JP2001250207A - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JP2001250207A JP2001250207A JP2000058434A JP2000058434A JP2001250207A JP 2001250207 A JP2001250207 A JP 2001250207A JP 2000058434 A JP2000058434 A JP 2000058434A JP 2000058434 A JP2000058434 A JP 2000058434A JP 2001250207 A JP2001250207 A JP 2001250207A
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- magnetoresistive
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜磁気ヘッドの静電気による静電破壊、お
よび静電破壊時に流れる瞬時的な大電流が誘起する電磁
界によるＧＭＲ素子の磁気的な破壊を防止する。 【解決手段】 下部磁気シールドと上部磁気シールド間
に配されたＧＭＲ素子と、前記ＧＭＲ素子の両端に接続
されたセンス電流を流すための一対のリード部を有する
ＧＭＲヘッドにおいて、前記上下２つの磁気シールド
間、あるいはＧＭＲ素子の両端に接続された一対のリー
ド部の一方と前記２つの磁気シールドの少なくとも一方
との間に、１０ＭΩ以上で１ＧΩ以下の抵抗値を有する
抵抗素子を接続することにより、前記上下磁気シールド
あるいはＧＭＲ素子に静電気が帯電したとき、前記抵抗
素子を通して静電気が放電され、かつ両者間の電位差の
半減期を1秒以上にする。
よび静電破壊時に流れる瞬時的な大電流が誘起する電磁
界によるＧＭＲ素子の磁気的な破壊を防止する。 【解決手段】 下部磁気シールドと上部磁気シールド間
に配されたＧＭＲ素子と、前記ＧＭＲ素子の両端に接続
されたセンス電流を流すための一対のリード部を有する
ＧＭＲヘッドにおいて、前記上下２つの磁気シールド
間、あるいはＧＭＲ素子の両端に接続された一対のリー
ド部の一方と前記２つの磁気シールドの少なくとも一方
との間に、１０ＭΩ以上で１ＧΩ以下の抵抗値を有する
抵抗素子を接続することにより、前記上下磁気シールド
あるいはＧＭＲ素子に静電気が帯電したとき、前記抵抗
素子を通して静電気が放電され、かつ両者間の電位差の
半減期を1秒以上にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク装置等
の磁気記録再生装置に用いられる磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド(以下ＧＭＲヘッドと略す)に関する。
の磁気記録再生装置に用いられる磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド(以下ＧＭＲヘッドと略す)に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年大容量ハードディスクには高密度記
録再生特性に優れたＧＭＲヘッドが使用されている。Ｇ
ＭＲヘッド#の一般的な構成は図５に示されるように、
基板４１上に絶縁層４２を介して配される下部磁気シー
ルド４３と記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねた上部磁気
シールド４６に狭持される位置に、ＧＭＲ素子４４と前
記ＧＭＲ素子４４の両端に接続されたセンス電流を流す
ための一対のリード部４５が配され、さらにその上部に
絶縁層５０を介して下部磁気コア４６、上部磁気コア４
７、巻線４８からなる記録ヘット゛が形成された構成をと
る。また、記録媒体との摺動面（ＡＢＳ面）４０には耐
摩耗性に優れた炭素系保護膜（ＤＬＣ保護膜）４９が形
成される。なお、図５では上部磁気シールドと記録ヘッ
ドの下部磁気コアが共通になった構成をとるが、それぞ
れが独立した構成のＧＭＲヘット゛も知られている。ＧＭＲ
素子４の構成例を図６に示す。Ａｌ2Ｏ3等の基板７１に
Ｔａ等の下地層７２、ＰｔＭｎ等の反強磁性層７３、Ｃ
ｏＦｅあるいはＮｉＦｅ等の強磁性層７４、Ｃｕ等の非
磁性スペーサ層７５、ＣｏＦｅ強磁性層７６、ＮｉＦｅ
強磁性層７７、Ｔａ等のギャップ層などの厚みが数ｎｍ
という薄膜を複数層連続して成膜することにより形成さ
れている。ＰｔＭｎ反強磁性層７３と隣接しているＣｏ
Ｆｅ強磁性層７４とは直接交換結合しているため、Ｃｏ
Ｆｅ強磁性層７３の磁化は数１００エールステッド以上
のピン止め磁界で所定の方向に固定されている。一方Ｃ
ｕ非磁性スペーサー層７５を介して形成されるＣｏＦｅ
強磁性層７６とＮｉＦｅ強磁性層７７の磁化は外部磁界
に対して比較的自由に回転できる。そのため前者の強磁
性層は磁化固定層（ピンド層）、後者の２層の強磁性層
７６，７７は磁化自由層（フリー層）７９と呼ばれる。
記録媒体との摺動面（ＡＢＳ面）４０には前記ＧＭＲ素
子４４、上下の磁気シールド４３，４６、磁気コア４７
等の金属材料が露出しており、これら金属材料の酸化腐
食の防止やＡＢＳ面の摩耗対策のため、炭素系材料から
なる保護膜（ＤＬＣ保護膜）４９が形成されている。こ
のような各種薄膜を積層した構成よりなる磁気抵抗効果
型磁気ヘッドでは、製造過程あるいは実使用時に前記薄
膜のいずれかに静電気が帯電し、周囲の薄膜を通して静
電気が瞬時的に放電されるいわゆる静電破壊が問題にな
っている。静電破壊が生じたとき瞬時的に流れる電流の
波形としては図7に示すような一方向にながれる場合
と、図8にその電流波形を示すような高周波の減衰振動
電流になる場合がある。静電破壊時に発生する上記図7
に示す波形の電流により、ＧＭＲ素子等の薄膜が溶融し
たり薄膜間の絶縁が破壊される等、磁気ヘッドが機械的
に損傷される通常静電破壊（ＥＳＤ）と呼ばれる損傷
と、上記図7及び図8に示す波形の電流により誘起される
電磁界により例えばピンド層の磁気的配向方向が乱され
る等の、ＧＭＲ素子が磁気的に損傷されるソフトＥＳＤ
と呼ばれる損傷が生じる。特に図8に示すような高周波
磁界によるものを電磁誘導静電破壊（ＥＭＩ―ＥＳＤ）
とも呼ぶ。特開平７−７３４１９号公報には前記磁気シ
ールドや磁気コアに静電気が過剰に帯電し、静電気放電
によりＧＭＲ素子が瞬時に溶融するという、いわゆる静
電破壊を防止するため、図９に示す構成が提案されてい
る。図９ではＧＭＲ素子４４にセンス電流を流すために
接続されたリード部４５と下部磁気シールド４３、ある
いは上部磁気シールド５１、あるいは下部磁気コア５２
とを電気的に接続するための接触部５３、５４、５５を
設けることにより両者を等電位に保つものである。これ
により上下磁気シールド層４３，５１あるいは下部磁気
コア５２に静電気が帯電してもＧＭＲ素子４４等の静電
破壊を防止している。また、ＡＢＳ面とは反対側に位置
する面５６に前記磁気コア５２、磁気シールド４３，５
１のうちいずれか一つを露出させ、所定の抵抗値を有す
るコーティング膜５７により基板４１と電気的に導通す
る構成も示されている。これにより下部磁気シールド層
４３，上部磁気シールド５１、あるいは下部磁気コア５
２に帯電した静電気を、コーティング膜５７を通して基
板４１に漏洩させることにより、ＧＭＲ素子４４等の静
電破壊を防止している。しかしながらこれらの方法では
ＧＭＲ素子４４等の静電破壊は防止されるものの、静電
気が接触部５３，５４，５５あるいはコーティング膜５
７をとうして急激に流れることにより生じる電磁界によ
りＧＭＲ素子４４が磁気的に損傷されることを防止する
ことはできない。また、磁気シールドとリード部の間に
所定のコンデンサや電気抵抗を設けることにより、突発
的に帯電した静電気をコンデンサに蓄電したり、電気抵
抗を通して分流する方法も特開平９−４４８２０号公報
で提案されている。図１０は前記特開平９−４４８２０
号公報で提案されている薄膜磁気ヘッドを、ＡＢＳ面か
ら見た要部を示すもので、下部磁気シールド６０と上部
磁気シールド６１の間に磁気抵抗効果素子６２が配さ
れ、前記磁気抵抗効果素子６２の両端部にセンス電流を
流すためのリード６３，６４が電気的に接続されてい
る。このような構成のもとに下部磁気シールド６０ある
いは上部磁気シールド６１と片方のリード６４との間に
所定の容量を有するコンデンサ６６、あるいは所定の抵
抗値を有する電気抵抗素子６５を接続するもので、コン
デンサ６６の容量として１０ｐＦ〜１０μＦ、電気抵抗
素子６５の抵抗値を前記磁気抵抗効果素子６２の抵抗値
の５倍〜１００倍に設定している。このような構成によ
り、磁気シールド６０あるいは６２に突発的に静電気が
帯電し、磁気抵抗効果素子６２に大きな電流が流れて磁
気抵抗効果素子６２が破壊されることを防止している。
しかしながらこの従来例でも静電気の帯電により生じる
突発的な大電流により誘起される電磁界により、磁気抵
抗効果素子が磁気的に破壊されることを防止することの
考慮はなされていない。また特開平１０−２４７３０７
号公報でも同様に下部磁気シールドあるいは上部磁気シ
ールドとリード部を抵抗素子で接続し、抵抗素子の抵抗
値を磁気抵抗効果素子の抵抗値の１００倍以上にし、上
限を数ＭΩ以下にすることが提案されている。本従来例
では磁気抵抗効果素子の抵抗値は２０〜４０Ωとされて
いるので、静電破壊による磁気抵抗効果素子の損傷を防
止するために、下部磁気シールドあるいは上部磁気シー
ルドとリード部との間に接続する抵抗素子の抵抗値は１
ｋΩ〜数ＭΩである。しかし本従来例は静電気の帯電に
より生じる静電破壊を防止することが目的であり、静電
気の帯電により発生する突発的な大電流により誘起され
る電磁界により、磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊され
ることに対する対策についての記載はない。
録再生特性に優れたＧＭＲヘッドが使用されている。Ｇ
ＭＲヘッド#の一般的な構成は図５に示されるように、
基板４１上に絶縁層４２を介して配される下部磁気シー
ルド４３と記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねた上部磁気
シールド４６に狭持される位置に、ＧＭＲ素子４４と前
記ＧＭＲ素子４４の両端に接続されたセンス電流を流す
ための一対のリード部４５が配され、さらにその上部に
絶縁層５０を介して下部磁気コア４６、上部磁気コア４
７、巻線４８からなる記録ヘット゛が形成された構成をと
る。また、記録媒体との摺動面（ＡＢＳ面）４０には耐
摩耗性に優れた炭素系保護膜（ＤＬＣ保護膜）４９が形
成される。なお、図５では上部磁気シールドと記録ヘッ
ドの下部磁気コアが共通になった構成をとるが、それぞ
れが独立した構成のＧＭＲヘット゛も知られている。ＧＭＲ
素子４の構成例を図６に示す。Ａｌ2Ｏ3等の基板７１に
Ｔａ等の下地層７２、ＰｔＭｎ等の反強磁性層７３、Ｃ
ｏＦｅあるいはＮｉＦｅ等の強磁性層７４、Ｃｕ等の非
磁性スペーサ層７５、ＣｏＦｅ強磁性層７６、ＮｉＦｅ
強磁性層７７、Ｔａ等のギャップ層などの厚みが数ｎｍ
という薄膜を複数層連続して成膜することにより形成さ
れている。ＰｔＭｎ反強磁性層７３と隣接しているＣｏ
Ｆｅ強磁性層７４とは直接交換結合しているため、Ｃｏ
Ｆｅ強磁性層７３の磁化は数１００エールステッド以上
のピン止め磁界で所定の方向に固定されている。一方Ｃ
ｕ非磁性スペーサー層７５を介して形成されるＣｏＦｅ
強磁性層７６とＮｉＦｅ強磁性層７７の磁化は外部磁界
に対して比較的自由に回転できる。そのため前者の強磁
性層は磁化固定層（ピンド層）、後者の２層の強磁性層
７６，７７は磁化自由層（フリー層）７９と呼ばれる。
記録媒体との摺動面（ＡＢＳ面）４０には前記ＧＭＲ素
子４４、上下の磁気シールド４３，４６、磁気コア４７
等の金属材料が露出しており、これら金属材料の酸化腐
食の防止やＡＢＳ面の摩耗対策のため、炭素系材料から
なる保護膜（ＤＬＣ保護膜）４９が形成されている。こ
のような各種薄膜を積層した構成よりなる磁気抵抗効果
型磁気ヘッドでは、製造過程あるいは実使用時に前記薄
膜のいずれかに静電気が帯電し、周囲の薄膜を通して静
電気が瞬時的に放電されるいわゆる静電破壊が問題にな
っている。静電破壊が生じたとき瞬時的に流れる電流の
波形としては図7に示すような一方向にながれる場合
と、図8にその電流波形を示すような高周波の減衰振動
電流になる場合がある。静電破壊時に発生する上記図7
に示す波形の電流により、ＧＭＲ素子等の薄膜が溶融し
たり薄膜間の絶縁が破壊される等、磁気ヘッドが機械的
に損傷される通常静電破壊（ＥＳＤ）と呼ばれる損傷
と、上記図7及び図8に示す波形の電流により誘起される
電磁界により例えばピンド層の磁気的配向方向が乱され
る等の、ＧＭＲ素子が磁気的に損傷されるソフトＥＳＤ
と呼ばれる損傷が生じる。特に図8に示すような高周波
磁界によるものを電磁誘導静電破壊（ＥＭＩ―ＥＳＤ）
とも呼ぶ。特開平７−７３４１９号公報には前記磁気シ
ールドや磁気コアに静電気が過剰に帯電し、静電気放電
によりＧＭＲ素子が瞬時に溶融するという、いわゆる静
電破壊を防止するため、図９に示す構成が提案されてい
る。図９ではＧＭＲ素子４４にセンス電流を流すために
接続されたリード部４５と下部磁気シールド４３、ある
いは上部磁気シールド５１、あるいは下部磁気コア５２
とを電気的に接続するための接触部５３、５４、５５を
設けることにより両者を等電位に保つものである。これ
により上下磁気シールド層４３，５１あるいは下部磁気
コア５２に静電気が帯電してもＧＭＲ素子４４等の静電
破壊を防止している。また、ＡＢＳ面とは反対側に位置
する面５６に前記磁気コア５２、磁気シールド４３，５
１のうちいずれか一つを露出させ、所定の抵抗値を有す
るコーティング膜５７により基板４１と電気的に導通す
る構成も示されている。これにより下部磁気シールド層
４３，上部磁気シールド５１、あるいは下部磁気コア５
２に帯電した静電気を、コーティング膜５７を通して基
板４１に漏洩させることにより、ＧＭＲ素子４４等の静
電破壊を防止している。しかしながらこれらの方法では
ＧＭＲ素子４４等の静電破壊は防止されるものの、静電
気が接触部５３，５４，５５あるいはコーティング膜５
７をとうして急激に流れることにより生じる電磁界によ
りＧＭＲ素子４４が磁気的に損傷されることを防止する
ことはできない。また、磁気シールドとリード部の間に
所定のコンデンサや電気抵抗を設けることにより、突発
的に帯電した静電気をコンデンサに蓄電したり、電気抵
抗を通して分流する方法も特開平９−４４８２０号公報
で提案されている。図１０は前記特開平９−４４８２０
号公報で提案されている薄膜磁気ヘッドを、ＡＢＳ面か
ら見た要部を示すもので、下部磁気シールド６０と上部
磁気シールド６１の間に磁気抵抗効果素子６２が配さ
れ、前記磁気抵抗効果素子６２の両端部にセンス電流を
流すためのリード６３，６４が電気的に接続されてい
る。このような構成のもとに下部磁気シールド６０ある
いは上部磁気シールド６１と片方のリード６４との間に
所定の容量を有するコンデンサ６６、あるいは所定の抵
抗値を有する電気抵抗素子６５を接続するもので、コン
デンサ６６の容量として１０ｐＦ〜１０μＦ、電気抵抗
素子６５の抵抗値を前記磁気抵抗効果素子６２の抵抗値
の５倍〜１００倍に設定している。このような構成によ
り、磁気シールド６０あるいは６２に突発的に静電気が
帯電し、磁気抵抗効果素子６２に大きな電流が流れて磁
気抵抗効果素子６２が破壊されることを防止している。
しかしながらこの従来例でも静電気の帯電により生じる
突発的な大電流により誘起される電磁界により、磁気抵
抗効果素子が磁気的に破壊されることを防止することの
考慮はなされていない。また特開平１０−２４７３０７
号公報でも同様に下部磁気シールドあるいは上部磁気シ
ールドとリード部を抵抗素子で接続し、抵抗素子の抵抗
値を磁気抵抗効果素子の抵抗値の１００倍以上にし、上
限を数ＭΩ以下にすることが提案されている。本従来例
では磁気抵抗効果素子の抵抗値は２０〜４０Ωとされて
いるので、静電破壊による磁気抵抗効果素子の損傷を防
止するために、下部磁気シールドあるいは上部磁気シー
ルドとリード部との間に接続する抵抗素子の抵抗値は１
ｋΩ〜数ＭΩである。しかし本従来例は静電気の帯電に
より生じる静電破壊を防止することが目的であり、静電
気の帯電により発生する突発的な大電流により誘起され
る電磁界により、磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊され
ることに対する対策についての記載はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】強磁性材料、反強磁性
材料、非磁性導電材料等の、厚みが数ナノメーターとい
う複数の薄膜を積層して形成されるＧＭＲ素子等を用い
た薄膜磁気ヘッドにおいて、製造時あるいはハードディ
スク上での使用時に、静電気の帯電により発生する静電
破壊により磁気抵抗効果素子が損傷するという課題に加
えて、突発的な大電流により誘起される電磁界により、
例えば図６の構成よりなるＧＭＲ素子の反強磁性膜７３
の着磁方向を乱したり、磁化固定層であるＣｏＦｅ層７
４の磁化方向が、所定の方向からずれてしまうといった
磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されるという課題があ
る。本発明は薄膜磁気ヘッドにおいて、その製造時ある
いは使用時に静電気の帯電により発生する絶縁破壊を防
止するとともに、静電破壊時に生じる突発的な大電流に
より、磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されることを防
止する薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
材料、非磁性導電材料等の、厚みが数ナノメーターとい
う複数の薄膜を積層して形成されるＧＭＲ素子等を用い
た薄膜磁気ヘッドにおいて、製造時あるいはハードディ
スク上での使用時に、静電気の帯電により発生する静電
破壊により磁気抵抗効果素子が損傷するという課題に加
えて、突発的な大電流により誘起される電磁界により、
例えば図６の構成よりなるＧＭＲ素子の反強磁性膜７３
の着磁方向を乱したり、磁化固定層であるＣｏＦｅ層７
４の磁化方向が、所定の方向からずれてしまうといった
磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されるという課題があ
る。本発明は薄膜磁気ヘッドにおいて、その製造時ある
いは使用時に静電気の帯電により発生する絶縁破壊を防
止するとともに、静電破壊時に生じる突発的な大電流に
より、磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されることを防
止する薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドでは、図５に示す構成よりなる磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいて、前記上部磁気シールド層と下部磁気シー
ルド層とを一定の抵抗値を有する抵抗素子で接続し、２
つの磁気シールド間の電位差の半減期が１秒以上にする
ものである。上記方法によれば、前記磁気シールド層の
一方に静電気が帯電しても、両者間に接続された抵抗素
子を通して他方の磁気シールド層へ静電気が放電され、
磁気抵抗効果素子の絶縁破壊が防止され、かつその時の
放電半減期が１秒以上の長い値に設定されているため、
放電により発生する電流が誘起する磁界も小さな値とな
り、放電エネルギーは大部分が緩やかな熱エネルギーに
変換される。したがって従来のこの種薄膜磁気ヘッドで
問題になっている静電気の帯電により瞬時的に流れる大
電流が誘起する磁界により、磁気抵抗効果素子が磁気的
に破壊されるという課題を解決するものである。さらに
本発明の請求項２に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドで
は、前記構成よりなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁
気抵抗効果素子の両端部に設けたリード部の一方と、前
記上部磁気シールドまたは下部磁気シールドの少なくと
も一方との間に一定の抵抗値を有する抵抗素子を接続
し、その間の電位差の半減期を１秒以上にするものであ
る。この方法により、前記磁気抵抗効果素子あるいは磁
気シールドの一方に静電気が帯電しても、両者間に接続
された抵抗素子を通して静電気が放電され、磁気抵抗効
果素子が絶縁破壊により破壊されることを防止できる。
例えば第２の発明の例で、磁気抵抗効果素子に接続され
た一方のリード部と、上部シールドおよび下部シールド
との間に１０ＭΩの抵抗素子を接続した場合の等価回路
は図４のようになる。リード部と磁気シールド間の浮遊
容量はそれぞれ０．１μＦ程度であり、また下部磁気シ
ールドと基板間の絶縁抵抗および浮遊容量はそれぞれ１
００ＧΩおよび０．１μＦ程度である。このような構成
のもとでリード部に静電気が帯電したと仮定すると、静
電気は抵抗素子を通り上部磁気シールドおよび下部磁気
シールドに向かい放電されるが、そのときの半減期τは
およそτ＝抵抗値×コンデンサ容量で推測される。した
がって上記の例では半減期τはτ＝１０7×１０-7＝１
で１秒となる。このように抵抗素子の抵抗値を１０Ｍ以
上にすれば静電気が帯電しても１秒以上の半減期をもっ
て静電気が放電され、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防
止でき、その時の放電半減期が１秒以上の長い値に設定
されるため、放電により発生する電流が誘起する磁界も
小さな値となり、従来のこの種薄膜磁気ヘッドで問題に
なっている磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されるとい
う課題を解決するものである。
に、本発明の請求項１に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドでは、図５に示す構成よりなる磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドにおいて、前記上部磁気シールド層と下部磁気シー
ルド層とを一定の抵抗値を有する抵抗素子で接続し、２
つの磁気シールド間の電位差の半減期が１秒以上にする
ものである。上記方法によれば、前記磁気シールド層の
一方に静電気が帯電しても、両者間に接続された抵抗素
子を通して他方の磁気シールド層へ静電気が放電され、
磁気抵抗効果素子の絶縁破壊が防止され、かつその時の
放電半減期が１秒以上の長い値に設定されているため、
放電により発生する電流が誘起する磁界も小さな値とな
り、放電エネルギーは大部分が緩やかな熱エネルギーに
変換される。したがって従来のこの種薄膜磁気ヘッドで
問題になっている静電気の帯電により瞬時的に流れる大
電流が誘起する磁界により、磁気抵抗効果素子が磁気的
に破壊されるという課題を解決するものである。さらに
本発明の請求項２に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドで
は、前記構成よりなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁
気抵抗効果素子の両端部に設けたリード部の一方と、前
記上部磁気シールドまたは下部磁気シールドの少なくと
も一方との間に一定の抵抗値を有する抵抗素子を接続
し、その間の電位差の半減期を１秒以上にするものであ
る。この方法により、前記磁気抵抗効果素子あるいは磁
気シールドの一方に静電気が帯電しても、両者間に接続
された抵抗素子を通して静電気が放電され、磁気抵抗効
果素子が絶縁破壊により破壊されることを防止できる。
例えば第２の発明の例で、磁気抵抗効果素子に接続され
た一方のリード部と、上部シールドおよび下部シールド
との間に１０ＭΩの抵抗素子を接続した場合の等価回路
は図４のようになる。リード部と磁気シールド間の浮遊
容量はそれぞれ０．１μＦ程度であり、また下部磁気シ
ールドと基板間の絶縁抵抗および浮遊容量はそれぞれ１
００ＧΩおよび０．１μＦ程度である。このような構成
のもとでリード部に静電気が帯電したと仮定すると、静
電気は抵抗素子を通り上部磁気シールドおよび下部磁気
シールドに向かい放電されるが、そのときの半減期τは
およそτ＝抵抗値×コンデンサ容量で推測される。した
がって上記の例では半減期τはτ＝１０7×１０-7＝１
で１秒となる。このように抵抗素子の抵抗値を１０Ｍ以
上にすれば静電気が帯電しても１秒以上の半減期をもっ
て静電気が放電され、磁気抵抗効果素子の静電破壊を防
止でき、その時の放電半減期が１秒以上の長い値に設定
されるため、放電により発生する電流が誘起する磁界も
小さな値となり、従来のこの種薄膜磁気ヘッドで問題に
なっている磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されるとい
う課題を解決するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態につ
いて図１以下を用いて説明する。 （実施例１）図１は本発明の第１の実施例である磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの要部を示す断面図である。この磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの構造は次の通りである。Ａｌ
2Ｏ3およびＴｉＣを主成分とする基板１上に、Ａｌ
2Ｏ3、ＡｌＮ等の絶縁層２を介して配されるＦｅＮｉ等
で構成される下部磁気シールド３と、ＦｅＮｉ等で構成
される記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねた上部磁気シー
ルド６に狭持される位置に、磁気抵抗効果素子４と前記
磁気抵抗効果素子４の両端に接続されたセンス電流を流
すためのＣｕ、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｒｈ，Ｒｕ等の導電材料で
構成される一対のリード部５により再生ヘッドが構成さ
れる。さらにその上部に下部磁気コア６、上部磁気コア
７、巻線８からなる記録ヘット゛が形成されている。これら
の磁性材料や導電材料で構成される各部はの間にはＡｌ
2Ｏ3、ＡｌＮ，ハードベークレジスト等からなる絶縁材
１１が充填されている。また、ＡＢＳ面９の表面にはＤ
ＬＣ保護膜９が形成される。前記構成よりなる薄膜磁気
ヘッドにおいて、本発明の請求項１および３では、前記
下部磁気シールド層３と上部磁気シールド層６の間に電
気抵抗が１０ＭΩ以上で、かつ１ＧΩ以下の抵抗素子１
２を接続するものである。抵抗素子１２としては、ＤＬ
Ｃ膜以外に磁性を持つＭｎＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎ
等のフェライトスパッタ膜を用いても良い。また高抵抗
の磁性金属膜をＳｉ等で絶縁したグラニュラー型磁性材
料スパッタ膜を用いても良い。半導体材料として知られ
ているＳｉＯ、ＮｉＯ等をスパッタ、蒸着しても良い。
有機系材料としてポリピロールをスパッタまたは溶液か
ら析出させても良い。また電荷移動錯体をスパッタまた
は溶液から析出させても良い。電荷移動錯体としてはＴ
ＴＦ／ＴＣＮＱ（Tetrathiafulvalen-Tetracyanquinodi
methylmetane）、ＴＳＦ／ＴＣＮＱ（Tetraselenafulva
len- Tetracyanquinodimethylmetane）,TMTTF/TCNQ(Tet
ramethyltetrathiafulvalen-Tetracyanquinodimethylme
tane）,HMTTF/TCNQ(Hexamethylenetrathiafulvalen-Tet
racyanquinodimethylmetane）等が知られ、これらの薄
膜の垂直方向は高抵抗になっている。
いて図１以下を用いて説明する。 （実施例１）図１は本発明の第１の実施例である磁気抵
抗効果型磁気ヘッドの要部を示す断面図である。この磁
気抵抗効果型磁気ヘッドの構造は次の通りである。Ａｌ
2Ｏ3およびＴｉＣを主成分とする基板１上に、Ａｌ
2Ｏ3、ＡｌＮ等の絶縁層２を介して配されるＦｅＮｉ等
で構成される下部磁気シールド３と、ＦｅＮｉ等で構成
される記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねた上部磁気シー
ルド６に狭持される位置に、磁気抵抗効果素子４と前記
磁気抵抗効果素子４の両端に接続されたセンス電流を流
すためのＣｕ、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｒｈ，Ｒｕ等の導電材料で
構成される一対のリード部５により再生ヘッドが構成さ
れる。さらにその上部に下部磁気コア６、上部磁気コア
７、巻線８からなる記録ヘット゛が形成されている。これら
の磁性材料や導電材料で構成される各部はの間にはＡｌ
2Ｏ3、ＡｌＮ，ハードベークレジスト等からなる絶縁材
１１が充填されている。また、ＡＢＳ面９の表面にはＤ
ＬＣ保護膜９が形成される。前記構成よりなる薄膜磁気
ヘッドにおいて、本発明の請求項１および３では、前記
下部磁気シールド層３と上部磁気シールド層６の間に電
気抵抗が１０ＭΩ以上で、かつ１ＧΩ以下の抵抗素子１
２を接続するものである。抵抗素子１２としては、ＤＬ
Ｃ膜以外に磁性を持つＭｎＺｎ系フェライト、ＮｉＺｎ
等のフェライトスパッタ膜を用いても良い。また高抵抗
の磁性金属膜をＳｉ等で絶縁したグラニュラー型磁性材
料スパッタ膜を用いても良い。半導体材料として知られ
ているＳｉＯ、ＮｉＯ等をスパッタ、蒸着しても良い。
有機系材料としてポリピロールをスパッタまたは溶液か
ら析出させても良い。また電荷移動錯体をスパッタまた
は溶液から析出させても良い。電荷移動錯体としてはＴ
ＴＦ／ＴＣＮＱ（Tetrathiafulvalen-Tetracyanquinodi
methylmetane）、ＴＳＦ／ＴＣＮＱ（Tetraselenafulva
len- Tetracyanquinodimethylmetane）,TMTTF/TCNQ(Tet
ramethyltetrathiafulvalen-Tetracyanquinodimethylme
tane）,HMTTF/TCNQ(Hexamethylenetrathiafulvalen-Tet
racyanquinodimethylmetane）等が知られ、これらの薄
膜の垂直方向は高抵抗になっている。
【０００６】これらの方法により前記磁気シールド層の
一方に静電気が帯電しても、両者間に接続された抵抗素
子を通して静電気は放電され、抵抗素子１２の抵抗値が
充分大きいため放電半減期は１秒以上になり、したがっ
て放電電流の大きさを抑えることができ、従来のこの種
薄膜磁気ヘッドで問題になっている磁気抵抗効果素子が
磁気的に破壊されるという課題を解決するものである。 （実施例２）図２は本発明の第２の実施例である磁気抵
抗効果型磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た要部正面図であ
る。Ａｌ2Ｏ3およびＴｉＣを主成分とする基板１上に、
Ａｌ2Ｏ3等の絶縁層２を介して配されるＦｅＮｉ等で構
成される下部磁気シールド３と、ＦｅＮｉ等で構成され
る記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねた上部磁気シールド
６に狭持される位置に、磁気抵抗効果素子４と前記磁気
抵抗効果素子４の両端に接続されたセンス電流を流すた
めのＣｕ等の導電材料で構成される一対のリード部５に
より再生ヘッドが構成される。さらにその上部に絶縁層
１１を介して下部磁気コア６、上部磁気コア７、巻線
（図示せず）からなる記録ヘット゛が形成されている。前記
構成よりなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、本発
明の請求項２、および４では、磁気抵抗効果素子４の両
端に接続されているセンス電流を流すためのリード部５
の一方と、下部シールド３または上部シールド６の少な
くとも一方との間に抵抗値が１０ＭΩ以上でかつ１００
ＭΩ以下の抵抗素子１３または１４を接続するものであ
る。この方法により前記磁気抵抗効果素子４に静電気が
帯電しても、下部シールド３または上部シールド６との
間に接続された抵抗素子１３、１４を通して静電気は放
電されるので磁気抵抗効果素子４が絶縁破壊されること
を防ぎ、また抵抗素子１３，１４の抵抗値が充分大きい
ため放電電流の大きさを抑えることができ、従来のこの
種薄膜磁気ヘッドで問題になっている磁気抵抗効果素子
が磁気的に破壊されるという課題を解決するものであ
る。 （実施例３）図３は本発明の第3の実施例である磁気抵
抗効果型磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た要部正面図であ
る。実施例2と同様な構成よりなる磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいて、本発明の請求項5では前記磁気抵抗効
果素子4の両端に接続されたリード部5と、下部磁気シー
ルド3、上部磁気シールド6の少なくとも一方との間に電
気抵抗が10ＭΩ以上で、かつ１ＧΩ以下の抵抗素子１
３，１４を接続し、前記上下2つの磁気シールド3および
6の間にも電気抵抗が10ＭΩ以上で、かつ１ＧΩ以下の
抵抗素子１５を接続するものである。この方法により、
磁気抵抗効果素子4に静電気が帯電しても下部シールド
３または上部シールド６との間に接続された抵抗素子１
３、１４を通して静電気は放電される、また、一方の磁
気シールドに静電気が帯電しても、抵抗素子１５、１３
あるいは１４を通り静電気が他の部分に放電されるので
磁気抵抗効果素子４が絶縁破壊されることを防ぎ、また
抵抗素子１３，１４、１５の抵抗値が充分大きいため放
電電流の大きさを抑えることができ、従来のこの種薄膜
磁気ヘッドで問題になっている磁気抵抗効果素子が磁気
的に破壊されるという課題を解決するものである。な
お、本構成において抵抗素子１３，１４，１５を同一材
料で構成すれば、ヘッドを製造するためのプロセスもそ
れほど複雑にはならない。 （実施例4）本発明の第4の実施例では、実施例3で説明
した図3の構成よりなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにお
いて、下部シールド3と上部シールド6との間を抵抗素子
１５の代わりに、Ｃｕ等の導電性材料で短絡するもので
ある。この方法により磁気抵抗効果素子4に静電気が帯
電しても下部シールド３または上部シールド６との間に
接続された抵抗素子１３、１４を通して静電気は磁気シ
ールド3，6へ向かって放電され、前記磁気抵抗効果素子
4を静電破壊することもなく、また抵抗素子１３，１４
の抵抗値が充分大きいため放電電流の大きさを抑えるこ
とができ、従来のこの種薄膜磁気ヘッドで問題になって
いる磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されるという課題
を解決するものである。
一方に静電気が帯電しても、両者間に接続された抵抗素
子を通して静電気は放電され、抵抗素子１２の抵抗値が
充分大きいため放電半減期は１秒以上になり、したがっ
て放電電流の大きさを抑えることができ、従来のこの種
薄膜磁気ヘッドで問題になっている磁気抵抗効果素子が
磁気的に破壊されるという課題を解決するものである。 （実施例２）図２は本発明の第２の実施例である磁気抵
抗効果型磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た要部正面図であ
る。Ａｌ2Ｏ3およびＴｉＣを主成分とする基板１上に、
Ａｌ2Ｏ3等の絶縁層２を介して配されるＦｅＮｉ等で構
成される下部磁気シールド３と、ＦｅＮｉ等で構成され
る記録ヘッドの下部磁気コアを兼ねた上部磁気シールド
６に狭持される位置に、磁気抵抗効果素子４と前記磁気
抵抗効果素子４の両端に接続されたセンス電流を流すた
めのＣｕ等の導電材料で構成される一対のリード部５に
より再生ヘッドが構成される。さらにその上部に絶縁層
１１を介して下部磁気コア６、上部磁気コア７、巻線
（図示せず）からなる記録ヘット゛が形成されている。前記
構成よりなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、本発
明の請求項２、および４では、磁気抵抗効果素子４の両
端に接続されているセンス電流を流すためのリード部５
の一方と、下部シールド３または上部シールド６の少な
くとも一方との間に抵抗値が１０ＭΩ以上でかつ１００
ＭΩ以下の抵抗素子１３または１４を接続するものであ
る。この方法により前記磁気抵抗効果素子４に静電気が
帯電しても、下部シールド３または上部シールド６との
間に接続された抵抗素子１３、１４を通して静電気は放
電されるので磁気抵抗効果素子４が絶縁破壊されること
を防ぎ、また抵抗素子１３，１４の抵抗値が充分大きい
ため放電電流の大きさを抑えることができ、従来のこの
種薄膜磁気ヘッドで問題になっている磁気抵抗効果素子
が磁気的に破壊されるという課題を解決するものであ
る。 （実施例３）図３は本発明の第3の実施例である磁気抵
抗効果型磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た要部正面図であ
る。実施例2と同様な構成よりなる磁気抵抗効果型磁気
ヘッドにおいて、本発明の請求項5では前記磁気抵抗効
果素子4の両端に接続されたリード部5と、下部磁気シー
ルド3、上部磁気シールド6の少なくとも一方との間に電
気抵抗が10ＭΩ以上で、かつ１ＧΩ以下の抵抗素子１
３，１４を接続し、前記上下2つの磁気シールド3および
6の間にも電気抵抗が10ＭΩ以上で、かつ１ＧΩ以下の
抵抗素子１５を接続するものである。この方法により、
磁気抵抗効果素子4に静電気が帯電しても下部シールド
３または上部シールド６との間に接続された抵抗素子１
３、１４を通して静電気は放電される、また、一方の磁
気シールドに静電気が帯電しても、抵抗素子１５、１３
あるいは１４を通り静電気が他の部分に放電されるので
磁気抵抗効果素子４が絶縁破壊されることを防ぎ、また
抵抗素子１３，１４、１５の抵抗値が充分大きいため放
電電流の大きさを抑えることができ、従来のこの種薄膜
磁気ヘッドで問題になっている磁気抵抗効果素子が磁気
的に破壊されるという課題を解決するものである。な
お、本構成において抵抗素子１３，１４，１５を同一材
料で構成すれば、ヘッドを製造するためのプロセスもそ
れほど複雑にはならない。 （実施例4）本発明の第4の実施例では、実施例3で説明
した図3の構成よりなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにお
いて、下部シールド3と上部シールド6との間を抵抗素子
１５の代わりに、Ｃｕ等の導電性材料で短絡するもので
ある。この方法により磁気抵抗効果素子4に静電気が帯
電しても下部シールド３または上部シールド６との間に
接続された抵抗素子１３、１４を通して静電気は磁気シ
ールド3，6へ向かって放電され、前記磁気抵抗効果素子
4を静電破壊することもなく、また抵抗素子１３，１４
の抵抗値が充分大きいため放電電流の大きさを抑えるこ
とができ、従来のこの種薄膜磁気ヘッドで問題になって
いる磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されるという課題
を解決するものである。
【０００７】
【発明の効果】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドで
は、製造過程で、あるいは磁気ディスク上での実使用時
に上下磁気シールド、磁気抵抗効果素子あるいはリード
部に静電気が帯電しても、磁気抵抗効果素子その他の磁
気ヘッドを構成する部材を絶縁破壊することもなく、ま
た、突発的な大電流による磁気抵抗効果素子の磁気的な
損傷も防止することが可能になる。さらに、磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの生産歩留まり向上と信頼性向上が図れ
る。
は、製造過程で、あるいは磁気ディスク上での実使用時
に上下磁気シールド、磁気抵抗効果素子あるいはリード
部に静電気が帯電しても、磁気抵抗効果素子その他の磁
気ヘッドを構成する部材を絶縁破壊することもなく、ま
た、突発的な大電流による磁気抵抗効果素子の磁気的な
損傷も防止することが可能になる。さらに、磁気抵抗効
果型磁気ヘッドの生産歩留まり向上と信頼性向上が図れ
る。
【図１】本発明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドを示す断面
図
図
【図２】本発明の第2の実施例を示す図
【図３】本発明の第3、第4の実施例を示す図
【図４】本発明の動作を説明するための等価回路図
【図５】磁気抵抗効果型磁気ヘッドの構成例を示す断面
図
図
【図６】ＧＭＲ素子の構成例を示す顔面図
【図７】静電破壊時の電流波形を示す図
【図８】静電破壊時の電流波形を示す図
【図９】従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの構成例を示
す断面図
す断面図
【図１０】従来の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの構成例を
示す図
示す図
１，４１ 基板 ２，１１，４２，５０ 絶縁層 ３、４３、６０ 下部磁気シールド ４，６２ 磁気抵抗効果素子 ５，４５，６３，６４ リード部 ６，４６、５１、６１ 上部磁気シールド ７，４７ 上部磁気コア ８，４８ 巻線 ９，４０ ＡＢＳ面 １０，４９ 保護膜 １２，１３，１４，１５，６５ 電気抵抗素子 ５６ ＡＢＳ面の反対側の面 ５７ 導電性コーティング層 ７１ 基板 ７２、７８ Ｔａ層 ７３ 反強磁性層 ７４ ピンド層 ７５ 導電層 ７６、７７強磁性層 ７９ フリー層
Claims (11)
- 【請求項１】 磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の両端に接続されたセンス電流を流すためのリード
部と、前記磁気抵抗効果素子の上下に絶縁層を介して配
置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層と
を有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記上部磁気シール
ド層と下部磁気シールド層との間に抵抗素子を接続し、
２つのシールド間の電位差の減衰半減期が１秒以上であ
ることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項２】 磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に接続されたセンス電流を流すためのリー
ド部と、前記磁気抵抗効果素子の上下に絶縁層を介して
配置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層
とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に設けたリード部の一方とと下部磁気シー
ルドまたは上部磁気シールドの少なくとも１方との間に
抵抗素子を接続し、その間の電位差の解消半減期が１秒
以上であることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項３】 磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に接続されたセンス電流を流すためのリー
ド部と、前記磁気抵抗効果素子の上下に絶縁層を介して
配置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層
とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記下部磁気シー
ルドと上部磁気シールドの間に電気抵抗が１０ＭΩ以上
で、かつ1GΩ以下の抵抗素子を接続することを特徴とす
る磁気ヘッド。 - 【請求項４】 磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に接続されたセンス電流を流すためのリー
ド部と、前記磁気抵抗効果素子の上下に絶縁層を介して
配置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層
とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に設けたリード部と下部磁気シールドまた
は上部磁気シールドの少なくとも１方との間に電気抵抗
が10ＭΩ以上1GΩ以下の抵抗素子を接続することを特徴
とする磁気ヘッド。 - 【請求項５】 磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に接続されたセンス電流を流すためのリー
ド部と、前記磁気抵抗効果素子の上下に絶縁層を介して
配置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層
とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、下部磁気シールド
と上部磁気シールドの間に電気抵抗が１０ＭΩ以上1GΩ
以下の抵抗素子が接続され、かつ、前記磁気抵抗効果素
子のリード部と下部磁気シールドあるいは上部磁気シー
ルドの少なくとも一方との間に電気抵抗が10ＭΩ以上1G
Ω以下の抵抗素子が接続されることを特徴とする磁気ヘ
ッド。 - 【請求項６】 磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に接続されたセンス電流を流すためのリー
ド部と、前記磁気抵抗効果素子の上下に絶縁層を介して
配置された上部磁気シールド層及び下部磁気シールド層
とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気抵抗効果
素子の両端部に設けたリード部と下部磁気シールド、上
部磁気シールドの少なくとも一方との間に電気抵抗が10
ＭΩ以上1GΩ以下の抵抗素子を接続し、前記上下２つの
磁気シールド間を電気的に短絡することを特徴とする磁
気ヘッド。 - 【請求項７】 抵抗素子がＤＬＣ（ダイヤモンドライク
カーボン）で構成されることを特徴とする請求項１から
６に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項８】 抵抗素子を構成する材料がフェライトま
たはグラニュラー型磁性材料であることを特徴とする請
求項１から６に記載の磁気ヘッド。 - 【請求項９】 抗材素子を構成する材料がＳｉＯ等の半
導体材料であることを特徴とする請求項１から６に記載
の磁気ヘッド。 - 【請求項１０】 抵抗素子を構成する材料がＮｉＯであ
ることを特徴とする請求項１から６に記載の磁気ヘッ
ド。 - 【請求項１１】 抵抗素子を構成する材料がＴＴＦ−Ｔ
ＣＮＱ電荷移動錯体等の有機材料であることを特徴とす
る請求項１から６に記載の磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058434A JP2001250207A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058434A JP2001250207A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001250207A true JP2001250207A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18579027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000058434A Pending JP2001250207A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001250207A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7239488B2 (en) * | 2004-03-09 | 2007-07-03 | Sae Magnetics (H.K.), Ltd. | MR sensor on an insulating substrate and method of manufacture |
| US7864489B2 (en) | 2007-02-26 | 2011-01-04 | Tdk Corporation | Thin-film magnetic head having an antistatic layer preventing a protective coat from being electrostatically charged |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058434A patent/JP2001250207A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7239488B2 (en) * | 2004-03-09 | 2007-07-03 | Sae Magnetics (H.K.), Ltd. | MR sensor on an insulating substrate and method of manufacture |
| US7864489B2 (en) | 2007-02-26 | 2011-01-04 | Tdk Corporation | Thin-film magnetic head having an antistatic layer preventing a protective coat from being electrostatically charged |
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