JPH05120638A - 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘツド - Google Patents

磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘツド

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JPH05120638A
JPH05120638A JP3260703A JP26070391A JPH05120638A JP H05120638 A JPH05120638 A JP H05120638A JP 3260703 A JP3260703 A JP 3260703A JP 26070391 A JP26070391 A JP 26070391A JP H05120638 A JPH05120638 A JP H05120638A
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Mamoru Sasaki
守 佐々木
Hideo Suyama
英夫 陶山
Takuji Shibata
拓二 柴田
Kenichiro Tsunewaki
謙一郎 常脇
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 感度の向上、再生特性の安定化、バルクハウ
ゼンノイズの低減化をはかる。 【構成】 MR感磁部5を挟んで上下に位置する下層薄
膜磁気コア4をトラック幅に対応する小なる幅とし、上
層薄膜磁気コア5の前方端の幅を下層薄膜磁気コア4の
前方端の幅より充分大とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドに係わる。
【0002】
【従来の技術】各種の磁気ヘッド、例えばハードディス
ク・ドライブの磁気記録再生ヘッドの再生磁気ヘッドと
して、短波長感度に優れた磁気抵抗効果型磁気ヘッド
(以下MR型磁気ヘッドという)が用いられる方向にあ
る。
【0003】このMR型薄膜磁気ヘッドは、シールド型
構成を採ることが分解能を向上する上で有利である。
【0004】この種のシールド型構成によるMR型再生
用薄膜磁気ヘッドは、記録用磁気ヘッドとしての誘導型
いわゆるインダクティブ型の磁気ヘッドと一体に形成さ
れた複合型薄膜磁気ヘッド構成とし得る。
【0005】この種の複合型のMR型薄膜磁気ヘッドと
しては、例えば図10、図11及び図12にそれぞれそ
の略線的平面図と、図10のB−B線上及びC−C線上
の各断面図を示すように、例えば浮上型の磁気ヘッドを
構成する場合においては、その磁気記録媒体例えばハー
ドディスクの回転に応じてその空気流によって浮上する
スライダ自体、あるいはこのスライダに取付けられる基
板よりなる基体1上に、下層薄膜磁気コア3と上層薄膜
磁気コア4とが積層され、これら両薄膜磁気コア3及び
4の前方端間において、磁気記録媒体との対接ないしは
対向面すなわち浮上型磁気ヘッドにおいてはABS面
(エアー・ベアリング・サーフエス)2に臨む磁気ギャ
ップgを形成するようになされている。そして、その下
層薄膜磁気コア3と上層薄膜磁気コア4との間に、磁気
ギャップg内に渡ってすなわち磁気ギャップgから後方
に磁気抵抗効果薄膜(以下MR薄膜という)を有してな
る磁気抵抗効果感磁部(以下MR感磁部という)5が配
置形成される。15a及び15bはMR感磁部5の両端
に被着形成された電極を示す。
【0006】また、MR感磁部5上には、更に絶縁層6
を介してこのMR感磁部5を横切って薄膜導電層よりな
るバイアス導体7が被着形成される。
【0007】上層薄膜磁気コア4は、その後方端におい
て下層薄膜磁気コア3に例えば絶縁層6に形成した窓を
通じて磁気的に結合するようになされ下層及び上層薄膜
磁気コア3及び4によって磁気ギャップgをその磁路内
に含む閉磁路が構成されるようにする。
【0008】また、例えばバイアス導体7の形成と同時
に同様の薄膜導電層によって例えば下層の薄膜磁気コア
上に絶縁層6を介して上層薄膜磁気コア4と下層薄膜磁
気コア3との、互いに磁気的に結合する後方端部をめぐ
るように例えば渦巻パターン状をもってヘッド巻線8が
被着形成される。
【0009】このような薄膜磁気ヘッドにおいては、そ
の磁気記録媒体との対接ないしは対向面すなわち例えば
ABS面2に臨んで、下層及び上層薄膜磁気コア3及び
4の前方端間に形成された磁気ギャップg内にMR感磁
部5が配置されて磁気コア3及び4が磁気シールド体と
して構成されたシールド型のMR型磁気ヘッドが構成さ
れる。
【0010】すなわち、磁気ギャップgを通じて磁気記
録媒体に記録された信号磁界がMR感磁部5に与えられ
るようにする。一方MR感磁部5に両電極15a及び1
5b間にセンス電流iS が通電されると共に、バイアス
導体7に所要の電流が通電され、これによって発生する
磁界がMR感磁部5に与えられてMR感磁部5において
所要の磁化状態とし、高感度を示し、かつ直線性を示す
磁気抵抗特性領域で動作するようになされ、磁気ギャッ
プgを通じて上述したように、磁気記録媒体から与えら
れる信号磁界による磁気抵抗変化を電極15a及び15
b間の電圧変化として検出するようになされる。
【0011】また、磁気記録媒体への記録時には、バイ
アス導体5への通電が断たれると共に、MR感磁部5へ
のセンス電流iS の通電が断たれた状態で、ヘッド巻線
8に記録情報に応じた所要の通電がなされて、これによ
って下層及び上層薄膜磁気コア3及び4による閉磁路に
発生した磁界が磁気ギャップgから取出されて磁気記録
媒体への磁気記録が行われるようになされる。つまり、
MR型再生磁気ヘッドと誘導型記録磁気ヘッドとの複合
型磁気ヘッドが構成される。
【0012】このようなMR型薄膜磁気ヘッドを含む誘
導型記録磁気ヘッドによる複合型磁気ヘッドを構成する
に当たっては、図13〜図15に、その一製造工程にお
ける平面図、図13のB−B線上及びC−C線上の各断
面図を示すように、基体1上に例えば周知のフレームメ
ッキによって磁界印加のもとで例えばFeNi等の磁性
合金をメッキし、その後フォトレジスト等より成るフレ
ームの除去と、更にこのフレームより外側の不要部分の
磁性合金をエッチング除去して下層薄膜磁気コア3が形
成される。
【0013】この下層薄膜3は、一般に最終的に得る磁
気ギャップgのトラック幅WT に比して充分大に、すな
わち最終的に上層薄膜磁気コア4のパターンの全域を含
む広面積をもって形成する。そして、このように所要の
広面積のパターンに形成された下層薄膜磁気コア3上を
覆って全面的にSiO2 ,Al2 3 等の非磁性絶縁層
6をスパッタその他の周知の方法によって被着形成し、
その表面を平坦化する。そして、この平坦面上に前述し
たMR感磁部5、電極15a及び15b等を被着形成
し、さらにこれの上に絶縁層6を介してバイアス導体7
とヘッド巻線8等を被着形成し、さらにこれの上に絶縁
層6を介して上層薄膜磁気コア4を例えば絶縁層6に穿
設した窓を通じてその後方部において下層薄膜磁気コア
3と直接的にあるいは非磁性層を介して磁気的に結合す
るように形成する。
【0014】そして、図13及び図15に鎖線aをもっ
て示す位置までその前方側から研磨して図10及び図1
2で示したABS面2を形成する。
【0015】この場合、上層薄膜磁気コア4の形成は、
同様に所定方向に外部磁界を印加した状態でFeNi等
の磁性合金を例えば全面メッキし、所要のパターンにエ
ッチングすることによって形成するものであるが、この
上層薄膜磁気コア4の形成は、その磁気ギャップgの形
成部において図13に示されるように所要のトラック幅
T に対応する幅をもって幅狭のくびれ部4aが形成さ
れたパターンに形成する。
【0016】ところが、このようにして得たMR型薄膜
磁気ヘッドにおいてそのトラック幅WT を10μm以下
とする場合、バルクハウゼンノイズが大となってくると
いう問題が生じている。
【0017】また、このような構成によるMR型薄膜磁
気ヘッドはその特性にばらつきが生じ易いという問題点
が生じている。
【0018】本発明者等は種々の実験考察を行った結
果、上述したように下層薄膜磁気コア3を広面積に磁気
コアパターンとするとき、これの上に形成するMR感磁
部5および上層薄膜磁気コア4の磁区構造が乱れること
に因ることを究明した。
【0019】すなわち、上述の構成によるMR型薄膜ヘ
ッドにおけるMR感磁部5は、その磁化容易軸がトラッ
ク幅方向に向けられることが感度向上から必要となる。
【0020】このようにMR感磁部5a磁化容易軸をト
ラック幅方向に向けるために、MR感磁部5、すなわち
MR薄膜の蒸着、或いはスパッタ等の成膜時には、その
トラック幅方向に外部磁界を印加するという方法が採ら
れる。
【0021】ところがこの外部磁界は、基体1の幅が数
インチにも及ぶことから、MR感磁部5の形成部での上
述の外部磁界は、それほど強力にならないことから、上
述したように、その下層に幅広の下層薄膜磁気コア3が
存在すると、この磁気コア3が通常数μmという比較的
厚い磁性層であることから、この下層薄膜磁気コア3へ
の磁界の吸収によるMR薄膜形成部への磁界の乱れの影
響が生じて来て、これによってMR薄膜の磁区構造は、
図16に示すように、そのトラック幅方向に対して傾い
た不安定で乱れた形状となる。
【0022】更に、上述したように、下層薄膜磁気コア
3が幅広であると、これの上に同様に上層薄膜磁気コア
4を形成する場合においても、外部磁界を印加した状態
で磁性材のメッキを行っても前述したと同様に下層薄膜
磁気コア3の影響を大きく受けて図17にその磁区構造
を示すように、特に磁気ギャップgを形成するくびれ部
4aにおける磁区がそのトラック幅方向に沿わず、ギャ
ップの深さ方向の磁化状態が支配的に生じることによっ
てバルクハウゼンノイズが大となることを究明した。
【0023】さらに、また上層の薄膜磁気コア4によっ
てそのトラック幅WT の規定を行うようにする場合、こ
のパターンは下層に形成したMR薄膜3の形成位置を基
準にして行うことが必要となるものであるが、実際上バ
イアス導体あるいはヘッド巻線が形成されて実質的にM
R薄膜との距離が大となされた状態をもって上層の薄膜
磁気コアをMR感磁部と所定の位置関係をもって正確に
設定することは精度の低下を招来するものであって、こ
れが特性のばらつきを招来するものであることを究明し
た。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したM
R型薄膜磁気ヘッドにおいて、そのトラック幅を例えば
10μm以下に狭小とする場合においても充分にバルク
ハウゼンノイズの低減化をはかることができ、また安定
した特性を有するMR型薄膜磁気ヘッドが得られるよう
にするものである。
【0025】すなわち、本発明は、上述した、研究考察
の結果による新しい知見に基づいて上述したバルクハウ
ゼンノイズの低減化、さらに特性の均一、安定化をはか
ることができるようにしたMR型薄膜磁気ヘッドを提供
するものであるが、加えて本発明においては、その再生
ヘッドはMR型ヘッドであって、この再生時の上下両コ
ア3及び4は、MR感磁部5への、磁気記録媒体からの
読み出すべき磁界以外の不要磁界をシールドするための
機能を持たすものであることの特徴を巧みに捉えてなさ
れた発明である。
【0026】すなわち、例えば特開昭62−92218
号公報には、ギャップGを形成する対の磁極の幅を変え
たものの構造が開示されているが、この場合は、磁気記
録媒体上の記録の読み出し、すなわち再生を行うにMR
型ヘッドによるものではなくインダクティブ型のヘッド
構成、すなわちギャップGを構成する対の磁極自体で磁
気記録媒体からの信号磁界を拾う構成であるので、再生
時の両磁極の端縁間の磁界によるいわゆるフリンジング
が問題となること、これへの対処から対の磁極相互の幅
の差に制約が生ずる。
【0027】本発明は、これとは全くその目的、発想を
異にしているものであって、またこのフリンジングにつ
いての考慮を必要としないMR型再生ヘッド構成である
が故に、充分に安定性の向上とノイズの低減化をはかり
得るものである。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明は、図11に本発
明によるMR型薄膜磁気ヘッドの平面図を示し、図2及
び図3にそれぞれ図1のB−B線上及びC−C線上の各
断面図を示すように、基体1上に下層薄膜磁気コア3と
上層薄膜磁気コア4とが各前方端間において磁気記録媒
体(図示せず)との対接ないしは対向面、例えば浮上型
磁気ヘッドにおいてそのスライダのABS面2に望んで
磁気ギャップgを形成するように積層し、その下層及び
上層薄膜磁気コア3及び4間に磁気ギャップg内にわた
ってMR感磁部5を配置する。
【0029】下層薄膜磁気コア3の磁気ギャップgを形
成する前方端の幅は、上記磁気ギャップgのトラック幅
T を規定する幅とし、上層薄膜磁気コア4の磁気ギャ
ップgを形成する前方端の幅は、下層薄膜磁気コア3の
同様の前方端の幅より充分大に選定する。
【0030】
【作用】上述の本発明構成によれば、下層の薄膜磁気コ
ア3によってトラック幅の規定を行う、すなわちトラッ
ク幅WT に対応する狭小な幅にその磁気ギャップ形成部
の幅を選定した構成とするものであり、この下層薄膜磁
気コア3の形成に当たって、更にMR感磁部5、すなわ
ちMR薄膜の形成に当たっては、所定の外部磁界を与え
て例えばメッキ、蒸着、スパッタ等を行うことにより、
下層に幅広の磁気コアが存在していないことから良好な
磁区構造を形成することができる。
【0031】図4及び図5はそのMR感磁部5及び磁区
構造を模式的に示したもので、これによれば下層薄膜磁
気コア3の磁気ギャップgを形成するくびれ部3Cの狭
小幅の部分においても良好にすなわちトラック幅方向に
磁区を形成することができ、また、MR感磁部5におい
てもその磁区をトラック幅方向に揃えることができてそ
の磁化容易軸をトラック幅に設定できることからバルク
ハウゼンノイズの低減化、感度の向上と安定化がはから
れる。
【0032】そして、この場合、本発明構成ではMR型
再生ヘッド構成であるが故に、フリンジングのおそれが
全くないので上層薄膜磁気コア4は、その前方端の幅を
下層薄膜磁気コア3の前方端の幅との差に制約されるこ
となく充分大とすることができる。また、本発明によれ
ば、この下層薄膜磁気コア3上にMR感磁部5、すなわ
ちMR型薄膜を形成するものであって、このMR感磁部
5は、下層薄膜磁気コア3上に対しては接近して形成さ
れることから両者の位置関係を正確に設定することがで
き、これによって特性にばらつきのない再現性に優れた
MR型薄膜磁気ヘッドを構成することができる。
【0033】
【実施例】図1〜図3及び図6〜図8を参照して本発明
をMR型再生薄膜磁気ヘッドと誘電型記録薄膜磁気ヘッ
ドとの複合型薄膜磁気ヘッドに適用する場合の一実施例
を詳細に説明する。
【0034】図6は本発明装置の製造過程の一工程にお
ける略線的拡大平面図を示し、図7及び図8は図6のB
−B線上及びC−C線上の断面図を示す。この場合、基
体1、例えば浮上型磁気ヘッドに適用する場合において
は、その浮上スライダ自体あるいはこれに被着される基
板等よりなる基体1上に、所要のパターンにFeNi等
の磁性体よりなる下層薄膜磁気コア3を周知のいわゆる
フレームメッキによって所要の例えばトラック幅方向に
外部磁界を印加した状態でメッキを行って、その後その
フレームを形成するフォトレジスト等のパターンを除去
し、さらにその周囲の不要メッキ層をエッチング除去す
る。
【0035】この下層薄膜磁気コア3は、図6に示すよ
うに、所要のトラック幅WT 例えばWT≦10μmの、
T =4〜6μmを有するくびれ部3Cとこれより前方
側において幅広の幅広前方部3Aと、更にこれより充分
幅広の幅広後方部3Bとを有するパターンに形成し得
る。
【0036】そして、このように形成した下層薄膜磁気
コア3上を全面的に覆ってSiO2 ,Al2 3 等の絶
縁層6をスパッタ層によって被着し、その表面を平面研
磨して平坦面化する。
【0037】そして、この平坦化された絶縁層6上にN
iFe,NiCo,NiFeCo等のMR薄膜よりなる
MR型感磁部5を前述の下層薄膜磁気コア3の前方端の
幅より小さい例えば3〜5μmの幅に形成する。このM
R型感磁部5は例えば図9にその略線的断面図を示すよ
うに、SiO2 等よりなる非絶縁性薄膜26を介して交
換結合がほとんど生じることなく、静磁的結合する複数
の例えば2層のMR薄膜25A及び25Bの積層構造と
して両MR薄膜25A及び25Bの磁気的結合によって
磁壁の発生を回避してバルクハウゼンノイズの縮小化を
はかった構成とすることができる。
【0038】そして、このMR感磁部5の両端にそれぞ
れ電極15a及び15bをオーミックに両MR薄膜25
A及び25Bの両端に電気的に結合するように被着し、
両電極15a及び15b間に所定のセンス電流を流して
MR感磁部5の両MR薄膜25A及び25Bに同一方向
のセンス電流iS /2が通電されるようになす。
【0039】さらに、このMR感磁部5を覆ってSiO
2 等の絶縁層6を形成しMR感磁部5のセンス電流iS
の通電方向と交わる方向例えばトラック幅方向に薄膜導
電層よりなるバイアス導体7を形成すると共に所要の例
えば渦巻状パターンを有するヘッド巻線8を同時に形成
し得る。すなわち、Cu等の導電層をメッキ、スパッタ
等によって形成し、これをフォトリソグラフィによるエ
ッチング等によって所要のパターンに形成してバイアス
導体7とヘッド巻線8を形成する。
【0040】そして、下層薄膜磁気コア3の後方部上の
絶縁層6に窓開けを行って、この窓を通じて上層の薄膜
磁気コア4を、磁気的に直接的にあるいは所要の厚さの
非磁性層を介して磁気的に結合する様に所要のパターン
に形成する。
【0041】この上層薄膜磁気コア4の形成は、FeN
i等の磁性層をフレームメッキ等によって或いは全面的
に所要の外部磁界印加のもとでメッキして、その後フォ
トリソグラフィを適用したエッチングによって所要のパ
ターンに形成する。この場合、この上層の薄膜磁気コア
4は、その幅狭の前方端においても、その幅を下層の薄
膜磁気コア3の前方端の幅より少くとも2μm以上の充
分大なる幅に選定されて、この下層の薄膜磁気コア3が
上層の薄膜磁気コア4と確実に対向できて両者間に下層
の薄膜磁気コア3の前方幅によって規制される所要のト
ラック幅WT の磁気ギャップgを構成でき、安定な磁気
特性が得られるようにする。
【0042】35a及び35bは各電極15a及び15
bより延長して形成した端子導出部、37a及び37b
はバイアス導体7の両端から導出した端子導出部、38
a及び38bはヘッド巻線8の両端から延在したあるい
は両端に連結した端子導出部をそれぞれ示すもので、こ
れら端子はそれぞれ電極15a及び15b、バイアス導
体7、ヘッド巻線8の同一工程でこれより延在してある
いは他の工程によって形成した導電パターンによって形
成し得る。
【0043】そして、このように構成した下層及び上層
薄膜磁気コア3及び4を含んで基体1を、その前方端か
ら図6中鎖線aで示す位置まですなわち下層薄膜磁気コ
ア3のくびれ部3Cに至る位置まで研磨してABS面2
を形成すると共に、このABS面2に臨んで所要のトラ
ック幅WT を有する磁気ギャップgが形成された図1〜
図3で示す複合型薄膜磁気ヘッドを得る。
【0044】上述した例においては、MR型薄膜磁気ヘ
ッドと誘導型磁気ヘッドとの複合型磁気ヘッドを得る場
合に本発明を適用した場合であるが、MR型薄膜ヘッド
を誘導型磁気ヘッドを単独に構成するようにしたMR型
薄膜磁気ヘッド等に本発明を適用することができる。
【0045】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、下層の
薄膜磁気コア3によってトラック幅W T の規定を行う狭
小の前方端を有するパターンとしたことによってMR感
磁部5及び上層の薄膜磁気コア4の形成に当たってその
下層に広面積の薄膜磁気コアが存在することがないの
で、外部磁界の印加のもとでMR感磁部5及び上層薄膜
磁気コア4を形成することによってトラック幅方向に磁
化容易軸が設けられた感磁部及び良好な磁区構造を有す
る薄膜磁気コア4を形成することができ、したがって感
度の向上特性の安定化、バルクハウゼンノイズの低減化
をはかることができる。
【0046】また、上述したように本発明構成ではMR
型再生ヘッド構成であるが故に、フリンジングのおそれ
が全くないので上層薄膜磁気コア4は、その前方幅の幅
を下層薄膜磁気コア3の前方端の幅との差に制約される
ことなく充分大とすることができる。
【0047】また、MR感磁部5のMR型薄膜は近接し
て配置される下層の薄膜磁気コア3に対して、この下層
薄膜磁気コア3によって規定される磁気ギャップgとの
位置合せを行うので、両者の関係、したがってMR型磁
気ヘッドと誘導型磁気ヘッドの複合型磁気ヘッドにおい
ては両者の位置関係を高精度をもって設定することがで
きる。
【0048】また、この磁気ギャップgの規定を平坦な
状態での基体1上に形成する下層薄膜磁気コア3によっ
て形成するので薄膜磁気コア3のパターンは高精度に形
成し得ることから特性が均一で安定したMR型磁気ヘッ
ドを得ることができるなど実用上大きな利益をもたらす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるMR型磁気ヘッドの一例の平面図
である。
【図2】図1のB−B線上の断面図である。
【図3】図1のC−C線上の断面図である。
【図4】MR感磁部の磁区構造を示す図である。
【図5】上層薄膜磁気コアの磁区構造を示す図である。
【図6】本発明によるMR型薄膜磁気ヘッドの一例の一
製造工程における略線的平面図である。
【図7】図6のB−B線上の断面図である。
【図8】図6のC−C線上の略線的断面図である。
【図9】MR感磁部の一例の略線的断面図である。
【図10】従来のMR型薄膜磁気ヘッドの略線的平面図
である。
【図11】図10のB−B線上の断面図である。
【図12】図10のC−C線上の断面図である。
【図13】従来のMR型薄膜磁気ヘッドの一製造工程に
おける平面図である。
【図14】図13のB−B線上の断面図である。
【図15】図13のC−C線上の断面図である。
【図16】従来ヘッドのMR感磁部の磁区構造を示す図
である。
【図17】従来ヘッドの薄膜磁気コアの磁区構造を示す
図である。
【符号の説明】
1 基体 2 ABS面 3 下層薄膜磁気コア 4 上層薄膜磁気コア 5 MR感磁部 6 絶縁層 g 磁気ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 常脇 謙一郎 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソニ ー・マグネ・プロダクツ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体上に、下層薄膜磁気コアと上層薄膜
    磁気コアとが各前方端間において磁気記録媒体との対接
    ないしは対向面に臨む磁気ギャップを形成するように積
    層され、 上記下層及び上層薄膜磁気コア間に上記磁気ギャップ内
    に渡って磁気抵抗感磁部が配置され、 上記下層薄膜磁気コアの上記磁気ギャップを形成する前
    方端の幅は上記磁気ギャップのトラック幅を規定する幅
    に選定され、 上記上層薄膜磁気コアの前方端の幅は、上記下層薄膜磁
    気コアの前方端の幅より大に選定したことを特徴とする
    磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド。
JP03260703A 1990-10-29 1991-10-08 磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド Expired - Fee Related JP3082347B2 (ja)

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