JP4125189B2 - ベアリング・パッドを設けたディスク・ヘッド・スライダ - Google Patents

ベアリング・パッドを設けたディスク・ヘッド・スライダ Download PDF

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    • 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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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記憶装置に関し、より詳細には、ディスク・ドライブ内の記録媒体と情報伝達するためのディスク・ヘッド・スライダに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディスク・ドライブは、複数の円形の同心データ・トラックにディジタル情報を記憶するための磁化可能媒体で被覆されているリジッド・ディスクを使用する。このディスクはスピンドル・モータに装架され、このモータがディスクを回転させることによって、それぞれの流体ベアリング(例えば空気支承)式ディスク・ヘッド・スライダの下を、ディスク表面が通過する。このスライダはトランスデューサを保持しており、このトランスデューサが、ディスク表面に情報を書き込んだり、情報を読み出したりする。
【0003】
アクチュエータ機構が、電子回路で制御されて、スライダをディスクの表面を横切ってトラックからトラックへ移動させる。アクチュエータ機構には、トラック・アクセス・アーム(track aceccing arm)、および各ヘッド・ジンバル・アセンブリ(ヘッド・ジンバル組立体)用の懸架部材(サスペンション)が含まれる。懸架部材には、ロード・ビーム(load beam)とジンバルが含まれる。ロード・ビームは、ディスク表面に向かってスライダを押し付ける荷重を提供する。ジンバルは、スライダとロード・ビームの間に配置されるか、またはロード・ビームに一体化されて、たわみ型接続(compliant connection)をもたらし、これによってスライダが、傾斜と横揺れをすることが可能となり、スライダを支持する流体力学的力と平衡するような、ディスクに対する方位をとることが可能となる。
【0004】
スライダは、ベアリング面を含んでおり、このベアリング面はディスク表面と対向している。ディスクが回転すると、ディスクは、ディスクの接線速度にほぼ平行な方向にベアリング面に沿って、スライダの下に空気を引き込む。空気がベアリング面の下方を通過すると、空気流路に沿った空気が圧縮されることによって、ディスクとベアリング面の間の空気圧が増大し、これによって押付け加重に対抗する流体力学的揚力が発生し、スライダを上昇させて、ディスク表面の上方または近傍に浮上させる。
【0005】
ディスクの記録密度が増大するに従って、隣接するデータ・トラック間の解像度を維持するため、記録ヘッドは、ディスク表面に、より接近して浮上することになる。このように、記録ヘッドにおけるスライダとディスク表面の間の物理的間隔は、ディスク・ドライブ性能に対する重要なパラメータである。従来技術のスライダでは、この物理的間隔、または「浮上高」の変動を最小化するために、トランスデューサ領域の近くのスライダ基板上に、集束した最大圧力が生成される。その他の装置では、変動を最小化するために、能動式または受動式の浮上高制御機構が用いられる。しかしドライブの作動中は、スライダの後縁近くの要素には、一部には熱影響または製造時の影響によって、凹みが生じることがあり、これはディスク・ドライブの全体性能を阻害する。これらの要素としては、下地被覆(ベースコート)層、表面被覆(オーバーコート)層、トランスデューサ極先端、および基板部品が含まれる。下地被覆層、表面被覆層、および極先端が、スライダの空気ベアリング面部品に対して凹むと、極先端における有効浮上高が増大して、読取り/書込み性能の低下が起こる。さらに、スライダの形状およびベアリング面の幾何形状の製造時のばらつきが、浮上高と浮上高調整に影響を与える可能性がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、製造ばらつきおよびスライダの要素の凹みに対する、浮上高および浮上高調整の感度を低減したディスク・ヘッド・スライダが望まれる。本発明の実施形態は、これらの課題およびその他の問題に対する解決策を提供すると共に、従来技術に対するその他の利点を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施態様は、前面、後面、第1および第2の側縁、背面、および背面の反対側のディスク対向面を有する基板を含むヘッド・スライダに関するものである。ディスク対向面は、ベアリング面と、ベアリング面から後退した凹み領域とを含む。端面層が、スライダ本体の後面に取り付けられる。この端面層は、端面層に実質的に一つ形成されて、概ねベアリング面に平行なベアリング・パッドを含む。ベアリング・パッドは、凹み領域の後方に隣接して配置されて凹み領域からの流体流を受ける。
【0008】
別の実施態様においては、ヘッド・スライダは、前部を含み、前部は、第1の材料を含むと共に、ベアリング面とベアリング面から後退した凹み領域とを有する。後部が、前部に取り付けられて、第1の材料とは異なる第2の材料を含む。後部はまた、凹み領域に隣接して配置されかつそこから突出するパッドを含み、パッドは凹み領域からの空気流を受ける。
【0009】
ヘッド・スライダはまた、前縁、後縁、背面、および背面の反対側のディスク対向面を含むスライダ本体を有する。ディスク対向面は、ベアリング面を有する。凹み収束通路が、ディスク対向面に配置され、かつベアリング面から後退している。収束通路は、流体流に開放された端面と、ベアリング面と同一平面である側壁を含む。下地被覆/トランスデューサ/表面被覆層が、後縁で、スライダ本体に取り付けられている。さらにパッドが、下地被覆/トランスデューサ/表面被覆層に実質的に一つ形成され、かつベアリング面と同一面に形成されている。このパッドは、凹み収束通路からの流体流に対して閉止されている。本発明の実施形態を特徴づけるその他の特徴と利点は、以下の詳細な説明を読み、関連する図面を見れば明らかであろう。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明ヘッド・スライダを利用したディスク・ドライブ100の斜視図である。ディスク・ドライブ100は、例えば、従来型の磁気ディスク・ドライブ、磁気光ディスク・ドライブ、または光ディスク・ドライブとして構成することができる。ディスク・ドライブ100には、底板102および上部カバー(図示せず)を備えるハウジングが含まれる。ディスク・ドライブ100には、さらにディスク・パック106が含まれ、このディスク・パックがスピンドル・モータ(図示せず)に、ディスク・クランプ108によって取り付けられている。ディスク・パック106には、個別のディスク107が複数個含まれ、これらのディスクが、中心軸109の回りに共同回転するように装着されている。各ディスク表面は、対応するスライダ110を有し、これがディスク・ドライブ100に装着されて、ディスク表面と情報伝達するための読出し/書込みヘッドを保持する。
【0011】
図1に示す例においては、スライダ110は、懸架部材112によって支持されており、この懸架部材112は、アクチュエータ116のトラック・アクセス・アーム114に取り付けられている。図1に示すアクチュエータは、回転コイル式アクチュエータ(rotary moving coil actuator)と呼ばれる型であり、全体として符号118で示された音声コイル・モータ(VCM)を含む。音声コイル・モータ118は、アクチュエータ116を、それに装着されたスライダ110と共に、軸ピン120の回りに回転させることによって、スライダ110を、ディスク内径124とディスク外径126の間の経路122に沿った、所望のデータ・トラック上に位置決めする。音声コイル・モータ118は、内部回路130の制御下で作動する。リニア・アクチュエータなどの他の型式のアクチュエータも使用することができる。
【0012】
作動中、ディスク107が回転すると、それぞれのスライダ110の下で、そのベアリング面に沿って、ディスクの接線速度にほぼ平行な方向に、ディスクは空気を引き込む。空気がベアリング面の下を通過すると、空気流通路に沿って空気が圧縮されることによって、ディスクとベアリング面の間の空気圧力が増大し、これが流体力学的揚力を発生させ、懸架部材112による負荷力に対抗して、スライダ110を上昇させ、ディスク表面の上方または近傍に浮上させる。
【0013】
スライダは通常、前面および後面、第1および第2の側面、背面、および背面と反対側にあるディスク対向面を有する、基板または前部を含む。端面層または後部が、基板の後面に取り付けられている。端面層は、基板に取り付けられた下地被覆層、トランスデューサ層および表面被覆層を含む。様々な作動条件下でスライダとディスクの間に所望の特徴の圧力を発生させるために、多数の表面特徴が、スライダのディスク対向面に形成されている。例えば、スライダは、後端が前端よりもディスク表面に接近して浮上するような作動傾斜角度(ピッチ角度)を持つように設計されることが多い。したがって、読取り/書込みトランスデューサは通常、最大の読取りおよび書込み分解能を得るために、ディスク対向面の後縁にまたはその近傍に製作される。作動傾斜角を設けることによって、トランスデューサの極先端を含めて、後縁の近傍の表面部品は、熱およびその他の影響によって経時的に凹みを生じる可能性がある。
【0014】
図2は、ディスク107(図1)の表面から見たスライダ110の平面図であり、図3は、ディスクの表面から見たスライダ110の斜視図である。図3においては、分かりやすくするために垂直方向の寸法を誇張している。スライダ110は、極先端の凹みに起因する悪影響を軽減するためのベアリング面形態を有する。とりわけ、ベアリング面形態は、スライダ110に揚力を与えるためにトランスデューサ領域自体に圧力を集中させる。スライダ110は比較的平坦に示されているが、ディスク・ヘッド・スライダは、その長さ方向および/または幅方向にわずかな曲率を有することは一般的であることを注記すべきである。このような曲率は、一般にクラウン曲率およびクロス曲率と呼ばれる。したがって、本明細書において説明する表面および面は、ベアリング面を含めて、完全平面に配置するのではなく、スライダのクラウン曲率およびクロス曲率を与えることができることを理解すべきである。
【0015】
本明細書において、相対的深さを有する表面への言及がなされる。説明に用いる深さは、ベアリング面から測定するものとみなすべきである。したがって本明細書において使用する「深さ」とは全般的に、少なくとも1つの記述されるベアリング面と概ね同一平面である面から測定されるものである。深い面、または大きな深さを有する面は、浅い面、または小さな深さを有する面よりも、ベアリング面からより大きく変位することになる。実例として、ベアリング面は、深さをゼロとする。
【0016】
スライダ110は、ディスク対向面201を有するスライダ基板200を有する。基板200は、Al23−TiC、AlTiC、Si、SiC、ZrO2またはその他の複合材料および/またはその組み合わせなどの、任意適切な材料で形成することができる。スライダ基板200は、前縁202、後縁204、側縁206、208を含む。前縁202は、基板200の前面に沿って延在しており、後縁204は、基板200の後面に沿って延在している。
【0017】
ディスク対向面201は、キャビティ堰210、隆起部211およびキャビティ堰210から後縁204に向かって延在する隔離中央壁212、214を含む。キャビティ210は、横断方向に延びる壁216、218で形成される。実例として、キャビティ堰210および中央壁212、214は、深さがゼロである。
【0018】
隆起部211は、前縁202の近くに配置されている。溝220が、隆起部211領域内に形成されており、実例として、深さは、約1〜3ミクロンである。溝220は、U字形部222(図2)を含む。U字形部222は、側縁206から側縁208へと延在し、また側縁206、208に沿って、前縁202に向かって延在する。また、溝220は、スライダ110の前縁202近傍に配置されたL字形部分224、226を含む。多数の中段領域230、232、234、236が、キャビティ堰210内に形成されており、実例として約0.1〜0.5ミクロンの「中段」深さを有する。隆起部211も、前ベアリング・パッド238、239を含む。これらのパッドは、前中段領域230、236を含み、これらはL字形溝224、226から流入する空気の加圧を補助する。ディスク対向面201はさらに、キャビティ240、241を含み、これらはキャビティ堰210の後に続き、実例として約1〜3ミクロンの深さを有する。さらに、側壁242、244が、側縁206、208の沿って設けられており、キャビティ240、241内部を大気圧以下の圧力にする。実例として、側壁242、244は、約0.1〜0.5ミクロンの深さを有する。
【0019】
通路246は、溝220から後縁204に向かって延在しており、中央壁212および中央壁214の間に配置されている。キャビティ堰210、とりわけ横壁216、218は、隆起部211からの空気流を阻止し、空気を通路246に流入させる。通路246は、溝220と同程度の深さであるが、その他の深さにすることもできる。中段領域248は、中央壁212および中央壁214の間で、かつ後縁204の近くに配置されている。
【0020】
端面層250が後縁204に取り付けられており、実例として、基板200とは異なる材料で構成されている。端面層250は、以下に示すトランスデューサ層および表面被覆層を含む。これらの層は、トランスデューサ/表面被覆層と呼ばれる。一般に、端面層250は、前縁202から後縁204に向かう方向で測定して、約10〜100ミクロンの厚さである。ベアリング・パッド252は、端面層250に実質的に一つ形成されて、スライダ110の幅の中央近くの中段領域248の後方に隣接して配置されている。その結果、パッド252は、通路246および中段領域248からの空気流を受ける。
【0021】
図2および3に示す実施例において、凹み収束通路253が、後縁204の近くに形成されており、中段領域248が通路の床面である。一般に、通路253は、通路246からの流体流に対して開放された前端254と、流体流に対して閉止された後端256とを有する。非末広形壁(non―divergent walls)、すなわち本明細書においては中央壁212、214は、空気流を後端256の方向に流し込む役割をする。空気流は、壁212、214によって閉じ込められ、強制的にパッド252を越えて流出させられて、局所的に正圧をもたらす。この圧力は実質的に端面層250でのみ生成される。この局所的に発生した圧力は、スライダ110に揚力を与える。同時に、通路248および収束通路253は、パッド252を加圧するのに十分な空気流を供給する。
【0022】
図4は、パッド252を含むスライダ110の、中央線に沿った部分断面図である。端面層250は、符号257で全体として示されたトランスデューサを含む、多数の要素を含む。端面層250は、スライダ基板200の後面に堆積させられるか、または別の方法で取り付けられる。一実施形態においては、下地被覆層258は、基板200に堆積されて、基板200と接合される。下地被覆層258は、アルミナ、すなわちAl23などの絶縁材料である。
【0023】
堆積された金属磁気層は、例えば鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、またはコバルト(Co)の合金でできており、下部シールド260、共有磁極262、上部磁極264およびコア266が形成される。コア266は、コイル268の中心かつ書込みギャップ270に位置しており、これによって書込み磁気回路が完成する。コイル絶縁器272は、コイル268を絶縁する役割を有する。
【0024】
追加の堆積された絶縁層274は、下部シールド260および共有磁極262の周りの空間を充填する。層274は、通常はAl23で製作されて、下地被覆層258に接合される。
【0025】
読込みセンサ276が、下部シールド260と共有磁極262の間の非常に薄い層として形成される。読取りセンサ276は、具体例としては磁気抵抗(MR)または巨大磁気抵抗(GMR)センサである。その他の形式の読取りおよび書込みトランスデューサは、本発明の別の実施形態として、使用することができる。理解を容易にするために、Cu、Auまたはその他の金属または金属合金から従来方法で形成された電気リード線、接点類は図2には示していない。
【0026】
絶縁表面被覆またはトップコート層278は、トランスデューサ257の様々な要素の表面に堆積されている。表面被覆層278も通常、Al23でできている。さらに、表面被覆層278は、トランスデューサ257内のコイル268および読み込みセンサ276の電気接点(図示せず)を露出させるために、堆積の後に平面化される。当業者であれば、端面層250について他の変更形態が利用可能であることを理解するであろう。
【0027】
前記のように、パッド252は実質的に完全に端面層250に形成される。通路246を通過し、パッド252を越える空気流の形態を、全体として矢印280で示す。ディスクが回転すると、空気が通路246に流入し、収束通路253に押し込まれる。収束通路253内で、空気流280は、通路側壁および後端256によって閉じ込められる。そのため、空気流280は、後端256およびパッド252上を強制的に越えさせる。パッド252とディスク表面の間で空気流が圧縮されることによって正圧が生じ、これによって、懸架部材によって予め供給された押し付け荷重が打ち消され、トランスデューサ257の極先端がディスク表面に対して浮上する高さが定まる。
【0028】
パッド252が、端面層250に実質的に一つ配置されているので、端面層250の様々な要素の凹みが、極先端の近くでのスライダ110の浮上高に対して及ぼす影響は、実質的により小さい。パッド252に生じる正圧の大きさは、パッド252の高さによっては決まらず、パッドの表面積によって決まる。パッド252が時間と共に凹んでも、パッドの表面積は一定なので、パッドによって生成される圧力、したがってパッドの浮上高も、一定のままである。とりわけ、極先端の凹み、および極先端の熱影響による凹みによる浮上高に対する影響は、スライダ基板に形成された大量の後パッドを有するスライダと比較すると、それぞれ95%および70〜80%低減されると推定される。パッド252は、スライダ全体と比較して、比較的小さな表面積を有するので、パッド252を加圧するのに多くの空気流を必要としない。その結果、スライダ110の作動傾斜角を小さく設計してもよく、これは傾斜剛性および横揺れ剛性の増大に寄与する。傾斜剛性および横揺れ剛性が増大する結果として、ジンバル・トルクの全体性能に対する影響は小さくなる。一般に、スライダが、ディスクの内径と外径との間を横断するときに、スライダにトルクが誘起される。一実施形態においては、ジンバル・トルクによる悪影響は、2〜4倍の係数で低減される。
【0029】
図5は、本発明の別の実施例によるスライダ280の底面図である。図2〜4に示した要素と同一の要素には、図5においても同じ符号が付されている。この実施例においては、パッド290は、端面層250からディスク表面に向かって突出し、主としてトランスデューサの磁極により形成されると共に、実質的に端面層250に1つだけに形成されている。パッド290は、通路253の後方に隣接して配置されており、通路253からの流体流を受ける。パッド290はU字形をしており、それに先行して凹み中段領域292がある。凹み中段領域292は、端面層250の一部分から形成され、深さが例えば0.1〜0.5ミクロンだけパッド290から凹んでおり、中段領域248と同程度の深さを有する。
【0030】
図6は、図5に示されたスライダの中央線での部分断面図である。パッド290は、主としてトランスデューサ257で形成される。とりわけ、パッド290は、下部シールド260、共有磁極262、上部磁極264、絶縁体272およびセンサ276によって形成される。下地被覆層258は、中段領域248から延びる中段領域292を含む。空気流294は、通路246から移動し、収束通路253および中段領域292に押し込まれる。空気流294が収束通路253の後端に達すると、パッド290の上を越えて流されて、ここで加圧されてスライダ280に対して揚力をもたらす。
【0031】
スライダ280の実施形態を使用すると、極先端の凹み、および熱的な極先端の凹みによる浮上高への影響は、両者とも、スライダ基板に形成された大量の後パッドを有するスライダと比較して、95%低減すると推定される。パッド290の表面積が小さいので、設計動作傾斜角も減少し、これによって前記のようにジンバル・トルクによる悪影響の低減につながる。その結果、スライダ280は、能動的浮上高制御機構を含まないディスク・ドライブに使用することができる。一般に、これらのドライブはより安価で、浮上高は製造時にのみ調整される。スライダ280は、ディスク・ドライブ性能の改善のために、能動浮上高制御機構を設けて使用することもできる。
【0032】
図7は、本発明スライダの更に別の実施例を示す。スライダ300は、図1に記載したスライダ110と類似の動作をするよう設計されている。スライダ300は、ディスク対向面301を有する基板303を含む。基板303は、Al23−TiC、AlTiC、TiC、Si、SiC、ZrO2またはその他の複合材料および/またはその組み合わせなどの、導電性のセラミック基板材料などの任意の適切な材料で形成することができる。基板303は、前縁302、後縁304および側縁306、308を含む。
【0033】
ディスク対向面301は、前縁302に接近して配置される前壁310を含む。溝312は、前壁310の背後に配置され、側縁306から側縁308まで延在する。堰314は、溝312の後に配置されており、中段領域316および溝318を含む。具体例として、壁310および堰314の深さはゼロであり、溝312および溝318は、約1〜3ミクロンの深さである。これに対して中段領域316は、約0.1〜0.5ミクロンの深さである。ディスク対向面301はまた、横レール320、322を含む。約1〜3ミクロンの深さの亜大気圧のキャビティ323は、横レール320と322の間で、かつ堰314の後に配置される。
【0034】
横レール320は、凹み通路324、および通路324の反対側に配置された側壁326、328を有するU字形のレールである。側壁326は、凹み前中段部分330および後部分332を有する。側壁328は、凹み前中段部分334および後部分336を有する。壁後部分332、336は、結合して後パッド338を形成する。通路324は、約1〜3ミクロンの深さである。一般に、前中段部分330、334は、壁後部分332、336から凹んでいる。一実施例においては、中段部分330、334は、0.3ミクロンの深さに対して、壁後部分332、336、ならびに後パッド338は、0.1ミクロンの深さに後退している。その他の深さにすることもできる。
【0035】
収束通路340は、レール320の後端に形成される。収束通路340は、通路前端342、通路側壁344、346、通路後端348および通路床350を含む。通路前端342は、通路324からの流体流に開放されている。通路側壁344、346、および通路後端348は、流体流に閉止されており、これによって通路の収束特性がもたらされ、流体流に後方パッド338を越えさせる。通路床350は約0.3ミクロンの深さであるが、他の深さにすることもできる。
【0036】
横レール322は、凹み通路352、および通路352の両側に配置された側壁354、356を含む。通路352は、約1〜3ミクロンの深さである。側壁354は、凹み前中段部分358および後部分360を含む。側壁356は、凹み前中段部分362および壁後部分364を含む。一実施例においては、中段部分358、362は、約0.3ミクロンの深さであり、壁後部分360、364は、約0.1ミクロンの深さである。壁後部分360、364は、後パッド366と結合する。後パッド366は、端面層368に実質的に一つ形成される。端面層368は、後縁304でスライダ本体303に取り付けられており、下地被覆層369、トランスデューサ層370および表面被覆層372を含む。後パッド366は、ほとんどがトランスデューサ層370に形成され、深さはゼロである。トランスデューサ層370の残り部分374は、パッド366に対して、キャビティ323と同等の深さ、または約1〜3ミクロンの深さに凹んでいる。
【0037】
中段領域376および収束通路378が、レール322の内部に形成されている。中段領域376は通路352からの流体流を受け、次に、流体は中段領域376から通路378へと流れる。パッド366は、通路378の後方に隣接して配置されている。通路378は、通路前端380、通路側壁382、384、通路後端386、および通路床388を含む。通路前端380は、中段領域376および通路352からの流体流に開放されている。通路側壁382、384、および通路後端386は、流体流に対して閉止されており、これによって通路に収束特性をもたらし、流体を強制的に後パッド366を越えさせる。これによって、流体流はパッド366を加圧し、スライダ300に揚力をもたらす。通路床388は、約0.3ミクロンの深さであるが、その他の深さにすることもできる。さらに、中段領域376は、中段の通路床388と同等の深さであっても、または異なってもよい。
【0038】
図8に、本発明の更に別の実施例によるスライダ400を示す。スライダ400は、図1に記載したスライダ110と同様の動作をするように設計されている。スライダ400は、ディスク対向面403を有する基板402を含む。基板402は、Al23−TiC、AlTiC、TiC、Si、SiC、ZrO2またはその他の複合材料および/またはその組み合わせなどの、導電性のセラミック基板材料などの任意の適切な材料で形成することができる。基板402は、前縁404、後縁406、および側縁408、410を含む。
【0039】
ディスク対向面403は、前縁404に接近して配置される前壁410を含む。2つの前パッド412、414が、前壁410の背後に配置されている。前パッド412、414は、中段面416、418をそれぞれ含む。一実施例においては、前壁410および前パッド412、414が、約0.002ミクロンだけベアリング面から突出している。中段面416、418は、約0.148ミクロンの深さである。前パッド412、414は、スライダ400を加圧し、スライダ400に作動傾斜角を与える。
【0040】
スライダ400は、さらに、内側壁420、422、および中央壁424を含む。横壁425は、内側壁420からパッド412の後端まで延在している。同様に、さらなる横壁426が、内側壁422からパッド414の後端まで延在している。内側壁420は、前中段部分427、突出中間部分428、凹み中間部分430および後部分432を含む。内側壁422も同様に構成されており、前部分440、突出中間部分442、凹み中間部分444および後部分446を含む。中央壁424は、前突出部分448および後部分450を含む。後部分432、446、450は、後縁406の近くで結合し、後側の凹み表面パッド452を形成する。後部分は、側壁408、410に向かってそれぞれ外向きの角度をなし、その後、凹み表面パッド452に向かって結合する方向に角度をなしている。一実施例においては、横壁425、426、前中段部分427、凹み中間部分430、前方中段部分440および凹み中間部分444のすべてが、約0.148ミクロンの同等の深さを有する。突出中間部分428、442と共に、前突出部分448は、約0.002ミクロンだけベアリング面から上方に突出している。後部分432、446、450および凹み表面パッド452はすべて、約0.016ミクロンの深さである。別の実施例として、他の深さとすることができる。
【0041】
通路454は、内側壁420と中央壁424の間に配置される。同様の通路456は、内側壁422と中央壁424の間に配置される。中段領域458は、内側壁420と中央壁424の間に配置され、別の中段領域460は、内側壁422と中央壁424の間に配置される。中段領域458、460は、通路454、456の後端にそれぞれ配置される。中段領域458、460は、後部分432、446が側縁408、410にそれぞれ向かって角度をなす位置から始まる。通路454、456は、実例として、4ミクロンの深さを有し、中段領域458、460は、0.148ミクロンの深さである。
【0042】
横レール462は、側縁408の近くに配置され、別の側壁464が側縁410の近くに配置される。横壁466が、内側壁420から横レール462まで延在している。別の横壁468は、内側壁422から横レール464まで延在している。横レール462はU字形であり、凹み通路470を含む。通路470は、通路前端472、通路側壁474、476、および通路後端478を含む。通路前端472は、流体流に対して開放されており、これに対して通路側壁474、476、および通路後端478は流体流に対して閉止されている。横レール464もまた、U字形であり、凹み通路480を含む。通路480はさらに、通路前端482、通路側壁484、486、および通路後端488を含む。通路前端482は、流体流に対して開放されており、通路側壁484、486、および後通路488は流体流に対して閉止されている。凹み領域490は、横レール462と内側壁420の間で、かつ横壁466の背後に配置される。さらに、凹み領域492は、横レール464と内側壁422の間で、かつ横壁408の背後に配置される。他の深さにすることもできるが、横壁466、468は、ベアリング面から、0.002ミクロン突出している。レール462、464は、0.148ミクロンの深さであり、通路470、480は4ミクロンの深さである。凹み領域490、492は、1.951ミクロンの同様の深さを有する。
【0043】
端面層494は、基板402に取り付けられて、それに実質的に一つ形成されるパッド496を含む。端面層494は、図2〜4に示された端面層250と同様の構成を有する。パッド496は、実例としては、図示する実施形態のトランスデューサの極先端によって形成されるが、他の形態を使用することできる。パッド496は、後側の凹みパッド452の後方に隣接して配置されて、そこからの流体流を受ける。さらに、端面層494の一部分497は、パッド496の前方で、凹んでいる。横部分498および角部分499も、パッド496に対して凹んでいる。パッド496は、ベアリング面と同一面であり、凹み部分497は、深さが、後側の凹みパッド452と同じ約0.016ミクロンである。横部分498は、深さが1.951ミクロンであり、角部分499は深さが4ミクロンである。
【0044】
前記の実施形態は、横揺れ、傾斜および予め与えられた押し付け荷重に対する感度が2〜4倍低下することを注記しておく価値がある。さらに、これらのスライダは、極先端の凹み、および熱影響による極先端の凹みに対して、約2.5倍、感度が低い。
【0045】
要約すると、ヘッド・スライダ(110、280、300、400)が提供され、これらのヘッド・スライダは、前面、後面、第1および第2の側縁(206および208、306および308、408および410)、背面、および背面と反対側のディスク対向面(201、301、403)を有する基板(200、303、402)を含む。ディスク対向面(201、301、403)は、ベアリング面および、ベアリング面から後退した凹み領域(248、253、292、378、388、452、497)を含む。端面層(250、368、494)が、基板(200、303、402)の後面に取り付けられている。端面層(250、368、494)は、、ベアリング面に対して概ね平行である端面層(250、354、494)に実質的に一つ形成されているベアリング・パッド(252、290、366、496)を含む。ベアリング・パッド(252、290、366、496)は、凹み領域(248、253、292、378、388、452、497)の後方に隣接して配置されて、凹み領域(248、253、292、378、388、452、497)からの流体流を受ける。
【0046】
さらに、ヘッド・スライダ(110、280、300、400)は、第1の材料を含み、かつベアリング面および、ベアリング面から後退した凹み領域(248、253、378、388、452、497)を含む、前部(200、303、402)を含む。後部(250、368、494)は、前部(200、303、402)に取り付けられて、第1の材料と異なる第2の材料を含む。後部(250、368、494)はまた、凹み領域(248、253、292、378、388、452、497)に隣接して配置されて、そこから突出しているパッド(252、290、366、494)を含み、凹み領域(248、253、292、378、388、452、497)からの空気流を受ける。
【0047】
またヘッド・スライダ(110、280、300)は、前縁(202、302)、後縁(204、304)、背面および、背面と反対側のディスク対向面(201、301)を含む基板(200、303)を有する。ディスク対向面(201、301)は、ベアリング面を有する。凹み収束通路(253、378)は、ディスク対向面(201、301)に配置されて、ベアリング面から後退している。収束通路(253、378)は、流体流に開放された端部と、ベアリング面と同一平面の側壁とを含む。下地被覆/トランスデューサ/表面被覆層(250、368)が後縁(204、304)において、基板(200、303)に取り付けられている。さらに、パッド(252、290、366)が、下地被覆/トランスデューサ/表面被覆層(250、368)に実質的に1つだけ形成され、かつベアリング面と同一平面に形成されている。パッド(252、290、366)は、凹み収束通路(253、378)からの流体流に対して閉止されている。
【0048】
以上、本発明の様々な実施形態についての多数の特徴および利点を、本発明の様々な実施形態の構造および機能の詳細と共に記述した。しかし、この開示は説明のためだけのものであり、特許請求の範囲の表現に用いられる用語の広く一般的意味によって示される本発明の原理の全範囲内において、とりわけ構造と部分の配設に関して、細部に亘って変更を行うことができる。例えば、特定の要素は、ディスク・ドライブ装置の特定の用途に応じて、実質的に同等の機能を維持しつつ、本発明の範囲と趣旨から逸脱することなく、変更することができる。さらに、前記の実施形態は、自己荷重型のスライダについてのものであるが、当業者であれば、本発明の教示は、本発明の範囲と趣旨から逸脱することなく、正圧型空気ベアリング・スライダ(PPAB)に対して適用できることを理解するであろう。また、各実施形態は、読取り/書込みヘッドを有する読取り/書込みスライダとして、あるいは例えば、1つまたは複数の接触検知トランスデューサを有するグライド・ヘッド・スライダとして構成することもできる。さらに、各表面は、様々な相対的な深さにすると共に、例えばテーパーなどの様々な垂直形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を使用したディスク・ドライブの斜視図
【図2】本発明の一実施例に係るヘッド・スライダの平面図
【図3】図2のスライダの斜視図
【図4】図2のスライダの一部の断面図
【図5】本発明の別の実施例に係るヘッド・スライダの平面図
【図6】図5のスライダの一部断面図
【図7】本発明のさらに別の実施例に係るヘッド・スライダの平面図
【図8】本発明のさらに別の実施例に係るヘッド・スライダの平面図
【符号の説明】
110、280、300、400 ヘッド・スライダ
200、303、402 基板
201、301、403 ディスク対向面
202、302、404 前縁
204、304、406 後縁
206、208、306、308、408、410 側縁
248、253、292、378、388、452、497 凹み領域
250、368、494 端面層
252、290、366、496 ベアリング・パッド

Claims (8)

  1. 前部と後部を含むスライダ・ヘッドにおいて、
    前記前部が、第1の材料を含み、ベアリング面と、ベアリング面から後退した凹み領域とを有し、
    前記後部が、前記前部に取り付けられており、前記第1の材料とは異なる第2の材料を含むと共に、前記凹み領域から突出するパッドを含み
    前記凹み領域が、第1の深さの中段領域と、前記第1の深さよりも大きな第2の深さの通路とを含み、該通路が、前記中段領域よりも、前記前縁に近く配置され、
    前記中段領域が、前端、後端、側壁および床からなり、前記通路が、前端、後端、側壁および通路床からなり、
    前記通路の前端が空気流に開放されており、前記通路の後端と前記中段領域の前端が隣接しており、前記通路の側壁と前記中段領域の側壁が連結されており、
    前記中段領域の側壁と前記パッドが連結され、それにより、前記通路および中段領域を通る前記空気流が、パッドを越えて流出するようになっている、ヘッド・スライダ。
  2. 前記通路の側壁が非末広形である請求項1に記載されたヘッド・スライダ。
  3. 前記パッドが、前記ベアリング面と同一面をなす請求項1又は請求項2に記載されたヘッド・スライダ。
  4. 前記側壁が、前記ベアリング面と同一面をなす請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載されたヘッド・スライダ。
  5. 前記凹み領域が、前記ベアリング面から0.1〜0.5ミクロン後退している請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載されたヘッド・スライダ。
  6. 前記パッドがU字形である請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載されたヘッド・スライダ。
  7. 前記第1の材料が、Al23−TiC、AlTiC、TiC、Si、SiC、ZrO2のうちの少なくとも1つである請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載されたヘッド・スライダ。
  8. 前記第2の材料が、少なくとも部分的にアルミナを含む請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載されたヘッド・スライダ。
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