JPH07272214A

JPH07272214A - 薄膜磁気ヘツドスライダ

Info

Publication number: JPH07272214A
Application number: JP5910694A
Authority: JP
Inventors: Akio Takakura; 昭雄高倉; Yoshiki Hagiwara; 芳樹萩原; Chihiro Isono; 千博磯野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】薄膜磁気ヘツドの記録再生素子部の浮上面を
スライダ部の浮上面よりも突出させることにより、実効
的な浮上量を低減し記録再生特性を向上する。【構成】記録再生素子部（下地膜２、上下磁性膜４，
７、磁気空隙４、絶縁層５、コイル６、保護膜８からな
る）の浮上面を、スライダ部１の浮上面よりも５０ｎｍ
以下の範囲の突出し量だけ突出させることにより、磁気
デイスク記録媒体に対する記録再生素子部の実効浮上量
は、突出しないものに比べて低減できる。下地膜２及び
保護膜８の硬度を基板スライダ部１の硬度よりも高く
し、ヘツドスライダ切出し前のブロツク状態で浮上面を
回転研磨定盤により研磨すると、高硬度の部分２〜８が
突出した磁気ヘツドスライダが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘツドスライ
ダに係り、特に磁気デイスク上で浮上し情報の読み書き
を行なう浮上型の薄膜磁気ヘツドスライダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気デイスク装置の記憶容量を向
上させるために、薄膜磁気ヘツドが用いられている。こ
れらの薄膜磁気ヘツドは、次のようにして作成される。
まず、完成後にスライダ部となるＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系の
セラミツクの基板上にパーマロイ等の磁性体により多数
の薄膜磁気ヘツド素子を並べて形成した後、この上にこ
れら薄膜磁気ヘツド素子を保護するためにＡｌ₂Ｏ₃等の
保護膜をスパツタ法等により形成し、しかる後、前記ヘ
ツド素子を横並びに複数個含むブロツク状に切断し、該
ブロツクの浮上面側（記録媒体対向面側）及び裏面側を
当該ブロツクが所望の厚さになるまで加工を行なう。こ
の場合、浮上面側加工法を各々工夫して、前記基板材・
磁性体・保護膜間の段差を低減しながら、所定のギヤツ
プ深さになるまで研磨加工を行ない、次いで該ブロツク
を分割してそれぞれが前記ヘツド素子を１個以上（１個
または２個ずつ）含むスライダ状に切り出す方法で作成
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、磁気デイスク
装置の記録密度を向上させるためには、記録・再生特性
を向上することが必要であり、この一つに記録媒体に対
する薄膜磁気ヘツド素子の浮上量を低減する必要性があ
る。一方、上記従来技術の薄膜磁気ヘツドでは、スライ
ダ基板材は複数スライダ分のブロツク毎にまとめて加工
するために剛性が要求されるので、その硬さは、「基板
材」＞「保護膜」＞「磁性体」の順とされている。とこ
ろが、このような硬さ順の基板材、磁性膜（磁性体）及
び保護膜の積層された薄膜磁気ヘツドスライダに対し、
前記した浮上面側等の研磨加工を行なうと、各層の硬さ
の違いに基づき浮上面に段差が生じることがわかつた。
この場合、最も硬度の高い基板材が最も研磨されにく
く、次に研磨されにくいのは保護膜で、最も硬度の低い
磁性膜は最も研磨され易いので、基板材からなるスライ
ダ部分が、磁性体及び保護膜からなる記録再生素子部よ
りも突出した状態の段差が生じる。このような段差が生
じると、記録密度を上げるため浮上量を低くしようとし
ても、記録再生素子部の浮上面よりも前にスライダ部分
の浮上面が磁気デイスクの記録媒体面に接触してしまう
ので、実効的な浮上量を十分に下げることはできないと
いう問題が発生した。

【０００４】なお、本出願人は、さきに特願平３−２４
２０９２号により、記録再生素子の浮上面に対するスラ
イダ部の浮上面の突出量を極力小さくし、実効的に突出
量を０とすることにより、浮上量を低減できる薄膜磁気
ヘツドスライダを提案しているが、この提案でも更にそ
れ以上浮上量を低減できる薄膜磁気ヘツドについては考
慮されていない。

【０００５】従つて、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解消して、記録再生部の浮上面とスライダ部の
浮上面が同一面である薄膜磁気ヘツドスライダよりも更
に記録媒体に対する浮上量を低減することができる薄膜
磁気ヘツドスライダを提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、スライダ部と記録再
生素子の材料間の硬度差を利用して、記録媒体に対する
実効的な浮上量を低減することのできる薄膜磁気ヘツド
スライダを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、磁気ヘツドの浮上を受け持つスライダ部
と、前記スライダ部の端面に設けられた記録再生素子部
とからなる薄膜磁気ヘツドスライダにおいて、前記記録
再生素子部の記録媒体対向面を前記スライダ部の記録媒
体対向面よりも０＋（少なくとも０よりも大）〜５０ｎ
ｍ突出させた構成としたものである。

【０００８】前記記録再生素子部は、基板上に形成され
た下地膜と、その上に形成された上下の磁性膜と、その
上に形成された保護膜とを含んでおり、記録再生素子部
の硬さ（少なくとも保護膜の硬さ）は、スライダ部の硬
さよりも高くされている。このように構成した薄膜磁気
ヘツドの浮上面を研磨加工することにより、硬度の高い
記録再生部よりも硬度の低いスライダ部がより多く研磨
される結果、記録再生部がスライダ部よりも突出する。

【０００９】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１０】本発明によると、記録再生素子部の記録媒
体対向面（浮上面）をスライダ部の記録媒体対向面（浮
上面）よりも０＋（すなわち０よりも大きい値）〜５０
ｎｍ突出させたので、この薄膜磁気ヘツドを磁気記録媒
体上に浮上させた場合、記録再生素子部をスライダ部よ
りも磁気記録媒体の記録再生面に接近させることが可能
となり、記録再生密度等の記録再生特性を向上させるこ
とができる。また薄膜磁気ヘツドを必要な量だけ安定し
た浮上特性をもつて低浮上させることができるので、摺
動信頼性を確保できる。

【００１１】記録再生素子部をスライダ部よりも突出さ
せるために、記録再生素子部の硬度、特に磁性膜を挟持
する保護膜の硬度を基板すなわちスライダ部の硬度より
も高くする。そして製造時に、完成後にスライダとなる
基板上に下地膜（第１の保護膜）を介して多数の薄膜磁
気ヘツド素子（下部磁性膜〜上部磁性膜）を縦横に並べ
て形成し、その上に保護膜（第２の保護膜）を形成した
後（これらの層はスパツタリングやリソグラフイ等の技
術を用いて形成される）、該ヘツド素子を横並びに複数
個含むブロツク状に切断し、該ブロツクの浮上面側及び
裏面側を当該ブロツクが所望の厚さになるまで加工し、
しかる後、浮上面側を当該ブロツクが所定のギヤツプ深
さになるまでの研磨加工を行なう。この際に、前記保護
膜が前記基板材以上の硬度を持つているために、研磨の
際に基板材の方が保護膜よりも研磨され易くなつてい
る。このために研磨後の浮上面側の基板材部は、保護膜
部よりも多く研磨加工される結果、保護膜側即ち記録再
生素子部が基板側即ちスライダ部よりも突出した構造と
なる。

【００１２】突出量は、５０ｎｍを越えると、ごみが付
着し、きずが発生し易いので、０＋〜５０ｎｍとする。
この範囲でも浮上量を安定して十分低減できるが、１０
ｎｍ〜５０ｎｍの範囲では、突出量が零のものに比べて
も格段に効果的に浮上量を低減できる。また、低浮上量
でも記録媒体に対する不慮の衝突事故が発生しにくくな
り、摺動信頼性を向上する。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１４】図１は、本発明を、現在多く用いられてい
るインダクテイブ型の薄膜磁気ヘツドに適用した実施例
の断面図である。図の右方がデイスク回転方向上流側、
左方が下流側である。同図で、１はフェライト基板、２
はアルミナのような硬質材料からなる下地膜（第１の保
護膜）、３はパーマロイのような下部金属磁性膜、４は
下地膜と同様な非磁性空隙層、５は樹脂系の絶縁層、６
はＣｕ等からなるコイル、７はパーマロイのような上部
金属磁性膜、８はアルミナのような硬質材料からなる保
護膜（第２の保護膜）である。各層の厚さは、下地膜２
が１５μｍ程度、下部磁性膜３〜上部磁性膜７を合わせ
たものが（浮上面付近で）６〜８μｍ程度、保護膜８が
（浮上面付近で）４０〜６０μｍ程度である。基板１
（図はその一部を示す）は、スライダ部を構成し、その
長さ（図の左右方向の長さ）は２〜３ｍｍ程度である。
下地膜２〜保護膜８の部分は記録再生素子部を構成す
る。本実施例では、インダクテイブ型記録再生素子部す
なわち下地膜２ないし保護膜８の範囲が基板材すなわち
スライダ部１よりも突出する構成とされているものであ
る。

【００１５】図２は本発明を、インダクテイブ・ＭＲ
（磁気抵抗効果型）複合型薄膜磁気ヘツドに適用した実
施例の断面図で、図１と同様に右側が上流側、左側が下
流側を示したものである。図２で、図１と同一部材には
同一符号を付し説明を省略する。また、９は磁気シール
ド膜、１０は保護膜、１１はＭＲ膜（金属磁性材の磁気
抵抗効果膜）である。層２〜３の部分がＭＲ再生ヘツド
素子部、層３〜８の部分が記録ヘツド素子部を構成す
る。層９〜７を合わせた厚みは、浮上面付近で８〜１０
μｍ程度である。層１，２，８の厚みは図１の場合と同
じである。本実施例では、記録再生素子部すなわち、シ
ールド・ＭＲ・シールド・インダクテイブを有する金属
材料で形成されたインダクテイブ・ＭＲ複合型薄膜磁気
ヘツドをはさみこむ保護膜部（保護膜２〜８の範囲）が
基板材スライダ部１より突き出しているヘツドである。

【００１６】図１及び図２の実施例で、これら突き出し
量は、５０ｎｍ以上であると、ごみやきず等が発生し易
くなつて浮上安定性が低下することが実験で確かめられ
たので、０＋（０を越えた値）〜５０ｎｍにコントロー
ルする必要がある。この突出し量を得るために、例えば
保護膜部（下地膜２及び保護膜８）の硬さを基板材スラ
イダ部１よりも硬くすることで記録媒体対向面を研磨加
工にて仕上げる際の研磨加工性の差を利用することも可
能である。

【００１７】図３は、この硬さの差を利用して突き出し
量を得る研磨加工方法を説明する加工時の状態の磁気ヘ
ツドの断面図である。図３で、３１は右方の垂直回転軸
（図示せず）の回りに（紙面に垂直方向に）回転してい
る円盤状の研磨定盤である。薄膜磁気ヘツドスライダ
は、前記のようにブロツク単位で円形のラツプガイド
（図示せず）上にトランスフアツール（図示せず）を介
して取り付けられ、このラツプガイドは、同様に垂直軸
の回りに研磨定盤３１の回転半径の１／２以下の回転半
径で回転される。これによつて、磁気ヘツドブロツクは
研磨定盤３１上で水平面内で自転し、その浮上面は水平
面内のあらゆる方向に研磨されることになる。一般に薄
膜磁気ヘツドの浮上面の研磨は、回転している研磨定盤
３１上にダイヤモンド等の微細な研磨砥粒３２を滴下し
ながら行なわれる。この際に、従来のように基板材スラ
イダ部１ａと保護膜２，８との硬さの差が（基板材＞保
護膜）のような場合には、硬度差による研磨性の差から
基板材１と保護膜２，８間で保護膜２，８部が凹となる
方向に段差ｄ１が生じてしまう。また、薄膜磁気ヘツド
素子に用いられる磁性体３及び７は金属材料であるた
め、磁性体３，７と保護膜２，８間では更に段差ｄ５が
生じることは避けられない。これに対して、本実施例の
ように、保護膜２，８の硬度を基板材１よりも硬くした
場合、硬度差による研磨性の差は逆方向に作用し、段差
は基板材１からの突き出し量ｄ２となる。このような薄
膜磁気ヘツドスライダを磁気デイスク記録媒体上で浮上
させた場合、記録媒体面に対して、スライダ部の流入側
が高く記録再生素子部を取り付けた流出側が低い状態で
斜めに浮上するが、そのときの浮上量は、主にスライダ
部により定まり、記録再生素子部が浮上量に与える影響
は小さい。つまり、図３で従来のヘツドスライダ部１ａ
でも本実施例のヘツドスライダ部１でも、スライダ部の
浮上面の記録媒体に対する浮上量はほぼ同一値とするこ
とができるので、記録再生素子部２〜８は、本実施例の
場合、従来例よりも記録媒体に接近させることができ
る。このようにして、基板を保護膜より硬くした従来技
術の場合の浮上ロス（すなわち段差ｄ３）に対して、保
護膜を基板材よりも硬くした本実施例の場合は段差ｄ４
の内の、保護膜と磁性体の間の段差ｄ５だけが浮上ロス
となり、保護膜を基板材よりも硬くした場合の浮上ロス
は小さくすることができる。

【００１８】図４は、保護膜と基板材の硬度差に対する
研磨加工後の突き出し量を実験により具体的に得た結果
を示す図である。例えば保護膜２，８の硬さを基板１よ
りもビツカース硬度Ｈｖ＝２００〜３００程度硬くする
ことで保護膜が基板１より１０〜２０ｎｍ程度突き出す
ことを確認した。また、この突き出し量をほとんど０に
したい場合には、保護膜部と基板材スライダ部を同一の
材料で同一硬度のもので作成することにより可能とな
る。

【００１９】突出し量が５０ｎｍを越えると、ごみが付
着しまたきずがつき易いので、５０ｎｍ以下とする必要
がある。また、突出し量は少しでもあればよいが、従来
例に比べて浮上量を十分に小さくするためには、突出し
量を１０ｎｍ以上とすれば更に効果的である。

【００２０】突出し量は研磨の際の砥粒の大きさや研磨
定盤の回転速度でコントロールでき、粒子の粗い砥粒
程、回転速度が速い程、端の方から削られてしまつて段
部が付き難いため、段部を形成するためには粒子が細か
く回転速度が低い方がよい。

【００２１】以上の実施例では、砥粒を使つた研磨定盤
を用いて、硬度差によりスライダと記録再生素子部との
間に浮上面段差を設ける方法を説明したが、記録再生素
子部をスライダ部よりも突出させる他の任意の研磨方法
を用いることもできる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、薄膜磁気ヘツドスライダにおいて記録再生素子部
の記録媒体対向面をスライダ部の記録媒体対向面よりも
０＋〜５０ｎｍ突出させた構成としたので、薄膜磁気ヘ
ツドの記録再生素子部の記録媒体面に対する浮上量を著
しく低減することができる結果、記録再生密度等の記録
再生特性を向上できると共に、耐摺動性が優れた薄膜磁
気ヘツドが得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインダクテイブ型薄膜磁気
ヘツドスライダの断面図である。

【図２】本発明の他の実施例のインダクテイブ・ＭＲ複
合型薄膜磁気ヘツドスライダの断面図である。

【図３】薄膜磁気ヘツドの浮上面の研磨方法の説明図で
ある。

【図４】保護膜部（記録再生素子部）及びスライダ部間
の硬度差と突出し量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１基板スライダ部２下地膜（第１の保護膜）３下部磁性膜４非磁性空隙膜５絶縁層６コイル７上部磁性膜８保護膜（第２の保護膜）９磁気シールド膜１０保護膜１１ＭＲ膜３１研磨定盤３２研磨砥粒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘツドの浮上を受け持つスライダ部
と、前記スライダ部の端面に設けられた記録再生素子部
とからなる薄膜磁気ヘツドスライダにおいて、前記記録
再生素子部の記録媒体対向面を前記スライダ部の記録媒
体対向面よりも０＋〜５０ｎｍ突出させた構成としたこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘツドスライダ。