(57)【要約】【課題】空気支承面から基板をなくすことにより、変換ヘッドのＴＰＴＲを減少させる空気支承式スライダーを提供する。【解決手段】磁気媒体へのデータの読み書きに、空気支承面を有する磁気ヘッド・スライダーを使用する。磁気ヘッドは、前面、後面、および第１および第２側縁によって境界を区切られたディスク対向面を有する基板を含む。スライダーは、基板の後面に配置された最終層を含み、ベースコートはディスク対向面を有し、基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する材料で構成される。空気支承式パッドが、最終層のディスク対向面上にのみ形成される。変換ヘッドが空気支承式パッド内に形成され、空気支承面で露出する。【選択図】　　　図１
2004118995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッド・スライダーで、
前面、後面、および第１および第２側縁によって境界を区切られたディスク対向面を有する基板を備え、基板は長手方向軸線を有し、さらに、
基板の後面上に配置された最終層を備え、最終層は、７×１０−６／℃より大きい熱膨張率を有する材料で構成され、最終層は、ディスク対向面を有し、さらに、
最終層のディスク対向面上にのみ形成された空気支承式パッドと、
空気支承式パッド内に形成され、空気支承面で露出する変換ヘッドとを備える磁気ヘッド・スライダー。
【請求項２】
最終層が、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２、ＢｅＯ、Ｙ２Ｏ３またはＴｉＮで構成される、請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
変換ヘッドが複数の層で構成される、請求項１に記載の磁気ヘッド・スライダー。
【請求項４】
最終層の熱膨張率が、基板の熱膨張率より大きく、変換ヘッドの金属層の熱膨張率と同等である、請求項３に記載の磁気ヘッド・スライダー。
【請求項５】
さらに、
基板と最終層の間に配置されたバッファ層を備える、請求項１に記載の磁気ヘッド・スライダー。
【請求項６】
バッファ層が、基板の熱膨張率より大きく、最終層の熱膨張率より小さい熱膨張率を有する、請求項５に記載の磁気ヘッド・スライダー。
【請求項７】
バッファ層の熱膨張率が約９×１０−６／℃である、請求項６に記載の磁気ヘッド・スライダー。
【請求項８】
基板、最終層、およびバッファ層がそれぞれヤング率を有し、バッファ層のヤング率が、基板と最終層双方のヤング率より小さい、請求項５に記載の磁気ヘッド・スライダー。
【請求項９】
空気支承面を有する磁気ヘッドで、
基板と、
基板上に配置されたベースコートと、
ベースコート上に空気支承面に隣接して配置された中心レールと、
中心レール内に形成され、空気支承面で露出するデータ変換器とを備え、データ変換器が複数の金属層を含み、ベースコートの熱膨張率が金属層の熱膨張率と同等である磁気ヘッド。
【請求項１０】
中心レールおよびベースコートが同じ材料で構成される、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】
ベースコートの熱膨張率が７×１０−６／℃より大きい、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１２】
ベースコートが、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２、ＢｅＯ、Ｙ２Ｏ３またはＴｉＮで構成される、請求項１１に記載の磁気ヘッド。
【請求項１３】
ベースコートが誘電材料で構成される、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１４】
さらに、変換器とベースコートとを分離する誘電材料の層を備える、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１５】
さらに、
基板とベースコートの間に配置された伸縮継手を備える、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項１６】
伸縮継手が、基板の熱膨張率より大きく、ベースコートの熱膨張率より小さい熱膨張率を有する、請求項１５に記載の磁気ヘッド。
【請求項１７】
伸縮継手の熱膨張率が約９×１０−６／℃である、請求項１４に記載の磁気ヘッド。
【請求項１８】
基板、ベースコート、および伸縮継手がそれぞれヤング率を有し、伸縮継手のヤング率が、基板とベースコート双方のヤング率より小さい、請求項１５に記載の磁気ヘッド。
【請求項１９】
伸縮継手のヤング率が低下すると、伸縮継手の厚さが減少し、伸縮継手のヤング率が上昇すると、伸縮継手の厚さが増加する、請求項１８に記載の磁気ヘッド。
【請求項２０】
さらに、
変換器上に配置されたオーバーコートを備え、オーバーコートがベースコートと同じ材料で構成される、請求項９に記載の磁気ヘッド。
【請求項２１】
回転ディスクの近傍で変換ヘッドを支持するスライダーで、
前縁、後縁、および第１および第２側縁によって境界を区切られたディスク対向面を有するスライダー本体を備え、スライダー本体が長手方向軸線を有し、かつ
基板と、
スライダー本体の後縁に沿って配置され、後縁を形成するベースコートとを備え、さらに、
ベースコート上でスライダー本体のディスク対向面に配置された中心レールを備え、
変換ヘッドが、中心レール内に形成された複数の金属層を備え、
ベースコートの熱膨張率が基板の熱膨張率より大きく、変換ヘッドの金属層の熱膨張率と同等であるスライダー。
【請求項２２】
さらに、
ベースコート上で後縁に隣接して配置されたオーバーコートを備え、
ベースコートおよびオーバーコートが同じ材料で構成される、請求項２１に記載のスライダー。
【請求項２３】
さらに、
基板とベースコートの間に配置された伸縮継手を備える、請求項２１に記載のスライダー。
【請求項２４】
伸縮継手が、基板の熱膨張率より大きく、ベースコートの熱膨張率より小さい熱膨張率を有する、請求項２３に記載のスライダー。
【請求項２５】
伸縮継手の熱膨張率が約９×１０−６／℃である、請求項２４に記載のスライダー。
【請求項２６】
基板、ベースコート、および伸縮継手がそれぞれヤング率を有し、伸縮継手のヤング率が、基板とベースコート双方のヤング率より小さい、請求項２３に記載のスライダー。
【請求項２７】
ベースコートの熱膨張率が７×１０−６／℃より大きい、請求項２１に記載のスライダー。
【請求項２８】
ベースコートが、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２、ＢｅＯ、Ｙ２Ｏ３またはＴｉＮで構成される、請求項２７に記載のスライダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願への相互参照】
本出願は、Ｄｅｃｌａｎ　Ｍａｃｋｅｎ、Ｊｏｈｎ　Ｒｏｂｅｒｔ　Ｐｅｎｄｒａｙ、Ｖｅｅ　Ｓｏｃｈｉｖｙ　Ｋｏｎｇ、Ｍａｌｌｉｋａ　Ｋａｍａｒａｊｕｇａｄｄａ、およびＪｅｒｅｍｙ　Ａｄａｍによる「ＢＡＳＥＣＯＡＴ，　ＯＶＥＲＣＯＡＴ　ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ　ＦＯＲ　ＴＨＥＲＭＡＬ　ＰＴＲ　ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ」と題した２００２年９月２７日出願の暫定特許出願第６０／４１４，０１４号の優先権を主張する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は概ね時期データ記憶および検索システムに関する。特に、本発明は熱ポール・チップの突出および後退を減少させるためのスライダー・ベースコートに関する。
【０００３】
【従来の技術】
回転するディスク上に変換ヘッドを適切に配置するため、空気支承式スライダーが専ら磁気ディスク・ドライブに使用されてきた。ディスク・ドライブ内では、各変換器が回転ディスク表面から数ナノメートル上を「浮動」している。変換器は、ある輪郭の表面を有するスライダー・アセンブリに装着される。空気支承力は、空気がディスクとスライダーの間を流れる際に空気が加圧されて生成され、すなわちスライダーの輪郭と、二表面の相対運動との結果である。空気力により変換器とディスク間の偶発的接触が防止される。空気支承により、スライダー変換器と回転ディスク間は非常に狭いクリアランスになる。これによって、高密度の磁気データを転送することができ、摩耗および損傷が軽減される。
【０００４】
ディスク記憶システムは、記憶容量の増加をめざして設計され、ディスク上の同心データ・トラックの密度が増加し（つまりデータ・トラックのサイズおよびデータ・トラック間の半径方向間隔が減少し）、スライダーが担持する変換器と回転ディスク間の空気支承ギャップを減少させる必要がある。ディスクのデータ記憶密度上昇を達成する一つの態様は、超低浮動高さで空気支承式スライダーを動作させることである。
【０００５】
ディスク・ドライブが適切に機能するため、スライダーは、動作中にスライダーがディスクと確実に接触しないよう、適切な浮動高さを維持し、十分な接触剛性を提供しなければならない。また、空気支承式スライダーは、スライダーとディスク間の接触を制限するため、始動時の離陸性能を向上させるか、ランプ・ロード／アンロード性能を向上させねばならない。このような接触は、スライダーの離陸および着陸中にスライダーの損傷を引き起こすことになる。
【０００６】
浮動高さは、磁気記録の最も重大なパラメータの一つである。スライダーの平均浮動高さが減少するにつれ、変換器は、ディスク上の個々のデータ・ビット位置間の解像度向上を達成する。したがって、変換器の浮動は、可能な限りディスクに近いことが望ましい。
【０００７】
従来の空気支承式スライダーでは、スライダー本体は、導電セラミック材料の基板ウェーハから形成する。この基板上に、絶縁材料の薄膜を付着させ、スパッタリングなどのプロセスによって、その中に金属変換器を構築する。変換器は、通常は磁気でコード化した情報を磁気媒体上に記憶するライタ部分、および磁気でコード化した情報を磁気媒体から検索するリーダ部分を含み、基板上に連続的に積み重ねた複数のパターン層で形成される。変換器の体積は、通常、基板の体積よりはるかに小さい。
【０００８】
変換器の層は、金属層と絶縁層との両方を含み、全てが基板と異なる機械的および化学的特性を有する。特性の違いは、変換器に様々に影響する。第１に、変換器の複数の層は、異なる速度でラップ仕上げされる。次に、製造中に変換器の空気支承表面（ＡＢＳ）をラップ仕上げする時に、様々な量の様々な材料が除去され、その結果、変換器の有するＡＢＳが不均一になる。通常、ラップ仕上げプロセスでは、基板からより、変換器の金属層の方が除去される量が多い。したがって、ラップ仕上げプロセスの結果、基板に対して変換器の金属層にポール・チップの後退（ＰＴＲ）が生じる。特定の層のＰＴＲは、基板の平面空気支承面と金属層の平面空気支承面との距離と定義される。
【０００９】
また、絶縁材料は、往々にして、変換器よりさらに大きく後退して、材料の後退を招き、その結果、絶縁材料とスライダー本体の基板材料との境界面に識別可能な偏位が生じる。偏位の変動があるので、変換器は、磁気ディスクの表面に非常に近接して浮動することができない。
【００１０】
さらに、基板および変換器層が機械的および化学的特性を異ならしているので、変換器の動作中に空気支承面にこれらの影響を生ずる。磁気データ記憶および検索システムの動作中に、変換器では、磁気データ記憶および検索システム内の温度が上昇する。また、変換器内の電流によって引き起こされる熱放散のため、変換器自体またはその一部の温度が、磁気データ記憶および検索システム内の温度より大幅に高くなることがある。
【００１１】
熱膨張率（ＣＴＥ）は、温度の増分変化に対する材料の単位長さ当たりの長さ変化の尺度である。基板の形成に使用する材料のＣＴＥは、通常、変換器の金属層形成に使用する材料のＣＴＥよりはるかに小さい。変換器の金属層の方がＣＴＥが大きいので、これらの層は、基板より大量に膨脹する傾向がある。したがって、変換器の動作温度が上昇すると、金属層は、基板より磁気ディスクの近くに突出する傾向があり、それによって変換器のＰＴＲに影響を及ぼす。温度によって引き起こされるこのＰＴＲの変化は、熱ＰＴＲ（ＴＰＴＲ）と呼ばれる。
【００１２】
磁気データ記憶および検索システムの動作中に、変換器は、磁気媒体の近傍に配置される。変換器と媒体間の距離は、大きい面密度を有する磁気媒体からの書き込みおよび読み出しを可能にするのに十分なほど小さく、磁気媒体と変換器との接触を防止するのに十分なほど大きいことが好ましい。変換器の性能は、主にこの距離によって決定される。
【００１３】
この変換器と磁気媒体接点との距離を維持するため、ＰＴＲは温度による変動が大きくあってはならない。ＴＰＴＲが大きい場合は、変換器と媒体との間隔が温度とともに大きく変化し、そのため、より高温の動作温度におけるこの変動に対応するため、低温での浮動高さを十分高くする必要がある。他方で、ＴＰＴＲがゼロに近い場合には、低温での浮動高さを減少させることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、様々な機械的および熱的後退という障害にもかかわらず、極めて低い一定の変換器浮動高さを達成する空気支承式スライダー設計に対する要求がある。ＴＰＴＲの多くは、空気支承面で露出した金属層に由来する。熱による突出を引き起こすのは、変換器の金属層と（空気支承面を形成する）基板材料とのＣＴＥの不整合である。空気支承面から基板をなくし、それによって変換ヘッドのＴＰＴＲを減少させる空気支承式スライダーの設計が必要である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空気支承面を有する磁気ヘッドに関する。磁気ヘッドは、先面、後面、および第１および第２側縁によって境界を区切られたディスク対向面を有する基板を含む。スライダーは、基板の後面上に配置された最終層を含み、ベースコートはディスク対向面を有し、基板の熱膨張率より大きい熱膨張率を有する材料で構成される。空気支承パッドは、最終層のディスク対向面上にのみ形成される。変換ヘッドは、空気支承パッド内に形成され、空気支承面で露出する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、ディスク・ドライブ１０の上斜視図を示し、これは音声コイル・モータ（ＶＣＭ）１２、アクチュエータ・アーム１４、サスペンション１６、フレキシャ１８、スライダー２０、ヘッド装着ブロック２２、およびディスク２４を含む。スライダー２０は、フレキシャ１８によってサスペンション１６の遠位端に接続される。サスペンション１６は、ヘッド装着ブロック２２にてアクチュエータ・アーム１４に接続される。アクチュエータ・アーム１４はＶＣＭ１２に結合される。図１の右側に示すように、ディスク２４は、複数のトラック２６を有し、軸線２８の周囲で回転する。
【００１７】
ディスク・ドライブ１０の動作中、ディスク２４の回転は空気の動きを生成し、これにスライダー２０が遭遇する。この空気の動きは、スライダー２０をディスク２４の表面から小さい距離浮いた状態に維持する働きをし、それによってスライダー２０はディスク２４の表面上を浮動することができる。ＶＣＭ１２は、軸線３０の周囲でアクチュエータ・アーム１４を移動させるよう選択的に動作し、それによってサスペンション１６を移動させ、スライダー２０によって担持された変換ヘッド（図示せず）をディスク２４のトラック２６上に配置する。ディスク２４の同心トラック２６上のデータを読み書きするために、変換ヘッドの適切な配置が必要である。
【００１８】
図２は、空気支承式スライダー２０の底面図である。スライダー２０は、フレキシャ１８に取り付けられたジンバル対向面または上面（図示せず）を有する。スライダー２０は、ディスク２４に面してディスクからデータを読み書きする変換ヘッド３４を担持するディスク対向面３２も有する。また、スライダー２０は、スライダー２０の上面とディスク対向面３２との間に延在する先縁２６および対向する後縁２８を有する。第１側縁４０および第２側縁４２が、スライダー２０の先縁３６と後縁３８との間に延在する。
【００１９】
空気支承式スライダー２０のディスク対向面の輪郭は、スライダー２０の浮動特徴に対して重大な効果を有し、空気支承式スライダーには様々な輪郭が提案され、使用されている。そのうち２つの例が、Ｓｔｒｏｎｇその他による米国特許第５，０６２，０１７号およびＣｈａｐｉｎによる米国特許第５，３４３，３４３号に開示されている。この文献は、両方ともＳｅａｇａｔｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｃ．に譲渡されている。これらの例についての詳細は同文献を参照されたい。スライダーは、ディスク・ドライブ１０が動作する間、ディスク２４上で超低浮動高さを維持しなければならない。動作中にスライダー２０がディスク２４上を浮動する間（図１）、変換ヘッド３４とディスク２４の間のヘッド媒体間隔（ＨＭＳ）は、ディスクのデータを正確に読み書きするため、ほぼ一定に維持しなければならない。
【００２０】
スライダー２０のディスク対向面３２は、スライダーの空気支承面４４（ＡＢＳ）を画定する。空気支承面４４は、スライダー２０の基準レベルである。図２に示すスライダー２０では、中心レールとして図示された空気支承式パッド４６が、スライダー２０の後縁３８に隣接して配置される。図２には図示されていないが、スライダー２０のディスク対向面上には、クロス・レール、チャネル、またはＡＢＳを有する第１および第２後部分などの他の構成要素を形成してもよく、ディスク対向面３２には、ＡＢＳから後退した空気チャネルなどの他の構成要素を形成してもよい。
【００２１】
スライダー２０はスライダー本体４８を含み、これは、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ、ＴｉＣ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＺｒＯ２などの導電性のセラミック基板材料、またはこれらの材料の組合せで形成された他の複合材料のウェーハで構成される。最終層５０が、スライダー２０の後縁３８に隣接する変換器部分を形成する。最終層５０はベースコート層５２およびオーバーコート層５４を含み、両方の層は同じ材料で構成される。最終層５０は二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、イットリア安定化二酸化ジルコン（Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化イットリア（Ｙ２Ｏ３）または窒化チタン（ＴｉＮ）などの絶縁材料で形成される。また、最終層５０は誘電材料で形成される。界面５６が、スライダー本体４８と変換器部分５０、特に基板４８とベースコート５２の異なる材料間に介在している。
【００２２】
中心レール４６、つまり空気支承式パッドは、スライダー２０の最終層５０上にのみ配置される。中心レール４６は、スライダー２０の後縁３８に隣接して位置し、ほぼスライダー２０の中心線（Ｃ）に沿って配置される。中心レール４６は、最終層５０と同じ材料で構成される。中心レール４６は、スライダー２０の空気支承面４４を形成する。スライダー２０の最終層５０および基板４８は中心レール４６より後退している。さらに、スライダー２０のディスク対向面３２の追加的輪郭は、中心レール４６によって形成された空気支承面４４より後退している。
【００２３】
変換ヘッド３４は、ほぼスライダー２０の中心線に沿って、中心レール４６内に形成される。変換ヘッド３４は複数の金属絶縁層で構成された多層デバイスである。通常、変換ヘッド３４の金属構成要素はそれぞれ、主に鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）および／またはコバルト（Ｃｏ）で構成された合金で形成される。例えば、同様の層を、パーマロイ、つまり約２０％のＦｅと８０％のＮｉという組成を有するＮｉＦｅ合金で形成することができる。このような合金は、通常、大きい熱膨張率（ＣＴＥ）を有する。例えば、Ｎｉ７９Ｆｅ２１は、約１２．２×１０−６／℃のＣＴＥを有する。
【００２４】
先行技術のスライダーでは、最終層５０は、スライダー本体４８に使用する基板材料の化学的および機械的特性にぴったり一致するよう選択された絶縁材料で構成される。本発明のスライダー２０の最終層５０は、変換ヘッド３４の金属層のＣＴＥと同等のＣＴＥを有する材料で構成される。最終層５０のＣＴＥは、７×１０−６／℃より大きい。最終層５０のＣＴＥは、２つの材料のＣＴＥがほぼ等しくなるよう、変換器ヘッド３４の金属層のＣＴＥとほぼ等しいことが理想的であり、これは約１２．０×１０−６／℃である。さらに、ベースコート５２は、約２．０ミクロンと約３０ミクロンの間の厚さを有するが、厚さは、ＡＡＢ写真プロセスの位置合わせ能力に応じて、この範囲内および範囲外で変動してもよい。最終層５０は、約１０ミクロンと約７０ミクロンの間の厚さを有する。
【００２５】
図３Ａは、スライダー２０の中心線に沿って見た図２のスライダー２０の一部の断面図である。図２に示した最終層５０は、ベースコート層５２とオーバーコート層５４との組合せで構成される。スライダー２０は、基板スライダー本体４８、ベースコート５２、変換ヘッド３４、およびオーバーコート５４を含む。スライダー２０の空気支承面４４は、空気支承式パッド４６のディスク対向面３２に形成される。金属および誘電層とで構成される変換ヘッド３４が、空気支承式パッド４６のベースコート５２とオーバーコート５４間に形成される。スライダー本体４８の残りの部分は、通常はフライス加工プロセスで形成され段階的に様々な深さでＡＢＳより後退する。図３には図示されていないが、スライダー２０のディスク対向面３２は、ＡＢＳを形成する他の形状を含んでもよい。
【００２６】
空気支承式パッド４６はスライダー２０の基準レベル、つまり空気支承面４４を形成する。通常、空気支承式パッド４６の部分を形成しないベースコートおよびオーバーコート層５２および５４の部分は、ＡＢＳより後退する。また、スライダー２０の基板部分４８は、約０．００５ミクロンから約０．３ミクロンだけＡＢＳより後退することができる。変換ヘッドのＰＴＲはＡＢＳから約０．００７５ミクロン（後退）から約−０．００５ミクロン（突出）の間である。
【００２７】
変換ヘッド３４の層は全て、異なる機械的および化学的特性を有する。これらの異なる特性のため、変換ヘッド３４の層は、異なる速度でラップ仕上げされる。したがって、製造中に実行する変換ヘッド３４の空気支承面４４のラップ仕上げにより、変換ヘッド３４は不均一なＡＢＳを有することになる。一般に、ラップ仕上げプロセスでは、基板４８からより、変換ヘッド３４の金属層から多くの量が除去され、その結果、基板４８に対する金属層のポール・チップ後退（ＰＴＲ）が生じる。特定層のＰＴＲは、基板４８のＡＢＳと層のＡＢＳとの間の距離と定義される。
【００２８】
変換ヘッド３４の層の様々な機械的および化学的特性は、さらに、動作中の変換ヘッド３４の空気支承面４４にも影響を及ぼす。スライダー基板４８の形成に使用する材料のＣＴＥは、通常、変換ヘッド３４の金属層の形成に使用する材料のＣＴＥよりはるかに小さい。金属層のＣＴＥの方が大きいので、これらの層は、基板４８より大量に膨脹する傾向がある。したがって、変換ヘッド３４が高い動作温度となると、（図３に示すように）金属層が基板４８より磁気ディスクの近くに突出し、それによって変換ヘッド３４の金属層のＰＴＲに影響を及ぼす。このＰＴＲの変化は、熱ＰＴＲ（ＴＰＴＲ）と呼ばれるように、温度によって引き起こされる。
【００２９】
本発明は、変換ヘッド３４の金属層のＣＴＥと同等あるいはこれと等しいＣＴＥを有する材料で構成されたベースコートとオーバーコートの組合せの最終層５０を使用することにより、ＴＰＴＲの問題に対応する。ベースコート５２およびオーバーコート５４を形成する材料は、７．０×１０−６／℃より大きいＣＴＥを有し、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２、ＢｅＯ、Ｙ２Ｏ３、またはＴｉＮを含むが、これに制限されない。また、変換ヘッド３４が形成される場所である空気支承式パッド４６は、ベースコート５２およびオーバーコート５４と同じ材料で作成する。
【００３０】
空気支承式パッド４６は、スライダー２０のベースコートとオーバーコートを組み合わせた最終層５０上にのみ形成され、スライダー２０の基板４８上には延在しない。等温加熱中は、変換ヘッド３４、空気支承式パッド４６、およびベースコートとオーバーコートを組み合わせた最終層５０は、ＴＰＴＲのために、変換ヘッド３４がディスク２４に対して膨脹、収縮するのではなく、スライダー２０の基板４８に対して一体的に膨脹、収縮する。したがって、スライダー２０の変換ヘッド３４とディスク２４間の浮上高さが維持される。変換ヘッド３４、中心レール４６および最終層５０の一体運動は、ドライブ周囲の温度変化を吸収し浮上高さを維持する。
【００３１】
スライダー２０の基準面は空気支承式パッド４６である。変換ヘッド３４および空気支承式パッドは、一体で膨脹、収縮するので、相互に一致して動作し、スライダー２０のＡＢＳ（中心レール）に対する変換ヘッド３４のＴＰＴＲはない。浮上高さは、基準点として空気支承式パッド４６に基づき決定され、したがって空気支承式パッド４６のＡＢＳが特定の率で膨脹しても、浮上高さは維持されるが、変換ヘッド３４はＡＢＳより速くは膨脹しない。つまり、変換ヘッド３４のポール・チップの高さが一定にされ、したがって変換ヘッド３４（ポール・チップ）が膨脹してＡＢＳより突出すると、基板４８がそれに応じて上下に動作し、スライダー２０のどの部分もディスクに接触しない。基板４８が変換ヘッド４８より後退している限り、これはディスク２４と接触しない。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態では、空気支承式パッド４６をスライダー２０の最終層５０上に配置するが、これは後縁３８に沿った任意の箇所に位置してよい。つまり、空気支承式パッド４６が最終層５０上にのみ形成されている限り、本発明の空気支承式パッド４６は、スライダー２０の中心線に位置する必要がない。
【００３３】
図３Ｂは、スライダー２０の中心線に沿って見た図２のスライダー２０の代替実施形態の断面図である。図３Ｂでは、ベースコート５２と変換器３４の間に材料の誘電層５８が形成される。ベースコート５２が誘電材料で構成されている場合は、（図３Ａで図示されているような）分離誘電層は必要ない。しかし、ベースコート５２が、変換ヘッド３４の金属層のＣＴＥとぴったり一致するＣＴＥを有する非誘電材料で構成されている場合は、誘電層５８が必要である。
【００３４】
図４は、本発明のスライダー２２０の別の実施形態の底面図である。本発明の全実施形態で同様の構造は、全体を通じて同様の数字により言及されている。図２に示したスライダー２０と同様に、スライダー２２０は、基板材料で構成されたスライダー本体２４８、スライダー２２０の後縁に形成された最終層２５０、最終層２５０上にのみ配置された中心レール２４６、および中心レール２４６内に形成された変換ヘッド２３４を含む。最終層２５０は、ベースコート層２５２およびオーバーコート層２５４で構成される。また、スライダー２２０は、界面２５６に沿って基板２４８とベースコート２５２の間に形成された伸縮継手またはバッファ層２６０を含む。
【００３５】
図５は、図４に示したスライダー２２０をスライダー２２０の中心線Ｃに沿って見た断面図である。基板２４８とベースコート２５２の間の界面２５６に変形が生じると、伸縮継手２６０がそれを吸収し、周囲の層の輪郭をほぼ乱れていない状態に維持する。伸縮継手２６０を形成する材料は、通常、基板２４８のＣＴＥより大きく、最終層２５０のＣＴＥより小さいＣＴＥを有し、伸縮継手２６０のＣＴＥは９×１０−６／℃であることが好ましい。伸縮継手２６０の重要な特徴は、低いヤング率を有することである。伸縮継手２６０のヤング率は、基板２４８と最終層２５０の材料双方のヤング率（いずれか小さい方）より小さい。伸縮継手２６０の厚さは、伸縮継手２６０のヤング率に関連する。ヤング率が減少するにつれ、伸縮継手の必要厚さも同様に減少する。伸縮継手２６０に適切な材料の一例は、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）である。
【００３６】
伸縮継手２６０は、界面２５６全体に沿って基板２４８とベースコート２５２の間に延在する。しかし、本発明の他の実施形態では、伸縮継手２６０は、基板２４８とベースコート２５２の間のパッドまたはパターン形成した層で構成してもよい。伸縮継手２６０は、ベースコート２５２とオーバーコート２５４層間の材料膨脹を吸収し、中心レール２４６の変形を解消する。変形が発生するのは、通常、基板２４８の非弾性のせいであり、これは最終層２５０の膨脹を抑制する。伸縮継手２６０は変形を吸収し、中心レール２４６に変形が発生しないよう、最終層２５０および基板２４８が、相互に対して独立して働けるようにする。
【００３７】
本発明は、変換ヘッドによる熱ポール・チップ後退および突出を減少させる。本発明は、スライダーのベースコートおよびオーバーコート層へ改良された材料を含む。また、変換ヘッドが、スライダーのベースコートおよびオーバーコート層上にのみ形成された中心レール内に形成される。本発明は、ベースコートを厚くし、変換器の浮上表面をベースコートとオーバーコートとの組合せから排他的に形成することによって、空気支承面から基板を解消する。つまり、変換器の浮上表面は、中心レール内にのみ形成され、中心レールはベースコート上でのみ形成されて、ベースコートと同じ材料で形成される。また、ベースコートおよびオーバーコート層は、変換ヘッドを形成する金属層のＣＴＥとほぼ同等のＣＴＥを有する材料から形成する。したがって、中心レールは空気支承面の基準点を形成する。変換ヘッド、中心レール、およびベースコート層がスライダー本体と一体的に膨脹、収縮するので、これらは相互と一緒に移動し、スライダーのＡＢＳに対する変換ヘッドのＴＰＴＲがない。さらに、本発明は、スライダーの基板とベースコート間に位置する伸縮継手を含むことができる。伸縮継手は、基板とベースコートとの間の界面が変形すると、それを吸収し、周囲の層の輪郭、特に中心レールをほぼ乱れていない状態に維持する。
【００３８】
本発明を好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細を変更できることが当業者には認識される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスクのトラック上にスライダーを配置するディスク・ドライブ起動システムの上斜視図を示す。
【図２】本発明のスライダーの一実施形態の底面図である。
【図３Ａ】図２に示したスライダーの断面図である。
【図３Ｂ】図２に示したスライダーの別の実施形態の断面図である。
【図４】本発明のスライダーの別の実施形態の底面図である。
【図５】図４に示したスライダーの断面図である。
【符号の説明】
１０　ディスク・ドライブ
１２　音声コイル・モータ
１４　アクチュエータ・アーム
１６　サスペンション
１８　フレキシャ
２０　スライダー
２２　ヘッド装着ブロック
２４　ディスク
２６　トラック
２８　軸線
３０　軸線
３２　ディスク対向面
３４　変換ヘッド
３６　先縁
３８　後縁
４０　第１側縁
４２　第２側縁
４４　空気支承面
４６　空気支承式パッド
４８　スライダー本体
５０　最終層
５２　ベースコート層
５４　オーバーコート層
５６　界面
５８　誘電層
２２０　スライダー
２３４　変換ヘッド
２３８　後縁
２４６　中心レール
２４８　スライダー本体
２５０　最終層
２５２　ベースコート層
２５４　オーバーコート層
２５６　界面
２６０　伸縮継手
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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