JPH0869675A - ハードディスクドライブのトランスデューサ−スライダアセンブリ、およびトランスデューサ−スライダアセンブリの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造が簡単な、制御された接触の軸受を有す
るトランスデューサ−スライダアセンブリを提供する。 【構成】 ハードディスクドライブのトランスデューサ
−スライダアセンブリ１０は、回転磁気データ記憶ディ
スク表面２６と制御された接触状態にある軸受を形成す
る。このアセンブリは、磁気データ記憶ディスク表面と
対向する１表面上に浮動面を含み、かつ前縁および後縁
を有し、さらに、制御された非ゼロの回転およびピッチ
角度を与えるように構成された、１対の縦の平行なレー
ルおよび荷重点を有し、これにより磁気データトランス
デューサ素子２０を含む１対のレール１６、１８の一方
の後縁が、ディスクに対して最小の機械的間隔を有し、
かつ磁気データ記憶ディスク表面の凸凹の頂点と接触し
て最低の高度で浮動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】この発明は、ディスクドライブの分野に
関する。より特定的には、この発明は、回転データ記録
ディスク表面の凸凹の頂点との接触を制御しながら、制
御されたピッチおよび回転で浮動するように形成され
る、薄膜磁気データトランスデューサヘッドおよびスラ
イダ構造に関し、また、ディスク表面との接触を制御し
ながら動作するように、ヘッドおよびスライダ構造を製
造する方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】コンピュータシステムは、システム、プ
ログラム、およびユーザデータをストアするために様々
な記憶装置を用いる。これらの記憶装置の１つは、ハー
ドディスクドライブとして知られている。ハードディス
クドライブは、その主表面に磁気記憶媒体を保持する、
１つまたは複数個の平滑に仕上げられた回転ディスクを
用いる。各表面は、典型的には、回転ディスクの回転軸
と同軸の多数の環状データ記憶トラックに分けられる。
各トラックは典型的には、同じ間隔を置かれた角度で分
けられた部分、または「セクタ」に分けられる。この部
分は、ユーザデータブロックの予め定められた長さを反
映することができ、または、ヘッド位置情報をヘッド位
置決めサーボループに与える、隣接した埋込まれたサー
ボセクタの間の予め定められたサンプリング間隔を表わ
すことができる。

【０００３】トランスデューサ−スライダ構造は、「能
動」レールとして知られている、スライダの１つのレー
ルの後端部に形成されかつ保持される電磁トランスデュ
ーサを含む。「安定」レールとして知られている別のレ
ールは、能動的に接続されたトランスデューサを含まな
いが、使用されていないトランスデューサがその後縁に
形成され得る。この例では、トランスデューサは、集積
回路（ＩＣ）製造技術と同様の技術により薄膜堆積とし
て形成されるが、メタルインギャップと、上に薄膜磁気
抵抗読出素子が形成される薄膜誘導性書込素子を含む、
複合２部分トランスデューサとを含めて、他のトランス
デューサ設計が知られている。書込の間、ホストコンピ
ュータシステムからのユーザデータは、トランスデュー
サにより一連の電流パルスに変換される。パルスは、ト
ランスデューサのコイルを通り、かつヘッドを通過する
記憶表面の選択されたトラックの磁気媒体内の磁区また
は磁石として課されるかまたは書込まれる磁界になる。
読出の間、記憶表面上の記録された磁石がヘッドを通過
すると、その磁束界がトランスデューサにより微小電気
信号として捕えられる。これらの微小信号は、増幅さ
れ、整形され、かつユーザデータに処理されて、次にホ
ストコンピュータシステムに与えられる。

【０００４】トランスデューサ−スライダ構造は典型的
には、２つまたは３つの縦領域もしくは「レール」を含
み、それにより、「ウィンチェスタ」（Winchester）ま
たは「フライングヘッド」技術としてこの技術分野にお
いて知られるようになったものに従って、それが空気軸
受上の回転データ記憶ディスクの表面に非常に接近して
浮動するのを可能にするために、所望の空気力学的特性
を示す。この技術の１つの利点は、それによって、トラ
ンスデューサ電磁石が、記憶表面と過度に接触せずかつ
それを摩損せずに、記憶表面に非常に接近して動作でき
るため、より長い耐用寿命にわたって確実に動作する記
憶装置を実現することである。４マイクロインチ未満も
の低い浮動高度は、現代のウィンチェスタ空気軸受技術
で実現される。

【０００５】トランスデューサ−スライダ構造は、ロー
タリボイスコイルアクチュエータポジショナなどのヘッ
ドポジショナアクチュエータにより、データ記憶表面の
上に位置決めされる。アクチュエータポジショナは、ト
ランスデューサ−スライダ構造が、回転ディスク表面に
対して半径方向の位置に厳密に保持される間に、ピッチ
および回転特性を示すのを可能にする、ヘッド−ジンバ
ルアセンブリを含む。アクチュエータポジショナは、ト
ラックシーク動作の間に、トランスデューサ−スライダ
構造を出発トラックから目的トラックに迅速に移動し、
かつその後のデータ書込または読出動作の間に、トラン
スデューサ−スライダ構造を目的トラックの位置に保持
する。これらの位置決め動作は、大部分は、トランスデ
ューサが各データトラック内に埋込まれたサーボセクタ
の各々の上を通るときに、トランスデューサにより読出
されるトランスデューサ位置情報により制御される。

【０００６】ハードディスクドライブスライダのための
従来の設計は、スライダ行バーを機械加工することによ
り作られる、２本のレールからなる、テーパが平坦な空
気軸受を用いる。このスライダ設計およびスライダ行バ
ー機械加工プロセスは、数年前から、利用可能であり、
この基本的な設計の何億ものスライダが製造されかつ用
いられている。現代の先行技術に従う、従来の２本のレ
ールからなるスライダの１つの例は、「高密度記録のた
めの改良した浮動磁気ヘッド」（Improved Floating Ma
gnetic Head For High Density Recording）と題され
た、エザキ他への米国特許第４，９２８，１９５号に記
載されており、その開示を引用によりここに援用する。

【０００７】磁気記録において、面積的なデータ記憶密
度能力は、書込および読出のために用いられるトランス
デューサ−スライダ構造と、情報記憶を与える、磁化さ
れたディスク媒体との間の機械的間隔に決定的に依存す
る。したがって、問題は常に、この間隔を可能な限り小
さくする方法を考案することであり、現在のところ空気
軸受がハードディスクドライブにおいて広く用いられて
いる。面積的な記憶密度を増大するために、今後のディ
スクドライブでは、トランスデューサ−スライダとディ
スク表面との間の間隔はさらに減少し、かつ空気軸受
は、これまでよりも低いクリアランスを有するであろ
う。

【０００８】現在のところ、磁気データ記憶ディスク
は、スパッタリング技術により上に磁気媒体層および保
護オーバコート層が薄膜として堆積される、精密に形成
された、アルミニウム合金、ガラスまたはセラミック基
板から形成される。現代の製造プロセスは、非常に平坦
かつ平滑であるデータ記憶表面をもたらすが、微視的に
観察されると、その表面は頂点および窪みを示す。空気
軸受クリアランスを最小にする１つの方法は、ヘッド−
スライダ構造の部分が、データ記憶表面の頂点または最
も高い点と実質的に連続した接触をするのを可能にする
ことである。トランスデューサ−スライダ構造とディス
クの回転データ記憶表面との間のこの接触は、ここでは
「制御された接触」と呼ばれる。スライダとディスクと
の間の制御された接触は、この技術分野において「擬似
接触」および「仮想接触」とも呼ばれる。

【０００９】最近、ヘッド製造業者、カリフォルニア州
（California）ミルピタス（Milpitas）のリード−ライ
トコーポレイション（Read-Rite Corporation ）によ
り、「トリパッド」軸受トランスデューサ−スライダ構
造が発表されかつ提供されている。そのトリパッド軸受
は、ディスク記憶表面と擬似接触して動作すると言われ
ている。このトリパッド軸受構造は、擬似接触を確実に
するための１つの方法であるが、製造（トリパッド設計
は多くの直交でない切断を必要とする）とドライブの集
積化（ヘッドと記憶表面との間の電気的間隔へのスライ
ダロールの影響を最小にするために、１つのトランスデ
ューサがスライダの中心に位置される）において妥協を
伴う。これらの製造およびドライブの集積化の複雑さ
は、従来の２本のレールからなるスライダの設計よりト
リパッド設計に対して大いに費用を追加し、従来の２本
のレール技術からこのように離れることは、スライダ製
造業者およびディスクドライブ設計者の両方による受入
れに対して障害であることが証明されている。

【００１０】ディスクドライブ製品における浮動高度制
御は、ドライブ設計と、媒体設計と、ヘッド−ジンバル
アセンブリ設計との間の非常に微妙なバランスを必要と
する。現在のところ、市場で入手可能なウィンチェスタ
ディスクドライブ製品は、製造許容範囲を考慮にいれ
て、媒体表面上の最も高い点とスライダ上の最も低い点
との間にいくらかのポジティブなマージンを必要とす
る。このマージンは、この技術分野において「ポジティ
ブな滑りマージン」として知られており、それは、出来
のよいハードディスクドライブ製品を達成するように注
意深く管理されなければならない。滑りマージンが小さ
すぎると、ドライブにおいて信頼性の問題が起こるかも
しれない。滑りマージンが大きすぎると、その結果は、
面積的なデータ記憶密度がおそらくより低くなり、商業
的な失敗となるだろう。

【００１１】したがって、ディスク記憶表面との接触を
制御しながら動作し、不適当なまたは通常でない形成ス
テップもしくはプロセスなしで製造でき、かつ適切なピ
ッチおよび回転特性を与える、改良されたトランスデュ
ーサ−スライダ構造に対する、これまで解決されていな
い要求が残ったままである。

【００１２】

【発明の概要】この発明の目的は、制御された接触の軸
受を有するトランスデューサ−スライダアセンブリの製
造を簡単にすることである。

【００１３】この発明の他の目的は、トランスデューサ
を含む能動レールが、スライダの他のいかなる部分より
も小さい機械的間隔（浮動高度）を常に有するように、
トランスデューサ−スライダアセンブリに非平面の回転
およびピッチの浮動特性を与えて、不必要な機械的リス
クがなくかつ間隔の減少がどれも電気的性能の対応する
向上をもたらすことを保証することである。

【００１４】この発明のさらに他の目的は、スライダが
実際には回転磁気データ記憶ディスクとの接触を制御さ
れかつそれによりサポートされるので、ポジティブな滑
りマージンの必要をなくすトランスデューサ−スライダ
アセンブリを提供することである。

【００１５】この発明のさらに他の目的は、その製造
が、空気軸受表面上の、機械による直交の切断だけを必
要とし、かつ従来の空気軸受スライダ製造プロセスを非
常にわずかに調整するだけでよく、エッチングステップ
などを必要としない、トランスデューサ−スライダアセ
ンブリを提供することである。

【００１６】したがって、ハードディスクドライブのト
ランスデューサ−スライダアセンブリは、回転磁気デー
タ記憶ディスク表面との接触を制御される軸受を形成す
る。このアセンブリは、磁気データ記憶ディスク表面と
対向する１表面上に浮動面を含み、かつ前縁および後縁
を有し、さらに、制御された非ゼロの回転およびピッチ
角度を与えるように構成された、１対の縦の平行なレー
ルおよび荷重点を有し、これにより磁気データトランス
デューサ素子を含む１対のレールの一方の後縁が、ディ
スクに対して最小の機械的間隔を有し、かつ磁気データ
記憶ディスク表面の凸凹の頂点と接触して最低の高度で
浮動する。

【００１７】１つの好ましい形態では、１対のレールの
うちの能動レールは、予め定められた幅を有し、スライ
ダアセンブリの長さと一致し、かつその後縁に磁気デー
タトランスデューサを有し、その対の安定レールは、予
め定められた幅より広い幅を有し、かつスライダアセン
ブリの後縁で切断される。

【００１８】この好ましい形態の１つの局面では、スラ
イダは、１対のレールを規定するように逃げをつけら
れ、かつ後縁に安定レールに隣接した切断領域を規定す
るように逃げをつけられる。この好ましい形態の別の局
面では、スライダアセンブリは、安定レールに隣接した
後縁に溝を付けられ、それにより切断領域を規定する。

【００１９】この新しい軸受は、トランスデューサ極領
域が回転ディスク記憶媒体との制御された接触の状態に
あることを確実にする、制御された接触の軸受スライダ
の製造を簡単にする。この新しい設計は、直交の切断だ
けを必要とする、十分に発達した、テーパが平坦な軸受
の製造プロセスに非常に有効であり、かつ好ましい、切
断された安定スライダレールを作る１つの付加的なステ
ップを追加する。この切断領域を作ることは、基本的に
は良好なトランスデューサの選択性を減らして製造処理
量を上げるか良好なトランスデューサの選択性を高めて
製造処理量を減らすかというかねあいで、様々な方法で
実施することができる。

【００２０】この発明のこれらのおよび他の目的、利
点、局面、および特徴は、添付の図面と関連して示され
る次の好ましい実施例の詳細な説明を考慮すると、より
十分に理解されかつ評価されるであろう。

【００２１】

【好ましい実施例の詳細な説明】図１は、磁気記憶技術
を用いるハードディスクドライブ内で用いるための、制
御された接触のスライダ１０を図示する。「制御された
接触」というのは、スライダが回転ディスク記憶表面上
の凸凹（微細な欠陥）の頂点との接触によりサポートさ
れることを意味する。スライダ１０は、それが作動的に
関連する回転ディスクのデータ記憶表面との制御された
接触を達成するために、この発明の原理に従って形成さ
れる。形成された、スライダ１０は、上表面１１と、前
縁１２と、後縁１４と、完全な長さのスライダレール１
６と、切断された、幅が広いスライダレール１８と、デ
ータトランスデューサヘッド構造２０とを含む。スライ
ダレール１６および１８はそれぞれ、前縁１２に形成さ
れた前縁傾斜１７および１９を含む。傾斜１７は、スラ
イダレール１６および１８の表面（この技術分野におい
て「空気軸受表面」または「ＡＢＳ」として知られてい
る）の面に対して３０分から５０分などの非常に浅い角
度を規定する。レール１６および１８は、図１において
参照符号２２により包括的に示される、不完全なスライ
ダの中央領域に所望の深さまで逃げをつけることにより
規定される。

【００２２】スライダ１０は、その上表面１１上の予め
定められた荷重点で少量のたとえば銀エポキシ３２によ
りジンバルまたはフレクシャ３０に取付けられる。図３
に示されるように、フレクシャ３０は、次に荷重はり３
４に取付けられ、これは、予め定められた予圧力をフレ
クシャ３０を介してスライダ１０に与え、それをデータ
ディスク２６の表面の方に強制する。理想的には、フレ
クシャ３０は、スライダ１０が縦軸（回転）（図２）に
対して回転しかつ横軸（ピッチ）（図３）に対して回転
するのを可能にするが、可能な相対的な動きのあらゆる
他のディメンションにおいてスライダの剛性を維持す
る。荷重はり構造およびジンバルの例は、「高さが圧縮
された低電力の固定ヘッドのためのデータヘッド荷重は
り、およびディスクアセンブリ」（Data Head Load Bea
m for Height Compacted, Low Power Fixed Head and D
isk Assembly）と題され、ハッチ（Hatch ）他へ共通に
譲渡された米国特許第５，０２７，２４１号に記載され
ており、その開示を引用によりここに援用する。

【００２３】ディスク２６がスライダ１０に対して制御
された速度で（図３においてディスク２６の下の矢印に
より示される相対的な方向に）回転されると、スライダ
レール１６および１８により形成される非常に磨かれた
ＡＢＳとディスク２６の非常に磨かれた表面との間に空
気軸受が形成される。この空気軸受は、荷重はり３４に
より出される予圧力を克服し、かつスライダ１０がディ
スク２６の磁気データ記憶表面の上を非常に低い相対的
な高度、約１マイクロインチ未満から数マイクロインチ
の浮動高度で「浮動する」のを可能にする反力を発生す
るのに十分である。

【００２４】ウィンチェスタハードディスクドライブ技
術において、データトランスデューサが記憶表面の方に
接近されればされるほど、ますます多くのユーザデータ
情報が同じユニット領域内のデータ記憶表面上に記憶さ
れ得る。この記憶能力は、この技術分野において「面積
密度」として知られている。ディスク２６のデータ記憶
表面は、非常に平滑な程度、たとえば平均約５０オング
ストロームの粗さまで磨かれるが、依然として凸凹（頂
点および窪み）がある。電磁トランスデューサ２０に隣
接した後縁２１が、ディスク表面の凸凹の頂点と接触
し、事実上それとここでは「制御された接触」と呼ばれ
るもので頂点から頂点に滑るように、スライダ１０を構
成しかつ浮動することがこの発明の目的である。図２に
おいて参照符号２１により示される最下の後縁は、トラ
ンスデューサ素子２０と隣接しており、そのためトラン
スデューサ２０は、データ記憶表面と可能な限り接近す
ることができ、それによりディスク２６の磁気データ記
憶表面上に増大したデータ記憶密度を達成する。

【００２５】従来、スライダは、スライダの前縁から後
縁に延びている、２本の、間隔をおかれた、完全な長さ
の、同じ幅のレールを含む。従来の左右対称のスライダ
では、回転ディスクの上の浮動高度は、回転角度ρが０
であり、一方ピッチ角度φが、回転ディスク記憶表面に
対して非常に鋭い角度、わずか１または数分である。制
御された接触の浮動条件を達成するためには、スライダ
の最下の後縁２１が所望のごとく、回転ディスク記憶表
面との制御された接触を達成するように、制御された態
様でスライダ１０のピッチおよび回転特性を変えること
が必要である。能動スライダレール１６の後縁２１が、
ディスク２６のデータ表面との接触を制御しながら浮動
する、スライダ１０の唯一の部分であるためには、使わ
れていないヘッド構造と、スライダの後縁１４に隣接し
た安定レール１８の部分とを除去することが望ましい。
この領域は、ここでは「切断」領域と呼ばれ、かつ参照
符号２４により包括的に示される。非能動コーナー切断
領域２４の除去の１つの結果は、その領域で空気力学的
上昇が失われることである。切断領域での上昇が失われ
ることに対抗するために、能動レール１６の幅が安定レ
ール１８の幅に対して狭くされるか、または安定レール
１８の幅が能動レール１６に対して広くされる。いずれ
のアプローチも、スライダ１０が、能動スライダレール
１６の後縁２１とディスク２６の記憶表面の凸凹の頂点
との間の制御された接触をもたらす望ましい回転特性を
達成するのを可能にする。

【００２６】切断領域２４を形成するのに少なくとも２
つの方法がある。スライダ１０は、切断領域２４および
逃げをつけられた中央部分２２がすべて、ＡＢＳ面の下
の同じ面または深さであるような態様で機械加工され得
る。図７では、切断領域２４は、主な、逃げをつけられ
た領域２２とほぼ同じ深さであり得る予め定められた深
さまで、逃げをつけられた領域として規定される。（し
かしこの深さまでの逃げは必要でない。）その代わり
に、スライダ１０のコーナーに完全に切欠を付けること
により、切断領域２４のスライダ材料を完全に除去して
もよい。この発明において、スライダ１０のコーナーの
より深い切欠からわずかな利点がもたらされる。なぜな
ら、トランスデューサ２０を保持している後縁２１が、
スライダ１０の他のいかなる部分よりも低い浮動高度を
有することが重要であるからである。また、より大きい
回転角度が、切断領域２４のすべてのスライダ材料を除
去した後で許容され得る。この発明の１つの好ましい実
施例では、より幅広いレール１８の後部分が完全に除去
され、それによりレール１８を切断し、例として図１に
おいて点線の輪郭で示されかつ図８のＡＢＳの平面図に
示されるように、切欠を形成する。

【００２７】回転角度、すなわち図２に示されるような
垂直な縦の面２８とスライダ１０との間に形成される角
度ρを制御するためには、後縁２１にトランスデューサ
２０を保持しているスライダレール１６は、他のレール
により発生されるよりも小さい反力をその空気軸受から
発生しなければならない。この例では、能動スライダレ
ール１６は、幅が狭くされ、かつより小さい反力を発生
し、安定スライダレール１８は、幅が広くされ、かつよ
り大きい反力を発生する。レール幅におけるこれらの違
いは、ディスク２６がスライダ１０に対して回転してい
る浮動動作の間に、スライダ１０が所望の制御された回
転角度ρに制御された態様で回転することを引き起こ
す。図２では、回転角度ρは、データディスク２６に対
して垂直な面２８に対して示されている。実際には、回
転角度ρは、（レール１８の後縁で測定して）安定スラ
イダレール１８がディスクの表面のたとえば約３マイク
ロインチ上を浮動し、一方完全な長さの、能動の、幅が
狭いレール１６の後縁が、回転ディスク２６の表面上の
凸凹の頂点と制御された接触状態で、約１マイクロイン
チ以下の平均的な浮動高度で浮動している程度である。

【００２８】後縁２１とディスク表面の凸凹の頂点との
間の所望の制御された接触を達成するために、スライダ
１０などの、１対のレールからなるスライダの回転角度
ρおよびピッチ角度φを制御するための他の技術の１つ
は、予圧力をジンバル３０および荷重はり３４を介して
スライダに与えるための荷重点３２を、スライダ１０の
質量の中心からずれた位置に調整することである。荷重
点は、浮動動作の間に所望の回転角度ρ（図２に示され
る）およびピッチ角度φ（図３に示される）を確実に達
成するために、質量の中心から変位させられ得る。ピッ
チ角度φは、スライダ１０の前縁がディスク表面より約
１０マイクロインチ上であり、一方制御された接触状態
の後縁２１が平均してディスク表面より約１マイクロイ
ンチ上であるように、選択される。

【００２９】図４は、トランスデューサ−スライダ１０
を形成するように用いられる、ウェハレベルの処理を図
示する。ウェハレベルの処理は、従来の薄膜誘導性また
は薄膜誘導性書込／磁気抵抗読出トランスデューサ素子
を形成するように用いられる処理と非常に類似してい
る。最初に、トランスデューサ素子２０が、アルミニウ
ム−チタン−カーバイドセラミックブランクなどの適切
なスライダ基板材料の、円形、正方形、または長方形の
ウェハ上に行列として形成される。他の材料、たとえば
炭化ケイ素、カルシウムチタン酸塩、またはマンガン−
ニッケル−亜鉄酸亜鉛なども、基板に用いられ得る。円
形の基板５０が図４に示される。基板５０は、非常に薄
くかつ平坦であるように作られており、かつその主表面
は、ラップ仕上げされ、かつたとえば５０オングストロ
ームの平均粗さなどの、平滑さの満足できるレベルまで
磨かれている。ウェハ処理の間に、一連のプロセスステ
ップは、読出／書込トランスデューサ素子を形成するに
おいて、導体材料、絶縁材料、強磁極材料、およびオー
バコートを選択的に堆積しかつエッチングする。これら
のプロセスステップは、集積回路半導体を形成するため
に用いられる薄膜処理技術と同様である、既知の堆積お
よび選択エッチング技術を用いて実行される。

【００３０】たとえば、図５では、アルミナ−チタン−
カーバイドの、仕上げられた基板５０は電気的に導電性
である。したがって、たとえばアルミナセラミックの絶
縁体層５２は、基板５０の露出した表面上に形成され
る。次に銅層がアルミナ層５２の上に堆積され、かつ既
知のフォトレジスト技術およびエッチングを用いてパタ
ーン化され、パターン化された銅導体層５４を生じる。
最後に、パターン化された銅導体層５４は強磁極層５８
と強磁極層６２との間に巻込まれ、薄膜誘導性読出／書
込トランスデューサ設計では慣用の磁気ヨークおよび空
隙構造を与える。薄い絶縁層５６および６０は、磁極片
５８および６２を隔て、かつたとえばアルミナの絶縁体
層６４は、保護オーバコートとして与えられ得る。トラ
ンスデューサ形成は直接にはこの発明の一部ではないの
で、ここでは幅広い概略の一例のみとして説明する。実
際には、誘導性読出／書込であれ誘導性書込／磁気抵抗
読出であれ、有用な薄膜トランスデューサ構造を形成す
るにおいて、多数のプロセスステップおよび中間物があ
り得る。メタルインギャップトランスデューサを形成す
るのに非常に異なるプロセスステップもまた用いられる
が、この既知の型のトランスデューサはまた、この発明
の原理に従うスライダの上に形成され得るかまたはスラ
イダにより、うまく保持され得る。次の表は、この発明
の、制御された接触のスライダ１０が従う、従来の２本
のレールからなるスライダ形状要素の寸法を示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】一旦ウェハ５０がトランスデューサのマト
リクスでパターン化されると、ウェハ５０は、図４に示
されるように、行および列ラインに沿ってのこ引きする
ことにより、「行バー」６６に分けられる。典型的に
は、行バー６６の各々は、たとえば２４から３６の候補
スライダを含むことができ、そのごく一部のみが、図６
の（Ａ）に、点線により分けられて示される。図６の
（Ａ）の各候補スライダは、２つの候補トランスデュー
サ２０Ａおよび２０Ｂを有しているように示される。ス
ライダ１０が完成されると、１つのトランスデューサだ
けが、完成されたハードディスクドライブにおいて読出
／書込動作のために用いられる。組立てられた、ディス
クドライブは、ヘッドスタック、またはヘッドおよび荷
重はりの垂直に整列したコーム（comb）を含む。ディス
ク表面の方に上方に面しているスライダ１０は、たとえ
ば図１に示される配置である。ディスク表面の方に下方
に面しているスライダ１０は、図２のスライダ１０のよ
うに、図１の鏡像の配置である。こうして、スライダウ
ェハ５０は、上方に面するスライダだけまたは下方に面
するスライダだけを規定するように形成されることがで
き、またはそれは、後に試験され、類別され、かつ上方
に面するスライダまたは下方に面するスライダに分けら
れる、一般的なスライダ候補を規定することができる。
従来、トランスデューサ２０の機能は通常、行バーレベ
ル６６で最初に試験される。

【００３３】行バー６６の各々は、非常に薄くかつ幅が
狭いので、行バー６６の上表面１１をツール６８に接着
するのが一般的である。ツール６８は、取付けられるス
ライダバー６６と同じ幅および長さであるように作られ
るが、かなり大きい相対的な深さまで拡張され、それに
よりスライダバー６６の適切な機械的強化を与え、それ
がその後の処理の間に曲がるかまたは壊れるのを防ぐ。
図６の（Ａ）は、ＡＢＳが輪郭を付けられる前の、ツー
ル６８に取付けられた行バー６６を示す。図６の（Ｂ）
は、縦のレール１６および１８、傾斜１７および１９、
逃げをつけられた主領域２２ならびに切断領域２４を規
定するように直交の輪郭をつけられた後の、行バーのＡ
ＢＳを示す。

【００３４】実際には、行バー６６の行およびツール６
８は、マトリックスとしてともに厳密にクランプされ、
かつガングソーまたは研削盤（図９ではガングソー７０
として示される）は、各候補スライダの残余のスライダ
レール１６および１８を分けている、主な、逃げを付け
られた領域２２を規定するために、たとえば図６の
（Ｂ）の点線と平行な切断経路に沿って、マトリックス
上を直交に通過する。レール１６および１８ならびに逃
げをつけられた主領域２２のＡＢＳ輪郭付けが、行バー
マトリックスレベルで完了すると、行バー６６は再び個
別のバーに分けられ、かつ傾斜表面１７および１９は、
個別の行バー６６を所望の角度に傾けかつＡＢＳをラッ
プ板または表面と接触させることにより、またはガング
ソー７０による制御されたのこ引きにより、形成され、
それによりレール表面を研削し、傾斜１７および１９を
形成する。

【００３５】図６の（Ｂ）の例では、行バー試験の間に
すべての候補トランスデューサ２０が使用可能であるこ
とと判断され、かつ、隣接した対の一方が上方に面する
スライダになり、かつ隣接した対の他方が下方に面する
スライダになるように、分かれていない隣接したスライ
ダ候補に切欠をつけることにより切断領域を規定するこ
とが効果的になる。その代わりに切断領域は、個別のト
ランスデューサ候補２０Ａおよび２０Ｂを試験して、ど
れがいかなる所与のスライダ候補のためにも最良に働く
かを見て決定してもよい。スライダ候補が完全に機械的
に構成された後、それらは、たとえば、図６の（Ｂ）の
行バー６６を点線に沿って個別のトランスデューサ−ス
ライダ１０に分けるガングソー７０により、個別のスラ
イダに分けられる。次に個別のスライダは、ツール６８
から離され、かつ電気的に試験され、目で検査される。

【００３６】切断領域２４の各々を形成するいくつかの
好ましいプロセスがある。これらのプロセスは次のとお
りである。

【００３７】Ａ．ウェハレベルの溝付け。図４を参照す
ると、ウェハ５０が個別のスライダバー６６に分けられ
る前に、たとえばガングソーにより、ウェハの表面の制
御された深さまで溝が機械で付けられる。このプロセス
は、図１の輪郭線、ならびに図６の（Ｂ）および図８に
示されるように、切断領域２４のすべての材料を除去す
る効果がある。

【００３８】Ｂ．行バーの切欠。図６の（Ｂ）を参照す
ると、個別の行バープロセスのレベルで、ガングソー７
０が、切断領域２４を所望の深さに規定するように、各
候補スライダのコーナーを切欠するように、与えられ得
る。このプロセスでの１つの問題は、のこぎりの直径が
スライダ１０に対して非常に大きく（図９に示されるガ
ングソー７０の相対的な直径よりかなり大きい）、行な
われている切断の範囲が非常に厳密に制御されなければ
ならないことである。通常ガングソーは、切断領域２４
を形成するために、安定レール１８を、後縁１４からそ
の長さの約１０％ほど切断する。

【００３９】Ｃ．行バーののこ引き。第３の方法は、行
バーを予め定められた角度に傾け、次にガングソーを用
いて切断領域のスライダ材料を除去する方法である。こ
の方法は、前縁に傾斜領域１７および１９を形成するた
めに行バーの傾斜およびのこ引きを用いる、スライダ形
成プロセスにおいて特に適切である。このアプローチに
はいくつかの既知の欠点がある。１つは、行バーの変位
角度が厳密に制御されなければならないことである。第
２の欠点は、のこ引きがラップ仕上げ以上に、削られた
傾斜表面をもたらす傾向があることである。切断領域２
４でスライダ１０のコーナー全体を除去することは必須
ではない。必要なのは、空気圧をより一層低いレベルに
でき、かつ動作のいかなる予想される回転角度条件の間
にも、逃げをつけられた領域がディスク表面と接触しな
い、十分な空間を与えることだけである。

【００４０】Ｄ．行バーの溝付け。この方法では、行バ
ー６６は、図６の（Ｂ）に示される位置に回転され、か
つ選択に基づいて、行バー６６に切欠を付けるのに、の
こぎりが用いられる。このアプローチは、行バーレベル
で実施される個別のトランスデューサの試験が、仕様に
応じかつ各々の対の一方のトランスデューサが除去され
るのを可能にするトランスデューサ２０を特定する場合
に望ましいものであろう。

【００４１】Ｅ．スライダレベルの溝付け。この方法
は、各スライダ１０を、それが行バー６６から分けられ
た後に機械加工することを必要とする。このアプローチ
は、機械加工の対象になるのは良好なスライダ−トラン
スデューサだけであるという点でいくつかの利点を有す
るが、スライダの個別の機械加工は、製造プロセスにお
ける生産性を劇的に減少しかつ費用を増大する。

【００４２】こうして、トランスデューサ−スライダ１
０が、プロセスの許容範囲および所望の歩留に依存し
て、ウェハレベル（上のＡ）での最小の選択プロセス、
もしくはスライダレベル（上のＥ）での最大の選択プロ
セス、または上のＢ−Ｄでの中間のプロセスで、所望の
浮動特性および切断領域２４を有するように形成され得
ることが、理解されかつ評価され得る。レール１６およ
び１８の空気軸受表面には、米国特許第５，１５９，５
０８号および第５，１７５，６５８号に例として記載さ
れているように、いかなる満足のできる態様においても
適切な保護オーバコートが設けられ得る。それぞれの開
示を引用によりここに援用する。

【００４３】レール切断は、実際には数マイクロインチ
の所要の最小の深さだけであるが、これをスライダの深
さ全体にわたって拡張し得ることを認識すると、切断領
域を作るための広い範囲の選択肢が提供される。上のプ
ロセス選択肢Ａで説明されたように、最も簡単な機構
は、行バー方向に対して直交の方向においてウェハレベ
ルでの切断の長さと同じ深さの切断領域を作る。このプ
ロセスは、図１および図８に示されるように、能動トラ
ンスデューサおよびスライダのコーナー全体を除去す
る。不幸にも、この簡単なプロセスは、すべての薄膜ト
ランスデューサ２０が直線で除去されることを必要とす
るので、不良なトランスデューサが同じ候補スライダ上
に残される一方で、いくつかの良好なトランスデューサ
が除去されるとすれば、潜在的な歩留りの減少を引起こ
す。その代わりに、切断は、スライダ前縁の空気軸受上
のテーパが作られる方法と同様の態様で、行バーレベル
で実施され得る。行バーは、軸受表面に対してわずかな
角度で傾けられることができ、後縁テーパが作られる。
行バー処理方法では、段付研削盤は、いずれのレールに
もテーパを作るように制御されることができ、トランス
デューサ候補２０Ａまたは２０Ｂのどちらがプローブ試
験により良好であると判定されるかに依存して、上方お
よび下方に面するヘッドの両方が同じバー上に作られる
のを可能にする。スライダ機械加工は、所望の切断を生
じるのに最も選択的なかつ最も生産性が低い方法であ
る。

【００４４】このようにこの発明の実施例を説明した
が、この発明の目的が十分に達成されていることが評価
され、かつこの発明の構成ならびに幅広く異なる実施例
および適用例における多くの変更が、この発明の精神お
よび範囲から逸脱せずに連想されることが、当業者によ
り理解されるであろう。ここでの開示および説明は、単
に例示的なものであり、かついかなる意味でも限定する
ことは意図されていない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１つの好ましい実施例に従う空気軸
受スライダの拡大した等角図である。

【図２】図１のスライダの鏡像におけるスライダの後縁
の立面図である。

【図３】図２のスライダの右側の立面図である。

【図４】製造プロセスの間のスライダウェハの非常に概
略的な平面図である。

【図５】トランスデューサ製造プロセスステップの間に
図４のスライダウェハ上に形成される１つのデータトラ
ンスデューサヘッド素子の非常に拡大された断面立面図
である。

【図６】（Ａ）は、トランスデューサ製造の後で図４の
ウェハから切断され、かつその後のスライダレベルの処
理のためにサポートツールに固定されるスライダバーの
部分の拡大した、概略的な端縁の平面図であり、（Ｂ）
は、（Ａ）のスライダバー部分の端部（空気軸受表面）
の立面図である。

【図７】この発明の１つの好ましい実施例に従って形成
されるトランスデューサ−スライダの空気軸受表面の平
面図である。

【図８】この発明の第２の好ましい実施例に従って形成
されるトランスデューサ−スライダの空気軸受表面の平
面図である。

【図９】安定スライダレールに対して切断領域を形成す
るための１つの態様を図示する、この発明の別の好まし
い実施例の拡大した、やや概略的な側面図である。

【符号の説明】

１０ スライダ １２ スライダの前縁 １４ スライダの後縁 １６ スライダレール １８ スライダレール ２０ トランスデューサ ２６ 回転磁気データ記憶ディスク ３２ 荷重点

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転磁気データ記憶ディスク表面と制御
   された接触の軸受を形成するハードディスクドライブの
   トランスデューサ−スライダアセンブリであって、前記
   磁気データ記憶ディスク表面と対向する１表面上に浮動
   面を含み、かつ前縁および後縁を有し、さらに、制御さ
   れた非ゼロの回転およびピッチ角度を与えるように構成
   された、１対の縦の平行なレールおよび荷重点を有し、
   これにより磁気データトランスデューサを有する前記１
   対のレールの能動レールの後縁が、前記磁気データ記憶
   ディスク表面に対して最低の高度で浮動する、ハードデ
   ィスクドライブのトランスデューサ−スライダアセンブ
   リ。
2. 【請求項２】 前記能動レールは、予め定められた幅を
   有し、前記スライダアセンブリの長さと一致し、かつそ
   の後縁に前記磁気データトランスデューサを有し、前記
   １対のレールの安定レールは、予め定められた幅よりも
   広い幅を有し、かつ前記スライダアセンブリの後縁で切
   断される、請求項１に記載のハードディスクドライブの
   トランスデューサ−スライダアセンブリ。
3. 【請求項３】 前記スライダは、前記対のレールを規定
   するように逃げをつけられ、かつ後縁に前記安定レール
   に隣接した切断領域を規定するように逃げをつけられ
   る、請求項２に記載のハードディスクドライブのトラン
   スデューサ−スライダアセンブリ。
4. 【請求項４】 前記スライダアセンブリは、他方のレー
   ルと隣接した後縁に溝を付けられ、それにより前記安定
   レールおよび後縁に隣接した切断領域を規定する、請求
   項２に記載のハードディスクドライブのトランスデュー
   サ−スライダアセンブリ。
5. 【請求項５】 回転磁気媒体データ記憶ディスク表面と
   の制御される接触からデータを読出しかつデータを書込
   むためのトランスデューサ−スライダアセンブリを形成
   する方法であって、 多数の候補トランスデューサ素子をスライダ材料のウェ
   ハ上に行および列として形成するステップと、 前記候補トランスデューサ素子をそのウェハ切断表面に
   沿って行バーに分けるステップとを含み、各行バーは、
   多数の候補トランスデューサ−スライダアセンブリを含
   み、さらに前記候補トランスデューサ−スライダアセン
   ブリの後縁に前記トランスデューサ素子を有する能動レ
   ールと、安定レールとを規定するように、直交の切断経
   路に沿って前記行バーの反対のウェハ切断表面をガング
   ソーでのこ引きするステップと、 切断領域を規定するように、後縁で前記安定レールの一
   部を除去するステップと、 前記行バーを前記多数の候補トランスデューサ−スライ
   ダアセンブリに分けるステップと、 使用可能なトランスデューサ−スライダアセンブリの各
   々を識別するために、分けられた候補トランスデューサ
   −スライダアセンブリを試験するステップとを含む、ト
   ランスデューサ−スライダアセンブリの形成方法。
6. 【請求項６】 切断領域を規定するように、後縁で前記
   安定レールの一部を除去する前記ステップは、多数の候
   補トランスデューサ素子を形成する前記ステップの後
   に、かつ前記候補トランスデューサ素子を行バーに分け
   る前記ステップの前に、スライダ材料のウェハに横の溝
   を形成するステップを含む、請求項５に記載のトランス
   デューサ−スライダアセンブリの形成方法。
7. 【請求項７】 切断領域を規定するように、後縁で前記
   安定レールの一部を除去する前記ステップは、前記切断
   領域を規定するように、直交の切断経路に沿って前記行
   バーをガングソーでのこ引きするステップを含む、請求
   項５に記載のトランスデューサ−スライダアセンブリの
   形成方法。
8. 【請求項８】 切断領域を規定するように、後縁で前記
   安定レールの一部を除去する前記ステップは、前記行バ
   ーを予め定められた角度に回転し、かつ前記切断領域を
   規定するように、前記予め定められた角度に従う経路に
   沿って前記行バーをガングソーでのこ引きするステップ
   を含む、請求項５に記載のトランスデューサ−スライダ
   アセンブリの形成方法。
9. 【請求項９】 切断領域を規定するように、後縁で前記
   安定レールの一部を除去する前記ステップは、使用可能
   なトランスデューサ−スライダアセンブリの各々の安定
   レールを、それが前記行バーから分けられかつ試験され
   た後に切断するステップを含む、請求項５に記載のトラ
   ンスデューサ−スライダアセンブリの形成方法。