JP2007294095A - 磁気シールド及び磁気書き込みヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】垂直磁気記録用書き込みヘッドにおいて、広領域トラック消去、および、他の種類の隣接トラック障害を回避するための磁気構造が必要である。
【解決手段】トレーリングシールド８００は、エアーベアング面（ＡＢＳ）８０６に対向して構成される後方端８０８を有する。磁気シールドは中央部分８１０に浅い略一定のスロート高さＴＨ２を有する。また、シールドの後方端８０８は中央部分８１０の両側に位置する第一、および、第二の中間部分８１２においてＡＢＳから離れるにしたがって先細りする。これらの中間部分８１２は、中央領域８１０のスロート高さＴＨ２よりも大きな略一定のスロート高さＴＨ１を有する第一、および、第二の外側部分８１４に接続する。側方外側部分８１４のそれぞれにおけるスロート高さＴＨ１は、中央部分８１０のスロート高さＴＨ２の１．５〜５倍である。
【選択図】図８

Description

本発明は垂直磁気記録ヘッド関し、特に、漂遊磁界感度を低減させる磁気トレーリングシールド構造に関する。

コンピュータの長期メモリの中心は、磁気ディスクドライブと称される集合体である。磁気ディスクドライブは、回転磁気ディスクと、回転磁気ディスクの表面に隣接するサスペンションアームによって懸架される書き込み／読み取りヘッドと、サスペンションアームを揺動して回転ディスク上で選択された円形トラックに書き込み／読み取りヘッドを位置決めするアクチュエータを具備する。書き込み／読み取りヘッドは、エアーベアリング面（ＡＢＳ）を有するスライダ上にじかに設けられる。サスペンションアームは、スライダをディスク面に向かって付勢し、ディスクが回転すると、ディスク近傍の空気がディスク面に沿って移動する。スライダは、ディスク面上で移動する空気のクッション上を浮上しながら移動する。スライダがエアーベアリング上に乗ると、書き込み／読み取りヘッドを使用して、回転ディスクへ書き込みを行うための磁気転移、および、回転ディスクから読み取りを行うための磁気転移が行われる。書き込み／読み取りヘッドは、書き込み／読み取り機能を実行するためのコンピュータプログラムに従って動作する処理回路に接続される。

従来、書き込みヘッドは、第一、第二、および、第三の絶縁層（絶縁スタック）に埋め込まれるコイル層を含み、絶縁スタックは第一、および、第二の磁極層の間に挟まれる。書き込みヘッドのエアーベアリング面（ＡＢＳ）のギャップ層により、第一磁極層と第二磁極層の間において空隙が形成され、磁極層は後方の空隙に接続される。コイル層に伝導される電流が磁極片に磁束を引き起こすことにより、上述した回転ディスクの円形トラックのような動くメディアのトラックに上述の磁気情報を書き込む目的で、磁界がＡＢＳの書き込みギャップで縁取られる。

近年の読み取りヘッド設計においては、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサとも称されるスピンバルブセンサが採用され、回転磁気ディスクからの磁界を感知する。このセンサは、第一、および、第二の強磁性層（以下、ピン層およびフリー層とよぶ）に挟まれる非磁性導電層（以下、スペーサ層とよぶ）を具備する。第一、および、第二のリードは、スピンバルブセンサに接続され、このセンサを通じて電流検出を行う。ピン層の磁化はエアーベアリング面（ＡＢＳ）に直交して固定され、フリー層の磁気モーメントはＡＢＳに平行して偏向されるが、外磁界に応じて自由に回転する。ピン層の磁化は、典型的には、非強磁性層に交換結合することで固定化される。

スペーサ層の厚さは、センサを通じて伝導電子の平均自由行路より小さくなるように選択される。これにより、伝導電子の一部が、ピン層とスペーサ層の界面、および、フリー層とスペーサ層の界面により散乱される。ピン層およびフリー層の磁化が互いに平行であると、散乱が最小限に抑えられる。ピン層およびフリー層の磁化が互いに平行でないと、散乱が最大となる。散乱の変化により、コサインθ（θは、ピン層およびフリー層の磁化方向間で形成される角度）に比例してスピンバルブセンサの抵抗値が変わる。読み取りモードにおいて、スピンバルブセンサの抵抗値は、回転ディスクからの磁界の大きさに比例して変化する。電流検出がスピンバルブセンサを通じて行われると、抵抗値の変化は再生信号として検出および処理される電位変化をもたらす。

単一ピン層を用いるスピンバルブセンサは、シングルスピンバルブとよばれる。逆平行（ＡＰ）ピン層を用いるスピンバルブは、ＡＰピンスピンバルブとよばれる。ＡＰスピンバルブは、ルテニウムなどからなる薄い非磁性接続層により隔てられる第一、および、第二の磁気層を具備する。スペーサ層の厚さは、ピン層である強磁性層の磁気モーメントを逆平行に接続するように選択される。スピンバルブはまた、上部スピンバルブまたは下部スピンバルブとして知られているが、ピン層が上部（フリー層形成後に形成される）または下部（フリー層形成前に形成される）に位置するかによって決まる。

スピンバルブセンサは、第一、および、第二の非磁性電気絶縁読み取りギャップ層の間に位置し、第一、および、第二の非磁性読み取りギャップ層は強磁性の第一、および、第二のシールド層の間に位置する。組み合わされた磁気ヘッドにおいて、単一の強磁性層は読み取りヘッドの第二のシールド層、および、書き込みヘッドの第一の磁極層として機能する。ピギーバック磁気ヘッドにおいて、第二のシールド層と第一の磁極層は異なる層である。

ピン層の磁化は、通常、強磁性層（ＡＰ１）の一つとプラチナマンガンなどの非強磁性材の層を交換結合することで固定される。プラチナマンガンなどの非強磁性（ＡＦＭ）材は、それ自体の内に、および、それ自体の磁気モーメントを有さないが、磁性材と交換結合されると、強磁性層の磁化を強度に固定することができる。

データ速度およびデータ容量改善への増大する需要に対応するために、近年、研究者は垂直記録システムの開発に注目している。上述の書き込みヘッドを組み込んだ従来の長手記録システムは、磁気ディスク表面の面内トラックに沿った長手方向に配向される磁気ビットとしてデータを格納する。この長手方向データビットは、書き込みギャップによって隔てられる一対の磁気極の間に形成される縁磁界に記録される。

垂直記録システムは、それとは対照的に、データを磁気ディスクの平面に垂直に磁化させて記録する。磁気ディスクは、薄い硬磁性上層によって覆われた磁性軟下層を有する。垂直書き込みヘッドは、極小断面を有する書き込み磁極、および、より大きな断面を有するリターン磁極を有する。強度の集中磁界が書き込み磁極から磁気ディスク表面に垂直な方向に放射され、硬磁性上層を磁化する。その後、結果として生じる磁束は磁性軟下層を移動し、リターン磁極に戻り、そこで、磁束がリターン磁極に戻る途中で再度硬磁性上層を通過する際に、書き込み磁極によって記録された信号を消去しないように十分に磁束が散らばり弱くなる。

磁気記録システムの特徴の一つは、磁気媒体の高保磁力上層が強スイッチング磁界を有することである。つまり、磁気ビットデータを書き込む際、媒体の磁気モーメントの切り替えに強磁界が必要になる。スイッチング磁界を低減させ、記録速度を増大させるために、書き込み磁極から放射される書き込み磁界を角度づけする、つまり、書き込み磁界を傾ける試みが行われてきた。媒体の法線に対してある角度で書き込み磁界を傾けることにより、スイッチング磁界を低減することで媒体の磁気モーメントを容易に切り換えることができる。モデル製品が示すところでは、垂直記録システムにおける単一磁極書き込み手段により磁気転移精度が改善され（つまり、磁界変化度、分解度が改善され）、良好な媒体の信号対雑音比を得ることができ、また、単粒子のＳｔｏｎｅｒ−Ｗｏｈｌｆａｒｔｈモデルにより有効磁束界が傾けられれば、高保磁力媒体の高面密度磁気記録が可能になる。磁界を傾けるための研究方法において、書き込みヘッドに隣接するトレーリング磁気シールドを設けて書き込み磁極から磁界を磁気的に引き寄せることが行われてきた。

磁気トレーリングシールドが書き込みヘッドの他の構造に直接、磁気的に接続されないという点において、トレーリングシールドを変動的な設計とすることが可能である。書き込み磁極からの磁界によりシールドに磁束が生じ、その磁束は本来、書き込みヘッドのリターン磁極に磁気媒体を介して戻る。または、シールドをリターン磁極に磁気的に接続させてステッチ設計とすることが可能である。トレーリングシールドが正確に作動するためには、シールド寸法を多様化することが非常に重要である。例えば、有効磁束界の効果的な角度づけ、または、傾きは、書き込み磁極／トレーリングシールド間区別（ギャップ）が、書き込みヘッド／軟磁性下層間間隔（ＨＵＳ）と同じであるとき、および、トレーリングシールドスロート高さが書き込み磁極トラック幅の半分と概ね同じであるときに、最適化される。この設計において、有効磁束界により磁界変化度が改善される。トレーリングシールドに入り込む有効磁束界を最小限にして、しかも所望の効果を得るためには、ギャップおよびシールドの厚さを調節しシールドでの飽和、および、シールドに入り込む有効磁束界をそれぞれ最小限にすることである。トレーリングシールドを最適に機能させるために、トレーリングシールドギャップの厚さを厳密に制御しなければならない。よって、製造時にそのようなトレーリングシールドギャップの厚さを正確に制御する手段が必要である。

しかしながら、垂直磁気記録システムの使用においては、磁気媒体への不注意な、望ましくない書き込みに関する課題が提起される。垂直記録システムの磁気媒体においては、長手記録システムには一般的に存在しなかったデータ消去に関する問題が起こる。磁気媒体は、薄い硬磁性上層、および、低保磁力下層を具備する。低保磁力、および、比較的大きなサイズのため、軟磁性下層は、極めて磁界の影響を受けやすい。

上述したようなトレーリングシールドは、トレーリングシールドの後ろ方向（スロート高さ方向）からの、書き込み磁極の広がり領域から放射される漂遊磁界を捉えることができる。これらの磁界は、書き込み磁極の磁極先端部からの磁界と組み合わさって、書き込みヘッドのトラック幅の外側のトレーリングシールド領域において磁気飽和をもたらす。この飽和により、センサのトラック幅の外側の領域におけるトレーリングシールドから磁界が放射される。このことがいわゆる広領域トラック消去（ＷＡＴＥＲ）の原因となる。

よって、広領域トラック消去（ＷＡＴＥＲ）のような、媒体への望ましくない、不注意な書き込みを回避しながら、効果的な所望の磁界傾斜を可能にするトレーリングシールド設計が強く要求されている。そのような設計は、わずかな付加費用、または、付加費用なしに既存の製造工程を用いて好適に、容易に実施可能である。
本発明は、垂直磁気記録用書き込みヘッドに使用される磁気トレーリングシールド構造を提供する。

書き込みヘッドは、ＡＢＳに向かって設けられる前方端とＡＢＳから離間して設けられる後方端を有する構造を具備し、前方端と後方端間の距離によりシールドの任意の位置におけるスロート高さが画定される。シールド構造は、一定のスロート高さ（ＳＨ２）を有する中央に位置する領域または部分と、第一、および、第二の側方外側端に位置する第一、および、第二の外側領域を有し、第一、および、第二の外側領域はＳＨ２よりも大きいスロート高さ（ＳＨ１）を有する。第一、および、第二の中間部分のそれぞれは、外側部分の一つと中央部分の間に位置する。中間部分のそれぞれは、変動スロート高さを画定する先細り後方端を有する。
中間部分のそれぞれの後方端は、構造の中央から横に延び直線的に変化するスロート高さを画定することが可能である。中間部分のそれぞれの後方端は、ＡＢＳに対して１０〜２０度、または、約１５度の角度を形成することが可能であり、中間部分が中央部分に接続するところであるＳＨ２のスロート高さから、中間部分がそれぞれの外側部分に接続するところであるＳＨ１まで変化することが可能である。
スロート高さＴＨ１は、ＴＨ２の１．５〜５倍であり、中央部分は０．８〜１．０マイクロメートルの（ＡＢＳに平行な）横幅を有することが可能である。

本発明に係るシールドの構成により、有利に所望の磁束閉塞量とすることができ、シールド外側部分からの多量の磁束が、書き込みに影響を与える可能性のあるシールドの中央部分に到達することを抑制する。しかしながら、緩やかに徐々に増加する中間部分のスロート高さにより、磁束集中が漂遊磁界書き込み、または、広領域トラック消去（ＷＡＴＥＲ）を引き起こすことを有利に抑制する。

本発明のこれらの、および、他の特徴や利点は、図面とともに後述する詳細な好ましい実施形態を理解することで明らかになり、全体を通して同一の参照符号は同一の構成要素を示すものとする。使用される好ましい態様、並びに、本発明の性質および利点を完全に理解するために、添付の非縮尺図面と併せて理解される詳細な説明を後述する。

本発明によれば、シールド外側部分からの多量の磁束が、書き込みに影響を与える可能性のあるシールドの中央部分に到達することを抑制することができる。

本発明を実施するために考案された最良の形態を以下に述べる。以下の記述は、本発明の全体的な原則を説明することを目的としており、本明細書において主張する新規の概念に限定されるわけではない。

図１には、本発明を例示したディスクドライブ１００が示される。図１に示されるように、少なくとも一つの回転可能な磁気ディスク１１２は支軸１１４に支持され、ディスク駆動モータ１１８によって回転する。各ディスクの磁気記録は、磁気ディスク１１２上の同心データトラック（図示せず）の環状パターン形式で行われる。

少なくとも一つのスライダ１１３は、磁気ディスク１１２近傍に位置し、各スライダ１１３は一つ以上の磁気ヘッドアッセンブリ１２１を支持する。磁気ディスクが回転すると、スライダ１１３がディスク面１２２上を径方向内側および外側に移動する。これにより、磁気ヘッドアッセンブリ１２１は、磁気ディスクの異なるトラックにアクセスし所望のデータを書き込む。各スライダ１１３は、サスペンション１１５によりアクチュエータアーム１１９に取り付けられる。サスペンション１１５の僅かなバネ力により、スライダ１１３はディスク面１２２に対して付勢される。各アクチュエータアーム１１９は、アクチュエータ手段１２７に取り付けられる。図１に示されるアクチュエータ手段１２７は、ヴォイスコイルモータ（ＶＣＭ）であってよい。ＶＣＭは、固定化された磁界内を移動可能なコイルを具備し、コイルの移動方向および移動速度は、制御部１２９により供給されるモータ電流信号により制御される。

ディスク記憶システムの動作中に磁気ディスク１１２が回転することにより、スライダ１１３およびディスク面１２２の間にエアーベアリングが発生し、スライダに対して上方向の力が働きスライダを持ち上げる。よって、エアーベアリングはサスペンション１１５の僅かなバネ力を平衡させ、通常の動作中、スライダ１１３をディスク面から略一定の小間隔分、僅か上方に離間して支持する。

ディスク記憶システムの各種の構成要素は、制御部１２９により生成される、アクセス制御信号や内部クロック信号などのような制御信号により動作中に制御される。一般的には、制御部１２９は、論理制御回路、記憶手段、および、マイクロプロセッサにより構成される。制御部１２９は、ライン１２３へ送られる駆動モータ制御信号やライン１２８へ送られるヘッド位置／検索制御信号などの制御信号を生成し、各種のシステム動作を制御する。ライン１２８の制御信号により所望の電流プロファイルが提供され、ディスク１１２上の所望のデータトラックへスライダ１１３を最適に移動させて位置決めする。書き込み／読み取り信号は、記録チャネル１２５により、書き込み／読み取りヘッド１２１へ、および、書き込み／読み取りヘッド１２１から伝達される。

図２を参照すると、スライダ１１３の磁気ヘッド１２１の配置がより詳しく理解できる。図２は、スライダ１１３のＡＢＳの図であり、同図から明らかなように、誘導書き込みヘッドおよび読み取りセンサを具備する磁気ヘッドは、スライダのトレーリング端に位置する。上述した典型的な磁気ディスク記憶システム、および、添付の図１は説明の目的でのみ例示しているに過ぎない。ディスク記憶システムは複数のディスクおよびアクチュエータを含んでよく、各アクチュエータは複数のスライダを支持してもよいことは明らかである。

次に、図３に垂直磁気記録システムに使用される磁気ヘッド２２１を示す。磁気ヘッド２２１は書き込み構成要素３０２および読み取りセンサ３０４を具備する。読み取りセンサは、好ましくは巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）センサであり、また好ましくは膜面垂直通電型（ＣＰＰ）ＧＭＲセンサである。ＣＰＰ型ＧＭＲセンサは特に垂直記録システムの使用に適している。しかしながら、読み込みセンサ３０４は、膜面内通電型（ＣＩＰ）ＧＭＲセンサなどの他の種別のセンサや、トンネル磁気抵抗センサ（ＴＭＲ）、または、他の種別のセンサであってよい。読み取りセンサ３０４は、第一、および、第二磁気シールド３０６、３０８の間に位置し、両シールドから絶縁されており、誘電体３０７に埋め込まれている。例えばコバルト鉄またはニッケル鉄により構成することができる磁気シールドは、アップトラックデータ信号、または、ダウントラックデータ信号から発生するような磁界を吸収し、読み取りセンサ３０４が磁気シールド３０６と３０８の間に位置する所望のデータトラックのみを検出することを確実にする。非磁性電気絶縁ギャップ層３０９は磁気シールド３０８と書き込みヘッド３０２の間に介在させてよい。

引き続き図３を参照すると、書き込み構成要素３０２は、磁気形成層３１２に磁気的に接続し、絶縁体３１１内に埋め込まれる書き込み磁極３１０を具備する。図４に示されるように、エアーベアリング面における書き込み磁極の断面は小さく、ニッケル鉄またはコバルト鉄などの高飽和磁気モーメントを有する材料により構成される。リターン磁極層３１４は、コバルト鉄またはニッケル鉄などの磁性体により構成され、図４に示されるように、書き込み磁極３１０の断面よりもかなり大きい、エアーベアリング面に平行な断面を有する。リターン磁極３１４は、図３に示されるように、後方ギャップ部３１６により磁気形成層３１２に磁気的に接続される。リターン磁極３１４、および、後方ギャップ部３１６は、例えばニッケル鉄、コバルト鉄、または他の磁性体により構成することが可能である。

導電性書き込みコイル３１７は、図３の断面図に示されるように、書き込み構成要素３０２における磁気形成層３１２とリターン磁極３１４間を貫通する。書き込みコイル３１７は、書き込みコイル３１７の動作を相互に絶縁し、書き込みコイル３１７を周りの磁性構造体３１０、３１２、３１６、３１４から電気的に絶縁する電気絶縁体３２０に囲まれている。電流が書き込みコイル３１７に流れると、結果として生じる磁界が磁束を引き起こし、リターン磁極３１４、後方ギャップ部３１６、磁気形成層３１２、書き込み磁極３１０を流れる。この磁束により、書き込み磁界が隣接する磁気媒体に向かって放射される。磁気形成層３１２はまた、絶縁層３２１に囲まれ、絶縁層３２１により磁気形成層３１２とエアーベアリング面が隔てられる。絶縁層３２０、３２１、３１１の全ては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）などの同一の材料、または、異なる電気絶縁体により構成することが可能である。

書き込み構成要素３０２はまた、トレーリングシールド３２２を具備する。書き込み磁極３１０はトレーリング端４０２、および、先導端４０４を有する。「トレーリング」「先導」は、書き込みヘッド３０２が使用されている際のデータトラックに沿った移動方向に関する。書き込み磁極３１０は、トレーリング端４０２における幅より狭い先導端４０４における幅を画定するよう構成され、台形の書き込み磁極３１０を形成する、好ましくは横方向に対向する第一、および、第二の側壁４０６、４０８を有する。この台形は、書き込みヘッド３０２がディスク上で最外周、または、最内周に位置する際、書き込みヘッド３０２の傾斜による隣接トラックへの書き込みを抑制するのに有用である。しかしながら、書き込み磁極３１０の形状は、本発明の実施において台形である必要はない。

引き続き図４を参照すると、磁気トレーリングシールド３２２はトレーリングギャップ４１２により書き込み磁極３１０から隔てられ、トレーリングギャップ４１２にはロジウムまたはアルミナなどの非磁性材料が充填される。トレーリングギャップの厚みは、書き込み磁界性能の損失の原因となる多量磁界のシールド３２２への漏れを引き起こさないようにしながら、所望の書き込み磁界傾斜となるように構成される。トレーリングシールド３２２は、ニッケル鉄などの磁性体により構成することができる。

次に図５を参照すると、トレーリングシールドを逆さにした図には、垂直磁気記録システムにおけるトレーリングシールド５０２の使用により提起される課題が示される。トレーリングシールドは、エアーベアリング面端５０４、および、スロート高さ方向に寸法付けされる後方端５０６を有して示される。トレーリングシールド５０２は、その中央において低スロート高さ５０８を有し、その外側端における高スロート高さ５１０に向かって広がる。書き込み磁極３１０は、図５において破線で示され、同図のトレーリングシールド５０２の下に位置する。書き込み磁極３１０の磁極先端からの磁束５１２は、書き込み磁極が位置する中央から外側端に向かって移動し、外側端においてシールドによって吸収される。しかしながら、他の漂遊磁界５１４は、書き込み磁極の広がり領域５１６から放射され、さらには下方に位置する磁気形成層３１２、または、コイル３１７（図５においては図示せず）から放射される。

これらの漂遊磁界は、磁束５１２と組み合わさって磁気飽和を引き起こし、よって磁界５１８がシールド５０２のエアーベアリング端５０４から放射される。さらには、低スロート高さ５０８が広がり領域５２０に接する点である磁束集中点がこの放射磁界においてスパイク５２２を引き起こす。このスパイク５２２は、先に述べた広領域トラック消去（ＷＡＴＥＲ）の原因となるので無論望ましくない。

図６を参照すると、さらに悪影響を与える磁界スパイクによる広領域トラック消去の問題点は、トレーリングシールド５０２を完璧にパターニングできないという事実である。パターニング処理、および、被覆処理における一定のばらつきの結果として、位置６０２で示されるようにスロート高さが低くなる、または、スロート高さが圧迫される。さらに、図７を参照すると、エアーベアリング面５０４を形成するために用いられるラップ処理におけるばらつきにより、ラップ深さにばらつきが生じ、位置７０２で示されるようにスロート高さが低くなる、または、スロート高さが圧迫される。このことによっても、磁界スパイク５２２が増加する。

次に図８を参照すると、本発明の実施形態に係るトレーリングシールド８００は、図８の平面に、トレーリングシールド８００の下方に位置する書き込み磁極３１０上に構成されて示される。このトレーリングシールド８００は、ニッケル鉄などの磁性体により構成されるが、これに限定されない。このトレーリングシールド８００は、一定にばらついていたり非対称であってよいが、中心線８０４を中心にして全体的に対称であることが好ましい。このトレーリングシールド８００は、エアーベアリング端８０６、および、エアーベアリング端８０６に対向する後方端８０８を有する。トレーリングシールドは中央の浅いスロート高さ一定部分８１０、広がり−先細り中間領域８１２、および、深いスロート高さ一定外側部分８１４を有する。当業者には明らかなように、「スロート高さ」はエアーベアリング面８０６からトレーリングシールド８００の後方端８０８までの距離を意味する。

簡略化のため、「横側」は本明細書において中心線８０４からの距離を意味する（すなわち、図８の左右方向）。同様に、「前方」は、エアーベアリング面に向かって、または、エアーベアリング面を越える方向を意味する（すなわち、図８の下方に向かう方向）。「後方」は、エアーベアリング面から離れる方向を意味する（すなわち、スロート高さ方向、または、図８の上方に向かう方向）。

深いスロート高さ一定部分８１４は、トレーリングシールド８００の横側の外側位置に形成され、先細り部分８１２のそれぞれは、外側の深いスロート高さ一定部分８１４と中央の浅いスロート高さ一定部分８１０の間の横側中間位置に位置する。

深いスロート高さ一定部分８１４は、浅いスロート高さ一定中央部分８１０のスロート高さＴＨ２の１．５〜５倍のスロート高さＴＨ１を有することが好ましい。浅いスロート高さ一定部分８１０は、中心線から０．４〜０．５μｍ延びることが好ましい。先細り部分８１２の後方端８０８は、エアーベアリング面８０６に対して１０〜２０度、または、約１５度の角度で形成されることが好ましい。

先細り部分の閉塞により、スロート高さ一定部分８１４によって捉えられる漂遊磁界から発生するような、過度の磁束がトレーリングシールド中央部分に進入することを抑制する。スロート高さの段階的な先細りにより、過度の電荷と同様に飽和も抑制される。外側のスロート高さ一定部分８１４により十分なシールド領域が形成され、スロート高さ一定部分８１０から所望の磁束を吸収する。一方では、外側のスロート高さ一定部分８１４は、外側部分により漂遊磁界が過度に吸収されるのを抑制するように十分に制限された領域を有する。

次に図９を参照すると、本発明の可能な実施形態において、シールド８００はアンカーパッド９０２とともに構成することができる。アンカーパッド９０２はシールド８００の一端から延びることが可能である。シールド８００の一端、または、両端にアンカーパッド９０２を設けてもよい。アンカーパッド９０２は、外側のスロート高さ一定部分８１４の一端から、例えば５μｍの距離９０４延びることが可能である。アンカーパッド９０２は、ＴＨ１、または、ＴＨ２よりも大きいスロート高さＴＨ３のスロート高さ方向に、残りのシールド８００より著しく延びてもよい。アンカーパッドを設けることによりシールドに機械的剛性が備わり、シールド８００がその所望の位置から移動することを抑制する。

各種の実施形態を上述したが、これらは単に例示的に述べられており、これらに限定されないことは理解できる。本発明の範囲内の他の実施形態は当業者には明らかである。よって、本発明の全体は上述の例示的な実施形態によって限定されず、請求項およびこれらの均等物に従ってのみ規定される。

本発明を例示するディスクドライブシステムの概略図である。 図１の線２−２を切り取ったスライダのＡＢＳの図であり、その上に設けられる磁気ヘッドの位置を示す。 図２の線３−３から切り取った磁気ヘッドの断面図を拡大し、左回りに９０度回転させた図である。 図３の線４−４を切り取り１８０度回転させた、本発明に係る実施形態の磁気ヘッドのＡＢＳの図である。 トレーリング磁気シールドの使用により提起される課題を示すトレーリング磁気シールドを逆さにした図である。 トレーリング磁気シールドの使用により提起される課題を示すトレーリング磁気シールドを逆さにした図である。 トレーリング磁気シールドの使用により提起される課題を示すトレーリング磁気シールドを逆さにした図である。 本発明に係る実施形態を示すトレーリングシールドを逆さにした図である。 本発明に係る他の実施形態を示すトレーリングシールドを逆さにした図である。

符号の説明

１００…ディスクドライブ、
１１２…磁気ディスク、
１１３…スライダ、
１１４…支軸、
１１５…サスペンション、
１１８…ディスク駆動モータ、
１１９…アクチュエータアーム、
１２１…磁気ヘッドアッセンブリ、
１２２…ディスク面、
１２３、１２８…ライン、
１２５…記録チャネル、
１２７…アクチュエータ手段、
１２９…制御部、
２２１…磁気ヘッド、
３０２…書き込み構成要素、
３０４…読み取りセンサ、
３０６、３０８…磁気シールド、
３０７…誘電体、
３０９…非磁性電気絶縁ギャップ層、
３１２…磁気形成層、
３１０…書き込み磁極、
３１１，３２０，３２１…絶縁層、
３１４…リターン磁極、
３１６…後方ギャップ部、
３１７…書き込みコイル、
３２２，８００…トレーリングシールド、
４０２…トレーリング端、
４０４…先導端、
４０６、４０８…側壁、
４１２…トレーリングギャップ、
８０６…エアーベアリング面、
８０８…後方端、
８１０…スロート高さ一定部分、８１２…広がり−先細り中間領域、
８１４…深いスロート高さ一定外側部分、
９０２…アンカーパッド。

Claims (23)

1. 垂直磁気書き込みヘッドに使用される磁気シールドであって、
   略直線のエアーベアリング面（ＡＢＳ）と、
   中央領域と、
   外側領域と、
   前記中央領域と外側領域の間に設けられる中間領域とを備え、
   前記外側領域はＡＢＳから略一定のスロート高さ（ＴＨ１）を画定する後方端を有し、前記中央領域はＴＨ１より小さい略一定のスロート高さ（ＴＨ２）を画定する後方端を有し、前記中間領域は前記中央領域側の小さいスロート高さから前記外側領域側の大きいスロート高さへ先細りする変動スロート高さを画定する後方端を有することを特徴とする磁気シールド。
2. 前記中間領域は、前記中央領域の外側端に接続する内側端と、前記外側領域の内側端に接続する外側端を有し、前記中間領域の内側端は前記ＴＨ２と同じスロート高さを有し、当該中間領域の外側端は前記ＴＨ１と同じスロート高さを有することを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド。
3. 前記中間領域は、中間領域の内側端から中間領域の外側端まで直線的に変化する後方端を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気シールド。
4. 前記ＴＨ１は、前記ＴＨ２の１．５〜５倍であることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド。
5. 前記磁気シールドは中心線を中心として略対称であり、前記中央領域は中心線から０．４〜０．５μｍ延びることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド。
6. 前記磁気シールドは中心線を有し、前記中央領域は中心線から０．４〜０．５μｍ延びることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド。
7. 垂直磁気記録ヘッドに使用される磁気トレーリングシールドであって、
   エアーベアリング面（ＡＢＳ）に設けられる前方端と、
   ＡＢＳから中央領域スロート高さ（ＴＨ２）を画定する後方端を有する中央領域と、
   前記中央領域の対向する端から横に延び、それぞれが中央領域から離れるにしたがって増加するスロート高さを画定する後方端を有する第一および第二の中間領域と、
   それぞれが前記第一および第二の中間領域の一つから側方外側に延び、ＡＢＳから略一定の前記ＴＨ２よりも大きいスロート高さ（ＴＨ１）を画定する後方端を有する第一および第二の外側領域とを備えることを特徴とする磁気トレーリングシールド。
8. 前記ＴＨ１は、前記ＴＨ２の１．５〜５倍であることを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
9. 前記中央領域は０．８〜１．０μｍの横幅を有することを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
10. 前記中間領域のそれぞれは、前記ＴＨ２からＴＨ１まで直線的に変化するスロート高さを画定する後方端を有することを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
11. 前記中間領域のそれぞれは、中間領域がそれぞれの外側領域に接続するところであるＴＨ１から、中間領域が前記中央領域に接続するところであるＴＨ２まで変化するスロート高さを有することを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
12. 前記中間領域のそれぞれは、中間領域がそれぞれの外側領域に接続するところであるＴＨ１から、中間領域が前記中央領域に接続するところであるＴＨ２まで直線的に変化するスロート高さを有することを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
13. 前記中間領域は、ＡＢＳに対して１０〜２０度の角度を画定する後方端を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド。
14. 前記中間領域のそれぞれは、ＡＢＳに対して１０〜２０度の角度を画定する後方端を有することを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
15. 垂直磁気記録システムに使用される磁気書き込みヘッドであって、
    トレーリング端を有する磁気書き込み磁極と、
    前記磁気書き込み磁極に磁気的に接続される磁気リターン磁極と、
    一部が前記リターン磁極と磁気書き込み磁極との間を通る導電性書き込みコイルと、
    磁気トレーリングシールドであって、前記磁気書き込み磁極のトレーリング端に隣接して形成され、非磁性トレーリングシールドギャップ層によって当該磁気書き込み磁極のトレーリング端から隔てられ、エアーベアリング面（ＡＢＳ）に向かって設けられる前方端とＡＢＳに対向する後方端を有し、スロート高さ（ＴＨ２）を有する中央部と、それぞれが変動スロート高さを有する第一および第二の中間部と、略一定のスロート高さ（ＴＨ１）を有する第一および第二の外側部を有する磁気トレーリングシールドとを備え、
    前記第一および第二のスロート高さはＡＢＳからシールドの後方端までの距離であり、ＴＨ１はＴＨ２よりも大きく、前記中間部のそれぞれは前記外側部と中央部の間に設けられることを特徴とする磁気書き込みヘッド。
16. 前記中間部のそれぞれは、ＴＨ２からＴＨ１まで直線的に変化するスロート高さを有することを特徴とする請求項１５に記載の磁気書き込みヘッド。
17. 前記ＴＨ１は、ＴＨ２の１．５〜５倍であることを特徴とする請求項１５に記載の磁気書き込みヘッド。
18. 前記中央部は０．８〜１．０μｍの横幅を有することを特徴とする請求項１５に記載の磁気書き込みヘッド。
19. 前記中間部のそれぞれは、ＡＢＳに対して１０〜２０度の角度を形成する後方端を有することを特徴とする請求項１５に記載の磁気書き込みヘッド。
20. 前記中間部のそれぞれは、ＡＢＳに対して１０〜２０度の角度を形成する後方端を有し、前記ＴＨ１は、ＴＨ２の１．５〜５倍であることを特徴とする請求項１５に記載の磁気書き込みヘッド。
21. 前記外側領域の外側端から横に延び、前記ＴＨ１よりも大きいスロート高さＴＨ３を有するアンカーパッドをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド。
22. 前記外側領域の少なくとも一つの一端から延び、前記ＴＨ１よりも大きいスロート高さＴＨ３を有するアンカーパッドをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。
23. 前記外側領域のそれぞれの一端から延び、前記ＴＨ１よりも大きいスロート高さＴＨ３を有するアンカーパッドをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の磁気トレーリングシールド。

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