JPH06162437A

JPH06162437A - 複合型薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH06162437A
Application number: JP31714392A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Yamamoto; 知己山本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-11-26
Filing date: 1992-11-26
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】インダクティブヘッド部９とＭＲヘッド部91
が一体に形成され、ＭＲ素子７がインダクティブヘッド
部９からの磁束の影響を受け難く、又、２つのヘッド部
９、91間で磁気ギャップ部のトラックずれがなく、然
も、製造工程が簡易な構造の複合型薄膜磁気ヘッドを提
供する。【構成】インダクティブヘッド部９は、共通の設置平
面Ｓ上に積層された磁性コア４と、設置平面Ｓ内にデプ
ス長ｄ₁を有する記録用ギャップ部２と、磁性コア４を
包囲して形成されたコイル層６とを具えている。ＭＲヘ
ッド部91は、設置平面Ｓ上に積層されたフロントコア５
と、設置平面Ｓ内にデプス長ｄ₂を有する再生用ギャッ
プ部３と、フロントコア５の後方位置に積層されたバッ
クコア51と、フロントコア５とバックコア51の間に介在
するＭＲ素子７とを具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル層を具えたイン
ダクティブヘッド部と、磁気抵抗効果素子(以下、ＭＲ
素子という)を具えた磁気抵抗効果ヘッド部(以下、ＭＲ
ヘッド部という)が一体に形成された複合型薄膜磁気ヘ
ッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスク装置やＶＴＲ(ビ
デオテープレコーダ)等の各種信号記録再生装置の高密
度化、小形化に対応するために、再生出力特性に優れた
ＭＲヘッドの開発が進んでいる。

【０００３】ＭＲヘッドは、電流の方向と磁化の方向の
為す角度によって抵抗値が変化するＭＲ素子を用い、信
号磁界の変化を抵抗変化として検出するものであり、そ
の再生出力電圧が媒体−ヘッド間の相対速度に依存しな
いという特徴を有する。

【０００４】ＭＲヘッドは信号再生専用のヘッドである
ため、記録と再生の両方を行なうべく、ＭＲヘッド部と
インダクティブヘッド部とを一体に具えた複合型薄膜磁
気ヘッドが提案されている(例えば特開昭62-291713号
〔Ｇ11Ｂ5/39〕)。

【０００５】図９乃至図１１は従来の複合型薄膜磁気ヘ
ッドを示している。図９の複合型薄膜磁気ヘッドは、非
磁性基板(18)上にインダクティブヘッド部(90)及びＭＲ
ヘッド部(92)を上下に離して併設したものである。ＭＲ
ヘッド部(92)は、ＭＲ素子(71)をシールド層(93)(93)に
より上下から挟み込んで、再生用ギャップ部(33)を形成
している。一方、インダクティブヘッド部(90)は、上部
磁性コア(43)と下部磁性コア(44)の間に記録用ギャップ
部(23)を形成すると共に、両コアによって形成される磁
路に交差して、コイル層(68)を形成している。

【０００６】図１０の複合型薄膜磁気ヘッドは、磁性基
板(19)上にインダクティブヘッド部(90)とＭＲヘッド部
(92)を一部重複させて形成したものである。ＭＲヘッド
部(92)は、ＭＲ素子(71)をシールド層(93)(93)で挟み込
んで再生用ギャップ部(33)を形成している。一方、イン
ダクティブヘッド部(90)は、磁性基板(19)と磁性コア(4
5)の間に、前記再生用ギャップ部(33)を包含する記録用
ギャップ部(23)を形成している。

【０００７】又、図１１の複合型薄膜磁気ヘッドは、イ
ンダクティブヘッド部(90)とＭＲヘッド部(92)を同一平
面上に互いに離して併設したものである。下部磁性コア
(48)と上部磁性コア(47)によって２つの磁路を形成し、
各磁路に夫々記録用ギャップ部(23)と再生用ギャップ部
(33)を設けている。記録用ギャップ部(23)を含む磁路に
対してはコイル層(68)が形成され、再生用ギャップ部(3
3)を含む磁路に対してはＭＲ素子(71)(71)が埋設されて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９の磁気
ヘッドにおいては、その製造工程が、非磁性基板(18)上
にＭＲヘッド部(92)を積層する工程と、その後にインダ
クティブヘッド部(90)を積層する工程とからなり、工数
が多くなる問題があった。又、再生用ギャップ部(33)と
記録用ギャップ部(23)が別個の工程で形成されるため、
これらの２つのギャップ部を同一トラック上に揃えるこ
とが困難であり、トラックずれが生ずる問題があった。

【０００９】これに対し、図１０の磁気ヘッドは、イン
ダクティブヘッド部(90)とＭＲヘッド部(92)が一部重複
した構造を有するため、製造に必要な工数は図９の磁気
ヘッドに比べて少ないが、インダクティブヘッド部(90)
による信号記録中に、ＭＲヘッド部(92)のＭＲ素子(71)
がインダクティブヘッド部(90)からの磁束の影響を強く
受けて、性能が劣化する問題がある。又、図１０の磁気
ヘッドにおいても、トラックずれの問題が生じる。

【００１０】一方、図１１の磁気ヘッドは、インダクテ
ィブヘッド部(90)とＭＲヘッド部(92)が離間しているか
ら、上記特性劣化の問題は生じないが、その製造工程に
おいて、基板(17)上にインダクティブヘッド部(90)とＭ
Ｒヘッド部(92)を形成した後、ウエットエッチによって
基板(17)を除去し、２つのギャップ部(23)(33)を露出さ
せる必要があり、工程が極めて複雑となる。又、ＶＴＲ
等に装備すべき摺動型の磁気ヘッドにおいては、インダ
クティブヘッド部(90)のギャップデプス長ｄを充分な大
きさに形成する必要があるが、図１０の磁気ヘッドで
は、下部磁性コア(48)の成膜厚さがデプス長ｄとなるか
ら、成膜に時間がかかる問題がある。

【００１１】本発明の目的は、コイル層(６)を具えたイ
ンダクティブヘッド部(９)とＭＲ素子(７)を具えたＭＲ
ヘッド部(91)が一体に形成された複合型薄膜磁気ヘッド
において、ＭＲ素子(７)が信号記録時のインダクティブ
ヘッド部(９)からの磁束の影響を受け難く、又、２つの
ヘッド部(９)(91)間で磁気ギャップ部のトラックずれが
なく、然も、製造工程が簡易となる構造の複合型薄膜磁
気ヘッドを提供することである。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る複合型薄膜磁
気ヘッドにおいては、インダクティブヘッド部(９)とＭ
Ｒヘッド部(91)が、基板(10)上に形成された共通の設置
平面Ｓ上に、間隔をおいて併設される。インダクティブ
ヘッド部(９)は、設置平面Ｓ上に積層された磁性コア
(４)と、該磁性コア(４)内に形成される磁路中に介在し
て設置平面Ｓ内にギャップ幅Ｗ₁及びギャップデプス長
ｄ₁を有するギャップ部(２)と、磁性コア(４)を包囲し
て形成されたコイル層(６)とを具えている。一方、ＭＲ
ヘッド部(91)は、設置平面Ｓ上に積層されたフロントコ
ア(５)と、該フロントコア(５)内に形成される磁路中に
介在して設置平面Ｓ内にギャップ幅Ｗ₂及びギャップデ
プス長ｄ₂を有するギャップ部(３)と、フロントコア
(５)の後方位置に積層されたバックコア(51)と、フロン
トコア(５)とバックコア(51)の中間位置に介在するＭＲ
素子(７)とを具えている。

【００１３】

【作用】上記複合型磁気ヘッドのインダクティブヘッド
部(９)においては、磁性コア(４)内にギャップ部(２)を
介在させたループ状の磁路が形成され、該磁路に対して
コイル層(６)が交差することになる。従って、コイル層
(６)に通電することによって、ギャップ部(２)が作動し
て、記録媒体に信号記録が行なわれる。

【００１４】一方、ＭＲヘッド部(91)においては、フロ
ントコア(５)とバックコア(51)に跨がってループ状の磁
路が形成され、該磁路中にギャップ部(３)とＭＲ素子
(７)が介在することになる。従って、記録媒体の磁界の
変化が再生用ギャップ部(３)によって検出され、更にＭ
Ｒ素子(７)が磁界の変化を抵抗変化として出力し、記録
媒体の信号が再生される。

【００１５】上記複合型薄膜磁気ヘッドの製造工程にお
いては、共通の基板(10)上に、インダクティブヘッド部
(９)のギャップ部(２)を形成する工程とＭＲヘッド部(9
1)のギャップ部(３)を形成する工程とが同時に行なわ
れ、更に、インダクティブヘッド部(９)の磁性コア(４)
を形成する工程とＭＲヘッド部(91)のフロントコア(５)
を形成する工程とが同時に行なわれる。

【００１６】両ギャップ部(２)(３)は、例えばカーボン
等の非磁性膜をエッチング技術によって所定形状に整形
する等の方法により、容易に形成することが出来る。

【００１７】又、両コア(４)(５)は、例えばパーマロイ
等の磁性材料をメッキ技術によって所定形状に成膜する
等の方法により、容易に形成することが出来る。

【００１８】この際、各ギャップ部(２)(３)の設置平面
Ｓに沿う方向の幅が夫々のギャップ幅Ｗ₁、Ｗ₂となり、
各コア(Ｓ)(５)のギャップ形成面(ギャップ部と対向す
る面)の設置平面Ｓに沿う方向の長さが夫々のギャップ
デプス長ｄ₁、ｄ₂となる。そして各コア(４)(５)の成膜
厚さが夫々のトラック幅ｔとなる。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドにお
いては、インダクティブヘッド部(９)とＭＲヘッド部(9
1)が互いに離間して併設されているから、インダクティ
ブヘッド部(９)による信号記録中に、インダクティブヘ
ッド部(９)のＭＲ素子(７)がインダクティブヘッド部
(９)から受ける磁束の影響は、２つのヘッド部を一部重
複して形成した従来の磁気ヘッドに比べて軽微である。
又、その製造工程においては、２つのヘッド部(９)(91)
のギャップ部(２)(３)とコア(４)(５)を夫々同時に形成
することが出来るから、２つのヘッド部を別々に形成す
る従来の磁気ヘッドに比べて工程が簡易となる。更に、
２つのヘッド部(９)(90)のギャップ部(２)(３)は、共通
の設置平面Ｓ上に同時に形成されるから、両ギャップ部
(３)(４)間にトラックずれは生じない。然も、ギャップ
部(２)(３)のデプス長はコア(４)(５)の成膜厚さとは関
係がなく、その膜形状によって規定されるから、摺動型
の磁気ヘッドを構成する場合でも充分な大きさのギャッ
プデプス長を容易に得ることが出来る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。図１に示す如く本発明の複合型薄膜磁気ヘ
ッドにおいては、Ａl₂Ｏ₃−ＴiＣ等のセラミック基板(1
0)上に、厚さ５〜１５μm程度のＡl₂Ｏ₃層(１)が形成さ
れ、該Ａl₂Ｏ₃層(１)の表面(設置平面Ｓ)に、インダク
ティブヘッド部(９)及びＭＲヘッド部(91)が、記録媒体
との相対移動方向Ｍへ所定の間隔をおいて併設されてい
る。

【００２１】インダクティブヘッド部(９)は、設置平面
Ｓ上にパーマロイをトラック幅ｔに応じた厚さ(例えば
１〜３μm程度)にメッキしてなる磁性コア(４)と、該磁
性コア(４)中に介在して設置平面Ｓ内にギャップ幅Ｗ₁
及びギャップデプス長ｄ₁を有するカーボン層からなる
記録用ギャップ部(２)と、Ｃuメッキからなるコイル層
(６)とを具えている。

【００２２】コイル層(６)は、図２及び図３に示す如く
磁性コア(４)を包囲して形成され、磁性コア(４)の下方
を水平に伸びる下段Ｃuメッキ層(63)と、磁性コア(４)
の上方を水平に伸びる上段Ｃuメッキ層(66)と、下段Ｃu
メッキ層(63)と上段Ｃuメッキ層(66)を螺旋状に連結す
る連結Ｃuメッキ層(64)(65)から構成されている。これ
らのメッキ層は絶縁層(11)中に埋設されて、絶縁が施さ
れている。

【００２３】又コイル層(６)の両端部には、図１に示す
如く一対のリード部(61)(62)が形成され、ヘッド後方へ
伸びている。尚、図１では、コイル層(６)の周囲に充填
された絶縁層やヘッド全体を覆う保護層は図示省略され
ている。

【００２４】一方、磁気抵抗効果ヘッド部(91)は、設置
平面Ｓ上にパーマロイをトラック幅ｔに応じた厚さ(例
えば１〜３μm程度)にメッキしてなるフロントコア(５)
と、該フロントコア(５)中に介在して設置平面Ｓ内にギ
ャップ幅Ｗ₂及びギャップデプス長ｄ₂を有するカーボン
層からなる再生用ギャップ部(３)と、フロントコア(５)
の後方であって且つフロントコア(５)よりも高い高さ位
置にパーマロイのメッキ層を形成してなるバックコア(5
1)と、フロントコア(５)とバックコア(51)の中間位置に
介在する一対のＭＲ素子(７)(７)とを具えている。

【００２５】又、両ＭＲ素子(７)(７)の中間位置と両端
位置にはＣuメッキからなるリード層(８)(81)(82)が、
夫々先端部をＭＲ素子に接触させて形成され(図５参
照)、リード層後端部は夫々ヘッド後方へ伸びている。

【００２６】図４及び図５に示す如くフロントコア(５)
とバックコア(51)は前後にずれると共に上下にずれて配
置され、両コア間は絶縁されている。そして、両コア間
の絶縁層内にＭＲ素子(７)(７)が埋設されている。

【００２７】図１に示す複合型薄膜磁気ヘッドにおいて
は、Ａl₂Ｏ₃層(１)の表面に形成した共通の設置平面Ｓ
上にインダクティブヘッド部(９)とＭＲヘッド部(91)が
間隔をおいて併設されているから、ＭＲヘッド部(91)の
ＭＲ素子(７)が信号記録にインダクティブヘッド部(９)
からの磁束の影響を受け難い。

【００２８】図６乃至図８は、上記複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法を示している。先ず図６(ａ)の如く、Ａl₂
Ｏ₃−ＴiＣセラミック基板(10)上に、Ａl₂Ｏ₃層(１)を
スパッタリングによって厚さ５〜１５μm程度に形成
し、その表面を、ラッピング及びポリッシィングによっ
て面粗さ１００オングストローム以下に鏡面仕上げす
る。該表面が２つのヘッド部の設置平面Ｓとなる。

【００２９】次に、Ａl₂Ｏ₃層(12)表面のインダクティ
ブヘッドコイル形成領域に、フォトリソグラフィとＩＢ
Ｅ技術(又はＲＩＥ技術)を用いて、深さ５〜１０μmの
凹部(13)を形成する。そして、図６(ｂ)の如く凹部(13)
の底面に下段Ｃuメッキ層(63)をメッキ法によって所定
パターンに形成する。ここで、下段Ｃuメッキ層(63)の
コイル線幅は２〜５μm、隣接するコイル線との間隔は
１〜２μm、メッキ厚さは２〜５μmとする。

【００３０】次に図６(ｃ)の如く、前記下段Ｃuメッキ
層(63)上に第１の連結Ｃuメッキ層(64)を夫々積層する
と共に、凹部(13)内に、ポジ型レジストＡＺ４３３０或
いは４６２０を充填してレジスト層(14)を形成する。こ
の際、先ず、凹部(13)内にレジスト層(14)を充填して下
段Ｃuメッキ層(63)を覆った後、ＲＩＥ技術によって、
該レジスト層(14)内に下段Ｃuメッキ層(63)へ至るスル
ーホールを開設し、その後、該スルーホール内にＣuメ
ッキを施して、第１の連結Ｃuメッキ層(64)を形成する
のである。

【００３１】続いて図６(ｄ)の如く、Ａl₂Ｏ₃層(12)上
に、夫々記録用ギャップ部及び再生用ギャップ部となる
２つのカーボン層(21)(31)を所定パターンに形成する。
この際、Ａl₂Ｏ₃層(12)の表面に厚さ１〜３μmのカーボ
ン膜を形成した後、該膜上に、電子ビーム描画法によっ
てレジストを形成し、その後、ＲＩＥ技術によって所定
のギャップ幅Ｗ₁、Ｗ₂(例えば０.１５〜０.３μm)及び
ギャップデプス長ｄ₁、ｄ₂に整形するのである。

【００３２】この様に２つのカーボン層(21)(31)は共通
の設置平面Ｓ上に同時に、同じ高さに形成されるから、
図１に示す記録用ギャップ部(２)と再生用ギャップ部
(３)にトラックずれは生じない。

【００３３】次に図７(ａ)(ｂ)に示す如く、Ａl₂Ｏ₃層
(12)上に、前記磁性コア(４)及びフロントコア(５)とな
るパーマロイメッキ層(41)(52)をフレームメッキする。
この際、先ず図７(ａ)及び図８(ａ)に示す如く、ポジ型
フォトレジストを用いて、磁性コア及びフロントコアの
形状に応じたフレーム(15)を形成する。該レジストフレ
ーム(15)の周壁の厚さは１〜５μmである。そして、該
レジストフレーム(15)内にパーマロイをフレームメッキ
して、図７(ｂ)及び図８(ｂ)の如く所定のトラック幅ｔ
に応じた厚さ(例えば１〜３μm)のメッキ層(41)(52)を
形成し、レジストフレーム(15)は除去するのである。

【００３４】ここで、パーマロイメッキ層(41)(52)の厚
さはメッキ工程にて正確に制御することが出来るから、
これによって高精度のトラック幅が得られる。

【００３５】その後、図７(ｃ)の如くインダクティブヘ
ッド部のパーマロイメッキ層(41)を挟んで、第２の連結
Ｃuメッキ層(65)を積層する。この際、先ず図８(ｂ−
１)の如く、パーマロイメッキ層(41)を覆ってポジ型の
レジスト層(16)を積層した後、図８(ｂ−２)の如く、該
レジスト層(16)に対して連結Ｃuメッキ層(64)へ至るス
ルーホール(60)を開設する。

【００３６】次に、前記スルーホール(60)内にＣuメッ
キを施して、図７(ｃ)及び図８(ｃ)の如く第２の連結Ｃ
uメッキ層(65)を形成するのである。尚、図７(ｃ)で
は、連結Ｃuメッキ層(65)の周囲に充填されているレジ
スト層は図示省略している。

【００３７】一方、ＭＲヘッド部については、パーマロ
イメッキ層(52)上に、ＳiＯ₂絶縁層(図示省略)をスパッ
タリング、ＣＶＤ法或いはイオンプレーティング法等に
よって形成した後、該絶縁層上には、パーマロイメッキ
層(52)の後方位置へ、パーマロイ等をスパッタリングに
よって厚さ１００〜５００オングストロームに成膜し
て、一対のＭＲ素子(７)(７)を形成する。

【００３８】続いて、図７(ｄ)の如くインダクティブヘ
ッド部については、上段Ｃuメッキ層(66)及びリード部
Ｃuメッキ層(67)を所定パターンに形成すると同時に、
ＭＲヘッド部については、ＭＲ素子(７)に重ねて前記リ
ード層となる３本のＣuメッキ層(83)を形成する。

【００３９】その後、上段Ｃuメッキ層(66)及びＣuメッ
キ層(83)を覆って、ＳiＯ₂絶縁層(図示省略)をスパッタ
リング、ＣＶＤ法或いはイオンプレーティング法等によ
って形成する。

【００４０】次に、ＭＲヘッド部については、図１に示
すバックコア(51)を、フロントコア(５)と同様にパーマ
ロイを用いたフレームメッキ法によって、図示する所定
形状に形成する。

【００４１】更に、インダクティブヘッド部(９)のリー
ド部(61)(62)とインダクティブヘッド部(90)のリード層
(８)(81)(82)の各後端部に、Ｃuメッキ層を厚さ数十μm
に形成して、外部回路との電気接続のためのターミナル
(図示省略)を形成する。

【００４２】最後に、ヘッド全体を保護層で覆った後、
機械加工を施して所定形状のチップに整形し、複合型薄
膜磁気ヘッドを完成する。

【００４３】上記製造工程においては、図６(ｄ)に示す
２つのカーボン層(21)(31)が同時に成膜されて夫々記録
用ギャップ部(２)及び再生用ギャップ部(３)となり、
又、図７(ｂ)に示す２つのパーマロイメッキ層(41)(52)
が同時に成膜されて夫々磁性コア(４)及びフロントコア
(５)となるから、インダクティブヘッド部とＭＲヘッド
部を別々の工程で製造する従来の複合型薄膜磁気ヘッド
に比べて、製造工程が簡易となる。

【００４４】又、２つのヘッド部(９)(91)のギャップデ
プス長ｄ₁、ｄ₂は、磁性コア(４)及びフロントコア(５)
の成膜厚さで規定されるのではなく、設置平面Ｓに沿う
輪郭形状で規定されるから、記録媒体が摺動するタイプ
の磁気ヘッドを構成する場合でも、充分な大きさのギャ
ップデプス長を容易に得ることが出来る。

【００４５】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合型薄膜磁気ヘッドの要部を示
す斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図５】図１のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図６】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程の前半
部分を示す一連の斜視図である。

【図７】同上製造工程の後半部分を示す一連の斜視図で
ある。

【図８】コイル層の一部を形成する工程を示す一連の断
面図である。

【図９】従来の複合型薄膜磁気ヘッドを示す断面図であ
る。

【図１０】他の従来例を示す断面図である。

【図１１】更に他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｓ設置平面 (９) インダクティブヘッド部 (91) ＭＲヘッド部 (10) セラミック基板 (１) Ａl₂Ｏ₃層 (２) 記録用ギャップ部 (３) 再生用ギャップ部 (４) 磁性コア (５) フロントコア (６) コイル層 (７) ＭＲ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インダクティブヘッド部(９)と磁気抵抗
効果ヘッド部(91)が一体に形成された複合型薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、インダクティブヘッド部(９)と磁気抵抗
効果ヘッド部(91)は、基板(10)上に形成された共通の設
置平面Ｓに間隔をおいて併設され、インダクティブヘッ
ド部(９)は、設置平面Ｓ上に積層された磁性コア(４)
と、磁性コア(４)内に形成される磁路中に介在して設置
平面Ｓに沿う方向にギャップ幅Ｗ₁及びギャップデプス
長ｄ₁を有するギャップ部(２)と、磁性コア(４)を包囲
して形成されたコイル層(６)とを具え、磁気抵抗効果ヘ
ッド部(91)は、設置平面Ｓ上に積層されたフロントコア
(５)と、フロントコア(５)内に形成される磁路中に介在
して設置平面Ｓに沿う方向にギャップ幅Ｗ₂及びギャッ
プデプス長ｄ₂を有するギャップ部(３)と、フロントコ
ア(５)の後方位置に積層されたバックコア(51)と、フロ
ントコア(５)とバックコア(51)の中間位置に介在する磁
気抵抗効果素子(７)とを具えていることを特徴とする複
合型薄膜磁気ヘッド。