专利名称：具有减小的电阻以减小热突起的写线圈构造的磁头的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及磁盘驱动器中的磁头，尤其涉及具有相对低电阻以减小热突起的写线圈构造的写磁头。
背景技术：
写磁头典型地与磁阻(MR)或巨型磁阻(GMR)读磁头组合在一起以形成记录磁头，其某些元件暴露在空气支承表面(ABS)。写磁头包括在从ABS凹入的后间隙处连接的第一和第二极片。第一和第二极片在ABS处终止，在那里它们分别定义第一和第二极尖。包括多个绝缘层的绝缘堆夹在第一和第二极片之间，并且线圈层嵌入于绝缘堆中。处理电路连接到线圈层用于传导写电流通过线圈层，这又引起第一和第二极片中的写磁场。非磁性间隙层夹在第一和第二极尖之间。ABS处第一和第二极尖的写磁场“从边缘”越过间隙层。在磁盘驱动器中，磁盘邻近于ABS并且距离ABS短距离(飞行高度)地旋转，使得写磁场沿着环形轨道磁化磁盘。然后，写入的环形轨道包含具有可由MR或GMR读磁头检测的场的磁化段形式的信息。
MR读磁头包括夹在第一和第二非磁性间隙层之间，并且位于ABS处的MR传感器。第一和第二间隙层以及MR传感器夹在第一和第二屏蔽层之间。在合并的MR磁头中，第二屏蔽层和第一极片是公用层。MR传感器检测来自旋转磁盘环形轨道的磁场，检测与场强相对应的电阻的变化。读出电流传导通过MR传感器，在那里电阻的改变引起由处理电路作为读回信号接收的电压改变。
GMR读磁头包括表现GMR效应的GMR传感器。在GMR传感器中，MR传感层的电阻作为由非磁层(隔离物)分隔的磁层之间传导电子的自旋相关传导以及在磁层与非磁层的表面和磁层内部发生的附随自旋相关散射的函数而变化。使用由一层非磁性材料(例如铜)分隔的仅两层铁磁材料(例如镍铁，钴，或镍铁钴)的GMR传感器通常称作表现SV效应的自旋阀(SV)传感器。记录的数据可以从磁性介质中读出因为来自记录磁性介质的外部磁场(信号场)引起自由层中磁化方向的改变，这又引起SV传感器电阻的改变和读出电流或电压的相应改变。GMR磁头典型地与第二屏蔽层和第一极片不是公用层的设计相关。这些片由非磁性材料例如铝，或者可以使用例如物理汽相沉积、RF溅射，或者电镀技术沉积的金属分隔。
一个或多个磁头可以在磁盘驱动器中使用，用于在旋转磁盘的环形轨道上读出和写入信息。记录磁头安装在承载于悬浮体上的浮动块上。悬浮体安装到将磁头放置到与期望磁道相对应的位置的传动装置。随着磁盘旋转，空气层(“空气支承”)在旋转磁盘和浮动块的空气支承表面(ABS)之间产生。空气支承相对于空气支承表面的力由悬浮体的相反加载力相对，使得磁头悬浮距离磁盘表面的微小距离(也就是它的飞行高度)。飞行高度在今天的磁盘驱动器中典型地为大约5-20纳米(nm)。
通常期望使得磁头的飞行高度达到最小。如果飞行高度太大，它可以不利地影响读写磁头的性能。不幸地，ABS处金属层的任何突起将使得这些层危险地接近于磁盘，特别是在具有低飞行高度的磁盘驱动器中。这可以导致磁头对磁盘的碰撞或者磁盘擦伤。
“温度诱导的突起”(T-PTR)通常指磁头材料在升高的温度下因为形成磁头的各种层的热膨胀系数的差异而从ABS物理地向外突起的现象。“写诱导的突起”(W-PTR)指因写入过程期间磁头的加热而突起。存在W-PTR的两个贡献(1)在写磁头线圈中产生的焦耳加热；以及(2)轭铁心损耗。焦耳加热和轭铁心损耗都因AC写电流引起。W-PTR由磁头构造中的温度梯度来控制，最高温度区域接近写线圈和轭，并且衬底材料在周围温度。
因此，需要一种改进的磁头，其提供减小的热突起，使得磁头对磁盘的碰撞和/或磁盘擦伤可以避免。
发明内容
具有减小的电阻以减小热突起的写线圈构造的磁头在这里描述。在一种说明性实施方案中，磁头包括磁轭；在磁轭的上极和下极之间形成的写间隙层；以及具有多个线圈层的写线圈。每个线圈层在上极和下极之间连续延伸通过由写间隙层定义的平面。优选地，写线圈使用金属镶嵌过程来形成，使得每个线圈层相对宽于每个线圈分隔层。
这种构造规定相对大量的线圈材料将被使用，这减小线圈的电阻。这又减小操作期间由写线圈产生的热量。此外，下极和上极中的一个或全部两个可以包括交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构，以进一步减小由涡流损耗导致的加热。
有利地，提供一种具有减小的热突起的磁头。因此，磁头的飞行高度可以做得相对小，且具有磁头对磁盘碰撞和磁盘擦伤的减小危险。
为了更全面理解本发明的本质和优点，以及优选使用方式，应当参考下面结合附随附图阅读的详细描述图1是示例磁盘驱动器的平面图；图2是如平面II--II中看到的具有磁盘驱动器磁头的浮动块的侧视图；图3是磁盘驱动器的立视图，其中使用多个磁盘和磁头；图4是用于支撑浮动块和磁头的示例悬浮体系的等比例说明；图5是如图2的平面V--V中看到的浮动块和磁头的部分立视图，其中磁头包括磁阻(MR)读出传感器和无基座型写磁头；图6是第二极片和线圈层的顶视图，其部分在图5中显示，所有绝缘材料被去除；图7是沿着图5的平面VII--VII获得的浮动块的部分ABS视图以显示磁头的读写元件；图8是如图2的平面V--V中看到的浮动块和磁头的部分立视图，其中磁头包括MR或巨型磁阻(GMR)读出传感器和基座型写磁头；图9是沿着图8的平面IX-IX获得的浮动块的部分ABS视图，以显示图8的磁头的读写元件；图10是横截面中的浮动块和磁头的部分立视图，其中磁头具有本发明的写线圈构造；图11是相对于图10显示和描述的构造，除了磁轭的上极片由磁性和非磁性介电材料的交替层制成；图12是相对于图11显示和描述的构造，除了磁轭的下极片也由磁性和非磁性介电材料的交替层制成；图13是横截面中的浮动块和磁头的部分立视图，其中磁头具有本发明的另一种写线圈构造；图14是相对于图13显示和描述的构造，除了磁轭的上极片由磁性和非磁性介电材料的交替层制成；以及图15是相对于图14显示和描述的构造，除了磁轭的下极片由磁性和非磁性介电材料的交替层制成。
具体实施例方式
下面的描述是目前为实施本发明而仔细考虑的最佳实施方案。该描述为了说明本发明的一般原理的目的而进行而不打算限制在这里要求的发明概念。
现在参考附图，其中相同的参考数字贯穿几幅图表示相同或相似的部分，在图1-3中说明一种常规磁盘驱动器30。磁盘驱动器30包括支撑并旋转磁盘34的主轴32。主轴32由马达36旋转，马达36又由马达控制器38控制。用于读出和记录的水平组合磁头40安装在浮动块42上。浮动块42由悬浮体44和传动臂46支撑。多个磁盘、浮动块和悬浮体可以在大容量直接存取存储设备(DASD)中使用，如图3中所示。悬浮体44和传动臂46定位浮动块42以定位磁头40处于与磁盘34表面的换能关系中。当磁盘34由马达36旋转时，浮动块42支撑在磁盘和空气支承表面(ABS)48之间的薄(典型地0.05微米)空气垫(空气支承)上。
磁头40可以用于将信息写到磁盘34表面上的多个环形轨道，以及用于从其中读出信息。处理电路50与磁头40交换代表这种信息的信号，提供马达驱动信号，并且也提供用于将浮动块42移动到各个轨道的控制信号。在图1和4中，浮动块42显示为安装到磁头万向节组件(HGA)52，磁头万向节组件52安装到悬浮体44。所有上面的组件支撑在底部53上。
图5是如图2的平面V-V中看到的一种常规合并磁阻(MR)磁头40的侧横截面立视图。磁头40具有写磁头部分54(“无基座型”)和读磁头部分56。读磁头部分包括MR传感器58。MR传感器58夹在第一和第二间隙层60和62之间，它们又夹在第一和第二屏蔽层64和66之间。响应外部磁场，MR传感器58的电阻改变。传导通过MR传感器58的读出电流使得这些电阻改变表现成电势改变，其由图3中所示的处理电路50来处理。
磁头的写磁头部分54包括夹在第一和第二绝缘层70和72之间的线圈层68。第一和第二绝缘层70和72称作“绝缘堆”。线圈层68以及第一和第二绝缘层70和72夹在第一和第二极片76和78之间。第一和第二极片76和78在后间隙80处磁耦合，并且在ABS处具有由非磁性间隙层86分隔的第一和第二极尖82和84。注意线圈层68完全包含在非磁性间隙层86之上第二极片78之下和之中。如图2和4中所示，第一和第二焊接88和90将导线(没有显示)从MR传感器58连接到悬浮体44上的导线96和98；第三和第四焊接100和102将导线104和106从写线圈68(参看图6)连接到悬浮体44上的导线108和110。
图8是如图2的平面V V中看到的另一种常规浮动块和磁头(“基座型”)的部分横截面视图，其中磁头可以包括MR或GMR传感器。图9是沿着图8的平面IX--IX而获得的浮动块的部分ABS视图，以显示该磁头的读写元件。虽然该磁头中许多组件与图5中的那些相同，一些差别是明显的。其一，图8中的磁头包括基座型写磁头，其中第一极片76包括第一极片层80和电镀基座152。基座152通过电镀形成在第一极片层80上并且由具有高磁矩的磁性材料制成。非磁性间隙层86将基座152与第二极片78分隔。类似于基座152，后间隙基座154在第一极片层80上但是在后间隙区域中形成。第三极片156，其以弓形方式形成且具有在第二极片78顶部上形成的前端，用作磁通连接层。
常规写线圈68以与图5中不同的方式在磁头中形成。特别地，线圈的第一层在非磁性间隙层86下面在基座152和154之间形成，而线圈的第二层在第二极片78上由第三极片156形成的弓形间隔中形成。与图5的其他差别在于屏蔽层66和第一极片层80不是公用层；它们是单独的。非磁性分隔层150在屏蔽层66和第一极片层80之间形成。
现在转向图10，显示根据本发明一种实施方案的磁头1000的部分横截面视图。磁头1000的读磁头部分包括夹在第一和第二屏蔽层1004和1006之间、保护在周围绝缘材料1008中的GMR传感器1002。磁头1000的写磁头部分包括磁轭1070。磁轭1070是“马蹄形”或类似形状的磁体，其具有下磁极和上磁极。在所示的实施方案中，磁轭1070的下极包括第一极片层1012和第一基座结构1014，并且磁轭1070的上极包括第二极片1060和用作到后间隙区域的磁性连接层的第三极片层1028。
第一基座结构1014包括至少一个基座，其可以电镀在第一极片层1012上正好在磁头1000的空气支承表面(ABS)1020下面。在所示的实施方案中，第一基座结构1014是双基座结构，其具有磁矩大于下基座磁矩的上基座。非磁性写间隙层1018将特别地在第一基座结构1014和第二极片1016之间形成的下和上极的极尖分隔。第三极片层1028具有部分在第二极片1016的顶部上形成的前端以及在后间隙区域中的一个和多个磁性连接基座1017的顶部上形成的后端。一个和多个磁性连接基座1017在第一极片层1012的顶部上形成。分隔层1010将第二屏蔽层1006与第一极片层1012分隔。
磁轭1017可以用任何适当的磁性材料制成，优选地具有高磁矩的材料，例如包含其他常见添加剂或掺杂剂以控制其材料性质的NiFe合金，CoFe合金，或FeAlN的各种组合物。写间隙层1018和分隔层1010可以由铝(Al2O3)或其他适当的非磁性或介电材料制成。
在写入操作期间，写磁通跨越写间隙层1018跨越磁轭1070的极尖产生。电流被驱动通过写线圈1022以产生该写磁通，与常规相同。结果，热量由写线圈1022产生并且热传递到周围的磁头组件。如果不执行任何操作来减少这种加热，热膨胀将不期望地引起极尖材料从ABS1020向外突起，从而磁头1000的飞行高度将不得不增加以避免磁头到磁盘的机械相互作用。
根据本发明，磁头1000的写线圈1022用减小其电阻从而减少加热的构造形成。这又减小或基本上消除ABS 1020处的热突起。
如图10中所示，写线圈1022形成有多个线圈层，例如写线圈层1024。写线圈1022的每个线圈层1024用导电材料例如铜(Cu)制成。其他材料可以是适当的，例如金、银或铝。在每个线圈层1024之间是介电线圈分隔层，例如线圈分隔层1026，其可以用烤干的光致抗蚀剂，氧化铝(Al2O3)，二氧化硅(SiO2)，或其他适当材料制成。
如所示，每个线圈层1024在磁轭1070的下和上极之间连续延伸。每个线圈层1024的一端接近于第一极片层1012的顶部，仅由薄的绝缘层分隔。每个线圈层1024的另一端接近于第三极片层1028的底部并且也由绝缘体分隔。应当注意，每个线圈层1024甚至延伸通过由写间隙层1018定义的平面1050(如图10中的虚线所示)。
显然，写线圈1022的每个线圈层1024在高度上相对高于常规写线圈的那些。使用这种构造，写线圈1022利用大量导电材料(例如铜)，与常规写线圈中使用的相比较。写线圈1022中导电材料量的增加导致写线圈1022电阻的降低。写线圈1022电阻的减小导致写入过程期间热量产生的减少，这又导致磁头1000的突起的减小。
每个线圈层1024的高度(也就是顶部到底部)可以形成在大约2.0-7.0微米之间。在本实施方案中，每个线圈层1024的高度大约为4微米。应当注意，虽然提供极大的好处，其中每个线圈层1024在磁轭1070之间延伸从顶部到底部达到最完全的实践范围，足够的好处仍然可以使用每个线圈层1024的一端或两端的减小高度来实现。例如，每个线圈层1024的一端或两端可以延伸以具有其相应磁极基座/构造高度的至少一半的高度。
如图10中所示，写线圈1022提供有六(6)匝线圈。但是，任何适当数目的线圈匝数可以利用。例如，写线圈1022可以具有大约1-20之间的线圈匝数。为了较低电阻线圈，线圈层1024的宽度应当达到最大，而线圈分隔层1026的宽度应当达到最小。但是，使用常规线圈制造过程，每个线圈分隔层1026仅可以形成0.4-1.0微米之间(名义上，0.5微米对于2微米高度的线圈层)的宽度。另一方面，使用在这里描述的技术，线圈层1024和线圈分隔层1026形成，使得每个线圈分隔层1026可以制造成大约0.2-0.3微米之间(也就是，小于0.4微米)的宽度。这可以使用金属镶嵌过程执行。注意，“线圈节距”是线圈层1024和线圈分隔层1026的总和。
如先前陈述的，写线圈1022具有减小的电阻，其足够减小磁头1000中的热突起。具有6-7匝线圈的常规写线圈构造典型地具有大约4-9欧姆(也就是每匝线圈大约0.5-1.5欧姆)之间的电阻。拥有上述构造，写线圈1022表现出大约2-4欧姆的相对低的电阻。使用6-7匝的线圈，该写线圈构造提供每匝线圈大约0.3-0.5欧姆。一般地说，本发明的写线圈1022可以表现出大约1-3欧姆的电阻。使用6-7匝的线圈，这种写线圈构造提供每匝线圈大约0.15-0.5欧姆。有利地，该构造可以提供每匝线圈小于0.5欧姆并且总电阻小于4欧姆。
写线圈1022可以根据许多不同适当技术，常规的或其他中一种来形成。优选地，写线圈1022利用金属镶嵌过程来制造，以获得相对于每个线圈分隔层1026的较大线圈层1024。在金属镶嵌过程中，材料在先前通过蚀刻(例如活性离子蚀刻或RIE)制成的开口中形成(例如电镀或真空沉积)，并且多余的材料通过抛光(例如化学/机械抛光或CMP)去除。这种过程的使用使得线圈构造和线圈占空具有比现有技术的写线圈较大的纵横比(AR)和较小的线圈分隔层1026。
磁头1000中的另一个热源由写入操作期间的涡流损耗产生。为了减小磁头1000中的这种加热，下和上极中的一个或两个包括交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构。这种层压结构帮助“破坏”和减小这种涡流损耗。为了说明，图11是图10中所示的相同磁头，除了磁轭1070的上极制造成交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构1102。水平层压结构1102可以在连接磁性基座1104和1106的顶部上形成，连接磁性基座1104和1106分别在极片1016和1017的顶部上形成。图12是图11中所示的相同磁头，除了磁轭1070的下极(也就是第一极片层)也制造成交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构1202。
在图11和12中，水平层压结构1102和1202的每层可以真空沉积和通过离子铣削制成图案。每个磁层可以由先前对于磁轭1070描述的相同磁性材料制成，并且每个非磁性介电层可以由适当的介电或非磁性材料例如氧化铝(Al2O3)或SiO2制成。每个磁层可以具有大约50-2000埃之间的厚度并且每个非磁性介电层可以具有大约10-200埃之间的厚度。在每个水平层压结构中，可以存在总共4-400层之间的磁性/非磁性介电材料。
因此，上述磁头包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；以及具有多个线圈层的写线圈。每个线圈层在上和下极之间连续延伸通过由写间隙层定义的平面。写线圈优选地使用金属镶嵌过程形成，其中每个线圈层具有相对于每个线圈分隔层的较大宽度。有利地，写线圈构造具有减小的电阻，用于减少在写线圈中产生的焦耳加热。另外，下和上极的一个或两个可以包括交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构，以进一步减少因起源于涡流损耗的铁心损耗的加热。磁头中加热的减少导致减小的突起。
现在转向图13，显示根据本发明另一种实施方案的磁头1300的部分横截面视图。磁头1300的读磁头部分包括夹在第一和第二屏蔽层1304和1306之间、保护在周围绝缘材料1308中的GMR传感器1302。磁头1300的写磁头部分包括磁轭1370。磁轭1370是“马蹄形”或类似形状的磁体，其具有下磁极和上磁极。在所示的实施方案中，磁轭1370的下极包括第一极片层1312和第一基座结构1314，并且磁轭1370的上极包括第二极片1316，磁性连接基座1350，和用作到后间隙区域的磁性连接层的第三极片层1328。
第一基座结构1314包括至少一个基座，其可以电镀在第一极片层1312上正好在磁头1300的空气支承表面(ABS)1320下面。非磁性写间隙层1318将特别地在第一基座结构1314和第二极片1316之间形成的下和上极的极尖分隔。第三极片层1328具有在磁性连接基座1350的顶部上形成的前端，该磁性连接基座1350在第二极片1316的顶部上形成。第三极片层1328具有在后间隙区域中的一个或多个磁性连接基座1352的顶部上形成的后端。多个磁性连接基座1352的一个在第一极片层1312的顶部上形成。分隔层1310将第二屏蔽层1306与第一极片层1312分隔。
磁轭1370可以用任何适当的磁性材料制成，优选地具有高磁矩的材料，例如包含其他常见添加剂或掺杂剂以控制其材料性质的NiFe合金，CoFe合金，或FeAlN的各种组合物。写间隙层1318和分隔层1310可以由铝(Al2O3)或其他适当的非磁性或介电材料制成。
在写入操作期间，写磁通跨越写间隙层1318跨越磁轭1370的极尖产生。电流被驱动通过写线圈1322以产生该写磁通，与常规相同。结果，热量由写线圈1322产生并且热传递到周围的磁头组件。如果不执行任何操作来减少这种加热，热膨胀将不期望地引起极尖材料从ABS1320向外突起，从而飞行高度将不得不增加以避免磁头到磁盘的机械相互作用。
根据本发明，磁头1300的写线圈1322用减小其电阻从而减少加热的构造形成。这又减小或消除ABS 1320处的热突起。
如图13中所示，写线圈1322形成有多个线圈层，例如写线圈层1324。写线圈1322的每个线圈层1324用适当导电材料例如铜(Cu)制成。其他材料可以是适当的，例如金、银或铝。在每个线圈层1324之间是多个介电线圈分隔层，例如线圈分隔层1326，其可以用烤干的光致抗蚀剂，氧化铝(Al2O3)，二氧化硅(SiO2)或其他适当材料制成。
如所示，每个线圈层1324在写间隙层1318和磁轭1370的上极之间连续延伸。每个线圈层1324的一端接近于写间隙层1318的顶部，仅由薄的绝缘层分隔。每个线圈层1324的另一端接近于第三极片层1328的底部并且也由绝缘体分隔。应当注意，在该实施方案中，没有线圈层1324在下极和写间隙层1318之间延伸。
显然，写线圈1322的每个线圈层1324在高度上高于常规写线圈的那些。磁性连接基座1350和1352帮助延伸每个线圈层1324的高度。使用这种构造，写线圈1322利用相对大量导电材料(例如铜)，与常规写线圈中使用的相比较。写线圈1322中导电材料量的增加导致写线圈1322电阻的降低。写线圈1322电阻的减小导致写入过程期间热量产生的减少，这又导致磁头1300的突起的减小。
每个线圈层1324的高度(也就是顶部到底部)可以形成在大约2.0-7.0微米之间。在本实施方案中，每个线圈层1324的高度大约为4微米。应当注意，虽然提供极大的好处，其中每个线圈层1324在磁轭1370之间延伸从顶部到底部达到最完全的实践范围，足够的好处可以使用每个线圈层1324的一端或两端的减小高度来实现。
如图13中所示，写线圈1322提供有六(6)匝线圈。但是，任何适当数目的线圈匝数可以提供。例如，写线圈1322可以优选地具有大约1-20之间的线圈匝数。为了较低电阻线圈，线圈层1324的宽度应当达到最大，而线圈分隔层1326的宽度应当达到最小。但是，使用常规线圈制造过程，每个线圈分隔层1326仅可以形成0.4-1.0微米(名义上，0.5微米对于2微米高度的线圈层)的宽度。另一方面，使用在这里描述的技术，线圈层1324和线圈分隔层1326形成，使得每个线圈分隔层1326可以制造成大约0.2-0.3微米之间(也就是，小于0.4微米)的宽度。这可以使用金属镶嵌过程实现。注意，“线圈节距”是线圈层1324和线圈分隔层1326的总和。
如先前陈述的，写线圈1322具有减小的电阻，其足够减小磁头1300中的热突起。具有6-7匝线圈的常规写线圈构造典型地具有大约4-9欧姆(也就是每匝线圈大约0.5-1.5欧姆)之间的电阻。拥有上述构造，写线圈1322表现出大约2-4欧姆的相对低的电阻。使用6-7匝的线圈，该写线圈构造提供每匝线圈大约0.3-0.5欧姆。一般地说，本发明的写线圈1322可以表现出大约1-3欧姆的电阻。使用6-7匝的线圈，这种写线圈构造提供每匝线圈大约0.15-0.5欧姆。有利地，该结构可以提供每匝线圈小于0.5欧姆并且总电阻小于4欧姆。
写线圈1322可以根据许多不同适当技术，常规的或其他中一种来形成。优选地，写线圈1322利用金属镶嵌过程来制造，以获得相对于每个线圈分隔层1326的每个线圈层1324的较大宽度。在金属镶嵌过程中，材料在先前通过蚀刻(例如活性离子蚀刻或RIE)形成的开口中形成(例如电镀或真空沉积)，并且多余的材料通过抛光(例如化学/机械抛光或CMP)去除。这种过程的使用使得线圈构造和线圈占空具有比现有技术的写线圈较大的纵横比(AR)和较小的线圈隔离空间。
磁头1300中的另一个热源由写入操作期间的涡流损耗产生。为了减小磁头1300中的这种加热，下和上极中的一个或两个包括交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构。这种层压结构帮助“破坏”和减小这些涡流损耗。为了说明，图14是图13中所示的相同磁头，除了磁轭1370的上极制造成交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构1402。水平层压结构1402可以在磁性连接基座1404和1406的顶部上形成，磁性连接基座1404和1406分别在磁性连接基座1350和1352的顶部上形成。图15是图14中所示的相同磁头，除了磁轭1370的下极(也就是第一极片层)也制造成交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构1502。
在图14和15中，水平层压结构1402和1502的每层可以真空沉积和随后通过离子铣削制成图案。每个磁层可以由先前对于磁轭1370描述的相同磁性材料制成，并且每个非磁性介电层可以由适当的介电或非磁性材料例如氧化铝(Al2O3)或SiO2制成。每个磁层可以具有大约50-2000埃之间的厚度并且每个非磁性介电层可以具有大约10-200埃之间的厚度。在每个水平层压结构中，可以存在总共4-400层之间的磁性/非磁性介电材料。虽然在图14和15中所示在大约第二极片1350的高度处终止，每个线圈层1324的顶端可以进一步延伸，以接近/更接近水平层压结构1402的底部。
显然，关于图13-15所示和描述的实施方案可以优于图10-12的实施方案，其中读出传感器和写间隙层之间的间隔达到最小并且任其与写线圈的期望高度无关。
在甚至其他实施方案中，图13-15的写线圈1322和1330交替地位于写间隙层1318和磁轭1370的下极(例如，第一极片1312)之间。这里，附加的磁性连接基座1350和1352不是在图13-15中所示的位置中形成，而是在第一极片层1312上形成。因此，本发明的磁头可以被构造，使得上述写线圈位于写间隙层和磁轭的下极或上极之间。
因此，上述磁头包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；以及具有多个线圈层的写线圈。每个线圈层在写间隙层和磁轭的下极或上极之间连续延伸。写线圈优选地使用金属镶嵌过程形成，其中每个线圈层比每个线圈分隔层宽。有利地，写线圈构造具有减小的电阻，用于减少在写线圈中产生的焦耳加热。另外，下和上极的一个或两个可以包括交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构，以进一步减小因起源于涡流损耗的铁心损耗的加热。磁头中加热的减少导致减小的突起。
应当理解，上面仅是本发明优选实施方案的描述，并且各种改变、更改和变化可以不背离在附加权利要求书中陈述的本发明的真实本质和范围而进行。即使有也极少数，说明书和权利要求书中的术语或短语已经被给出不同于它们的简明语言含义的任何特殊含义，因此说明书不用来在不适当地狭义上定义术语。
权利要求
1.一种磁头，包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；具有多个线圈层的写线圈；以及每个线圈层，其在上和下极之间连续延伸通过由写间隙层定义的平面。
2.根据权利要求1的磁头，其中写线圈具有足够减小磁头空气支承表面(ABS)处的热突起的电阻。
3.根据权利要求1的磁头，其中写线圈具有每匝线圈小于0.5欧姆的电阻。
4.根据权利要求1的磁头，其中每个线圈层具有4微米或更大的上和下极之间的高度。
5.根据权利要求1的磁头，其中每个线圈分隔层小于0.4微米。
6.根据权利要求1的磁头，其中写线圈还包括金属镶嵌构造的写线圈。
7.根据权利要求1的磁头，其中每个线圈层包括铜，并且上和下极中至少一个还包括写线圈位于其上/下的极片层；以及在空气支承表面(ABS)处在极片层上/下形成的基座。
8.根据权利要求1的磁头，其中每个线圈层包括铜，并且上和下极中至少一个还包括写线圈位于其上/下的极片层；在空气支承表面(ABS)处在极片层上/下形成的基座；以及包括磁性和非磁性介电材料的交替层的极片层。
9.一种磁记录设备，包括至少一个可旋转磁盘；支撑该至少一个可旋转磁盘的主轴；用于旋转该至少一个可旋转磁盘的磁盘驱动器马达；用于从该至少一个可旋转磁盘中写入数据的磁头；用于支撑磁头的浮动块；磁头包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；具有多个线圈层的写线圈；以及每个线圈层，其在上和下极之间连续延伸通过由写间隙层定义的平面。
10.根据权利要求9的磁记录设备，其中写线圈具有足够减小磁头空气支承表面(ABS)处的热突起的电阻。
11.根据权利要求9的磁记录设备，其中写线圈具有每匝线圈小于0.5欧姆的电阻。
12.根据权利要求9的磁记录设备，其中每个线圈层具有4微米或更大的上和下极之间的高度。
13.根据权利要求9的磁记录设备，其中每个线圈分隔层小于0.4微米。
14.根据权利要求9的磁记录设备，其中写线圈还包括金属镶嵌构造的写线圈。
15.根据权利要求9的磁记录设备，其中上和下极中至少一个还包括写线圈位于其上/下的极片层；以及在空气支承表面(ABS)处在极片层上/下形成的基座。
16.根据权利要求9的磁记录设备，其中上和下极中至少一个还包括写线圈位于其上/下的极片层；在空气支承表面(ABS)处在极片层上/下形成的基座；以及包括磁性和非磁性介电材料的交替层的极片层。
17.一种磁头，包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；具有多个线圈层的写线圈；以及每个线圈层，其在写间隙层与磁轭的下极和上极中一个之间连续延伸。
18.根据权利要求17的磁头，其中没有写线圈部分位于写间隙层与下极和上极中另一个之间。
19.根据权利要求17的磁头，其中写线圈具有足够减小磁头空气支承表面(ABS)处的热突起的电阻。
20.根据权利要求17的磁头，其中写线圈具有每匝线圈小于0.5欧姆的电阻。
21.根据权利要求17的磁头，其中每个线圈层具有4微米或更大的上和下极之间的高度。
22.根据权利要求17的磁头，其中每个线圈分隔层小于0.4微米。
23.根据权利要求17的磁头，其中写线圈还包括金属镶嵌构造的写线圈。
24.根据权利要求17的磁头，其中下极和上极中一个还包括写线圈位于其下的极片层；以及在空气支承表面(ABS)处在极片层下形成的基座。
25.根据权利要求17的磁头，其中上和下极中至少一个还包括写线圈位于其上/下的极片层；以及包括磁性和非磁性介电材料的交替层的极片层。
26.一种磁记录设备，包括至少一个可旋转磁盘；支撑该至少一个可旋转磁盘的主轴；用于旋转该至少一个可旋转磁盘的磁盘驱动器马达；用于从该至少一个可旋转磁盘中写入数据的磁头；用于支撑磁头的浮动块；磁头包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；具有多个线圈层的写线圈；以及每个线圈层，其在写间隙层与磁轭的下极和上极中一个之间连续延伸。
27.根据权利要求26的磁记录设备，其中写线圈具有足够减小磁头空气支承表面(ABS)处的热突起的电阻。
28.根据权利要求26的磁记录设备，其中写线圈具有4欧姆或更小的电阻。
29.根据权利要求26的磁记录设备，其中写线圈具有每匝线圈小于0.5欧姆的电阻。
30.根据权利要求26的磁记录设备，其中每个线圈分隔层小于0.4微米。
全文摘要
公开具有减小的电阻以减小热突起的写线圈构造的磁头。在一种说明性实例中，磁头包括磁轭；在磁轭的上和下极之间形成的写间隙层；以及具有多个线圈层的写线圈。写线圈的每个线圈层在上和下极之间连续延伸通过由写间隙层定义的平面。优选地，写线圈使用金属镶嵌过程形成，使得每个线圈层比每个线圈分隔层宽。这种构造规定相对大量的线圈材料被使用，这减小线圈的电阻。这又减小操作期间由写线圈产生的热量。另外，下和上极的一个或两个可以包括交替的磁性和非磁性介电层的水平层压结构，以进一步减小由涡流损耗引起的加热。因为热突起减小，磁头的飞行高度可以制造得相对小，且具有磁头到磁盘撞击和磁盘擦伤的减小危险。
文档编号G11B5/012GK1577494SQ20041005903
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月29日 优先权日2003年7月29日
发明者萧文千, 李顕邦, 弗拉迪米尔·尼吉丁, 塞缪尔·W.·元 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司