JPS6220118A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

薄膜磁気ヘツド

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JPS6220118A
JPS6220118A JP60159665A JP15966585A JPS6220118A JP S6220118 A JPS6220118 A JP S6220118A JP 60159665 A JP60159665 A JP 60159665A JP 15966585 A JP15966585 A JP 15966585A JP S6220118 A JPS6220118 A JP S6220118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
magnetic
ferromagnetic
coil
magnetic path
Prior art date
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Pending
Application number
JP60159665A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Takahashi
健 高橋
Kazuo Nakamura
和夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60159665A priority Critical patent/JPS6220118A/ja
Publication of JPS6220118A publication Critical patent/JPS6220118A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3103Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度の信号磁化を効率良く記録再生するのに
好適な薄膜磁気ヘッドに関するものである。
従来の技術 近年の磁気記録技術の進歩は著るしく、特に単位面積当
たりの記録密度は年々対数的に増大しつつある。このよ
うな高密度化は、信号磁化の短波長化と記録パターンの
狭トラツク化によってなされているわけであるが、現在
では波長1μm前後、トラック幅20μm前後での実用
化が行なわれている。このような高密度化に対応するた
めに磁気ヘッドとしては、第5図に示きるだけ小型化す
ることによって効率を高め、ギャップ長は0.3μm程
度まで狭めて短波長磁化を効率良く再生できるようにし
ている。一方近年になって薄膜磁気ヘッドが注目を沿び
ている。第6図に1例を示すが、非磁性基板CJ上に薄
膜形成技術とフォトリソグラフィ技術を用いて強磁性薄
膜による磁極Q9と複数ターンの薄膜コイ)vc2■を
形成し、略リング状の薄膜磁気ヘッドを構成する。この
ような薄膜磁気ヘッドは、製造技術的に狭ギャップ化、
狭トラツク化に適している。
発明が解決しようとする問題点 現在、更に短波長の信号磁化の記録再生が要求されてお
り、例えば金属蒸着媒体では波長0.5μm 前後、最
近注目を沿びている垂直磁気記録ではビット長0.15
μm前後の信号磁化が取り扱かわれている。この様な高
密度磁化をリング型ヘッドで再生する場合、ギャップ損
失を考慮すると0.1μm 前後の超狭ギャップが要求
される。これに対して第5図に示したバルクヘッドでは
、加工技術による制限および直径30μm程度のバルク
巻線を巻くスペースが必要なことにより磁路の小型化に
制限があり、上記のような狭ギャップ化に対してギャッ
プ部での漏洩が急増し、記録再生効率が大きく低下する
と同時に、狭ギャップを精度良く形成するのが困難であ
る。一方、第6図に示すような薄膜磁気ヘッドでは磁極
およびギャップを薄膜形成技術で積層していく為狭ギャ
ップを高精度で形成する事は容易であるが、回路処理に
必要な信号出力を得る為に薄膜コイ/L/CI!6)を
複数ターン形成する必要があり、製造技術的に磁路の構
造が図示したように細長くなる。このような構造ではギ
ャップで再生した信号磁束が強磁性薄膜(2勺からなる
磁路を完全には通らず、途中の薄膜コイル部を通って徐
々に漏洩すると同時に、磁気ヘッドとしての磁路はバル
クタイプに較べると小型にはなるが、コアが薄膜になる
と磁気抵抗の増大があるため、相対的に磁路の小型化が
不十分となって効率が低く、特に狭ギャップ化において
はその影響がより顕著になるという問題点があった。
そこで、本発明は上記のような超高密度の信号磁化を効
率良く記録再生する薄膜磁気ヘッドを提供することを目
的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、基板表面におい
て、略リング状の薄膜磁気検出部を構成する第1の磁路
と、この第1の磁路と鎖交しそれ自身で閉回路を構成す
る第1の薄膜コイルと、この第1の薄膜コイルと鎖交す
る第2の磁路と、この第2の磁路と鎖交し、第1の薄膜
コイルよりも多数回巻回した第2の薄膜コイルとを備え
たものである。
作用 本発明は上記した構成により、信号磁束検出部としての
第1の磁路を極限まで微小化し、狭ギャップ化した場合
でも十分高い電気信号への変換効率を有し、一方低巻数
による絶対出力の不足は第1の薄膜コイル−第2の磁路
−第2の薄膜コイルからなるステップアップトランスで
補なうことができ、従って高密度の信号磁化を効率良く
再生することができる。
実施例 本発明の第1の実施例を第1図a1bに示す。
同図において(1)はセラミックス等の非磁性ヘッド基
板で、(2)はその薄膜形成面、(3)は記録媒体対接
面である。薄膜形成面(2)上の記録媒体側前端部には
、第1の下部強磁性薄膜(4)と、第1の上部強磁性薄
膜(5)と、これらの薄膜(4)、(5)間において前
端の磁気ギャップとなるS/SiO□ 等の非磁性薄膜
(6)、及びその後方で強磁性薄膜(4)、(5)間を
貫通する部分を有する第1の薄膜コイル(7)が積層配
置され、これらの積層部より偏平な折返しリング型の薄
膜磁気検出部(8)が形成されギャップ(6)を含むそ
の前部を記録媒体(121に対接するようになっている
。この場合、リング型ヘッドとして動作する為には磁気
ギャップ長を磁極を構成する強磁性薄膜より十分薄くす
る必要がある。上記第1の薄膜コイル(7)はA/ 又
はAu等の良導電性金属からなり、それ自身で1ターン
の閉ループを構成しており、上記薄膜磁気検出部(8)
からなる第1の磁路(9)と鎖交している。
更に薄膜形成面(2)上における上記薄膜磁気検出部(
8)の後方には、第1の薄膜コイル(7)と鎖交する第
2の磁路α6jを構成するように前記コイ/1’(77
の後部を挟入した第2の下部強磁性薄膜αJと第2の上
部強磁性薄膜側が積層され、それらの前後両端部は互い
に接合されて閉ループを構成している。更に第2の磁路
(161と鎖交するように第2の薄膜コイ)Vα9が複
数ターン形成され、その前部が第1の薄膜コイzL/(
7]の後部上において強磁性薄膜α311(t41間を
貫通している。これにより第1の薄膜コイ)v (7)
と第2の薄膜コイ/L’(15)はそれぞれトランスの
1次、2次巻線としてステップアップトランス部(17
)を構成する。
上記の構成において、一連の強磁性薄膜はパーマロイ、
センダスト、アモルファス磁性薄膜等であり、各部に適
した材料が用いられる。例えば、薄膜磁気検出部(8)
に用いられる強磁性薄膜としては記録媒体走行に対し耐
摩耗性の優れているセンダストやアモルファス磁性薄膜
が望ましいし、ステップアップトランス部α力の強磁性
薄膜としては厚膜パターン形成の容易なパーマロイが適
している。なお、記録媒体(121において、α@は磁
性層、aDはベークである。
以上の構成を有する薄膜磁気ヘッドの動作は再生時にお
いては、記録媒体(12+の磁性層α0)に記録された
信号磁化からの信号磁束を薄膜磁気検出部(8)の磁気
ギャップ部で拾い、第1の磁路(9)に導くととにより
、これと鎖交する第1の薄膜コイ/” (7)にその時
間変化に比例した起電力が発生して同コイルに信号電流
が流れる。この電流がステップアップトランス部(17
1のトランスを励磁して、トランス2次巻線である第z
の薄膜コイルUの端子(17+にステップアップ比に応
じた起電力を発生し、信号出力電圧が得られる。記録時
は以上の動作の逆過程を経て薄膜磁気検出部(8)のギ
ャップ先端から記録磁界が記録媒体に与えられる。
このような構造にすることにより、薄膜磁気検出部(8
)の磁路は極限まで小さくすることができ、従ってギャ
ップ長を0.1μm前後あるいはそれより小さな超狭ギ
ャップにしても極めて高い効率で記録磁化からの信号磁
束を電気信号に変換することができ、更に高効率のステ
ップアップトランスで回路処理に必要な信号出力を得る
ことができる。本実施例ではトランスを構成する強磁性
薄膜の厚さを厚くし、更に薄膜コイルが鎖交する断面形
状の縦演比ができるだけ等しくなるように設計する事に
より高効率のステップアップトランスを実現することが
できる。・第2図は本発明の第2の実施例を示すもので
ステップアップトランス部(171において第2の下部
強磁性薄膜(13a)は第2の薄膜コイtvQ5)の最
外周より広い領域にわたって形成され、第1の薄膜コイ
lv(刀及び第2の薄膜コイ1v(15)の後側部は互
いに整合するように配置され、第2の上部強磁性薄膜(
14a)はこれらコイル(7)、0勺の後側部を、下部
強磁性薄膜(13a)と協同して包囲するための下向凹
部罰と第2の薄膜コイル(19の前側部上面を覆う段差
面啜を有する。したがって第2の上部強磁性薄膜(14
a )は上記第2の薄膜コイ/L/(15)の中心部と
第1および第2の薄膜コイ/l/ (’t> 、(15
)の外側領域で第2の下部強磁性薄膜(13a)と結合
し、外鉄型トランスコアを構成している。このような外
鉄型トランスでは、1次、2次両コイルが接近して電磁
的同軸状に巻回されているため、極めて高効率のトラン
スが実現できる。なお、第2図aにおいては第2の上部
強磁性薄膜(14a)は図示を省略している。
第3図は本発明の第3の実施例を示すものである。この
実施例ではヘッド基板としてフェライト等の強磁性基板
α印を用い、薄膜磁気検出部(8)の下部磁極とステッ
プアップトランス部αnの下部強磁性体を上記強磁性基
板08で構成し、これによって製造工程を減らし、又パ
ターンの段差を小さくして製造を容易にし次ものである
この場合、第1及び第2の薄膜コイル(7)、α9、並
びに第1及び第2の上部強磁性体(5)、(14a )
の配置、形状等は第2図の実施例と同様でおる。
又、図に示し九非磁性体C1!Jは、少くとも第2の薄
膜コイ/l/■が配置される部分の下の強磁性基板α&
に形成された溝に充填されたもので、特にステップアッ
プ比率を大きくとる必要がある場合第2の磁路(161
が細長くなることによるトランス効率の低下を防ぐもの
である。
第4図は本発明の第4の実施例を示すものである。この
実施例ではヘッド基板としてフェライト等の強磁性体(
支))の前端に非磁性体(211の領域を設けてなる複
合基板を用いるものである。非磁性体(211は記録媒
体(121との対接側に配置し、その上に第1及び第2
実施例のものと同様な磁気検出部(8)を構成し、強磁
性体(2■の上には、第3の実施例と同様なステップア
ップトランス部(t71を配置し、第2の磁路(161
の下部を前記強磁性体■で構成したものである。なお、
第4図は第3図と同様、トランス効率を上げるための非
磁性体α9を充填した溝を図示しである。この構成はヘ
ッドが更に小型化した場合、第1の磁路(9)と第2の
磁路(1θがお互いに干渉するのを防ぐものである。複
合基板の製造方法としては、強磁性体■と非磁性体CD
を接合する方法や強磁性体(201に溝を形成し、非磁
性体(211を充填する方法等がある。なお、第3の実
施例において、薄膜磁気検出部(8)とステップアップ
トランス部鶴の間の強磁性基板α印に非磁悌7しμs〆
非磁性体で充填した溝を形成したり、あるいは強磁性体
基板a&を非磁性体で完全に分離しても同様の効果があ
る。
以上の実施例ではステップアップトランス部αDの上部
強磁性体を、強磁性薄膜として説明したが、微細加工を
施したフェライト等の強磁性体ブロックを接合して構成
しても良い。
本発明の薄膜磁気ヘッドの場合、ギャップ長が短いほど
従来のヘッドに較べて相対的にその効果が顕著に現われ
る。すなわち、ギャップ長が0.2μm程度まではバル
クヘッドでもある程度対応が可能であるが、それより短
く、特に0゜15μm以下の極めて短いギャップ長にな
ると製造法的に精度良くギャップを形成するのが困難に
なり効率が急激に低下してくる。これに対して本発明の
薄膜磁気ヘッドでは、磁極を構成する強磁性薄膜及びギ
ャップとなる非磁性薄膜を蒸着やスパッタリング等の薄
膜形成技術で積層していくため、上記のような微小寸法
でも精度的に何ら問題が無い。又、リングヘッドとして
の磁路を極限まで微小化しているため、狭ギャップ化に
よる効率の低下は極めて少なく、ステップアップ部のト
ランス効率も実用的に90%以上の高効率が十分に得ら
れ、従って極めて短波長の信号でも効率良く再生できる
ものである。
とにより、極めてせまいギャップ長の場合でも1ターン
当たりの効率が高く、かつ等価回路的に信号巻線回数が
多くなるため、十分な絶対出力が得られ、従って高密度
の信号磁化を高効率で再生できる薄膜磁気ヘッドを実現
できる。その構成は、実際の製造が容易なものであり、
特に狭ギャップ化に伴なって要求される精度の向上にも
十分対応でき、量産上の効果もきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明の第1の実施例における薄膜磁気ヘッ
ドの平面図、同すはaのA−A’ 断面図、第2図aは
本発明の第2の実施例における薄膜磁気ヘッドの平面図
、同すはaのA−A’断面図、第3図および第4図は各
々本発明の第3および第4の実施例における薄膜磁気ヘ
ッドの断面図、第5図は従来のパルり型リングヘッドの
平面図、第6図は従来の薄膜磁気ヘッドの断面図である
。 (1)・・・・・ヘッド基板 (6)・・・・・非磁性薄膜 (7)・・・・・第1の薄膜コイル (9)・・・・・第1の磁路 ■・・・・・第2の薄膜コイル α0・・・・・第2の磁路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)記録媒体対接面に略垂直な薄膜形成面を有するヘ
    ッド基板と、前記対接面に整合した非磁性薄膜よりなる
    磁気ギャップを有し、少なくとも一方の磁極が強磁性薄
    膜であつて、その磁極の厚みが前記非磁性薄膜より厚い
    略リング状の薄膜積層型磁気検出部と、前記リング状薄
    膜磁気検出部と記録媒体とで構成される第1の磁路と鎖
    交し、それ自身で閉回路を構成する第1の薄膜コイルと
    、その第1の薄膜コイルと鎖交する上部および下部強磁
    性体よりなる薄膜積層型の第2の磁路と、その第2の磁
    路と鎖交し前記第1の薄膜コイルよりも多数回巻回した
    第2の薄膜コイルとを備え、前記第2の薄膜コイルから
    出力を取り出すようにしたことを特徴とする薄膜磁気ヘ
    ッド。
  2. (2)第2の磁路が強磁性薄膜を含む構成であることを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の薄膜磁気ヘ
    ッド。
  3. (3)第1の薄膜コイルの閉回路の内側に第2の薄膜コ
    イルの中心部を有し、第2の磁路を構成する上部強磁性
    体が第2の薄膜コイルのほぼ全体と第1の薄膜コイルの
    一部を覆い、第1および第2の薄膜コイルの外側領域と
    上記中心部で下部強磁性体と結合し、外鉄型トランスコ
    アとしての第2の磁路を構成したことを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項又は第(2)項記載の薄膜磁気ヘ
    ッド。
  4. (4)ヘッド基板が強磁性基板であり、上記磁気検出部
    の一方の磁極と第2の磁路の下部強磁性体を前記強磁性
    基板で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )〜(3)項のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッド。
  5. (5)ヘッド基板が強磁性体と非磁性体の複合基板であ
    り、前記非磁性体部の上に磁気検出部、強磁性体部の上
    に第2の磁路を配置し、第2の磁路の下部強磁性体を前
    記強磁性基板で構成したことを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の薄膜磁気
    ヘッド。
  6. (6)第2の磁路を構成する強磁性基板の少くとも第2
    の薄膜コイルが配置される位置に非磁性体で充填された
    溝を有することを特徴とする特許請求の範囲第(4)〜
    (5)項のいずれか1項に記載の薄膜磁気ヘッド。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5721651A (en) * 1995-08-02 1998-02-24 Tdk Corporation Thin film magnetic head and manufacturing method of the same

Cited By (2)

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US5837963A (en) * 1995-08-02 1998-11-17 Tdk Corporation Method of manufacturing a thin film magnetic head with identification marks

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