Performance Advances in Recording through Micro Actuation

Voraussetzung für eine optimale Aufzeichnungsdichte in Festplattenspeichern sind eine minimale Flughöhe und eine perfekte Spurfolge des Schreib-/Lesekopfes. Solch ein Schreib-/Lesekopf enthält einen Flugkörper, der auf einem dynamischen Luftlager dicht über der rotierenden Datenplatte schwebt und in dem ein dünnfilmtechnisch gefertigtes Schreib-/Leseelement integriert ist. Ein Federsystem, welches den Flugkörper mit einem Drehpositionierer verbindet, führt das Schreib-/Leseelement auf der Datenspur. Um eine optimale Spurfolge zu erzielen, ist eine zweite Aktorstufe wünschenswert, welche die Frequenzlimitierung des Drehpositionierers kompensiert. Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Festplatten wurde im Rahmen des EU‑Projekts PARMA (Performance Advances in Recording through Micro Actuation) ein kostengünstiger Schreib-/Lesekopf mit integriertem Mikroaktor (SLIM) entwickelt, der sowohl eine Einstellung der Flughöhe als auch eine hochpräzise Spurfolge gestattet. Die Abmessungen entsprechen hierbei dem herkömmlichen „Pico“-Format (1.240 µm x 990 µm x 300 µm). Der Aufbau des Systems erfolgt auf zwei getrennten Wafern. Der obere Wafer beinhaltet den mikromechanischen Teil des Systems. Es enthält einen als Läufer dienenden Montagebalken, der an zwei Blattfedern aufgehängt ist und ein Chiplet trägt. Auf dem Chiplet befindet sich das Schreib‑/Leselement. Der untere Wafer trägt die Mikromagnetik in Form von zwei Statoren, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen. Bei gleichmäßiger Erregung beider Statoren senkt sich das Chiplet ab, was einer Einstellung der Flughöhe gleichkommt. Eine ungleichmäßige Erregung bewirkt eine Rotation, wodurch eine hochgenaue Spurfolge erreicht wird. Partner in diesem EU-Projekt sind das Microsensor & Actuator Technology Center (MAT) der Technischen Universität Berlin, das INESC Microsistemas e Nanotecnologias in Lissabon, Portugal, und das Engineering Department der University of Cambridge in Großbritannien.