JP2004259351A - 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004259351A JP2004259351A JP2003047709A JP2003047709A JP2004259351A JP 2004259351 A JP2004259351 A JP 2004259351A JP 2003047709 A JP2003047709 A JP 2003047709A JP 2003047709 A JP2003047709 A JP 2003047709A JP 2004259351 A JP2004259351 A JP 2004259351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin
- film magnetic
- magnetic head
- layer
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3967—Composite structural arrangements of transducers, e.g. inductive write and magnetoresistive read
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
- G11B5/313—Disposition of layers
- G11B5/3133—Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
- G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
- G11B5/6011—Control of flying height
- G11B5/6064—Control of flying height using air pressure
Abstract
【課題】薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間隔をより微少にすることのできる薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及びハードディスク装置を提供する。
【解決手段】通電されることにより発熱する発熱体８０をオーバーコート層２１中に設ける。これにより、発熱体８０が発熱し薄膜磁気ヘッド１０が熱膨張するので、磁気抵抗効果素子４０や電磁変換素子６０と、記録媒体２と、の距離が低減される。また、このような構成は製造が容易である。さらに、記録ヘッド部４０が、オーバーコート層２１とＧＭＲ素子２０との間に設けられているので、発生する熱が磁気抵抗効果素子４０に伝わりにくくなって磁気抵抗効果素子４０の温度上昇による不具合が抑制される。
【選択図】 図５
【解決手段】通電されることにより発熱する発熱体８０をオーバーコート層２１中に設ける。これにより、発熱体８０が発熱し薄膜磁気ヘッド１０が熱膨張するので、磁気抵抗効果素子４０や電磁変換素子６０と、記録媒体２と、の距離が低減される。また、このような構成は製造が容易である。さらに、記録ヘッド部４０が、オーバーコート層２１とＧＭＲ素子２０との間に設けられているので、発生する熱が磁気抵抗効果素子４０に伝わりにくくなって磁気抵抗効果素子４０の温度上昇による不具合が抑制される。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁変換素子及び磁気抵抗効果素子を有する薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書込用の電磁変換素子や再生用の磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置への記録再生時に、記録媒体であるハードディスクから浮上するように構成されている。具体的には、薄膜磁気ヘッドをジンバルに搭載し、該ジンバルを可撓性のサスペンションアームの先端部に取り付けることでヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を構成する。そして、ハードディスクの回転に伴う空気流が薄膜磁気ヘッドの下方に流れることでサスペンションアームが撓み、該ヘッドが浮上する。
【０００３】
そして、ハードディスクの高密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの空隙すなわちヘッド浮上量は、２０ｎｍから１５ｎｍ、更には１０ｎｍと極限まで小さくなってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２０６３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さらなる高密度化のためには、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間の距離を従来よりも微少な状態にすることが求められている。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間隔をより微少にすることのできる薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及びハードディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、基台上に形成された薄膜磁気ヘッドであって、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、上記電磁変換素子及び上記磁気抵抗効果素子を挟んで上記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、上記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える。
【０００８】
本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、通電により発熱体が発熱して薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、これら磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と対向する記録媒体と、の距離を低減させることができる。また、オーバーコート層中に発熱体を有しているので、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子より下の部分、あるいは、電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と同一の高さの部分に発熱体を設けるのに比して薄膜磁気ヘッドの製造が容易となる。このため、高密度記録が低コストで可能となる。
【０００９】
ここで、上記電磁変換素子は、上記オーバーコート層と上記磁気抵抗効果素子との間に設けられることが好ましい。
【００１０】
この場合、発熱体が磁気抵抗効果素子から離れることとなるので、発生する熱が磁気抵抗効果素子に伝わりにくくなり、磁気抵抗効果素子の温度上昇による不具合を抑制することができる。
【００１１】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記基台を固定するジンバルと、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、上記電磁変換素子及び上記磁気抵抗効果素子を挟んで上記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、上記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える。
【００１２】
また、本発明に係るハードディスク装置は、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記薄膜磁気ヘッドと対向する記録媒体と、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、上記電磁変換素子及び上記磁気抵抗効果素子を挟んで上記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、上記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える。
【００１３】
このような、ヘッドジンバルアセンブリやハードディスク装置は、上述の薄膜磁気ヘッドを備えることにより、同様に高密度記録が低コストで可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す図である。ハードディスク装置１は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）１５を作動させて、高速回転するハードディスク（記録媒体）２の記録面（図１の上面）に、薄膜磁気ヘッド１０によって磁気情報を記録及び再生するものである。ヘッドジンバルアセンブリ１５は、薄膜磁気ヘッド１０が形成されたヘッドスライダ１１を搭載したジンバル１２と、これが接続されたサスペンションアーム１３とを備え、支軸１４周りに例えばボイスコイルモータによって回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ１５を回転させると、ヘッドスライダ１１は、ハードディスク２の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【００１６】
図２は、ヘッドスライダ１１の拡大斜視図である。ヘッドスライダ１１は、略直方体形状をなし、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）を主とする基台１１ａ上に、薄膜磁気ヘッド１０が形成されている。同図における手前側の面は、ハードディスク２の記録面に対向する記録媒体対向面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）Ｓと称される。ハードディスク２が回転する際、この回転に伴う空気流によってヘッドスライダ１１が浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスク２の記録面から離隔する。薄膜磁気ヘッド１０には、薄膜磁気ヘッド１０を保護するために、図中破線で示したオーバーコート層２１（詳しくは後述）が設けられている。オーバーコート層２１上には、記録用パッド１８ａ，１８ｂ、再生用パッド１９ａ，１９ｂ、及び、後述するヒータ用パッド８６ａ、８６ｂが取り付けられており、図１に示したサスペンションアーム１３には、各パットに接続される、電気信号の入出力用の配線（図示省略）が取付けられている。尚、エアベアリング面Ｓに、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等のコーティングを施してもよい。
【００１７】
図３は、薄膜磁気ヘッド１０におけるエアベアリング面Ｓに対して垂直な方向の断面図である。薄膜磁気ヘッド１０は、基台１１ａ上に形成されており、基台１１ａ側から順に、磁気抵抗効果素子としてＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子４０を有する再生ヘッド部３０と、誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部６０と、記録ヘッド部６０上に設けられたオーバーコート層２１と、を主として有する複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００１８】
基台１１ａは、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなるウエハ状の基板である。そして、この基台１１ａ上には、アルミナ等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３が厚さ約１μｍ〜約１０μｍで形成されている。
【００１９】
再生ヘッド部３０は、アンダーコート層１１３上に設けられており、アンダーコート層１１３側から順に、下部シールド層３２、ＧＭＲ素子４０を含みこのＧＭＲ素子４０を上下から挟む絶縁層３６、及び、上部シールド層３８、が積層されることにより構成されている。ＧＭＲ素子４０は、磁気抵抗変化率が高い巨大磁気抵抗効果を利用したものであり、多層構造（図示は省略）を有してＡＢＳ面側に露出している。下部シールド層３２及び上部シールド層３８は、不要な外部磁界をＧＭＲ素子４０が感知するのを防止する機能を有し、磁性材料を含む。下部シールド層３２の厚さは約１μｍ〜約３μｍ程度で、上部シールド層の厚さは厚さ約１μｍ〜約４μｍ程度である。また、絶縁層３６の厚みは、約０．０５μｍ〜１．０μｍ程度である。尚、本明細書において、シールド層のように「上部」及び「下部」という語を用いる場合があるが、「下部」とは基台１１ａに近い側であることを意味し、「上部」とは基台１１ａから遠い側であることを意味する。
【００２０】
記録ヘッド部６０は、再生ヘッド部３０上に絶縁層３９を介して形成され、長手記録方式の誘導型磁気変換素子である。尚、絶縁層３９としては厚さ約０．１μｍ〜約２．０μｍ程度のアルミナ等を利用できるが、必ずしも設ける必要はない。そして、記録ヘッド部６０は、絶縁層３９側から順に、軟磁性材料からなる下部磁極６１、非磁性の絶縁材料からなるギャップ層６３を有している。また、ギャップ層６３上には、ＡＢＳ面側に磁極部分層６４ａが、ＡＢＳ面から離れた側に上下２段の薄膜コイル７０を含む絶縁層７２が積層されている。さらに、磁極部分層６４ａ上及び絶縁層７２上には、薄膜コイル７０の一部を下部磁極６１との間に挟むと共に、エアベアリング面Ｓから離れた側で下部磁極６１と磁気的に連結するヨーク部分層６４ｂを有している。そして、下部磁極６１、ギャップ層６３、薄膜コイル７０、絶縁層７２、上部磁極６４が記録ヘッド部６０を構成している。
【００２１】
下部磁極６１は、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の磁性材料であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約３μｍ程度で形成される。
【００２２】
ギャップ層６３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体との組合せであり、例えば、厚さ約０．０５μｍ〜約０．５μｍ程度に形成される。
【００２３】
磁極部分層６４ａは、ヨーク部分層６４ｂとともに上部磁極６４を構成するものであり、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）の他、（１）鉄及び窒素原子を含む材料、（２）鉄、ジルコニア、及び酸素原子を含む材料、並びに、（３）鉄及びニッケル元素を含む材料等で形成することができる。磁極部分層６４ａの厚みは、例えば約０．５μｍ〜約３．５μｍ程度であり、好ましくは１．０μｍ〜２．０μｍである。
【００２４】
ヨーク部分層６４ｂの材質は磁極部分層６４ａと同様であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約５μｍ程度である。
【００２５】
また、薄膜コイル７０は、Ｃｕ等の導体で、例えば、各厚みは約１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００２６】
また、絶縁層７２は、アルミナやレジスト等の絶縁体で、例えば、厚さ約０．１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００２７】
そして、薄膜コイル７０に記録電流を流すと、磁極部分層６４ａと下部磁極との間に磁束が発生し、ハードディスク等の記録媒体に情報を記録することができる。
【００２８】
オーバーコート層２１は、薄膜磁気ヘッド１０の記録ヘッド部６０を保護するためのアルミナ等の絶縁材料からなる層であり、記録ヘッド部６０上に厚さ約５．０μｍ〜約３０μｍで設けられている。また、オーバーコート層２１において、ＡＢＳ面と、基台１１ａから一番遠い上面と、によって形成される稜部には、切欠部１００が形成されている。
【００２９】
そして、特に、本実施形態では、このオーバーコート層２１中に、Ｃｕ，ＮｉＦｅ，Ｔａ，Ｔｉ，ＣｏＮｉＦｅ合金，ＦｅＡｌＳｉ合金等で形成された発熱層（発熱体）８０が設けられている。この発熱層８０は、ＡＢＳ面Ｓから所定距離離間されて、オーバーコート層２１内に上部シールド層３８等と平行に形成されている。
【００３０】
発熱層８０には図中上方に伸びたＣｕ等の導電材料からなる導電部８４ａ，８４ｂが電気的に接続されており、該導電部８４ａ，８４ｂの上端にはそれぞれヒータ用パッド８６ａ，８６ｂが取り付けられている。なお、同様にして、記録ヘッド部６０は記録用パッド１８ａ，１８ｂ（図２参照）と、再生ヘッド部３０の磁気抵抗効果素子４０は再生用パッド１９ａ，１９ｂと、各々接続されているが、図３においては簡単のため図示を省略している。
【００３１】
図４は、発熱層８０の一例を示す平面図である。図４の発熱層８０のＩＩＩ−ＩＩＩ断面が図３の発熱層８０の断面に対応する。また、エアベアリング（ＡＢＳ）面Ｓは、図４中の水平方向かつ図４の紙面に垂直な方向に延びて、発熱層８０よりも図４中下方に位置している。発熱層８０は、一本のラインを層内で蛇行させた構造となっており、ラインの両端にはそれぞれ引出電極８５ａ，８５ｂを有している。引出電極８５ａ，８５ｂは、それぞれ図３に示した導電部８４ａ，８４ｂに接続されている。
【００３２】
より具体的には、所定の始点１８０から折返点１８１まで矩形波状に蛇行するように形成された上り部１８６と、折返点１８１から始点１８０の近傍の終点１８２まで上り部１８６に沿って蛇行しながら戻るように形成された下り部１８７を有しており、互いに沿うように形成された上り部１８６と下り部１８７との間隔１９０は、互いに面する上り部１８６同士の間隔１９２や、互いに面する下り部１８７同士の間隔１９３よりも狭くされている。
【００３３】
また、発熱層８０において、ＡＢＳ面Ｓに対して略垂直な方向に延在する部分の長さの総和は、ＡＢＳ面Ｓに対して略平行な方向に延在する部分の長さの総和よりも大きくなるようにされている。
【００３４】
次に、このような構成の薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５、及びハードディスク装置１の作用を説明する。図５に示すように、ハードディスク２が図中矢印方向に回転すると、空気流によって薄膜磁気ヘッド１０は浮上し、記録ヘッド部６０の上部磁極６４側がハードディスク２に近づくようにうつむく姿勢（前傾姿勢）となる。この際、発熱層８０に通電すると、当該発熱層８０から発生する熱によって薄膜磁気ヘッド１０における発熱層８０の周囲が熱膨張し、薄膜磁気ヘッド１０及び基台１１ａのＡＢＳ面Ｓが、記録媒体２側に向かって二点鎖線で示すように突出する。これにより、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０とハードディスク２との間隔が低減され、高い再生出力が得られると共に、より高密度の書込等を行うことができる。ここで、発熱層８０への通電量を制御することにより、突出量を調節でき、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０と記録媒体２との間の距離を制御できる。
【００３５】
また、発熱層８０が、オーバーコート層２１中に設けられると共に、記録ヘッド部６０が、オーバーコート層２１とＧＭＲ素子４０との間に設けられているので、ＧＭＲ素子４０と発熱層８０との間隔は、記録ヘッド部６０と発熱層８０との間隔よりも広くなっている。このため、特に発熱による影響を比較的受けやすいＧＭＲ素子４０が高温による悪影響を受けにくくされ、信頼性を向上できる。
【００３６】
また、発熱層８０において、ＡＢＳ面Ｓに対して略垂直な方向に延在する部分の長さの総和が、ＡＢＳ面Ｓに対して略平行な方向に延在する部分の長さの総和よりも大きくなるようにされている。このため、発熱層８０自体がＡＢＳ面Ｓに対して垂直な方向に膨張しやすくなり、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０を効率よく記録媒体２に向かって突出させられる。
【００３７】
また、薄膜磁気ヘッド１０のオーバーコート層２１には切欠部１００が形成されているので、薄膜磁気ヘッド１０のＡＢＳ面Ｓが熱膨張によりハードディスク２に突出しても、記録媒体２と接触しにくくなっている。なお、この切欠部１００の形状は、本実施形態のような１段の切欠に限られず、多段の切欠としてもよいし傾斜面を有する切欠等としてもよい。
【００３８】
さらに、発熱層８０においては、図４に示すように、上り部１８６と下り部１８７とが互いに寄り添うようにして蛇行しているので、アンペールの右ねじの法則から分かるように、始点１８０及び終点１８２と、折返点１８１との間において上り部１８６と下り部１８７とから発生する磁界が、互いにうち消し合う。このため、磁界の漏洩が少なくなって記録ヘッド部６０や磁気抵抗効果素子４０に悪影響を及ぼしにくくなる。また、間隔１９０が間隔１９３や間隔１９２よりも狭くされているので、互いに近接するように設けられた上り部１８６と下り部１８７とが、この上り部１８６と下り部１８６とから遠く離された他の上り部１８６と下り部１８７とから磁界の影響を受けにくくされ、通電により発生する磁界がより好適にキャンセルされる。このため、特に、発熱層８０の最外側で互いに沿うように配置される下り部１８６Ａや上り部１８７Ａからの磁界の漏洩が少なくされる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハードディスク２との距離を低減でき、さらなる高密度化が可能な薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５及びハードディスク装置１が提供される。
【００４０】
次に、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を説明する。尚、公知の製造過程については、説明を簡略化する。
【００４１】
まず、図６に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなる基板である基台１１ａに、スパッタリング法によって、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３を形成する。
【００４２】
次に、アンダーコート層１１３の上に、例えばめっき法によって、パーマロイ等の磁性材料からなる下部シールド層３２を形成する。さらに、下部シールド層３２上に、公知の手法によってＧＭＲ素子４０と、これを上下左右から挟むＡｌ２Ｏ３等の絶縁層３６を形成する。ＧＭＲ素子４０は、実際は複数の膜から構成されるが、図においては単層で示している。また、このＧＭＲ素子４０は、ＡＢＳ面側に形成される。続いて、絶縁層３６上に、例えばめっき法によって上部シールド層３８をで形成する。以上により、再生ヘッド部３０が得られる。
【００４３】
次に、上部シールド層３８上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる絶縁層３９を形成する。
【００４４】
次いで、絶縁層３９上に、パーマロイからなる下部磁極６１を例えばスパッタリング法で形成する。次に、下部磁極６１上に例えばスパッタリング法で非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体とを組み合わせたものからなるギャップ層６３を形成する。さらに、ギャップ層６３上に、フォトリソグラフィやドライエッチング等を用いた公知の方法で、２段の薄膜コイル７０を有する絶縁層７２と、上部磁極６４の磁極部分層６４ａと、上部磁極６４のヨーク部分層６４ｂと、を形成する。ここで、薄膜コイル７０の一部が、下部磁極６１と上部磁極６４との間に挟まれるようにこれらを形成する。本実施形態では２段の薄膜コイル７０を形成するが、段数はこれに限られず、また、ヘリカルコイルのようなものを形成してもよい。これにより、記録ヘッド部６０が完成する。
【００４５】
次に、記録ヘッド部６０を覆うように、非磁性のオーバーコート下層２１ａを形成する。そして、オーバーコート下層２１ａ上に、スパッッタリングによってＣｕ，ＮｉＦｅ，Ｔａ，Ｔｉ，ＣｏＮｉＦｅ合金，ＦｅＡｌＳｉ合金等の導電性材料からなる発熱層８０を形成する。
【００４６】
ここで、発熱層８０をスパッタリングで形成すると、発熱層８０の膜厚のバラツキを低減でき、薄膜磁気ヘッド毎の発熱層８０の抵抗値のバラツキを低減できる。具体的には、例えば、ＮｉＦｅの発熱層８０をメッキ法で２４４７個形成した場合、発熱層の抵抗値の標準偏差は１１．６Ωであったのに対し、ＮｉＦｅの発熱層８０をスパッタ法を用いて７９３１個形成した場合は発熱層の抵抗値の標準偏差は４．６６Ωとなった。なお、発熱層８０をメッキ法で作成することもできる。
【００４７】
次に、発熱層８０の引出電極８５ａ，８５ｂ上に、例えばめっき法によって導電部８４ａ，８４ｂを形成し、その後、スパッタ法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料を上層として積層し、例えば、ポリッシング法によってこの絶縁材料を所望の高さとし、オーバーコート層上層２１ｂとする。その後、導電部８４ａ，８４ｂの上端部にヒーター用パッド８６ａ、８６ｂを配設する。ここで、オーバーコート下層２１ａ及びオーバーコート上層２１ｂがオーバーコート層２１に対応する。なお、図示は省略するが、このとき、図示しない記録用パッドや再生用パッドも形成する。さらに、オーバーコート層２１の稜を切削して、切欠部１００を形成する。
【００４８】
以上により、本実施形態の薄膜磁気ヘッド１０が完成する。
【００４９】
このように、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０は、比較的複雑な再生ヘッド部３０及び記録ヘッド部６０の形成工程の後に行われる、比較的簡単なオーバーコート層２１を形成する工程において発熱層８０を形成すればよい。このため、再生ヘッド部３０や記録ヘッド部６０より下の部分、あるいは、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０と同一の高さの部分に発熱体８０を設けるのに比して、低コストでの製造が可能となる。
【００５０】
続いて、イオンミリング等によって基台１１ａにスライダレールを形成することにより、図２に示したヘッドスライダ１１が得られ、このヘッドスライダ１１をジンバル１２に搭載した後、サスペンションアーム１３に接続することにより図１に示したヘッドジンバルアセンブリ１５が完成する。また、ヘッドジンバルアセンブリ１５を作製した後、ヘッドスライダ１１がハードディスク２上を移動可能で、且つ、磁気信号の記録及び再生が可能となるように組み立てることにより、図１に示したハードディスク装置１が完成する。
【００５１】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、発熱層８０の位置は上記実施形態に限られず、オーバーコート層２１中であれば、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上の発熱層８０を有していても良い。また、発熱層８０のＡＢＳ面Ｓ側からの距離も限定されない。また、上記実施形態において、ＡＢＳ面Ｓに対して略垂直な方向に延在する部分の長さの総和が、ＡＢＳ面Ｓに対して略平行な方向に延在する部分の長さの総和よりも大きくなるように発熱層８０が形成されているが、この条件を満たさない構成、例えば、ＡＢＳ面Ｓが、図４中の垂直方向かつ図４の紙面に対して垂直な方向に延びて、発熱層８０よりも図４中左方に位置する構成としても動作は可能である。さらに、発熱層８０の形態も限定されない。
【００５３】
また、発熱層８０に流す電流の量等によっては、発熱層８０を軟磁性を含むシールド層で覆っても良く、これによれば、発熱層８０からの磁界が漏洩した場合でも、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００５４】
さらに、再生ヘッド部３０において、上述のＧＭＲ素子４０の代わりに、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｐｌａｎｅ）−ＧＭＲ素子や、異方性磁気抵抗効果を利用するＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用するＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子等の他のＭＲ素子を利用してもよい。また、薄膜磁気ヘッドを面内記録方式ではなく、垂直記録方式としてもよい。
【００５５】
また、図２においては、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０を含む薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１の先端部の内、トラックラインと直交するトラック幅方向の一方側の端部に設けられているが、他方側の端部でも、トラック幅方向の中央部に設けられていてもよく、要は、薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１でＡＢＳ面に臨む位置に設けられていれば良い。
【００５６】
また、図２において、ヒータ用パッド８６ａ，８６ｂは、記録用パッド１８ａ，１８ｂと再生用パッド１９ａ，１９ｂとに挟まれるように配置されているが、これに限られず、任意の配置が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、通電されることにより発熱する発熱体をオーバーコート層中に設ける。これにより、発熱体が発熱し薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。また、このような構成は製造が容易である。このため、高い信頼性を有し、高密度記録が可能な薄膜磁気ヘッド等を、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハードディスク装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの発熱層を示す平面図である。
【図５】本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドが熱膨張している様子を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１…ハードディスク装置、２…ハードディスク（記録媒体）、１０…薄膜磁気ヘッド、１１ａ…基台、１２…ジンバル、４０…ＧＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、６０…記録ヘッド部（電磁変換素子）、２１…オーバーコート層、８０…発熱層（発熱体）、１５…ヘッドジンバルアセンブリ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁変換素子及び磁気抵抗効果素子を有する薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書込用の電磁変換素子や再生用の磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドは、ハードディスク装置への記録再生時に、記録媒体であるハードディスクから浮上するように構成されている。具体的には、薄膜磁気ヘッドをジンバルに搭載し、該ジンバルを可撓性のサスペンションアームの先端部に取り付けることでヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を構成する。そして、ハードディスクの回転に伴う空気流が薄膜磁気ヘッドの下方に流れることでサスペンションアームが撓み、該ヘッドが浮上する。
【０００３】
そして、ハードディスクの高密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの空隙すなわちヘッド浮上量は、２０ｎｍから１５ｎｍ、更には１０ｎｍと極限まで小さくなってきている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２０６３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さらなる高密度化のためには、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間の距離を従来よりも微少な状態にすることが求められている。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と、記録媒体と、の間隔をより微少にすることのできる薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及びハードディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、基台上に形成された薄膜磁気ヘッドであって、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、上記電磁変換素子及び上記磁気抵抗効果素子を挟んで上記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、上記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える。
【０００８】
本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、通電により発熱体が発熱して薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、これら磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と対向する記録媒体と、の距離を低減させることができる。また、オーバーコート層中に発熱体を有しているので、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子より下の部分、あるいは、電磁変換素子や磁気抵抗効果素子と同一の高さの部分に発熱体を設けるのに比して薄膜磁気ヘッドの製造が容易となる。このため、高密度記録が低コストで可能となる。
【０００９】
ここで、上記電磁変換素子は、上記オーバーコート層と上記磁気抵抗効果素子との間に設けられることが好ましい。
【００１０】
この場合、発熱体が磁気抵抗効果素子から離れることとなるので、発生する熱が磁気抵抗効果素子に伝わりにくくなり、磁気抵抗効果素子の温度上昇による不具合を抑制することができる。
【００１１】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記基台を固定するジンバルと、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、上記電磁変換素子及び上記磁気抵抗効果素子を挟んで上記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、上記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える。
【００１２】
また、本発明に係るハードディスク装置は、基台と、上記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、上記薄膜磁気ヘッドと対向する記録媒体と、を備え、上記薄膜磁気ヘッドは、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、上記電磁変換素子及び上記磁気抵抗効果素子を挟んで上記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、上記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える。
【００１３】
このような、ヘッドジンバルアセンブリやハードディスク装置は、上述の薄膜磁気ヘッドを備えることにより、同様に高密度記録が低コストで可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態の薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す図である。ハードディスク装置１は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌｓ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）１５を作動させて、高速回転するハードディスク（記録媒体）２の記録面（図１の上面）に、薄膜磁気ヘッド１０によって磁気情報を記録及び再生するものである。ヘッドジンバルアセンブリ１５は、薄膜磁気ヘッド１０が形成されたヘッドスライダ１１を搭載したジンバル１２と、これが接続されたサスペンションアーム１３とを備え、支軸１４周りに例えばボイスコイルモータによって回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ１５を回転させると、ヘッドスライダ１１は、ハードディスク２の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【００１６】
図２は、ヘッドスライダ１１の拡大斜視図である。ヘッドスライダ１１は、略直方体形状をなし、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）を主とする基台１１ａ上に、薄膜磁気ヘッド１０が形成されている。同図における手前側の面は、ハードディスク２の記録面に対向する記録媒体対向面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）Ｓと称される。ハードディスク２が回転する際、この回転に伴う空気流によってヘッドスライダ１１が浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスク２の記録面から離隔する。薄膜磁気ヘッド１０には、薄膜磁気ヘッド１０を保護するために、図中破線で示したオーバーコート層２１（詳しくは後述）が設けられている。オーバーコート層２１上には、記録用パッド１８ａ，１８ｂ、再生用パッド１９ａ，１９ｂ、及び、後述するヒータ用パッド８６ａ、８６ｂが取り付けられており、図１に示したサスペンションアーム１３には、各パットに接続される、電気信号の入出力用の配線（図示省略）が取付けられている。尚、エアベアリング面Ｓに、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）等のコーティングを施してもよい。
【００１７】
図３は、薄膜磁気ヘッド１０におけるエアベアリング面Ｓに対して垂直な方向の断面図である。薄膜磁気ヘッド１０は、基台１１ａ上に形成されており、基台１１ａ側から順に、磁気抵抗効果素子としてＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子４０を有する再生ヘッド部３０と、誘導型の電磁変換素子としての記録ヘッド部６０と、記録ヘッド部６０上に設けられたオーバーコート層２１と、を主として有する複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００１８】
基台１１ａは、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなるウエハ状の基板である。そして、この基台１１ａ上には、アルミナ等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３が厚さ約１μｍ〜約１０μｍで形成されている。
【００１９】
再生ヘッド部３０は、アンダーコート層１１３上に設けられており、アンダーコート層１１３側から順に、下部シールド層３２、ＧＭＲ素子４０を含みこのＧＭＲ素子４０を上下から挟む絶縁層３６、及び、上部シールド層３８、が積層されることにより構成されている。ＧＭＲ素子４０は、磁気抵抗変化率が高い巨大磁気抵抗効果を利用したものであり、多層構造（図示は省略）を有してＡＢＳ面側に露出している。下部シールド層３２及び上部シールド層３８は、不要な外部磁界をＧＭＲ素子４０が感知するのを防止する機能を有し、磁性材料を含む。下部シールド層３２の厚さは約１μｍ〜約３μｍ程度で、上部シールド層の厚さは厚さ約１μｍ〜約４μｍ程度である。また、絶縁層３６の厚みは、約０．０５μｍ〜１．０μｍ程度である。尚、本明細書において、シールド層のように「上部」及び「下部」という語を用いる場合があるが、「下部」とは基台１１ａに近い側であることを意味し、「上部」とは基台１１ａから遠い側であることを意味する。
【００２０】
記録ヘッド部６０は、再生ヘッド部３０上に絶縁層３９を介して形成され、長手記録方式の誘導型磁気変換素子である。尚、絶縁層３９としては厚さ約０．１μｍ〜約２．０μｍ程度のアルミナ等を利用できるが、必ずしも設ける必要はない。そして、記録ヘッド部６０は、絶縁層３９側から順に、軟磁性材料からなる下部磁極６１、非磁性の絶縁材料からなるギャップ層６３を有している。また、ギャップ層６３上には、ＡＢＳ面側に磁極部分層６４ａが、ＡＢＳ面から離れた側に上下２段の薄膜コイル７０を含む絶縁層７２が積層されている。さらに、磁極部分層６４ａ上及び絶縁層７２上には、薄膜コイル７０の一部を下部磁極６１との間に挟むと共に、エアベアリング面Ｓから離れた側で下部磁極６１と磁気的に連結するヨーク部分層６４ｂを有している。そして、下部磁極６１、ギャップ層６３、薄膜コイル７０、絶縁層７２、上部磁極６４が記録ヘッド部６０を構成している。
【００２１】
下部磁極６１は、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の磁性材料であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約３μｍ程度で形成される。
【００２２】
ギャップ層６３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体との組合せであり、例えば、厚さ約０．０５μｍ〜約０．５μｍ程度に形成される。
【００２３】
磁極部分層６４ａは、ヨーク部分層６４ｂとともに上部磁極６４を構成するものであり、例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）の他、（１）鉄及び窒素原子を含む材料、（２）鉄、ジルコニア、及び酸素原子を含む材料、並びに、（３）鉄及びニッケル元素を含む材料等で形成することができる。磁極部分層６４ａの厚みは、例えば約０．５μｍ〜約３．５μｍ程度であり、好ましくは１．０μｍ〜２．０μｍである。
【００２４】
ヨーク部分層６４ｂの材質は磁極部分層６４ａと同様であり、例えば、厚さ約１μｍ〜約５μｍ程度である。
【００２５】
また、薄膜コイル７０は、Ｃｕ等の導体で、例えば、各厚みは約１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００２６】
また、絶縁層７２は、アルミナやレジスト等の絶縁体で、例えば、厚さ約０．１μｍ〜約３μｍ程度である。
【００２７】
そして、薄膜コイル７０に記録電流を流すと、磁極部分層６４ａと下部磁極との間に磁束が発生し、ハードディスク等の記録媒体に情報を記録することができる。
【００２８】
オーバーコート層２１は、薄膜磁気ヘッド１０の記録ヘッド部６０を保護するためのアルミナ等の絶縁材料からなる層であり、記録ヘッド部６０上に厚さ約５．０μｍ〜約３０μｍで設けられている。また、オーバーコート層２１において、ＡＢＳ面と、基台１１ａから一番遠い上面と、によって形成される稜部には、切欠部１００が形成されている。
【００２９】
そして、特に、本実施形態では、このオーバーコート層２１中に、Ｃｕ，ＮｉＦｅ，Ｔａ，Ｔｉ，ＣｏＮｉＦｅ合金，ＦｅＡｌＳｉ合金等で形成された発熱層（発熱体）８０が設けられている。この発熱層８０は、ＡＢＳ面Ｓから所定距離離間されて、オーバーコート層２１内に上部シールド層３８等と平行に形成されている。
【００３０】
発熱層８０には図中上方に伸びたＣｕ等の導電材料からなる導電部８４ａ，８４ｂが電気的に接続されており、該導電部８４ａ，８４ｂの上端にはそれぞれヒータ用パッド８６ａ，８６ｂが取り付けられている。なお、同様にして、記録ヘッド部６０は記録用パッド１８ａ，１８ｂ（図２参照）と、再生ヘッド部３０の磁気抵抗効果素子４０は再生用パッド１９ａ，１９ｂと、各々接続されているが、図３においては簡単のため図示を省略している。
【００３１】
図４は、発熱層８０の一例を示す平面図である。図４の発熱層８０のＩＩＩ−ＩＩＩ断面が図３の発熱層８０の断面に対応する。また、エアベアリング（ＡＢＳ）面Ｓは、図４中の水平方向かつ図４の紙面に垂直な方向に延びて、発熱層８０よりも図４中下方に位置している。発熱層８０は、一本のラインを層内で蛇行させた構造となっており、ラインの両端にはそれぞれ引出電極８５ａ，８５ｂを有している。引出電極８５ａ，８５ｂは、それぞれ図３に示した導電部８４ａ，８４ｂに接続されている。
【００３２】
より具体的には、所定の始点１８０から折返点１８１まで矩形波状に蛇行するように形成された上り部１８６と、折返点１８１から始点１８０の近傍の終点１８２まで上り部１８６に沿って蛇行しながら戻るように形成された下り部１８７を有しており、互いに沿うように形成された上り部１８６と下り部１８７との間隔１９０は、互いに面する上り部１８６同士の間隔１９２や、互いに面する下り部１８７同士の間隔１９３よりも狭くされている。
【００３３】
また、発熱層８０において、ＡＢＳ面Ｓに対して略垂直な方向に延在する部分の長さの総和は、ＡＢＳ面Ｓに対して略平行な方向に延在する部分の長さの総和よりも大きくなるようにされている。
【００３４】
次に、このような構成の薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５、及びハードディスク装置１の作用を説明する。図５に示すように、ハードディスク２が図中矢印方向に回転すると、空気流によって薄膜磁気ヘッド１０は浮上し、記録ヘッド部６０の上部磁極６４側がハードディスク２に近づくようにうつむく姿勢（前傾姿勢）となる。この際、発熱層８０に通電すると、当該発熱層８０から発生する熱によって薄膜磁気ヘッド１０における発熱層８０の周囲が熱膨張し、薄膜磁気ヘッド１０及び基台１１ａのＡＢＳ面Ｓが、記録媒体２側に向かって二点鎖線で示すように突出する。これにより、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０とハードディスク２との間隔が低減され、高い再生出力が得られると共に、より高密度の書込等を行うことができる。ここで、発熱層８０への通電量を制御することにより、突出量を調節でき、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０と記録媒体２との間の距離を制御できる。
【００３５】
また、発熱層８０が、オーバーコート層２１中に設けられると共に、記録ヘッド部６０が、オーバーコート層２１とＧＭＲ素子４０との間に設けられているので、ＧＭＲ素子４０と発熱層８０との間隔は、記録ヘッド部６０と発熱層８０との間隔よりも広くなっている。このため、特に発熱による影響を比較的受けやすいＧＭＲ素子４０が高温による悪影響を受けにくくされ、信頼性を向上できる。
【００３６】
また、発熱層８０において、ＡＢＳ面Ｓに対して略垂直な方向に延在する部分の長さの総和が、ＡＢＳ面Ｓに対して略平行な方向に延在する部分の長さの総和よりも大きくなるようにされている。このため、発熱層８０自体がＡＢＳ面Ｓに対して垂直な方向に膨張しやすくなり、ＧＭＲ素子４０や記録ヘッド部６０を効率よく記録媒体２に向かって突出させられる。
【００３７】
また、薄膜磁気ヘッド１０のオーバーコート層２１には切欠部１００が形成されているので、薄膜磁気ヘッド１０のＡＢＳ面Ｓが熱膨張によりハードディスク２に突出しても、記録媒体２と接触しにくくなっている。なお、この切欠部１００の形状は、本実施形態のような１段の切欠に限られず、多段の切欠としてもよいし傾斜面を有する切欠等としてもよい。
【００３８】
さらに、発熱層８０においては、図４に示すように、上り部１８６と下り部１８７とが互いに寄り添うようにして蛇行しているので、アンペールの右ねじの法則から分かるように、始点１８０及び終点１８２と、折返点１８１との間において上り部１８６と下り部１８７とから発生する磁界が、互いにうち消し合う。このため、磁界の漏洩が少なくなって記録ヘッド部６０や磁気抵抗効果素子４０に悪影響を及ぼしにくくなる。また、間隔１９０が間隔１９３や間隔１９２よりも狭くされているので、互いに近接するように設けられた上り部１８６と下り部１８７とが、この上り部１８６と下り部１８６とから遠く離された他の上り部１８６と下り部１８７とから磁界の影響を受けにくくされ、通電により発生する磁界がより好適にキャンセルされる。このため、特に、発熱層８０の最外側で互いに沿うように配置される下り部１８６Ａや上り部１８７Ａからの磁界の漏洩が少なくされる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハードディスク２との距離を低減でき、さらなる高密度化が可能な薄膜磁気ヘッド１０、ヘッドジンバルアセンブリ１５及びハードディスク装置１が提供される。
【００４０】
次に、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例を説明する。尚、公知の製造過程については、説明を簡略化する。
【００４１】
まず、図６に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなる基板である基台１１ａに、スパッタリング法によって、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなるアンダーコート層１１３を形成する。
【００４２】
次に、アンダーコート層１１３の上に、例えばめっき法によって、パーマロイ等の磁性材料からなる下部シールド層３２を形成する。さらに、下部シールド層３２上に、公知の手法によってＧＭＲ素子４０と、これを上下左右から挟むＡｌ２Ｏ３等の絶縁層３６を形成する。ＧＭＲ素子４０は、実際は複数の膜から構成されるが、図においては単層で示している。また、このＧＭＲ素子４０は、ＡＢＳ面側に形成される。続いて、絶縁層３６上に、例えばめっき法によって上部シールド層３８をで形成する。以上により、再生ヘッド部３０が得られる。
【００４３】
次に、上部シールド層３８上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる絶縁層３９を形成する。
【００４４】
次いで、絶縁層３９上に、パーマロイからなる下部磁極６１を例えばスパッタリング法で形成する。次に、下部磁極６１上に例えばスパッタリング法で非磁性絶縁体あるいは非磁性導電体と非磁性絶縁体とを組み合わせたものからなるギャップ層６３を形成する。さらに、ギャップ層６３上に、フォトリソグラフィやドライエッチング等を用いた公知の方法で、２段の薄膜コイル７０を有する絶縁層７２と、上部磁極６４の磁極部分層６４ａと、上部磁極６４のヨーク部分層６４ｂと、を形成する。ここで、薄膜コイル７０の一部が、下部磁極６１と上部磁極６４との間に挟まれるようにこれらを形成する。本実施形態では２段の薄膜コイル７０を形成するが、段数はこれに限られず、また、ヘリカルコイルのようなものを形成してもよい。これにより、記録ヘッド部６０が完成する。
【００４５】
次に、記録ヘッド部６０を覆うように、非磁性のオーバーコート下層２１ａを形成する。そして、オーバーコート下層２１ａ上に、スパッッタリングによってＣｕ，ＮｉＦｅ，Ｔａ，Ｔｉ，ＣｏＮｉＦｅ合金，ＦｅＡｌＳｉ合金等の導電性材料からなる発熱層８０を形成する。
【００４６】
ここで、発熱層８０をスパッタリングで形成すると、発熱層８０の膜厚のバラツキを低減でき、薄膜磁気ヘッド毎の発熱層８０の抵抗値のバラツキを低減できる。具体的には、例えば、ＮｉＦｅの発熱層８０をメッキ法で２４４７個形成した場合、発熱層の抵抗値の標準偏差は１１．６Ωであったのに対し、ＮｉＦｅの発熱層８０をスパッタ法を用いて７９３１個形成した場合は発熱層の抵抗値の標準偏差は４．６６Ωとなった。なお、発熱層８０をメッキ法で作成することもできる。
【００４７】
次に、発熱層８０の引出電極８５ａ，８５ｂ上に、例えばめっき法によって導電部８４ａ，８４ｂを形成し、その後、スパッタ法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料を上層として積層し、例えば、ポリッシング法によってこの絶縁材料を所望の高さとし、オーバーコート層上層２１ｂとする。その後、導電部８４ａ，８４ｂの上端部にヒーター用パッド８６ａ、８６ｂを配設する。ここで、オーバーコート下層２１ａ及びオーバーコート上層２１ｂがオーバーコート層２１に対応する。なお、図示は省略するが、このとき、図示しない記録用パッドや再生用パッドも形成する。さらに、オーバーコート層２１の稜を切削して、切欠部１００を形成する。
【００４８】
以上により、本実施形態の薄膜磁気ヘッド１０が完成する。
【００４９】
このように、本実施形態に係る薄膜磁気ヘッド１０は、比較的複雑な再生ヘッド部３０及び記録ヘッド部６０の形成工程の後に行われる、比較的簡単なオーバーコート層２１を形成する工程において発熱層８０を形成すればよい。このため、再生ヘッド部３０や記録ヘッド部６０より下の部分、あるいは、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０と同一の高さの部分に発熱体８０を設けるのに比して、低コストでの製造が可能となる。
【００５０】
続いて、イオンミリング等によって基台１１ａにスライダレールを形成することにより、図２に示したヘッドスライダ１１が得られ、このヘッドスライダ１１をジンバル１２に搭載した後、サスペンションアーム１３に接続することにより図１に示したヘッドジンバルアセンブリ１５が完成する。また、ヘッドジンバルアセンブリ１５を作製した後、ヘッドスライダ１１がハードディスク２上を移動可能で、且つ、磁気信号の記録及び再生が可能となるように組み立てることにより、図１に示したハードディスク装置１が完成する。
【００５１】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
例えば、発熱層８０の位置は上記実施形態に限られず、オーバーコート層２１中であれば、任意の位置に設けることができる。また、２つ以上の発熱層８０を有していても良い。また、発熱層８０のＡＢＳ面Ｓ側からの距離も限定されない。また、上記実施形態において、ＡＢＳ面Ｓに対して略垂直な方向に延在する部分の長さの総和が、ＡＢＳ面Ｓに対して略平行な方向に延在する部分の長さの総和よりも大きくなるように発熱層８０が形成されているが、この条件を満たさない構成、例えば、ＡＢＳ面Ｓが、図４中の垂直方向かつ図４の紙面に対して垂直な方向に延びて、発熱層８０よりも図４中左方に位置する構成としても動作は可能である。さらに、発熱層８０の形態も限定されない。
【００５３】
また、発熱層８０に流す電流の量等によっては、発熱層８０を軟磁性を含むシールド層で覆っても良く、これによれば、発熱層８０からの磁界が漏洩した場合でも、記録ヘッド部６０や再生ヘッド部３０に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００５４】
さらに、再生ヘッド部３０において、上述のＧＭＲ素子４０の代わりに、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ Ｐｌａｎｅ）−ＧＭＲ素子や、異方性磁気抵抗効果を利用するＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用するＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子等の他のＭＲ素子を利用してもよい。また、薄膜磁気ヘッドを面内記録方式ではなく、垂直記録方式としてもよい。
【００５５】
また、図２においては、記録ヘッド部６０やＧＭＲ素子４０を含む薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１の先端部の内、トラックラインと直交するトラック幅方向の一方側の端部に設けられているが、他方側の端部でも、トラック幅方向の中央部に設けられていてもよく、要は、薄膜磁気ヘッド１０が、スライダ１１でＡＢＳ面に臨む位置に設けられていれば良い。
【００５６】
また、図２において、ヒータ用パッド８６ａ，８６ｂは、記録用パッド１８ａ，１８ｂと再生用パッド１９ａ，１９ｂとに挟まれるように配置されているが、これに限られず、任意の配置が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、通電されることにより発熱する発熱体をオーバーコート層中に設ける。これにより、発熱体が発熱し薄膜磁気ヘッドが熱膨張するので、磁気抵抗効果素子や電磁変換素子と、記録媒体と、の距離が低減される。また、このような構成は製造が容易である。このため、高い信頼性を有し、高密度記録が可能な薄膜磁気ヘッド等を、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハードディスク装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの発熱層を示す平面図である。
【図５】本実施形態にかかる薄膜磁気ヘッドが熱膨張している様子を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１…ハードディスク装置、２…ハードディスク（記録媒体）、１０…薄膜磁気ヘッド、１１ａ…基台、１２…ジンバル、４０…ＧＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、６０…記録ヘッド部（電磁変換素子）、２１…オーバーコート層、８０…発熱層（発熱体）、１５…ヘッドジンバルアセンブリ。
Claims (4)
- 基台上に形成された薄膜磁気ヘッドであって、
書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、前記電磁変換素子及び前記磁気抵抗効果素子を挟んで前記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、
前記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備える薄膜磁気ヘッド。 - 前記電磁変換素子は、前記オーバーコート層と前記磁気抵抗効果素子との間に設けられた請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
- 基台と、前記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、前記基台を固定するジンバルと、を備え、
前記薄膜磁気ヘッドは、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、前記電磁変換素子及び前記磁気抵抗効果素子を挟んで前記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、
前記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備えるヘッドジンバルアセンブリ。 - 基台と、前記基台上に形成された薄膜磁気ヘッドと、前記薄膜磁気ヘッドと対向する記録媒体と、を備え、
前記薄膜磁気ヘッドは、書き込み用の電磁変換素子及び読み出し用の磁気抵抗効果素子と、前記電磁変換素子及び前記磁気抵抗効果素子を挟んで前記基台と反対側に設けられたオーバーコート層と、を有し、
前記オーバーコート層中に、通電されることにより発熱する発熱体を備えるハードディスク装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003047709A JP2004259351A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 |
| US10/780,581 US7180707B2 (en) | 2003-02-25 | 2004-02-19 | Thin-film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003047709A JP2004259351A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004259351A true JP2004259351A (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=32866581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003047709A Pending JP2004259351A (ja) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7180707B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004259351A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4093250B2 (ja) * | 2004-06-04 | 2008-06-04 | Ｔｄｋ株式会社 | オーバーコート積層体内に発熱体を備えた薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 |
| CN100373454C (zh) * | 2004-12-13 | 2008-03-05 | Tdk株式会社 | 具有用于调节磁间距的发热装置的薄膜磁头 |
| JP2006196141A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-07-27 | Tdk Corp | 発熱手段を備えた薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 |
| US7542243B2 (en) * | 2005-02-18 | 2009-06-02 | Seagate Technology Llc | Slider with transducing and heating elements formed on trailing end thereof and sharing same thin film structure |
| WO2009013824A1 (ja) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Fujitsu Limited | 磁気ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0520635A (ja) | 1991-07-11 | 1993-01-29 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘツドおよび磁気デイスク装置 |
| US5991113A (en) * | 1997-04-07 | 1999-11-23 | Seagate Technology, Inc. | Slider with temperature responsive transducer positioning |
| US5872684A (en) * | 1997-05-15 | 1999-02-16 | International Business Machines Corporation | Air bearing slider having a relieved trailing edge |
| WO2002037480A1 (fr) * | 2000-10-26 | 2002-05-10 | Hitachi, Ltd. | Curseur de tete magnetique et dispositif a disque magnetique |
| JP3934055B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2007-06-20 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 統合静電スライダ浮上高制御 |
| US6775103B2 (en) * | 2001-04-02 | 2004-08-10 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Slider head having thermally controlled distal end and assembly with a rotating disc |
| US6679762B2 (en) * | 2001-04-19 | 2004-01-20 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Recession control via thermal expansion coefficient differences in recording heads during lapping |
| JP2002343049A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Hitachi Ltd | 浮上量調整機構を有する負圧スライダ |
| JP3636133B2 (ja) * | 2001-11-29 | 2005-04-06 | Ｔｄｋ株式会社 | 薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 |
| JP2003272335A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-09-26 | Toshiba Corp | 磁気ディスク装置 |
| JP2003288710A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Fujitsu Ltd | 記録媒体駆動装置およびヘッドスライダ |
| JP4076434B2 (ja) * | 2002-12-12 | 2008-04-16 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気ヘッド及びヘッド・ジンバル・アセンブリ |
| JP2004335069A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-25 | Tdk Corp | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスク装置 |
| US6972919B2 (en) * | 2003-09-05 | 2005-12-06 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Increasing head-disk interface reliability using controlled heating |
| US6999265B1 (en) * | 2003-11-06 | 2006-02-14 | Maxtor Corporation | Method and system for dual element transducer flight height adjustment using combined thermal and electrostatic control |
| US7061706B2 (en) * | 2004-03-15 | 2006-06-13 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Circuitry for linear control of head flying height using thermal means |
| JP2005327383A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Tdk Corp | 薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ、該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置、薄膜磁気ヘッドの設計方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| JP4093250B2 (ja) * | 2004-06-04 | 2008-06-04 | Ｔｄｋ株式会社 | オーバーコート積層体内に発熱体を備えた薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 |
| JP2006053973A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気ヘッド・スライダおよび磁気ディスク装置 |
| JP4291754B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2009-07-08 | ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ | 磁気ヘッド・スライダおよび磁気ディスク装置 |
| US7046473B2 (en) * | 2004-09-14 | 2006-05-16 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method and apparatus for active fly height control with heating and electrical charge |
| US7495856B2 (en) * | 2004-10-29 | 2009-02-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Disk drive slider design for thermal fly-height control and burnishing-on-demand |
| JP4134003B2 (ja) * | 2004-11-10 | 2008-08-13 | Ｔｄｋ株式会社 | 発熱層を備えた薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置、並びにマグネティックスペーシング制御方法 |
-
2003
- 2003-02-25 JP JP2003047709A patent/JP2004259351A/ja active Pending
-
2004
- 2004-02-19 US US10/780,581 patent/US7180707B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7180707B2 (en) | 2007-02-20 |
| US20040165312A1 (en) | 2004-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7203035B2 (en) | Thin-film magnetic head having a sheet-shaped heater with a lead part connected in series with the heater and having a resistance lower than the heater | |
| US7420776B2 (en) | Thin-film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive | |
| JP3669975B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッド | |
| US8351157B2 (en) | Thin film magnetic head having temperature detection mechanism, head gimbals assembly, head arm assembly and magnetic disk device | |
| US20060103982A1 (en) | Perpendicular recording head with reduced thermal protrusion | |
| JP3681376B2 (ja) | ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 | |
| JP3940688B2 (ja) | ヘッドスライダ、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 | |
| JP2006024289A (ja) | 発熱体を備えた薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 | |
| US7224553B2 (en) | Thin-film magnetic head, head gimbal assembly, and hard disk drive incorporating a heater | |
| JP3626954B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッドの製造方法、薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 | |
| JP2006351115A (ja) | 抵抗発熱体を備えた薄膜磁気ヘッド | |
| JP2004259351A (ja) | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置 | |
| US20090310243A1 (en) | Magnetic head and magnetic storage device | |
| JP2005056508A (ja) | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 | |
| JPWO2004051762A1 (ja) | 電磁変換素子およびｃｐｐ構造磁気抵抗効果素子 | |
| JP2006196127A (ja) | 薄膜磁気ヘッド、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスクドライブ装置 | |
| JP2007323761A (ja) | 熱膨張率及びヤング率が規定されたコイル絶縁層を備えた薄膜磁気ヘッド | |
| US9852751B2 (en) | Thin film magnetic head, head gimbals assembly, head arm assembly, and magnetic disk unit with improved air bearing surface | |
| JP2004288352A (ja) | 薄膜磁気ヘッドにおける媒体対向面のラッピング方法 | |
| JP2006004474A (ja) | 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置 | |
| JP2004110976A (ja) | 薄膜磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置 | |
| JP2006351116A (ja) | 抵抗発熱体を備えた薄膜磁気ヘッド | |
| JP2006331469A (ja) | 発熱コイル体を備えた薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 | |
| JP2006344266A (ja) | 磁気ヘッド | |
| JP2005332514A (ja) | 薄膜磁気ヘッド、該薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えた磁気ディスク装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050118 |