[发明专利]薄膜换能器/变压器组件

说明书

本发明涉及在小型计算机磁盘驱动器中所存在的那种类型的薄膜换能器。

在磁盘驱动器中用于将数据写入和读出磁盘的薄膜磁性换能器是已知的。典型的薄膜换能器含有一对在通常称为背隙区的第一区域接合并在通常称为极尖区的相对区域隔开的磁极片。在背隙区与极尖区中间，磁极片分开以便容纳与磁极片电绝缘的电子线圈。该线圈电连接到相关的读/写电路。一般该换能器在通常称为滑动器的比较厚基片上制造，使极尖区端接于称为气垫表面(ABS)的表面。在美国专利第4,458,279号和其中所引用的另外的参考文献(其公开部分在这里结合作为参考)中描述和说明了这种换能器的一个典型实例。

一般，将一对这种薄膜换能器制造在滑动器表面上，各换能器位于滑动器表面的两端与由在该滑动器整个长度上延伸的轨迹所限定的凸起部相邻接。因此，在一给定的组件中，该滑动器具有一对沿该滑动器长度相互平行延伸的轨迹，并且薄膜换能器与有关轨迹限定的凸起部相关联。

在磁性介质上增加数据密度的要求导致对相当小磁迹宽度和具有相应较小极尖区的换能器的需求。随着极尖尺寸的减小，由换能器线圈输出的信号幅度相应地下降。这不是所希望的，因为在读入操作期间，噪声信号越来越掩没由线圈产生的数据信号，这导致错误的数据检索。过去，试图通过对换能器线圈增加更多匝数来补偿信号幅度的这种下降。但是，这种解决办法不合乎要求，因为它导致换能器厚度增加：具体而言，为了容纳更多匝数，以几个层制造该线圈，由于在噪声、电阻和功耗上的相应增加，这种换能器厚度的增加是不合乎需要的。而且，需要另外的加工步骤，这使产品循环时间增加并降低成品率，从而使单位成本更高。

本发明包含薄膜换能器/变压器组件和制造这种组件的方法，使换能器极尖的实际尺寸大大减小而不牺牲换能器所产生电信号的可靠性。

从设备的角度来看，本发明包含：提供支承表面的基片，在支撑表面第一位置形成的薄膜磁性换能器，在支撑表面第二位置形成的薄膜变压器，以及用于在换能器与变压器之间提供电耦合的装置。该基片支撑表面最好配备有一对横向相隔开的凸起部，邻近一个凸起部形成换能器，而变压器的位置与另一凸起部相邻。电耦合装置最好含有一对在换能器与变压器之间延伸的电传导引线。

换能器包含具有一对末端的电传导线圈，变压器包含具有一对末端和在这些末端之间的连接抽头的线圈。耦合装置包含耦合在一个换能器线圈末端与一个变压器线圈末端之间的第一导电路径，和耦合在另一换能器线圈末端与变压器线圈连接抽头之间的第二导电路径。来自换能器/变压器组件的输出信号从变压器线圈的末端取得。变压器线圈用于增加换能器线圈所产生的信号的幅度，幅度增加的量值取决于变压器线圈两部分的匝数比。

变压器包含一底部磁极构件，与底部磁极构件形成闭合磁路的顶部磁极构件，该顶部和低部磁极构件由透磁材料制造，以及放置在顶部与底部磁极构件之间的导电线圈，该线圈具有一对末端和该末端之间的连接抽头，底部磁极构件最好包含第一和第二端部以及延伸于其间的中介体部分；顶部磁极构件最好包含第一和第二端部以及延伸于其间并放置在底部磁极构件的中介体部分之上的中介体部分，以提供一容纳线圈的内部空间，底部磁极构件的第一和第二端部分别耦合于顶部磁极构件的第一和第二端部。顶部磁极构件的中介体部分最好包含延伸到底部磁极构件中介体部分的向下垂的中心部分，变压器线圈最好靠近顶部磁极构件的中心部分放置，如果一个变压器磁极构件是导电的，连接抽头电耦合到电传导磁极构件；另一方面，连接抽头包括一具有外部可及端部的单独抽头元件。

薄膜磁极换能器包含：具有背隙端和磁极端的底部磁极构件，具有背隙端和磁极端的顶部磁极构件，顶部和底部磁极构件在其背隙端相互耦合，在磁极端相互隔开；在顶部和底部磁极构件之间具有多匝经过的线圈；以及用于将该线圈与磁极构件电绝缘的装置。

从方法的观点来看，本发明包含以下步骤：提供具有支撑表面的基片，在支撑表面第一位置形成薄膜磁性换能器，在支撑表面第二位置形成薄膜变压器，以及在换能器与变压器之间形成导电连接。最好通过如下方式来构造薄膜磁性换能器，即，形成一带有背隙端和磁极端的透磁底部磁极构件，在底部磁极构件上形成一电传导线圈并围绕背隙端，以及形成一带有耦合于底部磁极构件背隙端的背隙端和与底部磁极构件的磁极端相隔开的磁极端的顶部磁极构件。