专利名称：复合式薄膜磁头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合式薄膜磁头，它包括一个写头元件和一个读头元件。
背景技术：
最近，为了满足使硬盘驱动设备(HDD)的容量更大和尺寸更小的需求，需要实现在磁盘中的更高记录密度和包括磁头的头万向架组件(HGA)的更加小型化。
然而，HGA的更加小型化引起在写侧与读侧之间的串扰问题。特别地，磁头元件的更加小型化，由于元件的横截面积的减小，以及热散发的减小，引起流过元件的电流密度的增加。而且，更高的写频率导致施加于写头元件的电压的急剧变化。因此，从写侧向读侧发生串扰，这样带来读头元件中特性退化的趋势。
Klaas B.Klaassen et al.，“Write-to-Read Coupling”，IEEETrans.Magn.Vol.38，pp61-67，January 2002中提出了一种技术，以减少在写侧和在读侧中跟踪导体(trace conductor)之间的串扰，它分析了在悬架上形成的跟踪导体之间的耦合机制。在该描述中，描述了写侧与读侧之间的串扰主要是由在写侧和在读侧中跟踪导体之间的电容性耦合所引起，因为串扰具有一个写电压的差动波形。此外，推断出几乎所有串扰是由跟踪导体之间的耦合引起，而不是由磁头中的内部耦合引起。
然而，本发明人基于对这样的思想的分析和调查，即像跟踪导体之间的耦合一样，内部耦合必定对写侧与读侧之间的串扰具有极大影响，完成了本发明。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种复合式薄膜磁头，它能极大地减少写侧与读侧之间的串扰。
根据本发明的复合式薄膜磁头包括一个写头元件；一对用于写头元件的端接点；一对用于写头元件的引线导体(lead conductor)，将写头元件与用于写头元件的端接点对电连接；一个读头元件；一对用于读头元件的端接点；和一对用于读头元件的引线导体，将读头元件与用于读头元件的端接点对电连接。特别地，根据本发明，将用于写头元件的引线导体对和用于读头元件的引线导体对形成这样的图形，即仅通过一个绝缘层而相互没有重叠部分，或形成这样的图形，即其中用于写头元件的引线导体对和用于读头元件的引线导体对仅通过一个绝缘层而相互具有重叠部分，并且各个用于写头元件的引线导体与用于读头元件的引线导体之间的电容具有0.1pF或更小的值。
通过一个绝缘层在用于写头元件和用于读头元件的引线导体之间的重叠部分导致在它们之间产生大电容，并且电容造成读头元件中的串扰电压，该串扰电压与施加于写头元件的写电压的上升沿和/或下降沿相对应。然而，通过形成用于写头元件和用于读头元件的引线导体，使得不存在这样的重叠部分，从而使它们之间的电容减小，并且因此，能防止产生串扰电压或极大地减小串扰电压。即使在用于写头元件和用于读头元件的引线导体的部分仅通过一个绝缘层而相互重叠的情况下，通过形成引线导体的图形，使得引线导体之间的电容具有0.1pF或更小的值，则能极大地减少串扰电压的产生。
极大地减小从写头元件向读头元件的直接串扰，能防止由于电迁移的增强而引起的读头元件的工作寿命的减小，并且在读头元件由多层膜形成的情况下，还能防止由于金属原子的层间扩散的增强而引起的磁特性的退化。
优选地，设置重叠部分的面积以及重叠部分之间的距离，使得各个用于写头元件的所述引线导体与用于读头元件的引线导体之间的电容具有0.1pF或更小的值。
优选地，读头元件是一个磁阻(MR)读头元件，其中读出电流沿与元件的层表面平行的方向流动。此外，更优选地，MR读头元件是一个巨磁阻(GMR)读头元件。
同样优选地，写头元件是一个感应写头元件。
由以下对如附图所示出的本发明的优选实施方式的描述，本发明的其他目的和优点将显而易见。
图1示出了一个从元件形成面侧看的磁头滑动器的正视图，该滑动器安装有一个根据本发明的一个实施方式的复合式薄膜磁头，示意性的示出了复合式薄膜磁头的结构；图2示出了一个从空气轴承面(ABS)侧的截面图，说明复合式薄膜磁头的头元件部分的分层结构；图3示出了从沿直线A-A所取的ABS侧的截面图，说明图1所示的复合式薄膜磁头的引线导体部分的分层结构；图4示出了图1所示的复合式薄膜磁头的示意性等效电路；图5示出了特性曲线图，说明在图1所示的复合式薄膜磁头和常规薄膜磁头中，频率与串扰电压之间的关系；图6示出了一个从元件形成面侧看的磁头滑动器的正视图，该滑动器安装有一个根据本发明的另一个实施方式的复合式薄膜磁头，示意性地示出了复合式薄膜磁头的结构；图7示出了从沿直线B-B所取的ABS侧的截面图，说明图6所示的复合式薄膜磁头的引线导体部分的分层结构；和图8a至图8e示出了特性曲线图，说明在图6所示的复合式薄膜磁头中，在用于写头元件和用于读头元件的引线导体之间的电容C5和C6的各种值下，时间与串扰电压之间的关系。
具体实施例方式
图1示出了一个从元件形成面侧看的磁头滑动器的正视图，该滑动器安装有一个根据本发明的一个实施方式的复合式薄膜磁头，示意性的示出了复合式薄膜磁头的结构，图2示出了一个从空气轴承面(ABS)侧的截面图，说明复合式薄膜磁头的头元件部分的分层结构，以及图3示出了从沿图1所示的直线A-A所取的ABS侧的截面图，说明复合式薄膜磁头的引线导体部分的分层结构。
在图1中，参考标号10表示一个感应写头元件的上磁极层；11表示线圈导体；12表示一个下磁极层；13和14表示一对用于写头元件的引线导体，它们的一端分别与线圈导体11的两端电连接；15和16表示一对用于写头元件的端接点，它们分别与用于写头元件的引线导体对13和14的另一端电连接；17和18表示一对用于读头元件的引线导体，它们的一端分别与图中未示出的MR或GMR读头元件的两端电连接；以及19和20表示一对用于读头元件的端接点，它们分别与用于读头元件的引线导体对17和18的另一端电连接。按照本实施方式的读头元件是一个具有平面内电流(CIP)结构的MR或GMR读头元件，其中读出电流沿与元件层表面平行的方向流动。
如图2所示，头元件部分具有一种分层结构，包括一个下屏蔽层(SF)22，其通过一个绝缘层21层叠在一个图中未示出的衬底上；一个上屏蔽层(SS1)24，通过一个屏蔽间隙层23层叠在下屏蔽层22上；一个MR或GMR层25，通过屏蔽间隙层23插入在下屏蔽层22与上屏蔽层24之间；一个下磁极层(SS2)12，通过一个绝缘层26层叠在上屏蔽层24上；和一个上磁极层10，通过一个间隙层27与下磁极层12相对。
如图3所示，用于写头元件的引线导体14仅间隔一个绝缘层，也就是，在上屏蔽层24和下磁极层12的外面区域，不直接与用于读头元件的引线导体17相对。用于写头元件的引线导体14和用于读头元件的引线导体17仅在存在上屏蔽层24和下磁极层12那里的区域内，通过上屏蔽层24和下磁极层12相互重叠。因此，用于写头元件的引线导体对13和14仅间隔一个绝缘层，不直接与用于读头元件的引线导体对17和18相对。
图4示出了图1所示的复合式薄膜磁头的示意性等效电路。
在该图中，参考标号C1表示在线圈导体11与感应写头元件的下磁极层(SS2)12之间产生的杂散电容；C2表示在下磁极层(SS2)12与上屏蔽层(SS1)24之间产生的杂散电容；C3和C4表示分别在上屏蔽层(SS1)24与用于读头元件的各个引线导体17和18之间产生的杂散电容；以及C5和C6表示分别在用于写头元件的引线导体13和14与用于读头元件的引线导体17和18之间产生的杂散电容。
在根据本发明的结构中，因为用于写头元件的引线导体仅间隔一个绝缘层而不直接与用于读头元件的引线导体相对，所以用于写头元件和用于读头元件的引线导体之间的两个电容C5和C6具有比常规技术中的那些小得多的值。两个电容C5和C6的小得多的值实现了读头元件中产生的串扰电压的极大减小，该串扰电压与写操作期间施加于线圈导体11的写电压的上升沿和/或下降沿相对应。图5示出了说明效果的特性曲线图。曲线图的横轴表示频率(MHz)，纵轴表示串扰电压(mVP-P)，参考标记I表示这样的薄膜磁头的特性，其中因为像常规技术一样用于写头元件的引线导体的部分直接通过绝缘层与用于读头元件的引线导体的部分相对，使得两个电容C5和C6变大，以及参考标记II表示根据本实施方式的薄膜磁头的特性。在实际应用的频率范围内，根据本实施方式的特性II表现出比按照常规技术的特性I的串扰电压相当小的串扰电压。
如本实施方式所表现，从写头元件向读头元件的直接串扰的极大减小，能防止由于电迁移的增强而引起读头元件的工作寿命的减小，并且还能在GMR读头元件的情况下，防止由于金属原子的层间扩散的增强而引起磁特性的退化。
图6示出了一个从元件形成面侧看的磁头滑动器的正视图，该滑动器安装有一个根据本发明的另一个实施方式的复合式薄膜磁头，示意性地示出了复合式薄膜磁头的结构，以及图7示出了从沿图6所示的直线B-B所取的ABS侧的截面图，说明复合式薄膜磁头的引线导体部分的分层结构。
在图6中，参考标号60表示一个感性写头元件的上磁极层；61表示线圈导体；62表示一个下磁极层；63和64表示一对用于写头元件的引线导体，它们的一端分别与线圈导体61的两端电连接；65和66表示一对用于写头元件的端接点，它们分别与用于写头元件的引线导体对63和64的另一端电连接；67和68表示一对用于读头元件的引线导体，它们的一端分别与图中未示出的一个MR或GMR读头元件的两端电连接；以及69和70表示一对用于读头元件的端接点，它们分别与用于读头元件的引线导体对67和68的另一端电连接。根据本实施方式的读头元件也是一个具有CIP结构的MR或GMR读头元件，其中读出电流沿与元件层表面平行的方向流动。
在本实施方式中，头元件部分也具有分层结构，如图2所示的那样，包括一个下屏蔽层(SF)72，通过一个绝缘层层叠在一个图中未示出的衬底上；一个上屏蔽层(SS1)74，通过一个屏蔽间隙层层叠在下屏蔽层72上；一个MR或GMR层75，通过屏蔽间隙层插入在下屏蔽层72与上屏蔽层74之间；一个下磁极层(SS2)62，通过一个绝缘层层叠在上屏蔽层74上；和一个上磁极层60，通过一个间隙层与下磁极层62相对。
如图6和图7所示，在本实施方式中，用于写头元件的引线导体63和64的部分63a和64a仅间隔绝缘层，也就是，在上屏蔽层74和下磁极层62的外面区域，分别与用于读头元件的引线导体67的部分直接相对。换句话说，在存在上屏蔽层74和下磁极层62的区域，用于写头元件的各个引线导体63和64与用于读头元件的引线导体67通过上屏蔽层74和下磁极层62相互重叠，并且还在不存在上屏蔽层74和下磁极层62的区域，各个部分63a和64a与引线导体67仅间隔绝缘层相互重叠。此外，在本实施方式中，在上屏蔽层74和下磁极层62的外面区域，将相对部分的面积设置为较小值，并且将相对部分之间的距离设置为较大值，以便用于写头元件和用于读头元件的引线导体之间的电容C5和C6(图4所示)各具有0.1pF或更小的值。
图8a至图8e示出了特性曲线图，说明在用于写头元件和用于读头元件的引线导体之间的电容C5和C6在各种值下，时间与串扰电压之间的关系。
如图所理解，即使在各个部分63a和64a与引线导体67仅间隔绝缘层而相互重叠的情况下，当两个电容C5和C6具有0.1pF或更小的值时，也能实现读头元件中产生的串扰电压的极大减小，该串扰电压与写操作期间施加于写线圈的写电压的上升沿和/或下降沿相对应。
如本实施方式所表现出的，从写头元件向读头元件的直接串扰的极大减小，能防止由于电迁移的增强而引起读头元件的工作寿命的减小，并且还能在GMR读头元件的情况下，防止由于金属原子的层间扩散的增强而引起的磁特性的退化。
所有前述实施方式仅作为本发明的例子，并且不成为对本发明的限制，而且在不脱离本发明的精神和范围情况下，可以构造本发明的许多差别较大的变换和更改。因此，本发明仅如以下权利要求及其等同物所限定的那样来限制。
权利要求
1.一种复合式薄膜磁头，包括一个写头元件；一对用于所述写头元件的端接点；一对用于所述写头元件的引线导体，将所述写头元件与用于所述写头元件的所述端接点对电连接；一个读头元件；一对用于所述读头元件的端接点；和一对用于所述读头元件的引线导体，将所述读头元件与用于所述读头元件的所述端接点对电连接，用于所述写头元件的所述引线导体对和用于所述读头元件的所述引线导体对，形成为仅间隔一个绝缘层而相互没有重叠部分的图形。
2.根据权利要求1所述的复合式薄膜磁头，其中所述读头元件是一个磁阻读头元件，在该磁阻读头元件中读出电流沿与所述元件层表面平行的方向流动。
3.根据权利要求2所述的复合式薄膜磁头，其中所述磁阻读头元件是一个巨磁阻读头元件。
4.根据权利要求1所述的复合式薄膜磁头，其中所述写头元件是一个感应写头元件。
5.一种复合式薄膜磁头，包括一个写头元件；一对用于所述写头元件的端接点；一对用于所述写头元件的引线导体，将所述写头元件与用于所述写头元件的所述端接点对电连接；一个读头元件；一对用于所述读头元件的端接点；和一对用于所述读头元件的引线导体，将所述读头元件与用于所述读头元件的所述端接点对电连接，用于所述写头元件的所述引线导体对和用于所述读头元件的所述引线导体对，形成为其中用于所述写头元件的所述引线导体对和用于所述读头元件的所述引线导体对具有仅通过一个绝缘层相互重叠的部分的图形，以及各个用于所述写头元件的所述引线导体与用于所述读头元件的所述引线导体之间的电容具有0.1pF或更小的值。
6.根据权利要求5所述的复合式薄膜磁头，其中设置所述重叠部分的面积和所述重叠部分之间的距离，使得各个用于所述写头元件的所述引线导体与用于所述读头元件的所述引线导体之间的电容具有0.1pF或更小的值。
7.根据权利要求5所述的复合式薄膜磁头，其中所述读头元件是一个磁阻读头元件，在该磁阻读头元件中读出电流沿与所述元件层表面平行的方向流动。
8.根据权利要求7所述的复合式薄膜磁头，其中所述磁阻读头元件是一个巨磁阻读头元件。
9.根据权利要求5所述的复合式薄膜磁头，其中所述写头元件是一个感应写头元件。
全文摘要
提供了一种复合式薄膜磁头，它包括一个写头元件；一对用于写头元件的端接点；一对用于写头元件的引线导体，将写头元件与用于写头元件的端接点对电连接；一个读头元件；一对用于读头元件的端接点；和一对用于读头元件的引线导体，将读头元件与用于读头元件的端接点对电连接。用于写头元件的引线导体对和用于读头元件的引线导体对形成为通过仅有一个绝缘层而相互没有重叠部分的结构。
文档编号G11B5/265GK1677499SQ20051005887
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年3月31日
发明者清野浩, 安德洋介, 梅原刚, 泽田佳和 申请人:Tdk株式会社