專利名稱：磁頭滑塊和包括它的磁盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合用于計算機等的磁盤裝置(硬盤驅(qū)動器)的磁頭滑塊，并且涉及包括這種磁頭滑塊的磁盤裝置。
背景技術(shù)：
磁盤裝置包括一個磁頭滑塊。例如，如圖1所示，當(dāng)在磁盤裝置100的磁盤5上寫入信息或從其中讀出信息時，磁頭滑塊1被定位得緊挨著磁盤5。然后，例如如圖2所示，在旋轉(zhuǎn)的磁盤5的表面上所產(chǎn)生的氣流的作用下，磁頭滑塊1懸浮在磁盤5上方。此時，如果磁頭滑塊1的懸浮量(即，磁頭滑塊1與磁盤5之間的間隙)太大的話，就不能再進(jìn)行記錄了。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的磁頭滑塊1中，例如如圖3所示，配備了一個負(fù)壓部分10，該負(fù)壓部分10在磁頭滑塊1面對磁盤5的表面(ABS氣浮面(Air Bearing Surface))上產(chǎn)生負(fù)壓，該負(fù)壓把磁頭滑塊1吸向磁盤5，該負(fù)壓部分10通過所述負(fù)壓保持了懸浮的平衡，從而將磁頭滑塊1的懸浮控制為一個固定量。
不過，磁頭滑塊的懸浮量(即，磁頭滑塊與旋轉(zhuǎn)的磁盤之間的間隙)僅為大約幾個納米。例如，設(shè)想一下病毒的直徑大約為200nm，就能夠意識到這個數(shù)量有多小了。為了實現(xiàn)使用磁盤裝置進(jìn)行穩(wěn)定的記錄，當(dāng)磁頭滑塊在使用中時，必須與旋轉(zhuǎn)的磁盤之間保持幾十納米的間隔。因此，磁頭滑塊的設(shè)計是極端困難的。
磁頭滑塊的設(shè)計有如下要求(1)從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域，磁頭滑塊必須能夠保持一致的懸浮量(由于磁盤外側(cè)區(qū)域的速度是內(nèi)側(cè)區(qū)域速度的約兩倍，并且速度向量的方向變化了約25°，所以考慮到這一點，必須能夠保持一致的懸浮量)，
(2)在尋道操作期間，磁頭滑塊必須能夠保持一固定的懸浮量(由于流速方向變化了約15°，所以考慮到這一點，必須能夠保持一固定的懸浮間隙)，(3)即使當(dāng)大氣壓發(fā)生了變化時，磁頭滑塊也必須可以使用(保證可以在3000米的海拔高度處使用)，以及(4)即使存在加工誤差或裝配誤差，磁頭滑塊也必須可以使用(考慮到磁頭滑塊與磁盤之間的間隙僅為大約幾十納米，加工或裝配誤差是通常不允許的嚴(yán)重缺陷，但是即使是在這些條件下，也必須可以使用磁頭滑塊)。
近年來，隨著磁盤記錄密度的提高，出現(xiàn)了進(jìn)一步減小磁頭滑塊懸浮量的要求。不過，如果進(jìn)一步減小該懸浮量，當(dāng)在高海拔處使用所述滑塊時，由于大氣壓下降，該懸浮量還將進(jìn)一步減小，并且磁頭滑塊和磁盤可能會接觸到一起，這將對磁盤造成損傷，導(dǎo)致無法再繼續(xù)進(jìn)行記錄，這是個嚴(yán)重的問題。因此，在前面所述的磁頭滑塊設(shè)計中的要求(1)-(4)之中，(3)，即，即使大氣壓發(fā)生變化時，也可使用磁頭滑塊的能力(保證在3000米的海拔高度處可以使用)是個關(guān)鍵點。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了解決這個問題，已經(jīng)提出了一些方案，例如在日本專利公開(JP-A)第2000-57724號中采用了這樣一種設(shè)計方案，其中，在前述的磁頭滑塊中，“深槽深度R”與“淺槽深度δs”之間的比率(深槽深度R/淺槽深度δs)大于5。不過，在此情況下，由于懸浮量的變化比槽深變化相對要小的范圍實際上是很窄的，所以槽深受到了限制，并且相對于加工過程中的分散來說難于將槽深設(shè)為最佳值。另外還提出了一種方案在磁頭滑塊內(nèi)配備一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氣囊，并且進(jìn)行該標(biāo)準(zhǔn)壓力氣囊的壓力控制，以便抑制由于壓力下降所造成的懸浮量的減小。不過，在這一方案中，由于必須配備該標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氣囊，所以結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，并且增加了制造成本。
因此，還沒有提出這樣一種磁頭滑塊及包含這種磁頭滑塊的高性能磁盤裝置，該磁頭滑塊特征如下從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域保持一致的懸浮量；即使在尋道操作期間也保持一固定的懸浮間隙；對于懸浮量相對于槽深的波動可以被最佳化的槽深沒有限制；不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本；不受加工誤差和裝配誤差的限制；以及，即使大氣壓發(fā)生變化時也可以使用(即使在3000米的海拔高度處也可以使用)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是為解決前述的現(xiàn)有技術(shù)中所固有的問題而被構(gòu)想出來的，該目的是要提供一種磁頭滑塊和一種包括這種磁頭滑塊的高性能磁盤裝置，該磁頭滑塊特征如下從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域保持一致的懸浮量；即使在尋道操作期間也保持一固定的懸浮間隙；對于懸浮量相對于槽深的波動可以被最佳化的槽深沒有限制；不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本；不受加工誤差和裝配誤差的限制；以及，即使大氣壓發(fā)生變化時也可以使用(即使在3000米的海拔高度處也可以使用)。
本發(fā)明的磁頭滑塊包括向盤表面，其具有一用于空氣流入的進(jìn)氣端和一用于空氣流出的出氣端；進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌，其沿著進(jìn)氣端延伸；負(fù)壓部分，位于比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更靠近出氣端的位置處，該負(fù)壓部分在使用的時候?qū)a(chǎn)生一負(fù)壓；以及兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌，在負(fù)壓部分內(nèi)從進(jìn)氣端側(cè)向出氣端側(cè)延伸。在本發(fā)明的磁頭滑塊中，在負(fù)壓部分中有兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌從進(jìn)氣端側(cè)向出氣端側(cè)延伸，所以即使大氣壓發(fā)生了變化(例如，在3000米的海拔高度處)該磁頭滑塊也可以使用；對負(fù)壓部分的負(fù)壓進(jìn)行了適當(dāng)?shù)目刂?；并且該磁頭滑塊與旋轉(zhuǎn)的磁盤相接觸的風(fēng)險非常之小。這樣，就將磁盤與磁頭元件附近的磁頭滑塊的部分之間的距離控制為最短距離。
本發(fā)明的磁盤裝置至少包括本發(fā)明的磁頭滑塊。結(jié)果，即使大氣壓發(fā)生了變化(即使在3000米的海拔高度處)也可以使用該磁盤裝置，對負(fù)壓部分的負(fù)壓進(jìn)行了適當(dāng)?shù)目刂?，并且磁頭滑塊與旋轉(zhuǎn)的磁盤相接觸的風(fēng)險非常之小。


圖1是示出配備有一個磁頭滑塊的磁盤裝置的一個示例的示意圖；圖2是示出磁頭滑塊懸浮在旋轉(zhuǎn)著的磁盤上方的狀態(tài)的示例的示意圖；圖3是示出磁頭滑塊的懸浮面(空氣流入表面ABS(氣浮面))的現(xiàn)有技術(shù)示例的示意圖；圖4是示出在本發(fā)明的磁頭滑塊中的懸浮面(面向磁盤的表面)的第一方案(示例1齒梳導(dǎo)軌)的一個示例的平面圖；圖5是示出在本發(fā)明的磁頭滑塊中的懸浮面(面向磁盤的表面)的第二方案(示例2齒梳導(dǎo)軌)的一個示例的平面圖；圖6是示出在本發(fā)明的磁頭滑塊中的懸浮面(面向磁盤的表面)的第三方案(示例3齒梳導(dǎo)軌)的一個示例的平面圖；圖7是示出在本發(fā)明的磁頭滑塊中的懸浮面(面向磁盤的表面)的第四方案(示例4齒梳導(dǎo)軌)的一個示例的平面圖；圖8是示出在本發(fā)明的磁頭滑塊中的懸浮面(面向磁盤的表面)的第五方案(示例5U形導(dǎo)軌)的一個示例的平面圖；圖9是示出在0米和3000米的海拔高度處現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊位于磁盤上方的的徑向位置與磁頭滑塊的懸浮量之間的關(guān)系的一個示例的曲線圖數(shù)據(jù)；圖10是示出在0米和3000米的海拔高度處本發(fā)明的磁頭滑塊(包括一齒梳導(dǎo)軌)位于磁盤上方的徑向位置與磁頭滑塊的懸浮量之間的關(guān)系的一個示例的曲線圖數(shù)據(jù)；圖11是示出針對本發(fā)明的磁頭滑塊和現(xiàn)有技術(shù)的磁頭滑塊的槽深與懸浮量變化之間的關(guān)系的曲線圖數(shù)據(jù)；圖12是示出在0米和3000米的海拔高度處現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊位于磁盤上方的徑向位置與磁頭滑塊的懸浮量之間的關(guān)系的一個示例的曲線圖數(shù)據(jù)；以及圖13是示出在0米和3000米的海拔高度處本發(fā)明的磁頭滑塊(包括一U形導(dǎo)軌)位于磁盤上方的徑向位置與磁頭滑塊的懸浮量之間的關(guān)系的一個示例的曲線圖數(shù)據(jù)。
具體實施例方式
(磁頭滑塊)本發(fā)明的磁頭滑塊至少包括進(jìn)氣端、出氣端、進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、負(fù)壓部分以及兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌。該磁頭滑塊還可以包括側(cè)軌、進(jìn)氣端側(cè)正壓部分、出氣端側(cè)正壓部分和出氣端導(dǎo)軌，所有這些都根據(jù)需要來適當(dāng)?shù)剡x擇。這些部件都安裝在面向磁盤的表面(即，空氣流出/流入表面(ABS(氣浮面))上。在本說明書中，并且包括在權(quán)利要求書中，可將該表面稱為“向盤面(disk-facing surface)”、“懸浮面”、“磁盤相對面”等，根據(jù)上下文將清楚它們的含義。
進(jìn)氣端用作在旋轉(zhuǎn)磁盤上方所產(chǎn)生的氣流的入口，即，用作空氣流入其中的末端部分。進(jìn)氣端的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸沒有具體的限制，而是可以根據(jù)需要從本領(lǐng)域所公知的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸中適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
出氣端用作在旋轉(zhuǎn)磁盤上方所產(chǎn)生的氣流的出口，即，用作空氣從其中流出的末端部分。出氣端的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸沒有具體的限制，而是可以根據(jù)需要從本領(lǐng)域所公知的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸中適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。
進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌(下文中可以稱為“前導(dǎo)軌”)沿著進(jìn)氣端延伸。進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌設(shè)置在進(jìn)氣端側(cè)，不過也可以設(shè)置成與進(jìn)氣端相接觸?？梢詫⑦M(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌設(shè)置得沿著進(jìn)氣端是不連續(xù)的，不過最好將其設(shè)置得沿著進(jìn)氣端是連續(xù)的。進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌的形狀沒有具體的限制，而是可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，例如它可以是實用的帶狀。進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌的寬度也沒有具體的限制，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，不過它最好是基本恒定的。
負(fù)壓部分位于比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更靠近出氣端側(cè)的位置，在使用的時候，該負(fù)壓部分將產(chǎn)生負(fù)壓。用于形成負(fù)壓部分的方法并沒有具體的限制，而是可以根據(jù)需要從本領(lǐng)域所公知的方法中進(jìn)行選擇。例如，在一個優(yōu)選方案中，該負(fù)壓部分的邊界是由多個側(cè)軌限定的，該多個側(cè)軌比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更靠近出氣端、位于相對于從進(jìn)氣端到出氣端的方向的兩側(cè)并且沿著這個方向延伸。在一個更為優(yōu)選的方案中，該負(fù)壓部分是由所述多個側(cè)軌和設(shè)置在進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌的出氣端側(cè)的出氣端側(cè)正壓部分所限定的。
此時，當(dāng)磁頭滑塊是以所述表面對著磁盤的方式(即，以空氣流出/流入面(ABS(氣浮面))朝下的方式)安裝的時候，所述多個側(cè)軌最好比負(fù)壓部分向下伸出得更遠(yuǎn)，并且進(jìn)氣端側(cè)正壓部分最好比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌向下伸出得更遠(yuǎn)。在這種情況下，在從進(jìn)氣端流入的空氣的作用下，磁頭滑塊中伸出得最靠近磁盤的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分向上浮起，向該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分施加了一用于使其與磁盤分離的正壓(懸浮力)，并且在空氣流過該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分之后，向磁頭滑塊中的離磁盤最遠(yuǎn)的負(fù)壓部分施加了一吸向磁盤的負(fù)壓。
側(cè)軌的形狀、尺寸(寬度、長度)沒有具體的限制，而是可以根據(jù)需要來適當(dāng)?shù)剡x擇。例如，其形狀優(yōu)選地為帶形形狀，其寬度最好基本相同，并且更為優(yōu)選的是其寬度與后面將說明的多個增設(shè)導(dǎo)軌的寬度基本相同。其長度優(yōu)選地要短于后面將說明的所述多個增設(shè)導(dǎo)軌的長度，其出氣端側(cè)的末端部分比增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分更靠近進(jìn)氣端，或者另選地，其具有同樣的長度(位于同樣的位置上)。
而且，進(jìn)氣端側(cè)正壓部分位于比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更靠近出氣端側(cè)、并且比所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和多個側(cè)軌更靠近進(jìn)氣端的位置處，并且該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分是一個在使用的時候產(chǎn)生正壓的地方。不過，如果磁頭滑塊包括這個進(jìn)氣端側(cè)正壓部分的話，優(yōu)選的是該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分在寬度方向上沿著進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌并與該進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌相接觸著延伸，并且所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和多個側(cè)軌在進(jìn)氣端側(cè)的多個末端部分中的至少一個(或全部)與該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分相接觸。在本說明書中，包括在權(quán)利要求書中，磁頭滑塊的“寬度方向”實質(zhì)上是與從進(jìn)氣端到出氣端的方向相垂直的。因此，“寬度方向上的兩端”實質(zhì)上意指兩側(cè)。
本發(fā)明的磁頭滑塊在負(fù)壓部分中必須包括兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌，并且最好包括三個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌。在本發(fā)明的磁頭滑塊中，兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌看起來如同一把梳子的齒，所以可將這些兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌稱為“梳齒導(dǎo)軌”。
增設(shè)導(dǎo)軌的形狀、增設(shè)導(dǎo)軌末端部分的形狀、該增設(shè)導(dǎo)軌的尺寸(長度、寬度)、增設(shè)導(dǎo)軌之間的間隙以及增設(shè)導(dǎo)軌在負(fù)壓部分區(qū)域中所占的表面積百分?jǐn)?shù)都沒有具體的限制，而是可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇。
例如，增設(shè)導(dǎo)軌的形狀優(yōu)選地是帶形形狀或類似形狀。增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分的形狀優(yōu)選地是具有與磁頭滑塊的寬度方向相平行的平面的形狀。例如，增設(shè)導(dǎo)軌的寬度(在圖4-8中用附有“L”的雙箭頭表示)可以近似恒定或不恒定，不過前者通常是優(yōu)選的，并且更為優(yōu)選的是，該寬度與前面所述的側(cè)軌的寬度大約相等。具體來講，該尺寸優(yōu)選地是5μm到100μm，更為優(yōu)選地是10μm到50μm，并且最為優(yōu)選地是20μm到40μm。例如，增設(shè)導(dǎo)軌之間的距離(圖4-8中用附有“S”的雙箭頭表示)可以是近似恒定并相等的，也可以不是近似恒定并相等的。具體來講，該距離優(yōu)選地是10μm到120μm，更為優(yōu)選地是40μm到90μm，最為優(yōu)選地是50μm到80μm。在負(fù)壓部分中增設(shè)導(dǎo)軌所占用的表面積優(yōu)選地是10％到80％，而更為優(yōu)選地是20％到70％。前述的形狀和寬度可以相同或不同，不過從易于加工的角度看，前者通常是優(yōu)選的。
優(yōu)選的是，所有增設(shè)導(dǎo)軌的長度與側(cè)軌的長度是相近的，即，所有增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分優(yōu)選地與側(cè)軌在出氣端側(cè)的末端部分伸出近似相同的量。并且更為優(yōu)選的是，至少一個增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分延伸得比側(cè)軌在出氣端側(cè)的末端部分向出氣端側(cè)伸出更多(下文中，這可以被稱為“伸出方案”)。
對于前面所述的伸出方案，在一種優(yōu)選的方案中，設(shè)置有位于靠近這些增設(shè)導(dǎo)軌的中央位置處的一個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌(下文中，可以稱為“中央增設(shè)導(dǎo)軌”)，其中，該(多個)中央增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的(多個)末端部分比其它增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分向出氣端側(cè)伸出得更多。具體來講，更為優(yōu)選的是，在第一方案中，有奇數(shù)個增設(shè)導(dǎo)軌，其中，中央增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分比其它增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分向出氣端側(cè)伸出得更多，所述中央增設(shè)導(dǎo)軌位于從寬度方向上的兩端的側(cè)軌開始經(jīng)過了相等數(shù)量的導(dǎo)軌并且在寬度方向上靠近中央的位置處。而在第二方案中，有偶數(shù)個增設(shè)導(dǎo)軌，其中，兩個中央增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分比其它增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分向出氣端側(cè)伸出得更多，該兩個中央增設(shè)導(dǎo)軌位于從寬度方向上的兩端的側(cè)軌開始經(jīng)過了相等數(shù)量的導(dǎo)軌并且在寬度方向上靠近中央的位置處。
對于前述的伸出方案，按照從與側(cè)軌相鄰的增設(shè)導(dǎo)軌到位于中央附近的增設(shè)導(dǎo)軌的順序，優(yōu)選地該多個增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分一個比一個伸出得更加靠近出氣端側(cè)。而且，對于這種伸出方案，將側(cè)軌和增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分在寬度方向上的相鄰中心點連接起來的線優(yōu)選地是一條從側(cè)軌到中央增設(shè)導(dǎo)軌的直線。
在本發(fā)明的磁頭滑塊中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌在進(jìn)氣端側(cè)的多個末端部分中的至少兩個可以由一個在寬度方向上延伸的連接導(dǎo)軌互連起來。例如，如果兩個增設(shè)導(dǎo)軌由這個連接導(dǎo)軌連接起來，每個增設(shè)導(dǎo)軌與該連接導(dǎo)軌的兩個末端部分中的一個相連，則由這兩個增設(shè)導(dǎo)軌和所述連接導(dǎo)軌接合而成的導(dǎo)軌類似一個“U”形，所以這樣接合而成的導(dǎo)軌可以稱為“U形導(dǎo)軌”。
連接導(dǎo)軌的數(shù)量沒有具體的限制，可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇，例如，選擇兩個或更多個。在這種情況下，可以形成多個U形導(dǎo)軌。如果形成了多個U形導(dǎo)軌，則這些U形導(dǎo)軌可以成行地排列或者把小的U形導(dǎo)軌包含在大的U形導(dǎo)軌中，并且可將這些排列方式結(jié)合起來使用，或者可將它們與前面所述的齒梳導(dǎo)軌結(jié)合起來使用。在這種情況下，可將齒梳導(dǎo)軌放置在U形導(dǎo)軌的內(nèi)部，可將U形導(dǎo)軌放置在前述的齒梳導(dǎo)軌之間，可將U形導(dǎo)軌與齒梳導(dǎo)軌并排放置，或者可將這些排列方式組合起來使用。連接導(dǎo)軌的寬度沒有具體的限制，可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇，不過，例如，優(yōu)選的是與增設(shè)導(dǎo)軌的寬度相當(dāng)。
出氣端側(cè)正壓部分位于比所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和多個側(cè)軌更加靠近出氣端側(cè)的位置，并且在使用的時候該出氣端側(cè)正壓部分是產(chǎn)生正壓的地方。如果磁頭滑塊包括這個出氣端側(cè)正壓部分，則在磁頭滑塊的懸浮力(正壓)與吸向磁盤的負(fù)壓之間可以實現(xiàn)平衡，從而可以有效地抑制由于大氣壓變化所造成的磁頭滑塊與磁盤之間的間隙(懸浮量)的減小，這是非常有益的。
前述出氣端側(cè)正壓部分的形狀、數(shù)量和尺寸(寬度、長度)都沒有具體的限制，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。例如，所述形狀不必是沿著出氣端連續(xù)地形成的，優(yōu)選的是塊狀。所述數(shù)量例如可以是一個或更多個，不過更為優(yōu)選的是大約2到4個。所述寬度例如優(yōu)選地要大于增設(shè)導(dǎo)軌的寬度。所述長度例如優(yōu)選地要短于增設(shè)導(dǎo)軌的長度。優(yōu)選地將多個塊狀出氣端側(cè)正壓部分沿著出氣端來設(shè)置，并且在這種情況下，位于磁頭滑塊的寬度方向上的中央附近的出氣端側(cè)正壓部分在出氣端側(cè)的末端部分更為優(yōu)選的是位于比其它出氣端側(cè)正壓部分在出氣端側(cè)的末端部分更加靠近出氣端側(cè)的位置處。
在本發(fā)明的磁頭滑塊中，當(dāng)磁頭滑塊以表面對著磁盤的方式(即，空氣流出/流入面(ABS(氣浮面))面向下的方式)定位時，進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、側(cè)軌和增設(shè)導(dǎo)軌優(yōu)選地比負(fù)壓部分更加向下伸出更多，而進(jìn)氣端側(cè)正壓部分和出氣端側(cè)正壓部分優(yōu)選地比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、側(cè)軌和增設(shè)導(dǎo)軌向下伸出更多。在該方案中，對與作為基準(zhǔn)面的負(fù)壓部分相比其它部件向下伸出多遠(yuǎn)進(jìn)行了說明，不過現(xiàn)在，反過來，考慮這樣一個問題與作為基準(zhǔn)面的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分和出氣端側(cè)正壓部分相比，由其它部件形成的槽有多深。在這種情況下，在該方案中，進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、增設(shè)導(dǎo)軌、側(cè)軌或出氣端導(dǎo)軌都被形成得低于進(jìn)氣端側(cè)正壓部分和出氣端側(cè)正壓部分(淺槽)，并且負(fù)壓部分被形成得比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、增設(shè)導(dǎo)軌、側(cè)軌或出氣端導(dǎo)軌更低(深槽)。在該方案中，在從進(jìn)氣端流入的空氣的作用下，磁頭滑塊中伸出得最靠近磁盤的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分向上浮起，向進(jìn)氣端側(cè)正壓部分施加了一個用于使其與磁盤相分離的正壓(懸浮力)，而在空氣流過進(jìn)氣端側(cè)正壓部分之后，向磁頭滑塊中距離磁盤最遠(yuǎn)的負(fù)壓部分施加了一個吸向磁盤的負(fù)壓。在流過負(fù)壓部分的空氣的作用下，磁頭滑塊內(nèi)伸出得最靠近磁盤的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分和出氣端側(cè)正壓部分向上浮起。而且，此時，在負(fù)壓部分內(nèi)，設(shè)置了兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌，所以不管大氣壓(海拔高度)如何變化，總可以對負(fù)壓進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?br> 如果設(shè)置了這個出氣端側(cè)正壓部分，當(dāng)將磁頭滑塊設(shè)置得對著磁盤的表面(即，空氣流入/流出面(ABS(氣浮面)))面向下時，多個出氣端導(dǎo)軌(下文中，可以稱為“后導(dǎo)軌”)優(yōu)選地被設(shè)置得與出氣端側(cè)正壓部分的進(jìn)氣端側(cè)相鄰，并且以如下方式來設(shè)置它們并不比出氣端側(cè)正壓部分向下伸出更多，但是比負(fù)壓部分向下伸出要多一些。
如果設(shè)置了這個出氣端導(dǎo)軌，則出氣端導(dǎo)軌面向負(fù)壓部分的接觸邊沿與將側(cè)軌和增設(shè)導(dǎo)軌在出氣端側(cè)的末端部分在寬度方向上的相鄰中心點相互連接的線可以基本上是平行的。
在本發(fā)明的磁頭滑塊中，負(fù)壓部分與進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個增設(shè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和出氣端導(dǎo)軌中的每一個之間的伸出程度的差別，即，這些導(dǎo)軌相對于負(fù)壓部分伸出多遠(yuǎn)，并沒有具體的限制，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，例如優(yōu)選地約為1μm到2μm。而且，進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個增設(shè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和出氣端導(dǎo)軌中的每一個與進(jìn)氣端正壓部分和出氣端側(cè)正壓部分中的每一個之間的伸出程度的差別也沒有具體的限制，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，例如優(yōu)選地約為0.1μm到0.2μm。
本發(fā)明的磁頭滑塊優(yōu)選地具有一對稱的形狀，它具有一個中心位于從進(jìn)氣端側(cè)向出氣端側(cè)延伸的中心軸的對稱面。
本發(fā)明的磁頭滑塊從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域保持一致的懸浮量，即使在尋道操作期間也保持恒定的懸浮間隙，對槽深沒有限制，并且允許相對于槽深對懸浮量變化進(jìn)行最佳化。而且，該磁頭滑塊不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本，不受加工誤差和裝配誤差的限制，并且即使當(dāng)大氣壓發(fā)生變化時(即使處于3000米的海拔高度處)也可以使用。為此，除了對著磁盤的表面(即，空氣流入/流出面(ABS(氣浮面)))具有上面說明的特殊形狀外，其它的設(shè)計均與現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊相同。
磁頭滑塊的材料沒有具體的限制，可以根據(jù)需要從本領(lǐng)域公知的材料中進(jìn)行選擇，不過現(xiàn)成的示例包括諸如鋁-鈦碳化物(Al/Ti/C)的陶瓷材料。
磁頭滑塊的制造方法沒有具體的限制，可以根據(jù)需要從本領(lǐng)域公知的方法中進(jìn)行選擇，不過現(xiàn)成的示例包括反應(yīng)刻蝕、離子成型和離子研磨。
現(xiàn)在，將對本發(fā)明的磁頭滑塊的加工制造的一個典型示例進(jìn)行說明。例如，首先，在Al2O3TiC(AlTiC)晶片上形成一Al2O3(氧化鋁)層，根據(jù)本領(lǐng)域公知的方法形成一磁頭元件，并且用一Al2O3(氧化鋁)層覆蓋該磁頭元件。然后，對晶片進(jìn)行切割，并通過一Si粘接層在切割面上形成DLC(類金剛石碳)層。通過一Si粘接層在該DLC層上疊置一DLC層。然后在該DLC層上涂覆圖案化的光致抗蝕劑，以形成一抗蝕劑層，然后對該抗蝕劑層進(jìn)行曝光并顯影，以形成一圖案，并進(jìn)行離子研磨以磨蝕所述DLC層、Si粘接層和晶片。在該磨蝕的作用下，除去了抗蝕劑層。然后，使用圖案化的光致抗蝕劑來構(gòu)圖進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和出氣端導(dǎo)軌，并除去該抗蝕劑層以形成磁頭滑塊與磁盤相對的表面，即，空氣流出/流入面(ABS(氣浮面))。
本發(fā)明的磁頭滑塊從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域保持一致的懸浮量，即使在尋道操作期間也保持恒定的懸浮間隙，對槽深沒有限制，并且允許相對于槽深對懸浮量變化進(jìn)行最佳化。而且，該磁頭滑塊不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本，不受加工誤差和裝配誤差的限制，并且即使當(dāng)大氣壓發(fā)生變化時(即使處于3000米海拔高度處)也可以使用。因此該磁頭滑塊便于由各種不同的磁盤裝置使用，并且尤其適于由本發(fā)明的磁盤裝置使用。
(磁盤裝置)本發(fā)明的磁盤裝置包括本發(fā)明的磁頭滑塊，并且還包括根據(jù)需要適當(dāng)選取的其它裝置或部件。
這些其它裝置或部件的示例有磁盤；磁盤旋轉(zhuǎn)裝置，用于轉(zhuǎn)動磁盤；托架臂，用于在其端部保持磁頭滑塊，其可以將磁頭滑塊定位得懸浮在旋轉(zhuǎn)著的磁盤上方并且面對著該旋轉(zhuǎn)著的磁盤的表面；轉(zhuǎn)軸，用于支撐托架臂使其自由轉(zhuǎn)動；致動器，用于轉(zhuǎn)動托架臂；以及機殼，用于容納這些單元。
用于在磁盤上進(jìn)行記錄的磁頭沒有具體的限制，可以根據(jù)需要來適當(dāng)?shù)剡x擇，其示例有水平磁記錄頭和垂直磁記錄頭。在它們當(dāng)中，優(yōu)選的是垂直磁記錄頭。這種垂直磁記錄頭沒有具體的限制，可以根據(jù)需要來適當(dāng)?shù)剡x擇，一個示例是單極頭。這種垂直磁記錄頭可以是只寫的，或者它也可以利用一種具有諸如GMR磁頭等的讀磁頭的單片組合結(jié)構(gòu)來既用于寫入又用于讀取。
這里，將參照圖1對本發(fā)明的磁盤裝置的示例進(jìn)行說明。圖1中所示的磁盤裝置100包括一個機殼110，以及機殼110中的磁盤5、主軸電機120、磁頭滑塊1、轉(zhuǎn)軸150、托架臂160和致動器170。
磁盤5可以由主軸電機120來轉(zhuǎn)動，并且在記錄等期間由主軸電機120來轉(zhuǎn)動。磁頭滑塊1是本發(fā)明的磁頭滑塊，它由轉(zhuǎn)軸150可轉(zhuǎn)動地支撐，并安裝在托架臂160的端部，該托架臂160由致動器170來轉(zhuǎn)動。
在這個磁盤裝置100中，當(dāng)記錄或讀取信息時，磁盤5在主軸電機120的作用下轉(zhuǎn)動。同時，由致動器170驅(qū)動的托架臂160圍繞著轉(zhuǎn)軸150轉(zhuǎn)動，從而遠(yuǎn)離磁盤5的磁頭滑塊1朝向旋轉(zhuǎn)著的磁盤5的記錄面的最內(nèi)側(cè)區(qū)域移動。然后，在致動器170的作用下，磁頭滑塊1從磁盤5的最內(nèi)側(cè)區(qū)域向最外側(cè)區(qū)域移動，并進(jìn)行向磁盤5記錄(寫入)信息和/或從磁盤5讀出信息的操作。在完成了信息的記錄或讀出之后，磁頭滑塊1從磁盤5上方收回，并且磁盤5的轉(zhuǎn)動停止。
當(dāng)磁頭滑塊1在旋轉(zhuǎn)著的磁盤5上方移動時，如圖2所示，磁頭滑塊1的端部(即，磁頭滑塊1的進(jìn)氣端)在旋轉(zhuǎn)著的磁盤5表面上產(chǎn)生的氣流的作用下受到一個懸浮力，于是向上浮起從而高于后端(即，出氣端)。具體來說，在磁頭滑塊1中，在面向磁盤5的表面上，即，在空氣流出/流入面(ABS(氣浮面))上，在從進(jìn)氣端流入的空氣的作用下，向進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12施加了一使其與磁盤5相分離的正壓(懸浮力)，從而該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12向上浮起，并且在流過進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12的空氣的作用下，向負(fù)壓部分10施加了一吸向磁盤5的負(fù)壓，該負(fù)壓部分10在磁頭滑塊1中距離磁盤5最遠(yuǎn)。在流過負(fù)壓部分10的空氣的作用下，按照與磁頭滑塊1中的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12相同的方式，向伸出得最靠近磁盤5的出氣端側(cè)正壓部分16施加了一使其與磁盤5相分離的正壓(懸浮力)，這樣該出氣端側(cè)正壓部分16將向上浮起。此外，在該負(fù)壓部分10中，安裝了兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌，圖2中未示出，所以不管大氣壓(海拔高度)如何變化，負(fù)壓總是得到適當(dāng)?shù)目刂啤?br> 本發(fā)明的磁盤裝置包括本發(fā)明的磁頭滑塊，這樣，在記錄等等期間從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域保持了一致的懸浮量，即使在尋道操作過程中也保持了恒定的懸浮間隙，對槽深沒有限制，并且可以相對于槽深對懸浮量的變化進(jìn)行最佳化。而且，該磁盤裝置不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本，不受加工誤差和裝配誤差的限制，并且即使大氣壓發(fā)生變化(即使處于3000米的海拔高度)時也可以使用，允許高密度的記錄，并且具有很高的性能。
本發(fā)明的磁盤裝置例如可以用在各種記錄/回放裝置(例如，硬盤驅(qū)動器(HDD))中。
下面對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行說明，不過應(yīng)當(dāng)明白，并不能認(rèn)為本發(fā)明以任何方式受到這個實施例的限制。
(實施例1)現(xiàn)在參照圖4(平面圖)對實施例1的磁頭滑塊中的面向磁盤的表面(即，空氣流出/流入表面(ABS(氣浮面))的形狀進(jìn)行說明。如圖4所示，磁頭滑塊1包括進(jìn)氣端、出氣端、進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、負(fù)壓部分10、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14、進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12、出氣端側(cè)正壓部分16和多個出氣端導(dǎo)軌17。
進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11在磁頭滑塊1的寬度方向上延伸并與進(jìn)氣端相接觸，并且具有寬度固定的帶形形狀。該進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11比負(fù)壓部分10要高出一些，結(jié)果，在進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11與負(fù)壓部分10之間的交界處形成一垂直部分(水平面差)。
進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12沿著磁頭滑塊1的寬度方向延伸，與進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11相接觸，而且比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11更加靠近出氣端側(cè)，并且具有寬度固定的帶形形狀。進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11伸出得更高，結(jié)果，在進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12與進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11之間的交界處形成了另一個垂直部分(水平面差)。
一對側(cè)軌14中的每一個在磁頭滑塊1的寬度方向的兩端處分別從進(jìn)氣端向出氣端側(cè)延伸，并且具有寬度固定的帶形形狀。對于每個側(cè)軌14來說，其一端與進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12相接觸，而另一端的末端部分形狀具有一與磁頭滑塊1的寬度方向相平行的平面。側(cè)軌14伸出于負(fù)壓部分10之上，并且被形成得低于進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12，結(jié)果，在進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12與側(cè)軌14之間的交界處以及在側(cè)軌14與負(fù)壓部分10之間的交界處形成了垂直部分(水平面差)。
三個增設(shè)導(dǎo)軌13各自從進(jìn)氣端向出氣端延伸，并且具有寬度固定的帶形形狀。對于每個增設(shè)導(dǎo)軌13來說，其一端與進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12相接觸，而其另一端的端部形狀具有一與磁頭滑塊1的寬度方向相平行的平面。增設(shè)導(dǎo)軌13伸出于負(fù)壓部分10之上，并且被形成得低于進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12。結(jié)果，在進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12與增設(shè)導(dǎo)軌13之間的交界處以及在增設(shè)導(dǎo)軌13與負(fù)壓部分10之間的交界處形成了垂直部分(水平面差)。在所有情況下，三個增設(shè)導(dǎo)軌13和一對側(cè)軌14都具有30μm的寬度(L)，并且相鄰導(dǎo)軌之間的間隔(S)為150μm。在實施例1的磁頭滑塊1中，這三個增設(shè)導(dǎo)軌13和一對側(cè)軌14都朝著出氣端伸出相同的長度，這些導(dǎo)軌形成了五個梳狀齒(齒梳導(dǎo)軌)。
三個出氣端側(cè)正壓部分16以近似相等的間隔設(shè)置在磁頭滑塊1的出氣端側(cè)，并且具有帶形形狀。在出氣端側(cè)正壓部分16中，位于磁頭滑塊1的寬度方向上的兩端的兩個部分的寬度是相等的。出氣端側(cè)正壓部分16在磁頭滑塊1的寬度方向上延伸并且伸出于負(fù)壓部分10之上，結(jié)果，在出氣端側(cè)正壓部分16與負(fù)壓部分10之間的交界處形成了垂直部分(水平面差)。
設(shè)置得與出氣端側(cè)正壓部分16相接觸的三個出氣端導(dǎo)軌17伸出得比出氣端側(cè)正壓部分16靠近進(jìn)氣端，并且比增設(shè)導(dǎo)軌13和側(cè)軌14在出氣端側(cè)的端部靠近出氣端側(cè)，而且是帶形的。在出氣端導(dǎo)軌17中，位于磁頭滑塊1的寬度方向上的兩端的兩個導(dǎo)軌的寬度是相等的。出氣端導(dǎo)軌17在磁頭滑塊1的寬度方向上延伸，伸出于負(fù)壓部分10之上，并且被形成得低于出氣端側(cè)正壓部分16。結(jié)果，在出氣端側(cè)正壓部分16與出氣端導(dǎo)軌17的交界處以及在出氣端導(dǎo)軌17與負(fù)壓部分10之間的交界處形成了垂直部分(水平面差)。組合起來，可將出氣端側(cè)正壓部分16和出氣端導(dǎo)軌17稱為“出氣端塊15”。
換句話說，在磁頭滑塊1中，在空氣流出/流入表面(ABS(氣浮面))內(nèi)，進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14和多個出氣端導(dǎo)軌17都伸出于負(fù)壓部分10之上，所以在負(fù)壓部分10與進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14或多個出氣端導(dǎo)軌17之間的各個交界處都形成了一垂直部分(水平面差)。而且，進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12和出氣端側(cè)正壓部分16比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14和多個出氣端導(dǎo)軌17伸出得更多，所以在進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14或多個出氣端導(dǎo)軌17與進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12或出氣端側(cè)正壓部分16之間的各個交界處都形成了一垂直部分(水平面差)。
在上文中，對與作為基準(zhǔn)面的負(fù)壓部分10相比其它部件伸出的程度進(jìn)行了說明，不過現(xiàn)在，反過來，將考慮這樣一個問題與作為基準(zhǔn)面的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12和出氣端側(cè)正壓部分16相比，由其它部件形成的槽有多深。在這種情況下，進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14或出氣端導(dǎo)軌17都被形成得低于進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12和出氣端側(cè)正壓部分16(淺槽)，并且負(fù)壓部分10被形成得比進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌11、三個增設(shè)導(dǎo)軌13、一對側(cè)軌14或多個出氣端導(dǎo)軌17更低(深槽)。
在圖1所示的磁盤裝置100中，磁頭滑塊1固定在托架臂160的端部，并且當(dāng)其在旋轉(zhuǎn)著的磁盤5上方移動時，如圖2所示，磁頭滑塊1在磁盤5上方被懸浮著托起。具體來講，在磁頭滑塊1的空氣流出/流入面(ABS(氣浮面))內(nèi)，在從進(jìn)氣端流入的空氣的作用下，向進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12施加了一個用于使其與磁盤5相分離的正壓(懸浮力)，從而進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12向上浮起。接著，在已經(jīng)流過進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12的空氣的作用下，向負(fù)壓部分10施加了一個吸向磁盤5的負(fù)壓。該負(fù)壓起到了抵消所述正壓的作用。因此，如圖2所示，在由于磁盤5的旋轉(zhuǎn)而在其表面上產(chǎn)生的氣流的作用下，磁頭滑塊1的前端(即，進(jìn)氣端)受到了一正壓(懸浮力)的作用，該正壓用于將進(jìn)氣端抬起，反之，后端(即，出氣端)受到了用于將出氣端壓向磁盤5的負(fù)壓的作用。結(jié)果，磁頭滑塊1保持為進(jìn)氣端懸浮得高于出氣端的狀態(tài)。在磁頭滑塊1中，由于流過負(fù)壓部分10之后的空氣的通過，按照與進(jìn)氣端側(cè)正壓部分12相同的方式，伸出得最靠近磁盤5的出氣端側(cè)正壓部分16受到了一個正壓(懸浮力)的作用，并且向上浮起。由出氣端側(cè)正壓部分16所引起的正壓(懸浮力)起到了抵消由負(fù)壓部分10所引起的負(fù)壓的作用。因此，如圖2所示，有效地防止了磁頭滑塊1的后端(即，出氣端側(cè))向著磁盤5降下并與磁盤5相接觸，并且磁頭滑塊1被懸浮著保持在距離磁盤5一固定間隔的位置處。
在負(fù)壓部分10內(nèi)，三個增設(shè)導(dǎo)軌13(圖2中未示出)以相等的間隔安裝在一對側(cè)軌14內(nèi)側(cè)，所以不管大氣壓(海拔高度)如何變化，負(fù)壓部分10內(nèi)的負(fù)壓的力始終得到了適當(dāng)?shù)目刂?。結(jié)果，實施例1的磁頭滑塊1從磁盤5的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域可以保持一致的懸浮量，即使在尋道操作期間也可以保持固定的懸浮間隙，不會受到“淺槽”或“深槽”的槽深的限制，允許相對于槽深對懸浮量變化進(jìn)行最佳化，不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本，不會受到加工誤差或裝配誤差的限制，特別是，即使當(dāng)大氣壓發(fā)生變化時也可以使用(即使在3000米的海拔高度處也可以使用)。
針對0米和3000米的海拔高度，對實施例1的磁頭滑塊在磁盤上方的徑向位置與懸浮量之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真，如圖10所示(縱軸和橫軸均以無量綱的單位表示)，海拔高度3000米處的懸浮量略小于0米處的懸浮量，不過在各個海拔高度(大氣壓)條件下，發(fā)現(xiàn)不管海拔高度是0米還是3000米，在磁盤的任何徑向位置上都可以保持恒定的懸浮量。
另一方面，對于如上所述沒有配備實施例1中的磁頭滑塊的增設(shè)導(dǎo)軌的現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊，針對0米和3000米的海拔高度對磁頭滑塊在磁盤上方的徑向位置與懸浮量之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真，如圖9所示(縱軸和橫軸均以無量綱的單位表示)，海拔高度3000米處的懸浮量比0米處的小很多，并且發(fā)現(xiàn)，在海拔高度3000米處使用時，懸浮量根據(jù)磁盤的徑向位置而改變，而不能保持恒定的懸浮量。
而且，對實施例1的磁頭滑塊的深槽深度(與作為基準(zhǔn)面的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分或出氣端側(cè)正壓部分相比較而得到的負(fù)壓部分的槽深)與懸浮量比率(海拔高度0米/海拔高度3000米)之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真，如圖11所示(縱軸和橫軸均是無量綱的)，發(fā)現(xiàn)即使深槽深度發(fā)生了變化，懸浮量比率基本上也是恒定的，而且在實施例1的磁頭滑塊中，槽深對大氣壓的依賴性很小，大氣壓(海拔高度)的影響也很小。
另一方面，對于如上所述沒有配備實施例1的磁頭滑塊的增設(shè)導(dǎo)軌的現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊，對深槽深度(與作為基準(zhǔn)面的進(jìn)氣端側(cè)正壓部分或出氣端側(cè)正壓部分相比較而得到的負(fù)壓部分的槽深)與懸浮量比率(海拔高度0米/海拔高度3000米)之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真，如圖11所示，發(fā)現(xiàn)當(dāng)深槽深度發(fā)生變化時，懸浮量比率變化很大，而且在該現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊中，槽深對大氣壓的依賴性很大，大氣壓(海拔高度)的影響也很大。
(實施例2)如圖5(平面圖)所示，實施例2的磁頭滑塊與實施例1的磁頭滑塊1大致相同，只是在實施例2的磁頭滑塊1中，與位于相鄰位置的增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分以及位于增設(shè)導(dǎo)軌13外側(cè)的側(cè)軌14在出氣端側(cè)的末端部分相比，中央的增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分朝著出氣端伸出得更遠(yuǎn)。該磁頭滑塊與實施例1的磁頭滑塊具有相同的效果。
(實施例3)如圖6(平面圖)所示，實施例3的磁頭滑塊與實施例1的磁頭滑塊1大致相同，只是在實施例3的磁頭滑塊1中，中央的增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分比位于相鄰位置的增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分朝向出氣端伸出得更遠(yuǎn)，并且這些相鄰的增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分比位于這些相鄰的增設(shè)導(dǎo)軌13外側(cè)的側(cè)軌14在出氣端側(cè)的末端部分朝向出氣端側(cè)伸出得更遠(yuǎn)。該磁頭滑塊與實施例1的磁頭滑塊具有相同的效果。
在實施例3的磁頭滑塊中，側(cè)軌14在出氣端側(cè)的末端部分的中心點、與這些側(cè)軌14相鄰設(shè)置的增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分的中心點以及與這些增設(shè)導(dǎo)軌13相鄰的中央增設(shè)導(dǎo)軌13在出氣端側(cè)的末端部分的中心點可以由兩條直線(末端部分中心點連接線)連接起來。
(實施例4)如圖7(平面圖)所示，實施例4的磁頭滑塊與實施例3的磁頭滑塊1大致相同，只是在實施例4的磁頭滑塊1中，位于兩端的出氣端導(dǎo)軌17a面向負(fù)壓部分10的邊界線與前面所述的末端部分中心點連接線相平行。該磁頭滑塊與實施例3的磁頭滑塊具有相同的效果。
(實施例5)如圖8(平面圖)所示，實施例5的磁頭滑塊與實施例1的磁頭滑塊1大致相同，只是在實施例5的磁頭滑塊1中，三個增設(shè)導(dǎo)軌13(齒梳導(dǎo)軌)由一個U形導(dǎo)軌(是通過用一個連接導(dǎo)軌13a將進(jìn)氣端側(cè)的兩個增設(shè)導(dǎo)軌的末端部分連接起來而形成的)代替了。
對于實施例5的磁頭滑塊，針對0米和3000米的海拔高度對磁頭滑塊在磁盤上方的徑向位置與懸浮量之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真，如圖13所示(縱軸和橫軸都是無量綱)，海拔高度3000米處的懸浮量比0米處的懸浮量略小，不過在各個海拔高度(大氣壓)條件下，發(fā)現(xiàn)不管海拔高度是0米還是3000米，在磁盤的任何徑向位置上都可以保持恒定的懸浮量。
另一方面，對于如上所述的沒有配備實施例5中的磁頭滑塊的增設(shè)導(dǎo)軌的現(xiàn)有技術(shù)磁頭滑塊，針對0米和3000米的海拔高度對磁頭滑塊在磁盤上方的徑向位置與懸浮量之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真，如圖12所示(縱軸和橫軸均以無量綱的單位表示)，海拔高度3000米處的懸浮量比0米處的懸浮量小很多，并且發(fā)現(xiàn)在海拔高度3000米處使用時，懸浮量根據(jù)磁盤的徑向位置發(fā)生變化，從而不能保持恒定的懸浮量。
本發(fā)明的磁頭滑塊從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域保持一致的懸浮量，即使在尋道操作期間也保持恒定的懸浮間隙，沒有槽深的限制，并且可以相對于槽深對懸浮量變化進(jìn)行最佳化。而且，該磁頭滑塊不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本，不受加工誤差和裝配誤差的限制，并且即使當(dāng)大氣壓發(fā)生變化(即使在3000米的海拔高度處)時也可以使用。該磁頭滑塊可以方便地在諸如硬盤驅(qū)動器(HDD)的磁盤裝置以及其它記錄裝置中使用。
本發(fā)明的磁盤裝置可以方便地在諸如硬盤驅(qū)動器(HDD)的磁盤裝置以及其它記錄裝置中使用。由于它包括本發(fā)明的磁頭滑塊，所以從磁盤的內(nèi)側(cè)區(qū)域到外側(cè)區(qū)域都保持了一致的懸浮量，即使在尋道操作期間也保持了恒定的懸浮間隙，沒有槽深的限制，并且可以相對于槽深對懸浮量變化進(jìn)行最佳化。而且，該磁盤裝置不需要額外增加結(jié)構(gòu)或制造成本，不受加工誤差和裝配誤差的限制，并且即使當(dāng)大氣壓發(fā)生變化(即使在3000米的海拔高度處)時也可以使用，所以海拔高度約3000米的高地上也可以使用，而沒有任何明顯的性能損失。
權(quán)利要求
1.一種磁頭滑塊，其包括向盤表面，具有一用于空氣流入的進(jìn)氣端和一用于空氣流出的出氣端；進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌，位于所述向盤表面上，并且沿著所述進(jìn)氣端延伸；負(fù)壓部分，位于所述向盤表面上，比所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更靠近所述出氣端，該負(fù)壓部分在使用的時候產(chǎn)生一負(fù)壓；以及兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌，位于所述向盤表面上，并在所述負(fù)壓部分中從所述進(jìn)氣端向所述出氣端延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，其中，所述增設(shè)導(dǎo)軌的數(shù)量是三個或更多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，其中，所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌沿著所述進(jìn)氣端連續(xù)地延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，還包括兩個或更多個側(cè)軌，該多個側(cè)軌位于所述向盤表面上，并在所述磁頭滑塊的寬度方向上的兩端處至少部分地從所述進(jìn)氣端向所述出氣端延伸，其中，所述負(fù)壓部分比所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更加靠近所述出氣端，并且以所述多個側(cè)軌為邊界。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，其中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分中的至少一個比所述多個側(cè)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分向所述出氣端側(cè)伸出得更遠(yuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，其中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分比所述多個側(cè)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分向所述出氣端側(cè)伸出得更遠(yuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，其中，在所述多個增設(shè)導(dǎo)軌中，位于從寬度方向上的兩端處的所述多個側(cè)軌開始經(jīng)過相等數(shù)量的導(dǎo)軌的位置處并且在寬度方向上靠近中央的多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分中的至少一個比其它的多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分向所述出氣端側(cè)伸出得更遠(yuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，其中，按照從位于與所述多個側(cè)軌相鄰的位置處的多個增設(shè)導(dǎo)軌開始到位于中央附近的多個增設(shè)導(dǎo)軌的順序，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分向所述出氣端側(cè)一個比一個伸出得更遠(yuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，其中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的末端部分的形狀具有一與寬度方向相平行的平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，其中，將所述多個側(cè)軌和所述多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分在寬度方向上的相鄰中心點連接起來的線，是一條從所述多個側(cè)軌到所述中央附近的直線。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，還包括一進(jìn)氣端側(cè)正壓部分，其比所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更加靠近所述出氣端，并且比所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌更加靠近進(jìn)氣端，該進(jìn)氣端側(cè)正壓部分在使用的時候產(chǎn)生一正壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁頭滑塊，其中，所述進(jìn)氣端側(cè)正壓部分沿著所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌并且與所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌相接觸著在寬度方向上延伸，并且所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌在所述進(jìn)氣端側(cè)的多個末端部分中的至少一個與所述進(jìn)氣端側(cè)正壓部分相接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，還包括一位于所述向盤表面上的連接導(dǎo)軌，其中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌在所述進(jìn)氣端側(cè)的多個末端部分中的至少兩個由在寬度方向上延伸的所述連接導(dǎo)軌連接起來。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁頭滑塊，其中，所述連接導(dǎo)軌的數(shù)量是兩個或更多。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，其中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌具有寬度固定的帶形形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，其中，相鄰的多個增設(shè)導(dǎo)軌之間的距離是10μm到120μm。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，其中，所述多個增設(shè)導(dǎo)軌的寬度是5μm到100μm。
18.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁頭滑塊，包括一出氣端側(cè)正壓部分，其位于所述向盤表面上，并且比所述多個增設(shè)導(dǎo)軌和所述多個側(cè)軌更加靠近所述出氣端，出氣端側(cè)正壓部分在使用的時候產(chǎn)生一正壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁頭滑塊，其中，所述出氣端側(cè)正壓部分的數(shù)量是2到4個。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁頭滑塊，其中，所述多個出氣端側(cè)正壓部分基本上是塊狀的，并且位于寬度方向上的中央附近的多個出氣端側(cè)正壓部分在所述出氣端側(cè)的多個末端部分中的至少一個比其它出氣端側(cè)正壓部分在所述出氣端側(cè)的多個末端部分更加靠近所述出氣端。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁頭滑塊，其中，當(dāng)所述向盤表面是面向下定位的時候，所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和多個增設(shè)導(dǎo)軌比所述負(fù)壓部分向下伸出得更遠(yuǎn)，并且所述進(jìn)氣端側(cè)正壓部分比所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和多個增設(shè)導(dǎo)軌向下伸出得更遠(yuǎn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁頭滑塊，其中，當(dāng)所述向盤表面是面向下定位的時候，所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和多個增設(shè)導(dǎo)軌比所述負(fù)壓部分向下伸出得更遠(yuǎn)，并且所述進(jìn)氣端側(cè)正壓部分和所述出氣端側(cè)正壓部分比所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、多個側(cè)軌和多個增設(shè)導(dǎo)軌向下伸出得更遠(yuǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的磁頭滑塊，還包括一與所述出氣端側(cè)正壓部分的進(jìn)氣端側(cè)相鄰的出氣端導(dǎo)軌，該出氣端導(dǎo)軌伸出得低于所述出氣端側(cè)正壓部分而高于所述負(fù)壓部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的磁頭滑塊，其中，所述出氣端導(dǎo)軌與所述負(fù)壓部分相接觸的邊沿與將所述多個側(cè)軌和多個增設(shè)導(dǎo)軌在所述出氣端側(cè)的多個末端部分在寬度方向上的相鄰中心點相互連接起來的線基本上平行。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭滑塊，具有一對稱面中心位于從所述進(jìn)氣端向所述出氣端延伸的中心軸上的對稱形狀。
26.一種包括至少一個磁頭滑塊的磁盤裝置，該磁頭滑塊包括向盤表面，具有一用于空氣流入的進(jìn)氣端和一用于空氣流出的出氣端；進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌，位于所述向盤表面上，并且沿著所述進(jìn)氣端延伸；負(fù)壓部分，位于所述向盤表面上，比所述進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌更加靠近所述出氣端，該負(fù)壓部分在使用的時候產(chǎn)生一負(fù)壓；以及兩個或更多個增設(shè)導(dǎo)軌，位于所述向盤表面上，并且在所述負(fù)壓部分中從所述進(jìn)氣端向所述出氣端延伸。
全文摘要
一種根據(jù)本發(fā)明的磁頭滑塊，包括具有一進(jìn)氣端和一出氣端的向盤表面、進(jìn)氣端側(cè)導(dǎo)軌、負(fù)壓部分、三個增設(shè)導(dǎo)軌、一對側(cè)軌、進(jìn)氣端側(cè)正壓部分和出氣端側(cè)正壓部分、以及出氣端導(dǎo)軌。所述增設(shè)導(dǎo)軌朝著負(fù)壓部分伸出，并被形成得低于進(jìn)氣端側(cè)正壓部分。在從進(jìn)氣端流入的空氣的作用下，向進(jìn)氣端側(cè)正壓部分施加了一正壓(懸浮力)，并且向負(fù)壓部分施加了一負(fù)壓。用于抵消正壓的負(fù)壓起到了不受大氣壓變化的影響的適當(dāng)作用，從而不管海拔高度(大氣壓)如何變化，也可將懸浮量控制為一個固定值。
文檔編號G11B5/60GK1577503SQ200410006068
公開日2005年2月9日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者洼寺裕之 申請人:富士通株式會社