JP2779036B2 - Thin film magnetic head - Google Patents
Thin film magnetic headInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、スライダに薄膜磁気変換素子及びその読み
書き回路を備える薄膜磁気ヘッドに関し、スライダをシ
リコンで構成し、その上に読み書き回路を集積すること
により、薄膜磁気変換素子から読み書き回路に至るリー
ドインダクタンスがきわめて小さく、高周波応答性に優
れ、ノイズが入りにくい小型の薄膜磁気ヘッドが得られ
るようにしたものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin-film magnetic head having a slider and a thin-film magnetic transducer and a read / write circuit for the same. The slider is made of silicon, and a read / write circuit is integrated thereon. Thus, it is possible to obtain a small-sized thin-film magnetic head having extremely small read inductance from the thin-film magnetic transducer to the read / write circuit, excellent in high-frequency response, and hardly causing noise.
＜従来の技術＞ 従来より、磁気ディスク装置には、磁気記録媒体の走
行によって生じる動圧を利用して、例えば磁気ディスク
等の磁気記録媒体との間に微小な空気ベアリングによる
間隔を保って浮上する薄膜磁気ヘッドが用いられてい
る。浮上型の薄膜磁気ヘッドの一般的な構造は、例えば
特公昭58−21329号、特公昭58−28650号公報等に開示さ
れる如く、Al2O3−TiCなどのセラミック構造体でなるス
ライダの空気流入端に、薄膜磁気変換素子を有する構造
である。薄膜磁気変換素子はIC製造テクノロジと同様の
プロセスにしたがって形成された薄膜素子である。<Conventional Technology> Conventionally, a magnetic disk device has been floated by using a dynamic pressure generated by running of a magnetic recording medium and maintaining a small air bearing interval between the magnetic recording medium and a magnetic recording medium such as a magnetic disk. Thin-film magnetic heads are used. A general structure of a flying type thin film magnetic head is, for example, a slider made of a ceramic structure such as Al 2 O 3 —TiC as disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 58-21329 and 58-28650. This is a structure having a thin-film magnetic transducer at the air inflow end. The thin-film magnetic transducer is a thin-film element formed according to a process similar to the IC manufacturing technology.
磁気ディスク装置として使用する場合は、薄膜磁気ヘ
ッドは、磁気記録媒体との間に微小な空気ベアリングに
よる間隙を保ちながら追従できるように、ジンバル系ヘ
ッド支持装置に取付けられる。薄膜磁気ヘッドは、スラ
イダが第１軸に関してピッチ運動を行ない、第２軸に関
してロール運動を行ない、更に偏揺れを防止するよう
に、ヘッド支持装置に取付けられる。When used as a magnetic disk drive, the thin-film magnetic head is mounted on a gimbal-type head support device so that the thin-film magnetic head can follow the magnetic recording medium while maintaining a small air bearing gap. The thin film magnetic head is mounted on a head support device such that the slider performs a pitch motion about a first axis, performs a roll motion about a second axis, and further prevents yaw.
薄膜磁気ヘッドは、リード線を通して読み書き回路に
接続される。読み書き回路は、一般には、薄膜磁気ヘッ
ドとは独立して外部に設けられており、読み書き素子で
得られた読み出し信号を増幅して外部に出力すると共
に、書き込み信号を所要の信号に変換して薄膜磁気ヘッ
ドに供給する。The thin-film magnetic head is connected to a read / write circuit through a lead wire. The read / write circuit is generally provided outside independently of the thin-film magnetic head, amplifies the read signal obtained by the read / write element and outputs it outside, and converts the write signal into a required signal. Supply to thin film magnetic head.
＜発明が解決しようとする課題＞ 上述したように、従来の薄膜磁気ヘッド及びこれを用
いた磁気ディスク装置では、読み書き回路は薄膜磁気ヘ
ッドから独立してその外部に設けられており、両者間を
リード線によって接続する構成であった。このため、リ
ード線によるリードインダクタンス分が大きくなり、高
周波応答性が悪くなると共に、外部からノイズが入り易
くなるという問題点があった。高周波応答性の改善は高
速読み書き、高速データ処理のために欠くことのできな
い事項である。<Problems to be Solved by the Invention> As described above, in the conventional thin-film magnetic head and the magnetic disk device using the same, the read / write circuit is provided outside the thin-film magnetic head independently of the thin-film magnetic head. The connection was made by a lead wire. For this reason, there has been a problem that the lead inductance due to the lead wire is increased, the high-frequency response is deteriorated, and noise is likely to enter from the outside. Improvement of high-frequency response is an indispensable matter for high-speed reading / writing and high-speed data processing.
高周波応答性を改善しようとした従来技術としては、
例えば特開昭58−118017号公報で開示された技術が知ら
れている。この従来技術においては、読み書き用集積回
路素子を、薄膜磁気ヘッドに直接に貼り付けてリードイ
ンダクタンスを減少させるようにしてあった。Conventional technologies that attempt to improve high-frequency response include:
For example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-118017 is known. In this prior art, a read / write integrated circuit element is directly attached to a thin-film magnetic head to reduce lead inductance.
しかしながら、上記従来技術では、薄膜磁気ヘッドの
小型化のために、薄膜磁気ヘッドに読み書き用集積回路
素子を貼り付けることが物理的に困難になりつつある。
この種の薄膜磁気ヘッドは、磁気記録の高密度化及び高
速化に対応するため、ますます小型化される傾向にあ
る。小型化は、高密度記録を達成するのに必要な浮上量
減少及びスペーシングクロス低下に有効である上に、ジ
ンバルとの組合せにおいて、共振周波数を高め、クラッ
シュ防止及び耐久性向上に効果があり、しかも、動圧と
支持バネ圧との間の適正なバランスを保ち、フライト姿
勢を良好に保ち、安定な浮上特性が得られるからであ
る。更に、小型化によるヘッドの質量減少は、ジンバル
を支持するアームのアクセス運動の高速化をもたらす。However, in the above-described prior art, it is becoming physically difficult to attach a read / write integrated circuit element to the thin-film magnetic head in order to reduce the size of the thin-film magnetic head.
This type of thin-film magnetic head tends to be further miniaturized in order to cope with higher density and higher speed of magnetic recording. Miniaturization is effective in reducing the flying height and spacing cross required to achieve high-density recording.In addition, in combination with a gimbal, it has the effect of increasing the resonance frequency, preventing crashes and improving durability. Moreover, this is because an appropriate balance between the dynamic pressure and the support spring pressure is maintained, the flight attitude is maintained well, and stable flying characteristics are obtained. Further, the reduction in the mass of the head due to miniaturization results in a faster access movement of the arm supporting the gimbal.
別の先行技術として、IBM Technical Disclosure Bul
letin vol.25 No.7A December 1982は、サファイヤ基板
の上にシリコン層を付着させ、シリコン層の上に集積回
路を形成する技術を開示している。この先行技術の場合
は、サファイヤを使用しなければならないこと、及び、
その上にシリコン層を付着させなければならないことか
ら、製造工程の複雑化、及び、コストアップを招くこと
が予想される。Another prior art is IBM Technical Disclosure Bul
letin vol.25 No.7A December 1982 discloses a technique of depositing a silicon layer on a sapphire substrate and forming an integrated circuit on the silicon layer. In the case of this prior art, sapphire must be used; and
Since a silicon layer must be deposited thereon, it is expected that the manufacturing process will be complicated and the cost will increase.
本発明の課題は、薄膜磁気変換素子から読み書き回路
に至るリードインダクタンスがきわめて小さく、高周波
応答性に優れ、ノイズが入りにくく、小型化にも充分に
対応できる薄膜磁気ヘッドを抵抗することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin-film magnetic head that has a very small lead inductance from a thin-film magnetic transducer to a read / write circuit, has excellent high-frequency response, is less likely to receive noise, and can sufficiently cope with miniaturization.
本発明のもう一つの課題は、製造工程数の削減、及
び、コストダウンに寄与し得る薄膜磁気ヘッドを提供す
ることである。Another object of the present invention is to provide a thin-film magnetic head that can contribute to reduction in the number of manufacturing steps and cost.
本発明の更にもう一つの課題は、耐摩耗性を向上させ
た薄膜磁気ヘッドを提供することである。Still another object of the present invention is to provide a thin-film magnetic head having improved wear resistance.
＜課題を解決するための手段＞ 上述する課題解決のため、本発明に係る薄膜磁気ヘッ
ドは、スライダに薄膜磁気変換素子及びその読み書き回
路を備える。前記スライダは、シリコンでなる。前記読
み書き回路は、前記スライダを構成する前記シリコンを
利用して集積された集積回路となっている。更に、前記
スライダは、媒体対向面に耐摩耗保護膜を有する。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-described problems, a thin-film magnetic head according to the present invention includes a slider provided with a thin-film magnetic transducer and a read / write circuit therefor. The slider is made of silicon. The read / write circuit is an integrated circuit integrated using the silicon constituting the slider. Further, the slider has a wear-resistant protective film on the medium facing surface.
＜作用＞ スライダはシリコンでなり、読み書き回路はスライダ
を構成するシリコンを利用して集積された集積回路とな
っているので、薄膜磁気変換素子及び読み書き回路の両
者を周知のIC製造テクノロジによって製造できる。この
ため、スライダをより一層小型化できるようになると共
に、薄膜磁気変換素子から読み書き回路に至るリードイ
ンダクタンスがきわめて小さく、高周波応答性に優れ、
ノイズが入りにくい薄膜磁気ヘッドが得られる。<Operation> Since the slider is made of silicon and the read / write circuit is an integrated circuit using the silicon constituting the slider, both the thin-film magnetic transducer and the read / write circuit can be manufactured by well-known IC manufacturing technology. . As a result, the slider can be further miniaturized, the lead inductance from the thin-film magnetic transducer to the read / write circuit is extremely small, and high-frequency response is excellent.
A thin-film magnetic head with less noise is obtained.
スライダはシリコンでなるから、サファイヤ基板の上
にシリコン層を形成する従来技術と比較して、製造プロ
セスが少なくて済み、また、材料コストが安価になる。
従って、製造工程数の削減、及び、コストダウンに寄与
し得る。Since the slider is made of silicon, the number of manufacturing processes can be reduced and the material cost can be reduced as compared with the prior art in which a silicon layer is formed on a sapphire substrate.
Therefore, it can contribute to reduction in the number of manufacturing steps and cost.
スライダは、媒体対向面に耐摩耗保護膜を有するか
ら、シリコンで構成されたスライダの媒体対向面の耐摩
耗性を向上させることができる。Since the slider has a wear-resistant protective film on the medium facing surface, the wear resistance of the medium facing surface of the slider made of silicon can be improved.
＜実施例＞ 第１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図であ
る。１はスライダ、２は薄膜磁気変換素子、３は読み書
き回路、４、５は取出電極、６は耐摩耗保護膜である。Embodiment FIG. 1 is a perspective view of a thin-film magnetic head according to the present invention. 1 is a slider, 2 is a thin film magnetic transducer, 3 is a read / write circuit, 4 and 5 are extraction electrodes, and 6 is a wear-resistant protective film.
スライダ１は、従来多用されているAl2O3−TiCなどの
セラミック構造体に代えて、シリコンで構成してある。
スライダ１は、媒体対向面101がレール部及びテーパ面
を持つ通常タイプでもよいし、レール部及びテーパ面を
持たない平面状のものでもよい。実施例では、媒体対向
面101がレール部及びテーパ面を持たない平面状となっ
ていて、この面101の全体をABS面として作用させるよう
にした構造のもを示してある。かかる構成の薄膜磁気ヘ
ッドは、スライダ１の媒体対向面101がレール部のない
単純な平面状となっているため、小型化が容易である。
空気流出方向ａで見た媒体対向面101の端縁（イ）、
（ロ）は、コンタクト．スタート時における磁気ディス
クの表面との引掛りをなくすため、弧状に形成するのが
望ましい。他の端縁（ハ）、（ニ）も弧状に形成でき
る。The slider 1 is made of silicon instead of a ceramic structure such as Al 2 O 3 —TiC that has been frequently used.
The slider 1 may be a normal type in which the medium facing surface 101 has a rail portion and a tapered surface, or may be a flat type having no rail portion and no tapered surface. In the embodiment, a structure is shown in which the medium facing surface 101 has a flat shape without a rail portion and a tapered surface, and the entire surface 101 acts as an ABS surface. In the thin film magnetic head having such a configuration, the medium facing surface 101 of the slider 1 has a simple flat shape without a rail portion, and therefore, it is easy to reduce the size.
Edge (a) of the medium facing surface 101 as viewed in the air outflow direction a,
(B) is a contact. It is desirable that the magnetic disk be formed in an arc shape in order to prevent the magnetic disk from catching at the start. The other edges (c) and (d) can also be formed in an arc shape.
薄膜磁気変換素子２は、磁気ディスク等の磁気記録媒
体との組合せにおいて、空気流出端部側となる端面に付
着させてある。実施例において、薄膜磁気変換素子２は
１個であり、幅方向の略中間部に配置されている。媒体
対向面101にレール部を有するタイプのものでは、薄膜
磁気変換素子２はレール毎に２個備えられる。The thin-film magnetic transducer 2 is attached to an end surface on the air outflow end side in combination with a magnetic recording medium such as a magnetic disk. In the embodiment, the number of the thin-film magnetic transducer 2 is one, and it is arranged at a substantially middle portion in the width direction. In the type having a rail portion on the medium facing surface 101, two thin film magnetic transducers 2 are provided for each rail.
読み書き回路３は、シリコンでなるスライダ１を基板
として、従来より周知のIC製造テクノロジに従って、所
定の回路構成となるように集積された集積回路となって
いる。読み書き回路３の回路構成は当業者にとって周知
であるので、詳細は省略する。The read / write circuit 3 is an integrated circuit formed by using a slider 1 made of silicon as a substrate and having a predetermined circuit configuration according to a conventionally well-known IC manufacturing technology. Since the circuit configuration of the read / write circuit 3 is well known to those skilled in the art, the details are omitted.
取出電極４、５は読み書き回路３の出力端であり、外
部から導かれたリード線が接続される。その個数は読み
書き回路３の出力数に応じた数となる。実施例において
は、媒体対向面101と対向する面102に設けられている
が、薄膜磁気変換素子２及び読み書き回路３を配置した
端面103または両側面104、105に導出してもよい。The extraction electrodes 4 and 5 are output terminals of the read / write circuit 3 and are connected to lead wires led from outside. The number is a number corresponding to the number of outputs of the read / write circuit 3. In the embodiment, the thin film magnetic transducer 2 and the read / write circuit 3 are disposed on the end face 103 or both side faces 104 and 105, though the face is provided on the face 102 facing the medium facing face 101.
耐摩耗保護膜６は、シリコンで構成されたスライダ１
の媒体対向面101の耐摩耗性を向上させるために設けら
れたもので、耐摩耗性の高いSiC、Si3N4、SiO2等の膜と
して形成する。耐摩耗保護膜６はスパッタ等の手段によ
って付着できる。The wear-resistant protective film 6 is a slider 1 made of silicon.
It is provided to improve the wear resistance of the medium facing surface 101, and is formed as a film of high wear resistance such as SiC, Si 3 N 4 , and SiO 2 . The wear-resistant protective film 6 can be attached by means such as sputtering.
上述のように、スライダ１はシリコンでなり、読み書
き回路３はスライダ１を構成するシリコンを利用して集
積された集積回路となっていので、スライダ１を小型化
した場合でも、その制限を殆ど受けることなく、周知の
IC製造テクノロジに従って容易に製造できる。As described above, since the slider 1 is made of silicon and the read / write circuit 3 is an integrated circuit using the silicon constituting the slider 1, it is almost limited even if the slider 1 is downsized. Without, well-known
Can be easily manufactured according to IC manufacturing technology.
薄膜磁気変換素子２もIC製造テクノロジと同様のプロ
セスに従って形成されるから、両者２、３の製造工程が
近似したものとなり、両者２、３をスライダ１の同一の
面上に形成することによって、リードインダクタンスを
最小にし、高周波応答性を向上させた小型の薄膜磁気ヘ
ッドを実現できる。Since the thin-film magnetic transducer 2 is also formed according to the same process as the IC manufacturing technology, the manufacturing steps of the two and the three are similar. By forming the two and the three on the same surface of the slider 1, It is possible to realize a small-sized thin-film magnetic head that minimizes lead inductance and improves high-frequency response.
スライダ１はシリコンでなるから、サファイヤ基板の
上にシリコンで層を形成する従来技術と比較して、製造
プロセスが少なくて済み、また、材料コストが安価にな
る。従って、製造工程数の削減、及び、コストダウンに
寄与し得る。Since the slider 1 is made of silicon, the number of manufacturing processes is reduced and the material cost is reduced as compared with the conventional technique in which a layer is formed of silicon on a sapphire substrate. Therefore, it can contribute to reduction in the number of manufacturing steps and cost.
スライダ１は、媒体対向面101に耐摩耗保護膜６を有
するから、シリコン構成されたスライダ１の媒体対向面
101の耐摩耗性を向上させることができる。Since the slider 1 has the wear-resistant protective film 6 on the medium facing surface 101, the medium facing surface of the slider 1 made of silicon is used.
The wear resistance of 101 can be improved.
本発明に係る薄膜磁気ヘッドは、シリコンウエハ上に
フォトリソグラフィ等の高精度パターン形成技術を駆使
して、薄膜磁気変換素子２及び読み書き回路３を含む薄
膜磁気ヘッド要素を多数個整列して形成した後、各薄膜
磁気ヘッド要素毎に分割して取出すことによって容易に
製造できる。このIC製造工程等を当業者にとって自明で
あるので、詳細は省略する。In the thin-film magnetic head according to the present invention, a number of thin-film magnetic head elements including the thin-film magnetic transducer 2 and the read / write circuit 3 are aligned and formed on a silicon wafer by utilizing a high-precision pattern forming technique such as photolithography. Thereafter, it can be easily manufactured by dividing and taking out each thin film magnetic head element. Since the IC manufacturing process and the like are obvious to those skilled in the art, the details are omitted.
第２図は要部の拡大部分断面図である。図において、
20はSiO2等でなる絶縁膜、21は下部磁性膜、22はSiO2等
でなるギャップ膜、23は上部磁性膜、24は導体コイル
膜、25はノボラック樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁
膜、26、27はリード電極（第１図参照）、28は保護膜で
ある。FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of a main part. In the figure,
20 is an insulating film made of SiO 2 or the like, 21 is a lower magnetic film, 22 is a gap film made of SiO 2 or the like, 23 is an upper magnetic film, 24 is a conductor coil film, and 25 is an organic resin such as a novolak resin. Insulating films, 26 and 27 are lead electrodes (see FIG. 1), and 28 is a protective film.
下部磁性膜21及び上部磁性膜23の先端部は、微小厚み
のギャップ膜22を隔てて対向するボール部211、231とな
っており、ポール部211、231に形成された変換ギャップ
おいて読み書きを行なう。212、232はヨーク部であり、
ポール部211、231とは反対側にあって、下部磁性膜21及
び上部磁性膜23を互いに結合させてある。The tip portions of the lower magnetic film 21 and the upper magnetic film 23 are ball portions 211 and 231 opposed to each other with a gap film 22 having a small thickness, and read / write is performed in a conversion gap formed in the pole portions 211 and 231. Do. 212 and 232 are yoke parts,
The lower magnetic film 21 and the upper magnetic film 23 are coupled to each other on the side opposite to the pole portions 211 and 231.
絶縁膜25は複数層の絶縁膜251〜253から構成されてい
て、絶縁膜251、252の上に、ヨーク部212、232の結合部
のまわりを渦巻状にまわるように、導体コイル膜24を形
成してある。The insulating film 25 is composed of a plurality of insulating films 251 to 253.On the insulating films 251 and 252, the conductor coil film 24 is formed so as to spiral around the joint of the yoke portions 212 and 232. It is formed.
リード電極26、27は、一端側が導体コイル膜24の両端
にそれぞれ導通接続されており、他端側は読み書き回路
３に接続されている。One end of each of the lead electrodes 26 and 27 is conductively connected to both ends of the conductor coil film 24, and the other end is connected to the read / write circuit 3.
上記各実施例では、面内記録再生用の薄膜磁気ヘッド
を示したが、垂直磁気記録再生用の薄膜磁気ヘッドに
も、本発明は適用できる。更に、実施例に示す２端子型
の薄膜磁気ヘッドに限らず、センタータップを有する３
端子型の薄膜磁気ヘッドにも、本発明は適用できる。In each of the above embodiments, the thin-film magnetic head for in-plane recording / reproduction is shown. However, the present invention can be applied to a thin-film magnetic head for perpendicular magnetic recording / reproduction. Further, the present invention is not limited to the two-terminal type thin-film magnetic head shown in the embodiment, but may be a three-terminal type having a center tap.
The present invention can be applied to a terminal type thin film magnetic head.
＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果
が得られる。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
（ａ）薄膜磁気変換素子から読み書き回路に至るリード
インダクタンスがきわめて小さく、高周波応答性に優
れ、ノイズの影響を受けにくい薄膜磁気ヘッドを提供で
きる。(A) It is possible to provide a thin-film magnetic head having extremely small read inductance from the thin-film magnetic transducer to the read / write circuit, excellent high-frequency response, and less affected by noise.
（ｂ）高密度記録、高速追従及び高速アクセスに適した
小型の薄膜磁気ヘッドを提供できる。(B) A small thin-film magnetic head suitable for high-density recording, high-speed tracking, and high-speed access can be provided.
（ｃ）製造工程数の削減、及び、コストダウンに寄与し
得る薄膜磁気ヘッドを提供することができる。(C) It is possible to provide a thin-film magnetic head that can contribute to reduction in the number of manufacturing steps and cost.
（ｄ）耐摩耗性を向上させた薄膜磁気ヘッドを提供する
ことができる。(D) A thin-film magnetic head with improved wear resistance can be provided.
第１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図、第２図
は同じく要部の拡大部分断面図である。 １……スライダ、２……薄膜磁気変換素子 ３……読み書き回路FIG. 1 is a perspective view of a thin-film magnetic head according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a main part of the same. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Slider 2 ... Thin film magnetic transducer 3 ... Read / write circuit
Claims (1)
書き回路を備える薄膜磁気ヘッドであって、 前記スライダは、シリコンでなり、 前記読み書き回路は、前記スライダを構成する前記シリ
コンを利用して集積された集積回路となっており、 前記スライダは、媒体対向面に耐摩耗保護膜を有する 薄膜磁気ヘッド。1. A thin-film magnetic head comprising a slider and a thin-film magnetic transducer and a read / write circuit thereof, wherein the slider is made of silicon, and the read / write circuit is integrated using the silicon constituting the slider. A thin-film magnetic head, wherein the slider has a wear-resistant protective film on a medium facing surface.
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| JP4521890A JP2779036B2 (en) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | Thin film magnetic head |
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