JPH09282607A - 保護膜を有する磁気ヘッドスライダおよびこれを用いた磁気ディスク装置 - Google Patents

保護膜を有する磁気ヘッドスライダおよびこれを用いた磁気ディスク装置

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JPH09282607A
JPH09282607A JP8342296A JP8342296A JPH09282607A JP H09282607 A JPH09282607 A JP H09282607A JP 8342296 A JP8342296 A JP 8342296A JP 8342296 A JP8342296 A JP 8342296A JP H09282607 A JPH09282607 A JP H09282607A
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JP
Japan
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magnetic head
magnetic
protective film
head slider
slider
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JP8342296A
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Inventor
Hiroshi Kawahara
浩 川原
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い記録密度を実現しつつ、磁気ヘッドスラ
イダ1の磁気記録媒体43との接触で生じる機械的摩耗
による磁気ヘッドスライダ1の損傷を防止する保護膜付
き磁気ヘッドスライダ1及びそれを搭載した信頼性の高
く寿命の長い磁気ディスク装置を供給する。 【解決手段】 磁気ヘッドスライダ1のABS5(空気
支持面)に、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム若し
くは窒化酸化アルミニウムのうち少なくとも一つの層を
含む保護膜を成膜するように構成する。この保護膜を成
膜する際に、磁気ヘッドスライダ基板と保護膜との間に
他の密着層を必要としないので、磁気スペーシングを増
加させることなく、摺動特性が改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドスライ
ダの空気支持面上に保護膜を被着した磁気ヘッドスライ
ダと、前記磁気ヘッドスライダを搭載した磁気ディスク
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは多年にわたり使用され
ており、これら磁気ヘッドは伝統的に、基板上に各々が
複数のヘッドを有する一連の列をなして形成されてい
る。磁気ヘッドが製作されると、基板は切断されて、一
連の磁気ヘッドが並んで形成される。この状態を、以
下、ローと呼ぶ。ロー状態をなしている間に、薄膜磁気
ヘッドが所定のスロート高さ(薄膜磁気ヘッドにおいて
データを効率良く読み書きするのに必要な狭ギャップ磁
路の高さ)の寸法になるようにラップ仕上げ(研摩仕上
げの一種)される。その後、ラップ仕上げされた面にレ
ールのパタンを作って空気支持面(ABS)を形成す
る。ABS上のレール形成は、従来から用いられている
機械的加工法の他に、最近では、そのレール形状が一層
複雑になっていることから、エッチングプロセスなどの
乾式処理技法も使用されている。次に、磁気ヘッドのロ
ーを個別に磁気ヘッドスライダに分離する。次に、磁電
変換素子へ動作電流を印加する導電パタンに導電性ワイ
アを接続し、ジンバル・サスペンションをとりつけて、
一つの磁気ヘッドスライダが完成する。
【0003】磁気ディスク装置内では、取り付けられた
磁気ヘッドスライダは、前記ヘッドのABSに対向する
磁気記録媒体との間に狭い一様な間隔(普通は数十ナノ
メートル)を維持するように浮上する。しかし、正常動
作においても、磁気ヘッドスライダは磁気記録媒体に偶
然接触することがある。そこで、磁気ヘッドと磁気記録
媒体の間の接触により生じる機械的摩耗から保護するた
めに、各種保護層を磁気ヘッドスライダのABS上に堆
積する技術が提案されている。
【0004】たとえば、米国特許Re.32464は、
磁気記録媒体の摩耗から保護するためにカーボン保護層
を備えている磁気記録装置を開示している。磁電変換素
子を有するスライダがカーボンで、望ましくはグラファ
イトライクカーボンで被覆されて、磁気記録媒体との低
摩擦耐摩耗接触面を形成している。被覆の厚さは、2マ
イクロインチから10マイクロインチとの間にある。
【0005】IBMテクニカル ディスクロージャブリ
テン誌(TDB)、DECEMBER、1912、第3
173頁は、シリコンカーバイドまたはダイヤモンドラ
イクカーボンの保護層を有する磁気ヘッドスライダを開
示している。保護膜の厚さは500から1000オング
ストロームの範囲にある。
【0006】特開平4−276637、および特開平4
−364217号公報は、約10から50オングストロ
ームのシリコン膜と水素添加カーボン膜の2層の保護膜
を有する磁気ヘッドスライダ、および前記2層にシリコ
ン化合物からなる層を加えた3層の保護膜を有する磁気
ヘッドスライダを開示している。保護膜厚は計250オ
ングストロームである。
【0007】このように、磁気ヘッドスライダ保護膜と
してダイヤモンドライクカーボンが多く用いられてい
る。これは、ダイヤモンドライクカーボン膜がダイヤモ
ンドのごとく高硬度であり、又比較的容易にスパッタ法
や化学的気相成長法などの半導体製造に用いられている
手法で形成可能だからである。
【0008】しかし、高硬度なゆえに、膜応力が大き
く、磁気ヘッドスライダ、特に、薄膜磁気ヘッド材料と
して広く用いられているアルミナ・チタンカーバイド・
セラミクス基板(以下アルチック基板)との密着力は非
常に小さい。アルチック基板上に成膜した10ナノメー
トル程度のダイヤモンドライクカーボン極薄膜は、最初
から接着しなかったり、機械的衝撃、温度ストレスや経
時変化等で容易に剥離してしまうという欠点があること
がわかった。このため、図3に示したように、スライダ
1とダイヤモンドライクカーボン膜16との間に密着層
17を設けることにより、剥離を防止している。
【0009】特に、今日市販されている、1平方インチ
あたり数百メガビットの記憶密度を持つ磁気ディスク装
置における磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体との間隔
(浮上量)は数10ナノメートルであり、磁気ヘッドス
ライダ保護膜の膜厚は浮上量の数10%程度になってい
る。高記録密度の磁気ディスク装置の実現のためには、
この浮上量をできる限り小さくしなければならない。磁
気ヘッドスライダ保護膜において上記のごとく、密着層
を付与すると、実質的な浮上量すなわち磁気スペーシン
グ(浮上量に磁気ヘッドスライダの密着層の厚さをも含
めた保護膜厚及び媒体の保護膜厚を加えた値)が増大し
て、高密度磁気ディスク装置を実現できない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のダ
イヤモンドライクカーボン膜よりなる磁気ヘッドスライ
ダ保護膜では、密着層が不可欠であった。このことは、
磁気ヘッドスライダ保護膜の製造工程において、所要工
数を増大させ、さらに、高密度磁気ディスク装置の実現
の障害となっていた。
【0011】
【発明の目的】本発明の目的は、特性・性能向上のう
ち、高密度化に関し、さらに信頼性向上、生産性向上に
関する。
【0012】磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体との接
触により生じる機械的摩耗により、磁気ヘッドスライダ
は損傷し、磁気ヘッドスライダの寿命の劣化が生じる。
しかし、機械的摩耗から保護するための従来のスライダ
保護膜では、十分な耐久性がない。本発明の目的は、高
密度化を可能にしつつ高耐久性の保護膜により磁気ヘッ
ドスライダを保護し、磁気ディスク装置の信頼性を向上
させることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドスラ
イダは、磁電変換素子を有し、磁気ヘッドが磁気記録媒
体の記録面に対向して浮上する際に、前記磁気記録媒体
の記録面に対向しかつ最も接近する面である空気支持面
をもつ磁気ヘッドスライダにおいて、前記空気支持面
に、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム若しくは窒化
酸化アルミニウムのうち少なくとも一つの層を含む保護
膜を成膜したことを特徴とする。
【0014】本発明の請求項1記載の磁気ヘッドスライ
ダは、前記保護膜の厚さが、10オングストローム以上
であり、かつ250オングストローム以下であることを
特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明による薄膜磁気ヘッドスラ
イダの一例を図1に示す。
【0016】磁気ヘッドを作成する方法を順に説明す
る。まず、非磁性基板上に磁性材料および電気絶縁材料
の層を堆積して、磁気記録媒体上の磁性膜の情報を読み
書きするのに必要な周知の磁電変換素子8を形成する。
これにより、非磁性基板上には複数のヘッドが一連の列
をなして形成される。このとき、前記磁電変換素子8に
印加する電流を外部より供給する導電性細線を接着する
導電性パタン9は、磁電変換素子8の近くの領域に、磁
電変換素子と同様の堆積プロセスにて形成される。その
後、基板を切断し一列の磁気ヘッドが並んだローができ
あがる。ロー状態で、薄膜磁気ヘッドが所定のスロート
高さの寸法になるようにラップ仕上げされる。ラップ仕
上げされた面にレールのパタンを、機械的加工法、もし
くはエッチングプロセスなどの乾式処理技法を用いて作
成しABSとする。次に、磁気ヘッドのローを一個ごと
の磁気ヘッドスライダに分離すると、薄膜磁気ヘッドス
ライダが完成する。ABSには摩耗や摩擦などの摺動特
性を改善するために、100オングストロームの保護膜
6を堆積させる。保護膜6は、窒化アルミニウム、酸化
アルミニウム、窒化酸化アルミニウムのうち少なくとも
1つの層を含む膜である。前記ラップ仕上げされたロー
の状態、もしくはローから切り離されたスライダの状態
において、堆積の工程を実行する。本発明による上記保
護膜6は、磁気ヘッドスライダ材料との密着力は十分に
得られた。特に、薄膜磁気ヘッドスライダ材料では、従
来のダイヤモンドライクカーボン膜を被着するのに必要
であった密着層は不要であった。本実施の形態では、保
護膜6として、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、
窒化酸化アルミニウムを形成する際に、アルミニウムを
ターゲットとして、それぞれ、窒素、酸素、窒素および
酸素のガス雰囲気中で反応性スパッタ法で成膜した。ま
た、そのほかの膜製造手法例えばCVD(化学気相成長
法)などによっても同様の効果を持つ膜が得られる。い
ずれの膜においても、密着層なしで、磁気ヘッドスライ
ダ基板との密着性は十分であった。
【0017】酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒
化酸化アルミニウムはいずれも非常に硬く、モース硬度
表示で8〜9である。従って耐摩耗性が極めて優れてい
る。
【0018】また、高硬度ではあるが、膜応力はダイヤ
モンドライクカーボンより一桁小さいので、ダイヤモン
ドライクカーボンと異なり、自己破壊することがない。
一方アルチック基板との密着力は非常に大きい。従っ
て、これらの膜をABS上に保護膜として用いることに
より、余分な密着層なしで、耐摩耗性に優れた保護膜付
き磁気ヘッドスライダを提供できる。
【0019】本発明による保護膜の耐摩耗性を示したの
が、図4である。これは、先端半径100ミクロンのダ
イヤモンド針で毎秒5メートルの速さで膜をけがいた時
に、膜に押圧痕が残る最低荷重の摩耗臨界荷重として、
保護膜厚に対してプロットした。酸化アルミニウム、窒
化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムとも膜厚6オン
グストロームでは、臨界荷重が3〜8グラムと小さく、
十分な耐摩耗性が得られなかった。膜厚が10オングス
トローム以上の膜ではいずれも、臨界荷重が格段に大き
くなり十分な耐摩耗性が得られた。臨界荷重は膜厚を厚
くするとわずかながら上昇する。
【0020】図4には、磁気ヘッドの読み出し/書き込
み性能を表す再生出力を、所望の記録密度を得るのに必
要な値を1として規格化してプロットした。保護膜の上
昇とともに磁気スペーシングが大きくなり、再生出力規
格値は、小さくなっていく。保護膜厚250オングスト
ロームより大きくなるとR/W性能が低下し、所望の磁
気ヘッドが実現できなかった。
【0021】よって保護膜厚としては、10オングスト
ローム以上250オングストローム以下が望ましい。
【0022】また、酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、窒化酸化アルミニウムは、塩分等に含まれるナトリ
ウムイオンの侵入に対する抵抗力にも優れ、とくに磁気
抵抗効果型ヘッドにおいて重要となる耐蝕性の向上のた
めに有効な役割をはたす。
【0023】図2は、本発明による磁気ヘッドスライダ
を搭載した磁気ディスク装置の構成の一例を示す図であ
る。ABS上に保護膜が堆積されたことにより、摺動特
性が改善し、たとえ磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体
とが偶然接触しても、機械的摩耗は発生しなかった。さ
らに、密着層が不要であるため、10オングストローム
の極薄膜の保護膜でも上記耐久性が実現でき、保護膜の
付与による磁気スペーシングの増加から生じる磁電変換
特性の劣化を抑えることができた。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、硬い材
料を使用することにより、耐摩耗性に極めて優れ、摺動
特性の悪化やヘッドクラッシュに至るトラブルを生じる
ことがない磁気ヘッドスライダを提供できる効果があ
る。
【0025】又、本発明は、保護膜の密着力が、膜応力
に対して大きいため、密着層が不要であり、密着層を含
む保護膜付与による磁気スペーシングの増加から生じる
磁電変換特性の劣化を生じることがない、磁気ヘッドス
ライダと、装置寿命が長い磁気ディスク装置を供給でき
る。
【0026】又、本発明はナトリウム、イオンの侵入に
対する抵抗力が強い、耐蝕性に優れた磁気ヘッドスライ
ダと装置寿命が長い磁気ディスク装置を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による保護膜を有する磁気ヘッドスライ
ダを示す斜視図である。
【図2】本発明による磁気ヘッドスライダ保護膜を搭載
した磁気ディスク装置の一例を示す図である。
【図3】従来の磁気ヘッドスライダを示す斜視図であ
る。
【図4】本発明による保護膜の耐摩耗性を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 スライダ 2 リーディング面 3 トレーリング面 4 チャンファー 5 ABS 6 スライダ保護膜 8 磁電変換素子 9 導電パタン 16 ダイヤモンドライクカーボン膜 17 密着層 40 磁気回路 41 アクチュエータ 42 サスペンション 43 磁気記録媒体 44 コネクタ 45 磁気ヘッドスライダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁電変換素子を有し、磁気ヘッドが磁気
    記録媒体の記録面に対向して浮上する際に、前記磁気記
    録媒体の記録面に対向しかつ最も接近する面である空気
    支持面をもつ磁気ヘッドスライダにおいて、 前記空気支持面に、窒化アルミニウム、酸化アルミニウ
    ム若しくは窒化酸化アルミニウムのうち少なくとも一つ
    の層を含む保護膜を成膜したことを特徴とする磁気ヘッ
    ドスライダ。
  2. 【請求項2】 前記保護膜の厚さが、10オングストロ
    ーム以上であり、かつ250オングストローム以下であ
    ることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッドスライ
    ダ。
  3. 【請求項3】 請求項1、2記載の磁気ヘッドスライダ
    を搭載した磁気ディスク装置。
JP8342296A 1996-04-05 1996-04-05 保護膜を有する磁気ヘッドスライダおよびこれを用いた磁気ディスク装置 Pending JPH09282607A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6385013B1 (en) 1998-06-09 2002-05-07 Nec Corporation Contact type magnetic disc apparatus
JP4947838B2 (ja) * 1999-05-11 2012-06-06 グリーンリーフ テクノロジー コーポレイション セラミック基板の処理方法及び改良された薄膜磁気記録ヘッド

Cited By (3)

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US6385013B1 (en) 1998-06-09 2002-05-07 Nec Corporation Contact type magnetic disc apparatus
US6671129B2 (en) 1998-06-09 2003-12-30 Nec Corporation Contact type magnetic disc apparatus
JP4947838B2 (ja) * 1999-05-11 2012-06-06 グリーンリーフ テクノロジー コーポレイション セラミック基板の処理方法及び改良された薄膜磁気記録ヘッド

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990316