用于磁应用的多输入多输出传感器设计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据存储系统，更具体地，本发明涉及具有传感器结构的多输入多输出(ΜΙΜ0)头，该传感器结构具有减小的读间隙(read gap)。
【背景技术】
[0002]计算机的心脏是磁硬盘驱动器(HDD)，其通常包括旋转磁盘、具有读头和写头的滑块、在旋转的盘之上的悬挂臂以及摆动悬挂臂从而将读头和/或写头置于旋转的盘上的所选圆形轨道上的致动器臂。当磁盘不旋转时，悬挂臂偏置滑块为与盘的表面接触，但是当盘旋转时，空气被邻近滑块的空气轴承表面(ABS)的旋转盘打旋(swirl)，使得滑块略微离开旋转的盘的表面在空气轴承上行进。当滑块在空气轴承上行进时，写头和读头用于将磁印记(magnetic impress1n)写入旋转的盘和从旋转的盘读取磁信号场。读头和写头连接到根据计算机程序操作的处理电路以实现写入和读取功能。
[0003]读头通常利用自旋阀传感器，也被称为巨磁阻(GMR)传感器。在ABS处的该传感器通常包括夹设在被钉扎层和自由层之间的阻挡层以及用于钉扎被钉扎层的磁化的反铁磁层。被钉扎层的磁化被钉扎为垂直于ABS，并且自由层的磁矩设置为平行于ABS，但是响应于外部磁场而自由旋转。
[0004]信息时代处理的信息容量快速增加。特别地，期望HDD能够在其有限的面积和体积中存储更多的信息。对于这种期望的一种技术方案是通过提高HDD的记录密度来增大容量。为了实现较高的记录密度，记录的磁团簇(magnetic cluster)的进一步小型化是有效的，这进而通常要求设计越来越小的部件。然而，各种部件的进一步小型化带来其自有的一组挑战和障碍。
[0005]增大HDD的记录密度的需求促使研究者开发数据记录系统，使其能够读取和记录日益变小的位长度，从而增大记录在磁介质上的数据密度。这已经导致推动减小诸如GMR头的读头的间隙厚度。然而，这样的间隙厚度能够被减小的量已经受到传感器的物理极限的限制，并且还受到当前可利用的制造方法的极限的限制。
[0006]因此，对于能够减小读间隙厚度同时保持磁头的可靠性的改进磁头以及制造方法存在需求。
【发明内容】
[0007]根据一个实施例，一种系统包括:前端磁屏蔽(leading magnetic shield);第一传感器结构，在前端磁屏蔽之上；第一中间磁屏蔽，在第一传感器结构之上；非磁间隔物，在第一中间磁屏蔽之上；第二中间磁屏蔽，在非磁间隔物之上；第二传感器结构，在第二中间磁屏蔽之上；以及拖尾磁屏蔽(trailing magnetic shield)，在第二传感器结构之上。
[0008]根据另一个实施例，一种系统包括:第一剪叉式传感器结构(first scissorsensor structure)，在前端磁屏蔽之上；第一偏置结构，在第一剪叉式传感器结构后面；第二剪叉式传感器结构，在第一剪叉式传感器之上；以及第二偏置结构，在第二剪叉式传感器结构后面。
[0009]这些实施例中的任何一个可以实施在诸如盘驱动器系统的磁数据存储系统中，该磁数据存储系统可以包括磁头、用于使磁介质(例如，硬盘)经过磁头的驱动机构以及电联接到磁头的控制器。
[0010]本发明的其它的方面和优点将从以下的详细描述变得明显，以下的详细描述与附图结合通过示例的方式描述本发明的原理。
【附图说明】
[0011]为了更全面地理解本发明的本质和优点以及优选的应用模式，应当参照以下结合附图的详细描述。
[0012]图1是磁记录盘驱动系统的简化图。
[0013]图2A是利用纵向记录格式的记录介质的示意性截面图。
[0014]图2B是用于图2A中的纵向记录的传统磁记录头和记录介质组合的示意图。
[0015]图2C是利用垂直记录格式的磁记录介质。
[0016]图2D是用于在一侧垂直记录的记录头和记录介质组合的示意图。
[0017]图2E是适于在介质的两侧分别地记录的记录设备的示意图。
[0018]图3A是具有螺旋线圈的垂直磁头的一个特定实施例的截面图。
[0019]图3B是具有螺旋线圈的背负式(piggyback)磁头的一个特定实施例的截面图。
[0020]图4A是具有环形线圈的垂直磁头的一个特定实施例的截面图。
[0021]图4B是具有环形线圈的背负式磁头的一个特定实施例的截面图。
[0022]图5是根据一个实施例的系统的局部截面透视图。
[0023]图6是根据一个实施例的系统的局部截面透视图。
[0024]图7A是根据一个实施例的系统的局部截面透视图。
[0025]图7B是图7A的实施例从圆7B获得的详细图。
[0026]图7C是根据一个实施例的系统的局部截面透视图。
【具体实施方式】
[0027]下面的描述是为了说明本发明的一般原理的目的而进行，而不意在限制这里要求保护的发明构思。此外，这里描述的特定特征可以与各种可能的组合和变换的每个中的其它描述的特征组合地使用。
[0028]除非这里另外明确地限定，否则所有术语应当被给予它们最宽的可能解释，包括从说明书隐含的含义以及本领域技术人员理解的含义和/或在字典、手册等中限定的含义。
[0029]还必须指出的是，如在说明书和权利要求书中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非另外指定。此外，如这里所用的，关于某些声明值的术语“大约”是指所述值的声明值±10%。
[0030]下面的描述公开了基于盘的存储系统和/或相关的系统和方法以及其操作和/或部件的几个优选实施例。这里描述的各个实施例包括具有传感器结构的Μ頂0头，该传感器结构具有期望地减小的读间隙，如下面更详细地描述的。
[0031]在一个一般性的实施例中，一种系统包括:前端磁屏蔽；第一传感器结构，在前端磁屏蔽之上；第一中间磁屏蔽，在第一传感器结构之上；非磁间隔物，在第一中间磁屏蔽之上；第二中间磁屏蔽，在非磁间隔物之上；第二传感器结构，在第二中间磁屏蔽之上；以及拖尾磁屏蔽，在第二传感器结构之上。
[0032]在一个一般性的实施例中，一种系统包括:第一剪叉式传感器结构，在前端磁屏蔽之上；第一偏置结构，在第一剪叉式传感器结构后面；第二剪叉式传感器结构，在第一剪叉式传感器之上；以及第二偏置结构，在第二剪叉式传感器结构后面。
[0033]现在参照图1，这里示出根据本发明的一个实施例的盘驱动器100。如图1所示，至少一个可旋转的磁介质(例如，磁盘)112被支撑在心轴114上并被驱动机构旋转，该驱动机构可以包括盘驱动电机118。每个盘上的磁记录通常为盘112上的同心数据磁道(未示出)的环状图案的形式。因此，盘驱动电机118优选地使磁盘112经过磁读/写部分121，下面马上描述。
[0034]至少一个滑块113位于盘112附近，每个滑块113例如支撑根据这里描述和/或提出的任何方案的磁头的一个或多个磁读/写部分121。当盘旋转时，滑块113在盘表面122上径向地移入和移出，使得部分121可以访问该盘的不同磁道，期望的数据被记录在和/或将要被写入在这些磁道处。每个滑块113通过悬挂件115附接到致动器臂119。悬挂件115提供轻微的弹力，该弹力将滑块113靠着盘表面122偏置。每个致动器臂119附接到致动器127。如图1所示的致动器127可以是音圈电机(VCM)。该VCM包括可在固定磁场内移动的线圈，线圈运动的方向和速度由控制器129提供的电机电流信号来控制。
[0035]在盘存储系统的运行期间，盘112的旋转在滑块113和盘表面122之间产生空气轴承，该空气轴承施加向上的力或升力(lift)在滑块上。在正常运行期间，该空气轴承因此抵消悬挂件115的轻微弹力并支撑滑块113离开盘表面以小的基本上恒定的间隔在盘表面上方。应注意，在一些实施例中，滑块113可以沿着盘表面122滑动。
[0036]盘存储系统的各个部件在运行中由控制器129产生的控制信号来控制，诸如存取控制信号和内部时钟信号。通常，控制单元129包括逻辑控制电路、存储器件(例如，存储器)以及微处理器。在优选的方案中，控制单元129电联接(例如，通过电线、电缆、线路等)到一个或多个磁读/写部分121，用于控制其操作。控制单元129产生控制信号以控制各种系统操作，诸如线路123上的驱动电机控制信号和线路128上的头位置和寻道控制信号。线路128上