JPH08263811A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH08263811A
JPH08263811A JP6465895A JP6465895A JPH08263811A JP H08263811 A JPH08263811 A JP H08263811A JP 6465895 A JP6465895 A JP 6465895A JP 6465895 A JP6465895 A JP 6465895A JP H08263811 A JPH08263811 A JP H08263811A
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film
magnetic
sliding surface
magnetic head
medium
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JP6465895A
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Masahiro Kawase
正博 川瀬
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 MI(磁気インピーダンス)素子を用いた再
生感度の優れた磁気ヘッドを提供する。 【構成】 MI素子10は高透磁率磁性膜から形成さ
れ、基板3の表面上で磁気ヘッドの媒体摺動面2aから
離間して摺動面2aに対し略垂直に設けられる。またM
I素子10に対し磁気記録媒体1からの磁束を導く高透
磁率磁性膜からなるリード膜12が設けられる。リード
膜12は、絶縁膜を介してMI素子10の摺動面2a側
の端部と重なって媒体摺動面2aまで延びるように形成
されている。絶縁膜の介在により、MI素子10のドラ
イブ電流が媒体1側に流出することがなく、問題なく再
生を行なえるうえに、MI素子10は、要求される記録
密度によるトラック幅とギャップ幅に左右されず、最適
な寸法を選択でき、最適な特性を得ることができ、高感
度で良好に再生を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に対して情
報の磁気記録または再生を行なう磁気ヘッド及びその製
造方法に関し、特に磁気インピーダンス素子を用いた磁
気ヘッド及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近のディジタル磁気記録機器は小型化
が進み、例えば、コンピュータの外部記憶装置のハード
ディスクやディジタルオーディオのディジタルコンパク
トカセット(DCC)に於いて、従来の誘導型の磁気ヘ
ッドではトラック幅及び相対速度の減少によるS/Nの
低下が生じるため、再生ヘッドに磁気抵抗効果(以下、
MRと略す)素子が使われている。MR素子は媒体の速
度依存性が無く、低速での出力の取り出しに向いている
が、抵抗変化率が数%しかないため、将来の高密度化の
為には更に感度の高い素子の開発が望まれている。
【0003】そこで、最近注目を集めているのが、磁気
インピーダンス(以下、MIと略す)素子であり、磁性
体にMHz帯域の高周波電流を流し、その両端の電圧の
振幅が数ガウスの微小磁界で数十%変化する現象を利用
したものである。
【0004】MI素子の利点は、磁性体の長さ方向に励
磁しないため反磁界の影響が無く素子の長さを1mm以
下程度に短くでき小型化に適していること、また、磁束
検出の分解能が、MR素子が0.1Oeの低感度に対し
て、10-5Oe程度の高感度が得られることである。
【0005】MI素子の動作原理を説明する。図6
(a)に示すように磁性体101に高周波電流Iacを
流すと幅方向の磁壁102の振動が渦電流制動の為抑制
されている状態から、外部磁界Hexによる磁化ベクトル
103の磁性体101長手方向への回転ψにより幅方向
の透磁率が増加し、インピーダンスの変化(両端電圧V
の変化)として検出される。図6(b)は、外部磁界に
対する磁性体101の両端電圧Vの変化の様子を示すグ
ラフであり、数10%という大きな変化が得られる。
【0006】インピーダンスの変化率は、磁性体の比抵
抗に関わる渦電流(表皮深さ)、磁性体の厚さ、そして
ドライブ電流の周波数により決まる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
優れたMI素子を用いて磁気ヘッドを構成するために
は、以下の点が問題になる。
【0008】1)MI素子にはドライブ電流を流すた
め、磁気ヘッドの磁気記録媒体(以下、媒体と略す)摺
動面にMI素子をそのまま露出させると、蒸着媒体の様
な金属媒体では媒体を通じてドライブ電流が流れ出して
しまう恐れがある。
【0009】2)磁気ヘッドの媒体摺動面にMI素子の
先端面を露出させる構成では、その先端面の幅と厚さが
磁気ヘッドのトラック幅、磁気ギャツプ幅に対応する
が、その必要とされる寸法はMI素子の特性最適化の為
の断面の寸法と一致しない。例えば短波長磁化の再生で
は、サブμm程度の厚さが必要となるが、その厚さでは
渦電流が稼げず機能面では数μmの厚さが要求され、両
者を一致させることが困難である。
【0010】そこで、本発明の課題は、上記問題を克服
し、MI素子を用いた再生感度の優れた磁気ヘッド及び
その製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、MI素子を用いた磁気ヘッドにお
いて、前記MI素子を高透磁率磁性膜から形成し、磁気
ヘッドの磁気記録媒体摺動面から離間して前記媒体摺動
面に対し略垂直に設けるとともに、前記MI素子に対し
磁気記録媒体からの磁束を導く高透磁率磁性膜からなる
リード膜を、絶縁膜を介して前記MI素子の前記媒体摺
動面側の端部と重なって前記媒体摺動面まで延びるよう
に設けた構成を採用した。
【0012】また、前記磁気ヘッドの製造方法であっ
て、基板上に、前記リード膜となる高透磁率磁性膜、前
記絶縁膜となる酸化物膜、前記MI素子となる高透磁率
磁性膜、前記電極となる導電膜を積層して成膜する工程
と、該工程後に前記各膜をエッチングして前記リード
膜、絶縁膜、MI素子、電極のパターンを所定間隔で複
数形成する工程と、該工程後に、前記基板上に他の基板
を接合してヘッドブロックを得る工程と、前記ヘッドブ
ロックを所定間隔で切断して複数の磁気ヘッドを得る工
程とを有する方法を採用した。
【0013】
【作用】上記本発明の磁気ヘッドの構成によれば、リー
ド膜を介して媒体からの磁束をMI素子に導き、再生を
行なうことができる。リード膜とMI素子間に絶縁膜が
介在しているので、MI素子のドライブ電流が媒体側に
流出することはない。また、要求されるトラック幅とギ
ャップ幅に対応して、媒体摺動面に露出するリード膜の
先端面の幅と厚さを自由に選択でき、MI素子は、要求
されるトラック幅とギャップ幅に左右されず、最適な
幅、厚さを選択できる。
【0014】また上記本発明の製造方法によれば、1つ
のヘッドブロックから多数の磁気ヘッドを1度に得る多
数個取りが可能である。
【0015】
【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0016】[第1実施例]図1及び図2は本発明の磁
気ヘッドの第1実施例の構造を説明するものである。
【0017】図1において、1は媒体(磁気テープ)で
あり、2は媒体1に磁気記録された情報の再生を行なう
本実施例の磁気ヘッドであり、その先端面が媒体1と摺
動接触する媒体摺動面2aとして形成されている。
【0018】磁気ヘッド2は、非磁性材からなる基板
3,4と、それぞれ薄膜として形成されたMI素子1
0,絶縁膜11(図2(a)参照),リード膜12,電
極13,14から構成される。MI素子10,絶縁膜1
1,リード膜12,電極13,14は基板3の表面に形
成され、その上に不図示の溶着用のガラスを介して基板
4が接合されている。
【0019】MI素子10は、高透磁率のFe−Co−
B系アモルファス磁性膜やFe−Ta−N、Fe−Ta
−C等の微結晶磁性膜として形成され、媒体摺動面2a
に対し垂直な基板3の表面において媒体摺動面からわず
かに離間した位置に設けられ、媒体摺動面2aに対し垂
直に所定の長さDsと幅Wsで形成されている。MI素
子10の磁化容易軸は、図2(b)中矢印Eの通り、M
I素子10の幅方向(トラック幅方向)に付けられてい
る。MI素子10の磁性膜の厚さTsは、ドライブ電流
の最適周波数を決定し、厚くなると周波数特性が悪くな
るので20μm以下の厚さが望ましい。
【0020】リード膜12は、媒体1の記録磁化の磁束
をMI素子10に導くものであり、センダスト、パーマ
ロイ、アモルファス、微結晶膜等の高透磁率磁性膜から
形成されている。リード膜12は、基板3の表面におい
て媒体摺動面2a側の端縁から図2(a)に示す所定の
長さDmで形成されており、その後端部の幅Dgの部分
に薄い絶縁膜11を介してMI素子10の先端部(媒体
摺動面側の端部)が重なり、磁気的に接続されている。
長さDmは後述の理由により150μm以下とする。M
I素子10とリード膜12との接続部の幅Dgは、接続
部の磁気抵抗を下げるために必要であり、0から100
μmの間で設定するのが良い。また、絶縁膜11の厚さ
Gmも同様の理由で1μm以下が望ましい。
【0021】リード膜12の媒体摺動面2aに露出する
厚さTmは、誘導型磁気ヘッドである磁気ギャップと同
様に周波数特性を決めるもので、媒体の最短記録ビット
長以下1/2以上の範囲が好ましい。また、リード膜1
2の後部の幅はMI素子10の幅Wsと同じだが、媒体
摺動面2aに露出する先端の幅Twは、再生のトラック
幅にあたり、MI素子10の幅Wsより絞り込まれてい
る。
【0022】電極13,14は、MI素子10にドライ
ブ電流を流すための電極であり、Cu,Au等の導電膜
として形成され、MI素子10の媒体摺動面に垂直な長
手方向の両端部上に積層され、MI素子10の両端に電
気的に接続されている。
【0023】このような構成において、再生時には、電
極13,14を介してMI素子10にドライブ電流が印
加され、MI素子10と磁気的に接続され媒体摺動面2
aまで延びるリード膜12を介して媒体1の記録磁化に
よる磁束が媒体摺動面2aからMI素子10に印加さ
れ、その磁束に応じてMI素子10のインピーダンスが
変化し、それによるMI素子10の両端電圧の変化が再
生出力として電極13,14から取り出される。
【0024】次に図3(a)〜(i)を用いて、本実施
例の磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【0025】まず、図3(a)に示すように、非磁性材
である結晶化ガラス、セラミックス等からなる基板30
の表面に平面研磨を行う。この基板30は先述の実施例
の磁気ヘッドの基板3がトラック幅方向に複数個分連続
したものに相当する。
【0026】次に、図3(b)に示すように、先述の媒
体摺動面からMI素子に磁束を導くためのリード膜とな
るセンダスト、パーマロイ、アモルファス等の高透磁率
の金属磁性膜120を基板30の表面の長手方向の一方
の側縁に沿って成膜する。その厚さは、再生時の最短ビ
ット長以下1/2以上が望ましい。また、長さDmは、
後述する理由により、できるだけ短くするのが良く、M
I素子の磁性膜と重なる部分の幅Dgを除く寸法を長く
ても100μm以下には抑えたい。幅Dgを上述のよう
に100μm以下で例えば50μmとして長さDmは1
50μm以下とする。
【0027】次に、金属磁性膜120のMI素子との接
続部分の表面に先述の絶縁膜11となるSiO2、Ti
2、Cr23等の酸化物膜110(図3(e)を参
照)を真空成膜技術により厚さ1μm以下で形成した後
に、図3(c)のように、MI素子10となるアモルフ
ァス、又はアモルファスから微結晶を生成させた微結晶
膜等の高透磁率磁性膜100を金属磁性膜120と絶縁
膜を介して幅Dg分重なるように真空成膜技術により形
成する。
【0028】この磁性膜100はMI素子として機能さ
せるために、磁化容易軸を矢印の方向に配向させる必要
があり、その配向は磁場中冷却や成膜時の入射角変更等
により行う。
【0029】次に、図3(d)のように磁性膜120の
後側縁部上に幅Dbの電極13となるCu、Au膜等の
導電膜130を真空成膜技術により成膜する。
【0030】この時点での断面構造は図3(e)に示す
通りであり、磁性膜120、絶縁膜110、磁性膜10
0、導電膜130の順に積層されている。
【0031】次の工程では、不図示のレジスト膜を形成
後、図3(f)の通り、媒体摺動面におけるトラック幅
TwとMI素子の幅Wsが残るようにして、真空技術の
ドライエッチング又は化学的なウェットエッチング等に
より、MI素子10,絶縁膜11,リード膜12,電極
13のパターンをトラック幅方向に所定間隔で複数形成
する。
【0032】次に、図3(g)の通り、電極13と対の
電極14となる導電膜140をMI素子10の媒体摺動
面側先端部上にCu、Au等から真空成膜技術により形
成する。
【0033】次に、全体の表面に酸化防止のために、S
iO2、TiO2、Cr23等の不図示の酸化物膜を形成
後、その上に不図示の低融点ガラス層を真空成膜技術で
成膜しておき、図3(h)のように基板30と同質の基
板40を基板30の表面上に重ねガラス接合し、ヘッド
ブロック50を得る。基板40は勿論、基板4となるも
のである。
【0034】そして、図3(i)の通り、ヘッドブロッ
ク50の媒体摺動面となる面に円筒研削をした後、点線
で示すとおりトラック幅方向となる長手方向に所定間隔
でヘッドブロック50を切断することにより、本実施例
の磁気ヘッドが1度に多数個得られる。
【0035】次に、本実施例の磁気ヘッドの特性に関し
てリード膜12の寸法Dmについて調べた結果を述べ
る。
【0036】MI素子10にはFe−Co−B膜を用
い、寸法はWs=0.2mm、Ds=1mm、Ts=5
μmに設定した。リード膜12はセンダスト膜とし、M
I素子10の下に厚さ0.3μmの絶縁膜11を挟んで
配置し、厚さTmを1μm、先端幅Twを60μmに選
択し、リード膜の長さDmの影響を調べた。なお、磁気
的接続部の長さDgは50μmとした。
【0037】そして、リード膜12先端部に微少な長さ
1mmの磁石を置き、リード膜12の長さDmを変えた
サンプルのそれぞれの出力を測定し、外部磁界の印加の
有無での両端電圧の変化量を比較した。
【0038】その結果を図4に示す。DmからDgの長
さを引いた値で見て、数値が大きくなると変化量は小さ
くなる傾向が現れているが、Dm−Dg=0を基準に出
力−1dBを許容の目安とするとDm−Dg=100μ
m以下、すなわちDm=150μm以下が必要となる。
それ以上は急激な出力低下となり、磁石の磁束が十分に
引き込めなくなりリード膜の機能が低下することが判
る。
【0039】[他の実施例]上記第1実施例では、MI
素子10,絶縁膜11,リード膜12,電極13,14
からなるヘッド素子を1個だけ設けた1トラックのヘッ
ドとしたが、図5に示すとおり、基板3上に前記ヘッド
素子をトラック幅方向に所定間隔で複数設けてマルチト
ラックのヘッドを構成することもできる。この場合、電
極14は各ヘッド素子に共通のものとして連続して形成
される。
【0040】このマルチトラックヘッドを製造する場
合、先述した製造工程の図3(i)の工程でヘッドブロ
ック50を切断する長手方向(トラック幅方向)の間隔
を複数トラック分に見合った寸法とすればよい。
【0041】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、MI素子を用いた磁気ヘッドにおいて、媒体
摺動面から離間して設けたMI素子の媒体摺動面側の端
部と重なって媒体摺動面まで延びるように設けたリード
膜によって媒体からの磁束をMI素子に導く構成を採用
したので、MI素子のドライブ電流が媒体側に流出する
ことがなく、問題なく再生を行なえるうえに、MI素子
は、要求される記録密度によるトラック幅とギャップ幅
に左右されず、最適な寸法を選択でき、最適な特性を得
ることができ、高感度で良好に再生を行なうことができ
る。
【0042】また本発明の製造方法によれば、磁気ヘッ
ドの多数個取りが可能であり、本発明の磁気ヘッドを安
価に製造できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による磁気ヘッドの第1実施例の構造を
示すもので、基板を透視した状態で示す斜視図である。
【図2】同ヘッドを構成するMI素子、絶縁膜、リード
膜、電極の配置、寸法関係を示す説明図である。
【図3】同ヘッドの製造工程を示す説明図である。
【図4】図2中の寸法Dm−Dgの大きさによるヘッド
の出力特性を示すグラフ図である。
【図5】他の実施例のヘッドの構造を示す斜視図であ
る。
【図6】MI素子の動作原理を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 磁気記録媒体 2 磁気ヘッド 2a 媒体摺動面 3,4 基板 10 MI素子 11 絶縁膜 12 リード膜 13,14 電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気インピーダンス素子を用いた磁気ヘ
    ッドにおいて、 前記磁気インピーダンス素子を高透磁率磁性膜から形成
    し、磁気ヘッドの磁気記録媒体摺動面から離間して前記
    媒体摺動面に対し略垂直に設けるとともに、 前記インピーダンス素子に対し磁気記録媒体からの磁束
    を導く高透磁率磁性膜からなるリード膜を、絶縁膜を介
    して前記インピーダンス素子の前記媒体摺動面側の端部
    と重なって前記媒体摺動面まで延びるように設けたこと
    を特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記絶縁膜の厚さが1μm以下であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記リード膜の長さが150μm以下で
    あり、且つ前記絶縁膜を介して前記磁気インピーダンス
    素子と重なる部分の幅が100μm以下であることを特
    徴とする請求項1または2に記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記リード膜の厚さが最短記録ビット長
    以下1/2以上であることを特徴とする請求項1から3
    までのいずれか1項に記載の磁気ヘッド。
  5. 【請求項5】 基板上に、高透磁率磁性膜からなる前記
    リード膜、前記絶縁膜、高透磁率磁性膜からなる磁気イ
    ンピーダンス素子、導電膜からなる電極が順に積層され
    て構成されていることを特徴とする請求項1から4まで
    のいずれか1項に記載の磁気ヘッド。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の磁気ヘッドの製造方法
    であって、 基板上に、前記リード膜となる高透磁率磁性膜、前記絶
    縁膜となる酸化物膜、前記磁気インピーダンス素子とな
    る高透磁率磁性膜、前記電極となる導電膜を積層して成
    膜する工程と、 該工程後に前記各膜をエッチングして前記リード膜、絶
    縁膜、磁気インピーダンス素子、電極のパターンを所定
    間隔で複数形成する工程と、 該工程後に、前記基板上に他の基板を接合してヘッドブ
    ロックを得る工程と、 前記ヘッドブロックを所定間隔で切断して複数の磁気ヘ
    ッドを得る工程とを有することを特徴とする磁気ヘッド
    の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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