JPH02312006A - Thin-film magnetic head - Google Patents
Thin-film magnetic headInfo
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- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ビデオテープレコーダなどに用いて好適な薄
膜磁気ヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film magnetic head suitable for use in video tape recorders and the like.
[従来の技術]
従来、薄膜磁気ヘッドとしては、応用磁気研究会資料(
昭和60年3月11日)資料番号: MSJ39−5
pp、41−49の成重真治等による「ハードディス
ク装置用薄膜磁気ヘッド」と題する論文で報告されてい
るものがあるが、これら従来の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、磁気コアに一軸異方性が付与されており、磁化容易
軸は磁気コアの面に平行であってかつ媒体摺動面に平行
となるように設定されている。かかる薄膜磁気ヘッドを
。[Prior art] Conventionally, thin-film magnetic heads have been developed using materials from the Applied Magnetics Research Group (
March 11, 1985) Document number: MSJ39-5
It is reported in the paper entitled "Thin Film Magnetic Head for Hard Disk Devices" by Shinji Narishige et al., pp. 41-49, but in these conventional thin film magnetic heads, uniaxial anisotropy is imparted to the magnetic core. The axis of easy magnetization is set parallel to the surface of the magnetic core and parallel to the sliding surface of the medium. Such a thin film magnetic head.
以下、第6図(a)により説明する。但し、同図におい
て、1は上部磁気コア、1′は下部磁気コア。This will be explained below with reference to FIG. 6(a). However, in the figure, 1 is the upper magnetic core and 1' is the lower magnetic core.
2は磁気ギャップ、3は薄膜コイルである。2 is a magnetic gap, and 3 is a thin film coil.
図示しない基板に下部磁気コア1′が設けられ。A lower magnetic core 1' is provided on a substrate (not shown).
さらにその上に非磁性絶縁層を介して上部磁気コア1が
設けられている。下部磁気コア1′、上部磁気コア1の
図示する左側の端部では、これら磁気コアが極めて薄い
非磁性絶縁層を介し近接して対向し、磁気ギャップ2が
形成されている。この磁気ギャップ2が形成される下部
磁気コア1′、上部磁気コア1の端面が媒体摺動面を形
成している。Furthermore, an upper magnetic core 1 is provided thereon with a nonmagnetic insulating layer interposed therebetween. At the left ends of the lower magnetic core 1' and the upper magnetic core 1 in the drawing, these magnetic cores face each other closely with an extremely thin non-magnetic insulating layer interposed therebetween, forming a magnetic gap 2. The end surfaces of the lower magnetic core 1' and the upper magnetic core 1, where the magnetic gap 2 is formed, form a medium sliding surface.
この媒体摺動面とは反対側(図面右側)では、図示しな
いが、上部磁気コア1と下部磁気コア1′とが結合され
るバックコンタクト部が形成されており、これにより、
上部磁気コア1と下部磁気コア1′とがループ状の磁路
を構成している。薄膜コイル3はこのバックコンタクト
部の周りに巻回され、その一部が上部磁気コア1と下部
磁気コア1′との間を通っている。Although not shown, on the side opposite to the medium sliding surface (on the right side of the drawing), a back contact part is formed where the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1' are connected.
The upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1' constitute a loop-shaped magnetic path. The thin film coil 3 is wound around this back contact portion, and a portion thereof passes between the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1'.
かかる構成の薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁気コア1
と下部磁気コア1′とは、これら磁気コアの面に平行で
かつ媒体摺動面に平行な■で示す方向に磁化容易軸の方
向が設定されており、再生時に媒体(図示せず)から磁
気コアに流入する磁束は破線矢印のように流れる。この
ため、磁気コアのいずれの個所においても、磁束の伝播
方向と磁化容易軸の方向とが直交する。一般に、−軸異
方性を有する磁性体の透磁率は磁化容易軸に直交する方
向で最大となる。従って、この薄膜磁気ヘッドでは、再
生時の磁気コアの透磁率が最大となり、このために、磁
気抵抗が充分小さくなって大きな再生出力が得られるこ
とになる。In the thin film magnetic head having such a configuration, the upper magnetic core 1
and the lower magnetic core 1', the axis of easy magnetization is set in the direction shown by ■, which is parallel to the surface of these magnetic cores and parallel to the sliding surface of the medium, and the direction of the easy magnetization axis is set in the direction shown by ■, which is parallel to the surface of these magnetic cores and parallel to the sliding surface of the medium. The magnetic flux flowing into the magnetic core flows as indicated by the dashed arrow. Therefore, the direction of propagation of magnetic flux and the direction of the axis of easy magnetization are perpendicular to each other at any location in the magnetic core. Generally, the magnetic permeability of a magnetic material having -axis anisotropy is maximum in the direction perpendicular to the axis of easy magnetization. Therefore, in this thin-film magnetic head, the magnetic permeability of the magnetic core during reproduction is at its maximum, and as a result, the magnetic resistance is sufficiently reduced and a large reproduction output can be obtained.
[発明が解決しようとする課題]
以上のように、磁化容易軸方向に直交して磁束が流れる
ように一軸異方性をもたせた従来の薄膜磁気ヘッドにお
いては、大きな再生出力が得られるのであるが、その反
面、このように−軸異方性をもたせたが故に、ヘッドの
インダクタンスも大きくなり、再生出力をS、ヘッドの
インダクタンスをLとすると、F、/lてで表わされる
ヘッドの性能指数が小さくなるという問題があった。こ
のことを、以下、第6図(b)を用いて説明する。[Problem to be solved by the invention] As described above, a conventional thin film magnetic head with uniaxial anisotropy so that the magnetic flux flows orthogonally to the axis of easy magnetization can obtain a large reproduction output. However, on the other hand, because of the -axis anisotropy, the inductance of the head also increases, and if the playback output is S and the inductance of the head is L, the performance of the head is expressed as F, /l. There was a problem that the index became small. This will be explained below using FIG. 6(b).
同図(b)において、インダクタンス測定時の磁束の流
れは破線矢印で示す方向となる。このインダクタンス測
定においても、磁束の伝播方向は磁化容易軸方向に直交
し、透磁率が最大となる。そして、ヘッドのインダクタ
ンスは透磁率に比例するから、この薄膜磁気ヘッドでは
、インダクタンスも大きくなる。In the same figure (b), the flow of magnetic flux during inductance measurement is in the direction shown by the broken line arrow. In this inductance measurement as well, the direction of propagation of magnetic flux is perpendicular to the axis of easy magnetization, and the magnetic permeability is maximized. Since the inductance of the head is proportional to the magnetic permeability, this thin film magnetic head also has a large inductance.
以上のように、従来の薄膜磁気ヘッドでは、再生出力S
とインダクタンスLとが共に大きくなるから、ヘッドの
性能指数であるS/v’T:が小さい。As mentioned above, in the conventional thin film magnetic head, the reproduction output S
Since the inductance L and the inductance L both become large, the performance index of the head S/v'T: is small.
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、再生出力が大
きく、かつヘッド性能指数が大きい薄膜磁気ヘッドを提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these problems and provide a thin film magnetic head with a large reproduction output and a high head performance index.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、本発明は、上、下磁気コア
の磁気ギャップ形成部の磁化容易軸方向を該磁気ギャッ
プの面の法線方向とする一軸異方性を付与する。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a uniaxial anisotropy in which the axis of easy magnetization of the magnetic gap forming portions of the upper and lower magnetic cores is the normal direction of the surface of the magnetic gap. Give direction.
[作用]
再生時には、上記のように磁気ギャップ形成部での上、
下磁気コアの磁化容易軸の方向を設定しても、媒体から
の磁束の流れ方向はこの磁化容易軸の方向に直交し、こ
の磁化容易軸によって再生出力が低下することがない。[Function] During playback, as described above, the upper and lower parts of the magnetic gap forming part
Even if the direction of the easy axis of magnetization of the lower magnetic core is set, the flow direction of the magnetic flux from the medium is perpendicular to the direction of the easy axis of magnetization, and the easy axis of magnetization does not reduce the reproduction output.
したがって、大きな再生出力が得られる。Therefore, a large playback output can be obtained.
また、インダクタンス測定時には、上記磁気ギヤツブ形
成部での磁束の流れは磁化容易軸方向となり、透磁率が
低下してインダクタンスが小さくなる。Further, when measuring inductance, the flow of magnetic flux in the magnetic gear forming portion is in the direction of the axis of easy magnetization, resulting in a decrease in magnetic permeability and a decrease in inductance.
以上により、大きな再生出力が得られて、しかもヘッド
性能指数が大きくなる。As a result of the above, a large reproduction output can be obtained, and the head performance index is also increased.
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す
斜視図であって、1は上部磁気コア、1′は下部磁気コ
ア、2は磁気ギャップ、3は薄膜コイル、4は非磁性基
板、5は媒体摺動面、6はバックコンタクト部、7は非
磁性絶縁層である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a thin film magnetic head according to the present invention, in which 1 is an upper magnetic core, 1' is a lower magnetic core, 2 is a magnetic gap, 3 is a thin film coil, and 4 is a nonmagnetic substrate. , 5 is a medium sliding surface, 6 is a back contact portion, and 7 is a nonmagnetic insulating layer.
同図において、下部磁気コア1′は非磁性基板4に設け
られた溝内に埋め込まれており、磁気ギャップ2の形成
部分のみが非磁性基板4の表面から突出している。下部
磁気コア1′上の媒体摺動面5から所定の深さまで、上
部磁気コア1が図示しない非常に薄い膜厚の非磁性材を
介して下部磁気コア1′に対向しており、この部分が磁
気ギャップ2をなしている。この磁気ギャップ2よりも
奥の部分では、上部磁気コア1と下部磁気コア1′との
間に非磁性絶縁層(図示せず)が設けられ、さらに、そ
の奥部では、上部磁気コア1と下部磁気コア1′とが結
合されて、バックコンタクト部6が形成されている。こ
のバックコンタクト部6の周りに薄膜コイル3が巻回さ
れ、その一部が非磁性絶縁層で隔離されている上部磁気
コア1.下部磁気コア1′間を通っている。In the figure, a lower magnetic core 1' is embedded in a groove provided in a non-magnetic substrate 4, and only a portion where a magnetic gap 2 is formed protrudes from the surface of the non-magnetic substrate 4. The upper magnetic core 1 faces the lower magnetic core 1' to a predetermined depth from the medium sliding surface 5 on the lower magnetic core 1' through a very thin non-magnetic material (not shown), and this part constitutes the magnetic gap 2. A non-magnetic insulating layer (not shown) is provided between the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1' in the deeper part than the magnetic gap 2, and furthermore, in the deeper part, the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1' A back contact portion 6 is formed by coupling with the lower magnetic core 1'. An upper magnetic core 1.A thin film coil 3 is wound around this back contact portion 6, and a portion of the thin film coil 3 is isolated by a nonmagnetic insulating layer. It passes between the lower magnetic cores 1'.
磁気コアl、1′は、上部磁気コア1の磁気ギャップ形
成部分およびバックコンタクト部6を除いてCoNbZ
r膜と非磁性絶縁層7との積層体からなっており、上部
磁気コア1の磁気ギャップ形成部分とバックコンタクト
部6とはCoNbZr膜のみで構成されている。これは
、磁気ギャップ形成部とバックコンタクト部6とでは磁
束が磁気コアの膜厚方向に流れるため、これら2つの部
分を積層構造にすると、磁束が非磁性絶縁層を横切って
コアの磁気抵抗が増大するのを防止するためである。ま
た、下部磁気コア1′は、非磁性基板4上の側壁が傾斜
した溝内に薄膜作成法を用いて形成される。これにより
、下部磁気コア1′を上記の積層構造としても、その全
ての磁性層が上部磁気コア1との接合面に露出し、磁気
ギャップ形成部分とバックコンタクト部6においても、
磁束が非磁性絶縁層7を横切ることがない。The magnetic cores 1 and 1' are made of CoNbZ except for the magnetic gap forming part and the back contact part 6 of the upper magnetic core 1.
It is composed of a laminated body of an r film and a nonmagnetic insulating layer 7, and the magnetic gap forming portion of the upper magnetic core 1 and the back contact portion 6 are composed only of a CoNbZr film. This is because magnetic flux flows in the thickness direction of the magnetic core in the magnetic gap forming part and the back contact part 6, so if these two parts are made into a laminated structure, the magnetic flux crosses the nonmagnetic insulating layer and the magnetic resistance of the core increases. This is to prevent it from increasing. Further, the lower magnetic core 1' is formed in a groove with an inclined side wall on the non-magnetic substrate 4 using a thin film forming method. As a result, even if the lower magnetic core 1' has the above-described laminated structure, all of its magnetic layers are exposed at the joint surface with the upper magnetic core 1, and even in the magnetic gap forming part and the back contact part 6.
Magnetic flux does not cross the nonmagnetic insulating layer 7.
上部磁気コア1と下部磁気コア1′の磁気ギャップ形成
部では、磁化容易軸の方向が磁気ギャップ2の面の法線
方向(垂直方向)に一致しており。In the magnetic gap forming portions of the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1', the direction of the easy axis of magnetization coincides with the normal direction (perpendicular direction) to the surface of the magnetic gap 2.
その他の部分では、磁化容易軸の方向がトラック幅方向
に平行となっている。In other parts, the direction of the axis of easy magnetization is parallel to the track width direction.
第2図はこの実施例の磁気ギャップ形成部およびその付
近の磁化容易軸方向と磁束の流れを示すものであって、
同図(a)は再生時、同図(b)はインダクタンス測定
時を夫々示している。FIG. 2 shows the direction of the axis of easy magnetization and the flow of magnetic flux in the magnetic gap forming part and its vicinity in this embodiment,
FIG. 5(a) shows the time of reproduction, and FIG. 1(b) shows the time of inductance measurement.
第2図(a)において、前述のように、磁気ギャップ形
成部では、上部磁気コア1、下部磁気コア1′での磁化
容易軸方向は、に)印で示すように、磁気ギャップ2の
面の法線方向であり、他の部分では、θ印で示すように
、トラック幅方向に平行である。In FIG. 2(a), as mentioned above, in the magnetic gap forming part, the axis of easy magnetization in the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1' is in the plane of the magnetic gap 2, as shown by the mark in ). In other parts, it is parallel to the track width direction, as shown by the mark θ.
再生時では、磁束の伝播方向は、破線矢印で示すように
、上部磁気コア1、下部磁気コア1′のいずれの個所に
おいても磁化容易軸の方向と直交する。従って、再生時
の磁気抵抗は従来の薄膜磁気ヘッドと同程度に小さく、
大きな再生出力が得られる。インダクタンス測定時では
、第2図(b)に破線矢印で示すように、磁束の伝播方
向は、磁気ギャップ形成部でのみ磁化容易軸の方向と一
致し、他の部分では磁化容易方向と直交する。一般に、
磁化容易軸方向の透磁率は、磁壁移動に基づくものであ
り、このために、信号周波数が高くなると、磁壁の移動
が磁界の変化に充分追随できなくなり、また、異常渦電
流効果が増大して透磁率が小さくなる。従って、この実
施例では、インダクタンスが従来の薄膜磁気ヘッドに比
べて小さくなる。During reproduction, the propagation direction of the magnetic flux is perpendicular to the direction of the axis of easy magnetization in both the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1', as shown by the broken line arrow. Therefore, the magnetic resistance during reproduction is as small as that of a conventional thin-film magnetic head.
Large playback output can be obtained. When measuring inductance, the propagation direction of magnetic flux coincides with the direction of the axis of easy magnetization only in the magnetic gap forming part, and is perpendicular to the direction of easy magnetization in other parts, as shown by the broken line arrow in Figure 2 (b). . in general,
The magnetic permeability in the easy-magnetization axis direction is based on domain wall movement, and for this reason, as the signal frequency increases, the domain wall movement cannot sufficiently follow changes in the magnetic field, and the anomalous eddy current effect increases. Magnetic permeability decreases. Therefore, in this embodiment, the inductance is smaller than that of a conventional thin film magnetic head.
以上のように、磁気コアの磁気ギャップ形成部での磁化
容易軸方向を磁気ギャップ2の面の法線方向に一致させ
、且つ他の部分の磁化容易軸方向をトラック幅方向に一
致させることにより、再生出力を損うことなく、インダ
クタンスを小さくすることができる。したがって、S/
V7″L、すなわちヘッドの性能指数が大きくなる。As described above, by making the axis of easy magnetization in the magnetic gap forming part of the magnetic core coincide with the normal direction of the surface of the magnetic gap 2, and by making the axis of easy magnetization in other parts coincide with the track width direction. , the inductance can be reduced without impairing the reproduction output. Therefore, S/
V7″L, that is, the performance index of the head increases.
次に、この実施例での上述せる磁気異方性を実現するた
めの方法を説明する。Next, a method for realizing the above-mentioned magnetic anisotropy in this embodiment will be explained.
この実施例においては、上部磁気コア1と下部磁気コア
1′とに対し、以下に示すように、各々異った方法を用
いている。In this embodiment, different methods are used for the upper magnetic core 1 and the lower magnetic core 1', as shown below.
いま、−例として、上部磁気コア1のトラック幅方向の
幅を磁気ギャップ形成部で40μm、バックコシタクト
部6の周辺で200μmとする。As an example, assume that the width of the upper magnetic core 1 in the track width direction is 40 μm at the magnetic gap forming portion and 200 μm around the back tact portion 6.
また、その膜厚を磁気ギャップ形成部とバックコンタク
ト部6とで20μmの単層とし、他の部分で10μmの
2層とする(バックコンタクト部6は下部磁気コア1′
を合わせると、40μmの膜厚となる)、従って、上部
磁気コア1の各部分の膜厚方向の反磁界係数は、磁気ギ
ャップ形成部の反磁界係数〈バックコンタクト部6の反
磁界係数くその他の部分の反磁界係数となる。Further, the thickness of the film is a single layer of 20 μm in the magnetic gap forming portion and the back contact portion 6, and a double layer of 10 μm in other portions (the back contact portion 6 is formed in the lower magnetic core 1').
Therefore, the demagnetizing field coefficient in the film thickness direction of each part of the upper magnetic core 1 is the demagnetizing field coefficient of the magnetic gap forming part <the demagnetizing field coefficient of the back contact part 6, etc. This is the demagnetizing field coefficient of the part.
このように反磁界係数が異なる磁性体では、同じ条件で
磁場中熱処理を施した場合には、得られる磁気異方性が
異なる。この実施例では、磁性体のこのような性質を利
用して、上記の磁気異方性を上部磁気コア1に付与して
いる。When magnetic materials having different demagnetizing field coefficients are subjected to heat treatment in a magnetic field under the same conditions, the obtained magnetic anisotropy is different. In this embodiment, the above magnetic anisotropy is imparted to the upper magnetic core 1 by utilizing such properties of the magnetic material.
即ち、予め上部磁気コア1全体にトラック幅方向を磁化
容易軸方向とする異方性定数の大きい一軸異方性を付与
しておき、その後、磁気ギャップ形成部の反磁界より大
きく、かつバックコンタクト部6の反磁界より小さい外
部磁界を磁気ギャップ2の面の法線方向に印加して磁場
中熱処理を行なう、これにより、磁気ギャップ形成部で
は、磁場中熱処理時の磁場印加方向である磁気ギャップ
2の面の法線方向を磁化容易軸とする一軸異方性が付与
される。他の部分では、初期の磁気異方性であるトラッ
ク幅方向を磁化容易軸とする一軸異方性がそのまま保持
されている。ただし、上記の反磁界は熱処理温度におけ
る反磁界である。このように、上部磁気コア1の一部を
多層化することにより1部分的に異なる磁気異方性を付
与することができるのである。That is, uniaxial anisotropy with a large anisotropy constant with the track width direction as the axis of easy magnetization is imparted to the entire upper magnetic core 1 in advance, and then the demagnetizing field is larger than the demagnetizing field of the magnetic gap forming part and the back contact is applied. The magnetic field heat treatment is performed by applying an external magnetic field smaller than the demagnetizing field of the magnetic gap 2 in the normal direction of the surface of the magnetic gap 2. As a result, in the magnetic gap forming part, the magnetic gap is Uniaxial anisotropy is imparted with the normal direction of the two surfaces as the axis of easy magnetization. In other parts, the initial magnetic anisotropy, which is uniaxial anisotropy with the track width direction as the axis of easy magnetization, is maintained as it is. However, the above demagnetizing field is a demagnetizing field at the heat treatment temperature. In this way, by forming a part of the upper magnetic core 1 into multiple layers, it is possible to impart different magnetic anisotropy to one part.
下部磁気コア1′については、磁気ギャップ形成部を含
む全体が多層化されており、磁気ギャップ2の面の法線
方向の反磁界が大きい、その下部磁気コア1′は非磁性
基板4に設けられた溝内に埋め込まれている。この溝の
磁気ギャップ形成部における断面形状は略V字形状であ
り、このV字状溝の斜面が非磁性基板4の表面に対して
なす傾斜角φを30”以上、好ましくは45°〜80゜
に設定する。また、磁気ギャップ形成部における下部磁
気コア1′の断面積の273以上がこの斜面の直上部分
の断面積になるように設定される。The entire lower magnetic core 1', including the magnetic gap forming part, is multilayered, and the lower magnetic core 1', which has a large demagnetizing field in the direction normal to the surface of the magnetic gap 2, is provided on a non-magnetic substrate 4. It is embedded in the groove. The cross-sectional shape of the magnetic gap forming portion of this groove is approximately V-shaped, and the slope angle φ of the V-shaped groove with respect to the surface of the non-magnetic substrate 4 is 30” or more, preferably 45° to 80°. 273 or more of the cross-sectional area of the lower magnetic core 1' at the magnetic gap forming portion is set to be the cross-sectional area of the portion directly above this slope.
CoNbZr膜をこの溝内に形成する場合、斜面部分で
の斜入射角効果により、磁気ギャップ2の面に略垂直に
伸びる柱状構造が生じ、これに熱処理を加えることで垂
直磁気異方性が得られる。When a CoNbZr film is formed in this groove, a columnar structure extending approximately perpendicular to the surface of the magnetic gap 2 is generated due to the oblique incidence angle effect on the sloped portion, and by applying heat treatment to this columnar structure, perpendicular magnetic anisotropy can be obtained. It will be done.
下部磁気コア1′のバックコンタクト部6の周辺部分に
関しては、コア幅が広く、且つ底面が平坦な溝内に形成
されるため、磁気ギャップ形成部のような垂直磁気異方
性は生じない。従って、上部磁気コア1と同様の方法で
トラック幅方向に磁化容易軸を与えることができる。Regarding the peripheral portion of the back contact portion 6 of the lower magnetic core 1', since the core width is wide and the bottom surface is formed in a groove with a flat surface, no perpendicular magnetic anisotropy occurs as in the magnetic gap forming portion. Therefore, an axis of easy magnetization can be provided in the track width direction in the same manner as in the upper magnetic core 1.
第3図はこの実施例における磁区構造の一例を示す側面
図である。同図に示すように、磁気ギャップ形成部では
膜厚方向の直線的磁壁9が、その他の部分では膜厚方向
のジグザグ磁壁9′が夫々ll!測された。これらはい
ずれも−軸異方性膜の磁区構造であり、夫々膜厚方向、
トラック幅方向の磁化容易軸をもつ場合に観測される磁
区構造である。FIG. 3 is a side view showing an example of the magnetic domain structure in this embodiment. As shown in the figure, in the magnetic gap forming part there is a linear domain wall 9 in the film thickness direction, and in other parts there are zigzag domain walls 9' in the film thickness direction. It was measured. These are all magnetic domain structures of -axis anisotropic films, and are respectively in the film thickness direction and
This is the magnetic domain structure observed when the axis of easy magnetization is in the track width direction.
次に、第4図により、各部の材料、膜厚などの一例を具
体的に示して第1図に示した薄膜磁気ヘッドの製造方法
について説明する。゛
まず、非磁性基板4上に、フォトリゾグラフィック法お
よびイオンエツチング法により、磁気ギャップ形成部が
第1図に示したようなV字状をなす溝を形成し、この溝
が埋め込まれるように、Co N b Z r膜と眉間
絶縁材であるSin、膜7とを交互にスパッタ形成し、
研摩によってこの膜の溝以外に付着した部分を取除く、
そして、磁気ギャップ形成部及びバックコンタクト部6
に相当する部分に凸部を形成し、これら凸部間の凹部が
埋あ込まれるようにコイル19層であるSiO□膜8を
スパッタ形成し、研磨によって表面を平坦化して下部磁
気コア1′が形成される。この際、下部磁気コア1′の
CoNbZr膜の膜厚は、第1層が10μm、第2層が
凸部で20μm、他の部分で10μmであり、Sio、
膜の膜厚は0.1μ園である(第4図(a))。Next, a method for manufacturing the thin film magnetic head shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 4, specifically showing an example of materials, film thicknesses, etc. of each part.゛First, on the non-magnetic substrate 4, by photolithographic method and ion etching method, a groove in which the magnetic gap forming part has a V-shape as shown in FIG. , a CoNbZr film and a film 7 of Sin, which is an insulating material between the eyebrows, are formed by sputtering alternately,
By polishing, the parts of the film that are attached to areas other than the grooves are removed.
Then, the magnetic gap forming part and the back contact part 6
A convex portion is formed in a portion corresponding to the convex portion, and a SiO□ film 8, which is a layer of the coil 19, is formed by sputtering so as to fill the concave portion between these convex portions, and the surface is flattened by polishing to form the lower magnetic core 1'. is formed. At this time, the thickness of the CoNbZr film of the lower magnetic core 1' is 10 μm in the first layer, 20 μm in the convex portion of the second layer, and 10 μm in other portions.
The thickness of the film was 0.1 μm (Fig. 4(a)).
次に、コイル絶縁層8の上にマグネトロンスパッタ法を
用いて膜厚3μmのCu膜を形成し、フォトリゾグラフ
ィック法により薄膜コイル3を形成する(第4図(b)
)。Next, a Cu film with a thickness of 3 μm is formed on the coil insulating layer 8 using the magnetron sputtering method, and a thin film coil 3 is formed using the photolithographic method (FIG. 4(b)).
).
そして、コイル絶縁層8の上に、この薄膜コイル3が埋
没するように、Sin、膜を形成し、研摩によりその表
面を平坦化した後、磁気ギャップ形成部及びバックコン
タクト部6の直上のS i O2膜を除去してコイル絶
縁部8を形成し、さらに、磁気ギャップ2となる膜厚0
.3μmのSi○2膜2をスパッタで形成する(第4図
(e))。Then, a Sin film is formed on the coil insulating layer 8 so that the thin film coil 3 is buried therein, and the surface thereof is flattened by polishing. i Remove the O2 film to form the coil insulating part 8, and further reduce the film thickness to 0 to form the magnetic gap 2.
.. A 3 .mu.m thick Si.sub.2 film 2 is formed by sputtering (FIG. 4(e)).
次に、バックコンタクト部6に相当する位置のSin、
膜を除去してスルーホールとした後、上部磁気コア1の
第1層目の磁性膜としての膜厚10μmのCoNbZr
膜を形成し、その上に層間絶縁層7である膜厚0.1/
AmのSiO□膜を順次形成する(第4図(d))、そ
して、磁気ギャップ形成部及びバックコンタクト部6の
直上の層間絶縁層7を除去した後(第4図(8))、上
部磁気コア1の第2層目となる膜厚10μmのCoNb
Zr膜を形成し、イオンミリング法によってCoNbZ
r膜を所望の形状に加工して上部磁気コア1を得る(第
4図(f))。Next, Sin at a position corresponding to the back contact part 6,
After removing the film to form a through hole, a CoNbZr film with a thickness of 10 μm is formed as the first layer magnetic film of the upper magnetic core 1.
A film is formed thereon, and an interlayer insulating layer 7 with a film thickness of 0.1/
A SiO□ film of Am is sequentially formed (FIG. 4(d)), and after removing the interlayer insulating layer 7 directly above the magnetic gap forming part and the back contact part 6 (FIG. 4(8)), the upper CoNb with a thickness of 10 μm as the second layer of the magnetic core 1
After forming a Zr film, CoNbZ was formed by ion milling.
The upper magnetic core 1 is obtained by processing the r film into a desired shape (FIG. 4(f)).
以上の工程でウェハプロセスが完了する。ウェハプロセ
ス中の薄膜の加工には、全てフォトリゾグラフィック法
及びイオンミリング法を用いる。The wafer process is completed with the above steps. All thin film processing during wafer processing uses photolithographic methods and ion milling methods.
また、CoNbZr膜の作成にはDC対向スパッタリン
グ法を用い、成膜時のプラズマ収束磁界の方向をトラッ
ク幅方向に一致させる。さらに、5in2膜の作成には
マグネトロンスパッタ法を用いる。Further, the CoNbZr film is formed using a DC facing sputtering method, and the direction of the plasma convergence magnetic field during film formation is made to coincide with the track width direction. Furthermore, magnetron sputtering is used to create the 5in2 film.
ウェハプロセス終了後、温度を460℃とし、磁場印加
方向を磁気ギャップ2の面の法線方向とし、磁場強度を
1.8 X 10’^/@とする条件下で30分間磁場
中熱処理を施す、なお、この熱処理温度460℃は、非
磁性基板4の溝内に形成される下部磁気コア1′の媒体
摺動面側(フロント部)でのキュリ一温度420℃とリ
ア部でのキュリ一温度480℃の間に設定されたもので
ある。After the wafer process is completed, heat treatment is performed in a magnetic field for 30 minutes at a temperature of 460°C, a magnetic field application direction normal to the surface of the magnetic gap 2, and a magnetic field strength of 1.8 x 10'^/@. Note that this heat treatment temperature of 460°C is the same as the Curie temperature of 420°C on the medium sliding surface side (front part) of the lower magnetic core 1' formed in the groove of the non-magnetic substrate 4, and the Curie temperature of 420°C on the rear part. The temperature was set between 480°C.
以上の磁場中熱処理がなされた後、チップ加工及びヘッ
ド組立て工程を経て薄膜磁気ヘッドが完成する。After the above-described heat treatment in a magnetic field, a thin film magnetic head is completed through chip processing and head assembly steps.
第5図は上記実施例による簿膜磁気ヘッドと従来の薄膜
磁気ヘッドとのインダクタンスあたりのヘッド再生出力
を示したものである。同図から明らかなように、上記実
施例による薄膜磁気ヘッドは、従来の薄膜磁気ヘッドに
比べ、3〜4dBの改善が認められた。FIG. 5 shows the head reproduction output per inductance of the thin film magnetic head according to the above embodiment and the conventional thin film magnetic head. As is clear from the figure, the thin film magnetic head according to the above example showed an improvement of 3 to 4 dB compared to the conventional thin film magnetic head.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、再生出力を従来
技術と同程度に大きくしつつ、インダクタンスを低減さ
せることができ、性能指数が大幅に向上する。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the inductance while increasing the reproduction output to the same level as the conventional technology, and the figure of merit is significantly improved.
第1図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例な示す
斜視図、第2図は第1図に示した薄膜磁気ヘッドの磁気
ギャップ近傍における磁化容易軸と磁束の流れを示す説
明図、第3図は第1図に示した薄膜磁気ヘッドの磁区構
造の一具体例を示す側断面図、第4図は第1図に示した
薄膜磁気ヘッドの製造プロセスの一具体例を示す工程流
れ図、第5図は第1図に示した薄膜磁気ヘッドと従来の
薄膜磁気ヘッドとの再生出力−周波数特性を示すグラフ
図、第6図は従来の薄膜磁気ヘッドの磁気ギャップ近傍
における磁化容易軸と磁束の流れを示す説明図である。
1・・・・・・上部磁気コア、1′・・・・・・下部磁
気コア、2・・・・・・磁気ギャップ、3・・・・・・
薄膜コイル、4・・・・・・非磁性基板、5・・・・・
・媒体摺動面、6・・・・・・バックコンタクト部、7
・・・・・・層間絶縁層、8・・・・・・コイル絶第1
図
′ \5
第2図
第3図
第4図
第5図
周波数(MHz)FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the thin film magnetic head according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the axis of easy magnetization and the flow of magnetic flux near the magnetic gap of the thin film magnetic head shown in FIG. 3 is a side sectional view showing a specific example of the magnetic domain structure of the thin film magnetic head shown in FIG. 1; FIG. 4 is a process flow chart showing a specific example of the manufacturing process of the thin film magnetic head shown in FIG. 1; Fig. 5 is a graph showing the reproduction output-frequency characteristics of the thin film magnetic head shown in Fig. 1 and the conventional thin film magnetic head, and Fig. 6 shows the axis of easy magnetization and magnetic flux near the magnetic gap of the conventional thin film magnetic head. It is an explanatory diagram showing a flow. 1... Upper magnetic core, 1'... Lower magnetic core, 2... Magnetic gap, 3...
Thin film coil, 4...Nonmagnetic substrate, 5...
・Medium sliding surface, 6... Back contact part, 7
......Interlayer insulation layer, 8......Coil absolute first
Figure' \5 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Frequency (MHz)
Claims (1)
接して磁気ギャップを形成し、該媒体摺動面側に対して
奥部で互いに結合されてバックコンタクト部を形成し、
かつ該磁気ギャップを該バックコンタクト部との間で該
第1、第2の磁気コアが隔離され、一部が該第1、第2
の磁気コア間を通るようにして該バックコンタクト部の
周りに薄膜コイルが巻回されてなる薄膜磁気ヘッドにお
いて、該第1、第2の磁気コアの少なくとも該磁気ギヤ
ツプの形成部分で磁化容易軸の方向が該磁気ギャップの
面の法線方向に一致したことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド。 2、請求項1において、前記第1、第2の磁気コアにお
ける前記磁気ギャップの形成部分と前記バックコンタク
ト部との間の部分での磁化容易軸の方向がトラック幅方
向に平行であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 3、請求項1または2において、前記第1、第2の磁気
コアにおける前記磁気ギャップの形成部と前記バックコ
ンタクト部との間の部分が磁性膜と非磁性絶膜との積層
構造をなすことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 4、請求項1、2または3において、前記第1、第2の
磁気コアの前記磁気ギャップ形成部分がCo系合金層か
らなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 5、請求項1、2、3または4において、前記磁気ギャ
ップは前記第1、第2の磁気コア間に非磁性絶縁膜が設
けられてなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 6、請求項1、2、3、4または5において、前記第1
、第2の磁気コアの一方が基板に埋設されてなることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。[Claims] First, first, and second magnetic cores are close to each other in the vicinity of the medium sliding surface to form a magnetic gap, and are coupled to each other at the back with respect to the medium sliding surface side. forming a contact part,
The first and second magnetic cores are isolated between the magnetic gap and the back contact portion, and a portion of the first and second magnetic cores is separated from the back contact portion.
In a thin film magnetic head in which a thin film coil is wound around the back contact portion so as to pass between the magnetic cores, an axis of easy magnetization is formed in at least the portion forming the magnetic gap of the first and second magnetic cores. A thin film magnetic head characterized in that the direction of the magnetic gap corresponds to the normal direction of the plane of the magnetic gap. 2. In claim 1, the direction of the axis of easy magnetization in the portion between the magnetic gap forming portion and the back contact portion in the first and second magnetic cores is parallel to the track width direction. Features a thin film magnetic head. 3. In claim 1 or 2, a portion of the first and second magnetic cores between the magnetic gap forming portion and the back contact portion has a laminated structure of a magnetic film and a nonmagnetic insulation film. A thin film magnetic head featuring: 4. The thin film magnetic head according to claim 1, 2 or 3, wherein the magnetic gap forming portions of the first and second magnetic cores are made of a Co-based alloy layer. 5. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic gap is formed by providing a nonmagnetic insulating film between the first and second magnetic cores. 6. In claim 1, 2, 3, 4 or 5, the first
, a thin film magnetic head characterized in that one of the second magnetic cores is embedded in a substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1131599A JP2654401B2 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | Thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1131599A JP2654401B2 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | Thin film magnetic head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02312006A true JPH02312006A (en) | 1990-12-27 |
JP2654401B2 JP2654401B2 (en) | 1997-09-17 |
Family
ID=15061831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1131599A Expired - Lifetime JP2654401B2 (en) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | Thin film magnetic head |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2654401B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0777012A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Centering support mechanism |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1131599A patent/JP2654401B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0777012A (en) * | 1993-09-10 | 1995-03-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Centering support mechanism |
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JP2654401B2 (en) | 1997-09-17 |
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