用于磁记录头的写间隙结构制造技术

本发明专利技术涉及用于磁记录头的写间隙结构。在所示实施例中，写间隙结构包括沿斜角柱尖表面的顶部边缘和底部边缘之间的斜角柱尖表面的多个写间隙分段，以提供与气垫面邻接的窄的写间隙以及气垫面后面的更大的写间隙。在所示实施例中，窄的写间隙分段形成在斜角柱尖表面和前端护罩的下部后表面之间，更大的写间隙形成在斜角柱尖表面和前端护罩的上部后表面之间。

【技术实现步骤摘要】
用于磁记录头的写间隙结构
技术介绍
数据存储装置使用磁记录头来在诸如旋转盘之类的磁存储介质上读取和/或写入数据。磁记录头通常包括感应写元件用于在存储介质上记录数据。感应写元件包括主柱体和柱尖以及一个或多个返回柱。电流被提供至写线圈以在主柱体中感应出磁通路线来在介质的一个或多个磁存储层上记录数据。可利用并行或垂直的记录技术来记录数据。对于增大存储量的需求导致了对更高场梯度来在更小空间中记录更多数据的需求。本专利技术的实施例提供了对这些和其它问题的解决方案，并提供相对于现有技术的优势。
技术实现思路
本专利技术涉及用于磁记录头的写间隙结构。如所公开的，写间隙结构具有写柱体和与气垫面接近的前端护罩之间的窄的写间隙宽度(例如，小于25纳米(nm))，以改进用于更高密度记录的场梯度。具体地，在公开的所示实施例中，布置在气垫面处的窄的写间隙宽度为20nm或更小。在公开的实施例中，写间隙结构包括沿介于斜角柱尖表面的顶部边缘和底部边缘之间的斜角柱尖表面的多个写间隙分段。多个写间隙分段包括与气垫面接近的近侧写间隙分段以及从近侧间隙分段后面的气垫面凹进的远侧间隙分段。在所示实施例中，近侧写间隙分段在斜角柱尖表面和前端护罩的下部后表面之间延伸，以提供与气垫面接近的窄的间隙宽度。远侧间隙分段具有比该窄的间隙宽度更大的间隙宽度，而且在斜角表面和前端护罩的上部后表面之间延伸。在所示实施例中，前端护罩的上部后表面在前端沿与斜角柱尖表面远离的方向与下部后表面隔开，从而提供远侧写间隙分段的更大的写间隙宽度。上部后表面经由台阶连接至下部后表面。在另一实施例中，上部后表面具有与下部后表面不同的倾斜角度以提供远侧写间隙分段的更大的写间隙宽度。例如，在所示的一个实施例中，下部后表面以与斜角柱尖表面的斜角共形的角度倾斜，上部后表面以相对于柱尖的斜角柱尖表面不共形的角度倾斜，从而提供该更大的写间隙宽度。本申请公开了一种处理步骤，包括布置多个层以及选择性刻蚀从而形成多个写间隙分段以及所述前端护罩的上部和下部后表面。通过阅读后续的详细说明以及查看相关附图，表征了本专利技术实施例的特点和优势将变得明显。附图说明图1图示出其中可以采用本申请的实施例的数据存储装置的实施例。图2是包括磁记录介质上的一个或多个换能器元件的头的示意图。图3A–3C图示了写组件，其包括介于写组件的斜角柱尖表面和前端护罩之间的写间隙。图4A–4C图示了写组件的实施例，其具有介于写柱尖的前斜角表面的顶部边缘和底部边缘之间的多个写间隙分段。图5A-5C图示了制造包括多个写间隙分段的写组件的处理步骤的实施例。具体实施方式本申请涉及用于图1所示的数据存储装置100的磁记录头的写组件。如图1所示，数据存储装置100包括磁性数据存储介质或盘102和头104。包括一个或多个换能器元件(在图1中未示出)的头104被布置在数据存储介质102上方以从数据存储介质102读取数据和/或向数据存储介质102写入数据。在所示实施例中，数据存储介质102是旋转盘或者包括单个或多个磁存储层的其它磁存储介质。为了进行读写操作，主轴电机106(示意图示)使得介质102如箭头107所示地旋转，而且致动器机构110相对于旋转的介质102上的数据轨道来布置头104。主轴电机106和致动器机构110都连接至驱动电路112(示意图示)并通过其操作。头104通过悬挂组件耦接至致动器机构110，悬挂组件包括例如通过锻造连接而与机构110的致动器臂122连接的负载杆120。头104的一个或多个换能器元件通过皮线电路134耦接至头部电路132，以便对数据进行编码和/或译码。虽然图1图示出耦接至致动器机构110的单个负载杆，但是附加的负载杆120和头104可耦接至致动器机构110以便从盘叠层的多个盘读取数据或者向盘叠层的多个盘写入数据。致动器机构110通过轴承124旋转地耦接至框架或匣仓(未示出)，以便绕着轴126旋转。致动器机构110的旋转使得头104沿跨道方向移动，如箭头130所示。图2是介质102上方的头104的详细图示。头104上的一个或多个换能器元件被制造在滑块140上以形成头104的换能器部分142。所示的换能器部分142包括封装在Al2O3氧化铝结构中的写元件，由此形成头的写组件144。如所示，头104包括沿头的底部表面150的气垫面146或者面对介质102的滑块。头104通过与头的顶部表面152耦接的万向弹簧151或者面对介质102的滑块140而被耦接至负载杆120。介质102可以是位模式介质或者包括一个或多个磁记录层的其它磁存储介质。在操作期间，介质或盘102的旋转导致了图1所示的方向107上的沿滑块140的气垫面146从滑块140或头前缘154至后缘156的气流。沿气垫面146的气流产生压力分布来将头104和滑块140支撑在介质102上方以进行读取和/或写入操作。如所示，沿滑块140的后缘156形成换能器部分142。图3A是用于磁记录头104的写组件144的实施例的详细截面图。如所示，组件144包括具有柱尖162的主柱体160和通过顶部通孔166连接至主柱体160的返回柱164。通过向线圈172提供电流经由主柱体160在柱尖162中感应出由箭头170所示的磁性磁通路线。通过提供至线圈172的电流的方向来控制磁通路线的方向。线圈172嵌入处于主柱体160和返回柱164之间的非磁性层或绝缘部分中。感应出的磁性路径提供了与介质102接近的磁场以在磁存储介质102的在一个或多个磁性记录层180中感应出磁场或极性。在所示实施例中，介质包括一个或多个软磁下层(SUL)182以在主柱体160和返回柱164之间形成闭合的磁通路线，从而实现垂直记录模式，其中数据位沿上/下定向记录在介质上。(多个)磁记录层180和(多个)SUL182被形成在衬底184上。一个或多个保护或涂覆层(未示出)可布置在记录层180或现有技术已知的其它层上。图3B-3C是主柱体160和柱尖162的详细示图。如图3B所示，柱体160的宽度在跨道方向上朝着柱尖162变窄。柱尖包括朝向介质的气垫面186以及以一定角度与前表面交叉从而提供沿介质102的记录轨道的锥形柱尖尺寸的斜角前表面188。如图3A和3C所示，写组件144还包括由磁性材料从主柱体160向前地形成的并磁性耦接至返回柱164的前端护罩190。前端护罩190与柱尖162隔开以形成写间隙192，如图3A和3C所示。如所示，写间隙192在柱尖的斜角表面188和与尖162隔开的前端护罩190的后表面194之间延伸。如图3C所示，柱尖162的气垫面(ABS)186从柱尖的前缘196延伸至柱尖的后缘198。ABS186的前缘196在跨道方向上具有比柱尖的ABS186的后缘198的宽度更窄的宽度。前缘196处窄的宽度总体上形成了梯形空气承受柱尖表面186。梯形形状由于柱尖相对于介质102上的轨道的斜角而降低了相邻轨道干扰。如所示，前端护罩190与ABS186的后缘198隔开以形成写间隙192，如图3A所示。写间隙192由磁绝缘材料形成，将柱尖162与前端护罩190隔开。对于给定场强，柱尖162和前端护罩190之间更小的写间隙192倾向于导致更大的场梯度，以提供更高的数据存储密度。然而，写间隙192的宽度来增大场梯度的努力由于写本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种写组件，包括：具有柱尖的写柱体，所述柱尖包括斜角柱尖表面，所述斜角柱尖表面具有在气垫面处形成的底部边缘以及与底部边缘隔开的顶部边缘；与柱尖隔开的前端护罩，其具有通过位于斜角柱尖表面的顶部边缘下方的后边缘连接的上部后表面和下部后表面；以及包括近侧写间隙分段和远侧写间隙分段的非磁性写间隙，近侧写间隙分段被布置成邻近气垫面并且具有在斜角柱尖表面和护罩的下部后表面之间延伸的近侧间隙宽度，远侧写间隙分段具有大于近侧间隙宽度的在斜角柱尖表面和护罩的上部后表面之间延伸的远侧间隙宽度。

【技术特征摘要】
2013.06.28 US 13/930,7761.一种写组件，包括：具有柱尖的写柱体，所述柱尖包括斜角柱尖表面，所述斜角柱尖表面具有在气垫面处形成的底部边缘以及与底部边缘隔开的顶部边缘；与柱尖隔开的前端护罩，其具有通过位于斜角柱尖表面的顶部边缘下方的后边缘连接的上部后表面和下部后表面；以及包括近侧写间隙分段和远侧写间隙分段的非磁性写间隙，近侧写间隙分段被布置成邻近气垫面并且具有在斜角柱尖表面和护罩的下部后表面之间延伸的近侧间隙宽度，远侧写间隙分段具有大于近侧间隙宽度的在斜角柱尖表面和护罩的上部后表面之间延伸的远侧间隙宽度，其中上部后表面和下部后表面通过后台阶连接，以及其中后台阶以与气垫面和垂直于气垫面的平面成非90度的角度向下倾斜地朝向气垫面。2.根据权利要求1所述的写组件，其中柱尖的气垫面包括前缘和形成在斜角柱尖表面的底部边缘处的后缘，而且前缘具有相对于斜角柱尖表面的底部边缘处的后缘的跨道宽度尺寸更窄的跨道宽度尺寸。3.根据权利要求1所述的写组件，其与具有软下层的介质以及返回柱组合来形成通过软下层的介于写柱体和返回柱之间的磁通路线。4.根据权利要求1所述的写组件，其中下部后表面与斜角柱尖表面共形以形成沿近侧写间隙分段的共形间隙。5.根据权利要求4所述的写组件，其中上部后表面与斜角柱尖表面不共形以形成沿远侧写间隙分段的非共形间隙。6.根据权利要求1所述的写组件，其中下部后表面与斜角柱尖表面共形。7.根据权利要求6所述的写组件，其中上部后表面与斜角柱尖表面不共形。8.根据权利要求6所述的写组件，其中上部后表面与斜角柱尖表面共形。9.根据权利要求1所述的写组件，其中前端护罩的上部和下部后表面具有不同斜角以定义近侧和远侧间隙宽度。10.根据权利要求1所述的写组件，其中近侧间隙宽度小于25nm，远侧间隙宽度为25nm或更大。11.根据权利要求1所述的写组件，其中近侧间隙宽度为20nm或更小，远侧间隙宽度大于20nm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，H·殷，Y·董，J·M·芒德纳，J·薛，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US