WO2006075362A1 - 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006075362A1
WO2006075362A1 PCT/JP2005/000231 JP2005000231W WO2006075362A1 WO 2006075362 A1 WO2006075362 A1 WO 2006075362A1 JP 2005000231 W JP2005000231 W JP 2005000231W WO 2006075362 A1 WO2006075362 A1 WO 2006075362A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic head
lubricant
magnetic
layer
head
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/000231
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takayuki Musashi
Yoshiharu Kasamatsu
Hiroshi Chiba
Jun Watanabe
Original Assignee
Fujitsu Limited
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 Fujitsu Limited filed Critical Fujitsu Limited
Priority to JP2006552787A priority Critical patent/JPWO2006075362A1/ja
Priority to PCT/JP2005/000231 priority patent/WO2006075362A1/ja
Publication of WO2006075362A1 publication Critical patent/WO2006075362A1/ja
Priority to US11/819,426 priority patent/US20080124580A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/22—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is out of operative position
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/12—Raising and lowering; Back-spacing or forward-spacing along track; Returning to starting position otherwise than during transducing operation
    • 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
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
    • G11B5/3106—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination
    • 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
    • G11B5/54—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 into or out of its operative position or across tracks
    • 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
    • G11B5/48—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
    • G11B5/6082—Design of the air bearing surface
    • 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 
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/11—Magnetic recording head

Definitions

  • Magnetic head manufacturing method thereof, and magnetic disk drive
  • the present invention relates to a ramp load type magnetic head, a method for manufacturing the same, and a magnetic disk device including the magnetic head.
  • a magnetic head performs a recording / reproducing operation while flying over a rotating magnetic disk with an extremely low flying height of tens of nanometers.
  • recording / reproducing operation is not performed, the rotation of the magnetic disk is stopped and the magnetic head is left in contact with the surface of the magnetic disk.
  • the magnetic head hits the surface of the magnetic disk due to the impact, and the dent and the recording layer are damaged. In such a state, information recorded on the magnetic disk cannot be reproduced.
  • a ramp load method is employed in a hard disk device in which the magnetic head is retracted from the surface of the magnetic disk when not in use.
  • the magnetic head 100 floats on the magnetic disk 103 indicated by an arrow A during the recording / reproducing operation.
  • the magnetic head 100 moves to the outer peripheral side of the magnetic disk 103 to bring the load bar 102 provided at the tip of the magnetic head 100 into contact with the ramp portion 104 (position indicated by arrow B). Further, the magnetic head 100 moves upward while bringing the load bar 102 into contact with the inclined portion of the ramp portion 104.
  • the head slider 101 is lifted upward from the surface of the magnetic disk 103, as indicated by an arrow C. Still in position. In this way, the magnetic head 100 is unloaded. Further, during the loading operation, the magnetic head 100 moves toward the magnetic disk 103 while bringing the load bar 102 into contact with the ramp portion 104. An air bearing is provided between the head slider 101 and the magnetic disk 103 surface. , And the load bar 102 moves away from the ramp portion 104 and floats on the surface of the magnetic disk 103.
  • the load bar 102 also has a metal material force such as stainless steel, and the lamp portion 104 also has a resin material force.
  • the load bar 102 moves while contacting the ramp section 104, so that the resin ramp section 104 is slid by repeating the loading and unloading operations many times.
  • the abrasion powder adheres to the load bar 102 and falls onto the surface of the magnetic disk 103 when the magnetic head 100 is loaded. Further, such wear powder adheres to the slider surface of the magnetic head 100.
  • the wear powder or the accumulation thereof is present in the space between the slider surface of the magnetic head 100 and the surface of the magnetic disk 103, so that the flying stability of the magnetic head 100 is remarkably impaired, and finally a head crash occurs. There is a problem that it occurs.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-132937
  • Patent Document 2 JP-A-9-219077
  • the present invention provides a new and useful magnetic head that solves the above-described problems and a manufacturing method thereof. It is a general object to provide a manufacturing method and a magnetic disk device.
  • a more specific object of the present invention is to suppress the generation of wear powder on the lamp portion due to sliding, and also to suppress the adhesion of wear powder to the head slider surface, and to provide a highly reliable magnetic head and its manufacture. And a magnetic disk device.
  • a magnetic head for use in a ramp load type magnetic disk apparatus, a head slider having a recording element and a Z or a reproducing element, and a suspension for supporting the head slider;
  • the suspension has a magnetic head support portion for loading and unloading the magnetic head while being in contact with the ramp portion of the magnetic disk device at the tip thereof, and the head slider faces the magnetic disk.
  • a magnetic head is provided in which a first lubricating layer is formed on a head slider surface, and a second lubricating layer is formed on the surface of the magnetic head support.
  • the magnetic head has a first lubricant layer formed on the surface of the head slider (hereinafter referred to as "head slider surface") facing the magnetic disk, so that a loading operation or an unloading operation is performed.
  • a second lubricating layer is formed on the surface of the magnetic head support portion that contacts the ramp portion of the magnetic disk device. Therefore, the second lubrication layer suppresses the generation of wear powder due to sliding between the surface of the ramp portion and the load bar during the load operation and unload operation of the magnetic head, and the first lubrication layer. This suppresses the adhesion of wear powder to the head slider surface.
  • the amount of wear powder adhering to the magnetic head can be suppressed to a very small amount, and the deterioration of the flying characteristics of the magnetic head due to the adhesion of wear powder can be suppressed to a high degree, and a highly reliable magnetic head can be realized.
  • the first lubricating layer may have a chemical adsorption layer that is substantially chemically bonded to the head slider surface.
  • the terminal group of the lubricant molecule is a polar group
  • the polar group is chemically bonded to the head slider surface to form a chemical adsorption layer.
  • a first lubricant film is applied to the head slider surface, and adsorption sites are formed on the head slider surface by irradiation with a high-tech energy line, and end groups of lubricant molecules are bonded to the adsorption sites to form a chemical adsorption layer.
  • the chemical adsorption layer is firmly bonded to the head slider surface, the interaction with the lubricating layer formed on the surface of the magnetic disk is suppressed, and stable flying characteristics can be obtained. Furthermore, by forming the first lubricating layer Therefore, the surface free energy can be lowered and the adhesion of wear powder can be suppressed more than the head slider surface where the first lubricating layer is not formed.
  • a ramp-load type magnetic disk device wherein the magnetic head described above is displaced by contacting the magnetic head support portion at the tip of the suspension.
  • a magnetic disk drive comprising a ramp unit for performing a head loading operation and an unloading operation.
  • the generation of wear powder from the lamp portion and the adhesion of the wear powder to the head slider surface are suppressed, and the magnetic head having a stable flying characteristic has a high reliability.
  • a disk device can be realized.
  • a method of manufacturing a magnetic head used in a ramp load type magnetic disk device wherein the magnetic head is loaded or unloaded while being in contact with the ramp portion of the magnetic disk device.
  • Assembling the suspension having a magnetic head support for performing a load operation attaching the head slider to the suspension, and forming a first lubricating layer on the head slider surface of the head slider facing the magnetic disk, And a lubricant coating step for forming a second lubricant layer on the surface of the magnetic head support portion.
  • a magnetic head having a lubricant layer on each of the head slider surface and the magnetic head support portion can be formed. Therefore, the coefficient of dynamic friction between the magnetic head support portion and the ramp portion is reduced, the generation of wear powder due to sliding is suppressed, and the adhesion of wear powder on the head slider surface is suppressed. Therefore, it is possible to realize a highly reliable magnetic head by suppressing deterioration of the flying characteristics of the magnetic head due to adhesion of wear powder.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional problem.
  • FIG. 2 is a plan view showing the main part of the magnetic disk device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an example of a magnetic disk of an in-plane magnetic recording system constituting the magnetic disk device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an example of a perpendicular magnetic recording type magnetic disk constituting the magnetic disk apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of a magnetic head according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view taken along line A—A in FIG.
  • FIG. 7 is a view for explaining the structure of a load bar lubricating layer formed on the load bar.
  • FIG. 8A is an enlarged plan view of a head slider.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a diagram (No. 1) for explaining a loading operation and an unloading operation of a magnetic head.
  • FIG. 9B is a diagram (No. 2) for explaining the loading and unloading operations of the magnetic head.
  • FIG. 10 is a flowchart showing manufacturing steps of the magnetic head according to the embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a main part of the magnetic disk device according to the embodiment of the present invention.
  • the magnetic disk device 10 is roughly composed of a magnetic disk 12, a magnetic head 20, and an actuator 30 stored in a disk enclosure 11. It should be noted that the disk closure 11 is sealed by an upper cover (not shown) to prevent dust and the like from being mixed from the outside atmosphere.
  • the magnetic disk 12 is fixed to the hub 15 and is driven to rotate by a spindle motor (not shown because it is on the back side of the magnetic disk 12) connected to the hub 15.
  • the magnetic disk 12 is a disk-shaped substrate on which a magnetic layer in which information is held as the direction of the magnetic layer, and protection to prevent mechanical damage to the magnetic layer on the surface of the magnetic layer to prevent acidification.
  • a film and a lubricating layer formed on the protective film are configured.
  • the magnetic layer uses an in-plane magnetization film whose magnetization direction is parallel to the substrate.
  • a perpendicular magnetic film whose direction is orthogonal to the substrate is used.
  • FIG. 3 is an example of a magnetic disk of the in-plane magnetic recording system that constitutes the magnetic disk device of the present embodiment.
  • the magnetic disk 12A is an example of a specific embodiment of a magnetic disk of the in-plane magnetic recording system.
  • the magnetic disk 12A has a configuration in which a disk-shaped substrate 61 and a base layer 62, a recording layer 63, a protective film 68, and a lubricating layer 69 are sequentially stacked on the substrate 61.
  • the substrate 61 is composed of, for example, a disk-shaped plastic substrate, a glass substrate, a NiP-plated aluminum alloy substrate, etc., and the surface may or may not be textured.
  • the underlayer 62 is made of, for example, Cr, Cr X alloy (X is a kind selected from Mo, W, V, B, Mo, and alloy alloys thereof).
  • the underlayer 62 orients the magnetic fields of the first magnetic layer 64 and the second magnetic layer 66 of the recording layer 63 substantially parallel to the surface of the substrate 61 (hereinafter referred to as “in-plane self orientation”).
  • the recording layer 63 includes a first magnetic layer 64, a nonmagnetic coupling layer 65, and a second magnetic layer 66, and the first magnetic layer 64 and the second magnetic layer 66 are interposed via the nonmagnetic coupling layer 65.
  • the first magnetic layer 64 and the second magnetic layer 66 have an exchange coupling structure that is antiferromagnetically exchange-coupled, and the magnetizations oriented in the in-plane direction are directed in antiparallel directions to each other without an external magnetic field applied. ing.
  • the magnetic disk is an artificial ferrimagnetic medium (SFM).
  • the first magnetic layer 64 may be a stack of a plurality of layers made of these materials. The in-plane orientation of the second magnetic layer 66 can be improved.
  • the nonmagnetic coupling layer 65 has a thickness set in a range of 0.4 nm to 1.5 nm, and includes, for example, Ru, Rh, Ir, Ru alloy, Rh alloy, Ir alloy, and the like.
  • the recording layer 63 is not limited to two magnetic layers, and may be formed by stacking three or more magnetic layers. Magnetic layers are exchange-coupled to each other, and at least two of them are antiferromagnetic It only has to be joined. Further, the recording layer 63 may be constituted by a single magnetic layer cover.
  • the protective film 68 has a thickness in the range of 0.5 nm—onm (preferably 0.5 nm to 5 nm).
  • 0.5 nm—onm preferably 0.5 nm to 5 nm.
  • diamond-like carbon so-called hydrogenated carbon
  • carbon nitride carbon nitride
  • the lubrication layer 69 has a thickness in the range of 0.5 nm to 3. Onm.
  • the lubrication layer 69 is a fluorine-based lubricant having perfluoropolyether as a main chain and terminal groups of CF CHOH, piperonyl groups, and the like.
  • the lubricant layer 69 may be Fomblin (registered trademark) Z-Dol (trade name), AM3001 (trade name) manufactured by Solvay Solexis, which will be described later.
  • FIG. 4 shows an example of a perpendicular magnetic recording type magnetic disk constituting the magnetic disk device of the present embodiment.
  • portions corresponding to the portions described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • a magnetic disk 12B includes a disk-shaped substrate 61, a soft magnetic backing layer 72, a nonmagnetic intermediate layer 73, a recording layer 74, a protective film 68, and a lubricating layer on the substrate 61. It has a structure in which 69 are sequentially stacked.
  • the soft magnetic underlayer 72 has a thickness set in a range of, for example, 50 nm—2 / zm, Fe, Co, Ni, Al, Si, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Nb, C, It is composed of an amorphous or microcrystalline soft magnetic alloy containing at least one element selected from B, or a laminated film of these soft magnetic alloys.
  • the soft magnetic underlayer 72 for example, FeSi, FeAlSi, FeTaC, CoNbZr, CoCrNb, NiFeNb, or the like can be used.
  • the nonmagnetic intermediate layer 73 has a thickness set in the range of 2 nm to 30 nm, for example, and is made of a nonmagnetic material such as Cr, Ru, Re, Ri, Hf, and alloys containing these metals.
  • a nonmagnetic material such as Cr, Ru, Re, Ri, Hf, and alloys containing these metals.
  • Examples of the nonmagnetic intermediate layer 73 include a Ru film, a RuCo film, and a CoCr film, and preferably have a hep structure.
  • the recording layer 74 is at least one selected from Si, Al, Ta, Zr, Y, and Mg, which physically separates the crystal grains of the above-described ferromagnetic alloy columnar structure and the adjacent crystal grains. Or It may be composed of a nonmagnetic phase composed of a compound of one element and at least one element selected from 0, C, and N forces. Examples of such a recording layer 74 include (Co Pt) — (SiO 2), (CoCrPt) — (SiO 2), (CoCrPtB) — (MgO), and the like. Magnetic grains
  • the magnetic particles are separated from each other, effectively suppressing or cutting the interaction between the magnetic particles and reducing the media noise. be able to.
  • the above-described magnetic disks 12A and 12B of the in-plane recording method and the perpendicular magnetic recording method are examples that can be applied to the magnetic disk device of the present invention, and are not limited thereto.
  • the magnetic disk may be a so-called patterned medium in which recording cells are arranged on the substrate 61 so as to be spaced apart from each other.
  • the magnetic head 20 will be described in detail later.
  • an inductive recording element for recording and a magnetoresistive element for reproduction (not shown because the deviation is very small).
  • a suspension main body 22 that supports the head slider 21, and the like.
  • the magnetic head 20 is supported by the actuator 30 via the arm 31, and is electromagnetically coupled between a VCM (voice coil motor) 32 provided at the base of the actuator 30 and permanent magnets 33 disposed above and below the VCM 32. It rotates in the radial direction of the magnetic disk 12 around the rotary shaft 34 by a typical driving force.
  • VCM voice coil motor
  • the VCM 32 is supplied with a VCM drive current from a VCM ⁇ SPM (spindle motor) driver IC disposed on an electronic board provided on the back side of the disk enclosure 11.
  • VCM ⁇ SPM spindle motor
  • the moving direction and speed of the magnetic head 20 are controlled by the direction and magnitude of the VCM drive current.
  • a ramp section 40 for retracting the magnetic head 20 when the magnetic disk device 10 does not perform a recording / reproducing operation.
  • the ramp 40 is disposed on the travel path of the magnetic head 20 outside the outer edge of the magnetic disk 12.
  • FIG. 5 is a plan view of the magnetic head according to the embodiment of the present invention, as viewed from the head slider side.
  • FIG. 6 is a view taken along line AA in FIG.
  • the magnetic head 20 includes a suspension main body portion 22a made of a plate-shaped metal material, a base plate 23 provided at the base of the suspension main body portion 22a, and a suspension main body portion. Electrical connection is made between the gimbal 26 disposed at the tip of 22a, the head slider 21 fixed to the gimbal 26, the recording and reproducing elements of the head slider 21, and the preamplifier (36 shown in FIG. 2).
  • the wiring pattern is composed of 24 etc.
  • the base of the suspension body 22a is fixed to the arm 31 of the actuator 30 shown in FIG. 2 by fitting or the like.
  • the suspension body 22a is made of, for example, a metal material such as a stainless material having a plate thickness of 100 ⁇ m.
  • the suspension body 22a functions as a plate panel. That is, the suspension main body 22a generates a force that presses the magnetic head 20 toward the magnetic disk 12 against the flying force that the surface of the head slider 21 receives when the magnetic head 20 floats on the magnetic disk 12. The balance between these forces keeps the distance between the head slider 21 and the surface of the magnetic disk 22 constant.
  • the suspension body 22a may be a metal material in which two or more layers of metal materials may be stacked. A laminated body having a resin layer sandwiched between them, such as a Z resin layer Z metal material.
  • the wiring pattern 24 is formed on the suspension body 22a with a required width, on an insulating resin layer 15 such as polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, etc., on a conductive material foil or the like. And is further covered with a protective layer 16 having a polyimide resin strength and the like.
  • the wiring pattern 24 may also be a flexible printed circuit board with a conductive material such as copper foil sandwiched between polyimide resin and the like!
  • a load bar 25 is provided at the tip of the suspension body 22a so as to extend from the suspension body 22a.
  • the load bar 25 has a planar shape, for example, a rod shape or a tab shape.
  • the load bar 25 comes into contact with the surface of the ramp portion 40 during the loading operation and the unloading operation, and the magnetic head 20 is supported by the ramp portion 40.
  • the load bar 25 may be a thin, rod-shaped metal material fixed to the tip of the suspension body 22a, for example, which may be integrally formed with the suspension body 22a.
  • the load bar 25 has a cross-sectional shape that is convex toward the head slider, for example. Has been. By doing so, the contact with the lamp part can be made smooth and the wear of the lamp part can be reduced.
  • a load bar lubricating layer 27 is formed on the surface of the load bar 25.
  • the load bar lubricating layer 27 may be any material as long as it does not contradict the spirit of the present invention, but preferably contains a fluorine-based lubricant.
  • the fluorinated lubricant include fluorinated hydrocarbons, fluorinated polyethers, or mixtures thereof, and perfluorohydric carbon, perfluoropolyether, or mixtures thereof are particularly preferred.
  • the fluorinated hydrocarbon, perfluorohydric carbon, fluorinated polyether, and perfluoropolyether may be either a linear molecule or a branched molecule.
  • the molecular weight of the lubricant in the load bar lubricating layer 27 is preferably in the range of 2000-20000 in terms of weight average molecular weight. If the weight average molecular weight is less than 2000, it will be easily scattered when a physical adsorption layer described later is formed. On the other hand, if the weight average molecular weight is larger than 20000, the viscosity increases when the physical adsorption layer is formed, and the dynamic friction coefficient between the load bar 25 and the ramp portion 40 may increase.
  • Examples of the structure of perfluoropolyether suitable for the load bar lubricating layer 27 include the following.
  • x, y, m, and n are natural numbers, and X represents a terminal group.
  • the terminal group X of the lubricant molecule may be a polar group such as CF CHOH, C H, pipetyl group, etc.
  • FIG. 7 is a view for explaining the structure of the load bar lubricating layer 27 formed on the load bar 25.
  • the load bar lubrication layer 27 includes a chemical adsorption layer 27a in which lubricant molecules are bonded to the surface 25a of the load bar 25, and physical adsorption in which lubricant molecules are deposited on the chemical adsorption layer 27a. Composed of layer 27b.
  • the chemisorbed layer 27a is a layer composed of the molecule 28-1 in which the terminal group 28a of the molecule 28 of the lubricant is bonded to the surface of the load bar 25, and the molecule 28-2 adsorbed on such a molecule 28-1. is there.
  • the physical adsorption layer 27b is a molecule 28-3 that is not bonded to each other.
  • a lubricant having a polar group at the end group 28a forms a chemical adsorption layer 27a on the surface 25a of the load bar 25 simply by coating.
  • lubricants with non-polar end groups are exposed to molecules 28-1 bonded to the surface 25a of the load bar 25 and molecules 28-1 attached to the molecules 28-1 by irradiation with a high-energy line after application. Is formed.
  • the load bar lubricating layer 27 is preferably configured to have a laminate force of the chemical adsorption layer 27a and the physical adsorption layer 27b.
  • the load bar lubricating layer 27 having such a structure, when the physical adsorption layer 27b is in contact with the load bar 25 and the surface of the lamp portion, the molecules to which the impact force is applied move laterally. Spread the impact. As a result, the wear force ⁇ of the lamp portion 30 is significantly reduced as compared with the case of the chemical adsorption layer 27a alone in which the movement of the lubricant molecules is restricted.
  • the thickness of the load bar lubricating layer 27 is preferably set in a range of 0.5 nm—lOnm, and more preferably set in a range of 1. Onm—2. Onm.
  • the thickness of the lubricating layer can be determined by X-ray photoelectron spectroscopy, FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy), or ellipsometry, and when measuring a small area such as a load bar. It is preferable to use the microscopic FT—IR method!
  • the applied lubricant is immersed and removed with a solvent, or high energy rays are irradiated. It is considered that chemical bonds with lubricant molecules are formed on the surface of the load bar 25 by irradiation with high energy rays, or chemical bonds are promoted. Examples of high energy rays include ultraviolet rays, excimer rays, X rays, electron beams, and focused ion beams.
  • FIG. 8A is an enlarged plan view of the head slider
  • FIG. 8B is a sectional view taken along line BB in FIG. 8A. Note that the thickness of the head lubricant layer in FIG. 8B is shown larger than the dimensions of the other components of the head slider.
  • the head slider 21 includes a base material 21A made of a ceramic material (for example, an aluminum material (A1 0 -TiC)) and a thin film on the tip side surface of the magnetic head 20. Formation
  • the reproducing element and recording element 38 formed by the process (the structure is omitted because it is minute), the head slider surface 21a, the convex rails 21-1, 21-2, and the pad 21-3
  • the concave portion 21-4 and the head lubricating layer 37 isotropic force formed on the head slider surface 21a are also formed.
  • the rails 21-1, 21-2, the pads 21-3, and the recesses 21-4 are provided to form a magnetic disk and an air bearing when the head slider 21 floats.
  • the head lubricating layer 37 on the head slider surface 21a the surface free energy is reduced and the wear powder is less likely to adhere to the head slider surface 21a.
  • the head slider surface 21a is a general term for the surfaces of the lenore 21-1, 21-2, the pad 21-3, and the recess 21-4.
  • the head slider surface 21a has a force that exposes the ceramic material.
  • a head slider protective film such as an amorphous carbon film or a hydrogenated carbon film is provided on a part or the whole of the head slider surface 21a to protect the surface. Sometimes. Head lubrication layer 37 When the head slider protective film is provided on the idler surface 21a, it is formed on the surface.
  • the thickness of the head lubricating layer 37 is preferably set in the range of 0.5nm-2.Onm. When the thickness exceeds 2. Onm, the distance between the head slider surface 21a and the surface of the magnetic disk increases, and the reproduction output and SZN ratio tend to decrease. On the other hand, if the thickness is smaller than 0.5 nm, the entire head slider surface 21a is covered and it becomes difficult.
  • the lubricant constituting the head lubricant layer 37 includes a polar group such as CF CHOH, CH, and a piper group as a terminal group of the lubricant molecule, and trifluoro.
  • a polar group such as CF CHOH, CH
  • a piper group as a terminal group of the lubricant molecule, and trifluoro.
  • the head lubrication layer 37 is composed of a chemical adsorption layer and a physical adsorption layer in the same manner as the load bar lubrication layer 27 shown in FIG.
  • the head lubricant layer 37 may have a physical adsorption layer, but the physical adsorption layer or the number of lubricant molecules to be physically adsorbed should be as small as possible. Is preferred.
  • the chemical adsorption layer has a lubricant molecule having a polar group as a terminal group as a head. It is formed when it is chemically bonded to the slider surface or when a nonpolar polar lubricant molecule is chemically bonded to the head slider surface by irradiation with a high-energy line or heat treatment. Since the chemical adsorption layer is firmly bonded to the surface of the head slider, it is difficult to move to the magnetic disk when the magnetic head is flying or during loading and unloading operations.
  • the sticking rate of the head lubricating layer 37 is preferably set in the range of 30% or more and 100% or less. If the adhesion rate of the head lubrication layer 37 is less than 30%, a head crash occurs when a running test is performed in which the magnetic head is levitated on the magnetic disk in an environment of severe high temperature and high humidity (for example, 80 ° C 60% RH). It becomes easy to do.
  • the fixing ratio of the head lubricating layer 37 is more preferably in the range of 70% or more and 100% or less. In order to form the head lubricant layer 37 having such a fixing rate, as described above, the applied lubricant is immersed and removed with a solvent, or high energy rays are irradiated.
  • the head lubricant layer 37 preferably has a lubricant force equal to or less than the surface tension of the head slider surface made of a ceramic material, as determined by the Fowkes equation.
  • the head lubricant layer 37 preferably has a surface tension obtained by the Fowkes equation equal to or less than the surface tension of the amorphous carbon film.
  • the surface tension of the head slider surface made of an Altic material according to the Fowkes formula was 43 mNZm, and the surface tension of the amorphous carbon film according to the Fowkes formula was 32.2 mNZm. Therefore, it is preferable that the surface tension according to the Fow kes type of the lubricant forming the head lubricant layer is smaller than the material constituting these head slider surfaces. Specifically, it is preferably 30 mNZm or less.
  • Examples of such a lubricant include a perfluoropolyether lubricant in which at least one of the terminal groups is a trifluoromethyl group.
  • a perfluoropolyether lubricant molecular weight: 9500
  • the surface tension according to the Fowk es formula was 12.8 mNZm.
  • the surface tension by the Fowkes equation is obtained as follows. First, the lubricant for forming the head lubricant layer is formed on a substrate such as a silicon substrate so that the thickness becomes 1 ⁇ m—several / zm. Apply a thick coat to form a lubrication layer. Next, using two or more types of liquids, the contact angle with the lubricating layer is measured. Suitable liquids include water, jodomethane (CH I), formamide (C
  • the Fowkes equation is expressed as follows.
  • the surface free energy of the solid sample is ⁇ and the liquid
  • adhesion work which is the energy that stabilizes when the liquid adheres to the solid surface
  • d and h mean a dispersion component and a hydrogen bond component, respectively.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams for explaining the loading and unloading operations of the magnetic head.
  • FIG. 9A is a plan view
  • FIG. 9B is the movement path of the magnetic head (X ⁇ shown in FIG. 9A).
  • FIG. 9A is a plan view
  • FIG. 9B is the movement path of the magnetic head (X ⁇ shown in FIG. 9A).
  • the ramp portion 40 includes a first inclined portion SL1 projecting from the outer edge of the magnetic disk 12, a first flat portion FL2 and a second flat portion that follow the first inclined portion SL1. It consists of an inclined part SL2 and a second flat part FL2.
  • the magnetic head 20 also moves to the outer peripheral side when it floats on the magnetic disk 12 (in the direction of arrow XI), and the load bar 25 contacts the first inclined portion SL1 and moves further outward. As a result, it is pulled upward along the first inclined portion SL1.
  • the magnetic head 20 is also released from the state force that forms an air bearing between the surface of the magnetic disk 11 and the head slider 21.
  • the magnetic head 20 moves while the load bar 25 further contacts the first flat portion FL1 and the second inclined portion SL1, and stops at the home position HP of the second flat portion FL2.
  • the magnetic head 20 moves from the home position HP to the second flat portion FL2, the second inclined portion SL2, the first flat portion FL1, and the first inclined portion SL1 in the opposite direction to the unloading operation.
  • the magnetic head 20 moves while the load bar 25 is in contact, and the first inclined portion SL1 forms an air bearing between the surface of the magnetic disk 12 and the head slider surface 21a. Away from sloping part SL1
  • the load bar 25 contacts the surface of the ramp portion 40, and sliding occurs between the load bar 25 and the ramp portion 40.
  • the lamp part 40 is made of resin, it is more easily worn than the load bar 25.
  • the load bar 25 strongly collides with the first inclined portion SL1 of the ramp portion 40, and there is a concern that the surface of the first inclined portion SL1 is worn.
  • the load bar lubricating layer 27 is formed on the surface of the load bar 25, the friction coefficient with the surface of the ramp portion 40 is reduced, and wear is suppressed. It is sufficient that the load bar lubricating layer 27 is formed on the surface of the load bar 25 that slides with the ramp portion 20 on the head slider 21 side (surface 25a shown in FIG. 6).
  • the magnetic head for recording / reproducing on the lower surface side of the magnetic disk 12 is arranged upside down with respect to the magnetic head shown in FIG. 8B, and the ramp portion is also upside down similarly. Deployed. Accordingly, in this case as well, since the surface of the load bar 25 on the head slider 21 side contacts the surface of the ramp portion 40, the load bar lubricating layer 27 is formed on the surface 25a of the load bar 25 on the head slider 21 side. It is enough.
  • a load bar lubricating layer 27 similar to the load bar 25 may be formed on the surface of the ramp portion 40.
  • the load bar lubrication layer 27 is formed on the surface of the load bar 25. Therefore, when the magnetic head 20 is loaded or unloaded, Generation of wear powder due to sliding with the bar 25 can be suppressed. Furthermore, since the head lubricant layer is formed on the head slider surface, the adhesion of wear powder is suppressed, and a magnetic disk device with higher reliability can be realized.
  • the load bar lubrication layer 27 is composed of a chemical adsorption layer and a physical adsorption layer, so that the surface of the ramp section 40 and the load bar 25 and the dynamic friction coefficient can be reduced at any time, and the generation of wear powder is suppressed at any time. it can.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the manufacturing process of the magnetic head.
  • Figure 10 and Figure below Refer to Fig. 5 and Fig. 6 together in the explanation of 11.
  • the suspension is assembled (S102). Specifically, the suspension body 22a shown in FIG. 5 is molded by punching or the like, and when the load bar 25 is a body molding, the load bar 25 is formed at this point. When the load bar 25 is formed of a member different from the suspension body 22a, the load bar 25 is attached to the tip of the suspension body 22a.
  • the base plate 23 is attached to the base of the suspension body 22a, and the gimbal 26 is attached to the tip of the suspension.
  • the order of mounting the load bar 25, base plate 23, and gimbal 26 is arbitrary.
  • the wiring pattern 24 is formed on the suspension body 22a, it is attached.
  • a head slider formed separately is attached to the gimbal 26 of the suspension body 22a (S104).
  • the head slider 21 is formed by forming a magnetoresistive element and an inductive recording element on an Altic wafer by a semiconductor process, cutting out each head slider 21 by dicing, processing the air bearing surface 21a of the head slider 21, etc. This is what was done.
  • connection between the wiring pattern 24 and the electrode (not shown) of the head slider 21 is performed.
  • a load bar lubricating layer 27 and a head lubricating layer are formed on the surface of the load bar 25 and the head slider surface 21a, respectively (S110).
  • the load bar lubricating layer 27 and the head lubricating layer are formed by applying a lubricant (S 112), fixing the lubricating layer as required (S 114), and removing the physical adsorption layer of the lubricating layer. It consists of a process (S116).
  • Lubricant application treatment involves preparing a lubricant diluted solution and applying the lubricant diluted solution to the load bar and head slider surface by the bow I lifting method, spray method, liquid level lowering method, etc. Apply.
  • the lubricant is diluted using a diluent solvent such as 3M Novec HEF (trade name), DuPont Bertrell® XF.
  • the lubricant is not particularly limited as long as it is a molecular lubricant composed of a main chain of perfluoropolyether (PFPE).
  • Lubricants include, for example, Solvay Solexis Fomblin (registered trademark) Z-Dol (trade name) (terminal group: CF CHOH), which has polar terminal groups, and AM3001 (PFPE).
  • Non-polar Solvay Solexis's Fomblin (registered trademark) Z 15, Z25, Y25, YR180 0 (all are trade names) (all end groups are CF).
  • the load bar lubricant layer 27 and the head lubricant layer 37 may be formed with a shift first.
  • a lifting method which is a general lubricant application method
  • the magnetic head is suspended from the holding member and suspended. Therefore, the head lubricant layer is applied first with the load bar down, and then the load bar lubricant layer is applied. Is easier to form.
  • the load bar may be suspended and hung.
  • the load bar is suspended upward. Please hang it.
  • FIG. 11A and FIG. 11B are diagrams for explaining a method of applying a lubricant by a pulling method.
  • suspension 22 assembled on jig 50 that moves up and down at a predetermined speed is suspended and fixed so that load bar 25 faces downward. At this time, it is preferable to fix the suspensions 22 so that the heights of the suspensions 22 are the same and are vertical.
  • a coating tank 51 is filled with a lubricant diluted solution 52 in which a lubricant for a head slider is diluted.
  • the lubricant is a perfluoropolyether having a non-polar trifluoromethyl group at both terminal groups.
  • the jig 50 is lowered to a height at which the entire head slider 21 is immersed in the lubricant diluted solution 52, it is immersed for a predetermined time and then pulled up at a predetermined speed. In this way, a head lubricating layer is formed on the head slider surface.
  • concentration of the lubricant diluted solution 52 and the pulling-up speed is set so that the film thickness of the head lubricant layer 37 is in the range of 0.5-2.
  • concentration of lubricant in Lubricant Dilute Solution 52 is set to a concentration of about 0.2% by weight.
  • the load bar lubricant layer is also formed on the load bar 25 at the same time. Since the lubricant for the head slider is a non-polar trifluoromethyl group at both terminal groups, it may be washed by immersing in the above solvent. When a lubricant having a polar end group is used as the lubricant for the head slider, a chemical adsorption layer is formed. And cannot be easily removed. In this case, a resist film or the like is previously formed on the load bar 25, and the resist film is removed after applying the lubricant. Of course, this procedure is not necessary if the head lubricant layer and the load bar lubricant layer are the same lubricant.
  • a lubricant is applied to the surface of the load bar 25 to form a load bar lubricating layer.
  • Application of the lead bar lubricant is performed in the same manner as the formation of the head lubricant layer 37 except that only the load bar 25 is immersed in the lubricant dilution solution 52.
  • the lubricant concentration and the lifting speed of the diluted lubricant solution are set so that a predetermined film thickness of the load bar lubricating layer 27 can be obtained.
  • the fixing treatment (S 114) is performed on the head lubricating layer and the load bar lubricating layer thus obtained.
  • the fixing treatment of the lubricating layer is performed by heat treatment, ultraviolet irradiation treatment, or electron beam irradiation treatment.
  • the suspension 22 in which the lubrication layer is formed on the load bar is heated in the range of 80 ° C to 200 ° C using an oven or an RTP furnace.
  • the lubricating layer when a molecular lubricant having a polar terminal group is used, the physical adsorption layer can be transferred to the chemical adsorption layer, and the thickness of the chemical adsorption layer can be increased.
  • a molecular lubricant with a non-polar end group is used, an adsorption site is formed on the surface of the load bar or on the molecule itself, and the molecule of the lubricant is strongly bonded to the surface of the load bar or to each other.
  • a high-illuminance ultraviolet ray is irradiated onto a suspension having a lubrication layer formed on a load bar using a mercury lamp or an excimer vacuum ultraviolet lamp. Irradiating UV light activates the surface of the load bar, increases the adsorption sites of lubricant molecules, and increases the thickness of the chemical adsorption layer.
  • Excimer vacuum ultraviolet lamps especially xenon excimer lamps that use xenon gas, emit high-intensity vacuum ultraviolet light with a wavelength of 172 nm, and can be efficiently fixed. However, this treatment must be performed in a vacuum atmosphere container to suppress the attenuation of ultraviolet light.
  • an electron beam is emitted by an electron gun, and an electron beam with an acceleration voltage of 10 kV, for example, is irradiated onto the lubrication layer 26 of the load bar in a vacuum atmosphere container.
  • the surface of the load bar irradiated with the electron beam is activated in the same way as the ultraviolet irradiation, and the number of adsorption sites of the lubricant molecules is increased and the thickness of the chemical adsorption layer can be increased.
  • the head lubricant layer 37 and the load bar lubricant layer may be separately treated.
  • a shielding means When irradiating one side, use a shielding means so that the other side is not irradiated.
  • the physical adsorption layer removal process of the lubrication layer is performed as necessary.
  • S116 The physical adsorption layer removal process specifically involves immersing the suspension in the above-described solvent, and then the solvent And dried by natural evaporation. By this treatment, the physical adsorption layer of the lubricating layer is removed. By removing the physical adsorption layer, it is possible to form a lubrication layer that is difficult to scatter during loading and unloading operations. Thus, the magnetic head is completed.
  • a lubricating layer can be formed on the surface of the load bar and the head slider surface of the suspension, the dynamic friction coefficient between the load bar and the ramp portion is reduced, and wear powder generated by sliding is reduced. In addition to suppressing the generation, it is possible to suppress the adhesion of wear powder to the head slider surface.
  • the head lubricant layer is diluted to 2,3-dino and idrodecafluoropentane using a perfluoropolyether with a linear main chain and a trifluoromethyl group at both end groups.
  • 1. Apply a 5 nm head lubricant layer by the pulling method (dipping method). Then, as an immobilization process, an excimer vacuum ultraviolet lamp is used to irradiate the head lubricating layer with ultraviolet rays for several seconds to form a head lubricating layer having a thickness of 1.5 nm and a fixing rate of 90%.
  • the load bar lubricating layer is applied at the same time as the head lubricating layer, and further the fixed wrinkle treatment is performed at the same time.
  • a load bar lubricating layer having a thickness of 1.5 nm and a sticking rate of 90% is formed.
  • the head lubricant layer and the load bar lubricant layer of Example 1 are removed by being immersed in a solvent such as 2,3-dinoid rhodecafluoropentane for several minutes. In this way, thickness 1
  • the head lubricating layer is composed of perfluoropolyether with a main chain of straight chain and CF CH at both end groups.
  • the load bar lubricating layer is applied simultaneously with the head lubricating layer.
  • a load bar lubricating layer with a thickness of 1.3 nm and a sticking rate of 85% is formed.
  • the head lubricating layer of Example 3 is further irradiated with an electron beam (for example, an acceleration voltage of 10 kV) for 5 seconds as a fixing process. At this time, the load bar lubricating layer is shielded from being irradiated with an electron beam. In this way, the sticking rate of the head lubricating layer becomes 100%.
  • the load bar lubricating layer is the same as in Example 3.
  • the generation of wear powder on the lamp portion due to sliding is suppressed, and at the same time, the adhesion of wear powder to the head slider surface is suppressed.
  • a reliable magnetic head, a manufacturing method thereof, and a magnetic disk device can be provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

　磁気ディスク装置１０は、ディスクエンクロージャ１１の内部に格納された、磁気ディスク１２と、磁気ヘッド２０と、アクチュエータ３０とから構成され、さらに磁気ディスク装置１０が記録再生動作を行わない場合に磁気ヘッド２０が退避するためのランプ部４０が設けられている。ランプ部４０は、磁気ヘッド２０の走行経路上で、磁気ディスク１２の外側に、一部が磁気ディスク１２の外縁部の上方に張り出すように配置される。磁気ヘッド２０の先端部に設けられたロードバー２５には、その表面にロードバー潤滑層２７が形成され、他方、磁気ヘッド２０のヘッドスライダ２１のヘッドスライダ面２１ａにヘッド潤滑層３４が形成されている。ロードバー潤滑層２７を設けたことでランプ部４０の表面との動摩擦係数を低減し、摩耗粉の発生を抑制すると共に、ヘッド潤滑層３７によりヘッドスライダ面２１ａに摩耗粉の付着を抑制する。

Description

明 細 書
磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置
技術分野
[0001] 本発明は、ランプロード方式の磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびにその磁気 ヘッドを備えた磁気ディスク装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、通信技術の高速ィ匕により取り扱う情報の情報量が急激に増加し、磁気ディス ク装置、特にハードディスク装置が広汎に用いられるようになつてきた。ハードディスク 装置は、大容量、高記録密度、高速アクセス性に加え、小型化、軽量ィ匕が図られ、ノ ートブック型パーソナルコンピュータや携帯端末機に搭載されている。
[0003] ハードディスク装置は、磁気ヘッドが、回転する磁気ディスク上を十数 nmの極低浮 上量で浮上しながら記録 ·再生動作を行う。また、記録 ·再生動作を行わない場合は 磁気ディスクの回転が停止し、磁気ヘッドは磁気ディスクの表面に接触した状態で静 置される。しかし、このような状態で外部カゝら衝撃が加えられると、衝撃の影響で磁気 ヘッドが磁気ディスクの表面をたたいて凹みや記録層が損傷される。このような状態 では、磁気ディスクに記録された情報を再生できなくなる。
[0004] このような問題を解決するために、ハードディスク装置には、未使用時に磁気ヘッド を磁気ディスク面力 待避させるランプロード方式が採用されて 、る。図 1に示すよう に、磁気ヘッド 100は、記録'再生動作時には、矢印 Aで示す磁気ディスク 103上を 浮上している。記録'再生動作終了後、磁気ヘッド 100は磁気ディスク 103の外周側 に移動して、ランプ部 104に磁気ヘッド 100の先端部に設けられたロードバー 102を 接触させる（矢印 Bで示す位置)。さらに、磁気ヘッド 100は、ロードバー 102をランプ 部 104の傾斜部に接触させながら上方に移動し、これと同時に、ヘッドスライダ 101 が磁気ディスク 103面カゝら上方に引き上げられ、矢印 Cで示す位置に静止する。この ようにして磁気ヘッド 100はアンロード動作が行われる。また、ロード動作の際は、磁 気ヘッド 100はロードバー 102をランプ部 104に接触させながら磁気ディスク 103側 に移動する。そして、ヘッドスライダ 101と磁気ディスク 103面との間にエアベアリング を形成し、ロードバー 102がランプ部 104から離れ、磁気ディスク 103面上を浮上す る。
[0005] 通常、ロードバー 102はステンレス等の金属材料力もなり、ランプ部 104は榭脂材 料力もなる。ロード動作およびアンロード動作の際には、ロードバー 102がランプ部 1 04に接触しながら移動するため、ロード動作およびアンロード動作の多数回の繰り返 しにより榭脂製のランプ部 104が摺動により摩耗粉が発生するおそれがある。摩耗粉 は、ロードバー 102に付着し、磁気ヘッド 100がロードされた際に磁気ディスク 103の 表面に落下する。さらにそのような摩耗粉は磁気ヘッド 100のスライダ面に付着する。 このように、摩耗粉あるいはその集積物が磁気ヘッド 100のスライダ面と磁気ディスク 103面との間の空間に存在することで、磁気ヘッド 100の浮上安定性が著しく損なわ れ、ついにはヘッドクラッシュが発生してしまうという問題がある。
[0006] このような問題を解決するため、様々な提案がなされて!/、る。例えば、ランプ部に摩 耗粉が落下するように溝を設け、磁気ディスク表面への摩耗粉の付着を回避する磁 気ディスク装置が提案されている（例えば、特許文献 1参照。 ) oしかし、このような対 策を施しても、微細な摩耗粉が磁気ディスクや磁気ヘッドが収納されて ヽる空間に舞 い上がる場合には、磁気ディスクの表面への摩耗粉の付着が回避できず、上記の問 題が発生してしまう。
[0007] また、スライダ面に微細な凹凸を形成し、表面エネルギーを低下させることで摩耗 紛の付着を抑制する手法が提案されている（例えば、特許文献 2参照。 ) 0しかし、こ の手法ではヘッドスライダの製造コストが高くなるという問題がある。
[0008] 今後、磁気ディスク装置の高記録密度化にしたがって磁気ヘッドの浮上量がさらに 減少すると、微量な摩耗粉の発生によっても、浮上安定性が著しく損なわれるおそれ があり、ヘッドスライダ面への摩耗紛の付着がますます重大な問題となる。
特許文献 1：特開 2000— 132937号公報
特許文献 2 :特開平 9— 219077号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] そこで、本発明は上記の課題を解決した新規かつ有用な磁気ヘッドおよびその製 造方法、磁気ディスク装置を提供することを概括課題とする。
[0010] 本発明のより具体的な目的は、摺動によるランプ部の摩耗粉の発生を抑制すると共 にヘッドスライダ面への摩耗粉の付着を抑制し、高信頼性の磁気ヘッドおよびその製 造方法、磁気ディスク装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0011] 本発明の一観点によれば、ランプロード方式の磁気ディスク装置に用いる磁気へッ ドであって、記録素子および Zまたは再生素子を有するヘッドスライダと、前記ヘッド スライダを支持するサスペンションと、を備え、前記サスペンションはその先端部に、 磁気ディスク装置のランプ部に接触しながら当該磁気ヘッドのロードおよびアンロー ドを行う磁気ヘッド支持部を有し、前記ヘッドスライダは、磁気ディスクと対向するへッ ドスライダ面上に第 1の潤滑層が形成されてなり、前記磁気ヘッド支持部の表面に第 2の潤滑層が形成されてなることを特徴とする磁気ヘッドが提供される。
[0012] 本発明によれば、磁気ヘッドは、磁気ディスクに対向するヘッドスライダの表面（以 下、「ヘッドスライダ面」という。）に第 1の潤滑層が形成され、ロード動作やアンロード 動作の際に磁気ディスク装置のランプ部に接触する磁気ヘッド支持部の表面に第 2 の潤滑層が形成されている。したがって、第 2の潤滑層により、磁気ヘッドのロード動 作やアンロード動作の際に、ランプ部の表面とロードバーとの摺動による摩耗粉の発 生を抑制すると共に、第 1の潤滑層によりヘッドスライダ面への摩耗粉の付着を抑制 する。したがって、磁気ヘッドに付着する摩耗粉の量を極めて微量に抑制して、摩耗 粉の付着による磁気ヘッドの浮上特性の悪化を高度に抑制し、高信頼性の磁気へッ ドが実現できる。
[0013] 上記第 1の潤滑層は、ヘッドスライダ面と実質的に化学結合する化学吸着層を有し てもよい。潤滑剤分子の末端基が極性基の場合は、ヘッドスライダ面に極性基がィ匕 学結合し化学吸着層が形成される。また、ヘッドスライダ面に第 1の潤滑膜を塗布し、 高工ネルギ一線の照射によりヘッドスライダ面に吸着サイトが形成され、吸着サイトに 潤滑剤分子の末端基が結合し化学吸着層が形成される。化学吸着層はヘッドスライ ダ面に強固に結合しているので、磁気ディスクの表面に形成された潤滑層との相互 作用を抑制し、安定した浮上特性が得られる。さらに、第 1の潤滑層を形成することで 、第 1の潤滑層を形成しないヘッドスライダ面よりも表面自由エネルギーを低下させ、 摩耗粉の付着を!、つそう抑制できる。
[0014] 本発明の他の観点によれば、ランプロード方式の磁気ディスク装置であって、上記 の!、ずれかの磁気ヘッドと、前記サスペンションの先端部の磁気ヘッド支持部を接触 させて磁気ヘッドのロード動作およびアンロード動作を行うランプ部とを備えることを 特徴とする磁気ディスク装置が提供される。
[0015] 本発明によれば、ランプ部からの摩耗粉の発生を抑制すると共に摩耗粉のへッドス ライダ面への付着を抑制し、安定した浮上特性の磁気ヘッドにより信頼性の高 ヽ磁 気ディスク装置を実現できる。
[0016] 本発明のその他の観点によれば、ランプロード方式の磁気ディスク装置に用いる磁 気ヘッドの製造方法であって、前記磁気ディスク装置のランプ部に接触しながら磁気 ヘッドのロード動作あるいはアンロード動作を行う磁気ヘッド支持部を有するサスペン シヨンの組立工程と、前記サスペンションにヘッドスライダを取付ける工程と、前記へ ッドスライダの磁気ディスクに対向するヘッドスライダ面に第 1の潤滑層を形成し、前 記磁気ヘッド支持部の表面に第 2の潤滑層を形成する潤滑剤塗布工程と、を含むこ とを特徴とする磁気ヘッドの製造方法が提供される。
[0017] 本発明によれば、ヘッドスライダ面および磁気ヘッド支持部のそれぞれに潤滑層を 有する磁気ヘッドを形成できる。したがって、磁気ヘッド支持部とランプ部との動摩擦 係数を低減し、摺動による摩耗粉の発生を抑制すると共に、ヘッドスライダ面の摩耗 粉の付着を抑制する。したがって、摩耗粉の付着による磁気ヘッドの浮上特性の悪 化を抑制し、高信頼性の磁気ヘッドが実現できる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]従来の問題点を説明するための図である。
[図 2]本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部を示す平面図である。
[図 3]実施の形態に係る磁気ディスク装置を構成する面内磁気記録方式の磁気ディ スクの一例である。
[図 4]実施の形態に係る磁気ディスク装置を構成する垂直磁気記録方式の磁気ディ スクの一例である。 [図 5]本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの平面図である。
[図 6]図 5の A— A線矢視図である。
[図 7]ロードバーに形成されたロードバー潤滑層の構造を説明するための図である。
[図 8A]ヘッドスライダの拡大平面図である。
[図 8B]図 8Aの B— B線断面図である。
[図 9A]磁気ヘッドのロード動作およびアンロード動作を説明するための図（その 1)で ある。
[図 9B]磁気ヘッドのロード動作およびアンロード動作を説明するための図（その 2)で ある。
[図 10]本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャートであ る。
[図 11A]潤滑剤を引き上げ法により塗布する方法を説明するための図（その 1)である [図 11B]潤滑剤を引き上げ法により塗布する方法を説明するための図（その 2)である 発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
[0020] 図 2は、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の要部を示す平面図である。
[0021] 図 2を参照するに、磁気ディスク装置 10は、大略して、ディスクェンクロージャ 11の 内部に格納された、磁気ディスク 12と、磁気ヘッド 20と、ァクチユエータ 30とから構成 される。なお、図示されていない上蓋によりディスクェンクロージャ 11が封止され外部 雰囲気からのダスト等の混入が防止されるようになって!/、る。
[0022] 磁気ディスク 12は、ハブ 15に固定され、ハブ 15に接続されたスピンドルモータ（磁 気ディスク 12の裏側にあるため図示されず。）により回転駆動する。磁気ディスク 12 は円盤状の基板上に、情報が磁ィ匕の方向として保持される磁性層や、磁性層表面に 設けられ磁性層の機械的な損傷ゃ酸ィ匕などを防止するための保護膜や、保護膜上 に形成された潤滑層などカゝら構成される。磁性層は、面内磁気記録方式の場合は、 磁化方向が基板と平行となる面内磁化膜が用いられ、垂直磁気記録方式では、磁化 方向が基板と直交する垂直磁ィ匕膜が用いられる。
[0023] 図 3は、本実施の形態の磁気ディスク装置を構成する面内磁気記録方式の磁気デ イスクの一例である。
[0024] 図 3を参照するに、磁気ディスク 12Aは、面内磁気記録方式の磁気ディスクの具体 的態様の一例である。磁気ディスク 12Aは、ディスク状の基板 61と、基板 61上に、下 地層 62、記録層 63、保護膜 68、潤滑層 69が順次積層された構成カゝらなる。基板 61 は、例えばディスク状のプラスチック基板、ガラス基板、 NiPめっきアルミ合金基板等 から構成され、その表面にはテクスチャ処理が施されていてもよぐ施されてなくても よい。下地層 62は、例えば Cr、 Cr X合金（Xは、 Mo、 W、 V、 B、 Mo、およびこれら の合金カゝら選択される一種カゝらなる。）より構成される。下地層 62は、記録層 63の第 1磁性層 64および第 2磁性層 66の磁ィ匕を基板 61面に略平行に配向させる（以下、「 面内酉己向」という。）。
[0025] 記録層 63は、第 1磁性層 64、非磁性結合層 65、および第 2磁性層 66からなり、第 1磁性層 64と第 2磁性層 66とが非磁性結合層 65を介して反強磁性的に交換結合し た交換結合構造を有し、第 1磁性層 64および第 2磁性層 66の面内方向に配向した 磁化は、外部磁界が印加されない状態で互いに反平行方向に向いている。すなわ ち、磁気ディスクは、人工フェリ磁性媒体（Synthtic Ferrimaganetic Media, SF M)である。
[0026] 第 1磁性層 64および第 2磁性層 66は、厚さが 0. 5nm— 20nmの範囲に設定され、 Co、 Ni、 Fe、 Co系合金、 Ni系合金、 Fe系合金等から構成される。 Co系合金では、 特に CoCrTa、及び CoCrPtが好ましぐ結晶粒の粒径の制御の点で CoCrPt— M ( M = B、 Mo、 Nb、 Ta、 W、 Cuおよびこれらの合金から選択される 1種）がさらに好ま しい。また、第 1磁性層 64はこれらの材料カゝらなる層を複数積層してもよい。第 2磁性 層 66の面内配向性を向上することができる。
[0027] 非磁性結合層 65は、厚さは 0. 4nm— 1. 5nmの範囲に設定され、例えば Ru、 Rh 、 Ir、 Ru系合金、 Rh系合金、 Ir系合金などカゝら構成される。
[0028] なお、記録層 63は磁性層が 2層に限定されず 3層以上の磁性層が積層して構成さ れてもよい。磁性層が互い交換結合し、そのうちの少なくとも 2つ層が反強磁性的に 結合していればよい。また、記録層 63が単層の磁性層カゝら構成されてもよい。
[0029] 保護膜 68は、厚さが 0. 5nm— lOnm (好ましくは 0. 5nmから 5nm)の範囲に設定 され、例えばダイヤモンドライクカーボン (いわゆる、水素化カーボン）、窒化カーボン
、アモルファスカーボンなどにより構成される。
[0030] 潤滑層 69は、厚さが 0. 5nm— 3. Onmの範囲に設定され、例えばパーフルォロポ リエーテルを主鎖として末端基が CF CHOH、ピぺロニル基等よりなるフッ素系潤
2
滑剤より構成される。潤滑層 69は、具体的には、後述する、 Solvay Solexis社の F omblin (登録商標) Z-Dol (商品名）、 AM3001 (商品名）等を用いることができる。
[0031] 図 4は、本実施の形態の磁気ディスク装置を構成する垂直磁気記録方式の磁気デ イスクの一例である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号 を付し、説明を省略する。
[0032] 図 4を参照するに、磁気ディスク 12Bは、ディスク状の基板 61と、基板 61上に、軟 磁性裏打ち層 72、非磁性中間層 73、記録層 74、保護膜 68、及び潤滑層 69を順次 積層した構成となっている。
[0033] 軟磁性裏打ち層 72は、例えば、厚さが 50nm— 2 /z mの範囲に設定され、 Fe、 Co 、 Ni、 Al、 Si、 Ta、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 C、 Bから選択された少なくとも 1種類の元素 を含む非晶質もしくは微結晶の軟磁性合金、またはこれらの軟磁性合金の積層膜か ら構成される。軟磁性裏打ち層 72は、例えば、 FeSi、 FeAlSi、 FeTaC、 CoNbZr、 CoCrNb、 NiFeNbなどを用いることができる。非磁性中間層 73は、例えば厚さが 2 nm— 30nmの範囲に設定され、 Cr、 Ru、 Re、 Ri、 Hf、及びこれらの金属を含む合 金等の非磁性材料より構成される。非磁性中間層 73は、例えば、 Ru膜、 RuCo膜、 CoCr膜などが挙げられ、 hep構造を有することが好ま 、。
[0034] 記録層 74は、膜厚方向に磁ィ匕容易軸を有するいわゆる垂直磁ィ匕膜であり、厚さ 3n m— 30nmの Ni、 Fe、 Co、 Ni系合金、 Fe系合金、 CoCrTa、 CoCrPt、 CoCrPt— M (M = B、 Mo、 Nb、 Ta、 W、 Cu、およびこれらの合金から選択される 1種）を含む Co 系合金力もなる群のうちいずれかの強磁性合金力も構成される。
[0035] また、記録層 74は、上述した強磁性合金の柱状構造の結晶粒子と、隣り合う結晶 粒子を物理的に分離する Si、 Al、 Ta、 Zr、 Y、 Mgから選択された少なくともいずれか 1種の元素と、 0、 C、及び N力 選択された少なくともいずれか 1種の元素との化合 物からなる非磁性相から構成されてもよい。このような記録層 74として、例えば、（Co Pt)— (SiO )、（CoCrPt)-(SiO )、（CoCrPtB)-(MgO)等が挙げられる。磁性粒
2 2
子が柱状構造を形成し、非磁性相が磁性粒子を囲むように形成されるので、磁性粒 子が互いに分離され、磁性粒子間の相互作用を効果的に抑制あるいは切って媒体 ノイズを低減することができる。
[0036] なお、上記の面内記録方式および垂直磁気記録方式の磁気ディスク 12A、 12Bは 本発明の磁気ディスク装置に適用できる一例であり、これらに制限されるわけではな い。磁気ディスクは、例えば、記録セルを基板 61上に互いに離間して配置した、いわ ゆるパターンド媒体でもよ 、。
[0037] 図 2に戻り、磁気ヘッド 20は、後ほど詳述するが、記録再生を行う例えば記録用の 誘導型記録素子と再生用の磁気抵抗効果型素子 ( ヽずれも微小なため図示されず 。；)が設けられたヘッドスライダ 21と、ヘッドスライダ 21を支持するサスペンション本体 部 22等から構成される。
[0038] 磁気ヘッド 20は、アーム 31を介してァクチユエータ 30に支持され、ァクチユエータ 3 0の基部に設けられた VCM (ボイスコイルモータ） 32と、 VCM32の上下に配置され た永久磁石 33との電磁気的な駆動力により回転軸部 34を中心して磁気ディスク 12 の径方向に回動する。
[0039] VCM32には、ディスクェンクロージャ 11の裏側に設けられた電子基板に配置され た VCM · SPM (スピンドルモータ）ドライバ ICから VCM駆動電流が供給される。 VC M駆動電流の方向および大きさにより、磁気ヘッド 20の移動方向および速度が制御 される。
[0040] ディスクェンクロージャ 11の内部には、さらに磁気ディスク装置 10が記録再生動作 を行わな 、場合に磁気ヘッド 20を退避させるためのランプ部 40が設けられて ヽる。 ランプ部 40は、磁気ディスク 12の外縁部の外側で、磁気ヘッド 20の走行経路上に 配置される。
[0041] 図 5は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの平面図であり、ヘッドスライダ側か ら見た図である。図 6は、図 5の A— A線矢視図である。 [0042] 図 5および図 6を参照するに、磁気ヘッド 20は、板状の金属材料からなるサスペン シヨン本体部 22aと、サスペンション本体部 22aの基部に設けられたベースプレート 2 3と、サスペンション本体部 22aの先端部に配置されたジンバル 26と、ジンバル 26に 固定されたヘッドスライダ 21と、ヘッドスライダ 21の記録素子および再生素子と、プリ アンプ（図 2に示す 36)とを電気的に接続する配線パターン 24等カゝら構成される。サ スペンション本体部 22aの基部は、図 2に示すァクチユエータ 30のアーム 31に嵌合 等により固定される。
[0043] サスペンション本体部 22aは、例えば、板厚 100 μ mのステンレス材等の金属材か ら構成される。サスペンション本体部 22aは板パネとして機能する。すなわち、サスぺ ンシヨン本体部 22aは、磁気ヘッド 20が磁気ディスク 12上に浮上した際に、ヘッドス ライダ 21の表面が受ける浮上力に対して、磁気ディスク 12側に押しつける力を発生 する。これらの力の均衡によりヘッドスライダ 21と磁気ディスク 22との表面との距離が 一定に保持される。サスペンション本体部 22aは、金属材を 2層あるいは 3層以上積 層してもよぐ金属材 Z榭脂層 Z金属材のように、榭脂層を挟んだ積層体を用いても よい。
[0044] 配線パターン 24は、サスペンション本体部 22a上に所要幅で形成された、ポリイミド 榭脂、エポキシ榭脂、アクリル榭脂等カゝらなる絶縁榭脂層 15上に、導電材料の箔等 により形成され、その上をさらにポリイミド榭脂等力もなる保護層 16によって被覆され ている。また、配線パターン 24は、銅箔等の導電材料をポリイミド榭脂等により挟んだ にフレキシブルプリント回路板でもよ!/、。
[0045] サスペンション本体部 22aの先端部には、サスペンション本体部 22aから張り出すよ うに延在するロードバー 25が設けられている。ロードバー 25は、その平面形状が例 えば棒状やタブ状に形成されている。磁気ヘッド 20は、ロード動作およびアンロード 動作の際に、ロードバー 25がランプ部 40の表面に接触して、ランプ部 40により磁気 ヘッド 20が支持される。後ほど説明するように、ロードバー 25は、例えばサスペンショ ン本体部 22aと一体成形されたものでもよぐサスペンション本体部 22aの先端部に 固定された細 、棒状の金属材料でもよ ヽ。
[0046] ロードバー 25は、その断面形状が例えばヘッドスライダ側に凸状の曲面状に形成 されている。このようにすることで、ランプ部との接触を円滑にし、ランプ部の摩耗を低 減できる。
[0047] ロードバー 25の表面にはロードバー潤滑層 27が形成されている。ロードバー潤滑 層 27は、本発明の趣旨に反しない限りどのようなものでもよいが、フッ素系潤滑剤を 含むことが好ましい。フッ素系潤滑剤としては、フッ素系炭化水素、フッ素化ポリエー テル、またはこれらの混合物が挙げられ、特にパーフルォロハイド口カーボン、パーフ ルォロポリエーテル、またはこれらの混合物が好ましい。フッ素系炭化水素、パーフ ルォロハイド口カーボン、フッ素化ポリエーテル、およびパーフルォロポリエーテルは 、直鎖分子あるいは分岐分子のいずれであってもよい。
[0048] ロードバー潤滑層 27の潤滑剤の分子量は、重量平均分子量で 2000— 20000の 範囲であることが好ましい。重量平均分子量が 2000より小さいと、後ほど説明する物 理吸着層を形成する場合に飛散し易くなる。また、重量平均分子量が 20000よりも 大きいと物理吸着層を形成する場合に粘度が高くなり、ロードバー 25とランプ部 40と の動摩擦係数が増加するおそれがある。
[0049] ロードバー潤滑層 27に好適なパーフルォロポリエーテルの構造は、例えば、以下 のものが挙げられる。
[0050] [化 1]
X-(OCF2)x-(OCF2CF2)y-0-X
X-(OCF2)m-(0-CF-CF2)n-0-X
X
ここで、 x、 y、 m、 nは自然数であり、 Xは末端基を示す。
潤滑剤分子の末端基 Xとしては、 CF CHOH、 C H、ピぺ口-ル基等の極性基や
2 6 5
、トリフルォロメチル基 (CF )のような無極性基でもよい。後ほど潤滑剤の塗布工程に
3
おいて詳述するが、潤滑剤を塗布した状態でロードバー 25の表面に強固に結合し た化学吸着層が形成される点で、末端基が極性基の分子からなる潤滑剤が好ましい
[0052] 図 7は、ロードバー 25に形成されたロードバー潤滑層 27の構造を説明するための 図である。図 7を参照するに、ロードバー潤滑層 27は、ロードバー 25の表面 25aに潤 滑剤の分子が結合した化学吸着層 27aと、化学吸着層 27aの上に潤滑剤の分子が 堆積した物理吸着層 27bから構成される。化学吸着層 27aは、潤滑剤の分子 28の末 端基 28aがロードバー 25の表面に結合した分子 28— 1や、このような分子 28— 1に吸 着した分子 28— 2からなる層である。一方、物理吸着層 27bは、互いに結合していな い分子 28— 3である。
[0053] 化学吸着層 27aは、ロードバー 25の表面、あるいは分子同士が強く結合している。
末端基 28aが極性基の潤滑剤は、塗布するだけでロードバー 25の表面 25aに化学 吸着層 27aが形成される。また、末端基が無極性基の潤滑剤は、塗布後の高工ネル ギ一線の照射により、ロードバー 25の表面 25aに結合した分子 28— 1や分子 28— 1 に吸着した分子 28— 2が形成される。
[0054] ロードバー潤滑層 27は、化学吸着層 27aのみ力も構成されてもよい。ロードバー 25 とランプ部の表面との接触の際の衝撃を緩和させ、ランプ部の摺動による摩耗を抑制 できる。
[0055] また、ロードバー潤滑層 27は、図 7に示すように化学吸着層 27aと物理吸着層 27b との積層体力も構成される方が好ましい。ロードバー潤滑層 27をこのような構造とす ることで、物理吸着層 27bがロードバー 25とランプ部の表面との接触の際に、衝撃力 が印加された分子が横方向に移動して衝撃を拡散させる。その結果、潤滑剤分子の 移動が制限される化学吸着層 27aのみの場合よりも、ランプ部 30の摩耗力 ^、つそう 低減される。
[0056] ロードバー潤滑層 27の厚さは、 0. 5nm— lOnmの範囲に設定されることが好ましく 、 1. Onm— 2. Onmの範囲に設定されることがさらに好ましい。なお、潤滑層の厚さ は、 X線光電子分光法、 FT - IR (フーリエ変換赤外分光)法、偏光解析法により求め ることができ、ロードバーのように微小な領域を測定する場合は、顕微 FT— IR法を用 、ることが好まし!/、。 [0057] また、ロードバー潤滑層 27の固着率（=化学吸着層の厚さ Z潤滑層の厚さ X 100 (%) )は、 30%— 100%の範囲に設定されることが好ましぐ 50— 100%の範囲に 設定されることがさらに好ましい。なお、化学吸着層の厚さは、潤滑層を溶媒により洗 浄した後の厚さを上述した測定法により測定することで得られる。溶媒は上述した潤 滑剤の希釈溶媒を用いればよぐ洗浄は溶媒にロードバー 25を 1分間程度浸漬すれ ばよい。
[0058] このような固着率の条件を満足する潤滑層を形成するためには、後ほど説明するよ うに、塗布した潤滑剤を溶剤により浸漬除去したり、高エネルギー線を照射したしたり する。高エネルギー線を照射することでロードバー 25の表面に潤滑剤分子との化学 結合が形成され、あるいは化学結合が促進されると考えられる。高エネルギー線は、 例えば、紫外線、エキシマ線、 X線、電子線、収束イオンビーム等が挙げられる。
[0059] 図 8Aはヘッドスライダの拡大平面図、図 8Bは図 8Aの B— B線断面図である。なお 、図 8Bのヘッド潤滑層の厚さはヘッドスライダの他の構成部分の寸法よりも拡大して 示している。
[0060] 図 8Aおよび図 8Bを参照するに、ヘッドスライダ 21は、セラミックス材（例えばアルチ ック材 (A1 0 -TiC) )からなる基材 21Aと、磁気ヘッド 20の先端側の面に薄膜形成
2 3
プロセスにより形成された再生素子および記録素子 38 (微小なためその構造を省略 して示す。）と、ヘッドスライダ面 21aに、凸状のレール 21—1、 21-2,およびパッド 21 —3と、凹部 21— 4と、ヘッドスライダ面 21a上に形成されたヘッド潤滑層 37等力も構 成されている。レール 21— 1、 21-2,パッド 21— 3、および凹部 21— 4は、ヘッドスライ ダ 21が浮上時に磁気ディスクとエアベアリングを形成するために設けられている。ま た、ヘッドスライダ面 21aにヘッド潤滑層 37を形成することで、表面自由エネルギー を低減し、ヘッドスライダ面 21aに摩耗粉が付着し難くする。なお、特に断らない限り 、ヘッドスライダ面 21aは、レーノレ 21— 1、 21-2,パッド 21— 3、および凹部 21— 4の表 面を総称する。
[0061] ヘッドスライダ面 21aは、セラミックス材が露出している力 その表面の保護のため、 アモルファスカーボン膜や水素化カーボン膜等のヘッドスライダ保護膜がヘッドスラ イダ面 21aの一部あるいは全体に設けられることもある。ヘッド潤滑層 37はヘッドスラ イダ面 21aに形成され、ヘッドスライダ保護膜が設けられる場合はその表面に形成さ れている。
[0062] ヘッド潤滑層 37は、発明の趣旨に反しない限りどのようなものでもよいが、フッ素系 潤滑剤を含むことが好ましい。フッ素系潤滑剤としては、フッ素系炭化水素、フッ素化 ポリエーテル、またはこれらの混合物が挙げられ、特にパーフルォロハイド口カーボン 、パーフルォロポリエーテル、またはこれらの混合物が好ましい。フッ素系炭化水素、 パーフルォロハイド口カーボン、フッ素化ポリエーテル、およびパーフルォロポリエー テルは、直鎖分子あるいは分岐分子のいずれであってもよい。ヘッド潤滑層 37は、 上述したロードバー潤滑層と同一の潤滑剤カゝら構成されてもよぐ異なる潤滑剤から 構成されてもよい。
[0063] ヘッド潤滑層 37の厚さは、 0. 5nm— 2. Onmの範囲に設定されていることが好まし い。厚さが 2. Onmを超えると、ヘッドスライダ面 21aと磁気ディスクの表面との距離が 増加し、再生出力や SZN比が低下傾向となる。また、厚さが 0. 5nmよりも小さいと ヘッドスライダ面 21aの全体を覆 、難くなる。
[0064] さらに、ヘッド潤滑層 37を構成する潤滑剤は、上述したように、潤滑剤分子の末端 基としては、 CF CHOH、 C H、ピぺ口-ル基等の極性基や、トリフルォロメチル基
2 6 5
のような無極性基でもよ 、。
[0065] ヘッド潤滑層 37の潤滑剤分子は、一分子中のフッ素含有率が多い方が、凝集性が 小さぐ均一に層を形成することが可能であり、表面張力を小さくすることができる。フ ッ素含有率が 80%以上であることが好ましぐ 90%以上であることがより好ましぐ 95 %以上であることがさらに好ま 、。ヘッド潤滑層 37の潤滑剤の重量平均分子量で 2 000— 20000の範囲に設定されることが好ましい。なお、フッ素含有率は一分子の 潤滑剤分子の分子量に対する一分子に含まれるフッ素の分子量の割合である。
[0066] ヘッド潤滑層 37は、図 7に示したロードバー潤滑層 27と同様に、化学吸着層と物 理吸着層から構成される。ヘッド潤滑層 37は物理吸着層を有していてもよいが、物 理吸着層あるいは物理吸着する潤滑剤分子は可能な限り少ない方がよぐ理想的に は化学吸着層のみ力も構成されることが好まし 、。
[0067] 化学吸着層は、上述したように、末端基として極性基を有する潤滑剤分子がヘッド スライダ面とィ匕学結合した場合や、末端基として無極性基の潤滑剤分子が高工ネル ギ一線の照射や加熱処理によりヘッドスライダ面と化学結合した場合に形成される。 化学吸着層は、ヘッドスライダ面に強固に結合しているので、磁気ヘッドの浮上時や 、ロード動作、アンロード動作の際に磁気ディスクに移行し難い。
[0068] さらに、ヘッド潤滑層 37の固着率は 30%以上でかつ 100%以下の範囲に設定さ れることが好ましい。ヘッド潤滑層 37の固着率が 30%未満になると、過酷な高温多 湿 (例えば 80°C60%RH)の環境下で磁気ヘッドを磁気ディスク上に浮上させるラン ユング試験を行うとヘッドクラッシュが発生し易くなる。ヘッド潤滑層 37の固着率は 70 %以上でかつ 100%以下の範囲が更に好ましい。このような固着率のヘッド潤滑層 3 7を形成するには、上述したように、塗布した潤滑剤を溶剤により浸漬除去したり、高 エネルギー線を照射したりする。
[0069] ヘッド潤滑層 37は、 Fowkes式により求めた表面張力力 セラミック材からなるへッ ドスライダ面の表面張力と同等かそれ以下の潤滑剤力もなることが好ましい。また、へ ッドスライダ面にアモルファスカーボン膜が形成されて 、る場合は、ヘッド潤滑層 37 は、 Fowkes式により求めた表面張力が、アモルファスカーボン膜の表面張力と同等 かそれ以下であることが好ましい。このような潤滑剤を用いることで、ヘッドスライダ面 に薄く均一にヘッド潤滑層を形成することができる。
[0070] 本願発明者の検討によれば、アルチック材からなるヘッドスライダ面の Fowkes式に よる表面張力は 43mNZmであり、アモルファスカーボン膜の Fowkes式による表面 張力は 32. 2mNZmであった。したがって、ヘッド潤滑層を形成する潤滑剤の Fow kes式による表面張力はこれらのヘッドスライダ面を構成する材料よりも小さいことが 好ましぐ具体的には、 30mNZm以下であることが好ましい。
[0071] このような潤滑剤としては、例えば、少なくとも末端基のうちの一つがトリフルォロメ チル基であるパーフルォロポリエーテルの潤滑剤が挙げられる。両末端基がトリフル ォロメチル基であるパーフルォロポリエーテルの潤滑剤（分子量： 9500)では、 Fowk es式による表面張力は 12. 8mNZmであった。
[0072] なお、 Fowkes式による表面張力は、以下のようにして求める。最初に、ヘッド潤滑 層を形成する潤滑剤をシリコン基板等の基板上に厚さが 1 μ m—数/ z mとなるように 厚ぐ塗布し潤滑層を形成する。次いで、 2種類以上の液体を用いて、この潤滑層との 接触角を測定する。好適な液体としては、水、ジョードメタン (CH I )、ホルムアミド (C
2 2
H NO)等が挙げられる。次いで得られた接触角を用いて Fowkes式により表面張力
3
を求める。
[0073] なお、 Fowkes式は次のように表される。固体試料の表面自由エネルギーを γ 、液
s 体試料の表面自由エネルギーを γし、固体 Ζ液体試料の接触角 0
SL、固体試料 Ζ液 体試料の界面エネルギーを γ とすれば以下に示す式（1)の Youngの式が成立す
Sし
る。
y — y - cos θ + y … (1)
S し Sし Sし
また、液体が固体表面に付着することにより安定ィ匕するエネルギーである接着仕事
W は以下に示す式（2)の Dupreの式に従う。
SL
y + y =W + y … (2)
S L SL SL
上記式（1)および式（2)から、下記式（3)の Young— Dupreの式が導出され、接着 仕事 WSLは液体の表面自由エネルギーと接触角から求めることになる。
W = y (1 + cos Θ ) … (3)
SL L SL
この接着仕事に対して表面エネルギーの各成分の幾何平均則を適用すると、下記 式 (4)が成立する。
W = 2f { y ά· Ύ A) + 2f { y h- γ h) … （4)
Sし S し S し
ここで、 d、 hは各々分散成分、水素結合成分を意味する。
[0074] 2種類の液体 (i、 j)を用いれば接着仕事につ!、て下記の関係式（5)が成り立つ。
[0075] [数 1]
Figure imgf000017_0001
したがって、 2種類の液体 (i、j)を用いて、固体試料との接触角を実測し、接着仕事 W W jを求め、下記の関係式（6)から固体の表面自由エネルギーを各成分毎に
SI SL
求めることができる。その結果、表面自由エネルギー、すなわち固体試料の表面張 力 γ = γ d+ γ hが求められる。この関係式を Fowkes式と呼ぶ。
[0076] [数 2]
Figure imgf000018_0001
次に磁気ヘッドのロード動作およびアンロード動作を説明する。
[0077] 図 9Aおよび図 9Bは、磁気ヘッドのロード動作およびアンロード動作を説明するた めの図であり、図 9Aは平面図、図 9Bは磁気ヘッドの移動経路（図 9Aに示す X— X線 )に沿った断面図である。
[0078] 図 9Aおよび図 9Bを参照するに、ランプ部 40は、磁気ディスク 12の外縁部に張り出 した第 1傾斜部 SL1と、第 1傾斜部 SL1に続く第 1平坦部 FL2、第 2傾斜部 SL2、お よび第 2平坦部 FL2から構成される。磁気ヘッド 20は、アンロード動作の際は、磁気 ディスク 12上を浮上した状態力も外周側に移動し (矢印 XI方向）、ロードバー 25が 第 1傾斜部 SL1に接触し、更に外側に移動することにより第 1傾斜部 SL1に沿って上 方に引き上げられる。そして、磁気ヘッド 20は、磁気ディスク 11の表面とヘッドスライ ダ 21との間でエアベアリングを形成した状態力も解除される。ロードバー 25がさらに 第 1平坦部 FL1、第 2傾斜部 SL1に接触しながら磁気ヘッド 20は移動し、第 2平坦部 FL2のホームポジション HPで静止する。ロード動作の際は、磁気ヘッド 20は、アン口 ード動作と逆方向に、ホームポジッシヨン HPから第 2平坦部 FL2、第 2傾斜部 SL2、 第 1平坦部 FL1、第 1傾斜部 SL1にロードバー 25を接触させながら磁気ヘッド 20は 移動し、第 1傾斜部 SL1で磁気ディスク 12の表面とヘッドスライダ面 21aとの間でェ アベァリングを形成した状態が形成され、ロードバー 25が第 1傾斜部 SL1から離れる [0079] このように、磁気ヘッド 12のロード動作およびアンロード動作の際に、ロードバー 25 は、ランプ部 40の表面に接触し、ロードバー 25とランプ部 40との間で摺動が生ずる 。ランプ部 40は榭脂製であるのでロードバー 25よりも摩耗し易い。ロードバー 25は、 特に、ランプ部 40の第 1傾斜部 SL1に強く衝突し、第 1傾斜部 SL1の表面の摩耗が 懸念される。しかし、本発明では、ロードバー 25の表面にはロードバー潤滑層 27が 形成されているので、ランプ部 40の表面との摩擦係数が低減され、摩耗が抑制され る。なお、ランプ部 20と摺動するロードバー 25のヘッドスライダ 21側の面（図 6に示 す面 25a)にロードバー潤滑層 27が形成されていれば十分である。
[0080] なお、磁気ディスク 12の下面側に記録 ·再生を行う磁気ヘッドは、図 8Bに示す磁気 ヘッドとは上下が逆の状態で配置され、さらにランプ部も同様に上下が逆の状態で配 置される。したがって、この場合もロードバー 25のヘッドスライダ 21側の面がランプ部 40の表面に接触するので、ロードバー 25のヘッドスライダ 21側の面 25aにロードバ 一潤滑層 27が形成されて 、れば十分である。
[0081] さらに、ランプ部 40の表面にロードバー 25と同様のロードバー潤滑層 27が形成さ れていてもよい。このようにすることで、ランプ部 40の表面とロードバー 25との摩擦係 数がさらに低減され、摩耗粉の発生をいつそう抑制できる。
[0082] また、摩耗粉が微量発生した場合であってもヘッドスライダ面にヘッド潤滑層が形 成されているので、摩耗粉の付着が抑制され、その結果、磁気ヘッドの安定した浮上 特性が確保できる。
[0083] 本実施の形態によれば、ロードバー 25の表面にロードバー潤滑層 27が形成されて いるので、磁気ヘッド 20のロード動作やアンロード動作の際に、ランプ部 40の表面と ロードバー 25との摺動による摩耗粉の発生を抑制できる。さらに、ヘッドスライダ面に ヘッド潤滑層が形成されているので、摩耗粉の付着が抑制され、いっそう信頼性の高 い磁気ディスク装置を実現できる。特に、ロードバー潤滑層 27をィ匕学吸着層と物理 吸着層とから構成することで、ランプ部 40の表面とロードバー 25と動摩擦係数をいつ そう低減でき、摩耗粉の発生をいつそう抑制できる。
[0084] 次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法を説明する。
[0085] 図 10は、磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャートである。以下、図 10および図 11の説明にお 、て図 5および図 6を合わせて参照する。
[0086] 図 10を参照するに、最初に、サスペンションの組立を行う（S102)。具体的には、 打ち抜き加工等により、図 5に示すサスペンション本体部 22aを成型し、ロードバー 2 5がー体成型の場合はこの時点でロードバー 25が形成される。また、ロードバー 25を サスペンション本体部 22aと異なる部材で形成する場合は、ここでサスペンション本 体部 22aの先端部にロードバー 25を取付ける。
[0087] さらに、サスペンション本体部 22aの基部にベースプレート 23を取付け、サスペンシ ヨンの先端部にジンバル 26を取り付ける。ロードバー 25、ベースプレート 23、および ジンバル 26を取り付ける順序は任意である。次いで、配線パターン 24をサスペンショ ン本体部 22aに形成ある 、は取付ける。
[0088] 次!、で、サスペンション本体部 22aのジンバル 26に別に形成したヘッドスライダを 取り付ける（S104)。ヘッドスライダ 21は、アルチック材のウェハ上に半導体プロセス により磁気抵抗効果型素子および誘導型記録素子を形成し、個々のヘッドスライダ 2 1にダイシングにより切り出し、ヘッドスライダ 21のエアベアリング面 21aの加工等を行 つたものである。次いで、配線パターン 24とヘッドスライダ 21の電極 (不図示）との接 続等を行う。
[0089] 次いで、ロードバー 25の表面およびヘッドスライダ面 21aに、それぞれロードバー 潤滑層 27およびヘッド潤滑層を形成する（S110)。このロードバー潤滑層 27および ヘッド潤滑層の形成工程は、潤滑剤の塗布処理 (S 112)と、必要に応じて行う潤滑 層の固定化処理（S114)と、潤滑層の物理吸着層の除去処理（S116)からなる。
[0090] 潤滑剤の塗布処理 (S 112)は、潤滑剤希釈溶液を調製して、弓 Iき上げ法、スプレ 一法、液面降下法等によりロードバーおよびヘッドスライダ面に潤滑剤希釈溶液を塗 布する。潤滑剤希釈溶液は、潤滑剤を希釈溶媒、例えば 3M社のノベック HEF (商 品名）、デュポン社のバートレル (登録商標) XFを使用して希釈する。
[0091] 潤滑剤は、パーフルォロポリエーテル（PFPE)の主鎖からなる分子の潤滑剤であ れば特に制限はない。潤滑剤は、例えば、末端基が極性を有する Solvay Solexis 社の Fomblin (登録商標） Z— Dol (商品名）（末端基: CF CHOH)や、 AM3001 (
2
商品名）（末端基:ピぺロニル基)が挙げられる。また、潤滑剤は、例えば、末端基が 無極性である Solvay Solexis社の Fomblin (登録商標） Z 15、 Z25、 Y25、 YR180 0 (いずれも商品名）（いずれも末端基: CF )が挙げられる。
3
[0092] 潤滑剤の塗布処理では、ロードバー潤滑層 27とヘッド潤滑層 37の 、ずれを先に 形成してもよい。一般的な潤滑剤の塗布方法である引き上げ方法を用いる場合は、 磁気ヘッドを保持部材に懸垂させて吊るので、ロードバーを下にして先にヘッド潤滑 層を塗布し、次いで、ロードバー潤滑層を形成する方が容易である。
[0093] なお、ロードバーを上にして懸垂して吊ってもよい。例えば、ヘッド潤滑層とロードバ 一潤滑層を同時に形成する場合や、ヘッド潤滑層とロードバー潤滑層を別々に形成 する場合でヘッド潤滑層のみを形成する際は、ロードバーを上にして懸垂して吊って ちょい。
[0094] 図 11Aおよび図 11Bは潤滑剤を引き上げ法により塗布する方法を説明するための 図である。
[0095] 図 11Aを参照するに、所定の速度で昇降する治具 50に組み立てたサスペンション 22をロードバー 25が下になるように懸垂させて固定する。この際、それぞれのサスぺ ンシヨン 22の高さが同じで、かつ鉛直になるように固定することが好ましい。
[0096] 図 11Bを参照するに、塗布槽 51に、ヘッドスライダ用の潤滑剤を希釈した潤滑剤希 釈溶液 52を充填する。ここでは、一例として潤滑剤は両末端基が無極性のトリフルォ ロメチル基のパーフルォロポリエーテルを用いる。
[0097] 次 、で、ヘッドスライダ 21全体が潤滑剤希釈溶液 52に浸力る高さまで治具 50を下 ろした後、所定の時間浸漬し、次いで所定の速度で引き上げる。このようにして、へッ ドスライダ面にはヘッド潤滑層が形成される。
[0098] ヘッド潤滑層 37の膜厚は、溶媒が蒸発後に、 0. 5-2. Onmの範囲になるように潤 滑剤希釈溶液 52の濃度および引き上げ速度を設定することが好ましい。潤滑剤希 釈溶液 52の潤滑剤の濃度は、 0. 2重量％程度の濃度に設定する。
[0099] なお、ヘッド潤滑層 37を形成した際に同時にロードバー 25にもロードバー潤滑層 が形成されてしまう。ヘッドスライダ用の潤滑剤は、両末端基が無極性のトリフルォロ メチル基であるので、上記溶剤に浸漬して洗浄すればよい。なお、ヘッドスライダ用 の潤滑剤に、極性基の末端基を有する潤滑剤を用いる場合は化学吸着層が形成さ れ、容易には除去できない。この場合、予めロードバー 25にレジスト膜等を形成して おき、潤滑剤塗布後にレジスト膜を除去する。もちろん、ヘッド潤滑層とロードバー潤 滑層が同一潤滑剤の場合はこのような手順は必要ない。
[0100] 次いで、ロードバー 25の表面に潤滑剤を塗布し、ロードバー潤滑層を形成する。口 ードバー潤滑剤の塗布は、ロードバー 25のみを潤滑剤希釈溶液 52に浸漬する以外 はヘッド潤滑層 37の形成と同様に行う。ただし、潤滑剤希釈溶液の潤滑剤濃度およ び引き上げ速度は、ロードバー潤滑層 27の所定の膜厚が得られるように設定する。
[0101] 次 、で、このようにして得られたヘッド潤滑層およびロードバー潤滑層につ 、て固 定ィ匕処理 (S 114)を行う。潤滑層の固定化処理は、具体的には、熱処理、紫外線照 射処理、あるいは電子ビーム照射処理により行う。
[0102] 熱処理は、例えば、オーブンや RTP炉を用いて、ロードバーに潤滑層が形成され たサスペンション 22を 80°C— 200°Cの範囲に加熱する。潤滑層を加熱することにより 、末端基が極性を有する分子の潤滑剤を用いた場合、物理吸着層を化学吸着層に 移行することができ、化学吸着層の膜厚を増加できる。また、末端基が無極性の分子 の潤滑剤を用いた場合、吸着サイトがロードバーの表面や分子自体に形成され、潤 滑剤の分子がロードバーの表面や分子同士が強く結合する。
[0103] また、紫外線照射処理は、水銀ランプやエキシマ真空紫外ランプを用いてロードバ 一に潤滑層が形成されたサスペンションに高照度の紫外線を照射する。紫外線を照 射することでロードバーの表面が活性化され、潤滑剤の分子の吸着サイトが増加し、 化学吸着層の膜厚を増加できる。エキシマ真空紫外ランプ、特にキセノンガスを用い たキセノンエキシマランプは、高輝度の波長 172nmの真空紫外光を射出するので、 効率良く固定ィ匕処理が可能である。ただし、この処理は、紫外光の減衰を抑制すた め、真空雰囲気の容器中で行う必要がある。
[0104] また、電子ビーム照射処理は、電子銃により電子ビームを射出させ、真空雰囲気の 容器中でロードバーの潤滑層 26に例えば、加速電圧 10kVの電子ビームを照射す る。電子ビームが照射されたロードバーの表面は、紫外線照射と同様に活性化され、 潤滑剤の分子の吸着サイトが増加し、化学吸着層の膜厚を増加できる。なお、紫外 線や赤外線のレーザ光照射を行ってもょ 、。 [0105] なお、紫外線照射処理および電子ビーム処理では、ヘッド潤滑層 37およびロード バー潤滑層を別々に処理してもよい。一方に照射する際には、他方に照射されない ように遮蔽手段を用いればょ 、。
[0106] 次いで、必要に応じて、潤滑層の物理吸着層の除去処理を行う (S116) 0物理吸 着層の除去処理は、具体的には、サスペンションを上述した溶媒に浸漬し、次いで 溶媒から取り出し、自然蒸発により乾燥する。この処理により、潤滑層の物理吸着層 が除去される。物理吸着層を除去することでロード動作やアンロード動作の際にいつ そう飛散し難い潤滑層を形成できる。以上により磁気ヘッドが完成する。
[0107] 本実施の形態の製造方法によれば、サスペンションのロードバーの表面とヘッドス ライダ面に潤滑層を形成でき、ロードバーとランプ部との動摩擦係数を低減し、摺動 による摩耗粉の発生を抑制すると共に、ヘッドスライダ面への摩耗粉の付着を抑制で きる。
[0108] ここで、ロードバー潤滑層とヘッド潤滑層の具体的な組み合わせ例を実施例として 示す。なお、本発明は以下に示す例に限定されない。
[0109] [実施例 1]
ヘッド潤滑層は、主鎖が直鎖のパーフルォロポリエーテル、両末端基がトリフルォロ メチル基の潤滑剤を用いて、 2, 3—ジノ、イドロデカフルォロペンタンに希釈し、厚さ 1 . 5nmのヘッド潤滑層を引き上げ法 (浸漬法）により塗布する。その後、固定化処理と してエキシマ真空紫外ランプを用いて紫外線をヘッド潤滑層に数秒間照射して、厚 さ 1. 5nm、固着率 90%のヘッド潤滑層を形成する。
[0110] ロードバー潤滑層は、ヘッド潤滑層と同時に塗布し、さらに同時に固定ィ匕処理を行 う。厚さ 1. 5nm、固着率 90%のロードバー潤滑層を形成する。
[0111] [実施例 2]
実施例 1のヘッド潤滑層およびロードバー潤滑層を固定処理の後に 2, 3-ジノヽイド ロデカフルォロペンタン等の溶媒に数分間浸漬して除去する。このようにして、厚さ 1
. 3nm、固着率が 100%すなわち化学吸着層のみ力もなるヘッド潤滑層およびロー ドバー潤滑層を形成する。
[0112] [実施例 3] ヘッド潤滑層は、主鎖が直鎖のパーフルォロポリエーテル、両末端基が CF CH
2
OHの潤滑剤を用いて、 2, 3 ジノヽイドロデカフルォロペンタンに希釈し、引き上げ法 (浸漬法）により塗布する。厚さ 1. 3nm、固着率 85%のヘッド潤滑層を形成する。
[0113] ロードバー潤滑層は、ヘッド潤滑層と同時に塗布する。厚さ 1. 3nm、固着率 85% のロードバー潤滑層を形成する。
[0114] [実施例 4]
実施例 3のヘッド潤滑層にさらに固定ィ匕処理として電子線 (例えば加速電圧 10kV) を 5秒間照射する。この際、ロードバー潤滑層に電子線が照射されないように遮蔽す る。このようにして、ヘッド潤滑層の固着率が 100%となる。ロードバー潤滑層は、実 施例 3と同様である。
[0115] 以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施 の形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内に おいて、種々の変形 '変更が可能である。
[0116] 例えば、上記の実施の形態では、磁気ヘッドが磁気ディスクから完全に浮上する完 全浮上方式の磁気ディスク装置を例に説明したが、将来予想される、ヘッドスライダ の一部が磁気ディスクの液体潤滑層と接触し、一部が浮上して記録再生動作を行う 気液混合方式や、ヘッドスライダの一部または全体が磁気ディスクと接触して記録再 生動作を行うコンタクト方式においても拡張が可能であると考えられる。
産業上の利用可能性
[0117] 以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、摺動によるランプ部の摩 耗粉の発生を抑制すると共にヘッドスライダ面への摩耗粉の付着を抑制する、高信 頼性の磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置を提供できる。

Claims

請求の範囲
[1] ランプロード方式の磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドであって、
記録素子および Zまたは再生素子を有するヘッドスライダと、
前記ヘッドスライダを支持するサスペンションと、を備え
前記サスペンションはその先端部に、磁気ディスク装置のランプ部に接触しながら 当該磁気ヘッドのロード動作およびアンロード動作を行う磁気ヘッド支持部を有し、 前記ヘッドスライダは、磁気ディスクと対向するヘッドスライダ面上に第 1の潤滑層が 形成されてなり、
前記磁気ヘッド支持部の表面に第 2の潤滑層が形成されてなることを特徴とする磁 気ヘッド。
[2] 前記第 1の潤滑層は、ヘッドスライダ面と実質的に化学結合する化学吸着層を有す ることを特徴とする請求項 1記載の磁気ヘッド。
[3] 前記第 2の潤滑層は、磁気ヘッド支持部と実質的に化学結合する化学吸着層を有 することを特徴とする請求項 1記載の磁気ヘッド。
[4] 前記第 1の潤滑層および Zまたは第 2の潤滑層は、その潤滑剤分子の末端基が極 性基からなることを特徴とする請求項 1項記載の磁気ヘッド。
[5] 前記第 1の潤滑層および Zまたは第 2の潤滑層は、高エネルギー線の照射あるい は熱処理を受けたものであることを特徴とする請求項 1一 4のうち、いずれか一項記 載の磁気ヘッド。
[6] Fowkes式により求めた前記第 1の潤滑層の表面張力力 前記ヘッドスライダ面の 表面張力と同等またはそれよりも小さいことを特徴とする請求項 1記載の磁気ヘッド。
[7] 前記第 1の潤滑層および第 2の潤滑層は、フッ素系炭化水素およびフッ素化ポリエ 一テルのいずれかを少なくとも含むことを特徴とする請求項 1一 6のうち、いずれか一 項記載の磁気ヘッド。
[8] 前記磁気ヘッド支持部は、ランプ部に接触する面が凸状の曲面形状を有し、該面 上に第 2の潤滑層が形成されてなることを特徴とする請求項 1一 7のうち、いずれか一 項記載の磁気ヘッド。
[9] 前記第 1の潤滑層は、第 2の潤滑層と厚さが同等またはそれ以下であることを特徴 とする請求項 1一 8のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッド。
[10] 前記第 2の潤滑層は化学吸着層と物理吸着層とからなり、
前記潤滑層の膜厚に対する化学吸着層の膜厚の割合が 30%— 100%の範囲に 設定されてなることを特徴とする請求項 1一 9のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッド
[11] ランプロード方式の磁気ディスク装置であって、
請求項 1一 10のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッドと、
前記サスペンションの先端部の磁気ヘッド支持部を接触させて磁気ヘッドのロード 動作およびアンロード動作を行うランプ部とを備えることを特徴とする磁気ディスク装 置。
[12] 前記ランプ部の表面に第 3の潤滑層が形成されてなることを特徴とする請求項 11 記載の磁気ディスク装置。
[13] 前記ヘッドスライダが完全浮上方式、気液混合方式、およびコンタクト方式力 なる 群のうち、 V、ずれかの方式で記録および Zまたは再生動作を行うことを特徴とする請 求項 11または 12記載の磁気ディスク装置。
[14] ランプロード方式の磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドの製造方法であって、 前記磁気ディスク装置のランプ部に接触しながら磁気ヘッドのロード動作あるいは アンロード動作を行う磁気ヘッド支持部を有するサスペンションの組立工程と、 前記サスペンションにヘッドスライダを取付ける工程と、
前記ヘッドスライダの磁気ディスクに対向するヘッドスライダ面に第 1の潤滑層を形 成し、前記磁気ヘッド支持部の表面に第 2の潤滑層を形成する潤滑剤塗布工程と、 を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
[15] 前記潤滑剤塗布工程は、
前記ヘッドスライダのエアベアリング面に第 1の潤滑剤を塗布し、次いで、前記磁気 ヘッド支持部の表面に第 2の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布処理を行うことを特徴と する請求項 14記載の磁気ヘッドの製造方法。
[16] 前記第 1の潤滑剤の塗布は、ヘッドスライダのエアベアリング面と前記磁気ヘッド支 持部の表面とに第 1の潤滑剤を同時に塗布することを特徴とする請求項 15記載の磁 気ヘッドの製造方法。
[17] 前記第 1の潤滑剤と第 2の潤滑剤とは同一の潤滑剤であり、
前記潤滑剤塗布処理は、
前記ヘッドスライダのエアベアリング面および磁気ヘッド支持部の表面に同時に第 1の潤滑剤を塗布することを特徴とする請求項 15記載の磁気ヘッドの製造方法。
[18] 前記潤滑剤塗布処理の後に、
前記第 1の潤滑層および Zまたは第 2の潤滑層を加熱する固定ィヒ処理を行うことを 特徴とする請求項 15— 17のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッドの製造方法。
[19] 前記潤滑剤塗布処理の後に、
前記第 1の潤滑層および Zまたは第 2の潤滑層に高エネルギー線を照射する固定 化処理を行うことを特徴とする請求項 15— 17のうち、いずれか一項記載の磁気へッ ドの製造方法。
[20] 前記高エネルギー線は、紫外線、 X線、電子線、および収束イオンビーム力 なる 群のうちいずれか 1種であることを特徴とする請求項 19記載の磁気ヘッドの製造方 法。
[21] 前記第 1の潤滑剤および Zまたは第 2の潤滑剤の塗布あるいは固定化処理の後に 前記第 1の潤滑層および Zまたは第 2の潤滑層を溶媒により洗浄する処理を行うこ とを特徴とする請求項 15— 20のうち、いずれか一項記載の磁気ヘッドの製造方法。
PCT/JP2005/000231 2005-01-12 2005-01-12 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置 WO2006075362A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006552787A JPWO2006075362A1 (ja) 2005-01-12 2005-01-12 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置
PCT/JP2005/000231 WO2006075362A1 (ja) 2005-01-12 2005-01-12 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置
US11/819,426 US20080124580A1 (en) 2005-01-12 2007-06-27 Magnetic head, method of manufacturing magnetic head, and magnetic disc device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2005/000231 WO2006075362A1 (ja) 2005-01-12 2005-01-12 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/819,426 Continuation US20080124580A1 (en) 2005-01-12 2007-06-27 Magnetic head, method of manufacturing magnetic head, and magnetic disc device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006075362A1 true WO2006075362A1 (ja) 2006-07-20

Family

ID=36677398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/000231 WO2006075362A1 (ja) 2005-01-12 2005-01-12 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080124580A1 (ja)
JP (1) JPWO2006075362A1 (ja)
WO (1) WO2006075362A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015652A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Fujitsu Ltd ヘッドスライダ及び磁気記憶装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9508371B2 (en) 2014-05-06 2016-11-29 Seagate Technology Llc Slider and/or hard disc including coating, and optionally one or more additives that can dissipate electrical charge
KR102251775B1 (ko) * 2014-07-18 2021-05-12 삼성전자주식회사 전극 구조체 및 이를 사용하는 접촉 감지 센서
CN110910910A (zh) * 2019-12-06 2020-03-24 南方科技大学 一种硬盘读写装置
JP2022147507A (ja) * 2021-03-23 2022-10-06 株式会社東芝 ディスク装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11134626A (ja) * 1997-10-29 1999-05-21 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置の製造方法
JP2000030387A (ja) * 1998-07-09 2000-01-28 Hitachi Ltd 記録再生装置
JP2001060305A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Sony Corp 磁気記録再生装置
JP2002367313A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Fujitsu Ltd 磁気ディスク装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5198934A (en) * 1985-07-19 1993-03-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk device including a slider provided with a solid protecting layer which determines the distance between a magnetic gap and a magnetic disk recording device
US4863809A (en) * 1988-03-10 1989-09-05 Magnetic Peripherals, Inc. Surface treatment for sliders and carbon coated magnetic media
US5231613A (en) * 1990-01-19 1993-07-27 Sharp Kabushiki Kaisha Magneto-optical recording device
US5202803A (en) * 1991-07-02 1993-04-13 International Business Machines Corporation Disk file with liquid film head-disk interface
US5267104A (en) * 1992-04-30 1993-11-30 International Business Machines Corporation Liquid-bearing data recording disk file with transducer carrier having rear ski pad at the head-disk interface
US6084743A (en) * 1992-12-14 2000-07-04 Maxtor Corporation Magnetic recorder apparatus with reduced debris accumlation on the recorder head and slider
US5396383A (en) * 1992-12-29 1995-03-07 International Business Machines Integral lubricating fluid delivery system for a flying head in a magnetic disk storage system
JPH07161023A (ja) * 1993-12-07 1995-06-23 Hitachi Ltd 磁気記憶装置
JPH10212164A (ja) * 1997-01-24 1998-08-11 Nippon Tungsten Co Ltd 磁気ヘッド用基板材料
US6122130A (en) * 1997-10-27 2000-09-19 Seagate Technology, Inc. Intelligent lubricant for ramp load/unload
US6275356B1 (en) * 1997-12-08 2001-08-14 Seagate Technology, Inc. Friction control on HGA ramp load/unload surface
JP3275825B2 (ja) * 1998-03-06 2002-04-22 株式会社日立製作所 磁気ディスク装置
US6160686A (en) * 1998-05-14 2000-12-12 International Business Machines Corporation Composite ramp structure for data storage devices
US6246534B1 (en) * 1998-10-27 2001-06-12 International Business Machines Corporation Hard disk drive with lube on demand actuators
US6373792B1 (en) * 1998-12-15 2002-04-16 Seagate Technology Llc Reduction of a temperature in a lubricant interface
US6292333B1 (en) * 1999-02-11 2001-09-18 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive having an I.D. ramp loading system employing multiple-function spacer structure
JP2000348303A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 低表面エネルギーの物質でコーティングした磁気ヘッド
US6580585B2 (en) * 2001-06-12 2003-06-17 Hitachi Global Storage Technologies, The Netherlands B.V. Magnetic disk drive with load/unload structure having lubricant reservoir
US6903902B1 (en) * 2001-09-19 2005-06-07 Maxtor Corporation Load/unload ramps and their compositions
JP4197296B2 (ja) * 2002-02-13 2008-12-17 富士通株式会社 ランプロード装置及びそれを有するディスク装置
US7146710B2 (en) * 2003-08-29 2006-12-12 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Two stage lubrication process for disk drive
US7002768B2 (en) * 2003-10-09 2006-02-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Disk drive having reduced variation of disk surface lubricant layer thickness
US20070196673A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Seagate Technology Llc Lubricative and protective thin film
JP4773325B2 (ja) * 2006-12-01 2011-09-14 昭和電工株式会社 磁気記録媒体の製造方法および評価方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11134626A (ja) * 1997-10-29 1999-05-21 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置の製造方法
JP2000030387A (ja) * 1998-07-09 2000-01-28 Hitachi Ltd 記録再生装置
JP2001060305A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Sony Corp 磁気記録再生装置
JP2002367313A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Fujitsu Ltd 磁気ディスク装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015652A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Fujitsu Ltd ヘッドスライダ及び磁気記憶装置
US8164859B2 (en) 2008-07-04 2012-04-24 Toshiba Storage Device Corporation Head slider producing reduced lubricant adsorption and magnetic storage apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2006075362A1 (ja) 2008-06-12
US20080124580A1 (en) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100433133C (zh) 磁记录介质、其制造方法及磁记录/再现装置
JP3936197B2 (ja) 磁性材料用極薄保護被覆
JP5360894B2 (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JP4407904B2 (ja) 磁気ディスクの製造方法
WO2008038799A1 (fr) Lubrifiant pour disque magnétique, procédé de fabrication afférent et disque magnétique
SG174816A1 (en) Magnetic recording medium manufacturing method and laminate manufacturing method
US9508371B2 (en) Slider and/or hard disc including coating, and optionally one or more additives that can dissipate electrical charge
JP4199423B2 (ja) 磁気記録媒体およびその製造方法、並びに該磁気記録媒体を使用したデータ記録／取出し装置およびコンピュータ
US20060221502A1 (en) Magnetic head and manufacturing method of the same
WO2006075362A1 (ja) 磁気ヘッドおよびその製造方法、磁気ディスク装置
JP2007272995A (ja) 磁気ディスク装置および非磁性基板の良否判定方法、磁気ディスク、並びに磁気ディスク装置
US20080024923A1 (en) Lubricant film forming method, slide body with lubricant film, magnetic recording medium, magnetic head slider, and hard disk drive
JP4527511B2 (ja) ヘッドスライダおよび磁気記録装置
WO2014061248A1 (ja) 熱アシスト記録方式用磁気記録媒体およびその製造方法
JP2006236474A (ja) 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
US7697239B2 (en) Magnetic head, method of manufacturing the magnetic head, and magnetic disk device
US20060023368A1 (en) Magnetic recording apparatus
CN1188841C (zh) 磁头及其制造方法和磁盘设备
JP2010218606A (ja) 磁気ヘッド、磁気記録装置及び磁気記録装置の製造方法
Brunner Properties of carbon overcoats and perfluoro-polyether lubricants in hard disk drives
JP3904143B2 (ja) 磁気記録媒体及び磁気記録装置
US6468600B1 (en) Method of texturing surface of substrate for recording medium
JP7292671B2 (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JP4150418B2 (ja) 磁気ディスク及びその製造方法
JP2861081B2 (ja) 磁気記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006552787

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05703470

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 5703470

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11819426

Country of ref document: US