磁盘用滑翔头的制作方法

专利名称：磁盘用滑翔头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于磁盘的制造检查等的滑翔头(グライドベツド)。
背景技术：
用于硬盘装置的磁盘使用圆盘状的玻璃或铝等非磁性材料基板。在非磁性材料基板的表面形成磁性膜和主要由碳构成的保护膜，在其上涂覆氟碳化合物系的润滑剂。这样制作的磁盘与磁头组合，用作记录或再生信息的记录装置。磁盘用滑翔头(以下有时也简单地称为滑翔头)作为用于检测发生于该磁盘的表面的微小的突起或异物等(以后称缺陷)的传感器，在磁盘的检查工序中使用。滑翔头多种得到了实用化，但搭载了压电元件的滑翔头和在头外部安装了AE(声发射)传感器的滑翔头为主流。压电元件方式和AE方式仅是将振动变换成电压的方式不同，该振动在滑翔头的滑块碰撞到发生于磁盘表面的微小缺陷时产生，所以，在该说明书中，按压电元件方式进行滑翔头的说明。
将压电元件搭载于滑块的滑翔头记载于专利文献1。

图15用透视图示出将压电元件搭载于滑块的、记载于专利文献1的滑翔头。滑块10具有一对滑轨30。在滑块10的侧面设置伸出部分12，在伸出部分12的滑块背面安装压电元件40。压电元件40的输出电压由导线42从构成压电元件的晶体的分极方向的两端取出，通过设于悬臂50的绝缘性管52内输出到外部。以后，为了容易理解说明，相同部件和部位采用相同符号。
下面，使用图16简单地说明滑翔头的动作原理。在滑块10的背面安装设于悬臂50的挠性构件60。将形成于挠性构件60的支点部65的顶点推压于滑块背面，从悬臂50对滑块10施加负荷，将滑块推压于磁盘70。以支点部65为支点，滑块10可轻微地朝上下左右移动。支点部65对滑块施加负荷的位置成为负荷点。在图16中，省略了压电元件和导线等。滑块10由随着磁盘70的回转产生的空气流(在图16中用箭头示出)的作用浮起。空气从滑块的前端朝后端流动。滑翔头的浮起高度h由各种因素决定，但主要根据空气的流速、滑块的滑轨宽度、负荷决定。轨宽和负荷根据滑翔头的构造决定，所以，按由磁盘70的转速和磁盘上的滑翔头位置(磁盘上的半径位置)决定的线速度确定滑翔头的浮起高度。使线速度在磁盘面内成为一定地在磁盘上相应于滑翔头的位置改变磁盘回转速度，可使滑翔头从磁盘70浮起一定的高度。
一般滑翔头为了在磁盘面内为一定条件，即，浮起高度h在磁盘面内为一定，而且缺陷与滑翔头碰撞时发生的能量一致(缺陷与滑翔头的相对速度为一定)，使线速度在磁盘面内为一定。另外，为了在磁盘面内使浮起高度与飞行时的姿势在磁盘面内为一定，滑翔头的滑块在磁盘上的所有位置，都使相对滑块飞行的磁盘上的圆的切线的、滑块前进的方向(YAW角)为一定，通常按0°进行飞翔高度试验。当滑块10与磁盘70上的缺陷72接触或碰撞时，由碰撞发生的振动经滑块10传递，使压电元件40产生振动变形。由于在压电元件40的电极感应起电荷，所以，可从导线42取出电极间电压，检测缺陷72。当具有预定浮起高度h的滑块10在磁盘的上面上移动时，滑块10接触(碰撞)到比浮起高度h高的缺陷72。如得知此时发生的压电元件的电压和磁盘的位置，则可检测处于磁盘表面的规格外的缺陷。
对于按这样的原理动作的滑翔头，一般在空气流入槽的两侧突出形成2条产生正的浮起压力的滑轨。由于使用2条滑轨，所以，可稳定地保持飞行时的姿势。
近年的磁盘装置的高容量化和小型化即高记录密度化按猛烈的势头发展。为了提高记录密度，记录位的宽度和长度不断减小，与此相随，磁头的窄磁道宽度化和磁隙的窄间隙化得到进展。另外，为了使磁头沿磁盘径向高速移动，磁头滑块也小型化。为了提高记录密度，要求小于等于12nm的磁盘与磁头的间隙，即磁头滑块的浮起高度h。
当磁头在磁盘上浮起、进行信息的记录、再生时，如在磁盘表面存在比磁头的滑块的浮起高度大的缺陷，则滑块与磁盘发生碰撞，不能进行正确的信息的记录、再生。另外，也成为引起数据的破损、磁盘装置的故障的原因。为此，磁盘表面的缺陷需要比磁头的滑块的浮起高度低。随着滑块的浮起高度的极小化，由磁盘的缺陷容许的高度存在越来越低的倾向，其高度要求小于等于9nm。
为了降低滑翔头的浮起高度，如线速度相同，则可通过减小滑块的滑轨宽度或增大负荷而实现。当增大负荷时，滑块从磁盘表面浮起很费时间，另外，磁盘受伤的危险增大，所以，并不太理想。另外，当不改变负荷点地增大负荷时，滑块的倾角变小，所以，导致滑翔头的灵敏度下降，不理想。为了不改变负荷地降低浮起高度，减小发生浮力的轨的宽度有效。然而，当减小轨宽、降低浮起高度时，由于决定浮起高度h的轨的后端也为缺陷检测部，所以，进行缺陷检测的部分的宽度减小。为了检查磁盘表面的整个面，每当滑翔头停止于磁盘的某一半径位置进行检查时，至少按轨宽间隔使滑翔头朝磁盘的径向移动，这样的动作反复进行，对磁盘进行全面检查，所以，存在检查很费时间的问题。使滑翔头朝磁盘的径向的移动宽度一般比缺陷检测轨宽小，由同一轨进行多次在磁盘的某一半径位置的缺陷检测，进一步提高缺陷检测的精度。为此，当轨宽小时，检查时间变长，检查所需成本高。
为了确实地检测磁盘上的高度低的缺陷，需要对与缺陷的碰撞敏感地产生反应的高灵敏度滑翔头。这是因为，当必须检测的缺陷的高度低时，一般该缺陷的体积减少，缺陷与滑翔头滑块的碰撞发生的振动变小。为了提高滑翔头的缺陷检测灵敏度，需要提高将缺陷与滑翔头滑块碰撞时的力变换成滑块的振动的效率。
磁盘装置不仅用于计算机，随着在电视等的录像、复印机等广泛的领域得到使用，对数量的增加和价格的下降的要求增强。为了满足这样的要求，除了磁盘本身的制造技术和制造工序等的讨论外，还要求检查工序的高效率化。在作为检查工序之一的滑翔高度检查中，用于该检查的滑翔头的长寿命化最为重要。通过滑翔头的长寿命化，即增加可由1个滑翔头检查的磁盘的张数，从而可减少滑翔头自身的使用量。另外，滑翔高度检查器的滑翔头的更换很费时间，其间不能进行盘的检查。通过使滑翔头长寿命化，减少滑翔头的使用量，减少滑翔头的更换频度，从而可使检查器的运行时间变长，可降低磁盘的制造成本和增加产量。
滑翔头的寿命根据输出电压的值判定。在将滑翔头用于磁盘的检查之前，使用具有基准的缺陷高度的隆起盘(バンプディスク)测定输出电压V0。当进行预先确定的张数的磁盘检查时，为了确认测定精度，使用隆起盘测定滑翔头的输出电压V1。例如，当V1与V0基本上没有差别时，可判断该滑翔头还可使用，并且检查的磁盘正常地受到检查。一旦V1下降到V0的60％的值，则判断为滑翔头的更换时间，达到了寿命，并判断此前检查的磁盘正常地受到检查。如V1达到V0的30％的值，则判断不仅需要更换滑翔头，而且在滑翔头存在异常，对已检查的磁盘进行再检查。对这些V1的值、是否实施再检查的判断由滑翔头的使用者进行。也可按V1的值替代V1与V0的比例来决定寿命。
滑翔头的输出下降的原因可认为是压电元件本身的劣化和滑块的磨损导致的浮起高度的变化。对达到寿命而更换的大量的滑翔头进行调查时发现，其原因绝大多数是滑块的磨损产生的浮起高度的变化。因此，为了获得长寿命的滑翔头，需要获得高耐磨性的滑翔头。
专利文献1日本特开平11-16163号公报发明的公开发明要解决的问题本发明的目的在于提供一种磁盘用滑翔头，该磁盘用滑翔头可将滑翔头与磁盘的缺陷碰撞时发生的振动按良好的效率传递到压电元件，其灵敏度高，耐磨性好，寿命长。
用于解决问题的手段本发明的磁盘用滑翔头具有悬臂和滑块；该滑块通过挠性构件将滑块背面弹性地安装于悬臂前端，同时，由设于挠性构件的支点部将来自悬臂的推压力施加到滑块背面的负荷点。该滑块具有2条滑轨、变换器、及负荷点；该2条滑轨在与背面相反的下面从下面突出，并且从滑块前端到滑块后端隔开间隔平行地延伸，在滑块后端附近具有作为与磁盘上的缺陷遭遇的传感器起作用的后端；该变换器安装于背面，将由缺陷产生的机械能变换成电信号；该负荷点处于2条滑轨间的实际中央线上。各滑轨使滑块的浮起倾角为140～380μrad地具有处于从滑块前端到负荷点的区域的上游浮起面和处于从负荷点到滑块后端的区域的下游浮起面。
上述磁盘用滑翔头在各滑轨的上游浮起面长度按上游浮起面长度与下游浮起面长度的合计对比表示时最好为0.67～0.91。上述比为0.75～0.85则更理想。
上述磁盘用滑翔头的滑轨的上游浮起面可与下游浮起面连续。或者，2条滑轨可由沿横向设置的槽分别分成上游浮起面和下游浮起面。
在本发明的磁盘用滑翔头中，上游浮起面可从其前端具有锥面，该锥面从浮起面具有0.3～1.0°的角度。或者，上游浮起面在其前端具有平坦浮起面。
在本发明的磁盘用滑翔头中，最好下游浮起面朝滑轨的后端变宽，2条滑轨后端的合计宽度大于等于2条滑轨外侧面间距离的1/2。
在本发明的磁盘用滑翔头中，最好滑块浮起倾角140～380μrad.在与磁盘的相对线速度8～16m/sec、浮起高度1～15nm、悬臂的推压力9.8～58.8mN的条件下获得。
发明的效果本发明的磁盘用滑翔头具有140～380μrad.的浮起倾角。浮起倾角大于等于140μrad.时，由磁盘缺陷产生的输出电压与现有的具有浮起倾角80μrad.的滑翔头的输出电压相比，大于等于2约倍。另外，由直径小于等于1μm的小的缺陷也可获得大的输出电压，成为比过去高的灵敏度。
如使用在检查磁盘而需要更换滑翔头之前可检查的磁盘张数表示滑翔头的寿命，则与现有的浮起倾角80μrad.的滑翔头相比，对于本发明的滑翔头，至少可检查1.2～2倍的磁盘张数，成为长寿命。
附图的简单说明图1示出本发明实施例1的滑翔头，为从其底面观看的透视图。
图2示出本发明的实施例1的滑翔头，为其底面图。
图3为关于现有的滑翔头(图3(A))和本发明的滑翔头(图3(B))分别说明作用于滑翔头的滑块的、由缺陷产生的力F与距离L的说明图。
图4为示出在实施例1的滑翔头中浮起倾角(μrad.)的、与上游浮起面长度相对浮起面全长的比例的关系的曲线图。
图5为示出在实施例1的滑翔头中输出电压(V)相对浮起倾角(μrad.)的关系的曲线图，关于各浮起倾角一并示出输出电压的最大值和最小值的范围。
图6为在实施例1的滑翔头中以浮起倾角作为参数示出输出电压(V)与缺陷直线的关系的曲线图。
图7为示出在实施例1的滑翔头中用与浮起倾角(μrad.)的关系示出在需要更换滑翔头之前可检查的磁盘张数的曲线图。
图8示出本发明实施例2的滑翔头，为从其底面观看的透视图。
图9示出本发明的实施例2的滑翔头，为其底面图。
图10为示出在实施例2的滑翔头中浮起倾角(μrad.)的、与上游浮起面长度相对浮起面全长的比例的关系的曲线图。
图11为示出在实施例2的滑翔头中输出电压(V)相对浮起倾角(μrad.)的关系的曲线图。
图12(A)为示出本发明实施例3的滑翔头的底面图，图12(B)为示出本发明实施例3的另一构造的滑翔头的底面图，图12(C)为示出本发明实施例3的再另一构造的滑翔头的底面图，图12(D)为示出本发明实施例3的再另一构造的滑翔头的底面图，图12(E)为示出本发明实施例3的再另一构造的滑翔头的底面图。
图13示出本发明实施例4的滑翔头，为从其底面观看的透视图。
图14示出本发明实施例5的滑翔头，为从其底面观看的透视图。
图15为记载于公知文献的滑翔头的透视图。
图16为用于说明滑翔头的作用的说明图。
实施发明的最佳形式下面参照附图详细说明本发明滑翔头的实施例。相同部件、部位使用相同的参照符号。
实施例1本发明的实施例1的滑翔头用从图1的底面观看的透视图和图2的底面图示出。滑翔头由滑块10和悬臂50构成，滑块10通过挠性构件将其背面弹性地安装于悬臂50的前端，同时，由设于挠性构件的支点部将来自悬臂50的推压力施加到处于其背面的负荷点。挠性构件的构造和通过挠性构件将滑块安装于悬臂的构造与现有的滑翔头相同，因而未图示。滑块10在与背面相反的下面(有时也称为空气轴承面)具有2条滑轨30，该2条滑轨30从下面突出，同时，从滑块前端14到滑块后端16隔开间隔平行地延伸。由设于挠性构件的支点部将来自悬臂50的推压力施加于滑块10的负荷点处于滑块的背面，但为了方便说明，将与负荷点对应的滑块下面的点称为“负荷点”67。负荷点67处在2条滑轨30间的实际中央线上。负荷点67最好位于2条滑块30间的中央线上，但可处于从中央线按滑块宽度(2条的滑轨外侧面间距离)的1/10以内偏往左或右的位置。当负荷点67处于从中央线按滑块宽度的1/10以内偏移的位置时，可将滑翔头的滚动角保持在±10μrad.以内。各滑轨30作为与磁盘上的缺陷遭遇的传感器起作用的后端34e处于滑块后端16附近。滑块10具有作为安装于其背面的压电元件的变换器40，当滑轨后端34e遭遇到磁盘上的缺陷时，将由缺陷产生的机械能变换成电信号，检测缺陷。对于图1和图2所示滑翔头，滑块10在一方侧具有伸出部12，变换器40安装于该伸出部12的背面。
在这里，滑块10由氧化铝·碳化钛(Al2O3-TiC)制作，滑块长度L101.25mm，滑翔宽度W101.0mm，滑块高度H100.4mm。2条滑轨30为长度L301.22mm，轨宽W300.165mm。在滑轨30的滑块后端16进行倒角，其长度L341为0.03mm。
滑轨30的各下面构成浮起面。处于左右的滑轨30的浮起面实际处于相同高度，滑翔头由相对磁盘按某一线速度行走时流入的空气流产生浮起力。在滑轨30的浮起面从其前端具有锥面321，该锥面321相对浮起面具有0.3～1.0°的角度，当滑翔头从磁盘开始浮起时，升力增大。在这里，锥面321的长度L321成为0.2mm。
各滑轨的浮起面由处于从滑块前端14的负荷点67的区域的上游浮起面32和处于从负荷点67到滑块后端16的区域的下游浮起面34构成。上游浮起面32包含具有小角度(0.3～1.0°)的锥面321。然而，处于轨后端的倒角部341的角度较大，为约20°，基本上没有升力，所以，不包含于下游浮起面34。由于负荷点67处于从滑块前端离开0.98mm的位置，所以，上游浮起面32的长度L32为0.98mm，下游浮起面34的长度为0.24mm。虽然在浮起面整体作用升力，但由于作用在处于负荷点67的滑块前端14侧的上游浮起面32的升力较大，所以，滑块前端14比滑块后端16高，产生浮起倾角。在本实施例的滑翔头中，上游浮起面32的长度L32相对浮起面全长L30的比例约为0.80。设悬臂50将滑块10压下的力(负荷、推压力)为37mN，当相对滑翔头按线速度10m/sec.使磁盘回转时，滑翔头的浮起高度为滑翔头的滑轨后端的高度，约为10nm，浮起倾角约为270μrad.。推压力20mN、线速度15m/sec.时的浮起倾角约为380μrad.。
关于浮起倾角，与现有的滑翔头的浮起倾角80～100μrad.相比，成为2～4倍的大小，所以，如以下说明的那样，滑翔头的灵敏度和寿命方面大幅度得到改善。
滑翔头以负荷点为支点振动。由磁盘的缺陷与滑翔头的滑轨后端的碰撞产生的振动的大小可按转矩T考虑，该转矩T为从负荷点到检测缺陷的滑轨后端的距离L与由缺陷产生的力F的积。关于现有的滑翔头和本发明的滑翔头，分别用说明图即图3(A)和图3(B)，示出作用于滑翔头的滑块10的、由缺陷产生的力F和距离L。由于本发明的滑翔头的浮起倾角比现有的浮起倾角大，所以，将图3(B)的滑块与水平线构成的角度绘制得较大，将图3(A)的滑块与水平线构成的角度绘制得较小。在图3(A)中，设从负荷点67到滑轨后端34e的距离为La，由缺陷产生的力为F，则力F可分成与La垂直的成分ka和La方向成分ga。根据转矩Ta＝La×ka产生滑块的振动。力F的La方向成分ga为滑轨后端与缺陷相互摩擦的力。在图3(B)中，设从负荷点67到滑轨后端34e的距离为Lb，由缺陷产生的力为F，则力F可分成与Lb垂直的成分kb和Lb方向成分gb。产生滑块的振动的转矩Tb＝Lb×kb，由于kb＞ka，所以，在距离La与Lb相同的场合，关于对滑块施加振动的力矩，也成为Tb＞Ta。当浮起倾角为2～4倍时，力矩高出20～50％，所以，在本发明的滑翔头中，输出电压比现有的场合大。比较力F的成分ga与gb，ga＞gb，所以，可期待本发明的滑翔头的寿命比现有的滑翔头长。准备具有多种浮起倾角的滑翔头，在下面讨论浮起倾角对其输出电压和寿命的影响。
负荷点对浮起倾角的影响在实施例1的滑翔头，改变从滑翔头前端到负荷点的距离，准备将上游浮起面长度相对浮起面全长的比例从0.5改变到0.95的滑翔头。设悬臂推压滑翔头的力为37mN，使磁盘相对滑翔头按线速度10m/sec回转，测定各滑翔头的浮起倾角。浮起倾角根据各滑翔头的滑轨前端的浮起高度与滑轨后端的浮起高度的差与浮起面全长的比求出。在这里求出的浮起倾角(μrad.)与上游浮起面长度相对浮起面全长的比例的关系在图4中用曲线图示出。通过改变负荷点的位置，从而可使浮起倾角从约50μrad.改变到470μrad.。然而，当上游浮起面长度/浮起面全长超过0.91时，浮起倾角超过380μrad.，同时，变得不稳定。
浮起倾角对输出电压的影响关于实施例1的滑翔头，准备分别具有从80μrad.到470μrad.按70μrad.间隔改变的浮起倾角的7组滑翔头。各组由5个滑翔头构成。各组的浮起倾角的平均值为80、140、210、270、340、400、470μrad.，各组内的浮起倾角分布在±5μrad.内。改变在滑翔头的负荷，成为10±0.2nm地调整滑翔头从隆起盘的浮起高度。设于使用的隆起盘的氧化铝的突起(缺陷)为直径1μm、高11nm的圆柱形。关于各滑翔头，测定压电元件变换器的输出电压，图5示出相对浮起倾角(μrad.)绘制输出电压(V)的曲线图。图5的输出电压的曲线图按具有各浮起倾角的滑翔头组的输出电压的平均值绘出，一并示出输出电压的最大值和最小值的范围。在这里测定的输出电压通过用放大器将来自压电元件的输出电压放大500倍而求出。随着浮起倾角增大，输出电压大致直线地增加，相对浮起倾角80μrad.的输出电压，在470μrad.时，平均输出电压成为约5倍。随着浮起倾角增大，各组的5个滑翔头间的输出电压的偏差增大。因此，最好浮起倾角不到400μrad.，小于等于380μrad.的浮起倾角更理想。当浮起倾角大于等于140μrad.时，获得现有的滑翔头的浮起倾角80μrad.的输出电压的约2倍或2倍以上的输出电压。
使用上面准备的滑翔头中的浮起倾角80、140、210、340μrad.的滑翔头，使用具有直径不同的缺陷的隆起盘测定输出电压。设于隆起盘的氧化铝的缺陷为高度11nm的圆柱形状，具有0.65μm、0.98μm、1.4μm、1.8μm的直径。将直径不同的4种缺陷设于1片的隆起盘的同一半径位置，不更换隆起盘地测定直径不同的缺陷的输出电压。以浮起倾角80、140、210、340μrad.为参数，按与缺陷的直径的关系在图6中示出5个滑翔头的平均输出电压。
随着缺陷的直径变大，输出电压增大。在现有的浮起倾角的80μrad.的滑翔头中，缺陷的直径为1μm左右，输出电压的变化大。对于浮起倾角大于等于140μrad.的滑翔头，随着缺陷的直径增大，输出电压大致直线地增加。浮起倾角大于等于140μrad.的滑翔头即使缺陷的直径小于等于1μm，也可获得大的输出电压，成为比过去高的灵敏度。
滑翔头寿命与浮起倾角的关系使用上面准备的浮起倾角80、140、210、270、340、400、470μrad.的滑翔头组，按在检查磁盘而需要更换滑翔头之前可检查的磁盘的片数，调查滑翔头寿命。当滑翔头的输出电压下降、小于等于0.5V时，判断达到寿命。结果示于图7，按与浮起倾角的关系示出更换滑翔头之前可检查的磁盘的检查片数。在该曲线图中绘制各组的5个滑翔头的平均寿命，同时，一并示出5个滑翔头的寿命的分布。随着浮起倾角增大，滑翔头更换之前可检查的磁盘片数增加，与现有的浮起倾角80μrad.的场合相比，当为大于等于140μrad.的浮起倾角时，可检测到1.2～2倍的磁盘片数，判断成为长寿命。
实施例2用图8所示从底面观看到的透视图和图9所示底面图示出本发明的实施例2的滑翔头。实施例2的滑翔头关于滑轨的构造与实施例1不同，所以，在这里说明滑轨。在本实施例中，为了方便，也将与来自悬臂50的推压力施加于滑块10的负荷点对应的、滑块下面的点称为“负荷点”67，负荷点67位于滑轨30′间的实际中央线上。2条滑轨30′分别由沿横向设置的槽36分成处于从滑块前端14到负荷点67的区域的上游浮起面32′和处于从负荷点67到滑块后端16的区域的下游浮起面34′。负荷点67处于滑块长度(1.25mm)的中央即从前端离开L670.625mm的位置。上游浮起面32′从其前端具有锥面321′，该锥面321′从浮起面具有0.3～1.0°的角度。包含锥面321′的长度0.2mm在内，上游浮起面32′的长度L32为0.6mm。设于横向的槽36的宽度即滑轨长度方向的长度为0.45mm。处于轨后端的倒角部341′的角度高达约20°，不对升力产生贡献，所以，不含在下游浮起面34′中，为此，下游浮起面34′的长度L34为0.16mm。对于该滑翔头，上游浮起面32′的长度L32相对浮起面全长(L32+L34)的比例约为0.79。当悬臂推压滑块的力为25mN、相对滑翔头使磁盘按线速度10m/sec.回转时，滑翔头的浮起高度为滑翔头的滑轨后端的高度，约10nm，浮起倾角约为295μrad.。
在以上说明中，具有“负荷点67位于滑轨30′间的实际中央线上。”这样的记述。当负荷点67处于从中央线离开滑块宽度的1/10以内的位置时，可将滑翔头的滚动角保持在±10μrad.内。另外，对于实施例2的滑翔头，说明了负荷点67在实际中央线上处于滑块的前后端间的中央，但可在实际中央线上位于第一位置到第二位置间，该第一位置从上游浮起面后端朝前方前进与下游浮起面长度相当的量，该第二位置从上游浮起面后端朝后方离开槽宽的一半的距离。
上游浮起面长度相对浮起面全长的比例对浮起倾角的影响对于实施例2的滑翔头，改变沿横向设置的槽的宽度(滑轨长度方向的长度)，准备从0.52到0.95改变上游浮起面长度相对浮起面全长的比例的滑翔头。设悬臂推压滑翔头的力为25mN，使磁盘相对滑翔头按线速度10m/sec回转，测定各滑翔头的浮起倾角。在这里求出的浮起倾角(μrad.)与上游浮起面长度相对浮起面全长的比例的关系在图10中用曲线图示出。通过改变槽的宽度，从而可使浮起倾角从约70μrad.到约295μrad.进行改变。当上游浮起面长度/浮起面不到0.67或超过0.91时，曲线的斜度大，上游浮起面长度/浮起面全长的很小一点变化使浮起倾角急剧改变，当上游浮起面长度/浮起面全长超过0.91时，浮起倾角变得不稳定，所以，不适当。当上游浮起面长度/浮起面全长处于0.67～0.91的范围时，获得大的浮起倾角，其变化也少。在上游浮起面长度/浮起面全长处于0.75～0.85的范围的场合，浮起倾角相对上游浮起面长度/浮起面全长的变化特别稳定，所以，更理想。
浮起倾角对输出电压的影响关于实施例2的滑翔头，准备分别具有在130μrad.～400μrad.间改变的浮起倾角的5组滑翔头。各组由5个滑翔头构成。各组的浮起倾角的平均值为130、210、260、340、400μrad.，各组内的浮起倾角分布在±5μrad.内。改变作用在滑翔头的负荷，成为10±0.2nm地调整滑翔头从隆起盘的浮起高度。设于使用的隆起盘的氧化铝的突起(缺陷)为直径1μm、高11nm的圆柱形。关于各滑翔头，测定压电元件变换器的输出电压，图11示出相对浮起倾角(μrad.)绘制输出电压(V)的曲线图。图11的输出电压的曲线图按具有各浮起倾角的滑翔头组的输出电压的平均值绘出。在这里测定的输出电压通过用放大器将来自压电元件的输出电压放大500倍而求出。图11的输出电压与图5的输出电压相比，图11的输出电压成为图5的输出电压的约1.5倍。这可认为是因为在实施例1的滑翔头中改变负荷点的位置，增大浮起倾角，而在实施例2的滑翔头中，固定负荷点的位置，所以，从负荷点到滑轨后端的检测盘缺陷的部位的距离变得比实施例1的滑翔头长，可使由缺陷产生的转矩更大，所以，输出电压变得更大，可提高灵敏度。
实施例3由图12(A)～(E)的底面图示出本发明实施例3的滑翔头。实施例3的滑翔头关于滑轨的构造与实施例2不同，所以，在这里说明滑轨。在图12(A)所示滑翔头中，2条滑轨30″分别由沿横向设置的槽36a分成处于从滑块前端到负荷点67的区域的上游浮起面32″和处于从负荷点67到滑块后端的区域的下游浮起面34″。然而，在槽36a存在切剩部，上游浮起面32″与下游浮起面34″由切剩下的细桥接轨38a连接一部分。桥接轨38a的上面作为浮起面起作用，但其宽度不到滑轨30″的宽度的20％时，不对浮起倾角产生大的影响。例如，在不具有桥接轨的实施例2的滑翔头的浮起倾角为295μrad.的条件下，对于具有桥接轨宽度/滑轨宽度处于5～10％的范围的桥接轨的滑翔头，比实施例2的滑翔头减少数μrad.的浮起倾角，对于具有宽度为滑轨宽度的15％的桥接轨的滑翔头，浮起倾角比实施例2的滑翔头减少30～50μrad.。
对于图12(A)所示滑翔头，沿滑轨30″外的侧面设置桥接轨38a。对于图12(B)所示滑翔头，桥接轨38b设于滑轨30″的宽度中央，对于图12(C)所示滑翔头，桥接轨38c沿滑轨30″的内侧的侧面设置。对于图12(D)所示滑翔头，桥接轨38d从滑轨30″的内侧侧面连接外侧面地设置。对于图12(E)所示滑翔头，由成为圆弧的槽36e切剩的桥接轨38e沿滑轨30″的外侧面设置。在图12(B)～(E)所示所有滑翔头中，具有与图12(A)的滑翔头相同的作用。然而，设于两滑翔头30″的桥接轨38a～38e为了减小滑翔头的滚动角，最好关于通过负荷点的中央线对称。
实施例4由从底面观看的透视图将本发明实施例4的滑翔头示于图13中。
实施例4的滑翔头关于滑轨的下游浮起面34′的构造与实施例2不同，所以，在这里说明滑轨30′。2条滑轨30″分别由沿横向设置的槽36分成处于从滑块前端14到负荷点67的区域的上游浮起面32′和处于从负荷点67到滑块后端16的区域的下游浮起面34′。上游浮起面32′分别从各个的前端具有锥面321′，该锥面321′相对浮起面具有0.3～1.0°的角度。处于轨后端的倒角部341′为约20°的角度，不对升力产生贡献，所以，不含在下游浮起面34′中，下游浮起面34′的后端34e′变宽为上游浮起面32′的宽度的约130％。然而，下游浮起面前端的宽度与上游浮起面宽度相同，而且与上游浮起面相比，下游浮起面较短，所以，即使下游浮起面后端的宽度变宽，也不对浮起倾角产生大的影响。实施例4的滑翔头与实施例2相比，浮起倾角没有大的差别。然而，在增大了下游浮起面后端宽度的实施例4的滑翔头中，可缩短检查隆起盘所需要的时间30％。
实施例5本发明的实施例5的滑翔头用从底面观看的透视图示于图14。
实施例5的滑翔头关于滑轨的上游浮起面前端的构造与实施例2不同。在从上游浮起面前端开始的长0.08mm的部分，形成比浮起面低0.8μm的流入平坦面323′。下游浮起面后端34e′的宽度成为上游浮起面宽度的约160％。流入平坦面323′作为上游浮起面32′起作用，可将流入平坦面323′作为上游浮起面32′的一部分处理。该滑翔头获得与实施例2的滑翔头相同程度的浮起倾角。另外，由于下游浮起面后端34e′的宽度变大，所以，可将检查磁盘所需要的时间缩短约40％。
产业上利用的可能性根据本发明，可提高检测在硬盘装置中使用的磁盘的缺陷的滑翔头的灵敏度，并延长其寿命。由于硬盘装置存在高容量化和小型化的趋势，所以，要求磁头滑块具有小于等于12nm的浮起高度，与此相应，需要用于检测小于等于9nm的磁盘缺陷的高灵敏度的滑翔头。同时，为了使磁盘检查高效率化，要求长寿命的滑翔头。本发明的滑翔头符合这些要求。
权利要求
1.一种磁盘用滑翔头，其特征在于，具有悬臂和滑块；该滑块通过挠性构件将滑块背面弹性地安装于悬臂前端，同时，由设于挠性构件的支点部将来自悬臂的推压力施加到滑块背面的负荷点；该滑块具有2条滑轨、变换器、及负荷点；该2条滑轨在与背面相反的下面从下面突出，并且从滑块前端到滑块后端隔开间隔平行地延伸，在滑块后端附近具有作为与磁盘上的缺陷遭遇的传感器起作用的后端；该变换器安装于背面，将由缺陷产生的机械能变换成电信号；该负荷点处于2条滑轨间的实际中央线上；各滑轨使滑块的浮起倾角为140～380μrad.地具有处于从滑块前端到负荷点的区域的上游浮起面和处于从负荷点到滑块后端的区域的下游浮起面。
2.根据权利要求1所述的磁盘用滑翔头，其特征在于各滑轨的上游浮起面长度按上游浮起面长度与下游浮起面长度的合计对比表示时为0.67～0.91。
3.根据权利要求2所述的磁盘用滑翔头，其特征在于上游浮起面与下游浮起面连续。
4.根据权利要求2所述的磁盘用滑翔头，其特征在于2条滑轨由沿横向设置的槽分别分成上游浮起面和下游浮起面。
5.根据权利要求1所述的磁盘用滑翔头，其特征在于上游浮起面从其前端具有锥面，该锥面从浮起面具有0.3～1.0°的角度。
6.根据权利要求1所述的磁盘用滑翔头，其特征在于下游浮起面朝滑轨的后端变宽，2条滑轨后端的合计宽度大于等于2条滑轨外侧面间距离的1/2。
7.根据权利要求1所述的磁盘用滑翔头，其特征在于在与磁盘的相对线速度8～16m/sec、浮起高度1～15nm、悬臂的推压力9.8～58.8mN的条件下测定的值为上述浮起倾角。
全文摘要
本发明公开一种磁盘用滑翔头，该磁盘用滑翔头将磁盘缺陷产生的振动按良好的效率传递到压电元件等，灵敏度高，耐磨性好，寿命长。该滑翔头具有滑块，该滑块通过挠性构件弹性地安装于悬臂前端，同时，由设于挠性构件的支点部将来自悬臂的推压力施加到负荷点。滑块具有2条滑轨，该2条滑轨从下面突出，并且从滑块前端到后端平行地延伸，在滑块后端附近具有检测磁盘缺陷的后端。各滑轨使浮起倾角为140～380μrad.地具有处于从滑块前端到负荷点的区域的上游浮起面和处于从负荷点到滑块后端的区域的下游浮起面。上游浮起面长度按浮起面全长对比表示时最好为0.67～0.91。
文档编号G11B5/84GK1898741SQ20058000136
公开日2007年1月17日 申请日期2005年8月11日 优先权日2004年9月9日
发明者佐藤毅志, 松井进, 古市真治 申请人:日立金属株式会社