具有用于头-介质间距和接触检测的多个电阻温度传感器的头换能器制造技术

配置成与磁性记录介质（160）交互的头换能器（103）包括第一传感器（105），具有电阻温度系数（TCR）且配置成产生第一传感器信号；以及第二传感器（106），具有TCR且配置成产生第二传感器信号。第一和第二传感器之一位于头换能器上的与磁性记录介质有关的接近点处或附近，且第一和第二传感器中的另一个远离接近点。电路配置成组合第一和第二传感器信号并产生指示头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者的组合传感器信号。每个传感器可具有相同符号（正或负）的TCR，或者每个传感器可具有不同符号的TCR。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于头-介质间距和接触检测的多个电阻温度传感器的头换能器
技术实现思路
本公开的实施例涉及ー种装置，包括:头换能器，配置成与磁性记录介质交互；第ー传感器，具有电阻温度系数(TCR)且配置成产生第一传感器信号；以及第ニ传感器，具有TCR且配置成产生第二传感器信号。第一和第二传感器之一位于头换能器上的与磁性记录介质有关的接近点处或附近，且第一和第二传感器中的另ー个远离接近点。电路配置成组合第一和第二传感器信号并产生指示头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者的组合传感器信号。第一传感器可包括正TCR和负TCR之一，且第二传感器可包括正TCR和负TCR中的另ー个。根据其它实施例，第一和第二传感器被布置成限定差分电阻温度传感器。电路被配置成组合第一和第二传感器信号以产生指示头-介质间距变化和头-介质接触之ー或两者的差分信号。检测器被配置成利用差分信号检测头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者。各种方法实施例包括在头换能器相对于磁性记录介质移动的情况下，利用具有电阻系数(TCR)的第一传感器感测头-介质间距变化和头-介质接触之ー或两者。方法还包括利用具有TCR的第二传感器感测由于除头-介质间距变化和头-介质接触以外的因素引起的温度变化。由第一传感器产生第一传感器信号并且由第二传感器产生第二传感器信号。方法还包括利用第一和第二传感器信号生成指示头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者的组合传感器信号，以及利用组合传感器信号检测头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者。在一些实施例中，第一传感器可包括正TCR和负TCR之一,且第二传感器可包括正TCR和负TCR中的另ー个。根据其它实施例，第一和第二传感器被布置成限定差分电阻温度传感器。根据各实施例，装置包括被配置成与磁性记录介质交互的头换能器以及由头换能器支承的差分电阻温度传感器。该差分电阻温度传感器包括:第一传感器，具有电阻温度系数并且位于头换能器的与磁性记录介质有关的接近点处或附近；以及远离第一传感器的头换能器的写入元件。检测器配置成利用由差分电阻温度传感器生成的差分信号检测头-介质间距变化和头-介质接触之ー或两者。根据其它实施例，装置包括头换能器，配置成与磁性记录介质交互；以及加热器，配置成致动头换能器。传感器位于头换能器上且具有电阻温度系数。传感器配置成感测头换能器和介质之间的接触。检测器耦合到所述传感器和加热器，且配置成基于传感器的电阻变化和加热器功率的变化利用检测度量来检测头-介质接触。检测器度量可基于传感器的电阻变化率和加热器功率的变化率。例如，检测度量可由AR/AP比来限定，其中AR是传感器的电阻变化率，AP是加热器功率的变化率。在一些实施例中，检测器被配置成进行对A R/A P的就地直接測量。可鉴于下面的详细描述和附图来理解各实施例的这些和其它的特征和方面。附图说明图1是根据各实施例包含TCR传感器的加热器致动的头换能器布置的简化侧视图；图2是图1中示出的加热器致动的头换能器布置的前视图；图3示出处于预致动配置和致动配置下的图1和图2的加热器致动的头换能器布置；图4A示出图1-3所示类型的加热器致动的记录头换能器在头换能器与磁性记录盘的表面之间接触之前、之中和之后的代表性温度曲线；图4B示出非热致动的记录头换能器在头换能器与磁性记录盘表面之间接触之前、之中和之后的代表性温度曲线；图5A和5B是根据各实施例示出用于检测头-介质接触和/或头-介质间距变化的方法的各过程的流程图；图6A和6B是根据各实施例示出用于检测头-介质接触和/或头-介质间距变化的方法的各过程的流程图；图7是根据各实施例的滑块的一部分的示意图，该滑块在盘界面处相对于磁性存储介质的表面支承头换能器；图8和9分别是示出因变于图7所示的两个TCR传感器位置处的加热器功率的温度升高的图；图10是根据各实施例描绘串联布置在头换能器上用于检测头-介质接触和/或头-介质间距变化的两个TCR传感器的等效电路的图；图11是示出图10电路的电连接柱两端的电压因变于加热器元件功率的代表曲线，具有显然的接触特征；图12示出根据各实施例的记录头换能器中两个TCR传感器的布局的代表示例；图13是根据各实施例描绘并联布置在头换能器上用于检测头-介质接触和/或头-介质间距变化的两个TCR传感器的等效电路的图；图14是根据各实施例示出图13所示的等效电路的柱A和柱B两端的电压因变于加热器元件功率的代表曲线；图15示出根据各实施例的记录头换能器中并联连接的电阻温度传感器的代表布局;图16A和16B是根据各实施例示出用于检测头-介质接触和/或头-介质间距变化的方法的各过程的流程图；图17A是根据各实施例的布置在头换能器上用于检测头-介质接触和/或头-介质间距变化的两个TCR传感器的图示；图17B是根据各实施例描绘布置为差分电阻温度传感器的两个TCR传感器的等效电路图；图17C是根据各实施例支承记录头换能器和电阻温度传感器组件的滑块的后截面的横截面图；图18A-18D是根据各实施例说明电阻温度传感器组件的功效的多个图，该电阻温度传感器组件利用差分电阻温度传感器提供改进的头-介质接触检测和热粗糙度检测的信噪比；图19和20示出根据各实施例的来自实验的数据图，其说明使用包括记录头换能器的一个电阻温度传感器和写入器线圈的差分电阻温度传感器组件的功效；图21是根据各实施例对于低调制或非调制头-介质界面，用于检测头-介质接触的方法的各过程的流程图；图22A是根据各实施例电阻温度传感器电阻与用于电阻温度传感器的加热器元件功率的关系图，该电阻温度传感器配置成提供基于非调制的度量，以供评估头-介质间距并执行头-介质接触检测；图22B是根据各实施例用于评估头-介质间距并执行头-介质接触检测的基于非调制的度量的图；以及图23是根据各实施例基于TCR传感器的电阻的变化率和硬盘驱动的该位置处的加热器功率的变化率，測量检测度量的ー种方法的电路图。具体实施例方式数据存储系统一般包括对记录介质读取及写入信息的ー个或多个记录头。经常希望使记录头与其相关联的介质之间具有相对小的距离或间距。该距离或间距被称为“飞行高度”或“磁头-介质间距”。通过减小磁头-介质间距，记录磁头通常更能够将数据写至介质和从介质读出数据。减小磁头-介质间距也允许勘察记录介质形貌，例如检测记录介质表面的凹凸构造和其它特征。根据各个实施例，并參见图1-3，滑块100被示为由悬置件101支承成紧靠在旋转磁性存储介质160的位置。滑块100支承记录头换能器103和热耦合至头换能器103的加热器102。加热器102可以是电阻性加热器，当电流流过加热器102时该电阻性加热器生热。加热器102不局限于电阻性加热器，而是可包括任何类型的加热源。由加热器102产生的热能导致头换能器103的热膨胀。该热膨胀能用来减小数据存储系统中的头-介质间距107。要注意，在一些实施例中，可使用非热致动器来减小头-介质间距107。TCR传感器105被示为位于头换能器103上对磁性记录介质160的接近点处。接近点一般被理解为头换能器103与磁性记录介质160之间最接近的接触点。如前面描述地，头换能器103的致动可通过热致动器(诸如加热器102)或其它致动器(例如写入器)来实现。偏置功率被施加于TCR传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.17 US 61/414,734;2010.11.17 US 61/414,7331.一种装置，包括: 头换能器，配置成与磁性记录介质交互； 第一传感器，具有电阻温度系数(TCR)且配置成产生第一传感器信号； 第二传感器，具有TCR且配置成产生第二传感器信号； 所述第一和第二传感器之一位于所述头换能器上的与磁性记录介质有关的接近点处或附近，且所述第一和第二传感器中的另ー个远离所述接近点；以及 配置成组合所述第一和第二传感器信号并产生指示头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者的组合传感器信号的电路。2.按权利要求1所述的装置，其特征在于: 位于所述接近点处或附近的传感器被配置成生成具有指示所述接近点处的热边界条件的主要信号分量的传感器信号；以及 远离所述接近点的传感器被配置成生成具有指示由于除受热边界条件影响的因素外的因素引起的温度变化的主要信号分量的信号。3.按权利要求1所述的装置，其特征在于: 位于所述接近点处或附近的传感器被配置成生成具有指示头-介质间距变化和头-介质接触的主要信号分量的传感器信号；以及 远离所述接近点的传感器被配置成生成具有指示由于除头-介质间距变化和头-介质接触外的因素引起的温度变 化的主要信号分量的信号。4.按权利要求1所述的装置，其特征在于，包括配置成致动头换能器以使位于所述接近点处或附近的传感器朝向介质移动的加热器。5.按权利要求1所述的装置，其特征在于: 所述第一传感器包括正TCR和负TCR之一；以及 所述第二传感器具有正TCR和负TCR中的另ー个。6.按权利要求5所述的装置，其特征在于: 所述第一和第二传感器中的每ー个耦合到固定数量的电连接垫；以及所述电路被配置成测量头-介质间距变化和检测头-介质接触中的一者或两者，而不增加额外电连接垫。7.按权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一和第二传感器串联连接。8.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二传感器被布置成限定差分电阻温度传感器。9.按权利要求1所述的装置，其特征在于: 所述第一和第二传感器被布置成限定差分电阻温度传感器；以及所述电路被配置成组合所述第一和第二传感器信号以产生指示头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者的差分信号。10.按权利要求9所述的装置，其特征在干，还包括检测器，配置成利用差分信号检测所述头-介质间距变化和头-介质接触之ー或两者。11.按权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括: 加热器，配置成致动头换能器以使位于所述接近点处或附近的传感器朝向介质移动； 其中所述电路被配置成减去所述组合传感器信号中指示所述加热器对所述组合传感器信号的影响的分量。12.按权利要求8所述的装置，其特征在干: 位于所述接近点处或附近的传感器响应于所述接近点处或附近的温度变化产生非线性传感器信号；以及 远离所述接近点 的传感器响应于远离位置处的温度变化产生线性传感器信号。13.一种方法,包括: 在头换能器相对于磁性记录介质移动的情况下: 利用具有电阻系数(TCR)的头换能器的第一传感器感测头-介质间距变化和头-介质接触之一或两者； 利用具有TCR的第二传感器感测由于除头-介质间距变化和头-介质接触以外的因素引起的温度变化； 由所述第一传感器产生第一传感器信号并且由第二传感器产生第二传感器信号； 利用所述第一和第二传感器信号生成指示头-介质间距变化和头-介质接触之ー或两者的组合传感器信号；以及 利用组合传感器信号检测头-介质间距变化和头-介质接触之ー或两者。14.按权利要求13所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·约翰逊，D·刘，H·楼，G·J·肯克尔，D·麦肯，T·W·施特伯，X·郑，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：
国别省市：