具有多个磁轭的薄膜磁头制造技术

一种由多个磁轭构成的薄膜磁头，这多个磁轭与一个导电线圈有效地相互作用。该磁轭的磁性Ｐ１和Ｐ２部分非常窄，并形成环绕着线圈紧密间隔的套。这多个磁轭感应地耦合到线圈上，对于一个给定的线圈匝长度的线圈来说，增加了磁通相互作用的次数。根据这种磁头设计，信号输出增加，热噪声减小，信噪比得以有效地改善。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜磁头，特别涉及具有多个磁轭的薄膜磁头结构。薄膜磁头已在数据处理例如盘驱动器中得到广泛的应用。典型的薄膜磁头主要包括一个非磁性的陶瓷基底，一个由第一和第二磁臂或磁极构成的磁轭，在两磁极顶点之间具有一个传感间隙，还有一个导电线圈，它与磁轭感应耦合。在磁轭中产生的磁通与导电线圈中的电流有交互作用，以完成在数据处理单元的写入和读取模式中的数据信号的转换。随着磁轭与线圈之间的磁通交互作用量的增加，在数据处理过程中感应的电压信号也相应地增加。在一个现有技术(例如已公开的欧洲专利申请400，793)薄膜磁头装置中，利用一个或多个线圈缠绕(intertwining)在单一磁轭的一对磁臂上，可提供多个磁通交连。磁轭屈折地穿过线圈的开口并与线圈缠绕，以形成至少两个通路穿过线圈结构物。在上述申请中所述装置的磁轭臂沿一个方向纵向地伸展，而线圈结构物也纵向地伸展，设计其螺旋面与磁轭的纵向相垂直。显然，上述申请所述的沿着磁轭的长度要求较长的线圈结构物，这会不希望地增加线圈的电阻和磁路的磁阻，从而导致热噪声的增加。本专利技术的一个目的是提供一种这样的薄膜磁头，亦即它能获得明显地比现有技术的薄膜磁头更高的记录信号。本专利技术的另一个目的是提供一种这样的薄膜磁头，亦即它具有降低了的电路电阻，以降低磁器件中的热噪声，从而增加了该器件的信噪比。本专利技术的又一目的是提供一种这样的薄膜磁头，亦即它具有降低了的电感，因此可得到改善了信噪比，特别是在高频的情况下。本专利技术的再一个目的是提供一种这样的薄膜磁头，亦即它改进了空间和陶瓷片表面积的利用率，在该陶瓷片上安置有多重磁头。在本专利技术的一个实施例中，一个薄膜磁头组件由多个磁轭配置而成，这些磁轭与至少一个导电线圈相互作用。每个磁轭都包括第一和第二轭臂(或部分)，分别指定称为P1部分和P2部分，它们的后部和前部相互串联以形成一个连续的磁通路径。线圈最好是平面的，而且靠近传感间隙，还包括一个相对的顶边及两个连接着的侧边。这多个磁轭等距离地在与线圈底边和线圈顶边平行的方向上等间距紧密地排列。每个磁轭的P2部分都叠放在各自的P1部分上，以使每个磁轭都在线圈周围形成一个套。磁轭套的P1和P2部分在与线圈面正交的方向上基本上共同伸展并且相互对准。P1和P2磁轭部分分别与相邻磁轭的P2和P1磁轭部分连接以形成一个连续的磁通路径。一个传感间隙位于第一磁轭的P1磁极片的端头与最后一个磁轭的P2磁极片的端头之间。多个磁轭套与线圈的交互作用产生了多个磁通交连，并且明显地增加了感应耦合。其结果是，薄膜磁头的输出信号明显地增加和热噪声明显地减小。在另一个实施例中，环绕着线圈的磁轭套的P1磁轭部分相对于P2磁轭部分有一个角度。有角度的P1磁轭部分相互平行并且相互等距离相间隔。P2磁轭部分也是相互等距离相间隔且相互平行，而且平行于平面线圈的侧面。在本专利技术的又一个实施例中P1和P2磁轭部分，部分共同伸展，部分不共同伸展。参照以下附图将对本专利技术作更详细地描述。附图说明图1A示出本专利技术的薄膜磁头组件的一个优选实施例的立体图，它仅示出半个线圈。图1B示出图1A的实施例的平面图，但缩小了尺寸。图2示出本专利技术另一个实施例的立体图。图3示出应用本专利技术的概念而配置的又一种结构平面图。图4示出应用本专利技术的概念而配置的再一种结构的平面图。上述附图中相类似的元件标以相同的标号。我们应能理解这些附图并未示出真实的比例。参照图1A和1B，图中示出一个具有多重磁轭10、12、14、16的薄膜磁头，它例如由坡莫合金制成，它们与导电线圈18感应地耦合。图中仅示出了线圈18的一半，整个线圈的中心线CL穿地节点(vias)20a到20d。每个磁轭包括一个第一坡莫合金部分P1和一个第二坡莫合金部分P2，它们分别经节点20a到20d在磁轭的背部连接，并经节点22、24和26在前部连接。每个磁轭的P1和P2部分形成一个环绕线圈底部30的套。P1和P2磁轭部分较窄，例如大约10-30μm，并且，磁轭之间的间隔也要有效地减小，以使在线圈两边之间的区域内排列的磁轭数量多。相邻磁轭之间较好的横向间隔尺寸是大于一个磁轭的P1和P2部分之间的垂直间隔的一半。薄膜磁头设计允许磁轭的P1和P2部分做到非常窄，所具有的最小宽度接近于该磁头工作轨迹的宽度，这个工作轨迹宽度由记录在磁介质(例如磁盘)上的数据轨迹的宽度来确定。磁轭宽度与数据轨迹的宽度之比大约在1.25∶1到6∶1的范围内，但无论如何磁轭宽度不小于轨迹宽度。非常窄的磁轭导致了较低的感应系数，适合于改善高频响应以及增加信噪比(S/N)。所述磁轭被串联起来以便形成连续的磁通路径。为了实现磁轭间的连续连接，磁轭10的P2部分分经节点22连接到磁轭12的P1部分，磁轭12的P2部分经节点24连接到磁轭14的P1部分，磁轭14P2部分经节点26连接到磁轭16的P1部分。传感间隙28位于第一磁轭10的P1部分的端头与串联着的多个磁轭的最后磁轭16的P2部分的端头之间。在图1A和图1B的实施例中，线圈18由底边30、平行侧边32和34及一个与底边相对的顶边(未画出)构成。在“写”方式下，写入电流(i)提供给线圈18。在“读”方式中，读信号从该线圈中获得。在本专利技术的薄膜磁头的多个磁轭的制备过程中，P1层是利用已知的掩模和蚀刻技术沉积的。P1层设计成具有多个间隔着的P1部分，每一个用作磁轭10、12、14、16中的每一个。在P1层沉积之前，一个籽晶层被形成在一个氧化铝覆盖层上，该氧化铝覆盖层覆盖在陶瓷基底的一个已抛光的表面上。在磁轭10的P1部分和磁轭16的P2部分之间沉积有第一氧化铝绝缘层，以提供传感间隙28，然后形成一个已制模的导电线圈结构18，它利用光刻掩模技术和化学蚀刻法来完成。在图中仅仅显示出了半个线圈18，这半个线圈是耦合到多个磁轭上的，箭头指示出电流的流动。所沉积的绝缘材料覆盖在线圈结构18上以使线圈结构18与P1和P2磁性层隔绝。接着P2层被沉积于具有空间相隔的P2部分，这些P2部分经节点20a-20d分别在每一磁轭的背部与P1部分相接触，并且经节点22、24、26与P1部分相邻接，但除了最后一个磁轭16的P2部分之外。P2部分与P1部分对准并沿着这样的轴线共同伸展，这些轴线与所沉积的平面线圈18正交。一个保护绝缘层被沉积到磁头结构上，例如利用r.f.溅射技术，以便对空气支承滑块或薄膜磁头的基底进行机械加工和抛光时，能提供结构的强度和保护。焊接区、相互的连接点以及磁头电路的导线连接均被提供，以用于在“读”和“写”方式下从磁头或向磁头传送数据信号。示于图1A和1B中的多磁轭薄膜磁头提供的输出信号差不多是从一般的感应磁头中获得的信号的4倍。对于一个给定电阻的线圈来说，这里所说明的具有多磁轭的薄膜磁头的信号输出大约是在前述申请的薄膜磁头装置的信号输出的两倍。图1A和1B所示的磁头结构使热噪声得以减小，从而改善了信噪比。图2揭示了本专利技术的中一个可供选择的实施例，其中，线圈64的底边68感应地耦合到全磁轭42和44上(该两磁轭具有P1和P2部分，它们形成了环绕圈的套)，线圈的顶边66感应地耦合到磁轭36、38和40上。所述的磁路由一个半磁轭来闭合，这个半磁轭由P1部分78和P2部分80构成，它们确定了传感间隙。线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜磁头，包括：多个磁通磁轭，每个磁轭包括第一和第二磁性部分；至少一个导电线圈；其特征在于：所述的第一和第二磁轭形成多个环绕所述线圈的套，用于在所述线圈和所述磁轭之间产生感应耦合。

【技术特征摘要】
US 1992-5-4 07/878,2261.一种薄膜磁头，包括多个磁通磁轭，每个磁轭包括第一和第二磁性部分；至少一个导电线圈；其特征在于所述的第一和第二磁轭形成多个环绕所述线圈的套，用于在所述线圈和所述磁轭之间产生感应耦合。2.根据权利要求1所述的薄膜磁头，其特征在于，每个所述磁轭的第二部分被连接到下一磁轭的第一部分，除了最后一个所述磁轭的第二部分之外，第一磁轭的第一部分的未连接端和最后一个所述磁轭的第二部分的未连接端之间构成传感间隙。3.根据权利要求1所述的薄膜磁头，其特征在于，所述线圈是平面的。4.根据权利要求3所述的薄膜磁头，其特征在于，每个磁轭的所述的第二部分叠放着并沿着垂直于所述线圈的平面的轴分别与所述第一部分中的一个对准。5.根据权利要求3所述的薄膜磁头，其特征在于，所述磁轭沿所述线圈平面横向地相互隔开，在相邻磁轭之间的横向间隔大于所述磁轭的第一和第二部分之间的垂直间隔的一半。6.根据权利要求1的薄膜磁头，其特征在于，所述的线圈实际上是矩形或正方形的。7.根据权利要求6的薄膜磁头，其特征在于，所述线圈具有一个底边和一个相对的顶边，所述第一和第二磁轭部分被连接以形成环绕所述底边的套。8.根据权利要求6的薄膜磁头，其特征在于，所述磁轭形成环绕所述线圈的所述底边和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔A奈波拉，程西成，埃里克P瓦尔斯丁，彼德G比少夫，埃德加M威廉姆斯，
申请(专利权)人：里德莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]