JPH0354711A - 薄膜磁気ヘッド - 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】 【産業上の利用分野１ 本発明は薄膜磁気ヘッド，特に基板上に下部磁性層、コ
イル、磁気ギャップ、上部磁性層などが薄膜形成されて
いる薄膜磁気ヘッドに関するものである． ［従来の技術１ 従来より、各種電子機器において音声および画像などの
情報を記録再生するために，テープレコータやフロッピ
ーディスクドライブ装置など、磁気ヘッドが内蔵されて
いる磁気記録装置が広く用いられている． 磁気ヘッドの種類としては，従来よりバルク型磁気ヘッ
ドおよび薄膜磁気ヘッドなどが知られている．薄膜磁気
ヘッドは小型軽量であると共に，薄膜堆積工程およびフ
才トリソエッチング工程などで形成されるため大徽生産
が容易であるという特徴がある． 従来の薄膜磁気ヘッドを第３図および第６図を用いて説
明する．なお第３図では図面を簡単にするために、保譲
層および絶縁層は省略している．第３図において符号ｌ
で示すものは非磁性体材料から々る基板であり、本薄膜
磁気ヘッドの素子部の構成部材は基板ｌ上に形成されて
いる．基板１の上面には下地層２を介して，下部磁性層
３が成膜されている．下部磁性層３はパーマロイ、セン
ダストなどの磁性体材料から成り、蒸着あるいはスパッ
タリング法などにより成膜されている． 下部磁性層３の上面には、銅あるいはアルミニウム等か
らなるコイル６が形成されている．コイル６の上面には
磁性体材料からなる上部磁性層８が成膜されている．−
Ｌ部磁性ＰｙＪ８の一端は、前述のコイル６により構成
されるコイルの中心穴部に設けられたコンタクトホール
を介して下部磁性層３に磁気的に結合されている．また
Ｌ部磁性層の他端は下部磁性層３に対向しており、磁気
ギャップ層４を形成している． 第６図は第３図の薄膜磁気ヘッドを破線Ａ〜八′で切断
した断面図である． 下部磁性層３とコイル６の間、およびコイル６と上部磁
性層８の間には、絶縁層５、７がＳｉ０２等でそれぞれ
形成されている．さらに上部磁性層８の上部には、絶縁
層ＩＯを介して保護層９がガラスなどで形成されている
． このような構成のＲ膜磁気ヘッドは以Ｆのような工程で
製造される． ここではｌ枚の基板に複数の薄膜磁気ヘッドを同時に形
成し，形成後個々の１ｆｌ磁気ヘッドに切断・分離する
５４　造工程について説明する．基板ｌ七に磁性材をメ
ッキ法、蒸着法などを用いて堆積する． 次にフォトリソエッチング法により所定の形状に成形す
ることにより下部磁性層３を形成する．また下部磁性層
３のＥ面に絶縁層５を成膜する。

その後４電層を堆積し、フォトリソエツヂング法を用い
てコイル６を形成する．またコイル６の上面に絶縁層７
を成膜する． その後、フォトリソエッチング法を用いて磁気コンタク
トホールおよび磁気ギャップ４を形成する．その後磁気
コンタクトホールを介して下部ｄ竹層３と磁気的に接合
するように，また磁気ギャップ６を挟んで下部磁性層３
と対向するようにＬ部磁性層８を形成する． 続いて−｝１　ｉ’ｉ　＆Ｆｉ性層８の上面に絶縁層１
０を成膜し，そのＬに保謹層９を成膜する． 最後に個々の薄膜磁気ヘッドに切断・分離し，磁気記録
媒体摺動面を研磨し成形する．［発明が解決しようとす
る課題］ 上述した従来例ではコイルの巻数が３巻の薄膜磁気ヘッ
ドについて説明したが，実際は数十巻のコイルを用いる
こともある．コイルの巻数が増加すると、当然コイル部
分の占める容積が大きくなる．ところがマルヂトラック
薄膜磁気ヘッドや高密度記録用の狭トラックピッチ薄膜
磁気ヘッドでは．ヘッドが占有できる容積が限られてい
るため、単純にコイルの巻数を増加することはできなレ
＼． そこでコイルのｅ！数を確保するために、コイル幅を小
さくするなどコイルの占有容積を小さくする方法が用い
られてきた． ところがこの方法では２以下に述べるような欠点がある
． コイル幅を小さくするとコイル断面積が小さくなる．コ
イル断．面積が小さくなるとコイル部分の電気抵抗が増
大し、インピーダンスが増加する．インピーダンスの増
加はＳ／Ｎ比の悪化につながり好ましくない。

さらに、一般的に薄膜磁気ヘッドのコイル材として使用
されるＡＩおよびＣ　Ｉ４は、流すことができる電流の
密度に限界があり、１平方μｍ当り約１　０ｍＡ以上の
電流を漬すと溶断する恐れがある．そこでコイル断面積
を確保するために、コイル幅を小さくしさらにコイルの
膜厚を厚くする方法が考えられる． ところで、第６図において上部磁性磨８がコイル６を乗
り越える乗り越え段差部ＸおよびＹにおいては、平坦部
よりも磁気特性が劣化していることが多い．この磁気特
性の劣化は、乗り越え段差部ｘ１５よびＹの段差に比例
して大きくなる。

前述した、コイル幅を小さくしさらにコイルの膜厚を厚
くする方法は、この乗り越え段差部ＸおよびＹの段差を
大きくすることにつながるため、好ましくない． そこで上部磁性層が乗り越える部分のみ、コイルの膜厚
を薄くする方法も考えられる．しかしこの方法では、薄
くした部分の電気抵抗が部分的に大きくなる．そのため
，薄くシた部分における発熱が他の部分よりも大きくな
り，局部的に熱膨張看が多くなってしまう。これは積層
構造の層間崩れなどにつながる恐れがある． 本発明の課題は、上述した問題点を解決することにある
． ［課題を解決するための千段］ 以上の課題を解決するために本発明においては、非磁性
体材料からなる基板と、前記基板の表面に薄膜形成され
る下部磁性層と，前記下部磁性層上に薄膜形成されるコ
イルと、一端が前記コイルの中心穴部で前記下部磁性層
と磁気的に結合し，他端がコイルの外側部分で下部磁性
層に対向して磁気ギャップを形成する上部磁性層と、前
記各層間に形成される複数の層間絶縁層からなる薄膜磁
気ヘッドにおいて，前記上部磁性層中央部の下部のコイ
ルの膜厚を他の部分のコイル膜厚よりも薄くするととも
に，かつ前記コイルの断面積をコイル全ての部分におい
て等しくした構成を採用した． ［作用］ 以上の構成によれば、コイルの断面積がどの部分でも等
しいにもかかわらず、上部磁性層がコイルを乗り越える
乗り越え段差部の段差を軽減できるという作用がある． ［実施例１ 以下，図面に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明
する． なお、前述した第３図および第６図の装置と同様の部材
には同じ符号をつけ、その詳細な説明は省略する． 第１実施例 本発明による薄膜磁気ヘッドの第Ｉ実施例を第ｌ図およ
び第４図の断面図に示す．なお第ｌ図では図面を簡単に
するために、保護層および絶縁層の図示は省略している
６ 第１図において符号ｌで示すものは基板である。本薄膜
磁気ヘッドの素子部の構成部材は基板ｌ上に形成されて
いる．基板ｌの上面には下地層２を介して、下部磁性層
３が成膜されている．下部磁性層３の上面には、銅ある
いはアルミニウム等からなるコイル６が形成されている
．コイル６の、上部磁性層８が乗り越える部分は、コイ
ル６の他の部分より膜厚を薄くしてある．この膜厚の薄
い部分を，以下コイル薄部６ａという． コイル薄部６ａの膜厚は，他の部分よりも薄いが，その
幅は他の部分より大きく形成してあり、これによりコイ
ル薄部６ａの断面積がコイル６の他の部分と等しくなる
ようにしてある．コイル６の上面には磁性体材料からな
る上部磁性層８が成膜されている６上部磁性層８の一端
は、前述のコイル６により構成されるコイルの中心穴部
に設けられたコンタクトホールを介して下部磁性層３に
磁気的に結合されている．また上部磁性層８の他端は下
部磁性層３に対向しており、磁気ギャップ層４を形成し
ている． 第４図は第１図の薄膜磁気ヘッドを破線Ａ〜八′で切断
した断面図である６図示のように下部磁性層３とコイル
６の間、およびコイル６と上部ｍ性層８の間には，絶縁
層５，７がＳｉ０２等でそれぞれ形成されている．さら
に上部磁性層８の上部には、絶縁層ＩＯを介して保護層
９がガラスなどで形成されている。

このような構成の薄膜磁気ヘッドでは、上部磁税， ため上部磁性層の乗り越え沓差部における、磁気特性の
劣化を減少させることができる．さらに、コイルのどの
部分においてもその断面積が等しくなるようにしてある
ので，コイルの一部分の電気抵抗か増加するということ
がない。

ところで，従来よりインナーギャップの厚さＣ第４図に
おける絶縁層５，７およびコイル６の総１ツみ）が薄い
と，下部磁性層３と上部磁性層８との間で磁束の漏れが
生じ、磁気効率が低下することが知られている。

しかしながら、本発明者の実験および計算によれば，イ
ンナーギャップの必要十分な厚さは，Ｆａ路長（ｍｌ気
回路の長さ）、磁路断面積，Ｆａ性層の透磁率、および
上部磁性層と下部磁性層の対向而積により決定されるこ
とが分かつている．例えば，−射的なパーマロイやセン
ダストなどを磁性材料として用いる場合においても、上
部磁性層とド部Ｅ！３刊：層の対四面積が３０００ｕｒ
ｎ’程度の磁気同路を形成している場合、インナーギャ
ップの厚さは５　ｇ　ｍ程度で十分である． 従って、インナーギャップの厚さを５μｍ程度確保しさ
えすれば、磁束の漏れによる磁気効率の低下を生じるこ
とはない．そのため、磁気回路の段差を軽減し磁気特性
の改善を図るという本実施例は、より高密度で占有容積
が限られている；９膜磁気ヘッドを製作しようとする場
合においてｔ）、磁気効率の低下を生じることなくヘッ
ドの高富度化が可能である． 第２実施例 第２図および第５図の断面図に本発明の第２実施例を示
す． 第２実施例は、第２図における，上部磁性層８が乗り越
える部分（６ａ）に加えて、コイル交差部（６ｂ）にも
コイル薄部を設けた薄膜磁気ヘッドである．ここでコイ
ル交差部は、内側に巻かれたコイル端部を取り出すため
に設けられた取り出し電極６ｂの下部の領域をいう． コイル交差部のコイルａ部６ｂは、第１図のコイル薄部
６ａと同様に、コイル６の他の部分よりも膜厚が薄く、
かつ断面積は他の部分と等しく形成してある． 他の部分は第１実施例の薄膜磁気ヘッドと同様である。

このような構成の薄膜磁気ヘッドでは、第１実施例の効
東に加えて以下のような効果がある．コイル交差部６ｂ
にもコイル薄部が設けられているため、コイル乗り越え
部（第２図におけるＺ部）のステップ力バレージが良好
となり、良好な；ＩＪ膜形成が＝ｒ能で，コイル断線を
防出できる．薄膜磁気ヘッドを製造する場合，前述した
ようにコイルを成膜した後、上部磁性層を形成するが，
コイルの膜厚が厚い場合，上部磁性層の形成時において
、コイルの犯になる部分の上部磁性層の成摸が完全に行
われず、その部分の上部磁性層の膜厚が薄くなる、いわ
ゆるシャドー効果が生じる恐れがある．このシャドー効
果は、上部磁性層の磁気特性を劣化させることにつなが
る．しかし，本実施例においては、影をつくる部分のコ
イルの膜厚が薄いため影ができにくく、シャドー効果を
軽減でき、良好な磁気特性を有する上部磁性磨を形成す
ることができる． ［発明の効果］ 以一Ｅから明らかなように、本発明によれば，非磁性体
材料からなる基板と、前記基板の表面に薄膜形成される
下部磁性層と、ｉｉｉ記下部磁性層上に浦膜形成される
コイルと、一端が０ｉ１記コイルの中心穴部で前記下部
磁性層と磁気的に結合し、他端がコイルの外側部分で下
部磁性層に対向して磁気ギャップを形成する上部磁性層
と、前記各層間に形成される複数の層間絶縁層からなる
薄膜磁気ヘッドにおいて，前記上部磁性層中央部の下部
のコイルの膜厚を他の部分のコイル膜厚よりもａくする
とともに，前記コイルの断面積をコイル全ての部分にお
いて等しくした構成を採用しているので、コイル断面積
を小さくすることなく、Ｌ部磁性層のコイル乗り越え段
差を小さくすることができる．従って、コイル断面積の
縮小に伴うＳ／Ｎ比の悪化およびコイルの溶断を生じる
ことなく、薄膜磁気ヘッドの占有容積を減少することが
できる．そのため、限られた容積において、良好なコイ
ルおよび磁性層の特性を得られ．より高効率な＆Ｂ７Ｍ
　／電磁変換が可能な薄膜磁気ヘッドを提供できるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した薄膜磁気ヘッドの第１実施例
の斜視図，第２図は本発明を採用した薄膜磁気ヘッドの
第２実施例の斜視図、第３図は従来の薄ｉ磁気ヘッドの
斜視図、第４図は本発明を採用したＭＩｌＩＥＢ気ヘッ
ドの第１実施例の断面図、磁気ヘッドの勢寺妾嬌串４断
面図である。 ｌ・・・基板　　　　　　２・・・下地層３・・・下部
磁性層　　　４・・・磁気ギャップ５．７．１０・・・
絶縁層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非磁性体材料からなる基板と、 前記基板の表面に薄膜形成される下部磁性層と、 前記下部磁性層上に薄膜形成されるコイルと、一端が前
   記コイルの中心穴部で前記下部磁性層と磁気的に結合し
   、他端がコイルの外側部分で下部磁性層に対向して磁気
   ギャップを形成する上部磁性層と、 前記各層間に形成される複数の層間絶縁層からなる薄膜
   磁気ヘッドにおいて、 前記上部磁性層中央部の下部のコイルの膜厚を他の部分
   のコイル膜厚よりも薄くするとともに、前記コイルの断
   面積をコイル全ての部分において等しくしたことを特徴
   とする薄膜磁気ヘッド。 ２）前記コイルの一部がコイルの他の部分により乗り越
   えられる部分のコイル膜厚をコイルの他の部分の膜厚よ
   りも薄くするとともに、前記コイルの断面積がコイル全
   ての部分において等しいことを特徴とする請求項第１項
   に記載の薄膜磁気ヘッド。