JP2733261B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的な磁気デイスク、あるいは電子カメ
ラ等で用いられている磁気ビデオデイスク等のごとき磁
気記録媒体に信号を高密度で記録再生する磁気記録再生
装置に用いて好適な薄膜磁気ヘツドに関する。

〔従来の技術〕

最近磁気デイスク用磁気ヘツドは、アクセス時間を短
縮化するための多チヤンネル化が進んでおり、また記録
の高密度化の要請からそのトラツク間隔は狭くなる傾向
にある。例えば、従来電子カメラで用いられる薄膜磁気
ヘツドにおいては、２チヤンネルヘツドを用い隣接する
２つの同心円状トラツクに夫々１フイールドづつ１フレ
ーム分の映像信号をアナログで記録していたが、デジタ
ル映像信号、又は従来の方式とは異なる方式の高品位な
映像信号を記録するためには、より多チヤンネルでトラ
ツク密度の高いヘツドが必要となる。

従来のこの多チヤンネル薄膜磁気ヘツドの構成例を第
７図の斜視図及び第８図の断面図に示す。第７図におい
て符号１で示すものはSiO₂等の材料からなる非磁性基板
であり、その上にFe−Al−Si系合金（いわゆるセンダス
ト）等の高飽和磁束密度の強磁性材料からなる下部磁性
層２、またその上にCu,Al等からなるコイル導体４が形
成されており、さらにその上に下部磁性層２と同様な強
磁性材料からなる上部磁性層３が形成されている。符号
５で示すものは磁気ギヤツプ（作動ギヤツプ）、符号６
はコンタクト部で、同図において右側が磁気記録媒体摺
接面となる。

上述した各層は薄膜堆積法とフオトリソグラフイ技術
によって作成される。

尚、下部磁性層２より上の空間部には保護絶縁層が設
けられているが図示を省略した。

このような構造の薄膜磁気ヘツドを用いて記録再生を
行うしくみの概要を述べる。

まず記録時にはコイル導体４に記録電流を流すことに
より磁気ギヤツプ５に磁界を発生させ、これに対向して
配置される図示していない磁気記録媒体を磁化し、記録
が行われる。

一方、磁気信号の再生時には磁気ギヤツプ５付近に位
置する磁気記録媒体の磁化部分から発生する磁束が上部
磁性層３、コンタクト部６、下部磁性層２の磁路を通る
ため、コイル導体４と鎖交し、この磁束が磁気記録媒体
の移動に伴って変化することにより、コイル導体４に電
圧が誘起され、再生信号となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような多チヤンネル薄膜磁気ヘツドにおいて、ト
ラツク密度をあげようとすると磁気ヘツドのトラツクの
幅を短くするか、チヤンネル間の距離を狭くする必要が
ある。ところが前者は十分な再生出力が得られなくな
る、トラツキングが困難になる等の問題が発生し、現在
様々な研究がなされている。また後者に関しても、チヤ
ンネル間の距離を狭くすると、チヤンネル間のクロスト
ークが増大するという問題が発生する。

この後者の問題は、再生を行っているヘツドを通る磁
束の漏れが、隣接した磁気ヘツドのヨークに飛び移り、
コイルと鎖交してノイズの原因になるというもので、今
後更にトラツク密度をあげていくうえで必ず克服しなく
てはならない問題である。

そしてこの後者の問題の打開策の１つとして、従来、
磁気ヘツドのヨーク長さを短くするという方法がとられ
てきた。これはチヤンネル間の対向面積を小さくして、
隣接した磁気ヘツドに飛び移る磁束をおさえようという
ものである。

しかしこの方法では、コイル導体を巻くスペースが狭
くなり、次のような理由で十分な再生出力が得られなく
なるという欠点があった。

即ち、記録時において、コイル導体には記録磁界を発
生させるのに十分な電流を流す必要がある。そしてこの
コイル導体は、単位面積当りに流すことのできる電流が
限られていることから、記録電流に耐えうるだけの断面
積を持っていなくてはならない。その結果、ある一定の
スペース内に巻くことのできるコイル導体の巻数には上
限がうまれ、そのスペースが狭くなるほど巻数は少なく
なることになる。ところが、その巻数は少ないとそれに
比例して再生時にコイル導体と鎖交する磁束が少なくな
るため、十分な出力を得ることができない訳である。

また、あまりコイル導体を巻くスペースが狭いと、巻
線数を１回としても十分な記録電流を流すだけのコイル
断面積がとれないということもおこる。

また、狭いスペースにコイルを巻かなくてはならない
ため、製造が難しくなり生産の歩止まりが悪くなるとい
った、上記欠点に関連した新たな欠点も発生した。

上記クロストークの問題の別の打開策として、下部磁
性層のチヤンネル間にスリツトを設けることにより下部
磁性層を分離し、隣接ヘツドに飛び移る磁束をおさえよ
うという試みもなされてきた。

しかしこの方法によると数ミクロンから数十ミクロン
という厚さの下部磁性層をフオトリソフグラフイーによ
りエツチングしなければならず、大変な技術と製造時間
を要する。また、クロストークはそのスリツト幅に大き
く依存するため、製品におけるクロストーク特性のばら
つきが大きいといった欠点もあった。またこの方法は、
製造が困難な割りにはクロストーク特性の向上は少なか
った。

その他、チヤンネル間に磁気シールドを設ける、上部
磁性層の形状を漏れ磁束が少なくなるように最適化する
といったようにいくつかの打開策がこれまで考えられて
きたが、どれも一長一短あり、現在のところ本クロスト
ークの問題に関して、これといった決め手はない状況に
ある。

つまり以上述べたように、多チヤンネル薄膜磁気ヘツ
ドにおいて、従来のクロストーク性能を向上させるため
にとられた方法には、 １）コイル導体を巻くスペースが十分にとれない。

２）製造が難しく、生産の歩止まりがわるい。

３）クロストーク特性をあまり向上させることはできな
い。

といった欠点があり、今後トラツク密度をあげていくう
えで大きな障害となっている。

上述したクロストークの発生機構は、次のようになっ
ている考えられる。

すなわち、記録時及び再生時のクロストークは記録又
は再生しようとするトラツクの上部磁性層から隣のチヤ
ンネルの上部磁性層に磁束が飛び移ることによって生じ
る。

再生時の場合におけるクロストークの原因となる磁束
の流れの例を第９図，第10図，第11図に示す。第９図，
第10図，第11図において第７図と同じ部分には同じ記号
を付してあり、その説明は省略する。

まず第９図は信号の再生を行っているヘツドである。
磁気記録媒体から発生する磁束は上部磁性層３の記録媒
体摺接面からはいり、上述したような磁路を通ってコイ
ル導体と鎖交する。そのとき上部磁性層３を通る磁束の
漏れの一部は隣のチヤンネルの上部磁性層３に乗り移
る。

第10図は、下部磁性層２を上から見たもので、上部磁
性層のある位置を破線で、コンタクト部６を斜線で示
す。再生を行っているヘツド21において、上部磁性層
３、コンタクト部６を通ってきた磁束は下部磁性層２で
第10図の矢印で示したように一度大きく広がってから磁
気媒体に帰る。

第11図は、その結果、隣接するチヤンネルに流れる磁
束の方向を示す。再生側ヘツドから上部磁性層３に乗り
移った磁束50は、破線矢印で示すように上部磁性層のギ
ヤツプの近傍でそれぞれギヤツプ及びコンタクト部６の
２手の方向にわかれて流れ、磁気媒体に帰る。また、下
部磁性層２を通ってきた磁束は実線矢印で示すようにコ
ンタクト部６で上部磁性層３の方向に一度広がったあと
磁気媒体に帰る。その結果、上部磁性層３から乗り移っ
た破線の矢印で示した磁束のうち、コンタクト部６を通
ったものが、この隣接チヤンネルの導体コイルと鎖交す
ることにより電圧を誘起し、クロストークの原因となっ
ていた。

本発明では、このような機構で発生するクロストーク
を、従来とは全く異なった方法で減少させ、トラツク間
隔が狭くてもクロストークの少ない、もしくは全くない
多チヤンネルの薄膜磁気ヘツドを提供することを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては上述した問題点を解決するために、
各チャンネルにおけるコンタクト部間を結ぶ結合部が下
部磁性層上に設けられた構成とした。

〔作用〕

上述したような構造を採用すると、再生を行っている
ヘツドの下部磁性層を通る磁束が、結合部を介して隣接
チヤンネルのコンタクト部へ流れやすくなり、再生ヘツ
ドのコンタクト部から隣接チヤンネルのヘツドのコンタ
クト部、上部磁性層、作動ギヤツプという方向に流れよ
うとする力が強くなる。そして結果的にその磁束は、再
生ヘツドの上部磁性層から隣接チヤンネルのヘツドの上
部磁性層に乗り移った磁束が上部磁性層からコンタクト
部に流れる磁束と力を及ぼしあい、その上部磁性層から
コンタクト部に流れて来る磁束を妨げる。

その結果、再生ヘツドの上部磁性層からの漏れ磁束の
うち隣接チヤンネルのコイル導体と鎖交する量は減少
し、チヤンネル間クロストークを減少させることができ
る。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説
明する。

〔第１実施例〕 第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を説明する
もので、各図中第７図と同一部分には同一符号を付しそ
の説明を省略する。また、第２図における矢印は第10図
におけるそれと同じでありその説明も省略する。

本実施例にあっては、下部磁性層（第１の下部磁性
層）２のコンタクト部６近傍に該下部磁性層２と共に各
チヤンネルのコンタクト部６を結合する結合部を構成す
る中間層10（第２の下部磁性層）を設けた。この中間層
10は下部磁性層２及び上部磁性層３と同様な高飽和磁束
密度の強磁性材料からなり、コイル導体はこの中間層10
の上になるような構成とした。

このような中間層10を設けると、再生を行っているヘ
ツドの下部磁性層２を通る磁束は、隣接チヤンネルのコ
ンタクト部へ流れやすくなり、再生ヘツドの下部磁性層
２における磁束の広がりは第２図に示すようになる。

その結果、隣接チヤンネルのヘツドにおける磁束の流
れは第３図で示したようになる。すなわち、コンタクト
部近傍では、下部磁性層２及び中間層10を伝わってきた
磁束が上下方向に広がり、その一部は上部磁性層を通っ
てギヤツプの方に流れようとする。

一方、上述したように上部磁性層３に乗り移った磁束
はギヤツプおよびコンタクト部６の２手の方向にそれぞ
れ流れようとするが、コンタクト部の方に流れる磁束
は、この下部磁性層２および中間層10を伝わってきた磁
束によって妨げられる。

その結果、上部磁性層３に乗り移った磁束のうちコン
タクト部６のほうへ流れる磁束は減少し、隣接チヤンネ
ルのコイルと鎖交する磁束が減少することになるためク
ロストーク性能は向上する。

尚、第３図の例においては、上部磁性層３に飛び移っ
た磁束の一部はまだコンタクト部６の方に流れている
が、中間層10の断面積を更に増やすことにより、これを
零にして、クロストークを全くなくすることも可能であ
る。

また以上の例においては、中間層10をコンタクト部付
近にのみ設けたが、第４図に示すように、各チヤンネル
のコンタクト部６の作動ギヤツプ寄りを結ぶ線よりも電
極取出し側一帯に設けてもよい。こうすることによって
コイルの段差が１箇所ですみ、製造時における段差部分
でのコイル導体の断線を避けることができる。

また本実施例では以上述べたようなクロストーク性能
を向上させる効果の他に、上部磁性層３のコンタクト部
における段差がなくなるため、透磁率の低下を防ぐこと
ができ、再生効率が向上するという効果も生まれる。

つまり本実施例を採用すると、従来のクロストーク性
能の向上のためにとられた方法の欠点であった、コイル
導体を巻くスペースが狭くなる、製造が難しくなり生産
の歩留まりが悪くなるといった問題が克服され、従来の
方法に較べてクロストーク性能を飛躍的に向上させるこ
とができる。またさらに再生効率が向上するという効果
も生まれるものである。

〔第２実施例〕 第５図は本発明の第２の実施例を説明するもので、図
中第７図と同一部分には同一符号を付しその説明を省略
する。

本実施例にあっては、非磁性基板１に予め各チヤンネ
ルのコンタクト部をつなぐ溝11を設けておき、該溝11内
に下部磁性層（第１の下部磁性層）２及び上部磁性層３
と同様な高飽和磁束密度の強磁性材料からなる最下部磁
性層（第２の下部磁性層）11を成膜してある。そして後
は従来と同様な方法でこの上に導体コイル４、上部磁性
層３等を形成して磁気ヘツドを形成する。

尚、非磁性基板１に第６図に示すような段差を形成
し、そこ一帯に最下部磁性層11を成膜しておいてもよ
い。

本実施例でも前出の第１の実施例と同様のクロストー
ク軽減効果があり、かつ従来の製造プロセスがそのまま
使える、第１の実施例のようなコイル導体に段差ができ
ない等の特徴がある。

また本実施例では上記クロストーク性能の向上の他
に、コンタクト部のトラツク方向の幅がトラツク幅より
も狭い形状の薄膜ヘツドにも対応可能であり、その場
合、記録時におけるコンタクト部の磁気飽和を緩和でき
るという効果も生まれる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明により下部磁
性層に各チヤンネルにおけるコンタクト部間を結ぶ結合
部を設けることによって、クロストーク性能を向上させ
ることができる。

またその実施方法によっては、再生効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜磁気ヘツドの第１の実施例の
斜視図、第２図，第３図はその磁束の流れを示す上面図
及び断面図、第４図は第１実施例の変形を示す図、第５
図は本発明による薄膜磁気ヘツドの第２の実施例を示す
断面図、第６図は第２実施例の変形を示す図、第７図，
第８図は従来の薄膜磁気ヘツドの形状を示す斜視図及び
断面図、第９図乃至第11図は従来の薄膜磁気ヘツドの磁
束の流れを示す上面図及び断面図である。 １……非磁性基板 ２……下部磁性層（第１の下部磁性層） ３……上部磁性層 ４……コイル導体 ５……作動ギヤツプ ６……コンタクト部（第２の下部磁性層） 10……中間層（第２の下部磁性層） 11……最下部磁性層 21……再生を行っているヘツド 22……隣接ヘツド 50……再生側ヘツドの上部磁性層から飛び移ってきた磁
束

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上に下部磁性層を配し、この下
   部磁性層上に絶縁層を介してコイル導体が形成され、こ
   のコイル導体の内径側でコンタクト部を介して前記下部
   磁性層と接続されるとともに磁気記録媒体摺接面におい
   て前記下部磁性層と作動ギャップを介して接続される上
   部磁性層を形成してなる薄膜磁気ヘッドを、前記下部磁
   性層を共通として複数個形成した多チャンネル薄膜磁気
   ヘッドにおいて、 各チャンネルにおける前記コンタクト部間を結ぶ結合部
   が前記下部磁性層上に設けられたことを特徴とする薄膜
   磁気ヘッド。
2. 【請求項２】前記結合部は、前記下部磁性層の前記上部
   磁性層との接続面側に設けられたことを特徴とする請求
   項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】前記結合部は、前記非磁性基板に各チャン
   ネル共通に予め設けられた溝または段差内に形成され、
   前記下部磁性層を介して各チャンネルにおける前記コン
   タクト部間を結ぶことを特徴とする請求項１に記載の薄
   膜磁気ヘッド。