專利名稱:磁存儲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于計(jì)算機(jī)外部記錄裝置的磁盤裝置、其它信息存儲裝置和信息讀出裝置,特別是涉及適合于高密度記錄和高可靠操作的液體支承式或物理接觸式磁頭滑塊、該磁頭滑塊的移動方式以及利用該磁頭滑塊及其移動方式的磁存儲裝置。
下面以磁盤裝置為例說明已有技術(shù)。
目前,為了實(shí)現(xiàn)低浮起高度而研究采用液體支承方式代替空氣支承方式的技術(shù)。因?yàn)橥諝庀啾?,液體可以形成一層堅(jiān)固的流體潤滑膜。所以可以實(shí)現(xiàn)很低的浮起高度。同液體接觸的器件已往是指在表面浸漬或涂敷有潤滑劑的可撓性磁盤,也就是所謂的軟盤或磁帶。但這些器件不上及液體支承的概念。是在不產(chǎn)生滑動破壞的低速范圍內(nèi),使表面接觸滑動。下面描述的一種非撓性磁盤裝置具有高旋轉(zhuǎn)速度,它的設(shè)計(jì)思想和技術(shù)方案是不同于上述的那些器件的。另外,在已有技術(shù)中的液體磁鼓等中,由于浮起高度大,因此液體膜厚度相當(dāng)厚。此外,也沒有考慮浮起高度隨運(yùn)動速度的變化,因而與本發(fā)明所考慮的技術(shù)目的和難度在性質(zhì)上是不同的。
作為本發(fā)明相關(guān)的已有技術(shù),例如使總共具有四個軌道(包括平面軌道和具有相當(dāng)大面積的斜面軌道)的骨塊支承在非牛頓液體潤滑劑上的方案已被US5193046號專利所公開,而在特開平5—54578號公報中公開了一種將球面滑塊支承在液體潤滑劑上的方案。
在液體支承方式中,存在著液體阻力作用在滑塊上的問題。US5193046號專利公開的已有技術(shù)中,利用液體的粘度隨著液體的剪切速度增加而降低的性質(zhì)或者利用所謂非牛頓性的液體,使液體的阻力降低。但是,在利用粘度降低的非牛頓特性場合下,在剪切速度增加的磁盤外周側(cè)的粘度降低。因此,雖然具有浮起高度依賴圓周速度的關(guān)系減弱的優(yōu)點(diǎn),但是由于粘度的降低又引起液體膜的剛性下降。磁盤裝置要求滑塊以一定的浮起量跟蹤由磁盤的波動和外界干擾引起的磁盤表面的上下動。這種跟蹤特性很強(qiáng)地取決于支持滑塊的液體膜的剛性,而剛性與液體粘度成正比。特別是為了保證可靠性,在滑塊的外周等的圓周速度大的場合下,跟蹤特性是非常重要的。此外,在高速旋轉(zhuǎn)時粘度降低后,還會產(chǎn)生由于離心力的作用使液體飛散的問題。因此,在已有技術(shù)中設(shè)置了供給液體的裝置,但是設(shè)置該裝置在技術(shù)很困難,而且成本高。
如上所述,采用非牛頓液體時,由于其粘度小而引起液體膜剛性減小、或者液體被離心力分散,因而必須設(shè)置供給液體的裝置。
此外,US5193046號專利描述的已有技術(shù)中的液體支承式的滑塊的軌道面積大,一個軌道的面積為0.8mm2,四個合計(jì)為3.2mm2。由于液體的阻力除了同液體的粘度成正比外,還同軌道面積成正比,因此,液體的阻力變得相當(dāng)大,達(dá)到幾克力的程度。該液體阻力被作為切向力觀測,它的大小是不穩(wěn)定的,從而又引起磁頭滑塊的振動,而使磁盤旋轉(zhuǎn)困難。另外,當(dāng)象已有技術(shù)那樣,在液體膜同平面軌道接觸的場合下,粘著和吸附嚴(yán)重,所產(chǎn)生的力也達(dá)到數(shù)十克的大小,以至磁盤往往不能旋轉(zhuǎn)起動。。
此外,US5193046號專利描述的已有技術(shù)的滑塊上,借助大致垂直于軌道面的后端面,形成軌道面在后端被切掉的形狀。因此,在形成在軌道面與磁盤面之間的沿移動方向縮小的楔形上浮間隙內(nèi)的壓力在每個位置上都是正的,最大壓力大至出現(xiàn)在這個間隙的后部附近。因此,從后端流出的液流壓力在流出端很快地恢復(fù)到大氣壓。即由于在這個上浮間隙內(nèi)的壓力以及包括其后的液流中的壓力在每個位置都是正的,而特別是當(dāng)滑塊靜止在磁盤上的同一軌跡上時,該正壓力把滑塊行走軌跡上的潤滑劑從該行走軌跡上排出,從而使在該軌跡上的潤滑劑厚度變薄。
另外,在使用隨著剪切速度的增加而粘度不發(fā)生變化或者增加的潤滑劑的情況下,因?yàn)殚g隙內(nèi)的壓力在每個位置上都是正的,以及潤滑劑是不可壓縮的液體,所以存在著磁盤周速變化會引起浮起高變化大的問題。
另外,同空氣相比,在液體情況下作用在滑塊上的揚(yáng)壓力大,而為了在液體支承方式中實(shí)現(xiàn)低浮起高度,如US5193046號專利中所描述的那樣,需要約幾克力至幾十克力的壓載,如果這個壓載相當(dāng)大,會引起上述的粘著問題和引起磁盤和滑塊的磨損增加問題,使磁盤和骨塊損傷和破壞的可能性增加,最后導(dǎo)致所謂磁頭粉碎。
另外,US5193046描述的已有技術(shù)中的滑塊上,,有四個由于磁盤旋轉(zhuǎn)而在滑塊上引起的流體揚(yáng)壓力的峰值或者同磁盤的四個接觸點(diǎn)。作用在該4個點(diǎn)上的壓揚(yáng)力或接觸力必須平衡,它們的合力同加在滑塊上的壓載相平衡,從而使滑塊懸浮地或接觸地移動。為了平衡作用在該4個點(diǎn)上的揚(yáng)壓力或接觸力,必須支承磁頭滑塊,使其能在兩個自由度下旋轉(zhuǎn)。那篇美國專利中所用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是通過一個稱為萬向接頭或樞軸機(jī)構(gòu)完成的,但是這個機(jī)構(gòu)很復(fù)雜,因而需要高的制造技術(shù),這個支承機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜和重量大的缺點(diǎn)。
另外,磁頭滑塊必須在磁盤的半徑方向上高速移動進(jìn)行所謂的搜索動作。已有技術(shù)中的斜面軌道有一個形成在圓周方向上的斜面部分,流體從該部分進(jìn)入實(shí)施其上浮功能,但是半徑方向即搜索方向沒有該斜面部分,因此不能實(shí)施其上浮功能。在空氣支承的情況下,因?yàn)榭諝獾恼扯鹊停詫τ谒阉鲃幼鲙缀醪淮嬖趩栴}空氣便能流入。而在液體支承的情況下,由于液體粘度大在搜索方向液體流入困難并有大的阻力。這個液體阻力不僅阻礙滑塊本身的搜索操作,還引起固體接觸,該固體接觸使上浮不穩(wěn)定和引起滑塊振動損傷。并使高速搜索成為不可能。
這個問題不僅發(fā)生在液體支承方式中,也發(fā)生在滑塊同由于采用與固體薄膜物理或化學(xué)結(jié)合而具有非液體性質(zhì)的潤滑劑接觸的方式中。當(dāng)滑塊同這種潤滑劑接觸時,作用在滑塊上的摩擦力大。這個帶斜面軌道的表面變成了摩擦面,如果這個表面的面積相當(dāng)大或表面的形狀不光滑,則由摩擦力或表面力引起的吸附力增加。在這種接觸方式中,增加的摩擦力引起發(fā)熱并對讀/寫動作不利。帶斜面軌道在圓周方向有一個圓錐部分,雖然它的形狀光滑,但是在半徑方向的移動即搜索動作方向上有角,是不光滑的,因此有比較大的摩擦力。在接觸方式中,已有技術(shù)中的滑塊也不可能進(jìn)行高速搜索操作。另外,如果軌道面積大,則空氣的壓揚(yáng)力增加,為保持接觸,必須大的壓載,結(jié)果與上述的情況一樣,使可靠性降低。
作為解決上述問題中的某些問題的措施,日本專利申請?zhí)卦钙健?—21854號公報描述了一個球形滑塊。在該球形滑塊上雖然液體的阻力小,但是其懸浮高度隨著磁盤內(nèi)外周的周速差而變化。由于磁盤的記錄密度同懸浮高度成反比,而在以固定記錄密度記錄信息的條件下,存在記錄密度受到外周側(cè)最高浮起高度的影響的問題,當(dāng)滑塊的姿勢改變時,讀/寫元件部以外的部分最靠近磁盤,這又引起讀/寫元件部分的浮起高度增加的問題,除此之外,在使讀/寫元件形成在兩個分開的球面的端面上時,需要將它們固定,然后將固定部分磨成球面的工序,這又引起成本增加和組裝誤差的問題。
如上所述,已有技術(shù)不適合于具有高可靠性、低浮起高度和高記錄密度的磁盤裝置,這是由于液體膜的剛性不夠,液體的阻力或摩擦力或粘著吸附力大,不能高速進(jìn)行搜索操作,需要具有兩個自由度的旋轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)和大的壓載,以及在內(nèi)周和外周的浮起高度不同的緣故。本發(fā)明的內(nèi)容不限于磁盤裝置,而適用于磁頭滑塊與磁記錄介質(zhì)之間的間隙為0.1μ以下的磁存儲裝置。
本發(fā)明的目的是提供低成本,高可靠性和高記錄密度的磁存儲裝置,,該裝置是液體支承方式或物理接觸方式的磁存儲裝置,液體的阻力或摩擦力或粘著吸附力很小,高速搜索操作良好,使用具有一個自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或無旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的支承機(jī)構(gòu),在微小壓載下,實(shí)現(xiàn)低浮起高度或光滑接觸,此外,提供了可將讀/寫元件固定在最佳位置上的磁頭滑塊及其移動方式。
上述的目的是通過下述措施達(dá)到的,即采用牛頓液體或同固體薄膜相結(jié)合的潤滑劑,最好使滑塊與磁記錄介質(zhì)表面的接觸面積為0.1mm2或更小,以及最好將滑塊加工成一個曲面和一個扁平表面等。此外,這個滑塊的曲面在圓周方向上和與其垂直的方向上具有不同的曲率半徑,而且當(dāng)各半徑大于0.5mm并小于20mm時,可獲得特別滿意的效果。此外,為了使滑塊用上述接觸面積與磁記錄介質(zhì)接觸,也可以把該滑塊制成具有極小面積軌道的略平面或圓柱面,例如,具有一個由那樣的面構(gòu)成的軌道的滑塊也有本發(fā)明的效果。另外,為了在滑動塊上浮間隙的一部分上產(chǎn)生負(fù)壓,最好是使滑塊移動表面同磁記錄介質(zhì)之間的滑塊移動方向上的最小間隙分布有一個區(qū)域,在這個區(qū)域中該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展,此外可以把包括磁阻元件的讀/寫元件配置在滑塊的略后緣而獲得高記錄密度。作為滑塊的材料,從可靠性和成本上考慮,最好是采用ZrO2類或Al2O3—TiC類等燒結(jié)材料,以及最好至少在滑塊的同記錄介質(zhì)相對的那個表面上提供至少一層不同于滑塊材料的保護(hù)膜,以便更加提高可靠性。另外,在本發(fā)明中不需要重新供給或補(bǔ)充供給潤滑器的裝置。
通過上述技術(shù)措施,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)地或間歇地與液體或與結(jié)合之潤滑劑接觸的液體支承方式或物理接觸方式,從而達(dá)到本發(fā)明的目的,即提供成本低、可靠性高和記錄密度高的磁存貯裝置。
第一組本發(fā)明的特征是(1)一種磁存儲裝置包括一個基本上無撓性的磁記錄介質(zhì)、一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊,和公布在磁記錄介質(zhì)表面上的液體潤滑劑;其中該潤滑劑是粘度同剪切速度幾乎無關(guān)的顯示一定值的牛頓特性范圍內(nèi)的液體,或者是有效粘度隨著剪切速度的增加而增加的液體,所述的磁頭滑塊間歇地或連續(xù)地與該液體潤滑劑接觸并在其上移動,并與該磁記錄介質(zhì)之間保持一個間隙,進(jìn)行讀/寫動作,并且還設(shè)有一個即使移動速度變化也使該間隙的距離、即浮起高度保持一定的裝置。(2)在上述的(1)中,磁頭滑塊最好包括一個用于在磁盤表面上移動的軌道(3)在上述的(2)中讀/寫元件最好是配置在磁頭塊的移動方向的略后緣。(4)在上述的(3)中,最好是使讀/寫元件形成在用于固定讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成。讀/寫元件配置在這個元件膜移動面的一點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),一個形成在元件膜移動表面與記錄介質(zhì)之間的在滑塊運(yùn)動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在該區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊運(yùn)動方向后側(cè)擴(kuò)大。(5)在上述的(3)中,最好是使所述的讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的一個元件膜的內(nèi)部,在元件膜的滑塊移動方向的后面,形成保護(hù)膜,由該元件膜和保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的彎曲表面形成的后端膜移動面構(gòu)成,使讀/寫元件配置在這個后端膜移動面的一點(diǎn)上,所述的點(diǎn)大致最靠近磁記錄介質(zhì),一個形成在后端膜移動面與磁記錄介質(zhì)之間的在滑動器移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在該區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(6)在上述的(1)中,最好是使磁頭滑塊移動面的至少一部分形成略圓柱形。(7)在上述的(6)中,最好使所述的讀/寫元件配置在磁頭滑塊的移動方向上的略后邊緣。(8)在上述的(7)中,最好是使讀/寫元件形成在供固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,使讀/寫元件配置在該元件膜移動面的一點(diǎn)上,所述的點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),使一個形成在那個元件膜移動面和磁記錄介質(zhì)之間的在運(yùn)動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在所述的區(qū)域上,那個間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(9)在上述(7)中,最好是使讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、滑塊移動方向的后面,形成保護(hù)膜,該元件膜和保護(hù)膜形成的后端膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率和曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,使讀/寫元件配置在這個后端膜移動面的一點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),形成在這個后端膜移動面同磁記錄介質(zhì)之間的在運(yùn)動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(10)在上述(1)中,最好是使讀/寫元件至少包括一個利用磁阻效應(yīng)的讀元件。(11)在上述(1)中,最好是使讀/寫元件和磁記錄介質(zhì)的固體保護(hù)膜之間的距離大于10nm并且小于80nm。(12)在上述(1)中,最好是使磁頭滑塊由例如ZrO2類或Al2O3—TiC類等的燒結(jié)材料制成。(13)在上述(1)中,最好在磁頭滑動器的至少對著介質(zhì)的面上,至少設(shè)置一層水同于骨塊材料折保護(hù)層。
第二組本發(fā)明的特征在于(14)一種磁存儲裝置,包括一個基本上非撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面配置有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,其中,該潤滑劑是化學(xué)地或物理地結(jié)合在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,所述的磁頭滑塊連續(xù)地或間歇地同潤滑劑相接觸并在潤滑劑上移動的同時執(zhí)行讀/寫操作。(15)在上述的(14)中,所述的磁頭滑塊最好包括一個用于在磁盤表面上移動的軌道。(16)在上述的(15)中,所述的讀/寫元件最好配置在磁頭滑塊移動方向的略后邊緣上。(17)在上述(16)中,最好是使所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述元件膜移動面的一點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),一個在滑塊運(yùn)動方向上形成在元件膜移動面同記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在該區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(18)在上述的(16)中,最好是使讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜,該元件膜和保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,使讀/寫元件固定在這個后端膜移動面的一點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),一個在滑塊運(yùn)動方向形成在后端膜移動面同磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在該區(qū)域上,這個間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(19)在上述(14)中,最好使磁頭滑動器移動面的至少一部分基本上形成圓柱形。(20)在上述(19)中,最好是所述的讀/寫元件固定在磁頭滑塊的移動方向的略后邊緣。(21)在上述的(20)中,最好是使所述的讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,使讀/寫元件固定在那個元件膜移動面的一點(diǎn)上,所述的點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),使一個形成在那個元件膜移動面和磁記錄介質(zhì)之間并在滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,那個間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(22)在上述(20)中,最好是使所述的讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜,由該元件膜和保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,將讀/寫元件固定在那個后端膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本最靠近磁記錄介質(zhì),使形成在后端膜移動面與磁記錄介質(zhì)之間的在滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移方向后側(cè)擴(kuò)展。(23)在上述(14)中,上述讀/寫元件最好至少備有采用磁阻效應(yīng)的讀元件。(24)在上述(14)中,最好是使在讀/寫元件和磁記錄介質(zhì)的固體保護(hù)膜之間的距離大于10nm并且小于80nm。(25)在上述(14)中,最好是使磁頭滑塊由例如ZrO2類或Al2O3—TiC類等的燒結(jié)材料制成。(26)在上述(14)中,,至少在上述磁頭滑塊的對著介質(zhì)的面上,設(shè)置至少一層不同于滑塊材料的保護(hù)層。
第三組本發(fā)明的特征在于(27)一種磁存貯裝置,包括一個表面上有潤滑劑的基本上非撓性磁記錄介質(zhì),和一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊,該磁頭滑塊同潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸,并在潤滑劑上移動磁頭滑塊同潤滑劑之間的接觸面積小于0.1mm2。
第四組本發(fā)明的特征在于(28)一種磁存儲裝置包括一個基本上非撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,其中所述的潤滑劑是粘度與剪切速度無關(guān)幾乎顯示一定值的牛頓特性范圍內(nèi)的液體,或者是有效粘度隨著剪切速度的增加而增加的液體。所述的磁頭滑塊至少包括一個在主移動方向和同這個主移動方向垂直的方向上具有曲率的曲面的移動面,以及一個由一個或幾個基本上扁平的表面構(gòu)成的移動方向后端面,所述的磁頭滑塊在與磁記錄介質(zhì)之間保持一個間隙,以便在間歇地或連續(xù)地同液體潤滑劑相接觸狀態(tài)下在所述液體潤滑劑上移動的同時執(zhí)行讀和寫操作,還包括一個用于使浮起高度在即使移動速度變化的情況下也不改變的裝置,所述的浮起高度是所述間隙的距離。(29)在上述的(28)中,最好是使所述曲面的曲率在所述的主移動方向上與同這個移動方向垂直的方向上是不同的,(30)在上述的(29)中,所述曲面的曲率最好是大于0.5mm而小于20mm,(31)在上述的(28)中,最好是將讀/寫元件配置在所述磁頭滑塊的移動方向的略后部上。(32)在上述的(31)中,最好是使所述的讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同磁記錄介質(zhì)相對面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動而構(gòu)成讀/寫元件配置在該元件膜移動面的一點(diǎn)上,所述的點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),形成在元件膜移動面和磁記錄介質(zhì)之間的并且在滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,那個間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(33)在上述的(31)中,最好是將讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、滑塊移動方向的后面形成保持膜,由該元件膜和保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,將讀/寫元件固定在那個后端膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),一個在滑塊運(yùn)動方向形成在那個后端膜移動面同磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
第五組本發(fā)明的特征在于(34)一個磁存儲裝置包括一個基本上非撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,其中,所述的潤滑劑是化學(xué)地或物理地結(jié)合在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,所述的磁頭滑塊至少包括一個在主移動方向和與這個移動方向垂直的方向上具有曲率的曲面的移動面,和一個由一個或幾個基本上扁平的表面構(gòu)成的移動方向后端面,所述的磁頭滑塊與潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸,同時在潤滑劑上移動,執(zhí)行讀/寫操作。(35)在上述的(34)中,最好是使所述曲面的曲率在主移動方向與同這個主移動方向垂直的方向上是不同的。(36)在上述的(34)或(35)中,最好是使所述曲面的曲率大于0.5mm而小于20mm。(37)在上述的(34)中,最好是將讀/寫元件配置在磁頭滑塊的移動方向的略后邊緣上。(38)在上述的(37)中,最好是將讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、與磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動而構(gòu)成,將讀/寫元件配置在該元件膜移動面的一點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),一個形成在該元件膜移動面和磁記錄介質(zhì)之間的在滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。(39)在上述的(37)中,最好是將讀/寫元件形成在用于固定這個讀寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜由元件膜和保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,將讀/寫元件固定在那個后端膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近磁記錄介質(zhì),在滑塊移動方向形成在那個后端膜移動面同磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
下面以磁盤裝置為例說明本發(fā)明的動作。
圖1是表示液體性質(zhì)的說明圖;圖2是表示本發(fā)明的液體支承方式的側(cè)面圖;圖3是表示結(jié)合的潤滑劑狀態(tài)的模式圖;圖4是表示本發(fā)明的接觸方式的側(cè)面圖;圖5是表示一實(shí)施例的滑塊附近的斜視圖;圖6是表示液體支承方式特性的說明圖;圖7是表示接觸方式特性的說明圖;圖8是表示接觸面積的影響的說明圖9是表示滑塊曲率效果的說明圖;圖10是表示本發(fā)明滑塊的一個實(shí)施例的斜視圖;圖11是表示本發(fā)明的滑塊另一實(shí)施例的斜視圖;圖12是表示讀/寫元件的一實(shí)施例的剖視圖;圖13是表示滑塊的又一實(shí)施例的側(cè)面圖;圖14是表示滑塊的另一實(shí)施例的側(cè)面圖。
首先參考圖1和2描述涉及液體支承方式的本發(fā)明的動作。
圖1是表示液體的粘度系數(shù)隨著液體的剪切速度U/h變化的關(guān)系曲線圖,其中U表示磁盤旋轉(zhuǎn)速度,也就是滑塊的移動速度,h表示浮起高,通常度,將粘度系數(shù)基本上為一常數(shù)的同剪切速度無關(guān)的液體或粘度系數(shù)在某一范圍內(nèi)基本上是常數(shù)的同剪切速度無關(guān)的液體稱為牛頓液體,而將粘度系數(shù)隨著剪切速度的增加而變化的液體或存在變化范圍的液體稱為非牛頓液體。在非牛頓液體中,將粘度系數(shù)隨著剪切速度的增加而降低的液體稱為A型非牛頓液體,而將粘度系數(shù)隨著剪切速度增加而增加的液體稱為B型非牛頓液體。在已有技術(shù)中,利用了非牛頓流體A所示的粘度降低的性質(zhì)。但是如上所述,粘度的降低是不可取的,因?yàn)檎扯鹊慕档蜁挂后w膜的剛性降低,以及引起液體的離心飛散。為了解決這些問題,本發(fā)明采用的是粘性不降低的牛頓液體或粘性增加的B型非牛頓液體,即使對于非牛頓液體A在其粘性不降低的范圍也可以采用。
圖2是磁頭滑塊支承在所述液體潤滑劑上狀態(tài)的側(cè)面圖。磁頭滑塊21有一個曲面的移動面和平面的移動方向后端面,在這個平面上固定著讀/寫元件件22。磁盤包括光滑的非磁性基板28,在基板28上通過薄膜形成方法(例如,鍍、蒸鍍、濺射等)制作底膜27,磁性膜26和保護(hù)膜25,以及用浸漬法,噴涂法蒸鍍法和LB成膜法等在磁盤的頂面上涂上一層厚度為5至100nm的具有牛頓特性或B型非牛頓特性的液體潤滑劑24。隨著磁盤的旋轉(zhuǎn),該液體潤滑劑24進(jìn)入固體層的保護(hù)膜25與磁頭滑塊21之間的楔形間隙內(nèi),從而壓力增加,在所謂的動壓支承原理作用下磁頭滑塊被液體支承或浮起。在這時,由于空氣也從液體膜的周圍流入這個間隙中,而使引起滑塊浮起的揚(yáng)壓力和由接觸部分周圍的彎液面產(chǎn)生的吸附力作用在滑塊上,在設(shè)計(jì)時可以利用這個揚(yáng)壓力和吸附力獲得一個必要的浮起高度。在本說明書中參考圖2只描述液體支承的動作。
由于液體潤滑劑使用的是牛頓液體或B型非牛頓液體,所以即使在高速移動時液體的粘度也不降低,當(dāng)然,液體膜的剛性也不減小,從而液體支承是穩(wěn)定的。當(dāng)浮起高度h由于外界的干擾,例如磁盤的上下動或搜索動作等而變化時,根據(jù)一般的動壓支承原理,與已有技術(shù)同樣地,會有一個恢復(fù)力作用在滑塊上,以便使其恢復(fù)原先的浮起高度。除此之外,本發(fā)明的滑塊還有下述效果。
第一,因?yàn)榛囊苿用姹患庸こ汕?,所以?dāng)浮起高度h增加時,同液體的接觸面積變小而使揚(yáng)壓力減小,反之,當(dāng)浮起高度h減少時,接觸面積變大而使揚(yáng)壓力增加。也就是說,當(dāng)浮起高度h改變時,恢復(fù)力作用在滑塊上的效果同已有技術(shù)相比要大,由于這個恢復(fù)力的作用,滑塊的支承穩(wěn)定性是非常令人滿意的。
第二,因?yàn)榛瑝K的移動面被切成后端面為平面的形狀,所以在楔狀間隙內(nèi)平穩(wěn)增加的液體壓力在這個端面部分突然釋放。液體的流動在這部分受到干擾,成為所謂的紊流,在紊流部分23中還可能出現(xiàn)渦流。這個紊流可以限制由平穩(wěn)液流產(chǎn)生的壓力上升,也就是說,這個紊流可以抑制通常的動壓支承效果而降低揚(yáng)壓力,或者也可以在這個紊流部分局部地產(chǎn)生取決于滑塊形狀的負(fù)壓。液體的流速越大、即磁盤的旋轉(zhuǎn)速度越大,則該包含負(fù)壓效果的揚(yáng)壓力抑制效果就越大。該抑制揚(yáng)壓力的效果與增加的揚(yáng)壓力相抵消,從而可以使浮起高度與磁盤旋轉(zhuǎn)速度無關(guān),基本上不變。
第三,由于磁盤的移動面被加工成曲面,所以滑塊同磁盤表面即同液體潤滑劑表面的接觸面積比已有技術(shù)的小得多。例如假定滑塊是球面,其曲率半徑設(shè)計(jì)為約0.5至20mm,液體潤滑劑的厚度設(shè)計(jì)為5至100nm,則接觸面積為從1.5×10-5到0.01mm2左右;如果考慮到接觸面周邊的彎液面面積等,則為0.1mm2以下左右。因此,即使在采用牛頓液體或B型非牛頓液體的情況下,也可以使液體的阻力抑制在幾百克力的程度或更?。凰员景l(fā)明的滑塊的支承性能、高速搜索操作,電源消耗和可靠性是非??扇〉?。
此外,因?yàn)闈櫥瑒┩瑝K的接觸面積小,所以可以使液體的揚(yáng)壓力減小,也使加在滑塊上的壓載減小,從而實(shí)現(xiàn)了壓載小于1克力。因此,即使在不供給潤滑劑或者不補(bǔ)充供給潤滑劑的情況下,對于可取的現(xiàn)象,例如磁盤或滑塊的磨損,潤滑劑的長年變化,接觸部分的發(fā)熱和溫度升高,吸附—粘著等可以有效地抑制,從而極大地提高了裝置的可靠性。
第四,因?yàn)榛瑝K的移動面被制成曲面,所以即使當(dāng)滑塊沿著垂直于圖示方向的搜索方向移動時,液體也可以容易地流入這個支承間隙內(nèi)。這意味著上述的效果同滑塊的移動方向無關(guān)。此外,因?yàn)榛瑝K的流體壓力峰值基本上出現(xiàn)在流出端附近的一個位置上,所以沒有必要旋轉(zhuǎn)支承滑塊,從而使滑塊的支撐機(jī)構(gòu)簡化并減輕了裝置的重量,克服了在已有技術(shù)中由于采用具有低剛性的旋轉(zhuǎn)支承機(jī)而引起的不穩(wěn)定性。因?yàn)樽x/寫元件配置在后端面上,這個位置始終靠近磁盤表面,所以即使滑塊的浮起姿勢稍發(fā)生變化,也能以高記錄密度完成讀和寫。
此外,如圖13所示,在積極地利用負(fù)壓的情況下,在設(shè)計(jì)時使軌道面和磁盤面之間形成的支承間隙有一個在向著滑塊移動方向后方一旦變?yōu)樽钚?,后再擴(kuò)大的區(qū)域,就可以使負(fù)壓產(chǎn)生在從最小間隙位置朝著移動方向后側(cè)的區(qū)域內(nèi)。潤滑劑被在支承間隙內(nèi)的最小間隙位置的前面產(chǎn)生的正壓力排出移動軌跡,該潤滑劑又被在這個最小間隙位置的后面產(chǎn)生的負(fù)壓帶回到移動方向軌跡上,從而使在軌跡上潤滑劑膜厚度沒有減小。此外,如果磁盤的旋轉(zhuǎn)速度例如增加時,則位于最小間隙前方位置的正壓力增加,而位于最小間隙后方位置的負(fù)壓絕對值增加,由于正壓和負(fù)壓的變化的相抵消,即使磁盤旋轉(zhuǎn)速度改變,支承力的變化也是小的,所以在采用牛頓液體或粘度隨著剪切力增加而增加的非牛頓液體的情況下,也可以減少浮起高度對旋轉(zhuǎn)速度的依賴性。
下面參考圖3和4說明采用同磁記錄介質(zhì)進(jìn)行化學(xué)或物理結(jié)合的潤滑劑時的動作。
雖然在液體的一般概念中,有很多液體具有A型非牛頓液體的性質(zhì),但是某些非常薄的液體膜例如厚度從幾個nm到幾十個nm的液體膜同固體膜相結(jié)合時并不表現(xiàn)出液體的特性,而表現(xiàn)出非液體的特性。圖3示意地說明在這個狀態(tài)下的潤滑劑的例子。例如具有極性基,吸著基和反應(yīng)基等的PFPE類液體潤滑劑在涂敷之前的散裝狀態(tài)下是液體。最好是使吸著基等排列在潤滑劑分子鏈的末端或者在分子鏈的一側(cè)或兩側(cè),也可以是若干個分子吸在一個極性基上。當(dāng)將其在磁盤表面上形成5—50nm左右的厚度時,例如當(dāng)在含氫碳膜那樣的表面固體保護(hù)層25上吸附著極性基或吸著基33時,潤滑劑分子32就很難在表面上自由移動。在這樣的厚度下,只有單分子層到幾個分子層程度的潤滑劑分子存在在厚度方向上,并且因?yàn)檫@些分子間的吸著,結(jié)合和分子鏈的纏繞,使得在表面可以自由移動的分子沒有幾個。在這種狀態(tài)下,潤滑劑表現(xiàn)出非液體的性質(zhì),例如它的粘度同散裝狀態(tài)的粘度相比大得多,這已經(jīng)不論述牛頓性或非牛頓性液體性質(zhì)的范圍內(nèi)。
非液體的性質(zhì)也可以通過下述方法得知。使形成有厚度為20nm左右的潤滑劑膜的磁盤以數(shù)千轉(zhuǎn)/分高速旋轉(zhuǎn),測定由于離心飛散引起的膜厚度減少的變化,再同用作為液體計(jì)算的離心飛散量比較便可以確認(rèn)有只有很少量的潤滑劑被離心力飛散。這是由于形成為薄膜狀的潤滑劑不能象液體那樣自由移動,顯示出相當(dāng)大的粘度。另外還可以通過下述事實(shí)證明非液體性即,將磁盤浸入到甲基睪丸酮或Fluorinert(R)(商標(biāo)名)中,潤滑劑仍不脫離地保持在磁盤面上。
圖4是滑塊在潤滑劑上接觸移動狀態(tài)的側(cè)面圖。本發(fā)明的這個結(jié)構(gòu)除了潤滑劑32之外,其它同圖2中所示的結(jié)構(gòu)相同。潤滑劑32是圖3所示的潤滑劑,例如是將具有極性基的PFPE類潤滑劑形成為單分子層至數(shù)個分子層。厚度為5至50nm左右的膜,在磁盤表面上存在的潤滑劑的少量自由分子由于滑塊的移動被收集沉積在滑塊的流入和流出側(cè)上,以液體狀態(tài)存在著??梢院苋菀最愅瞥隼迷撋倭恳后w和從滑塊周邊流入的空氣使流體的動壓原理起作用,這是屬于本發(fā)明范圍的。然而本發(fā)明的本質(zhì)是要利用結(jié)合和固定到保護(hù)膜上的非液體潤滑劑,下面參照圖4說明它的作用。
這樣的非液體潤滑劑借助于極性基等同保護(hù)膜結(jié)合,除了少量完全自由的分子外,不能被離心飛散。支持滑塊的作用如下在滑塊移動面下面的潤滑劑分子夾在滑塊和保護(hù)膜之間并被壓縮。潤滑劑分子通常是分子量為1000到10000左右的高分子,并具有分子鏈,由于被壓縮,同保護(hù)膜結(jié)合的部分或分子鏈的一部分被壓彎曲,分子的結(jié)合角度發(fā)生變化,因此產(chǎn)生反力。這說明分子鏈具有彈簧作用,滑塊就是靠位于其移動面下方的很多分子彈簧支承的。因?yàn)樵摲肿訌椈傻膭傂员纫后w動壓產(chǎn)生的剛性大,所以滑塊的移動穩(wěn)定性非常好。如果采用與圖2所示相同方式的浮起高度,則被壓縮的分子鏈長度(圖4中的h)相當(dāng)于浮起高度。下面,將被壓縮的分子鏈長度h稱為浮起高度。
因?yàn)榉肿訌椈膳c動壓支承不同,它沒有利用流體作用,所以浮起高度與磁盤的圓周速度無關(guān),而基本上取決于潤滑劑厚度,分子鏈的剛性,同滑塊接觸的分子數(shù)目以及加在滑塊上的壓載。如上所述,分子彈簧也可以結(jié)合少數(shù)自由分子或空氣的動壓起作用,在這種情況下,只要考慮流體力學(xué)的要素進(jìn)行支承設(shè)計(jì)即可。圖4是沒有積極地利用流體力的情況,是通過使滑塊的移動面積減小來抑制這些流體力的。假定該滑塊為球面,其曲率半徑為從0.5至50mm左右,則同潤滑劑分子接觸的面積為1.5×10-5至0.006mm2,即使考慮到同周邊部自由分子接觸的部分,該接觸面積也在0.1mm2以下。在浮起量變化時,除了分子彈簧的反力變化外還通過接觸面積的變化,由工作的分子數(shù)目變化引起的恢復(fù)力也作用在滑塊上,從而使滑塊穩(wěn)定。此外,因?yàn)榛瑝K在任何運(yùn)動方向都是用曲面同潤滑劑接觸,并且接觸面積小,所以借助微小的壓載便可以獲得適合的接觸狀態(tài),因此能使滑塊滑順地移動,與潤滑劑的摩擦力減小。因此,本發(fā)明在移動的穩(wěn)定性、高速搜索動作,電源的消耗方面是非??扇〉?,即使在不供給潤滑劑或不補(bǔ)充供給潤滑劑的情況下,也可以抑制不希望的現(xiàn)象,例如滑塊和磁盤的磨損,潤滑劑的長年變化,接觸部分的發(fā)熱和溫升、和粘著吸附等。這與圖2的情形是相同折。另外,因?yàn)閷?shí)際的接觸點(diǎn)是在讀/寫元件的某端部附近的一個位置上,所以滑塊支承機(jī)構(gòu)不需要可旋轉(zhuǎn)的支承,讀/寫元件與圖2相同的方式達(dá)到最小的浮起高度。
如果讀/寫元件與磁盤的固體保護(hù)層之間的距離小于80nm,則因?yàn)榭梢赃_(dá)到超過1G比特/英寸2的高密度記錄而特別可取。但是,當(dāng)這個距離小于10nm時則因?yàn)槟突瑒涌煽啃燥@著地降低而變得不可取。此外,如果磁頭滑塊的材質(zhì)是例如ZrO2類或Al2O3—TiC類的燒結(jié)材料,則在可靠性和降低成本方面是可取的。更可取的是將C、SiO2和Si等的復(fù)合膜形成的保護(hù)膜至少配置在對著記錄介質(zhì)的面上,可以顯著改善可靠性。上面以磁盤裝置為例對本發(fā)明的作用進(jìn)行了說明,但是上述的作用不限于磁盤裝置,還通用于磁頭滑塊與磁記錄介質(zhì)之間的距離小于0.1μ的磁存儲裝置。
下面以磁盤裝置為例描述本發(fā)明的實(shí)施例。
在圖5中示出了本發(fā)明一個實(shí)施例中的滑塊周圍的斜視圖。磁頭滑塊51是用Al2O3—TiC制作的,利用機(jī)械加工構(gòu)成曲面的移動面和平面的后端面,在后端面上形成讀/寫元件22和用于配線的電極52。在移動面的表面上形成由Si/ClSiO2組成的保護(hù)膜(圖中未示出)。讀/寫元件22是后述的利用磁阻效應(yīng)的元件,是通過濺射和蝕刻方法形成的。另外,電極52是鋁合金制的金屬導(dǎo)體,通過蒸鍍和蝕刻方法形成?;瑝K支承機(jī)構(gòu)53是由聚酰亞胺等可撓性材料制成,,利用在壓方向0.1mg/μm這樣小的彈簧常數(shù)獲得幾十個毫克力的微小穩(wěn)定荷載W,,這是用傳統(tǒng)的金屬材料很難達(dá)到的。如上所述,因?yàn)榛瑝K的移動表面是曲面以及讀/寫元件配置在后端面上,所以支承機(jī)構(gòu)53不需要已有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)。而只需圖5所示的簡單形狀即可。利用電鍍和蝕刻法在支承機(jī)構(gòu)53的表面施以銅制的配線,,銅制配線只通過與滑塊接合而同電極52導(dǎo)通,,同已有技術(shù)相比配線顯著地簡化?;瑝K移動面的曲率R1和R2如下所述,可以在0.5至20mm的范圍內(nèi),另外R1和R2也可以為同一個值(球面)??紤]到主移動方向(磁盤旋轉(zhuǎn)方向)速度和搜索方向速度的平衡,將主移動方向的曲率R1設(shè)定為2mm,而將搜索方向的曲率R2設(shè)定為1mm。這樣的曲率是有效而實(shí)用的。這樣構(gòu)成的曲面實(shí)際上是在每部分表面的局部都具有不同曲率的三維曲面,例如可以是基本成旋轉(zhuǎn)橢圓體的曲面。在此討論經(jīng)的曲率R1和R2表示這樣的曲面的代表曲率。磁盤的構(gòu)造如下在由強(qiáng)化玻璃、NiP鍍鋁合金,陶瓷(例如SiC等)等制成的非磁性基板28的表面,至少形成一層Nb、Cr、CrTi等物質(zhì)制成的底膜27,再其上面至少形成一層CoCr-Ta、CoCrPt、CoNiCr等物質(zhì)制成的磁性層26,在磁性層26的上面,至少形成一層由C、(MoW)C、含氫的Carbon、ZrO2;(ZrNb)N等物質(zhì)構(gòu)成的保護(hù)膜25。上述各膜層都是采用薄膜制造工藝?yán)鐬R射形成的。另外,用浸漬、噴涂或其它方法在最表面形成潤滑劑55。潤滑劑55隨著上述滑塊的移動方式而不同,在液體支承方式中采用牛頓性液體潤滑劑或粘度隨著剪切速度增加而增加的非牛頓性液體潤滑劑,在物理接觸方式中采用非液體性質(zhì)的潤滑劑。以下順次說明這些實(shí)施例。
首先,說明采用液體潤滑劑作為圖5中潤滑劑55的液體支承方式的實(shí)施例。把具有極性基的全氟聚醚類潤滑劑用溶劑稀釋到0.5%后作為液體潤滑劑,更具體地說,是用F(CF2CF2CF2O)n—CF2CF2—R表示的潤滑劑,例如DEMNUM(R)(Dackin IndustryCompany的商標(biāo))等就屬于這種潤滑劑,用其主鏈、并將末端基R用COOCH2—C2F5,或COONH3—C6H4—O—C6H4或OH—COOCH3等代替。當(dāng)用這種稀釋液形成厚度5至100nm的潤滑劑膜時,這個潤滑劑在使用速度0至15m/秒范圍內(nèi)表現(xiàn)牛頓特性,因此離心飛散量小,而且液體膜的剛性大,滑塊被穩(wěn)定地浮起。
圖6示出了在壓載W為20至60毫克、潤滑劑厚度d為20至80nm的情形下,滑塊支承在潤滑劑上時,磁盤的旋轉(zhuǎn)速度U同浮起高度h間的關(guān)系的測量曲線。浮起高度是用光學(xué)方法和磁記錄信息的再生波形的方法聯(lián)合測量的。對于任何的W和d的組合滑塊都能穩(wěn)定地浮起,并且不粘著,液體的阻力小,因而搜索特性令人滿意。由于上述的揚(yáng)壓力抑制效果,可以使浮起高度對磁盤旋轉(zhuǎn)速度的依賴關(guān)系比已有技術(shù)顯著地減小。當(dāng)潤滑劑厚度為80nm時浮起量有時超過80nm,這是由于滑塊刮起潤滑劑,使大量的潤滑劑聚集在滑塊周圍、特別是聚集在液體流入部附近而引起的。通過適當(dāng)調(diào)整壓載和滑塊的曲率等,可以進(jìn)一步降低浮起量。另外,本發(fā)明的基本效果如上文所述。
下面說明采用同磁記錄介質(zhì)的固體膜化學(xué)地或物理地結(jié)合的非液體性質(zhì)潤滑劑作為圖5中潤滑劑55的接觸方式的實(shí)施例。作為潤滑劑,柯以采用具有反應(yīng)性末端基或比較強(qiáng)吸附特性的極性基的全氟聚醚類潤滑劑,也可以將上述潤滑劑按一定量制成后,再用甲基睪丸酮、Fluorinert(R)(商標(biāo)名)等除去大部分自由潤滑劑。具體地說,例如可以是利用Daikin Industry Company的商標(biāo)名為DEMNOM的主鏈并使其末端形反應(yīng)性末端基或具有較強(qiáng)吸附性的極性基。反應(yīng)性末端基有異氰酸酯等,而具有較強(qiáng)吸附特性的極性末端基有COOH等。在利用碳類材料作保護(hù)膜的情況下,最好是利用含金屬的高硬度材料以便提高吸附性,或者在含氫或CH4的氫氬氣中形成膜,以便增加SP3的結(jié)合成分。此外,在形成潤滑劑膜之前,最好對圖5中保護(hù)膜25的表面進(jìn)行氧蝕刻等處理,使保護(hù)膜表面活化,以便潤滑劑處在極易吸著的狀態(tài)。然后,在涂敷上述潤滑劑后,反應(yīng)性末端基型的潤滑劑由于同保護(hù)膜表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起化學(xué)吸著,極性基型的潤滑劑則引起物理吸著,無論哪種類型,潤滑劑分子都牢固地固定在保護(hù)膜上。最好是用甲基睪丸酮、Fluorinert(R)(商標(biāo)名)溶劑清洗這個表面;以便除去沒有吸著上的剩余潤滑劑的大部分,而使吸著的分子的較多地留在表面上。通過這種方式,可以形成單分子層至數(shù)個分子層的厚度為5至50nm的潤滑劑層。這個狀態(tài)下的潤滑劑不再顯示液體的性質(zhì),例如,如果估算其粘度,發(fā)現(xiàn)同其散裝狀態(tài)相比,粘度以3位數(shù)字以上增加。在本方式中,在0至15m/秒左右的實(shí)用速度范圍內(nèi)的離心飛散量也很少。如上文所述,由于利用了分子彈簧,而使支承滑塊的剛性變大移動穩(wěn)定。
圖7示出了磁盤旋轉(zhuǎn)速度U與在滑塊下方被壓縮的分子彈簧的長度h(以下稱為浮起高度h)的關(guān)系的則量曲線,該曲線是在壓載W為20至50mg、潤滑劑厚度d為10至40nm的情況下,使滑塊在上述非液體潤滑劑上移動而測得的。浮起高度是用光學(xué)方法和磁記錄信息的再生波形綜合測定的,在任何W和d的組合下,滑塊都被穩(wěn)定地浮起,不引起粘著,摩擦力小、搜索特性良好。在d=40nm時,由于潤滑劑稍稍表現(xiàn)出液體性質(zhì),以及流入滑塊的空氣的壓揚(yáng)力的影響,所以浮起高度與圓周速度有些相關(guān)。但是,不管在什么條件下,與上述的液體支承相比,浮起高度與圓周速度的依賴關(guān)系還是相當(dāng)小的。這表明本方式基本不利用流體動壓支承,潤滑劑是非液體的,借助于分子彈簧的作用,使滑塊移動。除此之外,本方式中的潤滑劑是非液體狀態(tài)的這一特點(diǎn)可以由下述的事實(shí)證明在旋轉(zhuǎn)速度為0時仍存在浮起高度,在磁盤的任何旋轉(zhuǎn)速度下,浮起高度仍基本上等于潤滑劑的厚度。此外,本發(fā)明的基本效果如上文所述。
圖8示出了接觸面積與切線方向阻力的關(guān)系曲線。采用曲率半徑約1mm的近似球面的滑塊,通過改變潤滑劑厚度進(jìn)行接觸面積與阻力關(guān)系的測定。對于切向阻力,用牛頓性液體潤滑劑時,主要表現(xiàn)為液體阻力,而用非牛頓潤滑劑時,分子引力和吸著力作為摩擦力表現(xiàn)。在這兩種情況下幾乎顯示同樣的傾向,,如圖8所示,接觸面積小于0.1mm2的范圍內(nèi)的切向阻力小,作為磁盤裝置是很適宜的。
圖9示出滑塊的曲率半徑與切向阻力的關(guān)系曲線,所用的是基本上為球面的滑塊,不管在液體支承方式還是接觸方式中,當(dāng)曲率半徑在20mm以下時,阻力小,而小于0.5mm時,接觸面壓力顯著增加,考慮到這個問題和滑塊制造上的問題,最好使曲率半徑大于0.5mm而小于20mm。
在圖10和11中示出了滿足本發(fā)明要求的滑塊的形狀。圖10的滑塊61是具有1個由兩個平面構(gòu)成的斜面型軌道的滑塊,62是斜面,63是平面。在后端面上形成下述的讀/寫元件22和與圖5相同的配線52。在滑塊上形成一個軌道不僅可以減小與潤滑劑的接觸面積,還可以使用1個自由度的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的滑動器支承機(jī)構(gòu)。另外通過采用適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┖穸群蛯⒒瑝K各部分的尺寸設(shè)定在下述范圍,便可以在滿足上述接觸面積范圍的同時獲得良好的性能?;瑝K的尺寸最好是寬度B為0.05至0.3mm,L1為0.05至0.5mm,L2為0.05至1mm。本滑塊呈現(xiàn)在收搜方向有角的形狀,這樣其阻力稍稍增大,因此最好對角部分進(jìn)行所謂的倒角加工,使角部分變?yōu)榍蕿?.05mm的弧面(圖中未示出)。但是,同曲面或圓柱面的滑塊相比,本滑塊的優(yōu)點(diǎn)是容易制造。
如圖11所示,滑塊71具有圓柱面73和平面的斜面72,在后端面上形成讀/寫文件22和配線52。本滑塊比曲面的滑塊制造容易,在搜索方向也可以滑順地移動,圓柱面的曲率半徑R與曲面滑塊的相同,在0.5mm以上,20mm以下,而L1和L2最好是在下述范圍內(nèi)L1從0.05至0.5mm,L2從0.5至1mm。
圖12是本發(fā)明中使用的讀/寫元件的剖面結(jié)構(gòu)的放大圖。元件整體配置在滑塊后端部81上,82代表移動面。83代表以Al2O3為主成分的具有絕緣膜或保護(hù)膜作用的膜,84代表由Fe—Ni—N合金、Co—Fe類合金、Fe—Al—Si合金或坡莫合金等制成的軟磁性膜,87代表MR(磁阻效應(yīng))讀傳感器,它是由具有大磁阻效應(yīng)的坡莫合金或坡莫合金和Co合金的疊層膜、坡莫合金或Co合金和NiO等的反強(qiáng)磁性膜的疊層膜構(gòu)成的。這些疊層膜是采用制膜工藝(例如濺射,電鍍或蒸鍍)頓序制作的。85代表由抗蝕劑或聚酰亞胺制成的非導(dǎo)電性膜。86代表由銅、鋁合金等用蒸度或蝕刻方法制作的線圈的斷面,這個線圈是供記錄用的。各個膜的厚度大致如圖12所示。當(dāng)MR元件形成的讀部分與寫部分間的距離是零時,表示共有磁性部。這些軟磁性磁極也可以是多層膜。通過使電流流入線圈86,使得磁場產(chǎn)生,而執(zhí)行寫入動作,通過87的MR傳感器的磁阻效應(yīng)執(zhí)行讀出動作。利用上述方式構(gòu)成的讀/寫元件,其讀/寫效率特別令人滿意,在平面上的記錄密度可以達(dá)到G比特/英寸2的高密度量級。上面是以磁盤裝置作為例子對本發(fā)明的實(shí)施例作了描述,但是本實(shí)施例不限于磁盤裝置,還適用于磁頭滑塊與磁記錄介質(zhì)之間的距離小于0.1μm的磁存儲裝置。
在圖13和14中示出了有效地利用負(fù)壓的滑塊形狀的例子。圖13和滑塊91有一個由近似的平面構(gòu)成的移動方向后端面92,在后端面92上形成使讀/寫元件22保持固定在內(nèi)部的元件膜93。這個元件膜93的同磁記錄介質(zhì)25相對的那個面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面94構(gòu)成,讀/寫元件22配置在這個元件膜移動面94上的同磁記錄介質(zhì)25大致最靠近的點(diǎn)上。在元件膜移動面94同磁記錄介質(zhì)之間形成一個沿移動方向的最小間隙分布,包括一個間隙從讀/寫元件22處朝著移動方向的后側(cè)基本上擴(kuò)大的區(qū)域。
如上文所述的那樣,由于在移動方向的間隙擴(kuò)大區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,而可以使滑塊的移動軌跡上的潤滑劑膜厚度的減少量降低,還可以使浮起高度同圓周速度的依賴關(guān)系變?nèi)?。在此?yīng)該指出,在已有的液體支承領(lǐng)域內(nèi),沒有負(fù)壓作用在液體上。支承面的質(zhì)量大,并且基本上不運(yùn)動,液體支承以相當(dāng)大的壓力作為對象。在支承象磁頭滑塊這么小的微小質(zhì)量物體的情況下,滑塊在運(yùn)動時液體部分不產(chǎn)生壓負(fù)力。其結(jié)果,液體部分最終不成為負(fù)值,只在滑塊移動過程中,在瞬間產(chǎn)生很小的負(fù)壓。
在圖14中,與圖13相同的標(biāo)記表示與圖13中相同的部分。圖14的滑塊91是在其元件膜93的表面上再形成一個保護(hù)膜95的情況,在這種情況下,可以將從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)形成的間隙擴(kuò)大范圍在移動方向上的長度設(shè)定得比圖13實(shí)施例的長,因此,在使移動軌跡上的潤滑劑膜厚度減小量降低及減弱浮起高度對圓周速度的依賴關(guān)系方面具有更大的效果。
按照本發(fā)明,在液體支承方式和接觸方式的磁存儲裝置中,液體的阻力或摩擦力或粘著力等非常小,浮起高度對旋轉(zhuǎn)速度的依賴關(guān)系也可以減弱,而且潤滑劑不飛散,滑塊可以在浮起高度為10至80nm的范圍內(nèi)穩(wěn)定地移動。還可以簡化滑塊支承機(jī)構(gòu),并可以將高效的讀/寫元件固定在最佳位置上。需要提供用于供給或補(bǔ)充供給潤滑劑的裝置,這樣便使磁存儲裝置可以高速搜索操作、并且具有高可靠性和高密度記錄性能。
權(quán)利要求
1.一種磁存儲裝置,包括一個基本上無撓性和磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑;其特征在于,所述的潤滑劑是粘度同剪切速無關(guān)幾乎顯一定值的牛頓特性范圍內(nèi)的液體,或者是有效粘度隨著剪切速度增加而增加的液體,所述的磁頭滑塊間歇地或連續(xù)地與該液體潤滑劑接觸并在其上移動,,并與磁記錄介質(zhì)之間保持一個間隙,執(zhí)行讀/寫操作,以及包括一個使浮起高度即使在移動速度變化的情況下也能保持不變的裝置,所述的浮起高度是所述間隙的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的磁存儲裝置,其特征在于所述的磁頭滑塊具有用于在磁盤表面上移動的移動軌道。
3.如權(quán)利要求2所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件配置在所述磁頭滑塊的移動方向的略后緣上。
4.如權(quán)利要求3所述的磁存儲裝置,其特征在于所述的讀寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述元件移動面的一個點(diǎn)上,所述的點(diǎn)基本上最靠近所述磁記錄介質(zhì),一個形成在所述的元件膜移動面同所述磁記錄介質(zhì)之間的在滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
5.如權(quán)利要求3所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定這個讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜由所述元件膜和所述保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述的后端膜移動面的一點(diǎn)上,所述的點(diǎn)大至上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),一個形成在所述后端膜移動面和所述磁記錄介質(zhì)之間的在所述滑塊運(yùn)動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在所述的區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
6.如權(quán)利要求1所述的磁存裝置,其特征在于,所述的磁頭滑塊移動面的至少一部分是基本上成圓柱形的。
7.如權(quán)利要求6所述的磁存儲器,其特征在于,所述的讀/寫元件配置在所述磁頭滑塊的移動方向的略后邊緣上。
8.如權(quán)利要求7所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述元件膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),一個形成在所述元件膜運(yùn)動表面和所述的磁記錄介質(zhì)之間的在滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
9.如權(quán)利要求7所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在無件膜的、滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜,由所述的元件膜和所述的保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,所述的讀寫元件固定在所述后端膜移動面的一個點(diǎn)上,,這個點(diǎn)基本上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),在滑塊移動方向形成在所述的后端膜移動面同所述磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,這個間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
10.如權(quán)利要求1所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件至少包括一個利用磁阻效應(yīng)的讀元件。
11.如權(quán)利要求1所述的磁存儲裝置,其特征在于在所述讀/寫元件同所述磁記錄介質(zhì)的固體保護(hù)膜之間的距離大于10nm而小于80nm。
12.如權(quán)利要求1所述的磁存儲裝置,其特征在于所述的磁頭滑塊的材質(zhì)是ZrO2類或Al2O3—TiC類等的燒結(jié)材料。
13.如權(quán)利要求1所述的磁存儲裝置,其特征在于至少在磁頭滑塊的與磁記錄介質(zhì)相對的面上,設(shè)有至少一層保護(hù)膜,該保護(hù)膜由不同于所述滑塊材料的材料制成。
14.一種磁存儲裝置,包括一個基本上無撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在所述的磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,其特征在于,所述的潤滑劑是化學(xué)地或物理地結(jié)合在所述磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,所述的磁頭滑塊同所述的潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸并在所述的潤滑劑上移動的同時執(zhí)行讀/寫操作。
15.如權(quán)利要求14所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的磁頭滑塊包括一個用于在磁盤表面上移動的移動軌道。
16.如權(quán)利要求15所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件配置在所述磁頭滑塊的移動方向的略后邊緣上。
17.如權(quán)利要求16所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述元件膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上是靠近所述的磁記錄介質(zhì),一個在滑塊移動方向形成在所述元件膜移動面和所述磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上所述的間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
18.如權(quán)利要求16所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、所述滑動器移動方向的后面形成保護(hù)膜,由所述的元件膜和所述的保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述的后端膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),在滑塊運(yùn)動方向形成在所述的后端膜移動面同所述磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
19.如權(quán)利要求14所述的磁存儲裝置,其特征在于,磁頭滑塊的至少一部分移動面大致是圓柱形的。
20.如權(quán)利要求19所述的磁存儲裝置,其特征在于所述的讀/寫元件配置在所述磁頭滑塊的移動方向的略后邊緣上。
21.如權(quán)利要求20所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、與所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述的元件膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),一個在所述滑動器運(yùn)動方向形成在所述元件膜移動面和所述的磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
22.如權(quán)利要求20所述的磁記錄裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在該元件膜的、所述滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜,由所述的元件膜和所述的保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述的后端膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),在滑塊移動方向形成在所述的后端膜移動面同所述磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
23.如權(quán)利要求14所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件至少包括一個利用磁阻效應(yīng)的讀元件。
24.如權(quán)利要求14所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述讀/寫元件同所述磁記錄介質(zhì)的固體保護(hù)膜之間的距離大于10nm而小于80nm。
25.如權(quán)利要求14所述的磁存儲裝置;其特征在于,所述的磁頭滑塊是由ZrO2類或Al2O3—TiC類等的燒結(jié)材料。
26.如權(quán)利要求14所述的磁存儲裝置,其特征在于,至少在磁頭滑塊的與磁記錄介質(zhì)相對的面上,設(shè)有至少一層保護(hù)膜,該保護(hù)膜是由不同于所述滑塊的材料的材料制作的。
27.一種磁存貯裝置,包括表面上分布有潤滑劑的基本上非撓性的磁記錄介質(zhì),和一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊,該磁頭滑塊同所述潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸并在所述潤滑劑上移動,其特征在于,磁頭滑塊與潤滑劑之間的接觸面積小于0.1mm2。
28.一種磁存儲裝置,包括一個基本上非撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在磁記錄介質(zhì)上的潤滑劑,其特征在于,所述的潤滑劑是粘度與剪切速度無關(guān)幾乎顯示一定值的牛頓特性范圍內(nèi)的液體,或者是有效粘度隨著剪切速度的增加而增加的液體。所述的磁頭滑塊至少包括一個在主移動方向和同這個主運(yùn)動方向垂直的方向上具有曲率的曲面的移動面,和一個由一個或幾個基本上扁平的表面構(gòu)成的運(yùn)動方向后端面,所述的磁頭滑塊同磁記錄介質(zhì)之間保持一個間隙,同液體潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸并在所述潤滑劑上移動的同時執(zhí)行讀/寫操作,還包括一個保持浮起高度即使在移動速度變化時也不變的裝置,該浮起高度是所述間隙的距離。
29.如權(quán)利要求28所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的曲面的曲率在主移動方向上與同這個主移動方向垂直的方向上是不同的。
30.如權(quán)利要求28或29所述的磁存儲裝置,其特征在于所述的曲面曲率大于0.5mm而小于20mm。
31.如權(quán)利要求28所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件配置在所述磁頭滑塊的移動方向的略后部上。
32.如權(quán)利要求31所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、同所述的磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,讀/寫元件配置在該元件膜移動面的一點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近所述磁記錄介質(zhì),一個形成在所述元件膜移動面和所述磁記錄介質(zhì)之間的并在所述滑塊移動方向上的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
33.如權(quán)利要求31所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述的讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、所述滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜,由所述元件膜和所述保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、同所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件配置在所述的后端膜移動面的一個點(diǎn)上,這個點(diǎn)基本上最靠近所述磁記錄介質(zhì),一個在所述滑塊移動方向上形成在所述后端膜移動面同磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在這個區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
34.一種磁存儲裝置,包括一個基本上非撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊和分布在所述磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,其特征在于,所述的潤滑劑是化學(xué)地或物理地結(jié)合在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑,所述的磁頭滑塊至少包括一個在主移動方向和與這個主移動方向垂直方向上的具有曲率的曲面的移動面,和一個由一個或幾個基本上扁平的表面構(gòu)成的移動方向后端面,所述的磁頭滑塊與所述潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸并在所述潤滑劑上移動,執(zhí)行讀/寫操作。
35.如權(quán)利要求34所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的曲面的曲率在主移動方向以及與所述的主移動方向垂直的方向上是不同的。
36.如權(quán)利要求34或35所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的曲面的曲率大于0.5mm而小于20mm。
37.如權(quán)利要求34所述的磁存儲裝置,其特征在于所述的讀/寫元件配置在磁頭滑塊的移動方向的略后邊緣上。
38.一種如權(quán)利要求37所述的磁存儲裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,該元件膜的、與所述磁記錄介質(zhì)相對的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件配置在所述的元件膜移動面的一點(diǎn)上,該點(diǎn)基本上最靠近所述磁記錄介質(zhì),一個在所述的滑塊移動方向上形成在所述元件膜移動面同所述磁記錄介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在該區(qū)域上該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
39.如權(quán)利要求37所述的磁記錄裝置,其特征在于,所述的讀/寫元件形成在用于固定所述讀/寫元件的元件膜內(nèi)部,在元件膜的、所述的滑塊移動方向的后面形成保護(hù)膜,所述元件膜和所述保護(hù)膜構(gòu)成的后端膜的、與所述磁記錄介質(zhì)相對的面由一個具有曲率的曲面形成的后端膜移動面構(gòu)成,所述的讀/寫元件固定在所述后端膜移動面的一點(diǎn)上,該點(diǎn)基本上最靠近所述的磁記錄介質(zhì),一個在所述滑塊移動方向上形成在所述后端膜移動面與所述磁介質(zhì)之間的最小間隙分布包括一個區(qū)域,在該區(qū)域上,該間隙從讀/寫元件處朝著滑塊移動方向后側(cè)擴(kuò)展。
全文摘要
一種磁存儲裝置,包括一個基本非撓性的磁記錄介質(zhì),一個上面固定有讀/寫元件的磁頭滑塊,和分布在磁記錄介質(zhì)表面上的潤滑劑。所述的潤滑劑是粘度與剪切速度無關(guān)的基本上為定值的牛頓液體或者是有效粘度隨著剪接速度增加而增加的液體。磁頭滑塊與磁記錄介質(zhì)之間保持一個間隙,為了執(zhí)行讀和寫操作,在液體潤滑劑上移動并且同潤滑劑間歇地或連續(xù)地接觸。還包括一個使浮起高度即使在移動速度變化情況下也保持不變的裝置,所述的浮起高度是所述間隙的距離,這樣便可以提供一個具有液體支承方式或接觸方式的磁存儲裝置,所述的方式具有很小的液體阻力和摩擦力或粘著力,而且使?jié)櫥瑒┎伙w散,保持浮起量,從而可以使滑塊穩(wěn)定地移動以及以高可靠性和高密度記錄,執(zhí)行高速搜索操作。
文檔編號G11B5/58GK1122038SQ9411986
公開日1996年5月8日 申請日期1994年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月7日
發(fā)明者浜口哲也, 城石芳博, 加藤幸男, 松本真明, 時末裕充, 中川路孝行, 今關(guān)周治 申請人:株式會社日立制作所