專利名稱：頭滑塊和磁存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的存儲(chǔ)裝置中安裝的頭 滑塊。
背景技術(shù)：
例如，在頭滑塊上安裝有隧道結(jié)磁阻(TMR)元件。TMR元件嵌入 在頭滑塊的滑塊體上的絕緣膜中。絕緣膜是由A1203 (氧化鋁)等制成的。 TMR元件包括位于上遮蔽層和下遮蔽層之間的隧道結(jié)膜。通過下遮蔽層 和上遮蔽層向隧道結(jié)薄膜提供檢測電流。
在TMR元件中，下遮蔽層和滑塊體一起用作電容器。當(dāng)建立了容性 耦合時(shí)，例如，噪聲從磁盤經(jīng)由磁盤與滑塊體之間的距離傳遞到滑塊體。 作為對噪聲傳遞的響應(yīng)，電容器中儲(chǔ)存的電能增加。由此，在下遮蔽層 和上遮蔽層之間生成電勢差。這種電勢差與響應(yīng)于接收到磁場而改變的 再現(xiàn)信號(hào)的電勢差相混合。特別是，當(dāng)讀出具有更高頻率的信號(hào)時(shí)，噪 聲對電勢差具有更大影響。S/N (信噪)比變差。不能準(zhǔn)確地檢測磁信息 數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種對于用面垂直電流(CPP)結(jié)構(gòu)磁阻 (MR)元件準(zhǔn)確讀出高頻信號(hào)有貢獻(xiàn)的頭滑塊。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種頭滑塊，其包括滑塊體；在 所述滑塊體上嵌入在絕緣膜中的面垂直電流(CPP)結(jié)構(gòu)磁阻(MR)元 件，所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件包括位于下遮蔽層和上遮蔽層之間的 磁阻元件，所述磁阻元件被設(shè)計(jì)為經(jīng)由所述下遮蔽層和所述上遮蔽層接 收電流；以及在所述滑塊體和所述下遮蔽層之間嵌入在所述絕緣膜中的
4非導(dǎo)磁層。
所謂的檢測電流經(jīng)由下遮蔽層和上遮蔽層被提供到磁阻膜，用于讀 出磁信息數(shù)據(jù)。在提供檢測電流期間，頭滑塊相隔一定距離對著磁存儲(chǔ) 介質(zhì)的表面。在頭滑塊和磁存儲(chǔ)介質(zhì)之間引發(fā)相對運(yùn)動(dòng)。在頭滑塊和磁 存儲(chǔ)介質(zhì)之間形成氣層。由此在頭滑塊和磁存儲(chǔ)介質(zhì)之間建立了電容耦 合。電噪聲傳遞到磁存儲(chǔ)介質(zhì)。電容耦合允許噪聲從磁存儲(chǔ)介質(zhì)到頭滑 塊經(jīng)由它們之間的距離而傳遞。噪聲影響在下遮蔽層和頭滑塊之間建立 的電容。非導(dǎo)磁層用于防止由于噪聲傳遞導(dǎo)致的下遮蔽層和上遮蔽層之 間的電勢差變化。可以避免再現(xiàn)信號(hào)的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較 高頻率的信號(hào)時(shí)，也可準(zhǔn)確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此外，能夠保持滑塊 體、下遮蔽層和上遮蔽層的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。即，滑塊體、下遮蔽層和上遮 蔽層可如之前一樣彼此間隔。可以由此保持期望的磁性能。
所述非導(dǎo)磁層優(yōu)選地例如由低熱膨脹材料制成。即使當(dāng)對非導(dǎo)磁層 施加熱時(shí)，也防止了非導(dǎo)磁層熱膨脹。這導(dǎo)致抑制了磁阻膜的突起量。 即使當(dāng)利用加熱來控制面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件的突起量時(shí)，也可準(zhǔn)確
地控制磁阻模的突起量。所述非導(dǎo)磁層可由由SiC、 DLC、 Mo以及W中 的一種制成。
頭滑塊還可以包括在所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件上嵌入在所述 絕緣膜中的磁極；以及將所述磁極電連接到所述滑塊體的導(dǎo)電體，其中 在所述滑塊體和所述下遮蔽層之間建立的電容與在所述磁極和所述上遮 蔽層之間建立的電容對應(yīng)。該電容耦合允許噪聲從磁存儲(chǔ)介質(zhì)到頭滑塊 經(jīng)由它們之間的距離而傳遞。噪聲影響在下遮蔽層與滑塊體之間建立的 電容。由此，在下遮蔽層中引發(fā)電勢的變化。噪聲同時(shí)影響在磁極和上 遮蔽層之間建立的電容。由此，在上遮蔽層中引發(fā)電勢的變化。由于電 容的值被設(shè)定為彼此相等，所以上遮蔽層中的電勢的變化與下遮蔽層中 的電勢的變化對應(yīng)。由此，在讀取元件的兩端不產(chǎn)生電勢差。防止了在 讀取元件中生成的再現(xiàn)信號(hào)中產(chǎn)生因噪聲傳遞而導(dǎo)致的電勢差?？梢员?免再現(xiàn)信號(hào)的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信號(hào)時(shí)，也可準(zhǔn) 確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此外，能夠保持滑塊體、下遮蔽層、上遮蔽層、和磁極的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。即，滑塊體、下遮蔽層、上遮蔽層和磁極可如之 前一樣彼此間隔。可以由此保持期望的磁性能。
在頭滑塊中，滑塊體可以電連接到所述非導(dǎo)磁層?？梢酝ㄟ^改變夾 在非導(dǎo)磁層和下遮蔽層之間的絕緣膜的面積和厚度而容易地調(diào)節(jié)滑塊體 和下遮蔽層之間的電容。以此方式，以相對便易的方式，可以把在下遮 蔽層和滑塊體之間建立的電容的值設(shè)定為等于在磁極和上遮蔽層之間建 立的電容的值。以相對便易的方式，可以防止噪聲傳遞導(dǎo)致的電勢差的 產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種頭滑塊，其包括滑塊體；在
所述滑塊體上嵌入在絕緣膜中的面垂直電流(CPP)結(jié)構(gòu)磁阻(MR)元
件，所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件包括位于下遮蔽層與上遮蔽層之間的 磁阻元件，所述磁阻元件被設(shè)計(jì)為經(jīng)由所述下遮蔽層和所述上遮蔽層接
收電流；在所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件上嵌入在所述絕緣膜中的磁極； 在所述上遮蔽層與所述磁極之間嵌入在所述絕緣膜中的非導(dǎo)磁層；以及 將所述磁極電連接到所述滑塊體的導(dǎo)電體。
當(dāng)建立電容耦合時(shí)，噪聲以與上面描述的相同的方式從磁存儲(chǔ)介質(zhì) 頭滑塊經(jīng)由它們之間的距離而傳遞。噪聲影響在下遮蔽層和頭滑塊之間 建立的電容。噪聲同時(shí)影響在磁極和上遮蔽層之間建立的電容。導(dǎo)電層 用于防止由于噪聲傳遞而導(dǎo)致的下遮蔽層和上遮蔽層之間的電勢差變 化。可以避免再現(xiàn)信號(hào)的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信號(hào) 時(shí)，也可準(zhǔn)確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此外，能夠保持滑塊體、下遮蔽層 和上遮蔽層的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。即，滑塊體、下遮蔽層和上遮蔽層可如之前 一樣彼此間隔?？梢杂纱吮３制谕拇判阅堋?br> 在此，所述非導(dǎo)磁層優(yōu)選地例如由低熱膨脹材料制成。即使當(dāng)對非 導(dǎo)磁層施加熱時(shí)，也抑制了非導(dǎo)磁層的熱膨脹。這導(dǎo)致抑制了磁阻膜的 突起量。即使當(dāng)利用加熱來控制面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件的突起量時(shí)， 也可準(zhǔn)確地控制磁阻膜的突起量。所述非導(dǎo)磁層可由由SiC、 DLC、 Mo 以及W中的一種制成。
在上遮蔽層和磁極之間建立的電容優(yōu)選地與在滑塊體和下遮蔽層之
6間建立的電容對應(yīng)。該電容耦合允許噪聲從磁存儲(chǔ)介質(zhì)到頭滑塊經(jīng)由它 們之間的距離而傳遞。噪聲影響在下遮蔽層和滑塊體之間建立的電容。 由此，在下遮蔽層中引發(fā)電勢的變化。噪聲同時(shí)影響在磁極和上遮蔽層 之間建立的電容。由此，在上遮蔽層中引發(fā)電勢的變化。由于電容的值 被設(shè)定為彼此相等，上遮蔽層中的電勢的變化與下遮蔽層中的電勢的變 化對應(yīng)。由此，在讀取元件的兩端不產(chǎn)生電勢差?？梢苑乐乖谧x取元件 中生成的再現(xiàn)信號(hào)中因噪聲傳遞而導(dǎo)致電勢差的產(chǎn)生?？梢员苊庠佻F(xiàn)信
號(hào)的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信號(hào)時(shí)，也可和通常一樣
準(zhǔn)確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此外，能夠保持滑塊體、下遮蔽層、上遮蔽 層和磁極的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。即，滑塊體、下遮蔽層、上遮蔽層和磁極可如 之前一樣彼此間隔?？梢杂纱吮３制谕拇判阅?。
在頭滑塊中，非導(dǎo)磁層可以電連接到磁極?？梢酝ㄟ^改變夾在非導(dǎo) 磁層和上遮蔽層之間的絕緣膜的面積和厚度而容易地調(diào)節(jié)在磁極和上遮 蔽層之間建立的電容。由此，以相對便易的方式，可把磁極和上遮蔽層 之間的電容的值設(shè)定為等于下遮蔽層和滑塊體之間的電容的值。以相對 便易的方式，可以防止噪聲傳遞而導(dǎo)致的電勢差的產(chǎn)生。
頭滑塊例如安裝在諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的磁存儲(chǔ)裝置中。應(yīng)注 意的是，該頭滑塊可用在磁存儲(chǔ)裝置之外的任何其它裝置中。


從以下結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的上述和其他目的、
特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中
圖1是示意性地例示了作為磁存儲(chǔ)裝置的特定示例的硬盤驅(qū)動(dòng)器的
平面圖2是示意性地例示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的飛行頭滑塊的放 大立體圖3是示意性地例示了安裝在飛行頭滑塊上的電磁傳感器的放大立 體圖4是示意性地例示了頭保護(hù)膜的從氣浮表面的下游觀察的表面的
7正視圖5是沿圖4中的線5-5截取的截面圖6是示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的飛行頭滑塊中 建立的電路的圖7是示出噪聲等級(jí)的頻率特性的圖8是示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的飛行頭滑塊中 建立的電路的圖9是示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的飛行頭滑塊中 建立的電路的圖；以及
圖IO是示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的飛行頭滑塊中 建立的電路的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地例示了作為存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器或存儲(chǔ)裝置的示例的硬盤 驅(qū)動(dòng)器(HDD) 11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。硬盤驅(qū)動(dòng)器11包括盒狀的包圍體12。 包圍體12包括未示出的包圍體蓋，以及限定例如扁平平行六面體的內(nèi)部 空間的盒狀的包圍體基底13。包圍體基底13例如可由諸如鋁的金屬材料 制成?？刹捎媚Ｖ乒に噥硇纬砂鼑w基底13。包圍體蓋連接至包圍體基 底13。包圍體蓋用于封閉包圍體基底13內(nèi)的內(nèi)部空間的開口?？刹捎脡?制工藝用例如板狀材料來形成包圍體蓋。
至少一個(gè)作為記錄介質(zhì)的磁記錄盤14置于包圍體基底13的內(nèi)部空 間內(nèi)。 一個(gè)或多個(gè)磁記錄盤14安裝在主軸馬達(dá)15的驅(qū)動(dòng)軸上。主軸馬 達(dá)15以例如3600 rpm、 4200 rpm、 5400 rpm、 7200 rpm、 10000 rpm、 15000 rpm等的高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)的磁記錄盤14。在此，例如采用所謂的垂直磁記錄 盤作為磁記錄盤14。具體地說，在磁記錄盤14上的磁記錄層中，易磁化 軸和垂直于磁記錄盤14的表面的豎直方向?qū)R。
支架16也置于包圍體基底13的內(nèi)部空間內(nèi)。支架16包括支架塊17。 支架塊17支承在豎直支承軸18上以便相對轉(zhuǎn)動(dòng)。支架臂19限定在支架 塊17處。支架臂19被設(shè)計(jì)為從豎直的支承軸18起沿水平方向延伸。支架塊1 7例如可由鋁制成。例如可采用擠壓工藝來形成支架塊17。
頭懸架(head suspension) 21安裝在單獨(dú)的支架臂19的前端或梢端。 頭懸架21被設(shè)計(jì)為從支架臂19向前延伸。頭懸架21安裝有撓曲部。該 撓曲部在頭懸架21的前端或梢端處限定所謂的萬向接頭(gimbal)。磁頭 滑塊或飛行頭滑塊22支承在該萬向接頭上。萬向接頭允許飛行頭滑塊22 改變其相對于頭懸架21的姿態(tài)。頭元件或電磁傳感器安裝在飛行頭滑塊 22上。
當(dāng)磁記錄盤14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得飛行頭滑塊22接收到伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)的磁記 錄盤14產(chǎn)生的氣流。該氣流用于在飛行頭滑塊22上產(chǎn)生正壓力或升力 以及負(fù)壓力。由此允許飛行頭滑塊22以由頭懸架21的推力和升力與負(fù) 壓力的組合之間的平衡建立的更高穩(wěn)定性在磁記錄盤14轉(zhuǎn)動(dòng)期間在磁記 錄盤14的表面上方飛行。
例如音圈馬達(dá)(VCM) 23的動(dòng)力源連接至支架塊17。音圈馬達(dá)23 用于繞豎直支承軸18驅(qū)動(dòng)支架塊17。支架塊17的轉(zhuǎn)動(dòng)使得支架臂19和 頭懸架21可以擺動(dòng)。當(dāng)在飛行頭滑塊22的飛行期間單獨(dú)的支架臂19繞 豎直支承軸18擺動(dòng)時(shí)，允許飛行頭滑塊22沿磁記錄盤14的徑向移動(dòng)。 由此，允許飛行頭滑塊22上的電磁傳感器跨過限定在最內(nèi)側(cè)記錄磁道和 最外側(cè)記錄磁道之間的數(shù)據(jù)區(qū)。飛行頭滑塊22上的電磁傳感器正好定位 于磁記錄盤14上的目標(biāo)記錄磁道上方。
圖2例示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的飛行頭滑塊22的具體示例。 飛行頭滑塊22包括例如扁平平行六面體形狀的滑塊體25。絕緣非磁性膜， 即頭保護(hù)膜26，覆蓋在滑塊體25的出氣口或尾端表面上。電磁傳感器 27嵌入頭保護(hù)膜26中。后面將詳細(xì)描述電磁傳感器27。
滑塊體25可由表現(xiàn)為非磁性導(dǎo)體的例如Al203-TiC的硬材料制成。 頭體保護(hù)膜26由表現(xiàn)為非磁性絕緣體的例如A1203 (氧化鋁)的軟材料 制成。與介質(zhì)相對的表面或底面28以隔著一距離面對磁記錄盤14的方 式限定在滑塊體25上。作為基準(zhǔn)表面的平坦基礎(chǔ)表面29限定在底面28 上。當(dāng)磁記錄盤14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣流31沿底面28從滑塊體25的進(jìn)氣口端 或前端流向出氣口端或后端。前部導(dǎo)軌32形成在滑塊體25的底面28上。前部導(dǎo)軌32靠近滑塊 體25的進(jìn)氣口端從基底表面29豎起。前部導(dǎo)軌32沿基底表面29的進(jìn) 氣口端在滑塊體25的橫向上延伸。后部中央導(dǎo)軌33類似地形成在滑塊 體25的底面28上。后部中央導(dǎo)軌33靠近滑塊體25的出氣口端從基底 表面29豎起。后部中央導(dǎo)軌33位于滑塊體25的橫向上的中間位置處。 后部中央導(dǎo)軌33被設(shè)計(jì)為延伸到頭保護(hù)膜26。 一對后部側(cè)導(dǎo)軌34、 34 類似地形成在滑塊體25的底面28上。后部側(cè)導(dǎo)軌34、 34靠近滑塊體25 的出氣口端從底面28的基底表面29豎起。后部側(cè)導(dǎo)軌34、 34分別位于 滑塊體25的兩側(cè)部。后部側(cè)導(dǎo)軌34、 34由此在滑塊體25的橫向上相互 隔開。后部中央導(dǎo)軌33位于后部側(cè)導(dǎo)軌34、 34之間的空間內(nèi)。
氣浮表面35、 36、 37分別限定在導(dǎo)軌32、 33、 34的頂面上。臺(tái)階 分別將氣浮表面35、 36、 37的進(jìn)氣端連接到導(dǎo)軌32、 33、 34的頂面。 飛行頭滑塊22的底面28被設(shè)計(jì)為容納伴隨旋轉(zhuǎn)的磁記錄盤14而產(chǎn)生的 氣流31。臺(tái)階用于分別在氣浮表面35、 36、 37處產(chǎn)生更大的正壓力或升 力。此外，在前部導(dǎo)軌32之后或在前部導(dǎo)軌32的下游的位置處產(chǎn)生更 大的負(fù)壓力。負(fù)壓力與升力平衡以使得穩(wěn)定地建立飛行頭滑塊22的飛行 姿態(tài)。應(yīng)注意的是飛行頭滑塊22可具有與上述不同的任意形狀或形式。
電磁傳感器27在靠近氣浮表面36的出氣口端的位置處嵌入在后部 中央導(dǎo)軌33中。如圖3所示，電磁傳感器27包括讀取元件41和寫入元 件42。采用隧道結(jié)磁阻(TMR)元件作為讀取元件41。 TMR元件允許 響應(yīng)于從磁記錄盤14泄漏的施加的電磁場的極化翻轉(zhuǎn)而引發(fā)隧道結(jié)膜的 電阻變化。利用該電阻變化來檢測記錄在磁記錄盤14上的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 采用所謂的單極頭作為寫入元件42。單極頭在薄膜線圈圖案的輔助下產(chǎn) 生磁場。所產(chǎn)生的磁場用于將二進(jìn)制數(shù)據(jù)記錄到磁記錄盤14中。電磁傳 感器27允許讀取元件41的讀出間隙和寫入元件42的寫入間隙在頭保護(hù) 膜26的表面處暴露?？梢栽陬^保護(hù)膜26的表面上靠近氣浮表面36的出 氣口端的位置處形成硬保護(hù)膜。所述保護(hù)膜覆蓋在頭保護(hù)膜26的表面處 暴露的寫入間隙和讀出間隙的梢端。保護(hù)膜可由例如類金剛石的碳膜制 成。
10TMR元件或讀取元件41包括夾在下遮蔽層43和上遮蔽層44之間 的磁阻膜，即隧道結(jié)膜。下遮蔽層43和上遮蔽層44由FeN、 NiFe等導(dǎo) 電磁性材料制成。下遮蔽層43和上遮蔽層44分別用作隨后所述的讀取 元件41的上電極和下電極。
引線45在下遮蔽層43和上遮蔽層44之間的位置處連接于上遮蔽層 44。由導(dǎo)電材料制成的連接焊盤46覆設(shè)在引線45上。未示出的端子焊 盤連接到連接焊盤46。端子焊盤在頭保護(hù)膜26的表面靠近滑塊體25的 出氣口端暴露。形成在撓曲部上的布線圖案連接到端子焊盤。采用導(dǎo)電 球、焊料等連接布線圖案。引線45、連接焊盤46和端子焊盤例如由諸如 銅的導(dǎo)電材料制成。
類似地，引線47在下遮蔽層43和上遮蔽層44之間的位置處連接到 下遮蔽層43。由導(dǎo)電材料制成的連接焊盤48覆設(shè)在引線47上。未示出 的端子焊盤連接到連接焊盤48。端子焊盤在頭保護(hù)膜26的表面靠近滑塊 體25的出氣口端暴露。形成在撓曲部上的布線圖案連接到端子焊盤。采 用導(dǎo)電球、焊料等連接布線圖案。引線47、連接焊盤48和端子焊盤例如 由諸如銅的導(dǎo)電材料制成。
引線45、 47電連接到滑塊體25。在此情況下，引線45、 47單獨(dú)地 連接到導(dǎo)電部件49。導(dǎo)電部件49與滑塊體25接觸。下遮蔽層43和上遮 蔽層44以此方式接地到滑塊體25。較窄的電流路徑或布線圖案51、 52 分別將引線45、 47連接到導(dǎo)電部件49。布線圖案51、 52用作分流電阻。
單極頭或?qū)懭腩^42包括用作下磁極的主磁極53，以及用作上磁極的 輔助磁極54。輔助磁極54形成在主磁極53上方。主磁極53和輔助磁極 54由諸如FeN、 NiFe等的電磁材料制成。主磁極53和輔助磁極54以磁 方式彼此連接，如后所述。未示出的一對端子焊盤連接到薄膜線圈圖案。 端子焊盤在頭保護(hù)膜26的表面靠近滑塊體25的出氣口端暴露。形成在 撓曲部上的布線圖案連接到端子焊盤。采用導(dǎo)電球、焊料等連接布線圖 案。端子焊盤例如也由諸如銅的導(dǎo)電材料制成。
主磁極53電連接到滑塊體25。在此情況下，主磁極53類似地連接 到上述導(dǎo)電部件49。主磁極53和導(dǎo)電部件49經(jīng)由連接圖案55、 56彼此連接。主磁極53和輔助磁極54以此方式接地到滑塊體25。連接圖案55、 56例如由諸如銅的導(dǎo)電材料制成。
非導(dǎo)磁層57在下遮蔽層43和滑塊體25之間的位置處嵌入頭保護(hù)膜 26中。頭保護(hù)膜26用于將非導(dǎo)磁層57從下遮蔽層43和滑塊體25絕緣。 非導(dǎo)磁層57例如由低熱膨脹材料制成。例如，可采用SiC、 DLC、 Mo 以及W中的一種作為低熱膨脹材料。
圖4例示了位于氣浮表面36的下游的頭保護(hù)膜26的表面。如圖4 所示，讀取元件41的下遮蔽層43和上遮蔽層44的前端暴露在頭保護(hù)膜 26的表面。隧道結(jié)膜61沿頭保護(hù)膜26的表面夾在下遮蔽層43和上遮蔽 層44之間。隧道結(jié)膜61的前端暴露在頭保護(hù)膜26的表面。下遮蔽層43 和上遮蔽層44從其前端起沿垂直于頭保護(hù)膜26的表面的虛平面(即， 平行于滑塊體25的出氣口端的表面的虛平面)向后延伸。下遮蔽層43 和上遮蔽層44之間的間隙確定磁記錄盤14上沿記錄磁道的磁記錄的線 性分辨率。上遮蔽層44和下遮蔽層43經(jīng)由隧道結(jié)膜61彼此電連接。檢 測電流經(jīng)由隧道結(jié)膜61從上遮蔽層44流到下遮蔽層43。應(yīng)注意的是， 可采用所謂的面垂直電流(current-perpendicular-to-the-plane ， CPP)結(jié) 構(gòu)巨磁阻(GMR)元件代替TMR元件作為讀取元件41。在CPP結(jié)構(gòu) GMR元件中，可采用自轉(zhuǎn)閥膜作為磁阻膜。
寫入元件42的主磁極53和輔助磁極54的前端暴露在頭保護(hù)膜26 的表面。輔助磁極54例如沿頭保護(hù)膜26的表面延伸。絕緣膜62夾在輔 助磁極54和主磁極53之間。從圖5可見，輔助磁極54的后端經(jīng)由磁連 接部件63連接到主磁極53。圍繞磁連接部件63以螺旋圖案形成磁線圈 或薄膜線圈圖案64。主磁極53、輔助磁極54和磁連接部件63—起用作 穿過薄膜線圈圖案64的中央的磁芯。
圖6示意性地例示了在飛行頭滑塊22中建立的電路。電容為的 第一電容器66在飛行頭滑塊22中建立在作為下磁極的主磁極53和上遮 蔽層44之間。電容為&的第二電容器67建立在下遮蔽層43和非導(dǎo)磁 層57之間。電容為&的第三電容器68建立在非導(dǎo)磁層57和滑塊體25 之間。電容￡2、 G的合成電容被設(shè)計(jì)為與電容G對應(yīng)。即，合成電容值的值被設(shè)定為等于電容^的值?？赏ㄟ^改變非導(dǎo)磁層57的面積 和厚度來調(diào)整電容G、 ￡3的合成電容￡。
下面，假設(shè)將從磁記錄盤14讀取磁信息數(shù)據(jù)。向讀取元件41提供 檢測電流以讀出信息數(shù)據(jù)。檢測電流按從引線45、上遮蔽層44、隧道結(jié) 膜61、下遮蔽層43到引線47的順序流動(dòng)。響應(yīng)于從磁記錄盤14泄漏的 磁場的極性翻轉(zhuǎn)，引發(fā)了隧道結(jié)膜61的電阻變化。該電阻變化導(dǎo)致從檢 測電流提取的再現(xiàn)信號(hào)的電勢差的變化。該龜勢差的變化用于檢測磁記 錄盤14中記錄的二進(jìn)制數(shù)據(jù)或磁信息數(shù)據(jù)。
飛行頭滑塊22對著轉(zhuǎn)動(dòng)的磁記錄盤14的表面隔開一定距離以讀出 磁信息數(shù)據(jù)。在飛行頭滑塊22和磁記錄盤14之間形成氣層。由此在飛 行頭滑塊22和磁記錄盤14之間建立電容耦合。電噪聲69從主軸馬達(dá)15 和印刷電路板傳遞到磁記錄盤14。電容耦合引發(fā)噪聲69從磁記錄盤14 到滑塊體25經(jīng)由它們之間的距離而傳遞。噪聲69影響電容器67、 68的 電容G、 ￡3。由此在下遮蔽層43中引發(fā)再現(xiàn)信號(hào)的電勢Rz的變化。在 此情況下，由于主磁極53經(jīng)由連接圖案55、 56連接到滑塊體25，所以 噪聲69同時(shí)影響電容器66的電容￡1Q由此在上遮層44中引發(fā)再現(xiàn)信號(hào)
的電勢肚的變化。由于電容^的值被設(shè)定為等于電容G2、 ￡3的合成電
容的值，所以上遮層44中的電勢肚的變化與下遮蔽層43中的電勢 Ez的變化重合。由此，對于噪聲69的傳遞，在再現(xiàn)信號(hào)中沒有產(chǎn)生電勢 差?？梢员苊庠佻F(xiàn)信號(hào)的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信號(hào) 時(shí)，也可準(zhǔn)確地檢測出磁信息。此外，能夠保持滑塊體25、下遮蔽層43、 上遮蔽層44、主磁極53和輔助磁極54的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。即，滑塊體25、 下遮蔽層43、上遮蔽層44、主磁極53和輔助磁極54可如之前一樣彼此 隔開。以此方式可以保持期望的磁性能。
發(fā)明人觀察到噪聲和電容^與合成電容^之差之間的相關(guān)性。利用 計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行觀察。把電容^與合成電容之差設(shè)定為0.01 [pF]、 0.02[pF]、 0.06[pF]和0.09[pF]。把l[V]的噪聲輸入到飛行頭滑塊22中。 對此計(jì)算從引線45、 47檢測的噪聲量。如圖7所示，顯示出電容差的降 低導(dǎo)致噪聲量的降低。圖8示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的飛行頭滑塊22a 中建立的電路。與第一實(shí)施方式的非導(dǎo)磁層57對應(yīng)的非導(dǎo)磁層57a電連 接到飛行頭滑塊22a中的滑塊體25。非導(dǎo)磁層57a具有與非導(dǎo)磁層57的 結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。非導(dǎo)磁層57a可以連接到上述的導(dǎo)電部件49以電連接 到滑塊體25。電容^2被設(shè)計(jì)為與飛行頭滑塊22a中的電容^對應(yīng)。艮卩， 電容G2的值被設(shè)定為等于電容^的值?？梢酝ㄟ^改變非導(dǎo)磁層57a的面 積和厚度來改變電容^。對與上述飛行頭滑塊22等同的結(jié)構(gòu)或部件使用 相同的附圖標(biāo)記。
電容耦合允許噪聲69從磁記錄盤14到滑塊體25經(jīng)由它們之間的距 離而傳遞。噪聲69影響電容器67的電容￡2。由此在下遮蔽層43中引發(fā) 檢測電流的電勢Er的變化。由于主磁極53經(jīng)由連接圖案55、 56連接到 滑塊體25，所以噪聲同時(shí)影響電容器66的電容￡,。由此在上遮蔽層44 中引發(fā)檢測電流的電勢M的變化。由于電容G的值被設(shè)定為等于電容 ￡2的值，所以上遮蔽層44中的電勢E1的變化與下遮蔽層43中的電勢 ^的變化重合。由此對于噪聲69的傳遞，在檢測電流中不產(chǎn)生電勢差。 可以避免檢測電流的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信號(hào)時(shí)， 也可準(zhǔn)確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此外，能夠保持滑塊體25、下遮蔽層43、 上遮蔽層44、主磁極53和輔助磁極54的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。g卩，滑塊體25、 下遮蔽層43、上遮蔽層44、主磁極53和輔助磁極54可如之前一樣彼此 間隔?？梢杂纱吮３制谕拇判Ч?br> 圖9示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的飛行頭滑塊22b 中建立的電路。非導(dǎo)磁層57b嵌入在主磁極53和上遮蔽層44之間的頭 保護(hù)膜26中。頭保護(hù)膜26用于使非導(dǎo)磁層57b絕緣于主磁極53和上遮 蔽層44。非導(dǎo)磁層57b具有與上述非導(dǎo)磁層57相同的結(jié)構(gòu)。對與上述飛 行頭滑塊22等同的結(jié)構(gòu)或部件使用相同的附圖標(biāo)記。
在飛行頭滑塊22b中在用作下磁極的主磁極53和非導(dǎo)磁層57b之間 建立了電容為^的第一電容器71。在非導(dǎo)磁層57b和上遮蔽層44之間 建立了電容為￡5的第二電容器72。在下遮蔽層43和滑塊體25之間建立 了電容為￡6的第三電容器73。電容￡4、 ￡5的合成電容^_被設(shè)計(jì)為與電
14容￡6對應(yīng)。即，合成電容的值的值被設(shè)定為等于電容￡6的值?？梢?通過改變非導(dǎo)磁層57b的面積和厚度來調(diào)節(jié)電容^、 ^的合成電容G。
電容耦合允許噪聲69從磁記錄盤14到滑塊體25經(jīng)由它們之間的距 離而傳遞。噪聲69影響電容器73的電容￡6。由此在下遮蔽層43中引發(fā) 了再現(xiàn)信號(hào)的電勢Sz的變化。由于主磁極53經(jīng)由連接圖案55、 56連接 到滑塊體25，所以噪聲69同時(shí)影響電容器71、 72的電容￡4、 ￡5。由此 在上遮蔽層44中引發(fā)了再現(xiàn)信號(hào)的電勢E1的變化。由于電容^4、 ￡5的 合成電容￡_的值被設(shè)定為等于電容￡6的值，所以上遮蔽層44中的電勢 El的變化與下遮蔽層43中的電勢Ez的變化重合。由此，對于噪聲69的 傳遞，在再現(xiàn)信號(hào)中不產(chǎn)生電勢差。可以避免再現(xiàn)信號(hào)的S/N比變差。 即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信號(hào)時(shí)，也可準(zhǔn)確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此 外，能夠保持滑塊體25、下遮蔽層43、上遮蔽層44、主磁極53和輔助 磁極54的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)。即，滑塊體25、下遮蔽層43、上遮蔽層44、主 磁極53和輔助磁極54可如之前一樣彼此間隔?？梢杂纱吮３制谕拇?性能。
圖10示意性地例示了在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的飛行頭滑塊22c 中建立的電路。在飛行頭滑塊22c中，與第三實(shí)施方式的非導(dǎo)磁層57b 對應(yīng)的非導(dǎo)磁層57c電連接到主磁極53。非導(dǎo)磁層57c具有與非導(dǎo)磁層 57b的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。主磁極53可以覆設(shè)在非導(dǎo)磁層57c的表面上， 以使得非導(dǎo)磁層57c電連接到主磁極53 。在飛行頭滑塊22c中，電容￡5 被設(shè)計(jì)為與電容￡6對應(yīng)。即，電容￡5的值被設(shè)定為等于電容^6的值。 可以通過改變非導(dǎo)磁層57c的面積和厚度來調(diào)節(jié)電容^5。對與上述飛行 頭滑塊22b中等同的結(jié)構(gòu)或部件使用相同的附圖標(biāo)記。
電容耦合允許噪聲69從磁記錄盤14到滑塊體25經(jīng)由它們之間的距 離而傳遞。噪聲69影響電容器73的電容￡6。由此，在下遮蔽層43中引 發(fā)檢測電流的電勢Er的變化。由于主磁極53經(jīng)由連接圖案55、 56連接 到滑塊體25，所以噪聲69同時(shí)影響電容器72的電容￡5。由此，在上遮 蔽層44中引發(fā)檢測電流的電勢Et的變化。由于電容^的值被設(shè)定為等 于電容&的值，所以上遮蔽層44中的電勢肚的變化與下遮蔽層43中的電勢Rr的變化重合。由此，對于噪聲69的傳遞，在檢測電流中不產(chǎn)生電 勢差?？梢员苊鈾z測電流的S/N比變差。即使當(dāng)讀出具有較高頻率的信 號(hào)時(shí)，也可和通常一樣準(zhǔn)確地檢測出磁信息數(shù)據(jù)。此外，能夠保持滑塊 體25、下遮蔽層43、上遮蔽層44、主磁極53和輔助磁極54的結(jié)構(gòu)或設(shè) 計(jì)。即，滑塊體25、下遮蔽層43、上遮蔽層44、主磁極53和輔助磁極 54可如之前一樣彼此間隔?？梢杂纱吮３制谕拇判阅堋?br> 在飛行頭滑塊22、 22a、 22b、 22c中，可以代替上述主磁極53而設(shè) 置一輔助磁極作為下磁極，同時(shí)可以代替上述輔助磁極54而設(shè)置一主磁 極作為上磁極。上述飛行頭滑塊22、 22a、 22b、 22c還可以用于實(shí)現(xiàn)所 謂的面內(nèi)磁記錄。在此情況下，可以代替上述單極頭滑塊而采用薄膜磁 頭。
權(quán)利要求
1、一種頭滑塊，其包括滑塊體；在所述滑塊體上嵌入在絕緣膜中的面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件，所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件包括位于下遮蔽層和上遮蔽層之間的磁阻元件，所述磁阻元件被設(shè)計(jì)為經(jīng)由所述下遮蔽層和所述上遮蔽層接收電流；以及在所述滑塊體和所述下遮蔽層之間嵌入在所述絕緣膜中的非導(dǎo)磁層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭滑塊，其中，所述非導(dǎo)磁層是由低熱膨 脹材料制成的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭滑塊，其中，所述非導(dǎo)磁層是由SiC、 DLC、 Mo以及W中的一種制成的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭滑塊，其還包括在所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件上嵌入在所述絕緣膜中的磁極；以及將所述磁極電連接到所述滑塊體的導(dǎo)電體，其中 在所述滑塊體與所述下遮蔽層之間建立的電容對應(yīng)于在所述磁極與 所述上遮蔽層之間建立的電容。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭滑塊，其中，所述滑塊體電連接到所述 非導(dǎo)磁層。
6、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭滑塊的磁存儲(chǔ)裝置。
7、 一種頭滑塊，其包括-滑塊體；在所述滑塊體上嵌入在絕緣膜中的面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件，所述 面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件包括位于下遮蔽層與上遮蔽層之間的磁阻元 件，所述磁阻元件被設(shè)計(jì)為經(jīng)由所述下遮蔽層和所述上遮蔽層接收電流；在所述面垂直電流結(jié)構(gòu)磁阻元件上嵌入在所述絕緣膜中的磁極；在所述上遮蔽層與所述磁極之間嵌入在所述絕緣膜中的非導(dǎo)磁層；以及將所述磁極電連接到所述滑塊體的導(dǎo)電體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭滑塊，其中，在所述上遮蔽層與所述磁 極之間建立的電容對應(yīng)于在所述滑塊體與所述下遮蔽層之間建立的電 容。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭滑塊，其中，所述非導(dǎo)磁層電連接到所 述磁極。
10、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭滑塊的磁存儲(chǔ)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供頭滑塊和磁存儲(chǔ)裝置。下遮蔽層和上遮蔽層之間設(shè)有磁阻元件。磁阻元件經(jīng)由下遮蔽層和上遮蔽層件接收電流。在滑塊體和下遮蔽層之間的絕緣膜中嵌入有非導(dǎo)磁層。在頭滑塊和存儲(chǔ)介質(zhì)之間形成有氣層。在頭滑塊和存儲(chǔ)介質(zhì)之間建立了電容耦合。電容耦合允許噪聲從存儲(chǔ)介質(zhì)傳遞到頭滑塊。噪聲影響在下遮蔽層和頭滑塊之間建立的電容。非導(dǎo)磁層用于防止噪聲傳遞導(dǎo)致的下遮蔽層和上遮蔽層之間的電勢差變化。
文檔編號(hào)G11B5/39GK101471076SQ200810149798
公開日2009年7月1日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者久保田哲行, 古屋早知子, 橋本淳一, 青木知佳 申請人:富士通株式會(huì)社