CN110189772A - 头万向架组件以及具备其的磁盘装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供可靠性提高了的头万向架组件以及磁盘装置。根据实施方式，头万向架组件具备：悬架和经由万向架部支撑于悬架的磁头。磁头具有滑块(31)和设置于滑块的头部(33)。滑块具有空气支撑面(40)、一对侧面(42c)、前导侧端面(42a)和尾随侧端面(42b)。滑块具有：形成于前导侧台阶部与尾随侧台阶部之间的、在空气支撑面以及一对侧面开口了的深槽(50)和分别形成于深槽的底面的至少一对捕获槽(70)。捕获槽设置成分别沿着一对侧面、且相对于一对侧面隔着间隙。

Description

头万向架组件以及具备其的磁盘装置
相关申请
本申请享受以日本专利申请2018－30042号(申请日：2018年2月22日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包含在先申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及头万向架组件以及具备该头万向架组件的磁盘装置。
背景技术
作为磁盘装置，例如硬盘驱动器(HDD)具备设置得旋转自如的磁盘和头万向架组件。头万向架组件具有：具有万向架部的悬架和支撑于万向架部的磁头。
磁头具有滑块以及设置于滑块的头部。头部构成为包含读取用的再现元件和写入用的记录元件。滑块具有与磁盘的记录面相对的相对面(空气支承面：ABS)。ABS在上游侧与下游侧具有1个以上的正压产生面，在下游侧具有至少1对负压产生槽。另外，ABS在流入侧的压力产生面与流出侧的压力产生面之间具有比压力产生面低的槽部，该槽部到滑块的侧部为止通过同一面构成。
在盘驱动器工作时，在旋转的磁盘与滑块之间产生空气流，在滑块的ABS，因空气流体润滑的原理，作用着使滑块从磁盘记录面上浮的力(正压)。通过使该上浮力与头载荷平衡，滑块与磁盘记录面保持间隙而上浮。
盘驱动器保持为高度的清洁度，但在驱动器内还是存在微量的灰尘等污染物。润滑油等液状污染物主要积存于ABS的槽部，向滑块的侧部流动。到达了侧部的液状污染物向磁头的下游侧流动，最终下落到磁盘上。结果，磁头与磁盘之间的间隙变动，有时给磁头或磁盘带来坏影响。
发明内容
本发明的实施方式提供降低污染物引起的障碍、可靠性提高了的头万向架组件以及磁盘装置。
根据实施方式，头万向架组件具备：悬架、设置于所述悬架的万向架部和支撑于所述万向架部的磁头。所述磁头具备：滑块，其具有：具有一对侧缘的空气支撑面、沿着所述空气支撑面的一对侧缘的一对侧面、前导侧端面和尾随侧端面；和头部，其设置于所述滑块，进行数据的记录再现。所述滑块具有：设置于所述空气支撑面的前导侧端部的前导侧台阶部；设置于所述空气支撑面的尾随侧端部的、内置所述头部的尾随侧台阶部；形成于所述前导侧台阶部与尾随侧台阶部之间的、在所述空气支撑面以及所述一对侧面开口了的深槽；和分别形成于所述深槽的底面的至少一对捕获槽，所述一对捕获槽分别沿着所述一对侧面且相对于所述一对侧面隔着间隙地设置。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的硬盘驱动器(HDD)的内部构造的俯视图。
图2是放大表示所述HDD的磁盘和头万向架组件的侧视图。
图3是表示磁头的空气支撑面(ABS)侧的立体图。
图4是表示所述磁头的ABS侧的俯视图。
图5是磁头的沿着图3的线V－V的剖视图。
图6是磁头的沿着图3的线VI－VI的剖视图。
图7的(a)以及(b)是概略地表示所述磁头的捕获槽部分的俯视图以及剖视图。
图8是表示第2实施方式所涉及的HDD中的磁头的ABS侧的俯视图。
图9是表示第3实施方式所涉及的HDD中的磁头的ABS侧的俯视图。
图10是概略地表示第1变形例所涉及的磁头的捕获槽部分的俯视图。
图11是概略地表示第2变形例所涉及的磁头的捕获槽部分的俯视图。
图12是概略地表示第3变形例所涉及的磁头的捕获槽部分的俯视图。
具体实施方式
以下一边参照附图一边对实施方式所涉及的磁盘装置进行说明。
另外，公开只不过是一例，关于本领域技术人员能够容易地想到的保有发明的主旨的适当变更，当然包含于本发明的范围。另外，附图中，为了使说明更明确，与实际的方案相比，有时候示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，但这只不过是一例，并不是限定本发明的解释。另外，在本说明书与各图中，关于已经出现过的图，对于与已述的要素同样的要素，赋予相同附图标记，有时将详细的说明适当省略。
(第1实施方式)
作为磁盘装置的一例，对实施方式所涉及的硬盘驱动器(HDD)进行详细说明。图1表示第1实施方式所涉及的HDD的内部构造。
如图1所示，HDD具备框体10。框体10具有：顶面开口的矩形箱状的基体12和将基体12的上端开口封闭的未图示的顶盖。基体12具有：矩形状的底壁12a和沿着底壁12a的周缘立起设置的侧壁12b。
在框体10内，设有：作为记录介质的1片或多片磁盘16；以及主轴马达23，其作为支撑磁盘16以及使磁盘16旋转的驱动部。磁盘16被互相同轴地嵌合于主轴马达23的未图示的轮毂并且通过夹紧弹簧27夹紧，被固定于轮毂。磁盘16通过主轴马达23按箭头A方向以预定的速度旋转。
在框体10内，设有对磁盘16进行数据的写/读的多个磁头17、和将这些磁头17支撑得能够相对于磁盘16移动的滑架组件22。在框体10内，设有：音圈马达(以下称为VCM)24，其使滑架组件22进行转动以及定位；斜坡加载机构25，其在磁头17移动到磁盘16的最外周时，将磁头17保持于从磁盘16离开的卸载位置；闩锁机构26，其在冲击等作用于HDD时，将滑架组件22保持于退避位置；以及具有转换连接器等的基板单元21。
在基体12的底壁12a的外表面，螺纹止动有未图示的印刷电路基板。印刷电路基板经由基板单元21控制VCM24以及磁头17的动作，并且控制主轴马达18的动作。
图2示意地表示上浮状态的磁头以及磁盘。如图1以及图2所示，磁盘16具有形成为例如直径约为2.5英寸(6.35cm)的圆板状的由非磁性体构成的基板101。在基板101的两面依次层叠有：作为基底层的由表现软磁特性的材料构成的软磁性层102、在软磁性层102的上层部的磁记录层103以及在磁记录层103的上层部的保护膜层104。
滑架组件22具有：多条臂28和从各臂28延伸出的头万向架组件30。各头万向架组件30具有：细长的板簧状的悬架34、设置于悬架34上的作为布线部材的柔性件41、和磁头17。磁头17经由柔性件41的万向架部36支撑于悬架34的前端部。
如图2所示，磁头17构成为上浮型的头，具有：形成为大致长方体状的滑块31和形成于滑块31的流出端(尾随)侧的端部的头部33。滑块31具有与磁盘16的表面相对的空气支撑面(ABS)40。磁头17通过空气流B而上浮，所述空气流B通过磁盘16的旋转而在磁盘16的表面与滑块31的ABS40之间产生。空气流B的方向与磁盘16的旋转方向A一致。
接下来，对磁头17的构成进行详细说明。图3是表示磁头的滑块的立体图，图4是表示滑块的ABS侧的俯视图。
如图3以及图4所示，磁头17的滑块31形成为大致长方体状，具有：矩形状的空气支撑面(盘相对面)(air bearing surface：ABS)40，其与磁盘16的表面相对；流入侧端面(前导侧端面)42a，其与ABS40正交地延伸；流出侧端面(尾随侧端面)42b，其与ABS40正交地延伸；以及一对侧面(侧部)42c，它们分别与ABS40正交地、在流入侧端面42a与流出侧端面42b之间延伸。
将ABS40的长度方向设为第1方向X，将与其正交的宽度方向设为第2方向Y。在一例中，滑块42将第1方向X的长度L形成为1.25mm以下、例如1.235mm，将沿着第2方向Y的宽度W形成为1.0mm以下、例如0.7mm，将厚度T1形成为0.23～0.3mm，构成为所谓的飞米(femto)滑块。
图5是滑块的沿着图3的线V－V的纵剖视图，图6是滑块的沿着图3的线VI－VI的横剖视图。
如图3至图5所示，在ABS40的第1方向X的大致中央部，形成有遍及第2方向Y的全长地延伸的带状的负压产生槽(深槽)50。负压产生槽50具有平坦的底面，在滑块31的侧面42c开口。在将滑块31的厚度T1设为例如0.23mm的情况下，负压产生槽50的深度形成为1～5μm、例如3μm。通过设置负压产生槽50，在通过HDD实现的所有的偏转(yaw)角，能够在ABS40中心部产生负压。
在ABS40的前导侧端部，形成有大致矩形状的前导台阶52。前导台阶52设置成相对于负压产生槽50的底面突出，且相对于空气流C位于负压产生槽50的流入侧。
为了维持磁头17的俯仰(pitch)角，在前导台阶52上，突出设置有通过空气膜支撑滑块31的前导垫(流入侧的压力产生面)53。前导垫53形成为多个部位朝向流入侧开放的M形状。前导垫53的顶面构成滑块31的最顶面，构成ABS40的一部分。在从前导台阶52的流入端稍微向流出侧偏离的位置，形成有负压产生槽55。
如图3至图5所示，从ABS40的大致中央部遍及到流出侧端面42b，形成有包括凹处的负压腔54。负压腔54位于负压产生槽50的流出端侧，向流出侧端面42b开放。负压腔54形成得比负压产生槽50浅，即，形成于比负压产生槽50的底面高的位置。负压腔54的深度形成为500～1500nm、例如1000nm。通过设置负压腔54，在通过HDD实现的所有的偏转角，能够在ABS40中心部产生负压。
在ABS40以包围负压腔54的方式，形成有肋(rib)状的中间台阶56、一对侧台阶58以及一对裙状部(skirt)60。中间台阶56位于负压产生槽50与负压腔54之间，沿着第2方向Y在ABS40的两侧缘间延伸。中间台阶56设置成相对于负压腔54的底面突出，且相对于空气流C位于负压腔54的流入侧。
一对侧台阶58沿着ABS40的各侧缘而形成，从中间台阶56向ABS40的流出端侧延伸。这些侧台阶58相对于负压腔54的底面突出。
一对裙状部60沿着ABS40的各侧缘(侧面42c)而形成，分别沿着第1方向X从侧台阶58延伸到ABS40的流出侧端面42b附近为止。各裙状部60设置成相对于负压腔54的底面突出，且形成得比侧台阶58低。
中间台阶56、一对侧台阶58以及一对裙状部60作为整体，形成为上游侧被封闭、向下游侧开放的大致U形状。从而，通过中间台阶56、一对侧台阶58以及一对裙状部60规定负压腔54。
如图3至图6所示，滑块31具有相对于空气流C的方向形成于ABS40的流出侧端部的尾随台阶62。尾随台阶62形成为相对于负压腔54的底面突出，其突出高度形成为与前导台阶52相同的高度。尾随台阶62位于ABS40的第2方向Y的大致中央。在尾随台阶62的顶面，突出设置有通过空气膜支撑滑块31的尾随垫(流出侧的压力产生面)63。
尾随垫63相对于尾随台阶62的流出侧端面、在这里为滑块31的流出侧端面42b，隔着间隙而设置于流入侧。尾随垫63形成为与前导垫53、中间台阶56、侧台阶58相同高度水平，成为滑块31的最顶面，构成ABS40的一部分。
磁头17的头部33具有对磁盘16进行信息的记录再现的记录元件65以及再现元件66。这些记录元件65以及再现元件66相对于空气流C的方向埋入到滑块31的下游侧端部内、在这里为尾随台阶62内。记录元件65以及再现元件66的前端部在尾随垫63的位置在ABS40露出。
滑块31的ABS40具有沿着第1方向X从中间台阶56延伸到尾随台阶58为止的细长的一对中央轨68。一对中央轨68位于滑块31的中心轴线D的两侧，在第2方向Y上隔着间隙互相相对。中央轨68将距负压腔54的底面的高度形成为与中间台阶56以及尾随垫63的高度相同。在一对中央轨62间，形成有将空气流向尾随台阶62以及尾随垫63引导的导向槽76。该导向槽76沿着中心轴线D形成，通过负压产生槽50，进而延伸到前导台阶52为止。
上述的前导台阶52构成滑块31的流入侧的台阶部，另外，中间台阶56、侧台阶58以及尾随台阶62构成滑块31的流出侧的台阶部。而且，负压产生槽50设置于流入侧台阶部与流出侧台阶部之间。
在本实施方式中，在负压产生槽50的底面形成有一对捕获槽(最深槽)70。一对捕获槽70分别设置于滑块31的两侧面42c的附近。各捕获槽70从相对于空气流B为下游侧的尾随侧的台阶部(在这里为侧台阶58)向流入侧(前导侧)的台阶部52、53在第1方向X上延伸。在一例中，捕获槽70形成为具有一定的宽度W1的细长的矩形状或条带状。即，捕获槽70具有：与侧面42c大致平行地延伸的一侧缘71a和隔着间隔与该一侧缘71a平行地延伸的另一侧缘72b。各捕获槽70配置成与侧面42c相邻、且相对于侧面42c隔着微小的间隔W2。在一例中，捕获槽70从流入侧的台阶部52、53离开预定距离。进而，捕获槽70的宽度W1形成得比侧台阶58的宽度窄。由此，至少捕获槽70的第2方向Y的两侧由负压产生槽50的底面夹着。在本实施方式中，除了侧台阶58侧，捕获槽70的周围由负压产生槽50的底面包围。在一例中，捕获槽70的深度d2形成为例如1μm左右。捕获槽70的宽度W1形成为例如30μm左右。捕获槽70的侧缘71a与滑块31的侧面(侧缘)42c的间隔W2形成为例如10μm左右。
根据如以上那样构成的头万向架组件30的磁头17，在ABS40的负压产生槽50的底面，设有至少一对捕获槽70。因此，如图7(a)以及(b)示意地表示地，附着于磁头17(滑块31)的中央部的润滑剂或液状污染物在负压产生槽50内向下游侧、即向侧面42c侧流动的过程中，由捕获槽70捕获，积存于捕获槽70内。因此，能够防止附着于磁头17的润滑剂或液状污染物从滑块31的侧面42c向磁头流出侧流动、下落到磁盘16上这一情况。由此，能够抑制由污染物引起的磁头17以及磁盘16的障碍、特性劣化，提高磁盘装置的可靠性。
由以上的情况可知，根据第1实施方式，可得到降低污染物引起的障碍、可靠性提高了的头万向架组件以及磁盘装置。
另外，捕获槽70的形状、宽度、长度、深度等尺寸并不限定于本实施方式，能够进行各种选择。
接下来，对其他的实施方式所涉及的HDD的磁头进行说明。另外，在以下所说明的其他的实施方式中，对于与前述的第1实施方式相同的部分，赋予相同附图标记而将其详细的说明省略，以与第1实施方式不同的部分为中心进行详细说明。
(第2实施方式)
图8是表示第2实施方式所涉及的HDD的磁头的ABS侧的俯视图。
如图8所示，根据第2实施方式，设置于滑块31的负压产生槽50的底面的捕获槽70遍及负压产生槽50的整个宽度地延伸。即，一对捕获槽70设置于滑块31的两侧面42c的附近。各捕获槽70从相对于空气流B为下游侧的流出侧的台阶部(在这里为侧台阶58)在第1方向X上延伸到流入侧的台阶部52、53为止。在一例中，捕获槽70形成为具有一定的宽度的细长的矩形状或条带状。各捕获槽70配置成与侧面42c相邻、且相对于侧面42c隔着微小的间隙。捕获槽70的宽度形成得比侧台阶58的宽度窄。由此，捕获槽70的第2方向Y的两侧由负压产生槽50的底面夹着。
磁头17的其他的构成与前述的第1实施方式中的磁头17相同。
根据如上述那样构成的第2实施方式，通过设置捕获槽70，能够防止附着于磁头17的润滑剂或液状污染物从滑块31的侧面42c向磁头流出侧流动、下落到磁盘16上这一情况。另外，通过遍及负压产生槽50的整个宽度地形成捕获槽70，能够更可靠地捕获润滑剂或液状污染物，防止其流出。
(第3实施方式)
图9是表示第3实施方式所涉及的HDD的磁头的ABS侧的俯视图。
如图9所示，根据第3实施方式，在滑块31的负压产生槽50的底面的两侧部，各设有多条捕获槽70。在一例中，设有各侧2条的2对捕获槽70a、70b。在各侧面42c侧，2条捕获槽70a、70b设置成与滑块31的侧面42c相邻。2条捕获槽70a、70b互相平行且隔着间隔排列。各捕获槽70a、70b在第1方向X上从相对于空气流B为下游侧的流出侧的台阶部(在这里为侧台阶58)延伸到流入侧的台阶部52、53为止。捕获槽70a、70b形成为分别具有一定的宽度的细长的矩形状或条带状。2条捕获槽70a、70b中的、位于侧面42c侧的捕获槽70a配置成与侧面42c相邻、且相对于侧面42c隔着微小的间隙。捕获槽70a、70b的宽度形成得比侧台阶58的宽度窄。由此，各捕获槽70a、70b的第2方向Y的两侧由负压产生槽50的底面夹着。
磁头17的其他的构成与前述的第1实施方式中的磁头17相同。
在如上述那样构成的第3实施方式中，也可得到与前述的第1实施方式同样的作用效果。另外，通过将捕获槽设为多条，能够更可靠地捕获附着于磁头17的润滑剂或液状污染物，防止其流出。
另外，捕获槽70的条数也可以仅将一方的侧面42c侧设为多条、将另一方的侧面侧设为一条。另外，在各侧面侧，捕获槽70并不限定于2条，也可设为3条以上。
以下，对多个变形例进行说明。
如图10所示的第1变形例那样，捕获槽70也可以形成为，在负压产生槽50的底面从上游侧的台阶部53延伸到下游侧的台阶部58的附近为止。
如图11所示的第2变形例那样，捕获槽70并不限定于连续的槽，也可以通过断续地形成的槽、即在长度方向的多个部位断开了的槽来构成。
捕获槽70并不限定于一定宽度的直线状的槽。如图12所示的第3变形例那样，捕获槽70也可以设为另一侧缘71b的至少一部分弯曲的形状、或宽度不均匀的形状。
另外，虽然说明了本发明的各种实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。新的实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式包括在发明的范围和/或宗旨中，并且包括在权利要求书所记载的发明及与其均等的范围内。
例如，磁头的滑块并不限定于飞米(femto)滑块，也能够适用于皮米(pico)滑块、佩姆托(ペムト)滑块或尺寸更大的滑块。滑块中的尾随台阶、尾随垫、其他的部分的形状、尺寸等能够根据需要而变更。在盘驱动器中，磁盘并不限定于2.5英寸，也可以为其他的大小的磁盘。磁盘并不限定于2片，也可以为1片或3片以上，头万向架组件的数量根据磁盘的设置片数而增减即可。头万向架组件中所使用的材料以及尺寸并不限定于实施方式，能够根据需要进行各种变更。

Claims (12)

1.一种头万向架组件，其具备：悬架、设置于所述悬架的万向架部和支撑于所述万向架部的磁头，其中，
所述磁头具备：
滑块，其具有：具有一对侧缘的空气支撑面、沿着所述空气支撑面的一对侧缘的一对侧面、前导侧端面和尾随侧端面；和
头部，其设置于所述滑块，进行数据的记录再现，
所述滑块具有：设置于所述空气支撑面的前导侧端部的前导侧台阶部；设置于所述空气支撑面的尾随侧端部的、内置所述头部的尾随侧台阶部；形成于所述前导侧台阶部与所述尾随侧台阶部之间的、在所述空气支撑面以及所述一对侧面开口了的深槽；和分别形成于所述深槽的底面的至少一对捕获槽，所述一对捕获槽分别沿着所述一对侧面且相对于所述一对侧面隔着间隙地设置。
2.根据权利要求1所述的头万向架组件，其中，
所述捕获槽从所述尾随侧台阶部向所述前导侧台阶部延伸。
3.根据权利要求1所述的头万向架组件，其中，
所述捕获槽从所述前导侧台阶部向所述尾随侧台阶部延伸。
4.根据权利要求1所述的头万向架组件，其中，
所述捕获槽从所述尾随侧台阶部延伸到所述前导侧台阶部为止。
5.根据权利要求1所述的头万向架组件，其中，
所述捕获槽从所述尾随侧台阶部断续地延伸到所述前导侧台阶部为止。
6.根据权利要求1所述的头万向架组件，其中，
所述捕获槽具有：与所述滑块的侧面平行地延伸的一侧缘；和与所述一侧缘隔着间隔地相对的另一侧缘。
7.根据权利要求6所述的头万向架组件，其中，
所述另一侧缘与所述一侧缘平行地延伸。
8.根据权利要求6所述的头万向架组件，其中，
所述另一侧缘的至少一部分弯曲地延伸。
9.一种磁盘装置，其中，
具备：
盘状的记录介质，其设置得旋转自如；和
头万向架组件，其具有：悬架、设置于所述悬架的万向架部和支撑于所述万向架部的磁头，
所述磁头具备：滑块，其具有：具有一对侧缘的空气支撑面、沿着所述空气支撑面的一对侧缘的一对侧面、前导侧端面和尾随侧端面；和头部，其设置于所述滑块，进行数据的记录再现，
所述滑块具有：设置于所述空气支撑面的前导侧端部的前导侧台阶部；设置于所述空气支撑面的尾随侧端部的、内置所述头部的尾随侧台阶部；形成于所述前导侧台阶部与所述尾随侧台阶部之间的、在所述空气支撑面以及所述一对侧面开口了的深槽；和分别形成于所述深槽的底面的至少一对捕获槽，所述一对捕获槽分别沿着所述一对侧面且相对于所述一对侧面隔着间隙地设置。
10.根据权利要求9所述的磁盘装置，其中，
所述捕获槽从所述尾随侧台阶部向所述前导侧台阶部延伸。
11.根据权利要求9所述的磁盘装置，其中，
所述捕获槽从所述前导侧台阶部向所述尾随侧台阶部延伸。
12.根据权利要求9所述的磁盘装置，其中，
所述捕获槽从所述尾随侧台阶部延伸到所述前导侧台阶部为止。
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