JP2002230930A - Magnetic disk drive - Google Patents
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】磁気ディスク装置の高記憶密度化には、浮上量
を個別調整して加工ばらつきや気圧差を吸収し、磁気ヘ
ッドの浮上量を小さくできるアクティブヘッドスライダ
が有効である。しかし、微小アクチュエータによって記
録再生素子を動かすと、アクチュエータの変形によって
空気軸受面で発生する圧力に変化が生じ、浮上量や姿勢
角が変化して望みの浮上量調整を行なうことができない
可能性がある。
【解決手段】空気軸受面を形成し、負荷荷重と釣り合う
空気圧力を発生する浮上パッドとは別に、記録再生素子
が搭載された素子パッドを設ける。素子パッドをディス
ク面に近づけた時に新たに発生する圧力を、浮上量に影
響しない範囲に抑えるため、素子パッドの面積を0.0
01平方ミリメートルから0.01平方ミリメートルの
間で設定する。
[PROBLEMS] To increase the storage density of a magnetic disk drive, an active head slider that can individually adjust the flying height to absorb processing variations and pressure differences and reduce the flying height of the magnetic head is effective. is there. However, when the recording / reproducing element is moved by the micro actuator, the pressure generated on the air bearing surface changes due to the deformation of the actuator, and the flying height and attitude angle change, which may make it impossible to adjust the desired flying height. is there. An element pad on which a recording / reproducing element is mounted is provided separately from a floating pad which forms an air bearing surface and generates air pressure balanced with a load. To reduce the pressure newly generated when the element pad is brought close to the disk surface within a range that does not affect the flying height, the area of the element pad is set to 0.0
Set between 01 and 0.01 square millimeters.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
の高記録密度化を実現するための構造に関する。The present invention relates to a structure for realizing a high recording density of a magnetic disk drive.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気ディスク装置は、回転する磁気ディ
スクと、記録再生素子を搭載しロードビームによって支
持および径方向位置決めされた磁気ヘッドスライダを有
し、スライダが相対的にディスク上を走行してディスク
上に記録された磁気情報を読み書きする。前記スライダ
は空気潤滑軸受として空気のくさび膜効果によって浮上
し、ディスクとスライダが直接は固体接触しないように
なっている。磁気ディスク装置の高記録密度化と、それ
による装置の大容量化あるいは小型化を実現するために
は、スライダとディスクの距離、すなわちスライダ浮上
量を縮めることが有効である。2. Description of the Related Art A magnetic disk drive has a rotating magnetic disk, and a magnetic head slider mounted with a recording / reproducing element and supported and radially positioned by a load beam. Reads and writes magnetic information recorded on the disk. The slider floats as an air-lubricated bearing by the wedge film effect of air, so that the disk and the slider do not come into direct solid contact. In order to increase the recording density of the magnetic disk device and thereby increase the capacity or reduce the size of the device, it is effective to reduce the distance between the slider and the disk, that is, the flying height of the slider.
【0003】従来から、スライダ浮上量の設計ではスラ
イダ加工ばらつきや使用環境気圧差などによる浮上量低
下を見込んだマージンを設けてきた。このマージンを廃
することができれば記録再生素子の浮上量を縮めること
ができる。そこで、スライダの一部として圧電体に代表
される微小アクチュエータを組み込み、記録再生素子を
動かしてディスクとの距離を個別微調整する方式が特開
昭62−250570号公報などによって提案された。
同公報で提案されているような、微小アクチュエータに
よって記録再生素子の浮上量を制御する方式を一般にア
クティブヘッドスライダ方式と呼ぶ。Conventionally, in the design of the slider flying height, a margin has been provided in consideration of a reduction in the flying height due to variations in slider processing, a difference in atmospheric pressure in use, and the like. If this margin can be eliminated, the flying height of the recording / reproducing element can be reduced. To solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-250570 has proposed a method in which a minute actuator typified by a piezoelectric body is incorporated as a part of a slider and the distance between the disk and the disk is finely adjusted by moving a recording / reproducing element.
A system proposed in this publication, in which the flying height of the recording / reproducing element is controlled by a minute actuator, is generally called an active head slider system.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】特開昭62−2505
70号公報や、日本機械学会1999年度年次大会講演
論文集のV巻1ページなどに示されている、微小アクチ
ュエータによって記録再生素子をディスク表面に近づけ
るアクティブヘッドスライダ方式は、スライダの浮上量
を縮めて記録密度を向上するのに非常に有効な技術であ
るが、その具体的な浮上面設計指針は未だ示されていな
い。一般にスライダ浮上面がディスク表面に近づくほ
ど、スライダ浮上面で発生する空気圧力は大きくなる。
そのため、従来のスライダ浮上面設計に準じてアクティ
ブヘッドスライダの浮上面を設計した場合、記録再生素
子が搭載されたパッドが微小アクチュエータによってデ
ィスク表面に近づくと、当該パッド部で無視できない大
きさの圧力を新たに発生させてしまう。その結果、負荷
荷重に釣り合うだけの空気圧力を発生する浮上位置まで
スライダ全体が上昇し(ディスク表面から離れ)、目標
とする微小な記録再生素子/ディスク表面間距離を実現
できない危険性がある。10nm以下といった、極小の
記録再生素子/ディスク表面間距離を目標とする場合は
なおさらである。SUMMARY OF THE INVENTION Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-2505
No. 70, and the active head slider method in which the recording / reproducing element is brought close to the disk surface by a micro actuator, as shown in the Vol. Although this is a very effective technique for reducing the recording density and improving the recording density, no specific guideline for the design of the air bearing surface has been disclosed yet. Generally, as the slider flying surface approaches the disk surface, the air pressure generated on the slider flying surface increases.
Therefore, when the flying surface of the active head slider is designed in accordance with the conventional slider flying surface design, if the pad on which the recording / reproducing element is mounted approaches the disk surface by the minute actuator, the pressure of the pad portion cannot be ignored. Is newly generated. As a result, there is a danger that the slider as a whole rises (separates from the disk surface) to a flying position where an air pressure sufficient to balance the applied load is generated, and it is not possible to achieve a target minute recording / reproducing element / disk surface distance. This is even more so when the minimum distance between the recording / reproducing element and the disk surface, such as 10 nm or less, is targeted.
【0005】本発明の目的は、極小の浮上量を安定に保
持できるスライダ構造を提案し、高密度記録を達成した
磁気ディスク装置実現するものである。An object of the present invention is to propose a slider structure capable of stably maintaining an extremely small flying height, and to realize a magnetic disk device achieving high-density recording.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアクティブヘッドスライダは、負荷荷重に
釣り合う空気圧力を発生して浮上量および姿勢角を決定
する浮上パッドとは別に、記録再生素子を搭載する一方
多大な空気圧力発生しないパッド(以下これを素子パッ
ドと呼ぶ)を設けた。また、素子パッド部で全体浮上量
に影響するような大きな空気圧力を発生しないように、
素子パッド面積が0.001平方ミリメートル乃至0.
01平方ミリメートルの範囲に、あるいは素子パッド面
積の浮上パッド面積合計に対する割合が0.5%乃至5
%の範囲にあるようにした。In order to achieve the above object, an active head slider according to the present invention is provided with a recording head separately from a flying pad which generates an air pressure balanced with a load and determines a flying height and a posture angle. A pad on which a reproducing element was mounted and which did not generate a large amount of air pressure (hereinafter referred to as an element pad) was provided. Also, in order not to generate a large air pressure that affects the overall flying height at the element pad,
The element pad area is 0.001 square millimeter to 0.
01 mm2 or the ratio of the element pad area to the total floating pad area is 0.5% to 5%.
% Range.
【0007】上記構成とすることで、スライダ全体の浮
上量および姿勢角は、微小アクチュエータの変位にほと
んど影響されない。そのため、10nm以下の微小な記
録再生素子/ディスク表面間距離(以下これを素子部浮
上すきまと呼ぶ)を得ることができる。With the above configuration, the flying height and the attitude angle of the entire slider are hardly affected by the displacement of the minute actuator. Therefore, a very small distance between the recording / reproducing element and the disk surface of 10 nm or less (hereinafter referred to as an element part floating clearance) can be obtained.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施例を、図
面に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0009】図1に、本発明の一実施例による磁気ディ
スク装置の概略構成を示す。スライダ1には、磁気情報
を記録再生する記録再生素子を搭載してある。磁気ディ
スク2には、磁気情報が格納され図示したごとく回転す
る。ロードビーム3は、スライダ1をディスク径方向に
位置決めしつつ、ディスク面に対して押し付ける荷重を
与えるばね作用を有する。ランプ4は装置の停止前ある
いは読み書き命令が一定時間無い時にスライダがディス
ク上から待避するために設けてある。スライダ1はロー
ドビーム3と共に、図示のようにディスク2の径方向に
シーク動作し、ディスク面全体で記録再生を行なう。本
実施例ではスライダおよびその支持機構は回転運動によ
り径方向シーク動作を行なうが、直線運動により径方向
シーク動作を行なう機構もある。FIG. 1 shows a schematic configuration of a magnetic disk drive according to one embodiment of the present invention. The slider 1 has a recording / reproducing element for recording / reproducing magnetic information. The magnetic disk 2 stores magnetic information and rotates as shown. The load beam 3 has a spring function of applying a load for pressing the slider 1 to the disk surface while positioning the slider 1 in the disk radial direction. The ramp 4 is provided for the slider to evacuate from the disk before the apparatus is stopped or when there is no read / write command for a certain period of time. The slider 1 performs a seek operation together with the load beam 3 in the radial direction of the disk 2 as shown in the figure, and performs recording and reproduction on the entire disk surface. In this embodiment, the slider and its support mechanism perform a radial seek operation by a rotational movement, but there is also a mechanism that performs a radial seek operation by a linear movement.
【0010】図2に、図1で示したアクティブヘッドス
ライダの斜視を示す。スライダ1には、磁気ディスク上
の磁気情報を読み書きする記録再生素子10と、記録再
生素子10を図示した矢印方向に変位させる変形手段1
1と、空気の流れを利用してスライダがディスクに固体
接触しないように浮上させる空気軸受の浮上パッド12
を備えている。本実施例で用いるスライダの寸法はいわ
ゆるピコスライダ規格である。すなわち、スライダの厚
さ(図の上下方向)は0.3mm、空気流れ方向長さ
(図の左右方向)は1.25mm、幅方向長さは1mm
である。FIG. 2 is a perspective view of the active head slider shown in FIG. A slider 1 has a recording / reproducing element 10 for reading and writing magnetic information on a magnetic disk, and a deforming means 1 for displacing the recording / reproducing element 10 in the direction of the arrow shown in the figure.
1 and a floating pad 12 of an air bearing for floating the slider so that the slider does not make solid contact with the disk by utilizing the flow of air.
It has. The dimensions of the slider used in this embodiment are so-called pico slider standards. That is, the thickness of the slider (vertical direction in the figure) is 0.3 mm, the length in the air flow direction (lateral direction in the figure) is 1.25 mm, and the length in the width direction is 1 mm.
It is.
【0011】図3は、図2に示したアクティブヘッドス
ライダ具体例を、図2とは逆に浮上面側から見た斜視図
である。記録再生素子10は素子パッド13部分にかか
るように設けられている。スライダ浮上面は、基準高さ
面15と、中間高さ面14と、パッド面12、13の三
種類の高さの面で構成される。図に示すように、浮上パ
ッド12は空流入側に2個、流出側に2個がそれぞれ設
けられている。中間高さ面14は、基準高さ面15より
も0.7μm乃至1μm突出している。またパッド面1
2、13は、中間高さ面14よりも更に0.1μm乃至
0.2μm突出している。浮上パッド12の周囲、特に
空気流入側(記録再生素子用パッドとは反対側)には中
間高さ面14が存在する。しかし、素子パッド13の空
気流入側に近接している面は基準高さ面15であり、中
間高さ面14は存在しないことが特徴となっている。FIG. 3 is a perspective view of a specific example of the active head slider shown in FIG. 2, viewed from the floating surface side, contrary to FIG. The recording / reproducing element 10 is provided so as to cover the element pad 13. The slider flying surface is composed of three heights: a reference height surface 15, an intermediate height surface 14, and pad surfaces 12 and 13. As shown in the figure, two floating pads 12 are provided on the empty inflow side and two on the outflow side. The intermediate height surface 14 protrudes from the reference height surface 15 by 0.7 μm to 1 μm. Pad surface 1
The projections 2 and 13 further project from the intermediate height surface 14 by 0.1 μm to 0.2 μm. An intermediate height surface 14 exists around the floating pad 12, particularly on the air inflow side (the side opposite to the recording / reproducing element pad). However, the surface close to the air inflow side of the element pad 13 is the reference height surface 15, and is characterized in that the intermediate height surface 14 does not exist.
【0012】なお、本実施例では上記寸法のアクティブ
ヘッドスライダを示したが、本発明の効果は上記寸法に
限るものではない。In this embodiment, the active head slider having the above dimensions is shown, but the effect of the present invention is not limited to the above dimensions.
【0013】本実施例の記録再生素子10は、インダク
ティブ型の記録素子と、磁気抵抗(MR)効果を利用す
る再生素子とに分離されており、リソグラフィープロセ
スにより形成されているが、他の形式の記録再生素子を
用いても本発明の効果は同様である。また、本実施例の
記録再生素子10および素子パッド13は一つである
が、二つ以上あっても本発明の効果は同様である。The recording / reproducing element 10 of this embodiment is separated into an inductive type recording element and a reproducing element utilizing a magnetoresistance (MR) effect, and is formed by a lithography process. The effect of the present invention is the same even if the recording / reproducing element is used. Further, although the number of the recording / reproducing element 10 and the element pad 13 in this embodiment is one, the effect of the present invention is the same even if there are two or more.
【0014】本実施例のスライダは、記録素子部がディ
スク面にロード、アンロード時に接触しないようにディ
スク面に対して垂直方向に変形できるように構成されて
いる。この変形機構について図2を用いて説明する。The slider according to the present embodiment is configured to be deformable in a direction perpendicular to the disk surface so that the recording element unit does not contact the disk surface during loading and unloading. This deformation mechanism will be described with reference to FIG.
【0015】本実施例の変形手段11は、チタン酸ジル
コン酸鉛(PZT)に代表される圧電材料の薄膜を、ス
パッタリングによってスライダ母材上に層状に、電極の
役目を果たす白金の薄膜の間に挟で形成したユニモルフ
型の圧電アクチュエータである。図中の矢印方向への変
形が生じ易いよう、スライダの記録再生素子の両側の所
定の距離にエッチング加工により切り込み部が設けてあ
る。さらに、スライダの記録再生素子を搭載した部分に
は、圧電薄膜を設けた面と反対側にエッチング加工によ
る溝が先の切り込み部に連接するように設けられてい
る。なお、空気流出側の2個の浮上パット12は切り込
み部より外側にそれぞれ設けられている。The deforming means 11 of this embodiment comprises a thin film of a piezoelectric material typified by lead zirconate titanate (PZT), which is layered on a slider base material by sputtering between a thin film of platinum serving as an electrode. This is a unimorph type piezoelectric actuator formed between the piezoelectric actuators. Notches are provided by etching at predetermined distances on both sides of the recording / reproducing element of the slider so that deformation in the direction of the arrow in the drawing is likely to occur. Further, in the portion of the slider on which the recording / reproducing element is mounted, a groove formed by etching is provided on the side opposite to the surface on which the piezoelectric thin film is provided so as to be connected to the cut portion. The two floating pads 12 on the air outflow side are respectively provided outside the cut portions.
【0016】電極間に電圧を印加すると、圧電体は電界
と直角な方向に伸びる。母材の圧電体側の面では圧電体
に引っ張られて伸びが生じるが、圧電体と反対側の面に
は特に力が働かないため伸びは発生せず、結果的にアク
チュエータ先端は図下方に変位する。スライダ母材が珪
素、アクチュエータ長さが0.5mm、アクチュエータ
厚さが0.05mm、PZT圧電薄膜の厚さが1μm前
後とすると、10Vの電圧を印加した時の先端変位は1
5nm程度で、記録再生素子の浮上量調整に十分な変位
量になる。When a voltage is applied between the electrodes, the piezoelectric body extends in a direction perpendicular to the electric field. The surface of the base material on the piezoelectric body side is stretched by being pulled by the piezoelectric body, but the surface on the side opposite to the piezoelectric body is not particularly stretched because no force is applied, and as a result, the actuator tip is displaced downward in the figure. I do. If the slider base material is silicon, the actuator length is 0.5 mm, the actuator thickness is 0.05 mm, and the thickness of the PZT piezoelectric thin film is about 1 μm, the tip displacement when a voltage of 10 V is applied is 1
A displacement of about 5 nm is sufficient for adjusting the flying height of the recording / reproducing element.
【0017】なお、圧電薄膜の形成方法として前記スパ
ッタリング以外に、ゾル−ゲル法と呼ばれる液相供給法
などの他の薄膜形成方法を用いてもよい。また、圧電薄
膜をスライダの母材上に形成するのではなく、層状の圧
電素子を母材の上に貼り付けてもよい。As a method of forming the piezoelectric thin film, other than the above-described sputtering, another thin film forming method such as a liquid phase supply method called a sol-gel method may be used. Instead of forming the piezoelectric thin film on the base material of the slider, a layered piezoelectric element may be attached on the base material.
【0018】駆動手段11の、圧電薄膜を用いる以外の
方法としては、例えば熱膨張率の違う複数の層を形成
し、電流を流して発生する抵抗熱により熱膨張変形させ
るバイメタル型アクチュエータや、静電型アクチュエー
タ、電磁型アクチュエータなどが挙げられる。As a method other than using a piezoelectric thin film for the driving means 11, for example, a bimetallic actuator in which a plurality of layers having different coefficients of thermal expansion are formed and thermally expanded and deformed by resistance heat generated by flowing an electric current, An electric actuator, an electromagnetic actuator and the like can be given.
【0019】本実施例におけるアクティブヘッドスライ
ダは、スライダ加工ばらつきや使用気圧差などによる浮
上量ばらつきを、実際の使用時に素子部浮上隙間を微調
整することによって吸収し、スライダとディスクが接触
しない最低限の素子部浮上隙間を実現するように制御さ
れる。The active head slider according to the present embodiment absorbs variations in flying height due to variations in slider processing and differences in operating pressure by finely adjusting the element portion floating gap during actual use. It is controlled so as to realize a limited element part floating gap.
【0020】具体的には、磁気ディスク装置の電源が投
入された時に、ディスクが所定の回転数に達するまで回
転される。その後、スライダ1はランプ4上をディスク
2の内周部側に移動する。ディスク面と上に来ると、デ
ィスクの回転に伴って発生している空気流によりスライ
ダの浮上効果でスライダは浮上する。このとき、スライ
ダの記録素子部は、ディスクに接触しない方向に圧電素
子により変形してある。ディスク面上にスライダ浮上し
た後、スライダ部はの接触を検知するまで素子部浮上隙
間を徐々に下げてゆく(変形手段11に電圧を徐々に変
化させ)。接触を検知したら一定量だけ上に戻す。その
際の必要印加電圧をメモリに記憶しておく。接触の検知
には、接触熱による再生出力のノイズ(いわゆるサーマ
ルアスペリティ)を利用する。次にスライダがディスク
の外周部へ移動して同様の動作を行ない、必要印加電圧
を記憶しておく。実際の記録再生時には、その時存在す
るトラックにおける必要印加電圧を、前もって記憶した
内周部および外周部における必要印加電圧から補間計算
して印加する。More specifically, when the power of the magnetic disk drive is turned on, the disk is rotated until a predetermined number of rotations is reached. Thereafter, the slider 1 moves on the ramp 4 toward the inner peripheral side of the disk 2. When the slider comes above the disk surface, the slider flies due to the flying effect of the slider due to the air flow generated as the disk rotates. At this time, the recording element portion of the slider has been deformed by the piezoelectric element in a direction not to contact the disk. After the slider floats on the disk surface, the slider portion gradually lowers the floating gap of the element portion until contact with the slider is detected (the voltage is gradually changed by the deforming means 11). When a contact is detected, it is returned by a certain amount. The required applied voltage at that time is stored in a memory. For contact detection, noise in reproduction output (so-called thermal asperity) due to contact heat is used. Next, the slider moves to the outer peripheral portion of the disk to perform the same operation, and the necessary applied voltage is stored. At the time of actual recording / reproducing, the required voltage applied to the track existing at that time is interpolated from the required voltages applied to the inner peripheral portion and the outer peripheral portion stored in advance and applied.
【0021】以上の制御方法によって、スライダ加工ば
らつき、使用環境の気圧差、スライダ位置の内外周差な
どによる浮上量ばらつきを吸収することができる。With the above control method, it is possible to absorb variations in the flying height due to variations in slider processing, atmospheric pressure differences in the use environment, and differences in the inner and outer circumferences of the slider position.
【0022】また、しばらく記録再生命令が無い場合
に、スライダ1がランプ4へ待避(アンロード)する場
合、およびランプ4からディスク上へ復帰(ロード)す
る場合は、記録再生素子10とディスク2の衝突を防ぐ
ため、図2における上方(素子部浮上すきまを広げる方
向)にあらかじめ変形手段11を作用させておく。When there is no recording / reproducing command for a while, the slider 1 retreats (unloads) to the ramp 4 and returns (loads) from the ramp 4 onto the disc. In order to prevent collision, the deformation means 11 is acted on in advance in the upper part of FIG. 2 (in the direction in which the element part floating clearance is widened).
【0023】続いて本発明のアクティブヘッドスライダ
浮上面で発生する空気圧力について述べる。Next, the air pressure generated on the floating surface of the active head slider of the present invention will be described.
【0024】図4は、図2および図3に示した実施例の
アクティブヘッドスライダにおける、素子パッド部で発
生する浮上力を示したグラフである。浮上力は、薄膜気
体潤滑方程式を解いて圧力分布を求める解析手法によっ
て計算した。縦軸は浮上力そのものではなく、アクチュ
エータが変形しない初期状態で素子部浮上隙間が20n
mの時の浮上力と、スライダ全体の浮上量および姿勢角
はそのままでアクチュエータだけ変形して素子部浮上隙
間が5nmになった時の浮上力との差の、負荷荷重に対
する割合を示している。横軸は素子パッドの面積を示
す。浮上パッド面積合計に対する割合を、横軸目盛りの
括弧内に付記した。FIG. 4 is a graph showing the levitation force generated at the element pad portion in the active head slider of the embodiment shown in FIGS. The levitation force was calculated by an analytical method for obtaining the pressure distribution by solving the thin film gas lubrication equation. The vertical axis is not the levitation force itself, and the element portion levitation gap is 20 n in the initial state where the actuator is not deformed.
The ratio of the difference between the levitation force at m and the levitation force at the time when the actuator portion is deformed and the element portion levitation gap becomes 5 nm while keeping the flying height and attitude angle of the entire slider as they are is shown with respect to the applied load. . The horizontal axis indicates the area of the element pad. The ratio to the total floating pad area is shown in parentheses on the horizontal axis scale.
【0025】図4に示したように、素子パッド面積が
0.01平方ミリメートルを超えると、アクチュエータ
変形によって負荷荷重の3%以上の浮上力変動がもたら
される。本実施例では外部から衝撃が加わった場合の耐
衝撃性などの観点から、負荷荷重は30mN程度に設定
されており、その3%以上の浮上力が発生すると、発生
する浮上力に逆らって微小アクチュエータが変形するこ
とが困難になる。そのため、素子パッド面積は0.01
平方ミリメートル以下である必要がある。As shown in FIG. 4, when the element pad area exceeds 0.01 mm 2, the levitation force fluctuation of 3% or more of the applied load is caused by the deformation of the actuator. In this embodiment, from the viewpoint of impact resistance when an external impact is applied, the applied load is set to about 30 mN, and when a levitation force of 3% or more of the load is generated, a minute force is applied against the generated levitation force. It becomes difficult for the actuator to deform. Therefore, the element pad area is 0.01
Must be less than square millimeter.
【0026】一方、インダクティブ型の記録素子と、磁
気抵抗(MR)効果を利用する再生素子とに分離された
記録再生素子の製造可能限界は、長さ30μm、幅30
μm程度である。これ以上小さな記録再生素子は現状技
術の延長では製造できない。従って、記録再生素子を搭
載する素子パッドの面積は必然的に0.001平方ミリ
メートル以上となる。On the other hand, the manufacturing limit of a recording / reproducing element separated into an inductive recording element and a reproducing element utilizing the magnetoresistance (MR) effect is 30 μm in length and 30 μm in width.
It is about μm. A recording / reproducing element smaller than this cannot be manufactured by extension of the current technology. Therefore, the area of the element pad on which the recording / reproducing element is mounted is necessarily 0.001 square millimeter or more.
【0027】このようにして、アクティブヘッドスライ
ダの素子パッドの面積として、0.001平方ミリメー
トル乃至0.01平方ミリメートルという範囲が規定さ
れた。なおこの場合、素子パッド面積の浮上パッド面積
合計に対する割合としては、0.5%乃至5%となる。In this manner, the area of the element pad of the active head slider is defined as 0.001 mm 2 to 0.01 mm 2. In this case, the ratio of the element pad area to the total floating pad area is 0.5% to 5%.
【0028】本発明の他の実施例について図5を用いて
説明する。図中で用いた番号は図2、図3と共通であ
る。本実施例と先の実施例との違いは、スライダの空気
流出端側をコの字にくり貫いて、残った中央部分に浮上
用パッド12を設けている。さらに、浮上面と反対側面
に圧電素子をコの字部分よりはみ出すように設けたもの
である。コの字部分の浮上パッド12を設けた部分を除
いて、基準面より低くしてある。また、記録再生素子
は、コの字にくり貫いて残った空気流出端に設けてあ
る。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The numbers used in the figures are the same as those in FIGS. The difference between this embodiment and the previous embodiment is that a floating pad 12 is provided at the remaining center portion by piercing the air outflow end side of the slider in a U-shape. Further, the piezoelectric element is provided on the side opposite to the air bearing surface so as to protrude from the U-shaped portion. Except for the portion where the floating pad 12 of the U-shape is provided, the height is lower than the reference plane. Further, the recording / reproducing element is provided at the air outflow end which remains in the U shape.
【0029】図2、図3では変形手段11によって素子
パッド13を変形させるが、本実施例では変形手段11
によって浮上パッド12を変形させる。浮上パッド12
がディスク表面に近づくように(図の下方に)変形する
と、浮上パッドにおいて発生する空気圧力が大きくなる
ので、負荷荷重と釣り合うようにスライダ全体の浮上量
が大きくなって、結局素子部浮上すきまは大きくなる。
逆に浮上パッド12がディスク表面から離れるように
(図の上方に)変形すると、浮上パッドにおいて発生す
る空気圧力が小さくなるので、負荷荷重と釣り合うよう
にスライダ全体の浮上量が小さくなって、結局素子部浮
上隙間は小さくなる。前述した実施例と同様の理由で、
本実施例においても、素子パッドにおいて発生する圧力
を小さくするためには、素子パッド13の面積を0.0
01平方ミリメートル乃至0.01平方ミリメートルに
すると良い。In FIGS. 2 and 3, the element pad 13 is deformed by the deforming means 11, but in this embodiment, the element pad 13 is deformed.
The floating pad 12 is deformed. Floating pad 12
When the disk is deformed so as to approach the disk surface (downward in the figure), the air pressure generated at the floating pad increases, so that the flying height of the entire slider increases to balance the applied load, and eventually the element part floating clearance is increased. growing.
Conversely, when the flying pad 12 is deformed away from the disk surface (upward in the figure), the air pressure generated at the flying pad is reduced, so that the flying height of the entire slider is reduced to balance the load load, and eventually The element part floating gap becomes small. For the same reason as in the previous embodiment,
Also in the present embodiment, in order to reduce the pressure generated at the element pad, the area of the element
It is good to set it as 01 square millimeter-0.01 square millimeter.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明の、負荷荷重に釣り合う空気圧力
を発生して浮上量および姿勢角を決定する浮上パッドと
は別に、記録再生素子が搭載された素子パッドを設ける
浮上面構造によれば、また当該素子パッドの面積を0.
001平方ミリメートル乃至0.01平方ミリメートル
に、あるいは当該素子パッド面積の浮上パッド面積合計
に対する割合を0.5%乃至5%にする浮上面構造によ
れば、素子パッド部では全体浮上量に影響するような大
きな空気圧力を発生しない。そのため、スライダ全体の
浮上量および姿勢角は微小アクチュエータの変位にほと
んど影響されず、10nm以下の微小な素子部隙間を容
易に得ることができる。According to the floating surface structure of the present invention, an element pad on which a recording / reproducing element is mounted is provided separately from the floating pad for determining the flying height and the attitude angle by generating air pressure balanced with the applied load. , And the area of the element pad is set to 0.
According to the floating surface structure in which the element pad area is set to 001 square millimeters to 0.01 square millimeters or the ratio of the element pad area to the total floating pad area is set to 0.5% to 5%, the element pad portion affects the entire floating amount. Does not generate such large air pressure. Therefore, the flying height and attitude angle of the entire slider are hardly affected by the displacement of the minute actuator, and a minute element gap of 10 nm or less can be easily obtained.
【0031】素子部浮上隙間が調整可能になると、加工
ばらつきなどに対する浮上マージンを廃し、素子部すき
まの微小化、磁気的すきまの狭小化、さらには磁気ディ
スク装置の高記録密度化を実現することができる。ま
た、ロード/アンロード時および、落下による重力ゼロ
状態を感知した時などに、素子部をディスクから離し
て、ディスクとの接触を予防し、信頼性を上げることが
できる。When the floating height of the element portion can be adjusted, the floating margin for processing variations and the like is eliminated, and the clearance of the element portion is reduced, the magnetic clearance is narrowed, and the recording density of the magnetic disk device is increased. Can be. Also, at the time of loading / unloading or when a zero gravity state due to a drop is sensed, the element portion is separated from the disk, thereby preventing contact with the disk and improving reliability.
【図1】本発明の一実施例に関わる磁気ディスク装置の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a magnetic disk drive according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1中のスライダの、浮上面と逆側から見た詳
細を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing details of the slider in FIG. 1 as viewed from a side opposite to a floating surface.
【図3】 図1中のスライダの、浮上面側から見た詳細
を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing details of the slider in FIG. 1 as viewed from a flying surface side.
【図4】 図3のスライダにおける浮上面設計指針をあ
らわす図である。4 is a diagram showing a guide for designing a flying surface of the slider of FIG. 3;
【図5】 本発明の別の実施例に関わるスライダの斜視
図である。FIG. 5 is a perspective view of a slider according to another embodiment of the present invention.
1…スライダ、2…ディスク、3…ロードビーム、4…
ランプ、10…記録再生素子、11…変形手段、12…
浮上パッド、13…素子パッド、14…中間高さ面、1
5…基準高さ面。1 ... Slider, 2 ... Disk, 3 ... Load beam, 4 ...
Lamp, 10 ... recording / reproducing element, 11 ... deforming means, 12 ...
Floating pad, 13 ... element pad, 14 ... middle height surface, 1
5: Reference height surface.
フロントページの続き (72)発明者 田中 秀明 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 三宅 芳彦 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Fターム(参考) 5D042 NA02 PA01 PA05 QA03 5D059 AA01 BA01 CA12 DA18 DA26 EA02 Continued on the front page (72) Inventor Hideaki Tanaka 2880 Kozu, Kofu, Odawara City, Kanagawa Prefecture Inside Storage Systems Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yoshihiko 2880 Kozu, Kozu, Hitachi, Ltd. F term (reference) 5D042 NA02 PA01 PA05 QA03 5D059 AA01 BA01 CA12 DA18 DA26 EA02
Claims (3)
機構と、複数の浮上パッドを備えたスライダと、前記ス
ライダの前記磁気ディスク側面に対向する側に情報を記
録再生する記録再生素子を有し、前記スライダを支持し
且つ前記磁気ディスク径方向に位置決めする機構を備え
た磁気ディスク装置において、 前記スライダは、スライダの一部分をディスク面に対し
て略垂直方向に駆動する駆動機構備え、前記浮上パッド
が1スライダに少なくとも3つ以上あり、前記記録再生
素子を搭載したパッドが前記浮上パッドの他に1スライ
ダあたり1つ以上あることを特徴とする磁気ディスク装
置。1. A magnetic disk, a rotating mechanism for the magnetic disk, a slider having a plurality of floating pads, and a recording / reproducing element for recording / reproducing information on a side of the slider facing a side surface of the magnetic disk. A magnetic disk drive comprising a mechanism for supporting the slider and positioning the slider in the radial direction of the magnetic disk, the slider comprising: a drive mechanism for driving a part of the slider in a direction substantially perpendicular to a disk surface; Wherein at least three or more pads per slider are provided, and one or more pads for mounting the recording / reproducing element are provided per slider in addition to the floating pads.
て、 前記記録再生素子を搭載したパッドの面積が、0.00
1平方ミリメートル乃至0.01平方ミリメートルの範
囲にあることを特徴とする磁気ディスク装置。2. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the area of the pad on which the recording / reproducing element is mounted is 0.00.
A magnetic disk drive characterized by being in the range of 1 square millimeter to 0.01 square millimeter.
て、 前記記録再生素子を搭載したパッドの面積の、前記浮上
パッドの面積合計に対する割合が、0.5%乃至5%の
範囲にあることを特徴とする磁気ディスク装置。3. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein a ratio of an area of the pad on which the recording / reproducing element is mounted to a total area of the floating pad is in a range of 0.5% to 5%. Characteristic magnetic disk drive.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001019389A JP2002230930A (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Magnetic disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001019389A JP2002230930A (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Magnetic disk drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002230930A true JP2002230930A (en) | 2002-08-16 |
Family
ID=18885273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001019389A Withdrawn JP2002230930A (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Magnetic disk drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002230930A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7495856B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-02-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Disk drive slider design for thermal fly-height control and burnishing-on-demand |
US7593188B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-09-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Low protrusion compensation air bearing |
-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001019389A patent/JP2002230930A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7495856B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-02-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Disk drive slider design for thermal fly-height control and burnishing-on-demand |
US7593188B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-09-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Low protrusion compensation air bearing |
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