专利名称：薄膜磁头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在磁盘驱动器上的薄膜磁头，并且更具体地说，涉及一种具有浮动高度调节性能的薄膜磁头。
背景技术：
磁盘驱动器包括旋转磁盘、和由悬架支撑并且定位在磁盘的径向方向上的薄膜磁头。磁头在磁盘上方相对行驶的同时，从磁盘读出和向其写入磁性数据。磁头的滑块设计成，通过空气润滑承载也就是空气楔膜效应的帮助而浮动，从而滑块不与磁盘进行直接接触。为了实现磁盘驱动器的较高记录密度，并由此增大容量和减小其尺寸，有效的是，通过减小在滑块与磁盘之间的距离即滑块的浮动高度来增大线记录密度。
滑块浮动高度的传统设计允许由加工变化、使用环境的温度差、在读与写之间的浮动高度差等导致的浮动高度减小，并且已经设有浮动高度余量，以便甚至在最坏情况下防止滑块与磁盘之间的接触。如果使用具有根据用于每个薄膜磁头的使用条件而调节浮动高度的性能的滑块，则有可能消除上述余量，并由此显著减小读/写元件的浮动高度，同时防止滑块与盘之间的接触。专利文件1提供一种滑块结构，在该滑块结构中，由薄膜电阻性元件制成的加热器提供在写元件和读元件的附近，如有需要则加热滑块的部分以便为了突出而热膨胀，从而调节在写元件和读元件与磁性记录介质之间的距离。
然而，如果提供加热器以调节浮动高度，那么在读和写元件中的线数和布置在磁头的后端面上的终端数量将增大。连接到终端的悬架上的线数也增大，因而使线之间的每个空隙变窄。这在写入期间造成从写元件线到读元件线的交扰问题。为了解决交扰问题，专利文件2公开了几种结构，在这些结构中读元件线布置成放在悬架上的加热器线之间；并且加热器线布置在悬架上的写元件线与读元件线之间。
日本专利公开No.2004-342151[专利文件2]日本专利公开No.2004-192742发明内容薄膜磁头在其后端面上设有六个终端两个写元件终端、两个读元件终端、一个加热器终端及一个接地终端。接地终端连接到来自滑块的接地导线(或地线)、读元件的两个电极的地线、上部和下部磁屏蔽的地线、写元件的上部和下部磁极片的地线及加热器的地线。以这种方式，由于靠近接地导线的线拥挤，所以如果外来噪声施加到滑块的接地导线上，那么交扰噪声可能出现在读元件的引导导线、电极的地线、上部和下部磁屏蔽的地线、及写元件的上部和下部磁极片的地线中。外来噪声包含由用于磁盘等的主轴电机引起的噪声。由于交扰噪声对于读元件和写元件具有不利影响，所以必须尽可能多地减小交扰噪声。
本发明的目的是，减小在薄膜磁头的接地导线与读元件的引导导线之间的交扰。
本发明的一种典型薄膜磁头包括薄膜磁头部分，形成在滑块的尾端面上，并且具有加热器、读元件、写元件、及覆盖加热器、读元件和写元件的保护膜；共用终端，提供在靠近薄膜磁头部分的磁道横向中央部分的位置处；读元件终端、写元件终端、加热器终端及接地终端，提供在薄膜磁头部分的端面上，加热器终端和接地终端提供在读元件终端和写元件终端的两侧上；其中，读元件的地线和写元件的地线连接到共用终端上，并且共用终端的地线、滑块的地线及加热器的地线连接到接地终端上。
根据本发明，可减小在薄膜磁头的地线或接地导线与读元件的引线之间的交扰，以及可减少在薄膜磁头的接地导线与读和写元件的地线之间的交扰。
图1是示意图，表明根据本发明实施例的一种薄膜磁头(GMR)的布线结构。
图2是示意图，表明根据本发明实施例的一种薄膜磁头(TMR)的布线结构。
图3是硬盘驱动器的平面图，薄膜磁头安装在该硬盘驱动器上。
图4是包括本发明的薄膜磁头的磁头万向支架组件的立体图。
图5是根据本发明实施例的一种薄膜磁头的外形图。
图6是沿图5的线A-A得到的横断面图，表明薄膜磁头部分的构造。
图7是示意图，通过比较例表明一种薄膜磁头(GMR)的布线结构。
图8是示意图，通过比较例表明一种薄膜磁头(TMR)的布线结构。
具体实施例方式
下面参照附图将描述本发明的优选实施例。注意，类似附图标记在所有附图中指示类似或对应元件，并且为了清楚起见省略对其的重复解释。
为了便于本发明的理解，将首先描述硬盘驱动器(HDD)的整体构造。图3是示意平面图，表明HDD的构造。HDD 100包括磁盘，作为适于在其中记录数据的记录介质。磁盘101是通过磁化磁性层而在其中存储数据的非易失性存储器。HDD 100的构成元件接收在基座102中。基座102经垫片(未表示)固定到封闭基座102的上部开口的盖(未表示)上，以构成所有构成元件密封地容纳在其中的盘外壳。
磁盘101固定到主轴电机103上。薄膜磁头105具有适于从磁盘101读出和/或向其写入数据的磁头元件部分，数据输入到主机(未表示)/从主机输出。磁头元件部分包括写元件和/或读元件及滑块，该滑块具有在其表面上形成的写元件和/或读元件。写元件按照写入到磁盘上的数据把电信号转换成磁场。读元件把来自磁场的电场转换成电信号。
致动器106保持和移动薄膜磁头105。致动器106由枢轴107枢转地保持，并且由作为驱动机构的音圈电机(VCM)驱动。致动器106包括诸如悬架110、臂111、线圈支撑件112及扁平线圈113之类的构件，这些构件按这个顺序从纵向引导端连接，该纵向引导端上布置有磁头105。注意，以后将详细说明悬架110的构造。VCM 109包括扁平线圈113、固定到上部磁性保持板114上的定子磁铁(未表示)、及固定到下部定子磁性保持板上的定子磁铁(未表示)。
磁盘101利用固定到基座102的底部表面上的主轴电机103以整体方式保持，并且由主轴电机103以期望速度旋转地驱动。磁盘101在图3中逆时针旋转。当HDD不操作时，磁盘101静止。VCM 109允许致动器106响应从控制器(未表示)到扁平线圈113的驱动信号绕枢轴107横向枢转。因而，致动器106可在磁盘101上方或外面移动磁头105。
为了从磁盘101读出/向其写入数据，致动器106把磁头105移动到在旋转磁盘101的表面上的数据区域上方。致动器106的枢转运动沿磁盘101的径向表面来移动磁头105。因而，磁头105可访问期望磁道。在磁头105与控制器之间的信号由迹线201或传输线及FPC 117传输。当在源自面对磁盘101的滑块的ABS(空气支承表面)与旋转磁盘101之间的空气的粘度造成的压力与悬架110向磁盘101施加的压力之间建立平衡时，磁头105以与磁盘之间的固定间隙在磁盘101上方浮动。
当磁盘101停止旋转时，磁头105将与磁盘101的表面进行接触。这可能产生这样一个问题吸附现象引起在磁盘101的数据区域上的刮痕或划痕，或者使磁盘不能旋转。为了防止这样的问题，当磁盘101的旋转停止时，致动器106允许磁头105从数据区域收回到斜坡机构115上。致动器106转向斜坡机构115，在致动器的末端处形成的凸出部116在斜面机构115的表面上滑动地移动，并且然后搁置在斜坡机构115的停泊表面上。由此卸载磁头105。当加载磁头105时，搁置在停泊表面上的凸出部116离开斜面机构115，并且然后磁头105运动到磁盘101的表面的上方。
应该注意，在采用加载和卸载系统的同时，以上描述的HDD可以采用CSS(接触启动和停止)系统。在CSS系统中，在磁头105不进行数据读/写过程的同时，它收回到磁盘101的内圆周中布置的区中。在以上描述中，为了简单起见，HDD具有单个磁盘101，该磁盘101具有一个记录表面。然而，HDD可以设有单个或多个记录磁盘，每个记录磁盘具有两个记录表面。
其次，参照图4，进行对于具有附加到悬架110上的薄膜磁头105的磁头万向支架组件(HGA)的构造的描述。图4表明从磁盘的记录表面所看到的HGA的结构。如图4中所示，HGA 200包括磁头105、悬架110及迹线201或传输线。悬架110包括柔性万向支架108、加载梁109及安装板206。万向支架108把磁头105保持在面对磁盘的侧面上。加载梁把万向支架108保持在面对磁盘的侧面上。在图4中的HGA200是加载和卸载类型的，并且具有位于加载粱109的前端处的凸出部116用于收回到斜坡机构上。磁头105在其尾端面(凸出部侧)处形成有连接到磁头元件部分上的多个终端。终端每个使用焊接、金珠粘结等连接到迹线201的线的对应一条上。
接下来参照图5，做出对于根据本发明实施例的薄膜磁头105的构造的描述。磁头105包括基片(滑块)1a和薄膜磁头部分1b。滑块1a近似为长方体，并且包括空气支承表面5、前端面11、尾端面12、两个侧向表面和后表面，即总共六个表面。比如，磁头105的长度为1.25mm，宽度为1.0mm，及厚度为0.3mm。薄膜磁头部分1b在其端面13处形成有多个终端1c。空气支承表面5具有由离子铣削形成的精细台阶(台阶支承)，从而用作面对磁盘以在与其之间产生空气压力的空气支承，由此承载施加到空气支承表面的背部的负载。
空气支承表面的台阶分类成大体彼此平行的三类表面最靠近磁盘的导轨表面6；比导轨表面6低约100至200nm的下部导轨表面7或台阶支承表面；比导轨表面6低约1μm的最低表面8。当从下部导轨表面7或台阶支承(表面)进入导轨表面6时，通过盘的旋转所引起的空气流被边缘变窄的渐缩通道压缩，以产生正空气压力。另一方面，当空气流从导轨表面6和下部导轨表面7进入最低表面8时，由膨胀通道产生负空气压力。
薄膜磁头105设计成这样浮动，以至于前端侧的浮动高度大于尾端侧的浮动高度。因而，端面13附近的导轨表面6最靠近磁盘。在端面13附近，导轨表面6相对于围绕导轨表面13的下部导轨表面7和最低表面8伸出。因此，除非滑块的节距和坡度(roll attitude)倾斜超过一定极限，导轨表面6将最靠近磁盘。读元件2和写元件3形成在属于薄膜磁头部分1b的导轨表面6的部分上。台阶支承的形状设计成使得从加载梁109施加的负载可以与在空气支承表面5上产生的正和负空气压力相平衡，由此在写元件3和读元件2与磁盘之间的距离可保持在等于约10nm或更小的适当值处。顺便说明，以上描述的薄膜磁头105具有两台阶支承滑块，在该两台阶支承滑块中，空气支承表面5包括三类表面。然而，磁头105不限于这种构造，并且它可以具有三台阶滑块，在该三台阶滑块中，空气支承表面5包括四类或更多类的平行表面。
接下来，参照图6或沿图5的线A-A得到的横断面图进行在滑块1a上形成的薄膜磁头部分1b的内部构造的描述。薄膜磁头部分1b包括按如下顺序从滑块1a的侧面层叠的氧化铝绝缘膜150、加热器4、读元件2及写元件3；使以上构成元件彼此隔离的绝缘膜(氧化铝)152、及覆盖上述全部的保护膜(氧化铝)154。加热器4是由NiCr等制成的薄膜电阻性元件，并且布置在读元件2下面(附近)。读元件2包括下部屏蔽21、间隙膜22、在间隙膜22中形成的磁阻元件23、及上部屏蔽24。磁阻元件是GMR(巨磁阻)元件、TMR(隧道磁阻)元件等。写元件3包括下部磁极片31、上部磁极片33、及线圈35。上部磁极片33具有在空气支承表面侧上形成的磁隙32，并且在其后部处磁性地连接到下部磁极片31上。线圈35经中间层绝缘膜34形成在下部磁极片31与上部磁极片33之间。另外，薄膜磁头部分1b设有稍后描述的共用终端C。
滑块1a经地线(柱)LLA连接到在端面13上形成的接地终端G上。这种薄膜磁头105叫做TFC(热浮动控制)磁头。这种磁头105可按如下方式调节在读元件2和写元件3与磁盘之间的距离(浮动高度)。电流如有必要则施加到加热器4上，以加热和热膨胀覆盖读元件2和写元件3的绝缘膜(氧化铝)152，由此使读元件2和写元件3向空气支承表面侧突出。顺便说明，在上述构造例子中，加热器4布置在绝缘膜150与读元件2之间。然而，本发明不限于这个例子。加热器4只需布置在读元件2的附近或后部、或读元件2和写元件3的后部的位置处。
接下来，分别参照图7和8，通过使用GMR元件和TMR元件作为读元件的比较例，做出在薄膜磁头中的磁头元件部分的线与终端1c之间的连接关系的描述。图7是从空气支承表面所看到的、在使用GMR元件23G的薄膜磁头中的磁头元件部分的线和终端1c的示意图。终端1c按如下顺序从薄膜磁头部分1b的左端布置接地终端G(接地(Ground))、写元件终端W(写(Write))、另一个写元件终端W(写(Write))、读元件终端R-(读-(Read-))、另一个读元件终端R+(读+(Read+))、及加热器终端H+(加热器+(Heater+))。在图7中，两个写元件终端W分别地连接到从线圈35的两端延伸的线LW上。两个读元件终端R-和R+分别地连接到从GMR元件23G的电极延伸的引导导线LE上。加热器终端H+连接到从加热器4延伸的加热器线LH上。从滑块1a延伸的地线LLA经电阻器R1连接到接地终端G上。加热器4的地线LHA连接到接地终端G上。电极的地线LEA经电阻器R3和R4连接到接地终端G上。上部和下部屏蔽24、21的地线LSA经电阻器R2连接到接地终端G上。上部和下部电磁极片33、31的地线LWA经电阻器R5连接到接地终端G上。如果来自磁盘的噪声经滑块1a施加到地线LLA上，则由于左和右引线LE的分路电阻彼此不同，所以交扰噪声发生在左引线LE和地线LHA、LEA、LSA、LWA中。
图8是从空气支承表面所看到的、在使用TMR元件23T的薄膜磁头中的磁头元件部分的线和终端1c的示意图。终端1c的布置与在图7中表示的例子的布置相同。由于TMR元件23T可使用上部和下部屏蔽26、25作为电极，所以可省去在图7中的上部和下部屏蔽24、21的地线LSA。然而，其它地线与图7中的那些相同。如果来自磁盘的噪声经滑块1a施加到地线LLA上，则由于左和右引线LE的分路电阻彼此不同，所以交扰噪声发生在左引导导线LE和地线LHA、LEA、LWA中。
本发明的目的是减小上述交扰的影响。参照图1和2，做出本发明的实施例的薄膜磁头的布线结构的描述。图1是从空气支承表面所看到的、在使用GMR元件23G的薄膜磁头105中的磁头元件部分的线和终端1c的示意图。终端1c的布置与在图7中表示的布置相同。就是说，终端1c按如下顺序从薄膜磁头部分1b的左端布置接地终端G(接地(Ground))、写元件终端W(写(Write))、另一个写元件终端W(写(Write))、读元件终端R-(读-(Read-))、另一个读元件终端R+(读+(Read+))、及加热器终端H+(加热器+(Heater+))。不用说，接地终端G和加热器终端H+可以颠倒地布置。另外，两个写元件终端W和两个读元件终端R(-)、R(+)可以颠倒地布置。
在图1中，两个写元件终端W连接到从线圈35的两端延伸的线LW上。两个读元件终端R-、R+连接到从GMR元件23G的电极延伸的相应引线LE上。加热器终端H+连接到从加热器4延伸的加热器线LH上。共用终端C提供在薄膜磁头部分1b的磁道横向中央部分附近的位置处。GMR元件的电极的地线LEA经电阻器R3和R4分别连接到共用终端C上。上部和下部屏蔽24、21的地线LSA经电阻器R2连接到共用终端C上。上部和下部磁极片33、31的地线LWA经电阻器R5连接到共用终端C上。从滑块1a经电阻器R1延伸的接地导线或地线LLA、加热器4的地线LHA、及共用终端C的地线LCA连接到接地终端G上。这样的连接减小相对于共用终端C的在左和右引线LE之间的分路电阻的差别。因此，即使来自磁盘的噪声经滑块1a施加到地线LLA上，也可减小在左引线LE、加热器的地线LHA、及共用终端的地线LCA中出现的交扰噪声。
顺便说明，在这个实施例中，共用终端C提供在薄膜磁头部分1b中的磁头元件部分的上部中央部分处。然而，如果薄膜磁头部分1b的端面13具有余量，则共用终端C可以布置在写元件终端W与读元件终端R-之间。
图2是从空气支承表面所看到的、在使用TMR元件23T的薄膜磁头105中的磁头元件部分的线和终端1c的示意图。终端1c的布置与以上参照图1描述的例子的布置相同。对于TMR元件23T，由于上部和下部屏蔽26、25可用作电极，所以可省去上部和下部屏蔽26、25的地线LSA。两个写元件终端W分别地连接到从线圈35的两端延伸的线LW上。读元件终端R-连接到从TMR元件23T的上部屏蔽和电极26延伸的引线LE上。读元件终端R+连接到从下部屏蔽和电极25延伸的引线LE上。加热器元件终端H+连接到从加热器4延伸的加热器线LH上。共用终端C提供在薄膜磁头部分1b的磁道横向中央部分附近的位置处。TMR元件23的上部屏蔽和电极26的地线LEA经电阻器R3连接到共用终端C上。下部屏蔽和电极25的地线LEA经电阻器R4连接到共用终端C上。上部和下部磁极片33、31的地线LWA经电阻器R5连接到共用终端C上。来自滑块1a的接地导线或地线LLA(经电阻器R1)、加热器4的地线LHA、及共用终端C的地线LCA连接到接地终端G上。这样的连接减小相对于共用终端C的在左和右引线LE之间的分路电阻的差别。因此，即使来自磁盘的噪声经滑块1a施加到地线LLA上，也可减小在左引线LE、加热器的地线LHA、及共用终端的地线LCA中出现的交扰噪声。
而且在使用上述TMR元件的实施例中，共用终端C提供在薄膜磁头部分1b中的磁头元件部分的上部中央部分处。然而，如果薄膜磁头部分1b的端面13具有余量，则共用终端C可以布置在写元件终端W与读元件终端R-之间。
如上所述，根据在本发明中的上述实施例，薄膜磁头部分设有共用终端C，从每个元件延伸的地线一次连接到共用终端C上，及共用终端C的地线连接到接地终端G上。因此，减小在左和右引线之间的分路电阻的差别。因而，即使来自磁盘的外来噪声经滑块施加到接地导线或地线上，也可减小在接地导线附近的引线和连接到接地终端G上的每根地线中出现的交扰噪声。
1a…滑块、1b…薄膜磁头部分、1c…终端、2…读元件、3…写元件、4…加热器、5…空气支承表面、6…导轨表面、7…下部导轨表面、8…最低表面、11…前端面、12…尾端面、13…薄膜磁头部分的端面、21…下部屏蔽、22…间隙膜、23…磁阻元件、23G…GMR元件、23T…TMR元件、24…上部屏蔽、25…下部屏蔽和磁极片、26…上部屏蔽和磁极片、31…下部磁极片、32…磁隙、33…上部磁极片、34…中间层绝缘膜、35…线圈、100…硬盘驱动器、101…磁盘、105…薄膜磁头、108…万向支架、109…加载梁、110…悬架、150、152…绝缘膜、154…保护膜、200…磁头万向支架组件、201…迹线、LW…线圈的线、LE…引线、LH…加热器线、LLA…滑块的地线、LHA…加热器的地线、LSA…上部和下部屏蔽的地线、LEA…电极的地线、LWA…上部和下部磁极片的地线、C…共用终端、LCA…共用终端的地线。
权利要求
1.一种薄膜磁头，包括滑块；薄膜磁头部分，提供在滑块的尾端面上，并且包括加热器、读元件、写元件、及覆盖加热器、读元件和写元件的保护膜；共用终端，提供在薄膜磁头部分的磁道横向中央部分的附近的位置处；及读元件终端、写元件终端、加热器终端及接地终端，提供在薄膜磁头部分的端面上，加热器终端和接地终端提供在读元件终端和写元件终端的两侧；其中，读元件的地线和写元件的地线连接到共用终端上，并且共用终端的地线、滑块的地线及加热器的地线连接到接地终端上。
2.根据权利要求1所述的薄膜磁头，其中，共用终端提供在薄膜磁头部分的端面上的读元件终端与写元件终端之间。
3.根据权利要求1所述的薄膜磁头，其中，加热器提供在滑块与读元件之间。
4.根据权利要求1所述的薄膜磁头，其中，加热器提供在读元件后面。
5.一种薄膜磁头，包括滑块，包括空气支承表面、前端面及尾端面；薄膜磁头部分，提供在滑块的尾端面上，并且包括加热器；读元件，具有下部屏蔽、上部屏蔽、及夹在下部和上部屏蔽之间的GMR元件；写元件，具有下部磁极片、上部磁极片及布置在下部和上部磁极片之间的线圈；及保护膜，覆盖加热器、读元件及写元件；共用终端，提供在薄膜磁头部分的磁道横向中央部分附近的位置处；及读元件终端、写元件终端、加热器终端及接地终端，提供在薄膜磁头部分的端面上，加热器终端和接地终端提供在读元件终端和写元件终端的两侧；其中，连接到上部和下部屏蔽上的地线、连接到GMR元件的电极上的地线及连接到下部和上部磁极片上的地线连接到共用终端上；并且共用终端的地线、滑块的地线及加热器的地线连接到接地终端上。
6.根据权利要求5所述的薄膜磁头，其中，共用终端提供在薄膜磁头部分的端面上的读元件终端与写元件终端之间。
7.根据权利要求5所述的薄膜磁头，其中，加热器提供在读元件附近。
8.一种薄膜磁头，包括滑块，包括空气支承表面、前端面及尾端面；薄膜磁头部分，提供在滑块的尾端面上，并且包括加热器；读元件，具有下部屏蔽和电极、上部屏蔽和电极、及夹在下部与上部屏蔽和电极之间的TMR元件；写元件，具有下部磁极片、上部磁极片及布置在下部和上部磁极片之间的线圈；及保护膜，覆盖加热器、读元件及写元件；共用终端，提供在薄膜磁头部分的磁道横向中央部分附近的位置处；及读元件终端、写元件终端、加热器终端及接地终端，提供在薄膜磁头部分的端面上，加热器终端和接地终端提供在读元件终端和写元件终端的两侧；其中，连接到下部屏蔽和电极上的地线、连接到上部屏蔽和电极上的地线、及连接到下部和上部磁极片上的地线连接到共用终端上；并且共用终端的地线、滑块的地线及加热器的地线连接到接地终端上。
9.根据权利要求8所述的薄膜磁头，其中，共用终端提供在薄膜磁头部分的端面上的读元件终端与写元件终端之间。
10.根据权利要求8所述的薄膜磁头，其中，加热器提供在读元件附近。
全文摘要
当外来噪声施加到薄膜磁头的接地导线上时，交扰噪声出现在引线和布置在接地导线附近的地线中。共用终端C提供在薄膜磁头部分1b的中央部分的附近。写元件终端W连接到从线圈35延伸的线LW上。读元件终端R－、R+连接到从GMR元件23G的电极延伸的引导导线LE上。加热器终端H+连接到从加热器4延伸的线LH上。共用终端C经电阻器R2连接到上部和下部屏蔽24、21的地线LSA上，经电阻器R3、R4连接到电极的地线LEA上，及经电阻器R5连接到写元件的上部和下部磁极片33、31的地线LWA上。滑块1a的地线LLA、加热器4的地线LHA、及共用终端C的地线LCA连接到接地终端G上。
文档编号G11B5/60GK101055724SQ20071009679
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月12日 优先权日2006年4月12日
发明者大津孝佳 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司