JPWO2008149444A1

JPWO2008149444A1 - ヘッドスライダおよび記憶媒体駆動装置

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Publication number: JPWO2008149444A1
Application number: JP2009517661A
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Inventors: 健大江
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Abstract

スイッチ素子（６３）は第３配線パターン（６５）の導通を確立する。磁気抵抗効果膜（５３）は短絡する。したがって、例えば静電気放電に基づき過電流が発生しても、過電流は例えば第１配線パターン（６１）から第３配線パターン（６５）を経由して第２配線パターン（６２）に流通する。磁気抵抗効果膜（５３）に過電流の流通は最大限に抑制される。しかも、スイッチ素子（６３）や第３配線パターン（６５）は非磁性膜に埋め込まれる。スイッチ素子（６３）や第３配線パターン（６５）は磁気抵抗効果膜（５３）にできる限り近づくことができる。加えて、スイッチ素子（６３）や第３配線パターン（６５）は磁気抵抗効果膜（５３）の形成と同時に形成される。磁気抵抗効果膜（５３）の形成時にすでに磁気抵抗効果膜（５３）は短絡する。磁気抵抗効果膜（５３）の破壊はより確実に防止される。

Description

本発明は、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶媒体駆動装置に組み込まれるヘッドスライダに関する。

例えば特許文献２の図１に開示されるように、磁気抵抗効果膜には配線パターンが接続される。配線パターンは、ヘッドスライダに搭載される磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給する流通路を構成する。配線パターンには磁気抵抗効果膜に並列にスイッチが接続される。スイッチの切り替えに基づき磁気抵抗効果膜が短絡されると、磁気抵抗効果膜に例えば過電流の流通は回避される。磁気抵抗効果膜の破壊は回避される。
日本国特開平７−１６９００５号公報日本国特開２０００−１１３４９号公報国際公開第００／０７９５２２号パンフレット米国特許第６８１３１２２号明細書

例えば特許文献２の図１４に示されるように、配線パターンは、ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンション上に形成される。スイッチはヘッドサスペンション上で配線パターンに挿入される。したがって、例えばスイッチおよびヘッドスライダの間でＥＳＤ（静電気放電）に基づき配線パターンに過電流が流通すると、スイッチが閉じていても磁気抵抗効果膜の両端で電位差が生じる。過電流は磁気抵抗効果膜に流れてしまう。磁気抵抗効果膜は破壊されてしまう。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、より確実に磁気抵抗効果膜の破壊を防止することができるヘッドスライダおよび記憶媒体駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明によれば、スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層形成される絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜に埋め込まれる磁気抵抗効果膜と、非磁性膜に埋め込まれて、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、非磁性膜に埋め込まれて磁気抵抗効果膜に並列に第１および第２配線パターンに接続される第３配線パターンと、非磁性膜に埋め込まれ、第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドスライダが提供される。

こうしたヘッドスライダでは、スイッチ素子は第３配線パターンの導通を確立する。磁気抵抗効果膜は短絡する。したがって、例えば静電気放電に基づき過電流が発生しても、過電流は例えば第１配線パターンから第３配線パターンを経由して第２配線パターンに流通する。磁気抵抗効果膜に過電流の流通は最大限に抑制される。しかも、スイッチ素子や第３配線パターンは非磁性膜に埋め込まれる。スイッチ素子や第３配線パターンは磁気抵抗効果膜にできる限り近づくことができる。加えて、スイッチ素子や第３配線パターンは磁気抵抗効果膜の形成と同時に形成される。磁気抵抗効果膜の破壊はより確実に防止される。

こうしたヘッドスライダでは、スイッチ素子は、非磁性膜に埋め込まれて発熱する発熱体と、発熱体に向き合わせられて、発熱体の発熱に基づき変形して第３配線パターンを非導通に切り替えるスイッチとを備えればよい。このとき、発熱体の発熱にあたって電流が用いられればよい。こうした構成によれば、発熱体に専用の配線パターンの形成は省略される。ヘッドスライダの構成は簡素化されることができる。

以上のようなスイッチ素子は読み出しヘッドおよびスライダ本体の間で非磁性膜に埋め込まれればよい。ヘッドスライダの形成にあたってスライダ本体上には読み出しヘッドよりも先にスイッチ素子が形成される。したがって、読み出しヘッドの形成時にすでにスイッチ素子は形成される。その結果、読み出しヘッドの形成時から磁気抵抗効果膜の破壊は防止されることができる。以上のようなヘッドスライダは例えば記憶媒体駆動装置に組み込まれることができる。

第２発明によれば、絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜に埋め込まれて読み出しヘッドを構成する磁気抵抗効果膜と、非磁性膜に埋め込まれて、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、非磁性膜に埋め込まれて磁気抵抗効果膜に並列に第１および第２配線パターンに接続される第３配線パターンと、非磁性膜に埋め込まれ、第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドユニットが提供される。こうしたヘッドユニットは前述のヘッドスライダの実現に大いに貢献する。

第３発明によれば、スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層形成される絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜に埋め込まれて、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、第１配線パターンに接続されて、非磁性膜の空気流出側端面に形成される第１導電端子と、第２配線パターンに接続されて、非磁性膜の空気流出側端面に形成される第２導電端子と、非磁性膜の空気流出側端面に積層形成されて第１および第２導電端子に接続される第３配線パターンと、非磁性膜の空気流出側端面に積層形成され、第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドスライダが提供される。

こうしたヘッドスライダでは、前述と同様に、スイッチ素子は第３配線パターンの導通を確立する。磁気抵抗効果膜は短絡する。したがって、例えば静電気放電に基づき過電流が発生しても、過電流は例えば第１配線パターンから第３配線パターンを経由して第２配線パターンに流通する。磁気抵抗効果膜に過電流の流通は最大限に抑制される。磁気抵抗効果膜の破壊はより確実に防止される。しかも、スイッチ素子や第３配線パターンは非磁性膜の空気流出側端面に形成される。スイッチ素子や第３配線パターンは磁気抵抗効果膜にできる限り近づくことができる。加えて、スイッチ素子や第３配線パターンは磁気抵抗効果膜の形成と同時に形成される。磁気抵抗効果膜の破壊はより確実に防止される。

こういったヘッドスライダでは、スイッチ素子は、前述と同様に、非磁性膜に埋め込まれて発熱する発熱体と、発熱体に向き合わせられて、発熱体の発熱に基づき変形して第３配線パターンを非導通に切り替えるスイッチとを備えればよい。このとき、発熱体の発熱にあたって前記電流が用いられればよい。以上のようなヘッドスライダは例えば記憶媒体駆動装置に組み込まれることができる。

第４発明によれば、絶縁性の非磁性膜と、非磁性膜に埋め込まれて、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、第１配線パターンに接続されて、非磁性膜の空気流出側端面に形成される第１導電端子と、第２配線パターンに接続されて、非磁性膜の空気流出側端面に形成される第２導電端子と、非磁性膜の空気流出側端面に積層形成されて第１および第２導電端子に接続される第３配線パターンと、非磁性膜の空気流出側端面に積層形成され、第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドユニットが提供される。こうしたヘッドユニットは前述のヘッドスライダの実現に大いに貢献する。

第５発明によれば、基材上に形成される絶縁性の第１非磁性膜上に所定の間隔で隔てられる１対の配線パターンを形成する工程と、配線パターン同士の間で導通を確立する導電性のスイッチ素子を形成する工程と、第１非磁性膜上でスイッチ素子の変形を許容する空洞を確保しつつスイッチ素子上に絶縁性の第２非磁性膜を形成する工程と、第２非磁性膜上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンを形成する工程とを備え、配線パターンは磁気抵抗効果膜に並列に第１および第２配線パターンに接続されることを特徴とするヘッドスライダの製造方法が提供される。

こうした製造方法によれば、第１非磁性膜上にスイッチ素子が形成される。スイッチ素子は配線パターン同士の間で導通を確立する。スイッチ素子上には第２非磁性膜が形成される。第２非磁性膜上には磁気抵抗効果膜が形成される。したがって、磁気抵抗効果膜の形成時にすでにスイッチ素子は形成される。その結果、その形成時から磁気抵抗効果膜の破壊は防止される。磁気抵抗効果膜の破壊はより確実に防止される。

本発明に係る記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。本発明に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す斜視図である。電磁変換素子の拡大正面図である。図３の４−４線に沿った垂直断面図である。図４の５−５線に沿った垂直断面図である。第１実施形態に係る読み出しヘッド素子およびスイッチ素子を示す回路図である。具体例１に係るスイッチ素子の構造を示す断面図である。第３配線パターンの非導通が確立される様子を示す断面図である。第１非磁性膜上に第３配線パターンを形成する工程を示す図である。第１非磁性膜上に第３配線パターンを形成する工程を示す図である。第１非磁性膜上に第３配線パターンを覆うレジスト膜を形成する工程を示す図である。レジスト膜に空隙を形成する工程を示す図である。空隙内に導電材料を形成する工程を示す図である。レジスト膜上に空隙を有するレジスト膜を形成する工程を示す図である。空隙内に収縮膜を形成する工程を示す図である。レジスト膜を除去する工程を示す図である。レジスト膜上に空隙を有するレジスト膜を形成する工程を示す図である。空隙内に導電片を形成する工程を概略的に示す図である。レジスト膜上に空隙を有するレジスト膜を形成する工程を示す図である。空隙内に低熱膨張材を形成する工程を示す図である。レジスト膜上にさらにレジスト膜を形成する工程を示す図である。レジスト膜上に発熱体を形成する工程を示す図である。レジスト膜上に第２非磁性膜を形成する工程を概略的に示す図である。第１および第２非磁性膜の間でレジスト膜を除去する工程を示す図である。第２実施形態に係る読み出しヘッド素子およびスイッチ素子を示す回路図である。第３実施形態に係る読み出しヘッド素子およびスイッチ素子を示す回路図である。空気流出側端面から観察されるヘッドスライダの側面図である。第４実施形態に係る読み出しヘッド素子およびスイッチ素子を示す回路図である。第５実施形態に係る読み出しヘッド素子およびスイッチ素子を示す回路図である。具体例２に係るスイッチ素子の構造を概略的に示す断面図である。第３配線パターンの非導通が確立される様子を示す断面図である。第１非磁性膜上に第３配線パターンおよび発熱体が形成される工程を示す図である。第１非磁性膜上に第３配線パターンおよび発熱体が形成される工程を示す図である。第１非磁性膜上に第３配線パターンおよび発熱体を覆うレジスト膜を形成する工程を示す図である。空隙内に導電材料を形成する工程を示す図である。レジスト膜上に空隙を有するレジスト膜を形成する工程を示す図である。空隙内に収縮膜を形成する工程を示す図である。レジスト膜を除去する工程を示す図である。レジスト膜上に空隙を有するレジスト膜を形成する工程を示す図である。レジスト膜上にさらにレジスト膜を形成する工程を示す図である。第１および第２非磁性膜の間でレジスト膜を除去する工程を示す図である。空気流出側端面から観察されるヘッドスライダの側面図である。空気流出側端面から観察されるヘッドスライダの側面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明に係る記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。

収容空間には、記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５に装着される。スピンドルモータ１５は例えば３６００ｒｐｍや４２００ｒｐｍ、５４００ｒｐｍ、７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。

収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。

個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１には後述のフレキシャが貼り付けられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対して姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２には磁気ヘッドすなわち電磁変換素子が搭載される。

磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。

こういった浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にキャリッジ１６が支軸１８回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。

キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３といった動力源が接続される。このボイスコイルモータ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。

図１から明らかなように、キャリッジブロック１７上にはフレキシブルプリント基板ユニット２５が配置される。フレキシブルプリント基板ユニット２５はフレキシブルプリント基板２６を備える。フレキシブルプリント基板２６にはヘッドＩＣ（集積回路）２７が実装される。磁気情報の読み出し時には、このヘッドＩＣ２７から電磁変換素子の読み出しヘッド素子に向けてセンス電流は供給される。同様に、磁気情報の書き込み時には、ヘッドＩＣ２７から電磁変換素子の書き込みヘッド素子に向けて書き込み電流は供給される。ヘッドＩＣ２７には、収容空間内に配置される小型の回路基板２８や、ベース１３の底板の裏側に取り付けられるプリント配線基板（図示されず）からセンス電流や書き込み電流は供給される。

センス電流や書き込み電流の供給にあたってフレキシブルプリント基板２９が用いられる。フレキシブルプリント基板２９は一端で個々のヘッドサスペンション２１に部分的に貼り付けられる。フレキシブルプリント基板２９はヘッドサスペンション２１からキャリッジアーム１９の側縁に沿って後方に延びる。フレキシブルプリント基板２９の後端はフレキシブルプリント基板２６に重ね合わせられる。フレキシブルプリント基板２９はいわゆるロングテール型に構成される。

フレキシブルプリント基板２９の他端には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。すなわち、フレキシブルプリント基板２９はフレキシャを構成する。フレキシブルプリント基板２９は複数本の配線パターン（図示されず）を備える。配線パターンの一端は浮上ヘッドスライダ２２に接続される。配線パターンの他端はフレキシブルプリント基板２６に接続される。こうして浮上ヘッドスライダ２２はヘッドＩＣ２７に電気接続される。フレキシブルプリント基板２９は、ステンレス鋼板といった金属薄板と、金属薄板上に順番に積層される絶縁層、導電層および保護層とを備える。導電層は前述の配線パターンを構成する。絶縁層および保護層には例えばポリイミド樹脂といった樹脂材料が用いられればよい。

図２は一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２２を示す。この浮上ヘッドスライダ２２は、例えば平たい直方体に形成される基材すなわちスライダ本体３１を備える。スライダ本体３１の空気流出側端面には絶縁性の非磁性膜すなわち素子内蔵膜３２が積層される。この素子内蔵膜３２に電磁変換素子３３が組み込まれる。電磁変換素子３３の詳細は後述される。

スライダ本体３１は例えばＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質の非磁性材料から形成されればよい。素子内蔵膜３２は例えばＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成されればよい。スライダ本体３１は媒体対向面３４で磁気ディスク１４に向き合う。媒体対向面３４には平坦なベース面３５すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１４が回転すると、スライダ本体３１の前端から後端に向かって媒体対向面３４には気流３６が作用する。

媒体対向面３４には、前述の気流３６の上流側すなわち空気流入側でベース面３５から立ち上がる１筋のフロントレール３７が形成される。フロントレール３７はベース面３５の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。同様に、媒体対向面３４には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３５から立ち上がるリアレール３８が形成される。リアレール３８はスライダ幅方向の中央位置に配置される。

媒体対向面３４には、空気流出側でベース面３５から立ち上がる左右１対の補助リアレール３９、３９がさらに形成される。補助リアレール３９、３９はベース面３５の左右の縁に沿ってそれぞれ配置される。その結果、補助リアレール３９、３９同士はスライダ幅方向に間隔を空けて配置される。補助リアレール３９、３９同士の間にリアレール３８は配置される。

フロントレール３７、リアレール３８および補助リアレール３９、３９の頂上面にはいわゆる空気軸受け面（ＡＢＳ）４１、４２、４３が規定される。空気軸受け面４１、４２、４３の空気流入端は段差４４、４５、４６でレール３７、３８、３９の頂上面に接続される。磁気ディスク１４の回転に基づき生成される気流３６は媒体対向面３４に受け止められる。このとき、段差４４、４５、４６の働きで空気軸受け面４１、４２、４３には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール３７の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２２の浮上姿勢は確立される。なお、浮上ヘッドスライダ２２の形態はこういった形態に限られるものではない。

図３は電磁変換素子３３の様子を詳細に示す。電磁変換素子３３は、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッド５１と読み出しヘッド素子５２とを備える。単磁極ヘッド５１および読み出しヘッド素子５２は素子内蔵膜３２内に埋め込まれる。素子内蔵膜３２内で単磁極ヘッド５１は読み出しヘッド素子５２よりも空気流出側に配置される。単磁極ヘッド５１は、周知の通り、例えば磁気コイルで生起される磁界を利用して磁気ディスク１４に２値情報を書き込むことができる。読み出しヘッド素子５２には例えばトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。読み出しヘッド素子５２は、周知の通り、磁気ディスク１４から作用する磁界に応じて変化する抵抗に基づき２値情報を検出することができる。

読み出しヘッド素子５２では、磁気抵抗効果膜５３が上下１対の導電層すなわち下部シールド層５４および上部シールド層５５に挟み込まれる。下部シールド層５４および上部シールド層５５は例えばＦｅＮやＮｉＦｅといった磁性材料から構成されればよい。下部シールド層５４および上部シールド層５５同士の間隔は磁気ディスク１４上で記録トラックの線方向に磁気記録の分解能を決定する。

単磁極ヘッド５１は、空気軸受け面４２で露出する主磁極５６および補助磁極５７を備える。主磁極５６および補助磁極５７は例えばＦｅＮやＮｉＦｅといった磁性材料から構成されればよい。図４を併せて参照し、主磁極５６および補助磁極５７の間で磁気コイルすなわち薄膜コイル５８が形成される。主磁極５６の後端は薄膜コイル５８の中心位置で補助磁極５７に連結片５９で磁気的に連結される。こうして主磁極５６、補助磁極５７および連結片５９は、薄膜コイル５８の中心位置を貫通する磁性コアを形成する。

下部シールド層５４には第１配線パターン６１が接続される。上部シールド層５５には第２配線パターン６２が接続される。第１配線パターン６１および第２配線パターン６２は素子内蔵膜３２に埋め込まれる。第１配線パターン６１および第２配線パターン６２は協働でセンス電流の流通路を確立する。センス電流は例えば第１配線パターン６１から下部シールド層５４を介して磁気抵抗効果膜５３に流入する。センス電流は磁気抵抗効果膜５３から上部シールド層５５を介して第２配線パターン６２から取り出される。第１および第２配線パターン６１、６２は例えばＣｕやＡｕといった導電材料から構成される。

素子内蔵膜３２内には、読み出しヘッド素子５２およびスライダ本体３１の間にスイッチ素子６３が埋め込まれる。スイッチ素子６３の詳細は後述される。スイッチ素子６３には１対のスイッチ用配線パターン６４、６４が接続される。一方のスイッチ用配線パターン６４は第１配線パターン６１に接続される。他方のスイッチ用配線パターン６４は第２配線パターン６２に接続される。スイッチ用配線パターン６４の働きでスイッチ素子６３にはセンス電流が供給される。スイッチ用配線パターン６４は例えばＣｕやＡｕといった導電材料から構成されればよい。

図５に示されるように、下部シールド層５４および上部シールド層５５には磁気抵抗効果膜５３に並列に第３配線パターン６５が接続される。こうして第３配線パターン６５は磁気抵抗効果膜５３に並列に第１および第２配線パターン６１、６２に接続される。第３配線パターン６５は素子内蔵膜３２に埋め込まれる。第３配線パターン６５には前述のスイッチ素子６３が挿入される。スイッチ素子６３および第３配線パターン６５は分岐回路を構成する。第３配線パターン６５は例えばＣｕやＡｕといった導電材料から構成されればよい。なお、素子内蔵膜３２、読み出しヘッド素子５２、スイッチ素子６３および第３配線パターン６５は本発明のヘッドユニットを構成する。

図６は回路図を示す。スイッチ素子６３にはスイッチ用配線パターン６４を介して例えば第１配線パターン６１からセンス電流が供給される。センス電流はスイッチ素子６３の制御信号として機能する。センス電流の供給の有無に基づきスイッチ素子６３の開閉が実現される。スイッチ素子６３は開閉に基づき第３配線パターン６５の導通および非導通を切り替える。第３配線パターン６５の導通に基づき磁気抵抗効果膜５３は短絡する。ここでは、スイッチ素子６３および第３配線パターン６５で構成される分岐回路の抵抗は磁気抵抗効果膜５３の抵抗よりも十分に小さく設定される。

図７は具体例１に係るスイッチ素子６３を示す。スイッチ素子６３は、スライダ本体３１の空気流出側端面に積層形成される第１非磁性膜６７および第２非磁性膜６８の間に形成される空洞６９に配置される。第１非磁性膜６７上には前述の第３配線パターン６５、６５が形成される。第３配線パターン６５、６５はスイッチ片７１で接続される。スイッチ片７１は導電片７２を備える。導電片７２は例えばＣｕやＡｕといった導電材料から形成される。導電片７２の基部端は一方の第３配線パターン６５に接合される。導電片７２の先端は他方の第３配線パターン６５に受け止められる。こうして第３配線パターン６５の導通は確立される。

導電片７２の内向き面には収縮膜７３が取り付けられる。収縮膜７３は例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＴｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３から構成される。収縮膜７３の収縮応力に基づき導電片７２は湾曲する。湾曲に基づき導電片７２の先端と他方の第３配線パターン６５との接触が実現される。導電片７２の外向き面には低熱膨張材７４が取り付けられる。低熱膨張材７４の熱膨張率は導電片７２の熱膨張率よりも小さく設定される。低熱膨張材７４には発熱体すなわちヒータ７５が向き合わせられる。ヒータ７５には例えば電熱線が用いられればよい。電熱線は例えばＷ（タングステン）から構成されればよい。ヒータ７５は第２非磁性膜６８に取り付けられる。ヒータ７５およびスイッチ片７１の間には所定の間隔が確保される。

ヒータ７５には前述のスイッチ用配線パターン６４が接続される。スイッチ用配線パターン６４から供給される制御信号すなわちセンス電流に基づきヒータ７５は発熱する。ヒータ７５の熱は導電片７２および低熱膨張材７４に伝達される。低熱膨張材７４の熱膨張率は導電片７２の熱膨張率よりも小さく設定されることから、低熱膨張材７４よりも導電片７２は大きく膨張する。その結果、図８に示されるように、バイモルフ効果の働きで導電片７２の先端は他方の第３配線パターン６５から離れる。こうして第３配線パターン６５の非導通が確立される。こうして磁気抵抗効果膜５３にセンス電流が供給される時にのみ第３配線パターン６５の非導通は確立される。

以上のような浮上ヘッドスライダ２２では、スイッチ素子６３は第３配線パターン６５の導通を確立する。分岐回路の抵抗は磁気抵抗効果膜５３の抵抗よりも十分に小さく設定される。こうした分岐回路は素子内蔵膜３２に埋め込まれる。分岐回路は磁気抵抗効果膜５３にできる限り近づくことができる。したがって、例えばＥＳＤ（静電気放電）に基づき例えばヘッドサスペンション２１上のフレキシブルプリント基板２６で過電流が発生しても、過電流は第１配線パターン６１から第３配線パターン６５を経由して第２配線パターン６２に流通する。磁気抵抗効果膜５３に過電流の流通はできる限り回避される。磁気抵抗効果膜５３の破壊はより確実に防止される。

従来の分岐回路にはスイッチ素子が組み込まれない。分岐回路には例えば磁気抵抗効果膜の抵抗値の約１００倍の抵抗値の抵抗が組み込まれる。その結果、読み出し動作時に分岐回路に電流が流通してしまう。読み出し信号のＳ／Ｎ比は劣化してしまう。その一方で、前述されるように、本発明ではスイッチ素子６３の働きで読み出し動作時に分岐回路に電流は流通しない。したがって、分岐回路の抵抗は磁気抵抗効果膜５３に比べて十分に小さく設定されることができる。ＥＳＤの発生時に分岐回路に流れる電流量を増大させることができる。

その他、読み出しヘッド素子５２にはＣＰＰ（ＣｕｒｒｅｎｔＰｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｔｏＰｌａｎｅ）素子が用いられてもよい。スイッチ素子６３の制御信号としてセンス電流に代えてゲート信号が用いられてもよい。

次に素子内蔵膜３２の製造方法を簡単に説明する。図９に示されるように、スライダ本体３１の空気流出側端面に第１非磁性膜６７が積層形成される。第１非磁性膜６７はＡｌ_２Ｏ_３から構成される。第１非磁性膜６７上には導電材料７７が積層形成される。積層形成にあたってめっきや蒸着、スパッタリングが実施されればよい。導電材料７７はＣｕやＡｕから構成される。導電材料７７上には所定のパターンでレジスト膜７８が形成される。レジスト膜７８は前述の第３配線パターン６５の輪郭を象る。レジスト膜７８に基づき導電材料７７にエッチング処理が施される。エッチング処理にあたってドライエッチング処理およびウェットエッチング処理のいずれかが実施されればよい。その結果、図１０に示されるように、レジスト膜７８の外側で導電材料７７は削り出される。レジスト膜７８は除去される。こうして第１非磁性膜６７上には第３配線パターン６５が形成される。

図１１に示されるように、第１非磁性膜６７上には第３配線パターン６５に覆い被さるレジスト膜７９が形成される。図１２に示されるように、レジスト膜７９には空隙８１が形成される。空隙８１内に一方の第３配線パターン６５が露出する。図１３に示されるように、空隙８１内には導電材料８２が積層形成される。積層形成にあたってめっきや蒸着、スパッタリングが実施されればよい。導電材料８２はＣｕやＡｕから構成される。その後、図１４に示されるように、レジスト膜７９上には所定のパターンでレジスト膜８３が形成される。レジスト膜８３には空隙８４が形成される。空隙８４は収縮膜７３の輪郭を象る。空隙８４内でレジスト膜７９が露出する。図１５に示されるように、空隙８４内には所定の膜厚で収縮膜７３が形成される。形成にあたって例えばスパッタリングが実施される。例えば熱に基づく膜収縮の作用で収縮膜７３には収縮応力が蓄積される。収縮膜７３はＩＴＯやＴｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３から構成される。図１６に示されるように、収縮膜７３の形成後、レジスト膜８３は除去される。

図１７に示されるように、レジスト膜７９上には所定のパターンでレジスト膜８５が形成される。レジスト膜８５には所定の空隙８６が形成される。空隙８６は導電片７２の輪郭を象る。空隙８６内に収縮膜７３が配置される。図１８に示されるように、空隙８６内に導電片７２が積層形成される。導電片７２はＣｕやＡｕから構成される。その後、図１９に示されるように、レジスト膜８５上には所定のパターンでレジスト膜８７が形成される。レジスト膜８７には空隙８８が形成される。空隙８８は低熱膨張材７４の輪郭を象る。空隙８８内で導電片７２が部分的に露出する。図２０に示されるように、空隙８８内に低熱膨張材７４が積層形成される。

図２１に示されるように、レジスト膜８７上にはレジスト膜８９が形成される。図２２に示されるように、レジスト膜８９上に所定のパターンでレジスト膜９１が形成される。レジスト膜９１には空隙９２が形成される。空隙９２はヒータ７５の輪郭を象る。空隙９２にはヒータ７５が積層形成される。ヒータ７５はＷから構成される。図２３に示されるように、レジスト膜９１上には第２非磁性膜６８が形成される。第２非磁性膜６８はＡｌ_２Ｏ_３から構成される。その後、図２４に示されるように、レジスト膜７９、８５、８７、８９、９１は除去される。除去にあたって例えばウェットエッチング処理が施されればよい。こうして第１および第２非磁性膜６７、６８の間に空洞６９が形成される。空洞６９にはスイッチ素子６３が形成される。レジスト膜７９、８５、８７、８９、９１の除去に基づき収縮膜７３の収縮応力が解放される。その結果、収縮応力は導電片７２の湾曲を引き起こす。湾曲に基づき導電片７２の他端は他方の第３配線パターン６５に接触する。

その後、第２非磁性膜６８上には読み出しヘッド素子５２および単磁極ヘッド５１が順番に積層形成される。こうして素子内蔵膜３２が形成される。読み出しヘッド素子５２の形成時に第３配線パターン６５は磁気抵抗効果膜５３に並列に第１および第２配線パターン６１、６２に接続される。読み出しヘッド素子５２の形成時にすでに導電片７２は第３配線パターン６５の導通を確立することから、読み出しヘッド素子５２の形成と同時に分岐回路は磁気抵抗効果膜５３を短絡する。例えばヘッドサスペンション２１上に浮上ヘッドスライダ２２が取り付けられる際に過電流が生じても、磁気抵抗効果膜５３の破壊はより確実に防止される。しかも、スイッチ素子６３は素子内蔵膜３２の製造過程で同時に形成される。スイッチ素子６３は比較的に簡単に形成される。

図２５に示されるように、スイッチ用配線パターン６４にはアンプ回路９３が接続されてもよい。アンプ回路９３にはアンプ回路９３に電源供給する電源用配線パターン９３ａ、９３ａが接続される。電源用配線パターン９３から供給される電流に基づきアンプ回路９３は例えば第１配線パターン６１から供給されるセンス電流を増幅することができる。増幅されたセンス電流はスイッチ用配線パターン６４からヒータ７５に供給される。こうして第３配線パターン６５の導通および非導通が切り替えられればよい。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図２６に示されるように、スイッチ用配線パターン６４にはヘッドＩＣから個別に制御信号すなわち電流が供給されてもよい。図２７に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２すなわち素子内蔵膜３２の空気流出側端面には第１〜第６導電端子すなわち第１〜第６電極端子９４〜９９が形成される。第１電極端子９４には前述の第１配線パターン６１が接続される。第２電極端子９５には前述の第２配線パターン６２が接続される。第３および第４電極端子９６、９７にはスイッチ用配線パターン６４が接続される。第５および第６電極端子９８、９９には単磁極ヘッド５１の薄膜コイル５８に接続される書き込み用配線パターン（図示されず）が接続される。

第１〜第６電極端子９４〜９９にはフレキシブルプリント基板２６上を延びる配線パターンが接続される。こうして第１配線パターン６１には例えば第１電極端子９４からセンス電流が供給される。センス電流は第２電極端子９５から取り出される。その一方で、ヒータ７５やアンプ回路９３には例えば第３電極端子９６から電流が供給される。こうした電流は第４電極端子９７から取り出される。ただし、前述されるように、スイッチ用配線パターン６４が第１および第２配線パターン６１、６２に接続される場合には第３および第４電極端子９６、９７の形成は省略されればよい。

図２８に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２には前述のＴＭＲ素子に代えてＣＩＰ（ＣｕｒｒｅｎｔＩｎＰｌａｎｅ）型の巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子が用いられてもよい。このＧＭＲ素子では、磁気抵抗効果膜５３ａは下部シールド層５４および上部シールド層５５の間に配置される。第３配線パターン６５は磁気抵抗効果膜５３ａに並列に第１および第２配線パターン６１、６２に接続される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうした構成によれば、センス電流は例えば第１配線パターン６１から磁気抵抗効果膜５３ａに供給される。センス電流は第２配線パターン６２で取り出される。前述と同様に、センス電流の非供給時に第３配線パターン６５の導通が確立される。導通の確立時、過電流は第１配線パターン６１から第３配線パターン６５を経由して第２配線パターン６２に流通する。磁気抵抗効果膜５３ａに過電流の流通はできる限り回避される。磁気抵抗効果膜５３ａの破壊はより確実に防止される。

図２９に示されるように、第３配線パターン６５には例えば上部シールド層５５が接続されてもよい。こうしてスイッチ素子６３および上部シールド層５５は直列に接続される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうした構成によれば、第３配線パターン６５の導通時、過電流は第１配線パターン６１から第３配線パターン６５を経由して第２配線パターン６２に流通する。磁気抵抗効果膜５３に過電流の流通はできる限り回避される。磁気抵抗効果膜５３の破壊はより確実に防止される。

図３０に示されるように、浮上ヘッドスライダ２２には、前述のスイッチ素子６３に代えてスイッチ素子６３ａが組み込まれてもよい。このスイッチ素子６３ａでは前述の低熱膨張材７４およびヒータ７５の形成が省略される。第１非磁性膜６７上には発熱体すなわち高熱膨張材１０１が配置される。高熱膨張材１０１は例えばＣｕやＡｕから構成されればよい。高熱膨張材１０１には前述のスイッチ用配線パターン６４が接続される。こうした高熱膨張材１０１は収縮膜７３に向き合わせられる。導電片７２の先端は収縮膜７３の収縮応力に基づき他方の第３配線パターン６５に接触する。その他、前述のスイッチ素子６３と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうしたスイッチ素子６３ａでは、高熱膨張材１０１に電流が供給されると高熱膨張材１０１は膨張する。膨張に基づき高熱膨張材１０１は収縮膜７３に接触する。その結果、図３１に示されるように、高熱膨張材１０１は収縮膜７３の収縮応力に抗して導電片７２を押し上げる。導電片７２の先端は他方の第３配線パターン６５から離れる。こうして第３配線パターン６５の導通および非導通が切り替えられる。前述と同様に、センス電流の非供給時に第３配線パターン６５の導通が確立される。磁気抵抗効果膜５３（５３ａ）に過電流の流通はできる限り回避される。磁気抵抗効果膜５３（５３ａ）の破壊はより確実に防止される。

次に素子内蔵膜３２の製造方法を簡単に説明する。図３２に示されるように、スライダ本体３１の空気流出側端面に第１非磁性膜６７が積層形成される。第１非磁性膜６７上には導電材料１０２が積層形成される。積層形成にあたってめっきや蒸着、スパッタリングが実施されればよい。導電材料１０２はＣｕやＡｕから構成される。導電材料１０２上には所定のパターンでレジスト膜１０３が形成される。レジスト膜１０３は第３配線パターン６５および高熱膨張材１０１の輪郭を象る。レジスト膜１０３に基づき導電材料１０２にエッチング処理が施される。エッチング処理にあたってドライエッチング処理およびウェットエッチング処理のいずれかが実施されればよい。その結果、図３３に示されるように、レジスト膜１０３の外側で導電材料１０２は削り出される。レジスト膜１０３は除去される。こうして第１非磁性膜６７上には高熱膨張材１０１および第３配線パターン６５が形成される。

図３４に示されるように、第１非磁性膜６７上には第３配線パターン６５および高熱膨張材１０１に覆い被さるレジスト膜１０４が形成される。レジスト膜１０４には、空隙１０５が形成される。図３５に示されるように、空隙１０５内には導電材料１０６が積層形成される。その後、図３６に示されるように、レジスト膜１０４上に所定のパターンでさらにレジスト膜１０７が形成される。レジスト膜１０７には空隙１０８が形成される。空隙１０８は収縮膜７３の輪郭を象る。図３７に示されるように、空隙１０８内に収縮膜７３が積層形成される。形成にあたって例えばスパッタリングが実施される。例えば熱に基づく膜収縮の作用で収縮膜７３には収縮応力が蓄積される。

図３８に示されるように、レジスト膜１０７は取り除かれる。図３９に示されるように、レジスト膜１０４上には所定のパターンでレジスト膜１０９が形成される。レジスト膜１０９には空隙１１１が形成される。空隙１１１は導電片７２の輪郭を象る。図４０に示されるように、空隙１１１内に導電片７２が積層形成される。その後、レジスト膜１０９上にはレジスト膜１１２が形成される。レジスト膜１１２上には第２非磁性膜６８が形成される。

図４１に示されるように、レジスト膜１０４、１０９、１１２は除去される。除去にあたって例えばウェットエッチング処理が施されればよい。こうして第１および第２非磁性膜６７、６８の間に空洞６９が形成される。空洞６９にはスイッチ素子６３ａが形成される。レジスト膜１０４、１０９、１１２の除去に基づき収縮膜７３の収縮応力が解放される。その結果、収縮応力は導電片７２の湾曲を引き起こす。湾曲に基づき導電片７２の先端は他方の第３配線パターン６５に接触する。

第２非磁性膜６８上には読み出しヘッド素子５２および単磁極ヘッド５１が順番に積層形成される。こうして素子内蔵膜３２が積層形成される。読み出しヘッド素子５２の形成時に磁気抵抗効果膜５３（５３ａ）に並列に第１および第２配線パターン６１、６２に接続される。読み出しヘッド素子５２の形成時にすでに導電片７２は第３配線パターン６５の導通を確立する。その結果、読み出しヘッド素子５２の形成と同時に分岐回路は磁気抵抗効果膜５３（５３ａ）を短絡する。ヘッドサスペンション２１上に浮上ヘッドスライダ２２が取り付けられる際に過電流が生じても、磁気抵抗効果膜５３（５３ａ）の破壊はより確実に防止される。しかも、スイッチ素子６３ａは素子内蔵膜３２の製造過程で同時に形成される。スイッチ素子６３ａは比較的に簡単に形成される。

図４２に示されるように、スイッチ素子６３（６３ａ）は素子内蔵膜３２の空気流出側端面に配置されてもよい。図４２から明らかなように、第１〜第４電極端子９４〜９７の配置は変更されればよい。ここでは、例えば第３および第４電極端子９６、９７の間に第１および第２電極端子９４、９５が配置されればよい。第１および第２電極端子９４、９５に第３配線パターン６５が接続される。第３配線パターン６５にはスイッチ素子６３（６３ａ）が接続される。スイッチ用配線パターン６４は第３および第４電極端子９６、９７に接続される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうした浮上ヘッドスライダ２２では、スイッチ素子６３（６３ａ）は素子内蔵膜３２の形成と同時に形成される。スイッチ用配線パターン６４が第１および第２配線パターン６１、６２に接続される場合には、図４３に示されるように、第３および第４電極端子９６、９７の形成は省略されればよい。

Claims

スライダ本体と、スライダ本体の空気流出側端面に積層形成される絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜に埋め込まれる磁気抵抗効果膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて、前記磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、前記非磁性膜に埋め込まれて前記磁気抵抗効果膜に並列に前記第１および第２配線パターンに接続される第３配線パターンと、前記非磁性膜に埋め込まれ、前記第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
請求項１に記載のヘッドスライダにおいて、前記スイッチ素子は、前記非磁性膜に埋め込まれて発熱する発熱体と、前記発熱体に向き合わせられて、前記発熱体の発熱に基づき変形して前記第３配線パターンを非導通に切り替えるスイッチとを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
請求項２に記載のヘッドスライダにおいて、前記発熱体の発熱にあたって電流が用いられることを特徴とするヘッドスライダ。
請求項１に記載のヘッドスライダにおいて、前記スイッチ素子は前記読み出しヘッドおよび前記スライダ本体の間で前記非磁性膜に埋め込まれることを特徴とするヘッドスライダ。
絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて読み出しヘッドを構成する磁気抵抗効果膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて、前記磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、前記非磁性膜に埋め込まれて前記磁気抵抗効果膜に並列に前記第１および第２配線パターンに接続される第３配線パターンと、前記非磁性膜に埋め込まれ、前記第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドユニット。
記憶媒体上の目標位置にヘッドスライダを位置決めする記憶媒体駆動装置において、前記ヘッドスライダは、スライダ本体と、前記スライダ本体の空気流出側端面に積層形成される絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜に埋め込まれる磁気抵抗効果膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて前記磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、前記非磁性膜に埋め込まれて前記磁気抵抗効果膜に並列に前記第１および第２配線パターンに接続される第３配線パターンと、前記非磁性膜に埋め込まれ、前記第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。
スライダ本体と、前記スライダ本体の空気流出側端面に積層形成される絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて、前記磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、前記第１配線パターンに接続されて前記非磁性膜の空気流出側端面に形成される第１導電端子と、前記第２配線パターンに接続されて前記非磁性膜の空気流出側端面に形成される第２導電端子と、前記非磁性膜の空気流出側端面に積層形成されて前記第１および第２導電端子に接続される第３配線パターンと、前記非磁性膜の空気流出側端面に積層形成され、第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
請求項７に記載のヘッドスライダにおいて、前記スイッチ素子は、前記非磁性膜に埋め込まれて発熱する発熱体と、前記発熱体に向き合わせられて、前記発熱体の発熱に基づき変形して前記第３配線パターンを非導通に切り替えるスイッチとを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
請求項８に記載のヘッドスライダにおいて、前記発熱体の発熱にあたって電流が用いられることを特徴とするヘッドスライダ。
絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、前記第１配線パターンに接続されて、前記非磁性膜の空気流出側端面に形成される第１導電端子と、前記第２配線パターンに接続されて、前記非磁性膜の空気流出側端面に形成される第２導電端子と、前記非磁性膜の空気流出側端面に積層形成されて前記第１および第２導電端子に接続される第３配線パターンと、前記非磁性膜の空気流出側端面に積層形成され、前記第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とするヘッドユニット。
記憶媒体上の目標位置にヘッドスライダを位置決めする記憶媒体駆動装置において、前記ヘッドスライダは、スライダ本体と、前記スライダ本体の空気流出側端面に積層形成される絶縁性の非磁性膜と、前記非磁性膜に埋め込まれて、磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンと、第１配線パターンに接続されて前記非磁性膜の空気流出側端面に形成される第１導電端子と、前記第２配線パターンに接続されて前記非磁性膜の空気流出側端面に形成される第２導電端子と、前記非磁性膜の空気流出側端面に積層形成されて前記第１および第２導電端子に接続される第３配線パターンと、前記非磁性膜の空気流出側端面に積層形成され、前記第３配線パターンの導通および非導通を切り替えるスイッチ素子とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。
基材上に形成される絶縁性の第１非磁性膜上に所定の間隔で隔てられる１対の配線パターンを形成する工程と、前記配線パターン同士の間で導通を確立する導電性のスイッチ素子を形成する工程と、前記第１非磁性膜上で前記スイッチ素子の変形を許容する空洞を確保しつつ前記スイッチ素子上に絶縁性の第２非磁性膜を形成する工程と、前記第２非磁性膜上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、前記磁気抵抗効果膜に接続される第１配線パターンおよび第２配線パターンを形成する工程とを備え、前記配線パターンは前記磁気抵抗効果膜に並列に前記第１および第２配線パターンに接続されることを特徴とするヘッドスライダの製造方法。