JP3106210B2 - 浮動型磁気ヘッドスライダ - Google Patents

浮動型磁気ヘッドスライダ

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JP3106210B2
JP3106210B2 JP03091764A JP9176491A JP3106210B2 JP 3106210 B2 JP3106210 B2 JP 3106210B2 JP 03091764 A JP03091764 A JP 03091764A JP 9176491 A JP9176491 A JP 9176491A JP 3106210 B2 JP3106210 B2 JP 3106210B2
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    • GPHYSICS
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/58Disposition 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
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッドの特性に影響
を及ぼすことなく耐摩耗性の向上をするとともにスティ
クション現象の発生を防止した浮動型磁気ヘッドスライ
ダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ハードディスクドライブの浮動型磁気ヘ
ッドとして現在では構造が簡単で、かつ、安価であると
いう理由からコンタクト/スタート、ストップ方式が多
く採用されている。このコンタクト/スタート、ストッ
プ方式はディスクが高速回転しているときに磁気ヘッド
がディスク表面から0.1から0.3μm程度の間隙を
あけて浮上させ、ディスクの回転が停止されたときに磁
気ヘッドの摺動面をディスク表面に押し付けるようにし
て停止状態を維持する(以下これをCSSという)よう
している。したがって、ディスクの起動および停止時
にはディスクと磁気ヘッドとの間に大きな摩擦力が発生
することになる。このときの摩擦係数は通常1以下にす
ることが望まれている。
【0003】従来の磁気ヘッドとディスク界面の耐摩耗
対策は、磁気ディスク表面にSiO2 あるいはグラファ
イトの高硬度膜を形成したものや、潤滑膜を塗布したも
のがほとんどであり、磁気ヘッドに対してはほとんど耐
摩耗対策が講じられていないのが実情である。スライダ
に耐摩耗対策が施されているものとして特開昭61-61163
号公報に開示されているものとして、スライダの表面に
炭素系保護膜を付けたもの、あるいは特公平2-276074号
公報にはスライダの表面を凹凸にして摩擦係数を低減し
たものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、
先ず耐摩耗対策がなされているディスクの硬度に対して
耐摩耗対策がなされていない磁気ヘッドの硬度は低くい
ものとなる。このように両者の硬度差が著しい場合には
硬度が低い磁気ヘッドがディスク面によって削られて研
磨粒が発生するので摩擦係数が大きくなり、ひいてはヘ
ッドクラッシュに至る可能性が大きいという問題があ
る。また凹凸面を設けて摩擦面積を少なくするようにし
ても、ディスク面の硬度と凹凸面の硬度との間に著しい
差がある場合には上記グラファイトの場合と同様の問題
がある。
【0005】次にフェライトあるいはカルシウムを用い
たスライダの摺動面については以下のような問題があ
る。すなわち、磁気ヘッドの傾向としては記録密度の向
上とともにヘッドの低浮上化、および金属系のスパッタ
ディスクを採用するようになってきている。これによ
り、スライダの摺動面の耐摩耗性の向上がますます必要
になってきているのが実情である。そこでフェライトあ
るいはカルシウム製のスライダについて実験したとこ
ろ、CSSの回数が数千から数万回で摩擦係数が1以上
になり、ディスク表面に傷を付け、またヘッドクラッシ
ュを起こしてドライブとしての信頼性の点で問題がある
ことが確認された。
【0006】次にスライダの摺動面とディスクとの間の
摩擦係数を小さくする対策として、両者を鏡面にするこ
とが考えられるが、コンタクト/スタ−ト、ストップ方
式では、ディスク表面上に磁気ヘッドを押し付けるよう
にして停止するので、この停止時間が長期にわたるとき
には互いに吸着しあう、いわゆるスティクション現象が
生じ、ドライブ起動時に磁気ヘッドを支持しているフレ
クシャ−が変形したり、ディスク表面に傷を付けるとい
う問題がある。
【0007】上記スティクション現象を防止するように
したものとして、現在ではドライブ停止時に磁気ヘッド
をディスクから持ち上げる、いわゆるヘッドロ−ディン
グ機構があるが、このヘッドロ−ディング機構は構造が
複雑であり、かつ、高価であるという問題がある。ま
た、最近では小径のハ−ドディスクドライブがラップト
ップコンピュ−タにも搭載されるようになってきてき
る。この場合にはこれまでのディスクトップ機とは異な
り、機械的により過酷な条件のもとで磁気ヘッドが使用
される可能性があり、また節電の面からデ−タをアクセ
スしていない時にはディスクの回転を停止しておく、い
わゆるスリ−プモ−ドの採用により、CSSの回数が増
える傾向にあるのが実情である。
【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、ラップトップコンピュ−タのように過酷な条件で
の使用にも耐える耐摩耗性を有するとともに、CSSに
対してもスティクション現象が発生しない浮動型磁気ヘ
ッドスライダを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンタクト/
スタート、ストップ方式の浮動型磁気ヘッドにおいて、
該浮動型磁気ヘッドのスライダの表面粗さが100〜500オ
ングストロームである摺動面にMgO−SiO2 を主成
分とする高硬度の保護膜を100〜500オングストロームの
厚みで形成したことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明は、浮動型磁気ヘッドのスライダの表面
粗さが100〜500オングストロームである摺動面にMgO
−SiO2 を主成分とする高硬度の保護膜を100〜500オ
ングストロームの厚みで形成し、CSSの実験をした結
果耐摩耗性に優れ、膜厚による磁気ヘッドの浮上量およ
び磁気ヘッドの電磁変換特性への影響が少なく、かつ、
スティクション現象が発生しない浮動型磁気ヘッドスラ
イダを得ることができることを確認した。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1ないし図3に各種磁気ヘッドを示す。この
磁気ヘッド1において2a、2b、2cは摺動面であり、この
摺動面2a、2b、2cに保護膜3(斜線の部分)を施して実
験を行なった。実験の諸元は次の通りである。先ず、摺
動面2a、2b、2cの表面粗さは 100ないし 500オングスト
ロ−ムのものを使用した。膜の原料としてSiO2 、Z
rO2 −Y23 およびMgO−SiO2の純度の高い
ものを使用し、それぞれの原料について膜を形成した。
この膜の形成は公知のスパッタ(真空成膜技術)により
行なった。そして膜の厚さは摺動面2a、2b、2cの面粗さ
である 100ないし 500オングストロ−ムの範囲で行なっ
た。この場合に摺動面の面粗さは成膜前後で変わらない
ことから、摺動面がスティクションに対して有利な面粗
さを成膜後も維持されていることが確認された。CSS
の条件としては図4に示すように磁気ヘッド加重6.5 グ
ラム、磁気ヘッドとディスクとの間の相対速度を毎秒9
メ−トル、ディスクの回転立ち上がり時間8秒、定速回
転時間2秒、回転立ち下がり時間8秒、停止時間2秒で
ある。
【0012】図5に実験結果を示す。この図5に示す実
験結果は膜の原料としてSiO2 を使用し膜の厚さをゼ
ロのものから 230オングストロ−ム、 450オングストロ
−ムに変化させたときのCSSの回数に対する静摩擦係
数の影響を示す。この図5から明らかな通りCSSの回
数に対して膜の厚さが厚い程静摩擦係数の上昇割合が少
ないことが解る。このことからSiO2 はCSSに対し
て耐摩耗性に優れていることが確認され、かつ、膜の厚
さが厚い程耐摩耗性がよいことが確認される。
【0013】次に図6に示すように磁気ヘッドの特性に
ついて実験を行なった。ここに示す実験結果はSiO
の膜厚さがゼロのものと225オングストロームのもの
を比較して示す。先ず、磁気ヘッドの浮上量についてみ
ると、成膜をしたものは膜厚の分だけ実効浮上量が大き
くなっている。ここで実効浮上量とはディスクの表面か
らスライダの下地表面までの距離であり、実際に電磁変
換特性に影響する値である。次に磁気ヘッドの電磁変換
特性についてみると、膜を施したもは出力、オーバライ
ト(前に書き込まれているデータを消しながら新たなデ
ータを書き込む特性)特性ともにわずかに減少している
ことが観察されるが、この程度の減少では実用上問題は
ない。
【0014】次にスティクションについて実験を行なっ
た。この実験は図5においてSiO2 の膜厚さが 230オ
ングストロ−ムのものと 450オングストロ−ムのものに
ついて、磁気ヘッドを24時間ディスクの表面に放置し、
放置する前と放置した後の図4に示す回転立ち上がり時
における摩擦係数を測定した。その結果、放置前と放置
後における上記摩擦係数にはほとんど変化が見られなか
った。この実験によりSiO2 の膜を上記の厚さに施し
てもスライダ摺動面の凹凸面が維持されていることを意
味し、かつ、SiO2 がスティクションに対して有効で
あることを意味する。
【0015】次に図5に示した実験において、実際に観
察したところ次の通りであった。先ず、SiO2 の膜を
施さない磁気ヘッドについてはCSSが二万回で摩擦係
数が1以上になり、ディスクおよびスライダの表面に傷
が発生しているのが観察できた。また、膜厚 230オング
ストロ−ムのものはCSSが二万回で摩擦係数が0.25、
450オングストロ−ムのものは0.2 以下であり、いずれ
もディスクおよびスライダ表面の傷は観察されなかっ
た。ZrO2 −Y23 およびMgO−SiO2の膜に
ついてもほぼ同様の結果が得られた。
【0016】以上の実験結果を総合的にまとめると、S
iO2 は膜の形成が安定し、かつ、耐摩耗性に優れてい
るということができる。また、このように耐摩耗性に優
れ、かつ、スティクション現象が発生しないことから過
酷な条件で使用されるラップトップコンピュ−タの浮動
型磁気ヘッドスライダの耐摩耗保護膜として適している
ということができる。次に膜厚さは磁気ヘッドの浮上
量、したがって電磁変換特性に影響するので、適切な膜
の厚さが存在する。
【0017】すなわち、図6から解るように磁気ヘッド
の低浮上化、記録および再生信号特性の観点から膜の厚
さは薄い方がよく、一方図5でも解るように耐摩耗性の
観点からは膜の厚さが厚い程よい。実験の結果この両者
を勘案して膜厚さは200オングストロームを中心とし
てその前後25オングストローム(すなわち、175〜
225オングストローム)が適している。
【0018】以上は膜形成材としてSiO2 について示
したが、ZrO2 −Y23 およびMgO−SiO2
ついても同様の実験をした結果ほぼ同一の結果を得た。
また、本実施例としては図1ないし図3に摺動面の全面
に高硬度保護膜3を施したものについて示したが、摺動
面に部分的に高硬度保護膜を施しても同様の結果が得ら
れることも実験により確認されている。また、磁気ヘッ
ドのギャップを同一材料で制作することにより磁気ヘッ
ドのコストを低減することが可能になる。
【0019】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、浮動
型磁気ヘッドのスライダの表面粗さが100〜500オングス
トロームである摺動面にMgO−SiO2 を主成分とす
高硬度の保護膜を100〜500オングストロームの厚みで
形成し、この保護膜を500オングストローム以下として
薄いものにしているので、その分、出力及びオーバライ
ト特性等の電磁変換特性の向上を図ることができる。ま
た、スライダの摺動面にMgO−SiO2 を主成分とす
高硬度の保護膜を100〜500オングストロームの厚みで
形成し、100オングストローム以上として厚くしてお
り、その分、耐摩耗性の向上を図ることができる。ま
た、このように耐摩耗性の向上が図れることにより過酷
な条件で使用することが可能になり、これにより本発明
の浮動型磁気ヘッドをラップトップコンピュータに容易
に適用できる。さらに、スライダの表面粗さが100〜500
オングストロームである摺動面にMgO−SiO2 を主
成分とする高硬度の保護膜を100〜500オングストローム
の厚みで形成したので、摺動面の表面粗さ(凹凸面)が
維持されており、スティクション現象に対して有利にな
る(スティクション現象の発生を抑制できる)。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンポジットタイプの磁気ヘッドを斜視図で示
した説明用図である。
【図2】MTCタイプの磁気ヘッドを斜視図で示した説
明用図である。
【図3】モノリシックタイプの磁気ヘッドを斜視図で示
した説明用図である。
【図4】本発明の実験で使用したCSS条件を示す線図
である。
【図5】本発明の一実施例を示す線図である。
【図6】本発明の一実施例を示す図表である。
【符合の説明】
1 磁気ヘッド 2a、2b、2c 摺動面 3 高硬度保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−307007(JP,A) 特開 平2−180754(JP,A) 特開 昭57−95872(JP,A) 特開 昭58−1854(JP,A) 特開 昭60−16860(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンタクト/スタート、ストップ方式の
    浮動型磁気ヘッドにおいて、該浮動型磁気ヘッドのスラ
    イダの表面粗さが100〜500オングストロームである摺動
    面にMgO−SiO2 を主成分とする高硬度の保護膜を1
    00〜500オングストロームの厚みで形成したことを特徴
    とする浮動型磁気ヘッドスライダ。
JP03091764A 1991-03-29 1991-03-29 浮動型磁気ヘッドスライダ Expired - Fee Related JP3106210B2 (ja)

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