專利名稱：垂直磁頭和垂直磁盤(pán)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垂直磁頭和垂直磁盤(pán)設(shè)備。
背景技術(shù)：
垂直記錄磁盤(pán)設(shè)備包括磁盤(pán)(稱作垂直雙層薄膜介質(zhì))和垂直磁頭。磁盤(pán)包括用高導(dǎo)磁性材料制成的軟襯層以及具有垂直磁各向異性的垂直記錄層。垂直磁頭包括用高導(dǎo)磁性材料制成的主磁極、回行軛鐵和勵(lì)磁線圈，用于產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)。
然而，在常規(guī)垂直磁頭內(nèi)，在寫(xiě)操作以后很容易在主磁極的末端部分殘存著比介質(zhì)的各向異性場(chǎng)更大的垂直場(chǎng)分量，從而使已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息降級(jí)。這種在主磁極上殘存垂直場(chǎng)分量的程度和出現(xiàn)頻率都是不規(guī)律的。因此，僅僅通過(guò)控制主磁極的材料和形狀是很難抑制主磁極內(nèi)的殘存垂直磁場(chǎng)的。
須指出，已經(jīng)有一種已知技術(shù)，通過(guò)對(duì)磁極加熱，來(lái)防止出現(xiàn)由于在寫(xiě)數(shù)據(jù)前后磁極溫度的變化而導(dǎo)致應(yīng)力作用于磁極的現(xiàn)象，在寫(xiě)的過(guò)程中所形成的磁疇殘存下來(lái)，該磁疇的運(yùn)動(dòng)被作為噪聲而檢測(cè)(公開(kāi)出版號(hào)為№.4-305809的日本專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū))。然而，這種技術(shù)要對(duì)回行軛鐵的整個(gè)表面加熱，所以如果加熱過(guò)度，磁極就有可能因?yàn)闊崤蛎浂虼疟P(pán)延伸。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，垂直磁頭包括用于產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)的寫(xiě)磁頭，該寫(xiě)磁頭包括主磁極、回行軛鐵和勵(lì)磁線圈；位于主磁極旁邊的加熱器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，垂直磁盤(pán)設(shè)備包括包括軟襯層和垂直磁記錄層的垂直雙層薄膜介質(zhì)；用于產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)的寫(xiě)磁頭，該寫(xiě)磁頭包括主磁極、回行軛鐵和勵(lì)磁線圈；位于主磁極旁邊的加熱器。


圖1是一幅透視圖，展示根據(jù)第一實(shí)施例的磁頭；圖2是一幅剖面圖，展示根據(jù)第一實(shí)施例的垂直磁盤(pán)設(shè)備的磁頭和磁盤(pán)；圖3是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第一實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實(shí)例；圖4是一幅框圖，展示用于根據(jù)第一實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器控制電路的實(shí)例；圖5A和圖5B是示意圖，分別展示主磁極中磁疇的能態(tài)；圖6A展示的是已記錄在介質(zhì)上的信號(hào)的讀輸出波形；圖6B展示的是在重寫(xiě)時(shí)的寫(xiě)電流的變化；圖6C展示的是已記錄在介質(zhì)上并在用常規(guī)磁頭重寫(xiě)后被檢測(cè)到的信號(hào)的讀輸出波形；圖7A展示的是已記錄在介質(zhì)上的信號(hào)的讀輸出波形；圖7B展示的是在重寫(xiě)時(shí)的寫(xiě)電流的變化；圖7C展示的是已記錄在介質(zhì)上并在用根據(jù)第一實(shí)施例的磁頭重寫(xiě)后被檢測(cè)到的信號(hào)的讀輸出波形；圖8是一幅框圖，展示用于根據(jù)第一實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器控制電路的另一個(gè)實(shí)例；圖9是一幅剖面圖，展示根據(jù)第二實(shí)施例的垂直磁盤(pán)設(shè)備的磁頭和磁盤(pán)；圖10是一幅剖面圖，展示根據(jù)第三實(shí)施例的垂直磁盤(pán)設(shè)備的磁頭和磁盤(pán)；圖11是一幅透視圖，展示根據(jù)第四實(shí)施例的磁頭；圖12是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實(shí)例；
圖13是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器的另一個(gè)實(shí)例；具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說(shuō)明。
(第一實(shí)施例)圖1是一幅透視圖，展示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁頭。圖2是一幅剖面圖，展示根據(jù)第一實(shí)施例的垂直磁盤(pán)設(shè)備的磁頭和磁盤(pán)。圖3是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第一實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實(shí)例。圖4是一幅框圖，展示用于根據(jù)第一實(shí)施例磁頭內(nèi)的加熱器控制電路的實(shí)例。
如圖2所示，磁盤(pán)被稱作垂直雙層薄膜媒介，在襯底25上形成了軟襯層23和垂直記錄層22。垂直記錄層22有與磁盤(pán)表面垂直的各向異性。
圖1和圖2所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫(xiě)磁頭和讀磁頭兩者分離。
寫(xiě)磁頭包括主磁極1、位于主磁極1導(dǎo)引側(cè)的回行軛鐵2以及勵(lì)磁線圈6。加熱器13，以與主磁極1接觸或與主磁極1不接觸的方式，位于主磁極1的尾隨側(cè)。加熱器13與主磁極1的收縮頸部(即楔形部分)相對(duì)，該楔形部分從遠(yuǎn)離空氣軸承表面(ABS)的較寬部分變化到接近空氣軸承表面(ABS)的較窄部分。主磁極1由高導(dǎo)磁性材料制成，可產(chǎn)生與磁盤(pán)表面垂直的磁場(chǎng)。回行軛鐵2在主磁極1和磁盤(pán)軟襯層23之間形成磁路。勵(lì)磁線圈6圍繞主磁極1與回行軛鐵2之間的連接部纏繞，并激勵(lì)主磁極1產(chǎn)生磁通量。如圖3所示，例如，加熱器13由導(dǎo)體，即呈之字形的導(dǎo)線制成。加熱器13與電流電極7a和7b連接。
讀磁頭包括磁阻膜5以及分別排列在導(dǎo)引側(cè)和尾隨側(cè)、從而將磁阻膜5夾在中間的屏蔽膜3和4。
如圖4所示，加熱器控制電路由以下部分組成電流控制器51，用于控制流向加熱器13的電流；判定電路52，用于判定電流控制器51的操作；寫(xiě)選通電路57，用于向線圈16提供電流；寫(xiě)放大器58。寫(xiě)放大器58與判定電路52連接。判定電路52通過(guò)將加熱器13與供給激勵(lì)線圈6的電流互鎖來(lái)控制通向加熱器13的電流。對(duì)判定電路52的操作判定所實(shí)施的控制使電流在寫(xiě)操作過(guò)程中和寫(xiě)操作以后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)供給加熱器13。在該控制中，如果I是在寫(xiě)操作中供給加熱器13的電流，而R是加熱器13的電阻，則在優(yōu)選情況下用電流控制器51來(lái)控制電流，從而使R×I2值恒定。在優(yōu)選情況下，在完成寫(xiě)操作后的1秒之內(nèi)停止向加熱器13供給電流。也可以用最高頻率的一半或高于一半的頻率記錄磁盤(pán)數(shù)據(jù)段的末端部分內(nèi)的控制模式，并向加熱器13供給電流直至該控制模式結(jié)束。
圖5A所展示的是主磁極中磁疇的能態(tài)。最低能級(jí)就是整個(gè)磁疇內(nèi)的所有磁化都與易軸平行、即與介質(zhì)表面平行的狀態(tài)。然而，在主磁極1中，除最低能級(jí)外還存在著多個(gè)局部最小能級(jí)。在處于這種除最低能級(jí)外還有局部最小能級(jí)狀態(tài)的磁疇中，磁化與介質(zhì)表面不完全平行，即磁化還有殘存的垂直分量。如果，例如，寫(xiě)操作突然中止，在某些情況下主磁極中的磁疇能態(tài)并不下降到最低能級(jí)，而是保持在局部最小能級(jí)。如圖5A所示，例如，主磁極磁疇的能態(tài)處于黑點(diǎn)所指示的局部最小能級(jí)上。在此情況下，垂直場(chǎng)分量殘留在主磁極的末端部分，并使已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息降級(jí)或被擦除。
圖5A所示主磁極中的磁疇能態(tài)可以通過(guò)將主磁極暴露在高溫下而改變。當(dāng)主磁極暴露在高溫下時(shí)，可以達(dá)到例如圖5B所示沒(méi)有局部最小能級(jí)的狀態(tài)。
在本發(fā)明中，加熱器13位于主磁極1的近旁，以便能夠在寫(xiě)操作結(jié)束時(shí)達(dá)到?jīng)]有或幾乎沒(méi)有局部最小能級(jí)的狀態(tài)。在寫(xiě)操作結(jié)束后，僅在某一段時(shí)間內(nèi)向加熱器13供給電流以便對(duì)主磁極1加熱，從而使主磁極中磁疇的能態(tài)下降到最低能級(jí)。因此，主磁極中的所有磁化都變成與作為易軸的介質(zhì)表面平行，這樣，垂直場(chǎng)分量不再?gòu)闹鞔艠O施加到介質(zhì)。因此，在寫(xiě)操作結(jié)束后，已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息不會(huì)降級(jí)或被擦除。
圖6A至6C展示了對(duì)利用常規(guī)磁頭重寫(xiě)之前和之后的讀輸出的檢查結(jié)果。圖7A至7C展示了對(duì)利用本實(shí)施例的磁頭重寫(xiě)之前和之后的讀輸出的檢查結(jié)果。
圖6A和圖7A表明已記錄在介質(zhì)上的信號(hào)的讀輸出波形。圖6B和7B分別表明的是在重寫(xiě)時(shí)的寫(xiě)電流的變化。圖6C和圖7C表明寫(xiě)操作后信號(hào)的讀輸出波形。
當(dāng)使用的是常規(guī)磁頭時(shí)，如圖6C所示，已記錄信號(hào)的輸出在寫(xiě)電流結(jié)束后即下降。相比之下，當(dāng)使用的是本實(shí)施例的磁頭時(shí)，如圖7C所示，在寫(xiě)電流結(jié)束后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)已記錄信號(hào)的輸出下降現(xiàn)象。
應(yīng)指出，加熱器的控制電路不只限于圖4所示，也可使用如圖8所示的控制電路。圖8所示的加熱器控制電路包括以下組成部分電流控制器51，用于控制流向加熱器13的電流；判定電路52，用于判定電流控制器51的操作；與判定電路52連接并安裝在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)內(nèi)的溫度傳感器53。該控制電路根據(jù)HDD內(nèi)部的溫度決定操作。例如，電流控制電路51控制向加熱器13的電流供應(yīng)，從而使加熱器13的電阻大于室溫下的電阻。之所以如此，是因?yàn)橹鞔艠O1內(nèi)的磁疇在低溫下很容易變得不穩(wěn)定，從而增加了在寫(xiě)操作后垂直磁化分量立即殘留在主磁極末端部分的可能性，所以有必要避免在HDD操作過(guò)程中的主磁極低溫操作。
(第二實(shí)施例)圖9是一幅剖面圖，展示根據(jù)第二實(shí)施例的垂直磁盤(pán)設(shè)備的磁頭和磁盤(pán)。
圖9所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫(xiě)磁頭和讀磁頭兩者分離。現(xiàn)在來(lái)看圖9，寫(xiě)磁頭包括主磁極1、位于主磁極1尾隨側(cè)的回行軛鐵15以及勵(lì)磁線圈6。而且加熱器13以與主磁極1接觸或不接觸的方式，位于主磁極1的導(dǎo)引側(cè)。
讀磁頭的排列和磁盤(pán)的排列與第一實(shí)施例相同。加熱器13的形狀和位置也與第一實(shí)施例相同。第一實(shí)施例所描述的圖4或圖8所示電路被用作加熱器的控制電路。
即使使用了圖9所示的寫(xiě)磁頭，在寫(xiě)操作結(jié)束后已記錄在介質(zhì)上的信息也不會(huì)降級(jí)或被擦除。
(第三實(shí)施例)圖10是一幅剖面圖，展示根據(jù)第三實(shí)施例的垂直磁盤(pán)設(shè)備的磁頭和磁盤(pán)。
圖10所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫(xiě)磁頭和讀磁頭兩者分離。寫(xiě)磁頭包括主磁極1、位于主磁極1導(dǎo)引側(cè)的回行軛鐵2以及勵(lì)磁線圈6。主磁極1的末端部分凹入磁頭的空氣軸承表面(ABS)。凹進(jìn)量最好為0.1微米或更少，而且加熱器13以與主磁極1接觸或不接觸的方式安裝在主磁極1的尾隨側(cè)。讀磁頭的排列和磁盤(pán)的排列與第一實(shí)施例相同。加熱器13的形狀和位置也與第一實(shí)施例相同。第一實(shí)施例所描述的圖4或圖8所示電路被用作加熱器的控制電路。
在如圖10所示的磁頭內(nèi)，由于從加熱器13導(dǎo)熱的結(jié)果，主磁極1即膨脹，變得更加靠近ABS，從而進(jìn)行寫(xiě)操作。
即使使用了圖10所示的寫(xiě)磁頭，在寫(xiě)操作結(jié)束后已記錄在介質(zhì)上的信息也不會(huì)降級(jí)或被擦除。
(第四實(shí)施例)圖11是一幅透視圖，展示根據(jù)第四實(shí)施例的磁頭。圖12是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器的實(shí)例。圖13是一幅平面圖，展示用于根據(jù)第四實(shí)施例的磁頭內(nèi)的加熱器的另一個(gè)實(shí)例。
圖11所示的磁頭是分離式磁頭，其中寫(xiě)磁頭和讀磁頭兩者分離。寫(xiě)磁頭包括主磁極1、位于主磁極1導(dǎo)引側(cè)的回行軛鐵2以及勵(lì)磁線圈6。如圖12所示，加熱器19由多條從勵(lì)磁線圈6分支出來(lái)的導(dǎo)線做成，位于主磁極1的楔形位置。
讀磁頭的排列和磁盤(pán)的排列與第一實(shí)施例相同。第一實(shí)施例所描述的圖4或圖8所示電路被用作加熱器的控制電路。
在第四實(shí)施例中，在寫(xiě)操作過(guò)程中也向從勵(lì)磁線圈6分支而來(lái)的加熱器19提供電流，所以主磁極1在寫(xiě)操作中始終被加熱，即使是在寫(xiě)操作后也不會(huì)立即突然冷卻。所以在主磁極中不存在局部最小能級(jí)，磁疇狀態(tài)降至最低能級(jí)，而且所有磁化都與易軸平行，所以是穩(wěn)定的。這可防止垂直場(chǎng)分量在寫(xiě)操作結(jié)束后殘存在主磁極末端部分，并防止已經(jīng)記錄在介質(zhì)上的信息的降級(jí)或被擦。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易地想到其它一些優(yōu)點(diǎn)和修改的地方。因此，從更寬的方面講，本發(fā)明不只限于以上所顯示和說(shuō)明的特定細(xì)節(jié)和具有代表性的實(shí)施例。在不違背所附權(quán)利要求書(shū)及其等效文件所定義的總體發(fā)明設(shè)想的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，可相應(yīng)地作出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種垂直磁頭，其特征在于，該磁頭包括用于產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)的寫(xiě)磁頭，該寫(xiě)磁頭包括主磁極(1)、回行軛鐵(2)和勵(lì)磁線圈(6)；以及位于主磁極(1)近旁的加熱器(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其特征在于，加熱器(13)與主磁極(1)的楔形部分相對(duì)，該楔形部分從遠(yuǎn)離空氣軸承表面的較寬部分變化到接近空氣軸承表面的較窄部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的磁頭，其特征在于，加熱器(13)由從勵(lì)磁線圈(6)分支的導(dǎo)線做成。
4.一種垂直磁盤(pán)設(shè)備，其特征在于，該磁盤(pán)設(shè)備包括包括軟襯層(23)和垂直磁記錄層(22)的垂直雙層薄膜介質(zhì)；用于產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)的寫(xiě)磁頭，該寫(xiě)磁頭包括主磁極(1)、回行軛鐵(2)和勵(lì)磁線圈(6)；以及位于主磁極(1)近旁的加熱器(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于，加熱器(13)與主磁極(1)的楔形部分相對(duì)，該楔形部分從遠(yuǎn)離空氣軸承表面的較寬部分變化到接近空氣軸承表面的較窄部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于，加熱器(13)用從勵(lì)磁線圈(6)分支的導(dǎo)線做成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括與加熱器(13)連接的電流控制器(51)和判定電路(52)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括用于傳感設(shè)備內(nèi)部溫度的溫度傳感器(53)。
全文摘要
一種垂直磁盤(pán)設(shè)備，該設(shè)備包括含有軟襯層(23)和垂直磁記錄層(22)的垂直雙層薄膜介質(zhì)；用于產(chǎn)生垂直磁場(chǎng)、含有主磁極(1)、回行軛鐵(2)和勵(lì)磁線圈(6)的寫(xiě)磁頭；以及位于主磁極(1)近旁的加熱器(13)。
文檔編號(hào)G11B5/012GK1627368SQ20041009589
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者田口知子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝