TW305995B - - Google Patents

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A6 B6 . 305995 五、發明説明（1 ) (請先閲讀背面乏注意事項再塡寫本頁) 發明16園： 本發明係«於磁阻（MR)感測磁頭姐合物•且特定言之 係關於與雙MR元件姐合之薄膜MR磁頭。 相Μ抟蠤描诚 感應寫入磁頭係用於在磁性介霣*例如磁碟，上記_資 訊。記錄之資訊可以感應讖/寫磁頭讀出。另外* MR磁頭 亦可用於感拥記錄在磁性介霣上之信號。為MR磁頭所感澜 到之信號係與記錄之信號相關之磁通量成正比，而非與為 感應磁頭所感测到之通逢改變速率成比例。因此MR磁頭可.. 偵測到代表所記錄信號之磁壜，而不需餘存介霣和MR磁頭.< 間之任何相對動作。 典型之薄膜MR磁頭你姐合軍MR元件·此元件較佳像Μ具 易磁袖之導磁合金層製成。在資料《存儀器搡作時，例如 磁碟鼴動器，霣性感测霣流將被引導至MR元件。所测得之 磁場係使MR薄臟之磁矩受到力矩，造成膜之電阻率改變° 此《阻率之改變係與所董得磁埸強度成正比•並將造成 HR元件霄阻之變化。此類變化之偵测可提供與記錄在磁性 介質上之資料信號有W之黷出信號。 經濟部中央樣準局興工消费合作社印髮 當介霣或磁碟之剌餘磁矩Mrt係离時，將造成嫌出傖號 之變形。然後MR磁頭膊周期性鉋和·因此雖然胞加霣壜強 度增加許多，但是磁化維持其定向固定。在此種情況下， 將產生不需要之奇次諧數。偁次諧數係因KR磁頭磁阻之非 燦性變化而產生。當讀出信號變形時，將出現偁及奇次諧 數0 -3- 82. 5. 20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） A6 B6 經濟部中典標準局R工消费合作社印製 五、發明説明（2 ) 微小之Mrt將遘免飽和效應，*並確保於△ 0 / ί»曲線之 線性範内操作，其中Ρ為《阻率，但亦將導致較低信號 。可藉著壜加感湎鼋流而獲得較高信號。然而在先前技藝 禰準雙元件结構中*由於一届元件中之感测霣流為另一個 元件之鴒壓霣流，因此施加於每届ΜΙΤ元件之感湎《流係受 限制。此霣流必須在典型為3至5亳安培之大小*以使每 «元件之搡作點（Μ下籣稱0Ρ)係位於Διο/ρ曲線級性 皤國之中心。 發明籣逋 本發明之一個目的偽提供一種在讀出信號上可獲極大蝤 加之MR磁頭姐合物。 本發明之另一僩目的係提供一種MR磁頭姐合物•可《免 感澜霣流上之限制，並達成轤出信號振幅之極大增加。 另一個目的侏提供一種MR磁頭姐合物，允許使用具有相 當低刺餘磁矩（Mrt)之磁性介霣或磁碟。 另外一届目的係提供一種MR磁頭姐合物•可降低對MR® 測元件之磁性性霣及厚度之準確配合之要求。 根據本發明，一個謓/寫磁頭结構係结合MR感测磁頭及 置於MR结構之上的感應寫入磁頭。感應寫入磁頭係已習知 者•並鵝热知方法利用導磁合金之薄膜磁性蘑形成。本揭 示係U於祈潁MR磁頭•鼷於轚僑讀/寫磁頭结構的一部份 Ο 本發明MR磁頭係包含兩個MR元件或MR騰及兩價反嫌磁（ AFe )元件或層。MR元件供以軟導磁合金製成•而且APe -4 - 本紙張又度適用中國國家標準（CMS) T 4規格（210 X 297公货） 82.6. 40,000 (請先M讀背面之注意事項再塡寫本買) -—裝· 訂. 線. 305995 A6 B6 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本荑) 元件係以例如級錳合金（FeMn)製成。每屬AFe元件係形 成與相對MR元件相邮|且輿其緊密原子接觸。每僩AFe元 件係蕕於室溫下之交換交互作用而與MR元件耩合，並作用 如僱聒装置。在磁碟櫬内之MR磁頭姐合物的搡作時•對每 個姐合MR層及交換層*於與磁碟表面垂直之方向施加交換 磁埸He。通遇第一倨MR/AFe结構之霣流將對反面之第二 個MR/AFe结嫌提供一個磁埸。此磁場悌於與存在第二個 MR/AFe结構之交換磁場栢反之方向。 遺當偏KMR/AFe结構係痛要足將MR/APe结構置於-搡作點之電流衍生磁埸。另#一«反面之MR/ AFe结構係同 樣地儀《至其搡作黏•每届MR/AFe结構均類似或相同地 進行，寂設每届MR/ AFe结構之MR及AFe層之厚度係分別 相似或相同。交換磁埸需薄胞加電流所產生之磁場克服之 ，Μ使總淨磁埸能將每個结構置於操作黏。结果，即可使 用較5毫安培大得多的霣流。埴些較大霣流*大約2倍至 4倍於先前技»雙MR磁頭所典型使用者•將形成具最小變 形之增加鑰出信號。 形鮪诚： 本發明將參考匾形更詳细地描述，其中： 圓1係示意，截面並部分省略•舉例說明根镰本發明 之雙MR磁頭姐合物； 經濟部中*標準居R工消费合作社印製 圖2係國1 MR磁頭姐合物之部分等角視騙•省略遮蔽物 20及22，係顬示導電引腳26、24及34 ·後二者係定義出 MR磁頭结構之感測軌寬度·· -5 - 82.fi. 40.000 本紙張又度適用中國國家標準（CNS) T 4规格（210 X 297公釐） 305995 A6 B6 經濟部t央樣準局員工消费合作社印製 五、發明説明（4 ) 圖3係顯示MR元件内霣阻率之改變對缌磁埸Η所编出之 曲線，並舉例說明沿横座檷之交換磁埸He及傾壓磁場Hb之 大小的範画； 圔4係依照本發明所製成之姐合感應寫入磁顗及雙MR元 件讀出磁頭之横截面代表•部分斷裂％ 菥明迕诚： 參考麵1及2 · —個雙元件HR磁頭姐合物偽包括第一僩 MR層10及幾乎完全輿位於其間、較佳為絕缘氧化蹰18平行 之第二涸MRIS12。MR曆10及12較佳係ΚΔ p / />等於或大--於1%之钦磁材料的薄_製成*每一靥鄯具有例如在100 至5 00埃之範_内、大約相同之厚度。 依照本發明，反嫌磁性（AFe )材料·例如嫌》合金（ PeMn)，之薄膜暦14及16係藉*例如•猶鍍方法分別沈積 在MR曆10及12之上，並與MR層共同延伸。在第一層FeMn靥 14激鍍至MR® 10之上時•於交換磁場之所需方向嫌加DC« 場。在第二曆FeMn層16濺鍍至MR曆12上時·於反方向施加 DC«場。FeMn)fl4及16之每一）係大約100至300埃厚。 薄FeMn材料係固定在MR層10及12之導磁合金上。PeMn層係 藉與MR層10及12之交換交互作用而耩合•並作用如偏壓装 置。 磁頭姐合物係藉坎磁導磁合金遮蔽物20及22而遮蔽之。 導磁合金遮蔽物20及22較佳係以81%鍊及19%嫌之姐成製 成•而且毎僩遮蔽物係大約1.5至4.0微米厚。磁頭姐合 物及遮藤物係沈稹在非磁性陶瓷材料製成之基板上（如画 一 6 - 衣纸m尺度遴用中國國家標準（CNS)甲4现格（210 X 297公釐） 82.6. 40,000 (請先閱讀背面之注意事項再壜寫本頁) •-裝- 訂· 線- 經濟部中央標準居WK工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（5) 4所示）*並由其支撐之。 為了開始本發明之雙MR磁頭•在MH/AFe结構冷卻時， 藏霣流通過MR元件之靜磁耩合對及輿其相翡之FeMn反雄磁 曆，提供遵當之交換僑懕•同時MR结構及置於其上之感應 寫入磁頭（未顒示）之姐合物，在置^其上之感應寫入磁 頭之光阻硬烤之後偽冷卻至室邋。如此* MR结栂對之導磁 合金元件係於相反方向飽和•而且反嫌磁曆在此類曆冷卻 且商灌地變得更具反嫌磁性的同時，賴於所需方向之交換 耩合而定向之。因此*開始一僩磁頭结構。 … 在使用雙MR磁頭姐合物進行讖出時•偽將偏》霣流引導. 至導體34 (參見園2)，然後*流一分為二，幾乎完全相 等地腌加於MR元件10及12。8著對導體對24及26施加》測 電流·於每個MR感测器10及12產生磁場Hi。從施加於每儸 感测器之感测轚流所產生之磁埸Ηί可偏壓另一個感澜器。 對稱地並反向施加於感测器上之罨流衍生磁埸•可克眼毎 個感测器之交換磁場，Μ將兩個感测器均置於搡作點（# 見圃3)。鞴著逭個感拥器姐合物·將可獲得較大之感測 霣流並因此獲得較高信號。 在此執行中*施加之《测《流係大約10至40奄安培•大 約為習知先前技蕕雙MR磁頭所使用者之2至4倍大。施加 霣流在毎儸感测器10及12產生磁埸Hi。磁場Hi將克脹由交 換）i ί4及16所造成之交換磁場He，並對稱地，但方向相反 地施加於感澜器上，如圔1所舉例說明。經遒测在5至 20奥斯特範圃內之交換磁場He偽於與磁性介霣或磁碟表面 -7- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)肀4规格（210 X 297公货） 82.6. 40,000 -裝------irI-:----線 (請先閲讀背面之注意?項再填寫本荑) . B6 五、發明説明（6) 經濟部中央樣準局R工消费合作社印製 垂直之方向胞加。具較大交換磁場之反嫌磁元件可輻將相 對於磁碟表面之交換磁埸之角度從90度改變至較小角度而 調節之。 具HR層10及12之雙元件MR磁頭差動地感_到記錄信號並 將差動信號經引黼28及30轤入差動放'大器32。差動信號提 供不因霣性及热效應引起哦音之同棋拒斥並使諧數變形最 小化。可因信號雜訊比的增加獲得較高之信號轤出。同時 亦可使用具較低Mrt之磁性介霣來獲得最终之信號解析度 的增加。較大《测《流及較低Mrt之结果為在Δο/ρ曲._ 線上線性區域、與最佳搡作黏0Ρ1及0Ρ2相邮之嫌小僑移 •如圈3曲線所示。如圖所示，磁化曲線係相對於△<>/ ρ轴成對稱。具有本發明之磁頭設計•偽同時使用交換層 與雙MR曆Κ及低Mrt之介質，使阐個MR元件之厚度及磁性 性霣配合之規格係較不嚴格*此乃因為Λ/ο/ρ曲埭上操 作點之位置較不嚴苛。 圖4顯示在基板40上形成之一個姐合感應薄謓寫入磁頭 36及一個MR薄臢讀出磁頭38。HR磁頭38係包含MR靥10及 12、AFe曆14及16以及氣化物層18，如圏1所舉例說明。 在基板40及MR感測磁頭38間放置絕緣氣化物蹰42。薄腰寫 入磁頭36係包含第一靥辱磁合金靥P1M及第二曆導磁合金 雇P2·而Μ換能間距44形成速績磁性路徑。在P1及P2曆之 間鍍上霣性線圏靥46*再Μ豳缘髏48將線圈46與等磁合金 極片Ρ1及Ρ2瞞離，以避免電性短路。霣性引颺輿MRIV10及 AFe元件16之建接如Η2所舉例銳明。姐合感窳寫入磁頭 -8- 本纸張尺度遴用中困國家標準（CNS>甲4现樁（210 X 297公货） 82.6. 40,000 (請先閹讀背面之注意事項再塡寫本頁) —装_ 訂. 線· 305995 A6 B6 五、發明説明（7 ) /雙元件MR讀出磁頭具有無感觴霣流限制之增大信號輪出 ，以及經改菩之信號對雜m比率。將兩俚mr元件之準確s 合的要求最小化。 懕了解的是本發明並不受限於前述參數、尺寸及材料， 而且可於本發明之範_內進行修正。>1如·交換蹰10及 12之位置可分別與APe雇14及16頫倒。 (請先閱讀背面之注意事項再壜寫本頁) 經濟部中央標準局霣工消费合作社印製 9- 82.6. 40,000 本纸張遴用t國國家標準（CNS) T 4规格（210 X 2耵公* )

Claims (1)

1. A7 B7 C7 D7 、申請專利範圍 ι·—種信號《澜磁頭•用Μ讀取出記綠在磁性介霣上之信 號·係包含 第一及第 第一及第 儸磁阻元件 *濟部中喪襻準高興工消t合作杜印# 2.根 t 3 · 根 係 4. 根 薄 根 薄 根 薄 根 第 根 件 根 薄 引 10 . 一 5. 6. 8. 9 . —俚絕緣 據申請專 該類元件 據申講専 以導磁合 據申謫專 膜係以嫌 據申諝專 膜係大約 據申謫專 膜係與該 據申請專 二個磁阻 據申請專 毎僩係大 據申請専 膜係對該 與該類磁 種用Μ記 二個磁 二個反 上； 靥•置 利範圃 係放置 利範麵 金製成 利範圔 錳合金 利範围 100至 利範圃 類磁阻 利範圃 元件之 利範園 約100 利範麵 類磁阻 性介霣 錄及讀 阻元件； 嫌磁薄膜，分刖沈積在該第一及第二 於該第一及第二個磁阻元件間。 第1項之感澜磁頭，包括软磁遮蔽物 與該類遮蔽物相鄰。 第2項之感測磁頭•其中該類遮蔽-物 ，每個遮蔽物係大約2 . 5微米厚。. 第1項之感測磁頭*其中該類反嫌磁 製成》 第4項之感测磁頭•其中該類反鏹磁 300埃厚。 第1項之感测磁頭，其中該類反鐵磁 元件共同延伸。 第1項之感測磁頭*其中該類第一及 厚度係幾乎完全相同。 第7項之感測磁頭，其中該類磁阻元 至500埃厚。 第1項之感拥磁頭•其中該類反嫌磁 元件提供交換偏壓磁場，本質上係導 表面垂直。 出磁性介質上之信號之讀磁頭包 -1 〇 - 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS)甲4规格（210 X 2D7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -裝- 訂· -線. A7 B7 C7 · D7_ 六、申請專利範因 含： 一個磁阻感拥磁頭|具有多僩間隔開來之磁阻姐件· Μ及多個沈積在該類磁阻構成分子上之反嫌磁姐件； 一個形成於該感測頭上之感if寫入磁頭。 11.根據申請專利範圃第10項之讀/寫磁頭，其中該類構成 分子係為薄膜層。 (請先閱讀背面之注意事項再蜞寫本頁) —裝. 訂. .線. 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 本紙張尺度適用中Β國家櫺準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）