JP3825214B2

JP3825214B2 - 浮上ヘッドスライダ

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Publication number: JP3825214B2
Application number: JP33260699A
Authority: JP
Inventors: 亮介古石
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: US6424494B1; JP2001148174A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記録ディスク駆動装置に用いられる浮上ヘッドスライダに関し、特に、スライダ本体の媒体対向面に規定される空気軸受け面と、空気軸受け面の空気流入側で空気軸受け面より高い頂上を規定する吸着防止突起とを備える浮上ヘッドスライダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の分野では、磁気ディスクの静止時に磁気ディスクの表面に磁気ヘッドスライダすなわち浮上ヘッドスライダを接触させるコンタクトスタートストップ（ＣＳＳ）といった制御方法は広く知られる。このＣＳＳでは、磁気ディスクの表面に形成される潤滑油膜と浮上ヘッドスライダとの間に作用する吸着力を抑制するにあたって、例えば特開平１１−１９１２７７号に開示されるように、浮上ヘッドスライダの空気軸受け面に形成される吸着防止突起が広く用いられる。こうした吸着防止突起は、磁気ディスクの表面と浮上ヘッドスライダとの接触面積を減少させ、潤滑油膜から浮上ヘッドスライダに作用する吸着力を弱める働きを実現する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＨＤＤの分野では、磁気ディスクの回転を引き起こすスピンドルモータとしていわゆるホールレスモータが主流となりつつある。このホールレスモータでは、ロータの回転位置（角度）を検出することなくロータの回転は制御される。その結果、回転開始時に回転軸がわずかに逆回転してしまうことがある。こうした磁気ディスクの逆回転は前述の吸着防止突起回りで浮上ヘッドスライダを傾かせる。浮上ヘッドスライダは吸着防止突起に加えて空気軸受け面の空気流出端で磁気ディスクの表面に接触してしまう。こうして空気軸受け面の空気流出端と磁気ディスクとの間で接触が引き起こされると、メニスカス効果などによって潤滑油膜から浮上ヘッドスライダに作用する吸着力は著しく増加する。スピンドルモータのトルクは減少傾向にあり、吸着力の増大は磁気ディスクの回転開始を妨げる。
【０００４】
こうした吸着力の増大を抑制するにあたって、前述の特開平１１−１９１２７７号に開示されるように、空気軸受け面の空気流出端で切り欠きを形成することが提案される。しかしながら、こうした切り欠きの形成は浮上ヘッドスライダの加工工程の増加を招いてしまう。しかも、空気軸受け面の減少に応じて浮上ヘッドスライダの浮上量は変化してしまうことが考えられる。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、製造工程の簡略化を実現しつつも、磁気ディスクといった記録媒体の静止時に記録媒体から作用する吸着力を十分に抑制することが可能な浮上ヘッドスライダを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、スライダ本体の媒体対向面に規定される空気軸受け面と、空気軸受け面の空気流入側で空気軸受け面よりも高い頂上を規定する吸着防止突起と、頂上面で空気軸受け面を規定し、媒体対向面のベース面上に所定の厚みで広がるレールと、空気軸受け面の空気流入端でレールの頂上面に形成される段差とを備え、前記レールはスライダ本体の空気流出端に向かってスライダ幅方向に先細ることを特徴とする浮上ヘッドスライダが提供される。
【０００７】
こうした浮上ヘッドスライダによれば、例えば磁気ディスクといった記録ディスクの静止時、スライダ本体は記録ディスクの表面に対して吸着防止突起で支持される。したがって、空気軸受け面と記録ディスクの表面とは接触しない。その結果、空気軸受け面が記録ディスクの表面に接触する場合に比べて、記録ディスクの表面に対するスライダ本体の接触面積は減少する。記録ディスクの表面に広がる潤滑油や水分からスライダ本体に作用する吸着力（メニスカス効果）は弱められることができる。
【０００８】
例えば記録ディスクの逆回転といった場面では、前述の吸着防止突起に加えてスライダ本体の空気流出端でスライダ本体は記録ディスクの表面に接触する。しかしながら、スライダ本体の空気流出端では、レールの先細りに応じて空気軸受け面の面積は減少していく。スライダ本体と記録ディスクの表面との間で接触面積の増大は抑制される。したがって、記録ディスクの表面に広がる潤滑油膜や水分から大きな吸着力がスライダ本体に伝わることは阻止される。スライダ本体と記録ディスクの表面との間に大きな吸着力や摩擦力は生じることはなく、吸着力や摩擦力の増大に起因する記録ディスクの回転不良は回避されることができる。記録ディスクに加えられる駆動トルクが小さくても、記録ディスクは正常どおりに回転し始めることができる。
【０００９】
記録ディスクが回転し始めると、スライダ本体は、記録ディスクの表面に沿って生成される気流を媒体対向面で受ける。このとき、気流は段差を伝って空気軸受け面に導かれる。こうした段差の働きを通じて空気軸受け面では大きな正圧すなわち浮力が生成される。こうして生成される浮力は、記録ディスクの表面からスライダ本体を浮き上がらせる。段差の働きによれば、前述のようなレールの先細りに応じて空気軸受け面の面積が減少しても、空気軸受け面で生成される正圧すなわち浮力の変動は極力抑制されることができる。
【００１０】
一般に、前述のレールは、基板上に所定の厚みで積層される材料層から削り出される。削り出しにあたって、レールの輪郭を規定する例えばレジスト膜が材料層の表面に形成される。前述のようにスライダ幅方向にレール全体が先細れば、レジスト膜の形状を調整するだけで空気軸受け面の面積を減少させることが可能となる。空気軸受け面の空気流出端を小さく形成するにあたって、新たな加工工程が加えられる必要はない。製造工程の増大や複雑化を招くことなく、比較的に簡単に空気軸受け面の縮小化は実現されることができる。
【００１１】
また、第２発明によれば、スライダ本体の空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、スライダ本体の空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面と、後方空気軸受け面の空気流入側で少なくとも後方空気軸受け面よりも高い頂上を規定する吸着防止突起と、頂上面で後方空気軸受け面を規定し、媒体対向面のベース面上に所定の厚みで広がるレールと、後方空気軸受け面の空気流入端でレールの頂上面に形成される段差とを備え、前記レールはスライダ本体の空気流出端に向かってスライダ幅方向に先細ることを特徴とする浮上ヘッドスライダが提供される。
【００１２】
こうした浮上ヘッドスライダによれば、前方空気軸受け面および後方空気軸受け面で正圧すなわち浮力が生成されることができる。したがって、大きな正圧すなわち浮力が比較的に簡単に生成されることができる。特に、こうした浮上ヘッドスライダでは、大きな正圧に釣り合う負圧が媒体対向面で生成されることが望ましい。こうした大きな正圧と負圧とによれば、浮上ヘッドスライダは、安定した浮上量で記録ディスクの表面から浮上し続けることができる。その他、こうした浮上ヘッドスライダによれば、前述の第１発明に係る浮上ヘッドスライダによって達成される作用効果と同様な作用効果が実現されることができる。
【００１３】
さらに、第３発明によれば、スライダ本体の媒体対向面でベース面から立ち上がり、所定の厚みでスライダ本体の空気流出端に向かって延びるレール本体と、レール本体の空気流出端に一体に形成され、レール本体の頂上面よりもスライダ幅方向に狭い頂上面を規定しつつレール本体の厚みに等しい高さでベース面から立ち上がる細柱体と、連続するレール本体および細柱体の頂上面で規定される空気軸受け面と、空気軸受け面の空気流入端でレール本体の頂上面に形成される段差と、空気軸受け面の空気流入側で少なくとも空気軸受け面よりも高い頂上を規定する吸着防止突起とを備えることを特徴とする浮上ヘッドスライダが提供される。
【００１４】
こうした浮上ヘッドスライダによれば、前述の第１および第２発明と同様に、吸着防止突起の働きによって、空気軸受け面が記録ディスクの表面に接触する場合に比べて、記録ディスクの表面に対するスライダ本体の接触面積は減少する。記録ディスクの表面に広がる潤滑油や水分からスライダ本体に作用する吸着力（メニスカス効果）は弱められることができる。
【００１５】
例えば記録ディスクの逆回転といった場面では、前述の吸着防止突起に加えてスライダ本体の空気流出端でスライダ本体は記録ディスクの表面に接触する。しかしながら、スライダ本体の空気流出端では、スライダ幅方向に狭い細柱体の頂上面で空気軸受け面は規定される。狭い空気軸受け面が実現される。スライダ本体と記録ディスクの表面との間で接触面積の増大は抑制される。したがって、前述と同様に、スライダ本体と記録ディスクの表面との間に大きな吸着力や摩擦力は生じることはなく、吸着力や摩擦力の増大に起因する記録ディスクの回転不良は回避されることができる。
【００１６】
記録ディスクが回転し始めると、スライダ本体は、記録ディスクの表面に沿って生成される気流を媒体対向面で受ける。このとき、気流は段差を伝って空気軸受け面に導かれる。こうした段差の働きを通じて空気軸受け面では大きな正圧すなわち浮力が生成される。こうして生成される浮力は、記録ディスクの表面からスライダ本体を浮き上がらせる。段差の働きによれば、前述のようなレールの先細りに応じて空気軸受け面の面積が減少しても、空気軸受け面で生成される正圧すなわち浮力の変動は極力抑制されることができる。
【００１７】
一般に、前述のレール本体および細柱体は、基板上に所定の厚みで積層される材料層から同時に削り出されることができる。空気軸受け面の空気流出端を小さく形成するにあたって、新たな加工工程が加えられる必要はない。製造工程の増大や複雑化を招くことなく、比較的に簡単に空気軸受け面の縮小化は実現されることができる。
【００１８】
さらにまた、第４発明によれば、スライダ本体の空気流入側で媒体対向面のベース面から立ち上がるフロントレールと、フロントレールの頂上面で規定される前方空気軸受け面と、スライダ本体の空気流出側で媒体対向面のベース面上に所定の厚みで広がるレール本体と、レール本体の空気流出端に一体に形成され、レール本体の頂上面よりもスライダ幅方向に狭い頂上面を規定しつつレール本体の厚みに等しい高さでベース面から立ち上がる細柱体と、連続するレール本体および細柱体の頂上面で規定される後方空気軸受け面と、後方空気軸受け面の空気流入端でレール本体の頂上面に形成される段差と、後方空気軸受け面の空気流入側で少なくとも後方空気軸受け面よりも高い頂上を規定する吸着防止突起とを備えることを特徴とする浮上ヘッドスライダが提供される。
【００１９】
こうした浮上ヘッドスライダによれば、前方空気軸受け面および後方空気軸受け面で正圧すなわち浮力が生成されることができる。したがって、大きな正圧すなわち浮力が比較的に簡単に生成されることができる。しかも、フロントレールの背後では、比較的に簡単に大きな負圧が生成されることができる。こうして大きな正圧と大きな負圧とが生成されれば、浮上ヘッドスライダは、安定した浮上量で記録ディスクの表面から浮上し続けることができる。その他、こうした浮上ヘッドスライダによれば、前述の第３発明に係る浮上ヘッドスライダによって達成される作用効果と同様な作用効果が実現されることができる。
【００２０】
以上のような第１〜第４発明に係る浮上ヘッドスライダでは、空気軸受け面（少なくとも後方空気軸受け面）よりも低い位置から吸着防止突起は立ち上がることが望ましい。こうした構成によれば、空気軸受け面（前方空気軸受け面および後方空気軸受け面）に吸着防止突起が形成される場合に比べて、十分な高さの吸着防止突起が実現されることができる。こうして十分な高さが確保されれば、記録ディスクの表面とスライダ本体との間で確実にメニスカス効果は抑制されることができる。反対に吸着防止突起が低いと、記録ディスクの表面で広がる潤滑油や水分が吸着防止突起を伝ってスライダ本体に作用し、スライダ本体に作用するメニスカス効果が十分に抑制されることはできない。
【００２１】
以上のような浮上ヘッドスライダは、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）を始めとする磁気ディスク駆動装置のほか、光磁気ディスク駆動装置やその他の様々な記録ディスク駆動装置や記録媒体駆動装置に組み込まれて使用されてもよい。ただし、記録媒体の形状はディスクに限定される必要は必ずしもない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００２３】
図１は記録ディスク駆動装置の一具体例としてのハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１０の内部構造を示す。ＨＤＤ１０のハウジング１１には、スピンドルモータ１２に装着される磁気ディスク１３と、磁気ディスク１３に対向する浮上ヘッドスライダ１４とが収容される。スピンドルモータ１２は回転軸回りで磁気ディスク１３を駆動する。スピンドルモータ１２には例えばホールレスモータが採用される。
【００２４】
浮上ヘッドスライダ１４は、支軸１５回りで揺動することができるキャリッジアーム１６の先端に固着される。磁気ディスク１３に対する情報の書き込みや読み出しにあたっては、磁気回路から構成されるアクチュエータ１７によってキャリッジアーム１６は揺動駆動され、その結果、浮上ヘッドスライダ１４は磁気ディスク１３の半径方向に移動する。この移動によって浮上ヘッドスライダ１４は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。ハウジング１１の開口は、ハウジング１１との間に密閉された収容空間を形成するカバー（図示せず）によって閉鎖される。
【００２５】
図２は浮上ヘッドスライダ１４の構造を詳細に示す。この浮上ヘッドスライダ１４は、媒体対向面すなわち浮上面２１で磁気ディスク１３に対向するスライダ本体２２を備える。浮上面２１には、磁気ディスク１３が回転した際に磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流の上流側すなわち空気流入側でベース面２３から立ち上がる１筋のフロントレール２４が形成される。このフロントレール２４は、ベース面２３上に所定の厚みＨ（＝１．５〜２．０μｍ程度）で広がりつつ、スライダ本体２２の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。同様に、浮上面２１には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面２３から立ち上がる１対のリアレール２５ａ、２５ｂが形成される。リアレール２５ａ、２５ｂは、気流の流通路２６を間に挟んでスライダ幅方向に配列される。各リアレール２５ａ、２５ｂは、ベース面２３上にフロントレール２４と同一の厚みＨで広がりつつ、スライダ本体２２の空気流出端に向かって延びる。
【００２６】
フロントレール２４の頂上面には、スライダ幅方向に延びる１筋の前方空気軸受け面２７が規定される。前方空気軸受け面２７の空気流入端ではフロントレール２４の頂上面に段差２８が形成される。この段差２８は、例えば図２から明らかなように、空気流出端を除く前方空気軸受け面２７の周囲に満遍なく形成されてもよい。こうして段差２８が形成されると、フロントレール２４の頂上面には、前方空気軸受け面２７よりも低いレベルで広がる低レベル面２９が規定される。磁気ディスク１３の回転時、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流は低レベル面２９から段差２８を伝って前方空気軸受け面２７に導かれる。段差２８の働きを通じて前方空気軸受け面２７では大きな正圧すなわち浮力が生成される。
【００２７】
２つのリアレール２５ａ、２５ｂの頂上面には、気流の流通路２６を間に挟んでスライダ幅方向に配列される第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂがそれぞれ規定される。第１後方空気軸受け面３１ａの空気流入端ではリアレール２５ａの頂上面に段差３２が形成される。同様に、第２後方空気軸受け面３１ｂの空気流入ではリアレール２５ｂの頂上面に段差３３が形成される。段差３３は、例えば図２に示されるように、第２後方空気軸受け面３１ｂの周囲に沿って空気流出端に向かって延びてもよい。こうして段差３２、３３が形成されると、２つのリアレール２５ａ、２５ｂの頂上面には、第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂよりも低いレベルでそれぞれ広がる低レベル面３４、３５が規定される。磁気ディスク１３の回転時、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流は低レベル面３４、３５から段差３２、３３を伝って第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂに導かれる。段差３２、３３の働きを通じて第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂでは大きな正圧すなわち浮力が生成される。第１および第２空気軸受け面３１ａ、３１ｂには、スライダ幅方向に延びる１筋の溝３６、３７がそれぞれ形成される。
【００２８】
この浮上ヘッドスライダ１４では、２つの後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂに比べて前方空気軸受け面２７で大きな正圧すなわち浮力が生成される。したがって、スライダ本体２２が磁気ディスク１３の表面から浮上すると、スライダ本体２２はピッチ角αの傾斜姿勢で維持されることができる。ここで、ピッチ角αとは、気流の流れ方向に沿ったスライダ本体前後方向の傾斜角をいう。しかも、第１後方空気軸受け面３１ａは第２後方空気軸受け面３１ｂに比べて小さく形成される。したがって、スライダ本体２２の浮上面２１に気流が作用すると、第１後方空気軸受け面３１ａに比べて第２後方空気軸受け面３１ｂに大きな浮力が生成される。スライダ本体２２が磁気ディスク１３の表面から浮上すると、スライダ本体２２はロール角βの傾斜姿勢で維持されることができる。ここで、ロール角βとは、気流の流れ方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。
【００２９】
こうして小さく形成された第１後方気軸受け面３１ａでは、スライダ本体２２に埋め込まれた磁気ヘッド素子の書き込みおよび読み出しギャップ３８が露出する。前述のピッチ角αおよびロール角βの働きによって、磁気ヘッド素子のギャップ３８付近でスライダ本体２２と磁気ディスク１３の表面との距離は最も小さくなる。したがって、磁気ヘッド素子は、効率的に磁気情報を磁気ディスク１３に書き込んだり、効率的に磁気情報を磁気ディスク１３から読み出したりすることができる。磁気ヘッド素子には、例えば、導体コイルパターンを利用した薄膜磁気ヘッドといった書き込み素子や、磁気抵抗効果（ＭＲ）素子や巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子といった読み取り素子が採用されればよい。
【００３０】
フロントレール２４のスライダ幅方向両端には、スライダ本体２２のベース面２３から立ち上がって、空気流出端に向かって延びる１対のサイドレール４１が接続される。こうしたサイドレール４１によれば、磁気ディスク１３の回転時にフロントレール２４に正面から衝突する気流はフロントレール２４のスライダ幅方向両端を回り込んでフロントレール２４の背後に入り込むことはできない。したがって、第１空気軸受け面２７に沿ってフロントレール２４を通過する気流は容易にディスク面鉛直方向に広がることができる。こうした気流の急激な広がりに基づき負圧は生成される。この負圧が前述の浮力にバランスすると、スライダ本体２２の浮上量は規定される。１対のサイドレール４１と１対のリアレール２５ａ、２５ｂとの間には、フロントレール２４をスライダ幅方向両側から迂回する気流を流通路２６に導く間隙４２が形成される。サイドレール４１は、フロントレール２４の低レベル面２９と同一なレベルで広がる頂上面を規定する。
【００３１】
図２から明らかなように、フロントレール２４やサイドレール４１には、低レベル面２９やサイドレール４１の頂上面から立ち上がる前後１対ずつの吸着防止突起（パッド）４３、４４が形成される。各吸着防止突起４３、４４は、前方空気軸受け面２７や第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂよりも高い頂上面を規定する。
【００３２】
前方の吸着防止突起４３は、スライダ本体２２の空気流入端にできる限り近接した位置に配置される。その一方で、後方の吸着防止突起４４は、スライダ本体２２の空気流出端から空気流入側に偏倚した位置に配置される。こうした配置によれば、前述のようにスライダ本体２２が浮上中にピッチ角αの傾斜姿勢に維持されても、後方の吸着防止突起４４と磁気ディスク１３との衝突を確実に回避しつつ最大限に磁気ヘッド素子の書き込みおよび読み出しギャップ３８を磁気ディスク１３に近づけることが可能となる。
【００３３】
図３から明らかなように、リアレール２５ａは空気流出端に向かって先細る。すなわち、リアレール２５ａは、スライダ本体２２の空気流出側でベース面２３上に所定の厚みＨで広がるレール本体４６と、レール本体４６の空気流出端に一体に形成されて、レール本体４６の厚みＨに等しい高さでベース面２３から立ち上がる細柱体４７とを備える。細柱体４７は、スライダ幅方向に規定されるレール本体４６の基準幅Ｗ１よりも小さい狭小幅Ｗ２で形成される。第１後方空気軸受け面３１ａは、レール本体４６の頂上面と、この頂上面に連続する細柱体４７の頂上面とにわたって規定される。
【００３４】
磁気ディスク１３の静止中、例えば図４に示されるように、浮上ヘッドスライダ１４のスライダ本体２２は磁気ディスク１３の表面に支持される。このとき、スライダ本体２２は４つの吸着防止突起４３、４４で磁気ディスク１３の表面に接触する。前方空気軸受け面２７並びに第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂと磁気ディスク１３との接触は回避される。したがって、空気軸受け面２７、３１ａ、３１ｂで磁気ディスク１３の表面に接触する場合に比べて、スライダ本体２２と磁気ディスク１３との接触面積は著しく減少する。その結果、磁気ディスク１３の表面に広がる潤滑剤すなわち潤滑油膜からスライダ本体２２に作用する吸着力（メニスカス効果）は著しく弱められる。
【００３５】
しかも、この浮上ヘッドスライダ１４では、前方空気軸受け面２７や第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂから落差ｈ（＝２５０ｎｍ程度）で落ち込んだ低レベル面２９やサイドレール４１の頂上面から吸着防止突起４３、４４は立ち上がる。したがって、吸着防止突起４３、４４には十分な高さＤ（＝２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度）が確保されることができる。例えば空気軸受け面上に吸着防止突起が形成される場合には、３０ｎｍ程度までしか吸着防止突起の高さを確保することはできない。このように吸着防止突起が低いと、優れた潤滑作用を発揮する膜厚１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の潤滑油膜に対してメニスカス効果は十分に抑制されることはできない。
【００３６】
ＨＤＤ１０が情報の書き込み指令や読み出し指令を受け取ると、スピンドルモータ１２は磁気ディスク１３を回転させる。磁気ディスク１３の回転に応じて磁気ディスク１３の表面に沿って気流が生じると、この気流が前方空気軸受け面２７並びに第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂに作用し、スライダ本体２２は磁気ディスク１３の表面から浮上することができる。スライダ本体２２の浮上中、磁気ディスク１３の表面に対向するヘッド素子は、読み出しおよび書き込みギャップ３８を通じて情報の書き込みや読み出しを実現する。
【００３７】
一般に、スライダ本体２２は、キャリッジアーム１６の先端にサスペンションすなわち支持ばね５１を介して支持される。キャリッジアーム１６の働きによってスライダ本体２２の動きは規制される一方で、支持ばね５１の働きによってわずかな動きは許容される。いま、磁気ディスク１３が回転し始めると、磁気ディスク１３の表面は順方向ＮＯＲに移動する。このとき、スライダ本体２２には、前方の吸着防止突起４３を支点にモーメントＭ１が働く。こうしたモーメントＭ１は、前方の吸着防止突起４３を支点にスライダ本体２２を前のめりに傾かせようとする。しかしながら、前方の吸着防止突起４３はスライダ本体２２の空気流入端に配置されることから、モーメントＭ１の働きに拘わらずスライダ本体２２の傾きは阻止される。
【００３８】
これまで、スピンドルモータ１２の起動時に回転軸すなわち磁気ディスク１３は逆回転することはなかった。なぜなら、これまで主流であったスピンドルモータでは、ホール素子を用いて回転軸すなわちロータの回転位置が検出され、検出された回転位置に応じてきめ細かくロータの回転が制御されたからである。磁気ディスク１３の回転開始時に、ロータ側の磁石とステータ側のコイルとの間で相対位置関係が検知され、検知された結果に応じてコイルが通電されることから、ロータの逆回転を阻止する制御が実現されることができた。
【００３９】
いわゆるホールレスモータでは、ホース素子を省略することによってモータの小型化が図られている。こうしたホールレスモータでは、起動時にロータ側の磁石とステータ側のコイルとの間で相対位置関係が検出されることなくコイルは通電されることから、ロータとステータとの相対位置関係によってはロータすなわち回転軸が逆回転してしまうことがある。
【００４０】
こうして回転開始時に磁気ディスク１３が逆回転すると、図４から明らかなように、磁気ディスク１３の表面は逆方向ＲＥＶに移動する。スライダ本体２２には、後方の吸着防止突起４４を支点に逆向きにモーメントＭ２が働く。こうしたモーメントＭ２が作用すると、スライダ本体２２は後方の吸着防止突起４４を支点に傾きやすい。なぜなら、前述したように、後方の吸着防止突起４４は、空気流出端から空気流入側に大きく偏倚して配置されるからである。こうしてスライダ本体２２が磁気ディスク１３上で傾くと、スライダ本体２２の空気流出端が磁気ディスク１３の表面に接触してしまう。
【００４１】
本発明に係る浮上ヘッドスライダ１４では、磁気ディスク１３の逆回転時に空気流出端が磁気ディスク１３の表面に接触しても、細柱体４７の頂上面の働きによってスライダ本体２２と磁気ディスク１３の表面との間では接触面積の増大は抑制される。しかも、第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂに形成される溝３６、３７は、スライダ本体２２と磁気ディスク１３の表面との間で接触面積の一層の減少を実現する。したがって、磁気ディスク１３の表面に広がる潤滑油膜や水分から大きな吸着力がスライダ本体２２に伝わることは阻止される。スライダ本体２２と磁気ディスク１３の表面との間に大きな吸着力や摩擦力は生じることはなく、吸着力や摩擦力の増大に起因する磁気ディスク１３の回転不良は回避されることができる。スピンドルモータ１２のトルクが小さくても、磁気ディスク１３は正常どおりに回転し始めることができる。
【００４２】
本発明者は、磁気ディスク１３の表面でスライダ本体２２を動かし始める際に必要とされる力を実測してみた。この力は、磁気ディスク１３の表面に広がる潤滑油膜からスライダ本体２２に作用する摩擦力すなわち吸着力に相当する。この摩擦力の実測にあたって３通りのスライダ本体２２が用意された。各スライダ本体２２では、リアレール２５ａの狭小幅はＷ２＝２００μｍ、１５０μｍ、１００μｍに各々設定された。ただし、リアレール２５ａの基準幅はいずれのスライダ本体２２でもＷ１＝２００μｍに設定された。各スライダ本体２２ごとに、膜厚ｔ＝１５ｎｍおよびｔ＝２０ｎｍの潤滑油膜に対して摩擦力は測定された。図５から明らかなように、潤滑油膜の膜厚の大きさに拘わらずリアレール２５ａすなわち細柱体４７の狭小幅Ｗ２が小さくなるほど摩擦力は小さくなることが確認された。
【００４３】
ここで、以上のような浮上ヘッドスライダ１４の製造方法を簡単に説明する。まず、周知のとおり、表面にアルミナ膜が積層されたアルチック製のウェハー表面に多数の磁気ヘッド素子を形成する。磁気ヘッド素子は、１スライダ本体２２に切り出される１ブロックごとに形成される。直径５インチのウェハーでは、例えば１００ｘ１００＝１００００個のスライダ本体２２が切り出されることができる。形成された磁気ヘッド素子はアルミナ膜によって覆われる。こうしてウェハー上では、厚み５０μｍ程度のアルミナ保護膜に埋め込まれた磁気ヘッド素子が形成される。
【００４４】
こうして磁気ヘッド素子が形成されると、前述のブロックが一列に並んだウェハーバーがウェハーから切り出される。切り出されたウェハーバーの切断面にはスライダ本体２２の浮上面２１が形作られる。その後、ウェハーバーから各ブロックごとにスライダ本体２２は切り出される。
【００４５】
浮上面２１を形成するにあたって、図６（ａ）に示されるように、ウェハーバーの切断面５２に、膜厚５ｎｍ程度の第１ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）層５３がスパッタリングなどによって形成される。この第１ＤＬＣ層５３は、膜厚２ｎｍ程度のＳｉ密着層またはＳｉＣ密着層を介して切断面５２に積層される。こうした密着層は例えばスパッタリングなどによって形成されればよい。第１ＤＬＣ層５３は切断面５２すなわちスライダ本体２２の浮上面２１を保護する保護膜として機能する。この第１ＤＬＣ層５３に、再びＳｉ密着層またはＳｉＣ密着層を介して第２ＤＬＣ層５４が積層される。第２ＤＬＣ層５４の膜厚は例えば３０〜４０ｎｍ程度に設定される。
【００４６】
図６（ｂ）に示されるように、第２ＤＬＣ層５４の表面には、吸着防止突起４３、４４の輪郭を象ったフォトレジスト５５が形成される。反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が実施されると、フォトレジスト５５の周囲で第２ＤＬＣ層５４および密着層は削り取られていく。その結果、フォトレジスト５５の下方では、図６（ｃ）に示されるように、第２ＤＬＣ層５４から吸着防止突起４３、４４の先端部分は削り出される。
【００４７】
次に図７（ａ）に示されるように、露出した第１ＤＬＣ層５３の表面には、前方空気軸受け面２７や第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂの輪郭を象ったフォトレジスト５６が形成される。イオンミルが実施されると、フォトレジスト５６の周囲で第１ＤＬＣ層５３および密着層やウェハーバーの本体すなわちアルチックは削り取られていく。その結果、フォトレジスト５６の下方では、図７（ｂ）に示されるように、前方空気軸受け面２７や第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂの輪郭は削り出されていく。第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂの輪郭を削り出すにあたって、溝３６、３７が同時に形成されてもよい。
【００４８】
こうして空気軸受け面２７、３１ａ、３１ｂが削り出されると、吸着防止突起４３、４４は同時に完成する。イオンミルにあたって、第２ＤＬＣ層５４から削り出された吸着防止突起４３、４４の先端部分がフォトレジスト５５、５６によって覆われれば、吸着防止突起４３、４４の先端は削り取られることはない。したがって、吸着防止突起４３、４４では、規定とおりにＤ＝２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の高さは確保される。
【００４９】
次に図８（ａ）に示されるように、ウェハーバーの切断面５２には、フロントレール２４、サイドレール４１およびリアレール２５ａ、２５ｂの輪郭を象ったフォトレジスト５８が形成される。フォトレジスト５８は、削り出された空気軸受け面２７、３１ａ、３１ｂや吸着防止突起４３、４４を覆う。続いてイオンミルが実施されると、フォトレジスト５８の周囲でウェハーバーの本体すなわちアルチックはさらに深く削り取られていく。その結果、フォトレジスト５８の下方では、図８（ｂ）に示されるように、フロントレール２４、サイドレール４１およびリアレール２５ａ、２５ｂは削り出される。
【００５０】
このとき、リアレール２５ａでは、レール本体４６および細柱体４７は同時に削り出される。第１後方空気軸受け面３１ａの空気流出端を小さく形成するにあたって、新たな加工工程が加えられる必要はない。したがって、製造工程の増大や複雑化を招くことなく、比較的に簡単に第１後方空気軸受け面３１ａの縮小化は実現されることができる。
【００５１】
フォトレジスト５８が除去されると、フロントレール２４やサイドレール４１、リアレール２５ａ、２５ｂの頂上面には、頂上面で第１ＤＬＣ層５３を露出させる前方空気軸受け面２７や第１および第２後方空気軸受け面３１ａ、３１ｂに加えて、頂上面で第２ＤＬＣ層５４を露出させる吸着防止突起４３、４４が現れる。各空気軸受け面２７、３１ａ、３１ｂの空気流入端には段差２８、３２、３３が規定される。こうして浮上面２１は完成する。
【００５２】
なお、以上のような浮上ヘッドスライダ１４では、前述のようにリアレール２５ａが空気流出端に向かって先細るだけでなく、同時にリアレール２５ｂが空気流出端に向かって先細ってもよい。また、例えば図９に示されるように、前述のような２つのリアレール２５ａ、２５ｂに代えて単一のリアレール６１が用いられてもよい。こうした単一のリアレール６１は例えばスライダ本体２２のスライダ幅方向中央に配置されればよい。さらに、以上のような浮上ヘッドスライダ１４は、前述のようなハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）を始めとする磁気ディスク駆動装置のほか、光磁気ディスク駆動装置やその他の様々な記録ディスク駆動装置や記録媒体駆動装置に組み込まれて使用されてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、製造工程の簡略化を実現しつつも、磁気ディスクといった記録媒体の静止時に記録媒体から作用する吸着力を十分に抑制することが可能な浮上ヘッドスライダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
【図３】スライダ本体の浮上面の様子を示す平面図である。
【図４】磁気ディスクの静止時に磁気ディスクの表面に接触するスライダ本体の様子を概略的に示す側面図である。
【図５】スライダ幅方向に規定されるリアレールの大きさＷ２と摩擦力との相関関係を示すグラフである。
【図６】浮上面の形成工程を概略的に示すウェハーバーの一部拡大断面図である。
【図７】浮上面の形成工程を概略的に示すウェハーバーの一部拡大断面図である。
【図８】浮上面の形成工程を概略的に示すウェハーバーの一部拡大断面図である。
【図９】他の実施形態に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０記録ディスク駆動装置としてのハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）、１４，１４ａ浮上ヘッドスライダ、２１媒体対向面としての浮上面、２２スライダ本体、２３媒体対向面のベース面、２５ａ，２５ｂリアレール、２７前方空気軸受け面、３１ａ後方空気軸受け面、３２段差、４３，４４吸着防止突起、４６レール本体、４７細柱体、６１リアレール。

Claims

スライダ本体の空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、スライダ本体の空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面と、後方空気軸受け面の空気流入側で少なくとも後方空気軸受け面よりも高い頂上を規定する吸着防止突起と、頂上面で後方空気軸受け面を規定し、媒体対向面のベース面上に所定の厚みで広がるレールと、後方空気軸受け面の空気流入端でレールの頂上面に形成される段差とを備え、前記レールはスライダ本体の空気流出端に向かってスライダ幅方向に先細ることを特徴とする浮上ヘッドスライダ。
請求項１に記載の浮上ヘッドスライダにおいて、頂上面で前記前方空気軸受け面を規定し、媒体対向面のベース面上に所定の厚みで広がるフロントレールと、フロントレールの頂上面に形成されて前記前方空気軸受け面に接続される段差と、フロントレールの頂上面に規定されて、前記後方空気軸受け面および前記前方空気軸受け面よりも低いレベルで広がる低レベル面とを備え、前記吸着防止突起は低レベル面から立ち上がることを特徴とする浮上ヘッドスライダ。