Beibehaltung des Profils eines Kopfs während des Betriebs in einem Laufwerk

专利摘要:
Ein Kopf zur Verwendung in einem Laufwerk umfasst ein Heizelement, welches Wärme erzeugen kann, die ausreicht zu bewirken, dass der Kopf eine Form aufweist, die ähnlich oder gleich der Form ist, die der Kopf aufweist, wenn er an einem Aufnahmemedium in dem Laufwerk einen Vorgang (wie z. B. Schreiben) durchführt. Das Heizelement wird aktiviert, wenn der Vorgang nicht durchgeführt wird. Daher erzeugt ein Kopf dieselbe Wärmemenge (oder ähnliche Wärmemenge) und befindet sich daher nicht bei derselben Temperatur (welche auch als "Betriebstemperatur" bezeichnet wird), unerheblich davon, ob ein Vorgang (wie das Schreiben) oder auch nicht durchgeführt wird. Daher hält der Kopf eine feste Form aufrecht oder hat eine Form, die sich in einem vorbestimmten Bereich um die feste Form herum minimal ändert, welche ihrerseits Ergebnis des Aufrechterhaltens der Schwebehöhe (des Abstands zwischen dem Kopf und dem Aufnahmemedium) ist. Das Heizelement kann so implementiert sein, dass es einen Verlustmechanismus ausnutzt, der in einem Schreibwandler inherent ist, beispielsweise indem ein Mittenabgriff an dem Schreibwandler vorgesehen wird. Wenn ein mittig abgegriffener Schreibwandler verwendet wird, werden Ströme, die in Phase miteinander sind, geliefert, um einen Schreibvorgang durchzuführen. Wenn kein Schreibvorgang durchgeführt wird, werden diese Ströme jedoch außer Phase geliefert.
公开号:DE102004001245A1
申请号:DE200410001245
申请日:2004-01-07
公开日:2004-08-19
发明作者:Christopher H. Los Gatos Bajorek；Thomas A. San Jose O'Dell
申请人:WD Media LLC；
IPC主号:G11B5-09

专利说明:
[0001] Bei Datenspeichervorrichtungen wieetwa Magnetband- und Diskettenlaufwerken spielt die Ausdehnung vonMaterialien auf der Mikrometerebene und der Nanometerebene einewichtige Rolle. Insbesondere umfassten derartige Vorrichtungen einekleine Vorrichtung, die als "Läufer" bezeichnet wird,auf dem sich ein Kopf befindet. Der Läufer bewegt sich während desgewöhnlichenBetriebes bezüglicheines Aufnahmemediums (wie etwa einem Band oder einer Diskette).
[0002] Der Kopf enthält Schaltkreise (welche als "Umformer" bezeichnet werden),um die Funktionen des Lesens von einem und des Schreibens auf einAufnahmemedium 120 auszuführen. Ein herkömmlicherKopf 110 (1A)umfasst einen mikroskopischen Bereich 111, auf welchemsich der Umformer befindet. Der Kopf 110 kann entwedergesondert hergestellt und an dem Läufer 130 befestigtsein oder einstöckigmit diesem, also als Teil des Läufers 130,ausgebildet sein. Der Läufer 130 istaus hauptsächlichkeramischem Material gebildet, und der Kopf 110 ist aneiner abfallenden Kante 131 desselben (siehe 1A) angeordnet. Der Läufer 130 weisttypischerweise eine Luftlageroberfläche (ABS) 133 auf,welche zu dem Aufnahmemedium 120 hin weisend ist.
[0003] In bestimmten Diskettenlaufwerkenoder Bandlaufwerken ist der Bereich 111 während desgewöhnlichenBetriebs von der Oberfläche 121 (desAufnahmemediums 120) um einen als Schwebehöhe (in einer Richtungsenkrecht zur Oberfläche 121)bezeichneten Abstand beabstandet. Typische Schwebehöhen sindso ausgelegt, dass sie einen geeigneten Magnetabstand zwischen demUmwandler und dem Medium (z.B. im Bereich von 40 bis 75 Å) gewährleisten,und sie hängenvon der im Bereich 111 erzeugten Wärmemenge ab. Im Bereich 111 kannder Kopf 110 aus heterogenen Stoffen hergestellt sein,welche unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisenund sich im unterschiedlichen Ausmaß ausdehnen. Je nach dem Wert derAusdehnung und dem Ort des Kopfs 110 bezüglich desLäufers 130 kannsich ein Teil des Kopfs im Bereich 111 und um diesen herum(z.B. um 25 bis 120 Å)nach außen,also zum Aufnahmemedium 120 hin, wie es in 1B gezeigt ist, ausdehnen (z.B. sichaufweiten). Wenn sich die Oberflächedes Kopfes aus dehnt und ausbeult (gesehen aus deren normalerweiseebener Form, wenn die Leistung heruntergesetzt wird), wird die Schwebehöhe um dieAusmaß dieserAusdehnung verringert. Die Verringerung der Schwebehöhe reichtaus, damit der Kopf in Kontakt mit dem Medium gerät, was dazuführt,dass der Kopf selbst, oder das Aufnahmemedium, oder auch beide,beschädigtwerden.
[0004] Beispielsweise kann ein plötzlicherStromstoß vomKopf auf eine Diskette auftreten, wenn ein Kopf in direkte Nähe einersolchen Diskette gerät.Wenn ein derartiger Stromstoß auftritt,kann eine Lese-/Schreibverschaltung im Kopf schmelzen, wodurch derKopf dauerhaft beschädigtwird. Es kann auch durch mechanische Abtragung ein Schaden an demKopf auftreten, z.B. wenn ein Vorsprung an dem Kopf als Schallplattennadel fungiert.Ein Kontakt eines Kopfes mit dem Medium kann auch die Servosteuerungdes Laufwerks (PES, position error signal, Positionsfehlersignal)beeinträchtigen,was dazu führt,dass der Kopf das Medium nicht mehr verfolgen kann, so dass keineDaten mehr geschrieben oder gelesen werden können.
[0005] Ein Kopf aus dem Stand der Technik,wie er in der US-A-5,991,113 beschriebenist, kann mittels eines Widerstands erwärmt werden. Ein Temperatursteuerschaltkreis,welcher mit einem Streifen aus thermisch ausdehnbarem Material odermit einem Widerstandsheizelement auf dem Läufer verbunden ist, verwendetinsbesondere eine regelbare Stromquelle, um die Läufertemperaturund die Verschiebung des Umformers zu steuern. Die nominalen Betriebstemperaturendes Läuferskönnenso eingestellt werden, dass eine vorbestimmte Umformerschwebehöhe erzieltwird, um Abwandlungen in den Schwebehöhen unter stapelweise hergestellten Läufern auszugleichen.Wahlweise kann ein Temperatursensor dazu verwendet werden, um dieBetriebstemperaturen des Läuferszu messen und um fürden Temperatursteuerschaltkreis ein temperaturempfindliches Eingangssignalbereitzustellen.
[0006] Ein Kopf gemäß dem Stand der Technik kannauch eine Polspitzenvertiefung (pole tip recession, PTR) aufweisen,wie es in einer Anmeldungs-Bemerkung ("appnote") vom 8. November 2000 mit dem Titel "Automated Measurementof Pole Tip Recession with New-Generation Atomic Force Microscopes" ("Automatische Messungeiner Polspitzenvertiefung mit Atomkraftmikroskopen der neuen Generation"), welche im Internetunter www.veeco.com/pdf/PTRMain.pdf erhältlich ist. Im einschlägigen Teildieser Anmel dungsbemerkung wird festgestellt "beim Läppen von Läuferreihen während derHerstellung eine Vertiefung erzeugt wird, wenn die Hartkeramik Al₂O₃-TiC der Luftlageroberfläche (ABS)des Läufersweniger abgetragen wird als die weicheren Polspitzen aus NiFe. DiePolspitzenvertiefung trägtzum magnetischen Gesamtabstand zwischen den Umformern und der Magnetschichtder Diskette bei, und die Bedeutung dieses Anteils des Abstandssteigt, wenn sich die Schwebehöhenverringern. Die Hersteller trachten danach, die Polspitzenvertiefungauf weniger als 5 nm zu verringern, um die Leistungsfähigkeitzu erhöhen,währendeine kleine Vertiefung beibehalten wird, um eine thermische Ausdehnungzu ermöglichenund eine Beschädigungim Falle einer Berührungmit der Diskette zu verhindern".
[0007] Das Läppen von Läuferreihen (welche auch als "Streifen" bezeichnet werden)ist beispielsweise auch in den US-A-5,095,613 , US-A-5,361,547 , US-A-4,914,868 und US-A-4,912,883 beschrieben. Um mehrInformationen überdie Herstellung von magnetischen Aufnahmeköpfen zu erhalten, siehe denArtikel mit dem Titel "Materialsand Processes for MR and GMR Heads and Assemblies" ("Stoffe und Verfahrenfür magnetoresistiveund supermagnetoresistive Köpfeund Gruppen") vonDr. K. Gilleo, N. Kerrick and G. Nichols, welcher im Internet unterwww.cooksonsemi.com/staystik erhältlichist. Man beachte, dass anstelle des Läppens einer Reihe von Läufern einStreifen geläpptwerden kann, welcher in einer Reihe angeordnete Köpfe aufweist,so wie es in der US-A-5,321,882 beschriebenist.
[0008] Eine Änderung eines Signals von einemWiderstand oder einer anderen Vorrichtung (auch als "elektrische Läppführung" bezeichnet) aufjedem Kopf kann währenddes Läppensdes Kopfs überwachtwerden, um festzustellen, wann das Läppen beendet werden soll, wiees beispielsweise in der US-A-4,914,868 ,der US-A-3,821,815 (welcheeine elektrische Überwachungvon Filmen währendder Entfernung von Stoffen offenbart), der US-A-3,787,638 (welche einHall-Element mit einer oder mehreren Zuleitungen offenbart, welche während derHerstellung des Kopfs verwendet werden, um die Menge des weggeschliffenenMaterials zu messen), der US-A-4,675,986 (welcheelektrische Läppvorrichtungenmit abgestuftem Widerstand offenbart), der US-A-5,175,938 (welche dieVerbindung unterschiedlicher Arten von abgestuften Widerständen lehrt)und der US-A-5,065,483 (welchedas Vergleichen einer Widerstandsläppführung mit einer abschließenden Läppführung lehrt)offenbart.
[0009] Die US-A-5,632,669 beschreibt einen Läppkörper, welchermit einem Umformer in Verbindung steht, mit einer Signalart, diezum Lesen und/oder Schreiben durch den Umformern ausgelegt ist.Daher umfasst zum Läppeneines Magnetkopfs oder -läufers,welcher in einem Hartdiskettenlaufwerk verwendet werden soll, der Läppkörper eineMagnetmediumsschicht, welche entweder zuvor mit einer Aufnahme beschriebenist oder währenddes Läppensvon dem Kopf beschrieben wird, währenddas von dem Kopf erhaltene Signal mittels eines Prozessors überwachtund analysiert wird, um teilweise zu bestimmen, wann das Läppen zubeenden ist. Es kann eine Reihe von Umformern gleichzeitig bei Einzelüberwachunggeläpptwerden, so dass jeder Umformer einzeln von dem Läppkörper nach Erhalt eines Signals,welches anzeigt, dass der Umformer in einem optimalen Ausmaß geläppt wurde,entfernt werden kann. Die Umformer zur Verwendung in Laufwerksystemen können auchfür Leistungscharakteristikengeprüftwerden, indem Läppkörper mitOberflächencharakteristiken verwendetwerden, die ähnlichden in dem Laufwerksystem aufgefundenen sind.
[0010] Es ist ein Ziel der Erfindung, einVerfahren und eine Systemform bereitzustellen, bei welchem/welcher dasProfil eines Kopfs währenddes Betriebs in einem Laufwerk beibehalten wird. Dieses Ziel wirdmittels des Verfahrens und Systems der unabhängigen Ansprüche erzielt.Vorteilhafte Ausführungsformender Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0011] Ein Kopf zur Verwendung in einemLaufwerk gemäß der Erfindungumfasst ein Heizelement, welches Wärme erzeugen kann, die ausreichtzu bewirken, dass der Kopf eine Form aufweist, die ähnlich odergleich der Form ist, die der Kopf aufweist, wenn er an einem Aufnahmemediumin dem Laufwerk einen Vorgang (wie z.B. Schreiben) durchführt. DasHeizelement wird erfindungsgemäß aktiviert,wenn der Vorgang nicht durchgeführtwird. Daher erzeugt bei einigen Ausführungsformen der Erfindungein Kopf dieselbe Wärmemenge (oder ähnlicheWärmemenge)und befindet sich daher nicht bei derselben Temperatur (welche auchals "Betriebstemperatur" bezeichnet wird),unerheblich davon, ob ein Vorgang (wie das Schreiben) oder auchnicht durchgeführtwird. Daher hältder Kopf eine feste Form aufrecht oder hat eine Form, die sich ineinem vorbestimmten Bereich um die feste Form herum minimal ändert, welcheihrerseits Ergebnis des Aufrechterhaltens der Schwebehöhe (desAbstands zwischen dem Kopf und dem Aufnahmemedium) ist.
[0012] Bei bestimmten Ausführungsformenkann ein Heizelement der oben beschriebenen Art mittels der Verwendungvon Verlustmechanismen eingesetzt werden, welche in den Schaltkreisen(welche auch als "Umformer" bezeichnet werden),welche beim Betrieb auf dem Aufnahmemedium normalerweise verwendetwerden, vorkommen (d.h. natürlicherweiseauftreten), auch wenn das Heizelement bei anderen Ausführungsformenals getrenntes Element ausgebildet ist, welches von dem Umformerelektrisch isoliert ist.
[0013] Bei einer Ausführungsform macht das Heizelementinsbesondere von einem oder mehreren in dem Schreibumformer auftretendenVerlustmechanismen (wie z.B. Widerstand, Wirbelstromeffekte undHystereseverluste aufgrund von Umschalten des magnetischen Zustandsdes Jochs), in dem ein Mittelabgriff hinein platziert wird. Beieinigen Ausführungsformenhat ein Kopf mit einem solchen Schreibumformer drei Anschlüsse (einenMittelanschluss und zwei Endanschlüsse). Bei einer anderen Ausführungsformweist ein Kopf mit einem solchen Schreibumformer vier oder mehrereAnschlüsseauf, welche eine Verbindung zu den Leitern in dem Schreibumformerschaffen. Beispielsweise kann ein Schreibumformer, anstelle auszwei Hälfteneiner einzigen in der Mitte abgegriffenen Spule, aus zwei Spulengebildet sein, wobei in diesem Falle vier Anschlüsse erforderlich sind. Fernerkönneneinige Ausführungsformeneinen Kopf mit einem Lese-Schreib-Umformer mit vier Anschlüssen aufweisen.Bei einigen Ausführungsformenderartiger Köpfesind sämtlicheAnschlüssedes Kopfs mit einem Vorverstärkerverbunden.
[0014] Beim Durchführen eines Schreibvorgangsmit einem solchen Kopf bewirkt der Vorverstärker, dass Ströme in zweiHälftendes Schreibumformers in Phase sind, d.h. dass sie in dieselbe Richtungfließen(z.B. von einem Endanschluss zum Mittelanschluss oder umgekehrt,je nach der Phase). Daher addieren sich während des Schreibvorgangs vonden zwei Strömenerzeugte Magnetfelder aufeinander auf, um ein Signal zu erzeugen,welches füreine Aufnahme durch das Aufnahmemedium ausreichend stark ist. DieDaten werden in dem Aufnahmemedium auf eine gewöhnliche Weise abgespeichert.
[0015] Wenn kein Schreibvorgang erfolgt,bewirkt der Vorverstärker,dass Strömein den beiden Hälftendes Schreibumformers außerPhase sind, d.h. dass sie in entgegengesetzte Richtung fließen (z.B.fließtein Strom von dem Anschluss zur Masse, während der andere Strom vonder Masse zum Anschluss fließt),und daher bewirkt er, dass deren jeweilige Magnetfelder einandergegenseitig aufheben.
[0016] Somit führt, selbst wenn kein Schreibvorgangdurchgeführtwird, der Vorverstärkerdem Schreibumformer gleiche (oder ähnliche) Strommengen zu. Dahererzeugt der Schreibumformer dieselbe Wärmemenge, unabhängig davon,ob ein Schreibvorgang erfolgt oder nicht. Der Kopf hat daher dieselbeForm und demzufolge dieselbe Schwebehöhe unabhängig davon, ob ein Schreibvorgangerfolgt oder auch nicht.
[0017] Bei bestimmten Ausführungsformenumfasst der Kopf zumindest ein Hilfselement, welches von dem Leseumformerelektrisch isoliert ist und auch von dem Schreibumformer elektrischisoliert ist. Das Hilfselement wird dazu verwendet, um eine Wärmemengezu erzeugen, die der von dem Leseumformer erzeugten Wärmemenge ähnlich odergleich ist. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein solchesHilfselement rechtzeitig mit dem Leseumformer und mit dem Schreibumformerdurch Photolithographie ausgebildet.
[0018] Es werden nun vorteilhafte Ausführungsformender Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der:
[0019] 1A und 1B in einer Seitenansichtein Laufwerk des Standes der Technik darstellen, welches einen Kopfund ein Aufnahmemedium zeigt, und zwar vor und nach dem Einschaltendes Kopfs.
[0020] 2A und 2B in einem Blockschaubildbzw. in einem Flussschaubild das Läppen eines Streifens aus Köpfen darstellen,währenddieser erfindungsgemäß eingeschaltetwird.
[0021] 2C einenStreifen aus Köpfenin einem Aufriss und einen einzelnen Kopf in einer perspektivischen Ansichtdarstellt, wie sie vor dem Läppen,so wie es in den 2A und 2B gezeigt ist, mittels Photolithographie hergestelltwurden.
[0022] 3A bis 3D in Seitenansicht eine Änderungder Form eines Kopfs währenddes Läppensder in den 2A und 2B dargestellten Art zeigen.
[0023] 4A und 4B in Seitenansicht eine Änderungin der Form eines gedehnt-geebnetenKopfs vor und nach dem Einschalten darstellen.
[0024] 4C dieVerwendung eines gedehnt-geebneten Kopfs aus 4B darstellt, um Signale aus einem Aufnahmemediumzu schreiben und zu lesen, wenn dieses in ein Laufwerk in einemComputer eingepasst ist.
[0025] 5A und 5B die Änderung in der Ausdehnung einesKopfs graphenartig als Funktion der dem Kopf zugeführten Leistungdarstellen (wobei der Abstand Ho längs der y-Achse in der Größenordnungvon beispielsweise 50 Å liegenkann).
[0026] 6A ineinem Blockschaubild ein erfindungsgemäß Laufwerk darstellt, welcheseinen Kopf 610 hat der ein Heizelement 614 enthält, welchesWärme erzeugt,wenn kein Schreibvorgang von dem Schreibumformer 613 erfolgt.
[0027] 6B ineinem Blockschaubild die Verwendung eines Vorverstärkers zumZufuhren einer festen Menge von Leistung zum Kopf 610 darstellt,unabhängigdavon, ob ein Schreibvorgang erfolgt oder auch nicht.
[0028] 6C ineinem Graphen die Verwendung einer festen Leistungsmenge durch denKopf 610 darstellt, auch wenn der magnetische Fluss inAbhängigkeitvon der Zeit varriert, um Schreibvorgänge durchzuführen.
[0029] 7 ineinem Blockschaubild eine Ausführungsformeines Schreibumformers (im Kopf aus 6A) mitdrei mit dem Vorverstärkerverbundenen Anschlüssendarstellt.
[0030] 8A und 8B in einem Blockschaubildeine Ausführungsformdes Kopfs aus 7 miteinem mittig abgegriffenen Schreibumformer darstellen, welcher mittelseines Vorverstärkersauf zwei verschiedene Weisen zu zwei verschiedenen Zeitpunkten,nämlichwährendeines Schreibvorgangs und währendder Wärmeerzeugung,wenn es keinen Schreibvorgang gibt, gespeist wird.
[0031] 8C ineinem Graphen den Phasenänderungsunterschiedzwischen den von dem Vorverstärker zugeführten Strömen alsFunktion der Zeit bei einer beispielhaften Verwendung des mittigabgegriffenen Schreibumformers darstellt, welcher in den 8A und 8B darstellt ist.
[0032] 9A und 9B in Querschnittsansichtenzwei alternative Ausführungsformendes Kopfs aus den 8A und 8B darstellen.
[0033] 10A ineinem Schaltplan eine Ausführungsformdes Vorverstärkersaus den 8A und 8B schematisch darstellt.
[0034] 10B ineinem Schaltplan eine Ausführungsformeines in dem Vorverstärkeraus 10A verwendetenModenauswählersschematisch darstellen.
[0035] 10C und 10D in einem Schaltplan zweiAusführungsformendes Vorverstärkersaus 10C schematischdarstellen.
[0036] 10E ineinem Graphen verschiedene Signale in Abhängigkeit von der Zeit bei einerbeispielhaften Verwendung eines mittig abgegriffenen Schreibumformersgemäß der Erfindungdarstellt.
[0037] 10F ineinem Flussschaubild von einem Steuerer erfindungsgemäß durchgeführte Vorgänge darstellt.
[0038] 11A bis 11D in Querschnittsschaubildernverschiedenen Ausführungsformendarstellen, welche unter Verwendung eines oder mehrerer Hilfselementeein Heizelement einsetzen.
[0039] 12A bis 12C verschiedene Ausführungsformeneines mittig abgegriffenen Leseumformers darstellen.
[0040] 12D und 12E bestimmte Ausführungsformeneines Hilfselements darstellen, welche entweder parallel zu einemLeseumformer oder ausgerichtet nach einem Leseumformer ausgebildetsind.
[0041] 13A und 13B in Querschnittsschaubildernin übertriebenerWeise die Formen eines Kopfs darstellen, welche beim Durchführen bestimmterVorgängeerreicht werden: bei einem Schreibvorgang bzw. einem Lesevorgang.
[0042] 14 ineinem Graphen die Kurven G1 und G2 darstellt, welche einen Verteilungder Anzahl an Köpfenin Abhängigkeitvon der Schwebehöheanzeigt, und zwar mit und ohne Hitzeerzeugung in jedem Kopf zum Aufrechterhaltenseiner Schwebehöhe;und die Kurve G3 stellt die Verwendung einer verringerten Schwebehöhe bei bestimmtenAusführungsformendar, bei denen ein Kopfprofil durch Erzeugen von Wärme in dessen Innerembeibehalten wird.
[0043] In verschiedenen Figuren sind dieAbmessungen nicht maßstabsgemäß. Insbesondereist eine vertikale Abnahme oder Ausdehnung in stark übertriebenerWeise im Vergleich zu den horizontalen Abmessungen dargestellt,um bestimmte Aspekte der Erfindung darzustellen. Beispielsweiseist in den 3A-3D, den 4A und 4B der Maßstab für die x-Achse einige Größenordnungen (z.B. 10.000-fach)kleiner dargestellt als der Maßstabfür diey-Achse.
[0044] Bei einer Ausführungsform wird ein Kopf 211I (2A) für ein Laufwerk (wie etwa einBandlaufwerk oder ein Diskettenlaufwerk) mittels Photolithographie(also wie beim Vorgang 251 in 2B) hergestellt, um darauf einen Umformer 215I (2A), welcher mit einer Anzahlvon Anschlüssen 212A bis 212N (2A) verbunden ist. Je nachUmsetzung kann die Photolithographie 50–100 Schritte benötigen. DerUmformer 215I kann ein magnetoresistives (MR) Leseelement 301 (siehe 3A) und wahlweise ein über einendünnenFilm induktives Schreibelement und/oder Kupferspulen 302 (3A) umfassen. Die Kupferspulen 302 sindin jeglicher im Fachgebiet wohl bekannter Weise um Polstücke herumgewickelt.
[0045] Auch wenn bestimmte besondere Eigenschafteneines bestimmten Beispiels eines Kopfs 211I hier beschriebensind, kann jede Art von Kopf währenddes Läppens,so wie es hier beschrieben ist, eingeschaltet werden. Beispielevon einschaltbaren Köpfenumfassen magnetoresistive (MR), riesenmagnetoresistive (RMR oderGMR, Giant Magneto Resistive), Tunnel-magnetoresistive (TMR) undmagnetoresistive mit einem Strom senkrecht zur Ebene (Current Perpendicularto Plane Magneto Resistive, CPPMR).
[0046] Je nach der Ausführungsform werden ein odermehrere elektrische Läppführungengleichzeitig mit dem Umformer 215I (2A} gebildet, d. h. wie bei der Photolithographie.Beispielsweise kann eine elektrische Läppführung (ELG, electrical lappingguide) an jedem Ende der Reihe aus Umformern abgelagert werden können. Dieelektrischen Läppführungenwerden zum Steuern des Läppens(wie unten besprochen) verwendet.
[0047] Der Kopf 211I ist nur eineaus einer großenAnzahl von Köpfen(z.B. von 10.000 Köpfen),welche auf einem Wafer 250 (siehe 2C) hergestellt wurden, und je nach Ausführungsformkann der Wafer in Streifen geschnitten werden, wobei jeder Streifen 251 eineReihe (oder Spalte) aus Wafern 250 verkörpert. Jeder Streifen 210 umfassteine Anzahl von Köpfen 211A-211M,welche nebeneinander angeordnet sind, und zwar einer nach dem anderenaufeinanderfolgend.
[0048] Nach der Photolithographie wird derKopf 211I (welcher, wie es in 2A gezeigt ist, weiter Teil eines Streifens 210 seinkann) an einem Halter 213 befestigt (wie im Vorgang 252 in 2B), und der Halter 213 dientzum Erleichtern einer präzisenHandhabung bei der Prozessführung.Der Halter 213 ist seinerseits in dem System 200 (2A) befestigt, und zwargegenübereines Läppelements 230,welches fürdie Durchführung desLäppensverantwortlich ist: Es entfernt und poliert Material auf dem Kopf 211I,um eine Oberflächemit Luftpolster (ABS, air bearing surface) zu erzeugen. Insbesonderein dem beispielhaften, in 2A dargestellten System 200 drängen Stellglieder 223-225 denHalter 213 und den Hopf 211I gegen das Läppelement 230, auchwenn bei anderen Ausführungsformenandere Mechanismen verwendet werden können.
[0049] Das Läppelement 230 hateine abtragende Oberfläche,welche aufgrund einer Bewegung bezüglich des Kopfs 2111 während desWirkens von Druck von den Stellgliedern 223-225 Materialvon einer Oberfläche desKopfs 211I mit Luftpolster abträgt. Auf diese Weise wird derKopf 211I geläppt,um Material von ihm abzutragen, so dass die Engstellenhöhe 308 und/oderdie Streifenhöhe 309 einesmagnetoresistiven Leseumformers im Kopf 211I hochgenaubezüglichder Oberflächemit Luftpolster angeordnet ist. Das Läppelement 230 kannbeispielsweise eine Diskette, eine Trommel oder ein Band, je nachUmsetzung, sein.
[0050] Ein wenig vor (oder auch während) demLäppvorgangwerden die Anschlüsse 212A-212N miteiner Spannungszufuhr 214, welche diesen Spannung zuführt (sieheVorgang 253 in 2B),verbunden. Das Ausmaß unddie Art der mittels der Spannungszufuhr 214 (beim Vorgang 254)zugeführtenSpannung ist ähnlich (undvorzugsweise gleich) der vom Kopf 211I während desNormalbetriebs in einem Laufwerk verwendeten Spannung. Die zugeführte Spannungkann beispielsweise einen Strom I_schreibe umfassen,der normalerweise zum Schreiben von Daten auf ein Aufnahmemediumverwendet wird und/oder einen weiteren Strom I_lese,der normalerweise zum Lesen von Daten von dem Aufnahmemedium verwendetwird. Die Köpfewerden geläppt, unddie Läpptiefewird überelektrische Läppführungen überwacht,währenddie Köpfeenergetisch angeregt werden (wie im Vorgang 254). Das Läppen wirdauf der Grundlage von Signalen, welche von den elektrischen Läppführungen(wie im Vorgang 255) herrühren, angehalten, und ihm folgtein Zuschneiden und ein Prüfender Lese/Schreibfähigkeitjedes Kopfes.
[0051] Das Maß und die Art der mittels derSpannungszufuhr 214 jedem Anschluss jedes Kopfes während derHerstellung in einer Herstellumgebung zugeführten Spannung P_P istvorherbestimmt (vor der Herstellung), und zwar auf der Grundlageder Betriebsbedingungen des Laufwerks, in welchem der Kopf befestigtwerden soll. Insbesondere werden während des Läppens mindestens zwei verschiedenehochfrequente StrömeI_lese und I_schreibe denbeiden Anschlüssendes Kopf 211I zugeführt,um zu gewährleisten,dass währendeines normalen Betriebs erzeugte Wärme bei Anbringung in einemLaufwerk auch erzeugt wird, wenn der Kopf 211I während desLäppenseingeschaltet wird. Der Strom I_lese dissipiertwährenddes Lesens in den Kopf 211I eine Leistung, die proportionalzu I_lese²R_lese ist, wobei R_lese denWiderstand des magnetoresistiven Leseelements ist. In ähnlicherWeise dissipiert der Strom I_schreibe während desSchreibens eine Leistung in den Kopf 211I, welche proportionalzu I_schreibe²R_schreibe ist, wobei R_schreibe derWiderstand der Kupferspule ist.
[0052] Daher hat sowohl der Leseumformer,als auch der Schreibumformer in einem Kopf der hier beschriebenenArt eine komplexe Impedanz Z, welche einen Realanteil und einenImaginäranteilhat. Der Realanteil von Z stellt einen Anteil des Umformers modellhaftdar, welche Wärmedissipiert (nachfolgend "dissipativerAnteil" genannt)und der Imaginäranteilvon Z stellt einen reaktiven Teil (welcher keine Wärme dissipiert)modellhaft dar. Währendeines Läppenseines Kopfs ist es nur notwendig, die Ausdehnung des Kopfs aufgrundvon Wärmedissipationneu hervorzurufen.
[0053] Insbesondere wird bei einigen Ausführungsformennur der Schreibtransformer eingeschaltet (z.B. um Polstücke herumgewundene Kupferspulen 302), während bei anderen Ausführungsformennur der Leseumformer (z.B. das MR-Element) eingeschaltet wird. Fernerwird bei bestimmten Ausführungsformeneinem der beiden Umformer (oder beiden) nur ein Gleichstrom (DC,direct current) zugeführt,währendbei anderen Ausführungsformennur ein sich zeitlich ändernderStrom einem der beiden Umformer (oder beiden) zugeführt wird (d.h.ein Strom mit einer Amplitude, die sich zeitlich ändert, undder in ein oder mehrere periodische Wellen zerlegbar ist). Der zugeführte Gleichstromkann größer seinals oder gleich wie der quadratische Mittelwert (root mean square,rms, value), der währenddes normalen Betriebs in einem Laufwerk zugeführten Leistung. Anstelle oderzusätzlichvon den beiden Umformern zugeführteLeistung kann Leistung (entweder als Gleichstrom oder als sich zeitlich ändernderStrom) der Verschaltung (nachfolgend als "Hilfs"-Element bezeichnet) zugeführt werden,welche währenddes normalen Betriebs in einem Laufwerk (welches entweder ein Diskettenlaufwerkoder ein Bandlaufwerk sein kann) nicht aktiv ist.
[0054] Je nach der Ausführungsform können einoder mehrere Hilfselemente 305A und 305B (3A) in einen Kopf der hierbeschriebenen Art oder in einen Kopf einbezogen sein, nur um denKopf währenddes Läpppenseinzuschalten. Der Anordnungsort und der Kennwert der Elemente 305A und/oder 305B wieauch die diesen zugeführteLeistung kann in bestimmten Ausführungsformenso ausgelegt sein, dass sich die Form des Kopfs während desnormalen Betriebs in einem Laufwerk wiederholt. Man beachte, dassdas Hilfselement 305A und 305B zusammen mit einenoder mehreren Umformern verwendet werden können, z.B. kann das Element 305A mitdem Schreibumformer währenddes Läppenseingeschaltet werden, um dadurch die dem Leseumformer während desLäppenszugeführteLeistung zu verringern oder auch zu beseitigen (welcher beim Einschaltenauf einen Strom der Höhefür normalenBetrieb beschädigtwerden kann).
[0055] Fürmehrere beispielhafte Ausführungsformenist die dem Kopf währenddes LäppenszugeführteLeistung in der folgenden Tabelle dargestellt, welche keine erschöpfende Liste,sondern nur beispielhaft ist.
[0056] Bei bestimmten Ausführungsformenwerden beide Ströme,I_lese und L_schreibe (welchein einem Laufwerk bei Normalbetrieb verwendet werden) während desLäppensdem Kopf 211I zugeführt,weil es beim Normalbetrieb eine Überschneidungbei den Lese- und Schreibvorgängengeben kann, z.B. wenn direkt nach einem Schreiben ein Lesen erfolgt,wobei in diesem Falle beide Strömevorhanden sind. Zusätzlichkann durch Wirbelströmeerzeugte Wärmeals Funktion f dieser beiden Strömeerkannt werden: f(I_schreibe + I_lese)R_Wirbel. Es gibt daher bei Normalbetrieb dreiWärmequellen,und jede dieser Quellen erzeugt während des Läppens bei einer bestimmtenAusführungsformauch eine Leistung P, und zwar dieselbe wie bei der normalen Betriebsweisein einem Laufwerk. P = I_lese²R_lese + I_schreibe²R_schreibe + f(I_schreibe +I_lese)R_Wirbel.
[0057] Wenn auf diese Weise energetischerregt wird, würdedie Form 304 (3A),welche dieser Kopf 211I bei Normalbetrieb haben würde, wenner in ein Laufwerk eingebaut ist, wieder hergestellt (oder angenähert), ohneBerücksichtigungeiner Ausdehnung um einen Ab stand 307 an einem Ort, welcherin der Nähedes Polspitzenbereichs liegt (aber von diesem leicht versetzt ist).Die entsprechenden Formen 306 und 307 vor und nachdem Einschalten sind in den 3A und 3B dargestellt. Anschließend wirddie Ausdehnung des Kopfs (um, wie in 3A gezeigt,einen Abstand 307) entweder teilweise (3C) oder vollständig beseitigt (3D), indem geläppt wird,währendder Kopf 211I weiter energetisch angeregt bleibt.
[0058] Man beachte, dass das Läppen durchdas System 200 unter denselben Bedingungen oder unter ähnlichenBedingungen erfolgt wie der Betrieb eines Kopfs in einem Laufwerk.Beispielsweise wird das System 200, wenn die erwarteteDiskettenbetriebstemperatur um 55°Cliegt, auch bei dieser Temperatur betrieben. Alternativ kann diejedem Kopf 211I zugeführteLeistungsmenge auch erhöhtwerden (überdie beim Normalbetrieb in einem Laufwerk verwendete Leistung hinaus),um deren Temperatur auf die Betriebstemperatur in einem Diskettenlaufwerkzu erhöhen.
[0059] Daher kann erfindungsgemäß ein Kopfmit Absicht währendder Entfernung von Material eingeschaltet bleiben, so dass die Ausdehnungdes Kopfs eben bleibt. Die gesamte, durch Entfernung von Materialaus dem Kopf 211I erzielte Tiefe, welche zum Erzielen einerbestimmten MR-Leseelementhöheoder Schreib-Elementengstellenhöhedient, wird in herkömmlicherWeise bei einigen Ausführungsformen überwacht,z.B. mittels eines Steuerers 227, der gegenüber einer Änderungbei den elektrischen Eigenschaften (wie etwa dem Widerstand) eineroder mehrerer ihrer elektrischen Läppführung (ELGs), die über einenMultiplexer 228 mit einem Sensor 229 verbundensind, empfindlich sind. Der Sensor 229 kann beispielsweiseein Ohm-Meter sein, welches dem Steuerer 227 ein elektrischesSignal zuführt,welches eine elektrische Eigenschaft (wie z.B. einen Widerstand)eines der elektrischen Läppführungen(einer der elektrischen Läppführungen,ELGs) anzeigt. Bei verschiedenen derartigen Ausführungsformen wird das ELG nichtzum Überwachender Entfernung der Ausdehnung des Kopfes verwendet.
[0060] Der Steuerer 227 wählt eineelektrische Läppführung durchFühreneines geeigneten Steuersignals zum Multiplexer 228 hinaus, z.B. auf eine Weise, welche Multiplexen mit Zeitteilung verwendet,wie es füreinen Fachmann nahe liegt. Bei einer Ausführungsform verwendet einenSteuerer 227 verschiedene Werte eines Signals aus einemSensor 229, um die Stellglieder 223-225 zu steuern,um die Höhedes Streifens 210 beizubehalten, indem der von jedem StellgliedausgeübteDruck geändertwird. Daher kann in herkömmlicher Weisedurch Steuern der einzelnen Stellglieder der gebogene Zustand einesStreifens ausgeglichen werden.
[0061] Wie oben angemerkt, können elektrischeLäppführungen(ELGs) auf einem Streifen 210 gleichzeitig während derPhotolithographie mit der Herstellung von Umformern 215I und 215J hergestelltwerden. Je nach der Ausführungsformkann der Streifen 210 fürjeden Umformer (welcher zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umformernbenachbart zu diesem angeordnet ist) eine elektrische Läppführung (ELG)aufweisen, oder alternativ könnenan den beiden Enden einer Umformerreihe nur zwei elektrische Läppführungen(ELGs) ausgebildet sein. Je nach der Ausführungsform können ELGszum Anhalten von grobem Läppenund feinem Läppen odernur eine von beiden verwendet werden.
[0062] Bei verschiedenen Ausführungsformenwird, auch wenn er energetisch angeregt ist, der Kopf 211I nichtzum Lesen oder Schreiben währenddes Läpp-Prozessesverwendet, und das Läppelement 230 enthält keinmagnetisches Material. Dies steht im Gegensatz zu dem, was in der US-A-5,632,669 gelehrtist, welches fürAzarian et al. erteilt wurde. Der Kopf 211I wird nur nachBeendigung des Läppverfahrensauf seine Lese/Schreibeffizienz geprüft.
[0063] Die Vervollständigung des Läpp-Prozesseswird auf jegliche herkömmlicheWeise (z.B. mittels ELGs) festgestellt. Beispielsweise kann während desLäppensein Hintergrundwiderstand im Kopf 211I überwacht werden, indem dasLeseelement energetisch erregt wird und ein Signal aus dem Leseelementgemessen wird. Das gemessene Signal wird überwacht, um eine Änderungim Hintergrundwiderstand im Kopf 211I zu erfassen. Daherist das währenddes Läppensgemessene Signal nicht mit dem aus einer Diskette zurückgelesenen Signals(wie es in der US-A-5,632,669 beschriebenist) in Verbindung stehend. Stattdessen ist eine Änderung imgemessenen Signal auf eine Änderungin den elektrischen Eigenschaften des magnetoresistiven Elements selbstzurückzuführen.
[0064] Bei einigen Ausführungsformen, sobald das Läppen desKopfs 211I beendet werden soll (z.B. wie es durch eine Änderungdes Widerstands einer entsprechenden elektrischen Läppführung angezeigtist), oder kurz davor, wird nur dieser Kopf 211I ausgeschaltet.Beim Ausschalten kühltdieser Kopf 211I (bezogen auf die übrigen Köpfe) ab, und sein Polspitzenbereichbeginnt sich zusammenzuziehen, wodurch der Läppeffekt beendet oder verringertwird, währenddie übrigenKöpfe (dienoch eingeschaltet sind) weiter geläppt werden. Das Ausschalteneines Kopfs 211I zum Beenden des Läppeffekts kann anstelle vonoder zusätzlicheinem Steuerer 227, welcher ein geeignetes Stellglied ausden Stellgliedern 223-225 steuert, um das Ausüben von Druckzu beenden, erfolgen. Schließlichwird, wenn alle Köpfe 211A-211M geläppt wurden,der gesamte Streifen 210 aus dem Läppelement 230 entnommen,und alle Köpfewerden ausgeschaltet.
[0065] Bei bestimmten Ausführungsformenwird der Streifen 210 nach Abschluss des Läpp-Prozesses ausgeschaltet,und alle übrigenProzessvorgänge,die bei der Herstellung eines Kopfs normalerweise erfolgen, erfolgenauf die normale Art und Weise. Beispielsweise kann eine Schutzschicht(bei verschiedenen Ausführungsformen:aus Kohlenstoff) aufgebracht werden, um den Schutz vor Korrosionoder Abtragung von Schaltkreiselementen mit belichteten Bereichenzu gewährleistenund/oder von dem Medium oder von rauen Umweltbedingungen, wobeinach der Erzeugung von Luftpolsterstrukturen, wie etwa eine sichselbst regulierende Oberflächeder im Fachmann wohl bekannten Art. Je nach Ausführungsform können auchverschiedene Strukturen, welche eine Haftreibung verhindern (wieetwa Vorsprüngeoder Polster) auf jedem Kopf (z.B. des Streifens 210) gebildetwerden. Anschließendwird der Streifen 210 geschnitten (wenn er nicht zuvorbereits geschnitten wurde).
[0066] Nach dem Ausschalten und wenn erauf Zimmertemperatur herunter gekühlt ist, hat der Kopf 211I eine konkaveForm (4A) im Polspitzenbereich,welcher zu der konvexen Form der Ausdehnung eines Kopfs invers ist(d.h. ein Spiegelbild desselben ist). Insbesondere legt die Aushöhlung einVolumen fest, welches von Material eingenommen werden würde, welchesdie Ausdehnung des Kopfs begründetund welches mittels Läppenentfernt wurde. Wenn anschließendder Kopf 211I irgendwann in der Zukunft eingeschaltet wird,wird der Polspitzenbereich im wesentlichen flach und ist an einerLuftpolsterflächeausgerichtet, welches bei Vervollständigung des Läppverfahrens(4B) mit der Kopfform 211I identischist.
[0067] Das besondere Profil der Oberfläche einesKopfs 211I mit Luftpolster (wenn dieser in einem Laufwerk eingeschaltetwird) kann sich je nach Ausführungsformvon einem flachen unterscheiden. Beispielsweise können Herstellungstoleranzen,selbst wenn es flach entworfen wurde, zu Köpfen führen, welche in einem Bereich umdie flache Oberflächeherum liegen. Demzufolge könnenaus der Herstellung herrührendeKöpfe,die sich in der Mitte dieses Bereichs befinden, eine flache Oberfläche aufweisen,währendandere Köpfean einem Ende des Bereichs eine konvexe Oberfläche aufweisen können, undweitere Köpfeam anderen Ende des Bereichs könneneine konkave Oberflächeaufweisen. Bei bestimmten Ausführungsformenwird der Gesamtbereich nach außenbewegt (konvexer gemacht), so dass die meisten (oder auch nahezualle Köpfe)eine konvexe Oberflächeaufweisen. Bei einigen derartigen Ausführungsformen wird die den Köpfen während desLäppenszugeführteLeistung so ausgewählt,dass eine maximale Ausdehnung von Köpfen weniger konvex ist als beiKöpfen,welche geläpptwerden, ohne dass sie währenddes Läppenseingeschaltet sind.
[0068] Nach dem Läppen wird der Kopf 211I aneiner Kopfkardananordnung (HGA, head gimbal assembly) befestigtund auf normale Weise (wie es als Vorgang 255 in 2B angegeben ist) geprüft. DasPrüfenkann ein Prüfennach Lese- und Schreibeffizienz sein, und es können alle herkömmlichenVerfahren dazu verwendet werden, um z.B. ein Überschreiben, Bitverschiebungund Signal-Rausch-Verhältniszu bestimmen. Wenn der Kopf 211I bei herkömmlichemPrüfendurchfällt,wird der Kopf 211I entfernt, und alternativ würde derKopf 211I, wenn er besteht, in einer Kopfarmeinheit (headarm assembly, HAA) zur Verwendung in einem Laufwerk (beispielsweiseeinem Diskettenlaufwerk) angebracht, wie es in 4C dargestellt ist. Je nach Ausführungsform kannder Kopf 211I (nach Bestehen der Prüfungen) in einem Bandlaufwerkanstelle in einem Diskettenlaufwerk verwendet werden. Bei bestimmtenAusführungsformenwird der Kopf 211I in einer Speichervorrichtung zur Verwendungmit einem Aufnahmemedium angebracht, und die Speichervorrichtung(beispielsweise ein Laufwerk) wird ihrerseits in einem Computerangebracht (wie es in 4C gezeigtist). Man beachte, dass der Kopf 211I bei verschiedenenAusführungsformeneine konkave Oberfläche 306 hat(4C), und wenn er sichaufgrund von Erwärmenausdehnt, ist die sich ergebende Schwebehöhe kleiner als die Schwebehöhen im Stand derTechnik (genauer gesagt, welche durch die Ausdehnung eines Kopfesdes Standes der Technik, ausgehend von einer im wesentlichen flachenOberflächezu einer gewellten Oberfläche,welche der in 4B gezeigtenOberfläche 304 ähnlich ist,gedrängtwird).
[0069] Ein Unterschied gegenüber der US-A-5,632,669 bestehtdarin, dass bei bestimmten Ausführungsformeneine Anzahl von Köpfen 211A-211M (mitA ≤ I ≤ M, wobeiM die Gesamtanzahl der Köpfeim Streifen 210, z.B. 100 beträgt) gruppenweise während desEinschaltens geläpptwerden, wobei sie gleichzeitig integrale Bestandteile eines Streifenssind. Das Läppeneines gesamten Streifens von Köpfen(als Gruppe) sorgt füreine Herstellungseffizienz und fürEinsparungen in einer Größenordnung,wie es beim Einzelläppenjedes Kopfs nicht möglichist. Ferner sind "Streifenläpp"-Ausführungsformender gerade beschriebenen Art auch rückwärts kompatibel, in dem Sinn,dass zuvor bestehende Systeme und Verfahren, die gegenwärtig beinicht energetisch erregten Streifen verwendet werden, weiter erfindungsgemäß mit denfolgenden Modifikationen verwendet werden können: Einrichtung einer Spannungszufuhr,Verbinden der Spannungszufuhr mit allen Anschlüssen jedes Kopfs im Streifenund Zuführenvon Leistung an diese. Hingegen erfordert das durch die US-A-5,632,669 offenbarteVerfahren neue Gerätschaften.
[0070] Beim Entfernen eines neuen Kopfs(einer nächstenGeneration) wird entschieden, dass die Schwebehöhe um eine Größe Ho verringertwerden soll. In einem solchen Fall kann, wie man in 5A sehen kann, dieser Kopf auf einemLeistungsniveau Po betrieben werden, um die erwünschte magnetische Leistungsfähigkeitbereitzustellen. Im Kopf der nächstenGeneration muss der Kopf beim Einschalten poliert (oder sonst wie maschinellbearbeitet werden), und es ist daher möglich, dass die Schwebehöhe um denselben Wert verringert wird (oder in der selben Größenordnung),wie die Schwebehöheaufgrund der Ausdehnung verringert wird.
[0071] Man beachte, dass die auf x-Achsein 5A aufgetragene Leistungfür einevorbestimmte optimale magnetische Leistungsfähigkeit gilt, wobei hierzuKompromisse unter einen oder mehreren Faktoren gelten, wie beispielsweiseden folgenden: (a) Fähigkeitzum vollständigen Überschreibenvon neuen Daten auf alte Daten mit minimalen, von den alten DatenherrührendemRestsignal; (b) Erzielen einer minimalen Weichfehlergeschwindigkeitbeim Behandeln der Daten mit der gewünschten linearen Bitdichte,wenn sich der Kopf mittig auf der Spur befindet; (c) Begrenzen desmaximalen Schreibstroms zum Minimieren des seitlichen Schreibensdurch den Kopf, welches, falls Übermaß auftritt,die Datenspurbreite und daher die Fähigkeit zur Spurverdichtungauf der Kopf-Disketten-Verbindung begrenzt wird; (d) Begrenzen desmaximalen Schreibstroms zum Minimieren von Effekten, wie etwa derPulsverbreiterung oder nicht-linearen Verschiebung beim Übergang,welche, falls sie die lineare Bitdichte oder die Weichfehlergeschwindigkeit,welche mittels der Kopf-Disketten-Verbindungerzielbar ist, begrenzen könnte;und (e) Begrenzen der maximalen Mess- und Schreibströme zum Vermeideneiner Kopferwärmungim Übermaß, welchedie Lebensdauer des Kopfs aufgrund von Ausfall mittels Elektromigrationbegrenzen könnte.Jeder Hersteller eines Kopfs kann seine eigenen Auswahlkriterienbetreffend eine gewünschtemagnetische Leistungsfähigkeitverwenden.
[0072] Sowohl die Ströme I_lese undI_schreibe (der oben beschriebenen Art),welche währenddes Läppenseiner neuen Generation von Köpfenzugeführtwerden, werden vor dem Läppenbei einer Ausführungsformmittels Versuchen, wie sie im Folgenden dargestellt sind, vorherbestimmt.Beim Entwerfen eines Kopfes der nächsten Generation wird eingangsein Nominalwert fürdie Prozessleistung Pp, welche währenddes Läppenszugeführt wird,auf der Grundlage von mit bisher verwendeten (und ohne Einschaltenhergestellten (insbesondere geläppten))Köpfenbestimmt. Insbesondere wird das Ausmaß der Ausdehnung jedes derverschiedenen Köpfe einesbei einer Stromerzeugung (z.B. unter Verwenden eines Messinstruments,wie etwa eines atomaren Kraftmikroskops) als Funktion der während desNormalbetriebs zugeführtenLeistung P bestimmt, und die Antwort kann in Graphen 501A-501ZI (siehe 5A) abgedruckt sein. Beispielsweisewerden einem Stromerzeugungskopf (der bei einer Schwebehöhe von 75 Å arbeitet)ein Strom I_lese von 5 mA und ein Strom I_schreibe von 40 mA zugeführt, und diese Stromwerte bilden(über dieoben besprochene Formel) die in 5A gezeigteLeistung. Der Leistungswert P variiert um verschiedene Beträge von ΔP, so dassman die Graphen 501A bis 501Z erhält. Wiein 5A dargestellt, hat,wenn keine Leistung zugeführtwird, die bei der gegenwärtigenErzeugung von Köpfenkeine Aussparung oder keinen ausdehnten Teil.
[0073] Man beachte, dass die Optimierungder magnetischen Leistungsfähigkeitbei einigen Ausführungsformenauch von anderen Faktoren, wie etwa des bestimmten Aufnahmekanals,abhängenkann: der Elektronik (Lesevorverstärker und Schreiblaufwerke)zum Herstellen und Empfang elektrischer Signale wie auch eines bestimmtenKopf-Disketten-Abstands (Schwebehöhe). Diese Optimierung kannim Zusammenhang mit dem Erreichen einer vorbestimmten Diskettendatenkapazität erfolgen,welche ihrerseits vom Erreichen einer bestimmten Bitbereichsdichte(Erzeugen von linearen Bit- und Spurdichten) abhängig ist.
[0074] Zum Bestimmen der während derHerstellung von Köpfenzu verwendenden Kopfleistungsfähigkeit, können einoder mehrere Kopfstreifen (auch als "Prüfköpfe" bezeichnet) beimEinschalten geläpptwerden, wobei die ausgewähltenWerte von einem oder beiden der Ströme I_lese undI_schreibe welche die Leistung Po erzeugen,verwendet werden. Währenddes Läppenseiner Anzahl von Prüfköpfen, werdenein oder mehrere Prüfköpfe aufden nominalen Leistungswert Po betrieben, während andere mit Leistungenin einem Bereich von ΔPum Po herum betrieben werden. Nach dem Läppen wird die Herstellung vonPrüfköpfen indem einen oder mehreren Streifen auf normale Weise (z.B. Passivierung)abgeschlossen, und der/die Streifen werden geschnitten und nachfolgenderfolgt eine Befestigung des Testkopfs auf einer Aufhängung.
[0075] Anschließend wird die magnetische Leistungsfähigkeitjedes Tests auf der Grundlage der Faktoren (a)-(e), welche obendiskutiert wurden, beim Betrieb in einem Laufwerk (welches entwederein Bandlaufwerk oder ein Diskettenlaufwerk sein kann) charakterisiert.Dann wird ein Messinstrument dazu verwendet, die Ausdehnung jedesTestkopfs beim Einschalten auf die Leistung Po zu messen. Aus dermagnetischen Leistungsfähigkeitund der Messung der Ausdehnung wird die während des Läppens zu verwendende optimaleLeistung auf Pp bestimmt: vorzugsweise wird die Leistung Pp ausgewählt, dasssie eine Ausdehnung Null ergibt, wenn der Testkopf auf diese Leistunghochgefahren wird, und stellt also die gewünschte magnetische Leistungsfähigkeitbereit. Falls notwendig, wird die gerade beschriebene Leistung Ppals Leistung Po füreine andere Wiederholung der oben beschriebenen Vorgänge während desLäppenseiner oder mehrerer zusätzlicherStreifen von Prüfköpfen verwendet,bis die gewünschtemagnetische Leistungsfähigkeiterreicht ist.
[0076] Anschließend wird die Leistung Pp während derHerstellung der Köpfeder nächstenGeneration (auch als "Köpfe derzweiten Generation" bezeichnet)in eine Herstellungsumgebung verwendet, um während des Läppens alle Köpfe in einemStreifen auf dasselbe Leistungsniveau Pp zu heben. Es können alleauf diese Weise hergestellten Köpfeder zweiten Generation auf normale Weise verwendet werden (vorbehaltlicheiner Prüfungauf die normale Weise). Wenn ein solcher Kopf der zweiten Generationausgewähltwird, weist er im Polspitzenbereich eine konkave Oberfläche auf(wie es in 5B dargestelltist), und wenn er eingeschaltet ist, weist der Kopf der zweitenGeneration im Polspitzenbereich eine im wesentlichen flache Oberfläche auf.
[0077] Die energetische Erregung eines Kopfsder zweiten Generation währenddes Läppens,wie es hier beschrieben ist, gewährleistet,dass selbst mikroskopische Verdrehungen des Kopfs, welche nur beidem Kopf auftreten, sich währenddes Herstellungsprozesses ausebnen, wodurch eine Verformung desKopfs während desNormalbetriebs in einem Laufwerk aus der ebenen Form heraus vermiedenwird. Ein derartiger Kopf der zweiten Generation vermeidet durchdie Kopfausdehnung der oben beschriebenen Art bewirkten Ausfälle, wodurchkleinere Schwebehöhen(und größere Datenspeicherdichten)als im Stand der Technik ermöglichtwerden.
[0078] Ferner unterdrückt die Zuführung einer normalen Betriebsspannungzu einem Kopf der zweiten Generation während der Herstellung alleEinzelheiten betreffend Ausfällen,welche auf Elektromigration zurückzuführen sind,welche sonst wahrscheinlich wären,wenn ein Speisestrom eingespeist wird. Ferner unterdrückt dasZuführenvon Spannung zum Kopf selbst zum Erwärmen des Polspitzenbereichsdas Erfordernis nach einem zusätzlichengetrennten Heizelement der in der US-A-5,991,113 beschriebenen Art.
[0079] Man beachte, dass das oben beschriebeneVerfahren zum Erzeugen von Köpfender zweiten Generation wiederholt werden kann, wobei die Köpfe derzweiten Generation als Grundlage zum Herstellen (d.h. zum Bereitstellenvon Daten) einer weiteren Kopfgeneration (auch "dritte Generation" genannt) dienen, welche während desNormalbetriebs in einem Laufwerk noch ebener sind.
[0080] Zahlreiche Abwandlungen und Umänderungender hier beschriebenen Ausführungsformensind dem Fachmann im Hinblick auf die Offenbarung leicht ersichtlich.Beispielsweise kann das Ausschalten eines einzelnen Kopfs 211I,wie es oben beschrieben ist, währendjeglicher Art von Läppvorgangerfolgen: Beim Läppen einesgesamten Streifens, oder je nach Ausführungsform, beim Läppen jedesKopfs fürsich.
[0081] Es kann ein Streifen von Köpfen, welchergeläpptwird, währender, wie hier beschrieben, energetisch erregt ist, entweder eineZeile oder eine Spalte eines Wafers sein, je nach der Ausführungsform.
[0082] Ferner kann jeglicher weitere Prozess(wie etwa chemomechanisches Polieren), auch wenn sich die obigeBeschreibung auf Läppenbezieht, dazu verwendet werden, eine (durch Heizen erzeugte) Ausbuchtung voneinem energetisch erregten Kopf zu entfernen.
[0083] Bei einigen Ausführungsformen werden, auch wenndie Köpfe 211A-211M einesStreifens 210 eingeschaltet sind, diese nicht zum Lesenvon Daten währenddes Läppens,wie es hier beschrieben ist, verwendet. Derartige Ausführungsformenhaben den Vorteil, dass herkömmlicheLäppelementeverwendet werden, wodurch das Erfordernis nach einem magnetischenLäppkörper derArt, wie sie in der US-A-5,632,669 erforderlichist, entfällt.
[0084] Bei verschiedenen Ausführungsformenwerden die energetischen Köpfejedoch zum Lesen und/oder Schreiben während des Läppens auf die in der US-A-5,632,669 beschriebeneWeise verwendet. Diese Ausführungsformenunterscheiden sich von der US-A-5,632,669 auszumindest folgendem Grund: es wird ein vollständiger Streifen an Köpfen eingeschaltetund geläppt(d.h. ohne Zerschneiden, bis das Läppen abgeschlossen ist).
[0085] Bei verschiedenen Ausführungsformenwird ein Streifen aus Köpfengeschnitten, und nach der körperlichenTrennung aller Köpfevoneinander wird jeder Kopf einzeln geläppt, während er eingeschaltet wird.Das Einzelläppenjedes Kopfes kann währendder Erregung zeitgleich zum Einzelläppen eines oder mehrerer Köpfe erfolgen,z.B. auf eine Weise ähnlichwie in der US-A-5,632,669 .Oben erwähntwurde ein Unterschied derartiger Ausführungsformen gegenüber der US-A-5,632,669 :ein Läppkörper brauchtkein magnetisches Material. Bei solchen Ausführungsformen wird, sobald dasEinzelläppenvon einem Kopf beendet wird, dieser bestimmte Kopf von einem Läppelement(auf eine der US-A-5,632,669 ähnlicheWeise) entfernt, wobei die verbleibenden Köpfe wieder geläppt werden.
[0086] Bei bestimmten Ausführungsformenenthältein Läppelementkein magnetisches Material auf eine der US-A-5,632,669 ähnlicheWeise. Zumindest ein Unterschied derartiger Aus führungsformen im Vergleich zu der5,632,669 besteht darin, dass ein von dem Kopf aus dem magnetischenMaterial ausgelesenes Signal nicht überwacht wird, um festzulegen,wenn das Läppenbeendet werden soll. Stattdessen kann jegliches im Fachgebiet zumBeenden des Läppensvon nicht energetisch erregten Köpfenwohl bekannte Verfahren dazu verwendet werden, festzulegen, wenndas Läppeneines energetisch erregten Kopfs beendet werden soll (z.B. indemeine Widerstandsänderungwährenddes Läppensgemessen wird). Aus diesem Grund haben, wenn einige Ausführungsformenvon Köpfeneingeschaltet werden (z.B. in einer Speichervorrichtung), selbigeOberflächen,die nicht flach sind, aber in einem vorbestimmten Bereich um eineflache Oberflächeherum sich bewegen.
[0087] Ferner können, auch wenn bei bestimmtenAusführungsformendas Läppenauf der Grundlage von Signalen aus elektrischen Läppführungenangehalten wird, bei anderen Ausführungsformen weitere Signale(wie etwa ein Signal aus einem magnetoresistenten Element) berücksichtigtwerden, wenn festzustellen ist, wann das Läppen beendet werden soll.
[0088] Weiterhin können Köpfe, auch wenn verschiedeneder oben beschriebenen Ausführungsformeneinen Kopf 211I als Schwebekopf in einem Diskettenlaufwerkverwenden, fürein Aufnehmen unter Kontakt auch auf die hier beschriebene Weisegeläpptwerden, d.h. währendsie auf eine Weise, die einer energetischen Erregung während desNormalbetriebs in einem Laufwerk ähnlich oder gleich ist, energetischerregt sind.
[0089] Auch wenn bei einigen Ausführungsformeneine Anzahl von Prüfköpfen gleichzeitighergestellt wird, werden bei anderen Ausführungsformen Prüfköpfe in einerFolge, einer nach dem anderen, hergestellt, wobei die von einemvorhergehenden Testkopf erforderten Stromniveaus für das Schreibenvon Daten, welche währenddes Läppenseines nachfolgenden Testkopfs unter energetischer Erregung erforderndenStromhöhen verwendetwerden, bis ein Unterschied in den Stromniveaus und/oder ein Unterschiedin der Ausebenung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfköpfen untereine vorbestimmte Schwelle fällt(welche beispielsweise einer Herstellungstoleranz gleich sein kann).
[0090] Ferner können Köpfe der hier beschriebenenArt, wie es dem Fachmann im Hinblick auf die Offenbarung ersichtlichist, fürjede Art von Aufnahme verwendet werden, wie etwa für eine Aufnahmein Längs-oder in senkrechter Richtung.
[0091] Weiterhin wird bei weiteren Ausführungsformen,auch wenn bei bestimmten Ausführungsformendieselbe Spannung allen Köpfenin einem Streifen währenddes Läppenszugeführtwird, jedem Kopf eine andere Spannung zugeführt, je nach der Charakterisierungdes Kopfs, welche vor dem Läppengemessen worden sein kann. Beispielsweise hat man bei den Ausführungsformeneine a priori-Information betreffend verschiedene Eigenschaftendes Leseumformers und/oder Schreibumformers jedes Kopfs während derHerstellung in einem Wafer, wie etwa der Lesesensorlänge undder Photoresistdicke. Diese Information bleibt gültig, selbst wenn der Waferin eine Vielzahl von Streifen aus Köpfen geschnitten wurde undverwendet wurde, währendjeder Streifen geläpptwurde, um verschiedene Strömeverschiedenen Köpfenzuzuführenund oder, um die Zufuhr von Leistung auf verschiedene Köpfe zu verschiedenenZeiten zu beenden.
[0092] Ein erfindungsgemäßes Laufwerk 600 umfassteinen Kopf 610 (6A),welches ein Heizelement aufweist, das in der Lage ist, ausreichendWärme zuerzeugen, um zu bewirken, dass der Kopf 600 außerhalb desBetriebs eine Form aufweist, welche der Form ähnlich oder gleich ist, dieder Kopf 610 aufweist, wenn in dem Laufwerk 600 einVorgang an einem Aufnahmemedium 620 erfolgt. Die 6A stellt eine Ausführungsformdar, bei der der gerade beschriebene Vorgang ein Schreibvorgangist, und wie es dem Fachmann aus der beigefügten Offenbarung desselbenPrinzips ersichtlich ist, ist dies auch für den Lesevorgang gültig.
[0093] Insbesondere dehnt sich der Kopf 600,wie oben erwähnt,beim Durchführeneines Schreibvorgangs aufgrund der Dissipation vom Durchlass voneinem Strom I_schreibe durch einen Schreibumformer 613 erzeugte Wärme aus.Bei der in 6A dargestelltenAusführungsformumfasst der Kopf 610 ein Heizelement 614, das sichbenachbart zu oder überlappendmit einem Schreibumformer 613 angeordnet befindet.
[0094] Man beachte, dass, wenn es nichtanders beschrieben ist, der Kopf 610 alle Eigenschaft hat,welche sich in einem herkömmlichenKopf normalerweise zusammenfinden, z.B. hat der Kopf 610 einenLeseumformer 612 benachbart zu dem oben beschriebenen Schreibumformer 613,und ferner kann der Kopf 610 einstöckig auf einem Läufer ausgebildetsein, so dass sich der Leseumformer 612 sandwichartig zwischendem Läuferkörper 611 unddem Schreibumformer 613 befindet. Ferner können, jenach Ausführungsform,weitere Anordnungen betreffend einen Kopf auf die hier beschriebeneWeise verwendet werden, z.B. füreinen Kopf, bei dem sich ein Schreibumformer sandwichartig zwischendem Läuferkörper unddem Leseumformer befindet.
[0095] Erfindungsgemäß wird ein Heizelement 614 aktiviert,wenn durch den Schreibumformer 613 kein Schreibvorgangerfolgt. Daher erzeugt der Kopf 610, selbst wenn kein Schreibvorgangdurchgeführtwird, ausreichend viel Wärme(und bei einigen Ausführungsformengenau dieselbe Menge von Wärme),um zu bewirken, dass der Kopf 610 sich auf einer Temperaturbefindet, welche ähnlich(oder bei einigen Ausführungsformengleich) der Temperatur des Kopfs während des Schreibvorgangs ist.
[0096] Bei einer in 6B dargestellten Ausführungsform ist ein Schreibkanalanteileines Vorverstärkers 616 mitdem Kopf 610 verbunden, um eine bestimmte Leistungsmengefür diesenbereitzustellen, unabhängigdavon, ob ein Schreibvorgang erfolgt oder auch nicht. Wie es in 6C durch den Graphen 631 gezeigtist, bleibt die dem Kopf 610 zugeführte Leistung in Abhängigkeitvon der Zeit konstant, auch wenn der Kopf 610 einen sich änderndenMagnetfluss (wie im Graphen 632 gezeigt ist) erzeugt.
[0097] Bei dem in 6C dargestellten Beispiel erfolgt zwischenden Zeiten T0 und T1 ein Schreibvorgang, und während dieser Zeit erzeugt derUmformer 613 einen magnetischen Fluss, welcher das Jochsättigtund dabei bewirkt er, dass in dem Aufnahmemedium 620 (6A) ein Signal aufgenommenwird. Anschließend wirdzwischen den Zeiten T1 und T2 kein Schreibvorgang durchgeführt, unddaher erzeugt der Schreibumformer 613 keinen magnetischenFluss, auch wenn weiter dieselbe Leistung (siehe Graph 631)dem Kopf 610 zugeführtwird.
[0098] Währenddieses Intervalls T1-T2 ist das Randfeld des Kopfs 610 (6A) minimal, und daher findet keineAufzeichnung statt. Stattdessen wird sie von dem Heizelement 614 dissipiert,um einfach Wärmezu erzeugen, wie es durch den Graphen 635 (welcher gestrichelt dargestelltist) dargestellt ist. Aus diesem Grund erzeugt der Kopf 610 während desgesamten Intervalls T0-T2 im selben Ausmaß Wärme, wie es durch den Graphen 633 ( 6C) dargestellt ist, d.h.unabhängigdavon, ob ein Schreibvorgang erfolgt oder nicht. Daher kann derKopf 610 beim Neubetrieb in einem Laufwerk auf einer festenTemperatur (oder nahezu der festen Temperatur) im Vergleich zurUmgebung gehalten werden, unabhängigdavon, ob ein Schreibvorgang erfolgt oder nicht.
[0099] Wenn der Kopf 610 auf einerfesten Temperatur verbleibt, bleibt die Ausdehnung des Kopfs 610 (aufgrundeiner Wärmedissipationin diesem) überdas gesamte Intervall T0-T2 konstant, wie es durch den Graphen 634 dargestelltist. Daher hat der Kopf 610 während des Intervalls T1-T2dieselbe Form (und daher dieselbe Schwebehöhe), unabhängig davon, ob ein Schreibvorgangerfolgt oder auch nicht. Auf diese Weise erhält der Kopf 610 einefeste Form währendeiner normalen Verwendung in einem Laufwerk über ein Zeitintervall T0-T4aufrecht oder weist eine Form auf, die sich in einem vorbestimmtenBereich um die feste Form herum ändert.Durch Unveränderthaltenseiner Form (oder nahezu Unveränderthalten)hält derKopf 610 die Schwebehöhe(also den Abstand zwischen dem Kopf 610 und dem Aufnahmemedium 620)unabhängigvon der Leistungsfähigkeitvon einem Schreibvorgang aufrecht.
[0100] Je nach Ausführungsform können derOrt und der Durchsatz des Heizelements 614 so gewählt werden,dass die Verteilung von Wärmein dem Kopf 610 beim Verwenden des Heizelements 614 gleichoder ähnlich(oder in einigen Ausführungsformengleich) der Wärmeverteilungbeim Verwenden des Schreibumformers 613 ist. Um genau dieselbeWärmeverteilungzu erhalten, setzen verschiedene Ausführungsformen der Erfindungein Heizelement 614 ein, welches genau dieselbe die Verschaltungverwendet, welche im Schreibumformer 613 verwendet wird.Die Verwendung von genau derselben Verschaltung hat verschiedeneVorteile: (a) es wird bei der Herstellung des Kopfs kein neuer Verfahrensschrittbenötigt,(b) es muss keine zusätzlicheVerschaltung in den Kopf einbezogen werden, was seinerseits dieGestaltung des Kopfs beträchtlichvereinfacht und (c) man erhältexakt dieselbe Wärmeverteilungunabhängigdavon, ob ein Schreibvorgang erfolgt oder auch nicht.
[0101] Aus diesen Gründen verwenden einige Ausführungsformeneines Kopfs einen Umformer 701 (7) mit einer Gesamtheit von drei Anschlüssen, diesämtlichmit einem Vorverstärker 716 verbundensind. Die drei Anschlüsseermöglichenes, dass der Umformer 701 manchmal als Schreibumformer 613 undsonst als Wärmeelement 614 verwendetwerden kann. Insbesondere arbeitet, je nach den den drei Anschlüssen zugeführten Signalen,der Umformer 701 in einem von zwei Moden: einem Schreibmodus,währenddem das Signal aufgenommen wird, und einem ausschließlichenHeizmodus, währenddem keine Daten aufgenommen werden. Unabhängig davon, welche Signaleden drei Anschlüssenzugeführtwerden, führtbei jeder vorgegebenen Umgebungstemperatur der Vorverstärker 716 demUmformer 701 dieselbe Leistungsmenge zu, wodurch die Formdes Kopfs und demzufolge dessen Schwebehöhe wie oben bemerkt aufrechterhaltenwird.
[0102] Auch wenn der Umformer 701 aufjegliche dem Fachmann im Hinblick auf die Offenbarung wohlbekannteWeise eingesetzt werden kann, wird bei bestimmten Ausführungsformendurch Einführeneines Abgriffs (z.B. einer Verbindung) in der Mitte einer induktivenSpule, so wie es in 8A dargestelltist, ein bi-modaler Umformer 701 eingesetzt. Insbesonderewird eine induktive Spule 801 (8B) durch einen mittigen Abgriff in zweiHälften 801A und 8018 (8A) geteilt. Die induktiveSpule 801 hat drei Anschlüsse: zwei Anschlüsse an denbeiden Enden und einen dritten Anschluss in der Mitte. Die dreiAnschlüssewerden mittels Kabeln 815A, 8158 und 815C miteinem Vorverstärker 816 verbunden.Man beachte, dass anstelle einer induktiven Spule 810 jeglicherandere Induktor mit einem mittigen Abschluss auch auf die hier beschriebeneWeise für dieinduktive Spule 801 verwendet werden kann.
[0103] Bei dieser Ausführungsform führt derVorverstärker 816,unabhängigdavon, ob ein Schreibvorgang erfolgt oder auch nicht, der induktivenSpule 801, eine Spannung von demselben Wert zu. Der Vorverstärker 816 ändert jedoch,je nachdem, ob die induktive Spule 801 in einem Schreibmodusoder in einem ausschließlichenHeizmodus betrieben wird, die Art, mit der die Leistung der induktivenSpule 801 zugeführtwird. Insbesondere führtder Vorverstärker816 beim Durchführeneines Schreibvorgangs mit der induktiven Spule 801 Ströme zu oderaus den beiden Hälften 801A und 801B zu,so dass die Strömemiteinander in Phase sind (z.B. die Phasendifferenz gleich Nullist, so wie es währenddes Zeitintervalls T0-T1 gezeigt ist, wie es in 8C dargestellt ist, und das Randmagnetfeld maximalist). Daher fließtder Strom I_schreibe in diese Richtung (z.B.von einem Endanschluss überden Mittenanschluss zum anderen Endanschluss).
[0104] Man beachte, dass der von dem Vorverstärker 816 (8A) zugeführte Stromein Wechselstrom (AC) ist und sich daher die Richtung des StromsI_schreibe (auch wenn sie in 8A im Uhrzeigersinn dargestellt ist) mitder Zeit ändert(z.B. dreht sich die Zeile in 8A um,so dass der Stromfluss als gegen den Uhrzeigersinn gehend gezeigtwerden kann). Jedoch fließt,unabhängigvon einer solchen Änderung,währendeines Schreibvorgangs der Strom I_schreibe nurdurch die Drähte 815A und 815C,und daher kommt es zu keinem Stromfluss durch den Mittelabgriffsdraht 815B.
[0105] Daher wird die induktive Spule 801 während desSchreibvorgangs auf eine Weise verwendet, die ähnlich oder gleich ist wiebei einer herkömmlicheninduktiven Spule mit nur zwei Anschlüssen (d.h., dass das Vorhandenseineines Mittelabgriffs währenddes Schreibvorgangs unwesentlich ist). Insbesondere addieren sich dievon den beiden Hälften 801A und 801B erzeugtenMagnetfelder aufeinander auf, um ein Signal zu erzeugen, welcheseine Stärkehat, die ausreicht, den Zustand des Aufnahmemediums umzuschalten.Daher werden währendeines Schreibvorgangs Daten in dem Aufnahmemedium auf die normaleWeise aufgenommen.
[0106] Andererseits führt der Vorverstärker 816,wenn kein Schreibvorgang erfolgt, weiter Ströme zu/aus den beiden Hälften 801A und 801B,nun sind die Strömeaber außerPhase (z.B. beträgtder Phasenunterschied 180°,wie es währenddes Zeitintervalls T1-T2 in der Darstellung von 8C gezeigt ist). Daher tritt zu einem gegebenenZeitpunkt, wie er in 8B dargestelltist, ein Strom I_schreibe aus jedem ihrerbeiden Enden in die induktive Spule 801 (8B) ein, und durch Durchlaufen der Länge jederHälfte 801A und 801B verlässt die doppelteStrommenge die induktive Spule 801 über den Mittelabgriff. Ausdiesem Grund sind in 8B neben demDraht 815B zwei (nicht beschriftete) Pfeile gezeigt.
[0107] Wie oben angemerkt, ist der StromI_schreibe ein Wechselstrom (AC), und daherkann die Richtung aller Pfeile in 8B umdrehtwerden, um so einen anderen Zeitpunkt zu zeugen (wobei bei diesemZeitpunkt die Masse zur Quelle eines Stroms mit dem Wert 2*I_schreibe ist, welcher sich beim Mittelabgriffaufteilt und überdie jeweiligen Drähte 815A und815B im Vorverstärker 816 landet).
[0108] Da die Ströme in den beiden Hälften 801A und 801B zudem in 8B gezeigtenZeitpunkt außer Phasesind, heben sich die von ihren jeweiligen Feldern im gemeinsamenModus erzeugten magnetischen Flüssegegenseitig auf, und daher gibt im Joch keinen magnetischen Fluss.Je nach der physischen Anordnung der beiden Hälften 801A und 801B bezüglich zueinanderund bezüglichdes Jochs kann es sein, dass sich ihre Felder bei gemeinsamem Modusin dem Joch nicht vollständiggegenseitig aufheben, so dass im Joch eine minimale Menge von magnetischemFluss erzeugt wird. Der beim Nichtdurchführen eines Schreibvorgangserzeugte magnetische Fluss ist jedoch so ausgelegt, dass er nichtdazu ausreicht, ein von dem Aufnahmemedium aufnehmbares Signal hervorzurufen.
[0109] Man beachte, dass die beiden Hälften 801A und 801B denselbenWiderstand aufweisen und zu den beiden in den 8A und 8B gezeigtenZeitpunkten auch denselben Strom, und dass unabhängig von der Richtung des Stromflussesdieselbe Wärmemengeerzeugt wird. Daher wird mittels Verwendung eines erfindungsgemäßen, inder Mitte abgegriffenen Induktors dieselbe Wärmemenge erzeugt (z.B. durchZufuhr von Strömenauf die hier beschriebene Weise), unabhängig davon, ob ein Schreibvorgangerfolgt oder auch nicht.
[0110] Ein mittig abgegriffener Induktorder oben beschriebenen Art kann auf jegliche im Fachgebiet bekannte Weisehergestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen sind die Hälften 901A und 901B einermittig abgegriffenen Spule an zwei verschiedenen Raumorten angeordnet(welche sich in zwei getrennten Schichten befinden können), sowie es in 9A dargestelltist. In den 9A und 9B sind Querschnitte einesTeils der Spule, die eine Hälfte 901A bilden,mit der Zahl "1" bezeichnet, während dieQuerschnitte des anderen Abschnitts der Spule, welcher die andereHälfte 901B bildet,mit der Zahl "2" bezeichnet sind.
[0111] Bei derartigen Ausführungsformensind die beiden von den beiden Hälfteneingenommenen Raumgebiete vertikal ausgerichtet und körperlichvoneinander getrennt, wobei ein Raumgebiet näher am Leseelement als dasandere Raumgebiet liegt. Bei bestimmten Ausführungsformen, bei denen einSchreibumformer aus einer in zwei Schichten angeordneten Spule gebildetist, erhältman einen Mittenabgriff durch Hinzufügen einer Spur zu einer Zwischenleitung,welche eine in einer Schicht ausgebildete Hälfte der Spule mit einer inder anderen Schicht ausgebildeten Hälfte der Spule verbindet.
[0112] Derartige Ausführungsformen können denfolgenden Nachteil aufweisen: Ein von dem Strom bei gemeinsamemModus im von der Hälfte 901A eingenommenenlinken Raumanteil erzeugtes Magnetfeld stimmt nicht mit dem vondem Strom bei gemeinsamem Modus im von der Hälfte 901B eingenommenenrechten Raumanteil erzeugten Magnetfeld überein (man beachte, dass dieWorte "links" und "rechts" im Hinblick auf dieAnschauung des Lesers in 9A verwendetwerden und nichts mit der Ausrichtung des Kopfs zu tun haben). DerartigeAusführungsformenwerden dennoch verwendet, auch wenn das Magnetfeld nicht vollständig zuNull wird, wenn das sich ergebende Magnetfeld kleiner als die zumAufnehmen erforderliche Magnetfeldstärke ist. Wenn beispielsweiseder Schwellwert fürdie Diskettenkoerzitivkraft 4000 Oe beträgt, und wenn das Umschaltfeld6000 Oe beträgt,dann kann eine Aufhebung des Magnetfelds, welche zu einem Feld führt, das 2000Oe stark ist, noch toleriert werden, und bei einigen Ausführungsformenverwendet werden, ohne dass die Diskette in negativer Weise beeinflusstwird.
[0113] Bei anderen Ausführungsformen sind die beidenHälften 901A und 901B einermittig abgegriffenen Induktivspule miteinander verwoben, so wiees in 9B dargestelltist. Man kann dieses Verweben beispielsweise durch Verwendung vonVerbindungsleitungen zwischen zwei getrennten Schichten erhalten,in welchen die leitenden Elemente einer Spule sonst ausgebildetsind. Bei derartigen Ausführungsformenteilen sich die beiden Hälften 901A und 901B jeweilsdenselben physischen Raumteil, und es weisen ihre Magnetfelder dahereine größere Überlagerungmiteinander auf als bei der in 9A dargestelltenAnordnung. Aus diesem Grund kann ein Schreibumformer mit einer mittigabgegriffenen Induktivspule mit der in 9B dargestellten Anordnung das Magnetfeldbesser minimieren, wenn kein Schreibvorgang erfolgt.
[0114] Bei bestimmten Ausführungsformenist die gesamte Spule eines Schreibumformers in einer einzelnen Schichtausgebildet, z.B. durch zwei zueinander konzentrische Spulen, welcherjeweils mit der jeweils anderen an einem inneren Ende derselbenverbunden sind, d.h. an der Mitte, wobei eine zusätzlicheSpur mit der Mitte verbunden ist, um einen mittigen Ab griff bereitzustellen.Es ergeben sich in Anbetracht der Offenbarung für den Fachmann zahlreiche derartigmittig abgegriffene Schreibumformer in natürlicher Weise.
[0115] Bei den in den 9A und 9B dargestelltenAusführungsformenweist der Kopf beim Einschalten eine flache (oder nahezu flache)Oberfläche 902B auf,weil der Kopf so hergestellt ist, dass er beim Ausschalten einekonkave Oberfläche 902A aufweist.Insbesondere bestimmt die Spitze jedes Pols des Schreibumformers einekonkave Oberfläche 902A.Man beachte, dass die Oberfläche 902A ineinem umfassenden Maßstabkonkav ist, welcher sich überden Leseumformer, den Schreibumformer erstreckt und sogar beispielsweiseweiter zu der Passivierungsschicht hin erstrecken kann. Daher kanndie Oberfläche 902A beibestimmten Ausführungsformenin einem Lokalmaßstab(z.B. in der Größenordnungder Schreiblücke)eine oder mehrere Unregelmäßigkeitenaufweisen. Wie oben unter Bezug auf den Vorgang 254 in 2B bemerkt, wird eine derartige konkaveOberflächebei verschiedenen Ausführungsformender Erfindung durch Entfernung von Material von einem Kopf beimEinschalten gebildet, wobei er vor der maschinellen Bearbeitung,z.B. vor einem Läppen,eine konvexe Oberflächeausweist. Die konvexe Oberflächeeines derartigen noch nicht maschinell bearbeiteten eingeschaltetenKopfs ist spiegelbildlich zur beim Abkühlen des Kopfs nach der maschinellenBearbeitung erhaltenen konkaven Oberfläche, so wie es in 4B dargestellt ist.
[0116] Bei einer Ausführungsform wird ein Vorverstärker zwischeneinem Steuerer und einem Kopf der hier beschriebenen Art eingekoppelt.Ein solcher Vorverstärkerumfasst einen oder mehrere Stromquellen und umfasst ferner eineVerschaltung (als "Modenauswähler" benannt), um dieStromquelle(n) in einem geeigneten Modus aus den oben beschriebenenbeiden Moden zu betreiben: dem Schreibmodus und dem ausschließlichenHeizmodus. Beispielsweise betreibt der Modenauswähler die Stromquelle(n) zubestimmten Zeitpunkten in einem Modus, um einen Schreibvorgang auszuführen, undzu anderen Zeitpunkten (wenn kein Schreibvorgang erfolgt) betreibter die Stromquelle(n) in einem anderen Modus, um zu gewährleisten,dass die in dem Kopf dissipierte Wärme dieselbe bleibt wie während desSchreibvorgangs.
[0117] Es werden nun die Konstruktion einerbestimmten Ausführungsformeines solchen Vorverstärkers (auchals "bi-modalerVorverstärker" bezeichnet) unddessen Betrieb unter Bezug nahme auf den in der 10A dargestellten Vorverstärker 1000 beschrieben.Insbesondere weist der Vorverstärker 1000 zwei Stromquellen 1061A und 1061B auf,welche jeweils den zwei Hälften 1001A und 1001B einermittig abgegriffenen Induktivspule 1001 eine Leistung zuführen. Beibestimmten Ausführungsformenwerden die Stromquellen 1061A und 1061B ständig vondem Modenauswähler 1050,welcher Teil des Vorverstärkers 1000 ist,betrieben. Die Stromquellen 1061A und 1061B sind ähnlich odergleich den Stromquellen des Standes der Technik, außer dassein Freigabesignal fürdie Stromquellen 1061A und 1061B ständig aktivist (und aus diesem Grund ist in 10A keineFreigabeleitung gezeigt).
[0118] Der Modenauswähler 1050 einer beispielhaftenAusführungsformweist eine Datenleitung 1051 auf, welche ein DatensignalD empfängt,welches Digitaldaten mit sich führt,welche von zwei Spannungsniveaus (z.B. +5 Volt und –5 Volt)dargestellt werden, welche entweder einen logischen Wert von Nulloder einen logischen Wert von 1 codieren. Der Modenauswähler 1050 hatauch eine Freigabeleitung 1052, welche ein BinärsignalEn empfängt,welches, wenn es inaktiv ist, anzeigt, dass der Kopf erwärmt werdensoll (d.h. anzeigt, dass kein Schreibvorgang erfolgt).
[0119] Der Modenauswähler 1050 dieser Ausführungsformweist ferner auch eine Nebenleitung 1057 auf, welche einBinärsignal "Bias" empfängt, welchesanstelle des Datensignals D zu verwenden ist, wenn kein Schreibvorgangerfolgt. Man beachte, dass es, wenn kein Schreibvorgang erfolgt,keine Daten gibt und das Datensignal D daher inaktiv ist. In einemsolchen Fall wird das Signal "Bias" als Ersatz für das SignalsignalD verwendet. Bei einigen Ausführungsformenhat das Signal "Bias" denselben Arbeitszykluswie das Datensignal D (z.B. nahezu 50 % in den Fällen, in denen das Datensignal "D" als Lauflängenbegrenztes Signal codiert wird).
[0120] Es kann jedoch der Arbeitszyklusdes Signals "Bias" sowie auch dessenFrequenz (z.B. irgendein Anteil aus dem Frequenzspektrum) in Abhängigkeitvon der Wärmemengeausgewähltwerden, welche erzeugt werden muss, damit der Kopf eine vorbestimmteForm erhält.Die erzeugte Wärmehängt auchvon der Amplitude der StrömeIa und Ib ab, die den jeweiligen Hälften 1001A und 1001B zugeführt werden,und die Amplitude kann auch so gewählt sein, dass gewährleistetist, dass der Kopf, wie er hier beschrieben ist, die vorbestimmteForm enthält.
[0121] Daher können die Hälften 1001A und 1001B einerSchreibspule weiter im selben Verhältnis erwärmt werden, unabhängig davon,ob diese beiden Signale den Stromquellen zugeführt werden (d.h. es wird vom Kopfdieselbe Wärmeerzeugt, wenn entweder das Signal "Bias" zugeführt wird,oder wenn das Datensignal "D" zugeführt wird).Bei einem Beispiel wird ein Signal "Bias",welches währendeines ausschließlichenHeizmodus verwendet wird, von einem Datensignal "D" abgeleitet,welches in einem vorher auftretenden Schreibmodus verwendet wurde.Beispielsweise kann die Wellenform für eines solches Signal "Bias" durch ein zeitlichesVerschieben des Signals "D" erzeugt werden,und die Wellenform kann so oft wie nötig wiederholt werden, so langedas Freigabesignal "En" inaktiv bleibt.
[0122] Jedes der drei Signale, namentlichder Signale "En", "D" und "Bias",welche von dem Vorverstärker 1000 empfangenwerden, wird durch andere (nicht gezeigte) Verschaltungen der Artbereitgestellt werden, welche typischerweise als "Steuerer" bezeichnet wird.Ein solcher Steuerer erzeugt auch ein (in 10A nicht gezeigtes) Signal Wx, welchesim Vorverstärker 1000 jederder Stromquellen 1061A und 1061B zugeführt wird. DasSignal Wx ist ein Maßstabsfaktor,welcher die maximalen positiven und negativen Werte betreffend den SchreibstromIw einstellt, welcher von den Quellen 1061A und 1061B aufder Grundlage des Datensignals D erzeugt werden soll. Insbesondereist der von jeder Stromquelle erzeugte Strom Iw durch die folgendeFormel vorgegeben: Iw = WxEn(2D – 1).
[0123] Je nach Ausführungsform kann hinsichtlichdieser Offenbarung ein Steuerer der im Fachgebiet wohl bekanntenAn durch einen Fachmann so abgewandelt werden, dass Signale derhier beschriebenen Art erzeugt werden. Die Erzeugung derartigerSignals kann auf der Grundlage einer Anzahl verschiedener Faktoren erfolgen,z.B. kann der Arbeitszyklus des Nebensignals in Abhängigkeitvon einem die Temperatur in einem Laufwerk (z.B. einem Diskettenlaufwerkoder einem Bandlaufwerk) anzeigenden Signal und/oder einem Signal,welches die Temperatur des Kopfs anzeigt, geändert werden. Ferner kann,falls der Kopf erwärmtwerden soll, der Steuerer den Maßstabsfaktor Wx auch über eineSättigunghinaus, aber unter den Maximalwert Wmax, von dem man weiß, dasser eine Auswahl be wirkt, erhöhen.Ein solcher Steuerer kann (erfindungsgemäß) so ausgelegt sein, dasser die geometrische Form eines Aufnahmekopfs hinsichtlich der Kopf-Mediums-Zwischenfläche unabhängig vonder Umgebungstemperatur und unabhängig vom Betriebsmodus des Kopfsverändertlässt.
[0124] Wie es dem Fachmann ersichtlich ist,stehen die Umgebungstemperatur und der Betriebsmodus eines Kopfsmit der Geometrie des Kopfs (und/oder der Geometrie des Läufers) über diethermischen Ausdehnungskoeffizienten für die verschiedenen Stoffe,die im Kopf vorkommen, in Beziehung. Daher kann, wenn ein Kopf sokonstruiert ist, dass er bei einer vorgegebenen Betriebstemperatureine optimale geometrische Form hat, diese geometrische Form voneinem Steuerer der oben beschriebenen Art beibehalten werden, z.B.indem ein Abweichen von dieser Temperatur in einem vorbestimmtenBereich (z.B. in einem Bereich von 10 %) gehalten wird.
[0125] Ein solcher Kopf kann so ausgelegtsein, dass er eine Form aus einer Formenzahl hat, welche sich einervorbestimmten Form (wie etwa einer flachen Form) nähert, wennder Kopf eine Temperatur in dem vorbestimmten Bereich aufweist.Bei einigen Ausführungsformenkann der Kopf Stoffe enthalten, deren thermische Ausdehnungskoeffizientenauf eine vorbestimmte Weise ausgleichend sind, so dass der Kopfseine vorbestimmte Form in dem vorbestimmten Bereich unabhängig vonseiner Temperatur aufrechterhält.
[0126] Auch wenn sich die obige Beschreibungauf die Verwendung einer Rückkopplungin der Form eines die Temperatur in einem Laufwerk und/oder dieTemperatur des Kopfs anzeigenden Signals bezieht, wird bei anderenAusführungsformeneine solche Rückkopplungnicht verwendet. Beispielsweise kann der Steuerer bei derartigenanderen Ausführungsformenein vorbestimmtes Nebensignal mit einem festen Arbeitszyklus erzeugen,z.B. von 50%, unabhängigvon der Temperatur des Kopfes.
[0127] Ein solcher Steuerer kann beispielsweiseals geeignet programmierter Mikrosteuerer oder digitaler Signalprozessorumgesetzt werden, auch wenn ein anwendungsspezifischer integrierterSchaltkreis (ASIC, application specific integrated circuit) ebenfallsverwendet werden kann, wie es im Hinblick auf die Offenbarung für einenFachmann naheliegend ist. Ferner können die Stromquellen 1061A und 1061B jeweilsals lineare Quelle, welche mit Transistoren oder einer Schaltquelle,welche mit Transistoren in einer H-Brückenanordnung konstruiertist, umgesetzt werden.
[0128] Wie in 10A,sind bei einer Ausführungsformeines Vorverstärkers 1000 zweidarin befindliche Stromquellen 1061A und 1061B miteinanderin Reihe verschaltet (z.B. der positive Anschluss der Quelle 1061B mitdem negativen Anschluss der Quelle 1061A verbunden). Fernerist der positive Anschluss der Stromquelle 1061A über eineDrahtleitung 1015A mit einem Anschluss 1002A desKopfs verbunden, welcher (in dem Kopf) intern mit einem Ende desSchreibumformers 1001 verbunden ist. Ein weiterer Anschluss 1002C desKopfs ist intern mit dem Mittelabgriff des Schreibumformers 1001 verbunden.Der Anschluss 1002C ist über eine Drahtleitung 1015B miteiner Verbindung 1061C zwischen den Quellen 1061A und 1061B verbunden(d.h. bei der der positive Anschluss der Quelle 1061B mitdem negativen Anschluss der Quelle 1061A verbunden ist).Schließlichist das andere Ende des Schreibumformers intern mit einem Anschluss 1002B aufdem Kopf verbunden, und dieser Anschluss 1002B ist seinerseits über eineDrahtleitung 1015C mit dem negativen Anschluss der Stromquelle 1061B verbunden.
[0129] Auch wenn bei der oben beschriebenenAusführungsform,welche in der 10A dargestelltist, eine Drahtleitung 1015B einen Mittelabgriff 1001C desSchreibumformers physikalisch mit einer Verbindung 1061C zwischenden Stromquellen 1061A und 1061B verbindet, sindbei einer alternativen Ausführungsformder Mittelabgriff 1001C und die Verbindung 1061C nichtmiteinander physikalisch verbunden und stattdessen einfach auf Massegelegt (um dadurch eine logische Verbindung untereinander zu erzielen).Insbesondere ist der Mittelabgriff 1061 mit einer Quellefür dieMassenbezugsspannung im Vorverstärker 1000 verbunden,zusätzlich istauch der Mittelabgriff 1001C mit einer Quelle für die Massenbezugsspannungverbunden.
[0130] Je nach der Umsetzung einer derartigenalternativen Ausführungsformkann der Mittelabgriff 1001C über jeden Massenanschluss desKopfs verbunden sein, wobei dieser Massenanschluss mit ein odermehreren anderen Vorrichtungen im Kopf, wie etwa dem Schreibumformer,geteilt werden kann. Falls ein Leseumformer eines solchen Kopfesbereits einen Massenanschluss umfasst, erfordert eine Abwandlungdes Kopfs zum Zwecke des Einsetzens eines Mittelabgriffs (für einenSchreibumformer), wie es hier beschrieben ist, keine zusätzlichenAnschlüsse,weil jeder Massenbezugsanschluss, der in dem Kopf sonstwo vorhandenist, auch mit dem Mittelabgriff verbunden werden kann. Es kann sein,dass der Massenanschluss bei einer solchen Ausführungsform so ausgelegt seinmuss, dass er den Strom 2*I_schreibe abführt, zusätzlich zujeglichem Strom, der sonst abgeführtwird.
[0131] Wenn das Signal En aktiv ist (d.h.währendeines Schreibvorgangs), führtder Modenauswähler 1050 denStromquellen 1061A und 1061B identische Kopiendes von dem Modenauswähler 1050 empfangenenSignals D als deren jeweilige Steuersignale A und B zu. In Antwortdarauf arbeiten die Stromquellen 1061A und 1061B übereinstimmendso, dass sie die StrömeIa bzw. Ib erzeugen, wobei diese Ströme über die Drahtleitung 1015A und 1015C fließen. Manbeachte, dass die Stromquellen 1061A und 1061B Wechselstromquellen sind,und dass die StrömeIa und Ib daher miteinander in Phase sind. Insbesondere steigendie StrömeIa und Ib gleichzeitig an und fallen auch gleichzeitig, so dasssie einander verstärken.Idealerweise tritt in der Drahtleitung 1015B kein Stromflussauf. Man beachte, dass es aufgrund von Herstellungstoleranzen inder Praxis einen Differenzstrom (Ia-Ib) geben kann, der ausreichend kleinist, um vernachlässigbarzu sein.
[0132] Wenn das Signal En aktiv ist (d.h.währenddes ausschließlichenHeizens), führtder Modenauswähler 1050 denStromquellen 1061A und 1061B zwei verschiedeneAbwandlungen des von dem Modenauswähler 1050 empfangenenSignals D als deren jeweilige Steuersignale A und B zu. Insbesonderestehen die Signale A und B in einer Umkehrbeziehung zueinander,z.B. ist B logisch niedrig, wenn A logisch hoch ist und umgekehrt.Typischerweise befindet sich das Signal D auf dem logischen Wert0 überdie Zeitdauer hinweg, während derdas Signal En aktiv ist (was bei dieser Ausführungsform als aktives logischhohes Signal dargestellt ist). Daher gibt es während der Zeitdauer, während derdas Signal En aktiv ist, normalerweise keine Änderung bei den Werten derSignale A und B. In Antwort darauf erzeugen die Stromquellen 1061A und 1061B Ströme Ia undIb, die bezüglichzueinander außerPhase sind.
[0133] Insbesondere steigt der Strom Iain die positive Richtung, wenn der Strom Ib in die negative Richtung fällt undumgekehrt. Daher führtdie Drahtleitung 1015B die Summe der beiden Ströme mit sich,d.h. Ia + Ib. Auch hier tritt idealerweise kein Stromfluss in derDrahtleitung 1015B auf, weil sich die in entgegengesetzten Phasenbefindlichen Ströme einanderbeim Erreichen des Mittelabgriffs aufheben sollten. In der Praxiskann es aufgrund von Herstellungstoleranzen einen Strom (Ia + Ib)geben, ein solcher Strom ist jedoch so gewählt, dass er ausreichend kleinist, um vernachlässigbarzu sein.
[0134] Ein Modenauswähler 1050 der obenbeschriebenen Art kann auf jegliche Weise, die im Hinblick auf dieOffenbarung fürden Fachmann nahe liegt, umgesetzt werden. Bei bestimmten Ausführungsformenwird der Modenauswähler 1050 jedochdurch die Verwendung von aktiven Vorrichtungen umgesetzt, welchein einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC)durch zwei Gatter, einem Schalter und einem Inverter, ausgebildetsind, wie es nachfolgend beschrieben wird.
[0135] Insbesondere umfasst der in 10B dargestellte Modenauswähler 1050 einUND-Gatter 1055, welches mit einer Freigabeleitung 1052 verbundenist, welche das (oben besprochene) Signal En mit sich führt undferner mit einer weiteren Leitung 1057 verbunden ist, welcheein Nebensignal "Bias" mit sich führt (welches einenErsatz fürdas Datensignal "D" darstellt). DerAusgang des UND-Gatters 1055 ist mit einem Eingang einesODER-Gatters 1056 verbunden.Ein weiterer Eingang des ODER-Gatters 1056 ist mit einerDatenleitung 1051 verbunden, welche das (oben besprochene)Signal D mit sich führt.
[0136] Der Ausgang des ODER-Gatters 1056 aufder Leitung 1060A ist ein Signal A, welches den Betriebder Stromquelle 1061A, wie oben beschrieben, steuert. DasODER-Gatter 1056 erzeugt als Ausgang von sich jedes derbeiden Eingangssignale, nämlichein Signal D oder ein Signal (En UND Bias). Das Signal (En UND Bias)ist nur dann aktiv, wenn das Signal D inaktiv ist und umgekehrt.Daher erzeugt das ODER-Gatter 1055 als seinen Ausgang zujedem Zeitpunkt, welches dieser beiden Signale auch immer aktivist.
[0137] Das Signal A wird auch als Eingangeinem Schalter 1053 mit zwei Ausgängen, nämlich einer Halteleitung undeiner Schreibleitung, zugeführt.Der Schalter 1053 wird mittels des Signals En (welchesauf der Freigabeleitung 1052 empfangen wird} gesteuert,um seinen Eingang mit der Halteleitung zu verbinden, wenn das SignalEn aktiv ist. Das Signal auf der Halteleitung durchläuft einenUmkehrer 1054 und wird überdie Leitung 1060B als Signal B zugeführt, welches seinerseits denBetrieb der Stromquelle 1061B, wie oben beschrieben, steuert.Man beachte, dass, wenn das Signal En inaktiv ist, der Schalter 1053 dasan seinem Eingang empfangene Signal A der Schreibeleitung zuführt, welcheihrerseits mit der Leitung 1060B verbunden ist. Wenn dasSignal En daher inaktiv ist, wird das Signal A über die Leitung 1060B dannals Signal B zugeführt.
[0138] Auch wenn sich die obige Beschreibungdes Modenauswählers 1050 aufdie Verwendung von logischen Gattern, nämlich des UND-Gatters 1055 unddes ODER-Gatters 1056 bezieht, können einige Ausführungsformeneines Modenauswählersauch andere Vorrichtungen verwenden, beispielsweise einen Schalter SW1,wie er in 10C dargestelltist. In der 10C empfängt derSchalter SW1 die Signale "D" und "Bias" und lässt einesdieser beiden Signale wahlweise (wie es durch das Signal "En" auf einer Steuerleitung 1052 angezeigtist) zur Leitung 1060A durch. Wie oben bemerkt, führt dasSignal 1060A das Signal "A" mitsich, welches zum Steuern des Betriebs der Stromquelle 1061A verwendetwerden soll.
[0139] Zusätzlich zu Schalter SW1 umfasstder Modenauswähler 1062 einen180°-Phasenverschieber,welcher seinerseits durch einen Schalter 1053 (auch alsSchalter SW2 bezeichnet) und einen Umkehrer 1054 gebildetist. Der Schalter 1053 und Umkehrer 1054 aus 10C haben eine Konstruktionund eine Betriebsweise, die gleich der Konstruktion und Betriebsweiseder entsprechenden, oben unter Bezug auf die 10B besprochenen Bauteile ist. Bei derin 10C dargestelltenAusführungsformist ausdrücklichgezeigt, dass der MaßstabsfaktorWx überdie Leitung 1065 den beiden Stromquellen 1061A und 1061B zugeführt wird.Man beachte, dass ein Steuerer 1066 das Signal Wx und auchdie Signale En, Bias und D erzeugt. Ferner erzeugt bei der in 10C dargestellten Ausführungsformder Steuerer 1066 diese Signale in Abhängigkeit von beispielsweiseeinem Signal Vtemp, welches die Temperatur auf einem Kopf angibtund einem Signal aus einem Thermoelement 1067, welchesdie Temperatur eines Laufwerks angibt, in welchem der Kopf befestigtist.
[0140] Das Signal Vtemp kann auf jeglichefür einenFachmann in Anbetracht der Offenbarung naheliegende Weise erzeugtwerden. Bei bestimmten Ausführungsformenwird das Signal Vtemp jedoch aus einem Signal erzeugt, das man seinerseitsvon einem Leseumformer in dem Kopf erhält. Insbesondere ist in 10C dargestellt, dass dasSignal Vtemp von einem Verstärker 1063 erzeugtwird, von dem dann zwei Enden mit den beiden Enden einer Stromquelle 1062 verbundensind. Die Stromquelle 1062 ist ihrerseits über Drahtleitung 1015D und 1015E mitden beiden Anschlüssenauf einem Kopf verbunden, welche mit den beiden Enden eines Leseumformers 1002 internverbunden sind.
[0141] Man beachte, dass auch, wenn die 10C eine Ausführungsformdarstellt, bei der eine einzelne Leitung 1065 einen einzelnenMaßstabsfaktorWx mit sich führt,der bei manchen Ausführungsformenin Verbindung mit beiden Stromquellen 1061A und 1061B verwendetwird, bei anderen Ausführungsformenjede Stromquelle mit ihrem eigenen Maßstabsfaktor versehen seinkann, wie es in 10D dargestelltist. Insbesondere wird in 10D einMaßstabsfaktorWxa der Stromquelle 1061a zugeführt, und ein weiterer Maßstabsfaktor Wxbwird der Stromquelle 1061B zugeführt. Die Verwendung zweierunterschiedlicher MaßstabsfaktorenWxa und Wxb ermöglichtes, dass die jeweiligen StrömeIa und Ib (siehe 10E),welche von den beiden Stromquellen erzeugt werden, leicht voneinandersich unterscheidend gemacht werden können, wenn der Mittelabgriff 1001C nichtnur ein toter Mittelpunkt der Schreibspule 1001 ist. Wiees in 10E dargestelltist, ändern dieMaßstabfaktorenWxa und Wxb eine Umhüllung,welche die Amplitude der StrömeIa und Ib festlegt. Ferner haben die Ströme Ia und Ib, wie es in 10E dargestellt ist, beimDurchführeneines Schreibvorgangs vor dem Zeitpunkt T3 und nach dem ZeitpunktT4 dieselbe Phase, sind aber, wenn kein Schreibvorgang erfolgt (zwischenden Zeitpunkten T3 und T4) außerPhase.
[0142] Ferner stellt die 10D eine Verbindung einer Quelle für die Massenbezugsspannungmit dem Mittelabgriff 1001C dar. Außerdem ist auch das Leseelement 1002 gezeigt,wie ein Ende mit Masse verbunden ist. Daher teilen sich bei einersolchen Ausführungsformdas Leseelement 1002 und das Schreibelement 1001 einenAnschluss, welcher außerhalbdes Kopfs mit einer Quelle fürdie Massenbezugsspannung verbunden ist. Daher zieht die in 10D dargestellte AusführungsformNutzen aus der Zufuhr von In-Phase- und Außer-Phase-Strömen auf die hier beschriebeneWeise und benötigtauch nur vier Anschlüsse.Insbesondere sind drei Anschlüssedes Kopfs als mit dem Vorverstärkerverbunden dargestellt, und der in 10D nichtgezeigte vierte Anschluss ist mit einer Quelle für die Massenbezugsspannungverbunden.
[0143] Die 10F stelltVorgänge 1071-1085,welche erfindungsgemäß von einemSteuerer durchgeführt werden,in einem Flussschaubild dar. Insbesondere setzt beim Vorgang 1071 derSteuerer Eingangswerte für diebeiden MaßstabfaktorenWxa und Wxb und setzt auch Eingangswerte für die Frequenz und den Arbeitszyklusbetreffend das Signal "Bias". Die Werte für die Frequenzund den Arbeitszyklus könnenausgewähltwerden, z.B. auf der Grundlage von empirischen Ergebnissen, dieaus der Prüfungverschiedener Köpfevon gleicher oder ähnlicherAnordnung ergeben. Als Nächstesprüft derSteuerer im Vorgang 1072, ob sich der Kopf in einem Schreibmodusbefindet, und falls ja, geht er zum Vorgang 1073 über undsetzt den Wert des Signals "En" auf 0, um somitdie Schalter SW1 und SW2 füreinen Betrieb im Schreibmodus zu setzen. Anschließend gehtder Steuerer zum Vorgang 1074 über, um neue Werte für Wxa undWxb als Funktion eines Fehlersignals zu berechnen, welches gleichdem Unterschied zwischen einer Bezugstemperatur und der gemessenenTemperatur des Kopfs ist. Wenn beispielsweise ein proportionaleSteuerung verwendet wird, dann könnenWxa und Wxb wie folgt berechnet werden, wobei P4 eine Konstanteist, welche empirisch bestimmt wird. Wxa = Wxb= P4*(Bezugstemperatur – gemesseneTemperatur).
[0144] Man beachte, dass die Bezugstemperaturdie Temperatur ist, bei der der Kopf konstruktionsgemäß betriebenwerden soll. Anschließend überprüft der Steuererim Vorgang 1075, ob sich die neuen Werte für Wxa oderWxb an der oberen Grenze befinden, und falls dies der Fall ist,kehrt er einfach zum Vorgang 1072 zurück. Falls nicht, geht der Steuererzu Vorgang 1076 und überprüft, ob siesich an der unteren Grenze bewegen und geht zum Vorgang über. Fallssich die neuen Werte innerhalb der Grenzen bewegen, setzt der Steuererim Vorgang 1077 diese neuen Werte ein, z.B. indem er Signalezum Vorverstärkerschickt.
[0145] Man beachte, dass bestimmte Ausführungsformendurch geeignetes Abwandeln der Werte von Wxa und Wxb eine Modulationeines Überschussstromsherbeiführen,welcher jeder Hälftedes Schreibumformers zugeführtwird (überden zum Erzeugen des zum Aufnehmen erforderlichen Magnetfelds benötigten Stromhinaus und jenseits von diesem). Bei derartigen Ausführungsformenwird die Menge an überflüssigem Stromin geeigneter Weise vom Steuerer geändert, je nach der gegenwärtigen Temperaturdes Kopfs.
[0146] Nun zu Vorgang 1072: Wenndie Antwort "Nein" ist, geht der Steuererzu Vorgang 1078 überund setzt den Wert des Signals "En" auf 1, um die SchalterSW1 und SW2 in den Modus des ausschließlichen Erwärmens zu setzen. Anschließend gehtder Steuerer zum Vorgang 1079 über, um einen neuen Wert für Wxa als weitereFunktion des Fehlersignals zu berechnen, welches gleich dem Unterschiedzwischen einer Bezugstemperatur und der gemessenen Temperatur desKopfs ist. Auch kann, wenn eine proportionale Steuerung verwendetwird, Wxa wie folgt berechnet werden, mit einer Konstanten P1, dieebenfalls empirisch bestimmt ist: Wxa = P1 *(Bezugstemperatur – gemesseneTemperatur)
[0147] Als Nächstes geht der Steuerer zumVorgang 1080 über,um einen neuen Wert fürWxb als Funktion von Wxa und einem als "Spulen Ausgang" bezeichneten Faktor zu berechnen, welcherzur bestmöglichenVerringerung des magnetischen Randfelds am Kopf führt. Wieoben bereits fürP1 und P4 angemerkt, kann ein solcher Faktor auch empirisch bestimmtwerden. Als Nächstesgeht der Steuerer zum Vorgang 1081 über und prüft, ob sich die neuen Wertefür Wxaund Wxb an der oberen Grenze befinden, und falls dies nicht derFall ist, geht er zum Vorgang 1082 über, um die neuen Steuerwerteeinzusetzen und kehrt anschließendzum Vorgang 1072 zurück.Falls die Antwort beim Vorgang 1081"Ja" ist, geht der Steuerer zum Vorgang 1083 über. BeiVorgang 1083 berechnet der Steuerer neue Werte für die Frequenzund/oder den Arbeitszyklus des Signals "Bias" alsFunktion des oben beschriebenen Fehlersignals. Beim Beispiel proportionalerSteuerung gilt: Frequenz = P2*(Bezugstemperatur – gemesseneTemperatur)Arbeitszyklus = P3*(Bezugstemperatur – gemesseneTemperatur),wobei P2 und P3 ebenfalls empirisch bestimmt werden.Als Nächstesgeht der Steuerer zum Vorgang 1084 über und prüft, ob die neuen Werte für die Frequenzdes Bias-Signals und/oder dessen Arbeitszyklus an der oberen Grenzeliegen. Falls sie nicht an der oberen Grenze liegen, werden dieneuen Werte im Vorgang 1085 eingesetzt. Anschließend kehrtder Steuerer (unabhängigdavon, ob die neuen Werte eingesetzt werden oder nicht) zum Vorgang 1072 zurück.
[0148] Auch wenn bestimmte besondere Ausführungsformeneines Kopfs (welcher, wenn er ausgeschaltet ist, eine konkave Formaufweist) unter Bezug auf die 9A und 9B besprochen wurden, istdasselbe Prinzip bei einem Kopf (welcher, wenn er ausgeschaltetist, eine flache Form aufweist) anwendbar, welcher auf herkömmlicheWeise gebildet ist. Insbesondere weist, wie es in 11A dargestellt ist, ein Kopf 1100 eineOberfläche 1101 auf,welche flach ist, wenn der Kopf ausgeschaltet ist, und der Kopfdehnt sich aus, wenn der Kopf eingeschaltet ist, so dass er dieOberfläche 1102 aufdie normale Weise erhält.
[0149] Ein solcher Kopf 1100 ziehtauch von der Verwendung eines mittig abgegriffenen Schreibumformers deroben beschriebenen Art Nutzen, beispielsweise weil dasselbe Profil 1102 unabhängig davon,ob ein Schreibvorgang erfolgt oder auch nicht, aufrechterhaltenwird. Daher kann die Schwebehöheeines auf herkömmlicheWeise (z.B. ohne dass er dabei eingeschaltet ist) hergestelltenKopfs ebenfalls auf die oben beschriebene Weise aufrechterhaltenwerden.
[0150] Ferner können andere Ausführungsformen,auch wenn die Verwendung eines mittig abgegriffenen Schreibumformersoben fürden Fall bestimmter Ausführungsformenbeschrieben wurde, ein Heizelement auf andere Weise einsetzt. Beispielsweisekann in der Nähedes Schreibumformers ein Hilfselement angeordnet sein, von dem Schreibumformeraber elektrisch isoliert. Ein solches Hilfselement kann (oder kannje nach Ausführungsformauch nicht) währendder Herstellung des Kopfs verwendet worden sein. Ferner ist einsolches Hilfselement wahlweise vorhanden und muss bei manchen Ausführungsformennicht verwendet werden, wie es z.B. in den 9A und 9B dargestelltist.
[0151] Wie in 11A dargestellt,wird ein Heizelement einiger Ausführungsformen als Widerstand 1103 eingesetzt,welcher im Kopf 1100 als Hilfselement ausgebildet ist.Der Widerstand 1103 ist so ausgelegt, dass er bewirkt,dass sich der Kopf 1100 zur selben Oberfläche 1102 hinausdehnt, die man erhält,wenn der Schreibumformer eingeschaltet wird. Bei der Verwendungdes Widerstands 1103 als Heizelement braucht der Kopf 1100 zweizusätzlicheAnschlüsseanstelle eines einzigen zusätzlichenAnschlusses, wie bei einem mittig abgegriffenen Schreibumformererforderlich ist.
[0152] Je nach der Auslegung des Kopfs,kann ein zum Heizen (anstelle oder von oder zusätzlich zu dem Schreibumformer 1107)(11A) verwendeter Widerstand 1103 zwischendem Schreibumformer 1107 und der Passivierungsschicht 1105 angeordnetsein. Ein solches Hilfselement wird bei bestimmten Ausführungsformenwährenddes Normalbetriebs in einem Laufwerk (und zwar dies anstelle vonoder zusätzlichvon dessen Verwendung währendder Herstellung), wie oben beschrieben als Heizelement verwendet(d.h. mit einem Steuerer verbunden, welcher einen Strom zuführt, derso ausgewähltist, dass er bewirkt, dass der Kopf eine vorbestimmte Form einnimmt).Man beachte, dass ein solches Hilfselement aus jedem Material gebildetsein kann, von dem man weiß,dass es gegenüberElektromigration einen hohen Widerstand aufweist, wie dies beispielsweiseWolfram hat. Ein Hilfselement der hier beschriebenen Art kann auchauf eine Weise gebildet sein, die ähnlich oder gleich einem Widerstandsheizerder im US-Patent 6,493,183 beschriebenen Art ist.
[0153] Der spezielle Ort des Widerstands 1103,der sich z.B. einem Abstand D von einer Oberfläche mit Luftpolster 1101 desKopfs 1100 befindet, kann eingangs analytisch und/oderModellbildung festgelegt werden. Anschließend wird bei einigen Ausführungsformeneine Charge aus Köpfen 1100 hergestellt,bei der in jedem Kopf ein Widerstand 1103 an einer einwenig verschiedenen Stelle angeordnet ist, welche der analytischfestgelegten Stelle fürden Widerstand 1103 nahe kommt.
[0154] Anschließend werden Tests ausgeführt, umeinen Kopf aufzufinden, der sich unabhängig von der Leistungsfähigkeiteines Schreibvorgangs zur selben Oberfläche 1102 hin ausdehnt.Nach dem Auffinden eines solchen idealen Kopfs wird der Ort desWiderstands 1103 in dem idealen Kopf bei der Herstellungvon Köpfen zurVerwendung bei der Herstellung von Laufwerken verwendet. In einembeschränktenMaße können bestimmteAbweichungen betreffend den Ort des Widerstands 1103 (welchez.B. aufgrund von Toleranzen beim Herstellungsverfahren auftretenkönnen)durch Zuführeneiner in geeigneter Weise verschiedener Strommenge zum Widerstand 1103 während desBetriebs in einem Laufwerk ausgeglichen werden.
[0155] Man beachte, dass, auch wenn beiverschiedenen Ausführungsformeneine Ausdehnung eines Kopfes aufgrund des Betriebs eines Umformersdurch die Verwendung eines Heize lements angenähert stattfindet, verwendenandere Ausführungsformenein solches Heizelement, um die Ausdehnung eines Kopfes aufgrund desBetriebs eines Leseumformers angenähert zu erhalten. Beispielsweisewird ein Kopf 1110 (11B)mit einer flachen Oberfläche 1111 vordem Einschalten eine Oberfläche 1112,wenn ein Leseumformer eingeschaltet wird. Der Kopf 1110 umfasstein Hilfselement 1113, welches dazu verwendet wird, einHeizelement einzusetzen, wenn kein Lesevorgang erfolgt, so dassder Kopf 1110 weiter eine ausgedehnte Oberfläche 1112 aufweist,selbst wenn der Leseumformer ausgeschaltet ist. Das Hilfselement 1113 befindetsich physisch zwischen dem Leseumformer und dem Körper desLäufersund kann aus einem Widerstand gebildet sein.
[0156] Ein solcher Kopf 1110 (11B) kann einen mittig abgegriffenenSchreibumformer dazu verwenden, um eine Ausdehnung aufrecht zu erhalten,welche währenddes Schreibvorgangs auftritt. Es können jedoch auch beide Artenvon Hilfselementen in einem Kopf verwendet werden, so wie es in 11C dargestellt ist. Fernerkönnen,auch wenn die Köpfein den 11A bis 11C so dargestellt sind,dass sie bei Ausschalten eine flache Oberfläche aufweisen, Köpfe miteiner konkaven Oberflächeauch Heizelemente einsetzen, indem eines der beiden Hilfselemente 1113 und 1103 oderauch beide, wie es in 11D dargestelltist, verwendet werden.
[0157] Bestimmte Ausführungsformen verwenden einmittig abgegriffenes Leseelement 1201 (12A) mit zwei Hälften 1201A und 1201B,welche parallel zueinander ausgebildet sind. Die beiden Hälften sind über einenmittigen Bereich 1201C (12B)miteinander verbunden, so dass jedes Leseelement 1201 eineForm wie der Buchstabe "U" einnimmt. Der Bereich 1201C befindetsich quer zu jeder der beiden Hälften 1201A und 1201B undbildet den Bodenbereich des Buchstabens "U".Das Leseelement 1201 weist drei Anschlüsse auf, die mit den Drahtleitungen 1202A, 1202B bzw. 1202C verbundensind. Bei Durchführeneines Lesevorgangs durchläuftein Strom nur eine der Hälften 1201A,z.B. zwischen der Drahtleitung 1202A und 1202C,auch wenn dieser Strom dazu ausreicht, dass sich der Kopf so ausdehnt,dass seine Oberflächemit Luftpolster flach (oder im wesentlichen flach) wird, so wiees durch Oberfläche 902B in 9A gezeigt ist.
[0158] Wenn kein Lesevorgang erfolgt, durchläuft einStrom die andere Hälfte 1201B,z.B. zwischen den Drahtleitungen 1202B und 1202C,und auch hier dehnt sich der Kopf so aus, dass er die Form einerflachen Oberflächemit Luftpolster erreicht. Man beachte, dass der Strom, welcher zugeführt wird,wenn kein Lesevorgang erfolgt, ein wenig größer sein kann als der während desLesevorgangs zugeführteStrom, um den Abstand D (12B)zwischen den beiden Hälftenzu berücksichtigen.
[0159] Bei noch einer weiteren Ausführungsformist ein Leseumformer 1210 (12C)flach hergestellt, hat aber einen mit einer Drahtleitung 1211C verbundenenMittelabgriff. Dieser Mittelabgriff ist äquidistant von den beiden Endenbeabstandet, mit denen die beiden Drahtleitungen 1211A und 1211B verbundensind. Bei dieser Ausführungsformsind die beiden Hälften 1210A und 1210B desLeseumformers 1210 aneinander ausgerichtet (und daher zueinanderkoplanar). Der Leseumformer 1210 wird auf die oben unterBezug auf den Leseumformer 1201 (12B) dargestellte Weise verwendet. Manbeachte, dass jedoch in dem Leseumformer 1210 erzeugteWärme ebenfallsanders als bei der Wärmeverteilungwährenddes Lesevorganges verteilt wird. Der Leseumformer 1210 stellteine zweitrangige Annäherungan die Wärmeverteilungzur Verfügungund ist daher weniger geeignet, eine flache Oberfläche hervorzurufen,wenn der Lesevorgang nicht erfolgt, wenn man dies mit dem Leseumformer 1201 vergleicht.
[0160] Ferner kann je nach Ausführungsformein Hilfselement 1221 (12D)parallel zu einem Leseumformer 1220 ausgebildet sein. Ebenfallskönnenje nach Ausführungsformzwei Hilfselemente 1231 und 1232 (12E) an dem Leseumformer 1230 ausgerichtet(und daher coplanar mit diesem) ausgebildet sein. Bei derartigenAusführungsformensetzen die Hilfselemente 1221, 1231 und 1232 sämtlich zurVerwendung bei der Erzeugung von Wärme in dem Kopf, wenn keinLesevorgang erfolgt, ein Heizelement ein. Ein solches Hilfselementkann mittels Photolithographie gleichzeitig mit einem Leseumformerausgebildet werden, und es kann aus jeglichem Material gebildetwerden, das nicht einer Elektromigration unterliegt, beispielsweiseaus Wolfram.
[0161] Ein Hilfselement kann bei anderenAusführungsformenauf eine Weise, die der Koplanarität des Hilfselements 1221 mitdem zugehörigenLeseumformer 1220 ähnlichist, mit dem Schreibumformer koplanar gemacht werden. Man beachte,dass verschiedene Ausführungsformenzwei oder mehr Hilfselemente aufweisen können, und die verschiedenenHilfselemente könnensich an zwei oder mehr der gerade beschriebenen Platzierungsorte befinden.Bei einigen Ausführungsformenweist das Hilfselement einen Widerstand in einem Bereich von 10% nach oben oder nach unten um einen Widerstand des Leseumformersherum auf. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein Hilfselementgleichzeitig mit dem Leseumformer und dem Schreibumformer durchPhotolithographie gebildet.
[0162] Auch wenn sich die obige Beschreibungauf das Zuführeneiner festen Spannung zu einem Kopf 610 unabhängig voneinem Schreibvorgang bezieht, ist es für den Fachmann in Anbetrachtdieser Offenbarung naheliegend, dass die zugeführte Spannung aus anderen Gründen veränderbarsein kann. Es kann in dem Kopf währendeines Schreibvorgangs eine Wärmemengeerzeugt werden, die wesentlich größer als die zum Erreichen einerflachen Form benötigteMenge ist (z.B. durch Durchleiten eines größeren Stroms durch den Schreibumformer),so dass bewirkt wird, dass sich der Kopf über die flache Form hinausausbeult. Eine solche in übertriebenerWeise ausgebildete Form des Kopfes (siehe 13A) verringert während des Schreibvorgangs dieSchwebehöhe.Die Schwebehöhekehrt zu einem Normalzustand zurück,wenn der Schreibvorgang abgeschlossen ist.
[0163] Bei einer alternativen Ausführungsformbehältder dem Schreibumformer zugeführteStrom eine Amplitude, die fürden Schreibvorgang ausreicht, es wird aber ein Hilfselement 1303 (13A) dazu verwendet, während desSchreibvorgangs zusätzlicheWärme zudissipieren, um so zu bewirken, dass der Kopf eine in übertriebenerWeise ausgebildete Form aufweist und dadurch die Schwebehöhe verringertwird.
[0164] Auf ähnliche Weise kann beim Durchführen einesLesevorgangs der Kopf erwärmtwerden, bis er eine in übertriebenerWeise ausgebildete Form hat, durch die die Schwebehöhe verringertwird. Insbesondere werden bei einigen Ausführungsformen die Hilfselemente 1313 oder 1303 oderbeide dazu verwendet, um ausreichend viel Wärme zu dissipieren, damit derKopf eine flache Oberflächemit Luftpolster hat, und zusätzlichhierzu wird von einem Leseumformer 1301 Wärme (13B) dissipiert, um so zubewirken, dass eine Kopf eine in übertriebener Weise ausgebildeteForm einnimmt.
[0165] Man beachte, dass die Form des Kopfsin 13B, auch wenn siein übertriebenerWeise überdie flache Form hinaus geht, sich von der während eines Schreibvorgangserzielten in übertriebenerWeise erhaltenen Form unterscheidet. Insbesondere ist die neue Schwebehö he in 13B in dem Bereich am kleinsten, indem sich der Leseumformer 1301 befindet, um so eine maximaleLeistungsfähigkeitbeim Lesevorgang durch den Umformer 1301 zu gewährleisten.In ähnlicherWeise ist in 13A dieneue Schwebehöhein dem Bereich am kleinsten, in dem sich der Schreibumformer befindet,auch aus ähnlichemGrund.
[0166] Bei verschiedenen Ausführungsformenwird die in einem Kopf erzeugte Wärme auf der Grundlage der Umgebungstemperatureingestellt. Wenn sich die Temperatur in einem Kaufhaus beispielsweisevon 55°Fin der Nacht auf 85°Fam Mittag ändert,macht das Laufwerk selbst Temperaturänderungen durch. Um solche Änderungenauszugleichen, kann ein Vorverstärkerso ausgelegt werden, dass er die in Funktion der Umgebungstemperaturin dem Laufwerk zugeführteLeistung in umgekehrter Weise variiert. Wenn er in dieser Weise ausgelegtist, verringert der Vorverstärkerdie zugeführteLeistung, wenn sich die Umgebungstemperatur erhöht, um so zu gewährleisten,dass der Kopf eine Temperatur beibehält, die in der Fabrik vorgegebenwurde.
[0167] Bei einer Ausführungsform misst der Verstärker dieTemperatur des Kopfs durch Überwachendes aus dem Leseumformer erhaltenen Rückkoppelsignals (z.B. durchNachschlagen in einer Datentabelle, in welcher das Rückkoppelsignalin Beziehung zur Kopftemperatur gesetzt ist). Bei einigen Ausführungsformenführt der Vorverstärker demKopf eine Leistung zu, um den Kopf so auf eine vorbestimmte Temperatur(z.B. 85°F)oder in einem kleinen Bereich um die vorbestimmte Temperatur herum(z.B. +/– 3°F um 85°F herum)unabhängig vonder Umgebungstemperatur und auch unabhängig davon, ob ein Schreibvorgangerfolgt oder auch nicht, zu halten. Man beachte, dass das Heizelementbei bestimmten Ausführungsformenteilweise zu der Zeit betrieben wird, während der das Schreibelementim Betrieb ist, z.B. zum Erhöhender Temperatur des Kopfs über dieTemperatur hinaus, welcher der Kopf haben würde, wenn nur das Schreibelementeingeschaltet werden würde.
[0168] Ein aktives Einstellen der Temperatureines Kopfs und demzufolge seiner Form bewirkt, dass eine Normalverteilungvon Köpfenals Funktion der Schwebehöhe,wie sie durch den Graphen G1 (14)dargestellt ist, schmaler und größer wird,wie es durch den Graphen G2 dargestellt ist. Ein derartiger schmälerer undgrößerer GraphG2 ermöglichtes, dass die Betriebsschwebehöhe(bei der konstruktionsgemäß alle Köpfe arbeitensollen) verringert wird, wie es durch den Graphen G3 dargestelltist. Die verringerte Betriebsschwebehöhe bewirkt ihrerseits einenähereBeabstandung der Magnetsignale, welche auf dem Aufnahmemedium aufgenommenwerden, was seinerseits zur Erhöhungder Informationsmenge führt,welche auf einem Aufnahmemedium aufnehmbar ist.
[0169] Zahlreiche Abwandlungen und Anpassungender hier beschriebenen Ausführungsformensind füreinen Fachmann in Anbetracht dieser Offenbarung naheliegend. Beieinem Beispiel hat ein Läuferkeine Temperaturabhängigkeitder Schwebehöhe,und es gibt keine Kompensation des Kopfstroms gegenüber derLaufwerktemperatur. In diesem Falle wird die Temperatur des Kopfsim Hinblick auf den Modus der Verwendung des Kopfs wie auch derLaufwerktemperatur konstant gehalten. Insbesondere werden die Strom-(und/oder Spannungs-)Quellenfür dasHeizen des Kopfs so eingestellt, dass sie eine konstante Kopftemperaturaufrechterhalten, indem die Wärmedissipationin dem Kopf währenddes Schreibens, währenddes Lesens oder währendeines Betriebszustands angepasst wird. Die konstante Kopftemperatur,welche aufrecht erhalten wird, wird so ausgewählt, dass sie unter einer maximalerlaubten Kopftemperatur liegt, um ein Ausbrennen des Kopfs zu verhindern.In diesem Falle müssteman die Laufwerktemperatur gesondert messen. Eine Rückkopplungvon der MR-Kopf-Sensor-Temperatur reicht dazu aus, um das Profil(und dabei die Schwebehöhe)dieser Art von Kopf zu steuern.
[0170] Bei einem komplizierteren Beispielnimmt die Schwebehöheeines Läufersmit steigender Temperatur ab, wie es aufgrund von Änderungender Läuferkroneauftreten kann, welche durch die differenzielle thermische Ausdehnungdes Läuferkörpers unddie Aufhängunghervorgerufen werden kann. In diesem Fall kann man den Wunsch haben,diesen Effekt durch Hervorrufen eines positiven Polspitzenvorsprungsbei der tieferen Temperatur auszugleichen, um eine konstante Polspitzen-Diskettenbeabstandungaufrecht zu erhalten. In einem derartigen Fall erlangt man ein spezifischesProfil Kopftemperatur/Laufwerkstemperatur mittels der Heizstrom-(und oder Spannungs-)Quellen, welche den Schreibumformer speisen.Selbst ohne Kompensation der Schreibströme oder Messströme gegenüber derTemperatur kann jederzeit ein Heizstrom zugeführt werden, teilweise um diedurch Schreiben oder den Lesekopfbetrieb hervorgerufene Erwärmung nachzuahmen, während derder Kopf nicht "eingeschaltet" ist, und teilweiseum eine Abweichung der gegenwärtigenLaufwerkstemperatur von der konstruktionsmäßigen zu kompensieren.
[0171] Das Erhalten von Wissen über dieTemperaturen sowohl des Kopfs als auch des Laufwerks ermöglicht es,in diesem Falle das erwünschteZiel zu erreichen.
[0172] Bei einem höchst komplizierten Beispiel,das aber real ist, werden auch die Schreib- und Messströme gegenüber derLaufwerkstemperatur kompensiert, während alles Andere wie obengemacht wird. In allen drei Beispielen, die gerade beschrieben wurden,könntesowohl der Schreibstrom als auch der Heizstrom weiter eingestelltwerden, teils auf der Grundlage der Aufnahmeleseleistungsfähigkeitjedes Kopfs oder der Grundlage einer vorherigen Kenntnis der Schwebehöhe bei jedemLäufer,um sämtlicheKopf-zu-Kopf-Abweichungen derin 14 dargestelltenArt auszugleichen.
[0173] Auf diese Weise ermöglichenverschiedene Ausführungsformender hier beschriebenen Art das Erzielen einer Kopfschwebehöhensteuerungfür alleKöpfe gegenüber derKopftemperatur (oder auch gegenüber derLaufwerkstemperatur). Derartige Ausführungsformen erzielen einekleinstmöglicheKopf-Disketten-Beabstandung, ohne irgendwelche Aussetzungen bezüglich Zuverlässigkeit,sie stellen eine schmalstmöglicheVarianz dieser Beabstandung gegenüber sämtlichen Bedingungen der Verwendungdes Laufwerks bei jedem Kopf dar und minimieren die Varianz dieserBeanstandung fürdie Köpfeuntereinander. Man beachte, dass diese Ziele unter Zustandsbedingungenerreicht werden, bei denen der Polspitzenvorsprung des Kopfs einenwesentlichen Teil (von bis zu 100% oder mehr) des Werts der Kopf-Disketten-Beabstandungeinnimmt.
[0174] Ausführungsformen, welche eine mittigabgegriffene Schreibspule verwenden, haben einen aufsummierten Vorteil,wie im Folgenden dargestellt: Wenn eine Normspule mit 10 Windungenverwendet wird, dann ist die Induktivität proportional zu 10², wohingegen bei Verwendung von zwei Hälften mit5 Windungen die Induktivitätproportional zu 5² ist, also nur 114 derInduktivitätder Normwindungsinduktivität.Eine derartige Erniedrigung der Induktivität hat den Vorteil, dass dieSteigzeiten des durch die Schreibspule fließenden Stroms verbessert werden.
[0175] Verschiedene derartige Ausführungsformenhaben folgende Annahmen zur Grundlage. Bei jedem Kopf-Disketten-Paar,wenn möglichfür jedenBereich auf einer Diskette, wird eine adaptive Einstellung des Schreibkopfstromsdurchgeführt,wie es auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist. Für jeden Kopf erfolgt eine adaptiveEinstellung bei der Lesekopfmes sung (Speisestrom), wie es auf demFachgebiet wohlbekannt ist. Beide Ströme I_schreibe undI_lese werden gegenüber der Laufwerk-Umgebungstemperaturausgeglichen, wie es beispielsweise in der US 6,188,531 , der US 5,408,465 und der US 5,978,163 beschrieben ist.
[0176] Verschiedene derartige Ausführungsformenhaben die folgenden Teile zur Grundlage. Ein Schreibkopf hat einemittig abgegriffene Spule, ein magnetoresistiver Lesesensor wirdals Kopftemperatursensor verwendet, und eine zweite Temperatur wirdzum Messen der Laufwerkstemperatur verwendet. Der zweite Temperatursensorerfasst indirekt die Laufwerks-Umgebungstemperatur. Dies wird dazuverwendet, den Schreibe- oder Messstrom gegenüber der Laufwerkstemperatureinzustellen. Ebenfalls verwendet wird bei derartigen Ausführungsformenein Kopf, welcher währenddes Läppens(wie es oben unter Bezug auf 3A-3D beschrieben wurde)so eingeschaltet ist, dass die Bedingungen für die Produktverwendung vorherrschen,wodurch jegliche beginnende Vertiefung oder jeglicher Vorsprungim Kopf minimal klein gehalten wird.
[0177] Derartige Ausführungsformen machen fernervon einem VorverstärkerGebrauch, der mehrere Ströme oderSpannungen zusätzlichzum Zuführendes Speisestroms oder der Speisespannung zum magnetoresistiven Lesesensorpaarweise den mittig abgegriffenen Schreibkopf zuführen kann.Die Amplitude jedes Paars wird abgestimmt eingestellt. Der Vorverstärker misst Änderungendes Gleichspannungswiderstands des magnetoresistiven Sensors, ummittels der thermistiven Eigenschaften des Sensors die Kopftemperaturzu messen. Der Vorverstärkerbesitzt auch eine oder mehrere Anpassungsfunktionen, wie es beiherkömmlichenLaufwerken üblicherweisegemacht wird.
[0178] Derartige Ausführungsformen machen auch vonmehreren Stromquellen fürden mittig abgegriffenen Kopf Gebrauch, um zumindest für das SchreibenStrömebereitzustellen, welche in Phase sind, wie auch für das Heizendes Kopfs (das Aufrechterhalten der Kopftemperatur auf der erwünschtenHöhe) Ströme bereitzustellen,die außerPhase sind, währendder Kopf liest oder auf sonstige Weise keinen Schreibvorgang durchführt.
[0179] Derartige Ausführungsformen können fernervon der Kenntnis der Schwebeeigenschaften des Läufers in Abhängigkeitvon der Laufwerkstemperatur Gebrauch machen, vorzugsweise wenn erflach ist, aber nicht nur immer dann, und auch von der Kenntnisder Abhängig keiteiner Polspitzenvertiefung/eines Polspitzenvorsprungs des Kopfsvon der Temperatur des Kopfs (der Temperatur des magnetoresistivenSensors).
[0180] Ferner sind bei bestimmten Ausführungsformendes Kopfs zwei Anschlüssean den beiden Enden eines Schreibumformers mit einer äußeren Verschaltungverbunden (welche als "Vorverstärker" bezeichnet ist), diedem Kopf eine Spannung zuführt,und ein Anschluss an der Mitte des Schreibumformers ist mit einerQuelle fürdie Massenbezugsspannung verbunden.
[0181] Ferner kann, wie es für den Fachmannnaheliegend ist, die bi-modale Weise, auf die der Schreibumformerverwendet wird, auch bei einem Leseumformer eingesetzt werden. Insbesonderewird einem Leseumformer ein Strom auf die normale Weise zugeführt, wenner einen Lesevorgang durchführt,und der gleiche (oder ein ähnlicher)Strom wird dem Leseumformer weiter zugeführt, selbst wenn kein Lesevorgangerfolgt, um so zu gewährleisten,dass der Kopf dieselbe Form unabhängig davon, ob ein Lesevorgangerfolgt oder auch nicht, aufrechterhält. Einer solchen Ausführungsformwird, wenn kein Lesevorgang erfolgt, das Signal aus dem Leseumformernicht berücksichtigt.

权利要求:
Claims (60)
[1] Kopf zur Verwendung in einem Laufwerk, wobeider Kopf umfasst: einen Umformer (612), der Wärme erzeugt,wenn der Umformer dazu verwendet wird, in dem Laufwerk einen Vorgangauszuführen,wobei die Erzeugung von Wärmebewirkt, dass der Kopf währendder Durchführungdes Vorgangs eine erste Form einnimmt; und ein Heizelement,welches Wärmeerzeugen kann, wobei die mittels des Heizelements erzeugte Wärme dazu ausreicht,zu bewirken, dass der Kopf eine zweite Form einnimmt; wobeisich sowohl die erste Form als auch die zweite Form einer vorbestimmtenForm nähern.
[2] Kopf nach Anspruch 1, bei dem: der Umformer(612) ein Schreibumformer mit darin auftretenden Verlustmechanismen;und das Heizelement solche Verlustmechanismen und einen Mittelabgriffumfasst, um diese Verlustmechanismen zu verwenden.
[3] Kopf nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: der Umformerein Leseumformer (612) mit einem Innenwiderstand ist; und dasHeizelement eine Struktur umfasst, die dem Leseumformer (612)gleicht und mit dem Leseumformer (612) elektrisch verbundenist, wobei die Struktur und der Leseumformer (612) in Formvon zwei gleichen Hälften eineseinzigen Bauteils ausgebildet sind.
[4] Kopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Heizelementeinen Widerstand umfasst, welcher von dem Umformer (612)elektrisch getrennt ist; und der Widerstand ein Vollbestandteileines mittels Photolithographie gebildeten monolithischen Chipsist.
[5] Kopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, beidem: der Kopf, wenn die vorbestimmte Form flach ist; und beiNichteinschaltung eine erste Oberfläche hat, welche eine beim Einschaltendurch Entfernen von dem Kopf erzeugte Materiallücke anzeigt, um eine zweiteOberflächezu erhalten, wobei die erste Oberfläche ein Spiegelbild der zweitenOberflächeist.
[6] Kopf zur Verwendung in einem Diskettenlaufwerk, wobeider Kopf umfasst: einen Schreibumformer, welcher eine Mehrzahlaus Polen und einer mittig abgegriffenen Spule umfasst; und eineOberfläche,welche zumindest teilweise mittels einer Spitze jedes Pols des Schreibumformersvorgegeben ist, wobei die erste Oberfläche aufgrund von Entfernensvon Material aus dem Kopf währenddes Einschaltens ausgebildet ist, um eine zweite Oberfläche zu erzielen,wobei die erste Oberflächeein Spiegelbild der zweiten Oberfläche ist.
[7] Kopf nach Anspruch 6, welcher ferner einen Leseumformerumfasst, der zu dem Schreibumformer benachbart angeordnet ist, wobeidie erste Oberflächeauch von dem Leseumformer vorgegeben ist.
[8] Kopf nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Leseumformerebenfalls mittig abgegriffen ist.
[9] Kopf nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Leseumformerzwei Teile aufweist, welche parallel zueinander angeordnet ist.
[10] Kopf nach Anspruch 7, welcher ferner einen Widerstandumfasst, der mit dem Leseumformer nicht elektrisch verbunden istund mit dem Schreibumformer auch nicht elektrisch verbunden ist.
[11] Kopf nach Anspruch 10, wobei der Widerstand zwischendem Leseumformer und einer Basis aus dielektrischem Material angeordnetist.
[12] Kopf nach Anspruch 10, wobei der Widerstand in demSchreibumformer und einer Passivierungsschicht angeordnet ist.
[13] Kopf nach Anspruch 10, wobei der Widerstand in einergemeinsamen Ebene mit dem Leseumformer und dem Schreibumformer liegt.
[14] Kopf nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem einWiderstandswert des Widerstands auf den Widerstand des Leseumformersund den Abstand zwischen dem Leseumformer und dem Widerstand bezogen ist.
[15] Kopf nach Anspruch 10, bei dem die Bildung des Widerstandsmittels Photolithographie gleichzeitig zu der des Leseumformersund des Schreibformers erfolgt.
[16] Kopf nach Anspruch 10, bei dem der Widerspruch Wolframumfasst.
[17] Kopf nach Anspruch 6, bei dem die mittig abgegriffeneSpule einen linken Anteil und einen rechten Anteil umfasst, undbei dem zumindest ein größerer Teildes linken Anteils körperlichvon dem größeren Teildes rechten Anteils getrennt ist.
[18] Kopf nach Anspruch 6, bei dem die mittig abgegriffeneSpule einen linken Anteil und einen rechten Anteil umfasst, undbei dem zumindest ein größerer Teildes linken Anteils körperlichum einen größeren Teildes rechten Anteils herum geflochten ist.
[19] Speichervorrichtung mit: einem Schreibumformermit einem ersten Anschluss, einen Mittelabgriff und einem zweitenAnschluss; und einem Vorverstärker mit einer ersten Stromquelle,welche zwischen dem ersten Anschluss und dem Mittelabgriff des Schreibumformerseingebunden ist, wobei die erste Stromquelle mit einer Quelle für ein aufzunehmendesSignal verbunden ist, und eine zweite Stromquelle zwischen dem Mittelabgriffund dem zweiten Anschluss eingebunden ist, wobei die zweite Stromquellemit einem Schalter verbun den ist, um ein Signal aus der Gruppe (demSignal und einer Umkehrform des Signals) zu erhalten.
[20] Speichervorrichtung nach Anspruch 19, bei dem: derSchreibumformer in einem Kopf mit einer ersten Oberfläche ausgebildetist, welche eine durch Entfernen von dem Kopf beim Einschalten erzeugteLücke anzeigt,um eine zweite Oberflächezu erlangen, wobei die erste Oberfläche ein Spiegelbild der zweitenOberflächeist.
[21] Verfahren zum Verwenden eines Kopf, wobei das Verfahrenumfasst: Durchführeneines Vorgangs, bei dem eine Erzeugung von Wärme während des Vorgangs bewirkt,dass der Kopf eine erste Form einnimmt; und Erzeugen von Wärme in demKopf, wenn der Vorgang nicht durchgeführt wird, um zu bewirken, dassder Kopf eine zweite Form einnimmt; wobei sich sowohl die ersteForm als auch die zweite Form in einer vorbestimmten Form zumindestaneinander annähern.
[22] Verfahren nach Anspruch 21, bei dem: wenn dievorbestimmte Form flach ist; der Kopf, wenn er ausgeschaltetist, eine konkave Oberflächeaufweist.
[23] Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem: dasDurchführendes Vorgangs das Zuführenvon zwei in Phase miteinander stehenden Strömen umfasst; das Erzeugender Wärmedas Zuführenvon zwei zueinander außerPhase stehenden Strömeumfasst; und der Vorgang ein Schreibvorgang ist.
[24] Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem: dasDurchführendes Vorgangs umfasst, dass einem Magnetowiderstandselement ein Stromzugeführtist; das Erzeugen der Wärmeumfasst, dass einem weiteren Widerstand ein weiterer Strom zugeführt wird;und der Vorgang ein Lesevorgang ist.
[25] Verfahren zum Herstellen eines Kopfs zur Verwendungin einem Laufwerk, wobei das Verfahren umfasst: Herstelleneines Kopfs unter Verwendung von Photolithographieverfahren; Einschaltendes Kopfs; Entfernen des Materials aus dem Kopf während desEinschaltens; und Überwachender Menge des entfernten Materials auf der Grundlage zumindest einer Änderungin den elektrischen Eigenschaften einer mittels Photolithographieerzeugten Vorrichtung.
[26] Verfahren nach Anspruch 25, welches ferner umfasst,dass eine Entfernung des Materials beendet wird, zumindest teilweiseaufgrund von Änderungenin den Eigenschaften.
[27] Verfahren nach Anspruch 26, bei dem der Kopf nichtzum Lesen eines Signals aus einem Aufnahmemedium heraus während derEntfernung von Material verwendet wird; und das Beenden einer Entfernungvon Material nicht auf dem Signalauslesen aus dem Aufnahmemediumberuht.
[28] Verfahren nach Anspruch 26, welches ferner umfasst: dasPrüfender Fähigkeitdes Kopfs zum Lesen oder Schreiben nach dem Beenden der Entfernungvon Material.
[29] Verfahren nach Anspruch 25, bei dem: das Einschalteneine feste Leistungsmenge bereitstellt, bezogen auf die während desNormalbetriebs in dem Laufwerk zu verwendende Leistung, um eineAusdehnung zu bewirken, welche normalerweise während eines Normalbetriebsin dem Laufwerk hervorgerufen werden würde.
[30] Verfahren nach Anspruch 29, welches ferner umfasst,dass die feste Leistungsmenge vor der Herstellung des Kopfs mittelsVersuch und Irrtum auf zumindest einem Prüfkopf bestimmt wird.
[31] Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem der Kopfein Vollbestandteil eines Streifens aus Köpfen ist; bei dem während desEinschaltens jeder Kopf in dem Streifen eingeschaltet wird; während derEntfernung von Material jeder Kopf in dem Streifen geläppt wird;und die Vorrichtung zumindest eine elektrische Läppführung umfasst,welche auf dem Streifen ausgebildet ist, wobei die elektrische Läppführung sichgesondert und von dem Kopf getrennt befindet.
[32] Verfahren nach Anspruch 31, welches nachfolgendnach dem Läppendie Ausbildung eines Kohlenstoffüberzugsumfasst; und Schneiden des Streifens nach dem Ausbilden des Kohlenstoffüberzugs.
[33] Verfahren nach Anspruch 31, das ferner das Prüfen einerLesefähigkeitdieses Kopfs in dem Streifen nach dem Läppen umfasst; und Aussondernjedes Kopfs, der die Prüfungnicht besteht.
[34] Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Überwachenzur Zuführungeiner vernachlässigbarenLeistungsmenge zu dieser Vorrichtung führt.
[35] Kopf, welcher das Ergebnis der Durchführung derVorgängeaus Anspruch 25 nach Aufbringung einer Schutzschicht ist.
[36] Laufwerk mit dem Kopf nach Anspruch 35.
[37] Computer mit dem Laufwerk nach Anspruch 36.
[38] Laufwerk nach Anspruch 36, bei dem das Laufwerkein Diskettenlaufwerk oder ein Bandlaufwerk ist.
[39] System zum Läppeneines in einem Laufwerk verwendbaren Kopfs, wobei das System umfasst: einOhm-Meter, welches mit einer elektrischen Läppführung verbindbar ist, die zeitgleichmit dem Kopf durch Photolithographie ausgebildet ist; und einemit dem Kopf verbindbare Spannungszufuhr, um dem Kopf eine vorbestimmteLeistungsmenge zuzuführen,bezogen auf eine fürdas Lesen von einem oder das Schreiben auf einem magnetischen Mediumwährend desNormalbetriebs in dem Laufwerk zu verwendende Leistung.
[40] System nach Anspruch 39, welches ferner einen Steuererumfasst, der eine leitfähigeLeitung umfasst, die mit dem Ohm-Meter verbunden ist, um von diesemein Signal zu erhalten.
[41] System nach Anspruch 40, bei dem der Steuerer eineweitere Leitung umfasst, die mit der Spannungszufuhr verbunden ist,um dieser ein Steuersignal zuzuführen.
[42] System nach Anspruch 41, bei dem: die Verschaltungeine Mehrzahl von Spannungsanschlüssen umfasst, bei der die Spannungszufuhrmit jedem Spannungsanschluss verbindbar ist; und die elektrischeLäppführung einenzusätzlichenSpannungsanschluss umfasst, und die Spannungszufuhr mit dem zusätzlichenSpannungsanschluss verbindbar ist, und das Ohm-Meter mit einem anderenAnschluss der elektrischen Läppführung verbindbarist.
[43] System nach Anspruch 39, welches ferner einen Halterumfasst, der eine Mehrzahl von leitfähigen Leitungen umfasst, diezumindest eine leitfähigeLeitung umfassen, die mit dem Ohm-Meter und dem Kopf verbunden sindund eine andere leitfähigeLeitung, die zwischen der Spannungszufuhr und dem Kopf eingebundenist, umfasst.
[44] Verfahren zum Herstellen von Köpfen, wobei das Verfahren umfasst: Einschalteneines zum Teil hergestellten Kopfs; und Entfernen von Materialaus dem zum Teil hergestellten Kopf, während er eingeschaltet ist,ohne währenddieser Entfernung ein Signal von dem zum Teil hergestellten Kopfzu erfassen, welches von einem Aufnahmemedium gelesen wird.
[45] Verfahren nach Anspruch 44, bei dem: der teilweisehergestellte Kopf ein Vollbestandteil eines Streifens aus Köpfen ist; während desEinschaltens jeder Kopf in dem Streifen einschaltet ist; und während derMaterialentfernung jeder Kopf in dem Streifen geläppt wird;und das Verfahren ferner umfasst, dass die Materialentfernungauf der Grundlage von zumindest teilweise einer Veränderungin den elektrischen Eigenschaften einer elektrischen Läppführung aufdem Streifen entfernt wird.
[46] Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, bei dem: beimEinschalten nur Gleichstrom (DC) verwendet wird.
[47] Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, bei dem: beimEinschalten ein sich zeitlich ändernderStrom verändertwird.
[48] Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 47, bei dem: dasEinschalten umfasst, dass nur einem Leseumformer in dem teilweisehergestellten Kopf eine Spannung zugeführt wird.
[49] Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 47, bei dem: dasEinschalten umfasst, dass nur einem Schreibumformer in dem teilweisehergestellten Kopf eine Spannung zugeführt wird.
[50] Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 49, bei dem: dasEinschalten umfasst, dass zumindest einem Hilfselement in dem teilweisehergestellten Kopf eine Spannung zugeführt wird.
[51] Speichervorrichtung, mit: einem Aufnahmemedium,welches ein Signal aufnehmen kann; und einem Kopf mit einerkonkaven Oberfläche,welches eine durch maschinelle Bearbeitung des Kopfs während desEinschaltens entstandene Materiallücke anzeigt, um so eine konvexeOberflächezu erhalten, wobei die konkave Oberfläche ein Spiegelbild der konvexenOberflächeist; wobei der Kopf beim Einschalten einer von einer flachenOberflächeverschiedene Oberflächeaufweist, die sich aber in einem vorbestimmten Bereich um eine flacheOberflächeherum bewegt, und wobei der Kopf dem Aufnahmemedium das Signal zuführt.
[52] Speichervorrichtung nach Anspruch 51, bei der dasAufnahmemedium magnetisch ist.
[53] Speichervorrichtung nach Anspruch 51, bei der dasAufnahmemedium ein Band ist.
[54] Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis53, bei der das Aufnahmemedium eine Diskette ist, die sich während desBetriebs der Speichervorrichtung dreht; und bei der der Kopf beider Drehung über dieDiskette fliegt.
[55] Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 51 bis54, bei der währenddes Läppenszugeführte Spannungauf eine Spannung bezogen ist, welche zugeführt wird, wenn der Kopf demAufnahmemedium das Signal zuführt.
[56] Computer mit der Speichervorrichtung aus Anspruch55, bei dem der Computer die Leistung zuführt, die zugeführt wird,wenn der Kopf das Signal zu dem Aufnahmemedium zuführt.
[57] Verfahren zum Betreiben einer Speichervorrichtung,wobei das Verfahren umfasst: Bewegen eines Aufnahmemediumsin der Speichervorrichtung; und Einschalten eines Kopfs, sodass eine Oberflächedes Kopfs gegenüberdem Aufnahmemedium eine von einer flachen Oberfläche verschiedene Oberfläche hat,die sich aber in einem vorbestimmten Bereich um eine flache Oberfläche bewegtund wobei der Kopf dem Aufnahmemedium ein Signal zuführt; wobeider Kopf beim Ausschalten eine konkave Oberfläche aufweist, wobei diese konkaveOberflächedurch Entfernen von Material mittels Läppen des Kopfs beim Einschaltenausgebildet ist, um eine konvexe Oberfläche zu erhalten, und die konkaveOberflächeein Spiegelbild der konvexen Oberfläche ist.
[58] Verfahren nach Anspruch 57, bei dem das Aufnahmemediumeine Diskette ist, die sich währenddes Betriebs der Speichervorrichtung dreht; und bei dem der Kopf,wenn er einschaltet ist, überdie Diskette fliegt, währendsich die Diskette dreht.
[59] Verfahren nach Anspruch 57, welches ferner das Anzeigenvon auf das Signal bezogene Information auf einem Computerbildschirmumfasst.
[60] Verfahren nach Anspruch 57, bei dem das Aufnahmemediumein Band ist, welches sich währenddes Betriebs der Speichervorrichtung weiter bewegt; und bei demder Kopf, wenn er eingeschaltet ist, über das Band fliegt, während sichdas Band fortbewegt.

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

US8611050B1|2013-12-17|Localized heating for flip chip bonding

---

US9058829B1|2015-06-16|Multiple heaters independently controlling clearance of two or more read transducers

---

US9047926B2|2015-06-02|Dual thermal sensor for HAMR waveguide power monitor and integration with the contact sensor

---

US8514672B2|2013-08-20|Near-field transducer with thermal sensor and system for clocking write data in a patterned-media magnetic recording disk drive

---

US8837075B2|2014-09-16|Head assembly with head-media spacing control

---

US8705323B2|2014-04-22|TAR temperature sensor having faster response time

---

US6466404B1|2002-10-15|Magnetic read/write device with insulated coil layer recessed into pole

---

KR100532486B1|2005-12-02|하드디스크 드라이브의 기록 전류 제어 방법

---

JP4220676B2|2009-02-04|磁気トンネル接合センサ及びディスク・ドライブ・システム

---

US5408373A|1995-04-18|Integrated transducer-suspension assembly for vertical recording

---

US7126790B1|2006-10-24|Magnetic head for perpendicular recording with magnetic loop providing non-perpendicular write field

---

US7095587B2|2006-08-22|Magnetic head slider and magnet disk apparatus

---

US7023647B2|2006-04-04|Fly height control for a read/write head in a hard disk drive

---

JP6045239B2|2016-12-14|薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法並びにヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置

---

US7428124B1|2008-09-23|Magnetic recording head with resistive heating element and thermal barrier layer

---

US8351162B2|2013-01-08|Magnetic head with electro lapping guide

---

US7203035B2|2007-04-10|Thin-film magnetic head having a sheet-shaped heater with a lead part connected in series with the heater and having a resistance lower than the heater

---

US7911882B2|2011-03-22|Thin-film magnetic head with near-field-light-generating layer

---

KR100468779B1|2005-01-29|자기 헤드의 ｔｐｔｐ 특성 측정 방법 및 이에 적합한기록 전류 제어 방법

---

US8203803B2|2012-06-19|Magnetic recording head for perpendicular recording with wrap around shield, the fabrication process and magnetic disk storage apparatus mounting the magnetic head

---

US6920020B2|2005-07-19|Thin-film merged magnetic head having a heat-generating layer

---

US7290325B2|2007-11-06|Methods of manufacturing magnetic heads with reference and monitoring devices

---

US6972919B2|2005-12-06|Increasing head-disk interface reliability using controlled heating

---

US8879189B2|2014-11-04|Magnetic head slider having shared heater and contact sensor terminal pads

---

US7688544B1|2010-03-30|Magnetic heads disk drives and methods with floating pole tip or shunted pole tip for reduced pole tip erasure

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

JP2004241105A|2004-08-26|

---

US7119990B2|2006-10-10|

---

US20040075940A1|2004-04-22|

---

JP2009199716A|2009-09-03|

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
2008-11-20| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---