JP2004095144A

JP2004095144A - 機密封止された環境で自動抑止型磨耗接触パッドエアーベアリングスライダーを有する磁気ディスクドライブ

Info

Publication number: JP2004095144A
Application number: JP2003200222A
Authority: JP
Inventors: Thomas R Albrecht; トーマス・アール・アルブレクト; Charles A Brown; チャールズ・エイ・ブラウン; Gurinder P Singh; グリンダー・ピー・シン; Herman Russell Wendt; ハーマン・ラッセル・ウェンド
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2004-03-25
Also published as: SG111134A1; CN100336105C; US20040021980A1; CN1495709A; US6762909B2

Abstract

【課題】ヘッドの磁性素子を腐食から守る保護層の必要がなく、ディスクドライブの磁気スペーシングを減少できる読み出し／書き込みヘッドを有するディスクドライブが求められている。
【解決手段】ヘッド１０６の磁性素子２４０，２４２，２４４は、スライダー１０８のエアーベアリング面２１６を超えて突き出している磨耗パッド２２１の中に伸びて覆われている。磨耗パッドの端部と磁性素子の端部は、腐食防止保護膜２３０で覆われている。スライダーは、通常空気であり湿度がその値を超えると磁性素子の腐食が起こり得る値以下に制御された、特殊な環境下でディスクドライブに組み込まれる。次に、ドライブは機密封止され、駆動されて保護膜２３０とパッド部が磨り減るか削り落とされるまで磨耗パッド２２１はディスク１０２と接触する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録ディスクドライブに関し、より詳細には記録再生ヘッドの磁性素子の腐食を防ぐディスクドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録ディスクドライブは回転記憶ディスクである記録媒体にディジタル情報を保存する。ディスクは磁性材料がコーティングされており、高速で回転するスピンドルモータのハブに取り付けられている。データはディスク上の複数の同心円状データトラック上に磁化反転として記録される。データは書き込み／読み出し変換器すなわちヘッドで記録され再生される。
【０００３】
各書き込み／読み出しヘッドはエアーベアリングスライダーの後端に位置し、スライダーのエアーベアリング面（ＡＢＳ、ａｉｒ−ｂｅａｒｉｎｇ　ｓｕｒｆａｃｅ）がスライダーを回転ディスク上に支持している。各スライダーはディスク表面を横切ってスライダーとスライダーに取り付けられているヘッドを移動させるロータリアクチュエータのアームの先端に取り付けられている。書き込みヘッドは書き込み磁場を生成する磁極である磁性素子を有する誘導型の書き込みヘッドである。読み出しヘッドは磁気抵抗（ＭＲ）型の読み出しヘッドで、スピンバルブ型のジャイアント磁気抵抗（ＧＭＲ）型検出素子でもよく、さらに最近提案されている磁気トンネル接合（ＭＴＪ）検出素子であってもよい。
【０００４】
ディスクドライブの記録密度に影響する重要なパラメータは磁性素子（書き込み磁極とＭＲ検出素子）とディスクの磁化媒体との磁気スペーシングである。近接した磁気スペーシングにより、より小さな磁気“ビット”が得られ、これによりさらに小さなトラック幅が、結果としてより大きな記録密度が得られる。しかしながら、磁気スペーシングは磁性素子上の保護塗膜の厚さによりある程度に制限される。
【０００５】
保護塗膜は磁性素子が特に水蒸気の存在により極めて腐食されやすい材質で形成されているために必要となるものである。例えば、磁性素子は通常Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔａ及びＣｕなどの材料を含んでいる。より具体的にはＭＴＪ検出素子を含むＭＲ検出素子は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｒｕ、ＮｉＯ、ＦｅＭｎおよびＮｉＭｎを含んでおり、高モーメントの書き込み磁極はＣｏ、ＦｅおよびＮｉの合金を有している。これらの金属のヘッド素材は製造中、保存中そして使用中に腐食されやすい。磁性素子を保護する保護膜は通常は「ダイヤモンド状」アモルファス炭素薄膜である。防水皮膜がないと水および他の腐食性ガスが磁性素子の活性金属膜に侵入することができ、このため書き込み／読み出しヘッドの信頼性が損なわれる。
【０００６】
自動抑止磨耗接触パッド（あるいは「突き出しパッド」）型エアーベアリングスライダーは、スライダーの加工とディスクドライブの組み立てにともなうバラツキ効果を減少させ、ヘッドの保護膜とヘッドの後退をなくして、低浮上でバラツキの少ない磁気スペーシングを実現している。
【０００７】
このような、ヘッドの保護膜や突き出しパッドが、回転円板と最初の接触で、比較的速やかに研磨除去されるか磨り減ってしまうタイプのエアーベアリング式スライダーは、参考のためにここに記載しているＩＢＭの２０００年１０月１３日出願のＮｏ．０９／６８７，２３４“自動抑止型接触パッド及びその製造方法；Ｓｅｌｆ−Ｌｉｍｉｔｉｎｇ　Ｗｅａｒ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｐａｄ　Ｓｌｉｄｅｒ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｍａｋｉｎｇ”に記述されている。しかしながら、磁性素子を保護するヘッド保護膜は従来のディスクドライブでは腐食の可能性のため取り除くことは許容できないことが分かった。ここに参考のために記載しているＩＢＭの２００２年１月１５日出願のＮｏ．１０／０５１，８６６“信頼性を向上させた磁気記録装置；Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｗｉｔｈ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ”に記述されているように、保護膜のないヘッドを腐食から守る気相腐食防止剤（ＶＰＣＩ）を有するディスクドライブが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ヘッドの磁性素子を腐食から守る保護層の必要がなく、ディスクドライブの磁気スペーシングを減少できる読み出し／書き込みヘッドを有するディスクドライブが求められている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スライダーの加工とディスクドライブの組み立て中に磁性素子を保護する保護膜を有し、あとで保護膜は機密封止されたディスクドライブのハウジング内で除去される、自動抑止磨耗接触パッド型のエアーベアリングスライダーを有するディスクドライブである。
【００１０】
保護膜のついた突き出しパッドスライダーは、一般的には磁性素子の腐食が発生し得る湿度以下に制御された空気である、特殊な環境下でディスクドライブに組み込まれる。つぎに、ドライブは機密に封止され、保護膜とパッド部分が磨り減りあるいは研磨除去されるまで、突き出しパッドとディスクが接触して駆動される。
【００１１】
突き出しパッドエアーベアリングスライダーと機密封止されたディスクドライブを、制御された環境下で組みたて、ドライブを封止後にまたは封止前に制御された環境下でヘッドの保護膜を研磨除去することにより、極めて低い空隙を製品化可能なディスクドライブにて達成することができる。
【００１２】
本発明の本質と利点をよく理解するために、以下に図を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のディスクドライブは、炭素保護膜のない読み出し／書き込みヘッドを支持する自動抑止磨耗接触パッドエアーベアリングスライダーを有する機密封止ドライブであり、これにより動作中に低磁性空隙となる。自動抑止磨耗接触パッドスライダーはスライダー後端近くでＭＲ検出素子と誘導書き込み磁極を覆う磨耗しあるいは自動研磨する突き出しパッドを有し、磁性素子を保護する保護膜を有している。
【００１４】
最初に低速回転（あるいは低空気圧）での削りこみに於いて、ディスクは突き出しパッドと接触して回転し、保護膜がこすり落とされ、パッドはディスクと擦れて干渉がなくなるまですり減らされる。通常のフル回転では突き出しパッドの端部とディスク表面の間の極めて小さな隙間が存在しヘッドとディスクの境界面の信頼性を保証している。ドライブは制御された環境に機密封止されているので磁性素子が腐食されやすいということはない。
【００１５】
図１（ａ）と（ｂ）に示す本発明の典型的な実施例では、ディスクドライブはトップカバー１１６とベースプレート１１５のフランジ１１９、１１７でそれぞれ機密封止されており、磁性素子の腐食を防いでいる。図１（ａ）と（ｂ）はそれぞれハードディスクドライブ１００の断面図と平面図である。ハードディスクドライブ１００は、ガラス、ＡｌＭｇ合金またはセラミックの基板、磁性金属層、ダイヤモンド状アモルファスカーボンにより形成される保護膜、及び潤滑層を有する磁気記録ディスク１０２を有する。
【００１６】
ハードディスクドライブ１００はさらに、エアーベアリングスライダー１０８の後端に形成され、ディスク１０２の磁性層にデータを磁気的に読み出し書き込みを行う読み出し／書き込みヘッド１０６（通常はＭＲ読み出し素子と磁極端を有する誘導書き込みヘッド）を有する。ヘッド１０６の磁性素子と磁気記録ディスク１０２は厚さ１から１０ナノメータの基本的にはアモルファスの薄い炭素（「ダイヤモンド状」炭素）で保護コーティングされている。
【００１７】
磁気記録ディスク１０２は、駆動モータ１０４によりスライダー１０８に対して相対的に回転している。スライダー１０８は、剛性アーム１１２によりアクチュエータ１１４に結合しているサスペンション１１０に結合されている自動抑止磨耗接触パッドスライダーである。図１（ａ）と（ｂ）にはヘッドを１式しか示していないが、ディスクドライブはアクチュエータに取り付けられた複数のアームで支持して複数のヘッドを有することができる。
【００１８】
構造全体はベースプレート１１５とカバー１１６により形成される機密封止ハウジングに収納されている。「機密封止」とは封止が厳重でディスクドライブの内部の圧力は基本的に外部あるいは環境の圧力から独立であることを意味する。これは従来技術の、あるいは機密封止でないディスクドライブがフィルタを介して呼吸する部分を有し、基本的に外部の圧力とディスクドライブ内部の圧力を同一にしているのと対照的である。しかして、機密封止したドライブには呼吸する口が存在しない。また、機密封止剤は通水性のきわめて低いものであることが重要である。
【００１９】
図２は本発明によるディスクドライブに使用される自動抑止磨耗接触パッドスライダ１０８を示す。従来のスライダー設計は平坦な研磨された面から始まりエアーベアリング面（ＡＢＳ）がエッチングあるいはイオンミーリングによる除去プロセスで生成される。ＡＢＳは最上部の研磨面で回転しているディスクの空気の圧力を上げてスライダーを持ち上げディスク上に支持している。
【００２０】
スライダー１０８は後端２０７と先端２０８を有し、デュアルエッチ設計により３レベルの面２１０，２１２，２１６が形成されている。次に第３のエッチングが行われ、第４のレベルの面２２０が形成される。第３のエッチング深さにより突き出しパッド２２１が形成され、面２１６からのその高さは面２１６のＡＢＳのスライダーの浮上時高さに等しいかより大きく設計されている。従って、最上段の面２２０は小面積で動かず磨耗可能で磁性素子すなわち書き込み磁極端とＭＲ読み込み素子を覆っているコンタクトパッド２２１の端部である。
【００２１】
自動抑止接触パッド２２１は外側に、回転するディスクの表面と接触すると磨耗して失われる炭素の薄い保護膜を有している。パッド２２１は後側の足２１７の面２１６より突き出しているが、十分小さいので面２２０はスライダー１０８に殆どエアーベアリング効果を及ぼさない。パッド２２１は同じく十分小さいので迅速に容易に磨耗し、また磨耗しても浮上高さに影響することはないのでパッド２２１は通常ディスク表面との間に生ずる干渉なしを達成できる。
【００２２】
スライダー１０８の本体は例えば（Ａｌ_２Ｏ_３）、ＴｉＣ／Ａｌ_２Ｏ_３複合材料、あるいはシリコンなどの１つ以上の材料からできており、これらはパッド２２１も形成している。後側の足２１７の表面２１６及びサイドレール２１８の前側のパッド２２２はともにスライダー１０８のＡＢＳを形成している。磨耗パッド２２０の端部の表面積はＡＢＳの全面積の５％未満である。
【００２３】
図３は読み出し／書き込みヘッド１０６の断面図であり、磁性素子が突き出しパッド２２１に突き出して覆われている。パッド２２１はスライダー１０８のＡＢＳの一部を形成する面２１６を超えて突き出している。通常アモルファスダイヤモンド状炭素の保護膜がフィルム２３０として突き出しパッド２２１と磁性素子２４０、２４２および２４４の端部に形成されている。
【００２４】
読み出しヘッドは第一と第二のギャップ層Ｇ１およびＧ２に挟まれたＭＲ検出素子２４０を有し、さらに第一と第二の磁気シールド層Ｓ１とＳ２に挟まれている。ＭＲ検出素子２４０から引き出され検出回路と接続する導電体（図示せず）はＭＲ検出素子２４０と接触しており素子２４０とギャップ層Ｇ１、Ｇ２との間に位置している。ギャップ層Ｇ１，Ｇ２はしかして導電性引き出し線をシールドＳ１，Ｓ２から絶縁している。
【００２５】
書き込みヘッドはコイル層Ｃと絶縁層Ｉ２を有しこれらは絶縁層Ｉ１とＩ３に挟まれており、さらにこれらは第一と第二の磁極片Ｐ１とＰ２に挟まれている。ギャップ層Ｇ３は第一と第二の磁極片Ｐ１，Ｐ２に極先端２４２、２４４においてＡＢＳ近傍で挟まれ書き込みギャップ２４５を形成している。書き込み中、信号電流はコイル層Ｃを流れ、磁束が第一と第二の磁極Ｐ１，Ｐ２に誘起され、極先端２４２，２４４からはみだしてくる。
【００２６】
読み出し中、回転するディスク１０２の磁化領域から磁束がＭＲ検出素子２４０に注入され、ＭＲ検出素子の抵抗変化を起こし電圧の変化として検出される。図３に示す読み出し書き込みヘッド１０６は、読み出しヘッドの第二のシールド層が書き込みヘッドの第一の磁極片Ｐ１になっているので「統合」ヘッドと呼ばれる。「ピギーバック」読み出し書き込みヘッド（図示せず）では、第二のシールド層Ｓ２と第一の磁極片Ｐ１は別々の層となっている。
【００２７】
本発明のディスクドライブでは、スライダー１０８は、しかしてある高さで浮上し、外側の炭素保護膜２３０をディスクと接触させる突き出しパッド２２１を有し、製造上の幅広い許容度を確保している。
【００２８】
スライダー１０８がディスク１０２に最初に浮上するとき、ディスクは低い回転数で回転し（あるいは低い気圧で）、パッド２２１がディスク表面と干渉し、パッドは通常アモルファス炭素で形成されており、図３の点線２５０で示す高さまで磨耗する。この高さまで到達すると磨耗は自動抑制され、低速回転しているディスク上でＡＢＳ（面２１６）に支えられるのでそれ以上は進まない。
【００２９】
磨耗点２５０に到達すると保護膜２３０はパッド２２１から完全に除去され、磁性素子２４０、２４２および２４４が露出する。この初期削りこみプロセスはかなり迅速に進行し、通常約３０分以内で完了する。次にディスクドライブの通常動作でディスクがフル速度で回転すると、磁性素子とディスクの間によく設計された微小な隙間が発生する。その結果、ヘッドとディスクは殆ど接触しているか無干渉で、きわめて小さい磁気スペーシングが得られ、製造上の幅広い余裕をもって再生産することが可能である。
【００３０】
今や露出された磁性素子を腐食から守るためディスクドライブは機密封止される。再び図１（ａ），（ｂ）を参照する。ドライブモータ１０４、アクチュエータ１１４と読み出し／書き込みヘッド１０６への配線はドライブのベースプレート１１５を通して、機密封止できるガラスと金属のシールからなる貫通接続子１０７を使用してもたらされる。この種の機密封止型貫通接続子については米国特許弟４，８４１，１０１号明細書に記載されている。ガラスー金属封止の縁はコンパウンドでできており、これによりベースプレートの金属に接続子を溶接することができる。あるいはベースプレートに接着剤またはガスケットを用いてシールすることもできる。使用する接着剤は腐食性ガスや他の有害な蒸気をディスクドライブに放出することがないものを選択する。
【００３１】
組み立て易くするために、機密封止された貫通接続子を有する金属のヘッダーユニットを別途用いることも可能である。このヘッダーユニットはベースプレート１１５の開口部に半田接続される。電気接続のための貫通接続子を有するヘッダーを使用したＰＣカードあるいはディスクドライブの機密封止容器については米国特許弟５，４５７，６０６号明細書に記載されている。
【００３２】
＜ディスクドライブの組み立てと密封の方法＞
自動抑止磨耗接触パッドエアーベアリングスライダーを使用しないディスクドライブについて前述したのと同様に本発明のディスクドライブも機密封止される。例えば、ＩＢＭの米国特許弟４，３６７，５０３号明細書と弟４，５５６，９６９号明細書にはディスクドライブを機密封止する技術が述べられている。ＩＢＭの米国特許弟５，３９２，１７７号明細書には湿度制御を行う機密封止されたディスクドライブが述べられており、ＳｅａｇａｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙの米国特許弟６，３１７，２８６号明細書には内部気圧の変化に対応するためダイアフラムを要する機密封止されたディスクドライブが記述されている。
【００３３】
機密封止する前にディスクドライブを空気と圧力を規定した特別な部屋に設置する。ここが初期の削りこみ処理を行う環境であることが望ましいが、初期削り込みはディスクドライブを機密封止したのちに実施することも可能である。ここの空気は機密封止後の完成したディスクドライブ内部の所期の空気と圧力であることが望ましい。部屋の環境は大気圧以下で湿度コントロールされた大気であることが望ましい。完成したディスクドライブの中が大気圧より低い圧力であるとディスクドライブのカバーとベースプレートに生ずる応力を内に向けることができる。乾燥した環境で磁性素子の腐食は極小化される。大気以外の例えば窒素あるいはヘリウムのガスも選択することができる。
【００３４】
ドライブを特殊な部屋に置いて動作させ、突き出しパッドの端部を削り落とす。この処理中、カバー１１６は組み付けてあってもよいが、弾性シール（図示せず）がベースプレート１１５との間に設置されているか、カバー１１６に小開口（図示せず）が設けられていてもよい。いずれの方法によっても削り落とし処理の間ドライブ内部の部品の清浄を保つことが出来る。あるいは削り落とし処理の間カバー１１６を外しておいてもよい。
【００３５】
スライダーのＡＢＳは所定の圧力でディスクの回転数が動作時回転数より低い場合、動作時の浮上高さより低い高さで浮上するように設計されている。このように突き出しパッドの初期削り込みのため低い回転数が選ばれる。この低い回転数はサーボパターンを書き込む時の回転数にも選択することができる。ディスクがこの選択された回転数で回転している間にスライダーはディスクを横切ってアクセス動作する。突き出しパッドはディスクと擦れて徐々に磨耗し磁性素子を露出させる。パッドがある程度磨耗すると（図３のライン２５０）それ以上はディスクと擦れることなく磨耗は終了する。突き出しヘッドの初期高さは磨耗が完了したときにパッド上の炭素保護膜が除去されているように設計されている。
【００３６】
この研磨処理の目的は、ディスクドライブが通常のフル速度で動作中に突き出しパッドがディスクと有害な接触をすることなく、読み出し／書き込みヘッドの磁性素子を出来る限りディスクに近づけることにある。ディスクドライブは管理された環境の特別な部屋に置かれているので炭素保護膜が除去されたとしても磁性素子が腐食する危険はない。ディスクを動作時回転数より低い回転数で回転させる以外の、突き出しパッドを研磨する方法は気圧を下げてスライダーの浮上高さを下げることである。突き出しパッドの研磨をディスクドライブを機密封止したのちに実施することも可能であり、その場合、ドライブを機密封止すると圧力を変えるのは不可能なので、回転数を下げる方法が望ましい。
【００３７】
次に、現行のサーボ書き込み技術でサーボパターンがディスクに書かれる。これによりディスク上に特殊なパターンが書かれ、読み出し／書き込み動作の間読み出し／書き込みヘッドを所期のデータトラックに位置づけして維持するためのサーボ制御に使用される。ディスクドライブはまだ機密封止されていないので、機能および信頼度を確認する通常のテストを行うことができる。ドライブの部品は必要であれば満足のいくテスト結果が得られるまで交換することができる。
【００３８】
次に、カバーフランジ１１７をベースプレートフランジ１１９の上に位置づけてカバー１１６をベースプレート１１５の上に置く。カバーとベースプレートは通常アルミで形成し、既存のレーザ溶接技術ツールとプロセスでレーザ溶接される。フランジ１１７、１１９の端部に連続突合せ溶接部１２１として示さている。市販の小規模なアルミ及び他の合金のレーザ溶接用のシステムにはＥｑｕｉｌａｓｅｒｓ社の製品がある。
【００３９】
本発明による機密封止されたディスクドライブはまた最終的に機密封止する前に修理することができるように内部に「取り外し可能な」シールを有することができる。ひとつの方法は従来の方法と同じ方法でドライブを作成し、多少通水性のある通常の弾性ガスケットを使用して製造プロセス中に一時的にドライブをシールして問題のあるドライブの手直しができるようにしている。
【００４０】
ひとたびドライブが良好なテスト結果を示し出荷可能になったら、外側にレーザ溶接による機密封止を形成し、あるいはポリマーの封止剤をカバーとベースプレートの外周に塗布し、永久的な機密封止と取り外しできないシールをガスケット上に形成するため硬化する。外側にポリマー封止剤を使用する実施例ではガスケットはフランジ１１７、１１９（図１（ａ））の間に設置されポリマー封止剤はレーザ溶接１２１が示されている箇所に形成される。
【００４１】
他の方法は、弾性ガスケット（電子カードの有無にかかわらず）を有する現行のドライブを第二の薄い金属箔で覆うことであり、食物を機密封止する金属容器「缶詰」と類似である。この実施例では、第二の覆いはカバー１１６の上部に位置する第二のカバーで、ベースプレート１１５に機密封止される。
【００４２】
機密封止されたドライブは外部の気圧変化にさらされ、密封容器はこれらのストレスに耐える必要がある。一般的に電力とサーボの条件から大気圧より低い圧力下でドライブを動作させることが望ましいので、機密封止されたドライブは内部を大気圧以下にして動作させることを許容している。これにより、密封容器のストレスは一方向に限定され（内向き）容器の構造設計が単純になっている。例えば、機密封止が現行ディスクドライブの外側を覆う薄い外殻である場合、外殻を内部のより剛性のある構造で支えることにより潰れることを防ぐことができる、すなわち外側のカンを内部の剛体容器に合わせるのである。
【００４３】
完成したディスクドライブは、炭素保護膜が除去され突き出しパッドにより磁性素子をディスクに近づけることができるので極めて小さい磁気空隙を有している。しかしながら、ヘッド保護膜はヘッドの製造工程およびディスクドライブの組み立て工程中は存在しているので、工程中の磁性素子の腐食は防がれる。
【００４４】
「機密」であることに加え、機密封止は防水性も有していなければならず、ディスクドライブの寿命期間（例えば１０年）を通してシールからドライブ内部へ侵入する水分は、外部の湿度にかかわらずドライブ内部の相対湿度（ＲＨ）が目標を超えない量でなければならない。磁性素子に使用される特定の材料の組み合わせでは、この実験的に予め定められた目標値以上で腐食を発生する。磁性素子に使用されるある材料ではこの値はほぼ４０％ＲＨであり、他の材料はこれより高いものも低いものもあるが、ある種の材料は８０％ＲＨまで腐食を発生しない。
【００４５】
室温で４０％ＲＨのディスクドライブは温度が摂氏１０度に降下すると、例えば炭素、シリカゲルおよびある種のポリマーなど湿度バッファーとして作用するものがドライブ内部になければＲＨは結露点（１００％ＲＨ）に達する。これは多くの保護されていない磁性素子の材料にとって致命的である。このため、また完全にシールで通水を防ぐことは困難であるため、機密封止の内部の湿度を乾燥剤を使用して低湿度環境に保つことが望ましい。
【００４６】
また水分をまったく除去することが最適解ではない可能性もある。ディスクドライブを５％ＲＨ以下で動作させると浮上障害につながる可能性があると考えられている。ある量の水分がディスク―潤滑剤―ヘッドの界面系の耐久性と静電気の放電（ＥＳＤ）の防止において本質的な役割を有している可能性がある。結局、湿度バッファーあるいは広い温度範囲で水蒸気を吸収するだけでなく放散もする可逆性乾燥剤を用いて湿度をある低湿度目標値（例えば５％ＲＨ）より高く保つことが望ましい。米国特許弟５，０７５，８０７号明細書及び弟４，８３１，４７５号明細書には、現行のディスクドライブの呼吸口に乾燥剤と湿度バッファーを用いることが記載されている。
【００４７】
ディスクドライブは湿度制御のうえ機密封止されているので、予期される保存や動作の温度で結露や昇華が起こることはなく、磁性素子がディスクドライブの動作中に腐食を受けることはない。
【００４８】
ディスクドライブを機密封止するさらなる利点は気圧変化にともなう浮上高さの変化を受けないことである。従って、機密封止されたディスクドライブは浮上高さの余分な公差を排除できるので突き出しパッドエアーベアリングスライダーは磁気空隙を小さく保つことが出来る。しかしながら、機密封止されたドライブでは温度変化の結果がドライブ内部の圧力変化となる。これは理想ガスの法則、Ｐ−ｎＲＴ／Ｖにより、ここで、Ｐは圧力、Ｔは絶対温度、Ｖは体積、ｎは気体のモル数、Ｒは気体定数である。通常の温度範囲摂氏５−６５度（２７８−３３８Ｋ）では内部の圧力に＋／−１０％の変動が生ずる。これは現行ディスクドライブの高度仕様である、０から１０，０００フィートの高度変化と同等である。
【００４９】
水分量を低水準に保つのに加えて、機密封止ディスクドライブは気相腐食防止剤（ＶＰＣＩ）を有しても良い。ドライブの寿命期間中にドライブの部品から発生しうる望ましくない腐食性ガスを捕獲するため、蒸気排出口あるいは他の「捕獲」技術を講ずることができる。ＩＢＭが２００２年１月１５日に特許出願した出願Ｎｏ１０／０５１，８６６「信頼性を改善した磁気記録装置」に自動抑止磨耗接触パッドエアーベアリングスライダーとＶＰＣＩを有するディスクドライブが記載されている。
【００５０】
同じくＩＢＭからの出願で述べられているＶＰＣＩパッケージは少なくとも１種類の気相腐食防止剤（ＶＰＣＩ）を重合体組織の０．１から２０％の重量にて重合体組織に含有して含んでいる。重合体組織は熱可塑性重合体組織でも弾性組織でもよい。ＶＰＣＩはディスクドライブの機械特性を低下させずディスクドライブ内部に粒子を発生させないように選択される。
【００５１】
ＶＰＣＩは通常ベンゾトリアゾールなどの、場合によってはトリルトリアゾールなどのペンダントグループをぶら下げているトリアゾール誘導体；およびジサイクロヘキシルアンモニウムベンゾエートあるいはイソプロピルサイクロヘキシルアンモニウムアニソエートなどの、有機酸を有する第一あるいは第二のアミン塩；あるいはジサイクロヘキシルアンモニウム亜硝酸塩などの無機酸とアミン塩との混合物を有している。
【００５２】
特に、ＶＰＣＩは５−メチルベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール、ブチル化ヒドロキシトルエン、ジ−ｔ−ブチルベンゾキノン、オクタフルオロヘキサンエディオル、ベンゾトリアゾール、ジサイクロヘキシルアンモニウムベンゾエート及びこれらの組み合わせを有している。５−メチルベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール及びジサイクロヘキシルアンモニウムベンゾエートが望ましい材料である。
【００５３】
ＶＰＣＩ分子はＶＰＣＩパッケージからディスクドライブ容器の中に放散して気相になる。ＶＰＣＩの成分は、ディスクドライブ容器内の気相及びヘッドやディスクの露出表面の吸着膜に有限な濃度を形成するのに十分な蒸気圧を有している。摂氏２０度から摂氏１００度の間で蒸気圧は通常１０⁻ ^４Ｐａから１０^３Ｐａである。吸着皮膜の厚さはＶＰＣＩの気相濃度と吸着イソテニスコープで決定される。吸着膜の厚さは通常０．１ｎｍから５ｎｍの間であり、０．５ｎｍから１ｎｍが望ましい。
【００５４】
したがって、ＶＰＣＩ成分は、予め定められた吸着膜の厚さが得られるように選択される。吸着膜の最大厚さはディスク上で浮上するヘッドの物理スペースに影響しないように選択される。図１（ａ），（ｂ）の項番１１８は乾燥剤、湿度バッファーまたはＶＰＣＩパッケージの任意のいずれかを示す。
【００５５】
本発明について実施例を参照して示し、説明してきているが、この分野の技術知識のある人には形態や詳細において発明の概念と範囲を逸脱することなく多様な変更が可能であることは理解できることである。従って、開示された発明は単に説明用と考えるべきで、請求項で指定する範囲で規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施例による機密封止された磁気記録ディスクドライの断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の磁気記録ディスクドライブのトップカバーを外した状態での平面図である。
【図２】本発明の一実施例によるディスクドライブ用の自動抑止磨耗接触パッドエアーベアリングスライダーの斜視図である。
【図３】図２のスライダーの突き出し部分の断面図であり、除去される前の炭素保護膜と磁性素子を有する突き出しパッドを示している。
【符号の説明】
１００…ディスクドライブ、１０２…ディスク、１０４…ドライブモータ、
１０６…読み出し／書き込みヘッド、１０８…スライダー、
１１０…サスペンション、１１２…剛性アーム、１１４…アクチュエータ、
１１５…ベースプレート、１１６…カバー、１１７，１１９…フランジ、
１１８…乾燥剤、１２１…レーザ溶接、２０７…スライダー後端、
２０８…スライダー先端、２１０、２１２，２１６、２２０…ＡＢＳ面、
２２１、２２２…パッド、２３０…保護膜、２４０…ＭＲ検出素子、
２４２、２４４…極先端、２４５…書き込みギャップ。

Claims

回転する磁気記録ディスクと、
前記ディスクからデータを読み取りまたは書きこむための磁性素子を有し、該磁性素子は前記回転するディスクと接触すると磨耗してなくなる保護膜で覆われているヘッドと、
前記ディスクの回転中に該ディスク表面近くにスライダーを保つガスベアリング面を有し、前記磁性素子の保護膜が該ガスベアリング面から突き出している前記ヘッドを支えるスライダーと、
前記スライダーと結合しており、前記ディスクの表面を横切って前記スライダーとヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記ディスクとスライダーを覆い、前記保護膜が削り取られた後に前記磁性素子に非腐食性のガス環境を与える機密封止したハウジングとを有することを特徴とする磁気記録ディスクドライブ。
前記ハウジング環境のガスが大気であり、さらに湿度制御剤を前記ハウジング内に有し、該環境を予め定めた水準以下の湿度に保つことを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記湿度制御剤が湿度バッファーを有し、湿度を予め定められた範囲に保つことを特徴とする請求項２記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ハウジング環境のガスが大気であり、さらに前記ハウジング内に揮発性腐食防止剤を有し、前記磁性素子の腐食を防止することを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ハウジング環境のガスが、本質的に空気、ヘリウム及び窒素からなるグループから選ばれたガスからなることを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ヘッドが誘導型の書き込みヘッドを有し、前記磁性素子がＣｏとＦｅを含む合金からなる書き込み磁極であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ヘッドが読み出しヘッドを有し、前記磁性素子は磁気抵抗型読み出し素子であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記スライダーのガスベアリング面よりも突き出していて、前記保護膜を有している磨耗パッド内の前記スライダーに前記磁性素子が支持されていることを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記保護膜が本質的にアモルファス炭素であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ディスクが本質的にアモルファス炭素である保護膜を有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記機密封止ハウジングがベースプレートと該ベースプレートに機密封止されているカバーを有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記カバーが前記ベースプレートにレーザ溶接されていることを特徴とする請求項１１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ディスクドライブの組み立て中に取り外し可能なシールを施すために前記カバーとベースプレートの間に弾性ガスケットをさらに有していることを特徴とする請求項１２記載の磁気記録ディスクドライブ。
取り外し可能なシールを施すための前記カバーとベースプレートの間にある弾性ガスケットと、該ガスケットの外側に前記カバーとベースプレートと接触しているポリマー機密シールとをさらに有していることを特徴とする請求項１１記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記機密封止したハウジングがベースプレートと、第一のカバーと、該第一のカバーと前記ベースプレートをシールするガスケットと、前記第一のカバーの上部にあり前記ベースプレートと機密封止する第二のカバーとを有することを特徴とする請求項１記載の磁気記録ディスクドライブ。
回転する磁気記録ディスクと、
前記ディスクが動作速度で回転中に、前記ディスク表面近くに、しかし接触することはなくスライダーを保つガスベアリング面を有し、該スライダーのガスベアリング面より端部が前記ディスクに向かって突き出している突き出しパッドを有するスライダーと、
前記突き出しパッド内に支持され、前記ディスクからデータを読み取るための磁気抵抗読み出し素子と前記ディスクにデータを書き込むための書き込み磁極を有し、該読み出し素子と書き込み磁極は予め定められた値より大きい相対湿度下では腐食性の材料で形成され、該読み出し素子と書き込み磁極の端部は前記突き出しパッドの端部まで伸びており保護膜を有さない読み出し／書き込みヘッドと、
前記スライダーと結合しており、前記ディスクが回転しているときにディスク表面を横切って前記スライダー及びヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記ディスクとスライダーを覆い、前記予め定められた値より低い相対湿度を有するガス環境を与え、内部の圧力は基本的に外部の気圧と独立である機密封止したハウジングとを有することを特徴とする磁気記録ディスクドライブ。
前記ハウジング環境のガスが大気で、さらに湿度制御剤を前記ハウジング内に有し、相対湿度を前記予め定められた値よりも低く保つことを特徴とする請求項１６記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記湿度制御剤が湿度バッファーを有し、前記環境の相対湿度を約５％以上に保つことを特徴とする請求項１７記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ハウジング環境内のガスが大気であり、さらに前記ハウジング内に揮発性腐食防止剤を有することを特徴とする請求項１６記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記ハウジング環境内のガスが本質的に空気、ヘリウム及び窒素からなるグループから選ばれたガスからなることを特徴とする請求項１６記載の磁気記録ディスクドライブ。
前記書き込み磁極がＣｏ及びＦｅを有する合金で形成されていることを特徴とする請求項１６記載の磁気記録ディスクドライブ。