用于磁應用的多輸入多輸出傳感器設計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉及具有傳感器結構的多輸入多輸出(ΜΙΜ0)頭，該傳感器結構具有減小的讀間隙(read gap)。
【背景技術】
[0002]計算機的心臟是磁硬盤驅動器(HDD)，其通常包括旋轉磁盤、具有讀頭和寫頭的滑塊、在旋轉的盤之上的懸掛臂以及擺動懸掛臂從而將讀頭和/或寫頭置于旋轉的盤上的所選圓形軌道上的致動器臂。當磁盤不旋轉時，懸掛臂偏置滑塊為與盤的表面接觸，但是當盤旋轉時，空氣被鄰近滑塊的空氣軸承表面(ABS)的旋轉盤打旋(swirl)，使得滑塊略微離開旋轉的盤的表面在空氣軸承上行進。當滑塊在空氣軸承上行進時，寫頭和讀頭用于將磁印記(magnetic impress1n)寫入旋轉的盤和從旋轉的盤讀取磁信號場。讀頭和寫頭連接到根據(jù)計算機程序操作的處理電路以實現(xiàn)寫入和讀取功能。
[0003]讀頭通常利用自旋閥傳感器，也被稱為巨磁阻(GMR)傳感器。在ABS處的該傳感器通常包括夾設在被釘扎層和自由層之間的阻擋層以及用于釘扎被釘扎層的磁化的反鐵磁層。被釘扎層的磁化被釘扎為垂直于ABS，并且自由層的磁矩設置為平行于ABS，但是響應于外部磁場而自由旋轉。
[0004]信息時代處理的信息容量快速增加。特別地，期望HDD能夠在其有限的面積和體積中存儲更多的信息。對于這種期望的一種技術方案是通過提高HDD的記錄密度來增大容量。為了實現(xiàn)較高的記錄密度，記錄的磁團簇(magnetic cluster)的進一步小型化是有效的，這進而通常要求設計越來越小的部件。然而，各種部件的進一步小型化帶來其自有的一組挑戰(zhàn)和障礙。
[0005]增大HDD的記錄密度的需求促使研究者開發(fā)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，使其能夠讀取和記錄日益變小的位長度，從而增大記錄在磁介質上的數(shù)據(jù)密度。這已經(jīng)導致推動減小諸如GMR頭的讀頭的間隙厚度。然而，這樣的間隙厚度能夠被減小的量已經(jīng)受到傳感器的物理極限的限制，并且還受到當前可利用的制造方法的極限的限制。
[0006]因此，對于能夠減小讀間隙厚度同時保持磁頭的可靠性的改進磁頭以及制造方法存在需求。

【發(fā)明內容】

[0007]根據(jù)一個實施例，一種系統(tǒng)包括:前端磁屏蔽(leading magnetic shield);第一傳感器結構，在前端磁屏蔽之上；第一中間磁屏蔽，在第一傳感器結構之上；非磁間隔物，在第一中間磁屏蔽之上；第二中間磁屏蔽，在非磁間隔物之上；第二傳感器結構，在第二中間磁屏蔽之上；以及拖尾磁屏蔽(trailing magnetic shield)，在第二傳感器結構之上。
[0008]根據(jù)另一個實施例，一種系統(tǒng)包括:第一剪叉式傳感器結構(first scissorsensor structure)，在前端磁屏蔽之上；第一偏置結構，在第一剪叉式傳感器結構后面；第二剪叉式傳感器結構，在第一剪叉式傳感器之上；以及第二偏置結構，在第二剪叉式傳感器結構后面。
[0009]這些實施例中的任何一個可以實施在諸如盤驅動器系統(tǒng)的磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中，該磁數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)可以包括磁頭、用于使磁介質(例如，硬盤)經(jīng)過磁頭的驅動機構以及電聯(lián)接到磁頭的控制器。
[0010]本發(fā)明的其它的方面和優(yōu)點將從以下的詳細描述變得明顯，以下的詳細描述與附圖結合通過示例的方式描述本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0011]為了更全面地理解本發(fā)明的本質和優(yōu)點以及優(yōu)選的應用模式，應當參照以下結合附圖的詳細描述。
[0012]圖1是磁記錄盤驅動系統(tǒng)的簡化圖。
[0013]圖2A是利用縱向記錄格式的記錄介質的示意性截面圖。
[0014]圖2B是用于圖2A中的縱向記錄的傳統(tǒng)磁記錄頭和記錄介質組合的示意圖。
[0015]圖2C是利用垂直記錄格式的磁記錄介質。
[0016]圖2D是用于在一側垂直記錄的記錄頭和記錄介質組合的示意圖。
[0017]圖2E是適于在介質的兩側分別地記錄的記錄設備的示意圖。
[0018]圖3A是具有螺旋線圈的垂直磁頭的一個特定實施例的截面圖。
[0019]圖3B是具有螺旋線圈的背負式(piggyback)磁頭的一個特定實施例的截面圖。
[0020]圖4A是具有環(huán)形線圈的垂直磁頭的一個特定實施例的截面圖。
[0021]圖4B是具有環(huán)形線圈的背負式磁頭的一個特定實施例的截面圖。
[0022]圖5是根據(jù)一個實施例的系統(tǒng)的局部截面透視圖。
[0023]圖6是根據(jù)一個實施例的系統(tǒng)的局部截面透視圖。
[0024]圖7A是根據(jù)一個實施例的系統(tǒng)的局部截面透視圖。
[0025]圖7B是圖7A的實施例從圓7B獲得的詳細圖。
[0026]圖7C是根據(jù)一個實施例的系統(tǒng)的局部截面透視圖。
【具體實施方式】
[0027]下面的描述是為了說明本發(fā)明的一般原理的目的而進行，而不意在限制這里要求保護的發(fā)明構思。此外，這里描述的特定特征可以與各種可能的組合和變換的每個中的其它描述的特征組合地使用。
[0028]除非這里另外明確地限定，否則所有術語應當被給予它們最寬的可能解釋，包括從說明書隱含的含義以及本領域技術人員理解的含義和/或在字典、手冊等中限定的含義。
[0029]還必須指出的是，如在說明書和權利要求書中使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復數(shù)形式，除非另外指定。此外，如這里所用的，關于某些聲明值的術語“大約”是指所述值的聲明值±10%。
[0030]下面的描述公開了基于盤的存儲系統(tǒng)和/或相關的系統(tǒng)和方法以及其操作和/或部件的幾個優(yōu)選實施例。這里描述的各個實施例包括具有傳感器結構的Μ頂0頭，該傳感器結構具有期望地減小的讀間隙，如下面更詳細地描述的。
[0031]在一個一般性的實施例中，一種系統(tǒng)包括:前端磁屏蔽；第一傳感器結構，在前端磁屏蔽之上；第一中間磁屏蔽，在第一傳感器結構之上；非磁間隔物，在第一中間磁屏蔽之上；第二中間磁屏蔽，在非磁間隔物之上；第二傳感器結構，在第二中間磁屏蔽之上；以及拖尾磁屏蔽，在第二傳感器結構之上。
[0032]在一個一般性的實施例中，一種系統(tǒng)包括:第一剪叉式傳感器結構，在前端磁屏蔽之上；第一偏置結構，在第一剪叉式傳感器結構后面；第二剪叉式傳感器結構，在第一剪叉式傳感器之上；以及第二偏置結構，在第二剪叉式傳感器結構后面。
[0033]現(xiàn)在參照圖1，這里示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的盤驅動器100。如圖1所示，至少一個可旋轉的磁介質(例如，磁盤)112被支撐在心軸114上并被驅動機構旋轉，該驅動機構可以包括盤驅動電機118。每個盤上的磁記錄通常為盤112上的同心數(shù)據(jù)磁道(未示出)的環(huán)狀圖案的形式。因此，盤驅動電機118優(yōu)選地使磁盤112經(jīng)過磁讀/寫部分121，下面馬上描述。
[0034]至少一個滑塊113位于盤112附近，每個滑塊113例如支撐根據(jù)這里描述和/或提出的任何方案的磁頭的一個或多個磁讀/寫部分121。當盤旋轉時，滑塊113在盤表面122上徑向地移入和移出，使得部分121可以訪問該盤的不同磁道，期望的數(shù)據(jù)被記錄在和/或將要被寫入在這些磁道處。每個滑塊113通過懸掛件115附接到致動器臂119。懸掛件115提供輕微的彈力，該彈力將滑塊113靠著盤表面122偏置。每個致動器臂119附接到致動器127。如圖1所示的致動器127可以是音圈電機(VCM)。該VCM包括可在固定磁場內移動的線圈，線圈運動的方向和速度由控制器129提供的電機電流信號來控制。
[0035]在盤存儲系統(tǒng)的運行期間，盤112的旋轉在滑塊113和盤表面122之間產(chǎn)生空氣軸承，該空氣軸承施加向上的力或升力(lift)在滑塊上。在正常運行期間，該空氣軸承因此抵消懸掛件115的輕微彈力并支撐滑塊113離開盤表面以小的基本上恒定的間隔在盤表面上方。應注意，在一些實施例中，滑塊113可以沿著盤表面122滑動。
[0036]盤存儲系統(tǒng)的各個部件在運行中由控制器129產(chǎn)生的控制信號來控制，諸如存取控制信號和內部時鐘信號。通常，控制單元129包括邏輯控制電路、存儲器件(例如，存儲器)以及微處理器。在優(yōu)選的方案中，控制單元129電聯(lián)接(例如，通過電線、電纜、線路等)到一個或多個磁讀/寫部分121，用于控制其操作?？刂茊卧?29產(chǎn)生控制信號以控制各種系統(tǒng)操作，諸如線路123上的驅動電機控制信號和線路128上的頭位置和尋道控制信號。線路128上