JPH04137209A - 垂直磁気記録再生用薄膜ヘッド - 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 この発明は、電算機用、テープ用、映像記録用などの垂
直磁気記録再生薄膜ヘッドの改良に係り、成膜積層面の
ヘッド保護膜上に磁気シールド用磁性薄膜を設けること
により、外部磁界からの影響を除去して、記録再生時の
出力低下及び変動を防止し、かつ主磁極より発生の磁束
を主磁極の対向する面のみならず、周辺部にリターンす
ることができ、十分な再生出力が得られる垂直磁気記録
再生用薄膜ヘッドに関する。

従来の技術 フロッピーディスク装置や、磁気ディスク装置等で、記
録媒体に磁気記録再生を行なうには、磁性層を面内方向
に磁化し、その面内方向での残留磁化により記録再生を
行なうのが一般的である。

この面内磁気記録では、記録信号が短波長になり記録密
度が高まるにつれ、媒体内の反磁界が増して残留磁束密
度が減衰し、十分な再生出力が得られないという欠点が
ある。

そこで、近年、磁気記録媒体の磁性層を膜厚方向に磁化
し、短波長記録時の反磁界を低下させ、記録密度の向上
を狙った垂直磁気記録方式の磁気ヘッドが、実用化に向
けて研究開発が盛んに進められている。

この垂直磁気記録方式に用いる磁気ヘッドとしては、種
々の構造が検討されているが、実用的な構造としては、
片側アクセス型、単磁極ヘッドが挙げられる。

しかし、近年の高記録密度や高速アクセスへの要求から
、磁気ヘッドに関しては、形状の小型化や軽量化が要望
されており、その点から薄膜型の垂直磁気記録用のヘッ
ドが注目されている。

従来技術の問題点 垂直磁気記録再生用薄膜ヘッドは、例えば、第５図に薄
膜ヘッドのトランスジューサ一部の媒体対向面及び縦断
側面説明図を示す如く、ソフトフェライト等の磁性部材
（１）と、これにギャップ層となる非磁性材（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
がらなり、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（７）と主磁極膜（８）とヘッド保護膜（９
）からなる。

前記の垂直磁気記録方式は、従来の面内長手記録方式と
較べて、露出する積層端面に厚さが極めて薄い主磁極を
露出させ、該主磁極の先端に磁束を集中させて、対向す
る記録媒体と磁性膜との強い磁気的相互作用で記録を行
なうため、高い記録密度が達成されるが、この方式に於
いては、主磁極の厚さが極めて薄いことから、スピンド
ルモーターやヘッド駆動用のモーター等から発生する僅
かな外部磁界の影響を受は易く、再生時の出力が大幅に
低下したり、または消失してしまう問題があった。

そのため、上記の外部磁界の発生源をシールドする事が
考えられるが、装置の設計が複雑になるばかりでなく、
極く微小磁界を完全に取り除くことができず、安定した
記録再生を行なうことは、極めて困難であった。

この問題を解決する手段として、例えば、特開昭６２−
１２９９２６号公報においては、磁気シールド用の磁性
基板に四部を設け、その凹部の中に前記のような主磁極
及び補助磁極から構成されるヘッドチップを設置した磁
気ヘッドが提案されている。

しかし、前記構造では、薄膜ヘッドの特徴である小型軽
量化が困難であり、ヘッド形状の自由度も大きく制約さ
れる欠点があった。

この発明は、従来の薄膜磁気ヘッドが、磁気ディスクの
回転駆動用モーター等の外部磁界の影響を受は易いとい
う現状に鑑み、薄膜ヘッドの特徴である小型軽量性を損
なうことなく、磁気シールドできる構成からなる薄膜磁
気ヘッドの提供を目的としている。

発明の構成 この発明は、薄膜磁気ヘッドに簡単に設けることができ
、モーター等から発生する外部磁界の影響を排除できる
磁気シールドを目的に、シールド材について種々検討し
た結果、ヘッド保護膜上に磁気シールド効果を有する磁
性層をスパッターリング、蒸着法、あるいはめっき法等
にて被着することにより、外部磁界の悪影響を防止する
と共に主磁極よりの磁束を主磁極の対向方向のみならず
、周辺部にもリターンさせて、再生出力の向上が得られ
ることを知見し、この発明を完成した。

すなわち、この発明は、 リターンパス用磁性部材の一主面に、磁気記録媒体に対
向する摺動面に平行な主溝部を有し該溝に非磁性材を充
填し、該溝部上部に、少なくとも薄膜導体コイル、層間
絶縁膜、主磁極膜、ヘッド保護膜が成膜積層され、かつ
リターンパス部にて磁性部材と主磁極膜と接続し、露出
する前記積層端面における主磁極膜近傍にリターンパス
用磁性部材を露出させ、磁気記録媒体と対向させた構成
からなる薄膜ヘッドにおいて、 成膜積層面のヘッド保護膜上に磁気シールド用磁性薄膜
を有することを特徴とする垂直磁気記録再生用薄膜ヘッ
ドである。

発明の構成 この発明において、磁気シールド用磁性薄膜は、ｃｏ系
合金、パーマロイ、センダスト、フエライト等の軟磁性
膜が用いられ、スパッタリング等の気相成膜法あるいは
めっき法にて形成される。

磁気シールド用磁性薄膜厚は、２００人〜１１００ｐが
好ましく、前記膜厚が２００人未満では十分なるシール
ド効果が得られず、また、１００１１ｍを超える膜厚で
はそれ以上の大幅な改善効果が認められないので好まし
くない。さらに好ましい磁性薄膜厚範囲は１０００人〜
３０ｐｍである。

また、薄膜磁気ヘッドにおいて、磁気シールド層薄膜を
設ける部位は、少なくとも成膜積層面のヘッド保護膜上
であり、端子部との絶縁のために端子部を除くことが好
ましく、さらに、磁気ヘッドの摺動面の近傍まで成膜し
てもよいが、エツジノイズ等を避けるために、磁気ヘッ
ド摺動面より僅かに後退して形成することが好ましい。

また、この発明において、磁気シールド用磁性薄膜のシ
ールド効果を高めるために、磁性膜層とＡｌ２Ｏ３，５
ｉ０２等の非磁性層と交互に積層してもよく、さらに、
磁性基板と磁気シールド用薄−膜との密着強度向上のた
め、中間層を設けてもよい。

磁気シールド用磁性薄膜は、上述の各磁性材の中から、
要求されるシールド効果、すなわち、その磁気特性に応
じてによって選択されるが、硬度がそれ程高いものでな
い場合が多いので、表面疵発生や剥離防止のために表面
にＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２等の保護膜を設けてもよい。

また、この発明による磁気シールド用磁性薄膜は、薄膜
磁気ヘッドの成膜積層面のみならず、磁気ヘッドの側面
にも成膜することにより、主磁極膜の磁束を主磁極膜の
記録媒体との対向面のみならず、周辺部にもリターンさ
せることができ、十分な再生出力が得られる。

図面に基づ〈発明の開示 第１図はこの発明による薄膜磁気ヘッドの斜視説明図あ
る。

第２図ａ、ｂはこの発明による薄膜磁気ヘッドの詳細を
示す正面説明図、縦断説明図である。

第３図は薄膜磁気ヘッド用の磁性基板を示す斜視説明図
である。

第４図ａ−ｆはこの発明による薄膜磁気ヘッドの製造工
程を示す説明図である。

この発明による薄膜磁気ヘッドを製造する工程を、第３
図、第４図ａ−ｆに基いて説明する。

■第３図に示す如く、Ｎｉ−Ｚｎ系またはＭｎ−Ｚｎ系
フェライトの磁性材基板（１）の主面に、所定間隔で複
数の主溝部（２）を所要パターンにて配設し、各溝部（
２）にガラス、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、チタン酸バリウ
ム等の非磁性材（３）を、溶着法、スパッタリング法に
て充填し、その後、前記溝部（２）を設けた溝構造磁性
基板（１）の主面に、メカノケミカル研摩を施す。

■溝構造磁性基板（１）の前記研摩面に、Ａｕ、Ｃｕ、
　Ｃｒ、　Ａ１等からなる薄膜導体コイル（４）をスパ
ッタリング法、真空蒸着法にて形成する。（第４図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）層と後に被着する厚膜主磁
極膜（７）との電気的絶縁のために、５ｉ０２、Ａｌ２
Ｏ３等の無機酸化膜あるいはポリイミド等の有機膜から
なる層間絶縁被膜（５）を形成する。（第４図す図） ■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
摩あるいはエッチバック法を施して、５００Å以下に平
坦化する。

■後工程にて被着する厚膜主磁極膜（７）との磁性材基
板（１）を接続するためのリターンパス部（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。（第４図Ｃ図） ■層間絶縁被膜（５）面及びリターンパス部（６）の磁
性材基板（１）面上に、パーマロイ、センダスト等のＦ
ｅ系合金あるいはアモルファス等からなる厚膜主磁極膜
（７）をスパッタリング法、蒸着法、めっき法等にて被
着形成し、パターン化する。（第４図ｄ図） ■その後、前記厚膜主磁極膜（７）上に主磁極膜（８）
をスパッタリング法、蒸着法、めっき法等にて被着形成
し、パターン化する。（第４図ｅ図） ■ヘッド保護膜（９）を積層被着する。（第４図区）■
その後、主溝部（２）の所要位置で溝構造磁性基板（１
）を切断して、所要寸法、形状に成形することにより、
第１図、第２図に示す如く、薄膜磁気ヘッド（４０）が
得られる。

■得られたチップ形状の薄膜磁気ヘッドの端子部（４２
）を樹脂等でモールドした後、スパッター装置内にセッ
トして、前記ヘッド表面に特定膜厚の磁気シールド用磁
性薄膜（４１）を形成する。（第１図） 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０，０１霜皿×長さ５軸血の溝を複
数本、機械加工で形成する。

このようにして得られた溝部に、５￥１ｍ以上の気泡が
１ヶ／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膜をスバ・ツ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、感光
性ポリイミド系樹脂を被着した後、フォトリソプロセス
でリターンパス部を形成し、その後、エッチノヌツク法
にて５００Ａ以下に平坦化した。

平坦化後、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Ａｌ２Ｏ３からな
るヘッド保護膜を積層被着した。

その後、磁性基板を所要寸法、形状に切断、成形するこ
とにより、チップ状薄膜磁気ヘッドを得た。

得られたチップ状の薄膜磁気ヘッドの端子配線部を樹脂
にて遮蔽して、スパッタリング法にて、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎ
ｂ−Ｍｏ系磁性膜を３μｍの厚みに被膜して、この発明
の薄膜磁気ヘッドを得た。

得られたこの発明及び磁気シールド用薄膜を設けない従
来の薄膜ヘッドの再生出力特性の試験結果を第６図に示
す。なお、再生出力特性測定は自己記録再生により行な
い、その測定条件は下記の通りである。

第６図より明らかな如く、本発明ヘッドは磁気シールド
用薄膜を設けたことにより、再生出力特性において、従
来ヘッドと比較して非常に良好な特性を示している。

導体 ヘラ ＣｏＣｒ　／　ＮｉＦｅ　　２層膜、垂直保磁力Ｈｃ＝
５０００ｅ、保護膜ｌカーポン ド 本発明、従来ともに 主磁極　Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｍ。

主磁極厚み＝０．３μｍ トラック幅　ＴＷ＝５０ｐｍ 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 パウダー　　　；粒度０．０２ｐｍ以下、ＭｇＯ回転数
　　　　；　２Ｏｒｐｍ 加圧力　　　　；　０．５ｋｇ／ｍｍ２ダイヤモンド研
摩条件 加工機　　　　・１５インチ片面う・ノブ盤ポリソシャ
ーーＳｎ盤 ダイヤモンド；粒度０．５〜ｌｐｍ 回転数　　　　；　３０ｒｐｍ 加圧力　　　　；　０．５ｋｇ／ｍｍ２スパッタリング
条件 ターゲット；Ｃｏ　　Ｚｒ　　Ｎｂ　　Ｍ。

Ｐｏｗｅｒ　；　５００Ｗ ガス圧；　０．４Ｐａ 電源；ＲＦ 記録再生出力測定条件 ディスク回転数；　３６００ｒｐｍ 媒体　　　　・Ｃｏ−Ｃｒ　／　Ｎｉ−Ｆｅ記録周波数
　　；　０．５〜２０ＭＨｚ記録電流　　　；　２０ｍ
Ａｐ−ｐ 相対速度　　　・ｖ　＝　１０ｍ／５ｅｅ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による薄膜磁気ヘッドの斜視説明図あ
る。 第２図ａ、ｂはこの発明による薄膜磁気ヘッドの詳細を
示す正面説明図、縦断説明図である。 第３図は薄膜磁気ヘッド用の磁性基板を示す斜視説明図
である。 第４図ａ−ｆはこの発明による薄膜磁気ヘッドの製造工
程を示す説明図である。 第５図ａ、ｂは従来の薄膜磁気ヘッドの詳細を示す正面
説明図、縦断説明図である。 第６図は薄膜磁気ヘッドの再生出力の関係を示すグラフ
である。 １・・・溝構造積層基板、２・・・主溝部、２０−・・
細溝部、３・・・非磁性材、 ４・・・薄膜導体コイル、５・・・層間絶縁被膜、６・
・・リターンパス部、７・・・厚膜主磁極膜、８・・・
主磁極膜、９・・・ヘッド保護膜、３０・・・記録媒体
、 ４０・・・薄膜磁気ヘッド、 ４１・・・磁気シールド用磁性薄膜、４２・・端子部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リターンパス用磁性部材の一主面に、磁気記録媒体に対
   向する摺動面に平行な主溝部を有し該溝に非磁性材を充
   填し、該溝部上部に、少なくとも薄膜導体コイル、層間
   絶縁膜、主磁極膜、ヘッド保護膜が成膜積層され、かつ
   リターンパス部にて磁性部材と主磁極膜と接続し、露出
   する前記積層端面における主磁極膜近傍にリターンパス
   用磁性部材を露出させ、磁気記録媒体と対向させた構成
   からなる薄膜ヘッドにおいて、 成膜積層面のヘッド保護膜上に磁気シールド用磁性薄膜
   を有することを特徴とする垂直磁気記録再生用薄膜ヘッ
   ド。