(57)【要約】【目的】発熱体から発生された熱を逃がすことなく、磁気ギャップ層を記録媒体側へ効率良く突出させることができる薄膜磁気ヘッドを得る。【構成】下部コア層７、上部コア層９、及び記録媒体との対向面側の端部で下部コア層７と上部コア層９の間に介在する磁気ギャップ層８を有する記録用ヘッド素子Ｗと；通電により発熱し、該発熱により磁気ギャップ層周辺を膨張させて記録媒体側に突出させる発熱体Ｈと；を備えた薄膜磁気ヘッドであって、上記発熱体Ｈが、該発熱体よりも熱膨張率の高いレジスト材料で覆われている。【選択図】  図１
2005011414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部コア層、上部コア層、及び記録媒体との対向面側の端部で下部コア層と上部コア層の間に介在する磁気ギャップ層を有する記録用ヘッド素子と；通電により発熱し、該発熱により前記磁気ギャップ層周辺を膨張させて記録媒体側に突出させる発熱体と；を備え、
この発熱体が、該発熱体よりも熱膨張率の高いレジスト材料で覆われてい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、前記発熱体は、前記記録用ヘッド素子のデプス方向奥側に配置されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】
請求項２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記発熱体は、前記磁気ギャップ層と同一平面上に形成されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】
請求項２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記発熱体は、前記上部コア層と同一平面上に形成されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】
請求項２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、平坦化表面を有する保護層を前記上部コア層上に備え、この保護層表面上に前記発熱体が形成されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項６】
請求項２記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記記録用ヘッド素子は、下部シールド層、下部ギャップ層、磁気抵抗効果素子及び上部ギャップ層を少なくとも有する再生用ヘッド素子の上に積層されていて、前記発熱体は、前記下部ギャップ層と同一平面上に形成されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記発熱体は、ＮｉＦｅ、ＣｕＮｉ、ＣｕＭｎのいずれかにより形成されている薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、前記発熱体は、１μｍ以上の膜厚を有している薄膜磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、熱膨張により磁気ギャップ層周辺を記録媒体側に突出させ、浮上量を制御する薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
記録用薄膜磁気ヘッドは、記録媒体との対向面側で下部コア層（下部磁極層）と上部コア層（上部磁極層）の間に磁気ギャップ層を介在させた構造を有している。下部コア層と上部コア層は、記録媒体との対向面からデプス方向奥側に進んだ位置で磁気的に接続されており、下部コア層と上部コア層の間を埋める非磁性絶縁層内には、上記磁気接続部を中心として形成したコイル層が存在する。このコイル層を通電すると、下部コア層と上部コア層との間に記録磁界が誘導され、記録媒体との対向面で磁気ギャップ層から漏れた磁界によって記録媒体への磁気記録がなされる。
【０００３】
このような記録用薄膜磁気ヘッドでは、書込特性を向上させるため、記録媒体からの浮上量を小さく制御することが望ましい。従来では、通電により発熱する発熱体を設け、熱膨張により磁気ギャップ層周辺を記録媒体との対向面から突出させて浮上量を小さくしようとするものが提案されている。上記発熱体は、例えば、非磁性絶縁層内（下部コア層と上部コア層の間）に配置されたり、下部コア層及び上部コア層の下層又は上層に配置されたりしている。
【０００４】
しかしながら、発熱体から発生された熱は基板側へ逃げやすく、発熱体を通電しても、磁気ギャップ層周辺を記録媒体側に十分に突出させられない場合があった。
【０００５】
【特許文献】
特開平５−２０６３５号公報
特開平１０−２６１２４８号公報
米国特許第５９９１１１３号
米国特許第５９５９８０１号
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑み、発熱体から発生された熱を逃がすことなく、磁気ギャップ層を記録媒体側へ効率良く突出させることができる薄膜磁気ヘッドを得ることを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、発熱体から発生された熱を逃がさない断熱機能を備えれば、磁気ギャップ層付近に与えられる熱量が増大し、熱膨張効率が上がることに着目してなされたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、下部コア層、上部コア層、及び記録媒体との対向面側の端部で下部コア層と上部コア層の間に介在する磁気ギャップ層を有する記録用ヘッド素子と；通電により発熱し、該発熱により磁気ギャップ層周辺を膨張させて記録媒体側に突出させる発熱体と；を備え、この発熱体が、該発熱体よりも熱膨張率の高い材料、例えばレジストやポリイミドのような低熱伝導材料で覆われていることを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、発熱体から発せられた熱がレジスト材料で保持されるので、熱損失が少なくなり、効率良く磁気ギャップ層周辺を熱膨張させることができる。また発熱体の発熱によりレジスト材料自体も膨張するので、磁気ギャップ層周辺は、レジスト材料の膨張分だけさらに膨張し、より記録媒体側に突出する。このように磁気ギャップ層周辺が記録媒体側に突出すれば、書込み時の出力が向上する。
【００１０】
発熱体は、記録用ヘッド素子のデプス方向奥側に配置されていることが好ましい。この態様によれば、発熱体から発生された熱が記録用ヘッド素子のデプス方向奥側から記録媒体との対向面側に向かって伝わるので、磁気ギャップ層周辺（下部コア層、磁気ギャップ層及び上部コア層）を集中的に熱膨張させることができる。
【００１１】
上記発熱体は、磁気ギャップ層と同一平面上、又は上部コア層と同一平面上に形成することができる。また、平坦化表面を有する保護層が上部コア層上に形成されている場合は、保護層表面上に形成されていてもよい。さらに、記録用ヘッド素子が、下部シールド層、下部ギャップ層、磁気抵抗効果素子及び上部ギャップ層を少なくとも有する再生用ヘッド素子の上に積層されている場合（複合型薄膜磁気ヘッド）は、下部ギャップ層と同一平面上に形成することも可能である。上記いずれの位置に発熱体が形成されていても、磁気ギャップ層周辺を効率良く記録媒体側に突出させることができる。
【００１２】
発熱体は、例えばＮｉＦｅ、ＣｕＮｉ、ＣｕＭｎのいずれかにより形成されていることが実際的である。この発熱体は、通電時により多くの熱量を得られるように、１μｍ以上の膜厚で形成することが好ましい。具体的には、例えばフレームメッキ法を用いて、１μｍ〜１０μｍ程度の厚い膜厚で形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による薄膜磁気ヘッド１００の積層構造を示す部分断面図である。本薄膜磁気ヘッド１００は、再生用ヘッド素子Ｒと記録用ヘッド素子Ｗが積層形成された、いわゆる複合型薄膜磁気ヘッドである。図１において、Ｘ方向はトラック幅方向、Ｙ方向はデプス方向、Ｚ方向は記録媒体の移動方向である。
【００１４】
図１に示されるように基板１上には、積層方向に沿って順に、アルミナアンダーコート膜２、下部シールド層３、下部ギャップ層４および磁気抵抗効果素子Ｍが備えられている。基板１は、例えばアルミナチタンカーバイドなどのセラミック材料により形成されている。下部シールド層３は、例えばパーマロイなどの軟磁性材料により形成され、下部ギャップ層４は、例えばアルミナなどの非磁性材料により形成されている。
【００１５】
磁気抵抗効果素子Ｍは、記録媒体との対向面（ＡＢＳ面）に露出していて、トラック幅方向の両側に接続された電極層５を介して電流が与えられた状態では記録媒体からの漏れ磁界に応じて抵抗値が変化する。薄膜磁気ヘッド１００は、磁気抵抗効果素子Ｍの抵抗値変化に基づき、記録媒体に記録された磁気信号を再生する。磁気抵抗効果素子Ｍには、ＧＭＲ（ｇｉａｎｔ  ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子やＡＭＲ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を用いることができる。
【００１６】
電極層５は、図２に示されるように、トラック幅方向の両側で磁気抵抗効果素子Ｍに接し、ＡＢＳ面からデプス方向に向かって長く延びていて、基板端面部１ａで電極パッド層Ｅ１、Ｅ２に電気的に接続されている。電極層５及び電極パッド層Ｅ１、Ｅ２は、電気抵抗の小さいＣｕやＡｕ等の導電材料により形成されている。
【００１７】
磁気抵抗効果素子Ｍ及び電極層５上には、上部ギャップ層６を介して、上部シールド層７が形成されている。上部シールド層７は例えばパーマロイなどの軟磁性材料により形成され、上部ギャップ層６は例えばアルミナなどの非磁性材料により形成されている。不図示であるが、上部シールド層７の周囲には絶縁層が形成されている。
【００１８】
上述した下部シールド層３から上部シールド層７までの構造が再生用ヘッド素子Ｒである。本薄膜磁気ヘッド１００では、上記再生用ヘッド素子Ｒの上部シールド層７が記録用ヘッド素子Ｗの下部コア層を兼ねている（マージド型）。
【００１９】
下部コア層７上には、ＡＢＳ面に露出する磁気ギャップ層８が備えられていて、この磁気ギャップ層８のデプス方向の寸法により、薄膜磁気ヘッド１００のギャップデプスＧｐが規定される。磁気ギャップ層８は、非磁性材料により形成されている。
【００２０】
また下部コア層７上には、磁気ギャップ層８よりもデプス方向奥側に位置させて、下部コア層７と上部コア層９を磁気的に接続する磁気接続部１０と、この磁気接続部１０を囲んで螺旋状に巻かれた第１コイル層１１と、第１コイル層１１の各導体部のピッチ間を埋めると共に第１コイル層１１の上面を覆う第１非磁性絶縁層１２とが形成されている。磁気接続部１０及び第１非磁性絶縁層１２の上面は、上記磁気ギャップ層８の上面と同一面を構成している。
【００２１】
第１非磁性絶縁層１２の上には、第１コイル層１１の巻き方向とは逆向きで螺旋状に巻かれた第２コイル層１３と、この第２コイル層１３の各導体部のピッチ間を埋めると共に第２コイル層１３の上面を覆う第２非磁性絶縁層１４とが形成されている。第１コイル層１１と第２コイル層１３は、第１非磁性絶縁層１２を貫通するコンタクト部１５を介して導通接続されており、また図２に示されるように、第１コイルリード層１６及び第２コイルリード層１７を介して、基板端面部１ａに位置する電極パッド層Ｅ３、Ｅ４にそれぞれ電気的に接続されている。第１コイルリード層１６及び第２コイルリード層１７は、第１コイル層１１と同じ形成面に、第１コイル層１１のメッキ形成工程時に同時にメッキにより形成されている。第２コイルリード層１７は、第１非磁性絶縁層１２を貫通する不図示のコンタクト部を介して第２コイル層１３に導通接続されている。
【００２２】
磁気接続部１０は、例えばパーマロイ等の軟磁性材料により形成され、第１非磁性絶縁層１２および第２非磁性絶縁層１４は、例えばアルミナにより形成されている。第１コイル層１１、第２コイル層１３、コンタクト部１５、第１コイルリード層１６、第２コイルリード層１７及び電極パッド層Ｅ３、Ｅ４は、電気抵抗の小さいＣｕなどの導電材料により形成されている。
【００２３】
第２非磁性絶縁層１５の上には、ＡＢＳ面に露出する先端部９ａで磁気ギャップ層８に接し、ＡＢＳ面よりもデプス方向奥側の基端部９ｂで磁気接続部１０に接続する上部コア層９が形成されている。不図示であるが、上部コア層の先端部９ａは、記録媒体のトラック幅に合わせて幅狭になっている。上部コア層９は、例えばパーマロイ等の軟磁性材料により形成されている。
【００２４】
上述した下部コア層７から上部コア層９までの構造が記録用ヘッド素子Ｗである。上部コア層９及び第２非磁性絶縁層１４の上面は、絶縁性保護層１８によって覆われている。
【００２５】
記録用ヘッド素子Ｗのデプス方向奥側には、発熱体Ｈが備えられている。発熱体Ｈは、上述した磁気ギャップ層８と同一平面上（下部コア層７上）にデプス方向に長く延びて形成されており、図２に示される電極パッドＥ５、Ｅ６及び発熱体用リード層１９を介して通電されたときに発熱する。発熱体Ｈから発生された熱は、その大部分が該発熱体Ｈから記録用ヘッド素子Ｗ及びＡＢＳ面に向かって伝わり、突出させたい磁気ギャップ層８とその周辺（下部コア層７及び上部コア層９）を集中的に温める。この結果、絶縁性保護層１８よりも熱膨張係数の大きい下部コア層７、磁気ギャップ層８及び上部コア層９が熱膨張する。すなわち、図３に点線で示されるように、磁気ギャップ層８付近（下部コア層７、磁気ギャップ層８及び上部コア層９）が記録媒体側に突出し、磁気ギャップ層８と記録媒体との距離が小さくなる。これにより、書込み時の出力を向上させることができる。
【００２６】
発熱体Ｈは、例えばＮｉＦｅ、ＣｕＮｉ、ＣｕＭｎのいずれかにより、上述の第１コイル層１１と同一工程で形成されている。本実施形態では、発熱体Ｈの形成にフレームメッキ法を用いることにより、発熱体Ｈを１μｍ〜１０μｍ程度の厚い膜厚で形成し、より多くの発熱量が得られるようにしてある。発熱体Ｈの平面形状は、例えば図４に示されるようなミアンダーパターン形状とすることができる。
【００２７】
上記薄膜磁気ヘッド１００には、さらに、発熱体Ｈを覆うレジスト層３０が備えられている。レジスト層３０は、発熱体Ｈよりも熱膨張係数の大きい有機レジスト材料により形成されていて、発熱体Ｈから発生された熱を逃がさない断熱機能と、発熱体Ｈから発生された熱により膨張する熱膨張機能とを有している。このレジスト層３０で発熱体Ｈが覆われていると、発熱体Ｈの発した熱がレジスト層３０で保持されるので、熱損失が少なくなり、より大きな熱量を磁気ギャップ層８、下部コア層７及び上部コア層９に与えることができる。よって、発熱体Ｈがレジスト層３０で覆われていない場合よりも磁気ギャップ層８及びその周辺部（下部コア層７及び上部コア層９）の突出量が増大する。また、発熱体Ｈの発熱によりレジスト層３０自体が膨張するので、レジスト層３０の膨張分だけ、該レジスト層３０とほぼ同一高さ位置にある磁気ギャップ層８が記録媒体側に押し出され、これによっても磁気ギャップ層８の突出量が増える。
【００２８】
以上のように本実施形態によれば、発熱体Ｈから発生された熱を逃がすことなく、磁気ギャップ層８及びその周辺を効率良く記録媒体側に突出させることができる。本実施形態では発熱体Ｈをレジスト材料で覆っているが、レジスト材料に替えて例えばポリイミドなどの低熱伝導材料を用いても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
本実施形態では、発熱体Ｈを記録用ヘッド素子Ｗのデプス方向奥側に配置してあるが、発熱体Ｈは、下部コア層７と上部コア層９の間を埋める第１非磁性絶縁層１２又は第２非磁性絶縁層１４の内部に配置されていてもよく、また、下部コア層７の下層位置や上部コア層９の上層位置に配置されていてもよい。
【００３０】
また本実施形態では、発熱体Ｈが磁気ギャップ層８と同一平面上（下部コア層７上）に位置しているが、発熱体Ｈの配置位置は、例えば図５〜図７に示すように変形可能である。すなわち、発熱体Ｈは、図５に示すように上部コア層９と同一平面上（第１非磁性絶縁層１２上）、図６に示すように絶縁性保護層１８の平坦化表面１８ａ上、及び図７に示すように下部ギャップ層４と同一平面上（下部シールド層３上）のいずれに位置していても、磁気ギャップ層８の周辺を記録媒体側に突出させることができる。本実施形態のように磁気ギャップ層８と同一平面上に発熱体Ｈを配置する態様では、発熱体Ｈと第１コイル層１１を同一工程を形成することができ、形成工程が簡略化される利点もある。同様に、図５のように上部コア層９と同一平面上（第１非磁性絶縁層１２上）に発熱体を配置する態様では、発熱体Ｈを第２コイル層１３と同一工程で形成できる。
【００３１】
以上では、再生用ヘッド素子Ｒの上部シールド層７と記録用ヘッド素子Ｗの下部コア層７とが兼用されているマージドタイプの薄膜磁気ヘッド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、上部シールド層と下部コア層とが別々に備えられたピギーバックタイプの薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。また、再生用ヘッド素子Ｒと記録用ヘッド素子Ｗの両方を備えた複合型薄膜磁気ヘッドだけでなく、記録用ヘッド素子のみを備えた記録用薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、記録用ヘッド素子のデプス方向奥側に配置した発熱体が該発熱体よりも熱膨張率の大きいレジスト材料により覆われているので、発熱体から発生された熱を逃がすことなく、最も突出させたい磁気ギャップ層の周辺を集中的に温めることができる。これにより、磁気ギャップ層の周辺を効率良く記録媒体側に突出させることできる。また本発明によれば、レジスト材料自体も膨張するので、この膨張分だけ磁気ギャップ層の周辺は記録媒体側に押し出され、磁気ギャップ層の周辺部の突出量がさらに増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜磁気ヘッドの積層構造を示す断面図である。
【図２】図１の薄膜磁気ヘッドを基板端面から見て示す部分透視図である。
【図３】図１の薄膜磁気ヘッドの発熱体を通電したときにＡＢＳ面から突出する磁気ギャップ層を示す部分断面図である。
【図４】図１の薄膜磁気ヘッドに備えられた発熱体の形状パターンの一例を示す斜視図である。
【図５】図１とは異なる位置に発熱体を備えた薄膜磁気ヘッドの積層構造を示す断面図である。
【図６】図１とは異なる位置に発熱体を備えた薄膜磁気ヘッドの積層構造を示す断面図である。
【図７】図１とは異なる位置に発熱体を備えた薄膜磁気ヘッドの積層構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１    基板
２    アルミナアンダーコート膜
３    下部シールド層
４    下部ギャップ層
５    電極層
６    上部ギャップ層
７    下部コア層（上部シールド層）
８    磁気ギャップ層
９    上部コア層
１０    磁気接続部
１１    第１コイル層
１２    第１非磁性絶縁層
１３    第２コイル層
１４    第２非磁性絶縁層
１５    コンタクト部
１６    第１コイルリード層
１７    第２コイルリード層
１８    絶縁性保護層
１９    発熱体用リード層
２０    絶縁性保護層
３０    レジスト層
１００  薄膜磁気ヘッド
Ｈ      発熱体
Ｅ１〜Ｅ６  電極パッド層
【図１】
2005011414.tif 000003
【図２】
2005011414.tif 000004
【図３】
2005011414.tif 000005
【図４】
2005011414.tif 000006
【図５】
2005011414.tif 000007
【図６】
2005011414.tif 000008
【図７】
2005011414.tif 000009