JP2006040447A - Method for manufacturing slider - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜磁気ヘッドを有するスライダの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a slider having a thin film magnetic head.
ハードディスクにおいては、書込素子や読取素子のトラック幅の狭小化が進んでおり、これに伴って、書込素子の書込能力や読取素子の読取能力の更なる向上が求められている。これらを向上するためには、記録媒体上を浮上するスライダのエアベアリング面(Air Bearing Surface)と記録媒体との間隔、特に、書込素子や読取素子の露出部と記録媒体との間隔を十分に低下させる必要がある。ここで、スライダは、基板上に薄膜磁気ヘッドが設けられたものであり、薄膜磁気ヘッドは、書込素子、読取素子及びこれらを覆う被覆部を有している。 In the hard disk, the track width of the writing element and the reading element is becoming narrower, and accordingly, further improvement in the writing ability of the writing element and the reading ability of the reading element is required. In order to improve these, the distance between the air bearing surface (Air Bearing Surface) of the slider that floats on the recording medium and the recording medium, in particular, the distance between the exposed portion of the writing element or reading element and the recording medium is sufficient. It is necessary to lower it. Here, the slider has a thin film magnetic head provided on a substrate, and the thin film magnetic head has a writing element, a reading element, and a covering portion covering these elements.
そして、最近では、スライダのエアベアリング面(Air Bearing Surface)と記録媒体との間隔を十分に低下させるべく、例えば、特許文献1〜4に記載されているように、薄膜磁気ヘッドを加熱するためのヒータを設けたスライダが知られている。このようなスライダにおいては、ヒータの発熱によって読取時や書込時に薄膜磁気ヘッドを熱膨張させ、これによって書込素子や読取素子と記録媒体との間隔をより小さく制御している。
しかしながら、上述のヒータを有するスライダでは、ヒータにより薄膜磁気ヘッドを熱膨張させると、書込素子や読取素子以外の部分の突出量、典型的には、被覆部における基板から遠い部分(特に被覆部の先端部分)の突出量が、書込素子や読取素子の突出量よりも大きくなる場合があることが判明した。薄膜磁気ヘッドの書込素子や読取素子以外の部分、例えば、被覆部の先端部分が突出しすぎるとこの部分が記録媒体と接触しやすくなる。したがって、ヒータを発熱させることによって十分に書込素子や読取素子と、記録媒体との間隔を狭めることが実際上困難である。 However, in the slider having the above-described heater, when the thin film magnetic head is thermally expanded by the heater, the protruding amount of the portion other than the writing element and the reading element, typically the portion far from the substrate in the covering portion (particularly the covering portion). It has been found that there is a case where the protruding amount of the leading end portion of the recording element is larger than the protruding amount of the writing element or the reading element. If a portion other than the writing element and the reading element of the thin film magnetic head, for example, the tip portion of the covering portion protrudes too much, this portion easily comes into contact with the recording medium. Therefore, it is practically difficult to sufficiently reduce the distance between the writing element or reading element and the recording medium by causing the heater to generate heat.
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの接触を抑止しつつ薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの距離の十分な低減が可能なスライダの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a slider manufacturing method capable of sufficiently reducing the distance between the thin film magnetic head and the hard disk while suppressing contact between the thin film magnetic head and the hard disk. It is to be.
本発明者らが鋭意研究を進めたところ、薄膜磁気ヘッドのヒータに通電させた状態でエアベアリング面の形成、すなわち、スライダの側面のラッピング(研磨)をすることにより、あらかじめ薄膜磁気ヘッドにおいて書込素子や読取素子に比べて突出しやすい部分を選択的に除去できることを見出した。このように、あらかじめ薄膜磁気ヘッドのける突出しやすい部分を除去しておくと、読取や書込時にヒータにより薄膜磁気ヘッドをヒータにより加熱しても、書込素子や読取素子以外の部分が記録媒体と接触しにくくなり、書込素子や読取素子と、記録媒体との間隔を十分に近づけることができる。 As a result of diligent research by the present inventors, the air bearing surface is formed while the heater of the thin film magnetic head is energized, that is, the side surface of the slider is lapped (polished), whereby the thin film magnetic head is written in advance. It has been found that a portion that is more likely to protrude than a scanning element or a reading element can be selectively removed. As described above, if the portion of the thin film magnetic head that is prone to protrude is removed in advance, even if the thin film magnetic head is heated by the heater during reading or writing, the portion other than the writing element and the reading element remains in the recording medium. And the distance between the writing element or reading element and the recording medium can be sufficiently reduced.
そこで本発明に係る薄膜磁気ヘッドのラッピング方法は、導電性の基板上に複数の薄膜磁気ヘッドが一列に並設された積層体を用意するA工程と、積層体における薄膜磁気ヘッドの並設方向に沿う側面をラッピングするB工程とを備えている。 Therefore, the thin film magnetic head wrapping method according to the present invention comprises a step A for preparing a laminated body in which a plurality of thin film magnetic heads are arranged in a line on a conductive substrate, and a direction in which the thin film magnetic heads are arranged in the laminated body. And B step of wrapping the side surface along the line.
ここで、各薄膜磁気ヘッドは、読取素子及び/又は書込素子と、書込素子及び/又は読取素子を覆う被覆部と、通電により発熱する第一ヒータ及び第二ヒータと、をそれぞれ有している。 Here, each thin film magnetic head has a reading element and / or a writing element, a covering for covering the writing element and / or the reading element, and a first heater and a second heater that generate heat when energized. ing.
また、積層体は、各薄膜磁気ヘッドの第一ヒータ同士を電気的に直列に接続する第一接続線、及び、各薄膜磁気ヘッドの第二ヒータの一端と基板とを電気的に接続する第二接続線を有している。 The laminated body also includes a first connection line that electrically connects the first heaters of each thin film magnetic head in series, and a first connection line that electrically connects one end of the second heater of each thin film magnetic head and the substrate. Has two connecting lines.
そして、ラッピングを行うB工程では、第一接続線を介して各第一ヒータに対して直列に電流を流しつつ上記側面のラッピングを行う。 And in B process which performs lapping, the said side is lapped, supplying an electric current in series with respect to each 1st heater via a 1st connection line.
本発明によれば、各薄膜磁気ヘッドは、第一ヒータ、及びこの第一ヒータとは異なる第二ヒータをそれぞれ有している。 According to the present invention, each thin film magnetic head has a first heater and a second heater different from the first heater.
そして、エアベアリング面を形成する際には第一ヒータに通電をする。第一ヒータの通電によって第一ヒータが発熱すると薄膜磁気ヘッドが加熱により熱膨張し、積層体における薄膜磁気ヘッドの並設方向に沿う側面における読取素子及び/又は書込素子とは異なる部分、典型的には、側面における被覆部の先端(最も基板から遠い部分)が読取素子及び/又は書込素子に比べて突出する。したがって、この状態でこの側面の研磨を行ってエアベアリング面を形成すると、読取素子及び/又は書込素子よりも突出しやすい部分が他の部分に比べて選択的に除去されることとなる。したがって、その後、この薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面をハードディスクに対向させて読取や書込をする際に、読取素子や書き込み素子とハードディスクとの距離を低減させるべく第二ヒータに通電して薄膜磁気ヘッドを加熱させても、読取素子及び書込素子以外の部分の突出量が従来に比して十分に抑制される。これにより、被覆部の先端等の突出量を殆ど気にすることなく、読取素子や書込素子を十分に突出させてハードディスクに近づけることができる。 When the air bearing surface is formed, the first heater is energized. When the first heater generates heat by energization of the first heater, the thin film magnetic head is thermally expanded by heating, and a portion different from the reading element and / or writing element on the side surface along the parallel direction of the thin film magnetic head in the laminated body, typically Specifically, the tip of the covering portion on the side surface (portion farthest from the substrate) protrudes compared to the reading element and / or writing element. Therefore, when this side surface is polished in this state to form the air bearing surface, the portion that protrudes more easily than the reading element and / or the writing element is selectively removed as compared with the other portions. Therefore, when reading or writing with the air bearing surface of the thin film magnetic head facing the hard disk, the second heater is energized to reduce the distance between the reading element or the writing element and the hard disk. Even if the head is heated, the amount of protrusion of portions other than the reading element and the writing element is sufficiently suppressed as compared with the conventional case. Thereby, the reading element and the writing element can be sufficiently protruded and brought close to the hard disk without worrying about the protruding amount of the tip of the covering portion or the like.
また、各第二ヒータの一端は第二接続線により導電性の基板に電気的に接続されている。アルティック等の導電性の基板を用いたスライダを用いてハードディスクに対する情報の書込やハードディスクからの情報の読取を行う際には、基板の電荷を逃がすべく基板を接地する必要がある。そして、従来はスライダとこのスライダを支持するフレクシャ(サスペンション)とを銀ペースト等で接着することにより接地を行っていた。しかしながら、本発明では、第二ヒータの一端と基板とが電気的に接続されているため、第二ヒータへの通電のために外部から第二ヒータの一端に接続する配線を、基板の接地用として共用することができる。したがって、基板とサスペンションとを銀ペーストとで接着することなく、基板の確実な接地を可能とすることができる。 One end of each second heater is electrically connected to the conductive substrate by a second connection line. When writing information to the hard disk or reading information from the hard disk using a slider using a conductive substrate such as Altic, it is necessary to ground the substrate in order to release the charge on the substrate. Conventionally, the slider and a flexure (suspension) that supports the slider are bonded together by silver paste or the like. However, in the present invention, since the one end of the second heater and the substrate are electrically connected, the wiring connected to the one end of the second heater from the outside for energizing the second heater is used for grounding the substrate. Can be shared as. Accordingly, the substrate can be reliably grounded without bonding the substrate and the suspension with the silver paste.
そして、本発明の積層体は、上述の事情により各第二ヒータの一端が第二接続線によって基板にそれぞれ電気的に接続されている一方、各第一ヒータは第一接続線によって互いに直列に接続されている。そして、ラッピング時に薄膜磁気ヘッドを加熱する時には、第二ヒータではなく第一接続線を利用して第一ヒータに直列に電流を流している。これにより、各第一ヒータに流す電流を同一として各第一ヒータにおける発熱量、すなわち、各薄膜磁気ヘッドの膨張量をそろえることを可能としている。したがって、各薄膜磁気ヘッドの研磨量の制御が容易となり、ラッピングにより所望の形状のエアベアリング面が形成されたスライダを効率よく製造することできる。 In the laminate of the present invention, one end of each second heater is electrically connected to the substrate by a second connection line due to the above-described circumstances, while each first heater is serially connected to each other by the first connection line. It is connected. When the thin film magnetic head is heated during lapping, a current is passed in series with the first heater using the first connection line instead of the second heater. As a result, it is possible to equalize the amount of heat generated in each first heater, that is, the amount of expansion of each thin film magnetic head, with the same current flowing through each first heater. Therefore, the polishing amount of each thin film magnetic head can be easily controlled, and a slider having an air bearing surface having a desired shape formed by lapping can be efficiently manufactured.
なお、ラッピング時に第一ヒータではなく第二ヒータに通電することにより薄膜磁気ヘッドを加熱する場合には、各薄膜磁気ヘッドの膨張量を精度良く制御することが困難である。 When the thin film magnetic head is heated by energizing the second heater instead of the first heater during lapping, it is difficult to accurately control the expansion amount of each thin film magnetic head.
例えば、各第二ヒータの一端同士が基板及び各第二接続線を介して電気的に接続されているため、各第二ヒータに対して直列に通電するのは困難である。また、あらかじめ積層体に各第二ヒータの他端同士を電気的に接続する第三接続線を設けて、第二接続線と第三接続線との間に電圧を印加して、各第二ヒータに並列に電流を流すことも考えられるが、第三接続線の長さが各第二ヒータの位置ごとに変わってしまい、さらに各第三接続線の抵抗も無視できないので、このような並列方式による通電では、各第二ヒータに印加される電圧がばらつく。したがって、積層体における各薄膜磁気ヘッドの膨張量の制御が困難である。 For example, since one end of each second heater is electrically connected via the substrate and each second connection line, it is difficult to energize each second heater in series. In addition, a third connection line that electrically connects the other ends of the second heaters to the laminate is provided in advance, and a voltage is applied between the second connection line and the third connection line, so that each second heater Although it is conceivable to pass a current in parallel to the heater, the length of the third connection line changes depending on the position of each second heater, and the resistance of each third connection line cannot be ignored. In energization by the method, the voltage applied to each second heater varies. Therefore, it is difficult to control the expansion amount of each thin film magnetic head in the laminate.
ここで、積層体における基板はアルミナ及び炭化チタンを含む焼結体から形成されていると好ましい。このような基板は特に薄膜磁気ヘッドを形成するための導電性の基板として好適である。 Here, the substrate in the laminate is preferably formed from a sintered body containing alumina and titanium carbide. Such a substrate is particularly suitable as a conductive substrate for forming a thin film magnetic head.
また、積層体において、第一ヒータ及び第二ヒータは、基板の表面と平行な同一面上に設けられていることが好ましい。 In the laminate, the first heater and the second heater are preferably provided on the same plane parallel to the surface of the substrate.
このような構成の積層体は、第一ヒータ及び第二ヒータを、一回のフォトリソグラフィー工程により同時に形成することができ、低コストでの製造が可能である。 In the laminated body having such a structure, the first heater and the second heater can be simultaneously formed by one photolithography process, and can be manufactured at low cost.
また、積層体において、第一ヒータは、第二のヒータよりも上記の側面に近い位置に設けられることが好ましい。 In the laminate, the first heater is preferably provided at a position closer to the side surface than the second heater.
このような積層体を用いると、ラッピング時に第一ヒータの通電により薄膜磁気ヘッドを突出させるときに、第二ヒータに通電する場合に比べて少ない電力で被覆部の先端部をより多く突出させることができる。 When such a laminate is used, when the thin film magnetic head is projected by energizing the first heater during lapping, the tip of the covering portion is projected more with less power than when energizing the second heater. Can do.
さらに、薄膜磁気ヘッドにおいて、第一ヒータは、読取素子及び書込素子よりも基板から離れていることが好ましい。このような構成では、第一ヒータに通電することよって、被覆部の先端部をより効率よく突出させることができる。 Further, in the thin film magnetic head, the first heater is preferably further away from the substrate than the reading element and the writing element. In such a structure, the front-end | tip part of a coating | coated part can be protruded more efficiently by supplying with electricity to a 1st heater.
本発明によれば、薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの接触を抑止しつつ薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの距離の低減が可能なスライダを製造する方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a slider capable of reducing the distance between a thin film magnetic head and a hard disk while suppressing contact between the thin film magnetic head and the hard disk.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係るスライダの製造方法について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a method for manufacturing a slider according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol shall be used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
まず、図1に示すように、多数の薄膜磁気ヘッド10が基板13上に複数形成された積層基板20を用意する。この積層基板20は、アルティック、すなわち、Al2O3及びTiCを含む焼結体から形成された一枚の基板13上に、薄膜磁気ヘッド10が多数行列状に設けられたものである。なお、基板13の材料としては、Al2O3及びTiCに対して、さらにTiO2やMgO等を含んでも良く、また、これ以外の導電性のセラミック材料等を用いても良い。
First, as shown in FIG. 1, a laminated
続いて、図2に示すように、積層基板20を図1の点線に沿って薄膜磁気ヘッド10の行方向又は列方向に切断して、複数本のバー(積層体)30を形成する。バー30は、棒状の基板13上に、多数の薄膜磁気ヘッド10が一列に配置されたものである。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the
続いて、図2に示すバー30における薄膜磁気ヘッド10が並ぶ方向に沿う側面Sに対してMRハイト等を調整するためのラッピング加工を行う。尚、MRハイトとは側面Sから見た再生用の読出素子における奥行き方向の距離をいう。ラッピング加工によって、この側面Sには後述する読取素子や書込素子が露出し、最終的には、ハードディスクの記録面と対向するエアベアリング面(Air Bearing Surface)となる。
Subsequently, lapping for adjusting the MR height and the like is performed on the side surface S along the direction in which the thin film
そして、本実施形態では、MRハイト等を調整するための側面Sのラッピング加工の前後又は最中において、ヒータ(詳しくは後述)に通電しながらののラッピングを行う。ここでは、一例として、MRハイトを概ね調節した後に、ヒータに通電しながらバー30の側面Sをラッピングする場合について説明する。
In the present embodiment, lapping is performed while energizing a heater (described in detail later) before, during, or during lapping of the side surface S for adjusting MR height and the like. Here, as an example, the case where the side surface S of the
ここで、MRハイトの調節が完了した状態のバー30について詳しく説明する。図3はバー4の長さ方向に垂直な断面図、図4はバー30の上面図、図5はバー30を図3のIV方向から見た部分破断図である。
Here, the
上述のように、バー30は、細長形状の基板13上に、多数の薄膜磁気ヘッド10が一列に設けられたものである。
As described above, the
基板13上に設けられた薄膜磁気ヘッド10は、ハードディスクに記録された磁気情報を読み取る読取素子40と、ハードディスクに対して磁気情報を書込む誘導型の書込素子60と、通電により発熱する第一ヒータ70及び第二ヒータ80と、これらを覆う被覆部100と、を主として有する複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
The thin film
基板13は、上述のようにアルティック(Al2O3・TiC)等の導電性材料からなる。
The
読取素子40としては、例えば、巨大磁気抵抗効果を利用するGMR(Giant Magneto Resistive)素子、異方性磁気抵抗効果を利用するAMR(Anisotropy Magneto Resistive)素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用するTMR(Tunnel-type Magneto Resistive)素子等を利用できる。このような読取素子40は、図示は省略するが多層構造を有し、その一部がエアベアリング面Sに露出しており、磁気抵抗効果に基づいてハードディスクからの磁界の変化を検出し、磁気情報を読み出す。
As the
読取素子40の上下には、読取素子40を上下から挟み込む一対のシールド層41,42が設けられている。シールド層41,42は、NiFe等の軟磁性材料により形成されてている。また、シールド層41,42の端面は側面Sに露出している。
A pair of shield layers 41 and 42 that sandwich the
書込素子60は、いわゆる面内記録方式を採用したものであり、基板13側から順に下部磁極61及び上部磁極64を備えると共に、さらに薄膜コイル66を備えている。
The writing
下部磁極61及び上部磁極64のエアベアリング面S側の端面はエアベアリング面Sに露出し、下部磁極61及び上部磁極64の各露出部は所定距離離間されていて記録ギャップGを形成している。一方、上部磁極64におけるエアベアリング面Sとは離れた側の端部64Bは下部磁極61に向かって折り曲げられており、この端部64Bは下部磁極61におけるエアベアリング面Sとは離れた側の端部と磁気的に連結している。これにより、上部磁極64と下部磁極61とによってギャップGをはさむ磁気回路が形成される。
The end surfaces of the lower
薄膜コイル66は、上部磁極64の端部64Bを取り囲むように配置されており、電磁誘導により記録ギャップG間に磁界を発生させ、これによりハードディスクの記録面に磁気情報を記録させる。
The
図4に示すように、バー30におけるエアベアリング面Sとは異なる面(上面)A上には、薄膜磁気ヘッド10毎に、一対の読取用電極パッド93,93、一対の書込用電極パッド94,94がそれぞれ設けられている。そして、図示は省略するが、読取素子40は読取用電極パッド93,93に対して電気的に接続され、書込素子60のコイルの両端は書込用電極パッド94,94に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 4, on the surface (upper surface) A different from the air bearing surface S in the
第一ヒータ70及び第二ヒータ80は、図3に示すように、基板13からほぼ同じ高さに並んで配置されている薄膜コイルである。より具体的には、第一ヒータ70及び第二ヒータ80は、書込素子60よりも基板13から遠い位置に配置されている。さらに、第一ヒータ70は、第二ヒータ80よりも側面Sに近い位置に配置されている。そして、第一ヒータ70は書込素子60やシールド層41,42を基板13との間に挟む位置に配置されているが、第二ヒータ80は書込素子60やシールド層41,42を基板13との間に挟んでいない。
As shown in FIG. 3, the
具体的には、例えば、側面Sから第一ヒータ70までの距離70Dは5〜50μm程度、側面Sから第二ヒータ80までの距離80Dは40〜100μm程度、書込素子60の上部磁極64から第一ヒータ70及び第二ヒータ80までの薄膜磁気ヘッドの積層方向の距離80Hは2〜10μm程度とすることができる。
Specifically, for example, the
第一ヒータ70及び第二ヒータ80は、Cu,NiFe,NiCu,Ta,Ti,CoNiFe合金,FeAlSi合金等で形成されている。これらの第一ヒータ70、第二ヒータ80は、通電により発熱し、その周囲を熱膨張させる。
The
より具体的には、図5に示すように、第一ヒータ70及び第二ヒータ80は、それぞれ一本のラインを蛇行させた構造となっている。各第一ヒータ70の抵抗値は互いに同一であることが好ましく、例えば、30〜130Ω程度の抵抗値であることが好ましい。また各第二ヒータ80の抵抗値も互いに同一であることが好ましく、例えば、30〜130Ω程度の抵抗値であることが好ましい。
More specifically, as shown in FIG. 5, each of the
隣り合う第一ヒータ70の端部同士は第一接続線75により電気的に接続されており、これらの第一接続線75は、図4及び図5に示すように、各薄膜磁気ヘッド10の第一ヒータ70同士を電気的に直列に接続する。バー30の両端の薄膜磁気ヘッド10に配置された第一ヒータ70の端部には、それぞれ接続線76が電気的に接続されている。
The ends of the adjacent
図4に示すように、バー30における上面A上の両端部には、第一ヒータ用電極パッド91がそれぞれ設けられている。そして、各接続線76は図3に詳しく示す導電部材78によってそれぞれ第一ヒータ用電極パッド91に電気的に接続されている(図3及び図5参照)。
As shown in FIG. 4, first
一方、図5に示すように、各第二ヒータ80の両端には、それぞれ接続線85が接続されている。図4に示すように、バー30における上面A上には、各薄膜磁気ヘッド10毎、すなわち、第二ヒータ80毎に一対の第二ヒータ用電極パッド92,92が設けられている。そして、各接続線85は図3〜図5に示す導電部材86によってそれぞれ第二ヒータ用電極パッド92に電気的に接続されている(図3及び図4参照)。
On the other hand, as shown in FIG. 5,
さらに、図3に示すように、接続線85と基板13とは導電部材87によって電気的に接続されている。すなわち、第二ヒータ80の一端は、接続線85及び導電部材87からなる第二接続線88によって基板13に電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
そして、これら読取素子40、シールド層41,42、書込素子60、第一ヒータ70及び第二ヒータ80等は絶縁性の被覆部100によって覆われ、被覆部100の内部に埋め込まれている。ここで、被覆部100において、読取素子40及び書込素子60を挟んで基板13と反対側の部分を被覆部100aとする。
The reading
ここで、この被覆部100は、具体的には、シールド層42と書込素子60との間、上部磁極64と下部磁極61との間、読取素子40とシールド層41,42との間を離間させている。被覆部100の材料としては、主として、アルミナ等の絶縁材料があげられる。
Here, specifically, the covering
このような状態のバー30は、このバー30の如き積層構造を有する薄膜磁気ヘッド10が多数行列状に形成された積層基板20を作成し、前述のように、積層基板20を列又は行に沿って切断してバー30を得、このバーの側面Sを所望のMRハイトとなるように公知の研磨器でラッピングすれば形成できる。
The
また、このような積層構造を有する積層基板20における薄膜磁気ヘッド10は、例えば、基板13上に、シールド層41、読取素子40、シールド層42、及び書込素子60及びこれらを被覆する絶縁材料層を積層し、さらに、絶縁材料層上に第一ヒータ70、第二ヒータ80、第一接続線75、接続線76、及び接続線85をフォトリソグラフィー法により形成し、さらにこれらを絶縁材料層で被覆して被覆部100を形成するすることにより容易に製造できる。各膜の積層には、公知のスパッタリング法やフレームメッキ法を採用することができる。
Moreover, the thin film
このように、第一ヒータ70、第二ヒータ80、第一接続線75、接続線76、及び接続線85を、基板13の表面と平行な同一面上に配置する場合には、第一ヒータ70や第二ヒータ80等を適切なフォトリソグラフィー法により同時に形成できるので好ましい。なお、第一ヒータ70や第二ヒータ80の基板13の表面からの高さを異ならせても良いのは言うまでもない。
In this way, when the
次に、このような状態のバー30の側面Sを、第一ヒータ70に通電した状態でラッピングする。
Next, the side surface S of the
ここでは、例えば、図6に示すようなラッピング装置190によってこのようなラッピングを行うことができる。ラッピング装置190は、バー30を保持するバー保持器151と、研磨器161とを有する。
Here, for example, such wrapping can be performed by a
バー保持器151は、本体部152と、該本体部152の下部に備えられバー30を保持するための保持ラバー部153と、一対の端子132a,132bを有する電源132と、電源132の各端子132a,132bにそれぞれの一端が接続された配線155,155と、を備えている。また、研磨器161は、上面に回転研磨面Rを形成するものである。
The
バー30の側面Sをラッピングする場合は、まず、バー30の側面Sが外側、すなわち、回転研磨面Rに対向するようにしてバー30をバー保持器151の保持ラバー部153に取り付ける。
When wrapping the side surface S of the
次いで、一方の配線155の他端を、バー30の一方の第一ヒータ用電極パッド91に電気的に接続すると共に、他方の配線155の他端を、バー30の他方の第一ヒータ用電極パッド91に電気的に接続する。そして、電源132により端子132a,132b間に所定の電圧を印加する。
Next, the other end of one
そうすると、電源132からの電力が配線155を通じてバー30の各第一ヒータ70に直列に供給される。これにより、各第一ヒータ70が発熱し、各第一ヒータ70及びその近傍の部分が加熱されて各薄膜磁気ヘッド10が熱膨張する。
Then, power from the
これにより、図7に2点鎖線で示すように、薄膜磁気ヘッド10が熱膨張により突出し、側面Sは図中の側面S1のような状態となる。すなわち、第一ヒータ70の発熱によって、薄膜磁気ヘッド10のうち、基板13から遠い被覆部100a、特に、被覆部100aの先端Tが最も突出する。
As a result, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 7, the thin film
このような突出の傾向は、ラッピング時ではなく、実際にハードディスクに対して書込や読取をする場合に第一ヒータ70や第二ヒータ80を発熱させたときも同様となる。そして、このような傾向を示すと、この薄膜磁気ヘッド10を磁気情報の読取や書込に用いる場合に、この先端Tがハードディスクの記録面Dに接触する可能性が高くなり、第一ヒータ70や第二ヒータ80を発熱させることによって書込素子60や読取素子40とハードディスクとの距離を十分に低減させることを困難としていた。
Such a tendency to protrude is the same when the
ところが、本実施形態では、このようにして第一ヒータ70への通電によって薄膜磁気ヘッド10を加熱し、被覆部100を突出させた状態で、バー保持器151を降下させ、研磨器161における回転研磨面Rにバー4の側面Sを当接させる。そして、図7に示す被覆部100の角部Tから点線Lで示す部位までを研磨する。そして、この研磨後の側面がハードディスクに対向するエアベアリング面(Air Bearing Surface)となる。
However, in this embodiment, the thin film
このようなラッピング工程後、薄膜磁気ヘッド10が十分に冷却された状態のバー30の断面を図8に示す。図8において、二点鎖線は、本実施形態の通電しながらラッピングすることによって削り取られた部分を示している。また、S2は形成されたエアベアリング面を示している。尚、図9は、ラッピング後の形状の一例を示しており、場合によっては、被覆部100の角部Tから書込素子60或いは読取素子40まで研磨される。
FIG. 8 shows a cross section of the
ここまでが、通電しながらバー30の側面Sをラッピングする工程である。
This is the step of wrapping the side surface S of the
この後、バー30を薄膜磁気ヘッド10が並ぶ方向に対して垂直に切断して、各薄膜磁気ヘッド10を分離することにより、図9内に示すようなスライダ35が完成する。ここで、必要に応じて、エアベアリング面Sに溝34等を形成することができる。
Thereafter, the
そして、このようなスライダ35は、ヘッドジンバルアセンブリ200を構成することができる。このヘッドジンバルアセンブリ200は、ロードビーム211と、このロードビーム211に固定されると共に弾性を有するフレクシャ212と、ロードビーム211の基部に設けられたベースプレート213と、フレクシャ212に設けられた配線部材214と、フレクシャ212の先端に固定されたスライダ35と、を有する。
Such a
配線部材214はフレクシャ212に沿って設けられており、フレクシャ212のベースプレート213側の端部に設けられた合計6つの電極パッド215、及び、各電極パッド215からそれぞれ、フレクシャ212に沿ってスライダ35まで延在し、スライダ35に形成された各電極パッド92,94,94,93,93,92に電気的に接続されたリード導体216を有している。
The
なお、図示されていないが、フレクシャ212の途中にヘッド駆動用ICチップを装着してもよい。
Although not shown, a head driving IC chip may be mounted in the middle of the
このようなヘッドジンバルアセンブリは公知の方法によりハードディスクドライブに適用することができる。 Such a head gimbal assembly can be applied to a hard disk drive by a known method.
続いて、本実施形態に係るスライダの製造方法の作用について説明する。本実施形態によれば、側面Sのラッピングによってエアベアリング面を形成する際に第一ヒータ70に通電がなされる。第一ヒータ70への通電によって第一ヒータ70が発熱すると薄膜磁気ヘッド10が加熱され、バー30における薄膜磁気ヘッド10の側面S、特に、被覆部100aの先端(最も基板から遠い部分)が他の部分に比べて突出する。したがって、この状態でこの側面Sの研磨を行ってエアベアリング面を形成すると、被覆部100aの先端が他の部分に比べてより多く除去されることとなる。したがって、その後、この薄膜磁気ヘッド10のエアベアリング面Sをハードディスクに対向させて読取や書込をする際に、読取素子40や書込素子60とハードディスクとの距離を低減させるべく第二ヒータ80に通電して薄膜磁気ヘッド10を熱膨張させても、被覆部100aの先端の突出量が従来に比して十分に抑制される。これにより、被覆部100aの先端の突出量を殆ど気にすることなく、読取素子40や書込素子60を十分に突出させてハードディスクに近づけることができる。
Next, the operation of the slider manufacturing method according to the present embodiment will be described. According to this embodiment, when the air bearing surface is formed by lapping the side surface S, the
また、各第二ヒータ80の一端は第二接続線88によって導電性の基板13に電気的に接続されている。アルティック等の導電性の基板13を用いたスライダ35を用いてハードディスクに対する情報の書込やハードディスクからの情報の読取を行う際には、基板13の電荷を逃がすべく基板13を接地する必要がある。そして、従来はスライダ35とこのスライダ35を支持するフレクシャ212とを銀ペースト等で接着することにより接地を行っていた。しかしながら、本実施形態では、第二ヒータ80と基板13とが第二接続線88によって電気的に接続されているため、第二ヒータ80への通電のために外部から第二ヒータ80の一端側に接続する配線216(図9参照)を、基板13の接地用として共用することができる。したがって、基板13とフレクシャ212とを銀ペーストとで接着することなく、基板13の確実な接地が容易に可能となる。
One end of each
そして、本実施形態では、バー30は、上述の事情により各第二ヒータ80が第二接続線88によって基板13にそれぞれ電気的に接続されている一方、各第一ヒータ70は第一接続線75によって互いに直列に接続されている。そして、ラッピング時に薄膜磁気ヘッド10を加熱する時には、第二ヒータ80ではなく、第一接続線75を利用して第一ヒータ70に直列に電流を流している。これにより、各第一ヒータ70に流す電流を同一として各第一ヒータに70おける発熱量、すなわち、各薄膜磁気ヘッド10の膨張量をそろえることを可能としている。したがって、バー30において各薄膜磁気ヘッド10の研磨量の制御が容易となる。これにより、ラッピングにより所望の形状のエアベアリング面が形成されたスライダ35を効率よく製造することできる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態によれば、エアベアリング面の形成を、基板13上に複数の薄膜磁気ヘッド10が一列に並設されたバー30に対して行っているので、大量の薄膜磁気ヘッド10のラッピングが迅速に効率よく行うことができ好ましい。
Furthermore, according to the present embodiment, the air bearing surface is formed on the
また、薄膜磁気ヘッド10において、第一ヒータ70が、第二ヒータ80よりも側面Sに近い位置に設けられているので、ラッピング時に第一ヒータ70への通電により薄膜磁気ヘッド10を熱膨張させるときに、第二ヒータ80に供給して膨張させる際よりも少ない電力で被覆部100aの先端部をより多く突出させることができる。なお、第二ヒータ80が、側面Sから見て書込素子60や読込素子40よりも後方にあると、読込時や書込み時に第二ヒータ80によって、被覆部100aの先端部よりも書込素子60や読込素子40を好適に突出させ得る。
In the thin film
さらに、薄膜磁気ヘッド10において、第一ヒータ70が、読取素子40及び書込素子60よりも基板13から離れているので、これによっても,第一ヒータ70に通電することよって、被覆部100aの先端部をより効率よく突出させることができる。
Further, in the thin film
なお、以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施形態では、薄膜磁気ヘッド10の被覆部100内に第一ヒータ70及び第二ヒータ80を設けているが、図10に示すように、被覆部100の上面A上にヒータ70,80、第一接続線75、接続線76、接続線85を設けても動作は可能である。
For example, in the above embodiment, the
更に、上記実施形態では、第一ヒータ70や第二ヒータ80は、薄膜磁気ヘッド10につき一つずつ設けられているが、図11に示すように、第一ヒータ70や第二ヒータ80につき複数ずつ配置してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, one
また、上記実施形態では、書込素子60及び読取素子40を備えた薄膜磁気ヘッドであったが、これらの素子のうちのいずれかを備えたヘッドであっても同様の作用効果を奏することはいうまでもない。
In the above embodiment, the thin film magnetic head includes the writing
また、上記実施形態では、薄膜磁気ヘッドを面内記録方式としているが、もちろん垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドにも適用可能である。 In the above embodiment, the thin film magnetic head is the in-plane recording system, but it is of course applicable to a perpendicular recording type thin film magnetic head.
さらに、第一ヒータ用電極パッド91,91、第二ヒータ用電極パッド92,92、読取用電極パッド93,93、書込用電極パッド94,94の配置も任意である。
Furthermore, the arrangement of the first
続いて、バーのヒータに通電した場合の薄膜磁気ヘッドの突出動作について、実施例を参照してより具体的に説明する。 Next, the protrusion operation of the thin film magnetic head when the heater of the bar is energized will be described more specifically with reference to the examples.
(実施例1〜3)
まず、側面Sから第一ヒータ70までの距離70Dを20μm、側面Sから第二ヒータ80までの距離80Dを50μm、書込素子60の上部磁極64から第一ヒータ70及び第二ヒータ80までの積層方向の距離80Hを8μmとし、図3〜図5のような構造のバー30を形成した。ここで、基板100の材料をアルティック(Al2O3−TiC)、被覆部100の材料を主としてAl2O3、シールド層41及び上部シールド層42の材料をNiFe(厚み2.0μm)、MR素子40をGMR素子(厚み30nm)、下部磁極層61及び上部磁極層64の材料をNiFe(厚み2.5μm)、コイル70の材料をCu(厚み2μm)、第一ヒータ70及び第二ヒータ80の材料をNiFe、第一ヒータ70及び第二ヒータ80の厚みを300nm、薄膜磁気ヘッド110の厚みを40μmとした。
(Examples 1-3)
First, the
そして、実施例1では、第一ヒータ用電極パッド91、91間に電圧を印加することによりバー30の各第一ヒータ70に対して直列に通電し、読取素子40の温度上昇及び通電したヒータの温度上昇を測定すると共に、読取素子40、書込素子(ギャップ位置)60及び被覆部(先端位置)の突出量を測定した。ここで、各第1ヒータ70あたり100mWの電力が供給されるように通電を制御した。
In the first embodiment, the
実施例2,3では、各第一ヒータ70あたり、それぞれ、50mW、25mWの電力を供給する以外は実施例1と同様に通電を制御した。
In Examples 2 and 3, energization was controlled in the same manner as in Example 1 except that electric power of 50 mW and 25 mW was supplied to each
(比較例1)
比較例1では、実施例1で作成したバーを用い、第一ヒータ70に通電せず、第二ヒータ80に通電した。ところで、このバーにおいては第二ヒータ80の一端同士が第二接続線85及び基板13によって電気的に接続されているので、各第二ヒータ80に対して直列に通電することは困難である。また、各薄膜磁気ヘッド10の第二ヒータ用電極パッド92,92に接続線をそれぞれ接続して電圧を印加することは極めて煩雑であり現実的ではない。さらに、各第二ヒータの他端同士を電気的に接続する第三接続線を設け、この第三接続線と、例えば基板と、の間に電圧を印加し各第二ヒータ80に対して並列に電圧を印加しようとしても、各第二ヒータ毎の位置の違いにより第三接続線の長さが各第二ヒータごとに変わってしまい、さらに第三接続線の抵抗も無視できないので、各第二ヒータに印加される電圧がばらつき発熱量もばらつく。したがって、バーの各薄膜磁気ヘッドの膨張量を揃えることが困難である。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the bar created in Example 1 was used, and the
そこで、比較例1では、バーの内の一つの薄膜磁気ヘッド10を選択し、この薄膜磁気ヘッド10の第二ヒータ80に対して通電を行った。具体的には、この薄膜磁気ヘッド10の第二ヒータ用電極パッド92,92間に、通電量が100mWとなるように電圧を印加した。そして、当該薄膜磁気ヘッド10について、読取素子40の温度上昇及び通電したヒータの温度上昇を測定すると共に、読取素子40、書込素子(ギャップ位置)60及び被覆部(先端位置)の突出量を測定した。
Therefore, in Comparative Example 1, one thin film
実施例1〜3及び比較例1における、読取素子40の温度上昇、通電したヒータの温度上昇、読取素子40の突出量、書込素子60の突出量、及び被覆部(先端)100の突出量を図12に示す。実施例1〜3については、一つの薄膜磁気ヘッドの値を示している。また、実施例1〜3及び比較例1について、一つの薄膜磁気ヘッドの側面Sにおいて薄膜磁気ヘッドの厚み方向に沿った突出量のプロファイルを図13に示す。ここで、図12及び図13において、突出量は、バーの側面Sにおける所定位置(基板及び薄膜磁気ヘッドの界面から基板に向かって50μm離れた位置)を基準とした時の値である。また、図13における縦線Aは、書込素子のギャップの位置を示す。
In Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the temperature rise of the
実施例1〜3では、各第一ヒータ70に直列に通電がなされることにより、各薄膜磁気ヘッドの膨張量(突出量)が概ね揃った。したがって、側面Sのラッピングにおける各薄膜磁気ヘッド10の研磨量をそろえることが容易であり、薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面を所望の形状に揃えることが容易である。
In Examples 1 to 3, by energizing each
また、実施例1と比較例1との比較により明らかなように、実施例1では、第一ヒータ70が第二ヒータ80よりも側面Sに近い位置に配置されているため、同じ電力を第二ヒータに供給した比較例1よりも突出量が大きくなっている。そして、比較例1の突出量は、この比較例1の約半分の電力を供給した実施例2の突出量とほぼ同等となっている。したがって、実施例1〜3のようなヒータ配置では、少ない電力でラッピング時の薄膜磁気ヘッドの突出を効率よく行える。
Further, as apparent from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, in Example 1, since the
10…薄膜磁気ヘッド、20…基板、30…バー(積層体)、35…スライダ、40…読取素子、60…書込素子、100…被覆部、70…第一ヒータ、80…第二ヒータ、75…第一接続線、88…第二接続線、S…側面(エアベアリング面)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記積層体における前記並設方向に沿う側面をラッピングする工程とを備え、
前記各薄膜磁気ヘッドは、読取素子及び/又は書込素子と、前記書込素子及び/又は読取素子を覆う被覆部と、通電により発熱する第一ヒータ及び第二ヒータと、をそれぞれ有し、
前記積層体は、さらに前記各薄膜磁気ヘッドの第一ヒータ同士を電気的に直列に接続する第一接続線、及び、前記各薄膜磁気ヘッドの第二ヒータの一端と前記基板とを電気的に接続する第二接続線を有し、
前記ラッピングする工程では、前記第一接続線を介して前記各第一ヒータに対して直列に通電しつつ前記側面のラッピングを行うスライダの製造方法。 Preparing a laminate in which a plurality of thin film magnetic heads are arranged in a row on a conductive substrate;
Wrapping a side surface along the juxtaposed direction in the laminate, and
Each of the thin film magnetic heads includes a reading element and / or a writing element, a covering that covers the writing element and / or the reading element, and a first heater and a second heater that generate heat when energized,
The laminate further includes a first connection line for electrically connecting the first heaters of the thin film magnetic heads in series, and an end of the second heater of the thin film magnetic heads and the substrate electrically. Having a second connecting line to connect,
In the lapping step, the slider is manufactured by lapping the side surface while energizing each first heater in series via the first connection line.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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