JPH05298621A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の導体コイル相互間、及び導体コイルと
上部磁極との間における絶縁破壊の発生を未然に防止
し、製品歩留まりの向上を図る。 【構成】 基板１上に積層形成された下部磁極２及びギ
ャップ層３上に、下層4a、中間層4b及び上層4cからなる
３層構造の絶縁層４と、下層4a及び中間層4b上での電気
メッキにより２段の導体コイル５，５とを形成するに際
し、導体コイル５，５の各周の導線50，50…の内、最外
周の導線50の厚みＴ₁ を、これの内側に並ぶ各周の導線
50，50…の厚みＴよりも薄くする。これにより、導体コ
イル５，５夫々の最外周の導線50，50間の離隔距離
Ｌ₁ 、及び２段目の導体コイル５の最外周の導線50と上
部磁極６との間の離隔距離Ｌ₂ を十分に確保し、夫々の
間での絶縁状態を良好に保ち、絶縁破壊が生じないよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置等の
磁気記録再生装置において記録，再生手段として用いら
れる薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの外部記憶装置として広く
用いられている磁気ディスク装置等の磁気記録再生装置
においては、近年、記憶容量の増大と共に転送速度の増
大に対する要求が高まっており、この要求に応え得る記
録，再生手段として、薄膜磁気ヘッドの需要が増大して
いる。

【０００３】図４は、特開昭55-84019号公報等に開示さ
れた従来の薄膜磁気ヘッドの要部を示す一部破断斜視
図、図５は、その縦断面図である。図示の如く薄膜磁気
ヘッドは、メッキ，スパッタリング等の成膜法、フォト
リソグラフィー等のパターニング法、及び各種のエッチ
ング法により、アルチック（Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ）等の
セラミックス製の基板１上に、下部磁極２、ギャップ層
３、絶縁層４及びこれに被包された２段の導体コイル
５，５、上部磁極６、並びに保護膜９（図４においては
省略）を、この順に積層形成した構成となっている。

【０００４】下部磁極２は、Ｎｉ−Ｆｅ合金，コバルト
系合金等の軟磁性材料からなり、基板１の表面上に、図
４に示す如き扇形の平面形状を有して形成されている。
またギャップ層３は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の非磁
性材料の薄膜であり、下部磁極２上部における後縁（扇
形の広がり側）に沿う一部を除く範囲に形成されてい
る。

【０００５】絶縁層４は、ノボラック系樹脂等の有機樹
脂からなり、下部磁極２上の前端側（扇形のかなめ側）
と後側のギャップ層３の非形成部分とを除く部分、及び
下部磁極２の後側及び両側に外れた基板１の表面上に広
範囲に亘って形成してあり、この絶縁層４に被包された
導体コイル５，５は、図示の如く、下部磁極２上に各周
の導線50，50…を並べた渦巻き形の平面形状を有し、銅
メッキにより形成されている。

【０００６】更に上部磁極６は、下部磁極２と同様、Ｎ
ｉ−Ｆｅ合金，コバルト系合金等の軟磁性材料からな
り、平面視にて下部磁極２と整合させて絶縁層４上に積
層形成されており、後側における絶縁層４及びギャップ
層３の非形成部分に下部磁極２と直接的に接触するリア
ギャップ７を、先端側における絶縁層４の非形成部分に
下部磁極２との間にギャップ層３のみが挾持された先端
ギャップ８を夫々構成している。

【０００７】薄膜磁気ヘッドは、以上の如き上部磁極６
及び絶縁層４の形成域を含む基板１の上面を、図５に示
す如く保護膜９により被覆し、該保護膜９及び基板１の
側面を研磨して、先端ギャップ８の端面を露出せしめた
構成となっており、この薄膜磁気ヘッドによる情報の記
録及び再生は、先端ギャップ８の露出端面に対向し、こ
れの厚さ方向に相対移動する図示しない磁気記録媒体に
対して行われる。即ち、導体コイル５，５への通電に応
じてリアギャップ７を介して連結された下部磁極２及び
上部磁極６中に発生する磁束が先端ギャップ８の端面に
おいて外部に漏れ出し、前記磁気記録媒体を磁化させる
ことにより情報の記録が行われ、逆に、磁気記録媒体の
表面に生じる漏れ磁束を、先端ギャップ８から下部磁極
２及び上部磁極６中に誘導して、導体コイル５，５の端
子電圧の変化として取り出すことにより情報の再生が行
われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】さて以上の如き薄膜磁
気ヘッドの製造に際しては、絶縁層４中に一括的に被包
された２段の導体コイル５，５を得る必要があり、この
ような構成は、図５に示す如く、前記絶縁層４を、下層
4a、中間層4b及び上層4cからなる３層構造とし、下層4a
上及び中間層4b上への電気メッキにより導体コイル５，
５を夫々形成することにより実現される。

【０００９】ところが、従来一般的に行われている電気
メッキ法により導体コイル５，５を形成した場合、図５
に示す如く、前記各周の導線50，50…の内の最外側に位
置する最外周の導線50の厚みが、これの内側に並ぶ各周
の導線50，50…よりも厚くなる現象が発生し、このと
き、下層4a上の最外周の導線50と中間層4b上の最外周の
導線50との間、及び中間層4b上の最外周の導線50と上部
磁極６との間に所定の離隔距離を確保し得ず、夫々の間
での絶縁抵抗が小さくなる結果、導体コイル５，５の導
線50，50間、及び導体コイル５と上部磁極６との間に絶
縁破壊を生じた不良品が発生する虞が高く、製品歩留ま
りの低下を招来する難点がある。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、複数の導体コイル相互間、及び導体コイルと上
部磁極との間での絶縁破壊の発生を未然に防止でき、製
品歩留まりの向上に寄与できる薄膜磁気ヘッド、及びこ
の薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドは、複数の巻数を有する渦巻き形の平面パターンを
なして形成された導体コイルを、一対の磁極に挾まれた
多層の絶縁層間に備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、前記
導体コイルの最外周の導線の厚みが、これの内側に並ぶ
各周の導線の厚みよりも薄くしてあることを特徴とす
る。

【００１２】また本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、前記各絶縁層上に成膜された導電性を有する下地
膜への電気メッキにより前記導体コイルを形成する工程
を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前記電気メ
ッキに際してのメッキ電流の密度を、０．３Ａ／ｄｍ²
以上、２．０Ａ／ｄｍ² 未満とし、前記導体コイルの最
外周の導線と、これの内側に並ぶ各周の導線とを一括的
に形成することを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明においては、絶縁層間に形成される導体
コイルの最外周の導線の厚みを、これの内側の各周の導
線の厚みよりも積極的に薄くし、導体コイル相互間、及
び導体コイルと上部磁極との間に十分な絶縁抵抗が確保
できるようにして、絶縁破壊の発生を防止する。

【００１４】また、導体コイル形成のための電気メッキ
工程において、メッキ液の組成、攪拌状態及び温度、並
びにメッキ電流の電流密度等のメッキ条件を種々に変更
する実験により、メッキ電流の電流密度を減じた場合、
導体コイルの最外周の導線の厚みのみが電流密度の低下
に応じて薄くなること、またこのとき、最外周の導線の
厚みが他の導線のそれを下回る条件として、前記電流密
度が２．０Ａ／ｄｍ²未満であること、更には、前記電
流密度が０．３Ａ／ｄｍ² 未満である場合、メッキその
ものが不可能となることが夫々知見された。以上のこと
から本発明においては、メッキ電流の密度を０．３Ａ／
ｄｍ² 以上、２．０Ａ／ｄｍ² 未満として導体コイルの
電気メッキを実施して、最外周の導線の厚みがこれの内
側の各周の導線の厚みよりも薄くなった導体コイルを一
回のメッキ工程により一括的に形成する。

【００１５】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部
を示す縦断面図である。本発明に係る薄膜磁気ヘッドの
基本構成は、図４に示す従来のそれと同様であり、支持
体となる基板１上に、扇形の平面形状を有し軟磁性材料
からなる下部磁極２と、非磁性材料からなる極薄のギャ
ップ層３と、ノボラック系樹脂等の有機樹脂からなる絶
縁層４及びこれに被包された２段の導体コイル５，５
と、下部磁極２と整合する上部磁極６とを、図示の如く
順次積層形成して、扇形のかなめ側に両磁極２，６間に
ギャップ層３が挾持された先端ギャップ８を、同じく広
がり側に両磁極２，６が直接的に接触するリアギャップ
７を夫々設け、これらの全面上部を保護膜９により被覆
した構成となっている。

【００１６】図１に示す如く前記絶縁層４は、下層4a、
中間層4b及び上層4cからなる３層構造となっており、該
絶縁層４に被包された２段の導体コイル５，５は、下層
4a上及び中間層4b上での電気メッキにより、図４に示す
如く、下部磁極２上に各周の導線50，50…を並べた渦巻
き形の平面形状をなして形成されている。

【００１７】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの特徴は、両
導体コイル５，５の各周の導線50，50…の内、最外周の
導線50の形状が他の周の導線50，50…のそれと異なるこ
とにある。具体的には、図１に示す如く最外周の導線50
は、これの内側に並ぶ各周の導線50，50…の厚みＴより
も小なる厚みＴ₁ を有して形成されている。

【００１８】従って発明に係る薄膜磁気ヘッドにおいて
は、下層4a上においてＴ₁ なる厚みを有する最外周の導
線50と、中間層4b上においてＴ₁ なる厚みを有する最外
周の導線50との間の離隔距離Ｌ₁ 、及び中間層4b上の最
外周の前記導線50と上部磁極６との間の離隔距離Ｌ₂ を
共に十分に確保でき、夫々の間での絶縁状態が良好に保
たれることから、２段の導体コイル５，５間、及び導体
コイル５と上部磁極６との間での絶縁破壊の発生を未然
に防止できる。

【００１９】また図１に示す如く、導体コイル５，５夫
々の最外周の導線50は、これの内側に並ぶ各周の導線5
0，50…の幅Ｗよりも大なる幅Ｗ₁ を有している。これ
は、厚みを薄くすることにより最外周の導線50に生じる
導通抵抗の増加を防ぎ、導体コイル５全体での導通抵抗
の均一化を図るためであり、例えば、最外周の導線50の
厚みＴ₁ を、他の各周の導線50，50…の厚みＴの３／４
とした場合、最外周の導線50の幅Ｗ₁ は、他の各周の導
線50，50…の幅Ｗの４／３とすればよい。

【００２０】図２及び図３は、以上の如く構成された本
発明に係る薄膜磁気ヘッドにおける絶縁層４及び導体コ
イル５，５の形成手順の説明図である。まず基板１上、
及び該基板１に積層形成された下部磁極２及びギャップ
層３上の所要部位に、均一な高さをなすようにノボラッ
ク系の有機樹脂を塗布してベーキングし、絶縁層４の下
層4aを形成する。このとき、下部磁極２及びギャップ層
３が形成されていない基板１上の所要部位には、予め下
部磁極２及びギャップ層３との高さ調整のための絶縁膜
4dを形成しておき、基板１上の下層4aは、実際には前記
絶縁膜4d上に形成される。図２（ａ）はこの状態を示し
ている。

【００２１】次に、図２（ｂ）に示す如く、前記下層4a
上への電気メッキによる導体コイル５の形成を可能とす
るため、銅系の導電性材料のスパッタリングにより、下
層4aの全面とギャップ層３及び下部磁極２の露出表面と
に極薄の下地膜5aを成膜し、更にこの下地膜5aの表面全
体に、感光性樹脂を均一に塗布してソフトベークしてレ
ジスト膜10を成膜する。

【００２２】その後、導体コイル５の平面パターンに対
応する渦巻き形の不透光パターンを備えたフォトマスク
11を用い、これを前記レジスト膜10上の所定位置に位置
決めして、該フォトマスク11の上方からの照射光により
レジスト膜10を露光する。この状態を図２（ｃ）に示
す。このとき用いるフォトマスク11は、図示の如く、導
体コイル５の最外周の導線50に相当する不透光部分 11a
のみを、他の不透光部分11b,11b …よりも広幅とした不
透光パターンを備えたものとする。

【００２３】以上の如き露光の後にレジスト膜10の現像
及びベーキングを行い、レジスト膜10の露光されなかっ
た部分を除去する。これにより下層4aの表面に成膜され
た下地膜5aは、図３（ａ）に示す如く、フォトマスク11
の不透光パターンに対応する渦巻き形の平面形状を有し
て露出することになり、この状態で銅の電気メッキを実
施すると、下地膜5aの露出部にのみメッキ層5bが積層形
成される。この状態を図３（ｂ）に示す。

【００２４】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造におい
ては、前記電気メッキに際してのメッキ電流の密度を、
０．３Ａ／ｄｍ² 以上、２．０Ａ／ｄｍ² 未満とする。
このような電流密度の採用により、図３（ｂ）に示す如
く、渦巻き形のパターンを有して露出する下地膜5aの露
出部の内、最外周の露出部に積層形成されるメッキ層5b
のみが、他の露出部におけるメッキ層5b，5b…よりも薄
くなる。一方、前記露光工程において、最外周の不透光
部分 11aの幅が他の不透光部分 11b,11b…の幅よりも広
いフォトマスク11が用いられていることから、現像後に
おける下地膜5bの露出部の幅は、不透光部分 11aに整合
された最外周の露出部のみが他のそれよりも広幅とな
る。従って、前述した電気メッキにより最外周の下地膜
5aの露出部に形成されるメッキ層5bは、他の露出部にお
けるメッキ層5b，5b…よりも薄く、また広幅となってい
る。

【００２５】次に、レジスト膜10の残存部を専用の溶剤
により除去し、更に、全面を対象としたイオンミリング
を実施して、相隣するメッキ層5b，5b間の下地膜5aを除
去する。これにより、図３（ｃ）に示す如く、下地膜5a
とこれに積層されたメッキ層5bとからなる各周の導線5
0，50…を備えた１段目の導体コイル５が、下層4aの表
面上に得られる。このとき、メッキ層5b，5b…が前述し
た形成態様をなすことから、前記各周の導線50，50…の
内、最外周の導線50のみが内側に並ぶ各周の導線50，50
…よりも薄くかつ広幅となる。

【００２６】更に、前記下層4aの表面に、均一な高さを
なすように有機樹脂を塗布してベーキングし、絶縁層４
の中間層4bを形成した後、該中間層4b上において同様の
手順を繰り返すことにより、２段目の導体コイル５が得
られる。そして最後に、前記中間層4b上に同様にして上
層4cを形成することにより、２段の導体コイル５，５と
これらを一括的に被包する絶縁層４とが得られ、図１に
示す如き本発明に係る薄膜磁気ヘッドが構成される。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る薄膜磁気
ヘッドは、絶縁層中に被包された態様にて形成される導
体コイルの各周の導線の内、最外周の導線の厚みを、こ
れの内側に並ぶ各周の導線の厚みよりも薄くしてある
ら、複数の導体コイル相互間、及び導体コイルと上部磁
極との間に十分な絶縁抵抗が確保され、絶縁破壊を生じ
た不良品が生じる虞が低く、製品歩留まりの向上が図れ
る。

【００２８】また本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法においては、電気メッキによる導体コイルの形成に際
し、メッキ電流の密度を０．３Ａ／ｄｍ² 以上、２．０
Ａ／ｄｍ² 未満としたとき最外周の導線のみが薄くなる
ことを利用し、前述した如き導体コイルの各周の導線
を、一回のメッキ工程により一括的に形成するから、工
程数の増加を招来することなく本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドを構成できる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部を示す縦断
面図である。

【図２】本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおける絶縁層及
び導体コイルの形成手順の説明図である。

【図３】本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおける絶縁層及
び導体コイルの形成手順の説明図である。

【図４】薄膜磁気ヘッドの一部破断斜視図である。

【図５】従来の薄膜磁気ヘッドの要部を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 下部磁極 ３ ギャップ層 ４ 絶縁層 4a 下層 4b 中間層 4c 上層 ５ 導体コイル 5a 下地膜 5b メッキ層 ６ 上部磁極 ７ リアギャップ ８ 先端ギャップ ９ 保護膜 10 レジスト 11 フォトマスク 50 導線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 浩一 東京都千代田区大手町一丁目１番３号 住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 城本 竜也 東京都千代田区大手町一丁目１番３号 住 友金属工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の巻数を有する渦巻き形の平面パタ
   ーンをなして形成された導体コイルを、一対の磁極に挾
   まれた多層の絶縁層間に備えた薄膜磁気ヘッドにおい
   て、前記導体コイルの最外周の導線の厚みが、これの内
   側に並ぶ各周の導線の厚みよりも薄くしてあることを特
   徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記各絶縁層上に成膜された導電性を有
   する下地膜への電気メッキにより前記導体コイルを形成
   する工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法において、前
   記電気メッキに際してのメッキ電流の密度を、０．３Ａ
   ／ｄｍ² 以上、２．０Ａ／ｄｍ² 未満とし、前記導体コ
   イルの最外周の導線と、これの内側に並ぶ各周の導線と
   を一括的に形成することを特徴とする請求項１記載の薄
   膜磁気ヘッドの製造方法。