JPH10283617A

JPH10283617A - 垂直磁気記録用複合型ヘッド

Info

Publication number: JPH10283617A
Application number: JP10255997A
Authority: JP
Inventors: Akio Takayama; 昭夫高山; Shuichi Nishida; 秀一西田; Koji Honda; 弘司本田; Nobuhiro Sasazawa; 宜弘笹澤; Toru Sakurai; 徹桜井
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な記録性能を維持して構成の簡略化を図
り生産性を向上できる垂直磁気記録用複合型ヘッドを提
供する。【解決手段】記録ヘッド１８の記録用主磁極２３とコ
イルとの間には、感磁部９と共に再生ヘッド１７を構成
する下部シールド１が所定距離を空けて絶縁層２中に配
置されている。記録用主磁極２３が記録ヘッド１８及び
再生ヘッド１７に兼用される。このため、従来技術で下
部シールドに対応して設けられていた上部シールドが不
要となり、この分、簡易な構成になり、ひいては生産性
の向上を図ることができる。記録用主磁極２３の幅Ｈ₂
と下部シールド１の幅Ｈ₁ とを同等寸法に設定すること
ができる。この場合、記録時に記録用主磁極２３のみな
らず下部シールド１にも磁束が集中することになって、
Ｏ／Ｗ値の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録再生用の薄
膜磁気ヘッドに関し、特に垂直記録に用いられる垂直磁
気記録用複合型ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ヘッドの一例として長手（面
内）記録方式の薄膜ヘッドがある。この長手記録方式の
薄膜ヘッドは、磁気記録媒体（以下記録媒体という）の
磁性層をその面に対して平行に磁化させて記録する一
方、この面内の残留磁化により再生するものである。し
かし、この長手記録方式の薄膜ヘッドでは記録密度が高
くなるにつれて、記録媒体内の反磁界が大きくなり、再
生出力が低下するという問題点がある。この問題点の改
善を図るものとして垂直記録方式の薄膜ヘッドがある。

【０００３】この垂直記録方式の薄膜ヘッドは、記録媒
体を、その面と垂直方向に磁化して情報を記録するもの
である。そして、この薄膜ヘッドでは記録された信号の
磁化の向きが対向しないので反磁界の影響による再生出
力の低下を招かず、長手記録方式に比べて記録密度を高
くすることができる。なお、垂直記録用単磁極ヘッドと
２層記録媒体の組み合わせは優れた記録分解能を示すこ
とが知られている（H.Muraoka and Y.Nakamura; IEEE T
rans. Mag., vo130, p3900, 1994）。

【０００４】ところで、垂直記録方式、長手記録方式の
薄膜ヘッドは、ともに、従来、記録媒体に記録された信
号の再生には電磁誘導（インダクティブ）による再生方
法を用いていた。しかし、近年、高記録密度化、記録再
生の短波長化が進む中で電磁誘導による再生方法では、
高密度記録化について対応が難しくなってきた。このた
め、再生のために磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と
いう。）を用いた磁気抵抗効果型の再生ヘッド（以下、
ＭＲヘッドと略す）が用いられるようになってきてい
る。

【０００５】ＭＲヘッドは、例えば、磁気ヘッドスライ
ダーとなる基板上に記録媒体対向面（以下、ＡＢＳとい
う。）に臨ませてそのＡＢＳ側の端部（以下、前方端部
という）に再生ギャップを構成する２つの薄膜磁気コア
（上部シールド、下部シールド）を積層させて構成され
る長手記録方式の磁気ヘッドにおける前記再生ギャップ
内に配置して用いられる。そして、ＭＲヘッドとして
は、ＭＲ素子を横向きに配置したタイプのもの（横型Ｍ
Ｒヘッド）と、ＭＲ素子を立てた状態で配置したタイプ
のもの（縦型ＭＲヘッド）がある。

【０００６】横型ＭＲヘッドを用いた長手記録方式の磁
気ヘッドの一例を図１２及び図１３に示す。図１２にお
いて、下部シールド（薄膜磁気コア）１上に形成された
絶縁層２中には上部シールド（薄膜磁気コア）３が積層
されている。上部シールド３上の絶縁層２中には記録用
磁極（コア）４が積層により設けられている。記録用磁
極４は一端側（ＡＢＳ５から離間する側〔以下、適宜、
後部という。〕）が上部シールド３に接続し、他端側が
湾曲してＡＢＳ５側に延びている。記録用磁極４の湾曲
部４ａ内の絶縁層２及び湾曲部４ａ外の絶縁層２中には
記録用磁極４の一端側（上部シールド３との接続側部
分）を巻回するようにしてコイル６が形成されている。

【０００７】ＡＢＳ５側に臨む部分における下部シール
ド１と上部シールド３との間に再生用ギャップ７が形成
されており、この再生用ギャップ７内の絶縁層２に、Ｍ
Ｒ素子８を有する感磁部９が介装されている。感磁部９
は、図１３に示すように、ＭＲ素子８の高さ方向（図１
２に符号Ｍで示す。）に磁気的なバイアスを加えるＳＡ
Ｌ膜（Soft Adjacent Layer 近接軟磁性層、ＮｉＦｅＲ
ｈ）１０、電流分流膜（Ｔａ）１１、及び薄膜のＭＲ素
子８（ＮｉＦｅ）が積層され、さらにＭＲ素子８上に、
ＭＲ素子８の横方向に磁気的バイアスを加えるＦｅＭｎ
製の反強磁性膜１２及びＭＲ素子８用のＴａ／Ｗ／Ｔａ
製の電極（リード）１３がトラック幅相当の空隙１４を
空けて積層されている。なお感磁部９（ＭＲ素子８）
は、略長方形をなし、図１２紙面表裏方向に延びたもの
（横型配置であり、横型ＭＲヘッドを構成している。）
になっている。図１３中、１４ａは光学的に求められる
トラック幅、１４ｂは再生に実際上機能する実効的なト
ラック幅を示す。図１２中、１５は記録層１６を備えた
記録媒体である。

【０００８】図１２の長手記録方式の磁気ヘッドでは、
前記下部シールド１、上部シールド３及び感磁部９から
再生ヘッド１７が構成されている。そして、再生ヘッド
１７に並ぶように（図１２では再生ヘッド１７の上側に
なるように）記録ヘッド１８が設けられている。この記
録ヘッド１８では、湾曲した形状の記録用磁極４、記録
媒体１５及び上部シールド３から記録用閉磁路１９を形
成し、記録用磁極４のＡＢＳ５側の端部と上部シールド
３のＡＢＳ５側の端部との間に記録用ギャップ２０を形
成させている。

【０００９】そして、この際、記録媒体１５における記
録用ギャップ２０に対応した部分を介してループ状の磁
路（記録用閉磁路１９）が形成され、記録媒体１５の面
方向に記録（符号Ｄで示す。）を行うようにしており、
このタイプをいわゆるリング型ヘッドと称している。こ
のリング型ヘッドに対し、記録媒体１５を間にして図示
しない主磁極及び副磁極を配置して記録媒体１５の面と
直交する方向の記録用ギャップ（図示省略）を形成し、
かつループ状の磁路を形成させずに記録媒体１５への情
報記録を面と直交する方向に行うタイプや、ループ状の
磁路（記録用閉磁路）を形成するものの、記録媒体１５
の面と直交する方向に記録用ギャップを形成し、かつ該
記録用ギャップから記録媒体１５の面と平行に所定距
離、離れてリターン磁路を形成したりするタイプ（後述
する図１のタイプ）をいわゆる単磁極ヘッドと言い、前
記リング型ヘッドと区別するようにしている。

【００１０】図１２の横型ＭＲヘッドを用いた長手記録
方式の磁気ヘッドでは、記録用磁極４、コイル６及び上
部シールド３から記録用ヘッド８が構成され、これによ
り記録媒体１５への記録が行なわれる。そして、上部シ
ールド３はＭＲ素子８のシールドの機能を果たすと共
に、記録用コアの役目をしている。このため、記録を効
率よく行うために上部シールド３の厚さは、比較的厚い
２μｍ以上の膜厚としている。このため、プロセスコス
トがかかるという欠点があった。

【００１１】また、図１２の磁気ヘッドは、記録ヘッド
１８と再生ヘッド１７とが並んで配置され、かつ図１７
に示すように記録ヘッド１８と再生ヘッド１７とが上部
シールド３の厚さ（２μｍ以上）分だけ離れたものにな
っている。このため、スキュー角（スイングアーム方式
のハードドライブにおいて、ディスクの接線方向Ｊに対
する磁気ヘッドの中心線Ｃとのなす角度）αが変わった
とき、記録ヘッド１８及び再生ヘッド１７の双方のトラ
ックずれＬｓが生じるという問題がある。

【００１２】図１２の横形ＭＲヘッドと異なる前記縦型
ＭＲヘッドを用いた磁気ヘッドの一例を図１４に示す。
図１４において、下部シールド１上に形成された絶縁層
２中には上部シールド３が積層して設けられている。下
部シールド１と上部シールド３との間の絶縁層２におけ
るＡＢＳ５側部分には感磁部９が介装されている。なお
感磁部９（ＭＲ素子８）は、略長方形をなし、図１４紙
面左右方向に延びたもの（縦型配置であり、縦型ＭＲヘ
ッドを構成している。）になっている。

【００１３】感磁部９は、上、下のＮｉＦｅ製のＭＲ素
子８（上、下のＭＲ素子をそれぞれ８ａ，８ｂとして図
示する。）間に非磁性材料（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）製の絶縁層２
Ａを介装した構造をなしている。絶縁層２中のＡＢＳ５
側及びこのＡＢＳ５から離間する側には、ＭＲ素子８用
の電極１３（導電性薄膜）がそれぞれ設けられている
（電極１３のそれぞれを、以下、前部電極１３ａ、後部
電極１３ｂという）。さらに、感磁部９と上部シールド
３との間の絶縁層２には、バイアス導体２１が介装され
ており、ＭＲ素子８が線形特性及び良好な感度を持てる
ようにしている。

【００１４】上部シールド３上には、図示しない記録用
磁極が積層されている。この記録用磁極と上部シールド
３とは一部で接続されていると共に、両者間には絶縁層
２が介装されている。前記記録用磁極と上部シールド３
が接続された部分を巻回するように絶縁層２中にコイル
（図示省略）が形成されている。

【００１５】図１４の縦型ＭＲヘッドを用いた磁気ヘッ
ドでは、前記上部シールド３、下部シールド１、感磁部
９等から再生ヘッド１７を構成している。この再生ヘッ
ド１７に並んで（図１４の上側）、前記記録用磁極、前
記コイル及び上部シールド３からなる記録ヘッド１８が
設けられている。そして、上部シールド３はＭＲ素子８
のシールドの機能を果たすと共に、記録用コアの役目を
している。このため、記録を効率よく行うために上部シ
ールド３の厚さは、比較的厚い２μｍ以上の膜厚として
いる。このため、プロセスコストがかかるという欠点が
あった。

【００１６】また、この図１４の磁気ヘッドも、前記図
１２の磁気ヘッドと同様に、記録ヘッド１８と再生ヘッ
ド１７とが並んで配置され、かつ図１７に示すように記
録ヘッド１８と再生ヘッド１７とが上部シールド３の厚
さ（２μｍ以上）分だけ離れたものになっている。この
ため、図１２の磁気ヘッドと同様に、スキュー角αが変
わったとき、記録ヘッド１８のトラック及び再生ヘッド
１７のトラックにずれが生じるという問題がある。

【００１７】前記図１４の磁気ヘッドと同様に、上部シ
ールド３、下部シールド１を有した磁気ヘッドの他の例
を図１５に示す。この磁気ヘッドは、ＭＲ素子８を有し
たタイプ、いわゆる複合型（ＭＲ／インタクティブタイ
プ）であり、かつ垂直記録に用いるものである。以下、
このタイプの磁気ヘッドを垂直記録用複合型ヘッドとい
う。また、上部シールド３、下部シールド１を有してい
ることにより、後述するヨーク方式と区別する際、この
タイプをシールド方式の垂直記録用複合型ヘッドとい
う。

【００１８】図１５において、磁気ヘッドスライダーと
なる基板２２上に絶縁層２が設けられている。絶縁層２
におけるＡＢＳ５側には、再生用ギャップ７を構成する
下部シールド１、上部シールド３が所定距離をあけて介
装されている。

【００１９】下部シールド１と上部シールド３との間に
は薄膜のＭＲ素子８及びバイアス導体２１を含む感磁部
９が介装されている。上部シールド３上の絶縁層２には
記録用主磁極２３及びこの記録用主磁極２３に連接した
厚膜の補助ヨーク２４が配置されており、補助ヨーク２
４を設けることにより、磁気回路の磁気抵抗を小さくす
るようにしている。補助ヨーク２４にはリターンヨーク
（記録用リターンヨークという）２５が接続されてい
る。記録用リターンヨーク２５はＡＢＳ５側に延びてい
る。記録用リターンヨーク２５のＡＢＳ５側部分と補助
ヨーク２４との間の絶縁層２中には、記録用リターンヨ
ーク２５の補助ヨーク２４との接続部を巻回するように
コイル６が配置されている。

【００２０】このシールド方式の垂直記録用複合型ヘッ
ドは厚膜の上部シールド３を有しており、上述した図１
２の長手記録の磁気ヘッドと同様にプロセスコストがか
かるものになっている。また、この図１５の磁気ヘッド
も、前記図１２または図１４の磁気ヘッドと同様に、記
録ヘッド１８と再生ヘッド１７とが並んで配置され、か
つ図１７に示すように記録ヘッド１８と再生ヘッド１７
とがシールド（上部シールド３）の厚さ分だけ離れたも
のになっている。このため、図１２または図１４の磁気
ヘッドと同様に、スキュー角αが変わったとき、記録ヘ
ッド１８のトラック及び再生ヘッド１７のトラックにず
れが生じるという問題がある。

【００２１】図１５のタイプ（シールド方式）と異なる
タイプ（ヨーク方式）の垂直記録用複合型ヘッドを図１
６に示す。図１６において、基板２２上にアルミナで形
成される下地層２６が設けられている。下地層２６の上
には絶縁層２が設けられている。絶縁層２には、記録用
主磁極２３及びこの記録用主磁極２３に連結した厚膜の
補助ヨーク２４が配置されており、補助ヨーク２４を設
けることにより、磁気回路の磁気抵抗を小さくするよう
にしている。補助ヨーク２４には記録用リターンヨーク
２５が接続されている。記録用リターンヨーク２５はＡ
ＢＳ５側に延びている。記録用リターンヨーク２５のＡ
ＢＳ５側部分と補助ヨーク２４との間の絶縁層２中に
は、記録用リターンヨーク２５の補助ヨーク２４との接
続部を巻回するようにコイル６が配置されている。

【００２２】記録用主磁極２３と下地層２６との間の絶
縁層２中には再生ヘッド１７が配置されている。再生ヘ
ッド１７は略コ字形に屈曲した形状の再生主磁極２７
と、この再生主磁極２７に接続した再生用リターンヨー
ク２８と、前記再生主磁極２７のコ字部２７ａ内の絶縁
層２中に配置されたＭＲ素子８を含む感磁部９とから大
略構成されている。

【００２３】この図１６のヨーク方式の垂直記録用複合
型ヘッドでは、スキュー角αが変わったとき、記録ヘッ
ド１８のトラック及び再生ヘッド１７のトラックにずれ
が生じるという問題はないが、ＭＲ素子８により記録媒
体１５に記録されたデータを再生するときには、再生主
磁極２７→ＭＲ素子８→再生用リターンヨーク２８→記
録媒体１５の軟磁性層（裏打ち層）（図１、裏打ち層２
９参照）からなる磁気回路で再生用閉磁路が構成され
る。このため、再生主磁極２７、再生用リターンヨーク
２８、記録媒体１５の軟磁性層（裏打ち層）のそれぞれ
の磁性体の磁区の移動に起因するノイズがＭＲ素子８の
再生波形に現れる。また、このヨーク方式の垂直記録用
複合型ヘッドでは、効率よく再生するためには再生主磁
極２７の磁区構造をコントロールしなければならない等
の課題もある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】磁気ヘッドでは、垂直
記録、長手記録にかかわらず再生感度をあげることが望
まれるが、再生感度を上げるためにはＭＲ素子をＡＢＳ
側に極力近づける必要があり、また、再生分解能を上げ
るためにはＭＲ素子を磁気シールドするようにＭＲ素子
を挟んでシールド膜（図１５では、ＭＲ素子８の上下に
配置した上部シールド３及び下部シールド１）を設ける
必要がある。

【００２５】ところで、図１２に示すように長手記録用
の磁気ヘッドは上部シールド３を記録ヘッド１８の一部
として用いているため厚いシールド膜が必要とされ、こ
れに伴い、プロセスコストがかかるという欠点がある。

【００２６】また、図１２、図１４または図１５に示す
磁気ヘッドは、上述したように、記録ヘッド１８と再生
ヘッド１７とが並んで配置され、かつ記録ヘッド１８と
再生ヘッド１７とがシールド（上部シールド３）の厚さ
分だけ離れたものになっているため、スキュー角αが変
わったとき、記録ヘッド１８のトラック及び再生ヘッド
１７のトラックにずれが生じる。この対策としてドライ
ブに使用されるスキュー角の範囲で記録ヘッドと再生ヘ
ッドのトラックずれが最小になるように記録ヘッドと再
生ヘッドをオフセットすることにより補正する方法や、
記録ヘッドのトラック幅を再生ヘッドのトラック幅より
大きくすることなどが考えられる。なお、この場合、ガ
ードバンド（磁気記録トラック間の無記録領域）が広く
必要であり、また、記録トラック幅を再生トラック幅よ
りも必要以上に多くとることになり、高トラック密度化
の障害になってしまうことになる。

【００２７】図１６のヨーク方式の垂直記録用複合型ヘ
ッドの場合、再生感度を上げるためには再生主磁極２７
の長さを極力小さくしＭＲ素子８をＡＢＳ５に極力近づ
ける必要がある。しかし、この場合、ＭＲ素子８が隣接
ビット（再生したいビットの前後のビット）の磁化の影
響を受け再生分解能が悪くなる（高記録密度での再生出
力が小さくなり、高密度記録に適さなくなる。）という
問題がある。

【００２８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で良好な記録性能を維持して構成の簡略化を図り生産性
を向上できる垂直磁気記録用複合型ヘッドを提供するこ
とを目的とする。また、本発明の他の目的は、スキュー
角変化に伴う記録トラック及び再生トラックのずれを抑
制して高トラック密度化の向上を図ることにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
軟磁性薄膜の主磁極を有する誘導型の記録ヘッドと、前
記主磁極に並列するように配置された磁気抵抗効果素子
及び該磁気抵抗効果素子を間にして前記主磁極に対向す
るように配置される磁気シールド用のシールド部材を有
する磁気抵抗効果型の再生ヘッドとを備えたことを特徴
とする。請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に
おいて、主磁極の幅を磁気抵抗効果素子の幅と略同等寸
法に設定したことを特徴とする。請求項３記載の発明
は、請求項１または２記載の構成において、シールド部
材の幅を主磁極の幅と略同等寸法に設定したことを特徴
とする。請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかに記載の構成において、主磁極及びシールド部材
を０．１μｍから０．８μｍの膜厚に設定したことを特
徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図４に基づいて説明する。

【００３１】図１において、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ等の非
磁性材料製の基板２２上にＡｌ₂ Ｏ ₃ 等の非磁性かつ絶
縁体材料からなる下地層２６が設けられている。さら
に、機械研磨により平面平滑性を高めた基板２２上にめ
っき法などによりＮｉＦｅなどの磁性材料製の記録用リ
ターンヨーク２５が作成されている。記録用リターンヨ
ーク２５は、断面視略Ｌ字形をなし、便宜上、一方側を
ヨーク本体部２５ａ、このヨーク本体部２５ａに直交し
て連接する部分をヨーク副部２５ｂという。ヨーク副部
２５ｂは、ヨーク本体部２５ａから離間する方向に延び
ており、その端部に記録用主磁極（主磁極）２３が接続
されている。

【００３２】記録用主磁極２３は、ヨーク副部２５ｂに
接続した部分からＡＢＳ５側に延びて形成されており、
端部がＡＢＳ５に臨んだものになっている。記録用主磁
極２３は、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＺｒＮ等の軟
磁性膜を所定の形状にイオンミリングなどを用いて成形
されている。記録用主磁極２３上には、記録用主磁極２
３に接続して厚膜状の補助ヨーク２４が形成されてい
る。補助ヨーク２４は、記録用主磁極２３の磁気飽和を
防止するようにしている。なお、図１中２は、Ａｌ₂ Ｏ
₃ などの非磁性絶縁材料を用いて形成された絶縁層であ
る。

【００３３】ヨーク副部２５ｂを巻回するようにして
（記録用リターンヨーク２５及び記録用主磁極２３で囲
まれる領域内の絶縁層２及び前記領域外の絶縁層２に挿
入されて）、コイル６が設けられている。コイル６は、
Ｃｕめっきなどにより作製される。コイル６と記録用主
磁極２３との間には、感磁部９と共に再生ヘッド１７を
構成する下部シールド（シールド部材）１が所定距離を
空けて絶縁層２中に配置されている。下部シールド１の
幅Ｈ₁ は約１００μｍに設定されている。また、図２に
示すように、記録用主磁極２３の幅Ｈ₂ は感磁部９の幅
Ｈ₃ に比して概略同等寸法になるように設定されてお
り、その幅は約２．５μｍに設定されている。本実施の
形態では、記録用主磁極２３の幅Ｈ₂ は約２．５μｍに
設定したが、記録用主磁極２３の幅Ｈ₂ は磁気特性の設
計仕様によって設定される値であり、本実施の形態に限
定されるものではない。また、本実施の形態では、記録
用主磁極２３の幅Ｈ₂ は感磁部９の幅Ｈ₃ に比して概略
同等寸法になるように設定されているが、記録用主磁極
２３を作製する際、その作製上、記録用主磁極２３の幅
Ｈ₂ は感磁部９の幅Ｈ₃ に比して僅かに大きくなる場合
も有り得るが、微小な値であれば特に問題はない。ま
た、記録用主磁極２３の膜厚と下部シールド１の膜厚は
０．１μｍから０．８μｍの寸法に設定されている。上
部シールド３及び下部シールド１の間の絶縁層２中に
は、縦型に配置されるＭＲ素子８を含む感磁部９が設け
られている。

【００３４】感磁部９は、図１４に示すものと同様に、
上、下のＭＲ素子８ａ，８ｂ間に非磁性材料（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）製の絶縁層２Ａを介装した構造をなしている。な
お、前記記録用主磁極２３と下部シールド１の距離が分
解能を決めるギャップ長となる。

【００３５】なお、記録媒体１５は、ＮｉＦｅ（パーマ
ロイ）等の軟磁性材料から形成される裏打ち層２９と、
この裏打ち層２９に重ねて形成されるＣｏＣｒ系の垂直
配向された磁性材料からなる記録層１６とで形成される
２層形状になっており、垂直記録に適したものになって
いる。なお、ＭＲ素子８については、縦形に配置したタ
イプでなく横型に配置した構造のもの（図１２参照）で
もよい。

【００３６】この第１の実施の形態では、記録用主磁極
２３と、補助ヨーク２４と、記録用リターンヨーク２５
と、コイル６とにより記録ヘッド１８が構成されてい
る。そして、この記録ヘッド１８は、補助ヨーク２４、
記録用主磁極２３から記録媒体１５を介して記録用リタ
ーンヨーク２５に戻る記録用閉磁路１９を形成する。そ
して、記録用閉磁路１９の内側になるように再生ヘッド
１７が配置されたものになっている。この場合、再生ヘ
ッド１７は、感磁部９及び下部シールド１を有すると共
に、記録用主磁極２３が感磁部９の磁気シールドのため
に用いられており、記録用主磁極２３を記録ヘッド１８
と兼用したものになっている。また、記録媒体１５の面
と直交する方向に記録用ギャップ２０（記録用主磁極２
３と裏打ち層２９との間）が形成され、図１矢印Ｅで示
すように情報（ビットパターン）の記録を行うようにし
ており、本実施の形態は単磁極ヘッドタイプになってい
る。

【００３７】この実施の形態では、記録用主磁極２３が
記録ヘッド１８及び再生ヘッド１７に兼用されているの
で、従来技術で下部シールドに対応して設けられていた
上部シールドが不要となり、この分、簡易な構成にな
り、ひいては生産性の向上を図ることができる。

【００３８】また、記録用主磁極２３と感磁部９の間の
距離（Ｌｈ）が従来の複合型磁気ヘッドに比べて短く、
かつ記録用主磁極２３の幅Ｈ₂ が感磁部９の幅Ｈ₃ に比
して概略同等の寸法になるように設定しており、更に記
録用主磁極２３の膜厚と下部シールド１の膜厚を０．１
μｍから０．８μｍの寸法に設定して従来構造の複合型
磁気ヘッドと比較して（例えば図１４の磁気ヘッドでは
シールドの膜厚は２μｍ以上である。）薄くしているの
で、後述するように、スキュー角変化に伴う記録ヘッド
１８と再生ヘッド１７のトラックずれ（Ｌｓ）を抑制す
ることができる。更に従来構造の複合型磁気ヘッドと比
較して記録用主磁極２３の膜厚と下部シールド１の膜厚
を薄くしているので、その分、成膜時間も短くできる
等、容易に製造することが可能となって製造コスト、ひ
いては製造設備の低廉化を図ることができる。

【００３９】なお、記録用主磁極２３の膜厚を変えてＯ
／Ｗ値（記録後の信号上に重ねて別の記録を行ったとき
の前信号の残り分の消去率）を求めた（なお、下部シー
ルド１の膜厚も同等に変えた）ところ、図４に示す結果
が得られた。すなわち、膜厚が０．１μｍ未満である場
合にはＯ／Ｗ値が−２５ｄＢより悪くなり、実用上十分
な記録性能を保証できなくなる一方、０．１μｍ以上の
膜厚の場合良好な記録性能を確保できる結果が得られ
た。上述したように記録用主磁極２３の膜厚と下部シー
ルド１の膜厚を０．１μｍ以上に設定したのは、この検
証結果に基づくものである。

【００４０】上述したように記録用主磁極２３の膜厚と
下部シールド１の膜厚を０．８μｍ以下に設定したの
は、次のような比較結果があることに基づくものであ
る。この比較結果について以下に説明する。

【００４１】厚いシールドを持つタイプのＭＲヘッドと
図１の磁気ヘッドとを対象にして、スキュー角αが変わ
ったとき生ずるトラックずれ（Ｌｓ）を求めると、以下
のようになる。ここで記録ヘッド１８（記録用主磁極２
３）及び再生ヘッド１７（ＭＲ素子８）間の距離をＬｈ
とするとＬｓ＝Ｌｈ×ｔａｎα … （１）となる。

【００４２】前記図１の磁気ヘッドに対し、長手記録用
ＭＲヘッド（図１７）の場合、再生用ギャップ７の長さ
Ｇｒ、上部シールド３の膜厚Ｔｓ、記録ギャップ長Ｇｗ
とすると、距離Ｌｈは、Ｌｈ＝Ｇｒ／２＋Ｇｗ＋Ｔｓ … （２）となり、実際に用いられているＭＲヘッドでは、距離Ｌ
ｈは３μｍである。このとき、スキュー角αを２０°と
すると、式（２）のＬｓは１μｍとなり、大きなトラッ
クずれＬｓを生ずることになる。

【００４３】なお、図１の装置で下部シールド１及び記
録用主磁極２３の膜厚を０．４μｍとしたときは、十分
なシールド効果を持つと共に、図４に示されるように良
好な記録特性（Ｏ／Ｗ値＝−４０ｄＢ）を有することに
なる。また、本実施の形態（図１）の場合、記録は記録
用主磁極２３のトレーリングエッジ（流出端；図３のＴ
Ｅ部）で行われるため記録用主磁極２３の膜厚をＴｍと
すると前記距離Ｌｈは、Ｌｈ＝Ｇｒ／２＋Ｔｍ … （３）であり、下部シールド１の膜厚を０．４μｍ、記録用主
磁極２３の膜厚Ｔｍを０．４μｍ、再生用ギャップ７の
長さＧｒを０．３μｍとするとＬｈ＝０．５５μｍとな
る。このとき、スキュー角αを２０°とすると式（２）
のＬｓは０．２μｍであり、トラックずれＬｓは小さい
値となる。

【００４４】一方、図１に示す構造で、記録用主磁極２
３及び下部シールド１の膜厚を１μｍに設定した場合に
は、十分なシールド効果を持つとともに記録用主磁極２
３の記録特性が良好なものになるものの、このときのト
ラックずれＬｓは０．４２μｍ以上、すなわち大きなト
ラックずれを発生するという結果が得られた。この結果
に基づき、記録用主磁極２３の厚膜及び下部シールド１
の膜厚を１μｍ未満の値である０．８μｍ以下に設定し
た。また、本実施の形態では、記録用リターンヨーク２
５を設けており磁束のリターンパスを形成するので、記
録効率の向上を図ることができる。

【００４５】次に図５及び図６に基づいて本発明の第２
の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態は前記
第１の実施の形態（図１、図２）に比して、記録用リタ
ーンヨーク２５を省略したことが異なっている。この第
２の実施の形態では、記録用主磁極２３と、補助ヨーク
２４と、コイル６とにより記録ヘッド１８を構成してい
る。そして、この場合、コイル６が磁界を発生すると、
記録用主磁極２３、コイル６の中心部に相当する図１の
ヨーク副部２５ｂがあった部分、及びヨーク本体部２５
ａがあった部分からなる記録用閉磁路１９が形成され、
再生ヘッド１７は記録用閉磁路１９の内側になるように
配置されている。そして、この第２の実施の形態も、前
記第１の実施の形態と同様に、記録用主磁極２３及び下
部シールド１の膜厚が０．１μｍ〜０．８μｍの寸法で
従来技術に比して薄く設定されたことと相まって、スキ
ュー角αが変わったときにも、記録ヘッド１８及び再生
ヘッド１７の双方のトラックにずれが生じるようなこと
を抑制できる。また、第１の実施の形態と同様に、記録
用主磁極２３が記録ヘッド１８及び再生ヘッド１７に兼
用されているので、従来技術で下部シールドに対応して
設けられていた上部シールドが不要となり、この分、簡
易な構成になり、ひいては生産性の向上を図ることがで
きる。

【００４６】さらに、第２の実施の形態の磁気ヘッド
は、記録用主磁極２３と、補助ヨーク２４及びコイル６
から成り、比較的平坦な単純な構造をしている。このた
め厚い膜の積み上げや接続部が少ないことから作製工数
の減少、製造コスト削減、歩留まり向上が図れる。

【００４７】第１、第２の実施の形態の磁気ヘッドの電
流飽和特性（横軸には記録電流とコイル６巻き数の積、
つまり起磁力をとる）を求めたところ、図７に示す結果
が得られた。第２の実施の形態（図５の磁気ヘッド）の
場合は、再生出力及びＯ／Ｗ値ともに飽和に至る起磁力
は第１の実施の形態（図１の磁気ヘッド）に比べ１．５
倍であり、またＯ／Ｗ値については第１の実施の形態
（図１の磁気ヘッド）の場合には−４０ｄＢであり、第
２の実施の形態（図５の磁気ヘッド）の場合には−３６
ｄＢであって記録能力は若干劣っているが、性能比較で
重要なものとなる磁気ヘッドの再生出力は第２の実施の
形態と第１の実施の形態でほぼ同等となっていることか
ら判断しても、第２の実施の形態の記録能力は実用上は
まったく問題とならないものである。

【００４８】次に図８ないし図１１に基づいて本発明の
第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態
は、図８及ぶ図９に示すように記録用主磁極２３の幅Ｈ
₂ と下部シールド１の幅Ｈ₁ とを同等寸法に設定してお
り、この点が第１の実施の形態（図１、図２）に比して
異なっている。記録用主磁極２３の幅Ｈ₂ と下部シール
ド１の幅Ｈ₁ とを同等寸法に設定したことにより、記録
時に記録用主磁極２３のみならず下部シールド１にも磁
束が集中することになって、下部シールド１も記録ヘッ
ドとして機能するようになる。このため、記録用主磁極
２３の膜厚がその分厚くなったものに相当することとな
り、Ｏ／Ｗ値が、記録用主磁極２３の膜厚と下部シール
ド１の膜厚を合わせた膜厚寸法の記録用主磁極２３によ
り得られるＯ／Ｗ値と同等になり、Ｏ／Ｗ値の向上を図
ることができる。そして、この第３の実施の形態（幅Ｈ
₂ ＝幅Ｈ₁ ）で、下部シールド１の膜厚が０．２μm 、
記録用主磁極２３の膜厚が０．２μm のときのＯ／Ｗ値
と、前記第１の実施の形態の場合に記録用主磁極２３の
膜厚が０．４μm のときのＯ／Ｗ値とを求めたところ、
両者のＯ／Ｗ値がほぼ同等の値（−４０ｄＢ）を示すと
いう結果が得られ、記録用主磁極２３の幅Ｈ₂ と下部シ
ールド１の幅Ｈ₁ とを同等寸法に設定したことによりＯ
／Ｗ値の向上を図ることができることを検証できた。

【００４９】ところで、一般に、隣接トラックの信号を
再生するとノイズの原因になるが、垂直磁気記録を行う
本実施の形態について、オフトラック特性の試験及び記
録したビットパターンについての磁気力間顕微鏡（ＭＦ
Ｍ）での観察を行ったところ、図１０の特性データと、
図１１に示す磁気力間顕微鏡写真に基づく図とが得られ
た。これら図面から明らかなように、トラック幅方向の
記録分解能が優れているので、下部シールドの幅を記録
用主磁極の幅と同等にして十分であることを検証するこ
とができた。なお、図１０のオフトラック特性は、オン
トラックの状態、つまり記録されたトラック上を磁気ヘ
ッドが走行し記録されたデータを読んでいる状態を０
（ゼロ）位置とし、磁気ヘッドを左右にずらしていった
時の再生出力の測定値を示すものである。また、図１１
は、磁気力間顕微鏡写真を図示化したもので、図中Ｋは
データが記録された部分を示し、Ｐはデータが記録され
ていない部分を示している。前記部分Ｋの幅が記録され
たトラック幅になる。そして、図１１の部分Ｋの幅が、
図１０のオフトラック特性から求められたトラック幅
３．５μｍ及び光学的（顕微鏡で測定した）トラック幅
３．５μｍと一致していることからトラック幅方向の記
録分解能が良いと判断でき、これにより、上述したよう
に下部シールドの幅を記録用主磁極の幅と同等にして十
分であることを検証することができた。

【００５０】上記各実施の形態では、補助ヨーク２４を
設けた場合を例にしたが、主磁極が磁気飽和しても記録
上支障とならないような場合には、補助ヨーク２４の省
略を図ることが可能であり、このように構成することに
より、記録ヘッドひいては装置全体の構成が簡略化され
て作製工数の減少、製造コスト削減、歩留まり向上を図
ることができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、記録用主
磁極が記録ヘッド及び再生ヘッドに兼用されることにな
り、従来技術で下部シールドに対応して設けられていた
上部シールドを廃止可能となり、この分、簡易な構成に
なり、ひいては生産性の向上を図ることができる。請求
項２記載の発明によれば、主磁極の幅を磁気抵抗効果素
子の幅と略同等寸法に設定したので、スキュー角変化に
伴う記録ヘッドと再生ヘッドのトラックずれの短縮化が
図れる。請求項３記載の発明によれば、記録用主磁極の
幅と下部シールドの幅とを同等寸法に設定したことによ
り、記録時に記録用主磁極のみならず下部シールドにも
磁束が集中することになって、下部シールドも記録ヘッ
ドの一部として機能するようになるので、記録効率の向
上ひいては高密度記録化の向上を図ることができる。請
求項４記載の発明によれば、上部シールドの膜厚と下部
シールドの膜厚を０．１μｍから０．８μｍの寸法に設
定して従来技術に比して薄くしているので、製造をより
容易に行えて装置の低廉化を図ることができると共に、
スキュー角が変わったときにも、記録ヘッド及び再生ヘ
ッドの双方のトラックにずれが生じるようなことを抑制
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の垂直記録用複合型
ヘッドを示す断面図である。

【図２】図１の複合型ヘッドを記録媒体対向面から見た
図である。

【図３】図１の複合型ヘッドでトラックずれが小さくな
ることを示す図である。

【図４】図１の装置の主磁極膜厚−Ｏ／Ｗ特性を示す図
である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の垂直記録用複合型
ヘッドを示す断面図である。

【図６】図５の複合型ヘッドを記録媒体対向面から見た
図である。

【図７】第１、第２の実施の形態それぞれの起磁力−再
生出力、Ｏ／Ｗ値特性を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態の垂直記録用複合型
ヘッドを示す断面図である。

【図９】図８の複合型ヘッドを記録媒体対向面から見た
図である。

【図１０】図８の装置のオフトラック特性を示す図であ
る。

【図１１】図８の装置で記録したビットパターンを示す
磁気力間顕微鏡写真に基づいて作成した図である。

【図１２】従来の横型ＭＲヘッドを用いた長手記録方式
の磁気ヘッドを示す断面図である。

【図１３】図１２の感磁部を示す断面図（図１２の矢印
Ａ方向から見た図）である。

【図１４】横型ＭＲヘッドを用いた磁気ヘッドを示す断
面図である。

【図１５】シールド方式の磁気ヘッドの一例を示す断面
図である。

【図１６】ヨーク方式の垂直記録用複合型ヘッドの一例
を示す断面図である。

【図１７】磁気ヘッドのトラックずれの発生状況を示す
ための図である。

【符号の説明】

１下部シールド１７再生ヘッド１８記録ヘッド２３記録用主磁極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本田弘司静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ミネベア株式会社開発技術センター内 (72)発明者笹澤宜弘静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ミネベア株式会社開発技術センター内 (72)発明者桜井徹静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ミネベア株式会社開発技術センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軟磁性薄膜の主磁極を有する誘導型の記
録ヘッドと、前記主磁極に並列するように配置された磁
気抵抗効果素子及び該磁気抵抗効果素子を間にして前記
主磁極に対向するように配置される磁気シールド用のシ
ールド部材を有する磁気抵抗効果型の再生ヘッドとを備
えたことを特徴とする垂直磁気記録用複合型ヘッド。
【請求項２】主磁極の幅を磁気抵抗効果素子の幅と略
同等寸法に設定したことを特徴とする請求項１記載の垂
直磁気記録用複合型ヘッド。
【請求項３】シールド部材の幅を主磁極の幅と略同等
寸法に設定したことを特徴とする請求項１または２記載
の垂直磁気記録用複合型ヘッド。
【請求項４】主磁極及びシールド部材を０．１μｍか
ら０．８μｍの膜厚に設定したことを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の垂直磁気記録用複合型ヘ
ッド。