JP2008027526A - Perpendicular magnetic recording head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体の媒体面に対して垂直方向に磁界を与えて記録を行う垂直磁気記録ヘッド装置に関する。 The present invention relates to a perpendicular magnetic recording head device that performs recording by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the medium surface of a recording medium.
垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体に対向する面(媒体対向面)に、主磁極層上に対して非磁性絶縁層を介してリターンヨーク層を設けてなる積層構造を有する。主磁極層とリターンヨーク層とは、媒体対向面よりもハイト方向における奥部で磁気的に接続されている。また、非磁性絶縁層内には、主磁極層及びリターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層が埋設されている。このような構成を有する磁気ヘッド装置において、コイル層に通電することにより、主磁極層とリターンヨーク層との間に記録磁界が誘導され、この記録磁界が主磁極層の媒体対向面から記録媒体のハード膜に垂直に入射し、記録媒体のソフト膜を通ってリターンヨーク層に帰還する。これにより、記録媒体における主磁極層と対向する領域に情報記録される(特許文献1)。
垂直磁気記録ヘッド装置におけるリターンヨーク層やシールド層は、一般的に略長方形の薄膜磁性体で構成されており、ハイト方向の外部磁界を印加した場合に磁性体内部の磁束が薄膜のエッジに集中する。このとき、磁化方向成分の中でハイト方向成分が最も大きくなり、これが既存情報の上書き(Edge Write)の原因となる。すなわち、Edge Write磁界を低減するためには、リターンヨーク層やシールド層のエッジから発生するハイト方向成分の磁界を小さくする必要がある。 The return yoke layer and shield layer in a perpendicular magnetic recording head device are generally composed of a substantially rectangular thin film magnetic material. When an external magnetic field in the height direction is applied, the magnetic flux inside the magnetic material is concentrated on the edge of the thin film. To do. At this time, the height direction component is the largest among the magnetization direction components, and this causes overwriting of existing information (Edge Write). That is, in order to reduce the Edge Write magnetic field, it is necessary to reduce the magnetic field of the height direction component generated from the edges of the return yoke layer and the shield layer.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる垂直磁気記録ヘッド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording head device that can suppress the edge write magnetic field and improve the external magnetic field resistance.
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する第1磁性層と、前記第1磁性層に対して非磁性層を介して設けられた第2磁性層と、前記第1磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備し、前記第2磁性層は、相対的に厚いエッジ部を有することを特徴とする。 The perpendicular magnetic recording head device of the present invention includes a first magnetic layer having a main magnetic pole exposed at a surface facing a recording medium, and a second magnetic layer provided to the first magnetic layer via a nonmagnetic layer And a coil layer for applying a recording magnetic field to the first magnetic layer, wherein the second magnetic layer has a relatively thick edge portion.
この構成によれば、第2磁性層は、相対的に厚いエッジ部を有する。エッジ部においては、媒体対向面におけるエッジ部が相対的に大きい露出面積を有する状態となる。このエッジ部においては、エッジ近傍の磁束密度が低くなり、エッジ部から発生する磁界強度が小さくなる。このため、相対的に薄い第2磁性層であってもEdge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。 According to this configuration, the second magnetic layer has a relatively thick edge portion. In the edge portion, the edge portion on the medium facing surface has a relatively large exposed area. In this edge portion, the magnetic flux density near the edge is lowered, and the magnetic field intensity generated from the edge portion is reduced. For this reason, even if it is a relatively thin second magnetic layer, the edge write magnetic field can be kept low and the external magnetic field resistance can be improved.
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記エッジ部が前記対向面で露出する位置に設けられたことが好ましい。また、本発明の垂直磁気記録ヘッド装置においては、前記エッジ部のトラック幅方向の長さが4μm以上10μm以下であることが好ましい。 In the perpendicular magnetic recording head device of the present invention, it is preferable that the edge portion is provided at a position exposed at the facing surface. In the perpendicular magnetic recording head device of the present invention, it is preferable that the length of the edge portion in the track width direction is 4 μm or more and 10 μm or less.
本発明の垂直磁気記録ヘッド装置は、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する第1磁性層と、前記第1磁性層に対して非磁性層を介して設けられた第2磁性層と、前記第1磁性層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備し、前記第2磁性層は、相対的に厚いエッジ部を有するので、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。 The perpendicular magnetic recording head device of the present invention includes a first magnetic layer having a main magnetic pole exposed at a surface facing a recording medium, and a second magnetic layer provided to the first magnetic layer via a nonmagnetic layer And a coil layer for applying a recording magnetic field to the first magnetic layer, and since the second magnetic layer has a relatively thick edge portion, the edge write magnetic field can be kept low and external magnetic field resistance can be reduced. Can be improved.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
ここでは、第2磁性層がリターンヨーク層である場合について説明する。
垂直磁気記録ヘッド装置において、情報記録時に内部の温度が高くなると、リターンヨーク層を構成する材料と、リターンヨーク層の周囲の絶縁材料などとの間での熱膨張係数の違いにより、リターンヨーク層が媒体対向面から突出し易くなるという、いわゆるPTP(Pole Tip Protrusion)現象が起こる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Here, a case where the second magnetic layer is a return yoke layer will be described.
In the perpendicular magnetic recording head device, when the internal temperature becomes high during information recording, the return yoke layer is caused by the difference in thermal expansion coefficient between the material constituting the return yoke layer and the insulating material around the return yoke layer. A so-called PTP (Pole Tip Protrusion) phenomenon occurs.
本発明者らは、リターンヨーク層の膜厚を薄くすることにより、PTP現象を抑制することができることを見出した。しかしながら、PTP抑制のためにリターンヨーク層の膜厚を一様に薄くして、媒体対向面に露出するリターンヨーク層の面積が小さくなると、リターンヨーク層がハイト方向に磁化し易くなり、発生するハイト方向成分磁界強度がおおきくなるためEdge Writeが発生するという恐れがある。したがって、本発明者らは、PTP現象を抑制しつつ、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることを目的としている。 The present inventors have found that the PTP phenomenon can be suppressed by reducing the thickness of the return yoke layer. However, if the thickness of the return yoke layer is uniformly reduced to suppress PTP and the area of the return yoke layer exposed to the medium facing surface is reduced, the return yoke layer is easily magnetized in the height direction, which occurs. Edge write may occur because the height direction component magnetic field strength is increased. Accordingly, the present inventors aim to improve the external magnetic field resistance by suppressing the Edge Write magnetic field while suppressing the PTP phenomenon.
すなわち、本発明の骨子は、記録媒体との対向面で露出する主磁極を有する磁性層と、前記磁性層上に非磁性層を介して設けられたリターンヨーク層と、前記磁性層及び前記リターンヨーク層に記録磁界を与えるためのコイル層と、を具備し、前記リターンヨーク層は、相対的に厚いエッジ部を有する垂直磁気記録ヘッド装置により、PTP現象を抑制しつつ、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることである。 That is, the gist of the present invention includes a magnetic layer having a main magnetic pole exposed on a surface facing a recording medium, a return yoke layer provided on the magnetic layer via a nonmagnetic layer, the magnetic layer, and the return A coil layer for applying a recording magnetic field to the yoke layer, and the return yoke layer has a low edge write magnetic field while suppressing the PTP phenomenon by a perpendicular magnetic recording head device having a relatively thick edge portion. It is to suppress the external magnetic field and suppress it.
図1は、本発明の実施の形態に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドを示す縦断面図である。図2は、図1に示す垂直磁気記録ヘッドの部分平面図及びリターンヨーク層の部分正面図である。図1において、Xはトラック幅方向を示し、Yはハイト方向を示し、Zは膜厚方向を示す。各方向は残り2つの方向に対して直交する関係となっている。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a magnetic head provided with a perpendicular magnetic recording head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial plan view of the perpendicular magnetic recording head shown in FIG. 1 and a partial front view of the return yoke layer. In FIG. 1, X indicates the track width direction, Y indicates the height direction, and Z indicates the film thickness direction. Each direction is orthogonal to the remaining two directions.
図1に示す垂直磁気記録ヘッドHWは、記録媒体Mに垂直磁界を与え、記録媒体Mのハード膜Maを垂直方向に磁化させる。記録媒体Mは、例えばディスク状であり、その表面に残留磁化の高いハード膜Maを有し、その内側に磁気透過率の高いソフト膜Mbを有しており、ディスクの中心が回転中心となって回転するように構成されている。 The perpendicular magnetic recording head H W shown in FIG. 1, it applies a perpendicular magnetic field to a recording medium M, to magnetize a hard film Ma of the recording medium M in the vertical direction. The recording medium M has, for example, a disk shape, has a hard film Ma with high remanent magnetization on its surface, and has a soft film Mb with high magnetic permeability inside, and the center of the disk is the center of rotation. Are configured to rotate.
スライダ10は、Al2O3・TiCなどの非磁性材料で構成されている。スライダ10の対向面10aは記録媒体Mに対向しており、記録媒体Mが回転すると、表面の空気流によりスライダ10が記録媒体Mの表面から浮上し、又はスライダ10が記録媒体Mに摺動する。スライダ10のトレーリング側端面(上面)10bには、Al2O3又はSiO2などの無機材料で構成された非磁性絶縁層12が形成されており、この非磁性絶縁層12上に読取り部HRが形成されている。
The
読取り部HRは、非磁性絶縁層12上に形成された下部シールド層13と、下部シールド層13上に無機絶縁層(ギャップ絶縁層)15を介して形成された上部シールド層16とを有する。無機絶縁層15内には、読み取り素子14が設けられている。読み取り素子14としては、AMR(Anisotropic MagnetoResistance)素子 、GMR(Giant MagnetoResistance)素子、TMR(Tunnel MagnetoResistance)素子などの磁気抵抗効果素子が用いられる。
Reading portion H R includes a
上部シールド層16上には、コイル絶縁下地層17を介して、導電性材料で構成された複数本の下層コイル片18が形成されている。下層コイル片18は、例えばAu,Ag,Pt,Cu,Cr,Al,Ti,NiP,Mo,Pd,Rh,Niから選ばれた少なくとも1種の金属材料で構成される。また、下層コイル片18は、これらの非磁性金属材料で構成された層を積層して構成しても良い。
A plurality of
下層コイル片18の周囲には、Al2O3などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で形成されたコイル絶縁層19が形成されている。コイル絶縁層19の上面は平坦に形成され、この上面に、メッキ下地層(図示せず)が形成され、このメッキ下地層上に、主磁極層24が設けられている。主磁極層24の周囲は、Al2O3やSiO2などで構成された絶縁層32によって埋められ、主磁極層24の上面と絶縁層32の上面とが略同一平面になるように平坦化処理されている。主磁極層24は、例えばNiFe、CoFe、NiFeCoなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料で構成されており、例えばメッキにより形成される。
A
図2に示すように、主磁極層24は、記録媒体との対向面H1a(対向面H1aはスライダ10の対向面10aと略同一平面で形成されている)からハイト方向(図示Y方向)にトラック幅Twで形成された細長い形状の前方部24aと、前方部24aのハイト方向後方において前方部24aよりもトラック幅方向(図示X方向)の幅寸法が広い後方部24b(最大幅寸法T2)とを有する。
As shown in FIG. 2, the main
図1に示すように、主磁極層24上には、Al2O3又はSiO2などの無機材料で構成された非磁性層であるギャップ層21が形成されている。ギャップ層21上には、コイル絶縁下地層22を介して上層コイル片23が形成されている。ギャップ層21は、上層コイル片23の絶縁下地としても機能しているので、コイル絶縁下地層22は形成されていなくても良い。上層コイル片23は、下層コイル片18と同様に、導電性材料によって複数本形成されている。上層コイル片23は、例えばAu,Ag,Pt,Cu,Cr,Al,Ti,NiP,Mo,Pd,Rh,Niから選ばれた少なくとも1種の金属材料で構成される。また、上層コイル片23は、これらの非磁性金属材料で構成された層を積層して構成しても良い。
As shown in FIG. 1, a
下層コイル片18と上層コイル片23とは、図2に示すように、ソレノイド状に配置され、各コイル片のトラック幅方向(図示X方向)における端部同士が電気的に接続されている。下層コイル片18及び上層コイル片23には、それぞれ引き出し部18a,23aが形成されており、この引き出し部18a、23aから電流がソレノイド状コイルに供給されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the lower
上層コイル片23上には、Al2O3などの無機絶縁材料や、レジストなどの有機絶縁材料で構成されたコイル絶縁層26が形成されている。また、本実施の形態においては、ギャップ層21上に、無機材料又は有機材料で構成された間隔調整絶縁層28が形成されている。コイル絶縁層26の前縁は、間隔調整絶縁層28上に重なっている。図2に示すように、間隔調整絶縁層28の前縁28aは、トラック幅方向(図示X方向)と略平行な方向に向けて直線状に延在している。間隔調整絶縁層28の前縁28aは、対向面H1aからハイト方向に所定距離(ギャップデプス)L1だけ離れて形成されている。間隔調整絶縁層28は、図2に示すように、トラック幅方向(図示X方向)に長く延在している。間隔調整絶縁層28の前縁28aの幅寸法T3は、少なくとも主磁極層24の最大幅寸法T2よりも大きく形成される。
A
ソレノイド状のコイル層を用いる場合、上層コイル片23のトラック幅方向の幅寸法は、主磁極層24の最大幅寸法T2よりも必ず大きくなるので、上層コイル片23上を覆うコイル絶縁層26の最大幅寸法T4は、主磁極層24の最大幅寸法T2より必ず大きくなる。間隔調整絶縁層28は、例えば有機絶縁材料で構成され、熱硬化により形成される。熱処理により間隔調整絶縁層28の縦断面形状は、矩形状から略半楕円形状(あるいは少なくとも上面28bは曲面状)となる。間隔調整絶縁層28上に一部重なってハイト方向に向けて形成されるコイル絶縁層26も有機絶縁材料で構成され、熱硬化により形成されたものであり、コイル絶縁層26の対向面側上面26bは、間隔調整絶縁層28の上面28bから曲面形状に盛り上がって形成される。間隔調整絶縁層28及びコイル絶縁層26(以下、この2層を「絶縁層30」と称する場合がある)は、ギャップ層21の上面を基準平面としたとき、基準平面よりも上方(図示Z方向)に盛り上がって形成されている。絶縁層30の周囲には、ギャップ層20の上面が露出している。以下では、間隔調整絶縁層28の前縁28aと対向面H1aとの間の領域を前方領域A(図3に示す斜線領域)と称し、絶縁層30のトラック幅方向(図示X方向)における両側の領域を両側領域Bと称する。
When the solenoid coil layer is used, the width dimension of the
図1及び図2に示すように、前方領域A上、絶縁層30上、及び両側領域B上には、パーマロイなどの磁性材料で構成された第2磁性層であるリターンヨーク層27が形成されている。図1に示すように、リターンヨーク層27のハイト方向の後端部は、主磁極層24と磁気的に接続する接続部27gとなっている。リターンヨーク層27上は、無機絶縁材料などで構成された保護層31により覆われている。なお、第2磁性層としては、主磁極を有する磁性層と磁気的結合のない、単にシールド作用のみを有する磁性層であっても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
リターンヨーク層27は、中央部27aと、中央部27aのトラック幅方向(図示X方向)の両側に位置する両側端部27bとで形成される。中央部27aは、主磁極層24と膜厚方向(図示Z方向)で対向する位置に形成されている。図1及び図2に示すように、中央部27aには、絶縁層30上から前方領域A上にかけて上方に向けて突出する突出部27a1が形成されている。絶縁層30上に形成されるリターンヨーク層27は、そもそも絶縁層30が両側領域Bよりも盛り上がって形成されているから両側領域B上に形成されるリターンヨーク層27に比べて突出して形成される。このとき、絶縁層30上に形成されるリターンヨーク層27の膜厚と、両側領域B上に形成されるリターンヨーク層27の膜厚はあまり変わらない。なお、リターンヨーク層27の厚さは、PTP現象を抑制することを考慮すると、0.1μm〜1.0μmであることが好ましい。
The
上記したように前方領域A上は平坦化面で形成されているので、図3に示すように、前方領域A上に形成されるリターンヨーク層27の下面は平坦化面で形成され、対向面H1aでは、前記リターンヨーク層27の下辺27cは、トラック幅方向(図示X方向)と平行な方向の直線状で現れる。また、リターンヨーク層27の平面形状は、ほぼ矩形状で形成され、図3に示すように、対向面H1aに現れるリターンヨーク層27のトラック幅方向における幅寸法T4は、主磁極層24のトラック幅Twに比べて十分に大きく形成される。
As described above, since the front region A is formed with a flattened surface, the lower surface of the
リターンヨーク層27は、相対的に厚いエッジ部を有する。エッジ部は、少なくとも図4及び図5に示す形状を有するものを含む。例えば、エッジ部としては、図4(a)に示すような、ブロック形状の厚膜部27dで構成されても良く、図4(b)に示すような、ハイト方向の内側(媒体対向面から内側)に向って傾斜した、すなわち、ハイト方向の内側に向って厚さが小さくなるスロープ面27eを有する厚膜部27dで構成されていても良い。
The
磁気ヘッドに面内方向(ハイト方向)の外部磁界を印加すると、各磁性層が磁化し各層のエッジから磁界を発生する。この場合、リターンヨークや、下部シールド層のエッジから発生する磁界(面内方向成分)が最も大きく、既存の情報を上書き消去する現象(Edge Write)の原因となる。本発明者らは、エッジからの磁界に着目し、この磁界の湧き出し口であるエッジ近傍の体積を増やし、エッジ近傍の磁束密度を低下させることで発生する磁界を低減することを見出し本発明をするに至った。 When an external magnetic field in the in-plane direction (height direction) is applied to the magnetic head, each magnetic layer is magnetized and a magnetic field is generated from the edge of each layer. In this case, the magnetic field (in-plane direction component) generated from the edge of the return yoke or the lower shield layer is the largest, which causes the phenomenon of overwriting and erasing existing information (Edge Write). The present inventors have focused on the magnetic field from the edge, found that the magnetic field generated by reducing the magnetic flux density in the vicinity of the edge by increasing the volume in the vicinity of the edge that is the source of this magnetic field is found. I came to do.
したがって、本発明においては、リターンヨーク層のエッジ部において、体積を増加させるような形状を設けることにより、例えば、エッジ部の厚さを相対的に厚くすることにより、エッジ近傍の磁束密度を低下させて、Edge Write磁界を小さくして外部磁界耐性を向上させている。 Therefore, in the present invention, by providing a shape that increases the volume at the edge portion of the return yoke layer, for example, by relatively increasing the thickness of the edge portion, the magnetic flux density near the edge is reduced. Thus, the Edge Write magnetic field is reduced to improve the external magnetic field resistance.
ここで、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
ここでは、静磁界シミュレーションにより本発明の効果を確認した。このシミュレーションでは、垂直磁気記録ヘッドにおいて外部磁界耐性に関わる部位をモデル化し、外部磁界印加時の磁化状態を計算した。なお、磁界強度最大量は、リターンヨーク層から発生するハイト方向成分の磁界強度分布のうち最大の値とした。ハイト方向成分の磁界強度分布は、記録磁性膜の膜厚中央に位置する平面において測定した。リターンヨーク層のエッジ部の厚さが0.6μmである垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大量を求めた。その結果を図6に示す。また、この磁気ヘッドにおいて、リターンヨーク層におけるエッジ部厚さ(図4(a)におけるt)を変えた場合(0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm)の磁界強度最大量についても調べた。その結果を図6に併記する。なお、エッジの形状は、図4(a)に示すように、ブロック形状とした。
Here, the Example performed in order to clarify the effect of this invention is described.
Here, the effect of the present invention was confirmed by a static magnetic field simulation. In this simulation, the part related to the external magnetic field resistance in the perpendicular magnetic recording head was modeled, and the magnetization state when the external magnetic field was applied was calculated. The maximum amount of magnetic field strength was the maximum value of the magnetic field strength distribution of the height direction component generated from the return yoke layer. The magnetic field strength distribution of the height direction component was measured on a plane located at the center of the thickness of the recording magnetic film. The maximum amount of magnetic field strength was determined for a magnetic head including a perpendicular magnetic recording head in which the edge portion of the return yoke layer had a thickness of 0.6 μm. The result is shown in FIG. Further, in this magnetic head, the maximum magnetic field intensity when the edge thickness (t in FIG. 4A) in the return yoke layer is changed (0.8 μm, 1 μm, 1.2 μm, 1.4 μm). Examined. The results are also shown in FIG. The shape of the edge was a block shape as shown in FIG.
また、リターンヨーク層のエッジ部の厚さが0.6μmである垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大値を上記と同様にして求めた。その結果を図6に併記する。また、この磁気ヘッドにおいて、リターンヨーク層のエッジ部の厚さが1.6μmである場合の磁界強度最大値についても調べた。その結果を図6に併記する。なお、エッジ部の形状は、図4(b)に示すように、スロープ形状とした。 Further, the maximum value of the magnetic field strength was obtained in the same manner as described above for the magnetic head including the perpendicular magnetic recording head in which the thickness of the edge portion of the return yoke layer was 0.6 μm. The results are also shown in FIG. Further, in this magnetic head, the maximum value of the magnetic field strength when the thickness of the edge portion of the return yoke layer was 1.6 μm was also examined. The results are also shown in FIG. In addition, the shape of the edge part was made into the slope shape as shown in FIG.4 (b).
また、比較のために、リターンヨーク層の厚さが0.5μmである垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大値を上記と同様にして求めた。その結果を図6に併記する。 For comparison, the maximum value of the magnetic field strength was determined in the same manner as described above for a magnetic head including a perpendicular magnetic recording head having a return yoke layer thickness of 0.5 μm. The results are also shown in FIG.
図6から分かるように、本発明に係る垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについては、エッジ部に相対的に厚い部分を有するので、磁界強度最大量が3.5kOe以下であり、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。また、エッジ部の厚さを大きくすることにより、より外部磁界耐性を向上させることができる。これは、エッジ部が相対的に厚くなることにより、エッジ(極)の数が増加して磁化集中箇所が増加したこと、ハイト方向内側に分磁化集中部が拡散されていること、及びリターンヨーク層の媒体対向面の露出面積が大きいこと、が実現され、エッジ部に集中するハイト方向成分の磁束密度が低くなるためと考えられる。したがって、エッジ部が媒体対向面で露出する位置に設けられることが好ましい。 As can be seen from FIG. 6, the magnetic head provided with the perpendicular magnetic recording head according to the present invention has a relatively thick portion at the edge portion, so that the maximum magnetic field strength is 3.5 kOe or less, and the Edge Write magnetic field Can be kept low and external magnetic field resistance can be improved. Further, by increasing the thickness of the edge portion, it is possible to further improve the external magnetic field resistance. This is because the edge portion becomes relatively thick, the number of edges (poles) increases and the number of magnetization concentration portions increases, the magnetization concentration portion is diffused inward in the height direction, and the return yoke. It is considered that the exposed area of the medium facing surface of the layer is large, and the magnetic flux density of the height direction component concentrated on the edge portion is reduced. Therefore, it is preferable that the edge portion is provided at a position where it is exposed on the medium facing surface.
一方、リターンヨーク層に相対的に厚いエッジ部を含まない垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについては、磁界強度最大量が4kOe近くあり、記録した媒体の保磁力によっては、Edge Writeが発生する。 On the other hand, a magnetic head having a perpendicular magnetic recording head that does not include a relatively thick edge portion in the return yoke layer has a maximum magnetic field strength of about 4 kOe, and edge write occurs depending on the coercivity of the recorded medium. .
また、エッジ部の厚さを1.5μmとし、トラック幅方向の厚膜部の長さ(図4(a)におけるw)を変化させて(0.5μm、1μm、2μm、4μm、6μm、8μm)磁界強度最大値を求めた。その結果を図7に示す。また、比較のために、リターンヨーク層の厚さが0.5μmである垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて磁界強度最大値を上記と同様にして求めた。その結果を図7に併記する。 Further, the thickness of the edge portion is set to 1.5 μm, and the length of the thick film portion in the track width direction (w in FIG. 4A) is changed (0.5 μm, 1 μm, 2 μm, 4 μm, 6 μm, 8 μm). ) The maximum value of the magnetic field strength was obtained. The result is shown in FIG. For comparison, the maximum value of the magnetic field strength was determined in the same manner as described above for a magnetic head including a perpendicular magnetic recording head having a return yoke layer thickness of 0.5 μm. The results are also shown in FIG.
図7から分かるように、トラック幅方向の厚膜部の長さwが小さいと磁界強度最大量が高く、ある長さ以上で磁界強度最大量が飽和している。したがって、図7から、エッジ部のトラック幅方向の長さが4μm以上10μm以下であることが好ましい。なお、エッジ部の厚膜部のハイト方向における長さについては、その長さにより磁界強度最大量の変化が見られないので、特に制限はない。 As can be seen from FIG. 7, when the length w of the thick film portion in the track width direction is small, the maximum magnetic field strength is high, and the maximum magnetic field strength is saturated above a certain length. Therefore, from FIG. 7, it is preferable that the length of the edge portion in the track width direction is 4 μm or more and 10 μm or less. The length in the height direction of the thick film portion of the edge portion is not particularly limited because no change in the maximum magnetic field strength is observed depending on the length.
また、PTPの観点から、本発明に係る磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて熱解析シミュレーションにより、熱により媒体対向面から突出する素子の突き出し量を求めた。なお、素子の突き出し量は、主磁極近傍のトラック幅方向中央部と厚膜部近傍であるエッジ部とで測定した。リターンヨーク層のエッジ部の厚さを0.6μmとし、トラック幅方向の厚膜部の長さ(図4(a)におけるw)を変化させた(1μm、3μm、5μm、10μm、20μm、28μm)垂直磁気記録ヘッドを備えた磁気ヘッドについて熱による素子の突き出し量を求めた。その結果を図8に示す。 Further, from the viewpoint of PTP, the protrusion amount of the element protruding from the medium facing surface by heat was obtained by thermal analysis simulation for the magnetic head including the magnetic recording head according to the present invention. The protruding amount of the element was measured at the central portion in the track width direction near the main magnetic pole and the edge portion near the thick film portion. The thickness of the edge portion of the return yoke layer was 0.6 μm, and the length of the thick film portion in the track width direction (w in FIG. 4A) was changed (1 μm, 3 μm, 5 μm, 10 μm, 20 μm, 28 μm). ) For the magnetic head provided with the perpendicular magnetic recording head, the protruding amount of the element due to heat was obtained. The result is shown in FIG.
図8から分かるように、厚膜部の長さwが大きいとエッジ部の突き出し量が大きい。一方、中央部における素子の突き出し量は、トラック幅方向の厚膜部の長さwの値によらず一定であり、厚膜部の長さwの影響は小さい。また、厚膜部を含まない磁気ヘッドにおいて最も突き出し量が大きい部位はトラック幅方向中央部であることは、グラフの傾向からも明らかである。したがって、厚膜部の長さwはエッジ部の突き出し量が中央部の突き出し量を上回らない10μm以下が望ましい。 As can be seen from FIG. 8, when the length w of the thick film portion is large, the protruding amount of the edge portion is large. On the other hand, the protruding amount of the element in the central portion is constant regardless of the value of the length w of the thick film portion in the track width direction, and the influence of the length w of the thick film portion is small. Further, it is clear from the tendency of the graph that the portion having the largest protrusion amount in the magnetic head not including the thick film portion is the central portion in the track width direction. Therefore, the length w of the thick film portion is desirably 10 μm or less so that the protruding amount of the edge portion does not exceed the protruding amount of the central portion.
次に、このようなリターンヨーク層を有する垂直磁気記録ヘッドの製造方法について説明する。図9(a)〜(d)は、本発明に係る垂直磁気記録ヘッド装置の製造方法を説明するための図である。図9(a)〜(d)は、媒体対向面から見た図であり、図9(b)〜(d)については、C−C線に沿う断面図も併記する。 Next, a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording head having such a return yoke layer will be described. 9A to 9D are views for explaining a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording head device according to the present invention. FIGS. 9A to 9D are views seen from the medium facing surface, and FIGS. 9B to 9D also include cross-sectional views taken along the line CC.
スライダ10上に、非磁性絶縁層12、下部シールド層13、無機絶縁層15、上部シールド層16を形成し、上部シールド層16上に主磁極層24を含む絶縁層19を形成し、絶縁層19上にギャップ層21を形成し、ギャップ層21上にパターニングしたコイル絶縁下地層22を形成し、コイル絶縁下地層22上に上層コイル片23を形成して、図9(a)に示す構造を作製する。なお、図9(a)に示す構造を作製する際の方法における条件や材料などについては通常使用されるものを採用することができる。
A nonmagnetic insulating
次いで、図9(b)に示すように、コイル絶縁下地層22及び上層コイル片23を含むギャップ層21上にレジスト層26を形成する。具体的には、コイル絶縁下地層22及び上層コイル片23を含むギャップ層21上にレジスト材料を被覆し、レジスト形成領域が開口したマスクを介してレジスト材料を露光し、現像することによりレジスト層33を形成する。
Next, as shown in FIG. 9B, a resist
次いで、図9(c)に示すように、コイル絶縁層であるレジスト層26上にリターンヨーク層27を形成する。この場合、レジスト層26上にメッキ処理を施すことによりリターンヨーク層27を形成する。次いで、リターンヨーク層27のエッジ部に厚膜部27dを形成する。この厚膜部27dは、リターンヨーク層27のエッジ部のみに追加的にメッキ処理を施すことにより形成する。これにより、相対的に厚いエッジ部を設けることができる。次いで、図9(d)に示すように、リターンヨーク層27上に絶縁層31を形成する。
Next, as shown in FIG. 9C, a
このようにして、相対的に厚いエッジ部を有するリターンヨーク層27を有する垂直磁気記録ヘッドを作製することができる。この垂直磁気記録ヘッドは、図9(c)のC−C線に沿う断面図から分かるように、媒体対向面におけるエッジ部が相対的に大きい露出面積を有する状態となる。このエッジ部においては、エッジ近傍の磁束密度が低くなり、エッジ部から発生する磁界強度が小さくなる。このため、相対的に薄いリターンヨーク層27であってもEdge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。
In this manner, a perpendicular magnetic recording head having a
本発明は、垂直磁気記録ヘッド装置において、種々の変更を行うことができる。例えば、図10(a)に示すように、リターンヨーク層27の後端部側(媒体対向面に対して内側)の形状を変えても良い。例えば、リターンヨーク層27の後端部側にテーパ面Dなどを設けて、内側に進むにしたがって幅が狭くなるようにしても良い。また、図10(b)に示すように、リターンヨーク層27の媒体対向面側に湾曲面Eなどを設けても良く、図10(c)に示すように、リターンヨーク層27の媒体対向面側にテーパ面Dを設けて、内側に進むにしたがって幅が広くなるようにしても良い。このような場合においても、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。
The present invention can be variously modified in the perpendicular magnetic recording head device. For example, as shown in FIG. 10A, the shape of the rear end portion side (inside the medium facing surface) of the
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、垂直磁気記録ヘッドの各層の構成や形状については、リターンヨークを含むシールド層に、相対的に厚いエッジ部を有するものであれば、特に制限はない。また、上記実施の形態においては、リターンヨーク層に相対的に厚いエッジ部を有する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、リターンヨーク層以外のシールド層、例えば上部シールド層や下部シールド層にも同様に適用することができる。すなわち、上部シールド層や下部シールド層に、相対的に厚いエッジ部を有する形状を導入することにより、Edge Write磁界を低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。もちろん、リターンヨーク層と、上部シールド層及び/又は下部シールド層とに相対的に厚いエッジ部を設けて、Edge Writeをより低く抑えて外部磁界耐性を向上させることができる。また、上記実施の形態で説明した数値や材質については特に制限はない。また、上記実施の形態で説明したプロセスについてはこれに限定されず、工程間の適宜順序を変えて実施しても良い。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, the configuration and shape of each layer of the perpendicular magnetic recording head are not particularly limited as long as the shield layer including the return yoke has a relatively thick edge portion. In the above embodiment, the case where the return yoke layer has a relatively thick edge is described. However, the present invention is not limited to this, and a shield layer other than the return yoke layer, for example, the upper shield layer. It can be similarly applied to the lower shield layer. That is, by introducing a shape having a relatively thick edge portion into the upper shield layer and the lower shield layer, the edge write magnetic field can be suppressed to be low and the external magnetic field resistance can be improved. Of course, it is possible to provide a relatively thick edge portion in the return yoke layer and the upper shield layer and / or the lower shield layer to suppress the Edge Write to a lower level and improve the external magnetic field resistance. Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the numerical value and material which were demonstrated by the said embodiment. Further, the process described in the above embodiment is not limited to this, and the process may be performed by changing the order as appropriate. Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.
10 スライダ
12 非磁性絶縁層
13 下部シールド層
15 無機絶縁層
16 上部シールド層
18 下層コイル片
21 ギャップ層
23 上層コイル片
24 主磁極層
26 コイル絶縁層
27 リターンヨーク層
27d エッジ部(厚膜部)
27e テーパ面
28 間隔調整絶縁層
DESCRIPTION OF
27e Tapered
Claims (3)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006199726A JP2008027526A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Perpendicular magnetic recording head |
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JP2006199726A JP2008027526A (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Perpendicular magnetic recording head |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011099643A1 (en) | 2010-02-15 | 2011-08-18 | 興研株式会社 | Local clean zone forming apparatus |
-
2006
- 2006-07-21 JP JP2006199726A patent/JP2008027526A/en active Pending
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