[发明专利]磁头

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁头，该磁头可通过借助于加热器线圈的通电和加热所伴随的热膨胀改变面向介质表面的突出距离来控制磁头和记录介质之间的间隙，更具体地说，本发明涉及一种磁头，该磁头可通过加热器线圈的较小电功率而得到面向介质表面的较大突出距离。

背景技术

传统上，必须减小磁头相对于磁盘记录表面的飞行高度，以便实现磁盘装置的高记录密度；并且近来，已经实现了10nm数量级的飞行高度。然而，当磁头的飞行高度减小时，容易出现与磁盘表面上的微小突起碰撞的问题，从而磁头间隙的变化处于机构的公差范围内；因此，当考虑到与介质的接触时，不能设定比公差小的飞行高度。已经提出了专利文献1至3的方法作为解决该问题的方法，其中加热器内置在磁头中，通过利用由于向该加热器的通电所伴随的热膨胀引起的磁头飞行表面的突出现象来控制在磁头和磁盘记录表面之间的间隙。在JP2003-303405中，在薄膜磁头的绝缘层中形成有起到加热器作用的薄膜电阻元件，根据需要对薄膜电阻元件通电来加热该元件，由此使得磁极末端部分热膨胀并突出。在JP2004-192665中，相对于由于记录/再现引起的装置温度和元件温度的增加而改变施加于设置在磁头中的电传导膜的电功率，以保持恒定的元件温度，由此保持在元件和记录介质之间的恒定间隙。在JP2005-078706中，在磁头中设有：用来增加飞行高度的加热装置，该加热装置通过加热使磁头的空气轴承表面的一部分膨胀突出，以便增加在记录/再现元件和磁盘表面之间的距离；和用来减小飞行高度的加热装置，该加热装置通过加热使得磁头的空气轴承表面的另一个部分膨胀突出，以便减小在记录/再现元件和磁盘表面之间的距离，并且将飞行高度校正成例如在致动所述装置时可在不产生碰撞的情况下进行再现。

这种结合有加热器的传统磁头存在的问题在于，通过向加热器线圈通电所产生的热量被传递给形成为滑块的磁头的基板侧，并且被分散给面向介质表面，从而面向介质表面侧不能被有效地加热并突出，在该面向介质表面侧设置有起到写入头的记录元件功能的写入间隙和设置有读出元件的读出间隙。因此，通过增加通向加热器线圈的功率来增加由热膨胀引起的突出距离。然而，存在这样的问题，即，当加热器线圈的温度由于通电而过度地增加时，加热器线圈的移动和对读出元件和写入元件的热影响变大，从而磁头的耐用性和性能变差。作为解决这样的问题的可设想的措施，在磁头中设置一结构，该结构防止由于加热器线圈的通电而产生的热量分散。然而，当由于加热器线圈的通电所产生的热量不容易分散时，则会有这样的问题，即在高温环境下增加写入电功率时，即使没有给加热器线圈通电，也会由于环境温度和写入线圈产生热量而使得面向介质表面突出，另外，由于热量不容易分散到基板侧，因此由环境温度和写入线圈产生的热所引起的突出距离进一步增加。总体而言，关于在磁头和介质表面之间的间隙的设计值，当磁盘装置的可用温度范围的上限值为例如60℃时，其机壳中的温度为大约70℃，该温度高于所述上限值，设定交流电流在为70℃的高温环境下流过写入线圈的最坏条件来测量磁头的突出距离，并且基于在最坏条件下的突出距离确定间隙的设计值，从而不发生与介质的接触/碰撞。然而，当在磁头中采用其中热量不容易从加热器线圈分散的结构时，在最坏条件下的磁头突出距离增加；因此，必须增加用来避免与介质接触/碰撞的间隙的设计值。当这样增加间隙的设计值时，由加热器通电所产生的突出距离必须进一步增加。因此，加热器电功率必须增加，从而存在这样的问题，即，即使在使用热量不容易分散的结构时，提高加热器的效率终究还是困难的。另外，近来，与传统飞行式磁头相比，已经提出了使用接触式磁头的磁盘装置，该磁盘装置在磁头与介质表面接触的状态下建立存取。同样对于这种接触式磁头，通过将加热器线圈设置在磁头中、给该加热器线圈通电、加热该加热器线圈、并且通过热膨胀使介质接触表面突出来进行保持与介质表面保持接触的可设想的加热器控制。在由这样的接触式磁头的加热器线圈进行的接触控制中，在磁头和介质之间的间隙处于原子级尺寸。在这样的环境下，它们通过原子力，即，通过在磁头侧的原子和介质侧的原子之间的交互作用中所产生的库仑力而彼此吸引。因此，在接触式磁头中，必须通过磁头致动器保持该接触状态，从而保持磁头和介质之间的库仑力的平衡。然而，当在库仑力作用的尺寸下通过向加热器线圈通电来控制突出距离时，磁头的整个面向介质表面从由加热器线圈加热的写入线圈的一部分朝向介质侧中央地突出。因此，存在这样的问题，其中在磁头侧的面对区域和介质之间形成库仑力的区域增加，增加了库仑力，磁头致动器的平衡被破坏，从而磁头被很强的力压靠在介质表面上。