專(zhuān)利名稱(chēng)：薄膜磁頭滑動(dòng)塊、磁頭支持機(jī)構(gòu)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及制造磁頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的高記錄密度的一薄膜磁性滑動(dòng)塊、一磁頭支持機(jī)構(gòu)、一磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及一種用于制造一磁頭的方法。尤其，本發(fā)明涉及具有調(diào)節(jié)磁盤(pán)和磁頭之間距離的功能的一浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)滑動(dòng)塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的盤(pán)存儲(chǔ)單元具有被旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)和位于所述磁盤(pán)徑向的薄膜磁頭滑動(dòng)塊(以下被稱(chēng)為“滑動(dòng)塊”)。所述滑動(dòng)塊具有一記錄/重現(xiàn)設(shè)備并被具有一懸架的一磁頭支持機(jī)構(gòu)支持。所述滑動(dòng)塊相關(guān)地運(yùn)行于所述磁盤(pán)之上從/向而從所述磁盤(pán)讀/寫(xiě)磁性信息。由于空氣的楔膜效應(yīng)所述滑動(dòng)塊用作一空氣潤(rùn)滑軸承并且浮動(dòng)，這使得所述磁盤(pán)和所述滑動(dòng)塊彼此不會(huì)直接固體接觸。為了實(shí)現(xiàn)所述盤(pán)存儲(chǔ)單元的高記錄密度以及因而產(chǎn)生的所述存儲(chǔ)單元的更大容量或小型化，通過(guò)減小滑動(dòng)塊和磁盤(pán)之間的距離，即，滑動(dòng)塊的浮動(dòng)高度，來(lái)增加線(xiàn)性記錄密度是有效的。
通常，在設(shè)計(jì)所述滑動(dòng)塊浮動(dòng)高度時(shí)，為了防止即使在最差條件下滑動(dòng)塊與磁盤(pán)的接觸，由于處理的變化、使用環(huán)境所造成的空氣壓力差、使用環(huán)境所造成的溫度差等等，提供了一浮動(dòng)高度界限。假如具有調(diào)節(jié)用于每個(gè)磁頭和每種使用環(huán)境的浮動(dòng)高度功能的滑動(dòng)塊被實(shí)現(xiàn)，則無(wú)需上述界限。因此，可以防止滑動(dòng)塊與磁盤(pán)接觸，所并且述寫(xiě)/讀設(shè)備的浮動(dòng)高度大大減小。例如，在現(xiàn)有的滑動(dòng)塊結(jié)構(gòu)中，在鄰近寫(xiě)和讀設(shè)備的位置提供了包括一薄膜電阻的一加熱設(shè)備，而且一部分滑動(dòng)塊按所需被加熱從而熱膨脹和突出，從而調(diào)節(jié)寫(xiě)讀設(shè)備和磁性記錄介質(zhì)之間的距離(例如，參看專(zhuān)利文檔1(第3頁(yè)和圖1))。
常規(guī)滑動(dòng)塊具有用于將磁性讀設(shè)備與外部電連接的讀繼電終端和用于將磁性寫(xiě)設(shè)備與外部電連接的寫(xiě)設(shè)備終端。不僅需要所述讀設(shè)備終端(兩個(gè)終端)和寫(xiě)設(shè)備終端(兩個(gè)終端)，所述滑動(dòng)塊之一還需要用于在生產(chǎn)處理的拋光和清洗處理中抑制磁性膜被溶液侵蝕的一防止磁極侵蝕終端(一個(gè)終端)(例如，參看專(zhuān)利文檔2(第3頁(yè)和圖1))。在所述需要防止磁極侵蝕終端的滑動(dòng)塊中的終端數(shù)量總共是五個(gè)。
專(zhuān)利文檔1日本專(zhuān)利未決公開(kāi)NO.5-20635專(zhuān)利文檔2日本專(zhuān)利未決公開(kāi)NO.2003-77105發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題隨著用于為浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)而激發(fā)和加熱的加熱設(shè)備的另一終端的安裝，難以安裝的問(wèn)題被檢測(cè)到。所述常規(guī)滑動(dòng)塊總共具有五個(gè)終端，即，寫(xiě)設(shè)備終端、讀設(shè)備終端和防止磁極侵蝕終端。當(dāng)為了浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)而為用于所述加熱設(shè)備中的一微熱傳動(dòng)器增加終端時(shí)，終端數(shù)量被增加到七個(gè)，從而難以安裝。由于本發(fā)明的熱浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)滑動(dòng)塊所使用的下一代滑動(dòng)塊更小型化，則更難以在所述滑動(dòng)塊中安裝七個(gè)終端。
而且，在所述滑動(dòng)塊中安裝七個(gè)終端的情況下，安裝防止磁極侵蝕終端的區(qū)域不可避免地處于所述空氣軸承表面附近。
現(xiàn)有的滑動(dòng)塊生產(chǎn)處理包括用于修整所述空氣軸承表面的一拋光處理和用于消除處理殘?jiān)囊磺逑刺幚?。在此情況下，由于所述拋光處理，提供在所述終端附近的一保護(hù)材料被擦掉，從而不合需要地暴露所述防止磁極侵蝕終端。由于用于所述消除處理殘?jiān)那逑刺幚淼乃⒆咏?jīng)常被充電，所述防止磁極侵蝕終端可能由于在接觸刷子時(shí)充電而被不合需要地被腐蝕，這是危險(xiǎn)的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是減少具有一加熱設(shè)備的一熱浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)滑動(dòng)塊的終端數(shù)量，所述加熱設(shè)備用于激發(fā)和加熱。本發(fā)明還使得所述終端不僅安裝在常規(guī)尺寸的薄膜磁頭上而且安裝在下一代小尺寸薄膜磁頭上。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一薄膜磁頭滑動(dòng)塊，在浮動(dòng)過(guò)程中面對(duì)磁性記錄介質(zhì)使用，包括一滑動(dòng)塊襯底；層疊在所述襯底上的一滑動(dòng)塊薄膜；形成于所述滑動(dòng)塊襯底與所述滑動(dòng)塊薄膜之間的一激發(fā)器；一磁性寫(xiě)設(shè)備；以及一磁性讀設(shè)備；其中所述磁性寫(xiě)設(shè)備的終端、所述磁性讀設(shè)備的終端以及激發(fā)器的終端形成于所述薄膜磁頭滑動(dòng)塊的外流面之上；a以及所述激發(fā)器的終端與所述磁性寫(xiě)設(shè)備和所述磁性讀設(shè)備的終端相比，是由一在溶液中具有較高標(biāo)準(zhǔn)電極電位的導(dǎo)電材料形成的，并且與磁性寫(xiě)設(shè)備的下部磁極防護(hù)或者所述磁性讀設(shè)備的磁場(chǎng)電連接。
而且，所述激發(fā)器形成于在所述薄膜磁頭滑動(dòng)塊襯底上形成的一底層絕緣膜和在所述底層絕緣膜上形成的所述磁性讀設(shè)備的一下部磁性防護(hù)之間。
而且，與所述磁性寫(xiě)設(shè)備的下部磁極塊可導(dǎo)電地連接的寫(xiě)設(shè)備的繼電終端與所述懸架線(xiàn)可導(dǎo)電地連接并與地連接。
本發(fā)明的效果依據(jù)本發(fā)明，可能減少一個(gè)終端，即通過(guò)將所述熱浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)滑動(dòng)塊的所述加熱設(shè)備的終端之一，即所述激發(fā)器，與所述下部磁極塊或防護(hù)物電連接從而賦予終端防止磁極侵蝕終端的功能，從而將終端數(shù)量從七個(gè)減少到六個(gè)。因此，所述終端不僅安裝在常規(guī)滑動(dòng)塊上而且可能安裝在下一代小尺寸的滑動(dòng)塊上，從而使得所有需要的電連接在限定區(qū)域中。而且，所述磁極塊接地可防止浮動(dòng)期間在所述滑動(dòng)塊上積累的靜電所導(dǎo)致的滑動(dòng)塊和盤(pán)之間放電，從而達(dá)到增強(qiáng)可靠性的效果。


圖1是表示采用本發(fā)明的薄膜磁頭滑動(dòng)塊安裝于其上的磁頭支持機(jī)構(gòu)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的滑動(dòng)塊的透視圖。
圖3是表示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的滑動(dòng)塊的空氣流動(dòng)面的后視圖。
圖4是沿圖3線(xiàn)X-X的依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的滑動(dòng)塊的放大截面圖。
圖5是沿圖3線(xiàn)Y-Y的依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的滑動(dòng)塊的放大截面圖。
圖6是表示本發(fā)明的薄膜磁頭和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)處理的流程圖。
圖7是表示防止放電結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是沿圖3線(xiàn)Z-Z的截面圖。
圖9是表示浮動(dòng)高度檢查方法的流程圖。
圖10是表示浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)方法的流程圖。
圖11是表示本發(fā)明的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)構(gòu)造的圖。
圖12是圖2的線(xiàn)圈的放大圖。
圖13是圖3的線(xiàn)圈的放大圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明1 滑動(dòng)塊1a 滑動(dòng)塊襯底1b 滑動(dòng)塊薄膜頭2 寫(xiě)/讀設(shè)備
3 線(xiàn)3a 寫(xiě)線(xiàn)3b 讀線(xiàn)3c 內(nèi)部金屬膜4 寫(xiě)設(shè)備終端5 寫(xiě)設(shè)備終端6 空氣軸承表面6a 軌道表面6b 淺槽表面6c 深槽表面7 空氣流入端8 空氣流出端9 底層絕緣膜10 磁盤(pán)11 用作加熱設(shè)備的激發(fā)器12 絕緣層13 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器14 接線(xiàn)夾15 加載梁16 音圈馬達(dá)17 內(nèi)部金屬膜18 下部防護(hù)膜19 下部間隙膜20 磁阻元件21 用于收回磁性信號(hào)的電極22 上部間隙膜23 上部防護(hù)膜24 上部防護(hù)絕緣膜25 下部磁極塊26 磁性間隙膜
27 上部磁極塊28 線(xiàn)圈29 絕緣膜30 用于激發(fā)器的終端31 用于防止放電的繼電終端具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一薄膜磁頭滑動(dòng)塊、一種制造使用所述滑動(dòng)塊的薄膜磁頭的方法以及具有采用所述滑動(dòng)塊的一磁頭支持機(jī)構(gòu)的一磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
(磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器整體)圖1所示為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的示意結(jié)構(gòu)。
所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括一磁盤(pán)10和一滑動(dòng)塊1。所述磁盤(pán)10存儲(chǔ)了磁性信息并被主軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。其上安裝了一讀/寫(xiě)設(shè)備的所述滑動(dòng)塊1被具有一懸架的一磁頭支持機(jī)構(gòu)(加載梁)15支持并位于所述磁盤(pán)的徑向。當(dāng)所述滑動(dòng)塊在所述磁盤(pán)10上進(jìn)行相關(guān)浮動(dòng)時(shí)，從和向所述磁盤(pán)讀和寫(xiě)所述磁性信息。由于空氣的楔膜效應(yīng)所述滑動(dòng)塊用作一空氣潤(rùn)滑軸承并且浮動(dòng)，這使得所述滑動(dòng)塊不會(huì)接觸所述磁盤(pán)。所述滑動(dòng)塊面向所述旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)從而在其尾部接收氣流。所述尾部用作所述滑動(dòng)塊的一流出面。
為了實(shí)現(xiàn)所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的高記錄密度以及因而產(chǎn)生的所述盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的更大容量或小型化，通過(guò)減小所述滑動(dòng)塊1和所述磁盤(pán)10之間的距離，即，滑動(dòng)塊的浮動(dòng)高度，來(lái)增加線(xiàn)性記錄密度。近幾年來(lái)，所述滑動(dòng)塊浮動(dòng)高度已經(jīng)減少到大約10nm或者更少。
所述滑動(dòng)塊1附于所述平面彈簧之上，例如具有懸架的磁頭支持機(jī)構(gòu)(加載梁)15。所述滑動(dòng)塊1接收來(lái)自磁頭支持機(jī)構(gòu)(加載梁)向一磁盤(pán)表面1的按壓加載。由一音圈馬達(dá)16將所述滑動(dòng)塊1和所述磁頭支持機(jī)構(gòu)(加載梁)定位在所述磁盤(pán)10的徑向搜索，從而向整個(gè)磁盤(pán)表面讀寫(xiě)信息。當(dāng)盤(pán)驅(qū)動(dòng)不工作或者在特定時(shí)期無(wú)讀/寫(xiě)命令時(shí)，所述滑動(dòng)塊1從磁盤(pán)10上收回到接線(xiàn)夾14中。
以上描述了所述具有加載/卸載機(jī)構(gòu)的盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，本發(fā)明的類(lèi)似效果也可在所述接觸起/停類(lèi)型的盤(pán)存儲(chǔ)單元中獲得，其中當(dāng)所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器不工作時(shí)一滑動(dòng)塊在磁盤(pán)上的特定區(qū)域等待。
(滑動(dòng)塊)圖1的滑動(dòng)塊的放大圖如圖2所示，而且圖2的線(xiàn)圈單元的放大圖如圖12所示。所述滑動(dòng)塊1包括一襯底(晶片)1a和一薄膜磁頭1b。所述襯底1a是由諸如氧化鋁和碳化鋇的燒結(jié)體(以下被稱(chēng)為AlTiC)的典型材料制成。所述薄膜磁頭1b包括通過(guò)薄膜處理形成在所述襯底1a上的一磁性寫(xiě)設(shè)備(附圖標(biāo)記2所指示部分的上部)和一磁性讀設(shè)備(附圖標(biāo)記2所指示部分的下部)；與所述磁性寫(xiě)設(shè)備和磁性讀設(shè)備傳導(dǎo)接觸的用作一引出線(xiàn)的一內(nèi)部金屬膜3c；將所述磁性寫(xiě)設(shè)備(所述部分2的上部)與外部電連接的寫(xiě)設(shè)備終端4；將所述磁性讀設(shè)備(所述部分2的下部)與外部電連接的讀設(shè)備終端5；作為加熱設(shè)備的一激發(fā)器11，用于通過(guò)加熱而熱膨脹并突出一部分滑動(dòng)塊從而調(diào)節(jié)讀/寫(xiě)設(shè)備的浮動(dòng)高度；用于與作為加熱設(shè)備的激發(fā)器11傳導(dǎo)接觸的引出線(xiàn)的內(nèi)部金屬膜17；和用于將所述激發(fā)器11與外部電連接的激發(fā)器的終端30。
常規(guī)滑動(dòng)塊基本上是長(zhǎng)1.25mm、寬1.0mmm且厚0.3mmm的長(zhǎng)方體。而且，常規(guī)滑動(dòng)塊具有六個(gè)表面一空氣軸承表面6、一空氣流入面7、一空氣流出面8、兩側(cè)面和一后表面。順便提一下，下一代小尺寸滑動(dòng)塊被改進(jìn)得更小型化，從而通過(guò)塊減小提高定位精度并減少費(fèi)用。例如，下代小尺寸滑動(dòng)塊是常規(guī)滑動(dòng)塊尺寸的70％，即長(zhǎng)0.85mm、寬0.7mm且厚0.23mm。通過(guò)離子銑削、蝕刻或其他處理在所述空氣軸承表面6上形成精制階梯。所述滑動(dòng)塊用作用于通過(guò)當(dāng)面對(duì)一盤(pán)(未示出)時(shí)產(chǎn)生空氣壓力來(lái)支持施加到其后表面的負(fù)載的空氣軸承。本發(fā)明適用于厚度為0.1mm的滑動(dòng)塊。對(duì)所述滑動(dòng)塊和懸架執(zhí)行連接和配線(xiàn)，這將在以下進(jìn)行描述。在此情況下，厚度0.1mm的滑動(dòng)塊足以能夠以懸架和滑動(dòng)塊的終端的形式在滑動(dòng)塊的流出面提供長(zhǎng)80μm的終端。
所述空氣軸承表面6具有上述階梯并且能被分為基本平行的三個(gè)表面。所述三個(gè)表面是最接近磁盤(pán)的一軌道表面6a、作為從所述軌道表面沿深度方向凹進(jìn)大約100nm至200nm的階式止推軸承表面的一淺槽表面6b和從所述軌道表面沿深度方向凹進(jìn)大約1μm的一深槽表面6c。當(dāng)所述盤(pán)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流經(jīng)由作為階式止推軸承的所述淺槽表面6b進(jìn)入所述軌道表面6a時(shí)，它被錐形通道壓縮從而產(chǎn)生一正空氣壓力。依次，當(dāng)所述氣流經(jīng)由所述軌道表面6a或所述淺槽表面6b進(jìn)入所述深槽表面6c時(shí)，它經(jīng)過(guò)寬通道從而產(chǎn)生負(fù)空氣壓力。順便提一下，在圖2中強(qiáng)調(diào)了所述槽的深度。
所述滑動(dòng)塊1被設(shè)計(jì)成按以下方式浮動(dòng)在空氣流入端7的浮動(dòng)高度大于空氣流出端8的浮動(dòng)高度。因此，所述空氣軸承表面和所述磁盤(pán)之間的距離是最接近空氣流出端的最小位置t。由于靠近空氣流出端，所述軌道表面6a朝其周?chē)乃鰷\槽表面6b和深槽表面6c突出，所述軌道表面6a和所述盤(pán)之間的距離最小，除非所述滑動(dòng)塊俯仰角和坡度被減少到超過(guò)特定限度的程度。所述磁性讀/寫(xiě)設(shè)備2形成于所述軌道表面6a的區(qū)域之上，所述區(qū)域?qū)儆谒霰∧ゎ^1b。通過(guò)將所述磁頭支持機(jī)構(gòu)(加載梁)施加的負(fù)載和在所述空氣軸承表面6上產(chǎn)生的正/負(fù)空氣壓力保持很好的平衡，所述空氣軸承表面6的形狀被設(shè)計(jì)成將所述磁性讀/寫(xiě)設(shè)備2和所述盤(pán)之間的距離保持在一適當(dāng)值，即，大約10nm。
上述滑動(dòng)塊具有作為包括三種基本上平行的表面6a、6b和6c兩階軸承型空氣軸承表面的所述空氣軸承表面6。然而，通過(guò)利用包括四或更多平行表面的具有階式止推軸承型空氣軸承表面的滑動(dòng)塊實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果。
(薄膜磁頭結(jié)構(gòu))圖3是圖2滑動(dòng)塊從所述空氣流出端視角的視圖；圖4是具有所述磁性寫(xiě)設(shè)備2a和所述磁性讀設(shè)備2b的薄膜頭1b的放大圖，表示圖3沿線(xiàn)X-X的截面；而且圖5是圖3沿線(xiàn)Y-Y的截面圖。圖13是如圖3所示的線(xiàn)圈的放大圖。以下將結(jié)合附圖2、3、4和5詳細(xì)描述此實(shí)施例。
在本發(fā)明的所述磁頭制造方法的制造處理中，一底層絕緣膜9形成于所述襯底1a之上，并且然后由強(qiáng)磁性鐵鎳合金形成的用作加熱設(shè)備的激發(fā)器11被形成于所述底層絕緣薄膜9之上。而且，由氧化鋁等制成的絕緣層12形成于所述激發(fā)器11之上。然后，形成了從所述用作加熱器的激發(fā)器中收回的所述內(nèi)部金屬膜17。以下將對(duì)用作加熱器的激發(fā)器進(jìn)行詳細(xì)描述。
然后，在所述絕緣層12上形成了由氧化鋁等制成的一下部防護(hù)膜18、一下部間隙膜19。然后，作為所述磁性讀設(shè)備的一磁阻元件20(以下被稱(chēng)為“MR元件”)以及一對(duì)用于提取所述MR元件20的磁性信號(hào)的電極21被形成。然后，在形成了由氧化鋁等制成的上部防護(hù)絕緣膜24之后，由氧化鋁等制成的一上部間隙膜22和一上部防護(hù)膜23被形成。然后，在形成(從所述下部磁極25)收回到與內(nèi)部金屬膜17之一傳導(dǎo)性連接的內(nèi)部金屬膜3c之后，在所述上部防護(hù)絕緣膜24上形成了所述磁性寫(xiě)設(shè)備的一下部磁極塊25，所述內(nèi)部金屬膜17之一從激發(fā)器11收回到所述下部磁極25。然后，形成由氧化鋁等制成的一磁性間隙膜26和所述磁性寫(xiě)設(shè)備的上部磁極塊27。之后，形成用于提供在所述上部磁極塊27上產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流的一線(xiàn)圈28和一有機(jī)絕緣膜29。然后，形成從與MR元件20耦合的電極21收回的讀線(xiàn)3b和從所述線(xiàn)圈28收回的寫(xiě)線(xiàn)3a。然后，以此方式形成由氧化鋁等制成的用于保護(hù)和絕緣因而獲得的組件的保護(hù)絕緣膜(滑動(dòng)塊薄膜頭)1b從而覆蓋所有組件。最后，形成用于從外部將電流輸入到所述線(xiàn)圈28的寫(xiě)設(shè)備終端4和用于將所述磁性信號(hào)發(fā)送到外部的讀設(shè)備終端5。同時(shí)，形成所述激發(fā)器的終端。用于形成激發(fā)器終端的材料是在用于拋光和清洗所述空氣軸承表面之后的處理步驟的溶液中與CoNiFe合金相比具有較高標(biāo)準(zhǔn)電極電位的金屬或陶瓷制品，CoNiFe合金是用于形成下部磁極塊25和上部磁極塊27的材料的一部分，例如Au、Ag、Pt、Ru、Rh、Pd、Os、Ir等金屬或從包括諸如Al2O3TiC、SiC、TiC、WC和B4C的傳導(dǎo)性陶瓷制品的組中選擇的材料(例如金屬、合金或者化合物)。所述用作加熱器的激發(fā)器的終端與這對(duì)從激發(fā)器收回的內(nèi)部金屬膜17傳導(dǎo)性接觸，所述下部磁極塊25經(jīng)由將外部電流輸入到激發(fā)器的內(nèi)部金屬膜3c與此激發(fā)器傳導(dǎo)性接觸。
所述激發(fā)器的每個(gè)終端30的區(qū)域比在所述磁性寫(xiě)設(shè)備的所述下部磁極塊25或上部磁極塊27的空氣軸承表面上的局部區(qū)域大。
如上所述，必須在后繼處理步驟中防止被侵蝕的所述下部磁極塊25和所述上部磁極塊27與所述激發(fā)器終端30可傳導(dǎo)性接觸。在CoNiFe合金溶液中，例如，此合金是用作下部磁極塊25和上部磁極塊27的部分材料，所述激發(fā)器終端30具有比標(biāo)準(zhǔn)電極電位更高的電位。上述傳導(dǎo)性接觸可在下部磁極25和上部磁極27的溶液中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電極電位從而與所述激發(fā)器終端30傳導(dǎo)之后移向一鈍態(tài)區(qū)域。因此，抑制了下部磁極25和上部磁極27被侵蝕。因此，所述激發(fā)器終端30獲得防止所述磁極塊被侵蝕的效果。
以下將參考附圖6描述本發(fā)明磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的生產(chǎn)處理步驟。如上所述，在所述滑動(dòng)塊襯底1a上同時(shí)形成多個(gè)薄膜磁頭1b(步驟101)，并且然后所述襯底1a被機(jī)器加工處理切割成條(步驟102)。然后，通過(guò)拋光(步驟103)每條的切削表面和清洗(步驟104)形成一空氣軸承表面6。即使所述軸承表面6與磁盤(pán)有短期輕微接觸，在所述空氣軸承表面6上形成具有幾納米厚的碳保護(hù)膜從而防止其磨損，也防止空氣軸承表面中的薄膜組件被侵蝕(步驟105)。為了穩(wěn)定所述滑動(dòng)塊形成所述空氣軸承表面的一軌道表面6a、一淺槽表面6b和一深槽表面6c(步驟106)，并且然后被切削成條的薄膜磁頭被切削成分離的塊(步驟107)。為完成一薄膜磁頭滑動(dòng)塊1，另一清洗被執(zhí)行(步驟108)。在完成之后，所述滑動(dòng)塊連接到作為磁頭支持機(jī)構(gòu)的一部分的懸架上，而且然后執(zhí)行配線(xiàn)裝配(步驟109)，隨著執(zhí)行另一清洗(步驟110)。最后，所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器被裝配(步驟111)。在步驟110通過(guò)允許所述終端電氣浮動(dòng)，所述激發(fā)器的終端30優(yōu)選地與所述懸架的不銹鋼底層絕緣，即不是可傳導(dǎo)性連接。絕緣的原因是，當(dāng)與磁極塊布線(xiàn)連接的所述激發(fā)器的終端30與此不銹鋼可傳導(dǎo)性連接時(shí)，當(dāng)不同金屬接觸溶液從而在一些情況下被侵蝕，它們形成閉合電路。而且，在其中一上部防護(hù)膜也用作一下部磁極塊的薄膜磁頭中，通過(guò)將所述內(nèi)部金屬膜3c從上部防護(hù)膜收回到與所述上部防護(hù)可傳導(dǎo)性連接從而形成內(nèi)部金屬膜3c而獲得以上效果。
(將用作加熱設(shè)備的激發(fā)器的終端用于磁極侵蝕防護(hù)終端的原因)與所述寫(xiě)設(shè)備和讀設(shè)備的終端相比較，所述激發(fā)器的終端對(duì)下部磁極塊的損害小一些，即使它們與此下部磁極電連接。產(chǎn)生此優(yōu)點(diǎn)的原因如下由于不僅與所述下部磁極電連接，所述激發(fā)器終端還與地電連接，所述下部磁極塊不被充電；而且，由于可能增加所述防護(hù)物與激發(fā)器之間的絕緣膜的厚度從而消除激發(fā)器和防護(hù)物之間的放電，激發(fā)器和下部磁極塊之間的連接反而不會(huì)影響所述讀設(shè)備。當(dāng)為了賦予其防止侵蝕功能，所述寫(xiě)設(shè)備和讀設(shè)備的終端與所述下部磁極連接，此連接可對(duì)所述磁極塊和讀設(shè)備充電從而使得所述讀/寫(xiě)特性惡化。因此，所述加熱裝置的繼電終端最適合用作具有防止磁極侵蝕的繼電終端。
(用作加熱設(shè)備的激發(fā)器終端之一接地)如上所述，所述寫(xiě)設(shè)備通過(guò)利用電流流經(jīng)線(xiàn)圈而在下部磁極塊25和上部磁極塊27之間產(chǎn)生磁場(chǎng)從而寫(xiě)入磁性信息；因此，必需防止輸入到所述加熱設(shè)備11的電流作用到所述磁極塊。因此，必需將與所述下部磁極塊25經(jīng)由從用作加熱設(shè)備的激發(fā)器收回的內(nèi)部金屬膜17可傳導(dǎo)連接的激發(fā)器的終端30之一經(jīng)由所述懸架的配線(xiàn)與地連接。因此通過(guò)將所述磁極強(qiáng)制保持在零，在整個(gè)浮動(dòng)期間可防止由滑動(dòng)塊上累積的靜電導(dǎo)致的滑動(dòng)塊和盤(pán)之間的放電，從而增強(qiáng)了可靠性。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在所述滑動(dòng)塊上提供了用于防止磁頭充電和盤(pán)放電的一繼電終端，而未提供用于浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)的加熱設(shè)備。圖7表示的是此結(jié)構(gòu)。在工作期間用于防止放電的繼電終端31通過(guò)一金球、焊料等與所述下部磁極塊25和懸架配線(xiàn)相連并接地從而將所述磁極塊的電位保持在零。
(用作加熱器的激發(fā)器)在所述讀/寫(xiě)設(shè)備附近，所述采用薄膜電阻并作為加熱器的激發(fā)器11是通過(guò)采用如圖4所示的薄膜處理形成的。在此實(shí)施例中，在深60μm寬60μm的區(qū)域上以一彎曲的方式提供了由強(qiáng)磁性鐵鎳合金制成并且厚0.5μm和寬4.5μm的一細(xì)線(xiàn)。而且，間隙被氧化鋁充滿(mǎn)從而形成作為薄膜電阻用作加熱器的激發(fā)器。電阻值大約為50Ω。圖8是沿圖4的線(xiàn)Z-Z從流出端觀察的所述激發(fā)器11的截面圖。
(終端和配線(xiàn)的順序)由于以下原因希望將所述用作加熱器的激發(fā)器的終端置于所述滑動(dòng)塊的中心或邊緣。來(lái)自用于寫(xiě)/讀設(shè)備的六個(gè)終端的配線(xiàn)被結(jié)合到在懸架萬(wàn)向架上形成的線(xiàn)盤(pán)。所述配線(xiàn)按以下方式被分成兩組三條線(xiàn)通過(guò)所述萬(wàn)向架臂之一并且其他三條線(xiàn)通過(guò)所述萬(wàn)向架的其他臂。然后兩組配線(xiàn)再匯合成六條配線(xiàn)。所述六條配線(xiàn)繞所述懸架的根部。在此情況下，通過(guò)滑動(dòng)塊中心的配線(xiàn)位于所述懸架的外部并且通過(guò)滑動(dòng)塊邊緣的其他配線(xiàn)位于所述懸架的中心。當(dāng)將六條配線(xiàn)置于用于四條配線(xiàn)的區(qū)域時(shí)必需減少配線(xiàn)空間，而以此減少的配線(xiàn)空間，所述配線(xiàn)在通過(guò)寫(xiě)電流和讀電流期間可被噪音影響。在此發(fā)明中，由于所述用作加熱器的激發(fā)器的終端之一與下部磁極塊可傳導(dǎo)性地連接，則必需減少噪音對(duì)用于激發(fā)器的配線(xiàn)的影響。因此，所述激發(fā)器的終端在滑動(dòng)塊中心和懸架的最外部或者滑動(dòng)塊的末端和懸架的中心布線(xiàn)，從而使得噪音影響所述磁極塊的可能性最小。
(浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)方法)以下將描述根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種調(diào)節(jié)浮動(dòng)高度的方法。
一浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)過(guò)程通常被分為三個(gè)步驟設(shè)計(jì)時(shí)的步驟、在出貨之前的檢查步驟以及操作時(shí)的步驟。在所述設(shè)計(jì)時(shí)的步驟，在可能的最高環(huán)境溫度、最低空氣壓力以及持續(xù)寫(xiě)的條件下，在變化的下極限的滑動(dòng)塊被設(shè)計(jì)成與盤(pán)接觸。也就是說(shuō)，在常規(guī)滑動(dòng)塊設(shè)計(jì)的條件下無(wú)需浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)即可設(shè)計(jì)所述滑動(dòng)塊。用于移動(dòng)裝置的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中最高環(huán)境溫度和最低環(huán)境溫度之間的差相對(duì)大。另一方面，由于在持續(xù)向用于服務(wù)器的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器寫(xiě)過(guò)程中磁極加熱導(dǎo)致的熱突出，所減少的浮動(dòng)高度相對(duì)大。因此，所述設(shè)計(jì)條件依據(jù)所使用的裝置而變化。
在出貨之前的檢查步驟，每個(gè)滑動(dòng)塊的浮動(dòng)高度被檢查并存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)器中。檢查所述浮動(dòng)高度的方法如圖9所示。由于浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)量與所提供的功率成比例，所提供的功率首先被設(shè)置成零并且然后逐漸增長(zhǎng)直到檢測(cè)到滑動(dòng)塊與磁盤(pán)接觸。所述滑動(dòng)塊的浮動(dòng)高度是由接觸時(shí)所提供的功率以及浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)量和所提供的功率之間的比例系數(shù)來(lái)計(jì)算的。以下將描述一種檢測(cè)滑動(dòng)塊與磁盤(pán)接觸的方法。而且，通過(guò)不僅存儲(chǔ)內(nèi)圍和外圍之間的差而且存儲(chǔ)滑動(dòng)塊浮動(dòng)高度的變化，則可能進(jìn)一步提高浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)的精度。
在操作時(shí)的步驟中，或者基本上在諸如計(jì)算機(jī)的客戶(hù)機(jī)發(fā)布一讀/寫(xiě)命令的情況下，對(duì)應(yīng)所述滑動(dòng)塊的浮動(dòng)高度的功率被提供給一所選擇的有效磁頭。在空閑狀態(tài)，沒(méi)有功率被提供給所述磁頭。利用浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)量和所提供的功率的比例系數(shù)，在持續(xù)寫(xiě)和最高環(huán)境溫度的情況下，被提供給所述有效磁頭的功率被減少，并且在最低環(huán)境溫度的情況下，被提供給所述有效磁頭的功率被增加。
(最簡(jiǎn)單的基本調(diào)節(jié)算法)所述基本控制算法如圖10所示。用于測(cè)量空氣壓力和溫度的傳感器可附加地用于其他方法，但是，在所述最簡(jiǎn)單可控制方法中，執(zhí)行一反饋控制從而只是當(dāng)發(fā)生一接觸或讀錯(cuò)誤時(shí)控制輸入到所述加熱設(shè)備的功率。這是因?yàn)椋諝鈮毫?、溫度、個(gè)體差異的影響被輸入而且讀磁性信息無(wú)錯(cuò)誤(不是在一太長(zhǎng)距離的狀態(tài))的狀態(tài)下，滿(mǎn)足不接觸的條件(不是在一太短距離的狀態(tài))是毫無(wú)問(wèn)題的。為了防止所述組件由于加載碰撞被破壞，當(dāng)在磁盤(pán)上加載滑動(dòng)塊時(shí)，尤其當(dāng)使所述驅(qū)動(dòng)器有效時(shí)，無(wú)需激發(fā)用作加熱設(shè)備的激發(fā)器，則保持浮動(dòng)高度相對(duì)高是有效的。以下將描述一種檢測(cè)此接觸的方法。
只在如圖所示的有效時(shí)執(zhí)行對(duì)用于空氣壓力差和磁頭個(gè)體差所導(dǎo)致的浮動(dòng)高度波動(dòng)的補(bǔ)償；然而，為了補(bǔ)償所述由溫度差所導(dǎo)致的浮動(dòng)高度波動(dòng)，必需在一預(yù)定間隔或操作過(guò)程中監(jiān)測(cè)所述接觸和所述讀錯(cuò)誤。因此，在所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器用于在操作過(guò)程中具有相對(duì)大溫度波動(dòng)的設(shè)備的情況下，在一預(yù)定間隔或操作過(guò)程中補(bǔ)償所述浮動(dòng)高度波動(dòng)是有效的。
通過(guò)作為驅(qū)動(dòng)器附件的溫度傳感器可獲得環(huán)境溫度信息，這使得有可能提供具有高精度的浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)。
(接觸檢測(cè)方法)現(xiàn)有的接觸檢測(cè)方法包括(1)一種采用了聲學(xué)發(fā)射(AE)傳感器的方法(2)一種監(jiān)控?zé)岽植诘姆椒ǎ鰺岽植谑怯捎诮佑|加熱所導(dǎo)致的包括在讀信號(hào)中的噪音(3)一種監(jiān)控當(dāng)由于接觸—摩擦力導(dǎo)致的滑動(dòng)塊繞樞軸旋轉(zhuǎn)而發(fā)生脫軌時(shí)所產(chǎn)生的脫軌信號(hào)(位置錯(cuò)誤信號(hào))的方法。
通過(guò)監(jiān)控所謂的比特錯(cuò)誤率可完全實(shí)現(xiàn)所述磁性信號(hào)的讀錯(cuò)誤檢測(cè)。不像監(jiān)控所述讀錯(cuò)誤，監(jiān)控一寫(xiě)錯(cuò)誤是困難的；然而，由于在寫(xiě)過(guò)程中所述浮動(dòng)高度通常比讀過(guò)程中由于線(xiàn)圈加熱所產(chǎn)生的設(shè)備膨脹而導(dǎo)致的浮動(dòng)高度低，因此在未產(chǎn)生讀錯(cuò)誤的條件下寫(xiě)錯(cuò)誤的可能性低。
在與所述浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)相關(guān)的另一方法中，一種利用讀信號(hào)振幅來(lái)適當(dāng)觀測(cè)寫(xiě)設(shè)備和介質(zhì)之間距離的方法是現(xiàn)有的。則可能將此方法用于所述檢測(cè)方法。
(系統(tǒng)構(gòu)造)如圖11所示是依據(jù)本發(fā)明具有浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)的盤(pán)存儲(chǔ)單元的系統(tǒng)構(gòu)造。在此圖中，所述用作加熱器的激發(fā)器被顯示為一加熱設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一薄膜磁頭滑動(dòng)塊，用于在浮動(dòng)過(guò)程中面對(duì)磁性記錄介質(zhì)，包括一滑動(dòng)塊襯底；層疊于所述襯底之上的一滑動(dòng)塊薄膜；形成于所述滑動(dòng)塊襯底與所述滑動(dòng)塊薄膜之間的一激發(fā)器；一磁性寫(xiě)設(shè)備；以及一磁性讀設(shè)備；其中所述磁性寫(xiě)設(shè)備的一終端、所述磁性讀設(shè)備的一終端以及激發(fā)器的一終端形成于所述薄膜磁頭滑動(dòng)塊的一外流面之上；以及所述激發(fā)器的終端與所述磁性寫(xiě)設(shè)備和所述磁性讀設(shè)備的終端相比，是由一在溶液中具有較高標(biāo)準(zhǔn)電極電位的導(dǎo)電材料形成的，并且與磁性寫(xiě)設(shè)備的下部磁極塊或者所述磁性讀設(shè)備的磁性防護(hù)物電連接。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的薄膜磁頭滑動(dòng)塊，其中所述激發(fā)器形成于在所述薄膜磁頭滑動(dòng)塊襯底上形成的一底層絕緣膜和在所述底層絕緣膜上形成的所述磁性讀設(shè)備的一下部磁性防護(hù)物之間。
3.一薄膜磁頭滑動(dòng)塊，連接到懸架上并與懸架導(dǎo)線(xiàn)連接而且面向一磁盤(pán)記錄介質(zhì)使用，包括一滑動(dòng)塊襯底；層疊在所述襯底上的一滑動(dòng)塊薄膜；形成于所述滑動(dòng)塊襯底與所述滑動(dòng)塊薄膜之間的一激發(fā)器；具有一下部磁極塊的一磁性寫(xiě)設(shè)備；以及一磁性讀設(shè)備；其中所述磁性寫(xiě)設(shè)備的終端、所述磁性讀設(shè)備的終端以及激發(fā)器的終端形成于所述薄膜磁頭滑動(dòng)塊的外流面之上；以及與所述磁性寫(xiě)設(shè)備的下部磁極塊可傳導(dǎo)性連接的寫(xiě)設(shè)備的繼電終端與所述懸架配線(xiàn)可傳導(dǎo)性連接并且接地。
4.依據(jù)權(quán)利要求1-3任何一個(gè)的薄膜磁頭滑動(dòng)塊，其中所述薄膜磁頭滑動(dòng)塊具有從0.10至0.23mm范圍的厚度。
5.包括依據(jù)權(quán)利要求1-4任何一個(gè)的薄膜磁頭滑動(dòng)塊的一磁頭支持機(jī)構(gòu)。
6.包括依據(jù)權(quán)利要求5的磁頭支持機(jī)構(gòu)的一磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
7.一種制造具有一薄膜磁頭滑動(dòng)塊的一薄膜磁頭的方法，包括在形成于襯底之上的絕緣膜上形成一激發(fā)器、在所述激發(fā)器上形成一絕緣層以及形成從所述激發(fā)器收回的內(nèi)部金屬膜的步驟；在所述絕緣層上形成一下部防護(hù)膜和一下部間隙膜以及形成作為磁性讀設(shè)備的一磁阻元件(以下被稱(chēng)為MR元件)和一對(duì)用于從所述MR元件提取磁性信號(hào)的電極的步驟；形成一上部間隙膜、一上部防護(hù)膜和一上部防護(hù)絕緣膜，在所述上部防護(hù)絕緣膜上形成一磁性寫(xiě)設(shè)備的一下部磁極塊，以及形成從所述下部磁極收回并與從所述激發(fā)器收回到所述下部磁極塊的內(nèi)部金屬膜之一可傳導(dǎo)性連接的一內(nèi)部金屬膜的步驟；形成一磁性間隙膜和用于所述磁性寫(xiě)設(shè)備的一上部磁極塊以及形成一線(xiàn)圈和一絕緣膜的步驟，所述線(xiàn)圈將用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流提供給所述上部磁極塊；形成從與所述MR元件耦合的所述電極收回的一讀線(xiàn)和從所述線(xiàn)圈收回的一寫(xiě)線(xiàn)的步驟；形成用于保護(hù)和絕緣在上述步驟中形成的成組組件的一保護(hù)絕緣膜的步驟；形成用于將外部電流輸入到所述線(xiàn)圈的一寫(xiě)設(shè)備終端和用于將所述磁性信號(hào)發(fā)送到其外部的一讀設(shè)備終端的步驟；將所述激發(fā)器的一終端與所述磁性寫(xiě)設(shè)備的下部磁極塊或所述磁性讀設(shè)備的磁性防護(hù)物電連接的步驟；拋光和清洗面向一磁性記錄介質(zhì)的一空氣軸承表面的步驟；以及執(zhí)行支持所述磁頭滑動(dòng)塊的懸架連接和配線(xiàn)并清洗的步驟；其中所述激發(fā)器的終端與所述磁性寫(xiě)設(shè)備和所述磁性讀設(shè)備的終端相比，是由在用于拋光和清洗的溶液中具有較高標(biāo)準(zhǔn)電極電位的一導(dǎo)電材料形成的，并且所述激發(fā)器終端的區(qū)域比在所述空氣軸承表面的所述磁性寫(xiě)設(shè)備的下部磁極塊或上部磁極塊的局部區(qū)域大。
8.依據(jù)權(quán)利要求7的制造一薄膜磁頭的方法，其中，在執(zhí)行支持所述磁頭滑動(dòng)塊的懸架連接和配線(xiàn)并且清洗的步驟中，當(dāng)所述激發(fā)器的終端與構(gòu)成所述支持薄膜磁頭滑動(dòng)塊的懸架的金屬組件電絕緣時(shí)被清洗。
全文摘要
本發(fā)明提供了可安裝在小尺寸薄膜磁頭滑動(dòng)塊上的熱浮動(dòng)高度調(diào)節(jié)滑動(dòng)塊，其中用作加熱器的激發(fā)器的終端防止磁極塊被侵蝕而且所述終端數(shù)量減少。所述用作加熱器的激發(fā)器的終端之一與所述下部磁極塊電連接，這使得用于加熱設(shè)備的繼電終端也用作用于防止磁極侵蝕的終端。
文檔編號(hào)G11B5/31GK1612219SQ20041005677
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者白松利也, 栗田昌幸, 德山幹夫, 小平英一, 曾我政彥 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司