JPH0981924A - 薄膜磁気ヘッドスライダ及び静電アクチュエータ - Google Patents
薄膜磁気ヘッドスライダ及び静電アクチュエータInfo
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- JPH0981924A JPH0981924A JP7236910A JP23691095A JPH0981924A JP H0981924 A JPH0981924 A JP H0981924A JP 7236910 A JP7236910 A JP 7236910A JP 23691095 A JP23691095 A JP 23691095A JP H0981924 A JPH0981924 A JP H0981924A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録媒体に対して浮上又は接触する浮上面に
有し、浮上面と平行にヘッド素子の薄膜成膜面が形成さ
れている薄膜磁気ヘッドスライダにおいて、ヘッド素子
の微小な位置決めを行うことで高密度化の可能なスライ
ダを得ることを目的とする。 【解決手段】 基板の表面、又は基板上に設けた犠牲層
の表面に、スライダ膜体を形成し、基板、又は基板及び
犠牲層を、スライダ膜体から分離してなる薄膜磁気ヘッ
ドスライダにおいて、スライダ膜体の一部を、記録媒体
の移動方向に関し直角なトラッキング方向に可動となる
ようにスライダ膜体の固定部に支持し、この可動部に、
記録媒体に対向するヘッド素子の対向磁極を設けた。或
いは、スライダ膜体の一部を、記録媒体に対して接近・
隔離するロード・アンロード方向に可動となるようにす
る。
有し、浮上面と平行にヘッド素子の薄膜成膜面が形成さ
れている薄膜磁気ヘッドスライダにおいて、ヘッド素子
の微小な位置決めを行うことで高密度化の可能なスライ
ダを得ることを目的とする。 【解決手段】 基板の表面、又は基板上に設けた犠牲層
の表面に、スライダ膜体を形成し、基板、又は基板及び
犠牲層を、スライダ膜体から分離してなる薄膜磁気ヘッ
ドスライダにおいて、スライダ膜体の一部を、記録媒体
の移動方向に関し直角なトラッキング方向に可動となる
ようにスライダ膜体の固定部に支持し、この可動部に、
記録媒体に対向するヘッド素子の対向磁極を設けた。或
いは、スライダ膜体の一部を、記録媒体に対して接近・
隔離するロード・アンロード方向に可動となるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に用いられる薄膜磁気ヘッドスライダ及びそれのヘッド
素子を駆動するための静電アクチュエータに関する。
に用いられる薄膜磁気ヘッドスライダ及びそれのヘッド
素子を駆動するための静電アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置の小型化、高性
能化、低価格化に伴い、高性能かつ低価格の薄膜磁気ヘ
ッドの開発が望まれている。この要求を満たす方式とし
て、薄膜パターン成膜面を、浮上面と平行としたホリゾ
ンタルヘッド（プレーナヘッド）が提案されている。そ
の理由は、ホリゾンタルヘッドは、特定の形状を有する
浮上レールの形成が容易であるために安定して低浮上の
ヘッドを実現しやすいこと、機械加工部を減らしやすい
ために低価格を実現しやすいこと等による。
能化、低価格化に伴い、高性能かつ低価格の薄膜磁気ヘ
ッドの開発が望まれている。この要求を満たす方式とし
て、薄膜パターン成膜面を、浮上面と平行としたホリゾ
ンタルヘッド（プレーナヘッド）が提案されている。そ
の理由は、ホリゾンタルヘッドは、特定の形状を有する
浮上レールの形成が容易であるために安定して低浮上の
ヘッドを実現しやすいこと、機械加工部を減らしやすい
ために低価格を実現しやすいこと等による。
【０００３】従来のホリゾンタル磁気ヘッドスライダの
例を以下に示す。 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vol.25, p.319
0, 1989、「新薄膜ヘッド形成（A New Thin Film Head
Generation ）」、J. P. Lazzari 及びP. Deroux-Dauph
in.この従来例では、シリコン基板の表面にエッチング
により窪みを形成し、その窪みに薄板磁気ヘッド素子を
形成している。シリコン基板表面が記録媒体に対向する
浮上面となるため、ヘッドの端子をスライダ背面に取り
出すために、シリコン基板を貫通するスルーホールを形
成して端子を引き出している。また、スライダ外形は機
械加工により形成している。
例を以下に示す。 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vol.25, p.319
0, 1989、「新薄膜ヘッド形成（A New Thin Film Head
Generation ）」、J. P. Lazzari 及びP. Deroux-Dauph
in.この従来例では、シリコン基板の表面にエッチング
により窪みを形成し、その窪みに薄板磁気ヘッド素子を
形成している。シリコン基板表面が記録媒体に対向する
浮上面となるため、ヘッドの端子をスライダ背面に取り
出すために、シリコン基板を貫通するスルーホールを形
成して端子を引き出している。また、スライダ外形は機
械加工により形成している。
【０００４】 IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vo
l.25, p.3686, 1989、「薄膜静電アクチュエータ装置の
製造に関する新研究（A New Approach to Making Thin
FilmHead-Slider Devices）」，Daniel W. Chapman.こ
の従来例では、基板上に浮上面側から先に薄膜磁気ヘッ
ド素子を形成し、絶縁膜を平坦化後、スルーホールを貫
通させたガラス基板をボンディングさせてスライダ本体
部を形成する。その後基板をエッチング除去した後、ス
ライダ外形を機械加工で切断する。
l.25, p.3686, 1989、「薄膜静電アクチュエータ装置の
製造に関する新研究（A New Approach to Making Thin
FilmHead-Slider Devices）」，Daniel W. Chapman.こ
の従来例では、基板上に浮上面側から先に薄膜磁気ヘッ
ド素子を形成し、絶縁膜を平坦化後、スルーホールを貫
通させたガラス基板をボンディングさせてスライダ本体
部を形成する。その後基板をエッチング除去した後、ス
ライダ外形を機械加工で切断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記及びの従来例
では、いずれも、スライダ外形は従来通り機械加工で形
成すること、支持ばねとのアッセンブリも従来通り個別
に行うこと、さらには、基板を貫通するスルーホールを
形成して導体を埋め込むこと、ガラス基板をボンディン
グすること等の工程が必要となり、工程が複雑である。
では、いずれも、スライダ外形は従来通り機械加工で形
成すること、支持ばねとのアッセンブリも従来通り個別
に行うこと、さらには、基板を貫通するスルーホールを
形成して導体を埋め込むこと、ガラス基板をボンディン
グすること等の工程が必要となり、工程が複雑である。
【０００６】そこで、本発明は、スルーホールを形成す
ることやガラス基板を使用することを必要とせずに、容
易に製造し得ると共に、薄膜磁気ヘッド素子のトラッキ
ング（記録媒体の移動方向と略直角なトラッキング方向
への微小移動）機構或いはロード・アンロード記録媒体
に対して接近・離隔する方向への微小移動機構を付加す
ることで、磁気ヘッド素子のより高精度の位置決めを実
現し、高記録密度の実現や信頼性の向上を測る薄膜磁気
ヘッドスライダを提供することを目的とする。
ることやガラス基板を使用することを必要とせずに、容
易に製造し得ると共に、薄膜磁気ヘッド素子のトラッキ
ング（記録媒体の移動方向と略直角なトラッキング方向
への微小移動）機構或いはロード・アンロード記録媒体
に対して接近・離隔する方向への微小移動機構を付加す
ることで、磁気ヘッド素子のより高精度の位置決めを実
現し、高記録密度の実現や信頼性の向上を測る薄膜磁気
ヘッドスライダを提供することを目的とする。
【０００７】また本発明は、上記のような薄膜磁気ヘッ
ド素子において、トラッキング機構或いはロード・アン
ロード機構を付加するための駆動機構として好適な静電
アクチュエータを提供することを目的とする。
ド素子において、トラッキング機構或いはロード・アン
ロード機構を付加するための駆動機構として好適な静電
アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板の
表面、又は該基板上に設けた犠牲層の表面に、スライダ
膜体を形成し、前記基板、又は基板及び犠牲層を、前記
スライダ膜体から分離してなる薄膜磁気ヘッドスライダ
において、スライダ膜体の一部を、記録媒体の移動方向
に関し略直角なトラッキング方向に可動となるようにス
ライダ膜体の固定部に支持したトラッキング機構を具備
し、該トラッキング機構の可動部に、少なくとも記録媒
体に対向する薄膜磁気ヘッド素子の対向磁極を設けたこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダが提供される。
表面、又は該基板上に設けた犠牲層の表面に、スライダ
膜体を形成し、前記基板、又は基板及び犠牲層を、前記
スライダ膜体から分離してなる薄膜磁気ヘッドスライダ
において、スライダ膜体の一部を、記録媒体の移動方向
に関し略直角なトラッキング方向に可動となるようにス
ライダ膜体の固定部に支持したトラッキング機構を具備
し、該トラッキング機構の可動部に、少なくとも記録媒
体に対向する薄膜磁気ヘッド素子の対向磁極を設けたこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダが提供される。
【０００９】また、本発明によれば、基板の表面、又は
該基板上に設けた犠牲層の表面に、スライダ膜体を形成
し、前記基板、又は基板及び犠牲層を、前記スライダ膜
体から分離してなる薄膜磁気ヘッドスライダにおいて、
スライダ膜体の一部を、記録媒体に対して接近・離隔す
るロード・アンロード方向に可動となるようにスライダ
膜体の固定部に支持したロード・アンロード機構を具備
し、該ロード・アンロード機構の可動部に、少なくとも
記録媒体に対向する薄膜磁気ヘッド素子の対向磁極を設
けたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダが提供さ
れる。
該基板上に設けた犠牲層の表面に、スライダ膜体を形成
し、前記基板、又は基板及び犠牲層を、前記スライダ膜
体から分離してなる薄膜磁気ヘッドスライダにおいて、
スライダ膜体の一部を、記録媒体に対して接近・離隔す
るロード・アンロード方向に可動となるようにスライダ
膜体の固定部に支持したロード・アンロード機構を具備
し、該ロード・アンロード機構の可動部に、少なくとも
記録媒体に対向する薄膜磁気ヘッド素子の対向磁極を設
けたことを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダが提供さ
れる。
【００１０】上記したように、本発明によれば支持ばね
全体をトラッキングさせる機構に加え、素子部のみを高
精度にトラッキングできるため、記録媒体のトラック密
度が向上できる。また、素子部のみを低浮上化できるた
め、信頼性を損なうことなく線記録密度の向上が図れ
る。更にまた、本発明によれば、互いに平行な複数の歯
を有する固定部と、これらの歯と平行な複数の歯を有す
る可動部と、該可動部を固定部に対して歯幅方向に移動
可能となるように支持する支持ばね部と、固定部と可動
部との歯間に電圧を印加することにより生ずる歯幅方向
の静電吸引力と支持ばねの複元力とが釣り合う点まで可
動部を移動させるようにした駆動力発生部とから成るこ
とを特徴とする静電アクチュエータが提供される。
全体をトラッキングさせる機構に加え、素子部のみを高
精度にトラッキングできるため、記録媒体のトラック密
度が向上できる。また、素子部のみを低浮上化できるた
め、信頼性を損なうことなく線記録密度の向上が図れ
る。更にまた、本発明によれば、互いに平行な複数の歯
を有する固定部と、これらの歯と平行な複数の歯を有す
る可動部と、該可動部を固定部に対して歯幅方向に移動
可能となるように支持する支持ばね部と、固定部と可動
部との歯間に電圧を印加することにより生ずる歯幅方向
の静電吸引力と支持ばねの複元力とが釣り合う点まで可
動部を移動させるようにした駆動力発生部とから成るこ
とを特徴とする静電アクチュエータが提供される。
【００１１】本発明の静電アクチュエータにより、歯幅
方向に可動部を移動させる力が得られるので、従来の静
電アクチュエータに比べて力発生効率の高い静電アクチ
ュエータが可能となる。
方向に可動部を移動させる力が得られるので、従来の静
電アクチュエータに比べて力発生効率の高い静電アクチ
ュエータが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１（ａ）〜（ｃ）に本発明の薄
膜磁気ヘッドスライダの第１実施例を示す。図１（ａ）
は支持ばね３０に装着されたスライダ１０を浮上面側か
ら見た斜視図であり、図１（ｂ）は支持ばね３０に装着
する前のスライダ１０自体を背面側（浮上面とは反対
側）から見た斜視図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の
線Ｂ−Ｂ′における断面を示す図である。
膜磁気ヘッドスライダの第１実施例を示す。図１（ａ）
は支持ばね３０に装着されたスライダ１０を浮上面側か
ら見た斜視図であり、図１（ｂ）は支持ばね３０に装着
する前のスライダ１０自体を背面側（浮上面とは反対
側）から見た斜視図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の
線Ｂ−Ｂ′における断面を示す図である。
【００１３】記録媒体（図示せず）に対向する、スライ
ダ１０の浮上面の側は、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等から成
る浮上面層１１の一部が媒体側に突出しており、矢印Ａ
方向に移動する媒体に対する流入端１３から流出端１４
まで延びた２つの浮上レール１５を形成している。ま
た、これらの２つの浮上レール１５の間の流入端１３側
に中心レール１７が形成されている。浮上面層１１の背
面に形成されているスライダ１０の本体１２及び端子パ
ッド部１８（図１（ｂ））はＮｉ等の金属をめっきして
形成してある。
ダ１０の浮上面の側は、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等から成
る浮上面層１１の一部が媒体側に突出しており、矢印Ａ
方向に移動する媒体に対する流入端１３から流出端１４
まで延びた２つの浮上レール１５を形成している。ま
た、これらの２つの浮上レール１５の間の流入端１３側
に中心レール１７が形成されている。浮上面層１１の背
面に形成されているスライダ１０の本体１２及び端子パ
ッド部１８（図１（ｂ））はＮｉ等の金属をめっきして
形成してある。
【００１４】素子部駆動機構部２０（本実施例では、ト
ラッキング機構）は、２つの浮上レール１５の間の且つ
端子パッド部１８と流出端１４との間の位置に、浮上面
層１１の一部に形成されている。即ち、素子部駆動機構
部２０の部分は、スライダ１０の本体部１２のめっき
（Ｎｉ等の金属）が形成されていない。スライダ１０は
流入端１３から流出端１４までの長さは、例えば０．５
〜０．８mm、幅は０．３〜０．６mm、厚さは０．０４〜
０．０６mmである。
ラッキング機構）は、２つの浮上レール１５の間の且つ
端子パッド部１８と流出端１４との間の位置に、浮上面
層１１の一部に形成されている。即ち、素子部駆動機構
部２０の部分は、スライダ１０の本体部１２のめっき
（Ｎｉ等の金属）が形成されていない。スライダ１０は
流入端１３から流出端１４までの長さは、例えば０．５
〜０．８mm、幅は０．３〜０．６mm、厚さは０．０４〜
０．０６mmである。
【００１５】第１実施例における素子部駆動機構部、即
ちトラッキング機構部２０は、図１（ｃ）の断面図に示
すように、静電吸引力を利用したものであって、可動子
は固定部から延びた２本の平行ばね２１（１本のみ示
す）とそれらの先端側に支持された素子搭載部２２から
成る。可動子の平行ばね２１と、それと対向する固定子
２３側はＮｉ，Ｃｕ等の金属から成る。或いは、可動子
及び固定子はそれぞれ対向する部分に金属電極を有して
おり、固定子電極２３と可動子電極２１との間に電圧を
印加して吸引力を発生させることによってトラッキング
を行うものである。
ちトラッキング機構部２０は、図１（ｃ）の断面図に示
すように、静電吸引力を利用したものであって、可動子
は固定部から延びた２本の平行ばね２１（１本のみ示
す）とそれらの先端側に支持された素子搭載部２２から
成る。可動子の平行ばね２１と、それと対向する固定子
２３側はＮｉ，Ｃｕ等の金属から成る。或いは、可動子
及び固定子はそれぞれ対向する部分に金属電極を有して
おり、固定子電極２３と可動子電極２１との間に電圧を
印加して吸引力を発生させることによってトラッキング
を行うものである。
【００１６】なお、可動子は、ヘッド素子２４あるいは
素子の磁極先端２４ａのみを媒体（図示せず）側に突出
させ、駆動電極部２１，２３は媒体より離れるように設
置してある。これは、駆動部がスライダ１０の浮上力に
影響を及ぼさないため、電極２１，２３間の電圧により
ヘッド素子２４のまわりに塵埃を引きつけさせないため
である。また、図には示さないが、スライダ１０の側面
外周の浮上面側端部は、スライダ１０のローリングある
いはピッチング等で姿勢が変化した場合に媒体との衝突
を防ぐ、あるいは媒体との衝突の際の損傷を防ぐため、
Ｒ面取りを行うことが望ましい。
素子の磁極先端２４ａのみを媒体（図示せず）側に突出
させ、駆動電極部２１，２３は媒体より離れるように設
置してある。これは、駆動部がスライダ１０の浮上力に
影響を及ぼさないため、電極２１，２３間の電圧により
ヘッド素子２４のまわりに塵埃を引きつけさせないため
である。また、図には示さないが、スライダ１０の側面
外周の浮上面側端部は、スライダ１０のローリングある
いはピッチング等で姿勢が変化した場合に媒体との衝突
を防ぐ、あるいは媒体との衝突の際の損傷を防ぐため、
Ｒ面取りを行うことが望ましい。
【００１７】なお、ヘッドサスペンション３０の端子接
続部（図示せず）に接続させる、スライダ１０背面の中
央部にある端子パッド部１８は２組、４個あり、１組は
ヘッド素子用、１組はトラッキング機構用である。尚、
リードヘッド素子としてＭＲ素子を兼用した場合は、端
子は１組、２個で良い。図２（ａ），（ｂ）には、トラ
ッキング機構２０の変形例を示す。図２（ａ）の変形例
は、図１（ｃ）に示す固定子電極部２３が可動電極２１
と対向する面で曲面を有しており、可動子の平行ばね２
１がこの固定電極部２３の曲面に沿って変形することに
より、変位量を大きくするものである。また、図２
（ｂ）の変形例は、可動子２１及び固定子２３を互いに
平行な櫛歯電極２１ａ，２３ａで構成し、これらの櫛歯
の長さ方向に平行な方向に吸引力を発生させることによ
ってトラッキングを行う例である。
続部（図示せず）に接続させる、スライダ１０背面の中
央部にある端子パッド部１８は２組、４個あり、１組は
ヘッド素子用、１組はトラッキング機構用である。尚、
リードヘッド素子としてＭＲ素子を兼用した場合は、端
子は１組、２個で良い。図２（ａ），（ｂ）には、トラ
ッキング機構２０の変形例を示す。図２（ａ）の変形例
は、図１（ｃ）に示す固定子電極部２３が可動電極２１
と対向する面で曲面を有しており、可動子の平行ばね２
１がこの固定電極部２３の曲面に沿って変形することに
より、変位量を大きくするものである。また、図２
（ｂ）の変形例は、可動子２１及び固定子２３を互いに
平行な櫛歯電極２１ａ，２３ａで構成し、これらの櫛歯
の長さ方向に平行な方向に吸引力を発生させることによ
ってトラッキングを行う例である。
【００１８】図３（ａ），（ｂ）は、前記トラッキング
駆動機構２０を一方の浮上レール１５自身に組み込ん
だ、本発明の薄膜磁気ヘッドスライダの第２実施例であ
る。本実施例のように、駆動部２０をレール１５自体に
組み込むことによって、端子パッド１８の配置面積の拡
大あるいはスライダ小型化をさらに進めることが可能と
なる。本実施例では、トラッキング駆動機構２０の構造
は図１（ｃ）、図２（ａ）、図２（ｃ）に示すいずれの
構造も採用することが出来る。ただし、前述のように電
極部２１，２３を媒体（図示せず）から離すように、浮
上レール１５の表面からやや内側（本体部１２の側）に
形成し、電極間電圧による塵埃吸着や媒体との放電等を
防止するような構造とするのが望ましい。
駆動機構２０を一方の浮上レール１５自身に組み込ん
だ、本発明の薄膜磁気ヘッドスライダの第２実施例であ
る。本実施例のように、駆動部２０をレール１５自体に
組み込むことによって、端子パッド１８の配置面積の拡
大あるいはスライダ小型化をさらに進めることが可能と
なる。本実施例では、トラッキング駆動機構２０の構造
は図１（ｃ）、図２（ａ）、図２（ｃ）に示すいずれの
構造も採用することが出来る。ただし、前述のように電
極部２１，２３を媒体（図示せず）から離すように、浮
上レール１５の表面からやや内側（本体部１２の側）に
形成し、電極間電圧による塵埃吸着や媒体との放電等を
防止するような構造とするのが望ましい。
【００１９】図４（ａ），（ｂ）はロード／アンロード
機構を有する本発明の薄膜磁気ヘッドスライダ（第３実
施例）を示す。このロード／アンロード機構２０Ａを設
ける位置は、第１実施例のように浮上レール１５間であ
ってよく、また第２実施例のように浮上レール１５自体
に組み込んでもよい。本実施例では、可動子のばね部２
１をスライダの浮上面層１１の上側に浮上高さ方向にわ
ずかに間隔をあけて形成しており、ばね部２１の先端部
にヘッド素子搭載部２２を形成している。浮上面層１１
側の固定側電極２３と可動側電極２１との間に電圧を印
加することにより、可動子２１が浮上面層側１１側に引
きつけられることによってヘッド素子２４を媒体（図示
せず）に近づける、あるいは接触させる。なお、本機構
における電圧印加は、記録媒体の回転の開始後直ちに通
電を開始し、媒体停止の直前に通電を停止するようにし
てもよく、また、ヘッド素子２４の作動に連動させて通
電の開始、停止を行なってもよい。
機構を有する本発明の薄膜磁気ヘッドスライダ（第３実
施例）を示す。このロード／アンロード機構２０Ａを設
ける位置は、第１実施例のように浮上レール１５間であ
ってよく、また第２実施例のように浮上レール１５自体
に組み込んでもよい。本実施例では、可動子のばね部２
１をスライダの浮上面層１１の上側に浮上高さ方向にわ
ずかに間隔をあけて形成しており、ばね部２１の先端部
にヘッド素子搭載部２２を形成している。浮上面層１１
側の固定側電極２３と可動側電極２１との間に電圧を印
加することにより、可動子２１が浮上面層側１１側に引
きつけられることによってヘッド素子２４を媒体（図示
せず）に近づける、あるいは接触させる。なお、本機構
における電圧印加は、記録媒体の回転の開始後直ちに通
電を開始し、媒体停止の直前に通電を停止するようにし
てもよく、また、ヘッド素子２４の作動に連動させて通
電の開始、停止を行なってもよい。
【００２０】なお、図１〜図４に示した実施例におい
て、スライダ１０の流入端１３側の中央に中心レール
と、流出端近傍の両側に両側レールを設け、略三角形の
各点において浮上力発生部を形成した場合において、ト
ラッキング機構２０又はロード／アンロード機構２０Ａ
はこの三角形の内側に設けるのが良い。その理由は浮上
力発生部が３点のため、スライダ本体や浮上面層を形成
する際に各層に生じる残留応力等によってスライダ自身
が変形したとしても、浮上量変動の影響をうけにくく、
これら３点を頂点とする３角形の内側に駆動機構および
ヘッド素子を配置することで、安定した浮上量を確保す
ることが出来るからである。
て、スライダ１０の流入端１３側の中央に中心レール
と、流出端近傍の両側に両側レールを設け、略三角形の
各点において浮上力発生部を形成した場合において、ト
ラッキング機構２０又はロード／アンロード機構２０Ａ
はこの三角形の内側に設けるのが良い。その理由は浮上
力発生部が３点のため、スライダ本体や浮上面層を形成
する際に各層に生じる残留応力等によってスライダ自身
が変形したとしても、浮上量変動の影響をうけにくく、
これら３点を頂点とする３角形の内側に駆動機構および
ヘッド素子を配置することで、安定した浮上量を確保す
ることが出来るからである。
【００２１】図５（ａ）及び（ｂ）は本発明において駆
動機構として採用することのできる静電アクチュエータ
の原理を従来例と比較して説明するものである。向かい
合った二つの櫛歯の一方が固定部３１であり、他方が可
動部３２である。二つの櫛歯間に電圧を加えることによ
り、可動部３２を固定部３１に対し微小距離移動させる
ものである。このような静電アクチュエータは、例え
ば、熱酸化皮膜付シリコン基板上に絶縁層となるＳｉ3
Ｎ4 膜、犠牲層となるＰＳＧ（phosphosilicateglass
）膜、櫛歯状電極となる２μｍのポリシリコン膜を成
膜し、ポリシリコンをプラズマエッチングにより所望の
形状に形成し、最後に犠牲層をウェットエンチングで除
去し、可動部３２を開放するものである。
動機構として採用することのできる静電アクチュエータ
の原理を従来例と比較して説明するものである。向かい
合った二つの櫛歯の一方が固定部３１であり、他方が可
動部３２である。二つの櫛歯間に電圧を加えることによ
り、可動部３２を固定部３１に対し微小距離移動させる
ものである。このような静電アクチュエータは、例え
ば、熱酸化皮膜付シリコン基板上に絶縁層となるＳｉ3
Ｎ4 膜、犠牲層となるＰＳＧ（phosphosilicateglass
）膜、櫛歯状電極となる２μｍのポリシリコン膜を成
膜し、ポリシリコンをプラズマエッチングにより所望の
形状に形成し、最後に犠牲層をウェットエンチングで除
去し、可動部３２を開放するものである。
【００２２】図５（ａ）に示す従来の静電アクチュエー
タは、可動部３２側の歯を固定部３１側の隣り合う歯と
歯の中間位置に配置し、向かい合う二つの櫛歯状電極の
間に電圧をかけ、櫛歯のかみ合い長さが縮まる方向に力
を発生させるものであるのに対し、図５（ｂ）に示す本
発明による静電アクチュエータは、固定部３１側の隣り
合う歯と歯の中間位置からずれた位置に可動部３２側の
歯を配置し、歯面に垂直な方向の力を発生させるもので
ある。従来の静電アクチュエータと本発明によるアクチ
ュエータの相違を説明する。
タは、可動部３２側の歯を固定部３１側の隣り合う歯と
歯の中間位置に配置し、向かい合う二つの櫛歯状電極の
間に電圧をかけ、櫛歯のかみ合い長さが縮まる方向に力
を発生させるものであるのに対し、図５（ｂ）に示す本
発明による静電アクチュエータは、固定部３１側の隣り
合う歯と歯の中間位置からずれた位置に可動部３２側の
歯を配置し、歯面に垂直な方向の力を発生させるもので
ある。従来の静電アクチュエータと本発明によるアクチ
ュエータの相違を説明する。
【００２３】従来のアクチュエータでは、固定部３１側
の隣り合う歯と歯の中間位置に可動部３２側の歯を配置
し、図中の水平方向（Ｘ方向）の力を発生する。その力
の大きさＦｘは、固定部３１の歯と可動部３２の歯の空
隙をｇ、歯の厚さをｔ、印加する電圧をＶ、真空中の誘
電率をε0 とすると、Ｘ方向の力はＦｘ＝Ｖ2 ε0 ｔ／
ｇとなる。
の隣り合う歯と歯の中間位置に可動部３２側の歯を配置
し、図中の水平方向（Ｘ方向）の力を発生する。その力
の大きさＦｘは、固定部３１の歯と可動部３２の歯の空
隙をｇ、歯の厚さをｔ、印加する電圧をＶ、真空中の誘
電率をε0 とすると、Ｘ方向の力はＦｘ＝Ｖ2 ε0 ｔ／
ｇとなる。
【００２４】一方、本発明による静電アクチュエータに
おける、固定部３１側の歯と可動部３２側の歯の間の空
隙は、狭い空隙ｇ1 と広い空隙ｇ2 があり、ｇ1 で発生
するＹ方向（歯面に垂直方向）の力とｇ2 で発生するＹ
方向の力の差が利用できる力である。その大きさはＦｙ
＝（１／２）Ｖ2 ε0 ｔＬ（１／ｇ1 2 −１／ｇ2 2）
である。ｇ1 ＝ｇとし、１／ｇ2 2 ＜＜１／ｇ1 2 とす
ると、Ｆｙ／Ｆｘ≒Ｌ／２ｇである。Ｌ＞２ｇの時、本
発明による静電アクチュエータの方が大きな力が得られ
る。例えばｇ＝１μｍのギャップ、Ｌ＝２００μｍの歯
を形成すれば従来例の静電アクチュエータの１００倍の
力が得られる。ここで、ｇ2 で発生する力はｇ1 で発生
する力を打ち消す方向に働くのでｇ2 はｇ1 に比べて大
きくした方がよいが、大きくしすぎると限られた大きさ
の中に多くの歯を設けることが出来なくなるのでｇ2 ／
ｇ1 には最適値が存在する。ｇ1 ，ｇ2 ，ｗに比べてＬ
が十分大きい場合の発生力（Ｆｙ）とｇ2 ／ｇ1 の関係
は図６のようである。歯数は整数値しか取り得ないので
Ｌが十分に大きくない場合にはグラフは滑らかとはなら
ないが、その場合でも概ね２＜ｇ2 ／ｇ1 ＜３の近辺で
力は最大となる。実用的には１．５＜ｇ2 ／ｇ1 ＜５、
或いは１．２＜ｇ2 ／ｇ1 ＜１０の範囲で用いるのが良
い。
おける、固定部３１側の歯と可動部３２側の歯の間の空
隙は、狭い空隙ｇ1 と広い空隙ｇ2 があり、ｇ1 で発生
するＹ方向（歯面に垂直方向）の力とｇ2 で発生するＹ
方向の力の差が利用できる力である。その大きさはＦｙ
＝（１／２）Ｖ2 ε0 ｔＬ（１／ｇ1 2 −１／ｇ2 2）
である。ｇ1 ＝ｇとし、１／ｇ2 2 ＜＜１／ｇ1 2 とす
ると、Ｆｙ／Ｆｘ≒Ｌ／２ｇである。Ｌ＞２ｇの時、本
発明による静電アクチュエータの方が大きな力が得られ
る。例えばｇ＝１μｍのギャップ、Ｌ＝２００μｍの歯
を形成すれば従来例の静電アクチュエータの１００倍の
力が得られる。ここで、ｇ2 で発生する力はｇ1 で発生
する力を打ち消す方向に働くのでｇ2 はｇ1 に比べて大
きくした方がよいが、大きくしすぎると限られた大きさ
の中に多くの歯を設けることが出来なくなるのでｇ2 ／
ｇ1 には最適値が存在する。ｇ1 ，ｇ2 ，ｗに比べてＬ
が十分大きい場合の発生力（Ｆｙ）とｇ2 ／ｇ1 の関係
は図６のようである。歯数は整数値しか取り得ないので
Ｌが十分に大きくない場合にはグラフは滑らかとはなら
ないが、その場合でも概ね２＜ｇ2 ／ｇ1 ＜３の近辺で
力は最大となる。実用的には１．５＜ｇ2 ／ｇ1 ＜５、
或いは１．２＜ｇ2 ／ｇ1 ＜１０の範囲で用いるのが良
い。
【００２５】図７に本発明の静電アクチュエータの実施
例を示す。外枠部分はＮｉめっきで形成された固定部３
１本体で、図示しない基板上に固定されている。固定部
３１本体の内壁には、内周に向かって、一定間隔の互い
に平行な歯３１ａを、固定部３１本体と同時にＮｉめっ
きで設ける。これらの歯３１ａは基板上に固定されてい
てもよいし、基板との間に隙間（図示せず）を持って設
けても良い。固定部３１の枠の内側にある中央の部分は
固定部３１本体と同時にＮｉめっきで形成された可動部
３２本体で、基板との間に隙間（図示せず）を持って、
固定部３１に対して相対運動可能に設けられている。ま
た、可動部３２本体には、固定部３１に設けられた互い
に隣合う歯３１ａの中心からずれた位置に、それと平行
するように複数の歯３２ａが設けられている。図中、可
動部３２の上方および下方には基板に固定された支柱３
３が形成され、支柱３３と可動部３２本体の間には、可
動部３２を図中の上下方向のみに運動可能とする支持ば
ね３４が設けられている。固定部３１の右下および、下
側の支柱からは、図示しない端子に接続するための導線
３５，３６をＮｉめっきで形成する。
例を示す。外枠部分はＮｉめっきで形成された固定部３
１本体で、図示しない基板上に固定されている。固定部
３１本体の内壁には、内周に向かって、一定間隔の互い
に平行な歯３１ａを、固定部３１本体と同時にＮｉめっ
きで設ける。これらの歯３１ａは基板上に固定されてい
てもよいし、基板との間に隙間（図示せず）を持って設
けても良い。固定部３１の枠の内側にある中央の部分は
固定部３１本体と同時にＮｉめっきで形成された可動部
３２本体で、基板との間に隙間（図示せず）を持って、
固定部３１に対して相対運動可能に設けられている。ま
た、可動部３２本体には、固定部３１に設けられた互い
に隣合う歯３１ａの中心からずれた位置に、それと平行
するように複数の歯３２ａが設けられている。図中、可
動部３２の上方および下方には基板に固定された支柱３
３が形成され、支柱３３と可動部３２本体の間には、可
動部３２を図中の上下方向のみに運動可能とする支持ば
ね３４が設けられている。固定部３１の右下および、下
側の支柱からは、図示しない端子に接続するための導線
３５，３６をＮｉめっきで形成する。
【００２６】二つの導線３５，３６の間に電圧を印加す
ると、固定部３１の歯３１ａと可動部３２の歯３２ａの
間に働く静電吸引力により、可動部３２が上方へ吸引さ
れ、支持ばね３４の復元力と釣り合う位置まで移動す
る。吸引力は電位差の二乗に比例するので極性とは関係
なく同じ方向に移動する。しかし、可動部３２に載置す
る被駆動物（本発明においては薄膜磁気ヘッド）に駆動
ノイズの影響を与えないためには可動部３２を接地して
用いた方がよい。
ると、固定部３１の歯３１ａと可動部３２の歯３２ａの
間に働く静電吸引力により、可動部３２が上方へ吸引さ
れ、支持ばね３４の復元力と釣り合う位置まで移動す
る。吸引力は電位差の二乗に比例するので極性とは関係
なく同じ方向に移動する。しかし、可動部３２に載置す
る被駆動物（本発明においては薄膜磁気ヘッド）に駆動
ノイズの影響を与えないためには可動部３２を接地して
用いた方がよい。
【００２７】なお、過大な電圧入力があった場合に固定
部３１の歯３１ａと可動部３２の歯３２ａが接触して短
絡するのを防ぐために、支柱３３の一部に、可動部３２
との空隙を短くした部分を設け、ストッパ３７としてい
る。ストッパ３７、即ち支柱３３は可動部３２と同電位
（接地）であり、ストッパ３７は可動部３２と接触して
も何ら問題がない。
部３１の歯３１ａと可動部３２の歯３２ａが接触して短
絡するのを防ぐために、支柱３３の一部に、可動部３２
との空隙を短くした部分を設け、ストッパ３７としてい
る。ストッパ３７、即ち支柱３３は可動部３２と同電位
（接地）であり、ストッパ３７は可動部３２と接触して
も何ら問題がない。
【００２８】次に、図８及び図９を用いて本発明の静電
アクチュエータの製造方法を説明する。これらの図は図
７におけるＡ−Ａ断面を示している。まず、図８におい
て、 （ａ）両面に熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 の付いた（１００）
Ｓｉ基板を用いる。 （ｂ）可動部３２本体、可動部３２の歯３２ａ、および
固定部３１の歯３１ａおよび支持ばね３４を形成する部
分のみ、マスクを用いて、イオンミリング等で基板表面
上の熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 を除去する。 （ｃ）基板表面上に、犠牲層としてＡｌ膜を蒸着または
スパッタリングにより形成する。 （ｄ）熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 を除去した部分のみ残して
それ以外の部分Ａｌ犠牲層を、イオンミリング等で除去
する。この場合においてＡｌ犠牲層と熱酸化膜との境界
部分に少し隙間ができるようにする。 （ｅ）めっきの下地層としてＮｉを全面に蒸着またはス
パッタリングにより形成する。この下地層は上記隙間に
も侵入している。
アクチュエータの製造方法を説明する。これらの図は図
７におけるＡ−Ａ断面を示している。まず、図８におい
て、 （ａ）両面に熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 の付いた（１００）
Ｓｉ基板を用いる。 （ｂ）可動部３２本体、可動部３２の歯３２ａ、および
固定部３１の歯３１ａおよび支持ばね３４を形成する部
分のみ、マスクを用いて、イオンミリング等で基板表面
上の熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 を除去する。 （ｃ）基板表面上に、犠牲層としてＡｌ膜を蒸着または
スパッタリングにより形成する。 （ｄ）熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 を除去した部分のみ残して
それ以外の部分Ａｌ犠牲層を、イオンミリング等で除去
する。この場合においてＡｌ犠牲層と熱酸化膜との境界
部分に少し隙間ができるようにする。 （ｅ）めっきの下地層としてＮｉを全面に蒸着またはス
パッタリングにより形成する。この下地層は上記隙間に
も侵入している。
【００２９】次に図９において、 （ａ）フォトレジストを塗布し、図７における固定部３
１、可動部３２、支持ばね３４、ストッパ３７、支柱３
３、導線３５，３６等をＮｉめっきで形成するための陰
型をパターニングする。 （ｂ）Ｎｉめっきにより、フォトレジストの無い部分に
Ｎｉを充填する。 （ｃ）フォトレジストを溶剤で除去する。 （ｄ）全面をイオンミリングすることにより、Ｎｉで覆
われていない部分の下地層を除去する。この工程は全面
イオンミリングでなく、めっきされたＮｉの上に同一形
状の保護用フォトレジスト（図示せず）をパターニング
してから行っても勿論よい。 （ｅ）ＫＯＨ溶液で犠牲層のＡｌを除去することによ
り、可動部３２が基板から離れ、相対運動可能となる。
可動部３２の部分は熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 が除去されて
いるので基板のＳｉも溶け、ＫＯＨ液が侵入し易くな
り、エッチング時間が短縮される。
１、可動部３２、支持ばね３４、ストッパ３７、支柱３
３、導線３５，３６等をＮｉめっきで形成するための陰
型をパターニングする。 （ｂ）Ｎｉめっきにより、フォトレジストの無い部分に
Ｎｉを充填する。 （ｃ）フォトレジストを溶剤で除去する。 （ｄ）全面をイオンミリングすることにより、Ｎｉで覆
われていない部分の下地層を除去する。この工程は全面
イオンミリングでなく、めっきされたＮｉの上に同一形
状の保護用フォトレジスト（図示せず）をパターニング
してから行っても勿論よい。 （ｅ）ＫＯＨ溶液で犠牲層のＡｌを除去することによ
り、可動部３２が基板から離れ、相対運動可能となる。
可動部３２の部分は熱酸化膜Ｔ−ＳｉＯ2 が除去されて
いるので基板のＳｉも溶け、ＫＯＨ液が侵入し易くな
り、エッチング時間が短縮される。
【００３０】図１０に本発明の静電アクチュエータの他
の実施例を示す。本実施例が図７の実施例と異なるの
は、可動部３２の歯３２ａの両側に等しい間隔を隔てて
固定部３１の第一の歯３１ａと固定部３１の第二の歯３
１ｂが設けられている点である。図に示す絶縁層３８に
より、固定部３１の第一の歯３１ａと第二の歯３２ｂは
互いに電気的に絶縁され、異なる電圧を印加することが
できる。可動部３２を電気的に接地し、固定部３１の第
一の歯３１ａに電圧を印加すると可動部３２は図の上方
へ、固定部３１の第二の歯３１ｂに電圧を印加すると可
動部３２は図の下方へ移動する。本実施例の構造によ
り、可動部３２は図中の上方にも下方にも移動可能とな
り、図７の実施例と比較してストロークは二倍となる。
の実施例を示す。本実施例が図７の実施例と異なるの
は、可動部３２の歯３２ａの両側に等しい間隔を隔てて
固定部３１の第一の歯３１ａと固定部３１の第二の歯３
１ｂが設けられている点である。図に示す絶縁層３８に
より、固定部３１の第一の歯３１ａと第二の歯３２ｂは
互いに電気的に絶縁され、異なる電圧を印加することが
できる。可動部３２を電気的に接地し、固定部３１の第
一の歯３１ａに電圧を印加すると可動部３２は図の上方
へ、固定部３１の第二の歯３１ｂに電圧を印加すると可
動部３２は図の下方へ移動する。本実施例の構造によ
り、可動部３２は図中の上方にも下方にも移動可能とな
り、図７の実施例と比較してストロークは二倍となる。
【００３１】次に図１０の実施例における固定子３１の
第一の歯３１ａおよび第二の歯３１ｂへの電圧の印加の
例を図１１（ａ）〜（ｃ）に示す。力Ｆの方向は図中の
上向きを正とする。（ａ）は上向きの力を発生させる時
に第一の歯３１ａに正の電圧Ｖ1 をかけ、下向きの力を
発生させる時に第二の歯３１ｂに負の電圧Ｖ2 を印加す
る例である。（ｂ）は上向きの力を発生させる時に第一
の歯３１ａに正の電圧Ｖ1 をかけ、下向きの力を発生さ
せる時に第二の歯３１ｂに正の電圧Ｖ2 を印加する。
（ｃ）は固定部３１の第一および第二の歯３１ａ，３１
ｂに最大電圧の１／２のオフセット電圧を印加し、互い
に逆相の電圧Ｖ1 ，Ｖ2 を重畳させて駆動する例であ
る。Ｖ1 ＝Ｖ0 ＋ΔＶ，Ｖ2 ＝Ｖ0 −ΔＶと表すと、Ｆ
ｙ∝Ｖ1 2 −Ｖ2 2 ＝４Ｖ0 ΔＶとなり、力はΔＶに比
例するようになり、制御しやすくなる。このような電圧
印加方法の優れる点は、片電源のみで駆動できる点およ
び可動部を電気的に接地した状態で駆動できる点であ
る。
第一の歯３１ａおよび第二の歯３１ｂへの電圧の印加の
例を図１１（ａ）〜（ｃ）に示す。力Ｆの方向は図中の
上向きを正とする。（ａ）は上向きの力を発生させる時
に第一の歯３１ａに正の電圧Ｖ1 をかけ、下向きの力を
発生させる時に第二の歯３１ｂに負の電圧Ｖ2 を印加す
る例である。（ｂ）は上向きの力を発生させる時に第一
の歯３１ａに正の電圧Ｖ1 をかけ、下向きの力を発生さ
せる時に第二の歯３１ｂに正の電圧Ｖ2 を印加する。
（ｃ）は固定部３１の第一および第二の歯３１ａ，３１
ｂに最大電圧の１／２のオフセット電圧を印加し、互い
に逆相の電圧Ｖ1 ，Ｖ2 を重畳させて駆動する例であ
る。Ｖ1 ＝Ｖ0 ＋ΔＶ，Ｖ2 ＝Ｖ0 −ΔＶと表すと、Ｆ
ｙ∝Ｖ1 2 −Ｖ2 2 ＝４Ｖ0 ΔＶとなり、力はΔＶに比
例するようになり、制御しやすくなる。このような電圧
印加方法の優れる点は、片電源のみで駆動できる点およ
び可動部を電気的に接地した状態で駆動できる点であ
る。
【００３２】本発明の静電アクチュエータの好適な応用
例として、磁気ディスク装置のヘッドスライダにおける
前述のトラッキング機構又はロード／アンロード機構の
駆動部として組み込むのが好適である。このようなヘッ
ドスライダの一例を図１２に示す。このスライダ１０
は、ホリゾンタル型の薄膜磁気ヘッド素子２４、浮上面
層１１、スライダ本体部１２を一連のプロセスで形成
し、ヘッドサスペンション３０にボンディングするもの
である。磁気ディスク装置ではヘッドスライダ１０を搭
載したヘッドサスペンションをボイスコイルモータでシ
ークおよび位置決めをしており、これに加えてヘッドス
ライダ内に微小なアクチュエータ（この実施例では、ト
ラッキング機構）を搭載し、薄膜磁気ヘッド素子２４を
高帯域で制御すれば更に位置決め精度が増し、記録密度
を高めることが可能となる。本発明では、機械加工を減
らし、製造コストを低減するため、後述のように、基板
上に犠牲層を介してホリゾンタルヘッド（別名プレーナ
ーヘッド）２４、浮上面層（ＳｉＯ2 ）１１、を形成
し、スライダ本体１２をＮｉめっきで形成した後に犠牲
層を除去してスライダ部１０を基板から分離する方法を
採用している。また、同ヘッドスライダ１０において素
子部分２４をトラッキング方向に微小駆動する静電アク
チュエータの駆動機構部２０を有する。
例として、磁気ディスク装置のヘッドスライダにおける
前述のトラッキング機構又はロード／アンロード機構の
駆動部として組み込むのが好適である。このようなヘッ
ドスライダの一例を図１２に示す。このスライダ１０
は、ホリゾンタル型の薄膜磁気ヘッド素子２４、浮上面
層１１、スライダ本体部１２を一連のプロセスで形成
し、ヘッドサスペンション３０にボンディングするもの
である。磁気ディスク装置ではヘッドスライダ１０を搭
載したヘッドサスペンションをボイスコイルモータでシ
ークおよび位置決めをしており、これに加えてヘッドス
ライダ内に微小なアクチュエータ（この実施例では、ト
ラッキング機構）を搭載し、薄膜磁気ヘッド素子２４を
高帯域で制御すれば更に位置決め精度が増し、記録密度
を高めることが可能となる。本発明では、機械加工を減
らし、製造コストを低減するため、後述のように、基板
上に犠牲層を介してホリゾンタルヘッド（別名プレーナ
ーヘッド）２４、浮上面層（ＳｉＯ2 ）１１、を形成
し、スライダ本体１２をＮｉめっきで形成した後に犠牲
層を除去してスライダ部１０を基板から分離する方法を
採用している。また、同ヘッドスライダ１０において素
子部分２４をトラッキング方向に微小駆動する静電アク
チュエータの駆動機構部２０を有する。
【００３３】図１３に、このヘッドスライダ１０の断面
構造を示す。基板４０上に浮上面の形状に合わせた犠牲
層４１をＡｌで形成し、その上にホリゾンタルヘッド素
子２４を形成した後、浮上面層１１となるＳｉＯ2 を成
膜する。この面は記録媒体（図示せず）との間の摺動面
あるいは空気潤滑面となる面である。図中、黒線で示し
た層４２は、ヘッド素子、静電アクチュエータの各部と
端子を接続する導体パターン層（Ａｕ）、絶縁層（Ｓｉ
Ｏ2 ）、およびめっき下地層（Ｎｉ）からなる。その上
に、Ｎｉめっきで静電アクチュエータの可動部４３、固
定部４４、支持ばね部（図７の符号３４）等をスライダ
本体１２や端子１８と同時に成形する。この後にアクチ
ュエータ可動部４３を除くスライダ本体部分のみ剛性を
増すためにめっきを追加してもよい。その後、最上面に
Ａｕのボンディング層４５を成膜、パターニングし、図
１２に示すようにヘッドサスペンション３０にボンディ
ングし、犠牲層４１をＫＯＨ溶液で溶かすことによりヘ
ッドスライダ１０を基板４０から分離する。
構造を示す。基板４０上に浮上面の形状に合わせた犠牲
層４１をＡｌで形成し、その上にホリゾンタルヘッド素
子２４を形成した後、浮上面層１１となるＳｉＯ2 を成
膜する。この面は記録媒体（図示せず）との間の摺動面
あるいは空気潤滑面となる面である。図中、黒線で示し
た層４２は、ヘッド素子、静電アクチュエータの各部と
端子を接続する導体パターン層（Ａｕ）、絶縁層（Ｓｉ
Ｏ2 ）、およびめっき下地層（Ｎｉ）からなる。その上
に、Ｎｉめっきで静電アクチュエータの可動部４３、固
定部４４、支持ばね部（図７の符号３４）等をスライダ
本体１２や端子１８と同時に成形する。この後にアクチ
ュエータ可動部４３を除くスライダ本体部分のみ剛性を
増すためにめっきを追加してもよい。その後、最上面に
Ａｕのボンディング層４５を成膜、パターニングし、図
１２に示すようにヘッドサスペンション３０にボンディ
ングし、犠牲層４１をＫＯＨ溶液で溶かすことによりヘ
ッドスライダ１０を基板４０から分離する。
【００３４】磁気ディスク装置の再生信号は概ねｍＶ台
であるのに対して静電アクチュエータの駆動電圧は数十
Ｖであり、アクチュエータの駆動による再生信号への影
響が懸念されるが、本発明においてはヘッド素子２４を
搭載する可動部４３は前述のように接地して用いること
が出来、また、ヘッド素子２４から端子１８への信号線
の配置は、可動部４３の下部の絶縁層を介した導体パタ
ーンを通して、アクチュエータ可動部４３と固定部４４
を繋ぐ支持ばね３４（図７、図１０）に沿って行うこと
ができる。支持ばね３４も接地されているので、信号線
は遮蔽され、ノイズを受けにくい構造をとることができ
る。
であるのに対して静電アクチュエータの駆動電圧は数十
Ｖであり、アクチュエータの駆動による再生信号への影
響が懸念されるが、本発明においてはヘッド素子２４を
搭載する可動部４３は前述のように接地して用いること
が出来、また、ヘッド素子２４から端子１８への信号線
の配置は、可動部４３の下部の絶縁層を介した導体パタ
ーンを通して、アクチュエータ可動部４３と固定部４４
を繋ぐ支持ばね３４（図７、図１０）に沿って行うこと
ができる。支持ばね３４も接地されているので、信号線
は遮蔽され、ノイズを受けにくい構造をとることができ
る。
【００３５】図１４〜図１７はトラッキング方向及びロ
ード／アンロード方向の両方向に作用する静電アクチュ
エータをヘッドスライダに組み込んだ実施例であり、い
ずれも厚さ方向を拡大したものを示している。図１４は
浮上面側から見たヘッドスライダの斜視図、図１５はヘ
ッドスライダ内部に組み込んだ静電アクチュエータ部の
破断図、図１６及び図１７はそれぞれ図１４のＡ矢印図
である。
ード／アンロード方向の両方向に作用する静電アクチュ
エータをヘッドスライダに組み込んだ実施例であり、い
ずれも厚さ方向を拡大したものを示している。図１４は
浮上面側から見たヘッドスライダの斜視図、図１５はヘ
ッドスライダ内部に組み込んだ静電アクチュエータ部の
破断図、図１６及び図１７はそれぞれ図１４のＡ矢印図
である。
【００３６】これらの図において、１０はヘッドスライ
ダ、１１は媒体に対向する浮上面層（ＳｉＯ2 ）、１２
はスライダ本体（Ｎｉ）、１５は両側レール（圧力発生
パッド）、１７は中央レール（圧力発生パッド）、１８
は端子、５１は固定部、５２はヘッド素子が設けられる
可動部、５３は支柱、５４は可動部５２を支持する支持
ばね部、５５は絶縁層、５６は電極、５７は両側レール
１５に設けた媒体側に突出する突起、５８は表面潤滑層
（ＤＬＣ）である。
ダ、１１は媒体に対向する浮上面層（ＳｉＯ2 ）、１２
はスライダ本体（Ｎｉ）、１５は両側レール（圧力発生
パッド）、１７は中央レール（圧力発生パッド）、１８
は端子、５１は固定部、５２はヘッド素子が設けられる
可動部、５３は支柱、５４は可動部５２を支持する支持
ばね部、５５は絶縁層、５６は電極、５７は両側レール
１５に設けた媒体側に突出する突起、５８は表面潤滑層
（ＤＬＣ）である。
【００３７】本実施例では、可動部５２は３つの圧力発
生パッド１５，１７で構成される三角形の内側に配置さ
れ、固定部５１に対して媒体移動方向Ａに対し横方向Ｘ
（トラッキング方向）に移動可能であると共に上下方向
Ｚ（ロード／アンロード方向）にも移動可能となるよう
に支持ばね部５４に支持されている。固定部５１及び可
動部５２は図７の実施例と同様に平行な複数の歯５１
ａ，５２ａを有し、可動部の歯５２ａは固定部の隣りあ
う２つの歯５１ａの中心からずれて配置されており、両
者間に電圧（可動部５２は接地）を印加することにより
可動部５２は静電吸引力と支持ばね部５４の復元力とが
釣り合う位置まで固定部５１に対しＸ方向に移動する。
生パッド１５，１７で構成される三角形の内側に配置さ
れ、固定部５１に対して媒体移動方向Ａに対し横方向Ｘ
（トラッキング方向）に移動可能であると共に上下方向
Ｚ（ロード／アンロード方向）にも移動可能となるよう
に支持ばね部５４に支持されている。固定部５１及び可
動部５２は図７の実施例と同様に平行な複数の歯５１
ａ，５２ａを有し、可動部の歯５２ａは固定部の隣りあ
う２つの歯５１ａの中心からずれて配置されており、両
者間に電圧（可動部５２は接地）を印加することにより
可動部５２は静電吸引力と支持ばね部５４の復元力とが
釣り合う位置まで固定部５１に対しＸ方向に移動する。
【００３８】可動部５２は更に、可動部の平坦部に対向
して固定部に設けられた電極５６に電圧を印加すること
により可動部５２に作用する静電吸引力によって支持ば
ね部５４に抗してＺ方向にも微小移動する。従って、支
持ばね部５４は可動部５２をＺ方向にも移動可能に支持
する。なお、図１６の実施例では突起５７自体を表面潤
滑材（ＤＬＣ）で構成し、ヘッドスライダ１０と媒体と
の潤滑性を向上させたものである。また図１７の実施例
は突起部５７自体は浮上面層１１（ＳｉＯ2 ）の一部と
して形成し、それらの突起５７を含む浮上面層１１の全
体を表面潤滑層５８（ＤＬＣ）で覆ったものである。
して固定部に設けられた電極５６に電圧を印加すること
により可動部５２に作用する静電吸引力によって支持ば
ね部５４に抗してＺ方向にも微小移動する。従って、支
持ばね部５４は可動部５２をＺ方向にも移動可能に支持
する。なお、図１６の実施例では突起５７自体を表面潤
滑材（ＤＬＣ）で構成し、ヘッドスライダ１０と媒体と
の潤滑性を向上させたものである。また図１７の実施例
は突起部５７自体は浮上面層１１（ＳｉＯ2 ）の一部と
して形成し、それらの突起５７を含む浮上面層１１の全
体を表面潤滑層５８（ＤＬＣ）で覆ったものである。
【００３９】本実施例においては、図１４に示すよう
に、スライダ本体の形状と鈍角部を含む、概ね多角柱形
状とした。これは直方体から中央圧力発生パッド両側の
機能上不要な部分を削除して軽量化を図り、また、ヘッ
ドスライダのローリングやピッチング動作による媒体と
の衝突の発生確率を下げるためである。更に、スライダ
外周および圧力発生パッド外周にＲ面取りを施すことに
より、万一媒体との衝突が起こっても媒体へのダメージ
を僅少にすることができる。Ｒ面取りの代わりにＣ面取
りでも同様の効果がある。
に、スライダ本体の形状と鈍角部を含む、概ね多角柱形
状とした。これは直方体から中央圧力発生パッド両側の
機能上不要な部分を削除して軽量化を図り、また、ヘッ
ドスライダのローリングやピッチング動作による媒体と
の衝突の発生確率を下げるためである。更に、スライダ
外周および圧力発生パッド外周にＲ面取りを施すことに
より、万一媒体との衝突が起こっても媒体へのダメージ
を僅少にすることができる。Ｒ面取りの代わりにＣ面取
りでも同様の効果がある。
【００４０】本発明のヘッドスライダは機械加工を必要
とせず、フォトリソグラフィを主体とするプロセスで作
るため、こうした細かい形状への対応が、加工工数やコ
ストを上げることなく行える。本実施例はトラッキング
アクチュエータ、浮上方向駆動アクチュエータ、リート
／ライト共通ヘッド（インダクティブヘッド）を搭載し
た例である。２つの静電アクチュエータには可動部を共
通の電位（接地）として計３個の端子、ヘッドには２個
の端子が必要である。本実施例ではアクチュエータ可動
部をスライダ本体と同電位とし、スライダ本体をひとつ
の端子として用い、図示された４個の端子とともにそれ
ぞれヘッドサスペンション上の導体パターンに接続す
る。
とせず、フォトリソグラフィを主体とするプロセスで作
るため、こうした細かい形状への対応が、加工工数やコ
ストを上げることなく行える。本実施例はトラッキング
アクチュエータ、浮上方向駆動アクチュエータ、リート
／ライト共通ヘッド（インダクティブヘッド）を搭載し
た例である。２つの静電アクチュエータには可動部を共
通の電位（接地）として計３個の端子、ヘッドには２個
の端子が必要である。本実施例ではアクチュエータ可動
部をスライダ本体と同電位とし、スライダ本体をひとつ
の端子として用い、図示された４個の端子とともにそれ
ぞれヘッドサスペンション上の導体パターンに接続す
る。
【００４１】図１８は駆動部に圧電材料を使用したヘッ
ドスライダの一実施例を示す。スライダ内の一部にヘッ
ドを微小駆動する機構２０を具備している。ヘッド駆動
部２０は、先端（ヘッド搭載部２２）に取りつけられて
いるヘッド部２４を支えるようにビーム状に取りつけら
れている。ビームにはＺｎＯやＰＺＴ等の圧電薄膜が積
層されており、圧電薄膜の微小変位により、ヘッドが移
動するようになっている。
ドスライダの一実施例を示す。スライダ内の一部にヘッ
ドを微小駆動する機構２０を具備している。ヘッド駆動
部２０は、先端（ヘッド搭載部２２）に取りつけられて
いるヘッド部２４を支えるようにビーム状に取りつけら
れている。ビームにはＺｎＯやＰＺＴ等の圧電薄膜が積
層されており、圧電薄膜の微小変位により、ヘッドが移
動するようになっている。
【００４２】ヘッド駆動部２０はまた、浮上面には露出
しておらず、浮上部の上面側に位置している。ヘッド２
４は浮上面の一部にだけその磁極部分２４が露出してお
り、そこで媒体面（図示せず）の読み書きが行われる。
ヘッドを移動させる駆動部２０について説明する。前述
の通り、ヘッドを支えるビーム部の素子搭載部２２に
は、圧電素子２４が薄膜状に積層されている。
しておらず、浮上部の上面側に位置している。ヘッド２
４は浮上面の一部にだけその磁極部分２４が露出してお
り、そこで媒体面（図示せず）の読み書きが行われる。
ヘッドを移動させる駆動部２０について説明する。前述
の通り、ヘッドを支えるビーム部の素子搭載部２２に
は、圧電素子２４が薄膜状に積層されている。
【００４３】図１８（ｄ）は駆動部２０のビームを拡大
して断面図で示すものであり、６１は前述と同様に後工
程で除去される犠牲層（Ａｌ）、６２はカーボン膜、６
３はヘッド配線、６４はシールド、６５は圧電下部電
極、６６は圧電薄膜の材料であるＺｎＯ、６７はＳｉＯ
2 層、６８は圧電上部電極、６９は上部保護層（ＳｉＯ
2 ）である。
して断面図で示すものであり、６１は前述と同様に後工
程で除去される犠牲層（Ａｌ）、６２はカーボン膜、６
３はヘッド配線、６４はシールド、６５は圧電下部電
極、６６は圧電薄膜の材料であるＺｎＯ、６７はＳｉＯ
2 層、６８は圧電上部電極、６９は上部保護層（ＳｉＯ
2 ）である。
【００４４】圧電上部電極６８は図示のように中心から
２分割（６８ａ，６８ｂ）されており、圧電下部電極６
５を接地側とすると、一方の電極６８ａと他方の電極６
８ｂに逆相の電圧を印加することにより、ビーム左右に
対し逆相の微小変位が生ずる。これにより、ヘッド２４
は図１８（ａ）の矢印方向に微小変位する。圧電薄膜６
６としてはＰＺＴも使用できるが、本実施例の場合、Ｚ
ｎＯ膜を用いている。ＺｎＯ膜の長所は、 （１）スパッタリング等により配向性のある安定な膜が
できる。
２分割（６８ａ，６８ｂ）されており、圧電下部電極６
５を接地側とすると、一方の電極６８ａと他方の電極６
８ｂに逆相の電圧を印加することにより、ビーム左右に
対し逆相の微小変位が生ずる。これにより、ヘッド２４
は図１８（ａ）の矢印方向に微小変位する。圧電薄膜６
６としてはＰＺＴも使用できるが、本実施例の場合、Ｚ
ｎＯ膜を用いている。ＺｎＯ膜の長所は、 （１）スパッタリング等により配向性のある安定な膜が
できる。
【００４５】（２）ＰＺＴに比べて、低温で膜ができ
る。（ＰＺＴ６００℃，ＺｎＯ２００℃以下） （３）圧電性は膜の配向性によって決まり、ＰＺＴのよ
うな分極処理を必要としない。 （４）ＳＡＷフィルタ等で市販したものに使用されてい
る実績の高い膜である。がある。欠点は、以下の通りで
ある。
る。（ＰＺＴ６００℃，ＺｎＯ２００℃以下） （３）圧電性は膜の配向性によって決まり、ＰＺＴのよ
うな分極処理を必要としない。 （４）ＳＡＷフィルタ等で市販したものに使用されてい
る実績の高い膜である。がある。欠点は、以下の通りで
ある。
【００４６】（１）圧電定数がＰＺＴに比べ低い。 （２）酸、アルカリに対して容易に溶ける。 ＺｎＯ薄膜の欠点である酸、アルカリに溶けやすいこと
への対策については、犠牲層（Ａｌ）６１のエッチング
の際にＺｎＯ薄膜を溶けにくくするために、図１８
（ｄ）に示すように、ＺｎＯ膜６６を電極材料６５，６
８やＳｉＯ2 ６７等で覆う構造にするのがよい。
への対策については、犠牲層（Ａｌ）６１のエッチング
の際にＺｎＯ薄膜を溶けにくくするために、図１８
（ｄ）に示すように、ＺｎＯ膜６６を電極材料６５，６
８やＳｉＯ2 ６７等で覆う構造にするのがよい。
【００４７】図１９は圧電材料を使用した駆動部の別実
施例を示す。この実施例では、ＺｎＯの圧電薄膜６６を
電極６５，６８の外側の上下からＳｉＯ2 等の膜６９で
覆う構造をしている。また、圧電薄膜６６に微小なボア
があると上下の電極６５，６８間で絶縁破壊を起こす危
険性があるため、図１８（ａ）の実施例もしくは本実施
例のように圧電薄膜６６の上面もしくは下面を電極６
５，６８の内側において圧電膜６６よりも薄いＳｉＯ2
等の絶縁破壊防止膜６７を設けることが望ましい。
施例を示す。この実施例では、ＺｎＯの圧電薄膜６６を
電極６５，６８の外側の上下からＳｉＯ2 等の膜６９で
覆う構造をしている。また、圧電薄膜６６に微小なボア
があると上下の電極６５，６８間で絶縁破壊を起こす危
険性があるため、図１８（ａ）の実施例もしくは本実施
例のように圧電薄膜６６の上面もしくは下面を電極６
５，６８の内側において圧電膜６６よりも薄いＳｉＯ2
等の絶縁破壊防止膜６７を設けることが望ましい。
【００４８】圧電膜６６で形成される駆動部のビームの
幅は細くすればするほど、変位量は多くなる。即ち、Ｚ
ｎＯ薄膜６６の厚さが薄い方が、供給電圧当たりの電界
強度が増すために変位量は大きくなる。しかし、絶縁破
壊の危険性から供給電圧は±５０Ｖが最大限度となろ
う。ビームの幅、膜厚等寸法は、ビーム部の共振周波数
と大きな関係がある。一般的にビーム部を細くすること
によって、または膜厚を薄くすることによって共振周波
数は減少する。従って、前述の変位量と共振周波数との
兼ね合いから各寸法は制約を受ける。
幅は細くすればするほど、変位量は多くなる。即ち、Ｚ
ｎＯ薄膜６６の厚さが薄い方が、供給電圧当たりの電界
強度が増すために変位量は大きくなる。しかし、絶縁破
壊の危険性から供給電圧は±５０Ｖが最大限度となろ
う。ビームの幅、膜厚等寸法は、ビーム部の共振周波数
と大きな関係がある。一般的にビーム部を細くすること
によって、または膜厚を薄くすることによって共振周波
数は減少する。従って、前述の変位量と共振周波数との
兼ね合いから各寸法は制約を受ける。
【００４９】変位量の減少を最小限にして、浮上方向の
ビームの剛性を確保する方法として、ビーム幅中央部分
に柱状の構造物を設けることが考えられる。このような
実施例を図２０に示す。ビーム幅の中央部分にのみ、Ｎ
ｉの柱状の構造物７０を持つことにより、トラッキング
（図２０の矢印Ｘ）方向の移動を阻む割合は比較的少な
いが、浮上（図２０の矢印Ｚ）方向の剛性は格段に向上
する。
ビームの剛性を確保する方法として、ビーム幅中央部分
に柱状の構造物を設けることが考えられる。このような
実施例を図２０に示す。ビーム幅の中央部分にのみ、Ｎ
ｉの柱状の構造物７０を持つことにより、トラッキング
（図２０の矢印Ｘ）方向の移動を阻む割合は比較的少な
いが、浮上（図２０の矢印Ｚ）方向の剛性は格段に向上
する。
【００５０】図１８〜図２０に示した圧電膜を使用した
駆動部において、２分割した上部電極６８ａ，６８ｂに
逆相の電圧を印加することによって前述のようにヘッド
２４をトラッキング（Ｘ）方向に微小移動させて位置決
めを行うことが出来るが、２分割の上部電極６８ａ，６
８ｂに同相の電圧を印加することによって浮上（Ｚ）方
向への微小移動も行える。
駆動部において、２分割した上部電極６８ａ，６８ｂに
逆相の電圧を印加することによって前述のようにヘッド
２４をトラッキング（Ｘ）方向に微小移動させて位置決
めを行うことが出来るが、２分割の上部電極６８ａ，６
８ｂに同相の電圧を印加することによって浮上（Ｚ）方
向への微小移動も行える。
【００５１】図２１はトラッキング（Ｘ）方向に微小変
位させた場合であり、図２２は浮上（Ｚ）方向に微小変
位させるための動作原理を示す。図２２の場合、ＺｎＯ
薄膜６６を挟んだ上側層７１と下側層７２の膜厚を違わ
せることにより、圧電膜を含む断面において、中立軸が
圧電膜中心と一致せず、上方にずれる。この構成で圧電
膜を伸縮させると、ビームはＺ方向に屈曲し、所望のＺ
方向変位（ロード・アンロード方向）が得られる。上側
層７１、下側層７２の膜厚が同一であっても、図２０の
ように柱状構造物の存在によって中立軸を上方へずらす
効果を期待できる。実際の駆動においては、トラッキン
グ補正とロード／アンロード空隙の補正の両方を行える
ようにするのが好適である。なお、図２１及び図２２に
おいては、説明の便宜のためビームの実際の変位量に比
べ著しく誇張して図示してある。
位させた場合であり、図２２は浮上（Ｚ）方向に微小変
位させるための動作原理を示す。図２２の場合、ＺｎＯ
薄膜６６を挟んだ上側層７１と下側層７２の膜厚を違わ
せることにより、圧電膜を含む断面において、中立軸が
圧電膜中心と一致せず、上方にずれる。この構成で圧電
膜を伸縮させると、ビームはＺ方向に屈曲し、所望のＺ
方向変位（ロード・アンロード方向）が得られる。上側
層７１、下側層７２の膜厚が同一であっても、図２０の
ように柱状構造物の存在によって中立軸を上方へずらす
効果を期待できる。実際の駆動においては、トラッキン
グ補正とロード／アンロード空隙の補正の両方を行える
ようにするのが好適である。なお、図２１及び図２２に
おいては、説明の便宜のためビームの実際の変位量に比
べ著しく誇張して図示してある。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、ヘッドスライダの構造
および製造プロセスが簡単であり、更に、ヘッド素子部
をトラッキングさせる機構あるいはロード／アンロード
機構を組み込むことが可能となり、高性能で低価格の薄
膜磁気ヘッドスライダの提供が可能となる。また、記録
媒体の高密度化を図ることも可能となる。
および製造プロセスが簡単であり、更に、ヘッド素子部
をトラッキングさせる機構あるいはロード／アンロード
機構を組み込むことが可能となり、高性能で低価格の薄
膜磁気ヘッドスライダの提供が可能となる。また、記録
媒体の高密度化を図ることも可能となる。
【００５３】また、本発明の静電アクチュエータによ
り、歯幅方向に可動部を移動させる力が得られるので、
従来の静電アクチュエータに比べて力発生効率の高い静
電アクチュエータが可能となる。これをヘッドスライダ
に搭載することにより、ヘッドスライダと静電アクチュ
エータが製造上の整合性を保って一体化され、機械加工
の必要がなく、１μｍ程度のストロークにわたるサブミ
クロン精度でのヘッドの位置決めを行うことのできる精
密なヘッドスライダを得ることが可能となる。
り、歯幅方向に可動部を移動させる力が得られるので、
従来の静電アクチュエータに比べて力発生効率の高い静
電アクチュエータが可能となる。これをヘッドスライダ
に搭載することにより、ヘッドスライダと静電アクチュ
エータが製造上の整合性を保って一体化され、機械加工
の必要がなく、１μｍ程度のストロークにわたるサブミ
クロン精度でのヘッドの位置決めを行うことのできる精
密なヘッドスライダを得ることが可能となる。
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の薄膜磁気ヘッ
ドスライダの第１実施例を示すもので、（ａ）は浮上面
側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、
（ｃ）はＢ−Ｂ′断面でヘッド素子のトラッキング駆動
機構部を示す。
ドスライダの第１実施例を示すもので、（ａ）は浮上面
側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図、
（ｃ）はＢ−Ｂ′断面でヘッド素子のトラッキング駆動
機構部を示す。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、図１（ｃ）に示した
トラッキング駆動機構部の各変形例を示す。
トラッキング駆動機構部の各変形例を示す。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の薄膜磁気ヘ
ッドスライダの第２実施例を示すもので、（ａ）は浮上
面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図で
ある。
ッドスライダの第２実施例を示すもので、（ａ）は浮上
面側から見た斜視図、（ｂ）は背面側から見た斜視図で
ある。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、ロード・アンロード
駆動機構部の図１（ｃ）に対応する断面図及び長手断面
図である。
駆動機構部の図１（ｃ）に対応する断面図及び長手断面
図である。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、静電アクチュエータ
の従来例及び本発明の原理を示す図である。
の従来例及び本発明の原理を示す図である。
【図６】図６は本発明の静電アクチュエータの動作を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】図７は本発明の静電アクチュエータの実施例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の静電アクチュ
エータの形成工程の前半部を工程順に示す説明図であ
る。
エータの形成工程の前半部を工程順に示す説明図であ
る。
【図９】図９（ａ）〜（ｅ）は、図８の工程に続く本発
明の静電アクチュエータの形成工程の後半部を工程順に
示す説明図である。
明の静電アクチュエータの形成工程の後半部を工程順に
示す説明図である。
【図１０】図１０は本発明の静電アクチュエータの別の
実施例を示す平面図である。
実施例を示す平面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は、図１０の実施例に
係る静電アクチュエータの電気印加の例の示す。
係る静電アクチュエータの電気印加の例の示す。
【図１２】図１２は静電アクチュエータを組み込んだヘ
ッドスライダの斜視図である。
ッドスライダの斜視図である。
【図１３】図１３は静電アクチュエータを組み込んだヘ
ッドスライダの断面図である。
ッドスライダの断面図である。
【図１４】図１４はトラッキング方向及びロード・アン
ロード方向に微小移動する静電アクチュエータを組み込
んだヘッドスライダの斜視図である。
ロード方向に微小移動する静電アクチュエータを組み込
んだヘッドスライダの斜視図である。
【図１５】図１５は図１４のヘッドスライダのアクチュ
エータ駆動部の断面図である。
エータ駆動部の断面図である。
【図１６】図１６は図１４のヘッドスライダのＡ矢印図
（ａ）である。
（ａ）である。
【図１７】図１７は図１４のヘッドスライダのＡ矢印図
（ｂ）である。
（ｂ）である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｄ）は駆動部に圧電材料を
使用したヘッドスライダの実施例を示し、（ａ）はヘッ
ドスライダを浮上面側から見た斜視図、（ｂ）は背面
図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は駆動部の
拡大断面図である。
使用したヘッドスライダの実施例を示し、（ａ）はヘッ
ドスライダを浮上面側から見た斜視図、（ｂ）は背面
図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は駆動部の
拡大断面図である。
【図１９】図１９は圧電材料を用いた駆動部の別実施例
を示す、図１８（ｄ）に対応する拡大断面図である。
を示す、図１８（ｄ）に対応する拡大断面図である。
【図２０】図２０は圧電材料を用いた駆動部の更に別の
実施例を示す。
実施例を示す。
【図２１】図２１は圧電材料を用いて駆動部をトラッキ
ング方向に駆動する場合の動作を説明する図で、（ａ）
は上面図、（ｂ）はビーム断面図である。
ング方向に駆動する場合の動作を説明する図で、（ａ）
は上面図、（ｂ）はビーム断面図である。
【図２２】図２２は圧電材料を用いて駆動部をロード・
アンロード方向に駆動する場合の動作を説明する図で、
（ａ）はビーム側面方向の断面図、（ｂ）はビーム断面
図である。
アンロード方向に駆動する場合の動作を説明する図で、
（ａ）はビーム側面方向の断面図、（ｂ）はビーム断面
図である。
１０…スライダ １１…浮上面層 １２…スライダ本体部 １３…流入端 １４…流出端 １５…両側レール １７…中心レール ２０…トラッキング機構部 ２１…平行ばね（可動側電極） ２１ａ…可動部歯（可動側電極） ２２…ヘッド搭載部 ２３…固定部（固定側電極） ２３ａ…固定部歯（固定側電極） ２４…ヘッド素子 ３０…ヘッドサスペンション ３１…固定部 ３１ａ…固定部の歯（固定側電極） ３２…可動部 ３２ａ…可動部の歯（可動側電極） ３３…支柱 ３４…支持ばね ３５，３６…導線 ３７…ストッパ ４０…基板 ４１…Ａｌ（犠牲層） ４２…めっき下地、絶縁層、導体パターン層 ４３…可動部 ４４…固定部（１２…スライダ本体） ４５…Ａｕ（ボンディング層） ５１…固定部 ５１ａ…固定側の歯 ５２…可動部 ５２ａ…可動側の歯 ５３…支柱 ５４…支持ばね ５５…絶縁層 ５６…電極 ５７…突起 ５８…表面潤滑層（ＤＬＣ） ６１…犠牲層（Ａｌ） ６２…カーボン膜 ６３…ヘッド配線 ６４…シールド ６５…下部電極 ６６…圧電膜（ＺｎＯ） ６７…ＳｉＯ2 ６８…上部電極 ６９…上部保護層（ＳｉＯ2 ） ７０…柱状構造物（Ｎｉめっき）
Claims (47)
- 【請求項１】 基板の表面、又は該基板上に設けた犠牲
層の表面に、スライダ膜体を形成し、前記基板、又は基
板及び犠牲層を、前記スライダ膜体から分離してなる薄
膜磁気ヘッドスライダにおいて、スライダ膜体の一部
を、記録媒体の移動方向に関し略直角なトラッキング方
向に可動となるようにスライダ膜体の固定部に支持した
トラッキング機構を具備し、該トラッキング機構の可動
部に、少なくとも記録媒体に対向する薄膜磁気ヘッド素
子の対向磁極を設けたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
スライダ。 - 【請求項２】 基板の表面、又は該基板上に設けた犠牲
層の表面に、スライダ膜体を形成し、前記基板、又は基
板及び犠牲層を、前記スライダ膜体から分離してなる薄
膜磁気ヘッドスライダにおいて、スライダ膜体の一部
を、記録媒体に対して接近・離隔するロード・アンロー
ド方向に可動となるようにスライダ膜体の固定部に支持
したロード・アンロード機構を具備し、該ロード・アン
ロード機構の可動部に、少なくとも記録媒体に対向する
薄膜磁気ヘッド素子の対向磁極を設けたことを特徴とす
る薄膜磁気ヘッドスライダ。 - 【請求項３】 記録媒体に対向するスライダ膜体の面に
３つの圧力発生パッドが設けられ、前記可動部はこれら
の３つの圧力発生パッドからなる３角形の内側に配置さ
れていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッ
ドスライダ。 - 【請求項４】 前記可動部を支持ばね部を介して前記固
定部に支持すると共に、前記可動部と固定部との少なく
とも対向する面の間に電圧を印加し、これらの対向面の
間に作用する静電吸引力を利用して前記支持ばね部のば
ね復元力に抗して前記可動部を前記固定部に対して駆動
する駆動力発生部を設けたことを特徴とする請求項１又
は２に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項５】 互いに平行な複数の歯を有する前記固定
部と、これらの歯と平行な複数の歯を有する前記可動部
と、該可動部を固定部に対して歯幅方向に移動可能とな
るように支持する前記支持ばね部と、前記固定部と可動
部との歯間に電圧を印加することにより生ずる歯幅方向
の静電吸引力と前記支持ばねの復元力とが釣り合う点ま
で可動部を移動させるようにした前記駆動力発生部とを
具備することを特徴とする請求項４に記載のヘッドスラ
イダ。 - 【請求項６】 固定部及び可動部の複数の歯がそれぞれ
等ピッチに配置され、電圧を印加していない状態で、可
動部の歯は固定部の歯間の中心からずれて配置されてい
ることを特徴とする請求項５に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項７】 可動部の歯と固定部の隣り合う２つの歯
との間隙比は、概ね１．２〜１０倍であることを特徴と
する請求項６に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項８】 固定部は、互いに平行な複数の第１の歯
と、該第１の歯に平行な複数の第２の歯とを有し、前記
第１の歯は前記第２の歯から絶縁されており、可動部の
複数の歯のそれぞれは、固定部の第１の歯と固定部の第
２の歯との間に配置され、可動部と固定部の第１の歯と
の間、可動部と固定部の第２の歯との間に電圧を印加し
て歯幅方向に互いに逆向きの力或いは協働する方向の力
を生じるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の
ヘッドスライダ。 - 【請求項９】 可動部を電気的に接地したことを特徴と
する請求項８に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１０】 可動部を動かす方向に応じて、可動部
と固定部の第１の歯との間、可動部と固定部の第２の歯
との間に選択的に電圧を印加するようにしたことを特徴
とする請求項８に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１１】 可動部と固定部の第１の歯との間、可
動部と固定部の第２の歯との間に、最大電圧の１／２の
オフセット電圧を印加し、その電圧を中心として互いに
逆相の電圧を印加するようにしたことを特徴とする請求
項８に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１２】 固定部、可動部、及び支持ばね部がす
べて同一の金属からなることを特徴とする請求項５に記
載のヘッドスライダ。 - 【請求項１３】 固定部、可動部、及び支持ばね部が、
陰型に同じ金属材料を充填して形成されたことを特徴と
する請求項１２に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１４】 陰型は感光性樹脂からなり、該感光性
樹脂の陰型に対し金属材料をめっきして、固定部、可動
部、及び支持ばね部が形成されていることを特徴とする
請求項１３に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１５】 一様に成膜された金属材料をエッチン
グすることにより、固定部、可動部、及び支持ばね部が
形成されていることを特徴とする請求項１２又は請求項
１３に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１６】 可動部は、互いに平行な複数の第１の
歯と、該第１の歯に平行な複数の第２の歯を有すると共
に、これらの第１及び第２歯は互いに絶縁されており、
且つ可動部の第１の歯と第２の歯との間に固定部の歯が
平行に位置するように配置され、可動部の第１の歯と固
定部との間、可動部の第２の歯と固定部との間に電圧を
印加して、歯幅方向に互いに逆向きの力或いは協働する
方向の力を生ずるようにしたことを特徴とする請求項５
に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項１７】 前記可動部を固定部に対して歯幅方向
に移動可能に支持する手段と、及び該方向に駆動する手
段とを設けたことを特徴とする請求項５に記載のヘッド
スライダ。 - 【請求項１８】 薄膜磁気ヘッドのリード線を支持ばね
部に沿わせたことを特徴とする請求項４に記載のヘッド
スライダ。 - 【請求項１９】 薄膜磁気ヘッドのリード線引出しを支
持ばね部で行うことを特徴とする請求項４に記載のヘッ
ドスライダ。 - 【請求項２０】 可動部の移動を規制するストッパが設
けられ、該ストッパは可動部と同電位とされ、可動部と
固定部との間の電気的な短絡を防止することを特徴とす
る請求項４に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項２１】 前記支持ばね部は、可動部を固定部に
対して歯幅方向に移動可能となるように支持すると共
に、媒体面に略直交する第２の方向にも移動可能となる
ように支持し、可動部の該第２の方向の少なくとも一方
の側に導体部を配置し、該導体部と前記可動部との間に
電圧を印加することにより、静電吸引力を利用して該第
２の方向にも微小移動できるように構成したことを特徴
とする請求項５に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項２２】 薄膜磁気ヘッド素子の少なくとも媒体
対向電極は、スライダ膜体の媒体対向面に露出し、或い
は保護層で被覆された状態で露出し、一方、前記駆動力
発生部は該媒体対向面に露出していないことを特徴とす
る請求項４に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項２３】 可動部を固定部に対して駆動する駆動
機構が圧電素子で構成されることを特徴とする請求項１
又は２に記載のヘッドスライダ。 - 【請求項２４】 圧電素子は、記録媒体に対するスライ
ダの浮上方向の上下両面の電極層で圧電膜を挟んだ構造
であることを特徴とする請求項２３に記載のヘッドスラ
イダ。 - 【請求項２５】 上下の電極層は、圧電膜と絶縁膜とを
挟んでいることを特徴とする請求項２４に記載のヘッド
スライダ。 - 【請求項２６】 上下いずれか一方の電極層は２分割で
あり、これらの２分割の電極は互いに逆相の電圧が印加
されることを特徴とする請求項２４記載のヘッドスライ
ダ。 - 【請求項２７】 圧電素子の材料は、ＺｎＯ又はＰＺＴ
であることを特徴とする請求項２３に記載のヘッドスラ
イダ。 - 【請求項２８】 上下の電極層間に配置されている圧電
膜は上下で非対称であることを特徴とする請求項２４に
記載のヘッドスライダ。 - 【請求項２９】 圧電素子の背面に柱状構造物が設けら
れていることを特徴とする請求項２４に記載のヘッドス
ライダ。 - 【請求項３０】 柱状構造物はＣｕ，Ｎｉ等の金属から
成ることを特徴とする請求項２９に記載のヘッドスライ
ダ。 - 【請求項３１】 圧電素子は全体が絶縁体で覆われてい
ることを特徴とする請求項２３に記載のヘッドスライ
ダ。 - 【請求項３２】 互いに平行な複数の歯を有する固定部
と、これらの歯と平行な複数の歯を有する可動部と、該
可動部を固定部に対して歯幅方向に移動可能となるよう
に支持する支持ばね部と、固定部と可動部との歯間に電
圧を印加することにより生ずる歯幅方向の静電吸引力と
支持ばねの複元力とが釣り合う点まで可動部を移動させ
るようにした駆動力発生部とから成ることを特徴とする
静電アクチュエータ。 - 【請求項３３】 固定部及び可動部の複数の歯がそれぞ
れ等ピッチに配置され、電圧を印加していない状態で、
可動部の歯は固定部の歯間の中心からずれて配置されて
いることを特徴とする請求項３２に記載の静電アクチュ
エータ。 - 【請求項３４】 可動部の歯と固定部の隣り合う２つの
歯との間隙比は、概ね１．２〜１０倍であることを特徴
とする請求項３３に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項３５】 固定部は、互いに平行な複数の第１の
歯と、該第１の歯に平行な複数の第２の歯とを有し、前
記第１の歯は前記第２の歯から絶縁されており、可動部
の複数の歯のそれぞれは、固定部の第１の歯と固定部の
第２の歯との間に配置され、可動部と固定部の第１の歯
との間、可動部と固定部の第２の歯との間に電圧を印加
して歯幅方向に互いに逆向きの力或いは協働する方向の
力を生ずるようにしたことを特徴とする請求項３２に記
載の静電アクチュエータ。 - 【請求項３６】 可動部を電気的に接地したことを特徴
とする請求項３５に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項３７】 可動部を動かす方向に応じて、可動部
と固定部の第１の歯との間、可動部と固定部の第２の歯
との間に選択的に電圧を印加するようにしたことを特徴
とする請求項３５に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項３８】 可動部と固定部の第１の歯との間、可
動部と固定部の第２の歯との間に、最大電圧の１／２の
オフセット電圧を印加し、その電圧を中心として互いに
逆相の電圧を印加するようにしたことを特徴とする請求
項３５に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項３９】 固定部、可動部、及び支持ばね部がす
べて同一の金属からなることを特徴とする請求項３２に
記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項４０】 固定部、可動部、及び支持ばね部が、
陰型に同じ金属材料を充填して形成されたことを特徴と
する請求項３９に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項４１】 陰型は感光性樹脂からなり、該感光性
樹脂の陰型に対し金属材料をめっきし、固定部、可動
部、及び支持ばね部が形成されていることを特徴とする
請求項４０に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項４２】 一様に成膜された金属材料をエッチン
グすることにより、固定部、可動部、及び支持ばね部が
形成されていることを特徴とする請求項３９又は４０に
記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項４３】 可動部は、互いに平行な複数の第１の
歯と、該第１の歯に平行な複数の第２の歯の有すると共
に、これらの第１及び第２歯は互いに絶縁されており、
且つ可動部の第１の歯と第２の歯との間に固定部の歯が
平行に位置するように配置され、可動部の第１の歯と固
定部との間、可動部の第２の歯と固定部との間に電圧を
印加して、歯幅方向に互いに逆向きの力或いは協働する
方向の力を生ずるようにしたことを特徴とする請求項３
２に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項４４】 薄膜磁気ヘッドのリード線を支持ばね
部に沿わせたことを特徴とする請求項３２に記載の静電
アクチュエータ。 - 【請求項４５】 薄膜磁気ヘッドのリード線引出しを支
持ばね部で行うことを特徴とする請求項３２に記載の静
電アクチュエータ。 - 【請求項４６】 可動部の移動を規制するストッパが設
けられ、該ストッパは可動部と同電位とされ、可動部と
固定部との間の電気的な短絡を防止することを特徴とす
る請求項３２に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項４７】 前記支持ばね部は、可動部を固定部に
対して歯幅方向に移動可能となるように支持すると共
に、該歯幅方向に略直交する第２の方向にも移動可能と
なるように支持し、可動部の該第２の方向の両側に導体
部を配置し、該導体部と前記可動部との間に電圧を印加
することにより、静電吸引力を利用して該第２の方向に
も微小移動できるように構成したことを特徴とする請求
項３２に記載のヘッドスライダ。
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