专利名称：用于磁传感器的经调校的分流比的制作方法
用于磁传感器的经调校的分流比
发明内容
数据读取堆叠可以被放置在空气承载表面(ABS)上。该数据读取堆叠可以被放置在第一缓冲层和第二缓冲层之间，其中至少一个缓冲层被配置为给数据读取堆叠提供预先确定的分流比。
图1是示例数据存储设备的透视图。图2示出能够在各种实施方式中使用的示例磁传感器。图3A&图3B显示一部分示例磁传感器以及磁传感器的示例操作行为的图表。图4绘出与磁传感器的各种实施方式相关联的示例操作数据。图5画出与磁传感器的各种实施方式中所使用的各种材料成分相对应的操作数据。图6A-图6C显示根据本发明的各种实施方式的示例磁传感器配置。图7提供根据本发明的各种实施方式所执行的传感器制造例程的流程图。
具体实施例方式在本公开内容中一般地描述了增强的磁传感器，尤其是经屏蔽的磁传感器中的分流比的优化。随着对更大的数据容量和更快的数据传输率的产业需求的增加,诸如读取元件和屏蔽等的各种数据存储组件的外形尺寸减小了。读取元件的空间的量的减少可以使得磁屏蔽的大小和在那些屏蔽之间的可用空间最小化。借助于具有没有钉扎磁化的双磁自由层的三层读取元件，在屏蔽之间的更小空间可以对应于更为不有效的偏置磁体。偏置磁体强度的减少可以导致读取元件的更大磁不稳定性以及降级的数据感测。各种减少的外形尺寸的屏蔽设计可以容纳偏置磁体，但会经受通过在回读传感器的后面(磁不响应的)部分的不期望的分流电流的寄生分流和减少的信号幅度。因此，通过对读取元件、偏置磁体和磁屏蔽之间的接触面进行调校来限制电流通过读取器的接近空气承载表面(ABS)的部分，可以将磁传感器构建为具有经优化的分流比，并且增强传感器性能。这样的经优化的分流比可以减少或消除读取元件的各部分中的不期望的分流效果，并进而改善磁传感器的信号幅度和磁稳定性。转到附图，图1提供了在非限制性环境中的数据存储设备100的实施方式，其中在非限制性环境中可实现本发明的各种实施方式。设备100包括从底板104和顶盖106形成的充分密封的机壳102。内部放置的主轴马达108被配置为旋转许多磁存储介质110。介质110由相应的数据换能器(读/写头)阵列来读取，每一个数据换能器均由磁头万向节组件(HGA) 112来支撑。每一 HGA 112可以由包括柔性悬挂116的头堆叠组件114 (“传动器”)来支撑，柔性悬挂116又由刚性传动器臂118来支撑。通过将电流施加到语音线圈马达(VCM) 122，传动器114可以绕匣式轴承组件120枢转。以此方式，VCM 122的受控操作引起换能器(在124用数字指示)与在介质表面定义的磁轨(未示出)相对准，以向其存储数据或从其检取数据。图2 —般地阐释了能够用于图1中的数据存储设备中的磁传感器130的实施方式的剖视图。如所示出的，可以将传感器构建为具有磁感知堆叠132，磁感知堆叠132被放置在第一磁屏蔽134和第二磁屏蔽136之间。磁堆叠132的构造是不受限制的，且可以是具有磁响应的任何磁定向的任何数量的层的层叠。一种这样的构造具有被放置在双磁自由层140之间的非磁间隔层138，双磁自由层140每一个都被耦合到缓冲层142，缓冲层142可以是各种不同的材料，例如帽层和籽晶层。由于仅存在磁自由层140而没有具有固定磁化的钉扎(或/和参考)层，堆叠132通常被描述为三层读取器，这是由于存在三个层且堆叠132中缺乏任何钉扎磁化，这隐含地忽略了籽晶层和帽层。为了允许跨越空气承载表面(ABS) 148从堆叠132感知在数据存储介质146上编程的数据比特144，永磁体150可以被放置为邻近堆叠132，与接触ABS 148的部分相对。即是说，自由层140被永磁体150偏置，以提供精确的磁定向感知，永磁体150由数据比特144的出现而被克服。偏置磁体150可以被配置为具有各种不同的材料成分和尺寸，以便调校磁堆叠132的性能。如所显示的，可以成型第一屏蔽136和第二屏蔽138，以便在后边缘处的屏蔽之间提供增加的间隔152而不增加在ABS处沿着Y轴的传感器厚度，并提供穿过堆叠132的自由层140的增强的磁通量渗透。这样的性能改善不限于图2中所示出的配置，这是由于每一屏蔽136和138的斜切部分156可以是单独地或共同地被设计为具有锥形的、曲线的和正交的过渡区域158，该锥形的、曲线的和正交的过渡区域158减少了屏蔽136和屏蔽138在远离ABS 148处的厚度。类似地，斜切部分156可以部分地或完全地填充有呈现磁性和非磁性的单个层或多层层叠。然而，增加一个或多个斜切区域156可对应于最小化通过磁堆叠132的寄生分流以及增强数据读信号幅度，这是由于电流被更有效地浓缩在磁化旋转最大的ABS区域148中。图3A和图3B —般地阐释了不例磁传感器160的一部分的剖视图和相应的操作图表162。磁传感器160具有磁堆叠164,磁堆叠164被放置在ABS上且与磁屏蔽166间隔开预先确定的屏蔽距离168并离开后偏置磁体170预先确定的偏置距离172。磁屏蔽166具有过渡区域174，过渡区域174被成型为与ABS相平行的线性表面，过渡区域174将屏蔽166从ABS处的第一厚度176变换到远离ABS且接近偏置磁体170处的第二厚度178。过渡区域174的配置可以在堆叠164和屏蔽166的各部分之间提供预先确定的斜面距离180，斜面距离180可以对应于分流长度182，分流长度182可以有效地转换成可忽略的回读响应，这是由于堆叠164的磁化旋转被限制在传感器部分184。即是说，通过将电流收缩到传感器部分184，过渡区域174的位置和配置可以调校由沿着堆叠164的分流区域186的指数电流所引起的通过堆叠164的电流响应。这样的电流收缩可以减少通过远离ABS的堆叠164的寄生分流，这可以使得与在偏置磁体170附近的不期望分流相关的信号幅度损耗最小化。由分流部分186收缩到传感器部分184的电流的量可以被表达为收缩率(CC)，其中值I没有通过过渡区域174且值O具有均匀电流沿着X轴通过堆叠164。尽管CC可以影响电流行为，但操作性的电流收缩可以是可受磁堆叠164的条带高度188所影响的盒状逼近。长的条带高度，即大于图2的屏蔽到屏蔽间距152的4倍，可以操作为仿佛传感器部分184和分流部分186并行连接一样，且构成的传感器184和分流部分186的阻抗由分流比来表征。通过改变过渡区域174的配置和定向，可以调节堆叠164的传感器184和分流部分182，因为磁屏蔽166的斜切区域188和未斜切的区域190通过影响所构建的电流来控制分流比。堆叠164的行为的进一步可配置性可以通过优化偏置磁体厚度192来调校，偏置磁体厚度192对应于磁体距离194，且可以向堆叠164提供更大的偏置磁化。通过将分流比限制在O值和I值之间，调校堆叠164和传感器160的性能的各种配置和能力可以允许增强的性能，O值对应于零回读信号幅度，I值渐近地达到传感器部分184的本征幅度。作为参考，分流比可以由以下的式I表示
权利要求
1.一种装置，包括数据读取堆叠，被放置在空气承载表面(ABS)上且被放置在第一缓冲层和第二缓冲层之间，所述缓冲层被配置为给所述数据读取堆叠提供预先确定的分流比。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据读取堆叠和第一缓冲层以及第二缓冲层被放置在第一磁屏蔽和第二磁屏蔽之间。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，至少一个屏蔽在远离所述ABS处具有斜切部分。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述斜切部分沿着平行于所述ABS的轴增加在所述第一屏蔽和第二屏蔽之间的距离。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据读取堆叠是三层元件，所述三层元件具有由非磁间隔层所隔开的多个磁自由层。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，永久偏置磁体被放置为在基本上在所述第一屏蔽和第二屏蔽之间接近所述斜切部分处和在远离所述ABS处。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个缓冲层具有沿着所述数据读取堆叠的条带高度而持续变化的厚度。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个缓冲层是隔离材料。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预先确定的分流比选自预先确定的范围。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预先确定的范围是在O.35和O. 75之间。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个缓冲层具有比所述数据读取堆叠更大的电阻率。
12.一种方法，包括将数据读取堆叠部署在第一缓冲层和第二缓冲层之间并在空气承载表面(ABS)上，且将所述缓冲层配置为给所述数据读取堆叠提供预先确定的分流比。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预先确定的分流比增加所述数据读取堆叠中的数据回读幅度。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，通过优化至少一个缓冲层的厚度和电导率来调校所述预先确定的分流比。
15.—种传感器,包括被放置在空气承载表面(ABS)上且被放置在第一缓冲层和第二缓冲层之间的数据读取堆叠，所述缓冲层每一个都被配置为具有第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域经调校以便给所述数据读取堆叠提供预先确定的分流比。
16.如权利要求15所述的传感器，其特征在于，至少一个缓冲层的第一区域和第二区域分别接触相邻近的磁屏蔽的水平区域和斜切区域，所述水平区域接近所述ABS，且所述斜切区域远离所述ABS。
17.如权利要求16所述的传感器，其特征在于，所述第一区域具有小于所述第二区域的第二厚度的第一厚度。
18.如权利要求16所述的传感器，其特征在于，所述第一区域具有大于所述第二区域的第二厚度的第一厚度。
19.如权利要求16所述的传感器，其特征在于，所述第一区域具有比所述第二区域更高的电导率。
20.如权利要求16所述的传感器，其特征在于，所述第一区域是钌且所述第二区域是氧化钽。
全文摘要
各种实施方式可以具有被放置在空气承载表面(ABS)上的数据读取堆叠。该数据读取堆叠可以被放置在第一缓冲层和第二缓冲层之间，其中至少一个缓冲层可以被配置为给数据读取堆叠提供预先确定的分流比。
文档编号G01D5/12GK102997938SQ20121033719
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月13日
发明者D·V·季米特洛夫, 宋电, M·W·科温顿 申请人:希捷科技有限公司