CN1110796C - 滑动器和磁头 - Google Patents

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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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Abstract

本发明涉及对实现高密度写和增加存储容量非常有效的滑动器、磁头、磁头装置和写/读装置。滑动器包括一个前平板表面,一个第一正压力产生部分、一个第二正压力产生部分和一个第一反压力产生部分。前平板表面开始于前缘,结束于沿纵长方向的中点。第一和第二正压力产生部分具有高度实质上相等的平板表面,并被彼此分开一个距离固定在垂直于纵长方向延伸的宽度方向的两侧,其一端的边缘朝向前缘固定,前缘形成在一个台阶中从前平板表面上升的台阶面。第一反压力产生部分设置在相对于空气流方向的前平板表面之后,并具有一个高度低于前平板表面高度的基面。

Description

滑动器和磁头
技术领域
本发明涉及一个滑动器、一个磁头、一个磁头设备和一个写/读装置。
背景技术
在作为计算机的一个外部写装置的写/读装置中,使用一个悬空型磁头,它在滑动器上产生一个提升力,通过应用动态空气压力原理,使其越过盘状介质。在这种类型的写/读装置中,当盘状介质处于停止状态时滑动器与盘状介质接触,当盘状介质旋转时,旋转产生的空气流作用于滑动器空气承压表面,使其越过盘状介质,同时保持规定的悬空高度以执行信息的写/读。目前使用的典型写/读装置是磁写/读装置,在此装置中使用磁盘和具有滑动器的磁头。日本专利公开No.569/1982和U.S专利No.3,823,416公开了锥形平板滑动器。
为了实现高密度写,写/读装置必须满足的基本的要求之一是降低悬空高度。近年来,写/读装置执行的高密度写需要降低滑动器部位的悬空高度,在此部位的转换器降低到25nm或更低。此外,当采取区位写时,在盘状介质的整个表面上以最大写密度执行写,希望在从盘状介质的内轨迹到外轨迹的整个查找区上悬空高度尽可能一致。
此外,作为实现磁存储设备中较大存储容量的方法,一个使用磁阻元件(以下称之为MR元件)作为读取元件的磁头已经被提出并投入实际应用。与在现有技术感应转换器中不同,现有技术中的输出信号取决于盘状介质的圆周速度,MR元件中的信号输出不取决于盘状介质的圆周速度。结果,在使用一个MR元件作为读取元件的磁头中,实现了一个读取信号,它不取决于盘状介质的圆周速度。磁头的空气承压表面必须被设计为保证在盘状介质的整个写区域上实现几乎恒定的悬空高度。
接下来,由于磁头的结构特征,转换器被固定在从后缘进一步向内约35到50μm。当使如上述结构的磁头悬空在一个非常小的悬空高度时,如25nm或更小,需要设置悬空期间滑动器长度方向上的一个空间方位角(节锥角)小于3×10-4(rad),作为防止滑动器后缘和盘状介质之间接触的措施。日本专利No.2,573,236公开了一种技术,通过该技术悬空状态被稳定在一个节锥角小的范围内,难以从内轨迹到外轨迹保持一致的悬空高度,由于此专利中公开的磁头是一个锥形平板磁头,从而悬空高度仍然在25nm或更小,磁头本身同样使其难于防上诸如当滑动器后缘与盘状介质接触时产生的磁头撞击问题。
作为实现恒定悬空高度的方法,考虑把滑动器设计为利用负压力的负压力滑动器。这种滑动器被公开在日本已审查专利No.1619/1995和US.专利No.4,734,803中。但是,这种类型的滑动器存在问题,如出现在磁存储装置内的灰尘附着到负压力滑动器的锯齿部分,大大地改变了滑动器的悬空高度,并且滑动器吸引到盘状介质的表面。因此,为了把负压力滑动器投入实际应用,必须研究一种具有防止灰尘影响其操作的新的悬空表面的滑动器,其具有好的悬空开始特性(启动特性),并避免了其中的吸引现象。粘附于滑动器的磁存储装置中的灰尘导致的问题不局限于负压力滑动器,同样也能够产生在其它类型的滑动器中。
另一个至关重要的要求是改进与盘的震动有关的滑动器的随动稳定性。形成在滑动器和盘状介质之间的一个空气润滑膜具有缓冲的效果,滑动器悬空同时保持空气润滑膜和磁头悬架的灰复力之间的平衡。当盘状介质的震动频率增加时,由于滑动器块的惯性,滑动器的随动稳定性破坏。为了设计具有好的随动稳定性的滑动器,实现高水平的空气润滑膜刚度是至关重要的。
由于通过现有技术的磁头或滑动器很难满足上述技术目标和要求,因此需要研究新磁头。而且,一种利用近场写/读系统的光盘装置,由于其打破了磁写/读装置实现的高写密度,近年来已为众人所知。在利用近场写和读系统的光盘装置中,一种悬空型滑动器被使用。因此,与磁写/读装置相关解释的相同问题存在并且必须写明。
发明内容
本发明的一个目的是提供非常有效地实现高密度写和增加存储容量的磁头、滑动器、磁头装置和写/读装置。
本发明的另一个目的是提供一个滑动器和具有一个新结构的空气承压表面的磁头。
本发明的另一个目的是提供一个滑动器和磁头,即使悬空高度为25nm或更小也能避免接触盘状介质。
本发明的另一个目的是提供一种即使在悬空高度为25nm或更小的情况下也能实现抗干扰和震动的高度悬空稳定性的磁头、滑动器、磁头装置和写/读装置。
本发明的另一个目的是提供一种当悬空时其中的节锥角能够被设置为3×10-4(rad)或更少的磁头、滑动器、磁头装置和写/读装置。
本发明的另一个目的是提供一种更小、更薄的滑动器和磁头,实现突出的批量生产率。
本发明的另一个目的是提供一种可以通过采取高精密度图案形成技术如干燥蚀刻的整体加工实现的滑动器和磁头。
为了实现上述目标,本发明第一方面提供一种用于在面对介质的表面接受空气压力的滑动器,所说的滑动器具有一个前缘,一个后缘,一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:一个前平板表面,其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从所说前缘朝向所说后缘延伸;一个第一正压力产生部分,其在位于前、后缘之间的第一中间点具有一个第一前面,所说的第一前面面对所说的前缘,与所说的前缘平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面之上的第一高度;一个第二正压力产生部分,其在位于前、后缘之间的第二中间点具有一个第二前面,所说的第二前面面对所说的前缘,与所说的前缘平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面之上的第二高度;其与所说的第一高度相等;和一个负压力产生部分,其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面后,并具有高度低于所说的前平板表面的基面,具有一个在所说的第一和第二侧之间延伸的第一部分,并具有一个在所说的第一和第二正压力产生部分之间延伸并朝向所说的前缘延伸的第二部分,并形成一个将所说的基面连接到所说的前平板表面的上升台阶面,和其中所说的第一中间点和所说的后缘之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘之间的距离。
本发明第二方面还提供一种用于写和读取介质的磁头,其设置一个具有上述第一方面所述的滑动器和至少一个转换器,所述的转换器被朝向所述滑动器的后缘设置。
本发明第三方面提供一种用于在面对介质的表面接受空气压力的滑动器,所说的滑动器具有一个前缘,一个后缘,一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:一个前平板表面,其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从所述前缘朝向所述后缘延伸;一个第一正压力产生部分,其在位于前、后缘之间的第一中间点具有一个第一前面,所说的第一前面面对所说的前缘,与所说的前缘平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前缘,与所说的前缘平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面之上的第一高度,所说的第一正压力产生部分从所说的第一中间点延伸到所说的后缘;一个第二正压力产生部分,其在位于前、后缘之间的第二中间点具有一个第二前面,所说的第二前面面对所说的前缘,与所说的前缘平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面之上的第二高度;其与所说的第一高度相等,所说的第二正压力产生部分从所说的第二中间点延伸到所说的后缘;一个第一负压力产生部分,其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面之后,并具有高度低于所说的前平板表面的基面,在所说的第一和第二正压力产生部分之间延伸;一个第二负压力产生部分,其在所说的第一正压力产生部分和第一侧之间,具有一高度在所说的前平板表面之下且相等于所说的第一负压力产生部分的高度;和一个第三负压力产生部分在所说的第二正压力产生部分和第二侧之间,具有一高度在所说的前平板表面之下且相等于所说的第一负压力产生部分的高度,其中所说的第一中间点和所说的后缘之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘之间的距离。
本发明第四方面还提供一种用于写和读取介质的磁头,其设有一个具有如上述第三方面所述的滑动器和至少一个转换器;并且,所说的至少一个转换器设在所说的第一和第二正压力产生部分之一上。
本发明第五方面提供一种用于在面对介质的表面接受空气压力的滑动器,所说的滑动器具有一个前缘,一个后缘,一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:一个基面,其从所说的前缘延伸到所说的后缘;一个前部分,其具有一个在所说的基面之上的高度,且从所说的前缘朝向所说的后缘延伸,并从所说的前缘朝向所说的后缘扩展;一个第一正压力产生部分,其紧靠所说的前部分,和朝向所说的后缘延伸,并具有一个在所说的前部分之上的第一高度;一个第二正压力产生部分,其紧靠所说的前部分,朝向所说的后缘延伸,具有一个在所说的前部分之上的第二高度,所说的第二高度与所说的第一高度相等;一个第二负压力产生部分,其紧靠所说的第一正压力产生部分,朝向所说的后缘延伸,并具有一个在所说的第一正压力产生部分之下的第三高度;一个第三负压力产生部分,其紧靠所说的第二正压力产生部分,朝向所说的后缘延伸,并具有一个在所说的第二正压力产生部分之下的第四高度,所说的第四高度与所说的第三高度相等;一个第四正压力产生部分,其紧靠所说的第二负压力产生部分,朝向所说的后缘延伸,并具有一个在所说的第二负压力产生部分之上的第五高度;和一个第五正压力产生部分,其紧靠所说的第三负压力产生部分,朝向所说的后缘延伸,并具有一个在所说的第三负压力产生部分之上的第六高度,所说的第六高度与所说的第五高度相等。
本发明第六方面还提供一种用于写和读取介质的磁头,其设置有一个具有如上述第五方面所述的滑动器和至少一个转换器。
本发明第七方面还提供一种磁头装置,包括一个磁头悬架,磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架的所说的自由端的磁头,固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头从所说的磁头悬架接受一个负载力,其中所说的磁头为上述第二方面所述的磁头。
本发明第八方面还提供一种磁头装置,包括一个磁头悬架,磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架的所说的自由端的磁头,固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头从所说的磁头悬架接受一个负载力,其中所说的磁头为上述第四方面所述的磁头。
本发明第九方面还提供一种磁头装置,包括一个磁头悬架,磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架的所说的自由端的磁头,固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头从所说的磁头悬架接受一个负载力,其中所说的磁头为上述第六方面所述的磁头。
本发明第十方面还提供一种读/写装置,包括被驱动而旋转的盘状介质,读/写装置包括一个磁头悬架,磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架的所说的自由端的磁头,固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头从所说的磁头悬架接受一个负载力,其中所说的磁头为上述第二方面所述的磁头。
本发明第十一方面还提供一种读/写装置,包括被驱动而旋转的盘状介质,读/写装置包括一个磁头悬架,磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架的所说的自由端的磁头,固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头从所说的磁头悬架接受一个负载力,其中所说的磁头为上述第四方面所述的磁头。
本发明第十二方面还提供一种读/写装置,包括被驱动而旋转的盘状介质,读/写装置包括一个磁头悬架,磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架的所说的自由端的磁头,固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头从所说的磁头悬架接受一个负载力,其中所说的磁头为上述第六方面所述的磁头。
为了实现上述目标,根据本发明的滑动器在面对介质的表面接收动态空气压力,该表面包括一个前平板表面、一个第一正压力产生部分、一个第二正压力产生部分和一个第一负压力产生部分。前平板表面开始于一个前缘,在沿纵长方向的中点结束。第一和第二正压力产生部分具有实质相同的高度并被彼此分开一个距离固定在垂直于纵长方向的宽度方向的两侧的平板表面,其一端的边缘朝向前缘固定,此前缘形成从一个台阶中的前平面上升的台阶面。第一负压力产生部分设在相对于空气流方向的前平面后,并具有一个高度低于前平面高度的基面。
应用到磁头,设置转换器朝向滑动器后缘。一个电磁转换器被用在磁头中,一个光转换器被用在近场写/读系统中。在写/读装置中的应用中,固定在面对介质的表面的相对侧的根据本发明的磁头的表面被一个磁头悬架支承,通过当盘状介质旋转时产生的动态空气压力,面对介质的表面使磁头悬空。根据本发明的磁头应当与具有高度表面精确度的盘状介质结合,例如,当其悬空在非常小的悬空高度25nm或更小时,表面粗糟度Ra≤1nm。
根据本发明的滑动器包括一个前平板表面、一个第一正压力产生部分、一个第二正压力产生部分和一个在面对介质的表面上的第一负压力产生部分。第一和第二正压力产生部分被彼此分开一个距离固定在宽度方向的两侧。第一负压力产生部分被固定在第一和第二正压力部分之间。结果,当盘状介质被旋转时,第一和第二正压力部分导致的两个提升动态压力彼此分开一个距离产生在前缘的宽度方向的两侧,并且第一负压力产生部分导致的第一负压力位于两个提升动态压力之间。
此外,由于前平板表面的高度低于第一和第二正压力产生部分的高度,高于第一负压力产生部分基面的高度,前平板表面被设置在前缘与第一和第二正压力产生部分之间,在第一和第二正压力产生部分的表面产生具有高度稳定性的高刚度空气润滑膜,实现稳定的随动特性。
实现这种压力分布的空气承压表面的结构是新的,其已经被证实即使在悬空高度为25nm或更小的时,悬空高度被稳定地保持并且防止了与盘状介质接触。
此外,可将第一和第二正压力产生部分的表面设置为在一个规定的大小,在前缘增加负载容量。这导致空气润滑膜刚度增加,并且因此,即使当实现25nm或更小的最低悬空高度时,具有低节锥角的悬空状态以一个稳定的方式保持。此外,由于保持了高刚度空气润滑膜,盘状介质表面的随动稳定性被提高。因此,即使当悬空高度被减小到25nm或更低时,能够防止磁头和盘状介质表面在悬空高度为其最小值的滑动器后缘的接触。
由于第一正压力产生部分和第二正压力产生部分构成具有实质上相同高度的平板表面并被设置在相隔一个距离的宽度方向上的两侧,同样实现了卷轴角的稳定性。
此外,已经证实通过上述结构的新的空气承压表面,即使在悬空高度为25nm或更小时,由于空气润滑膜的刚度高,实现了抗干扰和振动的高度悬空稳定性。
此外,通过上述的新空气承压表面结构,节锥角能够被设置在3×10-4(rad)或更小,并且即使在悬空高度为25nm或更小时,避免了滑动器后缘和盘状介质之间的接触。
从空气流的方向来看,第一负压力产生部分的前缘必须被密闭。在此情况下,前缘被典型地作为一个台阶构成。适当地选择台阶的高度和连接到台阶的表面的大小、形状等,以实现悬空高度为25nm或更小时要求的悬空特性。
以此方式形成具有台阶的第一正压力产生部分和第一负压力产生部分,其实现的优越性在于实现了上述悬空特性,并且通过采取高精密度图案形成技术如干燥蚀刻,所有这些部分能够作为一个整体单元加工制成。
因此,根据本发明,为实现高写密度、增加存储容量和实现突出的批量生产率提供了非常有效的更小、更薄的磁头。适当地选择台阶高度、连续到台阶的上表面面积以及第一和第二正压力产生部分形状等,以实现悬空高度为25nm或更小时要求的悬空特性。
作为根据本发明的滑动器的一个优选例子,面对介质的表面可以进一步包括一个第三正压力产生部分。第三正压力产生部分朝向后缘设置,并且其一端的一个边缘朝向前缘,此前缘形成从一个台阶中的第一负压力产生部分的基面上升的台阶面。通过这种结构,当盘状介质被旋转时,沿空气流方向,第一和第二正压力产生部分导致的两个提升动态压力朝向前缘产生,第三正压力产生部分导致的一个提升动态压力产生,并且第一负压力产生部分导致的一个负压力产生在第一和第二正压力产生部分导致的两个提升动态压力与第三正压力产生部分导致的提升动态压力之间。实现上述这种压力分布的空气承压表面结构是新的,并且其已经被证实即使在悬空高度为25nm或更低时,防止了与盘状介质的接触。
作为本发明的滑动器或磁头的另一个优选例子,面对介质的表面可以进一步包括一个第四正压力产生部分和一个第五正压力产生部分。第四正压力产生部分位于第一正压力产生部分之后,在纵长方向隔开一个距离,并在一端具有一个朝向前缘的边缘。第五正压力产生部分位于第二正压力产生部分之后,在纵长方向隔开一个距离,并在一端具有一个朝向前缘的边缘。通过这种结构,由于形成了由第四正压力产生部分和第五正压力产生部分构成的两个正空气轴承面,前缘负载容量增加。这导致空气润滑膜刚度增加,从而提高与盘状介质表面有关的随动稳定性。当提供第四和第五正压力产生部分时,面对介质的表面可以进一步包括一个第二负压力产生部分和一个第三负压力产生部分。第二负压力产生部分形成在第一正压力产生部分第四正压力产生部分之间。第三负压力产生部分形成在第二正压力产生部分和第五正压力产生部分之间。
通过上述这种结构,当盘状介质旋转时,第一正压力产生部分、第二负压力产生部分和第四正压力产生部分、第三负压力产生部分和第四正压力产生部分构成的一系列空气轴承面彼此平行形成在滑动器宽度方向的两侧。
此外,由于第一负压力产生部分,第一负压力在由第一正压力产生部分、第二正压力产生部分、第二负压力产生部分、第三负压力产生部分、第四正压力产生部分和第五正压力产生部分封闭的一个区域内产生。
实现这种压力分布的磁头是新的,并且其已经被证实即使在悬空距离为25nm或更小时,可保持一个稳定的状态,从而防止了与盘状介质的接触。
此外,通过使第一正压力产生部分、第二正压力产生部分、第四正压力产生部分和第五正压力产生部分朝向滑动器的四个角,在四个角中实现了空气润滑膜的高刚度,从而提高了随动稳定性。
此外,由于第一和第二正压力产生部分增加朝向前缘的负载容量以增加空气润滑膜的刚度,在25nm或更小的非常低的悬空高度状态中实现了一个小节锥角,并且保持小节锥角稳定,以进一步提高磁头的随动稳定性。通过具有新的磁头随动稳定性的磁头,通过具有上述新结构的磁头,节锥角可以被设置得较小,为3×10-4(rad)或更小。也已经证实由于实现了高度的空气润滑膜刚度,即使在悬空高度为25nm或更小时,也能够避免滑动器后缘和盘状介质之间的接触。
此外,已经证实,通过具有上述新结构的磁头,通过使盘状介质的干扰、震动和灰尘导致的悬空高度的波动最小化,确保了一个高度为25nm或更小的、稳定的小悬空高度。
此外,通过利用在面对介质的滑动器表面上的高精密度图案形成技术如干燥蚀刻的整体加工形成正压力产生部分和负压力产生部分。
因此,根据本发明,为实现较高写密度、增加存储容量和显著批量生产率,提供了非常有效的一个较小、较薄的磁头。
在一个理想的模式中,每一个第二和第三负压力产生部分由一个从第一和第二正压力产生部分的表面下降的锯齿部分构成。第四和第五正压力产生部分从锯齿部分的其中一个表面上升。
希望形成锯齿的产生部分的表面,使得从前缘侧开始到中央部分变窄,从而使得从中央部分开始到后缘侧变宽。通过这种结构,卷轴特性被提高。
在包括第四和第五正压力产生部分以及第二和第三负压力产生部分的实施例中,可以包括上述第三正压力产生部分。设置第三正压力产生部分朝向后缘,并且其一端的一个边缘朝向前缘,并从一个台阶中的第一负压力产生部分的基面上升。转换器将被安装在第三正压力产生部分的中央。当这种结构在写/读装置被采用时,这种结构实现了悬空特性,将减小整个盘状介质表面上节锥角波动造成的影响。
第一和第二正压力产生部分可以在滑动器的宽度方向定向,该滑动器采取一种结构,在此结构中,第一和第二正压力产生部分连续,形成一个单平板表面,此平板表面为空气承压面。在此例子中,由于在前缘侧的负载容量进一步增加,以增加空气润滑膜刚度,因此在25nm或更小的非常低的悬空高度,节锥角被以一个稳定的方式保持,并且磁头的随动稳定性也被提高。
第一和第二正压力产生部分可以朝滑动器后缘延伸设置,该滑动器具有至少安装在第一正压力产生部分或第二正压力产生部分的电磁转换器。
根据本发明的磁头中的滑动器应当优选地具有一个1.25mm的长度和1.0mm或更少的宽度,并且应当具有1.6mg或更少的重量。
此外,希望以这种方式形成面对介质的滑动器的表面,它实现相对于沿纵长方向运行的滑动器中央轴的对称。此结构使得能够通过整体制造形成空气轴承台阶,整体加工采用微加工方法,如干燥蚀刻,而无须执行机械加工,从而易于在批量产品制造中控制尺寸并提高批量生产率。
第一、第二、第四和第五正压力产生部分和延伸部分的表面之间的边界应形成一个高度为0.1μm或更高的台阶。此外,确定第一、第二、第四和第五正压力产生部分和延伸部分中每一部分的表面的端缘是直线、曲线或二者的结合。
附图说明
在参考附图的进一步详细描述中,本发明的更具体的特征和优越性被解释。
图1示出了根据本发明的磁头的第一实施例的立体图。
图2示出了从固定面对介质的表面的侧边看图1中的磁头的平视图。
图3示出了图2所示磁头的正视图。
图4示出了图2所示磁头的侧视图。
图5示出了沿图2中的5-5线的截面图。
图6示出了图1到图5所示的磁头的放大的截面图,设有电磁转换器。
图7示出了根据本发明的写/读装置。
图8示出了用在图7所示的磁写/读装置中的磁头装置的侧视图。
图9示出了图7所示的磁写/读装置的操作。
图10示出了图7所示的磁写/读装置的一个模型。
图11示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中的标准化的滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。
图12示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中的标准化的滑动器长度和标准化压力之间的关系的三维数据。
图13示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。
图14示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和节锥角之间的关系的数据。
图15示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和随磁头中台阶面高度变化而达到的悬空高度之间的关系的数据。
图16示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和随磁头中台阶面高度变化而达到的节锥角之间的关系的数据。
图17示出了关于使用图1到5所示的磁头的磁写/读装置中盘状介质表面平行移动造成悬空高度的波动的数据。
图18示出了根据本发明的磁头的第二实施例的立体图。
图19示出了从固定面对介质的表面的侧边看图18中的磁头的平视图。
图20示出了关于使用图18和19所示的磁头的磁写/读装置中的标准化的滑动器长度和标准化压力之间的关系的三维数据。
图21示出了根据本发明的磁头的第三实施例的立体图。
图22示出了从固定面对介质的表面的侧边看图21中的磁头的平视图。
图23示出了图22所示的磁头的正视图。
图24示出了图22所示的磁头的侧视图。
图25示出了沿图22中的25-25线的截面图。
图26示出了关于使用图21至25所示的磁头的磁写/读装置中的标准化的滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。
图27示出了关于使用图21至25所示的磁头的磁写/读装置中的标准化的滑动器长度和标准化压力之间的关系的三维数据。
图28示出了关于使用图21至25所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。
图29示出了关于使用图21至25所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和节锥角之间的关系的数据。
图30示出了关于使用图21至25所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和随磁头中台阶面高度变化而达到的悬空高度之间的关系的数据。
图31示出了关于使用图21至25所示的磁头的磁写/读装置中的滑动器位置和随磁头中台阶面高度变化而达到的节锥角之间的关系的数据。
图32示出了根据本发明的磁头的第四实施例的立体图。
图33示出了从固定面对介质的表面的侧边看图32中的磁头的平视图。
图34示出了计算机模拟数据,此计算机模拟数据三维地示出了通过使用图7和8所示的写/读装置中的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化滑动器宽度,以及标准化压力之间的关系。
图35示出了关于通过在图7和8所示的写/读装置中使用第一实施例中的磁头实现的标准化的滑动器长度和+标准化压力之间的关系的数据。
图36示出了关于在使用图32所示的磁头的写/读装置中实现的滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。
图37示出了关于在使用图32所示的磁头的写/读装置中实现的滑动器位置和节锥角之间的关系的数据。
图38示出了关于在使用图32所示的磁头的写/读装置中实现的盘状介质旋转速率(rpm)和悬空高度之间的关系的数据。
图39示出了根据本发明的磁头的第五实施例的立体图。
图40示出了从固定面对介质的表面的侧边看图39中的磁头的平视图。
图41示出了计算机模拟数据,此计算机模拟数据三维地示出了通过在图7和8所示的写/读装置中使用图39所示的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化滑动器宽度,以及标准化压力之间的关系。
图42示出了关于通过在图7和8所示的写/读装置中使用图39所示的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。
图43示出了根据本发明的磁头的第六实施例的立体图。
图44示出了从固定面对介质的表面的侧边看图43中的磁头的平视图。
图45示出了计算机模拟数据,此计算机模拟数据三维地示出了通过在图7和8所示的写/读装置中使用图43所示的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化滑动器宽度,以及标准化压力之间的关系。
图46示出了关于通过在图7和8所示的写/读装置中使用图43所示的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。
图47示出了根据本发明的磁头的第七实施例的立体图。
图48示出了从固定面对介质的表面的侧边看图47中的磁头的平视图。
图49示出了计算机模拟数据,此计算机模拟数据三维地示出了通过在图7和8所示的写/读装置中使用图47所示的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化滑动器宽度,以及标准化压力之间的关系。
图50示出了关于通过在图7和8所示的写/读装置中使用图47所示的磁头实现的标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。
图51示出了关于在使用图39、43和47所示磁头的写/读装置中实现的滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。
图52示出了关于在使用图39、43和47所示磁头的写/读装置中实现的滑动器位置和节锥角之间的关系的数据。
图53示出了关于在使用图39、43和47所示磁头的写/读装置中实现的盘状介质旋转速度(rpm)和悬空高度之间的关系的数据。
具体实施方式
参考图1到5,示出了第一实施例,根据本发明的磁头包括一个滑动器1和转换器2和3。转换器2和3构成两个元件,即,一个写元件和一个重放元件。滑动器1设有一个前平板表面100、一个第一正压力产生部分110、一个第二正压力产生部分120、和一个第一负压力产生部分130。前平板表面100从前缘LE开始,连续到沿纵长方向X的一个中点。第一正压力产生部分110和第二正压力产生部分120具有上表面112和122,上表面112和122构成具有实质上相同高度的平板表面,并被彼此分开一个距离固定在垂直于纵长方向X延伸的宽度方向Y的两侧。第一和第二正压力产生部分110和120各自在朝向前缘LE的一端具有一个边缘,形成从一个台阶中的前平板表面100上升的台阶面111和121。第一负压力产生部分130相对箭头a指示的空气流方向设置在前平板表面100之后,并具有一个低于前平板表面100的上表面的基面132,还具有一个朝向前缘LE固定的前缘133,形成上升台阶面131,以构成第一负压力产生部分。第一负压力产生部分130从前平板表面100的端缘下降并连接到后缘TR上。
从空气流方向a来看,前平板表面100的前缘133必须被关闭。在此情况下,前缘133典型地构成为台阶面131。台阶的高度和表面的大小、形状等被合适地选择以实现在25nm或更低时要求的悬空特性。更具体地,台阶高度可以被设置为接近2.5μm。理想的是,把滑动器1的长度、宽度和重量分别设置为1.25mm或更短、1.00mm或更短和1.6mg或更轻。转换器2和3被设置在滑动器1的后缘TR。
在此第一实施例的磁头中,面对介质的表面进一步包括第三正压力产生部分140,第三正压力产生部分140朝向后缘TR设置,并具有一个面对前缘LE的台阶面141,此前缘141从第一负压力产生部分130基面上升。第三正压力产生部分140在宽度方向Y固定在接近中央部分,其另一端连续到所说的后缘TR上。转换器2和3被固定在第三正压力产生部分140上。第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140都相对沿纵长方向X延伸的中央轴对称地固定。
台阶面111、121和141各自的高度h1、h2和h3以及第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140的大小和形状分别被合适地选择以实现悬空高度为25nm或更小时要求的悬空特性。更具体地,台阶面111和121的高度h1和h2被设置在0.1到1.0μm的范围内。
通过构成第一和第二正压力产生部分110和120、第一负压力产生部分130和具有台阶的第三正压力产生部分140实现的优越性,包括要求保证悬空特性和整体加工,整体加工能够通过使用高精密度图案成形技术如干燥蚀刻来完成。
确定第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140的平板表面的端缘为直线、曲线或二者的结合。
图6是一个放大的截面图,示出了图1到5所示的转换器部分,构成一个写元件的转换器3是一个感应薄膜转换器,而构成一个读元件的转换器2是一个MR元件。
构成一个写元件的转换器3设有也用作MR元件2的第二屏蔽膜的第一磁膜31,第二磁膜32,线圈膜33,可以由氧化铝或类似物构成的间隙膜34,有机树脂构成的绝缘膜35,和铝或类似物构成的保护膜36。第一磁膜31和第二磁膜32的前端部分构成第一极尖P1和第二极尖P2,第一极尖P1和第二极尖P2相对间隙膜34相互面对,间隙膜34的厚度非常小,并在第一极尖P1和第二极尖P2执行写操作。第一磁膜31和第二磁膜32的磁轭在后间隙彼此连接,后间隙在第一极尖P1和第二极尖P2的相对侧,从而它们形成磁路。线圈膜33形成在绝缘膜35上,缠绕线圈中磁轭的连接部分。线圈膜33中绕组数和层数是任意的。
这里已经提出各种膜结构并在目前投入实际应用,这些膜结构的任何一种可以被采用以构成MR元件2。例如,MR元件2可以由通过坡莫合金或类似物实现的各向异性磁阻元件构成,或者使用一个巨磁阻(giant magnetoresistive)(GMR)膜。任何一种上述类型的元件可以在本发明中被采用。MR元件2位于第一屏蔽膜21和也用作第二屏蔽膜的第一磁膜31之间的一个绝缘膜22内侧。绝缘膜22由氧化铝或类似物构成。不同于实施例,只有转换器3可以被用作一个读/写元件。
在写/读装置的一个应用中,位于面对介质的表面的相对侧的本发明的磁头的表面被一个磁头悬架支承,并且当盘状介质旋转时,面对介质的表面和介质的表面之间产生的空气流使磁头悬空。当根据本发明的磁头在25nm或更低的非常小的悬空高度悬空时,其应当与具有高度表面精确度的盘状介质结合。
图7示出根据本发明的写/读装置。根据本发明的磁写/读装置包括一个盘状介质4、一个公知的磁头悬架5、一个根据本发明的磁头6和一个固定装置7。盘状介质4被一个旋转驱动机构(未图示)驱动,在箭头a指示的方向上旋转。使用一个旋转致动系统的固定装置7在一端支持磁头悬架5,并在箭头b1和b2指示的方向上驱动它,箭头b1和b2处于盘状介质4平面上的一个特定角(斜角)上。由此,从盘状介质4的写入和读取在规定的轨迹执行。磁头6被安装到磁头悬架5的自由端,使得节距移动和辊轴移动被允许,并且在盘状介质4的平面的方向上施加一个负载。
图8是磁头装置的一个侧视图。通过在位于支承体51纵长方向上一端的一个自由端上安装薄金属板构成的一个弹性体52,支承体51同样由薄金属板构成,并通过在弹性体52的下表面安装磁头6,构成磁头悬架5。磁头悬架5向磁头6施加一个负载力,把它压向盘状介质4。在图中的弹性体52设有在其纵长方向上几乎与支承体51的轴平行延伸的两个外框架部分521和522,在远离支承体51的一端连接外框架部分521和522的侧框架523,舌片524,舌片524从接近侧框架523的中央延伸,几乎与外框架部分521和522平行,同时其前端为一个自由端。位于设置侧框架523处的相对侧的弹性体52的一端通过如焊接的方法被安装在支承体51的自由端附近。
在支承体51的下表面,设置一个负载突起525,它可以采用(例如)半球形。通过此负载突起525,一个负载力被从支承体51的自由端传递到舌片524。在负载突起525处的磁头6的负载点P1从磁头6的重力C1中心向流入端偏移了一个偏差值ΔD。注意,负载突起525可以以此方式设置:在负载突起525处的磁头6的负载点P1被设置在重力C1的中心。
磁头6通过(例如)粘接被安装在舌片524的下表面。磁头6被安装到磁头悬架5,从而其纵长方向与磁头悬架5的纵长方向成一直线。可以在本发明中被采用的磁头悬架5不局限于在第一实施例中所使用的磁头悬架。可以从目前已经被提出的各种磁头悬架和以后将被提出的磁头悬架中进行选择。例如,通过利用日本未审查专利公开No.215513/1994或通过使用一种弹性高聚物接线板如接头胶带(tab tape)(TAB),支承体51和舌片524可以被集成。
图9示出了图7和8所示的写/读装置的操作。在读/写操作期间,支承磁头6的磁头悬架5通过利用一种旋转致动方法的固定装置7被驱动,绕枢轴中心O1沿箭头b1和b2指示的方向旋转。磁头6在盘状介质4上的位置通常表示为斜角θ。在本发明的描述中,斜角θ表示滑动器1的中心线在宽度方向W上的倾斜。
图10示出了图7和8所示的磁写/读装置的一个模型。磁头6在第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140产生提升动态压力,磁头悬架5向第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140施加一个弹性力,在一第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140之间的第一负压力产生部分130产生一个负压力。磁头6悬空在一个非常小的悬空高度g1和一个节锥角β,弹性力、提升动态压力和负压力在那里平衡。悬空高度g1表示转换器2和3的悬空高度,并且应当区别于后缘TR和盘状介质4之间形成的悬空高度g2。
接下来,参考测量的数据,说明使用本发明的磁头的磁写读装置实现的优越性。磁头6、磁头悬架5和盘状介质4的规格如下。(滑动器1)长度:0.8mm宽度:0.6mm厚度:0.3mm重量:0.6mg(磁头悬架5)负载力:1.0gf弹性率:1.8gf/mm负载点:滑动器1的中心区域(盘状介质4)盘直径:2.5英寸盘旋转速度:7200rpm
图11示出了关于标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。水平轴代表的标准化滑动器长度表示为从前缘LE沿纵长方向的位置x和滑动器1全部长度L的比(x/L)。竖直轴代表的标准化压力由公式(P/Pa-1)确定,P为施加到滑动器1的压力,Pa为大气压力。曲线L1代表在宽度W方向上离滑动器1的一端缘的距离为y=0.08mm位置处达到的压力分布,曲线L2代表在距离y=0.30mm位置处达到的压力分布特征。
图12示出了计算机模拟数据,三维地示出了图11中所示的标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系。
在根据本发明的磁头中,面对介质的表面设有第一和第二正压力产生部分110和120,第一负压力产生部分130和第三正压力产生部分140,其中第一负压力产生部分130位于第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140之间。因此,如图11和12的清楚说明,当盘状介质4被旋转时,第一和第二正压力产生部分110和120沿空气流方向a产生第一提升动态压力,第三正压力产生部分140在后缘TR产生一个第二提升动态压力(见特性曲线L1),第一负压力产生部分130在第一提升动态压力和第二提升动态压力之间的区域产生一个负压力(见特性曲线L2)。实现这种压力分布的空气轴承面的结构是新的,并且即使在25nm或更低的悬空高度时也能够避免与盘状介质的接触。
图13示出了表示滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。斜角的一个解释已经参考图9给出。图13示出了在该斜角下盘状介质4的旋转半径。如图13所示,通过具有上述新的空气轴承面结构的磁头,在一个较宽的斜角范围内(-4.3到13.25°)确保了一个非常小的悬空高度g1,约10mm。而且,在一个较宽的斜角范围内(-4.3到13.25°)实现了抗干扰和震动的高度悬空稳定性。
图14示出了表示滑动器位置和节锥角之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。如图14所示,通过具有根据本发明的新的空气轴承面结构的磁头,节锥角能够被设置在3×10-4(rad)或更低,并且即使在25nm或更低的悬空高度时也能够避免滑动器1的后缘TR与盘状介质4的接触。
此外,第一、第二和第三正压力产生部分110、120和140、和第一负压力产生部分130能够通过整体加工技术在面对介质的滑动器1的表面上形成,整体加工技术使用一种高精密度图案形成技术如干燥蚀刻。
因此,根据本发明,为实现高磁写密度、增加存储容量以及实现突出的批量生产率,提供了非常有效的更小、更薄的磁头。
此外,如图1到5的清楚图示,根据本发明的磁头在前缘LE不设有一个变窄的形状。因此,节锥角能够被设置得较小,另外,由于表面112和122长度小,悬空高度随提升力减小而变小,同时,正压力根据盘旋转速度和空气流方向而变化的节锥角范围被减小,从而能够使其保持滑动器1的悬空稳定性。总结上述信息,实现了显示出以下特性的磁头和写/读装置:悬空高度:8到12nm1.1×10-4(rad)<节锥角β<2.2×10-4(rad)
图15示出了当台阶面111和121的高度h1和h2被改变时代表滑动器位置和悬空高度g1之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。曲线L3代表当高度h1和h2被设置在0.6μm时实现的特性,曲线L4代表当高度h1和h2被设置在0.8μm时实现的特性。数据表示通过控制台阶面111和121的高度h1和h2,悬空高度g1能够被控制。当高度h1和h2小于0.6μm时,难以把悬空高度g1保持在25nm或更低。当高度h1和h2增加时,悬空高度g1减小。然而,当它们超过1.0μm时,第三正压力产生部分140的表面142的后缘TR(见图1到5)与盘状介质4接触。
图16示出了当台阶面111和121的高度h和h2被改变时代表滑动器位置和节锥角之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。曲线L5代表当高度h1和h2被设置在0.6μm时实现的特性,曲线L6代表当高度h1和h2被设置在0.8μm时实现的特性。数据表示通过控制台阶面111和121的高度h1和h2,节锥角能够被控制。当高度h1和h2小于0.6μm时,难以在斜角大(例如13.25°)的范围内把节锥角在保持在3×10-4(rad)或更小。当高度h1和h2大于0.8μm时,在斜角小(例如0°)的范围内,节锥角变得等于或小于1×10-4(rad),从而增加了与前缘产生接触的危险,并且当高度h1和h2超过1μm时,造成接触。总结上述信息,希望把台阶面111和121的高度h1和h2设置在0.6μm到1.0μm的范围内。
图17示出了关于盘状介质的平行运动造成的悬空高度波动的数据。在图17中,水平轴代表盘状介质的竖直表面运动的频率,竖直轴代表振幅比(Δg1/b)。Δg1代表悬空高度g1的波动值,b表示盘状介质振动幅度值。曲线L7表示当一个具有8mm的长度、0.6mm的宽度和0.3mm的高度的滑动器被使用时实现的特性,曲线L8表示当一个具有1.25mm的长度、1.0mm的宽度和0.3mm的高度的滑动器被使用时实现的特性。悬空高度g1被设置在25nm。
当滑动器1被小型化,同时空气润滑膜刚度被减小时,由于滑动器块被减小,与盘状介质的平行振动有关的随动稳定性没有被恶化,如图17所示。具有1.25mm或更短的长度和1.00mm或更窄的宽度以及1.6mg或更小的重量的滑动器1实现良好的随动稳定性,而不受尺寸的影响。
图18示出了根据本发明的磁头的第二实施例的立体图,图19示出了从面对介质的表面被固定的侧边看图18中的磁头的平视图。
在图18和19所示的第二实施例中,面对介质的表面设有一个前平板表面100、一个第一正压力产生部分110、一个第二正压力产生部分120、一个第一负压力产生部分130、一个第三正压力产生部分140、一个第四正压力产生部分150和第五正压力产生部分160。第四正压力产生部分150位于第一正压力产生部分110之后的一个距离,并设有一个朝向前缘LE的台阶面151。第五正压力产生部分160位于第二正压力产生部分120之后的一个距离,并设有一个朝向前缘LE的台阶面161。第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162构成平板表面,该平板表面的高度基本上等于第一正压力产生部分110的表面112和第二正压力产生部分120的表面122的高度。
图20示出了关于在使用图18和19所示的磁头的磁写/读装置中的标准化的滑动器长度和标准化压力之间的关系的三维数据。具有如这些三维数据所指示的压力分布的磁头,当被用在写/读装置中时,它所实现优越性类似于图1到5所示的磁头实现的优越性。
图21示出了根据本发明的磁头的第三实施例的立体图,图22是从面对介质的表面被固定的侧边看图21中的磁头的平视图,图23是图22所示的磁头的侧视图,图24是图22所示的磁头的正视图,图25是沿图22中的25-25线的截面图。
面对介质的表面包括一个前平板表面100、一个第一和一个第二正压力产生部分110和120以及一个第一负压力产生部分130。
前平板表面100开始于前缘LE,并连续到与空气流方向a一致的纵长方向X的中点。第一和第二正压力产生部分110和120具有实质上相同的高度,并被彼此分开一个距离设置在垂直于纵长方向X的宽度方向Y的两侧,它们的边缘朝向构成台阶面111和121的前缘LE,台阶面111和121从前平板表面100上升。第一和第二正压力产生部分110和120延伸到后缘TR。结果,第一和第二正压力产生部分110和120的表面112和122分别用作空气轴承表面。
第一负压力产生部分130在一个台阶中从前平板表面100的尾端下降并延伸到后缘TR。
转换器2和3被设置在后缘TR,至少是第一或第二正压力产生部分110和120中任一个的后缘TR。在第三实施例中,第一和第二正压力产生部分110和120中都设置有转换器2和3。
前平板表面100从前缘LE延伸到接近滑动器1的纵长方向的中心,并通过一个与前平板表面100有关的台阶连续到第一和第二正压力产生部分110和120。形成在前平板表面100和表面112之间以及前平板表面100和表面122之间的台阶面的高度差被设置为一个规定的尺寸,例如,0.1到1.0μm。
构成台阶面111和121的台阶高度,表面112和122的大小、形状等连续到台阶面111和122被合适地选择,以实现悬空高度为25nm或更低时要求的悬空特性。
第一负压力产生部分130的前缘133,从空气流的方向(a)来看必须被关闭。在此情况下,前缘133典型地构成一个台阶面131。台阶面131的高度、形状等可以合适地选择以实现在悬空高度为25nm或更低时要求的悬空特性。更具体地,台阶面131的高度可以被设置在约2.5μm。
在本实施例磁头中的转换器2和3的结构及其在写/读装置中的应用与第一实施例的磁头的结构和应用相同。
具有上述结构的磁头在带设置具体大小的第一和第二正压力产生部分110和120的面积的写/读装置中被采用时,空气流侧的负载容量增加,即使在25n或更小的一个极低悬空高度时也如此,导致空气润滑膜刚度增加。因此,具有低节锥角的悬空状态以一种稳定的方式被保持,从而提高了与盘状介质表面运动有关的磁头随动稳定性。因此,即使当悬空高度被减小到25nm或更小时,也能够防止磁头和盘状介质之间在悬空高度为其最小值的滑动器后缘TR处的接触。
由于第一和第二正压力产生部分110和120具有实质上相同高度且被分开一个距离设置在宽度方向Y的两侧,同样实现了卷轴角的稳定性。
此外,具有上述新的空气轴承表面结构,节锥角能够被设置在3×10-4(rad)或更小,并且即使在悬空高度为25n或更小时,也能够防止滑动器1后缘TR和盘状介质之间的接触。
此外,上述每一个表面能够通过在面对介质的滑动器1的表面上采取高精密度图案形成技术如干燥蚀刻的整体加工形成。
因此,根据本发明,为实现高写密度、增加存储容量和实现突出的批量生产率,提供了非常有效的更小、更薄的磁头。
如参考图17已经进行的解释,当滑动器1被小型化,同时空气润滑膜刚度减小,由于滑动器块减小,与盘状介质平行震动有关的随动稳定性没有恶化。
此外,由于空气轴承等高线在纵长方向X上关于滑动器1的中央轴对称形成,并且空气轴承面能够通过利用微加工技术如干燥蚀刻的整体加工形成而无须执行机械加工,易于进行批量产生中的尺寸管理,从而实现高度的批量出生率。
在此实施例中,同样,实现特征:悬空高度g1:8到12nm1.0×10-4(rad)<节锥角β<1.8×10-4(rad)
接下来,参考测量的数据,使用本发明磁头的写/读装置实现的优越性被解释。磁头6、磁头悬架5和盘状介质4的说明与图1到5所示的磁头中的相同,如下所示:(滑动器1)长度:0.8mm宽度:0.6mm高度:0.3mm重量:0.6mg(磁头悬架5)负载力:1.0gf弹性率:1.8gf/mm负载点:滑动器1的中心区域(盘状介质4)盘直径:2.5英寸盘旋转速度:7200rpm
图26示出了关于标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。水平轴代表的标准化滑动器长度表示为从前缘LE沿纵长方向的位置x和滑动器1全部长度L的比(x/L)。竖直轴代表的标准化压力由公式(P/Pa-1)确定,P为施加到滑动器1的压力,Pa为大气压力。曲线L9代表在宽度Y方向上离滑动器1的一端缘的距离为y=0.3mm位置处达到的压力分布,曲线L11代表在距离y=0.1mm位置处实现的压力分布,曲线L10代表在距离y=0.30mm位置处测量的压力分布。
图27示出了计算机模拟数据,三维地示出了图26中所示的标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系。
在本实施例的磁头中,前平板表面100从前缘LE开始,连续到沿纵长方向X的一个中点,纵长方向与空气流方向a相同。第一和第二正压力产生部分110和120具有实质上相同的高度,并被彼此分开一个距离固定在垂直于纵长方向X延伸的宽度方向Y的两侧,同时它们的朝向前缘LE的边缘构成从前平板表面100上升的台阶面111和121。因此,如图26和27的清楚图示,当盘状介质4被旋转时,沿空气流方向a,前平板表面100产生一个正提升动态压力,台阶面111和121产生正提升动态压力,第一负压力产生部分130产生一个负压力。实现这种压力分布的空气轴承面的结构是新的,即使在悬空高度为25nm或更小时,也能够防止与盘状介质的接触。
此外,由于在前缘LE没有变窄,节锥角能够被设置得较小。此外,由于滑动器1的长度小,能够保持提升力较小,以减小悬空高度,同时,与盘旋转速度有关的压力分布的变化和空气流方向a的变化能够被减小,以保持滑动器1的悬空高度。
图28示出了表示滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。斜角θ的一个解释已经参考图9给出。图28示出了在该斜角θ下盘状介质4的旋转半径。如图28所示,通过具有上述新的空气轴承面结构的磁头,在一个较宽的斜角范围内(-4.3到13.25°)确保了一个非常小的悬空高度g1,约10mm。而且,在一个较宽的斜角范围内(-4.3到13.25°)实现了抗干扰和振动的高度悬空稳定性。
图29示出了表示滑动器位置和节锥角β之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。如图29所示,通过根据本发明的具有新的空气轴承面结构的磁头,节锥角β能够被设置在3×10-4(rad)或更低,并且即使在25nm或更低的悬空高度时也能够避免滑动器1的后缘TR与盘状介质4的接触。
图30示出了当台阶面111和121的高度h1和h2被改变时代表滑动器1的位置和悬空高度g1之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。曲线L12代表当高度h1和h2被设置在0.6μm时实现的特性,曲线L13代表当高度h1和h2被设置在0.8μm时实现的特性。数据表示通过控制台阶面111和121的高度h1和h2,悬空高度g1能够被控制。当高度h1和h2小于0.6μm时,难以把悬空高度g1保持在25nm或更低。当高度h1和h2增加时,悬空高度g1减小。然而,当它们超过1.0μm时,后缘TR更易于与盘状介质4接触。
图31示出了当台阶面111和121的高度h1和h2被改变时代表滑动器位置和节锥角β之间的关系的数据。滑动器的位置由介质半径和斜角表示。曲线L14代表当高度h1和h2被设置在0.6μm时实现的特性,曲线L15代表当高度h1和h2被设置在0.8μm时实现的特性。数据表示通过控制台阶面111和121的高度h1和h2,节锥角β能够被控制。当高度h1和h2小于0.6μm时,难以在斜角θ大(例如13.25°)的范围内把节锥角β在保持在3×10-4(rad)或更小。当高度h1和h2大于0.8μm时,在斜角θ小(例如0°)的范围内,节锥角β变得等于或小于1×10-4(rad),从而增加了前缘产生接触的危险,并且当高度h1和h2超过1μm时,造成接触。
总结上述图30和31表示的信息,希望把台阶面111和121的高度h1和h2设置在0.6μm到1.0μm的范围内。
本发明不局限于上面给出的具体例子。例如,在图21中,一个第三正压力产生部分可以被设置在接近滑动器1后缘TR的中央部分,如图1到5所示,以调节转换器2和3。
参考图32和33,示出了第四实施例,面对介质的表面设有一个前平板表面100、一个第一负压力产生部分130、一个第一正压力产生部分110、一个第三正压力产生部分140、一个第四正压力产生部分150、一个第五正压力产生部分160、一个第二负压力产生部分170和第三负压力产生部分180。第一正压力产生部分110设在从与空气流方向a相同的纵长方向X的中心朝向前缘LE的一个区域中。从空气流方向a来看,第二和第三负压力产生部分170和180被设在第一正压力产生部分110尾部的位置,并在垂直于纵长方向X延伸的宽度方向Y上彼此分开一个距离。
第四正压力产生部分150位于第二负压力产生部分170之后,第五正压力产生部分160位于第三负压力产生部分180之后,在宽度方向Y上隔开一个距离。第一负压力产生部分130设在被第一正压力产生部分110、第二和第三负压力产生部分170和180、以及第四和第五正压力产生部分150和160封闭的一个区域内。
在第四实施例中,定位第一和第二正压力产生部分,以在宽度方向Y上越过滑动器1,并在宽度方向Y上被连续设置以构成一个单个的正压力产生部分110。第一正压力产生部分110设有一个台阶面111。第四和第五正压力产生部分150和160分别设有台阶面151和161。第一正压力产生部分110、第二和第三负压力产生部分170和180、第四和第五正压力产生部分150和160和第一负压力产生部分130被相对于纵长方向X上的中央轴对称地定位。
构成台阶面111、151和161的台阶的高度差h4和h5(=h4)以及台阶部分的大小和形状被适当地选择,以实现悬空高度为25nm或更小时要求的悬空特性。更具体地,台阶面111、151和161的高度差h4和h5被设置在0.3到1.0μm的范围内。
在第二和第三负压力产生部分170和180以及第一负压力产生部分130,从空气流方向a看的前缘被从第一正压力产生部分110下降的一个台阶113封闭。
把第一正压力产生部分110、第二和第三负压力产生部分170和180、第四和第五正压力产生部分150和160以及第一负压力产生部分130形成为台阶,实现的优越性在于:上述要求的随动稳定性被实现,以及它们能够通过利用高精密度图案形成技术如干燥蚀刻的整体加工方法形成。
第一正压力产生部分110被在宽度方向Y上定位,从纵长方向的滑动器1的中头朝向前缘LE。
第二和第三负压力产生部分170和180在一个高度差为h5的台阶中从第一正压力产生部分110的表面112下降。在第四实施例中,在第一正压力产生部分110的表面112和第二台阶部分150的表面152之间和第一正压力产生部分110的表面112和第三台阶部分160的表面162之间,形成表面172和182,从而从前缘LE侧开始向中央部分变窄,并且从中央部分开始向后缘TR侧变宽。
第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162在一个台阶中分别从具有高度差h5的表面172和182上升,并在宽度方向Y上彼此分开一个距离,宽度方向Y从纵长方向X上的滑动器1中央朝向后缘TR。
第一负压力产生部分130低于构成第二和第三负压力产生部分170和180的锯齿部分的表面172和182。
除了后缘TR侧,第一负压力产生部分130的表面被表面112、152和162以及172和182在其边缘封闭。第一负压力产生部分130的表面和表面112、152和162之间的高度差接近1到5μm。第一负压力产生部分130的表面用于构成一个基面,且所有的其它表面形成在第一负压力产生部分130上。此外,构成与第一负压力产生部分130的表面相同高度的平坦表面区域形成在滑动器1的宽度方向Y的两侧,且形成在第一正压力产生部分110的表面172和表面112之间和第一正压力产生部分110的表面182和表面112之间的台阶用作横向加压空气轴承台阶面。
此外,第四实施例包括第三正压力产生部分140的一个表面142。第三正压力产生部分140朝向滑动器1后缘TR设在宽度方向Y上,接近滑动器1的中央,从第一负压力产生部分130的基面上升一个高度差。其上升前缘构成一个台阶面141。第三正压力产生部分140的表面142具有与第一正压力产生部分110的表面112、第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162实质上相同的高度。电磁转换器2和3被安装在后缘TR的第三正压力产生部分140的中央。
在第四实施例中,前平板表面100被设在滑动器1的前缘和第一正压力产生部分110的表面112之间。前平板表面100从第一负压力产生部分130在一个台阶中上升一个高度差h6,以构成具有与负压力产生部分170和180相同高度的一个平板表面。希望形成前平板表面100,从而它从第一正压力产生部分110的表面112向前缘LE变窄。
确定每一个表面100、112、130、142、152、162、172和182的端缘可以是直线、曲线或二者的结合。
接下来,参考测量的数据,解释使用本发明的磁头的写/读装置实现的优越性。磁头6、磁头悬架5和盘状介质4的规格如下。(滑动器1)长度:1.25mm宽度:1.0mm高度:0.3mm重量:1.6mg(磁头悬架5)负载力:0.5gf负载点:偏心d=100μm(盘状介质4)盘旋转速度:7200rpm盘直径:2.5英寸
图34示出了计算机模拟数据,三维地示出了第四实施例中的磁头所实现的标准化滑动器长度、宽度和压力之间的关系。图35示出了关于标准化滑动器长度和标准化压力之间的关系的数据。水平轴代表的标准化滑动器长度表示为从前缘LE沿纵长方向X的位置x和滑动器1全部长度L的比(x/L)。标准化滑动器宽度表示为沿宽度方向Y的位置y和滑动器1全部长度L的比(y/L)。竖直轴代表的标准化压力由公式(P-Pa)/Pa确定,P为施加到滑动器1的压力,Pa为大气压力。曲线L12代表在标准化宽度(y/L)为0.5(几乎在宽度方向的中心)的位置实现的压力分布特征,曲线L11代表在标准化宽度(y/L)为0.08的位置实现的压力分布。
在第四实施例的磁头中,面对介质的表面设有一个第一正压力产生部分110、一个第一负压力产生部分130、一个第四正压力产生部分150和160。第一正压力产生部分110设在从与空气流方向a相同的纵长方向X的中心朝向前缘LE的一个区域中。从空气流方向a来看,第二和第三负压力产生部分170和180被设在第一正压力产生部分110尾部的位置,并在垂直于纵长方向X延伸的宽度方向Y上彼此分开一个距离。
第四和第五正压力产生部分150和160被分别设在两个负压力产生部分170和180的尾部,在宽度方向Y上彼此分开。
结果,从图34和35可明显看出,当盘4被旋转时,第一正压力产生部分110在磁头6的宽度方向Y中心附近沿空气流方向a产生第一提升动态压力(见曲线L12)。
在磁头6的宽度方向Y的两个末端,后缘TR的第四和第五正压力产生部分150和160产生第二提升动态压力,负压力产生部分170和180产生从第二提升动态压力朝向前缘的负压力(见曲线L11)。
此外,在由第一正压力产生部分110,第四和第五正压力产生部分150和160,以及负压力产生部分170和180封闭的区域中,由第一负压力产生部分130产生负压力(见曲线L12)。
实现这种压力分布的结构是新的,且即使在悬空距离25nm或更小时,其为防止磁头与盘状介质接触奠定了基础。
此外,第四实施例中的结构包括第三正压力产生部分140的表面142。第三正压力产生部分140的表面142具有与第一正压力产生部分110的表面112和第四和第五正压力产生部分150和160的表面152和162实质上相同的高度,并在磁头6的宽度方向Y的中央附近产生一个正压力(见曲线L12)。由于正压力,空气润滑膜刚度在后缘TR处增加,从而即使在悬空高度为25nm或更小时使其能够更可靠地防止磁头和盘状介质之间的接触。由于转换器2和3被固定在第三正压力产生部分140的表面142上的后缘TR的中央,通过第三正压力产生部分140实现了空气润滑膜刚度的增加,结果是防止了接触,从而可靠地保护转换器2和3不被破坏和毁坏。
在第四实施例中,前平析表面100被设在滑动器1的前缘LE和第一正压力产生部分110的表面112之间。前平板表面100在一个台阶中从第一负压力产生部分130上升一个高度差h6,以构成一个与台阶部分170和180高度相同的平板表面。因此,空气润滑膜刚度朝向前缘LE增加。特别是,通过形成前平板表面100,从而从第一正压力产生部分110的表面112向前缘LE变窄,由于在前平板表面100实现的空气轴承效果,当该结构在写/读装置中被采用时,能够实现小节锥角β,并且能够盘状介质的整个表面上实现节锥角β的波动减小的悬空特性。
此外,在第四实施例中,负压力产生部分170和180形成在第一正压力产生部分110的表面112和第四和第五正压力产生部分150和160的表面152和162之间,使得从前缘LE侧开始向中央部分变窄,并且从中央部分开始向后缘TR侧变宽。通过这种结构,改善了辊特性。此外,由于构成第一正压力产生部分110的表面112、第四正压力产生部分150和表面152和第五正压力产生部分160和表面162,使得在空气流方向a上朝向前缘具有两级台阶面。
图36示出了代表滑动器位置和悬空高度之间的关系的数据。水平轴代表与斜角θ具有对应关系的盘状介质4的旋转半径。曲线L21代表通过使用图32和33所示的本发明第四实施例中的磁头实现的特性,曲线L22代表通过使用滑动器长度L、宽度W和厚度分别为1.25mm、1.0mm和0.3mm的具有两个台阶的规则正压力/负压力结合型磁头(现有技术中的一个例子)实现的特性,如图36所示,当现有技术例子中的磁头被使用时,-4.3到13.25°斜角范围内实现的悬空高度最小值接近24nm,并且悬空高度在24到29nm范围内波动。相反,通过本发明的磁头,在一个-4.3到13.25°的宽斜角范围上采用接近22nm的非常小的悬空高度。此外,在-4.3到13.25°的宽斜角范围上仅观测到悬空高度接近1nm的波动,实现了抗干扰和振动的高度悬空稳定性。
图37示出了代表滑动器位置和节锥角β之间的关系的数据。曲线L31代表通过使用本发明第四实施例中的磁头实现的特性,曲线L32代表通过当具有两个台阶的规则正压力/负压力结合型磁头(现有技术中的一个例子)被使用时实现的特性。如图37中曲线L32清楚所示,在现有技术例子的情况下,在-4.3到13.25°斜角范围上,节锥角β在0.9×10-4(rad)到1.7×10-4(rad)范围内波动。
相反,使用本发明的磁头,如曲线L31清楚所示,在-4.3到13.25°的宽斜角上,节锥角β保持在或小于1.5×10-4(rad),显示出近似的稳定性。而且,如图32和33清楚所示,在本发明的磁头中的前缘LE没有变尖,并且使节锥角β最小。
因此,通过使用本发明第四实施例中的磁头,能够在盘状介质4的全部访问区域实现高度稳定的空气润滑膜刚度,从而使其能够即使在悬空高度为25nm或更小时防止滑动器1的后缘TR和盘状介质4之间的接触。
图38示出了关于盘状介质旋转速率(rpm)和悬空高度之间的关系的数据。在图38中,水平轴代表盘状介质的盘旋转速度(rpm),竖直轴代表悬空高度(nm)。曲线L41代表通过使用图32和33所示的本发明第四实施例中的磁头实现的特性,曲线L42代表当具有两个台阶的普通正压力/负压力结合型磁头(现有技术的一个例子)被使用时实现的特性。斜角θ接近0°。
图38示出了当现有技术的例子中的磁头被使用时,当盘状介质的盘旋转速度增加时悬空高度保持增加,如曲线L42所示。甚至当盘状介质的盘旋转速度增加超过10,000rpm时,悬空高度被倾斜以继续增加。
相反,当本发明第四实施例中的磁头被使用时,随着盘状介质的盘旋转速度的增加,悬空高度变得更加稳定。图38中的数据表示当盘状介质的盘旋转速度超过约6000rpm时,悬空高度在24nm变得稳定。因此,根据本发明的磁头显示出起动特性,从而悬空高度早于进入恒定的操作状态之前就变成稳定。
参考示出第五实施例的图39和40,根据本发明的磁头包括一个滑动器1和转换器2和3。转换器2和3构成两个元件,即,写元件和读元件。面对介质的表面在宽度方向Y上在滑动器1的中部设有两个分开的正压力产生部分110和120。第一正压力产生部分110设有一个台阶面111和一个表面112,第二正压力产生部分120设有一个台阶面121和一个表面122。其它结构特征与第四实施例中所示的磁头(见图32和33)的特征相同。
图41示出了计算机模拟数据,三维地示出了当该磁头被使用时所实现的标准化滑动器长度(x/L)和标准化宽度(y/L),和标准化压力之间的关系。图42示出了关于当该磁头被使用时标准化滑动器长度(x/L)和标准化压力之间的关系的数据。用于驱动磁头6、磁头悬架5和盘状介质4的各种状况如前面解释。水平轴代表的标准化滑动器长度(x/L)和竖直轴代表的标准化压力(P-Pa)/Pa已经参考图35作出了解释。曲线L51代表在某一位置实现的压力分布特征,此位置表示为在宽度方向Y上距滑动器1的一端缘的标准化宽度(y/L)=0.5(几乎在宽度方向的中心),曲线L52代表在表示为标准化宽度(y/L)=0.075的位置实现的压力分布。
图41和42所示的压力分布不同于图34和35所示的压力分布,在图34和35所示的压力分布中,由于第一和第二正压力产生部分110和120之间的区域由前平板表面100构成,在滑动器1的中央区域没有产生朝向空气流侧(见曲线L51)的明显正压力。而在在图41和42所示的压力分布中,第一和第二正压力产生部分110和120在滑动器1的宽度方向Y上的两侧产生大正压力(见曲线L52)。
如图41和42清楚地图示,当盘状介质4被旋转时,第一和第二正压力产生部分110和120在磁头6的宽度方向Y两侧沿空气流方向a产生第一提升动态压力(见曲线L52),第四和第五正压力产生部分150和160朝向后缘TR产生一个第二提升动态压力,第二和第三负压力产生部分170和180从第二提升动态压力朝向空气流方向侧产生负压力(见特性曲线L52)。此外,在第一和第二正压力产生部分110和120、第四和第五正压力产生部分150和160以及第二和第三负压力产生部分170和180封闭的区域内,第一负压力产生部分130产生一个负压力(见曲线L51)。实现这种压力分布的结构是新的,并且它构成即使在悬空高度为25nm或更小时防止磁头和盘状介质之间接触的基础。
此外,由于第三正压力产生部分140的表面朝向后缘TR设置,正压力产生在宽度方向Y上接近磁头6的中央附近(见曲线L51)。这就增加了后缘TR的空气润滑膜刚度,从而防止了在悬空高度为25nm或更小时磁头和盘状介质之间的接触,甚至更可靠。由于转换器2和3在后缘TR被安装在第三正压力产生部分140的表面142的中央,实现了空气润滑膜刚度的增加并导致有效地防止接触,可靠地保护转换器2和3不被破坏和毁坏。
此外,前平板表面100被朝向前缘LE设置,前缘LE在一个台阶中从第一负压力产生部分130上升该高度差,构成与负压力产生部分170和180高度相同的一个平板表面。因此,朝向前缘LE,空气润滑膜刚度增加。由于前平板表面100形成,从而从分别从第一和第二正压力产生部分110和120的表面112和122向前缘LE变窄,由于通过前平板表面100实现的空气轴承效果,当该结构在写/读装置中被采用时,一个小节锥角β能够被实现,并且能够在盘状介质的整个表面上实现节锥角β波动减小的悬空特性。
此外,负压力产生部分170和180被形成在第一和第二正压力产生部分110和120的表面112和122和第四和第五正压力产生部分150和160的表面152和162之间,从而从前缘LE侧开始朝向中央部分变窄,并且从中央部分开始朝向后缘TR侧变宽。通过这种结构,辊特性被提高。此外,第一正压力产生部分110的表面112、第二正压力产生部分120和表面122、第四正压力产生部分的表面152和第五正压力产生部分的表面162被构成,以具有朝向空气流方向a的两级台阶面。
参考示出第六实施例的图43和44,根据本发明的磁头包括滑动器1和转换器2和3。转换器2和3构成两个元件,即,一个写元件和一个读元件。在此例的磁头中,第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162延伸到滑动器1的后缘TR设置,转换器2和3至少安装在第四正压力产生部分150的表面152或第五正压力产生部分160的表面162上。
第六实施例的磁头中的转换器2和3的结构及其到写/读装置的应用与第四实施例所示磁头的相同(见图32和33)。接下来,参考测量的数据,使用图43和44所示第六实施例中的磁头的写/读装置实现的优越性被解释。磁头6、磁头悬架5和盘状介质4的说明如下。(滑动器1)长度:1.25mm宽度:1.0mm高度:0.3mm重量:1.6mg(磁头悬架5)负载力:0.5gf负载点:偏心d=100μm(盘状介质4)盘旋转速度:7200rpm
图45示出了计算机模拟数据,三维地示出了当该磁头被使用时标准化滑动器长度(x/L)和标准化宽度(y/L)、和标准化压力之间的关系,图46示出了当该磁头被使用时关于标准化滑动器长度(x/L)和标准化压力之间的关系的数据。水平轴代表的标准化滑动器长度(x/L)和竖直轴代表的标准化压力(P-Pa)/Pa已经参考图35被解释。在图46中,曲线L61代表在表示为宽度方向Y上离滑动器1一端缘的标准化宽度(y/L)为0.5(几乎在宽度方向的中心)的位置实现的压力分布,曲线L62代表在表示为标准化宽度(y/L)=0.08的位置实现的压力分布。
图45和46所示的压力分布不同于图41和42所示的压力分布,在图41和42所示的压力分布中,由于第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162在前缘LE向滑动器1的后缘TR延伸设置,第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162产生的正压力连续到后缘TR上(见曲线L62),而由于在后缘TR没有第三正压力产生部分表面,因此在宽度方向Y上接近磁头6的中央部分没有产生归因于第三正压力产生部分的正压力(见曲线L61)。
如图45和46清楚地图示,当盘状介质4被旋转时,第一和第二正压力产生部分110和120在磁头6的宽度方向Y两侧沿空气流方向a产生第一提升动态压力(见曲线L62),第四和第五正压力产生部分150和160朝向后缘TR产生一个第二提升动态压力,第二和第三负压力产生部分170和180从第二提升动态压力朝向空气流方向侧产生负压力(见特性曲线L62)。此外,在第一和第二正压力产生部分110和120、第四和第五正压力产生部分150和160以及第二和第三负压力产生部分170和180封闭的区域内,第一负压力产生部分130产生一个负压力(见曲线L61)。实现这种压力分布的结构是新的,并且它构成即使在悬空高度为25nm或更小时防止磁头和盘状介质之间接触的基础。
当在后缘TR在宽度方向Y上的磁头的中央部分附近没有产生正压力的部分时,由于第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162在磁头6的宽度方向Y两侧向滑动器1的后缘TR延伸设置,通过第四正压力产生部分150的表面152和第五正压力产生部分160的表面162实现连续到后缘TR上的大正压力(见曲线L62),从而实现空气润滑膜刚度的增加并导致有效地防止接触,以可靠地保护设在至少第四正压力产生部分150的表面152或第五正压力产生部分160的表面162上的转换器2和3不被破坏或毁坏。
前平板表面100朝向前缘LE设置。此前平板表面100实现的优越性在于:一个小节锥角β被实现,和在盘状介质的整个表面上实现节锥角β波动减小的悬空特性,这在前面已经被解释。
此外,负压力产生部分170和180被形成在第一正压力产生部分110的表面112和第四正压力产生部分150的表面152之间和第一正压力产生部分110的表面112和第五正压力产生部分160的表面162之间,从而从前缘LE侧开始朝向中央部分变窄。这种结构实的优越性也已经被解释。
参考示出第七实施例的图47和48,根据本发明的磁头包括滑动器1和转换器2和3。转换器2和3构成两个元件,即,读/写元件。在本发明的该磁头中,第一和第二正压力产生部分被定向,在宽度方向Y上穿过滑动器1,以构成一单个正压力产生部分110。其它结构特征与图43和44所示实施例的特征相同。
图49示出了计算机模拟数据,三维地示出了当该磁头被使用时标准化滑动器长度(x/L)和标准化宽度(y/L)、和标准化压力之间的关系,图50示出了当该磁头被使用时关于标准化滑动器长度(x/L)和标准化压力之间的关系的数据。驱动磁头6、磁头悬架5和盘状介质4的各种情况已经在前面被解释。水平轴代表的标准化滑动器长度(x/L)和竖直轴代表的标准化压力(P-Pa)/Pa已经参考图35被解释。曲线L71代表在表示为宽度方向Y上离滑动器1一端缘的标准化宽度(y/L)为0.5(几乎在宽度方向的中心)的位置实现的压力分布,曲线L72代表在表示为标准化宽度(y/L)=0.08的位置实现的压力分布。
图49和50所示的压力分布不同于图45和46所示的压力分布,在图45和46所示的压力分布中,由于第一正压力产生部分110被定向为在宽度方向Y上朝向前缘LE穿过滑动器1,当盘状介质4被旋转时,第一正压力产生部分110在宽度方向Y上的磁头6的中央部分附近沿空气流方向a产生一个第一提升动态压力(见曲线L71)。不同的是,如曲线L71和L72清楚地图示,类似于图46中的压力分布的特征被实现,从而实现类似的优越性。
图51的数据示出了当参考实施例5到7公开的磁头被使用时斜角θ和悬空高度之间的关系的数据。关于斜角θ的一个解释已经参考图9给出。在图51中,水平轴代表与斜角θ具有一个对应关系的盘状介质4的旋转半径。
如图51中的数据所示,通过使用根据本发明参考实施例5到7公开的任何磁头,在-4.3到13.25°的宽斜角范围上采用约22nm的非常小的悬空高度。此外,在-4.3到13.25°的斜角范围上,悬空高度波动被保持在约1nm,从而实现抗干扰个振动的高度悬空稳定性。
图52的数据示出了通过使用参考实施例5到7公开的磁头实现的斜角θ和节锥角β之间的关系的数据。如数据所示,通过根据本发明参考实施例5到7公开的所有磁头,在-4.3到13.25°的宽斜角范围上,节锥角β被保持在1.5×10-4(rad)。特别是,通过参考实施例7公开的磁头,在-4.3到13.25°的宽斜角范围上,一个约1×10-4(rad)的稳定节锥角β被实现。
图53的数据示出了通过使用参考实施例5到7公开的磁头实现的盘状介质4的盘旋转速度(rpm)和悬空高度之间的关系的数据。在图53中,水平轴代表盘旋转速度(rpm),竖直轴代表悬空高度(nm)。斜角θ约为0°。
图53示出了通过使用根据本发明参考实施例5到7公开的磁头,当盘状介质旋转速度增加时悬空高度变得稳定。根据图53中的数据,当盘状介质旋转速度超过约6000rpm时,在悬空高度约22nm时悬空高度变得稳定。因此,根据本发明的磁头实现起动特性,从而在进入稳定操作状态之前悬空高度被稳定化。
如前面所解释的,通过根据本发明的磁头,下面的优越性被实现:
(a)提供一个非常有效,对于实现较高密度磁写和增加存储容量的一个磁头。特别是,提供了与具有高度表面精确度的盘状介质结合的磁头,它非常有效地实现了较高写密度和增加存储容量。
(b)提供了设有一个空气轴承面的磁头,该磁头具有一个新结构。
(c)提供了即使在悬空高度为25nm或更小时能够防止与盘状介质接触的磁头。
(d)提供了即使在悬空高度为25nm或更小时能够实现抗干扰和震动的高度悬空稳定性的磁头。
(e)提供一种磁头,当该磁头被用在写/读装置中时,在悬空操作期间通过该磁头节锥角能够被设置在3×10-4(rad)。
(f)提供了一种实现突出的批量生产率的更小、更薄的磁头。
(g)提供一种可以通过采取高精密度图案形成技术如干燥蚀刻的整体加工实现的磁头。

Claims (12)

1.一种用于在面对介质的表面接受空气压力的滑动器(1),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从所说前缘(LE)朝向所说后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等;和
一个负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)后,并具有高度低于所说的前平板表面(100)的基面(132),具有一个在所说的第一和第二侧之间延伸的第一部分,并具有一个在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸并朝向所说的前缘(LE)延伸的第二部分,并形成一个将所说的基面(132)连接到所说的前平板表面(100)的上升台阶面(131),和
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离。
2.一种用于在面对介质的表面接受空气压力的滑动器(1),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从所述前缘(LE)朝向所述后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度,所说的第一正压力产生部分(110)从所说的第一中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等,所说的第二正压力产生部分(120)从所说的第二中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第一负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度低于所说的前平板表面(100)的基面(132),在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸;
一个第二负压力产生部分(170),其在所说的第一正压力产生部分(110)和第一侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度;和
一个第三负压力产生部分(180)在所说的第二正压力产生部分(120)和第二侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度,
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离。
3.一种用于在面对介质的表面接受空气压力的滑动器(1),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个基面(132),其从所说的前缘(LE)延伸到所说的后缘(TR);
一个前部分(100),其具有一个在所说的基面(132)之上的高度,且从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)延伸,并从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)扩展;
一个第一正压力产生部分(110),其紧靠所说的前部分(100),和朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的前部分(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第二高度,所说的第二高度与所说的第一高度相等;
一个第二负压力产生部分(170),其紧靠所说的第一正压力产生部分(110),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第一正压力产生部分(110)之下的第三高度;
一个第三负压力产生部分(180),其紧靠所说的第二正压力产生部分(120),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第二正压力产生部分(120)之下的第四高度,所说的第四高度与所说的第三高度相等;
一个第四正压力产生部分(150),其紧靠所说的第二负压力产生部分(170),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第二负压力产生部分(170)之上的第五高度;和
一个第五正压力产生部分(160),其紧靠所说的第三负压力产生部分(180),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第三负压力产生部分(180)之上的第六高度,所说的第六高度与所说的第五高度相等。
4.一种用于写和读取介质(4)的磁头(6),其设置一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从所述前缘(LE)朝向所述后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等;和
一个第一负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度低于所说的前平板表面(100)的基面(132),具有一个在所说的第一和第二侧之间延伸的第一部分,具有一个在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸并朝向所说的前缘(LE)延伸的第二部分,并形成一个将所述基面(132)连接到所述前平板表面(100)的上升台阶面(131),和
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离,和
所说的转换器(2,3)被朝向滑动器(1)的后缘(TR)设置。
5.一种用于写和读取介质(4)的磁头(6),设有一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从前缘(LE)朝向后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度,所说的第一正压力产生部分(110)从所说的第一中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等,所说的第二正压力产生部分(120)从所说的第二中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第一负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度低于所说的前平板表面(100)的基面(132),其在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸;
一个第二负压力产生部分(170),其在所说的第一正压力产生部分(110)和第一侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度,和
一个第三负压力产生部分(180),其在所说的第二正压力产生部分(120)和所说的第二侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度,
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离,和
所说的至少一个转换器(2,3)设在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之一上。
6.一种用于写和读取介质的磁头(6),设有一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的滑动器表面包括:
一个基面(132),其从所说的前缘(LE)延伸到所说的后缘(TR);
一个前部分(100),其具有一个在所说的基面(132)之上的高度,从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)延伸,和从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)扩展;
一个第一正压力产生部分(110),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第二高度,所说的第二高度与所说的第一高度相等;
一个第二负压力产生部分(170),其紧靠所说的第一正压力产生部分(110),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第一正压力产生部分(110)之下的第三高度;
一个第三负压力产生部分(180),其紧靠所说的第二正压力产生部分(120),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第二正压力产生部分(120)之下的第四高度,所说的第四高度与所说的第三高度相等;
一个第四正压力产生部分(150),其紧靠所说的第二负压力产生部分(170),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的第二负压力产生部分(170)之上的第五高度;和
一个第五正压力产生部分(160),其紧靠所说的第三负压力产生部分(180),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的第三负压力产生部分(180)之上的第六高度,所说的第六高度与所说的第五高度相等。
7.一种磁头装置,包括一个磁头悬架(5),磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架(5)的所说的自由端的磁头(6),固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头(6)从所说的磁头悬架(5)接受一个负载力,其中所说的磁头(6)设有一个具有一个面对介质(4)的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从前缘(LE)朝向后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等;和
一个负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度在所说的前平板表面(100)之下的基面(132),具有一个在所说的第一和第二侧之间延伸的第一部分,具有一个在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸并朝向所说的前缘(LE)的第二部分,并形成一个将所述基面(132)连接到所述前平板表面(100)的上升台阶面(131),和
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离,和
所说的转换器(2,3)被朝向滑动器(1)的后缘(TR)设置。
8.一种磁头装置,包括一个磁头悬架(5),磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架(5)的所说的自由端的磁头(6),固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头(6)从所说的磁头悬架(5)接受一个负载力,其中所说的磁头(6)设有一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从前缘(LE)朝向后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度,所说的第一正压力产生部分(110)从所说的第一中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等,所说的第二正压力产生部分(120)从所说的第二中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第一负压力产生部分(130),相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度在所说的前平板表面(100)之下的基面(132),在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸;
一个第二负压力产生部分(170),其在所说的第一正压力产生部分(110)和第一侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下,且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度,
一个第三负压力产生部分(180),其在所说的第二正压力产生部分(120)和第二侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度,
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离,和
所说的至少一个转换器(2,3)设在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之一上。
9.一种磁头装置,包括一个磁头悬架(5),磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架(5)的所说的自由端的磁头(6),固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头(6)从所说的磁头悬架(5)接受一个负载力,其中所说的磁头(6)设有一个具有一个面对介质(4)的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个基面(132),其从所说的前缘(LE)延伸到所说的后缘(TR);
一个前部分(100),其具有在所说的基面(132)之上的高度,从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)延伸,和从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)扩展;
一个第一正压力产生部分(110),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第二高度,所说的第二高度与所说的第一高度相等;
一个第二负压力产生部分(170),其紧靠所说的第一正压力产生部分(110),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第一正压力产生部分(110)之下的第三高度;
一个第三负压力产生部分(180),其紧靠所说的第二正压力产生部分(120),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第二正压力产生部分(120)之下的第四高度,所说的第四高度与所说的第三高度相等;
一个第四正压力产生部分(150),其紧靠所说的第二负压力产生部分(170),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的第二负压力产生部分(170)之上的第五高度;
一个第五正压力产生部分(160),其紧靠所说的第三负压力产生部分(180),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的第三负压力产生部分(180)之上的第六高度,所说的第六高度与所说的第五高度相等。
10.一种读/写装置,包括被驱动而旋转的盘状介质(4),读/写装置包括一个磁头悬架(5),磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架(5)的所说的自由端的磁头(6),固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头(6)从所说的磁头悬架(5)接受一个负载力,其中所说的磁头(6)设有一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从前缘(LE)朝向后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等;和
一个负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度在所说的前平板表面(100)之下的基面(132),具有一个在所说的第一和第二侧之间延伸的第一部分,具有一个在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸并朝向所说的前缘(LE)延伸的第二部分,并形成一个将所述基面(132)连接到所述前平板表面(100)的上升台阶面(131),和
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离,和
所说的转换器(2,3)被朝向滑动器(1)的后缘(TR)设置。
11.一种读/写装置,包括被驱动而旋转的盘状介质(4),读/写装置包括一个磁头悬架(5),磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架(5)的所说的自由端的磁头(6),固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头(6)从所说的磁头悬架(5)接受一个负载力,其中所说的磁头(6)设有一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的表面包括:
一个前平板表面(100),其从所说的第一侧延伸到所说的第二侧及从前缘(LE)朝向后缘(TR)延伸;
一个第一正压力产生部分(110),其在位于前、后缘(LE,TR)之间的第一中间点具有一个第一前面(111),所说的第一前面(111)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第一侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第一高度,所说的第一正压力产生部分(110)从所说的第一中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第二正压力产生部分(120),在位于前、后缘(LE,TR)之间的第二中间点具有一个第二前面(121),所说的第二前面(121)面对所说的前缘(LE),与所说的前缘(LE)平行,并与第二侧正交和具有一个在所说的前平板表面(100)之上的第二高度;其与所说的第一高度相等,所说的第二正压力产生部分(120)从所说的第二中间点延伸到所说的后缘(TR);
一个第一负压力产生部分(130),其相对于空气流方向被设置于所说的前平板表面(100)之后,并具有高度在所说的前平板表面(100)之下的基面(132),在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之间延伸;
一个第二负压力产生部分(170),其在所说的第一正压力产生部分(110)和第一侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下,且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度;和
一个第三负压力产生部分(180)在所说的第二正压力产生部分(120)和第二侧之间,具有一高度在所说的前平板表面(100)之下,且相等于所说的第一负压力产生部分(130)的高度,
其中所说的第一中间点和所说的后缘(TR)之间的距离相等于所说的第二中间点和所说的后缘(TR)之间的距离,和
所说的至少一个转换器(2,3)设在所说的第一和第二正压力产生部分(110,120)之一上。
12.一种读/写装置,包括被驱动而旋转的盘状介质(4),读/写装置包括一个磁头悬架(5),磁头悬架的一端为自由端,一个被固定到所说的磁头悬架(5)的所说的自由端的磁头(6),固定的方式为其节锥和辊移动被允许并且所说的磁头(6)从所说的磁头悬架(5)接受一个负载力,其中所说的磁头(6)设有一个具有一个面对介质的表面的滑动器(1)和至少一个转换器(2,3),所说的滑动器(1)具有一个前缘(LE),一个后缘(TR),一个第一侧和一个第二侧,所说的面向介质(4)的表面包括:
一个基面(132),其从所说的前缘(LE)延伸到所说的后缘(TR);
一个前部分(100),其具有在所说的基面(132)之上的高度,从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)延伸,和从所说的前缘(LE)朝向所说的后缘(TR)扩展;
一个第一正压力产生部分(110),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第一高度;
一个第二正压力产生部分(120),其紧靠所说的前部分(100),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的前部分(100)之上的第二高度,所说的第二高度与所说的第一高度相等;
一个第二负压力产生部分(170),其紧靠所说的第一正压力产生部分(110),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第一正压力产生部分(110)之下的第三高度;
一个第三负压力产生部分(180),其紧靠所说的第二正压力产生部分(120),朝向所说的后缘(TR)延伸,并具有一个在所说的第二正压力产生部分(120)之下的第四高度,所说的第四高度与所说的第三高度相等;
一个第四正压力产生部分(150),其紧靠所说的第二负压力产生部分(170),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的第二负压力产生部分(170)之上的第五高度;和
一个第五正压力产生部分(160),其紧靠所说的第三负压力产生部分(180),朝向所说的后缘(TR)延伸,具有一个在所说的第三负压力产生部分(180)之上的第六高度,所说的第六高度与所说的第五高度相等。
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