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JP3582968B2 - Thin film magnetic head and magnetic recording device - Google Patents

Thin film magnetic head and magnetic recording device Download PDF

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JP3582968B2
JP3582968B2 JP26736397A JP26736397A JP3582968B2 JP 3582968 B2 JP3582968 B2 JP 3582968B2 JP 26736397 A JP26736397 A JP 26736397A JP 26736397 A JP26736397 A JP 26736397A JP 3582968 B2 JP3582968 B2 JP 3582968B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜磁気ヘッドと磁気ディスク装置などの磁気記録装置に係り、特に磁気記録媒体からの浮上量が低い薄膜磁気ヘッドと磁気記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気ディスク装置(HDD)においては、図12に示すような薄膜磁気ヘッドを使用した磁気ヘッド(スライダ)1が用いられている。図12に示す磁気ヘッド(スライダ)1は、主表面にAlO膜3などの絶縁層が設けられたAl・TiC基板2を有している。
【0003】
Al・TiC基板2の媒体対向面には、両側面にそれぞれスライダ部4が設けられている。スライダ部4の媒体対向面はそれぞれABS(Air Bearing Surface)とされており、これらにより磁気ヘッド(スライダ)1は磁気ディスクから浮上している。記録再生部としての電磁変換部5は、AlO膜3内に配置されている。電磁変換部5にはいわゆる薄膜磁気ヘッドが用いられる。図中6は電磁変換部5に記録磁界を供給するコイルである。電磁変換部5は、媒体進行方向との関係やその製造工程から、一方のスライダ部4側に配置されている。
【0004】
ところで、HDDなどの磁気記録装置においては、記録情報の高密度化が強く望まれている。高密度記録を達成する上で、狭トラック化、狭ギャップ化は必須技術である。例えば、記録密度が200Mb/inch(bpsi)のHDDでは、記録トラック幅は 7μm 、トラック間距離およびトラック幅公差は 2μm 程度である。記録密度を1Gbpsi以上、さらには5Gbpsi以上とするために、記録トラック幅は 3〜 5μm 以下、トラック幅公差は 0.5μm 以下とすることが望まれている。
【0005】
このような記録情報の高密度化に伴い、信号磁束量は低下する。これを補うために、あるいは分解能向上のために、磁気記録媒体からの磁気ヘッドの浮上量を低下させる必要が生じている。従来のHDDでは 100nmを超えていた磁気ヘッドの浮上量を、 100nm以下とすることが一般化しつつある。特に、1Gbpsi以上では磁気ヘッドの浮上量を約50nm以下、5Gbpsi以上では20nm以下となることもある。一方、再生ヘッドに関しては、記録トラック幅の縮小に伴う再生出力の低下を補うために、高感度な磁気抵抗効果素子(MR素子)を適用した磁気ヘッド(MRヘッド)が使用されるようになってきている。図13は電磁変換部5の再生部として用いられるシールド型MRヘッドの構成を示している。
【0006】
Al・TiC基板2の主表面上には、AlO膜3′を介してパーマロイなどからなる下側磁気シールド層11が形成されている。Al・TiC基板2は、磁気ヘッドスライダ1を構成する基板である。下側磁気シールド層11上には、再生磁気ギャップを構成する非磁性絶縁膜12を介して、磁気抵抗効果膜(MR膜)13が形成されている。MR素子14は、MR膜13とその両端に接続された一対のリード15とにより構成されている。
【0007】
MR素子14上には、再生磁気ギャップを構成する非磁性絶縁膜16を介して、上側の磁気シールド層17が配置されている。これらによって、再生部としてのシールド型MRヘッドが構成されている。シールド型MRヘッドにおける信号磁界の検出は、例えば一対のリード15にセンス電流を流し、MR膜13の平均磁化方向の変化に伴う素子抵抗を測定することにより行われる。
【0008】
電磁変換部5の記録部は、上側磁気シールド層17に引き続いて形成される。記録部は、記録磁気ギャップを介して磁気回路を構成する上下一対の磁極(図示せず)を有する。コイル6は一対の磁極間に記録磁界を発生させるためのものである。記録部上にはAlO膜など絶縁保護膜が形成される。この絶縁保護膜はAlO膜2の一部を構成する。
【0009】
ABSを利用して磁気ヘッドスライダ1を磁気ディスクから浮上させているHDDでは、磁気ヘッドスライダ1と磁気ディスクとが接触するというような問題は基本的には発生しないはずである。しかしながら、グライドハイトと呼ばれる媒体表面の突起によって、電磁変換部5と記録媒体との接触が起こる。これは磁気ヘッドスライダ1の低浮上化により顕著になる。電磁変換部5と記録媒体との接触は再生部のMR膜13の温度を局部的に上昇させる。MR膜13の温度上昇は再生電圧出力レベルを変動させ、サーマルアスペリティと呼ばれる読み出し出力波形の劣化を起こしエラーを生じさせる。
【0010】
加えて、MR素子14を適用した再生部では、抵抗変化を測定するためのセンス電流(〜5mA)によっても40℃程度の温度上昇がある。環境温度80℃の下では、MR素子14の温度が 120〜 130℃程度まで温度上昇することになる。このようなMR素子14の温度上昇は、長期的に見るとMR膜13の界面拡散やそれを構成する磁性層の特性劣化などを引き起こすことになる。
【0011】
磁気ヘッドスライダ1の浮上量を記録媒体の平滑限界である20nm程度以下とすると、電磁変換部5と記録媒体との接触確率が急増する。さらに、磁気ヘッドスライダ1の一方の側面側に電磁変換部5が配置されていることも、シーク時の電磁変換部5と記録媒体との接触確率の増大原因となっている。これらによって、MR膜13の近傍を含む広い面積で、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが接触する。このように、広い面積で接触する磁気ヘッドの媒体対向面に硬度の小さいAlO膜2などが露出していると偏摩耗が発生する。媒体対向面の偏摩耗は磁気ヘッドと記録媒体との間の距離を広げ、記録分解能および再生分解能を劣化させる。摩耗量が大きい場合には、媒体対向面よりさらに奥の構成材料が順次露出する。これにより、記録媒体の潤滑層の粒子が吸着されて消費し、潤滑層の摩耗をも引き起こすことなる。さらに、電磁変換部5が側面側に配置されている磁気ヘッドスライダ1は、記録密度を高密度化した際に、記録トラックのトレース精度が低下しやすいという問題も有している。
【0012】
一方、MR膜と記録媒体との直接の接触を避けるヘッド構造として、磁気ヨークを介してMR膜に信号磁界を流入させるヨーク型MRへッドが提案されている(特開平8−138215号公報など参照)。ヨーク型MRへッドでは、例えばAl・TiC基板上に絶縁膜を介して、磁気ヨークとなる一対の磁気コアを配置する。一対の磁気コアは同一平面を構成するように磁気ギャップを介して配置される。このような平面型の磁気ヨーク上にMR素子が配置される。記録部のコイルは、磁気ヨークを一対の磁極とするように形成される。
【0013】
ヨーク型MRへッドを適用した磁気ヘッド(スライダ)では、電磁変換部を有するスライダ部のABSの幅が、他方のスライダ部のABSの幅より狭く設定される。さらに、電磁変換部を有するスライダ部の浮上高さは、他方のスライダ部の浮上高さより低く設定される。これらによって、電磁変換部の先端部が記録媒体とニアコンタクトする構成とされている。
【0014】
このようなヨーク型MRへッドを用いた磁気ヘッド(スライダ)においても、シールド型MRヘッドを用いた磁気ヘッド(スライダ)と同様な問題を生じる可能性がある。さらに、ヨーク型MRへッドは、一対の磁気コアを平面方向の配置しているため、媒体対向面に露出する電磁変換部の厚さがシールド型MRヘッドに比べて薄い。MR膜は媒体対向面に直接露出していないものの、電磁変換部がより一層摩耗しやすいという問題を有している。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、磁気ヘッド(スライダ)を低浮上走行させると、記録媒体との接触により媒体対向面に露出する電磁変換部が発熱し、サーマルアスペリティを引き起こすという問題がある。MR膜へのセンス電流による温度上昇によっても特性劣化が生じる。このようなことから、MR膜を含む電磁変換部近傍の放熱性を高めることが強く望まれている。
【0016】
さらに、磁気ヘッド(スライダ)の浮上量が記録媒体の平滑限界以下になると、電磁変換部近傍の広い面積で摩耗が起こり、記録および再生分解能が劣化するという問題がある。摩耗量が大きい場合には、記録媒体側の潤滑層の摩耗をも引き起こすことになる。このようなことから、磁気ヘッド(スライダ)を低浮上走行させた際の電磁変換部近傍の摩耗を抑制することが望まれている。
【0017】
電磁変換部が側面側に配置されている磁気ヘッド(スライダ)は、電磁変換部と記録媒体との接触確率の増大原因となっている。さらに記録密度を高密度化した際に、記録トラックのトレース精度が低下しやすいという問題も有している。このようなことから、磁気ヘッド(スライダ)を安定走行を可能にする技術が求められている。
【0018】
本発明は、このような課題に対処するためになされたもので、サーマルアスペリティの発生や温度上昇に伴う電磁変換部の特性劣化を抑制するために、電磁変換部近傍の放熱性を高めた薄膜磁気ヘッド、およびそれを用いた磁気記録装置を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、記録および再生分解能の劣化や記録媒体側の潤滑層の摩耗を抑えるために、電磁変換部近傍の摩耗を抑制することを可能にした薄膜磁気ヘッド、およびそれを用いた磁気記録装置を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、ヘッドスライダの安定走行を実現した薄膜磁気ヘッド、およびそれを用いた磁気記録装置を提供することにある。
【0019】
【問題を解決するための手段】本発明の第1の薄膜磁気ヘッドは、請求項1に記載したように、高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板と、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板とにより、その膜厚方向から挟持されることで、トラック幅方向に対して略中央部に位置する磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部とを具備する薄膜磁気ヘッドであって前記トラック幅方向は、前記電磁変換部が情報を伝達するときに、媒体に対して前記磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直であり、さらに前記第1および第2のセラミック基板はそれぞれ電磁変換部の両側に、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部からの熱を放散するように、配置されていることを特徴としている
【0020】
本発明の第2の薄膜磁気ヘッドは、請求項9に記載したように、高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板と、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板との間に、電磁変換部に従って決定されるトラック幅方向に保持されている磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部とを具備する薄膜磁気ヘッドであって、前記トラック幅方向は、前記電磁変換部が情報を伝達するときに、媒体に対して前記磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直であり、さらに前記第1および第2のセラミック基板はそれぞれ電磁変換部の両側に、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部からの熱を放散するように、配置されていることを特徴としている。
【0021】
本発明の第3の薄膜磁気ヘッドは、請求項14に記載したように、媒体対向面側に磁気ギャップを挟んで形成された少なくとも1対の磁気コアと、前記1対の磁気コアを介して記録媒体から信号磁界が導かれる磁気抵抗効果素子とを有する電磁変換部と、前記電磁変換部を厚さ方向から挟持する、高い熱伝導率を有する第1および第2のセラミック基板からなる薄膜磁気ヘッドであって、 前記厚さ方向は、電磁変換部が情報を伝達する時、媒体に対する磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直な方向であり、また前記第1および第2のセラミック基板は、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部から熱を放散するように、電磁変換部のそれぞれの両側に配置されていることを特徴としている。
【0022】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、請求項2、11および19に記載したように、第1セラミック基板および第2セラミック基板の少なくとも一方が、熱伝導率が10W/mKないし270W/mKの範囲のセラミック基板からなることを特徴としている。さらに請求項3、12および18に記載したように、第1セラミック基板および第2セラミック基板の少なくとも一方が、熱伝導率がビッカース硬度が800 Hvないし3000 Hvの範囲のセラミック基板からなることを特徴としている。
【0023】
さらにまた、第1の薄膜磁気ヘッドは、電磁変換部は、請求項4記載のように、第1セラミック基板および第2セラミック基板の間に保持された絶縁層内に配置されていることを特徴とし、さらに請求項5記載のように、第1および第2のセラミック基板のうち少なくとも一方が絶縁層よりも高い熱伝導率を有することを特徴とし、さらにまた請求項6記載のように、電磁変換部は第1のセラミック基板の上に形成され、且つ絶縁部および第2のセラミック基板はその間を無機材料の接合層で接合されており、さらに請求項7記載のように、接合層は不活性の金属からなる接着剤層を有していることを特徴としている。
第2および第3の薄膜磁気ヘッドでは、請求項13および19に記載のように、電磁変換部は第1セラミック基板の上に形成され無機接合層を介して第2セラミック基板に接合されていることわ特徴としている。
【0024】
本発明の薄膜磁気ヘッドにおいては、電磁変換部を第1および第2のセラミックス基板で挟持している。従って、電磁変換部などが記録媒体表面の突起部と接触して温度が上昇しても、第1および第2のセラミックス基板に効率よく放熱される。これにより、サーマルアスペリティの発生を低減することができる。センス電流による電磁変換部の温度上昇なども抑制することができる。さらに、電磁変換部と記録媒体との接触による摩耗は、電磁変換部を挟持する第1および第2のセラミックス基板により抑制される。
【0025】
さらに、電磁変換部を薄膜磁気ヘッドの略中央部に配置した場合、走行時の安定性が増大する。従って、記録媒体との接触による摩耗量が低減でき、薄膜磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離が大きくなって記録再生分解能が低減するなどの問題を解消することができる。これらによって、磁気ヘッドの浮上量が 100nm以下であっても良好な特性が得られる。
【0026】
本発明の薄膜磁気ヘッドの他の好ましい形態としては、以下に示すような構成が挙げられる。すなわち、第3の薄膜磁気ヘッドにおいて、電磁変換部はさらに一対の磁気コアに記録磁界を供給するコイルを有する。第2および第3の薄膜磁気ヘッドにおいて、電磁変換部はトラック幅方向に対して略中央部に位置している。本発明の薄膜磁気ヘッドにおいて、第1のセラミックス基板および第2のセラミックス基板の少なくとも一方は熱伝導率が10W/m K 以上のセラミックス基板からなる。あるいは、第1のセラミックス基板および第2のセラミックス基板の少なくとも一方はビッカース硬度が 800Hv以上のセラミックス基板からなる。
【0027】
本発明の磁気記録装置は、上述したような本発明の薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダを具備するものである。
【0028】
本発明第1の磁気記録装置は、請求項20に記載のように、磁気記録媒体と薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダーからなる磁気記録装置であって、前記薄膜磁気ヘッドが、高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板と、および磁気抵抗素子を有する電磁変換部からなり、前記電磁変換部は、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板との間に、その膜厚方向から、それにより前記電磁変換部が変換素子に従って決定される前記磁気記録媒体のトラック幅方向に対して前記ヘッドスライダーの略中央部に位置するよう、保持されおり、さらに前記トラック幅方向は、電磁変換部が情報を伝達する時、媒体に対する磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直な方向であり、また前記第1および第2のセラミック基板は、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部から熱を放散するように、電磁変換部のそれぞれの両側に配置されていることを特徴としている。また
請求項21に記載のように、前記磁気ヘッドスライダーの前記磁気記録媒体からの浮上量は 100 nm 以下であることを特徴としている。また本発明第2の磁気記録装置は、請求項22に記載のように、磁気記録媒体および薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダーからなる磁気記録装置において、前記 薄膜磁気ヘッドが 高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板、および磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部からなり、前記電磁変換部は、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板との間に、電磁変換部に従って決められるトラック幅方向に保持されており、前記トラック幅方向は、前記電磁変換部が情報を伝達するときに、媒体に対して前記磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直であり、さらに前記第1および第2ののセラミック基板はそれぞれ電磁変換部の両側に、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部からの熱を放散するように、配置されていることを特徴としている。さらにこの第2の磁気記録装置は、請求項23に記載のように、電磁変換部は実質的に前記トラック幅方向に対して前記薄膜磁気ヘッドの中央に位置することを特徴とする、また請求項24に記載のように、前記磁気ヘッドスライダーの前記磁気記録媒体からの浮上量は 100 nm 以下であることを特徴としている。
【0029】
本発明の磁気記録再生装置は、請求項25に記載のように、磁気記録媒体および薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダーからなる磁気記録再生装置であって、前記 薄膜磁気ヘッドが 前記磁気記録媒体からの発生する磁界により信号を読み取りまたは前記磁気媒体に磁界により信号を書き込みする磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部であって、媒体対向面側に磁気ギャップが介在された一対の磁気コアと、前記一対の磁気コアを介して前記記録媒体から信号磁束が導かれる前記磁気抵抗効果素子とを有する前記電磁変換部と、前記電磁変換部を膜厚方向から保持する高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と第2のセラミック基板を備えることを特徴としている。
【0030】
本発明の磁気記録再生装置の好ましい形態としては、請求項26に記載のように、前記電磁変換部は、前記一対の磁気コアに記録磁界を供給するフラットコイルを有すること、さらに請求項27記載のように、前記電磁変換部は、実質的に前記磁気記録媒体のトラック幅方向に対して前記薄膜磁気ヘッドの中央に位置すること、さらにまた、請求項28記載のように、前記磁気ヘッドスライダーの前記磁気記録媒体からの浮上量は 100 nm 以下であることである。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【0032】
図1は本発明の薄膜磁気ヘッドを適用した磁気ヘッド(スライダ)の第1の実施形態の概略構成を示す斜視図である。図1に示す磁気ヘッド(スライダ)21は、記録トラック幅方向の略中央部に、記録部および再生部を備える電磁変換部22を有している。電磁変換部22はAlO(1≦x ≦1.5)などからなる絶縁層23内に配置されている。電磁変換部22は、媒体対向面(図1では磁気ヘッド(スライダ)21の下面)に露出面を有している。磁気ヘッド(スライダ)21は、記録媒体の回転に応じて進行方向Pに向けて記録媒体から浮上している。
【0033】
絶縁層23内に配置されている電磁変換部22は、絶縁層23の一方の側面に設けられた接合層24を介して、第1のセラミックス基板25と第2のセラミックス基板26とによって、その膜厚方向から挟持されている。第1および第2のセラミックス基板25、26は、それらの積層方向が記録トラックの幅方向(図中T)と平行となるように配置されている。言い換えると、第1および第2のセラミックス基板26は、絶縁層23内に配置された電磁変換部22を記録トラック幅方向Tから挟持している。電磁変換部22は第1および第2のセラミックス基板25、26に挟持されることによって、トラック幅方向Tの略中央部に位置している。
【0034】
図2は磁気ヘッド(スライダ)21の電磁変換部22近傍を媒体対向面側から見た断面図である。図2を参照して、電磁変換部22の形成位置について詳述する。すなわち、第1のセラミックス基板25の主表面には、絶縁性のAlO膜23aなどが設けられている。電磁変換部22はAlO膜23a上に形成されており、さらに保護絶縁層としてのAlO膜23bで覆われている。電磁変換部22は、これらAlO膜23a、23bからなる絶縁層23内に配置されている。
【0035】
電磁変換部22が形成された第1のセラミックス基板25は、接合層24を介して第2のセラミックス基板26と接合されている。第1および第2のセラミックス基板25、26の接合面には、それぞれ接合下地膜27、28が設けられている。これら接合下地膜27、28間に、水ガラスや低融点ガラスなどからなる接着剤層29を介在させて、第1のセラミックス基板25と第2のセラミックス基板26とを接合している。第2のセラミックス基板26の接合面側にも、必要に応じてAlO膜などの絶縁層が設けられる。
【0036】
接着剤層29には水ガラスや低融点ガラスなどに限らず、Au、Pt、Ag、Cu、Ni、Ir、Coなどの不活性な金属を用いることもできる。各セラミックス基板25、26の接合下地膜27、28上に不活性な金属の薄膜を形成し、これら不活性な金属の薄膜を突き合わせて熱処理することにより、第1のセラミックス基板25と第2のセラミックス基板26とを接合することができる。第2のセラミックス基板26側への放熱性を考慮した場合、接着剤層29には金属材料を使用することが好ましい。接合方法については後に詳述する。
【0037】
図1および図2に示す磁気ヘッド(スライダ)21において、電磁変換部22近傍の媒体対向面(ABS)には、電磁変換部22、絶縁層23、接合層24、第1および第2のセラミックス基板25、26が露出している。絶縁層23にはダイヤモンドライクカーボンを使用してもよい。ダイヤモンドライクカーボンは電磁変換部22近傍の放熱性の向上および高硬度化に寄与する。
【0038】
第1および第2のセラミックス基板25、26には、電磁変換部22近傍の放熱性を高めるという目的からは熱伝導率が薄膜アルミナ(AlO)以上、具体的には熱伝導率が10W/m K 以上の基板材料を用いることが好ましい。このような熱伝導率を有するセラミックス基板としては、Al・TiC基板(熱伝導率: 20〜50W/m K )、SiC基板(熱伝導率:270W/m K )、AlN基板(熱伝導率:100〜250W/m K)、Si基板(50〜100W/m K)、Ni−Znフェライト基板(熱伝導率:30W/m K)、Al基板(熱伝導率: 10〜30W/m K )などが挙げられる。第1および第2のセラミックス基板25、26の熱伝導率は、特に20W/m K 以上であることが好ましい。
【0039】
一方、電磁変換部22近傍の摩耗を抑制するという観点からは、第1および第2のセラミックス基板25、26には硬高度のセラミックス基板を用いることが好ましい。具体的には、ビッカーズ硬度が 800Hv以上のセラミックス基板を用いることが好ましい。このようなセラミックス基板としては、Al・TiC基板(ビッカーズ硬度:2000〜2500Hv)、SiC基板(ビッカーズ硬度:2000〜3000Hv)、Si基板(ビッカーズ硬度:1200〜1900Hv)、Ni−Znフェライト基板(ビッカーズ硬度:800Hv)、Al基板(ビッカーズ硬度:2000〜2100Hv)、ZrO(ビッカーズ硬度:1200〜1600Hv)などが挙げられる。
【0040】
第1および第2のセラミックス基板25、26には、同材質のセラミックス基板を用いてもよいし、また異なる材質のセラミックス基板を使用することもできる。例えば、第1のセラミックス基板25に高硬度のセラミックス基板を適用し、第2のセラミックス基板26に高熱伝導性のセラミックス基板を適用することも可能である。
【0041】
電磁変換部22の再生部には、高出力が得られるMR素子を適用することが好ましい。MR素子を再生部に適用した電磁変換部22としては、例えば記録部と再生部を一体化したヨーク型記録再生部や、記録部と再生部を分離形成したシールド型記録再生部が挙げられる。特に、図3に示すような平面ヨーク型記録再生部が好ましく用いられる。なお、再生部のみを適用した平面ヨーク型再生部であってもよい。
【0042】
図3に示す平面ヨーク型記録再生部において、一対の磁気コア(磁性体層)31、32は、第1のセラミックス基板(図3では図示せず)上のAlO膜23a上に形成されている。これら一対の磁気コア31、32は、それらの主表面がAlO膜23aの表面と略平行となるように並列配置されている。また、磁気コア31、32の膜厚がトラック幅に略一致する。一対の磁気コア31、32の媒体対向面(ABS)側には磁気ギャップ33が介在されており、これらにより平面型磁気ヨーク34が構成されている。
【0043】
図3に示す構成では、磁気ギャップ33はトラック幅方向から媒体進行方向に傾いて形成されている(アジマス角の付与)。角度θは、隣接するトラックとのクロストークを効果的に防止するために適宜付与されるものである。
【0044】
一対の磁気コア31、32上には、絶縁膜35を介してMR膜36が形成されている。MR膜36は、媒体対向面(ABS)から後退したヘッド内部に配置されており、その両端部にはMR膜36にセンス電流を供給する一対の電極37が形成されている。これらMR膜36および一対の電極37はMR素子38を構成している。媒体対向面(ABS)には、磁気ギャップ33を介して配置された一対の磁気コア31、32からなる平面型磁気ヨーク34のみが露出している。
【0045】
MR膜36には、例えば電流方向と磁性層の磁化モーメントの成す角度に依存して電気抵抗が変化する異方性磁気抵抗効果膜(AMR膜)、磁性層と非磁性層との積層構造を有し、各磁性層の磁化の成す角度に依存して電気抵抗が変化するスピンバルブ膜や人工格子膜などの巨大磁気抵抗効果膜(GMR)が用いられる。AMR膜の構成材料としてはNi80Fe20などが挙げられる。スピンバルブ膜にはCo90Fe10/Cu/Co90Fe10積層膜などが用いられる。スピンバルブ膜では、一方のCo90Fe10膜(強磁性膜)に隣接させてFeMnやIrMnなどからなる反強磁性膜が配置され、一方のCo90Fe10膜の磁化が固着される。
【0046】
平面型磁気ヨーク34の媒体対向面(ABS)から見て後方部側、すなわちバックギャップ39上には、絶縁膜35を一部除去して一対の磁気コア31、32と磁気的に結合させたバックコア40が形成されている。これらは記録磁気ループを形成している。この記録磁気ループを横切るように、記録コイル41が平面的に巻かれている。記録媒体は磁気コア31、32を横切る方向で走査される。すなわち、トラック幅は磁気コア31、32の厚さに相当し、記録および再生ビット長はギャップ33の幅に相当する。
【0047】
上述したような磁気ヘッド(スライダ)21は、例えば図4および図5に示す磁気ディスク装置などの磁気記録装置に搭載される。図4および図5はロータリーアクチュエータを用いた磁気ディスク装置50の概略構造を示している。
【0048】
磁気ディスク51はスピンドル52に装着され、駆動装置制御源(図示せず)からの制御信号に応答するモータ53により回転する。磁気ディスク51上を浮上した状態で情報の記録再生を行う電磁変換部を有するヘッドスライダ54は、薄膜状のサスペンション55の先端に取り付けられている。磁気ディスク51が回転すると、ヘッドスライダ54の媒体対向面(ABS)は磁気ディスク51の表面から所定の浮上量d(0以上 100nm以下)をもって保持される。
【0049】
ヘッドスライダ54は、上述した実施形態の磁気ヘッドスライダ21により構成されたものであり、上述した平面ヨーク型記録再生部などの電磁変換部22 (図4および図5では図示せず)を有している。ヘッドスライダ54は、磁気ディスク51の回転方向に対して第1および第2のセラミックス基板25、26の積層方向がおおよそ直交するように配置される。図6に磁気ディスク51の記録トラック51aとヘッドスライダ54の電磁変換部22との相対的な位置関係を示す。
【0050】
サスペンション55は、図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアクチュエータアーム56の一端に接続されている。アクチュエータアーム56の他端には、リニアモータの 1種であるボイスコイルモータ57が設けられている。ボイスコイルモータ57は、アクチュエータアーム56のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークからなる磁気回路とから構成される。アクチュエータアーム56は、固定軸58の上下 2カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ57により回転摺動が自在にできるようになっている。
【0051】
上述した実施形態の磁気ヘッド(スライダ)21では、電磁変換部22をその膜厚方向の両側から第1および第2のセラミックス基板25、26で挟持している。従って、磁気ディスク51などの記録媒体と電磁変換部22とが接触した際に発生する熱を、第1および第2のセラミックス基板25、26にそれぞれ放出することができる。図12に示した電磁変換部の片側にのみ基板を有する従来の磁気へッドスライダと比べて約 2倍の熱放出効率が得られる。特に第1および第2のセラミックス基板25、26として熱伝導率が10W/m K 以上、さらには20W/m K 以上のセラミックス基板を使用することによって、電磁変換部22からの熱放出効率を高めることができる。
【0052】
このように、電磁変換部22近傍の放熱性を高め、電磁変換部22からの熱放出効率を向上させることによって、電磁変換部22の温度上昇を抑制することが可能となる。従って、グライドハイトと呼ばれる記録媒体表面の突起との接触により電磁変換部22の温度が局部的に上昇しても、サーマルアスペリティと呼ばれる再生電圧出力レベルの変動は生じず、読み出しエラーの発生を低減することができる。電磁変換部22近傍の放熱性の向上は、センス電流によるMR膜36の温度上昇の抑制にも寄与する。これにより、MR膜36を構成する磁性層の特性劣化なども抑制される。
【0053】
さらに、電磁変換部22近傍の媒体対向面(ABS)には、電磁変換部22と絶縁層23のみならず、第1および第2のセラミックス基板25、26が露出している。電磁変換部22と磁気ディスク51などの記録媒体とが接触した場合、摩耗しやすい電磁変換部22やAlOなどからなる絶縁層23は記録媒体と接触するが、耐摩耗性に優れる第1および第2のセラミックス基板25、26も同時に記録媒体と接触する。従って、電磁変換部22や絶縁層23の摩耗の進行を抑制することができる。特に、第1および第2のセラミックス基板25、26としてビッカース硬度が 800Hv以上のセラミックス基板を使用することによって、電磁変換部22近傍の摩耗を大幅に抑制することが可能となる。
【0054】
このように、電磁変換部22近傍の摩耗を抑制することによって、電磁変換部22と記録媒体との距離を安定に保つことができる。従って、記録および再生分解能の劣化を抑制することができる。さらに、記録媒体側の潤滑層の摩耗なども抑制することが可能となる。
【0055】
電磁変換部22近傍の摩耗抑制効果は、電磁変換部22に平面ヨーク型記録再生部(もしくは平面ヨーク型再生部)を適用した場合に顕著である。図3に示したような平面ヨーク型記録再生部では、磁気ヨーク34の一主面が記録媒体から一方の磁気コア31、MR膜36、他方の磁気コア32へと流れる磁束と実質的に平行である。言い換えると、磁束の流れがMR膜36の膜面方向と実質的に平行である。このため、電磁変換部22の媒体対向面(ABS)に露出している厚さが10〜50μm 程度と薄く、摩耗が進行しやすい。シールド型再生部の場合、流れる磁束がMR膜の膜面方向と実質的に垂直であるために電磁変換部の厚さは 200μm 程度と厚い。本発明によれば、媒体対向面(ABS)への露出部の厚さが薄い平面ヨーク型記録再生部(もしくは平面ヨーク型再生部)の膜減りを効果的に抑制することができる。
【0056】
図7に、この実施形態の磁気ヘッド(スライダ)および従来の平面ヨーク型再生部を使用した磁気ヘッド(スライダ)を低浮上走行させた後の記録媒体表面の観察結果を示す。測定結果Aに示すように、保護絶縁膜やABS保護膜として用いたAlO膜が媒体対向面に露出する従来の磁気ヘッドスライダでは、記録媒体表面の潤滑材に傷が観察された。一方、本発明の実施形態による磁気ヘッド(スライダ)では安定性が向上し、かつ媒体対向面にAlO膜よりも硬度の大きいセラミックス基板25、26が露出しているため、測定結果Bに示すように、そのような傷は観察されなかった。
【0057】
上述した実施形態の磁気ヘッド(スライダ)21では、記録トラック幅方向の略中央部に電磁変換部22を配置している。従って、電磁変換部が一方の側面側に形成されている従来の磁気ヘッド(スライダ)に比べて、アクチュエータアーム56へのヘッドスライダ54の取付け誤差による電磁変換部22と記録媒体との接触頻度などを低減することができる。さらに、記録トラック幅方向の略中央部に配置されていると共に、その両側からセラミックス基板25、26により挟持されている電磁変換部22は、走行安定性や記録トラックのトレース精度などを向上させる。このような効果は電磁変換部22を両側からセラミックス基板25、26で挟持することにより容易に得ることができる。
【0058】
本発明を適用した磁気ヘッド(スライダ)を採用することによって、磁気記録密度を高めることができ、大容量で信頼性の高い磁気ディスク装置などの磁気記録装置を提供することが可能となる。本発明は磁気ヘッド(スライダ)の浮上高さdを 100nm以下の低浮上走行させる場合に、特に効果を発揮するものである。なお、上述した実施形態では電磁変換部の記録再生部に平面ヨーク型記録再生部を適用した場合について説明した。本発明はこの他に、図13に示したようなシールド型再生部(もしくはシールド型記録再生部)などの各種の再生部および記録部を適用することができる。図13に示したシールド型再生部は、その膜厚方向から第1および第2のセラミックス基板により挟持することができる。
【0059】
図8は、図1に示した磁気ヘッド(スライダ)21の変形例の概略構成を示す斜視図である。図8に示す磁気ヘッド(スライダ)21において、電磁変換部22近傍の媒体対向面(ABS)には、電磁変換部22とAlOなどからなる絶縁層23が露出している。このようなヘッド構造においても、電磁変換部22近傍の放熱性を高めることができる。ただし、電磁変換部22近傍の摩耗は大きくなりやすいことから、耐摩耗性に関しては図1に示した磁気ヘッド(スライダ)21の方が優れている。図8に示した磁気ヘッド(スライダ)21においては、絶縁層23としてダイヤモンドライクカーボンを使用することが効果的である。これにより、電磁変換部22近傍の摩耗が抑制される。
【0060】
次に、上述した実施形態で示した電磁変換部22としての平面ヨーク型記録再生部、およびそれを用いた磁気ヘッド(スライダ)21の製造方法について説明する。まず、図9を参照して電磁変換部22としての平面ヨーク型記録再生部の製造工程について述べる。
【0061】
図9(a)に示すように、第1のセラミックス基板25の表面にAlO(1≦ x≦1.5)膜などの絶縁膜23aを、 2極RFダイオードスパッタ法などで形成する。次いで、絶縁膜23a上にNiFe、CoZrNbのような軟磁性材料膜を成膜後、レジストマスクを用いたイオンビームエッチングなどで第1の磁気コア(ヨーク半体)31を形成する。
【0062】
続いて、図9(b)に示すように、第1の磁気コア31上を含む絶縁膜23a上に、磁気ギャップ33となるAlOやSiOなどの非磁性膜と、第2の磁気コア32となるNiFe、CoZrNbのような軟磁性材料膜32′を連続して成膜する。この後、図9(c)に示すように、分子量の小さいレジスト61を塗布し、ベークさせてその表面を平坦化する。
【0063】
そして、図9(d)に示すように、レジスト61と軟磁性材料膜32′とが同一のエッチングレートでエッチングされるように、例えばイオン入射角を設定する。このような条件で、第1の磁気コア31上の磁気ギャップ33が露出するまでイオンビームによりエッチングして、第2の磁気コア32を形成する。
【0064】
この後、図9(e)に示すように、第1および第2の磁気コア31、32の表面にAlOなどの絶縁膜35を形成した後、MR膜36およびその長手方向両端に接続する一対の電極37を形成する。このようにして、平面ヨーク型再生部を有する電磁変換部22が完成する。さらに、MR膜36の後方側にバックコアや記録コイル(図9(e)では図示せず)を形成し、これらの表面を保護絶縁膜で覆うことによって、平面ヨーク型記録再生部を有する電磁変換部22が完成する。この電磁変換部22の厚さは約10〜50μm 程度の薄膜である。
【0065】
なお、記録部は再生部の平面ヨークとは別に一対の磁極を形成して構成することも可能である。この場合、再生部の平面ヨークと記録部の磁極とを、非磁性絶縁膜を介して積層した構造とすることができる。
【0066】
次に、図10を参照して電磁変換部22としての平面ヨーク型記録再生部の製造工程について述べる。
【0067】
まず、図10(a)に示すように、電磁変換部22が形成された第1のセラミックス基板25表面に、AlOなどの保護絶縁膜23bを 2極RFダイオードスパッタ法などで形成し、その表面をポリッシング法などにより平坦化させる。電磁変換部22は絶縁層23内に配置されている。次いで、平坦化した絶縁層23の表面にパッシベーション膜や後に用いる接合材料との密着性の高い材料、例えばTiなどからなる接合下地膜27を形成する。
【0068】
一方、図10(b)に示すように、表面に同様な接合下地膜28を形成した第2のセラミックス基板26を準備する。第2のセラミックス基板26は、表面に絶縁層23cを有するものであってもよい。
【0069】
次に、図10(c)に示すように、第1のセラミックス基板25と第2のセラミックス基板26とを接合下地膜27、28間に水ガラスや低融点ガラスなどからなる接着剤層29を介在させて積層する。この状態で約 300℃の熱処理を行って、第1のセラミックス基板25と第2のセラミックス基板26とを接合する。この基板の接合体を、電磁変換部22を媒体対向面(ABS)に露出するよう切断すると共に、ヘッドスライダ形状に加工することによって、この実施形態の磁気ヘッドスライダ1が完成する。
【0070】
接合下地膜28と接着剤層29との好ましい組み合わせとしては、Ti/Si/接着剤層、Si/接着剤層、Si/SiO/接着剤層、Ti/Si/SiO/接着剤層などが挙げられる。SiやSiOは、Tiなどと密着性が高く、さらに水ガラスなどに対しても高い密着性を示す。Tiに代えてCr、Nb、 Ta、Zr、およびこれらの混合層を用いることもできる。
【0071】
接合を良好に行うために、加熱の際に数V 程度の静電界をセラミックス基板に印加することが好ましい。加熱温度は、Ni80Fe20などの耐熱性の低い材料を用いたMR膜を使用している場合には 250〜 320℃程度とすることが好ましい。Co90Fe10/Cu/Co90Fe10などの比較的耐熱性の高い材料には 250〜 350℃程度の温度で接合することができる。接着剤層29として水ガラスなどを用いた場合、 250〜 350℃程度の熱処理温度を要するため、Co90Fel0/Cu/Co90Fe10などの比較的耐熱性の高い材料を使用することが好ましい。
【0072】
さらに、接着剤層29には水ガラスなどの他に、例えばAu、Pt、Ag、 Cu、Ni、Ir、Coなどの不活性な金属を使用することができる。
【0073】
不活性な金属を用いて接合する場合には、まず各セラミックス基板25、26の接合下地金属27、28の表面に、スパッタ法などで不活性な金属の薄膜をそれぞれ形成する。この際、不活性な金属の薄膜は、チャンバ内を真空に保って形成したり、あるいはチャンバ内の雰囲気を水素などの還元性雰囲気として形成することが好ましい。このようにして形成した不活性な金属の薄膜は、その表面に酸化物を有しておらず、良好な接合特性を示す。次いで、形成した不活性な金属の薄膜を突き合わせて、第1および第2のセラミックス基板25、26を積層する。この状態で 250〜 350℃に加熱して、第1のセラミックス基板25と第2のセラミックス基板26とを接合する。
【0074】
不活性な金属を用いた接合は 250〜 350℃程度の温度で実施することができるため、耐熱性に乏しい薄膜磁気ヘッドを電磁変換部に備えていても、薄膜磁気ヘッドの磁気特性などを劣化させることがない。特に、Pt、Rh、Ru、Pd、Os、Irなどの白金族元素はビッカーズ硬度も高く、摩耗の抑制にも効果を発揮する。さらに、ガラス系の接着剤に比べて熱伝導率が大きいため、電磁変換部22から第2のセラミックス基板26への熱放出効率を高めることができる。
【0075】
次に、本発明の薄膜磁気ヘッドを適用した磁気ヘッド(スライダ)の第2の実施形態について説明する。図11は本発明の薄膜磁気ヘッドを適用した磁気ヘッド(スライダ)の第2の実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【0076】
図11に示す磁気ヘッド(スライダ)70は、AlO(1≦x ≦1.5)などからなる絶縁層72が主表面に形成された第1のセラミックス基板71を有している。電磁変換部73は絶縁層72内に埋め込み形成されている。電磁変換部73の形成位置は、記録トラック幅方向の略中央部とされている。そして、絶縁層72内に配置された電磁変換部73を有する第1のセラミックス基板71と、第2のセラミックス基板72とを、媒体進行方向と平行となるように積層および接合することによって、磁気ヘッド(スライダ)70が構成されている。
【0077】
すなわち、絶縁層72内に配置されている電磁変換部73は、その膜厚方向から第1のセラミックス71と第2のセラミックス基板74とによって挟持されている。言い換えると、第1および第2のセラミックス基板71、74は、絶縁層72内に配置された電磁変換部73を媒体進行方向から挟持している。電磁変換部73は、予め第1のセラミックス基板71上に形成しておくことによって、記録トラック幅方向の略中央部に位置している。
【0078】
なお、この第2の実施形態におけるセラミックス基板71、72の材質や接合方法、電磁変換部73の構成などは、前述した第1の実施形態と同様とすることが好ましい。
【0079】
この第2の実施形態による磁気ヘッド(スライダ)70においても、電磁変換部73で発生した熱を第1のセラミックス基板71および第2のセラミックス基板74に効率よく放出することができる。特に、電磁変換部73を記録トラック幅方向に対して略中央部に配置することによって、より一層熱放出効率を高めることができる。電磁変換部73近傍の摩耗についても、電磁変換部73近傍の媒体対向面に第1および第2のセラミックス基板71、74が露出する構造とすることによって、電磁変換部73の摩耗を抑制することができる。さらに、電磁変換部73を記録トラック幅方向の略中央部に配置することにより、走行安定性や記録トラックのトレース精度などを向上させる。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば薄膜磁気ヘッドを低浮上走行させた場合に、媒体表面の突起部との接触による発熱を効率よく放散させることができる。従って、サーマルアスペリティなどによる問題を低減することができる。浮上量が記録媒体の平滑限界以下であっても、再生・記録分解能の劣化を低減することができる。さらに、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面の摩耗、薄膜磁気ヘッドの摩耗に伴う記録媒体の潤滑層の摩耗なども抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による磁気ヘッド(スライダ)の概略構造を示す斜視図である。
【図2】図1に示す磁気ヘッド(スライダ)の電磁変換部近傍を媒体対向面から見た断面図である。
【図3】図1に示す磁気ヘッド(スライダ)に電磁変換部として適用した平面ヨーク型記録再生部の構成を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態による磁気ディスク装置の構造を示す斜視図である。
【図5】図4に示す磁気ディスク装置の概略構造を模式的に示す側面図である。
【図6】図4に示す磁気ディスク装置の磁気ヘッド(スライダ)と記録トラックとの位置関係を示す図である。
【図7】本発明の実施形態による磁気ヘッド(スライダ)と従来の磁気ヘッド(スライダ)とを比較した特性図である。
【図8】図1に示す磁気ヘッド(スライダ)の変形例を示す斜視図である。
【図9】図1に示す磁気ヘッド(スライダ)に電磁変換部として適用した平面ヨーク型記録再生部の製造工程を示す断面図である。
【図10】図1に示す磁気ヘッド(スライダ)の製造工程を示す断面図である。
【図11】本発明の第2の実施形態による磁気ヘッド(スライダ)の概略構造を示す斜視図である。
【図12】従来の磁気ヘッド(スライダ)の一構成例を示す斜視図である。
【図13】従来の磁気ヘッドの電磁変換部としてのシールド型MRヘッドの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
21、70……磁気ヘッド(スライダ)
22、73……電磁変換部
24……接合層
25、71……第1のセラミックス基板
26、74……第2のセラミックス基板
31、32……磁気コア
33……磁気ギャップ
38……磁気抵抗効果素子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film magnetic head and a magnetic recording device such as a magnetic disk device, and more particularly to a thin film magnetic head and a magnetic recording device having a low flying height from a magnetic recording medium.
[0002]
[Prior art]
In a magnetic disk drive (HDD), a magnetic head (slider) 1 using a thin-film magnetic head as shown in FIG. 12 is used. The magnetic head (slider) 1 shown in FIG.xAl provided with an insulating layer such as a film 32O3-It has a TiC substrate 2.
[0003]
Al2O3A slider section 4 is provided on both sides of the medium facing surface of the TiC substrate 2. The medium facing surfaces of the slider section 4 are each made of an ABS (Air Bearing Surface), and the magnetic head (slider) 1 flies above the magnetic disk. The electromagnetic conversion unit 5 as a recording / reproducing unit is made of AlOxIt is located in the membrane 3. A so-called thin-film magnetic head is used for the electromagnetic conversion unit 5. In the figure, reference numeral 6 denotes a coil for supplying a recording magnetic field to the electromagnetic conversion unit 5. The electromagnetic conversion section 5 is arranged on one of the slider sections 4 in view of the relationship with the medium traveling direction and the manufacturing process.
[0004]
By the way, in magnetic recording devices such as HDDs, it is strongly desired to increase the density of recorded information. To achieve high-density recording, narrowing the track and narrowing the gap are essential technologies. For example, when the recording density is 200 Mb / inch2In the (bpsi) HDD, the recording track width is 7 μm, and the track-to-track distance and track width tolerance are about 2 μm. In order to achieve a recording density of 1 Gbpsi or more, and more preferably 5 Gbpsi or more, it is desired that the recording track width be 3 to 5 μm or less and the track width tolerance be 0.5 μm or less.
[0005]
As the density of recorded information increases, the amount of signal magnetic flux decreases. In order to compensate for this or to improve the resolution, it is necessary to reduce the flying height of the magnetic head from the magnetic recording medium. The flying height of a magnetic head, which has exceeded 100 nm in a conventional HDD, has been generally reduced to 100 nm or less. In particular, the flying height of the magnetic head may be about 50 nm or less at 1 Gbpsi or more and 20 nm or less at 5 Gbpsi or more. On the other hand, as for the reproducing head, a magnetic head (MR head) to which a high-sensitivity magnetoresistive element (MR element) is applied has been used in order to compensate for a decrease in the reproducing output due to the reduction of the recording track width. Is coming. FIG. 13 shows a configuration of a shield type MR head used as a reproducing unit of the electromagnetic conversion unit 5.
[0006]
Al2O3AlO on the main surface of the TiC substrate 2xA lower magnetic shield layer 11 made of permalloy or the like is formed via the film 3 '. Al2O3The TiC substrate 2 is a substrate constituting the magnetic head slider 1. On the lower magnetic shield layer 11, a magnetoresistive film (MR film) 13 is formed via a nonmagnetic insulating film 12 constituting a reproducing magnetic gap. The MR element 14 includes an MR film 13 and a pair of leads 15 connected to both ends thereof.
[0007]
On the MR element 14, an upper magnetic shield layer 17 is disposed via a non-magnetic insulating film 16 constituting a reproducing magnetic gap. These constitute a shield type MR head as a reproducing unit. The detection of the signal magnetic field in the shielded MR head is performed, for example, by flowing a sense current to the pair of leads 15 and measuring the element resistance accompanying a change in the average magnetization direction of the MR film 13.
[0008]
The recording section of the electromagnetic conversion section 5 is formed following the upper magnetic shield layer 17. The recording unit has a pair of upper and lower magnetic poles (not shown) forming a magnetic circuit via a recording magnetic gap. The coil 6 is for generating a recording magnetic field between a pair of magnetic poles. AlO on the recording partxAn insulating protective film such as a film is formed. This insulating protective film is made of AlOxIt constitutes a part of the film 2.
[0009]
In an HDD in which the magnetic head slider 1 is levitated from the magnetic disk using the ABS, the problem that the magnetic head slider 1 contacts the magnetic disk should not basically occur. However, a contact between the electromagnetic conversion unit 5 and the recording medium occurs due to a protrusion on the medium surface called a glide height. This becomes remarkable due to the low flying height of the magnetic head slider 1. The contact between the electromagnetic conversion unit 5 and the recording medium locally increases the temperature of the MR film 13 in the reproducing unit. The rise in the temperature of the MR film 13 causes the read voltage output level to fluctuate, deteriorating the read output waveform called thermal asperity and causing an error.
[0010]
In addition, in the reproducing section to which the MR element 14 is applied, there is a temperature rise of about 40 ° C. due to a sense current (〜5 mA) for measuring a resistance change. At an ambient temperature of 80 ° C., the temperature of the MR element 14 rises to about 120 to 130 ° C. Such a rise in the temperature of the MR element 14 causes interfacial diffusion of the MR film 13 and deterioration of characteristics of a magnetic layer constituting the MR film 13 in a long term.
[0011]
When the flying height of the magnetic head slider 1 is set to about 20 nm or less, which is the smoothing limit of the recording medium, the probability of contact between the electromagnetic transducer 5 and the recording medium sharply increases. Furthermore, the fact that the electromagnetic transducer 5 is disposed on one side of the magnetic head slider 1 also causes an increase in the probability of contact between the electromagnetic transducer 5 and the recording medium during seeking. As a result, the magnetic head and the magnetic recording medium come into contact with each other over a wide area including the vicinity of the MR film 13. Thus, the AlO having low hardness is formed on the medium facing surface of the magnetic head in contact with a large area.xIf the film 2 or the like is exposed, uneven wear occurs. The uneven wear of the medium facing surface increases the distance between the magnetic head and the recording medium, and deteriorates the recording resolution and the reproducing resolution. When the abrasion amount is large, constituent materials deeper than the medium facing surface are sequentially exposed. As a result, the particles of the lubricating layer of the recording medium are absorbed and consumed, causing wear of the lubricating layer. Further, the magnetic head slider 1 in which the electromagnetic conversion section 5 is disposed on the side surface has a problem that when the recording density is increased, the tracing accuracy of the recording track tends to be reduced.
[0012]
On the other hand, as a head structure for avoiding direct contact between the MR film and the recording medium, a yoke type MR head that allows a signal magnetic field to flow into the MR film via a magnetic yoke has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 8-138215). Etc.). In a yoke type MR head, for example, Al2O3-A pair of magnetic cores serving as a magnetic yoke are arranged on the TiC substrate via an insulating film. The pair of magnetic cores are arranged via a magnetic gap so as to form the same plane. An MR element is arranged on such a planar magnetic yoke. The coil of the recording unit is formed so that the magnetic yoke is a pair of magnetic poles.
[0013]
In a magnetic head (slider) to which a yoke type MR head is applied, the width of the ABS of the slider unit having the electromagnetic conversion unit is set to be smaller than the width of the ABS of the other slider unit. Further, the flying height of the slider portion having the electromagnetic conversion portion is set lower than the flying height of the other slider portion. With these arrangements, the leading end of the electromagnetic conversion section comes into near contact with the recording medium.
[0014]
A magnetic head (slider) using such a yoke type MR head may have the same problem as a magnetic head (slider) using a shield type MR head. Further, in the yoke type MR head, since a pair of magnetic cores are arranged in a plane direction, the thickness of the electromagnetic conversion portion exposed on the medium facing surface is smaller than that of the shield type MR head. Although the MR film is not directly exposed to the medium facing surface, it has a problem that the electromagnetic conversion portion is more likely to be worn.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the magnetic head (slider) is caused to fly low, the electromagnetic transducer exposed on the medium facing surface generates heat due to contact with the recording medium, causing a problem of thermal asperity. Characteristic degradation also occurs due to a temperature rise due to a sense current to the MR film. For this reason, it is strongly desired to enhance the heat dissipation near the electromagnetic conversion section including the MR film.
[0016]
Further, when the flying height of the magnetic head (slider) is less than the smoothing limit of the recording medium, abrasion occurs in a large area near the electromagnetic conversion part, and there is a problem that the recording and reproducing resolution is deteriorated. If the amount of wear is large, it also causes wear of the lubricating layer on the recording medium side. For this reason, it is desired to suppress wear near the electromagnetic conversion part when the magnetic head (slider) is caused to fly low.
[0017]
The magnetic head (slider) in which the electromagnetic conversion unit is arranged on the side surface causes an increase in the probability of contact between the electromagnetic conversion unit and the recording medium. Further, when the recording density is increased, there is a problem that the tracing accuracy of the recording track is apt to be reduced. For these reasons, there is a need for a technology that enables a magnetic head (slider) to run stably.
[0018]
The present invention has been made to address such a problem, and in order to suppress the occurrence of thermal asperity and the deterioration of the characteristics of the electromagnetic conversion unit due to a rise in temperature, a thin film with improved heat dissipation near the electromagnetic conversion unit. It is an object of the present invention to provide a magnetic head and a magnetic recording device using the same. Another object of the present invention is to provide a thin-film magnetic head capable of suppressing wear near an electromagnetic conversion portion in order to suppress deterioration of recording and reproduction resolution and wear of a lubricating layer on a recording medium side, and use of the thin-film magnetic head. To provide a magnetic recording device. It is still another object of the present invention to provide a thin-film magnetic head that realizes stable running of a head slider, and a magnetic recording device using the same.
[0019]
The first thin-film magnetic head according to the present invention has the following features.A first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and the first ceramic substrate and the second ceramic substrate sandwiched in a film thickness direction. A thin-film magnetic head comprising: an electromagnetic transducer having a magnetoresistive element positioned substantially at the center with respect to the track width direction.,The track width direction is substantially perpendicular to a moving direction of the magnetic head with respect to a medium when the electromagnetic conversion unit transmits information, and the first and second ceramic substrates are respectively provided with electromagnetic conversion parts. The first and second ceramic substrates are arranged on both sides of the unit so as to dissipate heat from the electromagnetic conversion unit..
[0020]
According to a second thin-film magnetic head of the present invention,A first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and a value determined between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate according to the electromagnetic conversion unit. A magnetic conversion unit having a magnetoresistive element held in a track width direction, wherein the track width direction is relative to a medium when the electromagnetic conversion unit transmits information. The magnetic head is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic head, and the first and second ceramic substrates are provided on both sides of the electromagnetic converter, respectively, and the first and second ceramic substrates are provided with heat from the electromagnetic converter. Are arranged so as to dissipate.
[0021]
A third thin-film magnetic head according to the present invention has the following features.An electromagnetic conversion unit having at least one pair of magnetic cores formed on the medium facing surface side with a magnetic gap interposed therebetween, and a magnetoresistive element through which a signal magnetic field is guided from a recording medium via the pair of magnetic cores; What is claimed is: 1. A thin-film magnetic head comprising a first and a second ceramic substrate having a high thermal conductivity and sandwiching said electromagnetic transducer from a thickness direction, wherein said thickness direction is determined when said electromagnetic transducer transmits information. A direction substantially perpendicular to a moving direction of the magnetic head with respect to the medium, and the first and second ceramic substrates are arranged so that the first and second ceramic substrates dissipate heat from the electromagnetic transducer. , Are disposed on both sides of each of the electromagnetic conversion units.
[0022]
In the thin film magnetic head according to the present invention, at least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate has a thermal conductivity in the range of 10 W / mK to 270 W / mK. It is characterized by being composed of a substrate. Further, as set forth in claims 3, 12 and 18, at least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate is made of a ceramic substrate having a thermal conductivity in the range of 800 Hv to 3000 Hv in Vickers hardness. And
[0023]
Furthermore, in the first thin-film magnetic head, the electromagnetic conversion section is disposed in an insulating layer held between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate. According to a fifth aspect of the present invention, at least one of the first and second ceramic substrates has a higher thermal conductivity than the insulating layer. The conversion part is formed on the first ceramic substrate, and the insulating part and the second ceramic substrate are bonded between them with a bonding layer of an inorganic material. It is characterized by having an adhesive layer made of an active metal.
In the second and third thin-film magnetic heads, the electromagnetic converter is formed on the first ceramic substrate and is bonded to the second ceramic substrate via the inorganic bonding layer. It has a proverbial feature.
[0024]
In the thin-film magnetic head of the present invention, the electromagnetic transducer is sandwiched between the first and second ceramic substrates. Therefore, even if the temperature rises due to the electromagnetic converter or the like coming into contact with the protrusion on the surface of the recording medium, heat is efficiently radiated to the first and second ceramic substrates. Thereby, the occurrence of thermal asperity can be reduced. A rise in the temperature of the electromagnetic conversion unit due to the sense current can also be suppressed. Further, abrasion due to contact between the electromagnetic converter and the recording medium is suppressed by the first and second ceramic substrates sandwiching the electromagnetic converter.
[0025]
Further, when the electromagnetic conversion unit is disposed substantially at the center of the thin-film magnetic head, stability during traveling increases. Therefore, it is possible to reduce the amount of abrasion caused by contact with the recording medium, and to solve the problem that the distance between the thin-film magnetic head and the magnetic recording medium increases and the recording / reproducing resolution decreases. As a result, good characteristics can be obtained even when the flying height of the magnetic head is 100 nm or less.
[0026]
Other preferred embodiments of the thin-film magnetic head of the present invention include the following configurations. That is, in the third thin-film magnetic head, the electromagnetic conversion unit further includes a coil for supplying a recording magnetic field to the pair of magnetic cores. In the second and third thin-film magnetic heads, the electromagnetic conversion section is located substantially at the center in the track width direction. In the thin-film magnetic head of the present invention, at least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate is formed of a ceramic substrate having a thermal conductivity of 10 W / mK or more. Alternatively, at least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate is made of a ceramic substrate having a Vickers hardness of 800 Hv or more.
[0027]
The magnetic recording device of the present invention includes a magnetic head slider having the above-described thin-film magnetic head of the present invention.
[0028]
According to a first magnetic recording apparatus of the present invention,A magnetic recording device comprising a magnetic recording medium and a magnetic head slider having a thin-film magnetic head, wherein the thin-film magnetic head has a first ceramic substrate having a high thermal conductivity and a second ceramic having a high thermal conductivity. A substrate, and an electromagnetic conversion unit having a magnetoresistive element, wherein the electromagnetic conversion unit is disposed between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate in a thickness direction thereof, thereby forming the electromagnetic conversion unit. The head is positioned so as to be located substantially at the center of the head slider with respect to the track width direction of the magnetic recording medium determined according to the conversion element, and further, in the track width direction, the electromagnetic conversion unit transmits information. At this time, the direction is substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic head with respect to the medium, and the first and second ceramic substrates are The ceramic substrate so as to dissipate heat from the electromagnetic conversion unit, is characterized in that it is arranged on both sides of each of the electromagnetic conversion unit. Also
As described in claim 21, the flying height of the magnetic head slider from the magnetic recording medium is 100 nm It is characterized as follows. According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording apparatus comprising a magnetic head slider having a magnetic recording medium and a thin-film magnetic head according to the present invention. Thin film magnetic head It comprises a first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and an electromagnetic conversion unit having a magnetoresistive element, wherein the electromagnetic conversion unit is provided with the first ceramic substrate and It is held between the second ceramic substrate and a track width direction determined according to an electromagnetic conversion unit, and the track width direction is such that when the electromagnetic conversion unit transmits information, the magnetic field is applied to a medium. The first and second ceramic substrates are substantially perpendicular to the moving direction of the head, and the first and second ceramic substrates dissipate heat from the electromagnetic conversion unit on both sides of the electromagnetic conversion unit, respectively. It is characterized by being arranged so that Further, in the second magnetic recording apparatus, as set forth in claim 23, the electromagnetic transducer is substantially located at the center of the thin-film magnetic head in the track width direction. As described in Item 24, the flying height of the magnetic head slider from the magnetic recording medium is: 100 nm It is characterized as follows.
[0029]
According to the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention,A magnetic recording and reproducing apparatus comprising a magnetic recording medium and a magnetic head slider having a thin-film magnetic head, Thin film magnetic head An electromagnetic conversion unit having a magnetoresistive element for reading a signal by a magnetic field generated from the magnetic recording medium or writing a signal to the magnetic medium by a magnetic field, and a pair of magnetic transducers having a magnetic gap on a medium facing surface side. An electromagnetic conversion unit having a magnetic core, and the magnetoresistive element through which a signal magnetic flux is guided from the recording medium via the pair of magnetic cores; and a high thermal conductivity for holding the electromagnetic conversion unit in a film thickness direction. And a second ceramic substrate having the following characteristics.
[0030]
Preferred embodiments of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention include:As set forth in claim 26, the electromagnetic conversion section has a flat coil for supplying a recording magnetic field to the pair of magnetic cores. Further, as set forth in claim 27, the electromagnetic conversion section substantially includes It is located at the center of the thin film magnetic head with respect to the track width direction of the magnetic recording medium, and furthermore, as described in claim 28, the flying height of the magnetic head slider from the magnetic recording medium is 100 nm It is as follows.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
[0032]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a first embodiment of a magnetic head (slider) to which the thin-film magnetic head of the present invention is applied. The magnetic head (slider) 21 shown in FIG. 1 has an electromagnetic conversion unit 22 having a recording unit and a reproducing unit at a substantially central portion in the recording track width direction. The electromagnetic converter 22 is made of AlOx(1 ≦ x ≦ 1.5) and the like. The electromagnetic converter 22 has an exposed surface on the medium facing surface (the lower surface of the magnetic head (slider) 21 in FIG. 1). The magnetic head (slider) 21 floats from the recording medium in the traveling direction P according to the rotation of the recording medium.
[0033]
The electromagnetic conversion unit 22 disposed in the insulating layer 23 is formed by a first ceramic substrate 25 and a second ceramic substrate 26 via a bonding layer 24 provided on one side surface of the insulating layer 23. It is sandwiched from the film thickness direction. The lamination direction of the first and second ceramic substrates 25 and 26 is the width direction of the recording track (Tw) Are arranged in parallel. In other words, the first and second ceramic substrates 26 are arranged so that the electromagnetic conversion section 22 disposed in the insulating layer 23 iswIt is pinched from. The electromagnetic conversion section 22 is sandwiched between the first and second ceramic substrates 25 and 26 so thatwIs located in the approximate center.
[0034]
FIG. 2 is a sectional view of the vicinity of the electromagnetic conversion section 22 of the magnetic head (slider) 21 as viewed from the medium facing surface side. With reference to FIG. 2, the formation position of the electromagnetic conversion part 22 will be described in detail. That is, the main surface of the first ceramic substrate 25 is provided with an insulating AlOxA film 23a and the like are provided. The electromagnetic converter 22 is made of AlOxAlO as a protective insulating layer is formed on the film 23a.xIt is covered with the film 23b. The electromagnetic conversion unit 22 uses these AlOxIt is arranged in an insulating layer 23 composed of films 23a and 23b.
[0035]
The first ceramic substrate 25 on which the electromagnetic conversion section 22 is formed is bonded to a second ceramic substrate 26 via a bonding layer 24. Bonding base films 27 and 28 are provided on the bonding surfaces of the first and second ceramic substrates 25 and 26, respectively. The first ceramic substrate 25 and the second ceramic substrate 26 are bonded to each other with an adhesive layer 29 made of water glass, low melting point glass, or the like interposed between the bonding base films 27 and 28. If necessary, AlO may be provided on the bonding surface side of the second ceramics substrate 26 as well.xAn insulating layer such as a film is provided.
[0036]
The adhesive layer 29 is not limited to water glass or low melting point glass, but may be an inert metal such as Au, Pt, Ag, Cu, Ni, Ir, or Co. An inert metal thin film is formed on the joining base films 27 and 28 of the ceramic substrates 25 and 26, and the inert ceramic thin films are abutted and heat-treated, so that the first ceramic substrate 25 and the second The ceramic substrate 26 can be joined. In consideration of the heat radiation to the second ceramic substrate 26 side, it is preferable to use a metal material for the adhesive layer 29. The joining method will be described later in detail.
[0037]
In the magnetic head (slider) 21 shown in FIGS. 1 and 2, an electromagnetic conversion part 22, an insulating layer 23, a bonding layer 24, and first and second ceramics are provided on a medium facing surface (ABS) near the electromagnetic conversion part 22. The substrates 25 and 26 are exposed. Diamond-like carbon may be used for the insulating layer 23. The diamond-like carbon contributes to the improvement of the heat radiation near the electromagnetic conversion part 22 and the increase in hardness.
[0038]
The first and second ceramic substrates 25 and 26 have a thermal conductivity of thin-film alumina (AlO) for the purpose of enhancing heat dissipation near the electromagnetic conversion section 22.xAs described above, specifically, it is preferable to use a substrate material having a thermal conductivity of 10 W / m K or more. As a ceramic substrate having such thermal conductivity, Al2O3-TiC substrate (thermal conductivity: 20 to 50 W / mK), SiC substrate (thermal conductivity: 270 W / mK), AlN substrate (thermal conductivity: 100 to 250 W / mK), Si3N4Substrate (50-100 W / m K), Ni-Zn ferrite substrate (thermal conductivity: 30 W / m K), Al2O3Substrates (thermal conductivity: 10 to 30 W / m K) and the like. The first and second ceramic substrates 25 and 26 preferably have a thermal conductivity of 20 W / m K or more.
[0039]
On the other hand, from the viewpoint of suppressing abrasion near the electromagnetic conversion section 22, it is preferable to use ceramic substrates of high hardness for the first and second ceramic substrates 25 and 26. Specifically, it is preferable to use a ceramics substrate having a Vickers hardness of 800 Hv or more. Examples of such a ceramic substrate include Al2O3-TiC substrate (Vickers hardness: 2000 to 2500 Hv), SiC substrate (Vickers hardness: 2000 to 3000 Hv), Si3N4Substrate (Vickers hardness: 1200 to 1900 Hv), Ni-Zn ferrite substrate (Vickers hardness: 800 Hv), Al2O3Substrate (Vickers hardness: 2000-2100Hv), ZrO2(Vickers hardness: 1200 to 1600 Hv).
[0040]
As the first and second ceramic substrates 25 and 26, ceramic substrates of the same material may be used, or ceramic substrates of different materials may be used. For example, a ceramic substrate having high hardness may be used as the first ceramic substrate 25, and a ceramic substrate having high thermal conductivity may be used as the second ceramic substrate 26.
[0041]
It is preferable to apply an MR element capable of obtaining high output to the reproducing unit of the electromagnetic conversion unit 22. Examples of the electromagnetic conversion unit 22 in which the MR element is applied to the reproducing unit include a yoke type recording / reproducing unit in which the recording unit and the reproducing unit are integrated, and a shield type recording / reproducing unit in which the recording unit and the reproducing unit are separately formed. In particular, a plane yoke type recording / reproducing section as shown in FIG. 3 is preferably used. It should be noted that a flat yoke-type reproducing unit to which only the reproducing unit is applied may be used.
[0042]
In the plane yoke type recording / reproducing unit shown in FIG. 3, a pair of magnetic cores (magnetic layers) 31 and 32 are formed of AlO on a first ceramic substrate (not shown in FIG. 3).xIt is formed on the film 23a. These paired magnetic cores 31 and 32 have their main surfaces formed of AlO.xThey are arranged in parallel so as to be substantially parallel to the surface of the film 23a. Further, the film thickness of the magnetic cores 31 and 32 substantially matches the track width. A magnetic gap 33 is interposed on the medium facing surface (ABS) side of the pair of magnetic cores 31 and 32, and these form a planar magnetic yoke.
[0043]
In the configuration shown in FIG. 3, the magnetic gap 33 is formed to be inclined in the medium traveling direction from the track width direction (giving an azimuth angle). Is appropriately given in order to effectively prevent crosstalk between adjacent tracks.
[0044]
An MR film 36 is formed on the pair of magnetic cores 31 and 32 via an insulating film 35. The MR film 36 is disposed inside the head receding from the medium facing surface (ABS), and a pair of electrodes 37 for supplying a sense current to the MR film 36 are formed at both ends thereof. The MR film 36 and the pair of electrodes 37 constitute an MR element 38. On the medium facing surface (ABS), only a planar magnetic yoke 34 composed of a pair of magnetic cores 31 and 32 disposed via a magnetic gap 33 is exposed.
[0045]
The MR film 36 includes, for example, an anisotropic magnetoresistive film (AMR film) whose electric resistance changes depending on the angle between the current direction and the magnetization moment of the magnetic layer, and a laminated structure of a magnetic layer and a nonmagnetic layer. A giant magnetoresistive film (GMR) such as a spin-valve film or an artificial lattice film, which has an electric resistance that changes depending on the angle formed by the magnetization of each magnetic layer, is used. The constituent material of the AMR film is Ni80Fe20And the like. Co for spin valve film90Fe10/ Cu / Co90Fe10A laminated film or the like is used. In the spin valve film, one of Co90Fe10An antiferromagnetic film made of FeMn, IrMn, or the like is disposed adjacent to the film (ferromagnetic film).90Fe10The magnetization of the film is fixed.
[0046]
The insulating film 35 is partially removed on the rear side of the planar magnetic yoke 34 as viewed from the medium facing surface (ABS), that is, on the back gap 39, and is magnetically coupled to the pair of magnetic cores 31 and 32. A back core 40 is formed. These form a recording magnetic loop. A recording coil 41 is wound in a plane so as to cross the recording magnetic loop. The recording medium is scanned in a direction crossing the magnetic cores 31 and 32. That is, the track width corresponds to the thickness of the magnetic cores 31 and 32, and the recording and reproducing bit length corresponds to the width of the gap 33.
[0047]
The magnetic head (slider) 21 as described above is mounted on a magnetic recording device such as a magnetic disk device shown in FIGS. 4 and 5, for example. 4 and 5 show a schematic structure of a magnetic disk drive 50 using a rotary actuator.
[0048]
The magnetic disk 51 is mounted on a spindle 52 and is rotated by a motor 53 responding to a control signal from a drive control source (not shown). A head slider 54 having an electromagnetic transducer for recording and reproducing information while flying above the magnetic disk 51 is attached to the tip of a thin-film suspension 55. When the magnetic disk 51 rotates, the medium facing surface (ABS) of the head slider 54 is held at a predetermined flying height d (0 to 100 nm) from the surface of the magnetic disk 51.
[0049]
The head slider 54 is configured by the magnetic head slider 21 of the above-described embodiment, and has the electromagnetic conversion unit 22 (not shown in FIGS. 4 and 5) such as the above-described flat yoke type recording / reproducing unit. ing. The head slider 54 is arranged such that the laminating direction of the first and second ceramic substrates 25 and 26 is substantially orthogonal to the rotation direction of the magnetic disk 51. FIG. 6 shows a relative positional relationship between the recording track 51 a of the magnetic disk 51 and the electromagnetic conversion section 22 of the head slider 54.
[0050]
The suspension 55 is connected to one end of an actuator arm 56 having a bobbin for holding a drive coil (not shown). At the other end of the actuator arm 56, a voice coil motor 57, which is a type of linear motor, is provided. The voice coil motor 57 includes a drive coil (not shown) wound around a bobbin portion of the actuator arm 56, and a magnetic circuit including a permanent magnet and a facing yoke, which are opposed to each other so as to sandwich the drive coil. The actuator arm 56 is held by ball bearings (not shown) provided at two positions above and below the fixed shaft 58, and can be rotated and slid by a voice coil motor 57.
[0051]
In the magnetic head (slider) 21 of the above-described embodiment, the electromagnetic transducer 22 is sandwiched between the first and second ceramic substrates 25 and 26 from both sides in the film thickness direction. Therefore, the heat generated when the recording medium such as the magnetic disk 51 contacts the electromagnetic converter 22 can be released to the first and second ceramic substrates 25 and 26, respectively. As compared with the conventional magnetic head slider having a substrate only on one side of the electromagnetic conversion portion shown in FIG. 12, the heat emission efficiency is about twice as high. In particular, by using ceramic substrates having a thermal conductivity of 10 W / m K or more, and more preferably 20 W / m K or more as the first and second ceramic substrates 25 and 26, the efficiency of heat release from the electromagnetic conversion unit 22 is increased. be able to.
[0052]
As described above, by increasing the heat radiation in the vicinity of the electromagnetic conversion unit 22 and improving the efficiency of heat release from the electromagnetic conversion unit 22, it is possible to suppress a rise in the temperature of the electromagnetic conversion unit 22. Therefore, even if the temperature of the electromagnetic conversion unit 22 locally rises due to contact with a projection on the surface of the recording medium called glide height, a fluctuation in the reproduction voltage output level called thermal asperity does not occur, and the occurrence of read errors is reduced. can do. The improvement in the heat dissipation near the electromagnetic conversion part 22 also contributes to the suppression of the temperature rise of the MR film 36 due to the sense current. As a result, characteristic deterioration of the magnetic layer constituting the MR film 36 is also suppressed.
[0053]
Further, on the medium facing surface (ABS) near the electromagnetic converter 22, not only the electromagnetic converter 22 and the insulating layer 23 but also the first and second ceramic substrates 25 and 26 are exposed. When the electromagnetic conversion section 22 comes into contact with a recording medium such as the magnetic disk 51, the electromagnetic conversion section 22 and the AlOxAlthough the insulating layer 23 made of, for example, comes into contact with the recording medium, the first and second ceramic substrates 25 and 26 having excellent wear resistance also come into contact with the recording medium at the same time. Therefore, it is possible to suppress the progress of wear of the electromagnetic converter 22 and the insulating layer 23. In particular, by using a ceramics substrate having a Vickers hardness of 800 Hv or more as the first and second ceramics substrates 25 and 26, it is possible to greatly reduce wear near the electromagnetic conversion unit 22.
[0054]
As described above, by suppressing wear near the electromagnetic conversion unit 22, the distance between the electromagnetic conversion unit 22 and the recording medium can be stably maintained. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the recording and reproduction resolution. Further, it is possible to suppress wear of the lubricating layer on the recording medium side.
[0055]
The wear suppressing effect in the vicinity of the electromagnetic conversion unit 22 is remarkable when a flat yoke recording / reproducing unit (or a flat yoke reproducing unit) is applied to the electromagnetic conversion unit 22. In the plane yoke type recording / reproducing unit as shown in FIG. 3, one main surface of the magnetic yoke 34 is substantially parallel to the magnetic flux flowing from the recording medium to one magnetic core 31, the MR film 36, and the other magnetic core 32. It is. In other words, the flow of the magnetic flux is substantially parallel to the direction of the film surface of the MR film 36. For this reason, the thickness of the electromagnetic conversion unit 22 exposed on the medium facing surface (ABS) is as thin as about 10 to 50 μm, and wear is apt to progress. In the case of the shield type reproducing unit, the thickness of the electromagnetic conversion unit is as large as about 200 μm because the flowing magnetic flux is substantially perpendicular to the direction of the film surface of the MR film. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thickness reduction of the exposed part to a medium facing surface (ABS) can reduce effectively the film thickness reduction of the plane yoke type recording / reproducing part (or plane yoke type reproducing part).
[0056]
FIG. 7 shows the results of observation of the surface of the recording medium after the magnetic head (slider) of this embodiment and the magnetic head (slider) using the conventional plane yoke type reproducing unit are caused to fly low and fly. As shown in measurement result A, AlO used as a protective insulating film or an ABS protective filmxIn the conventional magnetic head slider in which the film was exposed on the medium facing surface, scratches were observed on the lubricant on the recording medium surface. On the other hand, in the magnetic head (slider) according to the embodiment of the present invention, stability is improved, and AlOxSince the ceramic substrates 25 and 26 having a higher hardness than the film were exposed, no such flaw was observed as shown in the measurement result B.
[0057]
In the magnetic head (slider) 21 of the above-described embodiment, the electromagnetic conversion section 22 is disposed at a substantially central portion in the recording track width direction. Therefore, as compared with a conventional magnetic head (slider) in which the electromagnetic conversion unit is formed on one side, the frequency of contact between the electromagnetic conversion unit 22 and the recording medium due to an error in mounting the head slider 54 to the actuator arm 56, and the like. Can be reduced. Further, the electromagnetic converter 22, which is disposed at a substantially central portion in the recording track width direction and is sandwiched between the ceramic substrates 25 and 26 from both sides thereof, improves running stability, tracing accuracy of the recording track, and the like. Such an effect can be easily obtained by sandwiching the electromagnetic conversion portion 22 between the ceramic substrates 25 and 26 from both sides.
[0058]
By employing a magnetic head (slider) to which the present invention is applied, the magnetic recording density can be increased, and a large-capacity and high-reliability magnetic recording device such as a magnetic disk device can be provided. The present invention is particularly effective when the flying height d of the magnetic head (slider) is 100 nm or less and the flying height is low. In the above-described embodiment, the case where the plane yoke recording / reproducing unit is applied to the recording / reproducing unit of the electromagnetic conversion unit has been described. In addition to the above, the present invention can apply various reproducing units and recording units such as a shield type reproducing unit (or a shield type recording / reproducing unit) as shown in FIG. The shield-type reproducing section shown in FIG. 13 can be sandwiched between the first and second ceramic substrates in the film thickness direction.
[0059]
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a modification of the magnetic head (slider) 21 shown in FIG. In the magnetic head (slider) 21 shown in FIG. 8, an electromagnetic conversion unit 22 and an AlOxThe insulating layer 23 made of, for example, is exposed. Also in such a head structure, the heat radiation in the vicinity of the electromagnetic conversion section 22 can be improved. However, the magnetic head (slider) 21 shown in FIG. 1 is more excellent in abrasion resistance because the abrasion near the electromagnetic conversion portion 22 tends to increase. In the magnetic head (slider) 21 shown in FIG. 8, it is effective to use diamond-like carbon as the insulating layer 23. Thereby, abrasion near the electromagnetic conversion part 22 is suppressed.
[0060]
Next, a method of manufacturing the flat yoke type recording / reproducing unit as the electromagnetic conversion unit 22 and the magnetic head (slider) 21 using the same will be described. First, a manufacturing process of the plane yoke type recording / reproducing unit as the electromagnetic conversion unit 22 will be described with reference to FIG.
[0061]
As shown in FIG. 9A, the surface of the first ceramic substrate 25 is made of AlO.xAn insulating film 23a such as a (1 ≦ x ≦ 1.5) film is formed by a two-pole RF diode sputtering method or the like. Next, after forming a soft magnetic material film such as NiFe or CoZrNb on the insulating film 23a, a first magnetic core (yoke half) 31 is formed by ion beam etching using a resist mask or the like.
[0062]
Subsequently, as shown in FIG. 9B, an AlO film serving as a magnetic gap 33 is formed on the insulating film 23a including the first magnetic core 31.xAnd SiOxAnd a soft magnetic material film 32 'such as NiFe or CoZrNb to be the second magnetic core 32 are continuously formed. Thereafter, as shown in FIG. 9C, a low molecular weight resist 61 is applied and baked to flatten the surface.
[0063]
Then, as shown in FIG. 9D, for example, the ion incidence angle is set so that the resist 61 and the soft magnetic material film 32 'are etched at the same etching rate. Under such conditions, the second magnetic core 32 is formed by etching with an ion beam until the magnetic gap 33 on the first magnetic core 31 is exposed.
[0064]
Thereafter, as shown in FIG. 9E, the surfaces of the first and second magnetic cores 31 and 32 are coated with AlO.xAfter the formation of the insulating film 35, an MR film 36 and a pair of electrodes 37 connected to both ends in the longitudinal direction are formed. Thus, the electromagnetic conversion unit 22 having the plane yoke-type reproducing unit is completed. Further, a back core and a recording coil (not shown in FIG. 9E) are formed on the rear side of the MR film 36, and the surfaces thereof are covered with a protective insulating film, so that an electromagnetic wave having a plane yoke type recording / reproducing unit is provided. The conversion unit 22 is completed. The thickness of the electromagnetic conversion part 22 is a thin film of about 10 to 50 μm.
[0065]
The recording section may be formed by forming a pair of magnetic poles separately from the plane yoke of the reproducing section. In this case, a structure in which the plane yoke of the reproducing unit and the magnetic pole of the recording unit are laminated via a nonmagnetic insulating film can be adopted.
[0066]
Next, a manufacturing process of the plane yoke type recording / reproducing unit as the electromagnetic conversion unit 22 will be described with reference to FIG.
[0067]
First, as shown in FIG. 10A, an AlO layer is formed on the surface of the first ceramic substrate 25 on which the electromagnetic conversion section 22 is formed.xIs formed by a two-pole RF diode sputtering method or the like, and its surface is flattened by a polishing method or the like. The electromagnetic conversion unit 22 is disposed in the insulating layer 23. Next, on the flattened surface of the insulating layer 23, a passivation film and a bonding base film 27 made of a material having high adhesion to a bonding material to be used later, such as Ti, are formed.
[0068]
On the other hand, as shown in FIG. 10B, a second ceramic substrate 26 having a similar bonding base film 28 formed on the surface is prepared. The second ceramics substrate 26 may have an insulating layer 23c on the surface.
[0069]
Next, as shown in FIG. 10C, an adhesive layer 29 made of water glass, low melting point glass, or the like is formed between the bonding base films 27 and 28 by bonding the first ceramic substrate 25 and the second ceramic substrate 26 to each other. Laminate with interposition. In this state, a heat treatment at about 300 ° C. is performed to join the first ceramic substrate 25 and the second ceramic substrate 26. The joined body of the substrates is cut so that the electromagnetic conversion part 22 is exposed on the medium facing surface (ABS) and processed into a head slider shape, thereby completing the magnetic head slider 1 of this embodiment.
[0070]
Preferred combinations of the bonding base film 28 and the adhesive layer 29 include Ti / Si / adhesive layer, Si / adhesive layer, and Si / SiOx/ Adhesive layer, Ti / Si / SiOx/ Adhesive layer and the like. Si or SiOxHas high adhesion to Ti and the like, and also exhibits high adhesion to water glass and the like. Instead of Ti, Cr, Nb, Ta, Zr, and a mixed layer thereof can also be used.
[0071]
For good bonding, it is preferable to apply an electrostatic field of about several volts to the ceramic substrate during heating. The heating temperature is Ni80Fe20In the case where an MR film using a material having low heat resistance such as, for example, is used, the temperature is preferably set to about 250 to 320 ° C. Co90Fe10/ Cu / Co90Fe10For a material having relatively high heat resistance such as, for example, bonding can be performed at a temperature of about 250 to 350 ° C. When water glass or the like is used as the adhesive layer 29, a heat treatment temperature of about 250 to 350 ° C. is required.90Fe10/ Cu / Co90Fe10It is preferable to use a material having relatively high heat resistance such as.
[0072]
Further, for the adhesive layer 29, in addition to water glass or the like, an inert metal such as Au, Pt, Ag, Cu, Ni, Ir, or Co can be used.
[0073]
When bonding is performed using an inert metal, first, an inert metal thin film is formed on the surfaces of the bonding base metals 27 and 28 of the ceramic substrates 25 and 26 by sputtering or the like. At this time, it is preferable that the inert metal thin film be formed while keeping the inside of the chamber under vacuum, or that the atmosphere in the chamber be formed as a reducing atmosphere such as hydrogen. The inert metal thin film thus formed does not have an oxide on its surface, and exhibits good bonding characteristics. Next, the first and second ceramic substrates 25 and 26 are laminated by abutting the formed inert metal thin films. In this state, the first ceramic substrate 25 and the second ceramic substrate 26 are joined by heating to 250 to 350 ° C.
[0074]
Since bonding using an inert metal can be performed at a temperature of about 250 to 350 ° C., the magnetic characteristics of the thin-film magnetic head deteriorate even if a thin-film magnetic head with poor heat resistance is provided in the electromagnetic conversion unit. I will not let you. In particular, platinum group elements such as Pt, Rh, Ru, Pd, Os, and Ir have high Vickers hardness and exhibit an effect of suppressing wear. Further, since the thermal conductivity is higher than that of a glass-based adhesive, the efficiency of heat release from the electromagnetic conversion unit 22 to the second ceramic substrate 26 can be increased.
[0075]
Next, a second embodiment of a magnetic head (slider) to which the thin-film magnetic head of the present invention is applied will be described. FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a second embodiment of a magnetic head (slider) to which the thin film magnetic head of the present invention is applied.
[0076]
The magnetic head (slider) 70 shown in FIG.xAn insulating layer 72 made of (1 ≦ x ≦ 1.5) or the like has a first ceramic substrate 71 formed on a main surface. The electromagnetic converter 73 is embedded in the insulating layer 72. The position where the electromagnetic transducer 73 is formed is substantially at the center in the recording track width direction. Then, the first ceramic substrate 71 having the electromagnetic conversion portion 73 disposed in the insulating layer 72 and the second ceramic substrate 72 are laminated and joined so as to be parallel to the medium traveling direction, so that the magnetic field is increased. A head (slider) 70 is configured.
[0077]
That is, the electromagnetic conversion portion 73 arranged in the insulating layer 72 is sandwiched between the first ceramics 71 and the second ceramics substrate 74 in the thickness direction thereof. In other words, the first and second ceramic substrates 71 and 74 sandwich the electromagnetic converter 73 disposed in the insulating layer 72 from the medium traveling direction. The electromagnetic conversion section 73 is formed at the first ceramics substrate 71 in advance, so that it is located at a substantially central portion in the recording track width direction.
[0078]
It is preferable that the materials and joining methods of the ceramic substrates 71 and 72 and the configuration of the electromagnetic conversion section 73 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0079]
Also in the magnetic head (slider) 70 according to the second embodiment, the heat generated in the electromagnetic converter 73 can be efficiently released to the first ceramic substrate 71 and the second ceramic substrate 74. In particular, by arranging the electromagnetic conversion unit 73 substantially at the center in the recording track width direction, the heat emission efficiency can be further improved. Regarding the wear near the electromagnetic conversion part 73, the wear of the electromagnetic conversion part 73 is suppressed by adopting a structure in which the first and second ceramic substrates 71 and 74 are exposed on the medium facing surface near the electromagnetic conversion part 73. Can be. Further, by arranging the electromagnetic conversion section 73 at a substantially central portion in the recording track width direction, running stability, tracing accuracy of the recording track, and the like are improved.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the thin-film magnetic head is run at a low flying height, heat generated by contact with the protrusions on the medium surface can be efficiently dissipated. Therefore, problems due to thermal asperity and the like can be reduced. Even if the flying height is equal to or less than the smoothing limit of the recording medium, it is possible to reduce the deterioration of the reproduction / recording resolution. Further, wear of the medium facing surface of the thin film magnetic head, wear of the lubricating layer of the recording medium due to wear of the thin film magnetic head, and the like can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a magnetic head (slider) according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of an electromagnetic conversion portion of the magnetic head (slider) shown in FIG. 1 as viewed from a medium facing surface.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a plane yoke type recording / reproducing unit applied to the magnetic head (slider) shown in FIG. 1 as an electromagnetic conversion unit.
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the magnetic disk drive according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view schematically showing a schematic structure of the magnetic disk device shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between a magnetic head (slider) and a recording track of the magnetic disk device shown in FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram comparing a magnetic head (slider) according to an embodiment of the present invention with a conventional magnetic head (slider).
FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the magnetic head (slider) shown in FIG.
9 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a plane yoke type recording / reproducing unit applied to the magnetic head (slider) shown in FIG. 1 as an electromagnetic conversion unit.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing the magnetic head (slider) shown in FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic structure of a magnetic head (slider) according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration example of a conventional magnetic head (slider).
FIG. 13 is a perspective view showing a structure of a shield type MR head as an electromagnetic conversion unit of a conventional magnetic head.
[Explanation of symbols]
21, 70 ... magnetic head (slider)
22, 73 ... Electromagnetic converter
24 ... bonding layer
25, 71: First ceramic substrate
26, 74 ... second ceramic substrate
31, 32 ... magnetic core
33 Magnetic gap
38 …… Magnetoresistance effect element

Claims (28)

高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板と、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板とにより、その膜厚方向から挟持されることで、トラック幅方向に対して略中央部に位置する磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部とを具備する薄膜磁気ヘッドにおいて
前記トラック幅方向は、前記電磁変換部が情報を伝達するときに、媒体に対して前記磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直であり、さらに前記第1および第2のセラミック基板はそれぞれ電磁変換部の両側に、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部からの熱を放散するように、配置されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド
A first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and the first ceramic substrate and the second ceramic substrate sandwiched in a film thickness direction. By doing so, in a thin-film magnetic head comprising: an electromagnetic conversion portion having a magnetoresistive element positioned substantially at the center with respect to the track width direction ,
The track width direction is substantially perpendicular to a moving direction of the magnetic head with respect to a medium when the electromagnetic conversion unit transmits information, and the first and second ceramic substrates are respectively provided with electromagnetic conversion parts. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said first and second ceramic substrates are disposed on both sides of said portion so as to dissipate heat from said electromagnetic conversion portion .
前記第1セラミック基板および前記第2のセラミック基板の少なくとも一方は、熱伝導率が 10W/mK ないし 270W/mK の範囲のセラミック基板からなることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド 2. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein at least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate is formed of a ceramic substrate having a thermal conductivity in a range of 10 W / mK to 270 W / mK . 前記第1セラミック基板および前記第2のセラミック基板の少なくとも一方は、ビッカース硬度がAt least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate has a Vickers hardness. 800 Hv800 Hv ないしNot 3000 Hv3000 Hv の範囲のセラミック基板からなることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。2. A thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said thin-film magnetic head comprises a ceramic substrate. 前記電磁変換部は前記第1および第2セラミック基板の間に保持された絶縁層内に配置されていることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。2. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein the electromagnetic converter is disposed in an insulating layer held between the first and second ceramic substrates. 前記前記第1および第2セラミック基板のうち少なくとも一方は、前記絶縁層よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項4記載の薄膜磁気ヘッド。5. The thin-film magnetic head according to claim 4, wherein at least one of the first and second ceramic substrates has a higher thermal conductivity than the insulating layer. 前記電磁変換部は前記第1セラミック基板上に形成され、前記絶縁層および前記第2のセラミック基板はその間を無機材料の接合層で接合されていることを特徴とする請求項5記載の薄膜磁気ヘッド。6. The thin film magnetic device according to claim 5, wherein the electromagnetic conversion portion is formed on the first ceramic substrate, and the insulating layer and the second ceramic substrate are joined therebetween by a joining layer of an inorganic material. head. 前記接合層は不活性な金属からなる接着剤層を有していることを特徴とする請求項6記載の薄膜磁気ヘッド。7. The thin-film magnetic head according to claim 6, wherein the bonding layer has an adhesive layer made of an inert metal. 前記磁気抵抗効果素子は、互いに対向するThe magnetoresistive elements face each other CoCo 系磁性層とSystem magnetic layer and CuCu 系非磁性層とからなることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッド。2. A thin-film magnetic head according to claim 1, comprising a non-magnetic layer. 高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板と、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板との間に、電磁変換部に従って決定されるトラック幅方向に保持されている磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部とを具備する薄膜磁気ヘッドにおいて、A first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and a value determined between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate according to the electromagnetic conversion unit. A magnetic conversion unit having a magnetoresistive effect element held in the track width direction.
前記トラック幅方向は、前記電磁変換部が情報を伝達するときに、媒体に対して前記磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直であり、さらに前記第1および第2のセラミック基板はそれぞれ電磁変換部の両側に、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部からの熱を放散するように、配置されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。  The track width direction is substantially perpendicular to a moving direction of the magnetic head with respect to a medium when the electromagnetic conversion unit transmits information, and the first and second ceramic substrates are respectively provided with electromagnetic conversion parts. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein said first and second ceramic substrates are disposed on both sides of said portion so as to dissipate heat from said electromagnetic conversion portion.
前記電磁変換部は実質的にトラック幅方向に対して前記磁気ヘッドの中心にあることを特徴とする請求項9の薄膜磁気ヘッド。10. The thin-film magnetic head according to claim 9, wherein the electromagnetic converter is substantially at the center of the magnetic head in the track width direction. 前記第1セラミック基板および前記第2のセラミック基板の少なくとも一方は、熱伝導率がAt least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate has a thermal conductivity. 10W/mK10W / mK ないしNot 270W/mK270W / mK の範囲のセラミック基板からなることを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。10. The thin-film magnetic head according to claim 9, wherein said thin-film magnetic head is made of a ceramic substrate. 前記第1セラミック基板および前記第2のセラミック基板の少なくとも一方は、ビッカース硬度がAt least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate has a Vickers hardness. 800 Hv800 Hv ないしNot 3000 Hv3000 Hv の範囲のセラミック基板からなることを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。10. The thin-film magnetic head according to claim 9, wherein said thin-film magnetic head is made of a ceramic substrate. 前記電磁変換部は前記第1のセラミック基板上に形成され、かつ前記電磁変換部は無機接合層を介して前記第2のセラミック基板と接合されていることを特徴とする請求項9記載の薄膜磁気ヘッド。10. The thin film according to claim 9, wherein the electromagnetic conversion unit is formed on the first ceramic substrate, and the electromagnetic conversion unit is bonded to the second ceramic substrate via an inorganic bonding layer. Magnetic head. 媒体対向面側に磁気ギャップを挟んで形成された少なくとも1対の磁気コアと、前記1対の磁気コアを介して記録媒体から信号磁界が導かれる磁気抵抗効果素子とを有する電磁変換部と、前記電磁変換部を厚さ方向から挟持する、高い熱伝導率を有する第1および第2のセラミック基板からなる薄膜磁気ヘッドであって、An electromagnetic conversion unit having at least one pair of magnetic cores formed on the medium facing surface side with a magnetic gap interposed therebetween, and a magnetoresistive element through which a signal magnetic field is guided from a recording medium via the pair of magnetic cores; A thin-film magnetic head, comprising a first and a second ceramic substrate having high thermal conductivity, sandwiching the electromagnetic conversion unit in a thickness direction,
前記厚さ方向は、電磁変換部が情報を伝達する時、媒体に対する磁気ヘッドの移動方向  The thickness direction is a moving direction of the magnetic head relative to the medium when the electromagnetic transducer transmits information. と実質的に垂直な方向であり、またAnd a direction substantially perpendicular to
前記第1および第2のセラミック基板は、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部から熱を放散するように、電磁変換部のそれぞれの両側に配置されていることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。  The thin film, wherein the first and second ceramic substrates are disposed on both sides of an electromagnetic conversion unit such that the first and second ceramic substrates dissipate heat from the electromagnetic conversion unit. Magnetic head.
前記電磁変換部は前記1対の磁気コアに記録磁界を供給するコイルを有することを特徴とする請求項14記載の薄膜磁気ヘッド。15. The thin-film magnetic head according to claim 14, wherein the electromagnetic conversion unit has a coil that supplies a recording magnetic field to the pair of magnetic cores. 前記電磁変換部はトラック幅方向に対して実質的に前記薄膜磁気ヘッドの中央部に位置していることを特徴とする請求項14記載の薄膜磁気ヘッド。15. The thin-film magnetic head according to claim 14, wherein the electromagnetic converter is located substantially at the center of the thin-film magnetic head in the track width direction. 前記第1セラミック基板および前記第2のセラミック基板の少なくとも一方は、熱伝導率がAt least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate has a thermal conductivity. 10W/mK10W / mK ないしNot 270W/mK270W / mK の範囲のセラミック基板からなることを特徴とする請求項14記載の薄膜磁気ヘッド。15. The thin-film magnetic head according to claim 14, wherein the thin-film magnetic head comprises a ceramic substrate. 前記第1セラミック基板および前記第2のセラミック基板の少なくとも一方は、ビッカース硬度がAt least one of the first ceramic substrate and the second ceramic substrate has a Vickers hardness. 800 Hv800 Hv ないしNot 3000 Hv3000 Hv の範囲のセラミック基板からなることを特徴とする請求項14記載の薄膜磁気ヘッド。15. The thin-film magnetic head according to claim 14, wherein the thin-film magnetic head comprises a ceramic substrate. 前記電磁変換部は前記第1のセラミック基板上に形成され、かつ前記電磁変換部は無機接合層を介して前記第2のセラミック基板と接合されていることを特徴とする請求項14記載の薄膜磁気ヘッド。The thin film according to claim 14, wherein the electromagnetic conversion unit is formed on the first ceramic substrate, and the electromagnetic conversion unit is bonded to the second ceramic substrate via an inorganic bonding layer. Magnetic head. 磁気記録媒体と薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダーからなる磁気記録装置において、In a magnetic recording device including a magnetic recording medium and a magnetic head slider having a thin film magnetic head,
前記薄膜磁気ヘッドが、高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板と、および磁気抵抗素子を有する電磁変換部からなり、前記電磁変換部は、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板との間に、その膜厚方向から、それにより前記電磁変換部が変換素子に従って決定される前記磁気記録媒体のトラック幅方向に対して前記ヘッドスライダーの略中央部に位置するよう、保持されいる、  The thin-film magnetic head includes a first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and an electromagnetic conversion unit having a magnetoresistive element. The head is disposed between the first ceramic substrate and the second ceramic substrate in a thickness direction of the head and in a track width direction of the magnetic recording medium in which the electromagnetic conversion unit is determined according to a conversion element. It is held so that it is located almost at the center of the slider,
さらに前記トラック幅方向は、電磁変換部が情報を伝達する時、媒体に対する磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直な方向であり、また  Further, the track width direction is a direction substantially perpendicular to the moving direction of the magnetic head with respect to the medium when the electromagnetic transducer transmits information,
前記第1および第2のセラミック基板は、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部から熱を放散するように、電磁変換部のそれぞれの両側に配置されていることを特徴とする磁気記録装置。  The first and second ceramic substrates are disposed on both sides of an electromagnetic conversion unit such that the first and second ceramic substrates dissipate heat from the electromagnetic conversion unit. Recording device.
前記磁気ヘッドスライダーの前記磁気記録媒体からの浮上量はThe flying height of the magnetic head slider from the magnetic recording medium is 100 nm100 nm 以下であることを特徴とする請求項20記載の磁気記録装置。21. The magnetic recording apparatus according to claim 20, wherein: 磁気記録媒体および薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダーからなる磁気記録装置において、In a magnetic recording device comprising a magnetic recording medium and a magnetic head slider having a thin film magnetic head,
前記  Said 薄膜磁気ヘッドがThin film magnetic head 高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板、高い熱伝導率を有する第2のセラミック基板、および磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部からなり、前記電磁変換部は、前記第1のセラミック基板と前記第2のセラミック基板との間に、電磁変換部に従って決められるトラック幅方向に保持されており、It comprises a first ceramic substrate having a high thermal conductivity, a second ceramic substrate having a high thermal conductivity, and an electromagnetic conversion unit having a magnetoresistive element, wherein the electromagnetic conversion unit is provided with the first ceramic substrate and Between the second ceramic substrate and the track width direction determined according to the electromagnetic conversion portion,
前記トラック幅方向は、前記電磁変換部が情報を伝達するときに、媒体に対して前記磁気ヘッドの移動方向と実質的に垂直であり、さらに前記第1および第2ののセラミック基板はそれぞれ電磁変換部の両側に、前記第1および第2のセラミック基板が電磁変換部からの熱を放散するように、配置されていることを特徴とする磁気記録装置。  The track width direction is substantially perpendicular to a moving direction of the magnetic head with respect to a medium when the electromagnetic transducer transmits information, and further, the first and second ceramic substrates are respectively provided with electromagnetic waves. A magnetic recording apparatus, wherein the first and second ceramic substrates are arranged on both sides of the conversion unit so as to dissipate heat from the electromagnetic conversion unit.
前記電磁変換部は実質的に前記トラック幅方向に対して前記薄膜磁気ヘッドの中央に位置することを特徴とする請求項22記載の磁気記録装置。23. The magnetic recording apparatus according to claim 22, wherein the electromagnetic conversion unit is located substantially at the center of the thin-film magnetic head in the track width direction. 前記磁気ヘッドスライダーの前記磁気記録媒体からの浮上量はThe flying height of the magnetic head slider from the magnetic recording medium is 100 nm100 nm 以下であることを特徴とする請求項22記載の磁気記録装置。23. The magnetic recording apparatus according to claim 22, wherein: 磁気記録媒体および薄膜磁気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダーからなる磁気記録再生装置において、In a magnetic recording and reproducing apparatus comprising a magnetic recording medium and a magnetic head slider having a thin film magnetic head,
前記  Said 薄膜磁気ヘッドがThin film magnetic head 前記磁気記録媒体からの発生する磁界により信号を読み取りまたは前記磁気媒体に磁界により信号を書き込みする磁気抵抗効果素子を有する電磁変換部An electromagnetic conversion unit having a magnetoresistive element for reading a signal by a magnetic field generated from the magnetic recording medium or writing a signal to the magnetic medium by a magnetic field であって、媒体対向面側に磁気ギャップが介在された一対の磁気コアと、前記一対の磁気コアを介して前記記録媒体から信号磁束が導かれる前記磁気抵抗効果素子とを有する前記電磁変換部と、The electromagnetic conversion unit, comprising: a pair of magnetic cores having a magnetic gap on the medium facing surface side; and the magnetoresistive element through which signal magnetic flux is guided from the recording medium via the pair of magnetic cores. When,
前記電磁変換部を膜厚方向から保持する高い熱伝導率を有する第1のセラミック基板と第2のセラミック基板を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: a first ceramic substrate and a second ceramic substrate having a high thermal conductivity for holding the electromagnetic conversion section in a film thickness direction.
前記電磁変換部は、前記一対の磁気コアに記録磁界を供給するフラットコイルを有することを特徴とする、請求項25記載の磁気記録再生装置。26. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 25, wherein the electromagnetic conversion unit has a flat coil that supplies a recording magnetic field to the pair of magnetic cores. 前記電磁変換部は、実質的に前記磁気記録媒体のトラック幅方向に対して前記薄膜磁気ヘッドの中央に位置することを特徴とする請求項25記載の磁気記録再生装置。26. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 25, wherein the electromagnetic conversion unit is located substantially at a center of the thin-film magnetic head with respect to a track width direction of the magnetic recording medium. 前記磁気ヘッドスライダーの前記磁気記録媒体からの浮上量は 100 nm 以下であることを特徴とする請求項25記載の磁気記録再生装置 26. The magnetic recording / reproducing apparatus according to claim 25 , wherein a flying height of the magnetic head slider from the magnetic recording medium is 100 nm or less .
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