JPH03252909A - 垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性基板 - 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】 利用産業分野 この発明は、電算機用、テープ用、映像記録用などの垂
直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性基板の改良に係
り、特に、非磁性材を充填し加工組立後に磁気記録媒体
との対向位置となる非磁性材を充填した溝部の形状を、
成膜積層して加工組立後に磁気記録媒体との対向位置と
なる部分の直下部に、溝部を直交配置した形状となし、
主磁極膜の対向方向及びトラック幅方向にリターンパス
用磁性部材を露出させることにより、出力特性の改善向
上を図った垂直磁気記録再生薄膜ヘッドを、容易にかつ
効率よく製造するための溝構造磁性基板に関する。

背景技術 一般に、垂直磁気記録再生薄膜ヘッド（以下、薄膜磁気
ヘッドという）は、磁気回路が微小であること、高透磁
率、高飽和磁束密度の磁性薄膜を用いるという点で、磁
気記録の高密度化に適しており、半導体テクノロジーに
基づく製造プロセスで製造されるため、高精度の磁気ヘ
ッドを低コストで製造可能であり、今後、垂直磁気ヘッ
ドの主流となるものと考えられる。

薄膜磁気ヘッドには、記録、再生用ヘッドとして用いら
れるインダクテイブヘソド、再生ヘッドとして用いられ
る磁気抵抗効果型ヘッド等がある。

垂直磁気記録再生用薄膜ヘッドは、例えば、第５図に薄
膜ヘッドのトランスジューサ一部の媒体対向面及び縦断
側面説明図を示す如く、ソフトフェライト等の磁性部材
（１０）と、これにギャップ層となる非磁性材（３）と
薄膜導体コイル（４）と絶縁層（５）を介して配設する
パーマロイ、センダスト、あるいはＣｏ系アモルファス
等からなり、該主磁極膜の記録時の磁気飽和を防ぐため
の厚膜磁性膜（７）と主磁極膜（８）とヘッド保護膜（
９）からなる。

従来技術の問題点 前述した露出する積層端面で記録媒体と対向する構成の
垂直薄膜ヘッドにおいて、第５図（ａ）に示す如く、記
録媒体（３０）に対するリターンパス用磁性部材（１０
）の溝部（２）に充填される非磁性材（３）との境界面
（１２）が主磁極膜（８）と平行になっているため、主
磁極より発生した磁束は主磁極に対向する面にリターン
するのみで、十分な再生出力が得られない問題がある。

そこで、この発明は、かかる現状に鑑み、従来の薄膜磁
気ヘッドの再生出力特性の向上させた薄膜ヘッド、すな
わち、主磁極より発生する磁束をできるだけ効率よくリ
ターンさせて再生出力特性の向上を図った垂直磁気記録
再生薄膜ヘッドを、容易にかつ効率よく製造するための
溝構造磁性基板の提供を目的としている。

発明の概要 この発明は、薄膜磁気ヘッドの再生出力を一段と向上さ
せることを目的に、発生磁束を効率よくノターンさせる
ことができるリターンパス用磁性部材並びに磁性部材を
得るための溝構造磁性基板について種々検討した結果、
磁性部材の直交溝部の交点直上部に成膜積層した構成と
なし、発生磁束を主磁極膜の対向方向にリターンさせる
だけでなく、トラック幅方向にも磁束をリターンさせる
ことができ、再生出力を向上、改善されることを知見し
、さらに、主磁極膜とリターンパス用磁性部材間の漏れ
磁束を防止するための主溝部と該主溝部に直交し、トラ
ック幅より僅かに大きい幅を有するギャップ層に相当す
る細溝部を、所要のパターンで複数溝を設けたの溝構造
磁性基板出、前記薄膜ヘッドを容易にかつ効率よく得ら
れることを知見し、この発明を完成した。

すなわち、この発明は、 磁性基板の一主面に非磁性材を充填する複数溝部を一定
間隔で設けた垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性
基板において、 薄膜ヘッド組立後に、主磁極膜とリターンパス用磁性部
材間の漏れ磁束を防止するための主溝部と、主溝部に直
交して媒体摺動面に露出する主磁極膜幅より１１１ｍ〜
１１００ｐ大きな幅と、深さ３μｍ〜００１１ｍを有し
、露出する前記積層端面における主磁極膜に近傍にリタ
ーンパス用磁性部材を露出させるための細溝部を配設し
たことを特徴とする垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構
造磁性基板である。

発明の構成 この発明は、第１図に示す如く、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−
Ｚｎ系フェライト等の磁性材料からなり、その−主面に
、一定間隔で複数の平底あるいは階段状の主溝部（２）
と、これに直交する細溝部（２０）を一定間隔で設け、
溝部にガラス、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、チタン酸バリウ
ム等の非磁性材（３）を充填した溝構造磁性基板（１）
を用いることにより、容易に効率よく製造することがで
きる。

すなわち、第１図に示す溝構造磁性基板（１）を用いる
ことにより、薄膜ヘッドは、磁気記録媒体と対向位置と
なる摺動面のリターンパス用磁性部材の形状を主磁極膜
の対向方向のみでなく、トラック幅方向にも非磁性材を
隔てて、磁性部材が形成されるように配置したことを特
徴とする。

詳述すると、主磁極膜とリターンパス用磁性部材間の漏
れ磁束を防止するための主溝部（２）と該主溝部（２）
に直交し、トラック幅より僅かに大きい（１１ｍ〜１０
１００ｐ幅を有するギャップ層に相当する細溝部（２０
）を有する溝構造磁性基板（１）を用い、一連の薄膜ヘ
ッド製造プロセスにより垂直薄膜ヘッド化することによ
り、記録媒体の摺動面となるリターンパス用磁性基板形
状が、第２図ａに示す如く、主磁極膜（８）に対して特
定寸法、形状を有する細溝部（２０）を形成する。

このようにして得られた垂直薄膜磁気ヘッドにおいて、
主磁極膜より発生した磁束は主磁極膜の対向方向のみな
らず、トラック幅方向にもリターンし、記録再生特性を
向上させることができる。

製造方法 この発明による溝構造磁性基板（１）を用いて薄膜磁気
ヘッドを製造する工程を、第１図、第３図ａ−ｆに基い
て説明する。

■第１図に示すごとく、Ｎｉ−Ｚｎ系またはＭｎ−Ｚｎ
系フェライトの磁性基板（１）の−主面に、所定間隔で
複数の主溝部（２）及び主溝部（２）に直交する複数の
細溝部（２ｏ）を所要パターンにて配設し、各溝部（２
Ｘ２０）に、ガラス、５ｉ０２、Ａｌ２Ｏ３、チタン酸
バリウム等の非磁性材（３）を溶着法、スパッタリング
法にて充填し、その後、磁性基板（１）の前記溝部（２
Ｘ２０）を設けた主面に、メカノケミカル研摩を施す。

■磁性基板（１）より分割形成された磁性部材（１０）
の前記研摩面に、Ａｕ、　Ｃｕ、　Ｃｒ、　Ａ１等から
なる薄膜導体コイル（４）をスパッタリング法、真空蒸
着法にて形成する。（第３図ａ図）なお、前記磁性部材
がＭｎ−Ｚｎ系フェライトの場合、薄膜導体コイル形成
前に絶縁層を設ける。

■この薄膜導体コイル（４）層と後に被着する厚膜主磁
極膜（７）との電気的絶縁のために、５ｉ０２、Ａｌ２
Ｏ３等の無機酸化膜あるいはポリイミド等の有機膜から
なる層間絶縁被膜（５）を形成する。（第４図す図） ■前記薄膜導体コイル（４）による層間絶縁被膜（５）
の凹凸面を除去するため、ダイヤモンド研摩等の精密研
摩あるいはエッチパンク法を施して、５００Ａ以下に平
坦化する。

■後工程にて被着する厚膜主磁極Ｂ’Ａ（７）と磁性部
材（１０）を接続するためのリターンパス部（６）を、
前記層間絶縁被膜（５）に、イオンエツチング、ケミカ
ルエツチング等の方法にて形成する。（第３図Ｃ図） ■層間絶縁被膜（５）面及びリターンパス部（６）の磁
性部材（１０）面上に、パーマロイ、センダスト等のＦ
ｅ系合金あるいはアモルファス等からなる厚膜主磁極膜
（７）をスパッタリング法、蒸着法、めっき法等にて被
着形威し、パターン化する。（第３図ｄ図） ■その後、前記厚膜主磁極膜（７）上に主磁極膜（８）
をスパッタリング法、蒸着法、めっき法等にて被着形威
し、パターン化する。（第３図Ｃ図） ■ヘッド保護膜（９）を積層被着する。（第３図＠）■
その後、主溝部（２）の所要位置及び細溝部（２０）の
所要位置で切断して、所要寸法、形状に成形することに
より、第２図に示す如く、磁気記録媒体に対向する磁性
基板の摺動面形状は主磁極に対して、特定形状の溝部を
有する薄膜磁気ヘッドが得られる。

この発明に用いる溝構造磁性基板（１）において、その
１主面に形成した複数の主溝部（２）は、薄膜ヘッド組
立時に厚膜主磁極膜（７）の先端部がらりターンパス部
（６）の先端部までの長さに等しい幅を有し、深さは３
０ｍ〜１１００ｐの寸法を有し、また、前記主溝部（２
）に直交する細溝部（２ｏ）は、主磁極膜幅よりｌμｍ
〜１００ｐより大きな幅及び３いｍ〜１００い、の深さ
を有することが好ましい。

実施例 以下、この発明の詳細な説明する。

表面を精密仕上げしたＮｉ−Ｚｎフェライト基板上に、
幅０．１５ｍｍＸ深さ０．０２５ｍｍＸ長さ５０ｍｍの
溝を複数本、機械加工で形成する。

また、前記溝部に直交する幅０．０７５ｘ深さ０．０２
５　ｘ長さ５０ｍｍの溝を複数本、機械加工で形成する
。

このようにして得られた溝部に、５μｍ以上の気泡が１
ヶ／ｍｍ３以下の状態でＡｌ２Ｏ３を充填した後、前記
主面にメカノケミカル研摩を施し、前記研摩面上に、薄
膜導体コイル用Ｃｕ膜をスパッタリングにて形威し、所
定形状のパターン化する。

その後、電気的絶縁のための層間絶縁被膜として、ポリ
イミド系樹脂も用いて被膜した後、エッチバック法を用
いて、表面を平坦化した。。

その後、Ｃｏ系アモルファスからなる厚膜主磁極膜をス
パッタリング法にて被着形成パターン化し、さらに、Ｃ
ｏ系アモルファスからなる薄膜主磁極膜をスパッタリン
グ法にて被着形成パターン化し、さらにＡｌ２Ｏ３から
なるヘッド保護膜を積層被着した。

その後、記録媒体に対向する摺動面のリターンパス用磁
性部材の形状が主磁極膜に対して、特定形状寸法の溝部
を形成するように所要寸法、形状に切断加工し、垂直薄
膜ヘッドを作製した。

また、比較のため、幅０．３×深さ０．０２５ｍｍの従
来のギャップ層を形成する溝にガラスを充填したＮｉ−
Ｚｎフェライト基板より上記と同じ方法で垂直薄膜ヘッ
ドを作製した。

このようにして、得られた垂直薄膜ヘッドの特性を評価
した。

これら、溝形状の異なる２種のヘッドからの再生出力特
性の試験結果を第４図に示す。

なお、再生出力特性測定は自己記録再生により行い、そ
の測定条件は下記の通りである。

第４図より明らかな如く、本発明ヘッドは再生出力特性
において、非常に良好な特性を示している。

媒体 ＣｏＣｒ　／　ＮｉＦｅ　　２層膜、垂直保磁力Ｈｃ＝
５０００ｅ、保護膜ｌカーボン ヘッド 本発明、従来ともにトラック幅ＴＷ　＝　５０ｐｍ相対
速度 ７．５ｍ／ｓｅｅ 回転数 １８００ｒｐｍ 加工機　　　　　・１５インチＭＣＰ盤ポリッシャー　
・不織布 パウダー　　　；粒度０．０２ｐｍ以下、ＭｇＯ回転数
　　　　；　２Ｏｒｐｍ 加圧力　　　　；　０．５ｋｇ／ｍｍ２ダイヤモンド研
摩条件 加工機　　　　　・１５インチ片面ラップ盤ポリッシャ
ー　・Ｓｎ盤 ダイヤモンド　；粒度０．５〜１１１ｍ回転数　　　　
；　３０ｒｐｍ 加圧力　　　　；　０．５ｋｇ／ｍｍ２再生出力波形測
定条件 ディスク回転数；　１８００ｒｐｍ 媒体　　　　　・Ｃｏ−０ｒ　／　Ｎｉ−Ｆｅ記録周波
数　　；　０．５−２５−２Ｏ記録電流　　　；　２０
ｍＡｐ−Ｐ 相対速度　　　・ｖ　＝　７．５ｍ／５ｅｅ

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による溝構造磁性基板の斜視説明図で
ある。 第２図ａ、ｂ、ｃはこの発明による薄膜磁気ヘッドの正
面説明図、縦断説明図、上面説明図である。 第３図ａ−ｆはこの発明による薄膜磁気ヘッドの製造工
程を示す説明図である。 第４図は薄膜磁気ヘッドの再生出力の関係を示すグラフ
である。 第５図ａ、ｂは従来の磁性部材を用いた薄膜磁気ヘッド
の正面説明図、縦断説明図である。 １・・・溝構造磁性基板、２・・・主溝部、２０・・・
細溝部、３・・・非磁性材、４・・・薄膜導体コイル、
５・・・層間絶縁被膜、６・・・リターンパス部、 ７・・・厚膜主磁極膜、８・・・主磁極膜、９・・・ヘ
ッド保護膜、１０・・・磁性部材、１１・・・露出面、
３０・・・記録媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性基板の一主面に非磁性材を充填する複数溝部を一定
   間隔で設けた垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造磁性
   基板において、 薄膜ヘッド組立後に、主磁極膜とリターンパス用磁性部
   材間の漏れ磁束を防止するための主溝部と、主溝部に直
   交して媒体摺動面に露出する主磁極膜幅より１μｍ〜１
   ００μｍ大きな幅と、深さ３μｍ〜１００μｍを有し、
   露出する前記積層端面における主磁極膜に近傍にリター
   ンパス用磁性部材を露出させるための細溝部を配設した
   ことを特徴とする垂直磁気記録再生薄膜ヘッド用溝構造
   磁性基板。