JPH0391109A

JPH0391109A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0391109A
Application number: JP22715289A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Iwata; 哲也岩田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-04-16

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」この発明は、薄膜磁気ヘッドの構造に係わり、特に磁気
コアの構造に関する。

「従来の技術」従来より、磁気ディスクにおいては高密度記録化が進め
られてきている。この高密度記録化に対応するために、
メチイアのＨａが高くなっている（７２０→１５０００
　ｅ）とともに、薄膜磁気ヘッドにおいてはコア先端部
を薄く形成したものが開発されている。

一般に薄膜磁気ヘッドでは、コア先端が薄くなると飽和
しやすくなり、ＨＤ磁界（ヘッドの磁界）が減少するこ
とになる。一方、高Ｈｅのメチイアに書き込みするには
、強い磁界が必要となってくる。

そのため薄膜磁気ヘッドのコア材としては、高飽和磁性
材が用いられるが、この高飽和磁性材は透磁率の高い材
料を得ることが困難である。そこで、コア先端部は高飽
和磁性材を用いて形成し、その後部を高透磁率磁性材で
形成した薄膜磁気ヘッドも提案されている。

このような従来の薄膜磁気ヘッドの例を第９図および第
１０図に示す。第９図は、特開昭６０−１０４１０号公
報に記載された薄膜磁気変換器を示すものであって、こ
の薄膜磁気変換器は、ヨークの変換ギャップから初期飽
和点を越える位置まで延びる磁極先端領域に、高飽和磁
化合金（４５１５５Ｎｉ−Ｆｅなど）を用い、残りの部
分を高透磁率磁性材料（８１／１９Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅな
ど）で形成したものである。なお、この図中符号１．２
はヨーク領域、３゜４は磁極先端領域、５はギャップ材
料層、６は導体コイル、７．８は絶縁層である。

また第１０図は、特開昭６１−１７８７１０号公報に記
載された薄膜磁気ヘッドを示すものであって、この薄膜
磁気ヘッドは、下部磁気コアとしての磁性基板１１と、
ギャップ材１２と、上部磁気コアのボール部１３ａおよ
びヨーク部１３ｂと、絶縁材１４と、導電材１５とを主
要構成要素として備え、上部磁気コアを、磁気ギャップ
を構成するボール部１３　ａ（Ｆ　ｅ　−Ａ−１−Ｓ　
ｉなど）と、下部磁気コアと磁気的に結合するヨーク部
１３ｂ（Ｎｉ−Ｆｅなど）との２つの部分から構成した
ものである。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、従来の薄膜磁気ヘッドには、次のような
問題があった。

従来の薄膜磁気ヘッドでは、コア先端部とその後部とが
異種材料であり、異なるコア部をそれらの間の接合部で
接触させて磁気的に結合させているために、接合部が不
安定であるとヘッド特性に影響を及ぼすことになる。こ
のため接合部の安定な接触と高い接合精度が要求される
が、上述した従来の薄膜磁気ヘッドはコア先端部の高飽
和磁性材とその後部の高透磁率磁性材との接合部（磁気
的接合面）の面積が小さいために、この磁気的接合面を
安定に接合させることが困難であり、製造が困難となる
問題があった。

またコア部を形成する磁性膜の形成方法としては、メツ
キ法およびスパッタ法がある。メツキ法は下地の乱れに
対し強いが、磁性膜の組成のコントロールが困難であり
、パーマロイのみが実用とされ、各種の磁性膜を成膜す
るのが困難であった。

一方、スパッタ法では組成のコントロールが容易で各種
磁性材料の薄膜を形成することができるが、下地の乱れ
がそのまま膜の特性を左右することが多く、非常に使い
難い。

また、このような薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気回路
中を交流磁束が通過すると、その変化を打ち消すような
電流が発生し、それが損失となってヘッドの特性を劣化
させる問題があった。

また、結晶性磁性材の場合、その結晶方位、結晶粒径は
、ヘッドの特性を左右する非常に大きな要素であり、安
定に均一なものを形成する必要があるが、このような磁
性材をスパッタ法で成膜する際に、下地に段差等がある
と、下地の影響を受は結晶の成長が阻害されてしまい、
局部的な磁性の劣化を生じてしまう。また下地に異種の
材料がある場合には、成膜および使用時の温度差がある
ため、応力が局所的に発生してしまい、磁気特性が劣化
する問題があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、製造が
容易で磁気特性の良好な高品質の薄膜磁気ヘッドの提供
を目的としている。

「課題を解決するための手段」本発明は、一端に磁気ギャップが形成され、他端で互い
に接触された一対の磁気コアからなる磁気回路と、前記
一対の磁気コアの間に電気的に絶縁された状態で配設さ
れた導電性コイルとを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、
一対の磁気コアのうち、少なくともいずれか一方の磁気
コアを高飽和磁性材料と高透磁率磁性材料の２磁性層か
らなる複合材にて形成し、他方を高透磁率磁性材料ある
いは高飽和磁性材料のうちの一種にて形成した事を、上
記課題を解決するための手段とした。

また、請求項１記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記一
対の磁気コアの一方または両方を高飽和磁性材料と高透
磁率磁性材料の二層にて構成し、かつ磁気コア先端領域
を高飽和磁性材料で形成しても良い。

「作用　」本発明による薄膜磁気ヘッドは、磁気コアを、高飽和磁
性材と高透磁率磁性材との二層から構成し、かつ磁気ギ
ャップから初期飽和点の位置までの磁気コア先端領域を
高飽和磁性材で形成したことにより、高飽和磁性材と高
透磁率磁性材との磁気的接合面積を大きくすることがで
きる。

また、この薄膜磁気ヘッドは、上記構成としたことによ
り、磁性材成膜時の下地の乱れを少なくすることかでき
、スパッタ法や蒸着法によって磁気特性の優れた磁性材
を成膜することができる。

また、この薄膜磁気ヘッドは、磁気コアを、高飽和磁性
材と高透磁率磁性材との二層構造としたので、二層間の
電気抵抗を増加させることが容易にでき、磁気回路中を
交流磁束が通過する際に、その変化を打ち消すような電
流が発生するのを防止することができる。

「実施例」以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す図であって、この図
中符号２１ａは薄膜磁気ヘッド、２２は上部コア、２３
は下部コアである。

この薄膜磁気ヘッド２１ａは、基板に成膜された高透磁
率磁性材２５と高飽和磁性材２６とからなる上部コア２
２と、この上部コア２２と一端において磁気ギャップＧ
が形成され、他端において接触された、高透磁率磁性材
２５と高飽和磁性材２６とからなる下部コア２３と、こ
れらのコア２２．２３間に、これらのコア２２．２３と
電気的？こ絶縁された状態で配設された導電性コイル２
７と、この導電性コイル２７を囲む絶縁材２８とを備え
て構成されている。

上記高透磁率磁性材２５は、飽和磁束は高い値が得られ
ないものの、透磁率が非常に高い値を示す材料であり、
例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｎｂ系合金などである。

また高飽和磁性材２６は、透磁率は高い値が得られない
ものの、飽和磁束が高いことを重視した材料であり、例
えば純鉄、Ｆｅ−Ｃｏ合金などである。

Ｈ膜磁気ヘッドのコア材料としては、透磁率および飽和
磁束の両者共に高いものが理想的であるが、両者を満足
する材料は得られていない。そこで、この薄膜磁気ヘッ
ドにおいては、上部コア２２と下部コア２３の各々を高
透磁率磁性材２５と高飽和磁性材２６との二層構造とし
、更に磁気ギャップＧから初期飽和点の位置までのコア
先端領域２９．３０を高飽和磁性材２６で形成し、薄膜
磁気ヘッド２１ａの各部に必要な特性の磁性材を組み合
わせた構成とした。

すなわち、コア先端領域２９．３０は、全体的に細く磁
気飽和しやすいため、飽和磁束密度を高くする必要があ
ることから、これらのコア先端領域２９．３０には高飽
和磁性材２６を延び出させた状態で形成した。またコア
先端領域２９．３０の後部（高飽和磁性材２６と高透磁
率磁性材２５との磁気的接合面）は、磁気回路が太いた
め飽和し難いが、長いために磁気抵抗を下げる（透磁率
を上げる）ことが必要となり、そのために高飽和磁性材
２６と高透磁率磁性１１ｔ２５とを接合した構造とした
。

この＃膜磁気ヘッド２１ａは、上記構成としたことによ
り、上部コア２２および下部コア２３での高飽和磁性材
２６と高透磁率磁性材２５との磁気的接合面積を大きく
設定することができるので、磁気的接合面を安定に接合
させることが容易となり、製造を容易化することかでき
る。

また、この薄膜磁気ヘッド２１ａは、上記構成としたこ
とにより、各磁性材成膜時の下地の乱れを少なくするこ
とができ、スパッタ法や蒸着法によって磁気特性の優れ
た磁性材を成膜することができるとともに、各種の磁性
材を使用でき、製造を容易化することができる。

また、この薄膜磁気ヘッド２１ａは、各コア２２．２３
を、高飽和磁性材２６と高透磁率磁性材２５との二層か
ら構成されているため、二層間の電気抵抗を増加させる
ことが容易にでき（例えば、窒化層を形成する方法や絶
縁層を入れるなど）、磁気回路中を交流磁束が通過する
際に、その変化を打ち消すような電流が発生するのを防
止することができ、周波数特性又は損失が問題となる場
合の対策が容易となり、また工程工数も殆ど増゛加しな
い。

また、各磁性材２５．２６をスパッタ法によって成膜す
る場合に、段差等の下地の影響による結晶成長の阻害や
成膜・使用時の温度差による局所的な応力の発生を少な
くすることができ、磁気特性の劣化を防止することがで
きる。

また、各コア２２．２３を、高飽和磁性材２６と高透磁
率磁性材２５との二層から構成したことにより、薄膜磁
気ヘッド２１ａの各部に必要な特性を備えた各種の磁性
材を組み合わせてコア２２゜２３を構成することができ
、薄膜磁気ヘッドの性能向上を図ることができる。また
各コア２２．２３において、高飽和磁性材２６（主ヨー
ク）に対する補助ヨークとなる高透磁率磁性材２５の先
端を、磁気ギャップＧの極めて近傍まで接近させること
ができ、性能向上を図ることができる。

第２図ないし第４図は、先の一実施例による薄膜磁気ヘ
ッド２１ａの変形例を示すものである。

第２図に示す薄膜磁気ヘッド２１ｂでは、各磁性材を、
基板側から、上部コアの高透磁率磁性材２５、上部コア
の高飽和磁性材２６、下部コアの高飽和磁性材２６、下
部コアの高透磁率磁性材２５の順に形成して構成されて
いる。

また第３図に示す薄膜磁気ヘッド２１ｃでは、各磁性材
を、基板側から、上部コアの高飽和磁性材２６、上部コ
アの高透磁率磁性材２５、下部コアの高透磁率磁性材２
５、下部コアの高飽和磁性材２６の順に形成して構成さ
れている。

また第４図に示す薄膜磁気ヘッド２１ｄでは、各磁性材
を、基板側から、上部コアの高飽和磁性材２６、上部コ
アの高透磁率磁性材２５、下部コアの高飽和磁性材２６
、下部コアの高透磁率磁性材２５の順に形成して構成さ
れている。

第５図は、本発明の他の実施例を示す図である。

この実施例による薄膜磁気ヘッド３１ａは、第１図に示
す薄膜磁気ヘッド２１ａとほぼ同様の構成要素を備えて
構成されており、同一構成要素には同一の符号を付しそ
の説明を省略する。この実施例による薄膜磁気ヘッド３
１ａでは、上部コア２２を高透磁率磁性材あるいは高飽
和磁性材のいずれか一方の材料からなる一層構造の磁性
材３２で形成した構成になっている。

この実施例による薄膜磁気ヘッド３１ａは、第１図に示
す薄膜磁気ヘッド２１ａに比べて性能は若干劣るものの
、上部コア２２を一層構造としたので製造工程を簡略と
することができる。

第６図ないし第８図は、第５図に示した薄膜磁気ヘッド
３１ａの変形例を示すものである。

第６図に示す薄膜磁気ヘッド３１ｂでは、上部コア２２
を、基板側から高透磁率磁性材２５、高飽和磁性材２６
の順に形成し、下部コア２３を一層の磁性材３２で形成
して構成されている。

また第７図に示す薄膜磁気ヘッド３１ｃでは、上部コア
２２を、基板側から高飽和磁性材２６、高透磁率磁性材
２５の順に形成し、下部コア２３を一層の磁性材３２で
形成して構成されている。

また第８図に示す薄膜磁気ヘッド３１ｄでは、上部コア
２２を一層の磁性材３２で形成し、下部コア２３を、絶
縁材２８側から高飽和磁性材２６、高透磁率磁性材２５
の順に形成して構成されている。

「発明の効果」以上説明したように、本発明によるＨＨ磁気ヘッドは、
上記構成としたことにより次のような効果を奏する。

各磁気コアでの高飽和磁性材と高透磁率磁性材との磁気
的接合面積を大きく設定することができるので、磁気的
接合面を安定に接合させることが容易にでき、製造を容
易化することができる。

また、このＷＩ膜磁気ヘッドは、磁性材成膜時の下地の
乱れを少なくすることができ、スパッタ法や蒸着法によ
って磁気特性の優れた磁性材を成膜することができると
ともに、各種の磁性材の成膜も容易となり、製造を容易
化することができる。

また、各コアを、高飽和磁性材と高透磁率磁性材との二
層から構成したことにより、二層間の電気抵抗を増加さ
せることが容易にでき（例えば、窒化層を形成する方法
や絶縁層を入れるなど）、磁気回路中を交流磁束が通過
する際に、その変化を打ち消すような電流が発生するの
を防止することができ、周波数特性又は損失が問題とな
る場合の対策が容易となり、また工程工数も殆ど増加し
ない。

また、各磁性材をスパッタ法によって成膜する場合に、
段差等の下地の影響による結晶成長の阻害や成膜・使用
時の温度差による局所的な応力の発生を少なくすること
ができ、磁気特性の劣化を防止することができる。

また、薄膜磁気ヘッドの各部に必要な特性を備えた各種
の磁性材を組み合わせてコアを構成することができるの
で性能向上を図ることができる。

また各コアにおいて、高飽和磁性材（主ヨーク）に対す
る補助ヨークとなる高透磁率磁性材の先端を、磁気ギャ
ップの近傍まで接近させることができるので性能向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図であって、薄膜磁
気ヘッドの断面図、第２図ないし第４図は、第１図に示
す薄膜磁気ヘッドの変形例を示す断面図、第５図は、本
発明の他の実施例を示す図であって、薄膜磁気ヘッドの
断面図、第６図ないし第８図は第５図に示す薄膜磁気ヘ
ッドの変形例を示す断面図、第９図は従来の薄膜磁気ヘ
ッドの一例を示す断面図、第１０図は従来の薄膜磁気ヘ
ッドの他の例を示す断面図である。２１ａ、２１ｂ、Ｈａ、２１ｄ・・・薄膜磁気ヘッド、
２２−−−上部コア、２３・・・下部コア、２５・・・
高透磁率磁性材、２６・・・高飽和磁性材、２８．２９
・・・コア先端領域、３１ａ、３１ｂ、３ｆｃ、３１ｃ
ｌ”薄膜磁気ヘッド、３２・・・磁性材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端に磁気ギャップが形成され、他端で互いに接
触された一対の磁気コアからなる磁気回路と、前記一対
の磁気コアの間に電気的に絶縁された状態で配設された
導電性コイルとを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、一対の磁気コアのうち、少なくともいずれか一方の磁気
コアを高飽和磁性材料と高透磁率磁性材料の２磁性層か
らなる複合材にて形成し、他方を高透磁率磁性材料ある
いは高飽和磁性材料のうちの一種にて形成した事を特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
（２）請求項１記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記一
対の磁気コアの一方または両方を高飽和磁性材料と高透
磁率磁性材料の二層にて構成し、かつ磁気コア先端領域
を高飽和磁性材料で形成したことを特徴とする薄膜磁気
ヘッド。