JP3143340B2 - Thin film magnetic head - Google Patents

Thin film magnetic head

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JP3143340B2
JP3143340B2 JP06268323A JP26832394A JP3143340B2 JP 3143340 B2 JP3143340 B2 JP 3143340B2 JP 06268323 A JP06268323 A JP 06268323A JP 26832394 A JP26832394 A JP 26832394A JP 3143340 B2 JP3143340 B2 JP 3143340B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば浮上式磁気ヘッ
ドなどに使用されるインダクティブ型の薄膜磁気ヘッド
に係り、特に良好な磁気特性を有し且つ上部コア層の膜
剥がれを生じにくくした薄膜磁気ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductive thin film magnetic head used for a floating magnetic head, for example, and more particularly to a thin film having excellent magnetic properties and in which the upper core layer is hardly peeled off. Related to a magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、薄膜磁気ヘッドの使用例とし
て、ハードディスク装置に搭載される浮上式磁気ヘッド
Hを示す斜視図である。この磁気ヘッドHのスライダ1
は、(イ)がディスク面の移動方向の上流側に向くリー
ディング側で、(ロ)がトレーリング側である。スライ
ダ1のディスクに対向する面では、レール状のABS面
1a,1a,1bと、エアーグルーブ1cが形成されて
いる。スライダ1のトレーリング側の端面1dに薄膜磁
気ヘッド2が設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a perspective view showing a floating magnetic head H mounted on a hard disk drive as an example of using a thin film magnetic head. Slider 1 of this magnetic head H
(A) is the leading side facing the upstream side in the moving direction of the disk surface, and (b) is the trailing side. On the surface of the slider 1 facing the disk, rail-shaped ABS surfaces 1a, 1a, 1b and an air groove 1c are formed. A thin-film magnetic head 2 is provided on an end face 1d of the slider 1 on the trailing side.

【0003】図4は、図3のIV−IV線断面の拡大図
である。薄膜磁気ヘッド2は、磁気抵抗効果を利用した
MRヘッドh1と、インダクティブヘッドh2とが積層
された複合型磁気ヘッドである。インダクティブヘッド
h2は、下部コア層10と上部コア層11を有してい
る。下部コア層10は、MRヘッドh1の上部シールド
層として兼用されている。上部コア層11の先端部11
aと下部コア層10とは微小間隙を有して対向し、その
間にはAl23(アルミナ)などの絶縁材料によるギャ
ップ層14が介在して、磁気記録用の磁気ギャップGが
形成されている。ギャップ層14の上には、レジストな
どの絶縁材料による絶縁材料層15と、この絶縁材料層
15に囲まれたコイル層13とが形成されている。上部
コア層11の基端部11bは、絶縁材料層15に形成さ
れたコンタクトホールを介して、下部コア層10に磁気
的に接続されている。また上部コア層11の上部には、
AL23などの絶縁材料による保護層16が形成されて
いる。
FIG. 4 is an enlarged view of a cross section taken along line IV-IV of FIG. The thin-film magnetic head 2 is a composite magnetic head in which an MR head h1 utilizing a magnetoresistance effect and an inductive head h2 are stacked. The inductive head h2 has a lower core layer 10 and an upper core layer 11. The lower core layer 10 is also used as an upper shield layer of the MR head h1. Tip 11 of upper core layer 11
a and the lower core layer 10 are opposed to each other with a small gap therebetween, and a gap layer 14 made of an insulating material such as Al 2 O 3 (alumina) is interposed therebetween to form a magnetic gap G for magnetic recording. ing. On the gap layer 14, an insulating material layer 15 made of an insulating material such as a resist, and a coil layer 13 surrounded by the insulating material layer 15 are formed. The base end 11 b of the upper core layer 11 is magnetically connected to the lower core layer 10 via a contact hole formed in the insulating material layer 15. On the upper part of the upper core layer 11,
A protective layer 16 made of an insulating material such as AL 2 O 3 is formed.

【0004】図5は、下部コア層10と上部コア層11
およびコイル層13の形状を斜視図にて示している。コ
イル層13は銅(Cu)などの導電性材料により形成さ
れ、上部コア層11の基端部11bの周囲に螺旋形状と
なるようにパターン成膜されている。なお図5では、図
示の都合上コイル層13が2条だけ示されているが、実
際の磁気ヘッドでは、コイル層13が多条にて螺旋状に
形成されている。このコイル層13に記録電流が与えら
れてコア層に磁界が与えられ、下部コア層10と上部コ
ア層11とで形成された磁気ギャップG部分からの漏れ
磁界により、ハードディスクなどの記録媒体に磁気信号
が記録される。上記下部コア層10と上部コア層11
は、共にパーマロイ(Fe−Ni系合金)によりメッキ
成膜されている。
FIG. 5 shows a lower core layer 10 and an upper core layer 11.
The shape of the coil layer 13 is shown in a perspective view. The coil layer 13 is formed of a conductive material such as copper (Cu), and is formed in a spiral pattern around the base end 11 b of the upper core layer 11. Although only two coil layers 13 are shown in FIG. 5 for convenience of illustration, in an actual magnetic head, the coil layer 13 is formed in multiple spirals. A recording current is applied to the coil layer 13, a magnetic field is applied to the core layer, and a magnetic field leaking from a magnetic gap G formed by the lower core layer 10 and the upper core layer 11 causes a magnetic field on a recording medium such as a hard disk. The signal is recorded. The lower core layer 10 and the upper core layer 11
Are both formed by plating with permalloy (Fe-Ni alloy).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この種の薄膜磁気ヘッ
ド2は、上記のように各材料層を積層したものである
が、いずれかの材料層の膜剥がれが磁気ヘッドの歩留り
に大きく影響する。この膜剥がれは、ABS面1bに露
出している部分から発生しやすい。図4および図5に示
す従来の薄膜磁気ヘッド2では、特に上部コア層11の
部分にて膜剥がれが生じやすい。その理由は、従来は、
インダクティブヘッドh2の磁気特性の劣化を防止する
ために、下部コア層10と上部コア層11とで、鉄の含
有量が可能な限り同じになるように成膜されていた。と
ころが、パーマロイの薄膜層では鉄の含有量が多いほど
成膜の際に残留する内部ストレス(内部残留応力)が大
きくなる。
The thin-film magnetic head 2 of this type is obtained by laminating each material layer as described above. However, peeling of any one of the material layers greatly affects the yield of the magnetic head. . This film peeling is likely to occur from the portion exposed on the ABS 1b. In the conventional thin-film magnetic head 2 shown in FIGS. 4 and 5, the film is easily peeled particularly at the upper core layer 11. The reason is, conventionally,
In order to prevent the magnetic characteristics of the inductive head h2 from deteriorating, the lower core layer 10 and the upper core layer 11 are formed so as to have the same iron content as possible. However, in a permalloy thin film layer, the internal stress (internal residual stress) remaining during film formation increases as the iron content increases.

【0006】その結果、薄膜磁気ヘッド2の表層側に位
置している上部コア層11の部分で、上記内部ストレス
により、膜剥がれが生じやすくなる。すなわち、表層側
の上部コア層11は、その表面の層が保護層16などの
薄い層となり拘束力が弱くなるために、内部ストレスが
大きいと上部コア層11とギャップ層14または絶縁材
料層15との間で膜剥がれが生じやすくなる。また、上
部コア層11の膜厚が下部コア層10の膜厚よりも大き
いものの場合には、上部コア層11の内部ストレスによ
り生じようとする歪みが大きくなり、上部コア層11で
の膜剥がれがさらに生じやすくなる。
As a result, in the upper core layer 11 located on the surface layer side of the thin-film magnetic head 2, the film is easily peeled off due to the internal stress. That is, the upper core layer 11 on the surface layer has a thin layer such as the protective layer 16 on the surface and has a weak binding force. Therefore, when the internal stress is large, the upper core layer 11 and the gap layer 14 or the insulating material layer 15 are formed. The film is apt to peel off. Further, when the thickness of the upper core layer 11 is larger than the thickness of the lower core layer 10, the distortion to be caused by the internal stress of the upper core layer 11 becomes large, and the film is peeled off in the upper core layer 11. Are more likely to occur.

【0007】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、上部コア層の内部ストレスを低減して上部コア層
の部分での膜剥がれを生じにくくし、且つ磁気特性の劣
化を防止できるようにした薄膜磁気ヘッドを提供するこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is intended to reduce the internal stress of the upper core layer so as to make it difficult for the upper core layer to peel off the film and to prevent the deterioration of the magnetic characteristics. It is an object of the present invention to provide a thin-film magnetic head according to the present invention.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気ギャップ
を介して対向する下部コア層および上部コア層と、コア
層に磁界を与えるコイル層とが形成されて成る薄膜磁気
ヘッドにおいて、前記上部コア層と下部コア層が共にパ
ーマロイ(Fe−Ni系合金)により形成され、前記上
部コア層の磁性材料の鉄の含有量(重量%)は、下部コ
ア層の磁性材料の鉄の含有量(重量%)よりも少なく、
前記下部コア層に含まれる鉄の含有量は17.2重量%
以上で、上部コア層に含まれる鉄の含有量は、13.9
重量%以上で16.6重量%以下であり、しかも両コア
層に含まれる鉄の含有量の差は1.5重量%以上で3.
7重量%以下であることを特徴とするものである。また
本発明では、前記下部コア層に含まれる鉄の含有量は、
18.7重量%以下であることが好ましい。
According to the present invention, there is provided a thin film magnetic device comprising a lower core layer and an upper core layer opposed to each other via a magnetic gap, and a coil layer for applying a magnetic field to the core layer.
In the head, the upper core layer and the lower core layer are both
-Formed of malloy (Fe-Ni alloy)
The iron content (% by weight) of the magnetic material in the lower core layer
Less than the iron content (% by weight) of the magnetic material of the
The iron content of the lower core layer is 17.2% by weight.
As described above, the iron content in the upper core layer is 13.9.
Not less than 16.6% by weight and more than 2% by weight, and both cores
The difference between the iron contents in the layers is 1.5% by weight or more.
The content is not more than 7% by weight . In the present invention, the content of iron contained in the lower core layer is:
It is preferably 18.7% by weight or less.

【0009】また、本発明は、上部コア層の膜厚が下部
コア層の膜厚よりも大きく形成されているものにおい
て、一層効果を発揮できる。
The present invention is more effective when the thickness of the upper core layer is larger than that of the lower core layer.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【作用】本発明は、下部コア層と上部コア層を同種の磁
性材料である例えばパーマロイ(Fe−Ni系合金)に
より成膜するに際し、上部コア層に含まれる鉄の量を下
部コア層に含まれる鉄の量よりも一定の範囲以内で少な
くしても、インダクティブヘッド(書き込みヘッド)と
しての電磁変換特性すなわちオーバライト特性の劣化が
ほとんど生じないことに着目してなされたものである。
パーマロイなどのような鉄を含む磁性材料では、鉄の量
が多く含まれるほど、成膜時の内部ストレス(内部残留
応力)が大きくなり、膜剥がれが生じやすくなる。ま
た、含まれている鉄の量が少なくなると、前記内部スト
レスが小さくなる。そこで実験を行った結果、両コアの
鉄の含有量の差を一定の範囲以内にすれば、ヘッドの磁
気特性(オーバライト特性)の劣化がほとんど生じない
ことを確認できた。そこで、薄膜磁気ヘッドの表層側に
位置して膜剥がれが生じやすい上部コア層の鉄の量を下
部コア層の鉄の量よりも少なくして、上部コア層の膜剥
がれを有効に防止できるようにした。しかも鉄の量の差
を一定の範囲以内としたものでは、下部コア層と上部コ
ア層とで鉄の量が同じヘッドと比較して、インダクティ
ブヘッド(書き込みヘッド)の電磁変換特性(オーバラ
イト特性)が同等になる。
According to the present invention, when the lower core layer and the upper core layer are formed of the same kind of magnetic material, for example, permalloy (Fe-Ni alloy), the amount of iron contained in the upper core layer is reduced to the lower core layer. The present invention has been made in view of the fact that even if the amount is smaller than the amount of iron contained within a certain range, deterioration of the electromagnetic conversion characteristic, that is, the overwrite characteristic as the inductive head (writing head) hardly occurs.
In a magnetic material containing iron, such as permalloy, as the amount of iron increases, the internal stress (internal residual stress) during film formation increases, and the film tends to peel off. Further, when the amount of iron contained is reduced, the internal stress is reduced. Thus, as a result of an experiment, it was confirmed that if the difference between the iron contents of the two cores was within a certain range, the magnetic characteristics (overwrite characteristics) of the head hardly deteriorated. Therefore, the amount of iron in the upper core layer which is located on the surface layer side of the thin film magnetic head and in which film peeling is likely to occur is made smaller than the amount of iron in the lower core layer so that film peeling of the upper core layer can be effectively prevented. I made it. Further, when the difference in the amount of iron is within a certain range, the electromagnetic conversion characteristics (overwrite characteristics) of the inductive head (write head) are lower than those of the head in which the lower core layer and the upper core layer have the same amount of iron. ) Are equivalent.

【0015】本発明では、薄膜磁気ヘッドの表層側に位
置する上部コア層の鉄の含有量を少なくすることによ
り、膜剥がれの問題を解消したものであるが、上部コア
層の膜厚が下部コア層の膜厚よりも大きい場合に、さら
に優れた効果を発揮する。すなわち、膜厚が大きいほど
成膜時の内部ストレスにより生じようとする歪みが大き
くなり、膜剥がれが生じやすくなるが、この膜厚の大き
い上部コアの鉄の量を少なくすることにより、従来剥が
れやすい状態であった上部コアの膜剥がれを有効に防止
できるようになる。
In the present invention, the problem of film peeling is solved by reducing the iron content of the upper core layer located on the surface layer side of the thin-film magnetic head. When the thickness is larger than the thickness of the core layer, more excellent effects are exhibited. In other words, the larger the film thickness, the greater the strain that is caused by internal stress during film formation, and the more easily the film is peeled off. It is possible to effectively prevent the upper core from being easily peeled.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図3に示す
ように、本発明の薄膜磁気ヘッド2は、例えば浮上式磁
気ヘッドHのスライダ1のトレーリング側の端面1dに
設けられる。実施例で示す薄膜磁気ヘッド2は、図4
(図3のIV−IV線の拡大断面図)に示す複合型磁気
ヘッドであり、スライダ1のトレーリング側端面1d上
に、MRヘッド(読み出しヘッド)h1と、インダクテ
ィブヘッド(書き込みヘッド)h2の順に積層されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below. As shown in FIG. 3, the thin-film magnetic head 2 of the present invention is provided, for example, on the trailing end face 1d of the slider 1 of the floating magnetic head H. The thin-film magnetic head 2 shown in the embodiment corresponds to FIG.
(Enlarged sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3), which is a composite magnetic head, in which an MR head (read head) h1 and an inductive head (write head) h2 are provided on a trailing side end surface 1d of the slider 1. They are stacked in order.

【0017】MRヘッド(読み出しヘッド)h1は、磁
気抵抗効果を利用してディスクなどの記録媒体からの漏
れ磁束を検出し、磁気信号を読み取るものである。図6
(図4のVI矢視拡大図)に示すように、MRヘッド
(読み出しヘッド)h1は、スライダ1のトレーリング
側端面1dに形成されたセンダスト(Fe−Al−Si
系合金)の下部シールド層21上に、アルミナ(Al2
3)などの非磁性材料により形成された下部ギャップ
層22が設けられている。下部ギャップ層22上に磁気
抵抗効果素子(MR素子)23が積層されている。この
MR素子23は三層構造であり、下からSAL膜23a
(Co−Zr−Mo系合金)、非磁性材料のSHUNT
膜23b(例えばTa(タンタル))、磁気抵抗効果を
有するMR膜23c(Fe−Ni系合金)である。MR
素子23の両側には、MR膜23cにバイアス磁界を与
えるハードバイアス層24(Co−Cr−Ta系合金)
と、MR膜23cに検出電流を与える電極層25(W
(タングステン)またはCu(銅))が形成されてい
る。さらにその上にアルミナなどによる上部ギャップ層
26が形成されている。この実施例では、MRヘッド
(読み出しヘッド)h1の上部ギャップ層26の上面に
上部シールド層が形成されているが、この上部シールド
層は、その上のインダクティブヘッド(書き込みヘッ
ド)h2の下部コア層10と兼用されている。
The MR head (read head) h1 detects a magnetic flux leaking from a recording medium such as a disk using the magnetoresistance effect and reads a magnetic signal. FIG.
As shown in FIG. 4 (enlarged view taken in the direction of arrow VI), the MR head (read head) h1 includes a sendust (Fe—Al—Si) formed on the trailing side end surface 1d of the slider 1.
Alumina (Al 2 ) on the lower shield layer 21 of
A lower gap layer 22 made of a non-magnetic material such as O 3 ) is provided. A magnetoresistive element (MR element) 23 is stacked on the lower gap layer 22. This MR element 23 has a three-layer structure, and a SAL film 23a
(Co-Zr-Mo alloy), SHUNT of non-magnetic material
The film 23b (for example, Ta (tantalum)) is an MR film 23c (Fe—Ni alloy) having a magnetoresistance effect. MR
On both sides of the element 23, a hard bias layer 24 (Co-Cr-Ta alloy) for applying a bias magnetic field to the MR film 23c.
And an electrode layer 25 (W) for applying a detection current to the MR film 23c.
(Tungsten) or Cu (copper)). Further, an upper gap layer 26 made of alumina or the like is formed thereon. In this embodiment, the upper shield layer is formed on the upper surface of the upper gap layer 26 of the MR head (read head) h1, and this upper shield layer is formed on the lower core layer of the inductive head (write head) h2. Also used as 10.

【0018】従来技術として説明したのと同様に、イン
ダクティブヘッド(書き込みヘッド)h2は、下部コア
層10の上に、ギャップ層14が形成され、その上に平
面的に螺旋状となるようにパターン形成されたコイル層
13が形成されている。コイル層13は、絶縁材料層1
5に囲まれている。絶縁材料層15の上に形成された上
部コア層11は、先端部11aがABS面1bにて下部
コア層10に微小間隙にて対向し、基端部11bが、下
部コア層10と磁気的に接続されている。また上部コア
層11の上にはアルミナなどの保護層16が設けられて
いる。インダクティブヘッド(書き込みヘッド)h2で
は、コイル層13に記録電流が与えられ、コイル層13
からコア層に記録磁界が与えられる。そして、磁気ギャ
ップGの部分での下部コア層10と、上部コア層11の
先端部11aからの漏れ磁界により、ハードディスクな
ど記録媒体に磁気信号が記録される。
As described in the prior art, the inductive head (write head) h2 has a pattern in which a gap layer 14 is formed on the lower core layer 10 and is spirally planarly formed thereon. The formed coil layer 13 is formed. The coil layer 13 includes the insulating material layer 1
It is surrounded by five. The upper core layer 11 formed on the insulating material layer 15 has a front end 11a opposed to the lower core layer 10 at a small gap on the ABS 1b, and a base end 11b is magnetically opposed to the lower core layer 10. It is connected to the. A protective layer 16 made of alumina or the like is provided on the upper core layer 11. In the inductive head (write head) h2, a recording current is applied to the coil layer 13 and the coil layer 13
, A recording magnetic field is applied to the core layer. Then, a magnetic signal is recorded on a recording medium such as a hard disk by a leakage magnetic field from the lower core layer 10 at the portion of the magnetic gap G and the tip 11a of the upper core layer 11.

【0019】ここで、下部コア層10と上部コア層11
とでは、同種の磁性材料すなわち同じ金属原子を含む磁
性材料により形成されている。実施例では、下部コア層
10と上部コア層11とが、共にパーマロイ(Fe−N
i系合金)によりメッキ形成されている。ただし、薄膜
磁気ヘッド2の表層側に位置する上部コア層11に含ま
れる鉄の量が、下部コア層10に含まれる鉄の量よりも
一定の範囲にて少なくなっている。上部コア層11の鉄
の量を少なくすることにより、メッキによる成膜の際に
パーマロイ層に残留する内部ストレス(内部残留応力)
を減少させ、これにより、上部コア層11の膜剥がれを
生じにくくしている。
Here, the lower core layer 10 and the upper core layer 11
Are formed of the same kind of magnetic material, that is, a magnetic material containing the same metal atom. In the embodiment, both the lower core layer 10 and the upper core layer 11 are made of permalloy (Fe-N
(i-based alloy). However, the amount of iron contained in the upper core layer 11 located on the surface layer side of the thin-film magnetic head 2 is smaller than the amount of iron contained in the lower core layer 10 in a certain range. By reducing the amount of iron in the upper core layer 11, the internal stress (internal residual stress) remaining in the permalloy layer at the time of film formation by plating.
, Thereby making it difficult for the upper core layer 11 to peel off.

【0020】図2はパーマロイ層の鉄の含有量と内部ス
トレス(内部残留応力)との関係を測定した結果を示し
ている。この測定に使用した試料は、ガラス基板上にパ
ーマロイ膜を3.0μmの膜厚にて成膜したものを使用
した。ただしメッキ条件を変えて、膜内の鉄の量を変え
たものを複数種類用意し、この複数種類のパーマロイ膜
のそれぞれについて内部ストレスを測定した。図2では
横軸に膜中の鉄の量を重量%にて示している。また縦軸
は膜内のストレス(残留応力)であり(×108dyn
/cm2)で示している。縦軸においてプラスが引っ張
り応力で、マイナスが圧縮応力である。図2からパーマ
ロイ膜は鉄の量が多くなるほど成膜時の内部ストレスが
大きくなり、膜剥がれが生じやすい状態となっているこ
とが解る。
FIG. 2 shows the result of measuring the relationship between the iron content of the permalloy layer and the internal stress (internal residual stress). The sample used for this measurement was a permalloy film having a thickness of 3.0 μm formed on a glass substrate. However, a plurality of types in which the amount of iron in the film was changed by changing the plating conditions were prepared, and the internal stress was measured for each of the plurality of types of permalloy films. In FIG. 2, the abscissa indicates the amount of iron in the film in% by weight. The vertical axis indicates the stress (residual stress) in the film (× 10 8 dyn).
/ Cm 2 ). On the vertical axis, plus is the tensile stress and minus is the compressive stress. From FIG. 2, it can be seen that the permalloy film is in a state in which the larger the amount of iron, the greater the internal stress during film formation and the more easily the film is peeled off.

【0021】次に、表1と表2および図1は、インダク
ティブ型の薄膜磁気ヘッドにおいて、下部コア層10に
含まれる鉄の量よりも上部コア層11に含まれる鉄の量
を少なくした場合の、ヘッドの電磁変換特性について測
定した結果を示している。この実験では、表1にてAか
らPで示す16種類の試料を実施例として使用した。実
施例の各試料は、図3に示す形状のスライダ1のトレー
リング側端面1dに、複合型磁気ヘッドである薄膜磁気
ヘッド2を成膜したものであり、下部コア層10と上部
コア層11の形状は図5に示す通りである。
Next, Tables 1 and 2 and FIG. 1 show the case where the amount of iron contained in the upper core layer 11 is smaller than the amount of iron contained in the lower core layer 10 in the inductive type thin film magnetic head. 5 shows the results of measuring the electromagnetic conversion characteristics of the head. In this experiment, 16 kinds of samples indicated by A to P in Table 1 were used as examples. In each of the samples of the embodiment, a thin film magnetic head 2 which is a composite magnetic head is formed on a trailing end face 1d of a slider 1 having a shape shown in FIG. Is as shown in FIG.

【0022】AからPの各試料にてメッキ形成された下
部コア層10の膜厚の平均値は2.8μmで、上部コア
層11の膜厚の平均値は3.2μmであった。各試料A
〜Pの各磁気ヘッドの下部コア層10と上部コア層11
は共にパーマロイ(Fe−Ni系合金)をメッキ形成し
たものであるが、それぞれの試料において、上部コア層
11と下部コア層10のパーマロイ層内の鉄の含有量を
測定した。測定方法はEPMA(エレクトロン・プロー
グ・マイクロ・アナライザー)分析である。あるいはX
MA(X線・マイクロ・アナライザー)分析でも同様の
測定が可能である。また、各試料において下部コア層1
0と上部コア層11の鉄の含有量を2回ずつ測定し、表
1ではその平均値を示している。
The average value of the thickness of the lower core layer 10 formed by plating in each of the samples A to P was 2.8 μm, and the average value of the thickness of the upper core layer 11 was 3.2 μm. Each sample A
To the lower core layer 10 and the upper core layer 11 of each of the magnetic heads
Are formed by plating permalloy (Fe-Ni-based alloy). In each sample, the iron content in the permalloy layers of the upper core layer 11 and the lower core layer 10 was measured. The measuring method is EPMA (Electron Prog Micro Analyzer) analysis. Or X
Similar measurement is possible by MA (X-ray / micro analyzer) analysis. In each sample, the lower core layer 1
0 and the iron content of the upper core layer 11 were measured twice, and Table 1 shows the average value.

【0023】表1には、上部コア層11内に含まれる鉄
の量と下部コア層10に含まれる鉄の量を重量%で示し
ている。また表1では、下部コア層10に含まれる鉄の
量(重量%)と上部コア層11に含まれる鉄の量(重量
%)との差を重量%にて示している。表1に示す各試料
では、上部コア層11に含まれる鉄の量は、下部コア層
10に含まれる鉄の量よりも、1.58重量%〜3.6
7重量%の範囲にて少なくなっている。また、試料A〜
Pの各薄膜磁気ヘッド2を用いてハードディスクに磁気
信号の記録を行った。このときのオーバライト特性を、
各試料ごとに表1の最右欄に示している。オーバライト
特性は、ハードディスクに磁気信号を重ね書きしたとき
の、基の残留磁気信号の再生レベルをマイナスのdB値
にて示したものである。
Table 1 shows the amount of iron contained in the upper core layer 11 and the amount of iron contained in the lower core layer 10 by weight%. In Table 1, the difference between the amount (% by weight) of iron contained in the lower core layer 10 and the amount (% by weight) of iron contained in the upper core layer 11 is indicated by% by weight. In each of the samples shown in Table 1, the amount of iron contained in the upper core layer 11 was 1.58% by weight to 3.6% more than the amount of iron contained in the lower core layer 10.
It is reduced in the range of 7% by weight. Samples A to
Magnetic signals were recorded on the hard disk using the P thin film magnetic heads 2. The overwrite characteristics at this time are as follows:
Each sample is shown in the rightmost column of Table 1. The overwrite characteristic indicates the reproduction level of the original residual magnetic signal when the magnetic signal is overwritten on the hard disk by a minus dB value.

【0024】表2は比較試料(1)(2)について、表
1と同じ測定値を示している。この比較試料は、表1に
示した試料A〜Pと同じ構造の磁気ヘッドに関するもの
であるが、各比較試料(1)(2)では、下部コア層1
0と上部コア層11とで、含まれる鉄の量をほとんど同
じにした。表2に示すように、両層での鉄の含有量の差
は、0.1重量%または0.05重量%である。比較例
(1)(2)においても、表2の最右欄にオーバライト
特性を示している。
Table 2 shows the same measured values as in Table 1 for Comparative Samples (1) and (2). This comparative sample relates to a magnetic head having the same structure as the samples A to P shown in Table 1, but in each of the comparative samples (1) and (2), the lower core layer 1
0 and the upper core layer 11 had almost the same amount of iron contained. As shown in Table 2, the difference in iron content between the two layers is 0.1% by weight or 0.05% by weight. Also in Comparative Examples (1) and (2), the overwrite characteristics are shown in the rightmost column of Table 2.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】さらに、図1では、表1に示す試料A〜
P、および表2に示す比較試料(1)(2)において、
上部コア層11と下部コア層10の鉄の量をグラフで示
している。図1にて「○」で示しているのが下部コア層
10の鉄の量(重量%)であり、「□」で示しているの
が上部コア層11の鉄の量(重量%)である。まず表1
では、各試料A〜Pにおいて、下部コア層10に含まれ
る鉄の量と上部コア層11に含まれるの鉄の量との差
が、最大で3.67重量%(小数点以下1桁で3.7重
量%)、最小で1.58重量%(小数点以下1桁で1.
5重量%)である。一方、表2では、各比較試料(1)
(2)にて、下部コア層10に含まれる鉄の量と上部コ
ア層11に含まれる鉄の量との差が、0.05重量%ま
たは0.1重量%である。
Further, in FIG. 1, samples A to
P, and comparative samples (1) and (2) shown in Table 2,
The amount of iron in the upper core layer 11 and the lower core layer 10 is shown in a graph. In FIG. 1, the symbol “○” indicates the amount (% by weight) of iron in the lower core layer 10, and the symbol “□” indicates the amount (% by weight) of iron in the upper core layer 11. is there. Table 1
In each of the samples A to P, the difference between the amount of iron contained in the lower core layer 10 and the amount of iron contained in the upper core layer 11 is 3.67% by weight at the maximum (3 digits at one decimal place). 0.78% by weight) and a minimum of 1.58% by weight (one digit to one decimal place).
5% by weight). On the other hand, in Table 2, each comparative sample (1)
In (2), the difference between the amount of iron contained in the lower core layer 10 and the amount of iron contained in the upper core layer 11 is 0.05% by weight or 0.1% by weight.

【0028】表1と表2とから、下部コア層10と上部
コア層11とで鉄の量が一定の範囲で相違している各試
料A〜Pと、両層10と11とで鉄の量がほとんど同じ
である比較試料(1)(2)のオーバライト特性を比較
してみると、各試料A〜Pと比較試料(1)(2)とで
オーバライト特性の差がほとんどないことが解る。ハー
ドディスク装置では、オーバライト特性がほぼ−30
(dB)以下あるいは−40(dB)以下であれば、デ
ジタル信号の再生に実用上の支障がない。よって、試料
A〜Pに示すものは、実用上ほとんど問題がないことが
解る。しかも、図2によれば、パーマロイ膜中の鉄の量
が少なくなると成膜時の内部ストレスが低下し、膜剥が
れが生じにくくなることが解る。図2では鉄の量が1.
5重量%から3.7重量%の範囲で少なくなると、内部
ストレスが大幅に低下することが解る。
From Tables 1 and 2, it can be seen that the samples A to P in which the amount of iron differs between the lower core layer 10 and the upper core layer 11 within a certain range, and that Comparing the overwrite characteristics of the comparative samples (1) and (2) having almost the same amount, there is almost no difference in the overwrite characteristics between each of the samples A to P and the comparative samples (1) and (2). I understand. In a hard disk drive, the overwrite characteristic is almost -30.
If it is (dB) or less or -40 (dB) or less, there is no practical problem in reproducing digital signals. Therefore, it is understood that the samples A to P have almost no practical problems. Moreover, according to FIG. 2, it can be seen that when the amount of iron in the permalloy film decreases, the internal stress during film formation decreases, and film peeling is less likely to occur. In FIG. 2, the amount of iron is 1.
It is understood that when the content is reduced in the range of 5% by weight to 3.7% by weight, the internal stress is significantly reduced.

【0029】したがって薄膜磁気ヘッド2の表層に近い
部分に位置する上部コア層11の鉄の量を上記の範囲で
少なくすることにより、上部コア層11の膜剥がれが従
来よりも生じにくくなる。また下部コア層10よりも上
部コア層11の膜厚が大きい場合に従来は膜剥がれが生
じやすくなっていたが、この場合も上部コア層11の鉄
の量を少なくすることにより、膜剥がれが生じにくくな
る。すなわち、下部コア層10よりも上部コア層11の
膜厚が大きい薄膜ヘッドでは、表層側で且つ膜厚の大き
い上部コア層11がさらに剥がれやすい状態になってい
たが、この上部コア層11の鉄の量を少なくすることに
より、膜剥がれを有効に防止できることになる。以上の
結果から、下部コア層10と上部コア層11とが鉄を含
む同種の磁性材料、例えばパーマロイにより形成されて
いる場合に、下部コア層10に含まれる鉄の量に対する
上部コア層11に含まれる鉄の量の差を最大で3.67
重量%(3.7重量%)、最小で1.58重量%(約
1.5重量%)とすることが好ましい。この範囲に設定
することにより、磁気ヘッドの磁気特性の劣化がほとん
ど生じない。
Therefore, by reducing the amount of iron in the upper core layer 11 located in a portion close to the surface layer of the thin-film magnetic head 2 within the above range, peeling of the upper core layer 11 is less likely to occur than in the conventional case. In the case where the thickness of the upper core layer 11 is larger than that of the lower core layer 10, film peeling has conventionally been easily caused. In this case, too, the film peeling can be prevented by reducing the amount of iron in the upper core layer 11. Less likely to occur. That is, in the thin film head in which the thickness of the upper core layer 11 is larger than that of the lower core layer 10, the upper core layer 11 having a larger thickness on the surface layer is more easily peeled off. By reducing the amount of iron, film peeling can be effectively prevented. From the above results, when the lower core layer 10 and the upper core layer 11 are formed of the same type of magnetic material containing iron, for example, permalloy, the upper core layer 11 with respect to the amount of iron contained in the lower core layer 10 The difference in the amount of iron contained is up to 3.67
% By weight (3.7% by weight) and a minimum of 1.58% by weight (about 1.5% by weight). By setting this range, the magnetic characteristics of the magnetic head hardly deteriorate.

【0030】また表1と表2および図1に示す結果か
ら、上部コア層11と下部コア層10とがパーマロイで
形成されているものにおいて、下部コア層10に含まれ
る鉄の量を、17.21重量%(17.2重量%)以上
で18.66重量%(18.7重量%)以下とし、上部
コア層11に含まれるの鉄の量を、13.93重量%
(約13.9重量%)以上で、16.56重量%(約1
6.6重量%)以下とすることが好ましいことが解る。
両層10と11に含まれる鉄の量をこの範囲内に設定す
ることにより、インダクティブヘッド(書き込みヘッ
ド)としての電磁変換特性を比較例(1)(2)とほぼ
同等にでき、しかも上部コア層11の膜剥がれが生じに
くくなる。
Further, from the results shown in Tables 1 and 2 and FIG. 1, in the case where the upper core layer 11 and the lower core layer 10 are formed of permalloy, the amount of iron contained in the lower core layer 10 is reduced by 17%. 0.21% by weight (17.2% by weight) or more and 18.66% by weight (18.7% by weight) or less, and the amount of iron contained in the upper core layer 11 is 13.93% by weight.
(About 13.9% by weight) or more and 16.56% by weight (about 1%).
6.6% by weight) or less.
By setting the amount of iron contained in both layers 10 and 11 within this range, the electromagnetic conversion characteristics as an inductive head (write head) can be made almost equal to those of Comparative Examples (1) and (2), and the upper core The layer 11 is less likely to peel off.

【0031】なお、図の実施例では、MRヘッド(読み
出しヘッド)h1とインダクティブヘッド(書き込みヘ
ッド)h2が積層された複合型磁気ヘッドについて説明
しているが、本発明は、MRヘッド(読み出しヘッド)
h1を有することなく、下部コア層10と上部コア層1
1とコイル層13などにより形成されたインダクティブ
ヘッドのみがスライダ1などに搭載されているものにお
いても実施可能である。
In the embodiment shown in the drawings, a composite magnetic head in which an MR head (read head) h1 and an inductive head (write head) h2 are stacked is described. However, the present invention relates to an MR head (read head). )
h1 and without the lower core layer 10 and the upper core layer 1
The present invention is also applicable to a configuration in which only the inductive head formed by the coil 1 and the coil layer 13 is mounted on the slider 1 or the like.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明では、インダクテ
ィブ型の薄膜磁気ヘッドにおいて、上部コア層と下部コ
ア層をパーマロイで形成した場合に、薄膜磁気ヘッドの
表層側に位置する上部コア層の鉄の含有量を下部コア層
の鉄の含有量よりも少なくし、さらに前記各コア層の鉄
の含有量の範囲、及び両コア層の鉄の含有量の差の範囲
を適正化することで、前記上部コア層の膜剥がれを防止
できると同時に、従来と同等の磁気特性を得ることが
きる
As described above, according to the present invention, in the inductive type thin film magnetic head, when the upper core layer and the lower core layer are formed of permalloy,
The iron content of the upper core layer located on the surface layer is
Iron content of each core layer
Range of the iron content of the two core layers
To prevent film peeling of the upper core layer
At the same time, it is possible to obtain magnetic properties equivalent to those of the related art .

【0033】また、下部コア層に含まれる鉄の量と上部
コア層に含まれる鉄の量との差を一定の範囲以内にする
ことにより、両層の鉄の量がほぼ同じである磁気ヘッド
と、同等の磁気特性を得ることができる。
Further, by making the difference between the amount of iron contained in the lower core layer and the amount of iron contained in the upper core layer within a certain range, the magnetic head in which the amounts of iron in both layers are substantially the same. And equivalent magnetic characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の薄膜磁気ヘッドの実施例の各試料A〜
Pおよび比較例(1)(2)での、下部コア層と上部コ
ア層のそれぞれの鉄の量を示す線図、
FIG. 1 shows samples A to A of a thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention.
P is a diagram showing the amounts of iron in the lower core layer and the upper core layer in Comparative Examples (1) and (2),

【図2】パーマロイ膜の膜中の鉄の量と内部ストレスと
の関係を示す線図、
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the amount of iron in the permalloy film and internal stress,

【図3】薄膜磁気ヘッドを搭載したスライダの斜視図、FIG. 3 is a perspective view of a slider on which the thin-film magnetic head is mounted.

【図4】複合型の薄膜磁気ヘッドの構造を示す図3のI
V−IV線の拡大断面図、
FIG. 4 shows the structure of the composite type thin-film magnetic head in FIG.
An enlarged sectional view of the line V-IV,

【図5】複合型薄膜磁気ヘッドでの下部コア層と上部コ
ア層の形状を示す半断面斜視図、
FIG. 5 is a half sectional perspective view showing the shapes of a lower core layer and an upper core layer in the composite thin film magnetic head;

【図6】MRヘッドを示す図4のVI矢視の拡大図、FIG. 6 is an enlarged view of the MR head in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

H 浮上式磁気ヘッド 1 スライダ 1a,1b ABS面 1d トレーリング側の端面 h1 MRヘッド h2 インダクティブヘッド 10 下部コア層 11 上部コア層 13 コイル層 14 ギャップ層 15 絶縁材料層 16 保護層 H Flying magnetic head 1 Slider 1a, 1b ABS surface 1d End surface on trailing side h1 MR head h2 Inductive head 10 Lower core layer 11 Upper core layer 13 Coil layer 14 Gap layer 15 Insulating material layer 16 Protective layer

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 磁気ギャップを介して対向する下部コア
層および上部コア層と、コア層に磁界を与えるコイル層
とが形成されて成る薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記上部コア層と下部コア層が共にパーマロイ(Fe−
Ni系合金)により形成され、前記上部コア層の磁性材
料の鉄の含有量(重量%)は、下部コア層の磁性材料の
鉄の含有量(重量%)よりも少なく、前記下部コア層に
含まれる鉄の含有量は17.2重量%以上で、上部コア
層に含まれる鉄の含有量は、13.9重量%以上で1
6.6重量%以下であり、しかも両コア層に含まれる鉄
の含有量の差は1.5重量%以上で3.7重量%以下で
ある ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
1. A thin-film magnetic head comprising a lower core layer and an upper core layer opposed to each other via a magnetic gap, and a coil layer for applying a magnetic field to the core layer. Permalloy (Fe-
Ni-based alloy) and the magnetic material of the upper core layer
The iron content (% by weight) of the magnetic material of the lower core layer
Less than the iron content (% by weight), the lower core layer
Iron content is more than 17.2% by weight, upper core
The iron content in the layer is 13.9% by weight or more and 1% by weight.
Not more than 6.6% by weight and contained in both core layers
The difference in the content is 1.5% by weight or more and 3.7% by weight or less.
Thin-film magnetic head, characterized in that.
【請求項2】 前記下部コア層に含まれる鉄の含有量
は、18.7重量%以下である請求項1記載の薄膜磁気
ヘッド。
2. The iron content of the lower core layer
2. The thin-film magnetic layer according to claim 1, wherein is less than 18.7% by weight.
head.
【請求項3】 前記上部コア層の膜厚が下部コア層の膜
厚よりも大きく形成されている請求項1又は2に記載の
薄膜磁気ヘッド。
3. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the thickness of the upper core layer is larger than the thickness of the lower core layer.
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