JPH0250311A - 垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性基板 - 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】 利用産業分野 この発明は、垂直磁気記録再生薄膜磁気ヘッド用の溝構
造磁性基板の改良に係り、非磁性材を充填し加工組立後
に磁気記録媒体との対向位置となる溝部内面を階段状に
形成することにより、記録媒体から漏洩する磁束のリタ
ーンバスコアエツジへノ集中（コンタ−効果）によるヘ
ッドの電磁変換特性の劣化を防止した薄膜ヘッド用溝構
造磁性基板に関する。

背景技術 一般に、垂直磁気記録再生薄膜ヘッド（以下、薄膜磁気
ヘッドという）は、磁気回路が微小であること、高透磁
率、高飽和磁束密度の磁性薄膜を用いるという点で、磁
気記録の高密度化に適しており、半導体テクノロジーに
基づく製造プロセスで製造されるため、高精度の磁気ヘ
ッドを低コストで製造可能であり、今後、磁気ヘッドの
主流となるものと考えられる。

薄膜磁気ヘッドには、記録、再生用ヘッドとして用いら
れるインダクティブヘッド、再生・＼ラドとして用いら
れる磁気抵抗効果型ヘッド等がある。垂直磁気記録再生
用のインダクティブヘッドは、例えば、第５図に薄膜ヘ
ッドのトランスジューサ一部の縦断説明図を示す如く、
ソフトフェライト等の磁性部材（１）と、これにギャッ
プ層（３）と薄膜導体コイル（４）と絶縁層（５）を介
して配設するパーマロイ、センダスト、あるいはＣｏ系
アモルファス等からなる主磁極膜（７）と、該主磁極膜
の記録時の磁気飽和を防ぐための厚膜磁性膜（８）と保
護膜（９）とからなる。

従来技術の問題点 しかし、溝構造磁性基板を薄膜磁気ヘッドに用いる場合
、磁気記録媒体に対向する面に主磁極膜以外にリターン
パス用磁性部材のエツジ形状部分が露出し、前記露出部
形状効果（コンタ−効果）によって、そのエツジ部に媒
体からの漏洩磁束が集中することにより、再生波形に発
生するノイズピーク、すなわち、第６図に示す如く、主
ピーク以外に副ピーク（コンタ−効果によるピーク）が
発生し、波形歪み及び記録密度特性の劣化を招来する問
題があった。

発明の目的 この発明は、媒体からの漏洩磁束が磁気記録媒体に対向
する磁性基板と溝部に充填された非磁性材との交互角部
に集中することにより生ずる、波形劣化を防止するのに
有効な構造からなる垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構
造磁性基板の提供を目的としている。

発明の概要 発明者は、磁気記録媒体に対向するリターンパス用磁性
部材と溝部に充填された非磁性材との交互角部への磁束
集中（コンタ−効果）による波形劣化を防止するため、
特に、リターンパス用磁性部材形状について種々検討し
た結果、磁性部材に配設された溝部の所要内面を階段状
の特定形状にすることにより、薄膜ヘッドのリターンパ
ス用磁性部材のコンタ−効果による波形歪を低減するに
有効なることを知見した。

すなわち、この発明は、 磁性基板の一主面に非磁性材を充填する複数の溝部を一
定間隔で設けた垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁
性基板において、薄膜ヘッド組立後の磁気記録媒体の対
向面に相当する溝部内面を階段状に形成したことを特徴
とする垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性基板で
ある。

発明の構成 この発明は、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等
の磁性基板の一主面に、ガラス、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３
、チタン酸バリウム等の非磁性材を充填する複数の溝部
を一定間隔で設けた溝構造磁性基板であり、薄膜ヘッド
組立後、磁気記録媒体の対向面に相当する溝部内面を、
例えば、第２図ａ−ｃに示す如く、種々の階段状に形成
することにより、前記基板より作成された薄膜磁気ヘッ
ドは、記録媒体がらの漏洩磁束が磁性基板（１０）の媒
体対向面に露出している露出面（２２）と溝部（２）に
充填した非磁性材（３）との少なくとも１ケ所以上の交
互角部及び非磁性材（３）との対向面（２２）に分散す
るため、従来の溝構造基板の欠点であったコンタ−効果
による副ピークを小さくすることができる。

この発明において、磁性基板（１）に配置される溝部（
２）に設ける階段状内面（２１）形状は、第２図ａ、ｂ
の如く、溝部（２）底面の中央部付近が平面状でこれよ
り１段あるいは数段の階段状に形成したり、また、第２
図Ｃの如く、階段状内面（２１ンの立ち上がり部が傾斜
した構成など、その他階段状であれば何れも形状でも利
用でき、前述した作用効果が得られる。

また、この発明において、磁性基板に配設された階段状
内面（２１）と垂直磁気記録媒体との対向面となる前記
基板端面との好ましい寸法関係は、第２図ａに示す如く
、溝部（２）中央部深さをＤ、同中央部平坦面幅をＳ、
階段状内面（２１）が１段の場合の各高さをｄＡ、　ｄ
Ｂとすると、下記の如くである。

３、ＯＬ１ｍ≦ｄＡ≦１００１０ ０ｐ、０ｐｍ≦ｄＢ≦４００ｐｍ １３．０ｐｍ５Ｄ≦５００ｐｍ ５、鋤ｍ≦８≦１１００ｐ また、この発明の磁性基板は、第１図の如く、所要溝部
を対称に突合せた１つの溝形状となした複数の溝部を一
定間隔で設け、かっ該溝部中央及び溝部間で分割切断す
るほか、第２図の如く、溝部形状を最初から単独の所要
溝部形状とすることができる。

この発明の溝構造磁性基板を用いて、薄膜磁気ヘッドを
製造する工程を第３図に基いて説明する。

■Ｎｉ−Ｚｎ系またはＭｎ−Ｚｎ系フェライトの磁性基
板（１）の−主面に、階段状内面（２１）を有する複数
の溝部（２）を所要パターンにて配設し、複数の溝部（
２）に、ガラス、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、チタン酸バリ
ウム等の非磁性材（３）を充填し、その後、磁性基板（
１）の前記溝部（２）を設けた主面に、メカノケミカル
研摩を施す。

■磁性基板（１）の前記研摩面に、Ｃｕ、　ＡＩ等の薄
膜導体コイル（４）を形成する。（ａ図）なお、前記磁
性部材がＭｎ−Ｚｎ系フェライトの場合、薄膜導体コイ
ル形成前に絶縁層を設ける。

■この薄膜導体コイル（４）層と後に被着する主磁極膜
（７）との電気的絶縁のために、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３
等の無機酸化膜からなる層間絶縁被膜（５）を、スパッ
タリング法等にて形成する。

（ｂ図） ■前記薄膜導体コイル（４）による層間絶縁被膜（５）
の凹凸面を除去するため、ダイヤモンド研摩等の精密研
摩を施して、５００Ａ以下に平坦化する。（０図） ■後工程にて被着する主磁極膜（７）と磁性基板（１）
を接続するためのリターンバス部（６）を、前記層間絶
縁被膜（５）に、イオンエツチング、ケミカルエツチン
グ等の方法にて形成する。（ｄ図） ■前記層間絶縁被膜（５）面の加工歪及びエツジ部（５
ａ）の角部を除去し、さらに磁性基板（１）面の加工歪
を除去するため、当該主面全面にメカノケミカル研摩を
施す。

これにより、前記層間絶縁被膜（５）面及びリターンバ
ス部（６）の磁性基板（１）面は、加工歪が除去されて
無歪化し、かつ表面粗度が１００λ以下、好ましくは４
０Å以下に仕上げられる。

■前記メカノケミカル研摩後、層間絶縁被膜（５）の面
及びリターンバス部（６）の磁性基板（１）面上に、パ
ーマロイ、センダスト等のＦｅ系合金あるいはアルモル
ファス等からなる主磁極膜（７）をスパッタリング法、
蒸着法、めっき法等にて被着形成パターン化する。（ｅ
図） ■その後、前記主磁極膜（７）上に主磁極の磁気飽和を
防ぐために厚膜主磁極膜（８）をスパッタリング法、蒸
着法、めっき法等にて被着形成パターン化し、（ル０ ■ヘッド保護膜（９）を積層被着する。（ｇ図）［株］
その後、所要寸法、形状に切断して第４図の如き薄膜磁
気ヘッドが得られる。

かかる工程を経て得られた磁性基板（１）の溝部（２）
に階段状内面（２１）を有する第４図に示す薄膜磁気ヘ
ッドは、層間絶縁被膜（５）面及びリターンバス部（６
）の露出した磁性基板（１）面が無歪化され、リターン
バス部の隅角部が所要の柑犬になり、主磁極が形成され
る面内の全域が均一、かつすぐれた面粗度を有するため
、この面上に被着形成する主磁極膜（７）の磁気特性を
向上させる効果がある。

実施例 以下、この発明の詳細な説明する。

表面を精密仕上げしたＮｉ−Ｚｎフェライト基板上に、
幅０．３ｍｍＸ深さ０．Ｏ１５ｍｍＸ長さ２５画画情溝
３本、機械加工で形成する。

さらに、溝部中央付近に、幅０．１５ｘ深さ０．０２５
ｘ長さ２５ｍｍの溝を機械加工で形成する。

このようにして得られた階段状溝部に、５ｐｍ以上の気
泡が１ケ／ｍｍ３以下の状態でガラスを充填した後、前
記主面にメカノケミカル研摩を施し、前記研摩面上に、
薄膜導体コイル用Ｃｕ膜をスパッタリングにて形成し、
所定形状のパターン化する。

その後、電気的絶縁のための層間絶縁被膜として、５ｉ
０２をスパッタリング法にて被着したのち、該表面に下
記条件のダイヤモンド研摩を施して、５００Ａ以下に平
坦化した。

つぎに、前記層間絶縁被膜に、イオンエツチングにてリ
ターンバス部を形成した後、当該主面全面に、下記条件
のメカノケミカル研摩を施した。

これにより、前記層間絶縁被膜及び露出磁性基板面は、
表面粗度が３０Ａ以下となった。

メカノケミカル研摩後、ＣＯ系アモルファスからなる主
磁極膜をスパッタリング法にて被着形成パターン化し、
さらに、ＣＯ系アモルファスからなる厚膜主磁極膜をス
パッタリング法にて被着形成パターン化し、さらにＡｌ
２Ｏ３からなるヘッド保護膜を積層被着した。

その後、記録媒体に対向するリターンパス用磁性部材の
１主面が、段階状になるように所要寸法、形状に切断加
工し、垂直薄膜ヘッドを作製した。

このようにして、得られた垂直薄膜ヘッドの記録再生特
性を評価した。

また、比較のため、輻０．３×深さ０．０１５ｍｍの溝
にガラスを充填した従来のＮｉ−Ｚｎフェライト基板よ
り上記と同じ方法で垂直薄膜ヘッドを作り、これも同様
に評価した。

これら、溝形状の異なる２種のヘッドからの再生出力波
形の結果において、第７図において、ｂ図に示す従来の
溝構造基板を用いた薄膜磁気ヘッドではコンタ−効果に
よる副ピークが出現したのに対し、ａ図に示すこの発明
による基板を用いた薄膜磁気ヘッドではコンタ−効果に
よる副ピークの出現は、著しく減少した。

従って、この発明による磁性基板を用いた薄膜磁気ヘッ
ドは、コンタ−効果による副ピーク発生を著しく低減で
き、記録密度特性を向上させ得ることが分る。

メカノケミカル研摩条件 加工機　　　　　・１５インチＭＣＰ盤ポリッシャー；
不織布 バｂダー　　　；粒度０．０２ｐｍ以下、ＭｇＯ回転数
　　　　；　２０ｐｐｍ 加圧力　　　　；　０．５ｋｇ／ｍｍ２ダイヤモンド研
摩条件 加工機　　　　；１５インチ片面ラップ盤ポリッシャー
纂Ｓｎ盤 ダイヤモンド；粒度０．５〜１１１ｍ 回転数　　　　；　３０ｐｐｍ 加圧力　　　　；　０．５ｋｇ／ｍｍ２匹脳口几■Ｊは
ゑ止 ディスク回転数；　３６００ｒｐｍ 媒体　　　　；　Ｃｏ−Ｃｒ　／　Ｎｉ−Ｆｅ使用周波
数　　；　ＩＭＨｚ 記録電流　　　；　２０ｍＡｐ−Ｐ 相対速度　　　・ｖ＝１５ｍｌｓ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による磁性基板の斜視説明図ある。第
２図ａ−ｃは磁性基板の溝部形状を示す説明図である。 第３図ａ−ｇはこの発明による磁性基板を用いた薄膜磁
気ヘッドの製造工程を示す説明図である。 第４図はこの発明による磁性基板を用いた薄膜磁気ヘッ
ド０縦断説明図である。 第５図は従来の磁性基板を用いた薄膜磁気ヘッドの騨説
明図である。 第６図は再生出力波形曲線図である。 第７図は薄膜磁気ヘッドとコンタ−効果の出現との関係
を示す模式図であり、ａ図がこの発明の場合、ｂ図が従
来の場合を示す。 １・・・磁性基板、２・・・溝部、３・・・非磁性材、
４・・・薄膜導体コイル、５・・・層間絶縁被膜、６・
・・リターン、バス部、７・・・主磁極膜、８・・・厚
膜主磁極膜、９・・・ヘッド保護膜、２０・・・露出面
、２１・・・階段状内面、２２・・・対向面。 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性基板の一主面に非磁性材を充填する複数の溝部を一
   定間隔で設けた垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁
   性基板において、薄膜ヘッド組立後の磁気記録媒体の対
   向面に相当する溝部内面を階段状に形成したことを特徴
   とする垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性基板。