CN103377657B - 具有绗缝型涂层的模块、数据存储系统和磁记录头 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及具有绗缝型涂层的模块、数据存储系统和磁记录头。根据一个实施例的模块包括：多个换能器；磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面的外部区域；第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层。

Description

具有绗缝型涂层的模块、数据存储系统和磁记录头
技术背景
本发明涉及数据储存系统，并且更具体地，本发明涉及对用于这种数据储存系统的换能器的保护，例如，通过减轻由其上的磁性介质引入的摩擦。
在磁存储系统中，通常利用磁换能器在磁记录介质上写入数据和从磁记录介质读取数据。通过移动磁记录换能器至磁记录介质上将要存储数据的位置，在该磁记录介质上写入数据。然后该磁记录换能器产生磁场，该磁场将该数据编码至该磁性介质中。通过类似地定位该磁读取换能器并且然后感测该磁性介质的磁场，从该磁性介质读取数据。可以独立地将读操作和写操作与该介质的移动同步，从而确保可以在该介质的期望位置上写入数据和从该介质的期望位置读取数据。
数据存储行业中一个重要且持续的目标是增加存储在介质上的数据的密度。对于磁带存储系统，该目标导致记录磁带上的轨道和线性位密度的增加以及磁带介质的厚度的降低。然而，小占用面积高性能磁带驱动系统的发展在用于这种系统的磁头组件的设计中产生了各式各样的问题。
在磁带驱动系统中，磁带在磁带头表面上被高速地移动。通常，磁带头被设计成使磁头和磁带之间的空间最小化。磁头和磁带之间的空间是关键的，使得作为磁记录通量的来源的换能器的记录间隙接近磁带从而引起写入急剧变化，并且使得读取元件接近磁带从而提供从该磁带到该读取元件的磁场的有效耦合。
发明内容
根据一个实施例的模块包括：多个换能器；磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面(flank)的外部区域；第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层。
根据另一个实施例的模块包括：选自于由数据读取器组成、伺服读取器、以及数据写入器组成的组的多个换能器；磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面的外部区域；第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层，其中所述第一涂层比所述涂层硬，其中所述第二涂层具有比所述第一涂层低的滑动摩擦系数。
根据本发明的一个实施例，其中所述第二涂层的一部分在所述磁带支承面的对应于磁带边缘在磁带的每个数据带中对准的位置的区域中较厚。
任何这些实施例可以在诸如磁带驱动系统的磁数据存储系统中实施，其包括磁头、用于在所述磁头的上方传递磁性介质(例如，记录带)的驱动机构、以及与所述磁头电耦合的控制器。
根据以下详细说明，本发明的其它方面和实施例将变得明了；当与附图结合时，以下详细说明通过举例的方式阐述了本发明的原理。
附图说明
图1是根据一个实施例的简化的磁带驱动系统的示意图。
图2例示根据一个实施例的平面搭接的、双向的、两模块的磁带头的侧视图。
图2A是从图2的线2A截取的磁带支承面视图。
图2B是从图2A的圆2B截取的详细视图。
图2C是一对模块的部分磁带支承面的详细视图。
图3是具有写入-读取-写入配置的磁头的部分磁带支承面视图。
图4是具有写入-读取-写入配置的磁头的部分磁带支承面视图。
图5是根据一个实施例的带有三个模块的磁带头的侧视图，其中，这些模块一般都沿着大约平行平面。
图6是在相切(成角度的)配置中带有三个模块的磁带头的侧视图。
图7是在外包装配置中带有三个模块的磁带头的侧视图。
图8是根据一个实施例的模块的局部俯视图。
图9A是根据一个实施例的模块的局部俯视图。
图9B是沿图9A的线9B-9B截取的模块的局部剖视图。
图10A是根据一个实施例的模块的局部俯视图。
图10B是沿图10A的线10B-10B截取的模块的局部剖视图。
图11A是根据一个实施例的模块的局部俯视图。
图11B是沿图11A的线11B-11B截取的模块的局部剖视图。
具体实施方式
以下描述的目的是阐述本发明的一般原理，并不意图限制本说明书中要求保护的发明构思。此外，本文中所述的详细特征可以与每一个不同的可能组合和排列中描述的其他特征结合使用。
除非在此另外具体地规定，所有的术语将被赋予它们最宽广的可能解释，其包括本说明书暗指的含义以及本领域技术人员理解的含义和/或词典、论文等中定义的含义。
还必须注意到，如在本说明书和所附权利要求书中所使用地，单数形式″一个″、″该″等包括复数指称对象，除非另作说明。
以下描述公开了磁存储系统的若干优选实施例，以及该磁存储系统的操作和/或构成部件。
在一个一般实施例中，模块包括：多个换能器；磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面的外部区域；第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层。
在另一个一般实施例中，模块包括：选自由数据读取器组成、伺服读取器、以及数据写入器组成的组的多个换能器；磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面的外部区域；第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层，其中所述第一涂层比所述涂层硬，其中所述第二涂层具有比所述第一涂层低的滑动摩擦系数。
图1例示基于磁带的数据存储系统的简化的磁带驱动100，其可以在本发明的上下文中使用。虽然图1示出了磁带驱动的一个具体的实现方式，但是应该注意到本文中所述的这些实施例可以在任何类型的磁带驱动系统的环境中实施。
如所示，提供磁带供给盒120和卷带盘121，以支撑磁带122。一个或多个带盘可以形成为可卸盒式磁带机的一部分，而未必是系统100的一部分。如在图1中所例示的，磁带机可以进一步地包括驱动马达，该驱动马达驱动磁带供给盒120和卷带盘121以在任何类型的磁带头126上移动磁带122。这种头可以包括读取器、写入器或两者的阵列。
导架125引导磁带122跨越磁带头126。这种磁带头126又经由电缆130与控制器组件128耦合。控制器128典型地控制头功能，诸如，伺服跟踪、写入、读取等等。控制器可以在本领域已知的逻辑以及在此公开的任何逻辑下操作。电缆130可以包括读/写电路，以发送数据至头126从而被记录在磁带122上以及从磁带122接收由头126读取的数据。传动器132控制头126相对于磁带122的位置。
还可以提供接口134，用于磁带机和(集成的或外部的)主机之间的通信以发送和接收数据，以及用于控制磁带机的操作和将磁带机的状态传达给主机，如本领域技术人员所理解的。
作为示例，图2例示了平面搭接的(flat-lapped)、双向的、两模块的磁带头200的侧视图，其可以在本发明的上下文中实施。如所示，头包括一对基座202，每个基座配备有模块204并且相对于彼此以小的角度α固定。该基座可以是黏附地耦合在一起的U型梁。每个模块204包括衬底204A和带有薄膜部分的壳体204B，通常称为″间隙″，读取器和/或写入器206形成在该″间隙″中。在使用中，按照所示用于使用读取器和写入器在磁带208上读取和写入数据方式沿着介质(磁带)支承面209在模块204上移动磁带208。磁带208在进入和离开平面介质支承表面209的边缘处的包角(wrapangle)θ通常在大约0.1度和大约5度之间。
典型地，衬底204A是由耐磨材料(诸如，陶瓷)构建。壳体204B由与衬底204A类似或相同的陶瓷制成。
读取器和写入器可以按背负式配置(piggybackconfiguration)来布置。读取器和写入器也可以按交织式配置来布置。替代地，通道的每个阵列可以仅是读取器或写入器。任何这些阵列可以包含一种或多种伺服磁道读取器，用于读取介质上的伺服数据。
图2A例示了从图2的线2A截取的模块204中的一个的磁带支承面209。虚线示出了一个代表性的磁带208。优选地，模块204足够长，从而当头在数据带之间步进时能够支撑磁带。
在这个实例中，磁带208包括4至22个数据带，例如，如图2A所示，在0.5英寸宽的磁带208上的16个数据带和17个伺服轨道210。该数据带被限定在伺服轨道210之间。每个数据带可以包括许多数据磁道，例如，1024个数据磁道(未示出)。在读写操作期间，读取器和/或写入器206被定位至一个数据带的内部的特定轨道位置处。外部读取器，有时被称为伺服读取器，读取伺服轨道210。伺服信号又被用来在读写操作期间使读取器和/或写入器206与一组特定的轨道保持对准。
图2B描述了在图2A的圆2B中在模块204上的间隙218中形成的多个读取器和/或写入器206。如所示，读取器和写入器206的阵列包括，例如，16个写入器214，16个读取器216和2个伺服读取器212，但是这些元件的数目是可以变化的。例示性的实施例包括每阵列8个，16个，32个，40个和64个读取器和/或写入器206。优选实施例包括每阵列32个读取器和/或每阵列32个写入器，这里，能量转换元件的实际数目可以更大，例如，33，34，等等。这使得磁带更慢地行进，由此减轻了速度导致的跟踪和机械困难，和/或执行更少的″缠绕″以填充或读取磁带。虽然如图2B所示读取器和写入器可以按背负式配置来布置，读取器216和写入器214可以按交织式配置来布置。替代地，读取器和/或写入器206的每个阵列可以仅是读取器或写入器，并且该阵列可以包含一种或多种伺服读取器212。如综合考虑图2和图2A-2B所指出的，每个模块204可以包括一组补充的读取器和/或写入器206，用于诸如双向的读和写、边写边读能力、向后兼容、等等。
图2C示出了根据一个实施例的磁带头200的补充模块的部分磁带支承面视图。在该实施例中，每个模块具有形成于公共衬底204A和可选的电绝缘层236上的按背负式配置的多个读/写(R/W)对。以写入头214为示例的写入器以及以读取头216为示例的读取器与跨越它们的磁带介质的行进方向平行地对准，形成以R/W对222为示例的R/W对。
可以存在若干R/W对222，诸如，8对，16对，32对，等等。如所示，R/W对222在大致垂直于跨越它们的磁带行进方向的方向上直线地对准。然而，该对也可以对角线的方式对准，等等。伺服读取器212被定位在R/W对的阵列之外，其作用为所熟知的。
一般地，如箭头220所指示的，磁带介质向前或反向移动。磁带介质和磁头组件200按照本领域熟知的方式以能量转换的关系运行。背负式MR磁头组件200包括具有大致相同的结构的两个薄膜模块224和226。
模块224和226连接在一起，在它们的外壳204B之间存在间隔(部分示出)，以形成单个的物理单元，从而通过激活首端模块的写入器和尾端模块的读取器来提供边写边读能力，该尾端模块的读取器平行于磁带与其相对行进的方向与该首端模块的写入器对准。当构建了背负式头200的模块224，226时，针对R/W对222大致按照以下顺序在创建于(例如，AlTiC制成的)导电衬底204A(部分示出)上方的间隙218中形成多个层：绝缘层236，典型地由诸如NiFe(坡莫合金)、CZT或Al-Fe-Si(铝硅铁粉)的铁合金制成的第一护罩232，用于感测磁性介质上数据磁道的传感器234，典型地由镍铁合金(例如，80/20坡莫合金)制成的第二护罩238，第一和第二写入器极尖228、230，以及线圈(未示出)。
第一和第二写入器极尖228，230可以是由高磁矩材料制成，诸如，45/55NiFe。注意，这些材料仅仅是作为示例给出的，也可以使用其他材料。可以存在诸如位于护罩和/或极尖之间的绝缘体之类的附加层和环绕传感器的绝缘层。用于该绝缘体的例示性的材料包括氧化铝及其他氧化物，绝缘的聚合物，等等。
根据一个实施例的磁带头126的配置包括多个模块，优选地，三个或三个以上。在写读写(W-R-W)头中，用于写入的外部模块在用于读取的内部模块的侧面。参照描述W-R-W配置的图3，外部模块252、256均包括写入器260的一个或多个阵列。图3的内部模块254包括类似配置的读取器258的一个或多个阵列。多模块头的变体包括R-W-R头(图4)，R-R-W头，W-W-R头，等等。在其它变体中，一个或多个模块可以具有换能器的读/写对。此外，可以存在三个以上的模块。在其他的方法中，两个外部模块可以在两个或更多内部模块的侧面，例如，按W-R-R-W、R-W-W-R布置，等等。为简单起见，在此主要使用W-R-W头来举例说明本发明的实施例。获悉本发明的教导的本领域技术人员将理解本发明的置换将如何适用于不同于W-R-W配置的配置。
图5例示了根据本发明的一个实施例的磁头126，其包括第一，第二和第三模块302，304，306，每个模块分别具有磁带支承面308，310，312，这些磁带支承面可以是平面的、仿形的(contoured)、等等。注意，虽然术语″磁带支承面″看起来暗指面向磁带315的表面与磁带支承面物理接触，但是未必一定是这样。而是，仅一部分磁带恒定地或间歇地与磁带支承面接触，而磁带的其他部分在空气层上于磁带支承面的上方运动(riding)(或″飞行″)，该空气层有时被称为″空气轴承″。第一模块302将被称为″首端″模块，因为对于在指示的方向中移动的磁带该第一模块302是三模块设计中磁带遇到的第一个模块。第三模块306将被称为″尾端″模块。该尾端模块在中间模块之后，并且该尾端模块是在三模块设计中磁带看到的最后一个模块。该首端模块和尾端模块302、306共同地被称为外部模块。还应该注意，外部模块302、306可以交替作为首端模块，这取决于磁带315的行进方向。
在一个实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306的磁带支承面308、310、312位于大约平行的平面上(这意味着包括平行以及近似平行的平面，例如，如图6所示在平行的和相切的之间)，第二模块304的磁带支承面310在第一和第三模块302、306的磁带支承面308、312上方。如下所述，这具有创造磁带相对于第二模块304的磁带支承面310的期望的包角α2的效果。
在磁带支承面308、310、312沿着平行的或近似平行又偏移的平面放置的情况下，直觉地，磁带将脱离首端模块302的磁带支承面308。然而，实验发现首端模块302的切片缘318所创造的真空足以将磁带粘附至首端模块302的磁带支承面308。首端模块302的后缘320(磁带从其离开首端模块302的端部)是近似参考点，该近似参考点在第二模块304的支承面310上限定包角α2。磁带保持紧密接近磁带支承面，直到接近首端模块302的后缘320。相应地，读取和/或写入元件322可以位于外部模块302、306的后缘附近。这些实施例尤其适合于写读写应用。
本文中所述的这些及其他实施例的益处在于，因为外部模块302、306以预定的偏移量偏离第二模块304，因此当模块302、304、306耦合在一起或者以另外的方式固定至头中时内部包角α2是固定的。内部包角α2大约是tan-1(δ/W)，其中δ是磁带支承面308、310的平面之间的高度差，W是磁带支承面308、310的相对端之间的宽度。例示性的内部包角α2在大约0.5°至大约1.1°的范围内，但是其可以是设计所要求的任何角。
有利地，可以将内部包角α2在模块304的接收磁带的一侧(前缘)设置得稍低于后缘上的内部包角α3，因为磁带315依(ride)在尾端模块306上。这种差异一般地是有利的，因为较小的α3趋向于与到现在为止是较陡峭的离开有效包角相对。
注意，外部模块302、306的磁带支承面308、312被定位成实现首端模块302的后缘320处的负的包角。假如对形成于其脱离头处的磁带中的撬杆区(crowbarregion)给予适当的考虑，这在帮助减少由于与后缘320的接触导致的摩擦中通常是有利的。该负的包角还降低了对首端模块302上的元件的振动和摩擦损坏。此外，在尾端模块306处，磁带315在磁带支承面312上方飞行，因此当磁带在该方向上移动时实际上对这些元件没有磨损。具体地，磁带315夹带(entrain)空气，因此不会显著地依在第三模块306的磁带支承面312上(可能发生一些接触)。这是容许的，因为当尾端模块306空闲时首端模块302正在写入。
在任何给定时间由不同的模块执行写入和读取功能。在一个实施例中，第二模块304包括多个数据(和可选的伺服)读取器331，没有写入器。第一和第三模块302、306包括多个写入器322，没有读取器，特例是外部模块302、306可以包括可选的伺服读取器。该伺服读取器可以用来在读取和/或写入操作期间定位磁头。典型地，每个模块上的伺服读取器朝着读取器或写入器阵列的端部放置。
通过在衬底和壳体之间的间隙中仅有读取器或并排的写入器和伺服读取器，可以充分地缩小间隙长度。典型的头具有背负式读取器和写入器，其中写入器形成于每个读取器的上方。典型的间隙是25-35微米。然而，磁带上的不规则性可能趋向下垂至间隙中并且引起间隙腐蚀。因此，间隙越小越好。在此实现的较小的间隙展现较少的与磨损有关的问题。
在一些实施例中，第二模块304具有壳体(closure)，而第一和第三模块302、306不具有壳体。当没有壳体时，优选地，为模块添加硬涂层。一个优选的涂层是类金刚石碳(DLC)。
在图5所示的实施例，第一、第二和第三模块302、304、306分别具有壳体332、334、336，这些壳体延长相关联的模块的磁带支承面，由此有效地将读/写元件定位为远离磁带支承面的边缘。第二模块304上的壳体332可以是在磁带头中通常可以找到的类型的陶瓷壳体。然而，当平行于在各个模块上的磁带行进方向测量时，第一和第三模块302、306的壳体334、336可能比第二模块304的壳体332短。这使得可以更密集地定位模块。制造较短的壳体334、336的一种途径是以附加量搭接第二模块304的标准陶瓷壳体。另一个途径是在薄膜工艺期间将薄膜壳体镀或沉积在元件上方。例如，可以在模块上形成诸如铝硅铁粉或铁镍合金(例如，45/55)的硬质材料的薄膜壳体。
由于在外部模块302、306上的陶瓷或薄膜壳体334、336的厚度减小或者没有壳体，写入-至-读取间隙空间可以减小至小于大约1毫米，例如，大约0.75毫米，或不到标准LTO磁带头空间的50％。模块302、304、306之间的开放空间可以仍然被设置为大约0.5至0.6毫米，这在一些实施例中对于使第二模块304上的磁带运动稳定是理想的。
取决于磁带张力和硬度，可能希望使外部模块的磁带支承面相对于第二模块的磁带支承面成一定的角度。图6例示了其中模块302、304、306呈相切或几乎相切(成角度的)配置的实施例。具体地，在第二模块304的期望包角α2处外部模块302、306的磁带支承面大致与该磁带平行。换句话说，外部模块302、306的磁带支承面308、312的平面大致定向在磁带315相对于第二模块304的期望包角α处。在该实施例中磁带也会脱离(popoff)尾端模块306，由此减少对尾端模块306中的元件的磨损。这些实施例尤其对写读写应用有用。这些实施例的另外方面类似于上面给出的方面。
典型地，磁带包角可以设置在大约介乎图5和图6所示实施例之间。
图7例示了其中模块302、304、306呈外包装配置的实施例。具体地，外部模块302、306的磁带支承面308、312所成的角度稍大于当磁带315设置在相对于第二模块304的期望包角α2处。在这个实施例中，磁带没有脱离尾端模块，允许它用于写入或读取。相应地，首端模块和中间模块都可以执行读取和/或写入功能，而尾端模块可以读取任何刚刚写入的数据。因此，这些实施例对于写读写、读写读、和写写读应用是优选的。在稍后的实施例中，壳体应该比磁带顶盖宽，用于确保读取能力。较宽的壳体将导致更宽的间隙至间隙分离。因此，优选实施例具有写读写配置，其可以使用缩短的壳体，由此实现紧密的间隙至间隙分离。
图6和图7所示的实施例的附加方面类似于上面给出的那些方面。
多模块头126的32通道版本可以使用具有在与当前16通道背负式LTO模块相同的间距上的引线(lead)的电缆350，或者模块上的连接可以是用于减少50％的电缆跨度的风琴键组。上下重叠(over-under)写入对非屏蔽电缆可以用于写入器，其可以具有集成的伺服读取器。
可以在磁带机中设置外部包角α1，例如通过本领域已知的任何类型的导架，诸如可调滚轴、滑动装置、等等。例如，具有位移轴的滚轴可以用于设置该包角。该位移轴创造转动的轨道弧，实现包角α1的精确对准。
为了组合上面描述的任何实施例，可以使用常规的U型梁组件。相应地，作为结果的头的质量相对于上代的头可以保持甚至减少。在其它方法中，可以将模块建造成单一体。具备本教导的本领域技术人员可以理解，制造这种头的其它已知方法适合于用于构造这种头。
磁记录头的外部区域可能显著地促使引起静态的和/或动态的摩擦。本发明人试图通过合并倒角与粗糙表面织构(例如，用于静摩擦)来控制头介质摩擦。然而，发现这种方法潜在地对介质上的碎片污染具有较高的敏感性。另一方面，包括具有粗糙度小于大约20纳米的光滑表面织构的斜面引起不受欢迎的静摩擦。此外，在一些三模块磁记录头配置中，发现倒角具有很少的益处。
反之，当磁记录头的由换能器占住的区域与外部区域相比相对小时，写入和读取需要的更亲密的磁带接触趋向于产生间隙腐蚀，以及由此增加间隔。如果换能器附近的这些区域较小，那么比起更大的外部区域，这些较小的区域产生较少的摩擦。头的换能器区域被限制在小的空间中，以使由于可能发生在记录之后的磁带尺寸变化所引起的换能器和磁带上的轨道之间的错误配准最小化。因此，磁带并非在尺寸上完全地稳定，并且如果换能器区域跨越该磁带的整个宽度，随着磁带的尺寸的波动，最外轨道与磁带将变得更加地不对准。
一些常规方法涂敷整个头表面，以帮助提供对换能器的保护。然而，这种涂层必须提供长的寿命，并且不是针对摩擦设计的。因此，这种实施例倾向于包括厚的涂层，这对于长的使用期限来说可能是最佳的，但是最终这是不受欢迎的，因为它对于换能器造成了空间损耗。此外，这种防护涂层必须是平滑的，以减轻上述的空间损耗，但是这导致极高的动摩擦和静摩擦。
先前还没有成功地解决既减轻摩擦损失又以最小的空间损耗为换能器提供保护的解决方案。因此，值得的是，提供一种系统和方法，其可以实现改良的摩擦特性、改良的换能器保护、以及最小的空间损耗。
图8描述了根据一个实施例的模块800。作为选择，可以结合来自在此列出的任何其它实施例的特征来实施该当前模块800，诸如，那些参照其他图描述的实施例。然而，当然，这种模块800及其他在此给出的模块可以用在不同的应用和/或置换中，这些不同的应用和/或置换可以或者可以不在在此列出的例示性的实施例中具体地说描述。此外，在此给出的模块800可以用于任何期望的环境。
在一个例示性的实施例中，如在图8中所描述的，模块800包括多个换能器802。根据不同的方法，换能器802可以是从如下组中挑选出来的，该组包括：数据读取器换能器、伺服读取器换能器、写入换能器、背负式读写换能器、合并的读写换能器、等等。模块800进一步地包括衬底803和壳体805。
模块800还包括具有换能器区域806的磁带支承面804，该换能器区域806在磁带行进方向至少与数据换能器802大致对准。模块800附加地包括在垂直于该磁带行进方向的方向位于换能器区域806侧面的外部区域808。
在一个方法中，可以通过倒角来成形磁带支承面的前端，从而降低该磁带支承面上的磁带的动摩擦。在各种其它方法中，可以通过在涂层之前并入MOEMs等来成形该外部区域，如以下说明的。
继续参考图8，模块800包括在磁带支承面804的换能器区域806上的第一涂层810。模块800附加地包括在磁带支承面804的外部区域808的至少一个上第二涂层812。
可以通过包括本领域已知的工艺步骤来施加该涂层。在例示性的实例中，工艺步骤可以包括：定义要被涂覆的区域；使用喷墨扫射技术、金属掩模、光刻、等等在头表面上施加掩蔽层；离子铣削；施加涂层材料；去除掩蔽的区域，例如，脱离等；等等。
根据各种的方法，可以通过包括相同的、类似的、或与在此提议的和/或描述的不同的处理来施加该涂层中的一个或者其两者。
在一个方法中，可以针对静态和动态摩擦两者来优化该外部区域中的涂层，使得也许没有必要成形该头(例如，倒角)来优化性能。在一个例示性的实例中，可以通过组合不同的涂层来实现该外部区域中的这种涂层。
在优选的例示性的方法中，可以相对于换能器区域和外部区域以″绗缝(quilted)″图案施加第一和第二涂层。例如，各种实施例可以包括在″补丁状″设计中施加于磁带头的第一和/或第二涂层，例如，岛状，在垂直于磁带行进方向的方向上的条或条纹，等等；从间隙和/或模块的磁带支承面的前端延伸至其尾端；仅仅延伸间隙和/或模块的磁带支承面的前端和尾端之间的距离的一部分；定位成使得整个换能器或其一部分被暴露；等等。
因此，在一个方法中，第二涂层可以与第一涂层相似和/或相同；然而在优选的方法中，第二涂层可以不同于第一涂层。通过包括不同的涂层，可以优选地能够解决磁带头的给定区域所特有的损耗。
在一个方法中，第二涂层可以优选地具有低于第一涂层的滑动摩擦系数(即，更滑)。取决于期望的实施例，其它方法可以具有相同的或较高的滑动摩擦系数。根据不同的方法，第二涂层可以包括低摩擦系数的碳、氟化合物、富勒烯、低摩擦系数的氮化物和氧化物、等等，或在读取该给出的描述后对本领域技术人员显而易见的任何其它材料。
可以期望的是，并入具有低于第一涂层的滑动摩擦系数的第二涂层，以防止磁带头受到由摩擦引起的磨损。因此，较低的滑动摩擦系数可以优选地优化磁带头的有效寿命。
在另一个实施例中，可以在单个模块上使用多于两种类型的涂层。此外，该多类型的涂层可以用于换能器区域、外部区域、或两者中。不同的配置包括层叠的、镶嵌的配置，等等。对于本说明书，可以认为第一涂层和第二涂层中的每个可以指的是各个单个相应类型的涂层，或可以指的是按照任何提供特定的实施例所期望的特性的方式布置的不同的类型的涂层的组合。
此外，当在磁带支承面上以低的磁带速度运行时，磁带的边缘可能引起过度磨损、碎片累积和声波的产生。磁带的边缘倾向于引起更多摩擦，由此在那些区域使头留痕迹。因此，在优选的方法中，可以将第二涂层形成得比第一涂层厚，其中在垂直于支承面的方向上测量该厚度。在另一个方法中，第二涂层可以在磁带支承面的对应于磁带边缘在磁带的每个数据带中对准的位置的区域中具有较厚的部分。
此外，第一涂层可以优选地比第二涂层薄，从而使空间损耗最小化，并且同时提供对换能器的保护。另一方面，第二涂层并不覆盖活动换能器，因此可以比第一涂层厚得多，而不会损害磁带头的效率。然而，取决于期望的实施例，第二涂层可能与第一涂层一样薄，或者比第一涂层薄。
根据另一个方法，第一涂层优选地比第二涂层硬，例如较不倾向于磨损，这可以延长换能器的使用期限。然而，取决于不同的期望实施例，第一涂层可能与第二涂层的硬度相同，或比第二涂层软。根据不同的方法，第一涂层可以包括类金刚石碳(DLC)、结晶矾土、氧化铬、等等，或在读取该给出的描述后对本领域技术人员显而易见的任何其它材料。
图9A和图9B的顶视图和剖面图分别地描述了根据一个实施例的模块900。作为选择，可以结合来自在此列出的任何其它实施例的特征来实施该当前模块900，诸如，那些参照其他图描述的实施例。然而，当然，这种模块900及其他在此给出的模块可以用在不同的应用和/或置换中，这些不同的应用和/或置换可以或者可以不在在此列出的例示性的实施例中具体地说描述。此外，在此给出的模块900可以用于任何期望的环境。
参考图9A和图9B，根据一个实施例的模块900包括第一涂层810，其可能存在于磁带支承面804的外部区域808的至少一个以及换能器区域806上。在一个方法中，第一涂层可能存在于磁带支承面的未被第二涂层占用的所有区域上。
图10A-10B描述了根据一个实施例的模块1000。作为选择，可以结合来自在此列出的任何其它实施例的特征来实施该当前模块1000，诸如，那些参照其他图描述的实施例。然而，当然，这种模块1000及其他在此给出的模块可以用在不同的应用和/或置换中，这些不同的应用和/或置换可以或者可以不在在此列出的例示性的实施例中具体地说描述。此外，在此给出的模块1000可以用于任何期望的环境。
根据在图10A和图10B的顶视图和剖面图中分别描述的实施例，第二涂层812的一部分可能由位于磁带支承面804的至少一个外部区域808上的第一涂层810围绕。在一个方法中，第一涂层可由气孔、第三涂层、等等与第二涂层的该部分分隔开。
在一个变体中，代替在外部区域上与第二涂层812相邻的第一涂层，可以使用不同于第一和第二涂层的第三涂层。还可以使用其他类型的涂层。使用多种不同的涂层使得可以优化总体涂层方案的特性。例如，可以在外部区域中使用极耐用的第三材料，以处理在磁带边缘运行的区域中有时观察到的增加的磨损。
图11A-11B描述了根据一个实施例的模块1100。作为选择，可以结合来自在此列出的任何其它实施例的特征来实施该当前模块1100，诸如，那些参照其他图描述的实施例。然而，当然，这种模块1100及其他在此给出的模块可以用在不同的应用和/或置换中，这些不同的应用和/或置换可以或者可以不在在此列出的例示性的实施例中具体地说描述。此外，在此给出的模块1100可以用于任何期望的环境。
在又一个替代实施例中，模块1100，如在图11A-11B的顶视图和剖面图中分别描述的，第二涂层812可以位于在磁带支承面804的外部区域808的至少一个上的第一涂层810上方，如图11A和11B的右手侧所示，或该顺序可以颠倒，如左手侧所示。根据不同的方法，第二涂层可以与第一涂层直接接触，或由至少一种绝缘的、黏附和/或其它层分离开。
在一个变体中，代替在外部区域上位于第二涂层812上方或下方的第一涂层，可以使用不同于第一和第二涂层的第三涂层。可以层叠结构使用相同或不同涂层的附加层。使用多种不同的涂层使得可以优化总体涂层方案的特性。例如，可以在外部区域中使用极耐用的第三材料，以处理在磁带边缘运行的区域中有时观察到的增加的磨损。
在此描述和/或提议的实施例使得能够实现改善各种的磁记录头的换能器保护和摩擦特性二者。
数据存储系统可以包括根据在此描述和/或提议的任何方法的模块。在另一个方法中，磁头可以包括根据在此描述和/或提议的任何方法的至少两个模块、至少三个模块、多个模块、等等。例如，该磁头可以类似于在此描述和/或提议的任何磁头。
显然的是，可以组合上述方法和/或系统的不同特征，以根据上面给出的描述创造多个组合。
虽然上面已经描述了不同的实施例，但是应该明白仅仅是以示例的方式而非限制的方式来给出这些实施例的。因此，本发明的实施例的范围和宽度不受上述任何示例性实施例的限制，而仅根据以下权利要求及其等同物来限定本发明的实施例的范围和宽度。

Claims (19)

1.一种模块，包括：
多个换能器；
磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面的外部区域；
第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，
第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述外部区域中的至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层，
其中，该模块还具有以下特征之一：
所述第一涂层还存在于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上；
所述第二涂层由所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上的所述第一涂层围绕；或者
所述第一涂层存在于所述磁带支承面的未被所述第二涂层占用的所有区域上。
2.根据权利要求1的模块，其中，所述第一涂层比所述第二涂层硬。
3.根据权利要求1的模块，其中，所述第二涂层具有比所述第一涂层低的滑动摩擦系数。
4.根据权利要求1的模块，其中，所述第二涂层具有比所述第一涂层高的滑动摩擦系数。
5.根据权利要求1的模块，其中，所述第二涂层比所述第一涂层厚。
6.根据权利要求1的模块，其中，所述第一涂层与所述第二涂层分隔开。
7.根据权利要求1的模块，其中，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上的所述第一涂层的上方。
8.根据权利要求1的模块，其中，所述第二涂层的一部分在所述磁带支承面的对应于磁带边缘在磁带的每个数据带中对准的位置的区域中较厚。
9.根据权利要求1的模块，其中，所述磁带支承面的前端是倒角的。
10.一种磁头，包括至少两个根据权利要求1的模块。
11.一种数据存储系统，包括：
具有根据权利要求1的模块的磁头；
驱动机构，用于在所述磁头的上方传递磁性介质；以及，
控制器，所述控制器与所述磁头电耦合。
12.一种模块，包括：
多个换能器，所述多个换能器选自于由数据读取器、伺服读取器、和数据写入器构成的组；
磁带支承面，所述磁带支承面具有在磁带行进方向与所述换能器对准的换能器区域以及在与所述磁带行进方向垂直的方向位于所述换能器区域侧面的外部区域；
第一涂层，所述第一涂层位于所述磁带支承面的所述换能器区域上；以及，
第二涂层，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述外部区域中的至少一个外部区域上，所述第二涂层不同于所述第一涂层，其中所述第一涂层比所述第二涂层硬，其中所述第二涂层具有比所述第一涂层低的滑动摩擦系数，
其中，该模块还具有以下特征之一：
所述第一涂层还存在于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上；
所述第二涂层由存在于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上的所述第一涂层围绕；
所述第一涂层存在于所述磁带支承面的未被所述第二涂层占用的所有区域上。
13.根据权利要求12的模块，其中，所述第二涂层比所述第一涂层厚。
14.根据权利要求12的模块，其中，所述第一涂层与所述第二涂层分隔开。
15.根据权利要求12的模块，其中，所述第二涂层位于所述磁带支承面的所述至少一个外部区域上的所述第一涂层的上方。
16.根据权利要求12的模块，其中，所述第二涂层的一部分在所述磁带支承面的对应于磁带边缘在磁带的每个数据带中对准的位置的区域中较厚。
17.根据权利要求12的模块，其中，所述磁带支承面的前端是倒角的。
18.一种磁头，包括至少两个根据权利要求12的模块。
19.一种数据存储系统，包括：
具有根据权利要求12的模块的磁头；
驱动机构，用于在所述磁头的上方传递磁性介质；以及，
控制器，所述控制器与所述磁头电耦合。
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