JPH0869674A

JPH0869674A - 磁気ヘッドスライダ

Info

Publication number: JPH0869674A
Application number: JP20547494A
Authority: JP
Inventors: Taku Toyoguchi; 卓豊口; Seiji Yoneoka; 誠二米岡; Naoyuki Yamamoto; 尚之山本; Yoshiharu Kasamatsu; 祥治笠松
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1996-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、簡単な構造でスライダの磁気ディス
クへの吸着の発生を低減することのできる磁気ヘッドス
ライダを提供することを目的とする。【構成】ディスク対向面の左右両端に、ディスク回転時
の浮上力発生とディスク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一対のレールを形成した磁気ヘ
ッドスライダにおいて、前記一対のレールの空気流流入
端部のレール面上に一対の突起を設け、ディスク回転停
止時に該突起とレールの空気流流出端部のみディスクに
接触させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いられる浮上型磁気ヘッドスライダの構造に関する。

【０００２】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の小型化及び大容量化が望まれ
ている。磁気ディスク装置の大容量化のためには、スピ
ンドルに取り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きてい
る。

【０００３】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は、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
ク表面より微小間隙を保って浮上させるようにした、所
謂コンタクト・スタート・ストップ方式（ＣＳＳ方式）
の浮上型磁気ヘッド装置が用いられる。

【０００４】ＣＳＳ方式の浮上型磁気ヘッド装置におい
ては、磁気ディスク表面に発生する空気流を受けるスラ
イダに磁気ヘッド素子が組み込まれており、スライダは
サスペンションにより支持されている。

【０００５】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。

【０００６】

【従来の技術】従来より、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、磁気ヘッドスライダの
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
ている。

【０００７】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。

【０００８】この方式は高い浮上安定性と微小な浮上量
（サブミクロン）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。

【０００９】このため、磁気ディスクの記録層上にはカ
ーボン等の固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、一方で停止時にディスクとスラ
イダとの吸着が起こり起動しない場合が生じてくる。

【００１０】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、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プされてきて
いる。

【００１１】スライダとディスクの吸着を低減するため
に、スライダ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。

【００１２】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。

【００１３】

【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。

【００１４】また、装置の小型化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。

【００１５】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。

【００１６】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、流出端部に形成されている電磁変換
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、スペーシングロ
スが発生するという問題がある。

【００１７】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであり、その目的とするところ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
きる磁気ヘッドスライダを提供することである。

【００１８】本発明の他の目的は、起動時の浮き上がり
特性を改善した磁気ヘッドスライダを提供することであ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によると、ディス
ク対向面の左右両端に、ディスク回転時の浮上力発生と
ディスク回転停止時の接触支持のための平坦なレール面
を有する一対のレールを形成した磁気ヘッドスライダに
おいて、前記一対のレールの空気流流入端部のレール面
上に一対の突起を設け、ディスク回転停止時に該突起と
レールの空気流流出端部のみディスクに接触させるよう
にしたことを特徴とする磁気ヘッドスライダが提供され
る。

【００２０】流入端部のレール面上に設けた前記一対の
突起に加えて、流出端部近傍のレール面上に一対の第２
突起を設けるようにしてもよい。この場合には第２突起
の高さが前記流入端部に設けた突起の高さよりも低くな
るようにする。

【００２１】突起はディスクとスライダの接触及び摺動
に耐え得る固さの材料からなり、好ましくは薄膜プロセ
スにより形成される。

【００２２】

【作用】流入端部のレール面上に一対の突起を設ける
か、又はこれに加えて流出端部近傍のレール面上にも高
さの低い突起を設けたので、ディスク回転停止時のディ
スクとスライダの接触面積を小さくできるため、吸着力
を小さくしてスライダのディスクへの吸着発生を低減す
ることができる。

【００２３】また、突起をレールの流入端側に設けるこ
とで、ディスク回転停止時にスライダの姿勢が流入端側
に持ち上がった姿勢となるため、起動時に磁気ヘッドス
ライダが浮き上がり易くなる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明第１実施例の磁気ヘッドスラ
イダの概略形状を示している。図１（Ａ）に示すよう
に、磁気ヘッドスライダ２の両サイドには平坦なレール
面を有する一対のレール４が形成されており、一方のレ
ール４の空気流の流出端部には電磁変換素子（ヘッド素
子）６が形成されている。

【００２５】各レール４の空気流流入端部には薄膜の突
起８が形成されている。突起８はダイヤモンドライクカ
ーボン（ＤＬＣ）等の固い材料の薄膜からなり、薄膜プ
ロセスにより密着層である５ｎｍ以下の厚さのＳｉＣ層
を介してレール４の空気流流入端部に形成される。突起
８の高さはスライダ２の浮上に悪影響を及ぼさない３０
ｎｍ程度が適当である。

【００２６】図１（Ｂ）はディスク回転停止時のスライ
ダ２とディスク面１０との関係を示しており、図１
（Ａ）に示すようにスライダ２はレール４の流出端エッ
ジ５と突起８の後端エッジ９でディスク面１０に接触す
る。

【００２７】レール４の前方（空気流流入端側）に突起
８を設けたことにより、ディスク回転停止時にはこれら
２つの突起８の後端エッジ９とレール４の流出端エッジ
５のみがディスクに接触する。ここで、液体（潤滑剤）
を間に介して接触する２つの面間に働く吸着力は接触面
積が小さくなるほど小さくなる。

【００２８】従って、レール４の流入側端部に突起８を
設けることにより、ディスクとスライダとの接触面積が
従来のレール全面での接触に比較して小さくなるため、
吸着力は低減され吸着は起こりにくくなる。

【００２９】また、ディスク回転停止時のスライダの姿
勢が図１（Ｂ）に示すように前方（流入端側）が持ち上
がった状態となるため、起動時にスライダ２が浮き上が
り易くなり、ディスクとスライダの摺動距離を小さくす
ることができ、ディスクの磨耗を低減することができ
る。

【００３０】次に、図２及び図３を参照して上述した実
施例のスライダの製造方法について説明する。図３
（Ａ）に示すウエハ２０には複数の電磁変換素子６が形
成されている。ウエハ２０からＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ基板
１２をバー形状に切り出す。

【００３１】そして、図２（ａ）に示すように基板１２
上にスパッタリングでＳｉＣからなる密着層１４を約２
ｎｍの厚さに形成する。次いで、密着層１４上にプラズ
マＣＶＤ法によりＤＬＣ層１６を約３０ｎｍの厚さに形
成する。ＳｉＣ層１４は電磁変換素子６の絶縁保護及び
ＤＬＣ層１６の密着層の役目をする。

【００３２】次いで、図２（ｂ）に示すようにＤＬＣ層
１６上にフォトレジスト１８を塗布し、図２（ｃ）に示
すように所定パターンのマスクを用いてフォトレジスト
１８を露光・現像する。

【００３３】次いで、図２（ｄ）に示すようにイオンミ
リングでエッチングして複数のレール４を形成する。こ
の状態が図３（Ｂ）の斜視図に示されている。次いで再
び、フォトレジスト１８′を塗布して、図２（ｅ）に示
すように突起パターンに露光し、図２（ｆ）に示すよう
にイオンミリングで突起以外のＤＬＣ層１６をエッチン
グにより除去する。

【００３４】これにより、各レール４上にＤＬＣからな
る突起８が形成される。この状態が、図３（Ｃ）の斜視
図に示されている。図２（ｇ）の点線に沿って切断する
ことにより、図２（ｈ）に示す個々のスライダ２を得る
ことができる。このようにして形成したスライダ２が図
３（Ｄ）に斜視図に示されている。

【００３５】突起８の材質としては、上述した実施例で
はプラズマＣＶＤ法により製膜したＤＬＣ膜を採用した
が、スパッタリング法により製膜するカーボン膜、水素
化カーボン膜、シリコン添加カーボン膜等のアモルファ
スカーボン膜を採用することができる。

【００３６】アモルファスカーボン膜は硬度が大きく、
ディスク回転停止時のスライダとディスクの接触・摺動
に耐え得るに十分な耐磨耗性を有している。また、ディ
スクの保護膜としても用いられていることから突起を形
成する材料として適当である。

【００３７】また、レール４上に形成する突起８の材料
をＳｉＯ₂膜やＡｌ₂Ｏ₃膜などの酸化物薄膜とするこ
とも可能である。レール上に形成する突起８はスライダ
とディスクの接触・摺動に耐え得るものであればよく、
ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃は緻密で固いため突起材料として
適当である。

【００３８】図４は本発明第２実施例の磁気ヘッドスラ
イダを示している。本実施例及び以下の数多くの実施例
の説明において、上述した第１実施例と実質的に同一構
成部分においては同一符号を付し、重複を避けるためそ
の説明を省略する。

【００３９】本実施例のように、スライダ２のレール４
の流入側端部にテーパ７が形成されている場合には、平
坦レール面の流入側端部に突起８を形成する。或いは、
図５の第３実施例に示すように、テーパ部７から浮上面
（平坦面）の前方にかけてのレール４上に突起８ａを形
成する。

【００４０】図６は本発明第４実施例の磁気ヘッドスラ
イダを示している。この実施例では、突起８ｂを円柱状
に形成する。突起８ｂの形状を円柱状とすることによ
り、ディスクと接触する突起８ｂのエッジ９の長さが方
形の突起を形成した場合に比較して短くなり、接触面積
を更に小さくすることができる。これによって、吸着力
を更に低減することが可能となる。

【００４１】図７は本発明第５実施例の磁気ヘッドスラ
イダを示している。本実施例では、レール４の流入側端
部に球の一部をした突起８ｃを形成する。突起８ｃの形
状を概略半球状とすることにより、突起８ｃとディスク
の接触は点１１で接触する点接触となり、方形や円柱状
の突起を形成した場合に比較して接触面積を更に小さく
することができる。これによって、吸着力を更に低減す
ることが可能となる。

【００４２】図８は本発明第６実施例の磁気ヘッドスラ
イダ２を示している。本実施例では、突起８ｄの流入側
端部をエッチングしてテーパ状に形成する。また、突起
が高いことによる浮上への悪影響を避けるため、突起後
端部もエッチングにより流入端側と同様にテーパ形状に
する。

【００４３】図９は本発明第７実施例の磁気ヘッドスラ
イダ２を示している。本実施例では、突起８ｅを形成す
る際、突起の膜を多層にすることにより突起の後端部を
階段状に形成する。

【００４４】図８及び図９に示すような突起８ｄ，８ｅ
を形成すると、レールの加工後は薄膜プロセスのみで突
起とテーパを同時に形成することができ、スライダの製
造プロセスを簡略化することが可能となる。

【００４５】図１０は本発明第８実施例の製造工程図を
示している。本実施例では、レール上に形成する突起の
材料を粘度の小さいレジスト膜とすることを特徴とす
る。このようなレジストを用いて、例えば球の一部の形
状を有する突起を形成する場合には、レール形成後に、
図１０（Ａ）に示すように左右のレール４の流入端側に
粘度の小さいレジストの微小液滴２０を滴下して、滴下
されたレジスト２２を表面張力によって概略半球形状と
する。

【００４６】次いで、図１０（Ｂ）に示すように、レジ
ストの性質によって紫外線を照射するか又は加熱するこ
とにより、滴下されたレジストを硬化して突起２２を形
成する。これにより、突起形成のプロセスを極めて容易
にすることが可能となる。

【００４７】本実施例では更に、突起２２の耐久性を向
上するために、図１０（Ｃ）に示すように突起２２を形
成したレール全面にプラズマＣＶＤ法によりＤＬＣから
なる厚さ１０〜２０ｎｍ程度の保護膜２４を形成する。

【００４８】保護膜２４は突起２２上にのみ形成するよ
うにしてもよい。また、保護膜２４はスパッタリング法
により製膜するカーボン膜、水素化カーボン膜、シリコ
ン添加カーボン膜等のアモルファスカーボン膜としても
よい。更に、保護膜２４はＳｉＯ₂又はＡｌ₂Ｏ₃等の
酸化物薄膜としてもよい。

【００４９】図１１は本発明第９実施例の磁気ヘッドス
ライダ２を示している。本実施例では、レール４の流入
端側に形成する突起８に加えて、レール４の流出端近傍
に突起８よりも高さの低い一対の突起２８を形成する。

【００５０】このように高さの異なる二対の突起８，２
８をレール４上に形成することにより、スライダ２とデ
ィスクとの接触を突起８，２８の後端エッジのみとする
ことができ、これによりディスクとの接触面積を非常に
小さくすることができるため、吸着力を低減することが
可能となる。

【００５１】また、流入端側に設けた突起８の方が突起
２８よりも高く形成されているため、ディスク回転停止
時のスライダの姿勢が前方（流入端側）が持ち上がった
状態となるため、起動時にスライダ２が浮き上がり易く
なり、ディスクとスライダの摺動距離を小さくすること
ができる。

【００５２】図１２を参照して、突起２８とスライダ流
出端のギャップ関係を説明する。スライダ２が浮上して
いるとき、レールの流出端部５と磁気ディスク表面１０
とのギャップｈ₂が突起２８の後端エッジ２８ａと磁気
ディスク表面１０とのギャップｈ₁よりも小さくなるよ
うに突起２８の厚さと位置を設定する。突起２８の厚さ
及び位置をこのように設定することにより、突起２８が
磁気変換素子６に悪影響を及ぼすことが防止される。

【００５３】図１３は本発明第１０実施例の磁気ヘッド
スライダを示している。この実施例では、図５に示した
第３実施例のように突起８ａをレール４のテーパ面７か
ら浮上面にかけて形成している。

【００５４】更に、突起８ａの高さが流出端近傍に形成
した突起２８の高さよりも高くなるように形成する。突
起８ａをこのように形成することにより、流入端部の角
面がなくなるので、突起８ａの磨耗の低減が可能にな
る。

【００５５】次に、図１４を参照して、本発明第１１実
施例の磁気ヘッドスライダ２について説明する。本実施
例では、一対の突起３０をレール４の概略中央部分に形
成する。

【００５６】突起３０の形成位置をレール４の概略中央
部分としたために、ディスク回転停止時にスライダがデ
ィスクに着地する姿勢の如何に係わらず有効に対応する
ことができ、接触面積を低減することができる。突起３
０の高さは概略３０ｎｍ程度が適当である。

【００５７】図１５を参照して、スライダ浮上時の突起
とスライダの流入端及び流出端のギャップ関係を説明す
る。この図に示すように、スライダ浮上中は、磁気ディ
スク表面１０とスライダ２の流入端１０のギャップＨ₁
が流出端と磁気ディスク表面のギャップＨ₂よりも大き
くなっている。

【００５８】スライダ浮上状態で，突起３０と磁気ディ
スク表面１０とのギャップＨ₃がスペーシングロスとな
らないように、即ちＨ₂＜Ｈ₃となるように突起３０の
膜厚Ｔ₁を制御する。

【００５９】図１６は本発明第１２実施例の磁気ヘッド
スライダ２を示している。本実施例は、図１４に示した
第１１実施例の突起と同様な位置に形成した突起３０の
周囲に、幅約２μｍ、深さ約２０ｎｍの溝３２を形成し
たものである。

【００６０】磁気ディスクは高速で回転すると、ディス
ク表面に塗布した潤滑剤が飛散する。本実施例では、溝
３２内に飛散した潤滑剤を溜めることができるため、Ｃ
ＳＳ領域のディスク表面に潤滑剤を供給することがで
き、吸着力の低減に寄与できる。溝３２の幅及び深さ
は、吸着力を低減する範囲で適宜変更することができ
る。

【００６１】図１７は本発明第１３実施例の磁気ヘッド
スライダ２を示している。本実施例では、突起３０の流
出端にのみ溝３２′を形成している。このように溝３
２′を少なくとも突起３０の流出端に形成することによ
り、溝３２′内に飛散した潤滑剤を有効に捕獲すること
が可能となる。

【００６２】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、スライダの磁気ディスクへの吸着の発生を低減する
ことができ、磁気ディスク装置の信頼性を向上できると
いう効果を奏する。

【００６３】更に、起動時のスライダの浮き上がり特性
を改善することができ、スライダと磁気ディスクの摺動
距離を小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例を示す図である。

【図２】第１実施例の製造工程説明図である。

【図３】製造工程を示す斜視図である。

【図４】第２実施例を示す図である。

【図５】第３実施例を示す図である。

【図６】第４実施例を示す図である。

【図７】第５実施例を示す図である。

【図８】第６実施例を示す図である。

【図９】第７実施例を示す図である。

【図１０】第８実施例の製造工程を示す図である。

【図１１】第９実施例を示す図である。

【図１２】第２突起とスライダ流出端のギャップ関係を
示す図である。

【図１３】第１０実施例を示す図である。

【図１４】第１１実施例を示す図である。

【図１５】突起とスライダ流出入端のギャップ関係を示
す図である。

【図１６】第１２実施例を示す図である。

【図１７】第１３実施例を示す図である。

【符号の説明】

２磁気ヘッドスライダ４レール６電磁変換素子（ヘッド素子）７テーパ８，８ａ〜８ｅ突起１０磁気ディスク表面２８第２突起３０突起３２，３２′ 溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笠松祥治神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク対向面の左右両端に、ディスク
回転時の浮上力発生とディスク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一対のレールを形成した
磁気ヘッドスライダにおいて、前記一対のレールの空気流流入端部のレール面上に一対
の突起を設け、ディスク回転停止時に該突起とレールの空気流流出端部
のみディスクに接触させるようにしたことを特徴とする
磁気ヘッドスライダ。
【請求項２】前記一対のレールは流入端部にテーパを
有しない平坦なレールであり、前記突起は流入端側がテ
ーパ形状をして流入端面まで伸長していることを特徴と
する請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】前記突起は円柱状をしていることを特徴
とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項４】前記突起は球の一部から構成されること
を特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項５】前記突起はアモルファスカーボン膜から
形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項６】前記突起は酸化物薄膜から形成されるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドスライダ。
【請求項７】ディスク対向面の左右両端に、ディスク
回転時の浮上力発生とディスク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一対のレールを形成した
磁気ヘッドスライダにおいて、前記一対のレールの空気流流入端部のレール面上に一対
の第１突起を設けると共に、流出端近傍のレール面上に前記第１突起よりも高さの低
い一対の第２突起を設けたことを特徴とする磁気ヘッド
スライダ。
【請求項８】前記磁気ヘッドスライダが浮上したと
き、前記第２突起とディスクとの間隙は前記スライダの
空気流流出端部とディスクとの間隙よりも広くなるよう
に設定されていることを特徴とする請求項７記載の磁気
ヘッドスライダ。
【請求項９】前記一対のレールは空気流流入端部にテ
ーパを有しており、前記第１突起は該テーパ面から平坦
なレール面にかけて設けられていることを特徴とする請
求項７又は８記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項１０】前記第１及び第２突起はアモルファス
カーボン膜から形成されることを特徴とする請求項７〜
９のいずれかに記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項１１】ディスク対向面の左右両端に、ディス
ク回転時の浮上力発生とディスク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一対のレールを形成し
た磁気ヘッドスライダにおいて、前記一対のレールの概略中央部分のレール面上に一対の
突起を設けたことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
【請求項１２】前記磁気ヘッドスライダが浮上したと
き、前記突起とディスクとの間隙は前記スライダの空気
流流出端部とディスクとの間隙よりも広くなるように設
定されていることを特徴とする請求項１１記載の磁気ヘ
ッドスライダ。
【請求項１３】前記突起の周辺部の少なくとも流出端
側に溝が形成されていることを特徴とする請求項１１又
は１２記載の磁気ヘッドスライダ。