JPS61192011A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPS61192011A
JPS61192011A JP60032424A JP3242485A JPS61192011A JP S61192011 A JPS61192011 A JP S61192011A JP 60032424 A JP60032424 A JP 60032424A JP 3242485 A JP3242485 A JP 3242485A JP S61192011 A JPS61192011 A JP S61192011A
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JP
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magnetic
magnetic core
film
thin film
core
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Masayuki Takagi
政幸 高木
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Hitachi Ltd
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    • 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
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
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    • G11B5/3109Details
    • G11B5/3113Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄膜磁気ヘッドに関し、特に磁気コアの透磁
率を高くし、かつ磁気的安定性を増加させた誘導型薄膜
磁気ヘッドに関するものである。
〔発明の背景〕
磁気ディスクの狭トラツク化に伴って、高密度用薄膜ヘ
ッドの製造は困難を極めている0例えば。
トラック幅が15μm程度の薄膜ヘッドを開発する場合
には、従来の25〜30μmのトラック幅を持つヘッド
における磁気コアの磁歪定数制御範囲より厳しいものが
必要となる。しかし、Il造プロセス上、これ以上厳し
い範囲内で制御すると、プロセスマージンが極めて狭く
なり、量産時に問題となる。
薄膜磁気ヘッドの電磁変換特性は、磁気コアの磁気特性
に大きく依存している。誘導型薄膜磁気ヘッドは高周波
領域で使用されるために、磁気コアに単軸磁気異方性を
付与し、トラック幅方向に磁化容易軸を向け、励磁方向
を磁化困難軸とし、磁化回転による磁化反転を行わせて
、高周波領域での透磁率の大きいことを利用している。
このような薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気コアに加わ
る応力とコア材である磁性膜が有する磁歪定数による逆
磁歪効果によって、前述した磁化容易軸が回転するため
、所望の磁気異方性を維持できなくなり、磁気ヘッドと
しての電磁変換特性を劣化させることが知ら九でいる。
特開昭55−101124号公報では、この点に関して
、磁′気コアのトラック幅方向と直角方向に引張応力が
作用するので、負の磁歪定数を有する磁性膜を使用する
ことが望ましいと記載されている。また、特開昭55−
80120号公報では、磁気コアに加わる応力が複雑で
あることから、磁歪定数の絶対値が1×10−Q以内で
ある磁性膜を使用することが望ましいと記載されている
。しかし、上述のように。
磁性膜を負の磁歪定数とするだけでは、大きな負の磁歪
定数の場合、磁気コアに引張応力が加わったときには、
透磁率が低下して、磁気ヘッドの電磁変換特性が低下す
ることが実験により確認された。また、上述のように、
磁歪定数の絶対値が1×10′″6以内の磁性膜では、
高密度記録化して狭トラツクにした場合、正の磁歪定数
のときには。
絶対値が上記範囲内の磁性膜においても磁気的に不安定
が生じ、再生信号の雑音が増加することが実験により確
認された。また、上記問題点を解決する方法として、磁
性膜の磁歪定数をより小さな範囲内で制御することや、
応力を制御することが考えられているが、これらは形成
上極めて困難であり、形成マージンが狭く、特に量産用
プロセス技術としては問題が多い。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような問題点を改善し、磁気コア
の形状、製法、保!!!膜等により影響を受けず、安定
で良好な電磁変換特性を与える薄膜磁気ヘッドを提供す
ることにある。
〔発明の概粟〕
上記目的を達成するため1本発明の薄膜磁気ヘッドは、
下部薄膜磁性体と、該磁性体上に積層され、一端が該下
部磁性体の一端に接合されるとともに、他端が該磁性体
の他端とギャップ絶縁体を介して対向する上部薄膜磁性
体と、該上部および下部薄膜磁性体の間に貫通して配置
された薄膜コイル導体とで磁気コアを形成する薄膜磁気
ヘッドにおいて、同一磁気コア面内で中心領域と端部領
域とが正負逆の磁歪特性を持つように形成された上部お
よび下部薄膜磁性体を有することに特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
i1図は、本発明の一実施例を示す薄膜磁気ヘッドの構
造斜視図である。
第1図において、13は絶縁基板、12はその絶縁基板
13の上に形成された下地膜、1は下地膜13の上に形
成された下部磁気コア、2は下部磁気コア1上に積層さ
れ、一端が下部磁気コアlの一端に結合され、他端が下
部磁気コアlの他端に所定の磁気ギャップ4を介して対
向している上部磁気コア、3は下部磁気コア1と上部磁
気コア2の間に貫通するように配置されたコイル導体。
4は磁気ギャップを形成する絶縁層、5は上部磁気コア
2とコイル導体3を被覆する保護膜である。
第1図では、下部磁気コア1と上部磁気コア2が破線に
より2分割されており、破線からコア中心側を正の磁歪
定数、破線からコア端部側を負の磁歪定数になる組成に
より磁性膜を形成している。
平面図を几ると明らかになるが、正の磁歪特性の領域は
中央部の殆んどを占め、負の磁歪特性の領域は縁部のわ
ずかな面積のみを占めている。
本発明においては、従来の薄膜磁気ヘッドで問題となっ
ていた点、すなわち、磁性膜の磁歪定数と応力により生
じる磁歪効果に着目し、磁気コアの透磁率を高くシ、か
つ磁気的不安定さを解消するため、上部および下部磁気
コアを、同一コア平面内で正負逆の磁歪特性を持つ中央
領域と端部領域とに分割する。
絶縁基板13としては、 Ag303−T i Cセラ
ミックス、A!203−T t 02セラミツクス、S
iC,Znフェライト、Ni−Znフェライト。
M n  Z nフェライト等がある。これで形成され
た基板13の上に、下地膜12としてスパッタAn20
3膜を形成する0次に、下部磁気コア1として、N1−
Fa金合金スパッタ法形成する6例えば、破線から中心
部側を正の磁歪定数0.6×10−8となる膜を形成し
、また破線から端部側を負の磁歪定数−〇、6 X 1
0″′Bとなる膜を形成する。 N t −F a系合
金膜は多結晶であり、多結晶の磁歪定数は単結晶と同じ
く結晶の配向の度合により決まる。そして、膜面と平行
な面に(111)面が多い場合には約80.2重量%N
iで磁歪定数がOとなり、また膜面と平行な面に(10
0)面が多い場合には約81.7重量%Niで磁歪定数
がOとなる。したがって、膜の組成と膜の配向の度合を
制御することにより0.6 X I O”B。
−0,6X10″″Bの各値の磁歪定数を実現する。
次に、磁気ギャップ4をAQ203をスパッタ法で形成
する。コイル導体の絶縁物としては、ポリイミド系樹脂
を用いる。また、コイル導体3には、Cuを用いてスパ
ッタ法で形成する1次に、上部磁気コア2は、下部磁気
コア1と同じようにして、N i −F e合金をスパ
ッタ法で形成するが、破線から中心部側は磁歪定数が正
の0.6XIO−”#破線から端部側は磁歪定数が一〇
、6 X 10、−Bとなるように、それぞれ形成する
6上部磁気コア1、磁気ギャップ4、コイル導体3.上
部磁気コア2、のパターニングは、イオンミリング法に
より行う、そして、端子部分をめっき法により形成した
後、保護[5のAfi20aをスパッタで形成する。な
お、薄膜磁気ヘッドの具体的な製造方法については後述
する。
第2図は、第1図の下部磁気コアと上部磁気コアに作用
する応力を示す図および先願の磁気コアに作用する応力
を示す比較図である。
第2図では、薄膜磁気ヘッドの平面と、それに加わる矢
印で応力を示しており、(a)と(b)が先願の磁気コ
アであり、(c)が本発明の磁気コアである。
下部と上部の磁気コア1.2に作用する応力は、第2図
(a)、(e)に示すように、磁気コアにパターニング
することにより、図中に矢印で示されている方向に引張
力が作用する。すなわち、パターンの端部近傍において
パターン端部に沿った方向に引張り応力が作用する。
第2図(a)は、+0.6X10−’の磁歪定数の磁性
膜を、磁気コア形状にパターニングした時の磁区構造で
ある。(、)では、磁性膜の磁歪定数が正であるため、
前述した応力によりコア端部では磁化容易軸が回転し、
90′磁区領域が大きく、かつ180°磁区の面積も大
きな磁区構造となっている。このような磁区構造を示す
磁気コアが有する透磁率は、41ね2000程度と計算
される。
(b)は、−o、5xto−aの磁歪定数の磁性膜を磁
気コアにパターニングした時の磁区構造である。負の磁
歪定数では、前述の応力との関係から。
(b)に示すように、90″磁区領域が極めて少なく、
かつ180°磁区領域の面積も小さくなっている。この
上うな磁区構造を示す磁気コアの透磁率は、概ね500
程度と計算されている。また、第2図(a)、(b)に
示すような磁区構造となる磁歪定数の磁性膜で形成した
薄膜磁気ヘッドの電磁変換特性を測定した結果、負の磁
歪定数の磁気コアを用いたヘッドの再生出力は、正の磁
歪定数の磁気コアを用いたヘッドに比べて、20%程度
少なかった。また、正の磁歪定数の磁気コアを用いたヘ
ッドでは、90”磁区領域が多いため、磁気コアの磁気
安定性が負の磁気コアに比べ乏しく。
再生信号に雑音が多く見られた。
第2図(e)は、本発明を用いた磁気コアの磁区構造図
である。コア中心領域では正の磁歪定数、コア端部では
負の磁歪定数としているため、図に示すように、透磁率
が高く、かつコア縁部の90”磁区領域が少なくなって
いる。このような磁気コアを有する磁気ヘッドの再生出
力は、正の磁歪定数の磁気コアを用いたヘッドの出力に
ほぼ等しく。
かつ再生出力の雑音成分も負の磁歪定数の磁気コアを用
いたヘッドに近い電磁変換特性が得られた。
第3図(、)〜(f)は、本発明の製造プロセスの具体
例を示す図である。
磁性膜の形成法として、ここではめつき法を泪いている
。先ず、(a)では絶縁基板6上にめっき下地7を形成
し、その上全面に正の磁歪定数となる条件により磁性膜
8をめっきする0次に、(b)に示すように、ネガレジ
スト9を用いて所望の磁気コア形状によりも少し小さい
形状に磁性膜をエツチングする6次に、ポジレジスト1
0を全面にコーティングしくC参照)、その後所望の磁
気コア形状となるように、コア端部に相当する部分のみ
レジストを除去する(d参照)0次に、(e)に示すよ
うに、負の磁歪定数となる条件により、磁気コア端部に
相当する部分11をマスクめっきにより形成する。この
時、負の磁歪定数となる領域は。
トラック幅方向の全コア幅の30%程度でよい。
最後に(f)に示すように、ネガレジスト、ポジレジス
ト、めっき下地を順次除去することによって。
本発明による磁気コアを得ることができる。なお。
本実施例では、めっき法により磁性膜を形成したが、他
のスパッタリング法、蒸着法によっても同じようにして
形成することが可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、薄膜磁気ヘッドに応力が加わるこ
とにより磁気コアの磁気特性は変化するが、本発明によ
れば、この磁気特性の変化による再生出力の低下、ある
いは再□生信号の雑音増加等の電磁変換特性の劣化を少
なくすることができ、また磁気コアの磁歪定数の制御範
囲も大きくできるので、プロセスマージンが拡大される
【図面の簡単な説明】
第ttmは本発明の一実施例を示す薄膜磁気ヘッドの斜
視図、第2図は本発明の磁気コアの磁区構造を従来のも
のと比較して示す図、第3図番土本発明の一実施例を示
す製造プロセスの概略図である。 1−下部磁気コア、2:上部磁気コア、3:導体コイル
、4:磁気ギャップ、5:保護膜、6:絶縁基板、7:
めっき下地膜、8:正磁歪定数の磁性膜、9:ネガレジ
スト、10:ポジレジスト、11:負磁歪定数の磁性膜
、12:下地膜、13:絶縁基板。 第1図 第2図 (a)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下部薄膜磁性体と、該磁性体上に積層され、一端
    が該下部磁性体の一端に接合されるとともに、他端が該
    磁性体の他端とギャップ絶縁体を介して対向する上部薄
    膜磁性体と、該上部および下部薄膜磁性体の間に貫通し
    て配置された薄膜コイル導体とで磁気コアを形成する薄
    膜磁気ヘッドにおいて、同一磁気コア面内で中心領域と
    端部領域とが正負逆の磁歪特性を持つように形成された
    上部および下部薄膜磁性体を有することを特徴とする薄
    膜磁気ヘッド。
JP60032424A 1985-02-20 1985-02-20 薄膜磁気ヘツド Granted JPS61192011A (ja)

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