JP2002343049A - 浮上量調整機構を有する負圧スライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録・再生時のみ浮上量を下げることで、磁気
ディスク装置の大容量化と高信頼性化を同時に実現す
る。 【解決手段】磁気ヘッドを備えた負圧スライダであっ
て、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダの高
さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸長し
た時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮上面
より引っ込んでおり、前記可動部が伸長していない時
に、前記可動部の端面は前記負圧スライダの負圧溝面と
略同一面にあるかあるいは引っ込んでおり、かつ前記磁
気ヘッドが記録・再生を行うことを特長とする負圧スラ
イダとした。

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装置用
の負圧スライダに係わり、特に記録・再生時にのみ負圧
力を増やすことにより磁気ヘッドとディスク間の隙間を
低減することが出来る浮上量制御型の負圧スライダに関
する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の高記録密度化を図る
ために、磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドスライダと回転
する磁気ディスク間の隙間として定義される浮上量を狭
小化することが重要である。

【０００３】浮上量の狭小化が進むにつれ、磁気ディス
ク装置の動作時に磁気ヘッドスライダが磁気ディスクと
接触する可能性が増大する。両者の接触状態が極めて劣
悪な場合には、磁気ヘッドスライダがクラッシュし、磁
気ディスク上の記録情報が破壊される可能性がある。

【０００４】記録・再生時のみ浮上量を狭小化し、それ
以外の時は浮上量を大きくすることで、高記録密度化と
信頼性を両立する従来技術として、特開平５−２５０６
４３号公報に記載のものがある。

【０００５】特開平５−２５０６４３公報では、スライ
ダの流出端にピエゾ素子を配し、そのピエゾ素子と一体
で磁気ヘッドを設け、バイアス電圧でピエゾ素子を伸縮
することで、ピエゾ素子と磁気ヘッドを浮上面より突出
させ、磁気ディスクと磁気ヘッドの隙間を調整する方法
が開示されている。

【０００６】また、特開平３−１４４９７９号公報で
は、スライダに圧電要素を組み込み、圧電要素のたわみ
を利用することで、スライダ自体を湾曲させて隙間を調
整する方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記特願平５−２５０
６４３号公報に開示されたスライダは、流出端に設けた
ピエゾ素子の伸縮により、ピエゾ素子と一体化した磁気
ヘッドを伸縮させ、磁気ヘッドとディスク間の隙間を調
整できる。

【０００８】しかし、そもそもピエゾ素子と磁気ヘッド
を一体化して形成すること自体が難しく、その点につい
て何ら配慮されていない。

【０００９】また前記特開平３−１４４９７９号公報で
は、スライダに圧電要素を組み込み、圧電要素のたわみ
を利用することで、スライダ自体を湾曲させて隙間を調
整する方法が開示されている。

【００１０】近年、スライダは益々小型化する傾向にあ
り、圧電要素をスライダに組み込むことは極めて困難に
なっており、簡単な構成で浮上量を調整する手段が望ま
れている。

【００１１】本発明は上記のような要望に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成で浮上量を調整でき、記録・再生
時のみ浮上量を狭小化することで、高記録密度化と高信
頼性を両立することができる負圧スライダを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、磁気ヘッドを備えた負圧スライダであっ
て、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダの高
さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸長し
た時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮上面
より引っ込んでいることを特長とする負圧スライダとし
た。

【００１３】また、磁気ヘッドを備えた負圧スライダで
あって、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダ
の高さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸
長した時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮
上面より引っ込んでおり、前記可動部が伸長していない
時は、前記可動部の端面は前記負圧スライダの負圧溝面
と略同一面にあることを特長とする負圧スライダとし
た。

【００１４】更に、磁気ヘッドを備えた負圧スライダで
あって、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダ
の高さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸
長した時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮
上面より引っ込んでおり、前記可動部が伸長していない
時に、前記可動部の端面は前記負圧スライダの負圧溝面
と略同一面にあり、かつ前記磁気ヘッドが記録・再生を
行うことを特長とする負圧スライダとした。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１６】図１は本発明による負圧スライダの実施形
態を示す斜視図である。

【００１７】図示するように、本実施形態の負圧スライ
ダ１は、空気流入端２、空気流出端３、浮上面４、可動
部５、空気流出端３と可動部５をつなぐ導電層１４を備
えて構成される。本実施例において可動部５は、バルク
のピエゾ素子から構成されている。ピエゾ素子の大きさ
は、幅が0.8mm、厚さが0.0４mm、高さが0.29mmである。
ここで浮上面４は、不図示の磁気ディスクと対向した際
に、磁気ディスクと最も近接して空気力を発生する一対
の流入パッド６、７とセンタパッド１０、磁気ディスク
からさらに離れたステップ軸受け面８と１１、ステップ
軸受け面より更に磁気ディスク面から離れ負圧力を発生
する負圧溝面９を備える。センタパッド１０は再生用磁
気ギャップ１２と記録用磁気ギャップ１３を備える。

【００１８】流入パッド６、７とセンタパッド１０から
ステップ軸受け面８、１１までの深さは150nmであり、
流入パッド６、７とセンタパッド１０から負圧溝面９ま
での深さは１μmである。負圧スライダ１の長さは1.25m
m、幅は1.0mm、厚さは0.3mmである。

【００１９】図２は本発明による負圧スライダの裏面
（サスペンション取付け面）から見た平面図である。負
圧スライダ裏面には、書き込み磁界を発生するコイル１
５が設けられている。このコイル部材１５が設けられて
いる面と図１で示した浮上面４はほぼ平行となる。ま
た、このコイルに電流を流すための導体１６と外部から
の電気的接点となる電極パッド１７が設けられている。

【００２０】サスペンション（不図示）上に配線された
導体と電極パッド１７が電気的に接続され記録・再生信
号の送受信が行われる。一般に電極パッド１７は空気流
出端３上に露出する形態で備えられる場合が多いが、本
発明では空気流出端から導電層１４を介して可動部５が
備えられるため、電極パッド１７を空気流出端に形成す
ることは難しく、負圧スライダ裏面に形成する形態とし
た。また、同様の理由でコイル部材１５もスライダ裏面
に形成した。上記形態とすることで、電極パッド１７と
サスペンション上の導体間の電気的接続を容易に行うこ
とができる。

【００２１】空気流出端に隣接する導電層１４は、例え
ばＡｕをスパッタすることで形成することができる。特
にウエハ状態でスパッタ加工すれば、極めて容易に薄い
導電層を形成することができる。導電層１４と可動部５
であるピエゾ素子は、例えば導電性接着剤を用いて結合
している。導電性接着剤を用いることで、ピエゾ素子の
電極の一つと導電層１４の導通をとることができる。

【００２２】図３は本発明による負圧スライダ１とサス
ペンション２０の接続方法を説明する斜視図である。負
圧スライダ１はサスペンション２０上に接着固定されて
いる。サスペンション２０上に形成された電極パッド１
８ａと導電層１４が導体１９ａを用いて電気的に接続さ
れている。先に述べたように、導電層１４と可動部５で
あるピエゾ素子は導電性接着剤を用いて接着しているの
で、ピエゾ素子の導電層１４との対向面に形成された電
極２３ａ（不図示）と導電層１４は電気的に接続されて
いる。従って、ピエゾ素子の電極２３ａとサスペンショ
ン上の電極１８ａとは電気的に接続されている。また、
導体１９ａは例えばワイヤボンディングのような方法を
用いて形成することができる。さらにサスペンション上
に形成された電極パッド１８ｂと、可動部であるピエゾ
素子５上に形成され、かつ電極２３ａとは反対面に形成
された電極２３ｂが、導体１９ｂにより電気的に接続さ
れている。電極１８ａから続く導線２２と電極１８ｂか
ら続く導線２１は、電圧源につながり、可動部５の電極
２３ａ、２３ｂ間に電圧をかけることができる。電圧を
かけると可動部であるピエゾ素子５は矢印Ａ方向に伸縮
することができる。

【００２３】サスペンションのスライダ接着面には、ス
ライダ浮上面の裏面に形成した電極パッド１７と接続す
るための電極が４つ形成されており、それぞれの電極が
電極パッド１７と電気的に接続されている。いずれの電
極にも導線２４がそれぞれ接続されており、記録・再生
信号の送受信ができるようになっている。

【００２４】図４は本発明による負圧スライダ１が磁気
ディスク２５上に記録・再生を行う時の動作を説明する
側面図である。記録・再生を行う際は、記録・再生用磁
気ギャップ１２、１３と磁気ディスク２５間の隙間（浮
上量）ｈを狭小化したい。本発明では記録・再生時は可
動部であるピエゾ素子５への電圧の印加をやめることで
可動部の長さを自然長まで縮め、可動部が負圧溝面９と
略同一面となるようにしている。こうすることで、負圧
溝面９で発生する負圧力が増加し、スライダ浮上量が低
下する。浮上量が低下した状態で記録・再生を行うので
記録密度を高めることができる。

【００２５】一方、図５は本発明による負圧スライダ１
が磁気ディスク２５上に記録・再生を行っていない時の
動作を説明する側面図である。記録・再生を行っていな
い時は、負圧スライダと磁気ディスクの接触の可能性を
回避するために、浮上量を出来るだけ大きくしたい。本
発明では記録・再生を行わない時は可動部であるピエゾ
素子５へ電圧を印加することで可動部をΔｓだけ伸長
し、可動部がステップ軸受け面１１と略同一の高さにな
るようにしている。こうすることで、空気流出端から抜
ける空気の流量を制限でき、負圧溝面９で生じる負圧力
が減少し、負圧スライダ１の浮上量をΔｈだけ増加させ
ることができる。

【００２６】本実施例では、電圧印加時に可動部の端面
の高さがステップ軸受け面と略同一の高さになるように
したが、浮上面であるセンタパッド１０より飛び出さな
いようにすれば良い。センタパッド１０より飛び出して
しまうと、可動部の端面と磁気ディスク間の隙間が記録
・再生磁気ギャップと磁気ディスク間の隙間より小さく
なってしまい、装置の信頼性上好ましくない。

【００２７】さらに本実施例では、記録・再生時は印加
電圧をゼロとし、記録・再生を行わない時に電圧を印加
するようにしているが、可動部には常時バイアス電圧を
加えておき、記録・再生時は設定したバイアス電圧より
電圧を下げて可動部の長さを短くし、逆に記録・再生を
行わない時はバイアス電圧より更に電圧を上げて可動部
の長さを長くするようにしても構わない。

【００２８】さらに本実施例では、可動部５としてバル
クのピエゾ素子を使用したが、薄膜形成プロセスを利用
して形成した薄膜ピエゾ素子を用いても良い。また、ピ
エゾ素子に限らず矢印Ａ方向に伸縮する機構で負圧力の
大きさを制御できるものであれば何ら構わない。

【００２９】図６は本発明の効果を具体的に説明する図
である。可動部５が負圧溝面９と同一面にある場合と、
負圧溝面９から５００ｎｍだけ飛び出した位置にある場
合の浮上量を、２．５インチディスク条件で計算した結
果である。記録・再生時、すなわち可動部５への印加電
圧がゼロの場合の浮上量は９ｎｍであり、この時の負圧
力は３．３ｇである。一方、記録・再生を行わない時、
すなわち可動部へ電圧が印加された場合の浮上量は２０
ｎｍであり、負圧力は２．９ｇである。すなわち本実施
例では、可動部５を５００ｎｍ伸縮させることにより負
圧力の大きさを０．４ｇｆ増減させ、浮上量を１１ｎｍ
変化させることができる。

【００３０】図７は本発明による負圧スライダ１とサス
ペンション２０を組み込んだ磁気ディスク装置２６の概
略構成を示す図である。本発明により記録・再生時のみ
浮上量を低下させ、記録・再生を行わない時は浮上量を
上げることができ、磁気ディスク装置の大容量化と高信
頼性化を同時に実現することが出来る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成で浮上量を調整でき、記録・再生時のみ浮上量
を狭小化することで、高記録密度化と高信頼性を両立す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による負圧スライダの斜視図である。

【図２】本発明による負圧スライダを裏面から見た平面
図である。

【図３】本発明による負圧スライダとサスペンションの
接続方法を示す斜視図である。

【図４】記録・再生時の本発明による負圧スライダの側
面図である。

【図５】記録・再生を行っていない時の本発明による負
圧スライダの側面図である。

【図６】本発明の負圧スライダの記録・再生時と非記録
・再生時の浮上量と負圧力の違いを説明する図である。

【図７】本発明による負圧スライダとサスペンションを
有する磁気ディスク装置の概略図である。

【符号の説明】

１…負圧スライダ、２…空気流入端、３…空気流出端、
４…浮上面、５…可動部、６、７、…流入端パッド、８
…ステップ軸受け面、９…負圧溝面、１０…センタパッ
ド、１１…ステップ軸受け面、１２…再生磁気ギャッ
プ、１３…記録磁気ギャップ、１４…導電層、１５…コ
イル、１６…導体、１７…スライダの電極パッド、１８
ａ、１８ｂ…サスペンションの電極パッド、１９ａ、１
９ｂ…導体、２０…サスペンション、２１、２２導線、
２３ａ、２３ｂ…可動部の電極パッド、２４…導線、２
５…磁気ディスク、２６…磁気ディスク装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 真明 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事業部内 Ｆターム(参考） 5D042 NA02 PA01 PA05 QA01 QA10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドを備えた負圧スライダであっ
   て、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダの高
   さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸長し
   た時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮上面
   より引っ込んでいることを特長とする負圧スライダ。
2. 【請求項２】 磁気ヘッドを備えた負圧スライダであっ
   て、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダの高
   さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸長し
   た時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮上面
   より引っ込んでおり、前記可動部が伸長していない時
   は、前記可動部の端面は前記負圧スライダの負圧溝面と
   略同一面にあることを特長とする負圧スライダ。
3. 【請求項３】 磁気ヘッドを備えた負圧スライダであっ
   て、前記負圧スライダの空気流出端に前記スライダの高
   さ方向に伸縮可能な可動部を有し、前記可動部が伸長し
   た時に、前記可動部の端面が前記負圧スライダの浮上面
   より引っ込んでおり、前記可動部が伸長していない時
   に、前記可動部の端面は前記負圧スライダの負圧溝面と
   略同一面にあり、かつ前記磁気ヘッドが記録・再生を行
   うことを特長とする負圧スライダ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載の負圧スライダであ
   って、前記可動部がバルクのピエゾ素子であることを特
   長とする負圧スライダ。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３記載の負圧スライダであ
   って、前記可動部が薄膜のピエゾ素子であることを特長
   とする負圧スライダ。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５記載の負圧スライダであ
   って、前記可動部の伸縮が電圧のオン・オフで制御され
   ていることを特長とする負圧スライダ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６記載の負圧スライダにお
   いて、磁気ヘッドの電極パッドが浮上面とは反対の面内
   に形成されたことを特長とする負圧スライダ。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７記載の負圧スライダにお
   いて、前記負圧スライダと可動部の間に導電層が形成さ
   れていることを特長とする負圧スライダ。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８記載の負圧スライダと、
   前記負圧スライダに荷重を付加するサスペンションから
   なるヘッド・サスペンション・アッセンブリーにおい
   て、前記可動部へ電圧を印加するための電気的接続と、
   前記磁気ヘッドが記録・再生を行うための電気的接続
   が、全て前記サスペンション上に形成された導電路を用
   いてなされたことを特長とするヘッド・サスペンション
   ・アッセンブリー。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９の負圧スライダを有す
    る磁気ディスク装置。