CN110666594A - 在对一个或多个特征加热的同时进行研磨的方法及相关的滑块、条形棒和系统 - Google Patents

在对一个或多个特征加热的同时进行研磨的方法及相关的滑块、条形棒和系统 Download PDF

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CN110666594A CN201910526588.7A CN201910526588A CN110666594A CN 110666594 A CN110666594 A CN 110666594A CN 201910526588 A CN201910526588 A CN 201910526588A CN 110666594 A CN110666594 A CN 110666594A
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Abstract

本申请公开了在对一个或多个特征加热的同时进行研磨的方法及相关的滑块、条形棒和系统。本公开包括研磨方法，这些研磨方法包括：激励被定位成接近于换能器区域中的第一磁阻元件的一个或多个元件，并且生成热并使该第一磁阻元件在研磨方向上相对于一个或多个其他磁阻元件选择性地扩展。本公开还包括使用被定位成接近于第一磁阻元件的一个或多个热传感器来帮助控制研磨方向上的研磨的研磨方法。本公开包括相关的研磨系统和滑块。

Description

在对一个或多个特征加热的同时进行研磨的方法及相关的滑 块、条形棒和系统
相关申请
本非临时专利申请要求2018年6月18日提交的具有序列号62/686,433的共有临时申请的权益，该临时申请通过引用整体结合于此。
背景技术
本公开涉及对滑块和/或具有滑块的条形棒(row bar)进行研磨的系统和方法，该系统和方法最终可以在用于读取/写入操作的硬盘驱动器中使用。
发明内容
本公开包括研磨具有多个滑块的条形棒的方法的实施例，其中，该方法包括：
a)提供具有多个滑块的所述条形棒，其中，至少一个滑块包括换能器区域，该换能器区域包括：至少第一磁阻元件和第二磁阻元件，其中，第一磁阻元件具有第一特征，该第一特征在研磨方向上距第一目标值具有第一距离，并且第二磁阻元件具有第二特征，该第二特征在研磨方向上距第二目标值具有第二距离，其中，第一距离减第二距离等于Δ距离；以及
b)对换能器区域中的元件施加电流，以生成热并且使至少第一磁阻元件在研磨方向上相对于第二磁阻元件扩展，其中，该电流被控制以使第一磁阻元件在研磨方向上扩展等于Δ距离的量；以及
c)在施加电流的同时研磨条形棒。
本公开还包括一种具有多个滑块的条形棒的实施例，其中，至少一个滑块包括换能器区域，其中，该换能器区域包括：
a)磁阻写入器元件；
b)磁阻读取器元件；
c)至少一个电阻加热元件和/或至少一个热传感器，被定位成接近于磁阻读取器元件和/或磁阻写入器元件；
d)第一行多个电接触垫；以及
e)第二行多个电接触垫，其中，第一行电接触垫在研磨方向上的第一位置处沿下轨道方向延伸，其中，第二行电接触垫在研磨方向上的第二位置处沿下轨道方向延伸，其中，该至少一个电阻加热元件和/或至少一个热传感器电耦合至第二行中的至少一个电接触垫，并且其中，该第二行中的该至少一个电接触垫电耦合至第一行中的至少一个电接触垫。
本公开还包括一种研磨系统的实施例，该研磨系统包括：
a)载体结构；
b)如权利要求16所述的条形棒，其中，该条形棒可移除地安装至载体，其中，载体结构具有机械致动器，该机械致动器被配置成物理地接触条形棒并且在研磨方向上对滑块进行致动；以及
c)研磨板，具有研磨表面，该研磨表面能操作以旋转并接触条形棒以用于研磨第一磁阻元件和第二磁阻元件。
本公开还包括一种具有多个滑块的条形棒的实施例，其中，至少一个滑块包括换能器区域，其中，该换能器区域包括：
a)磁阻写入器元件；
b)第一电阻加热元件，被定位成接近于所述磁阻写入器元件；
c)磁阻读取器元件；
b)第二电阻加热元件，被定位成接近于磁阻读取器元件；
e)第三电阻加热元件，被定位成接近于磁阻写入器元件或磁阻读取器元件。
本公开还包括一种研磨系统的实施例，该研磨系统包括：
a)载体结构；
b)如权利要求18所述的条形棒，其中，该条形棒可移除地安装至载体，其中，载体结构具有机械致动器，该机械致动器被配置成物理地接触条形棒并且在研磨方向上对滑块进行致动；以及
c)研磨板，具有研磨表面，该研磨表面能操作以旋转并接触条形棒以用于研磨第一磁阻元件和第二磁阻元件。
附图说明
图1A示出了根据本公开的条形棒中可以被研磨的滑块的部分的示意性截面视图；
图1B示出了图1A中所示的磁阻写入器元件105的部分的示意性截面视图；
图1C示出了图1A中所示的磁阻读取器元件110的部分的示意性截面视图；
图1D示出了写入器电阻加热器125被激励时图1A中所示的滑块的部分的示意性截面视图；
图1E示出了图1D中所示的滑块的部分的示意性仰视图；
图1F示出了滑块已被研磨之后的图1D中所示的滑块的部分的示意性截面视图；
图1G示出了写入器电阻加热器125不再被激励时图1E中所示的滑块的部分的示意性截面视图；
图2是图1A中所示的滑块中包括电接触垫的部分的示意性截面视图。
具体实施方式
磁记录装置可以被称为硬盘驱动器(HDD)并且包括通过将空气用作润滑剂(“空气轴承”)而在盘上方飞行的滑块。例如，盘可以被放置在可以旋转的主轴电机上，并且负压空气润滑轴承滑块可以被附连在悬架处以与磁盘对应。该负压空气润滑轴承滑块可以由枢转的致动器移动，使得该滑块移动至盘的轨道上的期望位置。被用作记录介质的盘具有圆形形状，并且不同的信息可以被记录在每个轨道上。一般而言，为了获取期望的信息，滑块移动以搜索盘上的对应轨道。盘可以具有易受物理和/或化学损伤的磁性层。为了帮助减轻此类损伤，此类盘通常具有诸如类金刚石碳(DLC)之类的涂层作为覆盖来帮助保护磁性层免受物理和/或化学地引起的损伤。
使用研磨工具来加工条形棒的表面，该条形棒稍后可以被切割成多个单独的滑块。该研磨工具可以具有限定研磨表面的旋转的研磨板，该研磨表面可以帮助磨削(abrade)滑块的表面。如果期望，则当研磨表面相对于包含多个滑块(这些滑块保持处于抵靠研磨表面的按压接合)的条形棒旋转时，可以向该研磨表面施加浆料以增强磨削动作。研磨具有滑块的条形棒准许多个滑块主体一起被处理，这可以有利地是相对简单的、精确的和/或成本有效的。研磨可能涉及多个研磨步骤，诸如，粗糙研磨和最终(轻触(kiss))研磨。在制造中的期望时间点，可以从条形棒切割出单独的滑块并且最后在硬盘驱动器中使用这些滑块。
与轻触研磨相比，粗糙研磨可以被认为是用来移除相对较多的材料的相对粗略的研磨过程。例如，粗糙研磨可以在研磨方向上从条形棒移除高达10微米的材料，或者在研磨方向上从条形棒移除甚至高达20微米的材料。条形棒可以相对于研磨板在特定位置倾斜，以瞄准具体元件(例如，读取器或写入器)。
相较于粗糙研磨，轻触研磨可以被认为是精细研磨过程并且可以被用来从条形棒移除材料的小部分。例如，轻触研磨可以在研磨方向上从条形棒移除0.5微米或更少、或者甚至0.1微米或更少的材料。
在粗糙研磨之后但在轻触研磨之前，给定滑块的换能器区域中的两个或更多个电子特征可以处于在研磨方向上距它们的目标值不同的距离处。例如，在轻触研磨之前，相较于磁阻读取器元件(也被称为“读取器”)，磁阻写入器元件(也被称为“写入器”)可处于距其目标值不同的距离处，由此造成差量(delta；Δ)距离(也被称为读取器/写入器Δ)。当存在读取器/写入器Δ时，在轻触研磨期间研磨到写入器和读取器的各自的目标值可能是困难的。
根据本公开，可以使用滑块的换能器区域中的热源来选择性地使电子特征(例如，写入器)相对于给定滑块内的另一特征(例如，读取器)扩展，使得扩展部分可以被移除，由此减少或消除Δ距离。例如，可以在研磨方向上将写入器扩展等于读取器/写入器Δ的量，使得该量可以经由研磨而被移除，由此移除读取器/写入器Δ。
本公开可以被应用到各种滑块头，诸如，垂直磁阻(PMR)头、头辅助磁阻(HAMR)头等等。在一些实施例中，就PMR头而言本公开可以尤其有用，因为写入极宽度的精确度可以是非常期望的，尤其在写入极宽度减小并且张角增大时。
本发明的实施例可以包括具有多个滑块的条形棒。至少一个滑块包括换能器区域。该换能器区域至少包括第一磁阻元件和第二磁阻元件。第一磁阻元件具有第一特征，该第一特征在研磨方向上距第一目标值具有第一距离。第二磁阻元件具有第二特征，该第二特征在研磨方向上距第二目标值具有第二距离。第一距离减第二距离等于Δ距离。在一些实施例中，在条形棒中的每一个滑块中存在每一个第一磁阻元件和第二磁阻元件之间的类似的关系。即，条形棒中的每一个滑块至少包括第一磁阻元件和第二磁阻元件。每个滑块中的第一磁阻元件具有第一特征，该第一特征是在研磨方向上距第一目标值的第一距离。每个滑块中的第二磁阻元件具有第二特征，该第二特征是在研磨方向上距第二目标值的第二距离。并且第一距离减第二距离等于Δ距离。在各个滑块之间，该Δ距离可能相同或不同。
更具体地，出于说明目的，就图1A-图1G描述了根据本公开的实施例，在该实施例中，第一磁阻元件是磁阻写入器元件(写入器)并且第二磁阻元件是磁阻读取器元件(读取器)。
如本文中所使用，沿x轴的方向(进入图1A的页面中)被称为跨轨道(cross-track)轴。参照后缘156，沿z轴的方向在本文中被称为下轨道(down-track)轴。沿y轴的方向在本文中被称为研磨方向(材料移除的方向)或读取器条带高度方向和写入器断点方向。
如图1A中所示，图示出条形棒100中的多个滑块中的一个滑块111。滑块111包括换能器区域101，该换能器区域101至少具有磁阻写入器元件105和磁阻读取器元件110。在一些实施例中，根据本公开的条形棒可以包括至少30个滑块、至少60个滑块、或者甚至至少70个滑块。根据本公开的滑块可以主要由陶瓷材料制成。如图1A中所示，滑块111包括“AlTiC隔断”150。对于隔断150的右侧的区域151，大部分材料是氧化铝碳化钛(也被称为AlTiC)。对于隔断150的左侧的区域152，除了换能器区域101中的特征中的许多特征之外，大部分材料是氧化铝。诸如磁阻写入器元件105之类的元件由磁性材料制成，该磁性材料诸如，钴-铁(CoFe)、镍-铁(NiFe)等等。
如图1B中所示，磁阻写入器元件105具有写入极106作为第一特征，该第一特征在研磨方向上距作为第一目标值的写入器断点目标位置109具有第一距离108。在材料在研磨方向上被移除由第一距离108表示的量之后，写入器断点距离107与空气轴承表面162处的写入器断点目标位置109重合。
如图1C中所示，磁阻读取器元件110具有读取器条带高度113作为第二特征，该第二特征在研磨方向上距作为第二目标值的读取器条带高度目标位置114具有第二距离112。在材料在研磨方向上被移除由第二距离112表示的量之后，读取器条带高度113与空气轴承表面162处的读取器条带高度目标位置114重合。
返回参考图1A，如可以看到的，在第一距离108与第二距离112之间存在差(Δ)120。即，磁阻写入器元件105距其写入器断点目标位置109的距离108与磁阻读取器元件110距其读取器条带高度目标位置114的距离112不同，由此造成Δ距离120。
在一些实施例中，Δ距离120是50纳米或更小。例如，Δ距离120可以在从0.1纳米至40纳米、从0.5纳米至40纳米、或从0.1纳米至10纳米的范围中。
如以上所解释，根据本公开，可以使用滑块的换能器区域中的热源来选择性地使电子特征(例如，写入器)相对于给定滑块中的另一特征(例如，读取器)扩展，使得扩展部分可以被移除，由此减少或消除Δ距离120。
可以从滑块的换能器区域中存在的各种电气元件生成热。在一些实施例中，换能器区域中的电气元件可以从电阻加热器、磁阻写入元件的写入器线圈、激光器/近场换能器(晶片上激光器)及其组合中选择。
如图1中所示，电阻加热器的示例包括写入器电阻加热器125和读取器电阻加热器126中的一者或多者。写入器电阻加热器125被定位成接近于磁阻写入器元件105，并且读取器电阻加热器126被定位成接近于磁阻读取器元件110。写入器电阻加热器125和/或读取器电阻加热器126是可以在根据本公开的研磨期间以及在硬盘驱动器的操作期间使用以分别调整写入器和/或读取器与底层旋转盘之间的距离的电阻加热器的示例。
在一些实施例中，可以包括专用于研磨操作的一个或多个任选的电阻加热器。该一个或多个任选的电阻加热器可以被定位成接近于它们打算在研磨方向上选择性地扩展的特征。如图1中所示，换能器区域101包括任选的电阻加热器128，该任选的电阻加热器128也被定位成接近于磁阻写入器元件105。在研磨期间使用时，如下文所描述，可以在研磨期间激励任选的电阻加热元件128，以使得磁阻写入器元件105相对于磁阻读取器元件110选择性地扩展等于Δ距离120的量，而电阻元件125在研磨期间不被激励。在硬盘驱动器操作期间使用时，任选的电阻加热元件128不被激励，但可以激励电阻元件125，以调整磁阻写入器元件105与底层旋转盘(未示出)之间的距离。
电阻加热器(例如，125、126和128)可以被放置成接近于磁阻元件，以便使该磁阻元件在“y”方向上相对于滑块中的另一磁阻元件热扩展期望的量。例如，如果写入器电阻加热器125被激励以生成热，则它可以使磁阻写入器元件105在“y”方向上扩展第一距离。进一步地，当写入器电阻加热器125被激励以生成热时，它还可以使磁阻读取器元件110在“y”方向上扩展第二距离，这取决于该写入器电阻加热器125在下轨道“z”方向上的位置。第一距离与第二距离的比率可以被称为“γ(gamma)”。在一些实施例中，可能期望将电阻加热器(例如，125)定位成接近于它的相关联的磁阻元件(例如，105)，以使得“γ”是相对高的，从而使得例如写入器电阻加热器125引起磁阻读取器元件110在“y”方向上的几乎没有扩展。在一些实施例中，电阻加热器(例如，写入器电阻加热器125)被定位在它的相关联的磁阻元件(例如，磁阻写入器元件105)的近端，以使得该加热器在下轨道方向上距该磁阻元件为从0.5微米至5微米。在一些实施例中，激励晶片上激光器可以是在研磨期间要激励的期望的元件，因为可以使生成的热相对地局部化，由此产生相对高的且期望的“γ”。
在一些实施例中，电阻加热器可以在研磨方向“y”上被定位在空气轴承表面上方从1微米至10微米的范围中的距离。
在一些实施例中，条形棒100中的两个或更多个滑块111具有Δ距离120。在一些实施例中，条形棒100中的所有滑块111具有Δ距离120。条形棒100内的两个或更多个Δ距离120可以具有彼此不同的Δ距离。在此类情况下，如下文所描述，本公开可以将适当的热源应用到每个单独的滑块，以造成在研磨方向上对应扩展适当的Δ距离，以在研磨期间移除扩展的材料，由此减少或消除给定滑块内各特征之间的Δ距离。
本公开的实施例包括对换能器区域中的元件施加电流，以生成热并且使至少第一磁阻元件在研磨方向上相对于至少第二磁阻元件扩展。电流可以被控制，以使第一磁阻元件升温并且在研磨方向上扩展等于Δ距离的量。当确定对生成热的元件施加多少电流时，可以将被加热的区域内的不同区域或元件中的每一个的热膨胀系数考虑在内。
就图1D-图1G描述了对元件施加电流以使区域升温并在研磨期间选择性地扩展的示例。图1A中的滑块表示已经过粗糙研磨的滑块111。图1D-图1G表示轻触研磨过程中的各点。参考图1D，对换能器区域101中的元件125施加预定的电流，以生成热并使至少第一磁阻元件105在研磨方向上相对于第二磁阻元件110扩展。该电流可以被调整和控制，以使第一磁阻元件105在研磨方向上扩展等于Δ距离132的量，该Δ距离132与图1A中的Δ距离120对应。如图1D中所示，Δ距离132是参考线130与参考线131之间的距离。参考线130与空气轴承表面162共面。引起突起132的电流量可以根据从元件由于电阻加热而生成的热以及被加热的区域的热膨胀系数来确定。例如，参考图1D和图1E，一定量的电流被施加到加热器125，以使区域117在研磨方向“y”上朝向研磨板160扩展。将区域117的热膨胀系数考虑在内，以确定对加热器125施加多少电流来使磁阻写入器元件105扩展距离132。
如图1F中所示，在施加电流的同时，可以使条形棒111接触研磨板160的旋转表面161，使得滑块111的扩展部分可以被移除。如还在图1F中所示，滑块111已被研磨以使滑块111平面化，从而使得ABS 162与磁阻读取器元件110的读取器条带高度目标位置114对应。如图1G中所示，当电流被停止因此没有热量经由加热器125被生成时，区域117冷却下来并且回退，使得磁阻写入器元件105在研磨方向“y”上回退等于Δ距离120的距离。因此，现在磁阻写入器元件105处的空气轴承表面162与写入器断点目标位置109重合。相应地，可以通过加热诸如电阻元件125之类的元件向研磨过程(例如，轻触研磨过程)中引入自由度。在一些实施例中，可以对条形棒中的每一个滑块施加电流，以使每个滑块111中的磁阻写入器元件105在研磨方向上扩展与每个滑块111的Δ120对应的量。因此，如以上所描述，对于在研磨期间使用的每一个电阻元件125，可以为该条形棒100引入同一数量的自由度。在一些实施例中，研磨系统可以将导线连接至每一个滑块111的每一个头上的写入器电阻加热器125。电流可以向下流过一个滑块并且向上流过相邻的滑块，并且任何剩余的电流不平衡都可以通过每个条形棒上的第一个和最后一个(虚设)滑块上的接地垫连接来处理。
在一些实施例中，如本文中所描述的每个滑块中被选择以电气地生成热的一个或多个元件可以是滑块中在研磨期间利用电流进行激励的仅有的元件。例如，就图1A，写入器电阻加热器125可以是滑块111中在研磨期间利用电流激励的仅有的元件，而在研磨期间不对例如磁阻写入器元件105和磁阻读取器元件110施加电流。作为另一示例，可以利用电流来激励写入器电阻加热器125和/或磁阻写入器元件105的写入器线圈以生成热，而在研磨期间不对例如磁阻读取器元件110施加电流。
如以上所描述，条形棒100中的一个或多个滑块111可以具有与该条形棒中的一个或多个其他滑块111中的Δ距离不同的Δ距离120。作为一个示例，条形棒100中的每个滑块111可具有与该条形棒100中的每一个其他滑块中的Δ距离120不同的Δ距离120。因为Δ距离120可以在条形棒中的滑块之间有所不同，对每个滑块111中的每个单独的热生成元件(例如，写入器电阻加热器125)施加的电流可以与对每个对应的滑块111中的每一个其他单独的热生成元件(例如，写入器电阻加热器125)施加的电流不同。
在一些实施例中，可以利用写入器电阻加热器125来执行控制轻触研磨到写入器断点目标位置109，并且同时，可以利用安装载体的致动器臂来执行控制轻触研磨到读取器条带高度目标位置114。在美国专利第9,776,299号(Herendeen)和美国公开第2015/0258655号(Koon等人)中描述了研磨载体的示例，其中，所述专利文献的全文通过引用结合于此。在一些实施例中，能以此种方式为条形棒的每个滑块111执行控制研磨到写入器断点目标位置109和读取器条带高度目标位置114。这对应于针对每个滑块111的研磨控制的两个自由度。例如，如果条形棒具有68个滑块，则针对如本文中所描述的每个滑块的磁阻写入器元件105和磁阻读取器元件110分别使用写入器电阻加热器和载体致动器可以提供研磨控制的至少136个自由度。
在一些实施例中，在如本文中就图1A-图1G描述的轻触研磨之前，诸如磁阻写入器元件105之类的磁阻元件可以有意地从写入器断点目标位置109欠研磨(underlap)。在一些实施例中，一个或多个磁阻元件可以在研磨方向上欠研磨从0.5纳米至10纳米的距离。这可以促进使用根据本公开的热源来引起磁阻元件之间的相对扩展并且避免使欠研磨的磁阻元件过研磨(overlap)。
根据本公开，可以配置各种替代方案。例如，在研磨期间，可以代替于写入电阻加热器125而对读取器电阻加热器126进行激励。这样，由于由读取器电阻加热器126生成的热，可以使磁阻读取器元件110扩展。同时地且共同地，可以使用载体致动器来对滑块111物理地致动并控制磁阻写入器元件105的写入器断点目标位置109。
在一些实施例中，在研磨期间可以使用一个或多个电子研磨引导件(ELG)。ELG具有可以随状况改变而改变的电阻。例如，ELG的电阻可以随ELG材料在研磨过程期间被移除而增加，并且因此可以被用来监视滑块111制造期间空气轴承表面162的研磨。相应地，可在滑块中形成ELG，并且可在研磨期间监视ELG电阻。ELG的电阻可与从与该ELG相关联的元件移除的材料相关，该元件诸如，磁阻写入器元件105、磁阻读取器元件110和/或近场换能器(未示出)。因此，可以使用ELG来瞄准磁阻写入器元件105、磁阻读取器元件110和/或近场换能器的期望尺寸。例如，可以在研磨期间使用ELG来瞄准磁阻读取器元件110的高度值(例如，读取器条带高度目标位置114)，并且可以在研磨期间使用另一ELG来瞄准磁阻写入器元件105的高度值(例如，写入器断点目标位置109)。美国专利文献7,551,406(Thomas等人)、7,643,250(Araki等人)、8,165,709(Rudy)、2006/0168798(Naka)和2010/0208391(Gokemeijer)中也描述了ELG，并且其中，所述专利文献的全文通过引用结合于此。
如图1E中所示，滑块111包括写入器ELG 115和读取器ELG 116。写入器ELG 115和读取器ELG可以各自被定位成在跨轨道方向“x”上分别距磁阻写入器元件105和磁阻读取器元件110数百微米远处。在研磨期间，如果如本文中所描述地使用写入器电阻加热器125来扩展区域117(“热泡”)中的滑块111，则写入器ELG 115同样可以在区域117之外数百微米处。如果写入器ELG 115被定位在区域117之外，则在磁阻写入器元件105如图1D中所示地扩展时写入器ELG 115可能不提供关于磁阻写入器元件105的预期计量(metrology)。在一些实施例中，一个或热传感器可以被定位成接近于(例如，在区域117内)正在被扩展的给定元件(例如，磁阻写入器元件105)。有利地，当元件由于加热而被扩展时，热传感器在研磨期间可以提供关于该元件的期望的计量信息。例如，热传感器127可以被定位成在区域117内接近于磁阻写入器元件105。在一些实施例中，热传感器可以被定位于它的相关联的磁阻元件的在下轨道“z”方向上0.5微米至5微米内。热传感器可以在研磨方向上被定位在最终空气轴承表面上方，以使得不会如它的相关联的磁阻元件的情况那样在研磨期间从该热传感器移除材料。在一些实施例中，热传感器可以在研磨方向“y”上被定位在空气轴承表面上方从0.1微米至1微米的范围中的距离。
在研磨期间，当对写入器电阻加热器125和加热区域117施加电流时，可以测量热传感器127的电阻。可以从所测量的热传感器127的电阻来推断温度。随后，可以使用推断出的温度来根据使温度与磁阻写入器元件105的突起相关的模型来计算磁阻写入器元件105的对应的突起。
在下文中描述了使温度与磁阻写入器元件105的突起相关的非限制性示例。诸如传感器127之类的热传感器可以是电阻金属薄片，其可以被用来凭经验或使用查找表来确定热传感器127的电阻相对(vs)温度。经验性方式可以包括升高和/或降低环境温度并测量条形棒100中的传感器127的作为温度的函数的电阻改变。使用查找表可以包括从查找表获取针对在该热传感器127中使用的(多种)材料的电阻改变相对温度的文献值。
而且，可以使用加热器电流或功率相对温度的模型。这可以涉及电连接至滑块中的加热器(例如，读取器加热器、写入器加热器或专用研磨加热器)以及电连接至滑块中的热传感器(例如，传感器127)。接下来，可以改变被递送至加热器的电流或功率，并且可以测量热传感器127的电阻。最终，可以标绘加热器电流或功率相对热传感器127的电阻。注意，该校准方法可以在不进行研磨时完成，因为研磨可能从热传感器移除材料并且使电阻改变。而且，可以在条形棒与静止的(非旋转的)研磨板接触或条形棒不与研磨板接触的情况下完成校准。
最终，使温度与磁阻写入器元件105的突起相关可以包括温度相对写入器或读取器的突起的模型。如COMSOL
Figure BDA0002098384290000121
软件之类的可商购的软件包是可用的，可以使用这些软件包对电加热器在不同的功率设置下被使用时写入器或读取器的突起分布进行建模。经验性建模可以通过电连接至加热器、在某个范围的加热器电流/功率下对棒进行研磨并且随后使用原子力显微镜或光学轮廓仪来测量读取器和写入器突起的高度分布来执行。
热传感器127的一个非限制性示例被称为双端电阻温度系数传感器(DETCR)。在美国专利第8,638,349号(Liu等人)中描述了DETCR的示例，其中，所述专利文献的全文通过引用结合于此。热传感器127的另一非限制性示例包括热粗糙度检测器(TAD)。在美国公开第2003/0065992号(Yang)中描述了TAD的示例，其中，所述专利文献的全文通过引用结合于此。
在一些实施例中，条形棒111的温度可能由于一个或多个因素而无意地波动，该一个或多个因素诸如，由于研磨造成的摩擦加热、周围环境的温度。此类波动可使被加热的元件(例如，磁阻写入器元件105和磁阻读取器元件110)扩展得比预期更多或更少。而且，此类温度波动可以增加或减少ELG中检测到的电阻，这可能指示从ELG和对应元件研磨掉的材料的不正确的量。具有温度控制系统的研磨板可以帮助控制与该研磨板物理接触的条形棒的温度，以便减少或显著消除此类温度波动。在Habermas等人与本申请同日提交的题为“ALAPPING SYSTEM THAT INCLUDES A LAPPING PLATE TEMPERATURE CONTROL SYSTEM,ANDRELATED METHODS(包括研磨板温度控制系统的研磨系统及相关方法)”并且具有代理人案卷号STL 073560.01(STL0119P1)的专利申请中描述了此类温度控制系统的示例，其中所述专利申请的全文通过引用结合于此。
为了电子地访问滑块元件(例如，磁阻写入器元件105等)，滑块可以包括可电连接至这些滑块元件的多个电接触垫。图2是示出滑块111的后缘面157的示意图。所图示的接触垫存在于该后缘面上。图2还包括示出接触垫如何电连接至诸如ELG、写入器加热器、DETCR等等之类的设备的电气布线图。如图2中所示，滑块111包括沿跨轨道轴“x”的第一行205电接触垫以及沿跨轨道轴“x”的第二行220电接触垫。第一行205接触垫包括接地接触垫208并且可以电连接至在硬盘驱动器(HDD)中的头万向组件(head-gimbal assembly；HGA)操作期间使用的特征。第二行220电接触垫可以专用于根据本公开的研磨期间使用的特征的使用。这样，可以作出到第二行220电接触垫的电连接，并且随后，在完成研磨之后，第二行220电接触垫可以仅仅保持不被使用，由此使第一行205电接触垫处于相对好的状况。例如，第一行205电接触垫可以避免来自研磨过程的过度刮擦或任何残留的线接合。
更详细地，参考图1A-图1G中所图示的滑块111，电接触垫206和207可以电连接至磁阻写入器元件105，并且电接触垫211和212可以电连接至磁阻读取器元件110。读取器电阻加热器126可以电连接至电接触垫213。
就本文中所描述的在研磨期间使用的滑块111元件，写入器ELG 115可以电连接至电接触垫222和223，并且读取器ELG 116可以电连接至电接触垫221和222。有利地，写入器ELG 115和读取器ELG 116可以共享公共电接触垫222，以节省第二行220电接触垫中的空间。
而且，热传感器127(例如，DETCR)可以电连接至第二行220中的电接触垫225和226，电接触垫225和226可以分别电连接至第一行205中的电接触垫209和210。最终，写入器电阻加热器125可以电连接至第二行220中的电接触垫224和第一行205中的电接触垫214。这样，可以出于研磨目的作出到第二行220中的电接触垫的电连接，由此避免第一行205中的电接触垫上的过度刮擦和/或残留的线接合。
电接触垫可以由诸如金等等之类的各种导电材料制成。元件可以经由接合、钎焊或其他电连接而电连接至接触垫。例如，可以使用金线将接触垫电连接至元件。

Claims (19)

1.一种研磨具有多个滑块的条形棒的方法，其中，所述方法包括：
a)提供具有多个滑块的所述条形棒，其中，至少一个滑块包括换能器区域，所述换能器区域包括：至少第一磁阻元件和第二磁阻元件，其中，所述第一磁阻元件具有第一特征，所述第一特征在研磨方向上距第一目标值具有第一距离，并且所述第二磁阻元件具有第二特征，所述第二特征在所述研磨方向上距第二目标值具有第二距离，其中，所述第一距离减所述第二距离等于Δ距离；以及
b)对所述换能器区域中的元件施加电流，以生成热并且使至少所述第一磁阻元件在所述研磨方向上相对于所述第二磁阻元件扩展，其中，所述电流被控制以使所述第一磁阻元件在所述研磨方向上扩展等于所述Δ距离的量；以及
c)在施加所述电流的同时研磨所述条形棒。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述Δ在从0.5纳米至50纳米的范围中。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述条形棒中的每一个滑块包括：至少第一磁阻元件和第二磁阻元件，其中，每个滑块中的所述第一磁阻元件具有第一特征，所述第一特征是在研磨方向上距第一目标值的第一距离，并且每个滑块中的所述第二磁阻元件具有第二特征，所述第二特征是在所述研磨方向上距第二目标值的第二距离，其中，所述第一距离减所述第二距离等于Δ距离；并且
其中，对所述条形棒中的每个滑块的换能器区域中的元件施加电流，以生成热并且使每个滑块中的至少所述第一磁阻元件在所述研磨方向上相对于每个对应滑块中的所述第二磁阻元件扩展，其中，所述电流被控制以使每个滑块中的所述第一磁阻元件在所述研磨方向上扩展等于所述对应滑块中的所述Δ距离的量。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述元件从电阻加热元件、磁阻写入元件、晶片上激光器及其组合中选择。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述元件包括被定位成接近于所述第一磁阻元件的至少一个电阻加热元件。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述条形棒中的每一个滑块包括：
a)至少第一磁阻元件和第二磁阻元件，其中，所述第一磁阻元件具有第一特征，所述第一特征是在研磨方向上距第一目标值的第一距离，并且所述第二磁阻元件具有第二特征，所述第二特征是在所述研磨方向上距第二目标值的第二距离，其中，所述第一距离减所述第二距离等于Δ距离；以及
b)至少一个电阻加热元件，被定位成接近于所述第一磁阻元件，其中，对每个滑块中的每个电阻加热元件施加电流，以生成热并且使每个滑块中的至少所述第一磁阻元件在所述研磨方向上相对于每个对应滑块中的所述第二磁阻元件扩展，其中，所述电流被控制以使每个滑块中的所述第一磁阻元件在所述研磨方向上扩展等于所述对应滑块中的所述Δ距离的量。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述条形棒中的至少两个滑块具有不同的Δ。
8.如权利要求7所述的方法，其中，对一个滑块中的所述电阻加热元件施加的电流与对至少一个其他滑块的所述电阻加热元件施加的电流不同。
9.如权利要求5所述的方法，其中，所述换能器区域包括被定位成接近于所述第一磁阻元件的第一电阻加热元件以及被定位成接近于所述第一磁阻元件的第二电阻加热元件，其中，所述第一电阻加热元件在研磨期间被激励，并且所述第二电阻元件在研磨期间不被激励，并且其中，所述第一电阻加热元件在读取/写入操作期间不被激励，并且所述第二电阻元件在读取/写入操作期间被激励。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一磁阻元件是磁阻写入器元件并且所述第一特征是写入器断点，并且其中，所述第二磁阻元件是磁阻读取器元件并且所述第二特征是读取器条带高度。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述研磨包括精细研磨，并且其中，在步骤(a)之前，所述条形棒经受粗糙研磨过程，所述粗糙研磨过程在所述研磨方向上使所述第一磁阻元件欠研磨从0.5纳米至10纳米的量。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述换能器区域进一步包括被定位成接近于所述元件的至少一个热传感器，并且其中，所述方法进一步包括：
a)在对所述元件施加电流的同时测量所述热传感器的电阻；
b)将所述热传感器的所测量的电阻与所施加的电流进行比较；以及
c)确定距所述第一磁阻元件的所述第一特征的目标值的所述第一距离。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述条形棒被安装在载体结构上，其中，所述载体结构包括用于每个滑块的机械构件，其中，每个机械构件被配置成物理地接触所述条形棒并在施加所述电流和研磨所述条形棒的同时在研磨方向上对对应滑块进行致动。
14.如权利要求1所述的方法，其中，在研磨期间不对所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件施加电流。
15.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个滑块进一步包括第一行多个电接触垫以及第二行多个电接触垫，其中，所述第一行电接触垫在所述研磨方向上的第一位置处沿跨轨道方向延伸，其中，所述第二行电接触垫在所述研磨方向上的第二位置处沿所述跨轨道方向延伸，其中，所述元件电耦合至所述第二行中的至少一个电接触垫。
16.一种具有多个滑块的条形棒，其中，至少一个滑块包括：
a)空气轴承表面，具有换能器区域，其中，所述换能器区域包括：
i)磁阻写入器元件；
ii)磁阻读取器元件；
iii)至少一个电阻加热元件和/或至少一个热传感器，被定位成接近于所述磁阻读取器元件和/或所述磁阻写入器元件；以及
b)后缘面，所述后缘面包括：
i)第一行多个电接触垫；以及
ii)第二行多个电接触垫，其中，所述第一行电接触垫在研磨方向上的第一位置处沿跨轨道方向延伸，其中，所述第二行电接触垫在所述研磨方向上的第二位置处沿所述跨轨道方向延伸，其中，所述至少一个电阻加热元件和/或至少一个热传感器电耦合至所述第二行中的至少一个电接触垫，并且其中，所述第二行中的所述至少一个电接触垫电耦合至所述第一行中的至少一个电接触垫。
17.一种研磨系统，包括：
a)载体结构；
b)如权利要求16所述的条形棒，其中，所述条形棒可移除地安装至所述载体，
其中，所述载体结构具有机械致动器，所述机械致动器被配置成物理地接触所述条形棒并且在所述研磨方向上对滑块进行致动；以及
c)研磨板，具有研磨表面，所述研磨表面能操作以旋转并接触所述条形棒以用于研磨所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件。
18.一种具有多个滑块的条形棒，其中，至少一个滑块包括换能器区域，其中，所述换能器区域包括：
a)磁阻写入器元件；
b)第一电阻加热元件，被定位成接近于所述磁阻写入器元件；
c)磁阻读取器元件；
b)第二电阻加热元件，被定位成接近于所述磁阻读取器元件；以及
e)第三电阻加热元件，被定位成接近于所述磁阻写入器元件或所述磁阻读取器元件。
19.一种研磨系统，包括：
a)载体结构；
b)如权利要求18所述的条形棒，其中，所述条形棒可移除地安装至所述载体，
其中，所述载体结构具有机械致动器，所述机械致动器被配置成物理地接触所述条形棒并且在所述研磨方向上对滑块进行致动；以及
c)研磨板，具有研磨表面，所述研磨表面能操作以旋转并接触所述条形棒以用于研磨所述第一磁阻元件和所述第二磁阻元件。
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