基于滑動器體和硬盤之間的滑動器體的浮動高度間隔，來消除滑動器體和硬盤驅動器的硬盤之間的電位差。在滑動器體和硬盤之間施加預定偏壓，其包括ＤＣ分量、ＡＣ分量，并且其基于檢測出的滑動器體的浮動高度間隔。在預定偏壓的ＤＣ分量改變時，可以在ＡＣ分量的頻率處，基于滑動器－盤間隙從滑動器的設計浮動高度的最小改變，來檢測浮動高度間隔。另一方面，在ＤＣ分量改變時，可以基于滑動器對ＡＣ分量的ＡＣ頻率的第一諧波的最小電動力響應，來檢測浮動高度間隔。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及硬盤驅動器(HDD)。更具體地說，本專利技術涉及用于檢測及消除HDD的滑動器體(slider body)和盤表面之間的電位差的技術，如由滑動器和盤之間的材料差異、或由摩擦充電(tribocharging)產生的電位引起的接觸電位。
技術介紹
圖1示出了具有雙級伺服系統的示范的硬盤驅動器(HDD)100，其用于在磁盤102上選擇的同心數據信息軌道之上定位滑動組件101，以寫入數據到所選的軌道和/或從所選的軌道讀取數據。HDD100的雙級伺服系統包括主傳動器104，如旋轉音圈電機(VCM)，用于對傳動器臂105和讀/寫機頭懸掛(head suspension)106粗略定位；以及次級傳動器(圖1中未示出)，如微傳動器或微定位器，用于將滑動組件101精確定位在所選的軌道之上。在此處使用的微傳動器為被放置于懸掛和滑動器之間、并相對該懸掛移動該滑動器的小傳動器。滑動組件101包括讀/寫機頭(圖1中未示出)，其具有分別從所選的數據軌道讀取數據和將數據寫入到所選的數據軌道的讀取元件以及寫入元件，該讀取元件如大磁阻(GMR)元件。將HDD100示出為僅具有單磁盤102，而HDD通常具有多個層疊的、普通旋轉的、固定的磁盤以及對應數目的傳動臂、讀/寫機頭懸掛、次級傳動器以及滑動組件。當滑動頭到磁盤的間距變為小于10納米時，滑動頭和磁盤之間的靜電力和分子間力變得格外顯著。即使當滑動器體和磁盤均接地時，在滑動器體和盤之間也可存在電位差，其可生成大于范德瓦爾斯力(van der Waals force)的靜電力。該電位差的一個來源是在滑動器體上的絕緣材料的摩擦充電或摩擦起電。(例如，參看J.D.Kiely et al.，“Tribocharging of the magnetic hard diskdrive head-disk interface(磁硬盤驅動器機頭-盤接口的摩擦充電)，”Journal ofApplied Physics(應用物理期刊)，Vol.91，No.7，pp.4631-4636，2002年4月1日)。另一個來源是盤和滑動器體的導電材料之間的接觸電位。圖2描述了可存在于硬盤驅動器的滑動器體201和硬盤202之間的靜電場。未示出支持滑動器體201的懸掛。隨著盤202的旋轉，盤202相對于滑動器體201從右向左移動，如箭頭203所表示。滑動器-盤接口的放大圖204示出了一些線，表示由滑動器體201和盤202之間的電位差形成的電場205。電場205沿著滑動器體202的長度，存在于的滑動器體201和盤202之間，但由于電場205的強度在滑動器體201的拖尾邊緣最大，所以僅在放大圖204中表示了電場205。如已提到的，電位差的一個來源是由具有不同工作職能的滑動器體和盤的導電部分、以及由絕緣部分的摩擦充電引起的接觸電位。電位差的另一個來源是與主軸馬達軸承相關的摩擦充電，其可從地電位顯著地改變磁盤電位。滑動器體201和盤202之間的電場205生成靜電力，其作用在滑動器-盤接口內的滑動器體201以及盤202的表面。與電場205相關的靜電力取決于滑動器-盤接口的施加電壓和其它物理參數。隨著滑動器體和盤之間的電位差的增加，滑動器浮動高度從滑動器的設計浮動高度開始下降。例如，圖3將用于高俯仰(high-pitch)空氣軸承設計以及低俯仰(low-pitch)空氣軸承設計的浮動高度(FH)示出為函數滑動器-盤電位差。所述空氣軸承設計均具有盤之上9納米的設計浮動高度。高俯仰滑動器具有180μrad(微弧度)的動態俯仰角。低俯仰滑動器具有在9納米的浮動高度的70微弧度的動態俯仰角。曲線301將高俯仰滑動器的浮動高度表示為滑動器-盤電位差的函數。曲線302將低俯仰滑動器的浮動高度表示為滑動器-盤電位差的函數。由于當靜電力在滑動器之上積聚時，低俯仰設計比高俯仰設計具有平均更小的間隔距離，所以低俯仰滑動器對施加的DC電場比高俯仰滑動器更敏感。對于高俯仰空氣軸承設計和低俯仰空氣軸承設計來說，對于0.5V的電位差，浮動高度會減小大約0.5納米。由于在2.5V處發生接觸，可以推知低俯仰滑動器在2.5V處的浮動高度值為0納米。在當前的硬驅動器中，使用具有長極鏈(long polar chain)，如Fomblin(福柏林)Z-DOL的全氟聚醚類(perfluoropolyether-type)潤滑劑來潤滑盤。在機頭-盤接口處的靜電場存在時，潤滑劑的極性可致使潤滑劑從盤表面被移除，并且可能從盤表面耗盡該潤滑劑。通常由滑動器收集移除的潤滑劑，并可導致驅動故障。因此，隨著潤滑劑被移除，潤滑劑的極性和靜電力將潤滑劑附著到滑動器體201，并且，該潤滑劑變得集中在滑動器體201上具有高電場的區域，如滑動器體的拖尾邊緣。一旦被集中，潤滑劑可形成小滴，在潤滑劑的小滴進入機頭-盤接口時，所述小滴可導致讀/寫錯誤。電場205也可將粒子吸引到滑動器體201之上，可導致滑動器體201和盤202表面之上的劃痕。而且，由靜電場引起的另一個可能問題是滑動器體201和盤202之間增加的震動耦合，其導致滑動器-盤間隔的更大調制。經過的這些年，很多研究者已發現可通過調節施加到滑動器-盤接口的DC偏壓來控制滑動器到磁盤間隔。例如，參看E.T.Schreck的美國專利第6005736號；Z.Feng et al.的第6529342號；以及D.W.Meyer et al的第6366416B1號。因此，所需要的是用于確定應在滑動器體和盤之間施加的最佳偏壓的技術，其用于消除滑動器體和盤之間存在的電位差，如接觸電位。
技術實現思路
本專利技術提供了用于確定應在滑動器體和盤之間施加的最佳偏壓的技術，其為了消除滑動器體和盤之間存在的電位差，如接觸電位。通過用于消除滑動器體和硬盤驅動器的硬盤之間存在的電位差的系統和方法，提供了本專利技術的優點。根據本專利技術，檢測滑動器體和硬盤之間的滑動器體的浮動高度間隔。在滑動器體和硬盤之間施加預定的偏壓，其包括DC分量和AC分量，并且基于檢測出的滑動器體的浮動高度間隔。本專利技術的一個方面提出了當預定偏壓的DC分量改變時，在AC分量的某個頻率處，基于確定滑動器到盤的間隙從滑動器的設計浮動高度的最小改變，來檢測滑動器體的浮動高度間隔。本專利技術的另一個方面提出了當DC分量改變時，基于檢測滑動器對AC分量的AC頻率的第一諧波的最小電動力響應，來檢測滑動器體的浮動高度間隔。本專利技術的再一個方面提出了當DC分量改變時，在AC分量的某個頻率處，基于滑動器體和硬盤之間的最小干涉，來檢測滑動器體的浮動高度。本專利技術的一個實施例使用激光多普勒振動計來檢測滑動器體的浮動高度間隔。本專利技術的另一個實施例基于磁讀回(magnetic readback)信號的大小來檢測滑動器體的浮動高度間隔，其中，當DC分量的大小改變時，在AC分量的某個頻率處，由滑動器體上的讀取元件讀出該磁讀回信號。對于本專利技術的這些實施例，AC分量可為掃頻AC信號或單頻AC信號。本專利技術的再一個實施例在偏壓的DC分量改變時，基于流入和流出滑動器體的電流的最小改變，來檢測滑動器體的浮動高度。本專利技術的再一個實施例在DC分量改變時，基于磁阻元件的最小阻抗來檢測滑動器體的浮動高度間隔。本專利技術的再一個實施例在DC分量改變時，基于感應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種硬盤驅動器，包括：至少一個硬盤；至少一個對應于每個盤的滑動器；偏壓源，用于在滑動器體和對應的硬盤之間施加預定偏壓，預定偏壓包括ＤＣ分量和ＡＣ分量，并且基于滑動器體的浮動高度間隔。
【技術特征摘要】
US 2003-10-22 10/691,7521.一種硬盤驅動器，包括至少一個硬盤；至少一個對應于每個盤的滑動器；偏壓源，用于在滑動器體和對應的硬盤之間施加預定偏壓，預定偏壓包括DC分量和AC分量，并且基于滑動器體的浮動高度間隔。2.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，在預定偏壓的DC分量改變時，預定偏壓基于滑動器到盤間隙在AC分量的頻率處從滑動器的設計浮動高度的最小改變。3.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，在DC分量改變時，預定偏壓基于滑動器對AC分量的AC頻率的第一諧波的最小電動力響應。4.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，使用激光多普勒振動計來檢測滑動器體的浮動高度間隔。5.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，當DC分量的大小改變時，通過滑動器體上的讀取元件讀出在AC分量的頻率的磁讀回信號，來檢測滑動器體的浮動高度間隔。6.根據權利要求5的硬盤驅動器，其中，AC分量為掃頻AC信號。7.根據權利要求5的硬盤驅動器，其中，AC分量為單頻AC信號。8.根據權利要求5的硬盤驅動器，其中，檢測出的磁讀回信號為與滑動器體相對硬盤的位置有關的定位錯誤信號。9.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，在DC分量改變時，預定偏壓基于滑動器體和硬盤之間的最小干擾。10.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，將預定偏壓與硬盤相關地施加到滑動器體。11.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，將預定偏壓與滑動器體相關地施加到硬盤。12.根據權利要求1的硬盤驅動器，其中，偏壓源基于檢測出的滑動器體的浮動高度間隔，來控制預定電壓的大小...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彼得M鮑姆加特，伯恩哈德尼吉，馬修馬特，
申請(專利權)人：日立環球儲存科技荷蘭有限公司，
類型：發明
國別省市：NL[]
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