[發明專利]用于近場光學換能器的熱沉

有效

• 申請號: 201110463219.1
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102592608A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: W·P·瓦夫拉;金旭輝;黃曉岳;M·C·考茨基;高凱中
• 申請（專利權）人: 希捷科技有限公司
• 主分類號: G11B5/187
• 分類號: G11B5/187;G11B5/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 邢德杰

發明內容

本文描述并要求保護的各個實施方式提供具有近場光學換能器(an?opticalnear-field?transducer)和熱沉組件的熱輔助磁記錄頭。該熱沉組件與近場光學換能器可導熱地相接觸，并且具有對流冷卻表面。

本文還描述并列舉了其它實施方式。

附圖說明

圖1圖示了具有熱輔助磁記錄頭的示例性致動器臂彎曲結構，其中在該熱輔助磁記錄頭遠端安裝了封裝熱沉。

圖2A圖示了示例性寫入磁極和磁軛的透視圖。

圖2B圖示了圖2A中具有示例性金屬覆蓋熱沉的寫入磁極和磁軛。

圖3圖示了示例性熱輔助磁記錄頭局部透視圖的剖面圖，其中該熱輔助磁記錄頭的寫入磁極具有金屬覆蓋熱沉。

圖4A圖示了示例性近場光學換能器的透視圖。

圖4B圖示了圖4A中具有示例性翼形熱沉的近場光學換能器。

圖5圖示了示例性熱輔助磁記錄頭局部透視圖的剖面圖，其中該熱輔助磁記錄頭的近場光學換能器具有翼形熱沉。

圖6A圖示了示例性環形近場光學換能器的透視圖。

圖6B圖示了圖6A中具有示例性截錐形熱沉的環形近場光學換能器。

圖7圖示了示例性熱輔助磁記錄頭局部透視圖的剖面圖，其中該熱輔助磁記錄頭的環形近場光學換能器具有截錐形熱沉。

圖8圖示了根據本文公開的技術將熱量從近場光學換能器向外傳導的示例性操作。

具體實施方式

熱輔助磁記錄(HAMR)技術采用聚焦光束首先加熱介質而將數據磁性記錄在高穩定性介質上。HAMR技術利用高穩定性磁化合物(例如鐵鉑合金)形成介質。在磁性介質存儲中采用的傳統技術受到超順磁效應的限制，而上述材料可以將單個比特存儲在小得多的區域中，不會受到相同的超順磁效應的限制。然而，高穩定性磁化合物必須首先被加熱以對介質施加磁定向變化。

在一種實施方式中，HAMR頭至少包括近場光學換能器(NFT)和寫入磁極。光學NFT用于將光束聚集并聚焦在介質上。聚焦光束使介質上光點的溫度增高到足以允許寫入磁極引發磁定向變化(例如，溫度提高幾百度)。然而，當光學NFT聚集并聚焦光束時產生的極高的熱量嚴重地限制了光學NFT的工作壽命。

有限元分析表明，當聚焦足夠的光束以允許介質的磁定向變化時，光學NFT的溫度可以超過500攝氏度。本文公開的技術公開了用于光學NFT熱量控制的熱沉。然而，存在幾大挑戰。首先，由于光學NFT的尺寸較小(例如，寬度通常為100nm到200nm)，導致熱量發散表面積較小。第二，在光學NFT附近不能顯著地削弱或改變寫入磁極和/或光學NFT的效率或諧振頻率。在其它實施方式中，HAMR頭中包括額外的微電子元件(例如，一個或多個讀取器和傳感器)。在光學NFT附近也不能顯著地改變任一額外的微電子元件的效率或諧振頻率。

因此，本文公開的熱沉以及熱沉組件從光學NFT中提取熱量，并通過對流將熱量傳遞到HAMR頭周圍的空氣中、輻射到與HAMR頭鄰近的表面(例如磁性介質)和/或傳導到HAMR頭的其它部件。在其它實施方式中，光學NFT和熱沉被用在記錄頭中，而非HAMR頭中。

圖1圖示了具有HAMR頭106的示例性致動器臂彎曲結構102，在該HAMR頭106遠端安裝了封裝熱沉112。所示坐標軸的y-方向為沿彎曲結構102的縱向向彎曲結構102的遠端延伸，x-方向為沿著與相應磁性介質(未示出)平行的方向穿過彎曲結構102向前延伸，以及z-方向為朝向磁性介質向下延伸。致動器臂彎曲結構102連接到沿y-方向延伸的懸臂式致動器臂(未示出)，該致動器臂彎曲結構102可以在z-方向上調整以跟蹤磁性介質上一條或多條磁性比特軌跡。具有HAMR頭106的空氣軸承(air-bearing)滑塊(ABS)104安裝在彎曲結構102的遠端，在彎曲結構102面對磁性介質(未示出)的表面上。滑塊104使HAMR頭106在磁性介質相應表面上以相當近的距離飛行。電線(例如，線108)沿著彎曲結構102大致沿y-方向延伸，并且連接到滑塊104上的接觸焊盤(例如，焊盤110)，其中這些焊盤最終連接到HAMR頭106。讀取/寫入信號以及其它電信號經電線和接觸焊盤傳送到HAMR頭106的處理電子元件(未示出)，以及從該元件向外傳送。