JPH10177703A - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非線形磁化遷移シフトを抑制するべく、Ｉコ
アに非磁性部分を設けてインダクタンスを低減したメタ
ル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドにおいて、孤立再生
波形の主ピークの近傍にアンダーシュートが発生し、エ
ラーの原因となる。 【解決手段】 磁気ギャップを挟んで一対のコア半体が
対向して配置され、前記コア半体の対向部に金属磁性膜
が成膜されたメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドで
あって、片方のコア半体を非磁性体として、前記金属磁
性膜の前記非磁性体と接する部分に切り欠きまたは凹部
を設けることにより、孤立再生波形におけるアンダーシ
ュートを低減する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
等の磁気記録装置において、媒体に対して情報を記録再
生する磁気ヘッドに関し、特にアンダーシュートを生じ
させることなく高記録密度を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録装置の記録密度の向上は
著しく、特にコンピュータ用磁気ディスク装置の分野で
は、年率６０％で記録密度の増加が進んでいる。図７
は、コンピュータ用磁気ディスク装置に用いられる浮上
型磁気ヘッドの構造を示したものである。

【０００３】浮上型磁気ヘッド１は非磁性のスライダ２
と磁気コア３からなり、磁気コア３はスライダ２の２本
の浮上面４、５のうち、浮上面４に形成されたスリット
６中にガラス等でモールド固定されている。磁気コア３
の詳細な構造を図８に示す。

【０００４】図８において、酸化物磁性材料よりなる流
出端側のＩ型のコア半体１０（以下Ｉコアと称する）の
ギャップ対向面上、および酸化物磁性材料よりなる流入
端側のＣ型のコア半体１１（以下Ｃコアと称する）の斜
面上に金属磁性膜１２が形成されている。Ｉコア１０と
Ｃコア１１は磁気ギャップ１３を有するようにギャップ
材を介してガラス１４により接合されている。また巻線
窓１５を通して所定の巻線がＩコア１０に巻き付けられ
るが図８では省略した。磁気コアの浮上面露出部４ａの
近傍に、トラック幅Ｔｗを決定するための加工溝１６を
浮上面露出部４ａに対して平行に形成している。

【０００５】高記録密度化に伴い、高周波動作に適した
磁気ヘッドが求められており、そのためには磁気ヘッド
のインダクタンスを低減する必要がある。即ち、インダ
クタンスの大きな磁気ヘッドでは記録電流の立ち上がり
時間が遅く、このことが記録磁界の遅れを招き、記録媒
体に期待されるビットパターンが形成されず、エラーの
原因となる。

【０００６】これを解決するためにインダクタンスを低
減する必要があり、図９に示したように、金属磁性膜１
２と非磁性体１０１のＩコアを磁気コアに用いた磁気ヘ
ッド（以下Ｉコア非磁性ヘッドと称す）の開発がなされ
た。これにより磁気ヘッドのインダクタンスを大幅に低
減できた。

【０００７】また、高記録密度化に伴い非線形磁化遷移
シフト（Ｎｏｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ
Ｓｉｆｔ；以下省略してＮＬＴＳと称す)という現象
が問題となっている。このＮＬＴＳとはディジタル信号
の記録において、記録される信号が本来記録すべき位置
からずれてしまう現象である。これを解決する手段とし
ては、前記のインダクタンス低減も効果があるが、さら
に有力な手段としては、記録磁界の勾配を向上させる方
法がある。

【０００８】これを実現するため、図１０に示したよう
に前記浮上型磁気ヘッド１のＩコア１０において、酸化
物磁性材料の浮上面側の一部分、即ちＩコア浮上面先端
部１７を切り欠いた、もしくは非磁性体にした浮上型磁
気ヘッド（以下Ｉコア先端非磁性ヘッドと称す）の開発
がなされた。これにより、ＮＬＴＳを低減することがで
きた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
Ｉコア非磁性ヘッド及びＩコア先端非磁性ヘッドにおい
ては、Ｉコア側の浮上面に露出する磁性膜が金属磁性膜
だけとなるため、この金属磁性膜のエッジ部に磁束が集
中して、薄膜ヘッド等に見られるアンダーシュートの問
題が起こる。即ち、孤立再生波形の主ピークの近傍にア
ンダーシュートが発生し、隣接する孤立再生波形に影響
を及ぼすことから、エラーの原因となる。ここでエッジ
部とは反ギャップ側の面と浮上面側の面からなる部分を
いう。

【００１０】本発明は疑似ギャップとして機能していた
前記金属磁性膜のエッジ部への磁束の集中を緩和して、
再生波形におけるアンダーシュートを低減することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明は、磁気ギャップを挟んで一対のコア半体
が対向して配置され、前記コア半体の対向部に金属磁性
膜が成膜されたメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッド
であって、片方のコア半体を非磁性体として、前記金属
磁性膜の前記片方のコアと接する側の面に切り欠きまた
は凹部を設けることにより、再生波形のアンダーシュー
トを低減する。

【００１２】（２）また、本発明は（１）の磁気ヘッド
において、前記片方のコア半体の少なくとも浮上面に露
出する部分を非磁性体として、残部を磁性体とする。

【００１３】（３）また、本発明は（１）の磁気ヘッド
において、前記片方のコア半体を磁性体として、少なく
とも前記片方のコアの浮上面に露出する部分を除去す
る。

【００１４】（４）本発明は、（１）、（２）、（３）
のいずれかの磁気ヘッドにおいて、前記切り欠きまたは
前記凹部を設ける代わりに、前記金属磁性膜より透磁率
の低い変質領域または非磁性領域を設ける。

【００１５】（５）本発明は（１）、（２）、（３）、
（４）のいずれかの磁気ヘッドにおいて、前記切り欠き
または前記凹部、あるいは前記変質領域または前記非磁
性領域が少なくとも一つ以上あり、これらのトラック幅
方向の長さの総和を、トラック幅の７０％以上且つ１０
０％以下とする。

【００１６】（６）本発明は（１）、（２）、（３）、
（４）いずれかに記載の前記切り欠きまたは前記凹部ま
たは前記変質領域または前記非磁性領域を形成するため
に、レーザー装置と、前記レーザー装置により照射する
領域を規定するマスクとを用いて、前記金属磁性膜にレ
ーザー照射する。

【００１７】ここで、上記本発明の作用を以下に述べ
る。金属磁性膜の反ギャップ側のエッジ部に磁束が集中
するのは、金属磁性膜とＩコアの境界で透磁率が急変す
るためである。この急変を緩和するには浮上面側からみ
て、金属磁性膜と金属磁性膜より透磁率を低くした部分
が重なるような構造を前記境界近傍に設ける。そこで前
記金属磁性膜のエッジ部を除去したり、前記エッジ部の
透磁率を低下させたりすることにより、前記透磁率の変
化を緩やかにして、再生波形におけるアンダーシュート
を低減できる。また、金属磁性膜より透磁率を低くする
部分は、必ずしも金属磁性膜の一部である必要はなく、
Ｉコアの一部であって金属磁性膜側に突出する形態であ
ってもよい。

【００１８】さらに本発明では、前記低透磁率領域また
は凹部等を形成するのに、レーザーを用いる。前記金属
磁性膜のエッジ部にレーザーを照射することにより、前
記金属磁性膜のエッジ部の温度が局部的に上昇する。そ
のため、金属磁性膜は局部的に変質され、もしくは一部
がレーザーにより除去される。従って、前記金属磁性膜
エッジ部の透磁率をレーザー照射されていない部分より
低下させるか,もしくは完全に非磁性体にすることがで
きる。

【００１９】よって、再生時に従来は疑似ギャップとし
て機能していた前記金属磁性膜エッジ部で磁束が集中す
ることがなくなり、再生波形におけるアンダーシュート
を低減できる。また、レーザーを用いることで、安価な
装置で生産性の良いアンダーシュート対策が可能とな
り、さらに、前記レーザーを照射する領域をマスクを用
いて規定することにより、高精度で再現性の良い製造プ
ロセスとすることができる。

【００２０】前記金属磁性膜エッジ部の変質領域もしく
は凹部等は、トラック幅の全体に及んでいなくてもアン
ダーシュート低減に効果はある。ただし、そのような場
合は前記金属磁性膜エッジ部における前記変質領域、前
記非磁性領域、前記切り欠き、または前記凹部等のトラ
ック幅方向の長さがトラック幅の７０％以上かつ１００
％以下であることが望ましい。これにより、前記金属磁
性膜エッジ部の疑似ギャップとしての機能を大幅に低減
でき、アンダーシュートを低減できる。

【００２１】また、前記変質領域や凹部等が複数設けら
れている場合は、これらの複数の変質領域または凹部等
のトラック幅方向の長さの総和が７０％以上かつ１００
％以下であればよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を実施例により詳細に説明
する。第１の実施例として、図１に本発明のIコア非磁
性ヘッドにおけるギャップ近傍の構造を示す。金属磁性
膜１２と非磁性体１０１のＩコアにおいて、金属磁性膜
１２のエッジ部１８に変質領域または非磁性領域を設け
る。ここで、変質領域とは金属磁性膜１２の本来の透磁
率よりも低い透磁率を有する領域をいう。

【００２３】図９を用いて図１に係るＩコア非磁性ヘッ
ドの磁気コアの構成を説明する。図９は、Ｃコア１１の
酸化物磁性材料としてＭｎＺｎフェライト単結晶を用
い、Ｉコア１０１の非磁性体には結晶化ガラスを用い
る。このようにＩコア１０１を非磁性体で構成すること
で、磁気コアのインダクタンスを大幅に低減できる。金
属磁性膜１２としては、ＦｅＴａＮＣｒ微結晶膜を用い
る。金属磁性膜１２の膜厚は、Ｉコア側を７．８μｍ、
Ｃコア側を５μｍとした。また、トラック幅Ｔｗは４μ
ｍとする。

【００２４】図２に図１に係る本発明のＩコア非磁性ヘ
ッドの出力信号の孤立波再生波形を示す。また比較のた
めに、図１２に図８に係る従来のＩコア非磁性ヘッドの
出力信号の孤立波再生波形を示す。測定条件はともに、
巻線数３３ターン、周波数２５．４ＭＨｚ、媒体保磁力
１９００Ｏｅ、媒体周速１０ｍ／ｓ、浮上量は４０ｎｍ
である。

【００２５】図１２を見ると、中央にメインピーク２０
があるが、そのすぐ左側にメインピークと同方向（プラ
ス方向とする）の小さなピークが認められる。メインピ
ークの右側の少し離れた箇所に、メインピークと逆方向
（マイナス方向）の小さなピークが認められる。このマ
イナス方向の小さなピークが中央のメインピークに対す
るアンダーシュート２１である。

【００２６】因みに、メインピーク２０のすぐ左側にピ
ークは、隣のメインピーク（マイナス方向）に対するア
ンダーシュートである。中央のメインピーク２０とアン
ダーシュート２１の発生する位置を媒体周速より距離に
換算すると、ギャップ１３よりＩコア側に７．８μｍの
箇所であり、Ｉコア側の前記金属磁性膜エッジ部１８と
一致する。即ち、前記金属磁性膜エッジ部１８が疑似ギ
ャップとして働き、アンダーシュートを発生させている
ことが分かる。一方、図２を見ると本発明によりアンダ
ーシュートはほぼ解消される。

【００２７】また、図１に係る前記金属磁性膜エッジ部
１８の透磁率を低下させる方法として、前記金属磁性膜
エッジ部１８にレーザーを照射し、局部的に温度を上昇
させる方法を用いる。特に、金属磁性膜として用いてい
るＦｅＴａＮＣｒ微結晶膜は、スパッタ直後はアモルフ
ァス状態であるが、これを最適な熱処理温度でアニール
することで微結晶化し、軟磁気特性、即ち、透磁率を向
上させている。従って、最適温度以上の温度を加えるこ
とにより、透磁率は容易に低下する。

【００２８】

【表１】

【００２９】本発明では表１に示すパルスレーザー用い
る。前記レーザーをレンズで集光し、さらにマスクを用
いてヘッド浮上面上に長さ４μｍ、幅１μｍのスポット
を形成できる様にした。しかる後に同スポットを前記磁
気ヘッドの前記金属磁性膜エッジ部１８に一致させ、レ
ーザーを照射することにより図１に示すように前記金属
磁性膜エッジ部１８に透磁率を低下させた変質領域を形
成する。

【００３０】第２の実施例として、図３に本発明のIコ
ア非磁性ヘッドにおけるギャップ近傍の構造を示す。金
属磁性膜１２と非磁性体１０からなるＩコアにおいて、
金属磁性膜１２のエッジ部に切り欠きまたは凹部を設け
る。この切り欠きまたは凹部は第１の実施例とほぼ同様
の効果をもたらし、図３に示すようにレーザー照射によ
り金属磁性膜のエッジ部を除去する。即ち、浮上面側に
凹部を形成しても第１実施形態と同様にアンダーシュー
ト低減の効果が認めらる。

【００３１】第３実施例について説明する。第１及び第
２の実施例ではレーザー照射による変質領域もしくは凹
部等が、トラック幅全体に渡っていたが、図４に示すよ
うにトラック幅全体に及んでいなくてもアンダーシュー
ト低減の効果はある。但し、その場合、第１及び第２実
施例と同等の効果を得るためには、変質領域もしくは凹
部等の前記金属磁性膜エッジ部での長さａが、トラック
幅Ｔｗの７０％以上を占めることが必要である。

【００３２】第４および第５実施例について説明する。
マスクの変更により図５および図６に示した領域へのレ
ーザー照射が可能となる。この場合、変質領域もしくは
凹部等の前記金属磁性膜エッジ部での長さの総和ａが、
トラック幅Ｔｗの７０％以上を占めることにより、アン
ダーシュートが大幅に低減される。

【００３３】また、上記実施例に示すギャップ近傍の構
造を図１０に示すＩコア先端非磁性ヘッドに設けること
によってもアンダーシュートが大幅に低減される。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述して明らかな如く、メタル・イ
ン・ギャップ型の磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜の非
磁性体側のエッジ付近にレーザー照射により変質した領
域もしくは凹部等を設けることで、その透磁率を十分に
低下させまたは非磁性にすることができ、孤立波再生波
形にアンダーシュートを生じさせることなく、インダク
タンスの低減及びNLTSの低減を可能にすると共に、高記
録密度、高速転送速度で使用する小型磁気ディスク装置
に好適な磁気ヘッドを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例を示す磁気ヘッドのギ
ャップ近傍の平面図および断面図

【図２】本発明の第１実施例による磁気ヘッドの出力信
号の孤立波再生波形を示すオシロ波形

【図３】本発明の第２実施例を示す磁気ヘッドのギャッ
プ近傍の平面図および断面図

【図４】本発明の第３実施例を示すのギャップ近傍の平
面図および断面図

【図５】本発明の第４実施例を示すのギャップ近傍の平
面図

【図６】本発明の第５実施例を示すのギャップ近傍の平
面図

【図７】従来の浮上型磁気ヘッド斜視図

【図８】従来の浮上型磁気ヘッドの斜視図

【図９】従来のＩコア非磁性ヘッドの斜視図

【図１０】従来のＩコア先端非磁性ヘッドの斜視図

【図１１】従来のＩコア非磁性ヘッドのギャップ近傍の
平面図および断面図

【図１２】従来のＩコア非磁性ヘッドの出力信号の孤立
波再生波形を示すオシロ波形

【符号の説明】

１ 浮上型磁気ヘッド、 ２ スライダー、 ３ 磁気コア、 ４ ５ 浮上面、 ４ａ 磁気コアの浮上面露出部、 ６ スリット、 １０ Ｉコア、 １１ Ｃコア、 １２ 金属磁性膜、 １３ ギャップ、 １４ ガラス、 １５ 巻線窓、 １６ トラック幅決め加工溝、 １７ Ｉコア浮上面先端部、 １８ Ｉコア側金属磁性膜エッジ部、 ２０ メインピーク、 ２１ アンダーシュート １０１ 非磁性体Ｉコア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ギャップを挟んで一対のコア半体が対
   向して配置され、前記コア半体の対向部に金属磁性膜が
   成膜されたメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッドであ
   って、片方のコア半体を非磁性体として、前記金属磁性
   膜の前記片方のコアと接する側の面に切り欠きまたは凹
   部を有することを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】請求項１に記載の磁気ヘッドにおいて、前
   記片方のコア半体の少なくとも浮上面に露出する部分を
   非磁性体として、残部を磁性体とすることを特徴とする
   磁気ヘッド。
3. 【請求項３】請求項１に記載の磁気ヘッドにおいて、前
   記片方のコア半体を磁性体として、少なくとも前記片方
   のコアの浮上面に露出する部分を除去することを特徴と
   する磁気ヘッド。
4. 【請求項４】請求項１、２、３のいずれかに記載の磁気
   ヘッドにおいて、前記切り欠きまたは前記凹部を設ける
   代わりに、前記金属磁性膜より透磁率の低い変質領域ま
   たは非磁性領域を設けたことを特徴とする磁気ヘッド。
5. 【請求項５】請求項１、２、３のいずれかに記載の前記
   切り欠きまたは前記凹部、あるいは請求項４に記載の前
   記変質領域または前記非磁性領域が少なくとも一つ以上
   あり、前記切り欠きまたは前記凹部、あるいは前記変質
   領域または前記非磁性領域のトラック幅方向の長さの総
   和が、トラック幅の７０％以上且つ１００％以下である
   ことを特徴とする磁気ヘッド。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４、５のいずれかに記
   載の磁気ヘッドにおいて、前記切り欠きまたは前記凹部
   または前記変質領域または前記非磁性領域を形成する方
   法として、レーザー装置と、前記レーザー装置により照
   射する領域を規定するマスクとを用いて、前記金属磁性
   膜にレーザー照射することを特徴とする磁気ヘッド製造
   方法。