JPH06274826A - Composite type magnetic head and manufacture of it - Google Patents

Composite type magnetic head and manufacture of it

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JPH06274826A
JPH06274826A JP6684293A JP6684293A JPH06274826A JP H06274826 A JPH06274826 A JP H06274826A JP 6684293 A JP6684293 A JP 6684293A JP 6684293 A JP6684293 A JP 6684293A JP H06274826 A JPH06274826 A JP H06274826A
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JP
Japan
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magnetic
core
thin film
slider
magnetic core
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Application number
JP6684293A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tomiyasu
弘 冨安
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a magnetic head capable of recording with high density by forming a magnetic circuit with a slider substrate incorporating a first magnetic core and a second magnetic core upward and backward the substartrate and rotating the backward magnetic core with a thin film core. CONSTITUTION:A magnetic head is constituted of a slider structure arranging a pair of side rails 3 on both sides of the slider, and the magnetic core 1 of a soft magnetic thin film is arranged backward on the side rail 3 of one side, and a magnetic gap 2 is placed on the minimum floating position backward the side rail 3. All front side of the slider is made of nonmagnetic material, and the magnetic core 1 forms the minimum magnetic circuit to be placed backward the slider. The medium opposing surface and the rear surface of an opposite side of the slider substrate are arranged so that a rear surface magnetic core 21 made of the soft magnetic thin film is in contact with the magnetic core 1 perpendicularly, and further, a thin film coil 22 is formed out of a thin film so as to rotate the rear surface magnetic core 21. The height of the first magnetic core 1 is about 0.2mm, and the coil 22 and the core 21 are formed on the top part of the core 1, and a protection film 23 is formed on the top part of the coil 22 and the core 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いられる磁気ヘッドおよびその製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head used in a magnetic disk device and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置は小型化,大容量化が
年々進み、高密度記録の要求は著しく大きい。従来、磁
気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドは、フェライト
が磁気コアを形成するモノリシックヘッド、モノリシッ
クヘッドの延長で、磁気ギャップ近傍に軟磁性薄膜、一
般的にはFeAlSi系合金軟磁性薄膜を配置し、記録能
力を高めたMIGヘッド、そして磁気コアおよびコイル
のすべてを薄膜形成技術で形成した薄膜磁気ヘッドが用
いられている。それぞれに特徴があるが、磁気ディスク
装置の高密度化,小型化の要求は磁気ヘッドに対し下記
の項目を必要としている。(1) S/N比の向上…トラッ
ク当たりの再生出力が高く、低インピーダンスノイズで
あること(必然的に低インダクタンス,低抵抗)。(2)広
帯域の周波数特性…低インダクタンスであり、材料の持
つ透磁率の周波数特性が広帯域であること。(3)狭トラ
ック化が可能なこと。(4)低浮上化であること。(5)スラ
イダが小型であること。
2. Description of the Related Art As magnetic disk devices have become smaller and have larger capacities year by year, the demand for high density recording is extremely large. Conventionally, a magnetic head used in a magnetic disk device is a monolithic head in which ferrite forms a magnetic core, or an extension of the monolithic head, and a soft magnetic thin film, generally a FeAlSi-based alloy soft magnetic thin film, is arranged near the magnetic gap. A MIG head with improved recording capability and a thin film magnetic head in which all of the magnetic core and coil are formed by a thin film forming technique are used. Each has its own characteristics, but the demands for higher density and smaller size of the magnetic disk device require the following items for the magnetic head. (1) Improvement of S / N ratio: High reproduction output per track and low impedance noise (necessarily low inductance, low resistance). (2) Broadband frequency characteristics: Low inductance and wide frequency characteristics of magnetic permeability of the material. (3) A narrow track is possible. (4) Low levitation. (5) The slider is small.

【0003】これらの条件に対して、薄膜磁気ヘッドが
有望であり、高密度化の流れのなか市場に示す割合は高
くなりつつある。さらに、最近、積層型磁気ヘッド(H
DD(ハードディスクドライブ)用磁気ヘッド)が提案さ
れている。HDD用磁気ヘッドは、従来の加工技術の中
で製造が可能にも拘らず、高密度化の条件を満足する磁
気ヘッドとして有望である。また、磁気ディスク装置の
小型化の要求および低浮上化時の信頼性に対応してスラ
イダの小型が進み、従来のスライダに対して70%,50%
の相似比のスライダの商品化が進みつつある。
With respect to these conditions, the thin film magnetic head is promising, and in the trend of increasing the density, the proportion shown in the market is increasing. Furthermore, recently, a laminated magnetic head (H
A magnetic head for a DD (hard disk drive) has been proposed. A magnetic head for an HDD is promising as a magnetic head that satisfies the high density condition, though it can be manufactured by conventional processing techniques. Also, in response to the demand for miniaturization of magnetic disk devices and the reliability at the time of low flying, the miniaturization of sliders has progressed, and 70% and 50% of conventional sliders have been developed.
Commercialization of sliders with a similar ratio is ongoing.

【0004】薄膜磁気ヘッドは、軟磁性薄膜を用いてい
ることにより、透磁率の高周波特性がよく、データの高
速転移あるいは高密度記録が可能である。薄膜磁気ヘッ
ドは、浮上のためのスライダとなる非磁性体の後端面に
電磁変換素子(狭義の薄膜磁気ヘッド)が形成されてい
る。そのような従来例の磁気ヘッドは図4に示されるよ
うな断面構造図をしており、表面にAl23材からなる
第1の絶縁層35を有した基板上に、磁気ギャップ33を介
して下部コア31と上部磁気コア32が磁気回路を形成する
よう成膜され、磁気コアを旋回するようコイル層が絶縁
層を間にして形成される。コイル間絶縁層36はコイル間
の絶縁をとるとともに、コイル作製によって生じた段差
を緩和させる。また、工程が容易であることから有機材
(レジスト)を用いるのが一般的であり、熱処理によって
硬化される。この有機絶縁層の層数は2層コイル層の場
合3層から6層よりなるものである。
Since the thin-film magnetic head uses a soft magnetic thin film, it has good high frequency characteristics of magnetic permeability and is capable of high-speed data transfer or high-density recording. In the thin film magnetic head, an electromagnetic conversion element (thin film magnetic head in a narrow sense) is formed on the rear end surface of a non-magnetic material that serves as a slider for flying. Such a conventional magnetic head has a sectional structure as shown in FIG. 4, and a magnetic gap 33 is formed on a substrate having a first insulating layer 35 made of Al 2 O 3 material on the surface. The lower core 31 and the upper magnetic core 32 are deposited via the above to form a magnetic circuit, and a coil layer is formed with an insulating layer in between so as to rotate the magnetic core. The inter-coil insulating layer 36 insulates the coils from each other and alleviates a step caused by manufacturing the coils. In addition, since the process is easy, organic materials
A (resist) is generally used, and is cured by heat treatment. In the case of a two-layer coil layer, the number of layers of the organic insulating layer is 3 to 6 layers.

【0005】薄膜磁気ヘッドの製造プロセスについて図
5を用いて説明する。大口径の非磁性材料からなるウエ
ハー基板300を鏡面化して、その上部に絶縁層35として
Al23薄膜等を約10μm成膜し、再度鏡面を平滑にラッ
プする。こうしてできた基板上に下部磁気コア31として
NiFe合金薄膜等をメッキし、所定の形状にパターンニ
ングする。その上部に磁気ギャップ33として所定の厚み
の非磁性材料を成膜する。さらに、その上部にコアとコ
イル層の第2絶縁層として有機膜を2〜3μm成膜し、
必要な形成にパターン形成する。これらの層の上部にコ
イル層を2層形成し、コイル間に有機物からなるレジス
トを充填する。さらに上部磁気コア32としてNiFe合金
薄膜等を所定の形状に成膜する。この上部磁気コア32の
上部に薄膜磁気ヘッドの上部保護層37としてAl23
膜が厚く成膜されて工程は終了する。薄膜磁気ヘッドの
絶縁体として用いた有機膜レジストは約250℃の温度で
固化される。今回の実施例ではコイルは2層よりなるの
で、3回から6回、250℃で硬化される。
The manufacturing process of the thin film magnetic head will be described with reference to FIG. A wafer substrate 300 made of a non-magnetic material having a large diameter is made into a mirror surface, an Al 2 O 3 thin film or the like is formed as an insulating layer 35 on the upper surface of the wafer substrate 300 to have a thickness of about 10 μm, and the mirror surface is smoothed again. A NiFe alloy thin film or the like is plated as the lower magnetic core 31 on the substrate thus formed and patterned into a predetermined shape. A non-magnetic material having a predetermined thickness is formed on the upper portion as a magnetic gap 33. Further, an organic film having a thickness of 2 to 3 μm is formed thereon as a second insulating layer for the core and coil layers,
Pattern to the required formation. Two coil layers are formed on these layers, and a resist made of an organic material is filled between the coils. Further, a NiFe alloy thin film or the like is formed into a predetermined shape as the upper magnetic core 32. A thick Al 2 O 3 thin film is formed as an upper protective layer 37 of the thin film magnetic head on the upper magnetic core 32, and the process is completed. The organic film resist used as the insulator of the thin film magnetic head is solidified at a temperature of about 250 ° C. In this example, the coil is composed of two layers, so it is cured at 250 ° C. three to six times.

【0006】一方、最近HDD(ハードディスクドライ
ブ)用磁気ヘッドとして提案されているのが積層型磁気
ヘッドで従来の加工技術の中で製造が可能にも拘らず、
高密度化の条件を満足する磁気ヘッドとして有望であ
る。積層型磁気ヘッドは、磁気コアを形成する軟磁性薄
膜が非磁性の基板によって挾まれ、HDD用磁気ディス
ク装置用スライダの構造に加工される。そのスライダの
形状は、図6に示すごとく、一対のレール3をもった浮
上面を有しており、2つの側レール3の略中央に側レー
ル長手方向全体にわたって磁性膜より形成される磁気コ
ア1が存在し、記録再生する磁気ギャップ2は、側レー
ル後方に位置している。側レール間中央にあって浮上面
より奥まったスライダ溝後端部5は、ほぼ磁気ギャップ
2近傍の位置までスライダ後端より加工されている(コ
イル抜き加工)。
On the other hand, recently, a magnetic head for HDD (hard disk drive) has been proposed, which is a laminated magnetic head, although it can be manufactured by conventional processing techniques.
It is promising as a magnetic head that satisfies the high density condition. In a laminated magnetic head, a soft magnetic thin film forming a magnetic core is sandwiched by a non-magnetic substrate and processed into a slider structure for a magnetic disk device for HDD. As shown in FIG. 6, the slider has an air bearing surface having a pair of rails 3, and a magnetic core formed of a magnetic film substantially in the center of the two side rails 3 over the entire length of the side rails. 1 exists, and the magnetic gap 2 for recording / reproducing is located behind the side rail. The slider groove rear end portion 5 located at the center between the side rails and deeper than the air bearing surface is processed from the slider rear end to a position substantially near the magnetic gap 2 (coil punching).

【0007】その製造プロセスは図7に示されるよう
に、スライダ材となる非磁性である基板100の一方の面
にFeAlSi等の軟磁性薄膜101を所望の厚み成膜され
る。この厚みは、この型の磁気ヘッドのトラック幅を形
成するもので重要なパラメーターである。軟磁性薄膜の
成膜後、別の非磁性基板が接着される。軟磁性薄膜が複
数集まって1つのコアインゴット102ができあがる。磁
気ギャップ部を介して接着される2つのバー、前方コア
バー(Lコアバー)106および後方コアバー(Tコアバー)1
07がこのコアインゴット102より切り出され、磁気ギャ
ップ部対向面が鏡面加工されてギャップ形成される。こ
のギャップドバー109は、磁気コア1がスライダの一方
の側レール3に位置するように各々の単品のスライダに
分割され、最終的にコイル抜き、浮上面の鏡面ラップ等
の工程を経てスライダ化される。
In the manufacturing process, as shown in FIG. 7, a soft magnetic thin film 101 of FeAlSi or the like is formed to a desired thickness on one surface of a non-magnetic substrate 100 serving as a slider material. This thickness forms the track width of this type of magnetic head and is an important parameter. After forming the soft magnetic thin film, another non-magnetic substrate is bonded. A plurality of soft magnetic thin films are collected to form one core ingot 102. Two bars adhered via the magnetic gap, a front core bar (L core bar) 106 and a rear core bar (T core bar) 1
07 is cut out from this core ingot 102, and the surface facing the magnetic gap portion is mirror-finished to form a gap. This gapped bar 109 is divided into individual sliders so that the magnetic core 1 is located on one side rail 3 of the slider, and is finally made into a slider through steps such as coil removal and mirror surface lapping of the air bearing surface. It

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の薄膜
磁気ヘッドや積層型磁気ヘッドでは、低インダクタンス
化,低浮上化に伴うスライダの小型化に対して限界があ
った。すなわち、積層型磁気ヘッドの場合、低インダク
タンスのためには巻線の巻径を小さくする必要がある。
よって巻線を施される後部磁気コア1の巻線を施される
巻線部9を小さくしていく方法がとられ、側レール後端
のコア部をスライダ前面よりスライダ背面までその幅を
小さくする構造が考えられる。しかし、この構造は磁気
ギャップにおける接着する面積を減少せしめ、コイルを
巻線するに十分な磁気ギャップの接着強度を維持できな
くなる。またコアに巻線されたコイルが浮上面まで上が
ってしまうことも発生し、信頼性に欠ける。いずれにし
ても、巻線は薄膜ではなくバルクの線材を用いられるた
め、従来の薄膜磁気ヘッドに比べても必要以上の巻線体
積を要し、小型化も低インダクタンス化も難しい。薄膜
磁気ヘッドの場合、低インダクタンスのためには、用い
られる磁気コアの形状の幅を狭くすることが必要であ
る。しかし、正常な動作を確保するためには、磁気異方
性を大きくする必要があり、結果的に実効的な再生効率
が低下してしまい、望ましくない。
In such a conventional thin film magnetic head or laminated magnetic head, there is a limit to the miniaturization of the slider due to the reduction in inductance and the reduction in flying height. That is, in the case of the laminated magnetic head, it is necessary to reduce the winding diameter of the winding for low inductance.
Therefore, the winding portion 9 of the rear magnetic core 1 to be wound is made smaller, and the width of the core portion at the rear end of the side rail is made smaller from the slider front surface to the slider back surface. A structure that does However, this structure reduces the bond area in the magnetic gap, making it impossible to maintain sufficient magnetic gap bond strength to wind the coil. Moreover, the coil wound around the core may rise to the air bearing surface, resulting in poor reliability. In any case, since a winding wire is not a thin film but a bulk wire material, the winding volume is larger than necessary compared with a conventional thin film magnetic head, and it is difficult to reduce the size and the inductance. In the case of a thin film magnetic head, it is necessary to narrow the width of the shape of the magnetic core used for low inductance. However, in order to ensure normal operation, it is necessary to increase the magnetic anisotropy, and as a result, the effective reproduction efficiency decreases, which is not desirable.

【0009】スライダの小型化は、装置の小型化,薄型
化に伴い、できるだけスライダ高さを小さくすることか
らきている。従来の約4mmの高さのものから現在2mmの
ものまで商品化されつつある。また、低浮上化や高速ア
クセスのためにも必須の条件である。スライダを小型化
することによりその質量が低減され、浮上高ばらつきは
小さく、磁気ディスクとの接触時の衝撃を低減する等の
高信頼性を図ることができる。しかし、従来の磁気ヘッ
ドは限界があり、ミニスライダの50%までが限界である
といわれている。これらの問題は高密度化,低浮上化,
低インダクタンス化に対して限界をもたらすものであ
る。本発明は上記問題を解決するもので、高密度記録が
可能な複合型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。
The miniaturization of the slider is to reduce the height of the slider as much as possible with the miniaturization and thinning of the device. It is being commercialized from the conventional height of about 4 mm to the current height of 2 mm. In addition, it is an indispensable condition for low flying height and high-speed access. By reducing the size of the slider, its mass is reduced, the flying height variation is small, and it is possible to achieve high reliability such as reducing the impact at the time of contact with the magnetic disk. However, the conventional magnetic head has a limit, and it is said that the limit is up to 50% of the mini slider. These problems are high density, low levitation,
This limits the reduction in inductance. The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a composite magnetic head capable of high density recording and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、磁気ギャップを介して接着された2つの磁
気コアからなる第1の磁気コアを含んだスライダ基板
と、その上部に該第1の磁気コアを接合する媒体対向面
とほぼ平行に形成された後方の第2の磁気コアから磁気
回路が形成され、薄膜コイルが該後方の磁気コアを旋回
する構造にしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a slider substrate including a first magnetic core composed of two magnetic cores adhered via a magnetic gap, and a slider substrate above the slider substrate. A magnetic circuit is formed from a rear second magnetic core that is formed substantially parallel to the medium facing surface that joins the first magnetic core, and a thin film coil rotates the rear magnetic core.

【0011】[0011]

【作用】本発明は上記した構成により、小型で高密度記
録可能な磁気ディスク装置用磁気ヘッドを実現すること
ができる。
With the above-described structure, the present invention can realize a compact magnetic head for a magnetic disk device capable of high density recording.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例について図1を
参照しながら説明する。図1(a)に示すように、磁気ヘ
ッドはスライダ両側に一対の側レール3を配したスライ
ダ構造となっており、一方の側レール3上の後方に軟磁
性薄膜よりなる磁気コア1が配されており、磁気ギャッ
プ2は側レール3後方のほぼ最小浮上位置におかれてい
る。スライダ前方はすべて非磁性材料よりなり、磁気コ
ア1は最小の磁気回路を形成するよう設計され、スライ
ダ後方に置かれている。このように形成されたスライダ
基板の媒体対向面と反対側の背面において、図1(b)に
示すように、軟磁性薄膜よりなる背面磁気コア21が、前
記磁気コア1と垂直に接するように配されている。また
薄膜コイル22は、背面磁気コア21を旋回するように薄膜
にて形成されている。磁気コア1を含んだ断面構造は図
1(c)に示す構造をしている。第1の磁気コア1の高さ
は約0.2mmしかなく、その上部に薄膜コイル22および背
面磁気コア21が形成され、その上部に保護層23が成膜さ
れている。薄膜工程で形成された層の厚みは高々0.04mm
で非常に薄く、このスライダのサイズは、長さ1mm,幅
0.75mm,高さ0.21mmで50%スライダの、さらに50%にさ
れた超小型磁気ヘッドである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 1A, the magnetic head has a slider structure in which a pair of side rails 3 are arranged on both sides of the slider, and a magnetic core 1 made of a soft magnetic thin film is arranged behind one side rail 3. Therefore, the magnetic gap 2 is located at the rear of the side rail 3 at a substantially minimum flying position. The front part of the slider is entirely made of a non-magnetic material, and the magnetic core 1 is designed to form a minimum magnetic circuit, and is placed on the rear part of the slider. As shown in FIG. 1B, on the back surface of the slider substrate thus formed opposite to the medium facing surface, the back magnetic core 21 made of a soft magnetic thin film is vertically contacted with the magnetic core 1. It is distributed. The thin-film coil 22 is formed of a thin film so as to rotate the back surface magnetic core 21. The sectional structure including the magnetic core 1 has the structure shown in FIG. The height of the first magnetic core 1 is only about 0.2 mm, the thin film coil 22 and the back magnetic core 21 are formed on the upper portion thereof, and the protective layer 23 is formed on the upper portion thereof. The thickness of the layer formed in the thin film process is at most 0.04 mm
It is very thin and the size of this slider is 1mm in length and width.
It is an ultra-compact magnetic head with a height of 0.75 mm and a height of 0.21 mm and 50% of the slider.

【0013】この磁気ヘッドの製造方法について、図2
を用いて説明する。スライダ材となる非磁性である基板
100の一方の面にFeAlSi等の軟磁性薄膜101を所望の
厚み成膜する。この際、基板と軟磁性薄膜の下面との間
には、下地接着層としてCVD法にてダイアモンドライ
クカーボンを200nm成膜している。また軟磁性薄膜は、
ダイアモンドライクカーボン100nmを中間層として間に
もった2層膜で形成され、その厚みは7μmである。こ
の厚みはこの型の磁気ヘッドのトラック幅を規定するも
ので重要なパラメーターである。軟磁性薄膜の成膜後、
上部保護層として下部接着層と同様の条件でダイアモン
ドライクカーボンが成膜される。その後、接着面となる
上部保護層の上に低融点ガラス薄膜が成膜され、別の非
磁性基板が熱処理工程を経て接着される。この際、軟磁
性薄膜が複数集まって、1つのコアインゴット102がで
きあがる。磁気ギャップ部を介して接着される2つのバ
ー、前方コアバー(Lコアバー)106および後方コアバー
(Tコアバー)107がこのコアインゴット102より切り出さ
れる。その後、各々のバーは巻線溝が加工されるととも
に、磁気ギャップ部対向面が鏡面加工され、ギャップ形
成される。前方コアバー106の厚みは後方コアバー107の
厚みと略同等で、所定のスライダを同様の長さにするた
め、非磁性体のスライダコアバーが追記されて、前方コ
アバー106および後方コアバー107のギャップ形成時に同
時にガラス薄膜にて接着される。
FIG. 2 shows the method of manufacturing this magnetic head.
Will be explained. Non-magnetic substrate for slider material
A soft magnetic thin film 101 of FeAlSi or the like is formed on one surface of 100 to a desired thickness. At this time, between the substrate and the lower surface of the soft magnetic thin film, a diamond-like carbon film having a thickness of 200 nm is formed as a base adhesion layer by the CVD method. The soft magnetic thin film is
It is formed of a two-layer film having a diamond-like carbon of 100 nm as an intermediate layer and a thickness of 7 μm. This thickness defines the track width of this type of magnetic head and is an important parameter. After forming the soft magnetic thin film,
Diamond-like carbon is deposited as the upper protective layer under the same conditions as the lower adhesive layer. After that, a low-melting-point glass thin film is formed on the upper protective layer serving as an adhesion surface, and another nonmagnetic substrate is heat-treated and adhered. At this time, a plurality of soft magnetic thin films are collected to form one core ingot 102. Two bars, a front core bar (L core bar) 106 and a rear core bar, which are bonded via a magnetic gap.
(T core bar) 107 is cut out from this core ingot 102. After that, a winding groove is formed on each bar, and a surface facing the magnetic gap portion is mirror-finished to form a gap. The thickness of the front core bar 106 is substantially equal to the thickness of the rear core bar 107, and a non-magnetic slider core bar is additionally written to form a gap between the front core bar 106 and the rear core bar 107 in order to make a predetermined slider have the same length. At the same time, it is adhered with a glass thin film.

【0014】その後、このギャップドバーは後方のコア
部分が除去され、磁気回路は開放される。そのスライダ
背面は、研削,ラッピング工程を経て鏡面化される。そ
の背面に第1の磁気コア1と薄膜コイル22の絶縁層とし
てAl23薄膜を2〜3μm成膜し、必要な形状にパター
ン形成する。磁気コアの間のガラスモールド部分に気泡
がある場合は、レジストを充填し平滑な面を維持するよ
うにする。よって後の工程に何ら問題はなく、歩留まり
が悪化することはない。その上部にコイル層を2層形成
し、コイル間等に有機物からなるレジストを充填する。
絶縁体として用いたレジストは約250℃の温度で固化さ
れる。今回の実施例ではコイルは2層よりなるので2
回、250℃で固化される。実施例の磁気コア1はセンダ
ストを用いているので、この熱処理で特性が劣化するこ
とはない。コイル層が形成された後、背面磁気コアをN
iFe合金薄膜等メッキし、コアパターンに成膜され、前
記第1の磁気コア1と閉磁路回路を構成する。その上部
に上部保護層がスパッタリングにて形成されて工程は終
了する。
Thereafter, the core portion at the rear of this gapped bar is removed and the magnetic circuit is opened. The back surface of the slider is mirror-finished through grinding and lapping processes. An Al 2 O 3 thin film is formed on the back surface thereof as an insulating layer for the first magnetic core 1 and the thin film coil 22 to a thickness of 2 to 3 μm, and a pattern is formed into a required shape. If air bubbles are present in the glass mold portion between the magnetic cores, a resist is filled to maintain a smooth surface. Therefore, there is no problem in the subsequent steps and the yield does not deteriorate. Two coil layers are formed on the upper part, and a resist made of an organic material is filled between the coils.
The resist used as an insulator is solidified at a temperature of about 250 ° C. In this embodiment, the coil has two layers, so 2
Once solidified at 250 ° C. Since the magnetic core 1 of the embodiment uses sendust, the characteristics are not deteriorated by this heat treatment. After the coil layer is formed, the back magnetic core is
An iFe alloy thin film or the like is plated and formed into a core pattern to form a closed magnetic circuit with the first magnetic core 1. An upper protective layer is formed on the upper portion by sputtering, and the process is completed.

【0015】ギャップドバーは、磁気コア1がスライダ
の一方の側レール3に位置するように各々の単品のスラ
イダに分割され、最終的に浮上面の鏡面ラップ等の工程
を経てスライダ構造にされる。そのスライダの形状は、
図1に示すごとく、一対の側レール3からなる浮上面を
有し、再生する磁気ギャップ2は側レール3後方に位置
している。側レール間中央にあって浮上面より奥まった
スライダ溝は、浅くスライダ後端まで加工されている。
ギャップ形成までは従来の積層型磁気ヘッドの後方と略
同様の加工工程で進み、コイル,背面コアが薄膜工程が
追加されるだけである。薄膜コイル,背面コア作製の工
程は、バーごとでも、バーを複数接着したブロックでも
構わない。最近、形状認識による露光装置も販売されて
おり、上記工程は容易にすることができる。
The gapd bar is divided into individual sliders so that the magnetic core 1 is located on one side rail 3 of the slider, and finally a slider structure is formed through processes such as mirror-wrapping of the air bearing surface. . The shape of the slider is
As shown in FIG. 1, it has an air bearing surface consisting of a pair of side rails 3, and the reproducing magnetic gap 2 is located behind the side rails 3. The slider groove located in the center between the side rails and deeper than the air bearing surface is shallowly machined to the slider rear end.
Up to the formation of the gap, a process similar to that of the rear of the conventional stacked magnetic head is performed, and only a thin film process is added to the coil and the back core. The process of manufacturing the thin film coil and the back core may be performed for each bar or for a block in which a plurality of bars are bonded. Recently, an exposure apparatus based on shape recognition has been sold, and the above process can be facilitated.

【0016】比較例1として図6に示す従来の積層型磁
気ヘッド、および図4に示す薄膜磁気ヘッドを比較例2
として用いる。各々の性能につい比較したものが表1で
ある。各々の値は、実施例の値にて規格化されている。
比較例1は、巻線が薄膜でなく低インダクタンス化は難
しい。比較例2ではそれなりの低インダクタンス化は可
能だが出力が低い。2つの比較例とも実施例に比べ、ス
ライダの小型化は難しく、磁気ディスク装置の小型化の
要求に応えるにはほど遠い。これらのことから本発明に
よる磁気ヘッドが総合的に優れた磁気ヘッドである。
As Comparative Example 1, the conventional laminated magnetic head shown in FIG. 6 and the thin film magnetic head shown in FIG.
Used as. Table 1 shows a comparison of each performance. Each value is standardized with the value of the embodiment.
In Comparative Example 1, the winding is not a thin film and it is difficult to reduce the inductance. In Comparative Example 2, although the inductance can be reduced to some extent, the output is low. In both comparative examples, it is difficult to reduce the size of the slider as compared with the examples, and it is far from meeting the demand for the size reduction of the magnetic disk device. From these facts, the magnetic head according to the present invention is an excellent magnetic head as a whole.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】積層型磁気ヘッドにおいて、巻線が薄膜で
なく、0.02〜0.03mmの導線が巻線部に巻線されるので、
巻線される部分の体積が所定の寸法より大きくとる必要
があり、スライダの小型は長さ2mmの50%スライダが限
界であり、その巻線数も多くとることは難しい。またコ
アに施した巻線の一部が浮上面より突出することが発生
し、ヘッド媒体間の信頼性を損なうことが発生する。一
般的な磁気ヘッドの製造工程では巻線部のコアにボビン
を固定し、そのボビンに巻線を施し巻線が浮上面より突
出することを防いでいる。しかし、この方法は、巻線径
が大きくなり、インダクタンスを悪化させ、ひいては記
録再生性能を劣化させる。
In the laminated magnetic head, the winding is not a thin film, and a conductor wire of 0.02 to 0.03 mm is wound around the winding portion.
It is necessary to make the volume of the wound portion larger than a predetermined size, and the miniaturization of the slider is limited to a 50% slider with a length of 2 mm, and it is difficult to increase the number of windings. In addition, a part of the winding wire provided on the core may protrude from the air bearing surface, and the reliability between the head media may be impaired. In a general magnetic head manufacturing process, a bobbin is fixed to a core of a winding portion, and the bobbin is wound to prevent the winding from protruding from an air bearing surface. However, this method increases the winding diameter, deteriorates the inductance, and deteriorates the recording / reproducing performance.

【0019】薄膜磁気ヘッドの場合、図4に示すように
スライダの後端部面に磁気コアやコイルが平面状に形成
されているため、所定の面積を必要とする。一般的に巻
線面積は直径約0.3mmの下部面積を必要とし、今後スラ
イダの小型化に対応していくことはなかなか難しい。そ
こで提案されているのが、図8に示す平面型の薄膜磁気
ヘッドである。この磁気ヘッドは、スライダの媒体対向
面に薄膜工程にてコイル,磁気コア,磁気ギャップを形
成してなる磁気ヘッドである。しかし、磁気ギャップを
垂直に形成することや、薄膜工程によってできた複雑な
段差を解消し、平坦な浮上面を得ることは非常に難し
い。研究は多くなされているが、実用化はまだなされて
いない。
In the case of the thin film magnetic head, a predetermined area is required because the magnetic core and the coil are formed in a flat shape on the rear end surface of the slider as shown in FIG. Generally, the winding area requires a lower area with a diameter of about 0.3 mm, and it will be difficult to support the miniaturization of sliders in the future. Therefore, a flat type thin film magnetic head shown in FIG. 8 is proposed. This magnetic head is a magnetic head in which a coil, a magnetic core, and a magnetic gap are formed on a medium facing surface of a slider by a thin film process. However, it is very difficult to form the magnetic gap perpendicularly and to eliminate the complicated step formed by the thin film process to obtain a flat air bearing surface. Although much research has been done, it has not yet been put to practical use.

【0020】さらに本発明の実施例について詳細に説明
する。従来の図6に示す積層型磁気ヘッドの磁気コア1
は側レール3のほぼ中央に配され、スライダの長さとほ
ぼ同等の長さを有している。この構造は、磁気ヘッドの
磁気回路として不必要な構造となっており、再生効率の
割にはインダクタンスが高く今後の高密度化には不適切
である。また、磁気コア1が余剰の部分を有している
が、故に外部のノイズを誘導することがあり、記録再生
性能を劣化させる要因ともなっている。これらのこと
は、モノリシック型の磁気ヘッドとコンポジット型磁気
ヘッドの構造と性能の差異からも容易に推察することが
できる。そこで本発明は、磁気コア1を有した前方コア
(Lコア)6と後方コア(Tコア)7を小型化し、スライダ
前方にスライダコア(Sコア)8を追加した構造にしたも
のである。これは、図2の製造工程の流れからも分かる
ように、ギャップ形成時に3つのコアバーを同時に接着
する方法をとることにより製造コストを高くすることな
く実施できる。LコアバーとSコアバーの接着は、一方
の面に形成したガラス薄膜を用いて融着する方法や、ガ
ラスをモールドする方法によって容易にできる。この構
造の磁気ヘッドは、浮上面に発生する軟磁性薄膜部のリ
セス部の面積を低減し、CSS(コンタクトスタートス
トップ)性能を向上させるという効果をもたらす。
Further, an embodiment of the present invention will be described in detail. A conventional magnetic core 1 of a laminated magnetic head shown in FIG.
Is arranged almost at the center of the side rail 3 and has a length substantially equal to the length of the slider. This structure is unnecessary for the magnetic circuit of the magnetic head, and has high inductance for reproduction efficiency and is unsuitable for future high density. Further, since the magnetic core 1 has a surplus portion, it may induce external noise, which is also a factor that deteriorates the recording / reproducing performance. These can be easily inferred from the difference in structure and performance between the monolithic magnetic head and the composite magnetic head. Therefore, the present invention relates to a front core having the magnetic core 1.
(L core) 6 and rear core (T core) 7 are downsized, and a slider core (S core) 8 is added in front of the slider. As can be seen from the flow of the manufacturing process in FIG. 2, this can be performed without increasing the manufacturing cost by adopting the method of simultaneously bonding the three core bars when forming the gap. The L core bar and the S core bar can be easily adhered by a method of fusion bonding using a glass thin film formed on one surface or a method of molding glass. The magnetic head having this structure has an effect of reducing the area of the recess portion of the soft magnetic thin film portion generated on the air bearing surface and improving the CSS (contact start stop) performance.

【0021】積層型磁気ヘッドの磁気コア1の小型化
は、コンポジット型の磁気ヘッドと同様に、スライダの
一部にコアチップをガラスモールドする構造も考えられ
る。非磁性の材料で接着補強せしめた磁気コアをスライ
ダボディに埋め込んだあと、そのスライダの背面にコイ
ル,背面コアを薄膜工程にて形成した磁気ヘッドを構成
することもできる。また、積層型のコアチップの代わり
に、MIG型のコンポジットコアチップを埋め込んだ磁
気ヘッドも容易に提供できる。この磁気ヘッドは、高密
度記録に対応したものとして、単結晶のフェライトとギ
ャップ内の軟磁性薄膜として飽和磁束密度の高い材料を
用いている。
As for the miniaturization of the magnetic core 1 of the laminated magnetic head, a structure in which a core chip is glass-molded on a part of the slider can be considered as in the case of the composite magnetic head. It is also possible to construct a magnetic head in which a magnetic core bonded and reinforced with a non-magnetic material is embedded in a slider body, and then a coil and a rear core are formed on the back surface of the slider by a thin film process. Further, it is possible to easily provide a magnetic head in which an MIG type composite core chip is embedded instead of the laminated core chip. This magnetic head uses a single-crystal ferrite and a material having a high saturation magnetic flux density as a soft magnetic thin film in the gap in order to support high-density recording.

【0022】本発明の第2の実施例として、上記に概説
したMIG型のコンポジットチップを用いる場合の製造
プロセスについて説明する。図3に示すように、大口径
の非磁性基板200に、ほぼ矩形の穴が周期的に配されて
いる。その穴にコンポジットチップ201を挿入しガラス
にてモールドする。その後面を鏡面化し、その面の上部
に図2の製造工程と同様にコイル,背面磁気コア等を成
膜する。その後、背面と反対側の媒体対向面を鏡面化す
るとともに、所定の浮上面の形状に加工し、各々のスラ
イダに分割する。この工法は、低浮上化につれ、浮上面
の形状が従来の機械加工にて難しくなったときに有効な
工法であり、その加工はイオンミーリング,パウダービ
ーム等の新しい工法を用いることができる。
As a second embodiment of the present invention, a manufacturing process using the MIG type composite chip outlined above will be described. As shown in FIG. 3, substantially rectangular holes are periodically arranged in a large-diameter non-magnetic substrate 200. Insert the composite chip 201 into the hole and mold with glass. After that, the surface is mirror-finished, and a coil, a back magnetic core and the like are formed on the surface in the same manner as in the manufacturing process of FIG. After that, the medium facing surface on the side opposite to the back surface is mirror-finished, processed into a predetermined air bearing surface shape, and divided into each slider. This method is an effective method when the shape of the air bearing surface becomes difficult by conventional machining as the flying height decreases, and the processing can use a new method such as ion milling or powder beam.

【0023】上記各実施例において、磁気コアとして真
空装置にて製作されたFeAlSi系の合金薄膜を用いて
いるが、軟磁性を有する磁性薄膜であれば、組成,膜構
造,作製方法にこだわるものでなく、望ましくは、磁化
密度が高く熱的安定性に優れたFe系の合金薄膜がよ
い。スライダとしては、チタン酸カルシウム,フォルス
テライト,アルファヘマタイト等の非磁性であれば特に
問題はない。
In each of the above embodiments, an FeAlSi-based alloy thin film produced by a vacuum apparatus is used as the magnetic core. However, if the magnetic thin film has soft magnetism, the composition, the film structure, and the manufacturing method will be used. Notably, a Fe-based alloy thin film having a high magnetization density and excellent thermal stability is preferable. As the slider, there is no particular problem as long as it is nonmagnetic such as calcium titanate, forsterite, and alpha hematite.

【0024】[0024]

【発明の効果】上記の実施例からわかるように、本発明
は積層型磁気ヘッドの性能を向上することが可能である
という効果を有する。
As can be seen from the above embodiments, the present invention has the effect that the performance of the laminated magnetic head can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における磁気ヘッドの浮
上面,背面から見た斜視図および断面構造図である。
FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional structural view of a magnetic head according to a first embodiment of the present invention as viewed from the air bearing surface and back surface.

【図2】本発明の第1の実施例の製造工程図である。FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例の製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process drawing of the second embodiment of the present invention.

【図4】従来の薄膜磁気ヘッド斜視図である(比較例
1)。
FIG. 4 is a perspective view of a conventional thin film magnetic head (Comparative example 1).

【図5】従来の薄膜磁気ヘッドの製造工程図である。FIG. 5 is a manufacturing process diagram of a conventional thin film magnetic head.

【図6】従来の積層型磁気ヘッド斜視図である(比較例
2)。
FIG. 6 is a perspective view of a conventional laminated magnetic head (Comparative Example 2).

【図7】従来の積層型磁気ヘッドの製造工程図である。FIG. 7 is a manufacturing process diagram of a conventional laminated magnetic head.

【図8】平面型薄膜磁気ヘッドの断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a planar thin-film magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…磁気コア、 2…磁気ギャップ、 3…側レール、
4…スライダ溝、 5…スライダ溝後端部、 6…前
方コア(Lコア)、 7…後方コア(Tコア)、 8…スラ
イダコア(Sコア)、 9…巻線部、 21…背面磁気コ
ア、 22,34…薄膜コイル、 23,37…上部保護層、
31…下部磁気コア、 32…上部磁気コア、33…磁気ギャ
ップ、 35…第1の絶縁層、 36…コイル間絶縁層、
100…基板、 101…軟磁性薄膜、 106…前方コアバ
ー、 107…後方コアバー、 109…ギャップドバー、
200…非磁性基板、 201…コンポジットチップ。
1 ... Magnetic core, 2 ... Magnetic gap, 3 ... Side rail,
4 ... Slider groove, 5 ... Slider groove rear end portion, 6 ... Front core (L core), 7 ... Rear core (T core), 8 ... Slider core (S core), 9 ... Winding portion, 21 ... Rear magnetic field Core, 22, 34 ... Thin film coil, 23, 37 ... Upper protective layer,
31 ... Lower magnetic core, 32 ... Upper magnetic core, 33 ... Magnetic gap, 35 ... First insulating layer, 36 ... Inter-coil insulating layer,
100 ... Substrate, 101 ... Soft magnetic thin film, 106 ... Front core bar, 107 ... Rear core bar, 109 ... Gapped bar,
200… Non-magnetic substrate, 201… Composite chip.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気ギャップを介して接着された2つの
磁気コアからなる第1の磁気コアと媒体対向面とほぼ平
行に形成された前記第1の磁気コアを接合する後方の第
2の磁気コアから磁気回路が形成され、薄膜コイルが前
記後方の第2の磁気コアを旋回することを特徴とする複
合型磁気ヘッド。
1. A rear second magnetic element for joining a first magnetic core composed of two magnetic cores adhered via a magnetic gap and the first magnetic core formed substantially parallel to a medium facing surface. A composite magnetic head, wherein a magnetic circuit is formed from the core, and the thin-film coil revolves around the rear second magnetic core.
【請求項2】 磁気ギャップを介して接着された2つの
磁気コアからなる前記第1の磁気コアが軟磁性薄膜を非
磁性基板にて接着補強せしめてなることを特徴とする請
求項1記載の複合型磁気ヘッド。
2. The first magnetic core composed of two magnetic cores adhered via a magnetic gap is formed by adhesively reinforcing a soft magnetic thin film with a non-magnetic substrate. Composite magnetic head.
【請求項3】 磁気ギャップを介して接着された2つの
磁気コアからなる前記第1の磁気コアが、MIG型の単
結晶フェライトによって形成されることを特徴とする請
求項1記載の複合型磁気ヘッド。
3. The composite magnetic according to claim 1, wherein the first magnetic core, which is composed of two magnetic cores bonded to each other via a magnetic gap, is formed of MIG-type single crystal ferrite. head.
【請求項4】 第1の磁気コアを有するスライダ基板上
にコイルおよび後方の磁気コアが薄膜工程にて形成され
ることを特徴とする請求項1記載の複合型磁気ヘッドの
製造方法。
4. The method of manufacturing a composite magnetic head according to claim 1, wherein the coil and the rear magnetic core are formed in a thin film process on the slider substrate having the first magnetic core.
【請求項5】 非磁性のスライダ基板内に磁気ギャップ
を介して接着された前記第1の磁気コアを埋め込まれた
基板上にコイルおよび後方の磁気コアが薄膜工程にて形
成されることを特徴とする請求項1記載の複合型磁気ヘ
ッドの製造方法。
5. A coil and a rear magnetic core are formed in a thin film process on a substrate in which the first magnetic core bonded to a non-magnetic slider substrate via a magnetic gap is embedded. The method of manufacturing the composite magnetic head according to claim 1.
【請求項6】 第1の磁気コアを有するスライダ基板上
に、コイルおよび後方の第2の磁気コアが薄膜工程にて
形成された背面基板を接着されることを特徴とする請求
項1記載の複合型磁気ヘッドの製造方法。
6. The back substrate, on which the coil and the second magnetic core at the rear are formed in a thin film process, is bonded onto the slider substrate having the first magnetic core. Manufacturing method of composite type magnetic head.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5717543A (en) * 1995-04-12 1998-02-10 Hitachi Metals, Ltd. Composite magnetic head including a slider plate and a back board

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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