(57)【要約】【課題】輻射ノイズを低減可能な薄膜磁気ヘッドを得る。【解決手段】記録再生動作するヘッド構造部と、このヘッド構造部とヘッド表面に露出する電極パッドを電気的に接続する薄膜引出配線とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、薄膜引出配線は、ヘッド構造部と電極パッドを接続する導電層と、この導電層、ヘッド構造部及び電極パッドとは非導通で、該導電層の外周を全長に渡って囲むアース金属層とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録再生動作するヘッド構造部と、このヘッド構造部とヘッド表面に露出する電極パッドを電気的に接続する薄膜引出配線とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、
前記薄膜引出配線は、前記ヘッド構造部と前記電極パッドを接続する導電層と、この導電層、前記ヘッド構造部及び前記電極パッドとは非導通で、該導電層の外周を全長に渡って囲むアース金属層とを有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記導電層と前記アース金属層の間を埋める絶縁層を備え、前記アース金属層は、前記絶縁層を介して前記導電層の下層に位置する下地金属層と、この下地金属層の上に前記絶縁層を跨いで形成した被覆金属層とを有し、前記下地金属層がヘッド基板に接地されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記導電層及び前記アース金属層は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む金属材料またはこれらの積層体により形成されている薄膜磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置等に用いられる薄膜磁気ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置等に用いられる薄膜磁気ヘッドには、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素子と、記録媒体に記録磁界を印加して各種情報を磁気記録する記録素子とが備えられている。再生素子は、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と上部シールド層の間に位置し、記録素子は、上部シールド層の上に積層形成され、媒体対向面で磁気ギャップ層を介して対向する一対の磁性層及びこの一対の磁性層に記録磁界を与える記録コイル等を有している。また従来では、記録媒体との対向間隔を狭くして再生特性を向上させるため、再生素子を熱膨張により記録媒体側へ突出させるヒーターを備えたものもある。このような再生素子や記録素子、ヒーターを備えるヘッド構造部とヘッド構造部外の電気信号授受は、ヘッド表面に設けた電極パッドを介して行われる。ヘッド構造部と電極パッドの間は、例えばＣｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ等の金属材料による単層膜または積層膜からなる引出配線を介して、電気的に接続されている。
【特許文献１】特開平８−２２７６２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２０６７９０号公報
【特許文献３】特開２００６−２２１７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年では、高記録密度化に伴って薄膜磁気ヘッドの動作周波数域がより一層高くなる傾向にあるが、動作周波数域が高くなると、引出配線での高周波ノイズ、すなわち、外部からの輻射ノイズが無視できないほど大きくなると予測される。現在はコンデンサを用いたローパスフィルタにより３００ＭＨｚ以上の輻射ノイズを除去しているが、ローパスフィルタでは５００ＭＨｚを超える高周波ノイズの除去が難しく、将来的に、ローパスフィルタ以外のノイズ除去対策を講ずる必要がある。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、引出配線への輻射ノイズを低減可能な薄膜磁気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】
【０００５】
本発明は、電磁遮蔽効果を有する金属材料で引出配線の外周を囲めば、５００ＭＨｚを超える高周波数域でも、引出配線での輻射ノイズを除去できることに着目して完成されたものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、記録再生動作するヘッド構造部と、このヘッド構造部とヘッド表面に露出する電極パッドを電気的に接続する薄膜引出配線とを備えた薄膜磁気ヘッドにおいて、薄膜引出配線は、ヘッド構造部と電極パッドを接続する導電層と、この導電層、ヘッド構造部及び電極パッドとは非導通で、該導電層の外周を全長に渡って囲むアース金属層とを有することを特徴としている。
【０００７】
導電層とアース金属層の間には絶縁層を介在させることが実際的である。アース金属層は、絶縁層を介して導電層の下層に位置する下地金属層と、この下地金属層上に絶縁層を跨いで形成した被覆金属層とを有し、下地金属層がヘッド基板に接地されていることが好ましい。この態様によれば、外部からの輻射ノイズは、被覆金属層で吸収されて下地金属層からアースに流れることで除去される。
【０００８】
導電層及びアース金属層は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む金属材料またはこれらの積層体により形成することが好ましい。この態様によれば、導電層及びアース金属層を、ヘッド構造部に備えられるヒーターや記録素子のコイルの形成工程で同時に形成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外部からの輻射ノイズは薄膜引出配線の最表層であるアース金属層により除去されるので、高周波帯域においても薄膜引出配線への輻射ノイズを低減可能な薄膜磁気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】
【００１０】
図１は、本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの概略構成を、ヘッド表面側から見て示す平面図である。図１のＸ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はハイト方向、Ｚ方向は薄膜磁気ヘッドを構成する各層の積層方向で定義される。
【００１１】
薄膜磁気ヘッド１は、ヘッド基板１０上に薄膜を積層してなるヘッド構造部１１を有している。ヘッド構造部１１には、磁気抵抗効果を利用して記録媒体からの磁気情報を読み出す再生素子や記録媒体に記録磁界を印加することで磁気情報を記録する記録素子、熱膨張により再生素子を記録媒体側へ突出させるヒーター等、記録再生動作するための薄膜電子部品が備えられている。このヘッド構造部１１と薄膜磁気ヘッド外部との電気信号授受は、ヘッド表面に露出する電極パッド群Ｐを介して行われる。電極パッド群Ｐは、所定間隔をあけて一列に配置された複数の電極パッドからなり、本実施形態では再生素子と導通する再生素子用電極パッドＰＲ１、ＰＲ２、記録素子と導通する記録素子用電極パッドＰＷ１、ＰＷ２及びヒーターと導通するヒーター用電極パッドＰＨ１、ＰＨ２で構成されている。ヘッド構造部１１の各薄膜電子部品と対応する電極パッドとの間は、それぞれ薄膜引出配線２０により電気的に接続されている。本発明は、この薄膜引出配線２０の構造に特徴を有するものであり、以下では、図２及び図３を参照し、薄膜引出配線２０について詳細に説明する。
【００１２】
図２は、薄膜引出配線２０の積層構造を示す断面図である。薄膜引出配線２０は、断面台形状の多層構造をなし、該断面台形状の略中央に位置する導電層２１と、導電層２１の外周を全長に渡って囲むアース金属層２２と、導電層２１とアース金属層２２の間を埋める絶縁層２３とを有している。
【００１３】
導電層２１は、ヘッド構造部１１への電気信号授受ライン（給電ライン）であり、一端部がヘッド構造部１１の各薄膜電子部品の電極に接続され、他端部が該薄膜電子部品に対応する電極パッドに接続されている。アース金属層２２は、薄膜引出配線２０の最表層（外皮）をなし、導電層２１、ヘッド構造部１１及び電極パッド群Ｐとは非導通で設けられている。このアース金属層２２は、絶縁層２３を介して導電層２１の下層に位置する下地金属層２２ａと、この下地金属層２２ａ上に絶縁層２３を跨いで形成した被覆金属層２２ｂとを有する。下地金属層２２ａは、ヘッド基板１０に接続されており、グランド電位を有するアース線として機能する。薄膜引出配線２０の配線幅方向（図２では図示左右方向）において、下地金属層２２ａは導電層２１より幅広に形成されている。本実施形態の下地金属層２２ａは、図１に示されるように、電極パッド群Ｐ側で各薄膜引出配線２０間を図１のＸ方向に接続する直線部２２ａ’を有しているが、この直線部２２ａ’は設けなくてもよい。被覆金属層２２ｂは、下地金属層２２ａにより接地されていて、絶縁層２３を介して導電層２１の外周（上面と側面）を覆う。これら導電層２１及びアース金属層２２は、金属材料で形成可能であるが、ヘッド構造部１１に備えられるヒーターや記録素子の記録コイルと同一の金属材料、具体的にはＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉのいずれか一種以上を含む金属材料またはこれらの積層体を用いて形成することが製造上好ましい。
【００１４】
絶縁層２３は、下地金属層２２ａと導電層２１の間を埋める下部絶縁層２３ａと、導電層２１と被覆金属層２２ｂの間を埋める上部絶縁層２３ｂとで構成されている。この絶縁層２３は、例えばＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3等の無機絶縁材料またはフォトレジストやポリミドレジスト等の有機絶縁材料で形成されている。
【００１５】
上記構成の薄膜引出配線２０では、アース金属層２２が、導電層２１に対して電磁遮蔽効果を発揮する。薄膜磁気ヘッド１には製造工程中または出荷前に所定のテスターを用いて特性試験が実施されるが、この特性試験時に、薄膜磁気ヘッド１の外部に輻射ノイズが生じやすくなっていることが判明している。図３に模式的に示すように、薄膜磁気ヘッド１の外部で生じた輻射ノイズが薄膜引出配線２０に進入しようとすると、アース金属層２２の被覆金属層２２ｂまたは下地金属層２２ａで吸収され、下地金属層２２ａを介してアース（ヘッド基板１０）に流れることにより、除去される。上述したようにアース金属層２２は導電層２１の外周を全長に渡って囲んでいるから、輻射ノイズの薄膜引出配線２０への進入経路を断つことができ、薄膜引出配線２０の導電層２１を流れる電流は輻射ノイズの悪影響を受けずに済む。また、将来実用化される高周波帯域においても、輻射ノイズを低減可能である。
【００１６】
薄膜引出配線２０は、単独の製造工程で形成することも可能であるが、ヘッド構造部１１の一部（例えばヒーターや記録素子の記録コイル）と同時に形成することもできる。
【００１７】
次に、薄膜引出配線２０を、ヘッド構造部１１のヒーター及び記録コイルと同時に形成する方法について、具体例を挙げて説明する。
【００１８】
図４は、ヘッド構造部１１の具体的な積層構造の一例を示す断面図である。ヘッド基板１０上には、基板側から順にＡｌ2Ｏ3保護層３１、下部シールド層３２、下部ギャップ層３３、磁気抵抗効果素子（再生素子）３４、上部ギャップ層３６及び上部シールド層３７が積層形成されている。磁気抵抗効果素子３４のトラック幅方向の両側にはハイト方向に延びる電極層３５が設けられていて、この電極層３５を含む下部シールド層３２から上部シールド層３７までの各層により再生ヘッドが構成される。再生ヘッド上には、Ａｌ2Ｏ3等からなる分離層３８を介して記録ヘッドが積層形成されている。記録ヘッドは、下部コア層３９と、下部コア層３９上に積層した隆起層４０、バックギャップ層４１及びコイル絶縁下地層４２と、コイル絶縁下地層４２上に積層した下層コイル４３と、隆起層４０上に媒体対向面から所定距離後退させて積層したＧｄ決め層４６と、媒体対向面からＧｄ決め層４６までの間に積層した下部磁極層４７及びギャップ層４８と、該ギャップ層４８及びＧｄ決め層４６上に積層した上部磁極層５０と、上部磁極層５０上に積層した上部コア層５１、コイル絶縁下地層５２及び上層コイル５３とを有している。隆起層４０及びバックギャップ層４１は、下部コア層３９に磁気的に接続されている。下層コイル４３と上層コイル５３は、記録トラック幅方向に長く延びる複数のコイル線をハイト方向に複数列並べて形成したもので、各コイル線の端部同士が接続されていて、上部磁極層５０及び上部コア層５１の上下に巻回するソレノイド状の記録コイルを構成する。この記録コイルには、給電用のコイル引出電極５６がハイト方向に延びて設けられている。下層コイル４３及び上層コイル５３の各コイル線間はレジスト等の有機絶縁材料からなる下部コイル絶縁層４４、５４で埋められ、該下層コイル４３及び上層コイル５３全体、さらにコイル引出電極５６はＡｌ2Ｏ3等の無機絶縁材料からなる上部コイル絶縁層４５、５５で覆われている。再生ヘッドと記録ヘッドの間に介在する分離層３８内には、通電により発熱するヒーター６１と、ハイト方向に延びる給電用のヒーター引出電極６２とが設けられている。
【００１９】
図４には図示されていないが、薄膜引出配線２０は、磁気抵抗効果素子（再生素子）３４、記録素子の記録コイル（下層コイル４３と上層コイル５３）及びヒーター６１に対してそれぞれ一対で備えられており、各薄膜引出配線２０の導電層２１の一端部が電極層３５、コイル引出電極５６及びヒーター引出電極６２に接続する。
【００２０】
薄膜引出配線２０は、例えば、以下のように形成する。先ず、分離層３８内にヒーター６１及びヒーター引出電極６２を形成する工程で同時に、ヘッド基板１０に接続する下地金属層２２ａを形成する。この下地金属層２２ａは、図１に示すような配線パターン形状、すなわち、ヘッド構造部１１の各電極から対応する電極パッドまで延び、さらに各配線間を電極パッド近傍で接続する配線パターン形状とする。本実施形態では、下地金属層２２ａの形成領域内に分離層３８からヘッド基板１０まで達するスルーホールを形成し、このスルーホール内に設けたコンタクト部を介して下地金属層２２ａをヘッド基板１０に接地する構成としてある。下地金属層２２ａの図１のＸ方向に延びて各配線間を接続する直線部２２ａ’は、各配線を一括でヘッド基板１０に接地するために便宜的に設けてあるが、直線部２２ａ’を設けずに各配線の下地金属層２２ａを個別にヘッド基板１０に接地させる構成としてもよい。以降の工程でいう下地金属層２２ａには、直線部２２ａ’は含めないものとする。次に、コイル絶縁下地層４２を形成する工程で同時に、下地金属層２２ａ上に、配線幅方向において該下地金属層２２ａより幅狭の下部絶縁層２３ａを形成する。続いて、下層コイル４３を形成する工程で同時に、下部絶縁層２３ａ上に、一端部が電極層３５、コイル引出電極５６及びヒーター引出電極６２のそれぞれに接続し、他端部が電極パッド群Ｐの対応する電極パッドＰＲ１、ＰＲ２、ＰＷ１、ＰＷ２、ＰＨ１、ＰＨ２にそれぞれ接続する導電層２１を形成する。導電層２１を形成したら、上部コイル絶縁層４５またはコイル絶縁下地層５２を形成する工程で同時に、下部絶縁層２３ａ及び導電層２１を覆う上部絶縁層２３ｂを形成する。そして、上層コイル５３を形成する工程で同時に、下地金属層２２ａ上に、該下地金属層２２ａと絶縁層２３を覆う被覆金属層２２ｂを形成する。以上により、薄膜引出配線２０が得られる。このようにして形成された薄膜引出配線２０では、外部からの輻射ノイズが最表層となるアース金属層２２で除去され、高周波帯域においても輻射ノイズの悪影響を受けずに済む。
【００２１】
以上では、ヘッド構造部１１に備えた再生素子、記録素子の記録コイル及びヒーターを給電するための薄膜引出配線に本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明は、再生素子、記録素子及びヒーター以外の薄膜電子部品の電極と対応する電極パッドとを接続する薄膜引出配線にも適用可能なことは勿論である。特に、再生素子としてトンネル型磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）を用いた場合には、その磁気的インピーダンスが高いために再生素子用の薄膜引出配線が輻射ノイズを拾いやすいので、本発明は有益である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した薄膜磁気ヘッドの概略構成を、ヘッド表面側から見て示す平面図である。
【図２】図１の薄膜引出配線の積層構造を示す断面図である。
【図３】同薄膜引出配線の電磁遮蔽効果を説明する模式概念図である。
【図４】図１のヘッド構造部の具体的な積層構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ヘッド基板
１１  ヘッド構造部
２０  薄膜引出配線
２１  導電層
２２  アース金属層
２２ａ  下地金属層
２２ｂ  被覆金属層
２３  絶縁層
２３ａ  下部絶縁層
２３ｂ  上部絶縁層
Ｐ  電極パッド群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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