JPS6246414A - 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、特に上部磁性体の改良に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、下部磁性体上にコイル導体及び上部磁性体が
絶縁層を介して順次積層形成されてなる　　　　　　　
　１薄膜磁気ヘツドにおいて、 上記上部磁性体が、層間絶縁膜を介した軟磁性薄膜の多
層膜構造であり、かつ、フロントギャップ近傍部で軟磁
性薄膜のみで構成されることにより・　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：疑似
ギャップがなく、高周波領域において再生効率の優れた
薄膜磁気ヘッドとしようとするもの□ である。

〔従来の技術〕

一般に、薄膜磁気ヘッドは、ヘッドを構成する下部磁性
体、コイル導体、上部磁性体等がスパッタリング等の真
空薄膜形成技術で形成されるため、量産性に優れ、かつ
特性の均一なヘッドが得ら−れる七ともに、フォトリソ
グラフィ技術でパターニングを行っているので、狭トラ
ツク、狭ギャノプこのため、上記薄膜磁気ヘッドは、記
録に関与するヘッド磁界が急峻となり、高密度記録が可
能となるとともに、高分解能の記録ができ、さらに小型
化が可能である。

一方、情報を記録する磁気記録媒体においては、記録信
号の高密度化や高品質化が進められており、この高密度
記録に対応して磁性粉にＦｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ等を主成分とした強磁性金属の粉末を用いたいわゆ
るメタルテープ、あるいは上記強磁性金属を蒸着等の手
法でベースフィルム上に直接被着したいわゆる蒸着テー
プが開発され、各分野で実用化されている。

ところで、このような高抗磁力を有する磁気記録媒体の
特性を発揮せしめるためには、薄膜磁気ヘッドのコア（
上部磁性体及び下部磁性体）が高い飽和磁束密度を有す
るとともに、高ｉ！ｉｆｆ率を併せて有する軟磁性材料
で形成する必要がある０例えば、この軟磁性材料として
多用されているフェト　　　　　　　ライト材では飽和
磁束密度が低く、また、Ｆ・−Ｎｉ系合金（パーマロイ
）では耐摩耗性に問題がある。

従来、かかる諸要求を満たすコア材料として、Ｆｌ！−
ＡＩ−３ｉ系合金（センダスト）が好適であると考えら
れ、既に実用化されていることは周知の通りである。

しかしながら、例えばこのセンダスト合金を上部磁性体
として使用した薄膜磁気ヘッドにおいては、上部磁性体
の比抵抗が小さくなり、高周波領域で渦電流損が生じる
。したがって、この薄膜磁気ヘッドは実効ｉ３磁率が低
下し、良好な記録再生ができなくなるという欠点がある
。

そこで、従来、上記渦電流損を抑えるた′めに、上記上
部磁性体が、センダスト等よりなる軟磁性薄膜と５ｉ０
２等の絶縁膜とを交互に積層して多層膜構造としたＦｊ
ｌＩｌＩ　Ｎ気ヘッドが提案されている。

すなわち、上記薄膜磁気ヘッドにおいては、第４図に示
すように、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等よりなる下部磁性
体（５１）上に、第口色録Ｆ５　（５２）を介して、第
１コイル導体（５３）及び第２コイル導体（５４）が第
２絶縁層（５５）を介して渦巻状に形成されている。さ
らに、第２コイル導体（５４）を被覆する如く形成され
た第３絶縁層（５６）上に上部磁性体（５７）が形成さ
れている。この上部磁性体（５７）は、センダスト等よ
りなる軟磁性薄膜（５７ａ）と５ｉ０２等の絶縁材料よ
りなる層間絶縁膜（５７ｂ）とが交互に積層形成されて
いる。

このように、上部磁性体（５７）を軟磁性薄膜（５７ａ
）と層間絶縁膜（５７ｂ）との多層膜構造とするこ１　
　　　　　　　とにより、上記上部磁性体（５７）は渦
電流に対する抵抗が大きくなり、実効透磁率が大きくな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記薄膜磁気ヘッドにあっては、上部磁
性体（５７）の層間絶縁膜（５７ｂ）が磁気記録媒体対
接面（５８）上に露出して形成されるので、この露出し
ている各層間絶縁膜（５７ｂ）が疑似ギャップとして作
用し、再生波形が劣化するという問題がある。

また、上記上部磁性体（５７）は、フロントギャッ絶縁
膜（５７ｂ）が磁束の流れに対して交差する方向に形成
されることになる。したがって、上部磁性体（５７）の
磁気抵抗が大きなり、再生効率の悪化の原因となってい
る′。

そこで、本発明は上述の実情に鑑みて提案されたもので
あり、疑似ギャップがなく、高周波領域において再生効
率の優れた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、本発明の薄膜磁気ヘッドは
、下部磁性体上にコイル導体及び上部磁性体が絶縁層を
介して順次積層形成されてなる薄膜磁気ヘッドにおいて
、上記上部磁性体は層間絶縁膜を介して軟磁性薄膜の多
層膜よりなり、かつ、上記上部磁性体はフロントギャッ
プ近傍部において軟磁性薄膜のみで構成されていること
を特徴とするものである。

ｒ４ケ田） このように、上部磁性体が極めて薄い軟磁性薄膜と層間
絶縁膜との多層膜で構成されているので、高周波領域で
も渦電流…が抑えられ、磁気効率が向上する。また、上
記上部磁性体はフロントギャップ近傍部では軟磁性薄膜
のみ構成されているので、疑似ギヤ、ブがなくなるとと
もに、磁気効率が向上する。

（実施例） 以下、本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

本実施例の薄膜磁気ヘッドにおいては、第１図（Ａ）及
び第１図（Ｂ）に示すように、下部磁性体（１）の一平
面上にフロントギャップＦＧ近傍部やバックギャップＢ
Ｇを除いて５Ｌ０２等より−る第１絶縁層（２）が形成
されている。

上記下部磁性体（１）としては、Ｍｎ−’Ｚｎ系フェラ
イトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の強磁性酸化物基板、
または、セラミック等の非磁性基板上にＦｅ−Ｎｉ系合
金（パーマロイ）やＦｅ−ｋｌ−５ノ系合金（センダス
ト）等の強磁性金属材料を積層した複合基板１．あるい
は上記強磁性酸化物基板上にパーマロイやセンダスト等
の強磁性金属材料を積層した複合基板、等が使用される
。

また、上記第ｔｔｉ縁層（２）上にはＣｕあるいはＡ１
等の金属導体よりなる第１コイル導体（３）が所定の間
隔をもって渦巻状（本実施例では３ターン）にパターン
エツチングされている。

さらに、上記第１コイル導体（３）を被覆するように第
２絶縁Ｎ（７）が被着形成され、上記第１コイル導体（
３）と同一の巻回方向を有し、上記第２絶縁層（４）に
形成されたコンタクト窓部（５）を介して、上記第１コ
イル導体（３）と電気的に接続される渦巻状（本実施例
では３ターン）の第２コイル導体（６）が形成されてい
る。すなわち、本実施例のコイル導体はスパイラル２層
重ね６ターンの巻線構造となる。また、この第２コイル
導体（６）上には、後述の上部磁性体（８）との絶縁を
図るために第３絶縁層（７）が形成されている。

上記コイル導体（３）　、　（６）としては、スパイラ
ル型に限られず、多層ヘリカル型あるいはジグザグ型環
如何なる巻線構造であっても良い。

さらにまた、’ｌ’ａ２　Ｏ５等よりなるギャップスペ
ーサ（９）や上記第３絶縁層（７）を被覆する如く上部
磁性体（８）が所定のトラック幅となるように形成され
ている。

さらにまた、図示してないが、上記上部磁性体（８）等
を覆うように、５ｉｎｓ等よりなる保護膜が形成され、
アニール処理を施した後、上記保護膜上にガラス等の接
着材を溶融充填することにより平坦化され、さらに、磁
気記録媒体対接面（１０）の摩耗対策としてセラミック
の非磁性材よりなる保護板が上記接着材上に融着接合さ
れている。

ここで、本発明にあっては、上記上部磁性体（８）は、
コイル導体（３）　、　（６）が磁極間距離に巻回され
る領域及びバックギャップＢＧｗ！域では軟磁性薄膜（
８ａ）と層間絶縁膜（８ｂ）とが交互に積層されている
とともに、フロントギャップＦＧ近傍部（デプス部分に
相当）上では軟磁性薄膜（８ａ）のみ上記軟磁性薄膜（
８ａ）は、センダストやパーマロイ等の高透磁率、高飽
和磁束密度を有する軟磁性材料よりなり、各軟磁性薄膜
（８ａ）の厚みはスキンデプス長の２倍以乍の厚みとな
るように形成されている。

また、上記層間絶縁膜（８ｂ）は、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ
３等の電気的絶縁性のある非磁性体よりなり、各層間絶
縁膜（８ｂ）の厚みは数百人程度となるように形成され
ている。

このような構成の上部磁性体（８）の形成方法としては
種々の方法がある。

例えば、フロントギャップＦＣ近傍部の層間絶縁膜をエ
ツチングにより取り除く方法がある。すなわち、まず、
第３絶縁層（７）上に不活性ガス雰囲気中で軟磁性薄膜
（８ａ）が所定の厚みとなるように被着し、所定形状に
エツチングを施した後、この軟磁性薄膜（８ａ）上に層
間絶縁膜（８ｂ）をスパｉタリング等の手法で形成する
。次いで、フロントギャップＦＧ近傍部以外の部分にレ
ジストを塗布し、ノ　−Ｊ−１ノ　丁　−１４−・ノ　
に、萬ｈ　プ、；＝−イフ　〒　−，４−−ノ　カ′リ
ヒｎ）工似にで上記フロントギャップＦＧ近傍部の層間
絶縁膜（８ｂ）を除去する。さらに、上述の工程を繰り
返して所望の厚みの上部磁性体（８）を形成する。

あるいは、フロントギャップＦＧ近傍部以外に層間絶縁
膜を形成する方法もある。すなわち、上記方法と同様に
軟磁性薄膜（８ａ）を所定形状に形成した後、フロント
ギャフプＦＣ近傍部にレジストパターンを形成する。Ｍ
いて、この軟磁性１１１１（８ａ）上にスパッタリング
等の手法で層間絶縁膜（８ｂ）を形成した後、このレジ
ストを溶剤等で除去する。

このような工程を繰り返して、所望の厚みの上部磁性体
（８）を形成する方法もある。

ここで、上記上部磁性体（８）において、軟磁性薄膜（
８ａ）のみで形成されている部分（デプス相当部分）は
、ヘッドの磁気効率を向上させるため、磁気記録媒体対
接面方向（第１図（Ｂ）中Ｘ方向）の長さがｌＯμｍ程
度と極めて小さ゛く形成され、また、軟磁性薄膜（８ａ
）と眉間絶縁ｍ　（８ｂ）との多層膜構造部分では、コ
イル導体の巻線数を確保するために、数十μｍ〜敗百μ
ｍとかなり大きく形成２ｋ　ａｒ　％ｓ　！・　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　：。

したがって、磁路の大部分が軟磁性ＦｉＪ膜（８ａ）と
　　　　　　　　１′′： 層間絶縁膜（８ｂ）との多層膜構造となり、上部磁性　
　　　　　　１体、８）、よ高周波よ域−、！６渦電流
ｔｊｉｌよ２ｊ１８．ア９、　　　　　　　１？ｌ６１
３ｍ１ｉ−ｈｆｔ４．　ｔ、ヵ、６．７　’　７　）　
’ｆ’　−？　ｙ　７”　Ｆ。　　　　□・近傍部にお
いて、上部磁性体（８）は軟磁性薄膜（８ａ）のみで形
成されているので、磁気記録媒体対接面（ｌＯ）上には
上記層間絶縁膜（８ｂ）が露出することはなくなる。こ
のため、従来の欠点であった疑似ギャップを解消できる
。また、フロントギャップＦＣ近傍部で、磁束が層間絶
縁膜（８ｂ）を横切ることがなり、磁気抵抗を抑えるこ
とができる。したかって、再生効率が向上し、良好な記
録・再生が可能となる。

なお、上記実施例では、層間絶縁膜（８ｂ）として電気
的絶縁性のある非磁性体膜を用いたが、上記層間絶縁膜
（８ｂ）として、Ｍｏ、Ａｆｆ等の非磁性金属２あるい
はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ系合金等の磁性金属を使用す
れば、抗磁力が小さくなり、高抗磁力の磁気記録媒体に
良好な記録・再生が可能となる。

また、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、例えば渦電流損をより低く抑えるために、第２図に示
すように、下部磁性体（２２）も軟磁性薄膜（２２ａ）
と層間絶縁膜（２２ｂ）との多層膜構造としても良い。

すなわち、セラミック等の非磁性材あるいはＭｎ−Ｚｎ
系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の強磁性酸化
物材料よりなる基板（２１）上に、センダスト等の強磁
性金属材料よりなる下部磁性体（２２）を積層した複合
基板（２０）において、上記下部磁性体（２２）が層間
絶縁膜（２２ｂ）と軟磁性薄膜（２２ａ）との多層膜と
し、さらに、フロントギャップＦＧ近傍部では上記下部
磁性体（２２）が軟磁性薄膜（２２ａ）のみで構成され
ている。ここで、上記軟磁性薄膜（２２ａ）及び層間絶
縁膜（２２ｂ）は、先の実施例の軟磁性薄膜（８ａ）及
び層間絶縁膜（８ｂと同一材料でなり、軟磁性ＴＲ膜（
８ａ）の厚みもスキンデプス長の２倍以下となるように
構成する。このような構成とすることにより、閉磁路を
形成す分が多層膜構造となり、高周波領域での渦電流損
がより低減でき、再生効率が向上する。

あるいは、磁気抵抗をより小さくするために、第３図に
示すように、上部磁性体（３０）がフロントギャップＦ
Ｇ近傍部（デプス相当部分）及びバックギヤ７１８０部
では軟磁性薄膜（３０ａ）のみで形成され、磁路の大部
分を占める第３絶縁層（７）上では軟磁性薄膜（３０ａ
）と層間絶縁膜（３０ｂ）の多層膜構造としても良い。

このような構成とすることにより、磁束が層間絶縁膜（
３０ｂ）を横切ることがなくなるので、磁気抵抗が小さ
くなる。したがって、磁気効率が向上し、良好な記録・
再生が可能となる。

さらに、本発明は以上の実施例のみならず、本発明の主
旨を逸脱することなく、種々の構造が取り得ることはい
うまでもない。

〔°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ｍアＨＭ
Ａ、−ｔ−＋−トＬｈｎｔ）＋Ｍ−ノ↓−ｋＪ紬２４ｈ
ｋ”：Ｉ蔓Ｒ−暫／丁−ａｒｇ膜構造の場合に生じる疑
似ギャップを解消することができる。しかも、磁路の大
部分が軟磁性薄膜の多層膜構造となっているので高周波
領域であっても渦電流損が抑えられ、透磁率が高くなる
。また、フロントギャップＦＣ近傍部では軟磁性薄膜の
みで形成されているので、磁気抵抗を低く抑えることが
できる。したがって、疑似ギャップがなくなるとともに
、高周波領域での再生効率が向上し、良好な記録・再生
が可能な薄膜磁気ヘッドとなる。　　□

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一例を示
す平面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）ａ−ａ線におけ
る断面図である。 第２図及び第３図は本発明の他の例を示すもので、第２
図は上部磁性体及び下部磁性体を共に層間絶縁膜と軟磁
性薄膜との多層膜構造とした薄膜磁気ヘッドの断面図、
第３図はフロントギャップ近傍部及びバックギャップ部
の上部磁性体が軟磁性薄膜のみで構成された薄膜磁気ヘ
ッドの断面図である。 第４図は従来の薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。 １・・・・下部磁性体 ３・・・・第１コイル導体 ６・・・・第２コイル導体 ８・・・・上部磁性体 ８ａ・・・軟磁性薄膜 ８ｂ・・・層間絶縁膜

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体が絶縁層を介
   して順次積層形成されてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、 上記上部磁性体は層間絶縁膜を介して軟磁性薄膜の多層
   膜よりなり、 かつ、上記上部磁性体はフロントギャップ近傍部におい
   て軟磁性薄膜のみで構成されていることを特徴とする薄
   膜磁気ヘッド。