JPH04364209A - 薄膜磁気ヘッド - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置やＰ
ＣＭレコーダなどに用いられて、バルクによる磁気ヘッ
ドでは実現できなかった大幅な記録密度の上昇を可能に
する薄膜磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは半導体製造プロセスに
使用される薄膜技術を利用して製造される磁気ヘッドで
、半導体プロセスレベルのパターン精度で製造されるの
で、記録密度を極めて高くできる特徴をもっている。

【０００３】そのような薄膜磁気ヘッドの一従来例を図
７に示す。これは、薄膜形成技術の応用により製作され
たもので、先端部が磁気ギャップ２６を形成し、その反
対側後部でバックギャップ部２８を形成するように下部
ヨーク１２と上部ヨーク１０とでリング状の磁気回路を
形成し、その内側に絶縁材２２で被包されたコイル導体
２４を配した構成のものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記一般の磁気ヘッド
においては記録再生を兼用して用い、再生出力を増大さ
せるためにはコイルのターン数を増やさなければならな
いが、ターン数を増やすとヨークが大きくなり、コア磁
路長が長くなり、効率が低下してしまうものであった。 また、コイルの多層化はプロセスの複雑化を招き、さら
にターン数の増加はインダクタンスＬを増大させ、高周
波特性の悪化、低電圧ドライブの困難化を招くものであ
った。

【０００５】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、磁気コア内に磁束バイパス部を設け、その磁
束バイパス部の周囲を取り囲むように一面に記録用コイ
ルを設けたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、下部ヨークと、絶縁材で被包されたコイル導体と、
上部ヨークが積層されて、下部ヨークと上部ヨークの先
端部が磁気ギャップを形成してなる薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記絶縁材中に前記下部ヨークと上部ヨークを連
接する磁束バイパス部が形成され、前記コイル導体が磁
束バイパス部の周囲を取り囲んで形成されていることを
特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の薄膜磁気ヘッドは図１および図２にそ
の一例を示すように、下部ヨーク１２と、絶縁材２２で
被包されたコイル導体２０と、上部ヨーク１０が積層さ
れて、下部ヨーク１２と上部ヨーク１０の先端部が磁気
ギャップ２６を形成し、その反対側の後部ではバックギ
ャップ部２８を形成してなる薄膜磁気ヘッドにおいて、
絶縁材２２中に下部ヨーク１２と上部ヨーク１０を連接
する磁束バイパス部１４が形成され、コイル導体２０が
磁束バイパス部１４の周囲を取り囲んで形成されている
ものである。

【０００８】この薄膜磁気ヘッドにおいて、記録時には
図３に示すように、バックギャップ部２８、下部ヨーク
１２、磁気ギャップ２６、上部ヨーク１０、そして再び
バックギャップ部２８を経る磁気回路に磁束Ｍ１を発生
させて磁気記録媒体に記録する。そして再生時には、図
４に示す如く、下部ヨーク１２、磁気ギャップ２６、上
部ヨーク１０、磁束バイパス部１４を経る磁気回路に磁
束Ｍ２を発生させて磁気記録を再生するものである。

【０００９】この際、記録時には磁束バイパス部１４は
磁気コアよりも先に充分飽和することが好ましい。図５
と図６を用いて磁束バイパス部１４を構成する磁性体の
飽和磁束密度の要件を説明する。尚、この図５および図
６においては、コイル等の記載は省略した。

【００１０】ここでは、上部ヨーク１０の厚さをｔｃ、
磁束バイパス部１４の長さをｔｂとし、磁束バイパス部
１４の形成されている位置の上部ヨーク１０の幅をＷｃ
、磁束バイパス部１４の幅をＷｂとし、磁気記録媒体１
６の厚みをｔｍ、磁気記録媒体１６の幅をｔｗとする。 さらに磁気コアの飽和磁束密度をＢｓ１、磁束バイパス
部１４の飽和磁束密度をＢｓ２、磁気記録媒体１６の残
留磁束密度をＢｒとする。さらにまた、Ｓｂ＝ｔｂ×Ｗ
ｂ、Ｓｃ＝ｔｃ×Ｗｃとする。

【００１１】磁気バイパス部１４を磁気コアよりも先に
飽和させるためには、Ｂｓ２＜（Ｓｃ／Ｓｂ）×Ｂｓ１
　　であることが必要である。

【００１２】上式を変形すると、Ｂｓ２＜｛（ｔｃ・Ｗ
ｃ）／（ｔｂ・Ｗｂ）｝×Ｂｓ１　　となる。無論、Ｓ
ｂ＝Ｓｃならば、Ｂｓ２＜Ｂｓ１　　であればよい。

【００１３】一方、磁束バイパス部１４の飽和磁束密度
Ｂｓ２の下限は、再生時に飽和しないことが好ましい。 磁気記録媒体１６の磁束φｍは、φｍ＝Ｂｒ・ｔｗ・ｔ
ｍ　　である。これが全て磁束バイパス部１４に流入し
たとすると、磁束バイパス部１４中の磁束密度Ｂｂは、
Ｂｂ＝φｍ／（Ｗｂ・ｔｂ）＝（Ｂｒ・ｔｗ・ｔｍ）／
（Ｗｂ・ｔｂ）　　となるので、磁束バイパス部１４の
飽和磁束密度Ｂｓ２は、Ｂｓ２＞Ｂｂ＝（Ｂｒ・ｔｗ・
ｔｍ）／（Ｗｂ・ｔｂ）　　となる。従って、磁束バイ
パス部１４の飽和磁束密度Ｂｓ２の範囲は次式で示され
る範囲内であることが好ましい。 　　　　　　（Ｂｒ・ｔｗ・ｔｍ）／（Ｗｂ・ｔｂ）＜
Ｂｓ２＜（ｔｃ・Ｗｃ・Ｂｓ）／（ｔｂ・Ｗｂ）　　・
・・■

【００１４】ここでは磁束の漏れ等は考慮してい
ないので磁束密度は全て大きく見積もられている。従っ
て、実際上のＢｓ２の範囲は上記■式の範囲よりも低く
なる。 磁束の漏れ係数をＫ：（０〜１）とすると、上記■式の
範囲にこの漏れ係数Ｋをかける必要がある。

【００１５】この本発明の薄膜磁気ヘッドでは、磁束バ
イパス部から再生出力を得ることができるので、磁路長
を短くし、効率を上げることのできるものである。さら
に、記録時においては、磁束バイパス部の周回を取り囲
む記録コイルはＡＴ（電流（Ａ）とターン数（Ｔ）の積
）をかせぐことができればターン数を１ターンとするこ
とができ、インダクタンスＬを低下させて高周波数に対
応し得るとともに低電圧駆動を可能とすることができる
ものである。

【００１６】

【実施例】図１と図２に本実施例の薄膜磁気ヘッドを示
す。この薄膜磁気ヘッドは、下部ヨーク１２と上部ヨー
ク１０がそれらの先端部で磁気ギャップ２６を形成し、
その反対側でバックギャップ部２８を形成して積層され
ている。そして、下部ヨーク１２と上部ヨーク１０を連
接するように磁束バイパス部１４とホール素子３０が設
けられている。さらにホール素子３０には電極電圧線３
４と電極電流線３６が配設されている。また、下部ヨー
ク１２と上部ヨーク１０の間の絶縁材２２中には、バッ
クギャップ部２８を中心に１ターンで太い記録コイル２
０が磁束バイパス部１４の周囲を取り囲んで形成されて
いる。

【００１７】下部ヨーク１２および上部ヨーク１０とし
ては、例えばパーマロイ等の強磁性材料が用いられ、そ
れらの透磁率の値はＣＧＳ単位系において１，０００〜
３，０００程度とされている。

【００１８】絶縁材２２としてはポリイミド、レジスト
、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の材料が用いられている。

【００１９】磁束バイパス部１４を構成する磁性体は、
上述した■式及び■式の範囲に漏れ係数をかけあわせた
範囲の飽和磁束密度をもつものである。

【００２０】ホール素子３０はＭＲ素子（磁気抵抗素子
）同様、磁界の強弱を電気抵抗の変化として取り出すよ
うに構成された電子部品で、再生時に大きな出力を得る
ことができる。しかしながら、ＭＲ素子はその平面に対
して平行に磁束が通過するために磁路の効率化を妨げる
ものである。それに比べてホール素子３０においては、
磁束は板状に構成されたホール素子３０のその平面に対
して垂直に通過して作用する為に、薄膜磁気ヘッドの膜
厚を薄くしたまま感度を上げることができる。

【００２１】ホール素子３０の材料は、インジウム・ア
ンチモンやインジウム・スズ等の半導体または異常ホー
ル効果を有するＮｉＦｅ等の強磁性体からなることが望
ましい。尚、ここで異常ホール効果とは、強磁性体を用
いた場合に自発磁化のために、みかけ上非常に大きなホ
ール効果が現れることをいう。

【００２２】本実施例の薄膜磁気ヘッドでは、磁束バイ
パス部１４の周囲を取り囲むように一体で形成された１
ターンのコイルを形成したものであるが、磁束バイパス
部１４に接触しないように複数（ターン数２以上）のタ
ーン数からなるコイルを形成しても勿論かまわない。

【００２３】本実施例の薄膜磁気ヘッドにおいては、記
録時には図３に示す磁束Ｍ１を発生し、再生時には図４
に示すような磁束Ｍ２の発生とともに、電極電流線３６
に流す電流と磁界の強弱の変化に応じた電圧による電流
がホール素子３０から電極電圧線３４に流れる。このこ
とにより、再生時には磁束がホール素子３０に垂直に通
過する為に薄膜磁気ヘッドの膜厚を薄くしたまま感度を
向上し、さらに磁路の高効率化を招くことができる。ま
た記録時には記録コイル２０はＡＴ（電流（Ａ）とター
ン数（Ｔ）の積）をかせぐことができればターン数を１
ターンまで減らすことができ、インダクタンスＬを低下
させて高周波数に対応し得るとともに低電圧駆動が可能
となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の薄膜磁気ヘッドは、絶縁材中に
前記下部ヨークと上部ヨークを連接する磁束バイパス部
を形成し、その磁束バイパス部の周囲を取り囲んでコイ
ル導体を形成したものであるので、薄膜磁気ヘッドの膜
厚を薄くしたまま感度を向上し、さらに磁路の高効率化
を招くことができる。また記録用のコイルのターン数を
１ターンとすることができ、インダクタンスＬを低下さ
せて高周波数に対応し得るとともに低電圧駆動を可能と
することのできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図２】実施例１の薄膜磁気ヘッドの平面図である。

【図３】本発明の薄膜磁気ヘッドの記録時における磁束
分布を示す薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図４】本発明の薄膜磁気ヘッドの再生時における磁束
分布を示す薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図５】磁束バイパス部の飽和磁束密度の範囲を説明す
るための薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図６】磁束バイパス部の飽和磁束密度の範囲を説明す
るための薄膜磁気ヘッドの平面図である。

【図７】従来例の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１０　　上部ヨーク １２　　下部ヨーク １４　　磁束バイパス部 ２０　　記録コイル ２２　　絶縁材 ２４　　コイル導体 ２６　　磁気ギャップ ２８　　バックギャップ部 ３０　　ホール素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下部ヨークと、絶縁材で被包されたコ
   イル導体と、上部ヨークが積層されて、下部ヨークと上
   部ヨークの先端部が磁気ギャップを形成してなる薄膜磁
   気ヘッドにおいて、前記絶縁材中に前記下部ヨークと上
   部ヨークを連接する磁束バイパス部が形成され、前記コ
   イル導体が磁束バイパス部の周囲を取り囲んで形成され
   ていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。