JPS5928211A

JPS5928211A - 薄膜磁気ヘツド

Info

Publication number: JPS5928211A
Application number: JP13476082A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kaneko; 哲也金子; Takeshi Sawada; 武沢田; Hiroshi Yoneda; 弘米田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1984-02-14

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】本発明は薄膜磁気ヘッド、特に基板上に磁性薄膜を堆積
して構成された薄膜磁気ヘッドに関する。

このような薄膜磁気ヘッドは駆動周波数が高くでき、ま
た薄膜で構成されていることによりバルクタイプの磁気
ヘッドに比べ、小型化、高密度化が容易であるため、マ
ルチトラックに容易にでき、さらに集積回路と同じプロ
セスで製造できるため、近年実用化に対する研究が盛ん
に行なわれている。

さらに、最近従来の面内磁気記録方式とは異なり、記録
磁界を記録媒体に垂直に与え、垂直方向、すなわち記録
媒体の厚み方向に磁化させて記録密度の増大ならびに再
生信号の増大などを可能とした垂直磁気記録方式の開発
が行なわれている。この垂直磁気記録方式用の磁気ヘッ
ドのマルチトラック化に対しても薄膜磁気ヘッドが有効
である。このマルチトラック化はヘッド駆動周波数によ
りトラック数倍だけ同時に多くの情報を記録・再生すの
は非導電性材料を基板に用いるものであり、この基板を
コアの一部として利用するものである。

この例が第１図に図示されており、第１図において通常
軟磁性材であるＭｎ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎフェ
ライトなどから成る非導電性磁性基板１旧上に真空薄膜
堆積法又はメッキなどによって５ｉｏ２やＭ２Ｏ３など
でできた絶縁薄膜１０２を形成し、ヘッドキャップ１０
７を形成する。その上に記録電流を流すための２ターン
構成となった電極として機能する導電層が形成される。

通常、電極間には絶縁膜が設けられるが、第１図には省
略されている。この導電層１０３をまたぐ形で上部磁性
層１０４が形成され、　この磁性層の先端部ギャップ１
０１で書き込みが行なわれる。通常、磁気ヘラ（３）ドはさらに非磁性材２例えばガラス、セラミックスなど
から成る保護板により１０８方向から貼り合わされ、そ
の後記録媒体摺動面１０６　ａ、　１０６１）が円筒研
削によって形成される。

このような構成の薄膜磁気ヘッドにおいて、導電層１０
３を流れる信号電流により非導電性磁性基板１０１　及
び上部磁性層１０４を循環する磁界が生じ、ギャップ部
１０７に記録磁界を発生するが、このとき隣接するトラ
ック部にも磁界を発生するため、いわゆるクロストーク
が生じる。このクロストークの程度は第１図のように磁
性基板により片方のコアが共通となった構造のものにお
いては、より大きくなる。このようなりロストークは記
録信号のＳ／Ｎの低下となって表われ、デジタル信号の
場合にはピークシフトの増大の原因となり、信号再生に
おける誤りを増加させる。

捷だ、第１図のように非導電性磁性材料を基板に用い、
これをコアの一部として利用するものでなく、非磁性材
料２例えばガラス、セラミックス等の片側全面にパーマ
ロイ、センダス）、　　Ｃｏ−Ｔｉ（４）のにうな磁性拐料薄膜を真空蒸着などにより形成し、こ
れを共通な片方のコアとして用いた場合も、前記と同様
クロスト−り、Ｓ／Ｎの低下、ピークシフトの増大の原
因となり、デジタル信号の信号再生における誤りを増加
することになる。

上述した実施例のように、片方のコアを共通とする構造
は、薄膜磁気ヘッドの構造を簡略化するためにとられる
もので、片方のコアを各トラック毎に独立させれば、ク
ロストークは軽減されるが、構造が複雑となり、工程数
が増え、歩留まりの低下の原因となり、コストアップに
つながる。

また、従来例では記録ギャップを構成する２つの磁極の
うち、基板１０１側は上部磁性層１０４側に比べてその
面積が広いため、磁界がトラック幅方向に広がり、記録
磁界の集中度か悪くなるという欠点があった。

一方、第２図に示したように磁気抵抗効果素子（以下、
ＭＲ素子という）を利用した磁気ヘッドが知られており
、このような磁気ヘッドでは基板及び保護板を非導電性
の磁性材としてシールド効果を与えるようにしている。

すなわち、第２図において、例えばＭｎ　−Ｚｎフェラ
イト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどから成る非導電性の磁
性材の基板４０１土に磁気抵抗効果を有するパーマロイ
、　Ｃｏ−Ｎｉ合金などの薄膜から成るＭＲ素子が成膜
され、さらにアルミなどの非磁性の導電薄膜から成る電
極４０３が積層される。さらに、その上から基板４０１
と同様に非導電性の磁性材から成る保護板４０４が４０
６の矢印方向から貼り合わされ、その後円筒研削などに
より媒体摺動面４０５ａ、　４０５ｂが形成される。こ
のような薄膜磁気ヘッド、すなわちＭＲヘヘッは第１図
と同様に基板４０１上に真空蒸着、フォトリングラフィ
、エツチングなどの工程を行なうことによって作成され
る。このようなＭＲヘヘッにおいてＭＲ素子４０２に外
部又は近傍から磁石やバイアス磁界電流路などによりバ
イアス磁界を与え、さらにＭＲ素子４０２にバイアス電
流を流す。ここで、媒体摺動面４０５ａ。

４０５ｂへすでに情報が磁界として記録されている記録
媒体を摺動させれば、その磁界によってＭＲ素子４０２
の抵抗が変化し、それによってＭＲ素子間の電圧変化が
発生し、これを再生信号として取り出すことができる。

このようなＭＲヘヘッでは、基板４０１及び保護板４０
４が非導電性の磁性基板であるため、ＭＲ素子４０２の
再生に関係する場所以外の記録媒体からの信号磁界をシ
ールドしており、いわゆるシールド効果が得られる。こ
のシールド効果により、再生出力の分解能を高めること
ができ、同じ第１図に示した構造でシールド効果を得る
ものよりも素子構成を簡略化でき、シールドギャップ幅
を非常に小さくできるなどの利点がある。しかし、基板
４０１及び保護板４０４が磁性材であるため、記録媒体
の信号磁界が基板及び保護板を通してＭＲヘヘッの隣接
するトラックに影響し、記録ヘッドと同じようにクロス
トークの発生原因となっていた。

従って本発明は、このような従来の欠点を除去し、クロ
ストークが少なく、記録磁界の集中度を増大させて記録
効率を向上させると共に、再生時（７）にもクロストークな少なくできる薄膜磁気ヘッドを提供
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、磁極の少なくとも
一方を磁気異方性を有する磁性材で形成し、その磁性材
の磁化困難軸を磁気ヘッドのトラック幅方向と平行にな
るような構成を採用した。

以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第３図には本発明の第１の実施例が図示されており、第
１図と同一部分には同一の参照符号を付し、その説明は
省略する。この実施例では磁性基板２０１　　として磁
気異方性の強い材料９例えば胤−Ｚｎフェライト単結晶
又はＮｉ−Ｚｎフェライト単結晶で作られる。他の材料
としてはさらに結晶の異方的配列による一方向性けい素
鋼板や、圧延磁気異方性のパーマロイなどがある。５０
１は磁性基板の磁化困難軸方向を示しており、磁気ヘッ
ドのトラック幅方向と平行になるように設定されている
。

このような磁気ヘッドは、第１図とほぼ同じ工（８）程で作られる。すなわち、まず磁性基板２０１の磁化困
難軸方向５０１が磁気ヘッドのトラック幅方向と平行に
なるように磁性基板が加工されており、この基板上に真
空蒸着、フォトリソグラフィ。

エツチングなどの工程を経て各素子１０２〜１０４が形
成され、さらにその上から非磁性材の保護板１０５を溶
着ガラス又はエポキシ樹脂接着剤などにより　１０８の
方向から貼り合わせ、媒体摺動面１０６ａ、１０６ｂを
研摩することによって作成される。

基板としての磁性材料の磁気異方性は、結晶の方向性を
利用した冷間加工後の再結晶熱処理や、磁性粉末の磁界
中プレス加工、または磁性材の磁区の方向性を利用した
磁界中冷却加工、圧延加工、磁界中蒸着などで得ること
ができる。これらは、Ｖ、Ｓ、Ｍ、　　）ルクメータな
どの測定機により磁気異方性が調べられ、磁化困難軸方
向を知ることができる。このような磁気ヘッドにおいて
、上部磁性層１０４と磁性基板２０１から成る２つのコ
ア間で発生する記録磁界は、磁性基板２０１の磁化困難
軸方向５０１には広がり難くなり、記録磁界はギャップ
１０７を挾んだ２つのコア間を集中的に循環するため、
記録効率が向上する。また、隣接トラックへの記録磁界
の漏れが少なくなり、クロストークも減少するなどの効
果も有するものである。

第４図には本発明の第２の実施例が図示されており、同
図において第１図及び第３図と同一部分には同一の参照
符号を付し、その説明を省略する。

この実施例では基板３０１として、例えばガラス、セラ
ミックスなどでできた非磁性基板である。

この基板３０１上に磁界中蒸着によって得られた一軸磁
気異方性の強いパーマロイ、センダスト又はＣｏ　−Ｔ
ｉ薄膜から成る磁性層が形成される。６０１は磁性層３
０２の磁化困難軸方向を示しており、磁気ヘッドのトラ
ック幅方向と平行になるように作成されている。また６
０２は磁化容易軸方向を示しており、磁気ヘッド素子の
堆積面と平行で、かつトラック幅方向に直角となってい
る。

このような磁気ヘッドは、第１図及び第３図の工程とほ
ぼ同様な工程を経て作成される。詳しくは磁性層３０２
がガラス、セラミックスなどから成る基板３０１上にパ
ーマロイ、センダスト、又はＣｏ−Ｔｉ合金をＥＢ熱蒸
着スパッタリング、イオンブレーティングのいずれかの
方法によって成膜ささせ、この時に磁界を支えることにより磁性層３０２を
この磁界方向に対して磁化容易軸を持つようにさせる。

このとき、磁化困難軸と容易軸は一般的には成膜面内に
おいて直角となっている。この磁性層３０２の磁化困難
軸方向６０１　に対し、各素子１０２〜１０４をそのト
ラック幅方向を平行として、真空蒸着、フォトリングラ
フィ、エツチングなどの工程により形成する。この場合
、磁性層３０２の磁化容易軸方向６０２は素子堆積面と
平行で、かつトラック幅方向に直角となる。この素子部
上へ、非磁性材のガラス、セラミックスなどから成る保
護板１０５を貼り合わせ方向１０８から溶着ガラス、エ
ポキシ樹脂接着剤等により貼り合わせ、媒体摺動面１０
６ａ、１０６ｂを研摩することによって磁気ヘッドが作
成される。

（１１）以上のような磁気ヘッドでは、第１の実施例の如く、隣
接トラック間のクロストークの減少という効果以外に、
基板材として、硬度の高い非磁性材を選択することがで
き、製作工程中の研摩性や、媒体摺動じよる耐摩耗性を
向上することができる。

さらに、磁性層３０２は磁界中蒸着によって得られるた
めに、その磁化困難軸方向を任意方向に向けることが可
能であり、２磁性材料としても多くのものが選択できる
。また、第２の実施例の構造において、薄膜磁性層３０
２は上部磁性層１０４とほぼ同じ膜厚とすることができ
るため、上記２つの磁性層から成るコア部で発生する記
録磁界の広がりはギャップ１０７付近で集中的に循環す
るため、記録効率を高めることができる。また、薄膜磁
性層３０２の磁化容易軸方向が記録磁界の循環方向と同
じであるためにギャップ１０７付近での記録磁界をトラ
ック幅方向に対しても集中的に循環させるために隣接ト
ラック間のクロストークをさらに減少することができる
ものである。

第５図には本発明の第３の実施例が図示されて（１２）おり、同図において第２図と同一部分には同一の参照符
号を付し、その説明は省略する。同図１−おいて１０１
及び１０２は磁気異方性を有する非導電性磁性材から成
る磁性基板及び保護板である。

また、７０５は磁性基板７０１及び保護板１０２の磁化
困難軸方向を示しており、ＭＲヘヘッのトラック幅方向
と平行になっている。

このような磁気ヘッドは磁性基板７０１の磁化困難軸方
向７０５をＭＲヘヘッのトラック幅方向と平行になるよ
うに成形加工されて作られる。この磁性基板７０１上に
各素子４０２，４０３を真空蒸着、フォトリソグラフィ
、エツチングなどの工程を行なうことによって形成し、
その上へ保護板１０５を磁化困難軸方向がＭＲヘヘッの
トラック幅方向と平行になるように貼り合わせ方向４０
６から溶着ガラス又はエポキシ樹脂接着剤などにより貼
り合わせ、媒体摺動面４０５ａ、　４０５ｂを研摩する
ことによって作製される。このようなＭＲヘヘッにおい
ては、磁化困難軸方向７０５がＭＲヘヘッのトラック幅
方向となっているため、記録された磁気媒体からの磁界
はＭＲヘヘッのトラック幅。

方向には伝播することが少なくなり、マルチトラックに
おける隣接トラックの磁界の影響が軽減され、再生時の
クロストークが減少する。

以上述べたように、第１の実施例では、基板又は基板及
び保護板に異方性の強い磁性材を用いるか、又は素子と
の間に異方性の強い磁性薄膜をはさみ、上記磁性材の磁
化困難軸を磁気ヘッドトラック幅方向とすることによっ
て、（１）記録磁界が集中的に循環するために記録効率が向
上する。

（２）隣接トラックへの記録磁界の漏れが少なくなりク
ロストークが減少する。

という利点が得られ、また第２の実施例では、基板材に
磁性薄膜を成形するということによって（１）基板材と
して研摩性、耐摩耗性が良好なものが使用できる。

（２）磁界中蒸着によるため、磁気異方性の磁化軸方向
を容易に調整できる。

（３）　　ギヤツブ部付近でのコア間の記録磁界がさら
に集中的に循環するためにさらに記録効率が向上し、ク
ロストークも減少できるという利点が得られ、さらに磁
気抵抗素子に磁性基板を用い、磁気異方性の磁化軸方向
を調整することによって、磁気記録媒体再生時において
も、クロストークを減少することができるという優れた
効果が得られる。

図、第２図は従来のＭＲヘヘッの構造を示した斜視図、
第３図〜第５図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドのそれぞ
れ異なる実施例を示した斜視図である。

１０２・・・絶縁層　　　　　１０３・・・電極層１０
４・・・上部磁性層　　　２０１・・・磁性基板５０１
・・・磁化困難軸方向　３０１・・・非磁性基板３０２
・・・薄膜磁性層　　　４０２・・・ＭＲ素子６０１．
７０５・・・磁化困難軸方向６０２・・・磁化容易軸方向　７０１・・・磁性基板（
１５）第１図０６ａ第２図０５ａ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に磁性薄膜を積層した薄膜磁気ヘッドにお
いて、磁極の少なくとも一方を磁気異方性を有する磁性
材で形成し、前記磁性材の磁化困難軸を磁気ヘッドのト
ラック幅方向とはソ平行になるようにしたことを特徴と
する薄膜磁気ヘッド。
（２）前記磁性材としてＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶又
はＮｉ−Ｚｎフェライト単結晶を用いるようにした特許
請求の範囲第１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
（３）前記磁性材として磁界中蒸着によって得られる一
軸磁気異方性のパーマロイ、センダスト又はＣｏ−Ｔｉ
薄膜磁性層を用い、この薄膜磁性層の磁化困難軸方向を
トラック幅方向とはソ平行にし、磁化容易軸方向を素子
堆積面と平行でかつトラック幅方向にほぼ直角となるよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の薄膜磁気ヘラ　ド。
（４）基板上に磁気抵抗効果素子を積層して成る薄膜磁
気ヘッドにおいて、磁気抵抗効果素子に近接又は接触し
て磁気異方性を有する磁性材を置き、その磁性材の磁化
困難軸を磁気ヘッドのトラック幅方向とほぼ平行になる
ようにしたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。