JPH06208710A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法

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JPH06208710A
JPH06208710A JP293993A JP293993A JPH06208710A JP H06208710 A JPH06208710 A JP H06208710A JP 293993 A JP293993 A JP 293993A JP 293993 A JP293993 A JP 293993A JP H06208710 A JPH06208710 A JP H06208710A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 より小さいギャップデプスを有する薄膜磁気
ヘッドの信頼性を向上する。 【構成】 アペックスを決定する絶縁層の、媒体対向面
16のアペックスラインと連なるトラックと直行する幅
を、トラック幅と同一寸法あるいはトラック幅よりやや
広い寸法とし、その他の絶縁層の外周部は媒体対向面1
6に対してより離れるところに位置させる。 【効果】 ギャップデプス寸法が1μm以下というよう
な微小な寸法になっても、媒体対向面に位置する無機絶
縁物からなる絶縁層と保護層の接合面積を大きくとるこ
とができるため、信頼性を向上させ、耐環境性を悪化さ
せることがない構造とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの補助記
憶装置として用いる磁気ディスク装置の記録再生に用い
る対環境信頼性に優れた薄膜磁気ヘッドおよびその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスク記憶装置の高性能化に伴
い、それに用いる薄膜磁気ヘッドにも種々の高性能化が
要求されている。その一つとして、磁気ディスク装置の
線記録密度向上のため、高抗磁力媒体へ記録・再生する
薄膜磁気ヘッドの記録能力向上が大きな課題となってい
る。記録能力を向上するためには、簡易な手段として磁
気ヘッドのギャップデプスを小さくする方法がある。し
かし、ギャップデプスを小さくし過ぎると、磁気ヘッド
の信頼性が急低下するという問題がある。
【0003】以下に従来の薄膜磁気ヘッドの構成(例え
ば特開平4−32012号公報に開示されている)を、
図面を参照しながら説明する。図3に薄膜磁気ヘッドの
媒体対向面側よりみた全体構成を、図4に磁気記録素子
の構成を示す。薄膜磁気ヘッドはセラミック基板上に薄
膜形成技術を用いて素子を形成し、図3に示すような磁
気ディスク装置用のスライダ1の側部に素子を装着した
状態で使用する。薄膜磁気ヘッドを装置に搭載する時
は、浮上レール2に対して裏面側に浮上レールに平行に
ジンバルを接着して磁気ヘッドアセンブリとして用い
る。薄膜磁気ヘッド素子はスライダ1の手前側面に形成
されており、上部絶縁層3と、上部磁性層4と、端子5
が見られる。図3においてAで示す薄膜磁気ヘッド素子
を拡大すると図4のようになる。図4において、6は上
下磁性層が接合するバックギャップ部である。図4のB
−B’断面の構成を図5に示す。まずアルミナなどをス
パッタ法でとばして製膜した絶縁層8で被覆されたセラ
ミック基板7上に、電気めっき法あるいはスパッタ法に
より下部磁性層9を形成し、その上にスパッタ法により
磁気ギャップ層10を形成し、さらにその上にノボラッ
ク系樹脂あるいはポリイミド系樹脂などからなる下部絶
縁層11、電気めっき法などにより形成した下部コイル
層12を順次積層する。さらにその上に下部コイル層と
下部絶縁層と同様に中部絶縁層13、上部コイル層1
4、上部絶縁層3、上部磁性層4を順次積層し最終的に
アルミナなどからなる保護層15を形成して保護した構
成となっている。
【0004】図6に従来の薄膜磁気ヘッドの記録先端部
の構成を示す。薄膜磁気ヘッドの媒体対向面16から下
部磁性層9と上部磁性層4がギャップ層10を介して平
行に対向する位置の終点17までの距離Lはギャップデ
プス(G.D.)と呼ばれ、薄膜磁気ヘッドの記録再生
性能に大きな影響を及ぼし、特に記録能力に関しては最
も重要な寸法となる。
【0005】薄膜磁気ヘッドは、媒体対向面16上に現
れた下部磁性層9、ギャップ層10および上部磁性層4
からなる磁界発生領域Xが有限(通常4〜10μm程
度)で、かつ磁気回路を構成する磁性層が薄いので磁気
飽和し易い。そのため、フェライトで磁気回路を構成し
たバルク型の磁気ヘッドに比べて記録性能に及ぼすギャ
ップデプス寸法Lの影響が大きくなる。そのため、通常
の薄膜磁気ヘッドのギャップデプス寸法Lは0.5〜2μ
m程度に設定され、この寸法が小さい程記録性能は高く
なる。
【0006】ここで、薄膜磁気ヘッドの総合性能を充分
満足できるものとするには、記録能力を向上すると同時
に信頼性も満足しなければならない。ここでいう信頼性
とは、ハードディスクドライブに使用するときの最悪環
境を想定して、高温高湿試験、温湿度サイクル試験、高
温試験、低温試験、熱衝撃試験などの加速試験を行い、
薄膜磁気ヘッドの電気特性および外観に変化がないかと
いう耐環境性のことをいう。この信頼性は製品としての
最終性能を評価する場合最も重要な性能であるが、電気
特性のように測定規格を決めれば測定結果により一義的
に良、不良の判断がつく性質のものではなく、多分に確
率的な性質をもった性能であるため、多数のサンプルを
用いて繰り返し評価しなければならない。
【0007】記録性能を向上するためにギャップデプス
Lを小さくした薄膜磁気ヘッドの信頼性試験を行うと、
ギャップデプスLと外観品質の間にある関係があるとい
うことが解った。即ち、ギャップデプス寸法が1μm以
下になると、アルミナで形成した保護層および絶縁層の
接合面積が減少し、急激にクラックが発生し始める現象
が生じた。図8に薄膜磁気ヘッド素子部を媒体対向面か
ら見た構成を示す。上記のクラック発生現象はギャップ
層10を境にして、アルミナで形成した絶縁層8と保護
層15の間に隙間ができるもので、極端な場合には下部
磁性層9と上部磁性層4がギャップ層から離れてしまう
状態となる。このような状態になると薄膜磁気ヘッドは
記録再生が不能となる。
【0008】上記の現象が発生する原因として以下のこ
とが考えられる。図7に薄膜磁気ヘッド素子の平面図を
示す。図5、図6で示したように、通常、薄膜磁気ヘッ
ドのギャップデプスLを決定する層は下部絶縁層11で
ある。下部絶縁層11の媒体対向面に近接する位置にお
ける平面形状は図7に示すようになっている。記録トラ
ックと直行する領域は、トラック幅(TW)よりかなり
広い寸法Cを有し、ギャップデプス寸法がLであると
き、アペックスラインに連なる下部絶縁層11の直線部
と媒体対向面16との距離Mはギャップデプス寸法Lに
ほぼ等しい。ギャップデプス寸法Lが1μm以下となっ
た場合は上記の距離Mも同時に1μm以下となる。この
寸法Mは、薄膜磁気ヘッド素子の基板の絶縁層8と保護
層15が直接接触、接合する寸法でもあり、ヘッド素子
周囲の接合部の中で最も接合面積が小さい。そのため、
ヘッド素子を被覆保護する上で最も接合が弱い領域とな
っている。
【0009】高温高湿下で信頼性試験を行うと、図8に
示した媒体対向面にある下部磁性層9および上部磁性層
4が接するギャップ層10や保護層15の微少な膜欠陥
から水蒸気が入り込み、有機絶縁物で形成された下部絶
縁層11、中部絶縁層13、上部絶縁層3を膨潤させ
る。その結果、無機絶縁物で形成された硬い絶縁層8、
ギャップ層10および保護層15の各層間の密着力ある
いは各層の坑折力よりも有機絶縁物層の膨潤力のほうが
大きくなった時に、クラックが発生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の薄
膜磁気ヘッドでは、記録再生性能を向上させるためギャ
ップデプスを小さくすると、媒体対向面から有機材料で
形成された絶縁層までの距離が短くなる。その結果、接
合面積が減少し、水蒸気の浸透距離が短くなり、かつア
ルミナなどの無機絶縁物で形成された絶縁層8と保護層
15の媒体対向面での接合面積が小さくなり、絶縁層8
や保護層15が剥離したり破壊され、急激に信頼性が劣
化するという問題があった。
【0011】本発明はこのような課題を解決するもの
で、記録再生性能が優れ、かつ耐環境信頼性に優れた薄
膜磁気ヘッドおよびその製造方法を提供することを目的
とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、コイル層を絶縁する絶縁層と、前記コイル
層を挟んで上部磁性層と下部磁性層とを設け、記録媒体
に近い先端部に磁気ギャップを設け、絶縁層をアペック
スラインから突出して形成した突起部の幅を、記録トラ
ック幅以上から記録トラック幅+2μm以下の幅で形成
するようにしたものである。
【0013】
【作用】上記の構成および方法によれば、ギャップデプ
ス寸法が1μm以下という微小な寸法になっても、無機
絶縁物で形成された絶縁層と保護層の接合面積を大きく
とることができるため、水蒸気の侵入を防ぐことができ
る。その結果、信頼性を向上させ、耐環境性を向上させ
ることができることとなる。
【0014】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
【0015】(実施例1)本実施例の薄膜磁気ヘッドの
構成は従来例と同様であるため同じ部材には同一の符号
を付し、詳細な説明は省略する。本実施例の構成は図5
に示した従来の薄膜磁気ヘッドと同様で、まずスパッタ
法により形成したアルミナなどの絶縁物8で被覆された
セラミック基板7上に、電気めっき法あるいはスパッタ
法により形成した下部磁性層9、スパッタ法により製膜
した磁気ギャップ層10を形成し、さらにその上にノボ
ラック系樹脂あるいはポリイミド系樹脂などからなる下
部絶縁層11、電気めっき法により形成した下部コイル
層12を順次積層し、さらにその上に同様に中部絶縁層
13、上部コイル層14、上部絶縁層3、上部磁性層4
を順次積層し最終的にアルミナで作製した保護層15で
保護した構成とする。
【0016】図1に上記のようにして作成した実施例1
の薄膜磁気ヘッドの構成を示す。図中の実線で示した絶
縁層が下部絶縁層11、破線で示した絶縁層が中部絶縁
層13、一点鎖線で示した絶縁層が上部絶縁層3であ
る。
【0017】なお、図1に示す本実施例では下部絶縁層
11によりアペックス19を形成したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、上部絶縁層、中部絶縁層の
いづれかを用いてアペックスを形成してもよい。
【0018】下部絶縁層11はトラック幅(TW)を形
成する領域においてある幅Dの直線部を有し、それに連
なる下部絶縁層11の外周ラインは寸法Eだけ媒体対向
面16より離れたところに位置させる。ここで幅Dはト
ラック幅と同じ寸法か、あるいはトラック幅エッジから
片側1μm以内、すなわちトラック幅より2μm以下の
広がりを持った寸法とする。また突起部19の高さEは
2μm以上とれば充分である。突起部19の幅をトラッ
ク幅より広げる場合の寸法は、大きくし過ぎると効果が
小さくなるが、上記寸法より多少大きくしても信頼性が
向上すれば、本発明の適用範囲であるということがいえ
る。この絶縁層の突起部19の最先端部の幅をトラック
幅よりやや広くする方法としては、図1に示す下部絶縁
層の形のフォトマスクを用いればよい。ここで、パター
ン形成するときのフォトマスクのアライメント精度を考
慮しても、上記寸法は充分実現可能な寸法である。しか
し、絶縁層の突起部19がアペックスラインと連なる直
線領域の幅をトラック幅と同じ寸法とする方法は、上記
のようにフォトマスクを用いる方法では、アライメント
ずれや露光現像時のパターン幅の変動があるため実質的
には不可能である。そこで、上記寸法を満足させる方法
として、酸素プラズマを用いる方法がある。これは、ま
ず単純な方法として、上部磁性層4を形成後、上部磁性
層4をエッチングマスクとして利用し薄膜磁気ヘッド素
子全体に酸素プラズマを照射し、全体的に有機絶縁物か
らなる絶縁層を除去する方法がある。この場合は酸素プ
ラズマにさらされた絶縁層が徐々に除去されていき、絶
縁層の最先端部のアペックス高さが規定の寸法になった
ところでプラズマ処理を終了する。
【0019】(実施例2)上記の方法では、酸素プラズ
マ処理が長すぎると上部絶縁層3が全部除去されてしま
ったり、露出したコイル層14や上部磁性層4、端子層
5が酸化するという問題が生じ易い。そこでこのような
問題を回避する方法として、図2に示すようにフォトレ
ジストにより除去したいところのみにパターンを出し、
その他の領域はフォトレジスト18で覆う方法がある。
これは絶縁層先端部の除去したい部分のみ露出させ、他
はフォトレジスト18で保護する状態にした後に酸素プ
ラズマ処理をする方法である。この方法によれば、除去
したい領域だけが酸素プラズマにより除去され、それ以
外のところは全くダメージを受けない工法とすることが
できる。
【0020】本発明によれば、トラック幅が小さくなる
程、効果が大きくなる。
【0021】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、アペックスからの突起部の幅をトラッ
ク幅と同一寸法あるいはトラック幅よりやや広い寸法と
することにより、記録再生素子を被覆保護する絶縁層の
接合面積を大きくとれるので、耐環境信頼性の高い薄膜
磁気ヘッドを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の薄膜磁気ヘッドの記録再生
部の概略構成を示す側面図
【図2】同実施例2の薄膜磁気ヘッドの製造方法を示す
側面図
【図3】従来の薄膜磁気ヘッドの全体構成を示す斜視図
【図4】同記録再生部の概略構成を示す側面図
【図5】同図4のB−B’断面の構成を示す断面図
【図6】同図4のB−B’断面の要部拡大断面図
【図7】同磁気ギャップ部の絶縁構成を示す側面図
【図8】同磁気ギャップ部の構成を示す上面図
【符号の説明】
3 上部絶縁層 4 上部磁性層 5 端子 6 バックギャップ 11 下部絶縁層 13 中部絶縁層 16 媒体対向面 18 フォトレジスト 19 突起部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コイル層を絶縁する絶縁層と、前記コイル
    層を挟んで上部磁性層と下部磁性層とを設け、記録媒体
    に近い先端部に磁気ギャップを設けて記録再生部を形成
    し、前記記録再生部全体を絶縁基板と保護層で被覆して
    磁気ヘッドを構成し、絶縁層をアペックスラインから突
    出して形成した突起部の幅を、記録トラック幅以上から
    記録トラック幅+2μm以下の幅で形成してなる薄膜磁
    気ヘッド。
  2. 【請求項2】コイル層を絶縁する絶縁層と、前記コイル
    層を挟んで上部磁性層と下部磁性層とを設け、記録媒体
    に近い先端部に磁気ギャップを設けて記録再生部を形成
    し、前記記録再生部全体を絶縁基板と保護層で被覆して
    磁気ヘッドを構成し、絶縁層をアペックスラインから突
    出して形成した突起部の幅を、記録トラック幅以上から
    記録トラック幅+2μm以下の幅で形成する薄膜磁気ヘ
    ッドの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354682B1 (ko) * 1998-06-30 2002-09-30 알프스 덴키 가부시키가이샤 박막자기헤드 및 그 제조방법
US8366888B2 (en) 2008-09-30 2013-02-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Water treatment apparatus

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354682B1 (ko) * 1998-06-30 2002-09-30 알프스 덴키 가부시키가이샤 박막자기헤드 및 그 제조방법
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