專利名稱：帶有用于調(diào)節(jié)磁距的加熱器的薄膜磁頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有加熱器的薄膜磁頭、帶有該薄膜磁頭的磁頭萬(wàn)向架組件(HGA)和帶有HGA的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)寫(xiě)或讀信號(hào)時(shí)，薄膜磁頭液動(dòng)地在旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)上以預(yù)定距離飛行。當(dāng)在磁盤(pán)上飛行時(shí)，薄膜磁頭使用從感應(yīng)寫(xiě)頭元件產(chǎn)生的磁場(chǎng)將信號(hào)寫(xiě)到磁盤(pán)上，通過(guò)磁阻(MR)效應(yīng)讀頭元件檢測(cè)對(duì)應(yīng)所述信號(hào)的磁場(chǎng)而從磁盤(pán)上讀信號(hào)。在這些情況下，磁距dMS被定義為這些磁頭元件的端部和磁盤(pán)的表面之間的有效磁距離。
隨著近年來(lái)由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的增加和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的小型化而導(dǎo)致的更高記錄密度，薄膜磁頭的軌道寬度正在變小。更小的軌道寬度導(dǎo)致了磁頭的讀寫(xiě)性能下降。為了避免該問(wèn)題，最新的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置傾向于減小磁距dMS。事實(shí)上磁距dMS的數(shù)值被設(shè)計(jì)成減小至10nm數(shù)量級(jí)。
然而，在寫(xiě)信號(hào)期間，焦耳熱和由渦流損失導(dǎo)致的熱量從感應(yīng)寫(xiě)頭元件產(chǎn)生。這些熱量產(chǎn)生了熱磁頭尖突出(TPTP)現(xiàn)象。在該現(xiàn)象的情況下，當(dāng)磁距dMS的設(shè)計(jì)值非常小時(shí)，突出的MR讀頭元件有接觸磁盤(pán)表面的風(fēng)險(xiǎn)，并且由所述接觸產(chǎn)生的摩擦熱可以導(dǎo)致MR讀頭元件的電阻值變化，從而產(chǎn)生諸如異常信號(hào)(熱力凹凸)這樣的問(wèn)題。
為了避免該熱力凹凸，提出了在磁頭元件的附近提供加熱器以積極地產(chǎn)生TPTP現(xiàn)象和控制磁距dMS的方法(例如，美國(guó)專利5,991,113和公開(kāi)號(hào)為2003/0174430 A1和2003/0099054 A1的美國(guó)專利)。
為了通過(guò)從加熱器產(chǎn)生的熱量朝著磁盤(pán)表面突出磁頭元件，加熱器需要相對(duì)于磁頭元件設(shè)在與空氣支承表面(ABS)相對(duì)的位置。當(dāng)加熱器設(shè)在該位置時(shí)，為了防止熱量從加熱器消散到滑觸頭襯底中，可以提供用于控制加熱器和滑觸頭襯底之間的熱傳導(dǎo)的層。然而，在帶有該熱控制層的情況下，加熱器具有因其溫度增加而熔化的風(fēng)險(xiǎn)。為了避免該風(fēng)險(xiǎn)，散熱層可以相對(duì)于所述加熱器設(shè)在與所述滑觸頭襯底相對(duì)的位置。例如在公開(kāi)號(hào)為2004/0017638 A1的美國(guó)專利描述了一種技術(shù)，其中散熱層通過(guò)接收從所述元件產(chǎn)生的熱量而抑制感應(yīng)寫(xiě)頭元件的熱膨脹。
然而，當(dāng)散熱層設(shè)在所述加熱器的附近時(shí)，常常發(fā)生磁頭元件的突出效率被加熱器產(chǎn)生的熱量減小的問(wèn)題。
也就是說(shuō)，從加熱器到達(dá)散熱層的多數(shù)熱量于是從與加熱器相對(duì)的散熱層表面朝著周?chē)繉酉ⅰＲ虼?，散熱層?dǎo)致了從加熱器到達(dá)磁頭元件周?chē)臒崃鳒p小。因此，從加熱器產(chǎn)生的熱量并不能充分地到達(dá)磁頭元件的周?chē)?，從而不能滿意地產(chǎn)生突出磁頭元件的熱膨脹，因此突出效率被減小。
由于突出效率減小，為了控制磁距dMS，需要更多的電功率。因此，難以降低磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的功率消耗和使所述裝置小型化，而近來(lái)試圖將該裝置結(jié)合到諸如移動(dòng)電話這樣的移動(dòng)設(shè)備中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)從加熱器產(chǎn)生的熱量而使磁頭元件突出效率更高的薄膜磁頭、設(shè)有該薄膜磁頭的HGA和設(shè)有該HGA磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置。
在此，在解釋本發(fā)明之前將定義一些術(shù)語(yǔ)。在形成于滑觸頭襯底的元件形成表面上的磁頭元件的層狀結(jié)構(gòu)中，比標(biāo)準(zhǔn)層更接近于滑觸頭襯底的部分被定義為在標(biāo)準(zhǔn)層的“下方”或“下部”，沿標(biāo)準(zhǔn)層的層疊方向側(cè)的部分被定義為在標(biāo)準(zhǔn)層的“上方”或“上部”。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種薄膜磁頭，其包括一帶有ABS的襯底；至少一個(gè)讀頭元件，其包括下屏蔽層和上屏蔽層，和至少一個(gè)寫(xiě)頭元件，其包括至少一個(gè)形成于所述襯底上的磁極層；至少一個(gè)加熱元件，其相對(duì)于所述至少一個(gè)讀頭元件和所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件設(shè)在與所述ABS相對(duì)的位置；和至少一個(gè)散熱元件，其包括至少一個(gè)散熱層，該散熱層設(shè)在與所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一層的所述ABS一側(cè)的端部相對(duì)的端部附近，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述ABS一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度(pattern width)大于沿著與所述ABS一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度。
沿所述ABS一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度(WSH1)大于沿所述相對(duì)端部的軌道方向的圖案寬度(WSH2)。結(jié)果，從與相對(duì)于所述磁頭元件的所述ABS相對(duì)地布置的所述加熱元件到達(dá)所述散熱元件的熱量選擇性地主要朝著所述上和下屏蔽層和以及所述磁極層的方向流動(dòng)，從與所述加熱元件相對(duì)的散熱元件的表面消散的熱量被減小。因此更多的熱量到達(dá)并且膨脹所述磁頭元件的周?chē)?。因此，從加熱元件產(chǎn)生的多數(shù)熱量朝著磁頭元件的周?chē)獾膮^(qū)域消散的傳統(tǒng)問(wèn)題得以解決，并且提高了通過(guò)從加熱元件產(chǎn)生的熱量所產(chǎn)生的這些磁頭元件的突出效率。
此外，通過(guò)將圖案寬度WSH1設(shè)置成足夠大的值，從所述寫(xiě)頭元件產(chǎn)生的熱量充分地朝著涂層消散。結(jié)果，可以避免由于寫(xiě)頭元件自身的熱膨脹而導(dǎo)致的大感應(yīng)變化。
優(yōu)選地，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述軌道方向的圖案寬度從所述ABS一側(cè)的端部朝著與所述ABS一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部單調(diào)地減小。更優(yōu)選地，所述至少一個(gè)散熱層具有凸形、至少其中的一個(gè)拐角被去除的矩形形狀、三角形和半圓形中的一種形狀或者至少兩種的組合形狀，或者所述一種形狀或所述至少兩種的組合形狀的拐角是圓形的。
通過(guò)規(guī)定上述的圖案寬度和所述散熱元件的形狀，在選擇性地沿朝著所述上和下屏蔽層以及磁極層的方向流動(dòng)的熱量增加。從而所述磁頭元件的周?chē)梢员桓e極地膨脹。因此，更加提高了通過(guò)這些磁頭元件所產(chǎn)生的突出效率。
優(yōu)選地，所述至少一個(gè)加熱元件形成于所述襯底和所述至少一個(gè)散熱元件之間。更優(yōu)選地，所述至少一個(gè)散熱元件完全覆蓋所述至少一個(gè)加熱元件。同樣優(yōu)選地，一熱傳導(dǎo)控制層設(shè)在所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件之間，該熱傳導(dǎo)控制層由一種導(dǎo)熱系數(shù)小于形成所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料形成。
通過(guò)將所述加熱元件定位在所述襯底和所述散熱元件之間，沿與所述襯底相對(duì)的方向傳遞的多數(shù)熱量被所述散熱元件接收，并且到達(dá)所述磁頭元件的周?chē)臒崃吭黾印Ｒ虼?，更加提高了通過(guò)這些磁頭元件的熱量所產(chǎn)生的突出效率。在加熱元件完全被散熱元件覆蓋的情況下，更加增加了由散熱元件接收的熱量。此外，通過(guò)提供所述熱傳導(dǎo)控制層，由于所述熱傳導(dǎo)控制層的保護(hù)作用，防止了從所述加熱元件傳遞到所述襯底一側(cè)的多數(shù)熱量到達(dá)所述襯底。因此，更加增加了由散熱元件接收的熱量，并且更加提高了通過(guò)這些磁頭元件的熱量所產(chǎn)生的突出效率。
優(yōu)選地，所述至少一個(gè)散熱層由與形成所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一個(gè)的薄膜相同的沉積薄膜形成。
在該情況下，所述散熱層和所述滑觸頭襯底的元件形成表面之間的距離等于所述上和下屏蔽層以及所述磁極層中的一個(gè)與所述元件形成表面之間的距離。結(jié)果，明確地限定了所述散熱層和所述一個(gè)層之間的間隙。而且，由于這兩個(gè)層地組成材料相同，因此能夠容易地在所述磁頭元件中設(shè)計(jì)熱傳導(dǎo)。
優(yōu)選地，所述至少一個(gè)讀頭元件是巨MR(GMR)效應(yīng)元件，或是隧道MR(TMR)效應(yīng)元件。
電流在平面內(nèi)的GMR(CIP-GMR)元件，電流垂至于平面的GMR(CPP-GMR)和TMR元件對(duì)磁場(chǎng)具有高敏感性，然而它們的輸出強(qiáng)烈地取決于它們的溫度。相應(yīng)地，通過(guò)使用這些元件作為根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭的讀頭元件，可以避免由于元件溫度增加而導(dǎo)致的讀取性能的降低，并且可以有效地利用帶有很高敏感性的這些元件。
同樣優(yōu)選地，所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件是用于縱向磁記錄的感應(yīng)線圈元件或是用于垂直磁記錄的感應(yīng)線圈元件。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種HGA，該HGA包括上述的薄膜磁頭和為所述至少一個(gè)加熱元件供應(yīng)電流的跟蹤導(dǎo)線(trace conductor)。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供了一種磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，該磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置包括至少一個(gè)上述的HGA和用于控制供應(yīng)給所述至少一個(gè)加熱元件的電流的加熱器電流控制機(jī)構(gòu)。
從下面在附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的具體描述將明顯看出本發(fā)明的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)。在不同的圖中用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示一些元件。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的主要部分的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的HGA的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖；圖3示出了設(shè)在HGA的端部上的薄膜磁頭的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖；圖4示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭的一個(gè)實(shí)施方式的平面圖；圖5a和5b分別示出了包含沿圖4中所示的線A-A得到的橫截面的透視圖和沿線A-A得到的橫截面圖；圖6示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)圖4中所示實(shí)施方式的薄膜磁頭的散熱器的平面圖；圖7a-7f示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的替代散熱器的平面圖；圖8示出了沿圖4中所示的線B-B得到的橫截面圖，其示出了根據(jù)圖4中所示實(shí)施方式的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)；圖9示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)圖4中實(shí)施方式的薄膜磁頭的加熱器結(jié)構(gòu)的平面圖；
圖10示出了沿圖4中的線C-C得到的橫截面圖，其示出了用于加熱器的電極墊的結(jié)構(gòu)；圖11a-11d示出了沿圖4中的線A-A得到的橫截面圖，其解釋了根據(jù)圖4中所示實(shí)施方式的薄膜磁頭的制造過(guò)程；圖12示出了根據(jù)圖1中實(shí)施方式的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的記錄/再現(xiàn)電路的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13a和13b分別示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭的一個(gè)實(shí)施方式的散熱器的平面圖和作為比較實(shí)施方式的傳統(tǒng)薄膜磁頭的散熱器的平面圖；和圖14示出了帶有分別具有圖13a和13b中所示形狀的散熱器的薄膜磁頭的磁頭端面上的TPTP數(shù)值的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施方式的主要部分的結(jié)構(gòu)的透視圖，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的HGA的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖，圖3示出了設(shè)在HGA的端部上的薄膜磁頭(滑觸頭)的一個(gè)實(shí)施方式的透視圖。
在圖1中，附圖標(biāo)記10表示圍繞主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸11旋轉(zhuǎn)的多個(gè)磁盤(pán)，12表示用于將薄膜磁頭(滑觸頭)定位在軌道上的組裝架設(shè)備，13表示用于控制薄膜磁頭的讀/寫(xiě)操作和加熱操作的記錄/再現(xiàn)電路。
組裝架設(shè)備12設(shè)有多個(gè)驅(qū)動(dòng)臂14。這些驅(qū)動(dòng)臂14可依靠音圈電機(jī)(VCM)15圍繞樞軸支承軸16旋轉(zhuǎn)并且沿著該軸16的方向堆疊。HGA 17設(shè)在每個(gè)驅(qū)動(dòng)臂14的端部上?；|頭以這樣一種方式安裝在每個(gè)HGA 17上使得面對(duì)每個(gè)磁盤(pán)10的表面。磁盤(pán)10、驅(qū)動(dòng)臂14、HGA 17的和薄膜磁頭(滑觸頭)中每一個(gè)的數(shù)量也可以僅僅為一。
如圖2中所示，通過(guò)將具有磁頭元件的滑觸頭21固定到懸掛機(jī)構(gòu)20的端部上和將接線元件25的一端電連接到滑觸頭21的信號(hào)電極而構(gòu)造HGA。
懸掛機(jī)構(gòu)20主要由承載梁22、固定和支撐在該承載梁22上的具有彈性的彎曲體23、，設(shè)在所述承載梁22的底部上的底板24和由跟蹤導(dǎo)線和電連接到跟蹤導(dǎo)線兩端的連接墊組成并且設(shè)在所述彎曲體23上的接線元件25構(gòu)成。
顯而易見(jiàn)的是，根據(jù)本發(fā)明的HGA的懸掛結(jié)構(gòu)并不被局限于上述的結(jié)構(gòu)。盡管未在圖中示出，也可能在懸掛機(jī)構(gòu)20的某個(gè)中點(diǎn)附著磁頭驅(qū)動(dòng)IC芯片。
如圖3中所示，根據(jù)本實(shí)施方式的滑觸頭設(shè)有感應(yīng)寫(xiě)頭元件和MR讀頭元件30、連接到這些元件的四個(gè)信號(hào)電極31和用于使電流流過(guò)加熱器的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電極32，所述加熱器未在圖3中示出，所有的這些元件都形成于元件形成表面33上。附圖標(biāo)記34表示滑觸頭的空氣支承表面(ABS)。所述信號(hào)電極的數(shù)量和位置并不被局限于圖3中的模式。在圖3中，存在六個(gè)電極，但是也可能提供五個(gè)電極和一個(gè)連接到滑觸頭襯底的接地。
圖4示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭的一個(gè)實(shí)施方式的平面圖，圖5a示出了包含沿圖4中所示的線A-A得到的橫截面的透視圖，圖5b示出了沿線A-A得到的橫截面圖。圖5a和5b中線圈的匝數(shù)被示出成盡可能地小于圖4中的匝數(shù)以簡(jiǎn)化附圖。所述線圈可以是雙層線圈或螺旋線圈。圖4以及圖5a和5b也示意性地示出了加熱器46的結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@將在隨后詳細(xì)地被描述。
在圖5a中，滑觸頭襯底40具有ABS50并且在寫(xiě)和讀操作期間在旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)地表面上方以預(yù)定距離液動(dòng)地飛行。當(dāng)ABS 50被設(shè)置在底部時(shí)，MR讀頭元件42、感應(yīng)寫(xiě)頭元件44、加熱器46和散熱器48形成于滑觸頭襯底40的一個(gè)側(cè)面(元件形成表面)上。
MR讀頭元件42包括MR層42c、將MR層42c夾在當(dāng)中的下屏蔽層42a和上屏蔽層42f。MR層42c包括CIP-GMR多層、CPP-GMR多層或TMR多層，并且檢測(cè)與具有很高敏感性的信號(hào)對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)。當(dāng)MR層42c包括CPP-GMR多層或TMR多層時(shí)，下屏蔽層42a和上屏蔽層42f也分別用作下電極和上電極。下屏蔽層42a和上屏蔽層42f是磁層并且起到屏蔽外部磁場(chǎng)的作用，所述外部磁場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致對(duì)MR層42c的干擾。
感應(yīng)寫(xiě)頭元件44包括下磁極層44a、上磁極層44f和線圈層44c。上和下磁極層44f和44a是磁路，從而將線圈層44c感應(yīng)產(chǎn)生的磁通量匯合和引導(dǎo)到在上面寫(xiě)入數(shù)據(jù)的磁盤(pán)表面。代替上屏蔽層42f和下磁極層44a，可以僅僅形成一個(gè)起到這些層的作用的磁層。
MR讀頭元件42和感應(yīng)寫(xiě)頭元件44面對(duì)磁盤(pán)表面的端部延伸到磁頭端面51。該磁頭端面51覆蓋有作為保護(hù)膜的類金剛石(DLC)等。在此，在讀/寫(xiě)操作期間磁盤(pán)表面和圍繞讀頭元件和寫(xiě)頭元件的端部的磁頭端面51之間的距離對(duì)應(yīng)于磁距dMS。
在相對(duì)于MR讀頭元件42和感應(yīng)寫(xiě)頭元件44與磁頭端面51相對(duì)的位置，并且在滑觸頭襯底40和散熱器48之間形成加熱器46。加熱器46的位置并不局限于上述的一種情況。加熱器僅僅需要相對(duì)于這些磁頭元件在與磁頭表面51相對(duì)的位置形成，例如在散熱器48之上的位置。
散熱器48包括第一散熱層48a和第二散熱層48b。散熱器48通過(guò)接收加熱器的熱量而增強(qiáng)了來(lái)自加熱器46的熱流。該增強(qiáng)防止了加熱器46被其自身產(chǎn)生的熱量熔化。此外，散熱器48具有特定形狀(圖中的凸形)，并且該特定形狀導(dǎo)致了熱流積極地朝著MR讀頭元件42和感應(yīng)寫(xiě)頭元件44的附近被引導(dǎo)。因此，通過(guò)加熱器產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的磁頭元件的突出效率被提高。用于調(diào)節(jié)熱流方向的散熱器48的形狀將在后面加以詳細(xì)解釋。在所述圖中，散熱器48具有包括兩個(gè)散熱層的層狀結(jié)構(gòu)。然而，散熱器48也可以具有包括單加熱層或兩個(gè)以上加熱層的層狀結(jié)構(gòu)。
接著，將在圖5b中詳細(xì)解釋上述的結(jié)構(gòu)?；|頭襯底40例如由AlTiC(Al2O3-TiC)等制成。附圖標(biāo)記41表示厚度大約為0.05μm-10μm的絕緣層，該絕緣層例如由沉積在滑觸頭襯底40上的Al2O3等形成。下屏蔽層42a沉積在絕緣層41上并且例如由NiFe、NiFeCo、CoFe、FeN或FeZrN等形成，厚度大約為0.3μm-3μm。附圖標(biāo)記42b表示厚度大約為0.005μm-0.5μm的下屏蔽間隙層，該下屏蔽間隙層例如由沉積在下屏蔽層42a上的Al2O3或DLC等形成。
MR層42c例如由CIP-GMR多層、CPP-GMR多層或TMR多層形成。附圖標(biāo)記42d表示連接到MR層42c的兩端的元件引導(dǎo)導(dǎo)線層，該元件引線導(dǎo)體層例如由Cu等形成，并且設(shè)有磁偏層，42e表示厚度大約為0.005μm-0.5μm的上屏蔽間隙層，該上屏蔽間隙層例如由沉積在MR層42c和元件引導(dǎo)導(dǎo)線層42d上的Al2O3或DLC等形成。在MR層42c由CPP-GMR多層或TMR多層形成時(shí)，上和下屏蔽間隙層42e和42b以及元件引導(dǎo)導(dǎo)線層42d是不必要的。上屏蔽層42f沉積在上屏蔽間隙層42e上并且由NiFe、NiFeCo、CoFe、FeN或FeZrN等形成，厚度大約為0.3μm-4μm。再現(xiàn)隙寬為上和下屏蔽層42f和42a之間的距離，其大約為0.03μm-1μm。
附圖標(biāo)記43表示厚度大約為0.1μm-2μm的絕緣層，該絕緣層例如由沉積在上屏蔽層42f上的Al2O3等形成。下磁極層44a沉積在絕緣層43上，并且例如由NiFe、NiFeCo、CoFe、FeN或FeZrN等形成，厚度大約為0.3μm-3μm。當(dāng)代替上屏蔽層42f和下磁極層44a形成起到這些層的作用的一個(gè)磁層時(shí)，絕緣層43被省略。附圖標(biāo)記44b表示厚度大約為0.03μm-0.5μm的磁間隙層(等于記錄隙寬)，該磁間隙層例如由沉積在下磁極層44a上的Al2O3或DLC等形成。線圈層44c沉積在磁間隙層44b上并且例如由Cu等形成，厚度大約為0.5μm-3μm。附圖標(biāo)記44d表示厚度大約為0.1μm-5μm的線圈絕緣層，該線圈絕緣層例如由覆蓋線圈層44c的熱硫化保護(hù)層等形成，44e表示例如由Cu或NiFe等形成的線圈引導(dǎo)導(dǎo)線層，該線圈引導(dǎo)導(dǎo)線層分別電連接到線圈層44c的一端。上極層44f例如由NiFe、NiFeCo、CoFe、FeN或FeZrN等形成，厚度大約為0.5μm-5μm，該上極層用作磁極并且與下磁極層44a一起用作磁軛。
附圖標(biāo)記47表示厚度大約為0.3μm-4μm的熱傳導(dǎo)控制層，該熱傳導(dǎo)控制層例如由熱硫化保護(hù)層等形成。第一散熱層48a沉積在該熱傳導(dǎo)控制層47上并且例如由NiFe，NiFeCo，CoFe，F(xiàn)eN或FeZrN等形成，厚度與上屏蔽層42f一樣大約為0.3μm-4μm。第二散熱層48b在沉積在第一散熱層48a上的絕緣層43上堆疊，并且例如由NiFe、NiFeCo、CoFe、FeN或FeZrN等形成，厚度與下磁極層44a一樣大約為0.3μm-3μm。附圖標(biāo)記49是例如由Al2O3等形成的涂層。
圖6示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)圖4中所示實(shí)施方式的薄膜磁頭的散熱器48的平面圖，圖7a-7f示出了也從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的替代散熱器48的平面圖。
根據(jù)圖6，散熱器48具有凸形，并且沿磁頭端面51一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度WSH1大于沿所述相對(duì)端部的軌道方向的圖案寬度WSH2。虛線所示的加熱器46只是定位在散熱器48的凸部下方。盡管加熱器46完全被散熱器48覆蓋，但是由于WSH1＞W(wǎng)SH2，因此圍繞覆蓋加熱器46的部分的散熱面積變小。在從加熱器46到達(dá)散熱器48的熱量中，由于散熱器48的形狀影響，從與加熱器46相對(duì)的散熱器48的表面朝著位于其上的涂層49(未在圖中示出)消散的被減小。此外，如上所述，散熱器48主要由具有高導(dǎo)熱性的金屬形成并且WSH1＞W(wǎng)SH2，因此從加熱器46產(chǎn)生的熱量主要朝著下磁極層44a以及上和下屏蔽層42f和42a的方向53流動(dòng)，并且所述熱量膨脹MR讀頭元件42和感應(yīng)寫(xiě)頭元件44的周?chē)?。因此，提高了通過(guò)所述熱量所產(chǎn)生的這些磁頭元件的突出效率。
同時(shí)，由于散熱器48的圖案寬度WSH1被設(shè)置為足夠大的值，因此從感應(yīng)寫(xiě)頭元件的線圈層44c產(chǎn)生的熱量充分地朝著涂層消散。結(jié)果，可以避免由于感應(yīng)寫(xiě)頭元件自身的熱膨脹而導(dǎo)致的大感應(yīng)變化。
散熱器48和下磁極層44a等之間的間隙G作為磁隔離被形成，從而上和下屏蔽層42f和42a可以保持有助于保持它們的屏蔽效應(yīng)的形狀和面積。間隙G防止MR讀頭元件的溫度敏感MR特性被來(lái)自加熱器46的熱量降低，并且防止由于感應(yīng)寫(xiě)頭元件本身的熱膨脹而導(dǎo)致感應(yīng)寫(xiě)頭元件的大感應(yīng)變化。
接著，將解釋各種替代的散熱器48。如圖7a中示出的散熱器48′，該散熱器可以具有一種形狀，其中與磁頭端面51相對(duì)的矩形的兩個(gè)拐角被去除。圖7b中所示的散熱器48″具有三角形形狀，該三角形形狀的底部與磁頭端面51相對(duì)并且平行。圖7c中所示的散熱器48具有半圓形形狀，該半圓形形狀的線性底部與磁頭端面51相對(duì)并且平行。圖7d中所示的散熱器48″″具有半圓形形狀和圖7a中所示形狀的組合形狀。圖7e中所示的散熱器48″具有半圓形形狀和梯形形狀的組合形狀。此外，散熱器可以具有上述形狀的一些拐角為圓形或平滑的形狀。在圖7f中，示出了散熱器48′的一些拐角為圓形的形狀。
在圖7a-7f中所示的任何形狀中，沿軌道寬度方向的圖案寬度從磁頭端面51的所述一側(cè)的所述端部朝著所述相對(duì)端部單調(diào)減小，并且磁頭端面51的所述一側(cè)的所述端部的圖案寬度大于所述相對(duì)端部的圖案寬度。因此，通過(guò)使用具有這些形狀中的一個(gè)的任何散熱器以及具有圖6中所示的形狀的散熱器，從加熱器產(chǎn)生的熱量選擇性地朝著下磁極層等的方向流動(dòng)，然后該熱量膨脹MR讀頭元件42和感應(yīng)寫(xiě)頭元件44的周?chē)?。因此，提高了通過(guò)所述熱量所產(chǎn)生的這些磁頭元件的突出效率。
圖6和圖7a-7f中所示的任何一個(gè)形狀具有關(guān)于垂直于磁頭端面的預(yù)定平面的兩側(cè)對(duì)稱。然而，當(dāng)散熱器滿足圖案寬度的上述條件時(shí)，散熱器形狀也可以是不對(duì)稱的。散熱器也可以具有滿足上述條件的其它形狀。此外，在圖6中，加熱器46完全被散熱器48覆蓋。然而，也可以缺少與加熱器46相對(duì)的散熱器部分的一部分。顯而易見(jiàn)，為了避免加熱器46熔化和提高通過(guò)加熱器46產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的磁頭元件的突出效率，優(yōu)選地加熱器46完全被散熱器48覆蓋。
圖8示出了沿圖4中所示的線B-B得到的橫截面圖，其示出了根據(jù)圖4中所示實(shí)施方式的薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)。與圖5a和5b以及圖8相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。在該圖中，MR層42c、線圈引導(dǎo)導(dǎo)線層44e、加熱器46、熱傳導(dǎo)控制層47和散熱器48未出現(xiàn)在該橫截面上。
圖9示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)圖4中實(shí)施方式的薄膜磁頭的加熱器46的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖10示出了沿圖4中的線C-C得到的橫截面圖，其示出了用于加熱器46的電極墊的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)圖9，加熱器46包括由曲折地在層中布置的線路構(gòu)成的發(fā)熱部分46a，和分別連接到發(fā)熱部分46a的兩端的引導(dǎo)電極46b和46c，從而構(gòu)成了預(yù)定長(zhǎng)度的電流通路。
更具體而言，發(fā)熱部分46a由上行線路部分66、下行線路部分67、連接部分74和連接部分75形成，其中上行線路部分66以方形波形從預(yù)定起始點(diǎn)60曲折地前行到回轉(zhuǎn)點(diǎn)61，下行線路部分67曲折地沿著上行線路部分66從回轉(zhuǎn)點(diǎn)61返回到接近起始點(diǎn)60的端點(diǎn)62，連接部分74連接起始點(diǎn)60和引導(dǎo)電極46c，連接部分75連接端點(diǎn)62和引導(dǎo)電極46b。彼此并行的上行線路部分66和下行線路部分67之間的距離70被設(shè)置成小于上行線路部分66的相互面對(duì)部分之間的距離72和下行線路部分67的相互面對(duì)部分之間的距離73。
發(fā)熱部分46a具有一個(gè)厚度，例如大約為100nm-5000nm，并且例如由包含NiCu的材料制成。NiCu中Ni的含量例如大約為15-60原子％并且優(yōu)選地為25-45原子％。此外，Ta、Al、Mn、Cr、Fe、Mo、Co、Rh、Si、Ir、Pt、Ti、Nb、Zr和Hf中的至少一種元素可以作為添加物包含到該NiCu中。該添加物的含量?jī)?yōu)選地為5原子％或以下。
此外，發(fā)熱部分46a也可以由包含NiCr的材料制成。在該情況下，NiCr中Ni的含量例如大約為55-90原子％并且優(yōu)選地為70-85原子％。此外，Ta、Al、Mn、Cu、Fe、Mo、Co、Rh、Si、Ir、Pt、Ti、Nb、Zr和Hf中的至少一種元素也可以作為添加物包含到該NiCr中。該添加物的含量?jī)?yōu)選地為5原子％或以下。
此外，發(fā)熱部分46a也可以由單純的Ta或包含Ta的材料制成。在此，Al、Mn、Cu、Fe、Mo、Co、Rh、Si、Ir、Pt、Ti、Nb、Zr和Hf中的至少一種元素也可以作為添加物包含到該Ta中。該添加物的含量?jī)?yōu)選地為5原子％或以下。
引導(dǎo)電極46b和46c也可以由與發(fā)熱部分46a相同的材料制成。
根據(jù)圖10，發(fā)熱部分46a形成于熱傳導(dǎo)控制層47和第一散熱層48a之間，并且引導(dǎo)電極46b和46c從夾心區(qū)域被取出。帶有導(dǎo)電性的基電極薄膜80b和80c分別形成于引導(dǎo)電極46b和46c上。向上延伸的凸出部(bump)81b和81c由使用基電極薄膜80b和80c的作為電極的電解板形成，并且分別設(shè)在基電極薄膜80b和80c上?；姌O薄膜80b和80c以及凸出部81b和81c由諸如Cu這樣的導(dǎo)電材料制成。基電極薄膜80b和80c的厚度大約為10nm-200nm，凸出部81b和81c的厚度大約為5μm-30μm。
凸出部81b和81c的頂端從涂層49暴露，用于加熱器46的墊82b和82c設(shè)在這些頂端處。電流通過(guò)墊82b和82c被供應(yīng)到加熱器46。類似地，MR讀頭元件42和感應(yīng)寫(xiě)頭元件44連接到信號(hào)終端電極31(圖3)。然而，為了簡(jiǎn)化附圖而未示出這些元件的連接結(jié)構(gòu)。
圖11a-11d示出了沿圖4中的線A-A得到的橫截面圖，其解釋了根據(jù)圖4中所示實(shí)施方式的薄膜磁頭的制造過(guò)程。
在下文中，將主要參考所述圖來(lái)解釋根據(jù)該實(shí)施方式的薄膜磁頭的制造過(guò)程。首先，如圖11a所示，例如使用噴涂技術(shù)將絕緣層41沉積在襯底40上。接著，例如使用電鍍技術(shù)使構(gòu)成下屏蔽層42a的薄膜形成于絕緣層41上，然后，例如使用照相平版印刷法形成下屏蔽層42a和間隙G。然后，熱傳導(dǎo)控制層47與磁頭端面51相對(duì)地形成于靠近下屏蔽層42a的位置。然后，例如使用噴涂技術(shù)使構(gòu)成加熱器46的發(fā)熱部分46a以及引導(dǎo)電極46b和46c形成于熱傳導(dǎo)控制層47上。
接著，如圖11b中所示，例如使用噴涂技術(shù)形成構(gòu)成下屏蔽間隙層42b的薄膜。然后，例如使用噴涂技術(shù)順序地形成MR層42c、元件引導(dǎo)導(dǎo)線層42d和構(gòu)成上屏蔽間隙層42e的薄膜。然后，例如使用電鍍技術(shù)形成構(gòu)成上屏蔽層42f的薄膜。然后，例如使用噴涂技術(shù)在構(gòu)成上屏蔽層42f的薄膜上形成構(gòu)成絕緣層43的薄膜和構(gòu)成下磁極層44a的薄膜。
然后，通過(guò)使用諸如照相平版印刷法和干腐蝕法這樣的普通技術(shù)，這些薄膜被制作圖案，并且形成間隙G。該制作圖案和間隙形成提供了多層，該多層包括上屏蔽層42f、絕緣層43、下磁極層44a和散熱器48，該散熱器包括分別具有預(yù)定形式的第一散熱層48a和第二散熱層48b。然后，形成拋光層49a，并且間隙G充滿與拋光層49a相同的材料。通過(guò)上述過(guò)程完成了MR讀頭元件42的形成。
接著，如圖10c中所示，通過(guò)使用諸如噴涂技術(shù)、照相平版印刷法和干腐蝕法這樣的普通技術(shù)，形成磁間隙層44b和磁間隙層44b上的線圈層44c，然后，形成線圈絕緣層44d和上磁極層44f以覆蓋線圈層44c。通過(guò)上述過(guò)程完成了感應(yīng)寫(xiě)頭元件44的形成。在該形成之后，如圖11d中所示，形成涂層49以覆蓋磁頭元件。
圖12示出了根據(jù)圖1中實(shí)施方式的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置的記錄/再現(xiàn)電路13的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖12中，附圖標(biāo)記90表示記錄/再現(xiàn)控制LSI，91表示從記錄/再現(xiàn)控制LSI 90接收記錄數(shù)據(jù)的寫(xiě)門(mén)，92表示寫(xiě)電路，93表示儲(chǔ)存表格等以用于控制供應(yīng)給加熱器的電流值的ROM，95表示為MR讀頭元件42供應(yīng)檢測(cè)電流的恒電流電路，96表示放大MR讀頭元件42的輸出電壓的放大器，97表示將再現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出到記錄/再現(xiàn)控制LSI 90的解調(diào)電路，98表示溫度探測(cè)器，99表示加熱器46的控制單元。
從記錄/再現(xiàn)控制LSI 90輸出的記錄數(shù)據(jù)被提供給寫(xiě)門(mén)91。僅僅當(dāng)從記錄/再現(xiàn)控制LSI 90輸出的記錄控制信號(hào)指示寫(xiě)操作時(shí)，寫(xiě)門(mén)91將記錄數(shù)據(jù)提供給寫(xiě)電路92。寫(xiě)電路92使對(duì)應(yīng)于該記錄數(shù)據(jù)的寫(xiě)電流通過(guò)線圈層44c，并且感應(yīng)寫(xiě)頭元件44在磁盤(pán)10(圖1)上寫(xiě)數(shù)據(jù)。
僅僅當(dāng)從記錄/再現(xiàn)控制LSI 90輸出的再現(xiàn)控制信號(hào)指示讀操作時(shí)，恒定電流從恒電流電路95流入MR層42c。該MR讀頭元件42再現(xiàn)的信號(hào)被放大器96放大，被解調(diào)電路97解調(diào)，然后獲得的再現(xiàn)數(shù)據(jù)被輸出到記錄/再現(xiàn)控制LSI 90。
加熱器控制單元99接收從記錄/再現(xiàn)控制LSI 90輸出的加熱器開(kāi)/關(guān)信號(hào)和加熱器電流控制信號(hào)。當(dāng)加熱器開(kāi)/關(guān)信號(hào)處于開(kāi)操作指令時(shí)，電流流入加熱器46的發(fā)熱部分46a。在該情況下電流值被控制為對(duì)應(yīng)于加熱器電流控制信號(hào)的值。
因此，通過(guò)提供獨(dú)立于記錄/再現(xiàn)操作控制信號(hào)系統(tǒng)的加熱器開(kāi)/關(guān)信號(hào)和加熱器控制信號(hào)系統(tǒng)，不僅可能實(shí)現(xiàn)與記錄/再現(xiàn)操作相聯(lián)系的加熱器的電流應(yīng)用，而且可能實(shí)現(xiàn)更多樣的電流應(yīng)用模式。
在實(shí)際操作中，對(duì)應(yīng)于預(yù)定電流應(yīng)用模式的電流流入加熱器46的發(fā)熱部分46a。通過(guò)該電流從加熱器46產(chǎn)生熱量，該熱量通過(guò)傳播通過(guò)散熱器而到達(dá)感應(yīng)寫(xiě)頭元件44和MR讀頭元件42，然后熱膨脹導(dǎo)致磁頭元件朝著磁頭端面51的方向突出。這允許磁距dMS僅僅在寫(xiě)和讀操作期間被減小。因此，磁距dMS僅僅在磁頭元件的操作期間的減小能夠補(bǔ)償由軌道寬度的減小導(dǎo)致的讀和/或?qū)懶阅艿臏p小，并且能夠處理由于記錄位的減小而導(dǎo)致的信號(hào)場(chǎng)的減弱的問(wèn)題，同時(shí)不會(huì)明顯地增加滑觸頭撞到磁盤(pán)表面的概率。該dMS值可以被加熱器器電流控制信號(hào)精確地調(diào)整，所述加熱器控制信號(hào)控制流過(guò)發(fā)熱部分46a的電流。
顯而易見(jiàn)記錄/再現(xiàn)電路13的電路結(jié)構(gòu)并不局限于圖12中所示的結(jié)構(gòu)。它也可能使用不同于記錄控制信號(hào)和再現(xiàn)控制信號(hào)的信號(hào)來(lái)指定讀和寫(xiě)操作。此外，希望導(dǎo)致加熱器46至少在讀和寫(xiě)操作期間產(chǎn)生熱量，但是也可能導(dǎo)致加熱器46在寫(xiě)操作或讀操作或者在寫(xiě)操作或讀操作持續(xù)的一段預(yù)定連續(xù)時(shí)間期間產(chǎn)生熱量。而且，也可能不僅僅使用DC，而且使用AC或脈沖電流等作為流過(guò)加熱器46的電流。
在下文中，將用一個(gè)實(shí)施方式來(lái)解釋根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭中的散熱器形狀的影響。
圖13a示出了從滑觸頭襯底的元件形成表面的一側(cè)看到的根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭的一個(gè)實(shí)施方式的散熱器的平面圖，在圖中標(biāo)出了特定的尺寸。圖13示出了從所述元件形成表面的一側(cè)看到的作為比較實(shí)施方式的傳統(tǒng)薄膜磁頭的散熱器的平面圖，也在圖中標(biāo)出了特定的尺寸。在這些圖中，形成于下磁極層上的感應(yīng)寫(xiě)頭元件簡(jiǎn)單地由虛線示出。
在圖13a中，散熱器130具有同樣如圖6中所示的凸形。在散熱器130中，WHS1＝90.0μm，WHS2＝40.0μm。加熱器132具有30.0μm×90.0μm的尺寸并且直接被定位在散熱器130的凸部之下。散熱器130完全覆蓋加熱器132。散熱器130和磁頭元件多層131之間的間隙G是5.0μm，所述磁頭元件多層包括為90.0μm×25.0μm的矩形的上和下屏蔽層，MR層和下磁極層。
其間，在圖13b中，作為比較實(shí)施方式的傳統(tǒng)散熱器133為90.0μm×60.0μm的矩形，并且被定位成在自身和磁頭元件多層134之間形成5.0μm的間隙G，所述磁頭元件多層為90.0μm×25.0μm的矩形。也就是說(shuō)，圖13a中散熱器130的形狀等于與傳統(tǒng)散熱器133的磁頭端面相對(duì)的兩個(gè)拐角被去除的所述凸形。在圖13a和13b中，除了散熱器形狀之外的其它結(jié)構(gòu)彼此相同，包括加熱器的位置。
圖14示出了帶有分別具有圖13a和13b中所示形狀的散熱器的薄膜磁頭的磁頭端面上的TPTP數(shù)值的曲線圖。水平軸是從滑觸頭襯底的元件形成表面到磁頭端面上的測(cè)量點(diǎn)的距離DR，豎軸是通過(guò)加熱器產(chǎn)生的熱量所產(chǎn)生的在測(cè)量點(diǎn)的突出(TPTP)的數(shù)值。提供給兩個(gè)磁頭的各個(gè)加熱器的功率為100mW。TPTP的數(shù)值通過(guò)模擬獲得。
如圖14中所示，在根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭(圖13a)的磁頭端面上的突出的形狀幾乎與傳統(tǒng)的薄膜磁頭(圖13b)中的突出的形狀相同。然而，根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭中的TPTP在所有磁頭端面的范圍中更大。在對(duì)應(yīng)于磁頭元件的端部的DR＝2.5μm的一點(diǎn)，傳統(tǒng)的薄膜磁頭中的TPTP的數(shù)值為9.0nm，而根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭中的TPTP的數(shù)值變?yōu)楦蟮臄?shù)值9.7nm。也就是說(shuō)，在根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭中TPTP的數(shù)值被提高了7.7％。
根據(jù)該結(jié)果，可以理解在根據(jù)本發(fā)明的薄膜磁頭中，與傳統(tǒng)的薄膜磁頭相比，通過(guò)加熱器產(chǎn)生的熱量所導(dǎo)致的磁頭元件的突出效率大大提高。
此外，顯而易見(jiàn)本發(fā)明不僅適用于縱向磁記錄而且適用于垂直磁記錄。甚至如果感應(yīng)寫(xiě)頭元件具有與垂直磁記錄相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，造成從加熱器產(chǎn)生的熱流選擇性地流動(dòng)的散熱器形狀的效應(yīng)與上述的情況相同。而且，顯而易見(jiàn)從具有對(duì)應(yīng)于垂直磁記錄的結(jié)構(gòu)的感應(yīng)寫(xiě)頭元件產(chǎn)生的熱效應(yīng)也類似。
所有的前述實(shí)施方式僅僅作為本發(fā)明的例子而不意味著限定，并且在不超出本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以構(gòu)想本發(fā)明的許多不同的替代和修改。因此，本發(fā)明僅僅由隨后的權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
權(quán)利要求
1.一種薄膜磁頭，其包括一帶有空氣支承表面的襯底；至少一個(gè)讀頭元件，其包括下屏蔽層和上屏蔽層，和至少一個(gè)寫(xiě)頭元件，其包括至少一個(gè)形成于所述襯底上的磁極層；至少一個(gè)加熱元件，其相對(duì)于所述至少一個(gè)讀頭元件和所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件設(shè)在與所述空氣支承表面相對(duì)的位置；和至少一個(gè)散熱元件，其包括至少一個(gè)散熱層，該散熱層設(shè)在與所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一層的所述空氣支承表面一側(cè)的端部相對(duì)的端部附近，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述空氣支承表面一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度大于沿著與所述空氣支承表面一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述軌道寬度方向的圖案寬度從所述空氣支承表面一側(cè)的端部朝著與所述空氣支承表面一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部單調(diào)地減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)散熱元件具有凸形、至少其中的一個(gè)拐角被去除的矩形形狀、三角形和半圓形中的一種形狀或者至少兩種的組合形狀，或者所述一種形狀或所述至少兩種的組合形狀的拐角是圓形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)加熱元件形成于所述襯底和所述至少一個(gè)散熱元件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)散熱元件完全覆蓋所述至少一個(gè)加熱元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜磁頭，其中，一熱傳導(dǎo)控制層設(shè)在所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件之間，該熱傳導(dǎo)控制層由一種導(dǎo)熱系數(shù)小于形成所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)散熱層由與形成所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一個(gè)的薄膜相同的沉積薄膜形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)讀頭元件是巨磁阻效應(yīng)元件，或是隧道磁阻效應(yīng)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜磁頭，其中，所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件是用于縱向磁記錄的感應(yīng)線圈元件或是用于垂直磁記錄的感應(yīng)線圈元件。
10.一種磁頭萬(wàn)向架組件，其包括一薄膜磁頭，其包括一帶有空氣支承表面的襯底；至少一個(gè)讀頭元件，其包括下屏蔽層和上屏蔽層，和至少一個(gè)寫(xiě)頭元件，其包括至少一個(gè)形成于所述襯底上的磁極層；至少一個(gè)加熱元件，其相對(duì)于所述至少一個(gè)讀頭元件和所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件設(shè)在與所述空氣支承表面相對(duì)的位置；和至少一個(gè)散熱元件，其包括至少一個(gè)散熱層，該散熱層設(shè)在與所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一層的所述空氣支承表面一側(cè)的端部相對(duì)的端部附近，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述空氣支承表面一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度大于沿著與所述空氣支承表面一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度；和為所述至少一個(gè)加熱元件供應(yīng)電流的跟蹤導(dǎo)線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述軌道寬度方向的圖案寬度從所述空氣支承表面一側(cè)的端部朝著與所述空氣支承表面一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部單調(diào)地減小。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)散熱元件具有凸形、至少其中的一個(gè)拐角被去除的矩形形狀、三角形和半圓形中的一種形狀或者至少兩種的組合形狀，或者所述一種形狀或所述至少兩種的組合形狀的拐角是圓形的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)加熱元件形成于所述襯底和所述至少一個(gè)散熱元件之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)散熱元件完全覆蓋所述至少一個(gè)加熱元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，一熱傳導(dǎo)控制層設(shè)在所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件之間，該熱傳導(dǎo)控制層由一種導(dǎo)熱系數(shù)小于形成所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)散熱層由與形成所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一個(gè)的薄膜相同的沉積薄膜形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)讀頭元件是巨磁阻效應(yīng)元件，或是隧道磁阻效應(yīng)元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其中，所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件是用于縱向磁記錄的感應(yīng)線圈元件或是用于垂直磁記錄的感應(yīng)線圈元件。
19.一種磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其包括至少一個(gè)磁頭萬(wàn)向架組件，其包括一薄膜磁頭，其包括一帶有空氣支承表面的襯底；至少一個(gè)讀頭元件，其包括下屏蔽層和上屏蔽層，和至少一個(gè)寫(xiě)頭元件，其包括至少一個(gè)形成于所述襯底上的磁極層；至少一個(gè)加熱元件，其相對(duì)于所述至少一個(gè)讀頭元件和所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件設(shè)在與所述空氣支承表面相對(duì)的位置；和至少一個(gè)散熱元件，其包括至少一個(gè)散熱層，該散熱層設(shè)在與所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一層的所述空氣支承表面一側(cè)的端部相對(duì)的端部附近，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述空氣支承表面一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度大于沿著與所述空氣支承表面一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度；和為所述至少一個(gè)加熱元件供應(yīng)電流的跟蹤導(dǎo)線；和用于控制供應(yīng)給所述至少一個(gè)加熱元件的電流的加熱器電流控制裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)散熱元件具有一種形狀，使得沿所述軌道寬度方向的圖案寬度從所述空氣支承表面一側(cè)的端部朝著與所述空氣支承表面一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部單調(diào)地減小。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)散熱元件具有凸形、至少其中的一個(gè)拐角被去除的矩形形狀、三角形和半圓形中的一種形狀或者至少兩種的組合形狀，或者所述一種形狀或所述至少兩種的組合形狀的拐角是圓形的。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)加熱元件形成于所述襯底和所述至少一個(gè)散熱元件之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)散熱元件完全覆蓋所述至少一個(gè)加熱元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，一熱傳導(dǎo)控制層設(shè)在所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件之間，該熱傳導(dǎo)控制層由一種導(dǎo)熱系數(shù)小于形成所述襯底和所述至少一個(gè)加熱元件的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料形成。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)散熱層由與形成所述下屏蔽層、所述上屏蔽層和所述至少一個(gè)磁極層中的至少一個(gè)的薄膜相同的沉積薄膜形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)讀頭元件是巨磁阻效應(yīng)元件，或是隧道磁阻效應(yīng)元件。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述至少一個(gè)寫(xiě)頭元件是用于縱向磁記錄的感應(yīng)線圈元件或是用于垂直磁記錄的感應(yīng)線圈元件。
全文摘要
一種具有更高突出效率的薄膜磁頭，其包括帶有空氣支承表面(ABS)的襯底；包括下和上屏蔽層的讀頭元件，和包括磁極層的寫(xiě)頭元件；加熱元件，其相對(duì)于所述讀頭元件和所述寫(xiě)頭元件設(shè)在與ABS相對(duì)的位置；和散熱元件，其包括散熱層，該散熱層設(shè)在與所述下和上屏蔽層以及所述磁極層中的至少一層的所述ABS一側(cè)的端部相對(duì)的端部附近，所述散熱元件具有一種形狀，使得沿所述ABS一側(cè)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度大于沿著與所述ABS一側(cè)的所述端部相對(duì)的端部的軌道寬度方向的圖案寬度。
文檔編號(hào)G11B5/012GK1770267SQ20051010756
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月7日
發(fā)明者栗原克樹(shù), 大池太郎, 平林啟, 太田憲和 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社