JPH05128440A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPH05128440A
JPH05128440A JP31153791A JP31153791A JPH05128440A JP H05128440 A JPH05128440 A JP H05128440A JP 31153791 A JP31153791 A JP 31153791A JP 31153791 A JP31153791 A JP 31153791A JP H05128440 A JPH05128440 A JP H05128440A
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JP
Japan
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magnetic
film
alloy
insulating film
thin
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Application number
JP31153791A
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English (en)
Inventor
Osamu Ishikawa
理 石川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板上に下部磁性膜,コイル導体及び上部磁
性膜が絶縁膜を介して順次積層されてなる薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、前記下部磁性膜が飽和磁束密度9000ガ
ウス以上の結晶合金,例えばFe−Ga−Si−Ru,
Fe−Al−Si等合金のような結晶質合金からなる軟
磁性膜であり、前記上部磁性膜がCo系非晶質合金,例
えばCo−Zr−Pd系非晶質合金からなる軟磁性薄膜
であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 【効果】 高い再生出力とオーバーライト特性を付与す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオフロッピ
ーディスク等に情報を書き込みあるいは読み出しするの
に好適な薄膜磁気ヘッドに関し、詳細には磁気回路を構
成する磁性膜の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、磁気テープや磁気ディスク等の
磁気記録媒体に情報を高密度に記録する装置として薄膜
磁気ヘッドが知られている。一方、情報の記憶手段であ
る磁気記録媒体は、上述の高密度記録化に伴って、高抗
磁力化の方向にある。従って、上記薄膜磁気ヘッドにお
いても、挟トラック化、挟ギャップ化を進める等構造上
の改善もさることながら、より一層の飽和磁束密度を有
する磁気コア材料の開発が望まれている。
【0003】従来、上記薄膜磁気ヘッドの磁性膜には、
Fe−Ni系合金が多用されている。しかしながら、F
e−Ni系合金の飽和磁束密度は8.8kG程度であ
り、近年要求されているレベルの高密度記録が可能な性
能を磁性膜に付与することができない。そこで、Fe−
Ni系合金よりも高い飽和磁束密度を有する、例えば、
Fe−Ga−Si−Ru,Fe−Al−Si系合金等の
ような結晶質軟磁性材料や、Co系非晶質合金のような
アモルファス非晶質軟磁性材料が開発されている。Fe
−Ga−Si−Ru,Fe−Al−Si系合金のような
結晶質合金は500℃以上でアニール処理を施すことで
良好な軟磁性を得ることができ、Co系非晶質合金は3
00℃程度でのアニール処理によって良好な軟磁性を得
ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高密度記録
化の為に磁気コア材料として例えば、Fe−Ga−Si
−Ru,Fe−Al−Si系合金のような結晶質合金を
用いた場合、これらの合金は良好な軟磁性を得るために
500℃以上でアニールを行う必要があるため、コイル
導体間に介される層間絶縁膜は少なくともアニール温度
以上の温度までの耐熱性が要求される。従って、層間絶
縁膜として、SiO2 ,Al2 3 等のスパッタ形成の
できる無機材料を使用せざるを得ない。
【0005】ところが、これら無機材料で層間絶縁膜を
形成した場合、感光性の有機絶縁膜で層間絶縁膜を形成
した場合と比較して、次のような問題点がある。先ず、
コイル導体間に良好な膜質を保ったまま層間絶縁膜をス
パッタリングを用いて形成しようとした場合、コイル導
体の形状が巻き線状であるため、コイル導体の巻きピッ
チを感光性の有機絶縁膜を用いた場合よりも、広くとる
必要がある。何故なら、スパッタによって凹部に均質な
膜を形成することは難しく、特に膜厚と凹部の寸法が同
じであると均質な膜を形成することは更に困難となるた
めである。従って、同一磁路長の薄膜ヘッドにおいて無
機材料を層間絶縁膜に使用すると、感光性の有機絶縁膜
を使用した場合に比較して、コイルの巻き数が減少す
る。これは、再生時の出力の低下に繋がり、好ましくな
い。
【0006】よって、無機材料を層間絶縁膜として使用
する場合、ドライエッチングプロセスによって成型せざ
るを得ない。しかしながら、この層間絶縁膜の厚みは少
なくても数μmあり、ドライエッチングで形成するには
時間がかかり、量産性に問題がある。
【0007】一方、磁気コア材料として、例えばCo−
Zr−Pd系等に代表されるCo系非晶質合金を用いた
場合、これらは300℃程度でのアニールによって良好
な軟磁性を得ることができるので、層間絶縁膜として、
感光性の有機絶縁膜の使用が可能である。しかしなが
ら、これらの材料は熱的に純安定であるためにヘッドフ
ォトプロセス工程において生ずる熱履歴により磁気特性
に劣化が生じやすい。特に、上記有機絶縁膜の特性を安
定化させるために行う熱処理時に劣化が生じやすいた
め、下層磁性膜に非晶質合金を用いた場合の劣化は激し
く、そのまま薄膜磁気ヘッドを形成すると、再生時の出
力の低下を起こす。
【0008】これらの問題を解決する一案として、特開
平2─308408に見られるように、下層磁性膜を
Fe−Ni系合金とし、上層磁性膜をCo系非晶質合金
を使用したものや、Co系非晶質合金とFe−Ni系合
金の多層膜を上層磁性膜とした薄膜磁気ヘッド等が考案
されていた。下層磁性膜をFe−Ni系合金とし、上層
磁性膜をCo系非晶質合金を使用した薄膜磁気ヘッド
は、従来のFe−Ni系合金のみを用いた薄膜磁気ヘッ
ドと比較して再生出力は同等であるが、磁性膜にCo系
非晶質合金のみを用いたものと比較するとオーバーライ
ト特性が低下することがわかった。
【0009】本発明は、かかる実情を鑑みて提案された
ものであり、磁気回路を構成する磁気薄膜の磁気特性が
向上し、再生出力を低下することなく、オーバーライト
特性の向上した薄膜磁気記録ヘッドを提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、基板上に下部磁性膜,コイル導体及び
上部磁性膜が絶縁膜を介して順次積層されてなる薄膜磁
気ヘッドにおいて、前記下部磁性膜が、飽和磁束密度9
000ガウス以上の例えばFe−Ga−Si−Ru,F
e−Al−Si系合金のような結晶質合金からなる軟磁
性薄膜であり、前記上部磁性膜がCo系非晶質合金から
なる軟磁性薄膜であることを特徴とするものである。
【0011】
【作用】Fe−Ga−Si−Ru,Fe−Al−Si系
合金のような結晶質合金,Co系非晶質合金のような軟
磁性材料は、飽和磁気密度が9kG以上であり、Fe−
Ni系合金(飽和磁束密度8.8kG)と比較して大き
いため、磁性薄膜の磁気特性を向上させることができ
る。
【0012】また、Fe−Ga−Si−Ru,Fe−A
l−Si系合金のような結晶質合金を下部磁性膜とし、
Co系非晶質合金を上部磁性膜とすることで、層間絶縁
膜に感光性の有機材料を使用した場合でも、熱履歴によ
る特性の劣化が起こることはない。
【0013】
【実施例】以下、本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの実
施例について図面を参照しながら、説明する。
【0014】実施例 1 図1に本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一実施例を示
す。本実施例の薄膜磁気ヘッドは、図1に示すように、
基板1上にAl2 3 膜2,下部磁性膜3が形成され、
さらに下部磁性膜3上にギャップ絶縁膜4が形成されて
いる。また、ギャップ絶縁膜4上には第1の絶縁膜5が
形成されている。
【0015】上記第1の絶縁膜5の上には、第1のコイ
ル導体6が形成され、さらに第2の絶縁膜7を介して第
2のコイル導体8が形成されており、その上には第3の
絶縁膜9が形成されている。そして、第3の絶縁膜9の
上には、上部磁性膜10が被着形成されている。
【0016】本実施例では、上記基板1として、非磁性
基板であるAl2 3 TiCセラミックを使用したが、
他のセラミックやNi−Znフェライト,Mn−Znフ
ェライト等の強磁性酸化物基板を使用しても良い。ギャ
ップ絶縁膜4はバックギャップ部を除いた下部磁性膜3
上に形成されており、SiO2 ,Al2 3 等が使用で
きる。
【0017】この時、上記下部磁性膜3の材質として
は、飽和磁束密度が9000ガウス以上、透磁率が膜厚
3μm,周波数1MHzの時に400以上の特性を有す
るもので、前述のように、Fe−Ga−Si−Ru,F
e−Al−Si系合金等が挙げられる。これらは、前述
のように成膜後500℃以上でのアニール処理を施すこ
とによって、上記のような特性を得ることができるた
め、これらの膜をスパッタ法にてAl2 3 膜2上に形
成し、成膜後500℃以上でのアニール処理を施し、ド
ライエッチング等の手法を用いて所定の形状にエッチン
グする。この工程においては、Al2 3 TiCセラミ
ック等よりなる基板1,Al2 3 膜2及びFe−Ga
−Si−Ru,Fe−Al−Si系合金等よりなる下部
磁性膜3が積層されている状態であり、これらは耐熱性
が高いため、500℃以上でのアニール処理がこれらの
特性に影響を及ぼすことはない。
【0018】また、下部磁性膜3と第1のコイル導体6
の絶縁を図るために、ギャップ絶縁膜4上にはフロント
ギャップ部やバックギャップ部を除いて感光性の有機材
料よりなる第1の絶縁膜5が形成されている。この絶縁
膜5は、通常、パターニングした後、特性を安定化させ
るために熱処理を行う。この工程においては、Al2
3 TiCセラミック等よりなる基板1,Al2 3
2,Fe−Ga−Si−Ru,Fe−Al−Si系合金
等よりなる下部磁性膜3及び感光性の有機材料よりなる
絶縁膜5が積層されている状態である。基板1,Al2
3 膜2,下部磁性膜3は上述のように、高温下でのア
ニール処理が可能なため、絶縁膜5の熱処理によって、
その特性に影響を受けることはない。
【0019】上記第1の絶縁膜5の上には、Cuあるい
はAl等の導電金属材料よりなる第1のコイル導体6
が、所定の間隔をもって複数ターン(本実施例では3タ
ーン)を有する渦巻状に形成されている。このコイル導
体6は、上記金属材料を第1の絶縁膜5に電界メッキを
施すことにより形成する。さらに、上記第1のコイル導
体6を被覆するように感光性の有機絶縁膜よりなる第2
の絶縁膜7が被着形成され、第1の絶縁膜5と同様に熱
処理を施す。第2のコイル導体8は、上記第1のコイル
導体6と同一の巻回方向を有し、上記第2の絶縁膜7に
形成されたコンタクト窓部11を介して上記第1のコイ
ル導体6と電気的に接続された状態で形成されている。
この第2のコイル導体8も渦巻状で、この例では3ター
ンを有している。従って、これら第1のコイル導体6と
第2のコイル導体8を合わせて6ターンのスパイラル2
層重ね巻線構造となっている。なお、これらコイル導体
としては、前述のスパイラル多層巻線構造に限られず、
ヘリカル型,ジグザグ型等、如何なる巻線構造であって
もよい。
【0020】第3の絶縁膜9は、上記第2のコイル導体
8の上に、上記第1の絶縁膜5と同様に上部磁性膜10
との絶縁を図るために形成されている。これも、第1の
絶縁膜5,第2の絶縁膜7と同様に熱処理を施す。
【0021】そして、第3の絶縁膜9の上には、上記非
磁性基板よりなる基板1との共働で磁気回路を構成する
上部磁性膜10が被着形成されている。この時、上部磁
性膜10の材質としては、飽和磁束密度が9飽和磁束密
度が9000ガウス以上、透磁率が膜厚3μm,周波数
1MHzの時に400以上の特性を有するもので、例え
ばCo−Zr−Pd系非晶質合金等が挙げられる。Co
−Zr−Pd系非晶質合金は、前述のように300℃程
度でのアニール処理を施すことによって、上記のような
特性を得ることができる。そのため、Co−Zr−Pd
系非晶質合金の膜をスパッタ法にて第3の絶縁膜9上に
形成し、成膜時に300℃程度の温度下での回転磁場中
アニール等のアニール処理を施し、ドライエッチング等
の手法を用いて所定の形状にエッチングする。
【0022】この工程においては、Al2 3 TiCセ
ラミック等よりなる基板1,Al2 3 膜2,Fe−G
a−Si−Ru,Fe−Al−Si系合金等よりなる下
部磁性膜3,感光性の有機材料よりなる絶縁膜5,感光
性の有機材料よりなる絶縁膜7を介してCuあるいはA
l等の導電金属材料よりなるコイル導体6及び8,感光
性の有機材料よりなる絶縁膜9,及び上部磁性膜10が
積層された状態である。基板1,Al2 3 膜2,下部
磁性膜3は上述のように、高温下でのアニール処理が可
能なため、300℃付近で上部磁性膜10のアニール処
理を行っても、その特性に影響を受けることはない。一
方、有機材料よりなる絶縁膜5,7,9においても、上
部磁性膜10のアニール処理温度が低いことから、無理
な熱履歴を受けることはない。
【0023】ところで、この上部磁性膜10の形状であ
るが、上記各コイル導体6,8の渦巻の中央部から、基
板1の磁気記録媒体対接面近傍に跨がって被着形成さ
れ、上記渦巻の中央部では、各絶縁膜5,7,9に設け
られた窓部12を介して基板1と接続され、バックギャ
ップを構成するとともに、磁気記録媒体対接面近傍では
ギャップ絶縁膜4を挟んで基板1と対向し、作動ギャッ
プを構成するようになっている。
【0024】さらにまた、図示していないが、通常は上
述のコイル導体6,8や上部磁性膜10等により構成さ
れる磁気回路部を保護し磁気記録媒体に対する当たりを
確保するための保護板が、低融点ガラス等を接着剤とし
て融着接合されている。
【0025】そこで、実際に下部磁性膜3をFe−Ga
−Si−Ru系合金(飽和磁束密度9000ガウス以
上)、上部磁性膜10をCo−Zr−Pd系合金とし
て、上述の構成を有する薄膜磁気ヘッドを作成してサン
プル1とし、また下部磁性膜3にFe−Ni系合金(飽
和磁束密度8800ガウス)を使用した他は同様の構成
の薄膜磁気ヘッドを作成して比較サンプルとして、これ
らの飽和磁化とオーバーライト特性の測定を行った。そ
の結果、本実施例を適用したサンプル1ではオーバーラ
イト特性が−36dB、比較サンプルでは−30dBで
あり、サンプル1の方がオーバーライト特性が−6dB
高かった。
【0026】以上のように、本実施例の薄膜磁気ヘッド
においては、上記下部磁性膜3がFe−Ni系合金より
も高い磁束飽和密度を有するFe−Ga−Si−Ru,
Fe−Al−Si系合金等の結晶質合金からなる軟磁性
薄膜であり、上記上部磁性膜10が、Fe−Ni系合金
よりも高い磁束飽和密度を有するCo−Zr−Pd系等
のCo系非晶質合金からなる軟磁性薄膜により構成され
ているため、高い飽和磁束密度を有する。また、その製
造工程においては、下部磁性膜3を構成するFe−Ga
−Si−Ru,Fe−Al−Si系合金等に充分な高温
下でのアニール処理を行うことが可能であり、また、上
記絶縁膜5,7,9の熱処理時に熱劣化を受けることは
ない。一方、上部磁性膜を構成するCo−Zr−Pd系
等のCo系非晶質合金等は、各絶縁膜5,7,9に無理
な熱履歴を懸けることの無い温度でのアニール処理によ
って良好な軟磁性を得ることが可能である。また、上記
絶縁膜5,7,9を感光性の有機材料としているため、
コイル導体6,8等を形成する上でも有利である。従っ
て、高い再生出力を得ることができ、また、上下層とも
高い飽和磁束密度を有するので優れたオーバーライト特
性を示す。
【0027】実施例 2 図2に、本発明の他の実施例による薄膜磁気ヘッドの断
面図を示す。図2において、図1と同様に、Al2 Ti
3 セラミック等よりなる基板1上に、Al2 3
2、Fe−Ga−Si−Ru,Fe−Al−Si等の合
金からなる下部磁性膜3、SiO2 ,Al2 3 等のギ
ャップ絶縁膜4が形成されている。また、ギャップ絶縁
膜4上には第1の絶縁膜5,第1のコイル導体6が形成
され、さらに第2の絶縁膜7を介して第2のコイル導体
8が形成されており、その上には第3の絶縁膜9が形成
されている。各コイル6,7及び各絶縁膜5,7,9は
実施例1と同様に形成されている。
【0028】ここで、第3の絶縁膜9の上に形成される
上部磁性膜13は、Co−Zr−Pd系等のCo系非晶
質合金からなる軟磁性膜13aとFe−Ni系合金より
なる軟磁性膜13bの2種類の材料により構成されてい
る。軟磁性膜12aは、Co−Zr−Pd系等のCo系
非晶質合金をスパッタ法により第3の磁性膜9上に形成
し、300℃程度の温度下で回転磁場中アニール等のア
ニール処理を施し、ドライエッチングを用いて形成す
る。軟磁性膜12bは、Fe−Ni系合金を電解メッキ
を用いて上記軟磁性膜12a上に形成する。なお、これ
らの軟磁性膜12a,12bの形状は、実施例1の上部
磁性膜10と同様である。
【0029】本実施例による形状の薄膜磁気ヘッドにお
いても、実施例1のヘッドと同様、ヘッド形成工程での
熱履歴による劣化が無いこと、絶縁膜5,7,9に感光
性の有機材料を使用できることから、Fe−Ni系合金
にて磁性膜を作成した薄膜磁気ヘッドと同様の再生出力
を得ることができ、また、上下層とも高い飽和磁束密度
を有するので優れたオーバーライト特性を示す。
【0030】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気回路を構成する磁
性薄膜のうち、下部磁性膜を飽和磁束密度が9000ガ
ウス以上の結晶質合金、例えばFe−Ga−Si−R
u,Fe−Al−Si系合金等の結晶質合金とし、上部
磁性膜を例えばCo−Zr−Pd系等のCo系非晶質合
金としているので、飽和磁束密度が大幅に向上し、優れ
たオーバーライト特性を得ることができる。また、ヘッ
ド形成工程での熱履歴による劣化が無いこと、層間絶縁
膜に感光性の有機材料を使用できることから、Fe−N
i系合金にて磁性膜を作成した薄膜磁気ヘッドと同様の
再生出力を得ることができる。
【0031】また、本発明によれば、薄膜磁気ヘッドの
製造プロセスの変更は必要なく、生産効率の低下や精度
の低下の心配はない。よって、本発明の工業的価値は非
常に高いものと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一実施例を
示す断面図である。
【図2】本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの他の実施例
を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・・・・基板 3・・・・・・下部磁性膜 6,8・・・・コイル導体 10,12・・上部磁性膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に下部磁性膜,コイル導体及び上
    部磁性膜が絶縁膜を介して順次積層されてなる薄膜磁気
    ヘッドにおいて、 前記下部磁性膜が飽和磁束密度9000ガウス以上の結
    晶質合金からなる軟磁性薄膜であり、前記上部磁性膜が
    Co系非晶質合金からなる軟磁性薄膜であることを特徴
    とする薄膜磁気ヘッド。
JP31153791A 1991-10-31 1991-10-31 薄膜磁気ヘツド Pending JPH05128440A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 19991026