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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kopfgleiter, der einen sogenannten
Mikrobetätiger
enthält und
in eine Magnetspeichervorrichtung wie beispielsweise ein Festplattenlaufwerk
(hard disk drive: HDD) eingebaut ist. Im Besonderen betrifft die
Erfindung einen Kopfgleiter, der eine Versetzung eines Kopfelementes
innerhalb eines Gleiterkörpers
mit einer feinen Amplitude zulässt.
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Hintergrundtechnik
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Die
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
11-259840 offenbart einen Kopfgleiter, der einen Gleiterkörper und
ein in den Gleiterkörper
eingebautes Stützglied
zum Beispiel zum Stützen
eines Lese-/Schreibkopfelementes umfasst. Ein Mikrobetätiger ist
an den Gleiterkörper
montiert. Der Mikrobetätiger
dient dazu, eine feine Versetzung des Stützgliedes in dem Kopfgleiter
zu realisieren. Diese feine Versetzung gestattet es, dass das Lese-/Schreibkopfelement
eine Aufzeichnungsspur auf einem Aufzeichnungsmedium fein verfolgt.
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Der
Kopfgleiter wird im Allgemeinen auf der Basis eines Prozesses der
Schichtbildung hergestellt. Der Gleiterkörper und das Stützglied
werden zum Beispiel auf einem Wafer abgeschieden. In diesem Fall
wird eine sogenannte dem Medium gegenüberliegende Fläche des
Gleiterkörpers
und des Stützgliedes
zwangsläufig
entlang der oberen Fläche des
Wafers definiert. Speziell soll eine nichtmagnetische Schicht für einen
Lese- oder Schreibspalt des Lese-/Schreibkopfelementes auf dem Stützglied
so gebildet werden, um sich in einer vertikalen Richtung zu erstrecken,
die zu der oberen Fläche
des Wafers senkrecht ist. Es ist schwierig, die Dicke der nichtmagnetischen
Schicht bei einem Prozess zum Abscheiden des Stützgliedes auf der oberen Fläche des
Wafers zu reduzieren.
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JP08235803 offenbart eine
Magnetaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtung und einen Magnetkopfstützmechanismus.
Ein schwebender Kopfgleiter, der für die Magnetaufzeichnungs-
und -wiedergabevorrichtung zu verwenden ist, ist ein abgeschrägter Gleiter
des Flachtyps mit zwei Fasen und Luftlageroberflächen und ist mit einem Magnetkopfstützmechanismus
auf der Seite des Luftherausströmungsendes
des zentralen Teils desselben versehen. Dieser Magnetkopfstützmechanismus
hat ein Gleitglied, an das ein elektromagnetisches Konvertierungselement
montiert ist und das eine Gleitoberfläche hat, die mit einem magnetischen
Aufzeichnungsmedium intermittierend oder vollständig in Kontakt gelangt, eine
Aufhängung,
die dieses Gleitglied an einem Ende stützt, und einen Betätiger, der mit
der Aufhängung
an dem anderen Ende verbunden ist und jeweils um ≥ 1 Achse vorwärts, rückwärts, aufwärts, abwärts, nach
rechts und nach links bezüglich
des magnetischen Aufzeichnungsmediums versetzbar ist. Als Resultat
kann mit der Magnetaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtung, die
dazu in der Lage ist, auch die sehr kleine Wellenlinie zu verfolgen,
der Verschleiß des
elektromagnetischen Konvertierungselementes zu der Zeit der Hochgeschwindigkeitssuche
verringert werden, die Aufzeichnungsdichte erhöht werden und eine hohe Zuverlässigkeit über einen
langen Zeitraum hinweg beibehalten werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen definiert,
auf die nun Bezug genommen werden soll. Ferner sind bevorzugte Merkmale
in den ihnen beigefügten
Unteransprüchen
zu finden.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kopfgleiter
vorzusehen, der eine feine und rasche Versetzung eines Kopfelementes,
das an einen Stützkörper mit
kleinerer Masse montiert ist, innerhalb eines Gleiterkörpers ermöglicht.
Zusätzlich ist
es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Kopfgleiter vorzusehen,
bei dem die Dicke eines Lese- und/oder Schreibspaltes auf relativ
einfache Weise reduziert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Kopfgleiter vorgesehen, mit: einem Gleiterkörper; einem
Spalt (oder Schlitz), der in einer Oberfläche eines nachlaufenden Endes
des Gleiterkörpers
definiert ist, welcher Spalt sich von einem nachlaufenden Ende des
Gleiterkörpers
hin zu dem führenden
Ende des Gleiterkörpers
erstreckt; einem beweglichen Block, der durch den Spalt wenigstens
teilweise von einem stationären
Block des Gleiterkörpers
beabstandet ist; und einem Kopfelement, das auf eine Oberfläche des
nachlaufenden Endes des beweglichen Blocks montiert ist.
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Der
Schlitz gewährleistet
den Bewegungsbetrag für
den beweglichen Block bezüglich
des stationären
Blocks in dem Kopfgleiter. Die Dicke einer nichtmagnetischen Schicht
entspricht der Spaltlänge des
Kopfelementes auf der Oberfläche
des nachlaufenden Endes des beweglichen Blocks. Daher kann die Spaltlänge des
Kopfelementes auf der Basis der Abscheidung der nichtmagnetischen
Schicht leicht gesteuert werden. Die Dicke der nichtmagnetischen Schicht
kann auf relativ einfache Weise reduziert werden, so dass die Spaltlänge des
Kopfelementes leicht minimiert werden kann.
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Der
Spalt (Schlitz) definiert vorzugsweise eine längliche Platte, die sich von
dem stationären Block
zu dem beweglichen Block erstreckt. Die längliche Platte soll den beweg lichen
Block mit dem stationären
Block für
eine relative Bewegung zwischen ihnen koppeln. Darüber hinaus
wird die längliche
Platte vorzugsweise in einer Lage gehalten, in der sie von einer
Ebene absteht, die eine dem Medium gegenüberliegende Fläche des
Gleiterkörpers
enthält.
Die längliche
Platte dieses Typs gestattet die Versetzung des beweglichen Blocks
in einer seitlichen Richtung oder einer Richtung rechtwinklig zu
einer Aufzeichnungsspur. Der Kopfgleiter kann ferner einen Mikrobetätiger umfassen,
der auf die Oberfläche
des nachlaufenden Endes des Gleiterkörpers über den Spalt hinweg montiert
ist.
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Der
Kopfgleiter des obigen Typs kann als fliegender Kopfgleiter genutzt
werden, der in einem Laufwerk eines magnetischen Mediums oder einer Magnetspeichervorrichtung
wie etwa einem Festplattenlaufwerk (HDD) inkorporiert ist. In diesem
Fall kann eine Schiene auf der dem Medium gegenüberliegenden Oberfläche des
beweglichen Blocks gebildet sein. Eine Luftlageroberfläche kann
auf der Schiene definiert sein. Falls die Luftlageroberfläche auf
dem beweglichen Block definiert ist und das Kopfelement in dieser
Weise stützt,
kann der bewegliche Block eine stabilisierte Flughöhe über dem
magnetischen Aufzeichnungsmedium einnehmen. Daher kann das Kopfelement
an dem beweglichen Block dem magnetischen Aufzeichnungsmedium in
einem vorbestimmten konstanten Abstand gegenüberliegen.
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Ein
Paar der Spalte kann verwendet werden, um den obigen beweglichen
Block zu definieren. Der bewegliche Block kann zwischen den Spalten
definiert sein. Ein Hohlraum kann in dem Gleiterkörper so gebildet
sein, um die obige längliche
Platte innerhalb des Gleiterkörpers
zu definieren. Der Hohlraum kann dazu dienen, die längliche
Platte zwischen dem Spalt und sich selbst zu definieren. Der Hohlraum
kann eine erste Lücke
enthalten, die sich zwischen den Spalten erstreckt, um das führende Ende
des beweglichen Blocks zu definieren, und ein Paar von zweiten Lücken, die
sich jeweilig von den gegenüberliegenden
Enden der ersten Lücke
hin zu dem nachlaufenden Ende des Gleiterkörpers parallel zu den Spalten erstrecken.
Die zweiten Lücken
enden an Positionen, die von dem nachlaufenden Ende des Gleiterkörpers beabstandet
sind. Die Masse des beweglichen Blocks kann im Kopfgleiter auf der
Basis der zwischen der ersten Lücke
und der Oberfläche
des nachlaufenden Endes des Gleiterkörpers gemessenen Länge leicht
gesteuert werden. So kann eine breitere Konstruktionsvielfalt beim
Konstruieren des beweglichen Blocks gewährleistet werden.
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Im
Besonderen erstrecken sich die zweiten Lücken vorzugsweise jeweilig
von den gegenüberliegenden
Enden der ersten Lücke
hin zu dem führenden
Ende des Gleiterkörpers
parallel zu den Spalten. Auch wenn die erste Lücke dichter an dem nachlaufenden
Ende des Gleiterkörpers
angeordnet ist, kann die längliche
Platte mit ausreichender Länge
auf der Basis der Länge
der zweiten Lücke
gebildet werden, die sich von der ersten Lücke hin zu dem führenden Ende
des Gleiterkörpers
erstreckt. So kann eine breitere Konstruktionsvielfalt beim Konstruieren
des beweglichen Blocks sowie der länglichen Platte gewährleistet
werden.
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Der
oben beschriebene Kopfgleiter kann mit einer sogenannten Kopfaufhängung kombiniert
sein, um eine Kopfbaugruppe vorzusehen. In diesem Fall kann eine
Kopfbaugruppe umfassen: eine Kopfaufhängung; einen Gleiterkörper, der
an die Kopfaufhängung
montiert ist; einen Spalt, der in einer Oberfläche des nachlaufenden Endes
des Gleiterkörpers
defi viert ist, welcher Spalt sich von dem nachlaufenden Ende des
Gleiterkörpers
hin zu dem führenden
Ende des Gleiterkörpers
erstreckt; einen beweglichen Block, der durch den Spalt wenigstens
teilweise von einem stationären
Block des Gleiterkörpers
beabstandet ist, welcher bewegliche Block sich bezüglich der
Kopfaufhängung
versetzen lässt;
und ein Kopfelement, das auf eine Oberfläche des nachlaufenden Endes
des beweglichen Blocks montiert ist.
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Zum
Beispiel kann ein Verfahren zum Herstellen des obigen Kopfgleiters
umfassen: Herstellen von Kopfelementen auf der oberen Fläche eines
Wafers; Einschneiden des Wafers längs einer Ebene, die die obere
Fläche
des Wafers überkreuzt,
um ein Streifenmaterial von dem Wafer abzuschneiden, welches Streifenmaterial
eine Reihe der Kopfelemente enthält;
Formen einer dem Medium gegenüberliegenden
Oberfläche
eines individuellen Gleiterkörpers auf
der Oberfläche,
die während
des Einschneidens des Wafers hergestellt worden ist; und Bilden
eines Spaltes, der an der Oberfläche,
die der oberen Fläche
des Wafers entspricht, geöffnet
ist, mit einem Plasmagas hoher Dichte, welches das Streifenmaterial
von der dem Medium gegenüberliegenden
Oberfläche
her durchdringt. Eine Vorrichtung für tiefes reaktives Ätzen oder
induktiv gekoppeltes Plasma kann zum Einsatz kommen, um den Spalt
zu bilden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht, die die Struktur eines Festplattenlaufwerks (HDD)
als spezifisches Beispiel für
eine Magnetspeichervorrichtung schematisch zeigt.
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2 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht,
die einen fliegenden Kopfgleiter gemäß der vorliegenden Erfindung
schematisch zeigt.
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3 ist
eine vergrößerte Draufsicht,
die einen Hauptabschnitt eines Gleiterkörpers in dem fliegenden Kopfgleiter
im Detail zeigt.
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4 ist
eine vergrößerte perspektivische Teilansicht
des fliegenden Kopfgleiters zum schematischen Darstellen der Struktur
eines Mikrobetätigers.
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5 ist
eine vergrößerte Draufsicht,
die die Struktur eines elektromagnetischen Lese-/Schreibwandlers
schematisch zeigt.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in 5.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Wafers zum schematischen Darstellen
der elektromagnetischen Lese-/Schreibwandler und der Mikrobetätiger, die
auf der oberen Fläche
des Wafers gebildet sind.
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8 ist
eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht des
Wafers zum schematischen Darstellen eines Prozesses zum Bilden eines
Lesekopfes.
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9 ist
eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht des
Wafers zum schematischen Darstellen eines Prozesses zum Bilden eines
Dünnfilmmagnetkopfes.
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10 ist
eine vergrößerte Schnitt-Teilansicht
des Wafers zum schematischen Darstellen eines Prozesses zum Bilden
eines Kopfschutzfilms.
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11A und 11B sind
vergrößerte partielle
Draufsichten auf den Wafer zum schematischen Darstellen eines Prozesses
zum Bilden eines Mikrobetätigers.
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12 ist
eine perspektivische Ansicht des Wafers zum Darstellen eines Einschneidens,
das zum Zerschneiden des Wafers zum Einsatz kommt.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht eines Streifenmaterials, das von dem
Wafer abgeschnitten wurde.
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14 ist
eine vergrößerte perspektivische Teilansicht
des fliegenden Kopfgleiters zum schematischen Darstellen der Struktur
eines Mikrobetätigers gemäß einem
anderen Beispiel.
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Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
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1 zeigt
schematisch die innere Struktur eines Festplattenlaufwerks (HDD) 11 als
spezifisches Beispiel für
eine Magnetspeichervorrichtung. Das HDD 11 enthält ein kastenförmiges Hauptgehäuse 12,
das einen Innenraum zum Beispiel eines flachen Parallelepipeden
definiert. Wenigstens eine Magnetaufzeichnungsplatte 13 ist
in dem Innenraum innerhalb des Hauptgehäuses 12 inkorporiert.
Die Magnetaufzeichnungsplatte 13 ist auf die Antriebswelle
eines Spindelmotors 14 montiert. Der Spindelmotor 14 kann
die Magnetaufzeichnungsplatte 13 zur Rotation mit einer
höheren
Umdrehungsgeschwindigkeit wie beispielsweise 7200 U/min oder 10000
U/min antreiben. Eine Abdeckung, die nicht gezeigt ist, ist mit dem
Hauptgehäuse 12 gekoppelt,
um den geschlossenen Innenraum zwischen dem Hauptgehäuse 12 und
sich selbst zu definieren.
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Ein
Wagen 16 ist auch in dem Innenraum des Hauptgehäuses 12 inkorporiert.
Der Wagen 16 ist zum Schwingen um eine vertikale Stützwelle 15 bestimmt.
Der Wagen 16 enthält
einen starren Schwingarm 17, der sich in einer horizontalen
Richtung von der Stützwelle 15 erstreckt,
und eine elastische Kopfaufhängung 18,
die an dem äußersten
oder vorderen Ende des Schwingarms 17 angebracht ist, um
sich von dem Schwingarm 17 nach vorn zu erstrecken. Konventionell
ist bekannt, dass ein fliegender Kopfgleiter 19 an dem
vorderen Ende der Kopfaufhängung 18 durch
eine Kardanfeder, die nicht gezeigt ist, auslegerartig gestützt wird.
Die Kopfaufhängung 18 dient
dazu, den fliegenden Kopfgleiter 19 hin zu der Oberfläche der
Magnetaufzeichnungsplatte 13 zu drängen. Wenn die Magnetaufzeichnungsplatte 13 rotiert,
kann der fliegende Kopfgleiter 19 einen Luftstrom empfangen,
der entlang der rotierenden Magnetaufzeichnungsplatte 13 erzeugt
wird. Der Luftstrom dient dazu, einen Auftrieb bei dem fliegenden Kopfgleiter 19 zu
bewirken. Der fliegende Kopfgleiter 19 kann so über der
Oberfläche
der Magnetaufzeichnungsplatte 13 während der Rotation der Magnetaufzeichnungsplatte 13 mit
höherer
Stabilität
weiterfliegen, die durch das Gleichgewicht zwischen dem Auftrieb
und der drängenden
Kraft der Kopfaufhängung 18 hergestellt
wird.
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Wenn
der Wagen 16 angetrieben wird, um während des Fluges des fliegenden
Kopfgleiters 19 um die Stützwelle 15 zu schwingen,
kann der fliegende Kopfgleiter 19 die Aufzeichnungsspuren,
die auf der Magnetaufzeichnungsplatte 13 definiert sind,
in der radialen Richtung der Magnetaufzeichnungsplatte 13 überqueren.
Diese Radialbewegung dient zum Positionieren des fliegenden Kopfgleiters 19 direkt über einer
Zielaufzeichnungsspur auf der Magnetaufzeichnungsplatte 13.
Ein Betätiger 21,
wie beispielsweise ein Schwingspulenmotor (voice coil motor: VCM),
kann verwendet werden, um die Schwingbewegung des Wagens 16 zu
realisieren. Konventionell ist bekannt, dass in dem Fall, wenn zwei
oder mehr Magnetaufzeichnungsplatten 13 innerhalb des Innenraums
des Hauptgehäuses
inkorporiert sind, ein Paar der elastischen Kopfaufhängungen 18 gemeinsam
an den Schwingarm zwischen den benachbarten Magnetaufzeichnungsplatten 13 montiert
sein kann.
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2 zeigt
ein spezifisches Beispiel für
den fliegenden Kopfgleiter 19. Der fliegende Kopfgleiter 19 enthält einen
Gleiterkörper 22,
der aus Si (Silizium) in Form eines flachen Parallelepipeden hergestellt
ist. Ein Kopfschutzfilm 24 aus Al2O3 (Aluminiumoxid) ist mit dem Herausströmungs- oder nachlaufenden
Ende des Gleiterkörpers 22 gekoppelt.
Der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 ist in dem Kopfschutzfilm 24 enthalten.
Der Gleiterkörper 22 definiert
das "nachlaufende" Ende und das "führende" Ende auf der Basis der Richtung des
Luftstroms 25, der von der rotierenden Magnetaufzeichnungsplatte 13 her
wirkt. Der Gleiterkörper 22 und
der Kopfschutzfilm 24 liegen mit einer sogenannten dem
Medium gegenüberliegenden
Oberfläche
oder unteren Oberfläche 26 der
Oberfläche
der Magnetaufzeichnungsplatte 13 in einem Abstand gegenüber. Wenn die
Magnetaufzeichnungsplatte 13 rotiert, empfängt die
untere Oberfläche 26 den
Luftstrom 25.
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Eine
vordere Schiene 28 ist auf einer flachen Basis 27 der
unteren Oberfläche 26 gebildet.
Die vordere Schiene 28 ist angrenzend an das Hereinströmungs- oder
führende
Ende des Gleiterkörpers 22 angeordnet.
Die vordere Schiene 28 ist so konstruiert, um sich entlang
dem Hereinströmungs-
oder führenden
Ende der unteren Oberfläche 26 in
der seitlichen Richtung des Gleiterkörpers 22 zu erstrecken. Ein
Paar von Seitenschienen 29 ist jeweilig mit den gegenüberliegenden
Enden der vorderen Schiene 28 verbunden. Die Seitenschienen 29 sind
so konstruiert, um sich auf der flachen Basis 27 hin zu
dem nachlaufenden Ende des Gleiterkörpers 22 zu erstre cken.
Eine Luftlageroberfläche
(air bearing surface: ABS) 30 ist auf den oberen Flächen der
vorderen Schiene 28 und der Seitenschienen 29 definiert.
Der Luftstrom 25 dient zum Erzeugen eines Überdrucks oder
Auftriebs auf der Luftlageroberfläche 30. Kissen 31 können auf
der vorderen Schiene 28 an der Luftlageroberfläche 30 zusätzlich gebildet
sein, wie in 2 gezeigt. Die Kissen 31 sollen
einen größeren Überdruck
oder Auftrieb durch Stufen an Hereinströmungspositionen erzeugen.
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Eine
hintere Schiene 32 ist über
den Gleiterkörper 22 und
den Kopfschutzfilm 24 auf der flachen Basis 27 an
einer Stelle gebildet, die an das nachlaufende Ende des Gleiterkörpers 22 angrenzt.
Die hintere Schiene 32 ist auf der Mittellinie in der seitlichen Richtung
positioniert. Eine Luftlageroberfläche (ABS) 33 ist gleichfalls
auf der oberen Fläche
der hinteren Schiene 32 definiert. Der Luftstrom 25 dient
dazu, einen Überdruck
oder Auftrieb an der Luftlageroberfläche 33 zu erzeugen.
Der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 ist so konstruiert,
um einen Lesenspalt und einen Schreibspalt an der Luftlageroberfläche 33 zu
exponieren, wie es später
eingehend beschrieben ist.
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Wenn
der Luftstrom 25 von der rotierenden Magnetaufzeichnungsplatte 13 auf
den Kopfgleiter 19 wirkt, wird ein Auftrieb an den Luftlageroberflächen 30, 33 erzeugt.
Der hervorgerufene Auftrieb gestattet es, dass der fliegende Kopfgleiter 19 über der Oberfläche der
rotierenden Magnetaufzeichnungsplatte 13 fliegt. Ein Teil
des Luftstroms wird hin zu dem nachlaufenden Ende des Gleiterkörpers 22 entlang
der äußeren Fläche der
Seitenschienen 29 geführt,
nachdem er mit der vorderen Fläche
der vorderen Schiene 28 kollidiert. Es wird verhindert,
dass der Luftstrom in den Raum hinter der vorderen Schiene 28 von
den gegenüberliegenden
Enden der vorderen Schiene 28 in der seitlichen Richtung
eintritt. Der Luftstrom, der die Luftlageroberfläche 30 auf der vorderen
Schiene 28 passiert hat, kann sich hinter der vorderen
Schiene 28 in vertikaler Richtung, rechtwinklig zu der
Oberfläche
der Magnetaufzeichnungsplatte 13, leicht ausbreiten. Diese
schnelle Ausbreitung des Luftstroms erzeugt einen Unterdruck, der auf
den fliegenden Kopfgleiter 19 wirkt. Der erzeugte Unterdruck
ist mit dem obengenannten Auftrieb ausgeglichen, so dass der fliegende
Kopfgleiter 19 in einer stabilisierten Flughöhe über der
Magnetaufzeichnungsplatte 13 fliegt.
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Als
Nächstes
folgt eine eingehende Beschreibung der Struktur des Kopfgleiters 22 unter
Bezugnahme auf 3. Ein Paar von Spalten 35 ist
in dem Gleiterkörper 22 an
der Oberfläche
seines nachlaufenden Endes definiert. Die Spalten 35 sind
konstruiert, um sich hin zu dem führenden Ende des Gleiterkörpers 22 zu
erstrecken. Die Spalte 35 sind parallel zu einer longitudinalen
Bezugsebene 36 angeordnet. Die Form der unteren Oberfläche 26 ist
bezüglich
der longitudinalen Bezugsebene 36 symmetrisch. Die Spalte 35 durchdringen
den Gleiterkörper 22 zwischen
der unteren Fläche 26 und
der oberen Fläche,
nämlich
zwischen der äußeren Fläche, die nach
oben gewandt ist, und der äußeren Fläche, die nach
unten gewandt ist.
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Ein
stationärer
Block 37 und ein beweglicher Block 38 sind in
dem Gleiterkörper 22 definiert.
Der stationäre
Block 37 ist so konstruiert, um das vordere Ende der Kardanfeder
an der oberen Fläche
zu empfangen. Der bewegliche Block 37 ist durch die Spalte 35 wenigstens
teilweise von dem stationären
Block 37 beabstandet. Die Kardanfeder kann an dem stationären Block 37 angeklebt
sein. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist der elektromagnetische
Lese-/Schreibwandler 23 auf der Oberfläche des nachlaufenden Endes
des beweglichen Blocks 38 montiert. Die obenerwähnte hintere
Schiene 32 steht auf der flachen Basis 27, die
sich über
den beweglichen Block 38 erstreckt.
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Ein
Hohlraum 41 ist in dem Gleiterkörper 22 zwischen den
Spalten 35 definiert. Der Hohlraum 41 enthält eine
erste längliche
Lücke 42,
die sich zwischen den Spalten 35 in seitlicher Richtung
erstreckt. Die erste längliche
Lücke 42 dient
zum Definieren der Oberfläche
des führenden
Endes des beweglichen Blocks 38. Ein Paar von zweiten länglichen
Lücken 43 ist
mit den gegenüberliegenden
Enden der ersten länglichen
Lücke 42 verbunden.
Die zweiten länglichen
Lücken 43 sind
so konstruiert, um sich parallel zu den entsprechenden Spalten 35 hin
zu dem nachlaufenden Ende des Gleiterkörpers 22 zu erstrecken. Die
zweiten länglichen
Lücken 43 enden
an Positionen, die von dem nachlaufenden Ende des Gleiterkörpers 22 beabstandet
sind. Gleichzeitig erstrecken sich die zweiten länglichen Lücken 43 jeweilig von den
gegenüberliegenden
Enden der ersten länglichen
Lücke 42 hin
zu dem führenden
Ende des Gleiterkörpers
parallel zu den entsprechenden Spalten 35. Die ersten und
zweiten länglichen
Lücken 42, 43 durchdringen
den Gleiterkörper 22 zwischen
der unteren Fläche 26 und
der oberen Fläche,
nämlich
zwischen der äußeren Fläche, die
nach oben gewandt ist, und der äußeren Fläche, die
nach unten gewandt ist, in derselben Weise wie die Spalte 35.
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Eine
elastische Platte oder Blattfeder 44 ist zwischen der individuellen
zweiten länglichen
Lücke 43 und
dem entsprechenden Spalt 35 definiert. Die Blattfeder 44 ist
so konstruiert, um sich von dem stationären Block 37 kontinuierlich
zu dem beweglichen Block 38 zu erstrecken. Die Blattfedern 44 dienen zum
Koppeln des beweglichen Blocks 38 mit dem stationären Block 37.
Die Blattfedern 44 werden in einer Lage gehalten, in der
sie von einer Ebene abstehen, die die flache Basis 27 der
unteren Fläche 26 enthält. Speziell
kann die Dicke t der Blattfedern 44 entlang der flachen
Basis 27 definiert sein. Der bewegliche Block 38 lässt sich
somit in der seitlichen Richtung des Gleiterkörpers 22, rechtwinklig
zu den Aufzeichnungsspuren, bezüglich
des stationären Blocks 37 oder
der Kopfaufhängung 18 versetzen. Die
Breite W1 des Spaltes 35 entspricht dem Bewegungsbetrag
des beweglichen Blocks 38 in der Richtung rechtwinklig
zu den Aufzeichnungsspuren.
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Ein
Mikrobetätiger 45 ist
auf die Oberfläche des
nachlaufenden Endes des Gleiterkörpers 22 über die
Spalte 35 hinweg montiert, wie in 3 gezeigt.
Wie aus 4 hervorgeht, enthält der Mikrobetätiger 45 Paare
von ersten und zweiten stationären Zähnen 46a, 46b,
die auf der Oberfläche
des Kopfschutzfilms 24 stehen, mit dem die Oberfläche des nachlaufenden
Endes des stationären
Blocks 37 überlagert
ist. Getriebene Rahmen 47 sind so konstruiert, um die entsprechenden
Paare der ersten und zweiten stationären Zähne 46a, 46b zu
umgeben. Die getriebenen Rahmen 47 sind an der Oberfläche des
Kopfschutzfilms 24 fixiert, der über der Oberfläche des
nachlaufenden Endes des beweglichen Blocks 38 angeordnet
ist. Vorbestimmte Lücken
sind zwischen den getriebenen Rahmen 47 und dem stationären Block 37 gebildet.
Die getriebenen Rahmen 47 lassen sich bezüglich des
stationären
Blocks 37 versetzen, ohne den stationären Block 37 zu kontaktieren.
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Als
Nächstes
folgt eine kurze Beschreibung der Struktur des obenerwähnten elektromagnetischen
Lese-/Schreibwandlers 23. Der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 enthält, wie
in 5 gezeigt, einen Lesekopf 51 und einen
induktiven Schreibkopf oder Dünnfilmmagnetkopf 52.
Der Lesekopf 51 nutzt ein magnetoresistives (MR) Element 50,
um Bitdaten auf der Magnetaufzeichnungsplatte 13 zu unterscheiden.
Der Dünnfilmmagnetkopf 52 ist so
konstruiert, um Bitdaten auf der Magnetaufzeichnungsplatte 13 unter
Verwendung eines Magnetfeldes zu bilden, das in einem wirbelförmigen Dünnfilmspulenmuster
induziert wird. Das MR-Element 50 ist in einem Raum zwischen
oberen und unteren Schirmschichten 54, 53 entlang
der Oberfläche
des nachlaufenden Endes des beweglichen Blocks 38 angeordnet.
Der Lesespalt 55 ist in dieser Weise zwischen den oberen
und unteren Schirmschichten 54, 53 definiert.
Das MR-Element 50 kann ein Element mit gigantischem magnetoresistiven
(GMR) Effekt, ein magnetoresistives Tunnelübergangs-(TMR)-Element oder
dergleichen sein.
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Wie
aus 6 hervorgeht, erstrecken sich die oberen und unteren
Schirmschichten 54, 53 von den vorderen Enden,
die an der unteren Fläche
oder der Luftlageroberfläche 33 auf
der hinteren Schiene 32 exponiert sind, nach hinten. Die
oberen und unteren Schirmschichten 54, 53 können sich
entlang von Ebenen erstrecken, die zu der Luftlageroberfläche 33 senkrecht
sind. Die oberen und unteren Schirmschichten 54, 53 können aus
einem magnetischen Material wie beispielsweise FeN und NiFe sein.
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Der
Dünnfilmmagnetkopf 52 enthält eine nichtmagnetische
Spaltschicht 56, die sich über die obere Fläche der
oberen Schirmschicht 54 erstreckt, wie in 6 gezeigt.
Die nichtmagnetische Spaltschicht 56 exponiert das äußerste oder vordere
Ende an der Luftlageroberfläche 33 auf
der hinteren Schiene 32. Das wirbelförmige Spulenmuster 58 ist
innerhalb einer Isolierschicht 57 enthalten, die auf der nichtmagnetischen
Spaltschicht 56 gebildet ist. Das wirbelförmige Spulenmuster 58 kann
aus einem elektrisch leitfähigen
metallischen Material wie beispielsweise Cu sein.
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Eine
obere Magnetpolschicht 59 ist auf der oberen Fläche der
Isolierschicht 57 gebildet. Das hintere Ende der oberen
Magnetpolschicht 59 ist mit der oberen Schirmschicht 54 an
einer zentralen Position des wirbelförmigen Spulenmusters 58 magnetisch gekoppelt.
Die obere Magnetpolschicht 59 und die obere Schirmschicht 54 kooperieren
miteinander, um einen Magnetkern zu bilden, der die zentrale Position des
wirbelförmigen
Spulenmusters 58 durchdringt. Speziell fungiert die obere
Schirmschicht 54 des Lesekopfes 51 auch als untere
Magnetpolschicht des Dünnfilmmagnetkopfes 52.
Wenn ein Magnetfeld an dem wirbelförmigen Spulenmuster 58 als
Reaktion auf die Zufuhr von elektrischem Strom erzeugt wird, strömt ein Magnetfluss
durch den Magnetkern. Die obere Magnetpolschicht 59 kann
aus einem magnetischen Material wie zum Beispiel FeN und NiFe hergestellt
sein.
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Der
Schreibspalt 61 ist in dem Dünnfilmmagnetkopf 52 zwischen
dem vorderen Ende der oberen Magnetpolschicht 59 und dem
vorderen Ende der oberen Schirmschicht 54 an der Luftlageroberfläche 33 definiert.
Die nichtmagnetische Spaltschicht 56 gestattet das Heraustreten
des Magnetflusses aus der unteren Fläche 26 oder der Luftlageroberfläche 33 von
dem Magnetkern an den vorderen Enden der oberen Magnetpolschicht 59 und
der oberen Schirmschicht 54. Der herausgetretene Magnetfluss
bildet ein Magnetfeld zur Aufzeichnung. Die Spaltlänge des Schreibspaltes 61 kann
auf der Basis der Dicke der nichtmagnetischen Spaltschicht 56 festgelegt
werden.
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Unter
Bezugnahme auf 4 wird, wenn ein elektrischer
Strom auf die ersten stationären
Zähne 46a des
Mikrobetätigers 45 in
dem fliegenden Kopfgleiter 19 angewendet wird, an den ersten
stationären
Zähnen 46a eine
statische Elektrizität
erzeugt. Die induzierte statische Elektrizität dient zum Antreiben der getriebenen
Rahmen 47 in einer ersten Richtung DR1. Wenn andererseits
ein elektrischer Strom den zweiten stationären Zähnen 46b zugeführt wird, wird
eine statische Elektrizität
an den zweiten stationären
Zähnen 46b induziert.
Die induzierte statische Elektrizität bewirkt die Bewegung der
getriebenen Rahmen 47 in einer zweiten Richtung DR2, die
zu der ersten Richtung DR1 entgegengesetzt ist. Die Bewegung der
getriebenen Rahmen 47 realisiert eine feine Versetzung
des beweglichen Blocks 38 in der seitlichen Richtung, die
zu den Aufzeichnungsspuren rechtwinklig ist. Da der bewegliche Block 38 eine Masse
hat, die beträchtlich
kleiner als die des Gleiterkörpers 22 ist,
kann sich der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 innerhalb
des Gleiterkörpers 22 schnell
bewegen. Die feine Bewegung des beweglichen Blocks 38,
kombiniert mit der groben Bewegung auf der Basis der Bewegung des
Wagens 16, gestattet es, dass der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 eine
Zielaufzeichnungsspur auf der Magnetaufzeichnungsplatte 13 fein
verfolgt.
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Im
Besonderen ist die Luftlageroberfläche 33 auf der hinteren
Schiene 32 auf dem beweglichen Block 38 in dem
fliegenden Kopfgleiter 19 definiert, so dass der bewegliche
Block 38 eine stabilisierte Flughöhe über der Oberfläche der
Magnetaufzeichnungsplatte 13 einnehmen kann. Daher können der Lesespalt 55 und
der Schreibspalt 61 an dem beweglichen Block 38 der
Oberfläche
der Magnetaufzeichnungsplatte 13 in einem konstanten Abstand
gegenüberliegen.
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Zusätzlich kann
die Masse des beweglichen Blocks 38 in dem fliegenden Kopfgleiter 19 auf
der Basis der Länge
L1 gesteuert werden, die zwischen der ersten länglichen Lücke 42 und der Oberfläche des
nachlaufenden Endes des Gleiterkörpers 22 gemessen
wird, wie zum Beispiel aus 3 hervorgeht. Genauer
gesagt: je näher
die erste längliche
Lücke 42 an
dem nachlaufenden Ende angeordnet ist, desto kleiner wird die Masse
des beweglichen Blocks 38. Zudem können, wenn die erste längliche
Lücke 42 näher an dem
nachlaufenden Ende angeordnet ist, die Blattfedern 44 mit
ausreichender Länge
auf der Basis der Länge
L2 der zweiten länglichen
Lücke 43 gebildet
werden, die sich von der ersten länglichen Lücke 42 hin zu dem
führenden
Ende des Gleiterkörpers 22 erstreckt.
Eine größere Konstruktionsvielfalt kann
beim Konstruieren des beweglichen Blocks 38 und der Blattfedern 44 gewährleistet
werden.
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Als
Nächstes
folgt eine kurze Beschreibung eines Verfahrens zum Herstellen des
fliegenden Kopfgleiters 19. Zunächst werden die elektromagnetischen
Lese-/Schreibwandler 23 sowie die Mikrobetätiger 45 auf
einem Wafer 63 gebildet, der aus Si (Silizium) ist, wie
in 7 gezeigt. Wie zum Beispiel aus 8 hervorgeht,
wird eine Unterschicht oder ein Film 64 aus Al2O3 (Aluminiumoxid), entsprechend einer unteren
Hälfte
des Kopfschutzfilms 24, auf der Oberfläche des Wafers 63 vor
der Bildung der elektromagnetischen Lese-/Schreibwandler 23 und
der Mikrobetätiger 45 gebildet.
Der Aluminiumoxidfilm 64 kann auf der gesamten Oberfläche des Wafers 63 gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren mit einer konstanten Dicke gebildet werden.
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Dann
wird der Lesekopf 51 auf dem Aluminiumoxidfilm 64 über dem
Wafer 63 gebildet. Der Aluminiumoxidfilm 64 empfängt sequentiell
die untere Schirmschicht 53, eine nichtmagnetische Schicht 65, die
das MR-Element 50 enthält,
und eine obere Schirmschicht 54. Die Schichten 53, 65, 54 können auf
herkömmliche
Weise durch Abscheidung gebildet werden. Da die untere Schirmschicht 53,
das MR-Element 50, die nichtmagnetische Schicht 65 und
die obere Schirmschicht 54 auf der flachen Oberfläche des
Wafers 63 abgeschieden werden, können die Schichten 53, 65, 54 und
das MR-Element 50 mit relativ höherer Genauigkeit als konventionell
bekannt gebildet werden.
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Der
Dünnfilmmagnetkopf 52 wird,
wie in 9 gezeigt, auf der oberen Schirmschicht 54 gebildet.
Die obere Schirmschicht 54 empfängt die nichtmagnetische Spaltschicht 56,
die Isolierschicht 57, die von der nichtmagnetischen Spaltschicht 56 anschwillt,
um das wirbelförmige
Spulenmuster 58 zu enthalten, und die obere Magnetpolschicht 59,
die sich über
die obere Fläche
der Isolierschicht 57 ausbreitet, in dieser Reihenfolge.
Die Dicke der nichtmagnetischen Spaltschicht 56 kann auf
der oberen Schirmschicht 54 leicht gesteuert werden.
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Wenn
der Lesekopf 51 und der Dünnfilmmagnetkopf 52 in
der obigen Weise hergestellt worden sind, wird ein Überzug oder
ein Film 66 aus Al2O3 (Aluminiumoxid),
entsprechend einer oberen Hälfte der
Schutzschicht 24, über
der Oberfläche
des Aluminiumoxidfilms 64 gebildet, wie zum Beispiel in 10 gezeigt.
Der Aluminiumoxidfilm 66 kann mit einer konstanten Dicke über der
gesamten Oberfläche
des Aluminium oxidfilms 64 gemäß einem herkömmlichen Verfahren
gebildet werden. Die obere Fläche
des Aluminiumoxidfilms 66 kann einem abflachenden Polierprozess
unterzogen werden. Der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 ist
in dieser Weise in den Kopfschutzfilm 24 eingebettet worden.
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Danach
wird der Mikrobetätiger 45 auf
dem Kopfschutzfilm 24 gebildet. Ein entfernbarer Dünnfilm 71 aus
einem Metall oder Harz wird auf der oberen Fläche des Kopfschutzfilms 24 gebildet.
Der entfernbare Dünnfilm 71 kann
in Entsprechung zu der Form der getriebenen Rahmen 47 geformt
werden, wie in 11A gezeigt.
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Dann
wird eine elektrisch leitfähige
Unterschicht gebildet, um sich über
die Oberfläche
des Kopfschutzfilms 24 zu erstrecken. Die elektrisch leitfähige Unterschicht
bedeckt den entfernbaren Dünnfilm 71.
Ein Resistfilm wird, wie in 11B gezeigt, auf
der Oberfläche
der elektrisch leitfähigen
Unterschicht gebildet. Erste Hohlräume 72 sind in dem
Resistfilm gemäß dem Muster
der ersten und zweiten stationären
Zähne 46a, 46b definiert.
Auch zweite Hohlräume 73 sind
in dem Resistfilm gemäß dem Muster
der getriebenen Rahmen 47 definiert. Die elektrisch leitfähige Unterschicht,
die direkt über
der Oberfläche
des Wafers 63 ohne den dazwischenliegenden entfernbaren
Dünnfilm 71 gebildet
wird, ist an dem Boden der ersten Hohlräume 72 exponiert. Gleichfalls
ist die elektrisch leitfähige
Unterschicht, die den entfernbaren Dünnfilm 71 bedeckt,
an dem Boden der zweiten Hohlräume 73 exponiert.
In diesem Fall wird ein besonderer Bereich 75 für den beweglichen
Block 38 auf dem Wafer 63 reserviert. Die elektrisch
leitfähige
Unterschicht, die direkt über
der Oberfläche
des Wafers ohne den dazwischenliegenden entfernbaren Dünnfilm 71 gebildet
ist, ist an dem Boden der zweiten Hohlräume 73 innerhalb des
besonderen Bereichs 75 exponiert.
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Danach
wird an dem Wafer 63 ein Elektroplattierungsprozess ausgeführt. Wenn
der elektrisch leitfähigen
Unterschicht elektrischer Strom innerhalb eines Elektrolyten zugeführt wird,
werden gewisse Materialien auf der elektrisch leitfähigen Unterschicht innerhalb
der ersten und zweiten Hohlräume 72, 73 abgeschieden.
Die ersten und zweiten stationären Zähne 46a, 46b und
die getriebenen Rahmen 47 werden so gebildet. Wenn der
Resistfilm entfernt wird, erscheinen die ersten und zweiten stationären Zähne 46a, 46b sowie
die getriebenen Rahmen 47 auf der Oberfläche des
Wafers 63. Die elektrisch leitfähige Unterschicht, die an der
Oberfläche
des Wafers 63 exponiert ist, wird dann entfernt. Anschließend wird
der entfernbare Dünnfilm 71 entfernt,
so dass die gebildeten getriebenen Rahmen 47 von der Oberfläche des
Wafers 63 außerhalb
des gewissen Bereichs 75 getrennt werden. Die getriebenen
Rahmen 47 innerhalb des gewissen Bereichs 75 bleiben jedoch
mit dem Wafer 63 verbunden.
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Wenn
die Bildung des elektromagnetischen Lese-/Schreibwandlers 23 und
des Mikrobetätigers 45 auf
die obige Weise vollendet worden ist, wird der Wafer 63 bei
einem Einschneiden 76 entlang einer Ebene rechtwinklig
zu der Oberfläche
des Wafers 63 zerschnitten, wie zum Beispiel in 12 gezeigt.
Wie in 13 gezeigt, wird ein Streifenmaterial 77 von dem
Wafer 63 abgeschnitten. Das Streifenmaterial 77 enthält eine
Reihe der elektromagnetischen Lese-/Schreibwandler 23 und
der Mikrobetätiger 45. Die
unteren Flächen 26 der
Gleiterkörper 22 werden auf
dem Streifenmaterial 77 über der Oberfläche 78 geformt,
die bei dem Einschneiden 76 hergestellt worden ist. Ein
herkömmliches
Verfahren kann zum Bilden der unteren Flächen 26 eingesetzt
werden. Wenn die unteren Flächen 26 graviert
worden sind, werden der Lesespalt 55 sowie der Schreibspalt 61 an
der entsprechenden unteren Fläche 26 exponiert. Die
unteren Flächen 26 werden
in Entsprechung zu den individuellen Kombinationen des elektromagnetischen
Lese-/Schreibwandlers 23 und des Mikrobetätigers 45 hergestellt.
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Die
Spalte 35 und die ersten und zweiten länglichen Lücken 42, 43 werden
an dem Streifenmaterial 77 für Sektionen hergestellt, die
für die
individuellen fliegenden Kopfgleiter 19 reserviert sind.
Eine Vorrichtung für
tiefes reaktives Ätzen
oder induktiv gekoppeltes Plasma kann zum Beispiel eingesetzt werden,
um die Spalte 35 und die ersten und zweiten länglichen
Lücken 42, 43 zu
bilden. Die Vorrichtung für
tiefes reaktives Ätzen
gestattet, dass ein Plasmagas mit hoher Dichte das Streifenmaterial 77 von
der unteren Fläche 26 durchdringt.
Das Plasmagas mit hoher Dichte dient zum Bilden eines Spaltes und
einer Lücke
mit einem Aspektverhältnis,
das zwischen 20 zu 1 und 50 zu 1 liegt. Das Plasmagas mit hoher Dichte
kann auch eingesetzt werden, um den individuellen fliegenden Kopfgleiter 19 von
dem Streifenmaterial 77 zu trennen. Auf diese Weise ist
die Produktion des fliegenden Kopfgleiters 19 somit vollendet.
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Das
oben beschriebene Verfahren ermöglicht
die Bildung oder Abscheidung des elektromagnetischen Lese-/Schreibwandlers 23,
der sich innerhalb des Gleiterkörpers 22 bewegen
soll, auf herkömmliche
Weise über
dem Wafer 63. Zusätzlich kann
der elektromagnetische Lese-/Schreibwandler 23 an den beweglichen
Block 38 montiert sein, dessen Masse beträchtlich
kleiner als jene des Gleiterkörpers 22 ist.
Da die Spaltlänge
des Lesespaltes 55 und des Schreibspaltes 61 von
der Dicke der nichtmagnetischen Schicht 65 bzw. der nichtmagnetischen
Spaltschicht 56 abhängt,
kann die Spaltlänge des
Lesespaltes 55 und des Schreibspaltes 61 auf vereinfachte
Weise minimiert werden. Ein herkömmliches
Herstellungsverfahren kann genutzt werden, um den elektromagnetischen
Lese-/Schreibwandler 23 in dem fliegenden Kopfgleiter 19 des
oben beschriebenen Typs zu bilden.
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Hier
kann der Mikrobetätiger 45 die
Form eines elektromagnetischen Induktionstyps annehmen, wie in 14 gezeigt;
zusätzlich
zu der Form eines elektrostatischen Kapazitätstyps, wie oben beschrieben.
Der Mikrobetätiger 45 des
elektromagnetischen Induktionstyps kann stationäre Jochs 81 enthalten, die
auf die Oberfläche
des Kopfschutzfilms 24 montiert sind, der über der
Oberfläche
des nachlaufenden Endes des stationären Blocks 37 angeordnet
ist, und bewegliche Jochs 82, die auf die Oberfläche des Kopfschutzfilms 24 montiert
sind, der über
der Oberfläche
des nachlaufenden Endes des beweglichen Blocks 38 angeordnet
ist. Die beweglichen Jochs 82 liegen den entsprechenden
stationären
Jochs 81 in kleinerem Abstand gegenüber. Spulen 83a, 83b sind um
die stationären
Jochs 81 gewickelt. Die Spulen 83a, 83b sind
von den stationären
Jochs 81 isoliert. Wenn einer der Spulen 83a, 83b ein
elektrischer Strom zugeführt
wird, wird die elektromagnetische Kraft an dem entsprechenden stationären Joch 81 erzeugt.
Die elektromagnetische Kraft dient zum Erzeugen der Bewegung des
beweglichen Blocks 38 hin zu dem stationären Block 38.
Die stationären
und beweglichen Jochs 81, 82 können zum Beispiel aus einem
beliebigen weichmagnetischen Material hergestellt sein. Zum Bilden
der stationären
und beweglichen Jochs 81, 82 sowie der Spulen 83a, 83b können zum
Beispiel das Plattieren, die Dampfabscheidung und das Sputtern zum
Einsatz kommen.