JP2002216328A

JP2002216328A - スライダ、ヘッド・アセンブリおよびディスク・ドライブ装置

Info

Publication number: JP2002216328A
Application number: JP2001001966A
Authority: JP
Inventors: Sachiyo Baba; 幸代馬場; Yasunori Kawamoto; 康憲川本; Shunichiro Ota; 俊一郎太田; Masayuki Kanamaru; 政幸金丸
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-08-02
Also published as: SG105525A1; US20020089789A1; US6785093B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パーティクルによる読み、書きエラーを低減
し、信頼性を確保することのできるスライダを提供す
る。【解決手段】ディスク状記録媒体と対向配置されかつ
データの読み・書きヘッドを支持するスライダ３ａであ
って、流入縁１０と流出縁１１との間に形成されたエア
・ベアリング面を有するスライダ３ａにおいて、エア・
ベアリング面に形成されかつ流出縁１１側に先端部が配
置される略Ｕ字状をなすサイド・レールおよびクロス・
レール２０〜２２と、サイド・レールおよびクロス・レ
ール２０〜２２の先端部と流出縁１１との間に形成され
る１対のランディング・パッド３０ａ，３１ａと、を備
え、ランディング・パッド３０ａ，３１ａのうち、ディ
スク状記録媒体と対向配置された状態でディスク状記録
媒体の外周側に位置するランディング・パッド３１ａの
レールに臨む側を凸状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクに対
してデータの読み、書きを行うためのデータの読み・書
きヘッドを備えたスライダに関し、特にスライダに堆積
するパーティクル（Particle）を低減することのできる
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータのデータ記録手段として最
も一般的なハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、
単数または複数の磁気ディスクを同軸上に配置し、それ
をスピンドル・モータで駆動する構造を有している。デ
ータの読み出し、書き込みは、前記磁気ディスクに対向
して設けた磁気ヘッドにより行われ、この磁気ヘッドは
アクチュエータ、一般的にはボイス・コイル・モータ
（以下、ＶＣＭ）により揺動される。前記磁気ディス
ク、磁気ヘッドおよびアクチュエータは、ディスク・エ
ンクロージャと呼ばれる筐体に収納されている。ディス
ク・エンクロージャは、薄箱状の例えばアルミニウム合
金製ベースと、ベースの開口部を封止するトップ・カバ
ーとから構成される。データの読み出し、書き込みを行
う磁気ヘッドは、データ書き込み用の変換器（Transduc
er）とデータ読み出し用の磁化手段とを別個に設けるも
のがある。読み出し用の磁化手段としては、磁気抵抗
（ＭＲ：Magneto Resistive）効果、さらには巨大磁気
抵抗（ＧＭＲ：Giant Magneto Resistive）効果を利用
したものが実用化されている。ＭＲまたはＧＭＲを適用
した読み出し用の磁化手段は、ノイズの影響を受けにく
いため、ディスクの記録密度を高めることが可能であ
る。

【０００３】磁気ヘッドはスライダと称される部材の所
定位置に配置されている。したがって、磁気ヘッドを含
めてスライダと呼ぶこともあるし、単にスライダと呼ぶ
場合でも磁気ヘッドを意味していることもある。つま
り、磁気ヘッドとスライダとは等価なものと認識される
ことがある。さて、磁気ヘッドが磁気ディスクに対して
データの読み出し、書き込みを行う際には、磁気ヘッド
（スライダ）は磁気ディスク上に所定の間隔を隔てて浮
上する。磁気ヘッドの磁気ディスク上における浮上は、
磁気ディスクの回転によって磁気ディスク上に誘起され
る空気軸受け（Air Bearing、以下エア・ベアリングと
称す）によって引き起こされる。このことから、磁気デ
ィスクと対向するスライダの面を、空気ベアリング面
（Air Bearing Surface、以下ＡＢＳと称す）と呼ぶ
が、このＡＢＳの性状がスライダの浮上に大きな影響を
及ぼすことになる。データの読み出し、書き込みを重視
する場合には、磁気ディスクからのスライダの浮上高さ
（Flying Height）は、低いことが望ましい。磁気ディ
スクと磁気ヘッドとの間の磁気的な相互作用を十分に確
保するためである。したがって、高密度の磁気記録には
低浮上のスライダを採用することが望ましいのである。
もっとも、浮上高さが低すぎると、磁気ディスク表面の
微小な突起と接触する危険性がでてくる。したがって、
高密度の磁気記録を実現するためには、磁気ディスク表
面を平滑化することが重要となる。

【０００４】従来、磁気ディスクが回転を停止している
非動作時にはスライダを磁気ディスク上に形成した退避
領域に着地させ、磁気ディスクが回転を開始すると退避
領域からスライダを浮上させるとともに磁気ディスクの
データ記録領域に移動（シーク）させる形式のディスク
・ドライブ装置がある。このディスク・ドライブ装置
は、コンタクト・スタート・アンド・ストップ（Contac
t Start and Stop：ＣＳＳ）型のディスク・ドライブ装
置と称されている。ＣＳＳ型のディスク・ドライブ装置
とは異なり、磁気ディスクの非動作時には磁気ディスク
の外方に設けたランプにスライダを退避させるタイプの
ロード／アンロード（Load／Unload）型のディスク・ド
ライブ装置も存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＨＤＤにおける主要な
技術課題としては、磁気ディスク１枚あたりの記録容量
を向上すること、および磁気ディスクに記録されている
データの読み出し、磁気ディスクへのデータの書き込み
の速度を向上すること、が掲げられる。後者について
は、磁気ヘッドが磁気ディスク上の必要なトラックに移
動するシーク時間を短縮することによって、データの読
み出し、書き込み速度を向上することができる。磁気ヘ
ッドは前述のようにＶＣＭにより駆動されているため、
このＶＣＭの性能をアップすることによりシーク速度を
速くすることが可能である。ＶＣＭの性能をアップする
ためには、ＶＣＭを構成する永久磁石をより磁気特性の
強いものにするか、またはその厚みを厚くして、ボイス
・コイルに印加される磁界を大きくすればよい。また、
磁気ディスクの回転速度を速くすることによりデータの
読み出し、書き込み速度を向上することができる。しか
し、磁気ディスクの回転速度を速くすると、同数のパー
ティクルがＨＤＤ内に存在する場合であっても、パーテ
ィクルがスライダ（磁気ヘッド）に衝突する確率が高く
なる。ここで、パーティクルとは、ＨＤＤ内に存在する
粉塵のことである。このパーティクルの衝突は、ハード
・エラー、つまりデータの読み出しまたは書き込みエラ
ーを生じさせてＨＤＤの信頼性を損なう。一方で、磁気
ディスクの高容量化に対応するために磁気ディスクに対
するスライダ（磁気ヘッド）の浮上高さを低下させる必
要があるため、従来あまり問題とならなかった小さなパ
ーティクルでもスライダ（磁気ヘッド）への衝突可能性
がでてきている。

【０００６】したがって本発明は、パーティクルによる
読み、書きエラーを低減し、信頼性を確保することので
きるスライダ、ディスク・ドライブ装置の提供を課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するために、スライダに対するパーティクルの挙動を
観察した。その結果、ある種のスライダにおいて、ＡＢ
Ｓの形態によりデータの読み・書きエラーが変動するこ
と、さらにその形態によりＡＢＳにおけるパーティクル
の堆積状況に差異があることを知見した。つまり、この
パーティクルの堆積を低減すれば、データの読み・書き
エラーを低減できるのである。すなわち本発明は、ディ
スク状記録媒体と対向配置されかつデータの読み・書き
ヘッドを支持するスライダであって、空気の流入縁と流
出縁を有しかつ前記流入縁と前記流出縁との間に形成さ
れたエア・ベアリング面を有するスライダ本体と、前記
エア・ベアリング面に形成されかつ前記流出縁側に先端
部が配置される略Ｕ字状のレールと、前記レールの先端
部と前記流出縁との間に形成される１対のランディング
・パッドと、を備え、前記１対のランディング・パッド
のうち、前記ディスク状記録媒体と対向配置された状態
で前記ディスク状記録媒体の外周側に位置するランディ
ング・パッドの前記レールに臨む側を凸状としたことを
特徴とするスライダである。本発明のスライダは、ラン
ディング・パッドを備える。本発明者らの検討による
と、ランディング・パッドのレールに臨む側にパーティ
クルが堆積しやすいこと、特に、１対のランディング・
パッドのうち、ディスク状記録媒体と対向配置された状
態でディスク状記録媒体の外周側に位置するランディン
グ・パッドにパーティクルが堆積しやすいことを知っ
た。そこで、ランディング・パッドの形態を変えてみた
ところ、形態によってパーティクルの堆積量が変動する
ことを知るに至った。つまり、ランディング・パッドの
前記レールに臨む側を凸状とすることにより、パーティ
クルの堆積を低減することができるため、上記の本発明
スライダを提案するのである。なお本発明において、流
入縁は流出縁よりも、ディスク状記録媒体の回転方向に
沿って上流側に配置される。

【０００８】本発明のスライダにおいて、ランディング
・パッドは、その幅方向中央部を凸とする凸状とするこ
とができる。後述するように、その幅方向中央部を凸と
する形態において、パーティクルの堆積低減効果をより
発揮することができるからである。また本発明のスライ
ダにおいて、前記レール上でかつ前記流入縁側および前
記１対のランディング・パッド間に、前記スライダに対
する正圧を司るパッドを形成することができる。そし
て、前記レールに囲まれた領域に、負圧発生面を形成す
ることにより、本発明のスライダは、負圧型のスライダ
として機能し、より低い回転速度で浮上するとともに、
ディスク状記録媒体の半径方向の位置による浮上高さの
変動を抑えることができる。

【０００９】また本発明は、ディスク状記録媒体と対向
配置されかつデータの読み・書きヘッドを支持するスラ
イダと、前記スライダを支持しかつ前記ディスク状記録
媒体上を移動させるためのアクチュエータとからなるヘ
ッド・アセンブリであって、前記スライダは、前記ディ
スク状記録媒体の回転方向に所定の間隔をおいて配置さ
れる流入縁および流出縁と、前記ディスク状記録媒体の
径方向に所定の間隔をおいて配置される内側縁および外
側縁とを有し、かつ前記流入縁と前記流出縁と前記内側
縁と前記外側縁との間に形成されたエア・ベアリング面
を有するスライダ本体と、前記流入縁に沿って形成され
たクロス・レールと、前記クロス・レールの両端から前
記流出縁に向けて延びる１対のサイド・レールと、前記
クロス・レールと前記１対のサイド・レールの境界部に
形成されかつ前記スライダの正圧を司る第１のパッド
と、前記１対のサイド・レールの前記流出縁側端部と前
記流出縁との間に形成されかつ流線型をなす１対のラン
ディング・パッドと、前記１対のランディング・パッド
間に形成されるセンタ・レールと、前記センタ・レール
上に形成されかつ前記スライダの正圧を司る第２のパッ
ドと、を備えることを特徴とするヘッド・アセンブリを
提供する。本発明のヘッド・アセンブリは、ランディン
グ・パッドが流線型をなしているため、パーティクルの
堆積が抑制される。

【００１０】本発明のヘッド・アセンブリは、１対のラ
ンディング・パッドのうち、外側縁側に配置されるラン
ディング・パッドが、ディスク状記録媒体の回転時に外
側縁から流入するエア・フローに対して流線型をなすこ
とが望ましい。後述するように、１対のランディング・
パッドのうち、外側縁側に配置されるランディング・パ
ッドのほうがパーティクルの堆積がしやすいからであ
る。なお、本発明において、内側縁とは、スライダをデ
ィスク状記録媒体に対向配置された状態で、ディスク状
記録媒体の内周側に配置される縁をいう。また、外側縁
とは、スライダをディスク状記録媒体に対向配置された
状態で、ディスク状記録媒体の外周側に配置される縁を
いう。また本発明のヘッド・アセンブリにおいて、流線
型の具体的形態として、ランディング・パッドがエア・
フローのフロー方向に沿う傾斜面を備えることができ
る。このような形態とすれば、エア・フローが傾斜面を
洗い流す作用を発揮するためにより、パーティクルの堆
積抑制効果が大きい。さらに本発明のヘッド・アセンブ
リにおいて、クロス・レールと１対のサイド・レールと
に囲まれる領域に、ディスク状記録媒体の回転に伴い、
スライダに対して負圧を付与するための負圧ポケットを
形成することができる。正圧を付与する第１および第２
のパッドと負圧ポケットの存在が相俟って、本発明は負
圧型のスライダとして機能し、より低い回転速度で浮上
するとともに、ディスク状記録媒体の半径方向の位置に
よる浮上高さの変動を抑えることができる。

【００１１】本発明はさらに、回転軸を中心に回転駆動
しかつデータを記録するディスク状記録媒体と、前記デ
ータの記録再生を行うヘッドを備えたスライダと、前記
ディスク状記録媒体上で前記スライダをシークするため
のアクチュエータと、前記ディスク状記録媒体と前記ス
ライダと前記アクチュエータとを収容する筐体と、を備
え、前記スライダは、空気の流入縁と流出縁を有しかつ
前記流入縁と前記流出縁との間に形成されたエア・ベア
リング面を有するスライダ本体と、前記エア・ベアリン
グ面に形成されかつ前記流出縁側に先端部が配置される
略Ｕ字状のレールと、前記レールの先端部と前記流出縁
との間に形成される１対のランディング・パッドと、を
備え、前記１対のランディング・パッドのうち、前記デ
ィスク状記録媒体の外周側に位置するランディング・パ
ッドは、前記流入縁側に臨む側にその幅方向に傾斜する
傾斜面を設けたことを特徴とするディスク・ドライブ装
置を提供する。本発明のディスク・ドライブ装置には、
スライダを構成する１対のランディング・パッドを有
し、そのうちでディスク状記録媒体の外周側に位置する
ランディング・パッドが、流入縁側に臨む側にその幅方
向に傾斜する傾斜面を設けている。ランディング・パッ
ドに突き当たるエア・フローは、突き当たる面が傾斜面
であればよどみが生じにくい。エア・フローによどみが
生ずるとパーティクルの堆積を助長するものと考えら
れ、本発明のように傾斜面を有するランディング・パッ
ドであればエア・フローによどみが生じにくいので、パ
ーティクルの堆積を抑制することができる。結局、ハー
ド・エラーを低減し、ディスク・ドライブ装置の信頼性
を向上することができるのである。

【００１２】本発明のディスク・ドライブ装置におい
て、傾斜面は種々の形態とすることができる。本発明の
傾斜面は、パーティクルの堆積を抑制するために形成す
るものであるから、ランディング・パッドへのパーティ
クルの堆積を抑制しうる所定の部位に当該傾斜面を形成
すればよい。したがって、傾斜面はランディング・パッ
ドの幅方向の全域に形成してもよいが、一部のみに形成
してもよい。また、傾斜面は、単一の傾斜方向に限ら
ず、複数の傾斜方向を備えることができる。例えば、後
述する図３に示すスライダ３ｂは各ランディング・パッ
ドが単一の傾斜方向を備えた例であり、図１に示すスラ
イダ３ａは各ランディング・パッドが複数（２つ）の傾
斜方向を備えた例である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態に基づき
説明する。図１０に本実施の形態によるＨＤＤ（ハード
・ディスク・ドライブ）１の構成概略を示す。図１０に
おいて、ディスク状記録媒体である磁気ディスク２は、
スピンドル・モータ（図示せず）によって図中白抜き矢
印方向に回転駆動される。磁気ディスク２は、ガラスま
たはアルミニウム基板上に磁気記録層としての磁性薄膜
を備えている。また、図１０において、スライダ３を備
えたアクチュエータ４は、ピボット軸Ｐを中心に図中実
線矢印で示す範囲を揺動する。この揺動運動は、アクチ
ュエータ４の一端に設けたボイス・コイル・モータ用コ
イル５ａとボイス・コイル・モータ用磁石５ｂとから構
成されるボイス・コイル・モータ５により実現される。
以上の磁気ディスク２、アクチュエータ４等のＨＤＤ１
を構成する部品は、アルミニウム合金等で構成される筐
体であるベース６内に収容される。ベース６の開口部は
トップ・カバーと称される板状の部材で封止される。磁
気ディスク２は、通常、その表裏両面に磁気記録層を形
成するため、１枚の磁気ディスク２には、図１１に示す
ように、その表裏両面に対応して２つのスライダ３が対
向配置される。そして、スライダ３の磁気ディスク２に
対向する面にＡＢＳ（Air Bearing Surface：空気ベア
リング面）が形成される。

【００１４】本実施の形態のスライダ３は、ＡＢＳに負
圧を発生させる負圧（Negative Pressure）型のスライ
ダである。負圧型のスライダ３は、負圧と正圧（Positi
ve Pressure）、さらにアクチュエータ４による負荷（L
oad）ばねによる弾性力の釣合によりスライダ３の浮上
高さが決定される。浮上高さに最も影響を与えるのは正
圧（浮上力）である。正圧は、一般に、磁気ディスク２
の回転速度が速くなればなるほど高くなる。磁気ディス
ク２の角速度ωが一定であっても、周速度Ｖは、その半
径方向の位置ｒによって変動する。つまり、周速度Ｖ
は、Ｖ＝ｒ・ωであるから、磁気ディスク２の外周領域
ほど周速度Ｖは大きくなる。したがって、正圧による浮
上高さは、磁気ディスク２の外周領域ほど上昇すること
になる。負圧型のスライダ３は、この上昇分に見合うだ
けの負圧を発生させることにより、磁気ディスク２にお
ける半径方向の位置による浮上高さの変動を抑えること
を主目的として開発されたものである。また、より低い
回転速度においてスライダ３を浮上させることができ、
しかも浮上高さを低減することが可能となる。この意味
で、負圧型のスライダ３は高記録密度の磁気ディスク２
にとって好適な技術と言えよう。

【００１５】さて、本発明者は、いくつかの異なるＡＢ
Ｓを持つスライダ３を作成し、意図的にパーティクルを
ＨＤＤ１内に導入しつつ動作させた際のハード・エラー
を測定した。同時に、ＡＢＳにおけるパーティクルの堆
積状況を観察した。図１、図３および図５に、実験に用
いたスライダ３のＡＢＳを示す。なお、以下、図１、図
３および図５に示すスライダ３を各々３ａ，３ｂおよび
３ｃとする。詳しくは後述するが、スライダ３ａ，３ｂ
および３ｃは、ランディング・パッドの形態が異なる以
外はその形態が一致している。なお、図１、図３および
図５における、濃淡は高さを意味しており、最も濃い部
分が最も高く、白色の部分は最も低い部分であることを
示している。

【００１６】図１おいて、スライダ３ａは、流入縁（Le
ading Edge）１０、流出縁（Trailing Edge）１１、内
側縁１２および外側縁１３を有している。流入縁１０
は、回転する磁気ディスク２上に、ＡＢＳを対向させて
スライダ３ａを所定の浮上高さをもって浮上させたとき
に、空気が流入してくる縁である。流入縁１０から流入
した空気は流出縁１１から流出される。また、内側縁１
２および外側縁１３からも僅かに空気が流入し、流出縁
１１から流出される。スライダ３ａは、２つのサイド・
レール２０，２１およびクロス・レール２２を有してい
る。サイド・レール２０，２１は、クロス・レール２２
と接続され、全体としてＵ字状のレールを構成する。サ
イド・レール２０，２１は、両者で正圧を受けてスライ
ダ３ａの浮上時の左右のバランスを保つために形成され
る。サイド・レール２０，２１の先端と流出縁１１との
間には所定の距離が設けられている。サイド・レール２
０，２１とクロス・レール２２との境界には、ＡＢＳパ
ッド５１および５２が形成されている。ＡＢＳパッド５
１および５２は、スライダ３ａにおいて、正圧を司る部
位である。サイド・レール２０，２１の先端と流出縁１
１との間には、２つのランディング・パッド３０ａ，３
１ａが形成されている。ここで、スライダ３ａが磁気デ
ィスク２に対向配置された状態において、ランディング
・パッド３０ａは磁気ディスク２の内周側に、ランディ
ング・パッド３１ａは磁気ディスク２の外周側に配置さ
れる。サイド・レール２０，２１を流出縁１１まで延ば
して形成することもできるが、磁気ディスク２の径方向
の位置によってスライダ３の浮上高さが変動しやすい。
ところが、本実施の形態のスライダ３ａのように、サイ
ド・レール２０，２１を所定の長さに抑えつつランディ
ング・パッド３０ａ，３１ａを形成する形態とすると、
スライダ３ａの浮上高さを磁気ディスク２の径方向の位
置にかかわらず安定させることができる。また、このラ
ンディング・パッド３０ａ，３１ａは、スライダ３が磁
気ディスク２と接触してしまったときに、後述する磁気
ヘッド部分を保護するための補助輪としての機能を有し
ている。ランディング・パッド３０ａ，３１ａとの間に
は、センタ・レール４０が形成されている。そして、セ
ンタ・レール４０の上には、ＡＢＳパッド５３が形成さ
れている。ＡＢＳパッド５３も、ＡＢＳパッド５１およ
び５２とともに、スライダ３ａにおいて、正圧を司る。

【００１７】前述のように、図１において、濃淡が高さ
を示している。また、図１には、Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断
面を示しているが、ＡＢＳパッド５１，５２，５３が最
も高い。ＡＢＳパッド５１，５２，５３は同一の高さを
有している。サイド・レール２０，２１、クロス・レー
ル２２、ランディング・パッド３０ａ，３１ａおよびセ
ンタ・レール４０は、ＡＢＳパッド５１，５２，５３の
次に高い。サイド・レール２０，２１、クロス・レール
２２、ランディング・パッド３０ａ，３１ａおよびセン
タ・レール４０は同一の高さを有している。他の部分は
最も高さの低い部分である。この部分は、図１において
白色で示されている。この面は、ＡＢＳパッド５１，５
２，５３を基準とすると凹部６０になる。そしてこのポ
ケット状の凹部６０が負圧発生面となる。スライダ３ａ
のＡＢＳを以上のような段差を有する面とするための好
適なプロセスは、イオン・ミリング（Ion Milling）で
ある。つまり、所定形状のマスクを施した状態でイオン
・ミリングによりスライダ３ａをエッチングすることに
より、図１に示す形態のＡＢＳを得ることができる。も
っとも、スライダ３ａは、３つの段差を有しているか
ら、イオン・ミリングによるエッチングを２段階に分け
て行う必要がある。このような手法は周知であるので、
詳しい説明は省略する。

【００１８】スライダ３ａは、例えば、炭化チタン（Ｔ
ｉＣ）とアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）とのセラミックス混合化
合物（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）から構成される。ただし、流
出縁１１から所定の幅部分は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）か
ら構成される。このアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）部分に、デー
タ書き込み用の変換器およびデータ読み出し用の磁化手
段、つまり磁気ヘッドが形成されている。この部分は微
小なため、記載を省略している。

【００１９】以上、図１に記載のスライダ３ａについて
説明したが、図３，図５に示すスライダ３ｂ，３ｃも基
本的には同様の形状を有している。したがって、図３，
図５において、図１と同一の部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。図１，図３および図５に記載の
各スライダ３ａ〜３ｃの違いは、ランディング・パッド
３０ａ〜３０ｃ，３１ａ〜３１ｃの形状である。つま
り、図１のスライダ３ａは、サイド・レール２０，２１
に臨む側に凸部を形成している。そして、この凸部を、
ランディング・パッド３０ａ，３１ａの幅方向（図中、
左右方向のこと）の中央に形成している。また、図３の
スライダ３ｂも図１のスライダ３ａと同様に、サイド・
レール２０，２１に臨む側に凸部を形成している。しか
し、図３のスライダ３ｂは凸部を内側縁１２，外側縁１
３に寄せて配置している。以上のように、図１，図３の
スライダ３ａ，３ｂは、サイド・レール２０，２１に臨
む側に凸部を形成している点で一致しているが、凸部を
設ける位置が異なる。この違いは、凸部を構成する面の
方向の違いとして捉えることもできる。すなわち、スラ
イダ３ａは、幅方向の中央に凸が形成されているので、
傾斜面が２つの傾斜方向を有している。これに対してス
ライダ３ｂは、凸が端に形成されているので、傾斜面は
１つの傾斜方向のみを有している。以上に対して図５の
スライダ３ｃは、サイド・レール２０，２１に臨む側を
直線状（平面）としている。

【００２０】以上の各種スライダ３ａ〜３ｃを用いて、
意図的にパーティクルを導入しつつＨＤＤ１を動作させ
た際のハード・エラーを測定した。また、ＡＢＳにおけ
るパーティクルの堆積状況を観察した。ＨＤＤ１は、
３.５インチ（フォーム・ファクタ）磁気ディスク２を
４枚搭載し、かつ定格回転速度を１００００ｒｐｍとし
た。磁気ディスク２を４枚搭載するので、スライダ３ａ
〜３ｃ（磁気ヘッド）の数は８である。導入するパーテ
ィクルとしては直径１.０μｍのアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）
粒子を用い、エアとともにＨＤＤ１内に吹き込んだ。ア
ルミナ粒子の吹き込みと同時に磁気ディスク２に書き込
まれているデータをランダムに読み出す動作を３０分間
継続し、そのときの読み出しエラー（ハード・エラー）
の数をカウントした。

【００２１】測定結果を図７に示す。図７は、各スライ
ダ３ａ〜３ｃ（磁気ヘッド）ごとの読み出しエラーの数
を示すグラフである。図１に示すスライダ３ａ、図３に
示すスライダ３ｂ、図５に示すスライダ３ｃの順に、読
み出しエラーの数が少ないことが確認できた。つまり、
サイド・レール２０，２１に臨む側に凸部を形成したラ
ンディング・パッド３０ａ〜３０ｂ，３１ａ〜３１ｂを
備えたスライダ３ａおよび３ｂの方が、サイド・レール
２０，２１に臨む側を直線状としたランディング・パッ
ド３０ｃ，３１ｃを備えたスライダ３ｃより、読み出し
エラーの数が少ない結果となった。なお、図７におい
て、四角１つがスライダ１個、つまり磁気ディスク２の
１つの記録面を表している。前述のように、測定に用い
たＨＤＤ１は、磁気ディスク２を４枚搭載しているか
ら、図１に示すスライダ３ａを用いたＨＤＤ１について
は、ＨＤＤ１を２台測定に供した結果を示している。図
３および図５に示すスライダ３ｂおよび３ｃについて
は、１台のＨＤＤ１で得た結果を示している。

【００２２】次に、以上の測定に用いたスライダ３ａ〜
３ｃのパーティクルの堆積状況を観察した。その結果を
図２，図４および図６に示す。なお、図２は図１のスラ
イダ３ａ、図４は図３のスライダ３ｂおよび図６は図５
のスライダ３ｃについての結果を示している。また、図
２、図４および図６において、（ａ）〜（ｃ）に付され
ている数字は、前述の読み出しエラーの数を示してい
る。さらに、図２、図４および図６において、パーティ
クルが堆積していることが観察された部位に着色してい
る。

【００２３】図２に示すように、パーティクルはランデ
ィング・パッド３０ａ，３１ａに堆積している。そし
て、読み出しエラーの数が多くなるにしたがって、パー
ティクルの堆積量が多くなることが確認された。ランデ
ィング・パッド３０ａ，３１ａに堆積したパーティクル
は、ランディング・バット３０ａ，３１ａから脱落して
磁気ヘッドのデータ書き込み用の変換器およびデータ読
み出し用の磁化手段に衝突することにより、ハード・エ
ラーが発生するものと推察される。図４および図６にお
いても図２と同様の傾向を示している。つまり、パーテ
ィクルは、ランディング・パッド３０ｂ〜３０ｃ，３１
ｂ〜３１ｃに堆積しており、堆積量は読み出しエラーの
数に比例している。

【００２４】また、図２，図４および図６から、パーテ
ィクルはランディング・パッド３０ａ〜３０ｃ，３１ａ
〜３１ｃの特定の部位に堆積しやすいことがわかる。つ
まり、図２，図４および図６において、ランディング・
パッド３０ａ〜３０ｃよりもランディング・パッド３１
ａ〜３１ｃの方にパーティクルが多く堆積している。こ
こで、前述のように、スライダ３ａ〜３ｃが磁気ディス
ク２に対向配置された状態で、ランディング・パッド３
０ａ〜３０ｃは磁気ディスク２の内周側に、ランディン
グ・パッド３１ａ〜３１ｃは磁気ディスク２の外周側に
配置される。したがって、本実施の形態によるスライダ
３ａ〜３ｃの場合、パーティクルは磁気ディスク２の外
周側に設けたランディング・パッド３１ａ〜３１ｃによ
り多く堆積するということができる。

【００２５】本発明者は、磁気ディスク２を回転した状
態におけるスライダ３のＡＢＳのエア・フロー（Air Fl
ow）をシミュレーション（Simulation）により求めた。
結果を図８および図９に示す。図８は図３に示したスラ
イダ３ｂについてのシミュレーション結果、図９は図５
に示したスライダ３ｃについてのシミュレーション結果
を示している。また、図８（ａ）および図９（ａ）はス
ライダ３ｂ，３ｃが磁気ディスク２の最外周に位置した
ときのシミュレーション結果を、図８（ｂ）および図９
（ｂ）はスライダ３ｂ，３ｃが磁気ディスク２の最内周
に位置したときのシミュレーション結果を示している。
図８および図９において、ランディング・パッド３０ｂ
〜３０ｃ，３１ｂ〜３１ｃ近傍のエア・フローに注目す
る。図８に示すスライダ３ｂの場合、エア・フローはラ
ンディング・パッド３０ｂ，３１ｂに衝突するものの、
その流れによどみがないことがわかる。つまり、ランデ
ィング・パット３１ｂは、エア・フローに対して流線型
をなしているのである。磁気ディスク２の最外周にスラ
イダ３ｂが位置している図８（ａ）の場合には、外側縁
１３から流入するエア・フローがランディング・パッド
３１ｂの傾斜面に沿って流れていることがわかる。磁気
ディスク２の最内周にスライダ３ｂが位置している図８
（ｂ）の場合も、図８（ａ）の場合と同様に、エア・フ
ローがランディング・パッド３１ｂの傾斜面に沿って流
れていることがわかる。したがって、エア・フローにパ
ーティクルを含んでいても、エア・フローが当該傾斜面
を洗い流すように流れるため、パーティクルはランディ
ング・パッド３０ｂ，３１ｂに堆積しにくいものと推察
される。ここで、スライダ３ｂの場合、傾斜面はランデ
ィング・パッド３０ｂ，３１ｂの幅方向の一部を除いて
形成してある。しかし、幅方向の全域にわたって形成す
ることもできる。以上に対して、図９に示すスライダ３
ｃの場合には、磁気ディスク２の最外周にスライダが位
置している図９（ａ）の場合および磁気ディスク２の最
内周にスライダが位置している図９（ｂ）の場合とも
に、エア・フローがランディング・パッド３０ｃ，３１
ｃにほぼ垂直に衝突することがわかる。したがって、エ
ア・フローにパーティクルを含んでいると、そのパーテ
ィクルはランディング・パッド３０ｃ，３１ｃに堆積し
やすいものと推察される。

【００２６】以上の測定結果等をまとめると以下の通り
である。サイド・レール２０，２１に臨む側に凸部を形成した
ランディング・パッド３０ａ〜３０ｂ，３１ａ〜３１ｂ
を備えたスライダ３ａ，３ｂは、読み出しエラーが少な
い。ランディング・パッド３０ａ〜３０ｃ，３１ａ〜３１
ｃに堆積するパーティクルの量は、読み出しエラーの数
に比例する。ランディング・パッド３０ａ〜３０ｃと３１ａ〜３１
ｃを比べると、パーティクルは磁気ディスク２の外周側
に設けたランディング・パッド３１ａ〜３１ｃにより多
く堆積する。サイド・レール２０，２１に臨む側に凸部を形成した
ランディング・パッド３０ａ〜３０ｂ，３１ａ〜３１ｂ
は、エア・フローによどみを生じさせないか、またはよ
どみが少ない。つまり、このランディング・パッド３０
ａ〜３０ｂ，３１ａ〜３１ｂは、エア・フローに対し
て、流線型をなしている。

【００２７】以上より、ＨＤＤ１のハード・エラーを低
減するためには、サイド・レール２０，２１に臨む側に
凸部を形成した、換言すればエア・フローに対して流線
型をしたランディング・パッド３０ａ〜３０ｂ，３１ａ
〜３１ｂとするのがよい。そして、パーティクルは磁気
ディスク２の外周側に設けたランディング・パッド３１
ａ〜３１ｂにより多く堆積するので、ランディング・パ
ッド３０ａ〜３０ｂよりもランディング・パッド３１ａ
〜３１ｂを以上の形態とすることがより効果的である。

【００２８】以上では本発明としてスライダ３ａおよび
スライダ３ｂについて説明したが、他の形態とすること
もできる。例えば、スライダ３ａおよびスライダ３ｂ
は、ランディング・パッド３０ａ〜３０ｂおよび３１ａ
〜３１ｂの両者に傾斜面を形成しているが、パーティク
ルの堆積しやすいランディング・パッド３１ａ〜３１ｂ
についてのみ本発明を適用してもよい。また、ランディ
ング・パッド３０ａ〜３０ｂおよび３１ａ〜３１ｂを、
例えば、円柱状、三角形状等にすることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スライダへのパーティクルの堆積を軽減することによ
り、ディスク・ドライブ装置の信頼性を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態で用いたスライダ３ａのＡＢＳ
を示す図である。

【図２】スライダ３ａにおけるパーティクルの堆積状
況を示す図である。

【図３】本実施の形態で用いたスライダ３ｂのＡＢＳ
を示す図である。

【図４】スライダ３ｂにおけるパーティクルの堆積状
況を示す図である。

【図５】本実施の形態で用いたスライダ３ｃのＡＢＳ
を示す図である。

【図６】スライダ３ｃにおけるパーティクルの堆積状
況を示す図である。

【図７】スライダ３ａ〜３ｃを用いたＨＤＤ１の読み
出しエラー数を示すグラフである。

【図８】スライダ３ｂのＡＢＳのエア・フロー（Air
Flow）をシミュレーション（Simulation）により求めた
結果を示す図である。

【図９】スライダ３ｃのＡＢＳのエア・フロー（Air
Flow）をシミュレーション（Simulation）により求めた
結果を示す図である。

【図１０】ＨＤＤ１の構成を説明するための図であ
る。

【図１１】スライダ３の配置状態を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、２…磁気
ディスク、３，３ａ，３ｂ，３ｃ…スライダ、４…アク
チュエータ、５…ボイス・コイル・モータ、５ａ…ボイ
ス・コイル・モータ用コイル、５ｂ…ボイス・コイル用
磁石、６…ベース、１０…流入縁、１１…流出縁、１２
…内側縁、１３…外側縁、２０，２１…サイド・レー
ル、２２…クロス・レール、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…ランディング・パッド、４０
…センタ・レール、５１，５２，５３…ＡＢＳパッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川本康憲神奈川県藤沢市桐原町１番地日本アイ・ビー・エム株式会社藤沢事業所内 (72)発明者太田俊一郎神奈川県藤沢市桐原町１番地日本アイ・ビー・エム株式会社藤沢事業所内 (72)発明者金丸政幸神奈川県藤沢市桐原町１番地日本アイ・ビー・エム株式会社藤沢事業所内Ｆターム(参考） 5D042 NA02 PA10 QA02 QA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク状記録媒体と対向配置されかつ
データの読み・書きヘッドを支持するスライダであっ
て、空気の流入縁と流出縁を有しかつ前記流入縁と前記流出
縁との間に形成されたエア・ベアリング面を有するスラ
イダ本体と、前記エア・ベアリング面に形成されかつ前記流出縁側に
先端部が配置される略Ｕ字状のレールと、前記レールの先端部と前記流出縁との間に形成される１
対のランディング・パッドと、を備え、前記１対のランディング・パッドのうち、前記ディスク
状記録媒体と対向配置された状態で前記ディスク状記録
媒体の外周側に位置するランディング・パッドの前記レ
ールに臨む側を凸状としたことを特徴とするスライダ。
【請求項２】前記ランディング・パッドは、その幅方
向中央部を凸とする凸状としたことを特徴とする請求項
１に記載のスライダ。
【請求項３】前記レール上でかつ前記流入縁側および
前記１対のランディング・パッド間に、前記スライダに
対する正圧を司るパッドを形成したことを特徴とする請
求項１に記載のスライダ。
【請求項４】前記レールに囲まれた領域に、負圧発生
面が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のスラ
イダ。
【請求項５】ディスク状記録媒体と対向配置されかつ
データの読み・書きヘッドを支持するスライダと、前記スライダを支持しかつ前記ディスク状記録媒体上を
移動させるためのアクチュエータとからなるヘッド・ア
センブリであって、前記スライダは、前記ディスク状記録媒体の回転方向に所定の間隔をおい
て配置される流入縁および流出縁と、前記ディスク状記
録媒体の径方向に所定の間隔をおいて配置される内側縁
および外側縁とを有し、かつ前記流入縁と前記流出縁と
前記内側縁と前記外側縁との間に形成されたエア・ベア
リング面を有するスライダ本体と、前記流入縁に沿って形成されたクロス・レールと、前記クロス・レールの両端から前記流出縁に向けて延び
る１対のサイド・レールと、前記クロス・レールと前記１対のサイド・レールの境界
部に形成されかつ前記スライダの正圧を司る第１のパッ
ドと、前記１対のサイド・レールの前記流出縁側端部と前記流
出縁との間に形成されかつ流線型をなす１対のランディ
ング・パッドと、前記１対のランディング・パッド間に形成されるセンタ
・レールと、前記センタ・レール上に形成されかつ前記スライダの正
圧を司る第２のパッドと、を備えることを特徴とするヘ
ッド・アセンブリ。
【請求項６】前記１対のランディング・パッドのう
ち、前記外側縁側に配置されるランディング・パッド
は、前記ディスク状記録媒体の回転時に前記外側縁から
流入するエア・フローに対して流線型をなすことを特徴
とする請求項５に記載のヘッド・アセンブリ。
【請求項７】前記ランディング・パッドは、前記エア
・フローのフロー方向に沿う傾斜面を備えることを特徴
とする請求項５に記載のヘッド・アセンブリ。
【請求項８】前記クロス・レールと前記１対のサイド
・レールとに囲まれる領域に、前記ディスク状記録媒体
の回転に伴い、前記スライダに対して負圧を付与するた
めの負圧ポケットが形成されたことを特徴とする請求項
５に記載のヘッド・アセンブリ。
【請求項９】回転軸を中心に回転駆動しかつデータを
記録するディスク状記録媒体と、前記データの記録再生を行うヘッドを備えたスライダ
と、前記ディスク状記録媒体上で前記スライダをシークする
ためのアクチュエータと、前記ディスク状記録媒体と前記スライダと前記アクチュ
エータとを収容する筐体と、を備え、前記スライダは、空気の流入縁と流出縁を有しかつ前記流入縁と前記流出
縁との間に形成されたエア・ベアリング面を有するスラ
イダ本体と、前記エア・ベアリング面に形成されかつ前記流出縁側に
先端部が配置される略Ｕ字状のレールと、前記レールの先端部と前記流出縁との間に形成される１
対のランディング・パッドと、を備え、前記１対のランディング・パッドのうち、前記ディスク
状記録媒体の外周側に位置するランディング・パッド
は、前記流入縁側に臨む側にその幅方向に傾斜する傾斜
面を設けたことを特徴とするディスク・ドライブ装置。
【請求項１０】前記傾斜面は、前記ランディング・パ
ッドの幅方向の全域または一部に形成されていることを
特徴とする請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１１】前記傾斜面は、単一の傾斜方向または
複数の傾斜方向を備えることを特徴とする請求項９に記
載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１２】前記傾斜面は、前記ランディング・パ
ッドへのパーティクルの堆積を抑制しうる所定の部位に
形成することを特徴とする請求項９に記載のディスク・
ドライブ装置。