CN1148725C - 软磁盘的磁头滑动器 - Google Patents

软磁盘的磁头滑动器 Download PDF

Info

Publication number
CN1148725C
CN1148725C CNB001313061A CN00131306A CN1148725C CN 1148725 C CN1148725 C CN 1148725C CN B001313061 A CNB001313061 A CN B001313061A CN 00131306 A CN00131306 A CN 00131306A CN 1148725 C CN1148725 C CN 1148725C
Authority
CN
China
Prior art keywords
flexible plastic
head slider
plastic disc
degree
littler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB001313061A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1287348A (zh
Inventor
冈崎裕
小岛直人
良尊弘幸
後滕一夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1287348A publication Critical patent/CN1287348A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1148725C publication Critical patent/CN1148725C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition 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
    • G11B5/58—Disposition 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
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition 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
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
    • G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition 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
    • G11B5/4806—Disposition 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 specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4826—Mounting, aligning or attachment of the transducer head relative to the arm assembly, e.g. slider holding members, gimbals, adhesive

Landscapes

  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

一种用于软磁盘的磁头滑动器，具有磁极垫，该垫包括埋置在该垫中的并被设置在与软磁盘相对的该磁头滑动器的一个表面上的磁头，该磁头在该垫与以相对于磁头在0m/s到25.0m/s的相对速度范围内旋转的软磁盘接触的状态下在软磁盘上执行信号的记录或从软磁盘执行信号的重放。

Description

软磁盘的磁头滑动器
技术领域
根据本发明的用于软磁盘的磁头滑动器涉及一种用于对软磁盘执行记录和/或重放的磁头的滑动器，该软磁盘由其上形成磁性层的树脂基片构成，尤其，涉及一种用于实现具有高密度和较高速度的数据传输率的以及旨在降低能耗的软磁盘的技术。
背景技术
最近，随着计算机性能的提高和软磁盘在不同应用区域的扩展，诸如用在数字相机中，以3.5英寸软盘为代表的可移开的软磁盘的记录密度被提高了。因此，要求通过把软磁盘的旋转速度改变到更高的方式来提高数据传输率。
另一方面，从装在便携式个人计算机这一方面看，有一个相反的需求是在软磁盘装置的耗电量可被节省的软磁盘的低速旋转的条件下，磁头滑动器能够执行稳定的记录和稳定的重放，并且能够在低的摩擦力下执行稳定的记录和稳定的重放，这是因为磁头与软磁盘之间的摩擦力直接影响耗电量。
即，在从低旋转速度到高旋转速度的宽范围内可靠地实现磁头与软磁盘之间的轻柔和稳定的接触以及以低的摩擦力和高的可靠性的磁头滑动器的技术被视为下一代软磁盘的目标。
为完成这一目标，可考虑如下方式。
1.通过用于现有的3.5英寸的软盘的磁头与磁头滑动器而把软磁盘的旋转速度变高。
2.使用用于硬盘的磁头和磁头滑动器。
<对于项1>
在以300rpm的旋转速度执行记录和重放的并具有1.4Mb的容量的传统的所谓3.5英寸的软盘装置中，磁头滑动器的负载力大约是20,000mgf，并且产生的摩擦力大约是10,000mgf。相应地，为把耗电量设计成更低，首先需要降低负载力，以用于降低摩擦力。
另一方面，虽然以一个高的负载力把磁头滑动器按向软磁盘，如果为把传输率变高而增大转数，则一个浮力被施加于磁头滑动器，从而磁头与软磁盘之间的被称为磁性间隔量的空间被增大。这种现象被认为是由于空气膜润滑效应而导致的，因为被倾斜成称为“混合R”的光滑的曲面表面的磁头滑动器的外边缘的一部分刚好与用于浮动型硬盘的磁头滑动器的锥形体产生类似地动作。
因为磁性间隔量的提高带来由于脉冲宽度(PW50)的提高、隔离开的重放波输出的降低(IS TAA)和磁场强度的降低引起的复写性能的降低问题，把软磁盘的线密度变高和把软磁盘的传输率变高变得困难。
如果通过仅为避免该问题而被提高的负载力使磁头与软磁盘接触，随之会出现的问题是可靠性和耐久性有降低的危险，这是由在盘片低速旋转时磁头与软磁盘的磨损引起的。并且，随后，即使改进了软磁盘的抗磨损能力，也会产生软磁盘装置的耗电量不可避免地被提高的问题。
<对于项2>
因此，各种新的软磁盘装置最近开始使用，以避免这些问题。这些装置使用具有产生正压力的锥形平面结构以及另外的具有负压结构的类似于硬盘中使用的滑动器的所谓的浮动型磁头滑动器。浮动型磁头滑动器可以在40nm-100nm的稳定的低的磁性间隔量下保持与软磁盘几乎没有任何接触地来执行高速记录和重放。新的软磁盘装置的软磁盘的旋转圈数大约是3,000rpm，其相对速度大约是13.2m/s，并且其记录密度大约是100Mbpi2-200Mbpi2。
现在，为把这种软磁盘装置的记录密度变得更高和把其传输率变得更高，在更高的线速度下磁性间隔量应被降低到40nm或更小。
但是，软磁盘的平整度比硬盘差，对于一个数字可反复的跳动(RRO)量是硬盘的几倍大。而且，由于软磁盘的弯曲韧性低，软磁盘对于由于外部振动和由于振动引起的不可反复的跳动(NRRO)所引起的变形敏感。因此，难以保持嵌入在滑动器导轨上的磁头与软磁盘之间的磁性间隔量在40nm或更小的固定值。结果，产生信号输出的振动大和软磁盘装置变得不稳定的问题。
另外，在这种情况下，不可避免磁头滑动器频繁接触软磁盘。这样，由于它们之间的反复局部接触产生的软磁盘和磁头的磨损粉末附着在磁头滑动器部分。结果，磁头滑动器的浮动稳定性渐渐由于附着的粉末等类似物而被破坏。然后，磁头滑动器自身开始随着其污染物的增加而开始振动。最后，由于磁头的压碎或软磁盘的永久损伤而产生硬错误。
此外，即使通过增大承载力或类似办法使滑动器导轨以完全与软磁盘接触的状态被驱动来抑制前述的现象，也会由于作为磁头滑动器的浮动姿势的特征的在磁头滑动器的后端部分接触压力变得很大的趋势，会使软磁盘与磁头的磨损变大。从而，从这一点看，出现了难以长时间维持可靠性的问题。
此外，因为由于把耗电量降低所需的小转数区域中空气膜润滑效应的失去导致磁头滑动器不浮动，产生了摩擦力不可预料地提高并且不能维持可靠性的问题。
如前所述，已有技术的软磁盘装置的性能的当前状态被限制到软磁盘的旋转圈数大约是3,000rpm并且平均记录表面密度大约是200Mbpi2的程度。
发明概述
发明内容
因此，本发明涉及用于对软磁盘执行记录和/或重放的磁头的滑动器，该软磁盘由其上形成磁性层的树脂基片构成，尤其，本发明目标是实现具有高密度和较高速度的数据传输率的以及旨在降低能耗的软磁盘。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有磁头的磁头滑动器，该磁头用于在软磁盘上记录信号或从软磁盘重放记录的信号，包括：
一个设置在所述磁头滑动器的与软磁盘相对的一个表面上的垫，所述垫包括嵌入在所述垫中的磁头，
其中，磁头在所述垫接触相对于磁头以0m/s或更大及25.0m/s或更小的相对速度旋转的软磁盘的状态下在软磁盘上执行信号的记录或从软磁盘执行信号的重放；
所述磁头滑动器的皮重是500μg或更小，
所述磁头滑动器的负载力是400mgf或更小，以及
所述垫与所述软磁盘之间的接触压力是0.001mgf/μm2或更大。
为解决前述的问题，根据本发明的一方面，提供一种用于软磁盘的磁头滑动器，该滑动器具有一个位于其与软磁盘相对侧上的并内嵌磁头的垫，并在这点上，在该垫和与磁头在0m/s到25.0m/s的相对速度范围内旋转的软磁盘接触的状态下，磁头在软磁盘上进行信号记录或从软磁盘上重放信号。
因此，用于本发明的该方面的软磁盘的磁头滑动器没有包括锥形平面的浮动机构或类似于用于硬盘的传统的磁头滑动器的负压机构，可稳定地在从低速到高速的宽范围的相对速度上长时间地以磁头滑动器与软磁盘表面接触的状态进行磁头的记录和重放。因此，磁头滑动器可实现软磁盘向高密度磁盘的转变和传输率向高速度的转变，并更进一步把耗电量降低。
附图说明
本发明的上述和其它目的、特征与优点从下面的联系附图对本发明的当前优选的例示实施例的描述中将变得更明显，其中：
图1是一个透视图，其与图2-15一起表示放大的磁头悬置组件(此后简称为“HGA”)的尖端，其可自由地在软磁盘的径向上移动，并且在其尖端支撑着根据本发明的用于软磁盘的磁头滑动器；
图2是表示图1所示的基板的放大的平面图；
图3是表示图1所示的基板的放大的侧视图；
图4是表示图1所示的悬置梁的放大的平面图；
图5是表示图1所示的悬置梁的放大的侧视图；
图6是表示图1所示的枢转弹簧(pivot spring)的放大的平面图；
图7是表示图1所示的枢转弹簧的放大的侧视图；
图8是表示图1-3所示的基板、图1、4-5所示的悬置梁和图1、6-7所示的枢转弹簧组装在一起的状态的侧视图；
图9是图1所示的软磁盘装载在图1所示的磁头滑动器之间并在其上表面和下表面都受压时的一种状态的侧视图；
图10是表示从软磁盘的旋转中心看去图9的状态的前视图；
图11是和图2-15一起表示在图1中所示的磁头滑动器的平面图；
图12是表示从与图1所示的软磁盘接触的表面看去图11所示的磁头滑动器的底视图；
图13是表示图11所示的磁头滑动器的放大的侧视图；
图14是表示图1所示的接触垫的底视图；
图15是表示图14所示的接触垫与软磁盘接触的状态的放大的侧视图；
图16是表示图1与图17所示的HGA的一种改型的例子的尖端部分的放大的透视图；
图17是表示图16所示的HGA改型的例子的尖端部分的平面图；
图18是与图19一起表示整个试验性装置的示意图；
图19是图18所示的玻璃板的平面图；
图20是表示具有线记录密度118kbpi的半耐奎斯特单一信号(＝59kbpi)与相对速度的关系曲线；
图21是以振幅IS TAA‘s和在作为指标的IS TAA‘s一半程度时的脉冲宽度PW50’s表示图1所示的磁头与图1所示的软磁盘之间的接触状态的变化曲线；
图22是表示PW50’s和盘损坏对于接触压力的依赖性曲线；
图23是表示图1所示的磁头滑动器的重量与盘片刮伤损坏之间的关系的曲线；
图24是表示在与软磁盘接触一侧的接触垫的角部部分的角度与接触垫的粉末脱落程度之间的关系的曲线；
图25是表示悬置弹簧系数与盘片损坏之间的关系的曲线；
图26是表示图1所示的悬置梁的摇摆方向刚度与盘损坏之间的关系的曲线；
图27是表示图1所示的悬置梁的俯仰方向刚度与盘损坏之间的关系的曲线；及
图28是表示位置误差信号对于负载力的关系曲线。
具体实施方式
下面参考附图对根据本发明的用于软磁盘的磁头滑动器的一个实施例进行说明。
这样一个实施例配置有根据本发明的用于软磁盘的磁头滑动器，其被支持在磁头滑动器悬臂或HGA的尖端上，磁头滑动器悬臂或HGA利用紧密连接型致动器可在软磁盘的径向上自由移动。
图1-15分别表示在其尖端附接有磁头滑动器1的HGA′s2。HGA′s2分别由具有矩形板形状的沿软磁盘3径向的延伸方向呈细长形的基板4和以悬置状态装设在基板4尖端部分的底表面上的悬置梁5构成。磁头滑动器1被支撑在悬置梁5的尖端部分处。
顺便说一下，两个磁头滑动器1和两个HGA′s2分别被布置成沿垂直方向相互对置。磁头滑动器1和HGA′s2构成的对用来在磁软盘的两个表面上支撑软磁盘3。但是，下面将仅对上磁头滑动器1和HGA 2进行说明，而关于下面一组的说明将省略，除非是特别提到这两组的情况。
图2和3表示用于支持悬置梁5的基板4。图2是其平面图。图3是其侧视图。
从基板4的右侧和左侧缩进去的狭窄部分6形成于基板4的基体部分。在比狭窄部分6更靠近该基体部分的一侧的部分被未示出的线性电机的托架支撑。另外，从基板4的尖端部分的右侧和左侧之一垂直突出到一侧的悬臂部分7与基板4形成为一个整体。
此外，当悬臂部分7由于未示出的线性电机的往返运动而被提升器相对地抬起时，基板4具有在狭窄部分6处弯曲的趋势，于是基板4的尖端部分被向上抬起，其姿势基本保持为平坦而不被扭曲，尽管它是在它的一个侧边被抬起的。
顺便说明，在图中示出的“D1方向”是线性电机的往返运动方向，而且也是磁头进行记录或重放的搜索方向的方向。而且，在图中示出的“D2方向”表示软磁盘3的运行方向或旋转方向。软磁盘的这种运行方向(D2)可以是反方向的。
另外，未示出的线性电机在平行于软磁盘3的径向上移动，并且通过由线性电机驱动使基板4在软磁盘3的径向的延伸方向上移动。
图4和5表示悬置梁5。图4是其平面图。图5是其侧视图。
悬置梁5由通过后面将说明的枢转弹簧予以致动而固定于基板4尖端部分的底面的固定部分8、其宽度在其位置靠近其尖端部分时变窄的悬置部分9以及用于把磁头滑动器1支持在悬置部分9的尖端部分上的滑动器支持部分10构成。
在悬置部分9上形成几个孔11，从而给了悬置部分9适度的弹性。尤其是，具有在其尖端处缺少一个侧边的矩形形状的连接部分12形成在悬置部分9的尖端部分处。基本上是矩形的滑动器支持部分10形成在连接部分12的两端之间。
悬置梁5由很柔软的由依次为例如SUS、粘结剂和SUS的三层形成的叠置材料制成，并具有大约200mgf/mm的弹簧常数。另外，尖端部分的连接部分12保持摇摆方向刚度(roll direction rigidity)是0.2μN·m/度和俯仰方向刚度(pitch direction rigidity)是0.04μN·m/度的柔软度(softness)。
此外，尽管其细节未被描述，悬置梁5机械连接于磁头滑动器1的后表面，并且还电连接于从嵌置于磁极垫中心处的磁头延伸出的引线的终端，引线还用作信号导线功用。磁极垫将在后面将说明。
图11-13表示磁头滑动器1。图11是其平面图。图12是从盘接触表面侧看去的它的底视图。图13是其侧视图。磁头滑动器1具有一个近似梯形的平面形状。磁头13嵌入在磁头滑动器1的细端部分处。接触垫14或磁极垫被支撑在该细端部分。另外，接触垫15被支撑在与接触垫14相对一侧的角部处。
磁头滑动器1通过在薄膜工艺中进行喷镀被制成铝机体或类似物。由于磁头滑动器1的厚度极薄，为50μm或更小，磁头滑动器1的刚度与用于硬盘装置的具有大约300μm厚的微(pico)滑动器的刚度相比很小，并且磁头滑动器1的皮重轻到500μg或更小。结果，磁头滑动器1可平稳地顺随软磁盘3的表面。而且，由于磁头滑动器1非常轻，磁头滑动器1基于从外部施加的加速产生很微弱的力。结果，磁头滑动器1在抗冲击方面是优秀的，而这一方面有时在便携式应用中是重要的。
接触垫14和15由金刚石类碳(此后称为“DLC”)或类似物等制成。用于执行记录/重放的具有磁隙的磁头13被嵌入在接触垫14中。磁头13的磁芯的周边由磁头13的滑动表面上的DLC或类似物等包罩。
从抗磨损的角度看，接触垫14和15的硬度按维氏硬度需要是700或更大，优选其维氏硬度为1000或更高。接触垫14和15的材料不局限于DLC。任何具有前述特性的材料都是可以使用的。
在图15所示的与软磁盘3接触的一侧上的接触垫14和15的每个角部的角度α需要是一个钝角，即90度或更大，以便抑制对软磁盘3的刮伤，优选地该角度是115度或更大。其原因在后面说明。
此外，接触垫14的滑动表面的形状构成为一个椭圆，接触垫15的滑动表面的形状构成为一个圆。但是，本发明的接触垫的形状不局限于前述的形状。矩形、正方形和三角形的形状的任何一种都可使用。
其绕线平行于磁头滑动器1的表面的所谓平面型薄膜感应磁头被用作磁头13，用于把磁头13的结构容纳在薄的磁头滑动器1中。但是，本发明的磁头13不限制于这种类型。
在图11的磁头滑动器1的中心附近所示的两个四边形部分是用于连接磁头13的电气接点与一支撑体的部分。各四边形部分是用于电连接作为悬置梁5的信号线的部分和从磁头13延伸出的线端的部分。
然后，象这样的磁头滑动器1被固定在悬置梁5尖端处的滑动器支持部分10的下表面。
图6和7表示用于对悬置梁5施加接触力的枢转弹簧16。图6是其平面图。图7是其侧视图。
枢转弹簧16由长度大约为枢转弹簧16整个长度一半的基体部分17、分别从基体部分17的尖端边缘的右侧边缘和左侧边缘延伸到另一端以便彼此靠近的连接部件18以及构作在连接部件18的两端部之间而构成单一一体的按压部件19构成。
连接部件18相对于枢转弹簧16的基体部分17被弯折，以便在它们的位置靠近其端部时下移。另外，按压部件19相对于连接部件18被弯折，以便它的位置靠近它的端部时下移。
三角形的按压部分19a形成在枢转弹簧16的按压部件19的末端一侧的端部的中心部分。按压部分19a的尖头部分形成在与悬置梁5的滑动器支持部分10相应的位置处。
枢转弹簧16的基体部分17被放置在基板4的尖端部分与悬置梁5的固定部分8之间。从而悬置梁5的滑动器支持部分10通过被枢转弹簧16的按压部分19a按压而被向下弯折。这样，适度的负载力被施加在软磁盘3上。
枢转弹簧16由具有大约250mgf/mm的弹簧常数的极薄不锈钢材料制成。因此，即使由于施加于磁头滑动器1重心位置上的200mgf的小作用力引起的软磁盘3的跳动变化(run-out variation)会造成磁头滑动器1高度的变化，即所谓的Z高度变化，负载的变化宽度窄至100-300mgf，从而对各个接触垫14和15施加均匀的接触压力。因此磁头滑动器1能很好地顺随软磁盘3的可反复跳动和不可反复跳动的变化。从而可实现稳定的记录和重放。
图9是表示软磁盘3装载在HGA′s2的各磁头滑动器1之间并在其上表面和下表面都受压时的一种状态的侧视图。图10是表示从前面看去磁头滑动器1的放大的前视图。
图16和17表示HGA 2A的改型的实例。该实例的结构形式是：其基板4和悬置梁5是彼此正交的。HGA 2A的改型的实例具有的优点是，软磁盘3在旋转方向上的刚度被改善了。
顺便说明，涉及该实施例的HGA 2和改型的实例的HGA 2A的描述是针对在两种情况下都用枢转弹簧16给出压力的类型作出的。这种类型的优点是悬置梁5的尺寸精确度与靠悬置梁5自身的弯折来实现接触压力的那种类型相比可以粗糙。但是，本发明并不限制于这种类型。接触压力可通过对具有足够尺寸精确度的悬置梁5自身进行弯折来实现，而不用枢转弹簧16。
而且，在本实施例中，描述针对被线性电机(紧密耦合型致动器)支撑的HGA 2给出。通过使用这种线性电机系统，用于容纳软磁盘的盒体的开口区域(活门开口)可制造得比用于硬盘驱动器的传统旋转型致动器系统的更狭窄。软磁盘3的旋转稳定性，即所谓的跳动特性和对来自外部环境的细小粒子的抗灰尘特性可被改善到一定程度。从而，线性电机系统从维持可动软磁盘的可靠性方面看是有利的。但是，根据本发明，即使使用旋转型的致动器，软磁盘向高密度盘的变化、传输率向高速度的变化以及耗电量向低耗电量的变化也可作为本发明的主要优点而被实现，尽管实现程度不同。
为实现软磁盘3的可靠性，即为实现长时间的稳定记录和重放，需要地同时检查记录和重放特性、软磁盘3的磨损和磁头13的磨损。这些因素用下面的试验装置来分析和评估。
结果，发现在磁头滑动器1和HGA中，下面的规格是优选的。
●磁头滑动器1的皮重(tare)：500μg或更小
●负载力：400mgf或更小
●悬置弹簧常数：1000mgf/mm或更小
●软磁盘3与接触垫14和15之间的接触压力：0.001mgf/μm2或更大以及0.03mgf/μm2或更小
●悬置梁5的摇摆方向刚度：0.8μN·m/度或更小。
●悬置梁5的俯仰方向刚度：0.2μN·m/度或更小
●在接触软磁盘3一侧的接触垫14和15中每一个的角部部分的角度α：115度或更大。
按照上述规格，本发明的发明人发明了用于本发明的软磁盘的磁头滑动器1，适应于高密度、高数据传输率和高可靠性并且耗电量低且进一步适用于软磁盘3的300rpm到5700rpm的转数。
图18是表示试验性装置的简图。在试验性装置中，由Kyodo Denshi公司制造的商业通用的硬盘旋转台LS 90被用作空气主轴电机部分20和磁头悬置装设部分21。
如图18所示，相应于盘盒的玻璃板23u和23d被设置在底座夹具22上，靠近软磁盘3的上侧和下侧。玻璃板23u和23d之间的间隔用千分尺24u和24d调节。当软磁盘3被空气主轴电机部分20旋转时，产生空气层流，并且同时由伯努里(Bernoulli)效应产生负压。因此，软磁盘3的上下运动(此后简称为跳动)被抑制了。跳动量可通过软磁盘3的转数和玻璃板23u和23d之间的间隔较大地进行调节。
图19是玻璃板23u和23d的顶视图。从该图中显然可以看到，每个玻璃板23u和23d具有一个用于插入磁头13、磁头滑动器1和HGA 2的缝隙25。软磁盘3的跳动量可用连接于图18中点“B”的光学系统26和激光多普乐(Doppler)显微镜装置实时测量。通过试验，当软磁盘3与玻璃板23u和23d之间的间隔分别为300μm时，当磁头被卸载时可获得15μm的而当磁头被加载时可获得10μm的跳动量(RRO)的优良值。
在软磁盘3开始稳定旋转后，磁头滑动器1平行于软磁盘3的表面在任意的径向位置处被安装到试验装置中。然后，该试验装置进入能记录和重放的状态。在这种情况下，Z高度的规定值事先通过微米计设定。
软磁盘3的电磁变换特性用通过前置放大器28(SSI 2010)连接在图18中点“A”处的的商业通用的记录/重放评估装置(Guzik 1601和PRML)、数字存储示波器(Lecroy 9345)和频谱分析仪(Advantest)来分析和评估。
另一方面，分层涂敷型磁记录软盘被用作软磁盘3。使用的软盘具有由非磁性基片和分散在涂覆在该非磁性基片上的粘结剂中的非磁性粉末构成的底层以及在底层的非磁性层还未干时就被分散在涂覆在该非磁性底层上的粘结剂中的铁磁粉末构成的上磁性层。在压碾处理后软盘的磁性层的平均厚度是0.2μm。
但是，作为本发明的软磁盘3，涂敷型单层软磁盘和其薄膜由蒸涂工艺或喷镀工艺来制造的金属薄膜软磁盘也是可以使用的，只要它们具有高的信噪比(S/N)。即，软磁盘3的类型或结构不局限于分层涂敷型磁记录软盘。
首先，将对根据本发明的磁头滑动器1的记录/重放特性对于相对速度的相关性进行说明。
图20表示线记录密度为118kbpi的半耐奎斯特单信号(＝59kbpi)对相对速度的关系。相对速度按照软磁盘3的转数的变化进行控制。磁头13的位置被设置在3.5英寸软磁盘的最外周界部分处或者在42mm的径向位置处。从同一图中可知道记录/重放输出是在所谓的+6bD/Oct.线上，正比于在1.3m/s(＝300rpm)到25m/s(＝5680rpm)范围内的相对速度。顺便说一下，记录/重放输出在16.7m/s到25m/s的范围内稍微有点大的原因是放大器增益的影响。用来表示正比的数据表明实现这样一种状态：磁头13与软磁盘3之间的磁性间隔量被固定在前述的范围内而且磁头滑动器1稳定地接触而不起浮。
而且，由于根据本发明的磁头13实现了对于软磁盘3的完全接触型磁头-磁盘界面，磁头13可完全与软磁盘3接触，即使相对速度是1.3m/s或更小，只要该相对速度大于0。
接着，将说明可靠性和耐久性。
磁头13与软磁盘3的接触状态的变化通过从基线(＝GND)到10μm波长的分隔开的重放波形的峰值的振幅IS TAA′s和在IS TAA′s的一半程度处的脉冲宽度PW50′的值进行监测。通常，IS TAA被用作信噪比(S/N)的指标，PW 50被用作接触状态的指标，因为PW 50对于磁头与软磁盘之间的磁性间隔量很敏感。
图21表示在室温和室内潮湿度的环境条件下对软磁盘3的一个磁道执行420小时的静态重放时，本发明的一个实施例的实验数据。从同一图中，在上表面一侧可看出信号质量有些恶化。但是，可知道，输出的降低在3dB内，并且实验数据表现出十分高的可靠性。
对软磁盘3的损坏和接触垫14和15的粉末脱落程度的评估通过在室温和室内潮湿度的环境条件下对软磁盘3的一个磁道执行60小时的静态重放后用光学显微镜观察软磁盘3来进行。评估时损坏程度被分为级别1-6的6个级别。基本上对应于记录和重放特性的信噪比(S/N)的1dB的下降的级别1，作为对记录和重放性能的影响被设定为实际使用的极限。
<可靠性测试条件(静态/搜索)>
●环境：室温和室内湿度(25度，60％RH)
●盘片旋转圈数：4000rpm(CW)
●磁头装载位置(静态)；37mm的径向位置
●磁头装载位置(搜索)：30-40mm的径向范围
●磁头/磁盘相对速度：13.7m/s
●静态时间：60-420小时
●搜索时间：50小时
●总的通过次数(静态)：1700万到8400万次通过
●总的通过次数(搜索)：2万次通过
●磁头负载力：200mgf
●磁头：平面型薄膜磁头
●磁道宽度：4.5μm
●软磁盘：3.5英寸薄层MP盘
●盘片跳动量：15μmpp或更小
●Z高度：34密尔(0.78mm)
图22表示PW 50及盘损坏对于接触压力的相关性。接触压力通过接触垫的面积变化来控制。从同一图中，可知道在1×10-3(mgf/μm2)或更小接触压力的范围内PW50变大，以表示磁头3的接触压力太低而不能维持磁头3的充分接触。还知道盘损坏在1×10-2(mgf/μm2)或更大的接触压力范围内由于太高的接触压力而超出了级别1，而不能保持磁头3的可靠性。
图23表示在抗冲击测试中，磁头滑动器1的重量与盘刮伤损坏之间的关系。测试方法如下：即，首先，在装载在磁头滑动器1之间的软磁盘3的表面上从外部垂直地施加500G的加速度，然后在类似于前面所述的基础上对软磁盘3表面上的刮伤损坏进行量化。从同一图中，可知道软磁盘3的盘片损坏超出了级别1，使得不能够维持磁盘装置的可靠性，除非磁头滑动器1的皮重是500μg或更小。
图24表示在3×10-2mgf/μm2的最大接触压力的条件下，接触软磁盘3一侧上的每一个接触垫14和15的角部的角度α与接触垫14和15的粉末脱落程度之间的关系。从该图中，可知道软磁盘3的表面刮伤效果在各接触垫14和15的角部的115度或更小的锐角区域中太高，以至于从磁盘装置的长期可靠性看，不能接受这个太大的粉末脱落程度。
图25表示悬置弹簧系数，即悬置梁弹簧系数加枢转弹簧系数与磁头滑动器1及盘片损坏之间的关系。实验是在室温和室内潮湿度的条件下60小时的静态重放的状态下进行的。从该图中，看到当悬置弹簧系数为1000mgf/mm或更大时盘损坏超出了级别1。数据的含义假设如下：即磁头滑动器1把软磁盘3压向其装载位置的趋势在弹簧常数提高时被增强。那么，接触垫14和15的一部分的接触压力由于磁头滑动器1的装设误差相应于软磁盘3的跳动变化或Z高度恶化变得太高，并且太高的接触压力对软磁盘3造成刮伤。从上面的结果，知道悬置弹簧常数需要为1000mgf/mm或更小，优选是500mgf/mm或更小。
此外，磁头滑动器1的负载力越低，从主轴电机耗电量来看越好。但是，从伺服性能看负载力需要在一定程度内。
图28表示在嵌入型扇区伺服系统中执行跟踪控制的情况下，位置误差信号对于负载力的相关性的实验结果。
实验条件是：转数：3600rpm；磁道间距：5.5μm；扇区数目：96，采样频率：5MHz。
使用一LSI(由SSI公司制造的SSI 32P 4129B)。实验装置的操作控制通过软件按照PID控制来进行。
从图28中，知道位置误差在负载力为400mgf或更大和为40mgf或更小的区域内超出10％。这就是为什么摩擦力在负载力为400mgf或更大的区域内变得太强的原因。于是，线性致动器移动变难。结果，非线性现象变强。从而不可能线性地控制磁头滑动器1。另一方面，负载力在负载力为40mgf或更小的区域内变得太轻。于是，磁头滑动器1抑制软磁盘3的跳动的效果变小。因此，对磁头滑动器1的跟踪方向的出轨量增大。从而位置误差变大。
从上面的描述和实验结果，知道负载力需要在40-400mgf的范围内，更优选是在80-300mgf。
图26表示悬置梁5的摇摆方向的刚度与盘损坏之间的关系。“摇摆方向”指的是图11和12中的“D3”方向。在实验中，在室温和室内湿度的环境下，磁头滑动器1的连续搜索操作在50小时内被重复20000万次。从该图中，知道当摇摆方向刚度超出0.8μN·m/度或更大时，盘损坏超出了级别1。这个结果可被假设由于摇摆方向刚度的提高而使得对于软磁盘3的跳动变化磁头滑动器1失去了对软磁盘3表面的随动性能。于是，磁头滑动器1对于运行方向从一侧到另一侧与跳动不同步地倾斜。结果，接触垫14和15的一部分的接触压力尤其被提高了，从而产生对于软磁盘3的刮伤损坏。从上面的描述看，摇摆方向刚度优选是0.8μN·m/度或更小，尤其是优选在0.4μN·m/度或更小。
图27表示悬置梁5的俯仰方向刚度与盘损坏之间的关系。“俯仰方向”指的是图11-13中的D4方向。在实验中，磁头滑动器1的连续搜索操作在室温和室内潮湿度的环境中在50小时内被重复20000万次。从该图中，知道当俯仰方向刚度超出0.2μN·m/度或更大时，盘损坏超出了级别1。这个结果可被假设由于俯仰方向刚度的提高而使得对于软磁盘3的跳动变化磁头滑动器1失去了对软磁盘3的表面的随动性能。于是，磁头滑动器1对于运行方向向前和向后与跳动不同步地倾斜。结果，接触垫14和15的一部分的接触压力尤其被提高了，从而产生对于软磁盘3的刮伤损坏。从上面的描述看，俯仰方向刚度优选是0.2μN·m/度或更小，尤其是优选在0.1μN·m/度或更小。
因此，得到的结果是具有下述条件的磁头滑动器1最适于应付优选的电磁转换特性和优选的可靠性和耐久性。
●本发明的磁头滑动器1的皮重：500μg或更小
●负载力：400mgf或更小
●悬置弹簧常数；1000mgf/mm或更小
●软磁盘3与接触垫14和15之间的接触压力：0.001mgf/μm2或更大以及0.03mgf/μm2或更小
●悬置梁5的摇摆方向刚度：0.8μN·m/度或更小。
●悬置梁5的俯仰方向刚度：0.2μN·m/度或更小
●在接触软磁盘3一侧上的接触垫14和15的每一个角部部分的角度α：115度或更大
从前面所述，这种软磁盘装置可通过用于软磁盘3的根据本发明的磁头滑动器1来实现，其具有相当于广泛使用的并具有1.4Mb的记录容量的传统的软磁盘装置15倍或更大的相对速度、高的记录密度、高的传输率并且它还是节能型的。
顺便说一下，给出说明是针对具有3个接触垫的实施例。但是，接触垫的数目并不局限于本发明中的数目。例如，一个接触垫也可以。多个接触垫也可以。在具有一个接触垫的情况下，接触垫可被应用于本发明，只要它是磁极垫。在具有多个接触垫的情况下，它们可被应用于本发明，只要它们之一是磁极垫。
另外，前述的实施例中所表示的各个部分的具体形状和各个部分的结构仅表示本发明的一个实施例，因此，本发明的范围不应局限在前述的形状和结构的基础上进行解释。

Claims (17)

1.一种具有磁头的磁头滑动器，该磁头用于在软磁盘上记录信号或从软磁盘重放记录的信号，包括：
一个设置在所述磁头滑动器的与软磁盘相对的一个表面上的垫，所述垫包括嵌入在所述垫中的磁头，
其中，磁头在所述垫接触相对于磁头以0m/s或更大及25.0m/s或更小的相对速度旋转的软磁盘的状态下在软磁盘上执行信号的记录或从软磁盘执行信号的重放；
所述磁头滑动器的皮重是500μg或更小，
所述磁头滑动器的负载力是400mgf或更小，以及
所述垫与所述软磁盘之间的接触压力是0.001mgf/μm2或更大。
2.根据权利要求1的磁头滑动器，其中所述相对速度是大于等于1.3m/s和小于等于25.0m/s。
3.根据权利要求1的磁头滑动器，其中用于支持所述磁头滑动器的悬臂的弹簧常数是1,000mgf/mm或更小。
4.根据权利要求1的磁头滑动器，其中用于支持所述磁头滑动器的悬臂的摇摆方向刚度是0.8μN·m/度或更小。
5.根据权利要求3的磁头滑动器，其中所述悬臂的摇摆方向刚度是0.8μN·m/度或更小。
6.根据权利要求1的磁头滑动器，其中用于支持所述磁头滑动器的悬臂的俯仰方向刚度是0.2μN·m/度或更小。
7.根据权利要求3的磁头滑动器，其中所述悬臂的俯仰方向刚度是0.2μN·m/度或更小。
8.根据权利要求4的磁头滑动器，其中所述悬臂的俯仰方向刚度是0.2μN·m/度或更小。
9.根据权利要求5的磁头滑动器，其中所述悬臂的俯仰方向刚度是0.2μN·m/度或更小。
10.根据权利要求1的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
11.根据权利要求3的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
12.根据权利要求4的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
13.根据权利要求5的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
14.根据权利要求6的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
15.根据权利要求7的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
16.根据权利要求8的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
17.根据权利要求9的磁头滑动器，其中所述垫的位于接触所述软磁盘一侧的一角部的角度是115度或更大。
CNB001313061A 1999-09-06 2000-09-06 软磁盘的磁头滑动器 Expired - Fee Related CN1148725C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP251815/1999 1999-09-06
JP25181599A JP2001076413A (ja) 1999-09-06 1999-09-06 フレキシブル磁気ディスク用ヘッドスライダー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1287348A CN1287348A (zh) 2001-03-14
CN1148725C true CN1148725C (zh) 2004-05-05

Family

ID=17228341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB001313061A Expired - Fee Related CN1148725C (zh) 1999-09-06 2000-09-06 软磁盘的磁头滑动器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6496332B1 (zh)
EP (1) EP1081686A2 (zh)
JP (1) JP2001076413A (zh)
KR (1) KR20010030264A (zh)
CN (1) CN1148725C (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003029921A2 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and systems for three-dimensional motion control and tracking of a mechanically unattached magnetic probe
EP1636191A2 (en) 2003-06-17 2006-03-22 Arena Pharmaceuticals, Inc. Benzazepine derivatives useful for the treatment of 5ht2c receptor associated diseases
WO2006020187A2 (en) 2004-07-16 2006-02-23 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems and computer program products for full spectrum projection
US7724474B2 (en) 2005-08-09 2010-05-25 Tdk Corporation Thin-film magnetic head comprising contact pad including portions of closure and substrate and magnetic recording apparatus comprising the head
US7821739B2 (en) * 2006-06-01 2010-10-26 Antek Peripherals, Inc. Asymmetric opposed slider air bearings for high speed recording on a metal foil disk
US8490469B2 (en) * 2007-02-22 2013-07-23 The University Of North Carolina Methods and systems for multiforce high throughput screening
US8049994B2 (en) * 2007-04-02 2011-11-01 Antek Peripherals, Inc. Air bearing slider-disk interface for single-sided recording on a metal foil disk
US7830638B1 (en) 2007-08-13 2010-11-09 Magnecomp Corporation Structure and method for localizing solder ball strain on hard disk drive suspension gimbal
WO2010151780A2 (en) 2009-06-25 2010-12-29 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and systems for using actuated surface-attached posts for assessing biofluid rheology
US9045431B2 (en) 2010-06-02 2015-06-02 Arena Pharmaceuticals, Inc. Processes for the preparation of 5-HT2C receptor agonists
JP2013539470A (ja) 2010-09-01 2013-10-24 アリーナ ファーマシューティカルズ， インコーポレイテッド ロルカセリンと光学活性な酸との塩
MX2013002418A (es) 2010-09-01 2013-08-01 Arena Pharm Inc Administracion de lorcaserina a individuos con daño renal.
SG188361A1 (en) 2010-09-01 2013-04-30 Arena Pharm Inc Non-hygroscopic salts of 5-ht2c agonists
CN103189053A (zh) 2010-09-01 2013-07-03 艾尼纳制药公司 用于体重控制的5-ht2c激动剂的调节释放剂型
BR112015007779A2 (pt) 2012-10-09 2017-07-04 Arena Pharm Inc célula de fluxo de permeabilidade e sistema de condutância hidráulica
US9952149B2 (en) 2012-11-30 2018-04-24 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems, and computer readable media for determining physical properties of a specimen in a portable point of care diagnostic device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676455A (ja) * 1992-05-06 1994-03-18 Teac Corp 磁気ヘッド
US6023393A (en) * 1997-07-11 2000-02-08 Antek Peripherals, Inc. Shaped rail opposed slider air bearing configuration for increased flying height control of magnetic heads at elevated flexible disk speeds
JPH11149617A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Sony Corp 磁気ヘッド装置及びその製造方法
US6115219A (en) * 1998-11-13 2000-09-05 Iomega Corporation Read write head assembly that has a pair of opposed sliders that each have a transverse slotted rail aligned with a rail in the opposing slider that does not have a transverse slotted rail

Also Published As

Publication number Publication date
EP1081686A2 (en) 2001-03-07
US6496332B1 (en) 2002-12-17
KR20010030264A (ko) 2001-04-16
CN1287348A (zh) 2001-03-14
JP2001076413A (ja) 2001-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1148725C (zh) 软磁盘的磁头滑动器
CN1260730C (zh) 磁头支撑机构
US7480120B2 (en) Apparatus and method for damping slider-gimbal coupled vibration of a hard disk drive
US20060152856A1 (en) Short-tail head gimbal assembly testing fixture
US7990657B2 (en) Plurality of non-magnetic dampers on a voice coil yoke arm
CN1291939A (zh) 在高机械冲击环境中用于高面密度记录的金属箔盘
CN1227652C (zh) 磁复制方法及磁复制装置
US7153193B1 (en) System and apparatus for selectively sensing and removing asperities from hard disk drive media utilizing active thermally controlled flying heights
CN1224961C (zh) 具有精确定位致动器的磁头常平架组件的特性测试方法
US7345850B2 (en) Method and apparatus for utilizing an off-center gimbal to increase head to disk interface reliability for contact recording systems
JP3050998B2 (ja) 磁気ディスク
US7352530B2 (en) Method and apparatus for reducing a suspension gram load to increase head to disk interface reliability for contact recording systems
US7662021B2 (en) Lapping plate texture for increased control over actual lapping force
US7153192B1 (en) Method for selectively sensing and removing asperities from hard disk drive media utilizing active thermally controlled flying heights
US7352532B2 (en) Method and apparatus for utilizing a small pad to increase a head to a disk interface reliability for a load/unload drive
US20030015018A1 (en) Disk drive laser melt bump disk for accurate glide calibration and certification processing
US7262939B2 (en) System, method, and apparatus for attaching top pole piece of a voice coil motor to a hard disk drive enclosure
US8014106B2 (en) Method and apparatus for modifying a dynamic pitch of a slider to increase head to disk interface reliability for contact recording systems
US20070247945A1 (en) Method for providing a bulk erase tool having a portion of reduced field strength
US8014105B2 (en) Method and apparatus for modifying the air bearing force of the trailing edge of a slider to increase head to disk interface reliability for contact recording systems
US20070247946A1 (en) Bulk erase tool
CN1822106A (zh) 盘装置
US7688548B2 (en) Utilizing an interlocking dissimilar metal component in the formation of a hard disk drive
US20080020239A1 (en) Substrate For Magnetic Recording Medium, Magnetic Recording Medium, And Magnetic Recording And Reproducing Device
JP2007115383A (ja) 磁気ディスクの評価方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1065626

Country of ref document: HK