JP2747034B2 - 磁気抵抗効果ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果ヘッド

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JP2747034B2
JP2747034B2 JP1164443A JP16444389A JP2747034B2 JP 2747034 B2 JP2747034 B2 JP 2747034B2 JP 1164443 A JP1164443 A JP 1164443A JP 16444389 A JP16444389 A JP 16444389A JP 2747034 B2 JP2747034 B2 JP 2747034B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、磁気記録技術に関し、特にオーディオ
や、コンピュータの外部記憶装置等に利用される薄膜マ
ルチトラック磁気ヘッドの再生用磁気抵抗効果ヘッド
(以下MRヘッドと略称する)の構造に関する。
従来の技術 従来この種の薄膜MRヘッドは、第6図に示すように鏡
面研磨された磁性フェライト11上に、複数の磁気ヘッド
を薄膜で形成するにあたりセンサ部が第6図(b)のよ
うに、絶縁層2、MRセンサ層3、磁気バイアス用シャン
ト層4、絶縁層兼接着層5、上部磁性フェライト12とい
う順に、又は、第6図(c)のとおりに絶縁層2、磁気
バイアス用シャント層4、MRセンサ層3、絶縁層兼接着
層5、上部磁性フェライト12という順に形成されてい
た。ここで、フェライト基板11,12は、MRセンサ3によ
る出力の分解能を向上させるための磁気シールドの役割
と、MRセンサ3及びシャント層4に流れるセンス電流に
よって磁化され、それによって発生する磁界によってMR
センサを磁気バイアスする役割を果たす。バイアス用シ
ャント層4は、MRセンサ3を磁気バイアスするために十
分な電流を確保するために設ける。バイアス層4とMRセ
ンサ層3の成膜順序は、バイアス層4が磁気シールドギ
ャップ内において、MRセンサ層3を磁気バイアスしやす
いように中心位置より、フェライト基板側11又は12のい
ずれかに近づけて成膜し、MRセンサ層3は、バイアス層
4と重ねてフェライト基板側に遠位置に配置すれば、ど
ちらが先でもかまわない。MRセンサは、磁界に対して、
抵抗が変化する性質を持ち、これに電流を流すことによ
って磁気テープ等の媒体上の信号磁界による抵抗変化
を、電圧変化として読み出す機能を有する。磁気バイア
ス層は、センサの磁界応答性に線形性を持たせるために
用いる。
発明が解決しようとする課題 ところで近年の磁気記録密度向上の要請のために、こ
の種の薄膜磁気ヘッドにおいても、大きく2つの改善が
行なわれてきた。すなわち1つは、トラック密度の向上
と、他の1つは線記録密度の向上である。しかし、この
ために、薄膜MRヘッドにおいては、次の問題点が明らか
になった。マルチトラックヘッドにおいては、トラック
密度の向上によって隣接トラックとの間隔が狭くなるた
めに、電流の漏れ及び磁界,電界の漏れ等が起こりやす
くなる。さらに線記録密度の向上のためには、MRヘッド
のシールド間隔、すなわち、第6図(b)(c)でフェ
ライト基板11,12間の間隔Sを狭くしなければいけない
が、そのためには、ギャップ内の膜の形成順序に工夫を
加えなければいけなくなる。すなわち前述したようにシ
ャントバイアス型MRヘッドにおいては、MRセンサを効率
よく磁気バイアスするため磁気シールドギャップ内にお
いて、中央よりシャント層側にずらした配置にしなけれ
ばいけない。そしてこのタイプのMRヘッドでは、上側の
フェライト基板は、接着剤で接着する方法を採用する
が、接着層の膜厚を精度よく再現することが技術的に困
難である。シャントバイアス型MRヘッドでは、MRセンサ
層及びシャント層の磁気シールドギャップ内での位置
は、特にシャント層側の距離を正確に作成しなければい
けないので、これらのプロセス上の制限によって磁気シ
ールドギャップ内の膜形成順序は、磁気フェライト基
板、絶縁層、バイアス用シャント層、MRセンサ層、絶縁
層、接着層、上部磁性フェライト基板とするのが妥当で
ある。そして磁気シールドギャップを狭くするために、
この膜構成は、次のようにする。すなわち磁性フェライ
ト基板として絶縁性の高いニッケルジンクフェライト基
板を用い、その上に直接バイアス用シャント層、MRセン
サ層、絶縁層、接着層、上部フェライトの形成順序とす
る。こうすれば従来フェライト基板上に形成していた第
1番目の絶縁層を省略出来るので、ギャップを狭くする
ことができ、高密度再生が可能となる。ところがこの膜
構成プロセスでは、次の問題が起こる。すなわち、MRセ
ンサ層は、Ni−Fe系合金を300℃付近で、成膜しなけれ
ばいけない。300℃の雰囲気中では、第7図(a)に示
すごとく、ニッケルジンクフェライト13と、あらかじめ
成膜されている磁気バイアス用シャント層4であるチタ
ンとの界面において、第7図(b)のように原子の拡散
現象が起こる。チタン原子が磁性フェライト中に拡散す
ることによって、ニッケルジンクフェライト基板13の絶
縁性が極端に悪化する。このために第7図(b)に示す
ように隣接トラック間で電流が漏洩するという問題が生
じる。以上述べた理由のために、MRセンサを用いたマル
チトラック薄膜磁気ヘッドでは、高トラック密度になれ
ばなるほど電流の漏洩も多くなり、高密度化が困難であ
った。
課題を解決するための手段 この発明は、上述の従来の諸問題を解消する目的で提
唱するもので、磁気シールド材も兼ねるフェライト基板
上に、直接各々のシャントバイアス層を多数形成し、そ
れらのシャントバイアス層上に、それぞれMRセンサ層を
形成させるとともに、上記のフェライト基板上で、シャ
ントバイアス層及びMRセンサ層で構成される各MR素子間
に、MR素子同士を絶縁するガラスを溝埋め込みあるい
は、付着させたことを特徴としている。
つまりこの発明は、薄膜MRヘッドは、フェライト基
板、Ti等のシャントバイアス層、MRセンサ層が直接積層
されるとともに、MRヘッド間同士は、積層されるフェラ
イト基板へ埋め込みが付着されたガラスで絶縁される構
造である。
作用 上記の構成によると、ガラスとバイアス用シャント材
であるチタンとの拡散現象は300℃においてニッケルジ
ンクフェライトとチタンとの間で起こる拡散に比べて非
常に少ないので、MRセンサの成膜温度においても、トラ
ック間に配置されたガラス溝にチタンの拡散が無視でき
るほど微量となり、隣接トラック間の絶縁性は良好とな
る。そして、フェライト上に直接バイアス用シャント層
を形成できるのでMRヘッドの狭ギャップ化が可能とな
る。
実施例 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明
する。第1図(a),(b)はこの発明の一実施例の薄
膜MRヘッドのテープ摺動面付近の斜視図である。理解を
容易にするために上側のフェライト基板12は、第1図
(a)で省略してある。第1図(b)は第1図(a)中
矢印方向より摺動面付近を観察した場合における断面図
である。11は下側フェライト基板、12は上側フェライト
基板である。2は、Al2O3,SiO2等の絶縁層、3は磁気抵
抗効果素子であるNi−Fe系合金で形成するMRセンサ層4
は、磁気バイアス用シャント層であるチタン、5は接着
層、61はガラス溝、8はリード用金である。上記した薄
膜MRヘッドを得るための加工プロセスを図面を参照して
説明する。第2図(a)〜(f)は、本発明のMRヘッド
のウエハプロセスを示す図である。図で(a)は、ニッ
ケルジンクフェライト表面を鏡面に研磨したところ。
(b)は、基板上に一定トラックピッチでダイサー等を
用いて溝を入れ、ガラスを充填したところ。(c)は、
前記基板上にバイアス用シャント層であるチタン及び30
0℃にて、MRセンサ材料Ni−Fe系合金を成膜、冷却後、
リード材Au8を成膜したところ。(d)は前記基板上の
チタン層4、MRセンサ層3、金リード層8を一括してセ
ンサ形状にパターンニングし、MRセンサ層3上の金を除
去したところ。(e)は、その上に絶縁材Al2O3,SiO2
を成膜後、リード線引出し部上の絶縁材を除去後、接着
剤を用いて上側フェライト基板12を接着する様子。
(f)はさらにMRセンサ部がテープ摺動面に露出するよ
うに、テープ摺動面を研磨加工したところである。
つぎに第3図は、隣接するトラック間にガラス溝61
設けた場合に、チタン層4のTiの拡散が隣接トラックに
まで連続しない様子を示す図である。Tiの拡散が深さdt
まで起こるとすると、フェライト基板11に対する拡散方
向が等方的であることを考慮すれば、ガラス溝深さd1
d1>dtを満たすように設定すればよい。この実施例によ
れば、隣接したトラック間にガラス溝が配置されてお
り、MRセンサ層3の最適成膜温度である300℃において
も既に成膜されているTiのガラス溝61内での拡散が起こ
らず、よって隣接トラック間での電気的ショートが起こ
りにくいという利点がある。さらに、ガラスは非磁性材
料なので、隣接トラック間での電気的クロストークも低
減できる。
第4図(a)は、この発明の第2実施例の薄膜MRヘッ
ドの斜視図である。同図(b)は(a)図において矢印
A方向から観察した場合における磁気シールドギャップ
近傍の摺動面図である。この実施例は、前記第1の実施
例のガラス溝61に代えて、第5図に示すように隣接トラ
ック間にあらかじめ絶縁材であるAl2O3,SiO2,ガラス等6
2を配置したことを除いて第1の実施例と同様であるた
め同一部分には、同一番号を付して、その説明を省略す
る。この実施例ではあらかじめ隣接トラック間に絶縁材
Al2O3,SiO2,ガラス溝62を配置してある。第5図は、第
2実施例において拡散防止膜62を配置した場合にTiの拡
散が隣接トラックにまで連続しない様子を示す図であ
る。前述したとおりチタンの拡散深さがdcだとすると拡
散防止膜d2はd2>2dcを満たすように設定すればよい。
この構成だとフェライト基板11上に溝加工を加えなくて
も済み絶縁材等を形成するのにフォトリソグラフィー技
術で可能なため、高精度形成が比較的簡単であり、トラ
ックピッチが小さいときでも、絶縁材の配置が容易であ
るという利点がある。
発明の効果 以上説明したように、この発明は、磁性フェライト基
板上の隣接トラック間に、ガラス溝を配置したことによ
り、MRセンサ層の最適成膜温度である300℃において
も、バイアス用シャント材であるチタンが隣接トラック
間に配置されたガラス等にほとんど拡散しないため、電
流の漏洩がほとんど起こらず、又隣接トラック間に配置
されるガラスが非磁性材料であることから、磁気的漏洩
も合わせて防止でき、これらによってクロストーク等に
ついて問題なく、狭ギャップのMRヘッドの製造が可能と
なり、高密度記録も効率よく再生できるMRヘッドが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)はこの発明の第一実施例を示すMRヘッドの
斜視図、第1図(b)は、第1図(a)ヘッドをA方向
で観察した場合の断面図、第2図(a)〜(f)は、そ
のMRヘッドを得るプロセスを示すMRヘッドの斜視図、第
3図はそのMRヘッドのガラス溝深さ設定を示す断面図、
第4図(a),(b)はこの発明の第二実施例を示すMR
ヘッドの斜視図及びA方視の断面図、第5図はそのMRヘ
ッドのガラス付着幅を示す断面図、第6図(a),
(b),(c)は従来のMRヘッドを示す斜視図、及び断
面図、第7図(a),(b)はその従来MRヘッドのチタ
ン拡散及びトラック間のショートを説明する斜視図であ
る。 11,12……フェライト基板、 3……MRセンサ層、 4……シャントバイアス層(チタン)、 61,62……ガラス。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気シールド材も兼ねるフェライト基板上
    に、直接各々のシャントバイアス層を多数形成し、それ
    らのシャントバイアス層上に、それぞれMRセンサ層を形
    成させるとともに、上記のフェライト基板上で、シャン
    トバイアス層及びMRセンサ層で構成される各MR素子間
    に、MR素子同士を絶縁するガラスを溝埋め込みあるい
    は、付着させたことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
JP1164443A 1989-06-27 1989-06-27 磁気抵抗効果ヘッド Expired - Lifetime JP2747034B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2505465B2 (ja) * 1987-06-19 1996-06-12 関西日本電気株式会社 ヨ−ク型薄膜磁気ヘッド

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