JPS592223A - 磁気抵抗効果型磁気ヘツド - Google Patents

磁気抵抗効果型磁気ヘツド

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JPS592223A
JPS592223A JP10993782A JP10993782A JPS592223A JP S592223 A JPS592223 A JP S592223A JP 10993782 A JP10993782 A JP 10993782A JP 10993782 A JP10993782 A JP 10993782A JP S592223 A JPS592223 A JP S592223A
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JP
Japan
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electrode
head
recording medium
width
thin film
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Pending
Application number
JP10993782A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Kaneko
哲也 金子
Hiroshi Yoneda
弘 米田
Takeshi Sawada
武 沢田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/33Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
    • G11B5/39Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
    • G11B5/3903Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 抗効果型磁気ヘッドに関する。
このような磁気抵抗効果素子(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)は、MR素子の抵抗値が磁界の強さに依存して変化
する特性を利用したもので、再生出力が記録媒体走行速
度に依存せず、磁気信号の波長のみによって決まるため
、低速でも十分な再生出力が得られ、集積回路と同様な
薄膜技術で製造することができるため、マルチトラック
化が容易である等の利点を有し、最近では磁気記録装置
の再生用ヘッドとして注目を集めている。
第1図にはこのようなMRヘッドの構造が図示されてお
り、同図において一軸磁気異方性の強磁性薄膜9例えば
Ni−Fe合金の薄膜からなるMR累子1の両端には電
流源3に接続された電極2が設けられており、このMR
素子1に磁気記録媒体4を近接ないし接触させて配置さ
せている。この場合記録媒体4をMR素子1で走査する
ことにより記録媒体4の記録情報に従ってMR素子の電
気抵抗が変化し、その変化を電圧変化として検出し記録
媒体4に記録された情報を読み出すようにしている。
このように構成されたMRヘッドには、通常第2図に示
したように再生特性を向」ニさせるためにバイアス電流
路5.並びにこれらを挾むかたちでシールド層7,7′
が配置される。即ちMR素子1に近接して磁界パイアメ
をかけるバイアス電流路5が設けられ、この電流路には
バイアス電流源6を介して電流が流される。又、記録媒
体からの信号磁界に対して、感度を高め、線形応答性を
良くするためにMR素子1を挾んで磁気シールド層7゜
7′が形成される。
このような構造において、MR素子1の膜厚は例えばN
i−Fe合金薄膜の場合約006μm程度、又度が通常
であり、従って電極2はMR素子1に比べて比較的厚い
膜厚であり媒体摺動面側に端部が露出している構造とな
っている。この媒体摺動面は研磨によって加工されるの
が普通であり1.露出している電極29例えば薄膜は研
磨加工により、塑性変形が発生して研磨方向にダレが生
じ、これがシールド層7と接触して結果的に電流源3が
ら流れる電流が電極2を通じてシールド層7を介して流
れ、その結果信号の再生電圧が不安定となる欠点があっ
た。
又、上記構造のMRヘッドにおいて、MR素子1、電極
2.バイアス電流路5.シールド層7゜1′はそれぞれ
各薄膜の絶縁を保つために例えば、5in2等の絶縁薄
膜を介して通常スパッタ又はEB(電子ビーム)蒸着に
よって成膜され、フォトリソエツチングにより形成され
る。又、第2図においてシールド層7,7′の間隔、即
ちシールドギャップ幅は短波長領域の信号再生における
信号の分解能を高めるために狭くする必要があり、一方
電極2はその抵抗を極力低く保つ必要があるため、MR
素子7よりも相対的に膜厚を厚くシ、例えばM電極の場
合には膜厚が約05μm程度に選ばれている。更にこの
電極2とバイアス電流路5又はバイアス電流路を用いな
い場合にはシールド層7との絶縁を保つためにスパッタ
又はEB蒸着により電極2上に絶縁薄膜を成膜するが、
ステップカバーレッジを完全にする必要があり、一般に
凹凸段差のあるパターン上に導通のないほぼ完全々絶縁
層を得るには凹凸段差の約3倍の厚さの絶縁薄膜を成膜
しなければならないとされている。
従って、上述したようなMRヘッドにおいて成膜される
絶縁薄膜の厚さは約15μm必要であり、シールド層7
,7′に挾まれたMRヘッド先端部の電極薄膜0.5μ
mと、これをカバーする絶縁層の薄膜約1.5μmによ
って2つのシールド層7.7’の間隔、即ちシールドギ
ャップを極めて狭くすることは困難であり、短波長領域
での分解能の向上が困難となっている。
又MR素子を用いてマルチヘッド型の磁気ヘッドを作る
場合、薄膜の成形はフォトリソエツチングを用いて行な
われるが、このフォトリソエツチングによる薄膜成形の
精度は成形薄膜の膜厚に依存しており、成形膜厚が薄い
程その精度は良好なものとなっている。この成形法を用
いて超高密度トラックピッチの素子成形を行なう場合、
第1図に示す薄膜の構造では信号の再生に係るMR素子
1の両端にMR素子の膜厚より相対的に厚い電極2があ
るためにフォトリソエツチングによる成形精度が悪くな
り、従って超高密度トラックピッチを実現する場合問題
となっていた。
即ち、従来の構造のMRヘッドでは、 ■)電極2がヘッドの媒体摺動面に露出しているため研
磨加工時に電極2の研磨ダレが生じ、シールド層7,7
′とショートして再生信号が不安定となる。
2)ヘッド先端部に電極2があり、これをカバーする絶
縁層のステップカバーレッジを完全にすると膜厚が厚く
なり、シールド層7と7′の間隔(シールドギャップ幅
)を小さくできず、信号の分解能を向上させることがで
きない。
3)ヘッド先端部に電極2があるためこの部分のフォト
リソエツチング精度が悪く、超高密度トラックピッチ型
のMRヘッドを実現するのが困難である。
という欠点があった。
従って本発明はこのような従来の欠点を解消し、磁気抵
抗効果素子の成形精度を向上させ、磁気記録媒体に記録
された情報を忠実に再生することが可能な磁気抵抗効果
型磁気ヘッドを提供することを目的とする。
本発明はこの目的を達成するためにMR素子と電極との
接合部をMR素子の感磁気部分を構成するいずれの線よ
りも磁気記録媒体と接する線からみてヘッドの内側に存
在するようにし、MR素子の電極との接合部までの距離
をMR素子の感磁気部分よりも大きくするような構成を
採用した。
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。
第3図には本発明の最も簡単な実施例が図示されており
、同図において符号8で示すものは磁気抵抗効果により
信号再生を行なうMR素子であり、このMR素子は一軸
磁気異方性の強磁性薄膜2例えばNi−Fe合金で、約
0.06μmの薄膜からなり、MR素子の両端がMRヘ
ッドの内側後方にコの字型に屈曲した形状を有する。こ
のMR素子の屈曲して延びる両端には例えば約05μm
の膜厚を有するM薄膜からなる電極が接続され、これら
の両電極は電流源10に接続され、それぞれMR素子8
に電流又は電圧を供給する。このように構成されたMR
ヘッドは記録媒体11に接触又はそれに近接して配置さ
れ、それに記憶された情報を再生する。
第4図には第3図に図示されたMRヘッドに7一ルド層
及びバイアス電流路を加えた構造が図示されている。バ
イアス電流路12は導電性の非磁性体層例えば約0.1
〜0.2μmのA7薄膜から°なり、MR素子8の近傍
に配置される。このバイアス電流路12にはバイアス電
流源13を介して電流が流され、それによりバイアス電
流路12の周辺には磁界が発生し、この磁界がMR素子
8にノくイアス磁界として印加される。このバイアス磁
界は記録媒体11からの信号に対しMR素子8の感度を
高め線形応答の動作領域に設定する作用を行なう。
MR素子8及びバイアス電流路12を非接触状態で囲む
ようにして例えばFe−Ni合金薄膜(膜厚は約1μm
)からなるシールド層14.15が設けられる。これら
の7一ルド層14,15はMR素子8の記録媒体11か
らの信号に対する分解能を高める作用をする。
上述したMR素子8.電極9.バイアス電流路12、シ
ールド層14,15は基板上にそれぞれスパックによっ
て成膜された絶縁層2例えば5i02薄膜を介してEB
蒸着により成膜され、フ第1・リンエツチングにより成
形されている。
第3図及び第4図のように構成されたMRヘッドにおい
てMR素子8に対し記録媒体11を摺動させると、記録
媒体11に記録された情報による磁界によりMR素子8
の電気抵抗が変化し、この電気抵抗の変化を電圧変化に
変換し、記録媒体11に記憶されている情報を再生する
ことができる。
ここでMR素子8.電極9.バイアス電112゜シール
ド層15の形状、位置関係は、本発明によれば絶縁層ス
テップカバーレッジの関係により第5図に示すような関
係となっている。即ちMR素子8の記録媒体側先端より
電極2に接続される位置1での長さをl、MR素子8の
ストライプ幅なの関係が得られるように構成されている
尚、第4図及び第5図のバイアス電流路12は/−ルド
層15の外側でバイアス電流源1:3に接続され、ステ
ップカバーレッジ等の表面凹凸に関する問題を減少する
ように構成されている。
次に本発明をマルチトラックヘッドに適用した例として
超高トラック密度のマルチトランクMRヘッドのパター
ン形状の一例を第6図に示す。
同図においてNi−Fe合金薄膜からなる膜厚約0.0
6μmの一軸磁気異方性の強磁性薄膜からなるMR素子
16はそれぞれその屈曲した端部に例えばM薄膜からな
る膜厚約0.5μmの非磁性導電性薄膜からなる電極1
7が接続されており、各電極にはそれぞれ不図示の電流
源が接続されMR素子に電流ないし電圧を供給する。各
MR素子16及び電極はそれぞれ基板18上に成膜され
る。
ここで電極17は内部抵抗を小さくするために膜厚を小
さくすることができず、従ってMR素子16のヘッド先
端部のパターンのように7オトリソエツチングによる超
微細加工ができない。そのためMR素子16と電極17
が接続する部分は、電極17の加工精度に適したパター
ン幅が必要であり、第6図に示すようにMR素子16の
パターン幅を電極17と接続する部分では電極17のパ
ターン幅と同じになるように広げる必要がある。
このためMR素子16はヘッド先端部と電極17との接
続部とではパターン幅が大きく異なり、第6図に示した
ように屈曲したパターンとする必要がある。このような
場合MR素子16の各トラックパターンの形状及び面積
が異なり、そのため各トラックの内部抵抗が揃わず、再
生出力を電圧変化して読み出す場合に不都合が生じる。
このため電極17の長さを変化させMR素子16の各ト
ラックの内部抵抗が一定となるようKMR素子16との
接続位置を各トラック毎に変化させて・ζターンニング
を行なっている。この方法によればMR素子のヘッド先
端部でのパターン幅が非常に微細であり、電極17のパ
ターン幅が逆に広くても各トラック毎の内部抵抗を一定
にすることができる。
以上説明したように本発明によるMRヘッドではMR素
子と電極部との接続部をMRヘッドの磁気記録媒体摺動
面先端よりもヘッド内側方向に引っ込めるような構造を
とっており、このために以下に示すような効果が得られ
る。
1)MRヘッドの先端部にはMR素子より膜厚の厚い電
極がないため、MR素子及びバイアス電流路を囲むシー
ルド層を設ける際、絶縁層の膜厚を薄くすることができ
る。例えばMR素子の膜厚を約0.06μm、バイアス
電流路の膜厚を約0.1μmとすると絶縁層の膜厚は0
.1〜0.2μmで十分となり、そのためMR素子とシ
ールド層のギャップ幅な絶縁層の膜厚0.1〜0.2μ
mと同程度にすることができ、従来のMRヘッドに比ベ
ギャップ幅を小さくすることができ、シールド層の分解
能を高めることができる。
2)MR素子より比較的厚い電極が記録媒体の摺動面に
露出しないため、摺動面の研磨加工時における電極研磨
ダレによるシールド層との接触が悪くなり、電極とシー
ルド層がショートして信号の再生電圧が不安定になると
いう欠点をなくすことができる。
3)MRヘッドの先端には加工精度がよくない電極が設
けられていないので、MRヘッドの先端部の膜厚が薄く
なり、それによりフォトリソエツチングの加工精度を向
上させることができる。
4)永久磁石法でバイアス磁界を与えるタイプのMRヘ
ッドにすればバイアス電流路が省略でき、シールドギャ
ップ幅を更に薄くすることができる。
即ち上述した実施例ではバイアス電流路に電流を流して
バイアス磁界をかけるコンダクタバイアス法を用いてい
るが、例えば永久磁石を用いてMR素子にバイアス磁界
を与える永久磁石バイアス法を用いれば、バイアス電流
路12並びにそれを絶縁していた絶縁層も省略でき、そ
れによりMR素子8とシールド層15との間隔を小さく
できる。
即ちシールドギャップ幅を狭くすることができ、MRヘ
ッドの磁気信号に対する分解能を高めることができる。
5)/−ルド層を設けないタイプのMRヘッドにすれば
保護板の接着に際して生じる接着剤中の気泡を少なくで
き、又接着条件も緩和することができる。
即ち、シールド層を設けず永久磁石バイアス法を用いた
MR−、ラドにおいては基板上に形成されたMR素子及
び電極上に保護板を直接接着するのが一般的であり、こ
の接着の際、特に水ガラス接着、溶融ガラス接着を用い
た場合には、接着層中の気泡の発生が磁気抵抗ヘッドの
加工性、耐久性。
信頼性の上で問題となる。特に気泡は接着すべき表面の
凹凸が大きいと発生しやすく、MR素子先端部に発生す
ることが多くMR素子の性能上一番問題となる。しかし
、本発明のような構造では、MR素子の膜厚が約0.0
6μmと非常に薄くできるため、基板と素子との段差は
少なく、このため保護板と接着する際MR素子先端部に
気泡の発生を起こすことができないようにすることがで
き、接着条件を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のMRヘッドの構造を示す斜視図
、第3図及び第4図は本発明によるMRヘッドの構造を
示す斜視図、第5図は本発明によるMRヘッドの構造及
び相互の位置関係を示す説明図、第6図は本発明を超高
密度l・ラック型の臓ヘッドに適用した場合の構成を示
す平面図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁気記録媒体に記録された情報を電極を備えた磁
    気抵抗効果素子を介して読み出す磁気抵抗効果型磁気ヘ
    ッドにおいて、磁気抵抗効果素子の前記記録媒体と接す
    る線から電極との接合部までの距離を磁気抵抗効果素子
    の感磁気部分よりも大きくすることを特徴とする磁気抵
    抗効果型磁気ヘッド。
  2. (2)前記接合部までの距離l、磁気抵抗効果素A>S
    w、 II>B、 11>Sh とした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. (3)前記磁気抵抗効果素子を用いてマルチトランクを
    形成し、その場合磁気抵抗効果素子の記録媒体の接する
    線から電極の接合部までの距離をそれぞれ各トラック毎
    に異なるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項又は第2項に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
JP10993782A 1982-06-28 1982-06-28 磁気抵抗効果型磁気ヘツド Pending JPS592223A (ja)

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JP10993782A JPS592223A (ja) 1982-06-28 1982-06-28 磁気抵抗効果型磁気ヘツド

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0262925A2 (en) * 1986-09-29 1988-04-06 Hewlett-Packard Company Transducer shield

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0262925A2 (en) * 1986-09-29 1988-04-06 Hewlett-Packard Company Transducer shield

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