JPH07107731B2 - ヨ−ク型薄膜磁気ヘツド - Google Patents
ヨ−ク型薄膜磁気ヘツドInfo
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- JPH07107731B2 JPH07107731B2 JP25395286A JP25395286A JPH07107731B2 JP H07107731 B2 JPH07107731 B2 JP H07107731B2 JP 25395286 A JP25395286 A JP 25395286A JP 25395286 A JP25395286 A JP 25395286A JP H07107731 B2 JPH07107731 B2 JP H07107731B2
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- yoke
- thin film
- type thin
- insulating layer
- magnetic head
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3916—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide
- G11B5/3919—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path
- G11B5/3922—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure
- G11B5/3925—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure the two parts being thin films
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置、磁気テープ装置等に用い
られ、磁気記録媒体から発生する信号磁束を磁気抵抗効
果素子(以下MR素子と称する)まで導く磁路を形成する
ためのヨークが設けられているヨーク型薄膜磁気ヘッド
(以下YMRヘッドと称する)に関するものである。
られ、磁気記録媒体から発生する信号磁束を磁気抵抗効
果素子(以下MR素子と称する)まで導く磁路を形成する
ためのヨークが設けられているヨーク型薄膜磁気ヘッド
(以下YMRヘッドと称する)に関するものである。
第2図に示す従来のYMRヘッドにおいては、一般に、上
側ヨーク11・11としてはパーマロイのスパッタ膜が使用
され、下側ヨーク12としてはNi−Znフェライト等の基板
が使用されている。
側ヨーク11・11としてはパーマロイのスパッタ膜が使用
され、下側ヨーク12としてはNi−Znフェライト等の基板
が使用されている。
ところが、上記パーマロイとNi−Znフェライトとは、第
1表に示すように、線膨張率が互いに異なっているた
め、かかるYMRヘッドには熱応力が発生し、またスパッ
タリング時において高速粒子の基板への照射に起因した
応力も発生する。上側ヨーク11・11の素材がパーマロイ
スパッタ膜であり、かつ、下側ヨーク12の素材がNi−Zn
フェライトである場合、成膜後は、各上側ヨーク11に圧
縮応力(<0)が発生する。このとき下側ヨーク12にも
応力が発生し、これら応力はMR素子13に印加されること
になる。
1表に示すように、線膨張率が互いに異なっているた
め、かかるYMRヘッドには熱応力が発生し、またスパッ
タリング時において高速粒子の基板への照射に起因した
応力も発生する。上側ヨーク11・11の素材がパーマロイ
スパッタ膜であり、かつ、下側ヨーク12の素材がNi−Zn
フェライトである場合、成膜後は、各上側ヨーク11に圧
縮応力(<0)が発生する。このとき下側ヨーク12にも
応力が発生し、これら応力はMR素子13に印加されること
になる。
MR素子13としては、通常、一軸磁気異方性を有するパー
マロイが使用されるが、かかるMR素子13に上記応力が印
加されると逆磁歪効果により磁気弾性エネルギーが発生
し、外部磁場がない場合、磁化容易軸は、第3図に示す
ように、一軸磁気異方性エネルギーEuとEσとの総和が
最小となるθの方向に傾く。
マロイが使用されるが、かかるMR素子13に上記応力が印
加されると逆磁歪効果により磁気弾性エネルギーが発生
し、外部磁場がない場合、磁化容易軸は、第3図に示す
ように、一軸磁気異方性エネルギーEuとEσとの総和が
最小となるθの方向に傾く。
Eu=Ku sin2θ ……第1式 尚、上記第1式および第2式においては、xz面内のせん
断力σzxは小さいものとして、これを無視している。上
記λsはパーマロイの磁歪定数で、通常|λs|は10-6よ
りも大きく、かつ、略この値に近い値である。σzは、
第3図に示すように、MR素子13の本来の磁化容易軸方向
であるトラック幅方向(z軸方向)の応力であり、σx
は、上記トラック方向と直交するMR素子の本来の磁化困
難軸方向(x軸方向)の応力である。Kuは一軸異方性定
数で、前述のように本来の磁化容易軸方向がz軸方向
(θ=0)にあるためKu>0となる。また、上記EuとE
σとの総和による全体のエネルギーEは、 E=Ku* sin2θ ……第3式 となる。そして、上記EuとEσとの総和による全体エネ
ルギーEは、Ku*<0となる条件でθ=π/2のとき最小
となる。従って、磁化の方向はx軸方向になる。ギャッ
プ14より導かれた信号磁束がx軸方向に流れるとき、θ
=π/2となっているので、MR素子13の磁化困難軸方向と
信号磁界の方向が直交しなくなる。このため、信号磁界
の変化による磁化の変化は連続的に回転しないで大きな
ヒステリシスを発生したり、磁壁の発生を伴い磁気抵抗
効果によるMR素子13の抵抗変化に大きなノイズを誘発し
たりすることになる。
断力σzxは小さいものとして、これを無視している。上
記λsはパーマロイの磁歪定数で、通常|λs|は10-6よ
りも大きく、かつ、略この値に近い値である。σzは、
第3図に示すように、MR素子13の本来の磁化容易軸方向
であるトラック幅方向(z軸方向)の応力であり、σx
は、上記トラック方向と直交するMR素子の本来の磁化困
難軸方向(x軸方向)の応力である。Kuは一軸異方性定
数で、前述のように本来の磁化容易軸方向がz軸方向
(θ=0)にあるためKu>0となる。また、上記EuとE
σとの総和による全体のエネルギーEは、 E=Ku* sin2θ ……第3式 となる。そして、上記EuとEσとの総和による全体エネ
ルギーEは、Ku*<0となる条件でθ=π/2のとき最小
となる。従って、磁化の方向はx軸方向になる。ギャッ
プ14より導かれた信号磁束がx軸方向に流れるとき、θ
=π/2となっているので、MR素子13の磁化困難軸方向と
信号磁界の方向が直交しなくなる。このため、信号磁界
の変化による磁化の変化は連続的に回転しないで大きな
ヒステリシスを発生したり、磁壁の発生を伴い磁気抵抗
効果によるMR素子13の抵抗変化に大きなノイズを誘発し
たりすることになる。
ここで、Ku*<0となる条件について述べる。MR素子13
に使用されるパーマロイはYMRヘッドの感度を高めるた
めに、通常膜厚は300〜500Åに、異方性磁界HK(2Ku/飽
和磁化の値)は、5Oe以下で略この値に近い値にそれぞ
れ設定されている。また、磁歪の効果を小さくするため
に、重量組成比がそれぞれ、Ni81、Fe19のNi−Feを採用
することになる。さらに、このとき上記λSの成膜時の
値は、λS≒0となる。しかしながら、λSの値は、成
膜時の上記の値からヘッド加工過程で減少する傾向があ
り、λSは−1.0×10-6よりも大きく、かつ、略この値
に近い値となる。この場合、Ku*<0となるためには、
第4式より、 Ku=200J/m3、λS≒−1.0×10-6として、(σz−
σx)>133MPaとなる。つまり、(σz−σx)が133M
Paを超え始めると磁化容易軸に悪影響を及ぼすことにな
る。この点、従来のYMRヘッドでは、応力解析による
と、(σz−σx)≒300MPaとなっているため、磁化容
易軸が不連続に回転してMR素子13の抵抗変化に大きなノ
イズを誘発するという問題を招来する。
に使用されるパーマロイはYMRヘッドの感度を高めるた
めに、通常膜厚は300〜500Åに、異方性磁界HK(2Ku/飽
和磁化の値)は、5Oe以下で略この値に近い値にそれぞ
れ設定されている。また、磁歪の効果を小さくするため
に、重量組成比がそれぞれ、Ni81、Fe19のNi−Feを採用
することになる。さらに、このとき上記λSの成膜時の
値は、λS≒0となる。しかしながら、λSの値は、成
膜時の上記の値からヘッド加工過程で減少する傾向があ
り、λSは−1.0×10-6よりも大きく、かつ、略この値
に近い値となる。この場合、Ku*<0となるためには、
第4式より、 Ku=200J/m3、λS≒−1.0×10-6として、(σz−
σx)>133MPaとなる。つまり、(σz−σx)が133M
Paを超え始めると磁化容易軸に悪影響を及ぼすことにな
る。この点、従来のYMRヘッドでは、応力解析による
と、(σz−σx)≒300MPaとなっているため、磁化容
易軸が不連続に回転してMR素子13の抵抗変化に大きなノ
イズを誘発するという問題を招来する。
なお、従来のYMRヘッドにおけるヘッド各部の大きさの
一例を第2図の記号に従って第2表に示す。トラック幅
は50μm程度である。
一例を第2図の記号に従って第2表に示す。トラック幅
は50μm程度である。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係るヨーク型薄膜磁気ヘッドは、上記の問題点
を解決するために、磁気記録媒体から発生する信号磁束
を磁気抵抗効果素子まで導く磁路を形成するヨークが設
けられたヨーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵
抗効果素子より上方に形成された上側ヨークとの間にお
ける絶縁層を、上記磁気抵抗効果素子より下方に形成さ
れた下側ヨークとの間における絶縁層および下側ヨーク
よりも小さいヤング率を有する素材にて形成したことを
特徴とするものである。
を解決するために、磁気記録媒体から発生する信号磁束
を磁気抵抗効果素子まで導く磁路を形成するヨークが設
けられたヨーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵
抗効果素子より上方に形成された上側ヨークとの間にお
ける絶縁層を、上記磁気抵抗効果素子より下方に形成さ
れた下側ヨークとの間における絶縁層および下側ヨーク
よりも小さいヤング率を有する素材にて形成したことを
特徴とするものである。
磁気抵抗効果素子より上方に形成された上側ヨークとの
間における絶縁層は、上記磁気抵抗効果素子より下方に
形成された下側ヨークとの間における絶縁層およびこの
下側ヨークよりも小さいヤング率を有するので、ヨーク
型薄膜磁気ヘッドにおける応力は上記ヤング率の小さい
絶縁層によって吸収され、上記磁気抵抗効果素子に印加
される応力は低減されることになる。
間における絶縁層は、上記磁気抵抗効果素子より下方に
形成された下側ヨークとの間における絶縁層およびこの
下側ヨークよりも小さいヤング率を有するので、ヨーク
型薄膜磁気ヘッドにおける応力は上記ヤング率の小さい
絶縁層によって吸収され、上記磁気抵抗効果素子に印加
される応力は低減されることになる。
本発明の一実施例を第1図に基づいて説明すれば、以下
の通りである。
の通りである。
本発明に係るヨーク型薄膜磁気ヘッド(以下YMRヘッド
と称する)において、基板をなす下側ヨーク1は、Ni−
Znフェライト等の高透磁率磁性体で形成されている。下
側ヨーク1上にはギャップ層をなす絶縁層2が形成され
ており、この絶縁層2は、通常、SiO2やSiO等の素材か
らなっている。絶縁層2上には、後述の磁気抵抗効果素
子(以下MR素子と称する)5にバイアス磁場を印加する
ための電流を通電する電流バイアス導体3が設けられて
いる。電流バイアス導体3上には、通常、SiO2やSiO等
の素材からなる絶縁層4が被覆されている。絶縁層4上
には、通常、パーマロイ蒸着膜からなるMR素子5が形成
されている。MR素子5上には、上記絶縁層4及び下側ヨ
ーク1よりもヤング率の小さい素材からなる絶縁層6が
被覆されている。かかる素材としては、例えば、第3表
に示すように、SiO2等のヤング率の略1/30の値を有する
ポリイミドや耐熱レジスト等の有機薄膜が採用される。
上記絶縁層6上には、図示しない磁気記録媒体から発生
する信号磁束を上記MR素子5に導く磁束導入路を形成す
るヨーク7・7が延設されている。
と称する)において、基板をなす下側ヨーク1は、Ni−
Znフェライト等の高透磁率磁性体で形成されている。下
側ヨーク1上にはギャップ層をなす絶縁層2が形成され
ており、この絶縁層2は、通常、SiO2やSiO等の素材か
らなっている。絶縁層2上には、後述の磁気抵抗効果素
子(以下MR素子と称する)5にバイアス磁場を印加する
ための電流を通電する電流バイアス導体3が設けられて
いる。電流バイアス導体3上には、通常、SiO2やSiO等
の素材からなる絶縁層4が被覆されている。絶縁層4上
には、通常、パーマロイ蒸着膜からなるMR素子5が形成
されている。MR素子5上には、上記絶縁層4及び下側ヨ
ーク1よりもヤング率の小さい素材からなる絶縁層6が
被覆されている。かかる素材としては、例えば、第3表
に示すように、SiO2等のヤング率の略1/30の値を有する
ポリイミドや耐熱レジスト等の有機薄膜が採用される。
上記絶縁層6上には、図示しない磁気記録媒体から発生
する信号磁束を上記MR素子5に導く磁束導入路を形成す
るヨーク7・7が延設されている。
尚、上記MR素子5の膜厚は300Å〜500Åであり、上記絶
縁層6の膜厚は、0.25μm程度である。
縁層6の膜厚は、0.25μm程度である。
上記の構成において、MR素子5より上方に形成された上
側ヨーク7・7との間における絶縁層6は、上記MR素子
5より下方に形成された下側ヨーク1との間における絶
縁層4および下側ヨーク1よりも小さいヤング率を有す
るので、YMRヘッドにおける応力は上記ヤング率の小さ
い絶縁層によって吸収され、MR素子5に印加される応力
は低減されることになる。例えば、上記絶縁層6の素材
として第3表に示すJR700ポリイミドを使用し、上述し
たようにMR素子5の膜厚を300Å〜500Å、上記絶縁層6
の膜厚を0.25μm程度とし、これら以外の部分寸法を第
2表に示す部分寸法と同じにして応力解析を行うと、上
記MR素子5上での応力の差(σz−σx)は、略116MPa
となり、従来のYMRヘッドにおける応力の差(略300MP
a)の約半分以下に低減される。
側ヨーク7・7との間における絶縁層6は、上記MR素子
5より下方に形成された下側ヨーク1との間における絶
縁層4および下側ヨーク1よりも小さいヤング率を有す
るので、YMRヘッドにおける応力は上記ヤング率の小さ
い絶縁層によって吸収され、MR素子5に印加される応力
は低減されることになる。例えば、上記絶縁層6の素材
として第3表に示すJR700ポリイミドを使用し、上述し
たようにMR素子5の膜厚を300Å〜500Å、上記絶縁層6
の膜厚を0.25μm程度とし、これら以外の部分寸法を第
2表に示す部分寸法と同じにして応力解析を行うと、上
記MR素子5上での応力の差(σz−σx)は、略116MPa
となり、従来のYMRヘッドにおける応力の差(略300MP
a)の約半分以下に低減される。
なお、本実施例では、上側ヨークとしてNi−Feスパッタ
膜を用いた場合について説明したが、他の素材を使用し
た場合でも上側ヨークの内部応力はMR素子の磁気抵抗効
果特性に悪影響を及ぼすことが確認されている。本発明
に係るヨーク型薄膜磁気ヘッドは、このように上側ヨー
クとして他の素材を使用した場合でも上記実施例と同様
の機能を発揮できることは勿論である。
膜を用いた場合について説明したが、他の素材を使用し
た場合でも上側ヨークの内部応力はMR素子の磁気抵抗効
果特性に悪影響を及ぼすことが確認されている。本発明
に係るヨーク型薄膜磁気ヘッドは、このように上側ヨー
クとして他の素材を使用した場合でも上記実施例と同様
の機能を発揮できることは勿論である。
本発明に係るヨーク型薄膜磁気ヘッドは、以上のよう
に、磁気記録媒体から発生する信号磁束を磁気抵抗効果
素子まで導く磁路を形成するヨークが設けられたヨーク
型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素子より
上方に形成された上側ヨークとの間における絶縁層を、
上記磁気抵抗効果素子より下方に形成された下側ヨーク
との間における絶縁層および下側ヨークよりも小さいヤ
ング率を有する素材にて形成した構成である。よって、
磁気抵抗効果素子に印加される応力を低減化することが
可能となり、かかる応力に起因するヘッド出力のノイ
ズ、ヒステリシスの発生を抑制して良好なS/N比を得る
ことができるという効果を奏する。
に、磁気記録媒体から発生する信号磁束を磁気抵抗効果
素子まで導く磁路を形成するヨークが設けられたヨーク
型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果素子より
上方に形成された上側ヨークとの間における絶縁層を、
上記磁気抵抗効果素子より下方に形成された下側ヨーク
との間における絶縁層および下側ヨークよりも小さいヤ
ング率を有する素材にて形成した構成である。よって、
磁気抵抗効果素子に印加される応力を低減化することが
可能となり、かかる応力に起因するヘッド出力のノイ
ズ、ヒステリシスの発生を抑制して良好なS/N比を得る
ことができるという効果を奏する。
第1図は本発明の一実施例を示し、ヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドの概略断面図、第2図は従来のヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドの概略断面図、第3図は従来のヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドであって、応力誘起の磁気異方性を説明する斜視図
である。 1は下側ヨーク、2は絶縁層、3は電流バイアス導体、
4は絶縁層、5はMR素子(磁気抵抗効果素子)、6は絶
縁層、7は上側ヨークである。
ッドの概略断面図、第2図は従来のヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドの概略断面図、第3図は従来のヨーク型薄膜磁気ヘ
ッドであって、応力誘起の磁気異方性を説明する斜視図
である。 1は下側ヨーク、2は絶縁層、3は電流バイアス導体、
4は絶縁層、5はMR素子(磁気抵抗効果素子)、6は絶
縁層、7は上側ヨークである。
Claims (1)
- 【請求項1】磁気記録媒体から発生する信号磁束を磁気
抵抗効果素子まで導く磁路を形成するヨークが設けられ
たヨーク型薄膜磁気ヘッドにおいて、上記磁気抵抗効果
素子より上方に形成された上側ヨークとの間における絶
縁層を、上記磁気抵抗効果素子より下方に形成された下
側ヨークとの間における絶縁層および下側ヨークよりも
小さいヤング率を有する素材にて形成したことを特徴と
するヨーク型薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25395286A JPH07107731B2 (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | ヨ−ク型薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25395286A JPH07107731B2 (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | ヨ−ク型薄膜磁気ヘツド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63108518A JPS63108518A (ja) | 1988-05-13 |
JPH07107731B2 true JPH07107731B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=17258256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25395286A Expired - Fee Related JPH07107731B2 (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | ヨ−ク型薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07107731B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0673335B2 (ja) * | 1991-07-04 | 1994-09-14 | 株式会社アモルファス・電子デバイス研究所 | 薄膜磁気素子 |
JP6253889B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-12-27 | 日本信号株式会社 | プレーナ型アクチュエータ |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP25395286A patent/JPH07107731B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63108518A (ja) | 1988-05-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |