JP3678530B2 - Disk unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク装置に関し、更に詳しくは、浮上型ヘッドスライダを用いたディスク装置に関する。
近年、コンピュータ用外部記憶装置の一種である磁気ディスク装置、光ディスク装置の小型化及び大容量化が望まれている。
【0002】
特に、磁気ディスク装置の大容量化のためには、スピンドルに取付けられる磁気ディスクの枚数を増やすのが1つの方法であり、これに伴い最近の磁気ディスク装置では磁気ディスクの実装間隔は小さくなっている。
ハードディスクに対して情報の記録或いは再生を行う磁気ディスク装置において、磁気ヘッドと磁気ディスク表面の接触による磨耗損傷を避けるために、起動停止時には磁気ヘッドが磁気ディスクに接触し、情報の記録再生時には高速回転する磁気ディスク表面に発生する空気流によって、磁気ヘッドを磁気ディスク表面より微小間隔保って浮上させるようにした、所謂コンタクト・スタート・ストップ(CSS)方式の浮上型磁気ヘッドが用いられている。
【0003】
CSS方式の浮上型磁気ヘッドにおいては、サスペンションにより支持されたスライダが磁気ディスクの表面に発生する空気流を浮上面に受けて浮上し、スライダに組み込まれた磁気ヘッド素子が磁気ディスク面上を移動し、所定のトラックへ情報の記録再生を行う。
よって磁気ヘッド素子の組み込まれたスライダは、磁気ディスクの回転が停止しているときには磁気ディスク表面に接し、磁気ディスクが回転すると、回転によって発生する空気流を浮上面に受けて浮上し、スライダに組み込まれた磁気ヘッド素子はサスペンションにより支持されながら磁気ディスク面上を移動し、所定のトラックへ情報の記録再生を行う。
【0004】
【従来の技術】
従来、浮上型磁気ヘッドスライダを採用した磁気ディスク装置では、スライダのディスク対向面側の左右両端に一対のレールが設けられており、更に、レールの空気流流入端側にテーパを設けてスキーのソリ状にすることにより、高速回転させたディスク上にヘッドを浮上させて、磁気ディスクとヘッド素子部との微小間隔を安定に維持してきた。
【0005】
この方式は高い浮上安定性とサブミクロン・オーダの微小な浮上量を確保できる反面、回転停止時にはディスクにスライダのレール面が接触し、磁気ディスク装置の起動時と停止時にディスクとレール面の摺動が起こる。
このため、磁気ディスクの記録層上にはダイヤモンド・ライク・カーボン等の硬い材料からなる保護膜と、保護膜の摩擦・磨耗を低減してディスクの耐久性を向上させるための潤滑層が形成されている。潤滑層の存在により保護膜の摩擦・磨耗は低減するが、停止時にはディスクとスライダとの間で吸着が起こり起動に支障を生ずる。
【0006】
近年の情報量の増大に伴い、磁気ディスク装置の高密度・大容量化及び小型化の進展は著しく、小型化、低消費電力に伴うスピンドルモータのトルクの減少や、高密度化のためのディスクの平滑化により、ディスクとスライダ間の吸着発生の問題は動作不良の原因として大きくクローズアッブされてきている。
スライダとディスクの吸着を低減するために、スライダの浮上面を長手方向全長に渡ってクラウン加工し、スライダとディスクとの接触面積を減らすことが提案されている。
【0007】
更に、近年では高密度化の進展に伴って浮上量0を指向した接触型ヘッドの適用も検討され始めており、動作不良やヘッド素子部又はディスク記録層の破壊等の原因となるディスクとスライダ間の吸着の発生を防止することが一層重要な課題となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁気ディスク装置では次に示すような問題があった。
まず、高密度化に伴いディスク表面は平滑化する傾向にあるが、対向する面が互いに平滑になればなるほど接触面積は増大して吸着力が大きくなるため、ディスクとスライダのレール面との吸着が起こりやすくなる傾向にある。
【0009】
また、装置の小型化の進展と共にディスクを回転させるスピンドルモータのトルクは小さくなり、吸着発生時にスピンドルモータのトルク不足から起動できない場合が生じてくる。起動できた場合でも、吸着が解除されずにスライダの支持機構の変形やディスク記録層の破壊を伴う重大な障害を引き起こす可能性がある。
【0010】
クラウン加工したスライダは吸着防止には有効であるが、加工精度のばらつきが大きく磁気ヘッドスライダがコスト高となり量産に向かないという問題がある。
更に、スライダ浮上面の長手方向にクラウン加工をするために、流出端部に形成されている磁気変換素子(ヘッド素子部)の高さよりも、スライダのレール面がディスクに近くなってしまうため、スペース上のロスが生ずるという問題がある。
【0011】
したがって、本発明の課題は、簡単な構造でスライダとディスクとの吸着の発生を有効に低減することのできるディスク装置を提供することである。
本発明の他の課題は、起動時の浮き上がり特性を改善したヘッドスライダを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明によれば、回転するディスクと、該ディスクの媒体面に対向して配置され、該ディスクの回転による空気流により媒体面に対して浮上支持されて該ディスクに対して情報の記録再生を行うヘッドスライダと、該スライダを媒体面の移動範囲内で移動させる手段とを具備し、前記スライダはその底面に、該ディスクの回転時の浮上力発生と磁気ディスクの回転停止時の接触支持のための平坦なレール面を有する1対のレールを形成したディスク装置において、
前記スライダは、1対のレールのうちディスクに対して外径側にあるレールのレール面にディスク媒体の回転停止時にディスクの媒体面に接触させる突起状のパッドを設け、前記ディスクは、ディスク媒体面の内径側にあるコンタクト・スタート・ストップ(CSS)領域を記録領域より粗面として形成したことを特徴とする浮上型ディスク装置が提供される。
【0013】
このように、本発明では、レール面に突起状のパッドを設け、ディスク媒体の回転停止時に、該パッド及びレールの空気流流出端部のみディスクの媒体面に接触させるように構成したので、スライダの停止時に、仮に、パッドを設けたレールが平滑面であるディスクの記録層の領域にあっても、突起状のパッドがディスクの記録層に点接触するのみであるから、スライダとディスクとの吸着が有効に低減される。
【0014】
また、仮に、パッドのないレールがCSS面上に停止しても、CSS面は粗面として構成されているので、レールとCSS面が接触しても、面接触ではなく点接触の状態となるので、スライダとディスクとの吸着が有効に低減される。
【0015】
これによると、CSS領域はスライダの移動範囲内の内径端にあり、ディスクの停止時にはスライダをCSS領域へ移動するようにされる。したがって、スライダのレールは、ディスク装置の停止時、粗面であるCSS領域にて点接触の状態で接触しているので、スライダとディスクとの吸着が有効に低減される。
前記パッドは、30nm以上の高さを有するのが好ましい。
【0016】
また、前記コンタクト・スタート・ストップ領域はRa35Å以上の粗面に形成されているのが好ましい。
前記パッドは、スライダの流入端側の幅が小さく、流出端側の幅を拡げた玉子型の形状を有する。
【0017】
前記ディスクは内径側に記録領域より粗面であるコンタクト・スタート・ストップ領域を有し、スライダの内径端位置で、前記1対のレールの両方が該コンタクト・スタート・ストップ領域上に来るように構成することもできる。
また、前記ディスクは内径側に記録領域より粗面であるコンタクト・スタート・ストップ領域を有し、スライダの内径端位置で、前記1対のレールのうちの内径側のレールのみが該コンタクト・スタート・ストップ領域上に来るように構成することもできる。この場合は、ディスク装置の停止時、スライダの内径端位置で、1対のレールのうち外径側にあるレールは磁気ディスクの記録領域上に位置するが、この部分にパッドが設けられているので、スライダと記録領域との間は点接触となり、相互の吸着が防止される。また、両方のスライダがCSS領域から外れて記録領域にあっても、パッドが記録領域に対して接触するので、吸着の問題は解消され、その分、ディスクにおける記録領域を広くとることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明による磁気ヘッドスライダを適用可能な磁気ディスク装置の(上側カバーを取り外した)平面図であり、図2は図1の矢印Aから見た拡大側面図で、磁気ディスク装置のヘッドスライダ部及びその支持部を示す。
【0019】
ディスクエンクロージャ1のベースにはスピンドルモータ(図示せず)により回転駆動されるスピンドル2が立設され、スピンドル2には磁気ディスク3が所定間隔に複数枚積層されている。
ヘッドアーム4はディスクエンクロージャ1のベースにシャフト5でもって回転可能に枢着されている。このヘッドアーム4の一方の回転端部には、コイル6が取付けられ、他方の回転端部には、前述の磁気ヘッドスライダ20がサスペンション7を介して取付けられている。なお、マグネット8及び9とヨーク10で形成される磁気回路の磁気ギャップ中に、コイル6が配設されている。
【0020】
図2に示すように、磁気ヘッドスライダ20はサスペンション7の先端部に形成したフレクシャー部分に傾動可能に取付けられる。なお、サスペンション7は基端近傍にのみ撓み可能にR曲げされた弾性部7aが設けられており、中間部分の側部には折り曲げによりフランジ7bが設けられ、剛性が高められている。
この磁気ヘッドスライダ20が取り付けられたサスペンション7の基端7cは、磁気ディスク装置のヘッドアーム4の取付け孔4aに嵌合して取付けられることになる。
【0021】
また、サスペンション7のヘッドアーム4に対する取付けは、弾性部7aにより磁気ヘッドスライダ20が磁気ディスク3に向かって所定のばね圧で押圧されるようにしてされる。したがって、このディスク装置はCSS(コンタクト・スタート・ストップ)方式をとることになる。
ヘッドアーム4は、インナーストッパS1 とアウタストッパS2 の移動規制を受けて、両ストッパ間を移動することになる。従って、磁気ヘッドスライダ20はヘッドアーム4により磁気ディスク3に対する両ストッパで規制された移動範囲内の内径端の位置から外径端の位置まで移動させられる。磁気ヘッドスライダ20がその移動範囲内での磁気ディスク3の内径端のCSS領域11(図1)内に到達した時、ストッパ(S1 )によりヘッドアーム4の内径端の位置が規制されるようにストッパS1 の配置が決められている。尚、ストッパS1 、S2 は共に、本実施形態では、縦型コイルを利用した磁気回路を利用している為、磁気回路のギャップ下部で、ヘッドアーム4の下部と接触するように配置されることになる。なお、12は磁気ディスク3のデータ領域である。
【0022】
図3は本発明における磁気ヘッドスライダ20を磁気ディスク(図示せず)と対向する面から見た斜視図であり、図4はその平面図である。これらの図において、30、31、32はレール、33は溝部、34は流入端、35は流出端、36は電磁変換素子である。
レール30は磁気ヘッドスライダ20の流入端34側の中央にあり、その左右両側にある1対のレール31、32は流入端34側から流出端35側まで延びている。
【0023】
磁気ディスク3が回転し、空気が磁気ヘッドスライダ20に流入すると、レール30、31、32の浮上面には、磁気ヘッドスライダ20を磁気ディスク3から離そうとする方向の浮上力が発生する。また、同時に、溝33においては、流入端34側からの流入空気が膨張し、磁気ヘッドスライダ20を磁気ディスク3側に吸引しようとする負圧が発生する。
【0024】
そこで、磁気ヘッドスライダ20は両方向の力(空気流による浮上力や吸引力だけでなく、サスペンション7によるバネ圧等も含む)がバランスする高さまで磁気ディスクから浮上する。
磁気ヘッドスライダ20は、その左右両側にある1対のレール31、32にレール面上にそれぞれ突出したパッド37、38、39、40が設けられる。1対のレール31、32のうち磁気ディスク3に対して外径側にあるレール32のレール面に設けられた円柱状パッド38は、内径側のレール31の円柱状パッド37より流出端35(磁気変換素子36)に近い位置に設けられている。玉子型パッド39、40は円柱状より面積が大きく形成されており、パッドの摩耗の進行を遅くする作用をなしている。そして、それらはレール31、32の流入端34側にそれぞれ設けられている。これらの突起状のパッド37、38、39、40は例えば薄膜形成技術(スパッタ法、CVD法)を用いて耐摩耗性に優れたダイアモンド・ライク・カーボン等により形成することができる。
【0025】
次に、具体的な膜形成方法について図5を参照して説明する。
まず、Al2 O3 TiCなどよりなるウェハに磁気トランスジューサを形成した後に、ウェハを複数の棒状の基体に切断し、さらにその切断面をフォトリソグラフィー技術を用いて加工して傾斜面を形成する。傾斜面は、基体の一部を斜めからイオンミリングすることにより容易に形成される。
【0026】
その後に、図5(a)に示すように、基体51の上にシリコン(Si)よりなる密着層52を3nm、DLC(ダイアモンドライクカーボン)よりなるレール面保護膜53を30nm、Siよりなる中間膜54を3nm、DLCよりなるコンタクト膜54を30nmの厚さに形成する。続いて、コンタクト膜54上にレジストを塗布した後にレジストを露光、現像することにより、図5(b)に示すようなレール面42を形成する領域覆うストライプ状のレジストパターン56を形成する。
【0027】
次いで、図5(c)に示すように、レジストパターン56に覆われない領域にあるコンタクト膜55、中間膜54、レール面保護膜53、密着層52及び基体51上部を順次イオンミリングによるエッチングによって除去する。これにより2つのレール面42を区分する凹部41aが形成されるとともに、スライダ毎に分割するための溝51aが形成される。この後にレジストパターン56を除去する。
【0028】
次に、第二のレジストを塗布した後にこの第二のレジストを露光、現像することにより、図5(d)に示すように、レール面42の傾斜面43と平坦面44の境界を含む領域に例えば直径20μmの第一の円形レジストパターン57を形成するとともに、レール面42の傾斜面43を有しない端部寄りに例えば長さ150μm、巾30μmの玉子型のレジストパターン58を形成する。
【0029】
次に、図5(e)に示すように、コンタクト膜55のうち第一及び第二の円形レジストパターン57、58に覆われない部分を酸素プラズマによって除去すると、第一及び第2の円形レジストパターン57、58の下のコンタクト膜55は、第一及び第二の突起(パッド)45、46となる。この場合、炭化シリコン製の中間膜54は酸素プラズマによってエッチングされないので、レール面保護膜53の膜厚及び突起45、46の膜厚がほぼ均一になって寸法、形状が良好になり、歩留りが向上する。
【0030】
この後に、分割用の溝51aに沿って基体51を分割すると、スライダの形成が完成する。スライダのうちレール面42に沿った長さは1.2mm、2つのレール面42を含む方向の幅は1.0mmである。なお、突起(パッド)45、46をマスクにして中間膜54をパターニングすることにより中間膜54を突起(パッド)の一部にしてもよい。また、レール面42を覆う保護膜53を構成する材料はSiO2 、Al2 O3 、Si、SiCであってもよい。
【0031】
ところで、上記したレール面上の突起(パッド)の形成、厚さ、頂部の面積は、スライダの形状、傾斜面のテーパ角によって適宜変えることが必要である。また、突起(パッド)45、46及びレール面44をSiO2 、Al2 O3 、Si、SiC、DLC等の保護膜で覆ってもよい。さらに、空気流出端寄りの第二の突起46はいずれか1個あればよい。
【0032】
なお、突起(パッド)39、40(図4)の形状については、円柱形と玉子型がある。パッド自体の摩耗を考慮してパッドの面積を大きくすることが行なわれるが、本発明では、長手方向に長い玉子型の形状を採用している。これは空気流入方向にパッド面積を確保することで、浮上方向に対しての摩擦が大きくなって摩耗するのを防止するためである。
【0033】
図6(a)は本発明の実施例として用いる磁気ヘッドスライダ20の形状及び寸法(単位mm)を示したものであり、図6(b)はパッド(突起)39、40の形状及び寸法(単位mm)を示したものである。なお、スライダ20の高さは0.30±0.015(mm)であり、パッド(突起)39、40の高さは41nm±6nmである。
【0034】
本発明の実施例において、特にパッド39、40の流入側の幅を小さく流出側の幅が拡がるような玉子型にしている。このような玉子型の形状を採用するのはパッド自体による空気流入抵抗を小さくするためである。パッド39、40の高さは、磨耗を考慮して30nm以上が良い。本実施例の場合は、1.2mm長さ、1.0mm幅、厚さ300μmのスライダで、パッドの高さを40〜50nmとしている。
【0035】
磁気ディスク3の回転が停止しており且つ磁気ヘッドスライダ20がディスク媒体面上にある時は、図7に示すように、レール31、32の流出端35(磁気変換素子36)が磁気ディスク3の媒体面に接触するようにこれらのパッド37、38、39、40の全部又は一部が媒体面上に接触する。
このように磁気ディスク3の回転停止時に、磁気ヘッドスライダ20と磁気ディスク3との間は、主として突起状のパッド37、38、39、40において点接触するのみである。したがって、スライダ20と磁気ディスク3との間での吸着を防止することができ、所謂スティクション・フリー(SF)スライダを構成する。なお、本実施例のスライダ20の浮上量は、30nm程度としている。
【0036】
図6(a)及び(b)は磁気ヘッドスライダ20が磁気ディスク3のCSS領域に位置する場合を示すもので、(a)はCSS領域11を比較的大きくとった例、(b)はCSS領域11を小さくとった例を示す。なお、図6(a)、(b)の例では、磁気ヘッドスライダ20のディスクに対して外径側のレール32に一箇所の突起状パッド38を設けている。
【0037】
また、磁気ディスク3のCSS領域11は、所謂ゾーンテクスチャー加工をし、図示のように粗面11aとしている。
なお、ゾーンテキスチャーに関しては、従来の全面テキスチャー(粗面)とされたディスクでは、Ra15〜20Å以下であったが、本発明のcssゾーンテキスチャーはRa35Å以上、本実施例では、50Å程度とし、データゾーンはRa15〜20Å以下としている。
【0038】
ゾーンテキスチャーのゾーンの幅は、スライダの幅の2倍以下とすることができる。従来の全面テキスチャーでは2倍以上とっている。
ゾーンテキスチャーの形成方法はレーザテキスチャー(レーザビームをディスク基板に照射して媒体表面に熱変形を利用して凹凸を形成する)又は、メカニカルテキスチャー(基板表面を機械的なダイヤモンド等の研磨剤を使用して凹凸の傷を形成する)ことで行う。
【0039】
磁気ディスク3の回転が停止した場合に、磁気ヘッドスライダ20を磁気ディスク3のデータ領域12の内径側にあるCSS領域11に移行させ、ストッパ(図示せず)にてCSS領域11上でスライダ20を停止させるシステムにおいて、図8(a)の実施例のように、CSS領域11を大きくとり、制御上両方のレール31、32面がCSS領域に来るようにしているが、機械的公差又は磁気ヘッドスライダ20がCSS領域11へ移動する過程での何らかの衝撃や誤動作等により、磁気ヘッドスライダ20はCSS領域11に乗る可能性が高く、前述のような突起状パッドがなくても、スライダ20のレール31、32がゾーンテクスチャー(粗面)11aに点接触の状態で接触しているので、ディスク3とスライダ20との間の吸着は生じない。
【0040】
即ち、図8(a)の実施例は、両方のレール31、32がcss領域11にのって、スライダが停止すべく、ヘッドアームとの接触位置を決めてストッパを配置する点に特徴を有する。この実施例では、表面粗さが大きな領域にcssさせるので、(表面粗さが荒い分パッドは磨耗し易くなるわけであるがパッド自体、耐磨耗に関して考慮されており、ある程度以上の大きさのパッドが必要になっているという理由で)ある程度の大きさのパッドであっても吸着を確実に防止させる効果を有する。
【0041】
図8(b)に示す実施例では、CSS領域11を小さくしてデータ領域12を大きくとる効果を狙って、スライダの一方のレールを意図的にデータ領域12に位置させるような制御を行なう。
また、図8(b)の実施例では、CSS領域11を小さくした場合において、磁気ヘッドスライダ20がCSS領域11へ戻る過程で、たとえ衝撃や誤動作によりスライダ20がCSS領域11からデータ領域12側へ外れても、外れたレール32の突起状パッド38が磁気ディスク3の表面に点接触により接触するので、ディスク3とスライダ20の表面が共に平滑化されていても、それらの間の吸着は防止される。したがって、図8(b)に示す実施例ではCSS領域を小さくすることが可能となり、その分、データ領域を広くとのことができる。
【0042】
なお、ヘッドアーム4(スライダ20)の内径端の位置規制に関しては、前述のようにストッパの配置を規定するか、電気的にその位置で停止するように制御して(例えば、ディスクの回転停止時の回転モータの逆起電力を利用して)CSS領域まで移動させて、その位置に保持した状態で回転が停止すべく制御し、スライダを着地させる等の方法による。
【0043】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能であることに留意すべきである。
例えば、上記の実施例では磁気ディスク装置について説明したが、本発明は、光磁気ディスク装置の磁気ヘッドを搭載する浮上型スライダや、光ディスク装置の光学ヘッドを搭載する浮上型スライダ等においても、応用可能である。
【0044】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、レール面に突起状のパッドを設け、ディスク媒体の回転停止時に、該パッド及びレールの空気流流出端部のみ磁気ディスクの媒体面に接触させるように構成したので、スライダの停止時に、仮に、パッドを設けたレールが平滑面である磁気ディスクのデータ領域にあっても、突起状のパッドが磁気ディスクの記録層(データ領域)に点接触するのみであるから、スライダとディスクとの吸着が有効に低減される。
【0045】
また、ディスク媒体の回転停止時に、スライダを所謂CSS領域に戻すようにする場合において、CSS領域が小さく、スライダがCSS領域上に乗らないことがあっても、上記のように突起状のパッドが磁気ディスクの記録層に点接触することで吸着を防止できる。よって、その分、記録層を広くでき、高密度で大容量で且つ高速度の磁気ディスクを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気ディスク装置の表面カバーを取り外して見た平面図である。
【図2】図1のA矢印図である。
【図3】本発明における磁気ヘッドスライダを磁気ディスクと対向する面から見た斜視図である。
【図4】本発明における磁気ヘッドスライダの平面図である。
【図5】スライダの膜形成方法を説明する図である。
【図6】(a)はスライダの詳細な寸法を示し、(b)はパッドの詳細な寸法を示す。
【図7】磁気ヘッドスライダが磁気ディスクに接触している状態を示す。
【図8】磁気ヘッドスライダ20が磁気ディスク3のCSS領域に位置する場合を示し、(a)はCSS領域を比較的大きくとった例、(b)はCSS領域を小さくとった例を示す。
【符号の説明】
1…エンクロージャ
2…スピンドル
3…磁気ディスク
4…アーム
11…CSS領域
12…データ領域
20…磁気ヘッドスライダ
30、31、32…レール
36…磁気変換素子
37、38…突起状パッド
39、40…突起状パッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk device, and more particularly to a disk device using a floating head slider.
In recent years, miniaturization and increase in capacity of magnetic disk devices and optical disk devices, which are a kind of external storage devices for computers, are desired.
[0002]
In particular, in order to increase the capacity of the magnetic disk device, one method is to increase the number of magnetic disks mounted on the spindle. With this, the mounting interval of the magnetic disks is reduced in recent magnetic disk devices. Yes.
In a magnetic disk device that records or reproduces information on a hard disk, the magnetic head contacts the magnetic disk when starting and stopping to avoid wear damage due to contact between the magnetic head and the surface of the magnetic disk, and high speed when recording and reproducing information. A so-called contact start / stop (CSS) type floating magnetic head is used in which a magnetic head is floated at a minute distance from the surface of the magnetic disk by an air flow generated on the surface of the rotating magnetic disk.
[0003]
In a CSS type floating magnetic head, a slider supported by a suspension floats on the air bearing surface receiving airflow generated on the surface of the magnetic disk, and the magnetic head element incorporated in the slider moves on the surface of the magnetic disk. Then, information is recorded on and reproduced from a predetermined track.
Therefore, the slider incorporating the magnetic head element comes into contact with the surface of the magnetic disk when the rotation of the magnetic disk is stopped, and when the magnetic disk rotates, the air flow generated by the rotation is received by the air bearing surface and floats on the slider. The incorporated magnetic head element moves on the surface of the magnetic disk while being supported by the suspension, and records and reproduces information on a predetermined track.
[0004]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnetic disk drive employing a floating magnetic head slider, a pair of rails are provided on the left and right ends of the slider on the disk facing surface side, and a taper is provided on the air flow inflow end side of the rail to provide a ski By making the warp shape, the head is floated on the disk rotated at a high speed, and the minute distance between the magnetic disk and the head element portion is stably maintained.
[0005]
While this method can ensure high flying stability and a small flying height of the order of submicron, the slider rail surface comes into contact with the disk when rotation stops, and the disk and rail surface slide when the magnetic disk device starts and stops. Movement occurs.
For this reason, a protective film made of a hard material such as diamond, like, or carbon is formed on the recording layer of the magnetic disk, and a lubricating layer is formed to improve the durability of the disk by reducing the friction and wear of the protective film. ing. Although the friction and wear of the protective film are reduced due to the presence of the lubricating layer, at the time of stoppage, adsorption occurs between the disk and the slider, resulting in troublesome startup.
[0006]
As the amount of information has increased in recent years, the progress of high-density, large-capacity and miniaturization of magnetic disk devices has been remarkable, and the disk for spindle motor torque reduction and miniaturization due to miniaturization and low power consumption. As a result of this smoothing, the problem of adsorption between the disk and the slider has been greatly closed up as a cause of malfunction.
In order to reduce the sticking between the slider and the disk, it has been proposed to reduce the contact area between the slider and the disk by crowning the air bearing surface of the slider over the entire length in the longitudinal direction.
[0007]
Furthermore, in recent years, with the progress of higher density, the application of a contact head directed to a flying height of 0 has begun to be studied. It has become a more important issue to prevent the occurrence of adsorption.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional magnetic disk device has the following problems.
First, the disk surface tends to become smoother as the density increases. However, the more the opposing surfaces become smoother, the larger the contact area and the greater the suction force. Tends to occur.
[0009]
In addition, the torque of the spindle motor that rotates the disk decreases with the progress of miniaturization of the apparatus, and there may be a case where the spindle motor cannot be started due to insufficient torque of the spindle motor when suction occurs. Even if it can be started, the suction is not released and there is a possibility of causing a serious failure accompanied by deformation of the support mechanism of the slider and destruction of the disk recording layer.
[0010]
Although the crown-processed slider is effective for preventing adsorption, there is a problem that the processing accuracy is large and the magnetic head slider is expensive and not suitable for mass production.
Furthermore, since the crown process is performed in the longitudinal direction of the slider flying surface, the slider rail surface becomes closer to the disk than the height of the magnetic transducer (head element) formed at the outflow end, There is a problem of space loss.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a disk device capable of effectively reducing the occurrence of adsorption between a slider and a disk with a simple structure.
Another object of the present invention is to provide a head slider having improved floating characteristics at the time of activation.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, according to the present invention, a rotating disk and a medium surface of the disk are arranged so as to be opposed to each other, and are levitated and supported with respect to the medium surface by an air flow generated by the rotation of the disk. A head slider for recording / reproducing information with respect to the disk, and means for moving the slider within a moving range of the medium surface. The slider has a bottom surface on which a floating force is generated when the disk rotates. In a disk device in which a pair of rails having flat rail surfaces for contact support when rotation of a magnetic disk is stopped is formed,
The slider, a pair of projecting pads into contact with the medium surface of the disk during rotation stop of the disk medium to the rail surface of the rail on the outer diameter side with respect to the disk of the rail is provided, the disc includes a disc medium A floating disk device is provided in which a contact start / stop (CSS) region on the inner diameter side of the surface is formed to be rougher than a recording region .
[0013]
As described above, in the present invention, the protrusion is provided on the rail surface, and when the rotation of the disk medium is stopped, only the air flow outflow end portion of the pad and the rail is brought into contact with the medium surface of the disk. Even if the rail provided with the pad is in the area of the recording layer of the disc that is a smooth surface, the protruding pad only makes point contact with the recording layer of the disc. Adsorption is effectively reduced.
[0014]
Also, even if a rail without a pad stops on the CSS surface, the CSS surface is configured as a rough surface, so even if the rail and the CSS surface are in contact, it is in a point contact state rather than a surface contact. since the adsorption between the slider and the disk Ru is effectively reduced.
[0015]
According to this, the CSS area is at the inner diameter end within the moving range of the slider, and the slider is moved to the CSS area when the disk is stopped. Therefore, since the slider rail contacts in a point contact state in the CSS region which is a rough surface when the disk device is stopped, the adsorption between the slider and the disk is effectively reduced.
The pad preferably has a height of 30 nm or more.
[0016]
Moreover, the contact-start-stop region is not preferable that is formed in the above rough surface Ra35A.
Before SL pad, the width of the inflow end of the slider is small, has a egg-like shape which expand the width of the outflow end.
[0017]
The disk has a contact start / stop area which is rougher than the recording area on the inner diameter side, and at the inner diameter end position of the slider, both of the pair of rails are on the contact start / stop area. It can also be configured.
Further, the disk has a contact start / stop region which is rougher than the recording region on the inner diameter side, and only the inner diameter side rail of the pair of rails at the inner diameter end position of the slider is the contact start / stop region. -It can also be configured to be on the stop area. In this case, when the disk device is stopped, the rail on the outer diameter side of the pair of rails is located on the recording area of the magnetic disk at the position of the inner diameter end of the slider, but a pad is provided in this portion. Therefore, the slider and the recording area are in point contact, and mutual adsorption is prevented. Further, even if both sliders are out of the CSS area and are in the recording area, the pad contacts the recording area, so that the problem of adsorption is solved, and the recording area on the disk can be increased accordingly.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk apparatus to which a magnetic head slider according to the present invention can be applied (with the upper cover removed), and FIG. 2 is an enlarged side view as seen from the arrow A in FIG. A slider part and its support part are shown.
[0019]
A
The
[0020]
As shown in FIG. 2, the
The
[0021]
The
[0022]
FIG. 3 is a perspective view of the
The
[0023]
When the
[0024]
Therefore, the
The
[0025]
Next, a specific film forming method will be described with reference to FIG.
First, after forming a magnetic transducer on a wafer made of Al 2 O 3 TiC or the like, the wafer is cut into a plurality of rod-shaped bases, and the cut surface is processed using a photolithography technique to form an inclined surface. The inclined surface is easily formed by ion milling a part of the substrate from an oblique direction.
[0026]
After that, as shown in FIG. 5A, an
[0027]
Next, as shown in FIG. 5C, the
[0028]
Next, after applying the second resist, by exposing and developing the second resist, as shown in FIG. 5D, an area including the boundary between the inclined surface 43 and the flat surface 44 of the rail surface 42 A first circular resist
[0029]
Next, as shown in FIG. 5E, when the portions of the
[0030]
Thereafter, when the
[0031]
By the way, it is necessary to appropriately change the formation, thickness, and top area of the protrusion (pad) on the rail surface according to the shape of the slider and the taper angle of the inclined surface. Further, the protrusions (pads) 45 and 46 and the rail surface 44 may be covered with a protective film such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Si, SiC, or DLC. Further, any one of the
[0032]
The protrusions (pads) 39 and 40 (FIG. 4) have a cylindrical shape and an egg shape. Although the pad area is increased in consideration of wear of the pad itself, the present invention adopts an egg-shaped shape that is long in the longitudinal direction. This is because the pad area is ensured in the air inflow direction to prevent the friction in the flying direction from increasing and wear.
[0033]
FIG. 6A shows the shape and dimensions (unit: mm) of the
[0034]
In the embodiment of the present invention, in particular, the
[0035]
When the rotation of the
As described above, when the rotation of the
[0036]
6A and 6B show a case where the
[0037]
Further, the
Regarding the zone texture, the disk having a conventional full surface texture (rough surface) has a Ra of 15 to 20 mm or less, but the css zone texture of the present invention has a Ra of 35 mm or more, and in this embodiment, about 50 mm. The zone is set to Ra 15 to 20 mm or less.
[0038]
The zone width of the zone texture can be less than twice the width of the slider. The conventional full-texture has more than doubled.
The zone texture can be formed by laser texture (irradiating the disk substrate with a laser beam to form irregularities on the surface of the medium using thermal deformation) or mechanical texture (substrate surface using mechanical diamond or other abrasives) To form uneven scratches).
[0039]
When the rotation of the
[0040]
That is, the embodiment of FIG. 8A is characterized in that both
[0041]
In the embodiment shown in FIG. 8B , control is performed such that one rail of the slider is intentionally positioned in the
Further, in the embodiment of FIG. 8B , when the
[0042]
As for the position restriction of the inner diameter end of the head arm 4 (slider 20), the arrangement of the stopper is specified as described above, or it is controlled so as to be electrically stopped at that position (for example, the rotation of the disk is stopped). By moving to the CSS region (using the counter electromotive force of the rotating motor at that time) and controlling to stop the rotation while being held at that position, the slider is landed.
[0043]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various forms, modifications, and modifications are within the spirit and scope of the present invention. It should be noted that etc. are possible.
For example, although the magnetic disk device has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to a floating slider that mounts a magnetic head of a magneto-optical disk device, a floating slider that mounts an optical head of an optical disk device, and the like. Is possible.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a protruding pad is provided on the rail surface, and when the disk medium stops rotating, only the air flow outflow end of the pad and the rail is brought into contact with the medium surface of the magnetic disk. Thus, when the slider is stopped, even if the rail provided with the pad is in the data area of the magnetic disk having a smooth surface, the protruding pad makes point contact with the recording layer (data area) of the magnetic disk. Therefore, the adsorption between the slider and the disk is effectively reduced.
[0045]
Also, when the slider is returned to the so-called CSS area when the rotation of the disk medium is stopped, even if the CSS area is small and the slider may not get on the CSS area, the protruding pad is not formed as described above. Adsorption can be prevented by making point contact with the recording layer of the magnetic disk. Therefore, the recording layer can be widened accordingly, and a high-density, large-capacity and high-speed magnetic disk can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk apparatus according to the present invention, with a surface cover removed.
FIG. 2 is an arrow A diagram of FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a magnetic head slider according to the present invention as viewed from a surface facing a magnetic disk.
FIG. 4 is a plan view of a magnetic head slider in the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a film forming method of a slider.
6A shows detailed dimensions of a slider, and FIG. 6B shows detailed dimensions of a pad.
FIG. 7 shows a state where the magnetic head slider is in contact with the magnetic disk.
FIGS. 8A and 8B show a case where the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記スライダは、1対のレールのうちディスクに対して外径側にあるレールのレール面に、ディスク媒体の回転停止時にディスクの媒体面に接触させる突起状のパッドを設け、前記ディスクは、ディスク媒体面の記録領域より内径側にあるコンタクト・スタート・ストップ領域を記録領域より粗面として形成したことを特徴とする浮上型ディスク装置。A rotating disk, a head slider that is disposed to face the medium surface of the disk, and is supported by being floated with respect to the medium surface by an air flow caused by the rotation of the disk. Means for moving the slider within a moving range of the medium surface, and the slider has a flat rail surface on its bottom surface for generating a flying force when the disk rotates and for supporting contact when the magnetic disk stops rotating. In a disk device having a pair of rails having
The slider on the rail surface of the rail on the outer diameter side with respect to the disk of the pair of rails, provided with projections shaped pads to contact the medium surface of the disk during rotation stop of the disk medium, the disk, the disk A floating disk device characterized in that a contact start / stop area located on the inner diameter side of the recording area on the medium surface is formed as a rough surface from the recording area .
前記スライダは、1対のレールのうちディスクに対して外径側にあるレールのレール面に、ディスク媒体の回転停止時にディスク媒体面に接触させる突起状のパッドを具備し、
前記ディスクは内径側に記録領域より粗面であるコンタクト・スタート・ストップ領域を有し、スライダの内径端位置で、前記1対のレールの両方が該コンタクト・スタート・ストップ領域上に来るように構成したことを特徴とするディスク装置。A rotating disk, a head slider that is disposed to face the medium surface of the disk, and is supported by being floated with respect to the medium surface by an air flow caused by the rotation of the disk. Means for moving the slider within a moving range of the medium surface, and the slider has a flat rail surface on its bottom surface for generating a flying force when the disk rotates and for supporting contact when the magnetic disk stops rotating. In a disk device having a pair of rails having
The slider includes a protrusion-like pad that is brought into contact with the disk medium surface when the rotation of the disk medium is stopped , on the rail surface of the rail on the outer diameter side of the disk among the pair of rails ,
The disk has a contact start / stop area which is rougher than the recording area on the inner diameter side, and at the inner diameter end position of the slider, both of the pair of rails are on the contact start / stop area. A disk device characterized by comprising.
前記スライダは、1対のレールのうちディスクに対して外径側にあるレールのレール面に、ディスク媒体の回転停止時にディスク媒体面に接触させる突起状のパッドを具備し、
前記ディスクは内径側に記録領域より粗面であるコンタクト・スタート・ストップ領域を有し、スライダの内径端位置で、前記1対のレールのうちの内径側のレールのみが該コンタクト・スタート・ストップ領域上に来るように構成したことを特徴とするディスク装置。A rotating disk, a head slider that is disposed to face the medium surface of the disk, and is supported by being floated with respect to the medium surface by an air flow caused by the rotation of the disk. Means for moving the slider within a moving range of the medium surface, and the slider has a flat rail surface on its bottom surface for generating a flying force when the disk rotates and for supporting contact when the magnetic disk stops rotating. In a disk device having a pair of rails having
The slider includes a protrusion-like pad that is brought into contact with the disk medium surface when the rotation of the disk medium is stopped , on the rail surface of the rail on the outer diameter side of the disk among the pair of rails ,
The disk has a contact start / stop area that is rougher than the recording area on the inner diameter side, and only the inner diameter side rail of the pair of rails is the contact start / stop position at the inner diameter end position of the slider. A disk device characterized by being configured to come on an area.
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