JPH01302504A - 垂直磁気記録システムの磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に、垂直記録システムのための磁気ヘッ
ドに係り、より詳細には、両面／二層ディスク又は媒体
に記録をするのに特に用いられる簿膜磁気ヘッド及び該
ヘッドを製造する方法に係る。

従来の技術 従来の磁気′ｇ２録媒体においては、磁気媒体と該媒体
の付近に配置された１−ランスジューサ即ちヘッドとの
間の相対的な移動方向に対して平行な長手方向に媒体の
磁気層を磁化することによってデータが記録される。垂
直記録においては、媒体の表面に垂直な方向に磁気記録
層を磁化すること番こよってデータが言己録される。

磁気記録トランスジューサは、一般に、リング型ヘッド
と、単磁極片ヘッドとの２つの分類に分けられる。リン
グ型ヘッドは、磁路を画成するために一般にリングの形
態の磁気材料を使用しており、一方、単磁極片ヘッドは
、作動結合されたコイルを有するヘッドによって感知さ
れる磁束をリンクするために飽和磁束密度の高い材料の
細長いストリップを使用している。リング型ヘッドにお
いては、上記したように、ヘッドの分解能がギャップの
長さの関数となり、一方、単磁極片ヘッドにおいては、
その分解能が磁極片のチップの厚みの関数となる。

発明が解決しようとする１１に題 リング型ヘッドは、これまでずっと長手方向記録に使用
されており、又、垂直記録に使用するものも提案されて
いる。然し乍ら、垂直記録の主たる利点は、高い密度で
データを読み取ったり書き込んだりできることであるか
ら、垂直記録にリング型ヘッドを使用することは効果的
であるとは考えられない。なぜならば、リング型ヘッド
で得られるパルス巾が高い密度においてピークシフトの
問題を招く傾向があるからである。更に、リング型ヘッ
ドはしばしば非対称のパルス形状を与え、一般に、超高
密度での読み取り及び書き込みに問題を生じさせる。現
在知られているリング型ヘッドは、全ての垂直記、０６
１ｊ体に使用することができない。

単磁極片ヘッドは、薄膜付着技術によって磁極片を形成
した場合に高い分解能が得られるという効果をもたらす
、薄膜付着においては、Ｈみが１μ未満の磁極片を得る
ことができ、非常に高い密度密度で記憶された情報をヘ
ッドで読み取ることができるようになる。然し乍ら、垂
直記録のための大体積の薄膜単磁極片ヘッドを形成して
使用する商業的に受は入れられる方法はまだ開発されて
いない。

そこで、本発明の目的は、垂直の磁気記録に使用するの
に適した改良された磁気ヘッドを提供することである。

本発明の更に別の目的は、垂直の磁気記録に適したヘッ
ドであって実際的で且つ確実に製造するように比較的簡
単であるヘッドを提供することである。

本発明の更に別の目的は、特殊な予防手段なしに通常の
状態のもとで取り扱い及び使用することのできる垂直の
磁気記録ヘッドを提供することである。

本発明の更に別の目的は、記憶媒体」二のアクセスさｔ
ｂるべき位置の上に正確に位＋１’ｌ：　設定すること
のできろ垂直の磁気記録ヘッドを提供することである。

本発明の別の目的は、主磁極が読み取り／書き込み磁極
片として磁性材料の薄膜層を含んでいて、各、４ｄＱビ
ツトの水平の広がりが著しく制限されるように比較的薄
い主磁極を形成し、これにより、記録データの密度を最
大に上げるような垂直の磁気記録ヘッドを提供すること
である。

本発明の更に別の［目的は、ディスクドライブの分１Ｐ
Ｆで既に知られていて開発されている形式のスライダ上
に支持することによってディスクドライブに比較的容易
に組み込むことのできる垂直の磁気記録ヘッドを提供す
ることである。

本発明の更に別の目的は、著しい斌のヘッドを製造でき
るように信頼性の高い大景生産技術に適用することので
きる薄膜磁極片を組み込んだ垂直磁気記録ヘッドを提供
することである。

これら及び他の目的は、垂直の磁気記録媒体にデータを
、＜１したり読み取ったりするのに用いるための読み取
り／書き込みヘッドを支持する非磁性スライダを組み込
んだディスクドライブにおいて、上記ヘッドは、磁性材
料の第１の細長い部材を具備し、該第１の細長い部材は
、その面に沿って長手方向に延びている薄膜磁極片を有
しており、該磁極片は、磁極チップ端において記録媒体
に接近して上記細長い部材の端で終わり、磁極チップの
端は、このヘッドが情報の記録又はアクセスに使用され
るときにヘッドの分解能を確立するように作用する巾及
びＨみを有しており、更に。

ヘッドは、ベース部材及び２つの脚を有する第２のＵ字
型部材を具備し、一方の脚は、上記細長い磁気部材の上
端に固定され、第２の端は、薄膜磁極の磁極チップ端か
ら短い距離だけ離れたところに配置され、上記Ｕ字型部
材の脚は磁束収集手段として機能し、磁極チップ端から
のその間隔が記録ギャップを画成することを特徴とする
読み取り／書き込みヘッドにおいて達成される。

磁気ヘッドの構造を容易にするために、上記ＵＪ字型部
材は、最初に、下方脚の一部分が薄膜付、ｎ技術で付着
されたステップ又はスペーサを組み込むように形成され
、これ。は、磁極チップ端としてで＠くべ舞薄膜の領域
の下に固定される。その方法は、ヘッドの特定の用途に
対して必要とされるギャップの寸法に基づいて選択され
る。細長い部材の下部、これによって支持された薄膜磁
極片、及びステップ部分全体を含むｔＪの字の下方脚を
ラッピング除去することにより、平らな底面を有し、細
長い磁気部材によって支持されそしてヘッドのＵ字型部
材の磁束収集チップから一定の距離だけ離間された磁極
チップが容易に形成される。

実施例 第１図には、ヘッド１０が磁気記録媒体１２の旧に配置
されたところが示されており、磁気記録媒体１２は、垂
直配向の堅固な磁気層１４と、柔軟な磁気下層１６と、
これら２つの層を支持する基体１８と登備えている。

磁気媒体１２−Ｈに好ましい実施例の縦断面で示された
ヘッド１０は、磁性材料の薄膜より成る薄膜主磁極２０
を備えており、これは、記録媒体Ｌ２の上面の上に配置
することのできるプローブチップ２２で終わっている。

この磁極チップ片２２の有効長さ及び巾は、記録媒体上
にビットを詰め込むことのできる効率を決定する。それ
故、本発明の目的及び重要な効果は、平らなチップ２４
の大きさがＫＷ録プブロス中にチップ領域が磁気的に飽
和して薄膜磁極が磁極／ギャップ領域における唯一の高
透磁率材料となるような大きさであることである。この
チップ２４は正［２〈大きさ決めされて使用され、正し
い書き込み電流により、垂直記録システムの重要な記録
方向である長手方向において非常に高いビットバッキン
グ密度が与えられる。

薄膜主磁極２０は、磁性材料の細長い片２６に支持され
る。この細長い片２６は、フェライト等で形成され、磁
路を完成すると共に薄膜主磁極を支持するように設けら
れている。付勢コイル；３０は、この細長い磁極片２６
に取り付けられるか後部バー３２に取り付けられる。細
長い磁性部片２６は、磁路を閉じるのに加えて、磁極チ
ップ２２まで磁束を搬送し、多量の磁束をこの磁極チッ
プに集中させ、そして磁気基体に対してデータを確実に
記録したり読み取ったりするように働く。

磁路は、第１脚：）４．後部バー３２及び下部脚３６よ
り成るヨークを経て完成される。この磁気ヘッドを形成
するのに用いるプロセスの説明において明らかなように
、ここに述べる方法では、下部脚；（６を主磁極チップ
２２から非常に狭いギャップ３８をおいて確実に離間す
ることができる。

このようにして、この分野での公知の努力に典型的に関
連した広いパルス巾を伴うことなく、非常に高い分解能
のデータ記録ヘッドが提供される。

使用に際し、書き込み中の目的とするところは、チップ
２４に磁束を集中させる領域２２．３７を飽和させるこ
とである。これにより、プローブ状の作用が得られ、非
常に分解能の高いビットが磁気層に書き込まれる。読み
取りについては、領域の飽和はなく、ヘッドは狭ギャッ
プのリングヘッドのように働く。

第１図に示したヘッド１０は、ウィンチエスタ−型ディ
スクドライブに使用するために第２図に示されたスライ
ダ：（９に取り付けられる。このスライダコ３９は、こ
の技術で既に知られた形式のものであり、その構造細部
についてはここに詳細に説明する必要がなかろう、この
スライダ（磁気ヘッドの取り付けを示すために右側部分
を破断して示しである）は、ヘッド１０及びその記録プ
ローブチップ２２がウィンチエスタ−型ハードディスク
の表面のすぐ上を飛行するようにさせるための空気保持
面４０．４２を含んでいる。磁気ヘッドの主コアは、第
２図の右側に示すように、一方の空気保持面４２の後部
に取り付けできるのが好ましい。後縁即ち後部バー３２
は、ヘッド１ｏによって画成された磁路を付勢するため
のコイル３０を取り付けられるように露出されている。

この形式の磁気ヘッドを製造するための処理技術は、バ
ンズ・ガラツエン氏の「垂直磁気記録システムのための
磁気ヘッド」と題する１９８７年７月３１日出願の米国
特許出願第０８０，０６３号に詳細に開示されているが
、ここに開示する本発明の特定のヘッドを形成するため
にはその処理技術を若干変更する必要がある６本発明の
ヘッドを製造する方法は、第４図を参照して説明する。

本発明のヘッドを形成するのに用いるプロセスと、ガラ
ツエン氏の上記特許出願の第４Ａ図及び第４Ｂ図に示さ
れた形式のヘッドを形成するプロセスとの主たる相違は
、第３Ａ図（本発明のヘッドを示す）と、第３Ｂ図（ガ
ラツエン氏の特許出願で製造される形式のヘッドを示し
ている）とを比較することによって明らかである。この
プロセスは、磁気基体５４を加工しそしてラッピングす
ることによって開始され５次いで、この磁気基体５４の
上にプローブ膜（例えば、アルフェシル）が付着される
。これは、本発明の構成と、前記ガラツエン氏の特許出
願に開示された構成との主たる相違の１つである。ガラ
ツエン氏の特許出願においては、プローブが非磁性セラ
ミック上に支持され、これは最適な切削／研磨工程を非
常に困難なものにする。本発明は、プローブをフェライ
ト材料上に支持するようにし、これにより、同じ切削／
研磨作業をフェライトのみに対して最適に行なえるよう
にする。

第３Ａ図から明らかなように、フェライト基体を加工し
て基体５４を形成するための段階５０は、細長い部片５
４の脚領域５８をプローブ膜５６に対して鋭角に切り込
むことを含む。この脚領域５８には非磁性材料が充填さ
れ、必要とされる仕上げ部材よりも長い細長いブロック
５９が設けられる。次いで、プローブ膜５６がこの細長
いブロックの全長にわたって付着される（段階５２）。

磁性材料の個々の部片でスタートする一連の段階におい
て、ＭＺフェライトのような磁性材料のバーが加工され
（段階６０）、形状が定められて切断され（段階６２）
、仕上げられたヘッド（第３Ａ図に示す）の後部バー６
４が形成される。

この一般的にＵ字型の磁性材料の後部バー６４は、コイ
ルと第１及び第２の脚６８．７０とを支持するだめに典
型的に使用されるベース部材６６を備えていることが明
らかである。一方の脚７ｏは、主磁極２４からギャップ
を横切って配置された磁束収集手段として働く脚部７１
を有している。この脚７０にはステップ７４が形成され
、このステップは、後部バー６４と、細長い部材及びプ
ローブ磁極５６との間の所望の最終ギャップ長さに等し
い距離だけ延びている。又、脚７０のベースは、ステッ
プの形成されない部分７６も含んでおり、これにはガラ
スが充填されて最終ギャップを画成する。

次の段階（段階７８）として、後部バー６４が細長いバ
ー５４に接合され、最終的に複数のヘッドに切断される
ブロックが形成される。次いで、ガラスがギャップ７６
に流し込まれ、脚７０のベースと、細長いフェライトパ
ー、より詳細には、プローブ５６及びプローブチップと
の間のギャップ長さが固定される。アニール作業は温度
に依存するものであるから、このときに所望の温度に達
すれば、これも行なわれる。又、このとき、領域６１に
ボンディングガラスを充填することもできる。バーをコ
アへと分離した（段階８２）後、各コアを切断及び接合
しく段階８４）、第１図に示す形式の複数のヘッドの１
つを形成し、その後、ラッピング処理を施して、ガラツ
エン氏の特許出願に示されたように磁極の巾を画成する
。

この切断工程中に、第３Ａ図の「仕上げ面」８６と称す
る線を横切って切断が行なわれる。このように、プロー
ブの磁極２２は、第１図に２４で示された非常に微細な
寸法の平らな表面を有するように形成される。このプロ
ーブ磁極チップ２４は、出来上がったヘッドのビット記
録密度を画成する。又、このプローブ磁極のフェライト
後部バー５４は、短い平らな面８６（第３Ｃ図）を含ん
でもよい。

磁路の磁束をプローブチップ２４に集中するために、領
域８７は実際の動作において磁気的に飽和し、磁極チッ
プの磁気長さを効果的に定める。

上記したガラツエン氏の特許出願に開示された方法に勝
る本発明のヘッドの効果は次の通りである。第３Ｄ図に
示す製品を製造する場合、非磁性のバー９２に支持され
たプローブ膜のチップに磁束を適切に集中させるために
参照番号９０で一般的に示された鋭い点をもつようにフ
ェライトに３０’の角度を形成しなければならないが、
これは非常に困難である。これに対し、本発明のプロー
ブにはこのような鋭い点が形成されない、又、第３Ｂ図
から明らかなように、後部バー９４、フェライトバー９
６及び支持体９２を適切に整列させると共に、フェライ
トパー９６に鋭い点９０を加工することが全て非常に重
要であることが明らかであろう。本発明においては、ラ
ッピング工程を用いて最終的なヘッドを形成するために
、整列はあまり重要ではない。

最後に、第３Ｄ図の設計によって与えられる最終的な構
成においては、チップ９０の端と、磁気プローブ膜によ
って定められたプローブ磁極の端との間で成る程度の磁
束ロスが生じることが予想されたが、第３Ｃ図の構成で
は、このようなロスは予想されない。従って、実際の用
途においては、書き込みプロセスが非常に正確なものと
なる。

上記の説明から、本発明の別の変更が当業者に明らかと
なろう、それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲のみ
によって限定されるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によって形成された垂直記録媒体用の
磁気ヘッドを示す概略平面図、第２図は、磁気媒体上に
位置設定するためのスライダに組み込まれた本発明の磁
気ヘッドの斜視図、 第３Ａ図は、本発明の磁気ヘッドを形成するプロセスの
段階を示す図、 第３Ｂ図は、磁気ヘッドを形成する公知プロセスの段階
を示す図、 第３Ｃ図及び第３Ｄ図は、各々、第３Ａ図及び第３Ｂ図
の一部分を詳細に示す図、そして第４図は１本発明によ
る磁気ヘッドを形成する基本的な段階を示すフローチャ
ートである。 １０・・・ヘッド １２・・・磁気記録媒体 １４・・・堅固な磁気層 １６・・・柔軟な磁気下層 ２０・・・薄膜主磁極 ２２・・・プローブチップ ２４・・・平らなチップ ２６・・・磁性材料の細長い部片 ３０・・・コイル　　３２・・・後部バー３４．３６・
・・脚　３８・・・ギャップ３９・・・スライダ ４０．４２・・・空気保持面 ５４・・・磁気基体 ５６・・・プローブ膜 ５８・・・脚頭域　　５９・・・ブロック図面の浮ご（
内ｇ１ さ こ変更なし） ツ ｅ）　　　　　　　　　　　Ｓ、１　　　　　　　　　
　０　　　　　　　　　　　ｔ’Ｊ　　　　　　　　　
　　ωのの■Ｑド 　＼　Ｘ　Ｘ　Ｘ ＼ ・、　　　＼ … い　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　コ＝１ ｎ口 手続補正書（方式） １．事件の表示　　昭和６３年特許願第２７５９５４号
３、補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直の記録媒体上にデータを記録したり読み取っ
   たりするのに用いる読み取り／書き込みヘッドにおいて
   、第１の細長い部材と、ベース部材及び２つの脚部材を
   有する第２のＵ字型部材とを具備し、上記第１及び第２
   の部材は、上記第１の細長い部材に対向する上記Ｕ字型
   部材によって開放部が画成されるように固定されて、使
   用中に上記記録媒体に接近されるべきギャップを一端に
   有する一体的な構造体を形成し、上記第１の細長い部材
   は、磁性材料の細長い層を有する磁気部材より成り、上
   記細長い層は、上記第１の細長い部材の面に支持されて
   それに沿って長手方向に延びており、そして上記記録媒
   体の付近で磁極チップ端において終了し、該磁極チップ
   端は、上記ヘッドを用いて情報をアクセスするときにヘ
   ッドの分解能を確立するように作用する巾及び厚みを有
   することを特徴とする読み取り／書き込みヘッド。
2. （２）上記ヘッドの隅には非磁性材料が充填されていて
   、記録面の付近にある上記細長い部材の端が機械的に保
   護されそして空気保持面に空所ができないようにされた
   請求項１に記載の読み取り／書き込みヘッド。
3. （３）垂直の記録媒体上にデータを記録したり読み取っ
   たりするのに用いる読み取り／書き込みヘッドを製造す
   る方法において、 透磁率が非常に高く且つ飽和密度が高い材料のプローブ
   膜を磁性材料の基体上に敷設し、第１及び第２の脚部材
   とベース部材とを備えた第２のＵ字型部材を画成し、第
   ２の脚部材は、ステップ部分と、非ステップ部分とを含
   んでいて、該ステップ部分を含む第２の脚部材の部分の
   みが上記第１の脚部材と同じ長さであるようになってお
   り、 上記第２の脚のステップ部分を含む上記第２部材の脚を
   上記第１部材のフィルム保持面に固定して一体的な磁気
   ヘッドを画成し、このヘッドは、上記プローブ膜と上記
   第２脚部材のベースとの間で上記非ステップ部分にギャ
   ップを含み、そして上記ヘッドをラッピング処理して、
   上記細長い磁気部材の脚と、上記プローブ膜と、上記ス
   テップ部分を含む上記第２の脚部材の部分とを切断し、
   これにより、上記プローブ膜と上記第２の脚部材との間
   に上記画成されたギャップを有する磁気ヘッドを形成し
   、上記磁気ヘッドの磁極チップは上記記録媒体に平行な
   平らな面を有するようにしたことを特徴とする方法。
4. （４）上記第２の段階の前に上記プローブ膜と上記第２
   脚との間の上記ギャップにガラスを充填して上記プロー
   ブチップと脚との間隔を固定する請求項３に記載の方法
   。