JPH10505187A - ディスクドライブのスライダのための部分的にエッチングされた保護オーバーコート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスクドライブ用のヘッドは、底のエアベアリング面と進み側縁と遅れ側縁とを有するスライダ（26）と、スライダ（26）の遅れ側縁に設けられた磁気トランスデューサと、スライダ（26）のエアベアリング面に設けられ、進み側縁と遅れ側縁とを有する保護オーバーコート（40）とを有する。保護オーバーコート（40）の遅れ側縁はスライダの遅れ側縁から離間しており、スライダ（26）からディスクドライブの面への最小距離が磁気トランスデューサ（25）とディスク面（22）との間に存在している。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスクドライブのスライダのための部分的にエッチングされた保護オーバー コート発明の技術分野 この発明は、ディスクドライブに関する。より詳しくは、本発明は、ディスク ドライブに用いられるスライダのための保護オーバーコートに関する改良した構 成および形態を提供するものである。本発明は、ディスク面と磁気トランスデュ ーサとの間の磁気隙間を、保護オーバーコートを備えていないスライダを使用す るときと同一のレベルに維持しつつ、スライダによって支持されたトランスデュ ーサを保護する、ディスクドライブの接触スタート及びストップの操作中の保護 オーバーコートの効果を得る。発明の背景 ディスクドライブは、ユーザが直ちに利用可能な膨大な量のデータを保存する ために、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ラップトップや他のコ ンピュータシステムの中で一般的に使用されている。一般的に、ディスクドライ ブは、スピンドルモータによって回転する磁気ディスクを有する。このディスク の表面は、ディスク回りに円周方向に延びる一連のデータトラックに分割されて いる。各データトラックは、このディスク面に磁気遷移の形態でデータを保存す ることができる。 ヘッドは、例えば磁気トランスデューサのような対話素子を有し、この対話素 子は、磁気遷移を感知してデータを読出すのに用いられ、或いは、データの書込 みのためにディスク面に磁気遷移を引き起こす電流を発生するのに用いられる。 磁気トランスデューサは、ディスクの磁気面と対話するのに適した位置に配置さ れたトランスデューサの動作素子を含む読出し／書込みギャップを有する。 ヘッドは、更に、トランスデューサを回転式アクチュエータアームに取り付け るスライダを有する。アクチュエータアームがトランスデューサ及びスライダを 含むヘッドをディスクの所定のデータトラックの上に選択的に位置させるように 動作して、ディスクがトランスデューサの下を回転しながらディスクの所定のデ ータトラックからデータを読出し又はデータを書込む。 スライダは、スライダのエアベアリング面と、ディスクの回転による流体流れ との間の相互作用によって、ヘッドつまりトランスデューサをディスク面のデー タトラックの上にフライさせるエアベアリング面を含む。トランスデューサがデ ィスク面の上方でフライする高さは、「フライ高さ」と称される。従来のディス クドライブシステムにあっては、エアベアリング面は、スライダをピッチ方向に ピボットさせて、ヘッドの進み側縁を遅れ側縁よりも高い位置まで上昇させる。 したがって、ヘッドのフライ高さは、進み側縁から遅れ側縁に至るまで様々であ り、最小のフライ高さは遅れ側縁で生じる。読出し／書込みギャップは、典型的 には、スライダの遅れ側縁に設けられる。 勿論、エアベアリング面の作動によって、トランスデューサは、通常のディス クドライブの読出し動作および書込み動作中、ディスク面と物理的に接触しない 。しかしながら、一般的には、トランスデューサの読出し／書込みギャップをで きるだけディスク面に接近させる全体的なフライ高さを達成することが目的であ る。例えば、Transverse Pressure Contour（ＴＰＣ）ヘッドは、ディスク面の 上方約２μインチのフライ高さで動作するように設計することができる。 トランスデューサのエネルギの授受をする有効読出し／書込みギャップを接近 させればさせるほど、データを表すディスク面の磁気遷移によりトランスデュー サによって生成される電気信号が強くなる。一般的に、ディスクドライブの信頼 性のある電気的な性能を保証するために、できるだけ強いデータ信号を発生する のが効果的である。 ディスクドライブが動作していないときには、記憶ディスクの回転は停止され 、ヘッドのエアベアリング面は、トランスデューサをフライさせるようには働か ない。このような状況においては、トランスデューサを含むヘッドは、ディスク 面の上で休止している。典型的には、ディスクドライブの電源を落とす前に、い ずれのデータトラックからも離れたディスクの着地ゾーンにヘッドを位置させる ようにアクチュエータが作動される。ディスクドライブの既知の接触ストップ操 作 にあっては、アクチュエータアームがヘッドを着地ゾーンの上に位置決めした後 に、記憶ディスクの回転速度を落として止めると、ヘッドがディスク面と接触し た状態になる。着地ゾーンを使用することによって、ヘッドとディスク面との接 触により生じるデータトラックへの損傷を防止することができる。しかしながら 、どのようなトランスデューサとディスク面との接触であってもトランスデュー サを傷付けることになる。 このことは、ディスクドライブが接触スタート操作で再始動するときに特に現 実のものとなる。接触スタート操作は、ヘッドが着地ゾーンに接触状態にある状 態で、ディスクの回転を開始させる。ヘッドのディスク面との分離に抵抗するヘ ッドと着地ゾーンとのスティックは、ヘッドに設けられたトランスデューサにと って極めて有害である。確かに、ディスク面とヘッドとのスティックは、ディス クの最高速の回転速度であってもエアベアリング面がディスク面からヘッドを持 ち上げることができない程に重大なものになることがある。 ディスク面とスライダのエアベアリング面の各々に、例えばカーボン層のよう な保護オーバーコートを塗布してもよい。勿論、このような保護オーバーコート は、特に、接触ストップ操作及びスタート操作中のヘッド構造体との接触による 損傷からトランスデューサを保護し、ディスクドライブの機械的な性能の信頼を 高める上で大きな利点がある。 上述したように、トランスデューサはスライダの遅れ側縁に設置されており、 トランスデューサの有効読出し／書込みギャップは、スライダのエアベアリング 面に露出している。このような形式のものにあっては、トランスデューサは、デ ィスク面に可能な限り接近させて配置される。しかしながら、スライダのエアベ アリング面に保護オーバーコートを塗布すると、読出し／書込みギャップの下の スライダの厚みを増大させ、ディスクドライブの動作中のトランスデューサの読 出し／書込みギャップの有効フライ高さを増大させる結果となる。したがって、 保護オーバーコートの塗布による機械的な性能の改善と、トランスデューサの読 出し／書込みギャップの有効フライ高さの増大による電気的性能の低下との間に は二律背反の関係がある。発明の概要 本発明は、スライダのエアベアリング面に塗布された保護オーバーコートに関 する新規で改善された形態を提供する。より詳しくは、この保護コーティングは 、保護コーティングの遅れ側縁がスライダの遅れ側縁から離間した状態で、スラ イダの全長よりも短い長さを有する層としてエアベアリング面に塗布される。こ の方法にあっては、保護オーバーコートは、スライダの前方部分に存在し、また トランスデューサの読出し／書込みギャップの下のスライダの厚みは、上記の保 護コーティングの存在によって影響を受けない。 ヘッドの遅れ側縁が、フライ高さ動作中のスライダの最も低い端にあるので、 スライダの遅れ側縁に保護コーティングが存在しないことによって、保護コーテ ィングの無いもので達成することのできるのと同じレベルで最小フライ高さを設 定することができる。 したがって、本発明は、ヘッドとディスクとの接触スタート操作および接触ス トップ操作によって引き起こされるディスクの故障を最小限に抑えるのに望まし い効果的な機械的な保護を与えることができ、これによれば、保護オーバーコー トの使用に関係なく、トランスデューサの読出し／書込みギャップを、ディスク 面に保存された磁気遷移に可能か限り接近させることができる。ディスクドライ ブの接触ストップ操作中、スライダの進み側縁は、遅れ側縁に比べて速くディス ク面に向けてピボットし、上記の保護コーティングは着地ゾーンに接触し、また 、トランスデューサは、このコーティングによってディスク面から離間する。図面の簡単な説明 図１は、ディスクドライブの斜視図である。 図２は、水平状態にある、図１の一つのヘッドの一部の分解図である。 図３は、傾斜状態にある、図２のヘッドの一部の分解図である。 図４は、本発明に従って保護オーバーコートを塗布する製造プロセス中のスラ イダの側面図である。 図５は、製造プロセス後の図４のスライダの側面図である。詳細な説明 図面を参照して、先ず、図１において、ディスクドライブの全体を参照符号２ ０で示す。このディスクドライブ２０は、複数の記憶ディスク２２ａないし２２ ｄと、複数の読出し／書込みヘッド２４ａないし２４ｈとを有する。記憶ディス ク２２ａないし２２ｄの各々には、ユーザのデータを保存する複数のデータトラ ックが設けられている。図１に示すように、全ての記憶ディスクのデータトラッ クからデータを読出し或いは書込みできるように、各ディスク２２ａないし２２ ｄの各々の面に一つのヘッドが設けられている。勿論、ディスクドライブ２０は 、本発明を実施するディスクドライブシステムの単なる例示に過ぎず、本発明は 、それ以上の数の又はそれ以下の数の記憶ディスクを有するディスクドライブシ ステムで具体化することができる。 記憶ディスク２２ａないし２２ｄは、この技術分野では既知のように、スピン ドルモータ機構２９によって回転可能に設けられている。また、読出し／書込み ヘッド２４ａないし２４ｈは、データトラックからの読出し及びデータトラック へのデータの書込みを可能にさせるために記憶ディスク２２ａないし２２ｄの所 定の半径位置の上に制御された位置決めができるように、対応するアクチュエー タアーム２８ａないし２８ｈによって支持されている。このために、アクチュエ ータアーム２８ａないし２８ｈは、このアクチュエータアーム２８ａないし２８ ｈをディスク面で半径方向に制御可能に回転させるように動作するボイスコイル モータ３２によって、ピン３０に回転可能に取付けられている。 読出し／書込みヘッド２４ａないし２４ｈの各々は、スライダ２６に取付けら れた磁気トランスデューサ２５を有する。ディスクドライブシステムに一般的に 用いられるように、スライダ２６は、上述したように、ディスクドライブの非接 触作動のために、読出し／書込みヘッド２４ａないし２４ｈの磁気トランスデュ ーサ２５を、対応する磁気ディスク２２ａないし２２ｄの面の上で「フライ」さ せる。使用していないときには、読出し／書込みヘッド２４ａないし２４ｈが記 憶ディスク面の上で休止する夫々の着地ゾーン５８の上に読出し／書込みヘッド ２４ａないし２４ｈを位置決めするために、ボイスコイルモータ３２がアクチュ エータアーム２８ａないし２８ｈを回転させる。 スピンドルモータ２９及びボイスコイルモータ３２の制御された作動のための 制御電子機器を搭載するために、プリント回路基板（ＰＣＢ）３４が設けられて いる。ＰＣＢ３４は、また、記憶ディスク２２ａないし２２ｄのデータトラック へのデータの転送及びデータトラックからのデータの転送を制御するために、読 出し／書込みヘッド２４ａないし２４ｈに連結された読出し／書込みチャンネル 回路を有する。ＰＣＢ３４をディスクドライブの様々なコンポーネントに連結す るための方法はこの技術分野では周知である。 図２は、ディスクドライブの作動開始のときにディスク２２ａないし２２ｄが 最初に回転し始めるときのヘッド２４ａないし２４ｈを示す。このときには、ヘ ッドヘッド２４ａないし２４ｈは、初期には、ディスク面に関してほぼ水平であ る（すなわち、スライダ２６が先ずディスク面から離れて上昇し、ディスク面か ら測定したときに、スライダ２６のピッチ角θは小さいので、スライダ２６をデ ィスク面に関してほぼ水平に配置させている）。 本発明によれば、例えばカーボンのような保護オーバーコート４０がスライダ ２６の下側エアベアリング面に塗布され、オーバーコート４０の遅れ側縁４２は 、ディスク２２ａないし２２ｄの回転方向に関して、スライダ２６の遅れ側縁４ ４から距離ｘだけ離間している。 図２に示すスライダ２６の状態において、保護オーバーコート４０を含む、ス ライダのエアベアリング面の最も低い部分からの最小距離Ｈmin は、保護オーバ ーコート４０とディスク面との間の距離ｄである。トランスデューサ２５は、ス ライダ２６の遅れ側縁４４に設けられている。かくして、トランスデューサ２５ は、ディスク面からＨmin よりも大きい間隔ｈｇで離間しているが、保護オーバ ーコート４０が無い場合ほどにはディスク面に接近していない。しかしながら、 接触ストップ操作又は接触スタート操作中のときにスライダ２６とディスク面と の間で接触が起こると、保護オーバーコート４０はディスク面と物理的に接触し てトランスデューサ２５への潜在的な損傷を最小限にする。 ディスク２２ａないし２２ｄの回転がその作動中の回転速度まで増速すると、 角度θは大きくなり、図３に示すように、スライダ２６のピッチが一層増大する 。このピッチ角θが増大すると、保護オーバーコート４０とディスク面との間の 距 離ｄは、トランスデューサ２５が取付けられたスライダ２６の遅れ側縁とディス ク面との間の距離ｈｇよりも大きくなる。かくして、スライダのフライ高さが増 大すると、Ｈmin は、スライダ２６の遅れ側縁に向かってこの遅れ側縁まで移動 するように、ピッチ角θと共に変化する。 所定のピッチ角θ及びスライダクラウンδに関し、保護オーバーコート４０と ディスク面との間の最小隙間は、次の式で与えられる。 ｄ＝ｈｇ＋ｘθ＋（（４δ＊ｘ＊（ｘ−Ｌ））／Ｌ²）−ｔ ここに、 ｄは、保護オーバーコートとディスク面との間の最小距離 ｈｇは、スライダの遅れ側縁とディスクとの間の距離 ｘは、保護オーバーコートの遅れ側縁とスライダの遅れ側縁との間の間隔 θは、スライダのピッチ角 δは、スライダクラウン Ｌは、スライダの長さ寸法 ｔは、保護オーバーコートの厚み 上記の式は、本発明の効果を得るようにスライダの寸法を決めるのに用いるこ とができる。スライダの遅れ側縁に設けられたトランスデューサと、ディスク面 との間の磁性間隔をディスクドライブの作動回転速度で最小にするように間隔ｘ を決定することができる。 本発明は、また、スライダの長さ寸法よりも小さい長さ寸法の保護オーバーコ ートを備えたスライダを製造する方法を提供する。図４を参照して、既知の製造 方法の高さでスライダに真空テープ又は機械的なマスクを適用する。図４に示す ように、スライダは、スライダの全長にわたって延びるカーボンオーバーコート を有し、また、真空テープ又は機械的なマスクをスライダの残すべきオーバーコ ートの部分を覆うようにして配置する。換言すれば、真空テープ又は機械的なマ スクは、距離ｘだけスライダの遅れ側縁から離間している。 真空テープ又は機械的なマスクを越えて延びるカーボンオーバーコートの部分 を除去する。真空テープ又は機械的なマスクを越えて延びるカーボンオーバーコ ートの部分をエッチング除去するのに、例えば、酸素プラズマエッチング法を用 いる。酸素プラズマエッチング法を適用した後、図５に示すように、本発明に従 うスライダを提供するために、真空テープ又は機械的なマスクを除去する。 図４、図５に示すように、カーボンオーバーコートをスライダに付着するため に、Ｓｉ層を接着層として用いる。本発明の製造方法の他の利点は、酸素プラズ マエッチング法によりスライダの遅れ側縁の部分からカーボンオーバーコートを 除去した後に、ＳｉＯ_x又はＳｉＯ₂の層が残存することである。ＳｉＯ_x又はＳ ｉＯ₂層は、読出し／書込みギャップに腐食保護を与える。図面に示すように、 カーボンオーバーコートの厚みと比較したときに、ＳｉＯ_x又はＳｉＯ₂の厚みは 極小であり、読出し／書込みギャップの有効フライ高さに実質的に影響を及ぼさ ない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー イア クエン ジェリー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95131 サン ホセ サヤク アベニュー 1398 (72)発明者 フランコ ルイス ピー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95020 ギルロイ ライオンズ クリーク ドライヴ 8712 (72)発明者 ウォークマン マイケル エル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95070 サラトガ スリー オークス コ ート 14918

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．底のエアベアリング面と進み側縁と遅れ側縁とを有するスライダと、 該スライダの遅れ側縁に設けられた磁気トランスデューサと、 前記スライダのエアベアリング面に設けられ、進み側縁と遅れ側縁とを有す る保護オーバーコートとを有し、 前記保護オーバーコートの遅れ側縁が前記スライダの遅れ側縁から離間して いる、ことからなるディスクドライブ用ヘッド。 ２．前記保護オーバーコートがカーボンからなる、請求の範囲第１項のヘッド。 ３．データを保存するためのデータトラックを有する記憶ディスクと、 該記憶ディスクを回転可能に設置するスピンドルモータと、 前記記憶ディスクのデータトラックから情報を読出し、また、該記憶ディス クのデータトラックに情報を書込むための対話素子とを有し、 該対話素子は、底のエアベアリング面と進み側縁と遅れ側縁とを有す るスライダと、該スライダの遅れ側縁に設けられた磁気トランスデューサとを有 し、また、前記エアベアリング面は、前記対話素子をピッチ角θで前記記憶ディ スクの上にフライさせるように構成されており、 また、 制御信号に応答し、前記記憶ディスクの所定のデータトラックに関連して前 記対話素子を選択的に位置決めする動作が可能なように前記対話素子を設置する アクチュエータと、 前記スライダのエアベアリング面に設けられ、進み側縁と遅れ側縁とを有す る保護オーバーコートとを有し、 該保護オーバーコートの遅れ側縁が、前記スライダの遅れ側縁から距離ｘだ け離間している、ことからなるディスクドライブ。 ４．前記保護オーバーコートが、下記の式に従う最小限の距離ｄで前記記憶ディ スクの上をフライし、 式：ｄ＝ｈｇ＋ｘθ＋（（４δ＊ｘ＊（ｘ−Ｌ））／Ｌ²）−ｔ ここに、ｄは、保護オーバーコートとディスク面との間の最小距離であり、 ｈｇは、スライダの遅れ側縁とディスクとの間の距離であり、 ｘは、保護オーバーコートの遅れ側縁とスライダの遅れ側縁との間の間隔で あり、 θは、スライダのピッチ角であり、 δは、スライダクラウンであり、 Ｌは、スライダの長さ寸法であり、 ｔは、保護オーバーコートの厚みであり、 前記距離ｈｇは、前記θの値が所定の値よりも大きいときに、前記距離ｄよ りも小さく、また、前記θの値が所定の値よりも小さいときに、前記距離ｄより も大きい、請求の範囲第３項のディスクドライブ。 ５．前記保護オーバーコートがカーボンからなる、請求の範囲第３項のディスク ドライブ。 ６．底のエアベアリング面と進み側縁と遅れ側縁とを有するスライダを用意する 工程と、 前記スライダの底のエアベアリング面の全体に保護オーバーコートを塗布す る工程と、 前記保護オーバーコートにマスクをする工程とを有し、 進み側縁と遅れ側縁とを有するように前記マスクを配置する工程と、 ここに、該マスクの遅れ側縁は前記スライダの遅れ側縁から離間され て、該マスクの遅れ側縁を越えて延びる前記保護オーバーコートの部分を露出さ せており、 また、 前記マスクの遅れ側縁を越えて延びる前記保護オーバーコートの部分を除去 する工程と、 前記マスクを除去する工程とを有する、ことからなるディスクドライブ用の ヘッドを作る方法。 ７．前記マスクの遅れ側縁を越えて延びる前記保護オーバーコートの部分を除去 する工程が、エッチング法を用いることによって行われる、請求の範囲第６項の 方法。 ８．前記エッチング法が、酸素プラズマエッチング法からなる、請求の範囲第７ 項の方法。 ９．前記マスクが、真空テープからなる、請求の範囲第６項の方法。 10．前記マスクが、機械的なマスクからなる、請求の範囲第６項の方法。 11．前記保護オーバーコートがカーボンからなる、請求の範囲第６項の方法。 12．前記スライダの底のエアベアリング面の全体に接着剤の層を塗布して、前記 保護オーバーコートを前記スライダに添着する工程を更に有し、この接着剤の層 が、前記マスクの遅れ側縁を越えて延びる前記保護オーバーコートの部分を除去 した後に残存する、請求の範囲第６項の方法。 13．前記接着剤の層が、Ｓｉからなる、請求の範囲第１２項の方法。 14．前記Ｓｉ接着剤の層が、除去の後に、ＳｉＯ_xの形態で残存する、請求の範 囲第１３項の方法。 15．データを保存するためのデータトラックを有する記憶ディスクと、該記憶デ ィスクを回転可能に設置するスピンドルモータと、スライダと磁気トランスデュ ーサとを含んで前記記憶ディスクのデータトラックから情報を読込み、また、前 記記憶ディスクのデータトラックに情報を書込むための対話素子と、制御信号に 応答して前記記憶ディスクの所定のデータトラックに関連して前記対話素子を選 択的に位置決めする動作が可能なように前記対話素子を設置するアクチュエータ とを有するディスクドライブ用のスライダであって、該スライダが、 底のエアベアリング面と進み側縁と遅れ側縁と、 前記スライダの遅れ側縁に設けられた前記磁気トランスデューサと、 前記スライダを前記記憶ディスクの上にピッチ角θでフライさせるように構 成された前記エアベアリング面と、 前記スライダのエアベアリング面に設けられ、進み側縁と遅れ側縁とを有す る保護オーバーコートとを有し、 該保護オーバーコートの遅れ側縁が、前記スライダの遅れ側縁から距離ｘだ け離間しており、該保護オーバーコートは、前記記憶ディスクの上に、次の式に 従う最小距離ｄでフライし、 式：ｄ＝ｈｇ＋ｘθ＋（（４δ＊ｘ＊（ｘ−Ｌ））／Ｌ²）−ｔ ここに、ｄは、保護オーバーコートとディスク面との間の最小距離であり、 ｈｇは、スライダの遅れ側縁とディスクとの間の距離であり、 ｘは、保護オーバーコートの遅れ側縁とスライダの遅れ側縁との間の間隔で あり、 θは、スライダのピッチ角であり、 δは、スライダクラウンであり、 Ｌは、スライダの長さ寸法であり、 ｔは、保護オーバーコートの厚みであり、 前記距離ｈｇは、前記θの値が所定の値よりも大きいときに、前記距離ｄよ りも小さく、また、前記θの値が所定の値よりも小さいときに、前記距離ｄより も大きい、ことからなるスライダ。