JPS61153815A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPS61153815A
JPS61153815A JP60287565A JP28756585A JPS61153815A JP S61153815 A JPS61153815 A JP S61153815A JP 60287565 A JP60287565 A JP 60287565A JP 28756585 A JP28756585 A JP 28756585A JP S61153815 A JPS61153815 A JP S61153815A
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JP
Japan
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magnetic
pole piece
magnetic head
head
magnetic flux
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Pending
Application number
JP60287565A
Other languages
English (en)
Inventor
アンドレアス、ヤーンケ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は磁化可能の記憶層に垂直方向の磁化(:よっ
て情報が書き込まれる記録媒体に対する成層構造の薄膜
磁気ヘッドに関するものである。
〔従来の技術〕 この種の磁気ヘッドは二つの磁極片を持つリングヘッド
類似の磁束導体を備え、その記録媒体に対向する磁極末
端部はそれぞれ運動方向に垂直に小さい幅を持ちヘッド
の運動方向福;特定の小間隔を保って配置されている。
磁極末端部に続いて次第に拡大する磁極片部分を持つ基
板から遠く離れた磁極片の広くなっている部分は基板に
近い磁極片に対して大きな間隔を保って平行に伸びる形
に作られ、両磁極片の間に書込み・読出し巻線を収める
中空室が形成される。この種の磁気〜ラドの一例は欧州
特許0012912A1明細書に記載されている。  
    ′1 情鶴の蓄積に対する垂直磁化の原理は広く知られている
(例えば[アイ、イー、イー、イー、 トランザクシヨ
ン、 オン、  マグネティックスJ[IEEgTra
ns+aetion on Magnetics ) 
、Vol、 MAO−16、AI、1980年1月、p
、 71〜76、西独国特許出願公開第2924013
号明細書または上記欧州特許明細書)。この垂直磁化方
式には磁気ディスク、フレキシブル・ディスク(フロッ
ピーディスク)又は磁気テープの形の記録媒体が必要で
ある。この記録媒体には磁気異方性材料特にCoCr合
金を含む特定の厚さの磁化可能記憶層があり、その磁化
容易軸は媒体表面に垂直である。
特別な磁気ヘッドを使用し媒体の一つのトラックに沿っ
て個々の情報がセル又はブロックと呼ばれている小区域
において記憶層の対応する磁化によりビットとして書き
込まれる。一般に磁束の反転即ち一つの磁化方向から逆
の磁化方向への転換が情報として使用される。これI:
よって作られるピットはトラックに沿って波長とも呼ば
れている特定の長さを持っている。この長さは長手方向
(水平方向)記憶方式の場合に消磁によって与えられる
限界よりも著しく小さい。従つ工垂直磁化方式によれば
記録媒体の情報密度を増大させることができる。
長手方向磁化方式に対して使用される公知の書込み・読
出し両用の磁気ヘッドはそのまま垂直磁化方式に使用す
ることシ≠不可能である。一般(ニリングヘッドの形態
を持つこの種のヘッドにより。
垂直磁化の場合にも所望されるできるだけ閉結され磁気
抵抗の低い閉回路に沿っての磁束闇導は達成されるがピ
ット密度が高くそれに応じてリングヘッドのギャップ幅
が小さい場合にも強い書込み磁場を作ることは困難であ
る。
これらの理由から垂直磁化方式に灯しては特殊の書込み
・読出し磁気ヘッドの開発が必要となった。これに適し
た磁気ヘッド、例えば上記の欧州特許明細書に記載され
ているものでは、磁束の慟導I:非磁性基板上3二設け
られたリングヘッド類似形状の磁気導体が使用される。
この磁気導体はほぼ同形の磁極片を二つ備え、その記録
媒体じ向った磁極末端部はそれぞれ特定の小さい幅を持
ち〜ラドの連動方向に特定の小間隔を保って前後に配置
される。この末端部はヘッドの連動方向又は磁束の嚮導
方向に幻して垂直に拡がる磁極片部分(=つながり、基
板から遠い磁極片はその対応部分が基板に近い磁極片か
ら大きい間隔を保って並行するような形に作られている
。これによって両磁極片の間に平坦な書込み・読出し巻
線を収容する充分な広さの中間室が形成される。書込み
機能と読出し機能の双方において磁気導体のリングヘッ
ド類似の形態が利用されている。
この公知の磁気ヘッドの各部分は薄膜技術(−より成層
構造として基板表面にとりつけられる。このvtWiは
書込み・読出しヘッド薔二対して広く採用されているも
のである(例えば「精密技術と測定技術(Feinwe
rktechnik und Meβtechnik 
l A88、A2,1980年3月、 53−59ペー
ジ、または[i/−メンス、ツアイトシュリフト (S
iemens Zeitschrift ) 52. 
AT、1978年、434−437ページ)。
この種の磁気ヘッドのE11100構成6二関しては次
の二つの目的の達成(ニカが注がれている。
(11磁極片の末端部をできるだけ薄くして微小なピッ
ト・パターンの読出し書込みを可能にする。
121  更にできるだけ細いトラック幅として情報蓄
積の面密度を高くする。
これらの要求から、薄膜技術で作られるリングヘッド類
似の磁気ヘッドの寸法は著しく縮小され、隣接末端部間
の漏れ磁界1:より磁束の短絡が起り得る。これにより
末端部前の書込みフィールドの大きさと読出し時の効率
が悪影響を受ける。垂直磁化方式の場合例えば0.25
μmのピット長とlOμ鶏のトラック幅が努力目標であ
り、それに応じてビット当りの磁気エネルギーも小さく
なるからこの悪影響は重大である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明の目的は、冒1it=挙げた磁気ヘッドを改良
して上記のピット寸法においても比較的高効率の書込み
機能と読取り機能が確保されるよう(ニすることである
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は特許請求の範囲第1q4に特徴として挙げた
構造を採用することによって達成される。
この発明による磁気ヘッドの一殊形態により、両磁極片
末端部の対向表面が最小C:縮小されてこれらの対向面
の間の磁束線の短絡は生じ難くなる。更に基板から遠い
磁極片の斜めciliれて行く極片部分は急速に幅を広
げ、その中央に空げきが作られているのに対して基板側
の磁極片の末端部は少くとも末端区域においては一定の
幅を持っているから他方の磁極片の斜めに離れて行く極
片部分で覆われている部分の面積は少くとも末端部間の
間隔が狭い区域I:おいて小さくなる。このような構成
によりこれらの部分の間の漏れ磁束が低減され、特にト
ラック幅が小jいとき垂直書込みフィールドの大きさと
読出し時のヘッドの効率が著しく改善される。
この発明による磁気ヘッドの有利な実施形態は特許請求
の範囲第2項以下に示されている。
〔冥施例〕
回置に示した実施例についてこの発明を更(=詳細に説
明する。
第1因(:、一部だけを示した書込み・読出し用の磁気
ヘッドは、それ自体としてよく知られているリングヘッ
ド類似の形に作られた垂直磁化方式用の薄膜磁気ヘッド
を基本2二するものである(例えば前述の欧州特許明細
書又は欧州特許0071489A2明細書)。全体がl
として示されているヘッドは飛輸体と呼ばれる素子の前
面又は背面を形成する基板3の平坦面(=置かれている
。このヘッドは垂直磁化記録媒体Ml二対して僅かの高
度f例えば02μ鶏を保って一つのトラックに沿って相
対的に移動子る。記録媒体Mは例えば磁気記憶ディスク
であって例えばCoCr合金の記憶層4を備える。この
層は場合によってディスクの裏側に設けられたNiFe
  合金層に結合される。ヘッドの下を移動する記憶媒
体Mのヘッドに対する相体連動は矢印Vで示されている
磁気へノドヱは二つの6H楊片l、sを持つ磁気導体上
を備える。これらの磁極片の記録媒体Mに対向する末端
部10と11は記録媒体の表面に少くとも近似的に垂直
でありそこに磁極Pl+P1を形成する。両方の末端部
の間には連動方向Vの広がりWがlμIll以下、特に
0.5μm以下のエアギャップ12が形成される。〜ラ
ドの中央部では磁極片lと1の間の間隔がこのwC比べ
て拡げられる。そのためには連動方向において後方の磁
極片旦はその末端部11に続く磁極片部分15が前方の
直線形の磁橋片ヱに対して大きな間隔aを保って平行す
るように曲げられている。この平行する部分で磁極片8
の厚さdlは約4μ亀である。斜めに進む磁極片部分1
5は厚さがd、から末端部の約1μ風の厚さd、まで減
少する。内示の実施では磁極片部分15は厚さ縮小部分
15aと厚さほぼ一定の部分15bを備えている。基板
3に接する磁極片ヱは末端部11とほぼ等しい厚さの末
端部10の近くまで一定の厚さdsを持つ。d、は磁極
片旦の区域13における厚さd1≦二対応する。区域+
3の外では記録媒体Mに対して反対の側で磁極片互に磁
極片ヱとの結合部分16が付加され磁気ヘッドlにリン
グヘッド類似の形状を与える。
更に磁気ヘッドエ(=は垂直磁化による読出しならびに
書込み機能のため積層形の扁平巻線上8が設けられ、そ
のターンは磁極片1と旦の間に形成された中間室19内
に伸びている。
この発明によれば、両方の末端部10.11の平行して
いる部分によって決まる垂直方向のギャップ高さhがで
きるだけ小さく2μ島以下、特に1、f1鴫以下になっ
ていなければならない。そのためには外側の磁極片旦が
この高さにおいて磁楊片ヱから離れて行く部分Isに移
ることカニ必要である。部分15の垂直線に対する傾斜
角αはできるだけ大きく最低40°とT″る。特に60
’以上と丁れば有利である。更(;この傾斜した磁極片
部分15は運動方向Vに垂直な方向に急速に厚さを増丁
外第2図千示すように磁束嚮導方向3:伸びる中心線2
0に沿って対応する末端部11に達する空げき21を備
えている。第1因にはこの空げきが破線21によって暗
示されている。これに対して基板3に接する磁極片1の
末端部10は磁極片部分15に対応する区域22におい
て例えば両磁極片の間の間隔が最大値aに達するまでの
間その大きな幅を不変に保持しなければならない。末端
部10の垂直方向の長さtは短い末端部11の対応する
長さ即ちギャップ高さhの少くとも2倍特に5倍以上と
するのが有利である。
この発明による磁気ヘッドlの磁極片ヱと五の形態の詳
細は第2囚、第3図に示されている。第3因では互に重
なり合った磁極片が異る方向に引かれた斜線C:よって
区別されてい乙。特に第3図から分るように極片部分1
5の運動方向Vに垂直方向の拡がりを決める中心@2o
に対する傾角βはできるだけ大きく選定する必要があり
、少くとも40°特に60°以上とする。これによって
中央の空げき21を充分大きく作ることができ、磁極片
lの末端部10の小さい面積部分だけが極片部分15に
よって覆われるようになるにも拘らず磁束の慟導に対し
ては充分な材料断面積が存在する。
第3図ではこの重なり合った面積部分が斜線の交差i二
よって示されている。末端部1oと11の互に平行する
面部分で形成されるギャップは極めて小さい面積す、h
を持つ。ここでhはギャップの高さbは末端部10と1
1の連動方向に垂直方向の幅である。この末端部幅すは
書込み・続出しトラックの幅を決めるものであって約1
0μ寓である。この発明による磁気〜ラドの製作は公知
の薄膜技術によるのが有利である。その場合使用される
基板は例えばTiC又はAI、O,がら成るものとする
。磁極片の構成に対しては特殊合金又は高誘磁率の無定
形軟磁性材料から成る磁性膜をスパッタリング、蒸着、
電着等によって基板上に順次に重ねて設け、その際非磁
性中間層を置いて磁性膜相互を分離する。磁化容易方向
は例えば各層の形成中磁界を加えることによって誘起す
ることができる。
この方向は一般に磁束導体内の磁束の方向に垂直とする
からlaMPl とP、の区域では記録媒体Mの表面に
はぼ平行となる。成長した各層はフォトリソダラフイ、
プラズマエツチング、イオンビームエツチング、湿化学
エツチング等の公知技術によって構造化して〜ノドの磁
極片を形成させる。書込み・読出し機能用の巻線の製作
に対してはCu又はAI又はAuの層を析出させ適当に
構造化する。磁気ヘッドの構成に必要なその他の部分例
えば絶縁分離層、ギャップ層等は(8)を見易くするた
め除かれている。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の縦断面の概略力、第zrI
!Jと第3図はその一部の拡大(2)である。 ヱ、見・・・磁極片、  10.11・・・磁極片末端
部、M・・・記録媒体、  18・・・読出し・書込み
巻線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)二つの磁極片の記録媒体に対向する末端部がヘッド
    の運動方向に特定の間隔を保って並んでいるリングヘッ
    ド類似の磁束導体を備え、末端部に続いて次第に広がる
    部分を持ちヘッドの非磁性基板から遠い磁極片はその広
    くなっている部分が基板に近い磁極片に対して大きな間
    隔を保つように形成されそれによって両磁極片の間に書
    込み・読出し巻線を収める中間室が作られている垂直磁
    化記録媒体用の磁気ヘッドにおいて、一方の磁極末端部
    (11)の垂直方向の長さ(ギャップ高さ)hが比較的
    小さいのに対して他方の磁極末端部(10)の対応する
    長さlは少くともhの2倍であること、末端部(11)
    を持つ磁極片(¥8¥)の次第に広がる磁極片部分(1
    5)が磁束嚮導方向の中心線(20)に沿って拡がり少 くとも末端部(11)の近くまで達している空げきを備
    えていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 2)長い末端部(10)の垂直方向の長さ(l)が短い
    末端部(11)の垂直方向の長さ(h)の5倍以上であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ヘ
    ッド。 3)短い末端部(11)の垂直方向の長さ(h)が最高
    2μmであることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載の磁気ヘッド。 4)長い末端部(10)が、短い末端部(11)を持つ
    磁極片(¥8¥)の他方の磁極片(¥7¥)からの間隔
    が最大(a)となる区域(13)の下端に相当する高さ
    までほぼ一定の幅を持つことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第3項のいずれか一つに記載の磁気ヘッ
    ド。 5)短い末端部(11)に続く磁極片部分(15)の基
    板(3)の表面に対する傾き角αが少くとも40°であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項
    のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。 6)空げき(21)を備える磁極片部分(15)の拡が
    りを決める中心線(20)に対する開き角(β)が少く
    とも40°であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第5項のいずれか一つに記載の磁気ヘッド。 7)磁束を導く導体(¥6¥)が軟磁性材料から成るこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6項のい
    ずれか一つに記載の磁気ヘッド。 8)磁束を導く導体(¥6¥)が磁束嚮導方向に対して
    ほぼ垂直の磁化容易方向を示す材料から成ることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれか一
    つに記載の磁気ヘッド。
JP60287565A 1984-12-21 1985-12-19 薄膜磁気ヘツド Pending JPS61153815A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE3446924 1984-12-21

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ID=6253569

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EP (1) EP0186032B1 (ja)
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AT (1) ATE43450T1 (ja)
DE (1) DE3570542D1 (ja)

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