用于磁应用的多输入多输出传感器设计的制作方法_2

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的控制信号提供期望的电流轮廓以最优化地将滑块113移动和定位到盘112上的期望数据磁道。读取和写入信号通过记录通道125传送到读/写部分121和从读/写部分121传送出来。
[0037]以上对一般的磁盘存储系统的描述以及图1的附随图示仅是为了说明的目的。应当是显然的,盘存储系统可以包括大量的盘和致动器,并且每个致动器可以支撑多个滑块。
[0038]接口还可以被提供用于盘驱动器和主机(一体的或外部的)之间的通信以发送和接收数据,以及用于控制盘驱动器的操作并将盘驱动器的状态传送到主机,如本领域技术人员将理解的。
[0039]在一种典型的头中,一种感应写部分包括嵌入在一个或多个绝缘层(绝缘叠层)中的线圈层,该绝缘叠层位于第一和第二极靴层(pole piece layer)之间。间隙通过在头的面对介质的表面(有时也被称为盘驱动器中的ABS)处或附近的间隙层而形成在该写部分的第一和第二极靴层之间。极靴层可以在后部间隙处连接。电流通过线圈层传导,这在极靴中产生磁场。该磁场在面对介质的表面处弥散跨越(fringe across)该间隙,用于在移动介质上的磁道中写入磁场信息的位,诸如在旋转的磁盘上的圆形磁道中。
[0040]第二极靴层具有从面对介质的表面延伸到张开点(flare point)的极尖部分(pole tip port1n)和从该张开点延伸到后部间隙的磁轭部分(yoke port1n)。该张开点是第二极靴开始变宽(张开)以形成磁轭的地方。该张开点的布置直接影响为了将信息写入在记录介质上而产生的磁场的大小。
[0041]图2A示意性地示出一种诸如与磁盘记录系统(诸如图1所示的)一起使用的传统记录介质。这种介质用于在介质自身的平面内或平行于介质自身的平面来记录磁脉冲。记录介质(在这种情况下为记录盘)主要地包括适合的非磁性材料(诸如铝或玻璃)的支撑基板200,并具有适合的传统磁性层的上涂层202。
[0042]图2B示出传统的记录/回放头204 (其可以优选地为薄膜头)和传统的记录介质(诸如图2A所示的)之间的操作关系。
[0043]图2C示意地示出基本上垂直于记录介质的表面的磁脉冲的取向,该记录介质与磁盘记录系统(诸如图1所示的)一起使用。对于这样的垂直记录,介质通常包括具有高透磁性的材料的下层212。此下层212然后提供有磁性材料的上涂层214,该磁性材料优选地相对于下层212具有高矫顽力。
[0044]图2D示出垂直头218和记录介质之间的操作关系。图2D所示的记录介质包括以上关于图2C描述的高透磁性的下层212和磁性材料的上涂层214两者。然而,这些层212和214都被示出为施加到合适的基板216。在层212和214之间通常还存在被称作“交换断开(exchange-break) ”层或“层间层”的额外层(未示出)。
[0045]在这种结构中,在垂直头218的磁极之间延伸的磁通的磁力线成环地进入和离开该记录介质的上涂层214以及该记录介质的高透磁性下层212,使得磁通线在大体地垂直于介质的表面的方向上穿过上涂层214,以将信息以磁脉冲的形式记录在优选地相对于下层212具有高矫顽力的磁性材料的上涂层214中,该磁脉冲具有基本上垂直于介质的表面的磁化轴。该磁通通过软磁下涂层212引导回到头218的返回层(P1)。
[0046]图2E示出一种类似的结构,其中基板216在其相反两侧的每个上具有层212和214,合适的记录头218在该介质的每侧邻近磁涂层214的外表面定位,允许在该介质的每侧进行记录。
[0047]图3A是一种垂直磁头的截面图。在图3A中,螺旋线圈310和312用于在针状磁极(stitch pole) 308中产生磁通,该针状磁极308然后将该磁通传递到主磁极306。线圈310表示从纸面向外延伸的线圈,而线圈312表示延伸到纸面内的线圈。针状磁极308可以从面对介质的表面318凹陷。绝缘体316围绕线圈并可以向一些元件提供支撑。如由该结构右侧的箭头所指示的介质行进的方向首先使介质移动经过下返回磁极314,然后经过针状磁极308、主磁极306、拖尾屏蔽(trailing shield) 304 (其可以连接到环绕屏蔽(未示出)),最后经过上返回磁极302。这些部件中的每个可以具有与面对介质的表面318接触的部分。面对介质的表面318被指示为跨越该结构的右侧。
[0048]垂直写入是通过强制使磁通穿过针状磁极308到主磁极306中然后到盘的朝向面对介质的表面318定位的表面而实现。
[0049]图3B示出具有与图3A的磁头类似的特征的背负式磁头。两个屏蔽304、314在针状磁极308和主磁极306的侧面。还示出传感器屏蔽322、324。传感器326通常位于传感器屏蔽322、324之间。
[0050]图4A是一个实施例的示意图,其使用环状线圈410(有时被称作扁平配置(pancake configurat1n)),以提供磁通到针状磁极408。针状磁极然后提供此磁通到主磁极406。在这种取向中,下返回磁极是可选的。绝缘体416围绕线圈410,并可以为针状磁极408和主磁极406提供支撑。该针状磁极可以从面对介质的表面418凹陷。如由该结构右侧的箭头所指示的介质运动的方向使介质经过针状磁极408、主磁极406、拖尾屏蔽404(其可连接到环绕屏蔽(未示出)),最后经过上返回磁极402 (它们都可以具有或者可以不具有与面对介质的表面418接触的部分)。面对介质的表面418被示出为跨越该结构的右侧。在一些实施例中,拖尾屏蔽404可以与主磁极406接触。
[0051]图4B示出具有与图4A的磁头类似的特征的另一种类型的背负式磁头,其包括环状线圈410,该线圈环绕以形成扁平线圈(pancake coil)。此外,还示出传感器屏蔽422、424。传感器426通常地位于传感器屏蔽422、424之间。
[0052]在图3B和4B中,可选的加热器被示出为远离磁头的面对介质的表面。加热器(Heater)也可以被包括在图3A和图4A所示的磁头中。此加热器的位置可以基于设计参数诸如突起的期望位置、围绕层的热膨胀系数等而变化。
[0053]除非这里另外地描述,图3A-图4B的结构的各种部件可以为传统的材料和设计,如本领域技术人员将理解的。
[0054]如之前提到的,对于增大HDD的记录密度的期望推动研究者开发这样的数据记录系统,该数据记录系统能够沿着轨道方向读取和记录日益变小的位长度以便增大记录在磁介质上的数据的密度。这已经导致试图减小读头的间隙厚度(这里也被称为“读间隙”)。然而,在传统的产品中,这样的间隙厚度能够被减小的量受到传感器的物理极限的限制,并且还受到当前可利用的制造方法的极限的限制。
[0055]与这样的传统缺点截然相反,这里给出的各个实施例包括期望具有减小的读间隙的改进Μ頂0传感器结构,如下面更详细地描述。
[0056]参见图5,根据一个实施例示出了具有ΜΜ0传感器结构的系统500。具体地,绘出了局部截面图,示出了系统500的沿着一平面取向的面对介质的表面501,该平面沿着宽度方向W和厚度方向Τ延伸。该截面沿着沿高度方向Η和厚度方向Τ延伸的平面截取。
[0057]可选地,本系统500可以与这里所列的任何其它实施例的特征相结合地实施,诸如参照其它附图描述的那些。然而,当然地,这样的系统500以及这里给出的其它系统可以用于不同的应用和/或置换地使用,其可以在或者可以不在这里所列的说明性的实施例中被具体描述。此外,这里给出的系统500可以用于任何期望的环境中。因此,图5(以及其它附图)应当被认为包括任何和所有可能的置换。
[0058]现在返回到图5,系统500包括前端磁屏蔽502和位于前端磁屏蔽502之上的第一传感器结构504。而且,第一中间磁屏蔽506位于第一传感器结构504之上,并且非磁间隔物508位于第一中间磁屏蔽506之上。此外,第二中间磁屏蔽510位于非磁间隔物508之上。
[0059]系统500另外包括通过第二传感器结构512而与第二中间磁屏蔽510分开的拖尾磁屏蔽514,第二传感器结构512位于这二者之间。另外,如当前的实施例所示,拖尾磁屏蔽514可以包括顶部516和底部518。
[0060]根据不同的方案,前端磁屏蔽502和/或拖尾磁屏蔽514 (例如,顶部516和底部518两者)可以包括一种或多种导磁材料,例如,诸如N1、Co和Fe合金,但是绝不限于此。而且,前端磁屏蔽502和拖尾磁屏蔽514可以根据期望的实施
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