專利名稱：用于垂直磁記錄的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及磁記錄，且更具體地說，涉及在硬盤驅(qū)動器組件中垂直磁記錄的裝置和方法。
磁盤驅(qū)動器被用來存儲電子信息。該信息一般記錄在一個或多個磁記錄盤片的每個表面上的同心軌道上。為了有利于數(shù)據(jù)以規(guī)則的方式存儲和恢復(fù)，盤片一般被組織為稱為扇區(qū)的塊。這些扇區(qū)由柱面(或軌道)、頭和扇區(qū)數(shù)來標(biāo)識。盤片可轉(zhuǎn)動地安裝在芯軸電機(jī)上并且通過讀/寫磁頭來讀寫信息。磁頭被安裝到致動器臂上，該致動器臂由音圈電機(jī)(VCM)移動以穿過盤片。用電流激勵VCM以使致動器轉(zhuǎn)動并移動磁頭。
具有各種型式的磁記錄頭，包括磁阻(MR)和超大磁阻(“GMR”)磁頭。磁阻(MR)磁頭技術(shù)已被引入以改善用在磁隨機(jī)讀取存儲組件內(nèi)的磁頭的讀寫性能。MR和GMR磁頭包含寫入元件，用于磁化相應(yīng)的盤片表面，并包含單獨(dú)的讀取元件，用于探測盤片的磁場。磁頭連接到激勵寫入元件并且探測穿過讀取元件電壓的電路上。
MR磁頭的寫入元件一般包括兩個通常由軟的磁性材料制成的磁極。這兩個磁極一般在遠(yuǎn)離盤片表面的遠(yuǎn)端連接。盤旋的銅導(dǎo)線在各磁極之間延伸以在被施加電流時產(chǎn)生磁場。
在磁介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲的不斷改進(jìn)中的一主要限制為在存儲介質(zhì)表面上可獲得的數(shù)據(jù)密度。在數(shù)據(jù)密度上的顯著增加已于近期實(shí)現(xiàn)的同時，對于增多的數(shù)據(jù)密度存在的后續(xù)需要為減小元件的能量消耗并且增加下一代數(shù)據(jù)存儲裝置的實(shí)現(xiàn)速度。而數(shù)據(jù)密度可能會受到很多因素影響，已經(jīng)認(rèn)識到磁頭組件的結(jié)構(gòu)對于增加數(shù)據(jù)密度是重要的。例如，MR磁頭的引入實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)密度的增加。然而，即使這種雙讀/寫元件結(jié)構(gòu)在其可產(chǎn)生的數(shù)據(jù)密度上也是受限制的，這是由于在其所產(chǎn)生的磁場梯度內(nèi)的固有的限制。類似地，付出努力以減小寫入和讀取元件的尺寸產(chǎn)生某些優(yōu)點(diǎn)的同時，內(nèi)在的物理約束將限制這些優(yōu)點(diǎn)。
一般地，數(shù)據(jù)通過或是垂直或是縱向記錄過程寫入磁盤。用縱向記錄時，磁化主要被定向于與被磁化的介質(zhì)相同的平面內(nèi)，而用垂直記錄時，磁化主要被定向于垂直于盤片表面。由于被磁化的表面的相對的磁極彼此相鄰地定位且作用為增強(qiáng)彼此的磁化極性這個事實(shí)，一次垂直記錄一般被認(rèn)為優(yōu)于縱向記錄。另一方面，用縱向記錄時，相同磁化方向的磁極并列定位并且只作用為彼此消磁。從而，垂直記錄一般被認(rèn)為產(chǎn)生較小的磁化單元，并由此產(chǎn)生較高的數(shù)據(jù)密度。
現(xiàn)在參照

圖1，其中示出了作為用于現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)的寫入磁頭110，其具有在X-Y-Z坐標(biāo)系統(tǒng)中示出的方向。該磁頭具有頂部磁極120和底部磁極140，磁場穿過它們產(chǎn)生。另外，在讀/寫操作時，盤片表面以X方向穿過磁頭。如在現(xiàn)有技術(shù)中公知的，傳統(tǒng)的磁頭結(jié)構(gòu)的一主要限制為尾端130產(chǎn)生相對低的磁場梯度，尤其對于垂直記錄系統(tǒng)。如以下將描述的，由于在后邊緣130上產(chǎn)生相對低的磁場梯度，顯然所產(chǎn)生的磁化作用較弱，且導(dǎo)致位密度較低。
一般地說，隨著位密度的增加，在盤片表面上的比特圖將變小。此外，增加位密度將減小被讀取元件探測的信號。為此目的，采用各種技術(shù)以輔助抵抗減弱信號強(qiáng)調(diào)的效應(yīng)。例如，已經(jīng)嘗試了將讀/寫磁頭更靠近盤片表面飛轉(zhuǎn)或增加更多的圈數(shù)(圍繞寫入磁頭的磁芯盤旋的銅導(dǎo)線的纏繞圈數(shù))。然而，減小磁頭的飛轉(zhuǎn)高度可能會減弱系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而增加更多的圈數(shù)增加了磁頭電感，這將降低寫入操作的速度。
圖2示出了在傳統(tǒng)的寫入磁頭110的長度上的磁場梯度曲線。具體地說，其說明了在傳統(tǒng)的垂直寫入磁頭中，盤片表面首先在前磁極側(cè)210被磁化，然后又被在后磁極側(cè)220上的相對磁場磁化這個事實(shí)。點(diǎn)230對應(yīng)對于前磁極側(cè)210的峰值磁場。點(diǎn)230大致發(fā)生在前磁極的后邊緣(即，相鄰間隙的前磁極側(cè))。同樣，點(diǎn)240對應(yīng)對于后磁極側(cè)220的峰值磁場，其發(fā)生在相鄰間隙的后磁極側(cè)附近。隨著盤片表面與前磁極相遇，其在前磁極側(cè)210上被磁化。其然后又被在后磁極側(cè)220上的相對極性的磁場重新磁化。點(diǎn)250為磁臨界點(diǎn)，在此點(diǎn)盤片表面被重新磁化。然而，磁場梯度的斜率影響寫入磁頭進(jìn)行下一個寫入操作的能力，以及因此所需的寫入長度。特別地，沿后邊緣的磁場梯度越陡，寫入磁頭可以開始進(jìn)行下一個寫入操作越快。從而，本發(fā)明的一個方面是通過增加沿寫入操作的后邊緣的磁場梯度的斜率的大小，減小所需的寫入長度，現(xiàn)在參照圖3，其示出了圖1的傳統(tǒng)的寫入磁頭110的磁場梯度的曲線300。圖3的X軸與沿傳統(tǒng)的寫入磁頭的長度的方位(X)重合，其中X＝0為底部磁極6的前緣，而X＝6為頂部磁極120的后緣。曲線310示出了穿過用于垂直記錄的傳統(tǒng)的寫入磁頭110的磁場梯度，曲線320示出穿過用于縱向記錄的傳統(tǒng)的磁頭110的磁場梯度。點(diǎn)330對應(yīng)垂直記錄的寫入點(diǎn)的場強(qiáng)，其為頂部磁極120的后邊緣。同樣，點(diǎn)340對應(yīng)縱向記錄的寫入點(diǎn)的場強(qiáng)，其發(fā)生在磁頭間隙的后邊緣。注意，殘留磁場沿著寫入磁頭的后邊緣。
如圖3所示，底部磁極140從X＝0延伸到X＝3微米。在底部磁極140和頂部磁極120之間的間隙從X＝3延伸到X＝3.15微米，且頂部磁極從X＝3.15延伸到X＝6.15微米。
如上所述，用于增加位密度的先前的方法之一為減小寫入磁頭的尺寸。然而，寫入磁頭能夠減小的尺寸量受到在最終所產(chǎn)生的比特圖上的影響的限制。具體地說，圖4A示出當(dāng)傳統(tǒng)的寫入磁頭110的寬度以被減小到超過某限定值時產(chǎn)生的比特圖。這個馬蹄形的比特圖由于在讀取過程中引入附加噪聲而負(fù)面影響讀取磁頭的靈敏度。從而，為了避免在讀取過程中的錯位，傳統(tǒng)的寫入磁頭110的寬度必須保持在某界限值之內(nèi)，這又限制了寫入磁頭可產(chǎn)生的位密度。
現(xiàn)在參照圖4B，示出利用傳統(tǒng)的寫入磁頭在盤片表面上產(chǎn)生的比特圖的一側(cè)的橫截面。具體地說，圖4B說明了由傳統(tǒng)的寫入磁頭產(chǎn)生的比特圖的垂直分量，其中產(chǎn)生噪聲的馬蹄形比特圖形狀清晰可見。
目前，高質(zhì)量的系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上需要記錄器的輸入信號的免錯記錄和再現(xiàn)(例如，丟失數(shù)據(jù)位的數(shù)量小于1×10-6)。從而，具有極高的可能的面記錄密度(每單位寬度的軌道數(shù))、多倍的線記錄密度(每單位長度的位數(shù))使極理想的。類似地，使每單位時間的可被讀取的數(shù)據(jù)位的數(shù)量的速率最大也是理想的。于是，存在一種能夠在磁盤表面上產(chǎn)生較高位密度而不危及讀取時間的改善的方法和裝置的需求，本發(fā)明的目的是提供一種方法和裝置，其通過改變寫入磁頭的結(jié)構(gòu)來增加在硬盤驅(qū)動器內(nèi)的盤片上的位密度。如在此所用的，位密度指在盤片表面上每單位面積的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。
為此目的，本發(fā)明的一個方面尋求改變寫入磁頭的頂部磁極的后邊緣，以在穿過寫入磁頭的后邊緣的磁場梯度的斜率上產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在磁場梯度形狀上的這個變化作用為直接減小磁化所需的寫入長度，其又有可能產(chǎn)生較高的位密度。在一實(shí)施例中，在寫入磁頭的頂部磁極的后邊緣引入一凹陷。雖然這個凹陷可以采取多種形狀，其一般需要去除頂部磁極的端部的一部分，以便頂部磁極鄰近盤片表面的部分具有一不大于0.6微米的鄰近盤片表面的寬度。在一實(shí)施例中，頂部磁極的這個凹陷部分利用聚焦離子束工藝來去除。在另一實(shí)施例中，被改變的寫入磁頭用于在硬盤驅(qū)動器組件內(nèi)的垂直磁記錄過程中。最后，在此有時將頂部磁極稱為尾磁極，而底部磁極有時稱為前磁極。
本發(fā)明的一實(shí)施例包括用于磁化盤片表面的方法和裝置。該裝置包括一磁頭，其用于磁化在此磁盤具有多個軌道的磁盤表面，以及一寫入元件，以在大致垂直表面的方向產(chǎn)生磁場，所述寫入元件包括頂部磁極和底部磁極，所述頂部磁極具有第一寬度和第二寬度，所述第二寬度比所述第一寬度小，其中所述第二寬度比所述第一寬度更接近盤片表面。在一實(shí)施例中，第二寬度小于0.6微米。
以下結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖中圖1示出傳統(tǒng)的寫入磁頭；圖2是由傳統(tǒng)的寫入磁頭產(chǎn)生的磁場梯度的曲線圖；圖3是傳統(tǒng)的寫入磁頭的磁場梯度曲線；圖4A是由傳統(tǒng)的寫入磁頭產(chǎn)生的比特圖；圖4B是由傳統(tǒng)的寫入磁頭產(chǎn)生的另一個比特圖；圖5是本發(fā)明的硬盤驅(qū)動器的俯視圖；圖6是控制硬盤驅(qū)動器的電子系統(tǒng)的示意圖；圖7示出了在硬盤驅(qū)動器的盤片上的典型的扇區(qū)；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的寫入磁頭；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的頂部磁極的示例；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的寫入磁頭的橫截面；圖11是由根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的寫入磁頭產(chǎn)生的比特圖；圖12是經(jīng)過根據(jù)一實(shí)施例的寫入磁頭的磁場梯度曲線；圖13是由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)造的寫入磁頭產(chǎn)生的多個磁場梯度圖；參照附圖，更具體地參照附圖標(biāo)記，圖5示出硬盤驅(qū)動器500的實(shí)施例。該驅(qū)動器500包括至少一個由芯軸電極504轉(zhuǎn)動的磁盤502，驅(qū)動器500也可以包括位于盤片表面附近的轉(zhuǎn)換器(transducer)506。
轉(zhuǎn)換器506在轉(zhuǎn)動的磁盤上可以通過磁化并探測盤片502的磁場來分別寫入或讀取信息。一般轉(zhuǎn)換器506與每個盤片表面508相關(guān)聯(lián)。雖然只示出并描述了一單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器506，應(yīng)理解，可以具有一用于磁化盤片502的寫入轉(zhuǎn)換器和一用于探測盤片502的磁場的單獨(dú)的讀取轉(zhuǎn)換器。讀取轉(zhuǎn)換器可以由磁阻(MR)材料構(gòu)成。一些磁頭包括用于探測盤片的磁場的磁阻(MR)材料。磁阻材料的電阻將隨磁場的變化而線性改變。該磁阻材料與一電流源連接。盤片磁場的變化將導(dǎo)致磁阻材料的電阻及經(jīng)由磁阻元件探測的電壓的相應(yīng)變化。MR磁頭一般具有比其他類型的盤片驅(qū)動器磁頭高的位密度。
轉(zhuǎn)換器506可以整合入滑塊510中。滑塊510可以被構(gòu)造成在轉(zhuǎn)換器506和盤片表面508之間產(chǎn)生一空氣支承?；瑝K510可以合并入磁頭萬向組件(HGA)512中。HGA512可以連接到具有一音圈516的致動器臂514。音圈516位于磁鐵組件518附近，以形成音圈馬達(dá)(VCM)520。向音圈516提供電流將產(chǎn)生使致動器臂514繞一軸承組件522轉(zhuǎn)動的力矩。致動器臂514的轉(zhuǎn)動將移動轉(zhuǎn)換器506穿過盤片表面508。
信息一般存儲在盤片502的環(huán)形軌道524內(nèi)。每個軌道524一般包含多個扇區(qū)。每個扇區(qū)包含數(shù)據(jù)區(qū)和標(biāo)識字段。標(biāo)識字段包含標(biāo)識扇區(qū)和軌道(柱面)的葛萊碼信息(Gray code information)。轉(zhuǎn)換器506穿過盤片表面508以在不同的軌道上寫入或讀取信息。移動轉(zhuǎn)換器穿過不同的軌道一般稱為尋軌。
圖6示出可以控制硬盤驅(qū)動器500的電子系統(tǒng)600。該系統(tǒng)600可以包括一控制器602，其通過一讀/寫(R/W)信道電路604和前置放大電路610與轉(zhuǎn)換器相連?？刂破?02可以是數(shù)字信號處理器(DSP)，微處理器，微控制器及其類似物?？刂破?02可以對讀/寫信道提供控制信號以從盤片502讀取或向盤片502寫入信息。信息一般從R/W信道604傳到主機(jī)接口電路606。主機(jī)電路606可以包括緩沖存儲器和控制電路，它們使硬盤驅(qū)動器與諸如個人電腦的系統(tǒng)接合。
控制器602也可以連接到向音圈516提供驅(qū)動電流的VCM驅(qū)動電路608。控制器602可以給驅(qū)動電路608提供控制信號以控制VCM的觸發(fā)以及轉(zhuǎn)換器506的運(yùn)動。
控制器602可以連接到如只讀存儲器(ROM)或閃存裝置612，及隨機(jī)存取存儲器(RAM)裝置614的非易失存儲器。存儲裝置612和614可以包含控制器602所用的指令和數(shù)據(jù)以執(zhí)行軟件程序。另外，指令和數(shù)據(jù)可以存儲在盤片502上。軟件程序之一可以是尋軌程序以將轉(zhuǎn)換器506從一個軌道移到另一軌道。尋軌程序可以包含伺服控制程序以取保移動轉(zhuǎn)換器506到正確的軌道。
如圖7所示，數(shù)據(jù)一般存儲在位于盤片502上的徑向同心的軌道的扇區(qū)內(nèi)。典型的扇區(qū)帶有一自動增益控制(AGC)區(qū)702、同步化(sync)區(qū)域704、定義扇區(qū)的索引位區(qū)域705、識別軌道的葛萊碼區(qū)域706、包括多個伺服位A、B、C、D的伺服區(qū)域708、以及包含數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域710。扇區(qū)可以還包括錯位校驗(yàn)區(qū)域(未示出)。在工作中，磁頭110移動到軌道并且讀取在伺服區(qū)域708內(nèi)提供的伺服信息并將其提供給電子系統(tǒng)600。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的寫入磁頭，其具有在X-Y-Z坐標(biāo)系統(tǒng)的方向。如同圖1中的傳統(tǒng)的磁頭一樣，圖8的寫入磁頭包括頂部磁極820和底部磁極830。然而，在本實(shí)施例中，頂部磁極包含一凹陷部分840以及一非凹陷部分850。在本實(shí)施例中，凹陷部分位于頂部磁極820的后邊緣。在一實(shí)施例中，凹陷部分沿Z軸的深度在0.6到1微米之間，這代表了避免通量密度飽和的可接收范圍。另外，非凹陷部分850具有與沿X軸寬度相關(guān)的寬度(即，圖8內(nèi)的頂部磁極厚度)。在一實(shí)施例中，非凹陷部分850的這個寬度沿X軸在0.2到0.6微米之間。在另一實(shí)施例中，這個寬度大約為0.2微米，而在又一實(shí)施例中，這個寬度大約為0.5微米。當(dāng)非凹陷部分的寬度落到0.2微米以下時，熱退化作用變得不可忽略。類似地，隨著非凹陷部分的寬度接近0.6微米，磁頭800開始回復(fù)到具有傳統(tǒng)磁頭110的磁場特征。也應(yīng)指出，非凹陷部分850在此也可稱作極尖(po1e tip)。
本發(fā)明的一個方面尋求通過在頂部磁極820引入凹陷部分840縮短磁化長度。如在此所用的，磁化長度指寫入磁頭完成一整個寫操作并開始第二個寫操作所需穿過的盤片表面的長度。縮短磁化長度對于增加位密度是至關(guān)重要的，這是由于磁化長度與位密度成反比的。
在圖8示出根據(jù)一實(shí)施例的凹陷部分840的同時，應(yīng)理解可以使用其他形狀的凹陷部分。作為非限定實(shí)施例，圖9示出了頂部磁極尖形狀的五個非限定的實(shí)施例，其中每個具有凹陷部分840和非凹陷部分850(即，極尖)。也應(yīng)指出，本發(fā)明的頂部磁極820可以用聚焦離子束(FIB)剪切工藝形成，如在現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的寫入磁頭1000的簡化橫截面，尤其是，頂部磁極1010被示出具有根據(jù)本發(fā)明的極尖。具體地說，頂部磁極1010被示為具有比下部寬度1040大的上部寬度1050。底部磁極1020被示出具有分隔兩個磁極的間隙1030。另外，頂部磁極1010被示作具有與盤片表面和間隙1030二者都相鄰的非凹陷部分(即，極尖)。在本實(shí)施例中，具有寬度1050的頂部磁極1010的上部被示為與連接到極軛(pole yoke)1060。應(yīng)進(jìn)一步指出，頂部磁極1050的上部的寬度減去極尖的寬度將等于沿頂部磁極1010的后邊緣定向的非凹陷的寬度。
箭頭1070說明在記錄工作期間盤片表面穿過寫入磁頭1000的方向。基于此方向，底部磁極1020為前磁極，而頂部磁極1010為尾部磁極。此外，寫入磁頭1000包括用于產(chǎn)生穿過頂部磁極1010和底部磁極1020的磁場的銅線圈1080l-1080i。
應(yīng)進(jìn)一步指出，本發(fā)明的一個方面為避免由如前面的圖4A和4B中所示的各種傳統(tǒng)寫入磁頭產(chǎn)生的產(chǎn)生噪音的馬蹄形比特圖。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，圖形1110和1120示出了由具有根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的寫入磁頭產(chǎn)生的比特圖。
現(xiàn)在參照圖12，其示出了根據(jù)本發(fā)明的寫入磁頭的磁場梯度圖。作為非限定性示例，繪于圖12上的場強(qiáng)對應(yīng)具有0.5微米厚度的頂部磁極。回到圖8，那么這意味著，非凹陷部分850將具有0.5微米的沿X軸的寬度。
如圖9那樣，圖12的X軸與沿寫入磁頭長度的方位(X)重合，此處，X＝0為底部磁極830的前端，而X＝6為頂部磁極820的后邊緣。曲線1210示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的寫入磁頭800的用于垂直記錄的磁場梯度。類似地，曲線1220示出穿過寫入磁頭800的用于縱向記錄的磁場梯度。點(diǎn)1230對應(yīng)在寫入點(diǎn)的場強(qiáng)，對于垂直記錄，該點(diǎn)為頂部磁極1220的后邊緣。再者，點(diǎn)1240對應(yīng)在用于縱向記錄的寫入點(diǎn)的場強(qiáng)，其在磁頭間隙的后邊緣發(fā)生。
作為非限定的示例，圖12的寫入磁頭被示出具有從X＝0到X＝3微米延伸的底部磁極830。在底部磁極830和頂部磁極820之間的間隙從X＝3延伸到X＝3.15微米，且頂部磁極從X＝3.1 5延伸到X＝6.15微米。
圖3與圖12的相比較表明，尤其對于垂直記錄(1210)，用在圖12內(nèi)的頂部磁極820的結(jié)構(gòu)沿寫入磁頭的尾側(cè)產(chǎn)生比用于產(chǎn)生圖3的曲線的傳統(tǒng)的頂部磁極120結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更好的磁場梯度特征。
圖13更清晰地示出了在頂部磁極820的非凹陷部分850的寬度和沿寫入磁頭(X軸)的若干單位長度所產(chǎn)生的磁場梯度的形狀之間的關(guān)系。此外，圖13示出了，不僅通過改變非凹陷部分850(即，極尖)的寬度使穿過寫入磁頭800的磁場的大小加強(qiáng)，而且沿磁頭的后邊緣的梯度斜率而受到類似影響。尤其是，隨著非凹陷部分尺寸的減小，附斜率的大小增加。特別地，曲線1310對應(yīng)由傳統(tǒng)的頂部磁極120結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁通量密度。曲線1320對應(yīng)由具有0.2微米寬度的非凹陷部分的寫入磁頭820產(chǎn)生的磁通量密度。在曲線1330內(nèi)的非凹陷部分850為0.3微米寬。對應(yīng)曲線1340的非凹陷部分850的寬度為0.4微米，而對應(yīng)曲線1350的非凹陷部分850的寬度為0.5微米。從而，圖13說明了隨非凹陷部分850的寬度接近0.2微米，磁通量密度增加，從而縮短了所需的寫入長度，其又使寫入磁頭能夠產(chǎn)生更高的位密度。圖13也強(qiáng)調(diào)了隨著極尖(即，非凹陷部分850)接近0.6微米，由磁頭產(chǎn)生的磁場梯度接近由傳統(tǒng)的寫入磁頭產(chǎn)生的圖形這個事實(shí)。
雖然本發(fā)明已參照特定的優(yōu)選實(shí)施例加以描述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，其他實(shí)施例也顯然在本發(fā)明范圍內(nèi)。于是，本發(fā)明的范圍只由所附的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于磁化盤片表面的磁頭，所述盤片具有多個軌道，包括寫入元件，其產(chǎn)生在大致垂直所述盤片表面方向的磁場，所述寫入元件包括頂部磁極和底部磁極，所述頂部磁極具有第一寬度和第二寬度，所述第二寬度比所述第一寬度小，在此，所述第二寬度比第一寬度更靠近盤片表面。
2.如權(quán)利要求1所述的磁頭，其中，頂部磁極和底部磁極被間隙隔開，所述頂部磁極和頂部磁極提供穿過所述間隙的磁場。
3.如權(quán)利要求2所述的磁頭，其中，所述頂部磁極包括凹陷部分和非凹陷部分，所述非凹陷部分具有與所述第二寬度相等的寬度，所述非凹陷部分與所述間隙相鄰。
4.如權(quán)利要求1所述的磁頭，其中，所述第二寬度小于0.6微米。
5.如權(quán)利要求3所述的磁頭，其中，所述非凹陷部分具有線性邊緣和非線性邊緣，所述線性邊緣與所述底部磁極相鄰，所述非線性邊緣與所述線性邊緣平行。
6.如權(quán)利要求3所述的磁頭，其中，所述第二寬度在0.2到0.6微米之間。
7.如權(quán)利要求3所述的磁頭，其中，所述凹陷部分深度在0.6到1.0微米之間。
8.如權(quán)利要求1所述的磁頭，其中，所述凹陷部分比所述非凹陷部分距所述盤片表面遠(yuǎn)于0.6和1.0微米之間。
9.一種寫入磁頭，以磁化在硬盤驅(qū)動器內(nèi)的盤片的盤片表面，包括頂部磁極，其包括一具有第一寬度的上部和一下部，所述下部形成了具有第二寬度的極尖，所述第二寬度比所述第一寬度??；以及底部磁極，其與頂部磁極分離，所述頂部磁極具有大致平行于底部磁極的方向，所述底部磁極和頂部磁極其間形成間隙，所述間隙具有由底部磁極和頂部磁極提供的磁場，所述磁場具有大致垂直所述盤片表面的方向。
10.如權(quán)利要求9所述的寫入磁頭，其中，第二寬度小于0.6微米。
11.如權(quán)利要求9所述的寫入磁頭，其中，隨其穿過所述極尖，磁場密度增大。
12.如權(quán)利要求11所述的寫入磁頭，其中，第二寬度在0.2和0.5微米之間。
13.如權(quán)利要求9所述的寫入磁頭，其中，寫入磁頭還包括具有穿過所述極尖的負(fù)斜率磁場梯度，所述磁場梯度為磁場的函數(shù)，隨第二寬度從0.6微米向0.2微米減小，所述斜率負(fù)值更大。
14.一種磁化在硬盤驅(qū)動器內(nèi)的磁盤表面的方法，包括將磁頭移動到磁盤軌道，磁頭具有連接到磁芯上的線圈，磁芯具有頂部磁極和底部磁極；激勵線圈以產(chǎn)生穿過在頂部磁極和底部磁極之間的間隙的磁場，所述磁場具有大致垂直的方向，所述間隙在頂部磁極和底部磁極間形成間距，所述頂部磁極具有第一寬度和第二寬度，所述第二寬度相鄰所述間隙，所述第二寬度小于所述第一寬度，所述第二寬度鄰近所述表面；以及在一寫入長度上將所述盤片表面暴露于所述磁場。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場包括，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場，在此所述頂部磁極具有第一寬度和小于0.6微米的第二寬度。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場包括，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場，所述頂部磁極具有第一寬度和第二寬度，所述第二寬度形成具有0.2到0.6微米之間的寬度的非凹陷部分。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場包括，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場，所述頂部磁極具有第一寬度和第二寬度，所述凹陷部分比所述非凹陷部分距所述盤片表面遠(yuǎn)于0.6和1.0微米之間。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括穿過所述頂部磁極產(chǎn)生具有負(fù)斜率的磁場梯度，所述磁場梯度為磁場的函數(shù)，隨第二寬度從0.6微米向0.2微米減小，所述斜率負(fù)值更大。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，隨第二寬度從0.6微米到0.2微米遞減，寫入長度減小。
20.一種硬盤驅(qū)動器，包括外殼；致動器臂；連接到芯軸電機(jī)的盤片，所述盤片具有多個軌道，所述軌道包含數(shù)據(jù)；安裝在所述致動器臂上的磁頭，所述磁頭產(chǎn)生具有大致垂直所述盤片方向的磁場，所述磁頭包括頂部磁極和底部磁極，所述頂部磁極具有上部和極尖，所述上部具有第一寬度且所述極尖具有第二寬度，所述第二寬度小于所述第一寬度；以及連接到所述磁頭的控制器，以控制所述數(shù)據(jù)在所述軌道上的寫入和讀取。
21.如權(quán)利要求20所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述頂部磁極和底部磁極被間隙分離，所述磁場橫過在所述頂部磁極和底部磁極之間的所述間隙，所述頂部磁極的所述第二寬度小于0.6微米。
22.如權(quán)利要求20所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述上部比所述極尖距所述盤片表面遠(yuǎn)于0.6和1.0微米之間。
23.一種磁化在硬盤驅(qū)動器內(nèi)的磁盤表面的方法，包括將磁頭移動到磁盤軌道，磁頭具有連接到磁芯上的線圈，磁芯具有頂部磁極和底部磁極；激勵線圈以產(chǎn)生穿過在頂部磁極和底部磁極之間的間隙的磁場，所述磁場具有大致垂直的方向，所述間隙在頂部磁極和底部磁極間形成間距，所述頂部磁極具有上部和極尖，所述極尖鄰近所述間隙，所述上部具有第一寬度且所述極尖具有第二寬度，所述第二寬度小于所述第一寬度，所述極尖鄰近所述表面；以及在一寫入長度上將所述盤片表面暴露于所述磁場。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括通過減小頂部磁極的第二寬度到0.2微米和0.6微米之間來減小所述寫入長度。
25.一種用于磁化盤片的盤片表面的磁頭，所述盤片具有多個軌道，該磁頭包括寫入元件，其產(chǎn)生在大致垂直所述盤片表面的方向上的磁場，所述寫入元件包括頂部磁極和底部磁極，所述頂部磁極具有凹陷部分和非凹陷部分。
26.如權(quán)利要求25所述的磁頭，其中，頂部磁極和底部磁極被間隙分離，所述頂部磁極和底部磁極提供穿過所述間隙的磁場。
27.如權(quán)利要求26所述的磁頭，其中，所述非凹陷部分鄰近所述間隙。
28.如權(quán)利要求25所述的磁頭，其中，所述非凹陷部分具有小于0.6微米的寬度。
29.如權(quán)利要求25所述的磁頭，其中，所述非凹陷部分具有線性邊緣和非線性邊緣，所述線性邊緣與所述底部磁極相鄰，所述非線性邊緣與所述線性邊緣平行。
30.如權(quán)利要求25所述的磁頭，其中，所述第二寬度在0.2和0.6微米之間。
31.如權(quán)利要求25所述的磁頭，其中，所述凹陷部分深度在0.6和1.0微米之間。
32.如權(quán)利要求25所述的磁頭，其中，所述凹陷部分比所述非凹陷部分距所述盤片表面遠(yuǎn)于0.6和1.0微米之間。
33.一種磁化在硬盤驅(qū)動器內(nèi)的磁盤的表面的方法，包括將磁頭移動到磁盤軌道，磁頭具有連接到磁芯上的線圈，磁芯具有頂部磁極和底部磁極；激勵線圈以產(chǎn)生穿過在頂部磁極和底部磁極之間的間隙的磁場，所述磁場具有大致垂直的方向，所述間隙在頂部磁極和底部磁極間形成間距，所述頂部磁極具有凹陷部分和非凹陷部分，所述非凹陷部分鄰近所述間隙；以及在一寫入長度上將所述盤片表面暴露于所述磁場。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場包括，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場，在此所述頂部磁極具有凹陷部分和非凹陷部分，所述非凹陷部分的寬度小于0.6微米。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場包括，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場，在此所述頂部磁極具有凹陷部分和非凹陷部分，所述非凹陷部分具有0.2微米到0.6微米之間的寬度。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場包括，激勵線圈在頂部磁極和底部磁極之間產(chǎn)生磁場，在此所述頂部磁極具有凹陷部分和非凹陷部分，所述凹陷部分具有0.6微米到1.0微米之間的深度。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，還包括產(chǎn)生具有一幅值的磁場梯度，在此磁場梯度是磁場的函數(shù)，所述幅值相對所述非凹陷部分的寬度反向變化，而寬度在0.2和0.6微米之間變化。
38.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，隨著非凹陷部分的寬度從0.6微米向0.2微米減小，寫入長度減小。
全文摘要
本發(fā)明包括一種用于磁化盤片表面的方法和裝置。具體地說,該裝置包括利用垂直記錄方法向磁盤表面寫入的寫入磁頭。該磁頭包括前磁極和后磁極,在此,后磁極沿其后邊緣具有凹陷部分。該凹陷部分改善了穿過寫入磁頭的磁場梯度,從而在寫入過程中能夠產(chǎn)生較高的位密度。
文檔編號G11B5/02GK1332444SQ0111626
公開日2002年1月23日 申請日期2001年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月10日
發(fā)明者金庸洙, 任映勛 申請人:三星電子株式會社