JPH0213363B2 - - Google Patents

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JPH0213363B2
JPH0213363B2 JP56178313A JP17831381A JPH0213363B2 JP H0213363 B2 JPH0213363 B2 JP H0213363B2 JP 56178313 A JP56178313 A JP 56178313A JP 17831381 A JP17831381 A JP 17831381A JP H0213363 B2 JPH0213363 B2 JP H0213363B2
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JP
Japan
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magnetic core
film
magnetic
stress
magnetostriction constant
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56178313A
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English (en)
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JPS5880120A (ja
Inventor
Shinji Narushige
Tsuneo Yoshinari
Mitsuo Sato
Masayuki Takagi
Sadakuni Nagaike
Toshihiro Yoshida
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Computer Basic Technology Research Association Corp
Original Assignee
Computer Basic Technology Research Association Corp
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Publication date
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Publication of JPS5880120A publication Critical patent/JPS5880120A/ja
Publication of JPH0213363B2 publication Critical patent/JPH0213363B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3103Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
    • G11B5/3106Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は薄膜磁気ヘツドの製造方法に係り、特
に電磁変換特性に優れた薄膜磁気ヘツドの製造方
法に関する。 薄膜磁気ヘツドの電磁変換特性は磁気コアの磁
気特性に大きく依存している。薄膜磁気ヘツドは
高周波領域で使用されるために、磁気コアに単軸
磁気異方性を付与し、トラツク幅方向に磁化容易
軸を向け、励磁方向を磁化困難軸とし、磁化回転
による磁化反転を行わしめ、高周波領域での透磁
率の大きいことを利用している。比較的大きい透
磁率は、磁歪定数が小さく、かつ誘導単軸異方性
定数の小さい磁性膜によつて得られることが知ら
れている。この様な磁性膜としてNi−Fe系合金
膜が知られている。 薄膜磁気ヘツドの磁気コアとしては負の磁歪定
数を有する磁性膜が望ましいことが、特開昭55−
101124号公報に開示されている。特開昭55−
101124号公報において、負の磁歪定数の磁性膜が
薄膜磁気ヘツドの磁気コアに望ましい理由とし
て、磁気コアのトラツク幅方向と直角方向に引張
応力が作用し、このトラツク幅方向と直角方向の
引張応力による磁化容易軸の回転を防止するため
と記述されている。 本発明者らの実験に依れば、薄膜磁気ヘツドの
磁気コア、特に上部磁気コアにはトラツク幅方向
と直角な方向の引張応力に加えてトラツク幅方向
にも引張応力を作用することが明らかとなつた。
更に、磁気コアのトラツク幅方向およびトラツク
幅方向と直角な方向等に圧縮応力も作用すること
も明らかとなつた。また、磁歪係数が負の大きな
値を取る場合には引張り応力に対して透磁率が減
少することも明らかとなつた。 従つて、薄膜磁気ヘツドの磁気コアとしては、
磁歪定数の符号を負にすることのみででは安定し
た特性が得られないことがわかつた。 本発明の目的は、常に安定した電磁変換特性を
呈する改良された薄膜磁気ヘツドの製造方法を提
供することにある。 そして、安定した電磁変換特性を得るために
は、磁気コアを構成する上部磁気コア及び下部磁
気コアのうち少なくとも上部磁気コアの磁歪定数
を絶対値で1×10-6以内とする必要がある。 かかる目的を奏する本発明の薄膜磁気ヘツドの
製造方法は、絶縁基板上に下部磁気コアを形成
し、該下部磁気コア上に磁気ギヤツプを形成し、
該磁気ギヤツプより上にコイル導体を形成し、該
コイル導体相互間及び前記コイル導体上に絶縁膜
を形成し、該絶縁膜上に一端が前記下部磁気コア
の一端に接し、他端が前記下部磁気コアの他端に
磁気ギヤツプを介して対向する上部磁気コアを形
成することを含み、少なくとも前記上部磁気コア
が、スパツタ法により組成制御されたNi−Fe系
合金からなり、前記上部磁気コア面と平行な面に
(111)面又は(100)面が多くなるように結晶配
向を制御して形成され、前記上部磁気コア形成後
に熱処理し、磁歪定数を絶対値で1×10-6以下と
することを特徴とする。 以下、本発明による薄膜磁気ヘツドを図面によ
り詳細に説明する。 第1図において、1は絶縁基板、2は絶縁基板
1上に形成した下地膜、3は下地膜2上に形成さ
れた下部磁気コア、4は下部磁気コア3上に積層
され一端が下部磁気コア3の一端に連なり、他端
が下部磁気コア3の他端に所定の磁気ギヤツプG
を介して対向する上部磁気コア、5は下部磁気コ
ア3と上部磁気コア4との間を貫通するように配
置されたコイル導体、6はコイル導体5相互間、
コイル導体5と下部磁気コア3及び上部磁気コア
4との間、及び磁気ギヤツプG間に充填された絶
縁物、7は上部磁気コア4、コイル導体5を被覆
する保護膜である。上部磁気コア4はその磁歪定
数が絶対値で1×10-6以内としてある。 下部磁気コア3及び上部磁気コア4に作用する
応力を第2図及び第3図により説明する。 下部磁気コア3には、パターニングすることに
より第2図の矢印で示す方向に引張応力が作用す
る。即ち、パターンの端部近傍において、パター
ンの端に沿つた方向に引張応力21,21′,2
1″,21が作用する。 上部磁気コア4の場合は下部磁気コア3に比べ
て複雑である。上部磁気コア4には次の3種類の
応力が作用する。それは、(1)下部磁気コア3と同
様にパターニングすることにより発生する応力σa
22,22′,22″,22、(2)フロントギヤツ
プGおよびバツクギヤツプ近傍にある乗り上げ部
に磁性膜を形成することによつて発生する引張応
力σb23,23′、(3)上部磁気コア4上に形成さ
れる保護膜7が上部磁気コア4に及ぼす応力σc
4,24′,24″,24、24′′′′の3種類で
ある。乗り上げ部に磁性膜を形成することによつ
て発生する応力σb23,23′は乗り上げの縁に
平行な方向すなわちトラツク幅方向の引張応力が
作用する。保護膜7が上部磁気コア4に及ぼす応
力σc24,24′,24″,24,24′′′′は
保護
膜(多くの場合はスパツタリングで形成される酸
化アルミニウム膜)7の形成条件によつて変わ
る。発明者らの行つたスパツタリングで形成した
酸化アルミニウム膜の場合、上部磁気コアのパタ
ーンの縁に沿つた方向に圧縮応力が、乗り上げの
縁に沿つた方向に圧縮応力がそれぞれ作用する。
すなわち、保護膜が上部磁気コアに及ぼす応力σc
24,24′,24″,24,24′′′′は、パタ
ーニングすることにより発生する応力σa22,2
2′,22″,22および乗り上げ部に磁性膜を
形成することによつて発生する応力σb23,2
3′と引張応力、圧縮応力の関係が逆になつてい
る。この様に上部磁気コアには複雑な応力が作用
する。 次に単軸磁気異方性膜に応力が作用している場
合の透磁率について説明する。磁歪定数λの単軸
磁気異方性膜の磁化困難軸に応力が作用した時、
応力が作用しない時の透磁率が2000の場合、磁歪
定数と応力と透磁率との関係を第4図に示す。第
4図中の数字は透磁率を表わす。磁歪定数が正の
場合、磁化困難軸方向に圧縮応力が作用すれば透
磁率が低下し、磁化困難軸に限界曲線30以内の引
張応力が作用すれば透磁率が増加する。限界曲線
30よりも大きな引張応力が作用すれば、磁化容
易軸の回転が起り、磁化容易軸方向励磁となり、
磁壁移動による磁化反転が起り、高周波領域にお
ける透磁率は大幅に低下し、薄膜磁気ヘツドの電
磁変換特性が劣化する。磁歪定数が負の場合に
は、磁化困難軸に引張応力が作用すると透磁率が
低下し、磁化困難軸に限界曲線31以内の圧縮応
力が作用すれば透磁率が増加する。限界曲線31
よりも大きな圧縮応力が作用すれば、磁化容易軸
の回転が起り、高周波領域における透磁率は大幅
に低下する。磁歪定数λの大きな磁性膜に対して
は、小さな磁化困難軸方向の応力が作用すること
によつて透磁率が変動する。磁歪定数の絶対値の
大きい磁気コアから成る薄膜磁気ヘツドは読出電
圧のばらつきが大きく、重ね書き特性も望ましく
ない。 薄膜磁気ヘツドの上部磁気コアには、上述のよ
うにパターニングすることにより発生する応力
σa、乗り上げ部に磁性膜を形成することによつて
発生する応力σbおよび保護膜が上部磁気コアに及
ぼす応力σcがある。本発明者らの実験に依れば、
これらの応力は、磁性膜の形成条件、パターンの
形状、乗り上げ部の形状および保護膜形成条件等
によつて変わるが、概略±108N/m2以内であつ
た。従つて、第4図により薄膜磁気ヘツドの電磁
変換特性を良好に、かつ安定に保つには磁気コア
の磁歪定数の絶対値を1×10-6以内にすることが
必要である。磁歪定数の絶対値が1×10-6以内の
磁性膜を工業的に再現性良く得る方法をNi−Fe
系合金膜の場合について説明する。薄膜磁気ヘツ
ドの磁気コアにはNi−Fe系合金膜が多く用いら
れる。薄膜磁気ヘツドに用いられるNi−Fe系合
金膜は多くの場合多結晶である。多結晶膜の磁歪
定数は単結晶膜と同様に、結晶の配向の度合が重
要である。Ni−Fe系合金膜では、膜面と平行な
面に(111)面が多い場合には約80.2重量%Niで
磁歪定数が零となり、膜面に平行な面に(100)
面が多い場合には約81.7重量%Niで磁歪定数が零
となる。すなわち、Ni−Fe系合金膜で磁歪定数
の絶対値を1×10-6以内にするには、膜の組成だ
けでなく、膜の配向の度合も制御することが重要
である。第5図に(100)配向したNi−Fe系合金
膜の磁化困難軸に応力を印加した時の透磁率の変
化を示す。第5図中の膜a,b,c,dの磁歪定
数は夫々+4.6×10-6、+1.1×10-6、−0.1×10-6
よび−0.8×10-6であつた。磁歪定数の大きいNi
−Fe系合金膜は小さな応力で透磁率変化が大き
い。特に、磁歪定数が+4.6×10-6と大きい膜a
は大きな引張応力で磁化容易軸の回転が起り、透
磁率が大幅に低下する。 実施例 絶縁基板1としてAl2O3−TiCセラミツクス基
板を用いた。基板としてはAl2O3−TiC以内に
SiC、Znフエライト、Ni−Znフエライト、Mn−
Znフエライト、Al2O3−TiC等の他のセラミツク
ス基板を用いても良い。次に、基板1上に下地膜
2としてスパツタAl2O3膜を形成した。下地膜と
してはAl2O3に限定されず、電気的絶縁性が良好
で、Ni−Fe系合金膜との反応が実質的に問題と
ならない酸化物、弗化物ならば他の材料でも良
い。次に下部磁気コア3としてのNi−Fe合金を
スパツタ法で形成した。ここで、Ni−Fe膜の磁
歪定数がほぼ零となる膜と、2×10-6となる膜
と、−2×10-6となる膜とを作製した。膜の磁歪
定数は膜組成だけでなく、膜の結晶の配向の度合
によつて変わるので膜形成条件だけでなく膜形成
後の熱処理も重要である。次に、磁気ギヤツプG
を構成するAl2O3をスパツタ法で形成した。コイ
ル導体5の絶縁物としては耐熱性の良好なポリイ
ミド系の樹脂を用いた。コイル導体5にはエレク
トロンマイグレーシヨン特性のすぐれたCuを用
いた。Cuはスパツタ法で形成したが、真空蒸着
法あるいはめつき法で形成しても良い。次に第2
絶縁膜としてポリイミド系樹脂を用いた。上部磁
気コア4は下部磁気コア3と同様にNi−Fe合金
をスパツタ法で形成した。ここで、Ni−Fe膜の
磁歪定数でほぼ零となる膜と2×10-6となる膜と
−2×10-6となる膜とを作製した。下部磁気コア
3、磁気ギヤツプG、絶縁膜、コイル導体5、第
2絶縁膜、上部磁気コア4のパターニングにはイ
オンミリング法を採用した。パターニング法とし
てはイオンミリング法以外にスパツタエツチ法あ
るいは化学エツチング法を用いても良い。次に端
子部分をめつき法で形成し、保護膜7のAl2O3
スパツタで形成した。次に浮上面となる記録媒体
対向面を機械加工して、薄膜磁気ヘツドの電磁変
換特性をテストした。テストに用いた記録媒体は
γ−Fe2O3磁性粉であつた。周速は40m/s、磁
気ヘツドと記録媒体との浮動スペーシングは
0.35μmでテストした。磁歪定数の異なる磁気コ
アの薄膜磁気ヘツドの電磁変換特性は表1の通り
であつた。
【表】 この表から明らかなように、磁歪定数の絶対値
の小さい磁気コアから成る薄膜磁気ヘツドは良好
な電磁変換特性を示した。 以上述べたように、薄膜磁気ヘツドの構造およ
び製造工程からして必然的に磁気コアに応力が作
用するが、本発明の製造方法によれば磁気コアと
して磁歪定数の絶対値の小さい磁性膜を製造する
ことができ、応力が作用している下でも大きな透
磁率を有する薄膜磁気ヘツドを提供できる。また
本発明の薄膜磁気ヘツド製造方法は電磁変換特性
が良好でかつバラツキが少ない薄膜磁気ヘツドが
提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明薄膜磁気ヘツドの一実施例を示
す概略斜視図、第2図は下部磁気コアの応力発生
状況を示す斜視図、第3図は上部磁気コアの応力
発生状況を示す斜視図、第4図は応力による透磁
率の変化を示す特性曲線図、第5図は磁化困難軸
応力と比透磁率の関係を磁歪定数をパラメータと
して示した特性曲線図である。 1…絶縁基板、2…下地膜、3…下部磁気コ
ア、4…上部磁気コア、G…磁気ギヤツプ、5…
コイル、6…絶縁物、7…保護膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁基板上に下部磁気コアを形成し、該下部
    磁気コア上に磁気ギヤツプを形成し、該磁気ギヤ
    ツプより上にコイル導体を形成し、該コイル導体
    相互間及び前記コイル導体上に絶縁膜を形成し、
    該絶縁膜上に一端が前記下部磁気コアの一端に接
    し、他端が前記下部磁気コアの他端に磁気ギヤツ
    プを介して対向する上部磁気コアを形成すること
    を含む薄膜磁気ヘツドの製造方法において、 少なくとも前記上部磁気コアが、スパツタ法に
    より組成制御されたNi−Fe系合金からなり、前
    記上部磁気コア面と平行な面な(111)面又は
    (100)面が多くなるように結晶配向を制御して形
    成され、前記上部磁気コア形成後に熱処理し、磁
    歪定数を絶対値で1×10-6以下とすることを特徴
    とする薄膜磁気ヘツドの製造方法。
JP17831381A 1981-11-09 1981-11-09 薄膜磁気ヘッドの製造方法 Granted JPS5880120A (ja)

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JPS5880120A JPS5880120A (ja) 1983-05-14
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5528212A (en) * 1978-08-17 1980-02-28 Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk Indirectly-heated cathode structure
JPS55101124A (en) * 1979-01-29 1980-08-01 Ibm Thin layer magnetic haed assembly
JPS57207308A (en) * 1981-06-15 1982-12-20 Akai Electric Co Ltd Amorphous soft magnetic thin film

Patent Citations (3)

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