JPH10302238A

JPH10302238A - 磁気ヘッドスライダ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10302238A
Application number: JP10443597A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sonobe; 秀樹薗部; Akiko Mizushima; 明子水島; Hidekazu Kodaira; 英一小平; Masaaki Matsumoto; 真明松本; Kenji Furusawa; 賢司古澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体に対する磁気ヘッドスライダの粘
着力低減とサーマルアスペリティ（Ｔ．Ａ．）障害防止
とを可能とした磁気ヘッドスライダ８とその製造方法及
磁気ディスク装置とを提供する。【解決手段】磁気ヘッドスライダ１の空気流入端９及び
流出端１０寄りのスライダレール面３上に、荷重点１８
を挾み込むように少なくとも３個の突起７を設けると共
に、突起の高さを２０〜７０ｎｍ、磁気記録媒体面と接
触する突起総表面積を０．００５〜０．１５ｍｍ²とな
し、磁気記録媒体回転停止時にはこれら突起によって磁
気記録媒体面に接触し、スライダレール面は磁気記録媒
体面とは接触せずに離間する構成とした。【効果】磁気記録媒体との粘着力を低減し、特にＭＲヘ
ッドを組み込んだ磁気ヘッドスライダにおいてはＴ．
Ａ．障害の防止に有効であり、平滑磁気記録媒体による
高密度記録が可能な磁気ディスク装置を容易に実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に用いられる磁気ヘッドスライダ及びその製造方法に係
わり、特に精密微細加工と信頼性を必要とする安定低浮
上磁気ヘッドスライダ及びその製造方法とそのスライダ
を搭載した磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置においては、情
報量の増大と共に、高記録密度化が要求されている。こ
のため、記録媒体への記録、並びに記録媒体からの再生
を行う磁気ヘッドスライダ（以下、特別の場合を除き磁
気ヘッドと略称）では、磁気ディスク面上における浮上
量を低減させる必要がある。

【０００３】現行の磁気ディスク装置は、起動時に磁気
ディスクが回転を始め、ある速度に達すると磁気ヘッド
は浮力を受けて一定の浮上量で浮き、記録再生を行う。
停止時には、磁気ディスクの回転速度が減少し、磁気ヘ
ッドの浮上量は徐々に低下し、磁気ディスクと接触して
停止する。この駆動方式はコンタクト・スタート・スト
ップ（ＣＳＳ）と呼ばれている。現在、このＣＳＳ方式
で０．１ミクロン以下の浮上量が達成されている。

【０００４】このＣＳＳ方式では、ＣＳＳを繰り返すと
磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触して磁気ヘッドの浮
上面が摩耗するという問題があった。摩耗を防止するた
めには、磁気ディスク上に潤滑剤を塗布する方法がある
が、その一方でこの潤滑剤が停止中の磁気ヘッドと磁気
ディスクを粘着させる原因になる。そこで、粘着を防止
するために、磁気ディスクでは、その表面にテクスチャ
ー加工を施し凹凸を設けて、磁気ヘッドと磁気ディスク
の真の接触面積を小さくしている。

【０００５】しかし、近年は前述の浮上量低減の観点か
らデータを記録再生する領域にはテクスチャー加工を施
さないか、もしくはその加工量を減じた平滑円盤が採用
されるようになりつつある。この平滑円盤においては、
ディスク面上のＣＳＳゾーン以外ではテクスチャーが形
成されない。

【０００６】このため、ＨＤＤ組立時や外部等からの振
動によって磁気ヘッドがＣＳＳゾーンからデータゾーン
に移動してしまった場合、更に停止動作時に何らかの理
由によってＣＳＳゾーンまで磁気ヘッドが戻らなかった
場合等、データゾーン上に磁気ヘッドが停止した場合、
磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触面積が大きいため粘
着し易いという問題点があった。

【０００７】また、最近は、記録容量の増大に対して、
磁気ヘッド素子として、これまでのインダクティブ（誘
導型）素子に変わって、データ読み出し専用ヘッドとし
てより感度の高いＭＲ（磁気抵抗型）素子が開発され用
いられるようになってきた。しかしながら、この素子に
おいては、磁界の変化により抵抗値が変化し、それによ
って出力電圧が発生することを利用するものであるた
め、低浮上化に伴う素子のディスクへの接触によって引
き起こされるサーマルアスペリティ（Ｔ．Ａ．と略称
「摩擦熱により抵抗値が変化し大きなノイズとなる」）
障害が問題となってきた。

【０００８】図１１は、このＴ．Ａ．の発生した状況を
示した特性図で、縦軸は磁気デスクの読み出し出力（マ
イクロボルト：μＶ）、横軸はディスクの回転速度（マ
イクロ秒：μｓｅｃ）を示している。２μｓｅｃの点で
出力に大きなピークが現れている。これがＭＲ素子がデ
ィスクに接触した時の摩擦熱で素子の抵抗値が大きく変
動したことによる出力で、ノイズとなるものである。約
８μｓｅｃの点で元の出力レベルに戻っているので、こ
の場合、回復するに約６μｓｅｃ要している。

【０００９】すなわち、高記録密度化の要求に対する、
低浮上化とＭＲ素子を組み込んだ磁気ヘッドスライダと
それに対するディスク表面の粗さを低減した平滑ディス
クを組み合わせた磁気ディスク装置を実現するために
は、上記、粘着やＴ．Ａ．障害といった問題の対策が必
須の技術となってきた。

【００１０】こうした問題を解決するために磁気ヘッド
のスライダレール面を粗化し、その凹部に固体あるいは
液体の潤滑剤を埋め込む方法があり、具体的には特開昭
６３−２７６７６９号公報、特開平４−１９８４号公報
等が挙げられる。しかし、これらの方法ではスライダ面
そのものを粗化するため、アルミナチタンカーバイドや
ジルコニアのようなセラミックスからなる難加工性材料
を加工せねばならない。加工方法としては、イオンミリ
ングやレーザを用いる方法があるが、いずれの方法でも
加工スピードが遅い。また、加工後の凹部に固体の潤滑
剤を用いる場合は均一に潤滑剤が埋め込むことが困難で
あり、また、液体の潤滑剤を含浸させる場合は却ってデ
ィスク面上の余剰潤滑剤を集めやすくなるため粘着し易
いという問題点があった。

【００１１】また、磁気ヘッドのスライダレール面にカ
ーボン等の摩耗されにくい材料を成膜し、それをドライ
エッチングすることにより、所望の突起を形成する方法
があり、具体的には特開昭６１−２５０８８０号公報、
特開平８−６９６７４号公報、特開平８−２８７４４０
号公報等が挙げられる。しかし、これらの方法では、そ
の突起の磁気ディスクとの接触面積が大きく、十分に粘
着力が下げられないという問題があった。また、この突
起の高さが、スライダの浮上時に、素子より低いため
に、素子とディスクとの接触を防止することができず、
Ｔ．Ａ．障害の発生を防止できないという問題があっ
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決することにあり、その第１の目
的は、粗さの低減された磁気ディスク上に停止した際
に、磁気ディスクとスライダとの間に発生する粘着力を
低減できる改良された磁気ヘッドスライダを、そして好
ましくは浮上量が低減されても磁気ディスクとの直接接
触を防ぎ、Ｔ．Ａ．発生を防止することができる磁気ヘ
ッドスライダを提供することにあり、第２の目的は、こ
のように改良された磁気ヘッドスライダを搭載した磁気
ディスク装置を提供することにあり、究極の低浮上化、
高密度記録再生に対処できる磁気ディスク装置を提供す
ることにあり、さらに第３の目的は、上記第１、第２の
目的を達成する磁気ヘッドスライダの製造方法を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の特徴は、空気流入端側及び空気流出端
側のスライダレール面上に複数個の突起を設け、サスペ
ンションにより荷重点を介して所定の押しつけ荷重が負
荷され、回転する磁気記録媒体上を浮上力と荷重が釣り
合う位置で浮上する磁気ヘッドスライダであって、スラ
イダレール面上に設けられた少なくとも３個の突起で荷
重点を挾み込む構造となし、しかも突起の高さを２０〜
７０ｎｍ、磁気記録媒体面と接触する突起総表面積を
０．００５〜０．１５ｍｍ²となし、磁気記録媒体回転
停止時にはこれら突起によって磁気記録媒体面に接触
し、スライダレール面は磁気記録媒体面と接触せずに離
間する構成としたことにある。

【００１４】上記第２の目的を達成するために本発明の
特徴は、少なくとも磁気記ディスクと磁気ヘッドスライ
ダとこれらの駆動手段とを具備した磁気ディスク装置に
おいて、磁気ヘッドスライダを上記第１の目的を達成す
ることのできる磁気ヘッドスライダで構成したことにあ
る。そして好ましくは、磁気ヘッドスライダの流出端近
傍に磁気ヘッド素子としてＭＲ素子を備え、回転する磁
気記録媒体上をスライダが浮上したとき、磁気記録媒体
と磁気ヘッド素子に最も近い突起との間隔が最小となる
ようにしたことにある。

【００１５】上記第３の目的を達成するために本発明の
特徴は、回転する磁気記録媒体によって浮上力を発生す
る磁気ヘッドスライダレール面を有し、スライダの荷重
点を挾むようにレール面に少なくとも３個の突起を形成
する工程を有する磁気ヘッドスライダの製造方法であっ
て、突起が形成されたスライダを、回転するディスクの
研磨材上に浮上させ、浮上量を制御して突起高さを所定
量まで加工調整する工程を設けたことにある。すなわ
ち、ディスクと突起間に作用する摩擦力により、突起高
さを所定量まで加工するものである。研磨材としては、
例えば磁気ディスクの保護膜となるカーボン系の凹凸膜
が使用され、実際に磁気ディスク装置に搭載される磁気
ディスクを用いることもできる。なお、回転する磁気記
録媒体の表面粗さＲｐは８ｎｍ以下が好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を具体的に説明する。先ず、図１〜図６により第
１の実施の形態を説明する。

【００１７】図１は、本発明による磁気ヘッドスライダ
１の浮上面の一例を表す平面図である。スライダ１は、
空気流入端９に形成された一対のテーパ部２ａ、２ｂ、
テーパ部より続く一対のサイドレール３ａ、３ｂ、空気
流出端１０近傍の保護膜等の薄膜形成部４内に形成され
た磁気ヘッド６を備え、かつスライダ略中央部に形成さ
れたセンタレール３ｃ、各レール部を分離し負圧力を発
生する溝部８、サイドレール３ａ、３ｂ上でそれぞれの
テーパ部近傍に形成された突起７ａ、７ｂ、センタレー
ル３ｃ上で磁気ヘッド６近傍に形成された突起７ｃとか
らなる。溝部８内に表示した矢印は溝部内の空気の流れ
を示している。

【００１８】磁気ヘッド６は、記録用に誘導型ヘッド、
再生用に磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲ素子）を備えた複
合型薄膜磁気ヘッドであり、通称ＭＲヘッドと呼ばれて
いるものである。突起７ａ、７ｂ、７ｃは実質的に同一
高さであり、そのレール面から測定した高さは約３０ｎ
ｍである。ここで云う実質的に同一高さとは、多少の差
があっても作用効果上に変わりなく許容できる範囲を指
し略同一であると云う意味である。

【００１９】この場合、スライダ基材５は、アルミナ等
のセラミックス、突起７の形成材料としては、突起が素
子保護膜を兼ねている場合、カーボン系（ダイヤモンド
ライクカーボン、アモルファスカーボン、水素入カーボ
ン等のカーボンを主体とした）の材料単層、もしくは突
起形状を有する保護膜の密着性を高めるためにカーボン
系材料の下層に密着膜として、Ｓｉ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｃ、ＳｉＮ、Ａｌ₂Ｏ₃を有する２層の材料からなる。ま
た、突起の高さ制御の観点から、密着膜／カーボン系保
護膜／密着膜／突起形成用カーボン系材料の４層構造と
してもよい。

【００２０】図２は、図１のスライダ１が磁気ディスク
１２上に停止している際の状態を模式的に説明する側面
図である。磁気ディスク１２はアルミ基板層１３、磁性
膜層１４、カーボン保護膜層１５からなっている。磁気
ディスク表面は鏡面状に仕上げられており、その表面粗
さはＲｐ８ｎｍ以下であり、平滑磁気記録媒体と云える
ものである。磁気ディスク表面にはＣＳＳ時のスライダ
及びディスク摩耗を防ぐため、潤滑剤１６が薄く塗布さ
れている。

【００２１】スライダ１はサスペンション１７により所
定の荷重を荷重点１８を介して負荷され、磁気ディスク
１２上に停止している。磁気ディスク回転停止時、スラ
イダ１と磁気ディスク１２は、スライダ上に形成された
突起７ａ、７ｂ、７ｃを介して接触し、突起以外のレー
ル面３と磁気ディスク表面は完全に離間している。

【００２２】図１の例においては、突起７ａ、７ｂ、７
ｃの総表面積は約０.０２ｍｍ²であり、突起７とディス
ク１２の接触面で潤滑剤１６はメニスカスを形成し、粘
着力を発生する。この例では、荷重点１８を挟んで空気
流入端９側に２つの突起７ａ、７ｂと、素子６に隣接し
て空気流出端１０側に１つの突起７ｃとを形成してい
る。このように配置することで、浮上前においては荷重
が負荷された状態で３つの突起７ａ、７ｂ、７ｃにより
完全に磁気ディスク上の平面が規定され、スライダ１と
磁気ディスク１２とは突起表面のみで接触し、突起以外
のレール面３がディスク面と接触することが防げて、大
きなメニスカスによる粘着力の発生を防止している。

【００２３】これに対し、突起によって磁気ディスク上
の接触面が完全に規定されないような突起の形成の仕
方、例えば突起７ｃを設けず空気流入端９側だけに２個
の突起７ａ、７ｂを形成したような場合、センタレール
３ｃの空気流出端１０側がディスク面に接触して潤滑剤
１６がセンタレール３ｃとディスク１２間のすきまにく
さび効果で入り込んで大きなメニスカスを形成し、大き
な粘着力を発生してしまう。従って、突起７は突起だけ
で磁気ディスク上の接触面が規定されるように荷重点１
８を挾むように空気流入端側９、流出端側１０のレール
面３上に少なくとも３個形成することが好ましく、例え
ば図１のように空気流入端９側に２個、空気流出端１０
側に１個形成する。

【００２４】図３は、図１のスライダ同様に突起総表面
積を０.０２ｍｍ²一定とし、突起高さｈのみを変化させ
て、表面粗さＲｐが約８ｎｍの磁気ディスク上で測定し
た粘着力と突起高さｈとの関係を示す。だだし、３つの
突起７ａ、７ｂ、７ｃの高さはそれぞれ同一とした。な
お、粘着力は、回転停止した状態で、表面に潤滑剤が塗
布されたディスク面上にスライダを一定時間静置した後
の回転起動時における粘着力を測定したものであり、歪
みゲージを用いた力センサで測定した。比較のために測
定した、突起を形成していないスライダ（突起高さ０ｎ
ｍ）の場合の粘着力は約１２０ｇｆであり、突起高さｈ
がディスク表面粗さと同程度の１０ｎｍ程度までは突起
を形成しても粘着力低減はみられなかった。

【００２５】さらに突起高さを大きくすると、突起高さ
ｈ＝２０ｎｍ程度で粘着力は平均１５ｇｆ程度まで急減
した。しかし、ディスク位置を変えて繰り返し測定する
と粘着力のばらつきが大きく、最大４０ｇｆもの粘着力
を示す場合もあった。

【００２６】図１に示したスライダの突起高さｈ＝３０
ｎｍの場合は平均粘着力は約５ｇｆ程度にまで減り、し
かもディスク位置を変えて繰り返し測定を行ってもばら
つきは小さく、最悪時でも約８ｇｆ程度であった。突起
高さを更に大きくしても粘着力の平均値及びばらつきと
もに突起高さ３０ｎｍ時の値と比較して大きく減少する
ことはなく、最終的には平均粘着力は約４ｇｆ程度であ
った。以上の結果より粘着力を低減するためには突起高
さｈは少なくとも２０ｎｍ以上必要であり、好適には３
０ｎｍ以上必要である。

【００２７】一方、突起高さが大きすぎるとディスク回
転起動時にスライダが完全に浮上するまでの浮き上がり
時間が長くなることで、突起とディスクの摺動距離が長
くなり、突起の摩耗が進行し易くなる。従ってレール面
に形成する突起高さｈは２０〜７０ｎｍ、好ましくは３
０〜４５ｎｍであることが望ましい。

【００２８】図４は、図１のスライダと同様に突起高さ
ｈを３０ｎｍ一定とし、突起総表面積を変化させた場合
の粘着力の変化を表している。だだし、３つの突起７
ａ、７ｂ、７ｃのディスクに接触する表面積はそれぞれ
同一とした。

【００２９】表面積が約０.００３ｍｍ²の時、粘着力は
１ｇｆ以下で、表面積にほぼ比例して粘着力は大きくな
る。初期の粘着力を低減するためには突起表面積は小さ
い方が好ましいが、表面積が小さすぎるとＣＳＳをたか
だか３０，０００回繰り返しただけで、突起が磨耗し粘
着力が大幅に増加した。従って突起総表面積は少なくと
も０.００５ｍｍ²であることが、突起の摩耗を防ぐ観点
から望ましい。

【００３０】一方、突起の表面積が大きくなるほど、突
起の摩耗は小さくなるが、粘着力は大きくなり、しかも
突起がスライダの浮上性に与える影響も大きくなってし
まう。従って、回転停止時にディスク面と接触する突起
総表面積は０.１５ｍｍ²以下、好ましくは０.１ｍｍ²以
下であることが望ましい。また、これら突起の総表面積
は、スライダレール総表面積の２０％以下、好ましくは
１〜１０％が有効であることがわかった。

【００３１】図５は、図１のスライダ１が回転する磁気
ディスク１２上を浮上した時の浮上姿勢を表している。
スライダ１は回転するディスク１２に伴う空気流を、先
ずテーパ部２ａ、２ｂで受け、レール面３で発生する正
圧力、溝部８で発生する負圧力、及びサスペンション１
７により負荷される荷重が釣合うすきまで浮上する。磁
気記録密度を向上させるためには、素子６とディスク１
２間のすきまである素子位置すきまｄ₁（間隔、もしく
は浮上高さと同意、以下同じ）を低減することが重要で
ある。

【００３２】その為、空気の流出端１０近傍にある素子
６をできるだけディスク１２に近づけて浮上させるよう
な姿勢が望ましい。一般的に浮上型の磁気ヘッドスライ
ダは、図１の空気流入端９に形成されたテーパ２により
空気を受け、空気流入端９側が空気流出端１０側より高
く浮上し、浮上姿勢を側面から見た時、図６のように、
ある傾き角度θをもって浮上する。一般的には、この傾
き角度θは、流入する空気の速度によって変化する。即
ち、ディスクの内周と外周では、外周のほうが流入する
空気の速度が早いため、傾き角度は大きくなる。しかし
ながら、その浮上姿勢（傾き角度θ）は、図１に示すよ
うな浮上面のレール３の形状を適宜設計することによ
り、任意の角度θにすることが可能であり、また、ディ
スクの内周と外周の傾き角度の差を小さくすることが可
能である。

【００３３】図５において、素子位置６と流出端位置１
０は近距離に位置し、この例では両者の間隔は２５μｍ
である。従って、素子６とディスク１２との間の素子位
置すきまｄ₁と、流出端１０とディスク１２との間の浮
上すきまである流出端すきまｄ₀とはほぼ等しくなる。
従来のようにレール面に突起がない場合、あるいは突起
が形成されていても浮上時に流出端すきまｄ₀、あるい
は素子位置すきまｄ₁が最下点となるような場合には、
素子６とディスク粗さの頂点１２ａ、あるいはディスク
上に存在する異物との直接接触の頻度が増加する。

【００３４】浮上すきまを低減するのと同様、記録密度
を増加させるのに有効なＭＲ素子を磁気ヘッド素子６と
して用いた場合、ＭＲ素子６とディスク１２が接触する
と、接触に伴う熱でＭＲ素子の抵抗値が変化し、ディス
ク上に記録された磁気情報を再生できなくなる、サーマ
ルアスペリティ（Ｔ．Ａ．）が発生する。これについて
は先に図１１で説明した通りである。

【００３５】Ｔ．Ａ．発生を防ぐためにこの例では第２
の特徴として、図５に示したように流出端１０側の素子
６寄りに形成した突起７ｃとディスク１２間の浮上すき
まである突起すきまｄ₂が、素子位置すきまｄ₁、あるい
は流出端すきまｄ₀より小さくなるようにしたことにあ
る。突起すきまｄ₂を、素子位置すきまｄ₁より小さくす
ることで、仮にディスク上に大きな粗さや異物があって
も、突起と粗さの頂点１２ａや異物が接触し、素子６と
の直接接触を防げるのでＴ．Ａ．の発生を完全に防げ
る。

【００３６】この時、前記したように、スライダレール
３の形状を最適化することにより浮上姿勢（傾き角度
θ）を任意に変化させることができる為、常に浮上時に
おいて、ディスクとの接触を素子６寄りに設けた突起７
ｃだけに限定することが可能となる。

【００３７】素子６寄りに突起が無い場合には、最小浮
上すきまｄ_minは、流出端すきまｄ₀、あるいは素子位置
すきまｄ₁とほぼ一致するが、図１の例のような突起有
りの場合には、突起すきまｄ₂が最小浮上すきまｄ_minと
なり（ｄ₂＝ｄ_min）、この場合の最小浮上すきまｄ_min
は突起無しの場合より小さくなってしまう。従来の磁気
ヘッドスライダの浮上信頼性の観点からは、最小浮上す
きまｄ_minは出来る限り大きい方が良いとされて来た
が、本発明者等の検討によれば後述のように、素子６寄
りのレール面に突起７ｃを付けることで最小浮上すきま
ｄ_minが小さくなっても信頼性を損なうこと無く、しか
も新たな利点が存在することが明らかになった。

【００３８】図６は、本実施例のスライダの最小すきま
ｄ_minである突起すきまｄ₂が実質ゼロで、突起７ｃとデ
ィスク１２の表面が接触して使用される、いわゆる接触
記録の状態を説明する図である。

【００３９】前述の如く、レール面３に形成された３つ
の突起７ａ、７ｂ、７ｃは、ディスク停止中は潤滑剤１
６による粘着力を低減するために効果が有り、かつ素子
６寄りの突起７ｃがディスク１２と接触しているので、
ＭＲ素子６はディスク１２と直接接触すること無く、
Ｔ．Ａ．の発生も無い。突起７ｃをディスク１２と接触
させることで、突起７ｃは接触摺動直後摩耗が進行する
が、なじみ効果により時間の経過とともに摩耗が小さく
なり、最終的に突起７ｃとディスク１２が完全になじん
だ状態で、本実施例のスライダ１とディスク１２は安定
して接触摺動を続けた。

【００４０】すなわち、従来の磁気ディスク装置におけ
るディスク上を浮上するスライダの信頼性の考え方は、
いかにして浮上すきまを安定にある所定の値に保つかと
いうことにあったが、本発明では意図的にディスクと接
触する突起７ｃを形成し、その突起７ｃとディスク１２
のなじみという現象を積極的に取り入れることで、従来
のスライダ、ディスクの摺動信頼性を上回る結果を得る
ことができた。

【００４１】次に、図７〜図８により第２の実施の形態
について説明する。図７は、図１とは異なるスライダの
形状を説明する平面図である。先の図１の例では、突起
すきまｄ₂を最小すきまｄ_minとする（図５）、あるいは
素子６寄りの突起７ｃをディスク１２に接触させること
（図６）で、Ｔ．Ａ．を防止でき、しかも突起７ｃのな
じみ摩耗により信頼性も向上させることができるが、こ
の効果はディスクの全面にわたり保証されなければなら
ない。

【００４２】ところが、従来のスライダは周速が大きく
なる程、浮上姿勢角θが大きくなる特徴を有している。
従って、ディスク内周の周速で突起７ｃのすきまｄ₂を
最小すきまｄ_minとなるような位置及び高さで形成して
も、ディスク外周の周速では姿勢角が大きくなること
で、突起すきまｄ₂が流出端すきまｄ₀、あるいは素子位
置すきまｄ₁より大きくなってしまうといった問題が生
じる。すなわち本発明による効果をディスク全面にわた
り利用するためには、浮上姿勢角θが周速により変化し
にくいスライダ上に突起を形成する必要がある。

【００４３】そこで、この例では図７に示すように、流
入端９側に形成され、略正方形状を有する一対の流入端
サイドレール２３ａ、２３ｂ、流出端１０側に形成さ
れ、略正方形状を有する一対の流出端サイドレール２３
ｃ、２３ｄそれぞれのレール面に形成されたカーボン製
の突起２７ａ〜２７ｄと各レールを分離する溝８、及び
素子６とからなる。突起の総表面積は０．０５ｍｍ²で
高さｈは各突起とも４０ｎｍである。

【００４４】図７のスライダは、図１の場合と異なり空
気流入端９側にテーパ部がないことから周速による浮上
姿勢角の変化が小さいので、ディスク全面にわたり、突
起すきまｄ₂の方が素子位置すきまｄ₁より小さく保て
る。

【００４５】図８は、図７に示したスライダの突起すき
まｄ₂（この場合、素子６寄りの突起２７ｃ、２７ｄと
ディスク１２とのすきま）と素子位置すきまｄ₁のプロ
ファイルを示している。すなわち、この図８の縦軸は浮
上すきま（単位ｎｍ）、横軸はディスク１２の半径（単
位ｍｍ、この例では３．５インチのディスク）を示して
いる。

【００４６】図８から明らかなように、本実施例では突
起すきまｄ₂は、素子位置すきまｄ_１より約２０ｎｍ低
い。突起すきまｄ_２と素子位置すきまｄ₁との差は、わ
ずか数ｎｍあれば、Ｔ．Ａ．の発生を防ぐことができ、
逆に差が大きくなりすぎるとＴ．Ａ．の発生防止やなじ
みによる信頼性向上の効果は得られるが、磁気記録的な
損失が大きくなってしまう。そこで、素子位置すきまｄ
₁から突起すきまｄ₂を引いた差は、０ｎｍより大きく、
かつ３０ｎｍよりも小さくした方が良い。

【００４７】次に、図９により第３の実施の形態につい
て説明する。図９は、図１の磁気ヘッドスライダを、回
転する研磨材上で突起高さｈを制御する方法を示してい
る。突起形成後の磁気ヘッドスライダ１をサスペンショ
ン１７に取りつけ、回転する研磨材２９上に浮上させる
ことにより、突起高さｈを所望の値まで低くすることが
できる。

【００４８】所望の値まで削る方法としては、研磨する
スライダの空気の流速に対する浮上量を計算しておき、
研磨材の回転速度を変化させ研磨位置の空気の流速を制
御するか、もしくは一定速度で回転する研磨材上の研磨
する半径位置を変えることにより達成される。但し、こ
の際、スライダの浮上姿勢は通常空気流出端１０側の浮
上量が低いため、削られる突起は、重心位置から素子６
側に近いほうの突起７ｃが先に削られる。

【００４９】なお、回転する研磨材２９としては、表面
の凹凸がある程度大きいものが使用され、例えば予め粗
面化したディスク基板１２上に磁気ディスクと同様のカ
ーボン保護膜を形成したもの等が用いられる。

【００５０】図１０は、本発明の磁気ヘッドスライダを
搭載した磁気ディスク装置の構成を模式的に示した斜視
図である。磁気ヘッドスライダ１は、荷重点１８を介し
てサスペンション１７に取りつけられ、スライダレール
面を磁気ディスク１２に対向するように駆動手段２８を
備えた周知の構成の磁気ディスク装置３０に組み込まれ
る。

【００５１】こうして構成された本発明の磁気ディスク
装置によれば、磁気ヘッドスライダ１と磁気ディスク１
２間に作用する潤滑剤の粘着力を低減でき、Ｔ．Ａ．の
発生を防止し、さらに摩耗のなじみを利用して装置の信
頼性を向上させることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、所
期の目的を達成することができた。すなわち、表面に潤
滑剤が塗布された磁気記録媒体との粘着力が小さく、且
つ、スライダ浮上時の磁気ヘッド素子と磁気記録媒体と
の接触によるＴ．Ａ．障害の少ない磁気ヘッドスライダ
が得られる。また、この磁気ヘッドスライダは、ヘッド
摩耗が少ない平滑磁気記録媒体の使用を可能とし、高密
度記録再生の実用化に寄与できる。すなわち、この磁気
ヘッドスライダ及び磁気記録媒体を用いた磁気ディスク
装置は優れた信頼性を示し、特に表面粗さの小さい磁気
記録媒体（平滑磁気記録媒体）と組み合わせることによ
り、高記録密度に適した磁気ディスク装置を容易に実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例となる磁気ヘッドスライダの浮上
面を説明する平面図。

【図２】同じく磁気ヘッドスライダの磁気ディスク上で
の停止状態を説明する側面図。

【図３】同じく磁気ヘッドスライダのレール上に設けた
突起の高さｈと粘着力との関係を説明する特性図。

【図４】同じく磁気ヘッドスライダのレール上に設けた
突起総表面積と粘着力との関係を説明する特性図。

【図５】図１の磁気ヘッドスライダが、回転する磁気デ
ィスク上を浮上するスライダの浮上姿勢を模式的に示し
た側面図。

【図６】図１の磁気ヘッドスライダが接触記録する状態
を模式的に示した側面図。

【図７】本発明の他の例となる磁気ヘッドスライダの浮
上面を説明する平面図。

【図８】図７の磁気ヘッドスライダを磁気ディスク上に
浮上させた場合のディスク半径方向におけるスライダの
浮上すきまについて説明するもので、突起すきまｄ₂と
素子位置すきまｄ₁のプロファイルを示した特性図。

【図９】研磨材により突起高さを加工、調整する状態を
模式的に示した側面図。

【図１０】本発明の磁気ヘッドスライダを搭載した磁気
ディスク装置の外観斜視図。

【図１１】ＭＲヘッドが磁気ディスクに接触してサーマ
ルアスペリティ（Ｔ．Ａ．）が発生した状況を説明する
特性図。

【符号の説明】

１…磁気ヘッドスライダ、２ａ、２ｂ…スライダのテーパ部、３ａ、３ｂ…サイドレール、３ｃ…センターレール、４…薄膜層、５…スライダ基材（セラミックス）、６…磁気ヘッド（素子）、７ａ、７ｂ、…テーパー部近傍の突起、７ｃ…磁気ヘッド（素子）寄りの突起、８…溝部、９…空気流入端、１０…空気流出端、１２…磁気ディスク（磁気記録媒体）、１２ａ…磁気ディスク面上の粗さの頂点１２ａ、１３…アルミ基板層、１４…磁性膜層、１５…カーボン保護膜、１６…潤滑剤、１７…サスペンション、１８…荷重点、２３ａ、２３ｂ…流入端サイドレール、２３ｃ、２３ｄ…流出端サイドレール、２７ａ、２７ｂ２４…流入端サイドレール上の突起、２７ｃ、２７ｄ２６…流出端サイドレール上の突起、２８…駆動手段、２９…回転する突起研磨材料３０…磁気ディスク装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本真明神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者古澤賢司神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気流入端側及び空気流出端側のスライダ
レール面上に複数個の突起を設け、サスペンションによ
り荷重点を介して所定の押しつけ荷重が負荷され、回転
する磁気記録媒体上を浮上力と荷重が釣り合う位置で浮
上する磁気ヘッドスライダであって、前記スライダレー
ル面上に設けられた少なくとも３個の突起で荷重点を挾
み込む構造となし、しかも前記突起の高さを２０〜７０
ｎｍ、磁気記録媒体面と接触する突起総表面積を０．０
０５〜０．１５ｍｍ²となし、磁気記録媒体回転停止時
にはこれら突起によって磁気記録媒体面に接触し、スラ
イダレール面は磁気記録媒体面と接触せずに離間する構
成として成る磁気ヘッドスライダ。
【請求項２】スライダの空気流入端側及び空気流出端側
のいずれか一方側に少なくとも１個、いずれか他方側に
少なくとも２個の突起を設け、これら少なくとも３個の
突起で荷重点を挾み込む構造となして成る請求項１記載
の磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】磁気記録媒体面と接触する突起総表面積
を、スライダレール表面積の２０％以下として成る請求
項１もしくは２記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項４】磁気ヘッド素子を、少なくとも磁気抵抗素
子を含むヘッド素子で構成して成る請求項１もしくは２
記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項５】少なくとも磁気記ディスクと磁気ヘッドス
ライダとこれらの駆動手段とを具備した磁気ディスク装
置において、前記磁気ヘッドスライダを請求項１乃至４
いずれか一つに記載の磁気ヘッドスライダで構成して成
る磁気ディスク装置。
【請求項６】表面粗さＲｐが８ｎｍ以下の回転する磁気
記録媒体上を浮上力と荷重が釣り合う位置で浮上する磁
気ヘッドスライダを装着した磁気ディスク装置におい
て、前記磁気ヘッドスライダを請求項１乃至４いずれか
一つに記載の磁気ヘッドスライダで構成して成る装着し
た磁気ディスク装置。
【請求項７】磁気記録媒体が回転することによって浮上
するスライダレールの空気ベアリング面の流出端近傍に
磁気ヘッド素子を配設した磁気ヘッドスライダを備えて
成る請求項５もしくは６記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】磁気ヘッドスライダが浮上したとき、磁気
記録媒体と磁気ヘッドスライダの各部位よりも磁気記録
媒体と磁気ヘッド素子に最も近い突起との間隔が最も狭
くなるようにスライダレールの形状を構成した磁気ヘッ
ドスライダを備えて成る請求項５乃至７のいずれか一つ
に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】磁気ヘッドスライダが浮上したとき、磁気
記録媒体と磁気ヘッド素子に最も近い突起との間隔が、
磁気記録媒体と磁気ヘッド素子との間隔と同じか、もし
くは小さくなるようにスライダレールの形状を構成した
磁気ヘッドスライダを備えて成る請求項５乃至７のいず
れか一つに記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】磁気ヘッドスライダが浮上したとき、磁
気記録媒体からの磁気ヘッド素子の浮上高さｄ₁から磁
気ヘッド素子に最も近い突起の浮上高さｄ₂を引いた値
が０ｎｍ〜３０ｎｍとなるようにスライダレールの形状
を構成した磁気ヘッドスライダを備えて成る請求項９記
載の磁気ディスク装置。
【請求項１１】磁気ヘッドスライダが浮上したとき、磁
気ヘッド素子に最も近い突起の浮上高さｄ₂が、磁気記
録媒体からのスライダレールの空気流出端の浮上高さｄ
₀と同じか、もしくは小さくなるようにスライダレール
の形状を構成した磁気ヘッドスライダを備えて成る請求
項５乃至７のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。
【請求項１２】磁気ヘッドスライダが浮上したとき、磁
気記録媒体からの磁気ヘッド素子の浮上高さｄ₁から磁
気ヘッド素子に最も近い突起の浮上高さｄ₂を引いた値
が０ｎｍ〜３０ｎｍとなるようにスライダレールの形状
を構成した磁気ヘッドスライダを備えて成る請求項１１
記載の磁気ディスク装置。
【請求項１３】回転する磁気記録媒体によって浮上力を
発生する磁気ヘッドスライダレール面を有し、前記レー
ル面に荷重点を挾むように少なくとも３個の突起を形成
する工程を有する磁気ヘッドスライダの製造方法であっ
て、突起が形成されたスライダを、回転するディスクの
研磨材上に浮上させ、突起高さを所定量まで加工調整す
る工程を有して成る磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１４】回転する磁気記録媒体によって浮上力を
発生する磁気ヘッドスライダレール面を有し、前記レー
ル面に荷重点を挾むように少なくとも３個の突起を形成
する工程を有する磁気ヘッドスライダの製造方法であっ
て、突起が形成されたスライダを磁気ディスク装置に組
込み、磁気記録媒体を回転することによりスライダを浮
上させ、磁気記録媒体上の保護膜との摩擦により、突起
高さを所定量まで加工調整する工程を有して成る磁気ヘ
ッドスライダの製造方法。