JPH01176308A - 薄膜磁気ヘッド - 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、ＰＣＭ方弐０磁気記録再生装置等に用いられ
る薄膜磁気ヘッドに関する。

（発明の概要〕 本発明は、基板上に導体コイル及び磁性薄膜が絶縁層を
介して形成され磁気回路部が構成されてなる薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、液状無機質絶縁材により表面処理され平
坦化された基板上に前記磁気回路部を構成する薄膜を成
膜することにより、ｍ体コイルのパターン切れや基板と
導体コイルのショート等を防止して信頼性の高いｆａＪ
膜磁気ヘッドを提供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、磁気回路部を構成する磁性薄
膜や導体薄膜が真空薄膜形成技術により形成されるため
、狭トランク化や狭ギャップ化等の微細寸法化が容易で
荷分解能記録が可能であるという特徴を有しており、高
密度記録化に対応した磁気ヘッドとして注目されている
。

このような薄膜磁気ヘッドは、例えばフェライト等の強
磁性酸化物材料からなる基板の表面上に絶縁層が形成さ
れ、その上に銅やへ１等の感電金属材料からなる導体Ｆ
ＷＩＩＱがパターンエツチングされて導体コイルが形成
されてなり、この導体コイル上にさらに絶縁層が形成さ
れ、さらにこの上に磁性薄膜が積層されて多層化された
薄膜からなる磁気回路部が構成されてなるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、−ｉに薄１］Ｑ磁気ヘッドに用いられる基板
の材料としては、フェライト単結晶、フェライト多結晶
、あるいはセラミックス等が使用されている。

これら材料からなる基板（１）の表面上には、第４図お
よび第５図に示すようにボイド（ｖｏｉｄ）と称される
孔（２）〔直径数μｍ〜数十μｍ〕が存在している。ま
た基板（１）上には、第６図に示すように上記基板（１
）Ｒ面を鏡面加工した際に付く傷であるとか、あるいは
異物等が基板（１）表面上に付着することにより形成さ
れた突起部（３）等が存在するものもある。なお、上記
突起部（３）は、基板（１）を洗浄する際に剥離するこ
とができるものもあるが、取り切れず残ってしまうもの
もある。

このような基板（１）を用いて作製された薄膜磁気ヘッ
ドでは、導体コイルのパターン切れや基板とのショート
等の問題があり信頼性が低下している。

すなわち、例えば第４図に示すように、基板（１）の表
面上に比較的深い孔（２）がある場合には、上記基板（
１）上に成膜される絶縁膜（４）や導体コイル（５）は
前記孔（２）内を埋める如（膜を成膜することができず
パターン切れを生じてしてまうことがある。

また、第５図に示すように、基板（１）の表面上に比較
的浅い孔（２）がある場合には、前述のパターン切れに
は至らないももの、上記孔（２）内に成膜される絶縁膜
（４）の膜厚が基Ｆｉ（１）上に成膜された絶縁層（４
）の膜厚に比べて薄く形成されるため、上記絶縁膜（４
）上に積層された導体コイル（５）は基板（１）と導通
してショートを起こす虞れがある。

さらに、第６図に示すように、基板（１）の表面上に突
起部（３）等がある場合には、絶縁膜（４）が上記突起
部（３）の先端（３ａ）に被着されないことがあり、上
記突起部（３）の先端（３ａ）を通して基板（１）と導
体コイル（５）とが導通してショートを起こすことがあ
る。

上記基板（１）上に成膜される導体コイル（５）はその
パターン幅が数μｍの狭パターンが通常であるためパタ
ーン同士のショート等が起こり易い。

このため、上記孔部（２）や突起部（３）の存在は磁気
ヘッドとしての信頼性の低下を招いている。

そこで、本発明は上述のような問題点に鑑みてなされた
ものであって、導体コイルのパターン切れや基板と導体
コイルのショート等を防止することを可能となし、信頼
性の高い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〕

本発明は、上記の目的を達成するために、液状無機質絶
縁材により表面処理され平坦化された基板上に導体コイ
ル及び磁性薄膜が絶縁層を介して形成され磁気回路部が
構成されてなるものである。

〔作用〕

本発明では、基板表面が液状無機質絶縁材で処理されて
いるので、基板表面に存在する凹部あるいは凸部は消失
し平坦化される。

このように、平坦化された基板上に成膜される絶縁層、
導体コイル、磁性薄膜等は均一な膜厚となり、導体コイ
ルのパターン切れや基板と導体コイルとのショート等が
発生することもない。

したがって、信頼性に優れしかも歩留りの向上が図れる
薄膜磁気ヘッドが得られる。

〔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では、第１図に示すように、
フェライト等の強磁性酸化物材料からなる基板（６）上
に当該基板（６）の表面上に存在する孔部（７）や突起
部（８）等を緩和させる液状無８１質絶縁材ＦＪ　（９
）が形成されている。

この液状態ａ質絶縁材層（９）を上記基板（６）上に形
成すると、上記基板（６）表面の孔部（７）や突起部（
８）は緩和されて平坦な面となる。なお、上記液状無機
質絶縁材層（９）を施した基ｕｉ（６）については後で
詳述する。

上記基板（６）の材料としては、Ｍ　ｎ　”　Ｚ　ｎ系
フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト等の強磁性酸化材
料あるいはセラミックス等の非磁性材料等が挙げられる
。なお、上記非磁性材料を使用する場合には、基板（６
）上に磁気回路部を構成する下部磁性薄膜を形成する必
要がある。

そして、上記液状無機ＴＩ絶縁材層（９）上にフロント
ギャップ部ＦＣおよびパックギャップ部ＢＧに相当する
部分を除いてＳ　ｉ　Ｏｚ等の第１の絶縁ＦＪ　（１０
）が形成されている。

上記第１の絶１ｉ１’！（１０）上には、Ｃｕあるいは
アルミニウム等の導電金属材料よりなる第１の導体コイ
ル（１１）が、所定の間隔をもって複数ターン（本実施
例では４ターン）を有するスパイラル状に形成されてい
る。

この第１の導体コイル−（１１）は通常、上記導電金属
材料を基板（６）全面に被着した後、フォトエツチング
あるいはイオンエツチング等のパターンエツチングを施
すことにより形成される。

さらに、上記第１の導体コイル（１１）を被覆するよう
に第２の絶縁層（１２）が被着形成されるとともに、こ
の第２の絶縁Ｊｆｆｌ　（１２）上にもスパイラル状の
第２の導体コイル（１３）が前記第１の導体コイル（１
１）と同様に形成されている０本実施例では３ターンを
存している。

そして、上記第２の導体コイル（１３）と先の第１の導
体コイル（１１）とは、上記第２の絶縁層（１２）に形
成されたコンタクト窓部（１４）を介して電気的に接続
されている。

したがって、これら第１の導体コイル（１１）と第２の
導体コイル（１３）とは、合わせて７クーンのスパイラ
ル２ＷＪ重ね巻線構造となっている。なお、これら導体
コイルとしては、前述のスパイラル状の多層巻線構造に
限らず、例えばヘリカル型、ジグザグ型環如何なる形状
の巻線構造であっても差し支えない。

また、上記第２の導体コイル（１３）上には、上記第１
の導体コイル（１１）と同様、後述の上部磁性薄膜との
絶縁を防止するための第３の絶縁Ｎ　（１５）が形成さ
れている。

そして、上記第３の絶縁層（１５）上には、上記強磁性
酸化物材料よりなる基板（６）との共働で磁気回路部を
構成する上部磁性薄膜（１６）が被着形成されている。

この上部磁性ａ膜（１６）は、上記第３の絶縁層（１５
）を覆う如くフロントギャップ部ＦＣからパックギャッ
プ部ＢＧに相当する部分に亘って形成されている。

そして、バンクギャップ部ＢＧに相当する部分ではバッ
クギャップが形成され、フロントギャップ部ＦＣではＳ
ｉＯ□やＴ　ａ　、Ｏ，等のギャップスペーサ（１７）
を挟んで基板（６）と対向し、作動ギャップＧが形成さ
れている。

上部磁性薄膜（１６）の材料としては、センダスト。

パーマロイあるいはアモルファス合金等の強磁性金属材
料等が挙げられる。

さらにまた、図示してはいないが、通常は上述の導体コ
イル（１１）　、　（１３）や上部磁性薄膜（１６）等
により構成される磁気回路部を保護し磁気記録媒体に対
する当たり特性を確保するための保護板が、低融点ガラ
ス等を接層材として融着接合されて薄ｖ磁気ヘッドが構
成されている。

ここで、前記した基板（６）表面上に存在する孔部（７
）や突起部（８）等を緩和させる液状無機質絶縁材層（
９）が形成された基板（６）について第２図Ａおよび第
２図Ｂを参照しながら詳述する。

なお、第２図Ａおよび第２図Ｂは第１図に示す基板（６
）の孔部（７）および突起部（８）近傍の要部拡大断面
図である。

上記第２図Ａおよび第２図Ｂに示すように、基板（６）
の表面上には孔部（７）、または突起部（８）が存在し
ており、これらを埋めるように液状無機質絶縁材Ｎ（９
）が形成され、当該基板（６）の表面は平坦化されてい
る。

上記液状無機質絶縁材Ｎ（９）は、前記孔部（７）。

突起部（８）を埋め、゛基板（６）表面の平坦化を図る
ために、■液状であること、■均一な塗布が可能である
こと、■硬化後、高い密着性を有すること。

■絶縁性を有すること、■磁性薄膜の熱処理温度でも形
状変形やガス放出のないこと等の条件を満たすごとが要
求される。かかる材料として、例えばＳｔ化合物（Ｒ，
Ｓ　ｉ　（ＯＨ）ｅ−）を有機溶剤と混合したもの等が
挙げられる。なお、前記Ｓｉ化合物中のＲは、Ｐ、Ｂ、
Ａｌ、Ａｓ、Ｚｎ等の少な（とも一種を表す、また、上
記有８１溶剤どしては、例えばアルコールを主成分とし
、これにエステル系溶剤を混合したもの等が用いられる
。

本実施例では上記液状無機質絶縁材として東京応化社製
、商品名ＯＣＤを用いた。

上記液状無機質絶縁材１！！　（９）を基板（６）に形
成する手法としては、先ず表面が鏡面加工された基板（
６）上に上記組成からなる液状無機質絶縁材をスピンコ
ーター等を使用してその膜厚が０．２〜０．５μｍ（通
常の膜厚）となるようにコーティングする。

すると、第２図Ａに示すように上記基板（６）の゛孔部
（７）には液状無８！質絶縁材が充填されて当該孔部（
７）は埋まり、第２ｒ：ｉ！ＪＢに示すように突起部（
８）はその先端付近まで上記液状無機質絶縁材により埋
まる。

その後、基板（６）ごと１２０℃〜６００℃の温度で熱
処理を施して液状無機質絶縁材を硬化させる。

すると、基板（６）表面上には上面が平坦化された液状
態８！に質！！ｌ　８ｉ材Ｎ（９）が形成される。なお
、上記基板（６）の孔部（７）、突起部（８）の深さお
よび箭さが数百人程度であれば１回のコーティングで充
分基板（６）の表面を平坦化することができるが、その
深さおよび高さが数千人〜１μｍ程度の場合には、液状
無機質絶縁材を２度コーティングし硬化させれば充分平
坦化することができる。

このため、上記基板（６）上に形成される第１の絶縁層
（１０）および第１の導体コイル（１１）は、当該Ｍ＋
ｆｆ１（６）の表面が平坦化されているので均一な膜厚
かつファインピッチに形成されるのでぶ体コイル（１１
）間のショートは防止されるとともに、導体コイル（１
１）のパターン切れや基板（６）と導体コイル（１１）
のショート等も防止される。したがって、（言頼性に優
れしかも歩留りの向上が図れる薄膜磁気ヘッドが実現さ
れる。

また、上記基板（６）とこの基板（６）上に形成される
絶縁１　（１０）や導体コイル（１１）等との密着性を
より高めるために、例えば第３図Ａおよび第３図Ｂに示
すようにしてもよい。

すなわち、先の工程で液状無機質絶縁材を硬化させた後
、イオンミーリング等でエツチング処理を施して突起部
（８）を除去するとともに、液状無機質絶縁材を除去し
て基板（６）を露出させる。すると、第３図Ａに示すよ
うに上記基板（６）上の孔部（７）は上記液状無機質絶
縁材が埋まった状態で残り、第３図Ｂに示すように突起
部（８）は削られて緩和され略平坦な面となる。

したがって、第１の絶縁１　（１０）は基板（６）に直
接形成されるため接合強度が向上し、より信頼性に優れ
た薄膜磁気ヘッドが実現されることになる。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドによれば、液状無機質絶縁材により表面処理されて
基板表面が平坦化されるので、当該基板表面上に形成さ
れる導体コイルや磁性薄膜等は均一な膜厚でしかもファ
インピッチに形成され・導体コイルのパターン切れや基
板と導体コイルのショート等が防止される。

したがって、信頼性に優れしかも歩留りの向上が図れる
薄膜磁気へラドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの一例を示す
要部断面図である。 第２図Ａおよび第２図Ｂは液状無機質絶縁材がコーティ
ングされた基板表面の要部拡大断面図であり、第２図Ａ
は凹部におけるコーティング状態、第２図Ｂは凸部にお
けるコーティング状態をそれぞれ示す。 第３国人および第３図Ｂは液状無機質絶縁材をコーティ
ングした後にエツチング処理した場合の基板表面の要部
拡大断面図であり、第３図Ａは凹部における処理状態、
第３図Ｂは凸部における処理状態をそれぞれ示す。 第４図乃至第６図はそれぞれ基板表面に凹凸が存在した
際の成膜状態を示す要部拡大断面図である。 ６・・・基板 ７・・・孔部 ８・・・突起部 ９・・・液状態８！質絶縁材層 １０・・・第１の絶縁層 １１・・・第１の導体コイル １６・・・上部磁性薄膜 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　　　晃 同　　田村榮− 同　　佐巧　勝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　液状無機質絶縁材により表面処理され平坦化された基
   板上に導体コイル及び磁性薄膜が絶縁層を介して形成さ
   れ磁気回路部が構成されてなる薄膜磁気ヘッド。