JPH0652178B2 - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッド及びその製造方法

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JPH0652178B2
JPH0652178B2 JP59046399A JP4639984A JPH0652178B2 JP H0652178 B2 JPH0652178 B2 JP H0652178B2 JP 59046399 A JP59046399 A JP 59046399A JP 4639984 A JP4639984 A JP 4639984A JP H0652178 B2 JPH0652178 B2 JP H0652178B2
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magnetic
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里丘 石山
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株式会社井上ジャパックス研究所
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は角度や位置の検出ができる磁気エンコーダの磁
気ヘッドに関する。
磁気エンコーダは、例えば特開昭55−146007号公報等に
記載されているように円板状又は帯状の磁気媒体の周辺
部に角度コード又はリニアコードを示す磁気マークを設
けて成る磁気コード盤を回動又は相対的に摺動自在に支
承すると共に、上記回動又は相対的に摺動する磁気コー
ド盤のコード記録面に磁気ヘッドを接触又は微少距離隔
てて対向させ、上記コードを読み取る方式のものが公知
である。
従来の磁気エンコーダの磁気ヘッドに於ては、磁気ヘッ
ドの基板上にI字形状の磁気抵抗素子を蒸着等し、その
I字形状の磁気抵抗素子の両端を端子部とし、両端の端
子部から配線等を行なうようにしていた。
然しながら、叙上の如き従来の構成では、配線等の煩雑
を生じていた、この問題点を改良したものが、例えば第
1図にその分解斜視図で示すようなものがある(特開昭
56−022961号公報)。
第1図中、1は基板2、磁気抵抗素子3及び保護膜4か
ら成る磁気ヘッドであり、磁気抵抗素子3はリード部3
a、磁気検知部3b及び端子部3c、3dから成る。
而して、磁気ヘッド1は、通常ガラス材等の絶縁材から
成る基板2と、その上に所定のパターンの有するマスク
により、InSb、NiSbやパーマロイ等を200 Å程
度の厚さに蒸着スパッタリング又はイオンプレーティン
グやCVD法等で薄膜として形成した磁気抵抗素子3
と、その上に端子部3c及び3dを除きカバーガラスを
50μ程度の厚さに蒸着した保護膜4とから構成している
ものである。
磁気抵抗素子3は、基板2の同一平面内の一辺に端子部
3c及び3dを設け、一方の端子部3cから磁気検知部
3b及びリード部3aを通じて他方の端子部3dとした
コ字形の形状であり、磁気検知部3bで図示せぬ磁気コ
ード盤のコードを読み取り検出し、それぞれの端子部3
c及び3dから信号を伝えるものである。
然しながら、このように磁気抵抗素子3のリード部3a
と検出部3b及び両端子部3c,3dを一平面内に形成
すると共に両端子部3c,3dを一辺に集中させると、
リード部の抵抗によって実効感度を低下させてしまうと
云う問題点があった。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、本発
明の目的とするところは、上記問題点を解決して磁気抵
抗素子のリード部の抵抗による実効感度の低下を防止す
ることができ、且つ基板の一方の側に端子を集中させ配
線等の作業を単純にした新規な磁気エンコーダの磁気ヘ
ッド及びその製造方法を提供することにある。
而して、上記目的を達成するため、本発明の磁気ヘッド
は、絶縁性の基板と、該基板上に形成される薄膜状の導
電層と、上記基板の両端部分を除く上記導電層上に形成
される薄膜状の絶縁層と、該絶縁層の形成されていない
上記記板一端部の上記導電層上と上記絶縁層上に形成さ
れる薄膜状の磁気抵抗素子と、該磁気抵抗素子上の上記
基板他端部側の端部を除く部分に形成される薄膜状の保
護膜とから成り、上記記板一端部に於ける上記導電層と
上記磁気抵抗素子とを密着した積層状態として一体の接
続関係に形成すると共に、上記基板他端部側に於て階段
状に形成される上記導電層と上記磁気抵抗素子の各端部
をコード読み取り検出の端子部として成ることを特徴と
する。
又、叙上の磁気ヘッドは、絶縁性の基板を形成する工程
と、上記工程で形成した基板上に導電層を蒸着等の薄膜
形成手段により形成する工程と、上記導電層上にその端
子部及び後段の工程で形成される磁気抵抗素子のリード
部を除き絶縁層を蒸着等の薄膜形成手段により形成する
工程と、上記端子部を除く導電層上及び上記絶縁層上
に、一部分マスキングした後、磁気抵抗素子を蒸着等の
薄膜形成手段により形成する工程と、上記磁気抵抗素子
の端子部を除く磁気抵抗素子上及び磁気抵抗素子の薄膜
が形成されず露出した状態の絶縁層上に保護膜を蒸着等
の薄膜形成手段により形成する工程とによって製造され
る。
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。
尚、以下の実施例に於ては、導電層、絶縁層、磁気抵抗
素子層及び保護膜の各薄膜を慣用の真空蒸着法によって
形成した場合につき説明を加えるが、各種の磁電変換素
子等の半導体デバイスの薄膜を形成する手段としての所
謂スパッタリング法、手法や価格が蒸着法に比してやゝ
複雑か幾分高価格となるイオンプレーティング法やCV
D法等も適宜に適用可能なものである。
第2図は本発明にかかる磁気エンコーダの磁気ヘッドの
一実施例を示す断面図(第3図中のII−II断面図)、第
3図は第2図に示した磁気ヘッドの平面図、第4図及び
第5図は第1工程段階で第2図に示した基板に導電層を
蒸着して形成した状態を示す側面図及び平面図、第6図
及び第7図は更に第2工程段階で絶縁層を蒸着して形成
した状態を示す側面図及び平面図、第8図及び第9図は
更に第3工程段階で磁気抵抗素子を蒸着して形成した状
態を示す側面図及び平面図、第10図は本発明にかかる磁
気エンコーダの磁気ヘッドの他の一実施例を示す断面図
(第11図中のX−X断面図)、第11図は第10図に示した
磁気ヘッドの平面図、第12図及び第13図は第1工程段階
で第10図に示した基板に導電層を蒸着して形成した状態
を示す側面図及び平面図、第14図は更に導電層にカッテ
ィングを施した状態を示す平面図、第15図及び第16図は
更に第2工程段階で絶縁層を蒸着して形成した状態を示
す側面図及び平面図、第17図及び第18図は更に第3工程
段階で磁気抵抗素子を蒸着して形成した状態を示す側面
図及び平面図、第19図及び第20図は更に磁気抵抗素子に
パターニングした状態を示す拡大平面図及びその電気回
路図である。
第2図乃至第9図中、5は基板6、導電層7、絶縁層
8、磁気抵抗素子9及び保護膜10から成る磁気ヘッドで
ある。
而して、基板6は、ガラス及びシリコンウェハ等の材料
を用いるものであり、その他方の端面(磁気抵抗素子等
が蒸着される面と対向する裏面)で図示されていない本
体に取り付けられるものである。
導電層7は、銅及びアルミニウム等の良導電性材料、望
ましくはパーマロイ等の良導電性で、更に高透磁率の材
料を用いるものであり、常法により基板6の一方の端面
の全面又は四辺の周縁部を除く略全面に蒸着する(第4
〜5図)。
絶縁層8は、SiO、SiO及びAl等の材料
を用い、磁気抵抗素子9のリード部9aに対応する導電
層7のリード部7a及び端子部7bを除く導電層7上に
蒸着する(第6〜7図)。
磁気抵抗素子9は、パーマロイ等の磁気抵抗効果合金、
例えば11%Fe−残部Ni又は22%Fe−残部Ni等の
材料を用い、絶縁層8の上及び端子部7bを除く導電層
7上、即ち導電層7のリード部7aの上に、適宜のマス
キングを施した後、蒸着するか、パターンマスキングは
することなく、絶縁層8上及びリード部7a上の略全面
に蒸着した後、ダイヤモンド等の工具による数値制御ス
クライビング加工か、レーザ光線等の粒子線による数値
制御スキャンニング加工により所定パターンを形成する
もので、図示の場合の磁気抵抗素子9のパターンはI字
型でリード部9a、磁気検知部9b及び端子部9cから
成る(第8〜9図)。
尚、磁気抵抗素子9のマスキング蒸着又は蒸着後のパタ
ーニング加工に当り、絶縁層8上に破線で囲まれたハッ
チング部分9dで示した磁気抵抗素子9dは、目的に応
じてマスキング蒸着の際にわざわざ形成されるか、パタ
ーニング加工の際に除去する場合とがあるが、以下の実
施例外の説明に於ては、上記何れの場合であっても、図
示及び説明が省略されている。
保護膜10は、上記絶縁層8と略同様なSiO等の材料を
用い、磁気抵抗素子9の端子部9cを除き、絶縁層8の
露出部及び磁気抵抗素子9の表面に蒸着されているもの
である(第2〜3図)。
前記構成の磁気ヘッド5の製造方法に就いて説明する。
先ず、基板6を所望の形状に成形し、平滑な面が得られ
るようにラップ仕上を施し、洗浄した後、その面に1000
〜5000Å程度の厚さに導電層7を蒸着する。
然る後、導電層7のリード部7a及び端子部7bを除い
た導電層7上に1000Å程度の厚さに絶縁層8を蒸着する
か或いはスパッタ等の方法で付着させ、絶縁層8の面が
0.01μ程度以下の面粗度になるようにフォトラップ仕上
を施し、再び洗浄する。
然る後、絶縁層8の面及び導電層7のリード部7a面に
所定のマスキングを施して磁気抵抗素子9を蒸着する
か、又は上記絶縁層8とリード部7aの全面に蒸着をし
た後磁気抵抗素子のパターニング加工を施すようにし、
次いで磁気抵抗素子9の面の端子部9cを除く部分及び
絶縁層8の露出部に保護膜10を蒸着する。
而して、磁気ヘッド5は、図示せぬ磁気エンコーダの本
体に取り付けられ、磁気コード盤の磁気マーク記録面と
保護膜10表面側が殆ど接する状態で常時対向し、回動又
は摺動する磁気コード盤の磁気コードを順次読み取るこ
とにより磁気エンコーダが角度又は位置の検出を行なう
ものである。
而して、上記本発明によれば、リード部は、導電層7の
リード部7a及び磁気抵抗素子9のリード部9aの外に
導電層7の絶縁層8が形成された部分がリード部となっ
ているものであるから、之等のリード部は従来のそれに
比べて相対的に断面積を広く形成し得ることから抵抗が
低く、従ってリード部抵抗によって実効感度が低下する
欠点を防止し得るものである。
第10図乃至第20図に本発明に係る磁気エンコーダの磁気
ヘッドの他の一実施例を示す。
第10図乃至第20図中、11は前記実施例の磁気ヘッド5と
同様の目的の磁気ヘッドである。而して、磁気ヘッド11
は、前記実施例と同様の基板12、導電層13、絶縁層14、
磁気抵抗素子15及び保護膜16から成る。
而して、磁気ヘッド11は、基板12の一方の端面の全面又
は四辺の周縁部を除く略全面に導電層13を蒸着し、その
面を図示の如く変形マの字形13Aに所定の幅導電層13を
除去するカッティングをし、導電層13a及び13bに分割
して設け(第12〜14図)、導電層13のリード部13c、13
d及び13e並びに端子部13f及び13gをマスキング等に
より除き絶縁層14を蒸着し(第15〜16図)、絶縁層14並
びに導電層13のリード部13c、13d及び13eに磁気抵抗
素子15を蒸着し(第17〜18図)、その面を磁気抵抗素子
15のリード部15a、15b及び15c並びに磁気検知部15
d、15e、15f、15g、15h、15i、15j及び15k並び
に端子部15l、15m、15n及び15oにパターニングし
(第19図)、更に導電層13の端子部13f及び13g並びに
磁気抵抗素子15の端子部15l、15m、15n及び15oを除
く部分に保護膜16を蒸着してある(第10〜11図)。
尚、磁気ヘッド11の各部材の材料は、前記実施例と同様
であり、又前記第14図に於ける導電層13のカッティング
及び第19図に於ける磁気抵抗素子15に対するパターニン
グ加工は、ダイヤモンド工具等による数値制御スクライ
ビング加工等であっても良いが、レーザ光線等の粒子線
を利用した数値制御加工によるものが好ましく、更に必
要ならば、マスキングを施して、フォトエッチング、ケ
ミカルエッチング又はドライエッチング等をするように
するとか、或いは又マスキングを施して、導電層及び磁
気抵抗素子の蒸着をするようにすることもできる。
第19図及び第20図は、磁気ヘッド11の内の導電層13と磁
気抵抗素子15とから成る構成及びその電気回路を示すも
のであり、以下にその回路構成に就いて説明する。
磁気ヘッド11の端子部は、導電層13の端子部13f(G)
及び13g(B)並びに磁気抵抗素子15の端子部15l(A
)、15m(B)、15n(A)及び15o(B)と
から成る。
上記磁気抵抗素子15の端子部15l(A)は磁気検知部
15d(a)及び15e(a)に導通し、又端子部15m
(B)は磁気検知部15f(b)及び15g(b)に
導通し、又端子部15n(A)は磁気検知部15h
(a)及び15i(a)に導通し、又端子部15o(B
)は磁気検知部15j(b)及び15k(b)に導通
している。
更に上記磁気検知部15d(a)、15g(b)、15h
(a)及び15k(b)はリード部15a(G)に導通
し、又磁気検知部15e(a)及び15f(b)はリー
ド部15b(B)に導通し、又磁気検知部15i(a)及
び15j(b)はリード部15c(B)に導通している。
更に上記リード部15a(G)は導電層13のリード部13c
に接触して導通し、更に導電層13aを通じて端子部13f
(G)に導通しており、又リード部15b(B)及び15c
(B)は導電層13のリード部13d及び13eに接触して導
通し、更に導電層13bを通じて端子部13g(B)に導通
している。
依って第20図に示す電気回路の如く、ホイートストンブ
リッジの並列回路、即ち2相出力ブリッジ型の磁気抵抗
素子磁気ヘッドとなり精度の高い測定ができるものであ
る。
前記構成の磁気ヘッド11の製造方法に就いて説明する。
先ず、基板12を所望の形状に成形し、平滑な面が得られ
るようにラップ仕上を施し、洗浄した後、その面に1000
〜5000Å程度の厚さに導電層13を蒸着し、その面をカッ
ティング幅10〜30μ程度でカッティングし導電層13a及
び13bに分割する。
然る後、導電層13のリード部13c、13d及び13e並びに
端子部13f及び13gを除いた導電層13上に1000Å程度の
厚さに絶縁層14を蒸着するか或いはスパッタ等の方法で
付着させ、絶縁層14の面が0.01μ程度以下の面粗度にな
るようにフォトラップ仕上げを施し、再び洗浄する。
然る後、絶縁層14の面及び導電層13のリード部13c、13
d及び13e面に磁気抵抗素子15を蒸着し、更に磁気抵抗
素子15をリード部15a、15b及び15c並びに磁気検知部
15d、15e、15f、15g、15h、15i、15j及び15k並
びに端子部15l、15m、15n及び15oにパターニング
し、然る後、導電層13の面の端子部13f及び13g並びに
磁気抵抗素子15の面の端子部15l、15m、15n及び15o
を除く部分並びに絶縁層14の露出部に保護膜16を蒸着し
て完成する。
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によるとき
は、充分な断面積があって低抵抗に形成された導電層を
リード部として用いるので磁気抵抗素子のリード部の抵
抗による実効感度の低下が防止され、且つ基板の一方の
側に、電源や信号入出力端子を集中させ得るので配線等
の作業が簡単となり、且つ磁気抵抗素子を自由にパター
ニングし得るので設計上の如何なる要求にも応じ得る新
規な磁気エンコーダの磁気ヘッドを提供し得るものであ
る。
尚、本発明の構成は叙上の実施例に限定されるものでは
なく、各構成要素の形状、寸法等は本発明の目的の範囲
内で自由に設計変更できるものであり、本発明はそれら
の総てを包摂するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁気エンコーダの磁気ヘッドの分解斜視
図、 第2図は本発明にかかる磁気エンコーダの磁気ヘッドの
一実施例を示す断面図(第3図中のII−II断面図)、 第3図は第2図に示した磁気ヘッドの平面図、 第4図及び第5図は第1工程段階で第2図に示した基板
に導電層を蒸着した状態を示す側面図及び平面図、 第6図及び第7図は更に第2工程段階で絶縁層を蒸着し
た状態を示す側面図及び平面図、 第8図及び第9図は更に第3工程段階で磁気抵抗素子を
蒸着した状態を示す側面図及び平面図、 第10図は本発明にかかる磁気エンコーダの磁気ヘッドの
他の一実施例を示す断面図(第11図中のX−X断面
図)、 第11図は第10図に示した磁気ヘッドの平面図、 第12図及び第13図は第1工程段階で第10図に示した基板
に導電層を蒸着した状態を示す側面図及び平面図、 第14図は更に導電層にカッティングを施した状態を示す
平面図、 第15図及び第16図は更に第2工程段階で絶縁層を蒸着し
た状態を示す側面図及び平面図、 第17図及び第18図は更に第3工程段階で磁気抵抗素子を
蒸着した状態を示す側面図及び平面図、 第19図及び第20図は更に磁気抵抗素子にパターニングし
た状態を示す拡大平面図及びその電気回路図である。 1……磁気ヘッド 2……基板 3……磁気抵抗素子 3a……リード部 3b……磁気検知部 3c、3d……端子部 4……保護膜 5……磁気ヘッド 6……基板 7……導電層 7a……リード部 7b……端子部 8……絶縁層 9……磁気抵抗素子 9a……リード部 9b……磁気検知部 9c……端子部 10……保護膜 11……磁気ヘッド 12……基板 13……導電層 13a〜13e……リード部 13f、13g……端子部 14……絶縁層 15……磁気抵抗素子 15a〜15c……リード部 15d〜15k……磁気検知部 15l〜15o……端子部 16……保護膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気エンコーダの磁気コード盤のコードを
    読み取る磁気ヘッドに於て、 絶縁性の基板と、該基板上に形成される薄膜状の導電層
    と、上記基板の両端部分を除く上記導電層上に形成され
    る薄膜状の絶縁層と、該絶縁層の形成されていない上記
    基板一端部の上記導電層上と上記絶縁層上に形成される
    薄膜状の磁気抵抗素子と、該磁気抵抗素子上の上記基板
    他端部側の端部を除く部分に形成される薄膜状の保護膜
    とから成り、上記基板一端部に於ける上記導電層と上記
    磁気抵抗素子とを密着した積層状態として一体の接続関
    係に形成すると共に、上記基板他端部側に於て階段状に
    形成される上記導電層と上記磁気抵抗素子の各端部をコ
    ード読み取り検出の端子部として成ることを特徴とする
    磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】下記(a) 項乃至(e) 項記載の工程から成る
    ことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 (a)絶縁性の基板を形成する工程。 (b)上記工程で形成した基板上に導電層を蒸着等の薄膜
    形成手段により形成する工程。 (c)上記導電層上にその端子部及び後段の工程で形成さ
    れる磁気抵抗素子のリード部を除き絶縁層を蒸着等の薄
    膜形成手段により形成する工程。 (d)上記端子部を除く導電層上及び上記絶縁層上に、一
    部分マスキングした後、磁気抵抗素子を蒸着等の薄膜形
    成手段により形成する工程。 (e)上記磁気抵抗素子の端子部を除く磁気抵抗素子上及
    び磁気抵抗素子の薄膜が形成されず露出した状態の絶縁
    層上に保護膜を蒸着等の薄膜形成手段により形成する工
    程。
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