JPH04335276A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スライダの空気流出方
向の一端側に薄膜磁気変換素子を設けた浮上型の薄膜磁
気ヘッドに関し、薄膜磁気変換素子は幅方向の中心から
偏って配置し、薄膜磁気変換素子のポール部の現われる
空気ベアリング面に、空気流出方向の全長にわたって凹
溝を設けることにより、低浮上量で高密度記録に適し、
しかもヘッドクラッシュ発生の危険性の少ない薄膜磁気
ヘッドを提供できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスク装置には、磁気
記録媒体の走行によって生じる動圧を利用して、磁気記
録媒体との間に微小な空気ベアリングによる間隙を保っ
て浮上する薄膜磁気ヘッドが用いられている。その基本
的な構成は、磁気記録媒体と対向する面側に空気ベアリ
ング面を有するスライダの空気流出端部側に薄膜磁気変
換素子を備える構造となっている。図１２は米国特許第
４，８５６，１８１号明細書等で知られたこの種の薄膜
磁気ヘッドの基本的な構造を示し、セラミック構造体で
なるスライダ１の媒体対向面側に、間隔をおいて２本の
レール部１０１、１０２を突設し、レール部１０１、１
０２の表面を高度の平面度を有する空気ベアリング面１
０３、１０４とすると共に、レール部１０１、１０２の
空気流出方向ａの端部のそれぞれに薄膜磁気変換素子２
Ａ、２Ｂを設けてある。

【０００３】図１３を参照すると、スライダ１はＡｌ２
Ｏ３　−ＴｉＣ　等で構成される基体部分１１０にＡｌ
２Ｏ３　等でなる絶縁膜１２０をスパッタ等の手段によ
って付着させた構造となっていて、絶縁膜１２０の上に
薄膜磁気変換素子２Ａ、２Ｂを設けてある。

【０００４】薄膜磁気変換素子２Ａ、２ＢはＩＣ製造テ
クノロジと同様のプロセスにしたがって形成された薄膜
素子である。２１はパーマロイ等でなる下部磁性膜、２
２はＡｌ２Ｏ３　等で形成されたギャップ膜、２３はパ
ーマロイ等でなる上部磁性膜、２４はコイル、２５１〜
２５３はフォトレジスト等で形成された膜間絶縁膜、２
６はＡｌ２Ｏ３　等の保護膜である。

【０００５】下部磁性膜２１及び上部磁性膜２３は、先
端部がギャップ膜２２を介して対向する下部ポール部２
１１及び上部ポール部２３１となっていて、下部ポール
部２１１、ギャップ膜２２及び上部ポール部２３１によ
り、変換ギャップＧを構成している。薄膜磁気ヘッドと
してのトラック幅は、下部ポール部２１１と上部ポール
部２３１の重なりによって決定される。

【０００６】下部ポール部２１１及び上部ポール部２３
１にはヨーク部２１２、２３２が連続しており、ヨーク
部２１２、２３２は後方の結合部２３３において磁気回
路を完成するように互いに結合されている。コイル２４
は結合部２３３のまわりを渦巻状にまわるように形成さ
れている。コイル２４の両端はリード導体２７、２８に
接続されている。リード導体２７、２８は取出電極４１
、４２を形成する領域まで導出され、その端部に取出電
極４１、４２が形成されている。取出電極４１、４２の
周りは薄膜磁気変換素子２Ａ、２Ｂの全体を保護する保
護膜２６によって覆われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この種の薄膜磁気ヘッ
ドは、スペーシングロスを減少させ、高密度記録を達成
するために、浮上量が益々低下する傾向にある。浮上量
が低下するにつれて、薄膜磁気ヘッドにクラッシュを生
じ易くなる。従って、低浮上量化を図るためには、ヘッ
ドクラッシュを生じにくい薄膜磁気ヘッドを実現しなけ
ればならい。

【０００８】ところが、従来の薄膜磁気ヘッドは、基本
的に、空気ベアリング面１０３、１０４にほぼ均衡した
揚力動圧が発生するようになっており、空気ベアリング
面１０３及び空気ベアリング面１０４と磁気ディスクと
の間の浮上量がほぼ等しくなる。このため、スライダ１
がロール運動をした場合、ロール方向が空気ベアリング
面１０３側であっても、空気ベアリング面１０４側であ
っても、スライダ１がほぼ同じ危険率で磁気ディスクの
表面に接触する。これはヘッドクラッシュ発生確率が高
くなることを意味する。

【０００９】そこで、本発明の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、低浮上量で高密度記録に適し、しかも
ヘッドクラッシュ発生の危険性の少ない薄膜磁気ヘッド
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のため
、本発明は、空気ベアリング面を有するスライダと、前
記スライダの空気流出方向の一端側に備えられた薄膜磁
気変換素子とを有する薄膜磁気ヘッドであって、前記薄
膜磁気変換素子は、１つまたは２つであって、前記空気
流出方向と直交する幅方向の中心から偏って配置されて
おり、前記スライダは、前記薄膜磁気変換素子のうち、
１つの薄膜磁気変換素子に限って、そのポール部の現わ
れる前記空気ベアリング面に凹溝を有しており、前記凹
溝は、前記空気ベアリング面の空気流出方向に沿って設
けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】スライダは、１つまたは２つ備えられる薄膜磁
気変換素子のうち、１つの薄膜磁気変換素子に限って、
そのポール部の現われる空気ベアリング面に、空気流出
方向に沿う凹溝を有しているので、空気ベアリング面に
発生する揚力動圧が凹溝のある側で低下する。このため
、凹溝を有する空気ベアリング面側に位置する薄膜磁気
変換素子と磁気ディスクとの間で見た浮上量が低下し、
スペーシングロスが小さくなり、高密度記録が達成でき
るようになる。

【００１２】また、凹溝のある側で浮上量が、凹溝のな
い側の浮上量よりも小さくなり、スライダにロール角が
付与されるので、スライダと磁気ディスクとの間の接触
面積が実質的に小さくなり、ヘッドクラッシュを生じに
くくなる。しかも、ロール角が付与されるので、凹溝の
ない側へのロール運動に伴なうヘッドクラッシュクの発
生確率が低下する。このため、ヘッドクラッシュを生じ
にくくなる。以下の実施例では、面内記録再生用薄膜磁
気ヘッドに本発明を適用した例を示すが、垂直記録再生
用の薄膜磁気ヘッドにも適用できる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図
、図２は空気ベアリング面側から見たポール部分の拡大
図、図３は薄膜磁気変換素子部分の拡大斜視図、図４は
同じく拡大断面図である。図において、図１２及び図１
３と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示している
。

【００１４】図示のスライダ１は、従来と同様に、媒体
対向面側に、間隔をおいて２本のレール部１０１、１０
２を突設し、レール部１０１、１０２の表面を高度の平
面度を有する空気ベアリング面１０３、１０４とすると
共に、レール部１０１、１０２の空気流出方向ａの端部
のそれぞれに薄膜磁気変換素子２Ａ、２Ｂを設けてある
。従って、薄膜磁気変換素子２Ａ、２Ｂは空気流出方向
ａと直交する幅方向の中心よりも一方側に偏って配置さ
れた状態となる。スライダ１は、２つの薄膜磁気変換素
子２Ａ、２Ｂのうち、１つの薄膜磁気変換素子２Ａに限
って、そのポール部２１１、２３１の現われる空気ベア
リング面１０３に、空気流出方向ａに沿う凹溝５１を有
する。凹溝５１を有する薄膜磁気変換素子２Ａは、取出
電極４１、４２に図示しないリード線をボンディングし
、磁気変換用アクティブ．エレメントとして利用される
。

【００１５】薄膜磁気変換素子２Ａは、下部磁性膜２１
と、下部磁性膜２１と共に磁気回路を構成する上部磁性
膜２３と、下部磁性膜２１及び上部磁性膜２３の一部と
して、先端面が空気ベアリング面１０３、１０４に現わ
れるように形成された下部ポール部２１１及び上部ポー
ル部２３１と、下部ポール部２１１及び上部ポール部２
３１の間に設けられたギャップ膜２２とを有している。 下部磁性膜２１及び上部磁性膜２３のヨーク部２１２及
び２３２は、磁気回路を完成するように、後方部が互い
に結合されている。コイル２４は結合部の周りに渦巻状
に形成されている。２５１〜２５３は膜間絶縁膜である
。薄膜磁気変換素子２Ｂも同様の構成である。

【００１６】図６は本発明に係る薄膜磁気ヘッドを磁気
ディスク装置として使用した場合の作用を説明する図で
ある。よく視られているように、薄膜磁気ヘッドは、ロ
ール運動及びピッチ運動ができるように、図示しないジ
ンバル系ヘッド支持装置によって支持される。図におい
て、Ｍは磁気ディスク、Ｆはヘッド支持装置から加わる
荷重を示す。スライダ１は薄膜磁気変換素子２Ａ、２Ｂ
のうち、１つの薄膜磁気変換素子２Ａに限って、そのポ
ール部２１１、２３１の現われる空気ベアリング面１０
３に、空気流出方向ａに沿う凹溝５１を有しているので
、空気ベアリング面１０３に発生する揚力動圧が、空気
ベアリング面１０４に発生する揚力動圧よりも低下する
。このため、凹溝５１を有する空気ベアリング面１０３
側に位置する薄膜磁気変換素子２Ａと磁気ディスクＭと
の間で見た浮上量ｇ１が低下し、スペーシングロスが小
さくなる。

【００１７】また、凹溝５１のある空気ベアリング面１
０３の浮上量ｇ１が、凹溝５１のない空気ベアリング面
１０４の浮上量ｇ２よりも小さくなり、スライダ１にロ
ール角θが付与されるので、スライダ１と磁気ディスク
Ｍとの間の接触面積が実質的に小さくなり、ヘッドクラ
ッシュを生じにくくなる。しかも、ロール角θが付与さ
れるので、凹溝５１のない空気ベアリング面１０４側へ
のロール運動に伴なうヘッドクラッシュの発生確率が低
下する。

【００１８】図１〜図５に示すように、凹溝５１は、ポ
ール部２１１、２３１の幅方向の端部にかかるように設
けられている。従って、実効的なトラック幅Ｗ１　（図
２参照）は、凹部５１の位置、幅Ｗ２等によって調整さ
れるから、高密度記録に対応するためのトラック幅Ｗ１
　の狭幅化等を容易に実現できる。

【００１９】凹溝５１は、図５に示すように、空気流出
方向ａに向うにつれて深さｄ１が増す方向に傾斜する底
面を有する。凹溝５１は、深さｄ１が０．０２〜５μｍ
の範囲に設定する。また、幅ｗ２は空気ベアリング面１
０３の幅の５〜２５％の範囲に設定する。このような凹
溝５１は、マスク及びイオンミーリングの併用またはフ
ォーカスト・イオンミーリング等の手段によって形成で
きる。図示の凹溝５１は、空気流出方向ａの両端側で開
口している。かかる構造であると、媒体摺動時における
凹溝５１の摺動ダスト排出が容易になる。

【００２０】図７は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例を示す斜視図である。スライダ１は、媒体対
向面側の空気ベアリング面１０５がレール部のない平面
となっている。薄膜磁気変換素子２Ａは１個だけである
。この薄膜磁気変換素子２Ａは、空気流出方向ａと直交
する幅方向の中心よりも一方側に偏って配置されている
。そして、薄膜磁気変換素子２Ａを構成するポール部２
１１、２３１の現われる空気ベアリング面１０５に、空
気流出方向ａに沿う凹溝５１が設けられている。図７の
実施例によれば、図１〜図５に示した実施例と同様の効
果が得られる他、高密度記録、高速アクセスに適した小
型の薄膜磁気ヘッドを実現できる。

【００２１】図８は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に
別の実施例を示す部分拡大斜視図、図９は同じくその作
用を説明する図である。スライダ１は、ポール部２１１
、２３１の凹溝５１の外に、上部ポール部２３１のギャ
ップ膜２２とは反対側の端部にかかるように設けられた
他の凹溝５２を有する。凹溝５２の底面は凹溝５１の底
面は一致させてもよい。また、凹溝５２は段状ではなく
、傾斜面であってもよい。このような凹溝５２は凹溝５
１と同様の手段によって形成できる。図９を参照すると
、凹溝５２を設けた上部ポール部２３１の端面は、第１
の端面Ｐ１１と第２の端面Ｐ１２とで構成さる。第２の
端面Ｐ１２は変換ギャップＧのある方向とは反対側にあ
って、第１の端面Ｐ１１から後退量ｄ２　を持って段差
状に後退する。

【００２２】上述のような構造であると、磁界分布に関
して支配的なポール端面の先端厚みが、第１の端面Ｐ１
１の先端厚みＴ１１によって定まる値まで縮小する。こ
のため、磁界分布Ｌ２　が鋭化され、媒体Ｍ上の磁化分
布Ｌ２　が決定される媒体流出端側における磁界強度の
傾斜が急峻になる。

【００２３】しかも、再生時には、第１の端面Ｐ１１と
第２の端面Ｐ１２とを分ける境界に生じる副パルスが主
パルスと近接した位置で発生する。得られる再生波形は
、主パルスと境界に生じる副パルスとの合成となるから
、副パルスが主パルスの鋭化を助長する方向に作用する
。これらの２つの理由で、再生波形が鋭化され、ＰＷ５
０値が小さくなり、高密度記録が可能になる。また、境
界に発生する副パルスが主パルスと合成される結果、再
生波形におけるアンダーシュートが抑制される。再生波
形の鋭化については、図１０及び図１１の実施例におい
て、更に詳しく説明する。

【００２４】図１０は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更
に別の実施例を示す部分拡大斜視図、図１１は同じくそ
の作用を説明する図である。スライダ１は、凹溝５１、
上部ポール部２３１のギャップ膜２２とは反対側の端部
にかかるように設けられた凹溝５２の外に、下部ポール
部２１１のギャップ膜２２とは反対側の端部にかかるよ
うに設けられた凹溝５３を有する。凹溝５３を設けた下
部ポール部２１１の端面は、第３の端面Ｐ２１と第４の
端面Ｐ２２とで構成されている。第４の端面Ｐ２２は変
換ギャップＧのある方向とは反対側にあって、第３の端
面Ｐ２１から後退量ｄ３を持って段差状に後退する。

【００２５】この実施例の場合は、凹溝５２の作用に対
し、凹溝５３の作用も加わるので、磁界分布が一層鋭化
され、媒体上の磁化分布が決定される媒体流出端側にお
ける磁界強度の傾斜が更に急峻になる。

【００２６】しかも、再生時には、凹溝５２による第１
の端面Ｐ１１と第２の端面Ｐ１２とを分ける境界に生じ
る副パルスＬ１２、及び、凹溝５３による第３の端面Ｐ
２１と第４の端面Ｐ２２とを分ける境界に生じる副パル
スＬ１３が主パルスＬ１１と近接した位置で発生する。 得られる再生波形Ｌ１　は、主パルスＬ１１と副パルス
Ｌ１２、　Ｌ１３との合成となるから、副パルスＬ１２
、Ｌ１３が主パルスＬ１１の鋭化を助長する方向に作用
する。これらの２つの理由で、再生波形Ｌ１　が鋭化さ
れ、ＰＷ５０値が小さくなり、高密度記録が可能になる
。しかも、境界に発生する副パルスＬ１２、Ｌ１３が主
パルスＬ１１と合成される結果、再生波形Ｌ１　におけ
るアンダーシュートが抑制される。

【００２７】図８〜図１１の実施例において、凹溝５２
、５３はポール部２１１、２３１の先端に非磁性変質層
を形成することによって置き換えてもよい。図示は省略
するが、図１〜図１１の実施例を組合せた変形例が多数
存在することは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）スライダは、１つまたは２つ備えられる薄膜磁気
変換素子のうち、１つの薄膜磁気変換素子に限って、そ
のポール部の現われる空気ベアリング面に、空気流出方
向に沿う凹溝を有しているので、凹溝を有する空気ベア
リング面側に位置する薄膜磁気変換素子と磁気ディスク
との間で見た浮上量が低下する。このため、スペーシン
グロスが小さく、高密度記録に適した薄膜磁気ヘッドを
提供できる。 （ｂ）凹溝のある側で浮上量が、凹溝のない側の浮上量
よりも小さくなり、スライダにロール角が付与されるの
で、低浮上量においても、ヘッドクラッシュクを生じに
くい薄膜磁気ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図である。

【図２】本発明に係る薄膜磁気ヘッドを空気ベアリング
面側から見たポール部分の拡大図である。

【図３】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの薄膜磁気変換素
子部分の拡大斜視図である。

【図４】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの拡大断面図であ
る。

【図５】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの凹溝形状を示す
断面図である。

【図６】本発明に係る薄膜磁気ヘッドを磁気ディスク装
置として使用した場合の作用を説明する図である。

【図７】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の実施例
を示す斜視図である。

【図８】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の実施例
を示す部分拡大斜視図である。

【図９】図８に示した本発明に係る薄膜磁気ヘッドの作
用を説明する図である。

【図１０】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの更に別の実施
例を示す部分拡大斜視図である。

【図１１】図１０に示した本発明に係る薄膜磁気ヘッド
の作用を説明する図である。

【図１２】従来の薄膜磁気ヘッドの斜視図である。

【図１３】従来の薄膜磁気ヘッドの薄膜磁気変換素子部
分の拡大断面図である。

【符号の説明】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　空気ベアリング面を有するスライダと
   、前記スライダの空気流出方向の一端側に備えられた薄
   膜磁気変換素子とを有する薄膜磁気ヘッドであって、前
   記薄膜磁気変換素子は、１つまたは２つであって、前記
   空気流出方向と直交する幅方向の中心から偏って配置さ
   れており、前記スライダは、前記薄膜磁気変換素子のう
   ち、１つの薄膜磁気変換素子に限って、そのポール部の
   現われる前記空気ベアリング面に、空気流出方向に沿う
   凹溝を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】　　前記凹溝は、前記ポール部の幅方向の
   端部にかかるように設けられていることを特徴とする請
   求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】　　前記凹溝は、空気流出方向に向うにつ
   れて深さが増す方向に傾斜する底面を有することを特徴
   とする請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッド。
4. 【請求項４】　　前記凹溝は、深さが０．０２〜５μｍ
   の範囲にあることを特徴とする請求項１、２または３に
   記載の薄膜磁気ヘッド。
5. 【請求項５】　　前記凹溝は、幅が前記空気ベアリング
   面の幅の５〜２５％の範囲にあることを特徴とする請求
   項１、２、３または４に記載の薄膜磁気ヘッド。
6. 【請求項６】　　前記スライダは、媒体対向面側に空気
   流出方向に沿う２つのレールを備えており、前記レール
   のそれぞれは、表面に前記空気ベアリング面を有してお
   り、前記薄膜磁気変換素子は、前記レール毎に設けられ
   ていて、何れか一方のみが磁気変換に用いられており、
   前記凹溝は、磁気変換に用いられる薄膜磁気変換素子を
   備える前記レールの前記空気ベアリング面にのみ設けら
   れていることを特徴とする請求項１、２、３、４または
   ５に記載の薄膜磁気ヘッド。