JPH02208812A - 録再分離複合型磁気ヘッド - Google Patents

録再分離複合型磁気ヘッド

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JPH02208812A
JPH02208812A JP1027415A JP2741589A JPH02208812A JP H02208812 A JPH02208812 A JP H02208812A JP 1027415 A JP1027415 A JP 1027415A JP 2741589 A JP2741589 A JP 2741589A JP H02208812 A JPH02208812 A JP H02208812A
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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】
本発明は磁気記録において、高密度記録に適した録再分
離型複合ヘッドに関する。
【従来の技術】
磁気記録の高密度化を進めるため、記録ヘッドと再生ヘ
ッドを分離して、それぞれを最適化して高性能化を図っ
た録再分離型の磁気ヘッドの検討がすすめられている。 このヘッドの一つとして記録ヘッドに誘導型、再生ヘッ
ドに磁気抵抗効果型を用い、両者を複合化した構造が知
られている。 このようなヘッドにおいて、磁気シールド層として用い
る磁性層の一方または両方を誘導型ヘッドの磁極と兼用
する構造が知られている。このような構造の例としては
特公昭５９−３５０８８をはじめとして数多くの公知例
がある。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気シールド層が記録ヘッドの磁極を兼ねる
場合にはそのトラック幅方向の寸法が問題となる。一般
に、磁気抵抗効果素子はトラック幅方向に異方性を付与
するため、その長さはトラック幅よりも長くする必要が
ある。この場合、トラック幅以外の部分で生じるノイズ
を抑えるため、磁気シールド層としては、磁気抵抗効果
素子全体を覆う必要がある。一方、記録用の磁極として
は、その寸法はトラック幅と一致させる必要がある。 このように、従来のヘッドでは磁性層のトラック幅方向
の寸法に関して両者を満足することはできなっかた。こ
のため、磁気抵抗効果素子の上に記録用ヘッドを積層し
た分離型ヘッドの場合、折衷案として、上部磁極はトラ
ック幅に一致させ、下部磁極は磁気抵抗効果素子全体を
覆えるような長さとする構造が知られている。しかしな
がら、この場合、記録用磁極としては上部磁極と下部磁
極のトラック幅は一致しないので、磁極端部で記録にじ
みが生じやすく、良好な記録特性を得ることは難しかっ
た。 本発明の目的は磁気シールド層と記録用の磁極層を兼用
した磁性層に関して、両者の特性を満足できるようなヘ
ッド構造を与えるものである。
【課題を解決するための手段】
上記問題点は、兼用する磁性層の下部および上部の寸法
をそれぞれシールド層および磁極に必要な幅に一致させ
る、すなわち、磁性層の断面にテーパーまたは段差を設
けて、磁性層の上部と下部で寸法を変えることにより解
決することができる。
【作用】
上記構造にすることにより、一方の記録用磁極に対面す
る側の磁性層の幅はトラック幅と一致させることができ
るので、書き込み時の磁束はトラック幅部に集中する。 このため、記録ヘッドの記録にじみを低減することがで
きる。一方、磁気抵抗効果素子に対面する側の磁極の幅
は素子を十分覆うように長くすることができる。このた
め、隣接トラックからの信号磁束によって生じる磁気抵
抗効果素子のノイズを低減することができる。
【実施例】
実施例１ 本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。 同図（ａ）は本発明による磁気ヘッドの平面図、（ｂ）
は媒体対抗面から見た断面図をそれぞれ示す。ヘッド基
体１上に下部磁気シールド層２を積層し、その上に絶縁
層３を介して磁気抵抗効果素子４を積層する。続いて、
絶縁層５を介して上部磁気シールド層６を積層する。こ
のとき、下部の寸法は下部の磁気シールド層２と同等に
し、上部の寸法は上部磁極７の寸法と同等になるように
加工する。さらに、その上に絶縁層８を介してコイルと
なる導体層９を積層し、さらに、また、絶縁層１０を介
して、上部磁極７を積層する。このような構造の磁気ヘ
ッドにおいて、シールド層２゜６および磁極層７にはス
パッタリング法により作製したパーマロイ（組成８２Ｎ
ｉ−１８Ｆｅ）を用い、その膜厚はいずれも２．０μｍ
とした。その媒体対抗面における寸法は下部シールド層
２が１００μｍ、下部磁極を兼ねた上部シールド層６の
下部が９０μｍ、上部が１０μｍ、上部磁極７が８μｍ
である。なお、２段になった下部磁極６における段差１
６は０．７μｍとした。また、積層するときの各層のあ
わせに余裕を持たせるため。 各層の寸法は上に行くほど小さくなるようにした。 絶縁層３，５，８．１０にはすべてアルミナを用いた。 磁極にはさまれた部分における各絶縁層３゜５．８，１
０の膜厚はそれぞれ、０．３．ｕｍ。 ０．４μｍ、０．７μｍ、０．７μｍである。これらの
絶縁層の平坦化は通常用いられるエッチバック法を用い
ておこなった。導体層９には膜厚２．０μｍの銅を用い
、１ターンのコイルを形成した。磁気抵抗効果素子４に
は真空蒸着により形成した膜厚４０ｎｍのパーマロイ（
組成８２Ｎｉ−１８Ｆｓ）をもちい、その形状は、トラ
ック幅方向の長さが５０μｍで、その高さは１０μｍで
ある。この素子の両端には電極層１１を設け、Ｔｉ　（
膜厚：　５０　ｎｍ）　／Ａｕ　（１５０ｎｍ）の２層
膜を用いた。また、磁気抵抗効果素子のバイアス方法と
して、ここではバーバーポール法を用いた。このため、
感磁部１２における電極端部は素子に対して４５°傾け
た。また、トラック幅方向の電極間隔は６μｍとし、こ
の間隔が実効的なトラック幅に相当する。なお、上記実
施例ではエッチバック法を用いて絶縁層の平坦化を図っ
た。 しかしながら、磁気抵抗効果素子による段差は０．３μ
ｍ以下であり、その上に形成する磁気シールド層の膜厚
２．０μｍに比べて小さい。また、磁極上の段差（０，
７μｍ）もコイル導体の厚さ（２μｍ）に比べれば小さ
い、このため、絶縁層の平坦化は必ずしも必要ではない
。 実施例２ 第２図は上記ヘッドのオフトラックオーバーライド特性
と隣接トラックによるクロストーク特性を示す。パラメ
ータは下部磁極の段差（ｄ）とその膜厚（１）の比であ
る。同図の上に、それぞれの比率における媒体対抗面か
ら見た記録ヘッドの磁極形状の模式図を示す。磁極の側
面は加工時にテーバ状となるため、その断面は台形状に
なる。 同図の結果においてオフトラック量はトラック幅の１０
％にした０段差量（ｄ）が増加するとオフトラックオー
バーライド特性が改善される。これは段差の増加に伴い
記録時の磁束が記録トラック幅部分に集中し、記録にじ
みが減少するためである。また隣接トラックによるクロ
ストーク特性も、段差量に依存し、段差が大きくなると
、Ｓ／Ｎが低下する。これは、ｄが厚くなるとシールド
層の厚さが薄くなるのでシールド効果が低下するためで
ある。特に、ｄ／ｌが１の場合、すなわち、磁気シール
ド層の幅が上部磁極と一致する場合には。 磁気抵抗効果素子の端部はシールドされないためＳ／Ｎ
は著しく劣化する。ここで、磁気ヘッドの動作に必要な
Ｓ／Ｎの下限として２６ｄＢをとると図のようになる。 したがって、段差量（ｄ）には最適値があり、上記実施
例の２μｍ厚さのパーマロイの場合は、約０．６μｍか
ら１．４μｍの範囲にあることがわかる。なお、この値
はテーパ状の断面の角度に依存する。すなわち、側面が
急俊なほど記録にじみは減少するため、オフトラックオ
ーバーライド特性は向上する。さらに、上部磁極をメツ
キ法で形成する場合には断面は逆テーパ状になる。この
場合には、さらに記録にじみを低減することができる。 ここで、当然のことながら、上記の値は磁極に用いる磁
性膜の磁気特性（飽和磁束密度Ｂｓ、透磁率η）や膜厚
に依存する。 実施例３ 本発明の他の実施例を第３図を用いて説明する。 同図（ａ）は磁気ヘッドの平面図、（ｂ）はその媒体対
抗面から見た断面図で、記録用の上下磁極の間に磁気抵
抗効果型素子をはさんだ構造のヘッドを示す。はじめに
基体１上に磁気シールド層を素子４を設ける。続いて、
記録ヘッドのコイルとなる導体層９を設ける。その上に
絶縁層１５を積層後、記録トラック幅に相当する溝１７
を形成する。続いて磁性膜を積層し上部磁極兼磁気シー
ルド膜１８とする。ここで、磁性膜としては、飽和磁束
密度１．３ＴのＧｏ系アモルフコア合金を用いた。膜厚
はいずれも１．５μｍである。トラック幅方向の下部磁
極の寸法が５０μｍ、上部磁極の幅が４５μｍでその溝
の幅は６μｍである。絶縁層１４．１５にはスパッタ法
で形成したアルミナを用いた。それぞれの膜厚は、上下
の磁極間で０．４μｍ、０．４μｍとなるようにした。 磁気抵抗効果素子４は膜厚４０ｎｍのパーマロイで形成
した。バイアス方法は実施例の１と同じようにバーバー
ポール法をもちいた。素子の形状は、長さが３０μｍで
高さが１２μｍである。磁気抵抗効果素子の電極層１１
には膜厚０．２μｍのＡ１を用いた。トラック幅方向の
電極間距離、すなわち、トラック幅は４μｍである。な
お、溝の深さを種々変えるため、深さに応じて絶縁層１
５の膜厚をあらかじめ変えておく必要がある。 本ヘッドを用いて溝の深さをパラメータに実施例２と同
じようにオフトラックオーバーライド特性と隣接トラッ
ククロストーク特性を評価した。 その結果、溝の深さが０．５μｍから１．０μｍの範囲
で２６ｄＢ以上のＳ／Ｎが得られることがわかった。こ
のように磁気シールド層に溝、すなわち段差を設けるこ
とにより、オフトラックオーバーライド特性、隣接トラ
ッククロストークとも改善される。なお本実施例では、
下部磁極を兼ねた磁気シールド層１３に段差を設けてい
ないが、この層にも段差を設けることができる。この場
合にも段差の効果が表れ、オフトラックオーバーライド
特性、隣接トラッククロストークとも改善される。但し
、磁気抵抗効果素子は平坦部に形成する必要が有るため
、絶縁層１４をエッチバック法により平坦化することが
必要になる。 実施例４ 本発明の他の実施例として他のバイアス法を用いた磁気
抵抗効果素子を使用することもできる。 例えば、従来知られているような相互バイアス、電流バ
イアス、永久磁石バイアスを用いた磁気抵抗効果素子を
使用することもできる。さらに、素子の形状としては本
実施例で述べた矩形状だけでなく、微小なギャップを持
つ閉磁路構造の素子も用いることができる。 なお、上記の実施例ではいずれも再生ヘッドとして再生
効率のよい磁気抵抗効果素子を用いた場合を示したが、
従来の誘導型のヘッドを用いることもできる。この場合
は、記録ヘッドのトラック幅を広く、再生ヘッドのトラ
ック幅を狭くすることによって、オフトラックオーバラ
イド特性およびトラック間クロストークを減少すること
ができる。したがって、記録用と再生用とを兼ねる磁極
に段差を設け、段差の上下の寸法をそれぞれのトラック
幅に一致させることによって特性向上を図ることができ
る。 実施例５ 次に、共用する磁性膜の上部と下部で比透磁率や飽和磁
束密度が異なる場合の実施例について述べる。第４図は
磁気抵抗効果型再生ヘッドの上に記録用の磁極が積層さ
れたものである。再生ヘッドは先の実施例１の場合と同
様でパーマロイで形成したシールド層２．６のあいだに
絶縁層を介して薄膜パーマロイからなる磁気抵抗効果素
ニア−４を形成する１次に、上部磁気シールド層６のう
えに記録ヘッドの下部磁極１９を形成する。このとき、
磁気シールドは膜厚０．７μｍのパーマロイである。磁
極１９には飽和磁束密度１．３ＴのＣｏＴａＺｒを用い
た。膜厚は０．８μｍとした。その後、絶縁層８を介し
てコイルを形成し、そのうえに上部磁極７を形成する。 この磁極は膜厚１．５μｍのＣｏＴａ　Ｚｒで形成する
。ここで、各磁性層のトラック幅方向の寸法は下部シー
ルド層２が１００μｍ、上部シールド層６が９０μｍ、
下部磁極１９が８μｍ、上部磁極７が６μｍである。な
お、絶縁層の膜厚や磁気抵抗効果素子の構造などは実施
例１と同様である。 このように、記録ヘッド側の磁極の飽和磁束密度を大き
くすることによって、記録磁界のにじみだしが抑えられ
るので、記録特性の向上を図ることができる。 実施例６ 次に、記録再生ヘッドとも誘導型ヘッドをもちいた場合
の実施例について、第５図を用いて説明する。はじめに
、基体１上に記録用の磁極１９．７を形成する。このと
きのトラック幅はそ九ぞれ１０μｍ、８μｍである。ま
た、膜厚はどちらも３μｍである。材料は飽和磁束密度
が１．３ＴのＣｏＴａ　Ｚｒである。その上に、再生ヘ
ッド用の磁極２０．２１としてパーマロイを積層する。 膜厚はどちらも１μｍである。再生ヘッドのトラック幅
方向の寸法は、下部磁極２０は５μｍ、上部磁極２１は
、４μｍである。このとき、比透磁率はＣｏＴａＺｒで
は１２００．パーマロイでは２０００である。ギャップ
層となる絶縁膜３．５の膜厚は、それぞれ１．５μｍ、
Ｑ、２μｍである。また記録と再生ヘッドのコイルの巻
数は、それぞれ８ターン、２４ターンである。 このように、記録ヘッド側の磁極の飽和磁束密度を大き
くし、再生ヘッド側の磁極の透磁率を大きくすることに
より、記録磁界のにじみたしが抑えられ、記録特性の向
上を図ることができる。また、再生時の磁束が再生用の
磁極に集中するので効率良く再生することができる。 【発明の効果１ 本発明によれば記録ヘッドの磁極端部に生じる記録にじ
みが抑えられるため、オフトラックオーバライド特性が
向上する。また、磁気抵抗素子の端部まで磁気シールド
層でカバーできるため、トラック間クロストークを減少
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を説明する磁気ヘッドの平面
図と断面図。第２図は本発明の磁気ヘッドにおけるオフ
トラックオーバライド特性および隣接トラッククロスト
ーク特性を示すグラフ。第３回、第４図、第５図はそれ
ぞれ異なる他の実施例を示すヘッドの平面図と断面図。 符号の説明 １・・・基体、２，６，１３，１８・・・磁極兼磁気シ
ールド層、３，５，８，１０，１４．１５・・・絶縁層
、４・・・磁気抵抗効果素子、７・・・上部磁極、９・
・・コイル導体、１１・・・電極層、１２・・・感磁部
、１６・・・段猶 口 （α） 警 ■ 第 目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、記録ヘッドと再生ヘッドを分離して複合化した磁気
    ヘッドにおいて、両ヘッドの磁極および磁気シールド層
    として共用する磁性層のトラック幅方向の寸法が、その
    層の膜厚方向の上部と下部で異なることを特徴とする録
    再分離複合型磁気ヘッド。 ２、前記再生ヘッドが磁気抵抗効果素子を用いて構成さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の録再
    分離複合型磁気ヘッド。 ３、前記共用する磁性層が段差を有し、この段差の上部
    側と下部側のトラック幅方向の寸法によって、磁気ヘッ
    ドのトラック幅またはシールド層の幅が規定されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第一項又は第二項記載
    の録再分離複合型磁気ヘッド。 ４、前記共用する磁性層における段差量とこの磁性層の
    膜厚の比が０．３から０．７の間にあることを特徴とす
    る特許請求の範囲第一項、第二項、および第三項のうち
    いずれかに記載の録再分離複合型磁気ヘッド。 ５、前記共用する磁性層の上部と下部の磁気特性が異な
    り、上部と下部のどちらか一方の比透磁率が他方に比べ
    て大きいか、または、上部と下部のどちらか一方の飽和
    磁束密度が他方に比べ大きいことを特徴とする特許請求
    の範囲第一項記載の録再分離複合型磁気ヘッド。
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