JPH0640368B2 - 磁気ヘツド素子及びその駆動方法並びにその製造方法 - Google Patents
磁気ヘツド素子及びその駆動方法並びにその製造方法Info
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- JPH0640368B2 JPH0640368B2 JP17449286A JP17449286A JPH0640368B2 JP H0640368 B2 JPH0640368 B2 JP H0640368B2 JP 17449286 A JP17449286 A JP 17449286A JP 17449286 A JP17449286 A JP 17449286A JP H0640368 B2 JPH0640368 B2 JP H0640368B2
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Description
（産業上の利用分野） 本発明は、局所的な交番磁界の検出及び発生手段に関す
るものでる。更に詳しく述べれば、極めて狭トラックの
磁気記録用磁気ヘッドに関するものである。 （従来の技術） 大型コンピューターやパーソナルコンピューターに於い
ては、データやプログラムの保存には、外部ファイルメ
モリが用いられている。外部ファイルメモリとしては、
主としてハード磁気ディスクやフロッピーディスクが用
いられている。今日の情報化社会に於いては取り扱うデ
ーター量は膨大なものであり、これを有効に処理するに
は、大容量のメモリが必要である。しかしながら、単に
記憶容量を増大するだけでは、ファイルメモリの占める
容積が大きくなり、コンピューターの収納スペース時に
問題が生じる。このため、外部ファイルメモリとしての
磁気記録に於いては、情報記憶密度の向上がその大きな
技術課題であった。 磁気ディスクの如き磁気記録技術においては、記録密度
はトラック密度とトラック内のビット密度によって規定
される。この記録密度を決定する要因は磁気記録媒体
と、磁気ヘッドの特性である。磁気記録媒体としては、
酸化鉄粉末の塗布媒体から近年に至っては高密度記録に
適したアモルファス金属媒体等が開発されて、充分に高
密度対応が可能なレベルに達している。一方、磁気ヘッ
ドは、当初はバルクのフェライトの切削加工とコイル巻
線加工により形成されてたため、あまり微小な情報の読
み出し、書き込みが出来なかった。これを改善する目的
で、いわゆる薄膜磁気ヘッドの開発が行われた。 薄膜磁気ヘッドの一般的形状は第７図に示す様に、基板
材料３の上に二層の軟強磁性体パタン１′によりヨーク
を形成し、その間に導体パタンで巻線２′を付すことに
よりなりたっている。この磁気ヘッドで記録密度を決め
るのは２層のヨーク間のギャップｇと、その幅ｗであ
る。ギャップｇは主として、ビット密度を決め、幅ｗは
トラック密度を決める。現状での平均的なヨークのギャ
ップｇは0.4μｍ、幅ｗは16μｍ程度である。この値か
ら、直ちにビット密度は高々25kb/cm、トラック密度は
高々625トラック／cmが得られる。そして、記憶密度と
しては約16Mb/cm2が限度となり、これより高い密度は得
られない。実際は、トラック選択のための余裕を考慮す
ると、トラック密度は理論値の半分程度になる。これに
より実際の記憶密度は約８Mb/cm2が限界となっている。 （発明が解決しようとする問題点） 上述の様に、従来の磁気記録技術では、主として、磁気
ヘッドの寸法によって最大記憶密度が決まる。したがっ
て、第７図に示したヘッド幅ｗを小さくすると、トラッ
ク密度を上げることが出来る筈である。いま、第７図で
示した従来の磁気ヘッドでは、読み出し出力は約300μV
P-Pである。トラック密度増大のためにｗを小さくする
とこの出力は大幅に低下する。このため実質上の記憶密
度の向上は望めない。本発明は、トラック密度の増大を
可能とする詳しい磁気ヘッド素子を提供することを目的
とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために、本発明は以下の手段を
提供するものである。即ち、長軸方向に一軸磁気異方性
をもつ軟強磁性体パタンと、該軟磁性体パタンの両端部
及び中央部に巻線を付すことを特徴とする磁気ヘッド素
子、及び長軸方向に一軸異方性をもつ軟磁性パタンの両
端部及び中央部に付した巻線に於いて、両端部の巻線に
は互いに極性の異なる磁界を発生する直流電流を印加
し、中央部の巻線の両端には電圧検出手段を設け、この
電圧変化を検出することにより、前記軟磁性体パタンに
加わる交番磁界を検出する磁気ヘッド素子駆動方法又
は、前記両端部の巻線に同極性の磁界を発生する電流パ
ルスを印加することにより前記軟強磁性体パタンの端部
よりパルス状磁界を発生する磁気ヘッド素子駆動法、並
びに前記磁気ヘッド素子の製造方法に於いて、基板材料
上第１の導体層を被着し、露光現像エッチングによる第
１の導体パタン形成後、絶縁層を被着し平坦化処理を行
ない、軟強磁性体パタンを第１の導体パタン上部に被着
後、絶縁層を被着し、第１の導体パタンに達するバイア
ホールを形成し、しかる後に第２の導体層を被着し、パ
タニングすることにより巻線を作製する磁気ヘッド素子
の製造方法の提供である。 （実施例） 次に本発明について、図面を用いて説明する。本発明の
磁気ヘッド素子の基本構成を第１図に示す。即ち、軟磁
性体パタン１は、一軸に伸びた形状を呈しており、その
異方性磁界Hkの方向は、パタンの長軸方向とほぼ一致し
ている。この軟磁性体パタンの両端部11,12の近傍には
巻線21及び22が施されている。その中央部には、センス
用巻線20が施されている。便宜上軟磁性体パタンの幅を
ｗ、高さｈと定義しておく。通常この軟磁性体パタンの
材料としては、パーマロイの如き、Ni-Fe合金、Ca-Zr系
等のアモルファス材料、Fe-Si-Aの如きセンダスト材
料等を用いる。 この磁気ヘッド素子の動作の原理を第１図、第２図及び
第３図を用いて説明する。磁性体パタン１の両端部11及
び12に施した巻線21及び22を第１図の様に接続線25で電
気的に接続し、矢印に示す方向に直流電流を印加する。
すると第２図(A)に示す様に磁性体パタン端部11及び12
は磁化Msで表わされる様に互に異なる方向に磁化する。
両端部の巻線の密度とその総数が等しいと、この磁化の
強さは等しくなり、その結果軟磁性体パタンの中央部に
は磁壁15が生じる。この状態の軟磁性体パタンに外部よ
り磁界Ｈが第２図(B)の矢印41で示す方向に印加する
と、矢印41に一致する磁化の向きをもつ磁区が成長し
て、磁壁15はΔだけ移動する。第２図(C)の様に、外
部からの磁界Ｈが矢印42で示す前例と逆の方向に印加さ
れると、それに伴って磁壁15は逆の方向にΔ移動す
る。Δの大きさは、軟磁性体パタン両端部に印加され
る磁界の強度で適当に調整出来る。 この磁壁が移動する範囲即ち、軟磁性体パタン中央から
±Δの幅２Δの範囲にセンス用膜線20を第３図(A)
に様に施す。この巻線の巻数をＮとすると、外部磁界Ｈ
の極性反転に伴ない、巻線部分の磁化が実質的に2Ms変
化する。ここでMsは飽和磁化の強さを表わす。この外部
磁界Ｈの変化が時間ｔの対してＨ＝H0cos2πftの形で表
わされるとすると、巻線の両端に生じる誘導電圧ｅは次
式で与えられる（第３図(B)）。 ここで、ｆ＝20MHz，４πMs＝104gauss＝1Wb/m2，Ｗ＝
１μｍ＝10-6m，ｈ＝0.5μｍ＝0.5×10-6mN＝20を代入
すると、ｅ≒2.5mVが得られる。即ちピークトウピーク
で2.5mVの磁界検出出力が可能となる。従来の薄膜型ヘ
ッドでは、この磁界検出出力は0.3mV程度であるので、
約８倍の出力改善が期待出来る。 それのみならず、ｗ＝１μｍであるので、トラック密度
も、従来のトラック密度の16倍となり、総合的な磁気記
録密度も約16倍即ち、128Mb/cm2が得られる。これは、
現在で最高の記録密度をもつ光ディスクの約50Mb/cm2の
２倍以上の記録密度である。 次に、本発明の磁気ヘッド素子の第２の実施例を第４
図、第５図を用いて説明する。第４図に示す様に、軟強
磁性体パタンの中央部の巻線20が、軟磁性体パタンから
大きく離れて施される場合、軟磁性体パタンの中央部か
らは磁束が漏れ出し、両端部11,12へ戻る磁力線43は、
中央部の巻線内を再び通過することがある。この様な時
には、巻線内での磁束の変化は小さくなり、結果とし
て、磁界の検出出力が低下する。この検出出力低下を防
ぐには、第５図に示す様に、軟磁性体パタン１に沿っ
て、その近傍に同じ軟磁性体で出来た補助パタン10を設
けることが効果的である。この補助パタン10は、中央部
巻線から充分に離れた位置に配しておく。軟磁性体パタ
ン１の中央部から漏れ出た磁力線は、その殆んどが補助
パタン10に吸収され、補助パタン内を還流する。従って
戻りの磁力線は、巻線部を通過することはなく、磁界検
出出力低下は生じない。 第６図に本発明に係る磁気ヘッド素子の第３の実施例を
示す。前述の様に、軟磁性パタン１の中央部の巻線20
は、主として磁気誘導効果に基づく磁界検出に用いる。
従って巻線内には殆ど電流が流れる必要はない。巻線2
1,22には直流磁界発生用の電流が流れる。このため、巻
線21,22は電流による発熱を抑える必要があるので、巻
線のパタン幅をあまり細くは出来ない。中央部の巻線20
は、前述の式からも判る様に、磁界検出出力に大きく影
響する。即ち、巻線数Ｎに出力は比例する。Ｎを一定の
幅２Δ内で大きくするには巻線幅を細くして、巻線密
度を高くすることが必要であり、又、それは可能であ
る。少くとも中央部巻線20の密度は、両端の巻線密度よ
りも大きい方が、検出的に有利である。 次に本発明の磁気ヘッド素子の駆動法を第８図(A),(B)
を用いて説明する。磁気記録に於ける磁気ヘッド素子の
役割は、磁気記録媒体に書き込まれた磁区情報の読み出
しと、磁気記録媒体への情報としての磁区の書き込みで
ある。いま磁気記録媒体として、Co-Crアモルファス材
料薄膜の如き垂直磁気記録媒体を例にして、上記の素子
駆動法を説明する。第８図(A)は情報読み出し時の磁気
ヘッド素子駆動法を示している。情報読み出しは、磁気
記録媒体５に存在する磁区51,52からの漏洩磁界44を検
出することにより行われる。磁界の検出は、これまでに
述べた如く、軸磁性体パタン両端の巻線を、接続線25で
示す様に結線し、これに電流±ｂを印加することによ
り、磁性体パタンの両端の磁化が互に逆向になる様に磁
化する。中央部の巻線20は、センスアップ６に継いで、
巻線20の両端に生じる誘導起電圧を検出する。 第８図(B)は、情報書き込み駆動方法の説明図である。
本発明になる磁気ヘッド素子を磁気記録媒体５上に、軟
磁性体パタンの一端が近接する様に配置する。磁気記録
媒体５には、磁気ヘッド素子からの磁束の通過効率を上
げるために面内磁化層50が設けられている。軟磁性体パ
タン１の両端の巻線21及び22は、第８図(B)に示す如く
接続線25にて両端が同方向に磁化する様に接続されてい
る。これに、パルス電流を比較的強く印加すると、磁極
性体パタンは一方向に磁化する。一方向に磁性体パタン
が磁化すると、その先端からは、概ね飽和磁束密度４π
Ms程度の磁界45が発生する。NiFe合金の場合は、これは
ほぼ10,000Oeとなる。このため磁気記録媒体は、その抗
磁力Hcに勝る外部磁界を受けて局所的にその磁化が反転
した磁区53が生じる。この磁区の大きさは、Ｗ×ｈのオ
ーダーである。この様にして、磁気ヘッド素子と相対的
に媒体５を一定の方向55に沿って移動させ、次々と磁区
を書き込み、情報となす。この情報書き込みの際に、軟
磁性体パタン中央部巻線20にも、同方向の磁化を生じせ
しめる方向の磁界発生電流パルスを印加することは、軟
磁性体パタンの飽和に対して一層の効果がある。 最後に本発明の磁気ヘッド素子の製造方法について第９
図〜第10図の素子断面図を用いて説明する。本発明の磁
気ヘッド素子は、従来の第７図に示した薄膜磁気ヘッド
素子と異なり、軟磁性体パタンが導体パタンでサンドイ
ッチされている構造に特徴がある。従ってその製造方法
も従来と違ったものになる。即ち第９図に示す如く、基
板材料３上に第１の導体層を被着して露光・現像・エッ
チングの工程を経て第１導体パタン31を形成する。次に
例えばSiO2やＡ２Ｏ３の如き第１の絶縁層32を蒸着、
スパッタ若くはプラズマCUD法等の方法で被着する。こ
のままでは、第１導体パタン31の有無により絶縁層に段
差が生じていて、軟磁性体パタンの形成に問題が生じ
る。従って絶縁層32を被着後、スピンコート若しくはエ
ッチバック法を用いて平坦化を行なう。然る後に軟磁性
体層を真空蒸着法、スパッタ法若しくはイオンビームデ
ポジション法或いはメッキ法等にて被着し、露光・現像
・エッチング等の加工工程を経て、軟磁性体パタン１を
形成する。又は、上記の工程を逆にして、レジスト材料
の露光・現像・エッチング後、軟磁性体層を被着し、リ
フトオフ法によりパタン１を形成しても効果は同じであ
る。次に、再び第２の絶縁層33を、第１の絶縁層と同様
な方法で被着する。更に平坦化加工を施し、次いで第
２、第１の絶縁層に第１の導体パタン層に達するバイア
・ホール34をイオンミリング、RIE法若くは化学エッチ
ング法で形成する。最後に、第２の導体層35を被着パタ
ーニングを行うと、そのバイアホール34を介して、第１
の導体パタン31と第２の導体層とは電気接触がとれ、軟
磁性体パタンの囲りに巻線が完成する。 第10図(A)は、本発明の磁気ヘッド素子の製造法の第２
の実施例を示す。第２の絶縁層形成後、バイアホールを
加工する工程までは、第８図の場合と同じである。その
後、第１の導体パタン31を電極にして、電気メッキ法若
くは無電解メッキ法で導体を被着すると、バイアホール
の箇処34にのみ導体が析出し、バイアホールを導体で埋
めることが出来る。次に、第２の層体パタン35を前述と
同様に被着・パターニングを行なうと、精度の良い、巻
線が完成する。 第10図(B)は、バイアホール34の導体での埋込みが若干
不足した場合を示している。この場合でも、第２の層体
パタン35の被着・パターニングより、良好な巻線が行な
える。 （発明の効果） 以上に述べた様に、本発明を用いれば、非常に高密度磁
気記録に適した磁気ヘッド素子が提供される。本発明の
磁気ヘッド素子は、その高感度性から、記録トラック幅
Ｗを充分に小さくし得る。単純な光学的露光、食刻技術
でも１μｍ幅は充分に実用的であり、２μｍ間隔で記録
トラックを形成することが可能となる。更に、本発明の
磁気ヘッド素子の狭トラック性を用いれば、磁気テープ
への静止ヘッド型の多チャンネル記録が可能となり、構
造の簡単なVTRやPCM録音装置が実現出来る。
るものでる。更に詳しく述べれば、極めて狭トラックの
磁気記録用磁気ヘッドに関するものである。 （従来の技術） 大型コンピューターやパーソナルコンピューターに於い
ては、データやプログラムの保存には、外部ファイルメ
モリが用いられている。外部ファイルメモリとしては、
主としてハード磁気ディスクやフロッピーディスクが用
いられている。今日の情報化社会に於いては取り扱うデ
ーター量は膨大なものであり、これを有効に処理するに
は、大容量のメモリが必要である。しかしながら、単に
記憶容量を増大するだけでは、ファイルメモリの占める
容積が大きくなり、コンピューターの収納スペース時に
問題が生じる。このため、外部ファイルメモリとしての
磁気記録に於いては、情報記憶密度の向上がその大きな
技術課題であった。 磁気ディスクの如き磁気記録技術においては、記録密度
はトラック密度とトラック内のビット密度によって規定
される。この記録密度を決定する要因は磁気記録媒体
と、磁気ヘッドの特性である。磁気記録媒体としては、
酸化鉄粉末の塗布媒体から近年に至っては高密度記録に
適したアモルファス金属媒体等が開発されて、充分に高
密度対応が可能なレベルに達している。一方、磁気ヘッ
ドは、当初はバルクのフェライトの切削加工とコイル巻
線加工により形成されてたため、あまり微小な情報の読
み出し、書き込みが出来なかった。これを改善する目的
で、いわゆる薄膜磁気ヘッドの開発が行われた。 薄膜磁気ヘッドの一般的形状は第７図に示す様に、基板
材料３の上に二層の軟強磁性体パタン１′によりヨーク
を形成し、その間に導体パタンで巻線２′を付すことに
よりなりたっている。この磁気ヘッドで記録密度を決め
るのは２層のヨーク間のギャップｇと、その幅ｗであ
る。ギャップｇは主として、ビット密度を決め、幅ｗは
トラック密度を決める。現状での平均的なヨークのギャ
ップｇは0.4μｍ、幅ｗは16μｍ程度である。この値か
ら、直ちにビット密度は高々25kb/cm、トラック密度は
高々625トラック／cmが得られる。そして、記憶密度と
しては約16Mb/cm2が限度となり、これより高い密度は得
られない。実際は、トラック選択のための余裕を考慮す
ると、トラック密度は理論値の半分程度になる。これに
より実際の記憶密度は約８Mb/cm2が限界となっている。 （発明が解決しようとする問題点） 上述の様に、従来の磁気記録技術では、主として、磁気
ヘッドの寸法によって最大記憶密度が決まる。したがっ
て、第７図に示したヘッド幅ｗを小さくすると、トラッ
ク密度を上げることが出来る筈である。いま、第７図で
示した従来の磁気ヘッドでは、読み出し出力は約300μV
P-Pである。トラック密度増大のためにｗを小さくする
とこの出力は大幅に低下する。このため実質上の記憶密
度の向上は望めない。本発明は、トラック密度の増大を
可能とする詳しい磁気ヘッド素子を提供することを目的
とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために、本発明は以下の手段を
提供するものである。即ち、長軸方向に一軸磁気異方性
をもつ軟強磁性体パタンと、該軟磁性体パタンの両端部
及び中央部に巻線を付すことを特徴とする磁気ヘッド素
子、及び長軸方向に一軸異方性をもつ軟磁性パタンの両
端部及び中央部に付した巻線に於いて、両端部の巻線に
は互いに極性の異なる磁界を発生する直流電流を印加
し、中央部の巻線の両端には電圧検出手段を設け、この
電圧変化を検出することにより、前記軟磁性体パタンに
加わる交番磁界を検出する磁気ヘッド素子駆動方法又
は、前記両端部の巻線に同極性の磁界を発生する電流パ
ルスを印加することにより前記軟強磁性体パタンの端部
よりパルス状磁界を発生する磁気ヘッド素子駆動法、並
びに前記磁気ヘッド素子の製造方法に於いて、基板材料
上第１の導体層を被着し、露光現像エッチングによる第
１の導体パタン形成後、絶縁層を被着し平坦化処理を行
ない、軟強磁性体パタンを第１の導体パタン上部に被着
後、絶縁層を被着し、第１の導体パタンに達するバイア
ホールを形成し、しかる後に第２の導体層を被着し、パ
タニングすることにより巻線を作製する磁気ヘッド素子
の製造方法の提供である。 （実施例） 次に本発明について、図面を用いて説明する。本発明の
磁気ヘッド素子の基本構成を第１図に示す。即ち、軟磁
性体パタン１は、一軸に伸びた形状を呈しており、その
異方性磁界Hkの方向は、パタンの長軸方向とほぼ一致し
ている。この軟磁性体パタンの両端部11,12の近傍には
巻線21及び22が施されている。その中央部には、センス
用巻線20が施されている。便宜上軟磁性体パタンの幅を
ｗ、高さｈと定義しておく。通常この軟磁性体パタンの
材料としては、パーマロイの如き、Ni-Fe合金、Ca-Zr系
等のアモルファス材料、Fe-Si-Aの如きセンダスト材
料等を用いる。 この磁気ヘッド素子の動作の原理を第１図、第２図及び
第３図を用いて説明する。磁性体パタン１の両端部11及
び12に施した巻線21及び22を第１図の様に接続線25で電
気的に接続し、矢印に示す方向に直流電流を印加する。
すると第２図(A)に示す様に磁性体パタン端部11及び12
は磁化Msで表わされる様に互に異なる方向に磁化する。
両端部の巻線の密度とその総数が等しいと、この磁化の
強さは等しくなり、その結果軟磁性体パタンの中央部に
は磁壁15が生じる。この状態の軟磁性体パタンに外部よ
り磁界Ｈが第２図(B)の矢印41で示す方向に印加する
と、矢印41に一致する磁化の向きをもつ磁区が成長し
て、磁壁15はΔだけ移動する。第２図(C)の様に、外
部からの磁界Ｈが矢印42で示す前例と逆の方向に印加さ
れると、それに伴って磁壁15は逆の方向にΔ移動す
る。Δの大きさは、軟磁性体パタン両端部に印加され
る磁界の強度で適当に調整出来る。 この磁壁が移動する範囲即ち、軟磁性体パタン中央から
±Δの幅２Δの範囲にセンス用膜線20を第３図(A)
に様に施す。この巻線の巻数をＮとすると、外部磁界Ｈ
の極性反転に伴ない、巻線部分の磁化が実質的に2Ms変
化する。ここでMsは飽和磁化の強さを表わす。この外部
磁界Ｈの変化が時間ｔの対してＨ＝H0cos2πftの形で表
わされるとすると、巻線の両端に生じる誘導電圧ｅは次
式で与えられる（第３図(B)）。 ここで、ｆ＝20MHz，４πMs＝104gauss＝1Wb/m2，Ｗ＝
１μｍ＝10-6m，ｈ＝0.5μｍ＝0.5×10-6mN＝20を代入
すると、ｅ≒2.5mVが得られる。即ちピークトウピーク
で2.5mVの磁界検出出力が可能となる。従来の薄膜型ヘ
ッドでは、この磁界検出出力は0.3mV程度であるので、
約８倍の出力改善が期待出来る。 それのみならず、ｗ＝１μｍであるので、トラック密度
も、従来のトラック密度の16倍となり、総合的な磁気記
録密度も約16倍即ち、128Mb/cm2が得られる。これは、
現在で最高の記録密度をもつ光ディスクの約50Mb/cm2の
２倍以上の記録密度である。 次に、本発明の磁気ヘッド素子の第２の実施例を第４
図、第５図を用いて説明する。第４図に示す様に、軟強
磁性体パタンの中央部の巻線20が、軟磁性体パタンから
大きく離れて施される場合、軟磁性体パタンの中央部か
らは磁束が漏れ出し、両端部11,12へ戻る磁力線43は、
中央部の巻線内を再び通過することがある。この様な時
には、巻線内での磁束の変化は小さくなり、結果とし
て、磁界の検出出力が低下する。この検出出力低下を防
ぐには、第５図に示す様に、軟磁性体パタン１に沿っ
て、その近傍に同じ軟磁性体で出来た補助パタン10を設
けることが効果的である。この補助パタン10は、中央部
巻線から充分に離れた位置に配しておく。軟磁性体パタ
ン１の中央部から漏れ出た磁力線は、その殆んどが補助
パタン10に吸収され、補助パタン内を還流する。従って
戻りの磁力線は、巻線部を通過することはなく、磁界検
出出力低下は生じない。 第６図に本発明に係る磁気ヘッド素子の第３の実施例を
示す。前述の様に、軟磁性パタン１の中央部の巻線20
は、主として磁気誘導効果に基づく磁界検出に用いる。
従って巻線内には殆ど電流が流れる必要はない。巻線2
1,22には直流磁界発生用の電流が流れる。このため、巻
線21,22は電流による発熱を抑える必要があるので、巻
線のパタン幅をあまり細くは出来ない。中央部の巻線20
は、前述の式からも判る様に、磁界検出出力に大きく影
響する。即ち、巻線数Ｎに出力は比例する。Ｎを一定の
幅２Δ内で大きくするには巻線幅を細くして、巻線密
度を高くすることが必要であり、又、それは可能であ
る。少くとも中央部巻線20の密度は、両端の巻線密度よ
りも大きい方が、検出的に有利である。 次に本発明の磁気ヘッド素子の駆動法を第８図(A),(B)
を用いて説明する。磁気記録に於ける磁気ヘッド素子の
役割は、磁気記録媒体に書き込まれた磁区情報の読み出
しと、磁気記録媒体への情報としての磁区の書き込みで
ある。いま磁気記録媒体として、Co-Crアモルファス材
料薄膜の如き垂直磁気記録媒体を例にして、上記の素子
駆動法を説明する。第８図(A)は情報読み出し時の磁気
ヘッド素子駆動法を示している。情報読み出しは、磁気
記録媒体５に存在する磁区51,52からの漏洩磁界44を検
出することにより行われる。磁界の検出は、これまでに
述べた如く、軸磁性体パタン両端の巻線を、接続線25で
示す様に結線し、これに電流±ｂを印加することによ
り、磁性体パタンの両端の磁化が互に逆向になる様に磁
化する。中央部の巻線20は、センスアップ６に継いで、
巻線20の両端に生じる誘導起電圧を検出する。 第８図(B)は、情報書き込み駆動方法の説明図である。
本発明になる磁気ヘッド素子を磁気記録媒体５上に、軟
磁性体パタンの一端が近接する様に配置する。磁気記録
媒体５には、磁気ヘッド素子からの磁束の通過効率を上
げるために面内磁化層50が設けられている。軟磁性体パ
タン１の両端の巻線21及び22は、第８図(B)に示す如く
接続線25にて両端が同方向に磁化する様に接続されてい
る。これに、パルス電流を比較的強く印加すると、磁極
性体パタンは一方向に磁化する。一方向に磁性体パタン
が磁化すると、その先端からは、概ね飽和磁束密度４π
Ms程度の磁界45が発生する。NiFe合金の場合は、これは
ほぼ10,000Oeとなる。このため磁気記録媒体は、その抗
磁力Hcに勝る外部磁界を受けて局所的にその磁化が反転
した磁区53が生じる。この磁区の大きさは、Ｗ×ｈのオ
ーダーである。この様にして、磁気ヘッド素子と相対的
に媒体５を一定の方向55に沿って移動させ、次々と磁区
を書き込み、情報となす。この情報書き込みの際に、軟
磁性体パタン中央部巻線20にも、同方向の磁化を生じせ
しめる方向の磁界発生電流パルスを印加することは、軟
磁性体パタンの飽和に対して一層の効果がある。 最後に本発明の磁気ヘッド素子の製造方法について第９
図〜第10図の素子断面図を用いて説明する。本発明の磁
気ヘッド素子は、従来の第７図に示した薄膜磁気ヘッド
素子と異なり、軟磁性体パタンが導体パタンでサンドイ
ッチされている構造に特徴がある。従ってその製造方法
も従来と違ったものになる。即ち第９図に示す如く、基
板材料３上に第１の導体層を被着して露光・現像・エッ
チングの工程を経て第１導体パタン31を形成する。次に
例えばSiO2やＡ２Ｏ３の如き第１の絶縁層32を蒸着、
スパッタ若くはプラズマCUD法等の方法で被着する。こ
のままでは、第１導体パタン31の有無により絶縁層に段
差が生じていて、軟磁性体パタンの形成に問題が生じ
る。従って絶縁層32を被着後、スピンコート若しくはエ
ッチバック法を用いて平坦化を行なう。然る後に軟磁性
体層を真空蒸着法、スパッタ法若しくはイオンビームデ
ポジション法或いはメッキ法等にて被着し、露光・現像
・エッチング等の加工工程を経て、軟磁性体パタン１を
形成する。又は、上記の工程を逆にして、レジスト材料
の露光・現像・エッチング後、軟磁性体層を被着し、リ
フトオフ法によりパタン１を形成しても効果は同じであ
る。次に、再び第２の絶縁層33を、第１の絶縁層と同様
な方法で被着する。更に平坦化加工を施し、次いで第
２、第１の絶縁層に第１の導体パタン層に達するバイア
・ホール34をイオンミリング、RIE法若くは化学エッチ
ング法で形成する。最後に、第２の導体層35を被着パタ
ーニングを行うと、そのバイアホール34を介して、第１
の導体パタン31と第２の導体層とは電気接触がとれ、軟
磁性体パタンの囲りに巻線が完成する。 第10図(A)は、本発明の磁気ヘッド素子の製造法の第２
の実施例を示す。第２の絶縁層形成後、バイアホールを
加工する工程までは、第８図の場合と同じである。その
後、第１の導体パタン31を電極にして、電気メッキ法若
くは無電解メッキ法で導体を被着すると、バイアホール
の箇処34にのみ導体が析出し、バイアホールを導体で埋
めることが出来る。次に、第２の層体パタン35を前述と
同様に被着・パターニングを行なうと、精度の良い、巻
線が完成する。 第10図(B)は、バイアホール34の導体での埋込みが若干
不足した場合を示している。この場合でも、第２の層体
パタン35の被着・パターニングより、良好な巻線が行な
える。 （発明の効果） 以上に述べた様に、本発明を用いれば、非常に高密度磁
気記録に適した磁気ヘッド素子が提供される。本発明の
磁気ヘッド素子は、その高感度性から、記録トラック幅
Ｗを充分に小さくし得る。単純な光学的露光、食刻技術
でも１μｍ幅は充分に実用的であり、２μｍ間隔で記録
トラックを形成することが可能となる。更に、本発明の
磁気ヘッド素子の狭トラック性を用いれば、磁気テープ
への静止ヘッド型の多チャンネル記録が可能となり、構
造の簡単なVTRやPCM録音装置が実現出来る。
第１図は本発明の基本形状図、第２図(A)〜(C)及び第３
図は本発明の原理を示す図、第４図、第５図は本発明の
実施態様を示す図、第６図は本発明の第２の実施態様
を、第７図は従来の磁気ヘッド素子を示す図、第８図は
本発明磁気ヘッド素子の駆動方法を示す図、第９図、第
10図は、本発明の素子の製造方法を説明する図である。 図に於いて、 １，１′……軟磁性体パタン、２′……巻線 ３……基板、５……磁気記録媒体 ６……センスアンプ、10……補助パタン 11,12……軟磁性体パタン端部 15……磁壁、20……中央部のセンス巻線 21,22……端部巻線、25……接続線 31……第１の導体パタン、32,33……絶縁層 34……バイアホール、35……第２の導体パタン 41,42……外部磁界、43,44,45……磁力線 50……面内磁化層、51,52,53,54……磁区 55……媒体進行方向 を示す。
図は本発明の原理を示す図、第４図、第５図は本発明の
実施態様を示す図、第６図は本発明の第２の実施態様
を、第７図は従来の磁気ヘッド素子を示す図、第８図は
本発明磁気ヘッド素子の駆動方法を示す図、第９図、第
10図は、本発明の素子の製造方法を説明する図である。 図に於いて、 １，１′……軟磁性体パタン、２′……巻線 ３……基板、５……磁気記録媒体 ６……センスアンプ、10……補助パタン 11,12……軟磁性体パタン端部 15……磁壁、20……中央部のセンス巻線 21,22……端部巻線、25……接続線 31……第１の導体パタン、32,33……絶縁層 34……バイアホール、35……第２の導体パタン 41,42……外部磁界、43,44,45……磁力線 50……面内磁化層、51,52,53,54……磁区 55……媒体進行方向 を示す。
Claims (6)
- 【請求項１】長手方向に一軸磁気異方性をもつ軟強磁性
体パタンと、該軟強磁性体パタンの両端部近傍及び中央
部に巻線を形成することを特徴とする磁気ヘッド素子。 - 【請求項２】軟強磁性体パタンの中央部に付した巻線密
度が、その両端部の巻線密度に比して高いことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッド素子。 - 【請求項３】軟強磁性体パタンに沿って、他の軟強磁性
体パタンを配することを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の磁気ヘッド素子。 - 【請求項４】長手方向に一軸磁気異方性をもつ軟強磁性
体パタンと、その両端部近傍及び中央部に形成した巻線
とを備えた磁気ヘッド素子の駆動方法に於いて、両端部
近傍の巻線には、互いに極性の異なる磁界を発生する直
流電流を印加し、中央部の巻線の両端の電圧変化を検出
することにより、前記軟強磁性体パタンに加わる交番磁
界を検出し、又は、前記両端部近傍の巻線に同極性の磁
界を発生する電流パルスを印加することにより、前記軟
強磁性体パタンの端部よりパルス状磁界を発生させるこ
とを特徴とする磁気ヘッド素子駆動方法。 - 【請求項５】長手方向に一軸磁気異方性を持つ軟強磁性
体パタンと、該軟強磁性体パタンの両端部近傍及び中央
部に第１の導体層に形成された第１の導体パタン及び第
２の導体層に形成された第２の導体パタンがバイアホー
ルを介して両者が結合された導体パタンからなる巻線を
有する磁気ヘッド素子の製造方法に於いて、基板材料上
に前記第１の導体層を被着し、露光現像エッチングによ
る前記第１の導体パタンの形成後、絶縁層を被着し平坦
化処理を行ない、軟強磁性体パタンを前記第１の導体パ
タン上部に被着後、絶縁層を被着し、前記第１の導体パ
タンに達するバイアホールを形成し、しかる後に前記第
２の導体層を被着し、パタニングすることにより巻線を
作製することを特徴とする磁気ヘッド素子製造方法。 - 【請求項６】バイアホール形成後、第１の導体パタンを
電極として電気メッキ若しくは無電解メッキ法によりバ
イアホールを埋めることを特徴とする特許請求の範囲第
５項記載の磁気ヘッド素子製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17449286A JPH0640368B2 (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | 磁気ヘツド素子及びその駆動方法並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17449286A JPH0640368B2 (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | 磁気ヘツド素子及びその駆動方法並びにその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6331006A JPS6331006A (ja) | 1988-02-09 |
| JPH0640368B2 true JPH0640368B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=15979434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17449286A Expired - Lifetime JPH0640368B2 (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | 磁気ヘツド素子及びその駆動方法並びにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640368B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296061A (ja) | 2002-11-22 | 2004-10-21 | Alps Electric Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド |
| US8313659B2 (en) * | 2009-07-10 | 2012-11-20 | Seagate Technology Llc | Fabrication of multi-dimensional microstructures |
| US8780497B2 (en) * | 2012-06-11 | 2014-07-15 | Headway Technologies Inc. | Magnetic head for perpendicular magnetic recording having a return path section |
-
1986
- 1986-07-23 JP JP17449286A patent/JPH0640368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331006A (ja) | 1988-02-09 |
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