JPH07109649B2 - 磁気抵抗効果ヘツド - Google Patents
磁気抵抗効果ヘツドInfo
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- JPH07109649B2 JPH07109649B2 JP4455289A JP4455289A JPH07109649B2 JP H07109649 B2 JPH07109649 B2 JP H07109649B2 JP 4455289 A JP4455289 A JP 4455289A JP 4455289 A JP4455289 A JP 4455289A JP H07109649 B2 JPH07109649 B2 JP H07109649B2
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- Japan
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- track
- shield
- head
- magnetic
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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、磁気テープ装置等の磁気
記録装置に使用されるシールド型磁気抵抗効果ヘッドに
関する。
記録装置に使用されるシールド型磁気抵抗効果ヘッドに
関する。
（従来の技術） 磁気抵抗効果ヘッド（以下、MRヘッドと記す）は、高い
再生感度を有し、かつ、再生出力が磁気記録媒体−磁気
ヘッド間の相対速度に依存しないので、磁気記録装置の
高密度化、小型化に対して有利なデバイスである。MRヘ
ッドにおいては、磁気抵抗効果素子（以下、MR素子と記
す）は、一般に、磁気記録媒体に対して垂直に配置さ
れ、磁気記録媒体から発生する磁束のうち、磁気記録媒
体に垂直な成分を検出する。分解能を高めたMRヘッドの
例として、MR素子の両側に軟磁性体からなる磁気シール
ドを配置したシールド型MRヘッドが知られており、1975
年刊のIEEE Transactions on Magnetics誌第MAG-11巻12
06ページ、特開昭60-151816号公報、特開昭63-184906号
公報、特公昭63-50769号公報などに示されている。
再生感度を有し、かつ、再生出力が磁気記録媒体−磁気
ヘッド間の相対速度に依存しないので、磁気記録装置の
高密度化、小型化に対して有利なデバイスである。MRヘ
ッドにおいては、磁気抵抗効果素子（以下、MR素子と記
す）は、一般に、磁気記録媒体に対して垂直に配置さ
れ、磁気記録媒体から発生する磁束のうち、磁気記録媒
体に垂直な成分を検出する。分解能を高めたMRヘッドの
例として、MR素子の両側に軟磁性体からなる磁気シール
ドを配置したシールド型MRヘッドが知られており、1975
年刊のIEEE Transactions on Magnetics誌第MAG-11巻12
06ページ、特開昭60-151816号公報、特開昭63-184906号
公報、特公昭63-50769号公報などに示されている。
シールド型MRヘッドにおいては、磁気シールドが磁気記
録媒体から発する磁束のうち余分な磁束を吸収し、低線
記録密度領域から高線記録密度領域に至るまで、MR素子
が検出する磁束量はほぼ一定になる。よって、MR素子に
より再生される出力電圧は、低線記録密度領域から高線
記録密度領域に至るまで振幅が一定となり、波形干渉が
小さく読み取り誤りのない信号を得ることが出来る。
録媒体から発する磁束のうち余分な磁束を吸収し、低線
記録密度領域から高線記録密度領域に至るまで、MR素子
が検出する磁束量はほぼ一定になる。よって、MR素子に
より再生される出力電圧は、低線記録密度領域から高線
記録密度領域に至るまで振幅が一定となり、波形干渉が
小さく読み取り誤りのない信号を得ることが出来る。
（発明が解決しようとする課題） 一方、トラック密度向上のためにはMR検出幅、トラック
幅、ガードバンド幅を小さくすることが有効であるが、
これらの幅とシールド幅の関係はこれまで明らかにされ
ていなかった。
幅、ガードバンド幅を小さくすることが有効であるが、
これらの幅とシールド幅の関係はこれまで明らかにされ
ていなかった。
磁気シールドを配置してMRヘッドの分解能を高めるため
には、シールド幅をMR検出幅より大きくする必要があ
る。しかし、シールド幅が大きくなると隣接トラックか
らクロストークの危険が高くなる。
には、シールド幅をMR検出幅より大きくする必要があ
る。しかし、シールド幅が大きくなると隣接トラックか
らクロストークの危険が高くなる。
第３図は幅８μｍのMR検出部、100μｍ幅のシールドを
もつシールド型MRヘッドのオフトラック特性の一例であ
る。
もつシールド型MRヘッドのオフトラック特性の一例であ
る。
オフトラック特性は記録ヘッドにより磁気ディスク上に
作成されたトラック幅８μｍ、記録密度15KFCIのトラッ
クに対し、シールド型MRヘッドをトラック幅方向にずら
したときの再生出力として測定されている。再生出力は
MR検出部がトラック真上にきたとき（第３図におけるＸ
＝０の点）、極大値をとっている。
作成されたトラック幅８μｍ、記録密度15KFCIのトラッ
クに対し、シールド型MRヘッドをトラック幅方向にずら
したときの再生出力として測定されている。再生出力は
MR検出部がトラック真上にきたとき（第３図におけるＸ
＝０の点）、極大値をとっている。
第３図のオフトラック特性からMRの検出部とトラックが
十分離れていても、トラックがシールドの下にある場合
にはシールドを通してMR検出部に磁束が流れ、出力が生
じてしまうこと、及びその出力がMRの検出部とトラック
の距離に殆ど依存しないことがわかる。
十分離れていても、トラックがシールドの下にある場合
にはシールドを通してMR検出部に磁束が流れ、出力が生
じてしまうこと、及びその出力がMRの検出部とトラック
の距離に殆ど依存しないことがわかる。
通常、記録信号は、第４図のように、媒体上の複数のト
ラック上に記録され、各トラックはガードバンドで区切
られている。
ラック上に記録され、各トラックはガードバンドで区切
られている。
従って、シールド幅の大きなヘッドにおいてはオントラ
ック以外のトラックからの出力がノイズとなって含まれ
るため、クロストーク量の大きなヘッドとなってしま
う。トラック幅８μｍ、ガードバンド４μｍの条件で、
第３図の特性を持つヘッドのクロストーク量は−19dBで
あり、信頼性の観点から必要とされる−25dBに達してい
ない。逆に、クロストーク量を小さくするためにはトラ
ック間隔（ガードバンド）を大きくしなくてはならず、
高記録密度化に対して甚だ不利である。
ック以外のトラックからの出力がノイズとなって含まれ
るため、クロストーク量の大きなヘッドとなってしま
う。トラック幅８μｍ、ガードバンド４μｍの条件で、
第３図の特性を持つヘッドのクロストーク量は−19dBで
あり、信頼性の観点から必要とされる−25dBに達してい
ない。逆に、クロストーク量を小さくするためにはトラ
ック間隔（ガードバンド）を大きくしなくてはならず、
高記録密度化に対して甚だ不利である。
本発明の目的は上記クロストークが装置から要求される
レベルより小さく高トラック密度に適し、かつ、分解能
の高いヘッドを得ることにある。
レベルより小さく高トラック密度に適し、かつ、分解能
の高いヘッドを得ることにある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、非磁性基板上に下シールド層、下シー
ルド間ギャップ層、磁気抵抗効果素子、上シールド間ギ
ャップ層、上シールド層を積層した構造を有し、磁気記
録媒体上のガードバンドで区切られたトラック上に記録
された信号を読み出す磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前
記上下シールド層の幅がトラック幅より大きく、かつ、 より小さいことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッドを得る
ことが出来る。
ルド間ギャップ層、磁気抵抗効果素子、上シールド間ギ
ャップ層、上シールド層を積層した構造を有し、磁気記
録媒体上のガードバンドで区切られたトラック上に記録
された信号を読み出す磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前
記上下シールド層の幅がトラック幅より大きく、かつ、 より小さいことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッドを得る
ことが出来る。
（作用） Ｓをシールド幅、Ｃをトラック幅、Ｄをガードバンド幅
とすると、シールドの下には、MR検出部の下のトラック
（オントラック）の他に｛（Ｓ−Ｃ）／（Ｃ＋Ｄ）｝本
のトラックがあると考えられる。これらの隣接トラック
からの磁束はMR検出部に流れ出力を生じさせるが、この
出力は一般にオントラック出力と同位相ではなく、ノイ
ズと考えられる。第３図のように、シールドの下にある
隣接トラックからの出力v2はMR検出部とトラックの距離
にほとんどよらず一定であるから、オントラック出力を
v1とすると、クロストーク量は となる。ここでv1（ｉ＝1,2）は生の出力値であり、デ
シベル表示の出力値として変換すると Vi＝20・log10（v1） であるから、クロストーク量をデシベルで表すと、 ＝V2−V1＋10・log｛（Ｓ−Ｃ）／（Ｃ＋Ｄ）｝ で与えられる。クロストーク量としては−25dB以下が望
ましく、また、第３図から見られるようにオントラック
出力とオフトラックの差V1−V2は30dBであり、この値は
トラック幅やガードバンド幅に依存しない値である。従
って、要求されるトラック幅Ｃ、ガードバンド幅Ｄに対
して、シールド幅Ｓは でなくてはならない。
とすると、シールドの下には、MR検出部の下のトラック
（オントラック）の他に｛（Ｓ−Ｃ）／（Ｃ＋Ｄ）｝本
のトラックがあると考えられる。これらの隣接トラック
からの磁束はMR検出部に流れ出力を生じさせるが、この
出力は一般にオントラック出力と同位相ではなく、ノイ
ズと考えられる。第３図のように、シールドの下にある
隣接トラックからの出力v2はMR検出部とトラックの距離
にほとんどよらず一定であるから、オントラック出力を
v1とすると、クロストーク量は となる。ここでv1（ｉ＝1,2）は生の出力値であり、デ
シベル表示の出力値として変換すると Vi＝20・log10（v1） であるから、クロストーク量をデシベルで表すと、 ＝V2−V1＋10・log｛（Ｓ−Ｃ）／（Ｃ＋Ｄ）｝ で与えられる。クロストーク量としては−25dB以下が望
ましく、また、第３図から見られるようにオントラック
出力とオフトラックの差V1−V2は30dBであり、この値は
トラック幅やガードバンド幅に依存しない値である。従
って、要求されるトラック幅Ｃ、ガードバンド幅Ｄに対
して、シールド幅Ｓは でなくてはならない。
又、シールドがトラック幅からの余分な磁束を吸収する
ためには、シールド幅Ｓはトラック幅Ｃより大きくなく
てはならない。
ためには、シールド幅Ｓはトラック幅Ｃより大きくなく
てはならない。
以上２点より、シールド幅Ｓを とすることにより、クロストークが小さく高トラック密
度化に適し、かつ、分解能の優れたシールド型MRヘッド
を得ることが出来る。
度化に適し、かつ、分解能の優れたシールド型MRヘッド
を得ることが出来る。
（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す斜視図である。
まず、セラミック非磁性基板（図示せず）上に厚さ１μ
ｍのパーマロイを用いた下シールド５が、メッキ法によ
り成膜され、イオンミリングにより幅30μｍにパターン
化される。その上に、厚さ0.4μｍのSiO2を用いた下シ
ールド間ギャップ７がスパッタリング法により成膜され
る。さらに、厚さ0.04μｍのパーマロイMR膜１、厚さ0.
02μｍの電流シャントTi膜２、及び厚さ0.05μｍのCoZr
Moバイアス膜３が積層されたMR素子がスパッタリング法
により成膜される。CoZrMo膜は、パーマロイ膜と磁気的
に結合してバイアスを与え、パーマロイ膜の磁気抵抗効
果が検出される。電流シャントTi膜２は、パーマロイMR
膜１とCoZrMoバイアス膜３を磁気的に分離する。その上
に、厚さ0.2μｍのAuを用いた電極４が蒸着法により成
膜され、フォトリソグラフィー技術とイオンエッチング
技術を用いてMR素子と電極４が同時にパターン化され
る。次に、９で示されるMR素子光±８μｍの検出部分の
み、電極４が化学エッチングにより除去される。さら
に、厚さ0.3μｍのSiO2膜を用いた上シールド間ギャッ
プ８がスパッタリング法により成膜され、その上に厚さ
１μｍのパーマロイを用いた上シールド６がメッキ法に
より成膜され、フォトリソグラフィー技術とイオンエッ
チング技術を用いて幅30μｍのパターンに形成される。
ｍのパーマロイを用いた下シールド５が、メッキ法によ
り成膜され、イオンミリングにより幅30μｍにパターン
化される。その上に、厚さ0.4μｍのSiO2を用いた下シ
ールド間ギャップ７がスパッタリング法により成膜され
る。さらに、厚さ0.04μｍのパーマロイMR膜１、厚さ0.
02μｍの電流シャントTi膜２、及び厚さ0.05μｍのCoZr
Moバイアス膜３が積層されたMR素子がスパッタリング法
により成膜される。CoZrMo膜は、パーマロイ膜と磁気的
に結合してバイアスを与え、パーマロイ膜の磁気抵抗効
果が検出される。電流シャントTi膜２は、パーマロイMR
膜１とCoZrMoバイアス膜３を磁気的に分離する。その上
に、厚さ0.2μｍのAuを用いた電極４が蒸着法により成
膜され、フォトリソグラフィー技術とイオンエッチング
技術を用いてMR素子と電極４が同時にパターン化され
る。次に、９で示されるMR素子光±８μｍの検出部分の
み、電極４が化学エッチングにより除去される。さら
に、厚さ0.3μｍのSiO2膜を用いた上シールド間ギャッ
プ８がスパッタリング法により成膜され、その上に厚さ
１μｍのパーマロイを用いた上シールド６がメッキ法に
より成膜され、フォトリソグラフィー技術とイオンエッ
チング技術を用いて幅30μｍのパターンに形成される。
本実施例においてはMR検出幅は８μｍ、シールド幅は30
μｍであり、同様にして、シールド幅が４、12、20、60
μｍであるヘッドを作成した。
μｍであり、同様にして、シールド幅が４、12、20、60
μｍであるヘッドを作成した。
これらのシールド型MRヘッドを用いて、トラック幅８μ
ｍ、ガードバンド幅４μｍのディスクに対して測定を行
った。この条件においては、本発明から定まるシールド
幅Ｓの範囲は であるから、シールド幅が12、20、30μｍのものを実施
例１、２、３とし、シールド幅が４、60μｍのものを比
較例１、２とした。
ｍ、ガードバンド幅４μｍのディスクに対して測定を行
った。この条件においては、本発明から定まるシールド
幅Ｓの範囲は であるから、シールド幅が12、20、30μｍのものを実施
例１、２、３とし、シールド幅が４、60μｍのものを比
較例１、２とした。
オントラックに15KFCI,他のトラックに10KFCIの記録密
度で信号を記録し、スペクトルアナライザーにより、両
者の出力の差をクロストーク量として測定したところ、
表１の結果が得られた。なお、オフトラック出力は記録
密度が小さい方が大きくなるため、最悪のケースを想定
し隣接トラックの記録密度を10KFCIとした。また、オン
トラックの記録密度はスペクトルアナライザーでの測定
上、隣接トラックからのオフトラック出力と区別するた
めに異なる記録密度を用いる必要があるため、15KFCIと
した。また、クロストーク量と併せて再生出力が半分に
なる記録密度（D50）も測定した。このD50は、通常記録
密度がD50を越えると磁気ヘッドの信号品質が急速に低
下するため、最高の記録密度として用いられる値であ
る。表１より、本発明の実施例のシールド型MRヘッド
は、クロストーク量は−25dB以下であり、又、再生出力
が半分になる記録密度（D50）は40KFCIであり、高トラ
ック密度、高分解能（高線密度）、低クロストークのヘ
ッドであることがわかる。一方、本発明で定まる値よ
り、シールド幅が短いヘッドにおいては、D50が極端に
劣ること、及び、シールド幅が長いヘッドにおいては、
クロストーク量が−25dB以上となり、磁気ヘッドとして
の性能が劣ることがわかる。
度で信号を記録し、スペクトルアナライザーにより、両
者の出力の差をクロストーク量として測定したところ、
表１の結果が得られた。なお、オフトラック出力は記録
密度が小さい方が大きくなるため、最悪のケースを想定
し隣接トラックの記録密度を10KFCIとした。また、オン
トラックの記録密度はスペクトルアナライザーでの測定
上、隣接トラックからのオフトラック出力と区別するた
めに異なる記録密度を用いる必要があるため、15KFCIと
した。また、クロストーク量と併せて再生出力が半分に
なる記録密度（D50）も測定した。このD50は、通常記録
密度がD50を越えると磁気ヘッドの信号品質が急速に低
下するため、最高の記録密度として用いられる値であ
る。表１より、本発明の実施例のシールド型MRヘッド
は、クロストーク量は−25dB以下であり、又、再生出力
が半分になる記録密度（D50）は40KFCIであり、高トラ
ック密度、高分解能（高線密度）、低クロストークのヘ
ッドであることがわかる。一方、本発明で定まる値よ
り、シールド幅が短いヘッドにおいては、D50が極端に
劣ること、及び、シールド幅が長いヘッドにおいては、
クロストーク量が−25dB以上となり、磁気ヘッドとして
の性能が劣ることがわかる。
次に、実施例４としてトラック幅とMR検出幅が等しくな
い例を示す。
い例を示す。
実施例１、２、３と同様にして作成されたMR検出幅４μ
ｍ、シールド幅10μｍのシールド型MRヘッドを用いて、
トラック幅５μｍ、ガードバンド幅１μｍのディスクに
対して測定を行ったところ、クロストーク量は−32.1dB
であり、D50は38.4KFCIであった。本実施例より、トラ
ック幅とMR検出幅が等しくない場合についても本発明が
適用されることがわかる。
ｍ、シールド幅10μｍのシールド型MRヘッドを用いて、
トラック幅５μｍ、ガードバンド幅１μｍのディスクに
対して測定を行ったところ、クロストーク量は−32.1dB
であり、D50は38.4KFCIであった。本実施例より、トラ
ック幅とMR検出幅が等しくない場合についても本発明が
適用されることがわかる。
次に、実施例５としてシャントバイアス法を用いた例を
示す。実施例５に示す斜視図は第２図である。本実施例
ではMR素子はパーマロイでできたMR膜１とTiでできたチ
ャント膜２だけから出来ており、Ti膜に流れる電流によ
り生じる磁界がバイアス磁界となる。MR検出幅８μｍ、
シールド幅20μｍのシールド型MRヘッドを用いて、トラ
ック幅８μｍ、ガードバンド幅４μｍのディスクに対し
て測定を行ったところ、クロストーク量は−30.2dBであ
り、D50は36.4KFCIであった。本実施例より、シャント
バイアス法によるシールド型MRヘッドにおいても本発明
が適用されることがわかる。
示す。実施例５に示す斜視図は第２図である。本実施例
ではMR素子はパーマロイでできたMR膜１とTiでできたチ
ャント膜２だけから出来ており、Ti膜に流れる電流によ
り生じる磁界がバイアス磁界となる。MR検出幅８μｍ、
シールド幅20μｍのシールド型MRヘッドを用いて、トラ
ック幅８μｍ、ガードバンド幅４μｍのディスクに対し
て測定を行ったところ、クロストーク量は−30.2dBであ
り、D50は36.4KFCIであった。本実施例より、シャント
バイアス法によるシールド型MRヘッドにおいても本発明
が適用されることがわかる。
又、本発明で得られた結果が、実施例で示したソフトフ
ィルムバイアス法、シャントバイアス法以外のバイアス
法についても成り立つことは言うまでもない。
ィルムバイアス法、シャントバイアス法以外のバイアス
法についても成り立つことは言うまでもない。
なお、上記実施例では、シールドとしてパーマロイを用
いたが、他の軟磁性材料であってもよい。
いたが、他の軟磁性材料であってもよい。
（発明の効果） 以上のように本発明の磁気抵抗効果ヘッドによれば、シ
ールド幅が で与えられる値より小さいのでクロストークが小さく高
トラック密度化が可能となり、かつシールド幅がトラッ
ク幅より大きいので、分解能を向上することが可能とな
った。
ールド幅が で与えられる値より小さいのでクロストークが小さく高
トラック密度化が可能となり、かつシールド幅がトラッ
ク幅より大きいので、分解能を向上することが可能とな
った。
第１図は本発明の実施例１の磁気抵抗効果ヘッドを示す
斜視図、第２図は本発明の実施例５の磁気抵抗効果ヘッ
ドを示す斜視図、第３図はシールド型MRヘッドのオフト
ラック特性を表す図、第４図は媒体面に対し垂直な方向
から見た媒体とヘッドの図である。 図において、１……MR膜、２……シャント膜、３……バ
イアス膜、４……電極、５……下シールド、６……上シ
ールド、７……下シールド間ギャップ、８……上シール
ド間ギャップ、９……MR検出部、10……トラック、11…
…ガードバンド。
斜視図、第２図は本発明の実施例５の磁気抵抗効果ヘッ
ドを示す斜視図、第３図はシールド型MRヘッドのオフト
ラック特性を表す図、第４図は媒体面に対し垂直な方向
から見た媒体とヘッドの図である。 図において、１……MR膜、２……シャント膜、３……バ
イアス膜、４……電極、５……下シールド、６……上シ
ールド、７……下シールド間ギャップ、８……上シール
ド間ギャップ、９……MR検出部、10……トラック、11…
…ガードバンド。
Claims (1)
- 【請求項１】非磁性基板上に下シールド層、下シールド
間ギャップ層、磁気抵抗効果素子、上シールド間ギャッ
プ層、上シールド層を積層した構造を有し、磁気記録媒
体上のガードバンドで区切られたトラック上に記録され
た信号を読み出す磁気抵抗効果ヘッドにおいて、前記上
下シールド層の幅がトラック幅より大きく、かつ、 より小さいことを特徴とする磁気抵抗効果ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4455289A JPH07109649B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4455289A JPH07109649B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226509A JPH02226509A (ja) | 1990-09-10 |
| JPH07109649B2 true JPH07109649B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=12694665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4455289A Expired - Lifetime JPH07109649B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 磁気抵抗効果ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109649B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0512628A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Sony Corp | 複合型薄膜ヘツド |
| JPH06251336A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド |
| JP4081937B2 (ja) * | 1999-10-13 | 2008-04-30 | ソニー株式会社 | 回転型磁気ヘッド装置の製造方法 |
| US8477461B2 (en) * | 2008-07-29 | 2013-07-02 | Tdk Corporation | Thin film magnetic head having a pair of magnetic layers whose magnetization is controlled by shield layers |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4455289A patent/JPH07109649B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02226509A (ja) | 1990-09-10 |
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