JPH0817017A - 薄膜積層型磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜ホール素子の少なくとも一つの膜面に磁
性膜を形成することにより、ホール素子に均一に磁束を
かけることができ、再生出力やＳ／Ｎの比を高め、特
に、記録媒体に高密度で記録された高周波信号の記録再
生に対応できる薄膜積層型磁気ヘッドを提供する。 【構成】 薄膜積層型磁気ヘッド１は、膜厚がトラック
幅とされる磁性膜４を有する薄膜積層構造体からなるコ
ア部材６、８にて磁気回路を形成する。この磁気回路中
に磁気感知ギャップ１０が形成され、更に、この磁気回
路中に磁性膜４と直交する態様にて薄膜ホール素子２０
を設ける。この薄膜ホール素子２０の少なくとも一側の
膜面には絶縁膜２２、２４を介して磁性膜４０Ａ、４０
Ｂを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には薄膜磁気ヘッ
ドに関し、特に、記録媒体に高密度で記録された高周波
信号の記録再生に対応できるホール素子を備えた薄膜積
層型磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高周波用で且つ高いＳ／Ｎ比が要求され
る高密度記録用ヘッドとして、例えばＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ
合金磁性膜（センダスト）などの高飽和磁束密度の磁性
薄膜を用いた積層型磁気ヘッドが知られており、例えば
ビデオヘッド、コンピュータ用ヘッドなどとして好適に
使用されている。

【０００３】しかしながら、斯る薄膜積層型磁気ヘッド
と巻き線コイルとの組合せでは、将来的に見るとその再
生能力に関しては限界がある。

【０００４】従って、最近、特に、高周波信号の再生に
有効な再生用磁気ヘッドとして、磁気抵抗（ＭＲ）効果
やホール効果を利用した磁気ヘッドが注目を浴びてい
る。ＭＲ効果を利用した磁気ヘッドは専ら再生専用とし
て使用されているが、ホール効果を利用した磁気ヘッド
には、薄膜磁気ヘッドにホール素子を組合わせ、再生及
び記録兼用のものなど種々提案され、実用化されつつあ
る（特公昭６３−９２８３号公報、特公平４−５９６８
４号公報、特開昭６３−２５７９１１号公報、特開昭６
３−２６１５１１号公報、特開平４−３５６７０６号公
報参照せよ）。

【０００５】そこで、本発明者らは、記録能力に優れた
薄膜積層型磁気ヘッドにＭＲ素子或いはホール素子を組
合せ、積層型磁気ヘッドの再生能力を高める方法につい
て検討した。

【０００６】その結果、ＭＲ素子は、磁化容易軸が薄膜
面内にあり、そのために磁束が面内を有効に通るように
素子薄膜面を、磁束と平行となるように配置することが
必要であり、従って、ＭＲ素子は、磁気感知ギャップ、
即ち、磁気ヘッドの記録媒体と対向したフロントギャッ
プに挟む形の構造となり、記録媒体との摩擦によって或
いは組立時に発生する静電気によって破損したり、更に
は、素子がフロント側の露出部分から腐食し易い等の問
題があり、好ましくないことが分かった。

【０００７】一方、ホール素子は、磁束が素子薄膜面に
対して垂直の場合に最大のホール出力を与えるので、磁
気ヘッドの、所謂リアギャップに挟む構造とすることが
でき、上述したＭＲ素子を組合せた場合のような問題は
発生しないことが分かった。

【０００８】従って、本発明者らは、ホール素子を用い
た、特に高周波信号の再生に有効な薄膜積層型磁気ヘッ
ドを更に改良することとした。

【０００９】図２にホール素子を用いた薄膜積層型磁気
ヘッドの一例を示す。本例によると、薄膜積層型磁気ヘ
ッド１は、例えば一つのセラミックス基板２ａ上にＦｅ
−Ｓｉ−Ａｌ合金磁性膜４を堆積し、更にこの磁性膜４
を他のセラミックス基板２ｂで挟持することにより形成
された薄膜積層構造体から作製される一対の磁気コア半
体、即ち、例えばＩコア６とＣコア８とを有し、このＩ
コア６とＣコア８とは、その突合せ面がギャップ部、即
ち、記録媒体に対向した一方のフロントギャップ（磁気
感知ギャップ）１０及び他方のリアギャップ１８を介し
て一体に接合される。このとき、一般に、フロントギャ
ップ１０においては、磁束を集中させるために、ギャッ
プ部に隣接して機械加工により面取り部、即ち、アペッ
クス部１４を形成し、更に接合強度を増大させるため
に、この部分にアペックスガラス１６が充填される。更
に、コンピュータ用やビデオ用などの用途に応じた加工
が施される。

【００１０】薄膜ホール素子２０は、図示するようにリ
アギャップ１８に配置される。つまり、図３を参照する
と、薄膜ホール素子２０は、例えば、Ｃコア８の突合せ
面に絶縁膜２２を介して積層され、更に、薄膜ホール素
子２０の上に絶縁膜２６が成膜される。その後、Ｃコア
８のこの突合せ面は接合ガラス３０などを用いてＩコア
６の突合せ面に接合される。勿論、薄膜ホール素子２０
には、ホールバイアス電流端子及びホール出力電圧端子
のための電極２６が形成される。

【００１１】尚、この薄膜積層型磁気ヘッド１は、図２
にて左側のＣコア８の部分に巻き線を施して、記録、再
生兼用の磁気ヘッドにすることも可能である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の積層型磁気ヘッドでは、図３を参照すると理
解されるように、磁性膜４の厚さ（ｔ）は、磁気ヘッド
のトラック幅、即ち、６μｍ程度とされるのに対して、
ホール素子２０は、電流密度、電極の大きさなどの制限
から、その膜面積が少なくとも１００μｍ×１００μｍ
程度必要とされ、従って、磁性膜４との接合部における
ホール素子２０の大きさ（Ｗ）は少なくとも１００μｍ
とされる。これは、磁性膜４の厚さ（ｔ）に比して極め
て大きい。そのために、磁束がホール素子２０の一部分
を不均一に通過し、再生出力やＳ／Ｎ比が低いという問
題があることが分かった。

【００１３】この問題を解決するために、ホール素子２
０の膜面の大きさ（Ｗ）を磁性膜厚さ（ｔ）に対応する
程度にまで小さくすることも考えられるが、この方法で
は、再生出力が更に低下したり、電流密度が大きくな
り、発熱したり、電極の設計が困難となり、そのため
に、ホール素子を小さくするのも自ずと限界がある。

【００１４】従って、本発明の目的は、薄膜ホール素子
の少なくとも一つの膜面に磁性膜を形成することによ
り、ホール素子に均一に磁束をかけることができ、再生
出力やＳ／Ｎの比を高め、特に、記録媒体に高密度で記
録された高周波信号の記録再生に対応できる薄膜積層型
磁気ヘッド及び磁気検知素子を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、本
発明に係る薄膜積層型磁気ヘッド及び磁気検知素子にて
達成される。要約すれば、本発明は、膜厚がトラック幅
とされる磁性膜を有する薄膜積層構造体からなるコア部
材にて磁気回路を形成し、この磁気回路中に磁気感知ギ
ャップが形成され、且つ前記コア部材の磁性膜と直交す
る態様で前記磁気回路中に薄膜ホール素子を設けた薄膜
積層型磁気ヘッドにおいて、前記薄膜ホール素子の少な
くとも一側の膜面には絶縁膜を介して磁性膜が形成され
たことを特徴とする薄膜積層型磁気ヘッドである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のホール素子を備えた薄膜積層
型磁気ヘッドを図面に即して更に詳しく説明する。

【００１７】本発明の薄膜積層型磁気ヘッドは、その全
体構成は、図２に関連して説明した磁気ヘッドと同じ構
成とされるので、詳しい説明は省略し、本発明の特徴部
分を図１を参照して次に説明する。

【００１８】本発明の特徴部分は、本実施例ではリアギ
ャップ部１８に配置された薄膜ホール素子２０を有する
磁気検知素子部分の構造にある。つまり、図１を参照す
ると、本発明の特徴とするところは、薄膜ホール素子２
０の両側膜面に、絶縁膜２２、２４を介して磁性膜４０
Ａ、４０Ｂが形成される点にある。本実施例で、磁性膜
４０Ａ、４０Ｂは、薄膜ホール素子２０の両側膜面に形
成されているが、場合によっては薄膜ホール素子２０の
いずれか一方の膜面にのみ形成することもできる。

【００１９】本実施例によると、図１に示すように、例
えば、Ｃコア８の突合せ面に磁性膜４０Ａを成膜し次い
でその上に絶縁膜２２を積層した後、薄膜ホール素子２
０を形成する。この薄膜ホール素子２０に、ホールバイ
アス電流端子及びホール出力電圧端子のための電極２６
を形成した後、更に、薄膜ホール素子２０及び電極２６
を覆って絶縁膜２４が成膜される。その後、この絶縁膜
２４の上に磁性膜４０Ｂを成膜した後、Ｃコア８のこの
突合せ面を接合ガラス３０などを用いてＩコア６の突合
せ面に接合する。必要に応じて、磁性膜４０Ａ、４０Ｂ
の中の一方は省略することができる。

【００２０】本発明の磁気ヘッド１は、他の態様によれ
ば、電極２６を有する薄膜ホール素子２０の少なくとも
一つの膜面に絶縁膜２２、２４を介して磁性膜４０Ａ、
４０Ｂが形成された磁気検知素子を先ず単体として作製
し、この磁気検知素子を、例えば図２に示す構成とされ
る積層型磁気ヘッド１のリアギャップ１８に、磁性膜４
と直交する態様で配置し、接合ガラスなどにて挟持する
こともできる。

【００２１】上記いずれの態様においても、薄膜ホール
素子２０としては、当業者には周知の、例えばＧａＡ
ｓ、ＩｎＳｂなどの半導体、又はＧｄＦｅ、ＣｄＣｏな
どの磁性体などを好適に使用することができ、その寸法
は任意に設定し得るが、通常厚さ１μｍ、膜面積は少な
くとも１００μｍ×１００μｍ程度必要とされる。絶縁
膜２２、２４としては例えばＳｉＯ₂ などが好適に使用
される。

【００２２】ホール素子２０の両膜面或いは片方の膜面
に形成される磁性膜４０Ａ、４０Ｂは、Ｉコア６及びＣ
コア８に積層された磁性膜４と同じとされるが、即ち、
本実施例では、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金磁性膜とされる
が、これに限定されるものではなく、他の磁性体材料を
使用することもできる。又、磁性膜４０Ａ、４０Ｂの厚
さは、限定されるものではないが、磁性膜４と同様に通
常６μｍ程度とされる。更に、最適出力特性を得るため
にホール素子２０の寸法と磁性膜４０Ａ、４０Ｂの寸法
とを一致させる必要はないが、大略等しくされる。

【００２３】上述の本発明に従った磁気ヘッド１によれ
ば、Ｃコア８の磁性膜４とホール素子２０の一方側の磁
性膜４０Ａとが磁気回路的に繋がり、又、ホール素子２
０の他方側に設けた磁性膜４０Ｂも接合ガラス３０を介
してＩコア６の磁性膜４と磁気的に繋がることとなる。
従って、ホール素子２０を通る磁束分布は均一となり、
ホール素子２０の出力特性は、図３に示す従来のものに
比較し、著しく向上する。

【００２４】上記実施例では、本発明の磁気ヘッド１の
磁性膜４、４０Ａ、４０Ｂは、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金磁
性膜（センダスト）に関連して説明したが、アモルファ
ス磁性体或いは窒化鉄磁性体なども同様に使用すること
ができる。又、磁気ヘッド１を構成するコア部材は、Ｉ
コア６及びＣコア８の非対称形状のコア部材にて形成さ
れるものとして説明したが、これに限定されるものでは
なく、同じ形状のコア部材を使用しても良く、更に他の
任意の形状のコア部材を使用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る薄膜
積層型磁気ヘッドは、膜厚がトラック幅とされる磁性膜
を有する薄膜積層構造体からなるコア部材にて磁気回路
を形成し、この磁気回路中に磁気感知ギャップが形成さ
れ、更に、この磁気回路中に前記磁性膜と直交する態様
にて薄膜ホール素子を設け、薄膜ホール素子の少なくと
も一側の膜面には絶縁膜を介して磁性膜を形成する構成
とされるので、ホール素子に均一に磁束をかけることが
でき、再生出力やＳ／Ｎの比を高め、特に、記録媒体に
高密度で記録された高周波信号の記録再生に対応でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜積層型磁気ヘッドの一実施例
の部分平面拡大図である。

【図２】ホール素子をリアギャップに挟んだ、本発明に
係る薄膜積層型磁気ヘッドの一実施例の斜視図である。

【図３】従来の薄膜積層型磁気ヘッドの部分平面拡大図
である。

【符号の説明】

２（２ａ、２ｂ、２ｃ） セラミックス基板 ４（４ａ、４ｂ） 磁性膜 ６、８ コア部材 １０ フロントギャップ（磁気
感知ギャップ） １８ リアギャップ ２０ 薄膜ホール素子 ２２、２４ 絶縁膜 ２６ 電極 ３０ 接合ガラス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜厚がトラック幅とされる磁性膜を有す
   る薄膜積層構造体からなるコア部材にて磁気回路を形成
   し、この磁気回路中に磁気感知ギャップが形成され、且
   つ前記コア部材の磁性膜と直交する態様で前記磁気回路
   中に薄膜ホール素子を設けた薄膜積層型磁気ヘッドにお
   いて、前記薄膜ホール素子の少なくとも一側の膜面には
   絶縁膜を介して磁性膜が形成されたことを特徴とする薄
   膜積層型磁気ヘッド。