KR100814629B1 - 자기 디스크용 글라이드 헤드 - Google Patents

자기 디스크용 글라이드 헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR100814629B1
KR100814629B1 KR1020067007111A KR20067007111A KR100814629B1 KR 100814629 B1 KR100814629 B1 KR 100814629B1 KR 1020067007111 A KR1020067007111 A KR 1020067007111A KR 20067007111 A KR20067007111 A KR 20067007111A KR 100814629 B1 KR100814629 B1 KR 100814629B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slider
floating
glide head
magnetic disk
glide
Prior art date
Application number
KR1020067007111A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060096028A (ko
Inventor
타케시 사토
스스무 마쓰이
신지 푸루이치
Original Assignee
히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 filed Critical 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20060096028A publication Critical patent/KR20060096028A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100814629B1 publication Critical patent/KR100814629B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/40—Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature 
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4826—Mounting, aligning or attachment of the transducer head relative to the arm assembly, e.g. slider holding members, gimbals, adhesive
    • G11B5/483—Piezo-electric devices between head and arm, e.g. for fine adjustment
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011—Control of flying height
    • G11B5/6076—Detecting head-disk contact

Abstract

본 발명은 자기 디스크 결함에 의한 진동을 효율 좋게 압전 소자 등에 전해지는 고감도이며, 내마모성이 높고 장수명인 자기 디스크용 글라이드 헤드를 개시하고 있다. 그 글라이드 헤드는, 플렉셔를 개재하여 서스펜션 아암 선단에 탄성적으로 장착되어 있는 동시에, 플렉셔에 설치된 피벗에 의해서 하중점에 서스펜션 아암으로부터의 가압력이 가해지고 있는 슬라이더를 갖는다. 슬라이더는, 하면으로부터 돌출하여 슬라이더 선단으로부터 후단까지 간격을 두고 평행하게 연장되어 있고, 자기 디스크 결함을 검출하는 후단을 슬라이더 후단 근처에 갖는 2개의 슬라이딩 레일을 갖는다. 각 슬라이딩 레일은 부상 피치각이 140으로부터 380μrad.가 되도록, 슬라이더 선단으로부터 하중점까지의 영역에 있는 상류 부상면과 하중점으로부터 슬라이더 후단까지의 영역에 있는 하류 부상면을 가진다. 상류 부상면 길이가 부상면 전체길이 대비로 0.67로부터 0.91인 것이 바람직하다.
플렉셔, 슬라이더, 하중점

Description

자기 디스크용 글라이드 헤드{Glide head for magnetic disk}
본 발명은 자기 디스크의 제조 검사 등에 사용되는 글라이드 헤드에 관한 것이다.
하드디스크 장치에 사용되는 자기 디스크는, 원반형의 유리 또는 알루미늄 등의 비자성재 기판을 사용하고 있다. 비자성재 기판의 표면에 자성막과 주로 탄소로 이루어지는 보호막을 성막하고, 그 위에 플루오로 카본계의 윤활제를 도포하고 있다. 이렇게 만들어진 자기 디스크는 자기헤드와 조합하여, 정보를 기록 또는 재생하는 기록장치로서 사용되고 있다. 자기 디스크용 글라이드 헤드(이후, 간단하게 글라이드 헤드라고 부르는 경우도 있음)는, 이 자기 디스크의 표면에 발생한 미소한 돌기 또는 이물 등(이후, 결함이라고 칭함)을 검출하기 위한 센서로서, 자기 디스크의 검사 공정에서 사용되고 있다. 글라이드 헤드는 몇 종류 실용화되어 있지만, 압전 소자를 탑재한 것과 헤드 외부에 AE(Acoustic Emission) 센서를 장착한 것이 주류로 되어 있다. 압전 소자 방식과 AE 방식은, 자기 디스크의 표면에 발생한 미소한 결함에 글라이드 헤드의 슬라이더가 충돌하여 생기는 진동을 전압으로 변환하는 방식이 다를 뿐이므로, 본 명세서에서는 압전 소자 방식으로 글라이드 헤드를 설명한다.
압전 소자를 슬라이더에 탑재한 글라이드 헤드는, 특허문헌 1에 기재되어 있다. 도 15에, 압전 소자를 슬라이더에 탑재한 특허문헌 1에 기재되어 있는 글라이드 헤드를 사시도로 도시한다. 슬라이더(10)는 한 쌍의 슬라이딩 레일(30)을 갖는다. 슬라이더(10)의 측면에 돌출부(12)가 설치되고, 돌출부(12)의 슬라이더 배면에 압전 소자(40)가 장착되어 있다. 압전 소자(40)의 출력 전압은 압전 소자를 구성하는 결정의 분극 방향의 양단으로부터 리드선(42)에 의해 추출되고, 서스펜션 아암(suspension arm; 50)에 설치한 절연성 튜브(52)의 속을 통과하여 외부로 출력된다. 이후, 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 동일한 부품 및 부위에는 동일한 부호를 사용하고 있다.
글라이드 헤드의 동작 원리를, 도 16을 사용하여 간단하게 설명한다. 슬라이더(10)의 배면에 서스펜션 아암(50)에 설치된 플렉셔(flexure; 60)가 장착되어 있다. 플렉셔(60)에 형성된 피벗(65)의 꼭지점을 슬라이더 배면에 세게 눌러 슬라이더(10)에 서스펜션 아암(50)으로부터 하중을 가하여 슬라이더를 자기 디스크(70)에 세게 누르고 있다. 피벗(65)을 지점으로 하여 슬라이더(10)가, 약간이지만 상하 좌우로 움직일 수 있다. 피벗(65)이 슬라이더에 하중을 주는 위치가 하중점으로 된다. 도 16에서는, 압전 소자나 리드선 등을 생략하고 있다. 슬라이더(10)가 자기 디스크(70)의 회전에 동반하는 공기흐름(도 16에 화살표로 나타내고 있다)의 작용에 의해 부상(浮上)한다. 공기는 슬라이더의 선단으로부터 후단을 향하여 흐른다. 글라이드 헤드의 부상 높이 h는 여러가지 요소로 결정되지만, 주로 공기의 유속과, 슬라이더의 슬라이딩 레일 폭과, 하중에 의해서 결정된다. 레일 폭과 하 중은 글라이드 헤드의 구조에 의해서 결정되고 있기 때문에, 자기 디스크(70)의 회전수와 자기 디스크 상의 글라이드 헤드 위치(자기 디스크 상의 반경 위치)에 의해서 결정되는 선속도로 글라이드 헤드의 부상 높이가 결정된다. 선속도를 자기 디스크면 내에서 일정하게 되도록 자기 디스크 상에서 글라이드 헤드의 위치에 따라서 자기 디스크 회전 속도를 바꾸어, 글라이드 헤드를 자기 디스크(70)로부터 일정한 부상 높이 h로 부상시킬 수 있다.
일반적으로, 글라이드 헤드는, 자기 디스크면 내를 일정한 조건, 즉, 부상 높이 h를 자기 디스크면 내에서 일정하게 하고, 또한, 결함과 글라이드 헤드의 충돌시에 발생하는 에너지를 일치시키기(결함과 글라이드 헤드의 상대 속도를 일정하게 하기) 위해서, 선속도를 자기 디스크면 내에서 일정하게 하고 있다. 또한, 부상 높이나 비행시의 자세를 자기 디스크면 내에서 일정하게 하기 위해서, 글라이드 헤드의 슬라이더는 자기 디스크 상의 어느 위치에 있어서도, 슬라이더가 비행하는 자기 디스크 상의 원의 접선에 대하여 슬라이더가 진행하는 방향(YAW각)은 일정하고, 통상 0°에서 글라이드 하이트 테스트가 행하여진다. 슬라이더(10)가 자기 디스크(70)상의 결함(72)에 접촉 또는 충돌하면, 충돌에 의해 발생하는 진동이 슬라이더(10)를 따라 옮겨가서 압전 소자(40)를 진동 변형시킨다. 압전 소자(40)의 전극에 전하가 유기(誘起)되기 때문에, 리드선(42)으로부터 전극간 전압을 추출 결함(72)의 검출을 할 수 있다. 소정의 부상 높이 h를 갖는 슬라이더(10)가 자기 디스크의 면 상에서 이동하면, 부상 높이 h보다도 높은 결함(72)에 슬라이더(110)가 접촉(충돌)한다. 이 때 발생하는 압전 소자의 전압과 자기 디스크의 위치를 알면, 자기 디스크 표면에 있는 규격 외의 결함을 검지할 수 있다.
이러한 원리로 동작하는 글라이드 헤드에서는 일반적으로 공기유입홈의 양측에 양(正)의 부상 압력을 발생시키는 슬라이딩 레일 2개가 돌출 형성되어 있다. 2개의 슬라이딩 레일을 사용하고 있기 때문에, 비행시의 자세를 안정하게 유지할 수 있다.
최근의 자기 디스크 장치의 고용량화와 소형화, 즉 고기록 밀도화는 맹렬한 기세로 진행하고 있다. 기록 밀도를 올리기 위해서, 기록 비트의 폭과 길이는 점점 더 작아지고, 그것에 동반하여 자기헤드의 트랙 폭 협소화와 자기 갭의 갭 협소화가 진행되고 있다. 또한, 자기헤드를 자기 디스크 직경 방향으로 고속으로 이동시키기 때문에, 자기헤드 슬라이더도 소형화되고 있다. 기록 밀도를 올리기 위해서, 12nm 이하의 자기 디스크와 자기헤드의 틈, 즉 자기헤드 슬라이더의 부상 높이 h가 구해지도록 되어 왔다.
자기헤드가 자기 디스크 상을 부상하여, 정보의 기록이나 재생을 하는 경우, 자기 디스크 표면에 자기헤드의 슬라이더의 부상 높이보다도 높은 결함이 있으면, 슬라이더가 자기 디스크와 충돌을 일으키고, 정확한 정보의 기록이나 재생을 할 수 없게 된다. 또한, 데이터의 파손이나 자기 디스크 장치의 고장을 야기하는 원인으로도 된다. 이 때문에, 자기 디스크 표면의 결함은 자기헤드의 슬라이더의 부상 높이보다 낮게 할 필요가 있다. 슬라이더의 부상 높이의 극소화에 동반하여, 자기 디스크의 결함에 허용되는 높이는 점점 더 낮아지는 경향이 있고, 그 높이 요구는 9nm 이하로 되어 있다.
글라이드 헤드의 부상 높이를 낮추는 것은, 선속도가 같으면 슬라이더의 슬라이딩 레일 폭을 좁게 하거나, 하중을 크게 함으로써 실현할 수 있다. 하중을 크게 하면, 슬라이더가 자기 디스크 표면으로부터 부상하기까지의 시간이 걸리고, 또한 자기 디스크에 상처를 낼 위험이 커지기 때문에, 그다지 바람직하지 않다. 또한, 하중점을 바꾸지 않고서 하중을 크게 하면, 슬라이더의 피치각이 작아지고, 글라이드 헤드의 감도 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 하중을 바꾸지 않고서 부상 높이를 낮추기 위해서는, 부양력(浮揚力)을 발생하고 있는 레일의 폭을 작게 하는 것이 유효하다. 그러나, 레일 폭을 작게 하여 부상 높이를 낮추면 부상 높이 h를 정하고 있는 레일의 후단이 결함의 검출부이기도 하기 때문에, 결함 검출을 하는 부분의 폭이 작아진다. 자기 디스크 표면의 전체면을 검사하기 위해서는, 자기 디스크의 어떤 반경위치에 글라이드 헤드를 고정하여 검사를 할 때마다 글라이드 헤드를 적어도 레일 폭 간격으로 자기 디스크의 직경 방향으로 이동하고, 그것을 반복하여 자기 디스크 전체면의 검사를 하기 때문에, 검사에 시간이 걸린다는 문제가 있다. 자기 디스크의 직경 방향으로의 글라이드 헤드의 이동폭을 결함 검출 레일 폭보다도 일반적으로 좁게 하고, 자기 디스크의 어떤 반경위치에서의 결함 검출을 동일 레일로 복수회 행하여, 결함 검출의 정밀도를 보다 향상시키고 있다. 그 때문에, 레일 폭을 좁게 하면 검사시간이 길어지고, 검사에 요하는 비용이 비싸진다.
자기 디스크 상의 높이가 낮은 결함을 확실하게 검출하기 위해서는, 결함과의 충돌에 민감하게 반응하는 고감도 글라이드 헤드가 필요하게 되어 왔다. 검출 해야 할 결함의 높이가 낮으면, 일반적으로 그 결함의 체적이 감소하고, 결함과 글라이드 헤드 슬라이더의 충돌에서 발생하는 진동이 작아지기 때문이다. 글라이드 헤드의 결함 검출 감도를 올리기 위해서는, 결함과 글라이드 헤드 슬라이더의 충돌시의 힘을, 슬라이더의 진동으로 변환하는 효율을 올릴 필요가 있다.
자기 디스크 장치가 컴퓨터 뿐만 아니라, 텔레비전 등의 녹화나 복사기 등의 폭 넓은 분야에 사용됨에 따라서, 수량의 증가와 가격 저하의 요구가 강해지고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는, 자기 디스크 그 자체의 제조 기술이나 제조 공정 등의 검토 외에, 검사 공정의 효율화가 요구된다. 검사 공정의 하나인 글라이드 하이트 검사에서는, 그것에 사용하는 글라이드 헤드의 장수명화가 가장 중요하다. 글라이드 헤드의 장수명화, 즉 1개의 글라이드 헤드로 검사할 수 있는 자기 디스크의 매수를 늘림으로써, 글라이드 헤드 자체의 사용량을 저감시킬 수 있다. 또한, 글라이드 하이트 검사기의 글라이드 헤드를 교환하기 위해서는 시간이 걸리고, 그 동안 디스크의 검사를 할 수 없게 된다. 글라이드 헤드를 장수명화하고, 글라이드 헤드의 사용량을 감소시켜, 글라이드 헤드의 교환 빈도를 감소시킴으로써 검사기의 가동시간이 길어지고, 자기 디스크의 제조 비용의 저감과 생산량의 증가가 가능해진다.
글라이드 헤드의 수명은, 출력 전압의 값으로 판정한다. 글라이드 헤드를 자기 디스크의 검사에 사용하기 전에, 기준의 결함 높이를 가지는 범프 디스크를 사용하여 출력 전압 VO을 측정한다. 정해진 매수의 자기 디스크 검사를 한 시점에서, 측정 정밀도를 확인하기 위해서, 범프 디스크를 사용하여 글라이드 헤드의 출 력 전압 V1을 측정한다. 예를 들면, V1이 V0으로 거의 바뀌지 않으면, 그 글라이드 헤드는 아직 사용할 수 있으며, 검사한 자기 디스크는 정상으로 검사되었다고 판단할 수 있다. V1이 V0의 60%의 값까지 저하하고 있으면, 글라이드 헤드의 교환시기이며 수명이 되었다고 판단함과 동시에, 지금까지 검사한 자기 디스크는 정상으로 검사되었다고 판단한다. V1이 V0의 30%의 값으로 되어 있으면, 글라이드 헤드의 교환 뿐만 아니라, 글라이드 헤드에 이상이 있었다고 판단하여 검사한 자기 디스크를 재검사한다. 이들의 V1의 값이나 재검사를 실시하는지의 여부의 판단은, 글라이드 헤드의 사용자가 행한다. 또한, V1과 V0의 비율 대신에, V1의 값으로 수명을 정할 수도 있다.
글라이드 헤드의 출력 저하의 원인은, 압전 소자 그 자체의 열화와 슬라이더의 마모에 의한 부상 높이의 변화가 생각된다. 수명이 되었다고 하여 교환된 수 많은 글라이드 헤드를 조사한 바, 압도적으로 슬라이더의 마모에 의한 부상 높이의 변화가 원인이었다. 이 사실로부터, 장수명의 글라이드 헤드를 얻기 위해서는, 내마모성이 높은 글라이드 헤드를 얻을 필요가 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평11-16163호
본 발명의 목적은 글라이드 헤드와 자기 디스크 결함의 충돌시에 발생하는 진동을 효율 좋게 압전 소자에 전해지는 고감도이며, 내마모성이 높고 장수명인 자기 디스크용 글라이드 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 자기 디스크용 글라이드 헤드는, 서스펜션 아암과, 슬라이더 배면을 플렉셔를 개재하여 서스펜션 아암 선단에 탄성적으로 장착되어 있는 동시에, 슬라이더 배면의 하중점에 플렉셔에 설치된 피벗에 의해서 서스펜션 아암으로부터의 가압력이 가해지고 있는 슬라이더를 갖는다. 그 슬라이더는, 배면과 반대의 하면에, 하면으로부터 돌출함과 동시에 슬라이더 선단으로부터 슬라이더 후단까지 간격을 두고 평행하게 연장되어 있고, 자기 디스크 상의 결함과 조우(遭遇)하는 센서로서 기능하는 후단을 슬라이더 후단 근처에 갖는 2개의 슬라이딩 레일과, 배면에 장착된, 결함에 의한 기계적 에너지를 전기신호로 변환하는 트랜스듀서(transducer)와, 2개의 슬라이딩 레일간의 실질상의 중앙선상에 있는 하중점을 가진다 ． 각 슬라이딩 레일은 슬라이더의 부상 피치각이 140으로부터 380μrad.로 되도록, 슬라이더 선단으로부터 하중점까지의 영역에 있는 상류 부상면과 하중점으로부터 슬라이더 후단까지의 영역에 있는 하류 부상면을 가지고 있다.
상기 자기 디스크용 글라이드 헤드는 각 슬라이딩 레일의 상류 부상면 길이가, 상류 부상면 길이와 하류 부상면 길이의 합계 대비로 0.67로부터 0.91인 것이 바람직하다. 상기 비는 0.75로부터 0.85인 것이 더욱 바람직하다.
상기 자기 디스크용 글라이드 헤드는 슬라이딩 레일의 상류 부상면이 하류 부상면에 연속되어 있을 수 있다. 또는, 2개의 슬라이딩 레일이 가로방향으로 설치된 홈에 의해서 각각 상류 부상면과 하류 부상면으로 나누어져 있을 수 있다.
본 발명의 자기 디스크용 글라이드 헤드에 있어서, 상류 부상면이 부상면으로부터 0.3에서부터 1.0°의 각도를 가진 테이퍼(taper)면을 그 선단으로부터 가지고 있을 수 있다. 또는 상류 부상면이 그 선단에 평탄 부상면을 가질 수 있다.
본 발명의 자기 디스크용 글라이드 헤드에 있어서, 하류 부상면이 슬라이딩 레일의 후단을 향하여 넓어지고 있고, 2개의 슬라이딩 레일 후단의 합계 폭이 2개의 슬라이딩 레일 외측면간 거리의 1/2 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 자기 디스크용 글라이드 헤드에서 슬라이더 부상 피치각 140으로부터 380μrad.는, 자기 디스크와의 상대 선속도:8로부터 16m/sec, 부상 높이:1로부터 15nm, 서스펜션 아암의 가압력:9.8로부터 58.8mN의 조건하에서 얻어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 자기 디스크용 글라이드 헤드는 140으로부터 380μrad.의 부상 피치각을 갖는다. 부상 피치각이 140μrad. 이상으로 되면, 자기 디스크 결함에 의한 출력 전압은, 종래의 부상 피치각 80μrad.를 가지고 있는 글라이드 헤드에 있어서의 출력 전압과 비교하여 약 2배 이상으로 된다. 또한, 직경 1μm 이하의 작은 결함에 의해서도 큰 출력 전압이 얻어지고, 종래보다도 고감도로 되어 있다.
글라이드 헤드의 수명을 자기 디스크를 검사하여 글라이드 헤드의 교환이 필요하게 될 때까지 검사할 수 있는 자기 디스크 매수로 나타내면, 종래의 부상 피치각 80μrad.의 글라이드 헤드와 비교하여 본 발명의 글라이드 헤드에서는 적어도 1.2로부터 2배의 자기 디스크 매수를 검사할 수 있고, 장수명으로 되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 글라이드 헤드를 도시하고, 그 저면으로부터 본 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 글라이드 헤드를 도시하고, 그 저면도.
도 3은 글라이드 헤드의 슬라이더에 작용하는, 결함에 의해서 생기는 힘 F와 거리 L을 종래의 글라이드 헤드(도 3a)와 본 발명의 글라이드 헤드(도 3b)에 대하여 각각 설명하는 설명도.
도 4는 실시예 1의 글라이드 헤드에서 부상 피치각(μrad.)의, 상류 부상면 길이의 부상면 전체 길이에 대한 비율과의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 실시예 1의 글라이드 헤드에서 출력 전압(V)의, 부상 피치각(μrad.)에 대한 관계를 나타내는 그래프로, 각 부상 피치각에 대하여 출력 전압의 최대치와 최소치의 범위를 아울러 나타내고 있다.
도 6은 실시예 1의 글라이드 헤드에서 출력 전압(V)의 결함 직경과의 관계를 부상 피치각을 파라미터로서 나타내는 그래프.
도 7은 실시예 1의 글라이드 헤드에서, 글라이드 헤드 교환이 필요하게 될 때까지 검사를 할 수 있는 자기 디스크 매수를 부상 피치각(μrad.)과의 관계로 나타내고 있는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 글라이드 헤드를 나타내고, 그 저면으로부터 본 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예 2의 글라이드 헤드를 나타내고, 그 저면도.
도 10은 실시예 2의 글라이드 헤드에서 부상 피치각(μrad.)의, 상류 부상면 길이의 부상면 전체길이에 대한 비율과의 관계를 나타내는 그래프.
도 11은 실시예 2의 글라이드 헤드에서 출력 전압(V)의 부상 피치각(μrad.)에 대한 관계를 나타내는 그래프.
도 12a는 본 발명의 실시예 3의 글라이드 헤드를 도시하는 저면도이고, 도 12b는 본 발명의 실시예 3에서 다른 구조를 한 글라이드 헤드를 도시하는 저면도이고, 도 12c는 본 발명의 실시예 3에서 또 다른 구조를 한 글라이드 헤드를 도시하는 저면도이고, 도 12d는 본 발명의 실시예 3에서 또 다른 구조를 한 글라이드 헤드를 도시하는 저면도이고, 도 12e는 본 발명의 실시예 3에서 또 다른 구조를 한 글라이드 헤드를 도시하는 저면도.
도 13은 본 발명의 실시예 4의 글라이드 헤드를 나타내고, 그 저면으로부터 본 사시도.
도 14는 본 발명의 실시예 5의 글라이드 헤드를 나타내고, 그 저면으로부터 본 사시도.
도 15는 공지 문헌에 기재되어 있는 글라이드 헤드의 사시도.
도 16은 글라이드 헤드의 작용을 설명하기 위한 설명도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 슬라이더 14: 슬라이더 선단
16: 슬라이더 후단 30, 30',30": 슬라이딩 레일
32, 32': 상류 부상면 34, 34': 하류 부상면
34c, 34c': 후단 36, 36a, 36b, 36c, 36d, 36e: 홈
40: 트랜스듀서(압전 소자) 50: 서스펜션 아암
67: 하중점 321, 321': 테이퍼면
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 글라이드 헤드를 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 동일한 부품, 부위에는 동일한 참조 부호를 사용한다.
실시예 1
본 발명의 실시예 1의 글라이드 헤드를, 도 1의 저면으로부터 본 사시도 및 도 2의 저면도로 도시하고 있다. 글라이드 헤드는, 슬라이더(10)와 서스펜션 아암(50)으로 이루어져 있고, 슬라이더(10)는 플렉셔를 개재하여 그 배면을 서스펜션 아암(50)의 선단에 탄성적으로 설치되어 있는 동시에, 그 배면에 있는 하중점에 플렉셔에 설치된 피벗에 의해서 서스펜션 아암(50)으로부터의 가압력이 가해지고 있다. 플렉셔의 구조와, 슬라이더를 서스펜션 아암으로 플렉셔를 개재하여 장착하고 있는 구조는 종래의 글라이드 헤드의 구조와 동일하기 때문에 도시하지 않는다. 슬라이더(10)는, 배면과 반대의 하면(에어 베어링면으로 부르기도 함)에, 하면으로부터 돌출함과 동시에 슬라이더 선단(14)으로부터 슬라이더 후단(16)까지 간격을 두고 평행하게 연장되어 있는 2개의 슬라이딩 레일(30)을 가진다. 플렉셔에 설치된 피벗에 의해서 서스펜션 아암(50)으로부터의 가압력이 슬라이더(10)에 가해지고 있는 하중점은 슬라이더의 배면에 있지만, 하중점에 대응하는 슬라이더 하면에서의 점을 설명의 편의상 「하중점」(67)이라고 부른다. 하중점(67)은 2개의 슬라이딩 레일(30)간의 실질상의 중앙선상에 위치한다. 하중점(67)은 2개의 슬라이딩 레일(30)간의 중앙선상에 위치하는 것이 가장 바람직하지만, 중앙선으로부터 슬라이더폭(2개의 슬라이딩 레일 외측면간 거리)의 1/10 이내 좌측 또는 우측으로 기운 위치에 있을 수 있다. 하중점(67)이 중앙선으로부터 슬라이더폭의 1/10 이내 기운 위치에 있으면, 글라이드 헤드의 롤각을 ±1Oμrad.이내로 유지할 수 있다. 각 슬라이딩 레일(30)이 자기 디스크 상의 결함과 조우하는 센서로서 작용하는 후단(34e)을 슬라이더 후단(16) 근처에 가진다. 슬라이더(10)는 그 배면에 설치된 압전 소자인 트랜스듀서(40)를 가지고 있고, 슬라이딩 레일 후단(34e)이 자기 디스크 상의 결함과 조우하였을 때에, 결함에 의해서 생긴 기계적 에너지를 전기신호로 변환하여 결함을 검출한다. 도 1과 도 2에 도시하는 글라이드 헤드에서는 슬라이더(10)는 한쪽 측에 돌출부(12)를 갖고, 트랜스듀서(40)가 그 돌출부(12)의 배면에 장착되어 있다.
여기에서 슬라이더(10)는 알루미나·티타늄 카바이드(Al2O3-TiC)로 만들어져 있고, 슬라이더 길이 L10:1.25mm, 슬라이더폭 W10:1.0mm, 슬라이더 높이 H10:0.4mm이다. 2개의 슬라이딩 레일(30)은, 길이 L30:1.22mm, 레일 폭 W30:0.165mm이다. 슬라이딩 레일(30)의 슬라이더 후단(16)에 모떼기(chamfering)가 실시되고, 그 길이 L341이 O.03mm로 되어 있다.
슬라이딩 레일(30) 각각의 하면이 부상면을 구성하고 있다. 좌우의 슬라이딩 레일(30)에 있는 부상면은 실질적으로 동일한 레벨에 있고, 글라이드 헤드가 자기 디스크와 상대적으로 일정 선속도로 주행하였을 때에 유입되는 공기흐름에 의해서 부상력을 발생한다. 슬라이딩 레일(30)의 부상면에는, 부상면에 대하여 0.3으로부터 1.0°의 각도를 가진 테이퍼면(321)을 그 선단으로부터 가지고 있고, 글라이드 헤드가 자기 디스크로부터 부상하기 시작할 때에 양력이 커지도록 되어 있다. 여기에서 테이퍼면(321)의 길이 L321이 0.2mm로 되어 있다.
각 슬라이딩 레일의 부상면이, 슬라이더 선단(14)으로부터 하중점(67)까지의 영역에 있는 상류 부상면(32)과 하중점(67)으로부터 슬라이더 후단(16)까지의 영역에 있는 하류 부상면(34)으로 이루어져 있다. 상류 부상면(32)은 작은 각도(0.3으로부터 1.0°)를 가지고 있는 테이퍼면(321)을 포함하고 있다. 그러나, 레일 후단에 있는 모떼기부(341)는, 각도가 약 20°로 크고 양력이 거의 없으므로 하류 부상면(34)에는 포함시키지 않는다. 하중점(67)이 슬라이더 선단으로부터 0.98mm인 곳에 위치하고 있기 때문에, 상류 부상면(32)의 길이 L32가 0.98mm이며, 하류 부상면(34)의 길이가 0.24mm이다. 부상면 전체에 양력이 작용하지만, 하중점(67)보다도 슬라이더 선단(14)측에 있는 상류 부상면(32)에 작용하는 양력이 크기 때문에 슬라이더 선단(14)이 슬라이더 후단(16)보다도 높아져서 부상 피치각이 생긴다. 이 실시예의 글라이드 헤드에서는 상류 부상면(32)의 길이 L32의 부상면 전체 길이 L30에 대한 비율이 약 0.80이다. 서스펜션 아암(50)이 슬라이더(10)를 밀어내리는 힘(하중, 가압력)을 37mN으로 하고, 자기 디스크를 글라이드 헤드에 대하여 선속도 10m/scc.로 회전하였을 때, 글라이드 헤드의 부상 높이가 글라이드 헤드의 슬라이딩 레일 후단의 높이에서 약 10nm이고, 부상 피치각이 약 270μrad.이었다. 가압력을 20mN으로 하고, 선속도를 15m/scc.로 하였을 때의 부상 피치각은 약 380μrad.이었다.
부상 피치각에 관해서는, 종래의 글라이드 헤드에 있어서의 부상 피치각 80 으로부터 100μrad.와 비교하여 2로부터 4배의 크기로 되어 있기 때문에, 아래에 설명하는 바와 같이, 글라이드 헤드의 감도와 수명의 면에서 대폭 개선되어 있다.
글라이드 헤드는 하중점을 지점으로서 진동한다. 자기 디스크의 결함과 글라이드 헤드의 슬라이딩 레일 후단과의 충돌에 의해서 생기는 진동의 크기는, 하중점으로부터 결함을 검출하는 슬라이딩 레일 후단까지의 거리 L과, 결함에 의한 힘 F와의 곱인 회전 토크 T로 생각할 수 있다. 글라이드 헤드의 슬라이더(10)에 작용하고, 결함에 의해서 생긴 힘 F와 거리 L을 종래의 글라이드 헤드와 본 발명의 글라이드 헤드에 대하여 각각 설명도를 도 3a와 도 3b로 도시하고 있다. 본 발명의 글라이드 헤드의 부상 피치각이 종래의 부상 피치각보다도 크기 때문에 도 3b의 슬라이더의 수평선과 이루는 각을 크게, 도 3a의 슬라이더의 수평선과 이루는 각을 작게 그리고 있다. 도 3a에서, 하중점(67)으로부터 슬라이딩 레일 후단(34e)까지의 거리 La, 결함에 의한 힘 F로 하면, 힘 F는 La에 수직인 성분 ka와 La 방향성분 ga로 나눌 수 있다. 토크 Ta=Laxka에 의해서 슬라이더의 진동이 생긴다. 힘 F의 La 방향성분 ga가 슬라이딩 레일 후단과 결함이 문지르는 힘이다. 도 3b에서, 하중점(67)으로부터 슬라이딩 레일 후단(34e)까지의 거리 Lb, 결함에 의한 힘 F로 하면, 힘 F는 Lb에 수직인 성분 kb와 Lb 방향성분 gb로 나눌 수 있다. 슬라이더의 진동을 발생하는 토크는 Tb=Lbxkb이고, kb>ka이므로 거리 La와 Lb가 동일한 경우, 슬라이더에 진동을 주는 토크에 관해서도 Tb>Ta로 된다. 부상 피치각이 2로부터 4배로 하면, 토크가 20으로부터 50% 커지기 때문에, 본 발명의 글라이드 헤드에서는 종래의 것보다도 출력 전압이 높아진다. 힘 F의 성분 ga와 gb를 비교하면, ga>gb 이기 때문에 본 발명의 글라이드 헤드는 종래의 글라이드 헤드보다도 장수명인 것을 기대할 수 있다. 여러가지의 부상 피치각을 가진 글라이드 헤드를 준비하여, 그 출력 전압과 수명과 부상 피치각이 미치는 영향을 이하에 검토한다.
부상 피치각에 미치는 하중점의 영향
실시예 1의 글라이드 헤드로 슬라이더 선단으로부터 하중점까지의 거리를 바꾸어 상류 부상면 길이의 부상면 전체 길이에 대한 비율을 0.5로부터 0.95까지 바꾼 글라이드 헤드를 준비하였다. 서스펜션 아암이 글라이드 헤드를 가압하는 힘을 37mN으로 하고, 자기 디스크를 글라이드 헤드에 대하여 선속도 1Om/sec.로 회전시켜서, 각 글라이드 헤드의 부상 피치각을 측정하였다. 부상 피치각은, 각 글라이드 헤드의 슬라이딩 레일 선단의 부상 높이와 슬라이딩 레일 후단의 부상 높이와의 차와 부상면 전체 길이의 비로부터 구하였다. 여기에서 구한 부상 피치각(μrad.)을 상류 부상면 길이의 부상면 전체 길이에 대한 비율과의 관계를 도 4에 그래프로 나타낸다. 하중점의 위치를 바꿈으로써, 부상 피치각을 약 50μrad.로부터 470μrad.까지 바꿀 수 있었다. 그러나, 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이가 0.91을 초과하면 부상 피치각이 380μrad.를 초과하는 동시에, 불안정하게 되었다.
출력 전압에 미치는 부상 피치각의 영향
실시예 1의 글라이드 헤드에 대하여, 80μrad.로부터 470μrad.까지 70μrad.간격으로 다르게 한 부상 피치각을 각각 갖는 7그룹의 글라이드 헤드를 준비하였다. 각 그룹은 5개의 글라이드 헤드로 구성되어 있었다. 각 그룹의 부상 피치각의 평균치가 80, 140, 210, 270, 340, 400, 470μrad.이며, 각 그룹 내의 부상 피치각이 ±5μrad.내에 분포하고 있었다. 글라이드 헤드로의 하중을 바꾸어 범프 디스크로부터의 글라이드 헤드의 부상 높이를 10±0.2nm으로 되도록 조정하였다. 사용한 범프 디스크에 설치된 알루미나의 돌기(결함)는 직경 1μm에서 높이 11nm인 원주형이었다. 각 글라이드 헤드에 대하여 압전 소자 트랜스듀서의 출력 전압을 측정하고, 출력 전압(V)을 부상 피치각(μrad.)에 대하여 그린 그래프를 도 5에 도시한다. 도 5의 출력 전압의 그래프는 각 부상 피치각을 가지는 글라이드 헤드 그룹의 출력 전압의 평균치로 플롯(plot)하고 있고, 출력 전압의 최대치와 최소치의 범위를 아울러 나타내고 있다. 또, 여기에서 측정한 출력 전압은 압전 소자로부터의 출력 전압을 500배로 증폭기에서 증폭하여 구하였다. 부상 피치각이 커짐에 따라서 출력 전압이 대략 직선적으로 증가하고, 부상 피치각 80μrad.의 출력 전압에 대하여 470μrad.에서는 평균 출력 전압이 약 5배로 되었다. 부상 피치각이 커짐에 따라서 각 그룹에 있는 5개의 글라이드 헤드간에서의 출력 전압의 격차가 커지고 있다. 그래서 부상 피치각이 400μrad. 미만이 바람직하고, 380μrad. 이하의 부상 피치각이 보다 바람직하다. 부상 피치각이 140μrad. 이상으로 되면, 종래의 글라이드 헤드의 부상 피치각 80μrad.에 있어서의 출력 전압의 약 2배 이상의 출력 전압이 얻어졌다.
위에서 준비한 글라이드 헤드 중, 부상 피치각 80, 140, 210, 340μrad.의 글라이드 헤드를 사용하여, 직경이 다른 결함을 갖는 범프 디스크를 사용하여 출력 전압을 측정하였다. 범프 디스크에 설치한 알루미나의 결함은 높이 11nm의 원주형상이며, 0.65μm, 0.98μm, 1.4μm, 1.8μm의 직경을 가지고 있었다. 직경이 다른 4종류의 결함을 1매의 범프 디스크의 동일 반경 위치에 설치하고, 범프 디스크를 교환하지 않고서 직경이 다른 결함의 출력 전압을 측정하였다. 도 6에 글라이드 헤드 5개의 평균 출력 전압을, 결함의 직경과의 관계로, 부상 피치각 80, 140, 210, 340μrad.를 파라미터로서 나타내었다.
결함의 직경이 커짐에 따라서 출력 전압이 커졌다. 종래의 부상 피치각의 8Oμrad.의 글라이드 헤드에서는 결함의 직경이 1μm 전후에서 출력 전압의 변화가 크다. 부상 피치각이 140μrad. 이상인 글라이드 헤드에서는 결함의 직경이 커짐에 따라서 출력 전압이 대략 직선적으로 증가하고 있다. 부상 피치각이 140μrad.이상인 글라이드 헤드는, 결함의 직경이 1μm 이하에서도 큰 출력 전압이 얻어지고 있고, 종래부터도 고감도로 되어 있는 것을 알 수 있다.
글라이드 헤드 수명과 부상 피치각의 관계
위에서 준비한 부상 피치각 80, 140, 210, 270, 340, 400, 470μrad.의 글라이드 헤드 그룹을 사용하여, 자기 디스크를 검사하여 글라이드 헤드의 교환이 필요하게 될 때까지 검사할 수 있는 자기 디스크의 매수로 글라이드 헤드 수명을 조사하였다. 글라이드 헤드의 출력 전압이 저하하여 0.5 V이하로 되었을 때에 수명이라고 판단하였다. 그 결과를 도 7에, 글라이드 헤드 교환까지 검사를 할 수 있게 된 자기 디스크의 검사 매수를 부상 피치각과의 관계로 나타내고 있다. 이 그래프에 각 그룹의 글라이드 헤드 5개의 평균 수명을 플롯함과 동시에, 글라이드 헤드 5개의 수명의 분포를 아울러 나타내고 있다. 부상 피치각이 커짐에 따라 글라이드 헤드 교환까지 검사를 할 수 있는 자기 디스크 매수가 증가하고, 종래의 부상 피치 각 80μrad.의 경우에 비하여 140μrad. 이상의 부상 피치각에서는 1.2로부터 2배의 자기 디스크 매수를 검사할 수 있고, 장수명으로 된 것을 알 수 있다.
실시예 2
본 발명의 실시예 2의 글라이드 헤드를 도 8에 도시하는 저면으로부터 본 사시도 및 도 9에 도시하는 저면도로 도시하고 있다. 실시예 2의 글라이드 헤드는 실시예 1의 것으로부터 슬라이딩 레일의 구조에 있어서 다르기 때문에, 슬라이딩 레일에 관해서 여기에서 언급한다. 이 실시예에 있어서도 서스펜션 아암(50)으로부터의 가압력이 슬라이더(10)에 가해지고 있는 하중점에 대응하는 슬라이더 하면에서의 점을 편의상 「하중점」(67)이라고 부르고, 하중점(67)이 슬라이딩 레일(30')간의 실질상의 중앙선상에 위치한다. 2개의 슬라이딩 레일(30') 각각은 슬라이더 선단(14)으로부터 하중점(67)까지의 영역에 있는 상류 부상면(32')과 하중점(67)으로부터 슬라이더 후단(16)까지의 영역에 있는 하류 부상면(34')과 가로방향으로 설치된 홈(36)에 의해서 나누어져 있다. 하중점(67)이 슬라이더길이(1.25mm)의 중앙 즉 선단으로부터 L67:0.625mm의 위치에 있다. 상류 부상면(32')은 부상면으로부터 0.3으로부터 1.0°의 각도를 갖는 테이퍼면(321')을 그 선단으로부터 가지고 있다. 테이퍼면(321')의 길이 0.2mm를 포함하여 상류 부상면(32')의 길이 L32가 O.6mm이다. 가로방향으로 설치된 홈(36)의 폭 즉 슬라이딩 레일 길이 방향의 길이가 0.45mm이다. 그리고 레일 후단에 있는 모떼기부(341')는 각도가 약 20°로 크고 양력에 기여하지 않기 때문에 하류 부상면(34')에 포함시키지 않으므로, 하류 부상면(34')의 길이 L34가 0.16mm이다. 이 글라이드 헤드에서는 상류 부상면(34')의 길이 L34의 부상면 전체 길이(L32+L34)에 대한 비율이 약 O.79이다. 서스펜션 아암이 슬라이더를 가압하는 힘을 25mN으로 하고, 자기 디스크를 글라이드 헤드에 대하여 선속도 1Om/sec.로 회전하였을 때, 글라이드 헤드의 부상 높이가 글라이드 헤드의 슬라이딩 레일 후단의 높이에서 약 10nm, 부상 피치각이 약 295μrad.이었다.
위의 설명에서, 「하중점(67)이 슬라이딩 레일(30')간의 실질상의 중앙선상에 위치한다.」라고 기술하였다. 하중점(67)이 중앙선으로부터 슬라이더폭의 1/10 내에 위치할 때에는 글라이드 헤드의 롤각을 ±10μrad.내에 유지할 수 있다. 또한, 실시예 2의 글라이드 헤드에서 하중점(67)이 실질상의 중앙선상에서 슬라이더의 전후단 사이의 중앙에 위치하고 있다고 설명하였지만, 하중점(67)이 실질상의 중앙선상에서 상류 부상면 후단으로부터 하류 부상면 길이만큼 전방으로 진행한 위치로부터, 상류 부상면 후단으로부터 홈 폭의 반의 거리만큼 후방으로 행한 위치까지의 사이에 위치할 수 있다.
부상 피치각에 미치는 상류 부상면 길이의 부상면 전체 길이에 대한 비율의 영향
실시예 2의 글라이드 헤드에서 가로방향으로 설치된 홈의 폭(슬라이딩 레일길이 방향의 길이)을 바꾸어, 상류 부상면 길이의 부상면 전체 길이에 대한 비율을 0.52로부터 0.95까지 바꾼 글라이드 헤드를 준비하였다. 서스펜션 아암이 글라이드 헤드를 가압하는 힘을 25mN으로 하고, 자기 디스크를 글라이드 헤드에 대하여 선속도10m/sec.로 회전시켜, 각 글라이드 헤드의 부상 피치각을 측정하였다. 여기 에서 구한 부상 피치각(μrad.)을, 상류 부상면 길이의 부상면 전체 길이에 대한 비율과의 관계로 도 10에 그래프로 나타낸다. 홈의 폭을 바꿈으로써 부상 피치각을 약 70μrad.로부터 약 295μrad.까지 바꿀 수 있다. 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이가 0.67 미만 또는 0.91을 넘고 있으면 커버의 기울기가 급하고, 약간의 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이의 변화에 의해서 부상 피치각이 갑자기 바뀌고, 또한 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이가 0.91을 초과하면 부상 피치각이 불안정하게 되기 때문에 적당하지 않다. 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이가 0.67로부터 0.91의 범위에서 커다란 부상 피치각이 얻어지고, 그 변화도 적다. 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이가 0.75로부터 0.85의 범위에서는 상류 부상면 길이/부상면 전체 길이의 변화에 대하여 부상 피치각이 특히 안정되어 있기 때문에 보다 바람직하다.
출력 전압에 미치는 부상 피치각의 영향
실시예 2의 글라이드 헤드에 대하여 130μrad.로부터 400μrad.간에서 다르게 한 부상 피치각을 각각 가진 5그룹의 글라이드 헤드를 준비하였다. 각 그룹은 5개의 글라이드 헤드로 구성되어 있었다. 각 그룹의 부상 피치각의 평균치가 130, 210, 260, 340, 400μrad.이며, 각 그룹 내의 부상 피치각이 ±5μrad.내에 분포하고 있었다. 글라이드 헤드로의 하중을 바꾸어 범프 디스크로부터의 글라이드 헤드의 부상 높이가 10±0.2nm로 되도록 조정하였다. 사용한 범프 디스크에 설치된 알루미나 돌기(결함)는 직경 1μm에서 높이 11nm의 원주형을 이루고 있었다. 각 글라이드 헤드에 대하여 압전 소자 트랜스듀서의 출력 전압을 측정하고, 출력 전압 (V)을 부상 피치각(μrad.)에 대하여 나타낸 그래프를 도 11에 도시한다. 도 11의 출력 전압의 그래프는 각 부상 피치각을 갖는 글라이드 헤드 그룹의 출력 전압의 평균치로 플롯하고 있다. 또한, 여기에서 측정한 출력 전압은 압전 소자로부터의 출력 전압을 500배로 증폭기에서 증폭하여 구하였다. 도 11의 출력 전압을 도 5의 출력 전압과 비교하면, 도 11의 출력 전압은 도 5의 출력 전압의 약 1.5배로 되어 있다. 이것은 실시예 1의 글라이드 헤드에서는 하중점의 위치를 바꾸어 부상 피치각을 크게 하고 있는 것에 대하여 실시예 2의 글라이드 헤드에서는 하중점의 위치를 고정하고 있기 때문에, 하중점으로부터 슬라이딩 레일 후단의 디스크 결함을 검출하는 부분까지 거리가 실시예 1의 글라이드 헤드보다도 길어져 있고 결함에 의한 회전 토크를 보다 크게 할 수 있었기 때문에, 출력 전압이 보다 커져 감도를 향상시킬 수 있었다고 생각된다.
실시예 3
본 발명의 실시예 3의 글라이드 헤드를 도 12a 내지 도 12e의 저면도로 도시하고 있다. 실시예 3의 글라이드 헤드는 실시예 2의 것으로부터 슬라이딩 레일의 구조에서 다르기 때문에, 슬라이딩 레일에 관해서 여기에서 언급한다. 도 12a에 도시하는 글라이드 헤드에서는 2개의 슬라이딩 레일(30") 각각이 슬라이더 선단으로부터 하중점(67)까지의 영역에 있는 상류 부상면(32")과 하중점(67)으로부터 슬라이더 후단까지의 영역에 있는 하류 부상면(34")과 가로방향으로 설치된 홈(36a)에 의해서 나누어져 있다. 그러나, 홈(36a)에 절단되고 남은 것이 있어 상류 부상면(32")과 하류 부상면(34")이 절단되고 남은 미세한 브릿징 레일(38a)에 의해서 일부분 접속되어 있다. 브릿징 레일(38a)의 상면이 부상면으로서 작용하지만, 그 폭이 슬라이딩 레일(30")의 폭의 20% 미만에서는 부상 피치각에 큰 영향이 없다. 예를 들면, 브릿징 레일을 가지지 않은 실시예 2의 글라이드 헤드의 부상 피치각이 295μrad.로 되는 조건하에서, 브릿징 레일 폭/슬라이딩 레일 폭이 5로부터 10%의 범위의 브릿징 레일을 가지는 글라이드 헤드에서는 실시예 2의 글라이드 헤드보다도 수 μrad.의 부상 피치각의 감소가 있고, 슬라이딩 레일 폭의 15%의 폭을 한 브릿징 레일을 가지는 글라이드 헤드에서는 실시예 2의 글라이드 헤드보다도 부상 피치각이 30로부터 50μrad. 작아졌다.
도 12a에 도시하는 글라이드 헤드에서는 브릿징 레일(38a)이 슬라이딩 레일(30") 외의 측면을 따라서 설치되어 있다. 도 12b에 도시하는 글라이드 헤드에서는 브릿징 레일(38b)이 슬라이딩 레일(30")의 폭 중앙에 설치되어 있고, 도 12c에 도시하는 글라이드 헤드에서는 브릿징 레일(38c)이 슬라이딩 레일(30")의 내측의 측면을 따라서 설치되어 있다. 도 12d에 도시하는 글라이드 헤드에서는 브릿징 레일(38d)이 슬라이딩 레일(30")의 내측 측면으로부터 외측면을 연결하도록 설치되어 있다. 도 12e에 도시하는 글라이드 헤드에서는 원호로 된 홈(36c)에 의해서 절단되고 남겨진 브릿징 레일(38e)이 슬라이딩 레일(30")의 외측면을 따라서 설치되어 있다. 도 12b 내지 도 12e에 도시하고 있는 어느 글라이드 헤드에 있어서도, 도 12a의 글라이드 헤드와 동일한 작용이 있다. 그러나 양 슬라이딩 레일(30")에 설치된 브릿징 레일(38a 내지 38e)이 글라이드 헤드의 롤각을 작게 유지하기 위해서 하중점을 지나는 중앙선에 대하여 대칭으로 되어 있는 것이 바람직하다.
실시예 4
본 발명의 실시예 4의 글라이드 헤드를, 저면으로부터 본 사시도로 도 13에 도시하고 있다. 실시예 4의 글라이드 헤드는 실시예 2의 것으로부터 슬라이딩 레일의 하류 부상면(34')의 구조에 있어서 다르기 때문에, 슬라이딩 레일(30')에 관해서 여기에서 언급한다. 2개의 슬라이딩 레일(30') 각각이 슬라이더 선단(14)으로부터 하중점(67)까지의 영역에 있는 상류 부상면(32')과 하중점(67)으로부터 슬라이더 후단(16)까지의 영역에 있는 하류 부상면(34')과 가로방향으로 설치한 홈(36)에 의해서 나누어져 있다. 상류 부상면(32')이 부상면에 대하여 0.3으로부터 1.0°의 각도를 가진 테이퍼면(321')을 각각의 선단에서 가지고 있다. 레일 후단에 있는 모떼기부(341')는 약 20°의 각도로 양력에 기여하지 않기 때문에 하류 부상면(34')에 포함시키지 않는다. 하류 부상면(34')의 후단(34c')이 상류 부상면(32')의 폭의 약130%로 넓어져 있다. 그러나, 하류 부상면 선단의 폭이 상류 부상면 폭과 동일하게되어 있고, 더구나 상류 부상면과 비교하여 하류 부상면이 짧기 때문에, 하류 부상면 후단의 폭이 넓어져 있더라도 부상 피치각에 큰 영향이 없다. 실시예 4의 글라이드 헤드를 실시예 2의 것과 부상 피치각을 비교하면 큰 차이가 없었다. 그러나, 하류 부상면 후단폭을 넓힌 실시예 4의 글라이드 헤드에서는 범프 디스크를 검사하는 데 요하는 시간을 30% 짧게 할 수 있었다.
실시예 5
본 발명의 실시예 5의 글라이드 헤드를, 저면으로부터 본 사시도로 도 14에 도시하고 있다. 실시예 5의 글라이드 헤드는 실시예 2의 것으로부터 슬라이딩 레 일의 상류 부상면 선단의 구조에서 다르다. 상류 부상면 선단으로부터 0.08mm의 길이의 부분에 부상면으로부터 0.8μm 낮아진 유입 평탄면(323')이 형성되어 있다. 또한 하류 부상면 후단(34c')의 폭이 상류 부상면 폭의 약 160%로 되어 있다. 유입 평탄면(323')이 상류 부상면(32')으로서 작용하고, 유입 평탄면(323')을 상류 부상면(32')의 일부로서 취급할 수 있다. 이 글라이드 헤드는 실시예 2의 글라이드 헤드와 동일한 정도의 부상 피치각이 얻어졌다. 또한 하류 부상면 후단(34e')의 폭이 넓어져 있기 때문에 자기 디스크를 검사하는 데 요하는 시간을 약 40% 단축시킬 수 있었다.
본 발명에 의해서, 하드디스크 장치에 사용되는 자기 디스크의 결함을 검출하기 위한 글라이드 헤드의 감도를 향상시키는 동시에 수명을 연장시킬 수 있다. 하드디스크 장치의 고용량화와 소형화의 추세 때문에, 12nm 이하의 부상 높이가 자기헤드 슬라이더에 요구되게 되고, 그것에 동반하여 9nm 이하의 자기 디스크 결함을 검출하기 위한 고감도의 글라이드 헤드를 필요로 하고 있다. 그와 동시에, 자기 디스크 검사를 효율화하기 위해서 장수명의 글라이드 헤드가 요구되고 있다. 이러한 요구에 본 발명의 글라이드 헤드는 합치한 것이다.

Claims (7)

  1. 서스펜션 아암과,
    슬라이더 배면을 플렉셔를 개재하여 서스펜션 아암 선단에 탄성적으로 장착되어 있는 동시에, 슬라이더 배면의 하중점에 플렉셔에 설치된 피벗에 의해서 서스펜션 아암으로부터의 가압력이 가해지고 있는 슬라이더를 갖고,
    상기 슬라이더는,
    배면과 반대의 하면에, 하면으로부터 돌출함과 동시에 슬라이더 선단으로부터 슬라이더 후단까지 간격을 두고 평행하게 연장되어 있고, 자기 디스크 상의 결함과 조우(遭遇)하는 센서로서 기능하는 후단을 슬라이더 후단 가까이에 가지며, 공기 유입측으로부터 공기 유출측까지 실질적으로 동일한 폭을 갖는 2개의 슬라이딩 레일과,
    배면에 장착된, 결함에 의한 기계적 에너지를 전기신호로 변환하는 트랜스듀서와,
    2개의 슬라이딩 레일간의 실질상의 중앙선상에 있는 하중점을 갖고,
    각 슬라이딩 레일은 슬라이더 선단으로부터 하중점까지의 영역에 있는 상류 부상면과 하중점으로부터 슬라이더 후단까지의 영역에 있는 하류 부상면을 가지며,
    자기 디스크와의 상대 선속도가 8에서 16m/sec이고,
    부상 높이가 1에서 15nm이고,
    서스펜션 아암의 가압력이 9.8에서 58.8mN의 조건하에서,
    슬라이더의 부상 피치각이 140에서 380μrad.인, 자기 디스크용 글라이드 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 슬라이딩 레일의 상류 부상면 길이가, 상류 부상면 길이와 하류 부상면 길이와의 합계 대비로 0.67로부터 0.91인, 자기 디스크용 글라이드 헤드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상류 부상면이 하류 부상면에 연속하고 있는, 자기 디스크용 글라이드 헤드.
  4. 제 2 항에 있어서,
    2개의 슬라이딩 레일이 가로방향으로 설치된 홈에 의해서 각각 상류 부상면과 하류 부상면으로 나누어져 있는, 자기 디스크용 글라이드 헤드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상류 부상면이 부상면으로부터 O.3에서 1.O°의 각도를 가진 테이퍼면을 그 선단으로부터 가지고 있는, 자기 디스크용 글라이드 헤드.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020067007111A 2004-09-09 2005-08-11 자기 디스크용 글라이드 헤드 KR100814629B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004261947A JP3849984B2 (ja) 2004-09-09 2004-09-09 磁気ディスク用グライドヘッド
JPJP-P-2004-00261947 2004-09-09
JPJP-P-2004-00270969 2004-09-17
JP2004270969A JP3849985B2 (ja) 2004-09-09 2004-09-17 磁気ディスク用グライドヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060096028A KR20060096028A (ko) 2006-09-05
KR100814629B1 true KR100814629B1 (ko) 2008-03-18

Family

ID=36036220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067007111A KR100814629B1 (ko) 2004-09-09 2005-08-11 자기 디스크용 글라이드 헤드

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070053108A1 (ko)
JP (2) JP3849984B2 (ko)
KR (1) KR100814629B1 (ko)
CN (1) CN1898741A (ko)
WO (1) WO2006027932A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009157985A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Hitachi Metals Ltd 磁気ディスク用グライドヘッド
JP5438917B2 (ja) * 2008-05-21 2014-03-12 昭和電工株式会社 磁気記録媒体の評価方法および製造方法
JP2010232326A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Toray Eng Co Ltd 塗布装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134535A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Minebea Co Ltd 浮動型磁気ヘッド
JP2002190109A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Hitachi Metals Ltd 磁気ディスク用グライドヘッド
JP2003030944A (ja) * 2001-07-18 2003-01-31 Fujitsu Ltd 磁気ディスク評価装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6021024A (en) * 1992-02-21 2000-02-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk drive having a constant skew angle
JPH07111053A (ja) * 1993-08-19 1995-04-25 Toshiba Corp 磁気ディスク装置
US7092213B1 (en) * 1998-09-25 2006-08-15 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Multiple level surface configuration for a sub-ambient pressure air bearing slider

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134535A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Minebea Co Ltd 浮動型磁気ヘッド
JP2002190109A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Hitachi Metals Ltd 磁気ディスク用グライドヘッド
JP2003030944A (ja) * 2001-07-18 2003-01-31 Fujitsu Ltd 磁気ディスク評価装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060096028A (ko) 2006-09-05
JP2006079714A (ja) 2006-03-23
JP2006085850A (ja) 2006-03-30
US20070053108A1 (en) 2007-03-08
WO2006027932A1 (ja) 2006-03-16
JP3849985B2 (ja) 2006-11-22
JP3849984B2 (ja) 2006-11-22
CN1898741A (zh) 2007-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6195219B1 (en) Method and apparatus for improving a thermal response of a magnetoresistive element
JP2007522603A (ja) ヘッド／ディスクインターフェイスにおける電流計測
US20070253090A1 (en) Method and apparatus for detecting slider/disk fly-height modulation in a hard disk drive
US6967805B1 (en) In-situ monitoring of proximity and contact between a slider and a disc in a disc drive
US8169754B2 (en) Dedicated noncorrosive smear detector
US7723982B2 (en) Testing and manufacturing method of magnetic heads
Hamilton Contact recording on perpendicular rigid media
KR100814629B1 (ko) 자기 디스크용 글라이드 헤드
US7121133B2 (en) System, method, and apparatus for glide head calibration with enhanced PZT channel for very low qualification glide heights
JP4168405B2 (ja) 磁気ディスクの検査方法
US6216529B1 (en) Glide head with tapered trailing end
JP4276256B2 (ja) 動的パラメトリック試験を使用するスライダ／ディスク干渉の検出
US6021666A (en) Determining a close point for glide heads
US7430083B2 (en) Virtual head fly profile measurement
US20020040594A1 (en) Glide head with separated sensitive rail
JP4168406B2 (ja) 磁気ディスクの検査方法
JP2006294122A (ja) 磁気ディスク用グライドヘッド
JP3739714B2 (ja) 磁気記録媒体の検査方法
US6112582A (en) Glide head apparatus for testing recording media
JP3712183B2 (ja) 磁気ディスク用グライドヘッド
JP2003030824A (ja) 磁気ディスク用グライドヘッドおよびバーニッシュヘッド
Kishigami et al. An experimental investigation of contact characteristics between a slider and medium using the electrical resistance method
JP2000055883A (ja) 磁気記録媒体の検査方法及び検査用ヘッド
JP4258440B2 (ja) ヘッドスライダの浮上特性の測定方法
Choa et al. Resonance phenomenon and its effects of laser texture disk

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee