JPH0283801A - 薄膜磁気ヘッドとそれを用いた磁気ディスク装置及び情報の記録再生方法 - 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〕 本発明は磁気ディスク装置および該磁気ディスク装置に
おける情報の記録再生方法に係り、特に、コンピュータ
等の上位装置の外部記憶装置として使用するのに好適な
磁気ディスク装置、該磁気ディスク装置に使用される薄
膜磁気ヘッド及び該磁気ディスク装置における情報の記
録再生方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置の記憶容量の増大に伴って、磁気ディ
スクのトラック密度はますます増加する傾向にある。

このため磁気ディスク装置に搭載する薄膜磁気ヘッドの
磁気コアのトラック幅寸法も小さくなる方向にある。

薄膜磁気ヘッドは、磁気ディスクに対向している面に露
出しているＬ部磁気コアと下部磁気コアとが磁気ギャッ
プを構成する非磁性材料からなる絶縁膜を介在して磁気
回路を形成する。

そうして記録媒体、例えば磁気ディスクに対する書き込
み又は読み出しを行う。

この磁気ギャップ部分に発生する磁界の大きさが記録密
度を左右する記録媒体の磁化状態に影響を与える。

薄膜磁気ヘッドの磁気ディスクに対向している面に露出
している上部磁気コア及び下部磁気コアの形状が、磁気
ディスク装置の記録密度を決める主要な要因となる。

磁気ディスクに対向している面に露出している磁気コア
の形状については、これまで多くの検討がなされている
。

そのうち、上部磁気コアの長さと下部磁気コアの長さと
の差に着目した例は少なく５特開昭５５−８７３２３号
公報や信学技報Ｖ　ｏ　Ｑ　、　８５　、　Ｎｎ　１３
７　。

ＭＲ８５−２２（１９８５）において言及されているの
みである。

特開昭５５−８７３２３号公報には、上部磁気コアの長
さを下部磁気コアの長さよりも小さくすることにより、
製造ばらつきに起因するアップラウンド状態と呼ばれる
好ましくない形状が回避できることが述べられている。

また、信学技報Ｖ　ｏ　Ｑ　、　８５　、　Ｎａ　１３
７　、　Ｍ　Ｒ８５−２２（１９８５）には、上部磁気
コアと下部磁気コアとの長さの差と、磁気コア側端部に
にじみ出す磁界の大きさとの関係について計算機シミュ
レーションを用いて検討されている。

そして、前記磁界のにじみ出しは書き込み及び読み出し
特性に悪影響を与えるので、上部磁気コアと下部磁気コ
アとの長さの差はゼロであることが望ましいと述べてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記特開昭５５−８７３２３号公報記載の従来技術は、
高記録密度化に適した磁界分布を得るために上部磁気コ
アの長さと下部磁気コアの長さとの差をいくらに規定す
れば良いかということに関しては言及されていない。

また、前記信学技報Ｖｏ　Ｑ、８５．ＮＱＩ　３７゜Ｍ
Ｒ８５−２２（１９８５）記載の従来技術は、トラック
幅が狭くなった場合には、磁界のにじみ出しが書き込み
及び読み出し特性を改善するという点については言及さ
れていない。

更に、両従来技術ともに５磁気デイスク装置を高記録密
度化する上で、磁気ディスクのトラック密度と、上部磁
気コアの長さと下部磁気コアの長さとの差との最適関係
に対しては、何ら新しい知見を与えるものではない。

本発明の目的は、前記従来技術においては考慮されてい
なかった、磁気ディスクのトラック密度と、上部磁気コ
アの長さと下部磁気コアの長さとの差の最適値との関係
を明らかにし、この条件を考慮して、高記録密度化にと
もなうＳ／Ｎ比を高くし、かつオフトラック特性を良好
にした磁気ディスク装置を提供することにある。

本発明の目的は、特にトラック密度が１インチ当り１８
００トラック以上である磁気ディスク装置に用いられる
薄膜磁気ヘッドの、記録媒体に対向している面に露出し
ている磁気コア形状が具備する条件を明らかにし、かか
る薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置を提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、トラック密度が１インチ当り１８
００トラック以上である磁気ディスク装置に用いられる
薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスクが具備する構成を明ら
かにし、かかる薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスクを提供
することにある。

更に本発明の他の目的は、トラック密度が１インチ当り
１８００）−ラック以上である磁気ディスク装置を用い
た記録システムを提供することにある。

更に本発明の他の目的は、かかる磁気ディスク装置にお
ける情報の記録再生方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の磁気ディスク装置は、情報を記録する磁気ディ
スクと、磁気ディスクに対して情報の書き込み及び読み
出しを行う薄膜磁気ヘッドと、磁気ディスクを回転させ
る手段と、薄膜磁気ヘッドの位置決め手段とを有する。

第９図に、磁気ディスク装置に用いられる薄膜磁気ヘッ
ドの、記録媒体に対向している面に露出している磁気コ
ア及び磁気ギャップ部分の拡大図の一例を示す。

上部磁気コア２１の磁気ギャップ２２を臨む辺の長さを
ＣＷＵ　（μｍ）とおき、下部磁気コア２３の磁気ギャ
ップ２２を臨む辺の長さをＣＷＤ（μｍ）とおく。

本発明は、磁気ディスクのトラック密度（Ｔｒ）が１８
００（トラック／インチ）以上の条件でＣＷＵとＣＷＤ
との差（ΔＣＷ）が。

０＜ΔＣＷ≦５０００　／　Ｔ　ｒ　（μｍ　）の関係
を満足することにある。

更に、ＣＷＵ又はＣＷＤの何れか長い方が磁気ディスク
のトラックピッチより短くトラック幅より長いことにあ
る。

ここで、磁気ディスクのトラックピッチとトラック幅と
の関係を、仮りにＣＷＵを短くした場合について第１０
図に示す。

トラック４１５０とは、磁気ディスクに対して情報が記
録されている帽をいい、ＣＷＵ又はＣＷＤのいずれか短
い方の幅で決定される。

また、磁気ディスクのトラックピッチ５１とは、トラッ
ク幅５０にガイドバンド５５を加えた幅であり、隣接す
る情報が重ならないように設けられた保護帯である。

なお、符号５２は」二部磁気コアを、符号５３は下部磁
気コアを、符号５４は磁気ギャップ部分をそれぞれ示す
。

これにより、Ｓ／Ｎ比を高く、がっ、オフトラック特性
を良好にできることを見出した。

つまり、本発明はトラック密度の高密度化に対応してＳ
ｌＮ比を高くし、がっ、オフトラック特性を良好にする
ためには、トラック密度に対応して磁気コアの形状を高
精度に制御することが必要であるとの着想に基づいてい
る。

前記関係式を満足するΔＣＷの最適範囲は、磁気ディス
クのトラック密度が１８ｏｏ（トラック／インチ）未満
の場合でも成立する。

トラック密度が低い場合は、磁気ディスク装置のＳ／Ｎ
比はΔＣＷ以外の要因による影響が大きいため、実質的
にΔＣＷの値を規定する必要がなかった。

しかし、トラック密度が１８ｏｏ（トラック／インチ）
以上の場合は、６０ｗの値が磁気ディスク装置のＳ／Ｎ
比に対して大きな影響を与えることを見出した。

つまり、トラック密度が１８ｏＯ（トラック／インチ）
以上のような高記録密度の磁気ディスク装置では、磁気
ディスクのトラックピッチは約１４μｍ程度になる。

これに対応して、情報を記録する＃膜磁気ヘッドの磁気
ディスクに対向している面に露出している磁気コア形状
も小さくなる。

こうしないと隣接する情報を読んでしまい、Ｓ／Ｎ比が
悪くなり、精度よく情報を再生することができなくなる
。

更に、情報の書き込みの重要な要因であるＣＶＵ又はＣ
ＷＤの小さい方の幅は、トラック幅となり、ガイドバン
ドを考慮すると磁気ディスクのトラックピツチより更に
小さくならざるをえない。

しかし、磁気コアは、製造工程を考慮するとｉＪｓさく
することができず、また小さすぎると有効な情報を読み
出すことができない。

こうした状況ドにおいて、磁気コアの形状１寸法は重要
であり、磁気ディスク装置の位置決め精度を考慮すると
、ＣＷＵとＣＷＤとの差をゼロにするよりはむしろ差を
設けて、そこに発生するにじみ出す磁界を有効に利用す
べきであることを見出した。

にしみ出し磁界を制御するには、ＣＷＵ及びＣＷＤを厳
密に規定する必要があり、ＣＷＵとＣＷＤとの差に生じ
たにじみ出す磁界を情報の読み出しに用い、広く情報を
読み出しオフトラック特性を向上させる。

また１本発明の効果は、磁気コア部分の左右端部におけ
る磁界のにじみ出しによって得られるものであるから、
上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）
と下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＤ
）との左右端部におけるそれぞれの差（ΔＣＷ′）が磁
気コアの左右端部のいずれにおいても。

０〈Δｃｗ’≦２５００／Ｔｒ（μｍ）の関係を満足す
る。

これにより、前述の場合と同様に、Ｓ／Ｎ比を高くし、
かつ、オフトラック特性を良好にできることを見出した
。

更に、実際の製造工程を考慮すると、ΔＣＷの下限値は
０．２μｍであり、ΔＣＷ′の下限値は０．１μｍであ
ることが望ましい。

また、磁気コアの左右端部における磁界のにじみを均一
に保ち、オフトラック特性を良好にするためには、上部
磁気コアが下部磁気コアの書き込み及び読み出し方向に
おける中心対称軸に対して略対称に配置されていること
が望ましいことを見出した。

一方、磁気ディスク装置の記録密度を高くするためには
、トラック密度のみでなく、線記録密度をも高める必要
がある。

線記録密度が高くなるとＳ／Ｎ比は低下するため、本発
明により規定したΔＣＷ又はΔＣＷ′の値の制御はより
重要になってくる。

そこで、検討の結果、線記録密度が１インチ当り３０キ
ロビット以上にすることが望ましい。

更に、面記録密度についても同様に検討の結果、面記録
密度が１平方インチ当り５４メガビツト以北にすること
が望ましい。

以上述べたように、上部磁気コアの磁気ギャップを臨む
辺の長さと下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ
との差を高精度に制御し、最適範囲内に設定することに
より、磁気ディスク装置の高記録密度が可能となり、Ｓ
／Ｎ比を高くしかつオフトラック特性を良好にすること
ができる。

一方、磁気コアの辺の長さのみではなく、磁気コア側端
部の角度のちがいによっても、磁界のにじみ出し方が変
化するので、これについても検討を行った。

その結果、有効な磁界のにじみ出し領域を形成させるた
めには、上部磁気コアが磁気ギャップを臨む辺の長さ（
ＣＷＵ）又は下部磁気コアが磁気ギャップを臨む辺の長
さ（ＣＷＤ）の何れか短い方の磁気コアについて、磁気
コアの側端部と磁気コアの磁気ギャップを臨む辺とのな
す角（０５）を、 ４５″≦Ｏ５≦１５０’ の範囲内に制御することが望ましい。

Ｏ８く４５°では、磁気コア端部が磁気飽和状態になり
、書き込み又は読み出し時の雑音が増加し有効な磁界が
得られない。

また、θＳ＞１５０’では、実質的にトラック幅が大き
くなり、やはり有効な磁界が得られない。

一方、有効な磁界のにじみ出し領域を形成させるために
、ＣＷＵ又はＣＷＤの何れか長い方の磁気コアについて
、磁気コアの側端辺と磁気コアの磁気ギャップを臨む辺
とのなす角（ＯＬ）を、９１６　≦θＬ≦１５０ｍ の範囲内に制御することが望ましい。

更に、前記のＯ８及びＯＬについては、各々の最適範囲
を同時に満足する構造にすれば、−層大きな効果が得ら
れることを見出した。

これにより、有効な磁界のにじみ出し領域を形成し、読
み出し時のオフトラック特性やクロストーク特性を良好
に保つことができる。

一方、第９図においては、ＣＷＵがＣＷＤより短い場合
の磁気コア形状の例を示し説明したが、ＣＷＵがＣＷＤ
より長い場合も、本発明の効果は何ら損われることはな
い。

しかし、実際の磁気ヘッドの製造工程を考慮するとＣＷ
ＵがＣＷＤよりも長い場合は、ラップラウンド状態を避
けるために、下部磁気コアの側部に下部磁気コアと同じ
膜厚の非磁性平坦化材を設ける必要が生ずる。

この非磁性絶縁材の膜厚を精度よく形成するためめには
、煩雑な工程が必要であることから、ＣＷＵ又はＣＷＤ
よりも短い方が望ましい。

従来の薄膜磁気ヘッドは、上部磁気コアの磁気ギャップ
を臨む辺の長さ（ＣＷｔ）を加工する場合、導体コアル
や結縁膜によって形成される高さ約１０〜２０μｍの段
差部分の下部において、上部磁気コアのパターンを形成
している。

このようなパターン形成法を用いてＣＷ　Ｕの値を下部
磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＤ）の値
に対して制御しても、本発明の効果は得られるが、実際
の製造工程を考慮すると。

段差部分の下部において磁気コアの寸法を高精度に加工
することは困難が伴う。

そこで、さらにトラック密度を向上させるために、磁気
コアのトラック幅の高精度化を容易に実現するための一
例として、第３図に示すような形状の磁気コアを見出し
た。

これは、上部磁気コア３１が、下部磁気コア３３の磁気
ギャップ３２を臨む辺（ＣＷＤ）よりもΔＣＷだけ短い
辺（ＣＷＵ）を有している中心部（図中■で示す）と、
その中心部に比べて下部磁気コアから離れる方向に延長
している両端部（図中■で示す）とから成っていること
を特徴としている。

更に第３図に示した形状の薄膜磁気ヘッドの製造方法を
示す。

下部磁気コアを作製した後、下部磁気コアの側部及び上
両端部に非磁性絶縁層を堆積し、下部磁気コア上部に溝
を形成する。

その後、ａｔ気ギャップ膜を形成し、上部磁気コアを堆
積する。

これにより第３図に示した形状の薄膜磁気ヘッドにおい
ては、前記磁気コアのトラック幅はＣｖＵの値で決まる
ため、段差の小さい状態で高精度ＣＷＵ寸法を加工制御
することができる。

検討の結果、第３図に示した形状の薄膜磁気ヘッドにお
いても、第９図に示した形状の薄膜磁気ヘッドに対して
述べたのと同様に、１８００　（トラック／インチ）以
上のトラック密度を有する磁気ディスク装置に対しては
、 ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ　（μｍ）の式を満足する
ようにΔＣＷの値を定める必要があることを見出した。

また、上部磁気コア３１の中心部■と下部磁気コア３３
との左右端部におけるそれぞれの差（ΔＣＷ’　）に関
しても、 ０＜ΔＣＷ′≦２５００／Ｔｒ　（μｍ）の式を満足す
ることが望ましいことを見出した。

更に、実際の製造工程を考慮すると、ΔＣＷの下限値は
０．２μｍであり、ΔＣＷ′の下限値は０．１μｍであ
ることが望ましい。

また、上部磁気コア３１と下部磁気コア３３とを書き込
み及び読み出し方向における同一の軸に対して略対称に
配置するのが望ましいこと、線記録密度が１インチ当り
３０キロビット以上及び面記録密度が１平方インチ当り
５４メガビット以上にすることが望ましいこと、及び上
部磁気コアの側端部角度（第３図中Ｏ８で示す）と下部
磁気コアの側端部角度（第３図中Ｏ８で示す）とについ
ては、それぞれ ４５°≦θＳ≦１５０” ９１″　≦θＬ≦１５０’ を満たすことが望ましいことを同様に見出した。

即に述べたような高記録密度化を達成するためには、磁
気ディスク上の記録媒体となる磁性体の保磁力を大きく
シ、かつ、膜厚を薄くする必要がある。

本発明の効果を達成するためには、保磁力６００エルス
テッド以上、かつ、膜厚０．３５μｍ以下の磁性体を用
いることが望ましい。

また、磁気コアから有効な磁界を充分大きく発生させる
ために、飽和磁束密度が１テスラ以上の単層膜又は１層
以上の非磁性膜を介在した多層膜から成る磁気コアを用
いることが望ましく５導体コイルのターン数を１８ター
ン以上とすることが望ましい。

また、磁気ディスクに対する読み出し及び書き込み効率
を高めて、高記録密度化を達成するためには、磁気ヘッ
ドの浮上量を小さくする必要があり、本発明においては
０．２５μｍ以下とすることが望ましい。

本発明で述べた薄膜磁気ヘッドは、上部磁気コアと下部
磁気コアとの幅の差を最適化することにより、書き込み
磁界のにじみ出しと読み出し時におけるノイズの小さい
領域との最適な組合せを達成して、磁気ディスク装置の
Ｓ／Ｎ比を高め、オフトラック特性を良好にするところ
にある。

したがって、この薄膜磁気ヘッドが情報の書き込み及び
読み出しを同一のヘッドで行なうインダクテイブタイプ
である場合により本発明の効果が大きい。

しかし、例えば、書き込みをインダクテイブタイプで行
ない、読み出しを磁気抵抗効果を用いたＭＲタイプで行
なうような複合タイプの薄膜磁気ヘッドに関する場合で
も、少なくとも書き込み用に用いる薄膜磁気ヘッドに対
して本発明を適用すれば２本発明の効果が達成される。

本発明は、薄膜磁気ヘッドの磁気コア形状とそれを用い
た磁気ディスク装置の記録密度との関係に起因するもの
であるから、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関して制限を
加えるものではない。

しかし、高精度に磁気コア端部位置を決定するためのパ
ターン形成方法としては、スパッタリング法で作製した
磁性材料をドライ又はウェットエツチングしてパターン
を形成する方法を用いることが望ましく、又は、ホトレ
ジストをマスク材として選択めっき法を用いてパターン
を形成する方法を用いることが望ましい。

更に、こうした磁気ディスク装置に使用する薄膜磁気ヘ
ッドについても、ΔＣＷが ０＜ΔＣＷ≦５０００　／　Ｔ　ｒ （Ｔｒは磁気ディスクのトラック密度を示す。）の関係
を満たすことが必要である。

また、こうした磁気ディスク装置を使用する記録システ
ムについては、上位装置としてコンピュータシステム等
と接続し、記憶容量の大きいシステムができる。

〔作用〕

本発明は、トラック密度が１インチ当り１８００トラッ
ク以上である磁気ディスクを有する高記録密度の磁気デ
ィスク装置に対して用いる薄膜磁気ヘッドの、記録媒体
に対向している面に露出している磁気コアの形状が具備
すべき要件を明らかにしたものである。

すなわち、上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ
（以下ｒＣＷＵＪとする）と下部磁気コアの磁気ギャッ
プを臨む辺の長さ（以下ｒＣＷＤＪとする）との差を磁
気ディスク装置の有する磁気ディスクのトラック密度に
対応して、最適化することにより、高記録密度に対して
、Ｓ／Ｎ比を高めオフトラック特性を良好にしたもので
ある。

本発明者らは、記録媒体対向面において第４図に示した
ような形状の磁気コアを有する薄膜磁気ヘッドを用いて
、磁気コアから発生する磁界の大きさを検討した。

その結果、第４図（１）に示したように磁気ギャップの
延長線上、つまり図中のＺ方向で、記録媒体対向面に垂
直な方向に薄膜磁気ヘッドの浮上量（第４図（２））だ
け離れた点の、記録媒体長手方向の磁界強さは、磁気ギ
ャップの延長線上Ｚ方向の距離が大きくなるに従って減
少することを見出した。

また、ＣＷＵとＣＷＤとの差（以下［ΔＣＷＪとする）
が大きくなると、ある一定の磁界の強さＨａが得られる
Ｚ方向の距離Ｗｏ　ｒ　Ｗｔ　＋　Ｗ２は増加するが次
第にＷ２０Ｇに近づくことを第４図（３）より見出した
。

コノ添字０，１，２，２００は６０ｗの値を示し、これ
により、ΔＣＷの差が大きくなっても。

にじみ出す磁界には限界があることがわかる。

この距離Ｗｏ　、　Ｗｉ　＋　Ｗ２Ｏ０の値は、それぞ
れ磁気コアから発生する磁界のにじみ出し幅に相当して
いる。

したがって、ΔＣＷの値に対する磁界のにじみ出し幅の
関係が求められ、これに応じて、一定のトラック幅の薄
膜磁気ヘッドを用いた場合の信号強度とΔＣＷとの関係
が求められる。

この結果を第５図の曲線Ｓに示す。

一方、読み出し時の雑音強度について検討した結果、Δ
ＣＷの値が増加するに従って、隣接するトラックからの
クロストーク雑音及びオフトラック雑音が増加し、第５
図の曲線Ｎに示す関係を有する。

したがって、磁気ディスク装置の性能を表わす信号雑音
比（ＳｌＮ比）とΔＣＷとの関係は第６図に示したよう
になり、 ０＜ΔＣＷ＜ΔＣＷ　＊　ｔ　− の範囲では、ΔＣＷ＝Ｏの場合に比べてＳ／Ｎ比を高く
できることを見出した。

更に、磁気ディスクのトラック密度を大きくすると、第
６図に併せて示したように、Ｓ／Ｎ比が低下し、かつ、
ΔＣＷ　ｔ　ｌ−の値もΔＣＷ□１′まで減少すること
を見出した。

そこで磁気ディスクのトラック密度（Ｔｒ）とΔＣＷ　
ｘ　ｉ−との関係について検討した結果、第７図に示し
たように、トラック密度の逆数（１／Ｔｒ）に対してΔ
ＣＷ　ｍ　ｒ−の値はほぼ比例関係にあり、比例係数は
ほぼ５０ｏＯとなった。

また、ΔＣＷ　ｔ　Ｉ−の値を左右端部について考慮し
、ＣＷＵとＣＷＤとの左右端部におけるそれぞれの差（
以下［ΔＣＷ’　Ｊとすると）とトラック密度の逆数（
１／Ｔｒ）との関係を検討すると、比例関数はほぼ２５
００となることを見出した。

したがって、磁気ディスクのトラック密度が、１インチ
当り１８００トラック以上の高記録密度の磁気ディスク
装置においては。

Ｏ＜ΔＣＷ≦５０００　／　Ｔ　ｒ 又は ０＜ΔＣＷ′≦２５００　／　Ｔ　ｒ の要件を満たすことにより、ΔＣＷ＝Ｏ又はΔｃｗ’＝
ｏの場合よりもＳ／Ｎ比を高くできると考えられる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す磁気ディスク装置の概
略図である。

磁気ディスク装置は、第１図に示す符号１〜８の構成要
素及びボイスコイルモータ制御回路を有する。

符号１はベース、符号２はスピンドルである。

一つのスピンドルに図のように複数枚の円板状の磁気デ
ィスク４が取り付けられる。

第１図では、１つのスピンドルに五枚の磁気ディスクを
設けた例が示されているが、五枚に限るものではない。

また、このように一つのスピンドルに複数枚の磁気ディ
スクを設けたものを複数個設置してもよい。

符号３はスピンドル２を駆動し、磁気ディスクを回転す
るためのモータである。

符号５はデータ用磁気ヘッドを示し、符号５ａは位置決
め用磁気ヘッドを示している。

符号６はキャリッジ、符号７はボイスコイル、符号８は
マグネットである。

ボイスコイル７とマグネット８によりボイスコイルモー
タが構成される。

そして符号６．符号７．符号８の要素によりヘッドの位
置決めがなされる。

ボイスコイル７と磁気ヘッド５及び５ａとは、ボイスコ
イルモータ制御回路を介して接続されている。

第１図において、上位装置とは、たとえばコンピュータ
システムを示す。

第２図は、第１図における薄膜磁気ヘッド５の磁気ディ
スク７に対向している面に露出している磁気コアの拡大
図である。

更に、第１」図に薄膜磁気ヘッドの構成図を示す。

符号１は基板を、符号２は平坦面を形成するための下地
膜を示す。

下地膜２上に磁性材料より成る下部磁気コア３及び磁気
ギャップＧを構成する絶縁膜６を介して上部磁気コア４
が堆積される。

絶縁膜６の内部には、導体コイル５が形成され電気的に
磁界を誘起している。

符号７は、保護膜を示し、上部磁気コア４上に堆積され
ている。

第２図に示す磁気コアは第１１図中の斜線部分を示して
いる。

第２図は５本発明を適用したトラック密度が、１インチ
当り２５００トラツクである磁気ディスク装置に用いた
薄膜磁気ヘッドの記録媒体対向面に露出している部分の
磁気コア形状を表している。

第２図（ａ）は、磁気コアとしてマグネトロンスパッタ
リング法で作製した磁性材料を用い、これをイオンビー
ムエツチング法でパターン形成して作製した薄膜磁気ヘ
ッド磁気ディスクに対向している面に露出している部分
の磁気コアの形状を表している。

第２図における上部磁気コア１１の磁気ギャップ１２を
臨む辺の長さ（ＣＷＵ）は６．９μｍであり、下部磁気
コア１３の磁気ギャップ１２を臨む辺の長さ（ＣＷＤ）
は８．７μｍである。

また、上部磁気コア１１と下部磁気コア１３とは、磁気
ディスク対向面について書き込み及び読み出し方向に対
する同一の軸に対称となるように配置した。

この薄膜磁気ヘッドを用いて、磁気ディスク装置に対す
る書き込み及び読み出し特性を検討したところ、ＣＷＵ
＝６．９　μｍ、ＣＷＤ＝９．１　μｍの磁気ヘッドを
用いた場合に比べてＳ／Ｎ比が４．３％増加した。

一方、第２図（ｂ）は、下部磁気コア１６としてマグネ
トロンスパッタ法で作製した磁性材料を用い、これをイ
オンビームエツチング法でパターン形成し、上部磁気コ
ア１４としてホトレジストをマスク材とした選択めっき
法でパターン形成して作製した薄膜磁気ヘッドの形成を
表している。

上部磁気コア１４の磁気ギャップ１５を臨む辺の長さ（
ＣＷＵ）は７．０μｍであり、下部磁気コア１６の磁気
ギャップ１５を臨む辺の長さ（ＣＷＵ）は８．６μｍ　
である。

また、磁気コアの左右両端部におけるそれぞれの差は０
．９μｍ及び０．７μｍであった。

この薄膜磁気ヘッドを用いて、磁気ディスク装置に対す
る書き込み及び読み出し特性を検討したところ、ＣＷＵ
＝７．０μｍ、ＣＷＤ＝９．５μｍの磁気ヘッドを用い
た場合に比べてＳ／Ｎ比が８．６％増加した。

第８図は、本発明を適用したトラック密度が、１インチ
当り３０００トラツクである磁気ディスク装置を用いた
薄膜磁気ヘッドの記録媒体対向面に露出している部分の
磁気コア形状を表している。

磁気コアとしてマグネトロンスパッタ法で作製した磁性
材料を用い、これをイオンビームエツチング法でパター
ン形成して作製した薄膜磁気ヘッドの形状を表している
。

また、下部磁気コア８３を作製した後、その側部及び上
端部に非磁性絶縁材料８４を堆積し、下部磁気コア８３
上部に溝８５を形成して磁気ギャップ膜８２を形成した
。

この方法を用いることにより、ＣＷＵ寸法を高精度に制
御することができた。

上部磁気コア８１の磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷ
Ｕ）は６．０μｍであり、下部磁気コア８３の磁気ギャ
ップを臨む辺の長さ（ＣＷＤ）は７．２μｍである。

この薄膜磁気ヘッドを用いて、磁気ディスク装置に対す
る書き込み及び読み出し特性を検討したところ、ＣＷｔ
Ｊ＝６．０μｍ、ＣＷＤ＝８．０μｍの磁気ヘッドを用
いた場合に比べてＳ／Ｎ比が８．６％増加した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、１インチ当り１８００トラツク以上の
トラック密度を有する磁気ディスク装置に対して、高い
Ｓ／Ｎ比を示す薄膜磁気ヘッドが達成できるため、記録
密度の大きい磁気ディスク装置が実現できる。

さらに、かかる高記録密度の磁気ディスク装置に用いら
れる薄膜磁気ヘッドの磁気コア形状など具備すべき要件
を明らかにできた。

また、かかる高記録密度の磁気ディスク装置に使用され
る薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスクが明らかにできた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気ディスク装置の一実施例を示す
概略構成図、第２図、第３図及び第８図は５本発明の一
実施例を示す薄膜磁気ヘッドの磁気ディスク対向面にお
ける磁気コア形状を表わす正面図、第４図は、磁気ギャ
ップの延長線方向距離と磁界強さとの関係を表わす特性
図、第５図は、上部磁気コアと下部磁気コアとの差と信
号及び雑音強度との関係を表わす特性図、第６図は、上
部磁気コアと下部磁気コアとの差とＳ／Ｎ比との関係を
表わす特性図、第７図は、トラック密度の逆数と薄膜磁
気ヘッドの上部磁気コアと下部磁気コアとの差の量限界
値との関係を表わす特性図、第９図は、−船釣な薄膜磁
気ヘッドの磁気コア形状を表わす正面図、第１０図は、
磁気ディスクにおけるトラックと薄膜磁気ヘッドとの関
係図、第１１図は薄膜磁気ヘッドの構成図である。 １１．１４・・・上部磁気コア、１２．１５・・・磁気
ギ第 Ｚ 図 茶３ 図 △Ｃｗ　＝ｌ　Ｃｗｏ　−ｃｗｕ　ｌ △の Δ６ノ ’／ｊｒ　　（ｘｌＯ−キイ＞’ｔ／’ｔうｙ７）第１
１０ １０の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報を記録する磁気ディスクと、 該磁気ディスクに対して情報の書き込み及び読み出しを
   行う薄膜磁気ヘッドと、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記薄膜磁気ヘッドの位置決め手段と、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記磁気ディスクとの対向面に露出している前記薄膜磁
   気ヘッドの磁気ギャップを臨む磁気コアの辺の長さが上
   部磁気コアと下部磁気コアとで異なり、両辺の差（ΔＣ
   Ｗ、単位μｍ）が磁気ディスクトラック密度（Ｔｒ）１
   ８００ＴＰＩ以上のもので、 ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 ２、情報を記録する磁気ディスクと、 該磁気ディスクに対して情報の書き込み及び読み出しを
   行う薄膜磁気ヘッドと、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記薄膜磁気ヘッドの位置決め手段と、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記磁気ディスクが１インチ当り１８００トラック以上
   のトラック密度（Ｔｒ）を有し、前記薄膜磁気ヘッドの
   該磁気ディスクとの対向面に露出している、上記磁気コ
   アの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）と下部磁気
   コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＤ）との差（
   ΔＣＷ、単位μｍ）が ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 ３、請求項２において、前記上部磁気コアと前記下部磁
   気コアとの磁気ギャップを臨む辺の長さの差（ΔＣＷ、
   単位μｍ）が ０．２≦ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 ４、情報を記録する磁気ディスクと、 該磁気ディスクに対して情報の書き込み及び読み出しを
   行う薄膜磁気ヘッドと、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記薄膜磁気ヘッドの位置決め手段と、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記磁気ディスクは１インチ当り１８００トラック以上
   のトラック密度（Ｔｒ）を有し、かつ前記薄膜磁気ヘッ
   ドは、前記磁気ディスクに対向している面に露出してい
   る、上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷ
   Ｕ）と下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ （ＣＷＤ）との左右端部におけるそれぞれの差（ΔＣＷ
   ′、単位μｍ）が、 ０＜ΔＣＷ′≦２５００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 ５、請求項４において、前記上部磁気コアと前記下部磁
   気コアとの磁気ギャップを臨む辺の長さの左右端部にお
   けるそれぞれの差（ΔＣＷ′、単位μｍ）が ０．１≦ΔＣＷ′≦２５００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 ６、請求項２又は３において、前記薄膜磁気ヘッドの前
   記磁気ディスクとの対向面に露出している上部磁気コア
   が、前記下部磁気コアと略平行な中心部と、前記下部磁
   気コアから離れる方向に延長している左右端部とを有す
   ることを特徴とする磁気ディスク装置。 ７、請求項４又は５において、前記薄膜磁気ヘッドの前
   記磁気ディスクとの対向面に露出している前記上部磁気
   コアが、前記下部磁気コアと略平行な中心部と、前記下
   部磁気コアから離れる方向に延長している左右端部とを
   有することを特徴とする磁気ディスク装置。８、請求項
   ２、３、４、５、６又は７のいずれか１項において、前
   記薄膜磁気ヘッドの前記磁気ディスクとの対向面に露出
   している上部磁気コアおよび下部コアが、磁気コアの書
   き込み及び読み出し方向における中心対称軸に対して略
   対称に配置されていることを特徴とする磁気ディスク装
   置。 ９、請求項２、３、４、５、６、７又は８のいずれか１
   項において、前記薄膜磁気ヘッドの前記磁気ディスクと
   の対向面に露出している上部磁気コアの磁気ギャップを
   臨む辺の長さが、前記下部磁気コアの磁気ギャップを臨
   む辺の長さより短いことを特徴とする磁気ディスク装置
   。 １０、請求項２、３、４、５、６、７、８又は９のいず
   れか１項において、前記磁気ディスクが、１インチ当り
   ３０キロビット以上の線記録密度を有することを特徴と
   する磁気ディスク装置。 １１、請求項２、３、４、５、６、７、８又は９のいず
   れか１項において、前記磁気ディスクが、１平方インチ
   当り５４メガビット以上の面記録密度を有することを特
   徴とする磁気ディスク装置。 １２、請求項２、３、４、５、６、７、８又は９のいず
   れか１項において、前記磁気ディスクか、該磁気ディス
   ク表面に保磁力が６００エルステッド以上でかつ厚さが
   ０．３５μｍ以下である磁性体を有することを特徴とす
   る磁気ディスク装置。 １３、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
   １１又は１２のいずれか１項において、前記薄膜磁気ヘ
   ッドは、 上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）
   又は下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷ
   Ｄ）のいずれか短い方の磁気コアについて、 該磁気コアの側端辺と該磁気コアの磁気ギャップを臨む
   辺とのなす角度（θ＿Ｓ）が、 ４５°≦θ＿Ｓ≦１５０° の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 １４、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
   １１又は１２のいずれか１項において、前記薄膜磁気ヘ
   ッドは、 上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）
   又は下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷ
   Ｄ）のいずれか長い方の磁気コアについて、 該磁気コアの側端辺と該磁気コアの磁気ギャップを臨む
   辺とのなす角度（θ＿Ｌ）が ４５°≦θ＿Ｓ≦１５０° の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 １５、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
   １１又は１２のいずれか１項において、前記薄膜磁気ヘ
   ッドは、 上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）
   又は下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷ
   Ｄ）のいずれか短い方の磁気コアについて、 該磁気コアの側端辺と該磁気コアの磁気ギャップを臨む
   辺とのなす角度（θ＿Ｓ）が ４５°≦θ＿Ｓ≦１５０° の関係を満たし、かつ、 前記短い方の磁気コアに相対する磁気コアについて、 該磁気コアの側端辺と該磁気コアの磁気ギャップを臨む
   辺とのなす角度（θ＿Ｌ）が ９１°≦θ＿Ｌ≦１５０° の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 １６、請求項１０、１１、１２、１３、１４又は１５の
   いずれか１項において、前記薄膜磁気ヘッドの前記磁気
   コアは、飽和磁束密度が１テスラ以上の磁性材料から成
   り、単層膜構造であることを特徴とする磁気ディスク装
   置。 １７、請求項１０、１１、１２、１３、１４又は１５の
   いずれか１項において、前記薄膜磁気ヘッドの前記磁気
   コアは、飽和磁束密度が１テスラ以上の磁性材料から成
   り、１層以上の非磁性膜を介在した多層膜構造であるこ
   とを特徴とする磁気ディスク装置。 １８、請求項１６又は１７において、前記薄膜磁気ヘッ
   ドは、導体コイルが１８ターン以上であることを特徴と
   する磁気ディスク装置。 １９、請求項１６、１７又は１８のいずれか１項におい
   て、前記薄膜磁気ヘッドは、前記磁気ディスクからの浮
   上量が０．２５μｍ以下であることを特徴とする磁気デ
   ィスク装置。 ２０、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
   １１、１２、１３、１４又は１５のいずれか１項におい
   て、前記薄膜磁気ヘッドは、磁性材料をスパッタリング
   で堆積したのちドライ又はウェットエッチングによりパ
   ターン形成した上部磁気コア又は下部磁気コアを備えた
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。 ２１、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
   １１、１２、１３、１４又は１５のいずれか１項におい
   て、前記薄膜磁気ヘッドは、ホトレジストをマスク材と
   した選択めつき法を用いてパターン形成した上部磁気コ
   ア又は下部磁気コアを備えたことを特徴とする磁気ディ
   スク装置。 ２２、請求項６、７、８、９、１０、１１、１２、１３
   、１４又は１５のいずれか１項において、前記薄膜磁気
   ヘッドは、前記下部磁気コアの側部及び上両端部に非磁
   性絶縁層を有し、該非磁性絶縁層により形成された前記
   下部磁気コアにおける溝の底部で最も磁気ギャップの短
   い部分を形成したことを特徴とする磁気ディスク装置。 ２３、下部磁気コアと、下部磁気コア上に形成され、一
   端が下部磁気コアの一端に接し、他端が下部磁気コアの
   他端と磁気ギャップを介して対向する上部磁気コアと、
   前記両磁気コア間に磁気回路と交差するように巻回され
   た導体コイルと、上部磁気コアと下部磁気コアとの間に
   介在した絶縁層とを具備し、トラック密度（Ｔｒ）が１
   ８００ＴＰＩ以上の磁気ディスクを有する磁気ディスク
   装置に具備される薄膜磁気ヘッドにおいて、前記磁気デ
   ィスクとの対向面に露出している前記薄膜磁気ヘッドの
   磁気ギャップを臨む磁気コアの辺の長さが上部磁気コア
   と下部磁気コアとで異なり、両辺の差（ΔＣＷ、単位μ
   ｍ）が ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする薄膜磁気ヘツド。 ２４、磁気的に書き込み又は読み出しを行うヘッド・デ
   ィスク・アッセンブリ（ＨＤＡ）と、 書き込み及び読み出しを切り換えるＷ／Ｒ回路と、 上位装置に前記Ｗ／Ｒ回路を介在して前記ＨＤＡを接合
   するインターフェイスと、 を具備する記録システムにおいて、 前記ＨＤＡは、 情報を記録する磁気ディスクと、 該磁気ディスクに対して情報の書き込み又は読み出しを
   行う薄膜磁気ヘッドと、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記薄膜磁気ヘッドの位置決め手段と、 を具備し、 前記磁気ディスクは１インチ当り１８００トラック以上
   のトラック密度（Ｔｒ）を有し、かつ、前記薄膜磁気ヘ
   ッドは、前記磁気ディスクに対向している面に露出して
   いる上部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷ
   Ｕ）と下部磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ （ＣＷＵ）との差（ΔＣＷ、単位μｍ）が ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする記録システム。 ２５、磁気ディスク装置を用いた情報の記録再生方法で
   あって、 １インチ当り１８００トラック以上のトラック密度（Ｔ
   ｒ）を有する磁気ディスクを回転すること、 前記磁気ディスクに対して情報を書き込み又は読み出し
   を行う薄膜磁気ヘッドを、前記磁気ディスクにアクセス
   すること、 前記磁気ディスクに、前記薄膜磁気ヘッドの前記磁気デ
   ィスクに対向している面に露出している、上部磁気コア
   の磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）又は下部磁気
   コアの磁気ギャップを臨む辺の長さ（ＣＷＤ）のいずれ
   か短い方の幅（トラック幅）で、磁気的に情報を書き込
   むこと、 再び、前記磁気ディスクに対して情報を書き込み又は読
   み出しを行う薄膜磁気ヘッドを、前記ディスクにアクセ
   スすること、 前記磁気ディスクに前記トラック幅で書き込まれた情報
   を、ＣＷＵとＣＷＤとの差（ΔＣＷ）が ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たす薄膜磁気ヘッドを用い、ΔＣＷにおける
   磁界のにじみ出し分だけ広く読み出すこと、 を特徴とする情報の記録再生方法。 ２６、情報を記録する磁気ディスクと 該磁気ディスクに対して情報を書き込みを行う薄膜磁気
   ヘッドと、 書き込まれた情報を読み出す磁気ヘッドと、前記磁気デ
   ィスクを回転させる手段と、 前記薄膜磁気ヘッドの位置決め手段と、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記磁気ディスクは１インチ当り１８００トラック以上
   のトラック密度（Ｔｒ）を有し、かつ、前記書き込みに
   用いられた薄膜磁気ヘッドは、前記磁気ディスクに対向
   している面に露出している、上部磁気コアの磁気ギャッ
   プを臨む辺の長さ（ＣＷＵ）と下部磁気コアの磁気ギャ
   ップを臨む辺の長さ（ＣＷＤ）との差（ΔＣＷ、単位μ
   ｍ）が、 ０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。 ２７、情報を記録する、トラック密度（Ｔｒ）１８００
   ＴＰＩ以上を有する磁気ディスクと、 該磁気ディスクに対して情報の書き込み及び読み出しを
   行う薄膜磁気ヘッドと、 前記磁気ディスクを回転させる手段と、 前記薄膜磁気ヘッドの位置決め手段と、 を具備する磁気ディスク装置において、 前記薄膜磁気ヘッドの前記磁気ディスクと対向する面に
   露出した磁気コアの磁気ギャップを臨む辺の長さが上部
   磁気コアと下部磁気コアとで異なり、両辺の差（ΔＣＷ
   、単位μｍ）が、０＜ΔＣＷ≦５０００／Ｔｒ の関係を満たすことを特徴とする磁気ディスク装置。