JPH10228610A - シールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッド - Google Patents
シールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH10228610A JPH10228610A JP4463297A JP4463297A JPH10228610A JP H10228610 A JPH10228610 A JP H10228610A JP 4463297 A JP4463297 A JP 4463297A JP 4463297 A JP4463297 A JP 4463297A JP H10228610 A JPH10228610 A JP H10228610A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 センス電流によるＭＲ素子の発熱を効率よく
放熱し、ＭＲ素子の信頼性向上と再生信号出力増大を図
る。 【解決手段】 上下ギャップ６，１４を熱伝導率の高い
ＳｉＣ層５０，４４と絶縁性のよいＡｌ2 Ｏ3 層５２，
４６の積層体で構成する。ＭＲ素子２６に対面する部分
のＡｌ2 Ｏ3 層５２，４６には開口部５４，４８を形成
し、その部分はＳｉＣ層４４，５０が単体でギャップ
６，１４を構成する。
放熱し、ＭＲ素子の信頼性向上と再生信号出力増大を図
る。 【解決手段】 上下ギャップ６，１４を熱伝導率の高い
ＳｉＣ層５０，４４と絶縁性のよいＡｌ2 Ｏ3 層５２，
４６の積層体で構成する。ＭＲ素子２６に対面する部分
のＡｌ2 Ｏ3 層５２，４６には開口部５４，４８を形成
し、その部分はＳｉＣ層４４，５０が単体でギャップ
６，１４を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハードディスク
用再生ヘッド等として用いられるシールド型磁気抵抗効
果薄膜磁気ヘッド（シールド型ＭＲヘッド）の改良に関
し、センス電流による磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）の
発熱を効率よく放熱して、ＭＲ素子の温度上昇を抑制す
ることにより、素子の信頼性を向上させるとともに、感
度の向上を図ったものである。
用再生ヘッド等として用いられるシールド型磁気抵抗効
果薄膜磁気ヘッド（シールド型ＭＲヘッド）の改良に関
し、センス電流による磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）の
発熱を効率よく放熱して、ＭＲ素子の温度上昇を抑制す
ることにより、素子の信頼性を向上させるとともに、感
度の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲヘッドは、ＭＲ素子を用いて磁気記
録媒体の磁極から発生する磁界を検出して記録情報を再
生する再生専用の磁気ヘッドで、誘導型磁気ヘッドに比
べてトラック密度、線記録密度を向上できる利点があ
り、例えばハードディスク用の誘導型・ＭＲ型複合磁気
ヘッドとして、記録用の誘導型磁気ヘッドと組合わせて
使用される。
録媒体の磁極から発生する磁界を検出して記録情報を再
生する再生専用の磁気ヘッドで、誘導型磁気ヘッドに比
べてトラック密度、線記録密度を向上できる利点があ
り、例えばハードディスク用の誘導型・ＭＲ型複合磁気
ヘッドとして、記録用の誘導型磁気ヘッドと組合わせて
使用される。
【０００３】従来のハードディスク用誘導型・ＭＲ型複
合磁気ヘッドを図２に示す。下シールド８の上には、下
ギャップ１４が積層されている。下ギャップ１４の上に
は左右のリード１６ａ，１６ｂが台形状の溝１８を挟ん
で対向して配設されている。リード１６ａ，１６ｂは長
手方向バイアス用の磁石膜１０と導電膜１２を積層して
構成されている。リード１６ａ，１６ｂの傾斜面１６
ｃ，１６ｄの立上り部分は磁石膜１０で構成されてい
る。
合磁気ヘッドを図２に示す。下シールド８の上には、下
ギャップ１４が積層されている。下ギャップ１４の上に
は左右のリード１６ａ，１６ｂが台形状の溝１８を挟ん
で対向して配設されている。リード１６ａ，１６ｂは長
手方向バイアス用の磁石膜１０と導電膜１２を積層して
構成されている。リード１６ａ，１６ｂの傾斜面１６
ｃ，１６ｄの立上り部分は磁石膜１０で構成されてい
る。
【０００４】台形状溝１８内には、傾斜面１６ｃ，１６
ｄおよびそれらの間の溝底面部分に露出している下ギャ
ップ１４にかけてＭＲ素子２６が成膜されている。ＭＲ
素子２６は、ＭＲ膜２０、スペーサ２２、ＳＡＬバイア
ス膜２４を積層して構成されている。ＭＲ素子２６の端
部２６ｄ，２６ｅは、傾斜面１６ｃ，１６ｄの途中位置
でカットされている。ＭＲ素子２６は、傾斜面１６ｃ，
１６ｄの下端部間に挟まれた部分が活性部２６ａを構成
し、磁気記録媒体のトラックに記録された信号の検出を
行う。また傾斜部２６ｂ，２６ｃがリード１６ａ，１６
ｂとの電気的接続を行う。
ｄおよびそれらの間の溝底面部分に露出している下ギャ
ップ１４にかけてＭＲ素子２６が成膜されている。ＭＲ
素子２６は、ＭＲ膜２０、スペーサ２２、ＳＡＬバイア
ス膜２４を積層して構成されている。ＭＲ素子２６の端
部２６ｄ，２６ｅは、傾斜面１６ｃ，１６ｄの途中位置
でカットされている。ＭＲ素子２６は、傾斜面１６ｃ，
１６ｄの下端部間に挟まれた部分が活性部２６ａを構成
し、磁気記録媒体のトラックに記録された信号の検出を
行う。また傾斜部２６ｂ，２６ｃがリード１６ａ，１６
ｂとの電気的接続を行う。
【０００５】ＭＲ素子２６およびその外側に露出してい
るリード１６ａ，１６ｂ上には、上ギャップ６が被せら
れ、さらに上シールド４が積層されている。上シールド
４は記録用誘導型磁気ヘッドの下コアを兼ねている。上
シールド兼下コア４の上には書き込みギャップ３４を介
して上コア３６が積層されている。
るリード１６ａ，１６ｂ上には、上ギャップ６が被せら
れ、さらに上シールド４が積層されている。上シールド
４は記録用誘導型磁気ヘッドの下コアを兼ねている。上
シールド兼下コア４の上には書き込みギャップ３４を介
して上コア３６が積層されている。
【０００６】図２の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドは、
記録時は、誘導型磁気ヘッドのコイルに記録信号を流す
ことにより、上下コア３６，４間の書込みギャップ３４
に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に対する記
録が行われる。また、再生時は、ＭＲ型磁気ヘッドのリ
ード１６ａ，１６ｂを通じてＭＲ素子２６にセンス電流
を流して記録媒体上のトラックをトレースすることによ
り、トラック上の情報に応じてＭＲ素子２６の両端の電
圧が変調され、この電圧を検出することにより再生が行
なわれる。
記録時は、誘導型磁気ヘッドのコイルに記録信号を流す
ことにより、上下コア３６，４間の書込みギャップ３４
に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に対する記
録が行われる。また、再生時は、ＭＲ型磁気ヘッドのリ
ード１６ａ，１６ｂを通じてＭＲ素子２６にセンス電流
を流して記録媒体上のトラックをトレースすることによ
り、トラック上の情報に応じてＭＲ素子２６の両端の電
圧が変調され、この電圧を検出することにより再生が行
なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図２において、リード
１６ａ，１６ｂを通じてＭＲ素子２６にセンス電流を流
すと、ＭＲ素子２６が発熱する。この熱はほとんどが上
下ギャップ６，１４を通じて移動し、上下シールド４，
８に放熱される。この時のＭＲ素子２６の温度は熱の移
動量によって次式により決まる。
１６ａ，１６ｂを通じてＭＲ素子２６にセンス電流を流
すと、ＭＲ素子２６が発熱する。この熱はほとんどが上
下ギャップ６，１４を通じて移動し、上下シールド４，
８に放熱される。この時のＭＲ素子２６の温度は熱の移
動量によって次式により決まる。
【０００８】Ｔ＝Ｑ／ｋ 但し、Ｔ：温度、Ｑ：発熱量、ｋ：熱伝導度 従来のシールド型ＭＲヘッドにおいては、上下ギャップ
６，１４がアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で構成されていた。
ところが、アルミナは熱伝導度が低いため、放熱が悪
く、ＭＲ素子２６の温度上昇を抑えることができなかっ
た。このため、ＭＲ素子２６の信頼性が低く、またセン
ス電流を多く流すことができないので、再生出力が低
く、感度が悪かった。
６，１４がアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）で構成されていた。
ところが、アルミナは熱伝導度が低いため、放熱が悪
く、ＭＲ素子２６の温度上昇を抑えることができなかっ
た。このため、ＭＲ素子２６の信頼性が低く、またセン
ス電流を多く流すことができないので、再生出力が低
く、感度が悪かった。
【０００９】この発明は前記従来における問題点を解決
して、ギャップの構造を工夫することにより、ＭＲ素子
の発熱を効率よく放熱して、その温度上昇を抑制するこ
とにより、素子の信頼性の向上と感度の向上を図ったシ
ールド型磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを提供しようと
するものである。
して、ギャップの構造を工夫することにより、ＭＲ素子
の発熱を効率よく放熱して、その温度上昇を抑制するこ
とにより、素子の信頼性の向上と感度の向上を図ったシ
ールド型磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを提供しようと
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明のシールド型磁
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、上下のギャップの少な
くとも一方を、概ねリードに対面する部分の厚さ方向の
全部または一部を絶縁体層で構成し、概ねＭＲ素子に対
面する部分の厚さ方向の全部またはほぼ全部を絶縁体層
よりも熱伝導率が高くかつ金属よりも比抵抗が高い高熱
伝導体層で構成してなるものである。これによれば、Ｍ
Ｒ素子の発熱はギャップの概ねＭＲ素子に対面する部分
に構成された高熱伝導層を介してシールドに効率よく放
熱されるので、ＭＲ素子の温度上昇を抑えることができ
る。したがって、ＭＲ素子の信頼性が向上するととも
に、センス電流を多く流せるので、感度を高めることが
できる。なお、高熱伝導層は金属よりも比抵抗が高い材
料で構成されているので、左右のリード間がこの高熱伝
導層で短絡されることはない。高熱伝導体層の材料とし
ては、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＴｉＣ（炭化チタン）、
ダイヤモンドライクカーボン等の絶縁材料または非絶縁
材料を用いることができる。また、概ねリードに対面す
る部分のギャップには、従来と同様に絶縁体層を構成し
たので、リードとシールドとの間の絶縁抵抗の低下を抑
えることができる。
気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、上下のギャップの少な
くとも一方を、概ねリードに対面する部分の厚さ方向の
全部または一部を絶縁体層で構成し、概ねＭＲ素子に対
面する部分の厚さ方向の全部またはほぼ全部を絶縁体層
よりも熱伝導率が高くかつ金属よりも比抵抗が高い高熱
伝導体層で構成してなるものである。これによれば、Ｍ
Ｒ素子の発熱はギャップの概ねＭＲ素子に対面する部分
に構成された高熱伝導層を介してシールドに効率よく放
熱されるので、ＭＲ素子の温度上昇を抑えることができ
る。したがって、ＭＲ素子の信頼性が向上するととも
に、センス電流を多く流せるので、感度を高めることが
できる。なお、高熱伝導層は金属よりも比抵抗が高い材
料で構成されているので、左右のリード間がこの高熱伝
導層で短絡されることはない。高熱伝導体層の材料とし
ては、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＴｉＣ（炭化チタン）、
ダイヤモンドライクカーボン等の絶縁材料または非絶縁
材料を用いることができる。また、概ねリードに対面す
る部分のギャップには、従来と同様に絶縁体層を構成し
たので、リードとシールドとの間の絶縁抵抗の低下を抑
えることができる。
【００１１】この発明のシールド型磁気抵抗効果薄膜磁
気ヘッドのギャップの具体的構造としては、例えばＭＲ
素子に対面する部分に開口部が形成された絶縁体層と、
この絶縁体層よりも熱伝導率が高くかつ金属よりも比抵
抗が高い材料で構成され絶縁体層の開口部を塞ぐように
成膜された高熱伝導体層との積層体で構成することがで
きる。この構造によれば、ギャップの概ねＭＲ素子に対
面する部分は絶縁体層よりも熱伝導率が高くかつ金属よ
りも比抵抗が高い材料による高熱伝導層だけで構成され
るので、ＭＲ素子の発熱をこの層を通してシールドに効
率よく放熱することができる。また、ギャップのリード
に対面する部分には絶縁体層が構成されるので、リード
とシールドとの間の絶縁抵抗の低下を抑えることができ
る。この場合、絶縁体層と高熱伝導層はいずれを上層に
し、またいずれを下層にすることもできる。
気ヘッドのギャップの具体的構造としては、例えばＭＲ
素子に対面する部分に開口部が形成された絶縁体層と、
この絶縁体層よりも熱伝導率が高くかつ金属よりも比抵
抗が高い材料で構成され絶縁体層の開口部を塞ぐように
成膜された高熱伝導体層との積層体で構成することがで
きる。この構造によれば、ギャップの概ねＭＲ素子に対
面する部分は絶縁体層よりも熱伝導率が高くかつ金属よ
りも比抵抗が高い材料による高熱伝導層だけで構成され
るので、ＭＲ素子の発熱をこの層を通してシールドに効
率よく放熱することができる。また、ギャップのリード
に対面する部分には絶縁体層が構成されるので、リード
とシールドとの間の絶縁抵抗の低下を抑えることができ
る。この場合、絶縁体層と高熱伝導層はいずれを上層に
し、またいずれを下層にすることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を以下説明
する。ここでは、上下両ギャップとも絶縁体層と高熱伝
導体層との積層体で構成し、絶縁体層をＡｌ2 Ｏ3 、高
熱伝導体層をＳｉＣで構成した場合について説明する。
図１は、この発明のシールド型ＭＲヘッドを具えたハー
ドディスク用誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドを記録媒体
対向面側から見た図である。スライダ基板４０上には絶
縁層４２を介して下シールド８が積層されている。下シ
ールド８の上には、ＳｉＣ層４４が全面に積層され、そ
の上にはＡｌ2 Ｏ3 層４６が積層されている。Ａｌ2 Ｏ
3 層４６にはＭＲ素子２６を構成する位置にＭＲ素子２
６よりやや大きな開口部４８が形成されている。ＳｉＣ
層４４とＡｌ2 Ｏ3 層４６とで下ギャップ１４を構成す
る。尚、下シールド８とＳｉＣ層４４とは全面で接触し
ているが、リード１６ａ，１６ｂのほぼ全域でリード１
６ａ，１６ｂと下シールド８との間にＡｌ2 Ｏ3 層４６
が介在しているため、リード１６ａ，１６ｂから下シー
ルド８への導通はほぼ遮断される。
する。ここでは、上下両ギャップとも絶縁体層と高熱伝
導体層との積層体で構成し、絶縁体層をＡｌ2 Ｏ3 、高
熱伝導体層をＳｉＣで構成した場合について説明する。
図１は、この発明のシールド型ＭＲヘッドを具えたハー
ドディスク用誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドを記録媒体
対向面側から見た図である。スライダ基板４０上には絶
縁層４２を介して下シールド８が積層されている。下シ
ールド８の上には、ＳｉＣ層４４が全面に積層され、そ
の上にはＡｌ2 Ｏ3 層４６が積層されている。Ａｌ2 Ｏ
3 層４６にはＭＲ素子２６を構成する位置にＭＲ素子２
６よりやや大きな開口部４８が形成されている。ＳｉＣ
層４４とＡｌ2 Ｏ3 層４６とで下ギャップ１４を構成す
る。尚、下シールド８とＳｉＣ層４４とは全面で接触し
ているが、リード１６ａ，１６ｂのほぼ全域でリード１
６ａ，１６ｂと下シールド８との間にＡｌ2 Ｏ3 層４６
が介在しているため、リード１６ａ，１６ｂから下シー
ルド８への導通はほぼ遮断される。
【００１３】下ギャップ１４の上には左右のリード１６
ａ，１６ｂが台形状の溝１８を挟んで対向して配設され
ている。台形状の溝１８はＡｌ2 Ｏ3 層４６の開口部４
８の位置に構成されている。リード１６ａ，１６ｂは長
手方向バイアス用の磁石膜１０と導電膜１２を積層して
構成されている。リード１６ａ，１６ｂの傾斜面１６
ｃ，１６ｄの立上り部分は磁石膜１０で構成されてい
る。通常磁石膜１０は導電性を持っているが、パッド等
のワイヤ結線部までの距離が長いため、より抵抗の低い
材料による導電膜１２を積層して、全体として低抵抗の
リード１６ａ，１６ｂを構成する。
ａ，１６ｂが台形状の溝１８を挟んで対向して配設され
ている。台形状の溝１８はＡｌ2 Ｏ3 層４６の開口部４
８の位置に構成されている。リード１６ａ，１６ｂは長
手方向バイアス用の磁石膜１０と導電膜１２を積層して
構成されている。リード１６ａ，１６ｂの傾斜面１６
ｃ，１６ｄの立上り部分は磁石膜１０で構成されてい
る。通常磁石膜１０は導電性を持っているが、パッド等
のワイヤ結線部までの距離が長いため、より抵抗の低い
材料による導電膜１２を積層して、全体として低抵抗の
リード１６ａ，１６ｂを構成する。
【００１４】台形状溝１８内には、傾斜面１６ｃ，１６
ｄおよびそれらの間の溝底面部分にかけてＭＲ素子２６
が成膜されている。ＭＲ素子２６は、ＭＲ膜２０、スペ
ーサ２２、ＳＡＬバイアス膜２４を積層して構成されて
いる。ＭＲ素子２６の端部２６ｄ，２６ｅは、傾斜面１
６ｃ，１６ｄの途中位置でカットされている。ＭＲ素子
２６は、傾斜面１６ｃ，１６ｄの下端部間に挟まれた部
分が活性部２６ａを構成し、磁気記録媒体のトラックに
記録された信号の検出を行う。また傾斜部２６ｂ，２６
ｃがリード１６ａ，１６ｂとの電気的接続を行う。ＭＲ
素子２６およびリード１６ａ，１６ｂと下シールド８と
は下ギャップ１４によって隔てられている。活性部２６
ａはＳｉＣ層４４に直接接している。
ｄおよびそれらの間の溝底面部分にかけてＭＲ素子２６
が成膜されている。ＭＲ素子２６は、ＭＲ膜２０、スペ
ーサ２２、ＳＡＬバイアス膜２４を積層して構成されて
いる。ＭＲ素子２６の端部２６ｄ，２６ｅは、傾斜面１
６ｃ，１６ｄの途中位置でカットされている。ＭＲ素子
２６は、傾斜面１６ｃ，１６ｄの下端部間に挟まれた部
分が活性部２６ａを構成し、磁気記録媒体のトラックに
記録された信号の検出を行う。また傾斜部２６ｂ，２６
ｃがリード１６ａ，１６ｂとの電気的接続を行う。ＭＲ
素子２６およびリード１６ａ，１６ｂと下シールド８と
は下ギャップ１４によって隔てられている。活性部２６
ａはＳｉＣ層４４に直接接している。
【００１５】ＭＲ素子２６およびその外側に露出してい
るリード１６ａ，１６ｂ上にはＳｉＣ層５０が全面に積
層され、その上にＡｌ2 Ｏ3 層５２が積層されている。
Ａｌ2 Ｏ3 層５２には、ＭＲ素子２６に対面する位置に
ＭＲ素子２６よりやや大きな開口部５４が形成されてい
る。ＳｉＣ層５０とＡｌ2 Ｏ3 層とで上ギャップ６を構
成する。
るリード１６ａ，１６ｂ上にはＳｉＣ層５０が全面に積
層され、その上にＡｌ2 Ｏ3 層５２が積層されている。
Ａｌ2 Ｏ3 層５２には、ＭＲ素子２６に対面する位置に
ＭＲ素子２６よりやや大きな開口部５４が形成されてい
る。ＳｉＣ層５０とＡｌ2 Ｏ3 層とで上ギャップ６を構
成する。
【００１６】上ギャップ６の上には上シールド４が積層
されている。ＭＲ素子２６およびリード１６ａ，１６ｂ
と上シールド４とは上ギャップ６によって隔てられてい
る。ＳｉＣ層５０とリード１６ａ，１６ｂとはＭＲ素子
２６およびリード１６ａ，１６ｂの全面で接触している
が、リード１６ａ，１６ｂのほぼ全域でリード１６ａ，
１６ｂと上シールド４との間にＡｌ2 Ｏ3 層５２が介在
しているため、リード１６ａ，１６ｂから上シールド４
への導通はほぼ遮断されている。上シールド４は記録用
誘導型磁気ヘッドの下コアを兼ねている。上シールド兼
下コア４の上には書込ギャップ３４を介して上コア３６
が積層されている。
されている。ＭＲ素子２６およびリード１６ａ，１６ｂ
と上シールド４とは上ギャップ６によって隔てられてい
る。ＳｉＣ層５０とリード１６ａ，１６ｂとはＭＲ素子
２６およびリード１６ａ，１６ｂの全面で接触している
が、リード１６ａ，１６ｂのほぼ全域でリード１６ａ，
１６ｂと上シールド４との間にＡｌ2 Ｏ3 層５２が介在
しているため、リード１６ａ，１６ｂから上シールド４
への導通はほぼ遮断されている。上シールド４は記録用
誘導型磁気ヘッドの下コアを兼ねている。上シールド兼
下コア４の上には書込ギャップ３４を介して上コア３６
が積層されている。
【００１７】図１の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドは、
記録時は、誘導型磁気ヘッドのコイルに記録信号を流す
ことにより、上下コア３６，４間の書込みギャップ３４
に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に対する記
録が行われる。また、再生時は、ＭＲ型磁気ヘッドのリ
ード１６ａ，１６ｂを通じてＭＲ素子２６にセンス電流
を流して記録媒体上のトラックをトレースすることによ
り、トラック上の情報に応じてＭＲ素子２６の両端の電
圧が変調され、この電圧を検出することにより再生が行
なわれる。
記録時は、誘導型磁気ヘッドのコイルに記録信号を流す
ことにより、上下コア３６，４間の書込みギャップ３４
に記録磁界が発生して、この磁界で記録媒体に対する記
録が行われる。また、再生時は、ＭＲ型磁気ヘッドのリ
ード１６ａ，１６ｂを通じてＭＲ素子２６にセンス電流
を流して記録媒体上のトラックをトレースすることによ
り、トラック上の情報に応じてＭＲ素子２６の両端の電
圧が変調され、この電圧を検出することにより再生が行
なわれる。
【００１８】ＭＲ素子２６は再生時にセンス電流によっ
て発熱する。この熱はＳｉＣ層４４が単独で下ギャップ
１４を構成している部分（開口部４８）のＳｉＣ層４４
を介して下シールド８に放熱される。また、ＳｉＣ層５
０が単独で上ギャップ６を構成している部分（開口部５
４）のＳｉＣ層５０を介して上シールド４に放熱され
る。ＳｉＣの熱伝導率λは０．２８〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｃ・℃〕であり、Ａｌ2 Ｏ3 の熱伝導率（λ＝０．０
７）に比べて大きい。したがって、ＭＲ素子２６の発熱
はＳｉＣ層５０，４４を介して上下シールド４，８に効
率よく放熱される。したがって、ＭＲ素子２６にセンス
電流を多く流せるので、再生出力が大きくなり、感度が
向上する。
て発熱する。この熱はＳｉＣ層４４が単独で下ギャップ
１４を構成している部分（開口部４８）のＳｉＣ層４４
を介して下シールド８に放熱される。また、ＳｉＣ層５
０が単独で上ギャップ６を構成している部分（開口部５
４）のＳｉＣ層５０を介して上シールド４に放熱され
る。ＳｉＣの熱伝導率λは０．２８〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｃ・℃〕であり、Ａｌ2 Ｏ3 の熱伝導率（λ＝０．０
７）に比べて大きい。したがって、ＭＲ素子２６の発熱
はＳｉＣ層５０，４４を介して上下シールド４，８に効
率よく放熱される。したがって、ＭＲ素子２６にセンス
電流を多く流せるので、再生出力が大きくなり、感度が
向上する。
【００１９】一方、ＳｉＣの比抵抗は０．０４〜２０
〔Ω・ｃｍ〕と絶縁体と導電体（金属）の中間の値であ
る。したがって、ギャップ６，１４全体をＳｉＣ層だけ
で構成すると、リード１６ａ，１６ｂとシールド４，８
間の抵抗値が下がるため（リード１６ａ，１６ｂの全面
（２０μｍ×１０００μｍ）がＳｉＣ層を介してシール
ド４，８に導通する。）、ＭＲ素子２６に並列に入る抵
抗値がＭＲ素子２６よりも小さな値となる。このため、
センス電流として流す電流のうちＭＲ素子２６を迂回し
てシールド４，８に流れる（すなわちシャントする）電
流が多くなり、ＭＲ素子２６の両端の再生信号出力は大
幅に低下する。これに対し、図１のものではリード１６
ａ，１６ｂの大部分の範囲でリード１６ａ，１６ｂとシ
ールド４，８との間にＡｌ2 Ｏ3 層５２，４６が介在す
るため、リード１６ａ，１６ｂとシールド４，８間の絶
縁抵抗の低下が抑えられ、シールド４，８にシャントす
る電流を少くして、ＭＲ素子２６の両端の再生信号出力
の低下を抑えることができる。
〔Ω・ｃｍ〕と絶縁体と導電体（金属）の中間の値であ
る。したがって、ギャップ６，１４全体をＳｉＣ層だけ
で構成すると、リード１６ａ，１６ｂとシールド４，８
間の抵抗値が下がるため（リード１６ａ，１６ｂの全面
（２０μｍ×１０００μｍ）がＳｉＣ層を介してシール
ド４，８に導通する。）、ＭＲ素子２６に並列に入る抵
抗値がＭＲ素子２６よりも小さな値となる。このため、
センス電流として流す電流のうちＭＲ素子２６を迂回し
てシールド４，８に流れる（すなわちシャントする）電
流が多くなり、ＭＲ素子２６の両端の再生信号出力は大
幅に低下する。これに対し、図１のものではリード１６
ａ，１６ｂの大部分の範囲でリード１６ａ，１６ｂとシ
ールド４，８との間にＡｌ2 Ｏ3 層５２，４６が介在す
るため、リード１６ａ，１６ｂとシールド４，８間の絶
縁抵抗の低下が抑えられ、シールド４，８にシャントす
る電流を少くして、ＭＲ素子２６の両端の再生信号出力
の低下を抑えることができる。
【００２０】ところで、上シールド４の下面には、Ａｌ
2 Ｏ3 層４６の開口部４８の周縁部位置と、Ａｌ2 Ｏ3
層５２の開口部５４の周縁部位置で段差が生じる。ＭＲ
素子の特性はシールド層のわずかな段差で敏感に変化す
る。したがって、ＭＲ素子２６に上シールド４の段差の
影響が及ばないようにするには、開口部４８，５４の周
縁部の位置をできるだけＭＲ素子２６から離した方がよ
い。しかし、それは必然的に開口部４８，５４の面積が
広がることになり、シャント電流の増大につながる。し
たがって、開口部４８，５４は、シャント電流があまり
大きくならない程度の大きさで、その周縁部全体がＭＲ
素子２６からほぼ均等に離れた位置に形成されるよう
に、ＭＲ素子２６をやや拡大した形状に形成するのが望
ましい。また、開口部４８，５４の周縁部の位置が同じ
であるとその部分で上シールド４の段差が大きくなるの
で、これらの周縁部の位置を相互にずらすのが望まし
い。この実施の形態では、開口部５４を開口部４８より
もやや大きく、開口部４８全体を内包するように形成し
ている。
2 Ｏ3 層４６の開口部４８の周縁部位置と、Ａｌ2 Ｏ3
層５２の開口部５４の周縁部位置で段差が生じる。ＭＲ
素子の特性はシールド層のわずかな段差で敏感に変化す
る。したがって、ＭＲ素子２６に上シールド４の段差の
影響が及ばないようにするには、開口部４８，５４の周
縁部の位置をできるだけＭＲ素子２６から離した方がよ
い。しかし、それは必然的に開口部４８，５４の面積が
広がることになり、シャント電流の増大につながる。し
たがって、開口部４８，５４は、シャント電流があまり
大きくならない程度の大きさで、その周縁部全体がＭＲ
素子２６からほぼ均等に離れた位置に形成されるよう
に、ＭＲ素子２６をやや拡大した形状に形成するのが望
ましい。また、開口部４８，５４の周縁部の位置が同じ
であるとその部分で上シールド４の段差が大きくなるの
で、これらの周縁部の位置を相互にずらすのが望まし
い。この実施の形態では、開口部５４を開口部４８より
もやや大きく、開口部４８全体を内包するように形成し
ている。
【００２１】ここで、図１のＭＲ型磁気ヘッドによる再
生信号出力の計算例について説明する。シールド４，８
の比抵抗は、パーマロイの場合〜７〜１０×１０-8〔Ω
・ｃｍ〕である。一方、ＳｉＣ層４４，５０の比抵抗は
〜２０〔Ω・ｃｍ〕である。いま、ＭＲ素子２６の大き
さを１０μｍ×１０μｍとし、Ａｌ2 Ｏ3 ４６，５２の
開口部４８，５４の大きさをＭＲ素子２６の大きさと同
程度またはＭＲ素子２６よりもやや大きくし、ＳｉＣ層
４４，５０の厚さを０．０８μｍとした場合、リード１
６ａ，１６ｂとシールド４，８との間の抵抗は〜２．５
ｋΩとなる。これに対し、ＭＲ素子２６の抵抗は１０〜
８０Ωである。したがって、ＭＲ素子２６に並列に入る
抵抗値は、ＭＲ素子２６の抵抗値よりも約２桁大きく、
この並列抵抗値に対するＭＲ素子２６の抵抗値は最大で
も３％程度である。
生信号出力の計算例について説明する。シールド４，８
の比抵抗は、パーマロイの場合〜７〜１０×１０-8〔Ω
・ｃｍ〕である。一方、ＳｉＣ層４４，５０の比抵抗は
〜２０〔Ω・ｃｍ〕である。いま、ＭＲ素子２６の大き
さを１０μｍ×１０μｍとし、Ａｌ2 Ｏ3 ４６，５２の
開口部４８，５４の大きさをＭＲ素子２６の大きさと同
程度またはＭＲ素子２６よりもやや大きくし、ＳｉＣ層
４４，５０の厚さを０．０８μｍとした場合、リード１
６ａ，１６ｂとシールド４，８との間の抵抗は〜２．５
ｋΩとなる。これに対し、ＭＲ素子２６の抵抗は１０〜
８０Ωである。したがって、ＭＲ素子２６に並列に入る
抵抗値は、ＭＲ素子２６の抵抗値よりも約２桁大きく、
この並列抵抗値に対するＭＲ素子２６の抵抗値は最大で
も３％程度である。
【００２２】ＭＲ素子２６の発熱量は、ＭＲ素子２６を
流れる電流の２乗に比例して増大する。また、ＭＲ素子
２６の温度上昇はギャップ６，１４の熱伝導度に反比例
する。ＳｉＣの熱伝導率はＡｌ2 Ｏ3 に比べて４倍高い
（Ａｌ2 Ｏ3 ＝０．０７、ＳｉＣ＝０．２８）。したが
って、ＭＲ素子２６に対面する位置のギャップ６，１４
をＳｉＣで構成することにより、ギャップ６，１４全体
をＡｌ2 Ｏ3 で構成する場合に比べて熱伝導度は４倍高
くなり、ＭＲ素子２６が同じ温度に上昇するのに２倍の
電流を流せることになる。すなわち、ＭＲ素子２６に対
面する位置のギャップ６，１４をＳｉＣ層４４，５０で
構成することにより、再生信号出力を２倍にすることが
できる。これに対し、ＳｉＣ層４４，５０の導電性によ
るシャント電流による損失は３％程度である。
流れる電流の２乗に比例して増大する。また、ＭＲ素子
２６の温度上昇はギャップ６，１４の熱伝導度に反比例
する。ＳｉＣの熱伝導率はＡｌ2 Ｏ3 に比べて４倍高い
（Ａｌ2 Ｏ3 ＝０．０７、ＳｉＣ＝０．２８）。したが
って、ＭＲ素子２６に対面する位置のギャップ６，１４
をＳｉＣで構成することにより、ギャップ６，１４全体
をＡｌ2 Ｏ3 で構成する場合に比べて熱伝導度は４倍高
くなり、ＭＲ素子２６が同じ温度に上昇するのに２倍の
電流を流せることになる。すなわち、ＭＲ素子２６に対
面する位置のギャップ６，１４をＳｉＣ層４４，５０で
構成することにより、再生信号出力を２倍にすることが
できる。これに対し、ＳｉＣ層４４，５０の導電性によ
るシャント電流による損失は３％程度である。
【００２３】したがって、温度上昇を同じにしたとき、
再生信号出力は ２×（１−０．０３）＝１．９４倍 まで高めることができる。
再生信号出力は ２×（１−０．０３）＝１．９４倍 まで高めることができる。
【００２４】図１の誘導型・ＭＲ型複合磁気ヘッドの製
造工程の一例を図３〜図７を参照して説明する。 （１） スライダ基板上に絶縁層を介して下シールド８
を成膜する。 （２） 下シールド８の全面にＳｉＣを０．０５〜０．
１μｍ堆積させて、ＳｉＣ層４４を成膜する。 （３） ＳｉＣ層４４の全面にＡｌ2 Ｏ3 を十分な絶縁
をとれる厚さに（通常０．２〜０．３μｍ）堆積させ
て、Ａｌ2 Ｏ3 層４６を成膜する。
造工程の一例を図３〜図７を参照して説明する。 （１） スライダ基板上に絶縁層を介して下シールド８
を成膜する。 （２） 下シールド８の全面にＳｉＣを０．０５〜０．
１μｍ堆積させて、ＳｉＣ層４４を成膜する。 （３） ＳｉＣ層４４の全面にＡｌ2 Ｏ3 を十分な絶縁
をとれる厚さに（通常０．２〜０．３μｍ）堆積させ
て、Ａｌ2 Ｏ3 層４６を成膜する。
【００２５】（４） Ａｌ2 Ｏ3 層４６の全面にレジス
ト６０を塗布する。 （５） ＭＲ素子２６を形成する位置に、ＭＲ素子２６
とほぼ同じ大きさかＭＲ素子２６よりもわずかに大きく
（１０μｍ×１０μｍ以下）レジスト６０をカットし
て、Ａｌ2 Ｏ3 層４６を露出させる。 （６） ミリング等の手法で、露出しているＡｌ2 Ｏ3
層４６をエッチングして開口部４８を形成し、ＳｉＣ層
４４を露出させる。この時ＳｉＣ層４４はエッチングさ
れないように、ミリング時間を制御する。
ト６０を塗布する。 （５） ＭＲ素子２６を形成する位置に、ＭＲ素子２６
とほぼ同じ大きさかＭＲ素子２６よりもわずかに大きく
（１０μｍ×１０μｍ以下）レジスト６０をカットし
て、Ａｌ2 Ｏ3 層４６を露出させる。 （６） ミリング等の手法で、露出しているＡｌ2 Ｏ3
層４６をエッチングして開口部４８を形成し、ＳｉＣ層
４４を露出させる。この時ＳｉＣ層４４はエッチングさ
れないように、ミリング時間を制御する。
【００２６】（７） レジスト６０を除去する。 （８） 全面に磁石膜１０を成膜し、さらに全面に導電
膜１２を成膜し、ミリング等でリード１６ａ，１６ｂを
形成する部分以外をエッチング除去して、リード１６
ａ，１６ｂを形成する。 （９） ＭＲ素子２６を構成する。すなわちＭＲ膜、ス
ペーサ、ＳＡＬバイアス膜を順次全面に積層し、ミリン
グ等でＭＲ素子２６を形成する部分以外をエッチング除
去して、ＭＲ素子２６を形成する。
膜１２を成膜し、ミリング等でリード１６ａ，１６ｂを
形成する部分以外をエッチング除去して、リード１６
ａ，１６ｂを形成する。 （９） ＭＲ素子２６を構成する。すなわちＭＲ膜、ス
ペーサ、ＳＡＬバイアス膜を順次全面に積層し、ミリン
グ等でＭＲ素子２６を形成する部分以外をエッチング除
去して、ＭＲ素子２６を形成する。
【００２７】（10） 全面にＳｉＣを０．０５〜０．１
μｍ程度堆積させて、ＳｉＣ層５０を成膜する。 （11） ＳｉＣ層５０の全面にレジスト６２を塗布す
る。 （12） ＭＲ素子２６の位置に、ＭＲ素子２６とほぼ同
じ大きさか、ＭＲ素子２６よりもわずかに大きく（１０
μｍ×１０μｍ以下）レジスト６２をカットして、リフ
トオフ用のレジスト６２を形成する。
μｍ程度堆積させて、ＳｉＣ層５０を成膜する。 （11） ＳｉＣ層５０の全面にレジスト６２を塗布す
る。 （12） ＭＲ素子２６の位置に、ＭＲ素子２６とほぼ同
じ大きさか、ＭＲ素子２６よりもわずかに大きく（１０
μｍ×１０μｍ以下）レジスト６２をカットして、リフ
トオフ用のレジスト６２を形成する。
【００２８】（13） 全面にＡｌ2 Ｏ3 を十分な絶縁を
とれる厚さ（通常０．２〜０．３μｍ）に堆積させてＡ
ｌ2 Ｏ3 層５２を成膜する。 （14） リストオフ用のレジスト６２を除去することに
より、Ａｌ2 Ｏ3 層５２に開口部５４が形成される。
尚、下側のＡｌ2 Ｏ3 層４６の開口部４８はミリングで
形成したが、上側のＡｌ2 Ｏ3 層４６の開口部５４を形
成する部分は下地の凹凸が大きいので、Ａｌ2 Ｏ3 層４
６に段差が生じ、これにミリングで開口部４８を形成し
ようとすると、Ａｌ2 Ｏ3 層４６を均一にミリングでき
なくなる（段差部分でミリング速度が速くなる。）。そ
こで、上側の開口部４８についてはレジストマスク６２
で形成するようにしている。
とれる厚さ（通常０．２〜０．３μｍ）に堆積させてＡ
ｌ2 Ｏ3 層５２を成膜する。 （14） リストオフ用のレジスト６２を除去することに
より、Ａｌ2 Ｏ3 層５２に開口部５４が形成される。
尚、下側のＡｌ2 Ｏ3 層４６の開口部４８はミリングで
形成したが、上側のＡｌ2 Ｏ3 層４６の開口部５４を形
成する部分は下地の凹凸が大きいので、Ａｌ2 Ｏ3 層４
６に段差が生じ、これにミリングで開口部４８を形成し
ようとすると、Ａｌ2 Ｏ3 層４６を均一にミリングでき
なくなる（段差部分でミリング速度が速くなる。）。そ
こで、上側の開口部４８についてはレジストマスク６２
で形成するようにしている。
【００２９】（15） シード層（めっき下地金属層）と
してＮｉＦｅ（パーマロイ）をスパッタ、蒸着等で成膜
し、その上にＮｉＦｅを電気めっきで１〜３μｍ厚付け
し、上シールド４を形成する。 （16） その後、この上に書込ギャップ、コイル、絶縁
層、上コア、保護膜を順次積層して、誘導型・ＭＲ型複
合磁気ヘッドが完成する。
してＮｉＦｅ（パーマロイ）をスパッタ、蒸着等で成膜
し、その上にＮｉＦｅを電気めっきで１〜３μｍ厚付け
し、上シールド４を形成する。 （16） その後、この上に書込ギャップ、コイル、絶縁
層、上コア、保護膜を順次積層して、誘導型・ＭＲ型複
合磁気ヘッドが完成する。
【００３０】
【発明の他の実施の形態】ギャップを構成するＡｌ2 Ｏ
3 層とＳｉＣ層の上下関係は、図１の構造に限らず、い
ずれを上にしてもよい。例えば、図８は、下側のギャッ
プ１４のＳｉＣ層４４とＡｌ2 Ｏ3 層４６の上下関係を
図１の実施の形態と逆にしたものである。さらには、上
側のギャップ６のＳｉＣ層５０とＡｌ2 Ｏ3 層５２の上
下関係を逆にすることもできる。
3 層とＳｉＣ層の上下関係は、図１の構造に限らず、い
ずれを上にしてもよい。例えば、図８は、下側のギャッ
プ１４のＳｉＣ層４４とＡｌ2 Ｏ3 層４６の上下関係を
図１の実施の形態と逆にしたものである。さらには、上
側のギャップ６のＳｉＣ層５０とＡｌ2 Ｏ3 層５２の上
下関係を逆にすることもできる。
【００３１】また、前記各実施の形態では製造上の便宜
からＳｉＣ層４４，５０を全面に形成したが、ＭＲ素子
２６の位置にのみＳｉＣ層を形成することもできる。ま
た、前記各実施の形態では上下のギャップ６，１４とも
ＳｉＣ層とＡｌ2 Ｏ3 層の複合構造としたが、片方のみ
複合構造として他方は従来どおりＡｌ2 Ｏ3層の単体で
構成しても、従来のものに比べて放熱効率が向上する。
また、この発明の高熱伝導層の材料としてはＳｉＣに限
らず、ＴｉＣ、ダイヤモンドライクカーボン等を用いる
ことができる。また、この発明の絶縁体層はＡｌ2 Ｏ3
に限らず、他の絶縁材料を用いることができる。
からＳｉＣ層４４，５０を全面に形成したが、ＭＲ素子
２６の位置にのみＳｉＣ層を形成することもできる。ま
た、前記各実施の形態では上下のギャップ６，１４とも
ＳｉＣ層とＡｌ2 Ｏ3 層の複合構造としたが、片方のみ
複合構造として他方は従来どおりＡｌ2 Ｏ3層の単体で
構成しても、従来のものに比べて放熱効率が向上する。
また、この発明の高熱伝導層の材料としてはＳｉＣに限
らず、ＴｉＣ、ダイヤモンドライクカーボン等を用いる
ことができる。また、この発明の絶縁体層はＡｌ2 Ｏ3
に限らず、他の絶縁材料を用いることができる。
【図１】 この発明の実施の形態を示す図で、記録媒体
対向面側から見た図である。
対向面側から見た図である。
【図２】 従来のＭＲヘッドを記録媒体対向面側から見
た図である。
た図である。
【図３】 図１のＭＲヘッドの製造工程を示す図であ
る。
る。
【図４】 図３の続きを示す工程図である。
【図５】 図４の続きを示す工程図である。
【図６】 図５の続きを示す工程図である。
【図７】 図６の続きを示す工程図である。
【図８】 この発明の他の実施の形態を示す分解斜視図
である。
である。
４ 上シールド ６ 上ギャップ ８ 下シールド １４ 下ギャップ １６ａ，１６ｂ リード ２６ ＭＲ素子 ４４，５０ ＳｉＣ層（高熱伝導体層） ４６，５２ Ａｌ2 Ｏ3 層（絶縁体層）
Claims (3)
- 【請求項１】ＭＲ素子の左右にリードを接続し、これら
ＭＲ素子とリードを挟んでその上下にギャップを介して
上下シールドを配置してなるシールド型磁気抵抗効果薄
膜磁気ヘッドにおいて、 前記上下のギャップの少なくとも一方を、概ね前記リー
ドに対面する部分の厚さ方向の全部または一部を絶縁体
層で構成し、概ね前記ＭＲ素子に対面する部分の厚さ方
向の全部またはほぼ全部を前記絶縁体層よりも熱伝導率
が高くかつ金属よりも比抵抗が高い高熱伝導体層で構成
してなるシールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２】ＭＲ素子の左右にリードを接続し、これら
ＭＲ素子とリードを挟んでその上下にギャップを介して
上下シールドを配置してなるシールド型磁気抵抗効果薄
膜磁気ヘッドにおいて、 前記上下のギャップの少なくとも一方が、前記ＭＲ素子
に対面する部分に開口部が形成された絶縁体層と、この
絶縁体層よりも熱伝導率が高くかつ金属よりも比抵抗が
高い材料で構成され前記絶縁体層の開口部を塞ぐように
成膜された高熱伝導体層との積層体で構成されてなるシ
ールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項３】前記高熱伝導体層をＳｉＣで構成してなる
請求項１または２記載のシールド型磁気抵抗効果薄膜磁
気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4463297A JPH10228610A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | シールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4463297A JPH10228610A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | シールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10228610A true JPH10228610A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12696811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4463297A Pending JPH10228610A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | シールド型磁気抵抗効果薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10228610A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6188549B1 (en) * | 1997-12-10 | 2001-02-13 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read/write head with high-performance gap layers |
| US6252749B1 (en) * | 1997-09-17 | 2001-06-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin film magnetic head having a gap layer with improved thermal conductivity |
| US6404604B2 (en) * | 1999-05-18 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magneto-resistive effect type head |
| US6801408B1 (en) * | 2000-11-02 | 2004-10-05 | Western Digital (Fremont), Inc. | Data storage and retrieval apparatus with thin film read head having a planar sensor element and an extra gap and method of fabrication thereof |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP4463297A patent/JPH10228610A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6252749B1 (en) * | 1997-09-17 | 2001-06-26 | Alps Electric Co., Ltd. | Thin film magnetic head having a gap layer with improved thermal conductivity |
| US6188549B1 (en) * | 1997-12-10 | 2001-02-13 | Read-Rite Corporation | Magnetoresistive read/write head with high-performance gap layers |
| US6404604B2 (en) * | 1999-05-18 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magneto-resistive effect type head |
| US6801408B1 (en) * | 2000-11-02 | 2004-10-05 | Western Digital (Fremont), Inc. | Data storage and retrieval apparatus with thin film read head having a planar sensor element and an extra gap and method of fabrication thereof |
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