磁盘驱动器及减少其中头与磁盘之间的损坏性接触的方法技术

一磁盘驱动器（１００、２３０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０）包括带有提供一飞行高度间距（１５６）的一空气支承表面（１４８、２３８）的一读／写头。一飞行高度间距控制系统（２４２）提供通过在一读／写头上的一头部电接头（２３７）和在一磁盘（２３４）上的一磁盘电接头（２３５）的一控制信号（２４４）。静电地控制飞行高度。一切断电路（２５８）将控制信号（２４４）连接至磁盘电接头（２３７）。切断电路（２５８）在检测到接触时提供控制信号（２４４）的一断开。一接触传感器（２３２）检测指示在该头和磁盘（２３４）之间接触的控制信号（２４４）的一电流分量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及磁数据储存装置。更具体地，本专利技术涉及关于飞行高度控制的方法和结构。
技术介绍
随着在较新的磁盘驱动器设计中表面密度的增加，在读/写头的电极未端和磁储存介质之间的磁间距和飞行高度相应地变得较小。对于这些极小的飞行高度，在磁盘表面状态中的制造偏差尤其在查找操作期间可能会在该头和磁盘之间产生不需要的瞬态机械接触。为了减少不需要的接触情况，因为它们的低成本、低质量和低功率消耗，所以希望使用飞行高度控制装置中的静电型致动器。但是，静电致动器在该头和磁盘之间产生具有与该间距的平方大致成反比关系的一吸力。随着该头移动靠近磁盘，该吸力成渐近线地增加。静电能使该头撞击磁盘，造成该头、磁盘或两者的损坏。当该头很靠近磁盘和使用静电驱动器时，飞行高度的控制变得不稳定。在一磁盘驱动器包括一静电驱动器时需要控制飞行高度间距和该头接触磁盘的一方法和装置。
技术实现思路
所提示的内容是包括一磁盘和一读/写头的一磁盘驱动器。读/写头具有一空气支承表面，该表面被成形为提供在该空气支承表面和磁盘之间的一飞行高度间距。磁盘具有一磁盘电接头和读/写头具有连接于面对磁盘的读/写头的一导电区域的一头部电接头。磁盘驱动器还包括一飞行高度间距控制系统，该系统包括提供连接至磁盘电接头和头部电接头的一控制信号。磁盘驱动器还包括一接触传感器。接触传感器检测指示磁盘和读/写头之间的接触的控制信号的一电流分量。接触传感器提供一接触传感器输出。磁盘驱动器还包括将控制信号连接至头部电接头的一切断电路。在检测到接触时切断电路响应接触传感器输出和提供控制信号的一断开。阅读了以下详细叙述和相关联的附图后，表示本专利技术的这些的和其它的特征以及优点将变得显而易见。附图简述附图说明图1示出了一磁盘驱动器。图2示出了在一磁盘上方飞行的一读/写头的一部分。图3示出了图2所示的结构的一放大图。图4示出了一磁盘、一读/写头和一飞行高度控制器。图5示出了在一读/写头和一磁盘之间的、作为间距的一函数的吸力。图6示出了在一读/写头和一磁盘之间的、作为控制信号电压的一函数的间距。图7示出了作为在一读/写头和一磁盘之间所施加的静电压的一函数的一声波发射(AE)传感器的一输出。图8示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第一实施例。图9示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第二实施例。图10示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第三实施例。图11示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第四实施例。图12示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第五实施例。图13示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第六实施例。图14示出了带有一接触传感器电路的一磁盘驱动器的一第七实施例。图15-17示出了一静电激励电压V和一声发射传感器ES的一输出的双跟踪示波器显示。图18示出了不使用接触传感器的情况下图8中跨越电阻R的电压和一声发射传感器的一输出的一双跟踪示波器显示。具体实施例方式在以下所讨论的磁盘驱动器实施例中，检测在一读/写头和一磁盘之间飞行高度间距，以及一控制器提供一控制信号电压，该电压静电地调节飞行高度间距，用于将飞行高度保持在一所需的设定点。但是，当该间距是极靠近时，由控制电路所提供的控制是不稳定的和读/写头能够被静电吸力拉入到与磁盘不希望有的碰撞之中。但是，磁盘驱动器还包括检测不希望有的接触的一接触传感器。一切断电路、通常是一继电器或固态开关在检测到接触时突然地将控制信号电压降至接近于零。也将静电力突然地降至接近于零，以及该头不再保持足以引起显著损坏的与磁盘的接触。在重新建立一稳定的飞行高度间距之后，再将控制信号施加到一头部电接头和恢复正常的磁盘驱动器工作。减少了对磁盘和读/写头的损坏和改进了可靠性。通过检测流过在控制器和该头和磁盘之间串联的一电阻或变压器原线圈的控制信号电流，能够检测接触。如果发生接触，电流开始流动和跨越该电阻或在变压器次级线圈处存在一电压降。一OP AMP比较器检测电压降和触发一开关，该触发具有充分的速度，在能够产生显著损坏之前断开到达头部电接头的静电电压。这电路还能用于在磁盘驱动器的正常工作期间的校准或作为一实时接触保护规则系统。该开关可以是一继电器的触头或一固态开关。随着在较新的磁盘驱动器设计中表面密度的增加，在读/写头的极未端和磁储存介质之间的磁间距相应地变得较小。涂复和润滑剂占据了这磁间距的一部分。用于电极未端凹入(PTR)和在较高温度下减少磁间距的热的电极未端凹入(T-PTR)的一允差也占据了这磁间距的一部分。在这些特征占据该磁间距的一些部分之后，仅有一极小的机械间距或飞行高度留在读/写头和磁盘之间，用于一空气支承层。对于这些极小的飞行高度，发生在磁盘外形状态中的来自该头的制造偏差尤其在寻找工作期间、或来自磁盘驱动器环境的机械冲击期间能够造成在该头和磁盘之间的不希望有的瞬态的机械接触。为了减少不希望有的机械接触的情况，使用一静电驱动器积极地调节飞行高度。检测飞行高度间距(或磁间距)和对控制飞行高度的静电致动器提供电反馈。利用反馈，保持一较稳定的飞行高度间距，同时减少机械接触的次数。因为它们的低成本、低质量和低功率消耗，所以在这反馈装置中使用静电型致动器。但是，静电致动器在该头和磁盘之间产生大致与该间距的平方成反比的一关系的一吸力。随着该头移动靠近磁盘，吸力成渐近线地增加。静电力能使该头撞击磁盘，造成该头、磁盘或两者的损坏。当该头很靠近磁盘时，使用静电型的致动器的飞行高度的控制变得不稳定。当能够调节读/写头的空气支承表面和电反馈试图在某种程度上补偿这不稳定时，这些调节在所有工作状态上并不完全有效。随着该间距接近于零，控制不稳定和静电吸力使该头进入磁盘和保持该头与磁盘长期接触，足以引起损坏。电反馈具有一时间继电器和迅速反作用，足以防止损坏。以下所述的一些图1示出了一磁盘驱动器储存装置100的一实施例。磁盘驱动器100包括具有诸储存表面106的一叠磁盘126，该表面说明性地是材料层(例如磁性材料或光学上可读的材料)。该叠磁盘126包括一叠许多磁盘，每张磁盘可被包括一读/写头110、也称一浮动块的一读/写组件112接近。每个读/写头110以一飞行高度在一磁盘上飞行，以如下较详细说明的积极地控制该高度。一主轴电动机127以例如箭头107所示的一方向驱动该叠磁盘126中的诸磁盘转动。当磁盘转动时，读/写组件112接近在该叠磁盘126中的诸储存表面106上的诸不同转动位置。驱动读/写组件112，用于相对诸磁盘表面106径向移动，例如按箭头122所指示的一方向，以便接近在诸磁盘表面106上的不同轨道(或诸径向位置)。说明性地由一伺服系统提供读/写组件112的该驱动，该系统包括一音圈电动机(VCM)118。音圈电动机118包括在轴120上枢转的一转子116。VCM118还说明性地包括支承读/写头组件112的一臂114。磁盘驱动器100说明性地包括用于控制磁盘驱动器100的工作和用于传送数据进入和引出磁盘驱动器100的控制电路130。如以下结合图8-14较详细说明的那样，控制电路130能够包括与一静电飞行高度致动器相关联操作的一飞行高度控制器。在极低飞行高度磁盘驱动器中，空气支承自身不能保持与磁盘的适当间隙。这是由于来自磁盘滑道崩落的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一磁盘驱动器，它包括：　　　　具有一磁盘电接头的一磁盘；　　　　具有一空气支承表面的一读／写头，该表面被形成为在空气支承表面和磁盘之间提供一飞行高度间距，读／写头具有连接至面对磁盘的读／写头的一导电区域的一头部电接头；　　　　一飞行高度间距控制系统，其包括产生连接至磁盘电接头和头部电接头的一控制信号的一控制器；　　　　检测指示磁盘和读／写头之间接触的控制信号的一电流分量的一接触传感器，接触传感器提供一接触传感器输出；以及　　　　将来自控制器的控制信号连接至头部电接头的一切断电路，切断电路响应接触传感器输出提供控制信号的一断开。

【技术特征摘要】
US 2001-8-22 60/314,5211.一磁盘驱动器，它包括具有一磁盘电接头的一磁盘；具有一空气支承表面的一读/写头，该表面被形成为在空气支承表面和磁盘之间提供一飞行高度间距，读/写头具有连接至面对磁盘的读/写头的一导电区域的一头部电接头；一飞行高度间距控制系统，其包括产生连接至磁盘电接头和头部电接头的一控制信号的一控制器；检测指示磁盘和读/写头之间接触的控制信号的一电流分量的一接触传感器，接触传感器提供一接触传感器输出；以及将来自控制器的控制信号连接至头部电接头的一切断电路，切断电路响应接触传感器输出提供控制信号的一断开。2.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于飞行高度间距控制系统还包括一设定点、提供一飞行高度传感器输出的一飞行高度传感器，以及其中控制器产生作为设定点和飞行高度传感器输出的一函数的控制信号。3.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于导电区域起到一第一电极的作用，以及其中面对该导电区域的磁盘的一部分起到被控制信号致动的一静电飞行高度致动器的一第二电极，用于控制飞行高度。4.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于接触传感器包括串联在控制器和头部电接头之间的一电阻，该电阻检测电流分量。5.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于接触传感器包括检测电流分量和串联在磁盘电接头和一电路公共导线之间的一电阻。6.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于接触传感器包括产生接触传感器输出的一放大器。7.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于切断电路包括带有由接触传感器输出控制的一继电器线圈和提供断开的一继电器开关的一继电器。8.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于切断电路包括一固态开关，该开关带有由接触传感器控制的一开关输入和提供断开的一开关输出。9.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于切断电路包括串联在控制器和头部电接头之间的一常闭开关。10.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于切断电路包括使控制信号旁路、离开头部电接头的一常开开关。11.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于切断电路包括与控制信号串联的一常闭开关，以及包括使控制信号旁路、离开头部电接头的一常开开关。12.在一磁盘驱动器中减少一读/写头和一磁盘之间的损坏性接触的一方法，它包括在读/写头上的一空气支承表面和磁盘之间提供一飞行高度间距；在读/写头上提供一头部电接头，该头部电接头连接至面对磁盘的读/写头的一导电区域；提供连接至磁盘的一磁盘电接头；对头部电接头和磁盘电接头提供来自一飞行高度间距控制系统的一控制信号；检测指示磁盘和读/写头之间接触的控制信号的一电流分量，以及提供一接触传感器输出；以及响应接触传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW里德林，LC凯尼潘伯格，
申请(专利权)人：西加特技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]