KR100256070B1

KR100256070B1 - 자기저항형 헤드

Info

Publication number: KR100256070B1
Application number: KR1019940012104A
Authority: KR
Inventors: 김효상; 박찬왕; 황해연
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2000-05-01
Also published as: KR950034084A

Abstract

본 발명은 자기저항형 헤드에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 자계감지용 자기저항소자(14)의 양쪽 말단에 전극단자(11,12)를 형성시키고 상기 전극단자(11,12) 사이에 바버폴(15)을 형성시켜서 된 자기저항형 헤드에 있어서, 상기 자기저항소자(14)에 인접하게 적어도 3개의 단자를 가지는 바이어스용 도전체(17)를 형성시켜서 된 것으로 이루어지므로써 트래킹 기능이 가능하며 기존의 트래킹 가능한 바버폴 바이어스 자기저항형 헤드에 비해 높은 자계 감지효율을 가지는 자기저항형 헤드에 관한 것이다.

Description

자기저항형 헤드

제1도는 종래의 자기저항형 헤드의 개략도이고,

제2도는 제1도의 헤드의 동작원리를 나타낸 도면이며,

제3도는 본 발명의 자기저항형 헤드의 개략도이고,

제4도는 제3도의 헤드의 동작원리를 나타낸 도면이며,

제5도는 본 발명의 자기저항형 헤드의 일실시예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2,3,11,12 : 전극단자 4,14 : 자기저항소자

5,15 : 바버폴 6,16 : 자기매체의 데이타 트랙

17 : 바이어스용 도전체 171,172,173 : 바이어스용 도전체 단자

18,19,20 : Al₂O₃막

본 발명은 자기저항형 헤드에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 디지탈 오디오, HDD(Hard Disk Drive)등의 자기기록 및 재생장치에 사용되는 박막 자기헤드의 일종인 자기저항형 헤드의 구성에 있어서, 자기헤드를 사용하여 데이타를 자기 기록매체에 기록, 재생하는 과정에서 자기헤드를 규정된 트랙에 정밀하게 위치시키기 위하여 자기저항형 헤드의 자계 감지소자인 자기저항소자의 일부분을 포화시킬 수 있는 자계발생용 도전체를 형성시켜 자기헤드의 트랙에 대한 위치를 검출할 수 있는 기능을 부가하므로써 정확한 트래킹(tracking)을 가능하게 한 자기저항형 헤드에 관한 것이다.

자기헤드를 자기매체의 데이타 트랙에 정확하게 위치시키기 위해서는 자기헤드가 정해진 트랙에서 얼마나 벗어나 있는가를 감지하는 기능을 가져야 한다.

현재, 재생용 자기헤드로는 바버폴 바이어스 자기저항형 헤드가 많이 사용되고 있다.

제1도 및 제2도는 각각 종래의 자기저항형 헤드의 구조 및 동작원리를 나타낸 것으로, 종래의 자기저항형 헤드는 자기저항소자(4)의 양쪽 말단과 중앙에 전극단자(1,2,3)를 형성시키고 상기 단자들 사이에 바버폴(barber pole, 5)을 형성시켜서 된 구조이다.

이러한 헤드에서의 기록 데이타신호는 제2도에 도시된 바와 같이 2종의 출력신호 V₁과 V₂의 차이는“V₁-V₂”로 결정된다. 즉, 제1도와 같은 자기헤드가 정해진 트랙에 위치되었을 경우에는 제2도에서 도시한 각 단자간의 출력전압 V₁과 V₂의 합“V₁+V₂”은 0이 된다. 한편, 자기헤드가 트랙에서 벗어났을 경우에는“V₁+V₂”의 값이 0이 아니게 되며, 이 경우에는 서보장치를 사용하여“V₁+V₂”의 값이 0이 되도록 자기헤드와 자기매체의 상대위치를 이동시키며, 이 과정에 의하여 트래킹이 가능하게 된다.

그러나, 위와 같은 종래의 자기저항형 헤드의 경우, 트래킹을 위하여 자기저항소자의 중간 부분에 넓은 면적의 도전체가 존재하여야 하며(제1도의 A부분), 이 부분은 자계를 감지하지 못하는 부분이 되어 전체 자계감지부분의 면적을 감소시키게 되며, 이에 따라 전체출력“V₁-V₂”를 감소시키는 문제점이 있었다. 특히, 헤드의 트랙폭이 감소됨에 따라 이러한 헤드의 효율저하는 큰 문제점으로 지적되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 뿐만 아니라 기존의 헤드보다 높은 자계 감지효율을 얻을 수 있는 자기저항형 헤드를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기저항형 헤드는, 자계감지용 자기저항소자의 양쪽 말단에 전극단자를 형성시키고 상기 전극단자 사이에 바버폴을 형성시켜서 된 자기저항형 헤드에 있어서, 상기 자기저항소자에 인접하게 적어도 3개의 단자를 가지는 바이어스용 도전체를 형성시켜서 된 것으로 이루어진다.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

재생용 자기헤드로서 많이 사용되는 바버폴 바이어스 자기저항형헤드는 자기헤드를 자기매체의 데이타 트랙에 정확하게 위치시키기 위하여 자기헤드가 정해진 트랙에서 얼마나 벗어나 있는가를 감지하는 기능을 가져야 한다.

종래의 경우, 자기헤드가 트랙에서 벗어났을 경우에는 서보장치를 사용하여 자기헤드와 자기매체의 상대위치를 서로 이동시켰으며 이러한 과정에 의하여 트래킹이 가능하게 되었다. 그러나, 트래킹을 위해서는 자기저항소자의 중간 부분에 넓은 면적의 도전체가 존재하여야 하며, 이 부분은 자계를 감지하지 못하는 부분이 되기때문에 전체 자계감지부분의 면적을 감소시키게 되며 이에 따라 전체출력을 감소시키는 문제점이 있었다.

본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 자기저항형 헤드의 자계 감지소자인 자기저항소자의 일부분을 포화시킬 수 있는 자계발생용 도전체를 형성시켜 자기헤드의 트랙에 대한 위치를 검출할 수 있는 기능을 부가하므로써 정확한 트래킹을 가능하게 한 본 발명의 자기저항형 헤드를 개발한 것이다.

제3도 및 제4도는 각각 본 발명의 자기저항형 헤드의 구조 및 동작 원리를 나타낸 도면이고, 제5도는 본 발명의 자기저항형 헤드의 일실시예를 나타낸 도면으로, 도면중 부호 11 및 12는 전극단자, 14는 자기저항소자, 15는 바버폴, 16은 자기매체의 데이타 트랙, 17은 바이어스용 도전체, 171,172 및 173은 바이어스용 도전체 단자, 18,19 및 20은 Al₂O₃막이다.

제3도에 의하면, 본 발명의 자기저항형 헤드는 자계감지용 자기저항소자(14)의 양쪽 말단에 전극단자(11,12)를 형성시키고 상기 전극단자(11,12) 사이에 바버폴(15)을 형성시켜서 된 자기저항형 헤드에 있어서, 상기 자기저항소자(14)에 인접하게 적어도 3개의 단자를 가지는 바이어스용 도전체(17)를 형성시켜서 된 구조에 특징이 있다.

즉, 본 발명에서는 종래의 기술에 따른 효율저하라는 문제점을 해결하기 위하여 종래의 트래킹 가능한 헤드에서 필요로 하는 자기저항소자의 중앙부분의 전극용 도전체 패턴(제1도의 A부분)을 형성시키지 아니하여 효율의 증가를 도모하였으며, 일반적인 바버폴 바이어스 자기저항형 헤드에 대하여 헤드의 자계 감지소자인 자기저항소자에 인접한 위치에 자기저항소자를 부분적으로 포화시킬 수 있는 3개이상의 단자를 가지는 바이어스용 도전체를 형성시켜 트래킹 기능을 제공한 것이다.

제4도는 본 발명에 의한 자기헤드가 정해진 데이타 트랙을 벗어난 경우를 나타낸 것으로, 상기 도면을 참조하여 본 발명에 의한 헤드의 트래킹 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 바이어스용 도전체(17)의 171단자와 172단자에 전류를 흘리게 되면 이 전류(I₁)에 의하여 자계가 발생하게 되고, 이 자계는 자기저항소자(14)의 일부분(B부분)을 자화시키게 된다. 이때 전류크기를 적절한 크기로 할 경우, 발생자계에 의하여 자기저항소자(14)의 B부분의 자화는 포화되어 매체에서 발생되는 자계를 감지하지 못하게 되고, 헤드의 전체출력 V는 자기저항소자중 포화되지 않은 부분(C부분)이 감지하는 출력값으로 된다. 이때의 출력을 V_c라고 한다.

또한, 바이어스용 도전체(17)의 172단자와 173단자에 적절한 전류를 인가하여 자기저항소자(14)의 C부분을 포화시키면 헤드의 출력은 자기저항소자중 포화되지 않은 부분(B부분)이 감지하는 출력값으로 된다. 이를 V_b라고 한다.

만일 헤드가 정해진 트랙에 위치하는 경우에는 전술한 각 경우의 출력 V_c와 V_b의 크기는 같게 되지만, 제4도에서와 같이 헤드가 트랙에서 벗어나 있는 경우에는 V_b의 크기가 V_c의 크기보다 크게 되며, 서보회로에서 이 신호들을 비교하여 V_c와 V_b의 크기가 같아지도록 헤드와 자기매체의 위치를 이동시키게 된다.

위와 같은 순서에 의하여 자기헤드의 위치를 검출하여 트래킹을 할 수 있으며, 자기기록매체의 데이타를 검출할 경우에는 바이어스용 도전체에 전류를 흘리지 않고 신호를 재생하게 되는 것이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하지만, 이것이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

제5도는 본 발명의 자기저항형 헤드의 일실시예를 나타낸 도면으로서, 이를 참조하여 본 실시예를 설명하기로 한다.

먼저 Al₂O₃-TiC 기판에 하지층으로 Al₂O₃막(18)을 20㎛두께로 형성시키고 그 위에 Cu 박막을 1㎛두께로 스퍼터링하여 성막한 다음, 습식 에칭공정을 통하여 본 발명에 의한 바이어스용 도전체(17)를 형성시켰다.

상기 바이어스용 도전체(17)를 전기적으로 절연시키기 위하여 Al₂O₃박막(19)을 0.1㎛두께로 스퍼터링 공정을 통하여 성막시켰다. 또한, NiFe 박막을 스퍼터링공정을 통하여 400Å 두께로 성막한 다음 에칭시켜 자기저항소자(14)를 형성시켰다.

상기 자기저항소자(14)위에 Mo(600Å)/Au(2400Å)/Mo(600Å)의 복합도전막을 성막하고 건식에칭을 통하여 바버폴 패턴(15) 및 전극단자를 형성시켰다. 또한, 상기 공정에서 형성시킨 소자들을 보호하기 위한 목적으로 20㎛두께의 Al₂O₃절연막(20)을 형성시키고, 전극단자 부위를 연결할 수 있도록 건식에칭하여 본 발명의 자기저항형 헤드를 제작하였다.

상기의 공정에 의해 제작된 본 발명의 자기저항형 헤드를 사용해본 결과, 바이어스용 도전체에 의해 자기헤드의 위치를 검출하여 트래킹을 할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

그러므로, 본 발명의 자기저항형 헤드는 트래킹이 불가능한 일반적인 바버폴 바이어스 자기저항형 헤드에 바이어스용 도전체를 형성시키므로써 트래킹 기능을 가능하게 하며, 기존의 트래킹 가능한 바버폴 바이어스 자기저항형 헤드보다 높은 자계 감지효율을 제공할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

자계감지용 자기저항소자(14)의 양쪽 말단에 전극단자(11,12)를 형성시키고 상기 전극단자(11,12) 사이에 바버폴(15)을 형성시켜서 된 자기저항형 헤드에 있어서, 상기 자기저항소자(14)에 인접하게 적어도 3개의 단자를 가지는 바이어스용 도전체(17)를 형성시켜서 된 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기저항형 헤드.