專利名稱：用于垂直記錄的具有傾斜翼的有切口的屏蔽件和磁極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及下列公共受讓的專利申請用于減小拐角雜散磁場的翼狀設(shè)計(Winged Design For Reducing Corner Stray Magnetic Fields)，2004年10月29日提交，申請?zhí)枮?0/977315；在垂直寫頭中用于減小雜散場的翼狀磁極和屏蔽結(jié)構(gòu)(Winged Pole and Shield Structure for Reduced Stray Field in aPerpendicular Write Head)，2004年10月29日提交，申請?zhí)枮?0/971478；用于磁頭中雜散場減小的雙重切口屏蔽件和磁極結(jié)構(gòu)(Double NotchedShield and Pole Structure For Stray Field Reduction in a Magnetic Head)，2005年10月29日提交，申請?zhí)枮?0/977446。
計算機長期存儲的核心是被稱作磁盤驅(qū)動器的組件。磁盤驅(qū)動器包括旋轉(zhuǎn)磁盤，被懸臂懸掛在旋轉(zhuǎn)磁盤表面附近的寫和讀頭、以及轉(zhuǎn)動懸臂從而將讀和寫頭置于旋轉(zhuǎn)磁盤上選定圓形磁道上的致動器(actuator)。讀和寫頭直接位于具有氣墊面(ABS)的滑塊上。懸臂使滑塊偏向磁盤表面，當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁盤附近的空氣和磁盤表面一起移動?；瑝K在磁盤表面上該移動氣墊上飛行。當(dāng)滑塊騎在氣墊上時，寫和讀頭被用于將磁轉(zhuǎn)變(magnetictransition)寫入旋轉(zhuǎn)磁盤并從旋轉(zhuǎn)磁盤讀取磁轉(zhuǎn)變。讀和寫頭連接根據(jù)計算機程序運行的處理電路從而實現(xiàn)寫和讀功能。
寫頭通常包括埋入在第一、第二和第三絕緣層(絕緣堆疊)中的線圈層，該絕緣堆疊被夾在第一和第二極片層之間。在寫頭的氣墊面(ABS)間隙通過間隙層形成在第一和第二極片層之間，該極片層在背間隙處連接。傳導(dǎo)到線圈層的電流在極片中感應(yīng)磁通，其導(dǎo)致磁場在ABS寫間隙處彌散出來，用于在移動介質(zhì)上磁道中寫上述磁轉(zhuǎn)變，例如在上述旋轉(zhuǎn)磁盤上圓形磁道中。
在近來的讀頭設(shè)計中，自旋閥傳感器，也稱為巨磁致電阻(GMR)傳感器，已經(jīng)被用于檢測來自旋轉(zhuǎn)磁盤的磁場。該傳感器包括下文中稱為間隔層的非磁性導(dǎo)電層，其被夾在下文中稱為被釘扎層和自由層的第一和第二鐵磁層之間。第一和第二導(dǎo)線連接到自旋閥傳感器，以傳導(dǎo)通過那里的檢測電流。該被釘扎層的磁化被釘扎在垂直于氣墊面(ABS)，該自由層的磁矩位于平行于ABS，但可以響應(yīng)于外磁場自由旋轉(zhuǎn)。該被釘扎層的磁化通常被與反鐵磁層的交換耦合所釘扎。
間隔層厚度被選擇為小于通過該傳感器的傳導(dǎo)電子的平均自由程。采用此設(shè)置，一部分傳導(dǎo)電子被間隔層與被釘扎層和自由層每個的界面所散射。當(dāng)被釘扎層和自由層的磁化彼此平行時，散射最小，當(dāng)被釘扎層和自由層的磁化反平行時，散射最大。散射的變化與cosθ成比例地改變自旋閥傳感器的電阻，其中θ是被釘扎層與自由層的磁化之間的角度。在讀模式中，自旋閥傳感器的電阻相對于來自旋轉(zhuǎn)磁盤的磁場的大小成比例地改變。當(dāng)檢測電流傳導(dǎo)通過該自旋閥傳感器時，電阻變化導(dǎo)致電壓變化，其作為重放信號(playback signal)被檢測并處理。
當(dāng)自旋閥傳感器采用單個被釘扎層時其被稱為簡單自旋閥。當(dāng)自旋閥采用反平行(AP)被釘扎層時其被稱為AP被釘扎自旋閥。AP自旋閥包括被薄非磁性耦合層如釕間隔開的第一和第二磁層。選擇該間隔層的厚度從而反平行耦合被釘扎層的鐵磁層的磁化。自旋閥根據(jù)釘扎層是在頂部(形成在自由層之后)還是在底部(在自由層之前)也稱為頂型自旋閥或底型自旋閥。
自旋閥傳感器位于第一和第二非磁性電絕緣讀間隙層之間，該第一和第二讀間隙層位于鐵磁性第一和第二屏蔽層之間。在合并式磁頭(merged head)中單個鐵磁層作用為讀頭的第二屏蔽層并且作用為寫頭的第一極片層。在背負式(piggyback)磁頭中該第二屏蔽層和該第一極片層是分開的層。
被釘扎層的磁化通常通過交換耦合鐵磁層之一(AP1)與反鐵磁材料例如PtMn層來被固定。雖然反鐵磁材料例如PtMn本質(zhì)上自然地沒有磁化，但是當(dāng)與磁性材料交換耦合時，它可以強烈地釘扎該鐵磁層的磁化。
為了滿足日益增長的提高數(shù)據(jù)速度和數(shù)據(jù)容量的需求，研究人員近來已經(jīng)集中努力于垂直記錄系統(tǒng)的開發(fā)。傳統(tǒng)的縱向記錄系統(tǒng)，例如結(jié)合了上述寫頭的記錄系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)存儲為磁盤表面的平面中沿磁道縱向取向的磁位。該縱向數(shù)據(jù)位通過形成在由寫間隙分隔開的一對磁極之間的彌散場(fringingfield)被記錄。
相反，垂直記錄系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)為取向垂直于磁盤平面的磁化。磁盤具有被薄的硬磁性頂層覆蓋的軟磁襯層。垂直寫頭包括具有非常小的橫截面的寫極和具有大地多的橫截面的返回極。強的、高度集中的磁場從寫極以垂直于磁盤表面的方向發(fā)出，磁化硬磁性頂層。產(chǎn)生的磁通然后穿過軟磁襯層行進，返回到返回極，在那里它充分地展開并且是弱的，從而在其回到返回極的路上當(dāng)其穿過硬磁頂層返回時它不會擦除寫極記錄的信號。
垂直存儲系統(tǒng)促進比縱向系統(tǒng)更大的存儲密度。雖然下面的具體實施方式
中給出了垂直記錄系統(tǒng)的更詳細的說明，其中可實現(xiàn)本發(fā)明，但是這里參考圖1給出這樣的垂直記錄系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)的更集中的討論，圖1中示出磁結(jié)構(gòu)102和它與磁介質(zhì)112的關(guān)系，該磁結(jié)構(gòu)102可以是例如磁屏蔽件、磁極或一些其它的磁結(jié)構(gòu)。
垂直記錄系統(tǒng)的磁介質(zhì)112產(chǎn)生縱向記錄系統(tǒng)一般不會遇到的關(guān)于數(shù)據(jù)擦除的問題。磁介質(zhì)112包括薄的硬磁頂層114和低矯頑力的襯層110。因為低矯頑力和相對大的尺寸，所以該軟磁襯層極易受到磁場的影響。
仍參考圖1，當(dāng)施加縱向外場104時，軟磁襯層110加強了磁荷在暴露在磁頭氣墊面(ABS)的記錄頭的磁結(jié)構(gòu)102的拐角中的聚集，如線條106所示。這會導(dǎo)致集中在該磁結(jié)構(gòu)的拐角的不需要的雜散場108，其潛在地會從記錄介質(zhì)158擦除存儲的數(shù)據(jù)。應(yīng)該指出的是，雖然磁通106被描述為是由縱向場導(dǎo)致的，但是存在垂直場或者它們之間傾斜某些其它角度的場時將會出現(xiàn)相似的結(jié)果。
雖然磁結(jié)構(gòu)例如磁屏蔽件和磁極表現(xiàn)出上述問題，但是這樣的磁結(jié)構(gòu)是磁記錄頭的必要部件，不能簡單地被除去。因此，迫切需要能夠允許磁結(jié)構(gòu)為其預(yù)期目的(例如磁屏蔽)的有效性能同時避免這樣的不需要的雜散場寫入的磁結(jié)構(gòu)設(shè)計。對上述問題的這樣的解決辦法優(yōu)選地將不涉及到顯著的工藝復(fù)雜度的增加，并且將允許目前可得到的所需磁材料的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于磁頭中的磁結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造來防止在附近的磁介質(zhì)中的雜散場寫入。該磁結(jié)構(gòu)具有朝向該磁頭的氣墊面(ABS)延伸的前凸部分。第一和第二翼形部分延伸至該前凸部分的左邊和右邊。該翼部中的每個在該氣墊面(ABS)附近具有凹進去的前沿，該前沿這樣設(shè)計從而該翼部的該前沿的凹進量隨著距該前凸部分的距離的增大而增大。
該翼部的楔形(taper)有利地轉(zhuǎn)移該磁通集中的焦點(即，該翼部的外部向前的拐角)遠離該ABS。這確保從該翼的拐角發(fā)射的任何磁場將會充分遠離該磁介質(zhì)從而意外的雜散場寫入將不會發(fā)生。
該翼部的該楔形也有利地導(dǎo)致該翼部的該外部前拐角形成鈍角，其減小在這些拐角的磁通集中并且進一步防止雜散場寫入。
該磁屏蔽件的該前沿的該楔形具有定義為距該氣墊面的距離的變化除以距該結(jié)構(gòu)的中心的該前凸部分的橫向距離的相應(yīng)變化的斜率。該傾斜優(yōu)選是約1到15度。該向前延伸部分優(yōu)選位于沿著橫軸測量時該磁結(jié)構(gòu)的中心，但是不必位于位于正好在該結(jié)構(gòu)的中心。
該橫向延伸翼部的該前沿(靠近ABS的沿)優(yōu)選在其最內(nèi)端從該ABS凹進去至少0.2μm到3.0μm。該翼部的最外端優(yōu)選從ABS凹進去0.5μm到8μm。
本發(fā)明有助于減小在暴露于磁頭的有效表面(active surface)的拐角的磁通(進而磁場)的集中。軟磁襯層和磁頭結(jié)構(gòu)的總體幾何構(gòu)型和磁屬性是決定出現(xiàn)在這些拐角處以及響應(yīng)于寫電流和/或外場而感應(yīng)的絕對場的其它因素。對寫電流和沿各種方向的外場分量的相對靈敏度可以通過改變磁頭結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型來調(diào)節(jié)。例如，更寬的翼傾向于減小(改進)對于“越過磁道(cross-track)”的外場的靈敏度，但是增加(惡化)對于“垂直”的外場的靈敏度。通過調(diào)整該磁頭結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型而產(chǎn)生這樣的折衷的能力在最大化該記錄系統(tǒng)反抗外場的總體強度方面也是非常重要的。
結(jié)合附圖閱讀下面的優(yōu)選實施例的詳細說明，本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點將更加明顯，全部附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。


為了更全面地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點，以及優(yōu)選的使用模式，請結(jié)合附圖閱讀下面的詳細說明，該附圖不符合比例。
圖1是磁結(jié)構(gòu)的視圖，示出環(huán)境磁場對該磁結(jié)構(gòu)和附近磁介質(zhì)的影響；
圖2是磁盤驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖，其中可包含本發(fā)明；圖3是由圖2的線3-3取得的滑塊的ABS視圖，示出了在其上的磁頭的位置；圖4是由圖3的線4-4取得并旋轉(zhuǎn)180度的根據(jù)本發(fā)明的實施例的磁頭的ABS視圖；圖5A是由圖4的線5A-5A取得的放大顯示的根據(jù)本發(fā)明的可行實施例的磁結(jié)構(gòu)的視圖；圖5B是由圖5A的圓5B取得的放大顯示的示出圖5A的磁結(jié)構(gòu)的翼的楔形前沿的斜面的視圖；圖6是類似于圖5的視圖的根據(jù)本發(fā)明的可選實施例的磁結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是類似于圖5的視圖的根據(jù)本發(fā)明的另一可選實施例的磁結(jié)構(gòu)的視圖；以及圖8是類似于圖6的視圖的根據(jù)本發(fā)明的又另一可選實施例的磁結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實施例方式
下面的描述是關(guān)于用于實施本發(fā)明的目前預(yù)期的優(yōu)選實施例。該說明的目的是闡明本發(fā)明的基本原理，而并不是要限制這里所聲明的發(fā)明概念。
現(xiàn)在參考圖2，示出包括本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器200。如圖2所示，至少一個可旋轉(zhuǎn)的磁盤212被支持在軸214上，并且被磁盤驅(qū)動馬達218所旋轉(zhuǎn)。每個磁盤上的磁記錄是磁盤212上的同心數(shù)據(jù)磁道的環(huán)狀圖案(未示出)的形式。
至少一個滑塊213位于磁盤212附近，每個滑塊213支持一個或更多個磁頭組件221。當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，滑塊213在磁盤表面222之上徑向進出移動，從而磁頭組件221可以存取磁盤的所需數(shù)據(jù)寫在其中的不同磁道。每個滑塊213借助懸臂215附著到致動臂219。懸臂215提供輕微的彈力，該彈力偏置滑塊213倚著磁盤表面222。每個致動臂219附著到致動裝置227。如圖2所示的致動裝置227可以是音圈馬達(VCM)。該VCM包括可在固定磁場中移動的線圈，該線圈移動的方向和速度被由控制器229提供的馬達電流信號所控制。
磁盤存儲系統(tǒng)運行期間，磁盤212的旋轉(zhuǎn)在滑塊213和磁盤表面222之間產(chǎn)生對滑塊施加向上的力或舉力的氣墊。于是在正常運行期間該氣墊平衡懸臂215的輕微的彈性力，并且支持滑塊213離開磁盤表面并且以小的基本恒定的距離稍微浮于磁盤表面之上。
磁盤存儲系統(tǒng)的各種組元在運行中由控制單元229產(chǎn)生的控制信號來控制，例如存取控制信號和內(nèi)部時鐘信號。通常，控制單元229含有邏輯控制電路，存儲設(shè)備和微處理器?？刂茊卧?29產(chǎn)生控制信號從而控制各種系統(tǒng)操作，例如線223上的驅(qū)動馬達控制信號以及線228上的磁頭定位和尋道控制信號。線228上的控制信號提供所需的電流分布(current profile)，從而優(yōu)化地移動并定位滑塊213到磁盤212上的所需數(shù)據(jù)磁道。寫和讀信號借助記錄通道225傳達到寫和讀頭221并從其傳出。
參考圖3，滑塊213中的磁頭221的取向可以看得更詳細。圖3是滑塊213的ABS視圖，正如所見，包括感應(yīng)寫頭和讀傳感器的磁頭位于滑塊的尾沿。上述普通磁盤存儲系統(tǒng)的說明和附圖2僅以說明為目的。應(yīng)該明顯的是，磁盤存儲系統(tǒng)可以包含多個磁盤和致動器，并且每個致動器可以支持多個滑塊。
現(xiàn)在參考圖4，說明用于垂直磁記錄系統(tǒng)中的磁頭221。磁頭221包括寫元件402和讀傳感器404。該讀傳感器優(yōu)選是巨磁致電阻(GMR)傳感器并且優(yōu)選是電流垂直于平面(CPP)的GMR傳感器。CPP GMR傳感器特別適合用于垂直磁記錄系統(tǒng)中。然而，傳感器404也可以是另一種類型的傳感器，例如電流平行平面(CIP)的GMR傳感器、隧道結(jié)傳感器(TMR)或者某些其它類型的傳感器。傳感器404位于第一和第二磁屏蔽件406、408之間并與它們絕緣?？梢杂衫鏑oFe或NiFe構(gòu)成的該磁屏蔽件吸收磁場，例如來自前面的或后面的磁道數(shù)據(jù)信號的磁場，確保讀傳感器404僅探測位于屏蔽件406、408之間的所需數(shù)據(jù)磁道。
繼續(xù)參考圖4，寫元件402包括磁連接磁成形層(magnetic shaping layer)412的寫極410。該寫極在氣墊面(ABS)具有小的橫截面，并且由具有大的飽和磁矩密度的磁性材料例如FeNi或CoFe構(gòu)成。該成形層412由磁性材料例如CoFe或NiFe構(gòu)成，并且具有平行于ABS表面的顯著大于寫極410橫截面的橫截面。
寫元件402還具有返回極414，其優(yōu)選具有暴露在ABS面的表面并且具有比寫極410的平行于ABS面的橫截面大得多的平行于ABS面的橫截面。該返回極414通過背間隙部分416磁連接成形層412。返回極414和背間隙416可以由例如NiFe、CoFe或某些其它磁性材料構(gòu)成。
圖4中的橫截面示出的導(dǎo)電寫線圈418在成形層412和返回極414之間穿過寫元件402。寫線圈418被電絕緣材料420包圍，該電絕緣材料420使線圈418的各匝彼此絕緣，并且使線圈418和周圍磁結(jié)構(gòu)410、412、416、414電隔離。當(dāng)電流經(jīng)過線圈418時，產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁通流經(jīng)返回極414、背間隙416、成形層412和寫極410。該磁通導(dǎo)致寫場422朝向附近的磁介質(zhì)424發(fā)射。正如背景技術(shù)中所說明的，該磁介質(zhì)優(yōu)選包括薄的硬磁頂層426和軟磁襯層428。來自寫極410的強的、高度集中的磁場磁化(如固定其磁矩)硬磁頂層426，并且產(chǎn)生的磁通430經(jīng)軟磁襯層428行進。該磁通行進到返回極414，在那里它朝向返回極414穿過硬磁頂層426返回。當(dāng)磁通430穿過頂層426到達返回極414時，其已經(jīng)充分展開并且是弱的，以至于不能影響硬磁頂層426的磁化。
繼續(xù)參考圖4，圍繞寫元件402、屏蔽件406、408和磁致電阻讀元件的區(qū)域被非磁性電絕緣材料432如氧化鋁(Al2O3)所填充。該絕緣材料432可形成為多層。
現(xiàn)在參考圖5，說明對雜散場寫入具有提高的抵抗力的磁結(jié)構(gòu)500。該磁結(jié)構(gòu)可以是可能出現(xiàn)在具有由虛線502所表示的氣墊面(ABS)的磁頭221中的例如磁屏蔽件406和408(圖4)、磁返回極414(圖5)或者任何其它必要的磁結(jié)構(gòu)。對于磁屏蔽件來說雜散場寫入問題特別敏銳，因為它們本來就被構(gòu)造來從它們的周圍吸收磁場。因此，為清楚起見，將按照磁屏蔽件500來說明該磁結(jié)構(gòu)，盡管應(yīng)該明白的是，該磁結(jié)構(gòu)可以是任何磁結(jié)構(gòu)。
如上面在背景技術(shù)中所說明的，由許多不同來源如機場保安設(shè)備或蜂窩電話引起的環(huán)境磁場，導(dǎo)致流經(jīng)屏蔽件500的磁通。磁通的經(jīng)過磁結(jié)構(gòu)的流動被這樣的結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型嚴重影響。磁通線在突變特征尤其是磁結(jié)構(gòu)的拐角處變得高度集中?，F(xiàn)有技術(shù)的具有位于ABS附近的尖銳拐角的磁屏蔽件在ABS附近表現(xiàn)出磁通的強烈集中，其導(dǎo)致磁場從這些拐角朝向附近的磁介質(zhì)發(fā)射。這導(dǎo)致雜散場寫入和磁信號從部分磁介質(zhì)的完全擦除。
繼續(xù)參考圖5，該磁屏蔽件500包括延伸或前凸部分504，其朝向ABS表面502延伸。前凸部分504優(yōu)選延伸到并且暴露于ABS表面，但是也可以從ABS 502凹進一些量，另外優(yōu)選在ABS 502具有平坦表面。凸出部分504優(yōu)選形成在屏蔽件500的中心或屏蔽件500的中心的附近。形成在該凸出部分每一側(cè)的第一和第二切口(notch)506、508形成凸出部分504的側(cè)面510、512，定義凸出部分504的寬度。當(dāng)自ABS測量時，切口506、508優(yōu)選凹進到磁頭221中大約0.3到3微米終止于內(nèi)拐角514、516，該內(nèi)拐角514、516可以是尖的或者圓的。切口506、508也形成外拐角513、515，其也可以是尖的或圓的。
屏蔽件500還包括向外橫向延伸的第一和第二翼部518、520。每個翼部518、520具有從每個切口506、508的內(nèi)拐角514、516延伸至每個翼518、520的外端526、528的前沿522、524。當(dāng)其從向前延伸部分向外橫向延伸時，前沿522、524傾斜離開ABS，因此每個翼518、520的前沿522、524在其各自外端526、528比其在內(nèi)拐角514、516離ABS更遠。每個翼518、520的前沿522、524可以有某種輪廓，但是優(yōu)選是直的，具有恒定斜率。每個翼的前沿522、524的斜率測量為距ABS的距離的變化除以在從切口506、508到外端526、528的方向上橫向測量的距離的相應(yīng)變化。參照圖5B可以更容易地理解此斜率，其中前沿522的斜率是dR/dL，dR是從ABS凹進的變化，dL是縱向測量的距離的變化。相應(yīng)于dR/dL的該斜率優(yōu)選定義相對于ABS 502(圖5A)1到15度的角，但可以是某些其它合適的斜率。正如所見，楔形斜面導(dǎo)致外端526、528比沒有該楔形斜面的情況從ABS 502凹進更大的量。每個翼518、520的前沿522、524在其最外端優(yōu)選從ABS 502凹進0.5μm到8μm。
繼續(xù)參考圖5，該前凸部分具有沿ABS面測量的寬度W1，其是由切口506、508形成的第一和第二橫向相對的側(cè)面510、506之間的距離定義。翼518、520優(yōu)選具有從切口514、516到各自的翼端526、528大約10μm到100μm的長度L，然而，這些尺寸并不是實現(xiàn)本發(fā)明的必要條件，W1和L可以是某些其它尺寸。另外，限制深度D有助于限制垂直磁場(即，磁場垂直于ABS 502)的雜散場影響。
繼續(xù)參考圖5，屏蔽件500具有包括從第一翼518的末端526到第二翼520的末端528測量的橫向?qū)挾萕2的總體尺寸。該屏蔽件500也具有背對ABS 502的后沿530。該屏蔽件具有測量為從ABS到后沿530的距離的總體深度D。屏蔽件500的該總體寬度可以是40μm到200μm，但是也可以是某些其它的尺寸。該總體深度D優(yōu)選小于20μm，但是也可以是某些其它尺寸。另外，總體寬度W2對總體深度D的比值優(yōu)選是0.5到3，但是也可以是某些其它比值。另外，繼續(xù)參考圖5，屏蔽件500具有取向進入頁面平面的厚度(未示出)。該厚度可變，但優(yōu)選是0.3μm到5μm。盡管上面已經(jīng)提到過，應(yīng)該再次指出的是，在這里該磁結(jié)構(gòu)500按照磁屏蔽件說明，但是其可以是現(xiàn)有或未來磁頭所需的許多其它類型的磁結(jié)構(gòu)之一。
楔形凹進去的翼518、520至少以兩種方式防止雜散場寫入。僅形成第一和第二切口510、512和非楔形翼在一定程度上將有助于防止雜散場寫入。經(jīng)屏蔽件500橫向行進的磁通在某種意義上將通過翼被集中，并且將不會在向前延伸部分的外拐角513、515變得集中。因為向前延伸部分504的外拐角513、515位于靠近磁性介質(zhì)424(圖4)，有磁通集中的話這將是非常有問題的地方。但是，磁通仍將集中于翼部的外拐角結(jié)束，并且磁通在翼部末端拐角處的該集中通過增加翼長度被加劇。
參考圖5A，可以看到即使磁通集中在翼部518、520的外拐角532、534，磁通的該集中位于被轉(zhuǎn)移到離ABS充分遠的位置，其不能給經(jīng)過的磁介質(zhì)424賦予磁信號。
繼續(xù)參考圖5A，可以看到楔形翼的另一優(yōu)點。歸因于翼518、520的前沿522、524的楔形形狀，翼518、520的外拐角532、534是鈍的。外拐角532、534的該鈍角產(chǎn)生更少的磁通集中，導(dǎo)致更小的發(fā)射的磁場。
參考圖6，在本發(fā)明的可選實施例中，屏蔽件600形成有后凸部分602以及前凸部分504。后凸部分602從屏蔽件600的后沿604在遠離ABS的方向上延伸，并終止于第一和第二側(cè)面606、608。該后凸部分具有優(yōu)選為0.1D到0.7D的深度，并且具有由該第一和第二側(cè)面之間的距離定義的寬度W3。后凸部分的寬度W3不需要和前凸部分504的寬度W1一樣，并且不需要與前凸部分504對齊或?qū)ΨQ。和前面說明的實施例一樣，屏蔽件600具有從所述前凸部分的側(cè)面510、512延伸到外末端526、528的翼518、520，并且具有楔形前沿522、524。
現(xiàn)在參考圖7，本發(fā)明的可選實施例包括磁結(jié)構(gòu)700，該磁結(jié)構(gòu)具有中心向前突出部分702并具有帶非線性前沿的第一和第二橫向延伸翼706、704，該非線性前沿彎曲遠離ABS從而形成圓形拐角。該圓形拐角有利地消除在翼704、706的外端ABS附近的尖銳拐角，從而進一步防止雜散場寫入。
現(xiàn)在參考圖8，本發(fā)明的又另一實施例中，提供具有向前延伸中心部分802以及具有多個臺階的第一和第二翼804、806的磁結(jié)構(gòu)800。該多臺階提供一定的制造優(yōu)勢，同時也在翼804、806的外端提供距ABS增大的距離。
雖然上面說明了本發(fā)明的各種實施例，但是應(yīng)該明白的是，它們只是以示例的方式被提出，而不是限制。落入本發(fā)明范圍之中的其它實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員也變得明顯。例如，雖然本發(fā)明已經(jīng)被說明為被引用在垂直記錄系統(tǒng)中，并且將尤其適合于在這樣的系統(tǒng)中使用，但是本發(fā)明可以在包括縱向磁記錄系統(tǒng)的任何磁記錄系統(tǒng)中實施。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)被局限于任何上述示例性實施例，但是應(yīng)該僅根據(jù)后附的權(quán)利要求及其等價物來定義。
權(quán)利要求
1.一種用于具有氣墊面(ABS)的磁記錄頭中的磁結(jié)構(gòu)，該磁結(jié)構(gòu)包括前凸部分，其向ABS延伸并終止于第一和第二橫向相對的側(cè)面；以及第一和第二橫向延伸翼部，其從中心部分的該第一和第二側(cè)面橫向向外延伸，該橫向延伸翼部中的每個都具有從該氣墊面凹進去一定距離的前沿，該凹進去的距離隨著距該前凸部分的距離增加而增加。
2.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該橫向延伸翼部中的每個的前沿具有相對于該ABS定義1到15度角的斜率。
3.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該橫向延伸翼部中的每個具有外端，并且其中每個翼的該前沿在其外端從該氣墊面凹進去0.5μm到8μm的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該橫向延伸翼部中的每個具有設(shè)置在該橫向延伸翼部與該前凸部分的各個側(cè)面的連接處的內(nèi)部部分，并且其中每個橫向延伸翼部的該內(nèi)部部分從該ABS凹進去0.3μm到3.0μm之間的距離。
5.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該翼部中的每個都具有接近該ABS的非線性的前沿，其彎曲遠離該ABS。
6.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)是設(shè)置在磁致電阻讀傳感器附近的磁屏蔽件。
7.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)形成磁寫頭的一部分。
8.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)被引用在磁頭中以用于垂直磁記錄系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)具有背對該氣墊面(ABS)設(shè)置的后沿，其中該后沿具有距該ABS基本恒定的距離。
10.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)具有背對該氣墊面(ABS)設(shè)置的后沿，其中該磁結(jié)構(gòu)還包括從該后沿在遠離ABS的方向延伸的后凸部分。
11.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該第一和第二翼部中的每個都具有形成在ABS附近前沿中的多個臺階，該前沿具有距ABS的距離，隨著該翼橫向向外進展時該距離隨著每個臺階而增大。
12.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該后凸部分被設(shè)置于該磁結(jié)構(gòu)的后沿的中心附近。
13.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)包含CoFe。
14.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該前凸部分延伸至該ABS。
15.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該前凸部分從ABS凹進去。
16.如權(quán)利要求1所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)具有從該第一橫向延伸翼部的外端到該第二橫向延伸翼部的外端測量的總體寬度W；該磁結(jié)構(gòu)具有背對ABS形成的后沿；該磁結(jié)構(gòu)具有從該向前延伸部分的最前沿到該后沿測量的深度D；以及D/W的比值在1/3和2之間。
17.一種用于磁記錄系統(tǒng)并具有氣墊面的磁頭，該磁頭包括磁性寫元件，其包括由磁性材料構(gòu)成的寫極；由磁性材料構(gòu)成的返回極，該返回極比該寫極具有更大的橫截面；以及置于該寫極和該返回極之間的電線圈；置于該寫元件附近的磁致電阻傳感器；以及置于該磁致電阻傳感器附近并與其電絕緣的磁屏蔽件，該磁屏蔽件由磁性材料構(gòu)成并且包括前凸部分，其向該ABS延伸并終止于該第一和第二橫向相對的側(cè)面；以及第一和第二橫向延伸翼部，其從該中心前凸部分的該第一和第二側(cè)面橫向向外延伸，該橫向延伸的翼部每個都具有從該氣墊面凹進去一定距離的前沿，該凹進去的一定距離隨著距該前凸部分的距離的增加而增加。
18.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該每個橫向延伸翼部的每個前沿具有相對于ABS定義1到15度角的斜率。
19.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該橫向延伸翼部中的每個都具有外端，其中該每個翼的該前沿在其外端從氣墊面凹進去0.5μm到8.0μm的距離。
20.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該橫向延伸翼部中的每個都具有設(shè)置在該橫向延伸翼部和該前凸部分的各個側(cè)面的連接處的內(nèi)部部分，其中每個橫向延伸翼部的該內(nèi)部部分從該ABS凹進去0.3μm到3.0μm之間的距離。
21.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該橫向延伸翼部中的至少一個從該前凸部分延伸10μm到100μm的距離。
22.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該磁結(jié)構(gòu)是置于磁致電阻讀傳感器附近的磁屏蔽件。
23.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該磁結(jié)構(gòu)形成寫頭的磁極的至少一部分。
24.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該磁結(jié)構(gòu)具有背對該氣墊面(ABS)設(shè)置的后沿，其中該后沿具有距該ABS基本恒定的距離。
25.如權(quán)利要求17所述的磁結(jié)構(gòu)，其中該磁結(jié)構(gòu)具有背對該氣墊面(ABS)設(shè)置的后沿，其中該磁結(jié)構(gòu)還包括從該后沿在遠離該ABS的方向上延伸的后凸部分。
26.如權(quán)利要求17所述的磁頭，其中該前凸部分延伸到該ABS。
27.一種磁性數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，包括磁介質(zhì)；致動器；滑塊，其與該致動器相連接以在磁介質(zhì)附近移動；連接該滑塊的磁頭，該磁頭包括磁性寫元件，其包括由磁性材料構(gòu)成的寫極；由磁性材料構(gòu)成的返回極，該返回極比該寫極具有更大的橫截面；以及置于該寫極和該返回極之間的電線圈；置于該寫元件附近的磁致電阻傳感器；以及置于該磁致電阻傳感器附近并與其電絕緣的磁屏蔽件，該磁屏蔽件由磁性材料構(gòu)成并且包括前凸部分，其向該ABS延伸并終止于第一和第二橫向相對的側(cè)面；以及第一和第二橫向延伸翼部，其從該中心前凸部分的該第一和第二側(cè)面橫向向外延伸，該橫向延伸翼部每個都具有從該氣墊面凹進去一定距離的前沿，該凹進去的一定距離隨著距該前凸部分的距離的增加而增加。
28.如權(quán)利要求27所述的磁記錄系統(tǒng)，其中該第一和第二翼部中的每個都在其內(nèi)端具有從ABS凹進去的最小量，該最小量在0.3μm和3.0μm之間，并且在其外端具有從ABS凹進去的最大量，該最大量在0.5μm和8.0μm之間。
29.如權(quán)利要求27所述的磁性數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，其中該橫向延伸翼部中每個的該前沿具有相對于ABS定義1-15度角的斜率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用在磁頭中用于避免雜散場寫入的磁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以是例如磁屏蔽件或?qū)戭^的磁極，并且特別有利于在垂直記錄系統(tǒng)中使用，因為這種垂直記錄系統(tǒng)對于雜散場寫入特別敏感。該磁結(jié)構(gòu)包括朝向磁頭的氣墊面(ABS)延伸的前凸部分，還包括從該前凸部分橫向延伸的第一和第二翼部。該翼部每個都具有從氣墊面(ABS)凹進去的前沿。該翼是楔形的，從而該翼的前沿的凹進量隨著距該磁結(jié)構(gòu)的中心的橫向距離而增加。
文檔編號G11B5/187GK1783216SQ20051011875
公開日2006年6月7日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者何國山, 徐一民, 曾慶驊 申請人:日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司