JPH0327967B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は磁気デイスク上のデジタルデータを読
み取り、又は磁気デイスク上にデジタルデータを
書き込むための薄膜磁気変換器に関する。より特
定していえば、変換器の効率を妨げることなく巻
線回数を増加したコイルを持ち、且つセンタータ
ツプを有する薄膜磁気変換器に関する。

Ｂ 開示の概要 本明細書は第１のコイル及び第２のコイルを収
容するNiFe層を有する磁気回路を持つ薄膜変換
器を開示する。NiFe層に並置された各巻線の部
分は並列の面で相互に離隔し且つ同数の導体セグ
メントを持つている。コイルとNiFe層の傾斜領
域との短絡を防止するように、各コイルの導体セ
グメントは、一方のコイルの導体セグメントの中
心から中心の間隔が他方のコイルの導体セグメン
トの中心から中心間隔と異なるような配列とし、
しかも各コイルは同じインダクタンスを持つてい
る。センタータツプを持つコイルを形成するよう
に２つのコイルは夫々の一端部が結合されてい
る。

Ｃ 従来技術 データ処理システムにおいて、メモリ容量を大
きくする要求は、それ対応して、システムメモリ
のデータ密度を増大して来た。磁気デイスク技術
において、データ密度を増加する必要性が記録デ
ータ及び読み取りデータのトラツク幅の減少とな
つて現われて、その結果磁気変換器からの信号の
大きさが小さくなつた。高密度メモリとして薄膜
磁気デイスクを応用する試みは変換器からの信号
の大きさを減少することになる。低い電流で効果
的に書き込むことの出来る磁気変換器を得ること
もまた望まれている。

Ｄ 発明が解決しようとする問題点 より大きな振幅の信号を発生し、且つ低い電流
で書き込むための解決法としては、薄膜変換器の
磁極片の間に置かれたコイルの巻線数を増加する
ことがある。然しながら、巻線数を増加すること
には制限がある。変換器の効率は部分的には、磁
極端部の領域と、磁極片の後方磁気ギヤツプ閉鎖
部の領域との間の距離によつて左右される。上述
の２つの領域の間の距離はコイルの巻線を増加す
るための空間を設けるために増加するから、変換
器の効率は落ちることになる。

薄膜変換器の読み取り及び書き込み効率を上げ
る１つの試みが、1979年11月の磁気に関する
IEEEの会報、Vo1.Mag−15、No.６、1616頁乃至
1618頁に掲載された「８回巻線の複数トラツク薄
膜ヘツドの製造」Fabrication of Eight Turn
Multi−Track Thin Film Head）と題する文献
に記載されている。この文献は複数個の巻線を利
用した磁気ヘツドであつて、各巻線が対応する数
の絶縁層によつて分離された並列の層の中に積層
されている磁気ヘツドが開示されている。そのよ
うな多層の絶縁層及び導体層は磁気変換器の後方
磁気ギヤツプ閉鎖部分及び磁極端部の部分を連結
する急峻な勾配の傾斜部の領域がある。磁気変換
器の磁極端部及び後方磁気ギヤツプ閉鎖部の領域
は、よりゆるやかな勾配で傾斜するのが好ましい
から、上述の急勾配の傾斜部分は通常のデポジシ
ヨン技術に対して問題を課することになる。この
文献に記載された構造は多数の絶縁層を持つてい
るので、隣接する磁極片と巻線とが短絡する危険
性が大きいという問題がある。

磁気変換器の巻線を増加する場合、センタータ
ツプを設けて、書き込み動作の時に半数の巻線を
使い、読み取り動作の時に感知モードとして全体
の巻線を使うことは利益がある。理想的には、セ
ンタータツプ構造のコイルにおいて、前半の巻線
でも後半の巻線でも何れの巻線も書き込み用に使
用可能であつて、各巻線の駆動回路は全く同じで
あることが好ましい。このような柔軟性を達成す
るために、センタータツプ構造のコイルを構成す
る各半分の巻線は等しいインピーダンスを有する
ことが必要である。即ち、インダクタンス成分及
び抵抗成分が両巻線とも等しい値を持つことが必
要である。

巻線部分間の抵抗値が等しいことの必要性は米
国特許第4318148号に述べられている。本発明は、
コイルにセンタータツプが設けられた磁気変換器
において、半分の巻線が夫々、等しい大きさの抵
抗値及びインダクタンス値を与えることを追求し
ている。

本発明の目的は磁気デイスク上のデータを読み
取り又は磁気デイスクにデータを書き込むための
複数巻線の薄膜磁気変換器を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は磁束の発生能力及び磁束の
感知能力を改良した薄膜磁気変換器を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、巻線の巻回数を変えて情
報の書き込み及び読み取りを行うため、センター
タツプを設けた薄膜磁気変換器を提供することに
ある。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本発明に従つて、上述の目的及び他の目的が達
成される。第１のコイルと第２のコイルを有し、
複数の巻線を持つ薄膜磁気変換器が与えられ、上
記の第２のコイルは上記の第１のコイルから隔離
した面に設けられる。各コイル間は間隔があけら
れており、そして各コイルの個々の巻線は、磁極
端部の磁気変換ギヤツプ領域を限定する一端と、
後方磁気ギヤツプ閉鎖部を限定する他端との間に
ある２つの磁気材料層に挾まれた空気に配置され
る。後方磁気ギヤツプ閉鎖部に関して、各コイル
の各巻線の平均間隔は、両方のコイルが同じイン
ダクタンスを呈するように選択される。本発明の
薄膜磁気変換器は、データの書き込みにはただ１
つのコイルを使い、データの読み取りには両方の
コイルを使う。

本発明に従つた良好な実施例において、各コイ
ルは同じ巻線回数を持ち、且つセンタータツプを
持つコイルを与えるため共通の接続点で結合され
る。第２コイルの巻線の中心から中心の間隔は第
１コイルの巻線の中心から中心の間隔とは異なる
よう選ばれている。このことは、磁極端部領域や
後方磁気ギヤツプ閉鎖部を形成するための折り曲
がつた磁極片の傾斜領域と、個々の巻線との間隔
を等しくすることを可能にする。上述の等しい中
心間隔で置かれた巻線は、通常のデポジシヨン技
術でも、ゆるやかな勾配の傾斜領域を与えるのを
可能とし、従つて、近接する磁極片の傾斜領域と
コイルとが短絡する危険を回避することが出来
る。

Ｆ 実施例 第１図及び第２Ａ図を参照すると、本発明に従
つた薄膜磁気変換器の平面図が第１図に、そして
第１図に示した２Ａ〜２Ａに沿つた断面図が第２
Ａ図に示されている。薄膜磁気変換器は、磁気デ
イスク上のデジタルデータを読み取り、又は磁気
デイスク上にデジタルデータを書き込むため、空
気ベアリング面に近接した磁極端部領域Ｐを持つ
ている。磁極端部領域Ｐは、酸化アルミニウムの
ような絶縁体材料を可とする非磁性スペーサ１３
によつて限定される磁気変換ギヤツプを備えてい
る。非磁性スペーサ１３の一方の側に第１磁極片
１２があり、他の側に第２磁極片１１がある。薄
膜磁気変換器の製造において既に知られているよ
うに、これ等の層は基体１０上にデポジツト（付
着）され、一般に、基体１０はデポジシヨン・プ
ロセスによつて与られる複数の薄膜変換器を保持
している。

薄膜磁気変換器を製造するデポジシヨン・プロ
セスで、第１磁極片１２が基本１０にデポジツト
される。第１図に示された磁極端部領域Ｐにおい
て、磁極端部は、磁気デイスクのトラツクの幅よ
り僅かに狭いか、又はそれと等しい幅Ｗを持つて
いる。一般に、ニツケル鉄、NiFe材料の層で構
成されている磁極片１２は後方へ延びており、且
つ磁極端部領域から側面方向に角度φで拡がつて
いる。磁極片１２の最後部にある後方磁気ギヤツ
プ閉鎖部１９は磁極片１１及び１２のための閉磁
路を構成している。

第２Ａ図を参照する。非磁性材料１３が絶縁材
料である場合、空気ベアリング変換面と、薄膜変
換器の後方磁気ギヤツプ閉鎖部１９との間の領域
内に、変換ギヤツプを構成する非磁性材料１３が
磁極片１２の全表面にわたつて、デポジツトされ
る。然しながら、非磁性材料１３が導電性を有す
る場合は、後述されるように、コイルの短絡を防
ぐため、材料１３のデポジツトの範囲は極めて厳
格に制御されなければならない。

焼結されるホトレジストと可とする第１の絶縁
層１５が磁気変換ギヤツプ層１３の上にデポジツ
トされる。この絶縁層１５は複数個の導電セグメ
ントで構成される連続した１個のコイル１７を保
持している。絶縁層１５は磁極端部領域におい
て、全体的に傾斜する終端部を有する。磁極端部
領域の前縁は変換器のスロート（throat）の高さ
の１つの縁を限定する。スロートの高さを構成す
る他の縁は磁極片の端部において空気ベアリング
面、ABSによつて限定されている。２つのコイ
ルのうちの第１コイル１７は、第１図に示した実
施例では、12回巻きで構成され、そしてコイルの
始めが外部接続点１７ａで始まり、絶縁層１５上
で反時計方向の渦巻状で中心部にある接続点１７
ｂへ続いている。第１図に示されているように、
磁極端部領域Ｐと、後方磁気ギヤツプ閉鎖部１９
との間の領域を横切るコイル１７の巻線は磁極片
の軸に対して交差している。第２Ａ図に示された
ように、磁極片１１及び１２の間にあるコイル１
７の各巻線、即ちコイル１７の各セグメントの間
隔は等しくされ、２つのセグメントの中心線から
中心線の間隔はＤ２である。加えて、磁極端部領
域における、コイル１７の最外側のセグメントの
エツジは、他の磁極片１１との短絡を防止するよ
うに、磁極片１１から離隔されている。コイル１
７は例えば銅の如き導電性材料をデポジツトして
形成することが出来る。

焼結されるホトレジストを可とする第２の絶縁
層１８が連続したコイル１７を被つてデポジツト
され、それは後方磁気ギヤツプ閉鎖部と、磁極端
部領域とにおいて、上述したような傾斜形状を持
つ。絶縁層１８は他の12回巻きの渦巻き状コイル
（巻線）２０の基部を形成し、そしてコイル２０
は第１のコイルの端部１７ｂと重ねて設けられた
中心部コイル端部２０ｂを持つている（第２Ｂ図
参照）。第第２Ａ図から理解されるように、コイ
ル２０は時計方向で渦巻く複数個の巻線セグメン
トを有し、そしてセグメントの中心線から中心線
の間隔は第１コイル１７のそれよりも小さい寸法
を持つている。加えて、第１コイルの各導体の幅
Ｗ２に比較して、第２コイルの各導体の幅Ｗ１は
対応する変更が行われている。第２コイルの幅Ｗ
１は第１コイルの幅Ｗ２より狭い。第２コイル２
０は銅又は他の任意の電気良導体で作られる。焼
結されるホトレンジを可とする他の絶縁層２１が
導体コイル２０を被つてデポジツトされ、この絶
縁層は磁極端部及び後方磁気ギヤツプ閉鎖部１９
の所で傾斜形状を持つている。結果として、一対
のコイル１７及び２０の各々は第１端部１７ａ及
び２０ａを持つており、対応した接続部１７ａ及
び２０ａによつて基体１０の端部で電気的にアク
セスすることが出来る。

最後のデポジシヨン・プロセスは、薄膜磁気変
換器の他の磁極片を形成するため、NiFe材料の
層１１をデポジツトするステツプである。第２の
磁極片１１は磁極端部領域において第１及び第２
の傾斜領域１１ａ及び１１ｂと、後方磁気ギヤツ
プ閉鎖部領域において同じような２つの傾斜領域
１１ｄ及び１１ｅを含んでおり、これ等の傾斜領
域は薄膜変換器中に形成された絶縁及び巻線の複
数の層を横切つている。12回巻きのコイルを１個
だけ付加することはこの傾斜領域に対して或る傾
斜形状を与えるが、これは、コイル１７及び２０
の外側の巻線がデポジツトされた磁極片傾斜領域
１１ａ，１１ｂ，１１ｄ及び１１ｅと短絡する危
険を高めるものではない。

磁極片の後端部付近におけるコイル１７及び２
０の結合部分を説明するため、変換器の巻線導体
セグメント部分の詳細を第２Ｂ図に示す。第２Ｂ
図において、後方磁気ギヤツプ閉鎖部１９の後方
のセンタータツプ接続部が示されており、それは
コイル端部２０ｂ及び１７ｂと、導体２４とを含
んでいる。導体２４は磁極片１１と同時にデポジ
ツトされるので、電気的良導体であるNiFeから
作られている。コイルのインダクタンスは磁極端
部領域にあるコイルの導体セグメントによつて主
として決められるので、コイル１７及び２０の磁
極端部領域外にあるこれ等の個々の導体セグメン
トは共通の間隔と共通の幅を有するものとして図
示されている。

コイルの端部２０ｂはコイルの端部１７ｂと接
触するため、マスクを介してデポジツトされた一
体的な脚部材２０ｃを含んでいる。導体２４はま
た、コイル端部２０ｂと接触する一体的な脚部材
２４ｂを有するものとして示されている。従つ
て、導体２４はコイル１７及び２０の端部へ接続
するセンタータツプを提供する。絶縁層１５，１
８及び２１は磁極端部領域中の対応絶縁層と同時
にデポジツトされ、センタータツプ接続部におい
てコイルが互に接続を維持するようにデポジツト
される。

コイル１７及び２０は連続した一方向の電流路
を与える。従つて、読み取りの際に、デイスク上
の磁気遷移が磁極片１１及び１２によつて感知さ
れ、それはコイル１７及び２０を介して電圧を誘
起する。この電圧はコイル端部１７ａ及び２０ａ
で測ることが出来る。コイル１７及び２０は、第
２Ａ図に示されたように、同じ感知方向に巻か
れ、そしてコイル２０はコイル端部２０ａを出発
し、後方磁気ギヤツプ閉鎖部１９付近の巻線を経
て時計回りの渦巻き方向に進み、導体端部２０ｂ
で渦巻が終り、そして単一の脚部材２０ｃを介し
てコイル１７の導体端部１７ｂに連続し、コイル
１７はそこからコイル端部１７ａへ時計回りで拡
がる渦巻きで進む。コイル２０がコイル１７の先
端にデポジツトされるか、又はコイル１７がコイ
ル２０の先端にデポジツトされるか何れかの条件
下で、若しコイルの端部１７ａで渦巻の方向が始
まるとすれば、コイルの渦巻き方向は反時計方向
であり、コイルの渦巻き方向は任意に決められる
から、本発明はコイルの渦巻き方向で制限される
ことがないことは理解されるべきである。コイル
１７及び２０は、夫々のコイルに誘起される電圧
が合計の出力電圧の方向に付加的であり、相互の
出力を打ち消し合わない方向に巻かれる。

第２Ａ図に示されたように、巻線の相互の中心
距離Ｄ１及びＤ２と巻線の幅Ｗ１及びＷ２とを選
択することによつて、コイルが磁極片層１１と電
気的な短絡を起さないようにすることが可能であ
る。加えて、コイル２０及び１７の間の間隔を変
化することは不都合をもたらす程コイルのインダ
クタンスを変化しない。良好な実施例において、
コイル１７の巻線の中心から中心の間隔Ｄ２は約
８ミクロンに選ばれ、且つコイル２０の巻線の中
心から中心の間隔Ｄ１は約7.5ミクロンに選ばれ
た。導体コイル２０の狭い間隔の効果は、空気ベ
アリング面に最も近く且つ後方磁気ギヤツプ閉鎖
部に最も近い導体２０′を、コイル１７の、対応
する第１層巻線に関して内側に約３ミクロン引き
寄せることにある。これは、空気ベアリング面に
最も近い導体２０′及び傾斜領域１１ａとの距離
と、後方磁気ギヤツプ閉鎖部に最も近い導体２
０′及び傾斜領域１１ｄとの距離とがコイル１７
の対応する巻線導体及び傾斜領域との距離と同じ
間隔をあける。各コイルの各巻線と関連するイン
ダクタンスは後方磁気ギヤツプ閉鎖部からの巻線
の距離によつてのみ決められる。従つて、２つの
コイルの各巻線に対する、後方磁気ギヤツプ閉鎖
部からの平均距離を同じに維持することによつ
て、各コイルのインダクタンスはほぼ同じに保つ
ことが出来る。２つのコイルの夫々の抵抗は、各
コイルをデポジシヨンする際の厚さ制御によつて
維持することが出来る。従つて、各コイルの電気
的特性は実質的に同一に維持することが可能であ
る。

Ｇ 発明の効果 上述の２重コイル構践によつて、12回巻きの一
方のコイルを使つて、変巻器に書き込みモードを
与え、且つ２つのコイルが結合する24回巻線を使
つて読み取りモードを与えることが可能である。
書き込み用の１個のコイルを利用することによ
り、書き込み回路に低インピーダンス駆動を与え
ることが可能である。加えて、各コイルのインダ
クタンス及び抵抗値は実質的に同じなので、書き
込み回路に、対応する変更を施すことなく、どち
らのコイルでも選択することが可能である。

２個のコイル構成を用いる他の利益は差動読み
取り回路が利用出来ることである。即ち、コイル
を直列に接続して、センタータツプを共通接続と
して用いて、磁気媒体からデータが読まれた時、
磁束変化の差を得ることが出来る。換言すれば、
この道の専門家に知られているように、共通接続
点に関する２つの信号の差異によつてノイズの消
去を改善する。

本発明の上述の実施例では２つのコイルの夫々
が12回巻きであるとして説明した来たが、本発明
は他の任意の巻線回数にも同様に良好に適用しう
ることは明らかであろう。本発明は、磁極端部か
ら後方磁気ギヤツプ閉鎖部への寸法の増加を伴な
う薄膜磁気変換器のように変換効率を損なうこと
なく、磁束を強化することが出来る。一方の導電
体層の巻線間隔に対して、他方の導電体層の巻線
間隔を変えることは、変換器の効率を犠牲にする
ことなく、従来の複数導体の巻線構造に特有の急
峻な勾配を有する傾斜形状に伴う問題を回避す
る。

外側NiFe層の磁極片間に絶縁層を適用して付
加された分離と、付加したコイルの巻線導体と
は、磁極片の間の磁束の漏洩を減少し、これによ
つて、磁極端部領域の磁束密度を高める。また、
漏洩磁束の減少は変換器の効率を高める。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つた薄膜磁気変換器の実施
例の平面図、第２Ａ図は第１図の磁気変換器の先
端部領域を２Ａ−２Ａ線に沿つて切断した断面
図、第２Ｂ図は第１図の変換器を２Ｂ−２Ｂ線に
沿つて切断して薄膜磁気変換器のセンタータツプ
接続を説明するための断面図である。 １０……基体、１１……第２磁極片、１１ａ，
１１ｂ，１１ｄ，１１ｅ……傾斜領域、１２……
第１磁極片、１５，１８，２１……絶縁層、１７
……第１コイル、１９……後方磁気ギヤツプ閉鎖
部、２０……第２コイル、２４……センタータツ
プ導体、Ｐ……磁極端部領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気変換ギヤツプを形成する磁極端部と、互
   いに離隔してコイルを内包する収容部を画定する
   ために折り曲がつている傾斜部と、磁気回路を完
   成する後方磁束閉鎖部とを構成する第１及び第２
   磁極片と、 上記収容部から絶縁され、且つ上記収容部を通
   り所定の間隔の複数個の導体セグセントで連続状
   に構成された第１のコイルと、 上記第１のコイル及び上記磁極片とから絶縁さ
   れ、且つ上記第１のコイルの各導体セグメント上
   に並置され上記収容部を通り上記間隔よりも小さ
   くなる間隔の複数個の導体セグメントで連続状に
   構成された第２のコイルとから成り、 上記第２コイルの導体セグメントは、上記第１
   導体セグメントよりも狭い幅を有すると共に実質
   的に同じ電気抵抗を呈するような厚さに制御され
   ており、且つ上記後方磁束閉鎖部と上記第１導体
   セグメント間及び第２導体セグメント間の各平均
   間隔が実質的に等しくなるように形成されている
   事を特徴とする、抵抗、インダクタンス等が実質
   的に等しい第１及び第２コイルを有する薄膜磁気
   変換器。