专利名称：浮动磁头滑动件以及磁盘设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有读-写磁头的浮动磁头滑动件，其中读-写磁头从旋转的记录介质比如磁盘上读取数据或者向其内写入数据，以及涉及一种装配有这种浮动磁头滑动件的磁盘设备。
背景技术：
在磁盘设备中，浮动磁头滑动件(下文中简称为“滑动件”)与磁盘之间的物理间隙通常利用两种量值来表示用于指示读-写磁头与磁盘表面之间的间隙的元件浮动量，和用于指示滑动件与磁盘之间的最小空间的最小浮动量，并且这两种量值分别适用于指示磁性能和机械性能。需要注意的是，滑动件通常相对于磁盘以这样一种状态浮动，即具有一个俯仰角和一个倾侧角，由此所述元件浮动量和最小浮动量一般是不同的。
为了在磁盘设备中保证机械可靠性(主要是避免由于磁头与磁盘发生接触所导致的问题)，必须确保前述最小浮动量为一个预定量或者更大。由于(1)由制造误差导致的浮动量波动，(2)在磁盘寻道过程中导致的浮动量减小，以及(3)在压力降低时导致的浮动量减小(下文中称作“压力减小特性”，并且当浮动量的减小很少时，指示“压力减小特性”良好)，会导致所述最小浮动量减小，由此在设计和制造过程中必须最全面的考虑这些因素，从而使得已经存在许多用于抑制浮动量减小的精巧构思。
为了确保磁记录设备的可靠性，前述减小浮动量的因素均很重要，但是，近年来磁盘设备被越来越多地安装在移动装置等等上。因此，考虑到在这种情形下磁盘设备被应用在比此前更为苛刻的环境中，对作为可靠性评估指标的压力减小特性进行改善，可以说是最为重要的因素。
所述压力减小特性，也就是说减小在低压环境下的最小浮动量，是由于伴随在低压环境下大气密度减小而产生的浮动能量减少所导致的。在低压环境下，空气密度会减小，从而使得容许滑动件发生浮动的压力在与正常压力下相同浮动姿态和空间的情况下减小。因此，为了使得负载与浮动能量平衡，浮动姿态和浮动空间被迫降低至可以获得与正常压力下相同浮动能量的程度，并且浮动空间的减小被认为是压力减小特性的减小。
用于抑止所述压力减小特性的减小的一种途径是增大在滑动件的空气流出边缘处，也就是说在设置于读-写元件附近的尾垫(a trailingpad)处，产生的正压力。随着浮动量一年一年地减小，可以认为尾垫处的正压力已经增大。但是，与此同时，滑动件的尺寸减小表明了一种进步，从而鉴于尾垫的面积会随之减小，使得在尾垫处的正压力增大受到限制，并且为了保持耐冲击性需要对负载的减小加以限制。
还有，通过在压力减小的同时严密关注滑动件的浮动姿态(俯仰角和倾侧角)和浮动空间，能够通过有效地利用它们的波动来改善所述压力减小特性。原因将在下面予以描述。
首先，对于倾侧角来说，当倾侧角变大时，在其横向中心处装配有读-写元件的常规滑动件没有在元件浮动量上显现出波动，而最小浮动量则显现出减小。因此，需要改善压力减小。
其次，对于俯仰角来说，通常，前垫(a leading pad)和尾垫具有相互不同的浮动量，并且前垫在压力减小时具有较大的浮动量减小，换句话说，俯仰角不可避免地随之减小。但是，当俯仰角减小时，所述最小浮动量会一同增大(同样适用于所述元件浮动量)。
因此，通过在前垫与尾垫之间设置一个能够产生相对较大压力的正压力垫，以及设计成使得滑动件围绕产生出正压力的中心发生旋转，可以防止所述最小浮动量和元件浮动量减小。对于设置在前垫与尾垫之间的正压力垫来说，考虑到抑止俯仰角，设置在滑动件纵向的右侧和左侧的侧垫可以被认为是优选的(比如参见日本已公告专利申请No.2002-163815(第0047段等等))。
如前所述，为了改善所述压力减小特性，重要的是在压力减小的同时利用俯仰角的减小，并且因此必须将用于产生较大正压力的侧垫设置在前垫与尾垫之间。需要注意的是，尽管所述侧垫最好具有较大的面积并且被设置在空气流出边缘侧，但是必须最全面的考虑将在下面描述的设计约束。
首先，常规的负压力滑动件具有一个由前垫围绕起来的负压力腔和用于有效产生出负压力的侧垫，并且在此所产生的负压力总量基本上取决于所述负压力腔的深度和面积。因此，为了产生出较大的负压力来改善压力减小特性以及耐冲击性，所述负压力腔的面积必须增大，因此，优选的是，所述侧垫尽可能地横向变窄。
还有，当在所述负压力腔中产生的负压力增大时，俯仰角一般会减小，从而使得需要在前垫处产生出对应的正压力。由此，不可能使得所述侧垫朝向空气流入侧增大太多，以便确保前垫具有必要的面积。
再有，当所述侧垫被过度地设置在空气流出边缘侧时，该侧垫的空气流出边缘与磁盘表面之间的间隙会变小，从而使得在滑动件的浮动量或者浮动姿态发生偶然波动时侧垫与磁盘表面发生接触，导致设备的可靠性降低。因此，将侧垫设置在空气流出边缘侧也受到限制。其中，由于侧垫被设置在滑动件的两个横向端部处，这些侧垫往往会在倾侧角增大时与磁盘表面发生接触。
如前所述，鉴于所述压力减小特性，侧垫最好产生出尽可能较大的正压力，但是，鉴于前述三种设计约束，不可能通过增大面积来增大所产生的正压力。因此，必须增大每单位面积上产生的正压力(下文中称作“正压力产生效率”)。
由此，除了改善所述压力减小特性之外，通过引入在产生正压力方面显现出较高效率的侧垫，由于制造误差所导致的倾侧力矩也受到抑止，从而使得由此所导致的倾侧角波动可以被抑止在一个低水平。也就是说，与所述元件浮动量相比，能够防止所述最小浮动量的减小，导致设备的可靠性得以改善。
此外，这种侧垫可以甚至在一个小面积中获得所需压力，从而使得其被高效地应用于具有较小尺寸的滑动件，比如毫微微滑动件(宽度×长度×高度＝0.7×0.85×0.23[毫米])。
发明内容
考虑到这些情形，本发明的目的在于提供一种浮动磁头滑动件和一种磁盘设备，该浮动磁头滑动件能够通过提高侧垫产生正压力的效率来改善压力减小特性。
为了提供一种解决前述问题的方案，根据本发明一实施例的浮动磁头滑动件包括一对正压力产生部分，每一个正压力产生部分均具有三种或者更多种表面，这些表面基本上平行于一面对着盘的表面，并且具有不同的高度，这对正压力产生部分被设置成能够沿着垂直于气流方向的方向夹持住一负压力产生部分的内凹部分(a deep portion)。
图1是一个透视图，示出了一个装配有根据本发明一实施例的浮动磁头滑动件的磁盘设备。
图2是一个平面图，示出了一个设置于图1所示磁盘设备中的磁体万向架组件。
图3是一个透视图，示出了一个支撑于磁体万向架组件的顶端部分上的浮动磁头滑动件。
图4是一个透视图，示出了根据本发明一实施例的浮动磁头滑动件。
图5是一个图4中所示浮动磁头滑动件的气浮表面的平面图。
图6A和6B示出了在均由两个台阶构成的侧垫处产生的力的计算结果。
图7A和7B示出了在均由三个台阶构成的侧垫处产生的力的计算结果。
图8A和8B示出了在均由四个台阶构成的侧垫处产生的力的计算结果。
图9A和9B示出了当第二台阶侧垫区域部分地被一个未经受铣削的表面区域围绕起来时产生的力的计算结果。
图10A和10B示出了当第二台阶侧垫区域部分地被一个未经受铣削的表面区域围绕起来并且一个第三台阶侧垫区域部分地被该第二台阶侧垫区域围绕起来时产生的力的计算结果。
图11是一个平面图，示出了这样一个示例，其中作为由多个台阶构成的凹腔的一种应用，在侧垫的空气流出区域处设置有作为延展部的裙缘。
图12示出了这样一个示例，其中作为由多个台阶构成的凹腔的一种应用，在负压力腔34处设置有一个负压力静区。
图13示出了图12中所示负压力静区对所产生正压力的量的影响。
图14示出了图12中所示负压力静区对所产生负压力的量的影响。
图15示出了图12中所示负压力静区对用于产生正压力和负压力的对应中间部分的影响。
图16示出了负压力静区中的凹腔深度与压力减小特性之间的关系。
图17是一个平面图，示出了这样一个示例，其中作为由多个台阶构成的凹腔的一种应用，在侧垫32的空气流出边缘侧处设置有尾腔。
图18是尾腔的一部分的剖视图。
图19示出了尾腔对侧垫和尾垫所产生的力的影响。
图20示出了用于提供一个带有多个台阶的铣削(milling)表面的第一铣削处理中的掩膜区域，所述铣削表面将经受铣削处理。
图21示出了用于提供带有多个台阶的铣削表面的第二铣削处理中的掩膜区域。
图22示出了用于提供带有多个台阶的铣削表面的第三铣削处理中的掩膜区域。
图23示出了可以通过三次铣削步骤获得的凹腔深度。
图24A和24B示出了一种掩膜规则。
图25示出了浮动磁头滑动件的浮动原理。
具体实施例方式
下文中，将基于附图对实施本发明的最佳方式进行描述。首先，将参照图25对浮动磁头滑动件的浮动原理进行描述。图25示出了这种浮动磁头滑动件的浮动原理。
如图25中所示，一个磁盘设备中的浮动磁头滑动件(下文中简称为“滑动件”)S1借助于一个表面持续并且稳定地浮动起来，其中所述表面面对着磁盘并且其上成形有具有不同深度的图案(下文中称作“ABS”)，籍此，在磁盘表面D与面对着磁盘的滑动件S1的表面之间产生的浮动力与悬挂装置施加于滑动件S1上的载荷W达到平衡。目前，磁盘与滑动件之间的最小间隙非常小，为十几纳米。
通常，滑动件中的ABS包括四个正压力产生部分，也就是说一个前垫、两个侧垫以及一个尾垫，在相应垫的各个空气流入边缘侧均设置有一个与所述正压力产生部分具有不同凹腔深度的正压力台阶。还有，为了改善在压力减小时浮动量的减小和耐冲击性，其中浮动量依赖于周向速度和径向位置，这种类型的滑动件通常是有效利用负压力的负压力滑动件，其中设置有一个被称作负压力腔的负压力产生部分，其凹腔深度大于前述正压力台阶的高度。
还有，所述ABS利用一种照相平版印刷术制成，并且对于前垫、侧垫和尾垫来说，相应部件的凹腔深度(也被称作“铣削(milling)深度”)为0(零)，对于正压力台阶来说接近100[纳米]，而对于负压力腔来说接近1500[纳米]。
接着，将参照图1至3对一个装配有根据本发明一实施例的浮动磁头滑动件的磁盘设备进行具体描述。图1是一个透视图，示出了装配有根据本发明一实施例的浮动磁头滑动件的磁盘设备，图2是一个平面图，示出了一个设置于所述磁盘设备中的磁头万向架组件，而图3是一个透视图，示出了支撑于所述磁头万向架的顶端部分上的浮动磁头滑动件。
如图1中所示，在一个磁盘设备1中，包括有一个呈长方形匣状的壳体2，带有一个敞口的上表面和一个顶盖(未示出)，作为示例，顶盖被螺接在壳体2上，以便覆盖住壳体2。在壳体2中，比如设置有两个为圆盘状存储介质的磁盘(唱片)3，一个作为支撑和旋转磁盘3的磁盘驱动机构的主轴马达4，以及一个磁头致动器25。在此，作为磁盘3，采用了一种直径为65毫米(2.5英寸)并且在两侧面上均具有磁性记录层的唱片。这些磁盘3被装配在主轴马达4的盘芯的外周上，并且利用一个夹持弹簧11固定于其上。换句话说，当主轴马达4被启动时，两个磁盘3以一种统一方式发生旋转。
磁头致动器25包括一个由磁头万向架组件15中的多个层构造而成的滑架6，一个以可旋转方式支撑滑架6的轴承单元12，以及一个操控滑架6的音圈马达8。磁头万向架组件15由一个悬挂装置20、一个位于其顶端部分处的突起23以及一个在其顶端部分处支撑起悬挂装置20的臂7构造而成，其中悬挂装置20具有一个装配有磁头(磁极元件)的后述浮动磁头滑动件5，所述磁头执行向磁盘3内写入信号/从磁盘3上读取信号。
支撑起滑架6的轴承单元12包括一根竖直直立在壳体2的底壁上的承载轴13，和一个呈圆柱形状的盘芯14，该盘芯14经由一对轴承由承载轴13以可旋转方式支撑起来。音圈马达8包括一个音圈17，其固定在磁头致动器25下端部的支撑框架16上，一对磁轭18，它们固定于壳体2上以便夹持住音圈17，以及一个磁体19，其固定在所述那对磁轭18中之一上。
还有，在壳体2中，容纳有一个滑道9，用于当浮动磁头滑动件5被移动至磁盘3的外周部分时通过横跨突起23进行滑动而将磁头保持在一个远离磁盘3的预定回撤位置处，和一个基板单元10，在其上安装有磁头驱动器IC或者类似元件。还有，在壳体2上的部件容纳部分的后侧面上，一个印刷电路板(未示出)利用螺旋夹或者类似元件经由基板单元10装配起来，在该印刷电路板上安装有主轴马达4、音圈马达8以及用于控制磁头、存储器、HDD控制器和其它电路的CPU。
接着，将对作为本发明中的主要部件的滑动件5进行描述。图4是一个透视图，示出了滑动件5，而图5是滑动件5的一个平面图。
如这些附图中所示，ABS包括四个正压力产生部分，也就是说一个尾垫31、两个侧垫32、32以及一个前垫33。为了提高正压力产生的效率，所述正压力产生部分中的每一个均由多个具有不同凹腔深度的区域组成。
更具体地说，尾垫31由一个处于第一台阶的尾垫区域31a和一个处于第二台阶的尾垫区域31b组成，其中尾垫区域31a由一个贯穿滑动件制造过程未经受铣削的表面(未铣削表面)或者类似表面形成，而尾垫区域31b被设置在处于第一台阶的尾垫区域31a的空气流入边缘侧，同时其表面位于一个低于处于第一台阶的尾垫区域31a的位置处。
侧垫32由一个处于第一台阶的侧垫区域32a、一个处于第二台阶的侧垫区域(第一正压力台阶)32b以及一个处于第三台阶的侧垫区域(第二正压力台阶)32c组成，其中侧垫区域32a由一个未铣削表面或者类似表面形成，侧垫区域32b设置在处于第一台阶的侧垫区域32a的空气流入边缘侧，同时其表面位于一个低于处于第一台阶的侧垫区域32a的位置处，侧垫区域32c设置于处于第二台阶的侧垫区域32b的另外一个空气流入边缘侧，同时其表面位于一个仍旧低于处于第二台阶的侧垫区域32b的位置处(带有更大的凹腔深度)。
前垫33由一个处于第一台阶的前垫区域33a和一个处于第二台阶的前垫区域(正压力台阶)33b组成，其中前垫区域33a由一个未铣削表面或者类似表面形成，前垫区域33b设置于处于第一台阶的前垫区域33a的空气流入边缘侧，同时其表面位于一个低于处于第一台阶的前垫区域33a的位置处。
还有，由尾垫31、两个侧垫32、32以及前垫33围绕起来的区域是一个被称作负压力腔34的负压力产生部分，其表面位于一个仍旧低于前述对应垫区域的表面的位置处(带有更大的凹腔深度)。
接着，将对侧垫32、32的特性进行描述，各个侧垫均如前所述那样由多个台阶组成。
图6A和6B、7A和7B以及8A和8B，示出了利用各种侧垫所产生的力的计算结果，其中分别鉴于凹腔深度和台阶位置，处于第二台阶的侧垫区域32b和此后的侧垫区域32c发生了改变。
用于进行计算的侧垫的尺寸为120[微米]×400[微米]，同时其空气流入边缘与具有毫微微尺寸的滑动件的前边缘相距265[微米]，带有一个距未铣削表面的凹腔深度为1.5[微米]的负压力腔(1.5×10-6米，下文中同样适用)。需要注意的是，周向速度和斜交角(skew angle)分别被限定为8.8[米/秒]和0(零)[度]，它们是4200rpm的2.5英寸HDD的中间圆周部分所需要的，并且浮动姿态被限定为处于150[微拉德]的俯仰角和10[纳米]的浮动量，它们也是4200rpm的2.5英寸HDD的中间圆周部分所需要的。
当针对所述侧垫仅由未铣削表面形成的情况进行计算时，所产生的力为7.23[毫牛]。
图6A和6B示出了利用常规侧垫42所产生的力的计算结果，其中各个侧垫42均通过改变处于第二台阶的侧垫区域42b中的凹腔深度和台阶位置而由两个台阶组成。针对处于作为未铣削表面的第一台阶的第一侧垫区域42a与处于第二台阶的侧垫区域42b之间的分界线位置而言，与侧垫32的空气流入边缘之间的距离在50至250[微米]范围中发生改变，并且侧垫区域42b距处于作为未铣削表面的第一台阶的侧垫区域42a表面的凹腔深度在100至200[纳米]范围中发生改变。最终，当处于第二台阶的侧垫区域42b的长度为50[微米]并且凹腔深度为150[纳米]时，所产生的最大力为15.9[毫牛]。
图7A和7B示出了利用侧垫52所产生的力的计算结果，其中各个侧垫52均通过分别改变处于第二台阶的侧垫区域52b和处于第三台阶的侧垫区域52c距未铣削表面(处于第一台阶的侧垫区域52a的表面)的凹腔深度而如图4中那样由三个台阶组成。但是，需要注意的是，处于第三台阶的侧垫区域52c保持与侧垫52的空气流入边缘最大相距50[微米]的区域中，并且处于第二台阶的侧垫区域52b被限定为处于与侧垫52的空气流入边缘相距50至100[微米]的范围中。
因此，所产生力的计算结果大致处于16至19.3[毫牛]的范围中，大大超过在均由两个台阶组成的侧垫42的情况下所产生的力，并且所产生的最大力为19.3[毫牛]，该最大力在第二侧垫区域52b距未铣削表面的凹腔深度为100[纳米]并且第三侧垫区域52c距未铣削表面的凹腔深度为300[纳米]时获得。
图8A和8B示出了这样一种示例，其中对于各个在图7B中示出的侧垫来说，侧垫的台阶数目增加一个达到四个台阶，并且第四侧垫区域52d被限定为处于与侧垫52的空气流入边缘相距100至150[微米]的范围中。在这种情况下，当处于第二台阶的侧垫区域52b距未铣削表面的凹腔深度为100[纳米]、处于第三台阶的侧垫区域52c距未铣削表面的凹腔深度为300[纳米]并且处于第三台阶的侧垫区域52d距未铣削表面的凹腔深度为600[纳米]时，所产生的最大力为19.9[毫牛]。
基于上述分析，发现具有三个台阶的侧垫所产生的最大力明显大于由具有两个台阶的侧垫所产生的最大力，并且还发现通过增加台阶的数目，凹腔深度被设计成随着其更为接近所述空气流入边缘而逐步变深，可以产生出更大的力。
接下来，将对这样一种结构进行描述，其中侧垫上处于第二台阶和第三台阶的侧垫区域部分地被未铣削表面区域围绕起来。
图9示出了在这样一种情况下所产生的力的计算结果，即在处于作为未铣削表面的第一台阶的侧垫区域62的空气流入边缘处设置一个凹陷部分35，以如图9B中所示那样在所述ABS上部分地围绕作为侧垫62上的第二台阶的侧垫区域62b。
因此，即使处于第三台阶的侧垫区域62c和处于第二台阶的侧垫区域62b距未铣削表面具有任何凹腔深度，所产生的力也会超过由未被围绕的侧垫区域(在处于第三台阶的侧垫区域62c被限定为具有300[纳米]的凹腔深度情况下出现)所产生的力。因此，发现当作为侧垫62上的第二台阶的侧垫区域62b部分地被侧垫62上的未铣削表面区域围绕起来时，所产生的力增大。
还有，图10示出了在这种情况下的计算结果，即在处于作为未铣削表面的第一台阶的侧垫区域62a的空气流入边缘处设置有凹陷部分35，来如图10B中所示那样，在所述ABS上部分地围绕在作为侧垫62上的第二台阶的侧垫区域62b的周围，并且还在作为侧垫62上的第二台阶的侧垫区域62b的空气流入边缘处设置有一个凹陷部分36，以如图10B中所示那样在所述ABS上部分地围绕作为侧垫62上的第三台阶的侧垫区域62c。
基于此，发现对距处于第二台阶的侧垫区域62b的表面的凹腔深度进行合适选择容许所产生的力进一步增大。
基于上述内容，为了增大利用侧垫产生出的力，发现下面是有效的(1)设置多个台阶；(2)利用未铣削表面部分地围绕处于第二台阶的侧垫区域以及利用处于第二台阶的侧垫区域围绕处于第三台阶的侧垫区域。
前面，已经针对侧垫的多台阶结构进行了描述，但是这种多台阶结构也适用于ABS上除侧垫之外的其它部件上。下面将对这样一个应用示例进行描述。
图11示出了这样一个示例，其中在侧垫32的空气流出边缘处作为延展部设置有一个台阶部分37，该台阶部分37与作为侧垫32上的第三台阶的侧垫区域32c具有相同的高度。下文中，台阶部分37被称作“裙缘”。通过在侧垫32的空气流出边缘处设置作为延展部的裙缘37，裙缘37与尾垫31之间的区域38被增加为负压力腔区域34的一个区域，来由此增大负压力腔34的面积。籍此，应用在滑动件5上的负压力增大，从而可以改善所述压力减小特性和耐冲击性。
还有，裙缘37的区域距未铣削表面的凹腔深度被限定为等于作为侧垫32上的第三台阶的侧垫区域32c的凹腔深度。简而言之，当通过多次铣削处理获得了作为第三台阶的侧垫区域32c时，能够同时获得裙缘37的区域。
裙缘37被设置在滑动件5的空气流出边缘的附近，导致必须对裙缘37的空气流出边缘与磁盘表面发生接触进行关注。尽管如前所述，但是对于本实施例中的滑动件5来说，能够对处于第二台阶的侧垫32b的凹腔深度和处于第三台阶的侧垫32c的凹腔深度进行选择，容许通过设置裙缘37来确保一个针对磁盘表面的更大空间，却无需额外的铣削处理来获得裙缘37的凹腔深度，因为裙缘37的凹腔深度被设定为等于处于第三台阶的侧垫区域32c的凹腔深度，仍旧为一个距未铣削表面的较大深度，从而能够避免由于存在裙缘37而导致滑动件5的浮动高度减小。
图12是另外一个示例，其中多台阶结构被应用于作为负压力产生部分的负压力腔34。通常，已知的是，通过基于正压力与负压力之间的较大差异获得所需的气膜浮动力，能够抑制浮动量对空气压力、周向速度以及径向位置的依赖性。基于此，通过在产生正压力的侧垫位置附近产生出较大的负压力的尝试能够利用较大的正压力和负压力支撑起所述侧垫，从而可以抑制所述侧垫的浮动量，并且由此可以改善所述压力减小特性。
作为一种具体解决途径，如图12中所示，可以想到在负压力腔34的前侧设置一个狭窄的凹腔区域(下文中称作“负压力静区”)，在这里限制产生负压力。在本示例中，负压力腔34距未铣削表面的凹腔深度被限定为1500[纳米]，并且负压力静区40距未铣削表面的凹腔深度被限定为200[纳米]。
如图中所示，通过在负压力腔34的空气流入边缘侧设置负压力静区40，负压力产生的中心可以进一步朝向尾侧移动，也就是说朝向侧垫32的附近移动。
针对带有和不带有负压力静区40的滑动件来说，图13分别示出了在前垫33、侧垫32以及尾垫31处产生的正压力量的计算结果；图14示出了在负压力腔34的前侧部和尾侧部处产生的负压力量的计算结果；而图15示出了分别与产生正压力和负压力的中心前边缘的距离。在这里假设负压力静区40被设置在负压力腔34的前侧部。
基于所述计算结果，发现在没有负压力静区40的滑动件中(因此显现出较差的压力减小特性)，在尾垫31处产生的力大于在侧垫32处产生的力，而在带有负压力静区40的滑动件中(因此显现出较好的压力减小特性)，与前者相反，在侧垫32处产生的力大于在尾垫31处产生的力。还有，通过对产生出正压力的位置进行比较，与不带有负压力静区40的滑动件相比，在带有负压力静区40的滑动件中，负压力产生中心朝向尾侧移动，也就是说接近产生出正压力的侧垫32的位置(比如在0.790[毫米]的范围中)。
图16示出了所述负压力静区与压力减小特性之间的关系。对于常规的两台阶滑动件来说，只要没有提供额外的铣削处理，那么将无法提供除前垫和尾垫上的第二台阶的凹腔深度之外的负压力静区。因此，除了100[微米]之外，无需对负压力静区40的凹腔深度进行选择，其中100[微米]是前垫区域和尾垫区域上的第二台阶距未铣削表面的凹腔深度，从而无法获得较好的压力减小特性。相反，对于采用本发明的多台阶滑动件来说，由于能够对负压力静区的凹腔深度进行选择，所以提供了作为侧垫32上的第三台阶的侧垫区域32c的凹腔深度(比如326[微米])和用于从作为侧垫32上的第二台阶32b获得作为第三台阶的侧垫区域32c的铣削量(比如200[微米])，能够获得一种带有优秀压力减小特性的滑动件。
图17是另外一种示例，其中在侧垫32的空气流出边缘侧设置有比负压力腔34更深的深腔部分39(下文中称作“尾腔”)。图18示出了尾腔39的一部分的剖面。对带有和不带有尾腔39的滑动件的浮动量进行计算表明，对于带有尾腔39的滑动件来说，以在正常压力下的浮动量为基础，就在压力减小时浮动量的减小而言，压力减小特性增大了2％，从而使得能够考虑到，通过将尾腔39设置在侧垫32的空气流出边缘处，可以进一步改善所述压力减小特性。
下面将对其原因进行描述。图19示出了对于带有和不带有尾腔39的滑动件来说，在侧垫32和尾垫31处产生的力的比较结果，表明带有和不带有尾腔的相应滑动件的浮动量和浮动姿态保持固定。基于此，发现无论存在或者不存在尾腔39以及无论凹腔深度如何，在侧垫32出产生的力均不发生变化，同时对于带有凹腔深度为4.0[微米]或者更大的尾腔39的滑动件来说，在尾垫31处产生的力增大。
如前所述，为了改善所述压力减小特性，存在有两种途径(1)在尾垫31处产生出更大的正压力，和(2)通过在侧垫32处产生出较大的压力来改变俯仰姿态。本发明适用于(1)，由此改善了压力减小特性。
通过在带有和不带有尾腔39的滑动件之间对正压力分布进行比较，确认对于带有尾腔39的滑动件来说，在尾垫31处的正压力增大。还有，通过对负压力进行比较，发现对于带有尾腔39的滑动件来说，负压力在尾垫31的附近减小。其原因在于，按照设置有负压力腔处的空间，存在有一个用于该负压力腔的合适凹腔深度，而与不带有诸如尾腔39这样的深腔的情况相比尾腔39的存在减少了负压力的产生，从而使得正压力在尾垫处增大。
接下来，将对一种用于使得一个表面带有多个台阶的方法进行描述，对所述表面进行铣削(铣削表面)。通过三次执行一个由掩盖、铣削和去除掩膜构成的循环，可以获得带有四个或者更多个具有不同高度的台阶的铣削表面。
在第一铣削处理中，如图20中所示，在一个用于在其上成形ABS的滑动件本体50的表面上，在即将成为下述区域的位置处(在图20中带有阴影的部分)设置一个第一掩膜处于第一台阶的尾垫区域31a、处于第一台阶的侧垫区域32a、处于第一台阶的前垫区域33a以及为负压力静区40，并且执行铣削操作直至一个比如为126[纳米]的第一深度，达到从第一掩膜显露(外露)出来的相应区域(在图20中带有阴影的部分)，也就是说处于第二台阶的尾垫区域31b、处于第二台阶的侧垫区域32b、处于第二台阶的侧垫区域32c、负压力腔34以及处于第二台阶的前垫区域33b。
接下来，在第二铣削处理中，如图21中所示，在去除了第一掩膜之后，将一个第二掩膜设置在滑动件本体50上即将成为下述区域的相应区域(在图21中不带有阴影的部分)上处于第二台阶的前垫区域33b、处于第一台阶的前垫区域33a、处于第一台阶的侧垫区域32a、处于第二台阶的侧垫区域32b、处于第二台阶的尾垫区域31b、处于第一台阶的尾垫区域31a，并且执行铣削操作直至一个比如为200[纳米]的第二深度，该深度大于所述第一深度，达到从第二掩膜显露(外露)出来的相应区域(在图21中带有阴影的部分)，也就是说即将成为负压力静区40、处于第三台阶的侧垫区域32c以及负压力腔34的区域。
在第三铣削处理中，如图22中所示，在去除了第二掩膜之后，将一个第三掩膜设置在滑动件本体50上即将成为下述区域的区域(在图22中不带有阴影的部分)上处于第一台阶的前垫区域33a、处于第二台阶的前垫区域33b、负压力腔34、处于第一台阶的尾垫区域31a、处于第二台阶的尾垫区域31b，并且执行铣削操作直至一个比如为1174[纳米]的深度，该深度大于所述第一和第二深度，达到从第三掩膜显露处理的负压力腔34(在图22中带有阴影的部分)。
图23示出了利用前述执行三次铣削处理能够获得的相应表面区域的凹腔深度。如附图中所示，在这里，通过三次铣削处理获得了具有四种或者更多种凹腔深度的铣削表面，包括126[纳米]、200[纳米]、326[纳米]以及1500[纳米]。需要注意的是，当包括有在图23中未示出的其它掩膜图案时，还可以获得其它凹腔深度，比如1174[纳米]、1300[纳米]以及1374[纳米]。简而言之，可以通过三次铣削处理获得总计为八种(二的三次方)凹腔深度，包括凹腔深度等于0(零)(未铣削表面)在内。
接下来，将对掩膜规则进行描述。如图24A和24B中所示，当执行铣削操作时，必须尽可能地不在滑动件的ABS上形成由于掩膜移位而导致的薄壁60或者深槽61。
更具体地说，如图24中所示，在通过对表面55执行两步骤铣削操作来成形相邻的铣削表面56、57的过程中，当由于错位而在一个掩膜上的开口58与另外一个掩膜上的开口59之间形成间隙时，该减小部分无法经受铣削操作而作为薄壁60遗留下来。一旦形成了薄壁60，预期在台阶表面上流动的气流将会受到阻碍，从而对浮动性能产生不利影响。还有，尤其是，当薄壁60的顶部是一个未铣削表面时，该未铣削表面有可能导致磁盘受损，因为其接近磁盘侧面。
还有，如图24B中所示，当一个掩膜上的开口64与另外一个掩膜上的开口63相互重叠时，该重叠部分会经受深层铣削，由此作为一个狭窄凹腔61遗留下来(铣削操作基本上一次完成，但是在两个开口重叠的位置处会经受两次铣削)。该狭窄的凹陷部往往会在铣削处理和掩膜去除过程中收集灰尘，因为其处于暗处。此外，即使在其被安装在磁盘设备的主体上之后，灰尘往往也会聚集其中，从而使得这样的凹腔有可能导致设备的可靠性降低。籍此，在此提供了一种针对掩膜图案的规则。具体来说，为了自滑动件表面安排具有不同凹腔深度的铣削表面相互邻接，用于形成比其它深的铣削表面的区域必须在经受铣削处理以形成一个深铣削表面之前经受至少铣削处理来同时形成一个浅的铣削表面。
换句话说，参照图24A，对于形成一个较深铣削表面57的区域来说，在执行铣削处理之前，至少必须在与用于成形浅的铣削表面56的铣削处理的同一处理中执行一次浅的铣削处理。由此，至少可以防止形成薄壁60。
还有，当无法遵守前述规则时，如图24B中所示，分别专门形成用于成形深的铣削表面57和浅的铣削表面56的掩膜，以便使得它们上的开口64、63相互重叠。由此，即使形成了狭窄凹腔61，仍旧至少可以防止形成薄壁60。
正如前面已经描述过的那样，根据本发明的实施例的浮动磁头滑动件的特征在于，包括一对正压力产生部分，每一个均具有三种或者更多种表面，这些表面基本上平行于一个面对着磁盘的表面，并且具有不同的高度，这对正压力产生部分被设置成能够沿着垂直于气流方向的方向夹持住一个负压力产生部分上的内凹部分。
在此，所述正压力产生部分上的相应表面的高度可以被设定为，随着它们更为接近空气流入边缘而使得它们逐步接近所述负压力产生部分上的内凹部分的凹腔深度。还有，所述正压力产生部分上的相应表面中之一的高度可以基本上与未铣削表面的高度相同。
更具体地说，比未铣削表面低一个台阶的表面距未铣削表面的深度范围为50至200[纳米]，并且比未铣削表面低两个台阶的表面距未铣削表面的深度范围为100至700[纳米]。
此外，通过所述正压力产生部分的至少一对邻接表面中的凹腔深度大于另一个表面的凹腔深度的表面被该另一个表面的区域围绕起来，能够进一步提高侧垫的正压力产生效率。
根据本发明的实施例中的浮动磁头滑动件和磁盘设备，能够提高所述侧垫的正压力产生效率，从而可以改善所述滑动件的压力减小特性。
需要注意的是，本发明并不局限于前述实施例，而是可以在不脱离本发明的精神实质的条件下对此进行多种修改。
权利要求
1.一种浮动磁头滑动件，包括一对正压力产生部分，每一个正压力产生部分均具有三种或者更多种表面，这些表面基本上平行于一面对着盘的表面，并且具有不同的高度，这对正压力产生部分被设置成能够沿着垂直于气流方向的方向夹持住一负压力产生部分的内凹部分。
2.如权利要求1所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，所述正压力产生部分的各自表面的高度被设定为随着这些表面更接近空气流入边缘而逐步接近所述负压力产生部分的内凹部分的凹腔深度。
3.如权利要求1所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，所述正压力产生部分的各自表面中的一个是一个未经受铣削的表面。
4.如权利要求2中所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，所述正压力产生部分的各自表面中的一个是一个未经受铣削的表面。
5.如权利要求1中所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的区域部分地围绕。
6.如权利要求2中所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的区域部分地围绕起来。
7.如权利要求3中所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的区域部分地围绕起来。
8.如权利要求4中所述的浮动磁头滑动件，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的区域部分地围绕起来。
9.一种磁盘设备，包括一浮动磁头滑动件，该浮动磁头滑动件具有一对正压力产生部分，每一个正压力产生部分均具有三种或者更多种表面，这些表面基本上平行于一面对着盘的表面，并且具有不同的高度，这对正压力产生部分被设置成能够沿着垂直于气流方向的方向夹持住一负压力产生部分的内凹部分。
10.如权利要求9中所述的磁盘设备，其特征在于，所述正压力产生部分的各自表面的高度被设定为随着这些表面更接近空气流入边缘而逐步接近所述负压力产生部分的内凹部分的凹腔深度。
11.如权利要求9中所述的磁盘设备，其特征在于，所述正压力产生部分的各自表面中的一个是一个未经受铣削的表面。
12.如权利要求10中所述的磁盘设备，其特征在于，所述正压力产生部分的各自表面中的一个是一个未经受铣削的表面。
13.如权利要求9中所述的磁盘设备，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的表面区域部分地围绕起来。
14.如权利要求10中所述的磁盘设备，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的表面区域部分地围绕起来。
15.如权利要求11中所述的磁盘设备，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的表面区域部分地围绕起来。
16.如权利要求12中所述的磁盘设备，其特征在于，对于所述正压力产生部分的至少一对相邻表面来说，凹腔深度大于相邻表面的凹腔深度的表面的区域被该相邻表面的表面区域部分地围绕起来。
全文摘要
一对侧垫分别被制成具有三个或者更多的台阶，其中这对侧垫通过在它们之间沿着垂直于气流方向的方向具有一负压力产生部分而被设置成相互面对。在具有多个台阶的相应表面中，具有最大高度的表面未经受铣削操作，并且该具有多个台阶的相应表面随着该表面更接近空气流入端部而被制成逐步具有较深的凹腔深度。进一步，对于提高正压力的产生效率，以使得第二侧垫区域被未经受铣削的表面区域部分地围绕起来，以及使得第三侧垫区域被第二表面区域部分地围绕起来，它也是有效的。
文档编号G11B21/21GK1677508SQ20051006256
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月29日 优先权日2004年3月29日
发明者高桥干, 羽生光伸, 吉田和弘, 伊藤淳 申请人:株式会社东芝