減小跨越行程時的飛行高度駝峰的空氣軸承區(qū)域配置的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]在諸如硬盤驅(qū)動器(HDD)的磁存儲裝置中，讀寫磁頭用于磁性地從存儲介質(zhì)中讀取信息并且向存儲介質(zhì)寫入信息。在HDD中，數(shù)據(jù)以一系列同心圓的方式存儲在一個或更多盤上。HDD包括旋轉(zhuǎn)致動器、安裝在旋轉(zhuǎn)致動器的臂上的懸架和接合到懸架以形成磁頭萬向組件的滑塊。在傳統(tǒng)HDD中，滑塊承載讀/寫磁頭并且在伺服控制系統(tǒng)的控制下在磁盤的記錄表面上方徑向浮動，該伺服控制系統(tǒng)選擇性地將磁頭定位在磁盤的具體軌道上方。
【附圖說明】
[0002]在附圖的圖中以示例方式而非限制方式示出各種實施例，其中:
[0003]圖1A和圖1B示出常規(guī)磁盤驅(qū)動器的一個示例，在該磁盤驅(qū)動器中，可以使用根據(jù)各種實施例制造的磁讀取元件；
[0004]圖1C示出常規(guī)讀/寫磁頭的一個示例；
[0005]圖2示出未配置空氣導(dǎo)送特征的磁讀/寫磁頭的一個示例的底視圖；
[0006]圖3A示出根據(jù)一個實施例配置有空氣導(dǎo)送特征的圖2的磁讀/寫磁頭的底視圖；
[0007]圖3B示出根據(jù)另一實施例配置有空氣導(dǎo)送特征的圖2的磁讀/寫磁頭的底視圖；
[0008]圖4A示出根據(jù)各種實施例配置有空氣導(dǎo)送特征的另一個示例磁讀/寫磁頭的底視圖；和
[0009]圖4B示出圖4A的示例磁讀/寫磁頭的底部透視圖。
【具體實施方式】
[0010]在以下描述中，闡述許多具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明的各種實施例的全面理解。然而，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言明顯的是，不一定釆用這些具體細(xì)節(jié)實施本發(fā)明的各種實施例。在其他實例中，已知的組件或方法未詳細(xì)描述以避免不必要地模糊本發(fā)明的各種實施例。
[0011]如以上描述的，諸如HDD的磁存儲裝置使用磁介質(zhì)存儲數(shù)據(jù)和具有定位在磁介質(zhì)上方的磁換能器的可移動滑塊以選擇性地從磁介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)并且向磁介質(zhì)寫入數(shù)據(jù)?？梢苿踊瑝K和磁換能器可以是磁頭萬向組件(HGA)的子組件。磁換能器通常包括磁阻讀取元件(諸如所謂的大磁阻讀取元件或隧穿磁阻讀取元件)和感應(yīng)寫入結(jié)構(gòu)(其包括通過光刻法沉積的平坦線圈和具有面對磁盤介質(zhì)的極尖的磁軛結(jié)構(gòu)。
[0012]圖1A和圖1B示出一個示例磁盤驅(qū)動器10，該磁盤驅(qū)動器能夠包括密封外殼12、磁盤驅(qū)動電機14、經(jīng)支撐由電機14的主軸S1旋轉(zhuǎn)的磁盤16、致動器18和附連到致動器18的主軸S2的臂20。懸架22在一端耦接到臂20并且在另一端耦接到讀/寫磁頭或換能器24。換能器24通常包括具有磁阻讀取元件(圖1C所示)的感應(yīng)寫入元件。當(dāng)電機14如箭磁頭R所指示的旋轉(zhuǎn)磁盤16時，在換能器24的空氣軸承表面(ABS)與磁盤16的表面之間形成空氣軸承，使得換能器24輕微抬離磁盤16的表面，或者，如本領(lǐng)域所稱的，在磁盤16上方“飛行”。由于致動器18使得換能器24如箭磁頭P所指示的以短弧形式樞轉(zhuǎn)，因此能夠從磁盤16讀取信息的各種磁“道”。
[0013]圖1C示出包括寫入元件32和讀取元件34的磁讀/取磁頭30。寫入元件32以及讀取元件34的邊緣還在操作中在磁盤16的表面上方飛行的平面中限定ABS。
[0014]讀取元件34包括第一屏蔽件44、作為第二屏蔽件的中間層38和位于第一屏蔽件44與中間層38之間的讀取傳感器46。讀取傳感器46在第一屏蔽件44與第二屏蔽件38之間具有具體條形高度和具體位置，這兩者經(jīng)選擇以得到具體讀取性能。條形高度的控制在控制裝置阻力、裝置輸出大小、裝置偏置點和因此性能的許多相關(guān)量度方面很重要。磁阻傳感器能夠以多種條形高度使用，其中，典型的條形高度小于約2微米，包括遠(yuǎn)小于1微米。進(jìn)一步，盡管讀取傳感器46在圖1C中被示為屏蔽的單元件豎直讀取傳感器，但是讀取元件34能夠采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種形式，例如未屏蔽的讀取傳感器。
[0015]寫入元件32通常是感應(yīng)寫入元件，其包括作為第一磁軛元件或電極的中間層38和第二磁軛元件或電極36，在兩者之間限定寫入間隙40。第一磁軛元件38和第二磁軛元件36被配置并相對于彼此設(shè)置角度，使得寫入間隙40具有具體鼻部長度NL。包括在寫入元件32中的還有位于介電介質(zhì)43內(nèi)的導(dǎo)電線圈42。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，這些元件操作以磁性地將數(shù)據(jù)寫在諸如磁盤16的磁介質(zhì)上。
[0016]飛行高度(FH)(能夠指代滑塊上的介質(zhì)(例如磁盤16)與(換能器的)磁讀/寫磁頭30 (換能器的)之間的前述空氣軸承空間)是影響磁存儲裝置的性能的關(guān)鍵參數(shù)。相應(yīng)地，標(biāo)稱FH通常被選擇為在經(jīng)典工程“權(quán)衡”中的每個極端之間進(jìn)行認(rèn)真平衡。如果FH過高，換能器從介質(zhì)/磁盤表面讀取信息或向介質(zhì)/磁盤表面寫入信息的能力將會退化。因此，F(xiàn)H的降低能夠促進(jìn)存儲在磁盤表面上的數(shù)據(jù)的面密度(areal density)的期望增加。然而，因為空氣軸承用于將(滑塊與磁盤表面之間的)摩擦和磨損降低到可接受水平，因此滑塊與磁盤表面之間的空氣軸承并不能被完全消除。過度降低標(biāo)稱FH將會使得磁盤驅(qū)動器的摩擦學(xué)性能降低到磁盤驅(qū)動器的壽命和可靠性變得不可接受的程度。
[0017]磁盤驅(qū)動器工程師所面臨的一個挑戰(zhàn)是保持期望的標(biāo)稱ra近于恒定而不管磁讀/寫磁頭的徑向定位的變化。隨著磁讀/寫磁頭的徑向位置變化，由于磁盤旋轉(zhuǎn)，磁盤表面的相對速度也發(fā)生變化。具體地，磁盤表面的相對速度隨著半徑的增大而增大，趨向于影響ra以在滑塊被朝向磁盤外徑(od)徑向地定位時增大，這能夠被稱為ra上的“速度效應(yīng)(velocity effect)，，。
[0018]另外，當(dāng)磁讀/寫磁頭的徑向位置發(fā)生變化時，進(jìn)入的空氣流的相對位置發(fā)生變化。具體地，在使用旋轉(zhuǎn)致動器(或者具有不穿過磁盤中心的動作線的線性致動器)的磁存儲驅(qū)動器中，當(dāng)致動器的徑向位置發(fā)生變化時，滑塊相對于磁盤表面的偏斜將發(fā)生變化。隨著滑塊的偏斜變化，進(jìn)入空氣流相對于滑塊的方向也相應(yīng)地發(fā)生變化，趨向于改變FH，這能夠被稱為FH上的“偏斜效應(yīng)(skew effect) ”。
[0019]在過去，已經(jīng)開發(fā)的各種方法和/或空氣軸承特征以至少部分消除ra上的偏斜效應(yīng)和ra上的速度效應(yīng)。例如，某些磁存儲驅(qū)動器已經(jīng)被設(shè)計以使得在磁盤od處(磁盤表面速度最大的位置)發(fā)生最大偏斜，從而部分消除這兩種效應(yīng)。又比如，當(dāng)進(jìn)入的空氣流發(fā)生明顯偏斜時，所謂的橫向氣壓等高線空氣軸承已經(jīng)沿著空氣軸承側(cè)軌的外緣采用凹陷階梯來更好地對軌道加壓。
[0020]還嘗試對某些空氣軸承設(shè)計的尾部板的形狀和/或圍繞某些空氣軸承設(shè)計的尾部板的一個或更多加壓階梯進(jìn)行偏斜，以更好地消除偏斜效應(yīng)和速度效應(yīng)。然而，空氣軸承尾部板的設(shè)計和/或臨近尾部板的加壓階梯強烈地影響其他重要的FH靈敏性，例如對環(huán)境壓力變化的靈敏性(例如海拔靈敏性)和對滑塊或磁盤冠部和梁拱的靈敏性。因為尾部板通常包括空氣軸承產(chǎn)生的最大壓力發(fā)生的位置，因此這些靈敏性強烈依賴于尾部板設(shè)計，并且因為尾部板通常臨近換能器(如果有的話)，所以尾部板是飛行高度最重要的位置。
[0021]因此，為實現(xiàn)標(biāo)稱ra，許多常規(guī)ABS設(shè)計產(chǎn)生復(fù)雜的特征。然而，磁盤中徑(MD)處的FH仍然能夠高于其在磁盤內(nèi)徑(ID)和0D處的這能夠被稱為MD冊駝峰(hump)，并且能夠歸因于增加的空氣流，當(dāng)與磁盤ID/0D處的空氣流相比，盤MD處的空氣流繼而導(dǎo)致升高滑塊的增加的壓力/后推力(push back)。MD FH駝峰通常防止動態(tài)m(DFH)和/或降落(touch down, TD)功率分布(power profile)(由于DFH突起，DFH功率使得滑塊與記錄介質(zhì)接觸)在跨越行程時是平坦的，這能夠?qū)D以及后退設(shè)置(back off setting)具有負(fù)面影響。即，在讀寫操作過程中，磁讀/寫磁頭在磁頭磁盤界面(HDI)處臨近磁盤的記錄表面移動以準(zhǔn)備執(zhí)行讀寫操作。在該移動過程中，磁讀/寫磁頭和磁盤表面之間的間歇接觸可能發(fā)生在HDI處，特別是磁讀/寫磁頭和磁盤的表面之間具有低FH。磁讀/寫磁頭包括DH1調(diào)節(jié)裝置以控制
[0022]具體地，利用ABS設(shè)計，磁讀/寫磁頭能夠被配置為嘗試使得磁讀/寫磁頭盡可能