(57)【要約】【課題】書き込み電流切り替えの書き込み電流オーバーシュートのための強化コンデンサをスライダ本体に有する垂直磁気記録書き込みヘッドを提供する。【解決手段】磁気記録ディスクドライブのヘッドキャリア上の書き込み強化回路は、書き込みドライバ回路により提供されるオーバーシュートを超えて、追加の書き込み電流オーバーシュートを提供する。強化コンデンサには、蓄電板として機能する２つの導電透磁性シールド材料層の間に誘電層が形成される。書き込み強化回路は強化抵抗も含み得る。強化コンデンサおよび強化抵抗は、書き込みヘッドコイルに接続する、ヘッドキャリア上の２つの端子の間に接続される。【選択図】図４
2011100534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録ディスクの読み取り／書き込みヘッドのヘッドキャリアであって、
ヘッド領域ならびに第１および第２のパッド領域を有するほぼ平坦な表面であるキャリア基板と、
前記ヘッド領域および前記第１及び第２のパッド領域の上に設けられ、導電透磁性材料の第１のシールド層と、
前記第１のシールド層の上に設けられた誘電材料層と、
前記誘電材料層の上に設けられた第２のシールド層と、
前記第１のパッド領域内の前記第２のシールド層に接続された第１の導電性端子と、
前記第２のパッド領域内の前記第２のシールド層に接続された第２の導電性端子と、
前記基板上に設けられ、前記第１の導電性端子に電気的に接続された第１の端部および前記第２の導電性端子に電気的に接続された第２の端部を有する導電性コイルを含む書き込みヘッドとを備えるヘッドキャリア。
【請求項２】
前記パッド領域内の前記第１のシールド層は、前記第１のパッド領域と前記第２のパッド領域との間に導電路を形成し、
前記第１のパッド領域内の前記第２のシールド層と前記第２のパッド領域内の第２のシールド層との間に電気絶縁材料を備える請求項１に記載のヘッドキャリア。
【請求項３】
前記第１のパッド領域内の前記第１および第２のシールド層と前記誘電材料層は、第１の電気静電容量Ｃ１を有し、
前記第２のパッド領域内の前記第１および第２のシールド層と前記誘電材料層は、第２の静電容量Ｃ２を有する請求項２に記載のヘッドキャリア。
【請求項４】
前記第１の端子と前記第２の端子との間の等価静電容量は、強化静電容量ＣＥであり、Ｃ１およびＣ２のそれぞれは２ＣＥにほぼ等しい請求項３に記載のヘッドキャリア。
【請求項５】
前記第１のパッド領域内の前記第１のシールド層と前記第２のパッド領域内の前記第１のシールド層との間に設けられた電気絶縁材料と、
前記第１のパッド領域内の前記第１のシールド層を前記第２のパッド領域内の前記第１のシールド層に相互接続する導電性ストリップと、
前記第１のパッド領域内の前記第２のシールド層と前記第２のパッド領域内の前記第２のシールド層との間に設けられた電気絶縁材料とを備える請求項１に記載のヘッドキャリア。
【請求項６】
前記ヘッド領域内の前記第１のシールド層および前記第１および第２のパッド領域内の前記第１のシールド層上の読み取りヘッド積層をさらに備え、
前記ヘッド領域内の前記読み取りヘッド積層は、前記第１および第２のパッド領域内の前記読み取りヘッド積層とほぼ同一平面にあり、
前記第１および第２のパッド領域内の前記読み取りヘッド積層は、前記第１のパッド領域内の前記第１のシールド層を前記第２のパッド領域内の前記第１のシールド層に相互接続する前記導電性ストリップを形成する請求項５に記載のヘッドキャリア。
【請求項７】
前記第１のパッド領域内の前記第１および第２のシールド層ならびに誘電層は、第１の電気静電容量Ｃ１を有し、
前記第２のパッド領域内の前記第１および第２のシールド層ならびに誘電層は、第２の静電容量Ｃ２を有し、
前記ストリップは電気抵抗ＲＥを有する、請求項５に記載のヘッドキャリア。
【請求項８】
前記第１の端子と前記第２の端子との間の等価静電容量は強化静電容量ＣＥであり、
Ｃ１およびＣ２のそれぞれは２ＣＥにほぼ等しい請求項７に記載のヘッドキャリア。
【請求項９】
磁気記録ディスクドライブの読み取り／書き込みヘッドのヘッドキャリアであって、
第１および第２のパッド領域を有するキャリア基板と、
前記第１及び第２のパッド領域内の上に設けられた導電透磁性材料の第１のシールド層と、
前記第１のシールド層の上に設けられた誘電材料層と、
前記誘電材料層の上に設けられた導電透磁性材料の第２のシールド層と、
前記第１のパッド領域内の前記第２のシールド層に接続された第１の導電性端子と、
前記第２のパッド領域内の前記第２のシールド層に接続された第２の導電性端子と、
前記キャリア基板上に設けられ、前記第１の端子に電気的に接続された第１の端部および前記第２の端子に電気的に接続された第２の端部を有する導電性コイルを含む書き込みヘッドとを備え、
前記第１のパッド領域内の前記第１および第２のシールド層ならびに前記誘電材料層は第１の電気静電容量Ｃ１を有し、前記第２のパッド領域内の前記第１および第２のシールド層ならびに前記誘電材料層は第２の静電容量Ｃ２を有するヘッドキャリア。
【請求項１０】
前記パッド領域内の前記第１のシールド層は、前記第１のパッド領域と前記第２のパッド領域との間に導電路を形成し、
前記第１のパッド領域内の前記第２のシールド層と前記第２のパッド領域内の前記第２のシールド層との間に電気絶縁材料を備える請求項９に記載のヘッドキャリア。
【請求項１１】
前記第１の端子と前記第２の端子との間の等価静電容量は強化静電容量ＣＥであり、
Ｃ１およびＣ２のそれぞれは２ＣＥにほぼ等しい請求項９に記載のヘッドキャリア。
【請求項１２】
前記第１および第２の端子は、電圧ＶＤおよび抵抗ＲＷＤを有する書き込みドライバに接続して、書き込み電流を前記書き込みヘッドに供給するように構成され、
前記書き込みヘッドはインダクタンスＬＨおよび抵抗ＲＨを有し、
前記書き込みヘッドは、減衰定数α＝１／（２ＲＷＤＣＥ）を有する書き込み電流応答を有する請求項４または請求項１１に記載のヘッドキャリア。
【請求項１３】
前記第１のパッド領域内の前記第１のシールド層と前記第２のパッド領域内の第１のシールド層との間の電気絶縁材料と、
電気抵抗ＲＥを有し、第１のパッド領域内の前記第１のシールド層を前記第２のパッド領域内の前記第１のシールド層に相互接続する導電性ストリップと、
前記第１のパッド領域内の前記第２のシールド層と前記第２のパッド領域内の前記第２のシールド層との間の電気絶縁材料とを備える請求項９に記載のヘッドキャリア。
【請求項１４】
前記第１の端子と前記第２の端子との間の等価静電容量は強化静電容量ＣＥであり、
Ｃ１およびＣ２のそれぞれは２ＣＥにほぼ等しい、請求項１３に記載のヘッドキャリア。
【請求項１５】
前記第１および第２の端子は、電圧ＶＤおよび抵抗ＲＷＤを有する書き込みドライバに接続して、書き込み電流を前記書き込みヘッドに供給するように構成され、
前記書き込みヘッドはインダクタンスＬＨおよび抵抗ＲＨを有し、前記書き込みヘッドは、減衰定数α＝１／［２（ＲＷＤ＋ＲＥ）ＣＥ］を有する書き込み電流応答を有する、請求項８または請求項１４に記載のヘッドキャリア。
【請求項１６】
前記書き込みヘッドは、透磁性材料で形成されたヨークを含み、前記ヨークと同じ材料で形成された第１および第２の接続スタッドをさらに備え、
前記第１の接続スタッドは、前記第１のパッド領域内の前記導電性端子と前記第２のシールド層との間に配置され、
前記第２の接続スタッドは、前記第２のパッド領域内の前記第２の導電性端子と前記第２のシールド層との間に配置される請求項１または請求項９に記載のヘッドキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にはヘッドキャリアの垂直磁気記録システムに関し、特に、垂直書き込みヘッドの磁化方向を高速に切り替えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ビットが記録層内に垂直または面外向きで記憶される垂直磁気記録では、磁気記録ハードディスクドライブ内に超高記録密度を可能にする。書き込みヘッドは、データを高ビット密度のみならず、高データレートでも書き込み可能でなければならない。書き込み速度は、企業ディスクドライブにおいて特に重要である。しかし、一方の磁化方向から他方の磁化方向に切り替えるための書き込みヘッドの書き込み磁極の切り替え時間は、データレートが増大する場合の制限要因である。高データレートでは、書き込みヘッドから利用可能な磁束は、ディスク上の記録層により見られるように、書き込みヘッドの低周波磁束出力により制限される。そのような書き込み磁束損失の理由としては、書き込みヘッドの主磁極での磁化反転に固有の遅い時定数が挙げられる。
【０００３】
ディスクドライブの書き込みドライバ回路からの書き込み電流の追加のオーバーシュートが、磁化反転速度を支援できることが既知である。書き込みドライバ回路により提供されるオーバーシュートを超えて、追加のオーバーシュートを提供する書き込み強化回路は、信号伝送損失の解消を支援すると共に、書き込みドライバから必要なオーバーシュートを低減する。書き込みドライバオーバーシュート要件がより低いより高速の反転時間は、フロントエンド書き込みシステム全体、すなわち、書き込みドライバ、書き込みドライバと書き込みヘッドとの相互接続、および書き込みヘッドの電力をかなり低減する。必要なのは、書き込み電流の追加のオーバーシュートを提供し、ヘッドキャリア上に読み取りヘッドおよび書き込みヘッドと同時に、読み取りヘッドおよび書き取りヘッドの組み立てに使用されるプロセスと同じプロセスを使用して組み立てることができる、書き込みドライバとは別個の書き込み強化回路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，００２，７７５Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６０３，６２３Ｂ１号明細書
【特許文献３】米国特許第７，５４５，６０８Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、書き込みドライバ回路により提供されるオーバーシュート以上に、追加の書き込み電流オーバーシュートを提供する磁気記録ディスクドライブのヘッドキャリア上の書き込み強化回路に関する。静電容量ＣＥを有する強化コンデンサには、２層の導電透磁性シールド材料の間に、蓄電板として機能する誘電層が形成される。コンデンサは、ヘッドキャリアの２つのパッド領域に形成することができ、第１のパッド領域内の第１および第２のシールド層ならびに誘電層は、第１の電気静電容量Ｃ１を有し、第２のパッド領域内の第１および第２のシールド層ならびに誘電層は、第２の静電容量Ｃ２を有する。各コンデンサは、ヘッドキャリア上の端子に接続され、書き込みヘッドコイルが２つの端子間に接続される。第１の端子と第２の端子との間の等価静電容量は、強化静電容量ＣＥであり、Ｃ１およびＣ２のそれぞれは、２ＣＥにほぼ等しい。ヘッドキャリア上の書き込み強化回路は、抵抗ＲＥを有する強化抵抗も備え得る。強化抵抗は、第１のパッド領域内の第１のシールド層を第２のパッド領域内の第１のシールド層に相互接続する導電性ストリップである。
【０００６】
コンデンサは、第１および第２の蓄電板が、読み取りヘッドの第１および第２の磁気シールドを形成する導電透磁性材料とほぼ同一平面上にあり、その導電透磁性材料と同じ材料で形成されるように、読み取りヘッドと同時に、読み取りヘッドと同じプロセスでヘッドキャリア上に組み立てられる。強化抵抗も、読み取りヘッドと同時に、読み取りヘッドと同じプロセスで組み立てられ、強化抵抗は、２つの磁気シールド間の読み取りヘッドのセンサ部分を形成する積層と同じ積層で形成される。
【０００７】
ヘッドキャリア上の第１および第２の端子は、電圧ＶＤおよび抵抗ＲＷＤを有する書き込みドライバに接続して、書き込み電流を書き込みヘッドに供給するように構成され、書き込みヘッドはインダクタンスＬＨおよび抵抗ＲＨを有する。ヘッドキャリア上に書き込み強化回路がある場合、書き込みヘッドは、減衰定数α＝１／［２（ＲＷＤ＋ＲＥ）ＣＥ］を有する書き込み電流応答を有する。組み立て中に強化抵抗ＲＥおよび静電容量ＣＥの値を適宜選択することにより、所望の程度の減衰（時間定数）を選ぶことが可能である。抵抗ＲＥは、書き込み電流オーバーシュートの量を所与の静電容量ＣＥに対して低減できる（下げられる）ように増大させることができる。最終的に、ＲＥ値が大きい場合（ＲＥ＞＞ＲＷＤ）、強化静電容量ＣＥからのオーバーシュート量は極わずかである。
【０００８】
本発明の性質および利点を完全に理解するために、添付図面と共に行われる以下の詳細な説明を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ハードディスクドライブのヘッド／ディスク組立体の上面図である。
【図２】スライダの拡大端面図および図１の方向２−２でのディスクの断面である。
【図３Ａ】図２の方向３Ａ−３Ａにおける図であり、ディスクから見た読み取り／書き込みヘッドの端部を示す。
【図３Ｂ】パンケーキコイルを有する従来技術による垂直書き込みヘッドを示すスライダの一部分および垂直磁気記録ディスクの一部分の断面図である。
【図４】書き込みドライバと書き込みヘッドとの間に配置された強化コンデンサＣＥおよびオプションの強化抵抗ＲＥの形態の電気強化回路を示す。
【図５】強化コンデンサＣＥがない場合（曲線Ａ）および異なる値のＣＥを有する強化コンデンサＣＥがある場合（曲線ＢおよびＣ）の書き込み電流ＩＷの時間領域応答のグラフである。
【図６Ａ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図６Ｂ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図６Ｃ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図７Ａ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図７Ｂ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図７Ｃ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図８Ａ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図８Ｂ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図８Ｃ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図９Ａ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図９Ｂ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図９Ｃ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図１０Ａ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図１０Ｂ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図１０Ｃ】読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサおよび強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。
【図１１Ａ】書き込みヘッドヨークおよびコイルを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサへの電気接続を形成するプロセスステップを示す。
【図１１Ｂ】書き込みヘッドヨークおよびコイルを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサへの電気接続を形成するプロセスステップを示す。
【図１２Ａ】書き込みヘッドヨークおよびコイルを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサへの電気接続を形成するプロセスステップを示す。
【図１２Ｂ】書き込みヘッドヨークおよびコイルを形成する従来のプロセスと同時に強化コンデンサへの電気接続を形成するプロセスステップを示す。
【図１３】数式を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、カバーが取り外された状態の、本発明と併用されるようなハードディスクドライブ１０のヘッド／ディスク組立体の上面図である。ディスクドライブ１０は、上部ディスク１６を含むディスク積層を支持するスピンドル１４を支持する剛性ベース１２を含む。スピンドル１４は、スピンドルモータ（図示せず）により回転し、ディスクを湾曲矢印１７で示される方向に回転させる。ハードディスクドライブ１０は、導電性相互接続トレースまたは線の配列３２を有する一体型リードサスペンション（ＩＬＳ）または屈曲部３０を有する少なくとも１つの負荷ビーム組立体２０を有する。負荷ビーム組立体２０は、Ｅブロック２４と呼ばれることもあるＥ字形支持構造に接続された剛性アーム２２に取り付けられる。各屈曲部３０は、ヘッドキャリア、例えば、エアベアリングスライダ２８に取り付けられる。磁気記録読み取り／書き込みヘッド２９が、スライダ２８の端面または後縁面２５に配置される。屈曲部３０は、スライダ２８が、回転するディスク１６により生成されるエアベアリング上で「ピッチ」および「ロール」できるようにする。ディスクドライブ１０は、旋回点４１で剛性ベース１２に回転可能に取り付けられた回転アクチュエータ組立体４０も含む。アクチュエータ組立体４０は、ベース１２およびボイスコイル３４に固定された磁石組立体４２を含むボイスコイルモータ（ＶＣＭ）アクチュエータである。制御回路（図示せず）によりエネルギー供給された場合、ボイスコイル４３は移動し、それにより、取り付けられたアーム２２および負荷ビーム組立体２０と共にＥブロック２４を回転させ、読み取り／書き込みヘッド２９をディスク上のデータトラックに位置決めする。トレース相互接続配列３２が、一端部において読み取り／書き込みヘッド２９に接続し、他端部において、Ｅブロック２４の片側に固定された電気モジュールまたはチップ５０内に含まれる読み取り／書き込み回路に接続する。チップ５０は、読み取り前置増幅器および書き込みドライバ回路を含む。
【００１１】
図２は、スライダ２８の拡大端面図および図１の方向２−２におけるディスク１６の断面である。ディスク１６は、ディスク基板上に形成された「軟磁性」、すなわち比較的保磁度の低い透磁性下層（ＳＵＬ）上の垂直磁気データ記録層（ＲＬ）を含む。スライダ２８は、屈曲部３０に取り付けられ、ディスク１６上のＲＬに面するエアベアリング面（ＡＢＳ）２７と、ＡＢＳ２７に対してほぼ直交する端面または後縁面２５とを有する。ＡＢＳ２７は、回転するディスク１６からの空気流に、ディスク１６の表面のかなり近傍に、または表面に接触間近の所にスライダ２８を支持する空気のベアリングを生成する。読み取り／書き込みヘッド２９は、スライダ２８の後縁面２５上に配置される一連の薄膜として形成される。通常、アルミナ等の絶縁材料の層が、読み取り／書き込みヘッド２９上に配置され、スライダ２８の外面として機能する。読み取り／書き込みヘッド２９は、薄膜読み取りヘッド６０、通常は磁気抵抗読み取りヘッドと、導電性コイル６３を含む書き込みヘッド６２とを含む。読み取りヘッド６０は、スライダ２８の後縁面２５上の端子パッド７０、７１に接続され、書き込みヘッド６２のコイル６９は、スライダ２８の後縁面２５上の端子パッド７２、７３に接続される。端子パッド７０、７１および７２、７３は、屈曲部３０上のトレース配列３２に接続し、チップ５０（図１）内の読み取り前置増幅器および書き込みドライバに電気的に接続する。
【００１２】
図３Ａは、図２の方向３Ａ−３Ａにおける図であり、ディスク１６から見た読み取り／書き込みヘッド２９の端部を示す。読み取り／書き込みヘッド２９は、スライダ２８の後縁面２５上に堆積し、リソグラフィによりパターニングされた一連の薄膜として形成されるシールドＳ１、Ｓ２を備えた読み取りヘッド６０および書き込みヘッド６２を含み、読み取りヘッドおよびシールドの膜が最初に堆積し、書き込みヘッドの膜は読み取りヘッドおよびシールドの上に堆積する。一連の薄膜が、薄膜磁気記録ヘッド組み立ての分野において周知の薄膜堆積およびパターニング技法を使用して堆積し、リソグラフィパターニングされる。書き込みヘッド６２は、垂直磁気書き込み極ＷＰ６４を含み、後縁シールド６８および／または側部シールド６７も含み得る。読み取りヘッド６０は、２つの磁気シールドＳ１とＳ２との間に配置され、第１のシールドＳ１は後縁面２５上に配置される。シールドＳ１、Ｓ２は、ＮｉＦｅのような透磁性材料で形成され、読み取りヘッド６０への電気リードとしても機能可能なように導電性を有する。別個の電気リードを使用してもよく、この場合、読み取りヘッド６０は、シールドＳ１、Ｓ２に接触した、タンタル、金、または同等の導電性リード材料層に接触して形成される。
【００１３】
書き込みヘッド６２は、垂直書き込みヘッドを有し、磁気書き込み磁極ＷＰ６４および磁束戻り磁極６５を含む。ＷＰ６４の先端は一般に、オプションの側部シールド６７および後縁シールド６８によりＡＢＳにおいて囲まれ得る。後縁シールド６８および側部シールド６７を接続して、ラップアラウンドシールド（ＷＡＳ）を形成し得る。ＷＡＳについては、本願と同じ譲受人に譲渡された（特許文献１）における従来の垂直記録ヘッドのシールドとして詳細に説明されている。ＷＡＳは、非磁性ギャップ材料によりＷＰ６４の先端から離間され、書き込み場の角度を変更し、書き込みの時点での書き込み場の勾配を改良すると共に、書き込み中のトラックから離れたディスクの領域において書き込み場をシールドもする。読み取りヘッド６０のシールドＳ１、Ｓ２およびＷＰ６４の先端のシールド６７、６８は、透磁性材料で作られる。アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）のような絶縁材料の層が書き込みヘッド６２上に堆積し、外面２６になる。断面方向でのＷＰ６４の先端および読み取りヘッド６０の幅は一般に、ディスク１６上のデータトラックのトラック幅（ＴＷ）に対応する。
【００１４】
図３Ｂは、垂直書き込みヘッド６２を示すスライダ２８の部分および垂直磁気記録ディスク１６の部分の断面図である。書き込みヘッド６２は、主磁極６３、磁束戻り磁極６５、主磁極６３および磁束戻り磁極６５を接続するヨークスタッド６８で構成されるヨーク、ならびにヨークスタッド６８に巻かれた断面として示される薄膜「パンケーキ」コイル６９を含む。戻り磁極６５およびヨークスタッド６８は、通常は電気メッキにより形成される、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、およびＮｉＦｅＣｏの合金等の軟らかい強磁性材料で形成される。図３Ｂの書き込みヘッド６２は、オプションのＷＡＳ（図３Ａ）なしで示される。コイル６９は、スライダ２８の外面２６上の端子７２、７３（図２）に接続される。書き込み磁極（ＷＰ）６４は主磁極６３の部分であり、ディスク１６の表面に面した磁極先端を有する。ＷＰ６４は、通常はスパッタ堆積により形成される、高モーメントＣｏＦｅ合金等の高モーメント材料で形成され、積層構造であり得る。薄膜コイル６９を通る書き込み電流は、ＷＰ６４から、ＲＬを通過し（ＷＰ６４の下のＲＬの領域を磁化し）、ＳＵＬにより提供される磁束戻り路を通り、戻り磁極６５に戻る磁場を誘導する（破線９０で示される）。スライダ２８は、ディスク１６が書き込みヘッド６２を超えて矢印９２で示される方向に移動する際に、ディスク１６の表面の上方に支持されるエアベアリング面（ＡＢＳ）２７を有する。ＲＬは、磁極先端６４に隣接するデータを表す垂直に記録または磁化された領域を有して示される。先行領域は、ＲＬ内の矢印で表されるように、予め記録されたランダムな磁化方向を有して示される。磁気転移は、２つの磁気シールドＳ１、Ｓ２の間に配置された読み取りヘッド６０により記録ビットとして検出可能である。書き込みコイル６９は、本質的に単層としてスライダの後縁端部に堆積しパターニングされ、したがって、すべてのコイルの巻きがほぼ同じ平面にあるため、「パンケーキ」コイルと呼ばれる。チップ５０（図１）内の書き込みドライバからの書き込み電流が、コイル６９に一方向に、例えば、図３Ｂでは、ドットを有する上部コイルセクション６９では紙面から出て、Ｘを有する下部コイルセクション６９では紙面内に入るように向けられる場合、ＷＰ６４の先端の下のＲＬの領域は一方向、下、すなわち図３Ｂのディスク内に磁化される。書き込みドライバがコイル６９への書き込み電流の方向を切り替えた場合、ＷＰ６４の先端の下のＲＬの領域は、逆方向に、すなわち上、すなわち図３Ｂのディスクから出る方向に磁化される。
【００１５】
本発明では、電気強化回路がスライダ本体上に配置されて、電流切り替え時の書き込み電流のオーバーシュートを増大させる。これは、書き込み極の磁化反転速度を増大させる。コンデンサおよび抵抗等の受動電気構成要素をスライダ本体上に組み立てられることが分かっている。しかし、これら構成要素は、通常、読み取りヘッドおよび書き込みヘッドが組み立てられた後、読み取りヘッドおよび書き込みヘッドの組み立てとは別個に組み立てられ、通常、スライダ本体の外面上に配置される。（特許文献２）および（特許文献３）には、このような受動構成要素を有するスライダが記載されている。
【００１６】
図４は、強化コンデンサＣＥの形態の電気強化回路と、スライダ２８上の書き込みヘッド端子７２、７３の間に配置されたオプションの強化抵抗ＲＥとを示す。書き込みヘッド６２は、抵抗ＲＨおよびインダクタンスＬＨを有するコイル６９を有するものとして示される。書き込みドライバ回路は、スライダから離れて、通常はＥブロック２４（図１）上に配置されたチップ５０（図１）の読み取り／書き込み集積回路内にある。書き込みドライバは、電圧Ｖｄｒｉｖｅで動作し、それぞれ抵抗ＲＷＤ／２を有する２つの抵抗により表される抵抗ＲＷＤを有する。書き込みドライバは、一体型リードサスペンション（ＩＬＳ）上の相互接続線を介し、端子７２、７３を介して書き込みヘッド６２の書き込みコイル６９に接続される。データを書き込むには、書き込み電流ＩＷは方向を切り替えて、書き込み極６４の磁化を反転させる。
【００１７】
ＲＥ＝０、かつＲＨ＜＜１０Ωの場合の電流（ＩＷ）応答を求めるラプラス方程式は、図１３の式（１）に表される。式（１）に図１３の第１の条件を適用すると式（２）となる。
【００１８】
フロントエンドシステムの電流応答（ＩＷ（ｓ））が図１３の式（１）のように記述され、一般化減衰定数α、共振周波数ω０を使用し再形成することができる。強化静電容量ＣＥを増大させることにより、減衰定数は低減し、それにより、書き込み電流のオーバーシュートが増大する。典型的な値のインダクタンス（ＬＨ＝０．５ｎＨ）、終端（ＲＷＤ＝５０Ω）を使用して、追加静電容量ＣＥは、約１０％〜２０％の範囲内でオーバーシュートをかなり増大させることができる（それぞれ、α＝１５．４×１０９／ｓ、９．５×１０９／ｓ、ＣＥ＝０．６５、１．０５ｐＦ）。図５は、ＣＥの値が異なる場合、ひいては減衰定数αの値が異なる場合のＩＷの時間領域応答を示す。曲線Ａは、強化コンデンサＣＥがない場合であり、曲線Ｂは、ＣＥが０．６５ｐＦの場合であり、曲線Ｃは、ＣＥが１．０５ｐＦの場合である。オーバーシュートを有するシステムの応答（曲線ＢおよびＣ）は、書き込み磁極内の磁化反転を支援することが望ましい。
【００１９】
図１３の式（２）中には、強化抵抗ＲＥがない。しかし、追加されるオプションの直列強化抵抗ＲＥを使用して、減衰を調整し、それにより、切り替え時の書き込み電流のオーバーシュート量（強化）を調整することができる。電流（ＩＷ）応答のＲＥを含むラプラス方程式は、図１３の式（３）のように表される。式（３）に図１３の第２の条件を適用すると式（４）となる。
【００２０】
強化抵抗ＲＥおよび静電容量ＣＥの値を調整することにより、より大きな程度の減衰（時間定数）を達成することができる。したがって、所与のコンデンサのオーバーシュート量を低減できる（下げられる）ように、ＲＥ抵抗を増大させることができる。最終的に、ＲＥ値が大きい場合（ＲＥ＞＞ＲＷＤ）、ＣＥからのオーバーシュート量は極わずかである。
【００２１】
本発明では、強化コンデンサおよびオプションの強化抵抗は、スライダ本体上に別個に組み立てられず、読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドの形成に使用されるプロセスと同じプロセスの一環として形成される。強化コンデンサの蓄電板は、読み取りヘッドシールドＳ１およびＳ２と同時に、シールドＳ１およびＳ２と同じ材料で形成される。蓄電板の間の誘電材料は、読み取りヘッドを囲む絶縁材料と同時に、その絶縁材料と同じ材料で堆積する。オプションの強化抵抗は、従来の読み取りヘッドを構成する積層と同時に、その積層と同じ材料で形成される。
【００２２】
図６Ａ〜図６Ｃから図１０Ａ〜図１０Ｃは、読み取りヘッドおよび読み取りヘッドシールドを形成する従来のプロセスを使用して強化コンデンサおよび強化抵抗を同時に形成するプロセスステップを示す。図１１Ａおよび図１１Ｂから図１２Ａおよび図１２Ｂは、書き込みヘッドヨークおよびコイルを形成する従来のプロセスと同時に、強化コンデンサへの電気接続を形成するプロセスステップを示す。図６Ａ〜図１２Ａのそれぞれは、プロセスの様々な段階でのスライダ２８（図２）の後縁面２５の図であり、図６Ｂ〜図１２Ｂのそれぞれは、端子パッド領域を通る図６Ａ〜図１２Ａの断面図であり、図６Ｃ〜図１０Ｃのそれぞれは、ヘッド領域を通る図６Ａ〜図１０Ａの断面図である。
【００２３】
図６Ａ〜図６Ｃは、薄膜の堆積、スライダ層Ｓ１のパターニングおよび平坦化後の構造を示す。Ｓ１の材料は、通常、パーマロイ（Ｎｉ８０Ｆｅ２０）のような導電透磁材料であり、通常は約１ミクロンの厚さまでスライダ２８の表面２５上のフォトレジストマスクを通して電気メッキされる。読み取りヘッドを形成する従来のプロセスでは、Ｓ１材料の層は、読み取りヘッド領域１００を形成するように堆積する。しかし、本発明では、Ｓ１材料の層は、ヘッド領域１００がパターニングされるのと同時に、パッド領域２００（第１および第２のパッド領域またはセクション２０２、２０４）を形成するようにも堆積する。次に、絶縁材料、通常はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が、Ｓ１材料が堆積していない表面２５の領域内に堆積し、次に、構造が平坦化される。その結果は、ヘッド領域１００内の表面２５上の下部シールドＳ１（図６Ｃ）および各パッドセクション２０２、２０４内の表面２５上にＳ１材料で形成された下部蓄電板２１０、２２０である（図６Ｂ）。下部蓄電板２１０、２２０は、２つのパッドセクション２０２、２０４の間の領域にある絶縁材料２３０により互いに離間され電気的に分離される。
【００２４】
図７Ａ〜図７Ｃは、読み取りヘッドを構成する薄膜積層２３２が図６Ａ〜図６Ｃの平坦化構造上の一連の薄膜として堆積した後の構造を示す。積層２３２は、巨大ＭＲ（ＧＭＲ）スピンバルブまたはトンネリングＭＲ（ＴＭＲ）読み取りヘッド等の従来の磁気抵抗（ＭＲ）読み取りヘッドを構成する薄膜を含む。積層２３２内の個々の層は通常、Ｓ１層上の１つまたは複数のシード層と、ＩｒＭｎまたはＮｉＭｎ等の反強磁性層と、ピン止め強磁性層と、通常、ＧＭＲの読み取りヘッドの場合にはＣｕであり、ＴＭＲ読み取りヘッドの場合にはＭｇＯである非磁性スペーサ層と、自由強磁性層と、通常、Ｔａ、Ｒｕ、またはＴａおよびＲｕの複数層であるキャップ層とを含む。ピン止め強磁性層および自由強磁性層は通常、Ｎｉ、Ｃｏ、およびＦｅのうちの２つ以上を含む合金で形成される。積層２３２の総厚は約２５ｎｍ〜３５ｎｍである。
【００２５】
図８Ａ〜図８Ｃは、薄膜積層２３２（図８Ｃ）がリソグラフィパターニングされ、次に、誘電材料、通常はアルミナが充填された後の構造を示す。読み取りヘッドを形成する従来のプロセスでは、薄膜積層２３２は、ヘッド領域１００内に読み取りヘッドのストライプ高さ（ＳＨ）を確定するようにリソグラフィパターニングされる。しかし、本発明では、薄膜積層２３２も、読み取りヘッドのＳＨおよび導電性ストリップ２３４の形状が同じプロセスステップで確定されるように、第１および第２の蓄電板２１０、２２０のそれぞれを接続する導電性ストリップ２３４を形成するようにリソグラフィパターニングされる。ストリップ２３４は、完成した構造において強化抵抗ＲＥとして機能する。ストリップ２３４の幅および長さは、パターニング前に、ＲＥの所望の抵抗値および積層２３２の既知の電気抵抗に基づいて選択される。次に、絶縁材料、通常、アルミナが、積層２３２の材料が除去された領域内に堆積し、次に、構造が平坦化される。これは、絶縁材料で囲まれた薄膜積層２３２の読み取りヘッド部分を残す（図８Ｃ）。これは、導電性ストリップ２３４により電気的に接続され、絶縁材料２１２、２２２で覆われ、コンデンサの誘電材料として機能する第１および第２の蓄電板２１０、２２０も残す（図８Ｂ）。
【００２６】
図９Ａ〜図９Ｃでは、パッドセクション２０２、２０４は保護レジストで覆われ、その間、ヘッド領域１００内の薄膜積層が、読み取りヘッド領域１００内のＳ１層上に読み取りヘッド６０のＴＷを確定するようにパターニングされる（図９Ｃ）。読み取りヘッド側部領域６０ａ、６０ｂも通常、形成されて、読み取りヘッド６０の自由強磁性層を強バイアスする強磁性材料を形成する。
【００２７】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、薄膜の堆積、上部または第２のシールド層Ｓ２のパターニングおよび平坦化後の図９Ａ〜図９Ｃの構造を示す。Ｓ２の材料は、通常、パーマロイのような導電透磁性材料であり、通常、約０．５ミクロン〜１ミクロンの厚さまで、図９Ａに示す構造の平坦化構造上にフォトレジストマスクを通して電気メッキされる。読み取りヘッドを形成する従来のプロセスでは、フォトレジストマスクは、Ｓ２の形状（図１０Ｃ）を確定して、Ｓ１とＳ２との間に読み取りヘッド６０を完成させる。しかし、本発明では、フォトレジストマスクは、Ｓ２材料が電気メッキされるとき、Ｓ２がヘッド領域１００内に形成されるのと同時に上部蓄電板２１４、２２４が形成されるように、各誘電層２１２、２１４上に上部蓄電板２１４、２２４および下部蓄電板２１０、２２０も確定する。上部蓄電板２１４、２２４の面積は、パターニング前に、強化静電容量ＣＥの所望の値ならびに誘電層２１２、２１４の既知の厚さおよび透磁性に基づいて選択される。直列になった２つのコンデンサＣ１およびＣ２がある実施形態では、コンデンサが等しい静電容量値を有するように選択された場合、各コンデンサは、端子７２、７３（図４）にわたる等価静電容量がＣＥであるように、静電容量２ＣＥを有する。Ｓ２材料層の堆積およびパターニング後、結果は、ヘッド領域１００内のＳ１とＳ２との間に完成した読み取りヘッド６０（図１０Ｃ）および各パッドセクション２０２、２０４内にあり、導電性ストリップ２３４の形態でＲＥにより接続されたコンデンサＣ１、Ｃ２である（図１０Ｂ）。
【００２８】
読み取りヘッドおよびシールドが完成した後、従来の読み取り／書き込みヘッドの組み立ては、コイル６９およびヨーク（図３Ｂに示すように、主磁極６３、書き込み磁極６４、磁束戻り磁極６５、および主磁極６３および磁束戻り磁極６５を接続するヨークスタッド６８で構成される）を含む書き込みヘッドの組み立てに続く。図１１Ａおよび図１１Ｂでは、書き込みヘッドヨークおよびコンデンサＣ１、Ｃ２上の接続スタッド２１６、２２６のそれぞれの部分は、一連の従来の堆積およびパターニングステップにおいて同時に組み立てられる。したがって、接続スタッド２１６、２２６は、ヨーク材料と同じ材料、通常、ＮｉＦｅのような導電透磁性材料で形成することができる。アルミナのような追加の絶縁材料が、次に、堆積し、平坦化されて、接続スタッド２１６、２２６と下にあるコンデンサＣ１、Ｃ２との間の領域を充填する。
【００２９】
図１２Ａおよび図１２Ｂでは、導電性材料、通常、Ｃｕが図１１Ａおよび図１１Ｂの構造に堆積し、パターニングされて、書き込みコイル６９、端子７２、７３、および端子７２、７３をコイル６９に接続するリード７２ａ、７３ａを形成する。図１２Ｂは、２つのパッドセクション２０２、２０４の断面図を示す。書き込み電流が書き込みドライバ（図４）からコイル６９に向けられた場合、書き込み電流は、一方の端子７２からリード７２ａ、コイル６９、リード７３ａを通り、そして再び他方の端子７３に至る。端子７３からコンデンサＣ１（静電容量２ＣＥを有する）、抵抗ＲＥを有するストリップ２３４をわたってコンデンサＣ２（静電容量２ＣＥを有する）そして端子７２までの導電路もある。
【００３０】
図６Ａ〜図６Ｃから図１０Ａ〜図１０Ｃおよび図１１Ａ、図１１Ｂから図１２Ａ、図１２Ｂは、強化コンデンサおよびオプションの強化抵抗を形成するプロセスステップを示す。しかし、強化コンデンサは、強化抵抗の組み立てのないほぼ同じプロセスステップで組み立てることができる。強化抵抗なしで強化コンデンサを組み立てるには、図６Ａおよび図６Ｂに示されるプロセスステップは、Ｓ１材料が第１のパッド領域２０２と第２のパッド領域２０４との間に導電路を形成するように、下部蓄電板２１０、２２０を、絶縁分離領域２３０なしで単一の板としてパターニングすることにより変更される。その場合、図８Ａおよび図８Ｂにおいて、導電性ストリップ２３４は形成されない。次に、プロセスは図９Ａ〜図９Ｃ、図１０Ａ〜図１０Ｃ、図１１Ａおよび図１１Ｂ、ならびに図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように続く。次に、完成した構造は、絶縁領域２３０がなく、導電性ストリップ２３４がなく、下部蓄電板２１０、２２０が単一の共通下部蓄電板を形成することを除き、図１２Ｂに示すようなものである。Ｃ１からＣ２への電気接続は、Ｓ１材料で形成された導電性共通下部蓄電板を通してなされる。
【００３１】
本発明について、好ましい実施形態を参照して特に図示し説明したが、本発明の主旨および範囲から逸脱せずに、形態および詳細の様々な変更を行い得ることが当業者には理解される。したがって、開示される本発明は単なる例示としてみなされるべきであり、添付の特許請求の範囲において指定される範囲のみにおいて限定されるべきである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ハードディスクドライブ
１２  剛性ベース
１４  スピンドル
１６  ディスク
１７  湾曲矢印
２０  負荷ビーム組立体
２２  アーム
２４  Ｅブロック
２５  後縁面
２６  外面
２７  エアベアリング面
２８  スライダ
２９  磁気記録読み取り／書き込みヘッド
３０  屈曲部
３２  導電性相互接続トレース配列
４０  回転アクチュエータ組立体
４１  旋回点
４２  磁石組立体
４３  ボイスコイル
５０  チップ
６０  読み取りヘッド
６０ａ、６０ｂ  読み取りヘッド側部領域
６２  書き込みヘッド
６３  主磁極
６４  書き込み磁極
６５  磁束戻り磁極
６７  側部シールド
６８  後縁シールド、ヨークスタッド
６９  コイル
７０、７１、７２、７３  端子パッド
７２ａ、７３ａ  リード
９０  破線
９２  矢印
１００  読み取りヘッド領域
２００  パッド領域
２０２  第１のパッド領域
２０４  第２のパッド領域
２１０、２２０  下部蓄電板
２１２、２２２、２３０  絶縁材料
２１４、２２４  上部蓄電板
２１６、２２６  接続スタッド
２３２  薄膜積層
２３４  導電性ストリップ
Ｓ１、Ｓ２  磁気シールド。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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