带有基于磁致电阻磁头的热阻信号的冲击检测的磁盘驱动器制造技术

一种带有磁阻（ＭＲ）读传感器或磁头的磁记录磁盘驱动器，具有响应来自磁头信号中所包含的热阻信号的冲击和震动检测电路。ＭＲ磁头由电偏置电流加热，并且支撑在靠近磁盘表面的磁头托架上。磁盘驱动器的外部冲击或震动，改变托架与磁盘之间的间隔，这就导致磁头温度波动。冲击检测电路把反映波动的磁阻信号的正负偏移与一个预定阈值电压电平相比较。当超过该阈值时，表示外部冲击或震动超过了允许极限，就禁止数据的写。（*该技术在2017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磁阻(MR)读传感器或磁头读数据的磁记录磁盘驱动器，更详细地说，涉及用冲击或震动检测来改善某些驱动器操作，如禁止数据的读或写的那些磁盘驱动器。磁盘驱动器，也叫作磁盘文件，是使用一个可转动磁盘、一个磁头或传感器和一个启动器的信息存储设备。可转动磁盘带有容纳信息的同心数据磁道，磁头或传感器用来在不同的磁道上读和/或写数据，而启动器连接到一个用于磁头的托架上，以便在读和写操作期间，把磁头移到希望的磁道上并保持在磁道中心线上方。最普通形式的启动器是一种旋转式音圈电机(VCM)启动器，它使磁头托架非线性地、一般以弧形路径移过磁盘。一般有多个磁盘安装在由磁盘驱动电机转动的一个轴上，并且有多个磁头托架连接到启动器上以便访问磁盘表面。一个外壳支撑着驱动电机和磁头启动器，并罩住磁头和磁盘以提供一个基本上密封的环境。在常规的磁记录磁盘驱动器中，磁头托架是一个空气轴承滑块，当磁盘以其操作速度转动时，该滑块依靠空气轴承悬在磁盘上方。该滑块由来自一个悬架的偏置力保持在磁盘表面附近，该悬架把滑块连接到启动器上。已经提出了接触式和靠近接触式或“接近式”磁盘驱动器，其中，在读和写操作期间，磁头托架可以仅由空气轴承部分地支承着，并且可以经常或偶尔与磁盘或磁盘上的润滑膜相接触。这些类型的磁盘驱动器例子在IBM的美国专利5,200,867、授予Conner、Peripheralis的美国专利5,097,368、和授予Censtor Corporation的美国专利5,041,932中进行了描述。用来读和写数据的最普通类型的磁盘驱动器磁头是双功能感应读/写磁头。最近，可以采用磁阻(MR)磁盘驱动器，这种磁盘驱动器使用与感应只写磁头相组合的MR读传感器或磁头。MR磁头由于记录在磁盘上的磁场导致的电阻变化而产生一个读信号。作为例子，IBM的美国专利3,908,194描述了一种“组合式”(“piggyback”)薄膜磁头，这种磁头把MR读磁头与感应写磁头相组合。第一种带有MR读磁头和感应写磁头的商业空气轴承硬磁盘驱动器是由IBM在1991年提出的。已经发现，由于在低悬浮或接近接触的MR磁盘驱动器中非常靠近的磁头一磁盘间隔，磁盘基片的波动和滑块悬浮高度的变化会在MR磁头读回数据信号的基线信号上引起变化。在MR磁头中的检测元件需要由一个检测电流或偏置电流偏置，以便能够在电阻变化时检测磁场。这一偏置电流把磁头加热到环境温度以上。因而，MR信号的基线变化是由磁盘对温度升高的MR元件的冷却所造成的，而温度变化与磁头一磁盘间隔变化有直接关系。IBM的美国专利5,455,730描述了一种MR磁盘驱动器，这种磁盘驱动器包括几个用来减小这种基线变化对MR读回数据信号的影响的装置。磁盘驱动器，特别是用于便携式或膝上型计算机的那些磁盘驱动器，对外部冲击或震动很敏感，冲击和震动能在磁道访问或“检索”期间使磁头移到错误的磁道上，或者在读或写操作期间使磁头脱离磁道。数据在错误磁道上的写是不容许的，因为这通常会导致在被重写磁道上的数据损失。随着磁盘驱动器变得越来越小并且其磁道密度(即，每径向英寸的数据磁道数目)升高，外部冲击和震动的影响变得更加明显。已经提出了各种技术，通过检测外部力并且或者补偿该力或者停止磁盘驱动器的某些操作直到去除该力，来解决这一问题。这些技术一般包括使用独立的机电冲击检测设备，如常规的加速度仪，安装在磁盘驱动器外壳上或在包含磁盘驱动器电子器件的印刷电路板上。例如，授予Hewlett-Packard的美国专利5,299,075描述了一种磁盘驱动器，这种磁盘驱动器把转动式加速度仪的输出用作输入启动器跟踪控制或伺服系统的反馈，以补偿冲击或震动引起的跟踪误差。IBM的美国专利5,227,929描述了一种带有一个三轴加速度仪的膝上型计算机，该加速度仪的输出用来把磁头移到停放区域，并停止磁盘驱动电机的转动。授予MagneticPeripherals的美国专利4,862,298和授予Ministor Peripherals的美国专利5,333,138描述了带有机电冲击传感器的磁盘驱动器，用来在有过大的外部冲击力时禁止数据的写。在磁盘驱动器中使用冲击传感器有几个缺点。传感器及其有关的电子器件值好几个美元。如果把传感器及其电子器件安装在印刷电路板上，就必须有附加板的永久空间。大多数冲击传感器是振杆式压电陶瓷设备，安装在位于磁盘驱动器外壳后侧的驱动器印刷电路板上。这样安装布置的局限性在于，磁盘驱动器的冲击或震动对传感器的影响，将不同于对所关心的磁头托架的影响，即，不同于对支撑冲击时正在进行写的磁头的托架的影响。由于写磁头对冲击的响应由磁头悬架和磁盘的振动模式来支配，而冲击传感器的响应由磁盘驱动器底座的振动模式来支配，所以有可能在冲击期间出现写时会产生软或硬数据误差的一些冲击，没有被传感器检测到。这些常规冲击传感器的另外的局限性在于，因为振动杆的极限共振频率约为30kHz，所以它们仅能准确测量在远低于这一共振频率的，即在约5kHz范围内的冲击。所需要的是一种具有冲击检测能力的磁盘驱动器，这种驱动器没有使用常规冲击传感器的磁盘驱动器的任何缺点。本专利技术是一种带有一个磁阻(MR)读磁头的磁记录磁盘驱动器，该驱动器利用MR磁头信号中的热阻效应来检测外都冲击和禁止写操作。MR磁头由偏置电流加热，并支撑在靠近磁盘表面的磁头托架上。对于磁盘驱动器的外部冲击或震动改变托架与磁盘之间的间隔，这会由于磁盘对加热磁头的冷却而使磁头温度波动。这些温度波动作为包括基线电压电平变化的热阻信号反映到来自MR磁头的信号中。磁盘驱动器包括冲击检测电路，该电路把这个热阻信号的正负偏移与预定阈值电压电平相比较。当超过该阈值时，表示外部冲击或震动超过了允许极限，就禁止数据的写。为了更充分地理解本专利技术的本质和优点，应该参阅与附图一起进行的如下详细描述。附图说明图1是一种包括本专利技术基线变化冲击检测电路的磁记录磁盘驱动器的方块图。图2是磁头托架端部和磁盘的放大剖视图表明MR传感器与磁盘之间的间隔变化。图3是组成基线变化冲击检测电路的各元件的方块图。图4是在垂直于磁盘方向施加外部冲击的情况下，基线变化冲击探测器的响应与加速度仪的响应相比较的曲线图。图5是在磁盘平面内在侧向施加外部冲击的情况下，基线变化冲击探测器的响应与加速度仪的响应相比较的曲线图。图6是在磁盘平面内仅仅在转动方向施加外部冲击的情况下，基线变化冲击探测器的响应与加速度仪的响应相比较的曲线图。一种包括本专利技术的磁盘驱动器示意地表示在图1中。一个带有“上”11和“下”12磁记录表面的磁记录磁盘10支撑在一个主轴6上；并由驱动或主轴电机8转动。在每个磁盘表面11、12上的磁记录媒体具有同心数据磁道的环形图案形式(未表示)。一个磁头托架13位于磁盘10的上表面11上。托架13是一个空气轴承滑块，该滑块带有一个面向磁盘的空气轴承表面(或磁盘侧20)，和一个尾端22。磁头托架13把一个读/写传感器21支撑在其尾端22上，以便对磁盘表面11上的磁媒体读写数据。传感器21是一个带有一个感应写元件70和一个MR读元件或传感器60的双元件磁头。托架13是一个空气轴承滑块，传感器21位于滑块的尾端22上。托架13通过一个悬架15连接到一个启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁记录磁盘驱动器，包括：一个磁记录磁盘，用来存储磁记录的数据；一个与磁盘连接的电机，用来转动磁盘；一个在靠近磁盘表面中的一个表面处保持的磁阻传感器用来根据在磁盘上磁记录的数据而产生一个信号，并由电偏置电流加热，该传感器的温度及与此有关的电阻都随着传感器与磁盘之间的间隔变化而变化；耦合到传感器上的数据通道电路，用来把来自传感器的信号处理成代表在磁盘上磁记录的数据的数字信号；及耦合到传感器上的冲击检测电路，用来根据对磁盘驱动器的外部冲击，把来自传感器的信号处理成代表传感器与磁盘之间间隔变化的信号。

【技术特征摘要】
US 1996-6-13 6649601.一种磁记录磁盘驱动器，包括一个磁记录磁盘，用来存储磁记录的数据；一个与磁盘连接的电机，用来转动磁盘；一个在靠近磁盘表面中的一个表面处保持的磁阻传感器用来根据在磁盘上磁记录的数据而产生一个信号，并由电偏置电流加热，该传感器的温度及与此有关的电阻都随着传感器与磁盘之间的间隔变化而变化；耦合到传感器上的数据通道电路，用来把来自传感器的信号处理成代表在磁盘上磁记录的数据的数字信号；及耦合到传感器上的冲击检测电路，用来根据对磁盘驱动器的外部冲击，把来自传感器的信号处理成代表传感器与磁盘之间间隔变化的信号。2.根据权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于包括一个连接到数据通道上的写磁头，用来把数据记录在磁盘上；并且冲击检测电路包括这样的电路，当代表传感器与磁盘之间间隔变化的检测信号超过一个预定冲击阈值时，用来产生一个冲击信号，以便禁止写磁头把数据记录在磁盘上。3.根据权利要求2所述的磁盘驱动器，其特征在于还包括一个耦合到冲击检测电路和数据通道上的控制器，该控制器根据从冲击检测电路接收的一个冲击信号，产生一个到数据通道的写禁止信号。4.根据权利要求3所述的磁盘驱动器，其特征在于还包括耦合到控制器上的存储存储器，用来存储代表预定冲击阈值的一个值。5.根据权利要求4所述的磁盘驱动器，其特征在于磁盘驱动器至少包括两个磁阻传感器，并且存储存储器存储两个阈值，每一个存储值都与两个传感器中的一个有关。6.根据权利要求1所述的磁盘存储器，其特征在于还包括一个第一托架，用来支撑靠近磁盘的一个表面的磁阻传感器；一个第二托架，用来支撑靠近磁盘另一个表的写磁头；及一个连接到第一和第二托架上的启动器，用来把托架移过其各自磁盘表面。7.一种磁记录磁盘驱动器，包括一个磁记录磁盘，用来存储磁记录的数据；一个与磁盘连接的电机，用来转动磁盘；一个在靠近磁盘的一个表面处保持的磁阻传感器，用来产生一个包括一个基线电压电平的信号，该信号具有在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉卡什卡西拉，史蒂文米克斯韦恩，蒂莫西赖雷克拉里，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]