(57)【要約】【課題】  磁気ヘッド素子と磁気ディスクとの間隔をより小さな値に制御する機能を備えつつ、シールド層の磁区構造が読み出し動作時に安定していて再生出力の変動及び再生出力中のノイズを低減することができる薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】  第１及び第２のシールド層を含む読み出し磁気ヘッド素子と第１及び第２の磁極層を含む書き込み磁気ヘッド素子とを備えており、この第２のシールド層と第１の磁極層とが隣り合った位置にあって互いに対向している薄膜磁気ヘッドであって、この第２のシールド層に又は第１及び第２のシールド層にトラック幅方向の初期化用の磁界を印加可能である磁界印加手段が設けられており、この磁界印加手段の少なくとも一部が、第２のシールド層と第１の磁極層との間に位置している薄膜磁気ヘッドが提供される。【選択図】  図５
2006277820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のシールド層を含む読み出し磁気ヘッド素子と第１及び第２の磁極層を含む書き込み磁気ヘッド素子とを備えており、該第２のシールド層と該第１の磁極層とが隣り合った位置にあって互いに対向している薄膜磁気ヘッドであって、該第２のシールド層に又は該第１及び第２のシールド層にトラック幅方向の初期化用の磁界を印加可能である磁界印加手段が設けられており、該磁界印加手段の少なくとも一部が、該第２のシールド層と該第１の磁極層との間に位置していることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記磁界印加手段が、少なくとも１つの導体ライン層を備えており、該少なくとも１つの導体ライン層が、前記第２のシールド層と対向する部分を有していてシールド高さ方向に伸長しており、該少なくとも１つの導体ライン層の浮上面側の端が、該第２のシールド層の浮上面側の端部の直上又は上方に達していることを特徴とする請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
前記少なくとも１つの導体ライン層が複数の導体ライン層であって、該複数の導体ライン層が、何れも同じ向きの電流が流れるように互いに並列に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記磁界印加手段が、前記少なくとも１つの導体ライン層の各々に電流を供給するための２つの導体リード層を備えており、該２つの導体リード層の一方が、前記第２のシールド層の浮上面側の端部の直上又は上方に位置していてトラック幅方向に伸長しており、該少なくとも１つの導体ライン層の浮上面側の端部と接続部を挟んで接続されることによって、該少なくとも１つの導体ライン層よりも前記第２のシールド層から遠い位置に設置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
前記磁界印加手段が、前記複数の導体ライン層の各々に電流を供給するための複数の導体リード層を備えており、該複数の導体リード層のうちの２つが、前記第２のシールド層の浮上面側の端部の直上又は上方に位置していてトラック幅方向に伸長しており、該複数の導体ライン層の浮上面側の端部と接続部を挟んで接続されることによって、該複数の導体ライン層よりも前記第２のシールド層から遠い位置に設置されており、しかも通電した際には互いに流れる電流の向きが反対になるように接続されていることを特徴とする請求項３に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記磁界印加手段が、前記第２のシールド層とは対向しない位置に設置された導体リード層をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
前記少なくとも１つの導体ライン層が複数の導体ライン層であって、該複数の導体ライン層が、何れも同じ向きの電流が流れるように互いに直列に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
前記複数の導体ライン層を電気的に接続するための少なくとも１つの導体接続層と該複数の導体ライン層に電流を供給するための２つの導体リード層とを備えており、該少なくとも１つの導体接続層が、前記複数の導体ライン層の各々と接続部を挟んで交互に連結されて直列に接続されており、該複数の導体ライン層よりも前記第２のシールド層から遠い位置に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】
前記少なくとも１つの導体ライン層が、通電によって発熱可能である電気抵抗材料を含んで形成されており、前記磁界印加手段が発熱手段でもあることを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】
前記書き込み磁気ヘッド素子が垂直磁気記録用の電磁コイル素子であって、前記第２のシールド層の浮上面側の端部の直上に、トラック幅方向に伸長しており、磁界印加手段から磁気記録媒体に達する漏洩磁界を遮断するための媒体シールド層が設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の薄膜磁気ヘッドを少なくとも１つ備えており、前記磁界印加手段に電流を供給するためのリード線及び前記読み出し磁気ヘッド素子及び前記書き込み磁気ヘッド素子のための信号線と、該薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構とをさらに備えていることを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のヘッドジンバルアセンブリを少なくとも１つ備えており、前記磁界印加手段に供給する電流を制御するための電流制御回路と、読み出し及び書き込み動作を制御するための記録再生回路とをさらに備えていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１３】
前記電流制御回路と前記記録再生回路とを制御しており、読み出し及び／又は書き込み動作とタイミングを合わせて該電流制御回路を駆動させるためのＣＰＵを備えていることを特徴とする請求項１２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１４】
書き込み磁気ヘッド素子によって書き込み動作が終了した直後であって、次いで行われる読み出し磁気ヘッド素子による読み出し動作が開始される前に、該書き込み磁気ヘッド素子内の１つの磁極層と隣り合った位置にあって互いに対向している該読み出し磁気ヘッド素子内の１つのシールド層に、又は該１つのシールド層と他のシールド層とに初期化用の磁界を印加することによって、該１つのシールド層の又は該１つのシールド層と該他のシールド層との磁区構造を初期化した後、該読み出し磁気ヘッド素子によって読み出しを行うことを特徴とする磁気記録再生方法。
【請求項１５】
読み出し磁気ヘッド素子の素子出力におけるオートゲインコントローラのゲインが変化した直後に、及び／又はデータ信号若しくはサーボ信号の読み出しエラーが発生した直後に、書き込み磁気ヘッド素子内の１つの磁極層と隣り合った位置にあって互いに対向している該読み出し磁気ヘッド素子内の１つのシールド層に又は該１つのシールド層と他のシールド層とに、初期化用の磁界を印加することによって、該１つのシールド層の又は該１つのシールド層と該他のシールド層との磁区構造を初期化した後、該読み出し磁気ヘッド素子によって読み出しを行うことを特徴とする磁気記録再生方法。
【請求項１６】
前記初期化用の磁界が、トラック幅方向の直流磁界であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の磁気記録再生方法。
【請求項１７】
前記初期化用の磁界を印加している間、並びに該初期化用の磁界を印加する前及び／若しくは印加した後に、該初期化用の磁界の印加手段を通電によって発熱させることによって、前記書き込み磁気ヘッド素子及び前記読み出し磁気ヘッド素子を磁気記録媒体に向かって突出させて、該書き込み磁気ヘッド素子及び該読み出し磁気ヘッド素子と該磁気記録媒体との間の間隔をより小さな値に設定することを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の磁気記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界印加手段を備えた薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置（ＨＤＤ）に関する。さらに本発明は、このような薄膜磁気ヘッドを用いた磁気記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤの大容量小型化に伴い、薄膜磁気ヘッドの書き込み及び読み出し能力の向上を図るべく、ヘッド内に設けられた発熱体からの熱によって、磁気ヘッド素子を記録媒体である磁気ディスク方向に突出させることによって、書き込み及び読み出し磁気ヘッド素子と記録媒体である磁気ディスクとの間隔をより小さな値に制御するＨＤＤが開発されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このようなＨＤＤにおいても、読み出し磁気ヘッド素子として、高感度を有する磁気抵抗（ＭＲ）効果素子が広く採用されている。ＭＲ効果素子を用いたＨＤＤにおいては、再生出力の安定化のために、ＭＲ効果素子内のシールド層の磁区構造が安定的に制御されていることが必要となる。このシールド層の磁区構造が、書き込み用の電磁コイル素子からの磁界や外部からのノイズ磁界等によって変化した場合、変化の前後で再生出力の絶対値が増減したり、再生出力内のポッピングノイズ等のノイズ成分が増大してしまう。実際に、このような現象に起因して、データを読み出す際に再生エラーが発生する場合が生じていた。
【０００４】
このようなシールド層の磁区構造の変化に対処すべく、例えば、特許文献４において、共有シールド上に磁化方向を制御するための磁性材料層を被着させ、又は共有シールドに形状特質部を形成したヘッドが開示されている。このヘッドにおいては、シールドが、自ら備えた手段及び特性によってシールド自身の磁区構造を維持している。
【０００５】
一方、変化してしまった磁区構造を回復させる技術として、例えば、特許文献５において、磁気ヘッドをコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）領域等に移動させてダミーライトする技術が開示されている。また、特許文献６においては、アンロードされた磁気ヘッドに磁界を印加して磁気ヘッドを再着磁する技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５９９１１１３号明細書
【特許文献２】特開２００３−２７２３３５号公報
【特許文献３】特開２００４−０３０７２３号公報
【特許文献４】特開２００４−５１４２３１号公報
【特許文献５】特開２００１−０９３１０４号公報
【特許文献６】特開２００２−０１５０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような対処を施した薄膜磁気ヘッド又はＨＤＤにおいても、データを読み出す際の再生エラーを十分に抑制することができないという問題が生じていた。
【０００８】
上述した発熱体を備えた薄膜磁気ヘッドにおいては、発熱体からの熱によってシールド層の周囲の材料が膨張し、シールド層が、高温下において大きな応力を受けることになる。この結果、逆磁歪効果によってシールド層の磁区構造が変化し易くなる。さらに、シールド層の１つに隣接する書き込み磁気ヘッド素子内の電磁コイル素子は、ジュール熱や渦電流損熱を発生させるが、これらの熱が加わることによって、シールド層の温度がさらに上昇し、磁区構造の変化をより容易にしてしまっていた。
【０００９】
このような高温であって大きな応力下においては、例えば特許文献４に開示されたようなシールドを用いても、シールド自身の対策では磁区構造は安定せず、どうしても変化してしまう。また、例えば特許文献５又は６に開示された技術を用いても、毎回の読み出し動作直前において磁区構造を安定させることはできない。すなわち、これらの技術は、基本的に定期的な又は再生エラー検出に対応した避難動作後の処置であって、事前のエラー防止策とはなり得ない。さら、書き込み及び読み出し動作において、磁区構造制御のためだけのシーケンスが増えてしまい高速動作の弊害となる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、磁気ヘッド素子と磁気ディスクとの間隔をより小さな値に制御する機能を備えつつ、シールド層の磁区構造が読み出し動作時に安定していて再生出力の変動及び再生出力中のノイズを低減することができる薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドを備えたＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えたＨＤＤを提供することにある。
【００１１】
さらに本発明の他の目的は、読み出し動作に対応して、シールド層の磁区構造を安定させて再生エラーの発生を防止する磁気記録再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明について説明する前に、明細書において用いられる用語の定義を行う。基板の素子形成面に形成された、磁気ヘッド素子の積層構造において、基準となる層よりも素子形成面側にある構成要素又はその部分は「下部」とし、又は「下方」にあるとし、素子形成面とは反対側にある層又はその部分は「上部」とし、又は「上方」にあるとする。また、「直上」にあるとは、「上方」の領域のうち、基準となる層又はその部分の面に対して垂線を下ろすことができる位置からなる領域内にあることとする。
【００１３】
また、「シールド高さ方向」とは、シールド層面内において浮上面（ＡＢＳ）側の端辺に対して垂直な方向であり、浮上面を底面として置いたスライダを素子形成面側から見た場合に、構成要素の上下方向となる。この場合、構成要素の左右方向は、いわゆるトラック幅方向となる。なお、シールド高さ方向は、後に示す図４及び５に、実施形態の構成要素との関係で明示されている。
【００１４】
さらに、本明細書に用いられている用語である「磁区構造を初期化する」の意味を説明する。図１３は、磁性層の磁区構造を説明するための概略図である。同図において、通常、シールド層等の磁性層１３００が無磁界中において安定した磁化状態を示す場合、同層内には、主要な磁区が対称的な形状を有していて全体として磁化がゼロとなる環流磁区が形成されている。このような磁区構造に外乱磁界が印加された場合、例えば、磁壁１３０１及び磁壁１３０２等が破線の位置に歪んだり、他に磁区が形成されたりして磁区構造が乱れてしまう場合がある。ここで、「磁区構造を初期化する」とは、外乱磁界を受けて乱れてしまった磁区構造を、上述したような安定した磁区構造に戻してやることとする。
【００１５】
本発明によれば、第１及び第２のシールド層を含む読み出し磁気ヘッド素子と第１及び第２の磁極層を含む書き込み磁気ヘッド素子とを備えており、この第２のシールド層と第１の磁極層とが隣り合った位置にあって互いに対向している薄膜磁気ヘッドであって、この第２のシールド層に又は第１及び第２のシールド層にトラック幅方向の初期化用の磁界を印加可能である磁界印加手段が設けられており、この磁界印加手段の少なくとも一部が、第２のシールド層と第１の磁極層との間に位置している薄膜磁気ヘッドが提供される。
【００１６】
ここで、この磁界印加手段が、少なくとも１つの導体ライン層を備えており、この少なくとも１つの導体ライン層が、第２のシールド層と対向する部分を有していてシールド高さ方向に伸長しており、この少なくとも１つの導体ライン層の浮上面側の端が、第２のシールド層の浮上面側の端部の直上又は上方に達していることが好ましい。さらに、この少なくとも１つの導体ライン層が、通電によって発熱可能である電気抵抗材料を含んで形成されており、磁界印加手段が発熱手段でもあることが好ましい。
【００１７】
このような磁界印加手段は、その少なくとも一部が第２のシールド層と第１の磁極層との間に位置しているので、両層からの距離は非常に小さい。従って、導体ライン層から発生するトラック幅方向の磁界は、その多くがシールド層に及ぶので、シールド層を確実に初期化することができる。さらに、主に導体ライン層から発生する熱も、その多くが読み出し磁気ヘッド素子及び書き込み磁気ヘッド素子に伝搬するので、両素子を効率的に磁気ディスク方向に突出させることが可能となる。従って、磁気ヘッド素子と磁気ディスクとの間隔をより小さな値に制御しつつ、再生出力の変動及び再生出力中のノイズを低減することができる。その結果、記録再生出力が向上して再生エラーの発生が防止される。
【００１８】
また、少なくとも１つの導体ライン層が複数の導体ライン層であって、この複数の導体ライン層が、何れも同じ向きの電流が流れるように互いに並列に接続されていることが好ましい。ここで、磁界印加手段が、少なくとも１つの導体ライン層の各々に電流を供給するための２つの導体リード層を備えており、この２つの導体リード層の一方が、第２のシールド層の浮上面側の端部の直上又は上方に位置していてトラック幅方向に伸長しており、少なくとも１つの導体ライン層の浮上面側の端部と接続部を挟んで接続されることによって、少なくとも１つの導体ライン層よりも第２のシールド層から遠い位置に設置されていることがさらに好ましい。さらに、磁界印加手段が、第２のシールド層とは対向しない位置に設置された導体リード層をさらに備えていることも好ましい。
【００１９】
導体リード層をこのように第２のシールド層から離隔することによって、導体リード層から発生する磁界が第２のシールド層に悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２０】
また、磁界印加手段が、複数の導体ライン層の各々に電流を供給するための複数の導体リード層を備えており、この複数の導体リード層のうちの２つが、第２のシールド層の浮上面側の端部の直上又は上方に位置していてトラック幅方向に伸長しており、この複数の導体ライン層の浮上面側の端部と接続部を挟んで接続されることによって、この複数の導体ライン層よりも第２のシールド層から遠い位置に設置されており、しかも通電した際には互いに流れる電流の向きが反対になるように接続されていることが好ましい。特に、書き込み磁気ヘッド素子が垂直磁気記録用の電磁コイル素子である場合、第２のシールド層の浮上面側の端部の直上に、トラック幅方向に伸長しており、磁界印加手段から磁気記録媒体に達する漏洩磁界を遮断するための媒体シールド層が設けられていることがより好ましい。
【００２１】
第２及び第３の導体リード層は、通電によって、磁気ディスクに対して垂直な成分を有する磁界を発生し得る。このような垂直成分を有する磁界は、垂直磁気記録方式において、不要な書き込みや隣接トラック消去等のエラーの原因となる。しかしながら、媒体シールド層を設置することによって、このような垂直成分を有する磁界を磁気ディスクに対して遮断することができる。
【００２２】
また、少なくとも１つの導体ライン層が複数の導体ライン層であって、この複数の導体ライン層が、何れも同じ向きの電流が流れるように互いに直列に接続されていることも好ましい。この場合、複数の導体ライン層を電気的に接続するための少なくとも１つの導体接続層とこの複数の導体ライン層に電流を供給するための２つの導体リード層とを備えており、この少なくとも１つの導体接続層が、複数の導体ライン層の各々と接続部を挟んで交互に連結されて直列に接続されており、この複数の導体ライン層よりも第２のシールド層から遠い位置に設置されていることがさらに好ましい。
【００２３】
本発明によれば、さらに、以上に述べた薄膜磁気ヘッドを少なくとも１つ備えており、磁界印加手段に電流を供給するためのリード線及び読み出し磁気ヘッド素子及び書き込み磁気ヘッド素子のための信号線と、この薄膜磁気ヘッドを支持する支持機構とをさらに備えているＨＧＡが提供される。
【００２４】
本発明によれば、さらにまた、このＨＧＡを少なくとも１つ備えており、磁界印加手段に供給する電流を制御するための電流制御回路と、読み出し及び書き込み動作を制御するための記録再生回路とをさらに備えているＨＤＤが提供される。ここで、この電流制御回路と記録再生回路とを制御しており、読み出し及び／又は書き込み動作とタイミングを合わせてこの電流制御回路を駆動させるためのＣＰＵを備えていることが好ましい。
【００２５】
このような電流制御回路、記録再生回路及びＣＰＵを用いることによって、ＨＤＤの様々な使用状況及び使用環境において、読み出し及び書き込み磁気ヘッド素子を突出させて読み出し及び書き込み能力の向上を図りつつ、読み出し動作直前に確実にシールド層の磁区構造を初期化することが可能となる。この結果、様々な使用状況及び使用環境において、安定した再生出力を得ることができる。
【００２６】
本発明によれば、さらにまた、書き込み磁気ヘッド素子によって書き込み動作が終了した直後であって、次いで行われる読み出し磁気ヘッド素子による読み出し動作が開始される前に、書き込み磁気ヘッド素子内の１つの磁極層と隣り合った位置にあって互いに対向している読み出し磁気ヘッド素子内の１つのシールド層に、又はこの１つのシールド層と他のシールド層とに初期化用の磁界を印加することによって、この１つのシールド層の又はこの１つのシールド層と他のシールド層との磁区構造を初期化した後、読み出し磁気ヘッド素子によって読み出しを行う磁気記録再生方法が提供される。
【００２７】
本発明によれば、さらにまた、読み出し磁気ヘッド素子の素子出力におけるオートゲインコントローラのゲインが変化した直後に、及び／又はデータ信号若しくはサーボ信号の読み出しエラーが発生した直後に、書き込み磁気ヘッド素子内の１つの磁極層と隣り合った位置にあって互いに対向している読み出し磁気ヘッド素子内の１つのシールド層に又はこの１つのシールド層と他のシールド層とに、初期化用の磁界を印加することによって、この１つのシールド層の又はこの１つのシールド層と他のシールド層との磁区構造を初期化した後、読み出し磁気ヘッド素子によって読み出しを行う磁気記録再生方法が提供される。
【００２８】
以上に述べた磁気記録方法において、初期化用の磁界が、トラック幅方向の直流磁界であることが好ましい。さらに、この初期化用の磁界を印加している間、並びにこの初期化用の磁界を印加する前及び／若しくは印加した後に、この初期化用の磁界の印加手段を通電によって発熱させることによって、書き込み磁気ヘッド素子及び読み出し磁気ヘッド素子を磁気記録媒体に向かって突出させて、書き込み磁気ヘッド素子及び読み出し磁気ヘッド素子と磁気記録媒体との間の間隔をより小さな値に設定することがより好ましい。
【００２９】
以上に述べた磁気記録方法を用いることによって、様々な使用状況及び使用環境において、読み出し及び書き込み磁気ヘッド素子を突出させて読み出し及び書き込み能力の向上を図りつつ、読み出し動作直前に確実にシールド層の磁区構造を初期化することができる。この結果、様々な使用状況及び使用環境において、安定した再生出力を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、磁気ヘッド素子と磁気ディスクとの間隔をより小さな値に制御しつつ、シールド層の磁区構造を読み出し動作前に初期化することによって安定させるので、再生出力の変動及び再生出力中のノイズを低減することができる。その結果、記録再生出力が向上して再生エラーの発生が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面において、同一の要素は、同一の参照番号を用いて示されている。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００３２】
図１は、本発明によるＨＤＤの一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本発明によるＨＧＡの一実施形態を示す斜視図である。また、図３（Ａ）は、図２の実施形態におけるＨＧＡの先端部に装着されている薄膜磁気ヘッド（スライダ）を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の磁気ヘッド素子の一実施形態を概略的に示す平面図である。
【００３３】
図１において、１０は、スピンドルモータ１１の回転軸の回りを回転する複数の磁気ディスク、１２は、薄膜磁気ヘッド（スライダ）２１をトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置、１３は、この薄膜磁気ヘッドの書き込み及び読み出し動作を制御し、さらに後述する磁界印加発熱部に印加される電流を制御するための記録再生及び電流制御回路をそれぞれ示している。
【００３４】
アセンブリキャリッジ装置１２には、複数の駆動アーム１４が設けられている。これらの駆動アーム１４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５によってピボットベアリング軸１６を中心にして角揺動可能であり、この軸１６に沿った方向にスタックされている。各駆動アーム１４の先端部には、ＨＧＡ１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、薄膜磁気ヘッド（スライダ）２１が、各磁気ディスク１０の表面に対向するように設けられている。磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７及びスライダ２１は、単数であってもよい。
【００３５】
図２に示すように、ＨＧＡ１７は、サスペンション２０の先端部に、磁気ヘッド素子を有するスライダ２１を固着し、さらにそのスライダ２１の端子電極に配線部材２５の一端を電気的に接続して構成される。
【００３６】
サスペンション２０は、ロードビーム２２と、このロードビーム２２上に固着され支持された弾性を有するフレクシャ２３と、ロードビーム２２の基部に設けられたベースプレート２４と、フレクシャ２３上に設けられておりリード導体及びその両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２５とから主として構成されている。なお、図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、本実施形態における薄膜磁気ヘッド（スライダ）２１は、適切な浮上量を得るように加工されたＡＢＳ３０と、素子形成面３１上に形成された磁気ヘッド素子３２と、素子形成面３１上に形成された被覆層４４の層面から露出した４つの信号端子電極３５及び２つの駆動端子電極３６とを備えている。ここで、磁気ヘッド素子３２は、読み出し用のＭＲ効果素子３３と、書き込み用の電磁コイル素子３４と、熱膨張によって磁気ヘッド素子３２を磁気ディスク方向に突出させ、さらに後述するシールド層の磁区構造の制御を行う磁界印加発熱部３５とを含む。ここで、４つの信号端子電極３６は、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４に接続されており、２つの駆動端子電極３７は、磁界印加発熱部３５に接続されている。
【００３８】
２つの駆動端子電極３７は、４つの信号端子電極３６の群の両側にそれぞれ配置されている。これは、特開２００４−２３４７９２号公報に記載されているように、ＭＲ効果素子３３の配線と電磁コイル素子３４の配線との間におけるクロストークを防止することができる配置である。ただし、クロストークが許容される場合には、２つの駆動端子電極３７が、例えば４つの信号端子電極３６の何れかの間の位置等に配置されていてもよい。なお、これらの端子電極の数も、図３の形態に限定されるものではない。図３において端子電極は６つであるが、例えば、電極を５つとした上でグランドをスライダ基板に接地した形態でもよい。
【００３９】
ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４においては、図３（Ｂ）に示すように、素子の一端がＡＢＳ３０側のヘッド端面３００に達している。これらの端が磁気ディスクと対向することによって、信号磁界の感受による読み出しと信号磁界の印加による書き込みとが行われる。また、磁界印加発熱部３５の一端は、磁界印加発熱部３５から発生する磁界が、磁気ディスクに不要な書き込みを行ったりＭＲ効果素子による読み出しの際のノイズとなったりしない程度にまで、ヘッド端面３００の近傍に位置している。これにより、後述するようにＭＲ効果素子３３内のシールド層のほぼ全体に均一な初期化用の磁界を印加することが可能となる。
【００４０】
図４は、図３（Ｂ）の磁気ヘッド素子の一実施形態としての長手磁気記録用磁気ヘッド素子３２の構成を示す、図３（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図におけるコイルの巻き数は図を簡略化するため、図３（Ｂ）における巻き数より少なく表されている。各コイル層は１層、２層以上又はヘリカルコイルでもよい。
【００４１】
図４において、２１０はスライダ基板であり、磁気ディスク表面に対向するＡＢＳ３０を有し、書き込み又は読み出し動作時には回転する磁気ディスク表面上において流体力学的に所定の浮上量をもって浮上している。このスライダ基板２１０のＡＢＳ３０を底面とした際の一つの側面である素子形成面３１に、読み出し用のＭＲ効果素子３３と、書き込み用の電磁コイル素子３４と、磁界印加発熱部３５と、これらの素子を保護する被覆層４３とが主に形成されている。
【００４２】
ＭＲ効果素子３３は、ＭＲ積層体３３２と、この積層体を挟む位置に配置されている下部シールド層３３０及び上部シールド層３３４とを含む。ＭＲ積層体３３２は、面内通電型（ＣＩＰ（Current In Plain））巨大磁気抵抗（ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive））多層膜、垂直通電型（ＣＰＰ（Current Perpendicular to Plain））ＧＭＲ多層膜、又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive））多層膜を含み、非常に高い感度で磁気ディスクからの信号磁界を感受する。上下部シールド層３３４及び３３０は、ＭＲ積層体３３２が雑音となる外部磁界を受けることを防止する。
【００４３】
このＭＲ積層体３３２がＣＩＰ-ＧＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０の各々とＭＲ積層体３３２との間に絶縁用の上下部シールドギャップ層３３３及び３３１がそれぞれ設けられる。さらに、ＭＲ積層体３３２にセンス電流を供給して再生出力を取り出すためのＭＲリード導体層３３５が形成される。一方、ＭＲ積層体３３２がＣＰＰ-ＧＭＲ多層膜又はＴＭＲ多層膜を含む場合、上下部シールド層３３４及び３３０はそれぞれ上下部の電極としても機能する。この場合、上下部シールドギャップ層３３３及び３３１とＭＲリード導体層３３５とは不要であって省略される。ただし、ＭＲ積層体３３２のヘッド端面３００とは反対側のシールド層間には絶縁層が形成される。
【００４４】
電磁コイル素子３４は、本実施形態において長手磁気記録用であり、下部磁極層３４０、ギャップ層３４１、コイル層３４３及び上部磁極層３４５を含む。下部磁極層３４０及び上部磁極層３４５は、コイル層３４３によって誘導された磁束の磁束路となっており、端部３４０ａ及び３４５ａによって、ギャップ層３４１のうちヘッド端面３００側の端部を挟持している。このギャップ層３４１の端部からの漏洩磁界によって長手磁気記録用の磁気ディスクに書き込みが行なわれる。なお、下部磁極層３４０及び上部磁極層３４５の磁気ディスク側の端は、ヘッド端面３００に達しているが、ヘッド端面３００には、極薄の保護膜としてＤＬＣ（Diamond Like Carbon）等のコーディングが施されている。
【００４５】
磁界印加発熱部３５は、主に、上部シールド層３３４と下部磁極層３４０との間の領域に形成されており、シールド高さ方向に伸長した互いに平行な複数の導体ライン層３５１と、トラック幅方向に伸長した第１の導体リード層３５２０及び第２の導体リード層３５２１と、第２の導体リード層３５２１と複数の導体ライン層３５１の各々との間に形成された複数の接続部３５３とを含む。ここで、複数の導体ライン層３５１は、第１及び第２の導体リード層３５２０及び３５２１によって電気的に並列に接続されている。従って、第１及び第２の導体リード層３５２０及び３５２１間に所定の定電圧を印加することによって、複数の導体ライン層３５１には、互いに平行であって同方向の直流電流が流れる。その結果、上部シールド層３３４に、又は上下部シールド層３３４及び３３０にトラック幅方向の直流磁界が印加されて、同層の磁区構造を初期化することができる。
【００４６】
ここで、磁界印加発熱部３５は、特に、上部シールド層３３４への初期化用磁界の印加が十分に可能なように設置されている。これは、上部シールド層３３４の方が、電磁コイル素子３４からの漏洩磁界の影響で磁区構造を乱され易いことによる。磁界印加発熱部３５の構成については、後に詳細に説明する（図５）。
【００４７】
また、複数の導体ライン層３５１に流れる電流によって、各導体ライン層３５１が発熱する。この熱量によって、磁界印加発熱部３５を取り囲む絶縁材料からなる層が自ら膨張してＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４を押し出し、これらの素子のヘッド端面３００側の端が、磁気ディスク方向に突出させられる。なお、これらの素子の端は、これらの素子自身の熱膨張によっても突出する。この突出によって、これらの素子と磁気ディスクとの間隔が小さな値に制御されて、書き込み及び読み出し能力が向上する。ここで、磁界印加発熱部３５は、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４の両者の近傍に設置されているので、発熱による突出効率が非常に高くなっている。
【００４８】
次いで、図４を用いて、図４に示した磁気ヘッド素子３２の構成をより詳細に説明する。
【００４９】
まず、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等から形成されたスライダ基板２１０上に、例えばＡｌ２Ｏ３等からなる厚さ０.０５〜１０μｍ程度の絶縁層４０が形成されている。次いで、絶縁層４０上に、例えばＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等からなる厚さ０.３〜３μｍ程度の下部シールド層３３０が形成され、さらにＭＲ積層体３３２が形成されている。ＭＲ積層体３３２は、例えばＴＭＲ多層膜を含む場合、磁化固定層、トンネルバリア層及び磁化自由層が順次積層された積層構造を含む。
【００５０】
さらに、下部シールド層３３０との間でＭＲ積層体３３２を挟むように、例えばＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等からなる厚さ０.３〜４μｍ程度の上部シールド層３３４が形成されている。次いで、上部シールド層３３４上に、例えばＡｌ２Ｏ３等からなる厚さ０.１〜２.０μｍ程度の下部非磁性層４１を形成する。
【００５１】
この下部非磁性層４１上に、磁界印加発熱部３５が形成されており、さらにその上に、例えばＡｌ２Ｏ３等からなる厚さ０.３〜１.０μｍ程度の上部非磁性層４２が形成されている。この上部非磁性層４２の上層面は平坦化されている。
【００５２】
次いで、上部非磁性層４２上に、例えばＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等からなる厚さ０.３〜３μｍ程度の下部磁極層３４０が形成されている。
【００５３】
次いで、下部補助層３４０上に、例えばＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等からなる厚さ０.０１〜０.５μｍ程度のギャップ層３４１が形成されており、さらにギャップ層３４１上に、例えば熱硬化されたレジスト層等からなる厚さ０.１〜５μｍ程度の第１のコイル絶縁層３４４０が形成されている。この第１のコイル絶縁層３４４０上に、例えばＣｕ等からなる厚さ０.５〜３μｍ程度のコイル層３４３が形成されており、さらに、このコイル層３４３を覆うように、例えば熱硬化されたレジスト層等からなる厚さ０.１〜５μｍ程度の第２のコイル絶縁層３４４１が形成されている。
【００５４】
さらに、第２のコイル絶縁層３４４１を覆うように、例えばＮｉＦｅ、ＮｉＦｅＣｏ、ＣｏＦｅ、ＦｅＮ又はＦｅＺｒＮ等からなる厚さ０.５〜５μｍ程度の上部磁極層３４５が形成されている。最後に、ＭＲ効果素子３３、磁界印加発熱部３５及び電磁コイル素子３４を覆うように、例えばＡｌ２Ｏ３等からなる被覆層４３が形成されている。
【００５５】
図５は、図４の実施形態における磁界印加発熱部３５の構成を示す斜視図である。
【００５６】
同図によれば、磁界印加発熱部３５において、磁界の発生及び発熱の機能を有する複数の導体ライン層３５１は、ヘッド端面３００とは反対側の部分を除いて上部シールド層３３４と対向しており、シールド高さ方向に伸長していて互いに平行に配置されている。また、そのヘッド端面３００側の端は、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端部の直上又は上方にまで達している。さらに、複数の導体ライン層３５１は、第１及び第２の導体リード層３５２０及び３５２１によって電気的に並列に接続されている。
【００５７】
このような構成によって、第１及び第２の導体リード層３５２０及び３５２１間に所定の定電圧を印加した場合、複数の導体ライン層３５１には、互いに平行であって同じ向きの電流５０が流れる。その結果、各導体ライン層３５１の周囲に誘導される磁束の向きが、上部シールド層３３４の位置においてトラック幅方向に揃う。これにより、上部シールド層３３４にトラック幅方向の直流磁界５１が印加されて、同層の磁区構造を初期化することができる。なお、下部シールド層３３０の位置においても誘導される磁束が揃っているので、直流磁界５１と同方向の初期化用磁界が下部シールド層３３０に印加されて、同層の磁区構造が同様に初期化可能となっている。
【００５８】
また、第１の導体リード層３５２０は、上部シールド層３３４とは対向しない位置に設置されており、同位置において、導体ライン層３５１の各々と電気的に接続されている。実際に、第１の導体リード層３５２０のヘッド端面３００側の端辺と、上部シールド層３３４のヘッド端面３００に対して反対側の端辺とは、シールド高さ方向において、間隔ｄ１＝０.５〜１００μｍ程度だけ離隔している。その結果、第１の導体リード層３５２０に流れる電流によって発生する磁界は、直流磁界５１と直交する方向ではあるが、上部シールド層３３４の磁区構造にほとんど悪影響を与えない。
【００５９】
一方、第２の導体リード層３５２１は、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端部の直上又は上方に位置していてトラック幅方向に伸長しており、上部シールド層３３４と対向している。ここで、第２の導体リード層３５２１は、複数の導体ライン層３５１の各々と接続部３５３を挟んで電気的に接続されており、間隔ｄ２＝０.１〜２.０μｍ程度だけ上部シールド層３３４から離隔している。この結果、第２の導体リード層３５２１から発生して直流磁界５１とは直交する磁界は、上部シールド層３３４の磁区構造にほとんど悪影響を与えない。さらに、第２の導体リード層３５２１は、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端辺から、間隔ｄ３＝０.１〜１０.０μｍ程度だけリセスしている。これにより、同層から発生する磁界が、磁気ディスクに不要な書き込みを行ったりＭＲ効果素子による読み出しの際のノイズとなったりする事態を回避している。
【００６０】
導体ライン層３５１は、例えば、０.１〜５μｍ程度の厚さと、０.１〜２０.０μｍ程度のトラック幅方向の幅を有しており、例えば、ＮｉＣｕを含む材料からなる。ここで、ＮｉＣｕにおけるＮｉの含有割合は、例えば、約１５〜約６０原子％であり、好ましくは２５〜４５原子％である。また、このＮｉＣｕに対する添加物として、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｓｉ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆのうち、少なくとも１つの元素が含まれていてもよい。これらの添加物の含有割合は、５原子％以下であることが好ましい。
【００６１】
また、導体ライン層３５１は、例えば、ＮｉＣｒを含む材料からなっていてもよい。この場合、ＮｉＣｒにおけるＮｉの含有割合は、例えば、約５５〜約９０原子％であり、好ましくは７０〜８５原子％である。また、このＮｉＣｒに対する添加物として、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｓｉ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆのうち、少なくとも１つの元素が含まれていてもよい。これらの添加物の含有割合は、５原子％以下であることが好ましい。
【００６２】
さらに、導体ライン層３５１は、例えば、Ｔａ単体又はＴａを含む材料からなっていてもよい。ここで、Ｔａに対する添加物として、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｓｉ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆのうち、少なくとも１つの元素が含まれていてもよい。これらの添加物の含有割合は、５原子％以下であることが好ましい。なお、第１及び第２の導体リード層３５２０及び３５２１と接続部３５３とは、導体ライン層３５１と同じ材料を含んでもよいし、Ｃｕ等の良導体から形成されていてもよい。特に、本実施形態において、第１の導体リード層３５２０は、複数の導体ライン層３５１と同じ材料を用いて一体に形成されていてもよい。
【００６３】
なお、形成された導体ライン層３５１と第１及び第２の導体リード層３５２０及び３５２１を覆うように又はこれらの層のパターン間を埋めるように、例えば熱硬化されたレジスト層等からなる厚さ０.１〜１.５μｍ程度の導体ライン絶縁層３５４が形成される。
【００６４】
以上の実施形態において、導体ライン層３５１は複数であったが、単数でもよい。この場合、例えば導体ライン層において十分なトラック幅方向の幅を持たせて、上部シールド層３３４の磁区構造を初期化可能な程度に広い領域に、初期化用の磁界が印加されればよい。また、導体ライン層が、単に初期化用の磁界を印加するのみであって発熱機能をほとんど有さないＣｕ等の良導体パターンで形成されていても、上部シールド層３３４に磁界を印加して磁区構造を初期化することが可能となる。
【００６５】
また、第１の導体リード層が、上部シールド層３３４と対向する位置に設置されていて、複数の導体ライン層３５１の各々と接続部を介して電気的に接続されていてもよい。この場合も、第１の導体リード層から発生する、直流磁界５１とは直交する磁界が、上部シールド層３３４の磁区構造に悪影響を与える事態が回避される。
【００６６】
図６は、図３（Ｂ）の磁気ヘッド素子の他の実施形態としての垂直磁気記録用磁気ヘッド素子３２´の構成を示す、図３（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。同図において、図４の長手磁気記録用の磁気ヘッド素子と共通または対応する構成要素については、図４と同一の参照番号を用いて示されている。また、図４の長手磁気記録用の磁気ヘッド素子と同様の構成であって同様の作用を示す部分については説明を省略している。
【００６７】
図６において、電磁コイル素子３４´は、本実施形態において垂直磁気記録用であり、主磁極層３４０´、補助磁極層３４５´及びコイル層３４３´を含む。主磁極層３４０´は、コイル層３４３´によって誘導された磁束を、書き込みがなされる磁気ディスクの垂直磁気記録層まで収束させながら導くための磁路であり、主磁極主要層３４００´及び主磁極補助層３４０１´から構成されている。ここで、主磁極層３４０´のヘッド端面３００側の端部３４０ａ´における層厚方向の長さ（厚さ）は、この主磁極主要層３４００´のみの層厚に相当しており小さくなっている。この結果、高記録密度化に対応した微細な書き込み磁界を発生させることができる。
【００６８】
補助磁極層３４５´のヘッド端面３００側の端部は、補助磁極層３４５´の他の部分よりも層断面が広いトレーリングシールド部３４５０´となっている。このトレーリングシールド部３４５０´を設けることによって、トレーリングシールド部３４５０´の端部３４５０ａ´と主磁極層３４０´の端部３４０ａ´との間において磁界勾配がより急峻になる。この結果、信号出力のジッタが小さくなって読み出し時のエラーレートを小さくすることができる。
【００６９】
磁界印加発熱部３５´は、主に、上部シールド層３３４と主磁極層３４０´との間の領域に形成されており、シールド高さ方向に伸長した互いに平行な複数の導体ライン層３５１´と、トラック幅方向に伸長した第１の導体リード層３５２０´並びに第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´と、第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´と複数の導体ライン層３５１´の各々との間に形成された複数の接続部３５３´とを含む。ここで、第１の導体リード層３５２０´と第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´との間に電流が印加されることによって、上部シールド層３３４に、又は上下部シールド層３３４及び３３０にトラック幅方向の直流磁界が印加されて、同層の磁区構造が初期化可能となる。
【００７０】
また、磁界印加発熱部３５´は、上部シールド層３３４と主磁極層３４０´との間の領域であって、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端部の直上（トレーリング側）の位置に、トラック幅方向に伸長した媒体シールド層３５５´を備えている。この媒体シールド層３５５´は、垂直磁気記録方式において不要な書き込みや隣接トラックの消去等の原因となる、磁気ディスクに対して垂直な磁界成分を遮断することができる。
【００７１】
また、複数の導体ライン層３５１´に流れる電流によって、各導体ライン層３５１´が発熱する。この熱量によって、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４´のヘッド端面３００側の端が、磁気ディスク方向に突出させられ、これらの素子と磁気ディスクとの間隔が小さな値に制御可能となる。この際、磁界印加発熱部３５´は、ＭＲ効果素子３３及び電磁コイル素子３４´の両者の近傍に設置されているので、発熱による突出効率が非常に高くなっている。
【００７２】
ここで、図６を用いて、図６に示した磁気ヘッド素子３２´の構成をより詳細に説明する。なお、図４に示した磁気ヘッド素子３２と共通又は対応する構成要素については、同様の構成内容であるので、説明を省略する。
【００７３】
形成された上部非磁性層４２上に、例えばＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、又はこれらを主成分として所定の元素が添加された合金等からなる厚さ０.０１〜０.５μｍ程度の主磁極主要層３４００´と、例えばＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、又はこれらを主成分として所定の元素が添加された合金等からなる厚さ０.５〜３μｍ程度の主磁極補助層３４０１´とが形成されている。
【００７４】
次いで、主磁極補助層３４０１´上に、例えばＡｌ２Ｏ３又はＤＬＣ等からなる厚さ０.０１〜０.５μｍ程度のギャップ層３４１´が形成されており、さらにギャップ層３４１´上に、例えば熱硬化されたレジスト層等からなる厚さ０.１〜５μｍ程度の第１のコイル絶縁層３４４０´が形成されている。この第１のコイル絶縁層３４４０´上に、例えばＣｕ等からなる厚さ０.５〜３μｍ程度のコイル層３４３´が形成されており、さらに、このコイル層３４３´を覆うように、例えば熱硬化されたレジスト層等からなる厚さ０.１〜５μｍ程度の第２のコイル絶縁層３４４１´が形成されている。
【００７５】
さらに、第２のコイル絶縁層３４４１´を覆うように、例えばＮｉ、Ｆｅ及びＣｏのうちいずれか２つ若しくは３つからなる合金、又はこれらを主成分として所定の元素が添加された合金等からなる厚さ約０.５〜５μｍ程度の補助磁極層３４５´が形成されている。最後に、ＭＲ効果素子３３、磁界印加発熱部３５´及び電磁コイル素子３４´を覆うように、例えばＡｌ２Ｏ３等からなる被覆層４３が形成されている。
【００７６】
図７は、図６の実施形態における磁界印加発熱部３５´の構成を示す斜視図である。
【００７７】
同図によれば、磁界印加発熱部３５´は、複数の導体ライン層３５１´と、Ｔ字状の第１の導体リード層３５２０´並びに第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´と、第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´と複数の導体ライン層３５１´の各々との間に形成された複数の接続部３５３´とを含む。導体ライン層３５１´は、磁界の発生及び発熱の機能を有しており、ヘッド端面３００とは反対側の部分を除いて上部シールド層３３４と対向しており、シールド高さ方向に伸長していて互いに平行に配置されている。また、そのヘッド端面３００側の端は、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端部の上方に達している。
【００７８】
ここで、複数の導体ライン層３５１´は、第１の導体リード層３５２０´と第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´のそれぞれとの間において電気的に並列に接続されている。従って、第１の導体リード層３５２０´と第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´との間に所定の定電圧を印加することによって、複数の導体ライン層３５１´には、互いに平行であって同じ向きの電流５０´が流れる。その結果、上部シールド層３３４に、又は上下部シールド層３３４及び３３０にトラック幅方向の直流磁界５１´が印加されて、同層の磁区構造を初期化することができる。
【００７９】
媒体シールド層３５５´は、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端部の直上に位置していてトラック幅方向に伸長している。ここで、第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´は、通電によって磁気ディスクに対して垂直成分を有する磁界を発生する。垂直磁気記録方式においてこの磁界は不要な書き込みや隣接トラック消去等のエラーの原因となる。しかしながら、この媒体シールド層３５５´が設置されているので、この垂直成分を磁気ディスクに対して遮断することができる。
【００８０】
Ｔ字状の第１の導体リード層３５２０´は、上部シールド層３３４とは対向しない位置に設置されており、同位置において、導体ライン層３５１´の各々と電気的に接続されている。実際に、第１の導体リード層３５２０´のヘッド端面３００側の端辺と、上部シールド層３３４のヘッド端面３００に対して反対側の端辺とは、シールド高さ方向において、間隔ｄ１´＝０.１〜１０.０μｍ程度だけ離隔している。その結果、第１の導体リード層３５２０´に流れる電流によって発生する磁界は、上部シールド層３３４の磁区構造にほとんど悪影響を与えない。なお、第１の導体リード層３５２０´はＴ字状となっているので、各導体ライン層３５１´を流れる電流５０´の経路が同程度の長さとなり、均一な磁界発生が確保されている。
【００８１】
一方、第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´は、上部シールド層３３４のヘッド端面３００側の端部の上方に位置していてトラック幅方向に伸長している。さらに、複数の導体ライン層３５１´の各々と接続部３５３´を挟んで電気的に接続されており、間隔ｄ２＝０.１〜１.０μｍ程度だけ上部シールド層３３４から離隔している。これにより、第２及び第３の導体リード層３５２１´及び３５２２´から発生する磁界が上部シールド層３３４の磁区構造にほとんど悪影響を与えない。
【００８２】
また、第１の導体リード層３５２０´においても、上部シールド層３３４と対向する位置において、複数の導体ライン層３５１´の各々と接続部を介して電気的に接続されていてもよい。この場合も、第１の導体リード層３５２０´から発生する磁界が上部シールド層３３４の磁区構造に悪影響を与える事態が回避される。なお、導体ライン層３５１´の詳細な構成及び構成材料等については、上述した導体ライン層３５１と同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、磁界印加発熱部のさらに他の実施形態を示した平面図である。
【００８４】
図８（Ａ）によれば、複数の導体ライン層３５１´´が、複数の導体接続層６０´´と接続部３５３´´を挟んで交互に連結されており、何れも同じ向きの電流が流れるように互いに直列に接続されている。また、この連結体の両端部のそれぞれに、電流を供給するための第１及び第２の導体リード層３５２０´´及び３５２１´´が、接続部３５３´´を挟んで接続されている。このように導体接続層６０´´並びに第１及び第２の導体リード層３５２０´´及び３５２１´´は、接続部を挟んで接続されているので、導体ライン層３５１´´よりも第２のシールド層３３４から遠い位置に設置されている。この結果、導体接続層６０´´並びに第１及び第２の導体リード層３５２０´´及び３５２１´´から発生する磁界が上部シールド層３３４の磁区構造にほとんど悪影響を与えない状態で、上部シールド層３３４のほぼ全体に均一な初期化用の磁界を印加することが可能となる。
【００８５】
さらに、導体接続層６０´´はＳ字状であって、磁気ディスクに対して、垂直成分を有する磁界をほとんど及ぼさない。従って、この実施形態は、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにも採用可能である。ただし、接続部３５３´´付近からは若干このような磁界が発生し得るので、図８（Ｂ）に示すように、ヘッド端面３００側に媒体シールド層３５５´´を設置してもよい。
【００８６】
図８（Ｃ）によれば、複数の導体ライン層３５１´´´が、上部シールド層３３４のヘッド端面３００とは反対側の端部を超えて伸長している。またさらに、複数の導体接続層６０´´´が、この複数の導体ライン層３５１´´´を、互いに同じ向きの電流が流れるように直列に接続している。ここで、上部シールド層３３４とは対向しない位置での接続においては、接続部は必要とされない。このような構成によっても、上部シールド層３３４の磁区構造にほとんど悪影響を与えない状態で、上部シールド層３３４のほぼ全体に均一な初期化用の磁界を印加することが可能となる。また、当然に、図８（Ｄ）に示すように、ヘッド端面３００側に媒体シールド層３５５´´´を設置してもよい。
【００８７】
以上、図８（Ａ）〜（Ｄ）の何れの実施形態においても、複数の導体ライン層に、互いに同じ向きの電流を流すことができるので、上部シールド層の位置において、各導体ライン層の周囲に誘導される磁束の向きをトラック幅方向に揃えることが可能となる。その結果、上部シールド層にトラック幅方向の直流磁界が印加されて、同層の磁区構造を初期化することができる。
【００８８】
なお、図５、図７及び図８（Ａ）〜（Ｄ）において、導体ライン層の間隔は、等間隔となっているが、例えば上部シールド層のシールド高さ方向の端辺付近においてより狭い間隔で配置されていてもよい。これにより同端辺付近に強い初期化用の磁界を印加することができるので、より効率良く磁区構造の初期化が可能となる。さらに、導体ライン層は、トラック幅方向において、上部シールド層を超えて配置されていてもよい。また、下部シールド層の位置においても、誘導される磁束が揃うように磁界印加発熱部を設置することによって、上部シールド層に印加される初期化用の磁界と同方向の磁界が下部シールド層に印加されて、同層の磁区構造が同様に初期化可能となる。
【００８９】
図９は、磁界印加発熱部の電極パッド部を示すための図３（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００９０】
同図に示された断面には、磁界印加発熱部から上部シールド層及び磁極層の間の領域外に引き出された引き出し電極３５２０ａ及び３５２１ａが現れている。ここで、引き出し電極３５２０ａ及び３５２１ａは、それぞれ第１及び第２の導体リード層と電気的に接続されている。引き出し電極３５２０ａ及び３５２１ａ上には、導電性を有する電極膜部材７０及び７３がそれぞれ形成されている。この電極膜部材７０及び７３上には、この電極膜部材７０及び７３を電極として電界めっきによって形成された、上方に伸びるバンプ７１及び７４がそれぞれ設けられている。電極膜部材７０及び７３並びにバンプ７１及び７４は、Ｃｕ等の導電材料等からなる。電極膜部材７０及び７３の厚みは、１０〜２００ｎｍ程度であり、バンプ７１及び７４の厚みは、５〜３０μｍ程度である。
【００９１】
バンプ７１及び７４の上端は、被覆層４３から露出しており、これらの上端には、磁界印加発熱部３５用のパッド７２及び７５がそれぞれ設けられている。このパッド７２及び７５を介して、磁界印加発熱部に電流が供給されることになる。なお、同様にして、ＭＲ効果素子及び電磁コイル素子は信号端子電極３６（図３（Ａ））と接続されているが、これらの接続構造は、図面の見易さのために表示されていない。
【００９２】
図１０は、図１の実施形態におけるＨＤＤの記録再生及び電流制御回路１３の回路構成を示すブロック図である。
【００９３】
同図において、８０は記録再生回路、８１は電流制御回路、８２はＣＰＵをそれぞれ示している。記録再生回路８０は、記録再生チャネル８００とプリアンプ部８０１とを含む。電流制御回路８１は、レジスタ８１１と、Ｄ／Ａ変換器８１２と、電流制御部８１３とを含む。
【００９４】
記録再生チャネル８００から出力される記録データは、プリアンプ部８０１に供給される。プリアンプ部８０１は、ＣＰＵ８２から出力された記録制御信号をライトゲート８０１０で受け取り、この記録制御信号が書き込み動作を指示するときのみ、記録データを電磁コイル素子３４へ供給する。この際、プリアンプ部８０１は、この記録データに従ってコイル層３３２に書き込み電流を流し、磁気ディスク上に記録が行なわれる。
【００９５】
また、ＣＰＵ８２から出力されてリードゲート８０１１で受け取られた再生制御信号が読み出し動作を指示するときのみ、プリアンプ部８０１からＭＲ積層体３３２に定電流が流れる。ＭＲ効果素子３３から、出力安定化のためのオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）８０１２を介して、プリアンプ部８０１に受け取られた再生信号は、増幅復調されて再生データとして記録再生チャネル８００に出力される。
【００９６】
電流制御部８１３は、記録再生チャネル８００から出力される磁界印加発熱部ＯＮ／ＯＦＦ信号と、ＣＰＵ８２からレジスタ８１１及びＤ／Ａ変換器８１２を介して出力される電流値制御信号とを受け取る。この磁界印加発熱部ＯＮ／ＯＦＦ信号がオン動作指示である場合、電流が磁界印加発熱部３５に流れる。この際の電流値は、電流値制御信号に応じた値に制御される。
【００９７】
このように、記録再生回路８０とは独立して、電流制御回路８１を設けることによって、より多様な通電モードを用いることが可能となる。さらに、ＣＰＵ８２は、電流制御回路８１と記録再生回路８０とを制御しているので、読み出し及び／又は書き込み動作とタイミングを合わせて磁界印加発熱部３５へ通電することが可能となる。
【００９８】
なお、図１０において、磁界印加発熱部３５の電流路の一端は、スライダ基板２１０及びサスペンション２０を介して接地されている。この場合、磁界印加発熱部３５用の駆動端子電極３７（図３）は１つで済むことになる。当然に、一端を接地せずに駆動端子電極３７を２つ用いてもよい。
【００９９】
さらに、記録再生及び電流制御回路１３の回路構成も、図８に示したものに限定されるものでないことは明らかである。記録再生制御信号以外の信号で書き込み及び読み出し動作を特定してもよい。なお、磁界印加発熱部３５に通電する電流としては、上部シールド層の磁区構造を初期化するためにトラック幅方向の１つの向きを向いた磁界を印加する必要があることから、直流が最も好ましい。
【０１００】
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による磁気記録再生方法のいくつかの実施形態を説明するタイムチャートである。
【０１０１】
図１１（Ａ）は、データ信号の書き込み及び読み出し動作時における実施形態を示している。同図によれば、ライトゲートがＯＮ状態であって電磁コイル素子による書き込み動作中において、磁界印加発熱部に、書き込み磁気ヘッド素子を突出させるための発熱用電力９００が投入される。次いで、ライトゲートがＯＦＦ状態となり書き込み動作が終了した後であって、リードゲートがＯＮ状態となりＭＲ効果素子による読み出し動作が開始する前に、磁界印加発熱部に、上部シールド層の磁区構造を初期化するための電力９０１が投入される。
【０１０２】
電力９０１は、電力９００及び後述する電力９０２に比べて大きな電力であるが、短時間だけ投入される。実際には、プリアンプ部において書き込み動作から読み出し動作への切り替えに数μ秒の時間を必要とするため、電力９０１は、この時間よりも短くかつ周囲の材料を過度に加熱しない時間である１μ秒、又はそれ以下の時間だけ投入される。この電力９０１の投入後、リードゲートがＯＮ状態となる前から、書き込み磁気ヘッド素子を突出させるための発熱用電力９０２が投入される。
【０１０３】
電力９０１の投入によって、シールド層の磁区構造が初期化するので、その後行われる読み出し動作において、ポッピングノイズ等の少ない安定した再生出力が得られる。また、電力９００〜９０２の投入によって、磁気ヘッド素子が突出して磁気ディスクとの距離がより小さな値に制御されて、書き込み及び読み出し能力が向上する。なお、電力９００において、磁極層の動的な磁区構造に悪影響を及ぼさない程度に投入電力を増加させて、シールド層に初期化用の磁界を印加してもよい。
【０１０４】
図１１（Ｂ）は、アイドリング状態から書き込み動作を開始した後までの実施形態である。同図によれば、アイドリング状態から、リードゲートがＯＮ状態となるまでの間に、シールド層の磁区構造を初期化するための電力９１０が投入され、その後、リードゲートがＯＮ状態となる前から、書き込み磁気ヘッド素子を突出させるための発熱用電力９１１が投入される。ここで、電力９１１は、周囲の材料を過度に加熱しない程度の時間だけ投入される。
【０１０５】
図１１（Ｃ）は、電源をＯＮにした状態からサーボ信号の読み出し動作を開始した後までの実施形態である。同図によれば、電源がＯＮとなった直後から、サーボ信号の読み出し動作の開始までの時間ｔＰＲＥ内に、シールド層の磁区構造を初期化するための電力９２０が投入される。この電力９２０においても、周囲の材料を過度に加熱しない程度の時間だけ投入される。なお、ｔＰＲＥは、スピンドルモータの回転が所定の状態になるまでの時間、ローディング動作、ＣＳＳ動作及びシーク動作等で決まる立ち上げ時間である。
【０１０６】
図１１（Ｄ）は、リードエラー等の発生時に対応して磁区構造の初期化を行う実施形態である。同図によれば、読み出し動作時に磁界印加発熱部にＭＲ効果素子の突出用の電力９３０を投入してＭＲ効果素子と磁気ディスクとの間隔をより小さな値に制御する。この読み出し動作中、再生出力を一定にするためのＡＧＣのゲインを定期的に計測し、例えばゲインにプラスマイナス２０％以上の変動が見られた場合に、リードゲートをＯＦＦ状態にして、シールド層の初期化のための初期化用の磁界の印加指示信号９４を電流制御部に出力する。この指示信号９４により、磁界印加発熱部に初期化用の電力９３１が投入される。この投入時間は、周囲の材料を過度に加熱しない程度の短時間である。その後、継続してＭＲ効果素子の突出用の電力９３２が投入される。次いで、所定時間経過後に、再読み出し動作が開始される。この再読み出し動作中においてもＡＧＣのゲインを定期的に計測し、以上と同様のサイクルが繰り返される。
【０１０７】
以上のサイクルによって、再読み出し動作時において、シールド層の磁区構造が初期化されているので、ポッピングノイズ等の少ない安定した再生出力が得られる。なお、ＡＧＣゲインの変動要因としては、シールド層の磁区変動の外にも様々なものが考えられるが、本実施形態のように、画一的にシールド層を初期化することによって少なくとも同層による原因を排除することができる。
【０１０８】
また、図１１（Ｄ）の実施形態においては、初期化用の磁界印加の指示を発生させるイベントとして、ＡＧＣゲインの変動を用いたが、サーボエラーやリードデータエラー等のＨＤＤエラーの検出、ＨＤＤ内の環境温度又は薄膜磁気ヘッド若しくはＭＲ効果素子の温度における閾値を超える上昇分の検出、ＣＳＳゾーンやランプ位置への退避時等も、同様のイベントとなり得る。ここで、サーボエラーやリードデータエラー等の検出をイベントとする場合、磁界印加発熱部への電力投入は、図１１（Ｄ）と同様、再読み出し動作前に行われる。また、ＨＤＤ内の環境温度又は薄膜磁気ヘッド若しくはＭＲ効果素子の温度の検出結果をイベントとする場合、それぞれの対象物付近に温度センサを設置して温度検出を行うことができる。さらに、ＭＲ効果素子がＧＭＲ効果素子である場合、温度センサの代わりに、このＧＭＲ素子の抵抗値をモニタすることによって温度検出が可能となる。
【０１０９】
また、以上の実施形態において、初期化用の磁界をシールド層に印加する際、磁気ディスク上の記録ビットへの不要な磁界印加をより確実に回避するために、磁気ヘッド素子がデータ領域とサーボ領域との間に存在するギャップ部の直上に位置する時にのみ、初期化用の電力投入を行ってもよい。
【０１１０】
以上に説明した磁気記録再生方法は、磁界印加発熱部が、シールド層に適切な初期化用の磁界を印加可能であって、しかも磁気ヘッド素子を熱膨張によって効率的に突出させることが可能な位置に設置されていて初めて可能となる。効率的に突出させることができなければ、突出用の電力投入開始から実際に所定量だけ突出するまでに相当の電力量が必要となるため、書き込み及び読み出し動作の相当前に電力の投入を開始しなければならなくなったり、かなりの大きさの電力が必要になったりして、ＭＲ効果素子及び電磁コイル素子に悪影響を及ぼしてしまう。
【０１１１】
ここで、本発明の薄膜磁気ヘッドによれば、磁界印加発熱部がＭＲ効果素子と電磁コイル素子との間に位置しており、突出のための熱効率が非常に高い。また、シールド層にも効率的に初期化用の磁界を印加可能である。磁界印加発熱部がこのような機能を兼用していることによって、比較的簡単な構造及び制御回路によって、効率的な磁気ヘッド素子の突出制御とシールド層の磁区構造の初期化が実現される。その結果、書き込み及び読み出し能力の向上及びポッピングノイズ等のノイズの低減によって、安定した再生出力が得られることが理解される。
【０１１２】
図１２（Ａ）は、従来のヒータ部を有する薄膜磁気ヘッドにおける比較例として、ヒータ部への印加電圧と再生出力変動との関係を示す特性図であり、図１２（Ｂ）は、ＧＭＲ効果素子を備えた本発明による薄膜磁気ヘッドにおける実施例として、磁界印加発熱部への印加電圧と再生出力変動との関係を示す特性図であり、図１２（Ｃ）は、ＴＭＲ効果素子を備えた本発明による薄膜磁気ヘッドにおける実施例として、磁界印加発熱部への印加電圧と再生出力変動との関係を示す特性図である。
【０１１３】
図１２（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸は、ヒータ又は磁界印加発熱部への印加電力（ｍＷ）であり、縦軸は、再生出力の変化率（％）である。サンプル数は、従来の薄膜磁気ヘッド（図１２（Ａ））において４であり、本発明の薄膜磁気ヘッド（図１２（Ｂ）及び（Ｃ））においてそれぞれ１６である。また、本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、再生直前に磁界印加発熱部によってシールド層の初期化を行っている。なお、従来の薄膜磁気ヘッドにおけるヒータは、ＡＢＳから約５.０μｍ離隔した位置に設置されている。また、各再生出力測定時におけるバイアス電圧は、１５０ｍＶである。
【０１１４】
図１２（Ａ）によれば、従来のヒータを有する薄膜磁気ヘッドの場合、いずれのサンプルにおいてもヒータへの印加電力が２００ｍＷを越えたあたりから出力変動が大きくなり、４サンプルのうち３サンプルにおいて、２６０ｍＷ付近で１０％以上の出力変動を起こしている。この出力変動は、主に、ヒータからの熱によってシールド層の温度が上昇するとともに、周囲の材料の熱膨張によってシールド層が相当の応力を受けるので、同層の磁区構造が逆磁歪効果によって乱れて変化することに起因すると考えられる。これに対して、本発明による薄膜磁気ヘッドの場合（図１２（Ｂ）及び（Ｃ））、磁界印加発熱部への印加電力の全範囲（０〜３００ｍＷ）において、いずれのサンプルにおいても、出力変動は概ね５％程度以下に収まっている。特に、印加電力が２００ｍＷを越えても全く出力変動に変化はみられない。
【０１１５】
以上の結果より、本発明による薄膜磁気ヘッドは、従来とは異なり、磁気ヘッド素子突出用の発熱部に十分大きな電力を投入しても、シールド層の磁区構造を再生直前に初期化することができるので、安定した再生出力を維持することが可能となっていることが理解される。
【０１１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明によるＨＤＤの一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明によるＨＧＡ全体を表す斜視図である。
【図３】図２の実施形態におけるＨＧＡの先端部に装着されている薄膜磁気ヘッド及び磁気ヘッド素子の概略図である。
【図４】図３（Ｂ）の磁気ヘッド素子の一実施形態としての長手磁気記録用磁気ヘッド素子の構成を示す断面図である。
【図５】図４の実施形態における磁界印加発熱部の構成を示す斜視図である。
【図６】図３（Ｂ）の磁気ヘッド素子の他の実施形態としての垂直磁気記録用磁気ヘッド素子の構成を示す断面図である。
【図７】図６の実施形態における磁界印加発熱部の構成を示す斜視図である。
【図８】磁界印加発熱部のさらに他の実施形態を示した平面図である。
【図９】磁界印加発熱部の電極パッド部を示すための断面図である。
【図１０】図１の実施形態におけるＨＤＤの記録再生及び電流制御回路の回路構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明による磁気記録再生方法のいくつかの実施形態を説明するタイムチャートである。
【図１２】従来のヒータ部を有する薄膜磁気ヘッド及び本発明による薄膜磁気ヘッドにおける比較例及び実施例として、磁界印加発熱部への印加電圧と再生出力変動との関係を示す特性図である。
【図１３】磁性層の磁区構造を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  磁気ディスク
１１  スピンドルモータ
１２  アセンブリキャリッジ装置
１３  記録再生回路
１４  駆動アーム
１５  ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１６  ピボットベアリング軸
１７  ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２０  サスペンション
２１  スライダ
２１０  スライダ基板
２２  ロードビーム
２３  フレクシャ
２４  ベースプレート
２５  配線部材
３０  浮上面（ＡＢＳ）
３００  ヘッド端面
３１  素子形成面
３２  磁気ヘッド素子
３３  ＭＲ効果素子
３３０  下部シールド層
３３１  下部シールドギャップ層
３３２  ＭＲ積層体
３３３  上部シールドギャップ層
３３４  上部電極層
３４  電磁コイル素子
３４０  下部磁極層
３４０´  主磁極層
３４０ａ、３４０ａ´  端部
３４００  主磁極主要層
３４０１  主磁極補助層
３４１、３４１´  ギャップ層
３４３、３４３´  コイル層
３４４０、３４４０  第２のコイル絶縁層
３４４１、３４４１  第３のコイル絶縁層
３４５  上部磁極層
３４５´  補助磁極層
３４５０  トレーリングシールド部
３５  磁界印加発熱部
３５１、３５１´、３５１´´、３５１´´´  導体ライン層
３５２  導体リード層
３５２０、３５２０´、３５２０´´  第１の導体リード層
３５２０ａ、３５２１ａ  引き出し電極
３５２１、３５２１´、３５２１´´  第２の導体リード層
３５２２´  第３の導体リード層
３５３、３５３´、３５３´´  接続層
３５４、３５４´  導体ライン絶縁層
３６  信号端子電極
３７  駆動端子電極
４０  絶縁層
４１  下部非磁性層
４２  上部非磁性層
４３  被覆層
５０、５０´  電流
５１、５１´  初期化用の磁界
６０´´、６０´´´  導体接続層
７０、７３  電極膜部材
７１，７４  バンプ
７２、７５  パッド
８０  記録再生回路
８００  チャネル
８０１  プリアンプ部
８０１０  ライトゲート
８０１１  リードゲート
８０１２  オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）
８１  電流制御回路
８１１  レジスタ
８１２  Ｄ／Ａ変換器
８１３  電流制御部
８２  ＣＰＵ
９００、９０２、９１１、９３０、９３２  発熱用電力
９１０、９２０、９３１  初期化用電力
９４  指示信号
１３００  磁性層
１３０１、１３０２  磁壁
【図１】
2006277820.tif 000003
【図２】
2006277820.tif 000004
【図３】
2006277820.tif 000005
【図４】
2006277820.tif 000006
【図５】
2006277820.tif 000007
【図６】
2006277820.tif 000008
【図７】
2006277820.tif 000009
【図８】
2006277820.tif 000010
【図９】
2006277820.tif 000011
【図１０】
2006277820.tif 000012
【図１１】
2006277820.tif 000013
【図１２】
2006277820.tif 000014
【図１３】
2006277820.tif 000015