JPH07169021A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンダーシュートなどのような疑似出力波形が
小さく、波形干渉の影響が小さい薄膜磁気ヘッドを提供
すること。 【構成】薄膜磁気ヘッドの磁性層を研磨特性の違う第１
の磁性膜と第２の磁性膜との積層体とした。 【効果】薄膜磁気ヘッドの機械加工工程における摺動面
の研磨により、第２の磁性膜が多く削れ、第１の磁性膜
との間に段差が生じるので、第１の磁性膜の端部が選択
的に丸まり、磁性層端部から侵入する磁束分布が広がっ
て疑似出力波形が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の外部
記憶装置として用いられる磁気ディスク装置に使用され
る薄膜磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】表面に磁気記録膜を有する磁気ディスク
を回転し、磁気ヘッドを用いて記録・再生を行う磁気デ
ィスク装置がコンピュータ等の外部記憶装置として広範
囲に用いられている。近年、記憶容量の増加による記録
周波数の増大および狭トラック化にともないスパッタリ
ングやメッキなどの薄膜形成技術を用いて形成される薄
膜磁気ヘッドの重要性が増している。

【０００３】誘導型薄膜磁気ヘッドは図２のような形状
をしており、スライダ１１の後端面にヘッド素子１３が
薄膜工程によって形成され、摺動面４７は図７の工程の
示すとうりに基板１５を切断した後、レールの加工がな
され、その後、研磨加工されている。ヘッド素子１３の
断面は図３に示す構造になっており、基板１５の上に付
着されたＡｌ₂Ｏ₃などの下地層１７の上にヘッド素子１
３が積層されている。ヘッド素子１３は、磁束の検出素
子であるコイル２５を層間絶縁層２１を介して挟み込む
ように、磁性層１９が形成されている。さらにヘッド素
子１３はＡｌ₂Ｏ₃などの保護層２７で保護されている。
また磁性層１９に設けられた磁気ギャップ２３によって
磁気ディスクから拾われた磁束がコイル２５と鎖交し、
その鎖交磁束の変化によって出力が得られる。

【０００４】薄膜磁気ヘッドから磁気ディスクに記録さ
れた一つの磁化反転から得られる出力は図４に示す様で
あり、主出力２９の両側にアンダーシュート３１が生じ
る。このため線記録密度が増加するとアンダーシュート
３１と主出力２９とが干渉して、主出力２９のピーク位
置が時間軸上で移動するいわゆるピークシフトが生じる
ことにより、これが原因で読み取りエラー率を増大させ
る。また図５に見られるような出力の線記録密度依存性
にうねりが生じる。このうねりを補正するためには、磁
気ディスク装置の再生回路にアンダーシュート３１をキ
ャンセルするような波形等価回路を挿入し、アンダーシ
ュート３１による効果を軽減している。

【０００５】薄膜磁気ヘッドにおいて、アンダーシュー
ト３１が生じる原因の一つに磁気ヘッドの形状に依存す
るコンター効果と呼ばれるものがある。これを図６を用
いて説明する。図６は磁気ディスクに記録された一つの
磁化反転３３を再生する過程を時間を追って示した模式
図である。磁気ディスクが図の右側から左側に向かって
進行し、磁化反転３３がヘッド素子１３の右側の磁性層
１９の端部まで来る（時刻ｔ＝ｔ0 ）、それまで磁性層
に流れていなかった磁束がコイル２５と鎖交するように
なるため、アンダーシュート３１が生じる。続いて磁化
反転３３が磁気ギャップ２３を通過すると磁束の流れる
向きが急に変わるために主出力２９が生じる（時刻ｔ＝
ｔ1 ）。最後に磁化反転３３が左側の磁性層１９の端部
を離れるとそれまでコイル２５に鎖交していた磁束が流
れなくなるため、アンダーシュート３１が生じる。以上
のようにアンダーシュート３１は磁性層１９の両端部で
の磁束の出入りによって生じることが解っている。

【０００６】誘導型薄膜磁気ヘッド以外の他のタイプの
薄膜磁気ヘッド、例えば磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素
子とする。）を用いたシールド型磁気抵抗効果型薄膜磁
気ヘッドや、誘導型薄膜磁気ヘッドと同様に磁気ギャッ
プから磁束を拾うタイプである引き込み型磁気抵抗効果
型薄膜磁気ヘッド、さらには垂直記録に用いられ、主磁
極によって記録再生を行い、リターンパスとしてリター
ン磁極を用いる単磁極薄膜磁気ヘッドなどにおいても、
同様に磁性層の端部からの磁束の出入りによって誘導型
薄膜磁気ヘッドのアンダーシュートに相当するような疑
似出力波形が生じるために波形等価回路等でその影響を
軽減させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、上述
したように再生回路にアンダーシュートなどの疑似出力
波形をキャンセルするような波形等価回路を挿入しなけ
ればならないため、磁気ディスク装置の構成回路が複雑
になるという問題があった。また、製造上における薄膜
磁気ヘッドの寸法や、浮上量のバラツキによって疑似出
力の位置や、波形が変化するため、全ての装置に対して
波形等価回路のパラメータを適切に設定することが困難
であり、結果としてエラーレートの悪化を招いていた。

【０００８】これらの問題を解決するため、本発明の目
的は、アンダーシュートなどの疑似出力波形が小さく、
波形干渉の影響が少ない薄膜磁気ヘッドを提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、薄膜磁気ヘッドの磁性層を、磁気ギャッ
プを挟んで、研磨特性の異なる２種類の磁性膜である、
第１の磁性膜と第２の磁性膜とを順次積層させたことに
より、第２の磁性膜の端部は、研磨特性に依存してスラ
イダの摺動面より後退しており、第１の磁性膜の端部
は、第２の磁性膜との接触面側において、研磨特性に依
存して滑らかな曲面が構成されていることを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】薄膜磁気ヘッドの機械加工工程の流れ図を図１
０を例に説明する。製造工程において行われるスライダ
の摺動面に対する研磨によって、研磨特性の低い第２の
磁性膜の端部が、摺動面より多く削れるために第１の磁
性膜との間に段差が生じる。さらに第１の磁性膜の接触
面側の端部が選択的に削られるため、その端部の角には
研磨特性に応じて滑らかな曲線が形成される。このこと
により、薄膜磁気ヘッドの形状に依存する形状効果が改
善される。さらに詳しくは、図８に示す従来の薄膜磁気
ヘッドの鎖交磁束変化に比べて、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドでは図９に示す様に磁性層端部からの出入りによる鎖
交磁束変化は緩やかな曲線になるために、アンダーシュ
ートなどの疑似出力は必然的に小さくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明による実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明を用いた誘導型薄膜磁気ヘッド
の一実施例である。磁性層１９は磁気ギャップ２３を挟
んで、第１の磁性膜４３と、その外側に研磨特性が違う
第２の磁性膜４５を順次積層した積層体としている。第
１の磁性膜４３としてはＣｏＺｒＮｂ系アモルファスを
用い、第２の磁性膜４５としてはＦｅＮｉ合金を用い
る。各材料の硬度を表１に示す。

【表１】

【００１２】図１０は本実施例の磁気ギャップ部の要部
拡大図である。第２の磁性膜４５が削れて摺動面４７よ
り引っ込んでおり、その影響で第１の磁性膜４３の端部
が選択的に削られて滑らかな曲線が形成され、端部から
の磁束の侵入分布が広がって疑似出力が減少するように
なっている。図１１に薄膜磁気ヘッドからの出力の線記
録密度依存性を示す。本実施例による特性は実線で示
し、ほぼ同様の寸法形状を持つ従来の薄膜磁気ヘッドに
よる特性は破線で示す。本発明の薄膜磁気ヘッドの特性
にはほとんどうねりが見られず、疑似出力による波形干
渉が少ないことを示している。本実施例では第２の磁性
膜４５として、磁性体であるＦｅＮｉ合金を用いたがＡ
ｕ等の非磁性材料を用いても同様の効果が得られる。

【００１３】図１２は本発明を適用したシールド型磁気
抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの一実施例である。ＭＲ素子
３５を挟んで内側を第１の磁性膜４３とし、外側を第２
の磁性膜４５とした積層体としている。第１の磁性膜４
３、第２の磁性膜４５としては先に示した各材料を用い
る。各磁性膜の周辺部の詳細については先の実施例と同
様であり、端部からの磁束の侵入分布が広がって疑似出
力が減少するようになっている。

【００１４】また、引き込み型磁気抵抗効果型薄膜磁気
ヘッドや、垂直磁気記録に用いられる単磁極薄膜磁気ヘ
ッドについても同様な構成となっており、端部からの磁
束の侵入分布が広がって疑似出力が減少するようになっ
ている。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明で明かなように、本発明によ
れば薄膜磁気ヘッドの磁性層を研磨特性の違う第１の磁
性膜４３と、第２の磁性膜４５との積層体とすることで
磁性層端部に滑らかな曲線が形成されることにより、形
状効果が改善され、アンダーシュートなどの疑似出力を
低減できるため、高線記録密度時の再生波形干渉を低減
し、ピークシフトを低減できるという効果がある。さら
に、磁気ヘッドの寸法や浮上量等のばらつきによる疑似
出力の変動を小さくできるので、安定した特性の磁気デ
ィスク装置を提供できるという効果がある。さらに、疑
似出力の低減により磁気ディスク装置の再生回路に波形
等価回路を用いるなどの必要がなくなり、回路系を簡略
化することにより、磁気ディスク装置を小型化、低価格
化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図であり、誘導型
薄膜磁気ヘッドのヘッド素子部の要部断面図である。

【図２】従来の薄膜磁気ヘッドの全体の形状を示す概観
図である。

【図３】従来の誘導型薄膜磁気ヘッドのヘッド素子部の
要部断面図である。

【図４】従来の技術を示す説明図であり、磁気ディスク
の一つの磁化反転から得られる誘導型薄膜磁気ヘッドの
出力波形を示す図である。

【図５】従来の技術を示す説明図であり、誘導型薄膜磁
気ヘッドの出力の線記録密度依存性を示す線図である。

【図６】従来の技術を説明する説明図であり、誘導型薄
膜磁気ヘッドの出力にアンダーシュートが生じるメカニ
ズムを説明する模式図である。

【図７】薄膜磁気ヘッドの機械加工工程を示す流れ図で
ある。

【図８】従来の技術を説明する説明図であり、誘導型薄
膜磁気ヘッドのコイルの鎖交磁束と出力を示す模式図で
ある。

【図９】本発明の作用を説明するための説明図で、誘導
型薄膜磁気ヘッドのコイルの鎖交磁束と出力を示す模式
図である。

【図１０】本発明の一実施例を示す説明図であり、誘導
型薄膜磁気ヘッドの磁気ギャップ部分の要部拡大断面図
である。

【図１１】本発明の一実施例を説明する説明図であり、
誘導型薄膜磁気ヘッドの出力の線記録密度依存性を示す
線図である。

【図１２】本発明の一実施例を示す説明図であり、シー
ルド型磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの素子部の要部断
面図である。

【符号の説明】

１１ スライダ １３ ヘッド素子 １５ 基板 １７ 下地層 １９ 磁性層 ２１ 層間絶縁層 ２３ 磁気ギャップ ２５ コイル ２７ 保護層 ３５ 磁気抵抗効果素子 ４３ 第１の磁性膜 ４５ 第２の磁性膜 ４７ 摺動面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜コイルあるいは磁気抵抗効果型（Ｍ
   Ｒ）薄膜からなる誘導型あるいはＭＲ型の書き込みある
   いは磁束変化を検出するための検出素子と、該検出素子
   を層間絶縁層を介して挟持し、所定間隔の磁気ギャップ
   を有する磁性層とからなるヘッド素子と、該ヘッド素子
   が後端面に配設され、磁気ディスク面上で摺動されるス
   ライダとから構成され、該スライダの摺動面が研磨加工
   されている磁気ディスク装置の薄膜磁気ヘッドにおい
   て、前記磁性層は、研磨特性の異なる２種類の磁性膜か
   らなり、前記磁気ギャップを挟んで第１の磁性膜と第２
   の磁性膜が順次積層され、該第２の磁性膜の端部は、研
   磨特性に依存して前記スライダの摺動面より後退してお
   り、前記第１の磁性膜の端部は、前記スライダの摺動面
   と同一であり、かつ研磨特性に依存して滑らかな曲面が
   構成されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記第１の磁性膜はＣｏＺｒ系アモルフ
   ァス合金からなり、前記第２の磁性膜はＦｅＮｉからな
   ることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。