JP5859397B2 - 軟質中間膜を備えた空気ベアリング面オーバーコートおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
一般的に言えば、マイクロスクラッチ試験は、表面の摩擦応答を測定する方法である。より具体的には、それは、カンチレバー(cantilever)の先端に装着された半球状のダイヤモンドスタイラスが、一方向に引かれている試料表面に押し付けられ、かつスタイラスが試料表面と平行に振動させられた場合の摩擦応答を観察する方法である。さらに、摩耗によって発生される粒子による摩擦応答の急激な増加によって示されるように、負荷が、スタイラスにかけられ、かつ薄膜が剥離または破壊するまで連続して増加される。したがって、マイクロスクラッチ試験を用いることによって、「剥離点(peel point)」としても知られ、以下では「剥離点」と呼ばれる、薄膜が剥離または破壊する負荷を決定することが可能である。本説明において開示するように、いくつかのかかる試験の結果は、先行技術による磁気ヘッドおよびABPFを備えた磁気ヘッドの比較特性を示すために、本明細書で再現される。
例示的な実施形態において、SiNxOyHz膜の硬度は、従来の窒化ケイ素膜より低かった(それぞれ、約23.1GPaに対して約19.6GPa)。さらに、SiNxOyHz膜の密度は、従来の窒化ケイ素膜より低かった(それぞれ、約2.9g/cm3に対して約2.7g/cm3)。したがって、本明細書で開示すようなSiNxOyHz膜は、従来の窒化ケイ素膜より軟質である。
12 磁気ヘッド素子
13 ABS
14 磁気ディスク
15 円
16 空気ベアリング保護膜(ABPF)
17 接着膜
18 表面保護膜
31 曲線
32 曲線
33 データ点
34 データ点
41 曲線
42 曲線
44 データ点
100 ディスクドライブ
112 磁気ディスク
113 スライダ
114 スピンドル
115 サスペンション
118 ディスクドライブモータ
119 アクチュエータアーム
121 磁気読み取り/書き込みヘッド
122 ディスク面
123 ライン
125 記録チャネル
127 アクチュエータ
128 ライン
129 制御ユニット(コントローラ)
200 支持基板
202 磁性層
204 記録/再生ヘッド
212 下層
214 被覆コーティング
216 基板
218 垂直ヘッド
302 上部の戻り磁極
304 トレーリングシールド
306 メインポール
308 ステッチ磁極
310 ヘリカルコイル
312 ヘリカルコイル
314 下部の戻り磁極
316 絶縁体
318 ABS
322 センサシールド
324 センサシールド
326 センサ
402 上部の戻り磁極
404 トレーリングシールド
406 メインポール
408 ステッチ磁極
410 ループコイル
416 絶縁体
418 ABS
422 センサシールド
424 センサシールド
426 センサ
Claims (22)
- 磁気媒体からの読み取りと前記磁気媒体への書き込みの両方又はいずれか一方を行うための少なくとも1つの磁気ヘッド素子であって、空気ベアリング面(ABS)を含む少なくとも1つの磁気ヘッド素子と、
前記ABS上の、窒化ケイ素を含む接着膜と、
前記接着膜上の、炭素を含む保護膜と、
を含み、
前記接着膜がSiNxOyHzを含み、ここで、x、yおよびzは、Oの濃度が約5%〜約13%の範囲であり、かつHの濃度が約6%〜約12%の範囲であるような関係を有する、磁気ヘッド。 - 前記保護膜は、水蒸気分圧下で形成されるという特徴を有さない窒化ケイ素の接着膜上に形成された同じ材料の保護膜よりも耐摩耗性を有する、請求項1に記載の磁気ヘッド。
- 前記保護膜が、ダイヤモンド状炭素(DLC)を含み、前記DLCにおける酸素の濃度が、約5%〜約8%の範囲であり、前記DLCにおける水素の濃度が、約6%〜約15%の範囲である、請求項1に記載の磁気ヘッド。
- 前記接着膜が、約2.6g/cm3〜約2.8g/cm3の密度を有する、請求項1に記載の磁気ヘッド。
- 前記接着膜が、約2.7g/cm3の密度および約19.5GPaの硬度を有する、請求項1に記載の磁気ヘッド。
- 請求項1に記載の少なくとも1つの磁気ヘッドと、
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を前記少なくとも1つの磁気ヘッドに対して通過させるための駆動機構と、
前記少なくとも1つの磁気ヘッドの動作を制御するために前記少なくとも1つの磁気ヘッドに電気的に結合されたコントローラと、
を含む磁気データ記憶システム。 - 請求項1に記載の前記磁気ヘッドを形成する方法であって、
前記磁気ヘッドの前記空気ベアリング面を形成することであって、前記空気ベアリング面が、前記磁気ヘッドが使用されている場合に磁気媒体に最も近い前記磁気ヘッドの表面であることと、
前記磁気ヘッドの前記空気ベアリング面上に前記接着膜を形成することであって、前記接着膜が、水蒸気分圧下で形成されるものであり、前記接着膜がSiNxOyHzを含み、ここで、x、yおよびzは、Oの濃度が約5%より高くかつ約13%までの範囲であり、Hの濃度が約6%より高くかつ約12%までの範囲であるような関係を有する、前記接着膜を形成することと、
前記接着膜上に、炭素を含む保護膜を形成することと、
を含む方法。 - 前記保護膜は、SiNxOyHzの前記接着膜上に形成された特徴を有するダイヤモンド状炭素(DLC)を含む、請求項1に記載の磁気ヘッド。
- SiNxOyHzの前記接着膜上に形成された前記特徴は、前記DLCにおいてsp2結合に対するsp3結合の比率が約35%以上であることである、請求項8に記載の磁気ヘッド。
- 前記保護膜は、水蒸気分圧下で形成されるという特徴を有さない窒化ケイ素の接着膜上に形成された同じ材料の保護膜よりも耐摩耗性を有する、請求項7に記載の方法。
- x、yおよびzは、Oの濃度が約10%より高くかつ約13%までの範囲であり、Hの濃度が約10%より高くかつ約12%までの範囲であるような関係を有する、請求項7に記載の方法。
- x、yおよびzが、Oの濃度が約13%であり、かつHの濃度が約12%であるような関係を有する、請求項7に記載の方法。
- 前記保護膜が、ダイヤモンド状炭素(DLC)を含み、前記DLCにおける酸素の濃度が、約5%より高く、前記DLCにおける水素の濃度が、約6%より高い、請求項7に記載の方法。
- 前記保護膜が、ダイヤモンド状炭素(DLC)を含み、前記DLCにおける酸素の濃度が、約8%より高く、前記DLCにおける水素の濃度が、約10%より高い、請求項7に記載の方法。
- 前記保護膜が、ダイヤモンド状炭素(DLC)を含み、前記DLCにおける酸素の濃度が、約8%であり、前記DLCにおける水素の濃度が、約15%である、請求項7に記載の方法。
- 前記接着膜が、約60%のアルゴン分圧、約39%の窒素分圧、および約1%の水蒸気分圧を含むガス混合物において形成される、請求項7に記載の方法。
- 前記接着膜が、反応性スパッタリングおよびイオンビーム支援スパッタリングの少なくとも1つを用いて形成される、請求項16に記載の方法。
- 前記保護膜が、約60%のアルゴン分圧、約39%の窒素分圧、および約1%の水蒸気分圧を含むガス混合物において形成される、請求項7に記載の方法。
- 前記保護膜が、反応性スパッタリング、レーザアブレーション、陰極真空アーク放電蒸着、および質量選択イオンビーム蒸着の少なくとも1つを用いて形成される、請求項18に記載の方法。
- 前記接着膜が、約2.6g/cm3〜約2.8g/cm3の密度を有する、請求項7に記載の方法。
- 前記接着膜が、約2.7g/cm3の密度および約19.5GPaの硬度を有する、請求項7に記載の方法。
- 前記保護膜において、sp2結合に対するsp3結合の比率が約35%以上である、請求項13に記載の方法。
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