JP3843596B2 - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果素子によって検出する磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する。）によって検出する磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）においては、ＭＲ素子が静電気又は何らかの電気的ストレスにより破壊されてしまい、ヘッド性能が劣化してしまうことが問題となっている。なお、ＭＲ素子の破壊の原因となる静電気や電気的ストレスは一般にＥＳＤ／ＥＯＳと称される。ＥＳＤはElectro Static Dischargeの略、ＥＯＳはElectrical Over Stressの略である。
【０００３】
そして、このような問題は、ＥＳＤ／ＥＯＳによってＭＲ素子に過電流が流れ、この過電流による発熱や当該過電流により発生する磁場の影響で、ＭＲ素子が破壊されてしまうことによって生じるものと考えられる。
【０００４】
すなわち、ＭＲヘッドは、ウェハプロセス、加工プロセス、組立プロセス等のプロセスを経て作製されるが、これらのプロセスにおいて、外部からの電荷流入があったときに、当該電荷流入によりＭＲ素子に過電流が流れ、この過電流による発熱や当該過電流により発生する磁場の影響で、ＭＲ素子が破壊されるものと考えられる。
【０００５】
なお、ウェハプロセスとは、ＭＲヘッドを構成する素子をウェハ基板上に形成するプロセスのことである。また、加工プロセスとは、ＭＲヘッドを構成する素子が形成されたウェハ基板を切断して個々のＭＲヘッドに分割するとともに、それらのＭＲヘッドに対して所定の機械加工を施すプロセスのことである。また、組立プロセスとは、上記機械加工が完了したＭＲヘッドをヘッドベースにマウントしたり、ＭＲヘッドの端子を所定の配線に接続するなどして、ＭＲヘッドが搭載された磁気ヘッド装置を組み立てるプロセスのことである。
【０００６】
また、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊は、上述のような製造プロセス中だけでなく、磁気ヘッド装置にＭＲヘッドを組み込んだ後においても生じる場合がある。すなわち、例えば、ＭＲヘッドをハードディスク装置に組み込んだときに、磁気ディスクからＭＲヘッドに電荷が流入し、これにより、ＭＲ素子に過電流が流れてしまうような場合がある。そして、このような過電流も、ＭＲ素子の破壊を引き起こす要因の一つとなる。
【０００７】
そして、このようなＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するために、従来より、ＭＲヘッドのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面をＤＬＣ膜（ダイヤモンド状炭素膜）でコーティングする方法や、ＭＲヘッドのＡＢＳ面をタングステン等の金属膜でコーティングする方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＡＢＳ面をＤＬＣ膜や金属膜でコーティングしても、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を完全に防ぐことはできない。
【０００９】
また、ＭＲヘッドのＡＢＳ面をコーティングする方法は、磁気ヘッド装置にＭＲヘッドを組み込んだ後において生じるＭＲ素子の破壊の防止には効果があるが、ＡＢＳ面のコーティングは、通常、ＭＲヘッドの製造プロセスのうち、最終段階でなされることとなるため、それ以前の工程におけるＭＲ素子の破壊を防止することはできない。
【００１０】
更に、ＡＢＳ面を金属膜でコーティングした場合には、当該金属膜によりＭＲ素子が短絡することとなるので、再生出力が低下してしまうという問題もある。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、磁気記録媒体からの磁界をＭＲ素子によって検出するＭＲヘッドにおいて、ＡＢＳ面をコーティングするような方法によることなく、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊が生じないようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＭＲヘッドは、感磁部としてＭＲ素子を用いたヘッド素子が基板上に形成されてなり、上記ＭＲ素子に対して並列に接続されたコンデンサを備えている。そして、上記基板は導電性を有する材料からなり、当該基板が上記コンデンサを構成する電極のうちの一つとされる。
【００１３】
このＭＲヘッドでは、コンデンサがＭＲ素子に対して並列に接続されているので、外部からの電荷の流入等によりＭＲ素子に高電圧が加わったような場合には、主にコンデンサの側に電流が流れる。したがって、このＭＲヘッドでは、外部からの電荷の流入等があったとしても、ＭＲ素子に過電流が流れるようなことはない。すなわち、このＭＲヘッドにおいて、ＭＲ素子に対して並列に接続されたコンデンサは、ＭＲ素子に過電流が流れるのを防止するように作用する。
【００１４】
しかも、このＭＲヘッドでは、ヘッド素子が形成されている基板を、ＭＲ素子に過電流が流れるのを防止するためのコンデンサの電極の一つとしている。このように基板をコンデンサの電極として使用した場合には、当該コンデンサの容量を比較的に自由に設定することができる。そして、コンデンサの容量を十分に大きく設定しておけば、ＭＲ素子に非常に大きな電圧が加わったとしても、そのときに流れる電荷は殆どコンデンサの側に流入することとなるので、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊をほぼ確実に防止することができる。
【００１５】
また、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの電極として基板を使用するようにした場合には、ＭＲヘッドの製造プロセスにおいて、ヘッド素子を形成する前の段階で、当該コンデンサを形成しておくことが可能となる。このように、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを、ヘッド素子を形成する前の段階で形成しておくようにすれば、ＭＲヘッドの作製中においても、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第１の例を図１及び図２に示す。なお、図１は、第１の例として挙げる磁気ヘッド１Ａについて、その内部構造が分かるように一部を切り欠いて示した斜視図である。また、図２は、当該磁気ヘッド１Ａの断面図である。
【００１８】
この磁気ヘッド１Ａは、ハードディスク装置等に用いられる磁気ヘッドであり、導電材料からなる基板２上に、本発明を適用したＭＲヘッドが形成されてなるとともに、当該ＭＲヘッド上にインダクティブ型磁気ヘッドが積層形成されてなる。ここで、ＭＲヘッドは、再生用ヘッドとして動作するものであり、インダクティブ型磁気ヘッドは、記録用ヘッドとして動作するものである。
【００１９】
このＭＲヘッドは、いわゆるシールド型ＭＲヘッドであり、基板２上に絶縁層３を介して形成された導電膜４と、導電膜４上に絶縁層３を介して形成された第１の磁気シールド５と、第１の磁気シールド５上に絶縁層３を介して形成されたＭＲ素子６と、ＭＲ素子６上に絶縁層３を介して形成された第２の磁気シールド７とを備えている。
【００２０】
基板２は、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ等のような導電材料からなる。そして、この基板２は、磁気ヘッド１Ａの製造プロセス中、並びにこの磁気ヘッド１Ａをハードディスク装置等に組み込んだときに、グランド電位に接地される。
【００２１】
絶縁層３は、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2等のような絶縁材料からなる。なお、図１及び図２では、絶縁層３の層構造を図示していないが、この磁気ヘッド１Ａは、当該磁気ヘッド１Ａを構成する各層を基板２上に積層して形成していくので、絶縁層３は実際には複数の層からなる。
【００２２】
導電膜４は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ又はこれらの合金等のような導電材料からなる。この導電膜４は、絶縁層３を介して基板２に対向しており、この導電膜４と基板２とによってコンデンサが構成される。
【００２３】
ここで、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサの容量は、基板２と導電膜４との間の絶縁層３の誘電率をε、基板２と導電膜４との間隔をｄ、導電膜４の面積をＳとしたとき、下記式（１）で表される。
【００２４】
Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ・・・（１）
したがって、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサの容量は、基板２と導電膜４との間隔ｄや、導電膜４の面積Ｓを変えることにより、自由に設定することができる。
【００２５】
なお、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊を防止するためには、このコンデンサの容量を十分に大きく設定しておくことが好ましい。したがって、基板２と導電膜４との間隔ｄは、絶縁破壊が生じない程度に、なるべく小さくしたほうが好ましい。また、導電膜４の面積Ｓは、できるだけ大きくしたほうが好ましい。ここで、導電膜４の面積Ｓは、最大で基板２の上部平面の面積と同じにまで増やすことが可能である。
【００２６】
なお、導電膜４の面積Ｓを基板２の上部平面の面積と同じにした場合には、磁気ヘッド１Ａの側面から導電膜２が露呈することとなる。しかし、磁気ヘッド１Ａの側面での短絡を防止するという観点から、磁気ヘッド１Ａの側面からは、導電膜２が露呈していないことが好ましい。したがって、導電膜４は、磁気ヘッド１Ａの側面から外部に露呈しない範囲で、当該導電膜４の面積Ｓをできるだけ大きくすることが好ましい。
【００２７】
そして、導電膜４上には、絶縁層３を介して第１の磁気シールド５が形成されている。第１の磁気シールド５は、ＭＲ素子６の下層側を磁気的にシールドするためのものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。そして、この第１の磁気シールド５上に、絶縁層３を介してＭＲ素子６が形成されている。
【００２８】
ＭＲ素子６は、外部磁界の大きさによって抵抗値が変化する素子であり、例えば、Ｔａ膜，ＮｉＦｅＮｂ膜，Ｔａ膜，ＮｉＦｅ膜，Ｔａ膜がスパッタリング法により、この順に積層されてなる。ＭＲ素子６をこのような構成とした場合、磁気抵抗効果を有する軟磁性膜であるＮｉＦｅ膜が感磁部となる。また、ＮｉＦｅＮｂ膜が、ＮｉＦｅ膜に対して垂直バイアス磁界を印加するための軟磁性膜（いわゆるSoft Adjacent Layer）となる。なお、ＭＲ素子６の構成は、上記の例に限るものではなく、システムの要求等に応じて適切なものを用いるようにすればよく、例えば、いわゆる巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：Giant Magneto-Resistance effect）を示すようなＭＲ素子を用いるようにしてもよい。
【００２９】
このＭＲ素子６は、略矩形状に形成されてなり、その一側面が磁気記録媒体対向面に露呈するようになされている。そして、このＭＲ素子６の両端には、当該ＭＲ素子６に対して水平バイアス磁界を印加するための永久磁石膜８，９がそれぞれ配されている。
【００３０】
永久磁石膜８，９は、ＭＲ素子６に対して水平バイアス磁界を印加して、当該ＭＲ素子６の動作の安定化を図るためのものである。この永久磁石膜８，９の材料としは、保磁力が大きい硬質磁性材が好ましく、具体的には、ＣｏＮｉＰｔやＣｏＣｒＰｔ等が好適である。
【００３１】
また、ＭＲ素子６の一端に接するように配された永久磁石膜８には、第１の導体１０が接続されており、同様に、ＭＲ素子６の他端に接するように配された永久磁石膜９には、第２の導体１１が接続されている。これらの導体１０，１１は、ＭＲ素子６に対して、センス電流を供給するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ又はこれらの合金等からなる。
【００３２】
ここで、第１の導体１０は、永久磁石膜８に接続されている側の端部は絶縁層３に埋設するように形成されているが、他方の端部は外部に露呈するように形成されている。そして、外部に露呈している部分が、このＭＲヘッドの第１の外部接続用端子となる。そして、磁気記録媒体からの磁気信号の再生時には、この第１の外部接続用端子から第１の導体１０を介して、ＭＲ素子６にセンス電流が供給されることとなる。
【００３３】
同様に、第２の導体１１も、永久磁石膜９に接続されている側の端部は絶縁層３に埋設するように形成されているが、他方の端部は外部に露呈するように形成されている。そして、外部に露呈している部分が、このＭＲヘッドの第２の外部接続用端子となる。この第２の外部接続用端子は、磁気記録媒体からの磁気信号の再生時には、グランド電位に接地される。
【００３４】
また、第１の導体１０の下層には、絶縁層３が形成されているが、当該絶縁層３には開口部が形成されており、第１の導体１０は、当該開口部を通して導電膜４に接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、導電膜４は、ＭＲ素子６の一端に電気的に接続されている。なお、第２の導体１１は導電膜４に接続されてはいない。
【００３５】
そして、以上のように形成されたＭＲ素子６、永久磁石膜８，９及び導体１０，１１の上には、絶縁層３を介して第２の磁気シールド７が形成されている。第２の磁気シールド７は、ＭＲ素子６の上層側を磁気的にシールドするためのものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。なお、第２の磁気シールド７は、ＭＲ素子６の上層側を磁気的にシールドするだけでなく、このＭＲヘッドの上に積層形成されたインダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアも兼ねている。
【００３６】
以上のようなＭＲヘッドの上に積層形成されたインダクティブ型磁気ヘッドは、第２の磁気シールド７及び上層コア１２によって構成される磁気コアと、当該磁気コアを巻回するように形成された薄膜コイル１３とを備えている。
【００３７】
上層コア１２は、第２の磁気シールド１２と共に閉磁路を形成して、このインダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアとなるものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。ここで、第２の磁気シールド７及び上層コア１２は、それらの前端部が磁気記録媒体対向面に露呈し、且つ、それらの後端部において第２の磁気シールド７及び上層コア１２が互いに接するように形成されている。ここで、第２の磁気シールド７及び上層コア１２の前端部は、磁気記録媒体対向面において、第２の磁気シールド７及び上層コア１２が所定の間隙ｔ１をもって離間するように形成されている。
【００３８】
すなわち、この磁気ヘッド１Ａにおいて、第２の磁気シールド７は、ＭＲ素子６の上層側を磁気的にシールドするだけでなく、インダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアも兼ねており、第２の磁気シールド７と上層コア１２によってインダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアが構成されている。そして、磁気記録媒体対向面における第２の磁気シールド７と上層コア１２との間隙ｔ１が、インダクティブ型磁気ヘッドの記録用磁気ギャップとなる。
【００３９】
また、第２の磁気シールド７上には、絶縁層３に埋設された薄膜コイル１３が形成されている。ここで、薄膜コイル１３は、第２の磁気シールド７及び上層コア１２からなる磁気コアを巻回するように形成されている。なお、図示していないが、この薄膜コイル１３の両端部は、外部に露呈するようになされている。そして、薄膜コイル１３の両端に形成された端子が、このインダクティブ型磁気ヘッドの外部接続用端子となる。すなわち、磁気記録媒体への磁気信号の記録時には、これらの外部接続用端子から薄膜コイル１２に記録電流が供給されることとなる。
【００４０】
以上のような磁気ヘッド１Ａでは、基板２と導電膜４とから構成されるコンデンサが、ＭＲ素子６に過電流が流れるのを防止するように作用する。以下、このことについて、上記ＭＲヘッドの等価回路である図３を参照しながら説明する。
【００４１】
なお、図３中の点線Ａの部分は、ＭＲ素子６の破壊の原因となる電荷流入源を表している。すなわち、ここでは、ＭＲ素子６の破壊の原因となる電荷流入源を、直流電源Ｅと抵抗Ｒとによってモデル化している。
【００４２】
図３に示すように、ＭＲ素子６の一端は外部回路に接続され、このＭＲヘッドの駆動時には、外部回路からＭＲ素子６にセンス電流Ｉsが供給される。なお、外部回路に接続されるのは、ＭＲ素子６の端部のうち、第１の導体１０が接続された側であり、第１の外部接続用端子が外部回路に接続される。そして、ＭＲ素子６の他端は、第２の導体１１を介してグランド電位に接地される。すなわち、第２の外部接続用端子はグランド電位に接続される。
【００４３】
そして、このＭＲヘッドでは、ＭＲ素子６の第１の導体１０が接続された側に、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1が、ＭＲ素子６に対して並列に接続されている。ここで、コンデンサＣ1のＭＲ素子６に接続されている側は、導電体４に相当する。一方、ＭＲ素子６と接続されていない側は、基板２に相当し、グランド電位に接地される。なお、図３中の抵抗Ｒ1は、ＭＲ素子６と導電膜４との間の抵抗（すなわち第１の導体１０の抵抗）を示している。
【００４４】
なお、実際には、ＭＲ素子６の部分にも寄生容量が生じるが、当該寄生容量は、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1の容量に比べて非常に小さいので、ここでは無視する。
【００４５】
このＭＲヘッドにおいて、図３中の点線Ａで示した電荷流入源から電荷が流入してきたとき、コンデンサＣ1の側に流れる電流Ｉ1は下記式（２）で表され、ＭＲ素子６の側に流れる電流Ｉ2は下記式（３）で表される。なお、下記式（２）及び式（３）では、ＭＲ素子６の抵抗値をＲmr、抵抗Ｒ1の抵抗値をＲ1、コンデンサＣ1の容量をＣ1とし、また、電荷流入源となる直流電源Ｅの電圧値をＥ、直流電源ＥとＭＲ素子６との間の抵抗Ｒの抵抗値をＲとしている。
【００４６】
【数１】
【００４７】
上記式（１）及び式（２）に示すように、コンデンサＣ1の側に流れる電流Ｉ1、及びＭＲ素子６の側に流れる電流Ｉ2は、ある時定数を持って変化する。具体的には、電荷流入源から電荷が流入してきたとき、コンデンサＣ1の側に流れる電流Ｉ1、及びＭＲ素子６の側に流れる電流Ｉ2は、図４に示すように変化する。
【００４８】
図４から分かるように、電荷流入源から電荷が流入してきたとき、始めのうちは、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1の側に電流が流れ、ＭＲ素子６の側に電流は殆ど流れない。
【００４９】
そして、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊は、瞬間的に高い電圧が印加された場合に生じるものなので、実際には直流電源Ｅはある時定数を持つ電源となる。したがって、コンデンサＣ1が十分な容量も持っており、コンデンサＣ1の側が十分に大きな時定数を持っていれば、ＭＲ素子６の側には殆ど電流が流れないこととなる。
【００５０】
そして、上記ＭＲヘッドでは、上述したように、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1の容量を、基板２と導電膜４との間隔ｄや、導電膜４の面積Ｓを変えることにより、自由に設定することができる。そこで、外部からの電荷の流入に対して、コンデンサＣ1の側が十分に大きな時定数を持つように、コンデンサＣ1の容量を設定しておけば、外部から電荷の流入があったとしても、ＭＲ素子６の側には殆ど電流が流れなくなり、ＭＲ素子６が破壊されてしまうようなことはなくなる。
【００５１】
なお、コンデンサＣ1に蓄積された電荷がＭＲ素子６に流入すると、当該電荷の進入によってＭＲ素子６が破壊されてしまうようなことも考えられる。しかし、実際には、ＭＲ素子６とコンデンサＣ1との間には抵抗Ｒ1が存在しており、当該抵抗Ｒ1によって電力が消費されるので、コンデンサＣ1に蓄積された電荷がＭＲ素子６に大きなダメージを与えてしまうようなことはない。
【００５２】
以上のように、上記ＭＲヘッドでは、外部から電荷が流入したときに、当該電荷が基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1に蓄積されるので、ＭＲ素子６が破壊されてしまうようなことはない。
【００５３】
しかも、上記磁気ヘッド１Ａでは、ＭＲヘッドを基板２上に形成するにあたって、ＭＲ素子６を形成する前に、導電膜４を形成することとなるので、外部からの電荷の流入があったときに電流を逃がす経路が、ＭＲ素子６を形成する前から存在することとなる。したがって、上記磁気ヘッド１Ａでは、当該磁気ヘッド１Ａの製造プロセス全体にわたって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊を回避することができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第２の例を図５に示す。なお、図５は、第２の例として挙げる磁気ヘッド１Ｂについて、その内部構造が分かるように一部を切り欠いて示した斜視図である。なお、図５並びに後掲する図６乃至図１１では、図１及び図２に示した磁気ヘッド１Ａと同様な部材については、図１及び図２と同じ符号を付している。そして、以下の説明において、図１及び図２に示した磁気ヘッド１Ａと同様な部材であり、図面中に同じ符号を付した部材については、説明を省略する。
【００５５】
図５に示した磁気ヘッド１Ｂでは、第１の導体１０の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第１の導体１０が第１の磁気シールド５に接続されている。なお、図５では、第１の導体１０と第１の磁気シールド５とが接続されている部分を円Ｂ１で囲って示している。
【００５６】
この磁気ヘッド１Ｂでは、導電膜４、第１の磁気シールド５及びＭＲ素子６が、同電位とされるので、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊に対する耐性をより高めることができる。
【００５７】
＜第３の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第３の例を図６乃至図８に示す。なお、図６は、第３の例として挙げる磁気ヘッド１Ｃについて、その内部構造が分かるように一部を切り欠いて示した斜視図である。また、図７は、当該磁気ヘッド１Ｃについて、第１の導体１０を通る平面で切断した断面図である。また、図８は、当該磁気ヘッド１Ｃについて、第２の導体１１を通る平面で切断した断面図である。
【００５８】
図６乃至図８に示した磁気ヘッド１Ｃは、基板２上に絶縁層３を介して形成された第１の導電膜４ａと、第１の導電膜４ａ上に絶縁層３を介して形成された第２の導電膜４ｂとを備えており、第２の導電膜４ｂ上に絶縁層３を介して第１の磁気シールド５が形成されている。換言すれば、この磁気ヘッド１Ｃは、図１及び図２に示した磁気ヘッド１Ａにおける導電膜４の代わりに、第１の導電膜４ａ及び第２の導電膜４ｂを備えている。
【００５９】
この磁気ヘッド１Ｃでは、図６及び図７に示すように、第１の導体１０の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第１の導体１０が第１の導電膜４ａに接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、第１の導電膜４ａは、ＭＲ素子６の一端に電気的に接続されている。なお、第２の導体１１は第１の導電膜４ａに接続されてはいない。
【００６０】
また、図８に示すように、第２の導体１１の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第２の導体１１が第２の導電膜４ｂに接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、第２の導電膜４ｂは、ＭＲ素子６の他端に電気的に接続されている。なお、第１の導体１０は第２の導電膜４ｂに接続されてはいない。
【００６１】
この磁気ヘッド１Ｃでは、基板２と第１の導電膜４ａとによってコンデンサが構成されるとともに、第１の導電膜４ａと第２の電電膜４ｂとによってもコンデンサが構成される。ここで、基板２と第１の導電膜４ａとによって構成されるコンデンサの容量をＣａとし、第１の導電膜４ａと第２の電電膜４ｂとによって構成されるコンデンサの容量Ｃｂとする。
【００６２】
この場合、回路的には、これら２つのコンデンサが並列に接続することになり、それら全体としての容量Ｃは、Ｃ＝Ｃａ＋Ｃｂとなる。したがって、この磁気ヘッド１Ｃでは、上記磁気ヘッド１Ａ，１Ｂに比べて、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの容量を大きくすることができる。すなわち、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを構成するために、２枚の導電膜４ａ，４ｂを用いるようにすることで、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊をより生じ難くすることができる。
【００６３】
＜第４の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第４の例を図９に示す。なお、図９は、第４の例として挙げる磁気ヘッド１Ｄについて、第２の導体１１を通る平面で切断した断面図である。なお、図９では、図６乃至図８に示した磁気ヘッド１Ｃと同様な部材については、図６乃至図８と同じ符号を付している。そして、以下の説明において、図６及び図８に示した磁気ヘッド１Ｃと同様な部材であり、図面中に同じ符号を付した部材については、説明を省略する。
【００６４】
図９に示した磁気ヘッド１Ｄでは、第２の導体１１の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第２の導体１１が第１の磁気シールド５に接続されている。なお、図９では、第２の導体１１と第１の磁気シールド５とが接続されている部分を円Ｂ２で囲って示している。
【００６５】
この磁気ヘッド１Ｄでは、第２の導電膜４ｂ、第１の磁気シールド５及びＭＲ素子６が、同電位とされるので、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊に対する耐性をより高めることができる。
【００６６】
＜第５の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第５の例を図１０及び図１１に示す。なお、図１０は、第５の例として挙げる磁気ヘッド１Ｅについて、第１の導体１０を通る平面で切断した断面図である。また、図１１は、当該磁気ヘッド１Ｅについて、第２の導体１１を通る平面で切断した断面図である。
【００６７】
この磁気ヘッド１Ｅは、磁気記録媒体対向面の反対側の面に、絶縁層３ａを介して導電膜４ｃが形成され、更に当該導電膜４ｃの上に絶縁層３ｂが形成されてなる。
【００６８】
この磁気ヘッド１Ｅでは、図１０に示すように、第１の導体１０上に絶縁層３が形成されるとともに、当該絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第１の導体１０が外部に露呈するようになされている。そして、この部分が第１の外部接続用端子とされている。また、図１１に示すように、第２の導体１１上に絶縁層３が形成されるとともに、当該絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第２の導体１１が外部に露呈するようになされている。そして、この部分が第２の外部接続用端子とされている。
【００６９】
そして、この磁気ヘッド１Ｅでは、磁気記録媒体対向面の反対側の面に絶縁層３ａを介して形成された導電膜４ｃが、図１０に示すように、第１の導体１０に接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、導電膜４ｃは、ＭＲ素子６の一端に電気的に接続されている。なお、図１１に示すように、第２の導体１１は導電膜４ｃに接続されてはいない。
【００７０】
この磁気ヘッド１Ｅでは、磁気記録媒体対向面の反対側の面に絶縁層３ａを介して形成された導電膜４ｃと基板２とによって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサが構成される。このような構成は、基板２が厚く、基板２の上部平面の面積よりも、磁気記録媒体対向面の反対側の面の面積のほうが大きい場合に、特に好適である。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態として、５つの例を挙げたが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。すなわち、本発明に係るＭＲヘッドは、ヘッド素子が形成される基板を、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの電極として用いることを特徴としており、その他の構成については特に限定されるものではない。したがって、例えば、基板の下部平面側（すなわちヘッド素子が形成されない側）に、絶縁層を介して導電膜を形成することにより、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを構成するようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＭＲ素子に対してコンデンサを並列に接続しているので、外部からの電荷の流入等によりＭＲ素子に高電圧が加わったような場合には、コンデンサに電荷が流入する。したがって、本発明に係るＭＲヘッドでは、外部からの電荷の流入等があったとしても、ＭＲ素子に過電流が流れるようなことはない。したがって、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊が生じ難い。
【００７３】
しかも、本発明に係るＭＲヘッドでは、上記コンデンサを構成する電極として基板を用いているので、当該コンデンサの容量を比較的に自由に設定することが可能である。したがって、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの容量を十分に大きく設定することが可能であり、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊をほぼ確実に防止することができる。
【００７４】
更に、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの電極として基板を使用するようにしてるので、ＭＲヘッドの製造プロセスにおいて、ヘッド素子を形成する前の段階で、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを形成しておくことが可能となる。したがって、本発明よれば、ＭＲヘッドの作製中におけるＭＲ素子の破壊も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの一例について、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１に示した磁気ヘッドについて、第１の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図３】図１に示した磁気ヘッドに備えられたＭＲヘッドの等価回路を示す図である。
【図４】基板と導電膜とから構成されるコンデンサの側に流れる電流Ｉ1と、ＭＲ素子の側に流れる電流Ｉ2とについて、外部から電荷が流入してきたときの経時変化を示す図である。
【図５】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図６】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図７】図６に示した磁気ヘッドについて、第１の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図８】図６に示した磁気ヘッドについて、第２の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図９】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、第２の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図１０】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、第１の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図１１】図１０に示した磁気ヘッドについて、第２の導体を通る平面で切断した断面図である。
【符号の説明】
１ 磁気ヘッド、 ２ 基板、 ３ 絶縁層、 ４ 導電膜、 ５ 第１の磁気シールド、 ６ ＭＲ素子、 ７ 第２の磁気シールド、 ８，９ 永久磁石膜、 １０ 第１の導体、 １１ 第２の導体、 １２ 上層コア、 １３ 薄膜コイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果素子によって検出する磁気抵抗効果型磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する。）によって検出する磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）においては、ＭＲ素子が静電気又は何らかの電気的ストレスにより破壊されてしまい、ヘッド性能が劣化してしまうことが問題となっている。なお、ＭＲ素子の破壊の原因となる静電気や電気的ストレスは一般にＥＳＤ／ＥＯＳと称される。ＥＳＤはElectro Static Dischargeの略、ＥＯＳはElectrical Over Stressの略である。
【０００３】
そして、このような問題は、ＥＳＤ／ＥＯＳによってＭＲ素子に過電流が流れ、この過電流による発熱や当該過電流により発生する磁場の影響で、ＭＲ素子が破壊されてしまうことによって生じるものと考えられる。
【０００４】
すなわち、ＭＲヘッドは、ウェハプロセス、加工プロセス、組立プロセス等のプロセスを経て作製されるが、これらのプロセスにおいて、外部からの電荷流入があったときに、当該電荷流入によりＭＲ素子に過電流が流れ、この過電流による発熱や当該過電流により発生する磁場の影響で、ＭＲ素子が破壊されるものと考えられる。
【０００５】
なお、ウェハプロセスとは、ＭＲヘッドを構成する素子をウェハ基板上に形成するプロセスのことである。また、加工プロセスとは、ＭＲヘッドを構成する素子が形成されたウェハ基板を切断して個々のＭＲヘッドに分割するとともに、それらのＭＲヘッドに対して所定の機械加工を施すプロセスのことである。また、組立プロセスとは、上記機械加工が完了したＭＲヘッドをヘッドベースにマウントしたり、ＭＲヘッドの端子を所定の配線に接続するなどして、ＭＲヘッドが搭載された磁気ヘッド装置を組み立てるプロセスのことである。
【０００６】
また、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊は、上述のような製造プロセス中だけでなく、磁気ヘッド装置にＭＲヘッドを組み込んだ後においても生じる場合がある。すなわち、例えば、ＭＲヘッドをハードディスク装置に組み込んだときに、磁気ディスクからＭＲヘッドに電荷が流入し、これにより、ＭＲ素子に過電流が流れてしまうような場合がある。そして、このような過電流も、ＭＲ素子の破壊を引き起こす要因の一つとなる。
【０００７】
そして、このようなＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するために、従来より、ＭＲヘッドのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面をＤＬＣ膜（ダイヤモンド状炭素膜）でコーティングする方法や、ＭＲヘッドのＡＢＳ面をタングステン等の金属膜でコーティングする方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＡＢＳ面をＤＬＣ膜や金属膜でコーティングしても、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を完全に防ぐことはできない。
【０００９】
また、ＭＲヘッドのＡＢＳ面をコーティングする方法は、磁気ヘッド装置にＭＲヘッドを組み込んだ後において生じるＭＲ素子の破壊の防止には効果があるが、ＡＢＳ面のコーティングは、通常、ＭＲヘッドの製造プロセスのうち、最終段階でなされることとなるため、それ以前の工程におけるＭＲ素子の破壊を防止することはできない。
【００１０】
更に、ＡＢＳ面を金属膜でコーティングした場合には、当該金属膜によりＭＲ素子が短絡することとなるので、再生出力が低下してしまうという問題もある。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、磁気記録媒体からの磁界をＭＲ素子によって検出するＭＲヘッドにおいて、ＡＢＳ面をコーティングするような方法によることなく、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊が生じないようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＭＲヘッドは、感磁部としてＭＲ素子を用いたヘッド素子が基板上に形成されてなり、上記ＭＲ素子に対して並列に接続されたコンデンサを備えている。そして、上記基板は導電性を有する材料からなり、当該基板が上記コンデンサを構成する電極のうちの一つとされる。
【００１３】
このＭＲヘッドでは、コンデンサがＭＲ素子に対して並列に接続されているので、外部からの電荷の流入等によりＭＲ素子に高電圧が加わったような場合には、主にコンデンサの側に電流が流れる。したがって、このＭＲヘッドでは、外部からの電荷の流入等があったとしても、ＭＲ素子に過電流が流れるようなことはない。すなわち、このＭＲヘッドにおいて、ＭＲ素子に対して並列に接続されたコンデンサは、ＭＲ素子に過電流が流れるのを防止するように作用する。
【００１４】
しかも、このＭＲヘッドでは、ヘッド素子が形成されている基板を、ＭＲ素子に過電流が流れるのを防止するためのコンデンサの電極の一つとしている。このように基板をコンデンサの電極として使用した場合には、当該コンデンサの容量を比較的に自由に設定することができる。そして、コンデンサの容量を十分に大きく設定しておけば、ＭＲ素子に非常に大きな電圧が加わったとしても、そのときに流れる電荷は殆どコンデンサの側に流入することとなるので、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊をほぼ確実に防止することができる。
【００１５】
また、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの電極として基板を使用するようにした場合には、ＭＲヘッドの製造プロセスにおいて、ヘッド素子を形成する前の段階で、当該コンデンサを形成しておくことが可能となる。このように、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを、ヘッド素子を形成する前の段階で形成しておくようにすれば、ＭＲヘッドの作製中においても、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第１の例を図１及び図２に示す。なお、図１は、第１の例として挙げる磁気ヘッド１Ａについて、その内部構造が分かるように一部を切り欠いて示した斜視図である。また、図２は、当該磁気ヘッド１Ａの断面図である。
【００１８】
この磁気ヘッド１Ａは、ハードディスク装置等に用いられる磁気ヘッドであり、導電材料からなる基板２上に、本発明を適用したＭＲヘッドが形成されてなるとともに、当該ＭＲヘッド上にインダクティブ型磁気ヘッドが積層形成されてなる。ここで、ＭＲヘッドは、再生用ヘッドとして動作するものであり、インダクティブ型磁気ヘッドは、記録用ヘッドとして動作するものである。
【００１９】
このＭＲヘッドは、いわゆるシールド型ＭＲヘッドであり、基板２上に絶縁層３を介して形成された導電膜４と、導電膜４上に絶縁層３を介して形成された第１の磁気シールド５と、第１の磁気シールド５上に絶縁層３を介して形成されたＭＲ素子６と、ＭＲ素子６上に絶縁層３を介して形成された第２の磁気シールド７とを備えている。
【００２０】
基板２は、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ等のような導電材料からなる。そして、この基板２は、磁気ヘッド１Ａの製造プロセス中、並びにこの磁気ヘッド１Ａをハードディスク装置等に組み込んだときに、グランド電位に接地される。
【００２１】
絶縁層３は、Ａｌ2Ｏ3やＳｉＯ2等のような絶縁材料からなる。なお、図１及び図２では、絶縁層３の層構造を図示していないが、この磁気ヘッド１Ａは、当該磁気ヘッド１Ａを構成する各層を基板２上に積層して形成していくので、絶縁層３は実際には複数の層からなる。
【００２２】
導電膜４は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ又はこれらの合金等のような導電材料からなる。この導電膜４は、絶縁層３を介して基板２に対向しており、この導電膜４と基板２とによってコンデンサが構成される。
【００２３】
ここで、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサの容量は、基板２と導電膜４との間の絶縁層３の誘電率をε、基板２と導電膜４との間隔をｄ、導電膜４の面積をＳとしたとき、下記式（１）で表される。
【００２４】
Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ・・・（１）
したがって、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサの容量は、基板２と導電膜４との間隔ｄや、導電膜４の面積Ｓを変えることにより、自由に設定することができる。
【００２５】
なお、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊を防止するためには、このコンデンサの容量を十分に大きく設定しておくことが好ましい。したがって、基板２と導電膜４との間隔ｄは、絶縁破壊が生じない程度に、なるべく小さくしたほうが好ましい。また、導電膜４の面積Ｓは、できるだけ大きくしたほうが好ましい。ここで、導電膜４の面積Ｓは、最大で基板２の上部平面の面積と同じにまで増やすことが可能である。
【００２６】
なお、導電膜４の面積Ｓを基板２の上部平面の面積と同じにした場合には、磁気ヘッド１Ａの側面から導電膜２が露呈することとなる。しかし、磁気ヘッド１Ａの側面での短絡を防止するという観点から、磁気ヘッド１Ａの側面からは、導電膜２が露呈していないことが好ましい。したがって、導電膜４は、磁気ヘッド１Ａの側面から外部に露呈しない範囲で、当該導電膜４の面積Ｓをできるだけ大きくすることが好ましい。
【００２７】
そして、導電膜４上には、絶縁層３を介して第１の磁気シールド５が形成されている。第１の磁気シールド５は、ＭＲ素子６の下層側を磁気的にシールドするためのものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。そして、この第１の磁気シールド５上に、絶縁層３を介してＭＲ素子６が形成されている。
【００２８】
ＭＲ素子６は、外部磁界の大きさによって抵抗値が変化する素子であり、例えば、Ｔａ膜，ＮｉＦｅＮｂ膜，Ｔａ膜，ＮｉＦｅ膜，Ｔａ膜がスパッタリング法により、この順に積層されてなる。ＭＲ素子６をこのような構成とした場合、磁気抵抗効果を有する軟磁性膜であるＮｉＦｅ膜が感磁部となる。また、ＮｉＦｅＮｂ膜が、ＮｉＦｅ膜に対して垂直バイアス磁界を印加するための軟磁性膜（いわゆるSoft Adjacent Layer）となる。なお、ＭＲ素子６の構成は、上記の例に限るものではなく、システムの要求等に応じて適切なものを用いるようにすればよく、例えば、いわゆる巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：Giant Magneto-Resistance effect）を示すようなＭＲ素子を用いるようにしてもよい。
【００２９】
このＭＲ素子６は、略矩形状に形成されてなり、その一側面が磁気記録媒体対向面に露呈するようになされている。そして、このＭＲ素子６の両端には、当該ＭＲ素子６に対して水平バイアス磁界を印加するための永久磁石膜８，９がそれぞれ配されている。
【００３０】
永久磁石膜８，９は、ＭＲ素子６に対して水平バイアス磁界を印加して、当該ＭＲ素子６の動作の安定化を図るためのものである。この永久磁石膜８，９の材料としは、保磁力が大きい硬質磁性材が好ましく、具体的には、ＣｏＮｉＰｔやＣｏＣｒＰｔ等が好適である。
【００３１】
また、ＭＲ素子６の一端に接するように配された永久磁石膜８には、第１の導体１０が接続されており、同様に、ＭＲ素子６の他端に接するように配された永久磁石膜９には、第２の導体１１が接続されている。これらの導体１０，１１は、ＭＲ素子６に対して、センス電流を供給するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ又はこれらの合金等からなる。
【００３２】
ここで、第１の導体１０は、永久磁石膜８に接続されている側の端部は絶縁層３に埋設するように形成されているが、他方の端部は外部に露呈するように形成されている。そして、外部に露呈している部分が、このＭＲヘッドの第１の外部接続用端子となる。そして、磁気記録媒体からの磁気信号の再生時には、この第１の外部接続用端子から第１の導体１０を介して、ＭＲ素子６にセンス電流が供給されることとなる。
【００３３】
同様に、第２の導体１１も、永久磁石膜９に接続されている側の端部は絶縁層３に埋設するように形成されているが、他方の端部は外部に露呈するように形成されている。そして、外部に露呈している部分が、このＭＲヘッドの第２の外部接続用端子となる。この第２の外部接続用端子は、磁気記録媒体からの磁気信号の再生時には、グランド電位に接地される。
【００３４】
また、第１の導体１０の下層には、絶縁層３が形成されているが、当該絶縁層３には開口部が形成されており、第１の導体１０は、当該開口部を通して導電膜４に接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、導電膜４は、ＭＲ素子６の一端に電気的に接続されている。なお、第２の導体１１は導電膜４に接続されてはいない。
【００３５】
そして、以上のように形成されたＭＲ素子６、永久磁石膜８，９及び導体１０，１１の上には、絶縁層３を介して第２の磁気シールド７が形成されている。第２の磁気シールド７は、ＭＲ素子６の上層側を磁気的にシールドするためのものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。なお、第２の磁気シールド７は、ＭＲ素子６の上層側を磁気的にシールドするだけでなく、このＭＲヘッドの上に積層形成されたインダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアも兼ねている。
【００３６】
以上のようなＭＲヘッドの上に積層形成されたインダクティブ型磁気ヘッドは、第２の磁気シールド７及び上層コア１２によって構成される磁気コアと、当該磁気コアを巻回するように形成された薄膜コイル１３とを備えている。
【００３７】
上層コア１２は、第２の磁気シールド１２と共に閉磁路を形成して、このインダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアとなるものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。ここで、第２の磁気シールド７及び上層コア１２は、それらの前端部が磁気記録媒体対向面に露呈し、且つ、それらの後端部において第２の磁気シールド７及び上層コア１２が互いに接するように形成されている。ここで、第２の磁気シールド７及び上層コア１２の前端部は、磁気記録媒体対向面において、第２の磁気シールド７及び上層コア１２が所定の間隙ｔ１をもって離間するように形成されている。
【００３８】
すなわち、この磁気ヘッド１Ａにおいて、第２の磁気シールド７は、ＭＲ素子６の上層側を磁気的にシールドするだけでなく、インダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアも兼ねており、第２の磁気シールド７と上層コア１２によってインダクティブ型磁気ヘッドの磁気コアが構成されている。そして、磁気記録媒体対向面における第２の磁気シールド７と上層コア１２との間隙ｔ１が、インダクティブ型磁気ヘッドの記録用磁気ギャップとなる。
【００３９】
また、第２の磁気シールド７上には、絶縁層３に埋設された薄膜コイル１３が形成されている。ここで、薄膜コイル１３は、第２の磁気シールド７及び上層コア１２からなる磁気コアを巻回するように形成されている。なお、図示していないが、この薄膜コイル１３の両端部は、外部に露呈するようになされている。そして、薄膜コイル１３の両端に形成された端子が、このインダクティブ型磁気ヘッドの外部接続用端子となる。すなわち、磁気記録媒体への磁気信号の記録時には、これらの外部接続用端子から薄膜コイル１２に記録電流が供給されることとなる。
【００４０】
以上のような磁気ヘッド１Ａでは、基板２と導電膜４とから構成されるコンデンサが、ＭＲ素子６に過電流が流れるのを防止するように作用する。以下、このことについて、上記ＭＲヘッドの等価回路である図３を参照しながら説明する。
【００４１】
なお、図３中の点線Ａの部分は、ＭＲ素子６の破壊の原因となる電荷流入源を表している。すなわち、ここでは、ＭＲ素子６の破壊の原因となる電荷流入源を、直流電源Ｅと抵抗Ｒとによってモデル化している。
【００４２】
図３に示すように、ＭＲ素子６の一端は外部回路に接続され、このＭＲヘッドの駆動時には、外部回路からＭＲ素子６にセンス電流Ｉsが供給される。なお、外部回路に接続されるのは、ＭＲ素子６の端部のうち、第１の導体１０が接続された側であり、第１の外部接続用端子が外部回路に接続される。そして、ＭＲ素子６の他端は、第２の導体１１を介してグランド電位に接地される。すなわち、第２の外部接続用端子はグランド電位に接続される。
【００４３】
そして、このＭＲヘッドでは、ＭＲ素子６の第１の導体１０が接続された側に、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1が、ＭＲ素子６に対して並列に接続されている。ここで、コンデンサＣ1のＭＲ素子６に接続されている側は、導電体４に相当する。一方、ＭＲ素子６と接続されていない側は、基板２に相当し、グランド電位に接地される。なお、図３中の抵抗Ｒ1は、ＭＲ素子６と導電膜４との間の抵抗（すなわち第１の導体１０の抵抗）を示している。
【００４４】
なお、実際には、ＭＲ素子６の部分にも寄生容量が生じるが、当該寄生容量は、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1の容量に比べて非常に小さいので、ここでは無視する。
【００４５】
このＭＲヘッドにおいて、図３中の点線Ａで示した電荷流入源から電荷が流入してきたとき、コンデンサＣ1の側に流れる電流Ｉ1は下記式（２）で表され、ＭＲ素子６の側に流れる電流Ｉ2は下記式（３）で表される。なお、下記式（２）及び式（３）では、ＭＲ素子６の抵抗値をＲmr、抵抗Ｒ1の抵抗値をＲ1、コンデンサＣ1の容量をＣ1とし、また、電荷流入源となる直流電源Ｅの電圧値をＥ、直流電源ＥとＭＲ素子６との間の抵抗Ｒの抵抗値をＲとしている。
【００４６】
【数１】
上記式（１）及び式（２）に示すように、コンデンサＣ1の側に流れる電流Ｉ1、及びＭＲ素子６の側に流れる電流Ｉ2は、ある時定数を持って変化する。具体的には、電荷流入源から電荷が流入してきたとき、コンデンサＣ1の側に流れる電流Ｉ1、及びＭＲ素子６の側に流れる電流Ｉ2は、図４に示すように変化する。
【００４８】
図４から分かるように、電荷流入源から電荷が流入してきたとき、始めのうちは、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1の側に電流が流れ、ＭＲ素子６の側に電流は殆ど流れない。
【００４９】
そして、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊は、瞬間的に高い電圧が印加された場合に生じるものなので、実際には直流電源Ｅはある時定数を持つ電源となる。したがって、コンデンサＣ1が十分な容量も持っており、コンデンサＣ1の側が十分に大きな時定数を持っていれば、ＭＲ素子６の側には殆ど電流が流れないこととなる。
【００５０】
そして、上記ＭＲヘッドでは、上述したように、基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1の容量を、基板２と導電膜４との間隔ｄや、導電膜４の面積Ｓを変えることにより、自由に設定することができる。そこで、外部からの電荷の流入に対して、コンデンサＣ1の側が十分に大きな時定数を持つように、コンデンサＣ1の容量を設定しておけば、外部から電荷の流入があったとしても、ＭＲ素子６の側には殆ど電流が流れなくなり、ＭＲ素子６が破壊されてしまうようなことはなくなる。
【００５１】
なお、コンデンサＣ1に蓄積された電荷がＭＲ素子６に流入すると、当該電荷の進入によってＭＲ素子６が破壊されてしまうようなことも考えられる。しかし、実際には、ＭＲ素子６とコンデンサＣ1との間には抵抗Ｒ1が存在しており、当該抵抗Ｒ1によって電力が消費されるので、コンデンサＣ1に蓄積された電荷がＭＲ素子６に大きなダメージを与えてしまうようなことはない。
【００５２】
以上のように、上記ＭＲヘッドでは、外部から電荷が流入したときに、当該電荷が基板２と導電膜４とによって構成されるコンデンサＣ1に蓄積されるので、ＭＲ素子６が破壊されてしまうようなことはない。
【００５３】
しかも、上記磁気ヘッド１Ａでは、ＭＲヘッドを基板２上に形成するにあたって、ＭＲ素子６を形成する前に、導電膜４を形成することとなるので、外部からの電荷の流入があったときに電流を逃がす経路が、ＭＲ素子６を形成する前から存在することとなる。したがって、上記磁気ヘッド１Ａでは、当該磁気ヘッド１Ａの製造プロセス全体にわたって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊を回避することができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第２の例を図５に示す。なお、図５は、第２の例として挙げる磁気ヘッド１Ｂについて、その内部構造が分かるように一部を切り欠いて示した斜視図である。なお、図５並びに後掲する図６乃至図１１では、図１及び図２に示した磁気ヘッド１Ａと同様な部材については、図１及び図２と同じ符号を付している。そして、以下の説明において、図１及び図２に示した磁気ヘッド１Ａと同様な部材であり、図面中に同じ符号を付した部材については、説明を省略する。
【００５５】
図５に示した磁気ヘッド１Ｂでは、第１の導体１０の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第１の導体１０が第１の磁気シールド５に接続されている。なお、図５では、第１の導体１０と第１の磁気シールド５とが接続されている部分を円Ｂ１で囲って示している。
【００５６】
この磁気ヘッド１Ｂでは、導電膜４、第１の磁気シールド５及びＭＲ素子６が、同電位とされるので、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊に対する耐性をより高めることができる。
【００５７】
＜第３の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第３の例を図６乃至図８に示す。なお、図６は、第３の例として挙げる磁気ヘッド１Ｃについて、その内部構造が分かるように一部を切り欠いて示した斜視図である。また、図７は、当該磁気ヘッド１Ｃについて、第１の導体１０を通る平面で切断した断面図である。また、図８は、当該磁気ヘッド１Ｃについて、第２の導体１１を通る平面で切断した断面図である。
【００５８】
図６乃至図８に示した磁気ヘッド１Ｃは、基板２上に絶縁層３を介して形成された第１の導電膜４ａと、第１の導電膜４ａ上に絶縁層３を介して形成された第２の導電膜４ｂとを備えており、第２の導電膜４ｂ上に絶縁層３を介して第１の磁気シールド５が形成されている。換言すれば、この磁気ヘッド１Ｃは、図１及び図２に示した磁気ヘッド１Ａにおける導電膜４の代わりに、第１の導電膜４ａ及び第２の導電膜４ｂを備えている。
【００５９】
この磁気ヘッド１Ｃでは、図６及び図７に示すように、第１の導体１０の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第１の導体１０が第１の導電膜４ａに接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、第１の導電膜４ａは、ＭＲ素子６の一端に電気的に接続されている。なお、第２の導体１１は第１の導電膜４ａに接続されてはいない。
【００６０】
また、図８に示すように、第２の導体１１の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第２の導体１１が第２の導電膜４ｂに接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、第２の導電膜４ｂは、ＭＲ素子６の他端に電気的に接続されている。なお、第１の導体１０は第２の導電膜４ｂに接続されてはいない。
【００６１】
この磁気ヘッド１Ｃでは、基板２と第１の導電膜４ａとによってコンデンサが構成されるとともに、第１の導電膜４ａと第２の電電膜４ｂとによってもコンデンサが構成される。ここで、基板２と第１の導電膜４ａとによって構成されるコンデンサの容量をＣａとし、第１の導電膜４ａと第２の電電膜４ｂとによって構成されるコンデンサの容量Ｃｂとする。
【００６２】
この場合、回路的には、これら２つのコンデンサが並列に接続することになり、それら全体としての容量Ｃは、Ｃ＝Ｃａ＋Ｃｂとなる。したがって、この磁気ヘッド１Ｃでは、上記磁気ヘッド１Ａ，１Ｂに比べて、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの容量を大きくすることができる。すなわち、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを構成するために、２枚の導電膜４ａ，４ｂを用いるようにすることで、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊をより生じ難くすることができる。
【００６３】
＜第４の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第４の例を図９に示す。なお、図９は、第４の例として挙げる磁気ヘッド１Ｄについて、第２の導体１１を通る平面で切断した断面図である。なお、図９では、図６乃至図８に示した磁気ヘッド１Ｃと同様な部材については、図６乃至図８と同じ符号を付している。そして、以下の説明において、図６及び図８に示した磁気ヘッド１Ｃと同様な部材であり、図面中に同じ符号を付した部材については、説明を省略する。
【００６４】
図９に示した磁気ヘッド１Ｄでは、第２の導体１１の下層に形成された絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第２の導体１１が第１の磁気シールド５に接続されている。なお、図９では、第２の導体１１と第１の磁気シールド５とが接続されている部分を円Ｂ２で囲って示している。
【００６５】
この磁気ヘッド１Ｄでは、第２の導電膜４ｂ、第１の磁気シールド５及びＭＲ素子６が、同電位とされるので、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子６の破壊に対する耐性をより高めることができる。
【００６６】
＜第５の実施の形態＞
本発明を適用した磁気ヘッドの第５の例を図１０及び図１１に示す。なお、図１０は、第５の例として挙げる磁気ヘッド１Ｅについて、第１の導体１０を通る平面で切断した断面図である。また、図１１は、当該磁気ヘッド１Ｅについて、第２の導体１１を通る平面で切断した断面図である。
【００６７】
この磁気ヘッド１Ｅは、磁気記録媒体対向面の反対側の面に、絶縁層３ａを介して導電膜４ｃが形成され、更に当該導電膜４ｃの上に絶縁層３ｂが形成されてなる。
【００６８】
この磁気ヘッド１Ｅでは、図１０に示すように、第１の導体１０上に絶縁層３が形成されるとともに、当該絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第１の導体１０が外部に露呈するようになされている。そして、この部分が第１の外部接続用端子とされている。また、図１１に示すように、第２の導体１１上に絶縁層３が形成されるとともに、当該絶縁層３に開口部が形成され、当該開口部を介して、第２の導体１１が外部に露呈するようになされている。そして、この部分が第２の外部接続用端子とされている。
【００６９】
そして、この磁気ヘッド１Ｅでは、磁気記録媒体対向面の反対側の面に絶縁層３ａを介して形成された導電膜４ｃが、図１０に示すように、第１の導体１０に接続されている。換言すれば、このＭＲヘッドにおいて、導電膜４ｃは、ＭＲ素子６の一端に電気的に接続されている。なお、図１１に示すように、第２の導体１１は導電膜４ｃに接続されてはいない。
【００７０】
この磁気ヘッド１Ｅでは、磁気記録媒体対向面の反対側の面に絶縁層３ａを介して形成された導電膜４ｃと基板２とによって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサが構成される。このような構成は、基板２が厚く、基板２の上部平面の面積よりも、磁気記録媒体対向面の反対側の面の面積のほうが大きい場合に、特に好適である。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態として、５つの例を挙げたが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。すなわち、本発明に係るＭＲヘッドは、ヘッド素子が形成される基板を、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの電極として用いることを特徴としており、その他の構成については特に限定されるものではない。したがって、例えば、基板の下部平面側（すなわちヘッド素子が形成されない側）に、絶縁層を介して導電膜を形成することにより、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを構成するようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＭＲ素子に対してコンデンサを並列に接続しているので、外部からの電荷の流入等によりＭＲ素子に高電圧が加わったような場合には、コンデンサに電荷が流入する。したがって、本発明に係るＭＲヘッドでは、外部からの電荷の流入等があったとしても、ＭＲ素子に過電流が流れるようなことはない。したがって、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊が生じ難い。
【００７３】
しかも、本発明に係るＭＲヘッドでは、上記コンデンサを構成する電極として基板を用いているので、当該コンデンサの容量を比較的に自由に設定することが可能である。したがって、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの容量を十分に大きく設定することが可能であり、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊をほぼ確実に防止することができる。
【００７４】
更に、本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサの電極として基板を使用するようにしてるので、ＭＲヘッドの製造プロセスにおいて、ヘッド素子を形成する前の段階で、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊を防止するためのコンデンサを形成しておくことが可能となる。したがって、本発明よれば、ＭＲヘッドの作製中におけるＭＲ素子の破壊も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの一例について、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１に示した磁気ヘッドについて、第１の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図３】図１に示した磁気ヘッドに備えられたＭＲヘッドの等価回路を示す図である。
【図４】基板と導電膜とから構成されるコンデンサの側に流れる電流Ｉ1と、ＭＲ素子の側に流れる電流Ｉ2とについて、外部から電荷が流入してきたときの経時変化を示す図である。
【図５】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図６】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図７】図６に示した磁気ヘッドについて、第１の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図８】図６に示した磁気ヘッドについて、第２の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図９】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、第２の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図１０】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッドの他の例について、第１の導体を通る平面で切断した断面図である。
【図１１】図１０に示した磁気ヘッドについて、第２の導体を通る平面で切断した断面図である。
【符号の説明】
１ 磁気ヘッド、 ２ 基板、 ３ 絶縁層、 ４ 導電膜、 ５ 第１の磁気シールド、 ６ ＭＲ素子、 ７ 第２の磁気シールド、 ８，９ 永久磁石膜、 １０ 第１の導体、 １１ 第２の導体、 １２ 上層コア、 １３ 薄膜コイル
Claims (5)
- 感磁部として磁気抵抗効果素子を用いたヘッド素子が基板上に形成されてなる磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、
上記磁気抵抗効果素子に対して並列に接続されたコンデンサを備え、
上記基板は導電性を有する材料からなり、当該基板が上記コンデンサを構成する電極のうちの一つとされていること
を特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 上記基板上に絶縁層を介して配された導電膜と、
上記導電膜上に絶縁層を介して配された第１の磁気シールドと、
上記第１の磁気シールド上に絶縁層を介して配された上記磁気抵抗効果素子と、
上記磁気抵抗効果素子上に絶縁層を介して配された第２の磁気シールドとを備え、
上記導電膜は、上記磁気抵抗効果素子の一端に電気的に接続され、
上記コンデンサは、上記基板と上記導電膜とによって構成されていること
を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 上記第１の磁気シールドと上記導電膜とが電気的に接続されていること
を特徴とする請求項２記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 上記基板上に絶縁層を介して配された第１の導電膜と、
上記第１の導電膜上に絶縁層を介して配された第２の導電膜と、
上記第２の導電膜上に絶縁層を介して配された第１の磁気シールドと、
上記第１の磁気シールド上に絶縁層を介して配された上記磁気抵抗効果素子と、
上記磁気抵抗効果素子上に絶縁層を介して配された第２の磁気シールドとを備え、
上記第１の導電膜は、上記磁気抵抗効果素子の一端に電気的に接続され、
上記コンデンサは、上記基板と上記第１の導電膜と上記第２の導電膜とによって構成されていること
を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 - 上記第１の磁気シールドと上記第２の導電膜とが電気的に接続されていること
を特徴とする請求項４記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
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