JPH0344810A

JPH0344810A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0344810A
Application number: JP17857489A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Sakurai; 豊櫻井
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-26

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、薄膜磁気ヘッドに係り、特に、磁性層（コ
ア）の磁区構造の安定化を図る薄膜磁気ヘッドに関する
。

「従来の技術」第６図（ａ）は、従来の薄膜磁気ヘッドの平面的構成を
示す図である。また、第６図（ｂ）は、同図（ａ）の八
−Ａ線に沿って、同磁気ヘッドの断面的＋１１６成を示
す図である。これらの図において、符号１は非磁性材か
ら形成されたム（板、２はＮ１−ｒｅ合金脱などである
第１の磁性層、３はシリコン酸化＋＋ｔＳなとである非
磁性ギャップ層、４は導体コイル層、フォトレジスト硬
化膜などである地縁層、６は第１の磁性層２と同一材料
でなる第２の磁性層である。上記第１および第２の磁性
層２，６（以下、コア２．６と称する）は、互いに、は
ぼ同一形状をしており、磁極部２ａ、６ａとコア本体部
２　ｂ、６　ｂとから各々構成されている。これらのコ
ア２，６は、第７図に示すように、磁壁７，７．・・・
によって境される多数の磁区８．８．・・・に分かれて
存在する。そして、コア２，６は高透磁率であることが
望ましいため、矢印Ｂで示す磁路方向に磁化困１１’ｌ
軸（磁化Ｊの方向と直角方向のｌＴｌ１ｂ）をもち、そ
れと直角方向に磁化容易１１１１１１（ｒｉＪ、化ｊの
方向と同一方向）をもつように設計されている。

なお、第７図（ａ）、（ｂ）は、上記従来の薄膜磁気ヘ
ッドを構成するコア２，６のうち磁極部２　ａ　＋６ａ
の磁区構造を示し、同図（ａ）は、磁場を印加していな
い状態における磁区構造、同図（ｂ）は、静磁場を印加
した状態における磁区構造である。

「発明が解決しようとする課題」ところで、上記従来の薄膜磁気ヘッドを構成するコアに
あっては、磁気特性が不安定となり、記録再生品質を損
なう虞れがあった。

上記従来の薄膜磁気ヘッドの磁気特性を不安定にしてい
た主たる原因を第８図および第９図を参照して説明する
。第８図は、磁極部２　ａ、６　ａにおける磁区構造く
形状）の用穴による自由エネルギ変化を模式的に説明す
る図である。この図において、実線で示す曲線が、上記
従来の磁極部２ａ。

６ａの磁区構造の自由エネルギ曲線を示し、この曲線か
ら判るように、３つの磁区構造（イ）、（ロ）。

（ハ）に対して、各々゛局所的極小”の自由エネルギｆ
直（曲線上のイ２２ロ、ハ示す点）が存在する。このた
め、上記従来のコアにおいては、外部磁場により磁区８
．８．・・・が振られた場合、磁区構造がある時は（イ
）の形に定着したり、またある時は（ｒ＋）の形に定着
したり、またある１１１ｔは（ハ）の形に定着したりし
た。また、第９図は、コア本体部２ｂ。

６ｂの磁区構造の安定形状の変動が出力特性に影響を及
ぼすことを示す図である。すなわち、同図（ａ）におい
て、コア本体部２　ｂ、６　ｂに出現する２種の安定的
な磁区構造が示されている。また、同図（ｂ）は上記磁
区構造の相違にょる出力特性の変動を示し、同図（ｃ）
は同図（ｂ）に示す出力特性を拡大して示し、波形ひず
みも生じていることを示している。このように、磁区構
造の安定形状か容易に変動し易いことが、」１記従来の
コアｑ）磁気特性を不安定にしていた原因であるさらに、上記従来の浦膜磁気ヘッドにあっては、上記し
たように、外部磁場によりコアの磁壁が移動し易く、こ
のため、バルクハウゼン・ノイズが発生し、これによっ
ても、記録再生晶質が損なゎれる虞れがあった。

この発明は、上記小情に鑑みてなされたもので、動作の
高速化、安定化、および記録再生品質の向」１化を達成
することができる薄膜磁気ヘッドを提（共することを目
的としている。

「課題を解決するための手段」上記課題を解決するために、請求ｍｌ記戦の発明は、非
磁性材からなる基板上に、第１の磁性層、非磁性ギャッ
プ層、導体コイル層、第２の磁性層をｌ１ｌｉ’ｉ次積
層した構成でなるＭ１漠磁気ヘッドにおいて、前記第１
または早２の磁性層を構成する各磁区の境界に存在する
磁壁上に孔を形成したことを特徴としている。

また、３−１求項２記載の発明は、磁化容易軸方向が同
一である２つの磁区の境界に、当該磁化容易輔方向に、
長径を不Ｔする長円状の前記孔を設けたことを特徴とし
ている。

「作用」上記構成によれば、磁壁移動が抑制され、回中云磁化の
みの磁化進行となるので、磁区構造の安定形状の変動（
第８図および第９図）やバルクハウゼン・ノイズの発生
などを防止することができる。

このため、動作の高速化、安定化を得ることができると
共に、良好な記録再生品質を達成することができる。

「実施例」以下、図面を参ｊ（（シて、この発明の実施例について
説明する。

ｉｔ図は、この発明の一実施例である薄膜磁気ヘッドの
コアの構成を示す図である。この図において、第６図お
よび第７図に示した従来のコアと同−構１戊部分には、
同一符号を付して、その説明を省陥する。第１図におい
て、符”Ｆ　９　＋　９　＋・・・は孔である。この例
の薄膜磁気ヘッドが上記従来の％、ｊ１脱磁気ヘッドと
異なるところは、このようにコア２，６に複数個の円形
の孔９を設けた点である。

（１）孔の位置孔９，９．・・・は、１ｉｆｔ　’ｆｆが動き易い箇所
、すなわら、３つの磁区８，８．８が相接する箇所に設
けられる。ただし、磁区構造は、材料や形状によって異
なるため、孔９，９．・・・が形成される位置も、材料
や形状によって異なってくる。

（１ａ）孔の位置を計算により決定する方法磁極部２　
ａ、６　ａのように、形状が簡単な矩形状の場合には、
計算により孔９，９．・・・の位置を決定することがで
きる。第２図は、−例として、通常のパーマロイ膜（異
方性磁場ＨＫ′ｉｔ〜５ｏｅ、交換剛仕Ａ″＝　１０−
　”　Ｊ／ｍ）で形成された磁極部２　ａ　ｒ６ａに空
けられる孔９，９．・・・の最適位置を示すものである
。すなわち、この図において、孔９゜９、・・・の最適
位置は、座標（Ｘ＋、　Ｙ＋）、　（Ｌ、　Ｙｔ）、・
・・（、、ｙ、）、　（−ｘ、、　ｙ、）、　（−ｘ、
　Ｙ、）、　・・−（−Ｘｎ、　Ｙｎ）で示されている
。ここで、（Ｘｎ、　Ｙｎ）は、以下の関係式で表され
る。

Ｘ、＞　ＯＹｎ”ｒ　（ｎ　　ｌ／２）・Ｃ−Ｗ　””ここで、Ｃ
は１〜４の範囲にある値である。

なお、孔９，９．・・・が最も接近し得るＹ座標上の間
隔りについては、次式が成立する。

ｐ　＝　Ｃ，Ｗｌ／！（１１））孔の位置を実験により決定する方法コア本体
部２　ｂ、６　ｂのように、平面的形状が一段と複雑な
場合は、孔９，９．・・・の位置は、磁５（的カー効果
を利用して、磁壁の交点を観察することにより決定され
る。

（２）孔の大きさ孔９，９．・・・の大きさは、磁壁７，７．・・・の棉
と同等程度であって、それ以上であることが好ましい。

具体的には、Ｑ、１μｍ１〜１０μｍの範囲の孔径が好
ましい。

（３）孔空けの方法孔空けは、エツチングにより、あるいは機械的方法によ
り行われる。（大きさ：磁壁輸と同等以上、すなわち、
径がＯ，１μｍ−１ａμｍ程度。）（３ａ）エツチング
による方法孔９，９．・・・の最適位置が決定されると、当該最適
位置に対応する箇所に円形の孔パターンが！＋’；ｉか
れたフォトマスクを作成し、公知のフッリングラフィの
一連の工程を経て、エツチング処理により、穿孔される
。上記エツチング処理は、通常、イオンエツチング装置
を用いて行われる。第３図は、イオンエツチング装置の
概略構成を示し、この図において、１０はイオン発生源
、１１はフォトレジストで被覆されたコア２，６を設置
するターゲット部、１２は高圧ＴｘＫである。このよう
なイオンエツチング装置を用いるエツチング処理はドラ
イエツチングと呼ばれるが、孔空けは、ドライエツチン
グに限らず、化学エツチングによってち良い。また、孔
９，９．・・・は、裏面に達するのが最も好ましいが、
必ずしも、裏面にまで達する必要はない。

（３ｂ）機械的方法磁気的カー効果により、磁区８，８．・・・や磁壁７．
７．・・・を観察しながら、磁壁の交点にダイヤモンド
圧子などで圧痕をつける。

次に、上記構成による薄膜磁気ヘッドについて、特性試
験などを行った結果を示す。

第７図（Ｃ）、（ｄ）は、この例により作成された磁極
部２ａ、６ａの磁区構造を示す図であり、同図（ｃ）は
、磁場がフ１！（印加の時の磁区構造を、同図（ｄ）は
、静磁場印加時の磁区構造を各々示すものである。これ
らの図が示すように、この例の磁極部２　ａ、６　ａの
磁区構造は、陣磁場の印加によっても、イパ１°（かに
しか変動しない。また、この例の磁区構造の変動による
自由エネルギ変化は、第８図において破線の曲線で示す
通りである。この１波線の曲線から明らかなように、白
肉エネルギの“′局所的極小゛°が深く、通常の動作磁
場の範囲では、１１１期形成された磁区が極めて安定し
ていることを示している。これは、磁壁７，７．・・・
が孔９，９　・・・のｆ］′１．置から外れると静磁エ
ネルギが急激に増大し、結果として、磁区構造の白肉エ
ネルギが急？敬（こｊ０力１１するためである。

このように、孔９，９．・・・が磁壁７，７．・・・を
ビン化めする働きをするために、この例の薄膜磁気ヘッ
ドの出力０仕は、極めて安定しており、かつ第９図（Ｃ
）に示すような波形ひずみも生じない。

なお、上述の実地例においては、第４図（ａ）に示すよ
うに、孔９，９．山の形状を円形としたＪ４，１合につ
いて述べたが、これに限らず、たとえば、同図（ｂ）に
示すように、４角形にしても良く、同図（Ｃ）に示すよ
うに、３角形にしても良い。また、孔は長円でも良い。

また、上述の実施例においては、３つの磁区が相接する
点に孔を設ける場合について述べたが、これに限定する
ものではなく、４つ以上の磁区、または２つの磁区が相
接する点に孔も設けても良い（第５図（ａ　）、　（ｂ
　）、　（Ｃ）参照）。

２つの磁区の境界に孔を設ける場合には、これら２つの
磁区の磁化容易軸方向を揃え、当該磁化容易軸方向に、
長径を有する長円状の孔を設けるようにすれば（第５図
（ｂ））、−段と大きな磁化＋Ｊｚ方仕の付与を図るこ
とができ、孔のピン止め効果を向上させることができる
。

「発明の効果」以上説明したように、ε１１１求項１記載の発明は、非
磁性相からなる基板上に、第１の磁性層、非磁性ギャッ
プ層、導体コイル層、第２の磁性層を順次積層した構成
でなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前記第１または第２の
磁性層を構成する各磁区の境界に存在する（ｄｌ　５＆
上に孔を形成したものであり、また、Ｒ−１求項２記戦
の発明は、磁化容易軸方向が同一である２つの磁区の境
界に、当該磁化容易軸方向に、長径を有する長円状の前
記孔を設けたものなので、磁壁移動が極力抑えられる。

このため、回転磁化のみの磁化進行となるので、磁区構
造の安定形状の変動やバルクハウゼン・ノイズの光生を
防止することができる。したがって、動作の高速化、安
定化を得ることができると共に、良好な記録再生品質を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例であるｌ専脱磁気ヘッド
のコアの構成を示す図、第２図は、−例として、矩形状
に作成された連室のパーマロイ１１０における孔の最適
位置を示す図、第３図は、イオンエツチング装置の概略
構成を示す図、第４図はコアに設けられた孔の形状を示
す図、第５図は、前記孔の変形例を示す図、第６−図は
、従来の％、１７　＋１！５磁気ヘツドの構成を示す図
であって、同図（ａ）は、同薄膜磁気ヘッドの平面図、
同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、第
７図は磁極部の磁区構造を模式的に示す図であり、同図
（ａ）は従来の磁極部の磁区構造を示す図、同図（ｂ）
は磁場中における従来の磁極部の磁区構造を示す図、ま
た、同図（ｃ）は同実施例の磁極部の磁区構造を示す図
、同図（ｄ）は磁場中における同実施例の磁極部の磁区
ｈ’ｉ造を示ず図、第８図は、磁極部の磁区＋１１４造
変化による自白エネルギ変化を模式的に説明する図、第
９図（土、コア本体部の磁区構造の安定形状の変動が出
力特性に影響を及ぼずことを示す図である。１・・・・・基板、２・・・・・・第１の磁性層（コア
）、３・・・・・非磁性ギャップ層、１１・・・・・・
導体コイル層、６・・・・？ｊＳ２の磁性層、７・・・
・・磁区、８・・・・・・磁を、９・・・・・孔。出廓人　アルプス電気株式会社代表者　片岡政隆第３図第６図（ａ）第７図第８図一区のむＩ文

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非磁性材からなる基板上に、第１の磁性層、非磁
性ギャップ層、導体コイル層、第２の磁性層を順次積層
した構成でなる薄膜磁気ヘッドにおいて、前記第１または第２の磁性層を構成する各磁区の境界に
存在する磁壁上に孔を形成したことを特徴とする薄膜磁
気ヘッド。
（２）磁化容易軸方向が同一である２つの磁区の境界に
、当該磁化容易軸方向に、長径を有する長円状の前記孔
を設けたことを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ド。