JPH0413208A - 薄膜磁気ヘッドにおけるポップコーンノイズ抑制方法 - 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、薄膜磁気ヘッドに関し、ポール部の先端面か
らバックギャップ部までのヨーク部の磁路長をＢ、ヨー
ク部の最大幅をＡとしたときの比（Ａ／Ｂ）を１〜０．
３の範囲に選定することにより、出力特性及びオーバラ
イド特性を実買的に犠牲にすることなしに、ポツプコー
ンノイズを減少させることができるようにしたものであ
る。

〈従来の技術〉 薄膜磁気ヘッドは、高速回転する磁気ディスク等の磁気
記録媒体と、スライダとの間に発生する動圧により、微
小な空気ベアリングを保って浮上しながら、磁気記録再
生を行なう。このような薄膜磁気ヘッドは例えば特開昭
５５−８４０１９号公報等によりよく知られており、ス
ライダとなる基体の上に、磁気回路を構成する磁性膜及
びコイル膜を積層して設けた構造となっている。磁性膜
は、例えばパーマロイ膜で構成されており、その先端部
は、磁気記録媒体との間で磁気記録の読み書きを行なう
ポール部となっている。ポール部は、面内記録再生用の
薄膜磁気ヘッドでは、アルミナ等でなるギャップ膜を隔
てて対向して変換ギャップを構成しており、垂直記録用
薄膜磁気ヘッドでは単極構造となっている。磁性膜はポ
ール部の後方に連なるヨーク部を有しており、ヨーク部
はポール部とは反対側の後方に、磁気回路を完成するバ
ックギャップ部を有している。ヨーク部は後方に向かっ
て面積の拡大する扇形の平面形状を有する。

コイル膜は、ヨーク部のバックギャップ部のまわりを渦
巻状に回るように配置されている。コイル膜は、単層ま
たは複数層のいずれかであり、ノボラック樹脂等の宥機
絶縁材料でなる眉間絶縁膜によって、磁性膜から電気絶
縁した状態で支持されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、書込信号
を与えた後に、例えば１０μｓ〜２０μｓ程度の時間を
おいて、読出動作を行なった場合、読出信号に、通常の
ホワイトノイズよりも、著しく高いピーク値を持つポツ
プコーンノイズが発生する。第６図はホワイトノイズ中
のポツプコーンノイズを示すオシロスコープ波形図で、
横軸に単位目盛当り０．５μｓで表される時間目盛を取
り、縦軸に単位目盛当り３０μＶで表わされる電圧目盛
を取っである。波形図の下には、書込動作と読出動作と
のタイムチャートを、時間軸を合せて表示しである。書
込動作を停止した後、ｔｏ時に読出動作を開始した場合
、ｔ０時を基準にして、１．５μｓ〜２．５μｓを経過
したときに、ホワイトノイズＰｗのレベルよりも著しく
ピーク値の高いパルス状のポツプコーンノイズＰＰが生
じている。

ポツプコーンノイズｐｐの発生メカニズムは、必ずしも
明確ではないけれども、書込動作状態から静止状態に移
る際の磁性膜における磁区形成の遅れがその主要な原因
ではないかと推測される。

磁性膜は磁気的異方性を有しており、書込動作時に、第
７図に示すように、磁化困難軸方向ＨＨを向いている磁
区が、静止状態では、第８図に示すように、磁化困難軸
方向Ｈ，から９０度回転した磁化容易軸方向ＨＥに向き
を変える。ポツプコーンノイズＰＰは、磁性膜の磁区の
方向が磁化困難軸方向Ｈ８から容易軸方向Ｈ６に回転す
るときの時間的な遅れに起因して発生するというもので
ある。

ポツプコーンノイズＰＰは、ピーク値ｖ０−９が大きな
ものでは１００μＶＯ−ｐにも達し、正常な読出信号と
の区別ができず、磁気ディスクドライブでは読出しエラ
ーとなる。このことは、薄膜磁気ヘットの実用性を否定
することにもなりかねない極めて重要な問題である。し
かしながら、現状では、その有効な解決手段がない。例
えば、書込動作後、読出動作を行なうまでの時間（ポス
ト。

ライト、リカバリ、タイム）を長くとる等の手段が考え
られるが、その適用に当っては、磁気ディスクドライブ
装置のシステム変更が不可欠である。しかも、ポスト、
ライト、リカバリ、タイムを長くとることは、高密度記
録の要請に反する。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、再生出力及びオーバライド特性を実質的に犠牲にす
ることなしに、ポツプコーンノイズを著しく減少させ得
る薄膜磁気ヘッドを提供することである。

く課題を解決するための手段〉 上述するｉ！８を解決するため、本発明は、基体の上に
磁性膜及びコイル膜を有する薄膜磁気ヘッドであって、 前記磁性膜は、読み書き部分となるポール部と、前記ポ
ール部に連続するヨーク部とを有しており、 前記ヨーク部は、前記ポール部とは反対側の後方に磁気
回路を完成するバックギャップ部を有しており、 前記コイル膜は、前記バックギャップ部の周りを渦巻状
に回るように配置されており、前記ヨーク部は、前記ポ
ール部の先端面から前記バックギャップ部までの最短距
離で与えられる磁路長をＢ、前記磁路長の方向に対して
直交する幅方向の最大幅をＡとしたとき、 １≧Ａ／Ｂ≧０．３ を満たすこと を特徴とする。

〈作用〉 磁性膜を構成するヨーク部のディメンションを上述した
ような関係に選定すると、ポツプコーンノイズが著しく
低減できる。ポツプコーンノイズは（Ａ／Ｂ）が小さく
なるほど程減少する。しかし、０．３＞Ａ／Ｂの範囲で
は、再生出力及びオーバライド特性が許容できないほど
に低下する。Ａ／Ｂ＞１の範囲ではポツプコーンノイズ
が増大する。

〈実施例〉 第１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部の平面部分
破断面図、第２図は要部の断面図である。第２図は積層
構造を示すために誇張して表示されており、スケールは
第１図と一致していない。１は基体、２は下部の磁性膜
、３はアルミナ等でなるギャップ膜、４は上部の磁性膜
、５１．５２はコイル膜、６１〜６３はノボラック樹脂
等の有機絶縁樹脂で構成された絶縁膜、７はアルミナ等
の保護膜、８．９はリード導体である。

基体１はスライダとなる部分であって、Ａｌ２Ｏ３・Ｔ
ｉＣ等のセラミック構造体１０１の上にＡｌ２Ｏ３等の
絶縁膜１０２を被着させた構造となっている。１０３は
媒体対向面である。

磁性ＷＭ２及び磁性膜４は、パーマロイ膜として形成さ
れる。その先端部はアルミナ等でなるギャップ１ｌｉ３
を隔てて対向するポール部２１．４１となっており、ギ
ャップ膜３及びポール部２１．４１により読み書き用の
変換ギャップを構成している。垂直記録再生用薄膜磁気
ヘッドの場合にはポール部は単極となる。

磁性膜２．４はポール部２１．４１の後方に連なる領域
がヨーク部２２．４２となっている。

ヨーク部２２．４２は、ポール部２１．４１とは反対側
の後方部２３．４３が互いに連結されてバックギャップ
部１０を構成している。

コイル膜５１．５２は、磁性膜２．４及びギャップ膜３
と共に薄膜磁気回路を構成している。このコイル膜５１
．５２は、銅／チタンのスパッタ膜でなる下地導体膜の
上に銅メツキでなる導体膜を積層して設けた構造となっ
ており、磁性ｌＮ！２．４のヨーク部２２．４２の結合
部のまわりを渦巻状に回るように形成されている。コイ
ル膜５１．５２は、゛図示の２層構造の外に、単層また
は３層以上の多層構造となることもある。

保１ｉ膜フは、磁性１１ｊ２．４、ギャップ１Ｉｉ３、
コイル膜５１．５２及び層間絶縁膜６１〜６３によって
構成される薄膜磁気ヘッド素子を保護するために設けら
れたもので、アルミナ等のスパッタ膜として形成される
。

ここで、ヨーク部２２．４２は、磁気記録媒体との対向
面となるポール部２１．４１の先端面からバックギャッ
プ部１０までの最短距離で与えられる磁路長をＢ、磁路
長の方向に対して直交する幅方向の最大幅をＡとしたと
き、 １≧Ａ／Ｂ≧０．３ の範囲に選定する。実施例において、（Ａ／Ｂ）は、約
１に設定されている。従って、磁路長Ｂを、この種の薄
膜磁気ヘッドで代表的な数値である１００μｍに選定し
た場合、実施例では、最大幅Ａは１００μｍ程度に選定
することとなる。これにより、出力特性及びオーバライ
ド特性を実質的に犠牲にすることなしに、ポツプコーン
ノイズを減少させることができる。

特開昭５５−８４０１９号公報等で知られる従来の薄膜
磁気ヘッドにおいては、ヨーク部が扇形（′ｔＳ７図及
び第８図参照）となっていて、磁路長Ｂが例えば１００
μｍ１最大幅Ａが１５０μｍ程度に選定されている。従
って、Ａ＞Ｂの関係にあり、本願発明のディメンション
関係とは明らかな有意差がある。そして、従来の薄膜磁
気ヘッドにおいては、上述したディメンション関係がポ
ツプコーンノイズを発生する原因の１つになっていたと
推測される。

実施例において、ヨーク部２２．４２は、幅方向の両辺
がほぼ平行な直線状になっている。従って、磁性膜２及
び４は全体としての平面形状が、従来の扇形からビンボ
ン、ラケット形に変換されている。この平面形状も、従
来の扇形形状よりも、ポツプコーンノイグ減少に有効で
あることが分った。

ポール部２１．４１は、通常、ヨーク部２２．４２の最
大幅Ａよりも充分に狭い幅に選定される。例えば１０μ
ｍ程度である。ヨーク部２２．４２は、このような形状
を有するポール部２１．４１に対して、接続部２２１．
４２１によって接続されている。接続部２２１．４２１
は、幅方向の両辺がヨーク部２２．４２に近づくほど幅
の拡大する傾斜辺となっている。傾斜辺は幅方向に仮想
された基準線からの角度θが２０度〜６０度の範囲とな
るように設定するのが望ましい。この角度範囲はポツプ
コーンノイズを減少させるのに有効である。

第３図及び第４図は（Ａ／Ｂ）の異なる薄膜磁気ヘッド
の他の例を示している０図において、第１図及び′ｔＳ
２図と同一の参照符号は、同一性ある構成部分を示・し
ている。＄３図は（Ａ／Ｂ）を約０．６に選定した例を
示している。磁路長Ｂを１００μｍに選定した場合には
、最大幅Ａは６０μｍになる。第４図は（Ａ／Ｂ）を約
０．３に選定した例を示し、最大幅Ａは３０μｍになる
。

第５図は（Ａ／Ｂ）に対するポツプコーンノイズ、再生
出力及びオーバライドの実測データを示し、横軸に（Ａ
／Ｂ）をとり、縦軸にポツプコーンノイズ（個）、出力
（μＶｐｐ）及びオーバライド（ｄＢ）をとフである０
曲線り、はスライスレベル３０μＶ　Ｏ−ｐで得られた
ポツプコーンノイズ、曲線Ｌ２は再生出力、曲線Ｌ３は
オーバライドをそれぞれ示している。このデータは、第
１図〜第４図に示した平面形状のヨーク部を有する薄膜
磁気ヘッドで得られたものである。

図示するように、磁性膜を構成するヨーク部のディメン
ションを１≧Ａ／Ｂ≧０．３の範囲に選定すると、ポツ
プコーンノイズが著しく低減できる。０．３＞Ａ／Ｂの
範囲では、ボップフーンノイズ数は減少するけれども、
再生出力し２及びオーバライドＬ、が許容できないほど
に低下する。また、Ａ／Ｂ＞１の範囲ではポツプコーン
ノイズが著しく増大している。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおい
ては、ヨーク部は、ポール部の先端面からバックギャッ
プ部までの最短距離で与えられる磁路長をＢ、ｌｉＢ路
長の方向に対して直交する幅方向の最大幅をＡとしたと
ぎ、１≧Ａ／Ｂ≧０．３を満たしているので、再生出力
及びオーバライド特性を実質的に犠牲にすることなしに
、ポツプコーンノイズを減少させた薄膜磁気ヘッドを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

′ＦＳ１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部の平面
部分破断面図、第２図は同じく要部の断面図、第３図及
び第４図は（Ａ／Ｂ）の異なる薄膜磁気ヘッドの他の実
施例における平面部分破断面図、第５図は（Ａ／Ｂ）に
対するポツプコーンノイズ、再生出力及びオーバライド
の各データを示す図、第６図はホワイトノイズ中のポツ
プコーンノイズを示すオシロスコープ波形図、第７図は
書込動作時の磁区の構造を示す図、第８図は読出動作時
の磁区の構造を示す図である。 １・・・基体　　　２．４・・・磁性膜２１．４１・・
・ポール部 ２２．４２・・・ヨーク部 ５１．５２・・・コイル膜 第 図 （Ａ／Ｆ３） 第 図 第 図 綾斡３０ｐ労壜 ｍｌゆ５ｐ％会

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の上に磁性膜及びコイル膜を有する薄膜磁気
   ヘッドであって、 前記磁性膜は、読み書き部分となるポール部と、前記ポ
   ール部に連続するヨーク部とを有しており、 前記ヨーク部は、前記ポール部とは反対側の後方に磁気
   回路を完成するバックギャップ部を有しており、 前記コイル膜は、前記バックギャップ部の周りを渦巻状
   に回るように、配置されており、前記ヨーク部は、前記
   ポール部の先端面から前記バックギャップ部までの最短
   距離で与えられる磁路長をＢ、前記磁路長の方向に対し
   て直交する幅方向の最大幅をＡとしたとき、１≧Ａ／Ｂ
   ≧０．３ を満たすこと を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. （２）前記ヨーク部は、幅方向の両辺が直線状であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
3. （３）前記ポール部は、前記ヨーク部の最大幅よりも充
   分に狭い幅であり、 前記ヨーク部は、前記ポール部に接続される接続部を有
   しており、 前記接続部は、幅方向の両辺が前記ヨーク部に近づくほ
   ど幅を拡大させる傾斜辺となっていて、前記傾斜辺は、
   幅方向に仮想された基準線からの角度が２０度〜６０度
   の範囲となるように設定されていること を特徴とする請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘッド
   。
4. （４）前記磁性膜は、下部磁性膜と上部磁性膜とを有し
   、 前記下部磁性膜及び上部磁性膜のそれぞれは、前記ヨー
   ク部及び前記ポール部を有しており、前記ヨーク部のそ
   れぞれは、前記ポール部とは反対側の後方部のバックギ
   ャップ部によって互いに連結されていること を特徴とする請求項１、２または３に記載の薄膜磁気ヘ
   ッド。