JP2010140596A - Head, head suspension assembly, and disk drive incorporating them - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、磁気ディスク装置等のディスク駆動装置に用いるヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびヘッドサスペンションアッセンブリを備えたディスク駆動装置に関する。 The present invention relates to a head used in a disk drive device such as a magnetic disk device, a head suspension assembly including the head, and a disk drive device including the head suspension assembly.
ディスク駆動装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。キャリッジアッセンブリは、回動自在に支持されたアームと、アームから延出したサスペンションとを備え、このサスペンションに延出端に磁気ヘッドが支持されている。磁気ヘッドは、サスペンションに取り付けられたスライダ、およびスライダに設けられたヘッド部を有し、ヘッド部は、リード用の再生素子、ライト用の記録素子を含んで構成されている。 As a disk drive device, for example, a magnetic disk device includes a magnetic disk disposed in a case, a spindle motor that supports and rotates the magnetic disk, and a magnetic head that reads / writes information from / to the magnetic disk. And a carriage assembly that supports the magnetic head movably with respect to the magnetic disk. The carriage assembly includes an arm rotatably supported and a suspension extending from the arm, and a magnetic head is supported on the extended end of the suspension. The magnetic head has a slider attached to the suspension, and a head portion provided on the slider, and the head portion includes a read reproducing element and a write recording element.
スライダは、磁気ディスクの記録面と対向したディスク対向面(エアベアリングサーフェース:ABS)を有している。スライダは、サスペンションにより、磁気ディスクの磁気記録層に向う方向に所定のヘッド荷重が印加されている。磁気ディスク装置の動作時、回転する磁気ディスクとスライダとの間に空気流が発生し、スライダのディスク対向面には、空気流体潤滑の原理により、スライダを磁気ディスク記録面から浮上させる力(正圧)が作用する。この浮上力とヘッド荷重とを釣り合わせることにより、スライダは磁気ディスク記録面と隙間を保って浮上する。スライダの浮上量の変動を防止するため、スライダの対向面中央付近に負圧キャビティや動圧発生溝を形成したディスク駆動装置が知られている(例えば、特許文献1)。 The slider has a disk facing surface (air bearing surface: ABS) facing the recording surface of the magnetic disk. A predetermined head load is applied to the slider by a suspension in a direction toward the magnetic recording layer of the magnetic disk. During the operation of the magnetic disk apparatus, an air flow is generated between the rotating magnetic disk and the slider, and a force (positive) that causes the slider to float from the recording surface of the magnetic disk on the disk-facing surface of the slider due to the principle of air fluid lubrication. Pressure). By balancing the flying force and the head load, the slider floats with a gap from the magnetic disk recording surface. In order to prevent fluctuations in the flying height of the slider, there is known a disk drive device in which a negative pressure cavity and a dynamic pressure generating groove are formed near the center of the opposing surface of the slider (for example, Patent Document 1).
すなわち、このスライダは、ABSの中央部に形成された負圧キャビティと、スライダの空気流入端側に設けられたフロントパッド部と、スライダの空気流出端側に設けられたリアパッドと、を備えている。リアパッドは、流出側ステップ部と、流出側ステップ部に続いて形成された流出側レール面と、流出側レールより深い溝、さらに、流出側レール面と同一高さにある流出側パッド部とで構成されている。流出側パッド部は、その前方及び両側を流出側レール面に囲まれている。そして、流出側パッド部に、ヘッド部を構成する磁気トランスジューサが設けられている。 That is, the slider includes a negative pressure cavity formed in the central portion of the ABS, a front pad portion provided on the air inflow end side of the slider, and a rear pad provided on the air outflow end side of the slider. Yes. The rear pad is composed of an outflow side step portion, an outflow side rail surface formed following the outflow side step portion, a groove deeper than the outflow side rail, and an outflow side pad portion at the same height as the outflow side rail surface. It is configured. The outflow side pad portion is surrounded by the outflow side rail surface at the front and both sides thereof. And the magnetic transducer which comprises a head part is provided in the outflow side pad part.
ディスク表面とスライダのABSとの間を流れる空気流により、フロントパッド部、リアパッド部、および流出側パッド部で正圧が発生し、スライダは、流出側パッド部が最もディスク面に接近した状態で浮上姿勢を保つ。 The air flow flowing between the disk surface and the ABS of the slider generates positive pressure at the front pad portion, rear pad portion, and outflow side pad portion, and the slider is in a state where the outflow side pad portion is closest to the disk surface. Maintain a floating attitude.
一方、近年、磁気ディスクとして、ディスク面に凹凸を形成し、つまり、隣合うトラック間に溝を形成し、隣接するトラック間の相互干渉を低減することにより記録密度を向上したディスクリート・トラック・レコーティング(DTR)ディスクが提供されている。 On the other hand, in recent years, as a magnetic disk, a discrete track record having improved recording density by forming irregularities on the disk surface, that is, forming a groove between adjacent tracks and reducing mutual interference between adjacent tracks. A coated (DTR) disc is provided.
上記のような磁気ヘッドを用いて、DTRディスクの凹凸を伴う記録面に対して情報の書き込みあるいは読み出しを行う場合、記録面の凹凸変化やメディア加工時に発生する微少ダストにより、スライダの各パッド部で発生している正圧が変化し、スライダの浮上量が大きく変動してしまう。特に、記録面に最も接近して位置する流出側パッド部で発生する正圧が変動し易い。このように、スライダの浮上量が変動すると、ディスクに対して安定した情報の記録、再生を行うことが困難となる。 When information is written to or read from the recording surface with unevenness of the DTR disk using the magnetic head as described above, each pad portion of the slider is caused by changes in the unevenness of the recording surface or minute dust generated during media processing. As a result, the positive pressure generated in the step changes and the flying height of the slider fluctuates greatly. In particular, the positive pressure generated at the outflow side pad portion located closest to the recording surface tends to fluctuate. Thus, when the flying height of the slider fluctuates, it becomes difficult to record and reproduce information stably with respect to the disk.
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、スライダの浮上量変動を抑制し、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a head that suppresses the flying height variation of the slider and has improved reliability and stability, a head suspension assembly including the head, and a disk drive device. It is to provide.
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るヘッドは、回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、
前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられたセンタースカートと、を備えている。
In order to achieve the above object, a head according to an aspect of the present invention has a facing surface facing the surface of a rotatable recording medium, and is generated between the recording medium surface and the facing surface by rotation of the recording medium. A slider that floats by an air flow, and a head unit that is provided on the slider and records and reproduces information on the recording medium,
The slider includes a negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure, and a leading step portion that is located upstream of the air flow with respect to the negative pressure cavity on the facing surface. A head arrangement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity and provided with the head portion, and a predetermined distance on the inflow side of the air flow with respect to the head arrangement pad And a positive pressure generating pad that is provided on the opposing surface and generates positive pressure, and a center skirt that is provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad.
この発明の他の態様に係るディスク駆動装置は、ディスク状の記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、前記ヘッドを移動自在に支持するように構成されたヘッドサスペンションと、を備え、
前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられたセンタースカートと、を備えている。
A disk drive device according to another aspect of the present invention includes a drive unit that supports and rotates a disk-shaped recording medium, and a facing surface that faces the surface of the rotatable recording medium. A head comprising: a slider that floats by an air flow generated between the surface of the recording medium by rotation and an opposing surface; and a head portion that is provided on the slider and records and reproduces information on the recording medium; And a head suspension configured to support the movably,
The slider includes a negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure, and a leading step portion that is located upstream of the air flow with respect to the negative pressure cavity on the facing surface. A head arrangement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity and provided with the head portion, and a predetermined distance on the inflow side of the air flow with respect to the head arrangement pad And a positive pressure generating pad that is provided on the opposing surface and generates positive pressure, and a center skirt that is provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad.
この発明の態様によれば、スライダの浮上量変動を抑制し、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク駆動装置を提供することができる。 According to the aspect of the present invention, it is possible to provide a head that suppresses the flying height fluctuation of the slider and has improved reliability and stability, a head suspension assembly including the head, and a disk drive device.
以下図面を参照しながら、この発明に係るディスク駆動装置をハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)に適用した第1の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment in which a disk drive device according to the present invention is applied to a hard disk drive (hereinafter referred to as HDD) will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、ケースのトップカバーを取外して、HDDの内部構造を示している。図1に示すように、HDDは、上面の開口した矩形箱状のベース12と、複数のねじによりケースにねじ止めされケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。
FIG. 1 shows the internal structure of the HDD with the top cover of the case removed. As shown in FIG. 1, the HDD includes a rectangular box-
ベース12内には、記録媒体としての磁気ディスク16、磁気ディスクを支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ18、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド40、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク16に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ22、キャリッジアッセンブリを回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下、VCMと称する)24、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した退避位置に保持するランプロード機構25、およびヘッドIC等を有する基板ユニット21等が配設されている。
In the
ベース12の底壁外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。このプリント回路基板は、基板ユニット21を介して、スピンドルモータ18、VCM24、および磁気ヘッド40の動作を制御する。
A printed circuit board (not shown) is screwed to the outer surface of the bottom wall of the
磁気ディスク16は、上面および下面に磁気記録層を有している。また、磁気ディスク16として、ディスク面に凹凸を形成し、つまり、隣合うトラック間に溝を形成し、隣接するトラック間の相互干渉を低減することにより記録密度を向上したディスクリート・トラック・レコーティング(DTR)ディスクを用いている。磁気ディスク16は、スピンドルモータ18の図示しないハブの外周に嵌合されているとともに、クランプばね17によってハブ上に固定されている。スピンドルモータ18を駆動することにより、磁気ディスク16は所定の速度で矢印B方向に回転される。
The
キャリッジアッセンブリ22は、ベース12の底壁上に固定された軸受部26と、軸受部から延出した複数のアーム32と、を備えている。これらのアーム32は、磁気ディスク16の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部26から同一の方向へ延出している。キャリッジアッセンブリ22は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション38を備えている。サスペンション38は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム32の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション38の先端部に磁気ヘッド40が支持されている。各サスペンション38は対応するアーム32と一体に形成されていてもよい。アーム32およびサスペンション38によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッド40とによりヘッドサスペンショ ンアッセンブリを構成している。
The
図2に示すように、各磁気ヘッド40は、ほぼ直方体形状のスライダ42とこのスライダに設けられた記録再生用のヘッド部44とを有し、サスペンション38の先端部に設けられたジンバルばね41に固定されている。各磁気ヘッド40は、サスペンション38の弾性により、磁気ディスク16の表面に向かうヘッド荷重Lが印加されている。
As shown in FIG. 2, each
図1に示すように、キャリッジアッセンブリ22は、軸受部26からアーム32と反対の方向へ延出した支持枠45を有し、この支持枠により、VCM24の一部を構成するボイスコイル47が支持されている。支持枠45は、合成樹脂によりボイスコイル47の外周に一体的に成形されている。ボイスコイル47は、ベース12に固定された一対のヨーク49間に位置し、これらのヨーク、および一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにVCM24を構成している。ボイスコイル47に通電することにより、軸受部26の回りでキャリッジアッセンブリ22が回動し、磁気ヘッド40は磁気ディスク16の所望のトラック上に移動および位置決めされる。
As shown in FIG. 1, the
ランプロード機構25は、ベース12の底壁に設けられているとともに磁気ディスク16の外側に配置されたランプ51と、各サスペンション38の先端から延出したタブ53と、を備えている。キャリッジアッセンブリ22が、磁気ディスク16の外側の退避位置まで回動する際、各タブ53は、ランプ51に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッド40のアンロード動作を行う。
The
次に、磁気ヘッド40の構成について詳細に説明する。図3は磁気ヘッドのディスク対向面側を示す斜視図、図4はスライダの平面図、図5はスライダの断面図である。
図3ないし図5に示すように、磁気ヘッド40はほぼ直方体状に形成されたスライダ42を有し、このスライダは磁気ディスク16の表面に対向する矩形状のディスク対向面(ABS)43、ディスク対向面と直交して延びた流入側端面44a、ディスク対向面と直交して延びた流出側端面44b、およびそれぞれディスク対向面と直交して流入側端面44aと流出側端面44bとの間を延びた一対の側面44cを有している。
Next, the configuration of the
As shown in FIGS. 3 to 5, the
ディスク対向面43の長手方向を第1方向X、これと直交する幅方向を第2方向Yとする。スライダ42は、第1方向Xの長さL1が1.25mm以下、例えば、0.85mm、第2方向Yに沿った幅Wが1.00mm以下、例えば、0.70mmに形成され、いわゆるフェムトスライダとして構成されている。
The longitudinal direction of the
磁気ヘッド40は浮上型のヘッドとして構成され、スライダ42は、磁気ディスク16の回転によってディスク表面とディスク対向面43との間に生じる空気流C(図2参照)により浮上する。HDDの動作時、スライダ42のディスク対向面43はディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。ここで、空気流Cの方向は、磁気ディスク16の回転方向Bと一致している。スライダ42は、磁気ディスク16表面に対し、ディスク対向面43の第1方向Xが空気流Cの方向とほぼ一致するように配置されている。
The
図3ないし図5に示すように、ディスク対向面43のほぼ中央部から流出端側に渡って、凹所からなる負圧キャビティ54が形成されている。負圧キャビティ54は、流出側端面44bに向かって開放している。スライダ42の厚さは、例えば0.23mmに形成され、負圧キャビティ54の深さは600〜1500nm、例えば1500nmに形成されている。負圧キャビティ54を設けることにより、HDDで実現される全てのヨー角において、ディスク対向面43中心部で負圧を発生させることができる。
As shown in FIGS. 3 to 5, a
ディスク対向面43において、流入側端部には、ほぼ矩形状のリーディングステップ部50が形成されている。リーディングステップ部50はディスク対向面43より一段低く、負圧キャビティ54の底面に対して突出して設けられている。リーディングステップ部50は、空気流Cに対して負圧キャビティ54の流入側に位置し、かつ、スライダ42の第2方向Yのほぼ全長に亘って延びている。
In the
ディスク対向面43には、ディスク対向面43の各側縁に沿って延びているとともに第2方向Yに間隔を置いて対向した一対のサイド部46が形成されている。これらのサイド部46は負圧キャビティ54の底面に対して突出して設けられている。サイド部46は、リーディングステップ部50からスライダ42の下流端側に延出している。リーディングステップ部50および一対のサイド部46は、スライダ42の中心軸線に対して対象に設けられ、全体として、上流側が閉塞され、下流側に向かって開放したほぼU字形状に形成されている。そして、リーディングステップ部50および一対のサイド部46により負圧キャビティ54が規定されている。
The
磁気ヘッド40のピッチ角を維持するため、リーディングステップ部50上には、空気膜によってスライダ42を支えるリーディングパッド52が突設されている。リーディングパッド52は、第2方向Yに沿ってリーディングステップ部50の幅方向全域に渡り連続的に延びているとともに、スライダ42の流入側端面44aから流出端側にずれた位置に形成されている。
In order to maintain the pitch angle of the
各サイド部46上には、サイドパッド48が形成され、リーディングパッド52に繋がっている。リーディングパッド52およびサイドパッド48はほぼ平坦に形成され、ディスク対向面43を形成している。
A
各サイドパッド48には第1凹所56aおよび第2凹所56bが連続して形成されている。第1および第2凹所56a、56bは、磁気ディスク表面に向かって開口しているとともに、ディスク対向面43の流入側端に向かって開口している。第1凹所56aおよび第2凹所56bの各々は矩形状に形成され、第1方向Xとほぼ平行に延びた一対の側縁、およびこれら側縁の延出端同士を繋いでいるとともに第2方向Yとほぼ平行に延びた底縁によって規定されている。第2凹所56bは、第1凹所56aよりも一段深く形成されている。
Each
スライダ42のディスク対向面43には、それぞれ第1方向Xに沿ってサイド部46からスライダの流出側端に向かって直線的に延出した一対のサイドスカート57が形成されている。各サイドスカート57は、サイド部46よりも深く形成され、負圧キャビティ54の底面に対して突出している。各サイドスカート57は、ディスク対向面43に対して、例えば、深さ100〜200nmに形成されている。
A pair of side skirts 57 are formed on the
スライダ42は、ディスク対向面43の流出側の端部に設けられたヘッド配置用パッド60と、リーディングパッド52とヘッド配置用パッド60との間、すなわち、スライダの流出側端から流入側へ距離L2だけ離れた位置でディスク対向面43に設けられた正圧発生パッド部64と、正圧発生パッドに対して流出端側に設けられた一対のセンタースカート66と、を有している。
The
ヘッド配置用パッド60は、十分に小さな矩形状に形成され、スライダ42の中心軸線上に位置しているとともに、負圧キャビティ54に対して突出している。ヘッド配置用パッド60は、ディスク対向面43の一部を形成している。磁気ヘッド40のヘッド部44は、磁気ディスク16に対して情報の記録再生を行う記録素子および再生素子を有している。これら再生素子および記録素子は、ヘッド配置用パッド60内に埋め込まれている。再生素子および記録素子は、ヘッド配置用パッド60に形成された図示しないリード/ライトギャップを有している。
The
正圧発生パッド64は、例えば、矩形状に形成され、スライダ42の中心軸線上に位置しているとともに、負圧キャビティ54に対して突出している。正圧発生パッド64の上面は、リーディングパッド52およびサイドパッド48と同一高さに位置し、ディスク対向面43の一部を形成している。正圧発生パッド64は、第2方向に沿った幅を有し、この幅は、ヘッド配置用パッド60の幅よりも大きく形成されている。
The positive
正圧発生パッド64からスライダ42の流出側端までの長さL2は、スライダ42の流入端と流出端との間の長さL1の7%〜30%(サイド部の位置)、望ましくは、15%以上で、かつ、サイド部46とスライダの流出側端との距離も短く設定されている。
The length L2 from the positive
正圧発生パッド64には、第1凹所65aおよび第2凹所65bが連続して形成されている。第1および第2凹所65a、65bは、磁気ディスク表面に向かって開口しているとともに、ディスク対向面43の流入側端に向かって開口している。第1凹所65aおよび第2凹所65bの各々は矩形状に形成され、第1方向Xとほぼ平行に延びた一対の側縁、およびこれら側縁の延出端同士を繋いでいるとともに第2方向Yとほぼ平行に延びた底縁によって規定されている。第2凹所65bは、第1凹所65aよりも一段深く形成されている。
The positive
一対のセンタースカート66は、正圧発生パッド64の流出側端からディスク対向面43の流出側端まで第1方向Xに沿って延びている。一対のセンタースカート66は、正圧発生パッド64の幅とほぼ等しい間隔だけ、第2方向Yに沿って互いに離間して対向している。一対のセンタースカート66は、負圧キャビティ54よりも浅く、正圧発生パッド64よりも深く形成されている。そして、正圧発生パッド64および一対のセンタースタート部66により負圧発生領域70が規定されている。ヘッド配置用パッド60は、センタースカート66の間に位置している。
The pair of center skirts 66 extend along the first direction X from the outflow side end of the positive
以上のように構成されたHDDおよびヘッドサスペンションアッセンブリによれば、磁気ヘッド40は、磁気ディスク16の回転によってディスク表面とディスク対向面43との間に生じる空気流Cにより浮上する。これにより、HDDの動作時、スライダ42のディスク対向面43はディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。図2に示すように、磁気ヘッド40は、ヘッド部44のリード/ライトギャップが最もディスク表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。
According to the HDD and head suspension assembly configured as described above, the
磁気ヘッド40は、スライダ42のディスク対向面43に負圧キャビティ54を設けることにより、HDDで実現される全てのヨー角において、ディスク対向面43中心部で負圧を発生させることができる。スライダ42の流出側端部、つまり、トレーリング部には、リードライト素子を搭載するために必要最小限のヘッド配置用パッド60が配置され、流出端側の正圧発生パッド64は、スライダ42の流出側端から流入側端にずれ、磁気ディスク表面の凹凸のを受け難い位置に設けられている。また、正圧発生パッドからスライダの流出端側に延びるセンタースカートを設け、トレーリング側の負圧発生量を増大させている。これにより、磁気ディスク表面の凹凸や、ディスク加工時に発生する微少ダストによる影響に伴うヘッドの浮上量変動を抑制することが可能となる。
By providing the
本発明者は、図6に示すように、比較例1、比較例2に係るスライダと、本実施形態に係るスライダとを用意し、これらのスライダの発生圧力分布、および磁気ディスクの凹凸表面に対する浮上量変動について比較解析を行った。 As shown in FIG. 6, the present inventor prepared sliders according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 and a slider according to the present embodiment, and generated pressure distribution of these sliders and the uneven surface of the magnetic disk. A comparative analysis was conducted on the flying height fluctuation.
図6(a)に示すように、比較例1に係るスライダは、トレーリング側のパッドが、流出側端に設けられたヘッド配置用パッドと、これよりも流入端側に設けられた正圧発生パッドとに分けられているが、センタースカートは備えていない。図6(b)に示すように、比較例2に係るスライダは、ディスク対向面の流出側端部にヘッド配置用パッドおよび正圧発生パッドが纏めて設けられている。比較例1、2において、スライダの他の構成は、本実施形態に係るスライダと同一である。図6(c)は、本実施形態に係るスライダを示している。 As shown in FIG. 6A, in the slider according to Comparative Example 1, the trailing-side pad has a head placement pad provided on the outflow side end and a positive pressure provided on the inflow end side. Although it is divided into generating pads, it does not have a center skirt. As shown in FIG. 6B, the slider according to Comparative Example 2 is provided with a head placement pad and a positive pressure generating pad collectively at the outflow side end of the disk facing surface. In Comparative Examples 1 and 2, other configurations of the slider are the same as those of the slider according to the present embodiment. FIG. 6C shows the slider according to the present embodiment.
図7(a)、図7(b)、図7(c)は、比較例1、比較例2、本実施形態に係るスライダの圧力分布をそれぞれ示している。本実施形態に係るスライダにおいて、正圧発生パッド64からスライダ42の流出側端までの長さL2は、スライダ42の流入端と流出端との間の長さL1の19%に形成されているものとする。
FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C show the pressure distribution of the slider according to Comparative Example 1, Comparative Example 2, and this embodiment, respectively. In the slider according to the present embodiment, the length L2 from the positive
比較例1に係るスライダでは、ヘッド配置用パッドおよび正圧発生パッドの周囲にあまり大きな正圧および負圧が発生していない。比較例2に係るスライダでは、スライダの流出端で大きな正圧が発生している。図7(c)に示すように、本実施形態に係るスライダによれば、正圧発生パッド64により、スライダ42の流出側端から流入端側へ離れた位置で正圧が発生しているとともに、正圧発生パッドの流出端側の負圧発生領域70に負圧が増加していることが分かる。
In the slider according to Comparative Example 1, a large positive pressure and negative pressure are not generated around the head placement pad and the positive pressure generating pad. In the slider according to Comparative Example 2, a large positive pressure is generated at the outflow end of the slider. As shown in FIG. 7C, according to the slider according to the present embodiment, the positive pressure is generated by the positive
図8は、比較例2に係るスライダ、本実施形態に係るスライダ、および実施形態2に係るスライダについて、磁気ディスク表面の凹凸に起因する浮上量変動をシュミレーションした結果を示している。図8から分かるように、比較例2に比較して、本実施形態に係るスライダ42の浮上量変動が少ない。例えば、浮上量最下点を比較した場合、本実施形態に係るスライダは比較例2に係るスライダと高さHだけ異なり、比較例2に対して、浮上量変動が約20%低減していることが分かる。
FIG. 8 shows the results of simulating flying height fluctuations caused by irregularities on the surface of the magnetic disk for the slider according to Comparative Example 2, the slider according to this embodiment, and the slider according to Embodiment 2. As can be seen from FIG. 8, the flying height variation of the
実施形態2に係るスライダでは、正圧発生パッド64からスライダ42の流出側端までの長さL2は、スライダ42の長さL1の7%に形成されている。このような実施形態2に係るスライダにおいても、比較例2に対して、スライダの浮上量変動が低減していることが分かる。
In the slider according to the second embodiment, the length L2 from the positive
本実施形態に係るヘッドは、1)トレーリング部の正圧発生位置をリーディング側へずらし、磁気ディスク表面から正圧発生位置までの距離を伸ばすことにより、磁気ディスク表面の凹凸の影響が減少する、2)センタースカートを設置し、単純に正圧発生位置をリーディング側へ移動した場合に比べ、ロスした負圧量をリカバーする、ことで浮上量変動を抑制することが可能になったものと考えられる。 In the head according to this embodiment, 1) the influence of unevenness on the surface of the magnetic disk is reduced by shifting the positive pressure generation position of the trailing part to the leading side and extending the distance from the magnetic disk surface to the positive pressure generation position. 2) The center skirt is installed, and the amount of negative pressure lost can be recovered compared to the case where the positive pressure generation position is simply moved to the leading side. Conceivable.
すなわち、DTRディスクなどの凹凸を伴う磁気ディスク上では、ディスク表面の凹凸変化やメディア加工時に発生する微少ダストに伴い、スライダ42の各パッド部で発生している正圧が変化する。そのため、比較例2のような流出端側正圧発生タイプのスライダでは、正圧発生位置がディスク表面に最も接近しているため、ディスク表面の凹凸の影響を受け易く、浮上量が大きく変動してしまう。
That is, on a magnetic disk with unevenness, such as a DTR disk, the positive pressure generated at each pad portion of the
凹凸の影響を抑えるためには、ディスク表面からスライダの正圧発生面、特にトレーリングパッド部の正圧発生面までの距離を長く確保する必要がある。ところが、比較例1のように、正圧発生パッドを単にリーディング側へ移動するだけでは、正圧の発生効率が下がるため、パッドを大型化しなければならない。その結果、負圧発生面積をロスしてしまう。 In order to suppress the influence of the unevenness, it is necessary to ensure a long distance from the disk surface to the positive pressure generating surface of the slider, particularly the positive pressure generating surface of the trailing pad portion. However, as in Comparative Example 1, simply moving the positive pressure generating pad to the leading side reduces the efficiency of generating positive pressure, so the pad must be enlarged. As a result, the negative pressure generation area is lost.
そこで、本実施形態のように、1)スライダ42のトレーリング部には、リードライト素子を搭載するために必要最小限の大きさのヘッド配置用パッド60が配置する(トレーリングの2部構成)、2)ディスク表面の凹凸の影響を受け難いリーディング側の領域でトレーリング部用の正圧を発生させる、3)センタースカートの採用でトレーリング側の負圧発生量を増加する、ことで、磁気ディスク表面の凹凸や、ディスク加工時に発生する微少ダストによる影響に伴うヘッドの浮上量変動を抑制し、信頼性および安定性を向上することができる。
Therefore, as in this embodiment, 1) a
以上のことから、スライダの浮上量変動を抑制し、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク駆動装置が得られる。 From the above, it is possible to obtain a head in which fluctuation of the flying height of the slider is suppressed and reliability and stability are improved, a head suspension assembly including this head, and a disk drive device.
次に、この発明の他の実施形態に係るヘッドについて説明する。図9は、第2の実施形態に係るディスク装置の磁気ヘッド40を概略的に示している。第2の実施形態に係るディスク装置の磁気ヘッド40によれば、スライダ42の正圧発生パッド64から流出端側に延びる一対のセンタースカート66は、正圧発生パッドからヘッド配置用パッド60の両側まで延びている。すなわち、一対のセンタースカート66は、スライダ42の流出側端よりも僅かに手前まで伸びている。
Next, a head according to another embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 schematically shows a
図10は、第3の実施形態に係るディスク装置の磁気ヘッド40を示している。本実施形態によれば、スライダ42の正圧発生パッド64から流出端側に延びる一対のセンタースカート66は、第2方向Yに沿って、互いに正圧発生パッド64の幅よりも大きな間隔だけ離間して対向している。
FIG. 10 shows a
第2および第3の実施形態において、スライダ42の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。第2および第3の実施形態においても、スライダの浮上量変動を抑制し、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク駆動装置が得られる。
In the second and third embodiments, the other configuration of the
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
スライダにおけるリーディングステップ部、サイド部、正圧発生パッド、ヘッド配置用パッドの形状および寸法等は上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて変更可能である。この発明は、フェムトスライダに限らず、ピコスライダ、ペムトスライダ、あるいは、より寸法の大きなスライダにも適用可能である。ディスク駆動装置において、磁気ディスクの枚数は1枚に限らず、増加可能である。 The shapes and dimensions of the leading step portion, the side portion, the positive pressure generating pad, and the head placement pad in the slider are not limited to the above-described embodiment, and can be changed as necessary. The present invention is not limited to the femto slider but can be applied to a pico slider, a pemto slider, or a slider having a larger dimension. In the disk drive device, the number of magnetic disks is not limited to one and can be increased.
12…ベース、16…磁気ディスク、18…スピンドルモータ
22…キャリッジアッセンブリ、26…軸受部、32…アーム、
38…サスペンション、40…磁気ヘッド、42…スライダ、43…ディスク対向面、
44…ヘッド部、46…サイド部、48…サイドパッド、
50…リーディングステップ部、52…リーディングパッド、54…負圧キャビティ、
57…サイドスカート、60…ヘッド配置用パッド、64…正圧発生パッド、
66…センタースカート
DESCRIPTION OF
38 ... Suspension, 40 ... Magnetic head, 42 ... Slider, 43 ... Disc facing surface,
44 ... head part, 46 ... side part, 48 ... side pad,
50 ... Reading step part, 52 ... Reading pad, 54 ... Negative pressure cavity,
57 ... side skirt, 60 ... head placement pad, 64 ... positive pressure generating pad,
66 ... Center Skirt
Claims (11)
前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、
前記スライダは、
前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、
前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、
前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられたセンタースカートと、を備えているヘッド。 A slider having a facing surface facing the surface of the rotatable recording medium, and floating by an air flow generated between the recording medium surface and the facing surface by rotation of the recording medium;
A head portion provided on the slider for recording and reproducing information with respect to the recording medium,
The slider is
A negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure;
A leading step portion located on the upstream side of the air flow with respect to the negative pressure cavity in the facing surface;
A head placement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity, and the head portion is provided;
A positive pressure generating pad that is provided on the facing surface at a predetermined distance from the head placement pad on the air flow inflow side and generates a positive pressure;
And a center skirt provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad.
前記正圧発生パッドと前記スライダの流出端との間の距離は、前記スライダの流入端と流出端との間の長さのほぼ7%以上で、かつ、前記正圧発生パッドは、前記サイド部よりも対向面の流出端側に設けられている請求項1に記載のヘッド。 Each of the sliders is provided on the facing surface, and includes a pair of side portions that extend from the leading step portion to the outflow end side of the slider and face each other at an interval,
The distance between the positive pressure generating pad and the outflow end of the slider is approximately 7% or more of the length between the inflow end and the outflow end of the slider, and the positive pressure generating pad is the side of the side. The head according to claim 1, wherein the head is provided closer to the outflow end side of the opposing surface than the portion.
前記正圧発生パッドは、前記第2方向に沿った幅を有し、前記一対のセンタースカートは、前記第2方向に沿って、互いに前記正圧発生パッドの幅とほぼ等しい間隔だけ離間して対向している請求項3又は4に記載のヘッド。 The opposing surface of the slider has a first direction extending in the direction of the air flow, and a second direction orthogonal to the first direction,
The positive pressure generating pad has a width along the second direction, and the pair of center skirts are separated from each other by an interval substantially equal to the width of the positive pressure generating pad along the second direction. The head according to claim 3 or 4, which faces each other.
前記正圧発生パッドは、前記第2方向に沿った幅を有し、前記一対のセンタースカートは、前記第2方向に沿って、互いに前記正圧発生パッドの幅よりも大きな間隔だけ離間して対向している請求項3又は4に記載のヘッド。 The opposing surface of the slider has a first direction extending in the direction of the air flow, and a second direction orthogonal to the first direction,
The positive pressure generating pad has a width along the second direction, and the pair of center skirts are spaced apart from each other along the second direction by a distance larger than the width of the positive pressure generating pad. The head according to claim 3 or 4, which faces each other.
前記対向面に設けられ、前記サイド部からスライダの流出端側に延出しているとともに、前記サイド部よりも深い一対のサイドスカートと、を備えている請求項1に記載のヘッド。 Each of the sliders is provided on the facing surface, extends from the leading step portion to the outflow end side of the slider, and has a pair of side portions facing each other at an interval,
The head according to claim 1, further comprising: a pair of side skirts provided on the facing surface and extending from the side portion toward the outflow end side of the slider and deeper than the side portion.
回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備するヘッドと、
前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持するように構成されたヘッドサスペンションと、を備え、
前記スライダは、
前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、
前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、
前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられたセンタースカートと、を備えているヘッドサスペンションアッセンブリ。 A head suspension assembly used in a disk device,
A slider having a facing surface facing the surface of the rotatable recording medium, and floating by an air flow generated between the recording medium surface and the facing surface by rotation of the recording medium; and the recording medium provided on the slider A head unit that records and reproduces information on the head, and
A head suspension configured to movably support the head with respect to the recording medium,
The slider is
A negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure;
A leading step portion located on the upstream side of the air flow with respect to the negative pressure cavity in the facing surface;
A head placement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity, and the head portion is provided;
A positive pressure generating pad that is provided on the facing surface at a predetermined distance from the head placement pad on the air flow inflow side and generates a positive pressure;
And a center skirt provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad.
回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備するヘッドと、
前記ヘッドを移動自在に支持するように構成されたヘッドサスペンションと、を備え、
前記スライダは、
前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、
前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、
前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられたセンタースカートと、を備えているディスク駆動装置。 A drive unit that supports and rotates a disk-shaped recording medium;
A slider having a facing surface facing the surface of the rotatable recording medium, and floating by an air flow generated between the recording medium surface and the facing surface by rotation of the recording medium; and the recording medium provided on the slider A head unit that records and reproduces information on the head, and
A head suspension configured to movably support the head, and
The slider is
A negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure;
A leading step portion located on the upstream side of the air flow with respect to the negative pressure cavity in the facing surface;
A head placement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity, and the head portion is provided;
A positive pressure generating pad that is provided on the facing surface at a predetermined distance from the head placement pad on the air flow inflow side and generates a positive pressure;
And a center skirt provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad.
前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第1方向、およびこの第1方向と直交する第2方向を有し、
前記スライダは、
前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
それぞれ前記対向面に設けられ、前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第2方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、
前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、
前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられ、前記負圧キャビティよりも浅い一対のセンタースカートと、を備えているヘッド。 A slider having a facing surface facing the surface of the rotatable recording medium, and floating by an air flow generated between the recording medium surface and the facing surface by rotation of the recording medium;
A head portion provided on the slider for recording and reproducing information with respect to the recording medium,
The opposing surface of the slider has a first direction extending in the direction of the air flow, and a second direction orthogonal to the first direction,
The slider is
A negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure;
A leading step portion located on the upstream side of the air flow with respect to the negative pressure cavity in the facing surface;
A pair of side portions respectively provided on the facing surface and extending from the leading step portion to the outflow end side of the slider and facing each other at an interval in the second direction;
A head placement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity, and the head portion is provided;
A positive pressure generating pad that is provided on the facing surface at a predetermined distance from the head placement pad on the air flow inflow side and generates a positive pressure;
A head provided with a pair of center skirts provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad and shallower than the negative pressure cavity;
前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、
回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、
前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持するように構成されたヘッドサスペンションと、を備え、
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第1方向、およびこの第1方向と直交する第2方向を有し、
前記スライダは、
前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
前記対向面において、前記負圧キャビティに対し前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
それぞれ前記対向面に設けられ、前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第2方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対し前記空気流の流出側で前記対向面に設けられ、前記ヘッド部が設けられたヘッド配置用パッドと、
前記ヘッド配置用パッドに対して空気流の流入側に所定距離離間して前記対向面に設けられ、正圧を発生する正圧発生パッドと、
前記正圧発生パッドの空気流出側に設けられ、前記負圧キャビティよりも浅い一対のセンタースカートと、を備えているディスク駆動装置。 A disk-shaped recording medium;
A drive unit that supports and rotates the recording medium;
A slider having a facing surface facing the surface of the rotatable recording medium, and floating by an air flow generated between the recording medium surface and the facing surface by rotation of the recording medium; and the recording medium provided on the slider A head unit that records and reproduces information with respect to
A head suspension configured to movably support the head with respect to the recording medium,
The opposing surface of the slider has a first direction extending in the direction of the air flow, and a second direction orthogonal to the first direction,
The slider is
A negative pressure cavity that is defined by a recess formed in the facing surface and generates a negative pressure;
A leading step portion located on the upstream side of the air flow with respect to the negative pressure cavity in the facing surface;
A pair of side portions respectively provided on the facing surface and extending from the leading step portion to the outflow end side of the slider and facing each other at an interval in the second direction;
A head placement pad provided on the opposite surface on the outflow side of the air flow with respect to the negative pressure cavity, and the head portion is provided;
A positive pressure generating pad that is provided on the facing surface at a predetermined distance from the head placement pad on the air flow inflow side and generates a positive pressure;
A disk drive device comprising a pair of center skirts provided on the air outflow side of the positive pressure generating pad and shallower than the negative pressure cavity.
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