KR100623812B1 - 자기저항 기록 헤드에서의 센서 온도 감소 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기 매체로부터 데이터를 판독하는 동안 효율을 강화하기 위해 상부 및/또는 하부 자기 실드에 형성된 리세스를 갖는 수직 자기저항 기록 헤드 또는 플럭스 가이드 자기저항 기록 헤드의 센서 엘리먼트에서 발생한 열을 발산시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 열은 상부(2) 또는 하부(6) 금속 실드와 자기저항 헤드 구조를 포함하는 센서 엘리먼트(4) 사이의 실드 리세스(140)에 형성된 비자기 금속 충진층(10, 12)을 통해 발산된다. 금속 필러(10, 12)는 비자기이어야 하며, 센서 엘리먼트와 상부(2) 또는 하부(6) 자기 실드 사이의 전기적 단락을 피해야 한다. 전기적 절연체를 포함하는 절연층(11, 20)은 전기적 저항을 보장하기 위해 센서 엘리먼트(4)와 금속 필러(10, 12) 사이에 형성된다. 금속 필러(10, 12)는 센서 엘리먼트로부터 금속 실드(2, 6)로의 열적 경로로서 작용한다.

Description

자기저항 기록 헤드에서의 센서 온도 감소{REDUCING SENSOR TEMPERATURE IN MAGNETORESISTIVE RECORDING HEADS}
본 발명은 통상적으로 기록 자기 헤드에 사용되는 타입의 자기저항(MR) 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 개선된 열 발산을 위한 열적 전도층을 갖는 자기저항 기록 자기 헤드에 관한 것이다.
자기저항 기록 자기 헤드는 디스크 드라이브 또는 자기 테입 장치 같은 자기 매체 대량 저장 장치로부터 데이터를 판독하는데 유용하다고 공지되어 있다. 통상적인 설계는 표준 거대 자기저항(GMR), 수직 거대 자기저항(VGMR), 개선된 자기저항(AMR), 수직 개선된 자기저항(VARM) 및 스핀 밸브 타입 자기 헤드를 포함한다. 통상적으로, 자기 판독 센서는 자기 매체가 센서에 아주 근접하여 지나갈 때 자속의 방향 및 양을 검출하기 위해 사용된다. 이러한 센서는 자속의 존재시 방향 및 크기에서 변화하는 전류에 의해 바이어싱된다. 자계 신호에서의 변화는 바이어스 전류에 의해 감지되며 자기 매체 대량 저장 장치에 대해 액세스하는 데이터 프로세싱 장치에 의해 의미있는 데이터와 서로 관련된다.
표준 AMR 또는 스핀 밸브 자기 헤드(도 0)의 기본적인 설계는 센서(4)의 측면과 닿는 전기적 접촉부(22)를 가진 공기 베어링 표면("ABS")(8)에 인접한 센서 엘리먼트(4)를 포함한다. 센서(4)는 상부와 하부 실드(2, 6) 사이에 위치한다.
대조적으로, 수직 GMR 헤드(도 1)의 기본 설계는 ABS(8), 임의의 바이어스 와인딩 및 후방 접촉부(5)에 인접한 전방 접촉부(9)를 포함하는 센서 엘리먼트(4)를 포함한다. 수직 GMR 센서 엘리먼트(4)는 전방과 후방 접촉부(9와 5) 사이에서 ABS(8)로부터 움직인다. 상부 금속 실드(2) 및 하부 금속 실드(6)는 센서 엘리먼트(4) 및 바이어스 와인딩(3)을 둘러싼다. 하부 리세싱된 영역(21)은 선택적이지만 장치의 자기 효율을 개선시키는 것으로 공지되어 있다. 통상적으로 플럭스 가이드 헤드(도 2)로 일컬어지는 다른 설계는 전방 플럭스 가이드(16)와 후방 플럭스 가이드(15) 사이에 두 접촉부(14)를 포함한다. 플럭스 가이드(15, 16)는 상부 금속 실드(2) 및 하부 금속 실드(6)에 의해 경계되어진다.
수직 GMR 및 플럭스 가이드 헤드를 포함하는 모든 AMR 및 GMR 헤드에 발생하는 문제는 바이어스 전류로부터의 줄열(Joule heating)에 기인하여 센서 엘리먼트가 가열되는 것이다. 줄열은 전자-이온 충돌로 인한 에너지 손실에 의해 전류가 흐르는 문제에 따른 결과적인 열이다. 결과적인 전력 손실은:
P = Ib 2Rse' 이다.
여기서 Ib는 센서 엘리먼트를 흐르는 전류이며 Rse'는 센서 엘리먼트의 저항이다. 가장 표준적인 AMR 및 GMR-스핀 밸브 타입 헤드의 경우, 줄열의 대부분은 직접적인 열 전도에 의해 센서로부터 두 하프-갭 절연체(19, 21, 23)를 통해 금속 실드로 제거된다. 하프-갭 절연체는 각각 MR/GMR 소자와 하부/상부 실드 사이의 절연체로 언급된다. 갭은 두 실드 사이의 간격이다. 통상적으로, 절연체 재료는 산화알루미늄 또는 질화 알루미늄(AlN), 질화 규소(Si3N4), 산화 규소(SiO2) 또는 아이아몬드형 탄소(DLC:Diamond-like Carbon)와 같은 적절하게 높은 항복 전압을 가진 소정의 핀-홀 자유 유전체이다. 이러한 하프-갭 절연체(19, 21, 23)는 통상적으로 100 옹스트롬의 낮은 온도의 열 전도 경로(7)(하프-갭 절연 영역(21, 23)의 폭)를 포함하며, 열 발산을 현저하게 제한한다. 다소간의 냉각이 헤드의 전방 센서에 인접한 ABS(8)로부터 기록 매체 및 열 전도체로 접촉부(22)를 통해 측면으로부터 열 방사 및 대류 냉각에 의해 실행된다. 그러나, 헤드의 성능 및 신뢰도는 센서의 표준 사용으로부터 발생하는 온도 상승에 의해 제한된다. 통상적으로, 헤드 신뢰도는 가속된 GMR 박막층의 내부 발산으로 인해 가열됨에 따라 감소한다. 과열의 결과는 신호 소실에서부터 헤드의 용융까지 결과를 초래한다.
수직 AMR 및 수직 GMR 판독 헤드는 심지어 센서의 보다 심각하게 줄열에 의해 가열된다. 최적의 자성 효과 및 고효율의 신호 출력을 위해, 실드 리세스(21, 23)(도 1)가 요구된다. 그러나, 이런 설계는 열 경로(7)를 증가시킨다. 결과로서, 센서(4)로부터 열 제거의 비율은 감소되어 센서(4)는 실드 리세스가 없는 경우보다 더 높은 온도에서 동작한다. 센서(4)가 표준 GMR 센서 보다 길어서 결과적으로 더 높은 저항을 가지므로, 리세싱된 실드를 가진 VGMR 센서는 표준 수평 GMR 센서 보다 더 높은 온도에서 작동할 것이다. 통상적인 수직 GMR 설계에서, 전방 접촉부(9)는 ABS(8)를 포함하는 영역에 인접한 상부 금속 실드(2) 및 하부 금속 실드(6) 측면부에 위치한다. 센서(4)의 일부분 및 ABS(8)에 인접한 전방 접촉부(9)는 전방 하프-갭(9)에 의해 실드(2, 6)로부터 분리된다. 바이어스 와인딩(3)은 존재하는 경우(임의적임) 전방 접촉부(9)로부터 재셋팅되며 상부 및 하부 금속 실드(2, 6)에 의해 측면에 위치된다. 후방 접촉부(5)는 금속 실드(2, 6) 너머까지 연장하며 바이어스 와인딩(3)에 인접하며 ABS(8)에 수직한 수직 거대 자기저항 센서("VGMR")를 통해 전방 접촉부(9)에 연결된다. 리세싱된 설계는 상부의 리세싱된 금속 실드(2) 및 하부의 리세싱된 금속 실드(6)가 센서 엘리먼트(4)로부터 상대적으로 먼 거리에 위치되며 리세싱된 갭 절연체(21, 23)에 의해 분리되도록 한다.
만일 금속 실드(2, 6)가 센서에 매우 근접하게 위치된 경우, 실드가 효율적인 방열기로서 작용하는데 반하여, 대신에 실드는 리세싱되며, 열 발산을 억제하는 갭 절연체(21, 23)로 충진되는 증가된 영역을 형성한다. 수직 설계는 또한 열을 발산할 수 있는 ABS(8)에 노출되지 않도록 바이어스 와인딩(3)을 포함하는 소자(4)의 열 발생부를 위치 설정한다.
VGMR 헤드는 ABS(8)에 매우 인접한 센서 대 실드 에어 갭(19)에 관하여 ABS(8)로부터 영역에서 더 넓은 센서 대 실드 갭(7)을 가지도록 설계된다. 더 넓은 갭(7)은 금속 실드(2, 6)가 실행될 열 발산의 고유한 역할을 억제한다.
센서에서부터 실드까지의 VGMR 설계로 사용된 넓은 갭은 자기 플럭스 전파를 고려하는데 필요하다. 플럭스 전파를 제한하기 위해, VGMR 타입 설계는 통상적으로 상부 및 하부 금속 실드가 자기 효율을 개선하기 위해 리세싱될 것을 필요로 한다. 리세스는 매체로부터 자기 플럭스가 VGMR 센서의 감지부(sensitive part)에 도달하는 것을 보장하기 위해 요구된다. 전방 접촉부(9)에 의해 커버링된 감지부는 어떠한 신호도 생성하지 않는다. 전방 접촉부(9)의 상부에서 시작하는 리세스가 없는 경우, 모든 플럭스는 두 실드(2, 6)로부터 누출되고, 신호 출력을 약하게 한다.
결과로서, 넓은 갭(21, 23)에 위치한 센서의 숨겨진 부분은 좁은 갭(19)의 센서부보다 더 많은 열 누적을 받는다. 열 누적은 금속 실드(2, 6)와 비교하여 갭 절연체(21, 23)의 열 전도를 약화시키는 직접적인 결과이다. 센서(4)와 열 싱킹 금속 실드(2, 6) 사이의 더 큰 갭(21, 23)은 열이 실드(2, 6)의 방열기에 도달하기 전에 센서의 열을 제거하기 위해 대응적으로 더 긴 열 경로(7)를 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은 자기저항 기록 헤드에서 열 발산을 개선하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 열 발산은 상부 및 하부 금속과 센서 사이에 위치한 금속 필러로서 높은 열 전도성 금속에 의해 개선된다. 높은 열적 전도 재료는 알루미늄 또는 구리같은 부재를 포함할 수도 있으며, 실드 재료로써 유사한 열팽창 계수를 갖기 위해 특별히 제작된다. 더욱이, 금속 필러는 비자성체이어야 한다. 게다가, 헤드의 자기 효율을 촉진시키기 위해 상부 및 하부 실드의 리세스가 사용된다.
매립된 센서의 가열 문제에 부가되는 한가지 조건은 열 소스로서 작용하는 센서와 방열기로서 작용하는 상부 및 하부 금속 실드 사이의 낮은 열전도도를 갖는 길고 좁은 열 전도 가열 경로이다. 그러나, 이러한 긴 열적 경로를 포함하는 리세싱된 영역이 통상적으로 절연체로 충진되어야 하는 본질적인 기능상의 이유는 없다. 기능적으로, 단지 세가지 요구조건이 일치해야 한다. 우선, 리세싱된 갭은 비자성체이어야 한다. 둘째, 센서 엘리먼트와 상부 또는 하부 금속 실드 사이에 전기적으로 단락 회로가 되어서는 안된다. 셋째, 리세스를 충진하는 금속은 실드에 대한 접합의 관점에서 실드 및 전체 헤드 구조와, 실드의 열 팽창 계수에 적합해야 한다. 금속 실드와 필러 물질 사이의 열 계수에서의 현저한 불균형은 스트레스를 초래하며 층의 분리 또는 VGMR 헤드의 왜곡을 초래할 수도 있다.
본 발명은 전이 금속같은 높은 열 전도성 금속을 포함하는 열 발산 소자를 사용하여 자기 헤드의 센서에서 발생된 열이 제거되게 한다. 높은 열 전도성 금속은 실드 물질과 유사한 열 팽창 계수를 갖도록 제공되며 센서에 근접하게 위치되지만 전기적으로 접촉되진 않는다. 금속이지만 비자성 필러인 이러한 금속은 방열기(heat sink)로서 작용하는 실드까지 열 전도 경로를 제공한다. 게다가, 금속이지만 비자성인 필러는 자신의 열 질량을 통해 증가된 열 발산을 제공한다.
본 발명의 다른 장점 및 특징은 도면 및 청구항을 참조한 이하의 설명에서 명백하게 될 것이다.
도 0은 표준 AMR 또는 스핀 밸브 헤드의 단면도 및 에어 베어링 도면이다.
도 1은 수직 거대 자기저항 헤드의 통상적인 설계의 단면도이다.
도 2는 플럭스 가이드 헤드의 통상적인 설계의 단면도이다.
도 3은 센서 열 발산을 위한 짧아진 열 경로를 제공하는 리세싱된 상부 헤드, 상부 금속 필러 및 하부 금속 필러를 가진 수직 거대 자기저항 헤드의 단면도이다.
도 3A는 수직 거대 자기저항 헤드의 단면도이다.
도 4는 센서 열 발산을 위한 짧아진 열 경로를 제공하는 상부 금속 필러 및 하부 금속 필러를 가진 플럭스 가이드 헤드의 단면도이다.
다음의 상세한 설명은 그 일부를 형성하는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 실시할 수 있는 특정 실시예를 설명함으로써 나타난다. 이 실시예는 본 발명을 당업자가 실시할 수 있기에 충분히 상세하게 기술되어 있다. 다른 실시예가 사용될 수도 있으며 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 구조적 변화가 행해질 수도 있다. 그러므로 다음의 상세한 설명은 제한되는 것이 아니며 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 정의된다.
본 발명의 실시를 설명하는 도 3에는, 수직 거대 자기저항(VGMR) 헤드가 도시되어 있다. VGMR은 하부 자기 금속 실드(6)를 포함한다. 하부 금속 실드(6)는 퍼멀로이(Permalloy), 니켈 철 합금, 또는 다른 공지된 전기적 및 열적 전도성인 자기 합금과 같은 합금으로 이루어 질 수 있다. 하부 실드(6)는 센서(4)와 선택형 바이어스 와인딩(3)에 의해 발생된 열에 대한 방열기로서 작용한다. 하부 실드(6)는 또한 판독 센서(4)에 대한 자기 실드로서 작용한다. 도3a를 참조하면, VGMR 센서의 실시예가 상부 및 하부 실드(2,6)의 상세를 설명하기 위해 도시되어 있다. 상부 및 하부 실드(2,6)에는 리세스(140)가 구성되어 있다. 실드(2,6)로 이루어진 자기 재료는 코너(100, 120)에서 시작하여, 각각 실드(2,6)와 센서(4) 사이의 필러(10,12)를 포함하는 공간이 하부 및 상부 절반 갭 절연체(11,20)의 두께와 비교하여 급속히 증가되도록 구성되어 있다. 리세스가 개방되는 각도는 바람직하게는 60-90도의 범위이다. 리세스(140)의 깊이는 0.2-1.0 미크론의 범위이고 대략 0.5 미크론이다. 리세스(140)의 목적은 자기 센서(4)의 효율을 증가시키는 것이다. 리세스(140)는 전방 접촉부(9)의 상부 에지와 후방 접촉부(5) 사이의 센서(4)의 능동부에서 자기 플러스의 양을 증가시킨다. 적당한 동작을 위하여, 리세스 코너(100, 120) 및 전방 접촉부의 상부 에지(110)는 모두 세개로 0.2 미크론 이내에서 상호 정렬된다. 자기 리세스(140)와 ABS(8) 사이의 두개의 자기 실드(2,6)에 형성된 "립(lip)"(150)의 두께는 0.5 미크론 이하이고 바람직하게는 실드 갭(160)에 대한 실드의 간격의 2-3배이다. 예를 들면, 갭(160)이 0.10 미크론이면, 립(150)은 바람직하게는 0.2-0.3 미크론이다.
도 3 및 3a를 참조하면, 전기 도금, RF 또는 DC 스퍼터링과 같은 산업 표준 증착 기술에 의하여 하부 금속 실드(6)의 상부에는 비자기 고 열전도성 금속으로 이루어진 하부 금속 필러층(12)이 형성되어 있다. 일 실시예에서, 하부 금속 필러(12)는 알루미늄, 구리 또는 금과 같은 전이 금속을 포함한다. 순수 엘리먼트는 일반적으로 양호한 열 전도성을 제공한다. 그러나, 합금(예를 들면, Al-Cu)은 열 팽창 계수를 금속 실드(2,6)에 매칭시키기 위하여 부가될 수 있다. 다이아몬드 또는 다이아몬드형 탄소(DLC)와 같은 아주 높은 열 전도성 유전체가 사용될 수도 있다. 하부 금속 필러(12)는 하부 금속 실드(6)의 열 팽창 계수와 매칭되는 열 팽창 계수를 갖는다. 하부 금속 실드(6) 및 하부 금속 필러(12)의 열 팽창 계수들은 열이 방열기로서 작용하는 하부 금속 실드(6)에 하부 금속 필러층(12)을 통해 발산되도록 매칭될 필요가 있다. 하부 금속 실드(6)와 하부 금속 필러(12)의 열 팽창 계수들은 다른 헤드 제조 처리 동안 하부 금속 필러층(12)이 하부 금속 실드(6)로부터 분리되지 않거나 상이한 열 팽창에 기인하여 왜곡되지 않도록 매칭될 필요가 있다.
일 실시예에서, 하부 금속 필러층(12)은 하부 금속 필러층(12)의 상부 표면을 따라 평탄화된다. 연마의 목적중 하나는 포인트 (120 및 100)에서 각각 실드(2,6)와 필러(10,12) 사이의 경계에서 리지나 트렌치를 방지하는 것이다. 평탄화는 화학 기계적 연마와 같은 산업분야에서 어떤 공지된 실시에 의해 달성될 수 있다. 평탄화는 센서 엘리먼트의 연속 증착을 위해 준비하는데 유용하다. 하부 금속 필러층(12)과 센서 엘리먼트(4) 사이에는 소위 제 1 절반부 갭이라 불리우는 하부 절연체층(11)이 형성되어야 한다. 이 하부 절연층(11)은 하부 금속 필러(12)층과 하부 금속 실드(6)로부터 센서 엘리먼트를 전기적으로 절연한다. 하부 절연층(11)은 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물 또는 실리콘 질화물과 같은 유전체 재료를 포함할 수 있다. 그 외에도, 하부 절연층(11)은 다이아몬드형 탄소나, 열 전도성을 제공하고 비자기인 다른 재료를 포함할 수 있다. 이들은 표준 증착 기술을 이용하여 증착될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 금속 필러(12)의 표면은 절연층(26)을 형성하기 위하여 산화될 수 있다. 예를 들면, 하부 금속 필러(12)는 알루미늄을 포함할 수 있으며, 그 표면은 정상 파워 절연층 제 1 절반부 갭의 증착전에 알루미늄 산화물의 층(26)을 형성하기 위하여 산화될 수 있다. 알루미늄 산화물 표면층은 하부 절연층(11)으로서 기능할 수 있다.
센서 엘리먼트(4)는 하부 절연층(11)의 상부에 형성된다. 일 실시예에서, 센서 엘리먼트(4)는 스퍼터링 증착을 이용하여 증착된다. 그러나, 헤드의 제조에 전도성인 다른 수단이 사용될 수도 있다. 상부 절연층(20)은 센서 엘리먼트(4)의 상부에 형성된다. 바람직하게 상부 절연층(20)은 하부 절연층(11)과 동일한 재료를 포함한다. 그러나, 유전체, 알루미늄 질화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 또는 DLC와 같은, 필요한 전기적 절연성을 제공하는 다른 재료들이 사용될 수도 있다. 선택적인 바이어스 와인딩(3)은 상부 절연층(20)내에 패턴화될 수 있다. 패터닝은 포토리소그래피를 통해 달성될 수 있다. 바이어스 와인딩(3)은 스퍼터링, 도금, 또는 다른 공지된 제조 수단에 의해 증착될 수 있다.
상부 금속 필러층(10)은 상부 자기 실드(2)에 자기적으로 리세스된 영역(10)을 형성하는 상부 절연층(20)위로 증착된다. 상부 금속 필러층(10)은 비자기이고, 높은 열 전도성 재료를 포함한다는 점에서 하부 금속 필러층(12)과 유사하다. 일 실시예에서, 상부 금속 필러층(10)은 알루미늄, 구리, 또는 금과 같은 부재 금속을 포함한다. 다이아몬드 또는 DLC가 사용될 수도 있으나 바람직하지는 않다. 상부 금속 필러(10)는 상부 금속 필러(10)위에 형성되는 상부 금속 실드(2)의 열 팽창 계수와 매칭되는 열 팽창 계수를 가진다. 상부 금속 필러 및 상부 금속 실드(2)의 열 팽창 계수들은 방열기로서 작용하는 금속 실드에 금속 필러를 통한 열 발산이 금속 실드(2)로부터 상부 금속 필러(10)가 분리되지 않도록 또는 헤드가 왜곡되지 않도록 충분히 근접할 필요가 있다.
하부 금속 실드(6)와 같이 상부 금속 실드(2)는 퍼멀로이, 니켈-철 합금, 또는 자기 특성들을 갖는 전기적 및 열적으로 전도성인 다른 공지된 합금으로 이루어진다. 상부 실드(2)는 센서(4)와 바이어스 와인딩(3)에 의해 발생된 열에 대한 상부 방열기로서 작용한다.
일 실시예에서, 금속 필러층(10,12)은 두께가 0.2㎛ 내지 1.0㎛ 사이지만 바람직하게는 약 0.5㎛이다. 금속 필러층(10,12)은 금속 실드(2,6)를 포함하는 방열기에 대한 열의 도체로서 작용한다. 금속 필러(10, 12)는 금속 실드(2,6)와 전기적으로 및 열적으로 접촉하지만, 센서(4)로부터 전기적으로 절연된다.
다른 실시예를 설명하는 도 4에는, 열 필러(10,12)를 갖는 플럭스 가이드 헤드가 도시되어 있다. 상기한 VGMR 헤드와 유사하게, 플럭스 가이드 헤드는 리세스된 볼륨을 가지는 하부 금속 실드(6), 리세스된 볼륨 내에 하부 금속 실드(6)상에 형성된 하부 금속 필러(12), 및 하부 금속 필러층(12)의 표면상에 형성된 하부 절연층(11)을 갖는다. 플럭스 가이드 헤드에 포함된 이들 엘리먼트들은 상기 VGMR 헤드에 대해 기술한 바와 동일한 특성을 포함한다.
부가적으로, 플럭스 가이드 헤드는 하부 절연층(12)상에 증착된 헤드 접촉부(14)와, 접촉부(14)와 연결된 플럭스 가이드된 자기 센서 엘리먼트(27)를 포함한다. 헤드 접촉부(14)는 후방 플럭스 가이드(15)와 전방 플럭스 가이드(16)에 의해 경계가 이루어진다. 플럭스 가이드(15,16)는 포토리소그래피에 의해 하부 절연층(12)상에 패턴화될 수 있다. 헤드 접촉부(14) 및 플럭스 가이드(15,16) 위에는 상부 절연층(20), 및 VGMR 헤드에 대해 상기한 것과 동일한 설명의 상부 자기 실드(2)에 자기 리세스를 형성하는 상부 금속 필러(10)가 형성된다.
플럭스 가이드 헤드는 열 발생 센서 엘리먼트에 아주 근접하게 위치되고 금속 실드에 인접하게 형성된 금속 필러에 의해 센서 엘리먼트로부터 열을 발산하기 위한 장치 및 방법을 포함하는 다른 실시예를 설명한다. 본 발명은 센서 엘리먼트로부터 열 발산 금속 실드(2,6)로의 비교적 긴 열 경로에 대해 열 전도성을 제공한다.
본 발명은 갭 절연체를 통해 센서로부터 실드로 열 전도성이 최적화되는 이점을 가지도록 센서의 일부 또는 모든 부분들이 자기 실드들 사이에 놓여지는 자기 센서를 반송하는 능동 전류를 가지는 어떤 헤드 구조에서 실시될 수 있다. 본 발명은 예를 들면, 수직 전진 자기 기록 헤드, 거대 자기저항 기록 헤드, 리세스된 갭을 가지는 수평 스핀 밸브 판독기, 또는 플럭스 가이드가 테이프 지지면으로부터 내장된 센서로 자기 플럭스를 전달하는데 사용되는 테이프 헤드에 사용될 수 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예들은 다음의 청구범위의 범위내에 있다.

Claims (20)

  1. 자기 헤드 센서로부터 열을 발산시키기 위한 장치로서,
    리세스를 가진 금속 실드;
    상기 리세스 내에서 상기 금속 실드에 인접하며 센서 엘리먼트에 근접하게 형성된 열 전도성 금속 필러층; 및
    상기 열 전도성 금속 필러층과 상기 센서 엘리먼트 사이에 형성된 전기 절연층
    을 포함하는 열 발산 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 실드는 니켈 철 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 열 전도성 금속 필러층은 알루미늄, 구리, 금, 열 전도성 합금 및 다이아몬드형 탄소(DLC:Diamond-like Carbon)중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열 전도성 금속 필러는 상부 표면을 따라 평탄화된 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 절연층은 유전체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 절연층은 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 및 알루미늄 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 자기 헤드 센서는 상기 전기 절연층 상에 스퍼터링 증착된 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 열 전도성 금속 필러는 알루미늄을 포함하며, 상기 알루미늄 필러의 상부 표면은 상기 전기 절연층을 형성하도록 산화된 것을 특징으로하는 열 발산 장치.
  9. 자기 헤드 센서로부터 열을 발산시키기 위한 장치로서,
    상부 리세스를 갖는 상부 금속 실드, 및 하부 리세스를 갖는 하부 금속 실드;
    상기 하부 리세스 내에서 상기 하부 금속 실드에 인접하게 형성된 열 전도성 하부 금속 필러층;
    상기 열 전도성 하부 금속 필러층과 센서 엘리먼트 사이에 형성된 하부 전기 절연층; 및
    상기 센서 엘리먼트와 열 전도성 상부 금속 필러층 사이에 형성된 상부 전기 절연층 - 상기 상부 금속 필러층은 상기 상부 리세스 내에서 상기 상부 금속 실드에 인접함 -
    을 포함하는 열 발산 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 상부 금속 필러층 및 상기 하부 금속 필러층은 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 상부 금속 필러층 및 상기 하부 금속 필러층은 알루미늄, 구리, 금, 열 전도성 합금 및 다이아몬드형 탄소 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 열 전도성 하부 금속 필러는 상부 표면을 따라 평탄화된 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 절연층은 알루미늄 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 발산 장치.
  14. 자기 헤드 센서로부터 열을 발산시키기 위한 방법으로서,
    리세스를 가진 금속 실드를 제공하는 단계;
    상기 리세스 내에서 상기 금속 실드에 인접하며 센서 엘리먼트에 근접하는 열 전도성 금속 필러층을 형성하는 단계; 및
    상기 열 전도성 금속 필러층과 상기 자기 헤드 센서 사이에 전기 절연층을 형성하는 단계
    를 포함하는 열 발산 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 금속 실드는 니켈-철 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 열 발산 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 열 전도성 금속 필러층은 알루미늄, 구리 및 금 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 열 발산 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 열 전도성 금속 필러층은 상부 표면을 따라 평탄화된 것을 특징으로 하는 열 발산 방법.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 전기 절연층은 유전체 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 발산 방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 자기 헤드 센서는 상기 전기 절연층 상에 스퍼터링 증착된 것을 특징으로 하는 열 발산 방법.
  20. 자기 헤드 센서로부터 열을 발산시키기 위한 장치로서,
    상부 금속 실드 및 하부 금속 실드;
    상기 금속 실드들 사이에 위치된 센서 엘리먼트;
    상기 센서로부터 상기 금속 실드들로 열을 전도하기 위한 비자성 수단; 및
    상기 센서로부터 열을 전도하기 위한 상기 비자성 수단을 전기적으로 절연시키기 위한 절연 수단
    을 포함하는 열 발산 장치.
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