(57)【要約】【課題】  磁気記録ヘッドの内部及び外部で発生する磁場による磁気集中現象を防止し、情報保存媒体に対する情報の記録及び消去を効率よく行うことができる垂直磁気記録用ヘッドを提供する。【解決手段】  リターンポールと、前記リターンポールから所定の間隔をおいて形成された記録ポールと、前記記録ポールに形成される磁場を誘起する誘導記録コイルと、前記記録ポールの上部に形成された複数のシールド層と、を含む磁気記録ヘッド。【選択図】  図４Ａ
2005093056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リターンポールと、
前記リターンポールから所定の間隔をおいて形成された記録ポールと、
前記記録ポールに形成される磁場を誘起する誘導記録コイルと、
前記記録ポールの上部に形成された複数のシールド層と、を含むことを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記複数のシールド層は磁性体よりなり、前記複数のシールド層の間には、それぞれのシールド層を分離させる絶縁層が形成されているを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記複数のシールド層は、その下部に形成されたシールド層の透磁率が、その上部に形成されたシールド層の透磁率に比べて小さいかまたは同一であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記複数のシールド層は、その下部に形成されたシールド層の先端部の幅が、その上部に形成されたシールド層の先端部の幅に比べて同一であるかまたは狭いことを特徴とする請求項２に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記複数のシールド層の先端部は、前記記録ポールの先端部に対して整列されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記絶縁層は、前記シールド層の間に、前記シールド層の先端部から後端部の方向に所定距離の部位まで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録ヘッドに係り、特に、記録ポールの上部に複数のシールド層を形成させ、磁気記録媒体の内部および外部で発生する磁場による磁気集中現象を防止し、情報保存媒体に対する情報の記録および消去を効率よく行える磁気記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、磁気情報記録分野において、記録密度を増加させるために垂直磁気記録方式に関する研究が全世界的に活発に進行しつつある。垂直磁気記録方式は、既存の水平磁気記録方式とは違って、情報保存媒体の表面に対してヘッドの磁化方向を垂直にして記録密度を増加させる方式であって、情報保存媒体に対して記録ポールを用いて情報を記録する。
【０００３】
図１は、所定の記録媒体に磁気信号を記録／再生するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の装置において、その記録および再生作業を行う一般的な形態の磁気ヘッドを示す。図１に示すように、磁気ヘッド１０は、スイングアーム１１の一端部に配置されたスライダー１２に設けられ、前記スイングアーム１１の回動によって記録媒体上の所望のトラック位置に移動して記録および再生作業を行う。
【０００４】
図２は、前記図１に示した磁気ヘッド１０の拡大構造図である。図２に示すように、磁気ヘッド１０は、再生のための磁気抵抗ヘッド２１と、記録のための磁気記録ヘッド２０とを含む。前記磁気抵抗ヘッド２１は記録媒体に記録された磁気信号を感知して読込む役割を有する。前記磁気記録ヘッド２０は、記録媒体に漏れ磁束を形成するための記録ポール２２と、リターンポール２３と、電流供給経路として機能する記録用コイル２４とを含み、所望の内容の磁気信号を記録媒体に記録する役割を有する。
【０００５】
ここで、特に、前記磁気記録ヘッド２０は、記録媒体に入力される信号の品質を左右し、磁気記録ヘッドによる情報の入力がきれいに行われなければ、たとえ磁気抵抗ヘッドの性能が優秀であっても記録された情報の再生は満足できるものとならない。前記磁気記録ヘッドは外部の磁界に非常に敏感に反応し、例えば、図１の前記スイングアーム１１を駆動するボイスコイルモータ（Voice Coil Motor：ＶＣＭ）からの磁場が磁気記録ヘッドに流入されると、磁気記録ヘッドに望ましくない外部磁場が集中する。このような現象を、いわゆるアンテナ効果という。このような磁気記録ヘッドに集中した外部磁場は、記録媒体に誤った情報を記録したり、または記録媒体上の情報を消去する現象を発生させる。
【０００６】
前記磁気記録ヘッド２０によって、ＨＤＤ等の情報保存媒体に情報を記録する場合の磁場の流れを図３Ａに示す。
【０００７】
従来の技術における磁気記録ヘッド３０は、図３Ａに示すように、リターンポール３２と、該リターンポール３２から所定距離をおいて形成された記録ポール３３と、前記記録ポール３３に磁場を形成させる誘導記録コイル３４と、前記記録ポール３３上に形成されたシールド層３５とを備える。情報保存媒体３１は、一般的に軟磁性膜の上部に記録層を形成させたものであって、前記記録ポール３３により情報が記録される。図３Ａに示すように、記録ポール３３から出る磁場は、リターンポール３２およびシールド層３５を経て楕円形の磁場を形成する。前記シールド層３５のない形態の磁気記録ヘッドでは、リターンポール３２を通過する磁場が大きくなると、記録媒体にノイズが発生する。このような現象を防止するために、記録ポール３３の上部にシールド層３５を形成して、リターンポール３２への磁場流れの一部をシールド層３５側へ誘導することによって、リターンポール３２に向かう磁場の強度を減少させる。
【０００８】
磁気記録を行う場合、記録ポール３３から出る磁束は、リターンポール３２と、シールド層３５とに分かれて流れる。この際、前記リターンポール３２は、前記記録ポール３３と磁気的に連結されていないので、リターンポール３２に向かって流れる磁束は相対的に小さくなり、シールド層３５に向かって流れる磁束は大きくなる。しかし、前記シールド層３５を形成させた場合にも、前記シールド層３５に大きな磁束が流れる場合、その大きな磁束は、磁気記録ヘッドによる記録媒体への記録を妨害するノイズを発生させ、前記シールド層３５の効果を減少させる。
【０００９】
図３Ｂは、スイングアームやそのスイングアームを駆動するＶＣＭ等の磁気記録ヘッド３０以外の外部磁場発生源により発生する磁場の流れを示す。記録ポール３３の構造特性上、記録ポール３３の端部に磁束が集中し、記録ポール３３に大きな磁束が流れる。この大きな磁束は、情報記録媒体３１への記録時にノイズを発生させる。そこで、このような外部磁場の影響を減少させるために、シールド層３５が採用されている。
【００１０】
しかし、記録ポール３３の上部に形成されたシールド層３５が、前記図３Ａに示すように内部で発生する磁場および図３Ｂに示すように外部で発生する磁場による悪影響を減少させる効果には限界がある。すなわち、記録ポール３３に対する外部磁場の影響を減少させるシールド層３５の効果は微小であり、外部磁場が記録ポール３３に作用して記録ポール３３による情報記録媒体３１への記録を妨害する問題点が残っている。磁気記録ヘッド３の外側で発生する外部磁場は小さいが、記録ポール３３の末端部では、ボトルネック現象によってそのサイズが飛躍的に大きくなる問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記問題点を解決するため、垂直磁気記録時に単層シールド部分に流れる磁束を分散させ、記録媒体にノイズを発生させる単層シールド部分における磁場を減少させることを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、外部で発生する磁場が記録ポールに集中して情報の記録を妨害する現象を防止するために、記録ポールに流れる磁場を分散させる新たな磁気記録ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、リターンポールと、前記リターンポールから所定の間隔をおいて形成された記録ポールと、前記記録ポールに形成される磁場を誘起する誘導記録コイルと、前記記録ポールの上部に形成された複数のシールド層と、を含むことを特徴とする磁気記録ヘッドを提供する。
【００１４】
本発明において、前記複数のシールド層は磁性体よりなり、前記複数のシールド層の間には、それぞれのシールド層を分離させる絶縁層が形成されていることが望ましい。
【００１５】
本発明において、前記複数のシールド層は、その下部に形成されたシールド層の透磁率が、その上部に形成されたシールド層の透磁率に比べて小さいかまたは同一であることが望ましい。
【００１６】
本発明において、前記複数のシールド層は、その下部に形成されたシールド層の先端部の幅が、その上部に形成されたシールド層の先端部の幅に比べて同一であるかまたは狭いことが望ましい。
【００１７】
本発明において、前記複数のシールド層の先端部は、前記記録ポールの先端部に対して整列されていることが望ましい。
【００１８】
本発明において、前記絶縁層は、シールド層の後端部まで延びずに、前記シールド層の間に、前記シールド層の先端部から後端部の方向に所定距離の部位まで形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁気記録ヘッドの内部および外部より発生する磁場により垂直磁気記録時に単層のシールド部分に流れる磁束を分散させ、記録媒体のノイズの原因となる磁場を効率よく減少させることができる。また、外部で発生する磁場が記録ポールに集中して情報の記録を妨害する現象を防止して、記録ポールに流れる磁場を効率よく分散させることができる。これにより、情報保存媒体に対する情報の記録および消去を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参考して本発明による磁気記録ヘッドについてさらに詳細に説明する。
図４Ａは、本発明による磁気記録ヘッドを示す正面図である。図４Ａに示すとおり、基板４１上に、情報の記録および再生をおこなうための多重積層構造体が形成される。ここで、磁気抵抗ヘッド４２は、従来の磁気抵抗ヘッドと同じ構造を有するので、簡略に図示した。基板４１上に磁気抵抗ヘッド４２が形成され、前記磁気抵抗ヘッド４２の上部に磁性物質よりなるリターンポール４３が形成されている。前記リターンポール４３の上部に記録ポール４４が形成され、前記記録ポール４４の上部には、記録ポール４４から所定距離をおいて第１シールド層４５および第２シールド層４７が形成されている。前記第１シールド層４５および第２シールド層４７の間には、絶縁層４６が形成される。
【００２１】
図４Ｂは、図４Ａに示す本発明による磁気記録ヘッドの側断面図である。図４Ｂに示すとおり、リターンポール４３から所定距離をおいて記録ポール４４が形成され、前記記録ポール４４の上部には第１シールド層４５および第２シールド層４７が形成され、前記第１シールド層４５と第２シールド層４７の間には、前記第１シールド層４５と前記第２シールド層４７を磁気的に分離させる絶縁層４６が形成される。そして、前記記録ポール４４と第１シールド層４５の間には、情報記録のための誘導記録コイル４８が形成されている。ここで、前記誘導記録コイル４８の位置は、特に制限されず、前記リターンポール４３と前記記録ポール４４の間に形成されていてもよい。また、前記記録ポール４４の下部にプレーティングポール４９が形成されていてもよい。
【００２２】
図４Ａおよび図４Ｂでは、前記記録ポール４４の上部に第１シールド層４５および第２シールド層４７の２層のシールド層が形成された実施形態を示したが、本発明による磁気記録ヘッドは、記録ポール４４の上部に２層以上のシールド層が形成されていてもよい。複数のシールド層を有する場合、隣接したシールド層の間には絶縁層４６が形成され、前記絶縁層４６は、前記シールド層４５、４７の後端部まで延びるものではなく、シールド層４５、４７の先端部、すなわち、情報保存媒体４１から後端部方向に所定距離まで形成されている。すなわち、それぞれのシールド層４５、４７の先端部は前記絶縁層４６により磁気的に分離されているが、後端部では相互に磁気的に連結されている。これによって、内部および外部で発生した磁場を集中させず、分岐される磁気回路を構成するため有効である。但し、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
本発明において、下部に形成される第１シールド層４５は、その上部に形成される第２シールド層４７と同様の透磁率を有する物質で形成されるが、上部に形成された第２シールド層４７に比べて同じかまたは小さいことが望ましい。また、下部に形成された第１シールド層４５の幅は、上部に形成された第２シールド層４７に比べて同じかまたは小さいことが望ましい。これは、本発明による磁気記録ヘッドの動作時、上下のシールド層４５、４７が同じ透磁率および大きさを有する場合、下部シールド層４５に流れる内部磁場および外部磁場からの磁束の密度が、上部シールド層４７に比べて大きくなるので、これを防止して効果的な磁場の分散効果を得るためである。
【００２４】
図５Ａは、本発明による磁気記録ヘッド５０によって情報保存媒体５１に情報を記録する場合の磁場の流れを示す図である。すなわち、リターンポール５２は記録ポール５３と磁気的に連結されていないため、前記記録ポール５３から出る磁束の大部分は、第１シールド層５５および第２シールド層５７に流れる。それにより、前記シールド層５５、５７に流れる磁場は、前記記録ポール５３で発生する磁場を減磁せずに前記記録ポール５３による記録に影響を及ぼさなくなる。この際、前記第１シールド層５５が、前記第２シールド層５７に比べて、透磁率がさらに小さく、その幅が小さな場合には、前記第１シールド層５５と前記第２シールド層５７とに流れる磁場の分布を同様に制御しうる。
【００２５】
図５Ｂは、本発明による磁気記録ヘッド５０の外部磁場発生源による磁場の流れを示す図である。図５Ｂに示すように、外部磁場発生源で発生した磁場は、磁気記録ヘッド５０を通じて情報保存媒体５１に拡張される。すなわち、リターンポール５２、記録ポール５３、第１シールド層５５および第２シールド層５７を通じて磁場が流れる。このように、本発明では、２層以上のシールド層５５、５７を形成して記録ポール５３に流れる外部磁場を複数のシールド層に分散させることによって、外部磁場が記録ポール５３に及ぼす影響を減少させることになる。
【００２６】
図６Ａないし図６Ｄは、本発明による磁気記録ヘッドの製造方法を概略的に示す図である。本発明は、従来の磁気記録ヘッドの上部に多層構造のシールド層を形成させるものであって、その製造工程は従来の場合と類似している。
【００２７】
図６Ａに示すとおり、プレーティングポール６２および記録ポール６３が形成され、図６Ｂに示すように、絶縁物質よりなる絶縁層６６の一部が形成される。その絶縁層６６の上に記録用コイル６４を設けた後、その上に絶縁物質を塗布し、絶縁層６６を完全に形成させる。次いで、図６Ｃに示すように、磁性物質をスパッタリングなどの方法を用いて堆積させて第１シールド層６５を形成する。次いで、図６Ｄに示すように、絶縁層６６’が第１シールド層６５上の一部に形成され、その上に磁性物質よりなる第２シールド層６７が形成される。
【００２８】
ここで、前記絶縁層６６、６６’を形成する物質は非磁性物質であって、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）で形成することができる。前記第１シールド層６５上に形成される絶縁層６６’は、前記第１シールド層６５上の全面に形成されるものでなく、前記第１シールド層６５の先端部から後端部方向に所定部位まで形成される。これは前記第１シールド層６５および第２シールド層６７の後端部が相互接触して第２シールド層６７への磁場の流れを円滑にするためである。
【００２９】
図７は、本発明および従来の技術による垂直磁気記録ヘッドから出る垂直方向および水平方向の磁場を電磁場解析技法により相互比較したグラフである。ここで、グラフの横軸は、磁気記録ヘッドが情報記録媒体と対向する先端部部分でリターンポールからシールド層の方向への距離を示す。したがって、図７の横軸の０〜３μｍはリターンポールが形成された部分であり、５．５〜６μｍは記録ポールが形成された部分であり、その６μｍ以上はシールド層が形成された部分である。図７において、“ＯＲＩＧＩＮＡＬ  ＰＥＲＰＥＮＤＩＣＵＬＡＲ”および“ＯＲＩＧＩＮＡＬ  ＬＯＮＧＩＴＩＤＩＮＡＬ”は、従来の技術による磁気記録ヘッドにおける垂直方向の磁場および水平方向の磁場をそれぞれ示し、“ＳＰＬＩＴ  ＰＥＲＰＥＮＤＩＣＵＬＡＲ”および“ＳＰＬＩＴ  ＬＯＮＧＩＴＩＤＩＮＡＬ”は、本発明の磁気記録ヘッドにおける垂直方向の磁場および水平方向の磁場をそれぞれ示す。ここで、６μｍ以上の距離の領域において、本発明による磁気記録ヘッドにおける垂直方向の磁場が従来の技術の磁気記録ヘッドにおける垂直方向の磁場に比べて減少することが分かる。すなわち、本発明による磁気記録ヘッドは、記録ポールの上部に２層以上のシールド層を有するものであるため、従来の技術の磁気記録ヘッドように、シールド層を形成させていないか、単層のシールド層だけを形成させた場合に比べて、磁場の流れが分散されて減少することが分かる。
【００３０】
図８は、本発明および従来の技術による磁気記録ヘッドにおける外部磁場による磁場の強度をリターンポールからシールド層の方向への距離に沿って示す図である。図８において、“ＯＲＩＧＩＮＡＬ  ＦＩＥＬＤ”および“ＳＰＬＩＴ  ＦＩＥＬＤ”は、従来の技術による磁気記録ヘッドにおける垂直方向の磁場および本発明の磁気記録ヘッドにおける垂直方向の磁場をそれぞれ示す。図８から分かるように、本発明のように、２層以上のシールド層を記録ポールの上部に形成させた磁気記録ヘッドの場合には、リターンポール領域（０〜３μｍ）、記録ポール領域（５．５〜６μｍ）およびシールド層領域（６μｍ以上）のいずれにおいても、従来の技術による磁気記録ヘッドに比べて、外部磁場による影響が減少する。なお、図７および図８において、磁場の強さの単位１Ｏｅは、約７９．５８Ａ／に相当する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、記録ポールの上部に複数のシールド層を形成して、磁気記録ヘッドの内部および外部で発生する磁場による磁気集中現象を防止し、情報保存媒体に対する情報の記録および消去を効率よく行うことができる。そのため、本発明は、磁気記録用ヘッドに好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】情報保存媒体に磁気信号を記録／再生する装置において、記録および再生作業を行う磁気記録ヘッドの位置を示す斜視図である。
【図２】図１の磁気記録ヘッドを概略的に示す斜視図である。
【図３Ａ】従来の磁気記録ヘッドにおける内部磁場による磁場の経路を示す図である。
【図３Ｂ】従来の磁気記録ヘッドにおける外部磁場発生源による磁場の経路を示す図である。
【図４Ａ】本発明による磁気記録ヘッドを示す正面図である。
【図４Ｂ】磁気記録ヘッドの側断面図である。
【図５Ａ】本発明による磁気記録ヘッドにおける内部磁場による磁場の流れを示す図である。
【図５Ｂ】本発明による磁気記録ヘッドにおける外部磁場発生源による磁場の流れを示す図である。
【図６Ａ】本発明による磁気記録ヘッドの製造工程を概略的に示す図である。
【図６Ｂ】本発明による磁気記録ヘッドの製造工程を概略的に示す図である。
【図６Ｃ】本発明による磁気記録ヘッドの製造工程を概略的に示す図である。
【図６Ｄ】本発明による磁気記録ヘッドの製造工程を概略的に示す図である。
【図７】本発明および従来の技術による磁気記録ヘッドにおける内部磁場による磁場の強度を、リターンポールからシールド層方向への距離に沿って示す図である。
【図８】本発明および従来の技術による磁気記録ヘッドにおける外部磁場による磁場の強度をリターンポールからシールド層方向への距離に沿って示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０        磁気記録ヘッド
１１        スイングアーム
１２        スライダー
２１，４２        磁気抵抗ヘッド
２２，３３，４４，５３，６３        記録ポール
２３，３２，４３，５２        リターンポール
２４，３４，４８，５４，６４        記録用コイル
２０,３０，５０        磁気記録ヘッド
３１，４１，５１        情報保存媒体
３５        シールド層
３６，４９，５８，６２        プレーティングポール
４５，５５，６５        第１シールド層
４６，５６，６６，６６’        絶縁層
４７，５７，６７        第２シールド層
【図１】
2005093056.tif 000003
【図２】
2005093056.tif 000004
【図３Ａ】
2005093056.tif 000005
【図３Ｂ】
2005093056.tif 000006
【図４Ａ】
2005093056.tif 000007
【図４Ｂ】
2005093056.tif 000008
【図５Ａ】
2005093056.tif 000009
【図５Ｂ】
2005093056.tif 000010
【図６Ａ】
2005093056.tif 000011
【図６Ｂ】
2005093056.tif 000012
【図６Ｃ】
2005093056.tif 000013
【図６Ｄ】
2005093056.tif 000014
【図７】
2005093056.tif 000015
【図８】
2005093056.tif 000016