JP2762947B2 - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッドおよびその製造方法

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いられる磁気ヘッドおよびその製造方法に係り、特に安
定浮上を可能とした耐久性ある磁気ヘッドおよびその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】小型で大容量の磁気ディスク装置を得る
ためには、磁気ディスク媒体を可能なかぎり有効に利用
することが必要であり、このため、従来より磁気ディス
ク媒体への高密度記録技術の研究開発が盛んに行なわれ
ている。
【0003】高密度化の主要因子には、媒体の磁性膜厚
の低減、磁気ヘッドのギャップ長の低減、および記録再
生時における磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔(分離
長)の低減がある。
【0004】一方、磁性膜厚の低減は出力の減少を伴
い、磁気ヘッドのギャップ長の低減は書込み能力の低下
を招く等,要求性能に対して相反する関係がある。ま
た、磁性膜厚とギャップ長の2因子については、今後さ
らに低減を図ることが物理的に困難な状況にある。この
ため、磁気ディスク装置の高記録密度化の進展に対して
は、分離長の低減が重要な役割を果すことになる。
【0005】この分離長は、磁気ヘッドの浮上量,磁気
ディスク媒体の保護膜など、ヘッドコア下面と磁性膜上
面との間に介在する層の厚みの総和であり、これまでに
ヘッド浮上量と媒体保護膜の両者は、従来技術でトライ
ボロジ上の信頼性を保つことのできるぎりぎりまで低減
されてきた。
【0006】即ち、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔
が小さくなると、磁気ヘッドが磁気ディスクと接触する
機会が増加し、磁気ヘッドのスライダ面では変質,摩
耗,チッピング等を生じて、最悪の場合ヘッドクラッシ
ュを引き起こすなど、信頼性上の重大な問題が発生する
可能性がある。
【0007】こうした状況下で信頼性の向上を図るべ
く、ABS(エアベアリング・サーフェス)にDLC
(ダイヤモンド状カーボン)膜を被覆した磁気ヘッドの
研究が各方面でなされている。この場合、DLC膜は、
高速回転時における磁気ディスクと磁気ヘッドの間欠的
な接触に対して衝撃を緩和する保護膜の役割を果たす
が、分離長低減の制約から100オングストローム程度
の極めて薄い膜厚に押えられていた。
【0008】この磁気ヘッドのABSにDLC膜を被覆
する技術は、すでに特開昭53−132322号公報に
よって提案されている。そこでは、磁気ヘッドの磁気媒
体との対向面に炭素を主とする高硬度の皮膜を形成して
おり、対向面全面に設ける場合と一部に設ける場合があ
る。皮膜を対向面の一部に設ける場合、ギャップを有す
るスライダ面には皮膜を設けず、両側のスライダ面に皮
膜を設けている。
【0009】そして、この場合、ギャップを有するスラ
イダ面と皮膜を設けた両側のスライダ面を同一面にした
構造のものと、ギャップを有するスライダ面が両側のス
ライダ面よりも低い(後退した)構造のものが提案され
ているが、前者はギャップを有するスライダ面には皮膜
がないため依然として媒体との直接接触の可能性があ
り、後者ではギャップ面の後退による分離長増加の問題
があり高密度化に対しては障害となっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】通常の磁気ディスク装
置では、停止時に磁気ヘッドは磁気ディスク上で接触状
態にあり、ディスク回転とともに徐々に浮上し、回転停
止により再びヘッドとディスクが接触するCCS方式を
とっている。記録再生時は磁気ディスクが高速回転して
おり、このとき、磁気ヘッドはヘッドコアエレメントを
有するトレーリング部がディスク面に最近接した姿勢で
一定高さを保って、浮上するような設計がなされてい
る。
【0011】しかるに、同一トラック上での記録再生に
加えて、トラック間の高速アクセスが行なわれる実機動
作においては、浮上姿勢にピッチング,及びローリング
等の変動が加わり、浮上が不安定となるとともにトレー
リング部以外の部分がディスク面に最近接し、間欠的な
接触がしばしば生じていた。
【0012】とくに、最近の磁気ディスク装置では浮上
量化が進み、こうした接触の可能性が増加している。こ
のため、DLC膜等の保護膜をスライダ面に形成する
が、この膜厚は多くは100オングストローム程度の極
めて薄い膜であるため、短期間に損傷を受け、保護膜の
役割を果たさなくなる。
【0013】この同一トラック上での記録再生に加え
て、異なるトラック間を高速アクセスする実機動作にお
いては、トレーリング部以外の部分がディスク面に最近
接し、間欠的な接触をしばしば生じている。そして、こ
のときのスライダ面の状態を詳細に観察した結果、損傷
を受けるのはスライダ中央部周辺である場合がほとんど
であることが明らかとなった。
【0014】これに対して、寿命(スライダ面と媒体が
直接接触するまでの時間)を増加するには、スライダ面
に形成する保護膜の膜厚を大きくする必要がある。
【0015】しかしながら、保護膜の膜厚を大きくする
と、トレーリング部のヘッドコア面から磁性膜表面まで
の間隔が増大し、高密度記録に適さなくなるという不都
合が生じる。
【0016】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに、ヘッドスライダ面にDLC膜等の保
護膜を形成した構成の磁気ヘッドにおいて、分離長の増
大を防ぎつつトライボロジ上十分な信頼性を確保し得る
磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することを、その
目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、ヘッドコアエレメントを備えたトレーリング部と、
このトレーリング部を保持したヘッドスライダとを有
し、このヘッドスライダのスライダ面を保護膜で被覆し
て成る磁気ヘッドにおいて、前述したスライダ面の保護
膜の膜厚をトレーリング部の保護膜の膜厚よりも大きく
設定する、という構成を採っている。
【0018】請求項2記載の発明では、ヘッドコアエレ
メントを備えたトレーリング部と、このトレーリング部
を保持したヘッドスライダとを有し、このヘッドスライ
ダのスライダ面を保護膜で被覆して成る磁気ヘッドにお
いて、前述した保護膜を、トレーリング部を除いてスラ
イダ面のみに設定する、という構成を採っている。
【0019】請求項3記載の発明では、ヘッドスライダ
面を被覆する保護膜を、ダイヤモンド状物質,グラファ
イト状物質,或いはそれらの混合物により形成する、と
いう構成を採っている。
【0020】請求項4記載の発明では、ヘッドコアエレ
メントを備えたトレーリング部と、このトレーリング部
を保持したヘッドスライダとを備えた磁気ヘッドにおい
て、ヘッドスライダの全面にほぼ均等な膜厚の保護膜を
形成したのち、ヘッドスライダ面に凸状のクラウン加工
を施し、その後、ヘッドスライダの全面に薄膜の保護膜
を付加する、という構成を採っている。
【0021】請求項5記載の発明では、ヘッドコアエレ
メントを備えたトレーリング部と、このトレーリング部
を保持したヘッドスライダとを備えた磁気ヘッドにおい
て、前述したトレーリング部をレジストで覆い、当該ト
レーリング部を除くヘッドスライダ面をエッチングした
のち、トレーリング部にエッチング深さに相当する膜厚
の保護膜を形成し、その後、トレーリング部のレジスト
を除去し、続いてヘッドスライダ全面に薄膜の保護膜を
形成する、という構成を採っている。
【0022】これによって前述した目的を達成しようと
するものである。
【0023】
【作用】トレーリング部を除くヘッドスライダ面に形成
するDLC膜等の保護膜の膜厚をトレーリング部に形成
する膜厚よりも増加させる等の手法を採用することによ
り、分離長の増大を防ぎつつトライボロジ上十分な信頼
性を確保した磁気ヘッドを得ることができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。
【0025】〔第1実施例〕図1に、本発明の第1実施
例を示す。この図1に示す第1実施例は、磁気ヘッドの
部分断面図(リーディング部から中央部までの部分を省
略)を示すものである。
【0026】この図1において、スライダ1は、薄膜ヘ
ッド素子を有する2レールの3370型スライダを示
す。このスライダ1は、アルミナとチタンカーバイドか
らなるセラミック材料(AlTiC)で形成されてい
る。また、トレーリング部2は、Cu(銅製)コイルと
NiFe(鉄−ニッケル製)ヘッドコアなどからなる薄
膜ヘッドコアエレメント4が構成されている。ヘッドス
ライダ1のスライダ面6は、トレーリング部2を除く部
分が、0.5〔μm〕エッチングされ、そこに厚膜のD
LC膜8が被覆され、更にこのDLC膜8と前述したト
レーリング部2とを含むスライダ面部分の全体に、膜厚
100オングストロームの薄膜のDLC膜9が被覆され
ている。
【0027】そして、この図1に示す磁気ヘッドは、次
のようにして作製される。
【0028】まず、薄膜ヘッド素子は、AlTiCのウ
エハ上に、PR処理,エッチング,スパッタ成膜,めっ
き成膜などからなる公知の薄膜ヘッド製造プロセスによ
って作製される。そして、1つのウエハ上に多数の薄膜
ヘッド素子が一括して作製されたのち、ローに切断さ
れ、その後、機械研磨によりスライダ加工される。
【0029】通常は、その後、個々のヘッドスライダに
よって切断されて薄膜磁気ヘッドが作製されるが、本実
施例では更に下記の処理工程が加えられている。
【0030】まず、ヘッドコアエレメント4を有するト
レーリング部2をレジストで覆い、このトレーリング部
2を除く元のスライダ面5をイオンミリングによってエ
ッチングし、その後、スライダ面6までエッチングした
のち、このスライダ面6にエッチング深さに相当する前
述した膜厚のDLC膜8をスパッタ法によって形成す
る。
【0031】ここで、エッチング深さを若干越える膜厚
のDLC膜8を成膜したのち、研磨することによって、
元のスライダ面5まで膜厚調製している。
【0032】トレーリング部2のレジストを除去し、更
にヘッドスライダ全面に薄膜のDLC膜8をスパッタで
形成することにより、トレーリング部2の保護膜厚を減
少させた磁気ヘッドを得ることができる。
【0033】この第1実施例において作製された磁気ヘ
ッドは、ヘッドコアエレメント4を含むトレーリング部
2のDLC膜厚9が100オングストロームと極めて薄
いため、高密度記録での悪影響が僅かであり、トレーリ
ング部2を除く部分のDLC膜厚8が約0.5〔μm〕
と厚いため、DLC保護膜無しか又は100オングスト
ローム程度の薄いDLC膜が形成された従来のヘッドに
比べて耐久性が格段に向上したものとなっている。
【0034】〔第2実施例〕図2に第2実施例を示す。
この図2に示す第2実施例は、磁気ヘッドの部分断面図
を示すものである。この磁気ヘッドは、エッチング深さ
に相当する厚膜のDLC膜18を形成し、トレーリング
部12のレジストを除去する工程までは前述した第1実
施例と同様にして作製される。一方、ヘッドスライダ1
1の全面に薄膜のDLC膜の形成を行なわない点が、前
述した第1実施例と異なる。従って、図2に示すよう
に、トレーリング部12を除くスライダ面に厚膜のDL
C膜18が形成され、トレーリング部12には形成され
ない磁気ヘッドが得られる。
【0035】本実施例において作製された磁気ヘッド
は、ヘッドコアエレメント14を有するトレーリング部
12には厚膜のDLC膜18がないため、高密度記録に
適する。トレーリング部12にDLC膜18がなくて
も、スライダ面16の大部分が厚膜のDLC膜(膜厚
0.5μm)18で覆われており、高速シーク時はスラ
イダ中央部周辺で接触する場合が多いため、DLC保護
膜無しか或いは100オングストローム程度の薄いDL
C膜が形成された従来のヘッドに比べて、耐久性が格段
に向上したものとなっている。
【0036】〔第3実施例〕図3に第3実施例を示す。
この図3に示す第3実施例は、磁気ヘッドの部分断面図
を示すものである。この第3実施例における磁気ヘッド
のスライダも、前述した第1実施例と同様の薄膜ヘッド
素子を有する2レールの3370型スライダである。
【0037】この図3に示すように、ヘッドスライダ2
1のスライダ面26のトレーリング部22を除く部分に
は、膜厚のDLC膜28が被覆され、クラウン加工がな
されている。
【0038】クラウン加工の頂上(図3では下端部)で
のDLC膜厚28は0.1〔μm〕である。更に、トレ
ーリング部22を含むスライダ面26全体には、膜厚1
00オングストロームの薄膜のDLC膜29が被覆され
ている。
【0039】この第3実施例における磁気ヘッドは、次
のようにして作製される。
【0040】まず、薄膜ヘッド素子のウエハプロセス,
ロー切断からスライダ加工までは第1実施例と同様であ
る。ここで、ヘッドスライダ1の全面に膜厚0.15
〔μm〕程度の厚膜のDLC膜38をスパッタ法によっ
て形成する。次に、スライダ面36を凸状のクラウン加
工し、その後、ヘッドスライダ1の全面に薄膜のDLC
膜29を形成することにより、Cuコイル23,ヘッド
コア24などからなるトレーリング部22の保護膜厚を
減少させた磁気ヘッドが得られる。
【0041】この第3実施例において作製された磁気ヘ
ッドは、ヘッドコアエレメントを有するトレーリング部
22のDLC膜厚29が100オングストロームと極め
て薄いため、高密度記録での悪影響が僅かであり、トレ
ーリング部22を除く部分のDLC膜厚28が最大で約
0.1〔μm〕、平均で約0.7〔μm〕程度と厚いた
め、DLC摩耗無しか或いは100オングストローム程
度の薄いDLC膜がヘッドスライダ全面に形成された従
来のヘッドに比べて、耐久性が格段に向上したものとな
っている。
【0042】〔第4実施例〕図4に第4実施例を示す。
この図4に示す第4実施例は、磁気ヘッドの部分断面図
を示すものである。この第4実施例における磁気ヘッド
は、厚膜のDLC膜38を形成後、クラウン加工すると
ころまでは前述した第1実施例と同様にして作製される
が、ヘッドスライダ31の全面に薄膜のDLC膜の形成
を行なわない点が異なる。従って、図4に示すように、
トレーリング部22を除くスライダ面に厚膜のDLC膜
38が図示のように形成され、トレーリング部32には
形成されない磁気ヘッドが得られる。
【0043】本実施例において作製された磁気ヘッド
は、ヘッドコアエレメントを有するトレーリング部32
にはDLC膜がないため高密度記録に適する。トレーリ
ング部にDLC膜がなくても、スライダ面の大部分が厚
膜のDLC膜38で覆われており、高速のシーク時はス
ライダ中央周辺で接触する場合が多いため、DLC膜無
しか或いはスライダ面の全面に100オングストローム
程度の薄いDLC膜が形成された従来のヘッドに比べ
て、耐久性が格段に向上したものとなっている。
【0044】ここで、上記各実施例で用いられる磁気ヘ
ッドの保護膜としては、ダイヤモンド状カーボン膜につ
いて説明したが、グラファイト状或いはそれらの混合物
である保護膜が望ましいが、カーボンに少量の各種金属
元素を添加した保護膜、シリカやジルコニアといった酸
化物の保護膜を用いてもよい。これらの保護膜は、主と
してスパッタ,蒸着,イオンプレーティング,CVDと
いった乾式法で成膜されるが、ゾルゲル法などの湿式法
で成膜してもよい。
【0045】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、ヘッドスライダ面をDLC膜等の
保護膜で被覆するが、ヘッドコアエレメントを有するト
レーリング部は極く薄くし、トレーリング部を除くスラ
イダ面の保護膜厚をトレーリング部よりも厚くするよう
にしたので、分解能低下につながる分離長の増大を防ぎ
つつ、トライボロジ上十分な信頼性を確保することがで
き、このため、本発明にあって、スライダ面に保護膜を
形成後にクラウン加工する事も可能となり、PRプロセ
スとイオンエッチング,スパッタ成膜を組合わせた処理
による製造も可能となる、という従来にない優れた磁気
ヘッドおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す概略部分断面図であ
る。
【図2】本発明の第2実施例を示す概略部分断面図であ
る。
【図3】本発明の第3実施例を示す概略部分断面図であ
る。
【図4】本発明の第4実施例を示す概略部分断面図であ
る。
【符号の説明】 1,11,21,31 スライダ 2,12,22,32 トレーリング部 4,14,24,34 ヘッドコア(ヘッドコアエレメ
ント) 6,16,26,36 スライダ面 7,17,27,37 最終的なスライダ面 8,18,28,38 厚膜のDLC膜 9,29 薄膜のDLC膜

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘッドコアエレメントを備えたトレーリ
    ング部と、このトレーリング部を保持したヘッドスライ
    ダとを有し、このヘッドスライダのスライダ面を保護膜
    で被覆して成る磁気ヘッドにおいて、 前記スライダ面の保護膜の膜厚を、前記トレーリング部
    の保護膜の膜厚よりも大きく設定したことを特徴とする
    磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 ヘッドコアエレメントを備えたトレーリ
    ング部と、このトレーリング部を保持したヘッドスライ
    ダとを有し、このヘッドスライダのスライダ面を保護膜
    で被覆して成る磁気ヘッドにおいて、 前記保護膜を、前記トレーリング部を除いて前記スライ
    ダ面のみに設定したことを特徴とする磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 ヘッドスライダ面を被覆する保護膜が、
    ダイヤモンド状物質,グラファイト状物質,或いはそれ
    らの混合物により形成されていることを特徴とした請求
    項1又は2記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 ヘッドコアエレメントを備えたトレーリ
    ング部と、このトレーリング部を保持したヘッドスライ
    ダとを備えた磁気ヘッドにおいて、 前記ヘッドスライダの全面にほぼ均等な膜厚の保護膜を
    形成したのち、前記ヘッドスライダ面に凸状のクラウン
    加工を施し、その後ヘッドスライダの全面に薄膜の保護
    膜を付加したことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項5】 ヘッドコアエレメントを備えたトレーリ
    ング部と、このトレーリング部を保持したヘッドスライ
    ダとを備えた磁気ヘッドにおいて、 前記トレーリング部をレジストで覆い、当該トレーリン
    グ部を除くヘッドスライダ面をエッチングしたのち、前
    記トレーリング部にエッチング深さに相当する膜厚の保
    護膜を形成し、その後、前記トレーリング部のレジスト
    を除去し、続いてヘッドスライダ全面に薄膜の保護膜を
    形成したことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
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