CN100527226C - 具有颗粒排斥特征的空气支承结构 - Google Patents

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Abstract

披露一种用于盘驱动器的滑动器的装置。本发明的实施例包括导前侧、拖尾侧、至少两个主轨道、具有空气支承表面的滑动器表面以及大致平行于滑动器宽度的至少一个沟槽。空气支承表面内的沟槽造成滑动器的较小的压缩长度，并使得颗粒引导离开盘表面。

Description

具有颗粒排斥特征的空气支承结构
技术领域
本发明涉及例如用于硬盘驱动器的空气支承滑动器的领域。特别是，本发明涉及一种用于滑动器的空气支承结构，该结构有助于偏转颗粒，不使其与滑动器回路相互作用。
背景技术
磁硬盘驱动器将用户数据存储在一个或多个转动盘中。数据通过磁头元件记录和读取。每个磁头元件嵌置在小滑动器上(通常1.25mm×1mm×0.3mm)，滑动器在盘顶部上以小于10nm的间距悬浮。该间距或“悬浮高度”对于记录密度来说很重要，这是由于在现有结构中磁头的悬浮高度与记录密度成反比。通常通过形成在转动盘和蚀刻在相邻滑动器表面上的空气支承表面(ABS)之间形成的自动空气支承保持悬浮高度。硬盘驱动器的性能和可靠性关键取决于悬浮高度稳定性的保持。盘驱动器内的小尺寸的碎片和其它污染物(几十微米范围)可通过ABS下面，改变悬浮高度，并造成误码率。碎片来自外部源或可以由于硬盘部件的运动而产生。它可以造成滑动器碰撞盘，由此造成数据损失。此外，如果这种碎片是金属，它可造成盘驱动器的电操作性能缩短。因此，盘驱动器工业需要一种空气支承表面结构，该结构包括颗粒偏转特性，这有助于从关键的磁头元件偏转颗粒。
附图说明
图1a和1b表示现有技术的硬盘驱动器；
图2表示在现有技术盘驱动器中颗粒如何嵌入磁头和盘之间；
图3表示典型的空气支承表面结构，该结构造成长的压缩长度和相应的颗粒流动方向；
图4表示在滑动器结构中采用沟槽时对于颗粒的影响；
图5表示具有颗粒偏转特征的空气支承表面结构的本发明一个实施例；以及
图6a和6b表示具有颗粒偏转特征的空气支承表面结构的本发明另一实施例。
具体实施方式
图1表示典型的硬盘驱动器。主轴马达102转动盘101，同时通过音圈马达(VCM)驱动的驱动臂(磁头万向节组件)104控制磁头103在盘之上悬浮。通常，音圈马达用来控制驱动臂通过磁硬盘，磁硬盘围绕主轴马达对中。在现有技术中，微型致动器现在用来微调磁头位置，这是由于在通过VCM单独定位磁头中存在的固有误差(动态游隙)。这使得可记录磁道宽度较小，继而增加硬盘驱动器的密度或每英寸磁道数(TPI)值。图1b是图1a的所示元件的更详细的视图。
如上所述，对于数据整体性最为有害的一个现象是嵌入盘上的硬颗粒，这是由于在嵌入过程中有可能刮伤盘，由此造成数据位丢失。另外，当磁头悬浮通过颗粒时可以逐渐损坏磁头元件。图2表示颗粒嵌入盘的一种方式。如图2所示，颗粒201可楔入滑动器202和盘表面203之间。这种楔入作用对于滑动器的ABS来说造成所谓的“压缩长度”增加。
这种压缩长度表示在图3中。当前使用的ABS结构在滑动器的导前部分300(例如导前垫301)具有大的空气支承区域。这对于具有PDLC垫(即由类钻碳制成的垫)的ABS结构来说需要提供大的倾斜角。大区域意味着长的压缩长度，并造成作用在颗粒上的更大压缩应力，造成颗粒逐渐楔入盘。故障驱动器中发现这些颗粒的典型尺寸在0.1μm-0.5μm的范围内，该范围与滑动器的导前边缘处的间矩相对应。
很有利的是减小或消除此楔入作用。在本发明的一个实施例中，通过在ABS结构中引入分开间隙或沟槽来减小楔入作用。这可减小压缩应力，并且同时用作将颗粒从ABS下面偏转离开的导管。
图4和5表示先进ABS结构上的颗粒偏转特征的一个实施例。如图5所示，此特定ABS结构具有布置在ABS502的导前部分内的沟槽501。这些沟槽相对于滑动器500对准(图4)，以便为颗粒流出提供更容易的路径。所示沟槽的结构大致平行于滑动器506的宽度(图5)。该结构特别有助于实现上面详细说明的目的，这是由于当滑动器围绕盘转动时，颗粒此时被迫在盘和颗粒的分离动量固有的方向上运动。因此，与其它结构相比，颗粒以更加有效的方式运动通过沟槽。在此实施例中，沟槽的宽度是25μm-40μm，并通过制造滑动器的光刻过程中的分辨率限定。在此实施例中，沟槽504的深度与滑动器的导前部分505前面的浅台阶深度503相同。此浅台阶提供用于进入空气的最初压缩。此浅台阶的深度可在0.1μm的等级。
本发明不局限于沟槽的数量以及相对于滑动器宽度形成的角度。只要具有大致平行于滑动器宽度的一个或多个沟槽，该特征将有助于减小压缩长度并提供颗粒偏转。
图6表示本发明的其它可能的实施例。图6a表示具有位于拖尾边缘垫603内的沟槽601的ABS结构以及ABS602的导前边缘部分。图6b表示ABS的导前部分内的四个分开沟槽。
虽然参考所述申请描述了本发明，优选实施例的描述不构成限制含义。将理解到本发明的所有方面不局限于这里提出的取决于多种原理和变量的特定描述、构造或尺寸。在参考本发明的披露时，本领域普通技术人员将理解所披露设备的形式和细节的不同变型以及本发明的其它改型。因此所打算的是所附权利要求将覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所述实施例的任何这种改型和变型。

Claims (13)

1.一种空气支承滑动器，包括：
通过导前边缘、沿着滑动器主体纵向延伸的内和外边缘以及后边缘限定的滑动器主体，滑动器主体包括空气支承表面，该空气支承表面包括导前部分和从滑动器的导前边缘延伸到空气支承表面的导前部分的台阶区域，导前部分包括位于导前部分内的从导前部分的内边缘延伸到导前部分的外边缘的沟槽。
2.如权利要求1所述的空气支承滑动器，其特征在于，沟槽的宽度足以在滑动器相对于转动盘运动时使得颗粒偏转。
3.如权利要求1所述的空气支承滑动器，其特征在于，沟槽的宽度是25μm-40μm。
4.如权利要求1所述的空气支承滑动器，其特征在于，沟槽的深度等于台阶区域的深度。
5.如权利要求1所述的空气支承滑动器，其特征在于，空气支承表面还包括靠近滑动器的拖尾边缘布置的后垫，后垫还包括位于后垫内的从后部分的内边缘延伸到导前部分的外边缘的沟槽。
6.一种用于盘驱动器的空气支承滑动器，包括：
导前边缘和拖尾边缘；以及
空气支承表面，该空气支承表面包括至少两个主轨道和导前部分，其中导前部分包括大致平行于滑动器宽度的至少一组沟槽。
7.如权利要求6所述的空气支承滑动器，其特征在于，轨道的宽度足以在滑动器相对于转动盘运动时使得颗粒偏转。
8.如权利要求6所述的空气支承滑动器，其特征在于，沟槽的宽度是25μm-40μm。
9.如权利要求6所述的空气支承滑动器，其特征在于，空气支承表面包括导前部分和滑动器的导前边缘之间的浅台阶，其中沟槽的深度等于浅台阶的深度。
10.一种盘驱动器，包括：
连接到主轴马达上的盘；
致动器；
滑动器，包括：
导前边缘和拖尾边缘；并且空气支承表面包括导前部分；
至少两个主轨道；以及
位于导前部分内并大致平行于滑动器宽度的至少一组沟槽。
11.如权利要求10所述的盘驱动器，其特征在于，轨道的宽度足以在滑动器相对于转动盘运动时使得颗粒偏转。
12.如权利要求10所述的盘驱动器，其特征在于，沟槽的宽度是25μm-40μm。
13.如权利要求10所述的盘驱动器，其特征在于，空气支承表面包括导前部分和滑动器的导前边缘之间的浅台阶，其中沟槽的深度等于浅台阶的深度。
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