JPS623476A - 浮動ヘツド機構およびその形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は走行する磁気記録媒体の表面上に微小な浮上間
隙を保持して磁気ヘッドを浮上させる浮動ヘッド機構お
よびその形成方法に関するものである。

（従来の技術） 磁気ディスク装置においては情報の書き込みおよび読み
取シヲ行なうヘッド機構として、磁気記録媒体との接触
による摩耗あるいは損傷を避ける目的から回転する磁気
記録媒体面に連れ回る気体の粘性に基く動圧効果を利用
した浮動へラドスライダが用いられている。

浮動へラドスライダはスライダ浮上面に働く空気の動圧
効果による正圧力と外部からの負荷力とを釣シ合わせる
ことによりヘッドを磁性媒体面から一定の微小間隙に保
つものであ）、動圧効果によって正圧力のみを発生させ
る形式（正圧形スライダ）とスライダ浮上面の一部に負
圧力（吸引力）を発生させ外部からの負荷力の一部をま
かなう形式（負圧形スライダ）とに大別される。

このような、浮動ヘッド機構においては浮上間隙の変化
による記録特性の劣化が問題とな反浮上間隙の変化を生
ずる要因として、静的には浮動ヘッド機構の取付部（ポ
ジショナアーム）と磁性媒体面との相対寸法誤差に起因
する負荷バネの押付力の変化等があシ、動的には磁気記
録媒体面のそり、うねシ等がある。これを抑制する方策
としては、部品の加工１組立清度を向上させるとともに
、浮動ヘントスライダをできるだけ小形、軽量化し磁性
媒体面のうねり１面振れに対する追従性を向上させるこ
とか必要である。

従来、この種の浮動ヘッド機構として第ｒ図に示すもの
が知られてｈる（特公昭ＩＩ≠−／　Ｆ　Ａ　Ａ　７　
号特許公報）。図（ａ）は斜め上方からみ念斜視図、図
（ｂ）は浮上面方向からみた斜視図である。／は磁気ヘ
ッド、２はスライダ、３は支持ばね、≠はパッド、６は
支持機構、７は磁気記録媒体の回転方向である。スライ
ダ／は正圧力と発生する複数個のパッド≠を具備してい
る。磁気ヘッドｌにはスライダ浮上面が形成されておシ
、正圧力を発生させる形状となっている。支持ばね３は
磁気ヘッド／を支持するとともに、磁気ヘッドｌに押付
力を与える構造と°なっている。

上述の浮動ヘッド機構においては、°電磁変換部を形成
した磁気ヘッド／を小形、軽量化できるため磁性媒体の
うねり１面振れに対する追従性を高めることができる。

またスライダ、２は直接電磁変換に直接関与しないため
、その磁性媒体面からの浮上間隙を大きく設定（数十ミ
クロン程度）できる。従って装置の組立て誤差等により
スライダ／の押付荷重が変化し、これによって浮上量が
変化したとしても、そもそも正規の設定浮上間隙が大き
いため磁気記録媒体面に接触する可能性は小さく、十分
な浮上信頼性が確保できる。

しかるに、このような浮動ヘッド機構は以下のような問
題がある。まず、前述した磁気記録媒体表面のうねシ等
に起因する浮上間隙の変化に対して、磁気ヘクトλの追
従特性を向上させるためには支持系を含め念磁気ヘッド
／の小形・軽量化が必要である。従来機構ではスライダ
／、磁気ヘッドコ、磁気ヘッドコを支える支持ばね３等
の構成部品を個々に加工し組立てているため、所望の加
工精度を確保するためには浮動ヘッド機構全体の寸法を
ある程度大きくする必要がある。逆に、小形化を実現す
る念めには部品の加工９組立て精度が極めて厳しくなる
等の問題があった。また、特に磁気ヘッド２は正圧形ス
ライダである念め、小工、設定されねばならず、これが
更に小形化を困難にしていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記欠点を解消し、小形、軽量な磁気ヘッドと
磁気ヘラドラ秦に支持して磁気ヘッドの浮上間隙を確に
保持する支持バネを具備する浮動ヘッドを高精度に実現
する浮動ヘッド機構とその形成方法を提供するものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は電磁変換部を有する磁気ヘッド（第１のスライ
ダ）と、磁気ヘッド支持する支持ばねと、支持ばねを固
定するスライダ（第２のスライダ）から構成される浮動
ヘッド機構を、電磁変換部の構成部材が接合され、スラ
イダの浮上形状を形成する母材の表面に金属膜層を形成
し、支持ばねの構成部材としてこの金属膜層を用い、さ
らにビームエツチング法等により支持ばねを形成すると
共に、磁気ヘッドとスライダを分離して構成し、支持ば
ねがスライダと一体となり、片持ちのテーパー等の形状
をなし、柔に磁気ヘッドを支持できるようにしたもので
ある。

このような浮動ヘッド機構は、同一の部材（母材）ヲフ
ォトリングラフイ　レーザ者シストエッｊチング等の方
法を用い不要部分を削除して形成するものである念め、
浮動ヘッド機構の小形化、高精度化が比較的容易であり
、磁気記録媒体面のうねり等に起因する浮上間隙の変化
に対する追従性を向上でき、ま念スライダの支持ばねへ
の取付は等の組立ニーが不要であることから大量生産に
も適している。

（実施例／） 次に、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る浮動ヘッド機構の実施例を示す図
であり、図（ａｌは斜め上方から見た斜視図、図（ｂ）
は浮上面から見た斜視図である。／は薄膜ヘッド全具備
した第１のスライダ、コは浮上用の第２のスライダ、１
２．２３はそれぞれ浮上形状を形成するステップ部およ
びテーパ部、３は支持ばね、≠は浮上面（パッド）、夕
は薄膜ヘッド１．ｆ／は信号の引き出し線、！２．タ３
は信号引き出し部、３μは絶縁体、乙はスライダコの支
持機構、７は磁気記録媒体の回転方向、ｉｏは段差部で
ある。

スライダ／には薄膜ヘッド！が設置され、スライダ／と
スライダコとは支持はね３Ｖｃより結合されている。支
持ばね３は薄板状の金属板であって、スライダ２を固定
端とする２つの片持ちのテーパ形状ばねからなり、先端
部はど剛性が小さくなる柔構造としている。このような
構造により浮上間隙を微小に保持する負荷力をスライダ
／に対して適切に与える。支持はね３のスライダコ側の
端部はスライダコの構成部材と一体になっておシ支持系
の構造′（ｉ−簡単にしている。また、支持ばね３のス
ライダλ側の端部には信号引き出し線！ｌが接合されて
いて、支持はね３を構成するλつの片持ちばねの信号引
き出し部！コ、ｊ３は絶縁体ｊ−≠によう絶縁されてい
る。ざらにスライダλは浮動浮上形状であるステップ部
２２は浮上面に面し、且つ磁気記録媒体の回転方向と反
対の端部に段差を設けて形成し、スライダλ側では同様
の位置にテーパ状（テーパ部、２３）の形状を形成して
いる。

このような浮上形状はスライダを安定浮上するためのも
のであるが、ステップあるいはテーパ状の他にクラウン
等の浮上形状を用いて実現してもよい。

次に、第１図で示した浮動ヘッド機構の形成法を第２図
において説明する、 図（ａｌはスライダ母材Ｖｃ７１膜ヘッドを形成した図
。

図（ｂ）は母材に浮上形状を形成した図１、　図（ｃｌ
は浮上形状を設けた母材に金属膜層を堆積した図。

図（ｄ）は金属膜層の上に信号引出し部のための部材ま
たは、レジスト層を形成した図、 図（ｅ）は積層され二体となったスライダ構成部材を示
す図、 図（ｆ３はイオンビームエツチング等による母材削除を
説明する図、 図−）は浮動ヘッド機構の完成図である。

ｉｏｏはスライダ母材、２３はテーパ部、　２１Ａは溝
部、２００は金属膜層、２０／はレジスト膜。

２０２は絶縁膜、２０３は導電性膜である。

浮動ヘッド機構の形成はまず、図（ａ）に示すようにア
ルミナチタンカーバイト（Ａ−１ｔＯｓ　−Ｔｉ　Ｏ）
等の材質からなる薄板状の母材ｌＯＯの一方の端部側面
にｇ膜ヘッドタを設置し、次に１図（ｂ）のように母材
１０Ｏの底部平面（浮上面となる）に対してスライダを
浮上させるテーパ部２３および溝部２≠をイオンビーム
エツチング等の方法を用いて形成する。テーパ部２３は
磁気記録媒体の回転方向に浮上間数が除々に小さくなる
ように母材端部を研削して形成する。

さらに図（ｃ）に示すように母材ｌＯＯ上部および底部
平面に重ねて金属展層２００をスパッタリングあるいは
蒸着法等の金属堆積法を用いて形成後。

図（ｄ）のように上部の金属膜層の上に２酸化シリコン
（ＳｉＯｘ）等の１？３縁腺、２０２および導電性膜２
０３を順に堆積し、底部側の金属膜層の表面にレジスト
膜コθｌを塗布する。レジスト膜コＯ／は支持ばねの形
状に対応し、このレジスト膜の形状パターンに溢って底
部側の金属膜を取り除き、ビームエツチングのためのマ
スキング用金属膜ハターンを形成する。図（ｅ）におい
て、底部平面の残された金属膜２００がマスキング用の
金属膜である。次７　　　　。

に、レジスト膜コＯ７を除去して、レーザ啼シス”１、
トエッチング等の加工法を用いて図（ｆ）のように母材
１００を削除していく。金属膜でマスクされていない部
分の母材は削除され、母材の左側にスライダλが、右側
にはスライダ／が分離形成される。

上部の堆積層は支持用のばねおよび信号引き出し線の構
成部材として残される。母材の研削が終了し、不要にな
った底部金属膜は取り除かれ図（ｇ）のようにスライダ
／、スライダコおよび支持ばね３からなる浮動ヘッド機
構が形成される。

スライダｌとスライダλの浮上面は本来同一の部材であ
るため同一平面上にあり、スライダｌのステップ部２コ
は溝１０２の一部を削除して形成したものである。また
、支持ばね３は金属膜２００、絶縁膜２０２および導電
性膜、２０３から構成され、スライダλよシ水平に突出
する片持ちばねとなシスライダ／を支持する。支持ばね
３の板厚、長さ参幅等はスライダ／に働く浮上刃、構成
部材の材料特性等により決まり、母材１０Ｏの研削の際
に、エツチング量を調節して母材を全て除去することな
く一部を残すことによって支持ばねに適度の曲げ剛性を
もたせることができる。

次に本浮動ヘッドの動作を第３図において説明する。図
（ａ）は停止状態１図（ｂ）は浮上状態である５まず、
起動および停止時にはスライダーは磁気記録媒体面に沿
って摺動する。この際、支持ばね３には曲げ力が加わら
ず、スライダ／は殆んど無負荷で磁気記録媒体面と接触
、摺動するためほとんど摩耗しない。磁気記録媒体の回
転数が増加し。

一旦スライダが浮上すると、スライダコは同図に示すよ
うに流入端浮上間隙が流出端浮上間隙より大きい磁気記
録媒体に対して傾斜した浮上姿勢をとるため、スライダ
／には支持ばね３を介して押付力が作用する。この押付
力とスライダｌの浮上皐 力とが釣合い磁気ヘッド２は極めて微小間隙で磁１気記
録媒体面よシ浮上することになる。スライダ／に作用す
る押付力は加工時に支持ばね３の寸法。

形状を適切に設定することによりばね剛性を調節できる
とともに、スライダ／の浮上間隙、浮上姿勢を適切に設
定して微小でしかも精度よく負荷することができる。な
お、このような停止時にはヘッドと磁気記録媒体とは接
触しており、装置の起動にともなってヘッドは媒体に対
して接触走行を経た後、空気膜を介して完全に非接触浮
上し、停止時にはこの逆の過程を経て接触走行、停止す
る動作方式はコンタクト・スタート・ストップ方式（０
８８方式）と称され、これまでの浮動ヘッド機構にも用
いられている。

（実施例コ） 次に、本発明に係る第２の実施例を第４図に示す。第弘
図は浮上面方向から見た図であり、／ｌは段差部である
。本実施例はスライダコの浮上面弘にテーバ部２３の他
に段差部／／を形成したものであり、負圧力により浮上
する負圧利用形スライダである。段差部／／は磁気記録
媒体の進行方向に溝が形成される構造となっている。

負圧利用スライダは同一荷重の正圧形スライダに比べて
空気膜剛性が大きく、磁気記録媒体のうねり、振れに対
する追従性が高いため、薄膜ヘッドｊを具備するスライ
ダコの浮上安定性を更に向上させることができる。

（実施例３） ま念、本発明の第３の実施例を第３図に示す。

図（ａ）は上部よシ見た斜視図、図（ｂ）は浮上面から
見た斜視図である。／２は張り出し部、１３は張り出し
部に設けられた段差である。本実施例はスライダλにス
ライダ／および支持ばね３の側方に張り出しする張り出
し部／Ｊを形成したものであり、張し出し部１２の浮上
面には段差１２を有する構造となっている。

張り出し部／２は磁気記録媒体の回転にともなって連れ
回る空気流および高速シーク時における磁気記録媒体の
半径方向からの空気流よシ支持ばね３およびスライダ／
’に保護するためのものであり、空気流による外乱を小
さくする。

この実施例の浮上面≠側から見念構造は図（ｂ）のよう
になシ、スライダの張り出し部／２の一部を削除し、段
差１３を設けているが、これは浮上時にスライダ／に対
して負荷力を与えることができるように配慮したもので
ある。

（実施例弘） 第６図は第≠の実施例？示し、スライダコに複数個のス
ライダ／およびその支持ばね３を配設したものである。

スライダｌのそれぞれには薄膜ヘッド！を有している。

（実施例ｊ） また、第７図で示す第！の実施例はスライダ２を帯状と
し、これに多数のスライダｌおよびその支持ばね３を配
設し、これを磁気記録媒体の半径方向に設置したもので
、位置決めｔｒＩ＆構のシークストロークを短縮でき、
実効的にアクセス速度を向上させることができる。

なおこの帯状のスライダについては、適当な間隔でその
浮上面の一部を走行方向に沿って削除し、全体として柔
な構造とすることでスライダの磁気記録媒体のもつ半径
方向のうねりに対する追従性を向上させることも可能で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る浮動ヘッド機構は、電
磁変換部が形成でれる第１のスライダ、位置決め機構に
直接支持される第２のスライダおよび一端が第２のスラ
イダに固定式れ第１のスライダを支持する支持機構とが
同一の部材を用いこれの一部をフォトリソグラフィある
いはレーザアシストエツチング等の技術を用いて削除す
ることにより形成したので第１のスライダおよびその支
持機構まで含めて小形、軽量化が容易であシ磁気記録媒
体に対して極めて追従性の高い浮動ヘッド機構が実現で
きる。しかも任意の形状を高精度に加工でき量産性にも
優れており、またその機構上磁気ヘッドが装置の起動停
止時、接触走行する場合ニハ磁気ヘッドを有するスライ
ダに殆んど負荷が加わらないため耐摩耗性、信頼性の高
い磁気ヘッドが実現でき、その効果は極めて犬である。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明に係る浮動ヘッド機構の実施例、第２図
は本発明に係る浮動ヘッド機構の形成方法を説明するた
めの図、第３図は本発明に係る浮動ヘッド機構の動作を
説明するための図、第≠図〜第７図は本発明に係る浮動
ヘッド機構の他の実施例を示す図、第ｒ図は従来の浮動
ヘッド機構の７例を示す図である。 ／・・・第７のスライダ（磁気ヘッド）、コ・・・第２
のスライダ、３・・・支持ばね％≠・・・スライダコの
浮上面あるいはパッド、ｊ・・・薄膜ヘッド（電磁変換
部）、６・・・スライダλの支持機構、７・・・磁気記
録媒体の回転方向、ｌ／・・・段差部、／、２・・・張
り出し部、１３・−・張り出し部の浮上面に形成した段
差、２２・・・ステップ部、２３・・・テーパ部、２＋
１・・・溝部、Ｊ″／・・・信号引き出し線、６２．！
３・・・信号引き出し部、！≠・・・絶縁体、ｉｏｏ・
・・本発明の浮動ヘッド機構の母材、２００・・・金属
膜層、’２０／・・・レジスト膜１．２０２・・・絶縁
族、２０３・・・導電性膜。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する磁気記録媒体の表面に対向する面に浮上
   力発生のための浮上形状を有する第１および第２のスラ
   イダと、 前記第１のスライダと第２のスライダとを 結合する支持用の弾性体とがあって、 前記第１のスライダには電磁変換を行なう 手段が付設され、前記支持用の弾性体は第１のスライダ
   および第２のスライダの上面に一体構造的に積層された
   金属薄板により構成し、前記第２のスライダを固定端と
   する片持ちばねとしての形状をなして前記第１のスライ
   ダを柔に支持し、前記第２のスライダは第１および第２
   のスライダの位置決めを行なう駆動系に支持部材を介し
   て取り付けられ、前記第１のスライダと第２のスライダ
   の浮上面が同一平面にある構成となることを特徴とする
   浮動ヘッド機構。
2. （２）前記第２のスライダを固定端とし第１のスライダ
   を支持する弾性体の形状を、固定端における弾性体の断
   面積、板厚および板幅等のいずれかが前記第１のスライ
   ダを支持する前記弾性体の先端部の断面積、板厚および
   板幅等とそれぞれ異なることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の浮動ヘッド機構。
3. （３）前記第２のスライダを固定端として複数個の片持
   ち形状の弾性体が形成され、該弾性体のそれぞれに対し
   て前記第１のスライダが支持される構成となることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の浮動ヘッド機構。
4. （４）前記第２のスライダの形状を、前記第２のスライ
   ダの一部を張り出して前記支持用弾性体の両側を囲む形
   状としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   浮動ヘッド機構。
5. （５）第１および第２のスライダを形成するビームエッ
   チング等の加工に適した材質の平板状母材の一方の端部
   壁面に対して電磁変換を行なう構成部材を形成し、 前記母材の底部平面に対してテーパおよび 溝等の形状となる浮上力発生用の浮上形状を研削形成後
   、前記母材の上部および底部平面の両面に対して金属膜
   層を形成し、 前記金属膜層の底部平面に支持ばねのパタ ーン形状に対応したレジスト膜を形成後、前記レジスト
   膜のパターンに沿って前記底部平面の金属膜層を削除し
   てビームエッチングのためのマスキング用の金属膜パタ
   ーンを形成し、次にレジスト膜を除いた後、前記マスキ
   ング用の金属膜パターンをマスクとして前記母材を削除
   して第１のスライダと第２のスライダに分離するととも
   に支持ばねを形成する工程を含んで浮動ヘッド機構を形
   成することを特徴とする浮動ヘッド機構の形成法。