JPH0227383Y2 - - Google Patents

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JPH0227383Y2
JPH0227383Y2 JP1984023998U JP2399884U JPH0227383Y2 JP H0227383 Y2 JPH0227383 Y2 JP H0227383Y2 JP 1984023998 U JP1984023998 U JP 1984023998U JP 2399884 U JP2399884 U JP 2399884U JP H0227383 Y2 JPH0227383 Y2 JP H0227383Y2
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conductor layer
thickness
groove
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ferromagnetic
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JP1984023998U
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁気記憶媒体に書き込まれた磁気的情
報を、いわゆる磁気抵抗効果を利用して、読み出
しを行う強磁性磁気抵抗効果素子(以下、MR素
子と称す)を備えた磁気抵抗効果ヘツド(以下、
MRヘツドと称す)に関する。
MRヘツドは磁気記録における記録密度の向上
に大きく貢献するものとして注目されている。
しかし、周知の如く、MR素子を磁気記録媒体
に書き込まれた磁気的情報に対して、線型応答を
呈する高効率の再生用ヘツドとして用いる場合に
は、MR素子に流すセンス電流IとMR素子の磁
化Mの成す角度θ(以下、バイアス角度と称す)
を所定の値(望ましくは45゜)に設定するバイア
ス手段を具備しなければならない。
近年、前述のバイアス手段を呈する具体的方法
として、特開昭58−2786号に、MR素子自身に幾
何学的に直線状の凹凸(溝)を付与し、その溝方
向が磁化容易軸となる様にし、センス電流Iと
MR素子の磁化Mの成すバイアス角を所定の値に
設定する手法が開示されている。この手法は原理
的にMR素子に幾何学的凸凹(即ち溝)を付与す
ることによつて生ずる形状反磁界(形状異方性)
を利用して、MR素子の磁化Mを溝の方向と略平
行に設定することにある。従つて、溝の方向と
MR素子のセンス電流Iの成す角を所定の値に設
定すれば、MR素子の磁化Mとセンス電流Iの成
すバイアス角は一意的に決定できるものである。
即ち、この手法では凸凹によつて生ずる形状異方
性を充分大きな値に設定する必要がある。この様
な大きな形状異方性は、凸凹の断差を大きくする
か、凸凹のピツチを極めて小さく設定することに
より達成でき、これによつて良好なバイアス状態
が実現できる。
しかし、上述の如く、大きな形状異方性を得る
ため、凸凹の断差を大きくしたり、凸凹のピツチ
を小さくすることはMR素子の電気抵抗の増加を
もたらす。特に、凸凹の断差をMR素子の膜厚以
上に設定した場合には異常な電気抵抗の増加がみ
られる。この様なMR素子を磁気ヘツドとして用
いると、電気抵抗の増加は熱雑音の増加につなが
り、結果として、信号対雑音比(S/N)を劣化
させてしまう。又、センス電流Iを供給したとき
のジユール熱の発生もしくは、マイグレーシヨン
効果のため断線さえも生じ、MR素子の信頼性及
び量産性さえも低下させていた。
本考案の目的は前記従来の欠点を解決した、信
頼性の高いS/Nの磁気抵抗効果ヘツドを提供す
ることである。
本考案によれば、基板上に強磁性磁気抵抗効果
素子と導体層が積層された構造を有する磁気抵抗
効果ヘツドにおいて前記強磁性磁気抵抗効果素子
を形成する基板の表面、もしくは前記導体層の前
記強磁性磁気抵抗効果素子と接触する表面が一個
又は複数個の相互に平行で直線状の凸部又は凹部
を有し、前記凸部又は凹部の段差が前記強磁性磁
気抵抗効果素子の厚みより大きく、前記導体層と
前記強磁性磁気抵抗効果素子の積層体の厚みより
も小さいことを特徴とする磁気抵抗効果ヘツドが
提供できる。
以下、本考案の実施例を図面を用いて、詳細に
説明する。
第1図は本考案のMRヘツドの主要構成要素で
あるMR素子部分を示す実施例である。他の構成
部分、例えば磁気シールド等は説明を簡単にする
ため省略した。
ガラス、フエライト、セラミツク等から成る絶
縁性基板材2の表面がフオトレジスト及びエツチ
ング液又はイオンミリング等の方法により幅lを
有しピツチl+l1の値で多数の直線的な深さS.H
をもつ溝3がそれぞれ略平行となる様に形成され
ている。ついで、この溝3を覆うように強磁性体
からなるMR素子(例えば、Fe−Ni合金、Ni−
Co合金)1がスパツタ、蒸着等の手法により厚
みtMをもつて形成され、MR素子1は溝3の形状
に応じて、幾何学的な凸凹に整形される。更に、
前記MR素子1の上にはMR素子1よりも大きい
固有抵抗を有する導体層(例えば、Ti,Mo,
Ta,Cr等)4がスパツタ、蒸着等の手法により
厚みtBをもつて積層されている。
前記MR素子1及び導体層4は、フオトレジス
ト及びエツチング液又はイオンミリング等により
長さL、幅Wの大きさに加工される。この時、
MR素子1及び導体層4の長さ方向と溝3の直線
方向の成す角は、所定の値θに設定されている。
又、MR素子1及び導体層4の長さ方向の両端は
MR素子1にセンス電流Iを導入するための2つ
の電気端子5が接続されている。従つて、電気端
子5から導入されるセンス電流Iは溝3の直線方
向とθの角度を成すことになる。
上述の多数の溝3の存在によりMR素子1は幅
l及びl1を有する多数の短冊状MR素子6及び7
に磁気的に分割されることになる。この結果、短
冊状MR素子6及び7の長手方向の長さはW/sinθ の値を有することになる。このとき、短冊状MR
素子6及び7の長さW/sinθより幅l及びl1が充分 小さいかもしくは溝3の深さS.Hが充分大きけれ
ば自らの形状異方性によつて短冊状MR素子6及
び7の長手方向(即ち溝3の直線方向)に磁化M
は向き易く、かつ安定となる。ここでは、深さS.
Hの大きさをMR素子の厚みtMより大きく、導体
層とMR素子の積層体の厚みよりも小さく(tM
S.H<(tM+tB))した。即ち、センス電流Iと磁
化Mは溝3によつて決定される所定のバイアス角
θBを成す。しかし、実際に所定のバイアス角θB
得るためS.Hを大きく設定すると導体層4が積層
されていない場合、前述した如く、溝3によつて
形成されるMR素子1の段差部分、即ち、短冊状
MR素子6及び7の境界においてMR素子1の実
質的な膜厚がtMより小さくなるため電気抵抗が増
加し、熱雑音あるいは段差部分における断線等が
発生するためMR素子の性能及び信頼性を劣化さ
せていた。
一方、第1図に示す本考案の実施例の如く、導
体層4が積層されている場合には、センス電流I
が導体層4にも分流するため、断差部分での発熱
(従つて、発熱に伴う熱雑音及び断線)やマイグ
レーシヨン効果(従つて、これに伴う断線)を抑
制することができる。
次に、本考案の効果を第2図を用いて説明す
る。第2図aは第1図に示した本考案の実施例に
おいて、絶縁性基板材2として、ガラス基板を用
い、この表面に前述した周知の方法により、幅l
が2μm、ピツチl+l1が4μmの溝3を形成し、
MR素子1としてNi82%−Fe18%から成るパー
マロイを厚みtM=400Åで、導体層4としてTiを
厚みtB=1500Åで積層した時の溝3の深さS.Hと
電気抵抗の関係をS.H=0における電気抵抗だ規
格化してプロツトしたものである。尚、比較のた
め導体層4が存在しない従来例も同時にプロツト
している。又、第2図bは第2図aで示した試料
の抵抗変化率(外部磁界によるMR素子の抵抗変
化を抵抗で除した値。即ち、この値が大きいほ
ど、MRヘツドとしての再生出力は大きい。)と
S.Hとの関係をプロツトしたものである。
第2図aから明らかな如く、従来例では溝の深
さS.Hが400Å以上、即ち、MR素子の膜厚以上
で急激な抵抗の増加が見られるのに対し、本考案
の実施例では、S.Hが増加しても電気抵抗はほと
んど一定である。又、電気抵抗はMR素子11
膜厚tMと導体層4の膜厚tBの和(tM+tB)の近傍
までS.Hを増加させても一定であることが確認さ
れた(図示せず)。即ち、本実施例では、tM<S.
H<(tM+tB)の範囲でS.Hを変化させることがで
き、バイアス角θBの制御範囲を大きく増加するこ
とが理解される。
尚、本実施例では、センス電流IはMR素子1
のみならず導体層4にも分流するため、抵抗変
化率の低下は避けることができない。しかし、第
2図bに示す如く、本実施例の抵抗変化率はS.H
に依存せず一定であるため、あるS.H以上(第2
図bではS.H>600Åにおいて)では抵抗変化率、
即ち再生出力においても、本実施例の方が有利で
あることが理解される。実際には、所定のバイア
ス角θBを得るためのS.Hが決定されると、S.H<
tM+tBを満す範囲で、導体層4の膜厚tBを薄く設
定すれば抵抗変化率の大きな減少を防ぐことがで
きる。
以上、本考案を絶縁性基板材に直接溝を形成
し、その上にMR素子と導体層が形成された実施
例について述べたが、他の実施例を第3図に示
す。
第3図は、表面の滑らから絶縁性基板性2に直
接厚みtBを有する導体層(例えば、Ti,Mo,
Ta,Cr等)4を形成し、前記導体層4は、フオ
トレジスト及びエツチング液又はイオンミリング
等の方法により幅l、ピツチl+l1の値を有する
多数の直線的な溝3が、それぞれ略平行となる様
に、深さS.Hで加工され、ついで、この溝3を覆
うように厚みtMを有するMR素子1がスパツタ、
蒸着等の手法により形成された構成を有する。か
かる構成を取ることにより、短冊状MR素子6に
接触する導体層4の厚みが薄くなるため、少なく
とも、短冊状MR素子6の抵抗変化率の減少を極
めて小さくでき、MR素子1全体の抵抗変化率の
減少は第1図に示した実施例よりも小さいという
特徴がある。極端な場合として、S.H>tB,即
ち、溝の深さS.Hが絶縁性基板材2まで達し、短
冊状MR素子6が直接絶縁性基板材2に接触して
も良い。この場合も、やはり、tM<S.H<(tM
tB)を満す様にS.H又はtBが設定される。
又、第1図及び第3図を用いて説明した実施例
では、導体層が少くなくともストライプ状MR素
子の幅方向全面を覆うような構成であつたが、第
4図に示す如く、導体層が磁気記憶媒体に最近接
する側のみに被着された構成であつても良い。即
ち、第4図は、第1図で説明したと全く同様にし
て、絶縁性基板2上に幅l,ピツチl+l1、深さ
S.Hを有する多数の直線的な溝3がそれぞれ略平
行となる様に形成され、その上に厚みtMのMR素
子1及び厚みtBの導体層4が成膜され、所定の寸
法に加工されている。ただし、導体層4の幅W1
は、MR素子1の幅Wより小さく設定され磁気記
憶媒体に最近接する側のみに被着された構成を有
する。かかる構成において、MR素子1の膜厚tM
と溝3の深さS.HはtM<S.Hの関係を満す。この
条件を満すことにより、第2図aを用いて説明し
た如く、導体層4が被着されていない領域のMR
素子1の電気抵抗は異常に増加するため、電気端
子5から供給されるセンス電流Iは主に、導体層
4が被着された領域のみを流れることになる。即
ち、信号交換に有効に寄与するのは、幅W1を有
する領域となる。従つて、MR素子1のWは比較
的大きく設定することができるため、短冊状MR
素子6及び7の長さW/sinθを幅l及びl1より大き く設定でき、MR素子1の磁化Mは更に溝3の直
線方向に向き易く、かつ安定となる特徴がある。
以上、述べた様に本考案では、幾何学的凸凹を
付与されたMR素子の少くなくとも一部分に導体
層を被着させることにより、MR素子の電気抵抗
を抵下させることができるため、従来の電気抵抗
の増加に伴う、熱雑音の増加、断線等の問題点を
解消せしめ、良好なバイアス状態を具備した高性
能かつ信頼性の高いMRヘツドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1の実施例を示す概略斜視
図、第2図a,bは本考案の第1の実施例の効果
を説明するための電気抵抗又は、抵抗変化率と溝
の深さの関係を示す図、第3図は本考案の第2の
実施例を示す概略斜視図、第4図は本考案の第3
の実施例を示す概略斜視図である。 図において、1はMR素子、2は絶縁性基板
材、3は溝、4は導体層を示す。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 基板上に強磁性磁気抵抗効果素子と導体層が積
    層された構造を有する磁気抵抗効果ヘツドにおい
    て前記強磁性磁気抵抗効果素子を形成する基板の
    表面、もしくは前記導体層の前記強磁性磁気抵抗
    効果素子と接触する表面が一個又は複数個の相互
    に平行で直線状の凸部又は凹部を有し、前記凸部
    又は凹部の段差が前記強磁性磁気抵抗効果素子の
    厚みより大きく、前記導体層と前記強磁性磁気抵
    抗効果素子の積層体の厚みよりも小さいことを特
    徴とする磁気抵抗効果ヘツド。
JP2399884U 1984-02-22 1984-02-22 磁気抵抗効果ヘツド Granted JPS60140217U (ja)

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JP2399884U JPS60140217U (ja) 1984-02-22 1984-02-22 磁気抵抗効果ヘツド

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JPS60140217U JPS60140217U (ja) 1985-09-17
JPH0227383Y2 true JPH0227383Y2 (ja) 1990-07-24

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JP2399884U Granted JPS60140217U (ja) 1984-02-22 1984-02-22 磁気抵抗効果ヘツド

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JP (1) JPS60140217U (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58166527A (ja) * 1982-03-29 1983-10-01 Nec Corp 磁気抵抗効果ヘツド
JPS5911522A (ja) * 1982-07-08 1984-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気抵抗効果ヘツド

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58166527A (ja) * 1982-03-29 1983-10-01 Nec Corp 磁気抵抗効果ヘツド
JPS5911522A (ja) * 1982-07-08 1984-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気抵抗効果ヘツド

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JPS60140217U (ja) 1985-09-17

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