专利名称：磁头滑块和具有该磁头滑块的磁盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在磁盘装置上使用的磁头，特别是涉及一种在浮起型磁头的磁头滑块(ヘツトスライダ)上的空气支承面(Air BearingSurface，以下均称作ABS面)的形状和具有该空气支承面的磁盘装置。这里，该浮起型磁头的磁头滑块最适合用于低浮起高度、并且高记录密度化的场合，同时还具有大的耐冲击性能和高的可靠性。
背景技术：
以下，根据图7，对在现有的磁盘装置上所使用着的浮起型磁头的磁头滑块的ABS面的形状进行说明。图7(a)为从现有的磁头滑块的ABS面侧所看到的平面图。图7(b)为沿图7(a)中的A-A’线的断面图。
在图7中，在与形成于磁盘(图中未示)上的记录介质的表面相对向着的磁头滑块41的ABS面42的构成上，具有高度(与磁盘表面间的距离)各不相同的3个面，即，在装载有磁头等信号变换元件43的磁头装载垫部44上的、具有信号变换元件43的附近高度的第1平面45；与第1平面45相比，具有稍低一些高度(沿与磁盘表面之间的距离增大的方向变化)的第2平面46；以及，与第2平面46相比，具有更低一些高度的第3平面47。又，作为与磁头滑块41的ABS面42相对向着的磁盘的转动方向，是从与装载有信号变换元件43的一侧为相反的一侧(在图7(a)中，为上侧)向着装载有信号变换元件43的一侧(在图7(a)中，为下侧)的方向。因此，由磁盘的转动所产生的空气的流动沿箭头48的方向进行。这样，与装载有信号变换元件43的一侧为相反的一侧的端部成为空气流入端侧，而装载着信号变换元件43的一侧的端部成为空气流出端侧。
当磁盘转动时，在磁盘面的附近会产生空气的粘滞性流动，该空气的粘滞性流动会作用在磁头滑块41的ABS面42上，并由此产生浮起力。所以，被装载在磁头滑块41上的信号变换元件43会从磁盘表面以微小的间隙而产生浮起。
又，在磁头滑块41的ABS面42上，与信号变换元件43相比，位于空气流入侧的主要部分49a由硬度比较高的材料所形成；而且，作为包括信号变换元件43的空气流出侧的部分49b由Al2O3所形成，并且包覆着信号变换元件43。
虽然在图7中没有进行显示，但如众所周知的那样，装载有信号变换元件43的磁头滑块41被安装在悬臂(又叫负载梁)的一方的端部上，并由该悬臂将磁头滑块41的ABS面42向着磁盘表面而按压着；而当与驱动马达相连接着的、并由此受到转动驱动的磁盘进行转动时，由该磁盘的转动所产生的空气流会反抗上述按压力，使磁头滑块41从磁盘表面产生浮起。另一方面，由被设置在具有上述悬臂的磁头支持机构(图中未示)的另一端上的、所谓的音圈马达等变换元件的摇摆机构(图中未示)，驱动控制在磁盘上的规定的磁道位置上，以对磁盘进行信息的记录或再生。
下面，在被用于硬盘驱动器上的磁头中，对具有空气润滑面(ABS面)的浮起型磁头的例子进行说明。这里，该空气润滑面(ABS面)的作用是，在磁头与磁盘相碰撞或相滑动时，使冲击程度减轻，以便不会给磁盘带来损伤。
作为这样的浮起型磁头的一例，已经提出了具有下列构造的磁头滑块将由空气润滑面和其它的面的共2个面所形成的角部(棱线部)、和由空气润滑面和其它的2个面的共3个面所形成的角部分别形成为具有不同的曲率半径；并且，具有作为磁头的构造，该磁头具有由空气润滑面构成的滑块，而在该空气润滑面中，由2个面所形成的棱线部的曲率半径比由3个面所形成的角部的曲率半径小。这样，即使在磁头滑块与磁盘相接触时，通过在空气润滑面的与磁盘相对向的棱线部和角部上设置曲面，也可以抑制接触时的碰撞，从而提高磁头的可靠性(例如，参照日本公开专利公报‘特开平11-110935’号)。
又，作为浮起型磁头的另一例，有人提出了具有下列构造的磁头滑块在磁头滑块的基体的角部或角部附近，对其表面进行R面加工，以形成具有至少一个圆滑曲面的缓冲垫部。这样，即使在磁头滑块与磁盘相接触时，由于可以避免磁盘与磁头滑块的尖锐的角部之间的接触，所以可以减轻磁盘与磁头滑块间的磨损，提高磁盘装置的耐冲击性能，从而得到高的可靠性(例如，参照日本公开专利公报‘特开2001-35111’号)。
又，作为浮起型磁头的其它例子，根据图8，对利用偏转角依赖性以对磁盘内外周上的浮起高度的差进行抑制的磁头滑块进行说明。图8(a)为从其它现有的磁头滑块的ABS面侧所看到的立体图。图8(b)为又一个从其它现有的磁头滑块的ABS面侧所看到的立体图。
在这样的利用偏转角依赖性以对磁盘内外周上的浮起高度的差进行抑制的磁头滑块上，其目的是，通过在磁道搜索时的偏转角的变动，对浮起高度的降低或接触力的变动进行抑制，以实现磁头的低浮起高度或“磁头-磁盘”间的低负荷且稳定的接触。在图8(a)中所示的磁头滑块103的构成包括形成在与磁盘(图中未示)相对向的面上的、用于发生动态压力的动压发生部102a、102b；和设置在与磁盘相对向的面内的、用于发生负压的负压发生部181a、181b，这里，相对于磁盘的转动方向，该负压发生部181a、181b被设置在比中央部分要靠后的后方侧上。在图8(b)中所示的磁头滑块103的构成包括设置在与磁盘(图中未示)相对向的面上的、并以沿着磁盘的转动方向间隔有深槽的方式而被排列着的至少2个的动压发生部102a、102b，这里，该动压发生部102a、102b的形状是，与沿着磁盘的转动方向的长度相比，沿着与转动方向为垂直的方向的长度要更长一些；并且，在位于向着磁盘转动方向的后方位置上的动压发生部102b上，形成有第1缺口部126a、126b，这里，该第1缺口部126a、126b的作用是为了形成，沿着与磁盘转动方向为大致的垂直方向的第1台阶部107a、107b，以及从该第1台阶部107a、107b的两端部向着磁盘转动方向的前方而延伸着的第2台阶部106a、106b和第3台阶部(例如，参照日本公开专利公报‘特开平10-283622’号、日本公开专利公报‘特开平11-16141’号)。
但是，在上述现有的磁头滑块上，存在这样的需要解决的课题由于被装载在磁头滑块上的信号变换元件要从磁盘的内周到外周进行磁道搜索，所以，磁盘与磁头滑块之间的相对速度会由于内周和外周的半径不同而产生差别；由于因磁盘的半径位置的不同而使周速发生变化，有时会导致磁头滑块的浮起姿势不稳定；进一步，在信号变换元件进行磁道搜索动作时，即使使磁头滑块的角度相对于空气流的方向发生变化，也会使磁头滑块的浮起姿势发生变动；由于磁头滑块的浮起姿势不会稳定，而是产生变动，所以，被装载在磁头滑块上的信号变换元件和磁盘表面之间的间隔会发生不正常的靠近。又，还存在这样的课题在携带使用小型化的磁盘装置时，由来自外部的冲击等稍微的外来干扰，会使磁头滑块的浮起姿势变得不稳定，导致被装载在磁头滑块上的信号变换元件和磁盘表面之间的间隔会发生不正常的靠近、或磁头滑块与磁盘之间发生碰撞，给磁头滑块、信号变换元件、或磁盘相互间带来损伤。
又，在上述现有的一种磁头滑块上，其构成包括形成于与磁盘相对向的面上的、用于发生动态压力的动压发生部；和设置在与磁盘相对向的面内的、用于发生负压的负压发生部，这里，相对于磁盘的转动方向，该负压发生部被设置在比中央部分要靠后的后方侧上。在具有该构成的磁头滑块上，存在下述这样的需要解决的课题在磁头滑块的ABS面的空气流出侧的中央部上，设置有作为动压发生部的突起状的垫，在该突起状的垫的最高面成为最低浮起高度的固定的浮起状态时，由于不能在元件部上产生最高的压力，所以，由于外来干扰的作用，容易与磁盘相接触。
进一步，在上述现有的另一种磁头滑块上，其构成包括设置在与磁盘相对向的面上的、并以沿着磁盘的转动方向间隔有深槽的方式而被排列着的至少2个的动压发生部，这里，该动压发生部的形状是，与沿着磁盘的转动方向的长度相比，沿着与转动方向为垂直的方向的长度要更长一些；并且，在位于向着磁盘转动方向的后方位置上的动压发生部上，形成有第1缺口部，该第1缺口部的作用是为了形成，沿着与磁盘转动方向为大致的垂直方向的第1台阶部，以及从该第1台阶部的两端部向着磁盘转动方向的前方而延伸着的第2台阶部和第3台阶部。在具有该构成的磁头滑块上，存在下述这样的课题在以固定的浮起高度而浮起着时，虽然可以在侧边的部分上发生压力，以便在该部分上实现稳定的浮起高度，但是，当侧边的部分的压力以具有固定的浮起高度的方式而发生时，(1)在元件部上的压力的发生就会相对地减弱，使元件部容易与磁盘产生接触，换句话说，信号变换元件部的相对于磁盘的起伏变形的跟踪性能就会变坏；而且，(2)在浮起高度发生变化(倾斜(摇摆))时，侧边的部分容易与磁盘接触。
发明内容
本发明的目的是，为了解决上述课题，提供一种磁头(ヘツド)滑块的ABS面和具有该磁头滑块的磁盘装置，在该磁头滑块上，当磁头滑块的ABS面与磁盘表面之间的间隔为不正常接近时，在信号变换元件的附近具有一种可以产生正压的构造，即使在从外部产生冲击作用时，也可在信号变换元件的附近产生正压，以防止磁头滑块和磁盘之间的不正常的接近或碰撞，从而防止给磁头滑块、信号变换元件、或磁盘带来损伤。
为达到上述目的，在本发明的磁头滑块的构成上，包括装载有对盘(デイスク)状的记录介质进行记录再生的信号变换元件；具有由高度各不相同的至少3个面所构成的空气支承面；在信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近，设置有动态正压发生部；作为动态正压发生部的位置高度，使之为处于在构成空气支承面的各面之中的最高位置的面和最低位置的面之间的位置高度上；同时，在被设置在信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近的动态正压发生部上，具有一种与正常状态时相比，当受到冲击作用时可以产生更大的压力的构造；进一步，在形成空气支承面时，在空气流入侧上使用脆性比较大的材料，而在空气流出侧上使用脆性比较小的材料，而且，具有这样的构成将动态正压发生部设置在由脆性比较大的材料所形成的一侧上；或具有这样的构成脆性比较大的材料的维氏硬度在2000以上，而脆性比较小的材料的维氏硬度则比1900小。又，相对于通过信号变换元件的中心线，动态正压发生部处于对称的位置上；而且，除了具有对称的形状的构成之外，动态正压发生部的形状也可以是，其与空气支承面相平行着的断面形成为矩形的形状，或者是在该矩形断面的基础上，形成为在对着空气流入方向的一侧上具有U字状、V字状、或矩形的任何一种形状的缺口的形状。
根据这样的构成，在进行记录再生时，当受到来自外部的冲击等而使磁头滑块向磁盘表面侧移动、并接近磁盘表面时，在被设置在磁头滑块的ABS面的两侧的动态正压发生部上会发生大的正压力，可以防止磁头滑块对磁盘表面的碰撞。因此，能够获得可以防止给磁头滑块的ABS面、或磁盘表面带来损伤的作用效果。
又，在本发明的磁头滑块的构成上，包括与构成ABS面的各面中的最高位置的高度中的面的表面粗糙度相比，动态正压发生部的表面粗糙度要大一些；而且，当将动态正压发生部的表面粗糙度设为Ra、并用“峰-峰”值进行表示时，其Ra≥3nm。
根据这样的构成，当受到来自外部的冲击等而使磁头滑块向磁盘表面侧移动、并接近磁盘表面时，此时所产生的挤压效果会增大，并由该挤压效果而产生反抗力，由此，能够获得可以进一步防止与磁盘间的冲突的作用效果。
又，在本发明的磁头滑块的构成上，包括在构成ABS面的各面中的最高位置高度的面上，设置有信号变换元件；具有由最高位置高度的面和次高位置高度的面所构成的磁头装载垫部；而且，相对于在信号变换元件的磁道宽度方向上的磁头滑块的宽度的中心线，将最高位置高度的面和次高位置高度的面之间的边界形成为非对称的形状；进一步，作为由磁头装载垫部的最高位置高度的面和次高位置高度的面所构成的边界，使其由3根线所构成，该三根线为与磁头滑块的空气流入侧端面相平行的线，相互间形成钝角并连接的、从ABS面看时位于右侧的磁盘中心侧的线，和从ABS面看时位于左侧的磁盘外周侧的线；而且，磁盘中心侧的线的长度比磁盘外周侧的线的长度长。
根据这样的构成，可以减轻因磁盘上的位置的不同而引起的相对速度的差对由此所产生的空气流的压力差的影响，所以，在磁头滑块位于磁盘的任何位置上时，都能够获得可以使磁头滑块稳定地浮起的作用效果。
又，在本发明的磁头滑块的构成上，包括在ABS面上，具有空气流入限制部和低位面，其中，该低位面形成于与信号变换元件的磁道宽度方向相垂直的方向的空气流出侧上，并与空气流入限制部相邻接；而且，作为空气流入限制部，其高度比相邻接的低位面的高度更高。
根据这样的构成，在受到冲击作用而使磁头滑块靠近磁盘时，在空气流入限制部和与低位面相邻接着的中位面上，会由于挤压力的作用而产生正压力。进一步，在与空气流入限制部邻接的低位面和与该低位面相邻接着的中位面之间的边界上，会由于空气的压缩而产生大的挤压力。所以，能够获得可以对由于冲击而引起的磁头滑块的浮起高度的变化进行抑制的作用效果。
又，为达到上述目的，在本发明的磁盘装置的构成上，包括圆盘状的记录介质；对记录介质进行记录再生的信号变换元件；装载有信号变换元件的、并具有由位置高度各不相同的至少3个面所构成的ABS面的磁头滑块；将被装载在磁头滑块上的信号变换元件定位在规定的磁道位置上的摇摆机构，进一步，在位于磁头滑块上的信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近，设置有动态正压发生部；作为动态正压发生部的位置高度，至少具有与构成磁头滑块的ABS面的各面中的次高以后的高位置高度的面为相同高度的位置高度；又，在磁头滑块的ABS面上，在空气流入侧上由脆性比较大的材料所形成，而在空气流出侧上由脆性比较小的材料所形成，并且，动态正压发生部被设置在由脆性比较大的材料所形成的一侧上。进一步，在本发明的磁盘装置的构成上，包括与正常状态时相比，在受到冲击作用时，在被设置在信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近的动态正压发生部上，可以发生更大的压力；相对于通过信号变换元件的中心线，动态正压发生部处于对称的位置上，并具有对称的形状；作为动态正压发生部，其与空气支承面相平行的断面形成为矩形的形状，或者是在该矩形断面的基础上，形成为在对着空气流入方向的一侧上具有U字状、V字状、或矩形的任何一种形状的缺口的形状。
根据这样的构成，在进行记录再生时，当受到来自外部的冲击等的时候，在被设置在磁头滑块的ABS面上的动态正压发生部上会发生大的正压力，可以防止磁头滑块对磁盘表面的碰撞，防止给磁头滑块的ABS面、或磁盘表面带来损伤，从而可以得到具有大的耐冲击性能的、和高的可靠性的磁盘装置。
又，在本发明的磁盘装置的构成上，包括与构成ABS面的各面中的最高位置高度的面的表面粗糙度相比，动态正压发生部的表面粗糙度大。
根据这样的构成，当磁头滑块向磁盘表面侧移动、并接近磁盘表面时，此时所产生的挤压效果会增大，从而由该挤压效果而产生反抗力，由此，可以进一步防止与磁盘间的冲突，能够得到具有更大的耐冲击性能的、和更高的可靠性的磁盘装置。
又，在本发明的磁盘装置的构成上，包括在构成磁头滑块的ABS面的各面中的最高位置高度的面上，设置有信号变换元件；具有由最高位置面和次高位置高度的面所构成的磁头装载垫部；而且，相对于在信号变换元件的磁道宽度方向上的磁头滑块的宽度的中心线，将最高位置高度的面和次高位置高度的面之间的边界形成为非对称的形状；进一步，作为由磁头装载垫部的最高位置高度的面和次高位置高度的面所构成的边界，使其由3根线所构成，该3根线为与磁头滑块的空气流入侧端面相平行的线，相互间形成钝角并连接着的、从ABS面看时位于右侧的磁盘中心侧的线，和从ABS面进行观察时位于左侧的磁盘外周侧的线；而且，磁盘中心侧的线的长度比磁盘外周侧的线的长度长。
根据这样的构成，可以减轻因磁盘位置的不同而引起的相对速度的差对由此所产生的空气流的压力差的影响，所以在磁头滑块位于磁盘的任何位置上时，都可以使磁头滑块稳定地浮起，从而能够得到具有大的耐冲击性能的、可靠性高的、和稳定的磁盘装置。
又，在本发明的磁盘装置的构成上，包括在ABS面上，具有空气流入限制部和低位面，其中该低位面形成于与信号变换元件的磁道宽度方向相垂直的方向的空气流出侧上，并与空气流入限制部相邻接；而且，空气流入限制部的高度比邻接的低位面的高度高。
根据这样的构成，在受到冲击作用而使磁头滑块靠近磁盘时，在空气流入限制部和与低位面邻接的中位面上，会由于挤压力的作用而产生正压力。进一步，在与空气流入限制部邻接的低位面和与该低位面邻接的中位面之间的边界上，会由于空气的压缩而产生大的挤压力。所以，可以抑制由于冲击而引起的磁头滑块的浮起量的变化，能够得到具有大的耐冲击性能的、可靠性高的、和稳定的磁盘装置。
这样，在本发明的磁头滑块和具有该磁头滑块的磁盘装置的构成上，包括将磁头滑块的ABS面由高度位置相异的3个面所构成；在信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近，分别设置有与中位面具有相同高度的动态正压发生部；进一步，具有如下的ABS面的形状相对于在信号变换元件的磁道宽度方向上的磁头滑块的宽度的中心线，将在装载有信号变换元件的磁头装载垫部上的高位面形成为非对称的形状；由此，在使用磁盘装置时，特别是在携带使用时，当受到外部冲击等而使磁头滑块向磁盘靠近时，由于在2个动态正压发生部上会产生大的正压力，所以可以防止磁头滑块对磁盘表面的碰撞；因此，可获得可以防止对磁头滑块的ABS面、被装载在磁头滑块上的信号变换元件、或记录保持信息的磁盘表面带来损伤的效果。而且，在磁头滑块处于磁盘的任何位置上时，都可以使磁头滑块稳定地浮起；同时，通过将具有该ABS面的磁头滑块装载在磁盘装置上，在装置使用时，可以提高耐冲击性能，所以能够实现具有高可靠性的磁盘装置。
图1(a)为显示了本发明的实施形态1中的磁盘装置的主要部分的构成的平面图。
图1(b)为沿图1(a)中的B-B’线的断面图。
图2(a)为从与本发明的实施形态1中的磁盘相对向着的一侧所看到的、磁头滑块的平面图。
图2(b)为沿图2(a)中的C-C’线的概略断面图。
图3为在本发明的实施形态1中的具有磁盘的其它形式的磁头滑块上，从与磁盘滑块相对向的一侧所看到的的平面图。
图4(a)、图4(b)为显示了当由于磁盘的转动而使磁头滑块产生浮起时，在动态正压发生部上所发生的压力分布的图。
图5(a)为当图2(a)所示的本发明的实施形态1的磁盘装置上的磁头滑块进行正常动作和受到冲击作用时，将作用在磁头滑块上的压力变化相对于动态正压发生部的位置高度进行了显示的图。
图5(b)为在进行图5(a)所示的正常动作和受到冲击作用时，将作用在滑块上的压力差值的变化相对于动态正压发生部的位置高度进行了显示的图。
图6为在图3所示的磁头滑块上，在进行正常动作和受到冲击作用时，将所受到的压力差值的变化相对于动态正压发生部的位置高度进行了显示的图。
图7(a)为从现有的磁头滑块的ABS面侧所看到的平面图。
图7(b)为沿图7(a)中的A-A’线的断面图。
图8(a)为从其它现有的磁头滑块的ABS面侧所看到的立体图。
图8(b)为从又一个其它现有的磁头滑块的ABS面侧所看到的立体图。
具体实施例方式
以下，根据图面，对用于实施本发明的最佳的形态进行说明。
(实施形态1)图1和图2为对本发明的实施形态1中的磁盘装置和在该在磁盘装置上所使用的磁头滑块进行说明的图。其中，图1(a)为显示了本发明的实施形态1中的磁盘装置的主要部分的构成的平面图，图1(b)为沿图1(a)中的B-B’线所切割了的断面图，图2(a)为从与本发明的实施形态1中的磁盘相对向着的一侧所看到的、磁头滑块的平面图，图2(b)为沿图2(a)中的C-C’线所剖面了的磁头滑块的概略断面图。又，图3为在本发明的实施形态1中的磁盘装置所具有的其它形式的磁头滑块上，从与磁头滑块相对向的一侧所看到的的平面图。而且，在以下的说明中，作为磁盘装置，以硬盘驱动器等的磁盘装置为例进行说明。
在图1中，磁头支持机构2可以以转动轴1为中心而进行转动；在该磁头支持机构2的一端上，配设有由万向架机构(图中未示)而被装载着的磁头滑块3，该磁头滑块上装着作为信号变换元件的磁头；在该磁头支持机构2的另一端上，安装着例如音圈(ボイスユイル)4等变换元件摇摆机构。下述技术是众所周知的以挟持着被设置在磁头支持机构2上的音圈4等变换元件的摇摆机构、并相互对向着的方式，将永久磁铁5和上磁轭6固定在装置的基板或框体等上，以形成作为摇摆机构的、例如音圈马达等。而且，安装在磁头支持机构2上的磁头滑块3，以与磁盘7相对向的方式而被配设着；这里，该磁盘7在其表面上形成有记录介质，并与驱动马达(图中未示)相连接地转动。由磁盘7的转动，会产生因磁盘7表面上的空气的粘性所引起的空气流。磁头滑块3从磁盘7的表面上浮；同时，由作为摇摆机构的、例如音圈马达等，使磁头滑块3在磁盘7的表面上进行磁道搜索，以便对形成于磁盘7的表面上的记录介质进行信号的记录再生。又，在图1中所显示的，是与被装载在磁盘装置上的磁盘7的上侧表面相对着的磁头滑块3，但也可以是分别与磁盘7的上下两侧表面相对着的2组的磁头滑块3。而且，作为磁盘7，只对1张磁盘时的情况进行了显示，但也可以是2张或3张以上的磁盘。
接着，对装载有磁头的磁头滑块的ABS面进行说明。
如下的形成具有ABS面的磁头滑块的内容是众所周知例如，先在使用了Al2O3-TiC等硬度比较高、维氏硬度为2000以上，脆性比较大的复合材料的薄片上形成多个磁头，再对该磁头的上面用脆性比较小的、例如、Al2O3等维氏硬度在1900以下的材料的绝缘保护层进行覆盖，然后将其切割成规定的尺寸，之后，对位于切割面上的磁头的磁头间隙侧的面进行规定的加工。这里，省略对该技术的详细的说明。
在图2中，磁头滑块3的与磁头(图中未示)相对向的面、即ABS面21由高度位置各不相同(相异)的3个面所构成，这三个面为处于最高位置的高位面22、处于次高位置的中位面23、以及处于最低位置的低位面24。由磁盘的转动所产生的空气流在磁盘上沿切线方向而流动。在ABS面21的与空气流方向为垂直方向的大致的中央上，在靠近空气流出端侧的部分上，设置有磁头装载垫部25；该磁头装载垫部25由高位面22和中位面23所构成，并且在其高位面22上露出有磁头26的前端部。又，磁头滑块3由空气流入侧的脆性比较大(强)的材料部分27和空气流出侧的脆性比较小(弱)的材料部分28所构成；而且，在脆性比较大的材料部分27的、与脆性比较小的材料部分28接触的部分上，在与空气流的方向为垂直的方向上、即在磁头26的磁道宽度方向的两侧端部的附近，分别设置有与中位面23具有相同高度的动态正压发生部29a、29b。
图4为显示了当由于磁盘的转动而使磁头滑块浮起时，在动态正压发生部上所发生的压力分布的图，该图是用模拟方法得到的。图4(a)中所显示的是在动态正压发生部29a、29b上所产生的正压力。但在装置使用时，在装置因受到外部的冲击等而使磁头滑块3的姿势变动、或向磁盘表面侧移动而与磁盘表面接近时，如图4(b)所示，与稳定姿势时相比，在动态正压发生部29a、29b上会产生更大的正压力。通过分别设置2个动态正压发生部29a、29b，在垫的两侧上会产生正压力，由此可以防止磁头滑块3对磁盘表面的碰撞。因此，可以防止给磁头滑块3的ABS面21或磁盘表面带来损伤。又，将包括动态正压发生部29a、29b的次高位置的中位面23的表面粗糙度形成得比最高位置的高位面22的表面粗糙度要大(粗)一些。由此，在因受到外部的冲击等而使磁头滑块3向磁盘表面侧移动、并靠近磁盘表面时，此时所产生的挤压效果在表面粗糙度大的部位上会增大，从而在动态正压发生部29a、29b上会由于挤压效果而产生反抗力，由此可以防止与磁盘间的冲突。为了提高挤压效果，当将上述表面粗糙度设为Ra、并用“峰-峰”(p-p，或peak-to-peak)值进行表示时，希望Ra≥3nm。
又，作为硬度比较高、脆性比较大的复合材料，是使用由维氏硬度HV＝2000的Al2O3-TiC所构成的复合陶瓷的，但本发明并不只限于这种材料，而希望是维氏硬度HV超过2000的、硬度比较高、且脆性比较大的材料。又，作为硬度比较低的材料，是使用维氏硬度HV＝1900的Al2O3的。但本发明并不只限于这种材料。
进一步，通过增大2个动态正压发生部29a和29b间的距离，可以具有最大限度地对由动态正压的产生所引起的摇摆方向的变动进行抑制的效果。又，通过将动态正压发生部29a、29b设置在磁头滑块的空气流出端侧的附近，由于与空气流入端侧相比，在空气流出端侧上与磁盘之间的间隙变得更狭小，所以具有可以增大动态正压发生的效果。
又，在上述的说明中所显示的，如图2(a)所示，显示了这样一例在磁头滑块3上，在脆性比较大的材料部分27的、与脆性比较小的材料部分28相接触着的部分上，在与空气流的方向为垂直的方向上、即在磁头26的磁道宽度方向的两侧端部的附近，分别设置有与中位面23具有相同高度的、长方体状的动态正压发生部29a、29b。但是，作为动态正压发生部29a、29b的形状，并不只限于长方体状，而是如图3所示，也可以是在脆性比较大的材料部分27上，在与空气流的方向为垂直的方向上、即在磁头26的磁道宽度方向的两侧端部的附近，设置将长方体的一部分切除了的、具有L字形面101a和反L字形面101b的动态正压发生部39a、39b。该动态正压发生部39a、39b也与中位面23具有相同的高度。在分别具有L字形面101a和反L字形面101b的动态正压发生部39a、39b上，在L字形面101a和反L字形面101b的部位上会有空气流入，所以，与图2(a)所示的动态正压发生部29a、29b的场合相比，此时对流入到动态正压发生部上的空气的压缩效果更大。
又，虽然图中没有进行显示，作为动态正压发生部的形状，除了长方体状、L字状和反L字状之外，也可以设置具有下述形状的动态正压发生部磁头滑块3的在脆性比较大的材料部分27上，在与空气流的方向为垂直的方向上、即在磁头26的磁道宽度方向的两侧端部的附近，将设置在该两侧端部附近的中位面23的、与空气流入侧相垂直的面，当从上面观看时，形成为凹字状、V字状、或U字状等具有缺口的形状，据此，同样也可以得到对流入到动态正压发生部上的空气进行压缩的效果。
下面，参照图5，在磁头滑块3产生动作时，对受到冲击作用时作用在该滑块上的力进行具体的说明。图5(a)为当图2(a)所示的本发明的实施形态1的磁盘装置上的磁头滑块3进行正常动作和受到冲击作用时，将作用在滑块上的压力变化、即所产生的压力差、相对于动态正压发生部的位置高度进行了显示的图。图5(b)为在进行图5(a)所示的正常动作和受到冲击作用时，显示相对于动态正压发生部的位置高度、作用在滑块上的压力差值的变化的图。
在图5(a)中，所谓的正常状态是指，图2所示的悬挂(垂)重量为3mg的磁头滑块3进行正常动作时的状态，即，相对于磁盘7的表面以10nm的高度而浮起着的状态。这时，将在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力相对于动态正压发生部29a、29b的台阶深度(即相当于具有磁头的磁头装载垫部25的位置高度(高位面22)、与动态正压发生部29a、29b的位置高度(中位面23)之间的差值)进行制图。又，所谓的受到冲击作用时是指，图2所示的悬挂重量为3mg的磁头滑块3在相对于磁盘7的表面以10nm的高度而浮起着时，受到1000G的冲击力。这时，将在降低了浮起高度的动态正压发生部29a、29b上所产生的压力相对于同样的台阶深度进行制图。在图5(b)中所显示的，是下述二个力的差值相对于台阶深度的关系，该两个力为在图5(a)所示的正常状态时，在磁头滑块3的左右的动态正压发生部29a、29b上所产生的力，和在受到冲击作用、而使磁头滑块3的浮起高度降低时，在动态正压发生部29a、29b上所产生的力。
于是，从图5(a)可以知道，当台阶深度为0时，与在磁头滑块3的浮起量小(降低)的冲击作用时的动态正压发生部29a、29b上发生的压力相比，在磁头滑块3以一定的浮起量而浮起着的正常状态时，在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力更小。一般地，与在磁头滑块3以一定的姿势、一定的浮起高度而浮起着时所产生的力相比，在由于受到冲击作用而使磁头滑块3的浮起高度降低时，在动态正压发生部29a、29b上所产生的力会增加。特别是，当由于磁头滑块3在其中心线31的左右所进行的摇摆动作、而使左右的平衡被打破时，在磁头滑块3的动态正压发生部29a或动态正压发生部29b的一方侧上所产生的力会增加。由此，当磁头滑块3在受到包括冲击的外来干扰而进行摇摆动作时，就可以解决磁头滑块3的侧边的部分容易与磁盘7接触这一现有的磁头滑块3上的课题，而且还可以特别地改善磁头滑块相对于磁盘7起伏变形的跟踪性能。
另一方面，当增加台阶深度时，无论是在磁头滑块3以一定的浮起高度而浮起着的正常状态时，或是在受到冲击作用时，在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力都会减少。但是，与正常状态时相比，总是维持当受到冲击作用时在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力更大的关系。
又，如图5(b)所示，当台阶深度为60nm附近时，在正常状态时在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力、与在受到冲击作用时在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力之间的差值为最大。并且，当进一步增加台阶深度时，在动态正压发生部29a、29b上所产生的压力的差值减少。
因此，当与磁头的位置高度(高位面22)和动态正压发生部29a、29b的位置高度(中位面)之间的高度差值相当的台阶深度在60nm附近时，耐冲击性能最大。由此，在受到冲击作用时，可以抑制磁头滑块(磁头)与磁盘之间的接触。
又，在具有如图3所示的分别形成有L字形面101a和反L字形面101b的动态正压发生部39a、39b的磁头滑块3上，对于在正常动作和受到冲击作用时作用在磁头滑块3上的力，也可以得到如上所述的关系。图6为在图3所示的磁头滑块3上，在进行正常动作和受到冲击作用时，将所受到的压力差值变化相对于动态正压发生部39a、39b的位置高度进行了显示的图。但是，在这样的场合，在具有如图3所示的分别形成有L字形面101a和反L字形面101b的动态正压发生部39a、39b的磁头滑块3上，在悬挂重量为3mg的磁头滑块3相对于磁盘7的表面以10nm的浮起高度而浮起着的正常的动作状态时，在动态正压发生部39a、39b上所产生的压力与图5(a)的正常状态时的相同。与在图2(a)所示的长方体状的动态正压发生部29a、29b的情况相比，从图6可以知道，在如图3所示的分别具有L字形面101a和反L字形面101b的动态正压发生部39a、39b上所产生的压力的差值要更大一些。这是因为，在动态正压发生部39a、39b的各自的L字形面101a和反L字形面101b上有空气流入，这样，就增大了对流入到动态正压发生部39a、39b上的空气进行压缩的效果，所以在浮起高度发生变动时，可以产生更大的压力。因此，在受到冲击作用时，可以进一步增大对磁头滑块3(磁头)和磁盘7之间的接触进行抑制的效果。
又，在图2、图3所示的本发明的实施形态1的磁盘装置所具有的磁头滑块3上，构成空气流入侧端部的中位面23的部分为空气流入限制部23a。作为该空气流入限制部23a的高度，比在与磁头26的磁道宽度方向为垂直方向的空气流出侧上的、与空气流入限制部23a相邻接着的低位面24a的高度要更高一些；该空气流入限制部23a作用是，对流向ABS面21的空气的流入量进行限制。在与空气流入限制部23a相邻接的低位面24a上，流入的空气得到释放和敞开，由此会产生少量的负压。但是，在与磁头26的磁道宽度方向为垂直方向的空气流出侧的低位面24a相邻接的中位面23b上，由于因空气受到压缩而会产生正压力，所以可以由此保持平衡。在受到附加的冲击作用时，当磁头滑块3接近磁盘7时，在空气流入限制部23a、和与低位面24a相邻接的中位面23b上，会发生由于挤压力而产生的正压力。进一步，在低位面24a和与其相邻接的中位面23b之间的边界上，由于空气的压缩会产生大的挤压力，所以可以对由于冲击作用而引起的磁头滑块3的浮起高度的变化进行抑制。又，作为空气流入限制部23a的高度位置，在图2中所显示的，是处于与中位面23的高度位置为相同的平面上。但是，作为空气流入限制部23a的高度，绝不只限于这样的构造，而是只要比低位面24a的高度更高即可，其中，该低位面24a在与磁头26的磁道宽度方向为垂直方向的空气流出侧上，并与该空气流入限制部23a相邻接。
随着近年来装置的小型化和轻量化，由于便于携带，使装置的使用机会增加，所以受到外部冲击作用的可能性也会增加。通过在磁头滑块3的ABS面21分别设置2个动态正压发生部29a，29b(或39a，39b)，在装置的使用时，特别是在携带使用时，就可以非常有效地提高耐冲击性能。
又，如从图1可知，为使磁头滑块3产生浮起而所施加的空气流的方向随着磁头滑块3在磁盘7上的位置的不同而不同。当磁头滑块3位于磁盘7的记录区域的外周部(图1中的磁头滑块3’的位置)时，在图2(a)所示的箭头Do的方向(由于图2(a)是从ABS面21上进行观察时所得到的图，所以，相对于在图1中的箭头Do的方向，在图2(a)中箭头Do的方向处于相对于B-B’线的左右的反方向)上，存在空气流。另一方面，当磁头滑块3位于磁盘7的记录区域的内周部(图1中的磁头滑块3”的位置)时，则在图2(a)所示的箭头Di的方向上，存在空气流。进一步，随着沿磁盘7的半径方向的位置的不同，磁盘7和磁头滑块3之间的相对速度会不同，并且越靠近外周部时越快，所以由磁盘7的转动所产生的空气流的压力越靠近外周部时越大。由于这样的原因，在装载有磁头26的磁头装载垫部25上，相对于被装载在磁头装载垫部25上的磁头26的磁道宽度方向上的、磁头滑块3的宽度方向的中心线31，将高位面22和中位面23之间的边界30形成为非对称的形状。即，将边界30形成为下述这样的形状与磁头装载垫部25的高位面22的、在箭头Do方向的投影长度L1相比，磁头装载垫部25的高位面22的、在箭头Di方向的投影长度L2要长一些。并且，将磁头装载垫部25的高位面22和中位面23之间的边界30由3根线所构成，该三根线为与磁头滑块3的空气流入侧端面相平行的线，以及相互间形成钝角并连接的、从ABS面看时位于右侧的磁盘中心侧的线(与箭头Di相对)、和从ABS面看时位于左侧的磁盘外周侧的线(与箭头Do相对着)。于是，这就意味着磁盘中心侧的线的长度比磁盘外周侧的线的长度更长。而且，通过改变磁头装载垫部25上的高位面22的、在箭头Do方向的投影长度L1和在箭头Di方向的投影长度L2，当磁头滑块3处于磁盘7的任何位置上时，都可以实现稳定的浮起。
又，从空气流入侧的中位面23b到空气流出侧，由磁头滑块3的中心线31对高位面22进行分割，一直到磁头装载垫部25为至，并由此形成连续的中位面23b。
通过由中位面23b对在低位面24b上所发生的负压(一种将磁头滑块拉向磁盘方向的力)分割在磁头滑块3的左右，就可以对当磁头滑块3的左右沿上下方向产生振动时在磁头滑块3的左右所发生的负压的变化进行抑制。又，通过形成为中位面，可以抑制在该面上的正压的产生。而且，通过在空气流入侧的中位面23b和高位面22之间的边界上设置角度，就可以对磁盘7的内周和外周上的浮起高度的变动进行抑制。
又，在上述的说明中，是以磁盘装置为例进行了说明的。但本发明绝不只限于这样的实施形态，而是不言自明地，也可以被应用在光磁盘装置和光盘装置等的非接触型的磁盘记录再生装置上。
以上，依据本发明的实施形态1，在装置的使用时，也即在进行记录再生时，当受到外部的冲击等而使磁头滑块向磁盘的表面侧移动、并靠近磁盘表面时，由于在被设置在磁头滑块的ABS面的两侧的动态正压发生部上会产生大的正压力，所以可以防止磁头滑块对磁盘表面的碰撞。因此，可以防止对磁头滑块的ABS面或磁盘表面带来损伤。又，在磁头滑块位于磁盘的记录区域的任何位置上时，都可以得到稳定的浮起姿势。进一步，即使在受到包括冲击等的外来干扰、而使磁头滑块产生摇摆时，磁头滑块的侧边的部分也不容易与磁盘相接触，所以可以特别提高磁头滑块相对于磁盘起伏变形的跟踪性能。
通过将这样的磁头滑块应用在磁盘装置上，在携带使用时，就可以提高对来自外部的冲击的耐冲击性能，能够实现具有高可靠性的磁盘装置。
在本发明的磁头滑块和使用了该磁头滑块的磁盘装置的构成上，包括磁头滑块的ABS面的高度位置各不相同的3个面；并且，在信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近，分别设置有与中位面具有相同高度的动态正压发生部；进一步，相对于在信号变换元件的磁道宽度方向上的磁头滑块的宽度的中心线，将在装载有信号变换元件的磁头装载垫部上的高位面的形状形成为非对称的ABS面的形状。由此，在使用该磁盘装置时，特别是在携带使用时，当因受到外部冲击作用、而使磁头滑块向磁盘靠近时，由于在2个动态正压发生部上会产生大的正压力，所以可以防止磁头滑块对磁盘表面的碰撞。因此，可以防止对磁头滑块的ABS面、被装载在磁头滑块上的信号变换元件、或记录和贮存着信息的磁盘表面带来损伤；同时，在磁头滑块处于磁盘的任何位置上时，都可以使磁头滑块稳定地产生浮起。又，通过将具有该ABS面的磁头滑块装载在磁盘装置上，在装置的使用时，可以提高耐冲击性能，实现具有高可靠性的磁盘装置，所以，可以应用在具有磁头或光读写头等浮起型的信号变换元件的磁盘装置、光盘装置、以及光磁盘装置等磁盘装置上。
权利要求
1.一种磁头滑块，其特征是装载有对圆盘状的记录介质进行记录再生的信号变换元件；具有由高度各不相同的至少3个面所构成的空气支承面；在上述信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部的附近，设置有动态正压发生部；并且，使上述动态正压发生部的位置高度，处于在构成上述空气支承面的各面中的最高位置高度的面和最低位置高度的面之间。
2.如权利要求1所述的磁头滑块，其特征是，在位于上述信号变换元件的磁道宽度方向的上述两侧端部的附近所设置的上述动态正压发生部在受到冲击作用时、与正常状态时相比、可以产生更大的压力。
3.如权利要求1所述的磁头滑块，其特征是，在空气流入侧上使用脆性比较大的材料、而在空气流出侧上使用脆性比较小的材料，由此形成上述空气支承面；并且，将上述动态正压发生部设置在由上述脆性比较大的材料所形成的一侧上。
4.如权利要求3所述的磁头滑块，其特征是，脆性比较大的材料的维氏硬度在2000以上；而脆性比较小的材料的维氏硬度比1000小。
5.如权利要求1所述的磁头滑块，其特征是，与构成上述空气支承面的各面中的最高位置高度的面的表面粗糙度相比，上述动态正压发生部上的表面粗糙度更大。
6.如权利要求5所述的磁头滑块，其特征是，当将上述动态正压发生部的表面粗糙度设为Ra、并用峰-峰值进行表示时，Ra≥3nm。
7.如权利要求1所述的磁头滑块，其特征是在构成上述空气支承面的各面中的最高位置高度的面上，具有上述信号变换元件；具有由上述的最高位置高度的面和次高位置高度的面所构成的磁头装载垫部；而且，相对于在上述信号变换元件的磁道宽度方向上的上述磁头滑块的宽度的中心线，上述最高位置高度的面和上述次高位置高度的面之间的边界具有非对称的形状。
8.如权利要求7所述的磁头滑块，其特征是作为由上述的磁头装载垫部的上述最高位置高度的面和上述次高位置高度的面所构成的上述边界由3根线构成，该三根线为与上述磁头滑块的空气流入侧端面相平行的线，以及相互间形成钝角并连接的、从上述空气支承面看时位于右侧的磁盘中心侧的线、和从上述空气支承面看时位于左侧的磁盘外周侧的线；而且，上述磁盘中心侧的线的长度比上述磁盘外周侧的线的长度更长。
9.如权利要求8所述的磁头滑块，其特征是，在上述空气支承面上，具有空气流入限制部，和在与上述信号变换元件的磁道宽度方向相垂直的方向的空气流出侧上的、并与上述空气流入限制部相邻接着的低位面；并且，上述空气流入限制部的高度比相邻接着的上述低位面的高度更高。
10.如权利要求1所述的磁头滑块，其特征是，相对于通过上述信号变换元件的中心线，上述动态正压发生部处于对称的位置上，并具有对称的形状。
11.如权利要求10所述的磁头滑块，其特征是，上述动态正压发生部与空气支承面平行的断面形成为矩形的形状，或者是在该矩形断面的基础上，沿着空气流入方向，具有U字状、V字状、或矩形的任何一种形状的缺口的形状。
12.一种磁盘装置，其特征在于包括圆盘状的记录介质，对上述记录介质进行记录再生的信号变换元件，装载有上述信号变换元件的、并具有由位置高度各不相同的至少3个面所构成的空气支承面的磁头滑块，以及，对被装载在上述磁头滑块上的上述信号变换元件定位在规定的磁道位置上的摇摆机构；并且，在上述磁头滑块上，在上述信号变换元件的磁道宽度方向的两侧端部上设置有动态正压发生部，上述动态正压发生部的位置高度，至少具有与在磁头滑块的构成上述空气支承面的各面中的、次高位置高度的面的高度相同的位置高度。
13.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征是，在上述磁头滑块上，上述空气支承面，在空气流入侧上由脆性比较大的材料所形成，而在空气流出侧上由脆性比较小的材料所形成；并且，上述动态正压发生部被设置在由上述脆性比较大的材料所形成的一侧上。
14.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征是，与构成上述空气支承面的各面中的最高位置高度的面的表面粗糙度相比，上述动态正压发生部上的表面粗糙度更大。
15.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征是在上述磁头滑块的、构成上述空气支承面的各面中的最高位置高度的面上，具有上述信号变换元件；具有由上述的最高位置高度的面和次高位置高度的面所构成的磁头装载垫部；而且，相对于在上述信号变换元件的磁道宽度方向上的上述磁头滑块的宽度的中心线，上述最高位置高度的面和上述次高位置高度的面之间的边界具有非对称的形状。
16.如权利要求15所述的磁盘装置，其特征是由上述的磁头装载垫部的上述最高位置高度的面和上述次高位置高度的面所构成的上述边界由3根线所构成，该三根线为与上述磁头滑块的空气流入侧端面平行的线，以及相互间形成钝角并连接的、从上述空气支承面看时位于右侧的磁盘中心侧的线，和从上述空气支承面时位于左侧的磁盘外周侧的线；而且，上述磁盘中心侧的线的长度比上述磁盘外周侧的线的长度更长。
17.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征是，在上述空气支承面上，具有空气流入限制部，和在与上述信号变换元件的磁道宽度方向相垂直的方向的空气流出侧上的、并与上述空气流入限制部邻接的低位面；并且，上述空气流入限制部的高度比相邻接着的上述低位面的高度更高。
18.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征是，在被设置在上述信号变换元件的磁道宽度方向上的上述两侧端部附近的上述动态正压发生部在受到冲击作用时、与正常状态时相比、产生更大的压力。
19.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征是，相对于通过上述信号变换元件的中心线，上述动态正压发生部处于对称的位置上，并具有对称的形状。
20.如权利要求19所述的磁盘装置，其特征是，上述动态正压发生部与空气支承面相平行的断面形成为矩形的形状，或者是在该矩形断面的基础上，沿空气流入方向，具有U字状、V字状、或矩形的任何一种形状的缺口的形状。
全文摘要
一种磁头滑块，在使用具有该磁头滑块的磁盘装置时，可以防止由于受到外部的冲击等而使磁头滑块对磁盘表面的碰撞，不会给磁头滑块的空气支承面(ABS面)或磁盘表面带来损伤。这是通过下述构成而实现的，即，当磁头滑块靠近磁盘时，在动态正压发生部上会产生大的正压力。具体来说，磁头滑块(3)的ABS面(21)由高度位置各不相同的3个面所构成；并且，在脆性比较大的材料部分(27)上，在磁头(26)的磁道宽度方向上的两侧端部的附近，分别设置有与次高位置的中位面(23)具有相同的高度的动态正压发生部(29a，29b)。进一步，相对于在磁头(26)的磁道宽度方向上的磁头滑块(3)的宽度的中心线(31)，将装载有磁头(26)的磁头装载垫部(25)的最高位置的高位面(22)和中位面(23)之间的边界(30)形成为非对称的形状。
文档编号G11B21/21GK1609952SQ20041008608
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月21日 优先权日2003年10月21日
发明者上野善弘, 邓志生 申请人:松下电器产业株式会社