JP2007073165A - 磁気ヘッドスライダ - Google Patents

Abstract

【課題】浮上量制御機構によるスライダ浮上面の突出変形に伴う浮上量相殺割合を低下させ、低制御電力による浮上量変化が得られるスライダ構造が要求されている。
【解決手段】スライダ１は、空気流入端２、浮上面３及び空気流出端４を備えている。浮上面３は、フロントステップ軸受面５、流入側レール面６，７、サイドステップ軸受面８，９で構成されるフロントパッド１０を有する。また、フロントパッド１０で囲まれた負圧溝面１１を有する。さらに、空気流出端４側に位置し、フロントステップ軸受面５と同一深さで形成されたリアステップ軸受面１３、流出側レール面１４、流出側レール面１４より深い中間溝１５、流出側レール面１４と同一高さにある流出側パッド面１６からなるリアパッド１２で構成される。流出側パッド面１６は、その前方及び両側を流出側レール面１４に囲まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドスライダを搭載する磁気ディスク装置に係り、より詳しくは、磁気ヘッドスライダの浮上面形状に関する。

磁気ディスク装置では、回転するディスク記録媒体上で微少な間隔（浮上量）を保ちながら浮上する磁気ヘッドスライダが使用される。通常、磁気ヘッドスライダはスライダの空気流出端にディスク記録媒体に対して情報を記録・再生する磁気トランスデュ−サを備えている。磁気ディスク装置では、記憶容量を高めるためにビット（円周方向の記録）密度とトラック（半径方向の記録）密度をさらに高めることが求められる。とくに、ビット密度を高める技術のひとつとして、可能な限りディスク記録媒体に近接した低浮上状態でスライダを浮上させることが要求される。

現在、こうした厳しい低浮上化を実現する有効な方法のひとつとして、特許文献１に開示されているような、磁気トランスデューサ近傍の浮上量を制御する機構を備えた磁気ヘッドスライダがある。これらは、磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体に書き込まれた情報を磁気トランスデューサで読み取る場合に、その近傍に形成したヒータ等で加熱して、その熱変形を利用して磁気トランスデューサをディスク記録媒体方向へ一時的に接近させる技術である。一方、ディスク記録媒体への書き込み時は、磁気トランスデューサに流れる電流による自発的な熱変形を利用して一時的に接近する。これらの技術によれば、ディスク記録媒体への情報の書き込みおよびディスク記録媒体からの情報の読み出しのときのみに磁気トランスデューサをディスク記録媒体に一時的に接近させることが可能である。また、磁気トランスデューサが情報の記録・再生動作を行わないときは、浮上量を高く設定することが可能となる。このことは磁気ヘッドスライダや磁気ディスク装置の製造プロセスに起因する浮上量ばらつき、および圧力や温度変化などによる浮上量変化を広い範囲で許容できるようにするため、磁気記録容量向上のための低浮上化と、磁気ディスク装置の信頼性向上を同時に実現可能とする。

特許文献２には、磁気ディスク全面にわたる浮上量を略均一化し、且つ高地での浮上量変化を低減する技術が開示されている。この技術は、磁気トランスデューサを含むレール面と、その空気流入側の前方に溝面を介してレール面が配された特徴を有する。また、空気流入側から続くレール面を磁気トランスデューサの直前で一端、レール幅を細く絞り込んだ浮上面形状も提案されている。

特開平５−２０６３５号公報 特開平２００１−２９７４２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている磁気トランスデューサ近傍に浮上量制御機構を有する磁気ヘッドスライダでは、浮上量制御機構を動作させた時、磁気トランスデューサ近傍の浮上面形状が面外に突出変形し、浮上面での浮上力の発生状態を変化させてしまう。浮上面の突出が増大する方向への変形による浮上力の変化は、磁気トランスデューサ近傍での浮上量を増加させる方向に作用する。そして、この浮上力増加に伴う浮上量の増加量は、突出による浮上量の低下量を相殺する。したがって、所望の浮上量低下を得ようとすると、より大きな制御電力が必要となってしまう。制御電力の増加は、低消費電力での動作がますます強く求められる磁気ディスク装置にとって望ましくない方向である。さらに、小型磁気ディスク装置で使用されるより小さな磁気ヘッドスライダでは、浮上面に占める突出変形領域の面積割合が増加し、変形による浮上量相殺割合が増加する傾向がある。

したがって、磁気ディスク装置の低消費電力化を実現するために、浮上量制御機構の低消費電力化が求められている。スライダの浮上面に対しては、突出変形に伴う浮上量相殺割合を低下させ、低制御電力による浮上量変化が得られるスライダ構造が要求されている。

上記特許文献２に記載された技術によれば、浮上量相殺割合をある程度、低減することが可能である。しかし、浮上面上で最も高い圧力を発生する箇所が、磁気トランスデューサを含むレール面に存在し、突出変形に伴う浮上力の変化が発生し、浮上量相殺割合を大きく低減できる根本的な浮上面構造とはなっていない。さらに、発生する圧力が全体的にスライダの中央へ偏るために、浮上面の長手方向の形状、すなわち、クラウン、あるいは、ピッチ剛性の低下に伴う浮上量ばらつきの増加を抑制しなければならないという課題が存在する。

本発明の目的は、浮上量制御機構を有する磁気ヘッドスライダの浮上量相殺割合を低減することである。

前記目的を達成するための本発明の代表的な磁気ヘッドスライダは、空気流入端と、浮上面と、空気流出端とを有し、前記浮上面は前記空気流入端側に形成された流入側レール面と、前記空気流入端と前記流入側レール面の間に形成された流入側ステップ軸受面と、前記空気流出端側に形成され、浮上量制御機構と一体化した磁気トランスデューサを有する流出側パッド面と、前記流出側パッド面の空気流出端に沿う方向の両隣に形成された流出側レール面と、前記流出側レール面の空気流入側に形成された流出側ステップ軸受面と、前記流入側レール面と前記流出側レール面の間に形成された負圧溝面とを有し、前記負圧溝面は前記各ステップ軸受面よりも深く、前記各ステップ軸受面は、前記各レール面、パッド面よりも深いことを特徴とする。

本発明によれば、浮上量制御機構を有する磁気ヘッドスライダの浮上量相殺割合を低減することができる。

図１及び図２は実施例１による磁気ヘッドスライダの斜視図と平面図である。磁気ヘッドスライダ（スライダ）１の長さは1.25mm、幅は1.0mm、厚さは0.3mmである。スライダ１は、空気流入端２、浮上面３及び空気流出端４を備えている。浮上面３は、空気流入端２から続いて形成された流入側ステップ軸受面（フロントステップ軸受面）５、フロントステップ軸受面５の空気流入端２の両側に形成された流入パッド１８，１９、フロントステップ軸受面５から続いて形成された流入側レール面６，７、フロントステップ軸受面５と同一深さを有するサイドステップ軸受面８，９で構成されるフロントパッド１０を有する。また、フロントパッド１０で囲まれた負圧溝面（深溝面）１１を有する。さらに、磁気ヘッドスライダ１の空気流出端４側に位置し、フロントステップ軸受面５と同一深さで形成された流出側ステップ軸受面（リアステップ軸受面）１３、それに続いて形成された流出側レール面１４、流出側レール面１４より深い溝（中間溝）１５、さらに、流出側レール面１４と同一高さにある流出側パッド面１６からなるリアパッド１２で構成される。流出側パッド面１６は、その前方及び両側を流出側レール面１４に囲まれている。リアパッド１２の流出側パッド面１６にディスク記録媒体２５に対して情報を記録・再生する磁気トランスデューサ１７を有している。磁気トランスデューサ１７は、ヒータなどの局所的加熱回路を有し、浮上面３の面外への熱変形等による浮上量を制御する機構も備えている。もちろん、この浮上量制御機構は、熱変形を利用する機構に限られるものではなく、浮上面３の面外への変形を生じさせられる機構であればよい。

図３は図２中のリアパッド１２を含む矩形領域Ａの拡大図である。そして、図４は図３中のA-A'線に沿った断面であり、流出側レール面１４、中間溝１５、および深溝面１１の相対関係を模式的に示す図である。流入側レール面６，７及び流出側レール面１４及び流出側パッド面１６を基準としたフロント及びサイドステップ軸受面５，８，９の深さＤ１は150nm、深溝面１１の深さＤ２は0.9μm、そして中間溝１５の深さＤ３は200nmである。ここでA-A'線は空気流入端２を基準として磁気ヘッドスライダ１の長手方向の距離が1.21mm、すなわち、磁気トランスデューサ１７が形成されているおおよその位置に相当する。図４で示した実施例１では、中間溝１５の深さＤ３をステップ軸受面深さＤ１よりも深く設定した。この中間溝１５の深さＤ３は、流出側レール面１４および流出側パッド面１６より深ければ、任意に設定可能であり、ステップ軸受面深さＤ１あるいは深溝深さＤ２と同一であっても異なっていても何ら問題はない。また、実施例１によるスライダ１のフロント、サイド及びリアステップ軸受面５，８，９，１３、深溝面１１および中間溝１５はイオンミリングあるいはＲＩＥ等のエッチングにより形成される。中間溝１５は、フロント、サイド及びリアステップ軸受面５，８，９，１３と同一プロセスで形成することが製造コスト等の面からは望ましいが、後述するように流出側パッド面１６と中間溝１５の底面との間に形成される傾斜面の形状に配慮が必要である。

図５に磁気トランスデューサと浮上量制御機構の断面を示す。スライダ基板４０の上にアルミナ等の絶縁層４１を有し、絶縁層４１の上に浮上量制御機構（薄膜抵抗体からなるヒータ）４２を浮上面３から後退した位置に有し、ヒータ４２の上にアルミナ等の絶縁層４３を有する。絶縁層４３の上に再生ヘッドとなる順次積層された下部磁気シールド層４４、下部ギャップ層４５、ＧＭＲ等の再生素子４６、上部ギャップ層４７、上部磁気シールド層４８を有する。上部磁気シールド層４８の上にアルミナ等の絶縁体からなる分離層４９を有し、その上に記録ヘッドとなる順次積層された下部磁極層５０、磁気ギャップ層５１、層間絶縁層５３、層間絶縁層５３の中に導体コイル５４、上部磁極層５５を有する。下部磁極層５０と上部磁極層５５の浮上面３側には磁気ギャップ層５１により隔てられた磁気ギャップ５２を有し、後端部は閉磁気回路を構成すべく磁気的に短絡されている。さらに以上の積層体を覆うアルミナ等の保護層５６を有する。このように磁気トランスデューサと浮上量制御機構としてのヒータ４２を一体化した構成において、ヒータ４２に磁気ディスク装置の制御回路から通電することにより、ヒータ４２周辺を熱変形させて面外へ突出させることで、磁気トランスデューサ１７の浮上量（磁気ディスクとの間隔）を制御する。

図６に本発明による磁気ヘッドスライダを搭載した磁気ディスク装置２８の平面図を示す。この磁気ディスク装置２８は、略＋１１°〜略−１４°のヨー角変化を伴う直径４８mmのディスク記録媒体（磁気ディスク）２５を搭載している。ここでヨー角は、スライダ１が磁気ディスク２５に対向して位置し、回転アクチュエ−タ２７による揺動運動によってスライダ１に磁気ディスク２５の円周に沿って空気が流入する方向とスライダ１の長手方向のなす角である。ヨー角の符号はスライダ１の長手方向に対し磁気ディスク２５の内周側から空気が流入する方向を正と表している。また、スライダ１を磁気ディスク２５上にロードまたは、磁気ディスク上からアンロードするためのランプ２９が設けられている。磁気ディスク２５は、回転数4200rpmで回転するスピンドル２６に取り付けられている。ヘッド支持機構は、回転アクチュエ−タ２７と、キャリッジ２４と、サスペンション２０と、サスペンション２０の先端に取り付けられたスライダ１とから構成される。スライダ１はサスペンション２０によって磁気ディスク２５上に２．０ｇｆの力で押しつけられ、磁気ディスク２５の回転よって生じる空気の流れがスライダ１と磁気ディスク２５間に入り込むことによって、スライダ１は磁気ディスク２５から浮上する。スライダ１は回転アクチュエ−タ２７によって磁気ディスク２５上において略１１〜２１mmの任意の半径位置で精度よく位置決めされ、スライダ１のリアパッド１２上の流出側パッド面１６に搭載された磁気トランスデュ−サ１７により磁気ディスク２５に対して情報の記録・再生を行う。なお、上記の説明では、磁気ディスク装置の一例として１．８インチ型のディスク装置について説明したが、これに限られず、これよりも大きい、あるいは小さい直径を有するいずれの磁気ディスク装置であっても良い。

つぎに、前述したヒータ４２を有するスライダ１の浮上量制御電力を低減できるメカニズムについて説明する。磁気トランスデューサ１７に隣接して設けられたヒータ４２で局所的に暖めることで、熱変形を促し、磁気トランスデューサ１７近傍の浮上面３に面外への突出変形を発生させる。図７は突出形状を図３のA-A'線を含むように浮上面３を空気流入端２側から眺めた斜視図である。同図は、突出形状が分かり易いように浮上面３のレール形状などを除いて描いてある。また、同図には、突出変形前の面を基準とした磁気トランスデューサ１７の位置での最大突出高さPHが示されている。熱変形を利用した突出変形であるため、最大突出高さPHとなるのは、熱的に最も加熱される位置であり、それをピークとしてなだらかな裾野を引く変形形状となっている。同図で示した突出形状は、厳密には実際の変形形状と一致しないが、突出変形の浮上量変化に及ぼす影響を説明する第一次近似形状としては十分であると考えられる。

図８に実際に浮上しているときの浮上量h0とh1、および最大突出高さPHの関係を示す。図８の左図が示すように、ヒータ４２を動作させていない状態での磁気トランスデューサ１７位置での磁気ディスク２５との隙間、すなわち、浮上量をh0とする。一方、図８の右図のようにヒータ４２を動作させたときの最大突出高さPHを伴う状態での浮上量をh1とする。このとき、Δh=h1-h0で表されるΔhが、ヒータ４２を動作させたときに生じる浮上変化量である。最も理想的な状態では、浮上変化量Δhが最大突出高さPHと等しく、最小の消費電力でヒータ４２が動作することになる。しかしながら、実際は、磁気トランスデューサ１７の浮上面３近傍での面外への変形が、磁気トランスデューサ１７の近傍に発生する浮上力を変化させるため、最大突出高さPHがそのまま浮上変化量Δhとなることはなく、最大突出高さPHの数パーセントが浮上変化量Δhと現れることになる。(PH−Δh)/PHx100を浮上量相殺割合として表すことにする。したがって、浮上量制御機構を有するスライダで浮上量制御効率がいい、すなわち、制御電力の小さいスライダとは、浮上量相殺割合が小さいスライダを指す。すなわち、消費電力が小さい浮上量制御機構を有するスライダとは、突出に伴う浮上量変化の小さいスライダであるといえる。

ここで、従来技術による浮上量制御機構を有するスライダの浮上量相殺割合を説明する。従来技術によるスライダでは、浮上するスライダと磁気ディスクの間の磁気トランスデューサ近傍の浮上力を発生する圧力分布は図９のようになっている。同図はスライダの浮上面上に発生している圧力分布をスライダの空気流出端側から見た斜視図である。同図では、浮上面の四辺形の面を基準とし上向きの高さが圧力の大きさを示しており、圧力が最も高くなる位置は同図において手前側に分布しており、この位置には、磁気トランスデューサが存在する箇所に相当する。このような圧力分布となるのは、従来技術によるスライダでは、磁気ディスクへの記録・再生効率を最も高めるために、磁気トランスデューサの位置を最も浮上量の低い位置とする設計が行なわれるためである。最も浮上量の低い位置、すなわち、浮上する隙間が最小となる位置で最も高い圧力がレール面上に発生する。

次に、図１０に、この圧力分布を分かりやすく説明するために、スライダの空気流入端を基準としてスライダの長手方向に1.21mmの距離に存在する磁気トランスデューサ上で、スライダ幅方向に横断する方向の圧力分布を示す。同図は、スライダの幅方向に見た時の、磁気トランスデューサの中央位置を基準として±0.3mmの範囲の圧力分布を示してある。同図からわかるように圧力の山はひとつで、そのピークはほぼ磁気トランスデューサの中央位置付近にある。厳密には、マイナス位置側へ偏っているが、これは、この圧力分布を求めた位置が、上述した磁気ディスク装置でスライダが内周位置付近にあるときであり、ヨー角が生じスライダには、空気流入端側から約１１°のヨー角を伴っているために生じたものである。従来技術によるスライダは、図９および図１０のような圧力分布となるように設計される。なぜなら、浮上量が最小となる位置で浮上量のスライダの形状や溝、そして、押し付け荷重などの製造プロセス起因のばらつきを低減し、磁気ディスクに対するスライダの追従特性を高めるために採られる設計形状である。しかしながら、浮上量制御機構を有するスライダにこのような従来技術を適用すると、磁気トランスデューサ付近で発生している圧力が高いため、突出変形に伴う浮上力の変化が大きく、突出変形を大きくしないと十分な浮上変化量Δhが得られないことになる。すなわち、浮上量制御のための消費電力の増加を生じてしまうのである。

上記本発明の実施例１によるスライダ１では、磁気トランスデューサ１７付近に発生する圧力分布に着目し、突出変形による圧力変化を小さくすることができるような浮上面形状となっている。上記実施例１のスライダ１の圧力分布を図１１に示す。同図も図９と同様の視点から見た斜視図である。図１１が示すように磁気トランスデューサ１７付近の圧力が小さく、その両側に位置する流出側レール面１４に高い圧力分布が生じることがわかる。さらに、図１２に図１０と同様の位置での圧力分布を示す。図１１および図１２に示した実施例１のスライダ１の圧力分布は、前述した従来技術によるスライダのそれと比較すると、明確な違いがあることがわかる。すなわち、実施例１によるスライダ１の圧力分布は、両側に位置する流出側レール面１４と流出側パッド面１６の３つの山に分かれている。さらに、圧力のピークは、磁気トランスデューサ１７を含まない両側のレール面１４で発生している。

浮上量制御機構を有するスライダに上記実施例１の浮上面形状を適用することで、磁気トランスデューサ１７近傍の圧力の発生を小さくし、突出変形に伴う浮上力の変化を低減できるため、突出高さPHが浮上量変化として現れる割合が増大し、浮上量相殺割合が低減される。すなわち、少ない制御電力で浮上量を変化させることを可能とする。さらに、実施例１によれば、圧力が磁気トランスデューサ１７の両側にわかれ、その位置で最も高い圧力が発生するために、従来技術によるスライダと変わらない浮上量ばらつき低減効果と追従性特性を確保するメリットも有している。以上のように、実施例１によるスライダ１の特徴は、磁気トランスデューサ１７付近に集中していた圧力を磁気トランスデューサ１７を含むパッド面では小さくし、その両側に位置するレール面で最大圧力を発生させることにあるといえる。

つぎに、このよう圧力分布を、さらに効率良く発生させる技術を述べる。それは、磁気トランスデューサ１７を含む流出側パッド面１６とその周りの流出端パッド面１６より深い中間溝１５の底面との間に形成される傾斜面の形状である。本発明による効果を最も効率良く発揮できる傾斜面の特徴を説明するための図を図１３Ａおよび１３Ｂに示す。図１３Ａおよび１３Ｂは図３のB-B′線断面図であり、中間溝１５をイオンミリング等のエッチング加工により形成した溝面である。ここで形成された傾斜面はイオンミリングの場合は図１３Ａ（傾斜面タイプ１）、反応性イオンミリング（RIE）の場合には図１３Ｂ（傾斜面タイプ２）のような形状の特徴を示す。ここで、重要なのは流出端パッド面１６から中間溝１５の底面に向かって定義する傾斜角θ1である。θ1は流出端パッド面１６のエッジを起点として深さＤ３に達するまでの水平方向の距離Ｗ１に至った位置での角度を表している。Ｗ１に至るまでの傾斜面の形状は図１３Ａおよび１３Ｂのように異なるが本発明ではそれぞれの図のように定義する。

上記実施例１によるスライダ１のような圧力分布を発生させるためには、θ1が0.002°以上であることが望ましい。もし、0.002°よりも小さい場合は、磁気トランスデューサ１７を含む流出側パッド面１６上で発生する圧力が増加し、突出変形による浮上力が従来技術によるスライダと同様のレベルまで発生するため浮上量相殺割合を高めてしまい、十分な制御電力の低減が得られなくなってしまう。従来技術によるスライダで１山に集中していた圧力を、中間溝１５を形成することで３箇所に分散するためには、中間溝１５にはある程度の溝深さと傾斜角度が必要である。

図１４に上記実施例１によるスライダ１の効果を確かめた解析結果を示す。図１４は解析に用いた浮上面３を表している。同解析モデルは、実施例１をモデルとしている。また、同図には、浮上量制御機構を動作させたときの磁気トランスデューサ１７近傍の突出形状の分布を等高線で示してある。図１５は突出形状の等高線がわかるようにリアパッド１２を拡大して示したものである。想定した浮上量制御機構による最大突出高さPHは５nmであり、その３次元的な形状は図７にほぼ等しい。図１６に同じ磁気ディスク装置の条件で使用したときの、本発明によるスライダ１と従来技術によるスライダの浮上制御機構を動作させたときの浮上量相殺割合を比較した図を示す。ここで、同図では、磁気ディスク装置内でスライダが内周、中周および外周位置にあるときの結果を示してある。同図からわかるように、従来技術によるスライダでは、50％近くの浮上量相殺割合、すなわち、浮上量制御機構により５nmの突出変形をさせても、その約半分の2.5nmの浮上量変化に相殺されてしまう結果となっている。一方、本発明によるスライダ１によれば、浮上量相殺割合は５％程度となり、すなわち、浮上量制御機構により５nmの突出変形をさせたとき、約0.3nmの浮上量が相殺されるだけで、4.7nmの浮上量低下を得ることができる。このように従来技術によるスライダと本発明によるスライダ１の浮上量相殺割合の間には約１０倍の差があり、本発明によるスライダ１が浮上量制御機構を有する磁気ヘッドスライダには適していることが解析結果からも明らかである。

以上のように、本発明によるスライダ１の浮上量制御機構を有するスライダに対する有効性を実施例１を用いて説明したが、本発明では磁気トランスデューサ１７近傍の圧力分布を、磁気トランスデューサ１７付近に集中していた圧力を、磁気トランスデューサ１７を含むパッド面では小さくし、その両側に位置するレール面で最大圧力を発生させることにあり、この効果を生むための浮上面の特徴的な形状を他の実施例として以下に説明する。以下の浮上面形状においては、磁気トランスデューサ１７近傍の圧力分布が、前述した実施例１と同様の特徴を有していることが重要であり、２次元的な浮上面のレール形状および、溝深さは、他の浮上特性を満足させる形で任意に設定できる。

図１７は実施例２のスライダのリアパッド１２付近の平面図である。実施例２のスライダ１は、実施例１と同様のリアパッド１２を有するが、流出側ステップ軸受面１３が流出側レール面１４、中間溝１５および流出側パッド面１６を囲むように形成され、空気流出端４まで及んでいることを特徴としている。また、中間溝１５も空気流出端４まで及んでいてもよく、中間溝深さＤ３も実施例１と同様に、設計目標に応じて任意に設定可能である。このような形態としても実施例１と同様の圧力分布が発生するために、浮上量制御機構を有するスライダ１の制御電力を低減する効果を発揮できる。また、流出側ステップ軸受面１３が流出側レール面１４、中間溝１５および流出側パッド面１６を囲むように形成されるので、磁気ディスク表面に塗布されている潤滑剤が、流出側レール面１４、中間溝１５および流出側パッド面１６に一時的に付着しても、流出側ステップ軸受面１３を流れる空気流により吹き飛ばされてしまうので、これらの部位に潤滑剤が溜まりずらいという効果もある。

図１８は実施例３のスライダのリアパッド１２付近の平面図である。実施例３のスライダ１は、実施例１と同様のリアパッド１２を有するが、実施例１の中間溝１５を形成する領域を深溝面１１と同じ溝深さＤ２で、深溝面１１を形成する工程と同じ工程で形成することを特徴とする。これにより、中間溝１５を形成する必要が無くなり、製造プロセス工程を短縮できるため、コスト的に優れた形状である。このような形態としてもこの実施例１と同様の圧力分布が発生するために、浮上量制御機構を有するスライダ１の制御電力を低減する効果を発揮できる。

図１９は実施例４のスライダのリアパッド１２付近の平面図である。実施例４のスライダ１は、実施例１と同様のリアパッド１２を有するが、実施例１の流出側レール面１４が流出側パッド面１６の空気流入側付近において流出側ステップ軸受面１３で左流出側レール面１４ａおよび右流出側レール面１４ｂに分かれていることを特徴としている。このような形態とした場合、実施例１のような流出側パッド面１６の空気流入側に位置する流出側レール面１４の比較的圧力の高い部分は無くなるが、両サイドに配された左右の流出側レール面１４ａおよび１４ｂに高い圧力が形成されるため、やはり、このような形態としても実施例１と同様の圧力分布が発生するために、浮上量制御機構を有するスライダの制御電力を低減する効果を発揮できる。また、流出側レール面が左右に分割されているので、磁気ディスク表面に塗布されている潤滑剤が、左右の流出側レール面１４ａ，１４ｂ、中間溝１５および流出側パッド面１６に一時的に付着しても、左右の流出側レール面１４ａ，１４ｂの間を流れる空気流により吹き飛ばされてしまうので、これらの部位に潤滑剤が溜まりずらいという効果も有する。

図２０は実施例５によるスライダのリアパッド１２付近の平面図である。実施例５のスライダ１は、実施例１と同様のリアパッド１２を有するが、実施例１の流出側レール面１４が流出側パッド面１６の空気流入側付近で流出側ステップ軸受面１３により前方流出側レール面１４ｃ、左流出側レール面１４ａおよび右流出側レール面１４ｂに分かれていることを特徴としている。中間溝１５での空気の流れの淀みを防ぐために実施例１における流出側レール面１４を分断するステップ軸受面１３ａおよび１３ｂを形成したものであるが、その深さは任意である。やはり、このような形態としてもこの実施例１と同様の圧力分布が発生するために、浮上量制御機構を有するスライダの制御電力を低減する効果を発揮できる。また、上記実施例４と同様に浮上面に潤滑剤が付着しずらいという効果も有する。

図２１および図２２に実施例６および７によるスライダの平面図を示す。実施例６および７のスライダ１は、リアパッド１２を構成する流出側ステップ軸受面１３ａ,１３ｂおよび流出側レール面１４の空気流入側の形状に特徴がある。実施例６のような形態を採った場合は、磁気トランスデューサ１７を含む流出側パッド面１６の両側に実施例１よりも圧力の高い部分を形成することが可能である。実施例７のスライダ１は、磁気トランスデューサ１７を含む流出側パッド面１６の周囲に実施例１よりも圧力の高い部分を形成することが可能である。

図２３に実施例８によるスライダの平面図を示す。実施例８のスライダ１は、流出側サイドレール面１４ａおよび１４ｂがスライダ中央部付近から大きく磁気トランスデューサ１７付近に及んだレール形状となっている。このようなレール形状においても、磁気トランスデューサ１７近傍の圧力分布は本発明が意図する圧力分布となる。また、この構成によれば、スライダ１のロール方向の揺れに対して剛性が高くなる。

図２４に実施例９によるスライダの平面図を示す。実施例９のスライダ１は、磁気トランスデューサ１７を含む流出側パッド面１６と、ステップ軸受面１３ａとリアサイドレール面１４ａで形成される流出側サイドレール１２ａと、スライダ幅方向に見てその反対側にステップ軸受面１３ｂと流出側サイドレール面１４ｂで形成される流出側サイドレール１２ｂを有する。これらのレールは深溝面１１を介して分離されている。これにより磁気トランスデューサ１７近傍の圧力分布は分離され、さらに、流出側パッド１６がステップ軸受面を有さないことで、ステップ軸受面を有する両サイドレールの圧力が高くなるため、本発明が意図する圧力分布となる。また、流出側パッド面１６と流出側サイドレール１２ａ，１２ｂを深溝面１１で分離しているため、中間溝を形成する工程を省略することができる。

なお、上記実施例１〜９における流入側レール面６，７の形状およびそのレール構成は任意である。

以上説明したとおり、実施例１〜９による磁気ヘッドスライダによれば、磁気トランスデューサ近傍の圧力分布を磁気トランスデューサを含むパッド面では小さくし、その両側に位置するレール面で最大圧力を発生させることで、浮上量制御機構を有するスライダにおける浮上量相殺割合を低減することができる。また、実施例１〜９による磁気ヘッドスライダを搭載した磁気ディスク装置は、磁気トランスデューサの浮上量を制御する消費電力を低減することができる。

本発明の実施例１による磁気ヘッドスライダの斜視図である。 実施例１による磁気ヘッドスライダの平面図である。 図２のＡ部を拡大した平面図である。 図３のA-A'線に沿った断面図である。 実施例１による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ部分の断面図である。 本発明の磁気ヘッドスライダを搭載した磁気ディスク装置の平面図である。 浮上量制御機構が動作したときの浮上面からの突出変形形状を示す斜視図である。 浮上量制御機構による浮上量変化を説明する図である。 従来技術による磁気ヘッドスライダの圧力分布を示す斜視図である。 従来技術による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ上を横断するスライダ幅方向に沿った圧力分布を示す図である。 実施例１による磁気ヘッドスライダの圧力分布を示す斜視図である。 実施例１による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ上を横断するスライダ幅方向に沿った圧力分布を示す図である。 図３のB-B'線に沿った傾斜面タイプ１の断面図である。 図３のB-B'線に沿った傾斜面タイプ２の断面図である。 実施例１による磁気ヘッドスライダの解析モデルを示す図である。 図１４の磁気トランスデューサ付近の拡大図である。 解析により求めた浮上量を相殺する割合を比較する図である。 本発明の実施例２による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ付近の平面図である。 本発明の実施例３による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ付近の平面図である。 本発明の実施例４による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ付近の平面図である。 本発明の実施例５による磁気ヘッドスライダの磁気トランスデューサ付近の平面図である。 本発明の実施例６による磁気ヘッドスライダの示す平面図である。 本発明の実施例７による磁気ヘッドスライダの平面図である。 本発明の実施例８による磁気ヘッドスライダの平面図である。 本発明の実施例９による磁気ヘッドスライダの平面図である。

符号の説明

１…磁気ヘッドスライダ、
２…空気流入端、
３…浮上面、
４…空気流出端、
５…フロントステップ軸受面、
６，７…流入側レール面、
８，９…サイドステップ軸受面、
１０…フロントパッド、
１１…負圧溝面（深溝面）、
１２…リアパッド、
１２ａ，１２ｂ…リアサイドパッド、
１３…リアステップ軸受面、
１３ａ，１３ｂ…リアサイドステップ軸受面、
１４…流出側レール面、
１４ａ，１４ｂ…流出側サイドレール面、
１４ｃ…前方流出側レール面、
１５…中間溝、
１６…流出側パッド面、
１７…磁気トランスデュ−サ、
１８，１９…流入パッド、
２０…磁気ディスク装置、
２２…サスペンション、
２４…キャリッジ、
２５…磁気ディスク、
２６…スピンドル、
２７…回転アクチュエータ、
２９…ランプ、
４０…スライダ基板、
４１，４３…絶縁層、
４２…浮上量制御機構（ヒータ）、
４４…下部磁気シールド層、
４５…下部ギャップ層、
４６…再生素子、
４７…上部ギャップ層、
４８…上部磁気シールド層、
４９…分離層、
５０…下部磁極層、
５１…磁気ギャップ層、
５２…磁気ギャップ、
５３…層間絶縁層、
５４…導体コイル、
５５…上部磁極層、
５６…保護層。

Claims (23)

1. 空気流入端と、浮上面と、空気流出端とを有し、前記浮上面は前記空気流入端側に形成された流入側レール面と、前記空気流入端と前記流入側レール面の間に形成された流入側ステップ軸受面と、前記空気流出端側に形成され、浮上量制御機構と一体化した磁気トランスデューサを有する流出側パッド面と、前記流出側パッド面の空気流出端に沿う方向の両隣に形成された流出側レール面と、前記流出側レール面の空気流入側に形成された流出側ステップ軸受面と、前記流入側レール面と前記流出側レール面の間に形成された負圧溝面とを有し、前記負圧溝面は前記各ステップ軸受面よりも深く、前記各ステップ軸受面は、前記各レール面、パッド面よりも深いことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
2. 磁気ディスク上を浮上している状態で、前記流出側レール面に発生する圧力が前記流出側パッド面に発生する圧力よりも高いことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
3. 前記浮上量制御機構はヒータであることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
4. 前記流出側パッド面と前記流出側レール面は前記負圧溝面により分離されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
5. 前記流出側パッド面の端部から前記流出側レール面側の前記負圧溝面に達するまでの傾斜面の傾斜角度が0.002°よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の磁気ヘッドスライダ。
6. 前記流出側ステップ軸受面は、前記流出側レール面と前記流出側パッド面の空気流入側に形成され、前記流出側パッド面は溝により前記流出側レール面と前記流出側ステップ軸受面から分離されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
7. 前記溝の深さは、前記負圧溝面の深さと同程度であることを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッドスライダ。
8. 前記流出側パッド面の端部から前記流出側レール面側の前記溝の底面に達するまでの傾斜面の傾斜角度が0.002°よりも大きいことを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッドスライダ。
9. 前記浮上面の両サイドに、前記流入側ステップ軸受面から前記空気流出端側に延伸するサイドステップ軸受面をさらに有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
10. 空気流入端と、浮上面と、空気流出端とを有し、前記浮上面は前記空気流入端側に形成された流入側レール面と、前記空気流入端と前記流入側レール面の間に形成された流入側ステップ軸受面と、前記空気流出端側に形成され、浮上量制御機構を内蔵した磁気トランスデューサを有する流出側パッド面と、前記流出側パッド面の空気流入側及び両側に形成された流出側レール面と、前記流出側レール面の空気流入側に形成された流出側ステップ軸受面と、前記流入側レール面と前記流出側レール面の間に形成された負圧溝面とを有することを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
11. 磁気ディスク上を浮上している状態で、前記流出側レール面に発生する圧力が前記流出側パッド面に発生する圧力よりも高いことを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
12. 前記浮上量制御機構はヒータであることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
13. 前記流出側パッド面と前記流出側レール面は溝により分離されていることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
14. 前記溝の深さは、前記負圧溝面の深さと同程度であることを特徴とする請求項１３記載の磁気ヘッドスライダ。
15. 前記流出側パッド面の端部から前記両側の流出側レール面側の前記溝の底面に達するまでの傾斜面の傾斜角度が0.002°よりも大きいことを特徴とする請求項１３記載の磁気ヘッドスライダ。
16. 前記浮上面の両サイドに、前記流入側ステップ軸受面から前記空気流出端側に延伸するサイドステップ軸受面をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
17. 前記流出側ステップ軸受面が、前記流出側レール面、前記溝及び前記流出側パッド面を囲むように形成され、前記空気流出端まで及んでいることを特徴とする請求項１３記載の磁気ヘッドスライダ。
18. 前記溝が前記空気流出端に達していることを特徴とする請求項１７記載の磁気ヘッドスライダ。
19. 前記溝は前記負圧溝面の一部であることを特徴とする請求項１３記載の磁気ヘッドスライダ。
20. 前記流出側レール面が前記流出側ステップ軸受面により前方流出側レール面と両側流出側レール面に分割されていることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
21. 前記流出側レール面が前記流出側ステップ軸受面方向に延伸する中央部及び両端部を有することを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
22. 前記流出側レール面が前記流出側ステップ軸受面方向に延伸する中央部を有することを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
23. 前記流出側レール面が、前記流入側ステップ軸受面の両サイドから前記流出側パッド面の両側に延伸する流出側サイドレール面と、前記流出側サイドレール面の空気流入側を接続する前方流出側レール面とを有し、中央部に前記流出側ステップ軸受面が形成されることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドスライダ。
    

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