JPH0414688A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、薄膜磁気ヘッドに関Ｌ、更に詳しくは、磁気
記録媒体と対向する面倒に浮上面を有するハードディス
ク又はＳＳＲ用の薄膜磁気ヘッドに関する。

［従来技術］ ハードディスク或いはＳＳＲ（Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ　Ｓ
ｕｒｆａｃｅＲｅｃｏｒｄｉｎｇ）は、近年コンピュー
タの外部記憶装置として急速にその需要が増大しており
、特に高周波特性の向上と共にその記録密度の高密度化
と記録へのアクセスの高速化とが望まれている。かかる
ハードディスク、　ＳＳＲ等の記録密度の高密度化及び
アクセスの高速化については、読み書き素子自体の特性
は勿論、これを一体に保持するスライダの浮上特性もま
た重要な要素を占めるものであり、従来から様々な改良
が図られている。

特開平１−２１８号公報（その特許法第１７条の２によ
る補正を掲載した公報）には、かかる形式の薄膜磁気ヘ
ッドが開示されており、この公報には、スライダ寸法を
、空気流方向全長しが１〜３關、空気流方向と直角方向
横幅Ｗが１〜２．５ｍｍであり、浮上面と直角方向寸法
即ち全厚みｄが０　、８５　ａｍ以下の磁気ヘッドが示
されている。

第５図に示したこの公報の薄膜磁気へ・ソドの場合、ス
ライダの寸法を前記の如く小さく押さえ。

これにより質量を小さくしてスライダへの押付荷重も小
さくシ、応答性を高めると共にその浮上量が０．２μｍ
以下となるように設定されており、極めて低浮上量化が
図られている。

［発明が解決しようとする課題］ 記録媒体の振動或いはそれ以外の何らかの原因により読
み書き素子と記録媒体との相対位置が変化Ｌ、その結果
伝達される信号磁界強度が変化するという一般的な問題
点は、前記０．２ｇ１１以下の如き低浮上量のスライダ
を有する磁気ヘッドにあっては、特に重大となる。

即ち、一般的に磁気ヘッドでは、記録媒体表面のうねり
に基づく媒体表面の振動等によって浮上量目体が変化Ｌ
、或いばローリング、ピッチング等のスライダの揺れに
よって、記録媒体と読み書き素子との相対位置の変化が
発生Ｌ、前記の如く読み書き素子の信号が変化したり、
記録媒体との接触によって記録媒体或いは素子自体の摩
耗につながったりして、磁気ヘッドの信頼性或いは耐久
性が低下するものであるが、上記公報の如き低浮上量の
ヘッドにあっては、特にこの相対位置変動による影響が
大きく、好ましくない。

また、磁気ヘッドを移動させるためのアームを、構造が
簡単でコストも安いスイングアーム方式とした磁気記憶
装置にあっては特に、現実の空気流方向と、スライダの
設計上の空気流方向であるスライダの向きとが正確に一
致しないヘッド位置が生ずるという問題がある。即ち、
記録媒体における磁気ヘッドの半径方向のアクセス位置
によってはスライダの向きとそのアクセス位置における
記録媒体部分の移動方向とが一致せず、現実の空気流方
向とスライダの向きである設計上の空気流方向との間に
は、流入角（ｙａｗ角）が生ずる位置が存在する。

流入角が大きくなるとスライダは、空気流による浮上圧
力荷重が減少するのでその浮上量が減少すると共に、空
気流の進行方向の傾斜角（ピッチ角）及び空気流方向と
直角方向の傾斜角（ロール角）が変化することにより、
これらが相まって読み書き素子と記録媒体との相対位置
を変化させるという問題が更に生じ易くなり、低浮上量
の磁気ヘッドでは特に大きな問題となる。

本発明の課題は、一般的にハードディスク或いはＳＳＲ
等の高密度記録用磁気記憶装置に使用される磁気ヘッド
において、スライダの浮上量の変化並びにピッチ角及び
びロール角の変動により、読み書き素子と記録媒体との
相対位置が変化Ｌ、伝達される信号磁界が変化すること
で磁気記憶装置の信頼性が低下すること、並びに読み書
き素子と記録媒体が接触して摩耗することによりその耐
久性が低下することを防止することにある。特に本発明
は、スイングアーム式磁気ヘッドにおいても上記課題が
達成可能な磁気ヘッドを得ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の前記課題は、磁気記録媒体と対向する面側に浮
上面を有するスライダと、該浮上面側に磁気ギャップを
備えスライダに保持される薄膜型の読み書き素子と、を
備える磁気へ・ンドにおいて。

スライダの、空気流方向全長Ｌ、これと直角方向の浮上
面の横幅Ｗ並びに浮上面と直角方向の厚みｄの各寸法が
、夫々Ｌ＝＝１〜３ｍｍ、Ｗ−１〜２．５ｍｍおよびｄ
≦０．６５ｍｍ、であり。

読み書き素子が、スライダの空気流出端の端面付近で且
つ浮上面の横方向の中央部に形成され。

浮上面には、空気流入端から空気流出端まで延びる二つ
の縦溝が読み書き素子の両側に形成されていること。

を特徴とする磁気ヘッドによって達成される。

前記溝には空気流出端方向に深くなる傾斜を設けること
が好ましい。

また、好ましくは読み書き素子のギャップは。

スライダの全長をＬとした場合、空気流出端の端面から
０．１７Ｌ〜０．００７Ｌの位置に設けられる。

［作用］ スライダ寸法をＬ−１〜３Ｈ，Ｗ−”１〜２１１１゜ｄ
≦０．６５關とすることにより、磁気へ・ソト′の寸法
を　従ってその重量を小さく押さえること力（でき、こ
れにより記録密度の高密度化及びアクセスの高速化に対
応可能にすると共に、磁気へ・ソドのピッチング及びロ
ーリング等の動揺が減少Ｌ、読み書き素子の両側に縦溝
を配することで、過大な浮上量を防止すると共に、安定
的な浮上刃を得ることができ、磁気ヘッドのローリング
をきわめて小さくすると共にその読み書き素子に与える
影響もきわめて小さくできる。即ち、読み書き素子をス
ライダの空気流出端の端面付近で横方向の中央部に配す
ることにより、ローリングが生じても読み書き素子と記
録媒体との相対位置の変化を最小限にすることができる
。

特にスイングアーム式のアームを備える磁気記憶装置で
は、さらに、前記溝にその深さが空気流方向に深くなる
ような傾斜をつけることで、溝内に負圧を発生させるこ
とができ、スライダと記録媒体との間の空気層で正圧の
みを発生させてこれとスライダの押付荷重とをバランス
させる磁気ヘッドに比べると、この負圧の存在によりス
ライダの応答性を高め、特に流入角の変動によるスライ
ダの浮上圧力荷重の変化及びスライダの姿勢の動揺が生
じ易いスイングアーム方式の磁気ヘッドにおいて良好な
浮上特性が確保できる。

［実施例］ 図面を参照して本発明に係る磁気ヘッドについて更に詳
しく説明する。

第１図は９本発明の一実施例に係る磁気ヘッド１０をそ
の浮上面側を上向きにして示した斜視図である。

スライダ１の形状は略長方形であり、その空気流出端１
１の端面かられずかに空気流入方向側には、浮上面Ａの
横方向の中央部に磁気ギャップ２１を有する読み書き素
子２が薄膜法で形成されている。更に、読み書き素子２
のスライダ横方向両側にはスライダの空気流入端１２か
ら空気流出端１１まで続く縦溝３，４が形成されており
、この結果浮上面Ａは３本のレール面ＡＩ、Ａ２．Ａ３
から成り、各レール面ＡＩ、Ａ２．Ａ３間に溝３，４（
ブリードスロット）が配される構成となっている。この
溝３，４はいずれも、浮上面Ａから溝底面３ａ、４ａま
での深さが、空気流出端１１側において空気流入端１２
側におけるよりも深く形成されており、その傾斜はスラ
イダ全長でほぼ一定としである。

第２図のスライダ１の構造図に示すように、スライダの
寸法は、その設計上の空気流方向（縦方向）寸法である
全長Ｌ、これと直角方向（横方向）寸法の横幅Ｗ、浮上
面と直角方向（厚み方向）の寸法である全厚みｄが夫々
Ｌ−２，８ｍｍ、　Ｗ＝　　２．２ｍｍ、　　ｄ　＝　
０．ＢＯ關とじである。また各レール面ＡＩ、Ａ２．Ａ
３の横幅Ｗ１及びＷ４は、Ｗｌ＝　０．３５ｎｕｅ、　
Ｗ　４−０．２８ｍ１１．溝深さは流入端側で０．０５
ｍｎ、流出端側で０　、０８　ｍｕとしである。

スライダの組成は例えばＡ１７２０．−３ｊＣ系セラミ
ツクスであり、　ＳｔＣを２０重量％含有Ｌ、残部はｆ
ｉＪ１２０ｍから成る。スライダ浮上面Ａとなる各レー
ル面ＡＩ、Ａ２．Ａ３には、空気流入端１２における傾
斜域（ラップ面）の形成はないが１通常のスライダの様
にラップ面を設けることも可能である。

読み書き素子２は、スライダ１の空気流出端１１の端面
かられずかに空気流入端１２側によった位置で且つスラ
イダの前記３本のレール面ＡＩ。

Ａ２．Ａ３の内中央のレール面Ａ２の中央部に位置Ｌ、
ギャップ２１をレール面Ａ側として形成されている。読
み書き素子２は金属磁性材料をスパッタリング等の薄膜
法でスライダ基板上に形成した薄膜素子として構成され
、読み書き素子２の空気流出端ｌｌ側全面は例えばＳ１
０□から成る無機材料で保護されており、従ってスライ
ダ後端面は無機材料ＳｉＯ□で形成されている。読み書
き素子のコイル層に連なる引き出し端子２２．２３は、
外部接続線と接続される。

第３図は上記実施例の磁気ヘッドｌＯをスイングアーム
方式のアーム１５によって支持した形式のハードディス
クの要部構造平面略図であり、流入角が各アクセス位置
で変化することを説明するための説明図である。

同図に示したようにこのハードディスクの場合、スイン
グアーム１５は、記録媒体１６の半径方向の全アクセス
位置の中心Ｐで流入角が零となるように、即ち、スライ
ダの向きと空気流２０の方向とが一致するように記録媒
体との相対位置を選定されており、記録媒体１６へのア
クセスにあたって。

半径方向内側のアクセス位置Ｑ及び半径方向外側のアク
セス位置Ｒの夫々で逆向きの流入角α１゜α２が生ずる
。

同図において記録媒体１Ｂの半径ｒ１は３２．５ｍｍ。

スイングアーム１５の回転半径ｒ２は３１　、３　ａｍ
として選定されており、これにより計算上記録媒体の半
径方向内側において生ずるスライダの最大流入角αｌは
約１４度となる。

一般的にスライダにおいては、流入角が増大するとスラ
イダに働く浮上のための空気圧荷重が減少すると共にこ
の荷重の中心はスライダの空気流入端方向である前方向
へ移動Ｌ、且つ横幅方向にも空気流入側から遠ざかるよ
うに中心から移動する。このため、全体の浮上量が減少
すると共にスライダが空気流出側において低く傾くピッ
チングと横幅方向に傾くローリングとが生ずることによ
り、スライダ後端の一つのコーナ一部では浮上量が大き
く減少Ｌ、従ってスライダの最小浮上量が減少すること
となる。

しかし１本実施例の磁気ヘッド１０の場合、読み書き素
子２のギャップ２１が浮上面の横方向の中心に設けられ
ている構造のため、スライダ１０の上記ローリングに起
因する読み書き素子と記録媒体との相対位置の変化が回
避され、これにより読み書き素子と記録媒体との間で伝
達される信号磁界の変化を少なくすることができ、磁気
ヘッドとしての信頼性が向上Ｌ、また読み書き素子と記
録媒体との接触も減少する結果読み書き素子の摩耗が減
るので耐久性が向上する。

空気流方向の２本の溝３，４は、それ自体で空気流を捕
捉することにより、スライダのローリングを防止してス
ライダの安定性を保つように作動すると共に、空気流出
方向に深くなる溝３，４の傾斜は、溝内の空気流出側に
おいて負圧を発生させ、この負圧部での浮上刃及びレー
ル面での正圧部での浮上刃の和とバランスすべきスイン
グアームからのスライダの押付荷重を小さくすることが
でき、スライダの浮上立上り特性及び安定性が向上する
。

ヘッドの位置を後端部よりわずかに前方に配した構造に
より、ローリングの小さい範囲において、後端部の辺全
体が記録媒体に接触して中央部にある読み書き素子がこ
の接触によって摩耗することを、防止できる。

［発明の効果コ 本発明の薄膜磁気ヘッドの構成において、スライダの寸
法を、空気流出方向の全長Ｌ、これと直角方向の横幅Ｗ
、浮上面と直角方向の全厚みｄの寸法が夫々、Ｌ−１〜
３ｍｍ、Ｗ＝１〜２關、ｄ≦０．６５ｍであるとＬ、且
つ、読み書き素子をスライダの空気流出側の後端面付近
で且つ横方向の中央部に配すると共にその両側に二本の
縦溝を設けたことにより、磁気ヘッドの高周波特性の向
上、記録密度の高密度化及びアクセスの高速化を可能と
すると共に、スライダの浮上量の変化並びにローリング
、ピッチング等によって生ずる記録媒体と磁気ヘッドと
の相対位置の変化を軽減できる薄膜磁気ヘッドとするこ
とかでき、性能上信頼性が高く、且つ耐久性にも秀れた
薄膜磁気ヘッドを提供することが可能となった。

前記溝はその深さが空気流出側で深くなる傾斜を有する
とした構成の採用により、溝部において負圧による吸引
荷重を発生させて、この負の浮上荷重とレール面で発生
する正圧による正の浮上荷重及びアームによる押付荷重
とをバランスさせる構成を採用することができ、浮上安
定性が高く。

また浮上立上り特性にも秀れた薄膜磁気ヘッドの提供が
可能となった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの斜視図。 第２図は第１図のスライダの寸法図で、（ａ）は浮上面
側から見た平面図、（ｂ）は空気流出側後端側から見た
立面図、（Ｃ）は空気流出側後端側から見た立面図。 第３図は第１図の磁気ヘッドをスイングアーム方式で移
動させた場合に生ずる流入角の説明図。 第４図は従来の薄膜磁気ヘッドの斜視図。 である。 （符号の説明） １・・・薄膜磁気ヘッド ２・・・スライダ　　　　２ａ・・・空気流入端２ｂ・
・・空気流出端　　３・・読み書き素子４．５・・・溝
　　　　　４ａ、５ａ・・・溝底面６・・・空気流入方
向　　７・・・スイングアームＬ・・・全長　　　　　
　Ｗ・・・横幅Ｈ・・・全厚み 出願人　　　富士写真フィルム株式会社代理人　　　弁
理士　　加　藤　朝　道第３　ｍ 第４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録媒体と対向する面側に浮上面を有するス
   ライダと、該浮上面側に磁気ギャップを備えスライダに
   保持される薄膜型の読み書き素子と、を備える磁気ヘッ
   ドにおいて、 スライダの、空気流方向全長Ｌ、これと直角方向の浮上
   面の横幅Ｗ並びに浮上面と直角方向の厚みｄの各寸法が
   、夫々Ｌ＝１〜３ｍｍ、Ｗ＝１〜２．５ｍｍおよびｄ≦
   ０．６５ｍｍ、であり、読み書き素子が、スライダの空
   気流出端の端面付近で且つ浮上面の横方向の中央部に形
   成され、浮上面には、空気流入端から空気流出端まで延
   びる二つの縦溝が読み書き素子の両側に形成されている
   こと、 を特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）前記溝が空気流出側で深くなる傾斜を有すること
   を特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。