JPH11265503A

JPH11265503A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH11265503A
Application number: JP6575398A
Authority: JP
Inventors: Akio Takada; 昭夫高田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】静電気等による磁気抵抗効果素子の破壊が生
じ難い磁気抵抗効果型磁気ヘッドを提供する。【解決手段】磁気記録媒体からの磁界を検出するため
の磁気抵抗効果素子にバリスタを接続する。そして、外
部からの電荷の流入等により、磁気抵抗効果素子に高電
圧が加わったような場合には、バリスタの側に電流が流
れるようにしておく。このようにしておけば、外部から
の電荷の流入等があったとしても、磁気抵抗効果素子に
過電流が流れるようなことはなくなり、磁気抵抗効果素
子の破壊を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体から
の磁界を磁気抵抗効果素子によって検出する磁気抵抗効
果型磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体からの磁界を磁気抵抗効果
素子（以下、ＭＲ素子と称する。）によって検出する磁
気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称す
る。）においては、ＭＲ素子が静電気又は何らかの電気
的ストレスにより破壊されてしまい、ヘッド性能が劣化
してしまうことが問題となっている。

【０００３】なお、この問題は、一般にＥＳＤ／ＥＯＳ
と称される。ＥＳＤはElectro Static Dischargeの略、
ＥＯＳはElectrical Over Stressの略である。

【０００４】そして、このような問題は、ＭＲ素子に過
電流が流れ、この過電流による発熱や当該過電流により
発生する磁場の影響で、ＭＲ素子が破壊されてしまうこ
とによって生じるものと考えられる。

【０００５】すなわち、ＭＲヘッドは、ウェハプロセ
ス、加工プロセス、組立プロセス等のプロセスを経て作
製されるが、これらのプロセスにおいて、外部からの電
荷流入があったときに、当該電荷流入によりＭＲ素子に
過電流が流れ、この過電流による発熱や当該過電流によ
り発生する磁場の影響で、ＭＲ素子が破壊されるものと
考えられる。

【０００６】なお、ウェハプロセスとは、ＭＲヘッドを
構成する素子をウェハ基板上に形成するプロセスのこと
である。また、加工プロセスとは、ＭＲヘッドを構成す
る素子が形成されたウェハ基板を切断して個々のＭＲヘ
ッドに分割するとともに、それらのＭＲヘッドに対して
所定の機械加工を施すプロセスのことである。また、組
立プロセスとは、上記機械加工が完了したＭＲヘッドを
ヘッドベースにマウントしたり、ＭＲヘッドの端子を所
定の配線に接続するなどして、ＭＲヘッドが搭載された
磁気ヘッド装置を組み立てるプロセスのことである。

【０００７】また、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破
壊は、上述のような製造プロセス中だけでなく、磁気ヘ
ッド装置にＭＲヘッドを組み込んだ後においても生じる
場合がある。すなわち、例えば、ＭＲヘッドをハードデ
ィスク装置に組み込んだときに、磁気ディスクからＭＲ
ヘッドに電荷が流入し、これにより、ＭＲ素子に過電流
が流れてしまうような場合がある。そして、このような
過電流も、ＭＲ素子の破壊を引き起こす要因の一つとな
る。

【０００８】そして、従来、以上のような問題の対策と
しては、例えば、ＭＲ素子の一方の端子と他方の端子と
の間にダイオードを形成するという方法が提案されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイオ
ードの形成には高度な半導体プロセスが必要なため、ダ
イオードを形成することにより上記問題を回避しようと
すると、ヘッド製造プロセスが非常に複雑となり、ＭＲ
ヘッドの製造コストが大幅に増大してしまう。

【００１０】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、磁気記録媒体からの磁界をＭ
Ｒ素子によって検出するＭＲヘッドにおいて、ダイオー
ドのように形成が難しい素子を使用することなく、ＥＳ
Ｄ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊が生じないようにする
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＭＲヘッド
は、磁気記録媒体からの磁界を検出するためのＭＲ素子
と、上記ＭＲ素子に接続されたバリスタとを備えること
を特徴とする。

【００１２】このＭＲヘッドでは、印加電圧の上昇に伴
って非直線的に抵抗値が減少する抵抗器であるバリスタ
が、ＭＲ素子に接続されている。したがって、外部から
の電荷の流入等により、ＭＲ素子に高電圧が加わったよ
うな場合には、バリスタの側に電流が流れる。したがっ
て、このＭＲヘッドでは、外部からの電荷の流入等があ
ったとしても、ＭＲ素子に過電流が流れるようなことは
ない。

【００１３】なお、上記ＭＲヘッドにおいて、ＭＲ素子
は上記バリスタが形成された基板上に形成されているこ
とが好ましい。このように、バリスタが形成された基板
上にＭＲ素子を形成するようにした場合には、外部から
の電荷の流入があったときに電流を逃がす経路が、ＭＲ
素子を形成する前から存在することとなる。したがっ
て、このＭＲヘッドでは、当該ＭＲヘッドの製造プロセ
ス全体にわたって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破
壊を回避することができる。

【００１４】なお、上記ＭＲヘッドにおいて、バリスタ
は、例えば、一方の端子がＭＲ素子に接続され、他方の
端子が接地される。或いは、バリスタは、例えば、当該
バリスタの一方の端子が、ＭＲ素子の一方の端子に接続
され、当該バリスタの他方の端子が、ＭＲ素子の他方の
端子に接続される。

【００１５】また、上記ＭＲヘッドにおいて、バリスタ
は、スパッタリング法を用いて形成されていることが好
ましい。通常、ＭＲヘッドに使用されるＭＲ素子は、ス
パッタリング法を用いて形成される。したがって、バリ
スタをスパッタリング法を用いて形成するようにした場
合には、バリスタの形成からＭＲ素子の形成に至るまで
を、一連のスパッタリング工程とすることができる。し
たがって、製造工程の簡略化を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】＜第１の実施の形態＞本発明を適用した磁
気ヘッドの第１の例を図１に示す。なお、図１では磁気
ヘッド１の一部を切り欠いて図示している。

【００１８】この磁気ヘッド１は、ハードディスク装置
等に用いられる磁気ヘッドであり、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ等
からなる基板２上に、本発明を適用したＭＲヘッド３が
形成されてなるとともに、当該ＭＲヘッド３上にインダ
クティブ型磁気ヘッド４が積層形成され、更に当該イン
ダクティブ型磁気ヘッド４上にＡｌ₂Ｏ₃等からなる保護
層５が形成されてなる。ここで、ＭＲヘッド３は、再生
用ヘッドとして動作するものであり、インダクティブ型
磁気ヘッド４は、記録用ヘッドとして動作するものであ
る。

【００１９】ＭＲヘッド３は、下層シールド１０と上層
シールド１１との間にＭＲ素子１２が配された、いわゆ
るシールド型のＭＲヘッドである。そして、このＭＲヘ
ッド３は、基板２上に形成されたアンダーコート層１３
と、アンダーコート層１３上に形成されたバリスタ１４
と、バリスタ１４上に形成された下層シールド１０と、
Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等からなる絶縁層１５を介して下層
シールド１０上に形成されたＭＲ素子１２と、Ａｌ₂Ｏ₃
やＳｉＯ₂等からなる絶縁層１６を介してＭＲ素子１２
上に形成された上層シールド１１とを備えている。

【００２０】アンダーコート層１３は、Ａｌ₂Ｏ₃等のよ
うな絶縁材からなり、このアンダーコート層１３によ
り、基板２とバリスタ１４との絶縁が図られている。そ
して、このアンダーコート層１３上にバリスタ１４が形
成されている。

【００２１】バリスタ１４は、印加電圧の上昇に伴って
非直線的に抵抗値が減少する抵抗器として動作するもの
であり、アンダーコート層１３上に一様に所定の膜厚に
て形成されてなる。このＭＲヘッド３において、外部か
らの電荷流入等によりＭＲ素子１２に高電圧が加わった
ような場合には、バリスタ１４の抵抗値が減少して当該
バリスタ１４に電流が流れる。したがって、このＭＲヘ
ッド３では、外部からの電荷流入等があったとしても、
ＭＲ素子１２に過電流が流れるようなことはない。

【００２２】ここで、バリスタ１４は、アンダーコート
層１３が形成されてなる基板２上に直接形成されてい
る。換言すれば、バリスタ１４は、ＭＲヘッド３の最下
層に形成されている。このようにバリスタ１４をＭＲヘ
ッド３の最下層に形成した場合には、外部からの電荷の
流入があったときに電流を逃がす経路が、ＭＲ素子１２
を形成する前から存在することとなる。したがって、こ
のＭＲヘッド３では、当該ＭＲヘッド３の製造プロセス
全体にわたって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子１２の
破壊を回避することができる。

【００２３】そして、バリスタ１４上には、下層シール
ド１０が形成されている。下層シールド１０は、ＭＲ素
子１２の下層側を磁気的にシールドするためのものであ
り、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。そして、
この下層シールド１０上に、絶縁層１５を介してＭＲ素
子１２が形成されている。

【００２４】ＭＲ素子１２は、外部磁界の大きさによっ
て抵抗値が変化する素子であり、例えば、Ｔａ膜、Ｎｉ
ＦｅＮｂ膜、Ｔａ膜、ＮｉＦｅ膜、Ｔａ膜がスパッタリ
ング法により、この順に積層されてなる。ＭＲ素子１２
をこのような構成とした場合、磁気抵抗効果を有する軟
磁性膜であるＮｉＦｅ膜が、ＭＲヘッド３の感磁部とな
る。また、ＮｉＦｅＮｂ膜が、ＮｉＦｅ膜に対して垂直
バイアス磁界を印加するための軟磁性膜（いわゆるSoft
Adjacent Layer）となる。なお、ＭＲ素子１２の構成
は、上記の例に限るものではなく、システムの要求等に
応じて適切なものを用いるようにすればよく、例えば、
いわゆる巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：Giant Magneto-Re
sistance effect）を示すようなＭＲ素子を用いるよう
にしてもよい。

【００２５】また、ＭＲ素子１２は、略矩形状に形成さ
れてなり、その一側面が磁気記録媒体対向面に露呈する
ようになされている。そして、このＭＲ素子１２の両端
には、当該ＭＲ素子１２に対して水平バイアス磁界を印
加するための永久磁石膜１７，１８がそれぞれ配されて
いる。

【００２６】永久磁石膜１７，１８は、ＭＲ素子１２に
対して水平バイアス磁界を印加して、当該ＭＲ素子１２
の動作の安定化を図るためのものである。この永久磁石
膜１７，１８の材料としは、保磁力が大きい硬質磁性材
が好ましく、具体的には、ＣｏＮｉＰｔやＣｏＣｒＰｔ
等が好適である。

【００２７】また、ＭＲ素子１２の一端に接するように
配された永久磁石膜１７には、第１の導体１９が接続さ
れており、同様に、ＭＲ素子１２の他端に接するように
配された永久磁石膜１８には、第２の導体２０が接続さ
れている。これらの導体１９，２０は、ＭＲ素子１２に
対して、センス電流を供給するためのものであり、例え
ば、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｕ又はこれらの合
金等からなる。

【００２８】ここで、第１の導体１９は、永久磁石膜１
７に接続されている側の端部は絶縁層１５，１６に埋設
するように形成されているが、他方の端部は外部に露呈
するように形成されている。そして、外部に露呈してい
る部分が、このＭＲヘッド３の第１の外部接続用端子１
９ａとなる。同様に、第２の導体２０も、永久磁石膜１
８に接続されている側の端部は絶縁層１５，１６に埋設
するように形成されているが、他方の端部は外部に露呈
するように形成されている。そして、外部に露呈してい
る部分が、このＭＲヘッド３の第２の外部接続用端子２
０ａとなる。そして、磁気記録媒体からの磁気信号の再
生時には、これらの外部接続用端子１９ａ，２０ａから
ＭＲ素子１２にセンス電流が供給されることとなる。

【００２９】また、第１の導体１９の下層には、絶縁層
１５が形成されているが、当該絶縁層１５のうち、第１
の外部接続用端子１９ａの下に位置する部分には、開口
部２１が形成されている。そして、第１の導体１９は、
当該開口部２１を通してバリスタ１４に接続されてい
る。同様に、第２の導体２０の下層には、絶縁層１５が
形成されているが、当該絶縁層１５のうち、第２の外部
接続用端子２０ａの下に位置する部分には、開口部２２
が形成されている。そして、第２の導体２０は、当該開
口部２２を通してバリスタ１４に接続されている。換言
すれば、このＭＲヘッド３において、バリスタ１４は、
当該バリスタ１４の一方の端子がＭＲ素子１２の一方の
端子に接続され、当該バリスタ１４の他方の端子がＭＲ
素子１２の他方の端子に接続されている。

【００３０】そして、以上のように形成されたＭＲ素子
１２、永久磁石膜１７，１８、第１の導体１９及び第２
の導体２０の上には、絶縁層１６が形成されており、当
該絶縁層１６上に上層シールド１１が形成されている。
なお、絶縁層１６及び上層シールド１１は、第１の導体
１９の一端が外部に露呈して第１の外部接続用端子１９
ａとなり、且つ、第２の導体２０の一端が外部に露呈し
て第２の外部接続用端子２０ａとなるように形成されて
いる。

【００３１】上層シールド１１は、ＭＲ素子１２の上層
側を磁気的にシールドするためのものであり、Ｎｉ−Ｆ
ｅ等のような軟磁性材からなる。なお、この上層シール
ド１１は、ＭＲ素子１２の上層側を磁気的にシールドす
るだけでなく、後述するように、ＭＲヘッド３の上に積
層形成されたインダクティブ型磁気ヘッド４の磁気コア
も兼ねている。

【００３２】ＭＲヘッド１２は、以上のような構成を有
しており、このＭＲヘッド３の上に、記録用ヘッドであ
るインダクティブ型磁気ヘッド４が積層形成されてい
る。

【００３３】このインダクティブ型磁気ヘッド４は、上
層シールド１１及び上層コア２３によって構成される磁
気コアと、当該磁気コアを巻回するように形成された薄
膜コイル２４とを備えている。

【００３４】上層コア２３は、上層シールド１１と共に
閉磁路を形成して、インダクティブ型磁気ヘッド４の磁
気コアとなるものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のような軟磁性
材からなる。ここで、上層シールド１１及び上層コア２
３は、それらの前端部が磁気記録媒体対向面に露呈し、
且つ、それらの後端部において上層シールド１１及び上
層コア２３が互いに接するように形成されている。ここ
で、上層シールド１１及び上層コア２３の前端部は、磁
気記録媒体対向面において、上層シールド１１及び上層
コア２３が所定の間隙ｔ１をもって離間するように形成
されている。

【００３５】この磁気ヘッド１において、上層シールド
１１は、ＭＲ素子１２の上層側を磁気的にシールドする
だけでなく、インダクティブ型磁気ヘッド４の磁気コア
も兼ねており、上層シールド１１と上層コア２３によっ
てインダクティブ型磁気ヘッド４の磁気コアが構成され
ている。そして、磁気記録媒体対向面における上層シー
ルド１１と上層コア２３との間隙ｔ１が、インダクティ
ブ型磁気ヘッド４の記録用磁気ギャップとなる。

【００３６】また、上層シールド１１上には、Ａｌ₂Ｏ₃
やＳｉＯ₂等からなる絶縁層２５が形成されており、こ
の絶縁層２５に薄膜コイル２４が埋設されている。ここ
で、薄膜コイル２４は、上層シールド１１及び上層コア
２３からなる磁気コアを巻回するように形成されてい
る。なお、図示していないが、この薄膜コイル２４の両
端部は、外部に露呈するようになされている。そして、
薄膜コイル２４の両端に形成された端子が、このインダ
クティブ型磁気ヘッド４の外部接続用端子となる。すな
わち、磁気記録媒体への磁気信号の記録時には、これら
の外部接続用端子から薄膜コイル２４に記録電流が供給
されることとなる。

【００３７】以上のような構成を有する磁気ヘッド１で
は、ＭＲヘッド３の第１の外部接続用端子１９ａと第２
の外部接続用端子２０ａとの間に流れる電流の経路とし
て、第１の外部接続用端子１９ａ、第１の導体１９、永
久磁石膜１７、ＭＲ素子１２、永久磁石膜１８、第２の
導体２０及び第２の外部接続用端子２０ａを結ぶ第１の
経路と、第１の外部接続用端子１９ａ、バリスタ１４及
び第２の外部接続用端子２０ａを結ぶ第２の経路とを有
している。

【００３８】すなわち、このＭＲヘッド３では、図２に
示すように、ＭＲ素子１２に対して並列にバリスタ１４
が接続されている。ここで、バリスタ１４は、印加電圧
の上昇に伴って非直線的に抵抗値が減少する抵抗器とし
て動作する。したがって、外部からの電荷の流入等によ
り、ＭＲ素子１２に高電圧が加わったような場合には、
バリスタ１４の側に電流が流れる。したがって、このＭ
Ｒヘッド３では、外部からの電荷の流入等があったとし
ても、ＭＲ素子１２に過電流が流れるようなことはな
い。

【００３９】しかも、このＭＲヘッド３では、図１に示
すように、バリスタ１４は、アンダーコート層１３が形
成されてなる基板２上に形成されており、ＭＲ素子１２
はバリスタ１４を形成した後から形成されている。この
ように、バリスタ１４を形成した後からＭＲ素子１２を
形成するようにした場合には、外部からの電荷の流入が
あったときに電流を逃がす経路が、ＭＲ素子１２を形成
する前から存在することとなる。したがって、このＭＲ
ヘッド３では、当該ＭＲヘッド３の製造プロセス全体に
わたって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子１２の破壊を
回避することができる。

【００４０】なお、磁気記録媒体から磁気信号を再生す
る際は、ＭＲ素子１２にセンス電流が流れるように電圧
が印加されるが、当該電圧はバリスタ１４の抵抗値が急
激に低くなる臨界電圧よりも遥かに小さい。したがっ
て、ＭＲ素子１２に対して並列にバリスタ１４が接続さ
れていても、センス電流は、正常時には殆どバリスタ１
４の側には流れず、ＭＲ素子１２の側に流れることとな
る。

【００４１】このようなバリスタ１４としては、ＺｎＯ
系バリスタ、ＳｉＣ系バリスタ、ＳｒＴｉＯ₃系バリス
タ等の各種のバリスタが使用可能であるが、応答速度等
を考慮すると、本例において使用するバリスタ１４とし
ては、ＺｎＯ系バリスタが好適である。また、ＺｎＯ系
バリスタの中でも特に、微量のＢｉ₂Ｏ₃を添加した、い
わゆるＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃系バリスタが好適である。

【００４２】バリスタ１４としてＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃系バ
リスタを用いる際は、先ず、Ｚｎ−Ｏの微粉末に、微量
のＢｉ₂Ｏ₃を添加するとともに、所望する特性に応じて
ＣｏＯ、ＭｎＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂等を添加して、バリスタ原料を得る。そして、得ら
れたバリスタ原料を、アンダーコート層１３が形成され
た基板２上に塗布し、その後、空気中で１１００〜１２
００℃程度の温度にて焼成する。これにより、ＺｎＯ−
Ｂｉ₂Ｏ₃系のバリスタ１４がアンダーコート層１３上に
形成されることとなる。

【００４３】なお、バリスタ１４を形成する際は、上述
のような焼成法によって形成するのではなく、スパッタ
リング法によって形成するようにしてもよい。スパッタ
リング法によってバリスタ１４を形成する際は、スパッ
タリングターゲットして、バリスタ１４の構成元素から
なるターゲットを用いればよい。

【００４４】また、バリスタ１４をスパッタリング法に
よって形成するようにした場合、上記ＭＲヘッド３を構
成するその他の層（下層シールド１０、上層シールド１
１、ＭＲ素子１２、絶縁層１５，１６、永久磁石膜１
７，１８、導体１９，２０）の成膜もスパッタリング法
によって行うことが好ましい。この場合、バリスタ１４
の形成からその他の各層の形成に至るまでの工程が一連
のスパッタリング工程となるので、バリスタ１４を焼成
法によって形成するような場合に比べて、製造工程を簡
略化することができる。

【００４５】＜第２の実施の形態＞本発明を適用した磁
気ヘッドの第２の例を図３に示す。なお、図３では磁気
ヘッド１０１の一部を切り欠いて図示している。

【００４６】この磁気ヘッド１０１は、ハードディスク
装置等に用いられる磁気ヘッドであり、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｃ等のような導電材からなる基板１０２上に、本発明を
適用したＭＲヘッド１０３が形成されてなるとともに、
当該ＭＲヘッド１０３上にインダクティブ型磁気ヘッド
１０４が積層形成され、更に当該インダクティブ型磁気
ヘッド１０４上にＡｌ₂Ｏ₃等からなる保護層１０５が形
成されてなる。ここで、ＭＲヘッド１０３は、再生用ヘ
ッドとして動作するものであり、インダクティブ型磁気
ヘッド１０４は、記録用ヘッドとして動作するものであ
る。

【００４７】ＭＲヘッド１０３は、下層シールド１１０
と上層シールド１１１との間にＭＲ素子１１２が配され
た、いわゆるシールド型のＭＲヘッドである。そして、
このＭＲヘッド１０３は、基板１０２上に形成されたバ
リスタ１１４と、バリスタ１１４上に形成されたアンダ
ーコート層１１３と、アンダーコート層１１３上に形成
された下層シールド１１０と、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等か
らなる絶縁層１１５を介して下層シールド１１０上に形
成されたＭＲ素子１１２と、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等から
なる絶縁層１１６を介してＭＲ素子１１２上に形成され
た上層シールド１１１とを備えている。

【００４８】バリスタ１１４は、印加電圧の上昇に伴っ
て非直線的に抵抗値が減少する抵抗器として動作するも
のであり、基板１０２上に一様に所定の膜厚にて形成さ
れてなる。このＭＲヘッド１０３において、外部からの
電荷流入等によりＭＲ素子１１２に高電圧が加わったよ
うな場合には、バリスタ１１４の抵抗値が減少して当該
バリスタ１１４に電流が流れる。したがって、このＭＲ
ヘッド１０３では、外部からの電荷流入等があったとし
ても、ＭＲ素子１１２に過電流が流れるようなことはな
い。

【００４９】ここで、バリスタ１１４は、基板１０２上
に直接形成されている。換言すれば、バリスタ１１４
は、ＭＲヘッド１０３の最下層に形成されている。この
ようにバリスタ１１４をＭＲヘッド１０３の最下層に形
成した場合には、外部からの電荷の流入があったときに
電流を逃がす経路が、ＭＲ素子１１２を形成する前から
存在することとなる。したがって、このＭＲヘッド１０
３では、当該ＭＲヘッド１０３の製造プロセス全体にわ
たって、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子１１２の破壊を
回避することができる。

【００５０】そして、バリスタ１１４上にはアンダーコ
ート層１１３が形成されている。アンダーコート層１１
３は、Ａｌ₂Ｏ₃等のような絶縁材からなり、このアンダ
ーコート層１１３上に下層シールド１１０が形成されて
いる。すなわち、このアンダーコート層１１３により、
バリスタ１１４と下層シールド１１０との絶縁が図られ
ている。

【００５１】アンダーコート層１１３上に形成された下
層シールド１１０は、ＭＲ素子１１２の下層側を磁気的
にシールドするためのものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のよう
な軟磁性材からなる。そして、この下層シールド１１０
上に、絶縁層１１５を介してＭＲ素子１１２が形成され
ている。

【００５２】ＭＲ素子１１２は、外部磁界の大きさによ
って抵抗値が変化する素子であり、例えば、Ｔａ膜、Ｎ
ｉＦｅＮｂ膜、Ｔａ膜、ＮｉＦｅ膜、Ｔａ膜がスパッタ
リング法により、この順に積層されてなる。ＭＲ素子１
１２をこのような構成とした場合、磁気抵抗効果を有す
る軟磁性膜であるＮｉＦｅ膜が、ＭＲヘッド１０３の感
磁部となる。また、ＮｉＦｅＮｂ膜が、ＮｉＦｅ膜に対
して垂直バイアス磁界を印加するための軟磁性膜（いわ
ゆるSoft Adjacent Layer）となる。なお、ＭＲ素子１
１２の構成は、上記の例に限るものではなく、システム
の要求等に応じて適切なものを用いるようにすればよ
く、例えば、巨大磁気抵抗効果を示すようなＭＲ素子を
用いるようにしてもよい。

【００５３】また、ＭＲ素子１１２は、略矩形状に形成
されてなり、その一側面が磁気記録媒体対向面に露呈す
るようになされている。そして、このＭＲ素子１１２の
両端には、当該ＭＲ素子１１２に対して水平バイアス磁
界を印加するための永久磁石膜１１７，１１８がそれぞ
れ配されている。

【００５４】永久磁石膜１１７，１１８は、ＭＲ素子１
１２に対して水平バイアス磁界を印加して、当該ＭＲ素
子１１２の動作の安定化を図るためのものである。この
永久磁石膜１１７，１１８の材料としは、保磁力が大き
い硬質磁性材が好ましく、具体的には、ＣｏＮｉＰｔや
ＣｏＣｒＰｔ等が好適である。

【００５５】また、ＭＲ素子１１２の一端に接するよう
に配された永久磁石膜１１７には、第１の導体１１９が
接続されており、同様に、ＭＲ素子１１２の他端に接す
るように配された永久磁石膜１１８には、第２の導体１
２０が接続されている。これらの導体１１９，１２０
は、ＭＲ素子１１２に対して、センス電流を供給するた
めのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ，Ｍ
ｏ，Ｃｕ又はこれらの合金等からなる。

【００５６】ここで、第１の導体１１９は、永久磁石膜
１１７に接続されている側の端部は絶縁層１１５，１１
６に埋設するように形成されているが、他方の端部は外
部に露呈するように形成されている。そして、外部に露
呈している部分が、このＭＲヘッド１０３の第１の外部
接続用端子１１９ａとなる。同様に、第２の導体１２０
も、永久磁石膜１１８に接続されている側の端部は絶縁
層１１５，１１６に埋設するように形成されているが、
他方の端部は外部に露呈するように形成されている。そ
して、外部に露呈している部分が、このＭＲヘッド１０
３の第２の外部接続用端子１２０ａとなる。そして、磁
気記録媒体からの磁気信号の再生時には、これらの外部
接続用端子１１９ａ，１２０ａからＭＲ素子１１２にセ
ンス電流が供給されることとなる。

【００５７】また、第１の導体１１９の下層には、絶縁
層１１５及びアンダーコート層１１３が形成されている
が、絶縁層１１５及びアンダーコート層１１３のうち、
第１の外部接続用端子１１９ａの下に位置する部分に
は、開口部１２１が形成されている。そして、第１の導
体１１９は、当該開口部１２１を通してバリスタ１１４
に接続されている。すなわち、このＭＲヘッド１０３に
おいて、バリスタ１１４の一方の端子は、ＭＲ素子に接
続されている。なお、このＭＲヘッド１０３において、
第２の導体１２０はバリスタ１１４に接続されてはいな
い。

【００５８】ところで、この磁気ヘッド１０１では、バ
リスタ１１４が基板１１２の上に直接形成されているの
で、基板１１２がバリスタ１１４の他方の端子となる。
そして、基板１１２は、この磁気ヘッド１０１の製造プ
ロセス中、接地電位に接続される。また、基板１１２
は、この磁気ヘッド１０１を磁気ヘッド装置に組み込ん
だ場合も、接地電位に接続される。したがって、バリス
タ１１４は、一方の端子は上述のように第１の導体１１
９に接続され、他方の端子は接地されることとなる。

【００５９】そして、以上のように形成されたＭＲ素子
１１２、永久磁石膜１１７，１１８、第１の導体１１９
及び第２の導体１２０の上には、絶縁層１１６が形成さ
れており、当該絶縁層１１６上に上層シールド１１１が
形成されている。なお、絶縁層１１６及び上層シールド
１１１は、第１の導体１１９の一端が外部に露呈して第
１の外部接続用端子１１９ａとなり、且つ、第２の導体
１２０の一端が外部に露呈して第２の外部接続用端子１
２０ａとなるように形成されている。

【００６０】上層シールド１１１は、ＭＲ素子１１２の
上層側を磁気的にシールドするためのものであり、Ｎｉ
−Ｆｅ等のような軟磁性材からなる。なお、この上層シ
ールド１１１は、ＭＲ素子１１２の上層側を磁気的にシ
ールドするだけでなく、後述するように、ＭＲヘッド１
０３の上に積層形成されたインダクティブ型磁気ヘッド
１０４の磁気コアも兼ねている。

【００６１】ＭＲヘッド１１２は、以上のような構成を
有しており、このＭＲヘッド１０３の上に、記録用ヘッ
ドであるインダクティブ型磁気ヘッド４が積層形成され
ている。

【００６２】このインダクティブ型磁気ヘッド１０４
は、上層シールド１１１及び上層コア１２３によって構
成される磁気コアと、当該磁気コアを巻回するように形
成された薄膜コイル１２４とを備えている。

【００６３】上層コア１２３は、上層シールド１１１と
共に閉磁路を形成して、インダクティブ型磁気ヘッド１
０４の磁気コアとなるものであり、Ｎｉ−Ｆｅ等のよう
な軟磁性材からなる。ここで、上層シールド１１１及び
上層コア１２３は、それらの前端部が磁気記録媒体対向
面に露呈し、且つ、それらの後端部において上層シール
ド１１１及び上層コア１２３が互いに接するように形成
されている。ここで、上層シールド１１１及び上層コア
１２３の前端部は、磁気記録媒体対向面において、上層
シールド１１１及び上層コア１２３が所定の間隙ｔ２を
もって離間するように形成されている。

【００６４】この磁気ヘッド１０１において、上層シー
ルド１１１は、ＭＲ素子１１２の上層側を磁気的にシー
ルドするだけでなく、インダクティブ型磁気ヘッド１０
４の磁気コアも兼ねており、上層シールド１１１と上層
コア１２３によってインダクティブ型磁気ヘッド１０４
の磁気コアが構成されている。そして、磁気記録媒体対
向面における上層シールド１１１と上層コア１２３との
間隙ｔ２が、インダクティブ型磁気ヘッド１０４の記録
用磁気ギャップとなる。

【００６５】また、上層シールド１１１上には、Ａｌ₂
Ｏ₃やＳｉＯ₂等からなる絶縁層１２５が形成されてお
り、この絶縁層１２５に薄膜コイル１２４が埋設されて
いる。ここで、薄膜コイル１２４は、上層シールド１１
１及び上層コア１２３からなる磁気コアを巻回するよう
に形成されている。なお、図示していないが、この薄膜
コイル１２４の両端部は、外部に露呈するようになされ
ている。そして、薄膜コイル１２４の両端に形成された
端子が、このインダクティブ型磁気ヘッド１０４の外部
接続用端子となる。すなわち、磁気記録媒体への磁気信
号の記録時には、これらの外部接続用端子から薄膜コイ
ル２４に記録電流が供給されることとなる。

【００６６】以上のような構成を有する磁気ヘッド１０
１では、ＭＲヘッド１０３の第１の外部接続用端子１１
９ａと第２の外部接続用端子１２０ａとの間に流れる電
流の経路として、第１の外部接続用端子１１９ａ、第１
の導体１１９、永久磁石膜１１７、ＭＲ素子１１２、永
久磁石膜１１８、第２の導体１２０及び第２の外部接続
用端子１２０ａを結ぶ第１の経路と、バリスタ１１４を
介して第１の外部接続用端子１１９ａから接地電位に接
続された基板１０２に至る第２の経路とを有している。

【００６７】すなわち、このＭＲヘッド１０３では、図
４に示すように、ＭＲ素子１１２の一端がバリスタ１１
４を介して接地されている。ここで、バリスタ１１４
は、印加電圧の上昇に伴って非直線的に抵抗値が減少す
る抵抗器として動作する。したがって、外部からの電荷
の流入等により、ＭＲ素子１１２に高電圧が加わったよ
うな場合には、バリスタ１１４の側に電流が流れる。し
たがって、このＭＲヘッド１０３では、外部からの電荷
の流入等があったとしても、ＭＲ素子１１２に過電流が
流れるようなことはない。

【００６８】しかも、このＭＲヘッド１０３では、図３
に示すように、バリスタ１１４は、基板１０２上に形成
されており、ＭＲ素子１１２はバリスタ１１４を形成し
た後から形成されている。このように、バリスタ１１４
を形成した後からＭＲ素子１１２を形成するようにした
場合には、外部からの電荷の流入があったときに電流を
逃がす経路が、ＭＲ素子１１２を形成する前から存在す
ることとなる。したがって、このＭＲヘッド１０３で
は、当該ＭＲヘッド１０３の製造プロセス全体にわたっ
て、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭＲ素子１１２の破壊を回避
することができる。

【００６９】なお、磁気記録媒体から磁気信号を再生す
る際は、ＭＲ素子１１２にセンス電流が流れるように電
圧が印加されるが、当該電圧はバリスタ１１４の抵抗値
が急激に低くなる臨界電圧よりも遥かに小さい。したが
って、ＭＲ素子１１２にバリスタ１１４が接続されてい
ても、センス電流は、正常時には殆どバリスタ１１４の
側には流れず、ＭＲ素子１１２の側に流れることとな
る。

【００７０】このようなバリスタ１１４としては、Ｚｎ
Ｏ系バリスタ、ＳｉＣ系バリスタ、ＳｒＴｉＯ₃系バリ
スタ等の各種のバリスタが使用可能であるが、応答速度
等を考慮すると、本例において使用するバリスタ１１４
としては、ＺｎＯ系バリスタが好適である。また、Ｚｎ
Ｏ系バリスタの中でも特に、微量のＢｉ₂Ｏ₃を添加し
た、いわゆるＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃系バリスタが好適であ
る。

【００７１】バリスタ１１４としてＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃系
バリスタを用いる際は、先ず、Ｚｎ−Ｏの微粉末に、微
量のＢｉ₂Ｏ₃を添加するとともに、所望する特性に応じ
てＣｏＯ、ＭｎＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｔ
ｉＯ₂等を添加して、バリスタ原料を得る。そして、得
られたバリスタ原料を基板１０２上に塗布し、その後、
空気中で１１００〜１２００℃程度の温度にて焼成す
る。これにより、ＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃系のバリスタ１１４
が基板１０２上に形成されることとなる。

【００７２】なお、バリスタ１１４を形成する際は、上
述のような焼成法によって形成するのではなく、スパッ
タリング法によって形成するようにしてもよい。スパッ
タリング法によってバリスタ１１４を形成する際は、ス
パッタリングターゲットして、バリスタ１１４の構成元
素からなるターゲットを用いればよい。

【００７３】また、バリスタ１１４をスパッタリング法
によって形成するようにした場合、上記ＭＲヘッド１０
３を構成するその他の層（下層シールド１１０、上層シ
ールド１１１、ＭＲ素子１１２、絶縁層１１５，１１
６、永久磁石膜１１７，１１８、導体１１９，１２０）
の成膜もスパッタリング法によって行うことが好まし
い。この場合、バリスタ１１４の形成からその他の各層
の形成に至るまでの工程が一連のスパッタリング工程と
なるので、バリスタ１１４を焼成法によって形成するよ
うな場合に比べて、製造工程を簡略化することができ
る。

【００７４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るＭＲヘッドでは、ＭＲ素子にバリスタを接続してお
き、外部からの電荷の流入等によりＭＲ素子に高電圧が
加わったような場合には、バリスタの側に電流が流れる
ようにしている。したがって、本発明に係るＭＲヘッド
では、外部からの電荷の流入等があったとしても、ＭＲ
素子に過電流が流れるようなことはない。したがって、
本発明に係るＭＲヘッドでは、ＥＳＤ／ＥＯＳによるＭ
Ｒ素子の破壊が生じ難い。

【００７５】しかも、本発明に係るＭＲヘッドでは、ダ
イオードのように形成が難しい素子ではなく、製造が容
易なバリスタを用いているので、製造工程が複雑化する
ようなことはない。したがって、本発明によれば、ＥＳ
Ｄ／ＥＯＳによるＭＲ素子の破壊に対する対策を施した
としても、ＭＲヘッドの製造コストの上昇を抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッ
ドの一例について、その一部を切り欠いて示す斜視図で
ある。

【図２】図１に示した磁気ヘッドに備えられたＭＲヘッ
ドの等価回路を示す図である。

【図３】本発明を適用したＭＲヘッドを備えた磁気ヘッ
ドの他の例について、その一部を切り欠いて示す斜視図
である。

【図４】図３に示した磁気ヘッドに備えられたＭＲヘッ
ドの等価回路を示す図である。

【符号の説明】

１，１０１磁気ヘッド、２，１０２基板、３，
１０３ＭＲヘッド、４，１０４インダクティブ型磁
気ヘッド、５，１０５保護層、１０，１１０下
層シールド、１１，１１１上層シールド、１２，
１１２ＭＲ素子、１３，１１３アンダーコート
層、１４，１１４バリスタ、１５，１６，２５，
１１５，１１６，１２５絶縁層、１７，１８，１１
７，１１８永久磁石膜、１９，２０，１１９，１２
０導体、１９ａ，２０ａ，１１９ａ，１２０ａ外
部接続用端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体からの磁界を検出するため
の磁気抵抗効果素子と、上記磁気抵抗効果素子に接続されたバリスタとを備える
ことを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【請求項２】上記バリスタは、基板上に形成されてお
り、上記磁気抵抗効果素子は、上記バリスタが形成された基
板上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
【請求項３】上記バリスタは、一方の端子が上記磁気
抵抗効果素子に接続され、他方の端子が接地されること
を特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。
【請求項４】上記バリスタの一方の端子は、上記磁気
抵抗効果素子の一方の端子に接続され、上記バリスタの
他方の端子は、上記磁気抵抗効果素子の他方の端子に接
続されていることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッド。
【請求項５】上記バリスタは、スパッタリング法を用
いて形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁
気抵抗効果型磁気ヘッド。