磁头制造技术

本发明专利技术提供一种磁头，该磁头在基板上具有读出头和写入头，在读出头中，从磁盘发出的记录磁通量转化成电信号的读出元件被设置在一对保护层之间，写入头通过将由流过写入线圈的写入电流所产生的磁通量从磁极单元发送到磁盘而磁性地记录信息。加热器线圈设置为通过绝缘层面对所述写入线圈，并且通过通电和加热使得面向介质表面朝向所述记录介质侧突出。挨着所述基板侧的所述保护层设置低热传导层和低热膨胀层，该低热传导层由具有低热传导率的材料制成，该材料抑制了由于所述加热器线圈的通电和加热所产生的热量的传导，该低热膨胀层设置在所述低热传导层的基板侧，并且由具有低热膨胀系数的材料制成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁头，该磁头可通过借助于加热器线圈的通电和加 热所伴随的热膨胀改变面向介质表面的突出距离来控制磁头和记录介质 之间的间隙，更具体地说，本专利技术涉及一种磁头，该磁头可通过加热器 线圈的较小电功率而得到面向介质表面的较大突出距离。
技术介绍
传统上，必须减小磁头相对于磁盘记录表面的飞行高度，以便实现磁盘装置的高记录密度；并且近来，已经实现了 10nm数量级的飞行高度。 然而，当磁头的飞行高度减小时，容易出现与磁盘表面上的微小突起碰 撞的问题，从而磁头间隙的变化处于机构的公差范围内；因此，当考虑 到与介质的接触时，不能设定比公差小的飞行高度。已经提出了专利文 献1至3的方法作为解决该问题的方法，其中加热器内置在磁头中，通过利用由于向该加热器的通电所伴随的热膨胀引起的磁头飞行表面的突 出现象来控制在磁头和磁盘记录表面之间的间隙。在JP2003-303405中， 在薄膜磁头的绝缘层中形成有起到加热器作用的薄膜电阻元件，根据需 要对薄膜电阻元件通电来加热该元件，由此使得磁极末端部分热膨胀并 突出。在JP2004-192665中，相对于由于记录/再现引起的装置温度和元 件温度的增加而改变施加于设置在磁头中的电传导膜的电功率，以保持 恒定的元件温度，由此保持在元件和记录介质之间的恒定间隙。在 JP2005-078706中，在磁头中设有用来增加飞行高度的加热装置，该加 热装置通过加热使磁头的空气轴承表面的一部分膨胀突出，以便增加在 记录/再现元件和磁盘表面之间的距离；和用来减小飞行高度的加热装 置，该加热装置通过加热使得磁头的空气轴承表面的另一个部分膨胀突 出，以便减小在记录/再现元件和磁盘表面之间的距离，并且将飞行高度校正成例如在致动所述装置时可在不产生碰撞的情况下进行再现。这种结合有加热器的传统磁头存在的问题在于，通过向加热器线圈 通电所产生的热量被传递给形成为滑块的磁头的基板侧，并且被分散给 面向介质表面，从而面向介质表面侧不能被有效地加热并突出，在该面 向介质表面侧设置有起到写入头的记录元件功能的写入间隙和设置有读 出元件的读出间隙。因此，通过增加通向加热器线圈的功率来增加由热 膨胀引起的突出距离。然而，存在这样的问题，即，当加热器线圈的温 度由于通电而过度地增加时，加热器线圈的移动和对读出元件和写入元 件的热影响变大，从而磁头的耐用性和性能变差。作为解决这样的问题 的可设想的措施，在磁头中设置一结构，该结构防止由于加热器线圈的 通电而产生的热量分散。然而，当由于加热器线圈的通电所产生的热量 不容易分散时，则会有这样的问题，即在高温环境下增加写入电功率时， 即使没有给加热器线圈通电，也会由于环境温度和写入线圈产生热量而 使得面向介质表面突出，另外，由于热量不容易分散到基板侧，因此由 环境温度和写入线圈产生的热所引起的突出距离进一步增加。总体而言， 关于在磁头和介质表面之间的间隙的设计值，当磁盘装置的可用温度范围的上限值为例如6(TC时，其机壳中的温度为大约7(TC，该温度高于所 述上限值，设定交流电流在为7CTC的高温环境下流过写入线圈的最坏条 件来测量磁头的突出距离，并且基于在最坏条件下的突出距离确定间隙 的设计值，从而不发生与介质的接触/碰撞。然而，当在磁头中采用其中 热量不容易从加热器线簡分散的结构时，在最坏条件下的磁头突出距离 增加；因此，必须增加用来避免与介质接触/碰撞的间隙的设计值。当这 样增加间隙的设计值时，由加热器通电所产生的突出距离必须进一步增 加。因此，加热器电功率必须增加，从而存在这样的问题，即，即使在 使用热量不容易分散的结构时，提高加热器的效率终究还是困难的。另 外，近来，与传统飞行式磁头相比，已经提出了使用接触式磁头的磁盘 装置，该磁盘装置在磁头与介质表面接触的状态下建立存取。同样对于 这种接触式磁头，通过将加热器线圈设置在磁头中、给该加热器线圈通 电、加热该加热器线圈、并且通过热膨胀使介质接触表面突出来进行保持与介质表面保持接触的可设想的加热器控制。在由这样的接触式磁头 的加热器线圈进行的接触控制中，在磁头和介质之间的间隙处于原子级 尺寸。在这样的环境下，它们通过原子力，即，通过在磁头侧的原子和 介质侧的原子之间的交互作用中所产生的库仑力而彼此吸引。因此，在 接触式磁头中，必须通过磁头致动器保持该接触状态，从而保持磁头和 介质之间的库仑力的平衡。然而，当在库仑力作用的尺寸下通过向加热 器线圈通电来控制突出距离时，磁头的整个面向介质表面从由加热器线 圈加热的写入线圈的一部分朝向介质侧中央地突出。因此，存在这样的 问题，其中在磁头侧的面对区域和介质之间形成库仑力的区域增加，增 加了库仑力，磁头致动器的平衡被破坏，从而磁头被很强的力压靠在介 质表面上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁头，该磁头具有高加热器效率的结构， 其中可通过加热器线圈的较小电功率而能够使面向介质表面很大地突 出。本专利技术的另一个目的在于提供一种磁头，该磁头具有这样的结构， 该结构在高温环境和写入电功率较大的最坏环境下通过减小面向介质表 面的突出距离来减小设计时的间隙而确保加热器效率。另外，根据本专利技术提供了一种磁头，该磁头能通过向库仑力成为问 题的接触式磁头中的加热器线圈的通电而适当进行面向介质表面的突出 控制。本专利技术为一种磁头，其中，读出头和写入头被依次设置在基板上， 在所述读出头中，从记录介质发出的记录磁通量转化成电信号的读出元 件被设置在一对保护层之间，所述写入头通过将由流过写入线圈的写入 电流所产生的磁通量从磁极单元发送到所述记录介质来磁性地记录信 息；所述磁头的特征在于其具有加热器线圈，该加热器线圈通过绝缘层而相对于所述写入线圈布置， 并且通过由通电和加热引起的热膨胀使得面向介质表面朝向所述记录介 质侧突出；低热传导层，该低热传导层挨着所述写入头基板侧的所述保护层设 置，并且由具有低热传导率的材料制成，该材料抑制了由向所述加热器 线圈通电和加热所产生的热量的传导；以及低热膨胀层，该低热膨胀层设置在所述低热传导层的基板侧，并且 由具有低热膨胀系数的材料制成。在此，所述低热传导层包括氧化硅(Si02)或树脂材料。所述低热 膨胀层包括至少碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氧化硅(Si02)、氮化铝 (A1N)、鸨(W)、钼(M)和殷钢材料中的任何一种。所述低热膨胀层具有0. 0/K至7. 5E-6/K (=0. 0/K至7. 5X 10—6/K) 的热膨胀系数。所述低热传导层具有0. 1W/m至1. 5W/m的热传导率。本专利技术的另一个模式为一种磁头，其中，读出头和写入头被依次设 置在基板上，在所述读出头中，从记录介质发出的记录磁通量转化成电 信号的读出元件被设置在一对保护层之间，所述写入头将由流过写入线 圈的写入电流所产生的磁通量从磁极单元发送到所述记录介质来磁性地 记录信息；所述磁头的特征在于，具有加热器线圈，该加热器线圈通过绝缘层而面对所述写入线圈布置， 并且通过由通电和加热产生的热膨胀使得面向介质表面朝向所述记录介 质侧突出；以及低热传导层，该低热传导层挨着所述读出头的基板侧的所述保护层 设置，并且由具有低热传导率的材料制成，该材料抑制了由于所述加热 器线圈的通电和加热所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁头，其中，读出头和写入头被依次设置在基板上，在所述读出头中，从记录介质发出的记录磁通量转化成电信号的读出元件被设置在一对保护层之间，所述写入头通过将由流过写入线圈的写入电流所产生的磁通量从磁极单元发送到所述记录介质而磁性地记录信息；所述磁头的特征在于，具有：加热器线圈，该加热器线圈通过绝缘层相对于所述写入线圈布置，并且通过通电和加热产生的热膨胀使得面向介质表面朝向所述记录介质侧突出；低热传导层，该低热传导层挨着所述读出头的基板侧的所述保护层设置，并且由具有低热传导率的材料制成，该材料抑制了由于所述加热器线圈的通电和加热所产生的热量的传导；以及低热膨胀层，该低热膨胀层设置在所述低热传导层的基板侧，并且由具有低热膨胀系数的材料制成。

【技术特征摘要】
JP 2006-7-27 2006-2043131.一种磁头，其中，读出头和写入头被依次设置在基板上，在所述读出头中，从记录介质发出的记录磁通量转化成电信号的读出元件被设置在一对保护层之间，所述写入头通过将由流过写入线圈的写入电流所产生的磁通量从磁极单元发送到所述记录介质而磁性地记录信息；所述磁头的特征在于，具有加热器线圈，该加热器线圈通过绝缘层相对于所述写入线圈布置，并且通过通电和加热产生的热膨胀使得面向介质表面朝向所述记录介质侧突出；低热传导层，该低热传导层挨着所述读出头的基板侧的所述保护层设置，并且由具有低热传导率的材料制成，该材料抑制了由于所述加热器线圈的通电和加热所产生的热量的传导；以及低热膨胀层，该低热膨胀层设置在所述低热传导层的基板侧，并且由具有低热膨胀系数的材料制成。2. 根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述低热传导层包括 氧化硅(Si02)或树脂材料。3. 根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述低热膨胀层包括 碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、氧化硅(Si02)、氮化铝(A1N)、钨(W)、 钼(M)和殷钢材料中的至少任何一种。4. 根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述低热膨胀层通过 将氮化铝层设置在电极之间而形成压电传感器结构。5. 根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述低热膨胀层具有 0. 0/K至7. 5E-6/K的热膨胀系数。6. 根据权利要求1所述的磁头，其特征在于，所述低热传导层具有 0. lW/m至1.5W/m的热传导率。7. —种磁头，其中，读出头和写入头被依次设置在基板上，在所述 读出头中，从记录介质发出的记录磁通量转化成电信号的读出元件被设 置在一对保护层之间，所述写入头通过将由流过写入线圈的写入电流所 产生的磁通量从磁极单元发送到所述记录介质而磁性地记录信息；所述 磁头的特征在于，具有加热器线...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木健一郎，中田敏幸，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]