(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライブで用いるためのヘッドを提供する。【解決手段】ヘッドは、記録媒体に動作（書込等）時にヘッドが有する形状と同様の形状をヘッドに取らせるのに十分な熱を発生させる加熱素子を含む。加熱素子は、動作が行なわれていないときに活性化され、ヘッドは、動作時とほぼ同量の熱を発生するので、動作（書込等）が行なわれているかどうかに関係なく、同じ温度（「動作温度」とも呼ばれる）に保たれる。したがって、ヘッドは、ほぼ一定形状を維持する。これにより、浮上高さを維持する。加熱素子は、たとえば書込変換器に中央タップを設けることにより、書込変換器に固有の損失機構を用いるように実現することができる。この場合、書込動作時は、互いに同相の電流が与えられる。書込動作が行なわれていない時は、同じ電流が与えられるが、その位相は異なる。【選択図】図２Ａ
2004241105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブで用いるためのヘッドであって、
前記ドライブで動作を実行するために変換器が用いられるときに熱を発生させる変換器を含み、熱の発生により、前記ヘッドは、前記動作の実行中に第１の形状を取り、前記ヘッドはさらに、
熱を発生させることのできる加熱素子を含み、前記加熱素子による熱の発生は、前記ヘッドが第２の形状を取るのに十分なものであり、
前記第１の形状および前記第２の形状の各々は、予め規定された形状に近似する、ヘッド。
【請求項２】
前記変換器は、中に固有の損失機構を有する書込変換器であり、
前記加熱素子は、前記損失機構と、前記損失機構を用いるための中央タップとを含む、請求項１に記載のヘッド。
【請求項３】
前記変換器は、中に固有の抵抗を有する読出変換器であり、
前記加熱素子は、前記読出変換器と同一であって前記読出変換器に電気的に接続された構造を含み、前記構造および前記読出変換器は、１つの構成要素の２つの同一の半体として形成される、請求項１に記載のヘッド。
【請求項４】
前記加熱素子は、前記変換器から電気的に絶縁された抵抗器を含み、
前記抵抗器は、フォトリソグラフィによって形成されたモノリシックチップと一体化した部分である、請求項１に記載のヘッド。
【請求項５】
前記予め規定された形状が平坦であって電源が投入されていない場合、前記ヘッドは、第２の面を有するように電源が投入されている間に前記ヘッドから除去された材料の空隙を示す第１の面を有し、前記第１の面は、前記第２の面の鏡像である、請求項１に記載のヘッド。
【請求項６】
ディスクドライブで用いるためのヘッドであって、
複数の磁極と中央にタップを付けたコイルとを含む書込変換器と、
前記書込変換器の各磁極の端部によって少なくとも部分的に規定される第１の面とを含み、前記第１の面は、第２の面を有するように電源が投入されている間に前記ヘッドから材料を除去することによって形成され、前記第１の面は、前記第２の面の鏡像である、ヘッド。
【請求項７】
前記書込変換器に隣接して配置される読出変換器をさらに含み、
前記第１の面は、前記読出変換器によっても規定される、請求項６に記載のヘッド。
【請求項８】
前記読出変換器もまた、中央にタップが付けられる、請求項７に記載のヘッド。
【請求項９】
前記読出変換器は、互いに並列に配置された２つの部分を有する、請求項８に記載のヘッド。
【請求項１０】
前記読出変換器に電気的に接続されておらず、前記書込変換器にも電気的に接続されていない抵抗器をさらに含む、請求項７に記載のヘッド。
【請求項１１】
前記抵抗器は、前記読出変換器と誘電材料のベースとの間に配置される、請求項１０に記載のヘッド。
【請求項１２】
前記抵抗器は、前記書込変換器とパッシベーション層との間に配置される、請求項１０に記載のヘッド。
【請求項１３】
前記抵抗器は、前記読出変換器および前記書込変換器と同一平面上にある、請求項１０に記載のヘッド。
【請求項１４】
前記抵抗器の抵抗は、前記読出変換器の抵抗、および、前記読出変換器と前記抵抗器との間の距離に関連する、請求項１０に記載のヘッド。
【請求項１５】
前記抵抗器は、前記読出変換器および前記書込変換器と同時に、フォトリソグラフィによって形成される、請求項１０に記載のヘッド。
【請求項１６】
前記抵抗器は、タングステンを含む、請求項１５に記載のヘッド。
【請求項１７】
前記中央にタップを付けたコイルは、左側の部分と右側の部分とを含み、前記左側の部分の少なくとも大部分は、前記右側の部分の大部分から物理的に分離されている、請求項６に記載のヘッド。
【請求項１８】
前記中央にタップを付けたコイルは、左側の部分と右側の部分とを含み、前記左側の部分の少なくとも大部分は、前記右側の部分の大部分の周辺において物理的に混合して配置される、請求項６に記載のヘッド。
【請求項１９】
第１の端子、中央タップおよび第２の端子を有する書込変換器と、
前記書込変換器の前記第１の端子と前記中央タップとの間に結合された第１の電源を含むプリアンプとを含み、前記第１の電源は、記録されるべき信号の源と、前記中央タップと前記第２の端子との間に結合された第２の電源とに結合され、前記第２の電源は、前記信号と、前記信号の反転した形とのうちの１つを受取るためのスイッチに結合される、記憶装置。
【請求項２０】
前記書込変換器は、第２の面を得るために電源が投入されている間に前記ヘッドから除去された材料の空隙を示す第１の面を有するヘッド内に形成され、前記第１の面は、前記第２の面の鏡像である、請求項１９に記載の記憶装置。
【請求項２１】
ヘッドを用いる方法であって、
動作を実行するステップを含み、前記動作中の熱の発生により、前記ヘッドに第１の形状を取らせ、前記方法はさらに、
前記ヘッドに第２の形状を取らせるために、前記動作を実行していないときに、前記ヘッド内に熱を発生させるステップを含み、
前記第１の形状および前記第２の形状の各々は、予め規定された形状に少なくとも近似する、方法。
【請求項２２】
前記予め規定された形状が平坦であるとき、前記ヘッドは、電源が投入されていないときに凹面を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記動作を実行するステップは、互いに同相の２つの電流を印加するステップを含み、
前記熱を発生させるステップは、互いに位相のずれた２つの電流を印加するステップを含み、
前記動作は書込動作である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記動作を実行するステップは、磁気抵抗型素子に電流を印加するステップを含み、
前記熱を発生させるステップは、別の抵抗器に別の電流を印加するステップを含み、
前記動作は読出動作である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
ドライブで用いられるべきヘッドを製造するための方法であって、
フォトリソグラフィを用いてヘッドを作製するステップと、
前記ヘッドに電源を投入するステップと、
電源が投入されている間に前記ヘッドから材料を除去するステップと、
少なくとも、前記フォトリソグラフィによって作製された装置の電気的特性の変化に基づいて、材料を除去する量をモニタするステップとを含む、方法。
【請求項２６】
少なくとも部分的に、特性の前記変化に基づいて、材料の除去を中止するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ヘッドは、材料の除去中に記録媒体から信号を読出すために用いられず、
材料の除去の中止は、前記記録媒体から読出される前記信号に基づかない、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
材料の除去を中止する前記ステップの後に、前記ヘッドの読出または書込の性能をテストするステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
電源を投入する前記ステップは、前記ドライブの通常動作中に用いられるべき電力に関連する一定量の電力を供給して、前記ドライブの通常動作中に通常生じる筈の膨張を生じる、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも１つのテストヘッドに対する試験により、前記ヘッドを作製する前に、前記一定量の電力を決定するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ヘッドは、ヘッドのストリップと一体化した部分であり、
電源を投入する前記ステップの間に、前記ストリップ内の各ヘッドに電源が投入され、
前記材料の除去中に、前記ストリップ内の各ヘッドはラッピングされ、
前記装置は、前記ストリップ上に形成された少なくとも１つの電気的ラッピングガイドを含み、前記電気的ラッピングガイドは、前記ヘッドとは別個のものである、請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
ラッピングの後に炭素の被覆を形成するステップと、
前記炭素の被覆を形成する前記ステップの後に、前記ストリップをダイシングするステップとをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
ラッピングの後に、前記ストリップ内の各ヘッドの読出性能をテストするステップと、
テストする前記ステップに合格しなかった任意のヘッドを除去するステップとをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
モニタする前記ステップは、前記装置に対し、無視し得る量の電力を供給する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３５】
後に保護層が設けられる、請求項２５の方法を実行することによって結果的に得られるヘッド。
【請求項３６】
請求項３５のヘッドを含むドライブ。
【請求項３７】
請求項３６のドライブを含むコンピュータ。
【請求項３８】
前記ドライブは、ディスクドライブである、請求項３６に記載のドライブ。
【請求項３９】
前記ドライブは、テープドライブである、請求項３６に記載のドライブ。
【請求項４０】
ドライブで用いるべきヘッドをラッピングするためのシステムであって、
前記ヘッドと同時にフォトリソグラフィによって形成された電気的ラッピングガイドに結合可能なオームメータと、
前記ヘッドに結合されて、前記ヘッドに対し、前記ドライブの通常動作中に磁気媒体からの読出または磁気媒体への書込のために用いられるべき電力に関連する、予め規定された量の電力を供給することのできる電源とを含む、システム。
【請求項４１】
前記オームメータに結合され前記オームメータから信号を受取るための導電線を含むコントローラをさらに含む、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記コントローラは、前記電源に結合され前記電源に制御信号を与えるための別の線を含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
回路は、複数の電力端子を含み、前記電源は、各電力端子に結合可能であり、
前記電気的ラッピングガイドは、追加の電力端子を含み、前記電源は、前記追加の電力端子に結合可能であり、前記オームメータは、前記電気的ラッピングガイドの別の端子に結合可能である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記オームメータと前記ヘッドとの間に結合された少なくとも１つの導電線と、前記電源と前記ヘッドとの間に結合された別の導電線とを含む、複数の導電線を含むホルダをさらに含む、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４５】
ヘッドを製造するための方法であって、
部分的に作製されたヘッドに電源を投入するステップと、
電源が投入されている間に、前記部分的に作製されたヘッドから信号を検知せずに、前記部分的に作製されたヘッドから材料を除去するステップとを含み、前記信号は、除去する前記ステップの間に記録媒体から読出される、方法。
【請求項４６】
前記部分的に作製されたヘッドは、ヘッドのストリップと一体化した部分であり、
電源を投入する前記ステップの間に、前記ストリップ内の各ヘッドに電源が投入され、
材料の除去中に、前記ストリップ内の各ヘッドはラッピングされ、
前記方法は、少なくとも部分的に、前記ストリップ上の電気的ラッピングガイドの電気的特性の変化に基づいて、材料の除去を中止するステップをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
直流（ＤＣ）のみが、電源を投入する前記ステップで用いられる、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
時変電流が、電源を投入する前記ステップで用いられる、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
電源を投入する前記ステップは、前記部分的に作製されたヘッド内の読出変換器にのみ電力を与えるステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
電源を投入する前記ステップは、前記部分的に作製されたヘッド内の書込変換器にのみ
電力を与えるステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５１】
電源を投入する前記ステップは、前記部分的に作製されたヘッド内の少なくともダミー素子に電力を与えるステップを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５２】
信号を記録することのできる記録媒体と、
凸面を得るために電源が投入されている間にヘッドに機械加工を行なうことによって除去された材料の空隙を示す凹面を有するヘッドとを含み、
前記凹面は、前記凸面の鏡像であり、
電源が投入されると、前記ヘッドは、平坦ではないが、平坦な面に近い、予め規定された範囲内の面を有し、前記ヘッドは、前記記録媒体に前記信号を与える、記憶装置。
【請求項５３】
前記記録媒体は、磁性である、請求項５２に記載の記憶装置。
【請求項５４】
前記記録媒体は、テープである、請求項５２に記載の記憶装置。
【請求項５５】
前記記録媒体は、前記記憶装置の動作中に回転するディスクであり、前記ヘッドは、回転する際に前記ディスク上で浮上する、請求項５２に記載の記憶装置。
【請求項５６】
ラッピング中に与えられる電力は、前記ヘッドが前記記録媒体に前記信号を与えるときに与えられる電力に関連する、請求項５２に記載の記憶装置。
【請求項５７】
請求項５６に記載の記憶装置を含むコンピュータであって、前記コンピュータは、前記ヘッドが前記記録媒体に前記信号を与えるときに与えられる電力を与える、コンピュータ。
【請求項５８】
記憶装置を作動させる方法であって、
前記記憶装置内の記録媒体を動かすステップと、
前記記録媒体に対向する前記ヘッドの面が、平坦ではないが、平坦な面に近い、予め規定された範囲内の面を有し、前記ヘッドが前記記録媒体に信号を与えるように、ヘッドに電源を投入するステップとを含み、
前記ヘッドは、電源が切断されると凹面を有し、前記凹面は、凸面を得るために電源が投入されている間に前記ヘッドをラッピングすることによって材料を除去することによって形成され、前記凹面は、前記凸面の鏡像である、方法。
【請求項５９】
前記記録媒体は、前記記録装置の動作中に回転するディスクであり、電源が投入されると、前記ヘッドは、前記ディスクが回転している間、前記ディスク上で浮上する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
コンピュータのモニタ上に、前記信号に関連する情報を表示するステップをさらに含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記記録媒体は、前記記憶装置の動作中に平行移動するテープであり、
電源が投入されると、前記ヘッドは、前記テープが平行移動している間、前記テープ上で浮上する、請求項５８に記載方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、クリストファー・Ｈ．バホレク（Christopher H. Bajorek）によって出願され、出願番号１０／１５８，７７６を有する、共有されかつ同時係属中の、「加熱によるヘッドの膨張を解消するための、電源投入中におけるヘッドのラッピング（LAPPING A HEAD WHILE POWERED UP TO ELIMINATE EXPANSION OF THE HEAD DUE TO HEATING）」と題された米国特許出願に関し、この明細書において、その全体を引用により援用する。
【０００２】
発明の背景
磁気テープおよびディスクドライブ等のデータ記憶装置では、マイクロメータおよびナノメータの規模での材料の膨張が重要になる。特に、このような装置は、「スライダ」と呼ばれる小さな装置を含み、このスライダに「ヘッド」が配置される。スライダは、通常動作中に、記録媒体（テープまたはディスク等）に対して動く。ヘッドは、回路（「変換器」と呼ばれる）を含み、記録媒体１２０からの読出および記録媒体１２０への書込の機能を果たす。従来のヘッド１１０（図１Ａ）は、変換器が配置される微細な領域１１１を含む。ヘッド１１０は、別個に製造してスライダ１３０に取付けるか、または、スライダ１３０の一部として一体的に形成するか、のいずれかが可能である。スライダ１３０は、主にセラミック材料で形成され、ヘッド１１０は、その後縁１３１に配置される（図１Ａ）。スライダ１３０は、一般に、記録媒体１２０に対向する空気潤滑面（air bearing surface）（ＡＢＳ）１３３を有する。
【０００３】
或るディスクドライブまたはテープドライブでは、領域１１１が、通常動作中に、浮上高さと呼ばれる距離だけ（記録媒体１２０の）面１２１から分離される（面１２１に対して垂直方向に）。典型的な浮上高さは、変換器と媒体との間の適切な磁気間隔（４０〜７５オングストロームの範囲内等）を確保するように設計されており、領域１１１に発生する熱の量に依存する。領域１１１において、ヘッド１１０は、異なる熱膨張率を有して異なる量だけ膨張する不均質な材料で形成することができる。膨張の大きさと、スライダ１３０に対するヘッド１１０の位置とに依存して、領域１１１内および領域１１１周辺のヘッドの部分は、図１Ｂに示されるように、記録媒体１２０の方に向かって外側に膨張（たとえば隆起）し得る（２５〜１２０オングストローム分等）。ヘッドの面が（電源切断時の通常の平面の形状から）膨張して膨れ上がると、浮上高さは、この膨張の量だけ減少する。浮上高さが減少することにより、ヘッドが媒体と接触してしまい、ヘッド自体、記録媒体、または両方が損傷を受けることになる。
【０００４】
たとえば、ヘッドがディスクに極めて近接すると、ヘッドからディスクへの電流サージが突然生じ得る。このような電流サージが生じると、ヘッド内の読出／書込回路が溶解するおそれがあり、それによってヘッドが永久に損なわれてしまう。ヘッドに対する損傷は、たとえばヘッドの突出部がレコードプレーヤの針のように作動する際の機械的な摩耗によっても生じ得る。ヘッドと媒体との接触により、ドライブのサーボ制御（ＰＥＳ、位置誤差信号（position error signal））にも影響を及ぼすおそれがあり、結果的にヘッドが媒体を追跡することができなくなってデータの書込または読出が不可能となり得る。
【０００５】
先行技術のヘッドは、１９９９年１１月２３日にメイヤー（Meyer）他に譲渡され、「変換器の温度に応答した位置決めを伴うスライダ（Slider with temperature responsive
transducer positioning）」と題された、特許文献１（米国特許第５，９９１，１１３
号）に記載されたような抵抗器を介して加熱することができる。特に、スライダ上の熱膨張性材料のストリップまたは抵抗加熱素子に結合された温度制御回路が、さまざまな電源を用いて、スライダの温度と変換器の変位とを制御する。スライダの基準動作温度は、予め規定された変換器の浮上高さを達成して、かつ、バッチ製造されたスライダ間の浮上高さの変動を補償するように設定することができる。任意に、温度センサを用いて、スライダの動作温度を測定して、温度制御回路に感温性入力を与えることができる。米国特許第５，９９１，１１３号は、この明細書においてその全体が引用によって援用される。また、先行技術のヘッドは、インターネットを介してwww.veeco.com/pdf/PTRMain.pdf.において利用可能な、２０００年１１月８日の、「新世代の原子間力顕微鏡を用いた、磁極端凹部の自動測定（Automated Measurement of Pole Tip Recession with New-Generation Atomic Force Microscopes）」と題された「appnote」に記された磁極端の凹部（pole tip recession）（ＰＴＲ）を有し得る。この appnote は、直接関係のある部分において、「凹部は、製造中におけるスライダの行のラッピング中に形成され、そのとき、スライダのＡＢＳの硬いセラミックＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣは、より柔らかなＮｉＦｅの磁極端ほど摩耗しない。ＰＴＲは、ディスクの磁性層と変換器との間の磁気間隔の総計に寄与し、浮上高さが減少するにつれて、その間隔のより重要な部分となり得る。…製造者は、熱膨張に対応して、かつ、ディスクと接触した場合の損傷を防ぐために、わずかな凹部を維持したまま、ＰＴＲを５ナノメータ未満に縮小して性能を最適化することを望んでいる。」と述べている。
【０００６】
スライダの行（「ストリップ」とも呼ばれる）のラッピングは、たとえば、この明細書において各々がその全体を引用によって援用される、ハッシンジャー（Hussinger）他に譲渡された米国特許第５，０９５，６１３号、チャーチ（Church）他に譲渡された米国特許第５，３６１，５４７号、同じくチャーチ他に譲渡された米国特許第４，９１４，８６８号、およびチャン（Chang）他に譲渡された米国特許第４，９１２，８８３号にも記載されている。磁気記録ヘッドの製造に関するさらなる情報は、インターネットのwww.cooksonsemi.com/staystik.htmで利用可能な、Ｋ．ギレオ（Gilleo）博士、Ｎ．ケリック（Kerrick）およびＧ．ニコルズ（Nichols）による、「ＭＲおよびＧＭＲのヘッドおよびアセンブリのための材料および処理（Materials and Processes for MR and GMR Heads and Assemblies）」と題された論文を参照されたい。この論文は、この明細書においてその全体を引用によって援用される。この明細書において、やはりその全体を引用によって援用される、１９９４年６月２１日にザルリ（Zarouri）他に譲渡された米国特許第５，３２１，８８２号に記載されるように、スライダの行をラッピングする代わりに、ヘッドが列にアライメントされたストリップをラッピングすることもできる。
【０００７】
ヘッドのラッピング中に、各ヘッド上の抵抗器または他の装置（「電気的ラッピングガイド」とも呼ばれる）からの信号の変化をモニタして、ラッピングをいつ中止すべきかを決定することができ、このことは、たとえば、米国特許第４，９１４，８６８号（上で引用によって援用）と、以下の、各々がその全体をこの明細書において引用によって援用される、アボット（Abbott）他に譲渡された米国特許第３，８２１，８１５号（材料の除去中における膜の電気的モニタリングを開示）と、ムライ（Murai）に譲渡された米国特許第３，７８７，６３８号（研削して除去されている材料の量を測定するために、ヘッド製造中に用いられる１本以上のリードを備えたホール素子（Hall element）を開示）と、エン（Yen）に譲渡された米国特許第４，６７５，９８６号（段階抵抗を有する電気的ラッピング装置を開示）と、スミス（Smith）に譲渡された米国特許第５，１７５，９３８号（異なる種類の段階的な抵抗器を組合せることを教示）と、ザミット（Zammit）に譲渡された米国特許第５，０６５，４８３号（抵抗性ラッピングガイドと完成したラッピングガイドとの比較を教示）とに記載される。
【０００８】
１９９７年５月２７日にアザリアン（Azarian）他に譲渡され、「変換器をラッピング
するための相互的方法（Interactive method for lapping transducers）」と題された米国特許第５，６３２，６６９号は、変換器が読出および／または書込を行なうように設計されるようにする一種の信号を用いて変換器と通信するラッピング体を記載している。したがって、ハードディスクドライブで用いられるべき磁気ヘッドまたはスライダをラッピングするために、ラッピング体は、ラッピング中にヘッドによって予め記録されたか、または書込まれた磁気媒体層を含み、ヘッドによって受信された信号が、プロセッサによってモニタされて分析され、部分的にいつラッピングを中止すべきかを決定する。一連の変換器を、個々にモニタしながら同時にラッピングすることができ、変換器が最適な量だけラッピングされたことを示す信号を受信すると、ラッピング体から各変換器を個々に外すことができる。ドライブシステムで用いるための変換器は、ドライブシステムで見られるものと同様の表面特性を有するラッピング体を用いることによって、性能特性をテストすることもできる。米国特許第５，６３２，６６９号は、同じく、この明細書においてその全体を引用によって援用される。
【特許文献１】米国特許第５，９９１，１１３号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
この発明に従った、ドライブで用いるためのヘッドは、ドライブの記録媒体に動作（書込等）を行なう際にヘッドが有する形状と同様または同一の形状を、ヘッドに与えるのに十分な熱を発生させることのできる加熱素子を含む。この加熱素子は、動作が行なわれていないときに、この発明に従って活性化される。したがって、この発明のいくつかの実施例では、ヘッドが、同量の（または同様の量の）熱を発生することにより、動作（書込等）が行なわれているかどうかに関係なく、同じ温度（「動作温度」とも呼ばれる）に保たれる。したがって、ヘッドは、一定の形状を維持するか、または、一定の形状に近い、予め規定された範囲内で最小限変化した形状を有する。その結果、浮上高さ（ヘッドと記録媒体との間の距離）が維持される。
【００１０】
或る実施例では、記録媒体への動作で通常用いられる回路（「変換器」とも呼ばれる）に固有の（すなわち本来の）損失機構を用いることによって、上述のタイプの加熱素子を実現することができるが、他の実現例では、変換器から電気的に絶縁された別個の素子として加熱素子を形成する。
【００１１】
特に、一実施例において、加熱素子は、中央タップを挿入することにより、書込変換器に固有の１つ以上の損失機構（たとえばヨークの磁性状態の切換によるヒステリシス損失、渦電流の作用、および抵抗）を用いる。いくつかの実施例において、このような書込変換器を備えたヘッドは、３つの端子（１つの中央端子および２つの端部端子）を有する。別の実施例において、このような書込変換器を備えたヘッドは、４つ以上の端子を有し、これらは、書込変換器内の導体に接続する。たとえば、中央にタップを付けた１つのコイルの２つの半体の代わりに、２つのコイルによって書込変換器を形成してよく、この場合、４つの端子が必要とされる。さらに、実施例の中には、４つの端子の読出−書込変換器を備えたヘッドを有し得るものもある。このようなヘッドの実施例のいくつかでは、ヘッドの全端子がプリアンプに接続される。
【００１２】
このようなヘッドを用いて書込動作を行なうと、プリアンプは書込変換器の２つの半体内の電流を同相にして、すなわち、同じ方向に流す（たとえば、位相に依存して端部端子から中央端子に、またはその逆に）。したがって、書込動作中に、２つの電流によって生じた磁界が互いに合わさって、記録媒体による記録を行なうのに十分な強度を有する信号を生成する。データは、通常の態様で記録媒体に記録される。
【００１３】
書込動作が行なわれていないとき、プリアンプは書込変換器の２つの半体内の電流の位相をずらし、すなわち、電流を反対方向に流す（たとえば、一方の電流が端子から接地に流れ、他方の電流が接地から端子に流れる）。これにより、それぞれの磁界は互いに打消し合う。
【００１４】
したがって、書込動作が行なわれていないときも、プリアンプは書込変換器に対し、同じ（または同様の）量の電流を供給する。したがって、書込変換器は、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、同量の熱を発生する。したがって、ヘッドは、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく同じ形状を有し、したがって、同じ浮上高さを有する。
【００１５】
或る実施例において、ヘッドは、読出変換器から電気的に絶縁されかつ書込変換器からも電気的に絶縁された少なくとも１つのダミーの素子も含む。このダミー素子は、読出変換器によって発生する熱と同様または同一の量の熱を発生させるために用いられる。いくつかの実施例において、このようなダミー素子は、読出変換器および書込変換器と同時に、フォトリソグラフィによって形成される。
【００１６】
図面のいくつかは、寸法が一定の比率ではない。特に、垂直方向の縮小または拡大が、この発明の特定の局面を示すために、水平方向の寸法に対して極めて強調して示されている。たとえば、図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａおよび図４Ｂにおいて、ｘ軸の縮尺は、ｙ軸の縮尺よりも、数桁（１０，０００倍等）小さく示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
一実施例において、ドライブ（テープドライブまたはディスクドライブ等）用のヘッド２１１Ｉ（図２Ａ）が、（図２Ｂの工程２５１に従って）フォトリソグラフィによって製造されて、その上に、多数の端子２１２Ａ〜２１２Ｎ（図２Ａ）に結合された変換器２１５Ｉ（図２Ａ）が形成される。実施例に依存して、フォトリソグラフィは、５０〜１００の工程を取り得る。変換器２１５Ｉは、磁気抵抗型（magnetoresistive）（ＭＲ）読出素子３０１（図３Ａ参照）を含むことができ、任意に、誘導性の薄膜書込素子および／または銅コイル３０２（図３Ａ）を含むことができる。銅コイル３０２は、当該技術において周知の任意の態様で、磁極片に巻き回される。
【００１８】
ヘッド２１１Ｉの特定の一例の、或る特定の特徴をこの明細書で説明しているが、この明細書に記載されるように、どのようなタイプのヘッドにも、ラッピング中に電源を投入することができる。電源を投入することが可能なヘッドの例には、磁気抵抗型（ＭＲ）、巨大磁気抵抗型（Giant Magneto Resistive）（ＧＭＲ）、トンネル磁気抵抗型（Tunnel Magneto Resistive）（ＴＭＲ）、および膜面垂直電流の磁気抵抗型（Current Perpendicular to Plane Magneto Resistive）（ＣＰＰＭＲ）が含まれる。
【００１９】
実施例に依存して、変換器２１５Ｉ（図２Ａ）が形成されるのと同時に、すなわち、フォトリソグラフィ中に、１つ以上の電気的ラッピングガイドが形成される。たとえば、変換器の行の各端部に、１つの電気的ラッピングガイド（ＥＬＧ）を形成（堆積）することができる。この電気的ラッピングガイドを用いて、ラッピングを制御する（後述）。
【００２０】
ヘッド２１１Ｉは、ウェハ２５０（図２Ｃ）上に製造された極めて多数のヘッド（たとえば１０，０００個のヘッド）のうちの１つにすぎず、実施例に依存して、ウェハをストリップに切断することができ、各ストリップ２５１は、ウェハ２５０の行（または列）を示す。各ストリップ２１０は、隣り合わせて次々に連続して配置された多数のヘッド２１１Ａ〜２１１Ｍを含む。
【００２１】
フォトリソグラフィの後に、ヘッド２１１Ｉ（図２Ａに示されるように依然としてストリップ２１０の一部であり得る）は、（図２Ｂの工程２５２に従って）ホルダ２１３に固定され、ホルダ２１３は、精密な処理操作を容易にする。ホルダ２１３は、次いで、ラッピングを行なう、すなわち、ヘッド２１１Ｉ上の材料を除去して研摩し、空気潤滑面（ＡＢＳ）を形成する、ラッピング要素２３０に対向するシステム２００（図２Ａ）に取付けられる。特に、図２Ａに示された例示的なシステム２００では、アクチュエータ２２３〜２２５がホルダ２１３およびヘッド２１１Ｉをラッピング要素２３０に押し付けるが、他の実施例で他の機構を用いることもできる。
【００２２】
ラッピング要素２３０は研摩面を有し、圧力がアクチュエータ２２３〜２２５によって加えられている間のヘッド２１１Ｉに対する動作により、ヘッド２１１Ｉの空気潤滑面から材料を除去する。この態様でヘッド２１１Ｉがラッピングされて、そこから材料を除去し、ヘッド２１１Ｉ内のＭＲ読出変換器ののど高さ３０８および／またはストライプ高さが、空気潤滑面に対して正確に位置付けられるようにする。ラッピング要素２３０は、実施例に依存して、たとえばディスク、ドラムまたはテープであり得る。
【００２３】
ラッピング処理の前（または最中）の或る時点において、端子２１２Ａ〜２１２Ｎは、（図２Ｂの工程２５３に従って）電力の供給を受ける電源２１４に接続される。電源２１４によって（工程２５４に従って）供給される電力の量および種類は、ドライブの通常動作中にヘッド２１１Ｉが用いる電力と同様（好ましくは同一）である。供給される電力は、たとえば、記録媒体にデータを書込むために通常印加される電流Ｉwriteおよび／または記録媒体からデータを読出すために通常印加される別の電流Ｉreadを含み得る。ヘッドに通電している間にヘッドがラッピングされて、電気的ラッピングガイドを介してラッピングの深さがモニタされる（工程２５４による）。ラッピングは、電気的ラッピングガイドからの信号に基づいて中止され（工程２５５による）、その後、ダイシングおよび各ヘッドの読出／書込性能のテストが続く。
【００２４】
製造環境において、製造中に電源２１４によってヘッドの各端子に与えられる電力Ｐpの量および種類は、ヘッドが取付けられるべきドライブの動作条件に基づいて（製造前に）予め決定される。特に、ラッピング中に、ヘッド２１１Ｉの２つの端子に少なくとも２つの異なる高周波電流ＩreadおよびＩwriteを印加して、ドライブに取付けられたときの通常動作中に発生する熱が、ラッピング中にヘッド２１１Ｉに電源を投入する際にも確実に発生するようにする。電流Ｉreadは、読出中にヘッド２１１Ｉ内に電力を放散し、この電力はＩread2Ｒreadに比例し、ここで、Ｒreadは、磁気抵抗の読出素子の抵抗である。同様に、電流Ｉwriteは、書込中にヘッド２１１Ｉ内に電力を放散し、この電力はＩwrite2Ｒwriteに比例し、ここでＲwriteは、銅コイルの抵抗である。
【００２５】
したがって、この明細書に記載されるタイプのヘッド内における読出変換器および書込変換器の各々は、「実数」成分と「虚数」成分とを含む複素インピーダンスＺを有する。Ｚの実数成分は、熱を放散する変換器の部分（以降、「放散部」）をモデル化し、Ｚの虚数成分は、無効部（熱を放散しない）をモデル化する。ヘッドのラッピング中に、熱の放散によるヘッドの膨張を再現することのみが必要とされる。
【００２６】
特に、実施例の中には、書込変換器（磁極端に巻き回された銅コイル３０２等）だけに電源を投入するものもあれば、読出変換器（ＭＲ素子等）のみに電源を投入するものもある。さらに、或る実施例では、２つの変換器のいずれか（または両方）に直流（ＤＣ）のみを印加するが、２つの変換器の一方（または両方）に、時変電流（すなわち、時間とともに変化する大きさを有し、１つ以上の周期的な波形に分解され得る）のみを印加する実施例もある。印加されるＤＣ電流は、駆動装置の通常動作中に与えられる電力の平方自乗平均（ｒｍｓ）値に等しいか、またはそれよりも大きいことが考えられる。ドライブ（デ
ィスクドライブまたはテープドライブのいずれかであり得る）の通常動作中に非活性状態にある回路（以降、「ダミー」素子）に対し、２つの変換器に与えられる電力の代わりに、またはその電力に加え、電力（ＤＣまたは時変電流のいずれか）を与えてもよい。
【００２７】
実施例に依存して、この明細書に記載されるタイプのヘッドには、ラッピング中にヘッドに電源を投入するためだけに、１つ以上のダミー素子３０５Ａおよび３０５Ｂ（図３Ａ）が含まれ得る。素子３０５Ａおよび／または３０５Ｂの位置および定格に加え、それに与えられる電力は、或る実施例において、ドライブの通常動作中のヘッドの形状を再現するように設計することができる。ダミー素子３０５Ａおよび３０５Ｂを１つ以上の変換器と組合せて用いることができ、たとえば、ラッピング中に書込変換器とともに素子３０５Ａに電源を投入することにより、ラッピング中に読出変換器（通常動作レベルの電流まで電源が投入されると損傷を受けるおそれがある）に与えられる電力を減じるか、または除去し得ることに注目されたい。
【００２８】
ラッピング中にヘッドに与えられる電力の実施例のいくつかを、以下の表に示す。これは、網羅的なリストではなく、単に例示的なリストである。
【００２９】
【表１】
2004241105.tif 000003
【００３０】
或る実施例では、ラッピング中に、電流ＩreadおよびＩwrite（ドライブの通常動作で用いられる）が共に、ヘッド２１１Ｉに印加される。なぜなら、通常動作中に、読出動作と書込動作とが部分的に重複する場合があり、たとえば、書込の直後に読出が行なわれる場合、両方の電流が存在する。加えて、渦電流によって発生した熱は、これらの２つの電流の関数ｆ、すなわち、ｆ（Ｉwrite＋Ｉread）Ｒeddyとして認識することができる。したがって、通常動作中に３つの熱源が存在し、これらの３つの源の各々もまた、ドライブの動作の通常の態様と同様に、以下のように、特定の一実施例においてラッピング中に電力Ｐを生じる。
【００３１】
Ｐ＝Ｉread2Ｒread，＋Ｉwrite2Ｒwrite＋ｆ（Ｉwrite＋Ｉread）Ｒeddy
この態様で通電されると、ドライブに設置されたとき、通常動作中にヘッド２１１Ｉが有するであろう形状３０４（図３Ａ）が、磁極端の領域に隣接する（が、そこからわずかにずれた）位置における、距離３０７分の膨張を含んで再現される（またはほぼ再現される）。電源を投入する前後のそれぞれの形状３０６および３０７が、図３Ａおよび図３Ｂに示される。次に、このヘッドの（図３Ａに示される、距離３０７分の）膨張は、ヘッド２１１Ｉに通電したままラッピングすることによって、部分的に（図３Ｃ）または完全に（図３Ｄ）除去される。
【００３２】
システム２００によるラッピングが、ドライブのヘッドの動作と同一の条件下または同様の条件下で行なわれることに注目されたい。たとえば、予測されるディスクの動作温度が摂氏約５５度である場合に、システム２００もまた、この温度で作動する。代替的に、各ヘッド２１１Ｉに与えられる電力量を（ドライブの通常動作で用いられる電力よりも）増大させて、その温度をディスクドライブの動作温度まで上昇させることもできる。
【００３３】
したがって、ヘッドは、この発明に従い、材料の除去中に意図的に電源を投入した状態に保たれ、ヘッドの膨張部が平坦化される。特定のＭＲの読出素子の高さまたは書込素子ののど高さを得るためにヘッド２１１Ｉから除去される全材料の深さは、いくつかの実施例において従来の態様でモニタされ、たとえば、マルチプレクサ２２８を介してセンサ２２９に結合された１つ以上の電気的ラッピングガイド（ＥＬＧ）の電気的特性（抵抗等）の変化に対する感受性を有するコントローラ２２７によってモニタされる。センサ２２９は、たとえば、電気的ラッピングガイド（ＥＬＧ）の１つの電気的特性（抵抗等）を示す電気信号をコントローラ２２７に与えるオームメータであり得る。このような実施例のいくつかにおいて、ヘッドの膨張部の除去をモニタするのにＥＬＧは用いられない。
【００３４】
コントローラ２２７は、当業者にとっては明らかであるように、たとえば時分割多重の態様で、適切な制御信号をマルチプレクサ２２８に駆動することによってＥＬＧを選択する。一実施例では、コントローラ２２７がセンサ２２９からの信号の異なる値を用いてアクチュエータ２２３〜２２５を制御して、各アクチュエータによって加えられる圧力を変化させることにより、ストリップ２１０のレベルを維持する。したがって、個々のアクチュエータを制御することにより、従来の態様で、ストリップの曲がり状態を補正することができる。
【００３５】
上述のように、ストリップ２１０上の電気的ラッピングガイド（ＥＬＧ）は、フォトリソグラフィ中に、変換器２１５Ｉおよび２１５Ｊの形成と同時に形成される。実施例に依存して、ストリップ２１０は、各変換器に対して１つの電気的ラッピングガイド（ＥＬＧ）（２つの連続する変換器間において、それと隣接して位置付けられる）を有することができ、または代替的に、変換器の行の２つの端部に２つの電気的ラッピングガイド（ＥＬＧ）のみを形成することもできる。実施例に依存して、粗いラッピングおよび精密なラッピングの両方、またはこれらのうちの一方のみを中止するために、ＥＬＧを用いることができる。
【００３６】
いくつかの実施例において、ヘッド２１１Ｉは、通電されているにもかかわらず、ラッピング処理中に読出用または書込用に用いられず、ラッピング要素２３０は磁性材料を含まない。これは、アザリアン他に譲渡された米国特許第５，６３２，６６９号の教示とは対照的である。ヘッド２１１Ｉは、ラッピング処理が完了した後にのみ、その読出／書込の有効性がテストされる。
【００３７】
ラッピング処理の完了は、従来の任意の態様で（ＥＬＧを介して等）決定される。たと
えば、読出素子に通電して読出素子からの信号を測定することにより、ラッピング中に、ヘッド２１１Ｉ内のバックグラウンド抵抗をモニタすることができる。測定された信号は、ヘッド２１１Ｉ内のバックグラウンド抵抗の変化を検出するためにモニタされる。したがって、ラッピング中に測定された信号は、ディスクからのリードバック信号とは関係がない（米国特許第５，６３２，６６９号に記載）。むしろ、測定された信号の変化は、ＭＲ素子自体の電気的特性の変化による。
【００３８】
実施例の中には、ヘッド２１１Ｉのラッピングが、（たとえば、対応する電気的ラッピングガイドの抵抗の変化によって示されるように）中止されるとすぐに（またはその直前に）、このヘッド２１１Ｉの電源が切断されるものがある。このヘッド２１１Ｉは、電源が切断されると（他のヘッドに比べて）冷却し、その磁極端の領域が収縮し始めることによってラッピング効果を断つか、または減じるが、他のヘッド（依然として電源が投入されている）は、引き続きラッピングされる。ラッピング効果を断つためにヘッド２１１Ｉの電源を切断することは、圧力を加えることを止めるためにアクチュエータ２２３〜２２５の適切な１つを制御するコントローラ２２７にとって代わることができ、または、コントローラ２２７に追加することができる。最終的に、ヘッド２１１Ａ〜２１１Ｍのすべてがラッピングされると、ストリップ２１０の全体がラッピング要素２３０から離されて、全ヘッドの電源が切断される。
【００３９】
或る実施例では、ラッピング処理の完了した後に、ストリップ２１０の電源が切断され、ヘッドの製造中に通常行なわれる残りの任意の処理動作が、通常の態様で行なわれる。たとえば、（いくつかの実施例では炭素の）保護層を被覆して、確実に、露出された領域を有する回路素子を腐食または摩耗から保護し、および／または媒体もしくは厳しい環境状態から保護し、その後、当該技術では周知のタイプの自己調節面等の空気潤滑構造の形成が続く。実施例に依存して、静止摩擦を阻止するさまざまな構造（突出部またはパッド等）を各ヘッド（たとえばストリップ２１０）上に形成することもできる。その後、ストリップ２１０が、（これまでにダイシングされていない場合には）ダイシングされる。
【００４０】
電源が切断されて室温まで冷却された後に、ヘッド２１１Ｉは、磁極端の領域において、ヘッドの膨張部の凸状の形状とは逆の（すなわち鏡像の）凹状の形状を有する（図４Ａ）。特に、この凹部は、ヘッドの膨張部を形成する材料によって占められていたはずの、ラッピングによって除去された体積を規定する。その後、ヘッド２１１Ｉの電源が今後投入されるたびに、磁極端の領域は、実質的に平坦になって、ラッピング処理が完了したヘッド２１１Ｉの形状と同一の空気潤滑面と同一直線上になる（図４Ｂ）。
【００４１】
ヘッド２１１Ｉの空気潤滑面に固有の外形（ドライブに電源投入時）は、実施例に依存して、平坦でなくてもよい。たとえば、平坦であるように設計されている場合も、製造公差により、平坦な面に近い範囲内のヘッドを生じる。その結果、製造により生じた、この範囲の中央にあるヘッドは平坦な面を有し得るが、この範囲の一方端にある他のヘッドは凸面を有し、この範囲の他方端にあるさらに他のヘッドは凹面を有する。或る実施例では、範囲の全体が外側に移動して（より凸状に形成され）、ほとんどの（またはほとんどすべてのヘッド）が凸面を有する。このような実施例の中には、ヘッドの最大膨張量が、ラッピング中に電源を投入せずにラッピングしたヘッドほど凸状にならないように、ラッピング中にヘッドに与える電力が選択されるものもある。
【００４２】
ラッピングの後に、ヘッド２１１Ｉは、ヘッドジンバルアセンブリ（head gimbal assembly）（ＨＧＡ）に取付けられて、（図２Ｂの工程２５５によって示されるように）通常の態様でテストされる。このテストは、読出および書込の効力に対するものであってよく、従来の任意の方法を用いて、たとえば上書き、ビットシフト、および信号対雑音比を決定することができる。ヘッド２１１Ｉが従来のテストに合格しなかった場合、ヘッド２１
１Ｉは廃棄され、代替的に、ヘッド２１１Ｉが合格した場合、ヘッド２１１Ｉは図４Ｃに示されるように、ドライブ（ディスクドライブ等）で用いられるために、ヘッドアームアセンブリ（head arm assembly）（ＨＡＡ）に取付けられる。実施例に依存して、ヘッド２１１Ｉは、（テストに合格した後に）ディスクドライブの代わりにテープドライブで用いることができる。或る実施例において、ヘッド２１１Ｉは記録媒体とともに用いるために記憶装置に取付けられ、この記憶装置（ドライブ等）自体が、（図４Ｃのように）コンピュータに取付けられる。いくつかの実施例では、ヘッド２１１Ｉが凹面３０６（図４Ｃ）を有し、加熱によってそれが膨張すると、結果的に得られる浮上高さが、（先行技術のヘッドが、実質的に平坦な面から、図４Ｂに示される面３０４と同様の膨らんだ面へと膨張することによって生じ得る）従来技術の浮上高さよりも小さくなることに注目されたい。
【００４３】
米国特許第５，６３２，６６９号に勝る特徴とは、或る実施例において、多数のヘッド２１１Ａ〜２１１Ｍ（ここで、Ａ≦Ｉ≦Ｍ、およびＭはストリップ２１０のヘッドの総数、たとえば１００個）が、依然としてストリップと一体化した部分でありながら、電源投入中にまとめて一緒にラッピングされることである。ヘッドのストリップ全体を（まとめて）ラッピングすることにより、各ヘッドを別個にラッピングすることのできないタイプの製造の有効性とスケールメリットとがもたらされる。さらに、先程説明したタイプの「ストリップラッピング」の実施例は、以下の変更、すなわち、電源の設置、ストリップ内の各ヘッドの全端子への電源の接続、およびそれらに対する給電という変更を伴ったこの発明に従い、通電されていないストリップに対して現在用いられている既存のシステムおよび方法を依然として用い得るという意味において、従来との互換性を有する。これとは対照的に、米国特許第５，６３２，６６９号が開示する方法は、新規の工作機器の取付を必要とする。
【００４４】
新規の（次世代の）ヘッドを設計する際に、量Ｈoだけ浮上高さを減じることが決定された。このような場合、図５Ａに見られるように、このヘッドは、所望の磁気性能を提供するために、電力レベルＰoで作動しなければならない。次世代のヘッドにおいて、ヘッドは、電源投入中に研摩（または機械加工）されるべきであり、したがって、浮上高さも、膨張による浮上高さの減少と同じ量だけ（または同じオーダだけ）減少され得る。
【００４５】
図５Ａのｘ軸上の電力が、予め規定された最適な磁気性能に対するものであり、これは、以下の、（ａ）古いデータからの残留信号が最小の状態で古いデータ上に新規のデータを完全に上書きする能力、（ｂ）ヘッドをトラックの中心に位置決めする間に、所望の線形ビット密度のデータを扱う際に、最小のソフトエラー率を達成すること、（ｃ）最大書込電流を制限して、ヘッドによる側方書込みを最小にすること。この側方書込みは、過剰になると、データトラック幅を広げるため、ヘッドとディスクとの組合せのトラック密度能力を制限する、（ｄ）最大書込電流を制限して、パルス幅の広がりまたは非線形遷移シフト等の影響を最小にすること。これは、過剰になると、ヘッドとディスクとの組合せによって達成可能な線形ビット密度またはソフトエラー率を制限するおそれがある、（ｅ）最大検知電流および書込電流を制限して、エレクトロマイグレーションによる不良によってヘッドの寿命を制限するおそれのある過剰なヘッドの加熱を避けること、等の１つ以上の要因間におけるトレードオフを含むことに注目されたい。ヘッドの製造者の各々は、所望の磁気性能を選択するために、自身の基準を用いることができる。
【００４６】
ラッピング中に次世代のヘッドに印加されるべき（上述の種類の）電流ＩreadおよびＩwriteは両方とも、一実施例において、以下の実験により、ラッピングの前に予め規定される。まず、次世代のヘッドを設計する際に、これまで用いてきた（電源を投入せずに製造された（特にラッピングされた））ヘッドでの経験に基づき、ラッピング中に与えるべき処理電力Ｐｐに対する公称値を決定する。特に、現在の世代のいくつかのヘッドの各々
の膨張量は、通常動作中に与えられる電力Ｐの関数として（たとえば原子力間顕微鏡等の測定機器を用いて）求められ、その応答を、グラフ５０１Ａ〜５０１ＺＩにプロットすることができる（図５Ａ参照）。たとえば、５ｍＡの電流Ｉreadおよび４０ｍＡの電流Ｉwriteが、現在の世代のヘッド（７５オングストロームの浮上高さで作動）に印加され、これらの電流値が、図５Ａに示される電力Ｐを生じる（上述の公式による）。電力Ｐの値は、さまざまな量であるΔＰだけ変動し、グラフ５０１Ａ〜５０１Ｚが得られる。図５Ａに示されるように、電力が与えられない場合、平均的なヘッドは、現在の世代のヘッドにおいて凹部または膨張部を有しない。
【００４７】
実施例の中には、磁気性能の最適化が、特定の記録チャネル、すなわち、電気信号を生成して受信するための電子機器（読出プリアンプおよび書込ドライバ）に加え、一定のヘッド対ディスク間隔（浮上高さ）等の他の要因に依存することも考えられる。この最適化は、予め規定されたディスクデータ容量を達成する状況下で行なうことができ、このディスクデータ容量は、次いで、一定のビット面密度（線形ビット密度とトラック密度との積）の達成に依存する。
【００４８】
ヘッドの製造中に用いるべきヘッド電力を決定するために、電力Ｐｏを生じる電流ＩreadおよびＩwriteの一方または両方の、選択された値を用いて、ヘッドの１つ以上のストリップ（「テストヘッド」とも呼ばれる）が電源投入中にラッピングされる。多数のテストヘッドをラッピングする間に、１つ以上のテストヘッドは公称電力値Ｐｏで給電されるが、他のヘッドはＰｏ付近の範囲ΔＰの電力で給電される。ラッピングの後に、１つ以上のストリップにおけるテストヘッドの形成は、通常の態様（パッシベーション等）で完了し、このストリップはダイシングされて、その後、各テストヘッドが懸架装置上に取付けられる。
【００４９】
その後、各テストの磁気性能は、ドライブ（テープドライブまたはディスクドライブのいずれかであり得る）の通常動作中に、上で論じた要因（ａ）〜（ｅ）に基づいて特徴付けられる。次に、測定機器を用いて、Ｐｏで給電されたときの各テストヘッドの膨張を測定する。磁気性能および膨張の測定から、ラッピング中に用いられるべき最適な電力が、Ｐｐになるように決定される。すなわち、電力Ｐｐは、好ましくは、テストヘッドがその電力で電源投入されたときに膨張を生じず、しかも、所望の磁気性能を提供するように選択される。必要な場合、所望の磁気性能が得られるまで、テストヘッドの１つ以上の追加のストリップをラッピングしている間に上述の作用をさらに反復するために、今述べた電力Ｐｐを電力Ｐｏとして用いる。
【００５０】
その後、製造環境において、次世代のヘッド（「第二世代のヘッド」とも呼ばれる）の製造中に、電力Ｐｐを予め規定された値として用いて、ストリップの全ヘッドに対して、ラッピング中に同じ電力レベルＰｐまで給電する。この態様で製造された第二世代のヘッドはすべて、通常の（通常の態様でテストされる）態様でドライブにおいて用いることができる。このような第二世代のヘッドの電源が切断されると、第二世代のヘッドは、磁極端の領域において凹面を有し（図５Ｂに図示）、電源投入時に、この第二世代のヘッドは、磁極端の領域で実質的に平坦な面を有する。
【００５１】
この明細書で説明するように、ラッピング中に第二世代のヘッドに通電することにより、ヘッドに固有のヘッドの微細な歪みでさえも、製造処理中に確実に平坦化され、それにより、ドライブの通常動作中にヘッドが平坦な形状から変形することを防ぐ。このような第二世代のヘッドにより、上述のタイプのヘッドの膨張によって生じる不良が解消され、それによって先行技術よりも小さな浮上高さ（および高いデータ記憶密度）を容易にする。
【００５２】
さらに、製造中に第二世代のヘッドに対して通常動作電力を与えることにより、バイアス電流が印加された場合に生じがちな、エレクトロマイグレーションに関連する不良のどのような問題も解消される。さらに、磁極端の領域を加熱するためにヘッド自体に給電することにより、米国特許第５，９９１，１１３号に記載されたタイプの別個のさらなる加熱素子に対する必要性をなくす。
【００５３】
この第二世代のヘッドを、ドライブの通常動作中により一層平坦である次世代（「第三世代」とも呼ばれる）のヘッドを形成するための（すなわち、データを提供するための）開始地点として、第二世代のヘッドを製造するための上述のプロセスを繰返すことができることに注目されたい。
【００５４】
この明細書に記載された実施例の多数の変更例および変形例が、この開示に従った当業者には明らかになるであろう。たとえば、上述のように、個々のヘッド２１１Ｉの電源の切断は、ラッピング動作のいずれかの種類、すなわち、実施例に依存して、ストリップ全体のラッピングまたは各ヘッドの個々のラッピングの間に行なうことができる。
【００５５】
また、この明細書に記載されるように、通電中にラッピングされるヘッドのストリップは、実施例に依存して、ウェハの行またはウェハの列のいずれかであり得る。
【００５６】
さらに、上の説明ではラッピングについて言及しているが、通電されたヘッドから（加熱によって生じた）膨らみを除去するために、他の任意の処理（化学的機械的研磨等）を用いることもできる。
【００５７】
いくつかの実施例では、この明細書で述べるように、ストリップ２１０のヘッド２１１Ａ〜２１１Ｍに電源が投入されても、これらはラッピング中にはデータの読出用または書込用に用いられない。このような実施例は、従来のラッピング要素を用いるという利点を有し、それにより、米国特許第５，６３２，６６９号が必要とするタイプの磁性ラッピング体に対する必要性をなくす。
【００５８】
しかしながら、いくつかの実施例では、米国特許第５，６３２，６６９号に記載された態様で、通電されたヘッドが、ラッピング中に読出および／または書込用に用いられる。これらの実施例は、少なくとも以下の理由、すなわち、ヘッドのストリップ全体に電源が投入されて（すなわちラッピングが完了するまでダイシングされずに）ラッピングされることにより、米国特許第５，６３２，６６９号に勝る。
【００５９】
いくつかの実施例では、ヘッドのストリップがダイシングされて、すべてのヘッドが互いに物理的に分離されてから、各ヘッドが電源投入中に個々にラッピングされる。通電中における各ヘッドの個々のラッピングは、たとえば米国特許第５，６３２，６６９号と同様の態様で、１つ以上の他のヘッドの個々のラッピングと同時に行なうことができる。米国特許第５，６３２，６６９号に勝る、このような実施例の特徴は、上で述べた。すなわち、ラッピング体は、磁性材料を含む必要がない。このような実施例では、ヘッドの個々のラッピングが中止されるとすぐに、特定のヘッドが（米国特許第５，６３２，６６９号と同様の態様で）ラッピング要素から取外され、残りのヘッドが引き続きラッピングされる。
【００６０】
或る実施例において、ラッピング要素は、米国特許第５，６３２，６６９号と同様の態様で、磁性材料を含まない。米国特許第５，６３２，６６９号に勝るこのような実施例の少なくとも１つの特徴は、磁性材料からヘッドによって読出された信号が、ラッピングをいつ中止すべきかを決定するためにモニタされないことである。その代わりに、通電されたヘッドのラッピングをいつ中止すべきかを判断するために、通電されていないヘッドの
ラッピングを中止するための、当該技術において周知の任意の方法を用いることができる（たとえばラッピング中の抵抗の変化を測定することにより）。このため、ヘッドのいくつかの実施例（たとえば記憶装置内の）に電源が投入されると、それらは、平坦ではないが平坦な面に近い、予め規定された範囲内の面を有する。
【００６１】
さらに、或る実施例では、電気的ラッピングガイドからの信号に基づいてラッピングが中止されるが、他の実施例では、ラッピングをいつ中止すべきかを判断する際に、他の信号（ＭＲ素子からの信号等）が考慮される。
【００６２】
さらに、上述の実施例のいくつかは、ディスクドライブの浮上ヘッドとしてヘッド２１１Ｉを用いるが、この明細書に記載された態様で、すなわち、ドライブの通常動作中の通電と同様のまたは同一の態様で通電されている間に、接触記録用のヘッドをラッピングすることもできる。
【００６３】
実施例の中には、多数のテストヘッドが同時に形成されるものもあるが、テストヘッドが次々と連続して形成されて、２つの連続するテストヘッド間の電流レベルの差および／または平坦度の差が予め規定されたしきい値（たとえば製造公差と同じであることが考えられる）よりも小さくなるまで、次のテストヘッドに通電してラッピングする間に、前のテストヘッドがデータを書込むのに必要とする電流レベルが用いられる実施例もある。
【００６４】
さらに、この開示を読まれた当業者にとっては明らかであるように、この明細書に記載したタイプのヘッドを、長手方向記録または垂直方向記録等の、任意の種類の記録に用いることができる。
【００６５】
さらに、或る実施例では、ラッピング中にストリップ内の全ヘッドに対して同じ電力が与えられるが、他の実施例では、ラッピング前に測定が可能な各ヘッドの特性に依存して、各ヘッドに異なる電力が与えられる。たとえば、このような実施例では、ウェハに製造されている各ヘッドの読出変換器および／または書込変換器のさまざまな特性、たとえば読出センサの長さおよびフォトレジストの厚さに関する演繹的な情報が存在する。この情報は、ウェハがヘッドの複数のストリップに切断された後も保持されて、各ストリップがラッピングされている間に用いられ、異なる電流を異なるヘッドに印加し、および／または、異なる時に異なるヘッドへの給電を中止する。
【００６６】
この発明に従ったドライブ６００は、加熱素子を有するヘッド６１０（図６Ａ）を含み、この加熱素子は、ヘッド６１０がドライブ６００の記録媒体６２０に動作を行なう際に有する形状と同様のまたは同一の形状を、非作動中もヘッド６００に与え得る十分な熱を発生させることができる。図６Ａは、先程述べた動作が書込動作である実施例を示すが、この同封の開示から当業者には明らかであるように、同じ原理を読出動作にも適用することができる。
【００６７】
特に、上で論じたように、ヘッド６００は、書込動作を行なう際に、書込変換器６１３を通って電流Ｉwriteが流れることによって発生する熱が放散することによって膨張する。図６Ａに示された実施例において、ヘッド６１０は、書込変換器６１３に隣接するか、またはそれと部分的に重複して位置付けられる加熱素子６１４を含む。
【００６８】
特に記載される場合を除き、ヘッド６１０は従来のヘッドに通常見られる任意の特性を有し得、たとえば、ヘッド６１０は、上述の書込変換器６１３に隣接した読出変換器６１２を有し、さらに、ヘッド６１０は、スライダ上に一体的に形成されて、読出変換器６１２がスライダ本体６１１と書込変換器６１３との間に挟まれ得る。さらに、実施例に依存して、この明細書に記載された態様で、ヘッドに対する他の構成を用いることもでき、た
とえば、書込変換器が、スライダ本体と読出変換器との間に挟まれたヘッドに対する構成を用いることもできる。
【００６９】
加熱素子６１４は、書込動作が書込変換器６１３によって行なわれていないときに、この発明に従って活性化される。したがって、書込動作を行なっていないときも、ヘッド６１０は十分な熱（いくつかの実施例では、厳密に同量の熱）を発生して、ヘッド６１０を書込動作中のヘッドの温度と同様の（または、いくつかの実施例では同一の）温度にする。
【００７０】
図６Ｂに示された一実施例では、プリアンプ６１６の書込チャネル部が、ヘッド６１０に結合されており、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、それに対して一定量の電力を供給する。図６Ｃのグラフ６３１によって示されるように、ヘッド６１０に供給される電力は、時間の関数として一定を保つが、ヘッド６１０は、（グラフ６３２によって示されるように）変化する磁束を生じる。
【００７１】
図６Ｃに示された例では、時間Ｔ０とＴ１との間で書込動作が行なわれ、この時間中に、書込変換器６１３は、ヨークを飽和させることによって記録媒体６２０に記録されるべき信号を生じる磁束を生じる（図６Ａ）。その後、時間Ｔ１とＴ２との間で書込動作が行なわれないため、書込変換器６１３は磁束を生じないが、（グラフ６３１により）ヘッド６１０には同じ電力が依然として供給されている。
【００７２】
この期間Ｔ１〜Ｔ２の間に、ヘッド６１０の周縁磁界（図６Ａ）が最少となるため、記録が行なわれない。その代わりに、グラフ６３５によって示されるように、供給された電力が、単に熱を生じるように、加熱素子６１４によって放散される。このため、期間Ｔ０〜Ｔ２の全体に亘り、ヘッド６１０は、グラフ６３３（図６Ｃ）によって示されるように、すなわち、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、同じ割合で熱を発生する。したがって、ドライブの通常使用中に、ヘッド６１０は、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、周囲に対して一定の温度（またはほぼ一定の温度）に維持され得る。
【００７３】
ヘッド６１０が一定の温度に保たれていると、ヘッド６１０の（内部での熱の放散による）膨張は、期間Ｔ０〜Ｔ２の全体に亘り、グラフ６３４によって示されるように一定状態を保つ。したがって、期間Ｔ１〜Ｔ２の間に、ヘッド６１０は、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、同じ形状（したがって同じ浮上高さ）を有する。この態様で、任意の期間Ｔ０〜Ｔ４に亘るドライブの通常使用中に、ヘッド６１０は、一定形状を維持するか、または、一定形状に近い、予め規定された範囲内で変化する形状を有する。ヘッド６１０は、変化しない（または殆ど変化しない）形状を維持することにより、書込動作の実行とは関係なく、浮上高さ（ヘッド６１０と記録媒体６２０との間の距離）を維持する。
【００７４】
実施例に依存して、加熱素子６１４の位置および定格は、加熱素子６１４の使用時におけるヘッド６１０内の熱の分布が、書込変換器６１３の使用時における熱の分布と確実に同様（またはいくつかの実施例では同一）になるように選択することができる。厳密に同じ熱の分布を得るために、この発明のいくつかの実施例は、書込変換器６１３で用いられるものと全く同じ回路を用いて加熱素子６１４を実現する。全く同じ回路を用いることは、いくつかの利点を有する。すなわち、(ａ）ヘッドの製造に、新規の処理の工程が必要にならず、（ｂ）ヘッドに追加の回路を導入する必要がなく、このことは、次いで、ヘッドの設計をかなり単純化し、（ｃ）書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、厳密に同じ熱の分布が得られる。
【００７５】
これらの理由により、ヘッドの実施例の中には、すべてがプリアンプ７１６に結合され
た、全部で３つの端子を有する変換器７０１（図７）を用いるものもある。これらの３つの端子により、或る時には変換器７０１を書込変換器６１３として用い、別の時には加熱素子６１４として用いることができる。特に、３つの端子に与えられる信号に依存して、変換器７０１は、２つのモード、すなわち、その間にデータ信号が記録される書込モードと、その間にデータが記録されない加熱専用モードとのうちの一方のモードで作動する。３つの端子にどの信号が与えられているかに関係なく、任意の所与の周囲温度において、プリアンプ７１６は、変換器７０１に同量の電力を供給し、それによってヘッドの形状、すなわち、上で述べたように、その浮上高さを維持する。
【００７６】
変換器７０１は、この開示に従った、当業者に周知の、任意の態様で実現することができるが、或る実施例では、図８Ａに示されるように、誘導コイルの中央にタップ（接続等）を挿入することによって、２モードの変換器７０１が実現される。特に、誘導コイル８０１（図８Ｂ）は、中央タップによって２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂ（図８Ａ）に分割される。誘導コイル８０１は、３つの端子、すなわち、２つの端部に２つの端子と、中央に第３の端子とを有する。これらの３つの端子は、ワイヤ８１５Ａ、８１５Ｂおよび８１５Ｃによってプリアンプ８１６に結合される。誘導コイル８０１の代わりに、誘導コイル８０１として、この明細書に記載された態様で、中央タップを有する他の任意の誘導子を用いてもよいことに注目されたい。
【００７７】
この実施例では、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、プリアンプ８１６が、誘導コイル８０１に同量の電力を供給する。しかしながら、プリアンプ８１６は、誘導コイル８０１が書込モードまたは加熱専用モードのどちらで作動すべきかに依存して、誘導コイル８０１に電力を与える態様を変化させる。特に、誘導コイル８０１で書込動作を行なっている場合、プリアンプ８１６は、２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂに／から電流を供給して、これらの電流を互いに同相にする（たとえば、図８Ｃに示される期間Ｔ０〜Ｔ１の間に示されるように、位相差は０であり、周縁の磁界は最大である）。したがって、電流Ｉwriteは、同じ方向に（たとえば、中央の端子を介して一方の端部端子から他方の端部端子に）流れる。
【００７８】
プリアンプ８１６（図８Ａ）によって供給される電流が交流（ＡＣ）であるため、電流Ｉwriteの方向が（図８Ａでは時計回りとして示されているが）時間が経つにつれて変化することに注目されたい（たとえば図８Ａの矢印が逆になり、電流の流れが反時計回りに進むことが示され得る）。しかしながら、このような変化に関係なく、書込動作中に、電流Ｉwriteは、ワイヤ８１５Ａおよび８１５Ｃを通ってのみ流れ、電流は、中央タップのワイヤ８１５Ｂを通って流れない。
【００７９】
したがって、書込動作中に、誘導コイル８０１は、２つの端子しか有さない従来の誘導コイルと同様のまたは同一の態様で用いられる（すなわち、中央タップの存在は、書込動作中に無視することができる）。特に、２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂによって生じた磁界は互いに合わさって、記録媒体の状態を切換えるのに十分な強度を有する信号を生成する。したがって、書込動作中に、データは、通常の態様で記録媒体に記録される。
【００８０】
これとは対照的に、書込動作が行なわれていない場合、プリアンプ８１６は、依然として電流を２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂに／から供給するものの、電流の位相はずれる（たとえば、図８Ｃに示された期間Ｔ１〜Ｔ２の間に示されるように、位相差は１８０°である）。したがって、図８Ｂに示された所与の瞬間において、電流Ｉwriteは、その２つの端部の各々から誘導コイル８０１（図８Ｂ）に入り、半体８０１Ａおよび８０１Ｂの各々の長さを通り抜けた後に、２倍の量の電流が中央タップを通って誘導コイル８０１から流れる。このため、図８Ｂにおいて、２つの矢印（参照符号なし）が、ワイヤ８１５Ｂに隣接して示される。
【００８１】
上で述べたように、電流Ｉwriteが交流（ＡＣ）であるため、図８Ｂのすべての矢印の方向を逆にして、時間内の異なる瞬間を示すことができる（その時間において、接地は電源２＊Ｉwriteとなり、これは、中央タップで分割されて、ワイヤ８１５Ａおよび８１５Ｂのそれぞれを介してプリアンプ８１６に戻る）。
【００８２】
２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂ内の電流の位相が、図８Ｂに示された瞬間にずれているために、それらのコモンモード磁界のそれぞれによって生じた磁束は互いに打消し合い、したがって、ヨーク内に磁束が存在しなくなる。２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂの、互いの物理的な位置およびヨークに対する物理的な位置に依存して、それらのコモンモード磁界がヨーク内で互いに完全に打消し合わず、ヨーク内に最少量の磁束を生じることが考えられる。しかしながら、書込動作が行なわれていないときに生じた磁束は、記録媒体によって信号が記録される程度にまでならないように設計される。
【００８３】
２つの半体８０１Ａおよび８０１Ｂが、図８Ａおよび図８Ｂに示された２つの瞬間において、同じ抵抗を有し、同じ電流も有するために、電流の方向とは関係なく、同量の熱が発生することに注目されたい。したがって、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、この発明に従った、中央にタップを付けた誘導子を用いることによって、同量の熱が（たとえば、この明細書に記載された態様で電流を印加することによって）発生する。
【００８４】
上で述べたタイプの、中央にタップを付けた誘導子は、当該技術において周知の任意の態様で製造することができる。実施例の中には、図９Ａに示されるように、中央にタップを付けたコイルの２つの半体９０１Ａおよび９０１Ｂが、２つの離れた空間に配置される（２つの異なる相に位置付けられ得る）。図９Ａおよび図９Ｂにおいて、一方の半体９０１Ａを形成するコイルの部分の断面には、番号「１」が付けられ、他方の半体９０１Ｂを形成するコイルの残りの部分の断面には、番号「２」が付けられる。
【００８５】
このような実施例において、２つの半体によって占められる２つの空間は、垂直に配向されて、互いに物理的に分離しており、一方の空間が、他方の空間よりも読出素子に近接している。２つの層に配置されたコイルによって書込変換器が形成されている、或る実施例において、中央タップは、一方の層に形成されたコイルの一方の半体と、他方の層に形成されたコイルのもう一方の半体とを相互接続するビアにトレース（プリントパターン）を加えることによって得られる。
【００８６】
このような実施例は、以下の欠点を有し得る。すなわち、半体９０１Ａによって占められる左側の空間のコモンモード電流によって生じた磁界が、半体９０１Ｂによって占められる右側の空間のコモンモード電流によって生じた磁界と一致しない（「左側」および「右側」という用語が、図９Ａの読者の視点に対して用いられており、ヘッドの配向とは関係がないことに注意されたい）。しかしながら、このような実施例は、結果的に生じる磁界が記録に必要とされる強度よりも小さい場合に、磁界が完全に取り消されない場合でも用いられる。たとえば、ディスクのしきい保磁力が４０００Ｏｅ（エルステッド）であって切替磁界が６０００Ｏｅである場合に、結果的に２０００Ｏｅの大きさの磁界を生じる磁界の取消しを依然として許容することができ、いくつかの実施例では、ディスクに悪影響を及ぼさずにこれを用いることができる。
【００８７】
他の実施例では、図９Ｂに示されるように、中央にタップを付けた誘導コイルの２つの半体９０１Ａおよび９０１Ｂが、互いに混合して配置される。この混合配置は、たとえば、その他の態様ではコイルの導電素子が形成されている２つの別個の層の間に、ビアを使用することによって行なうことができる。このような実施例において、２つの半体９０１Ａおよび９０１Ｂの各々は、同一の物理的空間を共有し、したがって、それらの磁界は、
図９Ａに示された構成よりも、互いに大きく重複する。このため、図９Ｂに示された構成を有する、中央にタップを付けた誘導コイルを備えた書込変換器の方が、書込動作が行なわれていないときに磁界を最少にする点において、より優れた態様で機能する。
【００８８】
或る実施例では、書込変換器のコイルの全体が、たとえば、互いに同軸であって、各々がその内側端部、すなわち中央部において他方に接続されている２つのコイルによって１つの層に形成され、中央タップを設けるために、追加のトレースが中央部に接続される。中央にタップを付けた、このような多数の書込変換器は、この開示に従った当業者には明らかであろう。
【００８９】
図９Ａおよび図９Ｂに示された実施例において、ヘッドは、電源投入時に平坦な（またはほぼ平坦な）面９０２Ｂを有する。なぜなら、このヘッドは、電源切断時に凹面９０２Ａを有するように製造されているためである。特に、書込変換器の各磁極の端部が、凹面９０２Ａを規定する。面９０２Ａが、全体的な凹状であり、読出変換器および書込変換器の全体に及んで、たとえばパッシベーション層まで広がり得ることに注目されたい。したがって、或る実施例では、面９０２Ａが、局部的に（たとえば書込間隔のオーダで）１つ以上の不均質性を有し得る。図２Ｂの工程２５４を参照して上で述べたように、このような凹面は、この発明のいくつかの実施例において、電源投入中にヘッドから材料を除去することによって形成され、電源の投入されたヘッドは、ラッピング等の機械加工の前には、凸面を有する。まだ機械加工されていない、電源の投入されたこのようなヘッドの凸面は、図４Ｂに示されるように、機械加工の後にこのヘッドを冷却すると得られる凹面の鏡像である。
【００９０】
一実施例では、プリアンプが、この明細書に記載されたタイプのヘッドとコントローラとの間に結合される。このようなプリアンプは、１つ以上の電源を含み、また、上述の２つのモード、すなわち、書込モードおよび加熱専用モードのうちの適切な一方で電源を作動させるための回路（「モードセレクタ」と呼ばれる）も含む。たとえば、モードセレクタは、或る時間に一方のモードで電源を作動させて書込動作を行ない、他の時間（書込動作が行なわれていないとき）に別のモードで電源を作動させて、ヘッド内に放散される熱が、書込動作中も確実に同じ状態であるようにする。
【００９１】
このようなプリアンプ（「２モードのプリアンプ」とも呼ばれる）の特定の実施例の構成とその動作とを、次に、図１０Ａに示されるプリアンプ１０００を参照して説明する。特に、プリアンプ１０００は、中央にタップを付けた誘導コイル１００１の２つの半体１００１Ａおよび１００１Ｂにそれぞれ給電する２つの電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂを有する。或る実施例において、電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂは、やはりプリアンプ１０００に含まれるモードセレクタ１０５０により、連続して作動される。電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂは、先行技術の電源と同様または同一であるが、電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂへのイネーブル信号が常に活性状態にある点が異なる（このため、イネーブル線は、図１０Ａに図示されていない）。
【００９２】
例示的な実施例のモードセレクタ１０５０は、論理値０または論理値１のいずれかを符号化する２つの電圧レベル（＋５ボルトおよび−５ボルト等）によって表わされるデジタルデータを運ぶデータ信号Ｄを受取るデータ線１０５１を有する。モードセレクタ１０５０はまた、非活性状態時にヘッドを加熱すべきであることを示す（すなわち、書込動作が行なわれていないことを示す）２進信号Ｅｎを受取るイネーブル線１０５２も有する。
【００９３】
この実施例のモードセレクタ１０５０は、書込動作が行なわれていないときにデータ信号Ｄの代わりに用いられるべき２進信号「バイアス（Bias）」を受取るバイアス線１０５７も有する。書込動作が行なわれていないときにデータは存在せず、したがって、データ
信号Ｄが非活性状態であることに注目されたい。このような場合、データ信号Ｄの代わりに、信号「バイアス」を用いる。実施例の中には、信号「バイアス」が、データ信号Ｄと同じデューティサイクルを有するものもある（たとえば、データ信号「Ｄ」が、ランレングス（run length）制限信号として符号化される場合、約５０％）。
【００９４】
しかしながら、信号「バイアス」のデューティサイクルに加え、その周波数（たとえば周波数スペクトルの任意の部分）は、ヘッドが予め規定された形状を有するように発生させる必要のある熱の量に依存して、選択することができる。また、発生させる熱は、半体１００１Ａおよび１００１Ｂのそれぞれに印加される電流ＩａおよびＩｂの振幅にも依存し、この振幅もまた、この明細書で説明するように、予め規定された形状をヘッドが確実に有するように選択することができる。
【００９５】
したがって、書込コイルの半体１００１Ａおよび１００１Ｂは、これらの２つの信号のうちのどちらが電源に与えられているかに関係なく、同じ割合で引き続き加熱される（すなわち、信号「バイアス」が与えられているとき、またはデータ信号「Ｄ」が与えられているときに、ヘッドによって同じ熱が発生する）。一例において、加熱専用モード中に用いられる信号「バイアス」は、その前の書込モードで用いられたデータ信号「Ｄ」から生じる。たとえば、このような信号「バイアス」に対する波形は、信号Ｄをタイムシフトすることによって生成することができ、この波形は、イネーブル信号「Ｅｎ」が非活性状態である間、必要な頻度で繰返され得る。
【００９６】
プリアンプ１０００によって受取られる３つの信号、すなわち、信号「Ｅｎ」、「Ｄ」および「バイアス」の各々は、一般に「コントローラ」と呼ばれるタイプの他の回路（図示せず）によって与えられる。このようなコントローラは、プリアンプ１０００内の電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂの各々に与えられる信号Ｗｘ（図１０Ａでは図示せず）も生成する。信号Ｗｘは倍率であり、これは、データ信号Ｄに基づいて電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂによって生成されるべき書込電流Ｉｗに対する正および負の最大値を設定する。特に、各電源によって生成される電流Ｉｗは、以下の公式、すなわち、
Ｉｗ＝ＷｘＥｎ（２Ｄ−１）
によって求められる。
【００９７】
実施例に依存して、当業者に周知のタイプのコントローラは、この明細書で説明するタイプの信号を生成するために、この開示に従って当業者によって変更され得る。このような信号の生成は、多数の異なる要因に基づくことが考えられ、たとえば、バイアス信号のデューティサイクルは、ドライブ（ディスクドライブまたはテープドライブ等）の温度を示す信号および／またはヘッドの温度を示す信号に依存して変化し得る。さらに、ヘッドが加熱されるべき場合、飽和状態を超えながらも、不良が生じることが分かっている最大値Ｗｍａｘよりも小さくなるように、コントローラは倍率Ｗｘを増大させることもできる。このようなコントローラを、周囲温度およびヘッドの動作モードに関係なく、ヘッド／媒体のインターフェイスに対して一定の記録ヘッドの形状寸法を維持するように（この発明に従って）設計することができる。
【００９８】
当業者には明らかであるように、ヘッドの周囲温度および動作モードは、ヘッドを構成するさまざまな材料に対する熱膨張率によって、ヘッドの形状寸法（および／またはスライダの形状寸法）に関連付けられる。したがって、ヘッドが所与の動作温度で最適な形状寸法を有するように構成された場合、その形状寸法を、上述のタイプのコントローラによって、たとえば予め規定された範囲内（１０％内等）でのこの温度からのずれを保つことによって、維持することができる。
【００９９】
このようなヘッドは、ヘッドが予め規定された範囲内の温度にあるときに予め規定され
た（たとえば平坦な）形状に近い、多数の形状のうちの１つを有するように設計することができる。実施例の中には、その熱膨張率が予め規定された態様で平衡を保つ材料を含んで、ヘッドが予め規定された範囲内のヘッドの温度に関係なく、規定されたヘッドの形状を維持し得るものもある。
【０１００】
上の説明は、ドライブの温度および／またはヘッドの温度を示す信号の形をとったフィードバックを用いることについて述べているが、他の実施例ではこのようなフィードバックが用いられない。たとえば、このような他の実施例では、ヘッドの温度に関係なく、コントローラが、５０％等の一定のデューティサイクルで、予め規定されたバイアス信号を生成することができる。
【０１０１】
このようなコントローラは、たとえば、適切にプログラムされたマイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサとして実現することができるが、この開示に従った当業者には明らかであるように、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を用いることもできる。さらに、電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂの各々は、トランジスタと共に構成された線形電源として、または、Ｈブリッジ構成においてトランジスタと共に構成されたスイッチ電源として、実現することができる。
【０１０２】
図１０Ａを参照すると、プリアンプ１０００の一実施例において、そこに含まれている２つの電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂは、互いに直列に接続される（たとえば、電源１０６１Ｂの正の端子は、電源１０６１Ａの負の端子に接続される）。さらに、電源１０６１Ａの正の端子は、ワイヤ１０１５Ａによって、ヘッドの端子１００２Ａに結合されており、端子１００２Ａは、書込変換器１００１の端部に内部で（ヘッド内で）結合される。ヘッドの別の端子１００２Ｃは、書込変換器１００１の中央タップに内部で結合される。端子１００２Ｃは、ワイヤ１０１５Ｂによって、電源１０６１Ａと１０６１Ｂとの間の接合部１０６１Ｃ（すなわち、電源１０６１Ｂの正の端子が電源１０６１Ａの負の端子に接続されている場所）に接続される。最後に、書込変換器の他方端が、ヘッドの端子１００２Ｂに内部で接続されて、この端子１００２Ｂが次いで、ワイヤ１０１５Ｃによって、電源１０６１Ｂの負の端子に接続される。
【０１０３】
図１０Ａで示された上述の実施例では、ワイヤ１０１５Ｂが、電源１０６１Ａと１０６１Ｂとの間の接合部１０６１Ｃに、書込変換器の中央タップ１００１Ｃを物理的に接続しているが、代替的な実施例では、中央タップ１００１Ｃと接合部１０６１Ｃとが、互いに物理的に接続されておらず、その代わりに、単に接地接続される（それにより、それらの間に論理的な接続を実現する）。特に、中央タップ１０６１は、プリアンプ１０００の接地の基準電圧源に結合され、加えて、中央タップ１００１Ｃは、接地の基準電圧源にも接続される。
【０１０４】
このような代替的実施例を実現することに依存して、中央タップ１００１Ｃは、ヘッドのどのような接地端子を介して接続されてもよく、その接地端子は、ヘッド内の読出変換器等の１つ以上の他の装置と共有され得る。このようなヘッドの読出変換器が接地端子を既に含む場合、この明細書で説明する中央タップ（書込変換器用）を実現するためにヘッドを変形しても、追加の端子が何ら必要とされない。なぜなら、それ以外にヘッド内に存在する接地の基準端子のどのようなものも、中央タップに結合できるためである。このような実施例において、接地端子は、どのような電流がその他の態様で接地に逃がされていようとも、電流２＊Ｉwriteを逃がすように設計しなければならない。
【０１０５】
信号Ｅｎが活性状態にあるとき（すなわち書込動作中）に、モードセレクタ１０５０は、電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂに対し、それらの制御信号ＡおよびＢのそれぞれとして、モードセレクタ１０５０が受取った信号Ｄのコピーを与える。それに応答して、電源
１０６１Ａおよび１０６１Ｂは、一斉に作動して、それぞれ電流ＩａおよびＩｂを生成し、これらの電流は、ワイヤ１０１５Ａおよび１０１５Ｃを通って流れる。電源１０６１Ａおよび１０６１ＢがＡＣ電源であるために、電流ＩａおよびＩｂが互いに同相であることに注目されたい。特に、電流ＩａおよびＩｂは共に、同時に上昇して同時に下降し、それによって互いを強化する。理想的には、ワイヤ１０１５Ｂには電流が流れないが、実際には、製造公差により、無視し得るほど十分に小さな作動電流（Ｉａ−Ｉｂ）が存在し得る。
【０１０６】
信号Ｅｎが活性状態にあるとき（すなわち加熱専用中）に、モードセレクタ１０５０は、電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂに対し、それらの制御信号ＡおよびＢのそれぞれとして、モードセレクタ１０５０が受取っている信号Ｄの、異なる２つのバージョンを与える。特に、信号ＡおよびＢの一方は、逆の態様で他方に関連しており、たとえば、ＡがハイであるとＢがローであり、その逆もある。一般に、信号Ｄは、信号Ｅｎ（この実施例では活性ハイ信号として示されている）が活性状態にある期間中に論理値０にある。したがって、信号Ｅｎが活性状態にある期間中に、信号ＡおよびＢの値は、通常変化しない。それに応答して、電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂは、互いに位相のずれた電流ＩａおよびＩｂを生成する。
【０１０７】
特に、電流Ｉａは、電流Ｉｂが負の方向に下がると正の方向に上昇し、その逆もある。したがって、ワイヤ１０１５Ｂは、２つの電流の合計、すなわちＩａ＋Ｉｂを運ぶ。ここでも、理想的には、反対の位相の電流が中央タップに到達すると互いに打消し合うはずであるため、ワイヤ１０１５Ｂには電流が流れない。実際には、製造公差により、電流（Ｉａ＋Ｉｂ）が存在し得るが、このような電流は、無視できるほど十分に小さいものであるように選択される。
【０１０８】
上述のタイプのモードセレクタ１０５０は、この開示に従った当業者には明らかな、任意の態様で実現することができる。しかしながら、或る実施例において、モードセレクタ１０５０は、次に述べるように、２つのゲート、すなわちスイッチおよびインバータによって特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内に形成された能動素子を用いることによって実現される。
【０１０９】
特に、図１０Ｂに示されるモードセレクタ１０５０は、信号Ｅｎ（上述）を運ぶイネーブル線１０５２と、（データ信号「Ｄ」の代わりである）バイアス信号「バイアス」を運ぶ別の線１０５７とに結合される、ＡＮＤゲート１０５５を含む。ＡＮＤゲート１０５５の出力は、ＯＲゲート１０５６の入力に結合される。ＯＲゲート１０５６の別の入力は、信号Ｄ（上述）を運ぶデータ線１０５１に結合される。
【０１１０】
線１０６０Ａ上のＯＲゲート１０５６の出力は、上述の電源１０６１Ａの動作を制御する信号Ａである。ＯＲゲート１０５６は、その出力として、２つの入力信号、すなわち信号Ｄまたは信号（Ｅｎおよびバイアス）のうちの任意の１つを生成する。信号（Ｅｎおよびバイアス）は、信号Ｄが非活性状態にあるときにのみ活性状態となり、その逆もある。したがって、ＯＲゲート１０５５は、時間内の任意の所与の瞬間に、これらの２つの信号のうち活性状態にある方をその出力に生成する。
【０１１１】
信号Ａは、また、２つの出力、すなわちホールド線および書込線を有するスイッチ１０５３に、入力として与えられる。スイッチ１０５３は、信号Ｅｎ（イネーブル線１０５２上で受取られる）によって制御されて、信号Ｅｎが活性状態にあるときに、その入力をホールド線に接続する。ホールド線上の信号は、インバータ１０５４を通過して、上述の電源１０６１Ｂの動作を今度は制御する信号Ｂとして、線１０６０Ｂ上に与えられる。信号Ｅｎが非活性状態にあるときに、スイッチ１０５３が、その入力で受取った信号Ａを、今
度は線１０６０Ｂに接続される書込線に与えることに注目されたい。したがって、信号Ｅｎが非活性状態にあるとき、信号Ａは、実際に、線１０６０Ｂ上の信号Ｂとして与えられる。
【０１１２】
モードセレクタ１０５０の上の説明は、論理ゲート、すなわちＡＮＤゲート１０５５およびＯＲゲート１０５６の使用について述べているが、モードセレクタの実施例の中には、図１０Ｃに示されるスイッチＳＷ１等の他の装置を用い得るものもある。図１０Ｃにおいて、スイッチＳＷ１は、信号「Ｄ」および「バイアス」を受取り、（制御線１０５２上の信号「Ｅｎ」によって示されるように）選択的にこれらの２つの信号のうちの１つを線１０６０Ａに渡す。上で述べたように、信号１０６０Ａは、電源１０６１Ａの動作を制御するために用いられるべき信号「Ａ」を運ぶ。
【０１１３】
スイッチＳＷ１に加え、モードセレクタ１０６２は、スイッチ１０５３（スイッチＳＷ２とも呼ばれる）およびインバータ１０５４によって今度は形成される１８０°位相シフタを含む。図１０Ｃのスイッチ１０５３およびインバータ１０５４は、図１０Ｂを参照して上で論じた、対応する構成要素の構成および動作と同一の構成および動作を有する。図１０Ｃに示された実施例において、線１０６５を介して２つの電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂに与えられるものとして、倍率Ｗｘが明示的に示される。コントローラ１０６６が信号Ｗｘを生成し、また、信号Ｅｎ、バイアスおよびＤも生成することに注目されたい。さらに、図１０Ｃに示された実施例において、コントローラ１０６６は、たとえば、ヘッドの温度を示す信号Ｖｔｅｍｐと、ヘッドが取り付けられているドライブの温度を示す熱電対１０６７からの信号とに依存して、これらの信号を生成する。
【０１１４】
信号Ｖｔｅｍｐは、この開示に従った当業者には明らかな、任意の態様で生成することができる。しかしながら、或る実施例では、今度はヘッドの読出変換器から得られる信号から、信号Ｖｔｅｍｐが生成される。特に、このような信号Ｖｔｅｍｐは、図１０Ｃにおいて、その２つの端部が電源１０６２の２つの端部に次いで結合された増幅器１０６３によって生成されるものとして示される。電源１０６２は、次いで、読出変換器１００２の２つの端部に内部で結合された、ヘッド上の２つの端子に、ワイヤ１０１５Ｄおよび１０１５Ｅによって結合される。
【０１１５】
図１０Ｃは、いくつかの実施例において電源１０６１Ａおよび１０６１Ｂの両方と共に用いられる１つの倍率Ｗｘを１つの線１０６５が運ぶ実施例を示しているが、他の実施例では、図１０Ｄに示されるように、各電源にそれ自体の倍率を与えてよい。特に、図１０Ｄにおいて、電源１０６１Ａには倍率Ｗｘａが与えられ、電源１０６１Ｂには別の倍率Ｗｘｂが与えられる。２つの異なる倍率ＷｘａおよびＷｘｂを用いることにより、中央タップ１００１Ｃが書込コイル１００１の、電気が来ていない中央部に完全に位置付けられていない場合に、２つの電源によって生成される電流ＩａおよびＩｂのそれぞれ（図１０Ｅ参照）を、互いに僅かに異なるようにすることができる。図１０Ｅに示されるように、倍率ＷｘａおよびＷｘｂは、電流ＩａおよびＩｂの振幅を規定する包絡線を変化させる。さらに、図１０Ｅに示されるように、電流ＩａおよびＩｂは、時間Ｔ３の前および時間Ｔ４の後に書込動作が行なわれるときには同じ位相を有するが、書込動作が行なわれていないとき（時間Ｔ３とＴ４との間）には位相がずれる。
【０１１６】
さらに、図１０Ｄは、接地の基準電圧源と中央タップ１００１Ｃとの結合を示す。加えて、読出素子１００２もまた、一方端が接地に結合されているものとして示される。したがって、このような実施例において、読出素子１００２および書込素子１００１は共に、ヘッドの外部で接地の基準電圧源に結合された端子を共有する。したがって、図１０Ｄに示された実施例は、この明細書に説明する態様で同相の電流および位相のずれた電流を印加することによる恩恵を受けるが、必要とするのは４つの端子のみである。特に、ヘッド
の３つの端子は、プリアンプに接続されていることが示され、図１０Ｄに図示されていない第４の端子は、接地の基準電圧源に結合される。
【０１１７】
図１０Ｆは、フロー図において、この発明に従ってコントローラによって行なわれる工程１０７１〜１０８５を示す。特に、工程１０７１において、コントローラは、２つの倍率ＷｘａおよびＷｘｂに対する値を初期化し、また、信号「バイアス」に対する周波数およびデューティサイクルも初期化する。周波数およびデューティサイクルの値は、たとえば、同一のまたは同様の構成のさまざまなヘッドをテストした、演繹的な結果に基づいて選択することができる。次に、工程１０７２において、コントローラは、ヘッドが書込モードにあるかどうかをチェックし、書込モードにある場合は、工程１０７３に進んで信号「Ｅｎ」の値を０に設定し、それによってスイッチＳＷ１およびＳＷ２を書込モードでの動作用に設定する。次に、コントローラは、工程１０７４に進み、ヘッドの基準温度と測定された温度との差に相当する誤差信号の関数として、ＷｘａおよびＷｘｂに対する新規の値を計算する。たとえば、比例制御が用いられる場合、ＷｘａおよびＷｘｂを以下のように計算することができ、ここで、Ｐ４は、演繹的に求められた定数である。
【０１１８】
Ｗｘａ＝Ｗｘｂ＝Ｐ４＊（基準温度−測定された温度）
基準温度が、ヘッドが作動するように設計された温度であることに注意されたい。次に、工程１０７５において、コントローラは、ＷｘａまたはＷｘｂに対する新規の値が最大限度に達しているかどうかをチェックし、最大限度に達している場合、単に工程１０７２に戻る。最大限度に達していない場合、コントローラは工程１０７６に進み、それらが最小限度に達しているかどうかをチェックし、最小限度に達していれば、再び工程１０７２に戻る。新規の値が限度内にある場合は、工程１０７７において、コントローラは、たとえば信号をプリアンプに駆動することによって、これらの新規の値を実行する。
【０１１９】
ＷｘａおよびＷｘｂの値を適切に変更することにより、或る実施例は、書込変換器の半体の各々に印加される過剰電流（記録に必要な磁界を生じるのに必要とされる電流を超過した電流）を変調する。このような実施例において、過剰電流の量は、ヘッドの現在の温度に依存して、コントローラによって適切な態様で変更される。
【０１２０】
工程１０７２を参照すると、答が「ノー」である場合、コントローラは工程１０７８に進み、信号「Ｅｎ」の値を１に設定し、それによってスイッチＳＷ１およびＳＷ２を加熱専用モードに設定する。次に、コントローラは工程１０７９に進み、ヘッドの基準温度と測定された温度との差に相当する誤差信号の別の関数として、Ｗｘａに対する新規の値を計算する。ここでも同様に、比例制御が用いられる場合、Ｗｘａを以下のように計算することができ、ここで、Ｐ１は、やはり演繹的に求められた定数である。
【０１２１】
Ｗｘａ＝Ｐ１＊（基準温度−測定された温度）
次に、コントローラは工程１０８０に進み、Ｗｘａとの関数としてＷｘｂに対する新規の値と、結果的に磁気ヘッドの周縁磁界をできる限り縮小する「Ｃｏｉｌ＿Ｂａｌａｎｃｅ」と呼ばれる因数とを計算する。Ｐ１およびＰ４に対して上で述べたように、このような因数は、演繹的に求めることもできる。次に、コントローラは、工程１０８１に進み、ＷｘａおよびＷｘｂの新規の値が最大限度に達しているかどうかをチェックし、最大限度に達していない場合は、工程１０８２に進んで新規の値を実行してから、工程１０７２に戻る。工程１０８１において答が「イエス」である場合、コントローラは工程１０８３に進む。工程１０８３において、コントローラは、上述の誤差信号の関数として、信号「バイアス」の周波数および／またはデューティサイクルに対する新規の値を計算する。比例制御の例、すなわち、
周波数＝Ｐ２＊（基準温度−測定された温度）
デューティサイクル＝Ｐ３＊（基準温度−測定された温度）
において、Ｐ２およびＰ３は、やはり演繹的に求められる。次に、コントローラは、工程１０８４に進み、バイアス信号の周波数および／またはデューティサイクルに対する新規の値が最大限度に達しているかどうかをチェックする。最大限度に達していない場合、新規の値が工程１０８５において実現される。その後（新規の値が実行されたかどうかに関係なく）、コントローラは作用１０７２に戻る。
【０１２２】
ヘッド（電源の非投入時に凹状の形状を有する）の、或る特定の実施例について、図９Ａおよび図９Ｂを参照して上で論じてきたが、従来の態様で形成されたヘッド（電源の非投入時に平坦な形状を有する）にも、同じ原理を適用することができる。特に、図１１Ａに示されるように、ヘッド１１００は、ヘッドの電源が切断されているときに平坦な面１１０１を有し、ヘッドに電源が投入されると、このヘッドは膨張して、通常の態様で面１１０２を得る。
【０１２３】
このようなヘッド１１００もまた、上で述べたタイプの、中央にタップを付けた書込変換器を用いることによって恩恵を受ける。なぜなら、たとえば、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、同じ外形１１０２が維持されるためである。したがって、従来の態様で（すなわち電源を投入せずに）製造したヘッドの浮上高さもまた、上述の態様で維持することができる。
【０１２４】
さらに、或る実施例の場合における、中央にタップを付けた書込変換器の使用について、上で述べてきたが、実施例の中には、加熱素子を異なった態様で実現し得るものもある。たとえば、ダミー素子を書込変換器に隣接して配置するものの、書込変換器から電気的に絶縁することができる。このようなダミー素子は、ヘッドの製造中に用いることができた（または、実施例に依存して用いられてこなかった）。さらに、このようなダミー素子は任意であり、たとえば図９Ａおよび図９Ｂに示されたいくつかの実施例では用いる必要がない。
【０１２５】
図１１Ａに示されるように、いくつかの実施例の加熱素子は、ヘッド１１００内のダミー素子として形成される抵抗器１１０３として実現される。抵抗器１１０３は、書込変換器に電源が投入されたときに得られるのと同じ面１１０２までヘッド１１００を膨張させるように構成される。抵抗器１１０３を加熱素子として用いることにより、ヘッド１１００は、中央にタップを付けた書込変換器が必要とする、単に１つの追加の端子の代わりに、２つの追加の端子を有していなければならない。
【０１２６】
ヘッドの構成に依存して、（書込変換器１１０７の代わりにまたは書込変換器１１０７に加えて）加熱用に用いられる抵抗器１１０３（図１１Ａ）は、書込変換器１１０７とパッシベーション層１１０５との間に位置付けることができる。このようなダミー素子は、上述のように、（製造中にそれを用いる代わりに、または製造中にそれを用いることに加え、）ドライブの通常動作中に或る実施例の加熱素子として用いられる（すなわち、ヘッドが予め規定された形状を取るように選択された電流を供給するコントローラに結合される）。このようなダミー素子を、エレクトロマイグレーションに対する高い耐性を有することが公知である、タングステン等の任意の材料で形成してよいことに注目されたい。この明細書で説明したタイプのダミー素子を、米国特許第６，４９３，１８３号に記載されたタイプの抵抗ヒータと同様のまたは同一の態様で形成することもでき、この特許は、この明細書において、その全体を引用によって援用される。
【０１２７】
たとえば、ヘッド１１００の空気潤滑面１１０１からの距離Ｄにある、抵抗器１１０３の特定の位置は、分析的におよび／またはモデル化することによって、最初に決定することができる。その後、いくつかの実施例において、ヘッド１１００のバッチが製造され、各ヘッド内の抵抗器１１０３は、分析的に決定された抵抗器１１０３の位置に近接した、
少しずつ異なる位置に配置される。
【０１２８】
その後、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、同じ面１１０２まで膨張させる熱を求めるために、テストが行なわれる。このような理想のヘッドが見出されると、理想のヘッド内の抵抗器１１０３の位置を用いて、ドライブの生産に用いるためのヘッドを製造する。或る限度まで、抵抗器１１０３の位置の特定の変動（たとえば、製造処理中の公差によって生じ得る）は、ドライブの動作中に抵抗器１１０３に異なる量の適切な電流を与えることによって補正される。
【０１２９】
実施例の中には、書込変換器の動作によるヘッドの膨張が、加熱素子を使用することによって模擬されてきたものもあるが、実施例の中には、これらの加熱素子を用いて、読出変換器の動作によるヘッドの膨張を模擬するものもあることに注目されたい。たとえば、電源が投入される前に平坦な面１１１１を有するヘッド１１１０（図１１Ｂ）は、読出変換器に電源が投入されると面１１１２を有する。ヘッド１１１０は、書込動作が行なわれていないときに加熱素子を実現するために用いられるダミー素子１１１３を含み、ヘッド１１１０は、読出変換器の電源が切断されたときも、引き続き、膨張した面１１１２を有する。ダミー素子１１１３は、読出変換器とスライダの本体との間に物理的に位置付けられ、抵抗器で形成され得る。
【０１３０】
このようなヘッド１１１０（図１１Ｂ）は、中央にタップを付けた書込変換器を用いて、書込動作中に得られる膨張を維持することができる。しかしながら、図１１Ｃに示されるように、ヘッド内でダミー素子の両方のタイプを用いることもできる。さらに、図１１Ａ〜図１１Ｃに示されるヘッドは、電源切断時に平坦な面を有するように示されているが、電源切断時に凹面を有するヘッドもまた、図１１Ｄに示されるように、ダミー素子１１１３および１１０３の一方または両方を用いることによって加熱素子を実現することができる。
【０１３１】
或る実施例は、互いに並列に形成された２つの半体１２０１Ａおよび１２０１Ｂを有する、中央にタップを付けた読出素子１２０１（図１２Ａ）を用いる。これらの２つの半体は、中央領域１２０１Ｃ（図１２Ｂ）によって互いに接続され、読出素子１２０１は、「Ｕ」字形を有する。領域１２０１Ｃは、２つの半体１２０１Ａおよび１２０１Ｂの各々に対して横方向に配置され、「Ｕ」字の底部を形成する。読出素子１２０１は、ワイヤ１２０２Ａ、１２０２Ｂおよび１２０２Ｃにそれぞれ結合された３つの端子を有する。読出動作が行なわれるときに、電流は、半体のうち、たとえばワイヤ１２０２Ａと１２０２Ｃとの間の一方の半体１２０１Ａのみを通って流れるが、この電流は、ヘッドの空気潤滑面が、図９Ａの面９０２Ｂによって示されるように平坦（または実質的に平坦）となるようにヘッドが膨張するのに十分なものである。
【０１３２】
読出動作が行なわれていない場合、電流は、たとえばワイヤ１２０２Ｂと１２０２Ｃとの間の他方の半体１２０１Ｂを通って流れ、ここでもまた、ヘッドは、平坦な空気潤滑面に達するまで膨張する。読出動作が行なわれていないときに印加される電流を、読出動作中に印加される電流よりも僅かに大きくして、２つの半体間における距離Ｄ（図１２Ｂ）を確保することに注目されたい。
【０１３３】
さらに別の実施例では、読出変換器１２１０（図１２Ｃ）が平坦に形成され、中央タップがワイヤ１２１１Ｃに結合される。中央タップは、２つのワイヤ１２１１Ａおよび１２１１Ｂが結合される２つの端部から等距離に位置する。この実施例において、読出変換器１２１０の２つの半体１２１０Ａおよび１２１０Ｂは、互いに同一直線上に（したがって同一平面上に）形成される。読出変換器１２１０は、読出変換器１２０１（図１２Ｂ）を参照して上で述べた態様で用いられる。しかしながら、読出変換器１２１０で発生した熱
が、読出動作中の熱の分布とは異なる態様で分布することに注目されたい。読出変換器１２１０は、熱の分布をそれほどうまく模擬することができず、したがって、読出変換器１２０１に比べ、読出動作が行なわれていないときに平坦な面を得にくい。
【０１３４】
さらに、実施例に依存して、ダミー素子１２２１（図１２Ｄ）を、読出変換器１２２０に対して並列に形成することができる。さらに実施例に依存して、２つのダミー素子１２３１および１２３２（図１２Ｅ）を、読出変換器１２３０と同一直線上に（したがって、同一平面上に）形成することもできる。このような実施例において、ダミー素子１２２１、１２３１および１２３２はすべて、読出動作が行なわれていないときにヘッドに熱を発生させるために用いるための加熱素子を実現する。このようなダミー素子は、読出変換器と同時に、フォトリソグラフィによって形成することができ、エレクトロマイグレーションの影響を受けない任意の材料、たとえばタングステンで形成することができる。
【０１３５】
ダミー素子１２２１および関連する読出変換器１２２０の同一平面性と同様の態様において、他の実施例では、ダミー素子を書込変換器と同一平面上に形成することができる。いくつかの実施例が２つ以上のダミー素子を有し得、これらの異なるダミー素子が、先程述べた２つ以上の位置に存在し得ることに注目されたい。いくつかの実施例において、ダミー素子は、読出変換器の抵抗よりも１０％大きいか、または小さい範囲の抵抗を有する。いくつかの実施例において、ダミー素子は、読出変換器および書込変換器と同時に、フォトリソグラフィによって形成される。
【０１３６】
上の説明は、書込動作に関係なくヘッド６１０に対して一定の電力を供給することについて述べているが、この開示に従った当業者には、供給している電力を他の理由で変化させ得ることが明らかであろう。平坦な形状に達するのに必要とされる熱の量よりも著しく大きな量を、書込動作中に（たとえば書込変換器を通してより大きな電流を流すことによって）ヘッド内に発生させて、ヘッドを平坦な形状を超えて膨らませることができる。ヘッドの、このように肥大した形状（図１３Ａ参照）は、書込動作中の浮上高さを減じる。この浮上高さは、書込動作が完了すると通常の状態に戻る。
【０１３７】
代替的な実施例において、書込変換器への電流は、書込動作に適切な量のままであるが、ダミー素子１３０３（図１３Ａ）を用いて、書込動作中にさらに熱を放散させて、ヘッドに肥大した形状を取らせ、それによって浮上高さを減じる。
【０１３８】
同様の態様で、読出動作を行なう際に、浮上高さを減じる肥大した形状をヘッドが有するまで、ヘッドを加熱することができる。特に、いくつかの実施例では、ダミー素子１３１３および１３０３の一方または両方を用いて、ヘッドが平坦な空気潤滑面を有するのに十分な熱を放散し、加えて、読出変換器１３０１（図１３Ｂ）によって熱が放散されることにより、ヘッドに肥大した形状を取らせる。
【０１３９】
図１３Ｂのヘッドの形状は、平坦な形状を超えて肥大しているが、書込動作中に得られる肥大した形状とは異なることに注目されたい。特に、図１３Ｂにおいて、新規の浮上高さは、読出変換器１３０１が位置する領域において最も小さく、それにより、変換器１３０１による読出動作の性能の最大の有効性を確保する。同様に、図１３Ａにおいて、新規の浮上高さは、ここでも同様の理由により、書込変換器が位置する領域において最も小さい。
【０１４０】
いくつかの実施例は、周囲温度に基づいて、ヘッド内に発生する熱を調節する。たとえば、工場の温度が夜間の５５°Ｆから日中の８５°Ｆに変化するにつれ、ドライブ自体も温度の変化を受ける。このような変化を補償するために、ドライブ内の周囲温度の関数として、供給されている電力を逆に変化させるように、プリアンプを設計することができる
。このような態様で設計されると、プリアンプは、周囲温度が上昇するにつれて供給する電力を減らし、ヘッドが、工場で予め設定された温度に確実に維持されるようにする。
【０１４１】
一実施例において、プリアンプは、読出変換器から得られたリードバック信号をモニタすることによって（たとえば、リードバック信号をヘッドの温度と演繹的に相関させるデータの表を調べることにより）、ヘッドの温度を検知する。いくつかの実施例において、プリアンプは周囲温度に関係なく、また、書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、ヘッドを予め規定された温度（８５°Ｆ等）に維持するか、または、予め規定された温度付近の狭い範囲（８５°Ｆ付近の＋／−３°Ｆ等）内にヘッドを維持するために、ヘッドに電力を供給する。或る実施例が、書込素子が動作中である時間の一部において加熱素子を作動させて、たとえば加熱素子に電源が投入された場合にのみヘッドが有するであろう温度よりも高く、ヘッドの温度を上昇させ得ることに注目されたい。
【０１４２】
ヘッドの温度、すなわち、その形状を積極的に調節することにより、グラフＧ１（図１４）によって示された浮上高さの関数としてのヘッドの通常の分布が、グラフＧ２によって示されるように、より狭く、より背の高いものとなる。このような、より狭く、背の高いグラフＧ２により、グラフＧ３によって示されるように、動作中の浮上高さ（全ヘッドがこれで作動するように設計される）が減少する。減少した、動作中の浮上高さは、次いで、記録媒体に記録されている磁気信号の間隔をより近接させ、このことは、次いで、記録媒体に記録することのできる情報の量を増大させる。
【０１４３】
この明細書で説明した実施例の多数の変更および変形が、この開示に従った当業者には明らかになるであろう。一例において、スライダは、浮上高さの温度依存性を有さず、ドライブの温度に対してヘッドの電流を補償しない。この場合、ヘッドの温度は、ヘッドの使用モードに加え、ドライブの温度に対して一定に維持される。特に、ヘッドを加熱する電源（および／または電圧源）は、書込中、読出中、または作動していない間に、ヘッドでの熱の放散を適合させることによって一定のヘッド温度を維持するように調節される。維持される一定のヘッド温度は、容認される最大のヘッド温度よりも低くなるように選択されて、ヘッドの焼き切れを防止する。この場合、ドライブの温度を別個に測定する必要はない。この種のヘッドの外形（したがって浮上高さ）を制御するためには、ＭＲヘッドのセンサの温度からのフィードバックで十分である。
【０１４４】
より複雑な例では、スライダ本体と懸架装置との熱膨張の差によって引起される、スライダの頂部の変化を介して生じ得るように、スライダの浮上高さが温度の上昇とともに減少する。この場合、正の磁極端の突出部をより低い温度に置いて磁極端とディスクとの一定間隔を維持させることにより、この影響を補償することが望まれる場合がある。このような場合、書込変換器に給電する加熱電源（および／または電圧源）を介して、一定のヘッドの温度とドライブの温度とのグラフが得られる。温度に対する書込電流または検知電流の補償がない場合も、一つには、書込または読出のヘッド動作によって生じる加熱をヘッドに「給電」していない間に模擬するために、一つには、この設計による電流のドライブ中の温度の変動を補償するために、何らかの加熱電流を常に印加することができる。
【０１４５】
実用的ではあるが最も複雑な例もまた、上で述べた以外のことを行ないながら、ドライブの温度に対して書込電流および検知電流を補償する。先程述べた３つの例のすべてでは、各ヘッドの記録性能に基づいて、または、各スライダに対する浮上高さの事前の知識に基づいて、加熱電流だけでなく書込電流を或る意味でさらに調節して、図１４に示されるタイプの、ヘッド間のどのような変動も補償することができる。
【０１４６】
この態様において、この明細書で説明したタイプのいくつかの実施例により、ヘッドの温度に対して（またはドライブの温度に対して）全ヘッドに対するヘッドの浮上高さの制
御を達成することが可能になる。このような実施例は、何ら信頼性を損なうことなく、ヘッド対ディスクの間隔をできる限り小さくすることができ、任意のヘッドに対するドライブの全使用状態に対するこの間隔の変動をできる限り小さくし、ヘッド間のこの間隔の変動を最少にする。ヘッドの磁極端の突出部が、ヘッド対ディスク間隔の量のうちの有意な部分（１００％以上）を占める体制において、これらの目標が達成されていることに注目されたい。
【０１４７】
中央にタップを付けた書込コイルを用いる実施例は、以下のような利点をさらに有する。すなわち、１０巻きの一体型コイルが用いられる場合、インダクタンスは１０2に比例するが、その一方で、５巻きの２つの半体が用いられる場合、インダクタンスは５2に比例し、これは、一体型の巻きのインダクタンスの１／４である。このようなインダクタンスの低下は、書込コイルを通って流れる電流の立ち上がり時間を改善するという利点を有する。
【０１４８】
このような実施例のいくつかは、以下の仮定に基づく。当該技術において周知のように、書込ヘッドの電流の適合的な設定は、ヘッドとディスクとの対の各々に対して、おそらくはディスク上の各領域に対して、行なわれる。読出ヘッドの検知（バイアス電流）の適合的な設定は、当該技術において周知のように、各ヘッドに対して行なわれる。電流ＩwriteおよびＩreadはともに、各々がこの明細書においてその全体を引用によって援用される以下の米国特許、すなわち、米国特許第６，１８８，５３１号、米国特許第５，４０８，４６５号、および米国特許第５，９７８，１６３号等に記載されるように、ドライブの周囲温度に対して補償される。
【０１４９】
このような実施例のいくつかは、以下の要素、すなわち、中央にタップを付けたコイルを備えた書込ヘッド、ヘッドの温度センサとしてＭＲ読出センサを使用すること、およびドライブの温度を検知するために第２の温度センサを使用すること、に基づく。第２の温度センサは、ドライブの周囲温度を間接的に追跡する。これは、ドライブの温度に対する書込電流または検知電流を調節するために用いられる。また、このような実施例では、ラッピング中に使用状態を生じるように給電されるヘッドが用いられ（図３Ａ〜図３Ｄを参照して上述）、これは、起動時のヘッドの凹みまたは突出を最少にする。
【０１５０】
このような実施例は、さらに、ＭＲ読出センサにバイアス電流または電圧を与えることに加え、中央にタップを付けた書込ヘッドに、多重電流または電圧を対として与えることのできる、プリアンプを用いる。各対の振幅は、一斉に調節される。プリアンプは、ＭＲセンサのＤＣ抵抗の変化を測定して、このセンサの感温特性を介してヘッドの温度を測定する。プリアンプは、従来のドライブにおいて現在実施されている１つ以上の適合的な機能も有する。
【０１５１】
また、このような実施例は、ヘッドが読出を行なっているか、または書込動作を行なっていない間に、ヘッドを加熱する（ヘッドの温度を所望のレベルに維持する）ために位相のずれた電流を与えるためだけでなく、書込用に同相の電流を最小限与えるために、中央にタップを付けたヘッド用の複数の電源も用いる。
【０１５２】
このような実施例は、必ずしも平坦である必要はないが、好ましくは平坦な、ドライブの温度に対するスライダの浮上特性の知識と、ヘッド（ＭＲセンサ）の温度に対するヘッドの磁極端の凹み／突出の知識とをさらに用いることができる。
【０１５３】
さらに、ヘッドの或る実施例では、書込変換器の２つの端部の２つの端子が、ヘッドに給電する外部回路（「プリアンプ」と呼ばれる）に接続され、書込変換器の中央の端子が、接地の基準電圧源に接続される。
【０１５４】
さらに、当業者には明らかなように、書込変換器が用いられる２モードの態様を、読出変換器にも適用することができる。特に、読出動作が行なわれているときに、電流が通常の態様で読出変換器に印加され、読出動作が行なわれていないときも、同じ（または同様の）電流が、やはり読出変換器に印加されて、読出動作が行なわれているかどうかに関係なく、ヘッドが確実に同じ形状を維持するようにする。このような実施例では、読出動作が行なわれていないとき、読出変換器からの信号は無視される。
【０１５５】
この明細書に記載された実施例の、このような多数の変更および変形は、前掲の請求項に包含される。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１Ａ】ヘッドの電源投入前の、ヘッドおよび記録媒体を含む先行技術のドライブを示す側面図である。
【図１Ｂ】ヘッドの電源投入後の、ヘッドおよび記録媒体を含む先行技術のドライブを示す側面図である。
【図２Ａ】この発明に従った、電源投入中におけるヘッドのストリップのラッピングを示すブロック図である。
【図２Ｂ】この発明に従った、電源投入中におけるヘッドのストリップのラッピングを示すフロー図である。
【図２Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂに示された、ラッピングされる前にフォトリソグラフィによって製造された、ヘッドのストリップを示す立面図と、１つのヘッドを示す斜視図である。
【図３Ａ】図２Ａおよび図２Ｂで示されたタイプの、ラッピング中のヘッドの形状の変化を示す側面図である。
【図３Ｂ】図２Ａおよび図２Ｂで示されたタイプの、ラッピング中のヘッドの形状の変化を示す側面図である。
【図３Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂで示されたタイプの、ラッピング中のヘッドの形状の変化を示す側面図である。
【図３Ｄ】図２Ａおよび図２Ｂで示されたタイプの、ラッピング中のヘッドの形状の変化を示す側面図である。
【図４Ａ】電源投入前の、膨張部が平坦化されたヘッドの形状の変化を示す側面図である。
【図４Ｂ】電源投入後の、膨張部が平坦化されたヘッドの形状の変化を示す側面図である。
【図４Ｃ】コンピュータのドライブ内に設置された際に、記録媒体からの信号を書込みおよび読出すために、図４Ｂの膨張部が平坦化されたヘッドの使用を示す図である。
【図５Ａ】ヘッドに与えられる電力の関数として、ヘッドの膨張の変化を示すグラフ図である（ここで、ｙ軸に沿った距離Ｈｏは、たとえば５０オングストロームのオーダである）。
【図５Ｂ】ヘッドに与えられる電力の関数として、ヘッドの膨張の変化を示すグラフ図である（ここで、ｙ軸に沿った距離Ｈｏは、たとえば５０オングストロームのオーダである）。
【図６Ａ】書込動作が書込変換器６１３によって行なわれていないときに熱を発生させる加熱素子６１４を含むヘッド６１０を有する、この発明に従ったドライブを示すブロック図である。
【図６Ｂ】書込動作が行なわれているかどうかに関係なく、ヘッド６１０に一定量の電力を供給するためにプリアンプ６１６を用いることを示すブロック図である。
【図６Ｃ】書込動作を行なうために、時間の関数として磁束を変化させるものの、ヘッド６１０によって一定量の電力を用いることを示すグラフ図である。
【図７】３つの端子がプリアンプに結合された書込変換器（図６Ａのヘッド内）の一実施例を示すブロック図である。
【図８Ａ】時間の、２つの異なる瞬間に、すなわち、書込動作中および書込動作が行なわれていないときの熱生成中に、２つの異なる方法でプリアンプによって給電される、中央にタップを付けた書込変換器を有する図７のヘッドの一実施例を示すブロック図である。
【図８Ｂ】時間の、２つの異なる瞬間に、すなわち、書込動作中および書込動作が行なわれていないときの熱生成中に、２つの異なる方法でプリアンプによって給電される、中央にタップを付けた書込変換器を有する図７のヘッドの一実施例を示すブロック図である。
【図８Ｃ】図８Ａおよび図８Ｂに示された、中央にタップを付けた書込変換器の例示的な使用における時間の関数として、プリアンプによって与えられる電流間の位相差の変化を示すグラフである。
【図９Ａ】図８Ａおよび図８Ｂのヘッドの代替的な実施例を示す断面図である。
【図９Ｂ】図８Ａおよび図８Ｂのヘッドの代替的な実施例を示す断面図である。
【図１０Ａ】図８Ａおよび図８Ｂのプリアンプの一実施例の概略を示す回路図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａのプリアンプで用いられるモードセレクタの一実施例の概略を示す回路図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａのプリアンプの実施例の概略を示す回路図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａのプリアンプの実施例の概略を示す回路図である。
【図１０Ｅ】この発明に従った、中央にタップを付けた書込変換器の例示的な使用における時間の関数として、さまざまな信号を示すグラフ図である。
【図１０Ｆ】この発明に従ったコントローラによって行なわれる工程を示すフロー図である。
【図１１Ａ】１つ以上のダミー素子を用いることによって加熱素子を実現する実施例を示す断面図である。
【図１１Ｂ】１つ以上のダミー素子を用いることによって加熱素子を実現する実施例を示す断面図である。
【図１１Ｃ】１つ以上のダミー素子を用いることによって加熱素子を実現する実施例を示す断面図である。
【図１１Ｄ】１つ以上のダミー素子を用いることによって加熱素子を実現する実施例を示す断面図である。
【図１２Ａ】中央にタップを付けた読出変換器の実施例を示す図である。
【図１２Ｂ】中央にタップを付けた読出変換器の実施例を示す図である。
【図１２Ｃ】中央にタップを付けた読出変換器の実施例を示す図である。
【図１２Ｄ】読出変換器に対して平行または同一直線上のいずれかに形成されるダミー素子の或る実施例を示す図である。
【図１２Ｅ】読出変換器に対して平行または同一直線上のいずれかに形成されるダミー素子の或る実施例を示す図である。
【図１３Ａ】特定の動作、すなわち書込動作の実施に対して得られた、ヘッドの肥大した形状を示す断面図である。
【図１３Ｂ】特定の動作、すなわち読出動作の実施に対して得られた、ヘッドの肥大した形状を示す断面図である。
【図１４】その浮上高さを維持するために、各ヘッド内において、熱を発生させた状態で、および熱を発生させない状態で、浮上高さの関数としてヘッドの数の分布を示す曲線Ｇ１およびＧ２と、中で熱を発生させることによってヘッドの外形を維持する或る実施例において浮上高さの減少を用いることを示す曲線Ｇ３とを示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１５７】
２００  システム、２１０  ストリップ、２１１  ヘッド、２１２  端子、２１４  電源、２１５  変換器、２２３〜２２５  アクチュエータ、２２７  コントローラ、２２８
マルチプレクサ、２２９  オームメータ、２３０  ラッピング要素。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【外国語明細書】
2004241105000001.pdf