CN101908343A - 头滑动器以及磁盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以抑制介质对向面的变形的头滑动器。本发明的头滑动器包括在与盘介质的径方向对应的Y方向上远离记录再现头(21)而配置的发热元件(30)，发热元件(30)的Z方向的宽度小于X方向的宽度以及Y方向的宽度。

Description

头滑动器以及磁盘装置
技术领域
本发明涉及头滑动器以及磁盘装置，特别涉及内置头定位机构的头滑动器。
背景技术
在磁盘装置中，使用具有记录再现头的头滑动器。该头滑动器在介质对向面上具有ABS(Air Bearing Surface，空气轴承面)，在旋转的盘介质上方附近上浮。该头滑动器通过音圈电动机，在盘介质上方在径方向上移动。
专利文献1：日本特开2008-10026号公报
但是，本发明者研究了如下结构：将用于在盘介质的圆周方向以及径方向中的至少一个方向上使记录再现头微小地位移的发热元件设置在头滑动器内。
但是，在该情况下，由于发热元件引起的热膨胀而介质对向面变形，记录再现头的上浮量有可能变动。尤其，近年来，由于记录再现头的上浮量降低为很低，所以这样的介质对向面的变形有可能导致盘介质与头滑动器的碰撞。
发明内容
本发明是鉴于上述实情而完成的，其目的在于提供一种可以抑制介质对向面的变形的头滑动器以及磁盘装置。
为了解决上述课题，本发明的头滑动器，在旋转的盘介质上方上浮，其特征在于，包括：记录再现头，进行数据的写入以及读出；发热元件，在与上述盘介质的圆周方向对应的第1方向以及与径方向对应的第2方向中的至少一个方向上远离上述记录再现头而配置；以及膨胀部件，至少介于上述记录再现头与上述发热元件之间，根据上述发热元件的发热而膨胀，上述发热元件的与该头滑动器的上浮方向对应的第3方向的宽度小于上述第1方向的宽度以及上述第2方向的宽度。
在本发明的一个方式中，上述发热元件由在包括上述第1方向以及上述第2方向的面内蜿蜒的形状的导体构成。
在本发明的一个方式中，对于上述发热元件，连接有在上述第3方向上延伸的布线。
在本发明的一个方式中，上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，上述发热元件配置在上述记录元件的上述第2方向上。
在本发明的一个方式中，上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，上述发热元件配置在上述再现元件的上述第2方向上。
在本发明的一个方式中，上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，上述发热元件分别配置在上述记录元件的上述第2方向与上述再现元件的上述第2方向上。
在该方式中，上述记录元件侧的发热元件的上述第3方向的位置与上述再现元件侧的发热元件的上述第3方向的位置可以不同。
在该方式中，上述记录元件侧的发热元件与上述记录元件的距离、和上述再现元件侧的发热元件与上述再现元件的距离可以不同。
在本发明的一个方式中，上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，上述发热元件以包括上述记录元件的上述第2方向与上述再现元件的上述第2方向的方式展开在上述第1方向上。
在该方式中，上述发热元件的上述记录元件侧部分的与上述记录元件的距离、和上述发热元件的上述再现元件侧部分的与上述再现元件的距离可以不同。
在该方式中，对于上述发热元件的上述第1方向的两端部以及中央部，连接有布线。
在本发明的一个方式中，与上述盘介质对向的介质对向面由深度相互不同的多个面构成，该深度相互不同的多个面至少包括阶式止推轴承面、比上述阶式止推轴承面靠近上述盘介质的上浮垫面、以及比上述阶式止推轴承面远离上述盘介质的深槽面，将上述发热元件投影到上述介质对向面时的位置包含在比上述阶式止推轴承面远离上述盘介质的面内。
在本发明的一个方式中，与上述盘介质对向的介质对向面由深度相互不同的多个面构成，将上述发热元件投影到上述介质对向面时的位置包含在距最靠近上述盘介质的面深150nm以上的面内。
在本发明的一个方式中，包括：滑动器基板；以及由层叠在上述滑动器基板的端面上的多个薄膜构成的薄膜层叠部，上述记录再现头以及上述发热元件形成在上述薄膜层叠部内。
在该一个方式中，上述发热元件是通过连接形成在上述各薄膜内的导体而构成的。
本发明的磁盘装置，其特征在于，具备上述本发明的头滑动器。
本发明的磁盘装置，其特征在于，具备头滑动器与控制电路，该头滑动器在旋转的盘介质上方上浮，该头滑动器具备：记录再现头，进行数据的写入以及读出；发热元件，在与上述盘介质的径方向对应的方向上远离上述记录再现头而配置；以及膨胀部件，至少介于上述记录再现头与上述发热元件之间，根据上述发热元件的发热而膨胀，上述发热元件的与该头滑动器的上浮方向对应的方向的宽度小于与上述盘介质的圆周方向对应的方向的宽度以及与径方向对应的方向的宽度，上述控制电路根据上述记录再现头相对于形成在上述盘介质的轨道的位置误差，对上述发热元件进行通电。
根据上述本发明，在发热元件的周围引起的膨胀中，第1方向以及第2方向的膨胀比较大，第3方向的膨胀比较小，所以可以抑制头滑动器的介质对向面的变形。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的磁盘装置的俯视图。
图2是本发明的一实施方式的头滑动器的底面图。
图3A是该头滑动器的要部放大图。
图3B是该头滑动器的要部放大图。
图4A是该头滑动器中包含的发热元件的说明图。
图4B是该头滑动器中包含的发热元件的说明图。
图5A是该头滑动器中包含的发热元件的说明图。
图5B是该头滑动器中包含的发热元件的说明图。
图6是变形例的头滑动器的说明图。
图7是变形例的头滑动器的说明图。
图8是变形例的头滑动器的说明图。
图9A是变形例的头滑动器的说明图。
图9B是变形例的头滑动器的说明图。
图10是变形例的头滑动器的说明图。
图11是变形例的头滑动器的说明图。
图12是变形例的头滑动器的说明图。
符号说明
1磁盘装置
2磁盘介质
3主轴电动机
4头组件
5悬浮臂
7音圈电动机
10头滑动器
10a介质对向面
11a、11b上浮垫面
12a～12c阶式止推轴承面
13深槽面
15滑动器基板
17薄膜层叠部
17a薄膜
21记录再现头
21a记录元件
21b再现元件
29布线
30发热元件
30a记录元件侧发热元件
30b再现元件侧发热元件
30d导体
31a记录元件侧发热部
31b再现元件侧发热部
32a记录元件侧发热部
32b再现元件侧发热部
具体实施方式
参照附图，说明本发明的头滑动器以及磁盘装置的实施方式。
图1是磁盘装置1的俯视图。在该图中，省略了顶盖的图示。在磁盘装置1的框体中，收容了磁盘介质2以及头组件4。磁盘介质2被安装于设置在框体底部的主轴电动机3。头组件4可旋转地被支撑在磁盘介质2的旁边。在该头组件4的前端侧，设置有悬浮臂5，在其前端部支撑了头滑动器10。另一方面，在头组件4的后端部，设置有音圈电动机7。另外，在磁盘装置1的框体外，设置有具备未图示的控制电路的基板。
图2是头滑动器10的底面图。X方向(第1方向)是头滑动器10的长度方向，与磁盘介质2的圆周方向相对向。Y方向(第2方向)是头滑动器10的宽度方向，与磁盘介质2的径方向对应。Z方向(第3方向)是头滑动器10的厚度方向，与头滑动器10的上浮方向对应。另外，图2中的箭头LD以及箭头TR分别表示头滑动器10的上升(leading)方向以及下降(trailing)方向。
头滑动器10形成为例如长度1.25mm、宽度1.0mm、厚度0.3mm左右的大致长方体状(被称为Pico Slider的大小)。另外，头滑动器10既可以是例如长度0.85mm、宽度0.7mm、厚度0.23mm左右的大致长方体状(被称为Femto Slider的大小)，也可以是其他大小。
在头滑动器10的与磁盘介质2相对向的介质对向面10a上，形成有ABS(AirBearingSurface)，头滑动器10受到由于磁盘介质2的旋转而产生的气流，在磁盘介质2上方附近上浮。该介质对向面10a由实质上平行且深度不同的多种面构成。这样的介质对向面10a的形状例如通过离子铣削或者蚀刻等形成。
具体而言，介质对向面10a主要包括：最接近磁盘介质2的上浮垫(pad)面11a、11b；比其深的阶式止推轴承(step bearing)面12a～12c；以及比其更深的深槽面13。例如，以上浮垫面11a、11b为基准的阶式止推轴承面12a～12c的深度是约100nm以上300nm以下左右，深槽面13的深度是约1μm以上左右。介质对向面10a的形状不限于图示的形式，可以应用任意的ABS。
由于磁盘介质2的旋转而产生的空气流在从阶式止推轴承面12a～12c或深槽面13进入到上浮垫面11a、11b时，通过前窄的流路而被压缩，产生正压(远离磁盘介质2的方向的气体压力)。另一方面，由于磁盘介质2的旋转而产生的空气流在从上浮垫面11a、11b或阶式止推轴承面12a～12c进入到深槽面13时，由于流路的扩大而产生负压(靠近磁盘介质2的方向的气体压力)。
在上浮垫面11b的下降侧的端部，露出后述的记录再现头21的端面。该端面既可以从上浮垫面11b凸出，也可以是相同的高度，也可以凹陷。另外，在深槽面13的下降侧的端部，也可以设置阶式止推轴承面12a～12c与深槽面13之间的深度的中间面。将该中间面的深度设为例如约150nm以上。
头滑动器10具有：由氧化铝与碳化钛的烧结体(所谓的铝钛碳)构成的滑动器基板15；以及形成在该滑动器基板15的下降侧的端面的薄膜层叠部17。通过层叠由氧化铝构成的薄膜而形成该薄膜层叠部17。该由氧化铝构成的薄膜是根据提供的热而膨胀的膨胀部件。
在薄膜层叠部17内，形成有记录再现头21。如图3A所示，记录再现头21包括：配置在下降侧的记录元件21a；以及形成在上升侧的再现元件21b。记录元件21a由感应元件构成，向磁盘介质2写入数据。再现元件21b由磁阻效应元件构成，从磁盘介质2中读出数据。
进而，在薄膜层叠部17内，如图3A以及图3B所示，形成有发热元件30。从记录元件21a以及再现元件21b向Y方向的两侧远离地配置了发热元件30。发热元件30构成为在XY平面内展开的平坦型，距介质对向面10a离规定距离而配置。另外，发热元件30以覆盖记录元件21a的Y方向以及再现元件21b的Y方向这两方的方式在X方向上延伸。另外，发热元件30与在Z方向上延伸的布线29连接，通过来自未图示的控制电路的通电而发热。发热元件30与布线29的发热量根据形状或材料等的差异而不同。另外，虽然未图示，但当然也可以与发热元件30与布线29的形状或材料、或者头滑动器安装方法等对应地，在X方向或Y方向上安装布线29。
具体而言，如图4A以及图4B所示，发热元件30由在XY平面内蜿蜒的形状的导体构成。作为构成发热元件30的导体，有镍铬(Ni Cr)、铜(Cu)、以及钨(W)等。在此，发热元件30的Z方向的宽度Wz小于X方向的宽度Wx以及Y方向的宽度WY。各方向的宽度是用从各方向的一个最外端到另一个最外端的沿着各方向的长度来定义的。另外，如图5A以及图5B所示，通过连接在构成薄膜层叠部17的各薄膜17a内所形成的导体30d来构成发热元件30。
构成发热元件30的导体不限于在此示例的导体，只要是温度100℃时的体积电阻率是100×10-8(Ω·m)以下的材料就适合。
另外，如图3A所示，发热元件30被配置成：相对于介质对向面10a在Z方向上投影时的投影位置包含在比阶式止推轴承面12a～12c深的深槽面13内。不限于此，只要是距上浮垫面11b深约150nm以上左右的面，投影位置也可以包含在其他面内。
当发热元件30发热时，发热元件30的周围膨胀。在此期间，由于介于发热元件30与记录再现头21之间的其间部分膨胀，使记录再现头21在Y方向上位移。即，当配置于记录再现头21的Y方向的两侧的发热元件30中的一个发热元件30发热时，该发热元件30与记录再现头21之间的其间部分膨胀，由此，记录再现头21向另一个发热元件30侧位移。
这样，发热元件30作为使记录再现头21在Y方向上位移的热致动器而发挥功能。该Y方向对应于磁盘介质2的径方向、即轨道的宽度方向，所以这样的记录再现头21的Y方向的位移可以适用于将记录再现头21定位到轨道的定位控制中。具体而言，设置在磁盘装置1中的未图示的控制电路根据记录再现头21从磁盘介质2中读出的伺服数据，计算记录再现头21相对于目标轨道的位置误差，对发热元件30选择性地进行通电，以抑制该位置误差。
另外，如图6所示，也可以在记录再现头21的Y方向的一侧设置发热元件30。在该情况下，当发热元件30的发热量从规定量起增大时，发热元件30与记录再现头21之间的其间部分膨胀，记录再现头21向远离发热元件30的一侧位移。
另外，也可以以当发热元件30的发热量为规定量时记录再现头21位于薄膜层叠部17的Y方向的中央附近的方式，设置发热元件30与记录再现头21。在该情况下，当发热元件30的发热量从规定量起减少时，发热元件30与记录再现头21之间的其间部分收缩，记录再现头21向靠近发热元件30的一侧位移。
根据以上说明的本实施方式，如图3A至图4B所示，发热元件30构成为在XY平面内展开的平坦型，Z方向的宽度Wz小于X方向的宽度Wx以及Y方向的宽度WY。因此，在发热元件30的周围引起的膨胀中，X方向以及Y方向的膨胀变得比较高，记录再现头21的位移量提高，另一方面Z方向的膨胀变得比较低，介质对向面10a的变形得到抑制。
另外，如图3A所示，发热元件30以包括记录元件21a的Y方向与再现元件21b的Y方向的方式在X方向上展开。因此，记录元件21a的位移方向与再现元件21b的位移方向都集中在Y方向上。
另外，如图3B所示，发热元件30在Z方向上远离介质对向面10a，且没有向外部露出。因此，从介质对向面10a向外部消散的热得到抑制，X方向以及Y方向的膨胀得以提高。
另外，如图3A所示，将发热元件30投影到介质对向面10a时的位置被包含在深槽面13内。该深槽面13即使变形，对头滑动器10的上浮的影响也低，所以是优选的。
另外，如图5A以及图5B所示，发热元件30既可以形成为在Y方向上往返，也可以形成为在X方向上往返。在后者的情况下，可以自由地设定各线状导体的宽度。
以下，说明上述实施方式的变形例。对与上述实施方式重复的结构，在图中附加相同编号，从而省略详细的说明。
如图7所示，发热元件30也可以配置在记录元件21a的Y方向上，而不配置在再现元件21b的Y方向上。由此，记录元件21a的Y方向的位移量比再现元件21b的Y方向的位移量提高。另外，传递到再现元件21b的热量比传递到记录元件21a的热量降低。特别地，由磁阻效应元件构成的再现元件21b的性能容易因热而劣化，所以本例子是优选的。
另外，如图8所示，发热元件30也可以配置在再现元件21b的Y方向上，而不配置在记录元件21a的Y方向上。由此，再现元件21b的Y方向的位移量比记录元件21a的Y方向的位移量提高。另外，传递到记录元件21a的热量比传递到再现元件21b的热量降低。
另外，如图9A所示，也可以在记录元件21a的Y方向与再现元件21b的Y方向上，分别配置记录元件侧发热元件30a与再现元件侧发热元件30b。由此，可以使记录元件21a与再现元件21b各自地在Y方向上位移。
另外，如图9B所示，记录元件侧发热元件30a的Z方向的位置与再现元件侧发热元件30b的Z方向的位置也可以不同。由此，可以将记录元件侧发热元件30a与再现元件侧发热元件30b分别配置在适当的高度上。例如，一般情况下，与记录元件21a相比再现元件21b在Z方向上更短，所以如图9B所示，优选比记录元件侧发热元件30a更靠近介质对向面10a地配置再现元件侧发热元件30b。
另外，如图10所示，记录元件侧发热元件30a与记录元件21a的距离、和再现元件侧发热元件30b与再现元件21b的距离也可以不同。由此，可以将记录元件侧发热元件30a与再现元件侧发热元件30b分别配置在适当的距离。例如，也可以使记录元件侧发热元件30a靠近耐热性较强的记录元件21a，由此提高Y方向的位移量。
另外，如图11所示发热元件30变形，记录元件侧发热部31a的与记录元件21a的距离、和再现元件侧发热部31b的与再现元件21b的距离也可以不同。由此，可以将记录元件侧发热部31a与再现元件侧发热部31b分别配置成适当的距离。例如，也可以使记录元件侧发热元件30a靠近耐热性较强的记录元件21a，由此提高Y方向的位移量。
另外，如图12所示，也可以对发热元件30的X方向的两端部以及中央部分别连接布线29。由此，在一个发热元件30中，可以使记录元件侧发热部32a与再现元件侧发热部32b各自地发热，由此，可以使记录元件21a与再现元件21b各自地在Y方向上位移。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，各种变形方式对于本领域技术人员来说当然是可以实现的。
在上述实施方式中，在Y方向上远离记录再现头21地配置了发热元件30，但不限于此，也可以在X方向上远离记录再现头21地配置发热元件30。由此，可以使记录再现头21在与磁盘介质2的圆周方向对应的X方向上位移。该技术对通过磁性分离的磁性比特的排列而构成了轨道的晶格介质(Bit-patterned media)有用。
在上述实施方式中，记录再现头21是包括配置在下降侧的记录元件21a、与形成在上升侧的再现元件21b的结构，但也可以是包括配置在下降侧的再现元件21b、与形成在上升侧的记录元件21a的结构。另外，记录再现头21中也可以缺少记录元件21a或者再现元件21b。

Claims (17)

1.一种头滑动器，在旋转的盘介质上方上浮，其特征在于，包括：
记录再现头，进行数据的写入以及读出；
发热元件，在与上述盘介质的圆周方向对应的第1方向以及与径方向对应的第2方向中的至少一个方向上远离上述记录再现头而配置；以及
膨胀部件，至少介于上述记录再现头与上述发热元件之间，根据上述发热元件的发热而膨胀，
上述发热元件的与该头滑动器的上浮方向对应的第3方向的宽度小于上述第1方向的宽度以及上述第2方向的宽度。
2.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
上述发热元件由在包括上述第1方向以及上述第2方向的面内蜿蜒的形状的导体构成。
3.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
对于上述发热元件，连接有在上述第3方向上延伸的布线。
4.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，
上述发热元件配置在上述记录元件的上述第2方向上。
5.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，
上述发热元件配置在上述再现元件的上述第2方向上。
6.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，
上述发热元件分别配置在上述记录元件的上述第2方向与上述再现元件的上述第2方向上。
7.根据权利要求6所述的头滑动器，其特征在于，
上述记录元件侧的发热元件的上述第3方向的位置与上述再现元件侧的发热元件的上述第3方向的位置不同。
8.根据权利要求6所述的头滑动器，其特征在于，
上述记录元件侧的发热元件与上述记录元件的距离、和上述再现元件侧的发热元件与上述再现元件的距离不同。
9.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
上述记录再现头包括排列在上述第1方向上的进行数据的写入的记录元件与进行数据的读出的再现元件，
上述发热元件以包括上述记录元件的上述第2方向与上述再现元件的上述第2方向的方式展开在上述第1方向上。
10.根据权利要求9所述的头滑动器，其特征在于，
上述发热元件的上述记录元件侧部分的与上述记录元件的距离、和上述发热元件的上述再现元件侧部分的与上述再现元件的距离不同。
11.根据权利要求9所述的头滑动器，其特征在于，
对于上述发热元件的上述第1方向的两端部以及中央部，连接有布线。
12.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
与上述盘介质对向的介质对向面由深度相互不同的多个面构成，该深度相互不同的多个面至少包括阶式止推轴承面、比上述阶式止推轴承面靠近上述盘介质的上浮垫面、以及比上述阶式止推轴承面远离上述盘介质的深槽面，
将上述发热元件投影到上述介质对向面时的位置包含在比上述阶式止推轴承面远离上述盘介质的面内。
13.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
与上述盘介质对向的介质对向面由深度相互不同的多个面构成，
将上述发热元件投影到上述介质对向面时的位置包含在距最靠近上述盘介质的面深150nm以上的面内。
14.根据权利要求1所述的头滑动器，其特征在于，
包括：滑动器基板；以及由层叠在上述滑动器基板的端面上的多个薄膜构成的薄膜层叠部，
上述记录再现头以及上述发热元件形成在上述薄膜层叠部内。
15.根据权利要求14所述的头滑动器，其特征在于，
上述发热元件是通过连接形成在上述各薄膜内的导体而构成的。
16.一种磁盘装置，其特征在于，具备权利要求1所述的头滑动器。
17.一种磁盘装置，其特征在于，具备头滑动器与控制电路，
该头滑动器在旋转的盘介质上方上浮，该头滑动器具备：
记录再现头，进行数据的写入以及读出；
发热元件，在与上述盘介质的径方向对应的方向上远离上述记录再现头而配置；以及
膨胀部件，至少介于上述记录再现头与上述发热元件之间，根据上述发热元件的发热而膨胀，
上述发热元件的与该头滑动器的上浮方向对应的方向的宽度小于与上述盘介质的圆周方向对应的方向的宽度以及与径方向对应的方向的宽度，
上述控制电路根据上述记录再现头相对于形成在上述盘介质的轨道的位置误差，对上述发热元件进行通电。
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