專利名稱：復(fù)合式薄膜磁頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合式薄膜磁頭，它包括一個(gè)寫頭元件和一個(gè)讀頭元件。
背景技術(shù)：
最近，為了滿足使硬盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備(HDD)的容量更大和尺寸更小的需求，需要實(shí)現(xiàn)在磁盤中的更高記錄密度和包括磁頭的頭萬向架組件(HGA)的更加小型化。
然而，HGA的更加小型化引起在寫側(cè)與讀側(cè)之間的串?dāng)_問題。特別地，磁頭元件的更加小型化，由于元件的橫截面積的減小，以及熱散發(fā)的減小，引起流過元件的電流密度的增加。而且，更高的寫頻率導(dǎo)致施加于寫頭元件的電壓的急劇變化。因此，從寫側(cè)向讀側(cè)發(fā)生串?dāng)_，這樣帶來讀頭元件中特性退化的趨勢(shì)。
Klaas B.Klaassen et al.，“Write-to-Read Coupling”，IEEETrans.Magn.Vol.38，pp61-67，January 2002中提出了一種技術(shù)，以減少在寫側(cè)和在讀側(cè)中跟蹤導(dǎo)體(trace conductor)之間的串?dāng)_，它分析了在懸架上形成的跟蹤導(dǎo)體之間的耦合機(jī)制。在該描述中，描述了寫側(cè)與讀側(cè)之間的串?dāng)_主要是由在寫側(cè)和在讀側(cè)中跟蹤導(dǎo)體之間的電容性耦合所引起，因?yàn)榇當(dāng)_具有一個(gè)寫電壓的差動(dòng)波形。此外，推斷出幾乎所有串?dāng)_是由跟蹤導(dǎo)體之間的耦合引起，而不是由磁頭中的內(nèi)部耦合引起。
然而，本發(fā)明人基于對(duì)這樣的思想的分析和調(diào)查，即像跟蹤導(dǎo)體之間的耦合一樣，內(nèi)部耦合必定對(duì)寫側(cè)與讀側(cè)之間的串?dāng)_具有極大影響，完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種復(fù)合式薄膜磁頭，它能極大地減少寫側(cè)與讀側(cè)之間的串?dāng)_。
根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合式薄膜磁頭包括一個(gè)寫頭元件；一對(duì)用于寫頭元件的端接點(diǎn)；一對(duì)用于寫頭元件的引線導(dǎo)體(lead conductor)，將寫頭元件與用于寫頭元件的端接點(diǎn)對(duì)電連接；一個(gè)讀頭元件；一對(duì)用于讀頭元件的端接點(diǎn)；和一對(duì)用于讀頭元件的引線導(dǎo)體，將讀頭元件與用于讀頭元件的端接點(diǎn)對(duì)電連接。特別地，根據(jù)本發(fā)明，將用于寫頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)形成這樣的圖形，即僅通過一個(gè)絕緣層而相互沒有重疊部分，或形成這樣的圖形，即其中用于寫頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)僅通過一個(gè)絕緣層而相互具有重疊部分，并且各個(gè)用于寫頭元件的引線導(dǎo)體與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的電容具有0.1pF或更小的值。
通過一個(gè)絕緣層在用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的重疊部分導(dǎo)致在它們之間產(chǎn)生大電容，并且電容造成讀頭元件中的串?dāng)_電壓，該串?dāng)_電壓與施加于寫頭元件的寫電壓的上升沿和/或下降沿相對(duì)應(yīng)。然而，通過形成用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體，使得不存在這樣的重疊部分，從而使它們之間的電容減小，并且因此，能防止產(chǎn)生串?dāng)_電壓或極大地減小串?dāng)_電壓。即使在用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體的部分僅通過一個(gè)絕緣層而相互重疊的情況下，通過形成引線導(dǎo)體的圖形，使得引線導(dǎo)體之間的電容具有0.1pF或更小的值，則能極大地減少串?dāng)_電壓的產(chǎn)生。
極大地減小從寫頭元件向讀頭元件的直接串?dāng)_，能防止由于電遷移的增強(qiáng)而引起的讀頭元件的工作壽命的減小，并且在讀頭元件由多層膜形成的情況下，還能防止由于金屬原子的層間擴(kuò)散的增強(qiáng)而引起的磁特性的退化。
優(yōu)選地，設(shè)置重疊部分的面積以及重疊部分之間的距離，使得各個(gè)用于寫頭元件的所述引線導(dǎo)體與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的電容具有0.1pF或更小的值。
優(yōu)選地，讀頭元件是一個(gè)磁阻(MR)讀頭元件，其中讀出電流沿與元件的層表面平行的方向流動(dòng)。此外，更優(yōu)選地，MR讀頭元件是一個(gè)巨磁阻(GMR)讀頭元件。
同樣優(yōu)選地，寫頭元件是一個(gè)感應(yīng)寫頭元件。
由以下對(duì)如附圖所示出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1示出了一個(gè)從元件形成面?zhèn)瓤吹拇蓬^滑動(dòng)器的正視圖，該滑動(dòng)器安裝有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的復(fù)合式薄膜磁頭，示意性的示出了復(fù)合式薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)；圖2示出了一個(gè)從空氣軸承面(ABS)側(cè)的截面圖，說明復(fù)合式薄膜磁頭的頭元件部分的分層結(jié)構(gòu)；圖3示出了從沿直線A-A所取的ABS側(cè)的截面圖，說明圖1所示的復(fù)合式薄膜磁頭的引線導(dǎo)體部分的分層結(jié)構(gòu)；圖4示出了圖1所示的復(fù)合式薄膜磁頭的示意性等效電路；圖5示出了特性曲線圖，說明在圖1所示的復(fù)合式薄膜磁頭和常規(guī)薄膜磁頭中，頻率與串?dāng)_電壓之間的關(guān)系；圖6示出了一個(gè)從元件形成面?zhèn)瓤吹拇蓬^滑動(dòng)器的正視圖，該滑動(dòng)器安裝有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的復(fù)合式薄膜磁頭，示意性地示出了復(fù)合式薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)；圖7示出了從沿直線B-B所取的ABS側(cè)的截面圖，說明圖6所示的復(fù)合式薄膜磁頭的引線導(dǎo)體部分的分層結(jié)構(gòu)；和圖8a至圖8e示出了特性曲線圖，說明在圖6所示的復(fù)合式薄膜磁頭中，在用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的電容C5和C6的各種值下，時(shí)間與串?dāng)_電壓之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)從元件形成面?zhèn)瓤吹拇蓬^滑動(dòng)器的正視圖，該滑動(dòng)器安裝有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的復(fù)合式薄膜磁頭，示意性的示出了復(fù)合式薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)，圖2示出了一個(gè)從空氣軸承面(ABS)側(cè)的截面圖，說明復(fù)合式薄膜磁頭的頭元件部分的分層結(jié)構(gòu)，以及圖3示出了從沿圖1所示的直線A-A所取的ABS側(cè)的截面圖，說明復(fù)合式薄膜磁頭的引線導(dǎo)體部分的分層結(jié)構(gòu)。
在圖1中，參考標(biāo)號(hào)10表示一個(gè)感應(yīng)寫頭元件的上磁極層；11表示線圈導(dǎo)體；12表示一個(gè)下磁極層；13和14表示一對(duì)用于寫頭元件的引線導(dǎo)體，它們的一端分別與線圈導(dǎo)體11的兩端電連接；15和16表示一對(duì)用于寫頭元件的端接點(diǎn)，它們分別與用于寫頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)13和14的另一端電連接；17和18表示一對(duì)用于讀頭元件的引線導(dǎo)體，它們的一端分別與圖中未示出的MR或GMR讀頭元件的兩端電連接；以及19和20表示一對(duì)用于讀頭元件的端接點(diǎn)，它們分別與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)17和18的另一端電連接。按照本實(shí)施方式的讀頭元件是一個(gè)具有平面內(nèi)電流(CIP)結(jié)構(gòu)的MR或GMR讀頭元件，其中讀出電流沿與元件層表面平行的方向流動(dòng)。
如圖2所示，頭元件部分具有一種分層結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)下屏蔽層(SF)22，其通過一個(gè)絕緣層21層疊在一個(gè)圖中未示出的襯底上；一個(gè)上屏蔽層(SS1)24，通過一個(gè)屏蔽間隙層23層疊在下屏蔽層22上；一個(gè)MR或GMR層25，通過屏蔽間隙層23插入在下屏蔽層22與上屏蔽層24之間；一個(gè)下磁極層(SS2)12，通過一個(gè)絕緣層26層疊在上屏蔽層24上；和一個(gè)上磁極層10，通過一個(gè)間隙層27與下磁極層12相對(duì)。
如圖3所示，用于寫頭元件的引線導(dǎo)體14僅間隔一個(gè)絕緣層，也就是，在上屏蔽層24和下磁極層12的外面區(qū)域，不直接與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體17相對(duì)。用于寫頭元件的引線導(dǎo)體14和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體17僅在存在上屏蔽層24和下磁極層12那里的區(qū)域內(nèi)，通過上屏蔽層24和下磁極層12相互重疊。因此，用于寫頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)13和14僅間隔一個(gè)絕緣層，不直接與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)17和18相對(duì)。
圖4示出了圖1所示的復(fù)合式薄膜磁頭的示意性等效電路。
在該圖中，參考標(biāo)號(hào)C1表示在線圈導(dǎo)體11與感應(yīng)寫頭元件的下磁極層(SS2)12之間產(chǎn)生的雜散電容；C2表示在下磁極層(SS2)12與上屏蔽層(SS1)24之間產(chǎn)生的雜散電容；C3和C4表示分別在上屏蔽層(SS1)24與用于讀頭元件的各個(gè)引線導(dǎo)體17和18之間產(chǎn)生的雜散電容；以及C5和C6表示分別在用于寫頭元件的引線導(dǎo)體13和14與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體17和18之間產(chǎn)生的雜散電容。
在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)橛糜趯戭^元件的引線導(dǎo)體僅間隔一個(gè)絕緣層而不直接與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體相對(duì)，所以用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的兩個(gè)電容C5和C6具有比常規(guī)技術(shù)中的那些小得多的值。兩個(gè)電容C5和C6的小得多的值實(shí)現(xiàn)了讀頭元件中產(chǎn)生的串?dāng)_電壓的極大減小，該串?dāng)_電壓與寫操作期間施加于線圈導(dǎo)體11的寫電壓的上升沿和/或下降沿相對(duì)應(yīng)。圖5示出了說明效果的特性曲線圖。曲線圖的橫軸表示頻率(MHz)，縱軸表示串?dāng)_電壓(mVP-P)，參考標(biāo)記I表示這樣的薄膜磁頭的特性，其中因?yàn)橄癯Ｒ?guī)技術(shù)一樣用于寫頭元件的引線導(dǎo)體的部分直接通過絕緣層與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體的部分相對(duì)，使得兩個(gè)電容C5和C6變大，以及參考標(biāo)記II表示根據(jù)本實(shí)施方式的薄膜磁頭的特性。在實(shí)際應(yīng)用的頻率范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)施方式的特性II表現(xiàn)出比按照常規(guī)技術(shù)的特性I的串?dāng)_電壓相當(dāng)小的串?dāng)_電壓。
如本實(shí)施方式所表現(xiàn)，從寫頭元件向讀頭元件的直接串?dāng)_的極大減小，能防止由于電遷移的增強(qiáng)而引起讀頭元件的工作壽命的減小，并且還能在GMR讀頭元件的情況下，防止由于金屬原子的層間擴(kuò)散的增強(qiáng)而引起磁特性的退化。
圖6示出了一個(gè)從元件形成面?zhèn)瓤吹拇蓬^滑動(dòng)器的正視圖，該滑動(dòng)器安裝有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的復(fù)合式薄膜磁頭，示意性地示出了復(fù)合式薄膜磁頭的結(jié)構(gòu)，以及圖7示出了從沿圖6所示的直線B-B所取的ABS側(cè)的截面圖，說明復(fù)合式薄膜磁頭的引線導(dǎo)體部分的分層結(jié)構(gòu)。
在圖6中，參考標(biāo)號(hào)60表示一個(gè)感性寫頭元件的上磁極層；61表示線圈導(dǎo)體；62表示一個(gè)下磁極層；63和64表示一對(duì)用于寫頭元件的引線導(dǎo)體，它們的一端分別與線圈導(dǎo)體61的兩端電連接；65和66表示一對(duì)用于寫頭元件的端接點(diǎn)，它們分別與用于寫頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)63和64的另一端電連接；67和68表示一對(duì)用于讀頭元件的引線導(dǎo)體，它們的一端分別與圖中未示出的一個(gè)MR或GMR讀頭元件的兩端電連接；以及69和70表示一對(duì)用于讀頭元件的端接點(diǎn)，它們分別與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)67和68的另一端電連接。根據(jù)本實(shí)施方式的讀頭元件也是一個(gè)具有CIP結(jié)構(gòu)的MR或GMR讀頭元件，其中讀出電流沿與元件層表面平行的方向流動(dòng)。
在本實(shí)施方式中，頭元件部分也具有分層結(jié)構(gòu)，如圖2所示的那樣，包括一個(gè)下屏蔽層(SF)72，通過一個(gè)絕緣層層疊在一個(gè)圖中未示出的襯底上；一個(gè)上屏蔽層(SS1)74，通過一個(gè)屏蔽間隙層層疊在下屏蔽層72上；一個(gè)MR或GMR層75，通過屏蔽間隙層插入在下屏蔽層72與上屏蔽層74之間；一個(gè)下磁極層(SS2)62，通過一個(gè)絕緣層層疊在上屏蔽層74上；和一個(gè)上磁極層60，通過一個(gè)間隙層與下磁極層62相對(duì)。
如圖6和圖7所示，在本實(shí)施方式中，用于寫頭元件的引線導(dǎo)體63和64的部分63a和64a僅間隔絕緣層，也就是，在上屏蔽層74和下磁極層62的外面區(qū)域，分別與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體67的部分直接相對(duì)。換句話說，在存在上屏蔽層74和下磁極層62的區(qū)域，用于寫頭元件的各個(gè)引線導(dǎo)體63和64與用于讀頭元件的引線導(dǎo)體67通過上屏蔽層74和下磁極層62相互重疊，并且還在不存在上屏蔽層74和下磁極層62的區(qū)域，各個(gè)部分63a和64a與引線導(dǎo)體67僅間隔絕緣層相互重疊。此外，在本實(shí)施方式中，在上屏蔽層74和下磁極層62的外面區(qū)域，將相對(duì)部分的面積設(shè)置為較小值，并且將相對(duì)部分之間的距離設(shè)置為較大值，以便用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的電容C5和C6(圖4所示)各具有0.1pF或更小的值。
圖8a至圖8e示出了特性曲線圖，說明在用于寫頭元件和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體之間的電容C5和C6在各種值下，時(shí)間與串?dāng)_電壓之間的關(guān)系。
如圖所理解，即使在各個(gè)部分63a和64a與引線導(dǎo)體67僅間隔絕緣層而相互重疊的情況下，當(dāng)兩個(gè)電容C5和C6具有0.1pF或更小的值時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)讀頭元件中產(chǎn)生的串?dāng)_電壓的極大減小，該串?dāng)_電壓與寫操作期間施加于寫線圈的寫電壓的上升沿和/或下降沿相對(duì)應(yīng)。
如本實(shí)施方式所表現(xiàn)出的，從寫頭元件向讀頭元件的直接串?dāng)_的極大減小，能防止由于電遷移的增強(qiáng)而引起讀頭元件的工作壽命的減小，并且還能在GMR讀頭元件的情況下，防止由于金屬原子的層間擴(kuò)散的增強(qiáng)而引起的磁特性的退化。
所有前述實(shí)施方式僅作為本發(fā)明的例子，并且不成為對(duì)本發(fā)明的限制，而且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍情況下，可以構(gòu)造本發(fā)明的許多差別較大的變換和更改。因此，本發(fā)明僅如以下權(quán)利要求及其等同物所限定的那樣來限制。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式薄膜磁頭，包括一個(gè)寫頭元件；一對(duì)用于所述寫頭元件的端接點(diǎn)；一對(duì)用于所述寫頭元件的引線導(dǎo)體，將所述寫頭元件與用于所述寫頭元件的所述端接點(diǎn)對(duì)電連接；一個(gè)讀頭元件；一對(duì)用于所述讀頭元件的端接點(diǎn)；和一對(duì)用于所述讀頭元件的引線導(dǎo)體，將所述讀頭元件與用于所述讀頭元件的所述端接點(diǎn)對(duì)電連接，用于所述寫頭元件的所述引線導(dǎo)體對(duì)和用于所述讀頭元件的所述引線導(dǎo)體對(duì)，形成為僅間隔一個(gè)絕緣層而相互沒有重疊部分的圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中所述讀頭元件是一個(gè)磁阻讀頭元件，在該磁阻讀頭元件中讀出電流沿與所述元件層表面平行的方向流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中所述磁阻讀頭元件是一個(gè)巨磁阻讀頭元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中所述寫頭元件是一個(gè)感應(yīng)寫頭元件。
5.一種復(fù)合式薄膜磁頭，包括一個(gè)寫頭元件；一對(duì)用于所述寫頭元件的端接點(diǎn)；一對(duì)用于所述寫頭元件的引線導(dǎo)體，將所述寫頭元件與用于所述寫頭元件的所述端接點(diǎn)對(duì)電連接；一個(gè)讀頭元件；一對(duì)用于所述讀頭元件的端接點(diǎn)；和一對(duì)用于所述讀頭元件的引線導(dǎo)體，將所述讀頭元件與用于所述讀頭元件的所述端接點(diǎn)對(duì)電連接，用于所述寫頭元件的所述引線導(dǎo)體對(duì)和用于所述讀頭元件的所述引線導(dǎo)體對(duì)，形成為其中用于所述寫頭元件的所述引線導(dǎo)體對(duì)和用于所述讀頭元件的所述引線導(dǎo)體對(duì)具有僅通過一個(gè)絕緣層相互重疊的部分的圖形，以及各個(gè)用于所述寫頭元件的所述引線導(dǎo)體與用于所述讀頭元件的所述引線導(dǎo)體之間的電容具有0.1pF或更小的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中設(shè)置所述重疊部分的面積和所述重疊部分之間的距離，使得各個(gè)用于所述寫頭元件的所述引線導(dǎo)體與用于所述讀頭元件的所述引線導(dǎo)體之間的電容具有0.1pF或更小的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中所述讀頭元件是一個(gè)磁阻讀頭元件，在該磁阻讀頭元件中讀出電流沿與所述元件層表面平行的方向流動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中所述磁阻讀頭元件是一個(gè)巨磁阻讀頭元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合式薄膜磁頭，其中所述寫頭元件是一個(gè)感應(yīng)寫頭元件。
全文摘要
提供了一種復(fù)合式薄膜磁頭，它包括一個(gè)寫頭元件；一對(duì)用于寫頭元件的端接點(diǎn)；一對(duì)用于寫頭元件的引線導(dǎo)體，將寫頭元件與用于寫頭元件的端接點(diǎn)對(duì)電連接；一個(gè)讀頭元件；一對(duì)用于讀頭元件的端接點(diǎn)；和一對(duì)用于讀頭元件的引線導(dǎo)體，將讀頭元件與用于讀頭元件的端接點(diǎn)對(duì)電連接。用于寫頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)和用于讀頭元件的引線導(dǎo)體對(duì)形成為通過僅有一個(gè)絕緣層而相互沒有重疊部分的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G11B5/265GK1677499SQ20051005887
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者清野浩, 安德洋介, 梅原剛, 澤田佳和 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社