减小跨越行程时的飞行高度驼峰的空气轴承区域配置的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]在诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储装置中，读写磁头用于磁性地从存储介质中读取信息并且向存储介质写入信息。在HDD中，数据以一系列同心圆的方式存储在一个或更多盘上。HDD包括旋转致动器、安装在旋转致动器的臂上的悬架和接合到悬架以形成磁头万向组件的滑块。在传统HDD中，滑块承载读/写磁头并且在伺服控制系统的控制下在磁盘的记录表面上方径向浮动，该伺服控制系统选择性地将磁头定位在磁盘的具体轨道上方。
【附图说明】
[0002]在附图的图中以示例方式而非限制方式示出各种实施例，其中:
[0003]图1A和图1B示出常规磁盘驱动器的一个示例，在该磁盘驱动器中，可以使用根据各种实施例制造的磁读取元件；
[0004]图1C示出常规读/写磁头的一个示例；
[0005]图2示出未配置空气导送特征的磁读/写磁头的一个示例的底视图；
[0006]图3A示出根据一个实施例配置有空气导送特征的图2的磁读/写磁头的底视图；
[0007]图3B示出根据另一实施例配置有空气导送特征的图2的磁读/写磁头的底视图；
[0008]图4A示出根据各种实施例配置有空气导送特征的另一个示例磁读/写磁头的底视图；和
[0009]图4B示出图4A的示例磁读/写磁头的底部透视图。
【具体实施方式】
[0010]在以下描述中，阐述许多具体细节以提供对本发明的各种实施例的全面理解。然而，对本领域普通技术人员而言明显的是，不一定釆用这些具体细节实施本发明的各种实施例。在其他实例中，已知的组件或方法未详细描述以避免不必要地模糊本发明的各种实施例。
[0011]如以上描述的，诸如HDD的磁存储装置使用磁介质存储数据和具有定位在磁介质上方的磁换能器的可移动滑块以选择性地从磁介质读取数据并且向磁介质写入数据。可移动滑块和磁换能器可以是磁头万向组件(HGA)的子组件。磁换能器通常包括磁阻读取元件(诸如所谓的大磁阻读取元件或隧穿磁阻读取元件)和感应写入结构(其包括通过光刻法沉积的平坦线圈和具有面对磁盘介质的极尖的磁轭结构。
[0012]图1A和图1B示出一个示例磁盘驱动器10，该磁盘驱动器能够包括密封外壳12、磁盘驱动电机14、经支撑由电机14的主轴S1旋转的磁盘16、致动器18和附连到致动器18的主轴S2的臂20。悬架22在一端耦接到臂20并且在另一端耦接到读/写磁头或换能器24。换能器24通常包括具有磁阻读取元件(图1C所示)的感应写入元件。当电机14如箭磁头R所指示的旋转磁盘16时，在换能器24的空气轴承表面(ABS)与磁盘16的表面之间形成空气轴承，使得换能器24轻微抬离磁盘16的表面，或者，如本领域所称的，在磁盘16上方“飞行”。由于致动器18使得换能器24如箭磁头P所指示的以短弧形式枢转，因此能够从磁盘16读取信息的各种磁“道”。
[0013]图1C示出包括写入元件32和读取元件34的磁读/取磁头30。写入元件32以及读取元件34的边缘还在操作中在磁盘16的表面上方飞行的平面中限定ABS。
[0014]读取元件34包括第一屏蔽件44、作为第二屏蔽件的中间层38和位于第一屏蔽件44与中间层38之间的读取传感器46。读取传感器46在第一屏蔽件44与第二屏蔽件38之间具有具体条形高度和具体位置，这两者经选择以得到具体读取性能。条形高度的控制在控制装置阻力、装置输出大小、装置偏置点和因此性能的许多相关量度方面很重要。磁阻传感器能够以多种条形高度使用，其中，典型的条形高度小于约2微米，包括远小于1微米。进一步，尽管读取传感器46在图1C中被示为屏蔽的单元件竖直读取传感器，但是读取元件34能够采用本领域技术人员已知的多种形式，例如未屏蔽的读取传感器。
[0015]写入元件32通常是感应写入元件，其包括作为第一磁轭元件或电极的中间层38和第二磁轭元件或电极36，在两者之间限定写入间隙40。第一磁轭元件38和第二磁轭元件36被配置并相对于彼此设置角度，使得写入间隙40具有具体鼻部长度NL。包括在写入元件32中的还有位于介电介质43内的导电线圈42。如本领域技术人员已知的，这些元件操作以磁性地将数据写在诸如磁盘16的磁介质上。
[0016]飞行高度(FH)(能够指代滑块上的介质(例如磁盘16)与(换能器的)磁读/写磁头30 (换能器的)之间的前述空气轴承空间)是影响磁存储装置的性能的关键参数。相应地，标称FH通常被选择为在经典工程“权衡”中的每个极端之间进行认真平衡。如果FH过高，换能器从介质/磁盘表面读取信息或向介质/磁盘表面写入信息的能力将会退化。因此，FH的降低能够促进存储在磁盘表面上的数据的面密度(areal density)的期望增加。然而，因为空气轴承用于将(滑块与磁盘表面之间的)摩擦和磨损降低到可接受水平，因此滑块与磁盘表面之间的空气轴承并不能被完全消除。过度降低标称FH将会使得磁盘驱动器的摩擦学性能降低到磁盘驱动器的寿命和可靠性变得不可接受的程度。
[0017]磁盘驱动器工程师所面临的一个挑战是保持期望的标称ra近于恒定而不管磁读/写磁头的径向定位的变化。随着磁读/写磁头的径向位置变化，由于磁盘旋转，磁盘表面的相对速度也发生变化。具体地，磁盘表面的相对速度随着半径的增大而增大，趋向于影响ra以在滑块被朝向磁盘外径(od)径向地定位时增大，这能够被称为ra上的“速度效应(velocity effect)，，。
[0018]另外，当磁读/写磁头的径向位置发生变化时，进入的空气流的相对位置发生变化。具体地，在使用旋转致动器(或者具有不穿过磁盘中心的动作线的线性致动器)的磁存储驱动器中，当致动器的径向位置发生变化时，滑块相对于磁盘表面的偏斜将发生变化。随着滑块的偏斜变化，进入空气流相对于滑块的方向也相应地发生变化，趋向于改变FH，这能够被称为FH上的“偏斜效应(skew effect) ”。
[0019]在过去，已经开发的各种方法和/或空气轴承特征以至少部分消除ra上的偏斜效应和ra上的速度效应。例如，某些磁存储驱动器已经被设计以使得在磁盘od处(磁盘表面速度最大的位置)发生最大偏斜，从而部分消除这两种效应。又比如，当进入的空气流发生明显偏斜时，所谓的横向气压等高线空气轴承已经沿着空气轴承侧轨的外缘采用凹陷阶梯来更好地对轨道加压。
[0020]还尝试对某些空气轴承设计的尾部板的形状和/或围绕某些空气轴承设计的尾部板的一个或更多加压阶梯进行偏斜，以更好地消除偏斜效应和速度效应。然而，空气轴承尾部板的设计和/或临近尾部板的加压阶梯强烈地影响其他重要的FH灵敏性，例如对环境压力变化的灵敏性(例如海拔灵敏性)和对滑块或磁盘冠部和梁拱的灵敏性。因为尾部板通常包括空气轴承产生的最大压力发生的位置，因此这些灵敏性强烈依赖于尾部板设计，并且因为尾部板通常临近换能器(如果有的话)，所以尾部板是飞行高度最重要的位置。
[0021]因此，为实现标称ra，许多常规ABS设计产生复杂的特征。然而，磁盘中径(MD)处的FH仍然能够高于其在磁盘内径(ID)和0D处的这能够被称为MD冊驼峰(hump)，并且能够归因于增加的空气流，当与磁盘ID/0D处的空气流相比，盘MD处的空气流继而导致升高滑块的增加的压力/后推力(push back)。MD FH驼峰通常防止动态m(DFH)和/或降落(touch down, TD)功率分布(power profile)(由于DFH突起，DFH功率使得滑块与记录介质接触)在跨越行程时是平坦的，这能够对TD以及后退设置(back off setting)具有负面影响。即，在读写操作过程中，磁读/写磁头在磁头磁盘界面(HDI)处临近磁盘的记录表面移动以准备执行读写操作。在该移动过程中，磁读/写磁头和磁盘表面之间的间歇接触可能发生在HDI处，特别是磁读/写磁头和磁盘的表面之间具有低FH。磁读/写磁头包括DH1调节装置以控制
[0022]具体地，利用ABS设计，磁读/写磁头能够被配置为尝试使得磁读/写磁头尽可能