具有采用多种材料的螺旋线圈结构的磁写入头制造技术

本发明专利技术提供一种用于垂直磁记录的磁写入头，具有能够降低制造复杂性并提高制造的周期的螺旋线圈设计。所述写入头包括写入极和螺旋写入线圈，螺旋写入线圈具有经过写入极的上面的上部线圈部分和经过写入极的下面的下部线圈部分。上部和下部线圈部分通过连接柱相互连接。尽管上部和下部线圈部分由诸如Ｃｕ的非磁性导电材料构成，但是连接柱由诸如ＮｉＦｅ的磁性导电材料构成。通过采用磁性材料构建连接柱，能够在与用来制造写入头的各种磁结构，例如磁成形层和／或后间隙的制造步骤相同的制造步骤中构建所述连接柱。这通过删减了很多额外的制造步骤极大地简化了写入头的制造，否则将需要这些制造步骤来制造具有非磁连接柱的螺旋线圈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垂直磁记录，更具体而言，涉及具有螺旋线圈设计的写入头 的制造方法，所述设计采用了多种材料来提高可制造性。
技术介绍
计算机的长期存储器的核心是被称为磁盘驱动器的组件。磁盘驱动器包 括旋转磁盘、通过临近旋转磁盘的表面的悬臂悬置的写入头和读出头以及使 悬臂发生摆动从而将读出头和写入头放置到旋转盘上的选定圆形磁道上的致动器。读出头和写入头直接位于具有气垫面(ABS)的滑块上。悬臂使滑 块朝向盘的表面偏置，在盘旋转时，临近盘的空气连同盘的表面一起运动。 所述滑块依附于这一运动空气构成的垫在盘的表面上飞行。当滑块依附在气 垫上时，采用写入头和读出头向旋转盘写入,兹转变(transition)以及从旋转盘 读出磁转变。将读出头和写入头连接到根据计算机程序工作的处理电路，以 实现写入和读取功能。写入头通常包括嵌入在第一、第二和第三绝缘层(绝缘叠层)内的线圈 层，所述绝缘叠层夹在所述第一和第二极片(pole piece )层之间。通过处于 写入头的气垫面(ABS)处的间隙层在第一和第二极片层之间形成间隙，并 在后间隙(back gap)处连接所述极片层。传导至线圈层的电流在极片内引 发磁通量，其使得磁场在ABS处的写间隙处弥散出来，其目的在于在运动 介质上的磁道中例如前述旋转盘上的圓形磁道中写入上述磁转变。在近来的读出头设计中，采用又被称为巨磁致电阻(GMR)传感器的自 旋阀传感器从旋转磁盘检测磁场。所述传感器包括夹在被称为被钉扎 (pinned )层和自由层的第一和第二铁磁层之间的被称为间隔层的非磁导层。 将第一和第二引线连接至自旋阀传感器，从而通过其传导检测电流。垂直于 气垫面(ABS)钉扎所述被钉扎层的磁化，并且自由层的磁矩平行于ABS， 但是能够响应于外部磁场而自由旋转。通常通过与反铁磁层的交换耦合钉扎 被钉扎层的磁化。将间隔层的厚度选择为小于通过传感器的传导电子的平均自由程。凭借 这一设置，能够通过间隔层与被钉扎层和自由层中的每者之间的界面散射一 部分传导电子。在被钉扎层和自由层的磁化相对于彼此平行时，散射最小， 在被钉扎层和自由层的磁化反平行时，散射最大。散射的变化能够使自旋阀传感器的电阻与cose成比例变化，其中，e是被钉扎层和自由层的磁化之间的夹角。在读取模式中，自旋阀传感器的电阻与来自旋转盘的磁场的幅度 成比例变化。在通过自旋阀传感器传导检测电流时，电阻变化将引起电势变 化，将所述电势变化进行探测和处理作为回放信号。为了满足日益增强的对提高的数据率和数据容量的需求，研发人员近来 将其工作重点放在了垂直记录系统的开发上。常规纵向记录系统，例如，结合了上述写入头的纵向记录系统沿磁盘表面的平面内的磁道将数据存储为 具有纵向取向的磁位。这种纵向数据位是通过形成于由写间隙分隔的一对磁 极之间的弥散场记录的。相反，垂直记录系统则将数据记录为垂直于磁盘的平面取向的磁化。磁 盘具有通过薄的硬磁顶层覆盖的软磁衬层衬层。垂直写入头具有带有非常小 的截面的写入极和带有大得多的截面的返回极。高度集中的强磁场沿垂直于 磁盘表面的方向从写入极发射，从而使;更磁顶层》兹化。之后，所形成的磁通 通过软衬层行进，返回至返回极，在该处，所述磁通充分展开并变弱，因而 在其返回至返回极的过程中往回穿过硬万兹顶层时，不会擦除通过写入极记录 的信号。为了进一步提高这样的磁头的写入场，可以为所述头配置螺旋写入线圈 (与更为普通的扁平线圈相对)。可以将这样的螺旋线圈配置为具有通过所 述写入极之上和之下的线压。但是，难以构造这样的螺旋线圈，因为它们是沿垂直于淀积层的平面的尺度(dimension)形成的。换言之，如果将构成写 入头的淀积层的平面看作是水平面，那么就要在垂直以及水平的尺度内构造 所述写入线圈。这一固有的制造困难导致了制造复杂性和成本的极大提高。因此，需要 一种写入头结构，其允许使用螺旋写入线圈，同时能够使制造复杂性降至最
技术实现思路
本专利技术提供了 一种具有螺旋写入线圈的写入头结构，能够以最低的制造 复杂性和最少的制造步骤有效地制造所述螺旋写入线圈。所述写入头包括写入极和螺旋写入线圈，所述螺旋写入线圈具有经过所述写入极的上面的上部线圈部分和经过所述写入极的下面的下部线圈部分。所述上部和下部线圏部分通过连接柱(connection stud)相互电连接。尽管所述上部和下部线圏部分由 诸如Cu的非磁性导电材料构成，但是所述连接柱由诸如NiFe的磁性导电材 料构成。通过采用磁性材料构建连接柱，能够在与用来制造写入头的各种磁结 构，例如磁成形层和/或后间隙的制造步骤相同的制造步骤中有利地构建所述 连接柱。这种做法通过删减了很多额外的制造步骤极大地简化了写入头的制 造，否则将需要所述额外制造步骤来制造具有非磁连接柱的螺旋线圈。在结合附图阅读了下述对优选实施例的详细说明之后，本专利技术的这些以 及其他特征和优点将变得显而易见，在附图中始终采用类似的附图标记表示 类似的元件。附图说明为了更充分地理解本专利技术的本质和优点，以及优选使用模式，可以接合 附图阅读下述详细说明，以供参考，所述附图并非按比例绘制。 图1是其中可以实施本专利技术的盘驱动系统的示意图； 图2是沿图1的2-2线得到的滑块的ABS视图，示出了磁头在其上的位置；图3是沿图2的3-3线截取并逆时针旋转了 90度的根据本专利技术的实施例的^f兹头的截面图；图4是沿图3的4-4线得到的写入头的ABS视图；图5是沿图3的5-5线得到的写入头的顶视图；以及图6是线圏连接结构和写入极二者的侧视截面图，将两图并排布置的目的在于说明所述结构的层之间的关系。具体实施方式下述说明给出了当前构思的实施本专利技术的最佳实施例。给出这一说明的 目的在于对本专利技术的一般原理进行举例说明，而不是为了将所要求保护的发 明概念限定于此。.参考图1,示出了实施本专利技术的磁盘驱动器100。如图1所示，至少一个可旋转磁盘112支持在主轴114上并通过磁盘驱动马达118旋转。每一磁 盘上的磁记录具有磁盘112上的同心数据道(未示出)的环形图案的形式。至少一个滑块113处于磁盘112的附近，每一滑块113支持一个或多个 趕玄头组件221。随着磁盘旋转，滑块113在,兹盘表面122上沿径向内外移动， 从而使磁头组件121能够访问写入预期数据的^f兹盘的不同》兹道。每一滑块 113通过悬臂115连接至致动器臂119。悬臂115提供轻微的弹力，从而使 滑块113抵靠着磁盘表面122偏置。每一致动器臂119连接至致动器机构127。 图1所示的致动器机构127可以是音圈马达(VCM)。 VCM包括可以在固 定磁场内移动的线圈，线圈移动的方向和速度通过由控制器129提供的马达 电流信号控制。在磁盘存储系统的运转过程中，磁盘112的旋转在滑块113和磁盘表面 122之间生出了气垫，其对滑块施加向上力或提升作用。因而气垫平衡了悬 臂115的轻微的弹力，并支撑滑块113在正常运转过程中离开磁盘表面并以 一小的基本恒定的间隔略微处于磁盘表面上方。在运转过程中，通过控制单元129生成的控制信号，例如存取控制信号 和内部时钟信号，控制磁盘存储系统的各个部件。典型地，控制单元129包 括逻辑控制电路、存储机构和微处理器。控制单元129生成控制信号，以控 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于垂直磁记录的磁写入头，包括：　　　　具有前缘、尾缘以及第一和第二横向相对侧面的磁写入极，所述写入极延伸至气垫面；以及　　　　导电写入线圈，其进一步包括：　　　　形成于所述写入极之下的由非磁性导电材料构成的下部线圈部分，所述下部线圈部分与所述写入极隔开，并且横向延伸超过所述写入极的所述第一和第二横向相对侧面；　　　　形成于所述写入极之上的由非磁性导电材料构成的上部线圈部分，所述上部线圈部分与所述写入极隔开，并且横向延伸超过所述写入极的所述第一和第二横向相对侧面；以及　　　　连接柱，在横向超过所述写入极的所述第一和第二侧面之一的区域内与所述上部和下部线圈部分连接，所述连接柱包括磁性导电材料。

【技术特征摘要】
US 2007-2-7 11/672,4831.一种用于垂直磁记录的磁写入头，包括具有前缘、尾缘以及第一和第二横向相对侧面的磁写入极，所述写入极延伸至气垫面；以及导电写入线圈，其进一步包括形成于所述写入极之下的由非磁性导电材料构成的下部线圈部分，所述下部线圈部分与所述写入极隔开，并且横向延伸超过所述写入极的所述第一和第二横向相对侧面；形成于所述写入极之上的由非磁性导电材料构成的上部线圈部分，所述上部线圈部分与所述写入极隔开，并且横向延伸超过所述写入极的所述第一和第二横向相对侧面；以及连接柱，在横向超过所述写入极的所述第一和第二侧面之一的区域内与所述上部和下部线圈部分连接，所述连接柱包括磁性导电材料。2. 根据权利要求1所述的磁写入头，其中，所述连接柱包括NiFe。3. —种磁写入头，包括由磁性材料构成的并且包括延伸至气垫面的磁写入极的磁轭结构；以及 螺旋写入线圏，其包括圈部分，所述下部线圈部分包括非磁性导电材料；经过所述写入极的上面并且横向延伸超过所述》兹轭结构的上部线 圏部分，所述上部线圏部分包括非磁性导电材料；以及连接柱，在横向超过所述磁辄结构的区域内与所述下部线圏部分和 上部线圈部分连接，所述连接柱包括^U生导电材料。4. 根据权利要求3所述的磁头，其中，所述连接柱和所述磁轭结构的 至少一部分由相同的材料构成。5. 根据权利要求3所述的磁头，其中，所述磁轭结构的至少一部分和 所述连接柱的至少 一部分包括NiFe。6. 根据权利要求3所述的磁写入头，其中，所述磁轭结构包括由磁性 材料构成的磁后间隙结构，并且其中，所述连接柱的至少一部分由与所述后 间隙结构相同的磁性材料构成。7. 根据权利要求6所述的磁头，其中，所述后间隙结构的至少一部分 和所述连接柱包括NiFe。8. 根据权利要求6所述的磁头，其中，所述后间隙结构的至少一部分 和所述连接柱的 一部分在共同的制造步骤中形成。9. 根据权利要求3所述的磁写入头，其中，所述磁轭结构包括与所述 写入极磁连接并且由磁性材料构成的磁成形层结构，并且其中，所述连接柱 的至少一部分由与所述成形层结构相同的磁性材料构成。10. 根据权利要求9所述的磁写入头，其中，所述成形层结构和所述连 接柱结构的至少 一部分包括NiFe。11. 根据权利要求9所述的磁写入头，其中，所述成形层结构和所述连 接柱结构的至少一部分在共同的制造步骤中构建。12. 根据权利要求3所述的磁写入头，其中，所述上部线圈部分和所述 下部线圈部分由Cu构成，并且其中，所述连接柱的至少一部分包括NiFe...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧文千，李显邦，珍妮弗AM卢，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]