徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0001]本申請(qǐng)是基于在2013年3月12號(hào)提交的，名為“A Radially Dependent ThermalHeat Resistor Layer (徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層)”，第一發(fā)明人為Ren6van de Veerdonk的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)S/N:61/778, 370。
【附圖說(shuō)明】
[0002]圖1示出一個(gè)實(shí)施例的徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層的概覽的框圖。
[0003]圖2僅出于說(shuō)明性目的示出一個(gè)實(shí)施例的厚度梯度散熱層的示例。
[0004]圖3僅出于說(shuō)明性目的示出一個(gè)實(shí)施例的徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層結(jié)構(gòu)的示例。
[0005]圖4A僅出于說(shuō)明性目的示出一個(gè)實(shí)施例的厚度梯度散熱層沉積的示例。
[0006]圖4B僅出于說(shuō)明性目的示出一個(gè)實(shí)施例的非磁性熱抗蝕劑層沉積的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0007]在以下描述中，對(duì)附圖作出了參考，附圖構(gòu)成了示例的一部分且在其中作為示例示出了可實(shí)踐本發(fā)明的具體示例。要理解，可應(yīng)用其它實(shí)施例并作出結(jié)構(gòu)改變而不脫離本發(fā)明的范圍。
概覽:
[0008]應(yīng)當(dāng)注意，接下來(lái)的描述，例如，就徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層而言是出于說(shuō)明性目的來(lái)描述的并且下面的系統(tǒng)能應(yīng)用于任意數(shù)量和多種類(lèi)型的濺射源。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可在介質(zhì)表面的徑向上使用故意的變化來(lái)配置徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層。使用本發(fā)明，徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層可被配置為包括漸變的阻熱器層并且可被配置為包括在盤(pán)的半徑上的厚度和/或成分梯度。本文中的術(shù)語(yǔ)“漸變的”具有在介質(zhì)表面的徑向上的故意的變化的上下文意義。
[0009]熱輔助磁記錄(HAMR)是計(jì)劃為在將來(lái)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)的新記錄技術(shù)。該技術(shù)是基于:加熱介質(zhì)以降低其有效矯頑性，以及記錄介質(zhì)在所施加的磁場(chǎng)中冷卻的時(shí)候的信息。在記錄過(guò)程中，加熱和冷卻的速度是關(guān)鍵的。此速率由記錄磁頭的線速度和介質(zhì)的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)所控制。
[0010]設(shè)計(jì)介質(zhì)層堆疊使得在記錄層下面直接存在一熱敏電阻器層。通過(guò)調(diào)諧此層的性質(zhì)(使用厚度、成分和/或多層)，介質(zhì)的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)可匹配記錄磁頭的要求。此方法的結(jié)果是介質(zhì)的線速度在介質(zhì)的行程(Stroke)上不是常數(shù)。例如，由于切線速度，在15_的近ID半徑處，線速度將是30mm的近OD半徑的線速度的一半。這意味著介質(zhì)的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)不能在介質(zhì)表面的全部行程上匹配。
[0011]徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層使用漸變的熱敏電阻器層，其中，上下文的“漸變的”意味著介質(zhì)表面的徑向上故意的變化。使用triatron或其他專(zhuān)用的派射源，有可能在盤(pán)的半徑上設(shè)計(jì)厚度和/或成分梯度。通過(guò)將熱敏電阻器性質(zhì)設(shè)計(jì)為盤(pán)上徑向位置的函數(shù)，介質(zhì)熱學(xué)時(shí)間常數(shù)分布可針對(duì)線速度分布來(lái)匹配。這進(jìn)而將轉(zhuǎn)化為HAMR記錄系統(tǒng)的改善的穩(wěn)健性。
[0012]圖1示出一個(gè)實(shí)施例的徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層的概覽的框圖。圖1示出徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層和散熱層100。徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層和散熱層包括在設(shè)備的半徑上的至少兩個(gè)相反的梯度層。徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層和散熱層100包括漸變的熱敏電阻器層和散熱層，其中，上下文的“漸變的”意味著在介質(zhì)表面的徑向上的故意的變化110。
[0013]使用利用專(zhuān)用的濺射源在盤(pán)的半徑上的漸變的熱敏電阻器層和散熱層中的厚度和/或成分梯度結(jié)構(gòu)120來(lái)創(chuàng)建在介質(zhì)表面的徑向上的故意的變化。梯度結(jié)構(gòu)中的故意的變化包括配置為包括厚度范圍的至少兩個(gè)相反的梯度層，根據(jù)熱學(xué)情況和模擬，該厚度范圍被配置為線性的、拋物線的、多項(xiàng)式的或其他適應(yīng)性的形式130。一個(gè)實(shí)施例的該梯度結(jié)構(gòu)包括具有性質(zhì)的熱學(xué)阻熱器層和散熱層，該性質(zhì)被預(yù)定為盤(pán)上的徑向位置的函數(shù)，其中，該介質(zhì)熱學(xué)時(shí)間常數(shù)分布可針對(duì)線速度分布來(lái)匹配，這創(chuàng)建了 HAMR記錄系統(tǒng)的穩(wěn)健度140。
詳細(xì)描述:
[0014]圖2示出一個(gè)實(shí)施例的厚度梯度散熱層的概覽流程圖的框圖。圖2示出基底200，其中，該基底200是圓形的并且包括內(nèi)徑ID 210和外徑OD 220。該基底200可包括使用包括石英、硅樹(shù)脂和其他材料的材料。具有恒定厚度的連續(xù)散熱層230沉積在基底200上。一個(gè)實(shí)施例的連續(xù)散熱層230可包括使用具有預(yù)定的熱導(dǎo)率性質(zhì)的材料。
[0015]厚度梯度散熱層240沉積在連續(xù)散熱層230上。厚度梯度散熱層240是梯度結(jié)構(gòu)的一部分，其補(bǔ)償使用熱輔助磁記錄的記錄切線速度250。厚度梯度散熱層240可包括使用具有預(yù)定的熱導(dǎo)率性質(zhì)的材料。圖2示出隨著徑向距離增加厚度梯度散熱層240在厚度上從ID 210到OD 220逐漸減小。一個(gè)實(shí)施例的厚度梯度散熱層240材料的厚度梯度被配置為與記錄磁頭的線速度和介質(zhì)的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)中的變化相關(guān)聯(lián)。在圖3中進(jìn)一步描述制造過(guò)程。
[0016]圖3示出一個(gè)實(shí)施例的徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層結(jié)構(gòu)的概覽流程圖的框圖。圖3示出來(lái)自圖2的繼續(xù)，包括沉積在連續(xù)散熱層230上的厚度梯度散熱層240的頂部上的非磁性漸變熱抗蝕劑層300。非磁性漸變熱抗蝕劑層300是梯度結(jié)構(gòu)的一部分，其補(bǔ)償使用熱輔助磁記錄的記錄切線速度250。一個(gè)實(shí)施例的非磁性漸變熱抗蝕劑層300可包括使用包括具有預(yù)定的熱導(dǎo)率性質(zhì)的材料。
[0017]圖3示出非磁性漸變熱抗蝕劑層300的厚度，從基底200的OD 220到ID 210逐漸減小。一個(gè)實(shí)施例的非磁性漸變熱抗蝕劑層300材料的厚度梯度被配置為與記錄磁頭的線速度和介質(zhì)的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)中的變化相關(guān)聯(lián)。
[0018]在非磁性漸變熱抗蝕劑層300的頂部上，磁特征310是通過(guò)沉積磁性材料而形成的，其可被圖案化并用于熱輔助磁記錄(HAMR)操作模式。HAMR記錄系統(tǒng)320將熱量施加于磁特征310以促進(jìn)記錄操作。包括非磁性漸變熱抗蝕劑層300、厚度梯度散熱層240和連續(xù)散熱層230的梯度結(jié)構(gòu)被用于在記錄操作期間控制磁特征310中的熱量級(jí)。
[0019]在記錄操作期間控制磁特征310中的熱量級(jí)包括補(bǔ)償記錄磁頭熱輔助340的漸變的熱耗散330。熱耗散的控制對(duì)應(yīng)于記錄磁頭的線速度，因?yàn)樗S著記錄磁頭在基底200的ID 210與OD 220之間來(lái)回的運(yùn)動(dòng)而變化。一個(gè)實(shí)施例的使用徑向相關(guān)熱學(xué)阻熱器層結(jié)構(gòu)350的耗散率補(bǔ)償了介質(zhì)的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)。
[0020]圖4A僅出于說(shuō)明性目的示出一個(gè)實(shí)施例的厚度梯度散熱層沉積的示例。圖4A示出用于在連續(xù)散熱層230的頂部上實(shí)現(xiàn)厚度梯度散熱層沉積410的專(zhuān)用濺射源400。專(zhuān)用濺射源400在基底200的OD 220處沉積厚度=Al 420。專(zhuān)用濺射源400被配置為增加厚度梯度散熱層240沉積的厚度，在基底200的ID 210處達(dá)到厚度A2>A1且< 2 XAl 430。漸變散熱層在設(shè)備的半徑上的梯度被配置為包括厚度范圍，根據(jù)熱學(xué)情況和模擬，該厚度范圍被配置為線性的、拋物線的、多項(xiàng)式的或其他適應(yīng)性的形式。一個(gè)實(shí)施例的梯度散熱層240例如包括厚度范圍-Al:5到200nm 425。
[00