JPH0498607A - Thin-film magnetic head - Google Patents
Thin-film magnetic headInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、コンピュータなどの磁気記録装置に用いられ
る薄膜磁気ヘッドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head used in magnetic recording devices such as computers.
従来の技術
近年、磁気記録装置においては、記録密度が高密度化さ
れるのに伴い、バルクヘッドに代わす％１膜磁気ヘッド
が使用され始めている。2. Description of the Related Art In recent years, as the recording density of magnetic recording devices has increased, %1 film magnetic heads have begun to be used instead of bulk heads.
従来の薄膜磁気ヘッドは第５図（斜視図）および第６図
（断面図）に示すような構造をしていた（特公平１−５
４７６８号公報参照）その薄膜磁気ヘッドは、まずＮｉ
−ＺｎまたはＭｎ−Ｚｎフェライトなどの磁性体からな
る下部コア１にフォトリソグラフィ技術とイオンエツチ
ング技術により溝２を形成する。溝２の深さは約１〜８
μｍである。次に下部コア１の上面全体に酸化アルミニ
ウムまたは酸化ケイ素からなる絶縁膜３を約０．５〜２
μｍスパッタまたは蒸着などにより形成する。その後、
溝２内の絶縁膜３上にコイル４として銅、金、銀、アル
ミニウムなどの導電膜を形成する。次に酸化アルミニウ
ムまたは酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる絶
縁膜５を設け、最後に上部コア６としてフェライト基板
を下部コア１の上にエポキシ樹脂などにより接着する。A conventional thin film magnetic head had a structure as shown in Fig. 5 (perspective view) and Fig. 6 (sectional view) (Japanese Patent Publication No. 1-5).
(Refer to Japanese Patent No. 4768) The thin film magnetic head was first made of Ni.
Grooves 2 are formed in a lower core 1 made of a magnetic material such as -Zn or Mn--Zn ferrite by photolithography and ion etching. The depth of groove 2 is approximately 1-8
It is μm. Next, an insulating film 3 made of aluminum oxide or silicon oxide is applied to the entire upper surface of the lower core 1 by approximately 0.5 to 2
It is formed by μm sputtering or vapor deposition. after that,
A conductive film of copper, gold, silver, aluminum, etc. is formed as a coil 4 on the insulating film 3 in the groove 2. Next, an insulating film 5 made of aluminum oxide, aluminum oxide, or silicon oxide is provided, and finally, a ferrite substrate as an upper core 6 is bonded onto the lower core 1 using an epoxy resin or the like.
また、他の従来の薄膜磁気ヘッドとして第７図（斜視図
）および第８図（断面図）に示すように、上部コアに飽
和磁束密度の高いアモルファス合金またはＮｉ−Ｆｅ合
金などの金属磁性膜８を用いたものが開発されている。In addition, as shown in FIG. 7 (perspective view) and FIG. 8 (cross-sectional view), other conventional thin-film magnetic heads include metal magnetic films such as amorphous alloys or Ni-Fe alloys with high saturation magnetic flux density in the upper core. 8 has been developed.
発明が解決しようとする課題
しかしながら第５図および第６図に示した従来の薄膜磁
気ヘッドでは、上部と下部のコアに飽和磁束密度の低い
フェライト基板を用いているために高密度記録用の高抗
磁力媒体に十分な書込み磁界をあたえることができない
という課題があった。Problems to be Solved by the Invention However, the conventional thin-film magnetic heads shown in FIGS. 5 and 6 use ferrite substrates with low saturation magnetic flux density for the upper and lower cores, making it difficult to use high-speed magnetic flux for high-density recording. There was a problem in that it was not possible to apply a sufficient write magnetic field to the coercive force medium.
また、トラック幅を規制する溝がガラス７は機械加工で
行うことや２つのフェライト基板を合わせるために上部
コアと下部コアのずれなどのトラックの精度が悪いとい
う課題もあった。In addition, there were also problems in that the grooves regulating the track width were formed by machining the glass 7, and the accuracy of the track was poor due to misalignment between the upper and lower cores due to the alignment of the two ferrite substrates.
第７図および第８図に示した従来の薄膜磁気ヘッドでは
、コイル上の平坦化加工９を行う工程やテーパー加工１
０を行う工程の制御が難しいという課題やテーパー加工
を行った段差部に金属磁性膜８をスパッタした細に金属
磁性膜の不連続面が発生し、書込み磁界の発生効率が低
下するという課題があった。また、金属磁性膜８が段差
部にかかることやコイル４からの熱によりノイズが発生
するという課題もあった。この対策として、金属磁性膜
の磁歪定数を０に近づけることやコイルの断面積を大き
くして抵抗を小さくすることが行われている。しかしな
がらギャップ長や段差部の不連続面の発生という問題が
あり、コイルの断面積を大きくすることも制限されてい
る。さらに段差部の根元の複雑な形状部において、金属
磁性膜をフォトリソグラフィ技術とイオンエツチング技
術により、所定の形状にパターニングする際レジストや
テーパ一部によるシャドウ効果のためトラック幅が広が
り易いという課題があった。第９図は段差部の根元の斜
視図である。なお、第８図、第９図においては酸化アル
ミニウムまたは酸化ケイ素からなる絶縁層、１９は保護
層である。In the conventional thin film magnetic head shown in FIGS. 7 and 8, the process of flattening 9 on the coil and tapering 1
The problem is that it is difficult to control the process of performing 0, and the metal magnetic film 8 is sputtered on the tapered stepped portion, resulting in a discontinuous surface of the metal magnetic film, which reduces the writing magnetic field generation efficiency. there were. Further, there was also the problem that noise was generated due to the metal magnetic film 8 being exposed to the stepped portion and heat from the coil 4. As a countermeasure to this problem, attempts have been made to make the magnetostriction constant of the metal magnetic film close to 0 or to increase the cross-sectional area of the coil to reduce the resistance. However, there are problems with the gap length and the generation of discontinuous surfaces at step portions, and there is a limit to increasing the cross-sectional area of the coil. Furthermore, when patterning a metal magnetic film into a predetermined shape using photolithography and ion etching techniques at the base of a step with a complex shape, there is a problem that the track width tends to widen due to the shadow effect caused by the resist and part of the taper. there were. FIG. 9 is a perspective view of the base of the stepped portion. In FIGS. 8 and 9, the insulating layer 19 is a protective layer made of aluminum oxide or silicon oxide.
本発明は上記のような従来の課題を解決し、高密度記録
用の高抗磁力媒体に十分に書込みができ、記録・再生効
率が高く、トラック幅精度の高い薄膜磁気ヘッドの提供
を目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a thin film magnetic head that can sufficiently write on high coercive force media for high-density recording, has high recording/reproducing efficiency, and has high track width accuracy. do.
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するために本発明の薄膜磁気ヘッドは
、フェライトからなる下部コアの上面に溝を設け、その
溝の底面に絶縁層を設け、その絶縁層の上にコイルを設
け、そのコイルの上に絶縁層を設け、その絶縁層を下部
コアの上面と一致するまで平坦化加工し、その平坦化加
工した面上に磁気ギャップ長に等しい厚さの絶縁層を設
け、その絶縁層のうちパックギャップ上の絶縁層を除去
し、前記絶縁層上および前記パックギャップ上に金属磁
性膜からなる上部コアを設け、その上部コア上に保護層
を設けた構成とした。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the thin film magnetic head of the present invention has a groove on the upper surface of the lower core made of ferrite, an insulating layer on the bottom of the groove, and a A coil is provided on the coil, an insulating layer is provided on the coil, the insulating layer is planarized until it matches the top surface of the lower core, and an insulating layer with a thickness equal to the magnetic gap length is placed on the planarized surface. is provided, an insulating layer on the pack gap of the insulating layer is removed, an upper core made of a metal magnetic film is provided on the insulating layer and the pack gap, and a protective layer is provided on the upper core. did.
作 用
本発明は上記の構成により高抗磁力媒体に書込みができ
ることになる。Function The present invention can write on a high coercive force medium with the above configuration.
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しながら説明す
る。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図および第２図は本発明における薄膜磁気ヘッドの
一実施例の部分斜視図および部分断面図である。1 and 2 are a partial perspective view and a partial sectional view of an embodiment of a thin film magnetic head according to the present invention.
第１図において、■はフェライトからなる下部コアであ
り、２はその下部コア１の上に設けられた溝である。４
は酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる絶縁膜１
３の上に設けられた銅。In FIG. 1, ``■'' is a lower core made of ferrite, and 2 is a groove provided on the lower core 1. In FIG. 4
is an insulating film 1 made of aluminum oxide or silicon oxide
Copper installed on top of 3.
金、銀またはアルミニウムからなるコイルである。A coil made of gold, silver or aluminum.
１４は酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる絶縁
層であり、磁気ギャップｇを形成するとともに金属磁性
膜からなる上部コア°１８とコイル４を絶縁する。14 is an insulating layer made of aluminum oxide or silicon oxide, which forms a magnetic gap g and insulates the coil 4 from the upper core 18 made of a metal magnetic film.
１９は酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる保護
層である。19 is a protective layer made of aluminum oxide or silicon oxide.
第３図は薄膜磁気ヘラ下金体の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the lower metal body of the thin film magnetic spatula.
以下、第４図（ａ）〜（Ｗにより本発明の薄膜磁気ヘッ
ドの構成方法を説明する。The method of constructing the thin film magnetic head of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 4(a) to 4(W).
図において、ｌはＮｉ−ＺｎフェライトまたはＭ ｎ
−Ｚ ｎフェライトからなる下部コアで、その下部コア
１の上面に溝２を形成する（ａ）。その溝２はフォトリ
ソグラフィ技術およびイオンエツチング技術により深さ
約５〜８μｍに加工する。次に、溝２を形成した上記下
部コア１の上面に酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素か
らなる絶縁膜１３を形成する（ｂ）。この膜厚は、０．
５〜１μｍで、スパッタまたは蒸着により形成する。次
に、蒸着またはスパッタによりＡｎ、Ｃｎ、ＡＩなどの
導体膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびイオン
エツチング技術、またはケミカルエツチング技術により
所定の形状にコイル４を形成する（Ｃ）。In the figure, l is Ni-Zn ferrite or M n
- A groove 2 is formed on the upper surface of the lower core 1 of the lower core made of Zn ferrite (a). The groove 2 is processed to a depth of about 5 to 8 μm by photolithography and ion etching. Next, an insulating film 13 made of aluminum oxide or silicon oxide is formed on the upper surface of the lower core 1 in which the groove 2 is formed (b). This film thickness is 0.
It is formed with a thickness of 5 to 1 μm by sputtering or vapor deposition. Next, a conductive film of An, Cn, AI, etc. is formed by vapor deposition or sputtering, and the coil 4 is formed into a predetermined shape by photolithography, ion etching, or chemical etching (C).
この膜厚は１〜２μｍで、溝２の深さより小さい値であ
ればよい。次に、全体に酸化アルミニウムまたは酸化ケ
イ素をスパッタまたは蒸着などにより、膜厚的５〜８μ
ｍの絶縁膜１４を形成する（ｄ）。次に、下部コアｌの
上面が平坦１５になるようにラップ加工またはイオンエ
ツチング技術により、平坦化加工を行う（ｅ）。この際
、コイル４が露出しないようにする。次に、全面に酸化
アルミニウムまたは酸化ケイ素を０．５〜２μｍ、スパ
ッタまたは蒸着により絶縁膜１６を形成する（ｆ）。こ
の絶縁膜１６の厚さがギャップ長となる。次にバックギ
ャップ１７上に絶縁膜１６をフォトリソグラフィ技術と
イオンエツチング技術により除去する（ｇ）。次に、ア
モルファス合金またはＦｅ−Ｎｉ合金などの金属磁性膜
１８を形成する（吊。上記金属磁性膜１８の膜厚は約２
〜７μｍで、スパッタまたは蒸着により形成す、る。次
に、上記金属磁性膜１８をフォトリソグラフィ技術およ
びイオンエツチング技術、またはケミカルエツチング技
術により所定の形状に加工し、上部コア１８とする（ｉ
）。この際、上記形状によりトラック幅が規制される。The film thickness may be 1 to 2 μm, as long as it is smaller than the depth of the groove 2. Next, aluminum oxide or silicon oxide is applied to the entire surface by sputtering or vapor deposition to form a film with a thickness of 5 to 8 μm.
An insulating film 14 of m is formed (d). Next, flattening is performed by lapping or ion etching so that the upper surface of the lower core l becomes flat 15 (e). At this time, make sure that the coil 4 is not exposed. Next, an insulating film 16 is formed on the entire surface by sputtering or vapor deposition with aluminum oxide or silicon oxide having a thickness of 0.5 to 2 μm (f). The thickness of this insulating film 16 becomes the gap length. Next, the insulating film 16 on the back gap 17 is removed by photolithography and ion etching (g). Next, a metal magnetic film 18 such as an amorphous alloy or a Fe-Ni alloy is formed.
~7 μm, formed by sputtering or vapor deposition. Next, the metal magnetic film 18 is processed into a predetermined shape by photolithography, ion etching, or chemical etching to form the upper core 18 (i
). At this time, the track width is regulated by the shape.
次に、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素からなる保護
膜１９をスパッタまたは蒸着などにより形成する。上記
保護膜１９の膜厚は５〜４０μｍであるＯ）。次に、上
記保護膜１９をラップ加工またはイオンエツチング技術
により平坦化加工を行う（ｋ）。この面が２０である。Next, a protective film 19 made of aluminum oxide or silicon oxide is formed by sputtering or vapor deposition. The thickness of the protective film 19 is 5 to 40 μm (O). Next, the protective film 19 is planarized by lapping or ion etching (k). This side is 20.
なお、本実施例ではコイルは一層としたが、渦巻状にコ
イルを巻き、そのコイル上に絶縁膜を形成し、上記絶縁
膜に孔（スルーホール）を形成し、コイルの中心からコ
イル引出用端子を形成するような多層構造でもよい。ま
た第・３図において、ハードディスク用ヘッドを示した
が、その他のヘッドでもよい。また同図において、１は
下部コアであると同時にスライダの役目も備えている。In this example, the coil is made of a single layer, but the coil is wound in a spiral shape, an insulating film is formed on the coil, and a hole (through hole) is formed in the insulating film to allow the coil to be drawn out from the center of the coil. A multilayer structure forming a terminal may also be used. Further, although a hard disk head is shown in FIG. 3, other heads may be used. Further, in the figure, numeral 1 serves as a lower core as well as a slider.
また下部コア上に酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素に
代えてガラス膜を設けたり、保護膜上に非磁性のフェラ
イトまたはガラスなどの基板を接着することも可能であ
る。It is also possible to provide a glass film on the lower core instead of aluminum oxide or silicon oxide, or to bond a substrate made of non-magnetic ferrite or glass onto the protective film.
発明の効果
以上のように本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、次の効
果が得られる。Effects of the Invention As described above, the thin film magnetic head of the present invention provides the following effects.
（１） 上部コアとして金属磁性膜を設ける構成とし
たので、高密度記録用の高抗磁力媒体に書込みができ、
記録・再生効率の高い薄膜磁気ヘッドが得られる。(1) Since a metal magnetic film is provided as the upper core, it is possible to write on high coercive force media for high-density recording.
A thin film magnetic head with high recording/reproducing efficiency can be obtained.
（２） コイルを溝の中に埋め込む構成としたので、
コイルの厚さを厚くすることができ、コイルの発熱を抑
えた薄膜磁気ヘッドが得られる。(2) Since the coil is embedded in the groove,
The thickness of the coil can be increased, and a thin-film magnetic head with suppressed heat generation in the coil can be obtained.
（３）絶縁層、金属磁性膜は薄膜形成技術、フォトリソ
グラフィ技術、イオンエツチング技術、ケミカルエツチ
ング技術で形成できるので、トラック幅の精度の高い薄
膜磁気ヘッドが得られる。(3) Since the insulating layer and the metal magnetic film can be formed using thin film formation technology, photolithography technology, ion etching technology, or chemical etching technology, a thin film magnetic head with high accuracy in track width can be obtained.
第１図は本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドの部
分斜視図、第２図は同ヘッドの断面図、第３図は同ヘッ
ドの全体斜視図、第４図（ａ）〜（りは同ヘッドの製造
工程断面図、第５図は従来の磁気ヘッドの斜視図、第６
図は同ヘッドの断面図、第７図は他の従来の磁気ヘッド
の斜視図、第８図は同ヘッドの断面図、第９図は同ヘッ
ドの要部の拡大斜視図である。
１・・・・・・下部コア、２・・・・・・溝、４・・・
・・・コイル、１３゜１４．１６・・・・・・絶縁層、
１８・・・・・・上部コア、１９・・・・・・保護層、
ｇ・・・・・・磁気ギャップ長。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第
■
第
箇
図
図
（ｅ）
第
図
第
図
第
図
θ
スFIG. 1 is a partial perspective view of a thin film magnetic head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the head, FIG. 3 is an overall perspective view of the head, and FIGS. Figure 5 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the same head, and Figure 6 is a perspective view of a conventional magnetic head.
7 is a perspective view of another conventional magnetic head, FIG. 8 is a sectional view of the same head, and FIG. 9 is an enlarged perspective view of the main parts of the head. 1...Lower core, 2...Groove, 4...
... Coil, 13°14.16 ... Insulating layer,
18... Upper core, 19... Protective layer,
g...Magnetic gap length. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and 1 other person
Claims (1)
の底面に絶縁層を設け、その絶縁層の上にコイルを設け
、そのコイルの上に絶縁層を設け、その絶縁層を下部コ
アの上面と一致するまで平坦化加工し、その平坦化加工
した面上に磁気ギャップ長に等しい厚さの絶縁層を設け
、その絶縁層のうちバックギャップ上の絶縁層を除去し
、前記絶縁層上および前記バックギャップ上に金属磁性
膜からなる上部コアを設け、その上部コア上に保護層を
設けた薄膜磁気ヘッド。A groove is provided on the upper surface of the lower core made of ferrite, an insulating layer is provided on the bottom of the groove, a coil is provided on the insulating layer, an insulating layer is provided on the coil, and the insulating layer is placed on the upper surface of the lower core. An insulating layer with a thickness equal to the magnetic gap length is provided on the planarized surface, the insulating layer on the back gap is removed, and the insulating layer on the insulating layer and A thin film magnetic head in which an upper core made of a metal magnetic film is provided on the back gap, and a protective layer is provided on the upper core.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21686690A JPH0498607A (en) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | Thin-film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP21686690A JPH0498607A (en) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | Thin-film magnetic head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0498607A true JPH0498607A (en) | 1992-03-31 |
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Family Applications (1)
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| JP21686690A Pending JPH0498607A (en) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | Thin-film magnetic head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0498607A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392840B1 (en) | 1997-12-08 | 2002-05-21 | International Business Machines Corporation | Planarized side by side design of an inductive writer and single metallic magnetoresistive reader |
-
1990
- 1990-08-16 JP JP21686690A patent/JPH0498607A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392840B1 (en) | 1997-12-08 | 2002-05-21 | International Business Machines Corporation | Planarized side by side design of an inductive writer and single metallic magnetoresistive reader |
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