JPS5922216A - Magneto-resistance effect type magnetic head - Google Patents

Magneto-resistance effect type magnetic head

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JPS5922216A
JPS5922216A JP13113382A JP13113382A JPS5922216A JP S5922216 A JPS5922216 A JP S5922216A JP 13113382 A JP13113382 A JP 13113382A JP 13113382 A JP13113382 A JP 13113382A JP S5922216 A JPS5922216 A JP S5922216A
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Japan
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magnetic
magnetoresistive
magnetic head
signal
magnetic field
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JP13113382A
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Takeshi Sawada
武 沢田
Hiroshi Yoneda
弘 米田
Tetsuya Kaneko
哲也 金子
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Abstract

PURPOSE:To simplify a process and to improve yield by arranging magneto- resistance (MR) elements close to a part of magnetic yorks, generating magnetic coupling between the magnetic york and the MR element and changing the electric resistance of the MR element to obtain a reproduced signal. CONSTITUTION:The magnetic flux 38 of a magnetic signal and magnetic flux 36 projected from the MR element interact each other, and as the result, the anti-magnetic field of the MR element is changed and the magnetized direction 35 in the MR element is changed and read out as a signal. In the figure A, the MR element is formed only on one side of the yorks 18, 19, but the same effect appears at the formation of the MR elements on both sides. The same effect is also observed in case of forming the MR elements on both right and left end surfaces of the yorks 18, 19. Although a current course shown in the figure B is prepared for the MR element, it is also available to wind a wire around the MR element as the ordinary method and make faint current flow into the winding to form a bias magnetic field.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気抵抗効果型磁気−\ラドに係り、さらに詳
しくはその耐蝕性、耐摩耗性の向上を図った磁気抵抗効
果型磁気ヘッドに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetoresistive magnetic head, and more particularly to a magnetoresistive magnetic head with improved corrosion resistance and wear resistance.

高密度磁気記録の要望に応じて、磁気ヘッドに対しては
各種の改良がなされている。
In response to demands for high-density magnetic recording, various improvements have been made to magnetic heads.

その改良点の主なものは二種類あり、その一つは従来の
リング形磁気ヘッドと構造は同じで、そのギャップの形
成法、巻線位置、外形寸法等を工夫するものであり、他
の一つは磁気−・ラドとしてホール素子や磁気抵抗効果
素子などを用いて改良を閃]方法である。
There are two main types of improvements.One is that the structure is the same as the conventional ring-shaped magnetic head, but the gap formation method, winding position, external dimensions, etc. have been improved. One method is to improve the magnetic field by using a Hall element or a magnetoresistive element as a magnetoresistive element.

このような二つの方法の中で、強磁性体薄膜からなる磁
気抵抗効果型磁気ヘッドは、高密度磁気記録に適してお
り、製造もいわゆる薄膜堆積法によって行なえるため、
量産に適し、広く注目を集めている。
Of these two methods, magnetoresistive magnetic heads made of ferromagnetic thin films are suitable for high-density magnetic recording, and can be manufactured using the so-called thin film deposition method.
It is suitable for mass production and is attracting wide attention.

磁気抵抗効果素子は一定電流を与えておいた状態で外部
磁界が近づくとその電気抵抗が変化する性質を有し、こ
の電気抵抗の変化によって磁気信号を検出しようとする
ものである。
A magnetoresistive element has a property that its electrical resistance changes when an external magnetic field approaches while a constant current is applied thereto, and a magnetic signal is detected based on this change in electrical resistance.

従来のこの種の磁気抵抗効果素子(以下MR素子という
)を用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッド(以下MRヘッド
という)の一般的な構造を第1図に示す。
FIG. 1 shows a general structure of a magnetoresistive magnetic head (hereinafter referred to as MR head) using a conventional magnetoresistive element (hereinafter referred to as MR element) of this type.

第1図において符号1で示すものは基板で、白ものを用
いる。
In FIG. 1, the reference numeral 1 indicates a substrate, which is white.

この基板1の側面には導電層2,2が形成される。この
導電層2,2はM+ Cu、 Auなどの金属を1μm
8度の膜厚で成形したもので、MR素子に対して電流を
供給するための電極となる。
Conductive layers 2, 2 are formed on the side surfaces of this substrate 1. The conductive layers 2, 2 are made of M+ metal such as Cu or Au with a thickness of 1 μm.
It is molded with a film thickness of 8 degrees, and serves as an electrode for supplying current to the MR element.

一方、符号3で示すものはMR素子で、磁気記録媒体摺
動面6側に寄った側面に形成されている。
On the other hand, what is indicated by the reference numeral 3 is an MR element, which is formed on the side surface closer to the magnetic recording medium sliding surface 6 side.

このMRR子3はNi−FeあるいはCo−Ni合金の
0.05μm程度の強磁性合金薄膜が用いられる。信号
磁界が微弱である場合、たとえば磁界強度が100e以
下の場合には、検出素子材料としてはNi −Feが適
している。
This MRR element 3 is made of a ferromagnetic alloy thin film of Ni--Fe or Co--Ni alloy with a thickness of about 0.05 .mu.m. When the signal magnetic field is weak, for example when the magnetic field strength is 100e or less, Ni-Fe is suitable as the detection element material.

第1図に示す例の場合にはMRR子3の薄膜は導電層2
,2の下層に1で延びているが、これは製造工程の短縮
のため除去する工程を省いたため生じたもので、信号再
生に対する機能はない。
In the case of the example shown in FIG. 1, the thin film of the MRR element 3 is the conductive layer 2.
, 2, but this is caused by omitting the removal process to shorten the manufacturing process, and has no function for signal reproduction.

符号4で示すものは永久磁石で、後述するようにMR氷
壬子3対してバイアス磁界を与える磁界発生源として用
いられる。
The reference numeral 4 designates a permanent magnet, which is used as a magnetic field generation source for applying a bias magnetic field to the MR Hijiko 3, as will be described later.

また、符号5で示すものは保護板で、基板1の材料と同
一または透明なガラスなどが用いられることが多い。こ
の保護板5を基板1に導電層2及びMRR子3を形成し
た後、接着剤により貼り合わせ、磁気記録媒体摺動面6
,6を研磨する。この摺動面研磨はMRR子3のストラ
イブ幅Wを決定する上で、捷だスペーシングロスを減少
させる上で極めて重要な工程である。
Further, the reference numeral 5 indicates a protective plate, which is often made of the same material as the substrate 1 or transparent glass. After forming the conductive layer 2 and the MRR element 3 on the substrate 1, this protective plate 5 is bonded to the magnetic recording medium sliding surface 6 with an adhesive.
, 6. This sliding surface polishing is an extremely important step in determining the stripe width W of the MRR element 3 and in reducing spacing loss due to warping.

ところで、第1図に雄図として示す7は、第1図におけ
るそれぞれの部材の方向を明確にし、理解を助けるため
の座標系で、X軸方向はトラック幅方向でMRR子3を
流れる電流方向及び磁化容易軸方向と一致する。y軸方
向は磁気記録媒体の走行方向を示し、Z軸方向は磁気記
録媒体から出る信号磁界のうち、MRR子3の電気抵抗
の変化に寄与する磁界成分の方向を示している。
By the way, 7 shown as a male diagram in FIG. 1 is a coordinate system for clarifying the directions of each member in FIG. 1 and aiding understanding. The X-axis direction is the track width direction and the direction of the current flowing through the MRR element 3. and coincides with the easy axis direction of magnetization. The y-axis direction indicates the running direction of the magnetic recording medium, and the Z-axis direction indicates the direction of the magnetic field component that contributes to a change in the electrical resistance of the MRR element 3 in the signal magnetic field emitted from the magnetic recording medium.

ここで、信号磁界とMR素子へ電気抵抗変化について第
2図(5)とともに説明する。第2図(5)において、
第1図と同一部分、あるいは相当する部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。
Here, the signal magnetic field and the change in electrical resistance of the MR element will be explained with reference to FIG. 2 (5). In Figure 2 (5),
The same parts as in FIG. 1 or corresponding parts are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

第2図(5)において符号8で示すものは電源で、この
電源によって供給される電流の方向は、省号9で示す矢
印により表わされている。1だ、符号IOで示す矢印の
点線はMRR子3の磁化容易軸方向で、第2図(A)に
雄図として示すX軸方向に一致する。
In FIG. 2(5), the reference numeral 8 indicates a power source, and the direction of the current supplied by this power source is indicated by the arrow 9. 1, the dotted line indicated by the arrow IO is the easy axis direction of magnetization of the MRR element 3, which coincides with the X-axis direction shown as a male diagram in FIG. 2(A).

符号11で示すものは磁気記録媒体からもれ出る信号磁
界方向で、Z軸方向と平行にMRR子3に対して印加さ
れる。この信号磁界が印加されたときのMRR子3の磁
化方向Mが図に矢印12で示すように、X軸方向に対し
てθの傾斜をもったとすると、MRR子3の抵抗値Rは
MRR子3の最小抵抗をR6、抵抗変化幅をΔRとする
と、次の(1)式で表わされる。
Reference numeral 11 indicates the direction of a signal magnetic field leaking from the magnetic recording medium, and is applied to the MRR element 3 in parallel to the Z-axis direction. Assuming that the magnetization direction M of the MRR element 3 when this signal magnetic field is applied has an inclination of θ with respect to the X-axis direction, as shown by the arrow 12 in the figure, the resistance value R of the MRR element 3 is Assuming that the minimum resistance of No. 3 is R6 and the resistance change width is ΔR, it is expressed by the following equation (1).

R=R6+ΔRcos2θ  ・凸曲・・・・・(+)
上述した(1)式をグラフ化すると、第2図(B)に符
号13で示す曲線となる。
R=R6+ΔRcos2θ ・Convex curve...(+)
When the above-mentioned equation (1) is graphed, it becomes a curve indicated by reference numeral 13 in FIG. 2(B).

一方、MRR子3の異方性磁界HK、MR素子が第2図
(A)に示す磁化Mを持っていることによる反磁界なH
d (この方向は第2図(ト)において符号14で示さ
れているつとすると、磁化Mの方向θは次の(2)式で
表わされる。
On the other hand, the anisotropic magnetic field HK of the MRR element 3 and the demagnetizing field H due to the magnetization M of the MR element shown in FIG.
d (Assuming that this direction is indicated by reference numeral 14 in FIG. 2(g)), the direction θ of magnetization M is expressed by the following equation (2).

上述した反磁界HdはMR素子3のストライプ幅Wと、
その厚みTを用いると、次の(3)式で表わされる。
The demagnetizing field Hd mentioned above is the stripe width W of the MR element 3,
Using the thickness T, it can be expressed by the following equation (3).

この反磁界Hdは磁化Mの方向によって変化する。This demagnetizing field Hd changes depending on the direction of magnetization M.

このための効果が第2図03)に斜線15によって示し
た部分に表わされている。すなわち磁化Mの方向が2軸
方向を向くにつれてMR素子3の感度番ま鈍くなる。
The effect of this is shown in the area indicated by diagonal lines 15 in FIG. 2 (03). That is, as the direction of magnetization M becomes biaxial, the sensitivity of the MR element 3 decreases.

一方、ストライプ幅Wが小さ−くなると、反磁界用は増
大し、感度が減少する。これは上述したる。
On the other hand, as the stripe width W becomes smaller, the demagnetizing field increases and the sensitivity decreases. This was mentioned above.

また、(1)式の結果として、信号磁界方向H3のの正
、負の符号が異なり、絶対値の等しい信号に対して、抵
抗変化は同じであり、正弦波信号に対して2倍波の再生
信号が得られることがわかる。
As a result of equation (1), the positive and negative signs of the signal magnetic field direction H3 are different, and the resistance change is the same for signals with the same absolute value, and the resistance change is the same for signals with the same absolute value. It can be seen that a reproduced signal can be obtained.

これを補正し、線形性を改善するためにノくイアス磁界
Hnが加えられる。このバイアス磁界Hnは第2図(3
)において矢印17で示されている。
To correct this and improve linearity, a magnetic field Hn is applied. This bias magnetic field Hn is shown in Figure 2 (3
) is indicated by an arrow 17.

このバイアス磁界Hnは第2図03)に示すように、M
R素子の動作点を素子の最も感度のいい部分に移動させ
ることを意味している。
This bias magnetic field Hn is as shown in FIG.
This means moving the operating point of the R element to the most sensitive part of the element.

ところで、上述したような構造のMRヘッドを用いて磁
気信号の再生を行う際、その再生しようとする波長λの
5倍以上のストライプ幅Wを与えないと、極端に再生信
号電圧が減少することが知られている。
By the way, when reproducing a magnetic signal using the MR head having the above-described structure, unless a stripe width W of at least five times the wavelength λ to be reproduced is provided, the reproduced signal voltage will be extremely reduced. It has been known.

いま、波長として0.6μmのものを考えた場合、スト
ライプ幅は3μ畳となる。これはストライプ幅を研磨に
よって形成することが極めて困難となる値であるばかり
でなく、反磁界の増大、バイアス磁界の増大を招き、そ
のバイアス磁界により磁気記録媒体に記録されている信
号を消去してしまうという不都合な現象が現われる。
Now, when considering a wavelength of 0.6 μm, the stripe width is 3 μm. This value not only makes it extremely difficult to form the stripe width by polishing, but also causes an increase in the demagnetizing field and the bias magnetic field, which erases the signals recorded on the magnetic recording medium. This is an inconvenient phenomenon that occurs.

めると(3)式から1700eとなる。Then, it becomes 1700e from equation (3).

一般に、バイアス磁界は反磁界の1〜3倍を必要とする
とされ、上記の場合で言えば170〜5000eの磁界
となる。このように大きな磁界をMR素子に印加するこ
とは、これに極めて近接しておかれる磁気記録媒体に対
しても同じ程度の磁界が加わることになり、磁化信号が
消去される恐れが発生する。
Generally, it is said that the bias magnetic field requires 1 to 3 times the demagnetizing field, and in the above case, the magnetic field is 170 to 5000 e. When such a large magnetic field is applied to the MR element, the same degree of magnetic field is also applied to the magnetic recording medium placed very close to the MR element, and there is a possibility that the magnetization signal will be erased.

また、従来のMRヘッドは磁気記録媒体摺動面にMR素
子3の部分が露出しているため、外気による腐蝕が生じ
やすく、耐久性に欠ける面があった。そしてさらに、こ
のMRヘッドをVTR用磁気ヘッドとして用いる場合、
磁気記録媒体と再生ヘッドの相対速度が高く、時間当た
りの摩耗量が多く、3μmのス!・ライブ幅では動作時
間の保障(通常は1000時間程度)が困難であった。
Furthermore, since the MR element 3 of the conventional MR head is exposed on the sliding surface of the magnetic recording medium, it is easily corroded by the outside air and lacks durability. Furthermore, when this MR head is used as a magnetic head for a VTR,
The relative speed between the magnetic recording medium and the reproducing head is high, and the amount of wear per hour is large, with a speed of 3 μm! - It was difficult to guarantee the operating time (usually about 1000 hours) with the live width.

以上述べた従来構造のMRヘッドの欠点は、要約すると
以下のようになる。
The shortcomings of the conventionally structured MR head described above can be summarized as follows.

(1)  ストライプ幅を極めて狭くするため、加工が
困難である。
(1) Processing is difficult because the stripe width is extremely narrow.

(2)  ストライプ幅を11\さくするため、必要と
するバイアス磁界が極めて大きくなり、印加バイアス磁
界により磁気記録媒体の磁気信号を消去する不都合が生
じる。
(2) Since the stripe width is reduced by 11\, the required bias magnetic field becomes extremely large, causing the inconvenience that the applied bias magnetic field erases the magnetic signal of the magnetic recording medium.

(3)MR素子が外気に触れるため、耐蝕性に問題があ
った。
(3) Since the MR element was exposed to the outside air, there was a problem in corrosion resistance.

(4)ストライプ幅が狭く、摩耗に対する対策が十分で
はないため、耐久性に難点があった。
(4) The stripe width was narrow and there were insufficient measures against abrasion, resulting in poor durability.

(5)ストライプ幅が狭いため、MR素子の感度の低下
が著しかった。
(5) Since the stripe width was narrow, the sensitivity of the MR element was significantly reduced.

本発明は以上のような従来のMRヘッドの欠点を除去し
、製造工程を簡略化し、歩留まりを向上させるとともに
、ノイズの減少を可能とするMRヘッドを提供すること
を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an MR head that eliminates the above-described drawbacks of the conventional MR head, simplifies the manufacturing process, improves yield, and reduces noise.

本発明においては、上記の目的を達成するために、MR
素子をMR素子を用いた磁気ヘッドの磁性ヨークの一部
分に近接して設け、磁性ヨークとMR素子の磁気的結合
によりMR素子の電気抵抗を変化させ、再生信号を得る
ことができるようにした構造を採用した。
In the present invention, in order to achieve the above object, MR
A structure in which the element is placed close to a part of the magnetic yoke of a magnetic head using an MR element, and the electric resistance of the MR element is changed by magnetic coupling between the magnetic yoke and the MR element, thereby making it possible to obtain a reproduced signal. It was adopted.

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

第3図(5)、[F])は本発明の一実施例を説明する
もので、第3図囚において符号18.19で示すものは
磁気ヘッドを構成する磁性ヨークで、第3図(6)に示
す例では、その形状は従来と同じ形状であるが、巻線が
施されていない状態として示されている。符号20は磁
気ギャップを示す。
FIG. 3 (5), [F]) explains one embodiment of the present invention. In FIG. In the example shown in 6), the shape is the same as the conventional one, but it is shown without winding. Reference numeral 20 indicates a magnetic gap.

また、符号21〜26はMR素子を示す。この素子の幅
は前述したように3μmと限定される必要はなく、希望
の抵抗値が得られるように選択される。
Further, numerals 21 to 26 indicate MR elements. The width of this element need not be limited to 3 μm as described above, but is selected so as to obtain a desired resistance value.

符号27〜32で示すものは電極で、MR素子21〜2
6中を流れる電流と、MRヘッド中を通る磁界の方位関
係が一定となるように配慮されている。
Reference numerals 27 to 32 indicate electrodes, and MR elements 21 to 2
Care is taken so that the azimuth relationship between the current flowing through the magnetic head 6 and the magnetic field passing through the MR head is constant.

また、符号33で示すものはMR素子21〜26に対し
電流を流し、信号を取り出すための端子である。
Further, the reference numeral 33 is a terminal for passing a current through the MR elements 21 to 26 and extracting a signal.

なお、第3図(ト)においては各MR素子21〜26は
それぞれ直列に接続されているが、必要に応じて直列、
並列無合の接続状態を混合してもよい。
Although the MR elements 21 to 26 are connected in series in FIG. 3(G), they may be connected in series or connected as needed.
Parallel and non-coupled connection states may be mixed.

次に、第3図(A>に示すような構造により、磁気信号
が検出可能なことを第3図([3)を用いて説明する。
Next, the fact that a magnetic signal can be detected by the structure shown in FIG. 3 (A>) will be explained using FIG. 3 ([3)].

第3図[F])は第3図(3)がA−A線一部拡大断面
図である。
In FIG. 3 [F]), FIG. 3 (3) is a partially enlarged sectional view taken along the line A-A.

第3図03)において符号34で示すものは絶縁層で、
5i02の蒸着膜あるいば’CVD (ケミカルベーイ
ーデボジンヨン)法による薄膜などから形成されている
。符号35で示す矢印はMR素子の磁化方向を示し、こ
れから出る磁束は符号36で示されている。この磁束3
6は磁気エネルギー最小の原理によってヨーク19内を
通って閉ループを形成する。この状態を磁気カップリン
グ(磁気結合)と呼ぶ。
In Fig. 3 03), the reference numeral 34 is an insulating layer;
It is formed from a vapor-deposited film of 5i02 or a thin film formed by a chemical vapor deposition (CVD) method. The arrow designated by numeral 35 indicates the magnetization direction of the MR element, and the magnetic flux emanating from this is designated by numeral 36. This magnetic flux 3
6 passes through the yoke 19 to form a closed loop according to the principle of minimum magnetic energy. This state is called magnetic coupling.

また、第3図(B)において符袴37で示すものは第3
図(3)においては示していなかったMR素子に対して
適当なバイアス磁界を与えるための薄膜で形成された電
流路で、第1図に示した永久磁石4に代わるものである
。この電流路のノくターンはMR素子と電極の形状とほ
ぼ一致しており、絶縁層37aを介して形成されている
In addition, in Figure 3 (B), the one indicated by the symbol 37 is the third
This is a current path formed of a thin film for applying an appropriate bias magnetic field to the MR element (not shown in FIG. 3), and replaces the permanent magnet 4 shown in FIG. 1. The notch of this current path almost matches the shape of the MR element and the electrode, and is formed with an insulating layer 37a interposed therebetween.

また、符号38はギャップ20から入った信号磁界によ
る磁束を示している。
Further, reference numeral 38 indicates magnetic flux due to the signal magnetic field entering from the gap 20.

第3図0)に示した状態においてはMR素子に反磁界を
与える磁束の大半が前述した磁気カップリングのために
ヨーク内で吸収され、反磁界は従来構造の10分の1以
下になる。その上、ストライプ幅は比較的大きく設定で
きるため、実際にはさらに反磁界が低くなり2〜30e
となってしまう。
In the state shown in FIG. 3 (0), most of the magnetic flux that provides a demagnetizing field to the MR element is absorbed within the yoke due to the above-mentioned magnetic coupling, and the demagnetizing field becomes less than one-tenth of that of the conventional structure. Moreover, since the stripe width can be set relatively large, the demagnetizing field can actually be lowered by 2 to 30 e.
It becomes.

したがって、バイアス磁界を与える÷売≠侍榛電流路に
は電流路幅を10μm(ストライプ幅とほぼ一致)とし
て、10〜30mAの電流で十分ということになる。な
お、第3図(B)においては電流路37によるバイアス
磁界の磁束は省略しである。
Therefore, if the width of the current path is 10 μm (approximately the same as the stripe width), a current of 10 to 30 mA is sufficient for the current path. In addition, in FIG. 3(B), the magnetic flux of the bias magnetic field due to the current path 37 is omitted.

このような構造のもとに磁気信号の磁束38と、MR素
子から出る磁束36とはヨーク内で相互作用をもち、結
果としてMR素子の反磁界が変化し、MR素子内の磁化
方向35が変化させられ、信号として読み出せることに
なる。
Based on this structure, the magnetic flux 38 of the magnetic signal and the magnetic flux 36 emitted from the MR element interact within the yoke, and as a result, the demagnetizing field of the MR element changes, and the magnetization direction 35 within the MR element changes. It can be changed and read out as a signal.

また、第3図(3)においてはMR素子はヨーク18゜
19の一方の側にしか形成されていないが、両側に形成
しても同様な効果を持つ。また、ヨーク18゜19の左
右の端面に形成しても同様である。
Further, in FIG. 3(3), the MR element is formed only on one side of the yokes 18 and 19, but the same effect can be obtained even if the MR element is formed on both sides. Further, the same effect can be obtained by forming the grooves on the left and right end surfaces of the yokes 18 and 19.

さらに、第3図(B)に示した電流路37はMR素子の
ために設けたものであるが、従来どおりに巻線を施し、
この巻線に微少電流を流してバイアス磁界とするととも
可能である。
Furthermore, although the current path 37 shown in FIG. 3(B) is provided for the MR element, it is wound in the conventional manner.
This is possible by passing a small current through this winding to create a bias magnetic field.

本実施例は以上のように構成されているため、従来スト
ライプ幅を狭くするために生じていた欠点がなくなり、
耐摩耗性、耐久性はヨークの構造が従来構造と同一であ
るために問題はなくなる。
Since this embodiment is configured as described above, the drawbacks that conventionally occurred due to narrowing the stripe width are eliminated.
There are no problems with wear resistance and durability because the structure of the yoke is the same as the conventional structure.

1だ、MR素子21〜26が直接外気に触れろことのな
い構造を容易に採用し得るため、耐蝕性についても問題
はなくなる。
1. Since it is possible to easily adopt a structure in which the MR elements 21 to 26 are not directly exposed to the outside air, there is no problem with corrosion resistance.

そして、パイアノ用巻線(電流路)と記録用巻線(電流
路)が同一のものが使用でき、MRヘッドによる再生の
特徴を生かした、すなわち磁束応答形の磁気記録再生が
可能となる。
Furthermore, the piano winding (current path) and the recording winding (current path) can be the same, making it possible to take advantage of the characteristics of reproduction by an MR head, that is, to perform magnetic recording and reproduction based on magnetic flux response.

さらに、磁気カップリングによってMR素子の磁化が安
定化するために、パルクツ凡ウセンノイズが減少し、信
号のS/N比が向上し、100融以下の低周波の磁気信
号に対して著しい効果が得られる。
Furthermore, since the magnetization of the MR element is stabilized by magnetic coupling, the noise is reduced, the S/N ratio of the signal is improved, and a remarkable effect is obtained for low-frequency magnetic signals of 100 melt or less. It will be done.

第4図は本発明の他の実施例を説明するもので、本実施
例においては書込用薄膜磁気ヘッドとして例示しである
FIG. 4 explains another embodiment of the present invention, and this embodiment is exemplified as a writing thin film magnetic head.

図において符号39で示すものは磁性基板(磁性ヨーク
)で、Mn−Znフェライト、  Ni−Znフェライ
ト等からなり、その側面には絶縁層40が形成されてい
る。この絶縁層40はヘッドギャップ41゛を形成する
ためのスペーサをも兼ねている。絶縁層40の外側面に
は電極42が形成されており、書込用電流路と、バイア
ス磁界用電流路を兼ねている。
In the figure, the reference numeral 39 is a magnetic substrate (magnetic yoke) made of Mn--Zn ferrite, Ni--Zn ferrite, etc., and an insulating layer 40 is formed on its side surface. This insulating layer 40 also serves as a spacer for forming a head gap 41'. An electrode 42 is formed on the outer surface of the insulating layer 40, and serves as both a write current path and a bias magnetic field current path.

電極42の外側には絶縁層43が形成され、さらにその
外側にはMR素子44が形成されており、その外側には
もう1つの絶縁層45が形成されている。そして、絶縁
層45の外側には上部磁性層46が形成されている。絶
縁層43,45は5in2かSiOが適している。
An insulating layer 43 is formed on the outside of the electrode 42, an MR element 44 is formed on the outside of the insulating layer 43, and another insulating layer 45 is formed on the outside of the MR element 44. An upper magnetic layer 46 is formed outside the insulating layer 45. 5in2 or SiO is suitable for the insulating layers 43 and 45.

MR素子46の外fill [は水ガラス、低融点ガラ
ス、あるいはエポキシ樹脂などからなる接着層47を介
して保晩板48が接着されている。符号49で示すもの
は磁気記録媒体摺動面である。
A night retaining plate 48 is bonded to the outside of the MR element 46 via an adhesive layer 47 made of water glass, low melting point glass, epoxy resin, or the like. The reference numeral 49 is a magnetic recording medium sliding surface.

このような構造を採用しても前述した実施例と同様にM
R素子44と、上部磁性層46との間に磁気カップリン
グが生じ、重み42により適当なバイアス磁界が与えら
れて上部磁性層46を通過する信号磁束の検出が可能と
なる。
Even if such a structure is adopted, M
Magnetic coupling occurs between the R element 44 and the upper magnetic layer 46, and an appropriate bias magnetic field is applied by the weight 42, making it possible to detect the signal magnetic flux passing through the upper magnetic layer 46.

この結果、第3図に示したのと同様な効果が得られるほ
かに、マルチI・ラックの記録再生ヘッドが容易に得ら
れると后う効果がある。
As a result, in addition to the effects similar to those shown in FIG. 3 being obtained, there is also the effect that a multi-I rack recording/reproducing head can be easily obtained.

なお、第4図に示す実施例においては、MR素子44を
基板39と上部磁性層46との間に−設けたが、保護板
48と上部磁性層46との間に設けてもよい。このよう
な構造を採用した例を第5図に示す。
In the embodiment shown in FIG. 4, the MR element 44 is provided between the substrate 39 and the upper magnetic layer 46, but it may be provided between the protective plate 48 and the upper magnetic layer 46. An example employing such a structure is shown in FIG.

第5図に示す実施例にあっては上部磁性層46の上側に
絶縁層50を形成し、その外側に複数段に分けてMR素
子51〜54を形成しである。符号55で示すものはバ
イアス磁界印加用の電流路である。
In the embodiment shown in FIG. 5, an insulating layer 50 is formed above the upper magnetic layer 46, and MR elements 51 to 54 are formed in a plurality of stages outside the insulating layer 50. The reference numeral 55 indicates a current path for applying a bias magnetic field.

このような構造を採用すると、MR素子を複数個ならべ
ることができ、信号出力を大きくとることが可能となる
If such a structure is adopted, a plurality of MR elements can be arranged in a row, and a large signal output can be obtained.

第6図は本発明のもう1つの実施例を説明するもので、
垂直磁気記録用磁気ヘッドとして例示しである。
FIG. 6 illustrates another embodiment of the present invention,
This is an example of a magnetic head for perpendicular magnetic recording.

図において、符号56で示すものは補助磁極で、コイル
57が巻いである。この補助磁極56と磁気記録媒体5
8を挾んで主磁極59が配置されている。この主磁極5
9には絶縁層60を介してMR素子61が設けられてお
り、さらに絶縁層62を介してバイアス磁界用の電流路
63が設けられている。MR素子61は主磁極59が仮
に摩耗しても影響を受けない程度の位置に設けられてい
る。
In the figure, the reference numeral 56 indicates an auxiliary magnetic pole, around which a coil 57 is wound. This auxiliary magnetic pole 56 and the magnetic recording medium 5
A main magnetic pole 59 is arranged with the main magnetic pole 8 in between. This main magnetic pole 5
9 is provided with an MR element 61 via an insulating layer 60, and further provided with a current path 63 for a bias magnetic field via an insulating layer 62. The MR element 61 is provided at a position where it will not be affected even if the main magnetic pole 59 wears out.

なお、磁気記録媒体58はベースフィルム64にN 1
−Fe合金薄膜などからなる高透磁率磁性薄膜65の層
を形成し、その外側に記録層66が形成されている。こ
の記録層66は垂直611気異方性を持つ層で、1μm
程度のCo−Cr膜が一般に用いられる。
Note that the magnetic recording medium 58 has N 1 on the base film 64.
A layer of a high permeability magnetic thin film 65 made of a -Fe alloy thin film or the like is formed, and a recording layer 66 is formed on the outside thereof. This recording layer 66 is a layer with vertical 611 anisotropy, and has a thickness of 1 μm.
Generally, a Co--Cr film of about 100% is used.

この上うな(111造を採用すると、主磁極59とMR
素干61との間に磁気カップリングが生じ、主磁極を通
る磁束の変化をMR素子61が抵抗変化として検出し得
ることになる。
On top of this, if the 111 structure is adopted, the main magnetic pole 59 and MR
Magnetic coupling occurs between the main magnetic pole and the main magnetic pole, and the MR element 61 can detect a change in magnetic flux passing through the main pole as a change in resistance.

なお、垂直磁気記録方式は磁気記録媒体の走行方向に記
録波長λ−02μm程度の高密度記録ができることで注
目を集めているが、本実施例のようにMR素子61によ
る再生を可能とす才しば、読み出し速度に関係なく一定
出力を得ることができ、中間メモリとして極めて有効な
ものとなる。
Note that the perpendicular magnetic recording method is attracting attention because it can perform high-density recording with a recording wavelength of about λ-02 μm in the running direction of the magnetic recording medium, but the perpendicular magnetic recording method is attracting attention because it can perform high-density recording with a recording wavelength of about λ-02 μm in the running direction of the magnetic recording medium. In many cases, a constant output can be obtained regardless of the read speed, making it extremely effective as an intermediate memory.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、磁性
ヨークの一部にMR素子を近接して設け、磁性ヨークと
MR素子との間に磁気的結合を生じさせ、MR素子の電
気抵抗を変化させることにより再生信号を得る構成を採
用しているため、製造工程を簡略化させ、歩留りを向上
させ、ノイズを減少させたMRヘッドを得ることができ
る。
As is clear from the above description, according to the present invention, the MR element is provided close to a part of the magnetic yoke, magnetic coupling is caused between the magnetic yoke and the MR element, and the electrical resistance of the MR element is Since a configuration is adopted in which a reproduced signal is obtained by changing the , it is possible to simplify the manufacturing process, improve yield, and obtain an MR head with reduced noise.

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

第1図は従来構造を説明する一部拡大分解斜視図、第2
図(ト)はMR素子の動作原理の説明図、第2図(B)
はMR素子の出力特性を示ず線図、第3図(6)は本発
明の一実施例を示す正面図、第3図の)は第3図(5)
のA−A線域大断面図、第4図〜第6図は本発明のそれ
ぞれ異なった実施例を示す一部拡大側面図である。 18.19・・・磁性ヨーク  20・・・ギャップ2
1〜26・・・MR素子   27〜32・・・電極3
4・・・磁性層      37・・・電流路第3図 M4図 第5図 手続補正書(自発) 昭和57年10月 8日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和 57 年 特許願 第 131133  号2、
発明の名称 磁気抵抗効果型磁気ヘッド 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 名  称     (100)  キャノン株式会社4
、代理人     電話 03 (268)2481 
(イリ明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 別紙の通り 補正の内容 (1)  特許請求の範囲を別紙の如く補正する。 (2)  明細書第3頁第7行目の「記録」を「記録及
び再生」に訂正する。 (3)  同第6頁第17行目のrHKJを「Hに」に
訂正する。 (4)  同第7頁第2行目(2)式のrH3JをrH
s Jに訂正する。 (5)  同第7頁第20行目のrHs」をrHs J
に訂正する。 (6)  同第8頁第12行目の「5倍以上」を「5倍
以下」に訂正する。 (7)  同第11頁第9行目の「同じ形状」を「同じ
リング形状の磁気コア」に訂正する。 (8)  同第16頁第3行目のrMR素子46」を「
上部磁性層46Jに訂正する。 (8)  同第18頁第14行目の「中間メモリ」を「
メモリ」に訂正する。 特許請求の範囲を以下のように補正します。 (1)磁性ヨークの一部に磁気抵抗効果素子を近接して
設け、磁性ヨークと磁気抵抗効果素子を磁気的に結合さ
せることにより、磁気抵抗効果素子の電気抵抗を変化さ
せて再生信号を得るように構成したことを特徴とする磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。 (2)磁性ヨークは6の磁気コアであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。 (3)磁性ヨークは薄膜磁気ヘッドの1庄1であり、磁
気抵抗効果素子の設定位置が電流路に近接して設けであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気抵
抗効果型磁気ヘッド。 (4)磁気抵抗効果素子は磁性層で覆われていることを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載の磁気抵抗効果型
磁気ヘッド。 (5)磁性ヨークは垂直磁気記録型磁気ヘッドの主磁極
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。 (6)磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するため
の@線又は薄膜堆積法により形成された電流路が設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第5
項いずれか1項記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 (7)巻線又は薄膜堆積法により形成された電流路は記
録電流用巻線も兼ねていることを特徴とする特許請求の
範囲第6項記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 C
Figure 1 is a partially enlarged exploded perspective view explaining the conventional structure;
Figure (G) is an explanatory diagram of the operating principle of the MR element, Figure 2 (B)
3 (6) is a front view showing an embodiment of the present invention, and (5) in FIG. 3 is a diagram showing the output characteristics of the MR element.
4 to 6 are partially enlarged side views showing different embodiments of the present invention. 18.19...Magnetic yoke 20...Gap 2
1-26...MR element 27-32...electrode 3
4...Magnetic layer 37...Current path Figure 3 Figure M4 Figure 5 Procedural amendment (spontaneous) October 8, 1980 Mr. Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the case 1982 Patent Application No. 131133 2,
Name of the invention: Magnetoresistive magnetic head 3, relationship with the case of person making corrections Name of patent applicant (100) Canon Corporation 4
, agent telephone 03 (268) 2481
(Contents of the amendment (1) The scope of claims is amended as shown in the attached sheet in Column 6 of Detailed Description of the Invention in the Specification, Contents of the Amendment as shown in the attached sheet. (2) Line 7 of page 3 of the specification Correct “recording” to “recording and playback”. (3) Correct rHKJ on page 6, line 17 to “H”. (4) Formula (2) on page 7, line 2 rH3J of rH
Correct to s J. (5) "rHs" on page 7, line 20 of the same page rHs J
Correct. (6) On page 8, line 12, "5 times or more" is corrected to "5 times or less." (7) "Same shape" on page 11, line 9 is corrected to "same ring-shaped magnetic core." (8) "rMR element 46" on page 16, line 3
The upper magnetic layer 46J is corrected. (8) Change "intermediate memory" on page 18, line 14 to "
Correct to "memory". The scope of patent claims will be amended as follows. (1) By providing a magnetoresistive element close to a part of the magnetic yoke and magnetically coupling the magnetic yoke and the magnetoresistive element, the electric resistance of the magnetoresistive element is changed to obtain a reproduction signal. A magnetoresistive magnetic head characterized by being configured as follows. (2) A magnetoresistive magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic yoke is a 6-magnetic core. (3) The magnetoresistive effect according to claim 1, characterized in that the magnetic yoke is one part of a thin film magnetic head, and the setting position of the magnetoresistive element is provided close to the current path. type magnetic head. (4) A magnetoresistive magnetic head according to claim 3, wherein the magnetoresistive element is covered with a magnetic layer. (5) A magnetoresistive magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic yoke is a main pole of a perpendicular magnetic recording magnetic head. (6) Claims 1 to 5 are characterized in that a current path formed by an @ line or a thin film deposition method is provided for applying a bias magnetic field to the magnetoresistive element.
The magnetoresistive magnetic head according to any one of the above items. (7) A magnetoresistive magnetic head according to claim 6, wherein the current path formed by a winding or a thin film deposition method also serves as a recording current winding. C

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  磁性ヨークの一部に磁気抵抗効果素子を近接
して設け、磁性ヨークと磁気抵抗効果素子を磁気的に結
合させることにより、磁気抵抗効果素子の電気抵抗を変
化させて再生信号を得るように構成したことを特徴とす
る磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
(1) By providing a magnetoresistive element close to a part of the magnetic yoke and magnetically coupling the magnetic yoke and the magnetoresistive element, the electric resistance of the magnetoresistive element is changed to obtain a reproduction signal. A magnetoresistive magnetic head characterized by being configured as follows.
(2)磁性ヨークは磁気コアであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
(2) A magnetoresistive magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic yoke is a magnetic core.
(3)磁性ヨークは薄膜磁気ヘッドの磁性基板であり、
磁気抵抗効果素子の設定位置が電流路に近接して設けで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気
抵抗効果型磁気ヘッド。
(3) The magnetic yoke is the magnetic substrate of the thin film magnetic head,
2. A magnetoresistive magnetic head according to claim 1, wherein the magnetoresistive element is set in a position close to a current path.
(4)磁気抵抗効果素子は磁性層で覆われていることを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載の磁気抵抗効果型
磁気ヘッド。
(4) A magnetoresistive magnetic head according to claim 3, wherein the magnetoresistive element is covered with a magnetic layer.
(5)磁性ヨークは垂直磁気記8へ!!磁気ヘッドの主
磁極であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
(5) For the magnetic yoke, go to the perpendicular magnetic record 8! ! 2. A magnetoresistive magnetic head according to claim 1, wherein the magnetoresistive magnetic head is a main pole of a magnetic head.
(6)磁気抵抗効果素子にバイアス磁界を印加するため
の巻線又は薄膜堆積法により形成された電流路が設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第5
項いずれか1項記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。 (力 巻線又は薄膜堆積法により形成された電流路は記
録電流用巻線も兼ねていることを特徴とする特πF請求
の範囲第6項記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
(6) Claims 1 to 5 are characterized in that a current path formed by a winding or a thin film deposition method is provided for applying a bias magnetic field to the magnetoresistive element.
The magnetoresistive magnetic head according to any one of the above items. The magnetoresistive magnetic head according to claim 6, wherein the current path formed by a force winding or a thin film deposition method also serves as a recording current winding.
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