JP2000268329A - Composite thin-film magnetic head and magnetic disk drive - Google Patents
Composite thin-film magnetic head and magnetic disk driveInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】磁気記録信号の再生が良好で波形ひずみやノイ
ズ等の発生の低減を図った信頼性の高い複合型薄膜磁気
ヘッド及び磁気ディスク装置を得る。
【解決手段】ベース材1と磁気抵抗効果センサ19が設
けられた磁気抵抗効果型ヘッドとその上部に薄膜を積層
することにより構成されたインダクティブヘッド6、
7、9、10と保護膜11を有する複合型薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、記録媒体に対向する面に対して垂直な方向
となる長さが0.5〜1μmとされた磁気抵抗効果セン
サ19と、記録媒体に対向する面に対して垂直な方向と
なる長さが200〜300μm、その膜厚が10〜20
μmとされた保護膜11とを備える。
(57) Abstract: A highly reliable composite thin-film magnetic head and magnetic disk device that reproduce magnetic recording signals well and reduce the occurrence of waveform distortion and noise are provided. A magnetoresistive head provided with a base material and a magnetoresistive sensor, and an inductive head formed by laminating a thin film on the magnetoresistive head;
A magnetoresistive sensor 19 having a length of 0.5 to 1 μm in a direction perpendicular to a surface facing a recording medium in a composite thin-film magnetic head having 7, 9, 10 and a protective film 11; The length perpendicular to the surface facing the recording medium is 200 to 300 μm, and the film thickness is 10 to 20 μm.
and a protective film 11 having a thickness of μm.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、記録をコイルの電
磁誘導を利用したインダクティブヘッドで行い、再生を
磁気抵抗効果型ヘッドで行う複合型の薄膜磁気ヘッド及
び磁気ディスク装置に関し、特に信頼性を高めるのに好
適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite thin-film magnetic head and a magnetic disk drive in which recording is performed by an inductive head utilizing electromagnetic induction of a coil and reproduction is performed by a magnetoresistive head, and particularly, the reliability thereof is improved. It is suitable for enhancing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、薄膜磁気ヘッドの保護膜の内部応
力を全体として0にして、反りのないヘッド素子基板を
形成し磁気特性を向上させるために、圧縮の真性応力を
持つアルミナと、引張りの真性応力を持つシリコンを交
互に複数回積層することが知られ、例えば特開平5−0
12625号公報に記載されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the internal stress of a protective film of a thin film magnetic head as a whole to form a head element substrate without warpage and to improve magnetic characteristics, alumina having a compressive intrinsic stress and tensile It is known that silicon having intrinsic stress is alternately laminated a plurality of times.
No. 12625.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、種
類の違う膜を交互に複数回積層するので、大変な工数が
かかるばかりでなく、再生を磁気抵抗効果型ヘッドで行
う複合型の薄膜磁気ヘッドの場合、磁気記録信号の再生
エラーやノイズ等が発生し、信頼性を損なう恐れがあっ
た。In the above-mentioned prior art, since different types of films are alternately stacked a plurality of times, not only a great number of man-hours are required but also a composite type thin film magnetic head in which reproduction is performed by a magnetoresistive head. In the case of a head, a reproduction error of a magnetic recording signal, noise, or the like occurs, and there is a possibility that the reliability is impaired.
【0004】本発明の目的は上記課題を解決し、磁気記
録信号の再生が良好で波形ひずみやノイズ等の発生の低
減を図った信頼性の高い複合型薄膜磁気ヘッド及び磁気
ディスク装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a highly reliable composite thin film magnetic head and a magnetic disk drive which solve the above-mentioned problems, reproduce a magnetic recording signal well, and reduce the occurrence of waveform distortion and noise. It is in.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はベース材と磁気抵抗効果センサが設けられ
た磁気抵抗効果型ヘッドと該磁気抵抗効果型ヘッドの上
部に薄膜を積層することにより構成されたインダクティ
ブヘッドと該インダクティブヘッドを保護する保護膜を
有する複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、記録媒体に対向
する面に対して垂直な方向となる長さが0.5〜1μm
とされた磁気抵抗効果センサと、記録媒体に対向する面
に対して垂直な方向となる長さが200〜300μm、
その膜厚が10〜20μmとされた保護膜とを備えたも
のである。In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetoresistive head provided with a base material and a magnetoresistive sensor, and laminating a thin film on the magnetoresistive head. In the composite type thin-film magnetic head having the inductive head constituted by the above and a protective film for protecting the inductive head, the length in the direction perpendicular to the surface facing the recording medium is 0.5 to 1 μm.
And a length in a direction perpendicular to a surface facing the recording medium is 200 to 300 μm,
And a protective film having a thickness of 10 to 20 μm.
【0006】これにより、インダクティブヘッドを充分
保護すると共に、保護膜の真性応力を小さくできるので
磁気抵抗効果型ヘッドの磁気特性への影響を無視できる
ようになり、磁気記録信号の再生エラーやノイズなどの
発生を低減して信頼性を向上することができる。As a result, the inductive head can be sufficiently protected, and the intrinsic stress of the protective film can be reduced, so that the influence on the magnetic characteristics of the magnetoresistive head can be neglected. Can be reduced and reliability can be improved.
【0007】また、上記のものにおいて、保護膜をアル
ミナとすることが望ましい。In the above, it is desirable that the protective film is made of alumina.
【0008】さらに、本発明はベース材と磁気抵抗効果
センサが設けられた磁気抵抗効果型ヘッドと該磁気抵抗
効果型ヘッドの上部に薄膜を積層することにより構成さ
れたインダクティブヘッドとを有する複合型薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、記録媒体に対向する面に対して垂直な方
向となる長さが略1μmとされた磁気抵抗効果センサ
と、インダクティブヘッドを保護し、記録媒体に対向す
る面に対して垂直な方向となる長さが略300μm、そ
の膜厚が10〜20μmとされた保護膜とを備えたもの
である。Further, the present invention provides a composite type including a magnetoresistive head provided with a base material and a magnetoresistive sensor, and an inductive head formed by laminating a thin film on the magnetoresistive head. In the thin-film magnetic head, a magnetoresistive sensor whose length in a direction perpendicular to the surface facing the recording medium is approximately 1 μm, and which protects the inductive head and is perpendicular to the surface facing the recording medium. The protective film has a direction length of about 300 μm and a film thickness of 10 to 20 μm.
【0009】これにより、磁気抵抗効果型ヘッドを構成
する磁気抵抗効果センサを略1μmとしているので、充
分大きな出力が得られるとともに、インダクティブヘッ
ドを保護し、磁気抵抗効果型ヘッドへの応力の影響を小
さくできる。Thus, since the magnetoresistive sensor constituting the magnetoresistive head is approximately 1 μm, a sufficiently large output can be obtained, the inductive head is protected, and the influence of stress on the magnetoresistive head is reduced. Can be smaller.
【0010】さらに、本発明は円盤状の記録媒体と、前
記記録媒体の記録面に対向して磁気信号の記録、再生を
行う複合型薄膜磁気ヘッドとを有する磁気ディスク装置
において、複合型薄膜磁気ヘッドの再生ヘッドとなり、
記録媒体に対向する面に対して垂直な方向となる長さが
0.5〜1μmとされた磁気抵抗効果センサと、複合型
薄膜磁気ヘッドの記録ヘッドとなり、その厚さが9〜1
2μmとされたインダクティブヘッドと、インダクティ
ブヘッドを保護し、記録媒体に対向する面に対して垂直
な方向となる長さが200〜300μm、その膜厚が1
0〜20μmとされた保護膜とを備えたものである。Further, the present invention relates to a magnetic disk drive comprising a disk-shaped recording medium and a composite thin-film magnetic head for recording and reproducing magnetic signals facing the recording surface of the recording medium. It becomes the reproducing head of the head,
A magnetoresistive sensor having a length perpendicular to the surface facing the recording medium and having a length of 0.5 to 1 μm and a recording head of a composite thin-film magnetic head having a thickness of 9 to 1 μm.
An inductive head having a thickness of 2 μm, a length protecting the inductive head in a direction perpendicular to a surface facing the recording medium, of 200 to 300 μm, and a thickness of 1 μm;
And a protective film having a thickness of 0 to 20 μm.
【0011】さらに、上記のものにおいて、保護膜をア
ルミナとすることが望ましい。Further, in the above, it is desirable that the protective film is made of alumina.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
を参照して説明する。近年、磁気ディスク装置の高記録
密度化にともなって、磁気記録を記録媒体に記録、再生
する磁気ヘッドには薄膜磁気ヘッドが使われるようにな
り、特に最近は、記録をコイルの電磁誘導を利用したイ
ンダクティブヘッドで行い、再生を外部磁界により電流
を流したときの抵抗値が変化する磁気抵抗(MR)効果
(巨大磁気抵抗(GMR)効果も含む)を示す素子を利
用した磁気抵抗効果型ヘッドで行う複合型磁気ヘッドが
使われるようになってきている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In recent years, as the recording density of magnetic disk devices has increased, thin-film magnetic heads have been used as magnetic heads for recording and reproducing magnetic recording on and from recording media. Magnetoresistive head using an element exhibiting a magnetoresistive (MR) effect (including a giant magnetoresistive (GMR) effect) in which the resistance changes when an electric current is caused to flow by an external magnetic field and the reproduction is performed by the inductive head described above. The use of a composite type magnetic head performed in the above has been increasing.
【0013】複合型磁気ヘッドでは、磁気抵抗効果を利
用して、記録媒体に書き込まれた磁気信号を読み取って
いるが、この読み取りを行う際に、再生波形がひずんだ
り、バルクハウゼンノイズと呼ばれるようなノイズが発
生したりして、再生エラーを起こす場合がある。そし
て、この原因の一つとして、MR効果を示す素子(MR
薄膜)への応力の影響が挙げられる。これは、磁歪定数
lが非ゼロ(l≠0)の膜の場合、応力が存在すると応力
誘起の磁気異方性エネルギKuが発生し、MR薄膜内の磁
化の方向に影響し、磁気特性が変化し、その結果、波形
ひずみ、ノイズの発生を引き起こすものと考えられる。
応力誘起磁気異方性エネルギKuは、一軸の応力σの場
合、 Ku=3/2λσ (1) と表せる。 一般的な3軸の応力状態の場合では、膜面内の主応力の
差(σ1-σ2)が影響し、主応力差ゼロ(σ1-σ2=0)
の場合、Ku=0となる。しかし、実験や複合型磁気ヘッ
ドを模擬した3次元モデルによる有限要素法解析の結
果、MR薄膜内に主応力差が生じていることがわかり、
これが波形ひずみやノイズ発生を引き起こす原因のひと
つである。In the composite type magnetic head, a magnetic signal written on a recording medium is read by utilizing the magnetoresistance effect. When this reading is performed, a reproduced waveform may be distorted or may be called Barkhausen noise. Noise may occur, causing a reproduction error. As one of the causes, an element exhibiting the MR effect (MR
Influence of stress on the thin film). This is the magnetostriction constant
when l is the film of non-zero (l ≠ 0), generated magnetic anisotropy energy K u is stress-inducing the stress is present, affects the direction of magnetization of the MR thin film, magnetic characteristics change, its As a result, it is considered that waveform distortion and noise are generated.
Stress-induced magnetic anisotropy energy K u in the case of uniaxial stress sigma, expressed as K u = 3 / 2λσ (1 ). In the case of a general triaxial stress state, the difference (σ 1 −σ 2 ) of the main stress in the film surface affects, and the main stress difference is zero (σ 1 −σ 2 = 0).
In the case of, Ku = 0. However, as a result of experiments and finite element method analysis using a three-dimensional model simulating a composite magnetic head, it was found that a main stress difference occurred in the MR thin film.
This is one of the causes of waveform distortion and noise generation.
【0014】主応力差発生のメカニズムは、以下のよう
なものである。複合型磁気ヘッドは多数の薄膜により構
成されているが、それらヘッドを構成する膜を保護する
目的で、保護膜がつけられている。この保護膜は通常、
他の膜と比較して厚くつけられているが、圧縮の真性応
力を持っている。この圧縮の真性応力により、ヘッド全
体には曲げの力が加わり、MR膜には膜厚方向に圧縮の
力が加わる。その結果MR膜は、膜厚方向と垂直な方向
に膨張しようとするが、記録媒体と相対する面は自由面
になっているため、この面と垂直な方向には比較的自由
に膨張する。しかし、この面と平行な方向には電極等が
あるため、MR膜はその変形が拘束されて、圧縮の力が
働く。よって、記録媒体と相対する面に垂直な方向の応
力と、この面に平行な方向の応力とに差が生じ、主応力
差となる。The mechanism of the main stress difference generation is as follows. The composite magnetic head is composed of a large number of thin films, and is provided with a protective film for the purpose of protecting the films constituting the head. This protective film is usually
It is thicker than other films, but has compressive intrinsic stress. Due to the intrinsic stress of the compression, a bending force is applied to the entire head, and a compression force is applied to the MR film in the film thickness direction. As a result, the MR film tends to expand in the direction perpendicular to the film thickness direction, but since the surface facing the recording medium is a free surface, it expands relatively freely in the direction perpendicular to this surface. However, since there is an electrode or the like in a direction parallel to this plane, the deformation of the MR film is restricted, and a compressive force acts. Therefore, there is a difference between the stress in the direction perpendicular to the surface facing the recording medium and the stress in the direction parallel to this surface, which is the main stress difference.
【0015】保護膜の真性応力により、MR薄膜に生じ
る主応力差は、以下のように計算できる。保護膜を図2
のような厚さh、幅b、長さ2lのはりと考え、そのは
りの曲げによる力の伝達を考える。ここで2lは、記録
媒体と相対する面に垂直な方向の、保護膜の長さであ
る。このはりをヘッドから分離して単体に保持した場合
の曲げを考え、はりの下面の長さ方向の変位が拘束され
たとすると、圧縮の真性応力σを持つはりは、図3のよ
うな応力分布になり、図2に示すように最大たわみdの
曲げを生じて平衡状態となる。この曲げを生じるのに必
要なモーメントMは、材料力学の公式から、 M=(bh2/6)|σ| (2)となる。 このモーメントMによる最大たわみdは、次の二つの式
より求められる。 M=EI/ρ (3) ここで、Eはヤング率、Iは断面2次モーメント(=b
h3/12)、rは曲率半径である。 δ=l2/2ρ (4) 実際には、この曲げがヘッド全体で拘束されているた
め、MRの薄膜には厚さ方向の荷重Fが加わる。Fは、
たわみdを0に戻すのに必要な集中荷重Fと等価(向き
は逆)である。これは、図4のような片端固定のはり
で、最大たわみdを生じる自由端への集中荷重Fに等し
い。Fは次式のように求められる。 F=(2EI/l3)δ (5) このFがMR薄膜に加わっていると考えると、MR薄膜
に生じる厚さ方向の応力σ3が計算できる。MR薄膜の
幅(トラック幅)をbとし、長さ(又はMR高さ)をH
MRとすると、 σ3=F/bHMR (6) である。このσ3の作用により記録媒体と相対する面
(自由面)に垂直な方向に加わる応力σ1を0とする
と、σ1、σ3と垂直な方向の応力σ2は、 σ2=νσ3 (7) となる。ただし、νはポアソン比である。ここで、
σ2、σ3は共に圧縮応力であり、負の値をとる。(2)
〜(7)式より、MR薄膜に生じる主応力差は、次式のよ
うに求めることができる。 σ1−σ2=(h2/4lHMR)ν|σ| (8) 保護膜の圧縮の真性応力は、実測したところσ=約80MP
aであった。そこで、(8)式から求められる主応力差
を大きめに見積もって安全側の評価をするために、σを
やや大きめに見積もって、σ=100MPaと設定する。一般
に、保護膜の材料にはアルミナが使用されるが、材料が
アルミナであれば、これ以上大きくなることはなく、望
ましい。The main stress difference generated in the MR thin film due to the intrinsic stress of the protective film can be calculated as follows. Fig. 2
Consider a beam having a thickness h, a width b, and a length of 2l, and consider the transmission of force by bending the beam. Here, 2l is the length of the protective film in a direction perpendicular to the surface facing the recording medium. Considering the bending when this beam is separated from the head and held as a single unit, if the displacement in the length direction of the lower surface of the beam is restrained, the beam having the intrinsic stress σ of compression has a stress distribution as shown in FIG. And bending occurs with a maximum deflection d as shown in FIG. Moment M required to produce this bending from the official strength of materials, M = (bh 2/6 ) | a (2) | σ. The maximum deflection d due to the moment M is obtained from the following two equations. M = EI / ρ (3) where E is Young's modulus, I is the second moment of area (= b
h 3/12), r is the radius of curvature. δ = l 2 / 2ρ (4) Actually, since this bending is constrained in the entire head, a load F in the thickness direction is applied to the MR thin film. F is
This is equivalent to the concentrated load F required to return the deflection d to 0 (the direction is reversed). This is equal to the concentrated load F on the free end that causes the maximum deflection d in a beam fixed at one end as shown in FIG. F is obtained as follows. F = (2EI / l 3 ) δ (5) Assuming that F is applied to the MR thin film, the stress σ 3 in the thickness direction generated in the MR thin film can be calculated. Let the width (track width) of the MR thin film be b and the length (or MR height) be H
When MR, a σ 3 = F / bH MR ( 6). Assuming that the stress σ 1 applied in the direction perpendicular to the surface (free surface) facing the recording medium by the action of σ 3 is 0, the stress σ 2 in the direction perpendicular to σ 1 , σ 3 is σ 2 = νσ 3 (7) Here, ν is Poisson's ratio. here,
σ 2 and σ 3 are both compressive stresses and take negative values. (2)
From Equations (7), the main stress difference generated in the MR thin film can be obtained as in the following equation. σ 1 −σ 2 = (h 2 / 4lH MR ) ν | σ | (8) The intrinsic stress of the compression of the protective film was measured, and σ = about 80MP.
was a. Therefore, in order to evaluate the safe side by estimating the principal stress difference obtained from the equation (8), σ is estimated slightly larger and set to σ = 100 MPa. Generally, alumina is used as the material of the protective film. However, if the material is alumina, it is preferable that the size does not increase any more.
【0016】ヘッドの寸法を2l=300mm、HMR=1mmと
し、保護膜の厚さhをh=50mmとすれば標準的な記録再生
特性が得られる。この場合、保護膜をアルミナとすれば
アルミナのポアソン比νはν=0.25なので、(8)
式より主応力差を計算すると、σ1−σ2=104Mpaとな
る。If the dimensions of the head are 2l = 300 mm, H MR = 1 mm, and the thickness h of the protective film is h = 50 mm, standard recording / reproducing characteristics can be obtained. In this case, if the protective film is made of alumina, the Poisson's ratio ν of alumina is ν = 0.25.
When the principal stress difference is calculated from the equation, σ 1 −σ 2 = 104 Mpa.
【0017】図11は、σ1−σ2=245、135、0
の3種の主応力差を負荷しながら、出力dVと外部磁界H
の関係dV-H特性を測定した結果である。σ1−σ2=24
5、135MPaのときにdV-H特性に図のようなヒステリ
シスが現れている。このヒステリシスは磁気記録信号の
再生エラーにつながる波形ひずみやノイズ等の発生とな
る。したがって、135MPaに近いσ1−σ2=104MPaの主応
力差が存在する上記のヘッドでは、波形ひずみやノイズ
等が発生する恐れがある。FIG. 11 shows that σ 1 −σ 2 = 245, 135, 0
Output dV and external magnetic field H
Is a result of measuring dV-H characteristics. σ 1 −σ 2 = 24
Hysteresis as shown in the figure appears in the dV-H characteristic at 5, 135 MPa. This hysteresis causes waveform distortion, noise, and the like that lead to a reproduction error of the magnetic recording signal. Therefore, in the above-described head in which the main stress difference of σ 1 −σ 2 = 104 MPa close to 135 MPa exists, there is a possibility that waveform distortion, noise, and the like may occur.
【0018】主応力差の磁気特性への影響が無視できる
ようにするには、主応力差をσ1−σ2<10MPa程度の
小さな値にする必要があり、 (h2/4lHMR)ν|σ|<10 (9) を満たす程度に保護膜の厚さhを設定することが良い。In order to make the influence of the main stress difference on the magnetic properties negligible, the main stress difference needs to be a small value of about σ 1 −σ 2 <10 MPa, and (h 2 / 4lH MR ) ν It is preferable to set the thickness h of the protective film so as to satisfy | σ | <10 (9).
【0019】図5は磁気ディスク装置を示し、スピンド
ルモータ16により回転する記録媒体17に対し、サーボ1
3、アクチュエータ14により駆動するヘッド支持バネ15
の先端に記録媒体17に対向するように装着された薄膜磁
気ヘッド23が記録媒体17の円盤面上を走行しながら磁気
信号の記録、再生を行う。FIG. 5 shows a magnetic disk drive, in which a servo 1 is applied to a recording medium 17 rotated by a spindle motor 16.
3, head support spring 15 driven by actuator 14
The thin-film magnetic head 23 mounted on the leading end of the recording medium 17 so as to face the recording medium 17 records and reproduces a magnetic signal while traveling on the disk surface of the recording medium 17.
【0020】薄膜磁気ヘッドのうち、再生は磁気抵抗効
果を利用して行う磁気抵抗効果型ヘッドを用い、記録は
コイルの電磁誘導を利用して行うインダクティブヘッド
を用いる薄膜磁気ヘッドを複合型薄膜磁気ヘッド(又は
複合型磁気ヘッド)と呼ぶ。Among the thin film magnetic heads, a thin film magnetic head using a magnetoresistive effect head for performing reproduction using a magnetoresistive effect and a recording using an inductive head for performing recording utilizing electromagnetic induction of a coil are used. It is called a head (or a composite magnetic head).
【0021】薄膜磁気ヘッド23の外観を図6に示し、薄
膜磁気ヘッド23は、基板18に多数の薄膜がスパッタリン
グなどにより積層されている。磁気抵抗効果センサ19が
現れている面が、記録媒体17と対向して磁気信号の記
録、再生を行う面で、以下浮上面と呼ぶ。浮上面に垂直
な基板上の一面(以下ヘッド素子パターン面と呼ぶ。)
に磁気抵抗効果センサ19を含む多数の薄膜を積層される
磁気抵抗効果型ヘッドが形成され、さらにこの磁気抵抗
効果型ヘッドに上部磁性膜9を含む多数の薄膜を積層し
て構成されるインダクティブヘッドが積層され、このイ
ンダクティブヘッドに保護膜11が積層されている。FIG. 6 shows the appearance of the thin-film magnetic head 23. In the thin-film magnetic head 23, a large number of thin films are laminated on the substrate 18 by sputtering or the like. The surface on which the magnetoresistive sensor 19 appears faces the recording medium 17 for recording and reproducing magnetic signals, and is hereinafter referred to as a floating surface. One surface on the substrate perpendicular to the air bearing surface (hereinafter referred to as the head element pattern surface)
An inductive head is formed by laminating a number of thin films including a magnetoresistive sensor 19 on the magnetoresistive effect head, and further laminating a number of thin films including an upper magnetic film 9 on the magnetoresistive effect head. Are stacked, and the protective film 11 is stacked on the inductive head.
【0022】ヘッド素子パターン面外観を図7に示し、
浮上面のセンサ部分近傍の外観を図8に、さらにセンサ
部分近傍を拡大図を図9に示す。図7において、線分A-
Bによる断面を拡大した図が図1である。セラミックス
の基板18のヘッド素子パターンが形成される面にアルミ
ナのベース材1が厚さ約10mm形成され、これにNi系合金
の下部シールド2が1〜2mm、アルミナの絶縁膜3が約0.
5mm、Ni系合金の上部シールド4が2〜3mm、アルミナ
のギャップ膜5が約0.5mm、レジスト材のコイル絶縁膜
6、7、8が各々3〜4mm、Cuのコイル導体12が約3mm、
FeNiの上部磁性膜9が3〜4mmなどが積層されている。
下部シールド2と上部シールド4に挟まれて、NiFeなど数
nm〜数10nmの薄膜からなる再生用の磁気抵抗効果セ
ンサ19を設ける。上部シールド4と上部磁性膜9を含め
て、上部シールド4と上部磁性膜9に挟まれる部分が記録
用のインダクティブヘッド、下部シールド2と上部シー
ルド4を含めて、下部シールド2と上部シールド4に挟ま
れる部分が再生用の磁気抵抗効果型ヘッドである。最外
層にアルミナの保護膜11が前述の(9)式を満たすよう
に形成される。FIG. 7 shows the appearance of the head element pattern surface.
FIG. 8 shows the appearance near the sensor portion of the air bearing surface, and FIG. 9 shows an enlarged view near the sensor portion. In FIG. 7, the line segment A-
FIG. 1 is an enlarged view of a cross section of FIG. On the surface of the ceramic substrate 18 on which the head element pattern is formed, an alumina base material 1 is formed with a thickness of about 10 mm, and a lower shield 2 of a Ni-based alloy is formed with a thickness of 1 to 2 mm, and an alumina insulating film 3 is formed with a thickness of about 0.
5mm, Ni-based alloy upper shield 4 is 2-3mm, alumina gap film 5 is about 0.5mm, coil insulating film of resist material
6, 7, 8 are each 3-4 mm, Cu coil conductor 12 is about 3 mm,
The upper magnetic film 9 of FeNi is laminated with 3 to 4 mm or the like.
A magnetoresistive sensor 19 for reproduction made of a thin film of several nm to several tens nm such as NiFe is provided between the lower shield 2 and the upper shield 4. The part sandwiched between the upper shield 4 and the upper magnetic film 9, including the upper shield 4 and the upper magnetic film 9, is the inductive head for recording, and the lower shield 2 and the upper shield 4 including the lower shield 2 and the upper shield 4. The portion sandwiched is the reproducing magnetoresistive head. An alumina protective film 11 is formed on the outermost layer so as to satisfy the above-mentioned expression (9).
【0023】ヘッドの寸法を2l=300mm、HMR=1mmと
し、保護膜をアルミナとすれば、(9)より保護膜の厚
さhを15mm以下とすれば良いことが分かり、磁気特性
及びインダクティブヘッドの保護も考慮すると、磁気抵
抗効果センサの記録媒体に対向する面に対して垂直な方
向となる長さを0.5〜1μm、記録媒体に対向する面
に対して垂直な方向となる長さを200〜300μmと
して保護膜の膜厚を10〜20μmとすることが良い。When the dimensions of the head are 2l = 300 mm, H MR = 1 mm, and the protective film is alumina, it is understood from (9) that the thickness h of the protective film should be 15 mm or less. In consideration of protection of the head, the length of the magnetoresistive sensor in the direction perpendicular to the surface facing the recording medium is 0.5 to 1 μm, and the length in the direction perpendicular to the surface facing the recording medium. The thickness is preferably 200 to 300 μm, and the thickness of the protective film is preferably 10 to 20 μm.
【0024】さらに、例えば2l=200mm以下、HMR=
0.5mm と小型化すれば(9)式より、保護膜の厚さ
を9mm程度、8〜10mmとすることが望ましい。Further, for example, 2l = 200 mm or less, HMR =
If the size is reduced to 0.5 mm, the thickness of the protective film is preferably set to about 9 mm and 8 to 10 mm according to the equation (9).
【0025】また、保護膜の膜面が平らでなく、膜厚さ
が一様でない場合は、図10のように保護膜の厚さが最
も厚いところで、保護膜の厚さhを定義すれば良い。In the case where the film surface of the protective film is not flat and the film thickness is not uniform, if the thickness h of the protective film is defined where the thickness of the protective film is the largest as shown in FIG. good.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、磁気抵抗効果センサの
長さを0.5〜1μmとし、保護膜の長さを200〜3
00μm、その膜厚を10〜20μmとしたので、ヘッ
ドを充分保護すると共に、磁気抵抗効果型ヘッドの磁気
特性への影響を小さくでき、磁気記録信号の再生エラー
やノイズなどの発生を低減して信頼性を向上することが
できる。According to the present invention, the length of the magnetoresistive sensor is 0.5 to 1 μm, and the length of the protective film is 200 to 3 μm.
Since the thickness is set to 00 μm and the film thickness is set to 10 to 20 μm, the head can be sufficiently protected, the influence on the magnetic properties of the magnetoresistive head can be reduced, and the occurrence of reproduction errors and noise of magnetic recording signals can be reduced. Reliability can be improved.
【0027】また、本発明によれば、磁気抵抗効果セン
サの長さを略1μmとし、保護膜の長さを略300μ
m、その膜厚が10〜20μmとしたので、充分大きな
出力が得られるとともに、インダクティブヘッドを保護
し、磁気抵抗効果型ヘッドへの応力の影響を小さくでき
る。According to the present invention, the length of the magnetoresistive sensor is about 1 μm, and the length of the protective film is about 300 μm.
m, the film thickness is 10 to 20 μm, so that a sufficiently large output can be obtained, the inductive head can be protected, and the influence of stress on the magnetoresistive head can be reduced.
【0028】さらに、本発明によれば複合型薄膜磁気ヘ
ッドの再生ヘッドとなる磁気抵抗効果センサの長さを
0.5〜1μmとし、記録ヘッドはその厚さが9〜12
μmとし、保護膜の長さを200〜300μm、その膜
厚が10〜20μmとしているので、磁気記録信号の再
生エラーやノイズなどの発生が低減された磁気ディスク
装置が得られる。Further, according to the present invention, the length of the magnetoresistive sensor serving as the reproducing head of the composite thin-film magnetic head is set to 0.5 to 1 μm, and the thickness of the recording head is set to 9 to 12 μm.
μm, the length of the protective film is 200 to 300 μm, and the film thickness is 10 to 20 μm. Therefore, a magnetic disk device with reduced occurrence of errors in reproducing magnetic recording signals and noise can be obtained.
【図1】 本発明の一実施の形態による複合型薄膜磁気
ヘッドの断面図。FIG. 1 is a sectional view of a composite thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention.
【図2】 厚さh、幅b、長さ2lのはりの曲げを示す図。FIG. 2 is a diagram showing bending of a beam having a thickness h, a width b, and a length 2l.
【図3】 モーメントMで曲げたときの応力状態を示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a stress state when bending at a moment M;
【図4】 自由端への集中荷重Fによる片端固定はりの
曲げの状態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a state in which a beam fixed at one end is bent by a concentrated load F on a free end.
【図5】 本発明の一実施の形態に係る磁気ディスク装
置の構造図。FIG. 5 is a structural view of a magnetic disk drive according to an embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の一実施の形態に係る複合型薄膜磁気
ヘッドを示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a composite thin-film magnetic head according to one embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の一実施の形態に係るヘッド素子パタ
ーン面を示す側面図。FIG. 7 is a side view showing a head element pattern surface according to one embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の一実施の形態に係る浮上面のセンサ
部分を示す正面図。FIG. 8 is a front view showing a sensor portion on the air bearing surface according to the embodiment of the present invention.
【図9】 図8のセンサ部分の部分拡大図。FIG. 9 is a partially enlarged view of a sensor part in FIG. 8;
【図10】 本発明の他の実施の形態による複合型薄膜
磁気ヘッドの断面図。FIG. 10 is a sectional view of a composite thin-film magnetic head according to another embodiment of the present invention.
【図11】 主応力差ごとの外部磁界と出力特性示すグ
ラフ。FIG. 11 is a graph showing an external magnetic field and output characteristics for each main stress difference.
1…ベース材、2…下部シールド、3…絶縁膜、4…上部シ
ールド、5…ギャップ膜、6、7、8…コイル絶縁膜、9…
上部磁性膜、10…はく離抑止膜、11…保護膜、12…コイ
ル導体、13…サーボ、14…アクチュエータ、15…ヘッド
支持バネ、16…スピンドルモータ、17…記録媒体、18…
基板、19…磁気抵抗効果センサ。1… Base material, 2… Lower shield, 3… Insulation film, 4… Upper shield, 5… Gap film, 6, 7, 8… Coil insulation film, 9…
Upper magnetic film, 10: peeling prevention film, 11: protective film, 12: coil conductor, 13: servo, 14: actuator, 15: head support spring, 16: spindle motor, 17: recording medium, 18 ...
Substrate, 19 ... Magnetoresistance effect sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江澤 良孝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 西垣 一朗 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 今中 律 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 小柳 広明 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 中村 雄喜 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Fターム(参考) 5D033 AA02 BA62 BB43 5D034 BA03 BB09 BB12 BB20 CA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshitaka Ezawa 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratories, Hitachi, Ltd. Inside the Machinery Research Laboratory (72) Inventor Ritsu Imanaka 2880 Kozu, Kofu, Odawara City, Kanagawa Prefecture Inside Storage Systems Division, Hitachi, Ltd. (72) Hiroaki Koyanagi 2880 Kozu, Kozu, Odawara City, Kanagawa Prefecture Storage System Business, Hitachi, Ltd. In-house (72) Inventor Yuki Nakamura 2880 Kozu, Odawara-shi, Kanagawa F-term (reference), Hitachi, Ltd. Storage Systems Division 5D033 AA02 BA62 BB43 5D034 BA03 BB09 BB12 BB20 CA04
Claims (5)
た磁気抵抗効果型ヘッドと該磁気抵抗効果型ヘッドの上
部に薄膜を積層することにより構成されたインダクティ
ブヘッドと該インダクティブヘッドを保護する保護膜を
有する複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、 記録媒体に対向する面に対して垂直な方向となる長さが
0.5〜1μmとされた前記磁気抵抗効果センサと、 記録媒体に対向する面に対して垂直な方向となる長さが
200〜300μm、その膜厚が10〜20μmとされ
た前記保護膜とを備えたことを特徴とする複合型薄膜磁
気ヘッド。A magnetoresistive head provided with a base material and a magnetoresistive sensor; an inductive head formed by laminating a thin film on the magnetoresistive head; and protection for protecting the inductive head. A composite thin film magnetic head having a film, wherein the magnetoresistive sensor has a length of 0.5 to 1 μm in a direction perpendicular to a surface facing the recording medium; A thin film magnetic head comprising: the protective film having a length in a direction perpendicular to the vertical direction and a thickness of 200 to 300 μm and a thickness of 10 to 20 μm.
膜がアルミナとされたことを特徴とする複合型薄膜磁気
ヘッド。2. A composite thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said protective film is made of alumina.
た磁気抵抗効果型ヘッドと該磁気抵抗効果型ヘッドの上
部に薄膜を積層することにより構成されたインダクティ
ブヘッドとを有する複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、 記録媒体に対向する面に対して垂直な方向となる長さが
略1μmとされた前記磁気抵抗効果センサと、 前記インダクティブヘッドを保護し、記録媒体に対向す
る面に対して垂直な方向となる長さが略300μm、そ
の膜厚が10〜20μmとされた前記保護膜とを備えた
ことを特徴とする複合型薄膜磁気ヘッド。3. A composite thin-film magnetic head comprising: a magnetoresistive head provided with a base material and a magnetoresistive sensor; and an inductive head formed by laminating a thin film on top of the magnetoresistive head. In the above, the magnetoresistive sensor whose length in a direction perpendicular to the surface facing the recording medium is approximately 1 μm, and a direction perpendicular to the surface facing the recording medium that protects the inductive head. Wherein the protective film has a length of about 300 μm and a thickness of 10 to 20 μm.
面に対向して磁気信号の記録、再生を行う複合型薄膜磁
気ヘッドとを有する磁気ディスク装置において、 前記複合型薄膜磁気ヘッドの再生ヘッドとなり、前記記
録媒体に対向する面に対して垂直な方向となる長さが
0.5〜1μmとされた磁気抵抗効果センサと、 前記複合型薄膜磁気ヘッドの記録ヘッドとなり、その厚
さが9〜12μmとされたインダクティブヘッドと、 前記インダクティブヘッドを保護し、記録媒体に対向す
る面に対して垂直な方向となる長さが200〜300μ
m、その膜厚が10〜20μmとされた保護膜とを備え
たことを特徴とする磁気ディスク装置。4. A magnetic disk drive comprising: a disk-shaped recording medium; and a composite thin-film magnetic head for recording and reproducing a magnetic signal facing a recording surface of the recording medium. A magnetoresistive sensor having a length that is 0.5 to 1 μm in a direction perpendicular to a surface facing the recording medium, and a recording head of the composite thin-film magnetic head; An inductive head having a thickness of 9 to 12 μm, and a length of 200 to 300 μm for protecting the inductive head and being perpendicular to a surface facing the recording medium.
m, and a protective film having a thickness of 10 to 20 μm.
膜がアルミナとされたことを特徴とする磁気ディスク装
置。5. A magnetic disk drive according to claim 4, wherein said protective film is made of alumina.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6784299A JP2000268329A (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Composite thin-film magnetic head and magnetic disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6784299A JP2000268329A (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Composite thin-film magnetic head and magnetic disk drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000268329A true JP2000268329A (en) | 2000-09-29 |
Family
ID=13356621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6784299A Pending JP2000268329A (en) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | Composite thin-film magnetic head and magnetic disk drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000268329A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6947259B2 (en) | 2002-07-30 | 2005-09-20 | Tdk Corporation | Magnetic head, magnetic head device and magnetic recording/reproducing device |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP6784299A patent/JP2000268329A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6947259B2 (en) | 2002-07-30 | 2005-09-20 | Tdk Corporation | Magnetic head, magnetic head device and magnetic recording/reproducing device |
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