KR100235090B1 - 박막자기헤드 슬라이더 및 그 헤드소자 구동용 정전액추에이터 - Google Patents

박막자기헤드 슬라이더 및 그 헤드소자 구동용 정전액추에이터 Download PDF

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타까히로 이마무라
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아끼구사 나오유끼
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Abstract

기록매체에 대향하는 매체 대향면을 갖는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법은 적어도 1개의 레일을 갖는 매체 대향면을 형성하는 면을 갖도록 희생층을 기판상에 성막하고, 희생층면상에 슬라이더 재료를 공급하고, 슬라이더로부터 상기 희생층과 기판을 제거하는 공정으로 구성된다. 슬라이더상에는 트래킹기구 또는 로드 및 언로드기구를 설치한다. 이러한 기구를 구동하는데 적합한 액추에이터는 서로 평행한 복수의 이를 가진 고정부와, 이 고정부의 이에 평행한 복수의 이를 가진 가동부와, 가동부가 고정부에 대해 이의 폭 방향으로 이동할 수 있도록 가동부를 지지하는 지지스프링으로 구성된다. 구동력 발생기는 고정부의 이와 가동부의 이간에 전압을 인가할 때 이의 폭 방향으로 발생하는 정전흡인력이 헤드지지부의 탄성복원력과 평형이 되는 위치까지 가동부를 이동시킨다.

Description

박막자기헤드 슬라이더 및 그 헤드소자 구동용 정전액추에이터
제1(a)∼(c)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제1실시예를 나타낸 도면이며,
제1(a)도는 헤드지지부에 장착하기 전의 슬라이더를 배면에서 본 사시도.
제1(b)도는 헤드지지부에 장착한 후의 슬라이더를 공기베어링면측에서 본 사시도.
제1(c)도는 A-A′선 단면도.
제2도는 제1실시예의 박막자기헤드 슬라이더의 변형예의 사시도.
제3도는 헤드지지부와 슬라이더의 접속방법을 나타낸 개략도.
제4도는 헤드지지부와 슬라이더의 접속방법을 나타낸 개략도.
제5(a)∼(e)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제조공정을 나타낸 개략도.
제6(a)도 및 6(b)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제조공정의 도중의 상태를 나타낸 개략도.
제7(a)∼(c)도는 복수의 헤드지지부와 슬라이더를 동시에 접속하는 방법을 나타낸 도면.
제8(a)∼(b)도는 공기베어링레일의 테이퍼부의 형성방법의 일예를 나타낸 도면.
제9(a)도 및 (b)도는 공기베어링의 테이퍼부의 형성방법의 다른 예를 나타낸 도면.
제10(a),(b),(c)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제2실시예를 나타낸 도면이며,
제10(a)도는 박막자기헤드 슬라이더를 공기베어링면측에서 본 사시도.
제10(b)도는 박막자기헤드 슬라이더를 배면에서 본 사시도.
제10(c)도는 자기헤드소자 구동용 트래킹 구동기구를 나타낸 B-B′선의 단면도.
제11(a)도 및 (b)도는 제10(c)도의 트래킹 구동기구의 변형예를 나타낸 사시도.
제12(a)도 및 (b)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제3실시예를 나타낸 도면이며,
제12(a)도는 박막자기헤드 슬라이더를 공기베어링면측에서 본 사시도.
제12(b)도는 박막자기헤드 슬라이더를 배면에서 본 사시도.
제13(a)도 및 (b)도는 각각 로드 및 언로드 구동기구의 제10(c)도에 대응하는 단면도 및 종 단면도.
제14(a)도는 종래의 정전액추에이터의 원리를 나타낸 개략도, 제14(b)도는 본 발명의 정전액추에이터의 원리를 나타낸 개략도.
제15도는 본 발명의 정전액추에이터의 힘과 g2/g1간의 관계를 나타낸 그래프.
제16도는 본 발명의 정전액추에이터의 실시예를 나타낸 평면도.
제17(a)∼(e)도 및 제18(a)∼(e)도는 제조공정순으로 배치된 본 발명의 정전액추에이터의 제조공정을 설명하는 개략도.
제19도는 본 발명의 정전액추에이터의 다른 실시예를 나타낸 평면도.
제20(a)∼(c)도는 제19도에 나타낸 실시예의 정전액추에이터에 전압을 인가한 예를 나타낸 그래프.
제21도는 정전액추에이터를 조립해 넣은 헤드 슬라이더의 사시도.
제22도는 정전액추에이터를 조립해 넣은 헤드 슬라이더의 단면도.
제23도는 트래킹 방향 또는 로드 및 언로드 방향으로 미소 이동할 수 있는 정전액추에이터를 조립해 넣은 헤드 슬라이더의 사시도.
제24도는 제23도에 나타낸 헤드 슬라이더의 액추에이터 구동부의 부분 단면도.
제25도 및 제26도는 제23도 헤드 슬라이더의 화살표 A방향에서 본 도면.
제27(a)∼(d)도는 구동부에 압전재료를 사용한 헤드 슬라이더의 실시예를 나타낸 도면이며,
제27(a)도는 헤드 슬라이더를 공기베어링면측에서 본 사시도.
제27(b)도는 헤드 슬라이더를 배면에서 본 사시도.
제27(c)도는 A-A선의 확대 단면도.
제27(d)도는 구동부의 확대 단면도.
제28도는 압전재료를 사용한 제27(d)도에 대응하는 구동부의 다른 실시예를 나타낸 도면.
제29도는 압전재료를 사용한 제27(d)도에 대응하는 구동부의 또다른 실시예를 나타낸 도면.
제30(a)도 및 (b)도는 압전재료를 사용하여 구동부를 구동하는 경우의 헤드 슬라이더의 이동을 설명하는 도면이며,
제30(a)도는 상면도.
제30(b)도는 빔의 단면도.
제31(a)도 및 (b)도는 압전재료를 사용하여 구동부를 로드 및 언로드 방향으로 구동하는 경우의 이동을 설명하는 도면이며,
제31(a)도는 빔측방향의 단면도.
제31(b)도는 빔의 단면도.
본 발명은 자기디스크장치에 사용되는 박막자기헤드 슬라이더, 그 제조방법 및 그 헤드소자를 구동하는 정권액추에이터에 관한 것이다.
근년에 자기디스크장치는 소형화, 고성능화, 저가격화가 이루어졌다. 이러한 추세에 따라 고성능 및 저가격의 박막자기헤드의 개발이 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 박막 패턴 성막면을 공기베어링면과 평행으로 한 수평자기헤드(플래이너 자기헤드)가 제안되어 있다. 수평자기헤드의 경우에는 특정의 형상을 갖는 부상레일을 형성하기가 용이하다. 따라서 디스크면에 가까이 안정하게 부상할 수 있는 자기헤드의 실현이 가능해지고, 또한 기계가공부를 줄이기 쉽기 때문에 가격을 저하시킬 수가 있다.
종래의 수평자기헤드 슬라이더는 예를들어 하기 문헌에 기재되어 있다.
즉, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOl 25, P.3190,1989, “신 박막헤드형성(A New Thin Film Head Generation”, J.P. Lazzari 및 P.Deroux-Dauphin에 개시된 종래의 예에서는, 에칭에 의해 실리콘기판의 표면에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 자기헤드소자를 형성하고 있다. 이 경우에 실리콘기판 표면은 기록매체에 대향하는 공기베어링면으로서 사용된다. 따라서 자기헤드의 단자는 슬라이더의 배면에 도입된다. 이에 따라 실리콘기판을 관통하는 관통구멍(through-hole)을 형성하여 단자를 꺼내고 있다. 이 예에서 슬라이더 본체는 기계가공에 의해 제조한다.
IEEE TRASACTIONS ON MAGNETICS, VOl 25, P.3686, 1989 “박막자기헤드 슬라이더 장치의 제조에 관한 신연구(A New Approach to Making Thin Film Head-Slider Devices)”, Daniel W. Chapman에 개시된 종래의 예에서는, 기판상에 공기베어링면측으로부터 박막자기 헤드소자를 형성하고 절연막을 평탄화한 후에 관통구멍을 관통시킨 유리기판을 본딩해서 슬라이더 본체를 형성한다. 그후에 기판을 에칭하여 제거하고 나서 슬라이더 본체를 기계가공으로 절단한다.
상기의 종래 예에서는 슬라이더 본체를 기계 가공하고, 헤드지지부를 슬라이더에 개별적으로 조립하고, 기판을 관통하는 관통구멍을 형성하고, 이 관통구멍에 도체를 매입하고, 유리기판을 본딩하는 등이 제조공정을 필요로 한다. 따라서 제조공정이 복잡해진다.
본 발명의 제1의 목적은 고성능이며 저가격의 박막자기헤드 슬라이더를 제공하고, 또한 관통구멍을 형성하거나 유리기판을 본딩하는 일이 없이 박막자기헤드 슬라이더를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2의 목적은 관통구멍을 형성하거나 유리기판을 본딩하는 일이 없이 용이하게 제조할 수 있는 박막자기헤드 슬라이더를 제공함과 동시에, 박막자기헤드소자의 트래킹기구(트래킹기구는 기록매체의 이동방향과 거의 직각인 트래킹 방향으로 자기헤드소자를 미소 이동시킨다) 또는 자기헤드를 로드 및 언로드기록매채에 대하여 자기헤드가 접근 또는 이격할 수 있는 방향으로 자기헤드를 미소 이동시킬 수 있는 미소거리 이동기구를 부가함으로써 자기헤드소자의 위치를 고정밀도로 결정하여 고기록밀도를 실현하고 신뢰성을 향상시킨 박막자기헤드 슬라이더를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3의 목적은 상기 박막자기헤드소자에서 트래킹기구 또는 로드 및 언로드 기구에 사용되는 구동기구로서 적합한 정권액추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1의 양태에 의하면, 기록매체에 대향하는 매체 대향면을 갖는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법을 제공하는 것이며, 상기 방법은: 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면, 즉 상기 매체 대향면을 형성하도록 미리 형성된 특정형상의 상기 기판의 표면 또는 희생층의 표면에 슬라이더 재료를 공급하고: 상기 기판의 표면 또는 상기 희생층의 표면에 상기 슬라이더를 형성하고; 상기 기판 또는 상기 희생층과 기판을 상기 슬라이더로부터 제거하는 공정으로 구성된다.
본 발명의 제2의 양태에 의하면, 기판 또는 희생층과 기판을 슬라이더 본체와 분리시켜서, 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면에 형성한 슬라이더 본체와: 슬라이더 본체의 일부인 가동부가 상기 기록매체의 이동방향과 거의 직각인 트래킹 방향으로 이동할 수 있도록 슬라이더 본체의 고정부에 의해 지지된 트래킹기구와: 트래킹기구의 가동부에 설치된, 적어도 기록매체에 대향하는 박막자기헤드소자의 대향자극으로 구성된, 기록매체에 대향하는 박막자기헤드 슬라이더를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3의 양태에 의하면, 기판 또는 희생층과 기판을 슬라이더막 본체와 분리시켜서, 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면에 형성한 슬라이더 본체와: 슬라이더 본체의 일부인 가동부가 상기 기록매체에 접근 또는 이격하는 로드 및 언로드 방향으로 이동할 수 있도록 슬라이더 본체의 고정부에 의해 지지된 로드 및 언로드 기구와: 로드 및 언로드 기구의 가동부에 설치된, 적어도 기록매체에 대향하는 박막자기헤드소자의 대향 자극으로 구성된 기록매체에 대향하는 박막자기헤드 슬라이더를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4의 양태에 의하면, 기판 또는 희생층과 기판을 슬라이더 본체와 분리시켜서, 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면에 형성한 슬라이더 본체와: 상기 슬라이더 본체는 고정부와, 상기 가동부가 상기 기록매체의 이동방향과 거의 직각인 트래킹 방향과 슬라이더막 본체의 가동부가 기록매체에 접근 또는 이격하는 로드 및 언로드 방향의 양 방향으로 이동할 수 있는 방식으로 지지스프링을 통해 상기 고정부에 의해 지지된 가동부로 되고: 트래킹기구의 가동부에 설치된 적어도 기록매체에 대향하는 박막자기헤드소자의 대향자극으로 구성된 기록매체에 대향하는 박막자기헤드 슬라이더를 제공하는 것이다.
본 발명의 제5의 양태에 의하면, 서로 평행인 복수의 이(teeth)를 갖는 고정부와: 고정부의 이에 평행인 복수의 이를 갖는 가동부와: 가동부가 고정부에 대해 이의 폭 방향으로 이동할 수 있도록 가동부에 지지된 지지 스프링과: 고정부의 이와 가동부의 이 사이에 전압이 인가되었을 때 이의 폭 방향으로 발생되는 정전흡인력과 지지스프링의 복원력이 평형되는 위치까지 가동부를 이동시키는 구동력발생부로 구성된 정권액추에이터를 제공한다.
[실시예]
제1(a)∼(c)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제1실시예를 나타낸 도면이다. 제1(a)도는 헤드지지부(30)에 조립되기 전의 슬라이더(20)의 사시도로서 배면, 즉 공기베어링측의 반대측에서 본 도면이다. 제1(b)도는 헤드지지부(30)에 장착된 슬라이더(20)의 사시도로서 공기베어링측에서 본 도면이다. 제1(c)도는 제1(a)도의 A-A′선 단면도이다.
슬라이더(20)는 SiO2또는 Al2O3로 된 공기베어링면(21)과 Ni 등의 도체로 된 슬라이더 본체(22)를 포함하며, 슬라이더 본체(22)는 공기베어링면(21)의 배면에 설치된다. 슬라이더 본체(22)는 중앙부에 설치된 복수의 단자패드(23)와 외주부(24)로 구성된다. 복수의 단자패드(23)는 공기베어링면에 평행인 방향으로 배채되어 있다. 패드(23)상호간 및 각 패드(23)와 외주부(24)간에는 소정의 공극(clearance)(25)이 형성된다. 단자는 2조, 즉 4개의 단자가 있다. 또한 단자 패드(23)는 2조, 즉 4개의 단자패드(23)가 있다. 이 경우에 1조의 단자(MR소자)는 판독 헤드소자용, 다른 1조의 단자(유도헤드소자)는 기입 헤드소자용이다. 판독 및 기입헤드 소자를 겸용할 경우에는 1조의 단자, 즉 2개의 단자만을 사용하면 된다. 공극(25)내에는 공기베어링면(21)의 배면을 수지로 덮을 수 있도록 폴리이미드등의 수지(26)가 배치되어 있다. 이 경우에 슬라이더 본체(22)의 외주부(24)를 단자패드의 하나로 겸용할 수도 있다.
제1(a)도에 나타낸 바와 같이 슬라이더(20)의 배면은 헤드지지부(30)에 장착된다. 제1(b)도에 나타낸 바와같이 슬라이더(20)의 공기베어링면(21)상에는 디스크 회전방향 B에 거의 평행인 2개의 양측레일(27), 유입단 중앙부에 중심 레일(28), 그리고 1개의 박막헤드(29)가 형성되어 있다. 양측 레일(27) 및 중심 레일(28)의 유입 단에는 각각 테이퍼부(27a,28a)가 형성되어 있다.
슬라이더(20)는 매체대향면 또는 공기베어링면에서 보았을 때는 직각에 가까운 형상을 하고 있으며, 이 직각에 가까운 형상의 각각의 모서리는 둥글게 되어 있다. 기록매체의 이동방향을 따른 슬라이더(23)의 길이는 약 0.8mm 이하이다.
제2도에는 박막자기헤드 슬라이더의 변형예를 나타내고 있다. 제1(a)도에 나타낸 실시예에서는 슬라이더 본체(22)의 외주부(24)의 도체가 패드(23)를 둘러싸고 있었다. 반면에 본 변형예에서는 슬라이더(20)의 본체(22)의 골격을 도체로 형성하고, 단자패드(23)는 이 골격의 외측에 배치하고 있다. 상술한 바와 같이 단자패드(23)는 슬라이더(20)내의 임의의 위치에 배치가 가능하다. 부상레일(27,28)(제1(b)도)의 형상에 따라 강성을 확보하기 위해 슬라이더 본체(22)의 형상을 임의로 변화시킬 수가 있다.
제3도는 슬라이더(20)와 헤드지지부(30)의 접속을 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 슬라이더(20)의 단자패드(23)와 본체 외주부(24)의 배면에 본딩용 금속(31)이 형성되어 있다. 열압착 본딩, 초음파 압착등의 본딩(c) 또는 도전성 접착제에 의한 본딩에 의해 패드(23)와 본체 외주부(24)를 헤드지지부(30)와 본딩하여, 그위에 단자 도전부(32)를 형성한다. 그리고 단자패드(23)는 전기적 및 기계적으로 헤드지지부(30)에 접속되면, 본체외주부(24)는 헤드지지부(30)와 기계적으로 접속된다. 슬라이더 본체의 외주부(24)를 단자패드의 하나로서 겸용할 경우에는 모든 접속부가 전기적 및 기계적으로 접속하게 된다.
제4도는 슬라이더(20)와 헤드지지부(30)의 접속방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 슬라이더(20)와 헤드지지부(30)를 접착 또는 압착본딩하고, 단자패드(23)는 헤드지지부(30)의 배면에 설치된 도전부(33)와 와이어(34)를 통해 본딩이나 납땜등으로 접속한다. 그렇지 않으면 헤드지지부(30)를 따라 배치된 리드선(도시하지 않음)을 단자패드(23)와 직접 접속할 수도 있다.
제5(a)∼(e)도는 슬라이더(20)의 제조공정을 나타낸 도면이다. 이들 도면은 제1(a)도의 A-A′선의 단면도에 대응한다.
우선 Si 기판(46)의 표면에 Al, Ti, Ta 등의 희생층을 이루는 재료로 공기베어링 레일(양측 레일 및 중심레일)의 형상을 형성한다(제5(a)도)). 제6(a)도는 제5(a)도에 대응하는 사시도이다. 도면에 나타낸 바와 같이 다음에 공기베어링이 형성되는 부분이외의 Si 기판(46)상의 부위는 Al로 된 희생층으로 덮어진다. 그리고 부상레일의 테이퍼부의 형성방법에 대해서는 후술한다. 다음에 상부의 전면에 희생층(Al)을 성막한다(제5(b)도). 이어서 기록 및 재생헤드소자를 형성하고, SiO2막, 다이어몬드 라이크 카본(카본) 또는 Al2O3등을 공기베어링면에 성막한다(제5(c)도). 그리고 기록 및 재생헤드소자를 형상한 후, 부상면에 성막하기 전에 제6(b)도에 나타낸 바와 같이 헤드소자(41)와 단자패드 형성부(42)를 회드선(43)으로 접속해둔다. 다음에 도금용 도전막(도시하지 않음)을 성막하고 포토레지스트로 도금용 마스크(도시하지 않음)를 형성한다. 그후에 Ni, NiFe, Au, Cu 등의 금속을 도금함으로써 단자패드(23)와 슬라이더 본체(22)를 형성한다. 도금이 완료된 후에 포토레지스트가 부착되지 않은 부분의 도전막 및 도금막이 부착되지 않은 부분의 도전막을 제거한다(제5(d)도). 단자패드(23) 및 슬라이더 본체(22)의 배면측에 Au 등의 본딩금속(45)을 성막하고 단자패드(23)와 슬라이더 본체(22)사이에는 폴리아미드 등의 수지(26)를 채운다(제5(e)도). 또한 단자패드(23)와 슬라이더 본체(22)사이에 다이어몬드라이크 카본 또는 SiO2등의 무기 재료를 채워도 상관없다. 그후에 슬라이더(20)와 헤드지지부(30)를 본딩하여 접속하고 희생층 또는 희생층과 기판을 에칭함으로써 슬라이더(20)를 Si의 기판(46)으로부터 분리한다. 또한 슬라이더(20)를 기판(46)으로부터 분리한 후, 슬라이더(20)를 헤드지지부(30)와 접속하여도 상관없는 것은 말할 필요가 없다.
제7(a)∼(c)도는 본 발명의 슬라이더(20)와 헤드지지부(30)의 조립방법을 나타낸 도면이다. 기판(46)상에 슬라이더(20)를 형성한 후에, 이 기판(46)을 복수의 슬라이더(20)를 포함하는 블록(47)으로 절단한다. 이어서 복수의 헤드지지부(30)를 빗 모양으로 연결한 연결체(48)를 슬라이더 블록(47)에 일괄 본딩한다(제7(a)도). 그 후에 기판(46)을 에칭에 의해 슬라이더 블록(47)으로부터 분리한다(제7(b)도). 이어서 가가 헤드지지부(30)를 연결체(48)로부터 절단한다(제7(c)도). 이와 같이해서 본 발명의 슬라이더(20)의 제조를 완료한다.
제8(a)∼(d)도는 공기베어링레일의 테이퍼부의 형성방법을 나타낸 도면이다. 이 방법에서는 Si 기판(46)상에 희생층(51)(Al)을 성막한다. 이어서 희생층(51)에 포토레지스트(52)를 도포하고 노광한다. 이 경우에 테이퍼부의 노광량을 다른 부분의 노광량보다 적어지도록 서서히 줄이는 방식으로 노광한다(제8(a)도). 이 방법은 포토레지스트 패턴을 입체 형상을 형성하는 방법으로서 일반적으로 적용된다. 이 방법은, 예를들어 일본국 특개소 51-107514나 하기 문헌등에 기재되어 있다.
즉, W. Henke, W. Hoppe, H.J. Quenzer, P. Staudt-Fischback and B. Wagner “Simulation and experimental study of Gray-Tone Lithography for the Fabrication of Arbitrarily Shaped Surface” IEEE, Micro Electro Mechanical Systems, P. 205, 1994.
포토레지스트를 현상하여 테이퍼부(53)를 형성한다(제8(b)도). 이어서 이온 밀링이나 스퍼터 에칭등에 의해 희생층을 에칭하여(제8(c)도), 테이퍼부(54)를 갖는 희생층(51)의 패턴을 완성한다(제8(d)도). 그후에 전면에 희생층을 성막후 희생층(51)상에 SiO2로 된 공기베어링레일(도시하지 않음)을 성막한다.
제9(a)도 및 (b)도는 공기베어링레일의 테이퍼부의 성형방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 이 방법에서는 제8(a)∼(d)도의 방법과는 달리 Al로 된 희생층(51)을 성막할 필요가 없이 기판(46)상에 포토레지스트(52)를 도포한다. 이어서 노광량을 조정하면서 포토레지스트(52)를 노광한다(제9(a)도). 그후에 이 포토레지스트(52)를 열 또는 자외선에 의해 경화시켜서 희생층을 성막한다. 그렇지 않으면 표면의 전면에 희생층을 성막한다. 그리고 경화시킨 포토레지스트는 에칭 분리시에 용해하지 않는 재료라도 상관이 없다. 또한 테이퍼부 뿐 아니라 공기베어링레일 전체를 포토레지스트로 형성하여도 좋다.
상술한 실시예에 의하면 단자패드부와 슬라이더 본체를 도체로 동시에 형성할 수가 있다. 따라서 실리콘 기판에 관통구멍을 형성한다거나 유리기판을 본딩하는 일이 없이 슬라이더를 구성할 수 있다. 이에 따라 고성능이고 저가격의 박막자기헤드 슬라이더를 제공할 수가 있다.
제10(a)∼(c)도는 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제2실시예를 나타낸 도면이다. 제10(a)도는 헤드지지부(130)에 장착된 박막자기헤드 슬라이더(110)를 공기베어링면측에서 본 사시도이다. 제10(b)도는 헤드지지부(130)에 장착하기전의 박막자기헤드 슬라이더(110)를 배면측(공기베어링면과는 반대측)에서 본 사시도이다. 제10(c)도는 제10(a)도의 B-B선 단면도이다.
기록매체에 대향하는 슬라이더(110)의 공기베어링면측은 SiO2또는 Al2O3로 된 공기베어링면층(111)의 일부가 돌출되어 화살표 A방향으로 이동하는 기록매체에 대한 유입단(113)으로부터 유출단(114)까지 신장한 2개의 공기베어링레일(115)을 형성하고 있다. 이들 2개의 공기베어링레일(115)간의 유입단(113)측에는 중심레일(117)이 형성되어 있다. 공기베어링면층(111)의 배면에 형성되어 있는 슬라이더(110)의 본체(112) 및 단자패드(118)(제10(b)도)는 Ni의 금속도금이 되어 있다.
소자구동기구(120)(본 실시예에서는 트래킹기구)는 2개의 공기베어링레일(115)간 및 단자패드(118)와 유출단(114)간의 공기베어링면(111)상에 형성되어 있다. 즉, 소자구동기구(120)상에는 슬라이더(110)본체상의 Ni로 된 금속도금층이 형성되어 있지 않다. 유입단(113)으로부터 유출단(114)까지의 슬라이더(110)의 길이는 예를들어 0.5∼0.8mm, 폭은 0.3∼0.6mm, 두께는 0.04∼0.06mm이다.
제10(c)도의 단면도에 나타낸 바와같이 제2실시예의 소자구동기구, 즉 제2실시예의 트래킹기구(120)는 정전흡인력을 이용한다. 가동자는 고정부로부터 신장한 2개의 평행 스프링(121)(도면에는 그중 1개만 나타냄)과, 이 평행 스프링(121)의 선단에 지지된 2개의 소자 탑재부(122)로 된다. 가동자의 평행 스프링(121)과 가동자와 대향하는 고정자는 Ni, Cu 등의 금속으로 된다. 가동자 및 고정자에는 각각 대향하는 부분에 금속전극이 설치되어 있다. 고정자 전극(123)과 가동자 전극(121)간에 전압을 인가하여 흡인력을 발생시키면 트래킹 동작이 이루어진다.
그리고 가동자는 헤드소자(124) 또는 헤드소자의 자극선단(124a)만을 기록매체(도시하지 않음)측에 돌출시키고, 구동전극(121,123)은 기록매체로부터 분리시키도록 설치되어 있다. 그 이유는 전극(121,123)간에 인가한 전압에 의해 헤드소자(124)에 진애가 흡착하는 것을 방지하여 슬라이더(110)의 공기베어링력이 구동부에 의한 영향을 받지 않게 하기 위한 것이다. 도면에는 나타나 있지 않으나 슬라이더(110)의 측면 외주의 공기베어링면측의 단부는 롤링 또는 피칭에 의해 슬라이더(110)의 자세가 변화하여 기록매체와 충돌하는 것을 방지하기 위해 모서리 따기를 하는 것이 바람직하다.
그리고 헤드지지부(130)의 단자 접속부(도시하지 않음)와 접속된 단자패드(118)는 슬라이더(110)배면의 중앙부에 설치한다. 이 경우에 2조의 단자패드(118), 즉 4개의 단자패드(118)가 배치된다. 그중의 1조는 헤드소자용이며, 다른 1조는 트래킹기구용이다.
제11(a)도 및 (b)도는 트래킹기구(120)의 변형예를 나타낸 도면이다. 제11(a)도의 변형예에서는 제10(c)도에 나타낸 가동전극(121)과 대향하는 고정전극(123)의 면은 곡면을 갖게 하고, 가동자의 평행스프링(121)은 이 고정전극(123)의 곡면을 따라 변형되어 있다. 상기와 같이 함으로써 변위량을 증가시킬 수가 있다. 제11(b)도의 변형예에서는 가동자(121) 및 고정자(123)는 빗 모양의 전극(121a,123a)으로 구성된다. 이 경우에는 흡인력이 빗 모양의 전극의 길이방향과 평행한 방향으로 발생한다. 이 흡인력에 의해 트래킹 동작이 이루어진다.
제12(a)도 및 (b)도는 트래킹기구(120)를 공기베어링레일(1125)중의 한쪽에 조립해 넣은 본 발명의 박막자기헤드 슬라이더의 제3실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에 나타낸 바와 같이 구동부(120)를 공기베어링레일(115)에 조립해 넣을 경우에는 단자패드(118)를 배치하는 부분의 면적이 증가하고, 또한 슬라이더를 소형화할 수 있다. 본 실시예에서는 제10(c)도, 제11(a)도, 제11(c)도에 나타낸 어떠한 트래킹 구동기구(120)도 채용할 수가 있다. 그러나 상술한 바와 같이 전극(121,123)을 기록매체(도시하지 않음)로부터 분리할 수 있도록 공기베어링레일(115)의 표면으로부터 약간 내측(본체(112)측)으로 전극(121,123)을 배치하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 전극간에 인가한 전압에 의한 진애의 흡착을 방지할 수 있을 뿐 아니라 전극과 기록매체간에 발생하는 방전을 방지할 수도 있다.
제13(a)도 및 (b)도는 로드 및 언로드기구가 설치된 본 발명의 제4실시예의 박막자기헤드 슬라이더를 나타낸 도면이다. 이 로드 및 언로드기구(120A)는 제1실시예와 마찬가지로 공기베어링레일(115)간에 배치하여도 좋고, 또는 로드 및 언로드기구(120A)를 제2실시예와 마찬가지로 공기베어링레일(115)내에 조립해 넣어도 좋다.
본 실시예에서는 가동자의 스프링(121)을 슬라이더의 공기베어링면층(111)의 상부에 스프링(121)과 공기베어링면층(111)간에 약간의 간격을 두어 설치하고, 스프링(121)의 선단에 헤드소자 탑재부(122)를 형성하고 있다. 공기베어링면층(111)측의 고정전극(123)과 가동전극(121)간에 전압을 인가하면 가동자(121)가 공기베어링면층(111)측으로 흡인된다. 이에 따라 헤드소자(124)는 기록매체(도시하지 않음)에 접근하거나 접촉하게 된다. 그리고 본 기구에서의 전압인가는 다음과 같이 한다. 즉 기록매체의 회전개시후에 통전을 개시하고, 기록매체의 정지 직전에 통전을 정지하여도 좋고, 또는 헤드소자(124)의 작동에 연동시켜서 통전을 개시 또는 정지하여도 좋다.
또한 제10∼제13(a)도 및 (b)도의 실시예에서의 슬라이더(110)의 유입단(113)의 중앙에 중심레일을 설치하고, 유출단 근방의 양측에 양측레일을 설치하여 거의 3각형의 각점에 부상력 발생부를 형성한 경우에는 트래킹기구(120) 또는 로드 및 언로드기구(120A)는 이 3각형의 내측에 설치하는 것이 바람직하다. 그 이유는 공기베어링력이 발생하는 점은 3점이기 때문에 3각형의 내측에 구동기구 및 헤드소자를 배치할 수 있어서, 슬라이더 본체나 공기베어링면을 형성할 경우에 각 층에 생기는 잔류응력에 의해 슬라이더가 변형하여도 부상량 변동의 영향을 받는 일이 드물어서 안정된 부상 동작을 확보할 수 있기 때문이다.
제14(a)도 및 (b)도는 본 발명의 구동기구에 사용되는 정권액추에이터의 원리를 종래의 구동기구에 사용된 정권액추에이터의 원리와 비교한 개략도이다. 대향한 빗 모양의 2개의 전극중의 한쪽은 고정부(131)이며, 다른 한쪽은 가동부(132)이다. 2개의 빗 모양의 전극간에 전압을 인가하면 가동부(132)를 고정부(131)에 대해 미소거리만큼 이동시킨다. 정권액추에이터는 예를들어 열산화피막이 도포된 실리콘 기판상에 절연층으로서 Si3N4막, 희생층으로서 PSG(phosphosilicate glass)막, 빗 모양의 전극으로서 2㎛의 폴리실리콘막을 성막한다. 폴리실리콘막을 플라즈마 에칭에 의해 소정의 형상으로 형성한다. 최후로 희생층을 습식 에칭에 의해 제거하여 가동부(132)를 얻는다.
제14(a)도에 나타낸 종래의 정권액추에이터에서는 가동부(132)측의 이를 고정부(131)측의 인접하는 2개의 이 사이의 중간위치에 배치하고, 대향하는 2개의 빗 모양의 전극간에 전압을 인가하여 빗 모양의 전극의 맞물리는 길이가 증가하는 방향으로 힘이 발생하도록 하였다. 반면에 제14(b)도에 나타낸 본 발명의 정권액추에이터에서는 고정부(131)측의 인접하는 2개의 이 사이의 중간위치에서 벗어난 위치에 가동부(132)측의 이를 배치하여 이의 길이에 수직한 방향의 힘을 발생시킨다. 종래의 정권액추에이터와 본 발명의 정권액추에이터의 차이를 하기에 설명한다.
종래의 정권액추에이터에서는 고정부(131)측의 인접하는 2개의 이 사이의 중간위치에 가동부(132)측의 이를 배치하여 도면의 수평방향(X방향)으로 힘을 발생한다. X방향으로 발생한 힘의 크기는 Fx는 고정부(131)의 이와 가동부(132)의 이 사이의 공극을 g, 이의 두께를 t, 인가하는 전압을 V, 진공중의 유전율을 ε0라 하면 식 Fx=V2εot/g가 된다.
반면에 본 발명의 정권액추에이터에서는 고정부(131)측의 이와 가동부(132)측의 이 사이의 공극에 2종류의 공극이 있다. 즉 하나는 좁은 공극 g1이며, 다른 하나는 넓은 공극 g2이다. 따라서 공극 g1에 발생하는 Y방향(이의 길이에 수직인 방향)의 힘과 공극 g2에 발생하는 Y방향의 힘의 차를 이용할 수가 있다. 이 경우에는 힘의 크기는 Fy=(1/2)V2εotL(1/g1 2-1/g2 2)이다. g1=g 및 1/g2 2<<1/g1 2일 때는 Fy/Fx=L/2g의 식을 만족한다. L>2g의 경우에는 본 발명의 정권액추에이터는 종래의 정권액추에이터 보다 더 큰 힘을 발생한다. 예를들어 g=1㎛의 갭, L=200㎛의 이를 형성하면 종래의 정권액추에이터의 100배 크기의 힘을 발생할 수 있다. g2에서 발생하는 힘은 g1에서 발생한 힘을 지우는 방향으로 작용하므로, g2는 g1보다 크게 하는 것이 바람직하다. 그러나 g2가 너무 크면 소정의 공간에 형성되는 이의 수가 제한을 받는다. 따라서 g2/g1의 값에는 최적치가 존재한다. g1, g2, w에 비해 L이 충분히 클 경우의 힘(Fy)과 g2/g1간의 관계는 제15도에 나타낸 바와 같다. 이의 수는 정수이어야 하므로, L의 값이 충분히 크지 않으면 그래프는 원활하지가 못하다. 이와 같은 경우에도 2<g2/g2<3일 때에 힘은 최대가 된다. 실용적으로는 1.5<g2/g1<5 또는 1.2<g2/g1<10의 범위로 사용하는 것이 좋다.
제16도는 본 발명의 정권액추에이터의 변형예를 나타낸 도면이다. 외측틀은 Ni 도금으로 형성된 고정부(131) 본체이다. 고정부(131)는 도시하지 않은 기판상에 고정되어 있다. 고정부(131)의 내벽에는 내주를 향해서 일정간격의 평행한 이(131a)를 고정부(131)와 동시에 Ni 도금으로 설치한다. 이들 이(131a)는 기판상에 고정되어도 좋고, 기판과 이 사이에 공극(도시하지 않음)을 두어 이(131a)를 형성하여도 좋다. 고정부(131)의 틀의 내측에 있는 중앙 부분은 고정부(131) 본체와 동시에 Ni 도금으로 형성된 가동부(132)본체이다. 이 가동부(132)본체와 기판 사이에 공극을 두어 가동부(132)가 고정부(131)에 대해 상대운동을 할 수 있게 되어 있다. 가동부(132)에는 고정부(131)에 설치된 서로 인접하는 이(131a)의 중심에서 벗어난 위치에 이(131a)와 평행이 되도록 복수의 이(132a)가 설치되어 있다. 도면에는 가동부(132)의 상부 및 하부의 기판에 지주(133)가 형성되어 있다. 지주(133)와 가동부(132)사이에는 가동부(132)를 상하방향으로만 이동가능케 하는 지지스프링(134)이 설치되어 있다. 고정부(131)의 우측하부에는 단자(도시하지 않음)에 접속하기 위한 도선(135)이 설치되어 있다. 하측의 지주에는 단자(도시하지 않음)에 접속하기 위한 도선(136)이 설치되어 있다. 이들 도선은 Ni 도금으로 형성한다.
2개의 도선(135,136)간에 전압을 인가하면 고정부(131)의 이(131a)와 가동부(132)의 이(132a)사이에 정전흡인력을 발생한다. 이 흡인력에 의해 가동부(132)가 상부방향으로 흡인되어 흡인력과 지지스프링(134)의 탄성 복원력의 평행되는 위치까지 이동한다. 정전흡인력은 전위차의 자승에 비례하므로 가동부(132)는 극성과는 관계없이 같은 방향으로 이동한다. 그러나 가동부(132)에 재치하는 피구동물(본 발명에서는 박막자기헤드)에 대한 노이즈의 영향을 방지하기 위하여 가동부(132)를 전기적으로 접지하는 것이 바람직하다.
그리고 과대한 고전압의 입력이 있을 경우에 고정부(131)의 이(131a)와 가동부(132)의 이(132a) 사이에 단락이 생기는 것을 방지하기 위하여 지주(133)의 일부와 가동부(132)사이의 공극을 줄일 수 있는 스토퍼(137)를 설치한다. 이 스토퍼(137)의 전위, 즉 지주(133)의 전위는 전기적으로 접지된 가동부(132)의 전위와 같다. 따라서 스토퍼(137)가 가동부(132)와 접촉하게 되어도 아무런 문제도 발생하지 않는다.
하기에 제17(a)∼(e)도 및 제18(a)∼(e)도를 참조하여 본 발명의 정권액추에이터의 제조방법을 설명한다. 이들 도면은 제16도의 A-A선 단면도이다.
제17(a)∼(e)도에서의 공정은 하기와 같이 이루어진다.
(a) 양면에 열산화막 T-SiO2가 형성된 Si 기판(그 결정면지수 100)을 사용한다.
(b) 가동부(132), 가동부(132)의 이(132a), 고정부(131)의 이(131a), 지지스프링(134)을 형성하는 부분에만 이온밀링으로 기판표면상의 열산화막 T-SiO2를 제거한다.
(c) 기판표면상에 희생층으로서 Al 막을 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성한다.
(d) 열산화막 T-SiO2을 제거한 부분만 남기고, 그 이외의 부분의 Al 희생층을 이온 밀링으로 제거한다. 이 경우에 Al 희생층과 열산화막간의 경계 부분에 약간의 공극을 형성할 수 있다.
(e) Ni층을 사용하여 도금의 하지층(seed layer)으로 하기 위해 Ni층을 전면에 증착 또는 스퍼터링에 의해 형성한다. 이 하지층은 상술한 공극에도 형성되어 있다. 계속해서 제18(a)∼(e)도에서의 공정은 하기와 같이 이루어진다.
(a) 포토레지스트를 패턴화하여 제16도에서 설명한 고정부(131), 가동부(132), 지지스프링(134), 스토퍼(137), 지주(133), 도선(135,136)을 Ni 도금으로 형성하기 위한 음형패턴을 형성한다.
(b) Ni 도금에 의해 포토레지스트가 도포되지 않은 부분에 Ni를 충전한다.
(c) 포토레지스트를 용제로 제거한다.
(d) 전면을 이온 밀링함으로써 Ni 도금으로 도포되지 않은 부분의 하지층을 제거한다. 이 공정은 전면에 걸친 이온 밀링에 한정하지 않고, 도금된 Ni층 상에 동일 형상의 보호용 포토레지스트(도시하지 않음)를 패턴화하여 공정을 수행하여도 좋다.
(e) KOH 용액으로 Al 희생층을 제거하면 가동부(132)가 기판으로부터 분리되어 가동부는 고정부에 대해 상대운동이 가능해진다. 가동부(132)의 부분은 열산화막 T-SiO2가 이미 제거되어 있으므로 이 부분의 기판의 Si도 녹아서 KOH 용액이 침입하기 쉬워져서 에칭시간이 단축된다.
제19도는 본 발명의 정권액추에이터의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예가 제16도의 실시예와 다른 것은 가동부(132)의 이(132a)의 양측에 일정한 간격으로 고정부(131)의 제1의 이(131a)와 제2의 이(132b)가 설치되어 있는 점이다. 고정부(131)의 제1의 이(131a)와 제2의 이(131b)는 도면에 나타낸 절연층(138)에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 그러므로 고정부(131)의 제1의 이(131a)와 제2의 이(131b)에 각각 상이한 전압을 인가할 수가 있다. 가동부(132)를 전기적으로 접지한 상태에서 고정부(131)의 제1의 이(131a)에 전압을 인가하면 가동부(132)는 도면의 상부방향으로 이동한다. 고정부(131)의 제2의 이(131b)에 전압을 인가하면 가동부(132)는 도면의 하부방향으로 이동한다. 본 실시예의 구조로 인해 가동부(132)는 도면의 상부방향이나 하부방향으로 이동이 가능해진다. 그러므로 제16도의 실시예에 비해 스트로크가 2배로 증가한다.
제20(a)∼(c)도는 제19도에 나타낸 실시예의 고정부(131)의 제1의 이(131a) 및 제2의 이(131b)에 인가된 전압의 예를 나타낸 그래프이다. 힘 F의 방향은 도면의 상부를 향하는 힘을 정의 방향으로 정의한다. 제20(a)도는 상향의 힘을 발생시킬때 제1의 이(131a)에 정의 전압 V1을 인가하고, 하향의 힘을 발생시킬때 제2의 이(131b)에 부의 전압 V2를 인가하는 경우를 나타낸 그래프이다. 제20(b)도는 상향의 힘을 발생시킬때 제1의 이(131a)에 정의전압 V1을 인가하고, 하향의 힘을 발생시킬때 제2의 이(131b)에 정의전압 V2를 인가하는 경우를 나타낸 그래프이다. 제20(c)도는 고정부(131)의 제1의 이(131a) 및 제2의 이(131b)에 최대전압의 1/2의 오프셋 전압을 인가하고, 서로 역상인 전압 V1및 V2를 중첩시켜 장치를 구동하는 경우를 나타낸 그래프이다. V1및 V2를 V1=Vo+△V 및 V2=Vo-△V로 표시하면 하기의 식이 성립된다.
Fy ∝ V1 2-V2 2=4Vo△V
상기 식에 나타낸 바와 같이 힘은 △V에 비례하게 되어 제어하기 쉽게 된다. 상기의 방법은 장치를 한쪽 전원(single power source)만으로 구동할 수 있는 점 및 가동부를 접지한 상태에서 구동할 수 있는 점에서 유리하다.
본 발명의 정권액추에이터의 바람직한 응용예로서, 본 발명의 정권액추에이터는 자기디스크장치의 헤드슬라이더의 트래킹기구 또는 로드 및 언로드기구의 구동부에 조립해 넣을 수가 있다. 이러한 헤드슬라이더의 일예를 제21도에 나타낸다. 이 슬라이더(110)는 수평형 박막자기헤드소자(124), 공기베어링면층(111), 슬라이더 본체(112)를 일련의 처리에 의해 형성하여 헤드지지부(130)에 본딩하여 제조한다. 자기디스크장치에서는 헤드슬라이더(110)를 탑재한 헤드지지부를 보이스코일모터로 탐색(seek) 및 위치지정을 하고 있다. 이와 더불어 헤드슬라이더상에 미소한 액추에이터(본 실시예에서는 트래킹기구)를 탑재하고, 박막자기헤드소자(124)를 고주파대역에서 제어하면 위치지정의 정밀도가 증가하여 기록밀도를 높일 수가 있다.
본 발명에 의하면 기계가공을 줄여서 제조원가를 저감하기 위해서 후술하는 바와 같이 희생층의 기판상에 수평헤드(플레이너헤드)(124) 및 공기베어링면층(SiO2)(111)을 형성하고, 슬라이더 본체(12)를 Ni 도금으로 형성한 후에 희생층을 제거하여 슬라이더(110)을 기판으로부터 분리한다. 또한 본 발명에 의하면 헤드슬라이더(110)에서 소자부분(124)을 트래킹 방향으로 미소하게 구동하는 정권액추에이터의 구동기구(120)를 갖는다.
제22도는 본 발명의 헤드슬라이더(110)의 단면구조를 나타낸 단면도이다. 기판(140)상에 공기베어링면의 형상에 부합한 형상의 희생층(141)을 Al으로 형성한다. 이 희생층(141)상에 수평헤드소자(124)를 형성한 후, 공기베어링면층(111)이 되는 SiO2막을 성막한다. 이 면은 기록매체(도시하지 않음)에 대해 공기베어링면으로서 작용한다. 제22도에서 142로 표시한 층들은 헤드소자 정권액추에이터의 각 부와 각 단자를 접속하는 도체패턴층(Au), 절연층(SiO2) 및 Ni 도금의 도금하지층(Ni)으로 된다. 층(142)의 상부에 정권액추에이터의 가동부(143), 고정부(144), 지지스프링을 슬라이더 본체(112) 및 단자(118)와 동시에 도금 성형한다. 그후에 액추에이터의 가동부(143)를 제외한 슬라이더 본체의 강성을 증가시키기 위하여 도금을 추가하여도 좋다. 이어서 최상층면에 Au의 본딩층(145)을 성막하고, 제21도에 나타낸 바와 같이 헤드지지부(130)에 본딩한다. 희생층(141)을 KOH 용액으로 녹이면 헤드슬라이더(110)는 기판(140)으로부터 분리된다.
자기디스크장치의 재생신호의 전압은 mV급인데 비해 정권액추에이터의 구동전압은 수십V가 된다. 따라서 액추에이터가 구동되면 재생신호에 영향을 줄 우려가 있다. 그러나 본 발명에 의하면 헤드소자(124)를 탑재하는 가동부(143)는 상술한 바와 같이 전기적으로 접지되어 있다. 또한 헤드소자(124)로부터 단자(118)로 신호를 송신하는 신호선은 가동부(143)의 하부의 절연층을 거쳐 도체 패턴을 통해서, 그리고 액추에이터의 가동부(143)와 고정부(144)를 이은 지지스프링(134)(제16도 및 제19도)을 따라 배치된다. 지지스프링(134)도 접지되어 있으므로 신호선을 차폐하여 신호가 노이즈의 영향을 받는 일이 없도록 할 수 있다.
본 발명의 정권액추에이터에 의하면 가동부를 이의 폭방향으로 이동시키는 힘을 얻을 수가 있다. 따라서 본 발명의 정권액추에이터의 힘 발생 효율은 종래의 정권액추에이터의 힘발생효율보다 높다. 이 액추에이터를 헤드슬라이더에 탑재할 경우에는 헤드슬라이더와 정권액추에이터를 일체로 형성할 수 있으며, 제조공정상 기계가공을 필요로 하지 않는다. 또한 헤드의 위치지정을 1㎛의 스트로크에 대해 미크론 이하의 정밀도로 할 수 있는 정밀한 헤드슬라이더를 제공할 수가 있다.
제23도∼제26도는 트래킹방향 및 로드 및 언로드방향의 양방향에 작용하는 정권액추에이터를 헤드슬라이더에 조립해 넣은 실시예를 나타낸 도면이다. 이들 도면은 편의상 두께 방향을 확대해서 나타내고 있다. 제23도는 공기베어링면측에서 본 슬라이더의 사시도이다. 제24도는 헤드슬라이더 내부에 조립해 넣은 정권액추에이터의 부분 파면도이다. 제25도 및 제26도는 화살표 A방향에서 본 도면이다.
이들 도면에서 110은 헤드슬라이더, 111은 기록매체에 대향하는 공기베어링면층(SiO2), 112는 슬라이더 본체(Ni), 115는 양측레일(압력발생패드), 117은 중심레일(압력발생패드), 118은 단자, 151은 고정부, 152는 헤드소자가 설치되는 가동부, 153은 스토퍼, 154는 가동부(152)를 지지하는 지지스프링, 155는 절연층, 156은 전극, 157은 양측레일(115) 및 중심레일(117)에 설치되어 기록매체측에 돌출하는 돌기, 158은 표면보호층(DLC)이다.
본 실시예에서는 가동부(152)는 3개의 압력발생패드(115,117)로 구성되는 3각형의 내측에 배치된다. 가동부(152)는 고정부(151)에 대해 가로방향 X(트래킹방향)으로 이동 가능함과 동시에 상하 방향 Z(로드 및 언로드방향)으로 이동가능하도록 지지스프링(154)에 지지되어 있다. 제16도의 실시예와 마찬가지 방법으로 고정부(151) 및 가동부(152)는 각각 복수의 이(151a,152a)를 갖는다. 가동부의 이(152a)는 고정부의 인접하는 2개의 이(151a)의 중심으로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다. 가동부와 고정부(가동부(152)는 접지)간에 전압을 인가하면 가동부(152)는 정전흡인력과 지지스프링(154)의 탄성복원력이 평형되는 위치까지 고정부(151)에 대해 X방향으로 이동한다.
제24도에 나타낸 바와같이 가동부(152)에 설치된 헤드소자(152b)는 노출되어 기록매체(도시하지 않음)와 대향한다. 한편 헤드소자(152b)를 제외한 가동부(152), 고정부(151), 지지스프링(154)를 포함한 액추에이터는 슬라이더 본체의 커버부(151b)로 덮는다. 따라서 액추에이터가 기록매체의 표면에 노출되는 것을 방지하여 액추에이터와 기록매체간의 불의의 접촉을 막는다.
가동부의 편탄부에 대향하여 고정부에 설치된 전극(156)에 전압을 인가하면 가동부(152)에 작용하는 정전흡인력에 의해 가동부(152)는 지지스프링(154)에 대항해서 Z방향으로도 미소 이동한다. 따라서 헤드지지부(154)는 가동부를 Z방향으로도 이동할 수 있도록 지지한다.
또한 제25도의 실시예에서는 돌기(157)를 다이어몬드 라이크 카본(DLC)등의 표면윤활재로 구성하여 헤드슬라이더(110)와 기록매체간의 윤활성을 향상시킨 것이다. 제26도의 실시예에서는 돌기(157)는 부상면층(111)(SiO2)의 일부로서 형성하여 이들 돌기(157)를 포함한 공기베어링면층(111) 전체를 표면윤활층(158)(DLC)으로 덮은 것이다.
본 실시예에서는 제23도에 나타낸 바와같이 슬라이더 본체를 둔각부를 포함한 다각주 형상으로 하였다. 그 이유는 직방체로 설치된 중앙압력발생패드의 양측으로부터 불필요한 부분을 삭제하여 경량화하기 위한 것이다. 중앙압력발생패드로부터 불필요한 부분을 삭제하면 헤드슬라이더의 롤링이나 피칭이 있을 경우에 헤드슬라이더가 기록매체와 충돌할 가능성을 줄일 수가 있다. 또한 슬라이더의 외주와 압력발생패드에 모서리 따기를 실시하면 헤드와 기록매체가 충돌하는 경우에도 기록매체에 손상을 입히는 일이 드물다. 이 경우에 모서리를 따는 표면은 R면(둥근표면)에 제한하지 않으며, C면(터이퍼 표면)으로 하여도 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 헤드슬라이더의 제조시에는 기계가공을 필요로 하지 않는다. 본 발명의 헤드슬라이더는 포토리소그래피를 주체로 하는 공정으로 제조하기 때문에 가공에 필요한 시간이나 경비를 증가하는 일이 없이 상술한 복잡한 형상으로 형성할 수가 있다.
본 실시예는 트래킹 액추에이터, 로드 및 언로드방향 구동액추에이터, 판독 및 기입헤드(유도헤드)를 헤드슬라이더에 탑재한 예이다. 2개의 정권액추에이터는 가동부, 즉 접지된 가동부를 공통의 전위로 유지한 3개의 단자를 필요로 하며, 헤드는 2개의 단자를 필요로 한다. 본 실시예에서는 액추에이터의 가동부의 전위를 슬라이더 본체와 같은 전위로 하여 슬라이더 본체를 하나의 단자로서 사용하고, 가동부를 도면에 나타낸 4개의 단자와 더불어 헤드지지부상의 도체패턴에 접속한다.
제23도의 실시예에서는 헤드슬라이더(110)는 슬라이더의 유입단이 테이퍼각 또는 둔각부를 이루는 각 측에, 즉 슬라이더(110)의 수평면의 폭이 유입단쪽으로 점차 줄어드는 측에 형성된 거의 다각형의 형상을 갖는다. 이에 따라 헤드슬라이더(110)가 기록매체(도시하지 않음)와 접촉하는 것을 방지한다. 그러나 돌기(157)의 배치에 따라서도 그와 같은 둔각을 헤드슬라이더(110)의 다른 어떠한 부분에도 형성할 수가 있다. 예를들어 헤드슬라이더(110)가 유입단에 2개의 양측레일(115)을 가지며, 유출단에 1개의 중심레일(117)을 갖는 경우에는 테이퍼각 또는 둔각부를 유출단의 각 측에 형성할 수가 있다.
제27(a)∼(d)도는 구동부에 압전재료를 사용한 헤드슬라이더의 1실시예를 나타낸 도면이다. 슬라이더의 일부에 헤드를 미소 거리만큼 구동시키는 헤드구동부(120)를 구비하고 있다. 헤드구동부(120)는 선단(헤드탑재부(122))에 부착되어 있는 헤드(124)를 지지할 수 있도록 빔 형상으로 장착되어 있다. 빔에는 ZnO나 PZT로 된 압전박막이 적층되어 있다. 따라서 압전박막이 미소거리만큼 변위하면 헤드가 이동할 수 있도록 되어 있다.
이 경우에 헤드구동부(120)는 공기베어링면에 노출되어 있지 않으며, 즉 헤드구동부(120)은 공기베어링면의 상면측에 위치하고 있다. 다만 헤드(124)의 자극(124)만이 공기베어링면의 일부에 노출되어 있다. 이 부분에서 기록매체(도시하지 않음)의 판독 및 기입동작이 이루어진다.
다음에 헤드를 이동시키는 구동부(120)에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이 헤드를 지지하는 빔의 소자탑재부(122)에는 압전소자(124)의 박막이 적층되어 있다.
제27(d)도는 구동부(120)의 빔을 나타낸 확대 단면도이다. 161은 후공정에서 제거되는 희생층(Al), 162는 카본막, 163은 헤드배선, 164는 실드, 165는 압전하부전극, 166은 압전박막의 재료인 ZnO층, 167은 SiO2층, 168은 압전상부전극, 169는 상부보호층(SiO2)이다.
도면에 나타낸 바와같이 상부전극(168)은 중심으로부터 2개부분(168a,168b)으로 분할되어 있다. 압전하부전극(165)을 접지한 상태에서 한쪽 전극(168a)과 다른쪽 전극(168b)에 각각 서로 역상의 전압을 인가하면 빔의 좌우에 서로 역상의 미소변위가 생긴다. 이에 따라 헤드(124)는 제27(b)도의 화살표 방향으로 미소거리만큼 변위된다.
압전박막(166)으로서 PZT를 사용할 수 있으나, 본 실시예에서는 ZnO막을 사용하고 있다. ZnO막의 장점은 하기와 같다.
(1) 스퍼터링에 의해 배향성 있는 안정된 막을 형성할 수 있다.
(2) PZT에 비해 저온에서 막을 형성할 수 있다. PZT의 경우에는 막 소둔온도는 600℃이고, ZnO의 경우에는 200℃ 이하이며 된다.
(3) 따라서 PZT의 경우와 달리 분극처리를 필요로 하지 않는다.
(4) ZnO막은 SAW 필터등으로 시판되고 있는 것을 사용하고 있으며, 신뢰성이 높다.
ZnO막의 단점은 하기와 같다.
(1) ZnO의 압전정수는 PTZ의 것보다 낮다.
(2) ZnO는 산, 알칼리에 용이하게 녹는다.
ZnO의 박막이 산이나 알칼리에 녹기 쉬우므로 다음과 같은 대책을 취한다. 즉, 희생층(Al)(161)의 에칭시에 ZnO 박막의 용해를 방지하기 위해서 제27(d)도에 나타낸 바와같이 ZnO막(166)을 전극재료(165,168)나 SiO2(167)로 덮도록 하는 것이 바람직하다.
제28도는 압전재료를 사용한 구동부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 압전박막(166)을 전극(165,168)의 외측으로부터 SiO2의 막(169)으로 덮는다. 압전박막(166)에 미소한 구멍(pores)이 존재하면 상하의 전극(165,168)간에 절연파괴의 위험성이 있다. 따라서 제27(a)도의 실시예 또는 본 실시예와 같이 압전박막(166)의 상면 또는 하면 및 전극(165,168)의 내측에 압전박막(166)보다 엷은 SiO2로 된 절연파괴 방지막(167)을 형성하는 것이 바람직하다.
압전박막(166)으로 형성되는 구동부의 빔의 폭이 좁으면 좁을수록 변위량은 증가한다. 즉 ZnO의 박막(166)의 두께가 작으면 공급전압당의 전계강도가 증가하여 변위량이 커진다. 그러나 절연파괴를 방지하는 관점에서 보면 공급전압의 최대치는 ±50V가 될 것이다.
빔의 폭, 막 두께등의 치수는 빔의 공진 주파수와 관계가 있다. 일반적으로 빔을 가늘게 또는 막 두께를 엷게 하면 공진주파수는 감소한다. 따라서 상술한 변위량과 공진주파수에 따라 각 치수는 제약을 받는다.
변위량의 감소를 최소한으로 유지하면서 부상 방향의 빔의 강성을 확보하는 방법으로서는 빔 폭 중앙부분에 기둥모양의 지지물을 설치하는 것을 생각할 수 있다. 그와 같은 실시예를 제29도에 나타낸다. 기둥모양 지지물(170)은 빔 폭의 중앙부분에만 설치하기 때문에 트래킹 방향(제29도의 화살표 X방향)의 이동은 비교적 덜 방해를 받으나, 부상방향(제29도의 화살표 Z방향)의 강성은 크게 향상한다.
제27도∼제29도에 나타낸 압전막을 사용한 구동부에서 2분할한 상부전극(168a,168b)에 서로 역상의 전압을 각각 인가하면, 헤드(124)를 트래킹방향(X)으로 미소 거리만큼 변위시켜 위치지정을 할 수가 있다. 한편 2분할한 상부전극(168a,168b)에 같은 상의 전압을 인가하면 헤드(124)를 부상방향(Z)으로 미소거리만큼 이동시킬 수도 있다.
제30(a)도 및 (b)도는 헤드를 트래킹방향(X)으로 미소거리만큼 변위시킨 것을 나타낸 도면이다. 제31(a)도 및 (b)도는 헤드를 부상방향(Z)으로 변위시키기 위한 동작원리를 나타낸 도면이다. 제31(a)도 및 (b)도의 경우에는 상부층(171)과 하부층(172)사이에 ZnO박막(166)을 낀 상부층(171)과 하부층(172)의 박막두께는 상이하다. 그러므로 압전막을 포함한 단면에서 중립축이 압전막 중심과 일치하지 않고, 중립축은 상부방향으로 어긋난다. 상기의 구성에서 압전막을 신축시키면 빔은 Z방향으로 굴곡하고, Z방향(로드 및 언로드방향)의 소망하는 변위가 얻어진다. 상부층(171)의 막두께와 하부층의 막두께가 동일하더라도 제29도와 같이 기둥모양의 구조물을 부착하면 중립축을 상부방향으로 어긋나게 하는 효과를 기대할 수 있다. 실제의 구동 동작에서는 트래킹 보정과 로드 및 언로드 공극의 보정의 두가지를 다할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 제30(a),(b)도, 제31(a),(b)도에서는 설명의 편의상 빔의 변위량을 크게 과장하여 나타낸 것을 지적해둔다.
본 발명에 의하면 헤드슬라이더의 구조 및 제조공정을 간단화할 수가 있다. 또한 헤드소자를 트래킹기구 또는 로드 및 언로드기구에 용이하게 조립해 넣을 수가 있다. 그 결과 고성능이고 저가격의 박막자기헤드 슬라이더를 제공할 수 있고, 또 기록매체의 고밀도화를 도모할 수가 있다.

Claims (90)

  1. 기록매체의 대향하는 매체 대향면을 갖는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법에 있어서, 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면, 즉 상기 매체 대향면을 형성하도록 미리 형성된 특정형상의 상기 기판의 표면 또는 희생층의 표면에 슬라이더 재료를 공급하고; 상기 기판의 표면 또는 상기 희생층의 표면에 상기 슬라이더를 형성하고; 상기 기판 또는 상기 희생층과 기판을 상기 슬라이더로부터 제거하는 공정으로 구성된 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더 형성공정은 상기 기판면상 또는 상기 희생층면상에 공기베어링층을 형성하고; 상기 공기베어링층상에 도체재료로 된 슬라이더 본체와 복수의 단자를 형성하는 공정으로 된 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 단자는 슬라이더의 중앙부에 배치되고 상기 슬라이더 본체는 상기 단자부 주위에 외주부에 배치된 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단자간 및 상기 단자와 슬라이더 본체간에 갭을 형성하고, 상기 갭에는 절연체를 충전하는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더 본체와 상기 복수의 단자는 도금으로 동시에 형성되는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더는 리프 스프링으로 된 헤드지지부에 재치되고, 그 후에 상기 기판 또는 상기 희생층과 기판을 상기 슬라이더로부터 제거하는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 슬라이더를 상기 헤드지지부에 재치하기 위하여 상기 슬라이더 본체와 상기 복수의 단자를 상기 지지부에 본딩하는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 헤드지지부는 제1 및 제2의 서로 반대의 면을 가지며, 상기 슬라이더를 상기 헤드지지부에 재치하기 위하여 상기 슬라이더 본체를 상기 제1의 면에 본딩하고, 한편 복수의 단자를 헤드지지부의 반대면인 제2의 면에 와이어본딩하는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  9. 제2항에 있어서, 상기 공기베어링층은 SiO2, Al2O3, 카본으로 된 군중에서 선택하며, 상기 슬라이더 본체와 상기 복수의 단자를 형성하는 도체재료는 Ni, NiFe, Au, Cu으로 된 군중에서 선택하는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더는 상기 매체대향면에서 볼 때 거의 다각형이 되며, 상기 다각형의 슬라이더 유입단의 둔각부를 이루는 각 측에 형성되는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 슬라이더는 상기 기록매체의 이동방향을 따라 약 0.8mm 이하의 길이를 갖는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  12. 기록매체에 대향하는 매체 대향면을 갖는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법에 있어서, 적어도 1개의 레일을 갖는 상기 매체 대향면을 형성하는 면을 갖도록 희생층을 기판상에 성막하고; 상기 희생층면상에 슬라이더 재료를 공급하고; 상기 슬라이더로부터 상기 희생층과 상기 기판을 제거하는 공정으로 구성된 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 1개의 레일은 슬라이더의 유입측에 테이퍼부를 가지며, 상기 희생층 또는 그 하부층의 두께는 레일의 상기 테이퍼부에 대응하는 부분에서 점차 증가하는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 희생층 또는 그 하부층의 두께는 테이퍼형상 포토레지스트로 된 마스크를 사용하여 상기 희생층 또는 상기 하부층을 건식 에칭함으로써 점차 증가시키는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 희생층 또는 그 하부층의 두께는 포토레지스트 또는 폴리아미드를 경화함으로써 점차 증가하여 테이퍼 형상으로 되는 박막자기헤드 슬라이더의 제조방법.
  16. 기판 또는 희생층과 기판을 슬라이더 본체와 분리시켜서, 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면에 형성한 슬라이더 본체와: 슬라이더 본체의 일부인 가동부가 상기 기록매체의 이동방향과 거의 직각인 트래킹 방향으로 이동할 수 있도록 슬라이더 본체의 고정부에 의해 지지된 트래킹기구와: 트래킹기구의 가동부에 설치된, 적어도 기록매체에 대향하는 박막자기헤드소자의 대향자극으로 구성된 박막자기헤드 슬라이더.
  17. 제16항에 있어서, 상기 3개의 압력발생 패드가 기록매체에 대향하는 슬라이더 본체에 설치되며, 이 3개의 압력발생패드가 이루는 3각형의 내측에 가동부가 배치된 박막자기헤드 슬라이더.
  18. 제16항에 있어서, 가동부는 적어도 1개의 지지스프링을 통하여 고정부에 의해 지지되며, 헤드슬라이더는 가동부와 고정부의 서로 반대면간에 전압을 인가할때 반대면간에 작용하는 정전흡인력에 의해 지지스프링의 탄성복원력에 대항하여 고정부에 대해 가동부를 구동하는 구동력 발생부를 더 갖는 박막자기헤드 슬라이더.
  19. 제18항에 있어서, 서로 평행한 복수의 이를 갖는 고정부와; 고정부의 이에 평행한 복수의 이를 갖는 가동부와; 가동부가 이의 폭방향으로 고정부에 대해 이동할 수 있도록 가동부를 지지하는 상기 지지스프링과; 고정부의 이와 가동부의 이 간에 전압을 인가할 때 발생하는 이의 폭 방향으로 발생하는 정전흡인력이 상기 지지스프링의 상기 탄성복원력과 평형되는 위치까지 가동부를 이동시키는 상기 구동력발생부로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  20. 제19항에 있어서, 복수의 고정부의 이와 복수의 가동부의 이가 각각 일정한 간격으로 배치되며, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 가동부의 이가 고정부의 이간의 중심으로부터 벗어나 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  21. 제20항에 있어서, 가동부의 이와 고정부의 인접하는 2개의 이 간의 공극비는 각각 약 1.2∼10배인 박막자기헤드 슬라이더.
  22. 제19항에 있어서, 상기 고정부는 서로 평행한 제1의 이와 제1의 이에 평행한 제2의 이로 구성되며, 제1의 이와 제2의 이는 서로 절연되어 있으며; 가동부의 상기 복수의 이는 고정부의 제1의 이와 제2의 이 간에 평행하게 배치되며, 가동부와 고정부의 제1의 이 간, 그리고 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 전압을 인가하면 이의 폭 방향으로 서로 반대방향의 힘을 교대교대로 발생하거나, 또는 반대 방향과 협동하는 방향의 힘을 동시에 발생하는 박막자기헤드 슬라이더.
  23. 제22항에 있어서, 가동부를 전기적으로 접지하는 박막자기헤드 슬라이더.
  24. 제22항에 있어서, 가동부를 이동시키는 방향에 따라 가동부와 고정부의 제1의 이 간 및 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 선택적으로 전압을 인가하는 박막자기헤드 슬라이더.
  25. 제22항에 있어서, 가동부와 고정부의 제1의 이 간 및 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 최대전압의 1/2의 오프셋전압을 각각 인가하고, 그 전압을 중심으로 서로 역상의 전압을 각각 그 사이에 인가하는 박막자기헤드 슬라이더.
  26. 제19항에 있어서, 고정부, 가동부 및 지지스프링이 동일금속으로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  27. 제26항에 있어서, 고정부, 가동부 및 지지스프링을 음형에 같은 금속을 충전하여 형성하는 박막자기헤드 슬라이더.
  28. 제27항에 있어서, 음형은 감광성수지로 되며, 이 감광성수지의 음형에 금속도금을 하여 고정부, 가동부 및 지지스프링을 형성한 박막자기헤드 슬라이더.
  29. 제26항에 있어서, 균일하게 성형된 금속막을 에칭하여 고정부, 가동부 및 지지스프링을 형성한 박막자기헤드 슬라이더.
  30. 제19항에 있어서, 상기 가동부는 서로 평행한 복수의 제1의 이와 제1의 이에 평행한 복수의 제2의 이로 구성되며, 제1의 이와 제2의 이는 서로 절연되어 있으며; 상기 고정부는 복수의 이로 구성되며, 이 고정부의 이는 가동부의 제1 및 제2의 이 간에 평행하게 배치되어, 고정부와 가동부의 제1의 이 간에 전압을 인가하고 또 고정부와 가동부의 제2의 이 간에 전압을 인가하면 이의 폭방향으로 서로 반대방향의 힘을 교대교대로 발생하거나, 또는 반대방향과 협동하는 방향의 힘을 동시에 발생하는 박막자기헤드 슬라이더.
  31. 제18항에 있어서, 박막자기헤드 슬라이더의 리드선은 지지스프링을 따라 설치한 박막자기헤드 슬라이더.
  32. 제18항에 있어서, 박막자기헤드의 리드선은 지지스프링으로부터 인출한 박막자기헤드 슬라이더.
  33. 제18항에 있어서, 가동부의 이동을 규제하는 스토퍼가 설치되고, 이 스토퍼의 전위를 가동부의 전위와 같은 전위로 하여 가동부와 고정부간의 전기적인 단락을 방지하는 박막자기헤드 슬라이더.
  34. 제18항에 있어서, 박막자기헤드소자의 적어도 기록매체 대향전극은 슬라이더막의 기록매체 대향면에 노출하거나, 또는 전극의 보호층으로 피복된 상태에서 노출하고, 한편 구동력발생부는 이 기록매체 대향면에 노출하지 않은 박막자기헤드 슬라이더.
  35. 제16항에 있어서, 가동부를 고정부에 대해 구동하는 구동기구가 압전소자로 구성된 박막자기헤드 슬라이더.
  36. 제35항에 있어서, 압전소자는 기록매체에 대한 부상방향의 양측에 설치된 상하전극층간에 압전막을 낀 구조로 구성되어 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  37. 제36항에 있어서, 압전막은 상하 전극간에 끼워 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  38. 제36항에 있어서, 상하전극층의 하나는 2부분으로 분할되어 있으며, 이들 2분할의 전극에는 서로 역상의 전압이 인가되는 박막자기헤드 슬라이더.
  39. 제35항에 있어서, 압전소자는 ZnO는 PZT로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  40. 제36항에 있어서, 상하의 전극층간에 배치된 압전막은 상하방향에서 비대칭인 박막자기헤드 슬라이더.
  41. 제36항에 있어서, 압전소자의 배면에는 기둥모양의 지지물이 배치되어 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  42. 제41항에 있어서, 기둥모양의 지지물은 Cu 또는 Ni등의 금속으로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  43. 제35항에 있어서, 압전소자는 전체가 절연체로 덮혀 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  44. 기판 또는 희생층과 기판을 슬라이더 본체와 분리시켜서, 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면에 형성한 슬라이더 본체와; 슬라이더 본체의 일부인 가동부가 기록매체에 접근 또는 이격하는 로드 및 언로드 방향으로 이동할 수 있도록 슬라이더 본체의 고정부에 의해 지지된 로드 및 언로드 기구와 로드 및 언로드 기구의 가동부에 설치된 적어도 기록매체에 대향하는 박막자기헤드소자의 대향자극으로 구성된 박막자기헤드 슬라이더.
  45. 제44항에 있어서, 3개의 압력발생패드가 기록매체에 대향하는 슬라이더 본체에 설치되며, 이 3개의 압력발생패드가 이루는 3각형의 내측에 가동부가 배치된 박막자기헤드 슬라이더.
  46. 제44항에 있어서, 가동부는 적어도 1개의 지지스프링을 통하여 고정부에 의해 지지되며, 헤드슬라이더는 가동부와 고정부의 서로 반대면간에 전압을 인가할때 반대면간에 작용하는 정전흡인력에 의해 지지스프링의 탄성복원력에 대항하여 고정부에 대해 가동부를 구동하는 구동력 발생부를 더 갖는 박막자기헤드 슬라이더.
  47. 제46항에 있어서, 서로 평행한 복수의 이를 갖는 고정부와; 고정부의 이에 평행한 복수의 이를 갖는 가동부와; 가동부가 이의 폭방향으로 고정부에 대해 이동할 수 있도록 가동부를 지지하는 상기 지지스프링과; 고정부의 이와 가동부의 이 간에 전압을 인가할때 발생하는 이의 폭 방향으로 발생하는 정전흡인력이 상기 지지스프링의 상기 탄성복원력과 평형되는 위치까지 가동부를 이동시키는 상기 구동력발생부로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  48. 제47항에 있어서, 복수의 고정부의 이와 복수의 가동부의 이가 각각 일정한 간격으로 배치되며, 전압이 인가되지 않은 상태에서는 가동부의 이가 고정부의 이간의 중심으로부터 벗어나 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  49. 제48항에 있어서, 가동부의 이와 고정부의 인접하는 2개의 이 간의 공극비는 각각 약 1.2∼10배인 박막자기헤드 슬라이더.
  50. 제47항에 있어서, 상기 고정부는 서로 평행한 제1의 이와 제1의 이에 평행한 제2의 이로 구성되며, 제1의 이와 제2의 이는 서로 절연되어 있으며; 가동부의 상기 복수의 이는 고정부의 제1의 이와 제2의 이 간에 평행하게 배치되며, 가동부와 고정부의 제1의 이 간, 그리고 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 전압을 인가하면 이의 폭 방향으로 서로 반대방향의 힘을 교대교대로 발생하거나, 또는 반대 방향과 협동하는 방향의 힘을 동시에 발생하는 박막자기헤드 슬라이더.
  51. 제50항에 있어서, 가동부를 전기적으로 접지하는 박막자기헤드 슬라이더.
  52. 제50항에 있어서, 가동부를 이동시키는 방향에 따라 가동부와 고정부의 제1의 이 간 및 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 선택적으로 전압을 인가하는 박막자기헤드 슬라이더.
  53. 제50항에 있어서, 가동부와 고정부의 제1의 이 간 및 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 최대전압의 1/2의 오프셋전압을 각각 인가하고, 그 전압을 중심으로 서로 역상의 전압을 각각 그 사이에 인가하는 박막자기헤드 슬라이더.
  54. 제47항에 있어서, 고정부, 가동부, 및 지지스프링이 동일 금속으로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  55. 제54항에 있어서, 고정부, 가동부 및 지지스프링을 음형에 같은 금속을 충전하여 형성한 박막자기헤드 슬라이더.
  56. 제55항에 있어서, 음형은 감광성수지로 되며, 이 감광성수지의 음형에 금속도금을 하여 고정부, 가동부 및 지지스프링을 형성한 박막자기헤드 슬라이더.
  57. 제55항에 있어서, 균일하게 성형된 금속막을 에칭하여 고정부, 가동부 및 지지스프링을 형성한 박막자기헤드 슬라이더.
  58. 제47항에 있어서, 상기 가동부는 서로 평행한 복수의 제1의 이와 제1의 이에 평행한 복수의 제2의 이로 구성되며, 제1의 이와 제2의 이는 서로 절연되어 있으며; 상기 고정부는 복수의 이는 구성되며, 이 고정부의 이는 가동부의 제1 및 제2의 이 간에 평행하게 배치되어, 고정부와 가동부의 제1의 이 간에 전압을 인가하고 또 고정부와 가동부의 제2의 이 간에 전압을 인가하면 이의 폭방향으로 서로 반대방향의 힘을 교대교대로 발생하거나, 또는 반대방향과 협동하는 방향의 힘을 동시에 발생하는 박막자기헤드 슬라이더.
  59. 제46항에 있어서, 박막자기헤드의 리드선은 지지스프링을 따라 설치한 박막자기헤드 슬라이더.
  60. 제46항에 있어서, 박막자기헤드의 리드선은 지지스프링으로부터 인출한 박막자기헤드 슬라이더.
  61. 제46항에 있어서, 가동부의 이동을 규제하는 스토퍼가 설치되고, 이 스토퍼의 전위를 가동부의 전위와 같은 전위로 하여 가동부와 고정부간의 전기적인 단락을 방지한 박막자기헤드 슬라이더.
  62. 제46항에 있어서, 박막자기헤드소자의 적어도 기록매체 대향전극은 슬라이더막의 기록매체 대향면에 노출하거나, 또는 전극이 보호층으로 피복된 상태에서 노출하고, 한편 구동력발생부는 이 기록매체 대향면에 노출하지 않은 박막자기헤드 슬라이더.
  63. 제44항에 있어서, 가동부를 고정부에 대해 구동하는 구동기구는 압전소자로 구성된 박막자기헤드 슬라이더.
  64. 제63항에 있어서, 압전소자는 기록매체에 대한 부상방향의 양측에 설치된 상하전극층간에 압전막을 낀 구조로 구성되어 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  65. 제64항에 있어서, 압전막은 상하전극간에 끼워 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  66. 제64항에 있어서, 상하전극층의 하나는 2부분으로 분할되어 있으며, 이들 2분할의 전극에는 서로 역상의 전압이 인가되는 박막자기헤드 슬라이더.
  67. 제63항에 있어서, 압전소자는 ZnO는 PZT로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  68. 제64항에 있어서, 상하의 전극층간에 배치된 압전막은 상하방향에서 비대칭인 박막자기헤드 슬라이더.
  69. 제64항에 있어서, 압전소자의 배면에는 기둥모양의 지지물이 배치되어 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  70. 제69항에 있어서, 기둥모양의 지지물을 Cu 또는 Ni 등의 금속으로 된 박막자기헤드 슬라이더.
  71. 제63항에 있어서, 압전소자는 전체가 절연체로 덮혀 있는 박막자기헤드 슬라이더.
  72. 기판 또는 희생층과 기판을 슬라이더 본체와 분리시켜서 기판의 표면 또는 기판상의 희생층의 표면에 형성한 슬라이더 본체와; 상기 슬라이더 본체는 고정부와, 가동부가 기록매체의 이동방향과 거의 직각인 트래킹방향과 슬라이더막 본체의 가동부가 기록매체에 접근 또는 이격하는 로드 및 언로드 방향의 양 방향으로 이동할 수 있는 방식으로 적어도 1개의 지지스프링을 통해 상기 고정부에 의해 지지된 가동부로 되고; 트래킹기구의 가동부에 설치된 적어도 기록매체에 대향하는 박막자기헤드소자의 대향자극으로 구성된 박막자기헤드 슬라이더.
  73. 제72항에 있어서, 상기 고정부는 서로 평행한 복수의 이를 가지며, 상기 가동부는 고정부의 이에 평행한 이를 가지며, 상기 지지스프링은 가동부가 고정부에 대해 이동할 수 있도록 가동부를 지지하고, 또한 상기 지지스프링은 가동부가 기록매체면과 거의 직교하는 제2의 방향으로 이동할 수 있도록 가동부를 지지하고, 고정부의 이와 가동부의 이간에 전압을 인가할때 이의 폭방향으로 발생하는 정전흡인력이 지지스프링의 탄성복원력과 평행되는 위치까지 가동부분을 이동시키기 위한 구동력 발생부를 설치하고 제2의 방향의 가동부의 적어도 1측의 고정부에 전극을 설치하여 이 전극과 가동부간에 전압을 인가할때 정전흡인력을 이용하여 가동부를 제2의 방향으로 미소거리만큼 이동시키는 박막자기헤드 슬라이더.
  74. 제72항에 있어서, 상기 가동부에 설치된 상기 헤드소자는 노출되어 기록매체면과 상기 헤드소자 이외의 상기 가동부를 포함한 액추에이터에 대향하며, 상기 슬라이더 본체의 커버부재로 상기 가동부와 상기 지지스프링을 덮어서 상기 액추에이터가 기록매체면에 노출되는 것을 방지한 박막자기헤드 슬라이더.
  75. 서로 평행인 복수의 이(teeth)를 갖는 고정부와; 고정부의 이에 평행인 복수의 이를 갖는 가동부와; 가동부가 고정부에 대해 이의 폭 방향으로 이동할 수 있도록 가동부를 지지하는 지지스프링과; 고정부의 이와 가동부의 이 사이에 전압이 인가되었을때 이의 폭방향으로 발생되는 정전흡인력과 지지스프링의 복원력이 평형되는 위치까지 가동부를 이동시키는 구동력 발생부로 구성된 정권액추에이터.
  76. 제75항에 있어서, 고정부의 복수의 이와 가동부의 복수의 이가 각각 일정 간격으로 배치되고, 전압을 인가하지 않은 상태에서는 가동부의 이는 고정부의 이 간의 중심으로부터 벗어나 있는 정권액추에이터.
  77. 제76항에 있어서, 가동부의 이와 고정부의 인접하는 2개의 이간 공극비는 약 1.2∼10배인 정권액추에이터.
  78. 제75항에 있어서, 상기 고정부는 서로 평행한 제1의 이와 제1의 이에 평행한 제2의 이로 구성되며, 제1의 이와 제2의 이는 서로 절연되어 있으며; 가동부의 상기 복수의 이는 고정부의 제1의 이와 제2의 이 간에 평행하게 배치되며, 가동부와 고정부의 제1의 이 간, 그리고 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 전압을 인가하면 이의 폭방향으로 서로 반대방향의 힘을 교대교대로 발생하거나, 또는 반대방향과 협동하는 방향의 힘을 동시에 발생하는 정권액추에이터.
  79. 제78항에 있어서, 가동부를 전기적으로 접지한 정권액추에이터.
  80. 제78항에 있어서, 가동부를 이동시키는 방향에 따라 가동부와 고정부의 제1의 이 간 및 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 선택적으로 전압을 인가하는 정권액추에이터.
  81. 제78항에 있어서, 가동부와 고정부의 제1의 이 간 및 가동부와 고정부의 제2의 이 간에 최대전압의 1/2의 오프셋전압을 각각 인가하고, 그 전압을 중심으로 서로 역상의 전압을 각각 그 사이에 인가하는 정권액추에이터.
  82. 제75항에 있어서, 고정부, 가동부, 및 지지스프링이 동일 금속으로 된 정권액추에이터.
  83. 제82항에 있어서, 고정부, 가동부 및 지지스프링을 음형에 같은 금속을 충전하여 형성한 정권액추에이터.
  84. 제83항에 있어서, 음형은 감광성수지로 되며, 이 감광성수지의 음형에 금속도금을 하여 고정부, 가동부 및 지지스프링을 형성한 정권액추에이터.
  85. 제82항에 있어서, 균일하게 성형된 금속막을 에칭하여 고정부, 가동부 및 지지스프링을 형성한 정권액추에이터.
  86. 제75항에 있어서, 상기 가동부는 서로 평행한 복수의 제1의 이와 제1의 이에 평행한 복수의 제2의 이로 구성되며, 제1의 이와 제2의 이는 서로 절연되어 있으며; 상기 고정부는 복수의 이는 구성되며, 이 고정부의 이는 가동부의 제1 및 제2의 이 간에 평행하게 배치되어, 고정부와 가동부의 제1의 이 간에 전압을 인가하고 또 고정부와 가동부의 제2의 이 간에 전압을 인가하면 이의 폭방향으로 서로 반대방향의 힘을 교대교대로 발생하거나, 또는 반대방향과 협동하는 방향의 힘을 동시에 발생하는 정권액추에이터.
  87. 제75항에 있어서, 박막자기헤드의 리드선은 지지스프링을 따라 설치한 정권액추에이터.
  88. 제75항에 있어서, 박막자기헤드의 리드선은 지지스프링으로부터 인출한 정권액추에이터.
  89. 제75항에 있어서, 가동부의 이동을 규제하는 스토퍼가 설치되고, 이 스토퍼의 전위를 가동부의 전위와 같은 전위로 하여 가동부와 고정부간의 전기적인 단락을 방지하는 박막자기헤드 슬라이더.
  90. 제75항에 있어서, 상기 지지스프링은 가동부가 고정부에 대해 제1의 이의 폭 방향으로 이동할 수 있음과 동시에, 이 제1의 방향과 거의 직교하는 제2의 방향으로 이동할 수 있도록 가동부를 지지하고, 제2의 방향의 가동부의 적어도 1측의 고정부에 전극을 설치하여, 이 전극과 가동부간에 전압을 인가할때 정전흡인력을 이용하여 가동부를 제2의 방향으로 미소거리만큼 이동시키는 정권액추에이터.
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