JPH02308408A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPH02308408A
JPH02308408A JP12881889A JP12881889A JPH02308408A JP H02308408 A JPH02308408 A JP H02308408A JP 12881889 A JP12881889 A JP 12881889A JP 12881889 A JP12881889 A JP 12881889A JP H02308408 A JPH02308408 A JP H02308408A
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濱川 佳弘
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勇 由比藤
Koji Takano
公史 高野
Hidetoshi Moriwaki
森脇 英稔
Kazuo Shiiki
椎木 一夫
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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、畠密度磁気記録に適する薄膜磁気ヘッドに係
わり、特に、高飽和磁束密度材料を用い、書き込み能力
にすぐれた薄膜磁気ヘッドに関する。
〔従来の技術〕
磁気記録の高密度化、高性能化の進展には、近年めざま
しいものがある。特に大型コンピュータ用の磁気ディス
ク装置の分野においては、記録密度の大幅な向上により
、大容量化が図られてきた。
磁気ディスク装置では、従来のフェライト型ヘッドに比
べてインダクタンスが小さく、高周波透磁率が大きく、
狭トラツク幅のof能な薄膜磁気ヘッドが一部実用化さ
れている。従来、特開昭55−87323に見られるよ
うに、飽和磁束密度1TのNi−Fe(パーマロイ)合
金を用いて薄膜磁気ヘッドが作製されていた。第4図に
N i −Fe合金を用いて形成した薄膜磁気ヘッドの
磁極部の断面図をポす、第4図において、A Q zo
 3’1’ l Cセラミック、AQ*Os  ’L°
102セラミックス、Sin、Znフェライト、Ni−
Znフェライト、M n −Z nフェライト等からで
きた絶縁基板1上に、スパッタA Q z Oa膜12
を形成する0次に。
下部磁極2として、Ni−Fe合金スパッタ法で形成す
る。膜厚は、1.5μmとした0次に磁気ギャップ3を
AΩgosをスパッタ法で形成する。
コイル導体4の絶縁M5としては、耐熱性ポリイミド系
樹脂、あるいは、レジストを用いる。また、コイル導体
4は、Cuを用いてスパッタ法で形成する0次に、上部
磁極10は、下部磁極2とおなじようにしてN i −
F e合金スパッタ法で形成する。膜厚は2.0μm 
とした、なお、Ni−Fe合金の代表的な組成は、&&
煩がOとなる19wt%−81wt%F eである。さ
らに、約20μmのA Q x 08の保護膜′lから
できている、下部磁極2、磁気ギャップ3.コイル導体
4.上部磁極10のパターンニングは、イオンミリング
法により形成する。ところで記録密度を向上させるため
媒体の高保磁力化が必要であり、それに対応するなめに
、ヘッド(If先端から多くの磁場がでるように、磁極
厚みを大きくする必要がある。ところが磁極厚みを厚く
すると、再生分解能が低ドするという問題がある。今後
記録密度の向上に伴う媒体の畠保磁力化、再生分解能の
低ドの両方の問題に対応するためには従来の飽和磁束密
度1′1′のN i −Fe合金では不十分で、磁極磁
性膜に高飽和磁束密度磁性材料を用いる必要があると言
われでいる。
近年、高飽和磁束密度で高性能の磁性膜として非晶質ス
パッタ1漠がljM 9!されつつある。この中でも、
特にガラス化元索がZr、Hfからなる非晶質合金は、
耐食性、耐摩耗性に優れており、磁気ヘッド用磁性膜と
して優れた特性を有している。
具体的にはMaTbAcの組成式で表わせる。ここで、
Mは磁気モーメントを有するCo、Fe、Niなとの少
なくとも一種であり、AはZr、Hfなとの少なくとも
一種である。1゛は1M及びA以外の遷移金属である。
特に特開昭58−98824.特開昭60−21504
.特開昭62−282850で示されるようなCo’r
aZr系非晶質合金、 CoTaHf系非晶貿合金。
Go’l’aHfPd非晶質合金が磁歪零において飽和
磁束密度が1.3T得られることから薄膜磁気ヘッド用
磁性膜として有望視されている。また、結晶質合金膜と
しては、特開昭59−130408見られるように、ト
’ e −C合金とNi−Fe合金との多層膜。
FsSiHu合金とN i −F e合金との多層膜が
高飽和磁束密度で高性能の磁性膜として開発されている
〔発明が解決しようとする1IIK題〕ところが、以上
ポした高飽和磁束密度材料は、諭ずれも、熱的に準安定
な材料であり、従来使用されていたN i −Fe合金
に比較して極めて熱安定性に劣ると言う問題がある0例
えば、上記Co Ta Z r非晶質合金膜を上部磁極
、上部磁極に用いて、第3図、第41g1と同様の構造
の薄膜磁気ヘッドを形成した。ところが、薄膜ヘッド作
製プロセス中の熱履歴によって、上部磁極のCoTaZ
r非晶質磁性膜の磁気特性が劣化し、第3図、第4図の
構造の薄膜磁気ヘッドよりも再生効率の低いヘッドしか
得られなかった。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、記録能力に優れ
、かつ再生効率にも優れた薄)漠磁気ヘッドを得ること
にある。
(i11ji!11を解決するための手段〕上記目的を
達成するために1本発明では、飽和磁束密度1,3T以
上の熱的に準安定な高飽和磁束密度磁性材料を上部磁極
の少なくとも一部だけ   ・に適用し、下部磁極は従
来の飽和磁束密度1Tで熱安定性に優れたN i −F
 e合金(パーマロイ)を適用することにした。
このような構造にする事によって、熱的に準安定な高飽
和磁束密度材料を用いても、薄膜ヘッドプロセスの熱履
歴による磁気特性劣化がなく、再生効率の優れた薄膜ヘ
ッドが得られるようになった。また、上部に高飽和磁束
密度材料を使用することによって、記録能力も、従来の
パーマロイのみを磁極に用いたヘッドよりも向上した。
〔作用〕
本発明によれば、熱的に準安定な高飽和磁束密度材料を
上部磁極に用いる構造を取ることにより。
#膜磁気ヘッド作製プロセスの熱履歴による高飽和磁束
密度材料の軟磁気特性の劣化を伴う事がないので、書き
込み能力が優れしかも、再生効率の優れた薄膜磁気ヘッ
ドが得られる。
〔発明の実施例〕
以上、実施例により本発明を詳述する。
実施例1 第1図、第3図にそれぞれ本発明の一実施例による薄膜
磁気ヘッドの断面図、斜視図を示す、第1図において、
A悲20s  ’1’iCセラミック、A Q 20M
 −”l’ i 0xセラミツクス、SiC,Znフェ
ライト、N i −Z nフェライト、M n −Z 
nフェライト等からできた絶縁基板1上に、スパッタA
QzOδ膜12を形成する。次に、上部磁極2として、
N i −)+’ e合金スパッタ法で形成する。
膜厚は1.5μm とした0次に、磁気ギャップ3をA
QzOaをスパッタ法で形成する。コイル導体4の絶1
M層5としては、耐熱性ポリイミド系樹脂、あるいは、
レジストを用いる。また、コイル4はCuを用いてスパ
ッタ法で形成する0次に、上部磁極6は、飽和磁束密度
1.3TのeoszTa6Zrs非晶質合金膜をスパッ
タ法で形成する。膜厚は2.0μmとした。さらに、約
20μmのAQxOsの保fiG7からできている。ド
部磁極2.磁気ギャップ3.コイル導体4.上部磁t4
6のパターンニングは、イオンミリング法により形成す
る。
CoeaTaaZrs非晶質合金スパッタ膜は、スパッ
タ直後の状態では異方性磁界が大きいので、磁場中熱処
理する必要がある。磁場中熱処理は、AQzOδ保護膜
を形成した後に施した。絶縁層5に耐熱性ポリイミド系
樹脂を用いた場合は、高温の磁場中熱処理ができるので
、まず、磁極のトラック幅方向に平行に8kOe磁場を
印加して380℃1時間の磁場中処理を行なった後、ト
ラック幅方向に垂直に8kOsの磁場を印加して350
℃1時間の磁場中熱処理を施した。絶縁層5にレジスト
を用いた場合は、レジストの耐熱温度よりも磁場中熱処
理温度を低くする必要がある。このときは。
まず、磁極のトラック幅方向に平行に8kOeのa場を
印加して250℃1時間の磁場中熱処理を行なった後、
トラック幅方向に垂直に8kOeの磁場を印加して23
0℃1時間の磁場中熱処理を施した。比較として、ヘッ
ド構造は同じで、下部磁極2と上部磁極6ともC,oe
zTasZrs非晶質合金スパッタ膜を用いたヘッドも
作製した。このヘッドを作製するときには、上部磁極を
形成した後5異方性磁界を低減させるための磁場中熱処
理を施した。このとき、まず、股の容易軸方向に8 k
 Oeの磁場を印加して380℃1時間の磁場中熱処理
を行なった後、膜の困難軸方向に8kOeの磁場を印加
して330℃1時間の磁場中熱処理を施した。この熱処
理により、 Co5z’l°aa7.rδ非晶質合金ス
パッタ膜の異方性磁界は、160eから50e程度まで
低減でき、透磁率は700がら2500程度まで向上で
きた。ところが、その後のプロセスを流れると、異方性
磁界が増大し、透磁率が低ドした。具体的には、例えば
、絶縁層5に耐熱性ポリイミド樹脂を用いた場合には、
約350’CL時間の熱履歴を経るため、異方性磁界は
元の160e程度まで増大し、透磁率は700まで低ド
してしまう、また、絶縁層5にレジストを用いた場合に
は、約275℃5時間の熱履歴を受けるため、異方性磁
界は100eまで増大し、透磁率は1200まで低ドし
た。ところが、′パーマロイ膜については、磁気特性の
劣化はなかった。
以上のように2して作製した、薄膜ヘッドについて保磁
力4000e、l膜厚0.4μmのγ−Fetus塗布
媒体を用いて、スペーシング0.25μmで再生出力、
並びにオーバーライド特性を評価した。
表1にそれぞれのヘッドで得られた記録再生特性を示す
第1表 本発明による薄膜ヘッドは、従来のパーマロイヘッド並
みの再生出力が得られ、しかも、オーバーライド特性は
、パーマロイヘッドに比較して約10dBも向上してい
る。 Co@zTasZra非晶質磁極のみを使ったヘ
ッドは、オーバーライド特性は、パーマロイヘッドより
も約12dBも向上して1)だが、再生出力は、パーマ
ロイヘッドの約70%しか達しなかった。これらの結果
は、 Co’l’aHf系非晶質合金、 Col’aH
fPd系非晶質合金等の飽和磁束密度が大きい非晶質合
金についても、同様の結果を得た。また、?’ e S
 i Ru合金とパーマロイ合金の多層膜、あるいはF
 e C合金とパーマロイ合金との多層膜のような熱的
に準安定な結晶質材料についても同様の結果が得られた
実施例2 第2I3!lに1本発明の他の実施例に於ける薄膜磁気
ヘッドの断面を示す、第2図において、AQxOs−’
1’ i Cセラミック、A Q xis −’l’ 
i 0xセラミツクス、Sin、Znフェライト、Ni
−Znフェライト、M n −Z nフェライト等から
できた絶縁基板1上に、スパッタAQxOs膜12を形
成する0次に、−上部磁極L8として、N i −?’
 C合金スパッタ法で形成する。膜厚は1μmとした。
さらに、上部磁極29として同様にN i −F C合
金をスパッタ法で形成する。膜厚は1.5μmとした1
次に、磁気ギャップ3をAQxOsをスパッタ法で形成
する。コイル導体4の絶縁層5としては、耐熱性ポリイ
ミド系樹脂、あるいは、レジストを用いる。また、コイ
ル4は、Cuを用いてスパッタ法で形成する0次に、上
部磁極110には、飽和磁束密度1.3TのCoax’
rasZra非晶質合金膜をスパッタ法で形成する。膜
厚は2.0μmとした。
上部磁極211は、パーマロイで形成する。膜厚は1.
0μmとした。最後に、約20μmのAQxO2+の保
護膜7からできている。下部磁極8゜9、磁気ギャップ
3.コイル導体4.上部磁極のパターンニング10.1
1は、イオンミリング法により形成する++ Cogl
’l°aIIZra非晶質合金スパッタ膜は、スパッタ
直後の状態では異方性磁界が大きいので、磁場中熱処理
する必要があるのは、実施例1と同じであり、実施例1
と同様の磁場中熱処理を施した。実施例1と同じ記録再
生特性の評価を行なうと、実施例1と比較してオーバー
ライド特性はほぼ同じ、再生出力は20%向上していた
再生出力が向上した原因は、磁極の体積が増加したため
と考えられる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明による上部1t1極のみに、
非晶質膜、多層膜等の熱的に準安定な飽和磁束密度1 
、3 ’r以上の高飽和磁束密度材料を用い、上部磁極
には熱安定性に優れたNi−Fe(パーマロイ)合金膜
を用いた薄膜磁気ヘッドは、薄膜磁気ヘッドプロセスの
熱履歴によって、高飽和磁束密度材料の軟磁気特性が劣
化しないので、記録特性のみならず、再生特性も優れた
薄膜磁気ヘッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、高飽和磁束密度材料と、パーマロイを磁極に
用いた薄膜磁気ヘッドの断面図、第2 Inは、高飽和
磁束密度材料と、パーマロイを磁極に用いた薄+1!A
磁気ヘッドの断面図、第3図は薄1模磁気ヘッドの斜視
図、第4図はパーマロイのみを極性に用いた薄膜磁気ヘ
ッドの磁極部の断面図である。 1・・・基板、2・・・上部磁極、3・・・磁気ギャッ
プ、4・・・コイル、5・・・絶縁層、6・・・上部a
極1.7・・・保護膜、8・・・上部磁極1,9・・・
上部磁極2.10・・・−上部磁極1,11・・・上部
磁極2.12・・・Autos。 力 1 図 粥 2 区 め 3 口 h 4 記

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板上に下部磁極及び上部磁極よりなる磁気コア、
    前記両磁極を磁気的、電気的に分離す絶縁層、および前
    記絶縁層内にあつて信号の入出力を行なうコイルを形成
    してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁極の一部に飽
    和磁束密度1.3T以上の高飽和磁束密度磁性材料を用
    い、下部磁極にNi−Fe(パーマロイ)合金を用いる
    ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 2、前記高飽和磁束密度磁性材料が、CoTaZr、C
    oTaHf、CoTaHfPd系非晶質合金のいずれか
    一種であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の薄膜磁気ヘッド。 3、前記高飽和磁束密度磁性材料が、FeSiRu系合
    金あるいは、Fe−C系合金とNi−Fe(パーマロイ
    )系合金との多層膜であることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の薄膜磁気ヘッド。 4、基板上に下部磁極及び上部磁極よりなる磁気コア、
    前記両磁極を磁気的、電気的に分離す絶縁層、および前
    記絶縁層内にあつて信号の入出力を行なうコイルを形成
    してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、上部磁極の一部に飽
    和磁束密度1.3T以上の高飽和磁束密度磁性材料を用
    い、下部磁極に飽和磁束密度1TのNi−Fe(パーマ
    ロイ)合金を用いることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
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Cited By (2)

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JPH05120630A (ja) * 1991-04-25 1993-05-18 Hitachi Ltd 磁気デイスク装置
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