(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化による抵抗変化に反応するよう構成された接触センサー素子と、
前記接触センサー素子よりも小さい熱伝導率、及び前記接触センサー素子よりも高い硬度を備えたシールド構造と、
を含むスライダー。
【請求項２】
前記シールド構造が前記スライダーの本体部分に電気的に接続される、
請求項１に記載のスライダー。
【請求項３】
前記シールド構造の材料が、鉄、ニッケル、銅、及びクロム合金からなる群から選択される、
請求項１に記載のスライダー。
【請求項４】
前記接触センサー素子と前記シールド構造との間にギャップを備える、
請求項１に記載のスライダー。
【請求項５】
前記ギャップ内に配置される材料を含み、前記材料の熱伝導率が前記シールド構造の熱伝導率よりも小さい、
請求項４に記載のスライダー。
【請求項６】
前記シールド構造が、前記接触センサー素子よりも１ｎｍ以上小さく突出する、
請求項１に記載のスライダー。
【請求項７】
ラップアラウンドシールドを含み、前記シールド構造が前記ラップアラウンドシールドと一体化される、
請求項１に記載のスライダー。
【請求項８】
前記接触センサー素子の電源電極が前記スライダーの本体部分に電気的に接続されている、
請求項１に記載のスライダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライダーにおける接触センサー用のノイズおよび粒子のシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
接触センサー素子の周りのシールド構造に関して次の問題が生じ得る。（１）粒子との接触時に、シールド構造によって熱が捕えられる。従って、接触の検出感度が低下する。（２）ディスクの方向へのシールド構造の突出が接触センサー素子の突出よりも小さい場合、粒子がシールド構造を通過して接触センサー素子に衝突し得る。それゆえ、接触センサー素子が損傷を受ける可能性がある。（３）ディスクの方向へのシールド構造の突出が接触センサー素子の突出よりも大きい場合、接触センサー素子はディスクに接触し得ない。従って、接触の検出感度が低下する可能性がある。（４）粒子がシールド構造に接触するとき、シールド構造は粒子により引きずられる。シールド構造と接触センサー素子との間、又はシールド構造と接触センサー素子の電極との間の短絡は、接触センサー素子に対する損傷をもたらし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記（１）〜（４）の少なくとも１つの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のスライダーには、接触センサー素子よりも低い熱伝導率と、接触センサー素子よりも高い硬度の金属から構成されたシールド構造が、接触センサー素子の周囲に備えられる。
【０００５】
このシールド構造は、例えば鉄、ニッケル、銅、又はクロム合金から構成される。シールド構造はスライダーの本体部分に電気的に接続されている。さらに、接触センサー素子の電源電極は、抵抗器を経由してスライダーの本体部分に電気的に接続されている。その結果、シールド構造及び接触センサー素子のＧＮＤ電位は一定に保たれ、シールド構造と接触センサー素子との間のあらゆる短絡の影響は軽減される。
【０００６】
さらに、損傷の程度を評価するための、接触センサー素子の抵抗値をモニターする回路が備えられる。
【０００７】
この明細書に言及されている図は、特に記載のない限り原寸に比例していないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態によるハードディスクドライブの一例を説明する。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるヘッドスライダーの例を説明する。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるヘッドスライダーの例を説明する。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態によるヘッドスライダーの例を説明する。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態によるヘッドスライダーの例を説明する。
【図３】本発明の一実施形態による、接触センサー素子の損傷を検出する方法のフローチャートを説明する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に対する言及がここで詳細になされ、その例は添付図で説明されている。本技術を様々な実施形態に関連して記述しているが、これらの実施形態に対して本技術を限定する意図のないことを理解されたい。その反対に、本技術は、添付の請求項により定義される様々な実施形態の精神及び範囲の中に含まれ得る、代替案、変更、及び等価なものを網羅することを意図している。
【００１０】
さらに、以下の実施形態の記述において、本技術を完全に理解できるように、数多くの具体的な詳細を記載する。しかしながら、本技術はこれらの具体的な詳細がなくても実行され得る。別の事例において、良く知られた方法、手順、構成部品、及び回路は、本実施形態の態様が不必要に分かりにくくならないよう、詳細には記述していない。
【００１１】
ここで、図１を参照すると、コンピュータ・システム用の磁気ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００を含む、情報記憶システムの一実施形態の略図が示されているが、ただし１つのヘッドと１つのディスク面の組合せだけが示されている。ここでヘッドとディスクの組合せに関して記述されているものは、複数のヘッドとディスクの組合せに対してもまた適用できる。言い換えれば、本技術はヘッドとディスクの組合せの数とは無関係である。
【００１２】
一般に、ＨＤＤ１００は内部ベースプレート１１３及び内部カバー（図示せず）を有する。１つの実施形態において、内部ハウジング１１３は少なくとも１つの磁気ディスク（媒体）１３８を持つディスクパックを含む。ディスク１３８により表わされるようなディスクパックは、回転軸と、ディスクパックが回転可能な軸に対する半径方向とを定義する。
【００１３】
中央の駆動ハブ１３０を有するスピンドルモータ組立品は軸として動作し、ディスクパックのディスク１３８を、内部ベースプレート１１３に対して円周方向に回転させる。アクチュエータ組立品１１５は１つ以上のアクチュエータ・アーム１１６を含む。多数のアクチュエータ・アーム１１６が存在するとき、通常それらはベース／ハウジング１１３に移動可能又は旋回可能に取り付けられた櫛の形で表わされる。アクチュエータ・アーム１１６をディスク１３８に対して選択的に動かすために、コントローラ１５０もまた内部ベースプレート１１３に取り付けられる。アクチュエータ組立品１１５は、アームの電子装置と、ＨＤＤ１００がその中に存在するコンピュータ等のホストシステムとの間にデータを送るため、屈曲ケーブルのようなコネクター組立品と連結され得る。
【００１４】
１つの実施形態において、各アクチュエータ・アーム１１６は、そこから少なくとも１つの片持ちの一体化されたリード線支持体（ＩＬＳ）１２０を延ばしている。ＩＬＳ１２０はデータアクセス記憶装置において使用できる、任意の形のリード線支持体であり得る。スライダー１２１、ＩＬＳ１２０、及び読み取り／書き込みヘッドを含む一体化レベルは、ヘッド・ジンバル組立品（ＨＧＡ）と呼ばれる。
【００１５】
ＩＬＳ１２０は、ばねに似た性質を有し、それはスライダー１２１をディスク１３８から正確な距離に飛ばすために、ディスク１３８に向けてスライダー１２１の空気軸受面を付勢するか又は圧力を加える。ＩＬＳ１２０は、ばねに似た性質を備えるヒンジ領域と、そのヒンジ領域を通じて読み取り及び書き込みの配線及び電気接続を支持する屈曲ケーブル型の相互接続と、を有する。従来のボイスコイルモータ磁石組立品の中で自由に動くボイスコイル１１２もまた、ヘッド・ジンバル組立品の反対側のアクチュエータ・アーム１１６に取り付けられる。コントローラ１５０によるアクチュエータ組立品１１５の運動は、ヘッド・ジンバル組立品を、ディスク１３８の表面上のトラックを横切る半径方向の円弧に沿って動かす。
【００１６】
図２Ａ〜Ｄはヘッドスライダー１３Ａ〜Ｄを例示する。ヘッドスライダー１３Ａ〜Ｄは全て類似である。しかしながら、それらは以下で詳細に説明されるように僅かな差異を有する。
【００１７】
図２Ａは本発明の一実施形態による、ヘッドスライダー１３Ａを描写する。図２Ａの左側の図は、ディスク媒体（図示せず）に対向するヘッドスライダー１３Ａの面を示す。図２Ａの右側は、Ｚ軸方向のヘッドスライダーの断面図を示す。アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又は類似のものから成る層２は、ヘッドスライダー１３Ａの本体部分１のＸ軸において正方向に形成される。下部シールド３、読み取りヘッド４、上部シールド５、構成部品の部材６、接触センサー素子８、接触センサー素子８の電極９、書き込みヘッド１０、及びラップアラウンドシールド（ＷＡＳ）１１は層２に形成される。１つの実施形態において、ヘッドスライダー１３Ａは熱的な飛行高さの制御要素（ＴＦＣ）１４を含む。
【００１８】
接触センサー素子８よりも低い熱伝導率、及び接触センサー素子８よりも高い硬度の金属から構成されるシールド構造７Ａが、接触センサー素子８の本体部分１側に備えられる。シールド構造７Ａは、層２の内部に形成された（図示されていない）導線の使用によって、ヘッドスライダー１３Ａの本体部分１に電気的に接続されている。この接続はシールド構造７Ａの帯電を除去し、その結果として電気ノイズが低減され得る。
【００１９】
シールド構造７Ａは、電気ノイズの低減、接触センサー素子８の信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比の増大、及び接触の検出感度改善を提供する。さらに、シールド構造７Ａは、微細な粒子と接触センサー素子８との間の接触を減らし、同様に接触センサー素子に対する損傷を減らし得る。さらに、接触センサー素子の状態は、損傷の程度を評価するため、接触センサー素子の抵抗をモニターする回路により確認され得る。
【００２０】
例えば、鉄、ニッケル、銅、又はクロム合金のような材料から構成されるシールド構造７Ａの効果は、磁気ノイズの低減である。このシールド構造７Ａの最適なサイズは、磁気ディスク装置（図示されていない）のディスク媒体の飽和保磁力の大きさに従って決定される。１つの実施形態において、構成部材６のサイズに近いサイズが適切である。
【００２１】
ギャップ１２がシールド構造７Ａの接触センサー素子８近傍に備えられている。層２が構成される材料と同じ材料（アルミナ）が、このギャップ１２内へ詰められる。このアルミナの熱伝導率は通常、シールド構造７Ａの熱伝導率よりも小さい。従って、シールド構造７Ａへの、接触センサー素子８の熱散逸が防止され、接触センサー素子８の接触検出感度が改善され得る。
【００２２】
ディスク媒体はシールド構造７ＡのＺ軸の正方向に配置される。シールド構造７Ａがディスク媒体側に突出する量は、接触センサー素子８がディスク媒体側に突出する量よりも１ｎｍ以上小さくなければならない。この構成は、保持され得る接触センサー素子８の接触感度を維持し、一方でディスク媒体とヘッドスライダー１３Ａの間に閉じ込められた微細な粒子と、接触センサー素子８との間の接触を出来る限り防止する。
【００２３】
接触センサー素子８の電源電極は、抵抗を経由してスライダーの本体部分に電気的に接続される。この構成は接触センサー素子８とシールド構造７Ａの短絡が生じたとき、接触センサー素子８とシールド構造７Ａの間における高電圧の発生を防止し、同様に、接触センサー素子８の破壊を防止する。
【００２４】
図示されていない回路が、損傷の程度を評価するため、接触センサー素子８の抵抗値モニター用に設けられる。この構成は接触センサー素子８に対する損傷の程度を評価できるようにし、同様に、接触センサー素子８の状態を確認できるようにする。接触センサー素子８が損傷した場合、磁気ディスク装置のユーザーは、損傷の存在を知らされる。この通知は、磁気ディスク装置のあらゆる可能性のある破壊に先立って、ユーザーが任意の情報を記録することを防止し、あるいは磁気ディスク装置を交換する機会を可能にし、そして装置の使いやすさを確実にする。
【００２５】
図２Ｂは本発明の一実施形態によるヘッドスライダー１３Ｂを描写する。ヘッドスライダー１３Ｂは、ヘッドスライダー１３Ａと類似である。しかしながら、シールド構造７Ｂはヘッドスライダー１３Ｂの内部で、接触センサー素子８のＸ軸方向に備えられる。書き込みヘッド１０及び図２Ｂ〜Ｄに示されていないＴＦＣ又は類似のものが、ヘッドスライダー１３Ｂの内部に備えられる。シールド構造７Ｂは、電圧がこれらの要素に与えられるとき、これらの要素又はその配線から漏れ出す電気ノイズを低減できる。そして、シールド構造７Ｂは書き込みヘッド１０からの磁気ノイズを低減できる。
【００２６】
図２Ｃは本発明の一実施形態によるヘッドスライダー１３Ｃを描写する。ヘッドスライダー１３Ｃは、ヘッドスライダー１３Ｂと類似である。しかしながら、シールド構造７ＣはＷＡＳ１１と一体化している。この構成は、電圧が書き込みヘッド１０に与えられるとき発生する電気的ノイズ、及び書き込みヘッド１０からの磁気ノイズを含む、Ｘ軸の正方向からの電気的ノイズ及び磁気ノイズを低減できる。
【００２７】
図２Ｄは本発明の一実施形態によるヘッドスライダー１３Ｄを描写する。ヘッドスライダー１３Ｄは、ヘッドスライダー１３Ｃと類似である。しかしながら、シールド構造７Ｄは接触センサー素子８のＹ軸方向に備えられる。Ｙ軸方向のシールド構造７Ｄの効果は、Ｙ軸方向からの電気的ノイズ及び磁気ノイズを低減できることである。Ｙ軸方向は、ヘッドスライダー１３がディスク媒体の半径方向に探査作業を行なうときのヘッドスライダー１３の方向を定義する。
【００２８】
図３は本発明の一実施形態による、接触センサー素子８に対する損傷の存在を評価する方法３００を描写する。各種の実施形態において、コンピュータで読み取り可能な、及びコンピュータで実行可能な指令の制御下で、方法３００はプロセッサ及び電気構成部品により行なわれる。コンピュータで読み取り可能な、及びコンピュータで実行可能な指令は、例えばコンピュータで使用できる揮発性及び非揮発性メモリのような、データ記憶媒体内に存在する。しかしながら、コンピュータで読み取り可能な、及びコンピュータで実行可能な指令は、あらゆるタイプのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体内に存在し得る。幾つかの実施形態において、方法３００は少なくとも図１に説明されるようなＨＤＤ１００により行なわれる。
【００２９】
３１０において、ＥＣＳ（Embedded contact sensor）、ＣＳＥ（Contact sensor element）のような素子を用いた接触センサー素子８の抵抗値が測定される。３２０において、接触センサー素子８の抵抗値が所定の値の範囲内にある場合、接触センサー素子８は正常であると見なされ、その動作はノーマルモードに留まる。３２０において、接触センサー素子８の抵抗値が所定の値の範囲外にある場合、接触センサー素子８は粒子の接触又は同様なものによって損傷を受けたと見なされる。次に、３３０において、接触センサー素子８はＴＦＣに流れる電流の結果としてＴＦＣから発生する熱により加熱され、接触センサー素子８の抵抗値の較正が行なわれる。ここで言及される「較正」は、温度と接触センサー素子８の抵抗値との間の関係の決定を定義する。次に、３４０において、接触センサー素子８の接触検出に対応する設定値が変更される。その後に、３５０において、警報がＨＤＤのユーザーに対して発せられる。それに続いて動作は終了に移る。
【００３０】
本発明の様々な実施形態がこのように記述されている。本発明は特定の実施形態において記述されているが、本発明はそのような実施形態に限定されると解釈されるべきでなく、むしろ以下の請求項に従って解釈されるべきことを理解されたい。
【符号の説明】
【００３１】
１  ヘッドスライダーの本体部分、２  層、３  下部シールド、４  読み取りヘッド、５  上部シールド、６  構成部品の部材、７Ａ  シールド構造、７Ｂ  シールド構造、７Ｃ  シールド構造、７Ｄ  シールド構造、８  接触センサー素子、９  電極、１０  書き込みヘッド、１１  ラップアラウンドシールド（ＷＡＳ）、１２  ギャップ、１３Ａ  ヘッドスライダー、１３Ｂ  ヘッドスライダー、１３Ｃ  ヘッドスライダー、１３Ｄ  ヘッドスライダー、１４  熱的な飛行高さの制御要素（ＴＦＣ）、１００  ＨＤＤ、１１２  ボイスコイル、１１３  内部ベースプレート、１１５  アクチュエータ組立品、１１６  アクチュエータ・アーム、１２０  リード線支持体（ＩＬＳ）、１２１  スライダー、１３０  中央の駆動ハブ、１３８  磁気ディスク、１５０  コントローラ、３００  方法。
【図１】
0005975478.tif 000002
【図２Ａ】
0005975478.tif 000003
【図２Ｂ】
0005975478.tif 000004
【図２Ｃ】
0005975478.tif 000005
【図２Ｄ】
0005975478.tif 000006
【図３】
0005975478.tif 000007