(57)【要約】【課題】発熱体からの熱によるコイル温度上昇を低減し、主磁極層の熱膨張を抑制可能な垂直磁気記録ヘッドを得る。【解決手段】磁気抵抗効果を利用して記録媒体から磁気記録情報を読み出す再生部と、この再生部上に積層された、記録媒体に垂直磁界を与えて磁気記録動作する記録部と、この記録部の一部である記録コイルと再生部の間に形成された、通電により発熱して再生部を熱膨張により記録媒体側へ突出させる発熱体とを基板上に備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、記録コイルと発熱体の間に、放熱作用を有する放熱層を設けた。【選択図】図１
2008041115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果を利用して記録媒体から磁気記録情報を読み出す再生部と、この再生部上に積層された、記録媒体に垂直磁界を与えて磁気記録動作する記録部と、この記録部の一部である記録コイルと前記再生部の間に形成された、通電により発熱して前記再生部を熱膨張により記録媒体側へ突出させる発熱体とを基板上に備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、
前記記録コイルと前記発熱体の間に、放熱作用を有する放熱層を設けたことを特徴とする垂直磁気記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記放熱層は、前記再生部及び前記記録部よりもハイト方向後方で導電性材料層を介して前記基板に接続し、前記記録コイルからの熱を前記基板に伝える垂直磁気記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記放熱層は、トラック幅方向及びハイト方向において、前記発熱体よりも大面積で設けられている垂直磁気記録ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記放熱層は、記録媒体との対向面には露出せず且つ前記発熱体よりも該対向面側に位置する先端部と、前記再生部の上部シールド層及び前記記録部のリターンヨーク層よりもハイト方向後方に位置する後端部とを有している垂直磁気記録ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の垂直磁気記録ヘッドにおいて、前記放熱層は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む金属材料により形成されている垂直磁気記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱膨張により再生部を記録媒体側へ局所的に突出させ、浮上量を制御する垂直磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体を該媒体面の垂直方向に磁化させる垂直記録方式は、記録媒体を該媒体面の水平方向に磁化させる長手記録方式よりも磁気情報を高密度で記録可能なため、将来の更なる高記録密度化に適切に対応できるとして期待されている。垂直記録方式による薄膜磁気ヘッド（垂直磁気記録ヘッド）は、磁気抵抗効果を利用して記録媒体から磁気記録情報を読み出す再生部と、この再生部の上に積層された、記録媒体に対して垂直な記録磁界（垂直磁界）を与えて磁気情報を記録する記録部とを有している。再生部には、媒体対向面で所定間隔をあけて対向する下部シールド層、上部シールド層及びこの上下シールド層間に形成された磁気抵抗効果を発揮する多層膜等が備えられ、記録部には、媒体対向面で磁気ギャップ層を介して対向する主磁極層、リターンヨーク層及びこの主磁極層とリターンヨーク層の間に位置し、主磁極層に記録磁界を与える記録コイル等が備えられている。
【０００３】
この垂直磁気記録ヘッドにおいては、記録媒体との対向間隔（浮上量）をできるだけ小さく制御して、ヘッド特性（特に再生特性）を向上させることが望ましい。従来では、通電により発熱する発熱体を再生部近傍に設け、再生部を熱膨張により記録媒体側に数ｎｍ程度突出させるものが種々提案されている。発熱体は、素子部を構成する各層の膜面に対して平行な平面パターンで形成され、いずれかの層間に配置される。具体的には例えば、再生部と同層位置であって該再生部よりもハイト方向後方に、または、リターンヨーク層の上層や再生部と記録部の間に、発熱体を配置することができる。
【特許文献１】特開２００３−２９７０２９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９９７９７号公報
【特許文献３】特開２００５−１２２８３１号公報
【特許文献４】特開２００６−１３４４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、記録部と再生部の間に発熱体を配置すると、発熱体からの熱が記録コイルに伝わり、記録コイルの温度上昇を増大させることになる。図５は、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドと長手記録方式の薄膜磁気ヘッドにおいて、発熱体への投入電力（Ｐｏｗｅｒ［ｍＷ］）を変化させながら記録コイルの温度上昇（Ｔ−ｒｉｓｅ［℃］）を測定した結果を示すグラフである。図５から明らかなように、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、長手記録方式の薄膜磁気ヘッドに比べて記録コイルの温度上昇が大きく、発熱体への投入電力が大きくなるほど記録コイルの温度上昇の差は広がる。このようにコイル温度が上昇すると、記録コイルからの熱は該記録コイル上方に位置する主磁極層に集中し、主磁極層が熱膨張して記録媒体側へ突出してしまう。主磁極層の突出量が再生部の突出量よりも大きくなった場合には、主磁極層が再生部よりも先に記録媒体に接触することとなり、記録再生特性が悪化するだけでなく、記録媒体を傷つけてしまうおそれもある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、発熱体からの熱によるコイル温度上昇を低減し、主磁極層の熱膨張を抑制可能な垂直磁気記録ヘッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、記録コイルと発熱体の間に、該記録コイル及び発熱体からの熱を吸収して外部へ逃がす放熱層を設ければ、発熱体からの熱による記録コイルの温度上昇が低減して主磁極層の熱膨張を抑制できることに着目して完成されたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、磁気抵抗効果を利用して記録媒体から磁気記録情報を読み出す再生部と、この再生素子部上に積層された、記録媒体に垂直磁界を与えて磁気記録動作する記録部と、この記録部の一部である記録コイルと再生部の間に形成された、通電により発熱して再生部を熱膨張により記録媒体側へ突出させる発熱体とを基板上に備えた垂直磁気記録ヘッドにおいて、記録コイルと発熱体の間に、放熱作用を有する放熱層を設けたことを特徴としている。
【０００８】
放熱層は、再生部及び記録部よりもハイト方向後方で導電性材料層を介して基板に接続し、記録コイルからの熱を基板に伝えることが好ましい。この態様によれば、放熱層、導電性材料層及び基板を介して放熱されるので、発熱体及び記録コイルの熱をより外部に逃がしやすくなる。
【０００９】
放熱層は、トラック幅方向及びハイト方向において、発熱体よりも大面積で設けられていることが好ましい。大面積とすることで、より放熱性を上げることができる。具体的に放熱層は、記録媒体との対向面には露出せず且つ発熱体よりも該対向面側に位置する先端部と、再生部の上部シールド層及び記録部のリターンヨーク層よりもハイト方向後方に位置する後端部とを有することが好ましい。
【００１０】
放熱層は、熱伝導性に優れた、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む金属材料により形成されていることが実際的である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録コイルと発熱体の間に放熱層が介在していることから、発熱体からの熱は放熱層を介して外部へ逃がされて記録コイルに伝わりにくく、記録コイルからの熱も放熱層を介して外部へ逃がされやすくなる。よって、発熱体からの熱によるコイル温度上昇は低減され、主磁極層の熱膨張も抑制されるので、ヘッド特性に優れた垂直磁気記録ヘッドを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明を説明する。各図においてＸ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はハイト方向、Ｚ方向は垂直磁気記録ヘッドを構成する各層の積層方向及び記録媒体の移動方向で定義される。
【００１３】
図１及び図２は、ソレノイド状の記録コイルＣ１を用いた垂直磁気記録ヘッドに本発明を適用した第１実施形態を示している。図１は垂直磁気記録ヘッドＨ１の構造を再生部及び記録部中央で切断して示す縦断面図であり、図２は垂直磁気記録ヘッドＨ１の構造を記録コイル上方から見て示す平面図である。
【００１４】
垂直磁気記録ヘッドＨ１は、スライダ１００のトレーリング側端面１００ｂに薄膜を積層してなる再生部Ｒと記録部Ｗを有している。再生部Ｒは磁気抵抗効果を利用して記録媒体Ｍからの磁気情報を読み出し、記録部Ｗは記録媒体Ｍに垂直磁界Φを与えることで記録媒体Ｍのハード膜Ｍａを垂直方向に磁化させて記録動作する。
【００１５】
記録媒体Ｍは、残留磁化の高いハード膜Ｍａを媒体表面側に、磁気透過率の高いソフト膜Ｍｂをハード膜Ｍａよりも内側に有している。この記録媒体Ｍは、例えばディスク状であり、ディスクの中心が回転軸中心となって回転させられる。スライダ１００はＡｌ2Ｏ3・ＴｉＣなどの非磁性材料で形成されており、スライダ１００の媒体対向面１００ａが記録媒体Ｍに対向し、記録媒体Ｍが回転すると、媒体表面の空気流によりスライダ１００が記録媒体Ｍの表面から浮上する。
【００１６】
スライダ１００のトレーリング側端面１００ｂには、Ａｌ2Ｏ3またはＳｉＯ2などの非磁性絶縁材料による保護層１０１が形成され、この保護層１０１の上に、再生部Ｒが形成されている。再生部Ｒは、下部シールド層１０２と、上部シールド層１０５と、この下部シールド層１０２及び上部シールド層１０５の間を埋めるギャップ絶縁層１０４と、このギャップ絶縁層１０４内に位置する再生素子１０３とを有している。再生素子１０３は、ＡＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲなどの磁気抵抗効果素子である。
【００１７】
記録部Ｗは、複数本の下層コイル１０７と、主磁極層（磁気コア層）１１０と、磁気ギャップ層１１１と、この磁気ギャップ層１１１の上にコイル絶縁層１１２を介して形成された複数本の上層コイル１１３と、リターンヨーク層（磁気コア層）１１８とを有している。
【００１８】
下層コイル１０７は、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、ＮｉＰ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉから選ばれる１種または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいはこれら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。下層コイル１０７の各コイル線間は、有機絶縁材料層１０８で埋められている。
【００１９】
下層コイル１０７の周囲には下層コイル絶縁層１０９が形成されており、この下層コイル絶縁層１０９の上にメッキ下地層が形成され、さらにメッキ下地層の上に、上記主磁極層１１０が形成されている。下層コイル絶縁層１０９は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎｉ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上の無機絶縁材料からなる。
【００２０】
主磁極層１１０は、記録媒体Ｍとの対向面Ｆ（以下、単に対向面Ｆという）から図示Ｙ方向に所定長さを有し、且つ、対向面Ｆに露出する先端面１１０ａの図示Ｘ方向の寸法が記録トラック幅に規定されている。この主磁極層１１０は、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｏなどの飽和磁束密度の高い強磁性材料からなる。
【００２１】
主磁極層１１０上に形成された磁気ギャップ層１１１の上には、対向面Ｆから所定距離離れた位置に、無機または有機材料によってスロートハイト決め層１１７が形成されている。対向面Ｆからスロートハイト決め層１１７の前端縁までの距離により、垂直磁気記録ヘッドＨ１のスロートハイトが規定される。
【００２２】
上層コイル１１３は下層コイル１０７と同様に、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、ＮｉＰ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉから選ばれる１種または２種以上の非磁性金属材料からなる。あるいは、これら非磁性金属材料が積層された積層構造であってもよい。上層コイル１１３の各コイル線間は有機絶縁材料層１１４で埋められており、上層コイル１１３の周囲には上層コイル絶縁層１１５が形成されている。上層コイル絶縁層１１５は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎｉ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上の無機絶縁材料からなる。
【００２３】
上記下層コイル１０７と上層コイル１１３は、それぞれの図示Ｘ方向における端部同士が電気的に接続されていて、ソレノイド状の記録コイルＣ１を構成している。
【００２４】
リターンヨーク層１１８は、上層コイル絶縁層１１５の上から磁気ギャップ層１１１上にかけて、パーマロイなどの強磁性材料により形成されている。このリターンヨーク層１１８は、対向面Ｆに露出する先端面１１８ａを有し、この対向面Ｆでギャップ間隔をあけて主磁極層１１０と対向している。リターンヨーク層１１８のハイト方向の後端部は、主磁極層１１０と接続する接続部１１８ｂである。リターンヨーク層１１８は表面保護層１２０で覆われている。
【００２５】
上記再生部Ｒ（上部シールド層１０５）と記録部Ｗ（下層コイル１０７）の間には、再生部Ｒ側から順に絶縁層１３０、通電により発熱する発熱体１３１、絶縁層１３３、放熱作用を有する放熱層１３５及び下層コイル１０７の直下層となるコイル絶縁層１０６が積層形成されている。発熱体１３１は絶縁層１３０、１３３により覆われ、放熱層１３５は絶縁層１３３、コイル絶縁層１０６により覆われている。絶縁層１３０、１３３及びコイル絶縁層１０６は、ＡｌＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎｉ4、ＮｉＯ、ＷＯ、ＷＯ3、ＢＮ、ＣｒＮ、ＳｉＯＮのうち少なくとも１種以上の無機絶縁材料からなる。
【００２６】
発熱体１３１は、図２に示されるように、対向面Ｆには露出せず、再生部Ｒのトラック幅方向の両側からハイト方向後方に向かって延びる発熱体パターンであって、例えばＮｉＦｅ、ＣｕＮｉまたはＣｕＭｎによりスパッタ法を用いて形成されている。発熱体１３１のハイト方向後方には該発熱体１３１よりも幅広の電極引出線１３２がそれぞれ接続されており、この一対の電極引出線１３２を介して発熱体１３１は通電される。一対の電極引出線１３２は、発熱体１３１と同一材料または発熱体１３１よりも熱伝導性に優れた導電材料からなり、発熱体１３１を通電する際に自らも発熱することにより発熱体１３１の一部としても機能する。
【００２７】
放熱層１３５は、図２に示されるように平面矩形状をなし、対向面Ｆには露出せず、且つ、発熱体１３１よりも対向面Ｆ側に位置する先端部１３５ａと、上部シールド層１０５及びリターンヨーク層１１８よりもハイト方向後方に位置する後端部１３５ｂとを有している。この先端部１３５ａから後端部１３５ｂまでの距離、すなわち、放熱層１３５のハイト方向寸法は、発熱体１３１及び下層コイル１０７（上層コイル１１３）のハイト方向寸法より大きく、放熱層１３５のトラック幅方向寸法は、発熱体１３１及び下層コイル１０７（上層コイル１１３）のトラック幅方向寸法よりも大きい。別言すれば、放熱層１３５は、トラック幅方向及びハイト方向において、発熱体１３１及び下層コイル１０７（上層コイル１１３）よりも大面積で形成されており、発熱体１３１及び下層コイル１０７（上層コイル１１３）からの熱を広範囲に拡散させる（逃がす）ことができるようになっている。この放熱層１３５は、例えばＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む熱伝導性に優れた金属材料によりスパッタ法を用いて形成されており、数百ｎｍ程度の膜厚を有する。
【００２８】
放熱層１３５の後端部１３５ｂには、例えばＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、パーマロイ等の熱伝導性に優れた材料からなる導電性材料層１３６が接続されており、この導電性材料層１３６を介して放熱層１３５とスライダ１００が導通接続されている。スライダ１００の表面積は放熱層１３５の表面積に比べて非常に大きいから、放熱層１３５が吸収した熱が導電性材料層１３６を介してスライダ１００に伝わり、スライダ１００から外方へ放出されることで、放熱層１３５の放熱作用がより高められる。導電性材料層１３６は、例えばスパッタ法により形成することができ、下部シールド層１０２や上部シールド層１０５を形成する際に同時に形成可能である。
【００２９】
垂直磁気記録ヘッドＨ１の再生動作時には、発熱体１３１が通電され、発熱体１３１から放射状に熱が発せられる。このとき、発熱体１３１から上層に向かって伝わる熱は、大部分が放熱層１３５によって吸収され、放熱層１３５から導電性材料層１３６及びスライダ１００を介して外部へ放出されるため、放熱層１３５よりも上層、すなわち、下層コイル１０７や主磁極層１１０まで到達しにくい。これにより、発熱体１３１からの熱によるコイル温度上昇は低減され、主磁極層１１０の熱膨張が抑えられて該主磁極層１１０が記録媒体Ｍ側に過度に突出することはなく、主磁極層１１０を含む記録部Ｗが記録媒体Ｍに接して該記録媒体Ｍを傷つけることもない。一方、発熱体１３１から下層及び対向面Ｆ側に向かって伝わる熱は、再生素子１０３の周囲を、トラック幅方向の両側及びハイト方向後端側から熱する。これにより、再生素子１０３の周囲が熱膨張し、再生素子１０３が記録媒体Ｍ側へ局所的に突出する。この突出状態で再生素子１０３は再生動作する。このように再生素子１０３が記録媒体Ｍ側へ局所的に突出すれば、再生素子１０３と記録媒体Ｍとの対向間隔が短くなるので再生出力が向上する。
【００３０】
垂直磁気記録ヘッドＨ１の記録動作時には、下層コイル１０７及び上層コイル１１３が通電され、この下層コイル１０７及び上層コイル１１３に誘導された垂直磁界Φを記録媒体Ｍに与える。下層コイル１０７及び上層コイル１１３は通電により発熱するが、下層コイル１０７及び上層コイル１１３からの熱は下層コイル１０７の直下に位置する放熱層１３５に伝わり、放熱層１３５から導電性材料層１３６及びスライダ１００を介して外方へ放出される。これにより、記録部Ｗが熱膨張により記録媒体Ｍ側へ突出することも抑制される。なお、記録動作時に発熱体１３１は非通電である。
【００３１】
上記垂直磁気記録ヘッドＨ１は、以下のように製造する。
【００３２】
先ず、スライダ１００のトレーリング側端面１００ｂ上に、保護層１０１、下部シールド層１０２、再生素子１０３、ギャップ絶縁層１０４及び上部シールド層１０５を形成し、再生部Ｒを得る。次に、露出している保護層１０１及び上部シールド層１０５の上に絶縁層１３０を形成し、この絶縁層１３０の上に、後に形成する下層コイルの形成領域且つ再生部Ｒの形成領域に位置させて、所定パターンを有する発熱体１３１を形成する。発熱体１３１のパターン形状は任意である。続いて、絶縁層１３０及び発熱体１３１の上に絶縁層１３３を形成する。この保護層１０１から絶縁層１３３までの各層を形成したら、該各層に、再生部Ｒ及び下層コイルの形成領域よりもハイト方向後方に位置させて、スライダ１００のトレーリング側端面１００ｂを一部露出させる穴部を形成し、この穴部内に導電性材料層１３６を形成する。続いて、絶縁層１３３及び導電性材料層１３６の上に、発熱体１３１と後に形成する下層コイルとの間に介在するように位置させて、放熱層１３５を形成する。このとき、放熱層１３５の平面的な大きさは、発熱体１３１及び後に形成する下層コイルよりもトラック幅方向及びハイト方向に大面積とする。この放熱層１３５は、再生部Ｒよりもハイト方向後方で導電性材料層１３６に接触し、この導電性材料層１３６を介してスライダ１００と導通接続される。放熱層１３５の形成後は、常法に則って、記録部Ｗを形成する。すなわち、放熱層１３５の上に、コイル絶縁層１０６、下層コイル１０７、該下層コイル１０７の各コイル線間を埋める有機絶縁材料層１０８及び下層コイル絶縁層１０９を順に形成する。続いて、下層コイル絶縁層１０９の上に、主磁極層１１０、磁気ギャップ層１１１、スロートハイト決め層１１７、コイル絶縁層１１２、上層コイル１１３、有機絶縁材料層１１４、上層コイル絶縁層１１５及びリターンヨーク層１１８を順に形成し、このリターンヨーク層１１８及び上層コイル絶縁層１１５を覆う表面保護層１２０を形成する。以上により、垂直磁気記録ヘッドＨ１が得られる。
【００３３】
本実施形態では、保護層１０１から絶縁層１３３までの各層を形成してから導電性材料層１３６を形成しているが、導電性材料層は、保護層１０１から絶縁層１３３までの各層を形成する際に一層ずつ積層して形成することも可能である。一層ずつ積層して導電性材料層を形成する場合は、該導電性材料層の一部（下部シールド層１０２及び上部シールド層１０５と同一層位置の部分）を、下部シールド層１０２及び上部シールド層１０５と同一材料及び同一工程により同時に形成することが好ましい。
【００３４】
以上では、ソレノイド状の記録コイルＣ１を用いた垂直磁気記録ヘッドに本発明を適用した第１実施形態について説明したが、本発明は、スパイラル状の記録コイルＣ２を用いた垂直磁気記録ヘッドにも勿論適用可能である。
【００３５】
図３及び図４は、スパイラル状の記録コイルＣ２を用いた垂直磁気記録ヘッドに本発明を適用した第２実施形態を示している。図３は垂直磁気記録ヘッドＨ２の構造を再生部及び記録部中央で切断して示す縦断面図であり、図４は垂直磁気記録ヘッドＨ２の構造を記録コイル上方から見て示す平面図である。この第２実施形態は、記録コイルＣ２と放熱層２３５以外の構成は第１実施形態と同様である。図３及び図４では、図１及び図２に示す第１実施形態と同一の構成要素に対して、図１及び図２と同一符号を付して示してある。
【００３６】
記録コイルＣ２は、リターンヨーク層１１８の接続部１１８ｂの周りに巻回されたスパイラル状の平面コイルであり、コイル絶縁層１０６と主磁極層１１０の間に形成された下層コイル２０７と、主磁極層１１０とリターンヨーク層１１８の間に形成された上層コイル２１３との２層構造をなしている。下層コイル２０７と上層コイル２１３は、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｒｈから選ばれる１種、または２種以上の非磁性金属材料から形成されており、リターンヨーク層１１８の接続部１１８ｂよりもハイト方向後方に位置する巻き中心部２０７ａ、２１３ａでコンタクト部２１５を介して導通接続されている。コンタクト部２１５は、下層コイル２０７及び上層コイル２１３と同一の非磁性金属材料からなる。下層コイル２０７の各コイル線間は有機絶縁材料層１０８により埋められ、下層コイル２０７の周囲は下層コイル絶縁層１０９で埋められている。上層コイル２１３の各コイル線間は有機絶縁材料層１１４により埋められ、上層コイル２１３の周囲は上層コイル絶縁層１１５で埋められている。
【００３７】
上記下層コイル２０７と発熱体１３１の間には、放熱作用を有する放熱層２３５が設けられている。放熱層２３５は、図４に示されるように平面矩形状をなし、対向面Ｆには露出せず、且つ、発熱体１３１よりも対向面Ｆ側に位置する先端部２３５ａと、上部シールド層１０５及びリターンヨーク層１１８よりもハイト方向後方に位置する後端部２３５ｂとを有している。この放熱層２３５のハイト方向寸法（先端部２３５ａから後端部２３５ｂまでの距離）及びトラック幅方向寸法は発熱体１３１のハイト方向寸法及びトラック幅方向寸法より大きく、別言すれば、放熱層２３５は、トラック幅方向及びハイト方向において、発熱体１３１よりも大面積で形成されている。発熱体１３１からの熱は、放熱層２３５を介して広範囲に拡散される（逃がされる）。放熱層２３５は、例えばＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む熱伝導性に優れた金属材料により例えばスパッタ法を用いて形成されており、数百ｎｍ程度の膜厚を有する。
【００３８】
放熱層２３５の後端部２３５ｂには、例えばＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、パーマロイ等の熱伝導性に優れた材料からなる導電性材料層１３６が接続されており、この導電性材料層１３６を介して放熱層２３５とスライダ１００が導通接続されている。スライダ１００の表面積は放熱層２３５の表面積に比べて非常に大きいため、放熱層２３５が吸収した熱が導電性材料層１３６を介してスライダ１００に伝わり、スライダ１００から外方へ放出されることで、放熱層２３５の放熱作用はより高められる。
【００３９】
垂直磁気記録ヘッドＨ２の再生動作時には、発熱体１３１から上層に向かって伝わる熱の大部分が放熱層２３５で吸収され、放熱層２３５から導電性材料層１３６及びスライダ１００を介して外部へ放出されることから、下層コイル２０７や主磁極層１１０には熱が伝わりにくく、発熱体１３１からの熱によるコイル温度上昇は低減される。よって、主磁極層１１０の熱膨張が抑えられて該主磁極層１１０が記録媒体Ｍ側に過度に突出することはなく、主磁極層１１０を含む記録部Ｗが記録媒体Ｍに接して該記録媒体Ｍを傷つけることもない。一方、発熱体１３１から下層及び対向面Ｆ側に向かって伝わる熱は、再生素子１０３を熱膨張により記録媒体Ｍ側へ局所的に突出させるから、再生素子１０３と記録媒体Ｍとの対向間隔が短くなって再生出力が向上する。また、垂直磁気記録ヘッドＨ２の記録動作時には、下層コイル２０７及び上層コイル２１３からの熱は下層コイル２０７の直下に位置する放熱層１３５に伝わり、放熱層１３５から導電性材料層１３６及びスライダ１００を介して外方へ放出されるので、記録部Ｗが熱膨張により記録媒体Ｍ側へ突出することも抑制される。この第２実施形態によっても、上述の第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
以上の各実施形態では、発熱体１３１から放出された熱が放熱層１３５（２３５）を介して外部へ放出されるので、発熱体１３１からの熱によるコイル温度上昇は低減され、主磁極層１１０の熱膨張による記録媒体Ｍ側への突出量も抑えられる。これにより、再生部Ｒ（再生素子１０３）のみが記録媒体Ｍ側に突出することとなり、再生出力が向上すると共に、主磁極層１１０を含む記録部Ｗが該記録媒体Ｍを傷つけることもない。
【００４１】
上記各実施形態では、ソレノイド状の記録コイルＣ１またはスパイラル状の記録コイルＣ２を用いた垂直磁気記録ヘッドに本発明を適用した実施形態であるが、本発明は、記録コイルの形状を問わずに、再生素子と記録コイルの間に発熱体を有するタイプの垂直磁気記録ヘッドに適用可能である。また各実施形態では、記録コイルを下層コイルと上層コイルからなる二層構造としているが、記録コイルは単層構造であっても三層以上の積層構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態による垂直磁気記録ヘッドの構造を示す縦断面図である。
【図２】図１の発熱体、放熱層、導電性材料層及び記録コイル（下層コイル）の位置関係を示す平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による垂直磁気記録ヘッドの構造を示す縦断面図である。
【図４】図３の発熱体、放熱層、導電性材料層及び記録コイル（下層コイル）の位置関係を示す平面図である。
【図５】長手記録方式の薄膜磁気ヘッドと垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドにおいて、発熱体への投入電力を変化させながら記録コイルの温度上昇を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１００  スライダ
１０１  保護層
１０２  下部シールド層
１０３  再生素子
１０４  ギャップ絶縁層
１０５  上部シールド層
１０６  コイル絶縁層
１０７、２０７  下層コイル
１０９  下層コイル絶縁層
１１０  主磁極層
１１３、２１３  上層コイル
１３０、１３３  絶縁層
１３１  発熱体
１３２  電極引出線
１３５、２３５  放熱層
１３６  導電性材料層
Ｈ１、Ｈ２  垂直磁気記録ヘッド
Ｍ      記録媒体
Ｒ      再生部
Ｗ      記録部
【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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