JPH02276013A - 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］ この発明は、磁気ディスク装置に用いられる薄膜磁気ヘ
ッドに関するものである。

［従来の技術］ 近年、磁気記録技術の進歩とともに高密度化、大容量化
が進み、これに対応するために磁気ヘッドにおいては、
ＬＳＩ技術を応用した薄膜磁気ヘッドが用いられるよう
になった。

第４図は例えば特開昭６１−１１０３２０号公報に示さ
れた従来の薄膜磁気ヘッドを断面図であり、図において
、＜１）はＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ等からなる基板、（２〉
は上記基板（１）上に所定パターンに形成されたＮｉＦ
ｅ系、ＣｏＺｒ系磁性合金等からなる下部磁性層、（３
）は上記下部磁性層（２）上に形成された５ｉ０２、Ａ
ｌ２Ｏ３等からなる絶縁性ギャップ層、（４１）は上記
下部磁性層（２）および絶縁性ギャップ層（３）が形成
された基板（１）上の所定領域に、ポリイミド、レジス
ト材等を熱硬化して形成された樹脂からなる第１の絶縁
層、（５）は上記第１の絶縁層（４１）を介して所定パ
ターンに形成されたＣｕ等よりなるコイル導体層、（４
２）はポリイミド、レジスト材等により形成された樹脂
からなる第２の絶縁層、（６）はＮｉＦｅ系、ＣｏＺｒ
系磁性合金からなる上部磁性層で、上記下部磁性層（２
）、絶縁性ギャップ層（３）、第１および第２の絶縁層
＜４１＞（４２）等の積層体上面に所定パターンに形成
されている。（７）は上記上部磁性層（６）およびそれ
と連なる上記第２の絶縁層〈４２）上に形成されたＳｉ
ｏ２やＡｌ２Ｏ３等からなる保護層である。

次に動作について説明する。

磁気ディスク装置において、磁気記録媒体である磁気デ
ィスクに情報を書き込む場合、薄膜磁気ヘッドのコイル
導体層（５〉に信号電流を流して下部磁性層（２）およ
び上部磁性層（６）に流れる磁束を発生させる。絶縁性
ギャップ層（３〉を挟む上記下部磁性層（２）および上
部磁性層（６）の先端部（図の左端部）の漏れ磁束内に
磁気ディスクが接近すると、上記薄膜磁気ヘッドの漏れ
磁束内に磁気ディスクが接近すると、上記薄膜磁気ヘッ
ドの漏れ磁束の方向と強さに対応して磁気ディスクの磁
性層が磁化して情報が記録される。逆に、情報が記録さ
れた磁気ディスクから情報を読み出す場合、磁気ディス
クの磁束を薄膜磁気ヘッドの磁性層先端で拾い、下部磁
性層り２）および上部磁性層（６）を流れる磁束の電磁
誘導等によってコイル導体層（５）の両端に発生する電
圧変化を信号として読み取る。

第５図は例えば特開昭６１−１９０７０７号公報に示さ
れた従来の他の薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。　
　図において、（４１１）（４１２）はそれぞれスバン
タ蒸着等の手段により形成されたＡｌ２Ｏ３，５ｉ０２
等の無機物からなる第１及び第２の絶縁層である。〈１
）〜（３〉、（６）（７）は第４図で説明をしたので省
略する。

次に動作について説明するが、第４図に示した従来の薄
膜磁気ヘッドと基本的に同様である。

磁気媒体に情報を記録するのは、コイル導体層り５）に
流れる信号電流により発生し、下部磁性層〈２）、およ
び上部磁性層（６）を流れる磁束の磁性層先端における
絶縁性ギャップ層（３）での漏れ磁束によって行なわれ
る。再生は、磁気媒体より漏れる磁束を磁性層先端の絶
縁性ギャップ層（３）で拾い、下部磁性層（２〉、およ
び上部磁性層（６〉を流れる磁束の変化を、電磁誘導に
よってコイル導体層（５）の両端に発生する電圧の変化
を信号として用いる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の薄膜磁気ヘッドは、以上のように種々の材料を積
層して構成されているが、第１及び第２の絶縁層（４１
）（４２）は金属または無機材料からなる他の層（３）
（５）＜６＞に比べて、熱伝導率が低く熱膨張係数が非
常に大きいし、吸湿性が大きい性質を有している。その
ため、薄膜磁気ヘッドが使用される、あるいは試験され
る温度および湿度、あるいはコイル導体層（５）に流れ
る信号電流による発熱等の影響により、第１および第２
の絶縁層（４１〉（４２）が体積を増すと、上記第１お
よび第２の絶縁層（４１）（４２）に隣接して構成され
る上部磁性層（６）や保護層（７）に悪影響を与えてい
た。即ち、磁性層（２）（８）として使用されているＮ
ｉＦｅ系、Ｃ。

Ｚｒ系磁性合余等は、一般に磁歪な有しており、上記上
部磁性層（６〉に圧力を加えて歪ませ、逆磁歪効果によ
り上記上部磁性層（６）の磁区構造が乱れ、薄膜磁気ヘ
ッドの電磁変換特性の劣化を招いたり、上記保護層（７
）に圧力を加えてクラックを発生させる等の問題点があ
った。

また、従来の他の薄膜磁気ヘッドはコイル導体層（５）
上に設けた第２の絶縁層（４１２）は、スパッタ、蒸着
等のドライプロセスで成膜されるためにコイル導体層（
５）が原因で上部磁性層（６〉に波打った状態で凹凸が
形成されていた。そのため、上部磁性層〈６）には保護
層（７）、第２の絶縁層（４１２）の双方から応力を受
ける状態にあった。

したがって、゛上部磁性層（６〉の成膜時の内部応力や
上記の外部応力により逆磁歪効果で上部磁性層（６）の
磁気特性の劣化を招いていた。これを避けるために第２
の絶縁層（４１２ンを厚く成、膜した後、機械的研磨、
またはイオンビームエッチンクニより第２の絶縁層（４
１２＞の上面を平坦化する方法がある。しかし、この方
法では、上部磁性層（６〉の磁気特性の劣化は減少する
が、手間がかかることと、基板〈１）の全面にわたって
数ミクロンの切込み量でもって均一に削ることは難しく
、削りすぎた部分や少ない部分などが生じたりして歩留
まりが悪くなり、結果として、薄膜磁気ヘッドは高価に
なる。また、上部磁性層（６）の保護層（７）、第２の
絶縁層（４１２）が硬い無機物で構成されている場合、
上部磁性層（６）の磁気特性が成膜等の工程において発
生する内部応力や外部応力の影響を受けやすくなるなど
の問題点があった。

二の発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、薄膜磁気ヘッドが使用あるいは試験されると
きの温度変化や湿度変化に対して、上記薄膜磁気ヘッド
の電磁変換特性の劣化や保護層の劣化が起こらない、信
頼性の高い薄膜磁気ヘッドを得ることを第１の目的とし
、さらに、無機物からなる絶縁層をドライプロセスで成
膜したときに生じる凹凸を無くすことにより、上部磁性
層に生しる内部応力と、外部から加わる外部応力を緩和
し、安定に良好な磁気特性を有する薄膜磁気ヘッドを得
ることを第２の目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る薄膜磁気ヘッドは、基板と、上記基板上
に形成されたコイル導体層と、上記コイル導体層を包囲
する絶縁層と、上記絶縁層上に形成された保護層とを有
し、上記絶縁層と上記保護層の間に応力緩和層を設けた
ものである。

［作用コ この発明における薄膜磁気ヘッドは、上記絶縁層が熱膨
張や吸湿により体積を増しても、絶縁層と保護層の間に
設けた応力緩和層が上記保護層等に加わる圧力を緩和す
る。

［実施例］ 以下、この発明を図により説明する。第１図は二の発明
の第１の実施例による薄膜磁気ヘッドを示す断面図であ
り、図において、（８）は樹脂からなる第２の絶縁層〈
４２）と上部磁性層（６）の間に設すられた第１の応力
緩和層、（９）は上記第２の絶縁層＜４２〉と保護層〈
７〉の間に設けられた第２の緩和層である。その他の部
分は第４図と同様である。

上記第１および第２の応力緩和層（８）（９）は、この
実施例の場合、空隙により構成されている。

次に、その製造方法について説明する。

基板り１〉上に下部磁性層（２）、絶縁性ギャップ層り
３〉、樹脂からなる第１の絶縁層＜４１〉、コイル導体
層〈５）、第２の絶縁層（４２）、上部磁性層〈６〉を
順に積層形成したものを、真空容器に入れる。上記積層
形成物を２５０°Ｃ〜３００°Ｃに加熱した後、スパッ
タリング法により保護層（７）を形成する。上記積層形
成物を上記真空容器から取り出し、温度を下げる。この
時、熱膨張していた上記第１および第２の絶縁層（４１
）（４２）は、同じく熱膨張していた上記下部磁性層〈
２）、絶縁性ギャップ層り３〉、コイル導体層（５〉、
上部磁性層＜６）、保護層（７〉に比べて、急速にしか
も大きく体積を減少する。

上記第２の絶縁層（４２）と上記上部磁性層〈６）の間
及び上記第２の絶縁層（４２）と保護層〈７）の間の密
着力は比較的弱いので、上記絶縁層（４１）（４２）の
体積収縮力に敗けて、上記第２の絶縁層り４２）と上記
上部磁性層り６）の間に第１の応力緩和層（８〉又は上
記第２の絶縁層（４２）と保護層（７）の間に第２の応
力緩和層（９〉が形成される。この時、上記第１の応力
緩和層り８）と上記第２の応力緩和層〈９）の両方が形
成される場合もある。

第２図は、この発明の第２の実施例による薄膜磁気ディ
スクを示す断面図であり、図において、（１０）は第３
の応力緩和層である。絶縁性ギャップ層（３）が第２の
絶縁層（４２）の上にあり、これらの絶縁層（３）＜４
２）の間に第３の応力緩和層＜１０〉を設けて、上記実
施例と同様の効果を奏する。また、ゴム状高分子、高分
子発泡体、あるいは、ポリイミド、フ第１・レジスト等
の軟らかい有機樹脂等を第２の絶縁層（４２）の上に塗
布等して第１及び第２の応力緩和層（８）（９）とした
後、メ・ツキ法等により上部磁性層（６）及びスパッタ
リング法等により保護層（７）を形成しても、上記実施
例と同様の効果を奏する。この場合も、第１の応力緩和
層（８〉と第２の応力緩和層〈９）のいずれか一方を形
成させても、十分な効果が得られる。

第３図はこの発明の第３の実施例による薄膜磁気ヘッド
を示す断面図であり、図において、〈８〉は第１の応力
緩和層、（９〉は第２の応力緩和層である。その他の部
分は第５図と同様である。上記第１および第２の応力緩
和層（釦（９）は例えばゴム状高分子、高分子発泡体、
あるいは、ポリイミド、フ第１・レジスト等の軟らかい
有機樹脂等で構成されている。

次に、応力緩和層（８）（９）としてポリイミド、フォ
トレジストを使用した場合について説明する。

基板〈１）の上に下部磁性層〈２）、絶縁性ギャップ層
り３）、第１の絶縁層＜　４１１　）、コイル導体層（
５）、第２の絶縁層＜４１２）、さらに、第１の応力緩
和層（８）、第２の応力緩和層（９〉、となるポリイミ
ド、フォトレジスト れる。上記積層形成物を２５０°Ｃ　〜４００°Ｃに加
熱する。上記積層形成物を、温度を下げてから上記真空
容器から取り出す。上記のように製造することにより、
ポリイミド、フォトレジストして、平坦化された応力緩
和層〈釦、（９）が形成される。このものは、上部磁性
層（６）の上側、下側から加わる外部からの応力を最小
限にすることができる。また、たとえ外部から応力が加
わりたとしても、また上部磁性層（６）自体に内部応力
が存在しても、上記第１及び第の応力緩和層＜８）（９
）があれば、この層に上部磁性層＜６）の応力が吸収さ
れ、上部磁性層り６〉に加わる応力を除くことができる
。また、下部磁性層（２〉、上部磁性層（６〉の磁気特
性を改善するために熱処理を施す場合には、熱処理によ
り軟化する有機樹脂を用いれば、下部磁性層（２）、上
部磁性層（６〉の外部応力、内部応力を容易に緩和でき
る。なお、上記実施例では、上部磁性層（６〉の下層を
含む第２の絶縁層（４１２）の全面にわたって第１及び
第２の応力緩和層（８）（９）が設けられているが、必
ずしも、全面にわたる必要はなく、上部磁性層（６）だ
けに設けても、この発明の効果を発揮できる。また、上
記実施例では一層のコイル導体層からなる薄膜磁気ヘッ
ドの場合について述べたが、絶縁層とコイル導体層とを
交互に重ねた多層のコイル導体層からなる薄膜磁気ヘッ
ドの場合についても同様の効果がある。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば薄膜磁気ヘッドにおい
て、絶縁層と保護層の間に応力緩和層を設けて、上記絶
縁層が熱膨張や吸湿により体積を増加して上記保護層等
に加える圧力を緩和するようにしたので、薄膜磁気へ・
ンドの電磁変換特性の安全性や信頼性が向上する効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による薄膜磁気ヘッド
を示す断面図、第２図はこの発明の第２の実施例による
薄膜磁気ヘッドを示す断面図、第３図はこの発明の第３
の実施例による薄膜磁気ヘッドを示す断面図、第４図は
従来の薄膜磁気ヘッドを示す断面図、第５図は従来の他
の薄膜磁気ヘッドを示す断面図である。 図において、り１）は基板、（４１〉、（４１１）は第
１の絶縁層、（４２〉、（４１２＞は第２の絶縁層、（
５）はコイル導体層、（７）は保護層、＜８）は第１の
応力緩和層、（９〉は第２の応力緩和層、（ｌＯ）は第
３の応力緩和層である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板と、上記基板上に形成されたコイル導体層と、上記
   コイル導体層を包囲する絶縁層と、上記絶縁層上に形成
   された保護層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、上記
   絶縁層と上記保護層の間に応力緩和層を設けたことを特
   徴とする薄膜磁気ヘッド。