专利名称：换能头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及信息存储。更特别地，本发明针对用于在磁可编码介质例如带上读和/或写数据的薄膜磁头。
背景技术：
作为背景技术，用于磁信息存储系统(例如带驱动器)的换能头已利用薄膜技术来构建。此构造的特性在于构成有源换能元件(读元件、写元件或两者的结合)的薄膜层嵌入在沉积到硬衬底材料上的较软的“玻璃状”材料(例如氧化铝)中。该软材料通常是氧化铝(Al2O3)且该硬材料通常是铝氧化物-钛碳化物(Al2O3-TiC或AlTiC)陶瓷。在头物理接触介质的应用例如带驱动器中，称为“封盖物(closure)”的硬材料块通常结合到嵌埋有源元件的软材料的最外(“外涂”)层上。这将有源元件和周围的软材料夹在两个硬材料(头衬底和封盖物)之间，由此保护带免于磨损且提供平的换能表面。类似头衬底，封盖物通常包括AlTiC陶瓷，尽管也可以使用磁铁氧体材料。
常规组装技术需要使用热固性粘合剂来将封盖物结合到头的软外涂层。尽管这样的粘合剂通常实现了它们的目的，但是该技术有一些顾虑。第一，粘合剂结合的完整性会随着时间以及在受到潮湿侵蚀时降低。例如，通常使用的热固性粘合剂可具有干燥使90℃但湿润时仅70℃的玻璃转变温度。如果头操作温度接近玻璃转变温度，封盖物相对于其中嵌入读/写元件的软材料的滑动(蠕变(creep))会产生称为间隙滑移(gap slip)的情况，其中换能元件远离介质移动。第二，粘合剂的潮湿吸附或者粘合剂和固态结合件的不均匀热膨胀也会引起间隙滑移。对于高密度带存储系统，约10nm的间隙滑移会由于Wallace间隔损失(Wallace spacing loss)现象而导致严重的信号损失。与封盖物的粘合剂结合相关的另一问题是潮湿也会侵蚀粘合剂与所粘合的固态材料之间的结合界面，削弱结合强度。长期暴露时，该结合会变弱，以致部件分离。热固性粘合剂的另一缺点是低玻璃转变温度会要求使用昂贵的超声结合技术和相容部件来将引线键合到头上的结合焊盘。较不昂贵的技术例如利用或不利用各向异性导电膜(ACF)的热压结合潜在地会被排除在该范围之外，因为所应用的热和压力会软化粘合剂并使部件移动。
因此，需要在磁可编码介质上读和/或写数据的薄膜换能头的改进设计。
发明内容
通过新颖的换能头和相关制造方法、及用于信息存储的系统，上述问题得到解决并取得了技术进步。该换能头包括衬底，包括较硬材料；所述衬底上的换能器载体，包括嵌埋一个或更多换能器元件且相对于所述衬底较软的沉积材料；所述换能器载体上的封盖物，包括较硬材料；及金属到金属互连，其将所述封盖物固定到所述换能器载体。所述封盖物可仅包括较硬材料，或者其可以包括较硬材料第二层上的较软材料第一层，该第一封盖物层支承该金属到金属互连。
根据本发明的示例性替代实施例，该金属到金属互连可包括所述换能器载体上的第一金属层和所述封盖物上的第二金属层，所述第一和第二金属层熔合在一起。如果需要，金属焊料结合材料可以置于所述第一和第二金属层之间从而辅助将这些层熔合在一起，或者该焊料结合材料可用来提供金属层。该焊料材料可从包括焊料糊、片焊料和焊料沉积物的组选择。可使用多个焊料层。一个例子是包括夹住反应叠层的一对外部焊料结合材料层的多层焊料，反应叠层在足够的电流流过它们时熔化。然后所产生的热将熔化反应层，实现结合。镀锡材料可与焊料结合材料一起使用从而改善粘合。
在衬底和封盖物材料导电(诸如AlTiC)的情况下，导电连接器可形成为延伸穿过该换能器载体，其通过互连金属将该衬底电连接到该封盖物。如果该封盖物包括一层软的电绝缘材料(例如氧化铝)，另一导电连接器可形成为延伸穿过所述封盖物第一层并电连接所述封盖物第二层到所述互连。
从下面示于附图中的本发明示例性实施例的更具体描述中，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显，附图中图1是分解透视图，示出根据本发明构建的将换能头封盖物附着到头的换能器载体和衬底组件之前的换能头；图2是沿图1的线2-2截取的剖视图，示出了图1的换能头的示例性换能元件；图3是图1的换能头的透视图，换能头封盖物固定到头的其余部分；图4是侧视图，示出安装在头支承结构上并与带啮合的图1的换能头对；图5是放大侧视图，示出换能头封盖物与换能器载体之间示例性金属到金属互连的形成；图6是放大侧视图，示出了图5的金属到金属互连的变型的形成，其中焊料材料被用在互连中；图6A是放大侧视图，示出了图6的金属到金属互连的变型；图7是放大侧视图，示出可在图6的组件中使用的示例性多层焊料材料；图8是放大侧视图，示出了换能头封盖物与换能器载体之间的示例性金属到金属互连、以及该互连与换能头衬底之间的导电导体的形成；图9是放大侧视图，示出了两层换能头封盖物与换能器载体之间的示例性金属到金属互连的形成；图10是放大侧视图，示出了两层换能头封盖物与换能器载体之间的示例性互连、以及分别在该互连与换能头衬底之间及该互连与封盖物的衬底层之间的导电导体的形成；图11是功能框图，示出了适于与本发明的换能头一起使用的带驱动数据存储装置；及图12是透视图，示出了用于盒式带介质的图11的带驱动器存储装置的示例性构造。
具体实施例方式
现在将通过附图(不必按比例)所示的示例性实施例来描述本发明，附图所有视图中相同的附图标记表示相同的元件。尽管所示实施例针对带存储，应该理解本发明也可以应用于其它磁存储系统，例如包括但不限于盘驱动器的直接存取存储装置(DASD)系统。
现在参考图1，示例性换能头2利用薄膜技术构建，用于在流式带介质(图1中未示出)上线性记录和回放(playback)。头2传统上包括衬底4、该衬底上的换能器载体6、及示于图1的附着到换能器载体之前的封盖物8。一组换能器10嵌入在换能器载体6中并通过也由换能器载体6支承的一组超声键合焊盘12接收电连接。
衬底4和至少一部分封盖物8由较硬材料形成，例如AlTiC等。换能器载体6由较软玻璃状材料例如氧化铝等形成。当在这里使用时，术语“较硬”和“较软”不意图表示量化值，而是用来定性地指示衬底4和封盖物8相对于换能器载体6的相对硬度。因此衬底4、换能器载体6、及封盖物8的实际硬度可根据所使用的材料而改变。
衬底4形成有适于啮合(engage)流式带介质T的带承受面14，如图4所示。衬底4中的槽16定义用于从头12削除空气的边缘18。这在边缘18的上游侧(当带从离开头2朝向该边缘移动时)带T之下产生真空，从而保持带靠着平坦的带承受面14。衬底4的硬度应当足以使其承受在带T上的磨损导致的摩耗，使得带承受面14即使在长期使用之后也不退化。上述AlTiC材料足以用于此目的，但其它材料无疑问也可以使用。
换能器载体6以层的顺序沉积在衬底4的界面支承表面20上。如图2所示，底层(sublayer)22首先被沉积从而提供对换能器10的支承。换能器10和键合焊盘12的初始层然后利用常规薄膜技术被形成。可以使用各种换能器布置。图2示出了读和写换能器的示例性阵列，其以线性并列构造布置。注意，读换能器之一可以是伺服读取器。利用图2的换能器配置，带T上的相邻道将被头2交替地写入和读取。同时读写(read-while-write)能力可以通过形成对应头2A(见图4)来实现，对应头2A也具有以线性并列构造布置的读和写换能器的阵列，但读和写元件的顺序与头2中读和写元件的顺序相反。以此方式，当头2和2A如图4所示布置时，将有一个写元件和一个读元件沿带T的任一给定数据道排列。当带T沿一方向行进时，能够在同时读写模式中被写入的数据道的数目等于上游写换能器和下游读换能器的对的总数目。当T反转方向时，相反情况(converse)也成立。为了写带上的所有数据道，头将在后续扫描(pass)中沿带向侧边步进，从而将读写头的对与合适的带数据道对准以用于所述扫描。
应理解，很多其它换能器布置也将是可行的，包括合并式头布置或“背负式(piggy-back)”头布置，其中一对读和写换能器形成在每个数据道位置，但是在换能器载体6中在不同的层上。如本领域所公知，合并式头布置共享相邻的读屏蔽件和写极材料，而背负式布置在相邻的读屏蔽件和写极材料之间具有间隔物。因此合并式构造类似于DASD驱动器中使用的头设计。其它构造选择包括相邻读换能器阵列、和/或相邻写换能器阵列。
一旦换能器10形成在换能器载体底层22上，另外的材料层可以沉积在换能器之上从而完成换能器载体6。键合焊盘12也将作为该处理的部分而完成，从而焊盘暴露在换能器载体6的界面表面24上，如图1所示。
如图3所示，头2通过将封盖物8固定到换能器载体6的界面表面24而完成。该过程在下面相关于图5-10更详细地描述。将封盖物8附着到头2的其余部分之后进行研磨操作。该研磨操作定义衬底4的上述带承受面14。该研磨操作还定义换能器载体上的换能表面26，该处换能器10的间隙被暴露以用于与带T的有效磁相互作用。该研磨操作另外还定义封盖物8上的带承受面28。在封盖物8由较硬材料(例如AlTiC)制成的情况下，其带承受面28将以与衬底4的带承受面14相同的方式承受带磨损(尽管封盖物和衬底材料不必相同)。封盖物8的带承受面28因而将与衬底4的带承受面14一致作用从而啮合带T，同时保护较软的换能器载体带承受面26和嵌入在其中的换能器10。
图4示出安装到头支承结构30的头2及其对应件2A。支承结构30可具有常规的U梁构造从而为连接到键合焊盘12的电布线提供中心开口(未示出)。支承结构30上的一对头安装表面32和32A承载头2和2A，同时以所需带包角(tape wrap angle)来使头定向。
如上面作为背景所描述的，传统的封盖物结合技术基于使用置于封盖物的较硬材料与换能器载体6的较软材料之间的热固性粘合剂。所得结合对热和潮湿老化敏感并且由于湿气吸收而易于膨胀。这里提出的解决方案是用金属-金属互连取代热固性粘合剂结合。因为金属不吸收明显量的水，暴露于潮湿时它们将不膨胀。该金属到金属互连因此对潮湿侵袭更具有抵抗力。另外，金属到金属互连与所结合的材料之间的界面对潮湿侵袭更不敏感，因为任何显著量的潮湿都不能扩散到金属中。
现在参照图5，示出了封盖物8和换能器载体6之间一个示例性金属到金属互连40的形成。互连40包括形成在换能器载体6上的第一金属层42和形成在封盖物8上的第二金属层44。金属层42和44通过将层加热到它们的界面表面软化的点而熔合到一起并彼此结合。该加热可利用任何合适的技术来进行，例如通过将头结构置于炉中或在加热元件上，或者通过利用电流的焦耳加热。替代的加热技术包括超声加热和压力加热(pressure heating)。为了辅助熔合过程，压缩力可施加到头2从而将金属层42和44的相邻表面置于压力之下。该压缩力可利用任何合适的技术来施加，包括但不限于利用夹具夹、利用重量压、以及利用头部件的重量来自压从而提供压缩力，等等。可用于金属层42和44的合适材料将是其软化温度不高到以致在熔合操作期间影响头2的已有部件的金属，且该金属相对于换能器载体6和封盖物8具有足够的浸润度从而提供足够的结合强度。对于由氧化铝制成的换能器载体6和由AlTiC制成的载体8，金或其合金可用来提供金属层42和44。铁氧体材料，诸如坡莫合金(镍铁)或山达斯特合金(铝-硅-铁)也可被使用，特别是由于其屏蔽特性而可用于换能器载体6上的金属层42。
金属层42和44可利用传统工艺例如溅射、真空沉积、镀(plating)等形成。如果使用镀，籽层42A和44A应在应用金属层42和44之前分别形成在换能器载体6和封盖物8上。适合的籽层材料应当与金属层材料相容并将相对于换能器载体6和封盖物8具有良好浸润度。如果金属层42和44是金，镍铁合金的薄(例如100)层可用于籽层42A和44A。如果这些材料提供不能接收的磁效应，可以使用另外的籽层材料例如铬或铜铬合金或钽。金材料与氧化铝或AlTiC材料之间的籽层还可提供金属层42和44分别与换能器载体6和封盖物8之间的更好粘合。
现在参照图6，示出了封盖物8与换能器载体6之间另一示例性金属到金属互连50的形成。互连50包括形成在换能器载体6上的第一金属层52和形成在封盖物8上的第二金属层54。金属层52和54可由与图5的金属层42和44相同的材料构成，并且它们可按照相同方式形成，包括镀籽层52A和54A的使用，如果采用镀技术来形成所述层的话。
与金属层42和44不同，金属层52和54通过将金属焊料结合(bond)材料56置于所述层之间并加热焊料层至其熔点而熔合在一起。可通过任何适合的技术来进行该加热，例如通过将该头结构放在炉中或在加热元件上，或通过利用电流的焦耳加热。供选的加热技术将包括超声加热、压力加热和反应加热(见下)。为了辅助该熔合工艺，适合的压缩力(如上所述)可施加到头2从而使焊料层56处于压力之下。可用于焊料层56的适合材料是其熔化温度不高到以致于在熔合操作期间影响头2的已有部件且相对于金属层52和54具有足够的浸润度以提供足够的结合强度的金属。对于由金或其合金制成的金属层52和54，可使用由诸如铋、铟、铅、锡、银、金、镉、铜、锑、锌或其合金的材料构成的焊料层56。这些材料存在于商业可得焊料中。示例性的焊料熔点范围为从铋-铟焊料(例如Bi67/In33)的约109℃至金-锡焊料(例如Au80/Sn20)的约281℃。也可以使用更大的温度范围。在焊料层56与金属层52和54之间需要额外的润湿和粘合的情况下，可以考虑使用界面镀锡材料(tinning material)。这样的材料可以在应用焊料层56之前沉积(如通过溅射)到金属层52和54(或它们的任何一个)上。镀锡材料的选择将取决于构成焊料层56及金属层52和54的材料。示例性镀锡材料包括但不必限于银、铜、钯和铂，以及诸如银-铂、银-钯、镍-钯、镍-金、镍-金-铜和铂-钯-金的合金。
图6A示出金属到金属互连50的变型50A，其中仅存在焊料层56而没有金属层52和54。该设计的优点在于由于不必形成金属层52和54而具有较少的处理步骤。然而，焊料的选择可限于诸如下面论述的多层材料。在该情况下，焊料层56本身将提供用作金属层52和54的替代品的金属层。为了提高润湿和焊料粘合，上面参照图6描述的任何界面镀锡材料可在设置主焊料材料(primary solder material)之前沉积(例如通过溅射)在换能器载体6和封盖物8(或它们中的任一个)上。
焊料层56可以以线、糊或胶的形式施加到金属层52和54之间的界面。替代地，焊料可以利用适合的沉积工艺例如化学气相沉积，或者通过镀形成在金属层52和54(或它们中任一个)上作为焊料沉积物。另外的方法可以是使用置于待结合的金属层52和54之间的商业可得的片焊料(sheet solder)。利用传统方法诸如糊、线或片施加焊料的一个缺点是难以实现薄结合线(数微米)。糊、线或片焊料的另一个缺点是极难避免焊料材料在这些小器件上扩散并弄到不需要的区域上例如带承受面26或键合焊盘12上。焊料沉积的缺点是它涉及不需要的材料的掩模化和剥离的开销。
另外的选择是利用其中具有用于熔化焊料的反应叠层(reactive laminate)的多层片焊料材料来产成焊料层56。例如，可得到具有镍和铝的交替层的商业多层反应叠层。反应叠层可设置在焊料结合材料例如铟的片之间。当合适大小的电流经过这些材料时，反应叠层熔化结合材料并且当熔化的材料重新凝固时形成焊料结合。
使用预制的反应叠层和结合材料片的一个潜在缺点在于它们在换能头的非常小尺寸范围的操作和应用在某种程度上有困难。替代的方法是使用沉积工艺来直接应用相同的材料以产生定制的反应叠层焊料层56。图7是说明性的。其示出了包括多层焊料沉积物的焊料层56，该多层焊料沉积物中反应叠层56A包括镍和铝的交替层。反应叠层56A上的结合层56B和56C由铟构成。也可以使用其它结合层材料例如铋。该多层焊料-反应叠层-焊料沉积物可以通过顺序沉积所需材料形成在待结合的工件(piece)之一上(即在金属层52或54之一上，或者在换能器载体6或封盖物8上而没有金属层)。将理解，以此方式直接沉积焊料材料具有下列优点(1)使用最小量的结合材料，因而避免了过量材料扩展到不需要的区域，(2)可以使结合材料的厚度很薄，(3)保证了结合表面的完全覆盖。一旦在金属层52和54之间形成了图7的多层焊料沉积物56，反应叠层56A的材料可通过使合适的电流经过它们而熔化，由此还引起结合层56B和56C熔化并分别熔合到相邻的头部件。
现在参照图8，示出封盖物8与换能器载体6之间另一示例性金属到金属互连60的形成。互连60包括形成在换能器载体6上的第一金属层62和形成在封盖物8上的第二金属层64。金属层62和64可由与图5的金属层42和44相同的材料构成，并且它们可按照相同方式形成，包括镀籽层62A和64A的使用，如果采用镀技术来形成所述层的话。
图8所示构造的附加特征在于导电连接器66形成为延伸穿过换能器载体6并电连接衬底4到互连60。这又将衬底4电连接到封盖物8(如果由诸如AlTiC的材料制成，其是导电的)，由此确保衬底4和封盖物8在头操作期间保持在相同电势从而防止会干扰换能器10的摩擦电荷失调及其它电条件。导电连接器66可以形成为由合适金属例如金、铜、镍、钽等制成的导电柱。导电连接器及连接器的几何形状的选择由封盖物与衬底之间的所需电阻及与不同材料的粘合决定。金或铜将是用于低电阻连接的两种选择。对于抗腐蚀性而言金会优于铜而被选择。如果需要更高电阻连接，可选择具有长路径长度的钽。
通过蚀刻穿过换能器载体6的通孔，然后在通孔中沉积或镀导电材料，可形成导电连接器66。可以使用光工艺来定义蚀刻区域。如果换能器载体6由诸如溅射的氧化铝的材料构成，蚀刻可以利用氢氧化物(NaOH或KOH)或者弱酸(例如H3PO4)进行。两种类型的蚀刻剂在晶片工艺中都已被使用。如果使用镀工艺来形成导电连接器66，镀之前应当在通孔中应用籽层。
现在参照图9，示出了封盖物8与换能器载体6之间另一示例性金属到金属互连70的形成。互连70包括形成在换能器载体6上的第一金属层72和形成在封盖物8上的第二金属层74。金属层72和74可由与图5的金属层42和44相同的材料构成，并且它们可按照相同方式形成，包括镀籽层72A和74A的使用，如果采用镀技术来形成所述层的话。
图9所示构造的附加特征在于封盖物8形成有较软的层8A，层8A形成在较硬的封盖物衬底层8B上。封盖物层8A可以由玻璃状材料如氧化铝形成。封盖物层8B可由诸如AlTiC的材料形成。封盖物层8A可以利用与用来在衬底4上沉积换能器载体6相同的传统技术来沉积在封盖物层8B上。具有在互连70处的较软层8A的封盖物8的该双层构造可提高封盖物与换能器载体6之间的结合强度。
现在参照图10，示出了封盖物8与换能器载体6之间另一示例性金属到金属互连80的形成。互连80包括形成在换能器载体6上的第一金属层82和形成在封盖物8上的第二金属层84。金属层82和84可由与图5的金属层42和44相同的材料构成，并且它们可按照相同方式形成，包括镀籽层82A和84A的使用，如果采用镀技术来形成所述层的话。封盖物8还包括图9所示的相同的较软层8A和较硬的封盖物衬底层8B。
图10所示构造的附加特征在于导电连接器86形成为延伸穿过换能器载体6并电连接衬底4到互连80。另一导电连接器88形成为延伸穿过封盖物层8A并电连接较硬封盖物层8B到互连80。导电连接器86和88因而将衬底4电互连到封盖物层8B，由此确保衬底4和封盖物层8B在头操作期间保持在相同电势从而防止会干扰换能器10的摩擦电荷失调及其它电条件。导电连接器86和88可以利用与图8的导电连接器66相同的材料形成，并且它们可以按照相同的方式形成。
尽管示例性封盖物附着技术的前述讨论集中在单个头2，但这并不意味着封盖物附着工艺应当基于头接着头(head by head)地进行。尽管不排除将将各封盖物8固定到各头2的组装方法，但本领域技术人员将理解，封盖物附着操作通常将在晶片、方块(quad)或行条(row bar)水平进行。
参照图11，这里描绘的换能头构造可以包括在用于通过主机(host)数据处理设备102存储和取回数据的带驱动数据存储设备(带驱动器)100中，该主机数据处理设备102可以是适于与带驱动器100数据交换的其它处理装置的通用计算机。带驱动器100包括提供控制的多个部件及用于在磁带介质上读和写主机数据的数据传输系统。仅为了示例，这些部件传统上可包括通道适配器104、微处理器控制器106、数据缓冲器108、读/写数据流电路110、运动控制系统112、及带界面系统114，带界面系统114包括马达驱动器电路116和具有根据本发明构造的一个或更多换能头的读/写头单元118。
微处理器控制器106为带驱动器100的所有其它部件的操作提供总控制功能。如常规情况那样，微处理器控制器106执行的功能可根据所需的带驱动器操作特性通过微码程序(未示出)编程。数据写操作期间(对于数据读操作所有数据流反向)，微处理器控制器106触发通道适配器104从而执行接收信息数据块所需的主机接口协议。通道适配器104将数据块传送到存储数据用于后续读/写处理的数据缓冲器108。数据缓冲器108又将从通道适配器104接收的数据块传送到读/写数据流电路110，数据流电路110将该设备数据格式化成可记录在磁带介质上的物理格式化的数据。读/写数据流电路110在微处理器控制器106的控制下负责执行所有的读/写数据传输操作。来自读/写数据流电路110的格式化的物理数据传送到带界面系统114。后者包括读/写头单元118中的一个或更多换能头、及用于执行安装在供带卷轴122和收带卷轴124上的带介质120的前进和倒退运动的驱动马达部件(未示出)。带界面系统114的驱动器部件通过运动控制系统112和马达驱动器电路116被控制从而执行诸如向前和向后记录和回放、倒带和其它带运动功能的带运动。另外，在多道带驱动器系统中，运动控制系统112相对于纵向带运动方向横向地定位读/写头，从而在多个道中记录数据。
在多数情况下，如图12所示，带介质120将安装在盒126中，盒126通过带驱动器100中的口128插入带驱动器100中。带盒126包括容放磁带120的壳130。供带卷轴122和收带卷轴124示出为安装在壳130中，如示例性绞盘导带轮132。
因此，已经公开了换能头和相关制造方法以及可用于磁信息存储的系统。尽管示出和描述了本发明的各种实施例，但是显然根据这里的教导可以实现很多变型和替代实施方式。例如，如前所述，本发明不限于带驱动器应用，并且可用在DASD设备中，例如在需要将封盖物结合到盘驱动器换能头(例如，作为滑块结构的部分或出于其它原因)的情况中。还可以提出本发明的其它磁存储应用。因此，应该理解，除了根据权利要求及其等价物的精神外，本发明不受其它限制。
权利要求
1.一种换能头，包括较硬材料构成的衬底；所述衬底上的换能器载体，该换能器载体由相对于所述衬底较软的材料构成并嵌埋一个或更多换能器元件；所述换能器载体上的封盖物，其包括较硬材料；及金属到金属互连，其将所述封盖物固定到所述换能器载体。
2.根据权利要求1的磁头，其中所述互连包括所述换能器载体上的第一金属层和所述封盖物上的第二金属层，该第一和第二金属层熔合在一起。
3.根据权利要求2的磁头，其中所述第一和第二金属层包括金属焊料结合材料。
4.根据权利要求3的磁头，其中所述互连包括所述换能器载体上的第一金属层、所述封盖物上的第二金属层、及所述第一和第二金属层之间的金属焊料结合材料，所述第一和第二金属层通过所述金属焊料结合材料熔合在一起。
5.根据权利要求4的磁头，其中所述金属焊料结合材料包括多层。
6.根据权利要求5的磁头，其中所述多层分别包括金属焊料结合材料层和反应叠层。
7.根据权利要求5的磁头，其中所述金属焊料结合材料与一个或更多镀锡层结合。
8.根据权利要求1的磁头，其中所述封盖物包括较硬材料第二层上的较软材料第一层，所述第一封盖物层承载所述第二金属层。
9.根据权利要求1的磁头，还包括延伸穿过所述换能器载体并电连接所述衬底到所述互连的导电连接器。
10.根据权利要求8的磁头，还包括延伸穿过所述换能器载体并电连接所述衬底到所述互连的第一导电连接器、及延伸穿过所述封盖物第一层并电连接所述封盖物第二层到所述互连的第二导电连接器。
11.一种用于制造换能头的方法，包括提供衬底，其由较硬材料构成并在其上形成有相对于所述衬底较软的材料构成且嵌埋一个或更多换能器元件的换能器载体；将封盖物固定到所述换能器载体，所述封盖物包括较硬材料；及所述固定包括在该换能器载体和该封盖物之间形成金属到金属互连。
12.根据权利要求11的方法，其中所述互连通过在所述换能器载体上沉积第一金属层，在所述封盖物上沉积第二金属层，以及施加压缩力时将所述第一和第二金属层熔合在一起而形成。
13.根据权利要求12的方法，其中所述第一和第二金属层包括金属焊料结合材料。
14.根据权利要求13的方法，其中所述互连通过在所述换能器载体上沉积第一金属层，在所述封盖物上沉积第二金属层，在所述第一和第二金属层之间设置金属焊料结合材料，以及通过熔化所述金属焊料结合材料将所述第一和第二金属层熔合在一起而形成。
15.根据权利要求14的方法，其中所述金属焊料结合材料选自包括糊或线焊料、片焊料、及焊料沉积物的组。
16.根据权利要求15的方法，其中焊料沉积物利用沉积工艺直接沉积且包括具有交替反应层的反应叠层和该反应叠层上的外部结合材料层，且其中所述结合包括使电流经过所述反应叠层从而熔化所述反应层，使它们熔化所述结合材料层从而当所述反应层和所述结合层重新凝固时形成结合。
17.根据权利要求12的方法，其中所述封盖物包括在较硬材料第二层上沉积的较软材料第一层，且其中所述第一金属层沉积在所述第一层上。
18.根据权利要求1的方法，还包括形成导电连接器，其延伸穿过所述换能器载体从而电连接所述衬底到所述互连。
19.根据权利要求17的方法，还包括形成延伸穿过所述换能器载体从而电连接所述衬底到所述互连的第一导电连接器、及延伸穿过所述封盖物第一层从而电连接所述封盖物第二层到所述互连的第二导电连接器。
20.一种磁信息存储系统，包括换能头，适于与磁可编码介质相互作用；所述换能头中由较硬材料构成的衬底；所述衬底上的换能器载体，该换能器载体由相对于所述衬底较软的材料构成并嵌埋一个或更多换能器元件；所述换能器载体上的封盖物，其包括较硬材料；及金属到金属互连，其将所述封盖物固定到所述换能器载体。
全文摘要
本发明涉及一种换能头和相关制造方法、及用于信息存储的系统。该头包括较硬材料构成的衬底；所述衬底上的换能器载体，该换能器载体由相对于所述衬底较软的材料构成且其嵌埋一个或更多换能器元件；及换能器载体上的封盖物，其包括较硬材料。金属到金属互连将所述封盖物固定到所述换能器载体。
文档编号G11B5/008GK1963920SQ200610143579
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者伊科·E·伊本, 罗伯特·G·比斯克伯恩, 安德鲁·C·廷 申请人:国际商业机器公司