JPH0576682B2 - - Google Patents

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JPH0576682B2
JPH0576682B2 JP60032424A JP3242485A JPH0576682B2 JP H0576682 B2 JPH0576682 B2 JP H0576682B2 JP 60032424 A JP60032424 A JP 60032424A JP 3242485 A JP3242485 A JP 3242485A JP H0576682 B2 JPH0576682 B2 JP H0576682B2
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JP
Japan
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magnetic
film
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magnetic core
magnetostriction constant
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Masayuki Takagi
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
    • 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
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    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/3113Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄膜磁気ヘツドに関し、特に磁気コ
アの透磁率を高くし、かつ磁気的安定性を増加さ
せた誘導型薄膜磁気ヘツドに関するものである。
〔発明の背景〕
磁気デイスクの狭トラツク化に伴つて、高密度
用薄膜ヘツドの製造は困難を極めている。例え
ば、トラツク幅が15μm程度の薄膜ヘツドを開発
する場合には、従来の25〜30μmのトラツク幅を
持つヘツドにおける磁気コアの磁歪定数制御範囲
より厳しいものが必要となる。しかし、製造プロ
セス上、これ以上厳しい範囲内で制御すると、プ
ロセスマ−ジンが極めて狭くなり、量産時に問題
となる。
薄膜磁気ヘツドの電磁変換特性は、磁気コアの
磁気特性に大きく依存している。誘導型薄膜磁気
ヘツドは高周波領域で使用されるために、磁気コ
アに単軸磁気異方性を付与し、トラツク幅方向に
磁化容易軸を向け、励磁方向を磁化困難軸とし、
磁化回転による磁化反転を行わせて、高周波領域
での透磁率の大きいことを利用している。このよ
うな薄膜磁気ヘツドにおいては、磁気コアに加わ
る応力とコア材である磁性膜が有する磁歪定数に
よる逆磁歪効果によつて、前述した磁化容易軸が
回転するため、所望の磁気異方性を維持できなく
なり、磁気ヘツドとしての電磁変換特性を劣化さ
せることが知られている。特開昭55−101124号公
報では、この点に関して、磁気コアのトラツク幅
方向と直角方向に引張応力が作用するので、負の
磁歪定数を有する磁性膜を使用することが望まし
いと記載されている。また、特開昭55−80120号
公報では、磁気コアに加わる応力が複雑であるこ
とから、磁歪定数の絶対値が1×10-6以内である
磁性膜を使用することが望ましいと記載されてい
る。しかし、上述のように、磁性膜を負の磁歪定
数とするだけでは、大きな負の磁歪定数の場合、
磁気コアに引張応力が加わつたときには、透磁率
が低下して、磁気ヘツドの電磁変換特性が低下す
ることが実験により確認された。また、上述のよ
うに、磁歪定数の絶対値が1×10-6以内の磁性膜
では、高密度記録化して狭トラツクにした場合、
正の磁歪定数のときには、絶対値が上記範囲内の
磁性膜においても磁気的に不安定が生じ、再生信
号の雑音が増加することが実験により確認され
た。また、上記問題点を解決する方法として、磁
性膜の磁歪定数をより小さな範囲内で制御するこ
とや、応力を制御することが考えられているが、
これらは形成上極めて困難であり、形成マージン
が狭く、特に量産用プロセス技術としては問題が
多い。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような問題点を改善し、
磁気コアの形状、製法、保護膜等により影響を受
けず、安定で良好な電磁変換特性を与える薄膜磁
気ヘツドを提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明の薄膜磁気ヘ
ツドは、下部薄膜磁性体と、該磁性体上に積層さ
れ、一端が該下部磁性体の一端に接合されるとと
もに、他端が該磁性体の他端とギヤツプ絶縁体を
介して対向する上部薄膜磁性体と、該上部および
下部薄膜磁性体の間に貫通して配置された薄膜コ
イル導体とで磁気コアを形成する薄膜磁気ヘツド
において、同一磁気コア面内で中心領域と端部領
域とが正負逆の磁歪特性を持つように形成された
上部およびび下部薄膜磁性体を有することに特徴
がある。
〔発明の実施例] 以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説
明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す薄膜磁気ヘ
ツドの構造斜視図である。
第1図において、13は絶縁基板、12はその
絶縁基板13の上に形成された下地膜、1は下地
膜13の上に形成された下部磁気コア、2は下部
磁気コア1上に積層され、一端が下部磁気コア1
の一端に結合され、他端が下部磁気コア1の他端
に所定の磁気ギヤツプ4を介して対向している上
部磁気コア、3は下部磁気コア1と上部磁気コア
2の間に貫通するように配置されたコイル導体、
4は磁気ギヤツプを形成する絶縁層、5は上部磁
気コア2とコイル導体3を被覆する保護膜であ
る。
第1図では、下部磁気コア1と上部磁気コア2
が破線により2分割されており、破線からコア中
心側を正の磁歪定数、破線からコア端部側を負の
磁歪定数になる組成により磁性膜を形成してい
る。平面図を見ると明らかになるが、正の磁歪特
性の領域は中央部の殆んどを占め、負の磁歪特性
の領域は縁部のわずかな面積のみを占めている。
本発明おいては、従来の薄膜磁気ヘツドで問題
となつていた点、すなわち、磁性膜の磁歪定数と
応力により生じる磁歪効果に着目し、磁気コアの
透磁率を高くし、かつ磁気的不安定さを解消する
ため、上部および下部磁気コアを、同一コア平面
内で正負逆の磁歪特性を持つ中央領域と端部領域
とに分割する。
絶縁基板13としては、Al2O3−TiCセラミツ
クス、Al2O3−TiO2セラミツクス、SiC、Znフエ
ライト、Ni−Znフエライト、Mn−Znフエライ
ト等がある。これで形成された基板13の上に、
下地膜12としてスパツタAl2O3膜を形成する。
次に、下部磁気コア1として、Ni−Fe合金スパ
ツタ法で形成する。例えば、破線から中心部側を
正の磁歪定数0.6×10-6となる膜を形成し、また
破線から端部側を負の磁歪定数−0.6×10-6とな
る膜を形成する。Ni−Fe系合金膜は多結膜であ
り、多結晶の磁歪定数は単結晶と同じく結晶の配
向の度合により決まる。そして、膜面と平行な面
に(111)面が多い場合には約80.2重量%Niで磁
歪定数が0となり、また膜面と平行な面に(100)
面が多い場合には約81.7重量%Niで磁歪定数が0
となる。したがつて、膜の組成と膜の配向の度合
を制御することにより0.6×10-6,−0.6×10-6の各
値の磁歪定数を実現する。次に、磁気ギヤツプ4
をAl2O3をスパツタ法で形成する。コイル導体の
絶縁物としては、ポリイミド系樹脂を用いる。ま
た、コイル導体3には、Cuを用いてスパツタ法
で形成する。次に、上部磁気コア2は、下部磁気
コア1と同じようにして、Ni−Fe合金をスパツ
タ法で形成するが、破線から中心部側は磁歪定数
が正の0.6×10-6、破線から端部側は磁歪定数が
−0.6×10-6となるように、それぞれ形成する。
下部磁気コア1、磁気ギヤツプ4、コイル導体
3、上部磁気コア2、のパターニングは、イオン
ミリング法により行う。そして、端子部分をめつ
き法により形成した後、保護膜5のAl2O3をスパ
ツタで形成する。なお、薄膜磁気ヘツドの具体的
な製造方法については後述する。
第2図は、第1図の下部磁気コアと上部磁気コ
アに作用する応力を示す図および先願の磁気コア
に作用する応力を示す比較図である。
第2図では、薄膜磁気ヘツドの平面と、それに
加わる矢印で応力を示しており、aとbが先願の
磁気コアであり、cが本発明の磁気コアである。
下部と上部の磁気コア1,2に作用する応力
は、第2図a,cに示すように、磁気コアにパタ
ーニングすることにより、図中に矢印で示されて
いる方向に引張力が作用する。すなわち、パター
ンの端部近傍においてパターン端部に沿つた方向
に引張り応力が作用する。
第2図aは、+0.6×10-6の磁歪定数の磁性膜
を、磁気コア形状にパターニングした時の磁区構
造である。aでは、磁性膜の磁歪定数が正である
ため、前述した応力によりコア端部では磁化容易
軸が回転し、90゜磁区領域が大きく、かつ180゜磁
区の面積も大きな磁区構造となつている。このよ
うな磁区構造を示す磁気コアが有する透磁率は、
既ね2000程度と計算される。bは、−0.5×10-6
磁歪定数の磁性膜を磁気コアにパターニングした
時の磁区構造である。負の磁歪定数では、前述の
応力との関係から、bに示すように、90゜磁区領
域が極めて少なく、かつ180゜磁区領域の面積も小
さくなつている。このような磁区構造を示す磁気
コアの磁歪率は、概ね500程度と計算されている。
また、第2図a,bに示すような磁区構造となる
磁歪定数の磁性膜で形成した薄膜磁気ヘツドの電
磁変換特性を測定した結果、負の磁歪定数の磁気
コアを用いたヘツドの再生出力は、正の磁歪定数
の磁気コアを用いたヘツドに比べて、20%程度少
なかつた。また、正の磁歪定数の磁気コアを用い
たヘツドでは、90゜磁区領域が多いため、磁気コ
アの磁気安定性が負の磁気コアに比べ乏しく、再
生信号に雑音が多く見られた。
第2図cは、本発明を用いた磁気コアの磁区構
造図である。コア中心領域では正の磁歪定数、コ
ア端部では負の磁歪定数としているため、図に示
すように、透磁率が高く、かつコア縁部の90゜磁
区領域が少なくなつている。このような磁気コア
を有する磁気ヘツドの再生出力は、正の磁歪定数
の磁気コアを用いたヘツドの出力にほぼ等しく、
かつ再生出力の雑音成分も負の磁歪定数の磁気コ
アを用いたヘツドに近い電磁変換特性が得られ
た。
第3図a〜fは、本発明の製造プロセスの具体
例を示す図である。
磁性膜の形成法として、ここではめつき法を用
いている。先ず、aでは絶縁基板6上にめつき下
地7を形成し、その上全面に正の磁歪定数となる
条件により磁性膜8をめつきする。次に、bに示
すように、ネガレジスト9を用いて所望の磁気コ
ア形状によりも少し小さい形状に磁性膜をエツチ
ングする。次に、ポジレジスト10を全面にコー
テイングし(c参照)、その後所望の磁気コア形
状となるように、コア端部に相当する部分のみレ
ジストを除去する(d参照)。次に、eに示すよ
うに、負の磁歪定数となる条件により、磁気コア
端部に相当する部分11をマスクめつきにより形
成する。この時、負の磁歪定数となる領域は、ト
ラツク幅方向の全コア幅の30%程度でよい。最後
にfに示すように、ネガレジスト、ポジレジス
ト、めつき下地を順次除去することによつて、本
発明による磁気コアを得ることができる。なお、
本実施例では、めつき法により磁性膜を形成した
が、他のスパツタリング法、蒸着法によつても同
じようにして形成することが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、薄膜磁気ヘツドに応力が
加わることにより磁気コアの磁気特性は変化する
が、本発明によれば、この磁気特性の変化による
再生出力の低下、あるいは再生信号の雑音増加等
の電磁変換特性の劣化を少なくすることができ、
また磁気コアの磁歪定数の制御範囲も大きくでき
るので、プロセスマージンが拡大される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す薄膜磁気ヘツ
ドの斜視図、第2図は本発明の磁気コアの磁区構
造を従来のものと比較して示す図、第3図は本発
明の一実施例を示す製造プロセスの概略図であ
る。 1:下部磁気コア、2:上部磁気コア、3:導
体コイル、4:磁気ギヤツプ、5:保護膜、6:
絶縁基板、7:めつき下地膜、8:正磁歪定数の
磁性膜、9:ネガレジスト、10:ポジレジス
ト、11:負磁歪定数の磁性膜、12:下地膜、
13:絶縁基板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 下部薄膜磁性体と、該磁性体上に積層され、
    一端が該下部磁性体の一端に接合されるととも
    に、他端が該磁性体の他端とギヤツプ絶縁体を介
    して対向する上部薄膜磁性体と、該上部および下
    部薄膜磁性体の間に貫通して配置された薄膜コイ
    ル導体とで磁気コアを形成する薄膜磁気ヘツドに
    おいて、同一磁気コア面内で中心領域と端部領域
    とが正負逆の磁歪特性を持つように形成された上
    部および下部薄膜磁性体を有することを特徴とす
    る薄膜磁気ヘツド。
JP60032424A 1985-02-20 1985-02-20 薄膜磁気ヘツド Granted JPS61192011A (ja)

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