JPS5817966B2 - 磁気ヘツド・アセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動的磁気情報記録再生装置に関し、更に具体的
に言えば、磁気ヘッド・アセンブリの特定の表面構造に
関するものである。

磁気記録媒体から動的様式で情報を再生するた；めのヘ
ッド・アセンブリは変換素子を支持するスライダを有す
る。

変換素子は記録媒体の磁化可能な層に関する磁気的トラ
ンジションの書込み及び読出しを行う。

磁気記録についての一番の関心事は記録密度を高めるこ
とである。

記録密度を高め□るには、出来るだけ磁極片が薄いこと
、及び浮上状態におけるスライダ及び変換素子と記録媒
体との間隔が狭いことが必要である。

そのために、磁極片として磁仔材料を層状に付着させて
成る薄膜変換素子をスライダに装着することによって変
換素子と記録媒体との間に狭い間隔を維持することが行
われる。

露出している磁極片の先端は、記録装置の雰囲気中にお
いて腐食する傾向がある。

腐食により、変換素子の機能が損なわれることになる。

従来、磁気ヘッドの空気ベアリング面及び磁極片の全体
を表面安定化（パッシベーション）層によって覆う試み
がなされている。

この場合、表面安定化層に関する摩耗の問題が生じてい
る。

表面安定化層が剥れることにより、ヘッド・クラッシュ
が起こる。

即ち、ヘッド・アセンブリと磁気記録媒体とが相対的に
動くにつれて表面安定化層の破片が増加し、これによっ
て記録装置の機能が徐々に低下する。

ヘッド・クラッシュにより、記録媒体に記録された情報
が失われると共に記録装置としての機能が完全に損なわ
れてしまうことがある。

従って、本発明の目的はスライダ及び変換素子を含むヘ
ッド・アセンブリでありて耐食性及び耐摩耗性を有する
ものを提供することである。

従来技術としては、例えば米国特許第 ３６６５４３５号及び英国特許第７７６３４８号に開示
されているように、耐摩耗性を得るように磁気ヘッドを
表面安定化層で覆うことが知られている。

但し、従来技術においては、磁気ヘッドの磁極片の先端
及びギャップ領域は表面安定化層によって覆われていな
い。

これらの特許は、比較的柔うかい磁性フェライト材料で
造られた磁極片の摩耗を問題としているものである。

しかしながら、最近は、表面安定化層よりもずっと耐摩
耗性の良好な材料で造られたスライダが用いら些るよう
になってきているので、従来技術によるように摩耗を防
ぐ意味で表面安定化層を設けることは必要でなくなって
きている。

米国特許第３５７３７６８号には、スライダの底部に磁
性層を付着させることが示されている。

但し、その磁性層が付着させられるのはスライダの前部
であり、その役割は、スライダの後部に設けられる変換
素子について所望の浮上間隔及び角度を得るということ
であ乞。

即ち、付着させられた層はスライダの空気ベアリング面
を覆うだけで、変換素子の磁極片を覆っていない。

従って、本発明の更に具体的な目的は、薄膜変換素子の
露出している部分、即ち磁極片の先端及。

びギャップと、該変換素子を装着したスライダの一部分
とを覆う表面安定化層を含むことによって、スライダの
前部が表面安定化層の摩耗を防ぎ、一方、表面安定化層
が変換素子の腐食を防ぐようにしたヘッド・アセンブリ
を提供することである。

。米国特許第３９２１２１７号には、摩耗を防ぐために
ヘッドの表面から離して配置した変換用磁気抵抗素子が
開示されている。

磁気抵抗素子と記録媒体との間に設けられる磁気的に透
過性のあるスペーサは導電体及び不導体のいずれであっ
ても・かまわない。

スペーサは磁気抵抗素子と同じレベルに付着させられて
いる。

この米国特許には、誘導型磁極片の腐食を防ぐための手
段は開示されていない。

使用されるスペーサがパーマロイで造られていることか
られかるように、スペーサによって磁気抵抗素子の腐食
を防ぐということは意図されていないのである。

更に、スペーサは非磁性材料で造られていない。

即ち、もしスペーサを非磁性材料で造ったな、らば、た
とえ変換素子を覆うスペーサを可能な限り薄くしても依
然として不可能なほど磁気抵抗素子を記録媒体に近づけ
ることが必要となるのである。

本発明に従って、磁気ヘッド・アセンブリは記録媒体か
ら磁気的トランジションを検出するように構成されてい
る変換素子を有する。

変換素子はスライダに取り付けられている。

スライダは自己と記録媒体との間に空気ベアリング又は
接触ベアリングをもたらすためベアリング面を有する。

変・換素子の変換作用面及びその近くのスライダのベア
リング面の一部分はベアリング面の残りの部分よりもへ
こんでいる。

変換素子を腐食から守るために、そのへこんだ変換作用
面及びベアリング面の一部分には表面安定化材料の薄い
層が付着している。

変換素子はスライダの後端部に固定することが望ましい
。

なお、スライダ及び変換素子めへこみは真空中でのスパ
ッタ・エツチングによって形成し、且つ表面安定化材料
の層はスパッタ付着技法によって付着させることが望ま
しい。

ヘッド・アセンブリを製造する方法は、耐摩耗性のある
材料でスライダを造り、そのスライダに変換素子を取り
付ける工程から成る。

変換素子は、スライダが磁気記録媒体に近接して配置さ
れるとき、その記録媒体と変換関係を持つようにスライ
ダに取り付けられる。

なお、薄膜変換素子は、スライダ若しくはスライダ材料
に複数の層を付着させることによって形成することが望
ましい。

スライダの一部分及び変換素子の露出した変換作用面は
エツチングによって若干削除される。

次にその削除した部分に表面安定化層が付着させられる
。

表面安定化層は変換作用面及びスライダのベアリング面
の一部分を覆う。

更に具体的に言えば、エツチング工程は、変換素子が取
り付けられるスライダの一部を除いて、スライダにマス
クをかげることを含む。

そして、スライダ及び変換素子は真空中でスパッタ・エ
ツチング処理を受ける。

次に、同じ真空中でスパッタ付着により表面安定化層が
形成され、その後スライダからマスクが外される。

本発明はスタート及びストップのとき記録媒体に接触す
る型の浮動型磁気ヘッド・アセンブリに適用するのに適
している。

ヘッド・アセンブリと記録媒体との相対的な移動の際ヘ
ッド・アセンブリを記録媒体から浮き上らせ且つ情報を
表わす磁気トランジションの読取り及び書込みを可能な
らしめるために記録媒体からごくわずか離れたところに
ヘッド・アセンブリを維持するように、ヘッド・アセン
ブリには空気ベアリング面が形成されている。

スタート及びストップのとき記録媒体に接触スる型のヘ
ッド・アセンブリの場合には、空気ベアリング面は十分
な耐摩耗性を有することが必要である。

しかしながら、接触及び雰囲気の影響により、ヘッド・
アセンブリの腐食が起こる。

ところで、腐食を防ぐための表面安定化材料の耐摩耗性
は、スライダを造る材料の耐摩耗性よりも劣っているの
である。

本発明に従って、耐摩耗性及び耐食性の両方を備えるよ
うに、図示の如きヘッド・アセンブリが形成される。

第１図に示す浮動型磁気ヘッド、アセンブリ１０は、米
国特許第３８２３４１６号に開示され。

ているような３つのレールを有するスライダ１２を含む
ものである。

スライダ１２は、下側に突き出ていて互いに平行してい
る３つのレール１４゜１６．１８を有する。

両側のレール１４及び１８の底面は、中央レール１６と
共に空気ベアリング。

面トして働く。

スライダ１２の後端部には中央レール１６と整列するよ
うに変換素子４０が取り付けられている。

変換素子４０は、記録媒体との相対的移動の際に生ずる
空気ベアリングによって記録媒体の表面からほぼ一定の
距離のところに維持。

されるようにヘッド・アセンブリ１０のロール軸線上に
配置されている。

スライダ１２と変換素子４０とはしっかりと結合されて
いる。

ヘッド・アセンブリ１０は、単にブロックで示した支持
機構２０に連結されている。

。支持機構２０は、記録媒体上又はその上方にヘッド・
アセンブリ１０を保持する機能を有する。

ヘッド・アセンブリ１０は、単に線２２として略示した
ロード手段によって記録媒体表面上にロードされる。

ロード手段２２は支持機構２０に関連し・ている。

スライダ１２はアルミナ、チタン酸化物、ガラス・セラ
ミック等のセラミック材料で造られることが望ましい。

３つのレール１４，１６，１８は同一平面において互い
に平行している。

３つのレールは、前部にテーパ部分２４，２６，２８を
有する。

両側のレール１４，１Ｂは、スライダ本体の外側部に位
置しており、中央レール１６０幅よりも広い幅を有し、
実効的な空気ベアリング面となっている。

レールの間にはブリード・スロット３０及び３２がある
。

ブリード・スロット３０及び３２は、動作中に、空気ベ
アリング面の作用に影響を及ぼすことなく、即ちヘッド
・アセンブリの浮上量に影響を及ぼすことなく空気ベア
リング面から望ましくない空気を逃がすための通路であ
る。

表面安定化層３４はスライダ１２の後部においてスライ
ダ１２の一部分及び変換素子４０の変換作用面全体を覆
っている。

表面安定化層３４はクロムから成るのが望ましく、変換
素子４０の化学的に活性な表面を不活性なものにするよ
うに作用する。

第２図は表面安定化層３４が設けられている部分を拡大
して示すものであり、第３図はその断面図である。

・ 第３図からよく分かるように、変換素子４０はスラ
イダ１２の後部に固定されており、矢印３８の方向に動
く記録媒体に対して磁気変換動作関係にある。

変換素子４０は誘導型変換素子である。例示した変換素
子４０は、アイ・ビー・エム・テ・クニカル・ディスク
ロージャ・プリテン（Ｉ１３ＭＴｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ） Ｖｏｌ
。

１４、／１６．４．１９７１年９月号、第１２８３頁乃
至第１２８４頁に開示されているような薄膜変換素子で
ある。

□ 変換素子４０は第１の磁極片４２、第１の導体４３
、第２の磁極片４４、第２の導体４５、及び第３の磁極
片４６から成る。

記録媒体３６に磁気的トランジションとしてデータを書
込むためには、第１の導体４３に電流を流して第１及び
第２の磁、極片４２及び４４を付勢することが必要であ
る。

第２及び第３の磁極片４４及び４６は記録媒体３６から
データを読取るための読取りギャップを形成する。

第２の導体４５は、読取ったデータに応じたパルスを伝
える。

変換素子４０の残りの部１分は被覆層４８であり、これ
は変換素子４０の変換作用部分を守るためにアルミナ等
の非磁性で且つ導電性の材料から成る。

磁極片４２，４４，４６は、ニッケルー鉄材料、例えば
パーマロイから成る。

一般に、パーマロイから成る磁極片は、ヘッド・アセン
ブリと記録媒体との相対的な移動の開始時における状況
及び雰囲気の影響により、腐食して変換素子としての機
能を損う傾向があることがわかっている。

表面安定化層３４は変換素子４０の変換作用面の全体を
覆うと共にスライダ１２の一部分を覆っている。

表面安定化層３４によってスライダ１２の一部分まで覆
った理由の１つは、変換素子４０の磁極片先端だけを覆
ったのでは、内側の磁極片を十分に保護することができ
ないということがわかったためである。

内側の磁極片は通常スライダ１２に直接付着させられる
。

但し、例えば第１の磁極片４２を７ライダ１２にしっが
りと固定できるようにするための層が追加されることも
ある。

その追加の層はスライダの一部分であるとみなされる。

その外にも追加の層があってもかまわないが、説明の便
宜上、変換素子４０はスラ不ダ１２に直接取り付けられ
ているものとする。

そして、表面安定化層３４はスライダ１２の後部及び変
換素子４０の変換作用面、即ち磁極片４２，４４，４６
、。

及びギャップとしての導体４３，４５０表面を覆ってい
る。

第４図は本発明によるヘッド・アセンブリを製造する方
法を示している。

最初の工程５０においては、スライダ１２と変換素子４
０とを含む基本。

的ヘッド・アセンブリが形成される。

スライダは第１図に示すような形に作られる。

複数のヘッド。アセンブリを同時に形成するバッチ処理
技法を用いることも可能である。

その場合、複数のスライダとなるべき基体に対して複数
の変換素子として。

の薄膜層を付着させた後、分割し、スライダの形を仕上
げることが行われる。

バッチ処理により薄膜変換素子を形成する工程は、半導
体技術分野における周知の技術に従って実施される。

例えば、前記のアイ・ビー・エム・テクニカル・ディス
ク。

ロージャ・プリテンに記載されているように、スライダ
としての非磁性基体の上に第１の磁極片４２としての磁
性薄膜を付着させる。

次に、周知のマスキング及びエツチング技法を用いて第
１の導体４３を付着させる。

この導体４３及びこれに・よって覆われていない第１の
磁極片４３の一部の上に二酸化ケイ素等の絶縁層（図示
せず）を付着させることが望ましい。

次に、第２の磁極片４４としての磁気薄膜を付着させる
。

これによって２つの磁極片間の書込み用ギャップが形成
される。

次に第２の導体４５を付着させ、その上に第３の磁極片
４６としての磁気薄膜を付着させることによって第２、
第３の磁極片間に読取り用ギャップを形成する。

第４図における次の工程５２において、変換素子４０及
びスライダ１２の一部を削除する。

■程５４においては、その削除した部分に表面安定化層
３４を付着させる。

なお、削除工程５２は、破線でつないだ２つのブロック
に示すような工程で実施することが望ましい。

即ち、先ず工程５６において、後で表面安定化層によっ
て覆うべきスライダ１２の一部及び変換素子４００表面
を除いてスライダ１２全体を覆うマスクを装着する。

次の工程５８において、このマスク付きのアセンブリを
スパッタリング付着装置内に入れてスパッタ・エツチン
グを行うことによって、マスクによって覆われていない
スライダ１２の一部及び変換素子４００表面部分を削除
する。

スパッタリング付着装置は工程５４における表面安定化
層の付着のためにも使用される。

削除部分に対する表面安定化層の付着が終了したならば
、ヘッド・アセンブリをスパッタリング付着装置から取
り出して、例えばアセトン若しくは現像剤によってマス
クを取り外しく工程６０）、そめ後良好な浮上特性を得
るために、余分なマスク材料等を完全に除去してスライ
ダのベアリング面及び表面安定化層を平滑な状態にする
ための研摩を行う（工程６２）。

本発明によるヘッド・アセンブリ１０は、従来技術にお
いては期待できないような態様で変換素子４０の変換作
用面全体にわたって耐食性を有する。

スライダに影響を及ぼすことなく変換素子の表面だけを
削除しそ、その削除部分にげを覆い、スライダは覆わな
いようにする試みもなされた。

しかしながら、現在知られている実用的な技法によって
は、薄膜変換素子の表面のような極く微小な部分だけを
表面安定化層によって覆うことはできなかった。

変換素子による読取り信号の質があまり悪くならないよ
うに変換作用面を出来るだけ記録媒体の近くに保持する
ためには、変換素子の表面部分を削除する深さ、ひいて
は表面安定化層の厚さは、約０．２５４ミクロン以下で
あることが必要である。

現在のところ、非常にコストのかかる選択的付着技法に
よらなければ、このように非常に薄い表面安定化層を変
換素子の微小な表面のみに付着させることは不可能であ
る。

更に、その選択的付着技法を用いるにしても、選択的エ
ツチングによって変換素子の表面部分のみを削除し、真
空付着によってその削除部分（表面安定化層を付着させ
ることに関しては別の問題がある。

即ち、表面安定化層はどうしても余分に付着してしまう
ので、ラッピングによって、その余分なところを除去す
る必要がある。

ところが、前述の如くヘッド・アセンブリをスパッタ・
エツチングによって削り且つスパッタリングによって表
面安定化層を付着させたのでなければ、ラッピングの際
に表面安定化層全体が剥されてしまうのである。

。以上の実施例に関する説明により、本発明の教義は明
確に理解される筈である。

又、当業者には、本発明の教義の範囲内での構造、配列
、比率、表子、材料、成分等についての種々の変更が考
えられる筈である。

例えば、米国特許第３８８７９４５号に示されているよ
うな磁気抵抗型変換素子を変換素子４０として用いるこ
とも可能である。

更に、。米国特許第３８５５６２５号に開示されている
ようなスライダをスライダ１２の代りに用いることも可
能である。

要するに、図示した特定の変換素子やスライダは単なる
例であり、何ら本発明を限定するものではないのである
。

更に、表面安定化層としての材料についても、好適な実
施例として挙げたクロム以外のものも使用可能である。

例えば、ロジウムやプラチナも使用可能である。

アルミナは好ましくな（ミ。

又、第４図に示す製造方法におけるスパッタ・エツチン
グ及び付着技法以外の削除及び付着技法を使用すること
も考えられる。

例えば、削除工程として酸性液或は機械的ラッピング技
法を用い、その後の付着工程としてＥビーム若しくは抵
抗加熱蒸着技法を用いることもできる筈である。

【図面の簡単な説明】

第１図は３レール型スライダに変換素子を取り付けて成
るヘッド・アセンブリであって、本発明に従って変更を
加えたものを示す図、第２図はスライダの中央レールの
後部及び変換素子を拡大して示す図、第３図は第２図に
おける３−３線に沿うスライダ及び変換素子の断面図、
第４図は磁気ヘッド・アセンブリの製造方法を示す図で
ある。 １２・・・・・・スライダ、４０・・・・・・変換素子
、３４・・・・・・表面安定化層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気記録媒体に近接して対面するためのベアリング
   面を有するスライダと、該磁気記録媒体との相対的移動
   が行われる際に該磁気記録媒体に関する磁気的変換を行
   うための変換作用面が上記スライダのベアリング面と隣
   り合うように上記スライダに取り付けられた薄膜変換素
   子とを有し、上記変轡作用面及び隣り合う上記ベアリン
   グ面の一部分が上記ベアリング面の残りの部分に比して
   へこんでおり、そのへこんでいる上記変換作用面及び上
   記ベアリング面の一部分が上記薄膜変換素子の腐食を防
   ぐための表面安定化層によって覆われていることを特徴
   とする磁気ヘッド・アセンブｊ）。