JPH1021514A - Magnetic head and magnetic recorder using the same - Google Patents

Magnetic head and magnetic recorder using the same

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JPH1021514A
JPH1021514A JP17203696A JP17203696A JPH1021514A JP H1021514 A JPH1021514 A JP H1021514A JP 17203696 A JP17203696 A JP 17203696A JP 17203696 A JP17203696 A JP 17203696A JP H1021514 A JPH1021514 A JP H1021514A
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JP
Japan
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magnetic
recording
magnetic head
gap
circuit
Prior art date
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Application number
JP17203696A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Maruyama
洋治 丸山
Makoto Aihara
誠 相原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1021514A publication Critical patent/JPH1021514A/en
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  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a stable contact state by providing a coil member, etc., in a surface nearly parallel with the sliding surface of a magnetic head and providing a magnetic circuit gap for reproduction at a position deviated from a magnetic circuit gap for recording. SOLUTION: On a pad 14 on the side of flowing out, end the recording magnetic circuit gap 114 is provided between magnetic poles 15 and 18, and the reproducing magnetic circuit gap 117 is provided between the magnetic poles 18 and 17. In this case, the magnetic circuit gap 114 for recording is arranged at the front in the sliding direction, and the magnetic circuit gap 117 for reproduction (read-out) is arranged at the rear position. The recording and reproduction operations are realized by approaching these gaps to the recording medium.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機及び情
報処理装置等に用いられる記憶装置に係り、特に磁気ヘ
ッド素子部が磁気ヘッド摺動面に対しほぼ平行な面内に
形成されている、いわゆる平面型磁気ヘッドと同磁気ヘ
ッドを用いた高密度の磁気記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a storage device used for an electronic computer, an information processing device, and the like. The present invention relates to a so-called planar magnetic head and a high-density magnetic recording device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報機器の記憶装置には、主に半導体メ
モリと磁性体メモリが用いられる。アクセス時間の観点
から内部記憶装置に半導体メモリが用いられ、大容量か
つ不揮発性の観点から外部記憶装置に磁性体メモリが用
いられる。現在、磁性体メモリの分野では、磁気ディス
クと磁気テープが主流になっている。これらに用いられ
ている記憶媒体は、Al基板ないしは樹脂製のテープ上
に磁性薄膜が成膜されている。この記憶媒体に磁気情報
を書き込むため、電磁変換作用を有する機能部が用いら
れる。また、磁気情報を再生するため、磁気抵抗現象な
いしは、巨大磁気抵抗現象あるいは電磁誘導現象を利用
した機能部が用いられる。これら機能部は、磁気ヘッド
と呼ばれる入出力用部品に設けられている。
2. Description of the Related Art A semiconductor memory and a magnetic memory are mainly used as storage devices of information equipment. A semiconductor memory is used for the internal storage device from the viewpoint of access time, and a magnetic memory is used for the external storage device from the viewpoint of large capacity and non-volatility. At present, in the field of magnetic memories, magnetic disks and magnetic tapes have become mainstream. The storage media used in these devices have a magnetic thin film formed on an Al substrate or a resin tape. In order to write magnetic information into the storage medium, a functional unit having an electromagnetic conversion function is used. Further, in order to reproduce magnetic information, a functional unit utilizing a magnetoresistance phenomenon, a giant magnetoresistance phenomenon, or an electromagnetic induction phenomenon is used. These functional units are provided in an input / output component called a magnetic head.

【0003】磁気ヘッドと媒体は相対的に移動し、媒体
上の任意の位置に磁気情報を書き込み、必要により磁気
情報を電気的に再生する機能を有する。磁気ディスク装
置を例に述べると、磁気ヘッドは、例えば図4に示すよ
うに磁気情報を書き込む機能部21と再生を行なう検出
部22から構成される。書き込み機能部は、コイル26
と、これを上下に包みかつ磁気的に結合された磁極27
と28から構成される。検出部22は、磁気抵抗効果検
出部23と同検出部に定電流を流し、かつ抵抗変化を検
出するための導体29から構成される。これら書き込み
と再生機能部の間には、磁気的なシールド層25が設け
られている。また、これらの機能部は、磁気ヘッド本体
30上に下地層24を介して形成されている。
The magnetic head and the medium have a function of moving relatively, writing magnetic information at an arbitrary position on the medium, and electrically reproducing the magnetic information as necessary. Taking the magnetic disk device as an example, the magnetic head is composed of a functional unit 21 for writing magnetic information and a detecting unit 22 for reproducing as shown in FIG. The writing function unit includes the coil 26
And a magnetic pole 27 wrapping it up and down and magnetically coupled
And 28. The detection unit 22 includes a magnetoresistive effect detection unit 23 and a conductor 29 for applying a constant current to the detection unit and detecting a change in resistance. A magnetic shield layer 25 is provided between the writing and reproducing function units. These functional units are formed on the magnetic head main body 30 with the base layer 24 interposed therebetween.

【0004】上記構成を有する素子は、図5に示すよう
に磁気ヘッド200の側面(流出端側側面)に形成され
る。同図に示す201が素子部である。この磁気ヘッド
200はサスペンション7に取り付けられている。これ
ら部材は、図2(a)に示すようにロータリアクチュエ
ータ3に結合されたアーム4に取り付けられている。磁
気ヘッド200は、ロータリアクチュエータ3によって
記録媒体1上の任意の位置に位置決めされ、記録媒体1
上を摺動しながら磁気情報の入出力を行う。これらは、
(b)に示すようにケース14内に納められている。
The element having the above structure is formed on the side surface (outflow end side surface) of the magnetic head 200 as shown in FIG. Reference numeral 201 shown in FIG. This magnetic head 200 is mounted on the suspension 7. These members are attached to an arm 4 connected to a rotary actuator 3 as shown in FIG. The magnetic head 200 is positioned at an arbitrary position on the recording medium 1 by the rotary actuator 3, and the recording medium 1
Input and output magnetic information while sliding on the top. They are,
It is housed in the case 14 as shown in FIG.

【0005】記憶装置の性能は、入出力動作時のスピー
ドと記憶容量によって決まり、製品競争力を高めるため
にはアクセス時間の短縮化と大容量化が必要である。ま
た、近年、情報機器の軽薄短小化の要求から記憶装置の
小型化が重要になってきた。これらの要求を満足するた
め、単一の記録媒体内に多くの磁気情報を書き込み、か
つ、再生できる磁気記憶装置の開発が急務となってきて
いる。
[0005] The performance of a storage device is determined by the speed and the storage capacity during input / output operations, and it is necessary to shorten the access time and increase the capacity in order to increase product competitiveness. In recent years, miniaturization of storage devices has become important due to demands for lighter, thinner and smaller information devices. In order to satisfy these demands, there is an urgent need to develop a magnetic storage device capable of writing and reproducing a large amount of magnetic information in a single recording medium.

【0006】上記の磁気ヘッドにて高密度記録を実現す
るためには、書き込む磁区の大きさを微細化していく必
要がある。これには、図4に示した書き込み磁極27お
よび28の幅を狭くし、かつコイル26に流す書き込み
電流の周波数を高める(周速一定とした場合)ことによ
り実現できる。しかし、読み出し時の信号強度は、磁区
の大きさに依存するため、磁区を微細化することによっ
て読み出しが困難となる。
In order to realize high-density recording with the above-described magnetic head, it is necessary to reduce the size of the magnetic domain to be written. This can be realized by narrowing the width of the write magnetic poles 27 and 28 shown in FIG. 4 and increasing the frequency of the write current flowing through the coil 26 (when the peripheral speed is constant). However, since the signal intensity at the time of reading depends on the size of the magnetic domain, reading becomes difficult by miniaturizing the magnetic domain.

【0007】この問題を解決するため、読み出し部の検
出感度を高める研究が進められている。しかし、この方
法での改善は、検出に用いられる磁気抵抗効果素子の物
理的限界が制約となる。
[0007] In order to solve this problem, studies have been made to increase the detection sensitivity of the readout section. However, the improvement by this method is limited by the physical limit of the magnetoresistive element used for detection.

【0008】これに対し、微弱磁界をより高感度に検出
する手段として、磁気ヘッドを記録媒体に極端に接近さ
せる解決策が提案されている。具体的には磁気ヘッドと
記録媒体を連続ないしは間欠的に接触させる記録方式が
提案されている。この技術によれば、数10Gb/in
2記憶密度が可能になると考えられていた。
On the other hand, as a means for detecting a weak magnetic field with higher sensitivity, a solution for bringing a magnetic head extremely close to a recording medium has been proposed. Specifically, a recording method in which a magnetic head and a recording medium are continuously or intermittently contacted has been proposed. According to this technology, several tens Gb / in
It was thought that two memory densities would be possible.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記、磁気ヘッドを記
録媒体に接触させる技術によれば、数10Gb/in2
の高記録密度を達成できると考えられた。しかし、磁気
ヘッドの側面に機能性素子を設ける従来型のヘッドで
は、支持点と接触点が離れているため、摺動時に機械的
な振動が起こりやすく、安定な接触状態を維持すること
が難しいことが分かった。
According to the above-mentioned technique of bringing the magnetic head into contact with the recording medium, several tens Gb / in 2 are provided.
It was thought that a high recording density could be achieved. However, in the conventional head in which the functional element is provided on the side surface of the magnetic head, since the support point and the contact point are separated, mechanical vibration is likely to occur during sliding, and it is difficult to maintain a stable contact state. I understood that.

【0010】また、他の問題として、ヘッド加工時の誤
差から記録再生に直接関与する磁路ギャップを記録媒体
に最接近させることが困難であることが分かった。この
問題は、従来型磁気ヘッドでは摺動面を研磨する必要が
あり、その際に素子部と磁気ヘッドのスライダー部に段
差が形成されるために生じる。この段差は、約5nmか
ら10nmと見積もられている。この問題から、スライ
ダー部を媒体表面から5nm以内の距離まで接近させる
ことができなかった。この問題からも、目標とする接近
状態を実現することが出来なく、目的とする高密度磁気
記録を達成することが困難となった。
As another problem, it has been found that it is difficult to make the magnetic path gap directly involved in recording / reproduction closest to the recording medium due to an error in processing the head. This problem arises because the sliding surface needs to be polished in the conventional magnetic head, and at that time, a step is formed between the element portion and the slider portion of the magnetic head. This step is estimated to be about 5 nm to 10 nm. Due to this problem, the slider cannot be approached to a distance of less than 5 nm from the medium surface. This problem also makes it impossible to achieve the target approaching state, making it difficult to achieve the desired high-density magnetic recording.

【0011】段差が生じる原因は、素子部の構造部材と
スライダー部の構造部材が異なるためであり、摺動面の
形成に機械的な研磨を必要とする限りこの差をなくすこ
とは出来ない。また、この研磨工程は、高い精度が必要
であると共に加工に長い時間が必要である。このため、
磁気ヘッドの製造コストを下げられないという問題もあ
った。
The step is caused by the difference between the structural member of the element portion and the structural member of the slider portion. This difference cannot be eliminated as long as mechanical polishing is required to form the sliding surface. In addition, this polishing step requires high accuracy and a long time for processing. For this reason,
There is also a problem that the manufacturing cost of the magnetic head cannot be reduced.

【0012】上記、問題を解決する方法として、あらか
じめ研磨された摺動面上に素子を平面的に作製する方法
が提案されている。この技術は、特開平6−26702
6に記載されている。この技術によれば、摺動面に対し
ほぼ平行な面内に磁気回路ギャップが形成されているた
め、機械的な研磨工程をほぼ省くことができた。このた
め、製造コストを大幅に低下させることができた。
As a method for solving the above problem, a method has been proposed in which an element is formed two-dimensionally on a polished sliding surface. This technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-26702.
No. 6. According to this technique, since the magnetic circuit gap is formed in a plane substantially parallel to the sliding surface, a mechanical polishing step can be substantially omitted. For this reason, the manufacturing cost could be significantly reduced.

【0013】図3は、上記従来技術を説明した図であ
る。図に示すように、記録磁界発生用コイル52と摺動
面50がほぼ平行に形成されており、摺動面50にギャ
ップ54が形成されているのが分かる。本例では、素子
作製工程が摺動面50の形成をもって終了しているた
め、機械的な研磨をすることなく、ギャップ54を摺動
面に露出させることができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the above-mentioned prior art. As shown in the figure, it can be seen that the recording magnetic field generating coil 52 and the sliding surface 50 are formed substantially in parallel, and the gap 54 is formed in the sliding surface 50. In this example, since the element manufacturing process is completed with the formation of the sliding surface 50, the gap 54 can be exposed on the sliding surface without mechanical polishing.

【0014】しかしながら、同構造では、上記公報に記
載されるように磁気情報を読み出すための機能性薄膜5
3が磁路51内に広い空隙を形成して設けられている。
このため、同部分での磁路抵抗の上昇は避けることがで
きず、微弱な磁気情報を再生することが出来なかった。
このため、高密度情報を高S/N状態で再生することが
出来なかった。また、コイル52が発生する書き込み時
の強磁界が機能性薄膜53内を通過する構成になってい
るため、製造時に設定した機能性薄膜53の磁化状態が
乱れる問題が生じた。このため信号に含まれるノイズ成
分が増加し、高感度の読み出しができなかった。この理
由からも、高密度情報を再生することが出来なかった。
However, in the same structure, the functional thin film 5 for reading magnetic information as described in the above publication is used.
3 are provided in the magnetic path 51 so as to form a wide gap.
For this reason, an increase in magnetic path resistance at the same portion cannot be avoided, and weak magnetic information cannot be reproduced.
For this reason, high-density information could not be reproduced in a high S / N state. In addition, since a strong magnetic field at the time of writing generated by the coil 52 passes through the inside of the functional thin film 53, there is a problem that the magnetization state of the functional thin film 53 set at the time of manufacturing is disturbed. For this reason, noise components included in the signal increased, and high-sensitivity readout could not be performed. For this reason, high-density information could not be reproduced.

【0015】本発明の目的は、上記平面型磁気ヘッドが
有する問題を解決する新規磁気ヘッド構造を明らかに
し、かつ、同磁気ヘッドを用いた超高密度磁気記録装置
を開示することにある。
An object of the present invention is to clarify a novel magnetic head structure which solves the problems of the above-mentioned flat type magnetic head, and to disclose an ultra-high density magnetic recording apparatus using the magnetic head.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明では、下記に述べ
る手段を用いることにより上記の問題を解決した。
The present invention has solved the above-mentioned problems by using the following means.

【0017】まず、図1に示すように、磁気ヘッド2の
摺動面11、14とほぼ平行な面内に記録磁界発生用の
コイル部材16を形成し、さらに、記録用磁気回路ギャ
ップ(空隙)114に対し摺動方向に対し前方ないしは
後方にずれた位置に再生(読み出し)用磁気回路ギャッ
プ117を設けた。
First, as shown in FIG. 1, a coil member 16 for generating a recording magnetic field is formed in a plane substantially parallel to the sliding surfaces 11 and 14 of the magnetic head 2, and a recording magnetic circuit gap (air gap) is formed. A reproducing (reading) magnetic circuit gap 117 is provided at a position shifted forward or backward with respect to the sliding direction with respect to 114).

【0018】図1に示すように、これら磁気回路ギャッ
プから構成されている再生用磁気回路と記録(書き込
み)用磁気回路をそれぞれ、別々の方向に並列に設置し
た。
As shown in FIG. 1, a reproducing magnetic circuit and a recording (writing) magnetic circuit constituted by these magnetic circuit gaps were respectively installed in parallel in different directions.

【0019】また、これら複数の磁気回路ギャップを有
する再生用磁気回路と記録(書き込み)用磁気回路の一
部を磁気回路ギャップを設けた磁路近傍で共有した。
Further, a part of the reproducing magnetic circuit having the plurality of magnetic circuit gaps and a part of the recording (writing) magnetic circuit are shared in the vicinity of the magnetic path provided with the magnetic circuit gap.

【0020】また、他の手段として、再生用磁気回路と
記録(書き込み)用磁気回路を磁気的に分離する手段を
用いた。
As another means, a means for magnetically separating a reproducing magnetic circuit and a recording (writing) magnetic circuit is used.

【0021】また、上記2つの磁気回路ギャップをそれ
ぞれ摺動面に対し垂直方向に見たときギャップ寸法が広
がるように設計した。
The two magnetic circuit gaps are designed so that the gap dimension is widened when viewed in a direction perpendicular to the sliding surface.

【0022】また、上記2つのギャップの形状に関し、
特に摺動面側からの形状に曲率を設け、該空隙からの漏
洩磁界によって記憶媒体に磁気情報を記録すると共に隣
接する第2の再生(読み出し)用磁気回路に同じ曲率を
有するギャップを設けた。これにより磁気情報を読み出
し用磁気回路に導入し読み出しを実効した。
Further, regarding the shape of the two gaps,
In particular, a curvature is provided in the shape from the sliding surface side, magnetic information is recorded on the storage medium by a leakage magnetic field from the gap, and a gap having the same curvature is provided in the adjacent second reproduction (reading) magnetic circuit. . As a result, the magnetic information was introduced into the magnetic circuit for reading, and reading was performed.

【0023】また、上記記録用磁気回路部材と再生用磁
気回路部材に関し、特に記録媒体に最接近する部材と他
の部分とで材料組成を変えた。
Further, regarding the magnetic circuit member for recording and the magnetic circuit member for reproduction, the material composition is changed particularly between the member closest to the recording medium and other portions.

【0024】また、記憶媒体に磁気情報を記録する第1
の磁気的な空隙と磁気情報を導入する第2の磁気的な空
隙の間に第3の空隙を設け、該空隙により書き込み機能
部と再生機能部を磁気的ないしは電気的に分離した。
A first method for recording magnetic information on a storage medium is described below.
A third air gap was provided between the magnetic air gap and the second magnetic air gap for introducing magnetic information, and the write function section and the reproduction function section were magnetically or electrically separated by the air gap.

【0025】また、図1に示すように、上記平面型磁気
ヘッド2に摺動用パッド11、14を設け、特に流入端
側パッド11の先端にテーパ12を設け、かつ流出端側
パッド14の先端を先鋭化した。
As shown in FIG. 1, the flat type magnetic head 2 is provided with sliding pads 11 and 14, particularly a taper 12 is provided at the tip of the inflow end side pad 11, and the tip of the outflow end side pad 14 is provided. Was sharpened.

【0026】また、図9に示すように、上記平面型磁気
ヘッド77の一部にジンバル機能74−1、73−1を
設けた。
As shown in FIG. 9, gimbal functions 74-1 and 73-1 are provided in a part of the flat magnetic head 77.

【0027】また、上記平面型磁気ヘッドがアーム部
材、ジンバル部材、配線部材と一体形とした。
Further, the above-mentioned flat magnetic head is integrated with an arm member, a gimbal member and a wiring member.

【0028】また、ロータリアクチュエータにより移動
される上記平面型磁気ヘッドを主構成要素とする部材上
に半導体回路を設置した。
Further, a semiconductor circuit was mounted on a member mainly composed of the above-mentioned flat type magnetic head moved by a rotary actuator.

【0029】また、図11に示すように上記再生用磁気
回路18、15、42、31等内に、記録用コイルと電
気的に接続された導体47からの磁界を導入する手段を
設けた。 また、上記導体からの磁界方向が記録磁界の
再生用磁気回路への流入磁界方向に対し逆向きであり、
流入磁界を低減する機能を設けた。
As shown in FIG. 11, means for introducing a magnetic field from a conductor 47 electrically connected to a recording coil is provided in the reproducing magnetic circuits 18, 15, 42, 31 and the like. Also, the direction of the magnetic field from the conductor is opposite to the direction of the magnetic field flowing into the reproducing magnetic circuit of the recording magnetic field,
A function to reduce the inflow magnetic field is provided.

【0030】また、情報再生時に上記導体に書き込み電
流に対し1/10以下の微弱かつ、記録周波数以上の高
周波電流を流す機能を設けた。
In addition, a function is provided in which a high-frequency current, which is weaker than 1/10 of the write current and higher than the recording frequency, flows through the conductor during information reproduction.

【0031】本発明の平面型磁気ヘッドは平滑なSi表
面上に作られるため、基本的に機械的な研磨加工無し
で、磁気ヘッドとして使用することができる。このた
め、従来型磁気ヘッド加工で生じていた素子部と磁気ヘ
ッドスライダ−部との段差が形成されることはない。従
って、本発明で目的とする記録媒体との距離を5nm以
下(これまでのところ、いわゆる、媒体表面の最大突起
表面から対面する磁気ヘッド表面(摺動パット表面)の
最大突起表面までの距離は5nmより大なものしか得ら
れていない)に接近させることができると共に、検出感
度の高い磁気抵抗効果素子(磁気抵抗現象ないしは、巨
大磁気抵抗現象により磁気情報を再生する機能を有す
る)を安定に機能させることができる。これにより、高
密度の磁気記録装置を実現できる。また、製造が簡単で
コストの安い磁気ヘッドを実現できる。以下に詳細を述
べる。
Since the flat type magnetic head of the present invention is formed on a smooth Si surface, it can be basically used as a magnetic head without mechanical polishing. Therefore, there is no step formed between the element portion and the magnetic head slider portion, which is caused by the conventional magnetic head processing. Therefore, the distance from the recording medium intended in the present invention is 5 nm or less (so far, the distance from the so-called maximum projection surface of the medium surface to the maximum projection surface of the facing magnetic head surface (sliding pad surface) is And a magnetoresistive element having a high detection sensitivity (having a function of reproducing magnetic information by a magnetoresistance phenomenon or a giant magnetoresistance phenomenon). Can work. Thus, a high-density magnetic recording device can be realized. Further, a magnetic head which is easy to manufacture and inexpensive can be realized. The details are described below.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)以下第1図に沿って本発明の実施例を述べ
る。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0033】図1は、本発明である平面型磁気ヘッドを
模式的に示すものである。図の上段にヘッドを摺動面側
から見た図、中段に側面から見た図、下段に裏面(サス
ペンション取付け面)から見た図を示す。磁気ヘッド本
体は、酸化珪素ないしはアルミナ等から形成されてい
る。摺動面側から見た特徴は、狭スペーシング状態での
摺動を実現するため、浮力を排除するための狭面積パッ
ド11(2個)、14の3つが設けられている点にあ
る。面積は、流入端側11が50μm角、流出端側14
が約5000μm2である。この流出端側パッド14の
先端は、先鋭化されている。
FIG. 1 schematically shows a flat type magnetic head according to the present invention. The upper part of the figure shows the head viewed from the sliding surface side, the middle part shows the side view, and the lower part shows the back side (suspension mounting surface). The magnetic head body is made of silicon oxide or alumina. The feature viewed from the sliding surface side is that three small area pads 11 (two) and 14 for eliminating buoyancy are provided in order to realize sliding in a narrow spacing state. The area is 50 μm square on the inflow end 11 and 14 μm on the outflow end.
Is about 5000 μm 2 . The tip of the outflow end side pad 14 is sharpened.

【0034】流出端側パッド14には、磁極15と磁極
18間に記録磁気回路ギャップ114が、磁極18と磁
極17の間に再生磁気回路ギャップ117が設けられて
いる。本実施例では、記録用磁気回路ギャップ114が
摺動方向に対し前方に設けられており、後方位置に再生
(読み出し)用磁気回路ギャップ117が設けられてい
る。これらギャップを記録媒体に接近させることで記録
再生動作を実現する。
The outflow end side pad 14 is provided with a recording magnetic circuit gap 114 between the magnetic pole 15 and the magnetic pole 18 and a reproducing magnetic circuit gap 117 between the magnetic pole 18 and the magnetic pole 17. In this embodiment, the recording magnetic circuit gap 114 is provided in front of the sliding direction, and the reproducing (reading) magnetic circuit gap 117 is provided in the rear position. The recording / reproducing operation is realized by bringing these gaps closer to the recording medium.

【0035】本発明である磁気ヘッドを側面から見た特
徴は、ヘッド厚が薄い点にある。その厚さは約50μm
である。また、パッド11、14部分には約10μmの
段差が設けられている。さらに、パッド11の流入側エ
ッジ12には約1度(摺動面からの角度)未満のテーパ
が設けられている。テーパ12は摺動時に媒体表面に塗
られた潤滑層を掻きこむ作用を有し、また、記録媒体が
停止した状態での磁気ヘッドと記録媒体との粘着事故を
防止する効果がある。この粘着対策を流出端側パッド1
4にも適用すべく、流出端側パッドのエッジに同様のテ
ーパを付けることも可能である。他の方法として、流入
端側パッドの高さ(磁気ヘッド本体から摺動面までの高
さ)を流出端側パッドの高さに比べ高くすることで全パ
ッドにテーパを付けることも可能であった。なお、摺動
面には、摺動による摩耗を減らす目的でカーボンを主成
分とする保護膜を被着(図示していない)してある。
The feature of the magnetic head of the present invention viewed from the side is that the head thickness is thin. Its thickness is about 50μm
It is. The pads 11 and 14 are provided with a step of about 10 μm. Further, the inflow side edge 12 of the pad 11 is provided with a taper of less than about 1 degree (angle from the sliding surface). The taper 12 has the effect of scraping the lubricating layer applied to the medium surface during sliding, and has the effect of preventing the magnetic head from sticking to the recording medium when the recording medium is stopped. This adhesion countermeasure is applied to the outflow end side pad 1
4, the same taper may be applied to the edge of the outflow end side pad. As another method, all pads can be tapered by making the height of the inflow end side pad (the height from the magnetic head main body to the sliding surface) higher than the height of the outflow end side pad. Was. In addition, a protective film containing carbon as a main component is applied to the sliding surface (not shown) for the purpose of reducing abrasion due to sliding.

【0036】磁気ヘッド裏面には、書き込み磁界を発生
するコイル16が設けられている。このコイル部材16
が設けられている面とパッド11、14の摺動面とはほ
ぼ平行となる。また、このコイルに電流を流すための導
体18と外部からの電気的接点となるパッド19が設け
られている。また、読み出しのための機能性薄膜部材3
2は、磁気ヘッド裏面に設けた磁路31に形成した空隙
内に設けられている。
A coil 16 for generating a write magnetic field is provided on the back surface of the magnetic head. This coil member 16
And the sliding surfaces of the pads 11 and 14 are substantially parallel to each other. Further, a conductor 18 for supplying a current to the coil and a pad 19 serving as an electrical contact from the outside are provided. Also, a functional thin film member 3 for reading out
2 is provided in a gap formed in a magnetic path 31 provided on the back surface of the magnetic head.

【0037】機能性薄膜部材32には、磁気抵抗効果、
巨大磁気抵抗効果ないしは、ホール効果を用いて記録磁
界を検出する機能性薄膜を用いた。
The functional thin film member 32 has a magnetoresistance effect,
A functional thin film for detecting a recording magnetic field using a giant magnetoresistance effect or a Hall effect was used.

【0038】上記のように本発明の外見上の特徴は、摺
動面に記録ギャップと再生ギャップが存在する点にあ
る。この特徴は、図4に示した機械研磨法で形成される
従来型磁気ヘッド摺動面と同様と考えられる。しかし、
従来型磁気ヘッドでは磁性膜と非磁性膜を順次積層する
ことで複数の磁気回路ギャップを容易に形成できるが、
本発明では、磁性膜の積層方向が磁気回路ギャップに対
して90度回転している点で複数のギャップを形成する
ことが極端に難しくなる。この理由から、特開平6−2
67026号公報に記載されるように、磁気抵抗効果素
子をプレーナ型ヘッドに適用する場合には、磁路内に広
い空隙を設けて、そこに再生用の機能性薄膜を設ける構
成がとられていた。
As described above, an apparent feature of the present invention is that a recording gap and a reproducing gap exist on the sliding surface. This feature is considered to be the same as the conventional magnetic head sliding surface formed by the mechanical polishing method shown in FIG. But,
In conventional magnetic heads, multiple magnetic circuit gaps can be easily formed by sequentially laminating a magnetic film and a non-magnetic film.
In the present invention, it is extremely difficult to form a plurality of gaps because the lamination direction of the magnetic film is rotated by 90 degrees with respect to the magnetic circuit gap. For this reason, JP-A-6-2
As described in JP-A-67026, when a magnetoresistive effect element is applied to a planar type head, a configuration is adopted in which a wide gap is provided in a magnetic path and a functional thin film for reproduction is provided therein. Was.

【0039】しかし、この形では、既に述べたように記
録時にコイルから発生する強磁界が磁気抵抗効果素子に
流入し、磁気抵抗効果素子の動作点等を設定するために
初期化した磁化状態が破壊されやすい問題がある。この
問題は、高密度記録を達成するために保磁力の高い記録
媒体(磁性膜)を利用する場合に顕著であった。
However, in this form, as described above, the strong magnetic field generated from the coil at the time of recording flows into the magnetoresistive element, and the magnetization state initialized to set the operating point and the like of the magnetoresistive element changes. There is a problem that is easily destroyed. This problem was remarkable when a recording medium (magnetic film) having a high coercive force was used to achieve high-density recording.

【0040】本発明では、複数の磁気回路ギャップを形
成する手段を明らかにすることで新規磁気ヘッド形態の
可能性を明らかにする。これにより実現する形態は、従
来技術では見られないものであり、本発明によって初め
て開示されるものである。
The present invention clarifies the possibility of a new magnetic head configuration by clarifying means for forming a plurality of magnetic circuit gaps. The form realized by this is not seen in the prior art, and is disclosed for the first time by the present invention.

【0041】次に図6を用いて同構成を実現するための
平面型磁気ヘッドの作製方法の概略を述べる。工程図
は、図1に示した磁気ヘッドの素子主要部の断面構造が
形成されていく様子を示す。まず(a)では、図1の流
出端側パッド14に相当する領域を選択的にエッチング
する。基板40にはSiウエハを用い、エッチングには
フッ素系ガスによる反応性イオンエッチングを用いた。
他にフッ酸系のエッチング液(ウエットエッチング)を
用いても問題はなかった。この際のエッチングマスクに
はレジストパターンを用いた。このエッチング時にガス
圧、投入電力等の条件を選定することでエッジに任意の
テーパを付けることが出来る。このテーパが粘着等の問
題を解決する。また、エッチング時のレジストマスク形
状によりパッド形状が決定される。
Next, an outline of a method of manufacturing a planar magnetic head for realizing the same configuration will be described with reference to FIG. The process diagram shows how the cross-sectional structure of the main part of the element of the magnetic head shown in FIG. 1 is formed. First, in (a), a region corresponding to the outflow end side pad 14 in FIG. 1 is selectively etched. An Si wafer was used for the substrate 40, and reactive ion etching using a fluorine-based gas was used for etching.
There was no problem even if a hydrofluoric acid-based etching solution (wet etching) was used. At this time, a resist pattern was used as an etching mask. The edge can be arbitrarily tapered by selecting conditions such as gas pressure and input power during this etching. This taper solves problems such as adhesion. The pad shape is determined by the resist mask shape at the time of etching.

【0042】この後、(b)に示すようにギャプ部とな
る非磁性パターン41−1を形成する。この時、同時に
摺動面に最接近する磁極パターン外の領域をマスクする
パターン41−2を同時に形成しておく。ギャップ部の
幅(図に示す)はギャプ寸法を決定する。図に向かって
奥行き(図には示されていない)は記録トラック幅を決
定する。非磁性パターンとしてレジストを用いる場合、
パターンの形成にはi線縮小露光法、エキシマレーザ露
光法、電子線露光法、X線露光法、電子線露光法等の
0.2μm以下の微細幅パターンを形成できる露光法で
あれば問題なく本発明に適用することができた。他に、
解像性に優れる薄膜レジストパターンを一度SiO2
の無機薄膜に転写した後、無機薄膜パターンをマスクに
さらに下層に積層した樹脂厚膜を酸素ガスを用いた反応
性イオンエッチング法にてエッチングする方法でも同パ
ターンの形成が可能であった。この方法は、半導体プロ
セスで実用されている多層プロセスと呼ばれるものであ
る。多層プロセスを用いる場合、ギャップ部が下層樹脂
膜から形成される。他の多層プロセスとして、下層樹脂
膜に替えSi等の無機物の非磁性材を用いることも可能
(エッチングガスの変更を伴う)である。この場合、磁
気回路ギャップ内に無機物を充填できる。
Thereafter, a non-magnetic pattern 41-1 serving as a gap portion is formed as shown in FIG. At this time, a pattern 41-2 for simultaneously masking a region outside the magnetic pole pattern closest to the sliding surface is formed at the same time. The width of the gap (shown in the figure) determines the gap size. The depth (not shown) toward the figure determines the recording track width. When using a resist as the non-magnetic pattern,
The pattern can be formed by any exposure method such as i-line reduction exposure method, excimer laser exposure method, electron beam exposure method, X-ray exposure method, electron beam exposure method, which can form a fine width pattern of 0.2 μm or less. It could be applied to the present invention. other,
After once transferring a thin-film resist pattern having excellent resolution to an inorganic thin film such as SiO 2, the resin thin film further laminated under the inorganic thin-film pattern is etched by a reactive ion etching method using oxygen gas. The same pattern could be formed by the method. This method is called a multi-layer process used in a semiconductor process. When the multilayer process is used, the gap is formed from the lower resin film. As another multilayer process, an inorganic non-magnetic material such as Si can be used instead of the lower resin film (with a change in etching gas). In this case, the magnetic circuit gap can be filled with an inorganic substance.

【0043】この後、(c)に示すように上記パターン
41−1、41−2をマスクに摺動面に最接近する記録
及び再生用の磁極17、18、15を形成する。形成に
は電解めっき法ないしはリフトオフ法等を用いた。磁極
17、18、15としては、Ni−Feないしは、Co
を含有したNi−Fe合金膜等の軟磁性膜を用いた。磁
極17、18、15を形成した後プロセス用マスクパタ
ーン41−2を選択的に除去した。
Thereafter, as shown in (c), the recording and reproducing magnetic poles 17, 18, and 15 closest to the sliding surface are formed using the patterns 41-1 and 41-2 as a mask. An electrolytic plating method or a lift-off method was used for the formation. The magnetic poles 17, 18, 15 may be Ni-Fe or Co
And a soft magnetic film such as a Ni-Fe alloy film containing. After forming the magnetic poles 17, 18, and 15, the process mask pattern 41-2 was selectively removed.

【0044】この後、(d)に示すように、下層磁路4
2を形成した。この形成にも電解めっき法ないしはリフ
トオフ法等を用いた。さらに、絶縁層43として樹脂膜
パターンを形成し、その上にコイル16を形成した。コ
イル16を形成した後、再度、絶縁層43を被着し、最
後に機能性薄膜部材32を形成した。コイル16は、厚
さ1μmのCuから形成した。他にAu、Al等の導電
性の高い材料を用いることも可能であった。また、本実
施例では、機能性薄膜32に磁気抵抗効果を有する膜を
用いた。具体的にはNi−Fe等の軟磁性膜から形成し
た。さらにこの機能性膜の動作点を決めるため、Co−
Ptからなる永久磁石膜パターン等を機能性薄膜に接近
させて設けた。これら図(d)で形成される磁気ヘッド
機能部に係る部分の工程は、従来型磁気ヘッドの機能部
の作製工程と基本的には等しい。このため、従来工程を
組み合わせることにより容易に実施することができる。
Thereafter, as shown in (d), the lower magnetic path 4
2 was formed. For this formation, an electrolytic plating method or a lift-off method was used. Further, a resin film pattern was formed as the insulating layer 43, and the coil 16 was formed thereon. After the coil 16 was formed, the insulating layer 43 was applied again, and finally the functional thin film member 32 was formed. The coil 16 was formed of Cu having a thickness of 1 μm. In addition, a highly conductive material such as Au or Al could be used. In this embodiment, a film having a magnetoresistance effect is used as the functional thin film 32. Specifically, it was formed from a soft magnetic film such as Ni-Fe. Further, in order to determine the operating point of this functional film, Co-
A Pt permanent magnet film pattern and the like were provided close to the functional thin film. The steps of the portion related to the magnetic head function part formed in FIG. 6D are basically the same as the manufacturing steps of the function part of the conventional magnetic head. For this reason, it can be easily implemented by combining conventional processes.

【0045】図(e)では、必要により絶縁膜を積層し
た後(ホール効果素子等上部磁路31との電気的な絶縁
を不要とする場合は行う必要はない)、上部磁路31を
形成した。この時、磁気抵抗効果膜32部分に空隙を開
け、磁気抵抗効果膜に再生用磁束を効率良く導く構成に
した。また絶縁層43を除いた部分で下部磁路42と上
部磁路31との磁気的なコンタクトを実現した。この上
部磁路31材料には、下部磁路42と同様のNi−Fe
等の軟磁性膜を用いた。
In FIG. 5E, the upper magnetic path 31 is formed after an insulating film is laminated as necessary (when there is no need to electrically insulate the upper magnetic path 31 such as a Hall effect element). did. At this time, a gap was formed in the magnetoresistive film 32 to efficiently guide the reproducing magnetic flux to the magnetoresistive film. In addition, a magnetic contact between the lower magnetic path 42 and the upper magnetic path 31 was realized in a portion excluding the insulating layer 43. The upper magnetic path 31 is made of the same Ni-Fe as the lower magnetic path 42.
And the like.

【0046】上記工程後、配線用パターン、電極パッド
等の必要部材を形成した。しかる後、(f)に示すよう
に、磁気ヘッド全体の機械強度を出す目的で、上記平面
型磁気ヘッド全体に20から30μmの酸化珪素ないし
はアルミナ膜119を積層した。この時、磁気ヘッド全
体に成膜による引っ張り応力及び圧縮応力がかからない
よう、成膜条件を最適化したことは言うまでもない。ま
た、パッド上に電気的なコンタクトホールを設けたこと
も言うまでもない。
After the above steps, necessary members such as wiring patterns and electrode pads were formed. Thereafter, as shown in (f), a silicon oxide or alumina film 119 of 20 to 30 μm was laminated on the entire flat magnetic head in order to increase the mechanical strength of the entire magnetic head. At this time, it goes without saying that the film forming conditions were optimized so that the tensile stress and the compressive stress due to the film formation were not applied to the entire magnetic head. Needless to say, an electric contact hole is provided on the pad.

【0047】上記工程を修了した後、図(f)では、上
記磁気ヘッド機能部全面とSiウエハの裏面の一部に耐
酸性フィルムを被着し、Siウエハを裏面からウエット
エッチングした。耐酸テープとしては、ツカサ商店製の
TR−30を用いた。ウエットエッチングには、KOH
40%水溶液を用い、温度67℃にて行なった。
After completing the above steps, in FIG. 4F, an acid-resistant film was applied to the entire surface of the magnetic head function part and a part of the back surface of the Si wafer, and the Si wafer was wet-etched from the back surface. As the acid-resistant tape, TR-30 manufactured by Tsukasa Shoten was used. KOH for wet etching
This was performed at a temperature of 67 ° C. using a 40% aqueous solution.

【0048】耐酸性フィルムを除去した後、Siウエハ
表面に形成されたパッド部を含めて保護膜34を積層し
た。成膜にはCVD法を用い、Cを主成分とする薄膜
(厚さ5nm)を形成した。この工程は、(a)に示す
素子作製の最初に行うことも可能である。
After removing the acid-resistant film, a protective film 34 including a pad formed on the surface of the Si wafer was laminated. A thin film (thickness: 5 nm) containing C as a main component was formed by a CVD method. This step can be performed at the beginning of the device fabrication shown in FIG.

【0049】上記磁気ヘッド機能部を構成する構造パタ
ーン16、17、18、15、32等は、図6から明ら
かなように最終的に磁気ヘッドの裏面となる方向からの
紫外線等の照射により形成することができる。このた
め、研磨等の機械加工をすることなく、磁気ヘッド機能
部に係る全ての工程を終了することができる。この効果
から、磁気ヘッド機能部を同一平面内に2次元的に多数
配列した状態で多数同時に作製できる。この方法は、半
導体等の素子作製工程と等しく、技術的に確立されたも
のであるため、磁気ヘッド作製工程を大幅に簡略化する
ことができる。
The structure patterns 16, 17, 18, 15, 32 and the like constituting the magnetic head function part are formed by irradiating ultraviolet rays or the like from the direction which finally becomes the back surface of the magnetic head, as is apparent from FIG. can do. Therefore, all processes related to the magnetic head function section can be completed without performing mechanical processing such as polishing. From this effect, a large number of magnetic head functional units can be simultaneously manufactured in a state where a large number of magnetic head functional units are two-dimensionally arranged on the same plane. This method is the same as the process for manufacturing an element such as a semiconductor and is technically established, so that the process for manufacturing a magnetic head can be greatly simplified.

【0050】また、図6の最下部に示すように磁気ヘッ
ドの磁路ギャップ114、117の寸法(摺動方向に見
たときの寸法)は、摺動面に対し垂直方向に見ていった
とき、ギャップ寸法がαからβと大きくなる。これは、
工程(d)に示すようにギャップ部パターン41−1を
形成した後、空隙を広げた下部磁路42パターンを形成
することにより容易に実現できる。この厚み方向のギャ
ップ寸法の変化は、摺動面に効率良く記録磁界を発生さ
せる上で好適である。また、この構造から、あえて図6
の工程(c)で高アスペクト比(高さ/幅比)のギャッ
プパターン41−1を形成する必要はなくなる。一般
に、アスペクト比5以上のパターンはプロセス的に形成
が難しい。従って、同ギャップ寸法を変化できる構造
は、磁気ヘッド作製を簡単化できる長所を兼ね備える。
この効果から、将来の0.1μm以下の狭ギャップ磁気
ヘッドにも本発明を適用できるものと考えられる。
As shown in the lowermost part of FIG. 6, the dimensions of the magnetic path gaps 114 and 117 (dimensions in the sliding direction) of the magnetic head were viewed in a direction perpendicular to the sliding surface. At this time, the gap size increases from α to β. this is,
As shown in the step (d), after the gap pattern 41-1 is formed, the gap can be easily realized by forming the lower magnetic path 42 pattern in which the gap is widened. This change in the gap dimension in the thickness direction is suitable for efficiently generating a recording magnetic field on the sliding surface. Also, from this structure, FIG.
In step (c), there is no need to form a gap pattern 41-1 having a high aspect ratio (height / width ratio). Generally, it is difficult to form a pattern having an aspect ratio of 5 or more in terms of process. Therefore, a structure in which the gap size can be changed has an advantage that the fabrication of the magnetic head can be simplified.
From this effect, it is considered that the present invention can be applied to a future narrow gap magnetic head of 0.1 μm or less.

【0051】また、上記ギャップ形成工程を採用するこ
とにより、摺動面に最接近する磁気回路部材と他の磁路
部分とで材料組成を変えることができる。記録磁界分布
は、トラック幅が最も狭くなるギャップ部で高くなる。
従って、この部分で磁化が飽和すると磁界が漏れ精度の
高い記録磁界を発生できない。このため、高密度記録が
困難となる。この問題に対し、摺動面に最接近する(ギ
ャップが存在する)部材の材料のみを高飽和密度材料に
することができる。
Further, by employing the above-described gap forming step, the material composition can be changed between the magnetic circuit member closest to the sliding surface and the other magnetic path portion. The recording magnetic field distribution becomes higher at the gap where the track width becomes the narrowest.
Therefore, if the magnetization is saturated in this portion, a recording magnetic field with high leakage accuracy cannot be generated. For this reason, high-density recording becomes difficult. In order to solve this problem, only the material of the member closest to the sliding surface (having a gap) can be a high saturation density material.

【0052】上記工程から形成された磁気ヘッドを図7
に示すようにサスペンション72に取付けた。サスペン
ション72にはバネ部分91が設けられており、磁気ヘ
ッド2を記録媒体に所望(数十mgから1g)の荷重で
押しつけた。同サスペンション72と磁気ヘッド2を裏
面から見ると、ヘッド側のパッド19−1とサスペンシ
ョン側のパッド19−2が電気的に接続されているのが
分かる。さらに、サスペンション側のパッド19−2は
装置との電気的な接続点となるパッド19−3と結合さ
れている。
The magnetic head formed from the above steps is shown in FIG.
As shown in FIG. The suspension 72 is provided with a spring portion 91, and the magnetic head 2 is pressed against the recording medium with a desired (several tens of mg to 1 g) load. When the suspension 72 and the magnetic head 2 are viewed from the back surface, it can be seen that the pad 19-1 on the head side and the pad 19-2 on the suspension side are electrically connected. Further, the pad 19-2 on the suspension side is coupled to a pad 19-3 serving as an electrical connection point with the device.

【0053】これらを図2に示すアーム4に取付けるこ
とで、ロータリアクチュエータ3による磁気ヘッドの位
置決めを可能にした。
By attaching them to the arm 4 shown in FIG. 2, the magnetic actuator can be positioned by the rotary actuator 3.

【0054】上記磁気ヘッド及び同磁気ヘッドを搭載し
た磁気ディスク装置によれば、本発明で目的とする記録
媒体との距離を5nm以下に接近させることができ、か
つ、検出感度の高い磁気抵抗効果素子を安定に機能させ
ることができた。これにより、高密度の磁気記録装置を
実現できた。また、同磁気ヘッドは、製造が単純でかつ
コストの高い機械研磨法を利用することがない。このた
め、約1/3の低コストで磁気ディスク装置を製造でき
た。
According to the magnetic head and the magnetic disk drive equipped with the magnetic head, the distance from the recording medium intended in the present invention can be reduced to 5 nm or less, and the magnetoresistance effect having high detection sensitivity can be obtained. The device was able to function stably. As a result, a high-density magnetic recording device was realized. Further, the magnetic head does not use a mechanical polishing method which is simple and expensive to manufacture. Therefore, a magnetic disk drive could be manufactured at a low cost of about 1/3.

【0055】平面型磁気ヘッドは、半導体素子と同様、
基板を切断することのみで機能性素子の製造が完了す
る。この平面型磁気ヘッドの摺動面側は、側面(旧式ヘ
ッドで素子が乗る面)に比べ面積が極めて広い。したが
って、入出力用機能部素子を複数存在させることができ
る。さらに、それらを電気的に並列駆動させることがで
きる。この新たな機能により磁気ディスク装置に並列記
録再生等の新たな機能を付加することができる。
A flat type magnetic head is similar to a semiconductor element.
The production of the functional element is completed only by cutting the substrate. The sliding surface side of this flat type magnetic head has an extremely large area compared to the side surface (the surface on which the element is mounted in the old type head). Therefore, a plurality of input / output function unit elements can be present. Further, they can be electrically driven in parallel. With this new function, new functions such as parallel recording and reproduction can be added to the magnetic disk drive.

【0056】(実施例2)上記実施例では、記録及び再
生用ギャップの摺動面側からの形状に言及しなかった。
平面型磁気ヘッドでは、摺動面に対し平行な面にパター
ニングを行う。これを利用することにより、ギャップ形
状を任意に選択することができる。従来の磁気ヘッドで
は、図4に示すように積層方向にギャップが形成される
ため、ギャップ形状が矩形となっていた。この直線形で
は、トラック密度を高めるほど隣接トラック情報の誤検
出される問題が良く知られている。これに対し、角度を
設けた直線形を組み合わせたギャップ形が提案されてい
る。この形状では隣接トラックに対してアジマス角が設
定されるため、隣接トラック情報が検出されない利点が
ある。反面、トラック位置がわずかにずれると隣接トラ
ック情報がまったく検出されなくなるという欠点があ
る。この欠点から磁気ヘッドの位置決めに支障が生じて
いた。
(Embodiment 2) In the above embodiment, the shape of the recording / reproducing gap from the sliding surface side was not mentioned.
In a planar magnetic head, patterning is performed on a plane parallel to the sliding surface. By utilizing this, the gap shape can be arbitrarily selected. In the conventional magnetic head, since the gap is formed in the laminating direction as shown in FIG. 4, the gap shape is rectangular. It is well known that the linear type has a problem that adjacent track information is erroneously detected as the track density is increased. On the other hand, a gap type combining an angled linear type has been proposed. In this shape, an azimuth angle is set for an adjacent track, so that there is an advantage that adjacent track information is not detected. On the other hand, if the track position is slightly shifted, there is a disadvantage that the adjacent track information is not detected at all. This drawback has hindered the positioning of the magnetic head.

【0057】従来、磁気ヘッドの位置は、半周期ずらし
た位置決め用パターンからの信号振幅から算出してい
た。しかし、アジマス角を有する場合、位置がずれたト
ラックから信号が検出できないため、位置信号を算出す
ることができなかった。このため、別に位置決め機構を
設ける必要があり装置のコストを下げる上で障害となっ
ていた。
Conventionally, the position of the magnetic head has been calculated from the signal amplitude from the positioning pattern shifted by a half cycle. However, when the azimuth has an azimuth angle, a signal cannot be detected from a track whose position is shifted, so that a position signal cannot be calculated. For this reason, it is necessary to provide a separate positioning mechanism, which has been an obstacle in reducing the cost of the apparatus.

【0058】本発明では、図8(a)に示すように摺動
面14側からの磁極15、18、17の形状に曲率を設
け、これら磁極間のギャップ61、62にも同じ曲率を
設けた。これにより磁気情報の記録再生を実行した。こ
のような曲率を有する形状は、ギャップパターンをリソ
グラフィ法で形成できる場合にのみ可能となるものであ
る。
In the present invention, as shown in FIG. 8A, the shape of the magnetic poles 15, 18, 17 from the sliding surface 14 side is provided with a curvature, and the gaps 61, 62 between the magnetic poles are provided with the same curvature. Was. Thus, recording and reproduction of magnetic information were performed. A shape having such a curvature becomes possible only when a gap pattern can be formed by a lithography method.

【0059】図(b)に示す実験によれば、ギャップ形
状に10μm程度の緩やかな曲率を設けた場合、記録磁
区パターン63にも同じ曲率が生じた。書き込み後、同
磁気ヘッドをトラック幅方向に移動し、出力振幅の変化
を測定した。測定結果を(d)に示す。それによればギ
ャップに曲率がある場合、ヘッド位置が移動することに
より出力が減少した。矩形ギャップの場合と比べると、
同一距離を移動させた場合で、約1/2であった。この
現象は、隣接トラック情報の誤検出が起こり難いことを
示しているといえる。
According to the experiment shown in FIG. 9B, when the curvature was set to be gentle about 10 μm in the gap shape, the same curvature occurred in the recording magnetic domain pattern 63. After writing, the magnetic head was moved in the track width direction, and a change in output amplitude was measured. The measurement results are shown in (d). According to this, when the gap had a curvature, the output decreased due to the movement of the head position. Compared to the rectangular gap,
When moving the same distance, it was about 1/2. This phenomenon can be said to indicate that erroneous detection of adjacent track information is unlikely to occur.

【0060】この現象が起こる理由は、図(b)に示す
ように磁極15、18、17が再生対象トラック302
上に存在した場合、ずれたトラック301、303とは
両端に大きなアジマス角が生じるためと考えられる。
The reason why this phenomenon occurs is that, as shown in FIG.
It is considered that the large azimuth angle is generated at both ends of the tracks 301 and 303 which are shifted when the track is located on the upper side.

【0061】その反面、出力の減少は、磁気ヘッド位置
がトッラク幅の1/2程度ずれても、オントラック状態
に比べ1/4程度の振幅が得られた。このことは(c)
に示すように記録パターン64、65、66を1/2周
期程度ずらしても、全てのパターンからの信号を検出で
きることを示している。この効果から、曲率を有するギ
ャップを用いる場合、隣接トラック情報の誤検出を防い
だ状態で、従来法と同じ位置決め法を採用することがで
きる。
On the other hand, even when the magnetic head position was shifted by about 1/2 of the track width, the amplitude was reduced to about 1/4 as compared with the on-track state. This is (c)
As shown in FIG. 7, even if the recording patterns 64, 65, and 66 are shifted by about 1/2 cycle, signals from all the patterns can be detected. From this effect, when a gap having a curvature is used, the same positioning method as the conventional method can be employed in a state where erroneous detection of adjacent track information is prevented.

【0062】上記と同様の効果は、図(e)に示す新た
な曲率を有するギャップ形状にも認められた。このキャ
ップ形状は、ギャップ幅が最も狭くなる部分でトラック
幅が規定される。このため、素子作製時におけるトラッ
ク幅方向のプロセス裕度が広がる効果があった。
The same effect as described above was also observed in the gap shape having a new curvature shown in FIG. In this cap shape, the track width is defined at a portion where the gap width becomes the narrowest. For this reason, there is an effect that the process latitude in the track width direction at the time of element fabrication is increased.

【0063】このような摺動面から見たギャップ形状に
曲率を設けた例は、従来になく本発明が初めてのもので
ある。
The present invention is the first such example in which the curvature is provided in the gap shape as viewed from the sliding surface, which has not existed before.

【0064】(実施例3)本発明を実施した第3の実施
例を以下に述べる。この例は図9に示すように平面型磁
気ヘッド77の一部にジンバル機能74−1(ピッチン
グ方向、支点95)、73−1(ローリング方向)を設
けた点に新規性がある。
(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below. This example is novel in that a gimbal function 74-1 (pitching direction, fulcrum 95) and 73-1 (rolling direction) are provided in a part of the flat magnetic head 77 as shown in FIG.

【0065】既に述べたように、平面型磁気ヘッドをS
i基板上に形成した場合、Si基板を裏面からエッチン
グすることで磁気ヘッド部を取り出す。この時に磁気ヘ
ッド部を選択的に残す手段として、予めSi基板上を酸
化しておき、この酸化珪素膜をマスク材とし、Siのエ
ッチング後に摺動面の酸化珪素膜を除去する手法を用い
ることができる。
As described above, the flat type magnetic head is
When formed on an i-substrate, the magnetic head portion is taken out by etching the back surface of the Si substrate. At this time, as a means for selectively leaving the magnetic head portion, a method of oxidizing the Si substrate in advance, using this silicon oxide film as a mask material, and removing the silicon oxide film on the sliding surface after etching of Si is used. Can be.

【0066】このSiのエッチング時に別途、ジンバル
部分をパターニングしマスクしておけばジンバル部分の
繊細なパターンをSiやSiO等で同時に形成すること
ができる。本実施例では同図に示すように磁気ヘッド摺
動面を記録媒体面に当てるジンバル機能部材を磁気ヘッ
ドとの同一構造物として形成した。一般に機械的な機能
は、Si基板のラフな加工で作ることが出来るが、この
加工には、選択性の少ない強いエッチング液(KOH
等)が使われる。このため、素子部の乗る同一表面を加
工することは出来なかった。しかし、磁気ヘッド部を選
択的に残す手段として、予めSi基板上を酸化しておく
き、この酸化珪素膜をマスク材とする方法によれば、素
子部を形成した後、表面を耐エッチング性の高い樹脂膜
で単に覆うだけで目的とする加工が出来る。本実施例で
は、上記ジンバル付き平面磁気ヘッドをステンレス製の
サスペンション76に接着し、装置に組み込んだ。
If the gimbal portion is separately patterned and masked during the etching of Si, a delicate pattern of the gimbal portion can be formed simultaneously with Si, SiO or the like. In the present embodiment, as shown in the figure, the gimbal function member for contacting the sliding surface of the magnetic head to the surface of the recording medium was formed as the same structure as the magnetic head. In general, mechanical functions can be created by rough processing of a Si substrate, but this processing requires a strong etching solution (KOH
Etc.) are used. For this reason, it was not possible to process the same surface on which the element portion was mounted. However, according to the method of selectively oxidizing the surface of the Si substrate as a means for selectively leaving the magnetic head portion and using this silicon oxide film as a mask material, after forming the element portion, the surface is etched resistant. Processing can be performed simply by covering with a high-resin resin film. In the present embodiment, the flat magnetic head with a gimbal was bonded to a suspension 76 made of stainless steel and assembled into the apparatus.

【0067】また、同様のプロセスを適用することによ
り、上記平面型磁気ヘッドとアーム部材並びに配線部材
を一体形として作り出すことができる。この方法を用い
ることにより、組立てコストを大幅に減少させることが
でき、単なる平面磁気ヘッドに比べ、さらに安価な磁気
ディスク装置を実現できた。
By applying the same process, the flat magnetic head, the arm member, and the wiring member can be integrally formed. By using this method, the assembling cost can be significantly reduced, and a magnetic disk device which is more inexpensive than a plain magnetic head can be realized.

【0068】また、本発明で実現した平面磁気ヘッドに
より、磁気ディスク装置の高さ方向に空間が生じ、かつ
磁気ヘッド部材が軽量となったため、ロータリアクチュ
エータのトルクを下げることができた。これにより、小
型軽量、かつ低消費電力の磁気ディスク装置を実現する
ことができた。さらに装置を小型化するためには周辺回
路等のスペースも削る必要がある。そこで本実施例で
は、平面型磁気ヘッドを主構成要素とする部材、例えば
図7の2上に半導体回路を接着し、必要な電気的な接続
を施した。この処置は配線長を短くする効果もあり、装
置を高速で駆動(高周波駆動)させる上でも好適であっ
た。
Further, the flat magnetic head realized by the present invention creates a space in the height direction of the magnetic disk drive and reduces the weight of the magnetic head member, so that the torque of the rotary actuator can be reduced. As a result, a compact, lightweight, and low power consumption magnetic disk drive can be realized. In order to further reduce the size of the device, it is necessary to reduce the space for peripheral circuits and the like. Therefore, in this embodiment, a semiconductor circuit is adhered to a member having a flat magnetic head as a main component, for example, 2 in FIG. 7, and necessary electrical connections are made. This measure also has the effect of shortening the wiring length, and is suitable for driving the device at high speed (high-frequency driving).

【0069】(実施例4)上記実施例では、書き込み磁
路と再生用磁路は兼用された部分が少なく、かつ空間的
に離れているため、記録時にコイルから発生する強磁界
が再生用磁路に流入する現象は少ない。しかしながら、
再生部における記録磁界の影響は皆無ではない。この問
題を根本的に解決するためには、記録部と再生部を磁気
的に分離すればよい。この対策を本発明に適用するため
には、記録用のギャップ(空隙)と再生用のギャップ
(空隙)の間に第3のギャップを空隙を設ければよい。
この様子を示す磁気ヘッド断面を図10に示す。同図か
ら明らかなように新たに設けた空隙45により書き込み
機能部と再生機能部が磁気的に分離されている。同構造
は、図6に示した工程(b)で記録用ギャップパターン
と再生用ギャップパターン41−1間に新たにギャップ
パターン45を設けた構造と一致する。この後、図6に
示したプロセスを施すことにより、最終的に(b)に示
す構造が形成されることは容易に類推できる。
(Embodiment 4) In the above embodiment, since the write magnetic path and the reproducing magnetic path have few shared portions and are spatially separated, the strong magnetic field generated from the coil during recording causes There are few phenomena flowing into the road. However,
The influence of the recording magnetic field in the reproducing section is not negligible. In order to fundamentally solve this problem, the recording unit and the reproducing unit may be magnetically separated. In order to apply this measure to the present invention, a third gap may be provided between the recording gap (gap) and the reproduction gap (gap).
FIG. 10 shows a cross section of the magnetic head showing this state. As is apparent from the figure, the writing function unit and the reproduction function unit are magnetically separated by the newly provided gap 45. This structure matches the structure in which a new gap pattern 45 is provided between the recording gap pattern and the reproduction gap pattern 41-1 in the step (b) shown in FIG. Thereafter, by performing the process shown in FIG. 6, it can be easily inferred that the structure shown in FIG.

【0070】また、再生部への記録磁界の流入磁界を防
ぐ方法として、図11に示す記録用コイル16と電気的
に接続された導体47からの磁界を導入する手段を設け
る方法も有効であった。この場合、上記導体47からの
磁界403方向が記録磁界400の再生用磁気回路への
流入磁界401成分に対し逆向きとすることで記録磁界
の流入を防止した。この流入磁界を防止するために発生
させる磁界が強すぎる場合、磁気抵抗効果膜に悪影響を
及ぼすことは言うまでもない。この調整は、導体の本数
と導体47の幅にて調整した。
As a method of preventing a recording magnetic field from flowing into the reproducing section, a method of providing a means for introducing a magnetic field from a conductor 47 electrically connected to the recording coil 16 shown in FIG. 11 is also effective. Was. In this case, the direction of the magnetic field 403 from the conductor 47 is opposite to the component of the magnetic field 401 flowing into the reproducing magnetic circuit of the recording magnetic field 400, thereby preventing the recording magnetic field from flowing. If the magnetic field generated to prevent this inflow magnetic field is too strong, it goes without saying that the magnetic resistance effect film is adversely affected. This adjustment was made based on the number of conductors and the width of the conductor 47.

【0071】また、図11に示した導体47に書き込み
電流に対し1/10以下の微弱かつ、記録周波数以上の
高周波電流を流した。これにより、再生用磁路内に生じ
たバルクハウゼンノイズと呼ばれる磁壁移動に絡む問題
を解決した。この効果は、磁壁が有する静的な摩擦力の
存在を、微弱磁界を常に印加することで排除し、磁壁移
動現象の非線形性を改善するすることにより実現する。
Further, a high-frequency current slightly weaker than 1/10 of the writing current and higher than the recording frequency was applied to the conductor 47 shown in FIG. This solves the problem related to domain wall movement called Barkhausen noise generated in the reproducing magnetic path. This effect is realized by eliminating the existence of the static frictional force of the domain wall by constantly applying a weak magnetic field and improving the nonlinearity of the domain wall movement phenomenon.

【0072】以上本発明である新規平面型磁気ヘッド構
造により、磁気ヘッド記録媒体間の接近性能を改善させ
ると共に、高密度磁気情報の検出に好適な再生機能部を
安価に実現できた。これにより、極めて製品競争力の高
い超高密度磁気ディスク装置を実現できた。
With the novel planar magnetic head structure according to the present invention, the approach performance between the magnetic recording media can be improved, and the reproducing function suitable for detecting high-density magnetic information can be realized at low cost. As a result, an extremely high-density magnetic disk drive with extremely high product competitiveness was realized.

【0073】(実施例5)次に、第12図に沿って第5
の実施例を述べる。
(Embodiment 5) Next, FIG.
Will be described.

【0074】図12は、本発明である平面型磁気ヘッド
の断面構造を模式的に示すものである。図の(a)、
(b)、(c)は、磁気抵抗効果膜に代表される磁気情
報を電気信号に変換する機能性薄膜32の設置位置を変
えた例を示している。(a)は、下層磁路42に空隙を
設け、同空隙を橋渡しする位置に機能性薄膜32を設置
した。下層磁路42と機能性薄膜32との磁気的接合
は、抵抗が少ないほど好ましい。この理由から、機能性
薄膜32と下層磁路42との電気的な絶縁が必要となる
場合においては、絶縁層の厚みを100nm以下に設定
した。ちなみに、機能性薄膜に流す電流方向と磁気情報
の伝達方向を一致させる場合、下層磁路は電極と兼用で
きる。この場合、電気的な絶縁が不要となることは容易
に理解される。
FIG. 12 schematically shows a cross-sectional structure of a flat type magnetic head according to the present invention. (A) of the figure,
(B) and (c) show examples in which the installation position of the functional thin film 32 for converting magnetic information represented by a magnetoresistive film into an electric signal is changed. In (a), a gap is provided in the lower magnetic path 42, and the functional thin film 32 is provided at a position bridging the gap. The magnetic junction between the lower magnetic path 42 and the functional thin film 32 is preferably as low as possible. For this reason, when electrical insulation between the functional thin film 32 and the lower magnetic path 42 is required, the thickness of the insulating layer is set to 100 nm or less. By the way, when the direction of the current flowing through the functional thin film is made to coincide with the direction of transmitting the magnetic information, the lower magnetic path can also be used as an electrode. In this case, it is easily understood that electrical insulation is not required.

【0075】この例において機能性薄膜32の設置位置
以外の構造は、図6(f)に示したものと一致してい
る。したがって、図6に示す素子作製工程において、下
層磁路42に空隙を新たに設け、しかる後、機能性薄膜
32を形成することにより(a)に示す構造が実現でき
ることは容易に類推される。この構造の利点は、平坦な
下層磁路上に機能性薄膜を設置できるため、機能性膜が
比較的平坦に形成できることがあげられる。この効果か
ら、機能性薄膜の誤動作の起点が入りにくく、安定に動
作する。
In this example, the structure other than the installation position of the functional thin film 32 is the same as that shown in FIG. Therefore, it is easily presumed that the structure shown in FIG. 6A can be realized by newly providing a gap in the lower magnetic path 42 and then forming the functional thin film 32 in the element manufacturing process shown in FIG. An advantage of this structure is that the functional thin film can be formed on a flat lower magnetic path, so that the functional film can be formed relatively flat. Due to this effect, the starting point of the malfunction of the functional thin film hardly enters, and the functional thin film operates stably.

【0076】(b)の構造は、下層磁路42と上部磁路
31の接続面に機能性薄膜32を設けている。この構造
は、磁路に機能性薄膜用の空隙を設ける必要がない。こ
の理由から、工程が簡単で、製品歩留まりを向上でき
る。しかし、再生機能部の磁路抵抗が下がるため、書き
込み磁界が再生機能部に流入しやすい欠点がある。この
問題は実施例4で述べた方式を用いることにより対処で
きた。
In the structure (b), the functional thin film 32 is provided on the connection surface between the lower magnetic path 42 and the upper magnetic path 31. With this structure, it is not necessary to provide a gap for the functional thin film in the magnetic path. For this reason, the process is simple and the product yield can be improved. However, there is a disadvantage that the write magnetic field easily flows into the reproduction function unit because the magnetic path resistance of the reproduction function unit decreases. This problem could be dealt with by using the method described in the fourth embodiment.

【0077】(c)は、下層磁路42と上部磁路31に
よって包含された中に機能性薄膜32を設けた構造を示
している。すなわち、下層磁路42と上部磁路31を磁
気情報の伝達路とせず、いわゆるシールド用磁極として
用いる。最も重要となる再生用ギャップが存在する領域
Bを図面右下に拡大して示す。下層磁路42の上には新
たに絶縁層43−2が積層されている。この絶縁層43
−2の厚みが再生用ギャップ114−2長を決定する。
この上に媒体からの磁気情報を伝達するヨーク32−2
を設けた。ヨーク用としては、軟磁気特性を示すNi−
Fe合金膜を用いた。膜厚は100nmとした。このヨ
ーク32−2の端部に機能性薄膜32を設けた。ヨーク
を用いて磁気情報を伝達する理由は、図に示すような下
層磁路42の断面に機能性薄膜32を設けることが困難
であったことによる。この問題を解決すればヨーク32
−2の位置に機能性薄膜32を設けられることは言うま
でもない。この上に再度、絶縁層43を積層した後、上
部磁路31を形成した。
FIG. 9C shows a structure in which the functional thin film 32 is provided inside the lower magnetic path 42 and the upper magnetic path 31. That is, the lower magnetic path 42 and the upper magnetic path 31 are not used as magnetic information transmission paths, but are used as so-called shield magnetic poles. The region B where the most important reproduction gap exists is shown enlarged in the lower right of the drawing. An insulating layer 43-2 is newly laminated on the lower magnetic path 42. This insulating layer 43
The thickness of −2 determines the length of the reproducing gap 114-2.
A yoke 32-2 for transmitting magnetic information from a medium is placed thereon.
Was provided. For yoke, Ni-
An Fe alloy film was used. The film thickness was 100 nm. The functional thin film 32 was provided at the end of the yoke 32-2. The reason for transmitting magnetic information using the yoke is that it is difficult to provide the functional thin film 32 on the cross section of the lower magnetic path 42 as shown in the figure. If this problem is solved, the yoke 32
Needless to say, the functional thin film 32 can be provided at the position of -2. After the insulating layer 43 was laminated thereon again, the upper magnetic path 31 was formed.

【0078】上記構造は、下部磁路42のパターン形成
後、機能性薄膜まで順次構造を形成し、その後、記録用
磁気回路ギャップ117を形成する。その後の工程は図
6に示したものと同じである。この構造の特徴は、図4
に示した録再分離型磁気ヘッドと同様、シールド磁極の
中に機能性薄膜が存在するため、再生信号の分解能が高
くなる。なおこの機能を実現する上で2つの再生用ギャ
ップ114−1と114−2の存在が必要である。これ
らのギャップは下層磁路42と上部磁路31によって形
成される広い空隙内存在し、独立に扱うことはできな
い。この意味から、2つの再生用ギャップを対にして単
一の再生用ギャップとして扱う。従って、(c)に示す
構造も本発明で請求する再生用ギャップと記録用ギャッ
プの2つを有する磁気ヘッドに含まれる。また、同磁気
ヘッドを用いた装置に関しても本発明に含まれる。
In the above structure, after the pattern of the lower magnetic path 42 is formed, the structure is sequentially formed up to the functional thin film, and thereafter, the magnetic circuit gap 117 for recording is formed. Subsequent steps are the same as those shown in FIG. The feature of this structure is shown in FIG.
As in the case of the recording / reproducing type magnetic head shown in (1), since the functional thin film exists in the shield magnetic pole, the resolution of the reproduced signal is increased. In order to realize this function, the existence of two reproduction gaps 114-1 and 114-2 is required. These gaps exist within a wide gap formed by the lower magnetic path 42 and the upper magnetic path 31 and cannot be handled independently. In this sense, the two reproduction gaps are paired and treated as a single reproduction gap. Therefore, the structure shown in (c) is also included in the magnetic head having two of the reproducing gap and the recording gap claimed in the present invention. The present invention also includes a device using the magnetic head.

【0079】機能性薄膜部材32には、磁気抵抗効果、
巨大磁気抵抗効果ないしは、ホール効果を用いた機能性
薄膜を用いることができることは言うまでもない。
The functional thin film member 32 has a magnetoresistance effect,
It goes without saying that a functional thin film using the giant magnetoresistance effect or the Hall effect can be used.

【0080】磁気抵抗効果を利用する例としては、磁気
抵抗膜に厚さ20nmのNiFeを用いた。また、この
膜を単磁区化するためにCoPt合金膜パターンを隣接
して設けた。さらに、磁気抵抗効果膜の磁化を所定の方
向に向けるため、磁気抵抗効果膜の上にTaを挟んでN
iFe−ZrO2薄膜を積層した。このNiFe−Zr
2薄膜に電流を流すことで磁化方向をそろえる目的を
達成させた。
As an example utilizing the magnetoresistive effect, NiFe having a thickness of 20 nm was used for the magnetoresistive film. Further, a CoPt alloy film pattern was provided adjacent to the film to make the film into a single magnetic domain. Furthermore, in order to direct the magnetization of the magnetoresistive effect film in a predetermined direction, N
NiFe-ZrO 2 thin film was laminated. This NiFe-Zr
By flowing a current through the O 2 thin film, the purpose of aligning the magnetization directions was achieved.

【0081】巨大磁気抵抗効果は、磁化の固定層と外部
磁界により磁化が回転するソフト層との界面における抵
抗変化を利用する。本実施例では、固定層の構造として
NiO/NiFe/Coを用いた。フリー層の構造とし
ては、Co/NiFeを用いた。また、界面にはCuを
積層した。また、フリー層磁区を単磁区化するために
は、CoPt膜パターンを隣接して設けた。
The giant magnetoresistance effect utilizes a resistance change at an interface between a fixed layer of magnetization and a soft layer whose magnetization is rotated by an external magnetic field. In this embodiment, NiO / NiFe / Co is used as the structure of the fixed layer. As the structure of the free layer, Co / NiFe was used. Cu was laminated on the interface. In order to make the free layer magnetic domains into single magnetic domains, CoPt film patterns were provided adjacent to each other.

【0082】これら、機能性薄膜の例は、ほんの一例で
あり、今後も改良が加えられていくことは言うまでもな
い。本発明は、新たな磁気ヘッド構造を開示するもので
あり、機能性薄膜については設置位置のみを言及してい
る。従って、今後、改良された機能性薄膜を本発明に適
用する上で何らの制限も加えていない。よって、他の機
能性薄膜を利用した場合においても、本発明で請求する
範囲に入るものである。
These examples of the functional thin film are only examples, and it goes without saying that improvements will be made in the future. The present invention discloses a new magnetic head structure, and refers only to the installation position of the functional thin film. Therefore, no limitation is imposed on applying the improved functional thin film to the present invention in the future. Therefore, even when another functional thin film is used, it falls within the scope claimed in the present invention.

【0083】上記のように本発明の外見上の特徴は、摺
動面に記録ギャップと再生ギャップが存在する点にあ
る。また、再生用磁気回路と記録(書き込み)用磁気回
路が並列に設置されていることを特徴とする。
As described above, an apparent feature of the present invention is that a recording gap and a reproducing gap exist on the sliding surface. Further, a magnetic circuit for reproduction and a magnetic circuit for recording (writing) are installed in parallel.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明によれば、従来技術で問題となっ
た、記録媒体と磁気ヘッドとの接近状態を改善する磁気
ヘッドを得ることができる。また、同磁気ヘッドは、半
導体素子作製と同様の工程で作製できるため、磁気ヘッ
ド作製コストを約1/10に抑えることができた。これ
らの効果から、記憶密度10Gb/in2以上の超高密
度記録装置が可能になった。
According to the present invention, it is possible to obtain a magnetic head which improves the approach between the recording medium and the magnetic head, which has been a problem in the prior art. Further, since the magnetic head can be manufactured in the same process as that for manufacturing a semiconductor element, the manufacturing cost of the magnetic head can be reduced to about 1/10. From these effects, an ultra-high-density recording device having a storage density of 10 Gb / in 2 or more has become possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す磁気ヘッドの概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a magnetic head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の磁気ヘッドを用いた本発明の磁気記録
装置の概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a magnetic recording apparatus of the present invention using the magnetic head of the present invention.

【図3】プレーナ型磁気ヘッドの従来の概念図である。FIG. 3 is a conventional conceptual diagram of a planar magnetic head.

【図4】従来の磁気ヘッドの主要機能部を表わす概念図
である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a main function part of a conventional magnetic head.

【図5】従来の磁気ヘッドとサスペンションの概念図で
ある。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a conventional magnetic head and suspension.

【図6】本発明の磁気ヘッド作製工程の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of a magnetic head manufacturing process of the present invention.

【図7】本発明の磁気ヘッドとサスペンションを示す概
念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a magnetic head and a suspension according to the present invention.

【図8】曲率を有する磁気ギャップの記録再生特性(オ
フトラック特性)を示す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing recording / reproducing characteristics (off-track characteristics) of a magnetic gap having a curvature.

【図9】本発明の磁気ヘッドを示すジンバル付き平面磁
気ヘッドの一実施例を示す概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an embodiment of a flat magnetic head with a gimbal showing the magnetic head of the present invention.

【図10】本発明の磁気ヘッドを示す記録、再生部を磁
気的に分離した磁気ヘッドの一実施例を示す概念図であ
る。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an embodiment of the magnetic head of the present invention in which the recording and reproducing sections are magnetically separated from each other.

【図11】本発明の磁気ヘッドを示す再生部への記録磁
界の流入を防止する磁気ヘッドの概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a magnetic head for preventing a recording magnetic field from flowing into a reproducing unit, showing the magnetic head of the present invention.

【図12】本発明の磁気ヘッドを示す平面型磁気ヘッド
の一実施例を示す概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing one embodiment of a flat type magnetic head showing the magnetic head of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…記録媒体、2…磁気ヘッド、3…ロータリアクチュ
エータ、4…アーム、7…サスペンション、21…書き
込み部、23…磁気抵抗効果検出部、29…導体、28
…下部磁極(シールド層)、27…上部磁極、25…シ
ールド層、24…下地層、30…基板(浮上型磁気ヘッ
ド本体)、32…機能性薄膜、31…上部磁極、42…
下部磁極、18…導体、41−1…ギャップパターン、
16…コイル、15、18、17…磁極、114、11
7、61、62…磁気回路ギャップ、19…電極パッ
ド、14、11…摺動用パッド、72…サスペンショ
ン、63…磁区、64、65、66…位置信号用パター
ン、47…導体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording medium, 2 ... Magnetic head, 3 ... Rotary actuator, 4 ... Arm, 7 ... Suspension, 21 ... Writing part, 23 ... Magnetoresistance effect detection part, 29 ... Conductor, 28
... lower magnetic pole (shield layer), 27 ... upper magnetic pole, 25 ... shield layer, 24 ... underlayer, 30 ... substrate (floating magnetic head main body), 32 ... functional thin film, 31 ... upper magnetic pole, 42 ...
Lower magnetic pole, 18 ... conductor, 41-1 ... gap pattern,
16 ... coil, 15, 18, 17 ... magnetic pole, 114, 11
7, 61, 62: magnetic circuit gap, 19: electrode pad, 14, 11: sliding pad, 72: suspension, 63: magnetic domain, 64, 65, 66: position signal pattern, 47: conductor.

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気情報の入出力を実行する磁気ヘッドの
形態が、摺動面と記録磁界発生用のコイル部材が設けら
れている面とがほぼ平行であり、かつ、記録用磁気回路
のギャップに対し摺動方向に対し前方ないしは後方にず
れた位置に再生用磁気回路のギャップが設けられている
ことを特徴とする磁気ヘッド。
An embodiment of a magnetic head for performing input / output of magnetic information is such that a sliding surface is substantially parallel to a surface on which a coil member for generating a recording magnetic field is provided, and a magnetic circuit for recording is provided. A magnetic head, wherein a gap of a reproducing magnetic circuit is provided at a position shifted forward or backward with respect to a sliding direction with respect to the gap.
【請求項2】上記再生用磁気回路と記録用磁気回路が並
列に設置されていることを特徴とする請求項1記載の磁
気ヘッド。
2. The magnetic head according to claim 1, wherein the reproducing magnetic circuit and the recording magnetic circuit are installed in parallel.
【請求項3】複数の磁気回路のギャップを有し、上記再
生用磁気回路と記録用磁気回路の一部が共有されている
ことを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
3. The magnetic head according to claim 1, wherein a gap between a plurality of magnetic circuits is provided, and a part of the magnetic circuit for reproduction and a part of the magnetic circuit for recording are shared.
【請求項4】上記再生用磁気回路と記録用磁気回路とが
磁気的に分離されていることを特徴とする請求項1記載
の磁気ヘッド。
4. The magnetic head according to claim 1, wherein the reproducing magnetic circuit and the recording magnetic circuit are magnetically separated.
【請求項5】上記磁気回路のギャップを摺動面に対し垂
直方向に見たとき、ギャップ寸法が拡大する方向にある
ことを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
5. The magnetic head according to claim 1, wherein when the gap of the magnetic circuit is viewed in a direction perpendicular to the sliding surface, the gap dimension is in a direction to increase.
【請求項6】上記ギャップの形状に関し、摺動面側から
の形状に曲率を設け、該空隙からの漏洩磁界によって記
憶媒体に磁気情報を記録すると共に隣接する第2の再生
用磁気回路に同じ曲率を有するギャップを設けることで
磁気情報を再生用磁気回路に導入し再生することを特徴
とする請求項1記載の磁気ヘッド。
6. A shape of the gap is provided with a curvature in a shape from a sliding surface side, magnetic information is recorded on a storage medium by a leakage magnetic field from the gap, and the same as an adjacent second reproducing magnetic circuit. 2. The magnetic head according to claim 1, wherein a magnetic information is introduced into a reproducing magnetic circuit and reproduced by providing a gap having a curvature.
【請求項7】上記記録用磁気回路部材と再生用磁気回路
部材に関し、記録媒体に最接近する部材と他の磁路部材
とで材料組成が異なることを特徴とする請求項1記載の
磁気ヘッド。
7. The magnetic head according to claim 1, wherein the recording magnetic circuit member and the reproducing magnetic circuit member have different material compositions between a member closest to a recording medium and another magnetic path member. .
【請求項8】上記磁気ヘッドに摺動用パッドを有し、流
入端側パッドの先端にテーパが設けられ、かつ流出端側
パッドの先端が先鋭化されていることを特徴とする請求
項1記載の磁気ヘッド。
8. The magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic head has a sliding pad, a leading end of the inflow end side pad is provided with a taper, and a leading end of the outflow end side pad is sharpened. Magnetic head.
【請求項9】上記磁気ヘッドの一部にジンバル機能を有
することを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
9. The magnetic head according to claim 1, wherein a part of the magnetic head has a gimbal function.
【請求項10】上記磁気ヘッドがアーム部材、ジンバル
部材、配線部材と一体形であることを特徴とする請求項
1記載の磁気ヘッド。
10. The magnetic head according to claim 1, wherein said magnetic head is integral with an arm member, a gimbal member, and a wiring member.
【請求項11】ロータリアクチュエータにより移動され
る上記磁気ヘッドを主構成要素とする部材上に半導体回
路が設置されていることを特徴とする請求項1記載の磁
気ヘッド。
11. A magnetic head according to claim 1, wherein a semiconductor circuit is mounted on a member mainly composed of said magnetic head moved by a rotary actuator.
【請求項12】上記再生用磁気回路に、記録用コイルと
電気的に接続された導体からの磁界を導入する手段を設
けたことを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッド。
12. A magnetic head according to claim 1, wherein said reproducing magnetic circuit is provided with means for introducing a magnetic field from a conductor electrically connected to said recording coil.
【請求項13】上記導体からの磁界方向が記録磁界の再
生用磁気回路への流入磁界方向に対し逆向きであり、流
入磁界を低減する機能を少なくとも有することを特徴と
する請求項1記載の磁気ヘッド。
13. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the direction of the magnetic field from said conductor is opposite to the direction of the magnetic field flowing into the reproducing magnetic circuit of the recording magnetic field, and has at least a function of reducing the flowing magnetic field. Magnetic head.
【請求項14】情報再生時に上記導体に書き込み電流に
対し1/10以下の微弱かつ、記録周波数以上の高周波
電流を流す機能を少なくとも有することを特徴とする請
求項1記載の磁気ヘッド。
14. The magnetic head according to claim 1, wherein at the time of reproducing information, the magnetic head has at least a function of flowing a high-frequency current of 1/10 or less of the write current and a high frequency of the recording frequency or more to the conductor.
【請求項15】記憶媒体に磁気情報を記録する第1の磁
気的な空隙と磁気情報を導入する第2の磁気的な空隙の
間に第3の空隙を設け、該空隙により書き込み機能部と
再生機能部を磁気的ないしは電気的に分離したことを特
徴とする磁気ヘッド。
15. A third gap is provided between a first magnetic gap for recording magnetic information on a storage medium and a second magnetic gap for introducing magnetic information. A magnetic head, wherein a reproducing function unit is magnetically or electrically separated.
【請求項16】上記磁気ヘッドに摺動用パッドを有し、
流入端側パッドの先端にテーパが設けられ、かつ流出端
側パッドの先端が先鋭化されていることを特徴とする請
求項15記載の磁気ヘッド。
16. The magnetic head has a sliding pad,
16. The magnetic head according to claim 15, wherein a taper is provided at a tip of the inflow end side pad, and a tip of the outflow end side pad is sharpened.
【請求項17】上記磁気ヘッドの一部にジンバル機能を
有することを特徴とする請求項15記載の磁気ヘッド。
17. The magnetic head according to claim 15, wherein a part of said magnetic head has a gimbal function.
【請求項18】上記磁気ヘッドがアーム部材、ジンバル
部材、配線部材と一体形であることを特徴とする請求項
15記載の磁気ヘッド。
18. The magnetic head according to claim 15, wherein said magnetic head is integral with an arm member, a gimbal member, and a wiring member.
【請求項19】ロータリアクチュエータにより移動され
る上記磁気ヘッドを主構成要素とする部材上に半導体回
路が設置されていることを特徴とする請求項15記載の
磁気ヘッド。
19. The magnetic head according to claim 15, wherein a semiconductor circuit is provided on a member having the magnetic head moved by a rotary actuator as a main component.
【請求項20】磁気情報の入出力を実行する磁気ヘッド
の形態が、摺動面と記録磁界発生用のコイル部材が設け
られている面とがほぼ平行であり、かつ、記録用磁気回
路のギャップに対し摺動方向に対し前方ないしは後方に
ずれた位置に再生用磁気回路のギャップが設けられてい
る磁気ヘッドを用い、磁気ヘッドのスライダ−部と記録
媒体との距離を5nm以下とした磁気記録装置。
20. A form of a magnetic head for performing input / output of magnetic information is such that a sliding surface is substantially parallel to a surface on which a coil member for generating a recording magnetic field is provided, and a magnetic circuit for recording is provided. A magnetic head in which a gap of a reproducing magnetic circuit is provided at a position shifted forward or backward with respect to a sliding direction with respect to the gap, and a distance between a slider portion of the magnetic head and a recording medium is set to 5 nm or less. Recording device.
【請求項21】上記再生用磁気回路と記録用磁気回路が
並列に設置されていることを特徴とする請求項20記載
の磁気記録装置。
21. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein said reproducing magnetic circuit and said recording magnetic circuit are installed in parallel.
【請求項22】複数の磁気回路のギャップを有し、上記
再生用磁気回路と記録用磁気回路の一部が共有されてい
ることを特徴とする請求項20記載の磁気記録装置。
22. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein a gap between a plurality of magnetic circuits is provided, and a part of the reproducing magnetic circuit and a part of the recording magnetic circuit are shared.
【請求項23】上記再生用磁気回路と記録用磁気回路と
が磁気的に分離されていることを特徴とする請求項20
記載の磁気記録装置。
23. The magnetic circuit for reproduction and the magnetic circuit for recording are magnetically separated from each other.
The magnetic recording device according to the above.
【請求項24】上記磁気回路のギャップを摺動面に対し
垂直方向に見たとき、ギャップ寸法が拡大する方向にあ
ることを特徴とする請求項20記載の磁気記録装置。
24. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein when the gap of the magnetic circuit is viewed in a direction perpendicular to the sliding surface, the gap dimension is in a direction to increase.
【請求項25】上記ギャップの形状に関し、摺動面側か
らの形状に曲率を設け、該空隙からの漏洩磁界によって
記憶媒体に磁気情報を記録すると共に隣接する第2の再
生用磁気回路に同じ曲率を有するギャップを設けること
で磁気情報を再生用磁気回路に導入し再生することを特
徴とする請求項20記載の磁気記録装置。
25. A shape of the gap is provided with a curvature in a shape from a sliding surface side, magnetic information is recorded on a storage medium by a leakage magnetic field from the gap, and the same as an adjacent second reproducing magnetic circuit. 21. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein magnetic information is introduced into a reproducing magnetic circuit and reproduced by providing a gap having a curvature.
【請求項26】上記記録用磁気回路部材と再生用磁気回
路部材に関し、記録媒体に最接近する部材と他の磁路部
材とで材料組成が異なることを特徴とする請求項20記
載の磁気記録装置。
26. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein the recording magnetic circuit member and the reproducing magnetic circuit member have different material compositions between a member closest to a recording medium and another magnetic path member. apparatus.
【請求項27】上記磁気ヘッドに摺動用パッドを有し、
流入端側パッドの先端にテーパが設けられ、かつ流出端
側パッドの先端が先鋭化されていることを特徴とする請
求項20記載の磁気記録装置。
27. The magnetic head has a sliding pad,
21. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein the leading end of the inflow end side pad is tapered, and the leading end of the outflow end side pad is sharpened.
【請求項28】上記磁気ヘッドの一部にジンバル機能を
有することを特徴とする請求項20記載の磁気記録装
置。
28. A magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein a part of said magnetic head has a gimbal function.
【請求項29】上記磁気ヘッドがアーム部材、ジンバル
部材、配線部材と一体形であることを特徴とする請求項
20記載の磁気記録装置。
29. A magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein said magnetic head is integral with an arm member, a gimbal member and a wiring member.
【請求項30】ロータリアクチュエータにより移動され
る上記磁気ヘッドを主構成要素とする部材上に半導体回
路が設置されていることを特徴とする請求項20記載の
磁気記録装置。
30. A magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein a semiconductor circuit is mounted on a member having said magnetic head moved by a rotary actuator as a main component.
【請求項31】上記再生用磁気回路に、記録用コイルと
電気的に接続された導体からの磁界を導入する手段を設
けたことを特徴とする請求項20記載の磁気記録装置。
31. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein said reproducing magnetic circuit is provided with means for introducing a magnetic field from a conductor electrically connected to the recording coil.
【請求項32】上記導体からの磁界方向が記録磁界の再
生用磁気回路への流入磁界方向に対し逆向きであり、流
入磁界を低減する機能を少なくとも有することを特徴と
する請求項20記載の磁気記録装置。
32. The apparatus according to claim 20, wherein the direction of the magnetic field from the conductor is opposite to the direction of the magnetic field flowing into the reproducing magnetic circuit of the recording magnetic field, and has at least a function of reducing the magnetic field flowing into the magnetic circuit. Magnetic recording device.
【請求項33】情報再生時に上記導体に書き込み電流に
対し1/10以下の微弱かつ、記録周波数以上の高周波
電流を流す機能を少なくとも有することを特徴とする請
求項20記載の磁気記録装置。
33. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein the magnetic recording apparatus has at least a function of flowing a high-frequency current of 1/10 or less of the write current and a high frequency of the recording frequency or more to the conductor during information reproduction.
【請求項34】記憶媒体に磁気情報を記録する第1の磁
気的な空隙と磁気情報を導入する第2の磁気的な空隙の
間に第3の空隙を設け、該空隙により書き込み機能部と
再生機能部を磁気的ないしは電気的に分離した磁気ヘッ
ドを用い、磁気ヘッドのスライダ−部と記録媒体との距
離を5nm以下とした磁気記録装置。
34. A third gap is provided between a first magnetic gap for recording magnetic information on a storage medium and a second magnetic gap for introducing magnetic information. A magnetic recording apparatus using a magnetic head in which a reproducing function section is magnetically or electrically separated, and in which a distance between a slider portion of the magnetic head and a recording medium is 5 nm or less.
【請求項35】上記磁気ヘッドに摺動用パッドを有し、
流入端側パッドの先端にテーパが設けられ、かつ流出端
側パッドの先端が先鋭化されていることを特徴とする請
求項34記載の磁気記録装置。
35. The magnetic head having a sliding pad,
35. The magnetic recording apparatus according to claim 34, wherein the leading end of the inflow end side pad is tapered, and the leading end of the outflow end side pad is sharpened.
【請求項36】上記磁気ヘッドの一部にジンバル機能を
有することを特徴とする請求項34記載の磁気記録装
置。
36. A magnetic recording apparatus according to claim 34, wherein a part of said magnetic head has a gimbal function.
【請求項37】上記磁気ヘッドがアーム部材、ジンバル
部材、配線部材と一体形であることを特徴とする請求項
34記載の磁気記録装置。
37. A magnetic recording apparatus according to claim 34, wherein said magnetic head is integral with an arm member, a gimbal member, and a wiring member.
【請求項38】ロータリアクチュエータにより移動され
る上記磁気ヘッドを主構成要素とする部材上に半導体回
路が設置されていることを特徴とする請求項34記載の
磁気記録装置。
38. The magnetic recording apparatus according to claim 34, wherein a semiconductor circuit is mounted on a member having said magnetic head moved by a rotary actuator as a main component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001230467A (en) * 1999-12-09 2001-08-24 Sanken Electric Co Ltd Current detector provided with hall element

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JP2001230467A (en) * 1999-12-09 2001-08-24 Sanken Electric Co Ltd Current detector provided with hall element

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