JPH0467411A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 - 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、基体の上に磁性膜及びコイル膜でなる磁気回
路を有する薄膜磁気ヘッドに関し、Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜
のＦｅ組成比をコントロールすることにより、ポール部
の透磁率を、ギャップ膜側で大きく、ギャップ膜のある
方向とは反対側で小さくなるように設定し、孤立再生波
形に現われるアンダーシュートを抑制できるようにした
ものである。

〈従来の技術〉 薄膜磁気ヘッドは、基体の上に磁性膜及びコイル膜を含
む磁気回路を有する。通常、磁性膜は膜厚全体にわたっ
て、実質的に一定の透磁率を有するＮ　ｔ　−Ｆ　ｅ合
金膜によって構成されている。かかる構造の薄膜磁気ヘ
ッド゛において解決しなければなならに問題の一つに、
孤立再生波形に現われるアンダーシュートの問題がある
。

第７図は薄膜磁気ヘッドを媒体対向面側から見た拡大図
と、記録媒体に記録した１シヨツトの信号を再生した場
合の孤立再生波形との関係を示している。薄膜磁気ヘッ
ドは、基体１の上に下部磁性膜２のポール部２１と、上
部磁性膜４のポール部４１とをギャップ膜３を介して対
向させた基本的構造を有する。Ｍは磁気記録媒体である
。

孤立再生波形はポール部２１．４１の端縁に対応する位
置で、疑似波形であるアンダーシュートＡ、Ｂを生じて
いる。アンダーシュートＡ、　　Ｂは、薄膜磁気ヘッド
に特有の構造に起因して発生するものである。即ち、薄
膜磁気ヘッドにおいては、バルク型磁気ヘット等と異な
って、磁気記録媒体Ｍの走行方向ａで見たポール部２１
．４１の端部の厚みが薄く、有限であるため、ギャップ
膜３による本来の変換ギャップの他に、ポール２１．４
１の各端部Ｘ、Ｙによる疑似ギャップが発生するためで
ある。Ｆ、はギャップ膜３を変換ギャップとする本来の
磁束を示し、Ｆｆｌ、Ｆｆ２は端部Ｘ、Ｙを疑似ギャッ
プとする磁束の１部を示している。

アンダーシュートＡ、Ｂの存在は、高密度記録の場合、
ピークシフトが大きくなるため、読み出しのエラーマー
ジンまたは位相マージンに限界を生じ、高密度記録の大
きな障害となる。

アンダーシュートを抑制するための従来技術としては、
特公昭５３−２９０９０号公報、特開昭６３−９１８１
２号公報等に記載された技術が知られている。

まず、特公昭５３−２９０９０号公報では、記録媒体対
向面での上部及び下部磁性体の少なくとも一方の磁性体
の端部を、ギャップ部材と垂直方向への厚さを、全体に
わたって異ならしめ、端部がギャップ部と全体にわたっ
て平行とならないように形成して、アンダーシュートを
抑制してあった。

特開昭６３−９１８１２号公報では、磁極の外側の面上
に、透磁率が磁極よりも充分に低い低透磁率層を設けて
、アンダーシュートを抑制する技術を開示している。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、特公昭５３−２９０９０号公報では、上
部及び下部磁性体の少なくとも一方の磁性体の端部が、
ギャップ部と全体にわたって平行とならないように、ギ
ャップ部材と垂直方向への厚さを全体にわたって異なら
せて形成する必要があるため、磁性体が媒体対向面側で
部分的に突出する複雑な形状となり、この形状を付与す
るためのプロセスが余分に必要になり、製造プロセスが
複雑になると共に、歩留の低下を招く。

特開昭６３−９１８１２号公報では、磁極の外側の面上
に、透磁率が磁極よりも充分に低い低透磁率層を設ける
ことが必要であるため、やはり、低透磁率層を形成する
ためのプロセスが必要になり、工程数の増加、歩留の低
下を招く。

そこで、本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決
し、追加的なプロセスを実質的に必要とすることなしに
、アンダーシュートを確実に抑制できる構造を有する薄
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〉 上述する課題解決のため、本発明は、基体の上に磁性膜
及びコイル膜を含む磁気回路を有する薄膜磁気ヘッドで
あつて、 前記磁性膜は、下部磁性膜及び上部磁性膜を含んでおり
、 前記下部磁性膜及び上部磁性膜は、ギャップ膜を介して
互いに対向するポール部をそれぞれ有しており、 前記ポール部は、Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜で構成されており
、 前記ポール部の少なくとも一方は、Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜
のＦｅ組成比か、前記ギャップ膜側で大きな透磁率とな
り、前記ギャップ膜のある方向とは反対側で小さな透磁
率となるように選定されていること を特徴とする。

く作用〉 ポール部の少なくとも一方は、ギャップ膜側で大きな透
磁率となり、ギャップ膜のある方向とは反対側で小さな
透磁率となっているので、透磁率の大きなギャップ膜側
で、磁束が集中し、高効率で電磁変換が行なわれると共
に、ギャップ膜から離れるにつれて磁束を通過させる能
力が低下する。このため、ポール部の端部に発生するア
ンダーシュートがポール部の厚みに従い徐々に変化する
ような包絡線状の波形となり、アンダーシュートが無視
できる程度に弱められる。

透磁率制御は、ポール部を構成するＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜
のＦｅ組成比の選定によフて行なわれる。Ｆｅ組成比の
コントロールは、Ｎｉ−Ｆｅ１ｌｊをメツキ法によって
形成する通常の場合、電流値を変化させることによって
行なうことができる。電流値は高精度で安定に、しかも
容易に調整できるから、広い範囲の浴組成において、Ｆ
ｅ組成比を高精度で安定に制御できる。このため、透磁
率を高精度の値に設定し、所定のアンダーシュート抑制
作用を有する薄膜磁気ヘッドを提供できる。

Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜は、スパッタ法によって形成するこ
ともできる。この場合には、加速電圧を調整してＦｅ組
成比を制御し、所定組成のＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金膜を得
ることがきる。加速電圧は高精度で安定に、しかも容易
に調整できるから、Ｆｅ組成比を高精度で安定に制御で
きる。

Ｎ１−ＦｅＪｌｉにおいて、Ｆｅ組成比を変えることは
、Ｎｉ組成比を変えることと実質的に同じである。従っ
て、Ｆｅ組成比をＮｉ組成比と読み換えることもできる
。

〈実施例〉 第１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部の断面図で
、１はセラミックで構成された基体、２は下部磁性膜、
３はアルミナ等でなるギャップ膜、４は上ＫＳＩＩｌｔ
Ｉ性膜、５はコイル膜、６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で
ある。

基体１はアルティック（Ａ１２０ｓ−ＴｆＯ２）部１０
１の表面にＡｌ２Ｏ３等でなる絶縁膜１０２を設け、こ
の絶縁膜１０２の上に磁気回路を形成しである。

下部磁性＠２及び上部磁性＠４の先端部はアルミナ等で
なるギャップ膜３を隔てて対向するポール部２１．４２
となっており、このポール部２１．４１において読み書
きを行なう。上部磁性ＷＡ４はポール部４１とは反対側
の後方領域において、結合部４２によって下部磁性膜２
のヨーク部２２と結合されている。コイル膜５は結合部
４２を渦巻状に回るように形成されている。

′ｔＳ２図は上記薄膜磁気ヘッドを媒体対内面側から見
た拡大図である。ポール部２１．４１は媒体走行方向ａ
で見た厚みが実質的に一定であって、両者２１−４１間
にギャップ膜３を直線的に配置した構造となっている。

ポール部２１．４１は、膜厚方向で見て、透磁率μｍ、
μ、がギャップ膜３の側で大きく、ギャップ＠３のある
方向とは反対側で小さくなっている。ポール部２１．４
１の何れか一方についてのみ、透磁率μｍ、μ２が上述
のような関係を満たすように設定してもよい。

第３図は上記構造の薄Ｍ磁気ヘッドの孤立再生波形を示
す図である。第３図に示すように、矢印ａ方向に走行す
る磁気記録媒体に対して、透磁率μｍ、μ２の大きなギ
ャップ膜３の側において磁束が集中し、高効率で電磁変
換が行なわれると共に、ギャップ膜３から離わるにつれ
て磁束を通過させる能力が低下する。このため、ポール
部２１．４１の端部に発生するアンダーシュートがポー
ル部２１．４１の厚みに従い徐々に変化するような包絡
線状の波形となり、アンダーシュートＡ、Ｂが無視でき
る程度に弱められる。

透磁率μｍ、μ２は、膜厚方向に連続的に変化していて
もよいし、または、所定の厚み毎に段階的に変化してい
てもよい。

ポール部２１．４１は、ヨーク部２２．４２と共に、Ｎ
ｉ−Ｆｅ膜で構成されている。本発明においては、ポー
ル部２１．４１を構成するＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ膜のＦｅ組
成比を、ギャップ膜３側で大きな透磁率となり、ギャッ
プ膜３のある方向とは反対側で小さな透磁率となるよう
に選定する。

第４図はＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金膜におけるＮｉ組成比と
透磁率μとの関係を示す図で、Ｎｉ組成比が７８重量％
となる付近で透磁率が極大となる。

従って、透磁率が極大となるＮｉ組成比７８重量％の付
近を基準にして、Ｆｅ組成比が、ギャップ［３側で小さ
く、ギャップ膜３のある方向とは反対側で大きくなるよ
うに選定するか、または、Ｆｅ組成比がギャップ膜側で
大きく、ギャップ膜のある方向とは反対側で小さくなる
ようにすることによって、透磁率μｍ、μ２を調整でき
る。

磁性膜２．４はメツキ法またはスパッタ法によって形成
できる。メツキ法によって形成する場合、電流値を変化
させることによって、Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金膜のＦｅ組
成比またはＮ１組成比をコントロールすることができる
。磁性膜２．４をスパッタ法によって形成する場合は、
加速電圧を調整することにより、Ｎｉ−Ｆｅ合金膜の組
成を調整できる。

次に、磁性膜２．４をＮ　ｉ　−Ｆ　ｅ合金メツキ膜と
して形成する場合において、電流値を変化させて、Ｎ　
ｉ　−Ｆ　ｅ合金膜のＦｅ組成比またはＮｉ組成比をコ
ントロールした具体例を説明する。メツキ浴組成は、例
えば特開昭６１−１７７３９２号公報等で知られており
、下記の組成範囲となるように調製する。

硫酸第２鉄　　　　　　　５〜２０ｇ／４２硫酸ニッケ
ル　　　　２００〜３５０　ｇ／Ｉｔホウ酸　　　　　
　　１０〜３０ｇ／４２塩化アンモニウム　　　１０〜
３０ｇ／４２サッカリンナトリウム　　０〜２　　ｇ／
Ｉｌ上記組成に対し、ラウリル硫酸ナトリウムを添加す
ると、ポール部２１の形状をコントロールで診る０次に
具体例を挙げる。

〈メツキ浴組成〉 硫酸第２鉄　　　　　　　　　　９ｇ／ｌ硫酸ニッケル
　　　　　　　３３０　ｇ／ｕホウ酸　　　　　　　　
　　２５ｇ／Ｊ２塩化アンモニウム　　　　　　１５ｇ
／ｕサッカリンナトリウム　　　　　１　ｇ／、Ｑラウ
リル硫酸ナトリウム　０．０２ｇ／Ｉｌ第５図は上記の
メツキ浴を用いて磁性＠２．４をメツキ膜として形成す
る場合に、電流値とＦｅ組成比（重量％）との関係を示
している。第５図から明らかなように、電流値を調整す
ると、Ｆｅ組成比を調整できる。そして、このＦｅ組成
比の調整により、透磁率が調整できることは前述した通
りである。

第６図はＮｉ−Ｆｅ膜をスパッタ法によって形成する場
合の加速電圧とスパッタ効率との関係を示す図である。

図示するように、加速電圧が５ｏｏｖを超えると、加速
電圧が大きくなるにつれて、Ｆｅのスパッタ効率に比較
して、Ｎｉのスパッタ効率が上がる。従って、加速電圧
を調整して所定組成のＮｉ−Ｆｅ合金膜を得ることがき
る。加速電圧は高精度で安定に、しかも容易に調整でき
るから、Ｎ　ｉ　−Ｆ　ｅ組成比を高精度で安定に制御
できる。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が
得られる。

（ａ）ポール部の少なくとも一方は、ギャップ膜側で大
ぎな透磁率となり、ギャップ膜のある方向とは反対側で
小さな透磁率となっているから、アンダーシュートを実
質的に無視できる程度に低下させ、読み出しのエラーマ
ージンもしくは位相マージンを確保し得る高密度記録対
応の薄膜磁気ヘッドを提供できる。

（ｂ）透磁率制御は、ポール部を構成するＮｉ−Ｆｅ膜
のＦｅ組成比の選定によるので、特別の付加的なプロセ
スを必要とすることなしに、高精度で安定した所定のＦ
ｅ組成比に設定し、所定の安定したアンダーシュート抑
制作用を発揮し得るポール構造を持つ薄膜磁気ヘッドを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの要部の断面図、
第２図は同じく媒体対向面側から見た拡大図、第３図は
本発明に係る薄膜磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体に記
録した１シヨツトの信号を再生した場合の孤立再生波形
図、第４図はＮｉ−Ｆｅ合金膜におけるＮｉ組成比と透
磁率との関係を示す図、第５図は電流密度（ｍＡ／ｃｍ
２）とＦｅ組成比との関係を示す図、％６図はＮ　ｉ　
−Ｆｅ膜をスパッタ法によって形成する場合の加速電圧
とスパッタ効率との関係を示す図、１ｉ４７図は従来の
薄膜磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体に記録した１シヨ
ツトの信号を再生した場合の孤立再生波形図をそれぞれ
示している。 １・・・基板　　　　　２・・・下部磁性膜３・・・ギ
ャップ膜 ４・・・下部磁性＠　　５ ２１．４１・・・ポール部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体の上に磁性膜及びコイル膜を含む磁気回路を
   有する薄膜磁気ヘッドであつて、 前記磁性膜は、下部磁性膜及び上部磁性膜を含んでおり
   、 前記下部磁性膜及び上部磁性膜は、ギャップ膜を介して
   互いに対向するポール部をそれぞれ有しており、 前記ポール部は、Ｎｉ−Ｆｅ膜で構成されており、 前記ポール部の少なくとも一方は、Ｎｉ−Ｆｅ膜のＦｅ
   組成比が、前記ギャップ膜側で大きな透磁率となり、前
   記ギャップ膜のある方向とは反対側で小さな透磁率とな
   るように選定されていること を特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. （２）前記Ｆｅ組成比は、前記ギャップ膜側で小さく、
   前記ギャップ膜のある方向とは反対側で大きいこと 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Ｆｅ組成比は、前記ギャップ膜側で大きく、
   前記ギャップ膜のある方向とは反対側で小さいこと を特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
4. （４）前記Ｆｅ組成比は、連続的に変化していることを
   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。
5. （５）前記Ｆｅ組成比は、段階的に変化していることを
   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。
6. （６）請求項１乃至５に記載の薄膜磁気ヘッドを製造す
   る方法であって、 前記ポール部を含む前記磁性膜をメッキ法によって形成
   する工程を含み、前記工程におて、電流値を変化させる
   ことによって所定組成のＮｉ−Ｆｅ合金膜を得ること を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
7. （７）請求項１乃至５に記載の薄膜磁気ヘッドを製造す
   る方法であって、 前記ポール部を含む磁性膜をスパッタ法によって形成す
   る工程を含み、 前記工程は、加速電圧を調整して、所定組成のＮｉ−Ｆ
   ｅ合金膜を得ること を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。