JPH0237513A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＶＴＲなどに用いられる薄膜磁気ヘッド忙係
わり、特に、高密度記録化適した薄膜磁気ヘッドに関す
る。

〔従来の技術〕

磁気記録の高密度記録化に伴ない、センダスト、アモル
ファス、パーマロイなどの高飽和磁束密度金属磁性膜を
コア材料とする薄膜磁気ヘッドが開発されている。この
種の磁気ヘッドにおいては、ヘッドのトラック幅を狭く
して安定した磁気特性を得るために、そのコアや巻線コ
イルを薄膜形成技術を用いたバターニングによって形成
することが行なわれている。このようにしてコアや巻線
コイルなどが形成される従来の薄膜磁気ヘッドにおいて
は、たとえば特開昭５５−８４０２０号公報に記載され
るように、磁気ギャップ以外での上部コアと下部コアと
の接合部は１ケ所であり、巻線コイルはシングル巻きと
なっている。

すなわち、第１０図（ａ）、（ｂ）はかかる従来の薄膜
磁気ヘッドの断面図、上面図であるが、同図において、
非磁性基板２０上に下部コア２１が形成され、この下部
コア２１上に非磁性絶縁体２２と巻線コイル２３とが積
層されてその上忙上部コア２４が形成されている。テー
プ摺動面側のフロシト部では、所定厚さの非磁性Ｐ！縁
体を介して下部コア２１と上部コア２４とが対向し、磁
気ギャップ２５が形成されている。また、リヤ部では、
下部コア２１と上部コア２４との接合部が１ケ所形成さ
れている。これにより、下部コア２１と上部コア２４と
で閉磁路が形成される。

かかる構成において、巻線コイル２５は、下部コ１２１
、上部コア２４間の非磁性ＩＰ！縁体２２内を通り、こ
れらコアによる閉磁路を通れる磁束をきるように、非磁
性基板２０の表面に略平行に螺旋状にシングル巻きされ
ている。

従来の薄膜磁気ヘッドの他の例としては、たとえば特開
昭６０−１６４９１５号に記載されるように、上記従来
の薄膜磁気ヘッドのように磁気ギャップが非磁性基板に
平行ではなく、磁気ギャップが非磁性基板面忙略垂直と
なるようにしたものが知られている。かかる薄膜磁気ヘ
ッドでは、非磁性基板の表面に、テープ摺動面で磁気ギ
ャップが形成されるように第１、第２のコアが配置され
、リア部でリアコアがこれら第１、第２のコアに接合さ
れ、第１のコア、リアコア、第２のコアにコアによって
閉磁路が形成される。巻線コイルは、第１または第２の
コアとリアコアとの接合部を巻（ように、１ターンのコ
イルとして設けられている。

さら忙、従来の薄膜磁気ヘッドの他の例としては、特開
昭６０−８３２０７号公報に記載されるように、上記特
開昭６０−１６４９１５号公報に記載される薄膜磁気ヘ
ッドと同様、非磁性基板の表面に設けられた第１、第２
のコアで磁気ギャップが非磁性基板の表面に略垂厘とな
るよう圧しているが、第１、第２のコア夫々に巻線コイ
ルが巻きつげられた薄膜磁気ヘッドが知られている。

〔発明が解決しようとするｍ題〕

ところで、上記特開昭５５−８４０２０号公報に記載さ
れた薄膜磁気ヘッド（第１０図）では、巻線コイＡ／２
３が渦巻状に巻かれていることから、この渦巻の外側に
なる程１ターン当りの導体長が長くなり、したがりて、
大きな再生出力を得るためにターン数を多（すると、巻
線コイル２３の全長が長くなり、コイル抵抗が増加して
性能が劣化するという間通があった。また、上部コア２
４と下部コ１２１とは非磁性絶縁体２２によって隔てら
れてはいるが、これら間は比較的近く、このため、非磁
性絶縁体２２を介して上部コア２４．下部コア２１間に
磁束のもれが生ずる。この点については配慮がなされて
いた（・。

上部特開昭６０−１６４９１３号公報忙記載される薄膜
磁気ヘッドでも、第１、第２のコアを非磁性絶縁体で隔
てているが、この非磁性絶縁体で隔てられた部分で第１
、第２のコアがリアコアを介して結合されている。この
ため、非磁性絶縁体での磁束のもれを抑圧できる。

しかし、この薄膜磁気ヘッドでの巻線コイルは１ターン
であり、ターン数を増加させようとすると、やはり渦巻
状圧巻かれることになり、上記特開昭５５−８４０２０
号公報に記載された薄膜磁気ヘッドの場合と同様の問題
が生ずるし、また、大型化しないでターン数を増加させ
ると、第１また第２のコアとリアコアとの接合部の面積
を小さくしなげればならず、閉磁路の磁気抵抗が増加す
るという問題がある。

特開昭６０−８３２０７号公報に記載される薄膜磁気ヘ
ッドでは、巻線コイルが第１、第２コイルに巻かれてい
るため、１ターン当りの導体長が全て等しく、巻線コイ
ルの全長を短か（することができる。しかしながら、こ
の巻線コイルの形成に当っては、まず、非磁性基板上に
各ターンの半分を形成し、その上忙第１、第２のコアを
形成した後、残りの半分を形成している。このために、
巻線コイル忙導体の接合部ができ、しかも、１ターン当
り２個ずつ接合部がある。この接合部では電気抵抗が太
き（、したがって、ターン数が多い程巻緩コイルの電気
抵抗が増大するという問題があった。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、磁束もれの影
響を低減し、巻線コイルの′磁気抵抗を小さくすること
ができるよう忙した磁気ギャップが非磁性基板面に平行
な薄膜磁気ヘッドを提供することＫある。

〔課題を解決するなめの手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、第１、第２のコ
アを、フロント側で重ねて磁気ギャップを形成し、９ア
側で互いに離してリアコア忙より互いに結合し、該第１
のコアと該リアコアとの接合部を中心に第１の巻線コイ
ルを、該第２のコアと該リアコアとの接合部を中心に第
２の巻線コイルを夫々磁束方向に関して同方向に巻回す
るように設け、該第１、第２の巻線コイルを直列に接続
する。

〔作用〕

第１のコア、リアコア、第２のコアによって閉磁路が形
成される。フロント部では、第１．第２のコアが重ねら
れることによって基板の面に平行に磁気ギャップが形成
され、リア部では、第１、第２のコアが離されるので、
これら間の磁束のもれを低減できる。そして、第１、第
２の巻線コイルが設げられてこれらが直列接続されてい
るから、夫々の巻線コイルを渦巻状とし、夫々のターン
数を少な（して渦巻の径を小さくしても、これら第１、
第２の巻線コイル全体が薄膜磁気ヘッドの全巻線コイル
となるから、この全巻線コイルのターン数は多く、しか
もコイル全長が短か（て電気抵抗が小さいことＫなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による薄膜磁気ヘッドの一実施例を示す
斜４図であって、１は非？ａ性基板、２は第１のコア、
２＆、２ｂは磁性薄膜、５は第２のコア、ｓａ、３ｂは
磁性薄膜、４．５は非磁性絶縁体、６は磁気ギャップ、
７はリアコア、８．９は接合部、１０−１は巻線コイル
である。

同図において、非出性基板１上には、第１、第２のコア
２．５が、テープ摺動面側（図面の手前側）のフロント
部で重なり、シア部で互いに離ハるよ５に設けられてお
り、上からみると、第１、第２のコア２．３がＹ字をな
している。フロント部では、これら第１、第２のコア２
，３の重なりによって非磁性基板１０面に平行に磁気ヘ
ッド６が構成され、リア部では、これら第１、第２のコ
ア２．３の端部がリアコア７によっ【結合されている。

これにより、第１のコア２、リアコア７、第２のコア５
の閉磁路が形成される。

第１、第２のコア２．３についてさらに詳細に説明する
と、第１のコア２は磁性薄膜２ａ、２ｂからなり、第２
のコア３も磁性薄膜５４，３ｂからなっている。磁性薄
Ｊ［２ａ−は非磁性基板１上に形成され、また、磁性薄
膜５４も非磁性基板１上に形成されている。磁性薄膜３
ａはテープ摺動面からリア部にまで伸延しているが、磁
性薄膜２ａは磁性薄膜５４の途中から９１部まで伸延し
ている。したがって、磁性薄膜２ｇ、３ｇによってＹ字
状パターンが形成されているが、磁性薄膜２ａ、３ａは
非磁性絶縁体４によって磁気的罠分離されている。また
、磁性薄膜２ｂはフロント部で磁性薄１［３畠と重なり
、９ア部で磁性薄膜２Ｇに積層されている。磁性薄膜５
ｂはリア部で磁性薄［３ａＫ積層されており、磁性薄ｇ
２ｂ。

３ｂ間に非磁性絶縁体５が設けられ【、これらが磁気的
に分離されている。したがって、フロント部での磁性薄
膜２ｂ、３Ｍの重なりにより、磁気ギャップ６が構成さ
れている。

リア部での第１のコア２とリアコア７との間の接合部８
には、これを中心に巻回した巻線コイル１０が設けられ
、また、第２のコ１５とリアコア７との間の接合部９に
も、これを中心に巻回した巻線コイル１１が設けられて
いる。これら巻線コイル１０．１１は、これを切る磁束
の方向に関して同方向に巻回されており、直列に接続さ
れている。したがって、これら巻線コイル１０．１１に
生ずる磁束は加算されて閉磁路を流れ、また、閉磁路に
流れる磁束変化忙よって巻線コイル１０．１１夫々に生
ずる信号電圧は加算されて出力される。

第２図＋ａ）は第１図の分断＠　Ａ　−Ａ　Ｋ　Ｇ　５
断゛面図であり、第２図（ｂ）は同じく分断線Ｂ−ＢＫ
浴う断面図である。同図に示すよ５Ｋ、非磁性基板１や
第１、第２のコア２，５、巻線コイル１０．１１は非磁
性絶縁体１２によって覆われている。

次に、この実施例の製造方法の一具体例を第５図によっ
て説明する。

まず、スパッタ装置により、非磁性基板１上に磁性体で
あるＣｏ系アモルファスを所望の膜厚に形成し、イオン
ミリング法により、Ｙ字パターン状にエツチングして磁
性薄膜２ｍ、５ｂを形成する。このとき、磁性薄膜２ｍ
、５ａは、非磁性基板ＩＫ達する切込み１３ａにより、
互いに分離されている（第３図（α））。次に、切欠み
１３４が完全沈埋め込まれるまで５ｉＣｈなどの非磁性
絶縁体の層を形成し、ラッピングなどにより、磁性薄膜
２４．釦が露出するまで平坦化しながらこの非磁性絶縁
体の層を除き、切欠み１３ａ　Ｋ非磁性絶縁体４を形成
する（第５図（ｂ））。なお、非磁性基板１上にも非磁
性絶縁体が残るが、これは図示していない。そして、磁
気ギャップ６となるべき非磁性絶縁材料の膜をスパッタ
によって形成した後、上記の磁性体を所定の膜厚に形成
し、イオンミンク法により、磁性ｍｚａｓ３４上に磁性
ｇ２ｂ、５ｂを形成する。このとき、磁性膜２ｂ　、　
５ｂを分離する切込み１３ｂが磁性薄膜５４上の非磁性
絶縁材料に達するまで設けられる（第３図（Ｃ））。そ
して、切込み１５ｂが完全に埋め込まれるまで非磁性絶
縁体の層が形成され、磁性膜ａ２ｂｔ３ｂが露出するま
で平坦化しながら非磁性絶縁体が除去されて非磁性絶縁
体５が形成される（第５図（１４）。

次に、磁性薄膜２ｂ、５ｂのリア部での端部の非磁性絶
縁層を完全に取り除き、それらの部分に磁性体でもって
巻線コイルよりも膜厚の突起状の接合部８．？を形成し
、全面に非磁性絶縁層を形成して磁性薄膜２ｂ、５ｂを
覆うようＫする。しかる後、Ｃｒ　−Ｃｕ　−Ｃｒの３
層の導体膜を所望のコイル膜厚だけ蒸着によって形成し
、イオンミリング法により、接合部８．９を中心とし、
互１ｔＣ’ｒｆＫ列接続された巻線コイル１０．１１を
形成する（第３図（ｅ））。このとき、巻線コイル１０
．１１は互い忙巻線方向が逆である。そして、非磁性絶
縁層を形成して巻線コイル１０．１１を埋め込み、巻線
コイル１０．１１の端子部分での非磁性絶縁層を除いて
スルーホールを設け、再びＯｒ　−Ｃｕ−Ｃｒの３層の
導体膜を蒸着し、イオンミリング法でコイル引出し線１
４．１５を形成した後、非磁性絶縁材料でこれらコイル
引出し線１４．１５を埋め込む。さらに、接合部８．９
が露出するまで平坦化しながら非磁性絶縁層を除き、最
後に、磁性薄膜２ａ、　２ｂ、　！Ｓａ、　５ｂと同様
にして、リア部１７を形成する（第３図（ｆ））。

以上のように、この実施例では、９１部で第１゜ＷＪ２
のコア２，３を充分離すことができるから、これら間の
磁束は大幅に低減されるし、巻線コイルは２個設け、こ
れらを誘起信号電圧が加算されるようにバランス巻きし
ているため、これら巻線コイルを渦巻状としても、夫々
のターン数を少なくし、コイル全長を短か（して大きな
信号電圧を得ることができるし、これら巻線コイルを接
合部なしく一体に形成することができる。このために、
全巻線コイルの電気抵抗を小さ（できる。ここで、巻線
コイル１０．１１を夫々５ターンとして全巻線コイルを
１０ターンとしたが、このときの全体の電気抵抗は２Ω
と手巻線の場合の２倍程度に抑えることができたし、バ
ランス巻きによる電磁誘導による雑音レベルも、従来の
手巻きバランス巻きの場合と同等のレベルに抑えること
ができた。

また、第１、第２のコア２，３やリアコア７およびこれ
らの間の接合部には傾斜部がないため、これらを構成す
る磁性薄膜に磁気特性の劣化はな一ゝＯ さら忙、フロント部忙おいては、第１、第２のコア２．
５の膜厚がリア部での％となって磁気ギャップ６が形成
されているので、磁気ギャップ６の部分でコアしぼりの
効果が生ずる。フロント部磁気ギャップ６の部分以外で
は、コアが絶縁層を介した２層の磁性薄膜となっている
ので、単層のコ、アに比べ、高周波帯域での特性が向上
する。

第４図は本発明による薄膜磁気ヘッドの他の実施例を示
す斜視図であって、１６．１７は接合面であり、第１図
に対応する部分には同一符号をつけている。また、第５
図は第４図における第１、第２のコア２．５に沿う断面
図である。

この実施例は、第４図、第５図において、９１部におい
て、リアコア７が接合面１６−７で直接第１、第２のコ
ア２．３に接合さ九ている。このために１巻線コイル１
０．１１は、夫々、コア２，３を跨ぎ、リア部７７の下
を潜るように形成されている。もちろん巻線コイル［，
１１とコア２，３、リアコア７との間には、非磁性Ｉ！
！縁体が設けられている。これ以外の構成は第１図に示
した実施例と同様であり、作用、効果も同様である。

この実施例の製造方法は、第５図（’）の工程まで第１
図に示した実施例と同様である。第３図（ｊ）の工程後
、第１、第２のコア２，５を覆うように非磁性絶縁層を
形成し、第１、第２のコア２．５間（すなわち、少な（
ともリアコア７が形成される部分）に巻線コイル１０．
１１の膜厚よりも深いくぼみ部を設ける。そして、Ｃｒ
　−Ｃｕ−Ｃｒの３層の導体膜を所望のコイル膜厚だけ
蒸ＩＦＫよって形成し、イオンミリング法罠より、第５
図＜ｅ＞で説明したようＫ、巻線コイル１０．１１を形
成する。これら巻線コイル１０．１１は、第１、第２の
コア２．５間の上記くぼみ部を通っている。しかる後、
このくぼみ部を埋めつくし、巻線コイル１０．１１を覆
うよ５に非磁性絶縁層を設け、巻線コイ＃１０．１１の
端子部分での非磁性絶縁層を除き、スルーホールを設け
て再びＣｒ　−Ｃｕ　−Ｃｒの３層の導体層を蒸着し、
イオンミリング法でコイル引出し線を形成する。そして
、非磁性絶縁層を形成してコイル引出し線を埋め込み、
第１、第２のコア２．５のリアコア７が接合する面が露
出するようにスルーホールを設けるとともに、これらス
ルーホール間を第１、第２のコア２．３の上記接合面１
６．１７　（第４図）と同一平面となるように平坦化し
、そこにリアコア７を形成する。

第６図は本発明による薄膜磁気ヘッドのさらに他の実施
例を示す斜視図であって、第４図に対応する部分には同
一符号をつげている。

また、第７図は第６図における第１、第２のコア２．３
に沿う断面図である。

この実施例は、第６図、ｆｌｃＺ図に示すように、第１
、第２のコア２．５は単層の磁性薄膜からなり、フロン
ト部でｆａｌのコア２がｇ２のコア３に重ねられて磁気
ギヤフグ６が形成されている。第１、第２のコア２．３
間は磁気ギャップ６を構成する非磁性絶縁体によって磁
気的に分離されている。また、第４図で説明した実施例
と同様、リア部において、シアコア７は、第１、第２の
コア２゜３と接合面１６．１７で直接接合しているが、
第１、第２のコア２．５間で持上げられており、これに
より、巻線コイル１０．１１が同一平面上に形成されて
リアコア７の下を潜るようにしている。

この実施例も第１図に示した実施例と同様の作用、効果
が得られる。但し、フロント部で第１のコア２に傾斜部
が１ケ所あり、また、リアコア７に傾斜部が２ケ所ある
が、これらの成膜時、角度をつげたスパッタなどの方法
を用いることにより、これら傾斜部での磁気特性の劣化
を軽減できる。

次に、この実施例の製造方法の一具体例を第８図によっ
て説明す石。

同図において、まず、非磁性基板１上忙センダストなど
の磁性薄膜をスパッタ装置によって所望の膜厚忙形成し
、イオンミリング法によって第１のコア２を形成する（
第８図（４））。そして、全面に５ｉ０２などの非磁性
絶縁層を所望膜厚でスパッタリング法によって形成し、
さらに１センダストなどの磁性薄膜を所望膜厚で形成し
、イオンミリング法忙よってに２のコア５を形成する。

このとき、第１、第２のコア２．５の重なり部分では、
上記非磁性Ｉｌ！縁層によって磁気ギャップ６が形成さ
れる（第８図（ｂ））。次に、第１、第２のコ１２．３
を非磁性絶縁層で埋め込み、その表面を平坦化する。そ
して、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒの３層の導体１Ｋを所望のコイ
ル膜厚だけ蒸着し、イオンミリング法により、第１、第
２のコア２．３の接合面１６−７を中心とする巻線コイ
ル１０．１１を形成する（第８図（Ｃ））。

次に、巻線コイル１０．１１の端子部分での非磁性絶縁
層を除いてスルーホールを形成し、先の第３図（ｅ）の
工程と同様にしてコイル引出し＠　１４．１５　ｔ−形
成する。そして、再び非磁性絶縁層でコイル引出し＠　
１４．１５を埋め込んだ後、第１、第２のコア２゜３の
接合面１６．１７が露出するスルーホールを設け、セン
ダストなどの磁性薄膜をスパッタリング法によって形成
し、イオンミリング法罠よってリアコア７を形成する（
第８図（ｃ４）。

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はｌｌかる実
施例のみＫ１１１％定されるものではない。たとえば、
上記実施例では、コア材料としてＣＯ系アモルファスや
センダストを用いたが、他の組成のアモルファスやパー
マロイなど他の磁性材料を用いてもよい。また、製造方
法も各層を順々に積み重ねるものであっ九が、埋め込ま
れた第１、第２のコア２，３、リアコア７、突起状の接
合部８゜９、巻線コイル１０．１１の順に形成したもの
をはり合わせる方法、第１、第２のコア２，５、接合部
８．９、巻線コイル１０．１１の順に形成し、これにリ
アコア７をはり合わせる方法など、他の方法を用いるこ
ともできる。第１、第２のコア２，３にリアコア７をは
り合わせるようにすると、順次各層を形成する場合に比
べ、製造時間を短縮することができる。

また、夫々の実施例において、巻線コイル１０゜１１が
一層とじ九製造方法を示したが、これを２層に分けて積
層するようにしてもよい。第９図は巻線コイル１０．１
１を２層とした場合を示している。

さらに、第１図、第４図、第６図で夫々第１、第２のコ
ア２．５とリアコア７との接合例、巻線コイル１０．Ｉ
ｔの配置例を示したが、いずれの実施例においても、こ
れら例のいずれかを用いることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、コア間の距離を
大きくできるので、もれ磁束の影響を大幅に低減できる
し、巻線コイルを２つにわけて夫々を直列忙接続するか
ら、該巻線コイルの１ターン当りの導体長を短縮できて
、全巻線コイルの電気抵抗を大幅に低減でき、インピー
ダンスノイズが低い、Ｃ／Ｎの良好な再生出力を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

＄１図は本発明による４膜磁気ヘツドの一実施例を示す
斜視図、第２図はこの実施例の断面図、第６図はこの実
施例の製造方法の一具体例を示す工程図、第４図は本発
明による薄膜磁気ヘッドの他の実施例を示す斜視図、第
５図はこの実施例の断面図、第６図は本発明による薄膜
磁気ヘッドのさらに他の実施例を示す斜視図、第７図は
この実施例の断面図、第８図はこの実施例の製造方法の
−具体例を示す工程図、第９図は本発明による薄膜磁気
ヘッドのさらに他の実施例を示す断面図、第１０図（４
）は従来の薄膜磁気ヘッドの一例を示す断面図、同図（
ｂ）は同じく平面図である。 １・・・非磁性基板、２・・・第１のコア、３・・・第
２のコア、６・・・磁気ギャップ、７・＋＋ｙアコア、
８，９・・・接合部、１０．１１・・・巻線コイル、１
６．１７・・・接合面。 躬　Ｉ　ロ 躬　２Ｉ￥１ 躬 図 （α） （ｄ−） （ｂ） （ｅ） 躬 ワ 口 躬 圀 （ｃＬ） 筋 凶 ＣＣ） Ｏす

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板上に磁性薄膜を順次形成して磁気コアとした薄
   膜磁気ヘッドにおいて、該磁性薄膜からなる第１、第２
   のコアをテープ摺動面側のフロント部で重ねて該基板の
   表面に平行に磁気ギャップを形成するとともに、リア部
   で該第１、第２のコアを所定の距離だけ隔ててリアコア
   を介して該第１、第２のコアを結合することにより、前
   記磁気コアとし、該第１のコアと該リアコアとの接合部
   を中心に第１の巻線コイルを、該第２のコアと該リアコ
   アとの接合部を中心に第２の巻線コイルを夫々磁束方向
   に関して同方向に巻回するように設け、該第１、第２の
   コイルを直列接続したことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   。