JP3585563B2

JP3585563B2 - Magnetic head, method of manufacturing the same, and magnetic disk drive

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Publication number: JP3585563B2
Application number: JP05571695A
Authority: JP
Inventors: 一秀曽根; 宗雄上口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JPH07307070A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、記録媒体に対して情報の記録再生を行う磁気ディスク装置に使用される磁気ヘッドに関する。
近年、磁気ディスク装置の小型化、大容量化に伴って記録媒体が高密度化してきており、磁気ヘッドの低浮上化が要求されているが、磁気ヘッドの耐衝撃性や記録媒体への接触を少なくするのに限界を生じている。そのため、磁気ヘッドの記録媒体への接触を少なくする構造にする必要がある。
【０００２】
【従来の技術】
図２０に、従来の磁気ヘッドの構成図を示す。図２０（Ａ）において、磁気ヘッド１１はコアスライダ１２の記録媒体としての磁気ディスクに対して浮上する浮上面に、空気流方向に２つのレール面１３ａ，１３ｂが形成され、空気流入側に浮上を導くためのテーパ面１４ａ，１４ｂが形成される。
【０００３】
レール面１３ａの空気流出側の端面には記録再生を行うための薄膜素子１５が形成される。薄膜素子１５は、図２０（Ｂ）に示すように、コアスライダ１２（レール面１３ａ）の端面に絶縁膜（アルミナ）１６が形成され、絶縁膜１６上に磁性膜１７が形成される。この磁性膜１７上に絶縁膜１８が形成され、この絶縁膜１８内にコイル１９が巻回状に形成される。そして、絶縁膜１８上に磁性膜２０が形成される。磁性膜１７，２０で形成されるギャップ２２で記録再生が行われる。また、薄膜素子１５における磁性膜２０上に保護膜（絶縁膜）２１が形成される。
【０００４】
一方、レール面１３ａ，１３ｂには、図２０（Ｃ）の破線で示すように空気の流れの円滑化を図るなどのために面取り加工（ラッピング加工）が施されている。面取りの幅と高さはそれぞれ０〜１０μｍ程度である。この場合、コアスライダ１２の端面から保護膜２１の端部までの距離をＬとすると、Ｌ≧０．０２５ｍｍで設定され、磁性膜２０から保護膜２１の端部までの距離（保護膜の膜厚）をＳとすると、Ｓ≒０．０１５〜０．０２ｍｍに設定される。
【０００５】
このような磁気ヘッド１１は、回転する磁気ディスクで生じる空気流を取り込み磁気ディスク上に浮上する。この場合、磁気ヘッド１１と磁気ディスクとが接触してもダメージが少なくなるように、レール面１３ａ，１３ｂ（テーパ面１４ａ，１４ｂを含む）及び磁気ディスク表面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などの薄い膜を形成したり、また上述のレール面１３ａ，１３ｂの面取り加工によりバリを除去している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図２１に、従来の磁気ヘッドにおける保護膜の熱膨脹の説明図を示す。図２１において、磁気ヘッド１１を動作（記録）させる場合、コイル１９に電流を流すため薄膜素子１５の温度が上昇し、保護膜２１の端部２１’のように熱膨脹により***する。例えば、保護膜２１がアルミナで形成される場合には１０℃上昇当たりの***量が６ｎｍとなった。
【０００７】
このため、磁気ヘッド１１の磁気ディスクへの最少浮上量がこの保護膜２１の***量及びスペーシングに依存することとなり、接触が頻繁に起こりやすくなり、その際発生する磨耗粉により、薄膜素子１５やディスクを損傷してしまうため低浮上化を図ることが困難であるという問題がある。
【０００８】
また、コアスライダ１２のレール面１３ａ，１３ｂの面取り加工は、薄膜素子１５を形成したウエハを切断し、レール面１３ａ，１３ｂを形成した後に施されるもので、薄膜素子１５の近傍まで加工すると加工圧力等により当該薄膜素子１５を加工することになって電磁変換特性の悪化などのばらつきが大きくなるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、第１の目的は記録媒体に対して低浮上化を図り、第２の目的は素子の均一化を図る磁気ヘッドを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１は、各々、コイルと、磁性膜と、記録再生のためのギャップ部分とを有する複数の薄膜素子部を、２つの該薄膜素子部のギャップ部分を対向させてウエハ上に直線上に配列して形成する工程と、前記磁性膜上に保護膜を形成する工程と、前記ギャップ部分に、前記配列方向に沿って所定形状の溝を形成する工程と、前記ウエハの厚さ方向に各前記薄膜素子部ごとに切断する工程と、を含む磁気ヘッドの製造方法とする。
【００１２】
請求項２は、前記薄膜素子部は、両端に導電部材が接続された磁気抵抗効果素子を含んで形成される。
請求項３は、前記溝は、エッチング又は所定切断面形状の切断部材により形成される。
【００１３】
請求項４は、記録媒体に対して浮上するスライダの空気流出端に、情報の記録再生を行うための薄膜素子部が形成され、前記薄膜素子部上に保護膜が形成された磁気ヘッドにおいて、前記スライダの浮上面における前記薄膜素子部の側端部の近傍でかつ該側端部に接触しない位置より前記保護膜の前記空気流出方向にかけて空気流出側で幅が広いＶ字状の切欠部が形成されてなる。
請求項５は、前記切欠部は空気流出端に向かうにつれて深さが深くなる。
【００１４】
請求項６は、前記薄膜素子部が、電磁誘導性型による、又は磁気抵抗効果型と電磁誘導性型との組合わせによる構成で形成される。
請求項７は、記録媒体に対して浮上して情報の記録再生を行う上記いずれかの磁気ヘッドを搭載するヘッド支持部と、前記ヘッド支持部が取り付けられるアーム部と、前記アーム部を前記記録媒体上で移動させる駆動部と、を備える磁気ディスク装置を構成する。
【００１５】
【作用】
上述のように、本発明では、スライダの浮上面における保護膜に切欠部が形成される。これにより、温度上昇によって保護膜が浮上面上に***される部分が減少することから、磁気ヘッドの記録媒体に対する低浮上化を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項１〜３の発明では、薄膜素子の２つの磁極のギャップ部分をエッチング又は切断部材により保護膜の切欠部となる溝を形成し切断、加工する。これにより、保護膜の切欠部を高度な面取り加工を行なうことなく容易に形成することが可能になると共に、磁極のギャップ又は端面より保護膜の端部までの距離を十分縮小でき、かつ薄膜素子のばらつきが減少して電磁変換特性の均一化を図ることが可能となる。
【００１７】
請求項４及び５の発明では、スライダの浮上面の薄膜素子の両側端の近傍から保護膜の空気流出方向にかけて空気流出側で広いＶ字状の切欠部が形成される。これにより、薄膜素子周辺の表面積が増大して冷却が促進され温度上昇による保護膜の***が抑制され、磁気ヘッドの記録媒体に対する低浮上化を図ることが可能になる。
【００１８】
請求項６の発明では、スライダに形成される薄膜素子が電磁誘導性型による、又は磁気抵抗効果型と電磁誘導性型との組合わせによる構成で形成される。これにより、何れの型のものであっても低浮上化を実現でき記録再生に対する電磁変換特性の向上を図ることが可能である。
【００１９】
請求項７の発明では、磁気ディスク装置に上述の磁気ヘッドを搭載する。これにより、磁気ヘッドの記録媒体へのヘッドタッチが減少され、低浮上化を図ることが可能となる。
【００２０】
【実施例】
図１に、本発明の第１実施例における磁気ヘッドの構成図を示す。図１（Ａ）において、磁気ヘッド３１は、コアスライダ３２の記録媒体としての磁気ディスクに対して浮上する浮上面に、空気流方向に２つのレール面３３ａ，３３ｂが形成され、該レール面３３ａ，３３ｂの空気流入側に浮上を導くためのテーパ面３４ａ，３４ｂが形成される。
【００２１】
レール面３３ａ，３３ｂのそれぞれの空気流出側の端面には記録再生を行うための薄膜素子３５及び保護膜３６が形成される。薄膜素子３５は、図１（Ｂ）に示すように、コアスライダ３２（レール面３３ａ，３３ｂ）の端面に絶縁膜３７が形成され、絶縁膜３７上に磁極となる磁性膜３８が形成される。この磁性膜３８上に絶縁膜３９が形成され、この絶縁膜３９内にコイル４０が所定層巻回状に形成される。
【００２２】
そして、絶縁膜３９上に磁極となる磁性膜４１が形成される。磁性膜３８，４１で形成されるギャップ４２で記録再生が行われる。また、薄膜素子３５における磁性膜４１上に保護膜（絶縁膜）３６が形成される。
保護膜３６は、レール面３３ａ，３３ｂにおける薄膜素子３５の近傍より空気流出方向に段差面の切り欠き形状の切欠部４３ａが形成される。この場合、磁性膜４１から保護膜３６の端部までの距離Ｓ（図１（Ｂ））は、例えば可能な限り零に近い値より０．０１５ｍｍ未満で形成される。
【００２３】
また、レール面３３ａ，３３ｂは、図１（Ａ）の破線で示すように、空気の流れを円滑にすると共に磁気ディスクの接触時の磨耗粉の発生を軽減させるための面取り加工（ラッピング加工）が施される。
なお、薄膜素子３５は、レール面３３ａ，３３ｂの両方の端面に形成されているが、通常使用時は何れか一方が駆動される。これは、磁気ディスクの両面に当該磁気ヘッド３１の薄膜素子３５の位置を対向させて配置するためである。尚、コアスライダ先端中央部に一つの素子を設けてもよい。
【００２４】
図１（Ａ）に示すように、第１実施例における磁気ヘッドの各部の寸法は、ａ≧０．０３μｍ、ｂ＝０．０４５ｍｍ、ｃ＝２５μｍ、ｄ＝４０μｍ、ｅ＝２ｍｍ、ｆ＝１．６ｍｍ、ｇ＝０．３８５ｍｍ、ｈ＝０．０５４ｍｍ、ｉ＝０．２５５ｍｍと設定されている。尚、０．０１ｍｍ≦ｃ≦０．２５ｍｍ、Ｌ≧０．０２ｍｍで形成してもよい。
【００２５】
ここで、切り欠きを設けた保護膜における面取りについて検討する。
図２（Ａ）は本発明の第１実施例における磁気ヘッドと記録媒体との位置関係を模式的に示した簡略図である。図２（Ｂ）は磁気ヘッドの流出端を拡大して示した図である。図１（Ａ）において、ａで示された寸法を図２（Ａ）ではＲＥで示す。ＲＥの値としては、０．０３μｍ以上が望ましい。
【００２６】
図２（Ａ）において、ＦＨＴは記録媒体と磁気ヘッドの間の距離を示し、ＦＨＬはコアスライダの平坦部分の流入端と記録媒体との距離を表す。さらに、ＳＬはコアスライダの流入端に形成されたテーパ部を除く長手方向におけるレール面３３ａ、３３ｂの長さを表し、ＡＨは保護膜の厚さを表す。
【００２７】
図２（Ａ）と図２（Ｂ）を参照するに、ｘは保護膜先端と記録媒体との距離を表し、θは磁気ヘッドの傾きを表す。ｘおよびθの値はそれぞれ以下の式で与えられる。
θ＝ｓｉｎ^−１｛（ＦＨＬ−ＦＨＴ）／ＳＬ｝
ｘ＝ＲＥｃｏｓθ−ＡＨｓｉｎθ＋ＦＨＴ
（ＥＪ＝ＲＥｃｏｓθ，Ｅｊ＝ＡＨｓｉｎθ）
仮にＲＥの値が０．０３μｍ未満の場合、保護膜の先端を面取りした方が良い。言い換えれば保護膜の先端にテーパを形成するのが良い。
【００２８】
今、ＲＥ＝０．０２μｍ、ＦＨＴ＝０．１ μｍ、ＦＨＬ＝０．３５μｍ、ＳＬ＝１．８５×１０^３μｍ、ＡＨ＝４５μｍの磁気ヘッドを持つ磁気ディスク装置を装置１とすると、装置１におけるｘおよびθの値はそれぞれ次のようになる。

さらに、ＲＥ＝０．０１μｍ、ＦＨＴ＝０．０７μｍ、ＦＨＬ＝０．２４５ μｍ、ＳＬ＝１．８５×１０^３μｍ、ＡＨ＝４５μｍの磁気ヘッドを持つ磁気ディスク装置を装置２とすると、装置２におけるｘおよびθの値はそれぞれ次のようになる。
【００２９】

このような装置において素子に電流を流すと、コイルの温度が上昇し、それにともなって保護膜は媒体に近づく方向に盛り上がる。図３は温度の上昇に伴うｘとＦＨＴの差（以下リセス量という）の変化を表し、リセス量の負の値は、保護膜の先端の方がＦＨＴギャップよりも媒体に近いことを示している。１０℃の温度上昇ごとにリセス量が約６ｎｍ減少することを図３は示している。温度が５０℃上昇した時保護膜先端がＦＨＴギャップよりも２５ｎｍ分媒体に近いことがわかるが、このことから図２（Ｂ）中のＧＤの長さを約３０ｎｍ短くすれば保護膜の突き出しはなくなることがわかる。
【００３０】
保護膜の突き出しを抑えるためには、保護膜の先端にテーパを形成すればよい。図４（Ａ）および４（Ｂ）は、本発明の第１実施例の変形例における磁気ヘッドの構成およびヘッドと記録媒体の位置関係を模式的に示す簡略図であり、図４（Ａ）における破線はテーパを示している。図４（Ｂ）における点Ｄ’は突き出した保護膜の端を示している。ＤＥを１とした時、ＡＥが０．８、０．６、０．４、０．２となるようにテーパを形成した４種類の場合を考える。
【００３１】
理論的に言えば、三角形Ａ’ＦＤと三角形Ａ’Ｄ’Ｄとの相似関係から、保護膜の盛り上がりの程度はＡ’ＥのＤＥに対する比率と反比例する。すなわち、Ａ’Ｅが短いほど保護膜の盛り上がりも少ない。
図５は各温度条件における非テーパ部の長さ（Ａ’Ｅ）とリセス量との関係を示す図である。１０℃の温度上昇ごとにリセス量が約６ｎｍ減少することを図は示している。図５において陰影を施した範囲は、保護膜の浮上量がＦＨＴギャップの浮上量より大きな範囲である。
【００３２】
通電による素子部の温度上昇が３０℃までとすると、Ａ’Ｅを２５μｍにすればよい。またこの時の浮上面からの位置関係は図６のようになる。
ここで、図７に薄膜素子形成のウエハプロセスの説明図を示すと共に、図８に薄膜素子の部分説明図を示す。図７及び図８において、厚さがコアスライダ３２の長さ方向となるウエハ４４の表面上に下地膜としてアルミナスパッタにより絶縁膜３７が形成され（ステップ（ＳＴ）１）、絶縁膜３７上にクロム等のめっき、エッチングにより下部の磁性膜３８が形成される（ＳＴ２）。
【００３３】
この磁性膜３８は、ウエハ４４に形成される薄膜素子３５の個数に応じて形成されるもので、磁性膜３８で形成されるギャップ４２部分が規則的に配列されて形成される。すなわち、ギャップ４２部分が直線的になるように配列されて形成される。
【００３４】
続いて、磁性膜３８上にアルミナスパッタ、ミリングによりギャップ膜３９ａを形成され（ＳＴ３）、このギャップ膜３９ａ上にアルミナのフォトエッチングにより下部絶縁膜３９ｂが形成される（ＳＴ４）。この下部絶縁膜３９ｂ上にクロムスパッタ、フォトエッチングによりコイル膜４０ａが形成される（ＳＴ５）。コイル４０を２層とする場合にはＳＴ４及びＳＴ５を行い絶縁膜３９ｃを挟んで上部コイル膜４０ｂが形成され、上部コイル膜４０ｂ上にアルミナのフォトエッチングにより上部絶縁膜３９ｄが形成される（ＳＴ６）。
【００３５】
この上部絶縁膜３９ｄ上にクロム等のめっき、エッチングにより上部絶縁膜４１が形成される（ＳＴ７）。この上部磁性膜４１と下部絶縁膜３８によりギャップ膜３９ａが形成されたギャップ４２を形成する。
一方、磁性膜３８，４１及びコイル膜４０ａ，４０ｂのリード線取出し部としてのバンプがクロムスパッタ等により形成されて薄膜素子３５が形成される。この薄膜素子３５の全体上にアルミナスパッタにより保護膜３６が形成される（ＳＴ９）。
【００３６】
そして、保護膜３６をエッチング（又は砥石などのブレード）により切欠部４３ａ（図８（Ａ）の破線部分）が形成される（ＳＴ１０，図８（Ｂ））。
そこで、図９に磁気ヘッドの加工プロセス、アセンブリ組立ての説明図を示し、図１０に薄膜素子が形成されたウエハの部分図を示す。
【００３７】
図９において、薄膜素子３５及び保護膜３６（切欠部４３）が形成されたウエハ４４は、薄膜素子３５におけるギャップ４２部分の突き合わされた部分で切断されて切断ウエハ片４４ａとされる（図９（Ａ））。この切断ウエハ片４４ａにおいて、レール面３３ａ，３３ｂが研削により形成される（図９（Ｂ））。
【００３８】
この状態が図１０に示される。図１０（Ａ）はレール面３３ａ，３３ｂからの平面図であり、図１０（Ｂ）は空気流出側の端面からの平面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように切断ウエハ片４４ａが長さ方向に切欠部４３ａを有する所定数のコアスライダ３２が配列された状態でレール面３３ａ，３３ｂが所定高さで形成される。
【００３９】
図９に戻って、レール面３３ａ，３３ｂが形成された切断ウエハ片４４ａを、個々の磁気ヘッド３１（コアスライダ３２）ごとに切断され、レール面３３ａ，３３ｂの空気流入側にテーパ面３４ａ，３４ｂが形成されると共に、前述のようにレール面３３ａ，３３ｂの面取り加工が行われる（図９（Ｃ））。
【００４０】
このようにして形成された磁気ヘッド３１がヘッド支持部であるジンバル５２の先端に搭載されて、ヘッドアセンブリ５１が組立てられる（図９（Ｄ））。磁気ヘッド３１における薄膜素子３５の上記バンプよりリード線５３により接続端子５４に導かれる。なお、５５は後述するキャリッジアームに取り付けるための取着部である。
【００４１】
続いて、図１１に、図１の磁気ヘッドが使用される磁気ディスク装置の平面構成図を示す。図１１に示す磁気ディスク装置６１において、アクチュエータ６２のアーム６３にヘッドアセンブリ５１が取り付けられており、アーム６３の基部がピボット６４に回転自在に軸支される。
【００４２】
また、アーム６３のピボット６４の反対側には回動支持部６５が形成され、該回動支持部６５に巻回されたコイル６６が設けられる。そして、コイル６６の下方には２つのマグネット６７ａ，６７ｂが固定配置される。このコイル６６及びマグネット６７ａ，６７ｂにより駆動部としてＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を構成する。
【００４３】
この様なアクチュエータ６２は、センサレスタイプのスピンドルモータ（図に表われず）のスピンドル６８に固定されて回転される磁気ディスク６９に対し、コイル６６に配線基板７０よりフレキシブルプリント板７１を介して通電することにより磁気ヘッド３１を磁気ディスク６９の半径方向に移動させるようにアーム６３が回動されるものである。
【００４４】
このような磁気ディスク装置６１において、アクチュエータ６２により磁気ヘッド３１を磁気ディスク６９の所定トラック上に位置決めして記録（又は再生）を行う場合に薄膜素子３５におけるコイル４０（４０ａ，４０ｂ）に電流が供給される。このとき、薄膜素子３５が温度上昇して保護膜３６が熱膨脹して***を生じるが、図１（Ｂ）の破線のように、切欠部４３ａにおいて生じることから、ギャップ４２面での***が微小となる。具体的には図１（Ｂ）における幅Ｓを基準として考えると保護膜３６の１０℃あたりの***量が２ｎｍ（従来は６ｎｍ）となった。
【００４５】
従って、磁気ディスク６９面での磁気ヘッド３１の接触を減少させることができ、これによって磨耗粉などの磁気ヘッド３１（薄膜素子３５）への付着による損傷が軽減され、信頼性を向上させることができる。また、これに伴って磁気ディスク６９面に対して磁気ヘッド３１の浮上量を低減させることができる。さらに、磁気ヘッド３１の製造時、ウエハ段階で容易に切欠部４３ａが形成することができると共に、切欠部４３によりギャップ４２より保護膜３６の端部までの距離が縮小されて、レール面３３ａ，３３ｂの従来の面取り加工法で切欠部を形成するよりも薄膜素子３５への影響が少なくなり、ばらつきが減少して均一化を図ることができる。
【００４６】
また、切欠部４３ａにより、磁気ヘッド３１のロールによるエッジ部分が磁気ディスク６９に接触することを減少させることができる。
次に、図１２に、本発明の第２実施例における磁気ヘッドの構成図を示す。図１２（Ａ），（Ｂ）に示す磁気ヘッド３１は、切欠部４３ｂを、コアスライダ３２におけるレール面３３ａ，３３ｂ（浮上面）の薄膜素子３５の近傍より空気流出方向に、テーパ面の切り欠き形状で形成したもので、他の構成は図１の第１実施例と同様であり、同様の作用効果を有するものである。そして、図１１に示す磁気ディスク装置６１に搭載される。図中、ｘの寸法はおよそ０．０２０ｍｍ、ｙの寸法は０．０４５ｍｍと設定されるのが望ましい。
【００４７】
ここで、図１３に、第２実施例の製造説明図を示す。図１３（Ａ），（Ｂ）において、図７と同様にウエハ４４上に所定数の薄膜素子３５が形成され、薄膜素子３５上に保護膜３６が形成される。そして、各薄膜素子３５ごとのギャップ４２の近傍に断面Ｖ形状のブレード（砥石等）７２によりＶ溝７３ａが形成される。例えば、ステージ上にウエハを搭載して固定し、ロボットハンドで固定された砥石がセンサによる印の判別でＸ方向に各ブロック位置の素子形成部に位置合わせされ、Ｙ方向に駆動して切削するものである。
【００４８】
このＶ溝７３ａの部分を切断すると、図１２に示すように薄膜素子３５近傍より保護膜３６にテーパ面の切欠部４３ｂが形成されるものである。
このように、ブレード７２によりウエハ段階で容易にテーパ面形状の切欠部４３ｂが形成されるものである。
【００４９】
そして、前述のように磁気ヘッド３１の駆動時にコイル電流が流れて温度上昇して保護膜３６が熱膨脹しても、図１２（Ｂ）の破線で示すように、レール面３３ａ，３３ｂ（ギャップ４２面）上での***を軽減させることができ、磁気ヘッド３１の低浮上化を図ることができるものである。
【００５０】
次に、図１４に本発明の第３実施例における磁気ヘッドの構成図を示し、図１５に第３実施例の溝形状の説明図を示す。図１４（Ａ），（Ｂ）に示す磁気ヘッド３１は、切欠部４３ｃを、コアスライダ３２におけるレール面３３ａ，３３ｂ（浮上面）の薄膜素子３５の近傍より空気流出方向に、曲面の切り欠き形状で形成したもので、他の構成は図１の第１実施例と同様であり、同様の作用効果を有するものである。そして、図１１に示す磁気ディスク装置６１に搭載される。
【００５１】
この場合、図１５に示すように、各薄膜素子３５ごとのギャップ４２の近傍で、断面形状が曲面のブレードにより逆Ｒ溝７３ｂが形成され、この中心部分を切断することにより保護膜３６に逆Ｒの曲面の切欠部４３ｃが形成されるものである。
【００５２】
このような形状の切欠部４３ｃを形成することによっても、図１４（Ｂ）の破線に示すように保護膜３６の熱膨脹によるレール面３３ａ，３３ｂ（浮上面）からの***を軽減させることができ、磁気ヘッド３１の低浮上化を図ることができるものである。
【００５３】
次に、図１６に、第１〜第３実施例の他の溝形状の説明図を示す。図１６（Ａ）は、ウエハ段階での薄膜素子３５におけるギャップ４２の近傍で、断面形状が逆台形状のブレードにより逆台形溝７３ｃが形成される場合を示している。そして、逆台形溝７３ｃの中心部分を切断することにより、保護膜３６にテーパ面状の切欠部が形成されるものである。
【００５４】
また、図１６（Ｂ）は、ウエハ段階でギャップ４２の近傍で、ブーレドにより底面を備える逆Ｒ溝７３ｄが形成される場合を示している。そして、この中心部を切断することにより、保護膜３６に逆Ｒ状の切欠部が形成されるものである。続いて、図１７に、磁気ヘッドを薄膜ＭＲ素子を用いて構成した場合の構成図を示す。図１７（Ａ）は部分構成図、図１７（Ｂ）は部分断面図である。図１７（Ａ），（Ｂ）に示す磁気ヘッド８１は、コアスライダ３２上に下地層としてアルミナ等の絶縁膜３７が形成され、絶縁膜３７上にＦｅＭｎ（マンガン鉄）等のシールド膜（磁性膜）８２が形成されて、さらにアルミナ等の絶縁膜８３ａが形成される。
【００５５】
この絶縁膜８３ａ上にＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）８４及びその両端に接続される導電部材８５ａ，８５ｂ（８５ｂは図に表われず）が形成され、これらに絶縁膜８３ｂが形成される。
そして、絶縁膜８３ｂ上にシールド膜を兼ねる下部磁性膜３８が形成され、この磁性膜３８上に図１と同様に絶縁膜３９，コイル４０，上部磁性膜４１が形成されて薄膜素子３５ａを構成し、この上に保護膜３６が形成される。同様に、この保護膜３６には段差面（テーパ面、曲面であってもよい）の切り欠き状の切欠部４３ａが形成される。
【００５６】
このような磁気ヘッド８１は、薄膜素子３５ａにおけるギャップ４２が記録専用素子となり、ＭＲ素子８４が再生専用素子となる。
このようにＭＲ素子８４を用いる場合であっても、保護膜３６に形成された切欠部４３ａにより、温度上昇時における磁気ヘッド８１と磁気ディスク６９との接触が軽減され、磁気ヘッド８１の低浮上化を図ることができる。
【００５７】
なお、ＭＲ素子８４を用いるものとして、後述する第４実施例においても同様に適用することができるものである。
次に、図１８に、本発明の第４実施例の部分構成図を示す。図１８（Ａ）は薄膜部分の平面図、図１８（Ｂ）は保護膜の端面の背面図、図１８（Ｃ）は薄膜素子部分の側面図である。図１８（Ａ）〜（Ｃ）に示す磁気ヘッド９１ａは、前述の図２０（Ａ）に示す構成と同様であって、薄膜素子３５に保護膜３６が形成されており、浮上面の薄膜素子３５周辺より保護膜３６の空気流出端にかけて凹凸部として２つのＶ溝９２ａ，９２ｂが徐々に深くなるように形成される。また、図１８（Ｃ）に示すように、空気流出方向の両側面に凹凸部としてそれぞれＶ溝９３ａ，９３ｂ（９３ｂは図に表われず）が徐々に深くなるように形成されたものである。この磁気ヘッド９１ａは、図６に示す磁気ディスク装置６１に搭載される。
【００５８】
この浮上面と両側面に形成されたＶ溝９２ａ，９２ｂ，９３ａ，９３ｂとが形成されることで、薄膜素子３５の周辺での表面積が増大されることになり、冷却効果が向上して温度上昇による保護膜３６の浮上面への***が抑制される。これによって、磁気ヘッド９１ａの磁気ディスクに対する低浮上化を図ることができる。
【００５９】
続いて、図１９に、第４実施例の他の形状の構成図を示す。図１９（Ａ）は薄膜素子部分の平面図、図１９（Ｂ）は保護膜の端面の背面図、図１９（Ｃ）は薄膜素子部分の側面図である。
図１９（Ａ）〜（Ｃ）に示す磁気ヘッド９１ｂは、薄膜素子３５の周辺であって両側より空気流出方向にかけて切欠部として凹形状で段差９４ａ，９４ｂが例えばマスクイオンミルにより形成される。また、図１９（Ｃ）に示すように空気流出方向の両側に切欠部としてそれぞれＶ溝９５ａ，９５ｂ（９５ｂは図に表われず）が徐々に深くなるように例えば切削により形成されたものである。
【００６０】
この段差９４ａ，９４ｂと両側面のＶ溝９５ａ，９５ｂにより薄膜素子３５の周辺での表面積が増大されて冷却効果が向上され、温度上昇による保護膜３６の浮上面への***が抑制されて磁気ヘッド９２ｂの磁気ディスクに対する低浮上化を図ることができる。
【００６１】
なお、第４実施例では薄膜素子３５より保護膜３６にかけて凹凸部としてＶ溝９２ａ，９２ｂ，９３ａ，９３ｂ，９５ａ，９５ｂや段差９４ａ，９４ｂを形成した場合を示したが、表面積を増大させる形状であれば、何れの形状であってもよい。
【００６２】
また、図１８及び図１９に示す第４実施例と、第１〜第３実施例を適宜組み合わせることにより、さらなる磁気ヘッドの低浮上化を図ることができるものである。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スライダの浮上面における保護膜に切欠部が形成されることにより、温度上昇によって保護膜が浮上面方向に***しても浮上面上に突出する部分が減少することから、磁気ヘッドの記録媒体に対する低浮上化を図ることができる。
【００６４】
請求項１〜３の発明によれば、薄膜素子の２つの磁極のギャップ部分をエッチング又は切断部材により保護膜の切欠部となる溝を形成し切断、加工することにより、保護膜の切欠部を容易に形成することができると共に、ギャップ又は端面より保護膜の端部までの距離が縮小でき、薄膜素子のばらつきが減少して均一化を図ることができる。
【００６５】
請求項４及び５の発明によれば、スライダの浮上面の薄膜素子の両側端の近傍から保護膜の空気流出方向にかけてＶ溝形状の切欠部が形成されることにより、薄膜素子周辺の表面積が増大し、冷却が促進されて温度上昇による保護膜の***が抑制され、磁気ヘッドの記録媒体に対する低浮上化を図ることができる。
【００６６】
請求項６の発明によれば、スライダに形成される薄膜素子が電磁誘導性型による、又は磁気抵抗効果型と電磁誘導性型との組み合わせによる構成で形成されることにより、何れの型のものであっても記録媒体に対して低浮上化を図ることができる。
【００６７】
請求項７の発明によれば、磁気ディスク装置に上述の磁気ヘッドを搭載することにより、磁気ヘッドの記録媒体へのヘッドタッチが減少され、低浮上化を図ることができる。また、磁気ヘッドと記録媒体との浮上ギャップを小さく設定でき、より効率的に再生出力を得ることができると共に、ヘッド媒体間をより小さくして小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における磁気ヘッドの構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における磁気ヘッドと記録媒体との位置関係を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例おける磁気ヘッドにおける温度上昇とリセス量減少の関係を示した図。
【図４】本発明の第１実施例の変形例における磁気ヘッドの構成およびヘッドと記録媒体の位置関係を示す図。
【図５】各温度条件における非テーパ部の長さとリセス量の関係を示す図。
【図６】浮上面から見た素子まわりを示す図。
【図７】薄膜素子部分の形成のウエハプロセスの説明図である。
【図８】薄膜素子の部分説明図である。
【図９】薄膜素子が形成されたウエハの部分図である。
【図１０】磁気ヘッドの加工プロセス、アセンブリ組立ての説明図である。
【図１１】図１の磁気ヘッドが使用される磁気ディスク装置の平面構成図である。
【図１２】本発明の第２実施例における磁気ヘッドの構成図である。
【図１３】第２実施例の製造説明図である。
【図１４】本発明の第３実施例における磁気ヘッドの構成図である。
【図１５】第３実施例の溝形状の説明図である。
【図１６】第１〜第３実施例の他の溝形状の説明図である。
【図１７】磁気ヘッドを薄膜ＭＲ素子を用いて構成した場合の構成図である。
【図１８】本発明の第４実施例の部分構成図である。
【図１９】第４実施例の他の形状の構成図である。
【図２０】従来の磁気ヘッドの構成図である。
【図２１】従来の磁気ヘッドにおける保護膜の熱膨脹を示した説明図である。
【符号の説明】
３１，８１，９１ａ，９１ｂ磁気ヘッド
３２コアスライダ
３３ａ，３３ｂレール面
３４ａ，３４ｂテーパ面
３５，３５ａ薄膜素子
３６保護膜
４２ギャップ
４３ａ〜４３ｃ切欠部
４４ウエハ
５１ヘッドアセンブリ
６１磁気ディスク装置
６２アクチュエータ
６３アーム
６９磁気ディスク
７２ブレード
７３ａＶ溝
８４ＭＲ素子[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a magnetic head used in a magnetic disk drive that records and reproduces information on a recording medium.
In recent years, recording media have been increasing in density with the miniaturization and large capacity of magnetic disk devices, and low flying height of magnetic heads has been required. There is a limit to reducing Therefore, it is necessary to provide a structure that reduces the contact of the magnetic head with the recording medium.
[0002]
[Prior art]
FIG. 20 shows a configuration diagram of a conventional magnetic head. In FIG. 20A, the magnetic head 11 has two

rail surfaces

13a and 13b formed in the air flow direction on a floating surface of the core slider 12 which floats on a magnetic disk as a recording medium, and floats on the air inflow side. Are formed.
[0003]
A thin-film element 15 for recording / reproducing is formed on the end face of the rail surface 13a on the air outflow side. In the thin-film element 15, as shown in FIG. 20B, an insulating film (alumina) 16 is formed on the end surface of the core slider 12 (rail surface 13a), and a magnetic film 17 is formed on the insulating film 16. An insulating film 18 is formed on the magnetic film 17, and a coil 19 is formed in the insulating film 18 in a wound shape. Then, the magnetic film 20 is formed on the insulating film 18. Recording and reproduction are performed in the gap 22 formed by the

magnetic films

17 and 20. Further, a protective film (insulating film) 21 is formed on the magnetic film 20 in the thin film element 15.
[0004]
On the other hand, the

rail surfaces

13a and 13b are subjected to a chamfering process (lapping process) as shown by a broken line in FIG. The width and height of the chamfer are each about 0 to 10 μm. In this case, assuming that the distance from the end surface of the core slider 12 to the end of the protective film 21 is L, L ≧ 0.025 mm is set, and the distance from the magnetic film 20 to the end of the protective film 21 (the distance of the protective film 21). Assuming that S is S, the thickness is set to 0.015 to 0.02 mm.
[0005]
Such a magnetic head 11 takes in an air flow generated by a rotating magnetic disk and floats on the magnetic disk. In this case, the

rail surfaces

13a and 13b (including the

tapered surfaces

14a and 14b) and the thin surface such as DLC (diamond-like carbon) are formed on the surface of the magnetic disk so that damage is reduced even if the magnetic head 11 comes into contact with the magnetic disk. Burrs are removed by forming a film and chamfering the

rail surfaces

13a and 13b.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Here, FIG. 21 is an explanatory diagram of thermal expansion of a protective film in a conventional magnetic head. In FIG. 21, when the magnetic head 11 is operated (recorded), the temperature of the thin-film element 15 rises because current flows through the coil 19, and the thin-film element 15 rises due to thermal expansion like an end 21 ′ of the protective film 21. For example, when the protective film 21 is formed of alumina, the amount of protrusion per 10 ° C. rise is 6 nm.
[0007]
For this reason, the minimum flying height of the magnetic head 11 above the magnetic disk depends on the height of the protective film 21 and the spacing, and the contact is likely to occur frequently. In addition, there is a problem that it is difficult to reduce the flying height because the disk is damaged.
[0008]
The chamfering of the

rail surfaces

13a and 13b of the core slider 12 is performed after cutting the wafer on which the thin film element 15 is formed and forming the

rail surfaces

13a and 13b. Processing the thin film element 15 by processing pressure or the like causes a problem that variations such as deterioration of electromagnetic conversion characteristics increase.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a first object is to provide a magnetic head for lowering the flying height of a recording medium, and a second object is to make elements uniform.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, claim 1 includes a plurality of thin film element portions each having a coil, a magnetic film, and a gap portion for recording and reproduction.With the gap portions of the two thin film element portions facing each other.Forming a linearly arranged array on the wafer, forming a protective film on the magnetic film, forming a groove of a predetermined shape in the gap portion along the array direction, Cutting for each of the thin film element portions in the thickness direction of the magnetic head.
[0012]
Claim 2The thin film element section is formed to include a magnetoresistive element having conductive members connected to both ends.
Claim 3The groove is formed by etching or a cutting member having a predetermined cut surface shape.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetic head, a thin film element portion for recording and reproducing information is formed at an air outflow end of the slider flying above the recording medium, and a protective film is formed on the thin film element portion. Near the side end of the thin film element portion on the flying surface of the sliderPosition that does not touch the side endA V-shaped notch is formed which is wider on the air outflow side in the air outflow direction of the protective film.
According to a fifth aspect, the depth of the notch increases toward the air outflow end.
[0014]
Claim 6The thin film element is formed by an electromagnetic induction type or a combination of a magnetoresistive effect type and an electromagnetic induction type.
Claim 7Perform recording and reproduction of information by floating on the recording mediumAny of the aboveA head support on which a magnetic head is mounted, an arm to which the head support is attached, and a drive unit for moving the arm on the recording medium;Is configured.
[0015]
[Action]
As mentioned above,In the present invention,A notch is formed in the protective film on the flying surface of the slider. As a result, the portion of the protective film that rises above the air bearing surface due to a rise in temperature is reduced, so that it is possible to lower the flying height of the magnetic head with respect to the recording medium.
[0016]
In the invention of claims 1 to 3,The gap portion between the two magnetic poles of the thin film element is cut or processed by forming a groove serving as a cutout portion of the protective film using an etching or cutting member. Thereby, the notch of the protective film can be easily formed without performing high-level chamfering, and the distance from the gap or the end face of the magnetic pole to the end of the protective film can be sufficiently reduced, and the thin film element can be formed. And the electromagnetic conversion characteristics can be made uniform.
[0017]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, a wide V-shaped notch is formed on the air outflow side from the vicinity of both ends of the thin film element on the flying surface of the slider in the air outflow direction of the protective film. As a result, the surface area around the thin film element is increased, cooling is promoted, and the protection film is prevented from rising due to a rise in temperature, and it is possible to lower the flying height of the magnetic head with respect to the recording medium.
[0018]
In the invention of claim 6,The thin film element formed on the slider is formed by an electromagnetic induction type or a combination of a magnetoresistive effect type and an electromagnetic induction type. With this arrangement, it is possible to realize a low flying height for any type, and to improve the electromagnetic conversion characteristics for recording and reproduction.
[0019]
In the invention of claim 7,The above-described magnetic head is mounted on a magnetic disk drive. As a result, head contact of the magnetic head with the recording medium is reduced, and low flying height can be achieved.
[0020]
【Example】
FIG. 1 shows a configuration diagram of a magnetic head according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1A, a magnetic head 31 has two

rail surfaces

33a and 33b formed in the airflow direction on a floating surface of a core slider 32 which floats on a magnetic disk as a recording medium. , 33b are formed with tapered

surfaces

34a, 34b for guiding the levitation to the air inflow side.
[0021]
A thin film element 35 and a protective film 36 for performing recording / reproduction are formed on the respective end faces on the air outflow side of the rail surfaces 33a and 33b. As shown in FIG. 1B, in the thin film element 35, an insulating film 37 is formed on an end surface of the core slider 32 (

rail surfaces

33a, 33b), and a magnetic film 38 serving as a magnetic pole is formed on the insulating film 37. . An insulating film 39 is formed on the magnetic film 38, and a coil 40 is formed in the insulating film 39 in a predetermined layer winding shape.
[0022]
Then, a magnetic film 41 serving as a magnetic pole is formed on the insulating film 39. Recording and reproduction are performed in the gap 42 formed by the

magnetic films

38 and 41. Further, a protective film (insulating film) 36 is formed on the magnetic film 41 in the thin film element 35.
The protective film 36 has a notch 43a in the form of a notch on the step surface in the air outflow direction from the vicinity of the thin film element 35 on the rail surfaces 33a and 33b. In this case, the distance S (FIG. 1B) from the magnetic film 41 to the end of the protective film 36 is formed, for example, less than 0.015 mm from a value as close to zero as possible.
[0023]
Further, as shown by the broken lines in FIG. 1A, the rail surfaces 33a and 33b are chamfered (lapping) for smoothing the air flow and reducing the generation of abrasion powder at the time of contact with the magnetic disk. Is applied.
Although the thin film element 35 is formed on both end faces of the rail faces 33a and 33b, one of them is driven during normal use. This is because the positions of the thin film elements 35 of the magnetic head 31 are opposed to each other on both surfaces of the magnetic disk. One element may be provided at the center of the tip of the core slider.
[0024]
As shown in FIG. 1A, the dimensions of each part of the magnetic head in the first embodiment are as follows: a ≧ 0.03 μm, b = 0.045 mm, c = 25 μm, d = 40 μm, e = 2 mm, f = 1.6 mm, g = 0.385 mm, h = 0.054 mm, and i = 0.255 mm. In addition, it may be formed as 0.01 mm ≦ c ≦ 0.25 mm and L ≧ 0.02 mm.
[0025]
Here, chamfering in the protective film provided with the notch will be discussed.
FIG. 2A is a simplified diagram schematically showing the positional relationship between the magnetic head and the recording medium according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2B is an enlarged view of the outflow end of the magnetic head. In FIG. 1A, the dimension indicated by a is indicated by RE in FIG. 2A. The value of RE is desirably 0.03 μm or more.
[0026]
In FIG. 2A, FHT indicates the distance between the recording medium and the magnetic head, and FHL indicates the distance between the inflow end of the flat portion of the core slider and the recording medium. Further, SL represents the length of the rail surfaces 33a and 33b in the longitudinal direction excluding the tapered portion formed at the inflow end of the core slider, and AH represents the thickness of the protective film.
[0027]
Referring to FIGS. 2A and 2B, x represents the distance between the tip of the protective film and the recording medium, and θ represents the inclination of the magnetic head. The values of x and θ are given by the following equations, respectively.
θ = sin^-1{(FHL-FHT) / SL}
x = REcos θ−AH sin θ + FHT
(EJ = REcosθ, Ej = AHsinθ)
If the value of RE is less than 0.03 μm, it is better to chamfer the tip of the protective film. In other words, it is preferable to form a taper at the tip of the protective film.
[0028]
Now, RE = 0.02 μm, FHT = 0.1 μm, FHL = 0.35 μm, SL = 1.85 × 10³Assuming that the magnetic disk drive having the magnetic head of μm 2 and AH = 45 μm is the device 1, the values of x and θ in the device 1 are as follows.

Further, RE = 0.01 μm, FHT = 0.07 μm, FHL = 0.245 μm, SL = 1.85 × 10³Assuming that the magnetic disk drive having the magnetic head of μm 2 and AH = 45 μm is the apparatus 2, the values of x and θ in the apparatus 2 are as follows.
[0029]

When a current is applied to the element in such an apparatus, the temperature of the coil rises, and accordingly, the protective film rises in a direction approaching the medium. FIG. 3 shows a change in the difference between x and FHT (hereinafter referred to as a recess amount) with an increase in temperature. A negative value of the recess amount indicates that the tip of the protective film is closer to the medium than the FHT gap. I have. FIG. 3 shows that the recess amount decreases by about 6 nm for every 10 ° C. temperature rise. When the temperature rises by 50 ° C., it can be seen that the tip of the protective film is closer to the medium by 25 nm than the FHT gap. From this, if the length of the GD in FIG. It turns out that it is gone.
[0030]
In order to suppress the protrusion of the protective film, a taper may be formed at the tip of the protective film. FIGS. 4A and 4B are simplified diagrams schematically showing the configuration of the magnetic head and the positional relationship between the head and the recording medium in a modification of the first embodiment of the present invention. Indicates a taper. A point D 'in FIG. 4B indicates the protruding end of the protective film. When DE is 1, four types of tapered cases are considered so that AE becomes 0.8, 0.6, 0.4, and 0.2.
[0031]
In theory, the degree of swelling of the protective film is inversely proportional to the ratio of A'E to DE from the similarity between triangles A'FD and A'D'D. That is, the shorter A'E is, the less the swell of the protective film is.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the length (A'E) of the non-tapered portion and the recess amount under each temperature condition. The figure shows that the recess amount decreases by about 6 nm for every 10 ° C. temperature rise. The shaded area in FIG. 5 is a range where the flying height of the protective film is larger than the flying height of the FHT gap.
[0032]
Assuming that the temperature rise of the element portion due to energization is up to 30 ° C., A′E may be 25 μm. The positional relationship from the air bearing surface at this time is as shown in FIG.
Here, FIG. 7 is an explanatory view of a wafer process for forming a thin film element, and FIG. 8 is a partial explanatory view of the thin film element. 7 and 8, an insulating film 37 is formed as a base film on the surface of the wafer 44 having a thickness in the longitudinal direction of the core slider 32 by alumina sputtering (step (ST) 1). The lower magnetic film 38 is formed by plating of chromium or the like and etching (ST2).
[0033]
The magnetic film 38 is formed in accordance with the number of the thin film elements 35 formed on the wafer 44, and the gap 42 formed by the magnetic film 38 is regularly arranged. That is, the gap 42 is formed so as to be linearly arranged.
[0034]
Subsequently, a gap film 39a is formed on the magnetic film 38 by alumina sputtering and milling (ST3), and a lower insulating film 39b is formed on the gap film 39a by photo-etching of alumina (ST4). A coil film 40a is formed on the lower insulating film 39b by chromium sputtering and photoetching (ST5). When the coil 40 has two layers, ST4 and ST5 are performed to form the upper coil film 40b with the insulating film 39c interposed therebetween, and the upper insulating film 39d is formed on the upper coil film 40b by photo-etching of alumina (ST6). ).
[0035]
An upper insulating film 41 is formed on the upper insulating film 39d by plating of chromium or the like and etching (ST7). The upper magnetic film 41 and the lower insulating film 38 form a gap 42 in which a gap film 39a is formed.
On the other hand, the thin films 35 are formed by forming bumps as lead extraction portions of the

magnetic films

38 and 41 and the

coil films

40a and 40b by chromium sputtering or the like. A protective film 36 is formed on the entire thin film element 35 by alumina sputtering (ST9).
[0036]
Then, the protection film 36 is etched (or a blade such as a grindstone) to form a notch 43a (a broken line portion in FIG. 8A) (ST10, FIG. 8B).
FIG. 9 is an explanatory view of the magnetic head processing process and assembly assembly, and FIG. 10 is a partial view of a wafer on which thin-film elements are formed.
[0037]
9, the wafer 44 on which the thin-film element 35 and the protective film 36 (the cutout 43) are formed is cut at a portion where the gap 42 of the thin-film element 35 is abutted to form a cut wafer piece 44a (FIG. 9). (A)). In this cut wafer piece 44a, the rail surfaces 33a and 33b are formed by grinding (FIG. 9B).
[0038]
This stateFIG.Is shown in FIG. 10A is a plan view from the rail surfaces 33a and 33b, and FIG. 10B is a plan view from the end surface on the air outflow side. As shown in FIGS. 10A and 10B, rail surfaces 33a and 33b are formed at a predetermined height in a state where a predetermined number of core sliders 32 each having a cutout portion 43a in the length direction are arranged. Is done.
[0039]
Returning to FIG. 9, the cut wafer piece 44a on which the rail surfaces 33a and 33b are formed is cut for each magnetic head 31 (core slider 32), and the

tapered surfaces

34a and 34a are formed on the air inflow sides of the rail surfaces 33a and 33b. 34b is formed, and the rail surfaces 33a and 33b are chamfered as described above (FIG. 9C).
[0040]
The magnetic head 31 thus formed is mounted on the tip of a gimbal 52 as a head support, and the head assembly 51 is assembled (FIG. 9D). The thin film element 35 of the magnetic head 31 is guided to the connection terminal 54 by the lead wire 53 from the bump. Reference numeral 55 denotes an attachment portion for attaching to a carriage arm described later.
[0041]
FIG. 11 is a plan view showing a magnetic disk drive using the magnetic head shown in FIG. In the magnetic disk device 61 shown in FIG. 11, a head assembly 51 is attached to an arm 63 of an actuator 62, and a base of the arm 63 is rotatably supported by a pivot 64.
[0042]
Further, a rotation support portion 65 is formed on the arm 63 on the side opposite to the pivot 64, and a coil 66 wound around the rotation support portion 65 is provided. Then, below the coil 66, two magnets 67a, 67b are fixedly arranged. The coil 66 and the magnets 67a and 67b constitute a VCM (voice coil motor) as a driving unit.
[0043]
Such an actuator 62 energizes a coil 66 via a flexible printed board 71 from a wiring board 70 to a magnetic disk 69 which is fixed and rotated on a spindle 68 of a sensorless type spindle motor (not shown). By doing so, the arm 63 is rotated so as to move the magnetic head 31 in the radial direction of the magnetic disk 69.
[0044]
In such a magnetic disk device 61, when recording (or reproduction) is performed by positioning the magnetic head 31 on a predetermined track of the magnetic disk 69 by the actuator 62, a current flows through the coil 40 (40a, 40b) of the thin film element 35. Supplied. At this time, the temperature of the thin-film element 35 rises and the protective film 36 thermally expands to generate a bulge. However, as shown by the broken line in FIG. It becomes. Specifically, considering the width S in FIG. 1B as a reference, the amount of protrusion of the protective film 36 per 10 ° C. is 2 nm (6 nm in the related art).
[0045]
Therefore, the contact of the magnetic head 31 with the surface of the magnetic disk 69 can be reduced, whereby damage due to abrasion powder and the like attached to the magnetic head 31 (thin film element 35) can be reduced, and reliability can be improved. it can. Accordingly, the flying height of the magnetic head 31 with respect to the surface of the magnetic disk 69 can be reduced. Further, when the magnetic head 31 is manufactured, the notch 43a can be easily formed at the wafer stage, and the distance from the gap 42 to the end of the protective film 36 is reduced by the notch 43, so that the rail surfaces 33a, The influence on the thin-film element 35 is smaller than in the case of forming the notch by the conventional chamfering method of 33b, the variation is reduced, and uniformity can be achieved.
[0046]
In addition, the notch 43a can reduce the contact of the edge of the magnetic head 31 by the roll with the magnetic disk 69.
Next, FIG. 12 shows a configuration diagram of a magnetic head according to a second embodiment of the present invention. In the magnetic head 31 shown in FIGS. 12A and 12B, the notch 43b is formed by cutting the tapered surface in the air outflow direction from the vicinity of the thin film element 35 on the

rail surfaces

33a, 33b (floating surface) of the core slider 32. The other configuration is the same as that of the first embodiment of FIG. 1 and has the same function and effect. Then, it is mounted on the magnetic disk device 61 shown in FIG. In the figure, it is desirable that the dimension of x is set to about 0.020 mm and the dimension of y is set to 0.045 mm.
[0047]
Here, FIG. 13 shows a manufacturing explanatory view of the second embodiment. 13A and 13B, similarly to FIG. 7, a predetermined number of thin film elements 35 are formed on a wafer 44, and a protective film 36 is formed on the thin film elements 35. Then, a V-shaped groove 73a is formed in the vicinity of the gap 42 for each thin-film element 35 by a blade (a grindstone or the like) 72 having a V-shaped cross section. For example, a wafer is mounted and fixed on a stage, and the grindstone fixed by the robot hand is aligned with the element forming portion at each block position in the X direction by the discrimination of the mark by the sensor, and is driven in the Y direction to perform cutting. Things.
[0048]
When the V groove 73a is cut, a notch 43b having a tapered surface is formed in the protective film 36 from the vicinity of the thin film element 35 as shown in FIG.
Thus, the notch 43b having a tapered surface shape is easily formed by the blade 72 at the wafer stage.
[0049]
Then, as described above, even when the coil current flows during driving of the magnetic head 31 and the temperature rises and the protective film 36 expands thermally, as shown by the broken lines in FIG. On the magnetic head 31 can be reduced, and the flying height of the magnetic head 31 can be reduced.
[0050]
Next, FIG. 14 shows a configuration diagram of a magnetic head according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 15 shows an explanatory view of a groove shape of the third embodiment. In the magnetic head 31 shown in FIGS. 14A and 14B, the notch 43 c is formed by notching a curved surface in the air outflow direction from the vicinity of the thin film element 35 on the rail surfaces 33 a and 33 b (floating surface) of the core slider 32. The other configuration is the same as that of the first embodiment of FIG. 1 and has the same function and effect. Then, it is mounted on the magnetic disk device 61 shown in FIG.
[0051]
In this case, as shown in FIG. 15, an inverted R groove 73b is formed by a blade having a cross-sectional shape in the vicinity of the gap 42 for each thin film element 35. An R-shaped cutout 43c is formed.
[0052]
By forming the notch 43c having such a shape, it is also possible to reduce the protrusion from the

rail surfaces

33a, 33b (floating surface) due to the thermal expansion of the protective film 36 as shown by the broken line in FIG. Thus, the flying height of the magnetic head 31 can be reduced.
[0053]
Next, FIG. 16 is an explanatory view of another groove shape of the first to third embodiments. FIG. 16A shows a case where an inverted trapezoidal groove 73c is formed by a blade having an inverted trapezoidal cross section in the vicinity of the gap 42 in the thin film element 35 at the wafer stage. Then, by cutting the central portion of the inverted trapezoidal groove 73c, a notch having a tapered surface is formed in the protective film 36.
[0054]
FIG. 16B shows a case in which a reverse R groove 73d having a bottom surface is formed by a buried near the gap 42 at the wafer stage. Then, by cutting this central portion, an inverted R-shaped notch is formed in the protective film 36. Subsequently, FIG. 17 shows a configuration diagram in the case where the magnetic head is configured using a thin-film MR element. FIG. 17A is a partial configuration view, and FIG. 17B is a partial cross-sectional view. In the magnetic head 81 shown in FIGS. 17A and 17B, an insulating film 37 such as alumina is formed as a base layer on the core slider 32, and a shield film (magnetic material) such as FeMn (manganese iron) is formed on the insulating film 37. A film 82 is formed, and an insulating film 83a of alumina or the like is further formed.
[0055]
On the insulating film 83a, an MR element (magnetoresistive element) 84 and conductive members 85a, 85b (85b not shown in the drawing) connected to both ends thereof are formed, and the insulating film 83b is formed thereon.
Then, a lower magnetic film 38 also serving as a shield film is formed on the insulating film 83b, and an insulating film 39, a coil 40, and an upper magnetic film 41 are formed on the magnetic film 38 as in FIG. Then, a protective film 36 is formed thereon. Similarly, a notch 43a having a stepped surface (which may be a tapered surface or a curved surface) is formed in the protective film 36.
[0056]
In such a magnetic head 81, the gap 42 in the thin film element 35a becomes a recording-only element, and the MR element 84 becomes a reproduction-only element.
Even when the MR element 84 is used as described above, the contact between the magnetic head 81 and the magnetic disk 69 at the time of temperature rise is reduced by the notch 43a formed in the protective film 36, and the magnetic head 81 has a low flying height. Can be achieved.
[0057]
It should be noted that the MR element 84 can be similarly applied to a fourth embodiment described later.
Next, FIG. 18 shows a partial configuration diagram of the fourth embodiment of the present invention. 18A is a plan view of a thin film portion, FIG. 18B is a rear view of an end face of a protective film, and FIG. 18C is a side view of a thin film element portion. The magnetic head 91a shown in FIGS. 18A to 18C has the same configuration as that shown in FIG. 20A, except that the protective film 36 is formed on the thin film element 35, and the thin film element on the air bearing surface is provided. The two V-

grooves

92a and 92b are formed as concave and convex portions so as to gradually become deeper from the periphery of 35 to the air outflow end of the protective film 36. Further, as shown in FIG. 18C, V-grooves 93a and 93b (93b is not shown in the figure) are formed as concave and convex portions on both side surfaces in the air outflow direction so as to gradually become deeper. . The magnetic head 91a is mounted on the magnetic disk device 61 shown in FIG.
[0058]
By forming the V-

grooves

92a, 92b, 93a, 93b formed on the air bearing surface and both side surfaces, the surface area around the thin film element 35 is increased, the cooling effect is improved, and the temperature is improved. The rise of the protective film 36 to the air bearing surface due to the rise is suppressed. Thus, the flying height of the magnetic head 91a with respect to the magnetic disk can be reduced.
[0059]
Subsequently, FIG. 19 shows a configuration diagram of another shape of the fourth embodiment. FIG. 19A is a plan view of the thin film element portion, FIG. 19B is a rear view of an end face of the protective film, and FIG. 19C is a side view of the thin film element portion.
In the magnetic head 91b shown in FIGS. 19A to 19C, steps 94a and 94b are formed as recesses in the vicinity of the thin film element 35 from both sides in the air outflow direction, and steps 94a and 94b are formed by, for example, a mask ion mill. Also, as shown in FIG. 19 (C), V-grooves 95a and 95b (95b are not shown in the figure) are formed as notches on both sides in the air outflow direction, for example, by cutting so that the grooves gradually become deeper. is there.
[0060]
The

steps

94a and 94b and the V-grooves 95a and 95b on both sides increase the surface area around the thin film element 35 to improve the cooling effect, and suppress the protrusion of the protective film 36 to the floating surface due to a rise in temperature, thereby reducing the magnetic field. The flying height of the head 92b with respect to the magnetic disk can be reduced.
[0061]
In the fourth embodiment,

V grooves

92a, 92b, 93a, 93b, 95a, 95b and

steps

94a, 94b are formed as concave and convex portions from the thin film element 35 to the protective film 36. If it is, any shape may be sufficient.
[0062]
Further, by appropriately combining the fourth embodiment shown in FIGS. 18 and 19 with the first to third embodiments, it is possible to further reduce the flying height of the magnetic head.
[0063]
【The invention's effect】
As mentioned above,According to the present invention,By forming a notch in the protective film on the flying surface of the slider, even if the protective film rises in the direction of the flying surface due to a rise in temperature, the portion protruding above the flying surface is reduced. Low levitation can be achieved.
[0064]
According to the invention of claims 1 to 3,The notch of the protective film can be easily formed by forming a groove serving as a notch of the protective film with an etching or cutting member at the gap between the two magnetic poles of the thin film element and cutting and processing the groove. The distance from the end face to the end of the protective film can be reduced, and the variation of the thin film element can be reduced to achieve uniformity.
[0065]
According to the invention of claims 4 and 5,The V-groove-shaped notch is formed from the vicinity of both ends of the thin film element on the flying surface of the slider to the air outflow direction of the protective film, so that the surface area around the thin film element increases, cooling is promoted, and the temperature rises. The protrusion of the protective film is suppressed, and the flying height of the magnetic head with respect to the recording medium can be reduced.
[0066]
According to the invention of claim 6,Since the thin film element formed on the slider is formed by a configuration of an electromagnetic induction type or a combination of a magnetoresistive effect type and an electromagnetic induction type, any type of the recording medium can be used. Low levitation can be achieved.
[0067]
According to the invention of claim 7,By mounting the above-described magnetic head on the magnetic disk device, head contact of the magnetic head with the recording medium is reduced, and low flying height can be achieved. Further, the flying gap between the magnetic head and the recording medium can be set to be small, so that the reproduction output can be obtained more efficiently, and the space between the head media can be made smaller to reduce the size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic head according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a magnetic head and a recording medium according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a rise in temperature and a decrease in recess amount in the magnetic head according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a magnetic head and a positional relationship between the head and a recording medium according to a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing the relationship between the length of a non-tapered portion and the amount of recess under each temperature condition.
FIG. 6 is a diagram showing the periphery of the element viewed from the air bearing surface.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a wafer process for forming a thin film element portion.
FIG. 8 is a partial explanatory view of a thin film element.
FIG. 9 is a partial view of a wafer on which a thin film element is formed.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a magnetic head processing process and assembly assembly.
FIG. 11 is a plan view of a magnetic disk drive using the magnetic head of FIG. 1;
FIG. 12 is a configuration diagram of a magnetic head according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view of the manufacture of the second embodiment.
FIG. 14 is a configuration diagram of a magnetic head according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a groove shape according to a third embodiment.
FIG. 16 is an explanatory diagram of another groove shape of the first to third embodiments.
FIG. 17 is a configuration diagram when a magnetic head is configured using a thin-film MR element.
FIG. 18 is a partial configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a configuration diagram of another shape of the fourth embodiment.
FIG. 20 is a configuration diagram of a conventional magnetic head.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing thermal expansion of a protective film in a conventional magnetic head.
[Explanation of symbols]
31, 81, 91a, 91b Magnetic head
32 core slider
33a, 33b Rail surface
34a, 34b tapered surface
35,35a Thin film element
36 Protective film
42 gap
43a-43c Notch
44 wafers
51 Head assembly
61 Magnetic Disk Drive
62 Actuator
63 arm
69 magnetic disk
72 blades
73a V groove
84 MR element

Claims

各々、コイルと、磁性膜と、記録再生のためのギャップ部分とを有する複数の薄膜素子部を、２つの該薄膜素子部のギャップ部分を対向させてウエハ上に直線上に配列して形成する工程と、
前記磁性膜上に保護膜を形成する工程と、
前記ギャップ部分に、前記配列方向に沿って所定形状の溝を形成する工程と、
前記ウエハの厚さ方向に各前記薄膜素子部ごとに切断する工程と、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。A plurality of thin film element portions each having a coil, a magnetic film, and a gap portion for recording / reproducing are formed by linearly arranging the two thin film element portions on a wafer with the gap portions facing each other. Process and
Forming a protective film on the magnetic film;
Forming a groove of a predetermined shape along the arrangement direction in the gap portion;
Cutting each thin film element portion in the thickness direction of the wafer,
A method for manufacturing a magnetic head, comprising:

前記薄膜素子部は、両端に導電部材が接続された磁気抵抗効果素子を含んで形成されることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the thin film element portion is formed to include a magnetoresistive element having conductive members connected to both ends.

前記溝は、エッチング又は所定切断面形状の切断部材により形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ヘッドの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the groove is formed by etching or a cutting member having a predetermined cutting surface shape.

記録媒体に対して浮上するスライダの空気流出端に、情報の記録再生を行うための薄膜素子部が形成され、前記薄膜素子部上に保護膜が形成された磁気ヘッドにおいて、
前記スライダの浮上面における前記薄膜素子部の側端部の近傍でかつ該側端部に接触しない位置より前記保護膜の前記空気流出方向にかけて空気流出側で幅が広いＶ字状の切欠部が形成されてなることを特徴とする磁気ヘッド。A magnetic head in which a thin film element portion for performing recording and reproduction of information is formed at an air outflow end of a slider floating on a recording medium, and a protective film is formed on the thin film element portion,
A V-shaped notch having a large width on the air outflow side in the air outflow direction from a position near the side end of the thin film element portion on the floating surface of the slider and not in contact with the side end in the air outflow direction is provided. A magnetic head characterized by being formed.

前記切欠部は空気流出端に向かうにつれて深さが深くなることを特徴とする請求項４記載の磁気ヘッド。5. The magnetic head according to claim 4, wherein the depth of the notch increases toward the air outflow end.

前記薄膜素子部は、電磁誘導性型による、又は磁気抵抗効果型と電磁誘導性型との組合わせによる構成で形成されることを特徴とする請求項４または５記載の磁気ヘッド。6. The magnetic head according to claim 4, wherein the thin film element is formed by an electromagnetic induction type or a combination of a magnetoresistance effect type and an electromagnetic induction type.

記録媒体に対して浮上して情報の記録再生を行う請求項４〜６のうちいずれか一項記載の磁気ヘッドを搭載するヘッド支持部と、
前記ヘッド支持部が取り付けられるアーム部と、
前記アーム部を前記記録媒体上で移動させる駆動部と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。A head support for mounting the magnetic head according to any one of claims 4 to 6, wherein the head support is mounted on a recording medium to perform recording and reproduction of information.
An arm to which the head support is attached;
A drive unit for moving the arm unit on the recording medium,
A magnetic disk drive comprising: