JPH06103526A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高ＴＰＩ、高転送速度においても、窓高さを
変えずにコイル抵抗値を減少することができる薄膜磁気
ヘッド及びその製造方法を提供すること。 【構成】 上下コア６及び２に覆われる磁気ギャップ２
０近傍のヘッド先頭部分の薄膜コイル４の厚みに対して
ヘッド後端部分のコイル４及び４’の厚さを厚くする様
に薄膜磁気ヘッドを構成する。これによりコイルの段面
積を増加して磁気ギャップの窓高さを変えずにコイル全
体の抵抗値を減少して熱雑音の発生を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッド及びそ
の製造方法に係り、特に窓高さを変えずにコイル抵抗を
低減することができ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】一般に薄膜磁気ヘッドは、非磁性体基板
上の下部コアに絶縁膜を介した薄膜コイル（以下単にコ
イルと呼ぶ）を多数巻回し、この巻回したコイルの先端
部分上に上部コアを設けて該上部及び下部コア間の磁気
ギャップを構成し、前記コイルに通電することによって
磁気データの記録再生を行なうものである。この薄膜磁
気ヘッドは、薄膜技術によってコイルを作成して磁路を
短くできるものの、狭い領域に１〜１０μｍと非常に薄
いコイルを多数回巻回するためコイル断面積が小さくコ
イル抵抗が大きくなって熱雑音の発生を招いて高効率の
データ記録再生を阻害すると言う問題点があった。

【０００３】この問題を解決するため特開平１−１０９
５０７号公報に記載されている様にヘッド後端の外周部
分のコイル幅をギャップ近傍のコイル幅より広く構成し
て抵抗値を低減する薄膜磁気ヘッドが提案されている。
この薄膜磁気ヘッドは、図５に示す如く非磁性基板１上
のヘッド先端部分に下部コア２を形成し、この上にギャ
ップ近傍の幅が狭く且つ後端部分の幅が外周に行くに従
って広いコイル４を多数回巻回し、これらを絶縁膜５で
覆った後に先端部分のコイル４を上部コア６で覆い、上
部及び下部コア６及び２間のギャップ膜３に磁場を発生
する様に構成している。特に本薄膜磁気ヘッドは図５
（ａ）左端に示すコア４の幅を外周に行くに従って幅広
に形成するためトラック幅に対応する窓高さを広げるこ
となく抵抗値を低減するものである。尚、図５中、
（ａ）は薄膜磁気ヘッドの横（Ｘ）方向断面図、（ｂ）
は薄膜磁気ヘッドの縦（Ｙ）方向断面図でありる。また
従来の薄膜磁気ヘッドは例えば特開昭５５−８４０２０
号公報等に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術による
薄膜磁気ヘッドは、外周部分のコア幅を外周に行くに従
い幅広とすることによってコア抵抗値を減少させるもの
であるが、近年の高記録密度化の要求により記録媒体の
トラック幅が狭くなって再生信号レベルが低下するに従
い、前記コア幅の対策のみでは再生信号レベルに対する
熱雑音を充分に減少させることが不十分であると言う不
具合があった。即ち、狭トラック幅の要求によって再生
信号レベルが低下したことにより、再生信号レベルに対
するＳ／Ｎ比を所定範囲に維持することができないと言
う不具合があった。

【０００５】本発明の目的は、前記従来技術による不具
合を除去することであり、コイルの抵抗値を減少して熱
雑音の発生を更に減少させることができる薄膜磁気ヘッ
ド及びその製造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による薄膜磁気ヘッドは、薄膜磁気ヘッドの上下
コアに挟まれる先端部分の薄膜コイル厚さを後端部分の
厚さより薄く構成したことを第１の特徴とする。

【０００７】また本発明による上下２層の薄膜コイルを
複数巻回した薄膜磁気ヘッドは、薄膜磁気ヘッドの上下
コアに挟まれる前記先端部分の上下２層の薄膜コイルの
厚さを互に接近する方向に後端部分の厚さより薄く構成
したことを第２の特徴とする。

【０００８】更に本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、非磁性基板上にヘッド後端に向うに従って間隔が
大きくなるコイルフレームを設け、このコイルフレーム
間に第１の薄膜コイルを形成した後に、ヘッド後端部分
の前記薄膜コイルに第２の追加薄膜コイルを載設するこ
とによって前記後端部分の薄膜コイル厚さを先端部分の
厚さより厚く構成することを第３の特徴とする。

【０００９】

【作用】前記第１の特徴による薄膜磁気ヘッドは、薄膜
磁気ヘッドの上下コアに挟まれる先端部分の薄膜コイル
厚さを後端部分の厚さより薄く構成して前記後端部分の
断面積を広げたことによってコイルの抵抗値を減少して
熱雑音の発生を更に減少させることができる。

【００１０】前記第２の特徴による薄膜磁気ヘッドは、
薄膜磁気ヘッドの上下コアに挟まれる前記先端部分の上
下２層の薄膜コイルの厚さを互に接近する方向に後端部
分の厚さより薄く構成して前記後端部分の断面積を広げ
たことによって、ヘッド高さを高くすることなくコイル
の抵抗値を減少して熱雑音の発生を減少させることがで
きる。

【００１１】前記第３の特徴による薄膜磁気ヘッドの製
造方法は、このコイルフレーム間に第１の薄膜コイルを
形成した後に、ヘッド後端部分の前記薄膜コイルに第２
の追加薄膜コイルを載設することによって前記後端部分
の薄膜コイル厚さを先端部分の厚さより厚く構成しコイ
ルの抵抗値を減少して熱雑音の発生を減少させることが
できる。

【００１２】

【実施例】

＜薄膜磁気ヘッド構造の説明＞以下本発明による薄膜磁
気ヘッドの一実施例を図面を参照して説明する。図１は
第１の実施例による薄膜磁気ヘッドを示す図であり、
（ａ）は平面図，（ｂ）は（ａ）図のＸ−Ｘ横断面図，
（ｃ）は（ａ）図のＹ−Ｙ縦断面図である。本実施例に
よる薄膜磁気ヘッド１０の平面外観は、図（ａ）に示す
様に横長楕円形状をしており右端が記録媒体と接近する
作動ギャップ２０，左端上部が外部と接続するコイル端
子２１を持ち、その内部にはコイル４が巻回されてい
る。この薄膜磁気ヘッド１０は、図（ｂ）及び（ｃ）の
様に、非磁性基板１上のヘッド先端部分に下部コア２及
びギャツプ膜３を形成し、これらの上に絶縁膜５により
シールドされたコイル４及び４’を設け、更に前記先端
部分の下部コア２に対応した上部コア６を配置する様に
構成している。特に本実施例によるコイルは、作動ギャ
ツプ２０近傍の幅が比較的狭く且つ後端（図左方向）コ
イル４の幅が外周に向うに従って幅広にすると共に、後
端のコイル４上に更に追加コイル４’を形成している。
即ち本実施例による薄膜磁気ヘッドのコイルは、前述の
従来技術によるコイル４の後端幅を外周に向うに従って
幅広にすることに加えて、後端のコイル４上に更にコイ
ル４’を載設することによって、後端部分のコイル断面
積を更に広げる様に構成している。

【００１３】従ってこのように構成された薄膜磁気ヘッ
ドは、作動ギャップ２０部分の窓高さを変えることな
く、後端部分コイルの断面積を実質上広げることによっ
て抵抗値を大幅に低減して熱雑音を低減することができ
る。尚、図１における上部コア６部分は実素子の場合更
に小さいものであるが本図では断面図との一致を取って
理解を容易にするため拡大して図示しているものであ
る。

【００１４】図２（ａ）は、他の実施例による薄膜磁気
ヘッドのＹ−Ｙ断面を示す図であり、本実施例による磁
気ヘッドは、前記実施例の様に後端のコイル４上に更に
コイル４’を追加して後端部分の断面積を大きくしてい
ると共に、先端部分のコイル４の厚み（コイル高さ）を
作動ギャツプ（図１（ａ）参照）と向い合う幅の範囲Ｌ
1（書込み及び読出し幅）とほぼ等しい範囲でＨ₁，それ
以外の範囲でＨ₂と厚く（高く）する様に構成してい
る。本実施例による薄膜磁気ヘッドは、コイル４の作動
ギャツプと向い合う幅の範囲Ｌ₁以外の上部コア６に覆
われる部分のヘッド高さが部分的に凹状に高くなるが、
作動ギャツプ２０を形成するトラック幅加工部分では高
くならないため、トラック幅の高精度加工に影響が少な
く窓高さを所定範囲に保つことができると共に、後端及
び先端部分のコイル断面積を広げることによって抵抗値
を大幅に低減して熱雑音を低減することができる。

【００１５】図２（ｂ）は、他の実施例による薄膜磁気
ヘッドのＸ−Ｘ断面を示す図であり、本実施例による磁
気ヘッドは、前記実施例の様に後端のコイル４上に更に
コイル４’を追加して後端部分の断面積を大きくしてい
ると共に、先端部分のコイル４のＸ−Ｘ方向に沿った上
部コア６の中央部分に更に追加コイル４’を形成して抵
抗値を更に減少させたものである。本実施例による磁気
ヘッドは、絶縁膜５の台形斜面形状に沿ってコイルを巻
くことができるため、薄膜磁気ヘッドの大きさに対して
効率的にコイルの巻回数（ターン数）を増加することが
出来る。

【００１６】図２（ｃ）は、前記図２（ａ）実施例の薄
膜磁気ヘッドを所謂２層ターンにしたものであって、薄
膜磁気ヘッドのＹ−Ｙ断面を示す図である。本実施例に
よる薄膜磁気ヘッドは、コイルを上方コイル４１と下方
コイル４２の２層構造とし、各コイル４１及び４２が前
記実施例同様に後端のコイル４上に更にコイル４’を追
加して後端部分の断面積を大きくしていると共に、コイ
ル４１及び４２の先端部分の厚み（コイル高さ）を薄く
且つ互に接近する様に構成している。換言すれば上方コ
イル４１の先端部分が下部コア２に偏る様に薄く、下方
コイル４２の先端部分が上部コア６に偏る様に薄く構成
している。この様に構成した薄膜磁気ヘッドは、前記実
施例同様にコイル抵抗値を減少できることに加え、夫々
のコイル４１及び４２の薄く構成した凹部分に各コア６
及び２をめり込む様に配置するため、薄膜磁気ヘッドの
高さを厚くすることなくコイル層数を増加することがで
きる。

【００１７】＜薄膜磁気ヘッドのコイル構造の説明＞こ
の様に本発明による薄膜磁気ヘッドは、作動ギャップ部
分の窓高さを変えることなく、後端部分コイルの断面積
を実質上広げることによって抵抗値を大幅に低減して熱
雑音を低減することができるものであるが、特に後端部
分の断面積を実質上広げるのに好適なコイル形状につい
て図３を参照して以下説明する。

【００１８】本実施例による多段のコイルは、図１
（ｂ）左方に図示したものの拡大図であり、非磁性基板
１上にめっき下地膜１１を施した後、底辺が長い台形
（以下、単に台形と呼ぶ）又は逆に底辺が短い台形（以
下、単に逆台形と呼ぶ）の絶縁材料から成るコアフレー
ム７を形成し、このフレーム７間に台形又は逆台形のコ
イル４を形成し、この上に下方のコイル４と縮小又は拡
大相似する台形又は逆台形の追加コイル４’を形成する
ことによって製造するものである。

【００１９】具体的に述べれば、図３（ａ）に示すもの
は下方のコイル４が台形形状，追加コイル４’が該コイ
ル４と縮小相似する台形形状であり、図３（ｂ）に示す
ものは下方のコイル４が台形形状，追加コイル４’が該
コイル４と拡大相似する台形形状であり、図３（ｃ）に
示すものは下方のコイル４が台形形状，追加コイル４’
が該コイル４と縮小相似する逆台形形状であり、図３
（ｄ）に示すものは下方のコイル４が台形形状，追加コ
イル４’が該コイル４と拡大相似する逆台形形状であ
り、これらは下方のコイル４が底辺が長い台形形状の変
形例である。

【００２０】また図３（ｅ）に示すものは下方のコイル
４が逆台形形状，追加コイル４’が該コイル４と縮小相
似する逆台形形状であり、図３（ｆ）に示すものは下方
のコイル４が逆台形形状，追加コイル４’が該コイルと
拡大相似する逆台形形状であり、図３（ｇ）に示すもの
は下方のコイル４が逆台形形状，追加コイル４’が該コ
イル４と縮小相似する台形形状であり、図３（ｈ）に示
すものは下方のコイル４が逆台形形状，追加コイル４’
が該コイル４と拡大相似する台形形状であり、これらは
下方のコイル４が底辺が長い逆台形形状の変形例であ
る。尚、この様にコイルが台形及び逆台形の種々組合せ
は、初めのコイルフレ−ムと作製し直したコイルフレ−
ムが、それぞれ、ネガ型、或いは、ポジ型フォトレジス
トの組合せによってや、作製し直したコイルフレ−ムの
フレ−ム間寸法の違いなどから製造することができる。

【００２１】この様に本実施例による薄膜磁気ヘッドの
後端部分の断面積を実質上広げるコイルは、下方のコイ
ル４及び追加コイル４’の形状を台形又は逆台形の組合
せとすることによってコイル抵抗を減少することができ
る。

【００２２】＜コイル製造方法の説明＞図４（ａ）乃至
（ｃ）は前記第５の実施例同様に薄膜磁気ヘッドの後端
部分の断面積を実質上広げるのに好適なコイル形状の製
造方法を夫々説明するための図である。

【００２３】まず図４（ａ）に示す製造方法は、非磁性
基板１上にめっき下地膜１１を施した後に縦長台形状の
コイルフレーム７を薄膜磁気ヘッドの端部に向うに従っ
て間隔が大きく成る様に形成し、この状態で電解めっき
によって下方のコイル４を作成した後、上部コアによっ
て後で覆われる部分（図右方）をフォトレジスト９で覆
った状態で再度追加コイル４’を電解めっきによって作
成する。この後、前記図右方のフォトレジスタ９，コイ
ルフレーム７及びめっき下地膜１１が除去され、次いで
この部分が絶縁膜５によって覆われ、更に上部コア６が
追加されることによって本薄膜磁気ヘッドを製造する。
この方法によればヘッド後端に向うに従って断面積の大
きくなる逆台形形状のコイル４及び４’を形成すること
ができる。

【００２４】また図４（ｂ）に示す製造方法は、前記同
様に非磁性基板１上にめっき下地膜１１を施した後に台
形状のコイルフレーム７を薄膜磁気ヘッドの端部に向う
に従って間隔が大きく成る様に形成し、この状態で電解
めっきによって下方のコイル４を作成した後、上部コア
によって後で覆われる部分をフォトレジスト９で覆った
状態でヘッド後端部分のフレーム７上に台形状の追加フ
レーム７’を形成し、この追加フレーム７’間のコイル
４上に追加コイル４を電解めっきによって載設するもの
である。この方法によればヘッド後端に向うに従って前
記図４（ａ）実施例に比べて断面積の大きくなる逆台形
形状のコイル４及び４’を形成することができる。尚、
本製造工程において、下方のコイル４を形成した後にめ
っき下地膜１１を除去し、コイル４ををめっき下地膜と
して追加フレーム７’を作成後に追加コイル４’を作成
しても良い。

【００２５】更に図４（ｃ）に示す製造方法は、前記同
様に非磁性基板１上にめっき下地膜１１を施した後に縦
長台形状のコイルフレーム７を薄膜磁気ヘッドの後端に
向うに従って間隔が大きく成る様に形成し、この状態で
電解めっきによって下方のコイル４を作成した後にイオ
ンミリングによりＮｉ，Ｎｉｐなどのストッパー膜８を
施す。このストッパー膜８は、コイルとは異なる材質の
導電性膜に相当する。次いでこのストッパー膜８上に再
度追加コイル４’を電解めっきにより設けた後に、上部
コア６で覆われないヘッド後端部分（図左方）をホット
レジスト９で覆った状態でイオンミリングによってヘッ
ド先端部分のコイル４の上端部分を図示の様に除去して
コイル厚を薄くする。この後にフォトレジスト９，コイ
ルフレーム７，下地めっき膜１１及びストッパー膜８を
除去し、これらコイル４及び４’に絶縁膜５及びヘッド
先端に上部コア６を設けることによって薄膜磁気ヘッド
を構成する。この様に本例による製造方法は、イオンミ
リング時のストッパー膜８を中間層として２段のコイル
４及び４’を一旦形成した後に、ヘッド先端部分（上部
コア６に覆われる部分）の追加コイル４’を除去するこ
とによってコイル抵抗値を減少させた薄膜磁気ヘッドを
作成することができる。

【００２６】この様に本実施例によれば磁気ギャップ部
分の窓高さを変えずに低抵抗のコイルをもつ薄膜磁気ヘ
ッドを製造する事が出来る。例えば、現行のコイルと同
じ大きさ、タ−ン数で本発明によって作製した場合、上
部の磁気コアの形状を平面に投影した領域（：ヘッド後
端部，約コイル全体の３／４を占める）以外でコイル厚
さを従来の２倍にし、これによりコイル断面積が２倍に
なると仮定すると、抵抗値の一般式は[数１]で表すこと
ができ、具体的には[数２]の如くコイル全体の抵抗Ｒ’
は、６０％程に減少することができる。

【００２７】

【数１】 Ｒ’＝Ｒ（先端部割合＋後端部割合×コイル厚増加率）

【００２８】

【数２】 Ｒ’＝Ｒ（１／４＋３／４×１／２）＝５／８Ｒ Ｒ’：本発明によるコイル全体の抵抗値 Ｒ：従来の
コイル全体の抵抗値 また、現行のコイルと同じ抵抗値ならば、上部、下部コ
ア接続部分の内周から外周に向かって、コイル幅を平面
的に広くしている割合を小さくでき、コイル全体の大き
さを小さくできる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べた如く本発明による薄膜磁気ヘ
ッドは、薄膜磁気ヘッドの上下コアに挟まれる先端部分
の薄膜コイル厚さを後端部分の厚さより薄く構成して前
記後端部分の断面積を広げたことによってコイルの抵抗
値を減少して熱雑音の発生を更に減少させることができ
る。また本発明による製造方法は、ヘッド後端に向うに
従って間隔が大きくなるコイルフレーム間に第１の薄膜
コイルを形成した後に、ヘッド後端部分の薄膜コイルに
追加薄膜コイルを載設することによって前記後端部分の
薄膜コイル厚さを先端部分の厚さより厚く構成すること
ができ、後端部分のコイル断面積を広げたことによって
コイルの抵抗値を減少して熱雑音の発生を更に減少させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による薄膜磁気ヘッドを説明
するための図。

【図２】本発明の他の実施例による薄膜磁気ヘッドを説
明するための図。

【図３】本発明による薄膜磁気ヘッドのコイルを説明す
るための図。

【図４】本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実
施例を説明するための図。

【図５】従来技術による薄膜磁気ヘッドを説明するため
の図。

【符号の説明】

１…非磁性基板、２…下部コア、３…ギャップ膜、４…
コイル、５…絶縁膜、６…上部コア、７…コイルフレ−
ム、８…導電性膜、９…フォトレジスト、１０…薄膜磁
気ヘッド素子、１１…めっき下地膜。

フロントページの続き (72)発明者 鍬塚 俊一郎 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 池田 宏 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 斉藤 治信 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜コイルを複数巻回し、磁気記録媒体
   対向面近傍の先端部分の薄膜コイルを覆う上部及び下部
   コアにより磁気ギャップ構成し、前記コイルに通電する
   ことによって磁気データの記録再生を行なう薄膜磁気ヘ
   ッドにおいて、前記先端部分の薄膜コイル厚さを後端部
   分の厚さより薄く構成したことを特徴とする薄膜磁気ヘ
   ッド。
2. 【請求項２】 上下２層の薄膜コイルを複数巻回し、磁
   気記録媒体対向面近傍の先端部分の薄膜コイルを覆う上
   部及び下部コアにより磁気ギャップ構成し、前記コイル
   に通電することによって磁気データの記録再生を行なう
   薄膜磁気ヘッドにおいて、前記先端部分の上下２層の薄
   膜コイルの厚さを互に接近する方向に後端部分の厚さよ
   り薄く構成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 上下２層の薄膜コイルを複数巻回し、磁
   気記録媒体対向面近傍の先端部分の薄膜コイルを覆う上
   部及び下部コアにより磁気ギャップ構成し、前記コイル
   に通電することによって磁気データの記録再生を行なう
   薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、非磁性基板上にヘ
   ッド後端に向うに従って間隔が大きくなるコイルフレー
   ムを設け、このコイルフレーム間に第１の薄膜コイルを
   形成した後に、ヘッド後端部分の前記薄膜コイルに第２
   の追加薄膜コイルを載設することによって前記後端部分
   の薄膜コイル厚さを先端部分の厚さより厚く構成するこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。