JPH07110918A

JPH07110918A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH07110918A
Application number: JP27787893A
Authority: JP
Inventors: Hajime Matsuoka; 元松岡; Yoshiaki Fukami; 芳昭冨賀見; Tomohisa Umemoto; 智久梅本
Original assignee: RIIDE RAITO S M I KK
Current assignee: RIIDE RAITO S M I KK
Priority date: 1993-10-09
Filing date: 1993-10-09
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】薄膜磁気ヘッドの孤立再生波形に生じるアン
ダーシュートを低減させて、より一層の高記録密度化を
達成する。【構成】基板１の上に磁気ギャップ１０を挟んで対向
する一対の磁極２１、２２の先端に、磁気記録媒体の進
行方向に沿って、磁気ギャップ側の主磁極部分２７、２
８と磁気ギャップから離隔する側の副磁極部分２９、３
０とに分ける非磁性材料の疑似ギャップ膜２４、２６を
設ける。これによって、実質的に共通の磁気ギャップを
挟んでポール長の異なる複数の磁極対が同時に存在する
ことになり、各磁極対の孤立波が合成されてそれらのア
ンダーシュートが打ち消し合い、全体としてアンダーシ
ュートが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に磁気ギャップ
を挟んで対向する１対の磁極と導体コイルとからなる磁
気回路を有し、該磁極の先端部で磁気記録媒体に対して
情報の読み書きを行う高記録密度に適した薄膜磁気ヘッ
ドに関し、例えば磁気ディスク装置、その他の磁気記録
再生装置に使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスク記録装置の大容
量化に伴い、記録密度を高めるために薄膜磁気ヘッドが
採用されている。高記録密度を実現するためには、ヘッ
ド先端の磁極を形成する磁性膜の厚さ、即ちポール長を
小さくすることが必要である。

【０００３】従来の薄膜磁気ヘッドは、図７に示される
ように、セラミック材料の基板１にアルミナ等の絶縁膜
２を被着し、その上に下部磁性膜３及び上部磁性膜４
と、それらの間に有機絶縁層５〜７を介して積層された
導体コイル８、９とから構成される磁気回路が設けられ
ている。図８に併せて示されるように、上部磁性膜４及
び下部磁性膜３の先端部が、アルミナのギャップ膜１０
を挟んで対向する上下一対の磁極１１、１２を形成し、
これによって磁気記録媒体に情報の書込み・読出しを行
う。

【０００４】このように薄膜磁気ヘッドはポール長が小
さいために、孤立波を記録再生した場合に、その読出波
形にアンダーシュートが発生することが知られている。
図９に於いて、記録媒体Ｍが矢印Ａの向きに進行する
と、それに書き込まれた磁化の反転部分ｍが磁気ギャッ
プ１０を通過する際に、読出し電圧の孤立再生波形Ｓに
主ピークが発生する。そして、磁化反転部ｍが前記各磁
極の外側エッジ部１３、１４を通過する際に、主ピーク
の裾部分を打ち消すような電圧が発生して、アンダーシ
ュートＵ1、Ｕ2を生じる。また、アンダーシュートは、
磁気ギャップ１０の中央から磁極の外側エッジ部１３、
１４までの寸法によって波形が変化し、ポール長が大き
くなるとそのピーク位置は主ピークから遠ざかる。

【０００５】かかるアンダーシュート波形は、孤立再生
波形の主ピークの両側に発生するため、隣接する孤立再
生波形に影響を及ぼし、再生信号の劣化や読出データの
エラー発生の原因となり、またピークシフトが大きくな
るために読出しのエラーマージンまたは位相マージンに
限界が生じ、記録密度の向上を妨げる原因になるという
問題点があった。

【０００６】そこで、従来技術によれば、アンダーシュ
ートを抑制するために、例えば特開昭６２−２８７４１
１号、特開平４−１３２０９号、特開平４−１３２１０
号、特開平４−６７４１１号、特開平４−１４６５１０
号各公報に記載されるような様々な改善策が提案されて
いる。即ち、特開昭６２−２８７４１１号公報では、上
下磁極の厚さを幅方向に変化させて、ギャップ膜に対し
て各磁極のエッジを非平行にし、特開平４−１３２０９
号及び同１３２１０号公報では、ギャップ膜またはそれ
を挟む各磁極の外側エッジを湾曲させて、各磁極の厚み
を変化させてアンダーシュートを小さく構成が開示され
ている。また、特開平４−６７４１１号公報では、磁極
を構成するＮｉＦｅ膜の組成をギャップ膜から遠くなる
ほど透磁率が小さくなるように変化させ、特開平４−１
４６５１０号公報では、磁極端面の磁気ギャップと反対
側の部分を後退させ、磁界分布を急峻に変化させてアン
ダーシュートを解消する方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術に於て、特開昭６２−２８７４１１号公報の
ように非平行なエッジを有する非対称な上下磁極を形成
するためには、製造プロセスが極めて複雑になり、工数
の増加により歩留まりが低下しかつコストが増大する虞
れがある。また、特開平４−１３２０９号及び１３２１
０号公報によれば、めっき浴の組成を制御することによ
って断面形状を湾曲させた磁極をめっき膜として形成し
ているが、このようなめっき処理工程に於てプロセスの
安定性を維持することは実際上非常に困難である。特に
特開平４−１３２１０号の場合には、基板上に凹部を設
けかつその上に絶縁膜を形成した後に下部磁極を形成す
ることになり、追加の加工工程が必要でかつ精密な制御
が要求されるから量産性に不向きであり、工数の増加に
よる歩留まりの低下及びコストの上昇を招く。また、特
開平４−６７４１１号公報では、磁極のＦｅ組成比を段
階的に変化させるために磁性膜を段階的に形成しなけれ
ばならないが、大幅に工数が増加して歩留まりが低下
し、コストが大幅に上昇するという問題点がある。

【０００８】そこで、請求項１記載の薄膜磁気ヘッド
は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、従来の薄膜ヘッド製造
技術を利用して比較的簡単にかつ歩留まりを低下させる
ことなく低コストで製造することができ、アンダーシュ
ートを有効に抑制して、高記録密度を実現し得る薄膜磁
気ヘッドを提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、請求項１記載の薄膜磁気
ヘッドは、ギャップ膜を挟んで対向する一対の磁極を有
し、磁気記録媒体に対面する少なくとも一方の磁極の先
端に疑似ギャップを設けることによって、該磁極の先端
が、磁気記録媒体の進行方向に沿って磁気ギャップ側の
主磁極部分と磁気ギャップとは反対側の少なくとも１つ
の副磁極部分とに分割されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】従って、請求項１記載の薄膜磁気ヘッドによれ
ば、共通の磁気ギャップを中心にして、主磁極部分から
なる主磁極対と、それを挟むように副磁極部分を含む少
なくとも１つの副磁極対とからなる実質的に複数の磁極
対が同時に存在することになる。即ち、ポール長の異な
る磁極がそれぞれ磁束を発生するから、それぞれの再生
波形は、共通の磁気ギャップとは反対側の磁極エッジで
アンダーシュートを発生するが、薄膜磁気ヘッド全体と
しては、これらのアンダーシュートが相互に干渉して打
ち消し合うように作用するので、振幅の小さい複数のア
ンダーシュートに減衰させることができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明について添付図面を参照しつ
つ実施例を用いて説明する。

【００１２】図１は、本発明を適用した面内記録再生用
薄膜磁気ヘッドの実施例の構造を概略的に断面示したも
ので、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系のセラミック材料からなる基
板１にアルミナ等の絶縁膜２を被着し、その上にパーマ
ロイ合金からなる下部磁性膜３がパターン形成されてい
る。下部磁性膜３上にはアルミナ等のギャップ膜１０が
形成され、その上にノボラック樹脂等の絶縁層５〜７及
びＣｕからなる導体コイル８、９が順次積層されてい
る。更にその上には、上部磁性膜４が形成され、アルミ
ナ等の保護膜１５により被覆されている。下部及び上部
磁性膜３、４の先端部は、互いに磁気ギャップを形成す
るギャップ膜１０に離隔されて対向する上下一対の磁極
２１、２２を形成している。

【００１３】図２には、磁気記録媒体側から見た磁極２
１、２２の端面が拡大して示されている。下部磁極２１
には、磁気記録媒体の進行方向Ａに沿ってギャップ膜１
０と反対側の外側エッジ部２３に近い位置に、アルミナ
等の酸化物絶縁層からなる疑似ギャップ膜２４が、下部
磁極２１の全幅に亘って設けられている。同様に、上部
磁極２２には、磁気記録媒体の進行方向Ａに沿ってギャ
ップ膜１０と反対側の外側エッジ部２５に近い位置に、
同じく酸化物絶縁層からなるギャップ膜２６がその全幅
に亘って形成されている。これら疑似ギャップ膜２４、
２６によって、下部及び上部磁極２１、２２は、各先端
部がギャップ膜１０に隣接する主磁極部分２７、２８
と、外側に位置する副磁極部分２９、３０とにそれぞれ
分割されている。疑似ギャップ膜２４、２６は、図１に
示されるように、それぞれ主磁極部分２７、２８と副磁
極部分２９、３０とが下部及び上部磁性膜３、４から各
磁極先端に向けて分岐するように、磁極端面からある所
定の長さだけ形成されている。また、両副磁極部分２
９、３０は、それぞれ膜厚が主磁極部分２７、２８より
十分に薄くなるように形成され、かつ各疑似ギャップ膜
２４、２６は、それぞれ膜厚がギャップ膜１０より十分
に薄くなるように形成されている。

【００１４】このように構成することによって、本実施
例の薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体の進行方向から見
て、共通のギャップ膜１０を挟んで主磁極部分２７、２
８からなる上下一対の磁極と、それぞれ主磁極部分２
７、２８及び副磁極部分２９、３０からなる上下一対の
磁極との２対の磁極が同時に存在するのと実質的に同等
の構造になる。このような薄膜磁気ヘッドにより孤立波
を記録再生した場合の読出し電圧の波形が、図３に示さ
れている。

【００１５】各主磁極部分２７、２８からなる第１対の
磁極については、ポール長が短いので、図３Ａに示すよ
うに、出力電圧の主ピークが高い急峻な波形の孤立波Ｓ
1が生じる。孤立波Ｓ1は、疑似ギャップ膜２４、２６の
位置に於てアンダーシュートＵ11、Ｕ12を生じている。
次に、主磁極部分２７、２８と副磁極部分２９、３０と
からなる第２対の磁極の場合には、前記第１対の磁極の
場合よりポール長が長くなるので、出力電圧の主ピーク
が低くかつ主ピークの裾部分が緩やかに広がる波形の孤
立波Ｓ2になる。孤立波Ｓ2は、上下磁極２１、２２の各
外側エッジ部２３、２５に於てそれぞれ比較的小さなア
ンダーシュートＵ21、Ｕ22を生じる。そして、薄膜磁気
ヘッド全体としては、孤立波Ｓ1と孤立波Ｓ2とを合成し
た図３Ｂに示す再生波形Ｓ0が得られる。従って、双方
の孤立波のアンダーシュートＵ11、Ｕ12とＵ21、Ｕ22と
が互いに打ち消し合って、小さい複数のアンダーシュー
トＵ01、Ｕ02に減衰する。

【００１６】本実施例の上下磁極２１、２２は、以下に
述べるように新たに特別なプロセスを加えることなく、
従来の薄膜磁気ヘッド製造技術を用いて比較的簡単に形
成することができる。先ず、図４を用いて下部磁極２１
を形成する工程を説明する。図４Ａに於いて、絶縁膜２
を被着した基板１の上には、スパッタリング等によりＮ
ｉＦｅの下地磁性膜を設け、ホトリソグラフィー技術に
より下部磁極寸法にレジストフレームを形成した後、め
っきにより副磁極部分２７に必要な厚さまでＮｉＦｅを
積層して磁性膜３１が形成されている。磁性膜３１の上
にレジスト３２をパターン形成し（図４Ｂ）、スパッタ
リングにより疑似ギャップ膜２４に必要な膜厚のアルミ
ナからなる酸化物絶縁膜３３を形成する（図４Ｃ）。次
に、レジスト３２を除去してスパッタリングによりＮｉ
Ｆｅの下地磁性膜３４を被覆した（図４Ｄ）後、図４Ｅ
に示すようにホトリソグラフィー技術により下部磁極寸
法を規定するレジストフレーム３５をパターン形成す
る。そして、めっきにより主磁極部分に必要な厚さまで
ＮｉＦｅ磁性膜３６を堆積し（図４Ｆ）、かつレジスト
３５及び不要な磁性膜等をエッチング等により除去する
ことによって、所望の下部磁性膜３が得られる（図４
Ｇ）。

【００１７】次に、図５及び図６を用いて本実施例の上
部磁性膜４を形成する工程について説明する。図５Ａに
於いて、上述したように形成された下部磁性膜３の上
に、通常の薄膜磁気ヘッド製造技術を用いて、ギャップ
膜１０、絶縁膜５〜７及び導体コイル８、９が積層され
ている。この上にスパッタリングによりＮｉＦｅの下地
磁性膜３７を被覆し（図５Ｂ）、ホトリソグラフィー技
術を用いて上部磁性膜４の寸法を規定するレジストフレ
ーム３８をパターン形成する（図５Ｃ）。そして、めっ
きにより上部磁極２２の主磁極部分２８に必要な厚さま
でＮｉＦｅ磁性膜３９を堆積し（図５Ｄ）、レジストフ
レーム３８及び不要な磁性膜を除去する（図５Ｅ）。次
に、磁性膜３９の上にレジスト４０をパターン形成した
（図６Ｆ）後、アルミナの酸化物絶縁膜４１を上部磁極
２２の疑似ギャップ膜２６に必要な厚さまで積層する
（図６Ｇ）。レジスト４０を有機溶剤等で溶解剥離した
後、図６ＨのようにスパッタリングによりＮｉＦｅの下
地磁性膜４２を被着し、かつ上部磁性膜４の寸法に対応
するレジストフレーム４３をパターン形成する。そし
て、めっきにより上部磁極２２の副磁極部分３０に必要
な厚さまでＮｉＦｅ磁性膜４４を積層する（図６Ｉ）。
最後に、レジスト４３及び不要なＮｉＦｅ磁性膜を除去
することによって、図６Ｊに示す所望の上部磁性膜２２
が得られる。

【００１８】上述した実施例では、上下各磁極２１、２
２にそれぞれ１つずつ疑似ギャップ膜及び副磁極部分を
設けたが、図４乃至図６に関連して説明した工程を繰り
返し行うことによって、各磁極に複数の疑似ギャップ膜
及び副磁極部分を設けることができる。この場合、主磁
極対と共通の磁気ギャップを挟んで２つ以上の副磁極対
が存在することになり、それぞれの孤立再生波形を合成
することによって薄膜磁気ヘッド全体としてアンダーシ
ュートを更に低減させることができる。また、上記実施
例では、上下磁極の双方にそれぞれ疑似ギャップ膜を形
成したが、いずれか一方の磁極のみに疑似ギャップ膜を
設けて磁極先端を主磁極部分と副磁極部分とに分割して
も、同様に本発明のアンダーシュート抑制効果が得られ
ることは明かである。その他、本発明によれば、その技
術的範囲内に於て上記実施例に様々な変形・変更を加え
て実施することができる。例えば、上下磁極に形成され
る疑似ギャップ膜は、アルミナ等の酸化絶縁材料以外に
様々な公知の非磁性材料を用いることができる。また、
本発明は、上記実施例のような上下に対向する磁極以外
に、磁気ギャップを挟んで左右方向に対向する磁極を有
する薄膜磁気ヘッドについても同様に適用することがで
きる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２０】請求項１記載の薄膜磁気ヘッドによれば、
磁気記録媒体側から見て薄膜磁気ヘッド先端部の磁極端
面に於て、共通の磁気ギャップを挟んでポール長の異な
る複数の磁極対が同時に形成されていることになり、そ
れらの孤立再生波形が合成されて、アンダーシュートが
互いに打ち消し合って減衰するように、薄膜磁気ヘッド
全体としての再生波形が得られるので、全体としてアン
ダーシュートを低減させることができ、高記録密度の実
現に適した薄膜磁気ヘッドを得ることができる。しか
も、このような磁極を有する薄膜磁気ヘッドは、新たに
特別な技術を付加することなく通常の製造技術を利用す
ることができるので、大幅な工数の増加により歩留まり
を低下させることなく低コストで製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄膜磁気ヘッドの実施例を示す断
面図である。

【図２】図１の薄膜磁気ヘッドの磁極端面を磁気記録媒
体側から見た拡大図である。

【図３】図１の薄膜磁気ヘッドによる孤立再生波形を示
す図であり、Ａ図は各磁極対の孤立波を別々に示し、Ｂ
図はそれらを合成した波形を示している。

【図４】Ａ図〜Ｇ図からなり、下部磁性膜の製造工程を
示す図である。

【図５】Ａ図〜Ｅ図からなり、上部磁性膜の製造工程の
前半部分を示す図である。

【図６】Ｆ図〜Ｊ図からなり、図５の製造工程の後半部
分を示す図である。

【図７】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す断面図であ
る。

【図８】図７の薄膜磁気ヘッドの磁極端面を磁気記録媒
体側から見た拡大図である。

【図９】図７の従来の薄膜磁気ヘッドによる孤立再生波
形を示す図である。

【符号の説明】

１基板２絶縁膜３下部磁性膜４上部磁性膜５〜７絶縁層８、９導体コイル１０ギャップ膜１１下部磁極１２上部磁極１３、１４外側エッジ部１５保護膜２１下部磁極２２上部磁極２３外側エッジ部２４疑似ギャップ膜２５外側エッジ部２６疑似ギャップ膜２７、２８主磁極部分２９、３０副磁極部分３１磁性膜３２レジスト３３酸化物絶縁膜３４下地磁性膜３５レジストフレーム３６ＮｉＦｅ磁性膜３７下地磁性膜３８レジストフレーム３９ＮｉＦｅ磁性膜４０レジスト４１酸化物絶縁膜４２下地磁性膜４３レジストフレーム４４ＮｉＦｅ磁性膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に磁気ギャップを挟んで対向す
る１対の磁極を有する薄膜磁気ヘッドであって、磁気記録媒体に対面する少なくとも一方の前記磁極の先
端が、疑似ギャップによって前記磁気記録媒体の進行方
向に沿って前記磁気ギャップ側の主磁極部分と前記磁気
ギャップから離反する側の少なくとも１つの副磁極部分
とに分割されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。