KR20030078609A - 기록 매체 구동 장치 및 헤드 슬라이더 - Google Patents

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Abstract

한층 확실하게 기록 매체 상의 돌기물과 헤드 소자와의 충돌을 방지할 수 있는 기록 매체 구동 장치 및 헤드 슬라이더를 제공하는 것을 과제로 한다.
슬라이더 본체(23)의 공기 유출측 단면에는 보호막(25)이 적층된다. 보호막(25)에는 헤드 소자(24)가 매립된다. 전류의 공급에 응하여 헤드 소자(24)가 발열하면, 보호막(25)의 열팽창이 발생한다. 헤드 소자(24)의 선단은 매체 대향면(36a)보다 과도하게 기록 매체(13)에 접근하게 된다. 보호용 돌기(49)의 부상 높이 Hp는 헤드 소자(24)의 열팽창시 부상 높이 Hw보다 작게 설정된다. 보호용 돌기(49)는 보호막(25)의 열챙창시에도 헤드 소자(24)의 궤도(65)보다 기록 매체(13)에 가까운 궤도(66)를 찾는다. 기록 매체(13)의 표면에 돌기나 오염물 등의 장해물이 존재해도, 보호용 돌기(49)는 헤드 소자(24)의 전방에서 장해물에 충돌할 수 있다.

Description

기록 매체 구동 장치 및 헤드 슬라이더 {RECORDING MEDIUM DRIVE AND HEAD SLIDER}
본 발명은 예를 들면 자기 디스크 등의 기록 매체에 대하여 정보의 기록이나 판독을 실현하는 기록 매체 구동 장치에 관한 것으로, 특히 이러한 기록 매체 구동 장치에 조립되어 헤드 소자를 지지하는 헤드 슬라이더(head slider)에 관한 것이다.
하드 디스크 구동 장치(HDD)의 분야에서는, 자기 정보의 기록에 있어서 자기 저항 효과막이 널리 사용된다. 자기 저항 효과막에는 자기 디스크로부터 신호 자계가 작용한다. 자계의 방향에 따라 자기 저항 효과막의 전기 저항값이 변화한다. 이 저항값의 변화에 기초하여 2값의 자기 정보가 판별된다.
자기 디스크의 표면에는, 때때로 돌기나 오염물 등의 장해물이 산재한다. 자기 디스크의 회전 중에 자기 저항 효과막에, 예를 들면 오염물이 충돌하면, 소위 써멀 어스페러티(thermal asperity)가 발생한다. 알려진 바와 같이, 이러한 써멀 어스페러티는 정확한 자기 정보의 판독을 저해한다.
일반적으로, HDD에서는 자기 정보를 기록함에 있어서 박막 코일 패턴이 사용된다. 박막 코일 패턴에 전류가 공급되면, 박막 코일 패턴에 의해 자계가 생성된다. 이러한 자계가 자기 디스크의 표면까지 유도된다. 유도되는 자계의 작용에 의해 자기 디스크에 자기 정보가 기록된다. 기록 신호의 주파수가 높아짐에 따라, 박막 코일 패턴의 발열량이 증가한다.
상술한 자기 저항 효과막이나 박막 코일 패턴은 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는, 예를 들면 Al2O3(알루미나)제의 보호막에 매립된다. 보호막은 슬라이더 본체(예를 들면 Al2O3-TiC제)에 비해 큰 열팽창율을 갖는다. 박막 코일 패턴의 발열은 보호막의 열팽창을 발생시킨다. 보호막은 자기 디스크를 향하여 크게 융기하고 만다. 이렇게 하여 자기 저항 효과막이 자기 디스크에 과도하게 접근한다. 그 결과, 예를 들면 자기 저항 효과막이 자기 디스크 상의 장해물에 대하여 충돌할 확률이 좀더 높아진다.
본 발명은 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 한층 확실하게 기록 매체 상의 돌기물과 헤드 소자와의 충돌을 방지할 수 있는 기록 매체 구동 장치 및 헤드 슬라이더를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 기록 신호의 주파수가 높아지더라도, 기록 매체 상의 돌기물과 헤드 소자와의 충돌을 확실하게 방지할 수 있는 기록 매체 구동 장치 및 헤드 슬라이더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 하드 디스크 구동 장치(HDD)의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 부상 헤드 슬라이더의 구조를 개략적으로 나타낸 확대 사시도.
도 3은 도 2의 3-3선을 따른 부분 단면도.
도 4는 리어 레일의 확대 평면도.
도 5는 최외주 트랙에 대해 부상 헤드 슬라이더가 위치 결정될 때에 기류기류(氣流)와 보호용 돌기와의 관계를 개략적으로 나타내는 리어 레일의 확대 평면도.
도 6은 최내주 트랙에 대하여 부상 헤드 슬라이더가 위치 결정될 때에 기류와 보호용 돌기와의 관계를 개략적으로 나타내는 리어 레일의 확대 평면도.
도 7은 헤드 소자 내장막의 열팽창시의 모양을 개략적으로 나타내는 부상 헤드 슬라이더의 부분 확대 측면도.
도 8은 소정의 모멘트를 받으면서 부상 헤드 슬라이더가 자기 디스크에 접촉하는 모양을 나타낸 부상 헤드 슬라이더의 측면도.
도 9는 부상 헤드 슬라이더의 제조에서 각 지지 돌기의 선단을 가공하는 공정을 개략적으로 나타낸 웨이퍼 바의 확대 부분 평면도.
도 10은 부상 헤드 슬라이더의 제조에서 보호용 돌기를 형성하는 공정을 개략적으로 나타낸 웨이퍼 바의 확대 부분 평면도.
도 11은 부상 헤드 슬라이더의 제조에서 홈을 형성하는 공정을 개략적으로 나타내는 웨이퍼 바의 확대 부분 평면도.
도 12는 부상 헤드 슬라이더의 제조에서 각 공기베어링면을 가공하는 공정을 개략적으로 나타낸 웨이퍼 바의 확대 부분 평면도.
도 13은 리프트 오프에 의해 형성되는 보호용 돌기를 개략적으로 나타낸 웨이퍼 바의 확대 부분 단면도.
도 14는 홈의 형성에 있어서 동시에 깍이는 보호용 돌기를 개략적으로 나타낸 웨이퍼 바의 확대 부분 단면도.
도 15는 부상 헤드 슬라이더의 제조에서 보호용 돌기의 높이를 조정하는 공정을 개략적으로 나타낸 부상 헤드 슬라이더의 확대 부분 측면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11 : 기록 매체 구동 장치로서의 하드 디스크 구동 장치(HDD)
13 : 기록 매체로서의 자기 디스크
18 : 헤드 슬라이더
23 : 슬라이더 본체
24 : 판독/기록 헤드(헤드 소자)
25 : 보호막으로서의 헤드 소자 내장막
26 : 매체 대향면, 즉 부상면
36a : 공기베어링면
47 : 오목한 홈
49 : 보호용 돌기
52 : 제 1 전방 벽면
53 : 제 2 전방 벽면
54 : 전방 기준선
55 : 후방 기준선
56 : 후방 기준선
58 : 기류(氣流)
79 : 연마용 디스크
상기 목적을 달성하기 위해, 제 1 발명에 의하면, 기록 매체와, 매체 대향면에서 기록 매체와 마주보고, 규정된 부상 자세로 기록 매체로부터 부상하는 헤드 슬라이더와, 헤드 슬라이더 내에서 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 매체 대향면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입단측에서 매체 대향면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기는 보호막의 열팽창시에 헤드 소자에서 확립되는 부상 높이보다 작은 부상 높이에서 기록 매체로부터 부상하는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치가 제공된다.
이러한 기록 매체 구동 장치에서는, 기록 매체와 헤드 슬라이더와의 사이에 소정의 상대 변위가 생성되면, 헤드 슬라이더는 기록 매체의 표면으로부터 부상한다. 상대 변위의 속도가 정상 상태에 진입하면, 슬라이더 본체의 공기 유출단은 기록 매체의 표면으로부터 규정된 부상 높이에서 유지될 수 있다. 이러한 부상 중에 헤드 소자는 판독 동작이나 기록 동작을 실시한다.
판독 동작이나 기록 동작의 실시에서 헤드 소자에 전류가 공급된다. 전류의공급에 응하여 발열이 발생한다. 이러한 발열은 보호막의 열팽창을 일으킨다. 그 결과, 보호막은 기록 매체의 표면을 향하여 융기한다. 헤드 소자의 선단은 매체 대향면보다 과도하게 기록 매체에 접근한다. 이렇게 하여 기록 매체의 표면과 헤드 소자의 선단과의 사이에는 팽창시 부상 높이가 확립된다. 헤드 소자의 선단은 슬라이더 본체의 공기 유출단의 궤도보다 기록 매체에 가까운 궤도를 찾는다.
이 기록 매체 구동 장치에서는, 보호용 돌기의 부상 높이는 헤드 소자의 열팽창시 부상 높이보다 작게 설정된다. 따라서, 보호용 돌기는 보호막의 열챙창시에 있어서도 헤드 소자의 궤도보다 기록 매체에 가까운 궤도를 찾을 수 있다. 기록 매체의 표면에 돌기나 오염물 등의 장해물이 존재해도, 보호용 돌기는 헤드 소자의 전방에서 장해물에 충돌할 수 있다. 이렇게 하여 헤드 소자는 보호용 돌기의 배후에서 장해물과의 충돌으로부터 보호될 수 있다.
더욱이, 상술한 보호용 돌기는 헤드 슬라이더의 매체 대향면에서 규정되는 공기베어링면에 형성되어도 좋다. 헤드 소자의 선단은 공기베어링면에서 노출한다. 공기베어링면은 매체 대향면에 형성되는 레일 상에 규정되면 좋다. 더욱이, 레일의 정상(頂上)면과 공기베어링면의 공기 유입측단과의 사이에는 단차가 구획되어도 좋다. 헤드 슬라이더의 매체 대향면에는 보호용 돌기보다 높은 정상을 규정하는 지지 돌기가 형성되어도 좋다.
보호용 돌기는 공기 유입측을 향함에 따라 좁아져도 좋다. 즉, 보호용 돌기에는 매체 대향면에 직교하는 전방 기준선으로부터, 전방 기준선보다 공기 유출측에서 매체 대향면에 직교하는 후방 기준선을 향하여 넓어지는 전방 벽면(frontwall surface)이 형성되어도 좋다. 그 외, 보호용 돌기에는 매체 대향면에 직교하는 제 1 및 제 2 기준선으로부터, 제 1 및 제 2 기준선의 사이에서 확립되어 제 1 및 제 2 기준선보다 공기 유입측에서 매체 대향면에 직교하는 제 3 기준선을 향하여 각각 넓어지는 제 1 및 제 2 전방 벽면이 형성되어도 좋다. 이러한 보호용 돌기에 의하면, 보호용 돌기의 벽면에서 정면으로부터(수직 방향으로부터) 오염물이 충돌하는 일은 없다. 오염물은 보호용 돌기의 벽면의 작용으로, 헤드 소자의 궤도로부터 튀겨 나오기 쉽다. 따라서, 오염물과 헤드 소자와의 충돌은 한층 확실하게 회피될 수 있다. 만약에, 오염물이 수직 방향으로부터 보호용 돌기의 벽면에 충돌하면, 오염물은 부상 헤드 슬라이더와 기록 매체의 표면과의 사이로 말려 들어갈 수 있다. 이렇게 하여 말려 들어간 오염물은 헤드 소자에 충돌하고 만다.
보호용 돌기는 헤드 슬라이더의 매체 대향면에서 공기베어링면에 형성된 홈 내에 배치되어도 좋다. 예를 들면, 헤드 슬라이더의 공기 유출단에 의해 헤드 슬라이더가 기록 매체의 표면에 수용될 때에, 보호용 돌기는 공기베어링면에 먼저 기록 매체에 접촉할 수 있다. 보호용 돌기의 작용으로 공기베어링면과 기록 매체와의 접촉은 회피된다. 이렇게 하여 헤드 슬라이더와 기록 매체와의 접촉 면적의 증대는 회피된다. 더욱이, 보호용 돌기는 공기베어링면보다 낮은 위치로부터 세워져 있다. 부상 높이의 변경을 수반하지 않고 보호용 돌기의 높이가 실질적으로 증대한다. 이렇게 하여 기록 매체의 표면에 퍼진 윤활제나 수분이 위로 올라가는 것이 확실하게 방지될 수 있다. 헤드 슬라이더와 기록 매체와의 사이에서는 흡착력(소위 메니스커스 효과(meniscus effect))이나 마찰력의 증대가 회피된다.
게다가, 보호용 돌기는 헤드 슬라이더의 부상 자세의 변화에 따라 변화하는 기류의 전(全) 입사 방향에 걸쳐, 헤드 소자를 향하여 직진하는 공기의 흐름을 차단하는 크기로 형서되는 것이 바람직하다. 이러한 보호용 돌기에 의하면, 어느 쪽의 입사각으로 오염물, 그 외의 장해물이 헤드 슬라이더의 매체 대향면으로 진입해 와도, 보호용 돌기는 확실하게 헤드 소자의 전방에서 장해물에 충돌할 수 있다. 헤드 소자는 확실하게 보호된다.
제 2 발명에 의하면, 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기는 공기 유입측을 향함에 따라 좁아지는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더가 제공된다.
또한, 제 3 발명에 의하면, 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기에는 공기베어링면에 직교하는 전방 기준선으로부터 전방 기준선보다 공기 유출측에서 공기베어링면에 직교하는 후방 기준선을 향하여 넓어지는 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더가 제공된다.
게다가 또한, 제 4 발명에 의하면, 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기에는 공기베어링면에 직교하는 제 1 및 제 2 기준선으로부터, 제 1 및 제 2 기준선의 사이에서 확립되어 제 1 및 제 2 기준선보다 공기 유입측에서 공기베어링면에 직교하는 제 3 기준선을 향하여 각각 넓어지는 제 1 및 제 2 측벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더가 제공된다.
이상과 같은 헤드 슬라이더에 의하면, 보호용 돌기의 측면에서 정면으로부터(수직 방향으로부터) 오염물이 충돌하는 일은 없다. 오염물은 보호용 돌기의 벽면의 작용으로, 헤드 소자의 궤도로부터 튀겨 나오기 쉽다. 따라서, 오염물과 헤드 소자와의 충돌은 한층 확실하게 회피될 수 있다. 만약에, 오염물이 수직 방향으로부터 보호용 돌기의 벽면에 충돌하면, 오염물은 부상 헤드 슬라이더와 기록 매체의 표면과의 사이에 말려 들어가는 일이 있다. 이렇게 하여 말려 들어간 오염물은 헤드 소자에 충돌하고 만다.
제 5 발명에 의하면, 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면에 형성되는 홈과, 홈 내에서 슬라이더 본체로부터 세워져 있고 공기베어링면보다 높은 정상을 규정하는 보호용 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더가 제공된다.
예를 들면, 헤드 슬라이더의 공기 유출단에 의해 헤드 슬라이더가 기록 매체의 표면에 수용될 때에, 보호용 돌기는 공기베어링면에서 먼저 기록 매체에 접촉할 수 있다. 보호용 돌기의 작용으로 공기베어링면과 기록 매체와의 접촉이 회피된다. 이렇게 하여 헤드 슬라이더와 기록 매체와의 접촉 면적의 증대는 회피된다. 게다가, 보호용 돌기는 공기베어링면보다 낮은 위치로부터 세워져 있다. 부상 높이의 변경을 수반하지 않고 보호용 돌기의 높이가 실질적으로 증대된다. 이렇게 하여 기록 매체의 표면에 윤활제나 수분이 퍼지는 것이 확실하게 방지될 수 있다. 헤드 슬라이더와 기록 매체와의 사이에서는 흡착력(소위 메니스커스 효과)이나 마찰력의 증대는 회피된다.
더욱이, 어느 쪽의 헤드 슬라이더에서도, 상술한 바와 마찬가지로, 보호용 돌기는 헤드 슬라이더의 부상 자세의 변화에 따라 변화하는 기류의 전(全) 입사 방향에 걸쳐, 헤드 소자를 향하여 직진하는 공기의 흐름을 차단하는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 헤드 슬라이더에 의하면, 어느 쪽의 입사각에서 오염물, 그 외의 장해물이 매체 대향면으로 진입해 와도, 보호용 돌기는 확실하게 헤드 소자의 전방에서 장해물에 충돌할 수 있다. 헤드 소자는 확실하게 보호된다.
제 6 발명에 의하면, 제품에 조립될 때에 확립되는 규정된 높이보다 높은 높이에서 헤드 슬라이더의 매체 대향면에 돌기를 형성하는 공정과, 회전하는 연마용 디스크의 표면에 헤드 슬라이더의 매체 대향면을 마주보게 하는 공정과, 제품에 조립될 때에 확립되는 부상 높이보다 낮은 부상 높이까지 연마용 디스크의 표면을 향하여 헤드 슬라이더를 접근시켜 연마용 디스크 및 돌기의 접촉에 기초하여 돌기를 연마하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더의 제조 방법이 제공된다.
일반적으로, 헤드 슬라이더는 기록 매체에 대한 상대 이동 속도에 기초하여 정확한 부상 높이에서 기록 매체로부터 부상할 수 있다. 이러한 부상 높이에 기초하여 돌기의 연마량이 설정되면, 돌기는 정확한 높이까지 깍일 수 있다. 이렇게 하여 제조된 헤드 슬라이더가 제품에 조립되면, 제품에 조립될 때에 확립되는 부상 높이와 연마시의 부상 높이와의 차에 기초하여 돌기의 선단의 부상 높이가 결정될 수 있다. 제품에서는, 돌기의 선단은 규정된 부상 높이에서 기록 매체로부터 계속하여 부상할 수 있다.
특히, 이러한 제조 방법에서는, 연마용 디스크의 회전 속도는, 제품에서 실현되는 회전 속도보다 낮은 회전 속도로 설정되면 좋다. 이러한 회전 속도에 의하면, 헤드 슬라이더에 생성되는 부력은 제품에 조립될 때에 확립되는 부력보다 감소한다. 헤드 슬라이더는 제품에 조립될 때에 확립되는 부상 높이보다 낮은 부상 높이에서 연마용 디스크와 마주보게 된다. 이렇게 하여 돌기의 연마량은 정확하게 설정될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 1은 기록 매체 구동 장치의 일구체예에 따른 하드 디스크 구동 장치(HDD)의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다. 이 HDD(11)는 예를 들면 평평한 직사각형의 내부 공간을 구획하는 상자 모양의 몸통 본체(12)를 구비한다. 수용 공간에는 기록 매체로서의 1매 이상의 자기 디스크(13)가 수용된다. 자기 디스크(13)는 스핀들 모터(spindle motor)(14)의 회전축에 장착된다. 스핀들 모터(14)는, 예를 들면 7200rpm이나 10000rpm 등으로 규정된 회전 속도로 자기 디스크(13)를 회전시킬 수있다. 몸통 본체(12)에는 몸통 본체(12)와의 사이에서 수용 공간을 밀폐하는 덮개체, 즉 커버(도시하지 않음)가 결합된다.
수용 공간에는 선단에서 자기 디스크(13)의 표면을 마주보는 캐리지(15)가 더 수용된다. 이 캐리지(15)는 지지축(16) 회전으로 요동하는 요동암(swinging arm)(17)과, 이 요동암(17)의 선단에 고정되어 선단에서 개별적으로 부상 헤드 슬라이더(18)를 지지하는 헤드 서스펜션(head suspension)(19)을 구비한다. 요동암(17)의 요동은, 예를 들면 보이스 코일 모터(VCM) 등의 전자(電磁) 액추에이터(21)의 작용을 통해 달성된다. 이러한 요동암(17)의 요동에 의하면, 부상 헤드 슬라이더(18)는 반경 방향으로 자기 디스크(13)를 횡단할 수 있다. 이 이동에 기초하여 부상 헤드 슬라이더(18)는 자기 디스크(13) 상의 원하는 기록 트랙에 위치 결정된다. 알려진 바와 같이, 복수매의 자기 디스크(13)가 몸통 본체(12) 내에 조립되는 경우에는, 인접하는 자기 디스크(13)끼리의 사이에 2매의 헤드 서스펜션(19), 즉 2개의 부상 헤드 슬라이더(18)가 배치된다.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 부상 헤드 슬라이더(18)의 구조를 나타낸다. 이 부상 헤드 슬라이더(18)는 평평한 직사각형으로 형성되는 Al2O3-TiC(알틱)제의 슬라이더 본체(23)와, 이 슬라이더 본체(23)의 공기 유출측 단면에 적층되어 판독/기록 헤드(24)를 내장하는 Al2O3(알루미나)제의 헤드 소자 내장막(25)을 구비한다. 슬라이더 본체(23) 및 헤드 소자 내장막(25)에는 자기 디스크(13)를 마주 보는 매체 대향면, 즉 부상면(26)이 규정된다. 자기 디스크(13)의 회전에 기초하여 생성되는 기류(27)는 부상면(26)에서 수용된다.
부상면(26)에는 기류(27)의 상류측, 즉 공기 유입측에서 베이스면(base surface)(28)으로부터 세워져 있는 1개의 프론트 레일(front rail)(29)이 형성된다. 프론트 레일(29)은 베이스면(28) 상에 소정의 두께(1.5 ~ 2.0㎛ 정도)로 넓어지면서, 슬라이더 본체(23)의 공기 유입단을 따라 슬라이더 폭 방향으로 연장된다. 마찬가지로, 부상면(26)에는 기류(27)의 하류측, 즉 공기 유출측에서 베이스면(28)으로부터 세워져 있는 1쌍의 리어 레일(rear rail)(31a, 31b)이 형성된다. 리어 레일(31a, 31b)은 슬라이더 폭 방향으로 배열된다. 리어 레일(31a, 31b)의 사이에는 기류(27)의 유통로(32)가 구획된다. 각 리어 레일(31a, 31b)은 베이스면(28) 상에 프론트 레일(29)과 동일한 두께로 넓어지면서, 슬라이더 본체(23)의 공기 유출단을 따라 연장된다.
프론트 레일(29)의 정상면에는 슬라이더 폭 방향으로 연장되는 1개의 전방 공기베어링면(front air bearing surface)(33)이 규정된다. 전방 공기베어링면(33)의 공기 유입단에서는 프론트 레일(29)의 정상면에 단차(step)(34)가 형성된다. 이 단차(34)는 공기 유출단을 제거하는 전방 공기베어링면(33)의 주위 전체에 형성되어도 좋다. 이렇게 하여 단차(34)가 형성되면, 프론트 레일 (29)의 정상면에는, 전방 공기베어링면(33)보다 낮은 레벨에서 넓어지는 저레벨면(lower level surface)(35)이 규정된다. 전방 공기베어링면(33)과 저레벨면(35)과의 고저차는 예를 들면 200nm 정도로 설정된다. 자기 디스크(13)의 회전시, 자기 디스크(13)의 표면을 따라 생성되는 기류(27)는 저레벨면(35)으로부터 단차(34)를 따라서 이동하여 전방 공기베어링면(33)으로 안내된다. 단차(34)의 작용으로 전방 공기베어링면(33)에서는 큰 정압(正壓), 즉 부력이 생성된다.
2개의 리어 레일(31a, 31b)의 정상면에는 슬라이더 폭 방향으로 배열되는 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(rear air bearing surface)(36a, 36b)이 각각 규정된다. 제 1 후방 공기베어링면(36a)의 공기 유입단에서는 리어 레일(31a)의 정상면에 단차(37)가 형성된다. 마찬가지로, 제 2 후방 공기베어링면(36b)의 공기 유입단에서는 리어 레일(31b)의 정상면에 단차(38)가 형성된다. 단차(38)는 제 2 후방 공기베어링면(36b)의 주위를 따라 공기 유출단을 향하여 연장되어도 좋다. 이렇게 하여 단차(37, 38)가 형성되면, 2개의 리어 레일(31a, 31b)의 정상면에는 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)보다 낮은 레벨로 각각 넓어지는 저레벨면(39, 41)이 규정된다. 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)과 저레벨면(39, 41)과의 고저차는, 예를 들면 200nm 정도로 설정된다. 자기 디스크(13)의 회전시, 자기 디스크(13)의 표면을 따라 생성되는 기류(27)는 저레벨면(39, 41)으로부터 단차(37, 38)를 따라 이동하여 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)에 안내된다. 단차(37, 38)의 작용으로 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)에서는 큰 정압, 즉 부력이 생성된다.
이 부상 헤드 슬라이더(18)에서는, 2개의 후방 공기베어링면(36a, 36b)에 비해 전방 공기베어링면(33)에서 큰 정압, 즉 부력이 생성된다. 따라서, 자기 디스크(13)의 회전에 수반하여 슬라이더 본체(23)가 자기 디스크(13)의 표면으로부터 부상하면, 슬라이더 본체(23)는 피치각(pitch angle) α의 경사 자세로 유지될 수있다. 여기서, 피치각 α는 기류(27)의 흐름 방향을 따른 슬라이더 본체 전후 방향의 경사각을 말한다. 더욱이, 제 1 후방 공기베어링면(36a)은 제 2 후방 공기베어링면(36b)에 비해 작게 형성된다. 따라서, 슬라이더 본체(23)에 기류(27)가 작용하면, 제 1 후방 공기베어링면(36a)에 비해 제 2 후방 공기베어링면(36b)에 큰 부력이 생성된다. 자기 디스크(13)의 회전에 수반하여 슬라이더 본체(23)가 자기 디스크(13)의 표면으로부터 부상하면, 슬라이더 본체(23)는 롤각(roll angle) β의 경사 자세로 유지될 수 있다. 여기서, 롤각 β는 기류(27)의 흐름 방향에 직교하는 슬라이더 폭 방향의 경사각을 말한다.
이렇게 하여 작게 형성된 제 1 후방 공기베어링면(36a)에서 판독/기록 헤드(24)는 선단, 즉 판독 갭이나 기록 갭을 노출시킨다. 이 때, 매체 대향면, 즉 제 1 후방 공기베어링면(36a)에는 판독/기록 헤드(24)의 선단에 덮이는 DLC(diamond-like-carbon) 보호층이 형성되어도 좋다. 상술한 피치각 α 및 롤각 β의 작용에 의해, 제 1 후방 공기베어링면(36a)의 공기 유출단과 자기 디스크(13)의 표면과의 거리는 가장 축소한다. 따라서, 판독/기록 헤드(24)가 제 1 후방 공기베어링(36a)의 공기 유출단에 근접하여 배치되기 때문에, 자기 디스크(13)에 효율적으로 자기 정보를 기록하거나, 자기 디스크(13)로부터 효율적으로 자기 정보를 판독할 수 있다. 판독/기록 헤드(24)에는, 예를 들면 박막 코일 패턴을 이용한 박막 자기 헤드 등의 기록 소자나, 거대 자기 저항 효과(GMR) 소자나 터널 접합 자기 저항 효과 소자(TMR) 등의 판독 소자가 채용되면 좋다. 판독 소자는, 예를 들면 제 1 후방 공기베어링면(36a)을 따라 슬라이더 폭 방향으로 연장되는 스핀 밸브막이나 터널 접합막 등의 자기 저항 효과막을 구비하면 좋다.
프론트 레일(29)의 슬라이더 폭 방향 양단에는, 슬라이더 본체(23)의 베이스면(28)으로부터 세워져서, 공기 유출단을 향하여 연장되는 한 쌍의 사이드 레일(side rail)(43)이 접속된다. 이러한 사이드 레일(43)에 의하면, 자기 디스크(13)의 회전시에 프론트 레일(29)에 정면으로부터 충돌하는 기류는 프론트 레일(29)의 슬라이더 폭 방향 양단을 돌아서 프론트 레일(29)의 배후(背後)로 들어갈 수는 없다. 따라서, 전방 공기베어링면(33)을 따라 프론트 레일(29)을 통과하는 기류(27)는 용이하게 디스크면 수직 방향으로 넓게 퍼질 수 있다. 이러한 기류(27)가 급격하게 넓게 퍼지는 것에 기초하여 부압이 생성된다. 이 부압이 상술한 부력과 균형을 이루면, 슬라이더 본체(23)의 부상량이 규정된다. 한 쌍의 사이드 레일(43)과 한 쌍의 리어 레일(31a, 31b)과의 사이에는, 슬라이더 폭 방향 양측으로부터 프론트 레일(29)을 우회하는 기류를 유통로(32)에 안내하는 간극(44)이 형성된다. 사이드 레일(43)은 프론트 레일(29)의 저레벨면(35)과 동일한 레벨로 넓어지는 정상면을 규정한다.
프론트 레일(29)에는 저레벨면(35)으로부터 세워져 있는 한 쌍의 전방 지지 돌기(패드)(45)가 형성된다. 이들의 전방 지지 돌기(45)는 베이스면(28)의 공기 유입단에서 가능한 한 근접한 위치에 배치된다. 전방 지지 돌기(45)는 전방 공기베어링면(33)이나 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)보다 높은 정상면(頂上面)을 규정한다.
마찬가지로, 제 1 후방 공기베어링면(36a) 측의 사이드 레일(43)에는, 사이드 레일(43)의 정상면으로부터 세워져 있는 제 1 후방 지지 돌기(패드)(46a)가 형성되는 한편으로, 리어 레일(31b)에는 저레벨면(41)으로부터 세워져 있는 제 2 후방 지지 돌기(패드)(46b)가 형성된다. 제 1 및 제 2 후방 지지 돌기(46a, 46b)는 전방 지지 돌기(45)보다 공기 유출측에서, 베이스면(28)의 공기 유출단으로부터 공기 유입측으로 치우친 위치에 배치된다. 제 1 및 제 2 후방 지지 돌기(46a, 46b)는 전방 지지 돌기(45)와 마찬가지로, 전방 공기베어링면(33)이나 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)보다 높은 정상면을 규정한다. 제 1 및 제 2 후방 지지 돌기(46a, 46b)의 높이는 전방 지지 돌기(45)의 그것과 같게 설정되면 좋다.
제 1 후방 지지 돌기(46a)의 공기 유출측에서 리어 레일(31a)에는 홈, 즉 1개의 홈(47)이 형성된다. 이 홈(47)은 슬라이더 본체(23)의 공기 유출단을 따라 슬라이더 폭 방향으로 연장된다. 홈(47)은 슬라이더 본체(23) 상에서 완전히 제 1 후방 공기베어링면(36a)을 횡단한다. 이런 홈(47)은 판독/기록 헤드(24)보다 공기 유입측에 배치된다. 마찬가지로, 제 2 후방 지지 돌기(46b)의 공기 유출측에서 리어 레일(31b)에는 1개의 홈(48)이 형성된다. 홈(48)은, 마찬가지로 슬라이더 본체(23)의 공기 유출단을 따라 슬라이더 폭 방향으로 연장된다. 이렇게 하여 홈(48)은 슬라이더 본체(23) 상에서 완전히 제 2 후방 공기베어링면(36b)을 횡단한다. 홈(47, 48)의 횡폭은 10 ~ 100㎛의 범위에서 적당하게 설정하면 좋고, 홈(47, 48)의 깊이는, 예를 들면 5 ~ 10nm 정도로 설정하면 좋다.
제 1 후방 공기베어링면(36a)에는, 판독/기록 헤드(24)의 전방, 즉 공기 유입측에서 제 1 후방 공기베어링면(36a)으로부터 세워져 있는 보호용 돌기(49)가 형성된다. 이 보호용 돌기(49)는 홈(47) 내에 배치된다. 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 보호용 돌기(49)는 제 1 후방 공기베어링면(36a)보다 높은 정상을 규정한다. 이 정상은 제 1 후방 공기베어링면(36a)을 포함하는 가상 평면(51)보다 Ha = 10nm 정도로 돌출하면 좋다. 이 때 각 지지 돌기(45, 46a, 46b)는 각 공기베어링면(33, 36a, 36b)을 포함하는 가상 평면(51)보다 Hb = 40nm 정도 돌출한다.
도 4로부터 명백한 바와 같이, 보호용 돌기(49)는 공기 유입측을 향함에 따라서 슬라이더 폭 방향으로 좁아진다. 즉, 보호용 돌기(49)에는 제 1 후방 공기베어링면(36a)으로부터 수직으로 세워져 있는 제 1 및 제 2 전방 벽면(52, 53)이 규정된다. 제 1 전방 벽면(52)은 제 1 후방 공기베어링면(36a)에 직교하는 전방 기준선(54)을 따라 규정되는 능선과, 전방 기준선(54)보다 슬라이더 본체(23)의 외주측에서 제 1 후방 공기베어링면(36a)에 직교하는 제 1 후방 기준선(55)을 따라 규정되는 능선과의 사이에서 넓어진다. 마찬가지로, 제 2 전방 벽면(53)은 제 1 후방 공기베어링면(36a)에 직교하는 전방 기준선(54)을 따라 규정되는 능선과, 전방 기준선(54)보다 슬라이더 본체(23)의 내주측에서 제 1 후방 공기베어링면(36a)에 직교하는 제 2 후방 기준선(56)을 따라 규정되는 능선과의 사이에서 넓어진다. 이 때, 제 1 및 제 2 후방 기준선(55, 56)은 각각 전방 기준선(54)보다 공기 유출측에 배치된다. 여기서, 「외주측」이나 「내주측」은 부상 헤드 슬라이더(18)가 자기 디스크(13)를 마주보는 때에 자기 디스크(13)의 내주나 외주를 기초로 결정되면 좋다. 단, 제 1 전방 벽면(52)은 적어도 전방 기준선(54) 및 제 1 후방 기준선(55)을 포함하는 가상 평면을 따라 넓어지는 평탄면을 구비하면 좋다. 마찬가지로, 제2 전방 벽면(53)은 적어도 전방 기준선(54) 및 제 2 후방 기준선(56)을 포함하는 가상 평면을 따라 넓어지는 평탄면을 구비하면 좋다. 제 1 및 제 2 전방 벽면(52, 53)은 반드시 능선을 공유할 필요는 없다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 회전하는 자기 디스크(13) 상의 최외주 트랙에 대해 부상 헤드 슬라이더(18)가 위치 결정되면, 예를 들면 입사각 θ= 10˚~ 20˚정도의 범위에서 제 1 후방 공기베어링면(36a)을 향하여 기류(58)가 유입된다. 이 때, 보호용 돌기(49)의 크기는 판독/기록 헤드(24)에 포함되는 자기 저항 효과막(59)을 향하여 직진하는 기류(58)를 완전히 차단하는 크기로 설정된다. 더욱이, 보호용 돌기(49)는 자기 저항 효과막(59)에 인접하여 자기 저항 효과막의 폭 W로 구분되는 영역(61)을 향하여 직진하는 기류(58)를 차단하는 것이 바람직하다. 여기서, 입사각 θ는 슬라이더 본체 전후 방향을 결정하는 전후 방향 기준선(62)으로부터 부상면(26)의 평면에서 보아 시계 방향으로 측정되면 좋다.
도 5로부터 명백한 바와 같이, 제 1 전방 벽면(52)은 전후 방향 기준선(62)에 직교하는 수직 가상 평면(63)에 전방 기준선(54)에서 교차하는 평면을 따라 넓어진다. 이 평면과 수직 가상 평면(63)과의 사이에는 입사각 θ의 절대량보다 큰 교차 각도 γ가 확립된다. 따라서, 제 1 전방 벽면(52)은 부상면(26)에서 수용되는 기류(58)의 전체의 입사각 θ(예를 들면 0˚~ 20˚)에 걸쳐, 수직 방향으로부터 기류(58)를 수용하는 것은 아니다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 회전하는 자기 디스크(13) 상의 최내주 트랙에 대해 부상 헤드 슬라이더(18)가 위치 결정되면, 예를 들면 입사각 θ = -10˚~ -20˚정도의 범위에서 제 1 후방 공기베어링면(36a)을 향하여 기류(58)가 유입된다. 이 때, 보호용 돌기(49)의 크기는 판독/기록 헤드(24)에 포함되는 자기 저항 효과막(59)을 향하여 직진하는 기류(58)를 완전히 차단하는 크기로 설정된다. 더욱이, 보호용 돌기(49)는 자기 저항 효과막(59)에 인접하여 자기 저항 효과막의 폭 W로 구분되는 영역(61)을 향하여 직진하는 기류(58)를 차단하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 보호용 돌기(49)는 부상면(26)에서 수용되는 기류(58)의 전체의 입사각 θ(예를 들면 -20˚~ 20˚)에 걸쳐, 자기 저항 효과막(59) 및 인접하는 영역(61)을 향하여 직진하는 기류(58)를 차단할 수 있다.
도 6으로부터 명백한 바와 같이, 제 2 전방 벽면(53)은 전후 방향 기준선(62)에 직교하는 수직 가상 평면(63)에 전방 기준선(54)에서 교차하는 평면을 따라 넓어진다. 이 평면과 수직 가상 평면(63)과의 사이에는, 입사각 θ의 절대량보다 큰 교차 각도 η가 확립된다. 따라서, 제 1 전방 벽면(52)은 부상면(26)에 수용되는 기류의 전체의 입사각 θ(예를 들면 -20˚~ 0˚)에 걸쳐, 수직 방향으로부터 기류(58)를 수용하는 것은 아니다.
이제, 자기 디스크(13)의 회전에 응하여 자기 디스크(13)의 표면을 따라 기류가 생성되는 장면(場面)을 상정한다. 자기 디스크(13)의 표면에 부상 헤드 슬라이더(18)가 마주보게 되면, 기류의 작용으로 부상 헤드 슬라이더(18)에는 부력이 생성된다. 자기 디스크(13)의 회전이 정상 상태에 진입하면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 슬라이더 본체(23)의 공기 유출단은 자기 디스크(13)의 표면에 평행한 궤도면(64)을 따라 이동한다. 자기 디스크(13)의 회전이 규정된 회전 속도로 유지되는 한, 슬라이더 본체(23)의 부상 높이는 변동하지 않는다.
자기 정보의 기록에 있어서 판독/기록 헤드(24)에는 기록 신호, 즉 전류가 공급된다. 전류의 공급에 따라서, 예를 들면 판독/기록 헤드(24)에 포함되는 박막 코일 패턴에서는 자계가 생성된다. 생성된 자계는 자성 코어의 작용으로 제 1 후방 공기베어링면(36a)로부터 누출한다. 이렇게 하여 누출한 자계의 작용으로 자기 디스크(13)에 자기 정보가 기록된다.
이 때, 박막 코일 패턴에서는 전류의 공급에 따라 발열이 발생한다. 기록 신호의 주파수가 높아지면 높아질 수록, 박막 코일 패턴의 발열량이 증대한다. 박막 코일 패턴의 발열은 헤드 소자 내장막(25)의 열팽창을 발생시킨다. 그 결과, 도 7로부터 명백한 바와 같이, 헤드 소자 내장막(25)은 자기 디스크(13)의 표면을향하여 크게 융기한다. 판독/기록 헤드(24)의 선단은 제 1 후방 공기베어링면(36a)보다 과도하게 자기 디스크(13)에 접근한다. 이렇게 하여 자기 디스크(13)의 표면과 판독/기록 헤드(24)(특히 자기 저항 효과막)와의 사이에는 기록시 부상 높이 Hw가 확립된다. 판독/기록 헤드(24)의 선단은 공기 유출단의 궤도면(64)보다 자기 디스크(13)에 가까운 궤도(65)를 찾는다.
도 7로부터 명백한 바와 같이, 이 HDD(11)에서는 보호용 돌기(49)의 부상 높이 Hp는 기록시 부상 높이 Hw보다 적게 설정된다. 따라서, 보호용 돌기(49)의 정상은 헤드 소자 내장막(25)의 열팽창시이어도 판독/기록 헤드(24)의 궤도(65)보다 자기 디스크(13)에 가까운 궤도면(66)을 찾는다. 자기 디스크(13)의 표면에 돌기나 오염물 등의 장해물이 존재해도, 보호용 돌기(49)는 판독/기록 헤드(24)의 전방에서 장해물에 충돌할 수 있다. 이렇게 하여 판독/기록 헤드(24)는 보호용 돌기(49)의 배후에서 장해물과의 충돌로부터 보호될 수 있다. 자기 저항 효과막(59)에서는 써멀 어스페러티의 발생이 저지될 수 있다.
특히, 보호용 돌기(49)는 상술한 바와 같이, 부상면(26)에서 수용되는 기류의 전체의 입사각 θ에 걸쳐, 자기 저항 효과막(59) 및 인접하는 영역(61)을 향하여 직진하는 기류(58)를 차단한다. 즉, 어느 쪽의 입사각 θ로 오염물, 그 외의 장해물이 부상면(26)에 진입해 와도, 보호용 돌기(49)는 확실하게 판독/기록 헤드(24)의 전방에서 장해물에 충돌할 수 있다. 판독/기록 헤드(24)는 확실하게 보호된다. 본 발명자의 검증에 의하면, 오염물, 그 외의 장해물이 직접 자기 저항 효과막(59)에 충돌하지 않아도, 인접하는 영역(61)에 오염물, 그 외의 장해물이 충돌하면 자기 저항 효과막(59)에는 악영향이 미치는 것이 확인됐다. 보호용 돌기(49)는 자기 저항 효과막(59)뿐만 아니라, 인접하는 영역(61)에서도 오염물, 그 외의 장해물의 충돌을 저지할 수 있기 때문에, 자기 저항 효과막(59)의 보호는 한층 확실하게 실현될 수 있다.
게다가, 상술한 바와 같이, 어느 쪽의 입사각 θ로 오염물이 부상면(26)에 진입해 와도, 오염물은 수직 방향으로부터 제 1 및 제 2 전방 벽면(52, 53)에 충돌하지 않는다. 제 1 및 제 2 전방 벽면(52, 53)은 반드시 경사 방향으로부터 오염물을 수용한다. 오염물은 제 1 및 제 2 전방 벽면(52, 53)으로부터 외주측이나 내주측에서 튀겨 나오기 쉽다. 따라서, 오염물과 판독/기록 헤드(24)와의 충돌은 한층 확실하게 회피될 수 있다. 만약에, 오염물이 수직 방향으로부터 제 1 및 제 2전방 벽면(52, 53)에 충돌하면, 오염물은 슬라이더 본체(23)와 자기 디스크(13)의 표면과의 사이로 말려 들어간다. 이렇게 하여 말려 들어간 오염물은 판독/기록 헤드(24)에 충돌하고 만다.
다음으로, 부상 헤드 슬라이더(18)가 자기 디스크(13)의 표면에 접촉하는 장면을 상정한다. 통상, 슬라이더 본체(23)는 4개의 지지 돌기(45, 46a, 46b)에 의해 자기 디스크(13)의 표면에 지지된다. 전방 공기베어링면(33) 및 제 1 및 제 2 후방 공기베어링면(36a, 36b)과 자기 디스크(13)와의 접촉은 회피된다. 따라서, 공기베어링면(33, 36a, 36b)에서 자기 디스크(13)의 표면에 접촉하는 경우에 비해, 슬라이더 본체(23)와 자기 디스크(13)와의 접촉 면적은 약간 감소한다. 그 결과, 자기 디스크(13)의 표면으로 넓어지는 윤활제, 즉 윤활유막으로부터 슬라이더 본체(23)에 작용하는 흡착력(소위, 메니스커스 효과)이 약간 약해진다.
예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 슬라이더 본체(23)에 2개의 후방 지지 돌기(46a, 46b)를 지지점에 모멘트 M이 작용하는 장면을 상정한다. 이러한 모멘트 M이 작용하면, 슬라이더 본체(23)에서는 공기 유입단이 자기 디스크(13)로부터 멀어진다. 이러한 상태에서 부상 헤드 슬라이더(18)가 자기 디스크(13)의 표면에 접촉하면, 슬라이더 본체(23)는 전방 지지 돌기(45)를 뜨게 한 상태에서 후방 지지 돌기(46a, 46b)에 의해 자기 디스크(13)의 표면에서 수용된다. 동시에, 제 1 후방 지지 돌기(46a)의 후방에서 보호용 돌기(49)의 정상단(頂上端)은 자기 디스크(13)의 표면에 수용된다. 이렇게 하여 슬라이더 본체(23)와 자기 디스크(13)와의 사이에서 접촉 면적의 증대는 회피된다. 게다가, 제 2 후방 지지돌기(46b)의 후방에서는 제 2 후방 공기베어링면(36b)의 공기 유출단이 자기 디스크(13)의 표면에 수용되지만, 홈(48)의 작용으로 윤활제가 올라가는 것이 방지된다. 따라서, 흡착력(소위 메니스커스 효과)이나 마찰력의 증대는 확실하게 회피될 수 있다.
다음으로, 이상과 같은 부상 헤드 슬라이더(18)의 제조 방법을 간단하게 설명한다. 우선, 예를 들면 알틱(Al2O3-TiC)제의 웨이퍼가 준비된다. 웨이퍼의 표면에는 미리 알루미나(Al2O3)막이 적층된다. 이 알루미나 막의 표면에는, 알려진 것처럼, 다수의 판독/기록 헤드(24)가 구축되어 있다. 판독/기록 헤드(24)는 1부상 헤드 슬라이더(18)에 잘려진 1블럭마다 구축된다. 구축된 판독/기록 헤드(24)는 알루미나막으로 덮인다. 이렇게 하여 웨이퍼 상에서는, 두께 50㎛ 정도의 알루미나막에 매립된 판독/기록 헤드(24)가 얻어진다.
이렇게 하여 판독/기록 헤드(24)가 구축되면, 웨이퍼로부터, 소위 웨이퍼 바(wafer bar)가 잘려진다. 각각의 웨이퍼 바에는 1열의 블록이 포함된다. 잘려진 웨이퍼 바의 절단면에는 각각의 블록마다 부상 헤드 슬라이더(18)의 부상면(26)이 형성되어 간다. 그 후, 웨이퍼 바로부터 각각의 블록마다 부상 헤드 슬라이더(18)가 잘려진다.
예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 부상면(26)의 형성에 있어서, 우선, 웨이퍼 바(71)의 절단면에는 각 블록(72)마다 지지 돌기(45, 46a, 46b)의 선단 부분이 깍여나간다. 깍아내기에 앞서, 웨이퍼 바(71)의 절단면에서는 DLC(diamond-like-carbon)층이 피막되어도 좋다. DLC층의 피복에 있어서 Si 밀착층 또는 SiC 밀착층은 아래에 부설(敷設)된다. DLC층은 지지 돌기(45, 46a, 46b)의 선단에서 경질의 보호막을 형성한다.
지지 돌기(45, 46a, 46b)의 깍아내기에 있어서, 웨이퍼 바(71)의 절단면에는 각 지지 돌기(45, 46a, 46b)의 외형 형상을 모방한 포토 레지스트막(도시하지 않음)이 형성된다. 예를 들면, 반응성 이온 에칭(RIE)이 실시되면, 포토 레지스트막의 주위에서 웨이퍼 바(71)가 깍여 제거되어 간다. 그 결과, 포토 레지스트막의 아래쪽에서 지지 돌기(45, 46a, 46b)의 선단 부분이 깍여나간다. 형성 후, 포토 레지스트막이 제거된다.
다음으로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 바(71)의 절단면에는 보호용 돌기(49)가 형성된다. 그 형성에 있어서, 소위 리프트 오프(lift-off)가 사용된다. 리프트 오프의 자세한 것은 후술된다.
그 후, 도 11에 나타낸 바와 같이, 블록(72)을 가로지르는 홈(73)이 형성된다. 이 홈(73)은 부상 헤드 슬라이더(18)의 홈(47, 48)에 대응한다. 웨이퍼 바(71)의 절단면에는 다시 포토 레지스트막(도시하지 않음)이 형성된다. 이 포토 레지스트막에는, 홈(73)의 형상을 모방한 공간이 규정된다. 게다가, 포토 레지스트막은, 그 공간 내에서 보호용 돌기(49)의 정상면을 덮는다. 예를 들면 반응성 이온 에칭(RIE)이 실시되면, 포토 레지스트막의 주위에서 웨이퍼 바(71)가 깍여 제거되어 간다. 그 결과, 포토 레지스트막의 사이에서 홈(73)이 형성된다. 홈(73) 내에는 보호용 돌기(49)가 잔재한다. 홈(73)의 형성 후, 포토 레지스트막이 제거된다.
계속하여, 도 12에 나타낸 바와 같이, 각 공기베어링면(33, 36a, 36b)이 깍여나간다. 깍아내기에 있어서, 웨이퍼 바(71)의 절단면에는, 지지 돌기(45, 46a, 46b) 의 외형 형상을 모방한 포토 레지스트막(도시하지 않음)이나, 공기베어링면(33, 36a, 36b)의 외형 형상을 모방한 포토 레지스트막(도시하지 않음)이 형성된다. 예를 들면, 반응성 이온 에칭(RIE)이 실시되면, 포토 레지스트막의 주위에서 웨이퍼 바(71)가 깍여 제거되어 간다. 그 결과, 포토 레지스트막의 아래쪽에서 지지 돌기(45, 46a, 46b) 및 공기베어링면(33, 36a, 36b)이 깍여나간다. 형성 후, 포토 레지스트막이 제거된다.
최후로, 각 프론트 레일(29) 및 리어 레일(31a, 31b)이 깍아나간다. 깍아내기에 있어서, 웨이퍼 바(71)의 절단면에는, 각 레일(29, 31a, 31b)의 외형 형상을 모방한 포토 레지스트막(도시하지 않음)이 형성된다. 예를 들면, 반응성 이온 에칭(RIE)이 실시되면, 포토 레지스트막의 주위에서 웨이퍼 바(71)가 깍여 제거되어 간다. 그 결과, 포토 레지스트막의 아래쪽에서 프론트 레일(29) 및 리어 레일(31a, 31b)이 깍아나간다. 레일(29, 31a, 31b)의 정상면에는, 공기베어링면(33, 36a, 36b)이나 지지 돌기(45, 46a, 46b), 보호용 돌기(49)가 잔재한다. 형성 후, 포토 레지스트막이 제거된다.
리프트 오프에 있어서, 예를 들면 도 13에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 바(71)의 절단면에 형성되는 포토 레지스트막(74)에서는, 보호용 돌기(49)의 형상을 모방한 공간(75)이 규정된다. 이 때, 공간(75)은 보호용 돌기(49)의 외형보다 약간 크게 형성된다. 그 후, 웨이퍼 바(71)의 절단면에서는 일정하게 소정의 재료가 적층된다. 적층에는 예를 들면, 스퍼터링(sputtering)이 사용되면 좋다. 그 결과, 공간(75) 내에는 보호용 돌기(49)의 소재(76)가 형성된다. 공간(75)에서는 포토 레지스트막(75)의 벽면을 따라 소재(76)의 정상면으로부터 세워져 있는 버(burr)(77)가 형성된다. 그 후, 포토 레지스트막(74)이 제거된다. 포토 레지스트막(74) 상에 적층된 재료는 동시에 제거된다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 홈(73)의 형성에 있어서 소재(76)의 정상면에는 포토 레지스트막(78)이 형성된다. 포토 레지스트막(78)은 정확하게 보호용 돌기(49)의 외형 형상을 모방한다. 상술한 바와 같이 RIE가 실시되면, 소재(76)의 외주는 깍여 제거되어 간다. 이렇게 하여 버(77)가 제거된다. 웨이퍼 바(71)의 절단면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기(49)가 얻어진다.
이렇게 하여 제조된 부상 헤드 슬라이더(18)는 헤드 서스펜션(19)의 선단에 부착된다. 이 때, 제조된 부상 헤드 슬라이더(18)에서는, 보호용 돌기(49)의 높이는, HDD(11)에서 조립될 때에 확립되는 규정된 높이 Tp보다 높은 높이 Tr로 형성된다. 그 후, HDD(11)에 조립될 때와 동등한 조건에서, 부상 헤드 슬라이더(18)는 연마용 디스크를 마주본다.
도 15에 나타내는 바와 같이, HDD(11)에서 설정되는 규정된 회전 속도로 연마용 디스크(79)가 회전하면, 부상 헤드 슬라이더(18)는 HDD(11)에 조립될 때에 확립되는 규정된 부상 높이 Hr로 연마용 디스크(79)의 표면으로부터 부상한다. 상술한 바와 마찬가지로, 슬라이더 본체(23)의 공기 유출단은 연마용 디스크(79)에 평행한 규정된 궤도면(64)을 따라 이동한다 . 그 한쪽에서, 규정된 회전 속도보다 낮은 연마용 회전 속도로 연마용 디스크(79)가 회전하면, 부상 헤드 슬라이더(18)는 HDD(11)에 조립될 때에 확립되는 부상 높이 Hr보다 낮은 부상 높이 HL까지 연마용 디스크(79)의 표면을 향하여 접근한다. 이 접근에 수반하여, 보호용 돌기(49)의 선단은 연마용 디스크(79)의 표면에 접촉한다. 이러한 보호용 돌기(49)와 연마용 디스크(79)와의 접촉에 기초하여 보호용 돌기(49)의 선단이 깍여 제거된다. 이러한 연마의 결과, 보호용 돌기(49)의 높이는 규정된 높이 Tp까지 깍일 수 있다. 이렇게 하여 보호용 돌기(49)의 높이가 조정된다.
연마용 디스크(79)가 연마용 회전 속도로 회전하면, 부상 헤드 슬라이더(18)는 정확히 부상 높이 HL로 연마용 디스크(79)의 표면으로부터 부상할 수 있다. 이러한 부상 높이 HL에 기초하여 보호용 돌기(49)의 높이 Tp가 정확하게 설정될 수 있다. 이렇게 하여 제조된 부상 헤드 슬라이더(18)가 HDD(11)에 조립되면, 규정된 부상 높이 Hr과 연마시의 부상 높이 HL과의 차에 기초하여 보호용 돌기(49)의 선단의 부상 높이가 결정될 수 있다. HDD(11)에서는 보호용 돌기(49)의 선단은 규정된 부상 높이에서 자기 디스크(13)의 표면으로부터 계속하여 부상할 수 있다.
이러한 연마는 부상 헤드 슬라이더(18)가 HDD(11)에 조립되기 이전에 실시되면 좋다. 단, 이러한 연마는 HDD(11) 내에서 실현되어도 좋다. 이 경우에는, HDD(11)에 조립되는 자기 디스크(13)가 연마용 디스크로서 기능을 한다.
더욱이, 상술한 보호용 돌기(49)는 상술한 바와 같은 형태의 부상 헤드 슬라이더(18) 뿐만 아니라, 그 외의 형태에 따른 헤드 슬라이더에 적용되어도 좋다.게다가, 상술한 바와 같은 부상 헤드 슬라이더(18)는 HDD(11) 등의 자기 디스크 구동 장치 뿐만 아니라, 그 외의 종류의 기록 매체 구동 장치에 조립되어도 좋다.
(부기 1) 기록 매체와, 매체 대향면에서 기록 매체를 마주보고, 규정된 부상 자세로 기록 매체로부터 부상하는 헤드 슬라이더와, 헤드 슬라이더 내에서 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 매체 대향면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입단측에서 매체 대향면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기는 보호막의 열팽창시에 헤드 소자에서 확립되는 부상 높이보다 작은 부상 높이에서 기록 매체로부터 부상하는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
(부기 2) 부기 1에 기재된 기록 매체 구동 장치에 있어서, 상기 보호용 돌기는 공기 유입측을 향함에 따라서 좁아지는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
(부기 3) 부기 1 또는 2에 기재된 기록 매체 구동 장치에 있어서, 상기 보호용 돌기에는 매체 대향면에 직교하는 전방 기준선으로부터, 전방 기준선보다 공기 유출측에서 매체 대향면에 직교하는 후방 기준선을 향하여 넓어지는 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
(부기 4) 부기 1 또는 2에 기재된 기록 매체 구동 장치에 있어서, 상기 보호용 돌기에는 매체 대향면에 직교하는 제 1 및 제 2 기준선으로부터, 제 1 및 제 2 기준선의 사이에서 확립되어 제 1 및 제 2 기준선보다 공기 유입측에서 매체 대향면에 직교하는 제 3 기준선을 향하여 각각 넓어지는 제 1 및 제 2 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
(부기 5) 부기 1 ~ 4 중 어느 하나에 기재된 기록 매체 구동 장치에 있어서, 상기 보호용 돌기는 상기 매체 대향면에서 공기베어링면에 형성되는 홈 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
(부기 6) 부기 1 ~ 5 중 어느 하나에 기재된 기록 매체 구동 장치에 있어서,상기 보호용 돌기는 상기 부상 자세의 변화에 따라 변화하는 기류의 전입사 방향에 걸쳐, 상기 헤드 소자를 향하여 직진하는 공기의 흐름을 차단하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
(부기 7) 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기는 공기 유입측을 향함에 따라 좁아지는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
(부기 8) 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기에는 공기베어링면에 직교하는 전방 기준선으로부터, 전방 기준선보다 공기 유출측에서 공기베어링면에 직교하는 후방 기준선을 향하여 넓어지는 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
(부기 9) 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기에는 공기베어링면에 직교하는 제 1 및 제 2 기준선으로부터, 제 1 및 제 2 기준선의 사이에서 확립되어 제 1 및 제 2 기준선보다 공기 유입측에서 공기베어링면에 직교하는 제 3 기준선을 향하여 각각 넓어지는 제 1 및 제 2 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
(부기 10) 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면에 형서되는 홈과, 홈 내에서 슬라이더 본체로부터 세워져 있고 공기베어링면보다 높은 정상을 규정하는 보호용 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
(부기 11) 부기 7 ~ 10 중 어느 하나에 기재된 헤드 슬라이더에 있어서, 상기 보호용 돌기는 상기 부상 자세의 변화에 따라 변화하는 기류의 전입사 방향에 걸쳐, 상기 헤드 소자를 향하여 직진하는 공기의 흐름을 차단하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
(부기 12) 제품에 조립될 때에 확립되는 규정된 높이보다 높은 높이에서 헤드 슬라이더의 매체 대향면에 돌기를 형성하는 공정과, 회전하는 연마용 디스크의 표면에 헤드 슬라이더의 매체 대향면을 마주보게 하는 공정과, 제품에 조립될 때에 확립되는 부상 높이보다 낮은 부상 높이까지 연마용 디스크의 표면을 향하여 헤드 슬라이더를 접근시켜, 연마용 디스크 및 돌기의 접촉에 기초하여 돌기를 연마하는공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더의 제조 방법.
(부기 13) 부기 12에 기재된 헤드 슬라이더의 제조 방법에 있어서, 상기 돌기의 연마에 있어서, 상기 연마용 디스크는 상기 제품에서 실현되는 회전 속도보다 작은 회전 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더의 제조 방법.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 한층 확실하게 기록 매체 상의 돌기물과 헤드 소자와의 충돌이 방지될 수 이다.

Claims (10)

  1. 기록 매체와, 매체 대향면에서 기록 매체와 마주보고, 규정된 부상(浮上) 자세로 기록 매체로부터 부상하는 헤드 슬라이더와, 헤드 슬라이더 내에서 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 매체 대향면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 매체 대향면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기는 보호막의 열팽창시에 헤드 소자에 의해서 확립되는 부상 높이보다 작은 부상 높이에서 기록 매체로부터 부상(浮上)하는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호용 돌기는 공기 유입측을 향함에 따라 좁아지는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보호용 돌기에는, 매체 대향면에 직교하는 전방 기준선으로부터, 전방 기준선보다 공기 유출측에서 매체 대향면에 직교하는 후방 기준선을 향하여 넓어지는 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보호용 돌기에는, 매체 대향면에 직교하는 제 1 및 제 2 기준선으로부터, 제 1 및 제 2 기준선의 사이에서 확립되어 제 1 및 제 2 기준선보다 공기 유입측에서 매체 대향면에 직교하는 제 3 기준선을 향하여 각각 넓어지는 제 1 및 제 2 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호용 돌기는 상기 매체 대향면에서 공기베어링면에 형성되는 홈 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호용 돌기는, 상기 부상 자세의 변화에 따라 변화하는 기류의 전(全) 입사 방향에 걸쳐, 상기 헤드 소자를 향하여 직진하는 공기의 흐름을 차단하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  7. 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기는 공기 유입측을 향함에 따라 좁아지는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
  8. 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기에는 공기베어링면에 직교하는 전방 기준선으로부터, 전방 기준선보다 공기 유출측에서 공기베어링면에 직교하는 후방 기준선을 향하여 넓어지는 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
  9. 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면으로부터 세워져 있는 보호용 돌기를 구비하고, 보호용 돌기에는 공기베어링면에 직교하는 제 1 및 제 2 기준선으로부터 제 1 및 제 2 기준선의 사이에서 확립되어 제 1 및 제 2 기준선보다 공기 유입측에서 공기베어링면에 직교하는 제 3 기준선을 향하여 각각 넓어지는 제 1 및 제 2 전방 벽면이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
  10. 슬라이더 본체와, 슬라이더 본체의 공기 유출측 단면에 적층되는 보호막과, 보호막에 매립되어 공기베어링면에서 선단을 노출시키는 헤드 소자와, 헤드 소자의 공기 유입측에서 공기베어링면에 형성되는 홈과, 홈 내에서 슬라이더 본체로부터 세워져 있고 공기베어링면보다 높은 정상(頂上)을 규정하는 보호용 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더.
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