(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性絶縁性基板上に積層して形成した巨大磁気抵抗効果ヘッドと誘導ヘッドを有し、
前記巨大磁気抵抗効果ヘッドは前記非磁性絶縁性基板上に下部磁気シールドと上部磁気シールドとが積層されていて、
これら下部磁気シールドと上部磁気シールドとの間に絶縁層を介して形成された巨大磁気抵抗効果素子を有する複合磁気ヘッドにおいて、
前記下部磁気シールドと上部磁気シールドの少なくとも一方の延長したところに、当該磁気シールドに接続した銅放熱フィンを有することを特徴とする複合磁気ヘッド。
【請求項２】
前記下部磁気シールドと上部磁気シールドの各々の延長したところに、当該磁気シールドに接続した銅放熱フィンを有することを特徴とする請求項１記載の複合磁気ヘッド。
【請求項３】
前記誘導ヘッドの下部磁気コアは前記巨大磁気抵抗効果ヘッドの上部磁気シールド上に形成されていて、
下部磁気シールドと上部磁気シールドと下部磁気コアの各々の延長したところに、その各々と接続している銅放熱フィンを有することを特徴とする請求項２記載の複合磁気ヘッド。
【請求項４】
前記銅放熱フィンの各層は互いにその間に形成された銅層で接続されていることを特徴とする請求項２あるいは３記載の複合磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は巨大磁気抵抗効果ヘッドと誘導ヘッドとを積層した複合磁気ヘッドに関し、特に巨大磁気抵抗効果素子や誘導ヘッドの励磁コイルで発生した熱の放散効果を改良した複合磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクドライブなどの磁気記録媒体への記録密度を上げるために、記録と読み出しを行う磁気ヘッドとしては、各々誘導ヘッド及び巨大磁気抵抗効果ヘッドが用いられるようになった。誘導ヘッドは、磁性体からなる下部磁気コアと上部磁気コアとの磁路を形成し、これら磁気コア先端を非磁性体からなる磁気ギャップ層を介して対向させて、磁極とし、磁気記録媒体に対向して相対的に移動させる。磁気コアの磁路に巻回した励磁コイルに信号電流を流すことによって、磁気記録媒体に磁気信号を記録する。巨大磁気抵抗効果ヘッドは銅などの非磁性体層を挟んでその両面に強磁性体層が配置されている。一方の強磁性体層には、反強磁性体層が隣接して配置されていて、その強磁性体層中の磁化方向が固定（ピン）されている。他方の強磁性体層中の磁化は自由に回転できる状態になっている。自由状態になっている磁化は外部磁界によって回転することができる。両強磁性体層で挟まれた銅などの非磁性体層を流れる電流に対する抵抗は、両強磁性体層中の磁化の互いの方向、例えば平行あるいは反平行であることによって、変化する。この巨大磁気抵抗効果素子を記録された磁気記録媒体と対向させて配置すると、磁気記録媒体の磁気信号によって、抵抗が変わるので、磁気信号を読み出すことができる。
【０００３】
このような巨大磁気抵抗効果ヘッドと誘導ヘッドとを積層した複合磁気ヘッドの断面を図５に例示している。図で１はヘッドスライダーになっている非磁性絶縁性基板であり、その上に巨大磁気抵抗効果ヘッド２と誘導ヘッド３が積層して形成されている。巨大磁気抵抗効果ヘッド２は、下部磁気シールド２１と上部磁気シールド２２の間に、巨大磁気抵抗効果素子２３が絶縁層２４を介して配置されている。この巨大磁気抵抗効果素子２３は磁気ヘッドの媒体対向面４に近接して設けられている。この図で巨大磁気抵抗効果素子２３のリードは省略されている。巨大磁気抵抗効果ヘッド２すなわちその下部磁気シールド２１と非磁性絶縁性基板１の間にも絶縁層１２が設けられている。なお、この図で上部磁気シールド２２は誘導ヘッド３の下部磁気コア３１を兼ねている。
【０００４】
誘導ヘッド３は、下部磁気コア３１と上部磁気コア３２とで磁路を形成しており、各磁気コアはその間にギャップ層３３を介してその先端部に磁極を持っている。この磁極は媒体対向面４に設けられている。磁路を取り囲むように励磁コイル３４が巻回されている。
【０００５】
下部磁気シールド２１は従来図５の二点鎖線で示されているように磁気ヘッド下部全面に亘って延びて形成されていた。また、上部磁気シールド２２も磁気ヘッド下部全面に亘って延びて形成されていた。このように下部、上部磁気シールド２１，２２が磁気ヘッド下部全面に亘って延びていると、誘導ヘッド３からの磁界が下部磁気シールドに入り込んで、磁区を変化させノイズを発生するおそれがある。そこで、これを防ぐために、図５に示すように、巨大磁気抵抗効果ヘッド２の下部磁気シールド２１を巨大磁気抵抗効果素子２３への妨害磁界を防ぐのに十分な程度まで小さくすることが行われている。また、記録の更なる高密度化に伴って、誘導ヘッド３のインダクタンスを小さくして高周波特性を向上するために、上部磁気シールド２２すなわち下部磁気コア３１の長さを、上部磁気コア３２とで磁路のループを形成できる大きさ、すなわち上部磁気コア３２との接続箇所までの大きさまで小さくするようになってきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
下部磁気シールド２１や下部磁気コア３１（すなわち上部磁気シールド）は金属なので熱伝導性の良いものである。上で述べたようにこれら下部磁気シールド２１や下部磁気コア３１を小さくすると、従来それらがあった箇所にアルミナなどの絶縁材を充填することになる。アルミナなどの絶縁材は金属と比較すると熱伝導率の低いものである。そのために巨大磁気抵抗効果素子を流れる読み出し電流や励磁コイルを流れる信号電流によって生じた熱の放散が悪くなる。巨大磁気抵抗効果素子の温度が上昇して、その抵抗変化率、すなわち信号強度が低下し、素子の放電破壊や強度低下につながるおそれがある。
【０００７】
そこで本発明の目的とするところは、下部磁気シールドあるいは上部磁気シールド（下部磁気コア）の大きさをその磁気的に必要とする大きさまで小さくしたもので、放熱効果のよい構造をした複合磁気ヘッドを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合磁気ヘッドは、非磁性絶縁性基板上に積層して形成した巨大磁気抵抗効果ヘッドと誘導ヘッドを有し、
前記巨大磁気抵抗効果ヘッドは前記非磁性絶縁性基板上に下部磁気シールドと上部磁気シールドとが積層されていて、
これら下部磁気シールドと上部磁気シールドとの間に絶縁層を介して形成された巨大磁気抵抗効果素子を有するものにおいて、
前記下部磁気シールドと上部磁気シールドの少なくとも一方の延長したところに、当該磁気シールドに接続した銅放熱フィンを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の上記複合磁気ヘッドは、前記下部磁気シールドと上部磁気シールドの各々の延長したところに、当該磁気シールドに接続した銅放熱フィンを有することができる。
【００１０】
本発明の複合磁気ヘッドにおいて、前記誘導ヘッドの下部磁気コアは前記巨大磁気抵抗効果ヘッドの上部磁気シールド上に形成されていて、
下部磁気シールドと上部磁気シールドと下部磁気コアの各々の延長したところに、その各々と接続している銅放熱フィンを有することができる。
【００１１】
また、本発明の複合磁気ヘッドにおいて、前記銅放熱フィンの各層は互いにその間に形成された銅層で接続されていることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例による複合磁気ヘッドの断面図で、図２は図１の複合磁気ヘッドで下部磁気コアと銅放熱フィンの製造方法を説明するための断面図であって、図２（Ａ）は下部磁気シールドの上に銅放熱フィンを一部重ねて形成し更にアルミナ膜をスパッタリングして付けた上で、ＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）をすることを示しており、図２（Ｂ）は銅放熱フィンの上に下部磁気シールドを一部重ねて形成し更にアルミナ膜をスパッタリングして付けた上でCMP をすることを示しており、図２（Ｃ）はＣＭＰする際に銅が表面に現れる前にCMP を止める場合を示している。図３は本発明の他の実施例による複合磁気ヘッドの断面図、図４は本発明の更に他の実施例による複合磁気ヘッドの断面図を示す。これらの図及び従来の複合磁気ヘッドを示す図５において、共通部品は同じ参照符号を用いて示す。
【００１３】
図１に示す本発明の一実施例による複合磁気ヘッドにおいて、ヘッドスライダーになっている非磁性絶縁性基板１，絶縁層１２，下部磁気シールド２１，上部磁気シールド２２，巨大磁気抵抗効果素子２３，下部磁気コア３１（上部磁気シールド２２を兼ねている）、上部磁気コア３２，磁気ギャップ層３３，励磁コイル３４はいずれも図５に示したものと同じ構造をしているので、説明の必要はないであろう。ここで、下部磁気シールド２１の延長したところに、下部磁気シールド２１とほぼ同じ厚さをした銅放熱フィン２６が設けられており、銅放熱フィン２６の一方の側端面は下部磁気シールド２１の側端面に接続されている。また、上部磁気シールド２２の延長したところに、上部磁気シールド２２とほぼ同じ厚さをした銅放熱フィン２７が設けられており、銅放熱フィン２７の一方の側端面は上部磁気シールド２２の側端面に接続されている。ここで、絶縁層２４は下部及び上部磁気シールド２１と２２の間から、２つの銅放熱フィン２６，２７の間に延びている。
【００１４】
下部及び上部磁気シールド２１，２２から銅放熱フィン２６，２７がほぼ誘導ヘッド３の励磁コイル３４の下の部分全体に亘って延びているので、巨大磁気抵抗効果素子２３で生じた熱は上部および下部磁気シールドを経由して銅放熱フィン２６，２７に伝わって放散される。銅放熱フィンの面積に比して絶縁層１２，２４の厚さが薄いので、銅放熱フィンから隣にある銅放熱フィンや非磁性絶縁性基板１にも容易に熱が伝わって放散されることになる。
【００１５】
励磁コイル３４で生じた熱も、コイルを覆っている絶縁層を介して下部磁気コア３１（すなわち上部磁気シールド２２）を通って銅放熱フィン２７から放出される。
【００１６】
このように、巨大磁気抵抗効果素子２３や励磁コイル３４で生じた熱が銅放熱フィン２６，２７で放散されるので、巨大磁気抵抗効果素子や励磁コイルの昇温を防ぐことができる。この結果として、巨大磁気抵抗効果素子の出力増が得られるとともに、静電破壊や電気的マイグレーションを防止することにつながる。また、放熱効果を上げるために従来上部磁気シールド２２の厚さを必要以上に厚くしていたために、誘導ヘッド３の書き込みと巨大磁気抵抗効果ヘッド２による読み出しにおける位置ずれが大きくなる傾向があったが、上部磁気シールド２２の厚さを薄くすることが出来て、書き込みと読み出しのオフセットを小さくすることが出来るようになった。
【００１７】
図１においては、下部磁気シールド２１と上部磁気シールド２２の両方ともに銅放熱フィンを付けているが、少なくとも一方に銅放熱フィンを付けると放熱効果が生じる。
【００１８】
図２には、銅放熱フィン２６と下部磁気シールド２１の製造を説明する断面図を示している。図２（Ａ）では、下部磁気シールド２１を形成した上に、銅シード膜をスパッタリングで形成した上に銅層をメッキで形成したもので、その上にアルミナ層２５を形成している。それを破線で示す高さまでＣＭＰ加工で削り込んで平坦化することを示している。図２（Ｂ）にあるように、銅層をメッキして銅放熱フィン２６を形成した上に、一部重なるように下部磁気シールド２１を形成し、その上にアルミナ層２５を付けた上で破線に示す高さまでＣＭＰ加工で削り込んで平坦化しても良い。あるいは、図２（Ｃ）にあるように銅放熱フィン２６に達しない高さ（破線で示す）までＣＭＰ加工を行って、銅放熱フィン２６の上にアルミナ層２５を一部残すこともできる。銅はＣＭＰの際にエッチングされるおそれがあるので、このように銅をＣＭＰの液に曝さないようにすることもできる。
【００１９】
図２に示すように銅放熱フィン２６を形成した上に絶縁層２４を形成し、あるいは後で説明するように銅接続層を付けることができる。図２を参照しながら銅放熱フィン２６の製造を説明したが、上部磁気シールド２２や下部磁気コア３１から延びて形成した銅放熱フィン２７，２８も同様に形成することができる。
【００２０】
本発明の他の実施例及び更に他の実施例の複合磁気ヘッドを図３，図４に示している。図１の複合磁気ヘッドは上部磁気シールド２２が下部磁気コア３１を兼ねていたが、図３，４に示している複合磁気ヘッドは上部磁気シールド２２の上に別になった下部磁気コア３１が設けられているものである。このように下部磁気コアが上部磁気シールドから別になって設けられていることによって、誘導ヘッド３の磁界による上部磁気シールドの磁区変動への影響が小さくノイズの小さなものとなる。
【００２１】
図３，４の複合磁気ヘッドでは、下部磁気コア３１の延長したところに、このコアに接続した銅放熱フィン２８が設けられている。図４では銅放熱フィン２６，２７，２８の間に銅接続層２９が設けられており、更に放熱効果を上げている。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように本発明の複合磁気ヘッドは、下部及びあるいは上部磁気シールドに銅放熱フィンが接続して設けられているので、巨大磁気抵抗効果素子から生じた熱を放散することができ、温度上昇を防止することができる。その結果、巨大磁気抵抗効果素子の出力増が得られるとともに、静電破壊や電気的マイグレーションを防止することができる。
【００２３】
また、銅放熱フィンによって誘導ヘッドの励磁コイルからの発熱も放出することができるので、コイルの温度上昇を併せて防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による複合磁気ヘッドの断面図である。
【図２】本発明の複合磁気ヘッドで下部磁気シールドと銅放熱フィンの製造を説明するための断面図である。
【図３】本発明の他の実施例による複合磁気ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施例による複合磁気ヘッドの断面図である。
【図５】従来の複合磁気ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１      非磁性絶縁性基板
１２，２４      絶縁層
２      巨大磁気抵抗効果ヘッド
２１    下部磁気シールド
２２    上部磁気シールド
２３    巨大磁気抵抗効果素子
２５    アルミナ層
２６，２７，２８        銅放熱フィン
２９    銅接続層
３      誘導ヘッド
３１    下部磁気コア
３２    上部磁気コア
３３    磁気ギャップ層
３４    励磁コイル
４      媒体対向面
【図１】
0003737927.tif 000002
【図２】
0003737927.tif 000003
【図３】
0003737927.tif 000004
【図４】
0003737927.tif 000005
【図５】
0003737927.tif 000006