JPH0447510A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と略す）
を備えた薄膜磁気ヘッドに関するものである。

〔従来の技術〕

ＭＲ素子を備えた薄膜磁気ヘッドにより磁気記録媒体上
の記録情報を検出する場合の回路構成を第８図に示す。

ＭＲ素子３には、定電流源１９から定電流１ｃが供給さ
れており、この状態で磁気記録媒体より記録情報に応じ
て変化する磁界がＭＲ素子３に印加されると、ＭＲ素子
３の電気抵抗がその磁界に応じて変化し、これに伴って
ＭＲ素子３の両端電圧が変化するようになっており、こ
れにより記録情報に応じた磁界変化が電圧変化として検
出される。そして、結合用のコンデンサー２０により直
流成分が除去され、交流成分が増幅用ＩＣ（集積回路）
１４に入力されて増幅され、その出力信号より情報の再
生が行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の構成では、ＳＮ比（信号雑音比）
を改善するために、ＭＲ素子３、コンケンサ−２０及び
増幅用ＩＣ１４を一体化した薄膜磁気ヘッドを製造しよ
うとすると、コンデンサー２０の容積が大きいので、薄
膜磁気ヘッドが太きくなり過ぎるという問題点を有して
いる。

特に、多トラツク型の薄膜磁気へ・ンドの場合、ＭＲ素
子３数と同数のコンデンサー２０を設ける必要があり、
このために薄膜磁気ヘッドの大型化を招き、一体化する
ことは難しい。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の薄膜磁気ヘッドは、上記の課題を解決するため
に、磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子と
、この磁気抵抗効果素子の電気抵抗変化に伴う電流変化
を電圧変化に変換する信号検出用トランスとが一体的に
基板上に備えられると共に、前記信号検出用トランスの
１次巻線及び２次巻線は前記磁気抵抗効果素子から取り
出されたリード線により形成されていることを特徴とし
ている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、磁界により電気抵抗が変化する磁
気抵抗効果素子と、この磁気抵抗効果素子の電気抵抗変
化に伴う電流変化を電圧変化に変換する信号検出用トラ
ンスとを一体的に基板上に備えると共に、信号検出用ト
ランスの１次巻線及び２次巻線を磁気抵抗効果素子から
取り出されたリード線により形成したので、容積の大き
い結合用のコンデンサーを使用しなくとも、小型の信号
検出用トランスを用いて磁界変化に応じた電圧変化を取
り出すことができる。これにより、磁気抵抗効果素子、
信号検出用トランス及び増幅用ＩＣを一体化した小型の
薄膜磁気ヘッドを構成することが可能になる。

〔実施例１〕 本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて説明す
れば、以下のとおりである。なお、従来例の図面で示し
た部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付
記する。

本実施例で使用される薄膜磁気ヘッドの回路構成は、第
４図に示すように、基本的にはＭＲ素子３と信号検出用
トランス１３からなっており、ＭＲ素子３は信号検出用
トランス１３の１次巻線に直列に接続されている。一方
、信号検出用トランス１３の２次巻線は外部に設けられ
た増幅用ＩＣ１４に接続されている。

上記の構成において、定電圧Ｖｃが信号検出用トランス
１３の１次巻線を介してＭＲ素子３に印加される。この
状態で磁気記録媒体（図示されていない）より記録情報
に応じて変化する磁界がＭＲ素子３に印加されると、Ｍ
Ｒ素子３の電気抵抗がその磁界に応じて変化し、これに
伴って信号検出用トランス１３の１次巻線を流れる電流
が変化する。そして、相互誘導により２次巻線の両端に
電圧が誘起され、これが増幅用ＩＣ１４に入力されて増
幅され、その出力信号より情報の再生が行われる。

本実施例の薄膜磁気ヘッドは、第１図（ａ）及び（ｂ）
に示すように、磁性体基板１と、磁性体基板１上に形成
された第１絶縁層２と、第１絶縁層２上に形成された１
軸磁気異方性を有する磁性体薄膜からなるＭＲ素子３と
、ＭＲ素子３の両端から取り出されて第１絶縁層２上に
渦巻き状に形成されたリード線４ａ・４ｂと、同じく第
１絶縁層２上に形成された引出し線９ａ・９ｂと、ＭＲ
素子３とリード線４ａ・４ｂと引出し線９ａ・９ｂとを
覆うように形成された第２絶縁層５と、ＭＲ素子３を覆
うように第２絶縁層５上に形成された磁性体層８と、リ
ード線４ａの端部と引出し線９ａの端部とを電気的に接
続する導電体７ａと、リード線４ｂの端部と引出し線９
ｂの端部とを電気的に接続する導電体７ｂと、磁性体基
板１からリード線４ａの渦巻きの中央部を通ってリード
線４ｂの渦巻きの中央部を経て磁性体基板１に戻るよう
に設けられた磁性体層６とから構成されている。

ここで、ＭＲ素子３の上下面を挟むように設けられてい
る磁性体基板１と磁性体層８は、ＭＲ素子３の磁気シー
ルドを構成しており、外部からの不要磁界がＭＲ素子３
に悪影響を及ぼさないようにしている。また、磁性体基
板１と磁性体層６は磁気回路を構成しており、リード線
４ａ・４ｂの渦巻きは、それぞれこの磁気回路の回りに
巻かれた１次巻線と２次巻線に対応している。つまり、
磁性体基板１、磁性体層６及びリード線４ａ・４ｂは信
号検出用トランス１３を構成している。

上記の構成において、引出し線９ａとリード線４ｂ間に
定電圧Ｖｃが印加される。そして、ＭＲ素子３の電気抵
抗が外部からの磁界に応じて変化すると、これに伴って
信号検出用トランス１３の１次巻線としてのリード線４
ａを流れる電流が変化して、相互誘導により２次巻線と
してのリード線４ｂに電圧が誘起され、引出し線９ｂと
リード線４ｂの間に磁界に応じて変化する電圧が出力さ
れる。

上記の薄膜磁気ヘッドを製造するには、第２図に示すよ
うに、磁性体基板１上に例えばＳｔｏｗからなる第１絶
縁層２を形成した後、Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜等の磁性体薄
膜からなるＭＲ素子３を形成する０次に、ＭＲ素子３０
両端に電気的に接続されるように例えばＡｆｆｉからな
るリード線４ａ・４ｂを渦巻き状に形成すると同時に、
引出し線９ａ・９ｂも形成する。

その後、第３図に示すように、ＭＲ素子３とリード、１
ｉ４ａ・４ｂと引出し線９ａ・９ｂとを覆うように、例
えばＳｉｎ、からなる第２絶縁層５を全面に形成する０
次に、リード線４ａと引出し線９ａとを電気的に接続す
るために、リード線４ａの端部上の第２絶縁層５及び引
出し線９ａの端部上の第２絶縁層５をＲＩＥ（リアクテ
ィブイオンエツチング）法等により除去して、コンタク
トホール１０ａ・ｌｌａを形成する。同様にして、リー
ド線４ｂと引出し線９ｂとを電気的に接続するために、
コンタクトホール１０ｂ・ｌｌｂを形成する。また、こ
のとき同時に、信号検出用トランス１３（第１図（ｂ）
）の磁気回路を設けるために、リード線４ａ・４ｂの渦
巻きの中央部上の第１絶縁層２及び第２絶縁層５を除去
して、コンタクトホール１２・１２を形成する。

次に、ＭＲ素子３の磁気シールド用の磁性体層８（第１
図（ａ）（ｂ））と、リード線４ａの端部と引出し線９
ａの端部とを電気的に接続する導電体７ａと、リード線
４ｂの端部と引出し線９ｂの端部とを電気的に接続する
導電体７ｂと、信号検出用トランス１３の磁気回路を閉
じるための磁性体Ｊｉ６とをＮｉ−Ｆｅ合金薄膜等の金
属軟磁性体膜により同時に形成する。

〔実施例２〕 本発明の他の実施例を第５図乃至第７図に基づいて説明
すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前
記の実施例の図面で示した部材と同一の機能を有する部
材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

本実施例で使用される薄膜磁気ヘッドの回路構成は、前
記実施例（第４図）と同一である。

本実施例の薄膜磁気ヘッドは、第５図（ａ）及び（ｂ）
に示すように、磁性体基板１と、磁性体基板１の左上部
に形成された第３絶縁層１５と、磁性体基板１と第３絶
縁層１５とを覆うように形成された第１絶縁層２と、第
１絶縁層２上に形成された１軸磁気異方性を有する磁性
体薄膜からなるＭＲ素子３と、ＭＲ素子３の両端から取
り出されて第１絶縁層２上に渦巻き状に形成されたリー
ド線４ａ・４ｂと、同じく第１絶縁層２上に形成された
引出し線９ａ・９ｂと、ＭＲ素子３とリード線４ａ・４
ｂと引出し線９ａ・９ｂとを覆うように形成された第２
絶縁層５と、ＭＲ素子ｊを左右から囲むように第２絶縁
層５上に形成された磁性体層１６・１６と、リード線４
ａの端部と引出し線９ａの端部とを電気的に接続する導
電体７ａと、リード線４ｂの端部と引出し線９ｂの端部
とを電気的に接続する導電体７ｂと、磁性体基板１から
リード！４ａの中央部を通ってリード線４ｂの中央部を
経て磁性体基板１に戻るように設けられた磁性体層６と
から構成されている。

ここで、ＭＲ素子３の上下面を挟むように設けられてい
る磁性体基板１と磁性体層１６・１６は、それぞれＭＲ
素子３の下部ヨーク及び上部ヨークを構成しており、磁
性体基板１と磁性体層１６の間に設けられた第３絶縁層
１５はギャップ層を構成している。すなわち、記録情報
に応じた磁界は、磁性体基板１と磁性体層１６・１６か
らなる上下部ヨークに導かれてＭＲ素子３に到達するよ
うになっている。また、磁性体基板１と磁性体層６は磁
気回路を構成しており、リード線４ａ・４ｂの渦巻きは
、それぞれこの磁気回路の回りに巻かれた１次巻線と２
次巻線に対応している。つまり、磁性体基板１、磁性体
層６及びリード線４ａ・４ｂは信号検出用トランス１３
を構成している。

上記の構成において、引出し線９ａとリード線４ｂ間に
定電圧Ｖｃが印加される。そして、ＭＲ素子３の電気抵
抗が外部からの磁界に応じて変化すると、これに伴って
信号検出用トランス１３の１次巻線としてのリード線４
ａを流れる電流が変化して、相互誘導により２次巻線と
してのリード線４ｂに電圧が誘起され、引出し線９ｂと
リード線４ｂの間に磁界に応じて変化する電圧が出力さ
れる。

上記の薄膜磁気ヘッドを製造するには、第６図に示すよ
うに、磁性体基板１の左上部に例えばＡｉｔ　Ｏｓから
なる第３絶縁層１５を形成し、続いて磁性体基板１と第
３絶縁層１５とを覆うように例えばＳｔｏｗからなる第
１絶縁層２を形成した後、Ｎｉ−Ｆｅ合金薄膜等の磁性
体薄膜からなるＭＲ素子３を形成する０次に、ＭＲ素子
３の両端に電気的に接続されるように例えばＡ！からな
るリード線４ａ・４ｂを渦巻き状に形成すると同時に、
引出し線９ａ・９ｂも形成する。

その後、第７図に示すように、ＭＲ素子３とリード線４
ａ・４ｂと引出し線９ａ・９ｂとを覆うように、例えば
５ｉＣｈからなる第２絶縁１ｉｉ５を全面に形成する０
次に、リード線４ａと引出し線９ａとを電気的に接続す
るために、リード線４ａの端部上の第２絶縁層５及び引
出し線９ａの端部上の第２絶縁層５をＲＩＥ　（リアク
ティブイオンエツチング）法等を用いて除去して、コン
タクトホール１０ａ・ｌｌａを形成する。同様にして、
リード線４ｂと引出し線９ｂとを電気的に接続するため
に、コンタクトホール１０ｂ・ｌｌｂを形成する。また
、このとき同時に、信号検出用トランス１３（第１図（
ｂ））の磁気回路を設けるために、リード線４ａ・４ｂ
の渦巻きの中央部上の第１絶縁層２及び第２絶縁層５を
除去して、コンタクトホール１２・１２を形成すると共
に、上部ヨークとしての磁性体層１６・１６を設けるた
めに、ＭＲ素子３の左右両側の第１絶縁層２及び第２絶
縁層５を除去して、コンタクトホールＩ７・１８を形成
する。

次に、ＭＲ素子３の上部ヨークとしての磁性体層１６−
１６（第５図（ａ）（ｂ））と、リード線４ａの端部と
引出し線９ａの端部とを電気的に接続する導電体７ａと
、リード線４ｂの端部と引出し線９ｂの端部とを電気的
に接続する導電体７ｂと、信号検出用トランス１３の磁
気回路を閉じるための磁性体層６とをＮｉ−Ｆｅ合金薄
膜等の金属軟磁性体膜により同時に形成する。

以上の実施例では、生産効率を向上させるため、磁性体
層６・８（第１図）あるいは磁性体層８・１６と導電体
７ａ・７ｂとを同一の金属軟磁性体膜により同時に形成
したが、異なる材料で形成してもかまわない。こうする
ことにより、磁性体層６・８・１６は必ずしも金属を使
用する必要がなくなり、導電体７ａ・７ｂも軟磁性体で
ある必要がなくなるので、それぞれに最適材料を選択で
きる。また、磁性体基板１の代わりに、Ｓｉｎ。

基板等の非磁性体基板上に磁性体層を形成した基板を用
いてもかまわない。こうすることにより、基板の選択範
囲が広がる。また、信号検出用トランス１３において、
リード’ＩＡ４ａ・４ｂからなる１次巻線と２次巻線の
巻き数は１回であるが、さらに多く巻くことにより相互
誘導が強くなり、誘導損失が小さくなる。また、１次巻
線の巻き数に対して２次巻線の巻き数を増やすことによ
り、電圧増幅もできる。

〔発明の効果〕

本発明の薄膜磁気ヘッドは、以上のように、磁界により
電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子と、この磁気抵抗
効果素子の電気抵抗変化に伴う電流変化を電圧変化に変
換する信号検出用トランスとを一体的に基板上に備える
と共に、信号検出用トランスの１次巻線及び２次巻線を
磁気抵抗効果素子から取り出されたリード線により形成
したので、容積の大きい結合用のコンデンサーを使用し
なくとも、小型の信号検出用トランスから磁界変化に応
じた電圧変化を取り出すことができる。これにより、磁
気抵抗効果素子、信号検出用トラニス及び増幅用ｔＣを
一体化した小型の薄ｗｉ！磁気−ッドを構成することが
可能になり、磁気抵抗効果素子から増幅用ＩＣまでの配
線が短（なるので、雑音を拾いにくくなり、ＳＮ比が著
しく改善さｔ。

るという効果を奏する。また、多トランク型の春膜磁気
ヘッドに応用する場合、並列処理を時系ｌｌ処理に変換
するためのマルチプレクサ一部を一得化することにより
、複数の薄膜磁気ヘッドからＣ出力を少数の出力線にて
引き出すことができるため、引出し用ＦＰＣ（フレキシ
ブルプリント回婬）と薄膜磁気ヘッドとの電気的接続点
が少なくなり、接続作業が簡素化されると同時に接触不
良も起こりにくくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すものである
。 第１図（ａ）は、薄膜磁気ヘッドの平面図である。 第１図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である
。 第２図は、磁気抵抗効果素子及びリード線を形成した段
階を示す平面図である。 第３図は、コンタクトホールを形成した段階を示す平面
図である。 第４図は、薄膜磁気ヘッドの回路図である。 第５図乃至第７図は本発明の他の実施例を示すものであ
る。 第５図（ａ）は、薄膜磁気ヘッドの平面図である。 第５図（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である
。 第６図は、磁気抵抗効果素子及びリード１ＪＩＡを形成
した段階を示す平面図である。 第７図は、コンタクトホールを形成した段階を示す平面
図である。 第８図は従来例を示すものであり、薄膜磁気ヘッドの回
路図である。 １は磁性体基板、３はＭＲ素子、４ａ・４ｂはリード線
、６・８・１６は磁性体層、１３は信号検出用トランス
、１５は第３絶縁層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁界により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子と
   、この磁気抵抗効果素子の電気抵抗変化に伴う電流変化
   を電圧変化に変換する信号検出用トランスとが同一基板
   上に備えられると共に、前記信号検出用トランスの１次
   巻線及び２次巻線は前記磁気抵抗効果素子から取り出さ
   れたリード線により形成されていることを特徴とする薄
   膜磁気ヘッド。