[发明专利]带有靠近写入极的传感器的换能器设计

说明书

背景

硬盘驱动器(HDD)通常包括一个或更多个磁介质盘，每个盘具有用于存储数据的同心数据磁道。在使用多个盘的场合，由具有大致相同直径的各同轴盘形成堆叠。由滑块承载的换能头被用于从盘上的数据磁道读取以及向盘上的数据磁道写入。该滑块由磁头臂组装件(HAA)承载，该磁头臂组装件(HAA)包括致动臂和悬架组装件，它们可包括分开的万向架结构或者可集成地形成万向架。在操作期间，当盘旋转时，滑块在盘表面上方在较小气垫上滑动。致动臂进行枢轴转动从而相对于盘可移动地定位滑块。可包括微致动器组装件以提供对悬架组装件的更精确定位。电连接沿该悬架延伸以将换能头电连接至位于致动臂上或致动臂附近的组件。这些电连接可形成在悬架自身上，或者可位于相对于悬架支撑的分开的互连结构上，诸如悬架上柔性板(FOS)。

换能头通常包括单个写入器和单个读取器。读取器包括用于磁性地检索存储在盘(或其他磁存储介质)上的经编码信息的传感器。来自盘表面的磁通导致传感器的一个或多个感测层的磁化矢量的旋转，这进而导致传感器的电性质的改变，该电性质的改变可通过在该传感器中传递电流并测量跨该传感器的电压来检测。取决于传感器的几何形状，感测电流可在传感器各层的平面中传递(CIP)或垂直于传感器各层的平面而传递(CPP)。外部电路系统随后将该电压信息转化成适当的格式并按需操纵该信息以恢复盘上所编码的信息。

对于垂直记录换能头，写入器通常包括主极以及一个或更多个返回极，它们在换能头的气垫面(ABS)上通过间隙层彼此分开。在某些配置中，主极和返回极可在远离ABS的区域中通过背面间隙闭合件或背面通孔彼此连接。一层或更多层导电线圈位于主极与返回极之间，并由绝缘层封装。为了向盘(或其他磁介质)写入数据，向这些导电线圈施加电流以在主极的极尖下方的盘中感应磁场。通过使流过线圈的电流的方向逆转，写入磁介质的数据的极性也被逆转，且在两个毗邻比特之间写入磁转换。主极的后沿被用于将数据写入磁介质。

比特模式介质(BPM)系统可用于将数据存储到模式化磁存储介质(例如，盘)。在BPM系统中，数据作为彼此隔离的分离磁数据比特被存储在盘上。BPM系统可允许相对高的记录密度。然而，BPM系统要求写入同步。当换能头在旋转盘的表面上方移动时，写入器的主极必须与盘上的所选比特恰当地对准才能恰当地写入介质。失准可能导致写入误差。因此，已提议了用于感测定时标记的传感器，以便使激励写入器与所选比特抵达毗邻写入器主极的位置同步。

定时变化会不利地影响写入同步。已知的同步传感器通常与主极间隔相对较大的距离。例如，与随具有小于约20nm的比特长度的盘联用的写入器的主极间隔大约6μm的同步传感器在该空间内的磁介质中可涵盖300个或更多磁转换，这往往增加了同步误差的风险。此外，BPM系统中的每个组件在作出同步确定时都可能引入一些定时误差。例如，倾斜角可能加剧同步传感器与写入器主极之间的间距问题。由于制造容限造成的变化可能在模式化存储介质上产生可变的比特间距。热膨胀和其他环境因素也可能影响定时变化，诸如电迹线上的热效应，其影响发送往来于换能头以达成写入同步的信号。若定时变化是确定性的，则影响写入同步的因素可被容易地补偿。然而，这些变化往往是随机的，这使得精确的同步感测是重要的。

本发明涉及用于BPM系统的写入同步的替换装置和方法。

概述

一种磁设备包括读取传感器、写入器以及同步传感器。该磁设备被配置成向包括多个分离的磁比特的磁介质写入信息以及从该磁介质读取信息。写入器包括写入元件、磁耦合至写入元件的第一返回元件、以及磁耦合至写入元件的第二返回元件。写入元件位于第一和第二返回元件之间。同步传感器定位成在紧密间隔安排中毗邻写入器的写入元件，且被配置成根据所感测的磁比特生成信号。该信号被用于相对于所感测的磁比特定位写入元件。

附图简述

图1是根据本发明的换能头的实施例的示意性侧视图。

图2是图1的换能头的实施例的气垫面(ABS)视图。

图3是换能头的实施例的示意性侧视图。

图4是图3的换能头的实施例的ABS视图。

图5是换能头的实施例的示意性侧视图。

图6A是图5的换能头的实施例的一种配置的ABS视图。

图6B是图5和6A的换能头的实施例的替换配置的ABS视图。

图7是换能头的实施例的示意性侧视图。

图8是图7的换能头的实施例的ABS视图。

图9是换能头的实施例的示意性侧视图。