JPH0777012B2 - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH0777012B2 JPH0777012B2 JP30752087A JP30752087A JPH0777012B2 JP H0777012 B2 JPH0777012 B2 JP H0777012B2 JP 30752087 A JP30752087 A JP 30752087A JP 30752087 A JP30752087 A JP 30752087A JP H0777012 B2 JPH0777012 B2 JP H0777012B2
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- Japan
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- magnetic
- thin film
- head
- magnetic core
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
- G11B5/313—Disposition of layers
-
- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3109—Details
- G11B5/3113—Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
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- G11B5/312—Details for reducing flux leakage between the electrical coil layers and the magnetic cores or poles or between the magnetic cores or poles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオテープレコーダなどに用いて好適な薄
膜磁気ヘッドに関する。
膜磁気ヘッドに関する。
従来、薄膜磁気ヘッドとしては、応用磁気研究会資料
（昭和60年３月11日）資料番号;MSJ39−５ p.41−49の
成重真治等による「ハードディスク装置用薄膜磁気ヘッ
ド」と題する論文で報告されているものがあるが、これ
ら従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気コアに一軸異
方性が付与されており、磁化容易軸は磁気コアの面に平
行であってかつ媒体摺動面に平行となるように設定され
ている。
（昭和60年３月11日）資料番号;MSJ39−５ p.41−49の
成重真治等による「ハードディスク装置用薄膜磁気ヘッ
ド」と題する論文で報告されているものがあるが、これ
ら従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気コアに一軸異
方性が付与されており、磁化容易軸は磁気コアの面に平
行であってかつ媒体摺動面に平行となるように設定され
ている。
ここで、第５図により、かかる薄膜磁気ヘッドのヘッド
ギャップ近傍での磁束の流れについて説明する。なお、
同図において、１は上部磁気コア、１′は下部磁気コ
ア、２はヘッドギャップ、３は薄膜コイルである。ま
た、破線矢印は磁束の流れ、は磁化容易軸方向を示し
ている。
ギャップ近傍での磁束の流れについて説明する。なお、
同図において、１は上部磁気コア、１′は下部磁気コ
ア、２はヘッドギャップ、３は薄膜コイルである。ま
た、破線矢印は磁束の流れ、は磁化容易軸方向を示し
ている。
第５図（ａ）は記録時の磁束の流れを示すものであり、
薄膜コイル３に信号電流が流れると、これによる磁束が
破線矢印のように流れる。ヘッドギャップ２近傍では、
磁束が辿る経路としては、上部磁気コア１からヘッドギ
ャップ２を介して下部磁気コア１′に至る経路と、上記
磁気コア１から一旦外部に出て下部磁気コア１′に至る
経路とがある。この後者の経路を辿る磁束によって媒体
（図示せず）に記録が行なわれる。したがって、ヘッド
ギャップ２を介する経路の磁束量の割合が少ない程記録
に供される磁束量の割合が多くなり、電磁変換効率が高
いことになる。
薄膜コイル３に信号電流が流れると、これによる磁束が
破線矢印のように流れる。ヘッドギャップ２近傍では、
磁束が辿る経路としては、上部磁気コア１からヘッドギ
ャップ２を介して下部磁気コア１′に至る経路と、上記
磁気コア１から一旦外部に出て下部磁気コア１′に至る
経路とがある。この後者の経路を辿る磁束によって媒体
（図示せず）に記録が行なわれる。したがって、ヘッド
ギャップ２を介する経路の磁束量の割合が少ない程記録
に供される磁束量の割合が多くなり、電磁変換効率が高
いことになる。
第５図（ｂ）は再生時の磁束の流れを示すものであり、
媒体（図示せず）から流入した磁束は、破線矢印で示す
ように、上記磁気コア１からヘッドギャップ２を介し、
下部磁気コア１′を通って媒体に至る経路を流れる磁束
と、上記磁気コア１から薄膜コイル３をまわり込んで下
部磁気コア１′を通り、媒体に流れる磁束とに分岐す
る。後者の経路を通る磁束によって薄膜コイル３に信号
電流が誘起される。したがって、ヘッドギャップ２を通
る磁束量の割合が少ない程薄膜コイル３に信号電流を誘
起させる磁束量の割合が多く、電磁変換効率が高いこと
になる。
媒体（図示せず）から流入した磁束は、破線矢印で示す
ように、上記磁気コア１からヘッドギャップ２を介し、
下部磁気コア１′を通って媒体に至る経路を流れる磁束
と、上記磁気コア１から薄膜コイル３をまわり込んで下
部磁気コア１′を通り、媒体に流れる磁束とに分岐す
る。後者の経路を通る磁束によって薄膜コイル３に信号
電流が誘起される。したがって、ヘッドギャップ２を通
る磁束量の割合が少ない程薄膜コイル３に信号電流を誘
起させる磁束量の割合が多く、電磁変換効率が高いこと
になる。
一方、磁性体においては、透磁率が大きい程磁束密度が
大きい。一般に、一軸異方性を有する磁性体において、
第６図に示すように、磁化困難軸方向（磁化容易軸方向
に垂直な方向）で最大であり、磁化困難軸方向からずれ
に従って透磁率は低下する。但し、第６図では、透磁率
を磁化困難軸方向での透磁率で規格化している。一軸異
方性単磁区理論によれば、磁化困難軸方向からのずれ角
をθとすると、そのずれ角θに対する透磁率μ（θ）は
次式で表わされる。
大きい。一般に、一軸異方性を有する磁性体において、
第６図に示すように、磁化困難軸方向（磁化容易軸方向
に垂直な方向）で最大であり、磁化困難軸方向からずれ
に従って透磁率は低下する。但し、第６図では、透磁率
を磁化困難軸方向での透磁率で規格化している。一軸異
方性単磁区理論によれば、磁化困難軸方向からのずれ角
をθとすると、そのずれ角θに対する透磁率μ（θ）は
次式で表わされる。
μ（θ）＝μ（０゜）cos2θ このことから、従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、第５
図（ａ），（ｂ）に示すように、上部磁気コア１、下部
磁気コア１′での磁化容易軸の方向（磁化困難軸に垂直
な方向）を磁束の流れ方向に垂直な方向となるように設
定されている。この磁化容易軸の方向は上記磁気コア
１、下部磁気コア１′の面に平行であって、かつ媒体摺
動面に平行であり、磁束の流れ方向で透過率が最大とな
る。
図（ａ），（ｂ）に示すように、上部磁気コア１、下部
磁気コア１′での磁化容易軸の方向（磁化困難軸に垂直
な方向）を磁束の流れ方向に垂直な方向となるように設
定されている。この磁化容易軸の方向は上記磁気コア
１、下部磁気コア１′の面に平行であって、かつ媒体摺
動面に平行であり、磁束の流れ方向で透過率が最大とな
る。
かかる従来の薄膜磁気ヘッドにおいては、ヘッドギャッ
プ２の近傍も含めて上部磁気コア１、下部磁気コア１′
での磁束の流れ方向の透磁率は均一である。
プ２の近傍も含めて上部磁気コア１、下部磁気コア１′
での磁束の流れ方向の透磁率は均一である。
そこで、第５図（ａ）において、ヘッドギャップ２を通
る磁束の経路と外部を通る磁束の経路とをみると、これ
らはほとんど変わりなく、これらの磁気抵抗はほぼ同等
である。これに対して、第５図（ｂ）の場合には、ヘッ
ドギャップ２を通る磁束の経路は、薄膜コイル３をまわ
り込む磁束の経路に比べ、経路長が充分短かくて磁気抵
抗が小さくなる。このために、ヘッドギャップ２を通る
磁束量の割合が多く、充分良好な電磁変換効率が得られ
ないことになる。
る磁束の経路と外部を通る磁束の経路とをみると、これ
らはほとんど変わりなく、これらの磁気抵抗はほぼ同等
である。これに対して、第５図（ｂ）の場合には、ヘッ
ドギャップ２を通る磁束の経路は、薄膜コイル３をまわ
り込む磁束の経路に比べ、経路長が充分短かくて磁気抵
抗が小さくなる。このために、ヘッドギャップ２を通る
磁束量の割合が多く、充分良好な電磁変換効率が得られ
ないことになる。
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、電磁変換効率
を高めることができるようにした薄膜磁気ヘッドを提供
することにある。
を高めることができるようにした薄膜磁気ヘッドを提供
することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、磁気コアのヘッ
ドギャップ部での磁化容易方向をヘッドギャップ面の法
線方向とし、該磁気コアのその他の部分では、磁化容易
軸の方向をトラック幅方向に平行にする。
ドギャップ部での磁化容易方向をヘッドギャップ面の法
線方向とし、該磁気コアのその他の部分では、磁化容易
軸の方向をトラック幅方向に平行にする。
磁気コアのヘッドギャップ部での磁化困難軸方向がヘッ
ドギャップ面に平行となるから、磁束の流れの方向と大
幅にずれて透磁率が非常に小さくなる。磁気コアのヘッ
ドギャップ部以外では、磁化困難軸の方向が磁束の流れ
方向と一致するから、透磁率が非常に大きい。したがっ
て、ヘッドギャップを通る磁束量の割合が非常に小さく
なり、電磁変換特性は大幅に改善される。
ドギャップ面に平行となるから、磁束の流れの方向と大
幅にずれて透磁率が非常に小さくなる。磁気コアのヘッ
ドギャップ部以外では、磁化困難軸の方向が磁束の流れ
方向と一致するから、透磁率が非常に大きい。したがっ
て、ヘッドギャップを通る磁束量の割合が非常に小さく
なり、電磁変換特性は大幅に改善される。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す
斜視図であって、１は上部磁気コア、１′は下部コア、
２はヘッドギャップ、３は薄膜コイル、４は非磁性基
板、５は媒体摺動面である。
斜視図であって、１は上部磁気コア、１′は下部コア、
２はヘッドギャップ、３は薄膜コイル、４は非磁性基
板、５は媒体摺動面である。
同図において、下部磁気コア１′は非磁性基板４に設け
られたＶ字状の溝に埋め込まれているとともに、一部が
非磁性基板４の表面から突出している。このＶ字状の表
面の1/3以上は非磁性基板４の表面に対して傾斜面をな
し、非磁性基板４の表面に対してこの傾斜面がなす傾斜
角φは30゜以上、好ましくは45゜〜80゜に設定される。
下部磁気コア１′上媒体摺動面５から所定の深さまで、
上部磁気コア１が図示しない非常に薄い膜厚の非磁性材
を介して下部磁気コア１′に対向しており、この部分が
ヘッドギャップ２をなしている。このヘッドギャップ２
よりも奥の部分では、上部磁気コア１と下部磁気コア
１′との間に層間絶縁材（図示せず）に埋め込まれて薄
膜コイル３の一部が設けられ、さらに、上部磁気コア１
と下部磁気コア１′とが結合されている。
られたＶ字状の溝に埋め込まれているとともに、一部が
非磁性基板４の表面から突出している。このＶ字状の表
面の1/3以上は非磁性基板４の表面に対して傾斜面をな
し、非磁性基板４の表面に対してこの傾斜面がなす傾斜
角φは30゜以上、好ましくは45゜〜80゜に設定される。
下部磁気コア１′上媒体摺動面５から所定の深さまで、
上部磁気コア１が図示しない非常に薄い膜厚の非磁性材
を介して下部磁気コア１′に対向しており、この部分が
ヘッドギャップ２をなしている。このヘッドギャップ２
よりも奥の部分では、上部磁気コア１と下部磁気コア
１′との間に層間絶縁材（図示せず）に埋め込まれて薄
膜コイル３の一部が設けられ、さらに、上部磁気コア１
と下部磁気コア１′とが結合されている。
ここで、上部磁気コア１と下部磁気コア１′のヘッドギ
ャップ部では、磁化容易軸の方向がヘッドギャップ２の
面の法線方向（垂直方向）に一致しており、その他の部
分では、磁化容易軸の方向がトラック幅方向に平行とな
っている。このために、ヘッドギャップ２を通る磁束量
の割合が非常に少なくなり、記録時には、薄膜コイル３
に信号電流を流すことによって上部磁気コア１、下部磁
気コア１′に生ずる磁束が多く媒体摺動面から外部に流
れ、また、再生時には、図示しない媒体からの磁束の多
くが、上部磁気コア１に入り込んで薄膜コイル３をまわ
り込み、下部磁気コア１′を通って（あるいはその逆の
経路で）媒体に戻る。したがって、電磁変換効率が大幅
に向上し、特に再生時には、薄膜コイル３に生ずる信号
電流のレベルが高くなって高S/Nの再生信号が得られ
る。
ャップ部では、磁化容易軸の方向がヘッドギャップ２の
面の法線方向（垂直方向）に一致しており、その他の部
分では、磁化容易軸の方向がトラック幅方向に平行とな
っている。このために、ヘッドギャップ２を通る磁束量
の割合が非常に少なくなり、記録時には、薄膜コイル３
に信号電流を流すことによって上部磁気コア１、下部磁
気コア１′に生ずる磁束が多く媒体摺動面から外部に流
れ、また、再生時には、図示しない媒体からの磁束の多
くが、上部磁気コア１に入り込んで薄膜コイル３をまわ
り込み、下部磁気コア１′を通って（あるいはその逆の
経路で）媒体に戻る。したがって、電磁変換効率が大幅
に向上し、特に再生時には、薄膜コイル３に生ずる信号
電流のレベルが高くなって高S/Nの再生信号が得られ
る。
次に、第２図により、各部の材料、、膜厚などの一例を
具体的に示して第１図に示した薄膜磁気ヘッドの製造方
法について説明する。
具体的に示して第１図に示した薄膜磁気ヘッドの製造方
法について説明する。
まず、非磁性基板４上に、フォトリゾグラフィック法お
よびイオンエッチング法により、ヘッドギャップ部分が
第１図に示したようなＶ字状をなす溝を形成し、この溝
が埋め込まれるように、CoNbZr膜をDC対向スパッタリン
グ法によって形成し、研摩によってこの膜の溝以外の部
分を取り除いて下部磁気コア１′を形成する。このとき
の下部磁気コア１′の膜厚を20μｍとした。次に、この
下部磁気コア１′の表面にヘッドギャップ２となる膜厚
0.3μｍのSiO2膜と、さらにその上におよび非磁性基板
４上に膜厚３μｍのCu膜を夫々マグネトロンスパッタリ
ング法によって形成し、フォトリゾグラフィック法によ
ってCu膜から薄膜コイル３を形成する。そして、薄膜コ
イル３の下部磁気コア１′上の部分を埋めつくすよう
に、同様の手法で層間絶縁層６を形成し、さらに、この
層間絶縁層６および下部磁気コア１′上のSiO2膜上にDC
対向スパッタリング法によって膜厚20μｍのCoNbZr膜を
形成し、フォトリゾグラフィック法を用いてパターニン
グして上部磁気コア１を得る。
よびイオンエッチング法により、ヘッドギャップ部分が
第１図に示したようなＶ字状をなす溝を形成し、この溝
が埋め込まれるように、CoNbZr膜をDC対向スパッタリン
グ法によって形成し、研摩によってこの膜の溝以外の部
分を取り除いて下部磁気コア１′を形成する。このとき
の下部磁気コア１′の膜厚を20μｍとした。次に、この
下部磁気コア１′の表面にヘッドギャップ２となる膜厚
0.3μｍのSiO2膜と、さらにその上におよび非磁性基板
４上に膜厚３μｍのCu膜を夫々マグネトロンスパッタリ
ング法によって形成し、フォトリゾグラフィック法によ
ってCu膜から薄膜コイル３を形成する。そして、薄膜コ
イル３の下部磁気コア１′上の部分を埋めつくすよう
に、同様の手法で層間絶縁層６を形成し、さらに、この
層間絶縁層６および下部磁気コア１′上のSiO2膜上にDC
対向スパッタリング法によって膜厚20μｍのCoNbZr膜を
形成し、フォトリゾグラフィック法を用いてパターニン
グして上部磁気コア１を得る。
次に、温度450℃、磁場強度11kOeの条件下で30分磁場中
熱処理する。磁場の印加方向は、下部磁気コア１′、上
部磁気コア１の面に平行でかつ媒体摺動面に平行に設定
する。なお、この熱処理温度450℃は、非磁性基板４の
溝内に形成される下部磁気コア１′の媒体摺動面側（フ
ロント部）でのキュリー温度420℃とリア部でのキュリ
ー温度480℃の間に設定されたものである。そして、最
後に、媒体摺動面５と加工する。
熱処理する。磁場の印加方向は、下部磁気コア１′、上
部磁気コア１の面に平行でかつ媒体摺動面に平行に設定
する。なお、この熱処理温度450℃は、非磁性基板４の
溝内に形成される下部磁気コア１′の媒体摺動面側（フ
ロント部）でのキュリー温度420℃とリア部でのキュリ
ー温度480℃の間に設定されたものである。そして、最
後に、媒体摺動面５と加工する。
第３図はこのような工程で製作された薄膜磁気ヘッドの
磁区構造の一例を示す側面図である。同図に示すよう
に、下部磁気コア１′のヘッドギャップ部では膜厚方向
の直線的磁壁７が、その他の部分では膜厚方向のジグザ
グ磁壁７′が観測された。これらはいずれも一軸異方性
膜の磁区構造であり、夫々膜厚方向、トラック幅方向の
磁化容易軸をもつ場合に観測される磁区構造である。
磁区構造の一例を示す側面図である。同図に示すよう
に、下部磁気コア１′のヘッドギャップ部では膜厚方向
の直線的磁壁７が、その他の部分では膜厚方向のジグザ
グ磁壁７′が観測された。これらはいずれも一軸異方性
膜の磁区構造であり、夫々膜厚方向、トラック幅方向の
磁化容易軸をもつ場合に観測される磁区構造である。
第４図は本発明による薄膜磁気ヘッドと従来の薄膜磁気
ヘッドとのインダクタンス当りのヘッド再生出力を示し
たものであり、同図から明らかなように、本発明による
薄膜磁気ヘッドは、従来の薄膜磁気ヘッドの比べ、３〜
4dBの改善が認められた。
ヘッドとのインダクタンス当りのヘッド再生出力を示し
たものであり、同図から明らかなように、本発明による
薄膜磁気ヘッドは、従来の薄膜磁気ヘッドの比べ、３〜
4dBの改善が認められた。
以上説明したように、本発明によれば、ヘッドギャップ
を通る磁束量の割合を大幅に低減し、電磁変換効率を大
幅に高めることができる。
を通る磁束量の割合を大幅に低減し、電磁変換効率を大
幅に高めることができる。
第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す
斜視図、第２図はその製造プロセスの一具体例を示す工
程流れ図、第３図はこの製造方法による薄膜磁気ヘッド
の磁区構造の一例を示す側断面図、第４図は本発明によ
る薄膜磁気ヘッドと従来の薄膜磁気ヘッドとの再生出力
一周波数特性を示すグラフ図、第５図は従来の薄膜磁気
ヘッドのヘッドギャップ近傍における磁束の流れを示す
説明図、第６図は磁性体における磁化困難方向からのず
れに対する透磁率の関係を示す特性図である。 １……上部磁気コア、１′……下部磁気コア、２……ヘ
ッドギャップ、３……薄膜コイル、４……非磁性基板、
５……媒体摺動面。
斜視図、第２図はその製造プロセスの一具体例を示す工
程流れ図、第３図はこの製造方法による薄膜磁気ヘッド
の磁区構造の一例を示す側断面図、第４図は本発明によ
る薄膜磁気ヘッドと従来の薄膜磁気ヘッドとの再生出力
一周波数特性を示すグラフ図、第５図は従来の薄膜磁気
ヘッドのヘッドギャップ近傍における磁束の流れを示す
説明図、第６図は磁性体における磁化困難方向からのず
れに対する透磁率の関係を示す特性図である。 １……上部磁気コア、１′……下部磁気コア、２……ヘ
ッドギャップ、３……薄膜コイル、４……非磁性基板、
５……媒体摺動面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−52710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−51520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304414（ＪＰ，Ａ) 応用磁気研究会資料ＭＳＪ39−５「ハー ドディスク装置用薄膜ヘッド−磁気コアの 磁区構造」，成重他２名，昭和60年３月11 日
Claims (1)
- 【請求項１】第1,第２の磁気コアが薄膜コイルを介して
隔離され、かつ媒体摺動面近傍で微小間隔で対向してヘ
ッドギャップを形成するようにした薄膜磁気ヘッドにお
いて、該第1,第２の磁気コアのヘッドギャップ部での磁
化容易軸方向が該ヘッドギャップの面の法線方向に一致
し、該第1,第２の磁気コアの該ヘッドギャップ部以外で
の磁化容易軸方向がトラック幅方向に平行であることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30752087A JPH0777012B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30752087A JPH0777012B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150212A JPH01150212A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH0777012B2 true JPH0777012B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=17970072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30752087A Expired - Fee Related JPH0777012B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777012B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2822487B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-11-11 | ソニー株式会社 | 薄膜磁気ヘッド |
| JPH10162322A (ja) | 1996-11-28 | 1998-06-19 | Nec Corp | 磁気抵抗効果型複合ヘッドおよびその製造方法 |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP30752087A patent/JPH0777012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 応用磁気研究会資料ＭＳＪ３９−５「ハードディスク装置用薄膜ヘッド−磁気コアの磁区構造」，成重他２名，昭和６０年３月１１日 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01150212A (ja) | 1989-06-13 |
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