JPH08235537A - 複合型薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １チップでＭＲヘッド再生、インダクティブ
ヘッド記録が可能で薄型で構造が簡単、かつ良好な記録
再生が可能な複合型薄膜磁気ヘッドを提供する。 【構成】 第１の磁性層となる磁性基板１上に、非磁気
の絶縁層１８を介してコイル２ａないし２ｄが、またコ
イル２ａ上には絶縁層１８を介してＭＲ素子３が形成さ
れている。それらの上には、さらに絶縁層１８を介して
第２の磁性層４ａ、４ｂが形成されていて、第２の磁性
層４ａ、４ｂの端部とその間隙部４ｃに対向してＭＲ素
子３が配置され、磁性基板１と磁性層４ａとで再生ギャ
ップ６ａを設けるように構成され、第２の磁性層４ａ、
４ｂ上には絶縁層１８を介して記録用の第３の磁性層５
が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録再生装置に使用
する複合型薄膜磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録分野において、高記録密
度化に伴い、狭トラック、マルチトラック化された薄膜
磁気ヘッドが必要となっている。この薄膜磁気ヘッドに
はバルクヘッドと同様にコイルを用いたインダクティブ
型ヘッドと磁気抵抗効果（ＭＲ効果）を利用した再生用
のＭＲヘッドが知られている。

【０００３】コイルを用いたインダクティブ型ヘッドは
その出力が媒体とヘッドとの相対速度に比例するため、
相対速度が小さい場合出力も小さくなり、良好な再生が
できない。一方、磁気抵抗効果（ＭＲ効果）を利用した
ＭＲヘッドは、磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子とい
う）に流入する磁束に応じてその抵抗値が変化し、これ
により電磁変換を行なうため、媒体とヘッドとの相対速
度に無関係に高出力が得られるという利点があるが、記
録はできないため、これとは別に記録用ヘッドが必要で
ある。

【０００４】図６に再生用ヘッドであるＭＲヘッドと記
録用ヘッドであるインダクティブ型ヘッドを１チップ上
に構成した従来例の複合型薄膜磁気ヘッドの断面図を示
す。まず、ＭＲヘッド５１は磁性基板５２上に、非磁性
の絶縁層６５を介して、紙面に垂直方向にバイアス電流
を印加するためのバイアス層５３が形成され、さらに絶
縁層６５を介してＭＲ素子５４が形成されている。ＭＲ
素子５４にセンス電流を印加するため、リード層（図示
せず）がＭＲ素子５４の両端に形成され、さらに絶縁層
６５を介して図示しない媒体上の信号磁界をＭＲ素子５
４に印加する第１の磁性層５５ａ、５５ｂが形成されて
いる。ＭＲヘッド５１の前部ギャップ部５６では絶縁層
６５によりギャップ長を規制し、後部ギャップ部５７で
は第１の磁性層５５ｂと磁性基板５２が磁気的に結合し
ている。

【０００５】そしてＭＲヘッド５１上には非磁性かつ絶
縁材料からなる分離層５８が形成されている。この分離
層５８上に記録ヘッド５９を構成するのであるが、分離
層５８を形成した直後においてはその表面が再生ヘッド
の凹凸をそのまま転写しているため、ラップ加工により
表面を平滑にする。

【０００６】記録用ヘッド５９であるインダクディブ型
ヘッドは分離層５８上に第２の磁性層６０を形成し、絶
縁層６６を介して、コイル層６１が形成され、絶縁層６
７を介して第３の磁性層６２が形成されている。インダ
クティブ型ヘッドの前部ギャップ部６３では絶縁層６６
によりギャップ長を規制し、後部ギャップ部６４では第
２の磁性層６０と第３の磁性層６２が磁気的に結合して
いる。再生、記録の両ヘッドはフォトリソグラフィ技術
によりパターンを形成し、ヘッドを形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例の
複合型薄膜磁気ヘッドでは、記録用ヘッドと再生用ヘッ
ドが完全に分離独立しているため、薄膜の層厚が大きく
なり、媒体摺動時に薄膜部分に偏摩耗を生じるため記録
再生時にスペーシングロスを発生し、良好な記録再生が
できないという問題点を生じる。

【０００８】さらに、再生ヘッドのバイアス端子、リー
ド端子の取り出し部を形成するため、分離層５８をエッ
チングしてバイアス端子、リード端子を露出させなけれ
ばならないが、分離層５８の膜厚が大きくなるとエッチ
ングが困難になり、また膜厚の大きな分離層自体を形成
するためにも時間を要し、コスト増大の原因ともなる。

【０００９】本発明は上記従来例の問題点を解決し、良
好な記録再生を行う複合型薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の複合型薄膜磁気ヘッドの基本的構成は、前部に
おいて磁気記録媒体との当接部を有する第１の磁性層
と、前部における前記磁気記録媒体との当接部において
前記第１の磁性層とは絶縁体でありかつ非磁性体である
前部ギャップ部を隔てて対向するとともに、その中間部
で切断された第２の磁性層と、前記第２の磁性層の切断
された中間部近傍に対向配置されて前記前部ギャップ部
から入来して前記第１および第２の磁性体を貫流する前
記記録媒体からの再生磁束を通過させて磁気−電気変換
を生じさせる電磁変換素子である磁気抵抗効果素子と、
前記第１の磁性層とは磁気記録媒体との当接部において
少なくとも前記第２の磁性層を中間に介して前記前部ギ
ャップ部を隔てて対向する第３の磁性層と、記録時には
前記第１、第３の磁性層および前記前部ギャップ部を貫
流する記録磁界を発生するとともに、再生時にはその一
部を用いて前記磁気抵抗効果素子に磁気バイアスを与え
るための電流を印加するコイルとを備え、後部ギャップ
部において少なくとも前記第１の磁性層と前記第３の磁
性層とを磁気的に接合させた構成となっている。

【００１１】また第２の磁性層が磁気抵抗効果素子と対
向する部分のトラック幅方向の幅が、前部ギャップ部に
おける前記第２の磁性層のトラック幅方向よりも小であ
ることを特徴とする構成とすることができる。

【００１２】さらに第２の磁性層と第１の磁性層とが磁
気的に結合する第２の後部ギャップが第１の磁性層と第
３の磁性層が磁気的に結合する第１の後部ギャップと前
部ギャップとの間に位置し、かつ前記前部ギャップと前
記第２の後部ギャップ間および前記第２の後部ギャップ
と前記第１の後部ギャップ間とに同方向に電流が流れる
コイルがほぼ同数配置された構成とすることもでき、ま
た前記第２の磁性層を後部において他の磁性層に接続し
ない構成も用いることができる。

【００１３】

【作用】本発明は上記した構成により，記録用ヘッドと
再生用ヘッドとを分離することなく構成できるため、総
合の薄膜層厚を小さくでき、偏摩耗が小さくでき、良好
な記録再生を行うことができる。さらに薄膜層厚を小さ
くできるため、容易にエッチングによるコイル端子、リ
ード端子の取り出しができる。

【００１４】さらに第２の磁性層の前部ギャップ部の幅
を再生トラック幅としてＭＲ素子と対向する部分の幅を
再生トラック幅より小さくしたとき、第２の磁性層を流
れる信号磁界が集束してＭＲ素子に印加されるため、Ｍ
Ｒ素子の出力は高く、かつＳ／Ｎ比の良い再生が行える
ように作用する。

【００１５】第２の磁性層と第１の磁性層のみが結合す
る第１の後部ギャップ部をコイルの中間部に設けた場
合、または第２の磁性層を後部ギャップ部において他の
磁性層に接続しないときには、第２の磁性層には記録磁
界が流れないため、さらに良好な記録ができるという効
果を有する。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の複合型薄膜磁気ヘッドの第１
の実施例について図１を用いて説明する。図１は本発明
による複合型薄膜磁気ヘッドの断面図である。第１の磁
性層となる磁性基板１上に、非磁性体でもある絶縁層１
８ａを介して、コイル２ａ〜２ｄを形成しさらに絶縁層
１８ａを介してＭＲ素子３が形成されている。ＭＲ素子
３はコイル２ａ上に形成されており、コイル２ａはＭＲ
素子３の幅よりも大きく構成されている。

【００１７】コイル２ａ〜２ｄ上には、さらに絶縁層１
８ａを介して第２の磁性層４ａ，４ｂが形成され、第２
の磁性層４ａ，４ｂの端部とその間隙部４ｃとに対向し
て絶縁層を介してＭＲ素子３が配置されて磁路を形成す
る。

【００１８】第２の磁性層４ａ，４ｂ上には、さらに絶
縁層１８ｂを介して第３の磁性層５が形成されている。
前部ギャップ部６では、磁性基板１と第２の磁性層４ａ
とが絶縁層１８ａを介して対向し再生ギャップ６ａを形
成し、第１の磁性層である磁性基板１と第３の磁性層５
とが絶縁層１８ｂと第２の磁性層４ａとを介して対向し
記録ギャップ６を形成している。

【００１９】後部ギャップ部７では磁性基板１、第２の
磁性層４ｂ、第３の磁性層５が磁気的に結合している。
図では省略しているが後部ギャップ７の右側にはコイル
２ａないし２ｄの続きが対称的に配置され周回するよう
に構成されている。

【００２０】本実施例において、絶縁層１８ｂはスパッ
タしたＳｉＯ₂、ＭＲ素子３にはＮｉ−Ｆｅ合金、第１
の磁性層である磁性基板１にはＭｎ−Ｚｎ、コイルには
金を用いた。第２、第３の磁性層４ａ，４ｂ，５にはＣ
ｏ系アモルファスを用いた。

【００２１】つぎにこのように構成された本実施例の複
合型薄膜磁気ヘッドの動作について簡単に説明する。図
示しないが前部ギャップ部６前を図の上下方向に磁気記
録テープが走行するものとする。再生時にはＭＲ素子３
にバイアス磁界を印加するためコイル２ａには直流電流
が印加されており、図示しない媒体上の信号磁界が前部
ギャップ部６の再生ギャップ６ａから流入し、この信号
磁界が第２の磁性層４ａ、ＭＲ素子３、第２の磁性層４
ｂおよび磁性基板１からなる磁路を貫流して流れ、ＭＲ
素子３において電磁変換が行なわれ、リード層（図示せ
ず）により、その読みだしが行なわれる。このとき、媒
体からの磁界は一部第３の磁性層５、第２の磁性層４ｂ
および４ａを通して媒体へと貫流するものも生じるが、
本来の経路に比べて磁気経路が長く、かつ磁気抵抗が大
きいのでＭＲ素子３に流入する信号磁界は無視できる。

【００２２】記録時にはコイル２ａ〜２ｄに記録電流が
印加され、この電流によって誘起された記録磁界が第１
の磁性層である磁性基板１および第３の磁性層５からな
る磁気回路を流れ、前部ギャップ部６で漏洩する磁界に
より媒体上に記録する。

【００２３】記録磁界は第２の磁性層４ｂにも印加され
るが、ＭＲ素子３の磁気抵抗が大きいため、第２の磁性
層４ａに流れる記録磁界は小さいため、この記録磁界が
前部ギャップ部６には到達しても、磁性基板１と第３の
磁性層５を流れる記録磁界が十分大きいため、磁性基板
１と第３の磁性層５を流れる記録磁界により記録がなさ
れる。

【００２４】本実施例による複合型薄膜磁気ヘッドは上
述したように再生、記録の動作が行えるにも関わらず、
再生、記録の各ヘッド部を分離する必要がなく、従来別
途必要であったバイアス層も記録用のコイル２ａで共用
できるため、薄膜層の層厚も小さくなり、媒体摺動時の
偏摩耗も小さい。したがって、スペーシングロスも小さ
くなり、良好な再生・記録ができ、さらに、端子の取り
出しも容易にできる。

【００２５】本実施例においては磁性基板を用いたが、
非磁性基板上に第１の磁性層となる磁性層を形成しても
同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００２６】また、本実施例において、ＭＲ素子３の下
に形成されているコイル２ａはＭＲ素子３の幅よりも大
きくしている。これにより、ＭＲ素子３は平面上に形成
することができるので、ＭＲ素子の良好な動作を確保で
きる。

【００２７】つぎに本発明の第２の実施例について、図
２を用いて説明する。図２において、図１と同一機能の
ものについては同一符号を付して説明を省略する。図２
において、第３の磁性層８は絶縁層１８ｂを介し、第２
の磁性層４ａ，４ｂ上に形成され、前部ギャップ部６と
後部ギャップ部７で第２の磁性層４ａ、４ｂと接合して
いる。

【００２８】記録、再生時の動作については第１の実施
例と同様である。本実施例においても薄膜層の層厚が小
さいため、媒体摺動時の偏摩耗も小さく、スペーシング
ロスが小さい良好な再生、記録ができること、端子の取
り出しも容易にできることは第１の実施例と同様であ
る。

【００２９】さらに本第２の実施例によれば、前部ギャ
ップ部において、第２の磁性層４ａと第３の磁性層８と
が接合しているため、ギャップデプスの形成が容易であ
るという効果を有する。

【００３０】つぎに本発明の第３の実施例について図３
を用いて説明する。図３（ａ）は断面図を、図３（ｂ）
は第２の磁性層の形状を示す要部断面図であって図３
（ａ）におけるＡ１−Ａ２断面図を示す。図３におい
て、図１と同一機能のものについては同一符号を付して
説明を省略する。図３において、第２の磁性層９ａの幅
は前部ギャップ部６においては再生トラック幅を有し、
ＭＲ素子３と対向する部分の幅は再生トラック幅より小
さい。第２の磁性層９ｂの幅は第２の磁性層９ａがＭＲ
素子３と対向する部分の幅と同一である。記録、再生時
の動作については第１の実施例と同様である。

【００３１】薄膜層の層厚が小さいため、媒体摺動時の
偏摩耗も小さく、スペーシングロスが小さい良好な再
生、記録ができること、端子の取り出しも容易にできる
ことは第１の実施例と同様である。

【００３２】さらに本第３の実施例によれば、再生時、
媒体上の信号磁界が弱い場合でも、第２の磁性層９ａが
ＭＲ素子３と対向する部分の幅は再生トラック幅より小
さいため、図３（ｂ）に示すように信号磁界１０が集束
してＭＲ素子３に印加されるため、ＭＲ素子３の出力は
高く、かつＳ／Ｎ比の良い再生が行えるという特徴を有
する。

【００３３】なお本第３の実施例においては、第２の実
施例に示したように、第３の磁性層５と第２の磁性層９
ａが前部ギャップ部６で接合している場合にも同様の効
果を有する。

【００３４】つぎに本発明の第４の実施例について図４
を用いて説明する。図４において、図１と同一機能のも
のについては同一符号を付して説明を省略する。第４の
実施例では第２の磁性層１１ｂは途中までで後部ギャッ
プ部１２には形成されていない。このように構成したこ
とにより、記録時にはコイル２ａ〜２ｄに印加した記録
電流による記録磁界は第２の磁性層１１ｂに流れにくく
なり、第２の磁性層１１ａに到達する記録磁界は第１の
実施例の場合よりも小さくなり、より良好な記録ができ
るという効果を有する。

【００３５】なお、本第４の実施例においては、第２の
実施例に示したように、第３の磁性層５と第２の磁性層
１１ａが前部ギャップ部６で接合している場合にも同様
の効果を有する。

【００３６】つぎに本発明の第５の実施例について図５
を用いて説明する。図５において、図１と同一機能のも
のについては同一符号を付して説明を省略する。第５の
実施例では第２の磁性層１３ｂは第１の後部ギャップ部
１４で磁性基板１と磁気的に接合し、第２の後部ギャッ
プ部１５では第３の磁性層５と磁性基板１とが磁気的に
接合している。第１の後部ギャップ部１４はコイル２ｂ
と２ｃの間に構成されている。

【００３７】このように構成したことにより、記録時に
はコイル２ａ〜２ｄに印加した同方向に流れる記録電流
による記録磁界は第２の磁性層１３ｂに流れない。これ
を図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は図５
（ａ）中で円Ｂで囲まれた部分すなわち第１の後部ギャ
ップ付近の要部拡大断面図である。図５（ｂ）におい
て、記録電流を紙面に垂直の方向１６に印加したとき、
コイル２ｂとコイル２ｃによる第２の磁性層１３ｂを流
れる記録磁界をそれぞれ１７ａおよび１７ｂとしたと
き、記録磁界１７ａと１７ｂは互いに逆方向であるた
め、記録磁界は打ち消しあい、第２の磁性層１３ｂには
記録磁界は流れない。したがって、第２の磁性層１３ａ
には記録磁界は流れないため、第１の実施例の場合より
もより良好な記録ができるという効果を有する。

【００３８】なお、本第５の実施例においては、第２の
実施例に示したように、第３の磁性層５と第２の磁性層
１３ａが前部ギャップ部６で接合している場合にも同様
の効果を有する。

【００３９】第２ないし第５の実施例において、第１の
磁性層として、磁性基板を用いたが、非磁性基板上に第
１の磁性層を形成した場合においても、第１の実施例同
様、上記した効果が得られることはいうまでもない。

【００４０】また第２ないし第５の実施例において、Ｍ
Ｒ素子３の下に形成されているコイル２ａはＭＲ素子３
の幅よりも大きくしている。これにより、ＭＲ素子３は
平面上に形成することができるので、ＭＲ素子の良好な
動作を確保できることは第１の実施例と同様である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の複合型薄膜
磁気ヘッドは，前部において磁気記録媒体との当接部を
有する第１の磁性層と、前部における磁気記録媒体との
当接部において第１の磁性層とは絶縁体でありかつ非磁
性体である前部ギャップ部を隔てて対向するとともに、
その中間部で切断された第２の磁性層と、第２の磁性層
の切断された中間部近傍に対向配置されて前部ギャップ
部から入来して第１および第２の磁性体を貫流する記録
媒体からの再生磁束を通過させて磁気−電気変換を生じ
させる電磁変換素子である磁気抵抗効果素子と、第１の
磁性層とは磁気記録媒体との当接部において少なくとも
第２の磁性層を中間に介して前部ギャップ部を隔てて対
向する第３の磁性層と、記録時には第１、第３の磁性層
および前部ギャップ部を貫流する記録磁界を発生すると
ともに、再生時にはその一部を用いて磁気抵抗効果素子
に磁気バイアスを与えるための電流を印加するコイルと
を備え、後部ギャップ部において少なくとも第１の磁性
層と第３の磁性層とを磁気的に接合させた構成となって
いる。

【００４２】これにより、記録用ヘッドと再生用ヘッド
が分離独立することがなく一体として構成できるため薄
膜層の層厚を小さくでき、偏摩耗が小さくて良好な記録
再生をすることができるという効果を有する。

【００４３】さらに、第２の磁性層の前部ギャップ部の
トラック幅方向の幅を再生トラック幅とし、ＭＲ素子と
対向する部分の幅を再生トラック幅より小さくしたと
き、第２の磁性層を流れる信号磁界が集束してＭＲ素子
に印加されるため、ＭＲ素子の出力が高く、かつＳ／Ｎ
比の良い再生が行えるという特徴を有する。

【００４４】第２の磁性層と第１の磁性層のみが結合す
る第１の後部ギャップ部をコイルの中間部に設けた場
合、または第２の磁性層を後部ギャップ部において他の
磁性層に接続しないときには第２の磁性層には記録磁界
が流れないため、さらに良好な記録ができるという効果
を有する。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の複合型薄膜磁気ヘッド
の断面図

【図２】同じくその第２の実施例の複合型薄膜磁気ヘッ
ドの断面図

【図３】（ａ）同じくその第３の実施例の複合型薄膜磁
気ヘッドの断面図 （ｂ）同じくその第２の磁性層の形状を示す要部断面図

【図４】同じくその第４の実施例の複合型薄膜磁気ヘッ
ドの断面図

【図５】（ａ）同じくその第５の実施例の複合型薄膜磁
気ヘッドの断面図 （ｂ）同じくその第１の後部ギャップ付近の要部拡大断
面図

【図６】従来例の複合型薄膜磁気ヘッドの断面図

【符号の説明】

１ 磁性基板 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ コイル ３ ＭＲ素子 ４，９，１１，１３ 第２の磁性層 ５，８ 第３の磁性層 ６ 前部ギャップ部 ７，１２ 後部ギャップ部 １４ 第１の後部ギャップ部 １５ 第２の後部ギャップ部 １０ 信号磁界 １６ 記録電流 １７ 記録磁界

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部において磁気記録媒体との当接部を
   有する第１の磁性層と、 前部における前記磁気記録媒体との当接部において前記
   第１の磁性層とは絶縁体でありかつ非磁性体である前部
   ギャップ部を隔てて対向するとともに、その中間部で切
   断された第２の磁性層と、 前記第２の磁性層の切断された中間部近傍に対向配置さ
   れて前記前部ギャップ部から入来して第２の磁性体を貫
   流する前記記録媒体からの再生磁束を通過させて磁気−
   電気変換を生じさせる電磁変換素子である磁気抵抗効果
   素子と、 前記第１の磁性層とは磁気記録媒体との当接部において
   少なくとも前記第２の磁性層を中間に介して前記前部ギ
   ャップ部を隔てて対向する第３の磁性層と、 記録時には前記第１、第３の磁性層および前記前部ギャ
   ップ部を貫流する記録磁界を発生するとともに、再生時
   にはその一部を用いて前記磁気抵抗効果素子に磁気バイ
   アスを与えるための電流を印加するコイルとを備え、 後部ギャップ部において少なくとも前記第１の磁性層と
   前記第３の磁性層とを磁気的に接合させたことを特徴と
   する複合型薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 磁性基板を第１の磁性層とすることを特
   徴とする請求項１に記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 第２の磁性層が磁気抵抗効果素子と対向
   する部分のトラック幅方向の幅が、前部ギャップ部にお
   ける前記第２の磁性層のトラック幅方向の幅よりも小で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の複合型
   薄膜磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 磁気記録媒体との当接部において第２の
   磁性層と第３の磁性層との間に絶縁体でありかつ非磁性
   体である前部ギャップ部を有する請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の複合型薄膜磁気ヘッド。
5. 【請求項５】 磁気記録媒体との当接部において第２の
   磁性層と第３の磁性層との間を磁気的に接合させた請求
   項１ないし３のいずれかに記載の複合型薄膜磁気ヘッ
   ド。
6. 【請求項６】 第２の磁性層と第１の磁性層とが磁気的
   に結合する第１の後部ギャップが第１の磁性層と第３の
   磁性層が磁気的に結合する第２の後部ギャップと前部ギ
   ャップとの間に位置し、かつ前記前部ギャップと前記第
   １の後部ギャップ間および前記第１の後部ギャップと前
   記第２の後部ギャップ間とに同方向に電流が流れるコイ
   ルが配置されたことを特徴とする請求項１ないし６のい
   ずれかに記載の複合型薄膜磁気ヘッド。