JPS626416A - 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】 ［技術分野］ 本発明は薄膜磁気ヘッドに係り、さらに詳しくは磁気回
路の構造を改良した薄膜磁気ヘッドに関するものである
。

［従来技術］ 薄膜磁気ヘッドは磁気回路や電極あるいは磁性層等を基
板上に薄膜堆積法により形成したもので、従来のバルク
型の磁気ヘッドに比較して全体寸法を小さくでき、次の
ような利点がある。

１）全体寸法が小さいためコイルのインダクタンスを通
常の磁気ヘッドと等しいとした場合、容量を小さくでき
、このため共振点が高周波領域側へずれ、従来型の磁気
ヘッドに比較して高い周波数で駆動することができ、信
号の伝達速度を増大させることができる。

２）磁気コアを薄膜で形成することにより渦電流が抑制
され、高周波記録、再生時のコア損失が減少し、磁気ヘ
ッドの周波数特性が向上する。

３）薄膜堆積手段により製造されるためマルチトラック
化が容易である。

薄膜磁気ヘッドはこのような利点を生かし、コンビュー
タの磁気ディスク用の磁気ヘッド等として広く採用され
ている。

第１図に従来の薄膜磁気ヘッドの一例を示す。

第１図において符号ｌで示すものは磁性基板で、その上
には３ターンとして例示するコイル導体６が渦巻状に形
成されている。

このコイル導体６の上側を通り、基板１上には電極７が
形成され、コイル導体６の中心部に接続されている。

一方、符号４で示すものは上部磁性層で、その一端は渦
巻状のコイル導体の中心部であるコンタクトホール２側
に固定され磁性基板１と磁気的に結合がとられている。

上部磁性層４の他端は磁気記録媒体摺動面（以下摺動面
と略称する）側に導かれ、幅の狭い磁極部８を介して磁
性基板ｌ上に固定されている。

磁極部８の先端部と、磁性基板ｌとの間が磁気ギャップ
５となっている。

なお、上部磁性層４をコンタクトホール２側に接触させ
るためにこの部分には凹部３が形成されている。

上述した構造を持つ薄膜磁気ヘッドの各層は薄膜堆積法
とフォトリングラフィ技術によって形成される。

このような構造の薄膜磁気ヘッドを用いて記録を行なう
場合には、コイル導体６と電極７に記録電流を流すこと
により磁気ギャップ５に磁界を発生させ、ギャップ部５
の近傍に位置する図示を省略した記録媒体を磁化して記
、録が行なわれる。

一方、磁気信号の再生時には磁気ギャップ５の近傍に位
置する記録媒体の記録磁化部分から発生する磁束が磁性
基板ｌと上部磁性層及びコンタクトホール２を通って導
体６．電極７と交差し、これが磁気記録媒体の移動に従
って変化することにより、導体６と電極７どの間に発生
する誘起電圧を検出して行なわれる。

一方、第２図には磁極部８の部分の断面図が示されてい
る。第２図において矢印で示すものは磁束、符号Ｇはギ
ャップ幅、ＴＰは磁極の厚み、Ｄはギャップデプスを示
す。

ギャップデプスＤは摩耗により減少することを考慮する
とある長さが必要で、例えばバルク型のビデオヘッド等
においては３０ｇｍ以上の長さを要する。

このギャップデプスＤは磁気ヘッドの使用形態によって
も異なるが、摩耗を考えると最低１０鉢ｍ以上必要であ
る。

一方、上部磁性層４の厚みは薄膜磁気ヘッドの場合５Ｊ
Ｌｍ程度が普通である。

これは上部磁性層４の厚みをこれ以上大きくすると、内
部応力が大きくなって、膜剥れ等の不都合が生じるとと
もに、構造が極めて複雑となり、ヘッドとして形成して
も信頼性が著しく低下する等の欠点があるからである。

このような理由により従来の薄膜磁気ヘッドでは上部磁
性層の厚さよりも、ギャップデプスが大きく、このため
バルク型の磁気ヘッドに比較して記録効率が悪かった。

その理由は次のような現象が生じるからである。

即ち、磁性ヨークを形成する上部磁性層の磁極部８から
他方の磁性ヨークを形成する磁性基板ｌ側へギャップ５
を通って流れる矢印で示す磁束は磁極部８の基部、即ち
ギャップデプスの最深部９において磁束密度が最も高く
なってしまう。

このため磁極最深部において磁気飽和が生じ、磁極先端
部における磁束密度が疎になってしまう。

この現象はギャップ幅が小さいほど顕著であり、特に記
録、再生兼用のヘッドにおいては再生時のギャップ損失
の関係により、ギャップ幅を使用する信号の最短波長よ
りも狭くしなければならず、この現象が大きな問題とな
る。

ところで、バルク型の磁気ヘッドの場合には磁極全体が
磁気飽和をする構造となっている。

一般にギャップ先端から発生する記録磁界は磁極先端部
の磁束密度に比例するため薄膜磁気ヘッドの記録磁界は
磁極先端部で磁束密度が疎であることがらバルク型磁気
ヘッドより小さくなり、記録能力も劣ってしまう。

従って、薄膜磁気ヘッドの記録磁界をバルク型磁気ヘッ
ドと同等とするためには上部磁性層の磁極部の厚みをギ
ャップデプスと同等以上に大きくする必要があるが、磁
極部の厚みを大きくすると、前述したような各種の不都
合が生じる。

以上のように従来の薄膜磁気ヘッドはバルク型の磁気ヘ
ッドに比較して記録磁界が小さく、メタルテープ等の高
保磁力の磁気記録媒体等に対しては記録が極めて困難で
あり、また再生効率も低いという欠点があった。

［目　的］ 本発明は以上のような従来の欠点を除去するために成さ
れたもので、信頼性が高くかつ電磁変換能力を向上させ
ることができるように構成した薄膜磁気ヘッドを提供す
ることを目的としている。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

［第１実施例］ 第３図及び第４図は本発明の第１°の実施例を説明する
もので、図中第１図及び第２図と同一部分または相当す
る部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本実施例にあっては磁性基板ｌの材質としてＭ　ｎ　Ｚ
　ｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の磁性材を用い
、コイル導体６としては、Ｃｕ。

Ａｊ２．ＡｕあるいはＴｉなどの導電性材料を用い、上
部磁性層４としてはパーマロイ系合金、センダスト系合
金、ＣｏＺｒ系アモルファス材料等の磁性材料を用いた
。

なお、電極７の材質はコイル導体６と同一である。

本実施例の場合には、磁極部８の構造が第４図に示すよ
うに異なっている。

即ち、磁極部８の部分を従来構造と比較してやや幅広に
するとともに、ギャップ部５の左右にギャップ部５のギ
ャップ長Ｇ１よりも大きなギャップ長Ｇ２．Ｇ３を有す
る磁極部８ａ、８ｂを形成しである。

即ち、第４図に示すようにギャップ部５はトラック方向
に幅Ｔ、の領域でギャップ長Ｇ】’を有し、トラック方
向の両端に位置する２つのギャップ部５ａ、５ｂは各々
Ｇ１よりも大きなギャップ長Ｇ２　＋　Ｇ　３を有し、
＠Ｔ２．Ｔ３の領域にわたって形成されている。

本実施例は以上のように構成されているため、次のよう
な動作が可能である。

即ち、磁気記録を行なう場合にはギャップ部５が記録用
のギャップとして用いられる。

この場合能のギャップ部５ａ、５ｂは記録用のギャップ
部５よりもギャップ長が大きく設定しであるため、ギャ
ップ部５ａ、５ｂの磁気抵抗がギヤ・ンブ部５よりも大
きく、記録電流により発生した磁界はほとんどギャップ
部５を通過し。

ギャップ部５ａ、５ｂに磁界が発生することはなく、記
録ギャップとして作用しない。

換言すれば、磁極部８の幅に関係なく、記録キャップ幅
、即ちトラック幅はギャップ部５の＠Ｔ１で規定される
。

一方、再生の場合には相反定理からも明らかなように、
ギャップ部５のみが再生側ギャップとして機能する。

以上のように本実施例によれば磁極部８の幅をトラック
幅よりも大きくできるため、従来のよう−にトラック幅
に等しい磁極部で構成した薄膜磁気ヘッドに比較し、磁
極部の断面績を大きくとることができ１等価的に磁極厚
を大きくしたものと同様な効果が得られる。゛ 即ち、上述したような構造を従来と同様な磁極部の厚み
をもフて構成した場合、より多くの磁束を磁極部の先端
まで供給でき、記録ギャップ部により大きな記録磁界を
発生させることができる。

また、磁気飽和が最も問題となる磁極部の最深部におい
ても、磁極断面積り増加により、磁気飽和が解消される
ため、より大きなギャップデプスとすることが可能とな
る。

また、磁極部の磁気抵抗が減少するために、記緑感度が
向上し、記録電流を減少する効果が得られ、さらに再生
感度も向上し、再生出力を増大させることもできる。

［第２実施例］ 第５図は本発明の第２の実施例を説明するもので、本実
施例にあってはギャップ部５ａ、５ｂに対応する磁極部
８ａ、８ｂの形状が第１実施例と異なっている。

即ち、第４図と第５図を比較して明らかなように、本実
施例にあっては第５図に示すようにギャップ部５とギャ
ップ部５ａ、５ｂとの境界部分が斜面５Ｃとなっている
。

このような斜面５Ｃの部分を形成すると前述した実施例
と同様の効果がある他に境界部分を直角に形成しないだ
け製造が容易となりコストダウンを図ることができ、か
つ磁気抵抗も小さくすることができる。

［第３実施例］ 第６図及び第７図は本発明の第３の実施例を説明するも
ので、本実施例にあっては前述した各実施例と同様に磁
極部８の幅は大きく形成しであるが、ギャップ部５の一
方の側にのみギャップ部５ｄに対応する磁極部８ｄを形
成しである。

即ち、第７図に示すようにギャップ長の小さいギャップ
部５はトラック方向に幅Ｔ、の領域をもって形成されて
おり、そのギャップ長はＧ１である。

また、ギャップ長の長いギャップ部５ｄはトラック方向
にＴ２の領域をもって形成されており、そのギャップ長
はＧ２である。

即ち、ギャップ長の長いギャップ部５ｄがギャップ部５
の一方の側にのみしか設けられていない。

上述したような構造を採用すると、次のような効果が得
られる。

即ち、前述した第１及び第２の実施例において大きなギ
ャップ長を有するギャップ部５ａ、５ｂのギャップ長Ｇ
　２　＋　０３が十分に大きくない場合や、ギャップ５
とギャップ５ａ、５ｂの境界が完全に直角（階段状）で
ない場合には、ギャップ部５ａ、５ｂから漏洩磁束が発
生し、その程度によっては隣接トラックに悪影響を及ぼ
し、出力低下やクロストークの原因になる可能性がある
。

これに比較し、本実施例のような構造を採用すると、大
きなギャップ長を有するギャップ部５ａがトラックの片
側にしか設けられていないため、大きなギャップ長を有
するギャップ部を設けたことによる漏洩磁束はトラック
方向の片側にしか生じない。

従って、上述したような出力の低下やクロストークの発
生を抑えることができる。

なお、本実施例のような構造を採用すると、一般用のＶ
ＴＲや８　ｍｍＶ　Ｔ　Ｒ等のように重ね記録を行なう
用途に広く採用することができる。

即ち、一般のＶＴＲではヘッド自身のトラック幅は記録
パターンのトラック幅よりも大きく、１度記録した磁気
トラックの一部を順次重ね記録し、その時の間隔によっ
て記録パターンのトラック幅を規定している。

この場合、磁気ヘッドとしては重ね記録する側に対して
反対側に位置するトラック端において少量の漏洩磁束が
存在していても、記録パターンには何ら影響を及ぼさな
い。

また再生時においては隣接トラ−２り間にアジマス角が
設けられているため、クロストークが増大することもな
い。

このようにして、本実施例において示した薄膜磁気ヘッ
ドは記録及び再生効率を高める他に、ギャップ長の長い
ギャップ部をギャップ長の短いギャップ部に並んで設け
ることによる悪影響の発生が全くない。

なお、上述した実施例においてはギャップ部５ｄを第７
図においてギャップ５よりも右側に設けたが、この位置
はＶＴＲの規格や、ヘッドの搏動方向によって異なり、
用途によっては左側に設けてもよいことはもちろんであ
る。

なお、上述した各々の実施例において、ギャップ部５ａ
、５ｂ及び５ｄの形状は階段的あるいは傾斜面を有する
構造として示したが、このような形状に限定されること
なく、どのような形状を採用してもよく、ギャップ部５
が所定のトラック幅を形成し、ギャップ部５ａ、５ｂ及
び５ｄがそれよりも大きなギャップ長を有するように形
成されるものであればよい。

さらに上述した各々の実施例においては基板として磁性
基板を使用した構造を示したが、非磁性基板を用い、そ
の上に下部磁性層を形成したものにも適用することがで
きるのはもちろんである。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、上部
磁性層の磁極部の幅を電磁変換部のトラック幅より該ト
ラック幅方向に広くした構造を採用しているため、信頼
性が高く、電磁変換能力の高い薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。

また、ギャップデプスを大きくとれるためヘッド寿命を
延ばすこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来構造を説明する斜視図及び磁極
部の一部拡大縦断側面図、第３図及び第４図は本発明の
第１の実施例を説明する斜視図及び正面図、第５図は本
発明の第２の実施例を説明する正面図、第６図及び第７
図は本発明の第３の実施例を説明する斜視図及び正面図
である。 １・・・基板２　・・・コンタクトポイント３・・・凹
部　　　　　　４・・・上部磁性層５．５ａ、５ｂ、５
ｄ・・・ギ’ｒ−／プ部６・・・コイル導体　　　ラ・
・・電極８．８ａ、８ｂ、８ｄ・−磁極部 ９・・・ギャップデプスの最深部 第１図 第２図 臆３因 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上にコイル導体、電極及び上部磁性層等の磁気
   ヘッド構成部材を薄膜堆積法により形成した薄膜磁気ヘ
   ッドにおいて、上部磁性層の磁極部の幅を電磁変換部の
   トラック幅より該トラック幅方向に広くしたことを特徴
   とする薄膜磁気ヘッド。 ２）前記磁極部は前記電磁変換部の両側にトラック幅方
   向に沿って形成された部分を有する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ッド。 ３）前記磁極部は前記電磁変換部に並んでトラック幅方
   向に沿って形成された部分を有する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ッド。