JP3180785B2 - ヨーク型磁気抵抗効果ヘッド、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドおよび磁気記憶装置 - Google Patents

ヨーク型磁気抵抗効果ヘッド、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドおよび磁気記憶装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、記録再生動作を
行なうことのできるヨーク型磁気抵抗効果ヘッド、なら
びに、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドおよび同ヘ
ッドを用いた磁気記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータの演算処理能力の飛
躍的な発展に伴って、ハードディスク装置等の磁気記憶
装置では、記憶容量,データ転送速度の大幅な増大が求
められてきた。これを実現する技術として大きな役割を
果たしてきたのが、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの出現で
あった。
【0003】本来、磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッド
(MRヘッド)は、再生(情報読み取り)専用である。
磁気記憶装置では、再生だけでなく記録(書き込み)能
力も合せて備えたヘッドが必要である。このようなヘッ
ドとしてシールド型MRヘッドとヨーク型MRヘッドと
が開発・検討されてきた。
【0004】シールド型MRヘッドは、例えば特開昭6
3−205584号公報の第6図に示されているよう
に、感磁素子であるMRパタン(磁気抵抗効果素子)を
軟磁性のシールドで挟持し、シールドに接して電磁誘導
型の記録ヘッドを配置する構造である。
【0005】図17は従来のシールド型MRヘッドの構
造を示す断面図である。従来のシールド型MRヘッド1
01は、軟磁性材料からなる下シールド層102と軟磁
性材料からなる共通ポール103との間に、酸化物等の
非磁性材料からなるMR絶縁層104を介してMRパタ
ン(磁気抵抗効果素子)105を配設して再生ヘッドを
構成するとともに、共通ポール103と上ポール106
とコイルパタン107とからなる電磁誘導型の記録ヘッ
ドを備えている。MRパタン105の一端はヘッド浮上
面(ABS面)に露出されている。共通ポール103と
上ポール106とは、後端側(ヘッド浮上面とは反対
側)で磁気的に結合されている。なお、符号108は酸
化物等からなる非磁性層であり、この非磁性層108に
よって記録ギャップが形成されるとともに、コイルパタ
ーン107と共通ポール103との間の電気的な絶縁を
図っている。符号109は非磁性材料からなる段差解消
層である。この段差解消層109によってコイルパター
ン107による段差をなくすとともに、コイルパターン
107と上ポール106との間の電気的な絶縁を図って
いる。
【0006】ヨーク型MRヘッドは、磁気ヘッドを構成
するヨークの一部に空隙を設け、この空隙の近傍に感磁
素子であるMRパタン(磁気抵抗効果素子)を設ける構
造である。
【0007】図18は従来のヨーク型MRヘッドの構造
を示す断面図である。従来のヨーク型MRヘッド201
は、下ポール202と、上ポール前部203と、上ポー
ル後部204と、MRパタン(磁気抵抗効果素子)20
5と、コイルパタン206とからなる。符号207は酸
化物等からなる非磁性層であり、この非磁性層207に
よって下ポール201と上ポール前部203との間にギ
ャップが形成されている。上ポール後部204と下ポー
ル202とは、後端側(ヘッド浮上面とは反対側)で磁
気的に結合されている。符号208は、上ポール前部2
03と上ポール後部204との間に設けられた間隙部で
ある。この間隙部208の近傍にMRパタン205が配
設されている。下ポール202と上ポール後部204と
は、後端側(ヘッド浮上面とは反対側)で磁気的に結合
されている。符号209は非磁性材料からなる段差解消
層である。
【0008】図18に示したように、従来のヨーク型M
Rヘッド201は、下ポール202と上ポール前部20
3と上ポール後部204とで構成されるヨークパタンの
一部に間隙部208があるために、記録時に磁束が有効
に通らないという欠点がある。この欠点を改善するため
に、間隙部208の近傍にセンターポール(図示しな
い)を間隙部208を橋渡しするように形成すること
で、記録効率を向上させるようにした複合型薄膜磁気ヘ
ッドが、特開平3−66015号公報で提案されてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のシールド型MR
ヘッドは、図17に示したように、MRパタンの一端が
磁気ヘッドが記録媒体に対向するABS面(ヘッド浮上
面)に露出しているために、記録媒体とMRパタンとが
接触すると、MRパタンはノイズを発生するという欠点
があった。このノイズ発生現象をサーマルアスペリティ
と称している。特に、最近の磁気記録装置では、記録密
度を高くするために記録媒体に対するヘッドの浮上量を
小さくしている。ヘッドの浮上量を小さくすると媒体と
ヘッドの接触頻度が高くなり、再生出力のサーマルアス
ペリティの発生が激しくなる傾向がある。すなわち、高
密度記録ではサーマルアスペリティノイズが激しくなる
傾向がある。このため、従来のシールド型MRヘッドを
用いた磁気記憶装置は信頼性が低下することがある。
【0010】従来のシールド型MRヘッドの再生信号に
サーマルアスペリティが発生する原因は、以下のように
説明される。磁気記録においてはMRヘッドと媒体は毎
秒10m以上の高速相対運動を行っている。このとき、
磁気ヘッドの浮上量が低く、ヘッドのMRパタンと媒体
の突起が接触すると、その両者の衝突による摩擦発熱が
生じて、MRパタンの温度が瞬間的に上昇する。MRパ
タンの温度が高くなると、その構成部材である強磁性金
属薄膜の抵抗値が上昇し、本来MRパタンの信号磁界で
生じる抵抗変化を電圧に変換することにより情報を読み
取っている検出回路で、発熱による抵抗変化を信号とし
て誤読み取りを生じる。また、発熱したMRパタンの冷
却時定数は、一般に信号波形に比べてかなり大きく、そ
の冷却に至るまでの間は、信号に大きな直流的バイアス
電圧が印加され、検出レベルが大きくずれて、信号のバ
ーストエラーが発生することがある。
【0011】さらに、別のサーマルアスペリティも存在
する。MRヘッドはそのMRパタンにセンス電流を常時
印加している。このため、MRパタンは常時若干の発熱
をしている。いま、媒体と磁気ヘッドのMRパタンとが
接触し、その衝突エネルギーがあまり大きくないとき
は、その接触のために、MRヘッドの熱が媒体側へ移動
して、MRパタンの温度が一瞬低下する。この、温度低
下によりMRパタンの抵抗減少が生じて、信号磁界検出
エラーを生ずることがある。いずれにしても、従来のシ
ールド型MRヘッドは、サーマルアスペリティが極めて
発生しやすい構造であるという第1の問題点を有する。
【0012】シールド型MRヘッドの第2の問題点は、
磁気記録部と再生部とがABS面で位置的に異なってい
ることである。このために、記録トラック位置と再生ト
ラック位置が微妙にずれている。したがって、磁気ディ
スク装置側ではこの微妙なずれを補正するサーボ回路が
必要となる。
【0013】これらの第1および第2の問題点を改善す
るのが、図18に示したヨーク型MRヘッドである。ヨ
ーク型MRヘッドは、サーマルアスペリティの問題を解
消するために、ABS面から遠く離れた位置にMRパタ
ンを配置する構造としている。間隙部を有するヨークを
記録ヘッドとして兼用する構造であるため、記録磁界の
発生効率がきわめて低い。一方、磁気記録記録密度の向
上に伴って記録媒体の保磁力(抗磁力とも言う)Hcを
高くする傾向があり、磁気ヘッドから発生する記録に要
する磁界強度も強いものが要求されている。しかしなが
ら、従来のヨーク型MRヘッドは発生磁界強度が十分出
せなく、高密度記録に適さないという第3の問題点があ
る。
【0014】その理由を簡単に説明する。ヨーク型MR
ヘッドは図18に示すように、MRパタン205が上ポ
ール前部203と上ポール後部204との間隙部208
に設けられている。上ポールの前部および後部がMRパ
タンに対するヨークとなっている。このヨークの熱容量
は大きく、記録ポール先端(ABS面)で記録媒体との
衝突があってもその発熱は、MRパタンに伝わらないた
めサーマルアスペリティは発生しない。しかしながら、
ヨークの途中に間隙部208が存在するためにヨークの
磁気抵抗が高くなる。このために、記録のための磁束量
を大きくできない。したがって、ABS面に発生するギ
ャップ部発生磁界も大きくできない。即ち、従来のヨー
ク型MRヘッドは記録能力が低いという欠点を有してい
る。
【0015】さらに、従来のヨーク型MRヘッドは再生
効率においても問題点を有していた。通常、上下ヨーク
の磁気抵抗(リラクタンス)とMRパタンのリラクタン
スはほぼ等しくなるよう形成されている。したがって、
図18に示したように、MRパタンとヨークとしての上
下ポールが直列に接続されていると、その合計のリラク
タンスは上下ポールのみの場合の2倍になる。リラクタ
ンスが2倍になると、磁気記録媒体の情報パタンから上
下ポールに流入する信号磁束は半分に減少する。即ち、
再生時にも効率低下の不利がある。
【0016】
【発明の目的】この発明はこのような課題を解決するた
めなされたもので、記録再生用のギャップ以外の間隙部
をなくすことで、記録特性ならびに再生特性を向上させ
たヨーク型磁気抵抗効果ヘッド、ヨーク型磁気抵抗効果
複合薄膜ヘッドおよびヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘ
ッドを用いた磁気記憶装置を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッドは、上ポー
ルの前端と下ポールの前端との間に磁気ギャップを形成
するとともに、上ポールの後端と下ポールの後端とを磁
気的に結合して磁束経路を形成し、磁気ギャップの位置
よりも奥側に磁気抵抗効果素子を設け、この磁気抵抗効
果素子を介して上ポールと下ポールとを磁気的に橋絡す
る構造としたことを特徴とする。
【0018】請求項1に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッ
ドは、磁気抵抗効果素子を介して上ポールと下ポールと
を磁気的に橋絡することで、磁気抵抗効果素子を介する
分流磁束経路を形成し、この分流磁束経路によって磁気
記録情報の再生を行なうことができる。上ポール,下ポ
ールのいずれにも間隙部を有する構造ではないため、請
求項1に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッドを記録用ヘッ
ドとして用いる場合に、記録のための磁束量を大きくで
きる。よって、記録能力を向上できる。
【0019】請求項2に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッ
ドは、上ポールの前端と下ポールの前端との間に磁気ギ
ャップを形成するとともに、上ポールの後端と下ポール
の後端とを磁気的に結合して磁束経路を形成し、磁気ギ
ャップの位置よりも奥側に磁気抵抗効果素子を上ポール
と下ポールとを磁気的に橋絡するように設け、上ポール
と下ポールとの間に書き込み用のコイルを設けたことを
特徴とする。
【0020】請求項2に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッ
ドは、磁気抵抗効果素子を介して上ポールと下ポールと
を磁気的に橋絡することで、磁気抵抗効果素子を介する
分流磁束経路を形成し、この分流磁束経路によって磁気
記録情報の再生を行なうことができる。上ポール,下ポ
ールのいずれにも間隙部を有する構造ではないため、請
求項1に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッドを記録用ヘッ
ドとして用いる場合に、記録のための磁束量を大きくで
きる。よって、記録能力を向上できる。
【0021】請求項3に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、下ポールと上ポール間に絶縁材料からな
り斜面を有するメサ型パタンを設け、このメサ型パタン
の一斜面を記録ギャップのスロートハイトよりも奥に配
置し、前記一斜面に磁気抵抗効果型感磁素子を設け、且
つ上ポールおよび下ポールに磁気的間隙を有しないこと
を特徴とする。
【0022】請求項3に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、メサ型パタンの一斜面の設けた磁気抵抗
効果型感磁素子を介して上ポールと下ポールとを磁気的
に橋絡することで、磁気抵抗効果素子を介する分流磁束
経路を形成し、この分流磁束経路によって磁気記録情報
の再生を行なうことができる。上ポール,下ポールのい
ずれにも間隙部を有する構造ではないため、記録のため
の磁束量を大きくできる。よって、記録能力を向上でき
る。
【0023】メサ型パタンの一斜面に設けた磁気抵抗効
果型感磁素子に接するリードパタンは、一斜面とほぼ直
交する他の斜面にまで延長され、その斜面を介して電極
に接続する構造としてもよい。
【0024】このような構造とすることで、リードパタ
ンを確実に引き出すことができる。
【0025】コイルパタンはメサ型パタン上に形成して
もよい。
【0026】コイルパタンをメサ型パタン上に形成する
ことで、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの前後方
向の寸法を小さくできる。
【0027】また、コイルパタンとメサ型パタンとを並
設する構造としてもよい。
【0028】コイルパタンをメサ型パタン上に形成せず
にコイルパタンとメサ型パタンとをそれぞれ設ける構造
とすることで、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの
高さ方向の寸法を小さくできる。さらに、コイルパタン
4とメサ型パタンとほぼ同一平面状に並設することで段
差小さくでき、上ポールのめっきフレーム形成レジスト
厚さを比較的薄くできる。したがって、記録トラック幅
を規定する上ポールのポール先端幅を狭くするのに有利
となる。
【0029】なお、上ポール若しくは下ポールの少なく
とも何れか一方において、磁気抵抗効果型感磁素子を設
けたメサ型パタン斜面よりも磁気ギャップから離れた一
部分の膜厚をそれ以外の部分よりも薄くしてもよい。
【0030】上ポール若しくは下ポールの膜厚を薄くす
ることで、上下の各ポールの直列リラクタンスを増加さ
せることできる。直列リラクタンスが増加すると、MR
パタンに分流する磁束量が増大する。これにより、MR
パタンの再生出力が増加する。
【0031】また、上ポール若しくは下ポールの少なく
とも何れか一方において、磁気抵抗効果型感磁素子を設
けたメサ型パタン斜面よりも磁気ギャップから離れた一
部分の磁気特性としての透磁率をそれ以外の部分よりも
小さくしてもよい。
【0032】透磁率を小さくすることで上下の各ポール
直列のリラクタンスが大きくなる。この結果、MRパタ
ンへ分流する磁束量が増大する。これにより、MRパタ
ンの再生出力が増加する。
【0033】さらに、上ポール若しくは下ポールの少な
くとも何れか一方において、磁気抵抗効果型感磁素子を
設けたメサ型パタン斜面よりも磁気ギャップから離れた
一部分の磁気特性としての透磁率をそれ以外の部分より
も小さくし、且つ飽和磁束密度を高くしてもよい。
【0034】透磁率を小さくすることでMRパタンの再
生出力を増加させるとともに、飽和磁束密度を高くする
ことで記録能力を確保できる。
【0035】なお、下ポールの一部にスロートハイト決
定のための堀込部または凹部を形成し、堀込部または凹
部にメサ型パタンを設けてもよい。
【0036】このような構造にすることで、MRパタン
をスロートハイトの比較的近傍に配置することができ、
MRパタンへの信号磁束の分流効率が高まる。また、ヨ
ーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの高さ方向の寸法を
小さくすることができ、狭トラック化への対応が容易に
なる。
【0037】また、下ポールの一部にスロートハイト決
定のための堀込部または凹部を形成し、堀込部または凹
部にメサ型パタンを設け、しかる後にメサ型パタンの斜
面に磁気抵抗効果型感磁素子を設け、堀込部または凹部
を非磁性絶縁体にて被覆平坦化処理後、ギャップ絶縁層
を形成し、その後に上ポールの先端部分となる上ポール
先付け部を形成した後に、コイルパタンおよび上ポール
を形成するようにしてもよい。
【0038】このような構造にすることで、狭トラック
幅のめっきフレームの形成が容易になる。
【0039】請求項12に係る磁気記憶装置は、下ポー
ルと上ポール間に絶縁材料からなり斜面を有するメサ型
パタンを設け、このメサ型パタンの一斜面は記録ギャッ
プのスロートハイトよりも奥に配置し、一斜面に磁気抵
抗効果型感磁素子を設け、且つ上ポールおよび下ポール
に磁気的間隙を有しないヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドをスライダー基体に設け、このスライダーを円盤
状磁気記録媒体上に保持し、円盤状磁気記録媒体を回転
させることにより磁気記録再生を行うことを特徴とす
る。
【0040】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドを用いることで、サーマルアスペリティの発
生がなく、信頼性の高い磁気記憶装置を実現できる。
【0041】請求項13に係る磁気記憶装置は、下ポー
ルと上ポール間に絶縁材料からなり斜面を有する絶縁メ
サ型パタンを設け、このメサ型パタンの一斜面は記録ギ
ャップのスロートハイトよりも奥に配置し、一斜面に磁
気抵抗効果型感磁素子を設け、且つ上ポールおよび下ポ
ールに磁気的間隙を有しないヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドをヘッド組立て体に設け、このヘッド組立て
体を磁気テープに接触させ、磁気テープを走行させるこ
とにより磁気記録再生を行うことを特徴とする。
【0042】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドを用いることで、サーマルアスペリティの発
生がなく、信頼性の高い磁気記憶装置を実現できる。
【0043】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。
【0044】図1はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの第1の実施形態の模式構造を示す斜
視図、図2はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドの第1の実施の形態を示す断面図、図3はこ
の発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの第
1の実施の形態を示す平面図である。なお、図3に示す
平面図では、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの平
面形状が図3において上下対象であるため、その下半分
側のみを示している。
【0045】図1に示すように、この発明に係るヨーク
型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドAは、下ポール1と上ポ
ール6との間に絶縁材料からなるメサ型パタン2を設
け、このメサ型パタン2の前方側の斜面2aにMRパタ
ン(磁気抵抗効果素子)3を設けてなる。このMRパタ
ン3の端部と図示しない電極とを接続するためのMRリ
ードパタン3aは、前方側の斜面2aからこの斜面2a
に直交する側方側の斜面2bへまで延長され、側方側の
斜面2bを介して図示しない電極に接続される。
【0046】下ポール1と上ポール6とは後端側でそれ
ぞれ磁気的に結合されている。下ポール1と上ポール6
とそれぞれ先端側には記録・再生用の記録ギャップ70
が形成されている。なお、図1においては、記録ギャッ
プ70を形成するためのギャップ絶縁層71ならびにメ
サ型パタン2上に形成されるコイルパタン4の図示を省
略して、基本構造のみを示している。さらに、MRパタ
ン3ならびにMRリードパタン3aは断面形状を示すも
のではないが、MRパタン3ならびにMRリードパタン
3aの領域を明確にするためにハッチングを施してい
る。
【0047】図2に示すように、下ポール1の上にギャ
ップ絶縁層71を形成し、このギャップ絶縁層71の上
にメサ型パタン2を形成している。メサ型パタン2は、
その前方の斜面2aが記録ギャップのスロートハイト8
よりも奥側になるよう配置している。メサ型パタン2の
前方側の斜面にMRパタン3を形成している。そして、
MRパタン3を形成したメタ型パタン2の上にMR絶縁
層72を形成し、このMR絶縁層72の上にコイルパタ
ン4を形成している。次に、第1の段差解消層73およ
び第2の段差解消層74を形成し、それらの上に上ポー
ル6を形成している。
【0048】MRパタン3の上端部と上ポール6との間
隔、ならびに、MRパタン3の下端部と下ポール1との
間隔は、MRパタン3の高さ(センサ電流方向に垂直な
方向な方向のパタン幅)よりも充分に小さくしている。
【0049】図3に示すように、各コイルパタン4はそ
の端部をメサ型パタン2の側方の斜面2bに延出させて
形成している。これにより、メサ型パタン2の側方の斜
面2bからコイルパタン4を引き出せるようにしてい
る。なお、図3においては、内部構造を示すために上ポ
ール6を取り除いた状態を示している。このため、上ポ
ール6の形状を仮想線で示している。なお、仮想線の位
置は図示の都合上、実際の位置から少しずらして示して
いる。また、ギャップ絶縁層71、各段差解消層73,
74は図示を省略している。さらに、MRパタン3なら
びにMRリードパタン3aは断面形状を示すものではな
いが、MRパタン3ならびにMRリードパタン3aの領
域を明確にするためにハッチングを施している。
【0050】図4はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの動作原理を示す説明図である。発明
に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドAの特徴
は、通常の薄膜型磁気ヘッドにおける上ポール6と下ポ
ール1との間に、感磁素子であるMRパタン(磁気抵抗
効果素子)3を設け、このMRパタン3を介して上ポー
ル6と下ポール1とを磁気的に橋絡していることにあ
る。
【0051】このため、ポール先端から流入する信号磁
束81の一部はMRパタン3を通過する信号磁束83と
なり、他の一部は下ポールを通過する並列信号磁束81
b、上ポールを通過する並列信号磁束86bとなる。そ
して、MRパタン3を通過した信号磁束83と上下のポ
ール1,6を経由した並列信号磁束81b,86bと
は、上ポール6の先端で合流し信号磁束86となって還
流する。
【0052】ここで、MRパタン3は、パタン高さはが
およそ2.5μm(ミクロンメートル)、その膜厚は
0.03μmのNiFe合金膜とし、上下の各ポール
1,6は、NiFe合金で、その厚さは3μm、上下の
各ポール1,6の直列長は250μmであるとすると、
MRパタン3と上下各ポール1,6の磁気抵抗(リラク
タンス)はほぼ等しくなり、上下ポール1,6を通過す
る並列信号磁束81b,86bとMRパタン3を通過す
る信号磁束83の量はほぼ等しくなる。MRヘッド3は
感度が高いので、十分に信号を検出することができる。
【0053】上下ポール1,6のリラクタンスは、その
膜厚を薄くするか、その磁性材料の透磁率を小さくする
ことにより大きくすることができる。上下ポール1,6
のリラクタンスを大きくすると、MRパタン3に分流す
る信号磁束量が増大し、磁界検出感度をさらに高くする
ことができる。
【0054】上下ポール1,6の形状は、図2からも明
らかなように、従来の薄膜型磁気ヘッドと同様に、ポー
ルの何れの場所にも磁気的な間隙部は有していない。し
たがって、コイルパタン4に信号電流を印加して磁気記
録を行う際に、上下ポール1,6のいずれの場所におい
ても磁束の漏洩が発生することはない。即ち、MRパタ
ン3を磁気ヘッドに挿入することによるヘッド記録磁界
発生効率の低下は見られない。
【0055】一方、本実施例のMRパタン3は、図2か
らも明らかなように、記録ポール先端から奥まったとこ
ろに位置している。このため、記録ポール先端が高速で
磁気記録媒体に触れても、ポール自体が熱シールドの役
目を果たすので、MRパタン3に温度変化は生ぜず、M
Rパタン3にサーマルアスペリティノイズが発生するこ
とはない。したがって、ヨーク型MRヘッドの特徴が損
なわれないことは言うまでもない。
【0056】次に、この発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの製造方法を図5〜図6を参照して説
明する。図5(a)〜図5(d)ならびに図6(e),
(f)はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの製造方法を示す説明図(製造工程図)である。
【0057】まず、図5(a)に示すように、図示しな
い非磁性基板上に下ポール1をNiFe合金めっき法に
より3μmの厚さ設ける。次に、この下ポール1をアル
ミナにより埋め込み、平坦化ラップを行う。次いで、記
録ギャップ絶縁層71としてアルミナ膜(厚さ0.05
μm)をスパッタ成膜する。
【0058】次に、図5(b)に示すように、アルミナ
膜を1.8μmの厚さでスパッタ成膜し、レジスト塗
布、露光、現像、45度斜めビーム入射イオンミリング
法にてメサ型パタン2を形成する。メサ型パタン2の周
辺は、斜めビーム入射イオンミリングにより約45度の
傾斜を持つ斜面となっている。この斜面上にMRパタン
形成用のCoZrMo/Ta/NiFe三層MR膜30
をスパッタ成膜法によりトータル膜厚0.07μmに成
膜する。この三層MR膜30のうち感磁素子を形成する
NiFe膜の厚さは0.03μmである。
【0059】次に、図5(c)に示すように、フォトレ
ジスト塗布、露光、イオンミリングによりメサパタン2
の記録ギャップ側の斜面部とその両側の斜面部の一部に
MRパタン3を残す。残ったMRパタン3の高さは、斜
面の角度45度を反映して、およそ2.5μmとなる。
この両側の斜面部に残ったMRパタンに電極取出し用に
Ta/Au膜を通常のスパッタ成膜とフォトリソグラフ
技術で形成して、図1に示したMRリードパタン3aを
形成する(図5は断面表示のために図示されていな
い)。その後、MR絶縁層71として膜厚が0.1μm
のアルミナを成膜し、ギャップ絶縁層71とともに後端
部のアルミナを上下ポール接続部61として除去する。
【0060】次に、図5(d)に示すように、記録・再
生のヘッド効率を大きく支配するスロートハイト8を決
定すための第1の段差解消層73を有機樹脂(たとえば
フォトレジスト熱硬化パタン)で形成する。メサ型パタ
ン2上には、励磁用のコイルパタン4を、フォトレジス
ト塗布・露光・現像およびCuめっき法にて形成する。
【0061】次に、図6(e)に示すように、コイルパ
タン4の段差を解消するためと電気絶縁のために第2の
段差解消層74を前記有機樹脂にて形成する。その際、
メサ型パタン2の記録ギャップ側端部(MRパタン3の
上端部の上方側)は、有機樹脂被覆を行わないようにし
ておく。
【0062】最後に、図6(f)に示すように、上ポー
ル6をフォトレジスト塗布・露光現像・NiFeめっき
のフレームめっき法で作製する。このときのNiFe膜
厚は3μmである。以上の各工程によってこの発明に係
るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドAが製造され
る。
【0063】次に、この発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドAの動作について説明する。MRパタ
ン3の幅をw、高さをl、厚さをt、材料飽和磁束密度
をBs、材料透磁率をμとする。一方、上下の各ポール
1,6の幅をwp、高さをlp、厚さをtp、材料飽和
磁束密度Bsp、材料透磁率をμpとする。MRパタン
3のリラクタンスRは、式1で表わされる。 R〜 l/(μ・w・t) ……(式1) 上下のポール1,6を直列に接続したときのリラクタン
スRpは、式2で表わされる。 Rp〜2・lp/(μp・wp・tp) ……(式2)
【0064】今、本実施の形態においては、μ=μp、
w=wpであり、t=0.03μm=0.01tp、l
=2.5μm=0.01×2・lpである。これらの関
係を式1、式2に代入すると、R=Rpが得られる。こ
の関係は、それぞれのパタンが飽和しない間は、MRパ
タン3を通過する信号磁束量と上下ポール1,6を通過
する並列信号磁束量が等しくなることを表わしている。
即ち、MRパタン3は十分に信号磁束を感知することを
意味するものである。
【0065】図18に示した従来のヨーク型MRヘッド
では、上下の各ポール202,203,204とMRパ
タン205の合計直列リラクタンスRtsは、ほぼR+
Rp=2Rとなる。本実施の形態では、MRパタン3と
上下ポール1,6は並列接続されているため、その合計
並列リラクタンスRtpは、ほぼ(1/2)Rとなる。
したがって、記録媒体からMRパタン3を通過する信号
磁束量は、簡単な計算から本実施の形態では、従来例に
比べて2倍になることがわかる。すなわち、この発明に
係るヨーク型MRヘッドの再生の効率は従来の2倍に改
善されている。
【0066】一方、記録時には、上下ポールを飽和させ
て用いる。上下ポールの飽和磁束量Φpは、式3で表わ
される。 Φp=Bsp・wp・tp ……(式3) MRパタン3の飽和磁束量Φは、式4で表わされる。 Φ=Bs・w・t ……(式4) ここで両者の飽和磁束密度はほぼ等しいこと、両者のパ
タン幅が等しいことを考慮すると、式3および式4から
Φp=100Φを得る。これは、磁気記録時にコイル電
流を印加して、上下ポールを磁気的に飽和させた場合、
MRパタン3で橋絡させる磁束は総磁束量の1/100
程度で無視できることを意味している。即ち、本発明の
如きMRパタン配置を行っても、このヘッドの記録能力
にはほとんど影響しないことは明白である。
【0067】以下、この発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの他の実施の形態について説明する。
【0068】図7はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの第2の実施形態を示す断面図であ
る。図7に示すヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドB
は、下ポール1後部を透磁率μpの低い材料からなる下
ポール低透磁率部1aとするとともに、上ポール6後部
を透磁率μpの低い材料からなる上ポール低透磁率部6
1aとしたものである。具体的には、下ポール1は、M
Rパタン3の下端部に臨む下ポールMR合流位置13よ
りも後方側の磁性材料の透磁率μpを約1/2に低下さ
せている。上ポール6では、MRパタン3の上端部に臨
む上ポールMR合流位置63よりも後方側の磁性材料の
透磁率μpを約1/2に低下させている。透磁率の低下
は、NiFe合金の組成を若干変更することにより行っ
ている。
【0069】透磁率μpを1/2に低下させることで、
上下の各ポール直列のリラクタンスRpは倍増し、MR
パタン3へ分流する信号磁束は第1の実施の形態に比べ
て30%以上増大する。即ち、第2の実施の形態を用い
ることによって、再生出力を30%以上増大することが
できる。
【0070】図8はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの第3の実施形態を示す断面図であ
る。図8に示すヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドC
は、下ポール1に下ポール座繰り埋め込む部1bを設け
て、下ポールの厚さを減少させたものである。下ポール
MR合流位置13よりも後部で、下ポール厚さを1/2
に減少させている。
【0071】これにより、上下の各ポール1,6の直列
リラクタンスは1.5倍になり、その結果、MRパタン
に分流する磁束量は第1の実施形態に比べて20%増大
する。下ポールの膜厚を薄くした下ポール座繰り埋め込
み部1bは、アルミナで埋め込み、図5(a)に示した
工程で平坦化処理を行なう。
【0072】下ポールの膜厚を1/2にすると、そのま
まであれば飽和磁束量Φpは1/2に減少するが、本実
施形態は下ポール材料として従来のNiFe合金に代わ
り、飽和磁束密度Bspが倍のCoNiFe合金材料を
用いている。このため、飽和磁束量は従来と変わらず、
記録能力の低下は見られない。よって、充分な記録能力
を確保できる。
【0073】図9はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッドの第4の実施形態を示す断面図であ
る。図9に示すヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドD
は、下ポール1に下ポール薄膜部1cを設けるととも
に、上ポール6に上ポール薄膜部1cを設けたものであ
る。下ポールMR合流位置13よりも後方側の下ポール
1の膜厚を通常の1/2に薄膜化するとともに、上ポー
ルMR合流位置63よりも後方側の上ポール1の膜厚を
通常の1/2に薄膜化している。また、上下の各ポール
1,6の磁性材料は飽和磁束密度が従来の2倍であるC
oNiFeめっき材料を用いている。
【0074】上下ポールの直列リラクタンスは、第1の
実施形態の1/2になる。そのため、MRパタン3に分
流する信号磁束は30%以上増大し、MRパタン3の再
生出力は30%以上増加する。膜厚は1/2に減少して
いるが、飽和磁束密度が倍になっているため、飽和磁束
量は従来と同等で、このヘッドCの記録能力は従来と同
等である。
【0075】さらに、上下ポールの透磁率は、材料組成
を若干変更することにより1/2に低減することができ
る。この場合の直列リラクタンスは第1の実施形態の4
倍となり、MRパタン3への信号磁束の分流量は60%
増大する。即ち、MRパタン3の再生出力も60%の増
大が見られる。
【0076】図10はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗
効果複合薄膜ヘッドの第5の実施形態を示す要部断面図
である。図10に示すヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘ
ッドEは、MRパタン3をメサ型パタン2の上部まで延
出させてMRメサ上接合部31を形成するとともに、M
Rパタン3をメサ型パタン2の下部(ギャップ絶縁層7
1の上)まで延出させてMRメサ下接合部32を形成し
たものである。MRパタン3の上部はMRメサ上接合部
31を介して上ポール6と磁気的に結合する。MRパタ
ン3の下部はMRメサ下接合部32を介して下ポール1
と磁気的に結合する。このように各接合部31,32を
設けているので、MRパタン3の端部断面で磁気的に結
合する場合よりも、磁気的に結合する部分の面積を大幅
に増加させることができる。この磁気的結合部の面積増
加によって、MRパタン3と上下の各ポール1,6と間
に磁気抵抗(リラクタンス)が低下して、MRパタン3
を通過する信号磁束量が増加する。したがって、このよ
うな構造を採ることによって、ヨーク型MRヘッドの信
号検出感度を上昇させることができる。
【0077】図11はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗
効果複合薄膜ヘッドの第6の実施形態を示す断面図、図
12は同平面図である。図11に示すように、この発明
に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドFは、メサ
型パタン2を記録ギャップ70に近い側に設けるととも
に、このメサ型パタン2で記録ギャップのスロートハイ
ト8を決定するようにしたものである。MRパタン3
は、メサ型パタン2の後方側(記録ギャップから遠い
側)の斜面に形成している。メサ型パタン2上にコイル
パタン4を設けずに、ギャップ絶縁層71上に形成され
たMR絶縁層72の上にコイルパタン4を設けている。
コイルパタン4を第2の段差解消層74で覆ってコイル
パタン4の段差を解消し、最後に、上ポール6をフレー
ムめっき法にて形成する。
【0078】このヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド
Fは、コイルパタン4とメサ型パタン2とがほぼ同一平
面状にあるため、第2の段差解消層74の高さを低くす
ることが可能となり、最後に形成する上ポール6のめっ
きフレーム形成レジスト厚さを比較的薄く形成すること
ができる。したがって、記録トラック幅を規定する上ポ
ール6のポール先端幅を狭くするのに有利となる。
【0079】図12に示すように、メサ型パタン2の後
方側斜面に形成されたMRパタン3の端部と図示しない
電極とを接続するためのMRリードパターン3aは、M
Rパタン3が設けられた斜面からその斜面に直交する側
方側の斜面2bへ延長され、側方側の斜面2bを介して
図示しない電極に接続される。
【0080】なお、図12に示した平面図では、ヨーク
型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの平面形状が図3におい
て上下対象であるため、その下半分側のみを示してい
る。また、図12においては、内部構造を示すために上
ポール6を取り除いた状態を示している。このため、上
ポール6の形状を仮想線で示している。なお、仮想線の
位置は図示の都合上、実際の位置から少しずらして示し
ている。また、ギャップ絶縁層71、各段差解消層7
3,74は図示を省略している。さらに、MRパタン3
ならびにMRリードパタン3aは断面形状を示すもので
はないが、MRパタン3ならびにMRリードパタン3a
の領域を明確にするためにハッチングを施している。
【0081】図13はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗
効果複合薄膜ヘッドの第7の実施形態を示す断面図であ
る。図13に示すヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド
Gは、下ポール2を座繰った中にメサ型パタン2を形成
し、そのメサ型パタン2の記録ギャップ側の斜面2aに
MRパタン3を形成したものである。この記録ヘッドG
のスロートハイト8は、下ポールの座繰り部分で規定さ
れている。そのため、MRパタン3は比較的スロートハ
イト8のすぐ近傍に置くことができ、MRパタン3への
信号磁束の分流効率が高まる利点がある。さらに、第2
の段差解消層74の高さを低くでき、記録ポールとして
の狭トラックパタンの形成が容易になる。下ポール1の
座繰り部のMR絶縁層72を形成し、このMR絶縁層7
2の上にメサ型パタン2を形成している。このMR絶縁
層72によってMRパタン3の下端部と下ポール1との
間を電気的に絶縁している。メサ型パタン2の斜面にM
Rパタン3を形成した後に、座繰り部に非磁性材料を埋
め込み平坦化処理した後に、ギャップ絶縁層71を形成
する。なお、MRパタン3よりも前方側(記録ギャップ
70側)の座繰り部に非磁性材料を埋め込み、メサ型パ
タン3よりも後方側の座繰り部に磁性材料を埋め込むよ
うにしてもよい。
【0082】図14はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗
効果複合薄膜ヘッドの第8の実施形態を示す断面図であ
る。図14に示すヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド
Hは、図13に示した第7の実施形態と同様に、下ポー
ル1に座繰り部を設け、その中にMRパタン3を設置す
るメサ型パタン2が形成されている。さらに、メサ型パ
タン2およびMRパタン3を形成後、座繰り部をアルミ
ナで埋め込み、たとえばラップ加工により平坦化処理を
行う。その平坦化処理された下ポール1の上に、記録ト
ラック幅を直接に規定する上ポール先付け部64を形成
する。この形成時には平坦面上にめっきフレームをフォ
トレジストの露光現像法により形成するため、ほぼ理想
的な露光条件を選択できる。したがって、狭トラック幅
のめっきフレームを形成することが容易となる。上ポー
ル先付け部64を形成した後、コイルパタン4を形成
し、次いで第2の段差解消層74を形成し、最後に比較
的パタン寸法精度の制限の少ない上ポール6をフレーム
めっき法にて作製する。
【0083】図15はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗
効果複合薄膜ヘッドを用いて磁気ディスク装置の要部構
成を示す説明図である。磁気ディスク装置90は、図1
等に示した構造の複合磁気ヘッド91がスライダ基体9
2に取り付けられており、このスライダ基体92を磁気
ディスク媒体93上に保持し、磁気記録媒体92を回転
させることにより磁気記録再生を行う。複合磁気ヘッド
91は、MRパタン3が磁気浮上面に露出していないの
で、複合磁気ヘッド91が磁気ディスク媒体93に接触
した場合でもサーマルアスペリティノイズの発生がな
い。したがって、信頼性の高い磁気ディスク装置90が
実現できる。
【0084】図16はこの発明に係るヨーク型磁気抵抗
効果複合薄膜ヘッドを用いて磁気テープ装置の要部構成
を示す説明図である。磁気テープ装置95は、図1等に
示した構造の複合磁気ヘッド96がヘッド組立て体97
に設けられており、このヘッド組立て体97を磁気テー
プ98に接触させ、磁気テープ98を走行させることに
より磁気記録再生を行う。複合磁気ヘッド96は磁気テ
ープ98と常に接触しながら相対走行をしているが、ヨ
ーク型であるためにサーマルアスペリティノイズの無い
良好な再生信号波形が得られる。
【0085】なお、本実施の形態では、磁気記憶装置と
して、磁気ディスク装置、磁気テープ装置について説明
したが、ロータリーヘッドを用いた磁気記憶装置につい
ても本発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド
を適用することができる。
【0086】
【発明の効果】以上説明したように請求項1および請求
項2に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッドは、磁気抵抗効
果素子(MRパタン)を介して上ポールと下ポールとを
磁気的に橋絡することで、磁気抵抗効果素子を介する分
流磁束経路を形成するようにしたので、この分流磁束経
路によって磁気記録情報の再生を行なうことができる。
上ポール,下ポールのいずれにも間隙部を有する構造で
はないため、請求項1に係るヨーク型磁気抵抗効果ヘッ
ドを記録用ヘッドとして用いる場合に、記録のための磁
束量を大きくできる。よって、記録能力を向上できる。
【0087】請求項3に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、メサ型パタンの一斜面の設けた磁気抵抗
効果型感磁素子を介して上ポールと下ポールとを磁気的
に橋絡することで、磁気抵抗効果素子を介する分流磁束
経路を形成し、この分流磁束経路によって磁気記録情報
の再生を行なうことができる。上ポール,下ポールのい
ずれにも間隙部を有する構造ではないため、記録のため
の磁束量を大きくできる。よって、記録能力を向上でき
る。
【0088】請求項4に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、メサ型パタンの一斜面に設けた磁気抵抗
効果型感磁素子に接するリードパタンを一斜面とほぼ直
交する他の斜面にまで延長し、その斜面を介して電極に
接続する構造としたので、リードパタンを確実に引き出
すことができる。
【0089】請求項5に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、コイルパタンをメサ型パタン上に形成し
たので、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの前後方
向の寸法を小さくできる。
【0090】請求項6に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、コイルパタンをメサ型パタン上に形成せ
ずにコイルパタンとメサ型パタンとをそれぞれ設ける構
造としたので、ヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの
高さ方向の寸法を小さくできる。さらに、コイルパタン
4とメサ型パタンとほぼ同一平面状に並設することで段
差小さくでき、上ポールのめっきフレーム形成レジスト
厚さを比較的薄くできる。したがって、記録トラック幅
を規定する上ポールのポール先端幅を狭くするのに有利
となる。
【0091】請求項7に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、上ポール若しくは下ポールの膜厚を薄く
したので、上下の各ポールの直列リラクタンスを増加さ
せることでき、これにより磁気抵抗効果素子(MRパタ
ン)に分流する磁束量が増大させることができる。よっ
て、磁気抵抗効果素子(MRパタン)の再生出力を増加
させることができる。
【0092】請求項8に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、上ポール若しくは下ポールの透磁率を小
さくしたので、上下の各ポール直列のリラクタンスが大
きくなる。この結果、磁気抵抗効果素子(MRパタン)
へ分流する磁束量が増大し、再生出力が増加する。
【0093】請求項9に係るヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドは、上ポール若しくは下ポールの透磁率を小
さくするとともに、飽和磁束密度を高くしたので、再生
出力を増加させるとともに記録能力を確保することがで
きる。
【0094】請求項10に係るヨーク型磁気抵抗効果複
合薄膜ヘッドは、下ポールの一部にスロートハイト決定
のための堀込部または凹部を形成し、堀込部または凹部
にメサ型パタンを設けたので、磁気抵抗効果素子(MR
パタン)をスロートハイトの比較的近傍に配置すること
ができ、磁気抵抗効果素子(MRパタン)への信号磁束
の分流効率が高まる。また、ヨーク型磁気抵抗効果複合
薄膜ヘッドの高さ方向の寸法を小さくすることができ、
狭トラック化への対応が容易になる。
【0095】請求項11に係るヨーク型磁気抵抗効果複
合薄膜ヘッドは、上ポール先付け部を備える構造とした
ので、狭トラック幅のめっきフレームの形成が容易にな
る。
【0096】請求項12および請求項13に係る磁気記
憶装置は、この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドを用いているので、サーマルアスペリティの発
生がない。よって、信頼性の高い磁気記憶装置を実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの第1の実施形態の模式構造を示す斜視図であ
る。
【図2】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの第1の実施の形態を示す断面図である。
【図3】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの第1の実施の形態を示す平面図である。
【図4】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの動作原理を示す説明図である。
【図5】図5(a)〜(d)は、この発明に係るヨーク
型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの製造方法を示す説明図
(その1)である。
【図6】図6(e),(f)は、この発明に係るヨーク
型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドの製造方法を示す説明図
(その2)である。
【図7】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの第2の実施形態を示す断面図である。
【図8】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの第3の実施形態を示す断面図である。
【図9】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜
ヘッドの第4の実施形態を示す断面図である。
【図10】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドの第5の実施形態を示す要部断面図である。
【図11】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドの第6の実施形態を示す断面図である。
【図12】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドの第6の実施形態を示す平面図である。
【図13】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドの第7の実施形態を示す断面図である。
【図14】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドの第8の実施形態を示す断面図である。
【図15】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドを用いて磁気ディスク装置の要部構成を示す説
明図である。
【図16】この発明に係るヨーク型磁気抵抗効果複合薄
膜ヘッドを用いて磁気テープ装置の要部構成を示す説明
図である。
【図17】従来のシールド型MRヘッドの構造を示す断
面図である。
【図18】従来のヨーク型MRヘッドの構造を示す断面
図である。
【符号の説明】
A,B,C,D,E,F,G,H ヨーク型磁気抵抗効
果複合薄膜ヘッド 1 下ポール 1a 下ポール低透磁率部 1b 下ポール座繰り埋め込み部 1c 下ポール薄膜部 2 メサ型パタン 3 MRパタン(磁気抵抗効果素子) 4 コイルパタン 6 上ポール 6a 上ポール低透磁率部 6c 上ポール薄膜部 8 スロートハイト 64 上ポール先付け部 70 記録ギャップ 71 ギャップ絶縁層 72 MR絶縁層 73,74 段差解消層 90 磁気ディスク装置 91,96 複合磁気ヘッド 92 スライダ基体 95 磁気テープ装置 97 ヘッド組立体 98 磁気テープ

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上ポールの前端と下ポールの前端との間
    に磁気ギャップを形成するとともに、上ポールの後端と
    下ポールの後端とを磁気的に結合して磁束経路を形成
    し、前記磁気ギャップの位置よりも奥側に磁気抵抗効果
    素子を設け、この磁気抵抗効果素子を介して前記上ポー
    ルと前記下ポールとを磁気的に橋絡することで分流磁束
    経路を形成したことを特徴とするヨーク型磁気抵抗効果
    ヘッド。
  2. 【請求項2】 上ポールの前端と下ポールの前端との間
    に磁気ギャップを形成するとともに、上ポールの後端と
    下ポールの後端とを磁気的に結合して磁束経路を形成
    し、前記磁気ギャップの位置よりも奥側に磁気抵抗効果
    素子を前記上ポールと前記下ポールとを磁気的に橋絡す
    るように設け、前記上ポールと前記下ポールとの間に書
    き込み用のコイルを設けたことを特徴とするヨーク型磁
    気抵抗効果ヘッド。
  3. 【請求項3】 下ポール、記録ギャップ絶縁層、コイル
    パタン、上ポールよりなるヨーク型磁気抵抗効果複合薄
    膜ヘッドにおいて、下ポールと上ポール間に絶縁材料か
    らなり斜面を有するメサ型パタンを設け、このメサ型パ
    タンの一斜面を記録ギャップのスロートハイトよりも奥
    に配置し、前記一斜面に磁気抵抗効果型感磁素子を設
    け、且つ上ポールおよび下ポールに磁気的間隙を有しな
    いことを特徴とするヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 前記メサ型パタンの一斜面に設けた前記
    磁気抵抗効果型感磁素子に接するリードパタンは、前記
    一斜面とほぼ直交する他の斜面にまで延長され、その斜
    面を介して電極に接続されていることを特徴とする請求
    項3記載のヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記コイルパタンは前記メサ型パタン上
    に形成されていることを特徴とする請求項3記載のヨー
    ク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記コイルパタンは前記メサ型パタンに
    並接して形成されていることを特徴とする請求項3記載
    のヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記上ポール若しくは前記下ポールの少
    なくとも何れか一方において、前記磁気抵抗効果型感磁
    素子を設けたメサ型パタン斜面よりも磁気ギャップから
    離れた一部分の膜厚をそれ以外の部分よりも薄くしたこ
    とを特徴とする請求項3記載のヨーク型磁気抵抗効果複
    合薄膜ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記上ポール若しくは前記下ポールの少
    なくとも何れか一方において、前記磁気抵抗効果型感磁
    素子を設けたメサ型パタン斜面よりも磁気ギャップから
    離れた一部分の磁気特性としての透磁率をそれ以外の部
    分よりも小さくしたことを特徴する請求項3記載のヨー
    ク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記上ポール若しくは前記下ポールの少
    なくとも何れか一方において、前記磁気抵抗効果型感磁
    素子を設けたメサ型パタン斜面よりも磁気ギャップから
    離れた一部分の磁気特性としての透磁率をそれ以外の部
    分よりも小さくし、且つ飽和磁束密度を高くしたことを
    特徴とする請求項3記載のヨーク型磁気抵抗効果複合薄
    膜ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記下ポールの一部にスロートハイト
    決定のための堀込部または凹部を形成し、前記堀込部ま
    たは凹部に前記メサ型パタンを設けたことを特徴とする
    請求項3記載のヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッド。
  11. 【請求項11】 前記下ポールの一部にスロートハイト
    決定のための堀込部または凹部を形成し、前記堀込部ま
    たは凹部に前記メサ型パタンを設け、しかる後に前記メ
    サ型パタンの斜面に前記磁気抵抗効果型感磁素子を設
    け、前記堀込部または凹部を非磁性絶縁体にて被覆平坦
    化処理後、ギャップ絶縁層を形成し、その後前記上ポー
    ルの先端部分となる上ポール先付け部を形成した後に、
    コイルパタンおよび上ポールを形成したしたことを特徴
    とする請求項3記載のヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘ
    ッド。
  12. 【請求項12】 下ポールと上ポール間に絶縁材料から
    なり斜面を有するメサ型パタンを設け、このメサ型パタ
    ンの一斜面は記録ギャップのスロートハイトよりも奥に
    配置し、前記一斜面に磁気抵抗効果型感磁素子を設け、
    且つ前記上ポールおよび前記下ポールに磁気的間隙を有
    しないヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドをスライダ
    ー基体に設け、このスライダーを円盤状磁気記録媒体上
    に保持し、前記円盤状磁気記録媒体を回転させることに
    より磁気記録再生を行うことを特徴とする磁気記憶装
    置。
  13. 【請求項13】 下ポールと上ポール間に絶縁材料から
    なり斜面を有する絶縁メサ型パタンを設け、このメサ型
    パタンの一斜面は記録ギャップのスロートハイトよりも
    奥に配置し、前記一斜面に磁気抵抗効果型感磁素子を設
    け、且つ前記上ポールおよび前記下ポールに磁気的間隙
    を有しないヨーク型磁気抵抗効果複合薄膜ヘッドをヘッ
    ド組立て体に設け、このヘッド組立て体を磁気テープに
    接触させ、磁気テープを走行させることにより磁気記録
    再生を行うことを特徴とする磁気記憶装置。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7554829B2 (en) 1999-07-30 2009-06-30 Micron Technology, Inc. Transmission lines for CMOS integrated circuits
JP3839227B2 (ja) * 2000-07-28 2006-11-01 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、磁気記録再生装置、磁気記録情報の再生方法及び磁気記録方法
KR100438341B1 (ko) * 2000-09-26 2004-07-02 가부시끼가이샤 도시바 요크형 재생 자기 헤드 및 그 제조 방법, 및 자기 디스크장치
US7101770B2 (en) * 2002-01-30 2006-09-05 Micron Technology, Inc. Capacitive techniques to reduce noise in high speed interconnections
US6846738B2 (en) * 2002-03-13 2005-01-25 Micron Technology, Inc. High permeability composite films to reduce noise in high speed interconnects
US7235457B2 (en) * 2002-03-13 2007-06-26 Micron Technology, Inc. High permeability layered films to reduce noise in high speed interconnects
US7006327B2 (en) * 2003-02-27 2006-02-28 Western Digital (Fremont), Inc. Thin film recording head with a buried coil providing a shortened yoke and improved dimension control
US7927948B2 (en) 2005-07-20 2011-04-19 Micron Technology, Inc. Devices with nanocrystals and methods of formation
US7839605B2 (en) * 2005-11-13 2010-11-23 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Electrical signal-processing device integrating a flux sensor with a flux generator in a magnetic circuit
US7969691B2 (en) * 2007-01-17 2011-06-28 Hitachi, Ltd. Magnetic head and magnetic disk system having a read sensor and a sensing current
KR20090027434A (ko) * 2007-09-12 2009-03-17 삼성전자주식회사 자기 헤드 및 그 제조방법
US8279562B2 (en) * 2009-03-16 2012-10-02 Seagate Technology Llc Magnetic recording head with magnetic wall angle
CN103370744B (zh) * 2010-09-15 2017-06-23 希捷科技有限公司 具有磁极尖端屏蔽的磁记录头

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61214205A (ja) * 1985-03-20 1986-09-24 Sony Corp ヨ−ク型磁気抵抗効果型磁気ヘツド
US5225951A (en) * 1985-12-27 1993-07-06 Sharp Kabushiki Kaisha Thin film magnetic head with reduced internal stresses
JPH0721848B2 (ja) 1987-02-17 1995-03-08 シーゲイト テクノロジー インターナショナル 磁気抵抗センサ及びその製造方法
JP2563597B2 (ja) 1989-08-04 1996-12-11 松下電器産業株式会社 複合型薄膜磁気ヘッド
US5164869A (en) * 1991-02-27 1992-11-17 International Business Machines Corporation Magnetic recording head with integrated magnetoresistive element and open yoke
US5255141A (en) * 1991-12-16 1993-10-19 Read-Rite Corp. Read-write magnetic head with flux sensing read element
FR2724482B1 (fr) * 1994-09-13 1996-12-06 Commissariat Energie Atomique Tete magnetique a magnetoresistance multicouche longitudinale sous-jacente
US5703740A (en) * 1995-08-24 1997-12-30 Velocidata, Inc. Toroidal thin film head
JPH09251614A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Toshiba Corp 磁気スイッチおよびそれを用いた磁気記録再生ヘッド
US5930087A (en) * 1997-11-20 1999-07-27 Hewlett-Packard Company Robust recording head for near-contact operation

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