JPS6278711A - 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）記録装置等に用いられるＷ！＃膜磁気
ヘッドに関し、詳細には磁性基板上に形成する下部磁性
膜の構造に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性基板上に下部磁性膜、コイル導体、上部
磁性膜が絶縁膜を介して積層形成されてなる薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、 上記下部磁性膜に上記コイル導体を巻線するための巻線
溝を形成し、上記上部磁性膜の膜厚をＬｌとし、上記巻
線溝部の下部磁性膜の膜厚をＬ２としたときに、Ｌ２≧
０．３Ｌｚなる如く上記巻線溝を形成することにより、 記録時の上記下部磁性膜及び上記上部磁性膜の磁気飽和
を緩和し、記録磁界強度を大きくすることにより、良好
な記録再生特性を得ようとしたものである。

〔従来の技術〕

一般に、ＶＪ膜磁気ヘッドは、ヘッドを構成するコイル
導体、上部磁性膜、絶縁膜等がスパッタリング等の薄膜
形成技術で形成されるため、量産性に優れ、かつ磁気特
性の均一なヘッドが得られるとともに、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、
狭ギャップ等の微小寸法化が容易である。

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。

通常、この種の薄膜磁気ヘッドは、例えば、第３図に示
すように、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等の磁性基板（５１
）上にセンダスト（Ｆｅ−Ａｌｌ−３ｉ系合金）等の強
磁性金属材料よりなる下部磁性膜（５２）を積層するこ
とにより、高密度記録再生に対応した高抗磁力の磁気記
録媒体に対して良好な記録再生が行えるようにしている
。そして、この下部磁性膜（５２）上には第１絶縁膜（
５３）を介して下部コイル導体（５４）がスパイラル状
に数ターン（４ターン）巻回されている。また、この下
部コイル導体（５４）上には第２絶縁膜（５５）を介し
て上部コイル導体（５６）が同様に数ターン（３ターン
）巻回されるとともに、コンタクト窓（５７）を介して
上記下部コイル導体（５３）と上部コイル導体（５５）
とが電気的に導通されている。さらに、上記上部コイル
導体（５５）上には第３絶縁膜（５８）を介してセンダ
スト等よりなる下部磁性膜（５９）が形成され、所定の
トラック幅となるように規制されてる。したがって、上
記薄膜磁気ヘッドは、上記各コイル導体（５４）　、　
（５６）を駆動回路と接続することにより、下部磁性膜
（５２）と上部磁性膜（５９）とで閉磁路を形成し、記
録・再生が行われるように構成されている。

ところが、このような構成の薄膜磁気ヘッドにあっては
、コイル導体（５４）　、　（５６）等の膜厚に起因し
て上部磁性膜（５９）に必ず段差を生じ、この段差部の
上部磁性膜（５９）はその膜厚が平坦部に比べて薄く形
成される傾向にある。このため、この段差部では、記録
時に磁気飽和が生じ易くなる。したがって、十分な記録
磁界が発生し難いという問題がある。

そこで、このような上部磁性膜の磁気飽和を解消するた
めに、第４図に示すように、上記段差をなくし上部磁性
膜（６８）を略平坦に形成した薄膜磁気ヘッドも考えら
れる。すなわち、磁性基板（６１）上の下部磁性膜（６
６）にはコイル導体（６３）　、　（６５）を巻線する
ための巻線溝（６９）が形成され、この巻線溝（６９）
内には下部コイル導体（６３）及び上部コイル導体（６
５）が絶縁膜（６２）　、　（６４）を介して巻回され
ている。さらに、絶縁膜（６７）を介して上部磁性膜（
６７）が所定のトランク幅となるように形成されている
。

このように、上部磁性膜の段差の原因となるコイル導体
（６３）　、　（６５）を上記巻線溝（６９）内で巻回
することにより、上記上部磁性［！ｉ！（６８）は略平
坦に形成されるとともに均一な膜厚に形成される。した
がって、上部磁性膜（６８）は磁気飽和を生じ難くなる
。

ところが、上記薄膜磁気へノドは、下部磁性膜（６６）
が分断形成されていること等に起因して、信号の記録時
に上記下部磁性膜（６６）側で磁気飽和を生じ易くなり
、記録磁界強度が制限されるという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の薄膜磁気ヘッドでは、信号記録時に
下部磁性膜あるいは上部磁性膜が磁気飽和を生じ易（、
このため、記録磁界強度が著しく制限され、良好な記録
再生特性が得られないという問題がある。

そこで、本発明は上述の事情に鑑みて提案されたもので
あり、記録時の下部磁性膜及び上部磁性膜の磁気飽和を
緩和し、記録磁界強度を大きくすることができ、良好な
記録再生特性が得られる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〕

この目的を解決するために、本発明の薄膜磁気ヘッドは
、磁性基板上に下部磁性膜、コイル導体、上部磁性膜が
形成されてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上記下部磁性
膜には上記コイル導体を巻線するための巻線溝が形成さ
れ、上記上部磁性膜の膜厚をＬｌとし、上記巻線溝部の
下部磁性膜の膜厚をＬ２としたときに、Ｌ２≧０．３Ｌ
１なる関係を満足することを特徴とするものである・〔
作用〕 下部磁性膜にはコイル導体を巻線するための巻線溝が形
成されるので、上部磁性膜は平坦なものとなり磁気飽和
が緩和される。また、この巻線溝部の下部磁性膜の膜厚
Ｌ２を上部磁性膜の膜厚Ｌ１の０．３倍以上となるよう
に構成することにより、上記巻線溝部の下部磁性膜の膜
厚が確保されるので、下部磁性膜の磁気飽和も緩和され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について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（Ａ）及び
第１図（Ｂ）に示すように、磁性基板（１）の一平面上
に下部磁性１’！（２）、下部コイル導体（５）、上部
コイル導体（８）、上部磁性膜（１１）が絶縁膜（４）
　、　（６）　、　（９）を介して順次積層形成されて
いる。

ここで、上記磁性基板（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
板等が使用される。また、上記下部磁性膜（２）として
は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金（パーマロイ）やＦｅ−Ａｊ！−
３ｉ系合金（センダスト）あるいはアモルファス合金等
の強磁性金属材料が使用される。

一方、上記下部磁性膜（２）には、この下部磁性膜（２
）上に巻線されるコイル導体（５）　、　（８）による
段差を解消するために巻線溝（３）が切削形成されてい
る。そして、本発明においては、この巻線溝（３）が形
成される部分における下部磁性膜（２）の膜厚Ｌ２が、
上記上部磁性膜（１１）の膜厚Ｌ１に対して、少なくと
もＬ２≧０．３Ｌ１となるように設定されている。

本発明者等の実験によれば、上記膜厚Ｌ２が重要であっ
て、上部磁性膜（１１）の膜厚Ｌ１の０．３倍以上とな
るように形成すれば、上記下部磁性膜（２）の巻線溝（
３）部における膜厚Ｌ２が確保されるので、下部磁性膜
（２）に起因する磁気飽和が緩和され磁気効率が向上す
ることが判明した。

例えば、磁性基板（１）としてＭｎ−Ｚｎ系フェライト
を使用し、下部磁性膜（２）及び上部磁性膜（１１）と
してセンダストを使用し、さらに、上部磁性膜（１１）
の膜厚Ｌ１を１０μｍ、巻線溝（３）部の下部磁性膜（
２）の膜厚Ｌ２を３μｍあるいは５μｍに設定して薄膜
磁気ヘッドを作製したところ、その記録磁界（ギャップ
中磁界）の起磁力依存性は、第２図中、それぞれ曲線ａ
　　（Ｌ２　＝３μｍ）あるいは曲線ｂ　（Ｌｌ　＝５
μｍ）で示すようなものであった。

また比較のため、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトよりなる上部
磁性１ｊ！（５８）の膜厚を１０μｍとし、センダスト
よりなる下部磁性膜（５２）の膜厚を５μｍとし第３図
に示すような薄膜磁気ヘッドを作製して、同様に記録磁
界の起磁力依存性を調べたところ第２図中曲線Ｃで示す
ようなものであった。

したがって、この第２図より、巻線溝（３）部の下部磁
性膜（２）の膜厚Ｌ２を上部磁性膜（１１）の膜厚Ｌ１
の０．３倍以上とすれば、従来のものと比べて低起磁力
で大きな記録磁界強度が得られることがわかった。

上記巻線溝（３）内には、ＳｉＯ２等よりなる第１絶縁
膜（４）が形成され、この第１絶縁膜（４）上にはＣｕ
あるいはへβ等の金属導体よりなる下部コイル導体（５
）が所定の間隔をもってスパイラル状（本実施例では４
ターン）にパターンエツチングされている。さらに、上
記下部コイル導体（５）を被覆する如（第２絶縁膜（６
）が被着形成され、上記下部コイル導体（５）と同一の
巻回方向を有し、上記第２絶縁膜（６）に開口されたコ
ンタクト窓（７）と電気的に接続されるスパイラル状（
本実施例では３ターン）の上部コイル導体（８）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７ターンの巻線構造となる。さらにまた、
この上部コイル導体（８）上には、後述の上部磁性膜と
の絶縁を図るために第３絶縁膜り９）が上記巻線溝（３
）を埋める如く形成されている。

本実施例では、上記コイル導体（５）　、　（８）とし
て、その巻線構造が渦巻構造のスパイラル型のものを例
に挙げて説明したが、本発明では多層構造のヘリカル多
層型、ジグザグ型、等如何なる巻線構造であっても良い
。

さらに、フロントギャップ部、巻線ｆａ（３）及びパッ
クギヤノブ部を被覆する如くセンダストやパーマロイ等
の強磁性金属材料よりなる上部磁性膜（１１）が所定の
トランク幅となるように形成されている。

したがって、上記コイル導体（５）、（８）と外部端子
（図示せず）とを接続し、例えば駆動電流をコイル導体
（５）　、　（８）に供給することにより、下部磁性膜
（２）と上部磁性膜（１りとからなる磁路中に磁束が発
生し、フロントギャップ部における漏洩磁束により、磁
気記録媒体に対して記録が行われるように構成されてい
る。

ここで、上記巻線１ＩＪｊ（３）内において、上記上部
コイル導体（８）は下部コイル導体（５）間間隙にこの
間隙を埋める如く形成されるので、これらコイル導体（
５）　、　（８）上の第３絶縁膜（９）は略平坦に形成
される。この結果、上部磁性膜（１１）は略平坦に形成
される。

このように、上記上部磁性膜（１１）は、その段差が解
消され、平坦かつ均一な膜厚構造となるので、記録時に
生じる上部磁性膜（１１）の磁気飽和が緩和され、記録
磁界強度を太き（できる。したがって、記録効率が向上
し、低起磁力化が可能となる。

また、上記上部磁性膜（１１）は、まず基板の全面に上
記強磁性金属材料を被着した後、イオンエンチング等の
物理的手法で所定形状となるようにパターニングを施す
ことにより形成している。したがって、本発明では上部
磁性膜（１１）が平坦に形成されるため、この上部磁性
膜（１１）のパターニングの際のバラツキが抑えられ、
磁気特性に優れた薄膜磁気ヘッドとなる。

さらに、本発明の薄膜磁気ヘッドでは、下部磁性膜（２
）及び上部磁性膜（１１）が磁気飽和を生じ難く、記録
磁界強度を大きくできるので、デプス長を大きくしても
所望の記録磁界強度が確保できる。

したがって、デプス長を大きくすることにより、ヘッド
の摩耗による耐久性が向上し、長寿命化が可能となる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の主旨を逸脱することな（、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、巻線溝部の下部磁性
膜の膜厚を上部磁性膜の膜厚の０．３倍以上となる如く
構成することにより、上記巻線溝部の下部磁性膜の膜厚
が確保されるので、上記下部磁性膜は磁気飽和を生じ難
くなる。また、下部磁性膜の段差の原因となるコイル導
体を上記巻線溝内で巻線しているので、上記上部磁性膜
は平坦かつ膜厚が均一に形成され、磁気飽和を生じ難く
なる。

このように、下部磁性膜及び上部磁性膜の磁気飽和が緩
和されることにより、記録磁界強度を大きくすることが
できる。したがって、記録効率が向上し、低起磁力化が
可能となり、良好な記録再生特性が得られる。

また、デプス長を大きくしても、所望の記録磁界強度が
得られるので、ヘッドの摩耗による耐久性が向上し、ヘ
ッドの長寿命化が可能となる。

さらに、上部磁性膜は略平坦に形成されるので、この上
部磁性膜のパターニングによるエツチングバラツキが解
消され、良好な磁気特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明を適用した薄Ｂ’Ａ磁気ヘッドの
一実施例を示す要部平面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ
）ａ−ａ線における要部断面図である。 第２図は記録磁界（ギャップ中磁界）の起磁力依存性を
示す特性図である。 第３図は従来の薄膜磁気へラドを示す要部断面図、第４
図は従来の他の薄膜磁気ヘッドの例を示す要部断面図で
ある。 ■・・・・・磁性基板 ２・・・・・下部磁性膜 ３・・・・・巻線溝 ５．８・・・コイル導体 １１・・・・上部磁性膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁性基板上に下部磁性膜、コイル導体、上部磁性膜が形
   成されてなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上記下部磁性膜
   には上記コイル導体を巻線するための巻線溝が形成され
   、 上記上部磁性膜の膜厚をＬ＿１とし、上記巻線溝部の下
   部磁性膜の膜厚をＬ＿２としたときに、Ｌ＿２≧０．３
   Ｌ＿１ なる関係を満足することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。