DE3824124A1

DE3824124A1 - Thin-film magnetic head

Info

Publication number: DE3824124A1
Application number: DE19883824124
Authority: DE
Inventors: Kanji Kawakami; Hiroshi Fukui; Masanori Tanabe; Hirotsugu Fukuoka; Mitsuo Suda; Shinji Narishige; Katsuya Mitsuoka; Yokuo Saito; Yoshikazu Tsuji; Tetsuo Kobayashi; Masayuki Takagi; Toshihiro Yoshida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1989-01-26
Also published as: JPS6419510A

Abstract

A thin-film magnetic head has a first magnet core (20), a second magnet core (30) and a conductor coil (10), which is wound in such a way that it passes through between the first magnet core (20) and the second magnet core (30), and also an electrical insulator (11), which fills the space enclosed by the conductor coil (10), the first magnet core (20) and the second magnet core (30). One end of the second magnet core (30) lies opposite one end of the first magnet core (20), with a magnetic gap (9) in between, the other ends of the first and second magnet cores (20; 30) are magnetically connected to each other. Both the first magnet core (20) and the second magnet core (30) have a multilayered structure, which is formed by alternate superimposing of a plurality of magnetic films (1, 2; 4, 5) and non-magnetic insulating films (3; 6), although at the magnet pole surface (7; 8) both magnet cores (20; 30) are composed of a one-layered magnetic film (2; 4). This makes it possible to reduce the decrease in the effective permeability for high frequencies and to improve the read-out properties when actuating the magnetic head at high frequency. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Dünnfilm-Magnetkopf, wie er für die Aufzeichnung von Information auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und für das Auslesen von aufgezeichneter Information verwendet wird, und sie betrifft insbesondere einen Dünnfilm-Magnetkopf, der für die Anwendung in einem Magnetplatten-Aufzeichnungsgerät geeignet ist.The invention relates to a thin film magnetic head as he for recording information on a magnetic recording medium and for reading out recorded information is used, and it particularly affects one Thin film magnetic head designed for use in a magnetic disk recorder suitable is.

Als "Dünnfilm-Magnetkopf" bezeichnet man einen Magnetkopf, der nach der Dünnfilm-Technologie hergestellt ist, um die Aufzeichnungsdichte auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium zu erhöhen. Er ist gewöhnlich so aufgebaut, daß ein unterer Magnetkern und ein oberer Magnetkern, die einen magnetischen Kreis mit einem magnetischen Spalt bilden, und eine Leiterspule, die zwischen den zwei Magnetkernen hindurchtritt und den magnetischen Kreis kreuzt, auf einer Grundplatte an vorgegebenen Stellen über einen isolierenden Film überlagert sind. In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsgebiet kann daneben ein Teil der Grundplatte oder die gesamte Grundplatte aus einem magnetischen Stoff hergestellt sein, der den unteren Magnetkern bildet.A "thin-film magnetic head" is a magnetic head which is manufactured according to the thin film technology the recording density on a magnetic recording medium to increase. It is usually constructed so that a lower one Magnetic core and an upper magnetic core, which is a magnetic Form a circle with a magnetic gap, and a conductor coil, that passes between the two magnetic cores and crosses the magnetic circle on a base plate at given Places are overlaid on an insulating film. Depending on the respective area of application, besides part of the base plate or the entire base plate from one magnetic fabric made of the lower magnetic core forms.

Mit steigender Aufzeichnungsdichte in einem Magnetplatten-Aufzeichnungsgerät wird ein Dünnfilm-Magnetkopf erforderlich, der eine höhere Arbeitsfrequenz hat.With increasing recording density in a magnetic disk recorder a thin film magnetic head is required who has a higher working frequency.

Aus diesem Grund wird nicht nur die Entwicklung eines hochpermeablen magnetischen Stoffes, der eine hohe Permeabilität für hohe Frequenzen hat, sondern auch die Struktur der Magnetkerne außerordentlich wichtig. Konkret gesprochen ist es notwendig, die Wirbelstrom-Einflüsse ("Skin-Effekt") durch Verwendung von magnetischen Filmen mit einer Dünnfilm-Struktur für die Magnetkerne zu verringern.Because of this, not just developing one highly permeable magnetic material, which has a high permeability for high frequencies, but also the structure of the Magnetic cores extremely important. In concrete terms it is necessary, the eddy current influences ("skin effect") by Use of magnetic films with a thin film structure for reducing the magnetic cores.

Ein Beispiel eines Dünnfilm-Magnetkopfes, in dem dünne magnetische Filme Anwendung finden, ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. JP-B-61-17 052 beschrieben. Dort wird vorgeschlagen, sowohl den oberen Magnetkern als auch den unteren Magnetkern oder nur den oberen Magnetkern als eine Vielschicht-Struktur aufzubauen, die aus mehreren magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen besteht, und die Dicke der Gesamtstruktur in einem Bereich zwischen 1 und 8 µm zu halten.An example of a thin film magnetic head in which thin Magnetic films find application is in the Japanese patent application with the publication no. JP-B-61-17 052. There it is proposed both the upper magnetic core as well as the lower magnetic core or only the upper magnetic core build up as a multi-layer structure that consists of several magnetic films and non-magnetic insulating Filming exists, and the thickness of the forest in one area to keep between 1 and 8 µm.

In der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. JP-A-59-1 04 717 wird vorgeschlagen, den unteren Magnetkern durch Überlagerung von zwei magnetischen Filmen und den oberen Magnetkern in Form einer Sandwich-Struktur aufzubauen, bei der ein anorganischer isolierender Film zwischen die zwei magnetischen Filme eingefügt wird.In Japanese Patent Application Publication No. JP-A-59-1 04 717 proposes the lower magnetic core by superimposing two magnetic films and to build the upper magnetic core in the form of a sandwich structure, where an inorganic insulating film between the two magnetic films is inserted.

Daneben ist aus dem J. Appl. Phys. 61 (8) vom 15. April 1987, Seiten 4157 bis 4162, 4182 bis 4184 und 4163 bis 4166, eine Struktur bekannt, in der der obere Magnetkern als ein Mehrschicht-Film ausgebildet ist, und bei der auf der magnetischen Polfläche ein Einschicht-Film vorgesehen ist. Eine weitere Struktur, bei der der obere Magnetkern oder sowohl der obere als auch der untere Magnetkern als Mehrschicht-Filme aufgebaut sind, wobei abwechselnd magnetische Filme und nicht-magnetische Filme überlagert sind, ist im US-Patent Nr. 45 16 180 beschrieben.In addition, from J. Appl. Phys. 61 (8) April 15th 1987, pages 4157 to 4162, 4182 to 4184 and 4163 to 4166, a structure known in which the upper magnetic core is called a Multi-layer film is formed, and in the case of the magnetic A single-layer film is provided on the pole face. Another Structure in which the upper magnetic core or both the upper and lower magnetic core as multilayer films are constructed, alternating magnetic films and non-magnetic Films are overlaid in U.S. Patent No. 45 16 180 described.

Es stellte sich heraus, daß bei einem Dünnfilm-Magnetkopf, bei der der Magnetkern eine Mehrlagen-Struktur hat, die durch abwechselndes Überlagern einer Vielzahl von magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen gebildet wird, die nicht-magnetischen Filme an der Oberfläche des magnetischen Pols des Magnetkerns gegenüber dem magnetischen Aufzeichnungsmedium erscheinen und daß diese nicht-magnetischen isolierenden Filme als ein zusätzlicher Spalt wirken. Daneben ist es bekannt, daß bei Auftreten eines solchen zusätzlichen Spalts die Ausleseeigenschaften beeinträchtigt werden.It turned out that with a thin film magnetic head, where the magnetic core has a multi-layer structure that by alternately superimposing a variety of magnetic Films and non-magnetic insulating films are formed will, the non-magnetic films on the surface of the magnetic Pole of the magnetic core opposite the magnetic recording medium appear and that these are non-magnetic insulating films act as an additional gap. Besides it is known that when such an additional occurs Readout properties are impaired.

Beim oben genannten Stand der Technik fand die Tatsache keine Beachtung, daß der zusätzliche Spalt erzeugt wird, wenn der Magnetkern eine Mehrschicht-Struktur hat, die durch abwechselndes Überlagern von mehreren magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen gebildet wird.The fact found in the above-mentioned prior art disregard that the additional gap is created when the magnetic core has a multi-layer structure, which is alternated by Overlaying multiple magnetic films and non-magnetic insulating films is formed.

Die generelle Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, einen Dünnfilm-Magnetkopf zu schaffen, mit dem die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll ein erfindungsgemäßer Dünnfilm-Magnetkopf eine hohe effektive Permeabilität bei hohen Frequenzen haben, wobei keine Beeinträchtigung der Ausleseeigenschaften durch einen zusätzlichen Spalt erfolgt.The general object of the invention is to be seen in to create a thin film magnetic head with which the stand the disadvantages inherent in technology are overcome. In particular should be a thin film magnetic head according to the invention have high effective permeability at high frequencies, whereby no impairment of the readout properties by one additional gap occurs.

Bei einem erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopf hat sowohl der untere Magnetkern als auch der obere Magnetkern eine Mehrlagen-Struktur, die durch abwechselndes Überlagern von mehreren magnetischen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen gebildet wird. Weiterhin weist jeder Magnetkopf einen einlagigen magnetischen Film an der Magnetpoloberfläche auf.In a thin-film magnetic head according to the invention, both the lower magnetic core as well as the upper magnetic core one Multi-layer structure by alternating superimposition of several magnetic and non-magnetic insulating films is formed. Furthermore, each magnetic head has a single layer magnetic film on the magnetic pole surface.

Vorzugsweise wird als Material für die magnetischen Filme eine binäre Legierung aus Eisen und Nickel, ein sogenanntes "Permalloy", eine auf Eisen und Nickel basierende Mehrfachlegierung mit geeigneten Zusatzkomponenten, die zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des Permalloys zugegeben werden, oder eine Legierung auf Kobaltbasis verwendet, der Eisen und Nickel zugegeben werden.Preferably used as the material for the magnetic films a binary alloy of iron and nickel, a so-called "Permalloy", a multiple alloy based on iron and nickel with suitable additional components that improve the magnetic properties of the permalloy are added, or a cobalt-based alloy, the iron and nickel are added.

Als Verfahren zur Bildung der magnetischen Filme können verschiedene Metallisierungs- bzw. Galvanisierverfahren, Bedampfungsverfahren oder Sputter-Verfahren Anwendung finden. Dabei finden vorzugsweise Bedampfungs- oder Sputter-Verfahren Anwendung, da hier die Schwankungen in der Filmdicke gering sind und keine Schwierigkeiten bei der Abfluid-Behandlung auftreten. Insbesondere Sputter-Verfahren sind sehr geeignet.As a method of forming the magnetic films can various metallization and electroplating processes, vapor deposition processes or sputtering method are used. Steaming or sputtering methods are preferably used Application because the fluctuations in the film thickness are small and there are no difficulties with the treatment of waste water. Sputtering processes are particularly suitable.

Als Material für die nicht-magnetischen isolierenden Filme, die zwischen die magnetischen Filme eingefügt werden, verwendet man vorzugsweise einen organischen Isolator und insbesondere Oxidkeramiken, wie Aluminiumoxid (Al₂O₃), Titanoxid (TiO₂), Siliziumoxid (SiO₂) usw., Nitridkeramiken, wie Siliziumnitrid (Si₃N₄) usw., Fluoridkeramiken, wie Magnesiumfluorid (MgF₂) usw., oder andere Keramiken. Unter den Gesichtspunkten der Korrosionsbeständigkeit, der Härte und des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist Aluminiumoxid als Material für die nicht-magnetischen isolierenden Filme besonders geeignet, um die Erfindung zu realisieren.As a material for the non-magnetic insulating films, inserted between the magnetic films one preferably an organic insulator and in particular Oxide ceramics, such as aluminum oxide (Al₂O₃), titanium oxide (TiO₂), silicon oxide (SiO₂) etc., nitride ceramics, such as silicon nitride (Si₃N₄) etc., fluoride ceramics, such as Magnesium fluoride (MgF₂) etc., or other ceramics. Under the aspects of corrosion resistance, hardness and of the coefficient of thermal expansion is aluminum oxide as Material for the non-magnetic insulating films especially suitable to implement the invention.

Vorzugsweise werden die nicht-magnetischen isolierenden Filme durch Sputtern gebildet.Preferably the non-magnetic insulating Films formed by sputtering.

Weiterhin ist es wünschenswert, die Dicke des Magnetkerns an der Magnetpoloberfläche zu verringern, so daß die Information mit einer hohen Dichte in ein magnetisches Aufzeichnungsmedium geschrieben wird. Furthermore, it is desirable to have the thickness of the magnetic core to decrease on the magnetic pole surface so that the information with a high density in a magnetic recording medium is written.

Wird die Dicke des Magnetkerns jedoch verringert, steigt der Widerstand des magnetischen Pfades an, so daß hier Schwierigkeiten beim Durchtritt des magnetischen Flusses auftreten. Aus diesem Grund wird vorzugsweise die Dicke des Magnetkerns an der Magnetpoloberfläche verringert und die Dicke des Teils des magnetischen Pfades in dem Magnetkern vergrößert, der weit von der Magnetpoloberfläche entfernt liegt.However, if the thickness of the magnetic core is reduced, it increases the resistance of the magnetic path so that difficulties arise here occur when the magnetic flux passes. For this reason, the thickness of the magnetic core is preferred reduced at the magnetic pole surface and the thickness of the part of the magnetic path in the magnetic core, which is wide away from the magnetic pole surface.

Obwohl die Dicke des Magnetkerns an der Magnetpoloberfläche in dem unteren Magnetkern, d. h. dem ersten Magnetkern entsprechend den Ansprüchen, in Abhängigkeit von der Aufzeichnungsdichte schwanken kann, liegt sie für einen Dünnfilm-Magnetkopf, der für eine Platte mit einer Linien-Aufzeichnungsdichte von 23 000 bit/inch class oder von 30 000 bit/inch class verwendet wird, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1,0 und 1,7 µm. Insbesondere verwendet man vorzugsweise eine Dicke von 1,5 µm im ersten Beispiel und von 1,1 bis 1,2 µm im zweiten Beispiel als die Standard-Dicke mit einer Toleranz von ±10%.Although the thickness of the magnetic core on the magnetic pole surface in the lower magnetic core, i.e. H. the first magnetic core according to the claims, depending on the recording density can fluctuate, it is for a thin-film magnetic head, that for a disk with a line recording density from 23,000 bit / inch class or from 30,000 bit / inch class is used, preferably in a range between 1.0 and 1.7 µm. In particular, a thickness of preferably is used 1.5 µm in the first example and from 1.1 to 1.2 µm in the second Example as the standard thickness with a tolerance of ± 10%.

Auf dieselbe Weise liegt die Magnetkopf-Dicke an der Magnetpoloberfläche in dem oberen Magnetkern, d. h. dem zweiten Magnetkern entsprechend den Ansprüchen, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1,3 und 2,1 µm. Insbesondere wird bei dem ersten oben genannten Beispiel eine Dicke von 1,9 µm und bei dem zweiten oben genannten Beispiel eine Dicke von 1,5 µm als die Standard-Dicke mit einer Toleranz von ±10% verwendet.In the same way, the magnetic head thickness is on the magnetic pole surface in the upper magnetic core, i.e. H. the second Magnetic core according to the claims, preferably in one Range between 1.3 and 2.1 µm. In particular, the first above example a thickness of 1.9 microns and in the second example above, a thickness of 1.5 µm than that Standard thickness with a tolerance of ± 10% is used.

Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Gesamtdicke in den weit von der Magnetpoloberfläche entfernten Bereichen in den unteren und oberen Magnetkernen größer als die Magnetkern- Dicke an der Magnetpoloberfläche und kleiner als 8 µm ist, wie es in der japanischen Patentanmeldung Nr. 61-17 052 ausgeführt ist. Die besonders geeignete Dicke ist kleiner als 3 µm für den unteren Magnetkern und 5 µm für den oberen Magnetkern.Furthermore, it is desirable that the total thickness in the areas far from the magnetic pole surface in the lower and upper magnetic cores larger than the magnetic core Thickness at the magnetic pole surface and less than 8 µm is like described in Japanese Patent Application No. 61-17 052 is. The particularly suitable thickness is less than 3 µm for the lower magnetic core and 5 µm for the upper magnetic core.

Die Dicke der einzelnen nicht-magnetischen isolierenden Filme, die zwischen magnetische Filme eingefügt sind, liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,01 und 0,04 µm.The thickness of each non-magnetic insulating Films that are inserted between magnetic films preferably in a range between 0.01 and 0.04 µm.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopfes besteht sowohl der obere als auch der untere Magnetkern aus zwei magnetischen Filmen und einem nicht-magnetischen isolierenden Film, und nur in dem magnetischen Spaltbereich existiert ein einlagiger magnetischer Film. Es bestätigte sich, daß bei dem Dünnfilm-Magnetkopf mit dieser Struktur die Abnahme der Permeabilität bei hohen Frequenzen gering ist, und daß sich hervorragende Ausleseeigenschaften ergeben, wenn der Magnetkopf bei hohen Frequenzen angesteuert wird.In a preferred embodiment of the invention Thin film magnetic head consists of both the top and also the lower magnetic core from two magnetic films and a non-magnetic insulating film, and only in that magnetic gap area there is a single-layer magnetic Movie. It was confirmed that the thin film magnetic head with this structure the decrease in permeability at high Frequencies is low and that there are excellent readout properties result when the magnetic head at high frequencies is controlled.

Nach einer weiteren günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dünnfilm-Magnetkopfes haben die jeweiligen magnetischen Spaltbereiche in den oberen und unteren Magnetkernen eine zweilagige Struktur mit einem magnetischen Film und einem nicht-magnetischen isolierenden Film. Die nicht-magnetischen isolierenden Filme an den magnetischen Spaltbereichen schützen die magnetischen Filme nicht nur gegen Verschmutzung, sondern sind auch nützlich, um den magnetischen Spalt auf einem bestimmten konstanten Wert von etwa 0,3 bis 0,8 µm zu halten.According to a further advantageous embodiment of the invention Thin film magnetic heads have the respective magnetic Gap areas in the upper and lower magnetic cores a two-layer structure with a magnetic film and a non-magnetic insulating film. The non-magnetic Protect insulating films at the magnetic gap areas the magnetic films not only against pollution, but are also useful to set the magnetic gap on a particular to maintain a constant value of about 0.3 to 0.8 µm.

Positiv ist es, sowohl den unteren als auch den oberen Magnetkern mit magnetischen Filmen für die Magnetpole, die sich von der Magnetpoloberfläche bis zu einem davon weit entfernten Teil erstrecken, magnetischen Filmen, die nur in dem weit von der Magnetpoloberfläche entfernten Teil liegen, und nicht-magnetischen isolierenden Filmen aufzubauen, die zwischen zwei aufeinanderliegende dieser Filme eingefügt sind. Auf diese Weise erhöhen die magnetischen Filme in dem von der Magnetpoloberfläche entfernten Teil die Dicke des Magnetkerns, wodurch der Widerstand des magnetischen Pfades verringert werden kann.It is positive, both the lower and the upper Magnetic core with magnetic films for the magnetic poles that from the magnetic pole surface to one far away Stretch magnetic films that are only in the are far from the magnetic pole surface, and build non-magnetic insulating films between two superimposed of these films are inserted. In this way, the magnetic films increase in that of the Magnetic pole surface part removed the thickness of the magnetic core, thereby reducing the resistance of the magnetic path can.

Noch vorteilhafter ist es damit, die nur in dem weit von der Magnetpoloberfläche entfernten Bereich vorliegenden magnetischen Filme mit einer mehrlagigen Struktur auszubilden und die nicht-magnetischen isolierenden Filme zwischen zwei aufeinanderliegende dieser magnetischen Filme einzufügen, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Dadurch werden die Frequenzcharakteristika der Permeabilität verbessert.It is thus even more advantageous to form the magnetic films with a multi-layer structure only in the area far from the magnetic pole surface and to insert the non-magnetic insulating films between two superimposed magnetic films, as shown in FIG. 6. This improves the frequency characteristics of the permeability.

Es ist möglich, die Wirbelstrom-Einflüsse und die Abnahme der Permeabilität für hohe Frequenzen, bezogen auf die entsprechenden Werte für die mehrlagige Struktur nur aus magnetischen Filmen ohne nicht-magnetische isolierende Filme, zu verringern, indem der weit von dem magnetischen Spalt entfernte Teil im oberen und unteren Magnetkern durch abwechselndes Überlagern von mehreren magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen aufgebaut wird.It is possible the eddy current influences and the decrease the permeability for high frequencies, based on the corresponding Values for the multilayer structure only from magnetic Film without non-magnetic insulating films, too decrease by removing the one far from the magnetic gap Part in the upper and lower magnetic core by alternating Overlaying multiple magnetic and non-magnetic films insulating films is built.

Weiterhin ist es möglich, die Erzeugung des zusätzlichen Spaltes zu verhindern und die Ausleseeigenschaften zu verbessern, indem die magnetischen Spaltbereiche im oberen und unteren Magnetkern durch einlagige magnetische Filme gebildet werden.It is also possible to generate the additional Prevent gaps and improve the readout properties, by the magnetic gap areas in the upper and lower Magnetic core are formed by single-layer magnetic films.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigtPreferred embodiments of the invention are described in Described with reference to the accompanying drawings. In shows the drawings

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 1 is a sectional view of an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Frequenz-Charakteristika der Permeabilität eines magnetischen Films; Fig. 2 is a graphical representation of the frequency characteristics of the permeability of a magnetic film;

Fig. 3 und 4 Schnittansichten, in denen schematisch zwei unterschiedliche Dünnfilm-Magnetköpfe dargestellt sind, wie sie für die numerische Analyse von magnetischen Aufzeichnungseigenschaften verwendet werden; FIGS. 3 and 4 are sectional views, in which two different thin film magnetic heads are shown schematically, as are used for the numerical analysis of the magnetic recording characteristics;

Fig. 5 Kennlinien, die die Analyseergebnisse der Ausgangsspannung eines Magnetkopfes bei der Wiedergabe zeigen; und Fig. 5 is a graph showing the analysis results of the output voltage of a magnetic head during reproduction; and

Fig. 6 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Fig. 6 is a sectional view of another embodiment of the invention.

Im folgenden wird unter Bezugsnahme auf Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Obwohl hier eine Struktur gezeigt ist, bei der sowohl der untere als auch der obere Magnetkern aus zwei magnetischen Filmen und einem nicht- magnetischen isolierenden Film besteht, ist die Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt.An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to FIG. 1. Although a structure is shown here in which both the lower and the upper magnetic core consist of two magnetic films and a non-magnetic insulating film, the invention is not limited to this structure.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht des Mittelbereichs eines Dünnfilm-Magnetkopfes. Ein unterer Magnetkern 20 ist aus magnetischen Filmen 1 und 2 sowie einem nicht-magnetischen isolierenden Film 3 aufgebaut, während ein oberer Magnetkern 30 aus magnetischen Filmen 4 und 5 sowie einem nicht-magnetischen Film 6 aufgebaut ist. Der untere Magnetkern 20 und der obere Magnetkern 30 bilden einen vorgegebenen magnetischen Spalt 9 am äußersten Ende des Kopfes, der einen magnetischen Aufzeichnungsmedium 100 gegenüberliegt, und sie sind in einem hinteren Bereich, d. h. relativ weit entfernt von dem magnetischen Spalt 9, magnetisch miteinander verbunden. Eine Leiterspule 10 hat eine vorgegebene Anzahl von Windungen, die zwischen dem unteren Magnetkern 20 und dem oberen Magnetkern 30 hindurchtreten und kreuzen. Der magnetische Pfad ist dazwischen angeordnet. Der von dem unteren Magnetkern 20, dem oberen Magnetkern 30 und der Leiterspule 10 eingeschlossene Raum ist mit einem elektrischen Isolator 11 gefüllt. Für die Verwendung als elektrischer Isolator 11 eignen sich beispielsweise Harze, die photoempfindlich und chemisch leicht zu ätzen sind, wie Polyimid. Fig. 1 shows a sectional view of the central area of a thin film magnetic head. A lower magnetic core 20 is composed of magnetic films 1 and 2 and a non-magnetic insulating film 3 , while an upper magnetic core 30 is composed of magnetic films 4 and 5 and a non-magnetic film 6 . The lower magnetic core 20 and the upper magnetic core 30 form a predetermined magnetic gap 9 at the extreme end of the head, which is opposite to a magnetic recording medium 100 , and they are magnetically connected to one another in a rear region, ie relatively far away from the magnetic gap 9 . A conductor coil 10 has a predetermined number of turns which pass through and cross between the lower magnetic core 20 and the upper magnetic core 30 . The magnetic path is located between them. The space enclosed by the lower magnetic core 20 , the upper magnetic core 30 and the conductor coil 10 is filled with an electrical insulator 11 . For example, resins that are photosensitive and chemically easy to etch, such as polyimide, are suitable for use as an electrical insulator 11 .

Der untere Magnetkern 20 ist normalerweise über einen isolierenden Film auf einer Grundplatte angeordnet, obwohl das in der Figur nicht dargestellt ist. In den Patentansprüchen wird der untere Magnetkern 20 als erster Magnetkern, der obere Magnetkern 30 als zweiter Magnetkern bezeichnet.The lower magnetic core 20 is normally placed on a base plate via an insulating film, although this is not shown in the figure. In the claims, the lower magnetic core 20 is referred to as the first magnetic core, the upper magnetic core 30 as the second magnetic core.

Wenn durch die Leiterspule 10 in dem Dünnfilm-Magnetkopf mit einem derartigen Aufbau ein elektrischer Strom fließt, wird in dem magnetischen Spalt 9 ein starkes Magnetfeld erzeugt, und auf bzw. in dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 100 wird durch das Magnetfeld Information aufgezeichnet. Wenn jedoch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium 100, auf dem Information aufgezeichnet ist, mit einer hohen Geschwindigkeit in der Nähe des magnetischen Spaltes 9 vorbeiläuft, wird ein Magnetfluß erzeugt, der in kurzer Zeit abwechselnd von dem oberen Magnetkern 30 zu dem unteren Magnetkern 20 und in der dazu entgegengesetzten Richtung verläuft. Auf diese Weise wird in der Leiterspule 10 eine Spannung induziert, und die Information auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium 100 wird wiedergegeben.When an electric current flows through the conductor coil 10 in the thin-film magnetic head having such a structure, a strong magnetic field is generated in the magnetic gap 9 , and information is recorded on the magnetic recording medium 100 by the magnetic field. However, when a magnetic recording medium 100 on which information is recorded passes at a high speed in the vicinity of the magnetic gap 9 , a magnetic flux is generated which alternates in a short time from the upper magnetic core 30 to the lower magnetic core 20 and in there runs in the opposite direction. In this way, a voltage is induced in the conductor coil 10 and the information on the magnetic recording medium 100 is reproduced.

Wenn die Permeabilität des oberen und unteren Magnetkerns gering ist, wird die Auslesespannung erniedrigt, da das bei der Einschreiboperation an dem Ende erzeugte Magnetfeld sowie der bei der Ausleseoperation durch den Magnetkern angezogene oder absorbierte Magnetfluß verringert wird.If the permeability of the upper and lower magnetic core is low, the readout voltage is reduced, since that at the magnetic field generated at the end as well as the one attracted by the magnetic core during the readout operation or absorbed magnetic flux is reduced.

Um mit einer hohen Aufzeichnungsdichte auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information auszulesen, ist es notwendig, die Dicke der Magnetkerne an den Magnetpoloberflächen 7 und 8 am Kopfende zu verringern, wie es schon beschrieben wurde. Es ist wünschenswert, durch Zugabe von weiteren magnetischen Filmen in dem von dem magnetischen Pol weit entfernten Teil den Widerstand des magnetischen Pfades in dem ganzen Magnetkern zu senken. Wurde bei einem Magnetkopf nach dem Stand der Technik der magnetische Film 5 in dem oberen Magnetkern 30 auf eine vorgegebene Form bearbeitet, wurde ein nicht-magnetischer isolierender Film 6, beispielsweise aus Aluminiumoxid, ausgebildet, um einen in einem vorhergehenden Schritt gebildeten magnetischen Film 4 zu schützen. Bei dem unteren Magnetkern 20 deckte jedoch der zweite magnetische Film 2 den magnetischen Film 1 ab, und die magnetischen Filme 1 und 2 wurden zur Haftung gebracht. Aus diesem Grund floß in dem unteren Magnetkern ein starker Wirbelstrom, wenn er mit einer hohen Frequenz angesteuert wurde, was die effektive Permeabilität verringerte.In order to read out information recorded on the magnetic recording medium with a high recording density, it is necessary to reduce the thickness of the magnetic cores on the magnetic pole surfaces 7 and 8 at the head end, as already described. It is desirable to lower the resistance of the magnetic path throughout the magnetic core by adding further magnetic films in the part far from the magnetic pole. In a prior art magnetic head, when the magnetic film 5 in the upper magnetic core 30 was machined to a predetermined shape, a non-magnetic insulating film 6 made of , for example, alumina, was formed to form a magnetic film 4 formed in a previous step protect. However, in the lower magnetic core 20 , the second magnetic film 2 covered the magnetic film 1 , and the magnetic films 1 and 2 were adhered. For this reason, a strong eddy current flowed in the lower magnetic core when it was driven at a high frequency, which reduced the effective permeability.

Das wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 im einzelnen beschrieben. Wenn ein plattenförmiger magnetischer Körper magnetisiert wird, ergibt sich aufgrund von Wirbelströmen im mittleren Bereich kein Magnetfluß. Die durchschnittliche Magnetflußdichte in dem magnetischen Körper nimmt folglich ab, d. h. das äußere Magnetfeld bleibt konstant, und die in Erscheinung tretende Permeabilität nimmt ab.This will be described in detail with reference to FIG. 2. If a plate-shaped magnetic body is magnetized, there is no magnetic flux due to eddy currents in the central region. The average magnetic flux density in the magnetic body consequently decreases, ie the external magnetic field remains constant, and the permeability that appears decreases.

Die auftretende Permeabilität, d. h. effektive Permeabilität µ _e, kann bezogen auf die Frequenz des äußeren Magnetfeldes durch folgende Gleichung (1) angegeben werden:The permeability that occurs, i. H. effective permeability µ _e , can be given in relation to the frequency of the external magnetic field by the following equation (1):

wobei:in which:

µ _l Permeabilität bei einer niedrigen Frequenz T _c Dicke des magnetischen Körpers σ Leitfähigkeit des magnetischen Körpers ω Winkelgeschwindigkeit des äußeren Magnetfeldes µ _o Permeabilität im Vakuum µ _i spezifische Permeabilität des magnetischen Körpers bei der niedrigen Frequenz µ _l permeability at a low frequency T _c thickness of the magnetic body σ conductivity of the magnetic body ω angular velocity of the external magnetic field µ _o permeability in vacuum µ _i specific permeability of the magnetic body at the low frequency

Fig. 2 zeigt die rechnerischen Ergebnisse für die effektive Permeabilität unter der Bedingung σ = 1/(20 µΩ × cm) und µ _i = 4000, wobei in der obigen Gleichung (1): T _c = 1,1 µm, 1,5 µm, 1,9 µm und 2,6 µm. Der Film mit 1,1 µm und der mit 1,5 µm werden überlagert, wobei sie elektrisch voneinander isoliert werden (1,1/1,5). In Fig. 2 sind mit "X" gemessene Werte angegeben, die man für den 1,9 µm dicken magnetischen Film erhält, der die Form eines 200 µm breiten Bandes hat, was in etwa der Form eines tatsächlichen Dünnfilm-Magnetkopfes entspricht. Man geht davon aus, daß in einem realen Film die Frequenz-Charakteristika der Permeabilität durch Einflüsse der Struktur von magnetischen Domänen verschlechtert werden. Wenn man diesen Punkt berücksichtigt, läßt sich feststellen, daß die gemessenen und die berechneten Werte sehr gut miteinander übereinstimmen. Folglich ist davon auszugehen, daß auch die für die anderen Dicken berechneten Werte mit gemessenen Werten mit Abweichungen in derselben Größenordnung - übereinstimmen. Fig. 2 shows the calculated results for the effective permeability under the condition σ = 1 / (20 × μΩ cm) and μ _i = 4000, wherein, in the above equation (1): T _c = 1.1 microns, 1.5 µm, 1.9 µm and 2.6 µm. The 1.1 µm and 1.5 µm films are overlaid, being electrically isolated from each other (1.1 / 1.5). In Fig. 2, values measured with "X" are given which are obtained for the 1.9 µm thick magnetic film which is in the form of a 200 µm wide tape, which roughly corresponds to the shape of an actual thin film magnetic head. It is believed that in a real film, the frequency characteristics of permeability are degraded by the influence of the structure of magnetic domains. If this point is taken into account, it can be seen that the measured and calculated values agree very well with one another. It can therefore be assumed that the values calculated for the other thicknesses also agree with measured values with deviations of the same order of magnitude.

Andererseits kann der Widerstand R des magnetischen Pfades als eine Größe betrachtet werden, die den Durchtritt des Magnetflusses durch den magnetischen Körper be- oder verhindert. R ist durch folgende Gleichung gegeben:On the other hand, the resistance R of the magnetic path can be regarded as a quantity which prevents or prevents the magnetic flux from passing through the magnetic body. R is given by the following equation:

wobei W _c und l die Breite bzw. die Länge des magnetischen Körpers angeben.where W _c and l indicate the width and length of the magnetic body.

In Fig. 1 ist angenommen, daß der Teil, in dem der magnetische Film in dem Magnetkern einlagig vorliegt, 20 µm lang ist, daß der Teil, in dem der magnetische Film zweilagig vorliegt, 180 µm lang ist, daß die magnetischen Filme 2 und 4, die den Magnetpol bilden, jeweils 1,1 µm dick sind, und daß die magnetischen Filme 1 und 5, die für die Verringerung des Widerstands des magnetischen Pfades hinzugefügt werden, jeweils 1,5 µm dick sind.In Fig. 1, it is assumed that the part in which the magnetic film is in the magnetic core is 20 µm long, that the part in which the magnetic film is in two layers is 180 µm long, that the magnetic films 2 and 4 , which form the magnetic pole, are each 1.1 µm thick, and that the magnetic films 1 and 5 added for the reduction in the resistance of the magnetic path are each 1.5 µm thick.

Im folgenden wird der magnetische Widerstand des magnetischen Pfades in dem Magnetkern für fünf Fälle verglichen:The following is the magnetic resistance of the magnetic Paths in the magnetic core compared for five cases:

(A) Die magnetischen Filme 1 und 2 sowie die magnetischen Filme 4 und 5 sind jeweils direkt überlagert, und ein Wirbelstrom fließt frei zwischen den magnetischen Filmen 1 und 2 sowie zwischen den magnetischen Filmen 4 und 5.(A) The magnetic films 1 and 2 and the magnetic films 4 and 5 are each directly superimposed, and an eddy current flows freely between the magnetic films 1 and 2 and between the magnetic films 4 and 5 .
(B) Die magnetischen Filme 1 und 2 sind einander direkt überlagert, zwischen die geschichteten magnetischen Filme 4 und 5 ist jedoch der nicht-magnetische isolierende Film 6 eingefügt, so daß ein Wirbelstrom in den magnetischen Filmen 4 und 5 unabhängig fließt.(B) The magnetic films 1 and 2 are directly superimposed on each other, but the non-magnetic insulating film 6 is interposed between the layered magnetic films 4 and 5 , so that an eddy current flows in the magnetic films 4 and 5 independently.
(C) Die magnetischen Filme 1 und 2 sind unter Einfügung des nicht-magnetischen isolierenden Films 3 überlagert, die magnetischen Filme 4 und 5 sind unter Einfügung des nicht- magnetischen isolierenden Films 6 überlagert.
In (A), (B) und (C) sind die magnetischen Filme 1, 2, 4 und 5 einlagig.(C) The magnetic films 1 and 2 are overlaid with the insertion of the non-magnetic insulating film 3 , the magnetic films 4 and 5 are overlaid with the insertion of the non-magnetic insulating film 6 .
In (A), (B) and (C) the magnetic films 1, 2, 4 and 5 are single-layer.
(D) Die Struktur entspricht der nach (C) bis auf die Ausnahme, daß die magnetischen Filme 1 und 5 jeweils durch Überlagerung von mehreren magnetischen Filmen unter Einfügung nicht-magnetischer isolierender Filme gebildet sind, so daß man davon ausgehen kann, daß die Permeabilität in einem relevanten Frequenzband konstant ist.(D) The structure corresponds to that of (C) with the exception that magnetic films 1 and 5 are each formed by superimposing a plurality of magnetic films with the insertion of non-magnetic insulating films, so that it can be assumed that the permeability is constant in a relevant frequency band.
(E) Die Struktur entspricht der nach (D) bis auf die Ausnahme, daß auch der Aufbau der magnetischen Filme 2 und 4 ähnlich dem der magnetischen Filme 1 und 5 ist.(E) The structure corresponds to that of (D) with the exception that the structure of magnetic films 2 and 4 is similar to that of magnetic films 1 and 5 .

Unter der Annahme, daß die Breite W _e der planaren Form des Magnetkerns konstant ist, und daß die Permeabilität der magnetischen Filme 1, 2, 4 und 5 für niedrige Frequenzen 4000 beträgt, sind in Tabelle 1 die für die oben genannten fünf Beispiele berechneten Ergebnisse des Widerstands des magnetischen Pfades für verschiedene Frequenzen angegeben. Assuming that the width W _{e of} the planar shape of the magnetic core is constant and that the permeability of the magnetic films 1, 2, 4 and 5 is 4000 for low frequencies, in Table 1 the results calculated for the above five examples the resistance of the magnetic path for different frequencies.

Tabelle 1 Table 1

Widerstand des magnetischen Pfades Magnetic path resistance

Die Amplitude der Auslesespannung, die man erhält, wenn aufgezeichnete Information durch den Dünnfilm-Magnetkopf wiedergegeben wird, ist zu dem Widerstand des magnetischen Pfades umgekehrt proportional. Folglich ist z. B. das Verhältnis der Amplituden der Auslesespannungen bei 9 MHz und bei 13,5 MHz, entsprechend Informations-Übertragungsgeschwindigkeiten von 3 Mbyte/sec bzw. 4,5 Mbyte/sec durch Tabelle 2 gegeben.The amplitude of the readout voltage obtained when recorded information is reproduced by the thin film magnetic head is to the resistance of the magnetic path inversely proportional. Consequently, e.g. B. the ratio of Amplitudes of the read-out voltages at 9 MHz and at 13.5 MHz, corresponding to information transmission speeds of 3 Mbyte / sec or 4.5 Mbyte / sec given by Table 2.

Tabelle 2 Table 2

Relativwert der Auslesespannung (%) Relative value of the readout voltage (%)

Im folgenden werden zwei Fälle erläutert: Der Fall, in dem der Magnetkern an der Magnetpoloberfläche durch einen einlagigen magnetischen Film gebildet ist, und der Fall, in dem der Magnetkern an der Magnetpoloberfläche eine mehrlagige Struktur hat, die durch Überlagerung von mehreren magnetischen Filmen unter Einfügung nicht-magnetischer isolierender Filme zwischen diese magnetischen Filme aufgebaut ist.Two cases are explained below: The case in which the magnetic core on the magnetic pole surface by a single layer magnetic film is formed, and the case where the magnetic core on the magnetic pole surface is a multi-layer Structure that is created by superposition of several magnetic Film with the insertion of non-magnetic insulating films is built between these magnetic films.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im Querschnitt Modelle des Randbereichs des Magnetkopfes, wie sie für die numerische Analyse verwendet werden. Für die beiden Modelle sind die Dicke P _S des Magnetpols, die Länge G _l des magnetischen Spalts und der Abstand zwischen den äußeren Kanten des Magnetpols P _T, d. h. 2P _S + G _l, gleich. FIGS. 3 and 4 show the edge region of the magnetic head in cross-section models, as used for the numerical analysis. The thickness P _{S of} the magnetic pole, the length G _{l of} the magnetic gap and the distance between the outer edges of the magnetic pole P _T , ie 2 P _S + G _l , are the same for the two models.

In Fig. 3 ist ein Kopf gezeigt, bei dem der magnetische Pol sowohl des ersten als auch des zweiten Magnetkerns aus einem einlagigen magnetischen Körper besteht, während in Fig. 4 ein Kopf gezeigt ist, bei dem der magnetische Pol sowohl des ersten als auch des zweiten Magnetkerns aus zwei magnetischen Filmen und einem nicht-magnetischen isolierenden Film besteht. Fig. 5 zeigt die Ergebnisse, die man durch Vergleich der Aufzeichnungsdichte-Charakteristika der Wiedergabespannung mittels eines Analyseprogramms nach der finite Elemente-Methode für ein zweidimensionales statisches Magnetfeld enthält. Der Abstand P _T zwischen den äußeren Magnetpol-Kanten, die Magnetpol-Dicke P _S und die magnetische Spaltlänge G _l entsprechen den Werten für die Modelle in den Fig. 3 und 4. Die konkreten Werte betragen: G _l = 0,5 µm, P _S = 1,25 µm und P _T = 3 µm.In Fig. 3 a head is shown in which the magnetic pole of both the first and the second magnetic core consists of a single-layer magnetic body, while in Fig. 4 a head is shown in which the magnetic pole of both the first and the second magnetic core consists of two magnetic films and a non-magnetic insulating film. Fig. 5 shows the results obtained by comparing the recording density characteristics of the reproduction voltage by means of a finite element analysis program for a two-dimensional static magnetic field. The distance P _T between the outer magnetic pole edges, the magnetic pole thickness P _S and the magnetic gap length G _l correspond to the values for the models in FIGS. 3 and 4. The concrete values are: G _l = 0.5 μm, P _S = 1.25 µm and P _T = 3 µm.

Die Dicke der nicht-magnetischen isolierenden Filme 3 und 4 in Fig. 4 beträgt 0,1 µm. In Tabelle 3 sind die berechneten Werte der Magnetisierungs-Inversionsdichte D₅₀, die weithin als ein Maß für die Eigenschaften eines magnetischen Aufzeichnungssystems verwendet wird, wobei die Ausgabe auf 50% verringert ist, der Dichte D₇₀, die als ein Maß für die Auslegung eines realen Systems verwendet wird, wobei die Ausgabe auf 70% verringert ist, sowie der Auslesespannung für Information angegeben, die bei einer hinreichend niedrigen Impulsfrequenz eingeschrieben ist (Amplitude einer isolierten reproduzierten Welle). The thickness of the non-magnetic insulating films 3 and 4 in Fig. 4 is 0.1 µm. In Table 3, the calculated values of the magnetization inversion density D ₅₀ , which is widely used as a measure of the properties of a magnetic recording system with the output reduced to 50%, are the density D ₇₀ , which is a measure of the design of a real system is used, the output is reduced to 70%, and the readout voltage for information written at a sufficiently low pulse frequency (amplitude of an isolated reproduced wave).

Tabelle 3 Table 3

Charakteristika eines einlagigen und eines zweilagigen Kopfes Characteristics of a single-layer and a two-layer head

Da für jeden der numerischen Werte der größere der vorteilhaftere ist, ist es klar, daß der Magnetkern an der Magnetpoloberfläche vorzugsweise einlagig ist. Man geht davon aus, daß das darauf zurückzuführen ist, daß, wenn der Magnetkern an der Magnetpoloberfläche zweilagig ist, die dazwischenliegenden nicht-magnetischen Filme dieselbe Wirkung wie der magnetische Spalt 9 in dem Magnetkopf haben und die Breite der reproduzierten Wellenform durch diese Einflüsse vergrößert wird.Since the larger is the more advantageous for each of the numerical values, it is clear that the magnetic core on the magnetic pole surface is preferably single-ply. This is believed to be due to the fact that when the magnetic core is two-ply on the magnetic pole surface, the intervening non-magnetic films have the same effect as the magnetic gap 9 in the magnetic head, and the width of the reproduced waveform is increased by these influences .

Die Verbesserung der Aufzeichnungsdichte, die man durch Aufbau des Magnetpolbereiches in dem Dünnfilm-Magnetkopf mit einem einlagigen Magnetfilm erhält, wird aus Fig. 5 und Tabelle 3 klar. Im einzelnen sind die Werte für D₅₀, D₇₀ und die Auslesespannung, bezogen auf den Magnetkopf, dessen Magnetpol zweilagig ist, um 5,8%, 2,5% bzw. 2,5% größer.The improvement in the recording density obtained by constructing the magnetic pole area in the thin film magnetic head with a single layer magnetic film is clear from FIG. 5 and Table 3. Specifically, the values for D ₅₀ , D ₇₀ and the readout voltage are 5.8%, 2.5% and 2.5% larger, based on the magnetic head, the magnetic pole of which has two layers.

Andererseits geht man davon aus, daß D₅₀ mit ansteigender Betriebsfrequenz des Kopfes abnimmt. Die Überlegenheit oder Unterlegenheit erkennt man durch Vergleich der Tabellen 2 und 3. Das bedeutet, es ist hinreichend, die Auslesespannung mit dem Ergebnis zu vergleichen, das man durch Multiplizieren des Verhältnisses a/b in Tabelle 3 zum Beispiel E in Tabelle 2 erhält. Auf diese Weise ist für 9 MHz Beispiel C annähernd gleich E. Folglich ist in dem Fall, in dem die Ansteuerung bei 9 MHz erfolgt, Beispiel C vorteilhafter als E, da die Struktur nach C einfacher als die nach E ist. Weiterhin ist zu erkennen, daß bei 13,5 MHz Beispiel D die höchsten Kennwerte zeigt.On the other hand, it is assumed that D ₅₀ decreases with increasing head operating frequency. The superiority or inferiority can be seen by comparing Tables 2 and 3. This means that it is sufficient to compare the readout voltage with the result obtained by multiplying the ratio a / b in Table 3, for example E in Table 2. In this way, for 9 MHz, example C is approximately equal to E. Consequently, in the case where the control takes place at 9 MHz, example C is more advantageous than E, since the structure after C is simpler than that after E. It can also be seen that at 13.5 MHz example D shows the highest characteristic values.

Daneben ist klar, daß es möglich ist, die Ausgangsspannung für Frequenzen über 7 MHz um mehr als 10% und maximal um etwa 40% zu erhöhen, indem, bezogen auf die Beispiele A und B, geringfügige Herstellungsschritte bis zu den Beispielen C und D hinzugefügt werden.In addition, it is clear that it is possible to use the output voltage for frequencies above 7 MHz by more than 10% and a maximum of to increase about 40% by, based on Examples A and B, minor manufacturing steps up to Examples C and D can be added.

Wie oben erläutert, ist es möglich, die Abnahme in der effektiven Permeabilität für hohe Frequenzen zu verringern und die Ausleseeigenschaften zu verbessern, wenn der Dünnfilm-Magnetkopf bei hoher Frequenz angesteuert wird, indem sowohl der obere als auch der untere Magnetkern in der Nähe des Magnetpols aus einem einlagigen Magnetfilm und in dem vom Pol entfernten Bereich aus einer mehrlagigen Struktur gebildet werden, bei der mehrere magnetische Filme und nicht-magnetische isolierende Filme abwechselnd überlagert sind.As explained above, it is possible to take the decrease in the effective permeability for high frequencies and to improve the readout properties when the thin film magnetic head is driven at high frequency by both the upper and lower magnetic core near the magnetic pole from a single-layer magnetic film and in the one away from the pole Area can be formed from a multilayer structure, where several magnetic films and non-magnetic insulating films are alternately superimposed.

Claims

1. Dünnfilm-Magnetkopf, gekennzeichnet durch
einen ersten Magnetkern (20);
einen zweiten Magnetkern (30), dessen eines Ende über einen magnetischen Spalt (9) einem Ende des ersten Magnetkerns (20) gegenüberliegt und dessen anderes Ende mit dem anderen Ende des ersten Magnetkerns (20) magnetisch verbunden ist,
wobei der erste Magnetkern (20) und der zweite Magnetkern (30) einen mehrlagigen Aufbau mit zumindest einem magnetischen Film und einem nicht-magnetischen isolierenden Film haben;
eine Leiterspule (10), die so gewickelt ist, daß sie zwischen dem ersten Magnetkern (20) und dem zweiten Magnetkern (30) hindurchtritt; und
einen elektrischen Isolator (11), der den von der Leiterspule (10), dem ersten Magnetkern (20) und dem zweiten Magnetkern (30) eingeschlossenen Raum auffüllt.1. Thin film magnetic head, characterized by
a first magnetic core ( 20 );
a second magnetic core ( 30 ), one end of which lies opposite an end of the first magnetic core ( 20 ) via a magnetic gap ( 9 ) and the other end of which is magnetically connected to the other end of the first magnetic core ( 20 ),
wherein the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) have a multilayer structure with at least one magnetic film and a non-magnetic insulating film;
a conductor coil ( 10 ) wound to pass between the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ); and
an electrical insulator ( 11 ) which fills the space enclosed by the conductor coil ( 10 ), the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ).

2. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrlagige Aufbau des ersten und zweiten Magnetkerns (20; 30) durch abwechselndes Überlagern von mehreren magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen gebildet ist, wobei sowohl der erste Magnetkern (20) als auch der zweite Magnetkern (30) an der Magnetpoloberfläche (7; 8) aus einem einlagigen magnetischen Film (2; 4) aufgebaut ist. 2. Thin-film magnetic head according to claim 1, characterized in that the multi-layer structure of the first and second magnetic core ( 20; 30 ) is formed by alternately superimposing a plurality of magnetic films and non-magnetic insulating films, both the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) on the magnetic pole surface ( 7; 8 ) is constructed from a single-layer magnetic film ( 2; 4 ).

3. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrlagige Aufbau sowohl des ersten Magnetkerns (20) als auch des zweiten Magnetkerns (30) aus zwei magnetischen Filmen (1, 2; 4, 5) und einem nicht-magnetischen isolierenden Film (3; 6) besteht, wobei die Magnetpoloberflächen (7; 8) des ersten und zweiten Magnetkerns (20; 30) aus einem einlagigen magnetischen Film (2; 4) aufgebaut sind.3. Thin film magnetic head according to claim 1, characterized in that the multilayer structure of both the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) from two magnetic films ( 1, 2; 4, 5 ) and a non-magnetic insulating Film ( 3; 6 ), the magnetic pole surfaces ( 7; 8 ) of the first and second magnetic core ( 20; 30 ) being constructed from a single-layer magnetic film ( 2; 4 ).

4. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrlagige Aufbau sowohl des ersten Magnetkerns (20) als auch des zweiten Magnetkerns (30) durch abwechselndes Überlagern von mehreren magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen gebildet ist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Magnetkern (20; 30) an der Magnetpoloberfläche (7; 8) aus einem magnetischen Film (2; 4) und einem nicht-magnetischen isolierenden Film (3; 6) gebildet ist.4. Thin film magnetic head according to claim 1, characterized in that the multi-layer structure of both the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) is formed by alternately superimposing a plurality of magnetic films and non-magnetic insulating films, both of which the first as well as the second magnetic core ( 20; 30 ) is formed on the magnetic pole surface ( 7; 8 ) from a magnetic film ( 2; 4 ) and a non-magnetic insulating film ( 3; 6 ).

5. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der erste Magnetkern (20) als auch der zweite Magnetkern (30) aus einem magnetischen Film (2; 4) für den Magnetpol, der sich von der Magnetpoloberfläche (7; 8) bis zu einem davon entfernten Bereich erstreckt, sowie einem magnetischen Film (1; 5) besteht, der nur in dem Bereich entfernt von der Magnetpoloberfläche (7; 8) vorliegt, wobei ein nicht-magnetischer isolierender Film (3; 6) zwischen diese magnetischen Filme eingefügt ist. 5. Thin-film magnetic head according to claim 1, characterized in that both the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) made of a magnetic film ( 2; 4 ) for the magnetic pole, which extends from the magnetic pole surface ( 7; 8 ) extends to a region remote therefrom, and there is a magnetic film ( 1; 5 ) which is only present in the region remote from the magnetic pole surface ( 7; 8 ), a non-magnetic insulating film ( 3; 6 ) between them magnetic films is inserted.

6. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl der erste Magnetkern (20) als auch der zweite Magnetkern (30) in dem magnetischen Spaltbereich (9) eine Dicke haben, die kleiner als die Dicke dieser Filme in einem davon entfernten Bereich ist, in dem die Filme magnetisch miteinander verbunden sind,
daß der erste und zweite Magnetkern (20; 30) an der Magnetpoloberfläche (7; 8) aus einem einlagigen magnetischen Film aufgebaut sind, und
daß der erste und zweite Magnetkern (20; 30) in dem Bereich entfernt von dem magnetischen Spaltbereich (9) einen mehrlagigen Aufbau haben, der durch abwechselndes Überlagern von mehreren magnetischen Filmen und nicht-magnetischen isolierenden Filmen gebildet ist.6. Thin film magnetic head according to claim 1, characterized in
that both the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) in the magnetic gap region ( 9 ) have a thickness which is smaller than the thickness of these films in a region remote therefrom in which the films are magnetically connected to one another,
that the first and second magnetic cores ( 20; 30 ) on the magnetic pole surface ( 7; 8 ) are constructed from a single-layer magnetic film, and
that the first and second magnetic cores ( 20; 30 ) in the area remote from the magnetic gap area ( 9 ) have a multi-layer structure which is formed by alternately superposing a plurality of magnetic films and non-magnetic insulating films.

7. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der erste Magnetkern (20) als auch der zweite Magnetkern (30) aus einem magnetischen Film (2; 4) für den Magnetpol, der sich von der Magnetpoloberfläche (7; 8) bis zu einem davon entfernten Bereich erstreckt, sowie aus mehreren magnetischen Filmen (1; 5) besteht, die nur in dem von der Magnetpoloberfläche (7; 8) entfernten Bereich vorliegen, wobei nicht-magnetische isolierende Filme (3; 6) jeweils zwischen zwei nebeneinanderliegende magnetische Filme (1, 2; 4, 5) eingefügt sind. 7. Thin-film magnetic head according to claim 1, characterized in that both the first magnetic core ( 20 ) and the second magnetic core ( 30 ) made of a magnetic film ( 2; 4 ) for the magnetic pole, which extends from the magnetic pole surface ( 7; 8 ) extends to a region distant therefrom, and consists of a plurality of magnetic films ( 1; 5 ) which are only present in the region distant from the magnetic pole surface ( 7; 8 ), non-magnetic insulating films ( 3; 6 ) in each case between two adjacent magnetic films ( 1, 2; 4, 5 ) are inserted.

8. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des magnetischen Films in dem ersten Magnetkern (20) in dem magnetischen Spaltbereich (9) zwischen 1,0 und 1,7 µm liegt.8. Thin film magnetic head according to claim 6 or 7, characterized in that the thickness of the magnetic film in the first magnetic core ( 20 ) in the magnetic gap region ( 9 ) is between 1.0 and 1.7 µm.

9. Dünnfilm-Magnetkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke der magnetischen Filme in dem ersten Magnetkern (20) in dem von dem magnetischen Spaltbereich (9) entfernten Bereich kleiner als 3 µm ist.9. Thin-film magnetic head according to one of claims 6 to 8, characterized in that the total thickness of the magnetic films in the first magnetic core ( 20 ) in the area away from the magnetic gap area ( 9 ) is less than 3 µm.

10. Dünnfilm-Magnetkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des magnetischen Films in dem zweiten Magnetkern (30) in dem magnetischen Spaltbereich (9) zwischen 1,3 und 2,1 µm liegt.10. Thin-film magnetic head according to one of claims 6 to 9, characterized in that the thickness of the magnetic film in the second magnetic core ( 30 ) in the magnetic gap region ( 9 ) is between 1.3 and 2.1 µm.

11. Dünnfilm-Magnetkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke der magnetischen Filme in dem zweiten Magnetkern (30) in dem von dem magnetischen Spaltbereich (9) entfernten Bereich kleiner als 5 µm ist.11. Thin-film magnetic head according to one of claims 6 to 10, characterized in that the total thickness of the magnetic films in the second magnetic core ( 30 ) in the area away from the magnetic gap area ( 9 ) is less than 5 µm.