(57)【要約】【課題】コイルから発生する磁力を低下させることなくそのインダクタンスの低減化が可能な薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】一方の端が絶縁ギャップを介して互いに対向した磁極を構成しており他方の端が互いに磁気的に連結している第１及び第２のヨーク層と、発生した磁界をこれら第１及び第２のヨーク層に印加するための単層による複数ターンから構成されたコイル導体とを備えており、コイル導体の各ターンが、第１及び第２のヨーク層間をこれら第１及び第２のヨーク層の面と平行に通過してさらに延長して進む第１の部分と、一端が第１の部分の一端に接続されており第１及び第２のヨーク層の外側においてこれら第１及び第２のヨーク層の面と垂直の方向に進む第２の部分と、一端が第２の部分の他端に接続されており第１のヨーク層の外側をこの第１のヨーク層の面と平行に通過しさらに延長して進む第３の部分とからなる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端が絶縁ギャップを介して互いに対向した磁極を構成しており他方の端が互いに磁気的に連結している第１及び第２のヨーク層と、発生した磁界を該第１及び第２のヨーク層に印加するための単層による複数ターンから構成されたコイル導体とを備えており、該コイル導体の各ターンが、前記第１及び第２のヨーク層間を該第１及び第２のヨーク層の面と平行に通過してさらに延長して進む第１の部分と、一端が該第１の部分の一端に接続されており前記第１及び第２のヨーク層の外側において該第１及び第２のヨーク層の面と垂直の方向に進む第２の部分と、一端が該第２の部分の他端に接続されており前記第１のヨーク層の外側を該第１のヨーク層の面と平行に通過しさらに延長して進む第３の部分とからなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
前記コイル導体の各ターンにおける前記第１の部分及び前記第３の部分が、薄膜磁気ヘッドの浮上面に平行の方向に進む部分と該浮上面と垂直の方向に進む部分とからな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】
前記コイル導体の各ターンにおける前記第２の部分が、薄膜磁気ヘッドの浮上面から互いに等しい距離に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
前記第２の部分が、前記第１及び第２のヨーク層の前記他方の端より外側に位置し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５】
前記コイル導体の各ターンにおける前記第２の部分が、薄膜磁気ヘッドの浮上面から互いに異なる距離に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第２の部分の前記浮上面からの距離が、前記第１及び第２のヨーク層から離れるに従って短くなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の薄膜磁気ヘッド。
【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薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の薄膜磁気ヘッドは、記録ギャップで隔てられた２つの磁極に磁気的に結合されたヨークに巻回されたコイルを備えており、このコイルに書込み電流を流すことによって磁気情報の書込みを行うように構成されている。
【０００３】
書込み電流としてコイルに印加される電流は、通常、矩形波パルスである。コイルにこの矩形波パルスを印加した際に実際にそのコイルに流れる電流の波形及び大きさは、薄膜磁気ヘッドの構造や、コイルに接続される電流源の出力インピーダンスや、印加される矩形波パルスの周波数及び電圧等に応じて変化する。また、電流源と磁気ヘッドとの間のトレース導体及び接続線の特性インピーダンスによっても影響される。特に、周波数及び電流値を固定しトレースの影響を排除した場合、この電流波形の変化はコイルの持つ入力インピーダンスが非線形であることの影響が大きい。
【０００４】
薄膜磁気ヘッドのインダクティブ書込み素子のコイルに流れる電流波形が崩れると、磁気媒体に書込まれる磁化パターンがいびつになり、データの書込み及び読出しが困難となる。また、動特性のＮＬＴＳ（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅａｒ　Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　Ｓｈｉｆｔ）を良好にするためには、コイルを流れる電流波形の立ち上がり時間を短くする必要がある。
【０００５】
従って、コイルに流れる電流波形は、（１）電流源の出力する矩形波パルスのプロファイルをできるだけ維持する、（２）早い立ち上がり時間を有する、（３）強い書込み磁界を得るために波形を維持した状態で高い電流値を有することが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような（１）〜（３）の要求を満たすためには、書込み電流の周波数におけるコイルのインダクタンスを小さくすれば良いが、そのために、コイルの巻回数を減らすと発生する磁力が小さくなって特性改善をすることができず、コイルのピッチを小さくするなどその寸法を小さくすることは製造の困難性及び発熱の問題を発生させる。
【０００７】
従って本発明の目的は、コイルから発生する磁力を低下させることなくそのインダクタンスの低減化が可能な薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、一方の端が絶縁ギャップを介して互いに対向した磁極を構成しており他方の端が互いに磁気的に連結している第１及び第２のヨーク層と、発生した磁界をこれら第１及び第２のヨーク層に印加するための単層による複数ターンから構成されたコイル導体とを備えており、コイル導体の各ターンが、第１及び第２のヨーク層間をこれら第１及び第２のヨーク層の面と平行に通過してさらに延長して進む第１の部分と、一端が第１の部分の一端に接続されており第１及び第２のヨーク層の外側においてこれら第１及び第２のヨーク層の面と垂直の方向に進む第２の部分と、一端が第２の部分の他端に接続されており第１のヨーク層の外側をこの第１のヨーク層の面と平行に通過しさらに延長して進む第３の部分とからなる薄膜磁気ヘッドが提供される。
【０００９】
コイル導体が単層による複数ターンを折り返した構造を有しており、各ターンの折り返された第３の部分が、第１のヨーク層（下部又は上部ヨーク層）の外側をこの第１のヨーク層の面と平行に通過しさらに延長するように構成されている。これにより、従来の構造では使用されていなかったコイル導体の半分から生じる磁界をこの下部又は上部又はヨーク層に印加することができ、同じ巻回数を有する通常のコイルに比してより強い磁界をヨーク層に与えることができる。逆に、同じ磁界を得ながらヨーク層の磁路長を短くすることができる。ヨーク層の磁路長を短くすることによって、コイル導体のインダクタンスを低下させること、即ち、コイル導体の入力インピーダンスの周波数特性を高周波側にシフトさせることができる。その結果、入力される矩形波パルスのプロファイルをできるだけ維持し、早い立ち上がり時間を有し、しかも高い電流値の書込み電流をコイル導体に流すことができる。従って、書込み周波数を例えば３００ＭＨｚ以上の高周波とした場合にも、立上り時間が短いため、正しい書込み動作を行うことが可能となる。また、入力インピーダンスが低下した分、コイル導体に接続されるトレース導体の特性インピーダンスを下げられるので、その線幅を広げてトレース導体の放熱性を高めることができる。さらに、各ターンの第１の部分及び第３の部分がヨーク層を通過しさらに延長されているため、コイル導体に生じた熱をこの延長部分でより有効に拡散させることが可能となる。しかも、折り返し部分である第２の部分から後方にはコイル導体が存在しないので、そのスペースを有効に使用することが可能となる。
【００１０】
コイル導体の各ターンにおける第１の部分及び前記第３の部分が、薄膜磁気ヘッドの浮上面（ＡＢＳ）に平行の方向に進む部分とこのＡＢＳと垂直の方向に進む部分とからなることが好ましい。
【００１１】
コイル導体の各ターンにおける第２の部分が、薄膜磁気ヘッドのＡＢＳから互いに等しい距離に位置していることが好ましい。この場合、第２の部分が、第１及び第２のヨーク層の他方の端より外側に位置しているかもしれない。
【００１２】
コイル導体のの各ターンにおける第２の部分が、薄膜磁気ヘッドのＡＢＳから互いに異なる距離に位置していることも好ましい。この場合、第２の部分のＡＢＳからの距離が、第１及び第２のヨーク層から離れるに従って短くなるように構成されていることがより好ましい。このように構成することによって、コイル導体自体の長さが短くなり、コイル導体の寸法も小さくなるので、その分、コイル導体のインダクタンスを低下させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を簡略化して示す斜視図であり、図２は同じ構成を図１とは異なる方向から見た斜視図である。
【００１４】
これらの図において、１０は薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド部用の例えば銅等の導電材料によるコイル導体、１１及び１２は先端が絶縁ギャップを介して互いに対向する第１及び第２の磁極を構成しており、後端が磁気的に互いに接続されている例えばパーマロイ等の強磁性体材料による下部及び上部ヨーク層、１３はコイル導体１０の両端にそれぞれ接続された例えば銅等の導電材料によるトレース導体をそれぞれ示している。これらの図においては、コイル導体１０の各ターンを矩形状に巻回して示しているが、実際には、これらは曲線状、例えば円状又は長円状、に巻回されている。
【００１５】
コイル導体１０は、１層構造の複数ターンを下部及び上部ヨーク層１１及び１２の後方において１８０度折り曲げて、その先を上部ヨーク層１２の上方に重畳した構造を有している。より具体的には、コイル導体１０の各ターンは、下部及び上部のヨーク層１１及び１２間をこれらヨーク層の面と平行に通過しさらにそのまま延長してＡＢＳと平行な方向に進み次いでＡＢＳから離れるようにその垂直方向に進む第１の部分１０ａと、一端がこの第１の部分１０ａの一端に接続されており、下部及び上部ヨーク層１１及び１２の後方においてこれらヨーク層の面と垂直方向に進んでおり、折り返し部分を構成する第２の部分１０ｂと、一端がこの第２の部分１０ｂの他端に接続されており、折り返されて上部ヨーク層１２の上側をこのヨーク層の面と平行に通過しさらにそのまま延長してＡＢＳと平行な方向に進み次いでＡＢＳに近づくようにその垂直方向に進む第３の部分１０ｃとから構成されている。第３の部分１０ｃを、下部ヨーク層１１の下側に重畳されるように折り返しても良い。
【００１６】
なお、本実施形態においては、コイル導体１０の第２の部分１０ｂは、第１及び第２のヨーク層１１及び１２の後側において、ＡＢＳから互いに等しい距離の位置に直線状に並んでいる。
【００１７】
図３及び図４に示すように、従来の１層構造のコイル導体３０は平坦な形状となっており、各ターンの下部及び上部ヨーク３０及び３１の後方に配置された部分３０ｃ（図４にて斜線で示した部分）はこれらヨークに磁束を与えるべく利用されていない。即ち、図５に示すように、従来の構造では、流れる電流によってコイル導体３０の後方部分３０ｃで発生する磁界は、下部及び上部ヨーク３１及び３２には印加されず、無駄に消費されていた。
【００１８】
これに対して本実施形態によれば、図６に示すように、下部及び上部ヨーク層１１及び１２には、コイル導体１０を流れる電流によって第１の部分１０ａで発生した磁界が印加され、さらに、上部ヨーク層１２にはコイル導体１０の折り返して重畳された第３の部分１０ｃで発生した磁界が印加される。この場合、コイル導体１０の第１の部分１０ａを流れる電流の方向１４と第３の部分１０ｃを流れる電流の方向１５とが互いに逆方向であるため、上部ヨーク層１２において、第１の部分１０ａを流れる電流によって生じる磁界の方向１６と第３の部分１０ｃを流れる電流によって生じる磁界の方向１７とが同方向となり、互いに強め合うこととなる。
【００１９】
その結果、下部及び上部ヨーク層１１及び１２の磁路長を同じに保った状態で、従来技術よりもコイル導体１０のインダクタンスを低下させること、即ち、コイル導体１０の入力インピーダンスのピーク値を高周波側にシフトさせることができる。その結果、入力される矩形波パルスのプロファイルをできるだけ維持し、早い立ち上がり時間を有し、しかも高い電流値の書込み電流をコイル導体１０に流すことができる。従って、書込み周波数を例えば３００ＭＨｚ以上の高周波とした場合にも、立上り時間が短いため、正しい書込み動作を行うことが可能となる。また、入力インピーダンスが低下した分、コイル導体１０に接続されるトレース導体の特性インピーダンスを下げられるので、その線幅を広げてトレース導体の放熱性を高めることができる。
【００２０】
さらに、各ターンの第１の部分１０ａ及び第３の部分１０ｃがヨーク層を通過した外側でさらに延長されているため、この延長部分でコイル導体１０に生じた熱をより有効に拡散させることが可能となる。また、折り返し部分である第２の部分１０ｂから後方にはコイル導体が存在しないので、そのスペースを有効に使用することが可能となる。
【００２１】
図７は本発明の他の実施形態における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を簡略化して示す斜視図であり、図８はその底面図である。
【００２２】
本実施形態では、コイル導体１０´の各ターンの第１の部分１０ａ´及び第３の部分１０ｃ´にその両端がそれぞれ接続された折り返し部分である第２の部分１０ｂ´が、第１及び第２のヨーク層１１及び１２から離れるに従ってその距離が短くなるように、ＡＢＳから互いに異なる距離に配置されている。本実施形態のその他の構成は、図１の実施形態の場合とほぼ同様である。従って、図７及び図８では、図１の実施形態の場合と同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００２３】
このように、本実施形態では、コイル導体１０´の折り返し部分である第２の部分１０ｂ´を部分的にＡＢＳに近づけて構成している。これによって、コイル導体自体の長さが短くなり、コイル導体の寸法も小さくなるので、その分、コイル導体のインダクタンスを低下させることができる。本実施形態のその他の作用効果及び変更態様は、図１の実施形態の場合と同様である。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の薄膜磁気ヘッドは、コイル導体が単層による複数ターンを折り返した構造を有しており、各ターンの折り返された第３の部分が、第１のヨーク層（下部又は上部ヨーク層）の外側をこの第１のヨーク層の面と平行に通過しさらに延長するように構成されている。これにより、従来の構造では使用されていなかったコイル導体の半分から生じる磁界をこの下部又は上部又はヨーク層に印加することができ、同じ巻回数を有する通常のコイルに比してより強い磁界をヨーク層に与えることができる。逆に、同じ磁界を得ながらヨーク層の磁路長を短くすることができる。ヨーク層の磁路長を短くすることによって、コイル導体のインダクタンスを低下させること、即ち、コイル導体の入力インピーダンスの周波数特性を高周波側にシフトさせることができる。その結果、入力される矩形波パルスのプロファイルをできるだけ維持し、早い立ち上がり時間を有し、しかも高い電流値の書込み電流をコイル導体に流すことができる。従って、書込み周波数を例えば３００ＭＨｚ以上の高周波とした場合にも、立上り時間が短いため、正しい書込み動作を行うことが可能となる。また、入力インピーダンスが低下した分、コイル導体に接続されるトレース導体の特性インピーダンスを下げられるので、その線幅を広げてトレース導体の放熱性を高めることができる。さらに、各ターンの第１の部分及び第３の部分がヨーク層を通過しさらに延長されているため、コイル導体に生じた熱をこの延長部分でより有効に拡散させることが可能となる。しかも、折り返し部分である第２の部分から後方にはコイル導体が存在しないので、そのスペースを有効に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図２】図１の実施形態における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を図１とは異なる方向から見た斜視図である。
【図３】従来技術における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図４】図３のコイル導体部分のみを示す斜視図である。
【図５】従来技術における作用を説明する図である。
【図６】図１の実施形態における作用を説明する図である。
【図７】本発明の他の実施形態における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図８】図７の実施形態における薄膜磁気ヘッドのコイル導体及びヨーク層の部分の構成を示す底面図である。
【符号の説明】
１０、１０´、３０　コイル導体
１０ａ、１０ａ´　第１の部分
１０ｂ、１０ｂ´　第２の部分
１０ｃ、１０ｃ´　第３の部分
１１、３１　下部ヨーク層
１２、３２　上部ヨーク層
１３　トレース導体
１４、１５　電流の方向
１６、１７　磁界の方向
【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】
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【図８】
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