JPH09293217A - 磁気抵抗効果型ヘッド - Google Patents

磁気抵抗効果型ヘッド

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JPH09293217A
JPH09293217A JP8107773A JP10777396A JPH09293217A JP H09293217 A JPH09293217 A JP H09293217A JP 8107773 A JP8107773 A JP 8107773A JP 10777396 A JP10777396 A JP 10777396A JP H09293217 A JPH09293217 A JP H09293217A
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head
slider member
magnetoresistive
insulating layer
recording medium
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Yoshio Koshikawa
誉生 越川
Yoshibumi Mizoshita
義文 溝下
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体に対向する面上に磁気抵抗効果型素
子２を有し、記録媒体に対して浮上あるいは接触しなが
ら所定方向に相対移動して、前記素子２により記録媒体
からの信号の再生を行う磁気抵抗効果型ヘッドにおい
て、サーマルアスペリティを抑制することを目的とす
る。 【解決手段】 磁気抵抗効果型素子２より移動方向流入
側の媒体対向面上に、少なくとも素子よりも記録媒体側
に突出した段差２０又は突起部２１を設けたことを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッドが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等の
外部記憶装置として使用される磁気ディスク装置又は磁
気テープ装置において、記録媒体に対して情報の読み書
きを行う磁気ヘッド、特に磁気抵抗効果型ヘッドに関す
る。近年、磁気ディスク装置の高記録密度化にともな
い、ヘッドと記録媒体との間隔が急速に短くなってきて
おり、低浮上あるいは接触領域で、高性能、高信頼性を
発揮し得るヘッドが要求されている。
【０００２】
【従来の技術】図１及び図２に従来知られている磁気デ
ィスク装置用の磁気抵抗効果型ヘッドの一例を示す。図
１は磁気抵抗効果型ヘッドのスライダ部材を示し、図２
は図１の線Ａ−Ａ’における拡大断面図である。図示の
例では、Al2O3 又はTiC 等のセラミックからなるスライ
ダ部材１は、記録媒体（図示せず）に対抗する面に、記
録媒体の移動方向に関して流入側から流出側にかけて延
びた略平行な２本の浮上レール３ａ、３ｂを有し、これ
らの２本の浮上レール３ａ、３ｂの一方の流出側にヘッ
ド素子２が形成されている。
【０００３】ヘッド素子２は、図２に示すように、スラ
イダ部材１の流出側にAl2O3 等の絶縁層４を介して配置
してあり、さらに絶縁部材であるAl2O3 等の保護層５で
覆われている。また、このヘッド素子２は、ＮｉＦｅ等
からなる２つのシールド、即ち下部シールド７と上部シ
ールド８と間に絶縁部材からなるギャップ層９で挟まれ
て磁気抵抗効果素子２を配置した再生ないし読取り部Ｒ
と、記録コイル１０及び記録磁極（上部磁極）１１から
なる記録ないし書き込み部Ｗとで形成されている。磁気
抵抗効果型ヘッド素子２は、磁気抵抗層やバイパス層、
磁気制御層等の多層構造であるかとが多いが、図２の中
では簡単のために単純化し、まとめて１つの層として示
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気抵抗効果型ヘッド
素子２は記録媒体（図示せず）の磁界による素子の抵抗
変化を検出しているため、記録媒体上に突起や異物があ
ると、スライダ部材１のヘッド素子２の部分がこれらの
突起や異物に衝突する可能性がある。衝突を起こした場
合、衝突エネルギや摩擦による発熱で素子抵抗が増加
し、再生信号のベースライン変動を引き起して、出力の
変動して検出されてしまう現象がある。この現象はサー
マルアスペリティと呼ばれており、図３に代表的なサー
マルアスペリティの波形を示す。素子の急激な温度上昇
により再生信号のベースラインが大きく変動している。
スライダ部材１の浮上量が低下するにしたがって、スラ
イダ部材の突起や異物との衝突の可能性は増加するた
め、高記録密度実現のためには、このような衝突の可能
性を抑制することが必須な課題となる。なお、このサー
マルアスペリティについては、例えば、次の文献に記載
されている。"Magnetro-Resistive Head Thermal Asper
ity Digital Compensation"; R.L. Galbraith; G.J. Ke
rwin; J.M. Poss; IEEE Trans. on Mag., Vol. 28, No.
5, 1992
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題に対し、スラ
イダ部材の素子部を直撃する可能性のある記録媒体（図
示せず）上の突起や異物を、スライダ部材の素子以外の
部位に衝突させることで解決できる。図４に、磁気抵抗
効果型ヘッド素子への突起や異物の衝突状態の違いによ
る素子の上昇温度の差の計算結果を示す。（ａ）はシー
ルド層７、８及びギャップ部９を含む磁気抵抗効果型ヘ
ッド素子２の近傍全体に衝突する場合、（ｂ）はシール
ド層７、８及びギャップ部９に衝突しない場合、（ｃ）
はシールド層７、８から３μｍ離れた箇所まで衝突しな
い場合である。
【０００６】図４から理解されるように、（ｂ）の場合
は（ａ）の場合より温度上昇は小さくなるが、上昇時の
立ち上がりは依然として急峻であるため、信号波形（温
度変化による信号電圧変化をバイパスフィルタを介して
再生する）にはサーマルアスペリティとして検出され
る。これに対し、（ｃ）の場合は、磁気抵抗効果型ヘッ
ド素子２の温度上昇はほとんど無視できることがわか
る。
【０００７】以上により、素子部２、ギャップ部９を含
むシールド層７、８近傍に突起や異物が衝突しないよう
に、スライダ部材の流入側に段差あるいは突出物を形成
しておくことで、サーマルアスペリティを抑制すること
が可能となる。即ち、本発明によれば、記録媒体に対向
する面上に磁気抵抗効果型素子を有し、前記記録媒体に
対して浮上あるいは接触しながら所定方向に相対移動し
て、前記素子により記録媒体からの信号の再生を行う磁
気抵抗効果型ヘッドにおいて、前記素子より移動方向流
入側の前記媒体対向面上に、少なくとも該素子よりも記
録媒体側に突出した段差又は突起部を設けたことを特徴
とする磁気抵抗効果型ヘッドが提供される。
【０００８】前記ヘッドは、スライダ部材と、該スライ
ダ部材の流出端側に直接又は絶縁層を介して取付けられ
た前記素子とから成る。前記スライダ部材はAl2O3 とTi
C とを混合したセラミックである。また、前記スライダ
部材と前記ヘッド素子との間の前記絶縁層はアルミナ(A
l2O3) あるいは酸化けい素(SiO2)から成る。本発明の一
実施例によると、前記ヘッドは、スライダ部材と、該ス
ライダ部材の流出端側に絶縁層を介して取付られた前記
素子とから成り、前記スライダ部材と前記絶縁層との境
界の媒体対向面上に前記段差を設けたことを特徴とす
る。
【０００９】この場合において、前記スライダ部材と前
記ヘッド素子との間の前記絶縁層の厚さが５μｍ以下で
ある。前記段差は、前記スライダ部材の媒体対向面を研
摩することにより形成することができる。また、他の実
施例によると、前記スライダ部材、あるいは該スライダ
部材と前記ヘッド素子との間に設けた絶縁層の媒体対向
面に前記突起部を形成する。前記突起部は、トラック幅
方向に少なくともトラック幅より広い幅を有する。前記
突起部は、カーボンあるいはカーボン化合物から成る。
【００１０】更に他の実施例によると、前記ヘッドは、
前記ヘッド素子がシールド層の間に形成されたリードギ
ャップ内に配置され、これらのシールド層は前記絶縁層
を介して前記スライド部材に取付けられた構造を有し、
前記シールド層又は該シールド層近傍の前記絶縁層が、
ヘッド素子の周囲部において、前記媒体対向面に対して
凹んでいることを特徴とする。前記凹みは、トラック幅
方向に少なくともトラック幅より広い幅を有する。
【００１１】これにより、ヘッド素子部を直撃する可能
性のある記録媒体（図示せず）上の突起や異物を、スラ
イダ部材の素子部近傍以外の部位に衝突させることによ
りヘッド素子自体又はその近傍に衝突することを避ける
ことができ、その結果サーマルアスペリティを抑制する
ことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図５〜図７を参照して本発
明の実施例について詳細に説明する。これらの図におい
て、１はアルミナ（Al2O3 ) と炭化チタン(TiC) との混
合物であるセラミックからなるスライダ部材、２は磁気
抵抗効果型ヘッド素子、４はアルミナ(Al2O3) からなる
絶縁層、５はアルミナ(Al2O3) 等の絶縁材からなる保護
層、７はニッケル・鉄（NiFe) 合金等からなる下部シー
ルド層、８は同様にNiFe合金等からなる上部シールド
層、９は絶縁材からなるギャップ層である。
【００１３】図５に本発明の第１実施例を示す。この実
施例では、スライダ部材であるAl2O 3,TiC １と絶縁層で
あるAl2O3 ４との境界にトラックに対して横方向、即ち
記録媒体（図示せず）の移動方向に直角な方向の段差２
０を設け、境界面のスライダ部材１の側を記録媒体（図
示せず）の側により近づけた形態とする。スライダ部材
１を形成しているAl2O3,TiC は絶縁層４を形成している
Al2O3 よりも硬いため、スライダ部材１の媒体対向面を
機械加工によって形成する際に容易に段差２０を形成す
ることができる。
【００１４】段差２０の高さの設定については、スライ
ダ部材１の浮上姿勢、Al2O3 からなる絶縁層４の厚さ等
を考慮して決定する。段差２０を必要以上に大きくする
ことは、記録媒体上の突起や異物を避けることは出来て
も、磁気抵抗効果型素子２の浮上量の増加を引き起こ
し、再生特性の劣化を招くので、最適な設定が必要であ
る。絶縁層の厚さをｔ、シールド層を含んだヘッドの厚
さをｓ、浮上角度θ、段差をｘとすると、ｘ≧（ｔ＋
ｓ）ｔａｎθとする。また、スライダの動的挙動を考慮
すれば（ｔ＋ｓ）はできるだけ短い方がよい。例えば、
スライダ部材１の浮上角度が0.01度の場合、3 nmの段差
２０を形成すれば、17μmの距離だけ衝突を避けること
が可能となる。スライダ部材１とシールド層７間のAl2O
3 の絶縁層４の厚さを３μm とすれば、シールド層７を
含んだ14μm 分の衝突を回避することがができる。
【００１５】図６（ａ）に本発明の第２実施例を示す。
この実施例では、シールド層７より流入側の記録媒体対
抗面に突起部２１を形成することで、素子の流入側に段
差を形成した実施例である。この突起部２１は、例えば
カーボン膜を媒体対向面側から成膜し、パターニングす
ることで形成することができる。なお、媒体対向面に形
成する突起部２１は、シールド層７のトラック幅方向全
体をカバーするように形成してもよいが、図６（ｂ）に
示すように、少なくともトラック幅領域を十分カバーす
る範囲Ｄだけに形成してもよい。
【００１６】図７（ａ）に本発明の第３実施例を示す。
この実施例では、シールド層７と近傍の記録媒体対抗面
から所定量凹ませた（２２）実施例である。凹み量は２
〜５ｎｍ程度である。この凹み２２の形成方法の例とし
ては、スライダ部材の媒体対抗反を形成後、フォトレジ
スト・マスクを形成してイオンミリング、リアクティブ
・イオン・エッチング(RIE) 等のエッチング技術により
形成することができる。なお、この凹み２２は、第２実
施例の場合と同様、ヘッド全体に形成しても良いし、図
７（ｂ）に示すように、少なくともトラック幅の領域を
十分カバーする範囲Ｅだけに形成してもよい。なお、こ
の凹み２２は流入側を深くし、流出側を浅くして、流入
側端に段差２３を形成するようにする。
【００１７】上述の実施例において、記録媒体（図示せ
ず）が移動する際、突起や異物があった場合には、これ
らの突起や異物はまずＢの位置における段差や突起部に
接触、次いで磁気抵抗効果型ヘッド素子２の流出側のＣ
の位置に再接触することとなり、ヘッド素子２自体には
影響を及ぼさない。したがって、サーマルアスペリティ
を発生することはない。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したような、本発明によれ
ば、記録媒体対向面において磁気抵抗効果型ヘッド素子
の流入側に、段差あるいは突起部を形成することによっ
て、記録媒体上に突起や異物が存在していても、磁気抵
抗効果型ヘッド素子に衝突してサーマルアスペリティの
発生せずに、良好な再生特性を維持し得る磁気ヘッドを
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の磁気抵抗効果型ヘッドスライダの一例を
斜視図で示す。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図で、従来の磁気抵抗効果
型ヘッドの素子及びその近傍部分を示す。
【図３】サーマルアスペリティの発生波形の典型的な例
を示す。
【図４】磁気抵抗効果ヘッド素子への突起や異物の衝突
状態の違いによる素子の上昇温度の差の計算結果を示
す。
【図５】本発明の第一実施例に係る磁気抵抗効果型ヘッ
ドの主要部を断面図で示す。
【図６】（ａ）は本発明の第二実施例に係る磁気抵抗効
果型ヘッドの主要部を断面図で示し、（ｂ）はこの実施
例を記録媒体の側が見た図である。
【図７】（ａ）は本発明の第三実施例に係る磁気抵抗効
果型ヘッドの主要部を断面図で示し、（ｂ）はこの実施
例を記録媒体の側が見た図である。
【符号の説明】
１…スライダ部材 ２…磁気抵抗効果型ヘッド素子 ３ａ、３ｂ…浮上レール ４…絶縁層 ５…保護層 ７…下部シールド ８…上部シールド ９…ギャップ １０…記録コイル １１…記録磁極（上部磁極） ２０…段差 ２１…突起部 ２２…凹み ２３…段差

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録媒体に対向する面上に磁気抵抗効果
    型素子を有し、前記記録媒体に対して浮上あるいは接触
    しながら所定方向に相対移動して、前記素子により記録
    媒体からの信号の再生を行う磁気抵抗効果型ヘッドにお
    いて、前記素子より移動方向流入側の前記媒体対向面上
    に、少なくとも該素子よりも記録媒体側に突出した段差
    又は突起部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】 前記ヘッドは、スライダ部材と、該スラ
    イダ部材の流出端側に直接又は絶縁層を介して取付けら
    れた前記素子とから成ることを特徴とする請求項１に記
    載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記スライダ部材がAl2O3 とTiC とを混
    合したセラミックであることを特徴とする請求項２に記
    載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記スライダ部材と前記ヘッド素子との
    間の前記絶縁層はアルミナ(Al2O3) あるいは酸化けい素
    (SiO2)から成ることを特徴とする請求項２又は３に記載
    の磁気抵抗効果型ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記ヘッドは、スライダ部材と、該スラ
    イダ部材の流出端側に絶縁層を介して取付られた前記素
    子とから成り、前記スライダ部材と前記絶縁層との境界
    の媒体対向面上に前記段差を設けたことを特徴とする請
    求項２に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記スライダ部材と前記ヘッド素子との
    間の前記絶縁層の厚さが５μｍ以下であることを特徴と
    する請求項５に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記段差は、前記スライダ部材の媒体対
    向面を研摩することり形成されていることを特徴とする
    請求項５又は６に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記スライダ部材、あるいは該スライダ
    部材と前記ヘッド素子との間に設けた絶縁層の媒体対向
    面に前記突起部を形成したことを特徴とする請求項２に
    記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  9. 【請求項９】 前記突起部は、トラック幅方向に少なく
    ともトラック幅より広い幅を有することを特徴とする請
    求項８に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  10. 【請求項１０】 前記突起部は、カーボンあるいはカー
    ボン化合物から成ることを特徴とする請求項８に記載の
    磁気抵抗効果型ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記ヘッドは、前記ヘッド素子がシー
    ルド層の間に形成されたリードギャップ内に配置され、
    これらのシールド層は前記絶縁層を介して前記スライド
    部材に取付けられた構造を有し、前記シールド層又は該
    シールド層近傍の前記絶縁層が、ヘッド素子の周囲部に
    おいて、前記媒体対向面に対して凹んでいることを特徴
    とする請求項２に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
  12. 【請求項１２】 前記凹みは、トラック幅方向に少なく
    ともトラック幅より広い幅を有することを特徴とする請
    求項１１に記載の磁気抵抗効果型ヘッド。
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