传感器及其制造方法技术

描述了一种ＭＲ或ＧＭＲ磁头，其利用电荷箝位结构解决磁头的尖峰信号问题，所述电荷箝位结构提供一个从导电屏蔽到ＭＲ元件引线的非绝缘的电通路，用于阻止电荷积累。所描述的几种电荷箝位的实施例包括具有中心抽头的电阻，其提供从Ｓ２屏蔽（并且选择地从Ｓ１屏蔽）到ＭＲ元件的两个引线的电通路，以形成自跟踪箝位。此外，可以使每个屏蔽具有完全相同的所述电阻结构。一种使用本发明专利技术的存储系统连接该系统的偏置电路，用于在ＭＲ元件引线上提供直流偏压，所述引线和屏蔽电连接。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于在磁膜上读和/或写数据的磁头，尤其涉及使用磁阻材料的磁头及其制造方法。
技术介绍
磁数据记录的发展要求较高的密度，这又要求用于读写磁信号的变换器(磁头)具有提高的灵敏度。对于磁头的设计，重要的目标是减少噪声和保护磁头免受瞬变现象的影响。许多读磁头使用磁阻材料工作，因而被称为磁阻磁头。附图说明图1说明现有技术中的具有两个屏蔽的磁阻读磁头的基本元件，图1表示用于盘驱动中的一种现有类型磁头中叠层的截面图。因为一般这种磁头对于读写功能具有单独的结构。整个磁头的进行写操作的部分通常被称为写元件或写磁头。图1中的写元件是一种感应磁头。读功能是由被称为MR磁头的元件实现。作为第一屏蔽(S1)的导磁层111被设置在由基底层(未示出)支撑着的绝缘层101上。在导磁层111的上面设置第一绝缘层103。磁阻(MR)元件114及其引线(未示出)被设置在绝缘层103上。接着是第二绝缘层104，因而把MR元件夹在两个绝缘层之间。在第二绝缘层的顶上，设置有用于形成第二屏蔽(S2)222的导磁材料。共同作为感应写磁头的元件包括附加的绝缘材料107和被设置在绝缘层110中的感应线圈112。层109作为写磁头的极片。在这种特定类型的磁头中，S2层222具有双重作用，其还作为另一个极片，但是其它包括磁带磁头的设计对于这些功能使用单独的层。图1的磁头旨在用于盘驱动器，但是其基本元件和功能和用于磁带驱动器的磁头相同。磁带磁头一般由并排设置的读写元件构成，S2不作为极片，不起双重作用。图2表示一在被称为铁氧体磁头的现有技术的另一种磁阻磁头中读元件的简化的截面图。层61由铁氧体构成，其作为S1屏蔽，层65是磁或非磁的闭合元件。屏蔽S2 222和MR元件114被绝缘材料67包围着。所示的MR引线63(其可以由导电材料例如金制成)和偏置电源17相连。例如图2所示类型的MR磁头只有一个金属屏蔽。磁介质穿过由两个屏蔽形成的间隙。所述屏蔽用于阻止来自间隙外部的介质的磁场。恒定的直流偏流被加于MR元件，由电阻的波动引起的MR元件两端的电压的波动就是输出信号。图3表示一现有技术的另一种MR磁头的简化的截面图。在这种磁头中，S1屏蔽是一个单独的元件111，如S2屏蔽222一样。两个屏蔽不需要由相同的材料制成。两个屏蔽和MR元件114被在制造过程中经过几步进行淀积的绝缘材料67包围着。和上述的情况一样，MR引线63和偏置电源17相连。在现有技术的参考文献中具有许多不同的磁阻磁头设计，例如可以参见美国专利5713122。磁阻磁头通常被用于盘驱动系统和带驱动器中。虽然在盘驱动器中的磁头在一个单元中封装有一对单读/写元件，但是带磁头组件具有为多轨迹系统中的每个轨迹提供的一个读/写元件对。在利用磁阻磁头从磁带中读取数据时已经观察到特殊的噪声现象。在下面，将用“磁阻磁头”包括使用巨磁阻效应的磁头和使用磁阻效应的磁头。已经观察到从读磁头输出的信号含有非常尖的尖峰信号，其接近于理想脉冲，具有非常窄的宽度和宽的频谱含量。这些尖峰信号可以具有每个极性并被分布在一个幅值范围内。来自磁头的输出信号一般通过一前置放大器，然后进入一输入通道，其中包括各种滤波器，检测器，译码器，纠错器等等。在输入通道信号中尖峰信号的影响至少形成随机分布的可校正的一位误差，而且最坏可以干扰介质信号的检测。尖峰信号可以发生在没有记录信号或MR偏置电流的情况下，但是似乎需要介质和磁头接触并相对运动。有许多设计方案用于元件的事故切断保护，但是这些方案没有直接涉及到存在的问题。提出了对磁头进行测试的许多方法，例如在盘磁头中通过电阻使MR屏蔽接地。然而，通过电阻使屏蔽接地实际上可能会通过在MR和屏蔽之间形成一个恒定的大的电位差加重尖峰问题，这在下面将要讨论。专利技术公开按照本专利技术的磁阻磁头，利用一种电荷箝位结构解决了磁头尖峰问题，所述电荷箝位结构提供从导电屏蔽到一或两个MR元件引线的导电通路，从而阻止与MR元件和屏蔽之间的相互作用(它们可被模拟成一个虚拟电容器)相关的大的破坏性的电荷的积累。在本专利技术的一个实施例中，该电荷箝位提供了从屏蔽到MR元件的两个引线的电阻性导电通路，从而形成一个自跟踪箝位。提供从MR元件引线到屏蔽的导电通路的附加的优点包括能够使屏蔽更有效地进行EMI保护，并且总体上保护MR元件不受来自其它源的大电流的影响。本专利技术的一个实施，例使用在MR元件的一个引线和相关的屏蔽之间连接的电阻。在另一个实施例中，带有单一金属屏蔽的磁头，从屏蔽到MR元件的每个引线具有一单独的电阻通路。两个电阻通路可以作为一薄膜结构来实施，所述薄膜结构和两个引线接触，并具有一中心连接点和屏蔽相连，形成近似的中心抽头电阻。在又一个实施例中，带有一个以上的导电屏蔽的磁头使所述屏蔽电气相连，然后通过一电阻通路和一个引线相连。此外，对于每个屏蔽可以设置一个完全相同的电阻结构。在再一个实施例中，用于把MR元件和屏蔽隔开的材料由比绝缘材料略微导电的材料制成，以提供电荷的导电通路。按照本专利技术的存储系统，可以包括本专利技术的MR磁头的任何实施例。连接该系统的偏置电路以提供直流偏压，使得S2屏蔽和MR元件的正确的引线相连。虽然本专利技术很好地适用于磁带存储系统中，但是其也可应用于磁盘驱动器或测量装置，在这些装置中，磁头受到使在MR元件和屏蔽之间积累电荷的力，这些装置可以包括使用硬盘或软盘的接触或近似接触记录装置。附图简介下面以举例方式参照附图详细说明本专利技术，其中图1说明被设计来用于盘驱动器中的现有技术的磁阻磁头的截面图；图2说明现有技术的使用铁氧体作为第一屏蔽和使用一单独元件作为第二屏蔽的MR磁头的截面图；图3说明现有技术的对于第一和第二屏蔽使用单独元件的MR磁头的截面图；图4说明用于MR磁头的一个简单的电路模型及其在数据存储系统中的相关的元件；图5说明按照本专利技术的一个实施例用于MR磁头的电路模型的一部分及其相关的电路，其中使用由屏蔽到MR元件的一个引线的电阻；图6说明按照本专利技术的一个实施例用于MR磁头的电路模型的一部分及其相关的电路，其中使用从屏蔽到MR元件的一个引线的小的或为0的电阻通路；图7说明按照本专利技术的一个实施例用于MR磁头的电路模型的一部分，其中使用来自电气相连的两个屏蔽的有中心抽头的电阻通路；图8说明按照本专利技术一实施例的一种MR磁头的截面图，其使用铁氧体作为第一屏蔽和一单独的导电元件作为S2屏蔽，并使用从S2屏蔽到MR引线的电阻通路；图9说明按照本专利技术一实施例的一种MR磁头的截面图，其使用铁氧体作为第一屏蔽和一单独的导电元件作为S2屏蔽，并使用从S2屏蔽到MR引线的电阻通路；图10说明按照本专利技术一实施例的MR磁头的分解图，其具有一单个导电的S2屏蔽和从S2屏蔽到MR元件的两个引线的中心抽头的电阻通路；图11说明按照本专利技术的存储系统；以及图12说明按照本专利技术一个实施例的MR磁头的电路模型的一部分，其使用从两个导电屏蔽的每一个到跨接在MR元件的两个引线上的中心抽头的电阻的单独的电阻通路。专利技术详述本专利技术提供一种用于通过对电位和在磁头中积累的相关电荷进行箝位来阻止在MR磁头的输出中发生噪声尖峰信号的方法和装置。所述磁头设计有用于消除积累的大电荷的装置，所述电荷会突然放电，尤其是可以引起大幅值的极窄的噪声脉冲，这些噪声脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变换器，包括：一磁阻元件（１１４），其基本上被电绝缘材料（６７）所包围；从所述磁阻元件通过电绝缘材料到达所述变换器的外表面的第一和第二导电引线（６３，６３ａ）；以及屏蔽（２２２，８３），其通过电绝缘材料和磁阻元件隔开，所述屏蔽和第一导电引线（６３）电连接（１８１，８１）。

【技术特征摘要】
US 1998-12-2 09/204,3211.一种变换器，包括一磁阻元件(114)，其基本上被电绝缘材料(67)所包围；从所述磁阻元件通过电绝缘材料到达所述变换器的外表面的第一和第二导电引线(63，63a)；以及屏蔽(222，83)，其通过电绝缘材料和磁阻元件隔开，所述屏蔽和第一导电引线(63)电连接(181，81)。2.如权利要求1所述的变换器，其中从屏蔽(222，83)到第一导电引线(63)的电阻可以和一电导体相比。3.如权利要求1所述的变换器，其中所述屏蔽(222)通过电阻材料(183)和第一、第二导电引线(63)电连接。4.如权利要求3所述的变换器，其中从屏蔽(222)到第一导电引线(63)的电阻基本上等于从该屏蔽到第二导电引线(63a)的电阻。5.如权利要求3所述的变换器，还包括在第一和第二引线之间的电连接中的电阻材料(95，97)，并且所述变换器还包括从电阻材料的中点到屏蔽(96)的电连接(86)。6.如权利要求5所述的变换器，其中从电阻材料的中点到屏蔽的电连接通过绝缘材料(67b)中的通路(185)来实现。7.一种变换器，包括由导电材料制成的第一和第二屏蔽；一被设置在第一屏蔽上方的由电绝缘材料制成的第一绝缘层；一被设置在第一和第二屏蔽之间并和第一第二屏蔽电绝缘的磁阻元件；从磁阻元件通过电绝缘材料到达变换器外表面的第一和第二导电引线；以及一从至少第二屏蔽到变换器的外表面的电连接，用于提供从第二屏蔽流动的电荷通路。8.如权利要求7所述的变换器，其中和第二屏蔽的电连接用于连接第二屏蔽和至少第一导电引线，用于提供从第二屏蔽向第一导电引线的电荷流动通路。9.如权利要求8所述的变换器，其中从第二屏蔽到第一导电引线的电阻基本上等于从第二屏蔽到第二导电引线的电阻。10.如权利要求8所述的变换器，还包括在第一和第二引线之间延伸的电阻材料，并且从所述电阻材料到第二屏蔽的电连接基本上在电阻材料的中点。11.如权利要求9所述的变换器，还包括在第一和第二屏蔽之间的电连接。12.如权利要求7所述的变换器，还包括用于在第一屏蔽和第二屏蔽之间形成电连接的非绝缘材料的通路。13.一种用于制造薄膜变换器的方法，包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特比斯克博恩，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]