JP3200060B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- G11B5/3179—Structure of heads comprising at least in the transducing gap regions two magnetic thin films disposed respectively at both sides of the gaps the films being mainly disposed in parallel planes
- G11B5/3183—Structure of heads comprising at least in the transducing gap regions two magnetic thin films disposed respectively at both sides of the gaps the films being mainly disposed in parallel planes intersecting the gap plane, e.g. "horizontal head structure"
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来の技術 Ｄ 発明が解決しようとする課題 Ｅ 課題を解決するための手段 Ｆ 作用 Ｇ 実施例 G1実施例１ G2実施例２ G3実施例３ Ｈ 発明の効果 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、薄膜磁気ヘッド、特に磁気抵抗効果（MR）
素子を感磁部として有するMR型磁気ヘッドと誘導型記録
ヘッドとの複合型構成を有する水平型の薄膜磁気ヘッド
に係わる。
素子を感磁部として有するMR型磁気ヘッドと誘導型記録
ヘッドとの複合型構成を有する水平型の薄膜磁気ヘッド
に係わる。
Ｂ 発明の概要 本発明は薄膜磁気ヘッドに係わり、磁
気記録媒体面に対して、ほぼ平行に薄膜磁気コアと、磁
気抵抗感磁部と、ヘッド巻線部とが積層されて成るもの
とする。薄膜磁気コアは、磁気ギャップを有する前部薄
膜磁気コアと、後部薄膜磁気コアとにより構成されて、
これらにより、第１の閉磁路が形成され、この第１の閉
磁路にヘッド巻線部が磁気的に結合され、第１の閉磁路
の磁気ギャップを含む前部薄膜磁気コアと磁気抵抗感磁
部とにより、第２の閉磁路が形成され、前部薄膜磁気コ
アと後部薄膜磁気コア間の両側接合部には、それぞれ、
薄膜磁気コア積層方向に積層形成された屈曲部と、補助
磁気ギャップとが直列に設けられてなるものとする。
気記録媒体面に対して、ほぼ平行に薄膜磁気コアと、磁
気抵抗感磁部と、ヘッド巻線部とが積層されて成るもの
とする。薄膜磁気コアは、磁気ギャップを有する前部薄
膜磁気コアと、後部薄膜磁気コアとにより構成されて、
これらにより、第１の閉磁路が形成され、この第１の閉
磁路にヘッド巻線部が磁気的に結合され、第１の閉磁路
の磁気ギャップを含む前部薄膜磁気コアと磁気抵抗感磁
部とにより、第２の閉磁路が形成され、前部薄膜磁気コ
アと後部薄膜磁気コア間の両側接合部には、それぞれ、
薄膜磁気コア積層方向に積層形成された屈曲部と、補助
磁気ギャップとが直列に設けられてなるものとする。
Ｃ 従来の技術 近年の磁気記録の高密度化に伴って狭トラック幅化等
の面において有利な水平型薄膜磁気ヘッドが注目されて
いる。
の面において有利な水平型薄膜磁気ヘッドが注目されて
いる。
一方、再生感度の点で有利なMR素子を感磁部とするMR
型磁気ヘッドが盛んに研究される傾向にあり、両者を組
み合わせた構造の薄膜磁気ヘッドが提案されている。
型磁気ヘッドが盛んに研究される傾向にあり、両者を組
み合わせた構造の薄膜磁気ヘッドが提案されている。
このようなMR型でかつ水平型の薄膜磁気ヘッドとして
は、例えば本出願人による特開昭62−134814号公開公報
にその開示がある。この薄膜磁気ヘッドは第９図にその
略線的拡大断面図を示すように、バイアス導体（16）を
囲む磁気回路が、磁気記録媒体に対向する側に磁気ギャ
ップｇを有する一対の磁気コア（38A）及び（38B）と、
MR感磁部（13）が積層されるようにかつ両端部が互いに
磁気的に結合して閉磁路を形成するように構成される。
この各磁気コア（38A）及び（38B）とMR感磁部（13）と
の間には絶縁層（８）を介してバイアス導体（16）がMR
感磁部（13）を横切る方向に延在される。そしてその一
対の磁気コア（38A）及び（38B）の一部分とともに磁気
記録媒体対向面即ちABS（Air Bearing Surface）面（3
0）を構成する保護層（39）が被着形成されてMR型磁気
ヘッドが構成される。
は、例えば本出願人による特開昭62−134814号公開公報
にその開示がある。この薄膜磁気ヘッドは第９図にその
略線的拡大断面図を示すように、バイアス導体（16）を
囲む磁気回路が、磁気記録媒体に対向する側に磁気ギャ
ップｇを有する一対の磁気コア（38A）及び（38B）と、
MR感磁部（13）が積層されるようにかつ両端部が互いに
磁気的に結合して閉磁路を形成するように構成される。
この各磁気コア（38A）及び（38B）とMR感磁部（13）と
の間には絶縁層（８）を介してバイアス導体（16）がMR
感磁部（13）を横切る方向に延在される。そしてその一
対の磁気コア（38A）及び（38B）の一部分とともに磁気
記録媒体対向面即ちABS（Air Bearing Surface）面（3
0）を構成する保護層（39）が被着形成されてMR型磁気
ヘッドが構成される。
このMR型磁気ヘッドでは、第10図にMR感磁部（13）の
略線的拡大断面図を示すように、例えばNiFeより成り、
厚さ300ÅのMR薄膜MRA及びMRBが、互いに静磁的結合を
生じるも交換相互作用がほとんど生じることのない厚さ
の例えば60ÅのAl2O3等より成る非磁性層（35）を介在
させて積層した２層構造感磁部構成が採られ、この場合
MRA及びMRBにおいてそれぞれその幅方向を磁化容易軸方
向e.aに選定し、磁化困難軸方向に、それぞれ同方向に
センス電流Isを流すようにすると、既に知られているよ
うに、磁壁の発生を抑制して、バルクハウゼンノイズを
低減化することができる。
略線的拡大断面図を示すように、例えばNiFeより成り、
厚さ300ÅのMR薄膜MRA及びMRBが、互いに静磁的結合を
生じるも交換相互作用がほとんど生じることのない厚さ
の例えば60ÅのAl2O3等より成る非磁性層（35）を介在
させて積層した２層構造感磁部構成が採られ、この場合
MRA及びMRBにおいてそれぞれその幅方向を磁化容易軸方
向e.aに選定し、磁化困難軸方向に、それぞれ同方向に
センス電流Isを流すようにすると、既に知られているよ
うに、磁壁の発生を抑制して、バルクハウゼンノイズを
低減化することができる。
上述したような磁気ギャップｇを有する磁路の一部に
MR感磁部（13）を結合して閉磁路を構成した場合、磁気
ギャップｇからMR感磁部（13）までの磁路長が小となる
ため再生効率が向上し、また水平型構造を採るために高
い出力電圧が得られ、かつ優れたS/Nが得られる。またM
R感磁部（13）がABS面（30）から充分離れた位置に配さ
れるため、加工性、信頼性ともに安定しているが、記録
ヘッドの構造が考慮されていないという問題があった。
MR感磁部（13）を結合して閉磁路を構成した場合、磁気
ギャップｇからMR感磁部（13）までの磁路長が小となる
ため再生効率が向上し、また水平型構造を採るために高
い出力電圧が得られ、かつ優れたS/Nが得られる。またM
R感磁部（13）がABS面（30）から充分離れた位置に配さ
れるため、加工性、信頼性ともに安定しているが、記録
ヘッドの構造が考慮されていないという問題があった。
Ｄ 発明が解決しようとする課題 一方、本出願人は、先に特開平１−253673号出願にお
いて、第11図にその略線的拡大断面図を示すように、磁
気ギャップｇを有する前部コア（42）がABS面（30）に
平行に配置され、この前部コア（42）に重ね合わせられ
るように磁気ギャップｇを横切って非磁性層を介して静
磁的結合するMR薄膜の積層構造によるMR感磁部（13）が
配置されると共に、このMR感磁部（13）にバイアス磁界
を与えるバイアス導体（45）が配置され、更にこれの上
に絶縁層（46）を介してヘッド巻線部（47）が形成さ
れ、更にこの一部を跨いで絶縁層（48）を介して後部コ
ア（49）がその両端を前部コア（42）の両端に接触する
ように積層された構成を採る薄膜磁気ヘッドを提案し
た。
いて、第11図にその略線的拡大断面図を示すように、磁
気ギャップｇを有する前部コア（42）がABS面（30）に
平行に配置され、この前部コア（42）に重ね合わせられ
るように磁気ギャップｇを横切って非磁性層を介して静
磁的結合するMR薄膜の積層構造によるMR感磁部（13）が
配置されると共に、このMR感磁部（13）にバイアス磁界
を与えるバイアス導体（45）が配置され、更にこれの上
に絶縁層（46）を介してヘッド巻線部（47）が形成さ
れ、更にこの一部を跨いで絶縁層（48）を介して後部コ
ア（49）がその両端を前部コア（42）の両端に接触する
ように積層された構成を採る薄膜磁気ヘッドを提案し
た。
このような構成とする場合、MR感磁部（13）が磁気ギ
ャップｇの近傍に配置されるものではあるが、このよう
にしても後部コア（49）の存在によって良好な再生効率
を得ることに問題が生じる場合がある。
ャップｇの近傍に配置されるものではあるが、このよう
にしても後部コア（49）の存在によって良好な再生効率
を得ることに問題が生じる場合がある。
本発明は、上述したようなMR再生ヘッドと誘導型記録
ヘッドの複合型薄膜磁気ヘッドにおいて再生効率の向上
をはかり、かつ記録再生共に良好な薄膜磁気ヘッドを提
供するものである。
ヘッドの複合型薄膜磁気ヘッドにおいて再生効率の向上
をはかり、かつ記録再生共に良好な薄膜磁気ヘッドを提
供するものである。
Ｅ 課題を解決するための手段 本発明による薄膜磁気ヘッドは第１図にその一例の略
線的拡大断面図を示すように、磁気記録媒体面に対し
て、ほぼ平行に、薄膜磁気コア（22）と、磁気抵抗感磁
部（13）と、ヘッド巻線部（９）とが積層されてなる構
成を有するものとする。薄膜磁気コア（22）は、磁気ギ
ャップを有する前部薄膜磁気コア（22A）と、後部薄膜
磁気コア（７）とにより構成されて、これらにより、第
１の閉磁路（24）が形成され、第１の閉磁路（24）にヘ
ッド巻線部（９）が磁気的に結合され、第１の閉磁路
（24）の磁気ギャップを含む前部薄膜磁気コア（22A）
と磁気抵抗感磁部（13）とにより、第２の閉磁路（25）
が形成され、前部薄膜磁気コア（22A）と後部薄膜磁気
コア（７）間の両側接合部には、それぞれ薄膜磁気コア
積層方向に積層形成された屈曲部（27）と、補助磁気ギ
ャップg1、g2とが直列に設けられてなる構成とする。
線的拡大断面図を示すように、磁気記録媒体面に対し
て、ほぼ平行に、薄膜磁気コア（22）と、磁気抵抗感磁
部（13）と、ヘッド巻線部（９）とが積層されてなる構
成を有するものとする。薄膜磁気コア（22）は、磁気ギ
ャップを有する前部薄膜磁気コア（22A）と、後部薄膜
磁気コア（７）とにより構成されて、これらにより、第
１の閉磁路（24）が形成され、第１の閉磁路（24）にヘ
ッド巻線部（９）が磁気的に結合され、第１の閉磁路
（24）の磁気ギャップを含む前部薄膜磁気コア（22A）
と磁気抵抗感磁部（13）とにより、第２の閉磁路（25）
が形成され、前部薄膜磁気コア（22A）と後部薄膜磁気
コア（７）間の両側接合部には、それぞれ薄膜磁気コア
積層方向に積層形成された屈曲部（27）と、補助磁気ギ
ャップg1、g2とが直列に設けられてなる構成とする。
Ｆ 作用 上述したように、本発明による薄膜磁気ヘッドは、第
１図に示すように、薄膜磁気コア（22）により構成され
る第１の閉磁路（24）に磁気的に結合されるヘッド巻線
部（９）を設けるとともに、第１の閉磁路（24）の磁気
ギャップｇを含む一部を磁気的に結合して第２の閉磁路
（25）を形成するようにMR感磁部（13）を配置すること
により、MR感磁部（13）が比較的小なる閉磁路（25）内
に配置され、また第１の閉磁路（24）の他部に補助磁気
ギャップg1及びg2を設けることから、この他部側の磁気
抵抗を高めることとなり、MR感磁部（13）側への磁束の
分流量を調節することができ、MR感磁部（13）の再生効
率の向上をはかることができる。
１図に示すように、薄膜磁気コア（22）により構成され
る第１の閉磁路（24）に磁気的に結合されるヘッド巻線
部（９）を設けるとともに、第１の閉磁路（24）の磁気
ギャップｇを含む一部を磁気的に結合して第２の閉磁路
（25）を形成するようにMR感磁部（13）を配置すること
により、MR感磁部（13）が比較的小なる閉磁路（25）内
に配置され、また第１の閉磁路（24）の他部に補助磁気
ギャップg1及びg2を設けることから、この他部側の磁気
抵抗を高めることとなり、MR感磁部（13）側への磁束の
分流量を調節することができ、MR感磁部（13）の再生効
率の向上をはかることができる。
また本発明を構成するものではないが、薄膜磁気ヘッ
ドの参考例を第２図に示す。この例においては、磁気ギ
ャップｇを有する薄膜磁気コア（22）より成る閉磁路
（26）が形成され、この閉磁路（26）に磁気ギャップｇ
とは別に設けられた補助磁気ギャップg1内にMR感磁部
（13）が配置されることからこのMR感磁部（13）を含む
閉磁路（26）が唯一の閉磁路となるため、再生効率の向
上をはかることができ、またこの閉磁路（26）に磁気的
に結合するヘッド巻線部（９）を設けてなり、このヘッ
ド巻線部（９）によってMR感磁部（13）のバイアス磁界
発生をも行うことができるため、バイアス導体を設ける
必要がなく、製造工程の簡易化をはかることができる。
ドの参考例を第２図に示す。この例においては、磁気ギ
ャップｇを有する薄膜磁気コア（22）より成る閉磁路
（26）が形成され、この閉磁路（26）に磁気ギャップｇ
とは別に設けられた補助磁気ギャップg1内にMR感磁部
（13）が配置されることからこのMR感磁部（13）を含む
閉磁路（26）が唯一の閉磁路となるため、再生効率の向
上をはかることができ、またこの閉磁路（26）に磁気的
に結合するヘッド巻線部（９）を設けてなり、このヘッ
ド巻線部（９）によってMR感磁部（13）のバイアス磁界
発生をも行うことができるため、バイアス導体を設ける
必要がなく、製造工程の簡易化をはかることができる。
上述した本発明による薄膜磁気ヘッド、及び参考例に
よる薄膜磁気ヘッドの構造を採ることの効果を、２次元
解析モデルによりシミュレーションを行って、MR感磁部
（13）の再生効率の変化を計算して確認した。この場
合、第３図に略線的拡大断面図を示す解析用モデルにお
いて、磁気ギャップ長Lgは0.5μｍ、前部薄膜磁気コア
の磁気記録媒体と対向するABS面の一部を構成する長さL
dは5.0μｍ、MR感磁部（13）の長さLMRは15μｍ、前部
又は後部薄膜磁気コア（22）又は（７）の磁気ギャップ
長方向の長さLcは40μｍ、前部薄膜磁気コア（22）の厚
さt1は1.0μｍ、接続部の厚さt2は3.0μｍ、後部薄膜磁
気コア（７）の厚さt3は2.0μｍ、前部薄膜磁気コア（2
2）の斜面部分の磁気記録媒体の直交する方向の高さh1
は2.9μｍとした。
よる薄膜磁気ヘッドの構造を採ることの効果を、２次元
解析モデルによりシミュレーションを行って、MR感磁部
（13）の再生効率の変化を計算して確認した。この場
合、第３図に略線的拡大断面図を示す解析用モデルにお
いて、磁気ギャップ長Lgは0.5μｍ、前部薄膜磁気コア
の磁気記録媒体と対向するABS面の一部を構成する長さL
dは5.0μｍ、MR感磁部（13）の長さLMRは15μｍ、前部
又は後部薄膜磁気コア（22）又は（７）の磁気ギャップ
長方向の長さLcは40μｍ、前部薄膜磁気コア（22）の厚
さt1は1.0μｍ、接続部の厚さt2は3.0μｍ、後部薄膜磁
気コア（７）の厚さt3は2.0μｍ、前部薄膜磁気コア（2
2）の斜面部分の磁気記録媒体の直交する方向の高さh1
は2.9μｍとした。
そして各コア（22）及び（７）の初透磁率μｉは100
0、飽和磁束密度Bsは8000Gとし、また磁気記録媒体は不
変磁化磁石要素を用いて残留磁束密度Brは10000G、その
磁性層の厚さを0.045μｍとしてシミュレーションを積
分法を用いて行い、孤立波応答と発生磁界を求めた。こ
の結果を第４図に示す。
0、飽和磁束密度Bsは8000Gとし、また磁気記録媒体は不
変磁化磁石要素を用いて残留磁束密度Brは10000G、その
磁性層の厚さを0.045μｍとしてシミュレーションを積
分法を用いて行い、孤立波応答と発生磁界を求めた。こ
の結果を第４図に示す。
第４図において、線ａは第１図に示す本発明による薄
膜磁気ヘッドの一例、線ｂは本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの他の例で、線ｃは第２図に示す参考例による薄膜磁
気ヘッド、線ｄは第１図に示す第１の本発明による薄膜
磁気ヘッドの補助磁気ギャップを除いた構造の薄膜磁気
ヘッドを比較例として示す。
膜磁気ヘッドの一例、線ｂは本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの他の例で、線ｃは第２図に示す参考例による薄膜磁
気ヘッド、線ｄは第１図に示す第１の本発明による薄膜
磁気ヘッドの補助磁気ギャップを除いた構造の薄膜磁気
ヘッドを比較例として示す。
線ａ及びｂからわかるように、本発明による薄膜磁気
ヘッドの各例におけるMR再生効率は、ピーク間の出力が
それぞれ49.7％と42.8％と高く、線ｃで示す参考例によ
る薄膜磁気ヘッドもまた35.4％のピーク間出力が得ら
れ、比較例の線ｄで示す16.0％に比して再生波形の差が
２倍以上となり、即ち再生効率が向上されていることが
確認された。
ヘッドの各例におけるMR再生効率は、ピーク間の出力が
それぞれ49.7％と42.8％と高く、線ｃで示す参考例によ
る薄膜磁気ヘッドもまた35.4％のピーク間出力が得ら
れ、比較例の線ｄで示す16.0％に比して再生波形の差が
２倍以上となり、即ち再生効率が向上されていることが
確認された。
また、各例の電流値に対するABS面（30）上1.5μｍの
位置における発生磁界を同様にシシュレーションを行っ
た結果を第５図に示す。線ｄで示す比較例が最も効率よ
く磁界を発生するが、例えば線ａで示す本発明による薄
膜磁気ヘッドでは約1AT（アンペアターン）流すとほぼ
従来例と同様の磁界を発生し得ることがわかり、充分記
録効率を保持できることが確認された。
位置における発生磁界を同様にシシュレーションを行っ
た結果を第５図に示す。線ｄで示す比較例が最も効率よ
く磁界を発生するが、例えば線ａで示す本発明による薄
膜磁気ヘッドでは約1AT（アンペアターン）流すとほぼ
従来例と同様の磁界を発生し得ることがわかり、充分記
録効率を保持できることが確認された。
従って、上述した本発明による構成とすることによ
り、MR再生効率の向上をはかることができ、また従来の
構造の利点である水平型構造を取るための高出力電圧及
び良好なS/Nを有する薄膜磁気ヘッドを得ることができ
る。
り、MR再生効率の向上をはかることができ、また従来の
構造の利点である水平型構造を取るための高出力電圧及
び良好なS/Nを有する薄膜磁気ヘッドを得ることができ
る。
Ｇ 実施例 以下本発明による薄膜磁気ヘッドの各実施例をその理
解を容易にするために、第６図Ａ〜Ｋの製造工程図を参
照して詳細に説明する。先ず第１図に示す前部薄膜磁気
コア（22A）と後部薄膜磁気コア（７）間の接続部にお
いて補助ギャップg1及びg2を設けた場合を実施例１とし
て示す。
解を容易にするために、第６図Ａ〜Ｋの製造工程図を参
照して詳細に説明する。先ず第１図に示す前部薄膜磁気
コア（22A）と後部薄膜磁気コア（７）間の接続部にお
いて補助ギャップg1及びg2を設けた場合を実施例１とし
て示す。
G1実施例１ まず第６図Ａに示すように、Al2O3・TiC,CaTiO3,フェ
ライト系セラミック、結晶化ガラス等より成る絶縁基板
（１）を用意し、この絶縁基板（１）にレーザドリリン
グ等により端子孔開けを行って孔部（２）を形成した
後、HCl等により孔部（２）の段差（2S）を形成し、主
面（1S）及び裏面（1R）上に全面的にメッキ種付けとな
る例えばCoよりなる金属層（３）をスパッタリング等に
より被着した後、Ni等を例えば電気メッキによって形成
し、更に両主面（1S）及び裏面（1R）を研磨して孔部
（２）内を除いて絶縁基板（１）を露出させる。
ライト系セラミック、結晶化ガラス等より成る絶縁基板
（１）を用意し、この絶縁基板（１）にレーザドリリン
グ等により端子孔開けを行って孔部（２）を形成した
後、HCl等により孔部（２）の段差（2S）を形成し、主
面（1S）及び裏面（1R）上に全面的にメッキ種付けとな
る例えばCoよりなる金属層（３）をスパッタリング等に
より被着した後、Ni等を例えば電気メッキによって形成
し、更に両主面（1S）及び裏面（1R）を研磨して孔部
（２）内を除いて絶縁基板（１）を露出させる。
次に第６図Ｂに示すように、薄膜磁気コアのメッキ種
付け層としてのNiFe等よりなる磁性層（５）を全面的に
スパッタリング等により形成した後、例えば通常のフレ
ームメッキ等によってNiFe等よりなる磁性層（7A）を所
要のパターンにパターニングし、更に磁性層（５）も同
様のパターンに例えばウェットエッチングにより磁性層
（7A）の外縁部を除去して形成する。
付け層としてのNiFe等よりなる磁性層（５）を全面的に
スパッタリング等により形成した後、例えば通常のフレ
ームメッキ等によってNiFe等よりなる磁性層（7A）を所
要のパターンにパターニングし、更に磁性層（５）も同
様のパターンに例えばウェットエッチングにより磁性層
（7A）の外縁部を除去して形成する。
その後第６図Ｃに示すように、この磁性層（５）及び
磁性層（7A）上を覆って全面的に例えばSiO2よりなる非
磁性の絶縁層（８）を被着形成した後、表面を研磨して
平面化し、この絶縁層（８）の上に例えばCuよりなる導
電層を全面的に被着した後所要のパターンに、例えばフ
ォトリソグラフィ等によりフォトレジストの塗布、パタ
ーン露光、現像、イオンミリング等の異方性エッチング
を施してコイル即ちヘッド巻線部（９）を形成する。
磁性層（7A）上を覆って全面的に例えばSiO2よりなる非
磁性の絶縁層（８）を被着形成した後、表面を研磨して
平面化し、この絶縁層（８）の上に例えばCuよりなる導
電層を全面的に被着した後所要のパターンに、例えばフ
ォトリソグラフィ等によりフォトレジストの塗布、パタ
ーン露光、現像、イオンミリング等の異方性エッチング
を施してコイル即ちヘッド巻線部（９）を形成する。
次に第６図Ｄに示すように、ヘッド巻線部（９）上を
覆って全面的に例えばSiO2よりなる絶縁層（10）を形成
した後、所要部分例えば下層に形成した磁性層（7A）の
外縁部上にこの磁性層（7A）に達する深さに接続部穴
（11）をフォトリソグラフィ等を適用してRIE等により
形成してこの部分における磁性層（7A）を露出させ、更
にこの接続部穴（11）内中間位置程度にまで埋込むよう
に例えばNiFe等のメッキにより形成し、後部薄膜磁気コ
ア（７）の屈曲部（27）を形成して磁性層（7A）及びこ
の磁性層（7B）とによる後部薄膜磁気コア（７）を構成
する。
覆って全面的に例えばSiO2よりなる絶縁層（10）を形成
した後、所要部分例えば下層に形成した磁性層（7A）の
外縁部上にこの磁性層（7A）に達する深さに接続部穴
（11）をフォトリソグラフィ等を適用してRIE等により
形成してこの部分における磁性層（7A）を露出させ、更
にこの接続部穴（11）内中間位置程度にまで埋込むよう
に例えばNiFe等のメッキにより形成し、後部薄膜磁気コ
ア（７）の屈曲部（27）を形成して磁性層（7A）及びこ
の磁性層（7B）とによる後部薄膜磁気コア（７）を構成
する。
その後第６図Ｅに示すように、接続部穴（11）内を完
全に埋込むように、磁性層（7B）上にSiO2等より成る絶
縁層（12）を被着形成した後表面研磨を施して平坦化
し、この上にMR感磁部（13）を形成する。
全に埋込むように、磁性層（7B）上にSiO2等より成る絶
縁層（12）を被着形成した後表面研磨を施して平坦化
し、この上にMR感磁部（13）を形成する。
このMR感磁部（13）は、例えば第10図に示す従来構造
と同様に、非磁性層を介して磁性層を積層した構造と
し、例えばNiFeより成り同一厚さ例えば300Å、同一形
状を有し、かつそれぞれトラック幅方向に磁化容易軸e.
aを有する磁性層MRA及びMRBが、互いに静磁的結合が生
じるも交換相互作用がほとんど生じることのない例えば
60Å程度のAl2O3等よりなる非磁性中間層（35）を介在
させて積層して構成する。
と同様に、非磁性層を介して磁性層を積層した構造と
し、例えばNiFeより成り同一厚さ例えば300Å、同一形
状を有し、かつそれぞれトラック幅方向に磁化容易軸e.
aを有する磁性層MRA及びMRBが、互いに静磁的結合が生
じるも交換相互作用がほとんど生じることのない例えば
60Å程度のAl2O3等よりなる非磁性中間層（35）を介在
させて積層して構成する。
そしてこのMR感磁部（13）上にSiO2等より成る絶縁層
（14）を全面的にスパッタリング等により被着した後所
要のパターンに例えばMR感磁部（13）の縁部が露出する
ようにパターニングする。
（14）を全面的にスパッタリング等により被着した後所
要のパターンに例えばMR感磁部（13）の縁部が露出する
ようにパターニングする。
次に第６図Ｆに示すように、基板（１）上に設けた電
極層（４）に接続するように絶縁層（８）及び（10）を
通じてスルーホール（15）を形成した後、例えばCuより
なる導電層を全面的にスパッタリングしてこれを所要の
パターンにパターニングして、例えば第６図紙面に対し
て直交する方向に延長するパターンのバイアス導体（1
6）を設けてこのバイアス導体（16）に所要の電流IBを
通じてMRの感磁部（13）の長手方向と直交する方向にバ
イアス電流IBを通ずるようになすと共に、MR感磁部（1
3）の両端に接続され、スルーホール（15）下の孔部
（２）内の電極層（４）に接続されるようにパターニン
グしたMR用電極（17）を形成し、このMR用電極（17）間
に所要の電流ISを通じてMR感磁部（13）の長手方向にセ
ンス電流ISを通ずるようになす。
極層（４）に接続するように絶縁層（８）及び（10）を
通じてスルーホール（15）を形成した後、例えばCuより
なる導電層を全面的にスパッタリングしてこれを所要の
パターンにパターニングして、例えば第６図紙面に対し
て直交する方向に延長するパターンのバイアス導体（1
6）を設けてこのバイアス導体（16）に所要の電流IBを
通じてMRの感磁部（13）の長手方向と直交する方向にバ
イアス電流IBを通ずるようになすと共に、MR感磁部（1
3）の両端に接続され、スルーホール（15）下の孔部
（２）内の電極層（４）に接続されるようにパターニン
グしたMR用電極（17）を形成し、このMR用電極（17）間
に所要の電流ISを通じてMR感磁部（13）の長手方向にセ
ンス電流ISを通ずるようになす。
第６図Ｇに示すように、バイアス導体（16）及びMR用
電極（17）上に全面的にSiO2等より成る厚い絶縁層（18
A）を、例えば数μｍ程度の厚さに被着形成する。
電極（17）上に全面的にSiO2等より成る厚い絶縁層（18
A）を、例えば数μｍ程度の厚さに被着形成する。
その後第６図Ｈに示すように、この厚い絶縁層（18
A）上に、バイアス導体（16）上に一部平坦面を残し
て、RIE（反応性イオンエッチング）等の異方性エッチ
ングにより、一定の角度をもった２方向からの異方性エ
ッチング、いわゆるテーパエッチングを行って斜面（18
S）を形成し、バイアス導体（16）上の平坦面上に所要
の狭小なる幅をもった三層レジスト（19）を形成する。
A）上に、バイアス導体（16）上に一部平坦面を残し
て、RIE（反応性イオンエッチング）等の異方性エッチ
ングにより、一定の角度をもった２方向からの異方性エ
ッチング、いわゆるテーパエッチングを行って斜面（18
S）を形成し、バイアス導体（16）上の平坦面上に所要
の狭小なる幅をもった三層レジスト（19）を形成する。
そして第６図Ｉに示すように、この三層レジスト（1
9）をマスクとして絶縁層（18A）上からIBE（イオンビ
ームエッチング）等の異方性エッチングを行い、バイア
ス導体（16）上に、狭小なる幅を有しかつ所要の高さを
有するギャップ部（20）をもったテーパ状の絶縁層（1
8）を形成し、更にこのバイアス導体（16）上の絶縁層
（18）以外の絶縁層をRIE等によって除去した後、全面
的にNiFe等より成るメッキ種付けとしての磁性層（21）
をスパッタリング等により形成する。
9）をマスクとして絶縁層（18A）上からIBE（イオンビ
ームエッチング）等の異方性エッチングを行い、バイア
ス導体（16）上に、狭小なる幅を有しかつ所要の高さを
有するギャップ部（20）をもったテーパ状の絶縁層（1
8）を形成し、更にこのバイアス導体（16）上の絶縁層
（18）以外の絶縁層をRIE等によって除去した後、全面
的にNiFe等より成るメッキ種付けとしての磁性層（21）
をスパッタリング等により形成する。
その後第６図Ｊに示すように、ギャップ部（20）上以
外に例えばNiFe等より成る前部薄膜磁気コア（22A）を
所要のパターンに、例えばフレームメッキ法等の適用に
より形成して、この前部薄膜磁気コア（22A）と後部薄
膜磁気コア（７）との間に絶縁層（12）よりなる各補助
磁気ギャップg1及びg2が構成される。
外に例えばNiFe等より成る前部薄膜磁気コア（22A）を
所要のパターンに、例えばフレームメッキ法等の適用に
より形成して、この前部薄膜磁気コア（22A）と後部薄
膜磁気コア（７）との間に絶縁層（12）よりなる各補助
磁気ギャップg1及びg2が構成される。
次に第６図Ｋに示すように、前部薄膜磁気コア（22
A）上を覆って全面的にSiO2等より成る絶縁層（23）を
被着形成した後、この絶縁層（23）、前部薄膜磁気コア
（22A）、磁性層（21）及び絶縁層より成るギャップ部
（20）が鏡面な一平面となるように研磨を行ってABS面
（30）を形成して本発明による薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。
A）上を覆って全面的にSiO2等より成る絶縁層（23）を
被着形成した後、この絶縁層（23）、前部薄膜磁気コア
（22A）、磁性層（21）及び絶縁層より成るギャップ部
（20）が鏡面な一平面となるように研磨を行ってABS面
（30）を形成して本発明による薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。
このような構成とする場合、第６図Ｋに示すように、
前部及び後部薄膜磁気コア（22A）及び（７）による第
１の閉磁路（24）が磁気ギャップｇを介して形成され、
第２の閉磁路（25）が第１の閉磁路（24）の磁気ギャッ
プｇを含む一部を磁気的に結合するようにMR感磁部（1
3）が配置され、MR感磁部（13）の他部に補助磁気ギャ
ップg1及びg2が設けられた構成となり、前述したように
第３図に線ａで示すように42.8％の高い再生効率を得る
ことができる。
前部及び後部薄膜磁気コア（22A）及び（７）による第
１の閉磁路（24）が磁気ギャップｇを介して形成され、
第２の閉磁路（25）が第１の閉磁路（24）の磁気ギャッ
プｇを含む一部を磁気的に結合するようにMR感磁部（1
3）が配置され、MR感磁部（13）の他部に補助磁気ギャ
ップg1及びg2が設けられた構成となり、前述したように
第３図に線ａで示すように42.8％の高い再生効率を得る
ことができる。
上述した本発明方法を適用して、その他種々の構造を
有する薄膜磁気ヘッドを得ることができる。これらを実
施例２、３として第７図A,Bに略線的拡大断面図に示
し、また参考例による薄膜磁気ヘッドを第２図に示す。
有する薄膜磁気ヘッドを得ることができる。これらを実
施例２、３として第７図A,Bに略線的拡大断面図に示
し、また参考例による薄膜磁気ヘッドを第２図に示す。
G2実施例２ 実施例１においては後部薄膜磁気コア（７）の両端に
前部薄膜磁気コア（22A）に向って屈曲する屈曲部（2
7）を設けたものであるが、この例においては第７図Ａ
に示すように、前部薄膜磁気コア（22A）側に屈曲部（2
7）を設けて、これと後部薄膜磁気コア（７）との間に
補助磁気ギャップg1及びg2を形成するようにした場合で
ある。
前部薄膜磁気コア（22A）に向って屈曲する屈曲部（2
7）を設けたものであるが、この例においては第７図Ａ
に示すように、前部薄膜磁気コア（22A）側に屈曲部（2
7）を設けて、これと後部薄膜磁気コア（７）との間に
補助磁気ギャップg1及びg2を形成するようにした場合で
ある。
この例においても実施例１で示した例と同様に高再生
効率を得ることができた。
効率を得ることができた。
G3 実施例３ 第７図Ｂに示すように、前部薄膜磁気コア（22A）側
と後部薄膜磁気コア（７）との接続部の前部薄膜磁気コ
ア（22A）に補助磁気ギャップg1及びg2を設け、前部薄
膜磁気コア（22A）は後部薄膜磁気コア（７）との接続
部を越えて延長して形成した。このように前部薄膜磁気
コア（22A）を延長することによって、補助磁気ギャッ
プg1及びg2からの発生磁界による磁気記録媒体の減磁作
用を回避することができ、また他の各例と同様に再生効
率の向上をはかることもできる。上述した実施例２にお
いても前部薄膜磁気コア（22A）を延長する構成を採る
ことにより、上述した減磁作用を回避する効果を得るこ
とができる。
と後部薄膜磁気コア（７）との接続部の前部薄膜磁気コ
ア（22A）に補助磁気ギャップg1及びg2を設け、前部薄
膜磁気コア（22A）は後部薄膜磁気コア（７）との接続
部を越えて延長して形成した。このように前部薄膜磁気
コア（22A）を延長することによって、補助磁気ギャッ
プg1及びg2からの発生磁界による磁気記録媒体の減磁作
用を回避することができ、また他の各例と同様に再生効
率の向上をはかることもできる。上述した実施例２にお
いても前部薄膜磁気コア（22A）を延長する構成を採る
ことにより、上述した減磁作用を回避する効果を得るこ
とができる。
G8実施例８ 上述した各実施例は共にMR感磁部（13）を、バイアス
導体（16）を介して前部薄膜磁気コア（22A）の一部と
磁気的に結合して第２の閉磁路（25）を形成した場合で
あるが、第11図に示した比較例のようにMR感磁部（13）
を磁気ギャップｇの近傍に設ける場合にも本発明を適用
することができる。
導体（16）を介して前部薄膜磁気コア（22A）の一部と
磁気的に結合して第２の閉磁路（25）を形成した場合で
あるが、第11図に示した比較例のようにMR感磁部（13）
を磁気ギャップｇの近傍に設ける場合にも本発明を適用
することができる。
第７図Ｇに示すように、この場合前部薄膜磁気コア
（22A）及び屈曲部（27）を残して後部薄膜磁気コア
（７）を除去した。
（22A）及び屈曲部（27）を残して後部薄膜磁気コア
（７）を除去した。
このときの再生出力の変化を第８図に示す。第８図中
線ｅは実施例８の薄膜磁気ヘッドの再生出力、線ｆは第
11図に示す比較薄膜磁気ヘッドの再生出力を比較例とし
て示した。上述したように、後部薄膜磁気コア（７）を
除去したことにより、ピーク間の出力が実施例８では4
4.0％となり、比較例の26.2％に比して再生波形の差が
大となり、再生効率が向上されていることが確認され
た。
線ｅは実施例８の薄膜磁気ヘッドの再生出力、線ｆは第
11図に示す比較薄膜磁気ヘッドの再生出力を比較例とし
て示した。上述したように、後部薄膜磁気コア（７）を
除去したことにより、ピーク間の出力が実施例８では4
4.0％となり、比較例の26.2％に比して再生波形の差が
大となり、再生効率が向上されていることが確認され
た。
従って、第１の本発明は上述の各例に限らず、その他
MR感磁部（13）の配置、各薄膜磁気コア（22）及び
（７）の構成を採る薄膜磁気ヘッドに適用することがで
きる。
MR感磁部（13）の配置、各薄膜磁気コア（22）及び
（７）の構成を採る薄膜磁気ヘッドに適用することがで
きる。
次に参考例を示す。第２図に示すように、磁気ギャッ
プｇを有する前部薄膜磁気コア（22A）と補助磁気ギャ
ップg1を有する後部薄膜磁気コア（７）とこの補助磁気
ギャップg1内に設けられたMR感磁部とによって閉磁路が
形成された構造とした。
プｇを有する前部薄膜磁気コア（22A）と補助磁気ギャ
ップg1を有する後部薄膜磁気コア（７）とこの補助磁気
ギャップg1内に設けられたMR感磁部とによって閉磁路が
形成された構造とした。
この場合第６図Ａ〜Ｋで説明した方法に準じた方法に
よって製造する。しかしながらこの場合第６図Ｂに示す
工程において、磁性層（7A）に補助磁気ギャップg1を形
成するパターンとし、この補助磁気ギャップg1によって
分断された後部薄膜磁気コア（７）にわたるようにMR感
磁部（13）を設ける。このMR感磁部（13）は実施例１と
同様に第10図に示す従来構造と同様に形成する。その
後、ヘッド巻線部（９）、屈曲部（27）、前部薄膜磁気
コア（22A）及びABS面（30）を構成する絶縁層（23）等
を実施例１と同様に形成して第２の本発明による薄膜磁
気ヘッドを得る。
よって製造する。しかしながらこの場合第６図Ｂに示す
工程において、磁性層（7A）に補助磁気ギャップg1を形
成するパターンとし、この補助磁気ギャップg1によって
分断された後部薄膜磁気コア（７）にわたるようにMR感
磁部（13）を設ける。このMR感磁部（13）は実施例１と
同様に第10図に示す従来構造と同様に形成する。その
後、ヘッド巻線部（９）、屈曲部（27）、前部薄膜磁気
コア（22A）及びABS面（30）を構成する絶縁層（23）等
を実施例１と同様に形成して第２の本発明による薄膜磁
気ヘッドを得る。
このような構成とする場合、バイアス導体を設けない
ため工程の簡易化をはかることができ、更に唯一の閉磁
路（26）内にMR感磁部（13）が設けられた構造となるた
めMR再生効率の向上をはかることができる。
ため工程の簡易化をはかることができ、更に唯一の閉磁
路（26）内にMR感磁部（13）が設けられた構造となるた
めMR再生効率の向上をはかることができる。
Ｈ 発明の効果 上述したように、本発明による薄膜磁気ヘッドは、薄
膜磁気コア（22）により構成される第１の閉磁路（24）
に磁気的に結合されるヘッド巻線部（９）を設けるとと
もに、第１の閉磁路（24）の磁気ギャップｇを含む一部
を磁気的に結合して第２の閉磁路（25）を形成するよう
にMR感磁部（13）を配置することにより、MR感磁部（1
3）が比較的小なる閉磁路（25）内に配置され、また第
１の閉磁路（24）の他部に補助磁気ギャップg1及びg2を
設けることから、この他部側の磁気抵抗を高めることと
なり、MR感磁部（13）側への磁束の分流量を調節するこ
とができ、MR感磁部（13）の再生効率の向上をはかるこ
とができる。
膜磁気コア（22）により構成される第１の閉磁路（24）
に磁気的に結合されるヘッド巻線部（９）を設けるとと
もに、第１の閉磁路（24）の磁気ギャップｇを含む一部
を磁気的に結合して第２の閉磁路（25）を形成するよう
にMR感磁部（13）を配置することにより、MR感磁部（1
3）が比較的小なる閉磁路（25）内に配置され、また第
１の閉磁路（24）の他部に補助磁気ギャップg1及びg2を
設けることから、この他部側の磁気抵抗を高めることと
なり、MR感磁部（13）側への磁束の分流量を調節するこ
とができ、MR感磁部（13）の再生効率の向上をはかるこ
とができる。
また参考例による薄膜磁気ヘッドは第２図に示すよう
に、磁気ギャップｇを有する薄膜磁気コア（22）より成
る閉磁路（26）が形成され、この閉磁路（26）に磁気ギ
ャップｇとは別に設けられた補助磁気ギャップg1内にMR
感磁部（13）が配置されることからこのMR感磁部（13）
を含む閉磁路（26）が唯一の閉磁路となるため、再生効
率の向上をはかることができ、またこの閉磁路（26）に
磁気的に結合するヘッド巻線部（９）を設けてなり、こ
のヘッド巻線部（９）によってMR感磁部（13）のバイア
ス磁界発生をも行うことができるため、バイアス導体を
設ける必要がなく、製造工程の簡易化をはかることがで
きる。
に、磁気ギャップｇを有する薄膜磁気コア（22）より成
る閉磁路（26）が形成され、この閉磁路（26）に磁気ギ
ャップｇとは別に設けられた補助磁気ギャップg1内にMR
感磁部（13）が配置されることからこのMR感磁部（13）
を含む閉磁路（26）が唯一の閉磁路となるため、再生効
率の向上をはかることができ、またこの閉磁路（26）に
磁気的に結合するヘッド巻線部（９）を設けてなり、こ
のヘッド巻線部（９）によってMR感磁部（13）のバイア
ス磁界発生をも行うことができるため、バイアス導体を
設ける必要がなく、製造工程の簡易化をはかることがで
きる。
また本発明は、従来構造の利点である水平型構造を採
るための高出力電圧及び良好なS/Nを有する薄膜磁気ヘ
ッドを得ることができ、更にABS面（30）の近傍にこのM
R感磁部（13）を設けることがないため、加工性及び信
頼性の向上をはかることができる。
るための高出力電圧及び良好なS/Nを有する薄膜磁気ヘ
ッドを得ることができ、更にABS面（30）の近傍にこのM
R感磁部（13）を設けることがないため、加工性及び信
頼性の向上をはかることができる。
第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一例の略線的拡
大断面図、第２図は参考例による薄膜磁気ヘッドの一例
の略線的拡大断面図、第３図は解析用モデルを示す略線
的拡大断面図、第４図は薄膜磁気ヘッドの再生出力を示
す図、第５図は薄膜磁気ヘッドの発生磁界特性を示す
図、第６図Ａ〜Ｋは本発明による薄膜磁気ヘッドの一例
の製造工程図、第７図A,Bは本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの各実施例を示す略線的拡大断面図、第８図は薄膜磁
気ヘッドの再生出力を示す図、第９図は従来の薄膜磁気
ヘッドの一例の略線的拡大断面図、第10図はMR感磁部の
略線的拡大断面図、第11図は比較薄膜磁気ヘッドの他の
例の略線的拡大断面図である。 （１）は絶縁基板、（７）は後部薄膜磁気コア、（９）
はヘッド巻線部、（13）はMR感磁部、（16）はバイアス
導体、（22A）は前部薄膜磁気コア、（22）は薄膜磁気
コア、（24）及び（25）は第１及び第２の閉磁路、（2
6）は閉磁路、（30）はABS面、ｇは磁気ギャップ、g1及
びg2は補助磁気ギャップである。
大断面図、第２図は参考例による薄膜磁気ヘッドの一例
の略線的拡大断面図、第３図は解析用モデルを示す略線
的拡大断面図、第４図は薄膜磁気ヘッドの再生出力を示
す図、第５図は薄膜磁気ヘッドの発生磁界特性を示す
図、第６図Ａ〜Ｋは本発明による薄膜磁気ヘッドの一例
の製造工程図、第７図A,Bは本発明による薄膜磁気ヘッ
ドの各実施例を示す略線的拡大断面図、第８図は薄膜磁
気ヘッドの再生出力を示す図、第９図は従来の薄膜磁気
ヘッドの一例の略線的拡大断面図、第10図はMR感磁部の
略線的拡大断面図、第11図は比較薄膜磁気ヘッドの他の
例の略線的拡大断面図である。 （１）は絶縁基板、（７）は後部薄膜磁気コア、（９）
はヘッド巻線部、（13）はMR感磁部、（16）はバイアス
導体、（22A）は前部薄膜磁気コア、（22）は薄膜磁気
コア、（24）及び（25）は第１及び第２の閉磁路、（2
6）は閉磁路、（30）はABS面、ｇは磁気ギャップ、g1及
びg2は補助磁気ギャップである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−135324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−134814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−9514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43813（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−182509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−86519（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−119506（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−116411（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】磁気記録媒体面に対して、ほぼ平行に、薄
膜磁気コアと、磁気抵抗感磁部と、ヘッド巻線部とが積
層され、 上記薄膜磁気コアは、磁気ギャップを有する前部薄膜磁
気コアと、後部薄膜磁気コアとにより構成されて、これ
らにより、第１の閉磁路が形成され、 該第１の閉磁路に上記ヘッド巻線部が磁気的に結合さ
れ、 上記第１の閉磁路の上記磁気ギャップを含む前部薄膜磁
気コアと上記磁気抵抗感磁部とにより、第２の閉磁路が
形成され、 上記前部薄膜磁気コアと後部薄膜磁気コアとの間の両側
接合部には、それぞれ、上記薄膜磁気コア積層方向に積
層形成された屈曲部と、補助磁気ギャップとが直列に設
けられてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
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| JP24202890A JP3200060B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 薄膜磁気ヘッド |
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-
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