具有用于通過(guò)供電/偏壓線和讀信號(hào)線耦合到前置放大器的讀出放大器的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器滑塊的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包含磁盤(pán)和磁頭，磁頭連接到致動(dòng)器臂的遠(yuǎn)端，所述致動(dòng)器臂通過(guò)音圈馬達(dá)(VCM)繞樞軸旋轉(zhuǎn)，以將磁頭徑向定位在磁盤(pán)上方。磁盤(pán)包含多個(gè)徑向間隔的同心磁道，用于記錄用戶(hù)數(shù)據(jù)扇區(qū)和嵌入式伺服扇區(qū)。嵌入式伺服扇區(qū)包含磁頭定位信息(例如，磁道地址)，其由磁頭讀取，并由伺服控制器處理，以在致動(dòng)器臂沿著磁道查找時(shí)控制它。
[0002]若干磁頭通常被制造在在晶片(例如，鋁鈦碳化物(ALTiC)晶片)的襯底上，其然后被切片以形成滑塊。每個(gè)滑塊通過(guò)懸架耦合到致動(dòng)器臂中的一個(gè)，該懸架將滑塊朝著磁盤(pán)表面偏置?；瑝K包含空氣軸承表面(ABS)，其中隨著磁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣軸承在滑塊和磁盤(pán)之間形成，以抵消懸架的偏置力。因此，在寫(xiě)/讀操作期間，磁頭基本上在磁盤(pán)表面正上方飛行。通常情況下，通過(guò)調(diào)制磁頭的感應(yīng)線圈中的寫(xiě)電流以在稱(chēng)為飽和記錄的過(guò)程中將磁性轉(zhuǎn)變記錄到磁盤(pán)表面上，從而將數(shù)據(jù)寫(xiě)入硬盤(pán)。在回讀期間，磁頭的讀元件(例如，磁阻元件)感測(cè)磁性轉(zhuǎn)變，并由合適的讀信道解調(diào)產(chǎn)生的讀信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0003]圖1A示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，該磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包含制造在滑塊上的磁頭，所述滑塊在磁盤(pán)上方被致動(dòng)。
[0004]圖1B示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于通過(guò)滑塊的第一讀出放大器，將第一讀元件連接到前置放大器的互連件。
[0005]圖1C示出一個(gè)實(shí)施例，其中第一讀出放大器包含耦合到第一讀元件的第一輸入終端、耦合到第一輸出線的第一輸出終端和耦合到第一輸入線的第一供電終端。
[0006]圖2示出第一讀出放大器的實(shí)施例，該讀出放大器用于放大由第一讀元件生成的第一讀信號(hào)。
[0007]圖3示出一個(gè)實(shí)施例，其中滑塊包含多個(gè)讀元件和單獨(dú)的讀出放大器，所述讀出放大器用于放大由每個(gè)讀元件生成的每個(gè)讀信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]圖1A示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，該磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包含在磁盤(pán)4上方致動(dòng)的磁頭2，其中磁頭2被制造在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器滑塊6 (圖1C)上，該磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器滑塊6包含用于生成第一讀信號(hào)11的第一讀元件8 i和第一讀出放大器12 !O第一讀出放大器121包含親合到第一讀元件84勺第一輸入終端、耦合到第一輸出線14 i的第一輸出終端和耦合到供電線16的第一供電終端。第一讀出放大器U1用于放大第一讀信號(hào)10 i，以生成第一放大的讀信號(hào)，第一輸出線1七用于將第一放大的讀信號(hào)傳輸給前置放大器18，以及供電線16用于耦合到前置放大器18，以便向第一讀出放大器U1供電并向第一讀元件8』是供第一偏壓。
[0009]在圖1A的實(shí)施例中，前置放大器18被安裝在致動(dòng)器臂20的一側(cè)，該致動(dòng)器臂20通過(guò)音圈馬達(dá)(VCM)繞樞軸旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，前置放大器18通過(guò)合適的互連件24耦合到滑塊6，該互連件24的例子在圖1B中示出。在一個(gè)實(shí)施例中，互連件24包含合適的柔性電路，其包含任何合適數(shù)量的傳輸線，其中傳輸線包括第一輸出線14jP供電線16。在一個(gè)實(shí)施例中，圖1C中的第一讀出放大器^^是供第一讀信號(hào)10 i的初始放大，以便減少互連件24的有效失真。也就是說(shuō)，第一讀出放大器U1可以允許減少前置放大器18的增益，以便減少前置放大器18的噪聲放大。此外，第一讀出放大器U1可以經(jīng)制造，使得相比于第一讀元件S1的阻抗，它的輸出阻抗更好地匹配互連件24傳輸線和前置放大器18的阻抗。
[0010]圖1C示出另一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例包含磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器前置放大器18，所述前置放大器18包含供電線16和第一輸入線H1，所述供電線16用于耦合到滑塊6的第一讀出放大器第一供電終端，所述第一輸入線14 i用于耦合到第一讀出放大器12 i的第一輸出終端。第一讀出放大器121用于放大由滑塊6的第一讀元件8 i生成的第一讀信號(hào)，以生成第一放大的讀信號(hào)。第一輸入線11用于接收第一放大的讀信號(hào)，以及供電線16用于向第一讀出放大器U1供電，并向第一讀元件8 ^是供第一偏壓。
[0011]前置放大器18通過(guò)線路H1從第一讀出放大器12 i接收放大的讀信號(hào)，并進(jìn)一步放大該讀信號(hào)，以生成通過(guò)線路28傳輸?shù)娇刂齐娐废到y(tǒng)26的放大的讀信號(hào)(圖1A)?？刂齐娐废到y(tǒng)26可以處理放大的讀信號(hào)，以便解調(diào)記錄在磁盤(pán)4上的用戶(hù)數(shù)據(jù)以及伺服數(shù)據(jù)，例如記錄在同心伺服扇區(qū)的伺服數(shù)據(jù)?？刂齐娐废到y(tǒng)26處理伺服數(shù)據(jù)，以便生成致動(dòng)器控制信號(hào)，例如施加到VCM 22的VCM控制信號(hào)30，以便在磁盤(pán)4上方致動(dòng)磁頭2。
[0012]圖2示出第一讀出放大器12i的一個(gè)實(shí)施例，如可以制造具有滑塊6或與滑塊6分離制造，然后粘附到滑塊6上的集成電路。圖2示出用于實(shí)施放大器的具體電路配置；然而，其他實(shí)施例可以采用任何合適的放大器電路配置。此外，圖2中示出的電路組件(電阻器、晶體管、電容器等)可以采取任何合適的值，并且在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述值可取決于通過(guò)供電線16施加到第一讀出放大器U1的電源電壓的幅度，以及施加到第一輸出線14工的放大的讀信號(hào)的期望幅度范圍。
[0013]在圖2的實(shí)施例中，第一讀出放大器121生成第一放大的讀信號(hào)，作為單端信號(hào)，而非差分信號(hào)。也就是說(shuō)，使用單一極性電源電壓相對(duì)于地生成第一放大的讀信號(hào)。在下面描述的實(shí)施例中，生成作為單端信號(hào)的放大的讀信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)讀元件磁頭，其中由每個(gè)讀元件生成的讀信號(hào)通過(guò)單一傳輸線傳輸給前置放大器18。
[0014]在圖2的實(shí)施例中，前置放大器18包含合適的電壓源32，用于生成施加到供電線16的電源電壓。電源電壓向第一讀出放大器U1供電，以及向第一讀元件S1提供偏壓。圖2的實(shí)施例中的前置放大器18還包含第一電流源34，其耦合到第一讀出放大器U1的第一輸出線叫。在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一電流源34經(jīng)配置，以便控制第一讀出放大器12滿輸出阻抗。例如，第一電流源34可以經(jīng)配置，更好地將第一讀出放大器U1的輸出阻抗與傳輸線匹配，以及與前置放大器18的輸入阻抗匹配。
[0015]圖3示出一個(gè)實(shí)施例，其中滑塊6包含多個(gè)讀元件8^8,，其包含用于生成第二讀信號(hào)的第二讀元件S2，和第二讀出放大器122，所述讀出放大器122包括耦合到第二讀元件8 2的第二輸入終端，耦合到第二輸出線142的第二輸出終端和耦合到供電線16的第二供電終端。第二讀出放大器1?用于放大第二讀信號(hào)，以生成第二放大的讀信號(hào)。第二輸出線142用于將第二放大的讀信號(hào)傳輸給前置放大器18。供電線16用于耦合到前置放大器18，以便向第二讀出放大器122供電，以及向第二讀元件8 2提供第二偏壓。
[0016]圖3的實(shí)施例通過(guò)使用供電線16向滑塊6的所有的讀元件電和提供偏壓來(lái)減少互連件24(圖1B)的柔性電路中的傳輸線的數(shù)量。當(dāng)放大的讀信號(hào)被作為單端信號(hào)生成(例如圖2的實(shí)施例所示)時(shí)，如果每個(gè)讀元件S1-Sn都使用單獨(dú)線路供電和偏壓，并且如果每個(gè)放大的讀信號(hào)都被生成為差分信號(hào)，與4N傳輸線相比，互連件24的柔性電路可以包含少到N+1的傳輸線。
[0017]實(shí)施例中可以采用任何合適的讀元件，例如磁阻(MR)讀元件，其具有相對(duì)于磁盤(pán)表面發(fā)出的磁場(chǎng)改變的電阻。在其中一個(gè)實(shí)施例中，讀元件被偏壓(例如，使用通過(guò)供電線16施加的電壓或電流)，以便優(yōu)化讀元件的靈敏性。在磁頭2包含如圖3的實(shí)施例所示的多個(gè)讀元件S1-Sn的實(shí)施例中，控制電路系統(tǒng)26 (圖1A)可以執(zhí)行校準(zhǔn)過(guò)程以確定每個(gè)讀元件的最優(yōu)偏壓設(shè)置。然后，控制電路系統(tǒng)26可以配置前置放大器18，以便基于針對(duì)每個(gè)讀元件的最優(yōu)偏壓設(shè)置對(duì)讀元件8 i_8N偏壓。例如，控制電路系統(tǒng)26可以配置前置放大器18，以便通過(guò)供電線16向讀元件S1-Sn中的至少兩個(gè)施加工作偏壓，其中工作偏壓可以被生成作為針對(duì)每個(gè)讀元件校準(zhǔn)的最優(yōu)偏壓設(shè)置的均值(或其他合適的統(tǒng)計(jì)數(shù)值)。以這種方式，讀元件中的至少兩個(gè)可以并行工作，例如，以使用多個(gè)讀元件同步讀取多個(gè)數(shù)據(jù)磁道，或者讀取單一數(shù)據(jù)磁道，從而通過(guò)組合產(chǎn)生的讀信號(hào)改善信噪比(SNR)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，圖1A中的控制電路系統(tǒng)26可以包含合適的執(zhí)行指令的微控制器