JPH0721518A

JPH0721518A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0721518A
Application number: JP18941493A
Authority: JP
Inventors: Shinji Orito; 慎二折戸; Tokuyuki Arai; 徳幸新井; Takaharu Mizuuchi; 崇晴水内; Kazuhide Nishikawa; 和秀西川
Original assignee: RIIDE RAITO S M I KK
Current assignee: RIIDE RAITO S M I KK
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【構成】その先端部を対向させて基板の上に環状に形
成され、それら先端部の間に磁気ギャップが基板に対し
て垂直方向に画定される磁極と、磁極の周囲に基板に対
して垂直に巻回した導体コイルとからなる磁気回路を有
する。【効果】磁極に於ける組成のばらつきによる再生信号
の歪みが有効に防止される。磁極端部に於ける漏れ磁束
の分布が均一になり、トラック幅が高精度に制御でき
て、狭トラック化が可能になる。アンダシュートを抑止
でき、磁極先端部の磁区形状の歪みを防止できる。従っ
て、磁気記録の高密度化が可能になる。導体コイルの占
有面積が小さくなって、ヘッドの小型化が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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薄膜磁気ヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスク装置の高性能化
に伴い、記録密度及び情報転送速度の向上を図るために
薄膜磁気ヘッドが採用されている。一般に、薄膜磁気ヘ
ッドの製造は、電気メッキ、スパッタリング等の堆積技
術、及びホトリソグラフィによる微細加工技術を用いて
行われる。

【０００３】図９及び図１０には、従来から周知の面内
記録再生用薄膜磁気ヘッドの構造が概略的に示されてい
る。Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系のセラミック材料等からなる基
板１には、アルミナ等の絶縁膜２が被着され、その上に
下部磁極を構成する下部磁性膜３がパターン形成されて
いる。下部磁性膜３は、通常感光レジストをフォトマス
クを用いてパターニングし、Ｎｉ−Ｆｅ合金、コバルト
合金等の軟磁性材料を電気めっきすることによって所望
の寸法・形状に成膜する。下部磁性膜３の上には、アル
ミナ等からなるギャップ膜４が形成され、その上にノボ
ラック樹脂等の有機絶縁樹脂材料からなる絶縁膜５、
６、７、Ｃｕ等からなる渦巻状の導体コイル８、９が順
次積層されている。そして、絶縁膜７の上に上部磁性膜
１０が、下部磁性膜３と同様の手法により成膜され、ギ
ャップ膜４を介して対向する下部磁性膜３及び上部磁性
膜１０の各先端部の磁極間で、記録媒体に対する情報の
書き込み・読み出しが行われる。更に上部磁性膜１０の
上には、アルミナ等の保護膜１１がスパッタリング等に
よって形成されている。このように形成された薄膜磁気
ヘッド素子をアレーとして基板から切り出し、個々のス
ライダに搭載して薄膜磁気ヘッドとして使用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の面内記録再生用薄膜磁気ヘッドは、上部磁性膜
と下部磁性膜とを別個に成膜するから、それらの組成が
めっき条件の相違等により異なるものになったり、異な
る形状・温度による残留応力によって異方性が変化し、
そのために記録再生を繰り返した際に再生信号に歪みを
生じる虞があるという問題があった。

【０００５】また、磁気記録の高密度化には、ヘッドの
トラック幅を狭くすることが必要である。従来技術で
は、コイル巻数を増加させることによって再生出力の低
下を最小限に抑制しつつ、狭トラック化が図られてい
た。しかし、上述したようにフォトマスクにより磁性膜
を形成する場合、トラック幅が５〜６μｍ以下になる
と、誤差を＋／−０．７μｍ程度にしか制御できないの
で、十分な精度が得られず、しかも磁極先端部の磁区形
状に歪みを生じ易いという問題があった。

【０００６】また、狭トラック化を図るためには、上下
磁極幅を一致させる必要がある。しかしながら、上述し
たように各膜層をフォトリソグラフィ技術やめっき、ス
パッタリング等を利用して積層するから、上部磁性膜の
幅は必然的に下部磁性膜の幅より狭くなってしまう。こ
のため、磁極端部に於ける漏れ磁束の分布が不均一にな
って、所謂クロストーク特性を低下させ、高密度化への
対応が困難であるという問題があった。

【０００７】更に、薄膜磁気ヘッドの再生出力を高くす
るためには、上述したようにコイル巻数を増加させる必
要がある。しかし、従来の導体コイルは、主として図９
に示されるような渦巻形のものが採用され、基板の上に
膜を平面的に積層する構造であることから、コイル巻数
を増加させ、また導体コイルを多層に形成すると、基板
に於ける導体コイルの占有面積が大きくなると共にヘッ
ド素子全体が大きくなって、ヘッドの小型化を図ること
ができないという問題があった。また、ヘッドが大きく
なるとそれに伴ってスライダの質量が大きくなり、記録
媒体の記録面に対するスライダの追従性の向上を図れな
いという問題があった。

【０００８】また、図１０に示されるような従来の薄膜
磁気ヘッドでは、磁極先端部の記録方向即ち記録媒体の
移動方向の厚みが、約３μｍ程度と薄いために、磁化の
反転部分が磁極の外縁部を通過する際に電圧が発生し、
再生信号の主ピークの両側にアンダシュート波形を生じ
る。このため、データの読み取りエラーが発生するの
で、記録密度を高くできないという問題があった。

【０００９】そこで、請求項１記載の薄膜磁気ヘッド
は、上述した従来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、磁極の組成のばらつきに
よる再生信号の歪みを防止することができ、トラック幅
を高精度に制御して狭トラック化を可能にしかつ磁極先
端部の磁区形状の歪みを防止でき、磁極端部に於ける漏
れ磁束の分布を均一にし、かつアンダシュートの問題を
解消して、磁気記録の高密度化を図ることができ、しか
もヘッドの小型化を達成し得る薄膜磁気ヘッドを提供す
ることにある。

【００１０】また、請求項２記載の薄膜磁気ヘッドは、
スライダを小型化することによって、記録媒体に対する
スライダの追従性を向上させることができる薄膜磁気ヘ
ッドを提供することにある。

【００１１】

【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、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。

【００１２】請求項１記載の薄膜磁気ヘッドは、基板の
上に形成された磁極と導体コイルとからなる磁気回路を
有し、磁極が、基板の上に環状に形成され、その左右方
向に対向する先端部の間に、磁気ギャップが基板に対し
て垂直方向に形成されると共に、導体コイルが、磁極の
周囲に基板に対して垂直に巻回されていることを特徴と
する。

【００１３】請求項２記載の薄膜磁気ヘッドは、基板に
対して平行な面上に環状に形成され、その先端部を左右
方向に対向させて、それらの間に基板に対して垂直方向
の磁気ギャップを画定する磁極と、該磁極の周囲に基板
に対して垂直に巻回された導体コイルとからなる磁気回
路を備える薄膜磁気ヘッド素子を基板上に形成し、これ
をアレーとして切り出し、かつ、薄膜磁気ヘッド素子が
記録媒体の移動方向に関して前記スライダの側面に配置
されるように、スライダに加工することを特徴とする。

【００１４】

【作用】従って、請求項１記載の薄膜磁気ヘッドによれ
ば、磁性膜を基板上に一度に成膜することによって磁極
を形成できるので、磁極の幅が等しくなると共に組成の
ばらつきが解消し、磁極先端部の形状を比較的自由に設
定することができ、かつトラック幅の精度が向上し、磁
極端部に於ける漏れ磁束の分布を均一にすることができ
ると共に、基板に於ける導体コイルの占有面積を小さく
することができる。

【００１５】請求項２記載の薄膜磁気ヘッドによれば、
薄膜磁気ヘッド素子の磁極及び磁気ギャップが基板に対
して垂直に設けられ、基板からアレーとして切り出した
１対の薄膜磁気ヘッド素子が、記録媒体の移動方向に関
してスライダの側面に配置されることによって、スライ
ダを小型化することができる。

【００１６】

【実施例】以下に、添付図面を参照しつつ実施例を用い
て本発明を詳細に説明する。

【００１７】図１には、本発明による薄膜磁気ヘッドの
実施例が示されている。Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣからなる基板
１には、アルミナ等の絶縁膜２を被着した上に、Ｎｉ−
Ｆｅ合金、コバルト合金等の軟磁性材料からなる磁性膜
１２が形成されている。磁性膜１２は、その左右先端部
１３を僅かな隙間をもって互いに対向させた環状をな
し、それらの間に磁気ギャップ１４が基板に対して垂直
に画定されている。比較的幅広に形成された磁性膜１２
の中央部分には、導体コイル１５が、基板１に対して垂
直に巻回されている。導体コイル１５の両端は、それぞ
れ端子１６、１７に接続されている。

【００１８】このような薄膜磁気ヘッドは、図２に示さ
れる工程に従って製造することができる。先ず、図２−
Ａに示すように、基板１の表面に絶縁膜２をスパッタリ
ング等によって成膜し、その上にＣｕ／Ｔｉ等の下地導
体膜１８を同じくスパッタリング等によって積層する。
この上に、例えばノボラック樹脂系の感光性有機樹脂材
料のレジスト膜１９を塗布し、通常のホトリソグラフィ
技術を用いて所望のコイルパターンを形成する。そし
て、レジスト膜１９を除去した部分にＣｕを電気めっき
することによって、下部コイル２０を形成する。残存し
たレジスト膜１９を有機溶剤により除去し、更にその下
の下地導体膜１８をドライエッチングにより除去する
と、図２−Ｂに示すようになる。

【００１９】次に、下部コイル２０を含めて基板１の全
体に、同じくノボラック樹脂等の有機絶縁樹脂を厚く塗
布し、約２２０℃でベークして絶縁膜２１を形成する。
絶縁膜２１の上に、磁性膜１２をめっきするための下地
導体膜２２をスパッタリング等により被着させる。図２
−Ｃに示すように、感光性有機樹脂材料のレジスト膜２
３を塗布し、ホトリソグラフィ技術によりレジストフレ
ームを形成して、Ｎｉ−Ｆｅ合金からなる磁性膜１２を
電気めっきによって所望のパターンに形成する。但し、
この時点では、磁性膜１２は閉じた環状をなしており、
その先端部に磁気ギャップはまだ形成されていない。そ
して、残存したレジスト膜２３及びその下側の下地導体
膜２２を、それぞれ有機溶剤及びドライエッチングによ
って除去する。

【００２０】図３に示されるように、磁性膜１２を含め
て基板１の上にレジスト膜２４を塗布し、かつフォトマ
スクを用いてパターニングすることによって、磁性膜先
端部１３の磁気ギャップを形成するべき部分を除去す
る。この部分をドライエッチングすることによって、磁
性膜先端部１３に所望の距離の間隙を設ける。次に、レ
ジスト膜２４を除去した後、図４及び図２−Ｄに示すよ
うに、前記間隙を充填して絶縁するように磁性膜１２の
上に水ガラス２５をコーティングして、基板に対して垂
直な磁気ギャップ１４を形成する。このように磁気ギャ
ップ１４を形成した磁性膜１２の上には、図２−Ｅのよ
うにノボラック樹脂等の有機絶縁樹脂を塗布し、約２２
０℃でベークして絶縁膜２６を形成する。

【００２１】本発明によれば、磁気ギャップ１４が基板
に対して垂直に形成されるから、磁極のトラック幅が、
上述したように電気めっきにより形成される磁性膜１２
の先端部１３の膜厚によって決定される。従って、トラ
ック幅の誤差を＋／−０．３μｍ程度に抑えることがで
き、従来技術に比して精度が大幅に向上する。しかも、
磁性膜先端部１３の形状は、フォトマスクによって自由
に所望の形状にすることができる。例えば、図５−Ａに
示すような円弧状や図５−Ｂに示す階段状に形成するこ
とによって、磁極外縁部までの長さを大きくして、アン
ダシュートの影響を抑制し又は防止することができる。
また、別の実施例では、先端部の磁区形状の歪みが発生
し難い形状にすることもできる。

【００２２】次に、下部コイル２０と後述する上部コイ
ルとを上下に結合するコネクタコイルを形成する。先
ず、絶縁膜２６の上にレジスト膜２７を塗布し、磁性膜
１２の横断してその両側に延びる下部コイル２０の両端
部に対応させて感光パターンを形成し、コネクタコイル
を形成するべき部分を除去する。そして、図２−Ｆに示
すように、絶縁膜２６及び２１を下部コイル２０が露出
するまで垂直にドライエッチングすることにより除去す
る。この除去部分に下部コイル２０を電極としてＣｕを
電気めっきすることによって、図２−Ｇに示すようなコ
ネクタコイル２８を、絶縁膜２６の上面に露出する位置
まで形成する。

【００２３】更に、レジスト膜２７を除去した後に再び
レジスト膜を塗布し、下部コイル２０と同様の工程によ
りホトリソグラフィ技術によって感光パターンを形成
し、電気めっきによって磁性膜１２の両側のコネクタコ
イル２８を接続するように上部コイル２９と引き出し線
３０とを成膜する（図２−Ｈ）。このようにして、図５
に併せて示されるように、磁性膜１２を上下に挟む下部
コイル２０及び上部コイル２９とそれらの両端を上下に
接続するコネクタコイル２８とによって、磁性膜１２の
周囲を基板に対して垂直に巻回する導体コイル１５が形
成される。引き出し線３０の上には、所定の位置に端子
１６、１７をパターン形成し、Ａｕをめっきして被覆す
る。最後に、図２−Ｉに示すように、基板全面を被覆す
る上部保護膜３１を成膜することによって、本発明の薄
膜磁気ヘッド素子が完成する。

【００２４】この薄膜磁気ヘッド素子は、例えば図６に
示すような角形基板１の上に複数個を縦横に配列して同
時に形成する。当業者にとって周知のように、基板１
は、切断線３２に沿ってアレーとして切り出される。切
り出された前記アレーは、スライダに切断する前に一括
して溝加工・テーパ加工が施され、更に浮上面が仕上げ
加工される。そして、前記アレーを、図７に示すような
１対の薄膜磁気ヘッド素子３３を搭載した個々のスライ
ダ３４に切断する。

【００２５】図８には、サスペンション３５に搭載され
た従来のスライダ３６が示されている。上述したよう
に、従来の薄膜磁気ヘッドは、上下磁極及び磁気ギャッ
プ即ちトラック幅が基板１の面に対して平行に形成され
るから、薄膜磁気ヘッド素子３７が、図示されない記録
媒体の移動方向Ａを向くスライダ３６の面に配置される
ことになる。これに対し、本発明によれば、薄膜磁気ヘ
ッド素子３３は、磁気ギャップ１４が基板に対して垂直
に設けられるから、記録媒体の移動方向Ｂに関してスラ
イダ３４の側面に配置されることになる。従って、スラ
イダの寸法を従来に比して相当小さくすることができ
る。

【００２６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その技術的範囲内に於いて様々な変形・変更
を加えて実施することができる。例えば、磁性膜の形状
や配置、導体コイルの膜厚、幅、巻数等には、要求され
る薄膜磁気ヘッドの性能に合わせて様々に変更すること
ができる。また、絶縁膜その他の各膜層の材料について
も、上述した以外の当業者に知られたあらゆる材料を用
いることができる。

【００２７】

【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。

【００２８】請求項１記載の薄膜磁気ヘッドによれば、
従来上下に別個に形成されていた磁極が基板の同一平面
上に一度に成膜されることによって、磁極に於ける組成
のばらつきが解消されて、再生信号の歪みを有効に防止
することができ、かつ磁極の幅が等しくなるので磁極端
部に於ける漏れ磁束の分布を均一になると共に、トラッ
ク幅を高精度に制御できるので、狭トラック化が可能に
なる。更に、磁性膜の平面形状を自由に選択して、アン
ダシュートの発生を抑止し、また磁極先端部の磁区形状
の歪みを防止することができる。従って、磁気記録の高
密度化を達成することができる。また、基板に於ける導
体コイルの占有面積が小さくなるので、ヘッドの小型化
を達成することができる。

【００２９】これに加え、請求項２記載の薄膜磁気ヘッ
ドによれば、磁極及び磁気ギャップが基板に対して垂直
に設けられるので、薄膜磁気ヘッド素子をスライダの側
面に配置することができ、それによってスライダが小型
化されて、記録媒体に対するスライダの追従性を向上さ
せることができる。

【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平
面図である。

【図２】Ａ図〜Ｅ図は、本発明の薄膜磁気ヘッドを製造
する工程を示す図１のII−II線に於ける断面図であり、
Ｆ図〜Ｉ図は、同じく図１のIII−III線に於ける断面図
である。

【図３】磁性膜に磁気ギャップを形成する様子を示す薄
膜磁気ヘッドの正面図である。

【図４】図２−Ｄに対応する薄膜磁気ヘッドの正面図で
ある。

【図５】Ａ図及びＢ図からなり、それぞれ磁性膜先端部
の形状の別の実施例を示す平面図である。

【図６】図２−Ｉに対応する図１のII−II線に於ける断
面図である。

【図７】本発明の薄膜磁気ヘッド素子を形成する基板を
示す概略斜視図である。

【図８】本発明の薄膜磁気ヘッドを搭載したスライダを
示す斜視図である。

【図９】従来の薄膜磁気ヘッドを搭載したスライダを示
す斜視図である。

【図１０】従来の薄膜磁気ヘッドの構造を示す概略斜視
図である。

【図１１】図１０に示す薄膜磁気ヘッドの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１基板２絶縁膜３下部磁性膜４ギャップ膜５、６、７絶縁膜８、９導体コイル１０上部磁性膜１１保護層１２磁性膜１３先端部１４磁気ギャップ１５導体コイル１６、１７端子１８下地導体膜１９レジスト膜２０下部コイル２１絶縁膜２２下地導体膜２３、２４レジスト膜２５水ガラス２６絶縁膜２７レジスト膜２８コネクタコイル２９上部コイル３０引き出し線３１上部保護膜３２切断線３３薄膜磁気ヘッド素子３４スライダ３５サスペンション３６スライダ３７薄膜磁気ヘッド素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川和秀大阪府三島郡島本町江川２−15−17 リードライト・エスエムアイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の上に形成された磁極と導体コイル
とからなる磁気回路を有する薄膜磁気ヘッドであって、前記磁極が、その先端部を左右方向に対向させて、それ
らの間に前記基板に対して垂直方向の磁気ギャップを画
定するように、前記基板に対して平行な面上に環状に形
成され、かつ、前記導体コイルが、前記磁極の周囲に前
記基板に対して垂直に巻回されていることを特徴とする
薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】基板上に形成された薄膜磁気ヘッド素子
をアレーとして切り出し、スライダに加工してなる薄膜
磁気ヘッドであって、前記薄膜磁気ヘッド素子が、前記基板に対して平行な面
上に環状に形成され、その先端部を左右方向に対向させ
て、それらの間に前記基板に対して垂直方向の磁気ギャ
ップを画定する磁極と、前記磁極の周囲に前記基板に対
して垂直に巻回された導体コイルとからなる磁気回路を
備えており、前記薄膜磁気ヘッド素子が、記録媒体の移
動方向に関して前記スライダの側面に配置されることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。