JPS62140217A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

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〕 本発明は、Ｐ　ＣＭ　（Ｐｕｌｓｅ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ）記録再生装置等に用いられる薄膜磁気
ヘッドに関し、詳細にはギャップスペーサの改良に関す
る。

〔発明の概要〕

下部磁性体上にコイル導体及び上部磁性膜を絶縁膜を介
して積層するとともに、上記下部磁性体と上部磁性膜と
をギャップスペーサを介して対向させ磁気ギャップを構
成してなる薄膜磁気へソドにおいて、 上記ギャップスペーサを高融点金属材料と絶縁材料との
積層構造とし、しえも上記下部磁性体及び上部磁性膜と
の接触面には上記高融点金属材料を配設することにより
、 上記ギャップスペーサと上記下部磁性体及び上部磁性膜
との密着性を向上させ、実効ギャップ長が常に一定であ
り、信頼性に優れた薄膜磁気ヘッドを提供しようとする
ものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては、高密度記録化に伴い磁気記
録媒体は高抗磁力化の方向にあり、記録再生波長も短波
長化の一途をたどっている。したがって、磁気ヘッドに
おいても高飽和磁束密度を有するコア材を用い、また狭
ギャップ化を進める等、上述の高密度記録化への対応を
図っている。

かかる状況から、薄膜技術によって作製される薄膜磁気
ヘッドが開発され、実用化されていることは周知である
。

一般に薄膜磁気ヘッドは、磁気回路を構成する磁性薄膜
やコイル導体等がスパッタリングに代表される真空薄膜
形成技術により形成されるために、狭トラツク化や狭ギ
ャップ化等の微小寸法化が容易で高分解能記録が可能で
あるという特徴を有しており、高密度記録化に対応した
磁気ヘッドとして注目されている。

このような’１ｉｉＷ４　Ｍｔ気ヘッドとしては、従来
、第４図に示すように、下部磁性体（５３）上に、第１
コイル導体（５４）、第２コイル導体（５５）及び上部
磁性ｌ１ｌ（５９）を絶縁膜（５６）　、　（５７）　
、　（５８）を介して順次積層形成したｔｉｉｎｕｔ気
ヘソ］゛が使用されている。特に、上述の磁気記録媒体
の高抗磁力化に対応し、上記下部磁性体（５３）として
、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトよりなる基板（５１）ｌに高
ｉ３磁率、高飽和磁束密度を有するＦｅ−Ａ７！−５ｉ
系合金（センダスト）を積層した複合基板が使用されて
いる。

さらに、上記薄膜磁気ヘノ１は、記録再生に関与するフ
ロントギャップ近傍部において、下部磁性体（５３）と
上部磁性膜（５９）との対向面間に５ｉ０２等の非磁性
材料よりなるギヤソプスペー”Ｊ（６０）を介在させ、
作動ギャップとした構造となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記−Ｆ部磁性膜（５９）は、所望の記録磁
界を得るためにある程度の膜厚を確保する必要があり、
通常この膜厚を１０メツｍ程度となるように形成してい
る。

ところが、」１述の如り」二部磁性膜（５９）を厚く形
成した場合、この上部磁性膜（５９）の応力が大きなも
のとなり、この応力が上記ギャップスペーサ（６０）と
下部磁性体（５３）あるいは上部磁性膜（５９）との密
着力よりも大きくなってしまう。このため、上記ギャッ
プスペーサ（６０）が下部磁性体（５３）や上部磁性膜
（５９）から剥離し易くなって、場合によっては、上記
各磁性膜（５２）　、　（５９）から浮いてしまうとい
う欠点がある。

このような、ギャップスペーサ（６０）の剥離が生じる
と、磁気記録媒体対接面（６１）にｎｍするギャップス
ペーサ（６０）の膜厚と実効ギャップ長ｇ′とが異なっ
てしまい、記録再生に関与する実効ギャップ長ｇ′が不
均一となって、良好な記録再生の妨げとなるという問題
がある。

そこで、本発明は上述の事情に鑑みて提案されたもので
あって、下部磁性体及び上部磁性膜とギャップスペーサ
との密着が良好で、実効ギャップ長が常に一定で、信鎖
性に優れた記録再生が可能な薄膜磁気ヘッドを提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明のｆｌ膜磁気ヘッド
は、下部磁性体上にコイル導体及び上部磁性膜を絶縁膜
を介して積層するとともに、上記下部磁性体と上部磁性
膜とをギャップスペーサを介して対向させ磁気ギャップ
を構成してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上記ギャップ
スペーサが高融点金属材料と絶縁材料との積層構造であ
り、少なくとも上記下部磁性体及び上部磁性膜との接触
面には上記高融点金属材料が配設されていることを特徴
とするものである。

〔作用〕

ギャップスペーサを高融点金属材料と絶縁材料との積層
構造とし、しかも下部磁性体及び上部磁性膜との接触面
には上記高融点金属材料を配設しているので、上記ギャ
ップスペーサと下部磁性体及び上部磁性膜との密着が強
固なものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したｍ　＊　ｉｆｆ気ヘッドの一実
施例を図面を参照しながら説明する。

本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、第１図に示すよう
に、下部磁性体（３）として基板（１）上に下部磁性膜
（２）を被着形成した複合基板を用い、この下部磁性体
（３）上にフロントギャップ部やハックギャップ部を除
いてＳｉｎ、等よりなる第１絶縁膜（４）が形成されζ
いる。

上記基板（１）としては、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトやＮ
　１−Ｚｎ系フェライト等の強磁性酸化物基板、あるい
はセラミック等の非下部磁性体が使用できる。また、上
記下部磁性膜（２）としては、Ｆｅ−Ａβ−Ｓｉ系合金
（いわゆるセンダスト）やＦｅ−Ｎｉ系合金（いわゆる
パーマロイ）等の高飽和磁束密度、高ｉ３磁率の強磁性
金属材料が使用される。なお、本実施例では、下部磁性
体（３）として、複合基板を例に挙げて説明するが、こ
れに限定されず、上述の強磁性酸化物よりなる単独基板
であっても良い。

上記第１絶縁膜（４）上には、ＣｕあるいはＡ／２等の
導電金属材料よりなる渦巻状の第１コイル導体（５）が
、所定の間隔をもって複数ターン（本実施例では４ター
ン）形成されている。このコイル導体（４）は、通常、
上記導電金属材料を下部磁性体（３）の全面に被着した
後、パターンエツチングを施すことにより形成される。

さらに、上記第１コイル導体（５）を被覆する如く第２
絶縁膜（６）が被着形成され、上記第１コイル導体（５
）と同一の巻回方向を有し、上記第２絶縁膜（６）に形
成されたコンタクト窓部（図示せず）を介して上記第１
コイル導体（５）と電気的に接続された第２コイル導体
（７）が形成されている。

この第２コイル導体（７）も渦巻状で、本実施例では３
ターンを有している。したがって、本例のコイル導体は
、７ターンのスパイラル２層重ね巻線構造となっている
。なお、本発明では、コイル導体の巻線構造は限定され
るものではなく、上記スパイラル多層巻線構造の他、多
層ヘリカル型、ジグザグ型等、如何なる巻線構造であっ
ても良い。

上記第２コイル導体（７）上には、後述の上部磁性膜と
の絶縁を図るために第３絶縁膜（８）が形成されている
。

そして、上記第３絶縁膜（８）上には、上記下部磁性体
（３）との共働により磁気回路を構成する上部磁性膜（
９）が形成されている。この上部磁性膜（９）は、上述
の各コイル導体（５）　、　（７）の渦巻の中央部から
磁気記録媒体対接面（１０）に亘り跨がって被着形成さ
れ、上記渦巻の中央部では、各絶縁膜（４）　、　（６
）　、　（８）に設けられた窓部（１１）を介して下部
磁性体（３）と接続され、バックギャップを構成すると
ともに、磁気記録媒体対接面（１０）近傍では、ギャッ
プスペーサ（１２）を挟んで対向し、作動ギャップを構
成するようになっている。

さらに、図示してないが、通常は上述のコイル導体（５
）、（７）　、上部磁性膜（９）、下部磁性体（３）等
により構成される磁気回路部を保護し磁気記録媒体に対
する当たりを確保するために、セラミック等よりなる保
護板が低融点ガラス等により融着接合されている。

ここで、本発明にあっては、上記ギャップスペーサ（１
２）が高融点金属材料と絶縁材料との積層構造となって
いるごとに特徴を有している。

すなわち、第２図に示すように、ギャップスペーサ（１
２）は、絶縁材料（１２ａ）が高融点金属材料（１２ｂ
）　、　（１２ｃ）により挟まれ、しかも一方の高融点
金属材料（１２ｂ）と下部磁性膜（２）とが接合し、他
方の高融点金属材料（１２ｃ）と上部磁性膜（９）とが
接合された構造となっている。そして、上記絶縁材料（
１２ａ）の膜厚と高融点金属材料（１２ｂ）　、　（１
２ｃ）の各々の膜厚の合計が実効ギャップ長ｇとなるよ
うに設定されている。

上記高融点金属材料（１２ｂ）　、　（１２ｃ）として
は、クロムＣｒ、タンタルＴａ、チタンＴｉ、モリブデ
ンＭ　ｏ　、タングステンＷ等の非磁性で、かつ活性な
金属が挙げられる。そして、これら高融点金属材料（１
２ｂ）　、　（１２ｃ）は、下部磁性体（３）及び上部
磁性膜（９）との密着性を考慮して適宜選択すれば良い
。

ここで、上記ギャップスペーサ（１２）を上述の高融点
金属材料のみで形成することも考えられるが、この場合
には、高融点金属材料の光透過性が悪いために顕微鏡等
による膜厚管理ができず、さらに、上記高融点金属材料
が極めて高硬度であるためにヘッドの摩耗に伴って高融
点金属材料（ギャップスペーサ）が浮き出てしまい、磁
気記録媒体を損傷する虞れがあり好ましくない。

したがって、この高融点金属材ｔ４　（１２ｂ）　、　
（１２ｃ）の膜厚は重要であり、２００〜５００人の範
囲内に設定することが望ましい。この膜厚が２００Å以
下ではギャップスペーサ（１２）の密着性の改善が困難
であり、逆に５００Å以上では上述の問題が発生し好ま
しくない。上記高融点金属材料（１２ｂ）。

（１２ｃ）の膜厚を上記範囲内に設定すれば、絶縁材料
（１２ａ）が高融点金属材料（１２ｂ）　、　（１２ｃ
）に比べて充分な膜厚をもって形成されるので、上述の
ような不都合はな（なる。

また、上記絶縁材料（１２ａ）としては、通常、ギャッ
プスペーサとして使用されるものであれば如何なるもの
でも良く、例えば５ｉ０２．Ａρ２０３、Ｔａ２Ｏ＋　
、Ｓ　ｉ３Ｎ４．Ｂａ２Ｔｉ０３　、Ｓ　ｉ。

等が挙げられる。

このように構成される本発明の薄膜磁気へ・ノドにおい
ては、ギャップスペーサ（１２）と下部磁性体（３）及
び上部磁性膜（９）との接合を高融点金属材料（１２ｂ
）　、　（１２ｃ）にて行っているので、ギャップスペ
ーサ（１２）と各磁性体（３）　、　（９）との密着力
が大幅に向上する。したがって、上記上部磁性膜（９）
の応力が大きくても、ギャップスペーサ（１２）が各磁
性体（３）　、　（９）から剥離したり、あるいは浮く
ことがなくなる。このため、ギャップスペーサ（１２）
の”“１４ｊ−ｔ’　＋　′７’！　ｇ　＝！ニ一致２
・６”’　４）　Ｃ（７）実　　　　　／効ギャップ長
ｇは常に一定となり、記録再生の信転性に優れた薄膜磁
気ヘッドとなる。

また、本発明のギャップスペーサ（１２）を形成するに
は、絶縁材料（１２ａ）及び高融点金属材料（１２ｂ）
　、　（１２ｃ）を同一のスパッタリング装置を用い、
しかも同一のハツチ内で行うことができる。したかって
、従来の製造プロセスを変更することがないので、生産
効率の低下や精度の低下の心配はない。また、同一のハ
ツチ内にて一連のギャップスペーサ（１２）の形成が可
能であり、このため大気にさらすことがなく、膜特性に
優れたギャップスペーサ（１２）が簡単に形成できると
いう利点もある。

なお、上述の実施例では、ギャップスペーサ（１２）を
絶縁材料（１２ａ）と高融点金属材料（１２ｂ）　、　
（１２Ｃ）の３層構造としたが、第３図に示すように、
絶縁材料（２１ａ）　、　（２１ｂ）がそれぞれ高融点
金属材料（２１ｃ）　、　（２１ｄ）　、　（２１ｅ）
によって挾まれた５層構造としても良く、あるいは７層
構造、９層構造・・・としても良い。この場合にも、下
部磁性体（３）及び上部磁性膜（９）と接合する高融点
金属材料（２１ｃ）　、　（２１ｅ）の膜厚は２００〜
５００人の範囲内とする必要がある。なお、この第３図
において、第１図及び第２図に示す薄膜磁気ヘッドと同
一部材には同一符号を付した。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドにおいては、ギャップスペーサが高融点金属材料と
絶縁材料の積層構造で、しかも下部磁性体及び上部磁性
膜との接触面には上記高融点金属材料が配設されている
ので、上記ギャップスペーサと下部磁性体及び上部磁性
膜との密着が強固なものとなり、ギャップスペーサの膜
厚と実効ギャップ長とが一致する。したがって、ギャッ
プ製出しの精度が大幅に向上する。また、シャープなギ
ャップエツジが得られる。したがって、実効ギャップ長
が常に一定となり、信転性に優れた薄膜磁気ヘッドとな
る。

また、本発明によれば、薄膜磁気ヘッドの製造プロセス
の変更はなく、生産効率の低下や精度の低下等の心配が
ないという利点もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一例を示す
要部断面図であり、第２図は第１図に示す薄膜磁気ヘッ
ドのフロントギャップ近傍部の拡大断面図である。 第３図は本発明の他の例を示すもので、フロントギヤ・
７プを高融点金属材料と絶縁材料との５層構造とした薄
膜磁気ヘッドのフロントギャップ近傍部の拡大断面図で
ある。 第４図は従来の薄膜磁気ヘッドを示す要部断面図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下部磁性体上にコイル導体及び上部磁性膜を絶縁膜を介
   して積層するとともに、上記下部磁性体と上部磁性膜と
   をギャップスペーサを介して対向させ磁気ギャップを構
   成してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、 上記ギャップスペーサが高融点金属材料と絶縁材料との
   積層構造であり、少なくとも上記下部磁性体及び上部磁
   性膜との接触面には上記高融点金属材料が配設されてい
   ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。