CN102034488A - 用于写入同步的头上微电子线路 - Google Patents

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Abstract

本发明设计用于写入同步的头上微电子线路。当前揭示的技术讲授把盘驱动电子线路集成到换能器头中。通过在换能器头上或内设置电子线路可以得到减少的电过渡时间和数据处理时间，因为在物理上可以使电连接比传统系统中的电连接要短。电子线路可以包括控制系统电路、写入驱动器和/或数据缓冲器中的一个或多个。控制系统电路产生与位-检测的基准信号的相位和频率具有固定关系的经修改的时钟信号，所述位-检测的基准信号对应于盘上图案化的位的位置。写入驱动器把从头外电子线路的外部连接接收到的输出数据位直接写入与经修改的时钟信号同步的写入器。数据缓冲器对从头外电子线路发送的数字数据进行存储，并且转换成与经修改的时钟信号同步的模拟信号。

Description

用于写入同步的头上微电子线路
背景技术
在通过换能器头向接收介质进行写入操作期间，换能器头使用磁性读出传感器来读出写入位置的上-轨道，以保证在写入操作期间瞄准所期望的数据轨道。随着介质面密度或位密度的增加，使读出传感器和换能器头上的写入极之间保持一致的轨道变得愈来愈困难。
此外，在继续努力增加面密度时，已经设计了具有阵列或图案化单元的介质，其中每个单元可以保存一个数据位(位图案化介质(BPM))。在这种BPM中，可以沿通过图案化的位定义的数据轨道把数据存储在独立的单元中。然而，每个图案化的位与每个数据位是暂时同步的。否则，在不正确的图案化的位上可能发生数据插入，或数据写入时可能跳过图案化的位。因此，BPM的一个难题是在写入期间使头正确地位于感兴趣的位的上方。由于图案化的位的大小较小(例如，1纳米宽)以及以高速(例如，每转20-50皮秒)旋转的盘系统中的定时控制要求，所以这是一个具体的难题。其它介质展现出相似的难题。
发明内容
当前揭示的技术讲授一种方法，该方法用于把数据记录到存储介质的位位置上。提供换能器头，该换能器头包括头上控制系统电路。时钟信号与位-检测的基准信号同步，该位-检测的基准信号使用头上控制系统电路来产生与存储介质上的位位置同步的经修改的时钟信号。然而，使用经修改的时钟信号把从头外电子线路接收到的数据记录到存储介质的位位置上。
在另一个实施中，当前揭示的技术讲授一种具有头上位检测器的换能器头，该头上位检测器配置成检测与存储介质上的位位置对应的基准信号。换能器头还包括头上控制系统电路，该电路配置成使时钟信号与位-检测的基准信号同步，以产生与位位置同步的经修改的时钟信号。换能器头还包括头上写入器，该写入器配置成把从头外电子线路接收到的数据记录到存储介质的位位置上。
提供本概要以简化形式介绍在下述详细说明中进一步描述的一些概念的选择。并不旨在使本概要用来标识申请主题的关键特征和重要特征，也不旨在使用本概要来限制申请主题的范围。通过阅读下面的详细说明，会明白这些和各种其它特征和优点。
附图说明
从下面描述各种实施方式的详细说明书连同附图的阅读，可以最佳地理解所描述的技术。
图1示出用位于致动器组件末端上的换能器头在介质上实现BPM的平面图。
图2是横截面图，示出集成在相对于介质设置的示例性换能器头中的微电子线路。
图3示出用换能器头在介质上实现图案化的位的正视图，所述换能器头含有金属电极、位检测器以及前置放大器。
图4示出用换能器头在介质上实现图案化的位的另一个正视图，所述换能器头含有金属电极以及电容电路。
图5是流程图，示出头上锁相环(PLL)控制方案。
图6是流程图，示出具有头上写入驱动器的头上锁相环(PLL)控制方案。
图7是流程图，示出使用头上锁相环和头上写入驱动器以使数据位的写入与介质上的图案化的位同步的一些操作。
图8示出示例性盘驱动器的平面图。
具体实施方式
在磁性存储介质中，磁性记录层包括形成行为如同独立磁性元件的、随机纳米尺度晶粒的磁性合金薄膜。由许多这样的随机晶粒构成每个已写入位。在位图案化介质(BPM)中，用图案化的位的排序的阵列使磁性层预先图案化，每个图案化的位能够存储一个独立的数据位。可以通过各种过程使BPM预先图案化，这些过程诸如，但是不局限于，光刻、离子铣削等。存在其它类型的存储介质，包括数字记录带和软盘。当前揭示的技术可以应用于各种类型的磁性介质存储器。
在把数据正确写入介质(例如，盘驱动器)上的位位置时，使用读出传感器和/或位检测器的位检测和位写入之间的时间是很关键的。当前的磁性记录系统一般要求经由长的电子线路把检测到的数据从换能器头发送到位于介质驱动组件中任何地方的处理电子线路中。此外，经由长的电子线路把用于写入数据到介质的电源从处理电子线路发送回换能器头。当与BPM写入的相位相干相比较时，在从换能器头发送数据到头外处理电子线路和返回到换能器头时，所需要的时间和所包含的误差是很重要的。
根据当前揭示的技术，把在当前技术领域中位于头外的电子线路集成到换能器头中，以改进在介质上具有图案化的位位置的数据写入的同步。通过把电子线路放置在换能器头上或中，可以使电气过渡时间和数据处理时间减少，因为处理电子线路和读出传感器、位检测器和/或写入器(也位于换能器头上)在物理上可以制造得比传统的系统短。通过提供较短的路径供电子在电子部件之间流动，电子部件之间较短的物理电连接可以减少电气过渡时间和数据处理时间。
图1示出用位于致动器组件110末端上的换能器头120在介质108上实现BPM的平面图。特别参考视图A，在工作期间，介质108围绕旋转112的介质轴旋转。此外介质108包括外径102和内径104，在内、外径之间有通过虚线圆示出的许多数据轨道106。数据轨道106大致是圆形的，并且是由规则间隔的图案化的位122构成的。
可以通过使用致动器组件110向介质108上图案化的位122写入信息和从其读出信息，在数据轨道106搜索围绕位置与介质108相邻的旋转114的致动器轴的运转期间，致动器组件110旋转。在介质工作期间，安装在旋转114的致动器轴远端处的致动器组件110上的换能器头120在介质108的表面上方附近飞行。
在一个实施方式中，在视图B中详细描述的换能器头120利用读出传感器116来执行写入-之前-读出过程，以使换能器头120位于保持在所要求的数据轨道106的上方。通过读出来自介质108上晶粒的磁性信号来执行写入-之前-读出过程，并且从检测到的数据确定写入器118相对于所要求的数据轨道106的位置。
在另一个实施方式中，换能器头120包括一个或多个位检测器，这将根据图2-6进行更详细的讨论。代替读出传感器116或除了读出传感器116之外，在从图案化的位122反射到换能器头120的波形中确定写入器118的位置时，位检测器提供提高的正确度和速度。
在另一个实施方式中，换能器头120包括含自旋-极化电流的一根或多根电导线，这将根据图2进行更详细的讨论。代替读出传感器116或除了读出传感器116之外，在通过检测当电导线极为贴近地通过图案化的位122时的一个或多个自旋-极化电流的自旋特性变化来确定写入器118的位置中，自旋角动量传感器提供提高的正确度和速度。
在图1的视图B中更详细地示出换能器头120。示出换能器头120具有读出传感器116、写入器118、头上微电子线路128、以及电连接头上微电子线路128和结合焊盘126的数据信号导线124。配置读出传感器116使之从介质108上的图案化的位122读出数据，并且配置写入器118使之把数据写入到介质108上的图案化的位122中。
参考图1，把要写入到图案化的位122的数据从头外电子线路发送到附加在换能器头120的外部的结合焊盘126。然后经由换能器头120内的数据信号导线124把数据发送到头上微电子线路128。在一些实施方式中，把来自读出传感器的定时数据发送到头上微电子线路128进行处理。然后可以把经处理的定时数据经由数据信号导线124继续发送给其它头上部件或发送到结合焊盘126。头外电子线路然后可读出来自结合焊盘126的经处理的定时数据。在又再一个实施方式中，可以把从介质读出的数据直接发送到结合焊盘126，然后发送到与头上微电子线路128无任何连接的头外电子线路。
图2是横截面图，示出集成在相对于介质208设置的示例性换能器头220中的微电子线路。由基板材料230(例如，铝、玻璃或陶瓷)构成介质208。在基板材料230的顶部设置已知为底层232的薄的涂层。通常通过真空沉积工艺(例如，磁控溅射)来沉积底层232，并且底层232具有含多种金属合金的分层结构，安排得能最优地控制设置在底层232顶部上的磁性介质234的晶体取向和晶粒大小。把磁性介质234分成小的亚微米大小区域(例如，晶粒或图案化的位的组)，使用这些区域的每一个来表示信息的单个二进制位。通常使用与底层232相同的真空沉积工艺，在磁性介质234的顶部上沉积保护磁性介质234不致受损的介质覆盖层236。最后，通常在浸渍介质208的是溶剂溶液的情况下，在介质覆盖层236的顶部上沉积薄聚合物润滑层238。甚至在通过各种工艺摩擦介质208以消除缺陷和使介质表面光滑之后，仍存在面对换能器头220的介质粗糙度，这可以参考图案化的位的大小而测量到。
由基板材料构成换能器头220，在其上安装了至少读出传感器216、写入器218、头上微电子线路228、结合焊盘226和把头上微电子线路228电连接到结合焊盘226的数据信号导线224。在换能器头220内和/或换能器头220的表面上安装读出传感器216、写入器218、头上微电子线路228、结合焊盘226和数据信号导线224。
在一个实施方式中，头上微电子线路228包括控制系统、写入驱动器以及数据缓冲器。在其他实施方式中，头上微电子线路228包括控制系统、写入驱动器或数据缓冲器。在又一个实施方式中，头上微电子线路228包括控制系统、写入驱动器以及数据缓冲器中的任何两个。在控制系统、写入驱动器和/或数据缓冲器不是头上微电子线路的一部分的实施方式中，控制系统、写入驱动器和/或数据缓冲器位于头外，或根本不包括在系统中。
在另一个实施方式中，换能器头220还安装有位检测器250，配置该位检测器250来检测振荡器产生的、从介质208上感兴趣的位反射的波形。振荡器可以是能够产生相应电子信号(例如，微波)的任何电子电路，并且可以采用具有导线或时隙形式的分发系统的结合微芯片的形式。
在一个实施方式中，位检测器250是配置成检测存在反射波形的任何设备。在另一个实施方式中，配置位检测器250来检测波形形状、波形电平、幅度、频率、波长和/或反射波形所特有的其它特性。可以使用通过位检测器250检测到的反射波形的存在和/或各种反射波形的特性来确定介质208中感兴趣的位的位置。
在另一个实施方式中，使用自旋-极化电流注入器代替振荡器，并且位检测器250是自旋角动量传感器250。来自自旋-极化电流注入器的电流经由极为贴近感兴趣的位的电导线通过换能器头220传送。感兴趣的位具有的磁场与自旋-极化电流交互作用(即，传送自旋角动量)。然后自旋角动量传感器250检测自旋-极化电流的自旋特性的变化。
可以作为位检测器250的一个实施方式使用的自旋角动量传感器是一种配置成检测自旋-极化电流的存在的设备。此外，可以配置自旋角动量传感器250来检测自旋幅度、自旋方向和/或自旋-极化电流所特有的其它特性。再进一步，可以配置自旋角动量传感器250来检测交替自旋物种的频率。可以使用自旋-极化电流的存在和/或通过自旋角动量传感器检测到的自旋-极化电流的各种特性来确定介质208上感兴趣的位的位置。
在诸如图2所示的一些实施方式中，把位检测器250设置在写入器218的下-轨道。在其它实施方式中，把位检测器250设置在写入器218的上-轨道。在再一个实施方式中，在写入器218的上-轨道和/或下-轨道设置了多个位检测器250。
与介质208相似，用保护读出传感器216、写入器218和换能器头220的其它部件不致受损的头覆盖层240来覆盖面对介质208的换能器头220的表面。使用与介质覆盖层236相同的真空沉积工艺来沉积和经常沉积头覆盖层240。此外，换能器头220的表面还具有可以参考图案化的位大小来测量的头粗糙度。这里把介质覆盖层236和头覆盖层240之间的距离称为间隙242，并且把写入器218底部和磁性介质234顶部之间的距离称为换能器间距244。
在图2所示的实施方式中，介质208以左到右的方式移动(即，当从上观察时为顺时针)，并且头上微电子线路228垂直地取向，并且位于离开读出传感器216和写入器218的上-轨道。然而，可以设想头上微电子线路228的其它取向(即，水平)和位置(例如，离开读出传感器216和写入器218的下-轨道、在读出传感器216和写入器218之间、或在读出传感器216和写入器218之上)。此外，可以使头上微电子线路228设置在换能器头220内或安装在换能器头220的外表面上。再进一步，头上微电子线路228可以具有不同取向和/或位置的多个部件。
头上微电子线路228的定位取决于当前揭示的技术的处理和设计限制以及特定应用。例如，从头上微电子线路228把功率传送到写入器218的实施方式可能需要把头上微电子线路228直接设置在写入器218的附近。
存在用于使头上微电子线路228结合到换能器头220的、具有不同集成度的几个方法。在制造换能器头220期间，用薄膜处理技术直接在换能器头220内合适的位置处制造微电子线路228可以得到最高的集成度。在最低的集成度处的是包含独立制造头上微电子线路228和换能器头220以及然后使头上微电子线路228和换能器头220结合在一起的那些技术。
在制造换能器头220期间使用传统沉积和图案化技术在换能器头220上或内制造时，头上微电子线路228可以采用半导体器件的形式(例如，薄膜晶体管和二极管)。用于半导体器件的可能的材料包括，但是不局限于，Si、多晶硅、SIGe、GaAs、InP、ZnO、SnO2以及其它薄膜材料。可以按不同的复杂度组合上述多种半导体器件以形成头上微电子线路228。
当在制造换能器头220之后但是在处理换能器头220期间或之后可以使微电子电路与换能器头220结合时，范围较宽的微电子电路(例如，高性能和复杂的微处理器)可用于头上微电子线路228。此外，可以利用标准的半导体处理技术，以及当在制造换能器头220之后把微电子电路结合到换能器头220时，所有的半导体基板(例如，Si、SOI、GaAs以及InP)都是可用的。
在进一步的实施方式中，设置独立的微电子电路，并且在制造换能器头220期间或之后结合到读出传感器216和/或写入器218中。然后可以把微电子电路集成到换能器头220中，如上所述。
可以使用“晶片到晶片”结合，以使制造的头上微电子线路228与换能器头220晶片结合。可以使与头上微电子线路228相关联的微电子管芯图案化，并且使用传统处理技术集成到换能器头220中。结果是通过处理整个晶片而不是处理个别的微电子器件和半导体器件而减小了复杂度。
仍参考图2，头上微电子线路228经由数据信号导线224连接到位于换能器头220外表面上的结合焊盘226。具有附加到结合焊盘226的终端连接器248的导电皮线246允许头上微电子线路228和位于头外的电子线路之间的通信。在关于下面图3和4更具体地描述的各种实施方式中，读出传感器216和写入器218电连接到头上微电子线路228和/或头外电子线路。
图3示出用换能器头320在介质308上实现位位置322的正视图，所述换能器头320含有金属电极352、位检测器350以及前置放大器358。在高电压下使高场或Fowler-Nordheim(F-N)隧穿电流354从金属电极352传送到介质308上的BPM。当介质308旋转时，金属电极352替换与图案化的位322相邻的取向和与绝缘区域356相邻的取向之间的对准。这种替换产生金属电极352和介质(图案化的位322或导电底层332)之间的交替距离，因此是与图案化的位322位置对应的调制隧穿电流354。
在图3的实施方式中，位检测器350和前置放大器358一起包括头上微电子线路。位检测器350检测调制隧穿电流354，并且产生可以用来确定位位置322的频率的定时信号。在一个实施方式中，金属电极352还可以是写入器，因为在数据位写入期间，金属电极352和写入器两者必须与图案化的位322对准，并且非常接近介质308而通过。
F-N场发射是一个量子机械过程，其中在电场下，电子从材料流动到空间。通常，F-N发射在换能器头320和介质308之间产生极小的电流流动，一般在10-9到10-12安培的范围内。然而，可以放大F-N发射以产生幅度足以影响介质308的电流。如果幅度过大和/或使用定时信号(下面讨论)的定时不准确地对应于位位置322，则经放大的F-N发射可以导致换能器头320和/或介质308的损坏(下面讨论)。
由于调制隧穿电流354的幅度一般是极小的，所以把位检测器350连接到换能器头320上的前置放大器358，以在发送到位于头上或头外的写入驱动器电子线路之前放大信号。在一个实施方式中，来自前置放大器358的输出信号电压与调制F-N电流成正比，并且使用输出信号作为锁相环(PPL)、延迟-锁定环(DLL)或其它写入驱动器控制方案的时钟输入。下面按照图5和6更详细地讨论PLL控制方案。
与现有技术相比较，图3的实施方式的优点在于把较强的电信号发送到位于头上或头外的处理电子线路，以确定写入器的相位要求。结果是位位置322的检测误差较小，并且提高了将数据位写入到图案化的位322的同步性。
通过金属电极352施加的电压相对于位位置322和位间绝缘物356位置是相当恒定的。然而，在另一个实施方式中，可以改变电压使由于外界参数(例如，飞行高度)引起的隧穿电流354中的起伏最小化。可以使用自动增益控制(AGC)反馈放大器来控制隧穿电流354的电压。此外，可以使用AGC反馈放大器来表示头到介质的间隙，在介质驱动器认证中以及在变化环境条件下的介质驱动器操作期间选择间隙值时，间隙是很重要的。
图4示出用换能器头420在介质408上实现位位置422的正视图，所述换能器头含有金属电极452以及电容电路460。这里，金属电极452连接到交流信号发生器。当金属电极452在图案化的位422位置和绝缘区域456位置之间交替变化时，调制了金属电极452和介质408之间的电容。可以使用这个电容调制来检测图案化的位422位置，并且可以基于电容调制产生定时信号。
电容电路460具有振荡器462、可调谐谐振电路464以及电压或电流传感器450。如图4示意性地示出，振荡器462连接到谐振电路464。当把DC电源施加于振荡器462时，电容电路460以谐振电路464的频率(例如，约一千兆赫)谐振。谐振电路464是耦合到金属电极452的导电线。当金属电极452从图案化的位422位置移动到绝缘区域456位置时，介质408和金属电极452之间的电容改变。谐振电路464的谐振频率变化，并且对谐振电路464中的电流的幅度和/或电压进行调制。传感器450接收来自谐振电路464的经调制的电流或电压信号，然后发送到位于头上或头外的写入驱动器电子线路。
在头上设置电容电路460的优点在于减小了经调制的电流或电压中的信噪比。通过使电容电路460在物理上接近位位置422，可以使电容电路460和位位置422之间的导电线比头外电容电路460应用中的导电线更短。当电容电路460和位位置422之间的距离增加时，导电线中的信号丢失以及与介质408组件中其它微波影响的卷积增加了。因此，要求使电容电路460和位位置422之间的距离最小化。
图5是流程图，示出头上锁相环566(PLL)控制方案。PLL 566是产生经修改的时钟信号572的控制系统，该经修改的时钟信号与位-检测的基准信号574的相位和频率有固定的关系。PLL 566电路对时钟信号和位-检测的基准信号574的频率和相位进行比较，并且重复地调节时钟信号的频率直到时钟信号的频率和相位与产生经修改的时钟信号572的位-检测的基准信号574的频率和相位匹配。当前揭示的技术的其它实施方式可以利用延迟-锁定环(DLL)或其它控制系统代替PLL 566。
读出传感器516直接把从介质读出的输入数据位576发送到头外电子线路568。按照写入输出数据位，图5所示的实施方式示出表示图案化的位定时的、来自换能器头520上的位检测器550(例如，波形传感器、自旋角动量传感器、隧穿电流传感器或电容传感器)的位-检测的基准信号574，而时钟信号表示写入器的定时。对位-检测的基准信号574和时钟信号进行比较以确定时钟信号和介质上图案化的位的实际物理位置之间的相位关系。PLL 566产生经修改的时钟信号572，经修改的时钟信号572的相位和频率与图案化的位的实际物理位置同步。
在一个实施方式中，PLL 566具有高频振荡器，该高频振荡器产生用于指定频率的写入的时钟信号。对来自位检测器550的位-检测的基准信号574和时钟信号进行比较，测量位-检测的基准信号574和时钟信号之间的相位，并且通过低通滤波器传送，以产生直流偏置。然后把直流偏置施加于振荡器以改变时钟信号的频率和相位，使时钟信号与位-检测的基准信号574同步。然后把经同步的时钟信号(即，经修改的时钟信号572)发送到头外电子线路568，以便产生发送到写入器518的写入信号576，写入器把每个输出数据位写入到介质上所要求的图案化的位中。
使用头上PLL 566的优点是更快地检测时钟信号和换能器头520传送的图案化的位的实际频率之间的相位差。相反，头外PLL需要较长的信号过渡时间，导致检测到的相位信息由于完成了时间PLL处理而可能已经过时。此外，在一个实施方式中，头上PLL 566使低频信息传送到头外电子线路568而不是传送高频时钟信号，高频时钟信号更有可能使信号受影响而丢失。
图6是流程图，示出具有头上写入驱动器670的头上锁相环666(PLL)控制方案。与图5相似，读出传感器616直接把从介质读出的输入数据位676发送到头外电子线路668。按照写入输出数据位678，图5的换能器头上的PLL电路可以与换能器头620上的写入驱动器670组合，以获得较佳的写入同步。写入驱动器670可以把从到头外电子线路668的外部连接接收到的输出数据位678直接写入到写入器618中。使用头上连接把写入驱动器670耦合到PLL 666，以致直接把相位信息(例如，经修改的时钟信号672)发送到写入驱动器670，把输出数据位精确地写入介质上的图案化的位中。
使用头上写入驱动器670的优点是减小或消除了延迟和定时误差，所述延迟和定时误差是由于到头外电子线路668的经修改的时钟信号672的发送以及来自头外电子线路668的写入信号676的发送而引起的。此外，使用头上写入驱动器670减少了相位检测和写入数据位之间的时间，导致可能误差的减小。
在物理上，可以在换能器头620上的任何地方设置PLL 666和写入驱动器670。在一个实施方式中，使PLL 666和写入驱动器670在写入器618的附近耦合在一起。在另一个实施方式中，在写入器618附近设置PLL 666，而使写入驱动器670设置得接近换能器头基板，以致通过换能器头基板耗散写入驱动器670产生的热。在更高功率的电子线路中，可能要求这样的定位。
具有头上写入驱动器670的头上PLL 666的一个实施方式还结合头上数据缓冲器。头上PLL 666、写入驱动器670和数据缓冲器的组合是自给的写入控制系统，其中检测介质上图案化的位的位置和相位，并且可以快速地把下一个数据位写入正确的图案化的位。更具体地，把PLL 666产生的经修改的时钟信号672发送到写入驱动器670。把从头外电子线路668发送到数据缓冲器的数字数据位转换成模拟数据信号，该模拟数据信号与经修改的时钟信号672同步，并且以正确的极性和相位提供给写入器618。
使用头上数据缓冲器的优点是在把数字数据位转换成模拟数据信号时减少时间延迟，并且减少图案化的位检测和位写入之间的时间延迟，导致减小的写入误差概率。
此外，可以在换能器头620上任何位置处设置头上PLL 666、写入驱动器670和数据缓冲器，只要符合热耗散要求，并且PLL 666、写入驱动器670和数据缓冲器之间的合适电连接是可能的即可。在一个实施方式中，PLL 666、写入驱动器670和数据缓冲器在一个位置处耦合在一起。在其它实施方式中，PLL 666、写入驱动器670和数据缓冲器处于换能器头620上分开的位置处。在再一个实施方式中，PLL 666、写入驱动器670和/或数据缓冲器可以位于头外，只要PLL 666、写入驱动器670和数据缓冲器中至少一个位于头上即可。
图7是流程图，示出使用头上锁相环(PLL)和头上写入驱动器以使数据位的写入与介质上的图案化的位同步的一些操作700。位检测器检测相对于换能器头705上的写入器的、与介质上图案化的位的位置对应的信号。然后把检测到的信号(这里称之为位-检测的基准信号)从位检测器发送到头上PLL电路710。然后把PLL应用于与写入器定时和位-检测的基准信号对应的时钟信号，以产生经修改的时钟信号，经修改的时钟信号与介质715上的图案化的位的实际位置同步。
然后把经修改的时钟信号发送到头上写入驱动器720。此外，把要写入介质上图案化的位的数据位从头外电子线路发送到头上写入驱动器725。然后写入驱动器产生把数据位结合到经修改的时钟信号730中的写入信号。然后把写入信号从写入驱动器发送到写入器，写入器把数据位发送到介质735上的图案化的位中。
图8示出示例性盘驱动器800的平面图。盘驱动器800包括有盘驱动器800的各种部件安装在上面的基座802。顶盖804(已切割去一部分)与基座802一起形成用于传统方式的盘驱动器的内部、密封的环境。部件包括主轴马达806，主轴马达使一个或多个存储介质盘808以恒定的高速度旋转。通过致动器组件810的使用，把信息写入盘808的轨道，并且从盘808的轨道读出信息，在位于盘808附近的轴承轴组件812的搜索操作期间，所述致动器组件810旋转。致动器组件810包括多个向盘808延伸的致动器臂814，其中从致动器臂814的每一个延伸出一个或多个弯曲816。安装在每个弯曲816的远端处的是头818，头818包括空气轴承滑块，空气轴承滑块使头818在相关联的盘808的相应表面上方附近飞行。把飞行期间头818和存储介质表面之间的距离称为飞行高度。
在搜索操作期间，通过音圈马达(VCM)824的使用来控制头818的跟踪位置，音圈马达一般包括附加到致动器组件810的音圈826以及一个或多个永久磁铁828，永久磁铁建立使音圈826浸没在其中的磁场。到音圈826的受控制的电流应用导致永久磁铁828和音圈826之间的磁交互作用，以致音圈826根据众知的劳伦兹关系移动。当音圈826移动时，致动器组件810围绕轴承轴组件812旋转，使换能器头818移动而越过盘808的表面。在不对驱动器马达
当没有使用盘驱动器800达一段延长的时间周期时，一般就不对主轴马达806供电。当不对驱动器马达供电时，换能器头818移动而离开含数据的盘808的一些部分。通过使用致动器锁定装置和/或斜坡组件844，使换能器头818固定在不含数据的盘808的一些部分上，当驱动器盘808不旋转时，致动器锁定装置和/或斜坡组件844防止致动器组件810突然旋转。
皮线组件830向致动器组件810提供必要的电连接通路，同时允许致动器组件810在操作期间进行旋转运动。皮线组件830包括连接有皮线电缆的印刷电路板834，所述皮线电缆与致动器组件810连接并且引导到头818。可以沿致动器臂814和弯曲816到换能器头818的路径来设置皮线电缆。印刷电路板834一般包括用于在写入操作期间控制施加于换能器头818的写入电流的电路，以及用于在读出操作期间放大由换能器头818产生的读出信号的前置放大器。皮线组件830终止于皮线支架处，用于通过基础台802到安装于盘驱动器800的底部侧的盘驱动器印刷电路板(未示出)进行信息传送。
在一个实施方式中，在换能器头818上安装锁相环电路，并且配置成经由皮线组件830把经修改的时钟信号发送到印刷电路板834。此外，配置安装在换能器头818上的写入器，使之经由皮线组件830接收来自印刷电路板834的写入信号，并且把数据传送到盘808或任何其它介质。在另一个实施方式中，在换能器头818上安装写入驱动器，并且配置成经由皮线组件830接收来自印刷电路板834的输出数据位。然后写入驱动器产生发送到写入器的写入信号，写入器依次把输出数据位传送到盘808。
上述说明书和例子提供了可用于对位图案化介质进行基于波形的位检测的装置的示例性实施方式的完整说明。虽然上面已经在某些特定程度上或参考一个或多个独立的实施方式而描述了装置的各种实施方式，但是熟悉本领域的技术人员可以对所揭示的实施方式作出许多变化而不偏离当前揭示技术的精神或范围。旨在使包含在上述说明中和示出在附图中的所有事物都解释成仅作为特定实施方式的示意而并非限制。上述实施方式和其它实施方式都落在下述权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种把数据记录到存储介质上的位位置的方法，所述方法包括：
提供换能器头，所述换能器头包括头上控制系统电路；
使用头上控制系统电路使时钟信号与位-检测的基准信号同步，以产生与存储介质上的位位置同步的经修改的时钟信号；以及
使用经修改的时钟信号把从头外电子线路接收到的数据记录到存储介质上的位位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
产生用于把数据结合到经修改的时钟信号中的写入信号；
把写入信号发送到头上写入器，以把数据记录到存储介质上的位位置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系统电路包括锁相环电路。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据是在数字信号中，并且记录操作包括：
把数字信号转换成被结合到经修改的时钟信号中的模拟数据信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过经由头上低通滤波器传送位-检测的基准信号来产生经修改的时钟信号进而产生直流偏置，并且把直流偏置施加于高频振荡器以改变时钟信号的频率和相位。
6.一种换能器头，包括：
头上位检测器，配置成检测与存储介质上的位位置对应的基准信号；
头上控制系统电路，配置成使时钟信号与位-检测的基准信号同步，以产生与位位置同步的经修改的时钟信号；以及
头上写入器，配置成把从头外电子线路接收到的数据记录到存储介质上的位位置。
7.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，还包括：
头上写入驱动器，配置成产生用于把数据结合到经修改的时钟信号中的写入信号并且把写入信号发送到头上写入器。
8.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，所述控制系统电路包括锁相环电路。
9.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，所述头上位检测器包括波形传感器。
10.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，所述头上位检测器包括自旋角动量传感器。
11.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，所述头上位检测器包括隧穿电流传感器。
12.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，在换能器头制造期间，在换能器头上合适位置处制造头上位检测器、头上控制系统电路以及头上写入器中的一个或多个。
13.如权利要求6所述的换能器头，其特征在于，通过经由低通滤波器传送位-检测的基准信号来产生修改的时钟信号进而产生直流偏置，并且把直流偏置施加于高频振荡器以改变时钟信号的频率和相位。
14.一种换能器头，包括：
头上位检测器，配置成检测与存储介质上的位位置对应的基准信号；
头上写入驱动器，配置成根据位-检测的基准信号产生用于使从头外电子线路接收到的数据与存储介质上的位位置同步的写入信号；以及
头上写入器，配置成接收来自头上写入驱动器的写入信号并且把数据记录到存储介质上的位位置。
15.如权利要求14所述的换能器头，其特征在于，还包括：
头上控制系统电路，配置成使时钟信号与位-检测的基准信号同步，以产生与位位置同步的经修改的时钟信号；其中头上写入驱动器产生用于使数据与经修改的时钟信号同步的写入信号。
16.如权利要求14所述的换能器头，其特征在于，所述头上位检测器包括波形传感器。
17.如权利要求14所述的换能器头，其特征在于，所述头上位检测器包括自旋角动量传感器。
18.如权利要求14所述的换能器头，其特征在于，所述头上位检测器包括隧穿电流传感器。
19.如权利要求14所述的换能器头，其特征在于，在换能器头制造期间，在换能器头上合适的位置处制造头上位检测器、头上写入驱动器以及头上写入器中的一个或多个。
20.如权利要求14所述的换能器头，其特征在于，所述数据位是在数字信号中，还包括：
数据缓冲器，配置成把数字数据转换成模拟数据信号；其中把头上写入驱动器进一步配置成接收来自数据缓冲器的模拟数据信号并且把模拟数据信号结合到写入信号中。
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