JP3186132B2

JP3186132B2 - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド

Info

Publication number: JP3186132B2
Application number: JP29763291A
Authority: JP
Inventors: 謙一郎常脇; 拓二柴田; 英夫陶山; 守佐々木; 扶美菅原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH05109026A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばハードディスク
に対する再生ヘッドとして有用な磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ハードディスク・ドライブ装置
の記録再生用ヘッドは、インダクティブヘッドによる記
録ヘッドと、短波長感度に優れたＭＲヘッドによる再生
ヘッドとの複合型とされるのが一般的である。かかる磁
気ヘッドとしては、例えばＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ等よりな
る基板（スライダ）上に、ハードディスクとの対接面、
すなわちＡＢＳ（エア・ベアリング・サーフェス）面に
臨んでその前方端部間に記録用の磁気ギャップを構成す
る下層薄膜磁気コアと上層薄膜磁気コアとが所定の間隔
を持って積層されてなる。そして、上記磁気ギャップ内
に少なくとも磁気抵抗効果薄膜（以下、ＭＲ薄膜と称す
る。）よりなる磁気抵抗効果感磁部（以下、ＭＲ感磁部
と称する。）の一端或いはその一先端電極が上記ＡＢＳ
面に臨むようにして配置されている。

【０００３】また、上記ＡＢＳ面と反対側には、上記Ｍ
Ｒ感磁部の他方の電極が上記一電極と略平行に設けられ
ている。そして、上記ＭＲ感磁部の略中央部には、この
ＭＲ感磁部への通電によって当該ＭＲ感磁部に所要の向
きの磁化状態を与え、磁気抵抗効果特性が優れた直線性
と高い感度を示す特性領域で動作するようになすバイア
ス導体が、絶縁膜を介して上記ＭＲ感磁部を横切る形で
設けられている。そしてさらに、上記一対の薄膜磁気コ
アの接続部である磁気的結合部を取り囲むようにスパイ
ラル状のヘッド巻線が設けられている。

【０００４】このように形成された磁気ヘッドは、下層
薄膜磁気コアと上層薄膜磁気コアを磁気シールドとした
いわゆるシールド型構成のＭＲヘッドと、下層薄膜磁気
コアと上層薄膜磁気コアにより構成される磁路上にヘッ
ド巻線が巻回されてなるインダクティブヘッドを有し
た、複合型ヘッド構成となっている。そして、この磁気
ヘッドにおける記録は、ヘッド巻線より引き出される端
子部に交流電源からの電流を供給し、前記ＡＢＳ面に臨
む磁気ギャップより記録情報に基づく磁束を発生させて
行う。一方、再生は、ＭＲ感磁部の先端部と後端部に積
層される先端電極と後端電極のそれぞれの端子部に直流
電源から電流を供給しＭＲ感磁部にセンス電流を流すと
ともに、バイアス導体の端子部に直流電流を流して上記
ＭＲ感磁部に磁化状態を与えて行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の磁気
ヘッドにおいては、ＭＲヘッドを形成する基板のヘッド
形成面の表面性を確保するために、下層薄膜磁気コアの
下地として膜厚１５μｍ程度のＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等
よりなる絶縁膜を上記基板と下層薄膜磁気コアとの間に
介在させるようにしている。

【０００６】しかし、これらＡｌ₂Ｏ₃等による絶縁膜
は、熱伝導性が悪いために放熱効果が低く、ＭＲ感磁部
への通電により発生した熱を効率よく逃がすことができ
ない。このため、ＭＲ感磁部の温度が上昇し、サーマル
ノイズが発生する。したがって、ＭＲ感磁部の電流密度
をある程度以上に上げることができなくなり、再生出力
の低下を余義なくされる。

【０００７】また、スライダ材として非導電性の基板を
使用する場合には、メディアにチージした静電気が放電
する際に基板がアースとならないため、ＭＲ感磁部に電
荷が落ちて破壊される（これを静電破壊という。）危険
性が高くなる。

【０００８】そこで本発明は、上述の技術的課題に鑑み
て提案されたものであって、サーマルノイズの発生を抑
制し、再生出力の大幅な向上を図るとともに、静電破壊
が回避できる信頼性の高い磁気抵抗効果型磁気ヘッドを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、基板上に相対向して積層される下層薄
膜磁気コアと上層薄膜磁気コア間に磁気抵抗効果感磁部
を配してなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記
基板と下層薄膜磁気コア間に、一端縁が磁気記録媒体対
向面に臨むように金属膜が設けられ、上記金属膜と下層
薄膜磁気コアに接して、厚さ０．２〜２．０μｍの絶縁
膜が設けられたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、基板と下層薄膜磁気コア間
に熱伝導性に優れる金属膜を介在させているので、ＭＲ
感磁部へのセンス電流の通電により発生する熱が効率よ
くこの金属膜を通して放熱される。この結果、ＭＲ感磁
部の温度上昇が抑制され、サーマルノイズが低減する。
また、ＭＲ感磁部へのセンス電流の増加が可能となり、
再生出力が向上する。さらには、上記金属膜がアースと
して機能するため、メディアに帯電した静電気のＭＲ感
磁部への通電が無くなり、静電破壊が回避される。そし
て、金属膜と下層薄膜磁気コアに接して、厚さ０．２〜
２．０μｍの絶縁膜を介在させているので、金属膜が拾
うノイズを下層薄膜磁気コアと上層薄膜磁気コアに通し
難くする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施
例は、インダクティブヘッドを構成する一対の薄膜磁気
コア間に再生ヘッドとしてＭＲヘッドを配した、いわゆ
る１ギャップタイプの記録再生用磁気ヘッドに適用した
例である。

【００１２】本実施例の磁気ヘッドにおいては、図１に
示すように、前方端部間に記録用の磁気ギャップｇを構
成する下層薄膜磁気コア１と上層薄膜磁気コア２がスラ
イダと称される基板３上に所定の間隔を持って相対向し
て積層形成されている。上記下層薄膜磁気コア１は、上
記基板３上に設けられ、磁気記録媒体、例えばハードデ
ィスクとの対接面となるＡＢＳ面４にその一端を臨ませ
るようにしてこのＡＢＳ面４に対して略直交する方向に
延在して設けられている。

【００１３】一方、上層薄膜磁気コア２は、上記ＡＢＳ
面４にその一端を臨ませるようにしてこのＡＢＳ面４に
対して略直交する方向に延在して設けられ、そのＡＢＳ
面４に臨む前方端部で上記下層薄膜磁気コア１との間隙
が狭まるように屈曲形成されている。その間隙が狭くな
された前方端部間には、記録用ギャップとして機能する
磁気ギャップｇが上記ＡＢＳ面４に臨んで構成されてい
る。さらに、上層薄膜磁気コア２は、後方端部で上記下
層薄膜磁気コア１と磁気的に接触してバックギャップを
構成するとともに閉磁路を構成している。

【００１４】そしてこの磁気ヘッドにおいては、上記磁
気ギャップ内のＡＢＳ面４から後方に向かって磁気抵抗
効果感磁部であるＭＲ感磁部５が設けられている。ＭＲ
感磁部５は、例えば記録用磁気ギャップｇのトラック幅
よりも若干幅狭の長方形パターンとして形成され、その
長手方向が前記ＡＢＳ面４に対する直交方向となるよう
に設けられている。また、ＭＲ感磁部５は、その一端縁
がＡＢＳ面４に臨むようになされるとともに、後端縁が
相対向する下層薄膜磁気コア１と上層薄膜磁気コア２の
略中途部に至る位置とされている。さらに、上記ＭＲ感
磁部５は、基板３上に設けられる下層薄膜磁気コア１と
の絶縁をとるために、第１の絶縁層６ａを介して上記下
層薄膜磁気コア１上に設けられている。なお、上記ＭＲ
感磁部５は、バルクハウゼンノイズの発生を回避するた
めに、例えばＳｉＯ₂等よりなる非磁性の絶縁層を介し
て静磁的に結合する一対のＭＲ薄膜を積層する形とする
とが望ましい。

【００１５】上記ＭＲ感磁部５の先端部と後端部には、
図示しない定電流源からのセンス電流を通ずるための一
対の電極７ａ，７ｂ（以下、ＡＢＳ面４側に設けられる
電極７ａを先端電極７ａ、後端部に設けられる電極７ｂ
を後端電極７ｂと称する。）が当該ＭＲ感磁部５と電気
的に接続して積層されている。

【００１６】先端電極７ａは、平面形状が略Ｌ字状をな
す配線パターンとして形成され、その一端部が上記ＭＲ
感磁部５の先端部に積層されている。そして、その先端
電極７ａのうちＭＲ感磁部５上に積層される側のパター
ンの一側縁部が上記ＡＢＳ面４に露出するようになって
いる。なお、バック側に引き出された配線パターンの端
部は、接地用端子部とされている。

【００１７】一方、後端電極７ｂは、上記先端電極７ａ
と同様平面略Ｌ字状の配線パターンとして形成され、上
記ＭＲ感磁部５を挾んで上記先端電極７ａとは反対側に
設けられている。そして、その後端電極７ｂの一端部
は、上記ＭＲ感磁部５の後端部に積層されるようになっ
ている。なお、バック側に引き出された配線パターンの
端部は、電流源用端子部とされている。

【００１８】そして、上記先端電極７ａと後端電極７ｂ
の間には、ＭＲ感磁部５への通電によってこのＭＲ感磁
部５に所要の向きの磁化状態を与え、磁気抵抗特性が優
れた直線性と高い感度を示す特性領域で動作するように
なすバイアス導体８が設けられている。バイアス導体８
は、ＭＲ感磁部５を横切るかたちで上記電極７ａ，７ｂ
間に設けられ、その両端部がそれぞれバック側へ引き出
されるようになっている。そのバック側に引き出された
端部が、上記バイアス導体８に電流を通ずるための端子
部とされている。なお、上記バイアス導体８は、ＭＲ感
磁部５，両電極７ａ，７ｂと絶縁するために第２の絶縁
層６ｂ上に形成されている。

【００１９】また、上記後端電極７ｂの後方には、上記
下層薄膜磁気コア１と上層薄膜磁気コア２の接続部であ
る磁気的結合部９を取り囲むようにしてスパイラル状の
ヘッド巻線１０が設けられている。ヘッド巻線１０は、
記録時において、下層薄膜磁気コア１と上層薄膜磁気コ
ア２により構成される磁路に記録情報に応じた電流を供
給する役目をするもので、上記両電極７ａ，７ｂ，ＭＲ
感磁部５，上層薄膜磁気コア２との絶縁性を確保するた
めに第３の絶縁層６ｃによって埋め込まれたかたちとな
っている。また、上記ヘッド巻線１０の両端部より引き
出された配線パターンの端部は、このヘッド巻線１０に
供給する交流電源からの電流の通電用端子となってい
る。なお、上層薄膜磁気コア２の上には保護膜層１１が
設けられ、インダクティブヘッドとＭＲヘッドを不用意
な外力等から保護するようになっている。

【００２０】そして特に、本実施例の磁気ヘッドでは、
下層薄膜磁気コア１の下地膜として基板３と下層薄膜磁
気コア１の間に金属膜１２と膜厚の薄い絶縁膜１３より
なる積層膜が設けられている。すなわち、基板３上に金
属膜１２、絶縁膜１３の順に設けられている。上記金属
膜１２は、ＭＲ感磁部５へのセンス電流の通電によって
発生する熱を効率よく逃がすために設けられるもので、
例えば熱伝導性に優れ、しかも非磁性で腐食し難いＴｉ
やＣｒ等の膜よりなる。かかる金属膜１２の膜厚として
は、ＭＲヘッド部の発熱を効率よく放熱するのに必要な
程度あればよく、例えば０．５μｍ〜１０μｍの範囲が
好適である。膜厚の下限は、サーマルノイズの発生が生
じない範囲で決められ、上限については膜厚が厚ければ
厚い程放熱効果は高くなるが、厚いと成膜に時間がかか
ること、膜応力が大きくなって剥がれやすくなること、
等から自ずと制限される。

【００２１】かかるＴｉ等からなる金属膜１２は、従来
より下層薄膜磁気コア１の下地膜として使用されている
Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等の膜に比べて遙に熱伝導性に優
れ、前記ＭＲ感磁部５へのセンス電流の通電によって生
ずる発熱をこの金属膜１２を通して効率よく放熱するこ
とができる。したがって、ＭＲヘッド部の温度上昇が抑
制され、サーマルノイズを低減することが可能となる。
また、サーマルノイズが減少することから、ＭＲ感磁部
５へのセンス電流を増加させることができ、再生出力の
向上が図れる。さらには、上記金属膜１２はアースとし
て機能するため、メディアに帯電した静電気をこの金属
膜１２を通じてヘッド系以外の部分へ逃がすことがで
き、静電破壊を回避できる。

【００２２】一方、下層薄膜磁気コア１と金属膜１２の
間に配される絶縁膜１３は、下層薄膜磁気コア１を形成
するフレームメッキ後に行われる湿式エッチングによっ
て金属膜１２までもがエッチングされるのを防止するた
めに設けられる。この他、絶縁膜１３を設ける理由とし
ては、ＭＲヘッド形成面の平坦化研磨を容易なものとな
すため、金属膜１２が拾うノイズを薄膜磁気コア１，２
に通し難くするといった意味がある。かかる絶縁膜１３
には、従来から下層薄膜磁気コア１の下地膜として用い
られてきたＡｌ_２Ｏ_３やＳｉＯ_２等が使用される。上記
絶縁膜１３の膜厚は、放熱の点からいえば薄い方がよ
く、耐湿式エッチングの点からいえば厚い方がよい。そ
こで、両者を満足する値として、０．２μｍ〜２．０μ
ｍ程度が好ましい。

【００２３】ところで、上述の磁気ヘッドを作成するに
は、以下のようして行う。先ず、基板３上に下層薄膜磁
気コア１の下地膜を形成する。すなわち、基板３上にＴ
ｉ又はＣｒをメッキ、スパッタ、蒸着等の手法によって
被着し、膜厚が０．５μｍ〜１０μｍとなるように金属
膜１２を形成する。次に、Ａｌ₂Ｏ₃又はＳｉＯ₂を被
着し、膜厚が０．２μｍ〜２．０μｍとなるように絶縁
膜１３を形成する。

【００２４】この結果、金属膜１２と絶縁膜１３の積層
膜が形成される。

【００２５】次いで、上記絶縁膜１３上に下層薄膜磁気
コア１の外形状に応じてレジストによるフレームを形成
した後、パーマロイ等の軟磁性材料をメッキする。そし
て、フレーム外の部分を湿式エッチングにより除去す
る。このとき、金属膜１２の上には絶縁膜１３が設けら
れているので、エッチング液により当該金属膜１２がエ
ッチングされる虞れはない。

【００２６】この結果、エッチングによって所定形状の
下層薄膜磁気コア１が形成される。次に、この下層薄膜
磁気コア１の上に第１の絶縁層６ａを形成した後、ＭＲ
感磁部５を形成し、さらに絶縁層６ｄを形成した後、そ
の長手方向の両端部に電極接続用の穴開けを行い、その
後それぞれ積層するかたちで先端電極７ａと後端電極７
ｂを形成する。

【００２７】次に、第２の絶縁層６ｂを介してバイアス
導体８を形成するとともに、ヘッド巻線１０をスパイラ
ル状に形成する。そして、これらバイアス導体８、ヘッ
ド巻線１０を埋め込むかたちで第３の絶縁層６ｃを形成
した後、この上に上層薄膜磁気コア２を形成する。上層
薄膜磁気コア２は、ＡＢＳ面４側で第２の絶縁層６ｂを
介して下層薄膜磁気コア１と対向して記録ギャップを構
成するとともに、バック部で下層薄膜磁気コア１と直接
接触して磁気的結合部９を形成する。

【００２８】最後に、上層薄膜磁気コア２を覆って保護
膜層１１を形成し、記録再生ヘッドを完成する。

【００２９】以上、本発明を適用した具体的な実施例に
ついて説明したが、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変更が可能である。例えば、前述の例で
は、本発明をインダクティブヘッドの中にＭＲヘッドを
配したいわゆる１ギャップタイプの記録再生ヘッドに適
用したが、ＭＲヘッドを一対の薄膜磁気コアでシールド
した構成の再生ヘッドにも適用できる。もちろん、この
場合のヘッドでもその作用効果は同様である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気抵抗効果型磁気ヘッドによれば、基板と下層薄
膜磁気コア間に熱伝導性に優れる金属膜を介在させてい
るので、ＭＲ感磁部へのセンス電流の通電により発生す
る熱を効率よく放熱させることができる。したがって、
ＭＲ感磁部の温度上昇が抑制され、サーマルノイズを低
減することができる。また、ＭＲ感磁部へのセンス電流
を増加でき、再生出力を大幅に向上させることができ
る。さらには、上記金属膜がアースとして機能するた
め、メディアに帯電した静電気のＭＲ感磁部への通電が
無くなり、静電破壊を回避することができる。そして、
金属膜と下層薄膜磁気コアに接して、厚さ０．２〜２．
０μｍの絶縁膜を介在させているので、金属膜が拾うノ
イズを下層薄膜磁気コアと上層薄膜磁気コアに通し難く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１・・・第１の薄膜磁気コア２・・・第２の薄膜磁気コア３・・・基板４・・・ＡＢＳ面５・・・ＭＲ感磁部７ａ・・・先端電極７ｂ・・・後端電極１０・・・ヘッド巻線１２・・・金属膜１３・・・絶縁膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木守東京都品川区北品川６丁目５番６号ソニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者菅原扶美東京都品川区北品川６丁目５番６号ソニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (56)参考文献特開昭61−242313（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−216109（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/39

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に相対向して積層される下層薄膜
磁気コアと上層薄膜磁気コア間に磁気抵抗効果感磁部を
配してなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、上記基板と下層薄膜磁気コア間に、一端縁が磁気記録媒
体対向面に臨むように金属膜が設けられ、上記金属膜と
下層薄膜磁気コアに接して、厚さ０．２〜２．０μｍの
絶縁膜が設けられたことを特徴とする磁気抵抗効果型磁
気ヘッド。