CN100354934C

CN100354934C - 磁头滑动器

Info

Publication number: CN100354934C
Application number: CNB038255804A
Authority: CN
Inventors: 笠松祥治; 吉田进; 武藏贵之
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: CN101071576A; CN100573671C; CN1714392A

Abstract

一种磁头滑动器，具有滑动器主体，该滑动器主体包括由Al₂O₃TiC制成的基座部分，和形成有磁转换元件的由氧化铝制成的元件形成部分。悬浮导轨从滑动器主体的表面突出设置。第1保护膜设在滑动器主体的表面上，并且覆盖元件形成部分和基座部分的交界，以防止磁盘的润滑剂堆积在基座部分和元件形成部分之间的交界部分。第2保护膜设在悬浮导轨的表面上，以防止磁转换元件的腐蚀及受损。另外，在悬浮导轨上设置空气轴承的情况下，在空气轴承的表面设置第3保护膜。

Description

磁头滑动器

技术领域

本发明涉及一种磁盘装置中使用的磁头滑动器，特别涉及计算机硬盘中使用的磁头滑动器。

背景技术

磁盘装置包括磁盘和磁头滑动器，磁头滑动器被悬浮地支撑着，用于向磁盘中写入信息和从磁盘中读取信息。磁头滑动器具有磁转换元件和悬浮导轨，作用于悬浮导轨的空气流使磁头滑动器悬浮在磁盘上。近来的磁头滑动器包括：基座部分；连接在基座部分上并且形成有磁转换元件的元件形成部分。具有代表性的磁头滑动器，基座部分由アルチツク(Al₂O₃TiC)形成，元件形成部分由氧化铝制作。

日本专利特开平5-28429号公报公开的磁头滑动器，使元件形成部分的表面从基座部分的表面后退，在使用时元件形成部分表面的磁转换元件的前端的开口不易接触到磁盘。

日本专利特开平7-182628号公报公开的磁头滑动器，由玻璃等形成基座部分，由碳膜覆盖基座部分和元件形成部分。

日本专利特开平7-230615号公报公开的磁头滑动器，在基座部分和元件形成部分之间的高低差的部位上，只在元件形成部分形成保护膜。

日本专利特开2000-173217号公报公开了一种负压型磁头滑动器。该负压型磁头滑动器的悬浮导轨包括：第1悬浮导轨部分，其具有在滑动器主体的横向延伸的横向部分、和从该横向部分两端沿滑动器主体的长度方向延伸的长度方向部分；两个第2悬浮导轨部分，在第1悬浮导轨部分的后方，在滑动器主体的横向隔开间隔而设置。

在第1和第2悬浮导轨部分的表面形成空气轴承。在使用时，使在悬浮导轨的空气轴承表面产生的悬浮力、和在第1悬浮导轨部分的背后侧产生的负压平衡，可以把磁头滑动器相对磁盘的悬浮量保持为更小的值。

在第1和第2悬浮导轨部分的表面以及从该表面突出的空气轴承的表面形成碳膜等保护膜。另一方面，在滑动器主体的悬浮导轨突出的表面，一直没有设置保护膜。

磁头滑动器相对磁盘的悬浮量具有降低趋势。伴随磁头滑动器的悬浮量的降低，磁头滑动器更接近磁盘。在磁盘的表面涂覆有润滑剂，如果磁头滑动器接近磁盘，则磁盘上的润滑剂以膏状或其他状态转移附着在磁头滑动器上。

从磁盘上转移附着在磁头滑动器上的润滑剂如果能够从磁头滑动器上流走，则不会有什么问题。但是，如果润滑剂堆积在磁头滑动器上，则磁头滑动器的平衡被破坏，具有给磁转换元件带来不良影响的问题。如果由氧化铝制作的元件形成部分和由アルチツク形成的基座部分之间具有高低差，则润滑剂容易堆积在该高低差部分。在制造磁头滑动器时，磁头滑动器通过研磨机械加工变平坦，但由于元件形成部分和基座部分硬度不同，所以在元件形成部分和基座部分之间形成微小的高低差。因此，存在附着在磁转换元件附近的润滑剂给磁转换元件带来不良影响，在搜寻时产生悬浮吸附，悬浮状态恶化，特性不稳定等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种使媒介物的润滑剂不易附着在磁转换元件附近的磁头滑动器。

本发明的磁头滑动器的特征在于，具有：滑动器主体，其包括基座部分、及连接在该基座部分上并且形成有磁转换元件的元件形成部分；在使用时与媒介物相面对的该滑动器主体的第1表面；悬浮导轨，从该滑动器主体的第1表面突出设置，并且具有第2表面；第1保护膜，其设在滑动器主体的第1表面上，覆盖该元件形成部分和该基座部分的交界；以及第2保护膜，设在该悬浮导轨的第2表面上，用于保护该磁转换元件。

在这种结构中，第1保护膜设置在包括滑动器主体的第1表面的元件形成部分和该基座部分的交界的部分。第1保护膜覆盖元件形成部分和基座部分的交界，即使元件形成部分和基座部分的交界具有高低差，也能够缓解该高低差，防止转移附着在磁头滑动器上的润滑剂的堆积。因此，能够缓和由于润滑剂的堆积给磁转换元件带来的不良影响。第2保护膜保护磁转换元件。

优选第1保护膜的厚度和第2保护膜的厚度不同。该情况时，优选第1保护膜的厚度比第2保护膜的厚度厚。由此，可以防止润滑剂在磁头滑动器上堆积，并且不会增大磁头滑动器的磁转换元件的磁极所在部分的厚度。

优选第1保护膜和第2保护膜由含氟的碳膜形成，第1保护膜的含氟量高于第2保护膜的含氟量。第1和第2保护膜使用含氟的碳膜，由此抑制润滑剂的附着。并且，如果增加保护膜的含氟量，则防水性、防油性提高，但耐久性降低。因此，通过使第1保护膜的含氟量高于第2保护膜的含氟量，可以提高第1保护膜的防止润滑剂堆积作用，并且不会恶化悬浮导轨的第2保护膜的特性。

本发明的另一形式的磁头滑动器的特征在于，具有：滑动器主体，其包括基座部分、及连接在该基座部分上并且形成有磁转换元件的元件形成部分；在使用时与媒介物相面对的该滑动器主体的第1表面；悬浮导轨，从该滑动器主体的第1表面突出设置，并且具有第2表面；空气轴承部分，从该悬浮导轨的第2表面突出设置，并且具有第3表面；第1保护膜，设在滑动器主体的第1表面上，覆盖该元件形成部分和该基座部分的交界；设在该悬浮导轨的第2表面上的第2保护膜；第3保护膜，设在该空气轴承的第3表面上，用于保护该磁转换元件。

在这种结构中，第1保护膜设置在包括滑动器主体的第1表面的元件形成部分和该基座部分的交界的部分。第1保护膜覆盖元件形成部分和基座部分的交界，即使元件形成部分和基座部分的交界具有高低差，也能够缓解该高低差，防止转移附着在磁头滑动器上的润滑剂的堆积。因此，能够缓和由于润滑剂的堆积给磁转换元件带来的不良影响。第2和第3保护膜保护磁转换元件。

优选下述的悬浮导轨，其包括：第1悬浮导轨部分，其具有在该滑动器主体的横向延伸的横向部分、和从该横向部分两端沿该滑动器主体的长度方向延伸的长度方向部分；两个第2悬浮导轨部分，在该第1悬浮导轨部分的后方，在该滑动器主体的横向隔开间隔设置。该悬浮导轨起到形成负压型磁头滑动器的作用。

附图说明

图1是表示本发明的实施例涉及的磁盘装置的俯视图。

图2是表示本发明的实施例涉及的磁头滑动器的立体图。

图3是表示省略了保护膜的图2所示磁头滑动器的立体图。

图4是概略表示包括图3所示磁头滑动器的元件形成部分和基座部分的交界部分的剖面图。

图5是概略表示包括图2所示磁头滑动器的元件形成部分和基座部分的交界部分的剖面图。

图6是表示保护膜的含氟量和保护膜的硬度的关系图。

图7是表示保护膜的含氟量和保护膜与水的接触角的关系图。

图8是表示本发明的其他实施例的磁头滑动器的俯视图。

图9是将图8所示磁头滑动器的一部分放大表示的立体图。

图10是沿图8所示磁头滑动器的X-X线的剖面图。

具体实施方式

图1是表示本发明的实施例涉及的磁盘装置的俯视图。在图1中，磁盘装置(HDD)10具有壳体11，在壳体11上配置有安装在主轴电机12上的磁盘13、和与磁盘13相面对的磁头滑动器14。磁头滑动器14被固定于可以绕着轴15摆动的承载臂16的前端。承载臂16被驱动器17驱动着摆动，从而磁头滑动器14被定位于磁盘13的所期望的记录磁道上。由此，磁头滑动器14可以向磁盘13写入信息或从磁盘13读出信息。

图2是表示本发明的实施例涉及的磁头滑动器14的立体图。图3是表示省略了保护膜的图2所示磁头滑动器14的立体图。在图2和图3中，磁头滑动器14具有滑动器主体20。滑动器主体20包括基座部分21和连接在基座部分21上的元件形成部分22。元件形成部分22具有利用薄膜形成工艺制作的磁转换元件23，磁转换元件23具有磁极24。基座部分21由アルチツク(Al₂O₃TiC)制成，元件形成部分22由氧化铝(Al₂O₃)制成。25表示元件形成部分22和基座部分21的交界。箭头A表示在使用磁盘装置10时空气对于磁头滑动器14的相对流动方向。

磁头滑动器14具有在使用时与磁盘13相面对的表面(第1表面)26。磁头滑动器14的第1表面26包括元件形成部分22和基座部分21的交界25。一对平行的悬浮导轨27从滑动器主体的第1表面26突出设置。悬浮导轨27具有第2表面28。磁极24呈现于悬浮导轨27的第2表面28上。

第1保护膜29设在滑动器主体20的第1表面26上，覆盖元件形成部分22和基座部分21的交界25。第2保护膜30设在悬浮导轨27的第2表面28上，用于保护磁转换元件23的磁极24。第2保护膜30是用来防止磁转换元件23的磁极24的腐蚀和受损。在图3中，省略了第1保护膜29和第2保护膜30，所以能够看到第1表面26和第2表面28。在图2中，第1保护膜29和第2保护膜30分别形成于第1表面26和第2表面28上。

图4是概略表示包括图3所示磁头滑动器14的元件形成部分22和基座部分21的交界25的部分的剖面图。在制造磁头滑动器14时，第1表面26通过研磨机械加工变平坦。但是，元件形成部分22由氧化铝制成，基座部分21由アルチツク制成，由于氧化铝和アルチツク的硬度不同，所以在第1表面26的元件形成部分22和基座部分21之间的交界25形成微小的高低差31。即，元件形成部分22在第1表面26的部分低于基座部分21在第1表面26的部分。如果存在这种高低差31，涂覆在磁盘13表面的润滑剂转移附着在磁头滑动器14上后，沿着第1表面26流动的润滑剂容易堆积在高低差31的底部。

图5是概略表示包括图2所示磁头滑动器14的元件形成部分22和基座部分21的交界25的部分的剖面图。第1保护膜29设在滑动器主体20的第1表面26上，覆盖元件形成部分22和基座部分21的交界25，即跨越元件形成部分22和基座部分21而设置。因为第1保护膜29覆盖元件形成部分22和基座部分21的交界25，所以第1保护膜29在高低差31的表面与高低差31露出的情况相比变得平滑。因此，从磁盘13转移附着在磁头滑动器14上的润滑剂容易沿着滑动器主体20的第1表面26流动，防止润滑剂堆积。从而，能够缓和因润滑剂的堆积给磁转换元件23带来的不良影响。并且，磁头滑动器14的悬浮动作不会受堆积的润滑剂的妨碍。

第1保护膜29和第2保护膜30优选由碳膜(例如DLC)形成。可以使第1保护膜29的厚度和第2保护膜30的厚度不同。该情况时，优选第1保护膜29的厚度比第2保护膜30的厚度厚。由此，不会增大磁头滑动器14的厚度(磁转换元件23的磁极24所在的部分的厚度)，从而实现磁头滑动器14的小型化，并且通过增加第1保护膜29的厚度，而使高低差31上的第1保护膜29更加平滑，以防止润滑剂在磁头滑动器14的第1表面26上堆积。例如，第1保护膜29的厚度为10nm，第2保护膜30的厚度为3～5nm。

并且，第1保护膜29和第2保护膜30优选由含氟的碳膜形成。该情况时，优选第1保护膜29的含氟量高于第2保护膜30的含氟量。

图6是表示保护膜的相对于DLC的含氟量和保护膜的硬度的关系的图。含氟量越多，保护膜的硬度越低。因此，为了提高保护膜的机械强度，优选含氟量较少。

图7是表示保护膜的相对于DLC的含氟量和保护膜与水的接触角的关系的图。含氟量越多，保护膜与水的接触角越大。保护膜与水的接触角越大，异物即润滑剂越不容易附着在保护膜上。

这样，通过将含氟的碳膜用于第1保护膜29和第2保护膜30，而抑制润滑剂附着在第1保护膜29和第2保护膜30上。并且，如果增加保护膜的含氟量，则防水性、防油性提高，但耐久性降低。因此，通过使第1保护膜29的含氟量高于第2保护膜30的含氟量，可以提高防止润滑剂在第1表面26堆积的效果，并且不会降低悬浮导轨27的机械强度。

图8是表示本发明的其他实施例的磁头滑动器的俯视图。图9是将图8所示磁头滑动器的部分放大表示的立体图。图10是沿图8所示磁头滑动器的X-X线的剖面图。图8～图10所示磁头滑动器是负压型磁头滑动器的示例。

磁头滑动器14具有滑动器主体20，该滑动器主体20由基座部分21和连接在基座部分21上的元件形成部分22构成。基座部分21由アルチツク(Al₂O₃TiC)制成，元件形成部分22由氧化铝(Al₂O₃)制成。磁转换元件23(参照图2和图3)通过薄膜形成工艺形成于元件形成部分22上。磁转换元件23具有磁极24。箭头A表示磁盘装置10在使用时空气对于磁头滑动器14的相对流动方向。

磁头滑动器14具有在使用时与磁盘13相面对的表面(第1表面)26。磁头滑动器14的第1表面26包括元件形成部分22和基座部分21的交界25。悬浮导轨27从滑动器主体的第1表面26突出设置。悬浮导轨27具有第2表面28。如后面所述，悬浮导轨27的形状与图2和图3所示悬浮导轨27的形状不同。另外，空气轴承33从悬浮导轨27的第2表面28突出设置。空气轴承33具有第3表面34。磁极24呈现于空气轴承33的第3表面34上。

第1保护膜29设在滑动器主体20的第1表面26上，覆盖元件形成部分22和基座部分21的交界25。第2保护膜30设在悬浮导轨27的第2表面28上。第3保护膜35设在空气轴承33的第3表面34上，用于保护磁转换元件30的磁极24。在图8中，也省略了第1保护膜29和第2保护膜30及第3保护膜35。

第1保护膜29的作用和前述实施例的第1保护膜29的作用相同，第2保护膜30及第3保护膜35的作用和前述实施例的第2保护膜30的作用相同。并且，第1保护膜29和第2保护膜30及第3保护膜35优选由碳膜(例如DLC)形成，可以使第1保护膜29的厚度和第2保护膜30及第3保护膜35的厚度不同。该情况时，优选第1保护膜29的厚度比第2保护膜30及第3保护膜35的厚度厚。由此，不会增大磁头滑动器14的厚度，从而实现磁头滑动器14的小型化，并且在第1表面26的元件形成部分22和基座部分21之间的交界25处产生的微小的高低差31上(参照图4和图5)，使第1保护膜29更加平滑，可以防止润滑剂在磁头滑动器14的第1表面26上堆积。

同样，第1保护膜29和第2保护膜30及第3保护膜35优选由含氟的碳膜形成。该情况时，优选第1保护膜29的含氟量高于第2保护膜30及第3保护膜35的含氟量。

下面，详细说明悬浮导轨27和空气轴承33。悬浮导轨27包括：第1悬浮导轨部分36，在空气流动方向A观看时位于上游侧；两个第2悬浮导轨部分37，在第1悬浮导轨部分36的后方，在滑动器主体20的横向隔开间隔设置。空气轴承33分别设在第1悬浮导轨部分36和第2悬浮导轨部分37上。

第1悬浮导轨部分36具有：在滑动器主体20的横向延伸的横向部分36A；和从横向部分36A两端沿滑动器主体20的长度方向延伸的长度方向部分36B。由横向部分36A和长度方向部分36B所包围的空间的容积增大。在长度方向部分36B和第2悬浮导轨部分37之间具有长度方向间隙。

在使用时，一部分空气越过第1悬浮导轨部分36的横向部分36A而流过，流入其背后侧的空间，再流向下游侧。其他一部分空气绕过第1悬浮导轨部分36的横向部分36A和长度方向部分36B，沿着第2悬浮导轨部分37流过。并且，一部分空气通过长度方向部分36B和第2悬浮导轨部分37之间的长度方向间隙，流入一对第2悬浮导轨部分37之间的空间中，再流向下游侧。

空气轴承33受到因空气流动而形成的悬浮力。该悬浮力作用于使磁头滑动器14从磁盘13离开的方向。另一方面，通过第1悬浮导轨部分36的横向部分36A流入其背后侧的空间的空气流，由于该空间的容积增大而生成负压。该负压作用于使磁头滑动器14靠近磁盘13的方向。如果使悬浮力和负压取得最佳平衡，则可以使磁头滑动器14相对磁盘13以较小的距离稳定悬浮。

在制造该磁头滑动器14时，在形成有磁转换元件23的状态下，第2表面28成为磁头滑动器14(构成磁头滑动器的块体)的表面。因此，在磁头滑动器14的表面(第2表面28)隔着第1密接层形成作为第2保护膜30的第1碳层(DLC层)。另外，在第1碳层(DLC层)的表面隔着第2密接层形成作为第3保护膜35的第2碳层(DLC层)。因此，使用掩模对第2密接层和第2碳层(DLC层)进行蚀刻，形成空气轴承33和第3保护膜35。第2密接层的剩余部分成为空气轴承33。另外，使用掩模对第1密接层和第2碳层(DLC层)进行蚀刻，形成悬浮导轨27和第2保护膜30。在该蚀刻中，进行磨削直到露出形成基座部分21的アルチツク层和形成元件形成部分22的氧化铝层。结果，被磨削的层的底面低于第2表面28，成为磁头滑动器14的第1表面26。因此，悬浮导轨27从第1表面26突出。然后，在磁头滑动器14的第1表面26上形成第1保护膜29。图10示出该特征。从而，可以改变第1保护膜29、第2保护膜30和第3保护膜35的厚度及组成。

在图9中，通过蚀刻也可以磨削磁转换元件23所在的悬浮导轨27部分的端部(下游侧的第2悬浮导轨部分37的端部)。通过这种边缘切削，可以使磁转换元件23的磁极24接近磁盘13。第1保护膜29形成于第1表面26上，并且直到磁转换元件23所在的悬浮导轨27部分的端部38的后侧。由此，可以防止润滑剂堆积在磁转换元件23的形成位置附近。

Claims

1.一种磁头滑动器，其特征在于，具有：

滑动器主体，其包括基座部分、及连接在该基座部分上并且形成有磁转换元件的元件形成部分；

在使用时与媒介物相面对的该滑动器主体的第1表面；

悬浮导轨，从该滑动器主体的第1表面突出设置，并且具有第2表面；

第1保护膜，设在滑动器主体的第1表面上，覆盖该元件形成部分和该基座部分的交界；

第2保护膜，设在该悬浮导轨的第2表面上，用于保护该磁转换元件；该第1保护膜的厚度和该第2保护膜的厚度不同。

2.根据权利要求1所述的磁头滑动器，其特征在于，该第1保护膜的厚度比该第2保护膜的厚度厚。

3.一种磁头滑动器，其特征在于，具有：

在使用时与媒介物相面对的该滑动器主体的第1表面；

空气轴承部分，从该悬浮导轨的第2表面突出设置，并且具有第3表面；

第2保护膜，设在该悬浮导轨的第2表面上；

第3保护膜，设在该空气轴承的第3表面上，用于保护该磁转换元件；

该第1保护膜的厚度与该第2及第3保护膜的厚度不同。

4.根据权利要求3所述的磁头滑动器，其特征在于，该悬浮导轨包括：第1悬浮导轨部分，其具有在该滑动器主体的横向延伸的横向部分、和从该横向部分两端沿该滑动器主体的长度方向延伸的长度方向部分；两个第2悬浮导轨部分，在该第1悬浮导轨部分的后方，在该滑动器主体的横向隔开间隔而设置。

5.根据权利要求3所述的磁头滑动器，其特征在于，该第1保护膜的厚度比该第2及第3保护膜的厚度厚。