JPH0528437A - 磁気抵抗効果型再生ヘツドを有する複合型磁気ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気抵抗効果型再生ヘッドのインダクティブ
型記録ヘッドによる再生特性の不安定を改善する。 【構成】 磁気ギャップが形成された薄膜磁気コアを有
するインダクティブ型薄膜磁気ヘッドとその磁気ギャッ
プを再生磁気ギャップとする磁気抵抗効果型再生ヘッド
とを有して成る磁気抵抗効果型再生ヘッドを有する複合
型磁気ヘッドに於て、その下層薄膜磁気コア１１の主た
る磁区をほぼ磁気ギャップのトラック幅方向と直交する
方向に予め揃えておく。

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（ＭＲ）型
再生ヘッドを有する複合型磁気ヘッド、特に、いわゆ
る、１ギャップ型のこの種の複合型磁気ヘッドに係る。

【０００２】

【従来の技術】各種磁気記録媒体に対する記録、再生ヘ
ッド、例えばハードディスクに対する浮上型磁気ヘッド
に於て、その小型高精度、更に量産性の利点から薄膜ヘ
ッドが広く用いられている。

【０００３】この薄膜ヘッドとしては、例えば、図５に
その平面図を示し、図６に図５のＡ−Ａ線上の断面図を
示すように、その記録及び再生を共通の誘導型（インダ
クティブ型）薄膜ヘッドによって構成するものがある。

【０００４】この場合、例えば、回転するハードディス
クとの間に生ずる空気流によって浮上するスライダー或
いはこのスライダーに取着される基体２１上に、高透磁
率軟磁性の下層の薄膜磁気コア１１が所定のパターンに
形成され、これの磁気記録媒体との対接ないしは対向面
１、即ち浮上型スライダーのいわゆるＡＢＳ面（エアー
・ベアリング・サーフェス）に臨む部分上にＳｉＯ₂ 等
のスペーサーとなる所要の厚さの非磁性層１０を介して
同様に高透磁率軟磁性の上層の薄膜磁気コア１２が形成
される。

【０００５】このようにして、下層及び上層の薄膜磁気
コア１１及び１２の、磁気記録媒体との対接ないしは対
向面に臨んで非磁性層１０の厚さによってそのギャップ
長が規定された記録再生に供する磁気ギャップｇが形成
される。

【０００６】このような構成に於て、下層及び上層の薄
膜磁気コア１１及び１２は、その磁気ギャップｇの形成
部以外に於ては、両者間に厚い非磁性絶縁層１３が介在
されるが、両コア１１及び１２は、その後方部に於て、
この非磁性絶縁層１３が１部除去されて、磁気的に結合
され、両薄膜磁気コア１１及び１２によって磁気ギャッ
プｇを含む閉磁路が形成されるようになされる。そして
この閉磁路に磁気的に結合して例えば薄膜コイルによる
ヘッド巻線１４が配置される。このような構成によって
通常磁気ギャップｇのギャップ長即ち、トラック幅Ｗ _T
は、その磁気ギャップｇを形成する前方端に於て、下層
の薄膜磁気コア１１が上層の薄膜磁気コア１２より幅狭
に形成されて、この下層の薄膜磁気コア１１の幅によっ
てトラック幅が規制設定されている。

【０００７】このような記録及び再生を同一のインダク
ティブ型薄膜ヘッドによって構成するようにする場合、
特に、その再生出力の向上をはかるためには、トラック
幅Ｗ _T に応じて前方即ち磁気ギャップｇの形成部に於
て、幅狭に形成された下層の薄膜コア１１に於ては、こ
れが出来るだけ信号磁界に対して高透磁率を示す磁区構
成をとることが望まれる。

【０００８】このことはトラック幅Ｗ_T が狭小化され、
トラックの線密度の向上がはかられる場合に於て、より
その高透磁率化の必要性が高くなる。

【０００９】このため、この種の薄膜ヘッドに於ける薄
膜磁気コア１１は、図７にその磁区構造即ち磁区パター
ン図を示すように、主たる磁区方向がトラック幅方向に
出来るだけ揃えられるようになされて、トラック幅方向
を直交する方向、即ち作動磁気ギャップｇの深さ方向に
磁気記録媒体例えばハードディスクから与えられる信号
磁界Ｈ_S に対して高透磁率を示すように構成される。

【００１０】一方、薄膜磁気ヘッドに於て、特にその再
生感度の向上をはかる上で、その磁気記録は、インダク
ティブ型薄膜ヘッドによって行い、その磁気記録媒体か
らの記録の読み出し、即ち、再生をＭＲ型薄膜磁気ヘッ
ドによって行うようにした薄膜磁気ヘッドがある。

【００１１】この種のインダクティブ型記録ヘッドとＭ
Ｒ型再生ヘッドとの組合せによる複合型ヘッド構成をと
る場合、それぞれの記録磁気ギャップと再生磁気ギャッ
プが設けられたいわゆる２ギャップ型構成が一般に採ら
れる。

【００１２】この場合、そのインダクティブ型薄膜ヘッ
ドとＭＲ型薄膜ヘッドとが積層されて形成され、両ヘッ
ドの磁気ギャップは出来るだけ近接して配置するように
なされて、磁気ヘッドがそのアクチュエータによって例
えばハードディスクの中心部のトラックに持ち来された
場合と外周部のトラック上に持ち来された場合とで出来
るだけ両磁気ギャップ間でトラックずれが発生すること
がないようにしている。

【００１３】然し乍ら、このようにした場合に於ても、
そのギャップ位置が相違することから再生時のトラック
位置と記録トラックが位置ずれを生じ、クロストークの
問題、再生出力の低下等の問題が発生する。

【００１４】このような不都合を回避するものとして、
図１にその略線的拡大平面図を示し、図２に図１のＡ−
Ａ線上の断面図を示すように、非磁性基体２１例えば、
上述したようにハードディスクとの相対的移動による空
気流によって浮上するスライダー或いはこれに取付けら
れる基体上に下層の薄膜磁気コア１１を所定のパターン
に形成し、その前方即ち磁気記録媒体との対接ないしは
対向面１に臨んで、所要の間隔即ち、所要のギャップ長
を有する磁気ギャップｇを形成し、後方側に於て、下層
の薄膜磁気コア１１と磁気的に結合する第２の薄膜磁気
コアを積層して形成し、この第１及び第２の薄膜磁気コ
ア１１及び１２によって磁気ギャップｇを含む閉磁路を
形成して、この閉磁路に磁気的に結合して、例えば薄膜
コイルよりなるヘッド巻線１４が施されたインダクティ
ブ型薄膜磁気ヘッドを構成する。

【００１５】そして、このインダクティブ型薄膜磁気ヘ
ッドを構成する下層及び上層の薄膜磁気コア１１及び１
２間に、これらコア１１及び１２を磁気シールド体とし
て、即ち磁気ギャップｇを再生磁気ギャップとして、こ
の磁気ギャップ内に一端が臨むようにＭＲ薄膜よりなる
ＭＲ感磁部１５を配置してＭＲ型薄膜磁気ヘッドを構成
するようにする。

【００１６】このような構成によるＭＲ型薄膜磁気ヘッ
ドに於ては、そのＭＲ感磁部１５の前方端及び後方端に
それぞれ磁気ギャップｇのトラック幅方向と直交するギ
ャップｇの深さ方向に所要のセンス電流を通電するため
の電極１６ａ及び１６ｂが電気的に接続されて構成され
る。

【００１７】又、ＭＲ感磁部１５を横切ってこのＭＲ感
磁部１５に所定のバイアス磁界を与えるバイアス導体１
７が配置され、このバイアス導体１７への通電によって
発生するバイアス磁界によってＭＲ感磁部１５に所要の
向きの磁化状態が得られるようにして、これの磁気抵抗
特性が直線性を示し、且つ、急峻な特性を示す領域に於
て動作するようになされている。

【００１８】このような１ギャップ型構成によるＭＲ型
磁気ヘッドとインダクティブ型磁気ヘッドによる複合型
磁気ヘッド構成をとる場合に於ても、その薄膜磁気コア
としては図７で説明したように、トラック幅方向に主た
る磁区構造即ち磁化容易軸が生じるように、その薄膜磁
気コア１１の成膜時に於て、外部磁界を与えるとか磁歪
を負とする組成に選定するなどの考慮がなされている。

【００１９】ところがこのような構成による１ギャップ
型のＭＲ型再生ヘッドを有する複合型磁気ヘッドに於
て、その再生を行う場合、その再生特性が不安定とな
る。即ち例えばハードディスク上に記録された同一の記
録情報に対して上述の１ギャップ型の複合磁気ヘッドの
ＭＲ型磁気ヘッドによって再生した場合、図８Ａに示す
出力波形が得られた状態に於て、同一のヘッドによって
インダクティブ型記録ヘッドによる記録動作を行った後
に、同様の記録情報を再生した場合、図８Ｂにその波形
図を示すように、その波形及び再生出力の大きさが変化
するという、不安定な再生特性を示す。

【００２０】このような１ギャップ型のＭＲ型再生ヘッ
ドを有する複合型磁気ヘッドに於てその再生が不安定と
なるのは、上述したように下層の磁気コア１２、即ちト
ラック幅Ｗ_T の規制を行うべくその前方の幅が狭小とさ
れたコアにおいて図７で示したようにその前方幅狭部に
於てもその幅方向に磁区が揃うように形成しても、本
来、この幅狭部に於ては形状異方性による反磁界によっ
てトラック幅Ｗ_T と直交する方向、即ちギャップｇの深
さ方向に磁区が安定しようとすることから、この薄膜磁
気コア１１がインダクティブ型記録ヘッドの磁路として
用いられたとき、このギャップｇの深さ方向に強い磁界
が与えられた場合、その方向に磁区が揃えられやすくな
り、この記録後、特にトラック幅を規制する前方の幅狭
部に於て図７に示すようなトラック幅方向にその主たる
磁区の向きが揃えられた状態に復帰されない場合が生
じ、これによって、その透磁率が記録後に於て不安定に
変動し、これが再生時に於けるＭＲ感磁部１５に対する
バイアス磁界に変動を来すことによることを究明した。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はＭＲ型再生ヘ
ッドを有する複合型磁気ヘッド、特に１ギャップ型複合
磁気ヘッドに於て、上述した記録後に於ける再生特性の
不安定性を回避し、再生特性の安定化をはかるようにす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明はその適用磁気ヘ
ッドの一例の略線的拡大平面図を図１に示し、図２に図
１のＡ−Ａ線上の断面図を示すように、磁気記録媒体と
の対接ないしは対向面１に臨んで狭トラック幅の下層薄
膜磁気コア１１と、これに比し幅広の上層薄膜磁気コア
１２とにより磁気ギャップｇが形成されたインダクティ
ブ型磁気ヘッドの、上記磁気ギャップｇ内に磁気抵抗効
果型（ＭＲ）感磁部が設けられて成る磁気抵抗効果型再
生ヘッドを有する複合型磁気ヘッドにおいて、少くと
も、下層薄膜コア１２の主たる磁区方向を、図３にその
パターン図を示すように、予めほぼ磁気ギャップｇのト
ラック幅方向と直交する方向即ち磁気ギャップｇの深さ
方向に沿うように成膜する。

【００２３】

【作用】上述の構成によれば、その磁気ギャップｇのト
ラック幅Ｗ_T を規制する幅狭の前方部を有する下層の薄
膜磁気コア１１に於て、その主たる磁区方向即ち磁化容
易軸方向を、予め本来安定な即ち最も静磁ポテンシャル
の小さい磁区状態に即ち、前方幅狭部の長手方向に沿う
磁気ギャップｇの深さ方向に磁気構造を選定したことに
よって、この薄膜磁気コア１１を、記録時のインダクテ
ィブ型ヘッドの記録磁路として、強い磁界が与えられた
場合に於ても、その磁界即ち記録磁界が排除された状態
では、磁区の向き即ち磁化容易軸方向が図３に示すポテ
ンシャルが小さい安定状態に確実に戻ることによって、
常にこの薄膜磁気コア１１に於ける透磁率が一定に保持
される。

【００２４】図４Ａと図４Ｂは、一定の記録情報がなさ
れた磁気記録媒体としてのハードディスク上の同一情報
に対して本発明による磁気ヘッドによって再生した場合
の初回の再生状態と、インダクティブ型薄膜磁気ヘッド
によって記録動作を行って後の再生状態との各再生出力
波形図を示す。これら図４Ａ及び図４Ｂを比較すること
によって明らかなように記録動作を行わしめた後に於て
も、殆どその出力に変化がみられない。

【００２５】これは記録後に於てもその磁区構造が常に
安定した状態に戻り、その透磁率が一定に保持されてい
ることによる。

【００２６】尚、実際上、薄膜磁気コアに於て、その磁
区と直交する方向の透磁率μが例えば１０００である場
合、磁区に沿う方向の透磁率μは、その１／１０の１０
０程度になるが、このように透磁率が低い状態で、再生
ヘッドとして用いられても実際上、その特性に影響が生
じない。即ち、再生ヘッドとしてのＭＲ型薄膜ヘッドに
於て、その下層及び上層薄膜磁気コアは、単に磁気シー
ルド体として動作されるものであり、実際上、これら薄
膜磁気コア１１及び１２はＭＲ薄膜に比して充分大なる
厚さの例えば数μｍに形成されることから、これが低透
磁率状態で用いられても磁気シールド体としての機能を
充分有し、これらシールド体の存在によって、解像度の
高い再生を行うことが出来る。

【００２７】そして記録時に於ては、これら、下層及び
上層の薄膜磁気コア１１及び１２は、記録磁界発生の磁
路として用いられるもので、その記録時には強い磁界を
発生させて、その記録を行うものであるので、この場合
に於てもその透磁率μは１００程度あれば、充分記録特
性を阻害することがない。

【００２８】

【実施例】図１〜図３を参照して本発明による磁気ヘッ
ドの一例を詳細に説明する。本発明に於ては、磁気記録
媒体との対接ないしは対向面１に臨んで、狭トラック幅
の下層薄膜磁気コア１１と、これに比し幅広の上層薄膜
磁気コア１２とにより磁気ギャップｇが形成されたイン
ダクティブ型薄膜磁気ヘッドの、その磁気ギャップｇ内
にＭＲ型感磁部１５が設けられて成るＭＲ型再生ヘッド
とを有してなるＭＲ型再生ヘッドを有する複合型磁気ヘ
ッドに於て、その少くとも下層薄膜磁気コア、即ち作動
磁気ギャップを形成する前方部に於て、狭小なトラック
幅Ｗ_T を規制するように幅狭に形成された薄膜磁気コア
１２の主たる磁区方向を、予めほぼ磁気ギャップｇのト
ラック幅方向と直交するつまり磁気ギャップｇの深さ方
向に揃えて成膜する。

【００２９】この磁気ヘッドに関して、更に詳細に説明
すると、基体２１上にＭＲ型薄膜磁気ヘッドとインダク
ティブ型磁気ヘッドを形成する。

【００３０】この場合、基体２１は例えば浮上型磁気ヘ
ッドに於ては浮上スライダー或いはこれに取付けられる
基体例えば非磁性のセラミック板或いはガラス板等より
なり、これの上に数μｍの厚さをもって例えばパーマロ
イより成る軟磁性薄膜を所要のパターンにいわゆるフレ
ームメッキにより形成するか、或いはスパッタ、蒸着等
による磁性薄膜の全面的形成後のリソグラフィ等の選択
的エッチングによって所要のパターンに形成する。そし
て、この下層の薄膜磁気コア１１の成膜に当ってこの第
２の薄膜磁気コア１２は、その先方部の磁気ギャップｇ
を形成する部分に於て、例えば５ないし６μｍ以下の狭
小なトラック幅Ｗ_T を設定するように、その幅Ｗ_T に対
応した狭小な幅に形成され、後方部に於ては幅広を有す
るパターンに形成する。

【００３１】そして、本発明にといては、特に少くとも
この下層の薄膜磁気コア１１の成膜に当って図３にその
磁区パターンを示すように、磁気ギャップｇの深さ方向
に磁区方向が揃うように、この方向に外部磁界を与えて
例えばフレームメッキ、スパッタ、蒸着を行うとか、例
えばこれと共に、磁歪系数が正の特性を有する薄膜を成
膜することによって形成する。

【００３２】そして、この薄膜磁気コア１１を覆ってＳ
ｉＯ₂ ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等の非磁性絶縁層１８を被覆し、こ
れの上にＭＲ薄膜によるＭＲ感磁部１５を被着形成す
る。

【００３３】このＭＲ感磁部即ち、ＭＲ薄膜は例えばＣ
ｏＦｅ，ＣｏＮｉ，ＣｏＦｅＮｉ等をスパッタして形成
し得る。

【００３４】そしてこのＭＲ感磁部１５の前方端及び後
方端のそれぞれに電気的に連結して、このＭＲ感磁部１
５にセンス電流を通電するに供する電極１６ａ及び１６
ｂをそれぞれ導電層のスパッタリングとその後のフォト
リソグラフィ等によるパターンエッチングによってパタ
ーン化して形成する。

【００３５】その後ＳｉＯ₂ ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等の非磁性絶
縁層１８を再び被着形成し、これの上にＭＲ感磁部１５
を横切ってバイアス導体１７を形成すると共に、ヘッド
巻線１４を例えば導電層の全面スパッタリング及びフォ
トリソグラフィによるパターンエッチング等によって形
成する。

【００３６】更にこれ等バイアス導体１７及びヘッド巻
線１４を覆って非磁性絶縁層１８を被覆し、下層の薄膜
磁気コア１１の後方部上の一部に窓開けを行い、これを
通じてこの下層の薄膜磁気コア１１に連接するように例
えばパーマロイより成る上層の薄膜コア１２を所定のパ
ターンに形成する。

【００３７】この場合、上層の薄膜磁気コア１２の前方
の幅は７ないし８μｍ以上に幅広とされるが、両コア１
１及び１２の前方端間にＭＲ感磁部１５の前方端が臨む
磁気ギャップｇが、下層薄膜磁気コア１１の前方の幅に
よって規定されたトラック幅をもって形成される。

【００３８】尚、ヘッド巻線１４の端子導出は、その一
端はこのヘッド巻線１４と同様に例えば後方に延長され
て導出し、他方の端子導出は例えば、ヘッド巻線１０を
形成して後、これの上に同様の絶縁層１８を形成して、
これの上にもう一層の導電パターンを絶縁層１８の一部
に形成した窓を通じて、ヘッド巻線１４の他端と電気的
に連結させることによって導出することが出来る。

【００３９】そして、このようにして形成された薄膜ヘ
ッドの表面をガラス等の保護膜１９によって被覆する。

【００４０】このような構成によれば下層及び上層の薄
膜磁気コア１１及び１２によって作動磁気ギャップｇを
含む閉磁路が形成され、これにヘッド巻線１４が巻装さ
れたインダクティブ型の記録ヘッドが構成されると共
に、その磁気ギャップｇ内に感磁部１５が臨むように形
成されたＭＲ型再生磁気ヘッドが構成される。

【００４１】即ち、このＭＲ型薄膜磁気ヘッドに於て
は、その下層及び上層薄膜磁気コア１１及び１２が磁気
シールド体として作用し、磁気記録媒体上の所定の記録
部よりの磁界を限定的にＭＲ感磁部１５に与えるように
して高解像度の再生が出来るような磁気ヘッドが構成さ
れる。

【００４２】そして、この場合、その狭小のトラック幅
Ｗ_T を規定する前方端に狭小な幅を有する下層の薄膜磁
気コア１１が、その主たる磁区がその前方幅狭部に於て
もその形状異方性磁界によって安定した磁区状態を形成
することが出来るその長手方向、即ちギャップの深さ方
向（トラック幅方向と直交する方向）に設定されている
のである。

【００４３】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、少くと
も幅狭前方部を有する薄膜磁気コア１１に於て、その磁
区状態を安定な状態、即ち、磁気ギャップｇの深さ方向
に設定するようにしたことによって、この薄膜磁気コア
１１が記録時の強い磁界が与えられた状態を経ても、記
録終了状態で、磁区状態を常に一定状態、つまり、その
磁区が磁気ギャップｇの深さ方向となる状態に復帰する
ので、再生に当って常に所定の透磁率を設定することが
出来る。したがってＭＲ感磁部に与えるバイアス導体１
７よりのバイアス磁界が、このＭＲ感磁部の近傍に存在
する薄膜磁気コア１１の透磁率の変動によって不安定に
変動することが回避され、常に記録時の履歴のない安定
した再生を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する磁気ヘッドの一例の略線的拡
大平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線上の断面図である。

【図３】本発明による磁気ヘッドの薄膜磁気コアの一例
の磁区パターン図である。

【図４】本発明の磁気ヘッドによる再生出力の記録動作
前及び記録動作後の各再生出力波形図である。

【図５】従来のインダクティブ型記録再生薄膜ヘッドの
略線的拡大平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線上の断面図である。

【図７】従来の薄膜ヘッドの磁区パターン図である。

【図８】従来の磁気ヘッドによる記録動作前と記録動作
後の再生出力波形図である。

【符号の説明】

２１ 基体 ｇ 磁気ギャップ １１ 下層薄膜磁気コア １２ 上層薄膜磁気コア １５ ＭＲ感磁部 １７ バイアス導体 １８ 絶縁層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 拓二 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 (72)発明者 高田 昭夫 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)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 磁気記録媒体との対接ないしは対向面に
   臨んで狭トラック幅の下層薄膜磁気コアと、これに比し
   幅広の上層薄膜磁気コアとにより磁気ギャップが形成さ
   れたインダクティブ型磁気ヘッドの、上記磁気ギャップ
   内に磁気抵抗効果型感磁部が設けられて成る磁気抵抗効
   果型再生ヘッドを有する複合型磁気ヘッドにおいて、 少くとも上記下層薄膜コアの主たる磁区方向を、予めほ
   ぼ上記磁気ギャップのトラック幅方向と直交する方向に
   沿うように成膜したことを特徴とする磁気抵抗効果型再
   生ヘッドを有する複合型磁気ヘッド。