KR20070082845A

KR20070082845A - 헤드 장치 및 그것을 갖는 디스크 장치

Info

Publication number: KR20070082845A
Application number: KR1020060124243A
Authority: KR
Inventors: 오사무 가지타니
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2007-08-22
Also published as: US7564650B2; JP2007220232A; EP1821292A3; CN101025929A; EP1821292A2; KR100858076B1; US20070195461A1

Abstract

본 발명은 다른 사용 환경에 대한 동작 안정성과 경제성이 우수한 헤드 장치 및 그것을 갖는 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드와; 상기 헤드를 지지하여, 회전하는 상기 디스크의 표면으로부터 부상하는 슬라이더와; 상기 슬라이더의 상기 디스크에 대향하는 매체 대향면에 형성되고, 회전하는 상기 디스크에 의해 형성되는 공기 흐름과 협동하여 상기 슬라이더를 부상시키는 부상력을 생성하는 동시에 상기 슬라이더의 피치각을 규정하는 정압부와; 상기 매체 대향면에 형성되고, 상기 공기 흐름과 협동하여 상기 슬라이더의 부상을 저하시키는 부압부를 포함하며, 상기 공기 흐름의 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향에 따른 상기 매체 대향면의 길이를 L로 하고, 상기 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향에 따른 상기 정압부와 상기 부압부와의 최단 거리를 E라고 하면, (E/L)×100≥6을 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드 장치를 제공한다.

Description

헤드 장치 및 그것을 갖는 디스크 장치{HEAD APPARATUS AND DISC DRIVE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일실시예로서 하드디스크 드라이브(HDD)의 내부 구조를 도시한 평면도.

도 2는 도 1에 도시한 하드디스크 드라이브의 자기 헤드부의 확대 평면도.

도 3은 도 2에 도시한 자기 헤드부 변형예의 확대 평면도.

도 4는 도 2에서의 자기 헤드부의 제1 정압부와 부압부와의 거리와 부상 저하량과의 관계를 도시한 그래프.

도 5의 (a)는 본 실시예의 자기 헤드부의 제1 정압부와 부압부와의 거리와 부상 저하량과의 관계를 도시한 그래프이고, 도 5의 (b)는 종래의 자기 헤드부의 제1 정압부와 부압부와의 거리와 부상 저하량과의 관계를 도시한 그래프.

도 6의 (a)는 종래의 자기 헤드부의 확대 평면도이고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 도시한 선 A-A를 따라 절취한 자기 헤드부의 개략 부분 단면도이며, 도 6의 (c)는 부상 저하량을 설명하기 위한 슬라이더의 개략 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 자기 디스크 장치(하드디스크 드라이브)

120 : 자기 헤드부(헤드 장치)

122: 헤드

124: 제1 정압부

125: 제2 정압부

126, 129: 벽부

127: 부압부

128: 제3 정압부

본 발명은 일반적으로 기록 장치에 관한 것이며, 특히, 디스크 장치에 있어서의 기록 매체로서 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드 장치에 관한 것이다. 본 발명은 예컨대, 하드디스크 장치(Hard Disc Drive: HDD)에서의 헤드 장치에 적합하다.

최근 전자 기기의 보급에 따라 HDD를 여러 가지 환경에서 안정적으로 사용하는 동시에 저가로 제공하는 수요가 증가하고 있다. HDD에서는 슬라이더가 디스크로부터 부상한 상태에서 헤드가 디스크에 기록 재생을 실시한다. 디스크가 회전하면 공기 흐름이 발생하고, 이러한 공기 흐름은 슬라이더를 디스크면으로부터 부상시키는 부상력을 생성한다. 한편, 슬라이더를 지지하는 서스펜션은 슬라이더의 부력과 대향하는 탄성력을 슬라이더에 가한다. 종래의 HDD는 이러한 부력(정압)과 탄성력(하중)과의 균형(즉, 정압＝하중)에 의해, 슬라이더의 부상량을 제어하고 있었다.

탄성력은 일정한 데 비하여 정압은 공기의 농도, 온도, 습도, 점성 등의 상태에 민감하게 변동한다. 이 때문에, 종래의 구성에서는 부상량이 안정적이지 않을 우려가 있다. 부상량이 지나치게 크고 헤드가 디스크로부터 지나치게 떨어지면 기록 재생을 할 수 없게 된다. 부상량이 지나치게 적으면 슬라이더가 디스크에 충돌하여 양쪽 또는 한쪽이 손상하거나, 접촉에 의해 기록된 데이터가 소거될 우려가 있다. 그래서, 최근에는 슬라이더에 부압부를 설치하여 정압＝부압＋하중이 되도록 구성하는 것이 제안되어 있다. 부압은 정압과 동일하게 공기의 성질에 의해 변동하고, 그 변동량은 정압의 변동량과 상쇄된다. 이 때문에, 공기의 상태에 영향을 받지 않고, 부상량을 안정화할 수 있다는 이점이 있다.

종래에는 부압부는 정압부(의 피치각을 규정하는 정압부)에 인접하여 배치되어 있었다. 이것은 이러한 배치가 부압 효과를 높일 수 있는 동시에 부압을 발생시키기 쉽기 때문이다. 이 때문에, 종래의 슬라이더(10)는 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 공기 유입단(IE)으로부터 공기 유출단(0E)으로 향하는 방향(공기 흐름의 방향)(X)에서 부압부(16)를 제1 정압부의 직후에 벽(14)을 사이에 두고 배치하고 있었다. 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 부분 단면도이다. 또한, 정압부는 정압 효과를 발휘하는 공기 베어링면(Air Bearing Surface: ABS)부(12a)와 ABS부의 효과를 높이는 단계부(12b)를 갖는다. 정압부는, 공기 유입단측에 가장 가깝게 설치되어 슬라이더(10)의 피치각을 결정하는 제1 정압부(12A)와, 공기 유출단측[헤드(20)의 근방]에 가장 가깝게 설치되어 슬라이더(10)의 부상량을 결정하는 제3 정압부(12C)와, 제1과 제3 정압부(12A 및 12C) 사이에 설치되어 슬라이더(10)의 X 방향에서 보 아 좌우 밸런스를 유지하는 한 쌍의 제2 정압부(12B)로 구성된다. 슬라이더(10)의 공기 유출단(0E)에 근접한 중앙 부분에는 헤드(20)가 설치된다.

종래 기술로서는, 예컨대 일본 특허 문헌 1 내지 3이 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-21111호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-93250호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2001-202732호 공보

그러나 제1 정압부(12A)에 부압부(16)를 설치하면 그 직후 감압시의 부상 저하량이 커진다. 도 6의 (c)는 슬라이더의 디스크(2)로부터의 부상을 도시하는 개략단면도이다. 도 6의 (C)에 도시하는 바와 같이, 슬라이더(10)는 상압에서는 실선으로 나타내는 바와 같이 부상하고 있지만, 3,000 m의 고도에서는 슬라이더(10)는 점선으로 나타내는 바와 같이 약 2.5 nm 강하한다. 최근에는 많은 제조 업자가 3,000 m까지의 사용을 보증하고 있지만, 이 경우, 부상 저하에 의해 슬라이더(10)가 디스크(2)와 충돌하는 것을 방지하기 위해 상압에서의 부상량을 2.5 nm 미리 높게 설정해 두어야 한다. 한편, 부상량에 반비례하여 헤드(20)의 기록 재생이 곤란해지며, 그것은 수율의 저하로서 나타난다. 예컨대, 상압에서 부상량이 2.5 nm 높게 설정된 경우, 기록 재생 동작을 행할 수 있는 헤드(20)의 수율은 낮다. 수율의 저하는 HDD의 가격을 높이는 결과를 가져온다.

여기서 본 발명은 다른 사용 환경에 대한 동작 안정성과 경제성이 우수한 헤드 장치 및 그것을 갖는 디스크 장치를 제공하는 것을 예시적인 목적으로 한다.

본 발명의 일측면으로서의 헤드 장치는 디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드와, 상기 헤드를 지지하여, 회전하는 상기 디스크의 표면으로부터 부상하는 슬라이더와, 상기 슬라이더의 상기 디스크에 대향하는 매체 대향면에 형성되고, 회전하는 상기 디스크에 의해 형성되는 공기 흐름과 협동하여 상기 슬라이더를 부상시키는 부상력을 생성하는 동시에 상기 슬라이더의 피치각을 규정하는 정압부와, 상기 매체 대향면에 형성되고, 상기 공기 흐름과 협동하여 상기 슬라이더의 부상을 저하시키는 부압부를 갖고, 상기 공기 흐름의 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향에 따른 상기 매체 대향면의 길이를 L로 하며, 상기 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향을 따른 상기 정압부와 상기 부압부와의 최단 거리를 E라고 하면, (E/L)×100≥6을 만족하는 것을 특징으로 한다. 이러한 헤드 장치는 정압부로부터 부압부가 상기식에 의해 규정되는 소정 거리만큼 떨어져 있으며, 수율이 약 10% 향상된다.

통상 슬라이더에는 복수의 정압부가 설치되어 있다. 이들은 유입단측에 가장 가깝게 형성되어 슬라이더의 피치각을 결정하는 전술한 제1 정압부와, 유출단측에 가장 가깝게 형성되어 슬라이더의 부상량을 결정하는 제3 정압부와, 제1 및 제3 정압부 사이에 배치되어 슬라이더의 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향(제1 방향)에서 보아 좌우 밸런스를 취하는 제2 정압부이다. 부압부는 제1 및 제2 정압부 사이에 형성된다. 또한, 어떤 실시예에서는 거리(E)는 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 매체 대향면의 폭을 반으로 하는 동시에 제1 방향에 평행한 직선 상에 있다.

(E/L)×100≥10을 만족하면, 부상 저하량은 약 40%가 되고, 수율이 10% 내지 20% 개선된다. (E/L)×100≤40을 만족하는 것이 바람직하다. (E/L)이 지나치게 크면 부압이 지나치게 내려가서 공기의 변화에 대처할 수 없게 되거나, 유입단으로부터 유출단까지의 부상을 안정적으로 할 수 없게 되기 때문이다. 예컨대, 상기 부압부를 규정하는 벽과 상기 한 쌍의 제2 정압부가 결합되고, 단일 부압부를 형성하여도 좋다. 0.85 mm≤L≤1.85 mm를 만족하는 롱펨토형 슬라이더(Long Femto type slider)의 경우에 본 발명은 유효하다.

전술한 헤드 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 장치도 본 발명의 일측면을 구성한다.

본 발명의 한층 높은 목적 또는 그 밖의 특징은 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예에 의해 명백하게 될 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예로서 HDD(100)에 대해서 설명한다. HDD(100)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이스(102) 내에 기록 매체로서의 하나 또는 복수의 자기 디스크(104)와, 헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly: HSA)(110)와, 스핀들 모터(140)와, 클램프 링(150)을 구비한다. 여기서, 도 1은 HDD(100)의 내부 구조의 개략 평면도이다.

케이스(102)는 예컨대, 알루미늄 다이캐스트 베이스나 스테인레스 등으로 구성되고, 직육면체 형상을 가지며, 내부 공간을 밀폐하는 커버(도시 생략)가 결합된다. 본 실시 형태의 자기 디스크(104)는 높은 면 기록 밀도, 예컨대, 85 Gb/in² 이상을 갖는다. 자기 디스크(104)는 그 중앙에 마련된 구멍을 통해 스핀들 모터(140) 의 스핀들에 장착된다.

HSA(110)는 자기 헤드부 또는 헤드 장치(120)와, 서스펜션(130)과, 캐리지(132)를 갖는다.

자기 헤드부(120)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 슬라이더(121)와 헤드(122)를 구비한다.

슬라이더(121)는 대략 직육면체로 형성되는 Al₂0₃-TiC(알틱)제이며, 헤드(122)를 지지하여, 회전하는 디스크(104)의 표면으로부터 부상한다.

헤드(122)는 슬라이더(121)의 공기 유출단(0E) 근처에 탑재되고, 디스크(104)에 기록 재생을 실시하는 판독 및 기록용 헤드이다. 헤드(122)는 내장하는 Al₂0₃(알루미나)제의 헤드 소자 내장막으로서 형성된다. 여기서, 도 2는 자기 헤드부(120)의 개략 평면도이다.

슬라이더(121) 및 헤드(122)에는 자기 디스크(104)에 대향하는 매체 대향면, 즉, 부상면(123)이 규정된다. 자기 디스크(104)의 회전에 기초하여 생성되는 기류(AF)는 부상면(123)에 저지된다.

슬라이더(121)의 부상면(123)에는 제1 정압부(124)와, 제2 정압부(125)와, 벽부(126)와, 부압부(127)와, 제3 정압부(128)와, 벽부(129)가 형성된다.

여기서, 부상면(123)에 있어서 공기 유입단(IE)으로부터 공기 유출단(0E)까지의 방향을 X, X 방향에 직교하는 방향을 Y, X 방향을 따른 부상면(123)의 거리를 길이 L, Y 방향을 따른 부상면(123)의 거리를 폭 W로 한다. 또한, 길이(L) 및 폭(W)은 보다 상세하게는 부상면(123)을 도 2의 XY 평면과 같이 부상면(123)에 평행한 면에 투사한 거리이며, 부상면(123) 상에 형성되는 단차의 영향을 받지 않는다. 직선(S)은 폭(W)을 반으로 하는 동시에 X 방향에 평행한 직선이다.

본 실시예에서는 슬라이더(121)는 롱펨토(Long Femto)형이며 길이(L), 폭(W) 및 깊이(H)가 0.85 mm≤L≤1.85 mm, W＝0.70 mm, H＝0.23 mm를 갖는다.

롱펨토형은 펨토형(0.85 mm×0.70 mm×0.23 mm)에 비해서 앞쪽에서 안까지의 길이(슬라이더의 길이 방향)가 길기 때문에 후술하는 바와 같이 거리(E)를 확보하기 쉽다. 또한, 펨토형은 웨이퍼로부터 잘라낼 때에 큰 사이즈를 자름으로써 형성하기 때문에, 펨토형에서 롱펨토형으로 변경하여도 1장의 웨이퍼로부터 잘라낼 수 있는 개수는 펨토형과 같은 수로 할 수 있다. 한편, 피코(Pic0)형(1.25 mm×1.0 mm×0.3 mm)에 비해서 부상면(123)의 면적이 반 정도로 되어 있으며, 정압량 및 부압량도 대폭 감소하고, 부상 저하량도 크다. 이 때문에, 본 실시예의 슬라이더(121)는 롱펨토형이 적당하다.

제1 정압부(124), 제2 정압부(125) 및 제3 정압부(128)는 모두 회전하는 디스크(104)에 의해 형성되는 기류(AF)와 협동하여 슬라이더(121)를 부상시키는 부력(정압)을 발생시키는 기능을 갖는다.

제1 정압부(124)는 보다 상세하게는 슬라이더(121)의 피치각을 규정한다. 제1 정압부(124)는 직선(S)에 대해서 대칭인 대략 직육면체 형상을 갖는다. 제1 정압부(124)는 정압 효과를 발휘하는 ABS부(124a)와 ABS부(124a)에 의한 부력 발생 기능을 높이는 단계부(124b)를 갖는다. 단계부(124b)는 ABS부(124a) 보다 공기 유입 단측에 가깝게 설치된다.

ABS부(124a)는 공기 유입단(IE) 근처에서 직선(S)에 대해서 좌우 한 쌍 원형으로 형성되는 동시에 단계부(124b)의 바로뒤에 직선(S)에 대해서 대략 대칭으로 직사각형 형상으로 형성된다. 단계부(124b)는 공기 유입단(IE)으로부터 직선(S)에 대해서 대략 대칭으로 Y 방향에 걸쳐 형성된다. ABS부(124a)는 단계부(124b)보다도 높이가 높다. ABS부(124a)는 도 6의 (a)에 도시하는 공기 유입단(IE) 근처에 형성되는 ABS부(12a)와 비교하면 직사각형부의 면적은 감소되고 있다. 이것은 후술되는 바와 같이, 부압부(127)가 ABS부(124a)로부터 떨어져 있기 때문에 면적이 감소하여도 피치각을 유지할 수 있기 때문이다.

또한, ABS부(124a)와 벽부(126)의 사이에, 직선(S)에 대해서 대략 대칭인 영역은 부압부(127)와 동일한 높이를 갖는다.

제2 정압부(125)는 보다 상세하게는 슬라이더(121)의 Y 방향의 밸런스를 유지하는 기능을 갖고, 후술하는 직선(S)에 대해서 좌우 한 쌍이 설치된다. 이러한 쌍은 사이드 아일랜드(side islands)라고도 불린다. 제2 정압부(125)는 정압 효과를 발휘하는 ABS부(125a)와 ABS부(125a)에 의한 부력 발생 기능을 높이는 단계부(125b)를 갖는다. 단계부(125b)는 ABS부(125a)의 공기 유입단측에 설치된다. ABS부(125a)는 ABS부(124a)와 형상이나 크기는 다르지만 동일한 높이를 갖는다. 단계부(125b)는 단계부(124b)와 형상이나 크기는 다르지만 동일한 높이를 갖는다. 제2 정압부(125)는 도 6의 (a)에 도시하는 한 쌍의 사이드도(12B)와 대략 동일한 위치에 형성되어 있다. 이것은 사이드도의 기능을 발휘하는 데에 있어서 이러한 위치가 적합하기 때문이다. 바꾸어 말하면, 제2 정압부(125)의 위치는 그다지 이동할 수 없다.

벽부(126)는 본 실시예에서는 단계부(124b)와 동일한 높이를 갖고, 부압부(127)를 규정한다. 벽부(16)는 도 6의 (a)에 있어서는 세갈래였지만, 본 실시예에서는 두갈래이다 벽부(126)는 제2 정압부(125)의 단계부(125b)와 결합하고 있지만, 양자는 동일한 높이이기 때문에 양자의 경계를 엄밀하게 구별할 필요는 없다. 또한, 벽부(126)는 도 2에서 ABS부(124a)와도 결합하여 대략 Y자 형상을 갖지만, 도 3에 도시하는 바와 같이, ABS부(124a)와 결합하지 않고, 대략 U자 형상을 가져도 좋다. 여기서, 도 3은 도 2에 도시한 자기 헤드부(120)의 변형예로서 자기 헤드부(120A)의 개략 평면도이다.

부압부(공동부)(127)는 공기 흐름(AF)과 협동하여 슬라이더(121)의 부상을 저하시키는 기능을 갖고, 제1 정압부(124)와 제2 정압부(125) 사이에 형성된다. 부압부(127)는 공기 유입측과 측면을 막음으로써 부압을 발생시킨다. 부압부(127)는 단계부(124a) 및 벽부(126)보다도 높이가 낮다. 실제로 부압 효과를 발휘하는 부압부(127)의 실효 영역은 벽부(126)로 규정된 U자부에 근접한 영역이다.

부압부(127)는 제1 정압부(124)의 ABS부(124a)의 0E측 최후방 가장자리부의 벽면과 부압부(127)의 IE측 최전방 가장자리부[벽부(126)의 IE측의 벽 부분에 있어 0E측 후방 가장자리부]의 벽면 사이의 X 방향에 따른 거리를 E라고 하면, 본 발명자는 도 4에 도시하는 바와 같이, 거리 E가 증가함에 따라 종래의 부상 저하량 2.5 nm가 저하하는 것을 발견하였다. 또한, 본 실시예에서는 거리(E)는 ABS부(124a)와 부압부(127)의 최단 거리이며, 직선(S) 상에 있다. 본 실시예에서는 ABS부(124a)는 벽부(126)와의 경계부가 0E측으로 돌출된 볼록부(124_a1)를 갖는다. 한편, 부압부(127)는 벽부(126)와의 경계부가 IE측으로 돌출된 볼록부(127a)를 갖는다. 거리(E)는 볼록부(124_a1)와 볼록부(127a) 사이의 최단 거리이다.

여기서, 도 4는 거리 E와 부상 저하량 감소의 효과의 관계를 설명하는 그래프이다. 부상 저하량은 고도 3,000 m에서의 HDD(100)의 동작을 보증하기 위해, 상압 위치의 높이로부터 3,000 m 높은 높이로 이동한 경우의 슬라이더(121)의 부상 저하량을 나타내고 있다. 도 4에 있어서, 종축이 부상 저하량(nm)이며, 횡축이 (E/L)×100(E의 L 에 대한 비율)(%)이다. 부상 저하량이 1 nm 감소하면 수율은 약 10% 향상된다고 설명하고 있다. 따라서, 종래의 부상 저하량 2.50 nm가 1.50 nm로 감소하면 충분히 수율 향상의 효과가 있다. 도 4로부터 부상 저하량이 1.50 nm가 되는 것은 E가 L의 약 6% 이상이 될 때이다. 이것으로부터 본 실시예에 있어서 E는 수학식 1을 만족해야 한다.

[수학식 1]

(E/L)×100≥6

보다 바람직하게는 거리 E는 수학식 2를 만족한다. E가 10% 이상이 되어도 그다지 효과의 차이는 보이지 않으므로, 거리 E는 10% 정도이면 충분하다.

[수학식 2]

(E/L)×100≥10

수학식 2를 만족하면, 부상 저하량 2.5 nm는 약 1 nm가 되며 약 40% 감소한다. 도 5의 (a)는 슬라이더(121)의 부상 저하량을 나타내는 그래프이며, ID는 슬라이더(121)의 디스크 내주측의 부상 저하량을 나타내고, 0D는 슬라이더(121)의 디스크 외주측의 부상 저하량을 나타내고 있다. 도 5의 (b)는 도 6의 (a)에 나타내는 슬라이더(10)의 부상 저하량을 나타내는 그래프이며, ID는 슬라이더(10)의 디스크 내주측에서의 부상 저하량을 나타내고, 0D는 슬라이더(10)의 디스크 외주측에서의 부상 저하량을 나타내고 있다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 있어서, 종축은 부상 저하량(nm)이며, 횡축은 고도(m)이다. 도 5의 (b)를 참조하여, 고도 0의 위치로부터 고도 3,000 m로 기압이 변화하면 종래의 슬라이더(10) 부상량은 ID 및 0D 모두 약 2.50 nm 저하한다. 한편, 본 발명을 채용된 슬라이더(121)는 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 고도 0의 위치로부터 고도 3,000 m로 기압이 변화하면 슬라이더(10)의 부상량은 ID가 약 0.70 nm 저하하고, 0D는 약 1.00 nm 저하할 뿐이다.

그러므로, 종래의 슬라이더에 의해 설정되어 있던 부상 저하량 2.5 nm를, 본 발명에 채용된 슬라이더에 의해서는 약 1 nm 이하로 설정할 수 있기 때문에, 수율을 약10% 내지 20% 개선시킬 수 있다. 따라서, 수율이 도 6의 (a)에 도시하는 종래의 슬라이더 구조보다도 개선되기 때문에, 제조 업자는 3,000 m 보증을 행하면서, HDD(100)의 저가격화를 도모할 수 있다.

슬라이더(121)는 수학식 3을 만족하는 것이 바람직하다. 이것은 (E/L)의 값이 지나치게 크면 부압이 지나치게 내려가 공기의 변화에 대처할 수 없게 되기 때문이다.

[수학식 3]

(E/L)×100≤40

제3 정압부(128)는 보다 상세하게는 부상량을 얻는 기능을 갖고, 헤드(122)에 인접하여 그 공기 유입단측에 설치된다. 제3 정압부(128)는 정압 효과를 발휘하는 ABS부(128a)와 ABS부(128a)에 의한 부력 발생 기능을 높이는 단계부(128b)를 갖는다. 단계부(128b)는 ABS부(128a)의 공기 유입단측에 설치된다. ABS부(128a)는 ABS부(124a)와 형상이나 크기는 다르지만 동일한 높이를 갖는다. 단계부(128b)는 단계부(124b)와 형상이나 크기는 다르지만 동일한 높이를 갖는다.

벽부(129)는 공기 유출단(0E) 근처에 직선(S)에 대해 좌우 대칭으로 설치되어 있다. 벽부(129)는 벽부(126)와 동일한 높이를 갖고, 슬라이더(121)의 직선(S)에 대해 좌우 밸런스를 유지하는 기능을 갖는다.

HDD의 기동 방식은 정지시에 자기 헤드부(120)가 디스크(104)에 접촉하는 콘택트 스타트 스톱("CSS") 방식이어도 좋고, 정지시에 자기 헤드부(120)를 디스크(104)로부터 들어 올려 디스크(104)의 외측에 있는 램프에 의해 자기 헤드부(120)를 디스크(104)와 비접촉으로 유지하고, 기동시에 유지부로부터 디스크(104) 상에 떨어뜨리는 다이나믹 로딩 또는 램프 로드 방식을 채용하여도 좋다.

헤드(122)는 도전 코일 패턴(도시 생략)에 의해 발생되는 자계를 이용하여 자기 디스크(104)에 이진 정보를 기록하는 유도 기록 헤드 소자(이하, 「인덕티브 헤드 소자」라고 함)와, 자기 디스크(104)로부터 작용하는 자계에 따라 변화하는 저항에 기초하여 이진 정보를 판독하는 자기 저항 효과(이하, 「MR」이라고 함) 헤 드 소자를 갖는 MR 인덕티브 복합 헤드이다. MR 헤드 소자는 GMR(거대 자기 저항: Giant Magnetoresistive)[(CIP(Current in Plane) 구조를 이용한 GMR, CPP(Current Perpendicular to Plane) 구조를 이용한 GMR를 포함함] , TMR(Tunneling Magnetoresistive), AMR(anisotropic Magnetoresistive) 등 그 종류는 상관없다.

서스펜션(130)은 자기 헤드부(120)를 지지하는 동시에 자기 헤드부(120)에 대하여 자기 디스크(104)에 대항하여 탄성력을 가하는 기능을 갖고, 예컨대 스테인레스제의 와트라스형(Watlas) 서스펜션이다. 이러한 서스펜션은 자기 헤드부(120)를 외팔보 지지하는 플렉셔(짐벌 스프링 그 밖의 명칭으로 불리는 경우도 있음)와 베이스 플레이트에 접속되는 로드빔(로드 아암 그 밖의 명칭으로 불리는 경우도 있음)을 갖는다. 또한, 서스펜션(130)은 자기 헤드부(120)에 리드선 등을 통해 접속되는 배선부(도시 생략)도 지지한다. 이러한 리드선을 통해, 헤드(122)와 배선부와의 사이에서 센스 전류가 공급되고, 기록 정보 및 판독 정보가 전송된다.

캐리지(132)는 도시하지 않은 보이스 코일 모터에 의해 지지축(134) 둘레로 요동한다. 캐리지(132)는 액츄에이터, 또는 단면이 대략 E자 형상이기 때문에 E 블록 혹은 액츄에이터(AC) 블록이라고도 불린다. 캐리지(132)의 지지부는 아암이라고 불리고, 지지축(134)의 둘레에 회전 또는 요동 가능하게 설치되는 알루미늄제의 강체이다. 캐리지(132)에는 배선부에 제어 신호 및 디스크(104)에 기록되어야 하는 신호 및 전력을 공급하는 동시에 디스크(104)로부터 재생된 신호를 수신하는 플렉시블 회로 기판(FPC)이 추가로 설치되어 있다.

스핀들 모터(140)는 예컨대, 10000 rpm 등의 고속으로 자기 디스크(104)를 회전한다. 클램프링(150)은 디스크(104)를 스핀들 모터(140)에 고정된다.

HDD(100)의 동작에 있어서, 스핀들 모터(140)를 구동하여 디스크(104)를 회전시킨다. 디스크(104)의 회전에 따르는 공기 흐름을 슬라이더(121)와 디스크(104)와의 사이에 말려 들어가는 미소한 공기막을 형성한다. 이러한 공기막과 제1 내지 제3 정압부(124, 125 및 128)에 의해, 슬라이더(121)에는 디스크면으로부터 부상하는 부력이 작용한다. 한편, 공기막과 부압부(126)에 의해 슬라이더(121)에는 부력을 저하시키는 부압이 발생한다. 또한, 서스펜션(130)은 슬라이더의 부력과 대향하는 방향으로 탄성 압박력을 슬라이더에 가한다. 이 결과, 부력(정압)＝부압＋탄성력의 균형이 형성된다. 본 실시예에서는 부압부(126)가 제1 정압부(124)[의 ABS부(124a)]로부터 소정거리(E)만큼 떨어져 있기 때문에 3,000의 고도차 또는 기압차가 있어도 슬라이더(121)의 부상 저하량은 1.00 nm일 뿐이다. 이러한 조건을 만족하는 자기 헤드부(120)를 종래보다도 수율 양호하게 제조할 수 있기 때문에, 3,000 m 보증한 HDD(100) 제조의 경제성을 높여, 저가격화의 요청에도 대응할 수 있다.

전술한 균형에 의해, 자기 헤드부(120)와 디스크(104)와의 사이가 일정 거리만큼 이격된다. 다음에, 캐리지(132)를 지지축(134) 주위로 회동시키고, 헤드를 디스크(104)가 원하는 트랙 상에 시크시킨다. 기록시에는 인터페이스를 통해 PC 등의 상위 장치(도시 생략)로부터 얻은 데이터를 수신하고, 이것을 변조하여 인덕티브 헤드에 공급하며, 인덕티브 헤드를 통해 원하는 트랙에 데이터를 기록한다. 판독시에는 MR 헤드에 소정의 센스 전류가 공급되어, MR 헤드는 디스크(104)가 원하는 트랙으로부터 원하는 정보를 판독한다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명에 의하면, 다른 사용 환경에 대한 동작 안정성과 경제성이 우수한 헤드 장치 및 그것을 갖는 디스크 장치를 제공하는 것을 제공할 수 있다.

Claims

디스크에 기록 재생을 실시하는 헤드와,

상기 헤드를 지지하여, 회전하는 상기 디스크의 표면으로부터 부상하는 슬라이더와;

상기 슬라이더의 상기 디스크에 대향하는 매체 대향면에 형성되고, 회전하는 상기 디스크에 의해 형성되는 공기 흐름(airflow)과 협동하여 상기 슬라이더를 부상시키는 부상력(lifting power)을 생성하는 동시에 상기 슬라이더의 피치각을 규정하는 정압부(positive pressure part)와;

상기 매체 대향면에 형성되고, 상기 공기 흐름과 협동하여 상기 슬라이더의 부상을 저하시키는 부압부(negative pressure part);

를 포함하고,

상기 공기 흐름의 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향을 따른 상기 매체 대향면의 길이를 L로 하고, 상기 유입단으로부터 유출단을 향하는 방향을 따른 상기 정압부와 상기 부압부와의 최단 거리를 E라고 하면, (E/L)×100≥6을 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드 장치.
제1항에 있어서, (E/L)×100≥10을 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드 장치.
제1항에 있어서, (E/L)×100≤40을 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드 장치.
제1항에 있어서, 0.85 mm≤L≤1.85 mm를 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드 장치.
제1항에 기재된 헤드 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.