JPH05217116A - 狭い幅のヨークを備えた薄膜磁気ヘッド - Google Patents

狭い幅のヨークを備えた薄膜磁気ヘッド

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JPH05217116A
JPH05217116A JP4299861A JP29986192A JPH05217116A JP H05217116 A JPH05217116 A JP H05217116A JP 4299861 A JP4299861 A JP 4299861A JP 29986192 A JP29986192 A JP 29986192A JP H05217116 A JPH05217116 A JP H05217116A
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JP
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yoke
thin film
width
magnetic head
film magnetic
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JP4299861A
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English (en)
Inventor
Edgar M Williams
エム. ウイリアムズ エドガー
Peter G Bischoff
ジー. ビショッフ ピーター
Shinichi Akoo
シンイチ アコオ
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Read Rite Corp
Original Assignee
Read Rite Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/3116Shaping of layers, poles or gaps for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. for shielding, contour effect, equalizing, side flux fringing, cross talk reduction between heads or between heads and information tracks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜磁気ヘッドのポプコーン雑音を最小に
し、高周波応答を改善し、またヘッドの回路効率を増大
させる。 【構成】 磁気ヨーク構造を構成する磁性層P1及びP
2は一端が後端結合部20により接合され、他端に変換
ギャップGを規定し、その間に電気コイル構造体14が
設けられている。ヨーク構造の幅は約5乃至58ミクロ
ンの範囲内、好ましくは約30ミクロンであり、ヨーク
構造の幅に対する後端結合部20から変換ギャップGま
で高さの比で表すアスペクト比は約2:1乃至22:1
の範囲内、好ましくは約4.3:1である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッド、特に
薄膜ヘッドの磁気ヨークの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、ディスクドライブの
ようなデータプロセッサに広く使用されている。代表的
な薄膜ヘッドは、とりわけ、非磁性のセラミック基材、
ヨークを形成する第1及び第2磁性層、及び導電性コイ
ルよりなっている。ヨーク中に生じる磁束は導電性コイ
ルの電流と相互作用を行って、読み書きモードの間にデ
ータ信号の変換を行う。図1に示すように、従来は第1
磁気ヨーク層P1が基材の上に実質的に平坦な層として
形成され、第2磁気ヨーク層P2がP1層上に間隔をお
いて形成され、両磁性層P1及びP2の間には電気コイ
ルが設けられている。後端結合部を形成するために、P
1層とP2層の間の接触を許容する経路(via)が設け
られている。データ信号の読み書きの間に磁気媒体と互
いに対面するヨーク構造の端部にある2つの極の先端の
間には、絶縁層が変換ギャップを作っている。
【0003】薄膜ヘッドを使用しているときに経験され
るひとつの問題は、ポプコーン雑音(popcorn noise)
として知られているヘッドの緩和雑音(head relaxatio
n noise)であり、これはヨークの素材に本来備わって
いる磁区(magnetic domain)に関連している。この雑
音は処理されるデータ信号に有害な影響を与える雑音ス
パイクとして表れる。雑音のレベルは電気コイルの巻線
と並んだ磁壁(domain wall)の長さに比例する。品質
を落とす雑音を減少させて信号対雑音比を改善すること
は大いに望ましい。
【0004】特に高周波への適用の場合に考慮されるべ
き他の要因は、回路のインダクタンスの大きさに関連し
ているヘッドの回路効率(circuit efficiency)であ
る。低いインダクタンスは回路効率の改善という結果を
もたらす。
【0005】雑音の問題を減少させてヘッドの作動効率
を改善するために、絶えざる努力がなされている。19
91年4月のピッツバーグにおけるインターマグ会議
(Intermag Conference in Pittsburgh)で配布され、
「薄膜ヘッドのポプコーン雑音の研究」("A Study of
Popcorn Noise for Thin Film Head", K. Morikawa eta
l.)と題されたアブストラクトは、ヨーク幅を狭くする
こと及び/またはヨークに使用するFe-Ni磁性材料のFe
組成を変えることによりポプコーン雑音を減少させるや
り方について述べている。このアブストラクトは、ポプ
コーン雑音を70%減少させるためにヨークの幅を17
0μmから80μmに変えることを述べている。薄膜ヘッ
ドにおける雑音緩和を論じている他の記事が、K. B. Kl
assen 他によるアブストラクト、IEEE Trans. Magn. MA
G-25, 3212-3214 (1989)に見出される。これらの従来技
術の薄膜ヘッドはまだ少なからぬレベルのポプコーン雑
音を経験しており、またヘッドを通して処理される信号
に不利な影響を及ぼす比較的高いインダクタンスにより
特徴付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポプ
コーン雑音の大幅な減少を伴って作動する薄膜磁気ヘッ
ドを提供することである。
【0007】本発明の他の目的は、改善された高周波応
答特性(high frequency response)を伴う低いインダ
クタンスを有する薄膜磁気ヘッドを提供することであ
る。
【0008】本発明の他の目的は、好ましくない磁区配
列に起因するヘッド性能の低下が最小となる薄膜磁気ヘ
ッドを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、薄膜磁
気ヘッドは、5から58マイクロメータすなわちミクロ
ン(μm)の範囲の幅を有する、非常に狭い幅の磁気ヨ
ークにより形成される。このヨーク幅はヨークの磁性材
料の磁区の不整合(misalignment)が最小であることを
確実にするのに臨界的(critical)である。
【0010】本発明の好ましい実施例では、薄膜ヘッド
のヨーク構造は、後端結合部(backclosure)から延び
てヨーク構造の幅を描く実質的に平行な両側を有する幅
狭な方形部分、この方形部分から延びる台形の部分、及
び変換ギャップを含む短い極片部分により作られてい
る。台形部分及び短い部分は概略漏斗形状である。好ま
しい実施態様では、狭い方形の部分は、平行な両側の間
で測って、約30μmの幅を有している。この薄膜ヘッ
ドは約130μmの全体的高さを有しており、42巻の
コイルがヨーク構造を取り囲んでいる。この実施態様で
は、明記した臨界的寸法を有する新規なヨークデザイン
の何回かのテストの間に測定したところ、ポプコーン雑
音は実質的に除去されて回路の効率が大幅に改善される
ことがわかった。
【0011】
【発明の作用及び効果】読み書きモードの間にヨーク中
に生じる変化する磁束を介して、磁気媒体に記録された
磁気信号は導電性コイルの電流信号に変換され、あるい
は導電性コイルの電流信号は磁気媒体の磁気信号に変換
される。
【0012】本発明による臨界的寸法を有する新規なヨ
ークデザインによれば、ポプコーン雑音は実質的に問題
とならない程度にまで改善される。また、本発明による
非常に狭いヨーク幅及びその結果による磁気ヨークの容
積の減少の結果として、磁性材料の使用量は従来技術に
比して大幅に削減され、回路のインダクタンスは減少す
る。これにより、より少ない立上り時間が得られ、また
回路の共振及び高周波応答特性、従って回路の作動効率
の本質的な改善も実現される。
【0013】
【実施例】本発明は、図面を参照して、詳細に説明され
る。図1に示すように、代表的な薄膜ヘッドは第1パー
マロイ層P1及び第2パーマロイ層P2よりなる磁気ヨ
ークにより形成されている。セラミック基材10の仕上
げを施された(polished)面上を覆うアルミナのアンダ
ーコート上に形成された非常に薄いパーマロイのシード
層(seed layer)を覆って、P1層が付着(deposit)
される。次いで、変換ギャップGを形成する酸化アルミ
ニウムの第1絶縁層12が付着される。次いで、例とし
て2層で図示した電気コイル構造体14が、写真石版術
のマスキング技法(photolithography masking techniq
ue)及び化学エッチングにより形成され規定される。絶
縁層16及び18がコイル構造体14を覆って付着さ
れ、コイル構造体を磁性層P1及びP2から絶縁する。
ヘッド回路に対するコイルアセンブリの電気的接続を許
容するための経路が設けられる。P2層が、後端結合部
20においてP1層と接触して連続した磁束路が形成さ
れるように、付着され形成される。次いで、薄膜ヘッド
が形成される空気支持スライダすなわち基材の機械加工
及びラッピングの間の構造的強度及び保護を与えるため
に、保護絶縁層(図示せず)が、例えば高周波スパッタ
リングにより、ヘッド構造を覆って付着される。読み書
きモードの間にヘッドとの間でデータ信号を導くため
に、接続パッド(bonding pad)、内部連結(interconn
ect)及び配線が設けられる。
【0014】本発明では、P1及びP2層よりなるヨー
ク構造は、約5乃至58μmの範囲の幅で形成されてい
る。我々は約30μmの幅で、所望の電気的特性を失う
ことなしにポプコーン雑音が減少することを見出した。
図2に示す本発明の好ましい実施態様では、ヨークは約
30μmの幅を描く両側、後端結合部から変換ギャップ
Gまでを測った約130μmのヨーク高さ、及び42巻
のコイルを有している。P1及びP2層先端の極片部分
の幅は、一方P1Wは20μmであり、他方P2Wは10μmで
ある。この形状により、ポプコーン雑音は効果的に減少
された。これらの特定の寸法を有する新規なヘッドデザ
インで行われたテストでは、10,000回の読み書き
サイクルの間にただ1回の雑音スパイクが検出されたの
みであり、これは本質的に雑音スパイクのおそれがない
とみなされる。同じ一連のテストの間に、60μm及び
90μmの幅、及び100〜120μmの高さを有するヨ
ークデザインでは、10,000回の読み書きサイクル
につき22回に達する雑音スパイクを経験した。
【0015】ここに開示した非常に狭いヨーク幅及びそ
の結果による磁気ヨークの容積の減少の結果として、回
路のインダクタンスが減少する。逆電圧(back voltag
e)はインダクタンスに比例するので、低いインダクタ
ンスは低い逆電圧及び書き込み電流の立上り時間の減少
という結果を生じる。ここに開示したヨークデザインと
臨界的幅寸法を使用することにより、書き込み信号は事
実上雑音スパイクから解放され、より少ない立上り時間
が得られる。また、回路の共振及び高周波応答特性、従
って回路の作動効率の本質的な改善も実現される。
【0016】従来技術のヘッドは、代表的に、後端結合
部から変換ギャップの極端部まで測って約110μm〜
130μmのヨーク高さ、及び少なくとも60〜70μ
m、代表的には90〜170μmのヨーク幅で形成されて
いる。従来技術の薄膜ヘッドのヨーク構造は2未満の高
さ対幅のアスペクト比、例えば高さが110μm〜12
0μmで、幅が80〜170μm、を有している。従来技
術のパンケーキ型ヨーク構造で見出されるような広い幅
を備えた、このタイプの従来技術のデザインは、効果的
なヘッド回路の作動に実用上必要である以上の磁性材料
を必要とする。約30μmの幅で130μmの高さのヨー
クという本発明の好ましい実施態様を使用すれば、材料
の量は、代表的な従来技術のヘッドで使用される材料の
1/2よりずっと少ないまで減少される。ここで開示さ
れたヨークデザインのための寸法は、少ない材料の使用
を許容し、また最小限のすなわち実質的に問題とならな
いポプコーン雑音という利点を与える。これに加えて、
減少されたインダクタンスは、よい信号レベル及び書き
込み性能を維持しながら、改善された高周波応答を実現
する。非常に狭い幅のヨーク構造のおかげで、ヘッド性
能を低下させる好ましくない磁区配列は実用上除去され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 代表的な薄膜磁気ヘッドの概略的横断面図で
ある。
【図2】 本発明により作られた、薄膜磁気ヘッドの非
常に狭いヨーク部分を備えた新規なデザインを示す、部
分的に破断した平面図である。
【符号の説明】
10…基材、14…電気コイル、20…結合部、G…変
換ギャップ、P1,P2…磁性層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ジー. ビショッフ アメリカ合衆国 カルフォルニア州 95014 キューパティノ レイレーン 22215 (72)発明者 アコオ シンイチ 大阪府牧方市出口2丁目29−1−734

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性材料よりなる基材、 前記基材上に設けられ、後端結合部及び連続した磁路を
    形成するために互いに接触しかつその間に変換ギャップ
    を規定する第1及び第2磁性層を含む磁気ヨーク構造、
    及び前記両磁性層及びの間に設けられて前記ヨーク構造
    から電気的に絶縁された電気コイルよりなる薄膜磁気ヘ
    ッドにおいて、 前記ヨーク構造の幅が約5乃至58ミクロンの範囲内に
    あることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記ヨーク構造の幅が約30ミクロンで
    ある請求項1の薄膜磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記結合部から前記変換ギャップまで測
    った前記ヨーク構造の高さが、前記ヨークの幅の少なく
    とも2倍である請求項1の薄膜磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記ヨーク構造の高さが約110ミクロ
    ンである請求項3の薄膜磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記ヨーク構造に関する幅と比較測定し
    た高さを意味するアスペクト比が、約2:1乃至22:
    1の範囲内にある請求項1の薄膜磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記アスペクト比が約4.3:1である
    請求項5の薄膜磁気ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記両磁性層がパーマロイ材よりなる請
    求項1の薄膜磁気ヘッド。
JP4299861A 1991-11-12 1992-11-10 狭い幅のヨークを備えた薄膜磁気ヘッド Pending JPH05217116A (ja)

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US78993491A 1991-11-12 1991-11-12
US07/789,934 1991-11-12

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US (1) US5255142A (ja)
EP (1) EP0541943A2 (ja)
JP (1) JPH05217116A (ja)
KR (1) KR930010862A (ja)
CN (1) CN1074307A (ja)

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