に設置したり、人体に発生する静電気
を逃がすための工夫としてリストストラップを身に付け
るなどの対策をおこなっている。しかし、MRヘッド3
0自体が静電気に弱いという本質を持っているのに対し
て、静電気はあらゆる場所に発生する可能性があるた
め、絶縁破壊を完全に防ぐことはできないという欠点が
ある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
MRヘッドは、磁気記録媒体の高密度記録化に伴って、
絶縁膜の厚さが薄くなり、絶縁耐圧が小さくなり、人体
や製造工程に置かれている設備・治工具の帯電を原因と
して、それに近づいたり触れたりすることによってMR
ヘッドの絶縁層が絶縁破壊を起こし、MRヘッドが損傷
し、機能を失ってしまうという欠点があり、イオナイザ
ーをMRヘッドや磁気ディスク装置の製造工程に設置し
たり、人体に発生する静電気を逃がすための工夫として
リストストラップを使用する対策を施しても、MRヘッ
ド自体が静電気に弱いという本質から絶縁破壊を完全に
防ぐことができないという課題がある。
【0009】本発明の目的は、下部磁気シールド膜と電
極とを高抵抗薄膜パターンにより電気的に接続するとい
う簡単な構成、または、下部磁気シールド膜と電極、お
よび上部磁気シールド膜と電極とを高抵抗薄膜パターン
により電気的に接続するという簡単な構成により、磁性
膜と磁性膜を挟む上下の磁気シールド膜との間に形成さ
れ、磁性膜と上下の磁気シールド膜とを電気的に絶縁す
る上下のギャップ膜の静電気に起因する破壊を防止した
MRヘッドを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のMRヘッドは、
磁気抵抗効果を有する磁性膜(MR膜)と、磁性膜を挟
む上部磁気シールド膜および下部磁気シールド膜と、磁
性膜と上部磁気シールド膜および下部磁気シールド膜と
を各々電気的に絶縁する上ギャップ膜および下ギャップ
膜と、磁性膜と電気的に接触し電流を供給する電極とを
有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、下部磁気シールド
膜と電極とを電気的に接続する高抵抗薄膜パターンを有
することを特徴とする。
【0011】磁気抵抗効果を有する磁性膜(MR膜)
と、磁性膜を挟む上部磁気シールド膜および下部磁気シ
ールド膜と、磁性膜と上部磁気シールド膜および下部磁
気シールド膜とを各々電気的に絶縁する上ギャップ膜お
よび下ギャップ膜と、磁性膜と電気的に接触し電流を供
給する電極とを有する磁気抵抗効果ヘッドにおいて、下
部磁気シールド膜と電極、および上部磁気シールド膜と
電極とを電気的に接続する高抵抗薄膜パターンを有する
ことを特徴とする。
【0012】高抵抗薄膜パターンは、窒化タンタル(T
aN)材料で形成されることを特徴とする。
【0013】下部磁気シールド膜と電極、および上部磁
気シールド膜と電極とを電気的に接続する高抵抗薄膜パ
ターンは、共に、つづれ織り形状に形成されることを特
徴とする。
【0014】下部磁気シールド膜と電極とを電気的に接
続する高抵抗薄膜パターンは、一端が引き出し端子と接
続され、引き出し端子と接続される引き出し線を介して
電極と接続され、他端が下部磁気シールド膜と接続され
ることを特徴とする。
【0015】上部磁気シールド膜と電極とを電気的に接
続する高抵抗薄膜パターンは、一端が引き出し端子と接
続され、引き出し端子と接続される引き出し線を介して
電極と接続され、他端が上部磁気シールド膜と接続され
ることを特徴とする。
【0016】高抵抗薄膜パターンと下部磁気シールド膜
との接続部は、下ギャップ膜に開口部を設けた接続窓を
有することを特徴とする。
【0017】接続窓は、イオンミリング工法によって形
成されることを特徴とする。
【0018】磁性膜と下部磁気シールド膜との間を高抵
抗薄膜パターンにより接続することにより、磁性膜と下
部磁気シールド膜とを電気的に絶縁する下ギャップ膜の
静電破壊を防止することを特徴とする。
【0019】磁性膜と下部磁気シールド膜との間、およ
び磁性膜と上部磁気シールド膜との間を高抵抗薄膜パタ
ーンにより接続することにより、磁性膜と下部磁気シー
ルド膜とを電気的に絶縁する下ギャップ膜、および磁性
膜と上部磁気シールド膜とを電気的に絶縁する上ギャッ
プ膜の静電破壊を防止することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0021】図1は、本発明のMRヘッド20の第一の
実施の形態を示す概略斜視図であり、図2は、図1の断
面AAの斜視図である。なお、図5、および図6に示す
従来のMRヘッド30の構成要素と同一の構成要素に関
しては、同一符号を付与している。また、図1の上ポー
ル11付近を拡大して磁気記録面から鳥瞰した概略斜視
図に関しては、図6と同一となるため、省略している。
【0022】図1、および図2を参照すると、本発明の
MRヘッド20は、磁気記録媒体(図示せず)に情報を
書き込むための書き込み部と、書き込まれた情報を読み
出すための読み出し部とで構成され、書き込み部は、上
ポール11と、上部磁気シールド膜9と、コイル16
と、コイル16を上ポール11と上部磁気シールド膜9
とから絶縁するための絶縁層12と、書き込みギャップ
10とで構成され、読み出し部は、磁気抵抗効果を有す
る磁性膜(MR膜)1と、磁性膜1を挟む上部磁気シー
ルド膜9および下部磁気シールド膜3と、磁性膜1と上
部磁気シールド膜9および下部磁気シールド3膜とを各
々電気的に絶縁する上ギャップ膜8および下ギャップ膜
7と、磁性膜1と電気的に接触し電流を供給する電極2
と、下部磁気シールド膜3と電極2とを電気的に接続す
る高抵抗薄膜パターン4とから構成されている。
【0023】また、高抵抗薄膜パターン4は、つづれ織
り形状に、窒化タンタル(TaN)材料で形成されてお
り、一端が引き出し端子5bと接続され、引き出し端子
5bと接続される引き出し線6bを介して電極2と接続
され、他端が下ギャップ膜7に開口部を設けた接続窓1
3部で下部磁気シールド膜3と接続されている。
【0024】上述のように構成された本発明のMRヘッ
ド20の磁気記録媒体への情報の書き込み、および、読
み出し動作について説明する。
【0025】まず、書き込みは、上ポール11と上部磁
気シールド膜9とが、NiFe合金などの高透磁率・高
飽和磁束密度の磁性体材料によって形成され、ポールウ
ィンドウ14において物理的に接続していて磁気回路を
構成し、2つの引き出し端子5c、5dおよび引き出し
線6c、6dを介してコイル16に電流を流すことによ
って、書き込みギャップ10において磁気回路から漏れ
磁界が生じ、その漏れ磁界によって磁気記録媒体に情報
の書き込みを行う。
【0026】一方、読み出しは、下部磁気シールド膜3
と上部磁気シールド膜9とが、NiFe合金などの高透
磁率・高飽和磁束密度の磁性体によって形成され、2つ
の引き出し端子5a、5bおよび引き出し線6a、6b
ならびに電極2を介してMR膜1に電流を流すことによ
って、磁気記録媒体の磁化情報によってMR膜1に生じ
る抵抗変化を電圧変化として捉えることにより磁気記録
媒体の情報の読み出しを行う。
【0027】本発明のMRヘッド20は、MR膜1が、
電極2および引き出し線6bを介して引き出し端子5b
に電気的に接続されている。このとき、MR膜1に直列
につながる電極2および引き出し線6bの抵抗値はでき
るだけ小さい方が好ましく、数オームの抵抗値になるよ
うに設計・製造されている。
【0028】一方、MR膜1、電極2、引き出し線6
a、6b、6c、6dと下部磁気シールド膜3とはアル
ミナなどで作成した下ギャップ膜7によって電気的に絶
縁されているが、図2に示すように、下ギャップ膜7に
開口部を有する接続窓13をイオンミリングによって形
成し、引き出し端子5b、引き出し線6bを介して電極
2と下部磁気シールド膜3とを接続するように高抵抗薄
膜パターン4が形成されている。
【0029】たとえば、高抵抗薄膜パターン4の材料と
して、ハイブリッドICの抵抗体として使用される窒化
タンタル(TaN)を使用しており、その比抵抗はおよ
そ300μΩ・cmであるから、膜厚100オングスト
ローム、幅3ミクロンの高抵抗薄膜パターン4を形成し
た場合、1cmの長さのパターンを作ることによって、
1MΩの抵抗を得ることができる。スライダ15の幅は
1mm程度であるから、図1に示すごとく、高抵抗薄膜
パターン4の形状を、つづれ織り形状パターンとしてい
るため、幅数十ミクロンのパターンエリアで1MΩ以上
の抵抗となる高抵抗薄膜パターン4を形成することがで
きる。
【0030】上述のように、MR膜1もしくは電極2が
下部磁気シールド膜3と高抵抗薄膜パターン4によって
接続されることにより、MRヘッド20は、MR膜1と
下部磁気シールド膜3とを高抵抗で接続する回路を有す
ることになり、MRヘッド20の周囲に存在する人体や
設備・治具・梱包材などによってもたらされ得る過剰な
電荷が下部磁気シールド膜3に発生したとしても、高抵
抗薄膜パターン4を通り、引き出し端子5bに接続され
ている引き出し線6b、電極2へと電気的に導通があ
り、静電気の電荷は充電されることなく放電されること
になる。
【0031】また、高抵抗薄膜パターン4の抵抗値が充
分大きいので、本来のMRヘッド20の機能であるとこ
ろのMR膜1の抵抗変化に基づく電圧変化は、高抵抗薄
膜パターン4によってほとんど影響を受けない。
【0032】次に、本発明のMRヘッド21の第二の実
施の形態について図面を参照して説明する。
【0033】図3は、本発明のMRヘッド21の第二の
実施の形態を示す概略斜視図、図4は、図3に示すMR
ヘッド21の絶縁層12、コイル16の一部を破断し、
上部磁気シールド膜9と高抵抗薄膜パターン44との接
続を示す拡大図である。なお、第一の実施の形態を示す
MRヘッド20を示す図1、図2の構成要素と同一の構
成要素に関しては、同一符号を付与している。
【0034】図3、および図4を参照すると、MRヘッ
ド21は、磁気抵抗効果を有する磁性膜(MR膜)1
と、磁性膜1を挟む上部磁気シールド膜9および下部磁
気シールド膜3と、磁性膜1と上部磁気シールド膜9お
よび下部磁気シールド膜3とを各々電気的に絶縁する上
ギャップ膜8および下ギャップ膜7と、磁性膜1と電気
的に接触し電流を供給する電極2と、下部磁気シールド
膜3と電極2とを電気的に接続する高抵抗薄膜パターン
4と、上部磁気シールド膜9と電極2とを電気的に接続
する高抵抗薄膜パターン44とから構成され、下部磁気
シールド膜3と電極2、および上部磁気シールド膜9と
電極2とを電気的に接続する高抵抗薄膜パターン4、4
4は、共に、つづれ織り形状に、窒化タンタル(Ta
N)材料で形成されている。
【0035】下部磁気シールド膜3と電極2とを電気的
に接続する高抵抗薄膜パターン4は、一端が引き出し端
子5bと接続され、引き出し端子5bと接続される引き
出し線6bを介して電極2と接続され、他端が下ギャッ
プ膜7に開口部を設けた接続窓13部で下部磁気シール
ド膜3と接続され、上部磁気シールド膜9と電極2とを
電気的に接続する高抵抗薄膜パターンは44は、一端が
引き出し端子5bと接続され、引き出し端子5bと接続
される引き出し線6bを介して電極2と接続され、他端
が上部磁気シールド膜9と接続部18にて接続されてい
る。
【0036】上述のように構成されたMRヘッド21の
磁気記録媒体への情報の書き込み、および、読み出し動
作については、第一の実施の形態であるMRヘッド20
と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【0037】MRヘッド21は、電極2と下部磁気シー
ルド膜3との間、および電極2と上部磁気シールド膜9
との間を各々高抵抗薄膜パターン4、44により接続す
ることにより、MR膜1と下部磁気シールド膜3との
間、および、MR膜1と上部磁気シールド膜9との間を
高抵抗で接続する回路を有することになり、MRヘッド
21の周囲に存在する人体や設備・治具・梱包材などに
よってもたらされ得る過剰な電荷が下部磁気シールド膜
3、或いは、上部磁気シールド膜9に発生したとして
も、高抵抗薄膜パターン4、或いは、高抵抗薄膜パター
ン44を通り、引き出し端子5bに接続されている引き
出し線6b、電極2へと電気的に導通があり、静電気の
電荷は充電されることなく放電されることになり、MR
膜1と下部磁気シールド膜3とを電気的に絶縁する下ギ
ャップ膜7の静電破壊を防止でき、かつ、MR膜1と上
部磁気シールド膜9とを電気的に絶縁する上ギャップ膜
8の静電破壊をも防止することができる。
【0038】また、高抵抗薄膜パターン4、44の抵抗
値が充分大きいので、本来のMRヘッド21の機能であ
るところのMR膜1の抵抗変化に基づく電圧変化は、高
抵抗薄膜パターン4、44によってほとんど影響を受け
ることはない。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第一のM
Rヘッドは、MR膜と下部磁気シールド膜とを高抵抗薄
膜パターンにより電気的に接続するという簡単な構成に
より、人体や設備・治工具などによってもたらされる静
電気によって、絶縁層である下ギャップ膜が破壊される
ことがなくなり、静電気によるダメージを除去したMR
ヘッドを提供することができるという効果がある。
【0040】また、本発明の第二のMRヘッドは、MR
膜と下部磁気シールド膜およびMR膜と上部磁気シール
ド膜とを高抵抗薄膜パターンにより電気的に接続すると
いう簡単な構成により、人体や設備・治工具などによっ
てもたらされる静電気によって、絶縁層である下ギャッ
プ膜、上ギャップ膜の両方とも、破壊されることがな
く、必要最低限の静電気対策を施すだけで、静電気によ
るMRヘッドのダメージを完全に除去することができ、
MRヘッドが元来有する読み出し能力を損なうことな
く、静電気によるダメージを完全に除去したMRヘッド
を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のMRヘッドの第一の実施の形態を示す
概略斜視図である。
【図2】図1の断面AAの斜視図である。
【図3】本発明のMRヘッドの第二の実施の形態を示す
概略斜視図である。
【図4】図3の一部を破断し、上部磁気シールド膜と高
抵抗薄膜パターンとの接続を示す拡大図である。
【図5】従来のMRヘッドを示す概略斜視図である。
【図6】図5に示すMRヘッドの上ポール付近を拡大し
て磁気記録面から鳥瞰した概略斜視図である。
【符号の説明】
1 磁性膜(MR膜) 2 電極 3 下部磁気シールド膜 4、44 高抵抗薄膜パターン 5a、5b 引き出し端子 5c、5d 引き出し端子 55a、55b 引き出し端子 55c、55d 引き出し端子 6a、6b 引き出し線 6c、6d 引き出し線 66a、66b 引き出し線 66c、66d 引き出し線 7 下ギャップ膜 8 上ギャップ膜 9 上部磁気シールド膜 10 書き込みギャップ 11 上ポール 12 絶縁層 13 接続窓 14 ポールウィンドウ 15 スライダ 16 コイル 18 接続部 20、21 磁気抵抗効果ヘッド(MRヘッド) 30 磁気抵抗効果ヘッド(MRヘッド)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気抵抗効果を有する磁性膜(MR膜)
    と、前記磁性膜を挟む上部磁気シールド膜および下部磁
    気シールド膜と、前記磁性膜と前記上部磁気シールド膜
    および前記下部磁気シールド膜とを各々電気的に絶縁す
    る上ギャップ膜および下ギャップ膜と、前記磁性膜と電
    気的に接触し電流を供給する電極とを有する磁気抵抗効
    果ヘッドにおいて、前記下部磁気シールド膜と前記電極
    とを電気的に接続する高抵抗薄膜パターンを有すること
    を特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
  2. 【請求項2】 磁気抵抗効果を有する磁性膜(MR膜)
    と、前記磁性膜を挟む上部磁気シールド膜および下部磁
    気シールド膜と、前記磁性膜と前記上部磁気シールド膜
    および下部磁気シールド膜とを各々電気的に絶縁する上
    ギャップ膜および下ギャップ膜と、前記磁性膜と電気的
    に接触し電流を供給する電極とを有する磁気抵抗効果ヘ
    ッドにおいて、前記下部磁気シールド膜と前記電極、お
    よび前記上部磁気シールド膜と前記電極とを電気的に接
    続する高抵抗薄膜パターンを有することを特徴とする磁
    気抵抗効果ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記高抵抗薄膜パターンは、窒化タンタ
    ル(TaN)材料で形成されることを特徴とする請求項
    1または2記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記下部磁気シールド膜と前記電極、お
    よび前記上部磁気シールド膜と前記電極とを電気的に接
    続する前記高抵抗薄膜パターンは、共に、つづれ織り形
    状に形成されることを特徴とする請求項1または2記載
    の磁気抵抗効果ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記下部磁気シールド膜と前記電極とを
    電気的に接続する前記高抵抗薄膜パターンは、一端が引
    き出し端子と接続され、前記引き出し端子と接続される
    引き出し線を介して前記電極と接続され、他端が前記下
    部磁気シールド膜と接続されることを特徴とする請求項
    1または2記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記上部磁気シールド膜と前記電極とを
    電気的に接続する前記高抵抗薄膜パターンは、一端が前
    記引き出し端子と接続され、前記引き出し端子と接続さ
    れる前記引き出し線を介して前記電極と接続され、他端
    が前記上部磁気シールド膜と接続されることを特徴とす
    る請求項2記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記高抵抗薄膜パターンと前記下部磁気
    シールド膜との接続部は、前記下ギャップ膜に開口部を
    設けた接続窓を有することを特徴とする請求項1、2、
    5のいずれかに記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記接続窓は、イオンミリング工法によ
    って形成されることを特徴とする請求項7記載の磁気抵
    抗効果ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記磁性膜と前記下部磁気シールド膜と
    の間を前記高抵抗薄膜パターンにより接続することによ
    り、前記磁性膜と前記下部磁気シールド膜とを電気的に
    絶縁する前記下ギャップ膜の静電破壊を防止することを
    特徴とする請求項1記載の磁気抵抗効果ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記磁性膜と前記下部磁気シールド膜
    との間、および前記磁性膜と前記上部磁気シールド膜と
    の間を前記高抵抗薄膜パターンにより接続することによ
    り、前記磁性膜と前記下部磁気シールド膜とを電気的に
    絶縁する前記下ギャップ膜、および前記磁性膜と前記上
    部磁気シールド膜とを電気的に絶縁する前記上ギャップ
    膜の静電破壊を防止することを特徴とする請求項2記載
    の磁気抵抗効果ヘッド。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7239488B2 (en) * 2004-03-09 2007-07-03 Sae Magnetics (H.K.), Ltd. MR sensor on an insulating substrate and method of manufacture

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