JPH0660338A - 磁気抵抗効果型ヘッド及び該磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置並びに前記磁気抵抗効果型ヘッドを搭載した磁気記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハー段階及び素子検査段階及び装置組込
段階での過電流に対する素子破壊を防止し歩留向上を図
った磁気抵抗効果型ヘッド及び該磁気抵抗効果型ヘッド
の検査装置並びに該磁気抵抗効果型ヘッドを搭載した磁
気記憶装置を提供すること。 【構成】 磁気抵抗効果型素子にバイアス電流を与える
一対の電極間に所定電流以上の電流が印加された場合に
該電極間を短絡する保護回路を設け、ヘッド製造工程又
は装置駆動時の過電流印加のときに保護回路が磁気抵抗
効果型素子に過電流印加を阻止して阻止破損を防止す
る。また抵抗値検査装置に磁気抵抗効果型ヘッドの電極
に接触する探針に接続する一対の端子間に所定電流以上
の電流が印加された場合に該電極間を短絡する保護回路
を設けて同様に検査工程における磁気抵抗効果型素子破
損を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過電流破壊を防止する
ことができる磁気抵抗効果型ヘッド及び該磁気抵抗効果
型ヘッドの検査装置並びに該磁気抵抗効果型ヘッドを搭
載した磁気記憶装置に関する．

【０００２】

【従来の技術】一般に磁気抵抗効果型ヘッドは、薄膜技
術により製造される磁気抵抗効果素子が外部磁場変化に
対して抵抗が変化する特性を利用し、磁気抵抗効果素子
にバイアス電流を流して素子の抵抗変化を電圧変化で読
み取ることによりデータの再生を行なう再生専用の高感
度の磁気ヘッドであり、例えば磁気ディスク装置又は磁
気テープ装置等の磁気記録装置に適用されている。この
該磁気抵抗効果素子は、外部磁場に対する感度を高める
ために反磁界を低減する必要があり、このために該磁気
抵抗効果素子の厚みを薄く（２０ｎｍ〜５０ｎｍ程度）
するのが一般的である。

【０００３】このため磁気抵抗効果型ヘッドは、製造過
程において電極に帯電している電荷，浮遊電荷，人体に
帯電している電荷等が薄い磁気抵抗効果型素子に印加し
た場合、該素子が破壊する可能性があると共に、装置駆
動時においても磁気抵抗効果型ヘッドが磁気ディスクに
接触した際の電位差等による過電流が発生した際に前記
薄い磁気抵抗効果素子が破壊される可能性があった。

【０００４】例えば、磁気抵抗効果膜（ＮｉＦｅ）の膜
厚が２０ｎｍでトラック幅３μｍ，ＭＲ高さ３μｍ，シ
ャントとソフトフィルム構造を組み合わせた複合バイア
ス方式でシャント膜が１０ｎｍ，ソフトフィルム膜が２
０ｎｍの磁気抵抗効果型ヘッドでは、素子抵抗が約７Ω
（オ−ム）、電流密度を２×１０7Ａ／ｃｍ2（電流値は
約２４ｍＡ）としたとき素子にかかる電圧が約２００ｍ
Ｖとなる。この時素子破壊電流密度としては約３×１０
7Ａ／ｃｍ2（電流値は約３６ｍＡ，電圧換算約３００ｍ
Ｖ）程度であり、約３００ｍＶ以上の電圧が瞬時に印加
されると破壊し、電流密度３×１０7Ａ／ｃｍ2（電流値
は約３６ｍＡ）では約１秒で素子は破断すると言う不具
合があった。

【０００５】この過大電圧等による破断を防止するため
従来技術による磁気抵抗効果型ヘッドは、例えば特開平
２−９４１０３号公報記載の様に、磁気抵抗効果素子に
流れる中心電位を検出して駆動側の電流値をフィードバ
ック制御することにより、磁気抵抗効果型ヘッドと記録
媒体表面との接触による短絡電流に起因する素子破壊を
防止する保護回路を設けるものが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な保護回路は、装置設置時には有効であるものの、前述
した製造過程における人手の介在による電荷や静電気等
により発生する過電流で素子が破壊することがあり歩留
低下や磁気抵抗効果型ヘッドの性能低下が課題であっ
た。例えば、製造過程においては磁気抵抗効果型ヘッド
製造過程における薄膜加工段階でのウェハーへの人手／
機器等との接触による電荷や静電気により過電流が発生
して素子破壊が発生し、抵抗値の検査過程においては磁
気抵抗効果素子の端子部分に接触させる探針間や磁気抵
抗効果型ヘッドの端子間に電位差が生じた場合に電位差
に対応した過電流が流れて素子破壊が発生すると言う不
具合があった。

【０００７】本発明の目的は、前記従来技術による不具
合を除去することであり、ウエハー段階及び素子検査段
階及び装置組込段階での過電流に対する素子破壊を防止
し歩留向上を図った磁気抵抗効果型ヘッド及び該磁気抵
抗効果型ヘッドの検査装置並びに該磁気抵抗効果型ヘッ
ドを搭載した磁気記憶装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による磁気抵抗効果型ヘッドは、前記一対の電極
に所定値以上の電流が印加された場合に前記一対の電極
間を短絡する保護回路を設けたことを特徴とする。

【０００９】前記目的を達成するため本発明による磁気
抵抗効果型ヘッドの検査装置は、磁気抵抗効果素子の電
極に接触させる一対の探針に所定値以上の電流が印加さ
れた場合、前記電極間を短絡する保護回路を設けたこと
を特徴とする。

【００１０】前記目的を達成するため本発明による磁気
記録装置は、データを記録した磁気記録媒体と、該磁気
抵抗効果型ヘッドにより磁気記録媒体からデータを再生
するデータ再生回路と、前記一対の電極に所定値以上の
電流が印加された場合に前記一対の電極間を短絡するか
或いは接地する保護回路を含む磁気抵抗効果型ヘッドを
備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】前記磁気抵抗効果型ヘッドは、保護回路が電極
に所定値以上の電流が印加された場合に一対の電極間を
短絡することにより、磁気抵抗効果型素子に過電流が印
加されるのを阻止して磁気抵抗効果型ヘッドの破損を防
止することができる。

【００１２】前記磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置は、
保護回路が磁気抵抗効果素子の電極に接触させる一対の
探針に所定値以上の電流が印加された場合、前記電極間
を短絡或いは接地することによって、磁気抵抗効果型素
子に過電流が印加されるのを阻止して検査時における磁
気抵抗効果型ヘッドの破損を防止することができる。

【００１３】前記磁気抵抗効果型ヘッドを備える磁気記
録装置は、磁気抵抗効果型ヘッドの保護回路が一対の電
極に所定値以上の電流が印加された場合に前記一対の電
極間を短絡することによって、例えばヘッドと磁気記録
媒体の接触による電位差に起因する過電流が磁気抵抗効
果型ヘッドに印加されるのを阻止して磁気抵抗効果型ヘ
ッドの破損を防止することができる。

【００１４】

【実施例】

＜第１の実施例＞以下、本発明の一実施例による磁気抵
抗効果型ヘッドを図面を参照して詳細に説明する。図１
は本実施例による磁気抵抗効果型ヘッドの電圧−電流特
性を説明するための図、図２は本実施例による磁気抵抗
効果型ヘッドを組込んだ薄膜磁気ヘッドアッセンブリー
の部分拡大分解斜視図、図３は図２における磁気抵抗効
果型ヘッド部分の斜視図、図４は図３のＡ−Ａ断面図で
ある。

【００１５】まず本実施例による磁気抵抗効果型ヘッド
を含む薄膜磁気ヘッドアッセンブリーは、図２に示す如
く、セラミック系基板１上に形成された下部シ−ルド膜
３０及びバルクハウゼンノイズ防止用の磁区制御膜４５
と、これらの上に設けられた磁気抵抗効果素子８５と、
該磁気抵抗効果素子８５に電流を印加して抵抗変化を電
圧変化で読み取るための一対の電極１１０とから読出専
用の磁気抵抗効果型ヘッド４０を構成し、更に該読出専
用磁気ヘッド４０の上部に設けられた上部シールド膜１
３０，該上部シールド膜１３０の上方に設けられた下部
磁性膜１５０，導体１８０，上部磁性膜１９０を含む書
込み専用の書込ヘッド２０を構成している。

【００１６】更に本実施例による磁気抵抗効果型ヘッド
４０は、図３に示す様に前記電極１１０の後端部分にシ
ョットキーダイオード１００及び金線１２０を介して互
に連結している。このショットキーダイオード１００
は、磁気抵抗効果型ヘッドの所定の駆動電力、例えば電
流値が約２４ｍＡ／電圧が約２００ｍＶの場合には通電
せず、所定値以上の電力、例えば約３００ｍＶ以上の電
圧が瞬時に印加されたときに導通して各電極１１０間の
後端部分を短絡する様に特性を設定した保護回路に相当
する。また、この保護回路は、図３のＡ−Ａ断面を示す
図４の様に、下部シ−ルド膜３０上の電極１１０の一方
にショットキーダイオード１００を半導体製造技術によ
って設け、次いで該ショットキーダイオード１００と他
方の電極１１０を金線１２０により接続し、これらを感
光性材料等の樹脂９０により密閉保護される様に製造さ
れ、本工程を終了後に前述した書き込み専用ヘッドを形
成している。尚、前記保護回路に使用される素子は逆接
続した２つのショットキーダイオード１００に限られる
ことなく、２つの電極１１０に対する双方向での過電流
に対して有効に作用する双方向ダイオード，ＰＮ接合型
ダイオードあるいはコンデンサ−等の双方向過電流が印
加された場合のみに通電する素子であっても良い。

【００１７】また、ショットキーダイオード１００によ
る磁気抵抗効果型ヘッドの動作電圧／電流特性は、図１
に示す如く、磁気抵抗効果素子８５のＶ−Ｉ（電圧−電
流）特性Ｙ、且つ正常駆動動作電力が電流Ｉ₁及び電圧
Ｖ₁であり、該素子８５の破壊電流がＩ₂及び電圧Ｖ₂の
場合、該正常駆動動作電力の範囲においてはほとんど導
通せず、何等かの要因によって該素子８５に例えば所定
電流Ｉ₁を越える過電流が印加されると、ダイオード１
００がそのＶ−Ｉ特性Ｘに示す如く電流及び電圧が徐々
に増加し、破壊電流Ｉ₂及び破損電圧Ｖ₂に達する前に導
通するものである。

【００１８】この様に構成した磁気抵抗効果型ヘッド
は、通常の駆動電力、例えば電流値が約２４ｍＡ／電圧
が約２００ｍＶの場合には通電せず、製造過程或いは検
査過程他における人手の介在による電荷や静電気等によ
り発生する過電流が磁気抵抗効果型ヘッドの電極１１０
に印加された場合、ショットキーダイオード１００が導
通して金線１２０を介して互いの電極１１０の後端部分
を短絡することによって過電流が磁気抵抗効果素子８５
に印加されるのを防止する様に動作する。このため本実
施例による磁気抵抗効果型ヘッドは、ウエハー段階等の
製造工程において何等かの要因によって過電流が印加さ
れた場合、磁気抵抗効果素子８５の前段の電極１１０間
を短絡して磁気抵抗効果素子８５の破壊を防止すること
ができる。

【００１９】尚、本実施例による磁気抵抗効果型ヘッド
は、製造又は検査工程における過電流印加時のみに限ら
ず、装置実装時において過電流が印加された場合も、前
記ショットキーダイオード１００が導通して金線１２０
を介して互いの電極１１０の後端部分を短絡することに
よって過電流が磁気抵抗効果素子８５に印加されるのを
防止することができるのは言うまでもない。

【００２０】＜第２の実施例＞次に本発明による磁気抵
抗効果型ヘッドの検査装置を図５及び図６を参照して説
明する。図５は本検査装置の検査対象となる磁気抵抗効
果型ヘッドを組込んだ薄膜磁気ヘッドアッセンブリーの
全体概略構成を示す図、図６はこの磁気ヘッドアッセン
ブリーの抵抗値等の検査を行なう検査装置を説明するた
めの図である。

【００２１】まず本検査の対象となる薄膜磁気ヘッドア
ッセンブリーの全体概略は、図５に示す如く下部シール
ド膜３０上に図２同様に配置された読出専用の磁気抵抗
効果型ヘッド５２と、該ヘッド５２の上方に上部シール
ド膜１３０を介して設けられた書込専用の薄膜磁気ヘッ
ド５３とから成り、該薄膜磁気ヘッド５３の端子５１が
内側，磁気抵抗効果型ヘッド５２の端子５０が外側に位
置する様に配置されている。

【００２２】この磁気抵抗効果型ヘッド５２の抵抗値を
検査する検査装置は、図６に示す如く２本の探針６３，
該探針６３夫々と接続する端子６４，該２つの端子６４
を相互に接続する２つのショットキーダイオード６１を
支持する探針支持部６２と、前記２つの端子６４と接続
して２本の探針６３間の抵抗値を測定する抵抗値測定部
６５とから構成され、前記ショットキーダイオード６１
は夫々互いの端子６４を逆並列に所定電圧または電流以
上にならないと通電しない様に設定されている。この様
に構成された検査装置は、前記薄膜磁気ヘッドアッセン
ブリーの磁気抵抗効果型ヘッド５２の端子５０に探針６
３をそれぞれ接触して抵抗測定部６５によってヘッド５
２の抵抗値の測定を行なうものであり、もし探針６３間
や端子５０間に電位差があった場合、その電位差による
過電流は前記ショットキーダイオード６１を介して通電
するため、過電流が磁気抵抗効果型ヘッド５２の磁気抵
抗効果型素子に印加して破壊されることを薄膜磁気ヘッ
ドアッセンブリーに何等工夫することなく防止すること
ができる。従って薄膜磁気ヘッドアッセンブリーの検査
工程における磁気抵抗効果型素子の破壊を防止すること
ができる。尚、本実施例においては過電流印加時にショ
ットキーダイオード６１を介して各端子６４間を短絡す
る例を示したが、本発明はこれに限られることなく例え
ば各探針６３を高抵抗（１０ｋΩ程度）を介して接地
（ア−ス接続）することによっても同様の保護回路を形
成することもできる。

【００２３】＜第３の実施例＞次に本発明の他の実施例
による磁気ディスク装置を図７を参照して説明する。図
７は本実施例による磁気ディスク装置の全体構成を示す
図であり、本装置は、内蔵スピンドルモータ２１４によ
って高速回転されるスピンドル軸２１２と、該スピンド
ル軸２１２に取り付けられた８枚の磁気ディスク２１０
と、該磁気ディスク２１０の両面に配置された１５個の
データヘッド２００及び１個のサーボヘッド２０２と、
前記ヘッド２００及び２０２を円板半径方向に高速移動
する駆動源であるボイスコイルモータ２２０と、前記サ
ーボヘッド２０２から読み出されるサーボデータに基づ
いてボイスコイルモータ２２０にデータヘッド２００の
位置決め動作を指示するボイスコイルモータ制御回路２
１１と、該データヘッド２００によって磁気ディスク２
１０にデータの記録再生を行なうリード／ライト回路２
１３と、該リード／ライト回路２１３を介して上位装置
等とデータのやり取りを行なうインターフェース回路２
２３とから構成される。

【００２４】本実施例によるデータヘッド２００及びサ
ーボヘッド２０２は磁気抵抗効果型ヘッドを含む薄膜磁
気ヘッドアッセンブリーであり、この磁気抵抗効果型ヘ
ッドは、前記図２乃至図４を参照した第１の実施例の如
く、磁気抵抗効果型素子に接続される電極の後端部分を
ショットキーダイオード及び金線を介して互に連結し、
このショットキーダイオードが磁気抵抗効果型ヘッドの
所定の駆動電力の場合には通電せず、所定値以上の電力
が瞬時に印加されたときに導通して各電極の後端部分を
短絡する保護回路を備えている。

【００２５】従ってこの様に構成された磁気ディスク装
置は、装置駆動時において前記データヘッド２００及び
サーボヘッド２０２の磁気抵抗効果型ヘッドが磁気ディ
スク２１０に接続して通電し、その電位差等によって磁
気抵抗効果型ヘッドに所定駆動電流を越える過電流が印
加された場合、前述の実施例同様に該素子の電極後端に
接続されたショットキーダイオードを含む保護回路が通
電して磁気抵抗効果型素子に過電流が印加されることを
阻止して磁気抵抗効果型素子の破損を防止することがで
きる。

【００２６】この様に本実施例による磁気ディスク装置
は、磁気抵抗効果型ヘッドに過電流印加時に導通する保
護回路を設けたことによって装置実装駆動状態において
磁気抵抗効果型ヘッドの破損を防止することができる。
また保護回路を磁気抵抗効果型ヘッドに配置したことに
よりリ−ド／ライト回路に特別な静電気破壊防止回路を
付加することなく設計でき、装置全体としてコストダウ
ンを図ることができる。尚、本実施例においては磁気抵
抗効果型ヘッドの電極が相互接続されるショットキーダ
イオード及び金線から成る保護回路を用いる例を説明し
たが、本発明はこれに限られるものではなく例えば双方
向ダイオードあるいはコンデンサ−等の双方向過電流が
印加された場合のみに通電する素子を使用することによ
っても実現することができる。また本発明は、磁気ディ
スク装置に限られることなく例えば磁気テープ記憶装置
等の他の磁気記録装置にも適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べた如く本発明による磁気抵抗効
果型ヘッドは、保護回路が電極に所定値以上の電流が印
加された場合に一対の電極間を短絡することにより、磁
気抵抗効果型素子に過電流が印加されるのを阻止して磁
気抵抗効果型ヘッドの破損を防止することができる。こ
れにより製造工程におけるウエハー段階における歩留を
向上することができる。

【００２８】また本発明による磁気抵抗効果型ヘッドの
検査装置は、保護回路が磁気抵抗効果素子の電極に接触
させる一対の探針に所定値以上の電流が印加された場
合、前記電極間を短絡又は接地することによって、磁気
抵抗効果型素子に過電流が印加されるのを阻止して検査
時における磁気抵抗効果型ヘッドの破損を防止すること
ができる。これにより検査工程における破損を防止して
歩留を向上することができる。

【００２９】更に本発明による磁気抵抗効果型ヘッドを
備える磁気記録装置は、磁気抵抗効果型ヘッドの保護回
路が一対の電極に所定値以上の電流が印加された場合に
前記一対の電極間を短絡することによって、例えばヘッ
ドと磁気記録媒体の接触による電位差に起因する過電流
が磁気抵抗効果型ヘッドに印加されるのを阻止して磁気
抵抗効果型ヘッドの破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気抵抗効果型ヘッドの電圧−電
流特性を説明するための図。

【図２】本発明による磁気抵抗効果型ヘッドを含む薄膜
磁気ヘッドアッセンブリーの部分拡大分解斜視図。

【図３】図２における磁気抵抗効果型ヘッドの斜視図。

【図４】図３に示す磁気抵抗効果型ヘッドのＡ−Ａ断面
図。

【図５】本発明による検査装置の対象となる薄膜磁気ヘ
ッドアッセンブリーの全体概略構成を示す図。

【図６】図５に示す磁気ヘッドアッセンブリーの抵抗値
等の検査を行なう検査装置を説明するための図。

【図７】本発明による磁気記録装置の一実施例を示す
図。

【符号の説明】

１：セラミック系基板，２０：記録専用薄膜磁気ヘッ
ド，３０：下部シールド膜，４０：再生専用磁気抵抗効
果型ヘッド，４５：磁区制御膜，８５：磁気抵抗効果素
子，１００：ショットキーダイオード，１１０：電極，
１２０：金線，６１：ショットキーダイオード，６３：
探針，６４：端子，６５：抵抗測定部，２００：データ
ヘッド，２０２：サーボヘッド，２１０：磁気ディス
ク，２１３：リード／ライト回路。

フロントページの続き (72)発明者 椎木 一夫 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気抵抗効果型素子及び該磁気抵抗効果
   素子に所定値電流を印加して抵抗変化を電圧変化で読み
   取るための一対の電極とを備える磁気抵抗効果型ヘッド
   において、前記一対の電極に所定値以上の電流が印加さ
   れた場合に前記一対の電極間を短絡する保護回路を設け
   たことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。
2. 【請求項２】 磁気抵抗効果型素子及び該磁気抵抗効果
   素子に所定値電流を印加して抵抗変化を電圧変化で読み
   取るための一対の電極とを備える磁気抵抗効果型ヘッド
   の電極に一対の探針を接触させて抵抗値の測定を行なう
   磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置において、前記一対の
   探針に所定値以上の電流が印加された場合に前記一対の
   電極間を短絡するか或いは接地する保護回路を設けたこ
   とを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置。
3. 【請求項３】 磁気抵抗効果型素子及び該磁気抵抗効
   果素子に所定値電流を印加して抵抗変化を電圧変化で読
   み取るための一対の電極とを備える磁気抵抗効果型ヘッ
   ドと、データを記録した磁気記録媒体と、該磁気抵抗効
   果型ヘッドにより磁気記録媒体からデータを再生するデ
   ータ再生回路とを備える磁気記憶装置において、前記磁
   気抵抗効果型ヘッドが前記一対の電極に所定値以上の電
   流が印加された場合に前記一対の電極間を短絡する保護
   回路を備えたことを特徴とする磁気記憶装置。