(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込み電流が流れるコイル導体及びヨークを有する書込みヘッド素子と、該書込みヘッド素子上に積層されたオーバーコート層と、前記コイル導体の上方の前記オーバーコート層内に形成されており該オーバーコート層より低い熱伝導率を有する材料による熱ブロック層とを備えたことを特徴とする浮上型薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
積層面方向から見た前記熱ブロック層の面積が前記コイル導体の面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の浮上型薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記熱ブロック層と浮上面との距離が１５μｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮上型薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記熱ブロック層と前記ヨークとの距離が７．５μｍ未満であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の浮上型薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記熱ブロック層より下方に形成されており、ヘッド動作時に発熱するヒータコイル導体をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の浮上型薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記熱ブロック層が、レジスト材料によって形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の浮上型薄膜磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクティブ書込みヘッド素子を備えた浮上型薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の浮上型薄膜磁気ヘッドにおいては、書込み動作時にコイルに書込み電流を流すと、そのジュール熱によって書込みヘッド素子を被覆する保護膜であるオーバーコート層が熱膨張し、磁気ヘッドスライダが部分的に突出する。このため、低浮上量型の最近の薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気ヘッドスライダの特に最も突出量の大きい後端（トレーリングエッジ）が、回転する磁気ディスクの表面と接触、クラッシュを起こす可能性がある。
【０００３】
このようなヘッドクラッシュを防止するための対策として、（１）コイルの電気抵抗を下げて発熱量を低減化すること、（２）基板上のアンダーコート層を薄くして放熱性を高めること、（３）保護膜上に金属パターンを形成して熱を発散させること（特許文献１）、（４）磁気ヘッドスライダのトレーリングエッジに切り欠きを設けること（特許文献２）、（５）磁気ヘッドスライダの保護膜の浮上面（ＡＢＳ）側に窪み部を設けること（特許文献３）などが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２６６４２８号公報
【特許文献２】
特開平７−３０７０７０号公報
【特許文献３】
特開平４−３６６４０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今後の一層の低浮上化を考慮すると、提案されている各手法では、突出量の低減化が不十分であり、さらなる改善が望まれる。
【０００６】
従って本発明の目的は、熱膨張によるヘッドクラッシュの問題をさらに改善しさらなる低浮上化に対応可能な浮上型薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、書込み電流が流れるコイル導体及びヨークを有する書込みヘッド素子と、書込みヘッド素子上に積層されたオーバーコート層と、コイル導体の上方のオーバーコート層内に形成されておりこのオーバーコート層より低い熱伝導率を有する材料による熱ブロック層とを備えた浮上型薄膜磁気ヘッドが提供される。
【０００８】
オーバーコート層内にこのオーバーコート層より低い熱伝導率を有する材料による熱ブロック層を設けることにより、磁気ヘッドスライダのトレーリングエッジ側への熱伝導量を効果的に低減でき、これによってそのトレーリングエッジの突出量を最小限に抑制することができる。
【０００９】
積層面方向から見た熱ブロック層の面積がコイル導体の面積より大きいことが好ましい。
【００１０】
熱ブロック層と浮上面との距離が１５μｍ未満であることが好ましく、さらに、熱ブロック層とヨークとの距離が７．５μｍ未満であることがより好ましい。
【００１１】
熱ブロック層より下方に形成されており、ヘッド動作時に発熱するヒータコイル導体をさらに備えていることも好ましい。このヒータコイル導体は、ヘッドの書込み及び／又は読出し動作時に発熱して書込みヘッド素子及び／又は読出しヘッド素子を磁気ディスク表面方向に意図的に突出させて浮上量を低くさせるためのものであり、本発明は、このような構造の薄膜磁気ヘッドにおいても、熱伝導を効果的にブロックして磁気ヘッドスライダのトレーリングエッジの不必要な突出を最小限に抑制することができる。
【００１２】
熱ブロック層が、レジスト材料によって形成されていることも好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施形態における構成を概略的に示す断面図であり、図２はその斜視断面図である。本実施形態は、インダクティブ書込みヘッド素子と磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッド素子とが積層形成されている複合型薄膜磁気ヘッドの場合であるが、書込みヘッド素子のみを有する薄膜磁気ヘッドの場合であっても良いことは明らかである。
【００１４】
これらの図において、１０はＡｌ−ＴｉＣによる基板、１１はその上に積層されたアンダーコート層（下地層）、１２はアンダーコート層１１の上に積層された絶縁層、１３は絶縁層１２上に形成された下部シールド層、１４は下部磁極層兼上部シールド層、１５は下部シールド層１３及び上部シールド層１４間にシールドギャップ層１６を介して形成されたＭＲ層、１７はＭＲ層１５に電気的に接続されているリード導体、１８は磁気ギャップ層、１９は上部磁極層、２０は磁気ギャップ層１８を介して下部磁極層兼上部シールド層１４の先端部に対向している上部先端磁極、２１は２段構造のコイル導体、２２はコイル導体２１を囲む絶縁層、２３は上部磁極層１９及び絶縁層２２上に積層された例えばＡｌ２Ｏ３によるオーバーコート層（保護層）、２４はオーバーコート層２３内に形成されたこのオーバーコート層より低い熱伝導率を有する材料、例えばレジスト材料による熱ブロック層をそれぞれ示している。
【００１５】
オーバーコート層２３は、そのＡＢＳ側に切り欠きが設けられており、その下側段の角がトレーリングエッジ２３ａとなっている。上部先端磁極２０は上部磁極層１９に磁気的に接続されており、この上部磁極層１９は後方で下部磁極層兼上部シールド層１４に磁気的に接続されており、これらが書込み磁気ヘッド素子の磁気ヨークを構成している。
【００１６】
書込み磁気ヘッド素子を有する薄膜磁気ヘッドでは、コイル導体を流れる書込み電流によりジュール熱が発生し、これがその上に形成されているオーバーコート層に伝わる。従来技術によると、図３に示すように、オーバーコート層を構成するＡｌ２Ｏ３は、熱伝導率が高いので熱せられることによって熱膨張し、これによって磁気ヘッドスライダのＡＢＳは通常位置３０から膨張位置３０´に部分的に突出する。その結果、ＡＢＳのトレーリングエッジも３１から３１´へと突出量Ｐだけ変化し、磁気ディスク表面３２との間隙がＳＮからＳＰへとかなり小さくなるので、ヘッドクラッシュが生じ易くなるのである。
【００１７】
これに対して、本実施形態においては、コイル導体２１及び上部磁極層１９の面積より大きい面積を有しておりこれらコイル導体２１及び上部磁極層１９を覆うようにレジスト材料による熱ブロック層２４がこのオーバーコート層２３内に形成されている。オーバーコート層２３を構成するＡｌ２Ｏ３は熱伝導率が１（Ｗ／ｍＫ）であるが、熱ブロック層２４を構成するレジスト材料は熱伝導率が０．３５（Ｗ／ｍＫ）とかなり低いため、この熱ブロック層２４により熱伝導がかなり阻止される。その結果、トレーリングエッジにおけるオーバーコート層２３の熱膨張が抑制され、ＡＢＳ方向への突出量が低減される。
【００１８】
図４は、ＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。同図において、ａは熱ブロック層を備えていない従来の薄膜磁気ヘッドの場合、ｂは熱ブロック層を備えた本実施形態の薄膜磁気ヘッドの場合をそれぞれ表している。なお、同図の横軸は基板１０とアンダーコート層１１との境界を基準位置とした場合に、ＡＢＳにおけるその基準位置からの距離である。この特性を求めた際の、熱ブロック層２４の寸法は、ＡＢＳから見たときの高さである厚さが１．０μｍ、ＡＢＳからの奥行きが１０６μｍ、ＡＢＳから見たときの横幅が１１３μｍの長方形であり、コイル導体２１の寸法は、高さが約５５μｍ、幅が約７０μｍであり、ＡＢＳから６μｍ離れた位置から奥に存在する構造とした。
【００１９】
同図のａ及びｂを比較すれば明確なように、本実施形態によれば、トレーリングエッジ近傍において、突出量が約０．３ｎｍ程度低減されており、これにより、低浮上量型の薄膜磁気ヘッドにおいても、トレーリングエッジが磁気ディスの表面と接触、クラッシュする可能性がかなり低くなる。
【００２０】
図５は、熱ブロック層２４の先端のＡＢＳからの離間距離を変えた場合のＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。同図において、Ａは熱ブロック層を備えていない従来の薄膜磁気ヘッドの場合、ＢはこのＡＢＳからの離間距離が３μｍの場合、Ｃは５μｍの場合、Ｄは１５μｍの場合、Ｅは２５μｍの場合である。また同図の横軸は基板１０とアンダーコート層１１との境界を基準位置とした場合に、ＡＢＳにおけるその基準位置からの距離である。
【００２１】
同図より、熱ブロック層２４の先端のＡＢＳからの離間距離が１５μｍ未満であれば、トレーリングエッジ近傍において、突出量が従来技術より低減されることとなり、低浮上量型の薄膜磁気ヘッドにおいても、トレーリングエッジが磁気ディスの表面と接触、クラッシュする可能性が低くなる。また、離間距離が５μｍ未満であれば、より好ましい結果が得られている。
【００２２】
図６は、熱ブロック層２４の上部磁極層１９からの離間距離を変えた場合のＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。同図において、（ａ）は熱ブロック層を備えていない従来の薄膜磁気ヘッドの場合、（ｂ）はこの上部磁極層１９からの離間距離が２μｍの場合、（ｃ）は２．５μｍの場合、（ｄ）は５．５μｍの場合、（ｅ）は７．５μｍの場合である。また同図の横軸は基板１０とアンダーコート層１１との境界を基準位置とした場合に、ＡＢＳにおけるその基準位置からの距離である。
【００２３】
同図より、熱ブロック層２４の上部磁極層１９からの離間距離が７．５μｍ未満であれば、トレーリングエッジ近傍において、突出量が従来技術より低減されることとなり、低浮上量型の薄膜磁気ヘッドにおいても、トレーリングエッジが磁気ディスの表面と接触、クラッシュする可能性が低くなる。また、離間距離が２．５〜５．５μｍであれば、より好ましい結果が得られている。
【００２４】
図７は本発明の薄膜磁気ヘッドの他の実施形態における構成を概略的に示す断面図である。本実施形態は、インダクティブ書込みヘッド素子とＭＲ読出しヘッド素子とが積層形成されている複合型薄膜磁気ヘッドの場合であるが、書込みヘッド素子のみを有する薄膜磁気ヘッドの場合であっても良いことは明らかである。
【００２５】
同図において、７０はＡｌ−ＴｉＣによる基板、７１はその上に積層されたアンダーコート層（下地層）、８５はアンダーコート層７１内に形成されたヒータコイル導体、７２はアンダーコート層７１の上に積層された絶縁層、７３は絶縁層７２上に形成された下部シールド層、７４は下部磁極層兼上部シールド層、７５は下部シールド層７３及び上部シールド層７４間にシールドギャップ層７６を介して形成されたＭＲ層、７７はＭＲ層７５に電気的に接続されているリード導体、７８は磁気ギャップ層、７９は上部磁極層、８０は磁気ギャップ層７８を介して下部磁極層兼上部シールド層７４の先端部に対向している上部先端磁極、８１は２段構造のコイル導体、８２はコイル導体８１を囲む絶縁層、８３は上部磁極層７９及び絶縁層８２上に積層された例えばＡｌ２Ｏ３によるオーバーコート層（保護層）、８４はオーバーコート層８３内に形成されたこのオーバーコート層より低い熱伝導率を有する材料、例えばレジスト材料による熱ブロック層をそれぞれ示している。
【００２６】
オーバーコート層８３は、そのＡＢＳ側に切り欠きが設けられており、その下側段の角がトレーリングエッジ８３ａとなっている。上部先端磁極８０は上部磁極層７９に磁気的に接続されており、この上部磁極層７９は後方で下部磁極層兼上部シールド層７４に磁気的に接続されており、これらが書込み磁気ヘッド素子の磁気ヨークを構成している。
【００２７】
本実施形態では、特に、熱ブロック層８３より下方のアンダーコート層７１内にヒータコイル導体８５が形成されている。このヒータコイル導体８５は、ヘッドの書込み及び／又は読出し動作時に発熱して書込みヘッド素子及び／又は読出しヘッド素子をＡＢＳ方向からに意図的に突出させて浮上量を積極的に低下させるためのものである。
【００２８】
このヒータコイル導体８５からの熱に加えて、書込み用のコイル導体８１を流れる電流によりジュール熱が発生し、これがその上に形成されているオーバーコート層に伝わるおそれがあるが、本実施形態においては、コイル導体８１及び上部磁極層７９の面積より大きい面積を有しておりこれらコイル導体８１及び上部磁極層７９を覆うようにレジスト材料による熱ブロック層８４がオーバーコート層８３内に形成されている。オーバーコート層８３を構成するＡｌ２Ｏ３は熱伝導率が１（Ｗ／ｍＫ）であるが、熱ブロック層８４を構成するレジスト材料は熱伝導率が０．３５（Ｗ／ｍＫ）とかなり低いため、この熱ブロック層８４により熱伝導がかなり阻止される。その結果、トレーリングエッジ８３ａにおけるオーバーコート層８３の熱膨張が抑制され、ＡＢＳ方向への突出量が低減される。
【００２９】
図８は、ＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。同図において、（Ａ）は熱ブロック層を備えていない従来の薄膜磁気ヘッドの場合、（Ｂ）は熱ブロック層を備えた本実施形態の薄膜磁気ヘッドの場合をそれぞれ表している。なお、同図の横軸は基板７０とアンダーコート層７１との境界を基準位置とした場合に、ＡＢＳにおけるその基準位置からの距離である。この特性を求めた際の、熱ブロック層８４の寸法は、ＡＢＳから見たときの高さである厚さが１．０μｍ、ＡＢＳからの奥行きが１０６μｍ、ＡＢＳから見たときの横幅が１１３μｍの長方形であり、コイル導体８１の寸法は、高さが約５５μｍ、幅が約７０μｍであり、ＡＢＳから６μｍ離れた位置から奥に存在する構造とした。
【００３０】
同図の（Ａ）及び（Ｂ）を比較すれば明確なように、本実施形態によれば、トレーリングエッジ近傍において、突出量が約２．０ｎｍ程度低減されており、これにより、ヒータコイルを有する低浮上量型の薄膜磁気ヘッドにおいても、トレーリングエッジが磁気ディスの表面と接触、クラッシュする可能性がかなり低くなる。
【００３１】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、オーバーコート層内にこのオーバーコート層より低い熱伝導率を有する材料による熱ブロック層を設けることにより、磁気ヘッドスライダのトレーリングエッジ側への熱伝導量を効果的に低減でき、これによってそのトレーリングエッジの突出量を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの一実施形態における構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の薄膜磁気ヘッドの斜視断面図である。
【図３】磁気ヘッドスライダのＡＢＳの熱膨張による突出を説明する図である。
【図４】ＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。
【図５】熱ブロック層の先端のＡＢＳからの離間距離を変えた場合のＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。
【図６】熱ブロック層の上部磁極層からの離間距離を変えた場合のＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。
【図７】本発明の薄膜磁気ヘッドの他の実施形態における構成を概略的に示す断面図である。
【図８】ＡＢＳにおける各位置での熱膨張による突出量をシミュレーションした結果を表す特性図である。
【符号の説明】
１０、７０  基板
１１、７１  アンダーコート層（下地層）
１２、２２、７２、８２  絶縁層
１３、７３  下部シールド層
１４、７４  下部磁極層兼上部シールド層
１５、７５  ＭＲ層
１６、７６  シールドギャップ層
１７、７７  リード導体
１８、７８  磁気ギャップ層
１９、７９  上部磁極層
２０、８０  上部先端磁極
２１、８１  コイル導体
２３、８３  オーバーコート層（保護層）
２３ａ、３１、３１´、８３ａ  トレーリングエッジ
２４、８４  熱ブロック層
３２ａ  磁気ディスク表面
８５  ヒータコイル導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003687650.tif 000008
【図８】
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