[發明專利]帶有靠近寫入極的傳感器的換能器設計

有效

• 申請號: 201080031207.5
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN102804265B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 陳永華;高凱中
• 申請（專利權）人: 希捷科技有限公司
• 主分類號: G11B5/012
• 分類號: G11B5/012;G11B5/02;G11B5/31;G11B5/596;G11B20/10;G11B27/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

背景

硬盤驅動器(HDD)通常包括一個或更多個磁介質盤，每個盤具有用于存儲數據的同心數據磁道。在使用多個盤的場合，由具有大致相同直徑的各同軸盤形成堆疊。由滑塊承載的換能頭被用于從盤上的數據磁道讀取以及向盤上的數據磁道寫入。該滑塊由磁頭臂組裝件(HAA)承載，該磁頭臂組裝件(HAA)包括致動臂和懸架組裝件，它們可包括分開的萬向架結構或者可集成地形成萬向架。在操作期間，當盤旋轉時，滑塊在盤表面上方在較小氣墊上滑動。致動臂進行樞軸轉動從而相對于盤可移動地定位滑塊。可包括微致動器組裝件以提供對懸架組裝件的更精確定位。電連接沿該懸架延伸以將換能頭電連接至位于致動臂上或致動臂附近的組件。這些電連接可形成在懸架自身上，或者可位于相對于懸架支撐的分開的互連結構上，諸如懸架上柔性板(FOS)。

換能頭通常包括單個寫入器和單個讀取器。讀取器包括用于磁性地檢索存儲在盤(或其他磁存儲介質)上的經編碼信息的傳感器。來自盤表面的磁通導致傳感器的一個或多個感測層的磁化矢量的旋轉，這進而導致傳感器的電性質的改變，該電性質的改變可通過在該傳感器中傳遞電流并測量跨該傳感器的電壓來檢測。取決于傳感器的幾何形狀，感測電流可在傳感器各層的平面中傳遞(CIP)或垂直于傳感器各層的平面而傳遞(CPP)。外部電路系統隨后將該電壓信息轉化成適當的格式并按需操縱該信息以恢復盤上所編碼的信息。

對于垂直記錄換能頭，寫入器通常包括主極以及一個或更多個返回極，它們在換能頭的氣墊面(ABS)上通過間隙層彼此分開。在某些配置中，主極和返回極可在遠離ABS的區域中通過背面間隙閉合件或背面通孔彼此連接。一層或更多層導電線圈位于主極與返回極之間，并由絕緣層封裝。為了向盤(或其他磁介質)寫入數據，向這些導電線圈施加電流以在主極的極尖下方的盤中感應磁場。通過使流過線圈的電流的方向逆轉，寫入磁介質的數據的極性也被逆轉，且在兩個毗鄰比特之間寫入磁轉換。主極的后沿被用于將數據寫入磁介質。

比特模式介質(BPM)系統可用于將數據存儲到模式化磁存儲介質(例如，盤)。在BPM系統中，數據作為彼此隔離的分離磁數據比特被存儲在盤上。BPM系統可允許相對高的記錄密度。然而，BPM系統要求寫入同步。當換能頭在旋轉盤的表面上方移動時，寫入器的主極必須與盤上的所選比特恰當地對準才能恰當地寫入介質。失準可能導致寫入誤差。因此，已提議了用于感測定時標記的傳感器，以便使激勵寫入器與所選比特抵達毗鄰寫入器主極的位置同步。

定時變化會不利地影響寫入同步。已知的同步傳感器通常與主極間隔相對較大的距離。例如，與隨具有小于約20nm的比特長度的盤聯用的寫入器的主極間隔大約6μm的同步傳感器在該空間內的磁介質中可涵蓋300個或更多磁轉換，這往往增加了同步誤差的風險。此外，BPM系統中的每個組件在作出同步確定時都可能引入一些定時誤差。例如，傾斜角可能加劇同步傳感器與寫入器主極之間的間距問題。由于制造容限造成的變化可能在模式化存儲介質上產生可變的比特間距。熱膨脹和其他環境因素也可能影響定時變化，諸如電跡線上的熱效應，其影響發送往來于換能頭以達成寫入同步的信號。若定時變化是確定性的，則影響寫入同步的因素可被容易地補償。然而，這些變化往往是隨機的，這使得精確的同步感測是重要的。

本發明涉及用于BPM系統的寫入同步的替換裝置和方法。

概述

一種磁設備包括讀取傳感器、寫入器以及同步傳感器。該磁設備被配置成向包括多個分離的磁比特的磁介質寫入信息以及從該磁介質讀取信息。寫入器包括寫入元件、磁耦合至寫入元件的第一返回元件、以及磁耦合至寫入元件的第二返回元件。寫入元件位于第一和第二返回元件之間。同步傳感器定位成在緊密間隔安排中毗鄰寫入器的寫入元件，且被配置成根據所感測的磁比特生成信號。該信號被用于相對于所感測的磁比特定位寫入元件。

附圖簡述

圖1是根據本發明的換能頭的實施例的示意性側視圖。

圖2是圖1的換能頭的實施例的氣墊面(ABS)視圖。

圖3是換能頭的實施例的示意性側視圖。

圖4是圖3的換能頭的實施例的ABS視圖。

圖5是換能頭的實施例的示意性側視圖。

圖6A是圖5的換能頭的實施例的一種配置的ABS視圖。

圖6B是圖5和6A的換能頭的實施例的替換配置的ABS視圖。

圖7是換能頭的實施例的示意性側視圖。

圖8是圖7的換能頭的實施例的ABS視圖。

圖9是換能頭的實施例的示意性側視圖。