專利名稱：垂直磁頭和垂直磁盤設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及垂直磁頭和垂直磁盤設備。
背景技術：
垂直記錄磁盤設備包括磁盤(稱作垂直雙層薄膜介質(zhì))和垂直磁頭。磁盤包括用高導磁性材料制成的軟襯層以及具有垂直磁各向異性的垂直記錄層。垂直磁頭包括用高導磁性材料制成的主磁極、回行軛鐵和勵磁線圈，用于產(chǎn)生垂直磁場。
然而，在常規(guī)垂直磁頭內(nèi)，在寫操作以后很容易在主磁極的末端部分殘存著比介質(zhì)的各向異性場更大的垂直場分量，從而使已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息降級。這種在主磁極上殘存垂直場分量的程度和出現(xiàn)頻率都是不規(guī)律的。因此，僅僅通過控制主磁極的材料和形狀是很難抑制主磁極內(nèi)的殘存垂直磁場的。
須指出，已經(jīng)有一種已知技術，通過對磁極加熱，來防止出現(xiàn)由于在寫數(shù)據(jù)前后磁極溫度的變化而導致應力作用于磁極的現(xiàn)象，在寫的過程中所形成的磁疇殘存下來，該磁疇的運動被作為噪聲而檢測(公開出版號為№.4-305809的日本專利申請說明書)。然而，這種技術要對回行軛鐵的整個表面加熱，所以如果加熱過度，磁極就有可能因為熱膨脹而向磁盤延伸。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，垂直磁頭包括用于產(chǎn)生垂直磁場的寫磁頭，該寫磁頭包括主磁極、回行軛鐵和勵磁線圈；位于主磁極旁邊的加熱器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，垂直磁盤設備包括包括軟襯層和垂直磁記錄層的垂直雙層薄膜介質(zhì)；用于產(chǎn)生垂直磁場的寫磁頭，該寫磁頭包括主磁極、回行軛鐵和勵磁線圈；位于主磁極旁邊的加熱器。


圖1是一幅透視圖，展示根據(jù)第一實施例的磁頭；圖2是一幅剖面圖，展示根據(jù)第一實施例的垂直磁盤設備的磁頭和磁盤；圖3是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第一實施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實例；圖4是一幅框圖，展示用于根據(jù)第一實施例的磁頭內(nèi)的加熱器控制電路的實例；圖5A和圖5B是示意圖，分別展示主磁極中磁疇的能態(tài)；圖6A展示的是已記錄在介質(zhì)上的信號的讀輸出波形；圖6B展示的是在重寫時的寫電流的變化；圖6C展示的是已記錄在介質(zhì)上并在用常規(guī)磁頭重寫后被檢測到的信號的讀輸出波形；圖7A展示的是已記錄在介質(zhì)上的信號的讀輸出波形；圖7B展示的是在重寫時的寫電流的變化；圖7C展示的是已記錄在介質(zhì)上并在用根據(jù)第一實施例的磁頭重寫后被檢測到的信號的讀輸出波形；圖8是一幅框圖，展示用于根據(jù)第一實施例的磁頭內(nèi)的加熱器控制電路的另一個實例；圖9是一幅剖面圖，展示根據(jù)第二實施例的垂直磁盤設備的磁頭和磁盤；圖10是一幅剖面圖，展示根據(jù)第三實施例的垂直磁盤設備的磁頭和磁盤；圖11是一幅透視圖，展示根據(jù)第四實施例的磁頭；圖12是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實例；
圖13是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實施例的磁頭內(nèi)的加熱器的另一個實例；具體實施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的實施例加以說明。
(第一實施例)圖1是一幅透視圖，展示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁頭。圖2是一幅剖面圖，展示根據(jù)第一實施例的垂直磁盤設備的磁頭和磁盤。圖3是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第一實施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實例。圖4是一幅框圖，展示用于根據(jù)第一實施例磁頭內(nèi)的加熱器控制電路的實例。
如圖2所示，磁盤被稱作垂直雙層薄膜媒介，在襯底25上形成了軟襯層23和垂直記錄層22。垂直記錄層22有與磁盤表面垂直的各向異性。
圖1和圖2所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫磁頭和讀磁頭兩者分離。
寫磁頭包括主磁極1、位于主磁極1導引側(cè)的回行軛鐵2以及勵磁線圈6。加熱器13，以與主磁極1接觸或與主磁極1不接觸的方式，位于主磁極1的尾隨側(cè)。加熱器13與主磁極1的收縮頸部(即楔形部分)相對，該楔形部分從遠離空氣軸承表面(ABS)的較寬部分變化到接近空氣軸承表面(ABS)的較窄部分。主磁極1由高導磁性材料制成，可產(chǎn)生與磁盤表面垂直的磁場。回行軛鐵2在主磁極1和磁盤軟襯層23之間形成磁路。勵磁線圈6圍繞主磁極1與回行軛鐵2之間的連接部纏繞，并激勵主磁極1產(chǎn)生磁通量。如圖3所示，例如，加熱器13由導體，即呈之字形的導線制成。加熱器13與電流電極7a和7b連接。
讀磁頭包括磁阻膜5以及分別排列在導引側(cè)和尾隨側(cè)、從而將磁阻膜5夾在中間的屏蔽膜3和4。
如圖4所示，加熱器控制電路由以下部分組成電流控制器51，用于控制流向加熱器13的電流；判定電路52，用于判定電流控制器51的操作；寫選通電路57，用于向線圈16提供電流；寫放大器58。寫放大器58與判定電路52連接。判定電路52通過將加熱器13與供給激勵線圈6的電流互鎖來控制通向加熱器13的電流。對判定電路52的操作判定所實施的控制使電流在寫操作過程中和寫操作以后的預定時間內(nèi)供給加熱器13。在該控制中，如果I是在寫操作中供給加熱器13的電流，而R是加熱器13的電阻，則在優(yōu)選情況下用電流控制器51來控制電流，從而使R×I2值恒定。在優(yōu)選情況下，在完成寫操作后的1秒之內(nèi)停止向加熱器13供給電流。也可以用最高頻率的一半或高于一半的頻率記錄磁盤數(shù)據(jù)段的末端部分內(nèi)的控制模式，并向加熱器13供給電流直至該控制模式結(jié)束。
圖5A所展示的是主磁極中磁疇的能態(tài)。最低能級就是整個磁疇內(nèi)的所有磁化都與易軸平行、即與介質(zhì)表面平行的狀態(tài)。然而，在主磁極1中，除最低能級外還存在著多個局部最小能級。在處于這種除最低能級外還有局部最小能級狀態(tài)的磁疇中，磁化與介質(zhì)表面不完全平行，即磁化還有殘存的垂直分量。如果，例如，寫操作突然中止，在某些情況下主磁極中的磁疇能態(tài)并不下降到最低能級，而是保持在局部最小能級。如圖5A所示，例如，主磁極磁疇的能態(tài)處于黑點所指示的局部最小能級上。在此情況下，垂直場分量殘留在主磁極的末端部分，并使已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息降級或被擦除。
圖5A所示主磁極中的磁疇能態(tài)可以通過將主磁極暴露在高溫下而改變。當主磁極暴露在高溫下時，可以達到例如圖5B所示沒有局部最小能級的狀態(tài)。
在本發(fā)明中，加熱器13位于主磁極1的近旁，以便能夠在寫操作結(jié)束時達到?jīng)]有或幾乎沒有局部最小能級的狀態(tài)。在寫操作結(jié)束后，僅在某一段時間內(nèi)向加熱器13供給電流以便對主磁極1加熱，從而使主磁極中磁疇的能態(tài)下降到最低能級。因此，主磁極中的所有磁化都變成與作為易軸的介質(zhì)表面平行，這樣，垂直場分量不再從主磁極施加到介質(zhì)。因此，在寫操作結(jié)束后，已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息不會降級或被擦除。
圖6A至6C展示了對利用常規(guī)磁頭重寫之前和之后的讀輸出的檢查結(jié)果。圖7A至7C展示了對利用本實施例的磁頭重寫之前和之后的讀輸出的檢查結(jié)果。
圖6A和圖7A表明已記錄在介質(zhì)上的信號的讀輸出波形。圖6B和7B分別表明的是在重寫時的寫電流的變化。圖6C和圖7C表明寫操作后信號的讀輸出波形。
當使用的是常規(guī)磁頭時，如圖6C所示，已記錄信號的輸出在寫電流結(jié)束后即下降。相比之下，當使用的是本實施例的磁頭時，如圖7C所示，在寫電流結(jié)束后沒有發(fā)現(xiàn)已記錄信號的輸出下降現(xiàn)象。
應指出，加熱器的控制電路不只限于圖4所示，也可使用如圖8所示的控制電路。圖8所示的加熱器控制電路包括以下組成部分電流控制器51，用于控制流向加熱器13的電流；判定電路52，用于判定電流控制器51的操作；與判定電路52連接并安裝在硬盤驅(qū)動器(HDD)內(nèi)的溫度傳感器53。該控制電路根據(jù)HDD內(nèi)部的溫度決定操作。例如，電流控制電路51控制向加熱器13的電流供應，從而使加熱器13的電阻大于室溫下的電阻。之所以如此，是因為主磁極1內(nèi)的磁疇在低溫下很容易變得不穩(wěn)定，從而增加了在寫操作后垂直磁化分量立即殘留在主磁極末端部分的可能性，所以有必要避免在HDD操作過程中的主磁極低溫操作。
(第二實施例)圖9是一幅剖面圖，展示根據(jù)第二實施例的垂直磁盤設備的磁頭和磁盤。
圖9所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫磁頭和讀磁頭兩者分離?，F(xiàn)在來看圖9，寫磁頭包括主磁極1、位于主磁極1尾隨側(cè)的回行軛鐵15以及勵磁線圈6。而且加熱器13以與主磁極1接觸或不接觸的方式，位于主磁極1的導引側(cè)。
讀磁頭的排列和磁盤的排列與第一實施例相同。加熱器13的形狀和位置也與第一實施例相同。第一實施例所描述的圖4或圖8所示電路被用作加熱器的控制電路。
即使使用了圖9所示的寫磁頭，在寫操作結(jié)束后已記錄在介質(zhì)上的信息也不會降級或被擦除。
(第三實施例)圖10是一幅剖面圖，展示根據(jù)第三實施例的垂直磁盤設備的磁頭和磁盤。
圖10所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫磁頭和讀磁頭兩者分離。寫磁頭包括主磁極1、位于主磁極1導引側(cè)的回行軛鐵2以及勵磁線圈6。主磁極1的末端部分凹入磁頭的空氣軸承表面(ABS)。凹進量最好為0.1微米或更少，而且加熱器13以與主磁極1接觸或不接觸的方式安裝在主磁極1的尾隨側(cè)。讀磁頭的排列和磁盤的排列與第一實施例相同。加熱器13的形狀和位置也與第一實施例相同。第一實施例所描述的圖4或圖8所示電路被用作加熱器的控制電路。
在如圖10所示的磁頭內(nèi)，由于從加熱器13導熱的結(jié)果，主磁極1即膨脹，變得更加靠近ABS，從而進行寫操作。
即使使用了圖10所示的寫磁頭，在寫操作結(jié)束后已記錄在介質(zhì)上的信息也不會降級或被擦除。
(第四實施例)圖11是一幅透視圖，展示根據(jù)第四實施例的磁頭。圖12是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實例。圖13是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實施例的磁頭內(nèi)的加熱器的另一個實例。
圖11所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫磁頭和讀磁頭兩者分離。寫磁頭包括主磁極1、位于主磁極1導引側(cè)的回行軛鐵2以及勵磁線圈6。如圖12所示，加熱器19由多條從勵磁線圈6分支出來的導線做成，位于主磁極1的楔形位置。
讀磁頭的排列和磁盤的排列與第一實施例相同。第一實施例所描述的圖4或圖8所示電路被用作加熱器的控制電路。
在第四實施例中，在寫操作過程中也向從勵磁線圈6分支而來的加熱器19提供電流，所以主磁極1在寫操作中始終被加熱，即使是在寫操作后也不會立即突然冷卻。所以在主磁極中不存在局部最小能級，磁疇狀態(tài)降至最低能級，而且所有磁化都與易軸平行，所以是穩(wěn)定的。這可防止垂直場分量在寫操作結(jié)束后殘存在主磁極末端部分，并防止已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息的降級或被擦。
本領域技術人員將很容易地想到其它一些優(yōu)點和修改的地方。因此，從更寬的方面講，本發(fā)明不只限于以上所顯示和說明的特定細節(jié)和具有代表性的實施例。在不違背所附權利要求書及其等效文件所定義的總體發(fā)明設想的實質(zhì)和范圍的前提下，可相應地作出各種修改。
權利要求
1.一種垂直磁頭，其特征在于，該磁頭包括用于產(chǎn)生垂直磁場的寫磁頭，該寫磁頭包括主磁極(1)、回行軛鐵(2)和勵磁線圈(6)；以及位于主磁極(1)近旁的加熱器(13)。
2.根據(jù)權利要求1的磁頭，其特征在于，加熱器(13)與主磁極(1)的楔形部分相對，該楔形部分從遠離空氣軸承表面的較寬部分變化到接近空氣軸承表面的較窄部分。
3.根據(jù)權利要求1的磁頭，其特征在于，加熱器(13)由從勵磁線圈(6)分支的導線做成。
4.一種垂直磁盤設備，其特征在于，該磁盤設備包括包括軟襯層(23)和垂直磁記錄層(22)的垂直雙層薄膜介質(zhì)；用于產(chǎn)生垂直磁場的寫磁頭，該寫磁頭包括主磁極(1)、回行軛鐵(2)和勵磁線圈(6)；以及位于主磁極(1)近旁的加熱器(13)。
5.根據(jù)權利要求4的設備，其特征在于，加熱器(13)與主磁極(1)的楔形部分相對，該楔形部分從遠離空氣軸承表面的較寬部分變化到接近空氣軸承表面的較窄部分。
6.根據(jù)權利要求4的設備，其特征在于，加熱器(13)用從勵磁線圈(6)分支的導線做成。
7.根據(jù)權利要求4的設備，其特征在于，該設備還包括與加熱器(13)連接的電流控制器(51)和判定電路(52)。
8.根據(jù)權利要求7的設備，其特征在于該設備還包括用于傳感設備內(nèi)部溫度的溫度傳感器(53)。
全文摘要
一種垂直磁盤設備，該設備包括含有軟襯層(23)和垂直磁記錄層(22)的垂直雙層薄膜介質(zhì)；用于產(chǎn)生垂直磁場、含有主磁極(1)、回行軛鐵(2)和勵磁線圈(6)的寫磁頭；以及位于主磁極(1)近旁的加熱器(13)。
文檔編號G11B5/012GK1627368SQ20041009589
公開日2005年6月15日 申請日期2004年11月26日 優(yōu)先權日2003年11月28日
發(fā)明者田口知子 申請人:株式會社東芝