硬盘磁头的飞高微控相关技术研究

发布时间：2022-01-11 00:21

　　随着磁记录密度的提高,硬盘磁头的飞高也越来越低。由于头盘间距进入了纳米尺度,磁头盘片系统间相互作用的传统分析模型已经失效,从而对超低飞高条件下的头盘系统分析和实现技术带来了挑战。因为即使是纳米尺度的飞高损失也会对磁头盘片系统的稳定性和可靠性产生重大影响,它可能会促使滑块和盘片接触,从而造成磁头读写失败和数据损失,影响磁头读写速度和精度。在磁头的写操作过程中,写线圈通电产生的热量及周围环境的热量会引起读写磁头的热膨胀,进而影响到头盘界面中读写磁头和盘片之间的距离。而读操作是通过磁阻效应读取数据,不需要额外加电,不会引起磁头的热膨胀。为避免在写操作过程中发生头盘界面的碰撞,磁头在读操作过程中就必须维持一个充足的裕量,要飞的更高一点,这是当前影响飞高进一步降低的最大障碍。为解决这个问题,减少飞高损失,提出了一种飞高控制技术,即热飞高控制滑块。从热飞高控制滑块的基本结构出发,结合磁头盘片界面结构,具体分析了微加热器对热飞高控制滑块稳定性的影响。给出了热飞高控制滑块的有限元模型及仿真结构,系统论述了影响整个头盘系统稳定性的各种因素,如微加热器的大小、微加热器的加热线圈的输入电流,微加热器与空气轴... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

硬盘基本构造图

全部都是平行的。通常每个盘片有两个存储面，每个存储面有一个磁头操作。磁头由磁头控制器控制，可沿盘片的径向移动。盘片以每分钟数率高速旋转，这样磁头就能在盘片的指定位置进行数据的读写。工作时在盘片的上方，并不与盘片直接接触。.2 硬盘的工作原理硬盘的工作原理，是当硬盘收到指令时，磁头根据收到的地址，通过磁找到正确的位置，读取出需要的信息并将其保存在硬盘的缓冲区中，缓数据通过硬盘接口与外界进行数据交换，从而完成读取、写入、修改和的操作。当硬盘工作时，主轴电机带动着盘片高速旋转，通常这个速0r/min、7200r/min、10000r/min 甚至 15000r/min，而磁头随着机械臂在动，读取保存在盘片上的数据[27-30]。磁头驱动电机

从而大幅度的提升硬盘的存储容量。与此同时，无论是从工艺上，还稳定性上，磁头都必须相应的减小，实现轻量化、小型化。但基于这样的事应式磁头当记录在硬盘上的数据位达不到一定程度以上的磁力时就无法读此，当前条件下，我们还不能把磁头做的太小[31]。但是，由于读写磁头的小型化，在现有工艺条件下，它的尺寸已经是纳米，甚至有皮米级别的读写磁头正在研究当中，而为了保证这么小的读写磁头定运行在磁盘碟片表面，实际上读写磁头是通过半导体工艺制造技术嵌入到相对尺寸较大的滑块 ，在盘片高速运行的条件下，滑块通过悬浮组件的支图 2.3，根据空气动力学原理产生的向上的作用力支撑以稳定运行在磁盘碟面。再借由合适的空气轴承表面设计，可使滑块及附属在其上的读写磁头稳行在合适的飞行高度，高性能的完成数据读写。对飞高的进一步阐述，会在章节详细说明。

【参考文献】：
期刊论文
[1]小型化牵动下的硬盘技术[J]. 张邦维.  微纳电子技术. 2007(03)



本文编号：3581701