JP2007242094A - 磁気ヘッド、その製造方法、および磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浮上特性に与える悪影響を抑制すると共に磁気ディスク表面に衝突しても磁気ディスク表面に与える損傷の程度を抑制可能な磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】ヘッドスライダ３０の媒体対向面３０ａには、空気流入端３０ＬＤ側にフロントレール３１が形成され、フロントレール３１の幅方向両側３０ＳＤ１，３０ＳＤ２には、空気流出端３０ＴＲ側に延びるサイドレール３１、空気流出端３０ＴＲ側で、ヘッドスライダ３０の幅方向の略中央にリアセンターレール３３と、その側方にはリアサイドレール３４が形成される。媒体対向面３０ａの幅方向両側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面には空気流入端３０ＬＤ、空気流出端３０ＴＲ、および空気流入端３０ＬＤと空気流出端３０ＴＲとの中央付近にカーボン膜からなる緩衝パッド３６ａ，３６ｂ，３６ｃが設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、磁気ヘッド、その製造方法、および磁気ディスク装置に係り、特に低浮上量の磁気ヘッド、その製造方法、および磁気ディスク装置に関する。

近年、磁気ディスク装置の記録密度の向上に伴い、記録および再生時の磁気ヘッドのヘッドスライダと磁気ディスクとの距離は極めて微小になっている。これは、磁気ディスクに形成されるビット（磁化領域の最小単位）の大きさが小さくなるに伴い、ビットから漏れる信号磁界が減少し、さらに信号磁界が漏れる空間的な範囲も狭くなってくるためである。ヘッドスライダと磁気ディスクとの距離（浮上量）は、１０ｎｍあるいはそれ以下になっている。

図１に示すように、磁気ヘッド２００のヘッドスライダ２０１は磁気ディスク２１０に対向する面（媒体対向面）に空気ベアリングを形成する空気ベアリング（ＡＢＳ）面２０２や溝部２０３が設けられている。ヘッドスライダ２０１は流入する空気による圧力とヘッドスライダを支持するフレキシャ（不図示）からのばね力によりバランスをとりながら極低浮上量を維持して素子部２０４により記録再生動作を行っている。

このような極低浮上状態では、磁気ディスク２１０の表面に微小な粒子２１５が存在している場合、ヘッドスライダ２０１のＡＢＳ面２０２ａ，２０２ｂが粒子２１５に乗り上げ、ヘッドスライダ２０１の浮上姿勢が崩れる。この場合、ＡＢＳ面２０２ａ，２０２ｂにはカーボン膜や水素化カーボン膜等の保護膜２０５が形成されており、磁気ディスク２１０の表面にも同様なカーボン膜の保護膜２１２が形成されているため、ＡＢＳ面２０２ａ，２０２ｂが磁気ディスク２１０の保護膜２１２に接触しても損傷するほどではないことが多い。
特開２００２−１３３６３２号公報

しかしながら、図１に示すように、極低浮上状態では、浮上姿勢が崩れた際にヘッドスライダ２０１の周縁部、例えば矢印で示す溝部２０３の空気流出端２０１ＴＲ部分が磁気ディスク２１０の保護膜２１２の表面に接触してしまうことがある。ヘッドスライダ２０１は、酸化アルミニウムと炭化チタンとの複合セラミックが用いられており、表面にセラミック粒子由来の凹凸が形成されている。このセラミックはカーボン膜よりも高硬度である。ヘッドスライダ２０１の溝部２０３ではセラミックが露出しているため接触により磁気ディスク２１０の保護膜２１２が損傷を受けてしまい、さらには記録層２１１までもが損傷し、回復し難いエラー（いわゆるハードエラー）が発生するという問題が生じる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、浮上特性への影響を抑制すると共に磁気ディスク表面に衝突しても磁気ディスク表面に与える損傷の程度を抑制可能な磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、磁気記録媒体に対向する媒体対向面に、該磁気記録媒体の移動により生じる空気流を受けて浮上するヘッドスライダを備える磁気ヘッドであって、
前記媒体対向面は、空気ベアリング面と、該空気ベアリング面よりも低い溝部を有し、
前記媒体対向面の周縁部の溝部の表面の一部に、当該溝部が磁気記録媒体に接触した場合に磁気記録媒体への損傷を防止する緩衝部材が配設されてなることを特徴とする磁気ヘッドが提供される。

本発明によれば、媒体対向面の周縁部において空気ベアリング面よりも低い溝部の表面に緩衝部材を形成することで、ヘッドスライダの浮上姿勢が偶発的に傾いた際に媒体対向面の周縁部が緩衝部材を介して磁気記録媒体の表面と接触するので、磁気記録媒体の表面に損傷を与えることを防止できる。

本発明の他の観点によれば、磁気記録媒体に対向する媒体対向面に、該磁気記録媒体の移動により生じる空気流を受けて浮上するヘッドスライダを備える磁気ヘッドの製造方法であって、記録あるいは再生素子を有する素子部が形成された基体の所定の面を加工して前記媒体対向面を加工する加工工程を有し、前記加工工程は、前記素子部を少なくとも覆う保護膜を形成する工程と、該保護膜および基体の一部を研削して溝部を形成する工程と、前記媒体対向面の周縁部となる該溝部の一部に緩衝部材を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法が提供される。

本発明によれば、最初に素子部を少なくとも覆う保護膜を形成してその後の研削等による素子部の損傷を防止し、さらに溝部を形成した後で緩衝部材を選択的に形成することで、緩衝部材によって磁気ヘッドの浮上特性に与える影響を抑制した磁気ヘッドが形成できる。

本発明のその他の観点によれば、上記いずれか一項記載の磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するアクチュエータ機構と、前記磁気ヘッドにより記録および再生される磁気記録媒体と、を備える磁気ディスク装置が提供される。

本発明によれば、磁気ヘッドが磁気記録媒体と接触した場合でも磁気記録媒体の表面に損傷を与えることが抑制可能であるので信頼性の高い磁気ディスク装置を提供できる。

本発明によれば、浮上特性に与える悪影響を抑制すると共に磁気ディスク表面に衝突しても磁気ディスク表面に与える損傷の程度を抑制可能な磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置を提供できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置、磁気ヘッドおよびその製造方法を説明する。

図２は、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部平面図である。

図２を参照するに、磁気ディスク装置１０は、ハウジング１１と、ハウジング１１内に収容された、磁気ディスク１２、磁気ヘッド２０、アクチュエータユニット１３等から構成される。磁気ディスク１２は、ハブ１４に固定され、図示されないスピンドルモータにより回転駆動される。磁気ヘッド２０は、アーム１５を介してアクチュエータユニット１３により磁気ディスク１２の径方向に回動される。

磁気ディスク１２は、円盤状の基板上に記録層と保護膜（いずれも図示されない。）をこの順に堆積した構成を有する。保護膜は、例えばアモルファスカーボン膜やダイヤモンドライクカーボン膜等のカーボン膜からなる。磁気ディスク１２は、いわゆる面内磁気記録媒体や垂直磁気記録媒体を用いることができる。磁気ディスク１２は公知の構成を有し、磁気ヘッド２０により記録および再生が可能であればよい。

また、ハウジング１１内には、磁気ヘッド２０に記録電流や再生信号をＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）１６を介して入出力するＲ／Ｗアンプ１８が設けられている。Ｒ／Ｗアンプ１８は、ハウジング１１の裏側に設けられた電子基板（図示されず。）に接続されている。電子基板には、記録再生制御回路、磁気ヘッド位置制御回路、およびスピンドルモータ制御回路等（図示されず。）が設けられている。以下、磁気ヘッド２０について詳細に説明する。

図３は、実施の形態に係る第１例の磁気ヘッドの媒体対向面側から視た平面図である。図３を参照するに、第１例の磁気ヘッド２０は、ロードビーム２１、ベースプレート２２、およびフレキシャ２３からなるヘッド支持体、ヘッドスライダ３０、および信号配線部２５等から構成される。

ロードビーム２１はその基部にベースプレート２２が嵌合等により一体化されており、ベースプレート２２の開口部２２ｂを介して図３に示すアーム１５に固定される。また、ロードビーム２１はその中央部から先端部にかけてフレキシャ２３が嵌合等により固定され、フレキシャ２３を支持している。

フレキシャ２３は、ステンレス鋼等の金属薄板が用いられており、板ばねの機能を有する。フレキシャ２３は、ロードビーム２１との固定部分を支点として、先端部が自由端となっている。フレキシャ２３の先端部にはヘッドスライダ３０が固着されている。

図４は、第１例の磁気ヘッドのヘッドスライダの斜視図である。図５は、図４に示すヘッドスライダの媒体対向面の図、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）を参照するに、第１例の磁気ヘッドのヘッドスライダ３０は、直方体の形状をしており、その基材は、例えばＡｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ等のセラミック材料からなる。また、ヘッドスライダ３０の空気流出端３０ＴＲ側は、アルミナ膜等の保護膜３８が数十μｍの厚さで形成されている。

ヘッドスライダ３０は、媒体対向面３０ａの空気流入端３０ＬＤ側にフロントレール３１が形成され、フロントレール３１の幅方向中央部にはセンターレール３２ａ、幅方向両側にはサイドレール３２ｂが形成されている。また、媒体対向面３０ａには、空気流出端３０ＴＲ側に、幅方向の略中央にリアセンターレール３３、およびその幅方向両側にはリアサイドレール３４が形成されている。

フロントレール３１は、幅方向に延在する空気ベアリング面３１ａと、空気ベアリング面３１ａよりも低い、所定の段差を有するステップ面３１ｂからなる。ステップ面３１ｂは、空気ベアリング面３１ａの空気流入端３０ＬＤ側および空気流出端３０ＴＲ側に形成されている。

センターレール３２ａおよびサイドレール３２ｂは、フロントレール３１のステップ面３１ｂと同じ高さで形成される。

リアセンターレール３３は、空気流出端３０ＴＲ側で、幅方向の略中央に形成されている。リアセンターレール３３は、空気ベアリング面３３ａと、空気ベアリング面３３ａより所定の段差だけ低いステップ面３３ｂからなる。ステップ面３３ｂは、空気ベアリング面３３ａの空気流入端３０ＬＤ側および幅方向に形成されている。

また、リアセンターレール３３には空気ベアリング面３３ａの空気流出端３０ＴＲ側に素子部２８が形成されている。素子部２８には、再生素子および記録素子が積層されている。再生素子２３ｂは、例えばスピンバルブ磁気抵抗効果（ＭＲ）素子、Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｕｎｎｅｌ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ＭＲ（ＴＭＲ）素子、バリスティックＭＲ素子等を用いることができる。記録素子２３ａは、例えば薄膜誘導型記録素子（リング型ヘッドや垂直磁気記録媒体用の単磁極ヘッド）を用いることができる。

リアサイドレール３４は、空気ベアリング面３４ａと、空気ベアリング面３４ａより所定の段差だけ低いステップ面３４ｂを有して形成されている。

空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａは、媒体対向面３０ａで最も高い面であり、その形状および寸法は浮上設計のパラメータ、例えば浮上量や浮上姿勢ロール角等により適宜設定される。空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａの表面には保護膜３１ＰＬ，３３ＰＬ，３４ＰＬが形成されている。保護膜３１ＰＬ，３３ＰＬ，３４ＰＬは、必ずしも総ての空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａに形成する必要はないが、少なくとも空気ベアリング面３３ａの素子部２８の表面には設けるべきである。保護膜３１ＰＬ，３３ＰＬ，３４ＰＬは、例えばアモルファスカーボン膜やダイヤモンドライクカーボン膜等のカーボン膜からなる。

フロントレール３１の空気流出端３０ＴＲ側や、フロントレール３１やサイドレール３２ｂの幅方向の外側、リアセンターレール３３およびサイドレール３４の周囲には溝部３５が形成されている。溝部３５はステップ面３１ｂ，３３ｂ，３４ｂやセンターレール３２ａおよびサイドレール３２ｂよりも深く形成され、空気ベアリング面３１ａからは例えば約２〜３μｍの深さに形成される。

次に、ヘッドスライダ３０の浮上機構を説明する。まず、基本的な浮上機構は、図１に示す磁気ディスク媒体が回転すると、磁気ディスクの表面沿って気流が発生する。その気流がヘッドスライダ３０のステップ面３１ｂ、３３ｂ、３４ｂとその下流の空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａとがなす側壁に衝突し、その衝突により圧縮されて圧力が増加する。その気流は空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａに圧力を及ぼし浮力が生じる。

一方、空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａを通過した空気流は溝部３５により気流の圧力が低下し負圧が生じて磁気ディスク表面方向の力（＝浮力と反対方向の力）が生じる。これらの力と図３に示すフレキシャによる力の均衡により所望の浮上量・浮上姿勢でヘッドスライダ３０が浮上することになる。

溝部３５で発生する負圧は、空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａに対する溝部３５の深さと面積により決定される。ヘッドスライダ３０は例えば１０ｎｍ以下の浮上量で浮上安定性を確保するためには、負圧の制御が特に重要となる。溝部３５で浮上特性に特に影響を与える部分は、フロントレール３１の空気流出端３０ＴＲ側の溝部３５である。この部分の溝部３５の深さを精度良く制御することが必要である。

第１例の磁気ヘッド２０では、媒体対向面３０ａの幅方向両側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面には緩衝パッド３６ａ，３６ｂ，３６ｃ（特に断らない限り、符号"３６"と略称する。）が設けられている。緩衝パッド３６は、空気流入端３０ＬＤ、空気流出端３０ＴＲ、および空気流入端３０ＬＤと空気流出端３０ＴＲとの中央付近にそれぞれ設けられている。緩衝パッド３６は、例えばアモルファスカーボン膜やダイヤモンドライクカーボン膜等のカーボン膜からなる。側縁部分３５ＳＤの表面には、ヘッドスライダ３０の基材であるＡｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ等のセラミック材料が露出しているが、緩衝パッド３６が側縁部分３５ＳＤの表面に設けられているので、ヘッドスライダ３０の浮上姿勢が崩れて媒体対向面３０ａの両側縁が上下した際に、側縁部分３５ＳＤが磁気ディスク表面に直接接触することが回避される。

緩衝パッド３６は例えば一辺が５μｍ〜２０μｍの矩形であるが、特に大きさや形状は限定されない。但し、緩衝パッド３６の一辺が溝部３５の側端部３５ＥＤに接していることが好ましい。

緩衝パッド３６の厚さは３ｎｍ以上であることが好ましい。３ｎｍよりも薄いと緩衝効果が小さく磁気ディスクの表面を損傷させてしまう。また、緩衝パッド３６の高さは空気ベアリング面よりも突出しないことが好ましい。なお、緩衝パッド３６は、空気流入端３０ＬＤおよび空気流出端３０ＴＲにそれぞれ設けられた緩衝パッド３６ａ，３６ｃのみでもよい。緩衝パッド３６ａ，３６ｃの高さを適宜選択することで側縁部分３５ＳＤが磁気ディスク表面に直接接触することが回避される。

また、図５（Ｂ）に示すように、緩衝パッドは、緩衝パッド３６ａ，３６ｃ，および３６ｂの表面を順に直線でつないだ仮想線３６ＳＬが、溝部３５の側縁部分３５ＳＤ、特に側端部分３５ＥＤよりも外側（紙面上方）になるような高さに設定する。ヘッドスライダ３０は、浮上安定性を確保するために、空気流入端３０ＬＤ−空気流出端３０ＴＲ方向（空気流方向）に沿って媒体対向面３０ａが外側に凸に反るように整形される。この場合、ヘッドスライダ３０の側端部分３５ＥＤは中央付近が盛り上がるような形状となるが、仮想線３６ＳＬが側端部分３５ＥＤよりも外側になるように緩衝パッドの高さを設定することで、溝部３５の側端部分３５ＥＤが磁気ディスク表面に直接接触することがいっそう確実に回避される。

また、緩衝パッド３６は、フロントレール３１や、サイドレール３２ｂ、リアサイドレール３４の幅方向の外側に設けられている。そのため、緩衝パッド３６は浮上特性にはほとんど影響を与えない。したがって、緩衝パッド３６は、浮上特性に悪影響を及ぼさずに
以上説明したように、第１例の磁気ヘッド２０では、媒体対向面３０ａのフロントレール３１や、サイドレール３２ｂ、リアサイドレール３４の幅方向外側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面に緩衝パッド３６を設けることにより、ヘッドスライダ３０の浮上姿勢が崩れた際に、溝部３５の側縁部分３５ＳＤ、特に側端部分３５ＥＤが緩衝パッド３６を介して接触するので、ヘッドスライダ３０の基材が磁気ディスク表面に直接接触することを回避できる。よって、第１例の磁気ヘッド２０は、かかる場合に磁気ディスク表面を損傷することを回避できる。

次に第１例の磁気ヘッドの製造方法を図６および図７を参照しつつ説明する。

図６は、第１例の磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャートである。

最初に、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣのセラミック材からなるウェハ上に再生素子および記録素子を順次積層して素子部を形成する（Ｓ１００）。この工程は半導体プロセスと同様のプロセスにより行い、ウェハにマトリクス状に素子部を配置する。

次いで、ウェハを切断して素子部が一列に配置されたローバーを形成する（Ｓ１０２）。ローバーは、多数のヘッドスライダがその幅方向に連なって形成されている。ローバーの一方の面が媒体対向面になり、他方の面がフレキシャに固着される面になる。なお、媒体対向面は、記録素子および再生素子の磁極が露出する側である。

次いで、ローバーの媒体対向面を加工する（Ｓ１０４）。媒体対向面の加工は後程詳しく説明する。

一方、別の工程によりヘッド支持体の組立を行う（Ｓ１０６）。具体的には、エッチングあるいは打ち抜き加工等により、図３に示したロードビーム２１，ベースプレート２２、フレキシャ２３を形成する。フレキシャ２３の形成の際に信号配線部２５も同時に形成する。次いで、これらの部品の組立を行いヘッド支持体を形成する。

次いで、ヘッドスライダをヘッド支持体に取付け、信号配線部２５とヘッドスライダの電極（不図示）との電気的な接続等を行う（Ｓ１０８）。以上により第１例の磁気ヘッドが形成される。

次にＳ１０４の媒体対向面の加工工程を図７および先の図５を参照しつつ説明する。最初に、ローバーの表面に空気ベアリング面３１ａ、３３ａ、３４ａの保護膜となるカーボン膜３１ＰＬ，３３ＰＬ，３４ＰＬを形成する（Ｓ１１２）。具体的には、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＦＣＡ法等により例えば５ｎｍの厚さにカーボン膜を形成する。

次いで、ステップ面および溝部３５を形成する（Ｓ１１４）。具体的には、カーボン膜の表面にフォトリソグラフィ法によりステップ面３１ｂ、３３ｂ、３４ｂおよび溝部３５となる領域を露出する開口部を有するレジスト膜を形成する。このレジスト膜はフロントレールの空気ベアリング面および素子部表面を覆うようにする。さらに、レジスト膜をマスクとしてＲＩＥ法により、カーボン膜およびローバーの表面をステップ面３１ｂ、３３ｂ、３４ｂの深さまで研削する。

次いで、溝部３５となる領域を露出する開口部を有するレジスト膜を形成する。さらに、レジスト膜をマスクとしてＲＩＥ法により、ローバーの表面を溝部３５の深さまで研削する。さらに、レジスト膜を除去する。以上により、ステップ面３１ｂ、３３ｂ、３４ｂおよび溝部３５が形成される。

次いで、緩衝パッドを形成する（Ｓ１１６）。具体的には、媒体対向面となる表面に、溝部３５となる領域を露出する開口部を有するレジスト膜を形成する。さらにレジスト膜をマスクとして、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＦＣＡ法等によりカーボン膜を堆積する。さらに、レジスト膜を除去する。以上により媒体対向面が形成される。

次いで、ローバーからヘッドスライダ３０のチップを切り出す（Ｓ１１８）。以上によりヘッドスライダが形成される。

この製造方法では、空気ベアリング面、ステップ面、および溝部３５を形成した後で緩衝パッドを形成しているので、緩衝パッドに最適な材質および厚さの緩衝パッドを形成することができる。また、素子部を覆う保護膜を除去することなく緩衝パッドを形成するので、素子部に損傷を与えることを回避できる。

次に、実施の形態に係る第２例の磁気ヘッドを説明する。第２例の磁気ヘッドは、図３〜図５に示す第１例の磁気ヘッドのヘッドスライダの変形例であり、媒体対向面の緩衝パッドの構成が異なる以外は同様に構成されている。なお、以下に説明する第２例〜第７例の磁気ヘッドの構成は、ヘッドスライダ以外は図３に示す第１例の磁気ヘッドと同様の構成を有するので、磁気ヘッド全体の図示を省略する。

図８は、第２例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図８を参照するに、第２例の磁気ヘッドは、ヘッドスライダ４０の媒体対向面４０ａの幅方向両側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面に緩衝パッド４１が設けられている。緩衝パッド４１は、側縁部分３５ＳＤに沿って空気流入端４０ＬＤから空気流出端４０ＴＲまで連続して形成されている。緩衝パッド４１は、第１例の磁気ヘッドの緩衝パッドと同様の材料および膜厚から選択され、さらにその形成方法も同様であるので説明を省略する。緩衝パッド４１の幅は例えば１５μｍ程度である。緩衝パッド４１は溝部３５の側端部分３５ＥＤに接していることが好ましい。

第２例の磁気ヘッドは、図４および図５に示す第１例の磁気ヘッドの緩衝パッド３６と同様の効果を有する。さらに、第２例の磁気ヘッドは、緩衝パッド４１が、空気流入端４０ＬＤから空気流出端４０ＴＲまで連続して形成されているので、ヘッドスライダ４０の浮上姿勢が崩れた際に緩衝パッド４１が磁気ディスク表面に接触する。したがって、溝部３５の側端部分３５ＥＤの形状に拘わらず、側端部分３５ＥＤの基材が磁気ディスク表面に直接接触することを確実に回避できる。さらに、緩衝パッド４１は、側端部分３５ＥＤの形状に拘わらず膜厚を適宜決定できるので薄膜化も可能である。このため、緩衝パッド４１は、浮上特性への影響をいっそう低減できる。

次に、実施の形態に係る第３例の磁気ヘッドを説明する。第３例の磁気ヘッドは、図３〜図５に示す第１例の磁気ヘッドの変形例であり、ヘッドスライダの媒体対向面の緩衝パッドの構成が異なる以外は同様に構成されている。

図９は、第３例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図、図１０は、第３例の磁気ヘッドのヘッドスライダの空気流出端側から視た正面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）および図１０を参照するに、第３例の磁気ヘッドでは、ヘッドスライダ５０の媒体対向面５０ａの幅方向両側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面に緩衝パッド３６ａ，３６ｂ，３６ｃが設けられている。緩衝パッド３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、先の図５（Ｂ）において説明したように、緩衝パッド３６ａ，３６ｃ，および３６ｂの表面を順に直線でつないだ仮想線３６ＳＬが、ヘッドスライダ５０の側端部分３５ＥＤよりも外側になるような高さに設定される。このように緩衝パッドの高さを設定することで、溝部３５の側端部分３５ＥＤが磁気ディスク表面に直接接触することがいっそう確実に回避される。

さらに、ヘッドスライダ５０は、媒体対向面５０ａのフロントレール３１のステップ面３１ａの幅方向両側に緩衝パッド５１ａ、幅方向中央に緩衝パッド５１ｂが設けられている。緩衝パッド５１ａ，５１ｂは、緩衝パッド３６と同様の材料からなり、膜厚は、５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲に設定される。これにより、ヘッドスライダ５０が偶発的にその空気流入端５０ＬＤ側が磁気ディスク表面に接触する際に、緩衝パッド５１ａ，５１ｂが磁気ディスク表面に接触することで、ヘッドスライダ５０の基材であるセラミック材が磁気ディスク表面に直接接触して損傷を与えることが回避される。

さらに、図１０に示すように、ヘッドスライダ５０は、媒体対向面５０ａのリアセンターレール３３の空気流出端５０ＴＲの幅方向中央の溝部３５の表面に緩衝パッド３６ｄが設けられている。緩衝パッド３６ｄは、緩衝パッド３６と同様の材料からなり、膜厚も同様の範囲に設定される。

また、ヘッドスライダ５０の空気流出端５０ＴＲの緩衝パッド３６ｃ、３６ｄは、緩衝パッド３６ｃ，３６ｄ，および３６ｃのそれぞれの表面をこの順に直線でつないだ仮想線３６ＴＬが、溝部３５の空気流出端３５ＴＲよりも（紙面左側）に形成されるような高さに設定される。ヘッドスライダ５０は、浮上安定性を確保するために、幅方向に沿って媒体対向面５０ａが外側に向かって凸状に反るように整形される。この場合、溝部３５の空気流出端３５ＴＲは中央付近が盛り上がるような形状となるが、仮想線３６ＴＬが空気流出端３５ＴＲよりも外側になるように緩衝パッド３６ｃ，３６ｄの高さを設定することで、溝部３５の空気流出端３５ＴＲが磁気ディスク表面に直接接触することが確実に回避される。

また、空気流入端５０ＬＤのステップ面３１ｂ上の緩衝パッド５１ａ，５１ｂでも同様である。図示を省略するが、緩衝パッド５１ａ，５１ｂ，および５１ａは、それぞれの表面をこの順に直線でつないだ仮想線が、ステップ面３１ｂの空気流入端よりも外側に形成されるような高さに設定される。

第３例の磁気ヘッドは、第１例の磁気ヘッドと同様の効果を有する。さらに、第３例の磁気ヘッドは、ヘッドスライダ５０の空気流入端５０ＬＤ側のステップ面３１ｂに緩衝パッド５１ａ、５１ｂが設けられ、さらに空気流出端５０ＴＲ側の幅方向中央部の溝部３５表面に緩衝パッド３６ｄが設けられている。したがって、ヘッドスライダ５０の浮上姿勢が崩れた際に、空気流入端５０ＬＤおよび空気流出端５０ＴＲが緩衝パッド５１ａ，５１ｂ，３６ｃ，３６ｄを介して磁気ディスク表面に接触する。したがって、ヘッドスライダ５０の基材が磁気ディスク表面に直接接触して損傷を与えることが回避される。

次に、実施の形態に係る第４例の磁気ヘッドを説明する。第４例の磁気ヘッドは、図９および図１０に示す第３例の磁気ヘッドの変形例であり、ヘッドスライダの媒体対向面の緩衝パッドの構成が異なる以外は第３例の磁気ヘッドと同様に構成されている。

図１１は、第４例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１１を参照するに、第４例の磁気ヘッドでは、ヘッドスライダ６０の媒体対向面６０ａの幅方向両側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面に緩衝パッド６１が設けられている。緩衝パッド６１は、側縁部分３５ＳＤに空気流方向に沿って連続して形成され、さらに、空気流出端６０ＴＲに幅方向に沿って連続して形成される。

また、ヘッドスライダ６０の媒体対向面６０ａにはさらに、フロントレール３１のステップ面３１ａに緩衝パッド６２がさらに設けられている。緩衝パッド６２は、空気流入端６０ＬＤに幅方向に沿って形成される。緩衝パッド６１および６２は、図４および図５に示す第１例の緩衝パッド３６と同様の材料および膜厚の範囲に設定される。

第４例の磁気ヘッドは、第１例の磁気ヘッドと同様の効果を有する。さらに、第４例の磁気ヘッドは、緩衝パッド６１および６２が、媒体対向面６０ａの周縁部、すなわち、フロントレール３１、センターレール３２ａ、サイドレール３２ｂ、リアセンターレール３３、およびリアサイドレール３４を囲むように形成されているので、ヘッドスライダ６０が偶発的にいかなる方向に傾いた場合でも、緩衝パッド６１および６２を介して磁気ディスク表面に接触する。したがって、ヘッドスライダ６０の基材が磁気ディスク表面に直接接触して損傷を与えることが回避される。

次に、実施の形態に係る第５例の磁気ヘッドを説明する。第５例の磁気ヘッドは、図１１に示す第４例の磁気ヘッドの変形例であり、ヘッドスライダの媒体対向面の緩衝パッドの構成が異なる以外は第４例の磁気ヘッドと同様に構成されている。

図１２は、第５例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１２を参照するに、第５例の磁気ヘッドでは、ヘッドスライダ７０の媒体対向面７０ａに緩衝パッド６２および７１が設けられている。緩衝パッド７１は、ヘッドスライダ７０の媒体対向面７０ａの幅方向両側の溝部３５の側縁部分３５ＳＤの表面に空気流方向に沿って連続して形成される。さらに、緩衝パッド７１は、空気流出端７０ＴＲに幅方向に沿って連続して形成される。さらに、緩衝パッド６２および７１は、媒体対向面７０ａの周縁部のみならず、リアサイドレール３４およびリアセンターレール３３の空気流出端７０ＴＲ側の溝部３５の表面にも延在して形成されている。このように、緩衝パッド７１の面積を広げることで、緩衝パッド７１自体の強度を高めることができ、緩衝パッド７１の耐久性がいっそう向上する。

但し、フロントレール３１、センターレール３２ａ、およびサイドレール３２ｂの空気流出端７０ＴＲ側でかつリアセンターレールおよびリアサイドレールの空気流入端７０ＬＤ側の領域（以下、「領域Ａ」と称する。）の溝部３５には緩衝パッドを設けていない。すなわち、領域Ａの溝部３５ではヘッドスライダ７０の基材が露出するようにする。領域Ａは負圧を発生する領域であり、エアベアリング面３１ａ，３３ａ，３４ａおよびステップ面３１ｂ，３３ｂ，３４ｂに対する溝部３５の深さが負圧の大きさに影響する。仮に、領域Ａに緩衝パッドを形成すると、エッチングによる溝部の深さのばらつきにさらに緩衝パッドの膜厚のばらつきが加わるため、負圧の変動を増大させてします。ヘッドスライダ７０の領域Ａには緩衝パッドを設けていないので、負圧の変動を増大させることを回避でき、よって、浮上特性へ影響を回避できる。

第５例の磁気ヘッドは、第４例の磁気ヘッドと同様の効果を有する。さらに、第５例の磁気ヘッドは、緩衝パッド７１が、リアサイドレール３４およびリアセンターレール３３の空気流出端７０ＴＲ側の溝部３５の表面にも延在して形成されているので、緩衝パッド７１自体の強度を高めることができ、緩衝パッド７１の耐久性がいっそう向上する。

次に、実施の形態に係る第６例の磁気ヘッドを説明する。第６例の磁気ヘッドは、図９に示す第３例の磁気ヘッドの変形例であり、ヘッドスライダの媒体対向面の構成が異なる以外は第３例の磁気ヘッドと同様に構成されている。

図１３は、第６例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１３を参照するに、第６例の磁気ヘッドでは、ヘッドスライダ８０の媒体対向面８０ａの空気流入端８０ＬＤ側にも溝部８５ＬＤが設けられている。ヘッドスライダ８０は、この溝部８５ＬＤが設けられている以外は先の第１例〜第５例の磁気ヘッドと同様の媒体対向面の構成を有する。溝部８５ＬＤの表面には、幅方向の略中央に緩衝パッド３６ｅが設けられる。緩衝パッド３６ｅは、図４および図５に示す第１例の緩衝パッド３６と同様の材料および膜厚の範囲に設定される。これにより、ヘッドスライダ８０の空気流入端８０ＬＤが磁気ディスク表面と接触した際に、緩衝パッド３６ａおよび３６ｅによりヘッドスライダ８０の基材が直接接触して損傷を与えることが回避される。

また、ヘッドスライダ８０は、媒体対向面８０ａのフロントレール３１のステップ面３１ａの幅方向両側に緩衝パッド５１ａ、幅方向中央に緩衝パッド５１ｂが設けられている。緩衝パッド５１ａは図９および図１０に示す第３例の磁気ヘッドと同様の構成を有する。これにより、ステップ面３１ａの空気流入端８０ＬＤ側が磁気ディスク表面と直接接触することが回避される。なお、緩衝パッド５１ａは設ける方が好ましいが必須ではない。

第６例の磁気ヘッドは、第３例の磁気ヘッドと同様の効果を有する。さらに、第６例の磁気ヘッドは緩衝パッド３６ａおよび３６ｅを有するので、空気流入端８０ＬＤのヘッドスライダ８０の基材が磁気ディスク表面に直接接触することを確実に回避でき、損傷を与えることを回避できる。

次に、実施の形態に係る第７例の磁気ヘッドを説明する。第７例の磁気ヘッドは、図１３に示す第６例の磁気ヘッドの変形例であり、ヘッドスライダの媒体対向面の緩衝パッドの構成が異なる以外は第６例の磁気ヘッドと同様に構成されている。

図１４は、第７例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１４を参照するに、第７例の磁気ヘッドでは、ヘッドスライダ９０の媒体対向面９０ａの周縁部の溝部８５の表面に緩衝パッド９１が設けられている。緩衝パッド９１は、溝部８５の幅方向両側の溝部８５の側縁部分８５ＳＤ、空気流入端９０ＬＤ、および空気流出端９０ＴＲにその内側のフロントレール３１、センターレール３２ａ、サイドレール３２ｂ、リアセンターレール３３、およびリアサイドレール３４を連続して囲むように形成されている。これにより、ヘッドスライダ９０が偶発的にいかなる方向に傾いた場合でも、磁気ディスク表面と接触した際に、緩衝パッド９１によりヘッドスライダ９０の基材が直接接触して損傷を与えることが回避される。なお、ヘッドスライダ９０は媒体対向面９０ａのフロントレール３１のステップ面３１ａの幅方向両側に緩衝パッド５１ａが設けられている。緩衝パッド５１ａは第６例の磁気ヘッドと同様に設ける方が好ましいが必須ではない。

第７例の磁気ヘッドは、第６例の磁気ヘッドと同様の効果を有する。さらに、第７例の磁気ヘッドは、緩衝パッド９１が媒体対向面９０ａの周縁部の溝部８５の表面に、幅方向両側の溝部８５の側縁部分８５ＳＤの空気流方向、並びに空気流入端９０ＬＤおよび空気流出端６０ＴＲの幅方向に沿って連続して形成されているので、ヘッドスライダ９０の浮上姿勢が崩れた際に、緩衝パッド９１が磁気ディスク表面に接触する。したがって、ヘッドスライダ９０の基材が磁気ディスク表面に直接接触することを確実に回避でき、損傷を与えることがよりいっそう回避される。

以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、ヘッドスライダの素子部がリアセンターレールに形成される代わりに、リアサイドレールに形成される場合であっても、本発明が適用できることはいうまでもない。

また、本発明は完全浮上方式の磁気ヘッドに限定されず、例えばニアコンタクト方式やコンタクト方式の磁気ヘッドに適用できる。

なお、以上の説明に関してさらに以下の付記を開示する。
（付記１） 磁気記録媒体に対向する媒体対向面に、該磁気記録媒体の移動により生じる空気流を受けて浮上するヘッドスライダを備える磁気ヘッドであって、
前記媒体対向面は、空気ベアリング面と、該空気ベアリング面よりも低い溝部を有し、
前記媒体対向面の周縁部の溝部の表面の一部に、当該溝部が磁気記録媒体に接触した場合に磁気記録媒体への損傷を防止する緩衝部材が配設されてなることを特徴とする磁気ヘッド。
（付記２） 前記緩衝部材は、媒体対向面の側縁部において、空気流入端および空気流出端に配設されてなることを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。
（付記３） 前記緩衝部材は、媒体対向面の側縁部において、空気流入端と空気流出端との間にさらに配設されてなることを特徴とする付記２記載の磁気ヘッド。
（付記４） 前記緩衝部材は、媒体対向面の側縁部において、空気流方向に亘って連続的に配設されてなることを特徴とする付記１記載の磁気ヘッド。
（付記５） 前記緩衝部材は、媒体対向面の空気流入端および／または空気流出端の幅方向の一部に配設されてなることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッド。
（付記６） 前記緩衝部材は、媒体対向面の幅方向に沿って連続的に形成されてなることを特徴とする付記５記載の磁気ヘッド。
（付記７） 前記緩衝部材は、磁気記録媒体の表面に形成された保護膜と略同等の硬度を有することを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッド。
（付記８） 前記媒体対向面は、空気ベアリング面よりも低く、かつ溝部よりも高い段差部を有し、
前記媒体対向面の周縁部において、前記段差部の表面の一部に、当該段差部が磁気記録媒体との接触した場合に磁気記録媒体への損傷を防止する他の緩衝部材がさらに形成されてなることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッド。
（付記９） 前記他の緩衝部材は、媒体対向面の側縁部において、前記段差部の空気流入端に設けられてなることを特徴とする付記８記載の磁気ヘッド。
（付記１０） 前記他の緩衝部材は、磁気記録媒体の表面に形成された保護膜と略同等の硬度を有することを特徴とする付記８または９記載の磁気ヘッド。
（付記１１） 磁気記録媒体に対向する媒体対向面に、該磁気記録媒体の移動により生じる空気流を受けて浮上するヘッドスライダを備える磁気ヘッドの製造方法であって、
記録あるいは再生素子を有する素子部が形成された基体の所定の面を加工して前記媒体対向面を加工する加工工程を有し、
前記加工工程は、前記素子部を少なくとも覆う保護膜を形成する工程と、該保護膜および基体の一部を研削して溝部を形成する工程と、前記媒体対向面の周縁部となる該溝部の一部に緩衝部材を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（付記１２） 付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを支持するアクチュエータ機構と、
前記磁気ヘッドにより記録および再生される磁気記録媒体と、を備える磁気ディスク装置。

従来の磁気ヘッドの問題点を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部平面図である。 実施の形態に係る磁気ヘッドの媒体対向面側から視た平面図である。 第１例の磁気ヘッドのヘッドスライダの斜視図である。 図４に示すヘッドスライダの媒体対向面の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図である。 第１例の磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャート（その１）である。 第１例の磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャート（その２）である。 第２例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。 第３例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図である。 第３例の磁気ヘッドのヘッドスライダの空気流出側から視た正面図である。 第４例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。 第５例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。 第６例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。 第７例の磁気ヘッドのヘッドスライダの媒体対向面の平面図である。

符号の説明

１０ 磁気ディスク装置
１２ 磁気ディスク
２０ 磁気ヘッド
２１ ロードビーム
２２ ベースプレート
２３ フレキシャ
２５ 信号配線部
２８ 素子部
３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０ ヘッドスライダ
３０ａ，４０ａ，５０ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ，９０ａ 媒体対向面
３０ＬＤ，４０ＬＤ，５０ＬＤ，６０ＬＤ，７０ＬＤ，８０ＬＤ，９０ＬＤ 空気流入端
３０ＴＲ，４０ＴＲ，５０ＴＲ，６０ＴＲ，７０ＴＲ，８０ＴＲ，９０ＴＲ 空気流出端
３１ フロントレール
３１ａ，３３ａ、３４ａ 空気ベアリング面
３１ＰＬ，３３ＰＬ，３４ＰＬ 保護膜
３２ａ センターレール
３２ｂ サイドレール
３３ リアセンターレール
３４ リアサイドレール
３５，８５，８５ＬＤ 溝部
３５ＳＤ，８５ＳＤ 側縁部分
３５ＥＤ，８５ＥＤ 側端部分
３５ＴＲ 溝部の空気流出端
３６，３６ａ〜３６ｄ，５１ａ，５１ｂ，４１，６１，６２，７１，９１， 緩衝パッド
８５

Claims (6)

1. 磁気記録媒体に対向する媒体対向面に、該磁気記録媒体の移動により生じる空気流を受けて浮上するヘッドスライダを備える磁気ヘッドであって、
   前記媒体対向面は、空気ベアリング面と、該空気ベアリング面よりも低い溝部を有し、
   前記媒体対向面の周縁部の溝部の表面の一部に、当該溝部が磁気記録媒体に接触した場合に磁気記録媒体への損傷を防止する緩衝部材が配設されてなることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 前記緩衝部材は、媒体対向面の空気流入端および／または空気流出端の幅方向の一部に配設されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 前記媒体対向面は、空気ベアリング面よりも低く、かつ溝部よりも高い段差部を有し、
   前記媒体対向面の周縁部において、前記段差部の表面の一部に、当該段差部が磁気記録媒体との接触した場合に磁気記録媒体への損傷を防止する他の緩衝部材がさらに形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の磁気ヘッド。
4. 前記緩衝部材は、媒体対向面の側縁部において、空気流方向に亘って連続的に配設されてなることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッド。
5. 磁気記録媒体に対向する媒体対向面に、該磁気記録媒体の移動により生じる空気流を受けて浮上するヘッドスライダを備える磁気ヘッドの製造方法であって、
   記録あるいは再生素子を有する素子部が形成された基体の所定の面を加工して前記媒体対向面を加工する加工工程を有し、
   前記加工工程は、前記素子部を少なくとも覆う保護膜を形成する工程と、該保護膜および基体の一部を研削して溝部を形成する工程と、前記媒体対向面の周縁部となる該溝部の一部に緩衝部材を形成する工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
6. 請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドを支持するアクチュエータ機構と、
   前記磁気ヘッドにより記録および再生される磁気記録媒体と、を備える磁気ディスク装置。

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