JPH0944814A

JPH0944814A - 垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0944814A
Application number: JP18682895A
Authority: JP
Inventors: Andaason Robaato; アンダーソンロバート; Mitsuo Abe; 光雄阿部; Toshio Tsuchiya; 敏雄土屋; Katsuo Konishi; 捷雄小西; Norio Uemura; 典夫植村
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【構成】媒体摺動面１３ｃに露出する補助磁極の稜線４
ａが主磁極の稜線６ａと非平行であり、かつ主磁極の形
成面６ｃと対面する補助磁極の端面４ｃが非平行で、そ
れらの間の距離Ｇが媒体摺動面１３ｃからヘッド奥行方
向に向かって大きくなる構造とした。製造方法は補助磁
極用磁性基板４０に直交するＶ字状溝１４，１５を形成
する工程を含む。【効果】補助磁極の稜線は主磁極と非平行なので、再生
時の疑似信号を抑圧できる。主磁極と補助磁極の間の漏
洩磁束が少ないので、インダクタンスが小さく、記録再
生効率の高い薄膜磁気ヘッドが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は垂直磁気記録用薄膜磁気
ヘッドおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度記録に好適な垂直磁気記録ヘッド
として、主磁極励磁型ヘッドが各種提案されている。そ
の一例は特開昭６０−６６３０８号公報に開示され、こ
れを図１３に示す。信号コイル２３を巻いた主磁極２６
を、非磁性充填材２５を介して補助磁極２４によって挟
んだ構造である。通常主磁極２６は磁性薄膜で形成し、
補助磁極２４にはフェライト磁性材等が用いられる。主
磁極２６と補助磁極２４の先端部の距離Ｇは深さ方向に
一定で、この値はヘッドの記録再生効率が最大になるよ
うに決定される。摺動面における補助磁極２４の稜線２
４ａは、主磁極２６の稜線２６ａと非平行にし、補助磁
極２４の稜線２４ａにおいて記録再生する疑似信号を抑
圧している。また図１４は、特開平２−１２６０８号公
報に開示された例で、信号コイル２３や補助磁極２４を
薄膜で形成した薄膜形磁気ヘッドである。この場合、主
磁極２６ａと補助磁極２４の対向面２４ｃの距離Ｇは深
さ方向に平行で、補助磁極２４のエッジ部に丸み２４ａ
をつけることにより疑似信号を抑圧することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】主磁極励磁型ヘッドの
記録再生効率を向上するには、主磁極２６から補助磁極
２４に至る磁気回路（以下リターンパスという）の磁気
抵抗を低減する必要がある。そのため、補助磁極２４の
断面積を大きくし、主磁極２６と補助磁極２４の距離を
小さくして磁気回路を短くするとよい。

【０００４】しかし、これらはいずれもインダクタンス
の増加を生じてしまう。また磁気回路を短くすると主磁
極２６から補助磁極２４への磁束漏洩が増大し、記録再
生効率の低下させる。よってこれだけでは、単位インダ
クタンス当たりの出力の大幅な向上は期待できない。

【０００５】本発明の目的は、疑似信号を抑圧しつつ、
記録再生効率が高い垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドおよ
びその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のヘッドの構造
は、少なくとも一部が磁性体よりなる基板１の表面に環
状の信号コイル３を形成したバック部１７と、主磁極６
と補助磁極４を非磁性充填材５を介して対向させたフロ
ント部１８とを有し、これらを信号コイル３が鎖交する
よう接合してなる垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド２０に
おいて、媒体摺動面１３ｃに露出する補助磁極の稜線４
ａが主磁極の稜線６ａと非平行であり、かつ主磁極の形
成面６ｃと対面する補助磁極の端面４ｃが非平行で、そ
れらの間の距離Ｇが媒体摺動面１３ｃからフロント部の
接合面１９に向かって大きくなる構造となるようにした
ことに特徴がある。

【０００７】本発明のヘッド製造方法は、補助磁極用の
磁性基板４０の表面に、互いに直交する複数のＶ字状溝
１４，１５を形成する工程と、Ｖ字状溝１４，１５に非
磁性材５を充填して平坦化する工程と、非磁性充填材５
上でＶ字状溝１４，１５が交差する所定位置に複数の主
磁極６を形成する工程と、これを素子列または各素子に
分割してフロント部１８を得る工程と、少なくとも一部
が磁性体よりなる基板１の表面に複数の環状の信号コイ
ル３を形成する工程と、これを素子列または各素子に分
割してバック部１７を得る工程と、フロント部１８を起
立させ、主磁極６が信号コイル３と鎖交するようにバッ
ク部１７と接着する工程からなることに特徴がある。

【０００８】

【作用】本発明のヘッド構造によれば、補助磁極４は摺
動面１３ｃ付近では主磁極６に近いが、接合面１９付近
では主磁極６に遠いので、主磁極６と補助磁極４の間の
漏洩磁束が少なく、リターンパスの磁気抵抗が低い。よ
ってインダクタンスが小さく、記録再生効率の高い薄膜
磁気ヘッドとすることができる。また、摺動面１３ｃの
補助磁極の稜線４ａは主磁極の稜線６ａと非平行なの
で、再生時の疑似信号を抑圧できる。

【０００９】本発明のヘッド製造方法では、補助磁極４
の材料となる磁性基板４０にあらかじめ直交するＶ字状
溝１４，１５を形成するという簡単な方法で、本発明の
ヘッド構造の特徴である補助磁極の稜線４ａと端面４ｃ
の形状を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１１】図１は本発明による垂直磁気記録用薄膜磁
気ヘッド２０の一実施例を示す斜視図、図２はその平面
図、図３はＡ−Ａ’断面図である。１は磁性材からなる
基板、２はコイル絶縁層、３は薄膜で形成された信号コ
イルで、以下これらをバック部１７と呼ぶ。４は補助磁
極、５は非磁性充填材、６は主磁極、７は主磁極厚肉
部、８は保護膜で、以下これらをフロント部１８と呼
ぶ。フロント部１８とバック部１７は、接合面１９ａ，
１９ｂで磁気的に接合し、信号コイル３と鎖交する。ま
た１２はヘッド支持体、１３は記録媒体である。

【００１２】本実施例の特徴は、図２において、摺動面
に露出する補助磁極４の一方の稜線４ａをＶ字状とし
（例えばφ＝９０°）、主磁極６の稜線６ａと非平行と
したことにある。補助磁極４の稜線４ａはＶ字状に限る
ことなく、逆Ｖ字状や曲線状などでもよい。補助磁極４
の他方の稜線４ｂは、図面では稜線６ａと平行にした
が、もちろんこれも非平行とすることが望ましい。

【００１３】また、図３において、主磁極６と対面する
補助磁極４の端面４ｃを傾斜させ（例えばγ＝４５
°）、主磁極の形成面６ｃと非平行とした。すなわち摺
動面１３ｃから接合面１９ｂに向かって、主磁極形成面
６ｃと補助磁極端面４ｃの距離Ｇが増大する構造とし
た。

【００１４】本実施例の構造によれば、補助磁極４は摺
動面１３ｃ付近では主磁極６に近いが、接合面１９ｂ付
近では主磁極６に遠いので、主磁極６と補助磁極４の間
の漏洩磁束が少なく、リターンパスの磁気抵抗が低い。
よってインダクタンスが小さく、記録再生効率の高い薄
膜磁気ヘッドとすることができる。

【００１５】次に、前記実施例の薄膜磁気ヘッドの製造
工程を図４ないし図１１を用いて説明する。

【００１６】図４ないし図８はフロント部１８の製造工
程を示す。

【００１７】図４では、フェライトなどの磁性基板４０
上に、ダイサやイオンエッチング等により互いに直交す
る複数のＶ字状溝１４、１５を形成する。溝１４の角度
φは、図２における補助磁極４の稜線４ａの形状を決定
し、溝１５の角度γは、図３における補助磁極４の端面
４ｃの傾斜角γを決定する。これらの溝１４，１５に非
磁性充填材５を埋め込み、研磨により表面を平坦化す
る。その時非磁性充填材５は、溝の頂点１４ａの上に厚
みＧだけ残るようにする。この厚みＧは主磁極６と補助
磁極４の距離を決定する。非磁性充填材５は、ガラスを
溶融充填すること、またはフォルステライトなどの非磁
性セラミクスを蒸着或いはスパッタリングすることによ
り形成する。

【００１８】図５では、Ｖ字状溝１５に沿って、非磁性
充填材５の表面ににダイサやイオンエッチング等により
浅溝１６を形成する。次に浅溝１６に、主磁極厚肉部７
となる磁性膜をスパッタリング等により形成し平坦化す
る。主磁極厚肉部７は、記録時の信号磁束を主磁極先端
に集中させるとともに、フロント部１８とバック部１７
の接合部１９ａの磁気抵抗を下げる。その形状は図面で
は断面が三角形としたが、円弧状、矩形状などでもよ
い。

【００１９】図６では、非磁性充填材５と主磁極厚肉部
７の上面に、主磁極６となる磁性膜をスパッタリング等
により成膜する。主磁極６は記録密度で決まる所定の膜
厚０．２μで、先端部は所定のトラック幅が１０μをも
ち、後端部は主磁極厚肉部７と磁気的に接合するように
パターニングする。主磁極６のパターニング位置は、溝
１４の頂点１４ａ上で、かつ溝１５の斜面上とする。こ
のようにして多数個の素子を形成する。主磁極６および
主磁極厚肉部７の磁性材料には、Ｃｏ−Ｔａ−Ｚｒ系ア
モルファス合金を用いた。その上にフォルステライトな
どの保護膜８をスパッタリングあるいは蒸着等により被
着した。

【００２０】図７では、各素子の境界部に溝１４に沿っ
たＶ字状の溝１０を入れ、素子の摺動幅形状を決定す
る。

【００２１】図８では、基板４０を溝１５の方向に切断
し、フロント部の素子列を得る。なお、この場合各素子
に分割してもよい。さらに切断面の一方に溝１１を形成
する。溝１１の幅と深さは、バック部の信号コイル３を
跨ぐのに十分な寸法とする。これで、主磁極６と補助磁
極４からなるフロント部１８が完成する。

【００２２】図９ないし図１０はバック部１７の製造工
程を示す。

【００２３】図９では、フェライトなどの磁性基板１に
コイル絶縁層２として、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の非磁
性材をスパッタリング等により形成する。この上にＣｒ
／Ｃｕ／Ｃｒ（Ｃｒは接合層）導体を蒸着して複数の信
号コイル３を形成する。その後、フロント部と接合する
部分となるスルーホール９を形成する。

【００２４】なお、基板１として、非磁性セラミクス基
板の一部に磁性体を埋め込んだ構造も可能で、その磁性
体部分に信号コイル３を形成すればよい。

【００２５】図１０では基板１を切断し、バック部１７
の素子列が完成する。なお、この場合各素子に分割して
もよい。

【００２６】図１１は組立て工程で、図８に示したフロ
ント部１８を起立させ、図１０に示したバック部１７
と、接合部１９ａ，１９ｂにて接着する。その後摺動面
を所定の形状に加工し、各素子ごとに分割して図１のよ
うな薄膜磁気ヘッド２０が完成する。

【００２７】以上の製造方法では、特に図４に示した工
程のように、補助磁極４の材料となる磁性基板４０に直
交するＶ字状溝１４，１５を形成するという簡単な方法
で、本発明の特徴である補助磁極４の稜線４ａと端面４
ｃの形状を得ることができる。

【００２８】次に実施例の薄膜磁気ヘッドの性能を図面
で説明する。図１２は、摺動面における主磁極６と補助
磁極４の間の距離Ｇを変えたときの、薄膜磁気ヘッド２
０の出力特性（単位インダクタンス当たりの出力）を示
したものである。媒体１３にはＣｏＣｒ／ＮｉＦｅ２
層膜媒体を用いた。記録密度は５０ｋＢＰＩである。従
来の薄膜磁気ヘッド（曲線３２）に比較して本実施例の
薄膜磁気ヘッド（曲線３１）は、出力が３ｄＢ増大し
た。これは、リターンパスの磁気抵抗を増加させずに、
主磁極６と補助磁極４の磁束漏洩を低減できたためであ
る。なお距離Ｇは３０μから１００μにおいて出力が最
大になることがわかった。また本実施例の薄膜磁気ヘッ
ドでは、再生時の疑似信号も抑圧でき、周波数特性のう
ねりは０．５ｄＢ以下であった。

【００２９】以上説明した実施例は一例にすぎず、ヘッ
ドの材料や磁極の形状は本発明の趣旨の範囲で幾通りの
変形が可能であり、これらは全て有効である。

【００３０】

【発明の効果】本発明のヘッド構造によれば、補助磁極
は摺動面付近では主磁極に近いが、接合面付近では主磁
極に遠いので、主磁極と補助磁極の間の漏洩磁束が少な
く、リターンパスの磁気抵抗が低い。よってインダクタ
ンスが小さく、記録再生効率の高い薄膜磁気ヘッドを提
供することができる。また摺動面の補助磁極の稜線は主
磁極と非平行なので、再生時の疑似信号を抑圧できる。

【００３１】また本発明の製造方法では、補助磁極の材
料となる磁性基板に直交するＶ字状溝を形成するという
簡単な方法で、本発明ヘッドの特徴である補助磁極の稜
線と端面の形状を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
一実施例を示す斜視図。

【図２】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
一実施例を示す平面図。

【図３】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
一実施例を示す断面図。

【図４】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
フロント部の製造の第一工程の説明図。

【図５】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
フロント部の製造の第二工程の説明図。

【図６】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
フロント部の製造の第三工程の説明図。

【図７】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
フロント部の製造の第四工程の説明図。

【図８】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
フロント部の断面図。

【図９】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドの
バック部の製造の第一工程の説明図。

【図１０】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド
のバック部の製造の第二工程の説明図。

【図１１】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド
のフロント部とバック部の組立て工程の説明図。

【図１２】本発明による垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド
の特性図。

【図１３】従来の垂直磁気記録用磁気ヘッドの一例を示
す説明図。

【図１４】従来の垂直磁気記録用磁気ヘッドの他の例を
示す説明図。

【符号の説明】

１…基板、３…信号コイル、４…補助磁極、４ａ…補助磁極の稜線、４ｃ…補助磁極の端面、５…非磁性充填材、６…主磁極、１７…バック部、１８…フロント部、１９…接合面、２０…垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部光雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者土屋敏雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者小西捷雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者植村典夫東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立金属株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一部が磁性体よりなる基板の表面に環状の
信号コイルを形成したバック部と、主磁極と補助磁極を
非磁性充填材を介して対向させたフロント部とを含み、
これらを上記信号コイルが鎖交するように接合してなる
垂直磁気記録用薄膜磁気ヘッドにおいて、媒体摺動面に
露出する上記補助磁極の稜線が上記主磁極の稜線と非平
行であり、上記主磁極の形成面と対面する上記補助磁極
の端面が非平行で、それらの間の距離Ｇが上記媒体摺動
面から上記フロント部の接合面に向かって大きくなる構
造となるようにしたことを特徴とする垂直磁気記録用薄
膜磁気ヘッド。
【請求項２】補助磁極用の磁性基板の表面に、互いに直
交する複数のＶ字状溝を形成する工程と、上記Ｖ字状溝
に非磁性材を充填して平坦化する工程と、上記非磁性充
填材上で上記Ｖ字状溝が交差する所定位置に複数の主磁
極を形成する工程と、これを素子列または各素子に分割
してフロント部を得る工程と、少なくとも一部が磁性体
よりなる基板の表面に複数の環状の信号コイルを形成す
る工程と、これを素子列または各素子に分割してバック
部を得る工程と、上記フロント部を起立させ、上記主磁
極が上記信号コイルと鎖交するように上記バック部と接
着する工程からなることを特徴とする垂直磁気記録用薄
膜磁気ヘッドの製造方法。