(57)【要約】【課題】ディスク・ドライブ内の浮上高を制御するための静電アクチュエータを提供する。【解決手段】媒体に記憶されたデータにアクセスするデバイスは、後面上にトランスデューサと、ディスクに面する底面と、底面から突出する表面とを有する基板を含む。絶縁層が、表面の上に配置される。静電アクチュエータ電極が、絶縁層の上に配置される。静電アクチュエータ電極は、空気層の静電気で帯電した部分を横切って媒体に面する。静電アクチュエータ電極は、表面の上方に、空気層の静電気で帯電した部分中に突出している。【選択図】　　　図３
2004111019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後側面、ディスクに対向する底面、および底面から突出する空気ベアリング面を有するスライダ基板と、
後側面にあって、データにアクセスする読取り／書込みヘッドと、
空気ベアリング面の上に配置された第１の絶縁層と、
第１の絶縁層の上に配置され、空気ベアリング層の静電気を帯電した部分にわたってディスクに対向する第１の静電アクチュエータ電極とを含み、第１の静電アクチュエータ電極が空気ベアリング面から空気ベアリング層の静電気を帯電した部分の中に突出している、ディスク上に記憶されたデータにアクセスするためのスライダ。
【請求項２】
第１の絶縁層の下にある空気ベアリング面の部分が、第１の絶縁層のすぐ横にある空気ベアリング面の部分と実質的に同じ高さである、請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
第１の静電アクチュエータ電極が電極電位を有し、スライダ基板が、電極電位とは異なるスライダ基板電位を有し、かつ第１の絶縁層が、第１の静電アクチュエータ電極をスライダ基板から電気的に絶縁する、請求項１に記載のスライダ。
【請求項４】
ディスク電位が、制御電圧だけ電極電位と異なる、請求項３に記載のスライダ。
【請求項５】
第１の静電アクチュエータ電極が、空気ベアリング層の静電気を帯電した部分において、アクチュエータ間隔だけディスクから間隔を空けられており、制御電圧が、制御範囲でアクチュエータ間隔を変化させる静電アクチュエータ力を生成する、請求項４に記載のスライダ。
【請求項６】
静電アクチュエータ力の変化と、制御電圧の変化の比が、第１の静電アクチュエータ電極を、後側面から前方にある電極位置に配置することによって安定化される、請求項４に記載のスライダ。
【請求項７】
スライダ基板が電気的にディスクに接続されており、スライダ基板電位がディスク電位と実質的に同じである、請求項４に記載のスライダ。
【請求項８】
スライダ基板の側壁上の側壁絶縁層と、
側壁絶縁層上に配置され、電極電位の供給源に接続するボンディング・パッドと、
ボンディング・パッドを静電アクチュエータ電極に接続する電極リード線とをさらに含む、請求項３に記載のスライダ。
【請求項９】
第１の静電アクチュエータ電極が、第１の静電アクチュエータ電極とディスクの間の接触を防止するのに十分な距離だけ、後側面から前方にある電極位置に配置されている、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１０】
第２の空気ベアリング面の上の第２の絶縁層と、
第２の絶縁層の上に配置され、空気ベアリング層の第２の静電気を帯電した部分にわたってディスクに対向する第２の静電アクチュエータ電極とをさらに含み、第２の静電アクチュエータ電極が、第２の空気ベアリング面から空気ベアリング層の静電気を帯電した部分の中に突出している、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１１】
第１の電極電位が、第１の静電アクチュエータ電極に印加され、第２の電極電位が、第２の静電アクチュエータ電極に印加され、かつ第２の電極電位が第１の電極電位に対して変更される、請求項１０の記載のスライダ。
【請求項１２】
第１および第２の電極電位が、スライダのピッチ角を制御する、請求項１１に記載のスライダ。
【請求項１３】
第１および第２の電極電位が、スライダのロール角を制御する、請求項１１のスライダ。
【請求項１４】
第１の静電アクチュエータ電極の表面上に配置されて、第１の静電アクチュエータ電極とディスクとの短絡を防止する、ダイアモンド状カーボンの層をさらに含む、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１５】
後側面、ディスクに対向する底面、および底面から突出する空気ベアリング面を有するスライダ基板を設けるステップと、
後側面上に、読取り／書込みヘッドを堆積させるステップと、
空気ベアリング面の上に絶縁層を堆積させるステップと、
第１の絶縁層の上に、空気ベアリング面の上方に突出するように第１の静電アクチュエータ電極を、堆積させるステップとを含む、ディスク上に記憶されたデータにアクセスするためのスライダの製造方法。
【請求項１６】
第１の静電アクチュエータ電極上の電極電位を、スライダ基板上のスライダ基板電位から、第１の絶縁層で絶縁するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
電極電位と制御電圧だけ異なる、ディスク上のディスク電位を与えるステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
空気ベアリング層の静電気を帯電した部分において、第１の静電アクチュエータ電極を、アクチュエータ間隔だけ、ディスクから間隔を空けることによって、制御範囲においてアクチュエータ間隔を変化させる静電アクチュエータ力を生成するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
スライダ基板の側壁上の側壁絶縁層を堆積させるステップと、
側壁絶縁層上にボンディング・パッドを堆積させるステップと、
ボンディング・パッドを、電極電位の供給源に接続するステップと、
ボンディング・パッドと静電アクチュエータ電極の間に、電極リード線を接続するステップとをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
第１の静電アクチュエータ電極を、第１の静電アクチュエータ電極とディスクの間の接触を防止するのに十分な距離だけ、後縁から前方にある電極位置に、配置するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
後側面、ディスクに対向する底面、および底面から突出する空気ベアリング面を有するスライダ基板と、
後側面にあって、データにアクセスする読取り／書込みヘッドと、
空気ベアリング面の上に配置された第１の絶縁層と、
第１の絶縁層の上に配置されて、ディスクに対向している第１の静電アクチュエータ電極と、
第１の静電アクチュエータ電極を、空気ベアリング面から、空気ベアリング層の静電気を帯電した部分の中に突出させる手段とを含む、ディスク上に記憶されたデータにアクセスするためのスライダ。
【請求項２２】
第１の絶縁層の下にある空気ベアリング面の部分が、第１の絶縁層のすぐ横にある空気ベアリング面の部分と実質的に同じ高さである、請求項２１に記載のスライダ。
【請求項２３】
第１の静電アクチュエータ電極が、電極電位を有し、スライダ基板が、電極電位とは異なるスライダ基板電位を有し、かつ第１の絶縁層が、第１の静電アクチュエータ電極をスライダ基板から電気的に絶縁する、請求項２１に記載のスライダ。
【請求項２４】
ディスク電位が、制御電圧だけ、電極電位と異なる、請求項２３に記載のスライダ。
【請求項２５】
第１の静電アクチュエータ電極が、空気ベアリング層の静電気的に帯電した部分において、アクチュエータ間隔だけ、ディスクから間隔を空けられており、制御電圧が、制御範囲でアクチュエータ間隔を変化させる静電アクチュエータ力を生成する、請求項２４に記載のスライダ。
【請求項２６】
背面と、媒体に面する底面と、底面から突出する表面とを有する基板と、
背面上にあって、データにアクセスするトランスデューサと、
表面の上に配置された第１の絶縁層と、
第１の絶縁層の上に配置されて、空気層の静電気で帯電した部分を横切って媒体に対向する、第１の静電アクチュエータ電極であって、表面の上方に、空気層の静電気で帯電された部分の中に突出している第１の静電アクチュエータ電極とを含む、媒体上に記憶されたデータにアクセスするためのデバイス。
【請求項２７】
第１の絶縁層の下にある表面の部分が、第１の絶縁層のすぐ横にある表面の部分と実質的に同じ高さである、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
第１の静電アクチュエータ電極が、電極電位を有し、スライダ基板が、電極電位とは異なるスライダ基板電位を有し、かつ第１の絶縁層が、第１の静電アクチュエータ電極を基板から電気的に絶縁する、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２９】
スライダ基板の側壁上の側壁絶縁層と、
側壁絶縁層上に配置されて、電極電位の供給源に接続するボンディング・パッドと、
ボンディング・パッドを静電アクチュエータ電極に接続する電極リード線とをさらに含む、請求項２６に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはディスク・ドライブに関し、より具体的には、限定はしないが、ディスク・ドライブ用のスライダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
関連出願の相互参照
本発明は、２００２年９月１３日付申請の、発明者Ｚｉｎｅ−Ｅｄｄｉｎｅ　Ｂｏｕｔａｇｈｏｕ、Ｒａｍ　Ｍｏｈａｎ　Ｒａｏ、Ｔｉｍ　Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｓｔｏｅｂｅ、Ｊｏｈｎ　Ｒ．　Ｐｅｎｄｒａｙの「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ　ｆｌｙ　ｈｅｉｇｈｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ」という名称の米国仮出願第６０／４１０，４９２号からの優先権を主張するものである。
【０００３】
ディスク・ドライブの面積密度の増大によって、ヘッド・メディア・スペース（ＨＭＳ）は劇的に減少することになった。浮上高における振動によるスペース損失は、ＨＭＳ全体損失に対して大きく寄与するようになった。ＨＭＳ損失は、特に現行の１５ナノメートル以下の浮上高において、間欠的なヘッド／メディア接触につながる可能性がある。間欠的接触は、記録システム品質および頑強性に対して有害な振動を誘起する可能性がある。
【０００４】
スライダ上のエッチング加工したキャビティ内に電極を堆積させて、静電気によって浮上高を制御するのに用いることができる。キャビティのエッチング深さの大きなばらつきには、電極とディスクの間のスペースの大きなばらつきにつながるという問題がある。これらの静電アクチュエータの感度（ストローク）は予測不能であり、生産収量は低い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
予測不能なアクチュエータ感度を回避し、低生産収量を回避し、かつエッチング加工キャビティ深さのばらつきの問題を回避することのできる、ディスク・ドライブ内の浮上高を制御するための静電アクチュエータが必要とされる。
【０００６】
本発明の実施形態は、これらの、およびその他の問題に対する解決策を提供すると共に、従来技術に対してその他の利点をもたらす。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ディスク上に記憶されたデータにアクセスするためのスライダと、そのようなスライダを製造する方法とが開示される。スライダは、後側面、ディスクに対向する底面、および底面から突出する空気ベアリング面を有するスライダ基板を含む。スライダはまた、後側面上に読取り／書込みヘッドを含む。この読取り／書込みヘッドが、ディスク上に記憶されたデータにアクセスする。
【０００８】
スライダは、空気ベアリング面の上に配置された絶縁層を含む。静電アクチュエータ電極は、この絶縁層の上に配置される。静電アクチュエータ電極は、空気ベアリング層の静電気を荷電した部分にわたって、ディスクに対向する。静電アクチュエータ電極は、空気ベアリング面の上方に突出して、空気ベアリング層の静電気を荷電した部分に入っている。
【０００９】
本発明の実施形態を特徴づけるその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読み、関連する図面を検討するならば明らかであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
開示するのは、スライダ基板から絶縁されている専用の静電アクチュエータ電極を含む、ディスク・ドライブ用のスライダである。静電アクチュエータ電極は、空気ベアリング面の静電気的に荷電された部分に突き出て、浮上高を制御するために、空気ベアリング面の上に配置されている。エッチング加工したキャビティ内に電極を配置することに関連する、統計的な製造ばらつきの問題は、静電アクチュエータ電極を、エッチング加工、またはミリング加工されたキャビティではなく、エッチング加工またはミリング加工をしない位置に、配置することによって回避される。
【００１１】
静電アクチュエータ電極は、読取り／書込みヘッドから前方に配置されており、この場所では、静電アクチュエータ電極の突き出しのための適当なクリアランスがある。好ましい実施形態においては、複数の突出する静電アクチュエータ電極が設けられて、スライダのロールまたはピッチを追加的に制御できるようにする。
【００１２】
図２は、従来技術スライダ２０を示し、このスライダは、スライダ基板２８内のエッチング加工されたトレンチまたはキャビティ２６内の空気ベアリング面２４の下に堆積された電極２２を備える。電極２２は、絶縁層３０によってスライダ基板２８から絶縁されている。ダイアモンド状カーボンの層３２が、電極２２の上に堆積されている。電極２２は、読取り／書込みヘッド３３の近傍に配置されて高い感度をもたらす。この図２の「エッチングと堆積」の方法では、電極２２が読取り／書込みヘッドに接近して配置されて、適切な浮上高ストロークを得る。
【００１３】
キャビティ２６は、エッチング・ステップによって形成され、次いで層３０、２２および３２が、キャビティ２６内に堆積される。空気ベアリング面２４とダイアモンド状カーボン層３２の間の高さの差Ｈは、層３０、２２、３２の堆積厚さと、キャビティ２６のエッチング深さに依存する。Ｈ＝０とし、これによって、電極２２がディスクまたは記憶メディア３５に接近して高い感度をもたらすようにしたいという望みがある。堆積厚さは、生産における小さな統計的なばらつき（小さなシグマ）を得るように、注意深く制御することができるが、キャビティ２６の深さは、経済的に制御することはできず、生産には大きな統計的なばらつき（大きなシグマ）がある。キャビティ２６の深さに大きなばらつきがあるために、高さの差Ｈにおいて大きなばらつきがある。
【００１４】
先進型の空気ベアリング・スライダでは、空気ベアリング層の厚さに対する、電極２２の感度（ストローク）は、生産における１つ１つのユニットに対して、適切な予測ができず、したがって生産収量は低い。エッチング深さシグマのある倍数で、トレンチ２６に追加でリセスを与えることによって、大きいエッチング深さシグマを設計してみることはできる。しかしこれを行うと、電極２２とディスクまたは記憶メディア３５の間にスペースが増大することにより、性能の損失が結果として生じる。
【００１５】
図２に示す配設の欠点は、図１、３から１１に示す実施例と関連して、以下に記述する、「堆積（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のみ」の方法によって克服される。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態が有用であるディスク・ドライブ１００の斜視図である。ディスク・ドライブ１００は、ベース１０２と上部カバー（図示せず）を備えるハウジングを含む。ディスク・ドライブ１００はさらに、ディスク・パック１０６を含み、これはディスク・クランプ１０８によって、スピンドル・モータ（図示せず）上に装着されている。ディスク・パック１０６は、複数の個々のディスクを含み、これらは、中央軸１０９回りに、矢印１０７で示す方向に共同回転するように装着されている。各ディスク面は、データ記憶メディアを備えるディスク表面との通信のために、ディスク・ドライブ１００に装着されている、関連する読取り／書込みヘッド・スライダ１１０を有する。図１に示す例においては、スライダ１１０は、サスペンション１１２によって支持されて、サスペンション１１２はアクチュエータ１１６のトラック・アクセス・アーム１１４に取り付けられている。図１に示すアクチュエータは、回転可動コイル・アクチュエータと呼ばれる形式のものであり、全般的に１１８で示すボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）を含む。ボイス・コイル・モータ１１８は、取り付けられた読取り／書込みヘッド１１０と共にアクチュエータ１１６を、ピボット・シャフト１２０の回りに回転させて、読取り／書込みヘッド１１０を、ディスク内径１２４とディスク外径１２６の間の弓形経路１２２に沿って所望のデータ・トラック上に位置決めする。ボイス・コイル・モータ１１８は、読取り／書込みヘッド１１０とホスト・コンピュータ（図示せず）によって生成される信号に基づいて、サーボ電子回路１３０によって駆動される。ディスク読取り／書込みヘッド・スライダ１１０は、スライダ１１０の浮上高（ＦＨ）を調節する、静電アクチュエータ電極（図１には図示せず）を含む。静電アクチュエータ電極を備えるスライダの例を、図３〜１１に示す例と関連して以下に記述する。
【００１７】
図３は、空気ベアリング面１４４の上に堆積された静電アクチュエータ電極１４２を備えるスライダ１４０を示す。静電アクチュエータ電極１４２の拡大図を図４に示してある。図３で使用する参照番号は、図４で使用する参照番号と同じであり、同じ特徴部分を特定するものである。静電アクチュエータ電極１４２は、絶縁層１４８によってスライダ基板１４６から絶縁されている。静電アクチュエータ電極１４２は、専用電極と呼ばれ、電気的に荷電されることによって、スライダ基板１４６に荷電することなく、浮上高を制御する。
【００１８】
スライダ１４０は、読取り／書込みヘッド（トランスデューサとも呼ばれる）１５０を含み、これがスライダ基板１４６の後側面１５２に配置されている。読取り／書込みヘッド１５０は、ディスクまたは記憶メディア１５４に記憶されているデータにアクセスする。スライダ基板１４６は、記憶メディア１５４に面する底面１５６を有する。スライダ基板１４６は、底面１５６から突出する空気ベアリング面１４４を含む。スライダ基板は、好ましくは電気的には絶縁性のないＡｌＴｉＣを含む。
【００１９】
絶縁層１４８は、空気ベアリング層１４４の上に配置される。絶縁層１４８は、好ましくはアルミナまたは窒化けい素からなる。静電アクチュエータ電極１４２は、絶縁層１４８の上に配置されて、空気ベアリング層１６０の静電気的に荷電された部分１５８を横切って、ディスク１５４に対向する。静電アクチュエータ電極は、好ましくは、タングステン、クロムまたはその他の金属を含む金属薄膜を含む。静電アクチュエータ電極１４２は、ミリング加工していない空気ベアリング面１４４の上方に、空気ベアリング層１６０の静電気を荷電した部分１５８に突き出している。
【００２０】
第１の絶縁層１４８の下にある空気ベアリング面１４４の部分１６２は、第１の絶縁層１４８のすぐ横に並ぶ空気ベアリング面１６４の部分と、実質的に同じ高さである。静電アクチュエータ電極１４２は、後縁または後縁１５２から前方に、第１の静電アクチュエータ電極１４２とディスク１５４の接触を防ぐのに十分な距離Ｌにある電極位置に配置されている。スライダ１４０は、ディスク１５４に対してわずかなピッチ角（浮上姿勢）で浮上し、スライダ１４０とディスク１５４の間に、距離Ｌが増加するほど広がるギャップが残される。エッチング深さにはばらつきがないために、静電アクチュエータ電極の空気ベアリング面１４４上方への上昇は、注意深くに制御することができる。距離Ｌの選択は、静電アクチュエータ電極１４２がディスク１５４に衝突する危険なしに、所望の静電アクチュエータ感度を確実にもたらすようにすることができる。エッチング加工の使用、およびエッチング深さの大きなばらつきが回避される。
【００２１】
好ましい配設においては、ダイアモンド状カーボンの層が、静電アクチュエータ電極１４２の上に堆積されて、ディスク・ドライブが電力遮断されたときでも、ディスク１５４との接触を予防する。スライダ基板１４６上に、１つまたは複数の専用静電アクチュエータ電極１４２を意図的に配置することによって、大きい、または小さな浮上高を選択することができる。図３〜４に示す、静電アクチュエータ電極１４２への電気接続は、図５に示す例と関係して以下に記述するように、実施することができる。
【００２２】
図５は、コントローラ１８０から、静電アクチュエータ電極１８２、ディスク１８４およびスライダ基板１８６への電気接続を示す。静電アクチュエータ電極１８２は、電極電圧ＶＥを有し、スライダ基板はスライダ基板電圧ＶＳを有し、このスライダ基板電圧ＶＳは、電極電圧ＶＥとは異なる。絶縁層１８８（図５では見えない）は、静電アクチュエータ電極１８２をスライダ基板１８６から絶縁する。絶縁層１８８は、好ましくはアルミナまたは窒化けい素である。ディスク１８４は、ディスク電位ＶＤを有し、これは電極電位ＶＥと、制御電圧ＶＣだけ異なっている。スライダ基板１８６は、ディスク１８４に電気的に接続され、スライダ基板電位ＶＳは、実質的にディスク電位ＶＤに等しい。
【００２３】
側壁絶縁層１９０は、スライダ基板１８６の側壁１９２上に配置され、好ましくは絶縁層１８８の側面の上に広がる。側壁１９２は、スライダ基板１８６の任意の１つの側面（前、後、左、右）とすることができる。ボンディング・パッド１９４は、側壁絶縁層１９０上に配置される。ボンディング・パッドは、好ましくはアルミニウムを含む。ボンディング・パッド１９４は、コントローラ１８０などの電極電位ＶＥの供給源に接続する。電極リード線１９６は、ボンディング・パッド１９４を、電気的に静電アクチュエータ電極１８２に接続する。電極リード線１９６は、好ましくはボンディング・パッド１９４と同じ材料で形成する。
【００２４】
浮上高は、浮上高センサ２００によって検知される。浮上高センサからの出力２０２は、コントローラ１８０に結合される。浮上高センサ２００は、読取りヘッド自体、光学センサ、磁気センサ、静電センサ、あるいはその他の公知の種類のセンサとすることができる。場合によっては、静電アクチュエータ電極１８２もまた、静電浮上高センサの役割を果たすこともできる。コントローラ１８０は、出力導線２０４とＤＣ共通導線２０６の間に制御電圧ＶＣを生成する。制御電圧ＶＣは、ＡＣ、ＤＣまたは、調整可能な振幅を有するその他の波形とすることができる。出力導線２０４は、ボンディング・パッド１９４および電極リード線１９６を経由して、静電アクチュエータ電極１８２に接続される。ＤＣ共通導線２０６は、スライダ基板１８６およびディスク１８４に接続する。スライダ基板１８６およびディスク１８４の両方とも、同じ静電電位であり、両者の間に生成される実質的な静電力はない。
【００２５】
静電アクチュエータ電極１８２は、ディスク１８４に対して、静電気的に荷電されて、図６と関連して以下に記述する例で説明するように、ディスク１８４と電極１８２の間に、静電引力が生成される。
【００２６】
図６は、垂直軸２１２上の静電力と、水平軸２１４上のアクチュエータ間隔の間の、逆二乗法則の関係２１０を示す。図６における垂直および水平尺度は、逆二乗法則関係２１０を示すために、任意（尺度なし）単位である。図６の図は、特定の用途に対して単位をつけて尺度を与えることができる。図６に示す例は、一定制御電圧のものである。
【００２７】
当業者であれば、コントローラ１８０の正常な動作中に、浮上高を制御するために、制御電圧が変化することを理解するであろう。制御電圧ＶＣが、図５における静電アクチュエータ電極１８２とディスク１８４の間に印加されると、静電力が生成されて、それは静電アクチュエータ電極１８２をディスク１８４に向かって引きつける傾向にある。この力は、式１によって近似される。
【数１】
2004111019.tif 000003
式中、
Ｆは静電力、
εＲは、空気ベアリング層の相対誘電率、
ε０は、自由空間の誘電率、
Ａは、静電アクチュエータ電極の表面積、
Ｖは、制御電圧、
ｄは、静電アクチュエータ電極とディスクの間の間隔である。
【００２８】
静電アクチュエータ電極１８２は、空気ベアリング層の静電気を帯電した部分において、アクチュエータ間隔ｄだけ、ディスク１８４から間隔を空けられている。制御電圧ＶＣは、選択された制御範囲においてアクチュエータ間隔ｄを変化させる静電アクチュエータ力Ｆを生成する。
【００２９】
図６に示すように、間隔軸２１４に沿って選択された等しい制御範囲Δｄ１またはΔｄ２は、この間隔に対して一様ではなく変化する垂直軸２１２に沿った静電力を生成する。番号２１６で（Δｄ１に対して）示すように、間隔が狭い場合には、２１８に示すように、制御範囲における静電力の変化が、相対的に大きくなる。２２０で（Δｄ２に対して）示すように間隔が広い場合には、２２２で示すように、制御範囲において、静電力の変化は相対的に小さくなる。静電力の絶対値が、制御範囲において大きく変化する場合には、安定な制御を与えるコントローラ１８０を設計する課題はより困難となる。図３〜４および図７〜１１に記載した配設によると、静電アクチュエータ電極、または電極は、読取り／書込みヘッドの近くの位置に拘束されることなく、多くの異なる場所に設置することができる。これによって、スライダのそれぞれの特定の設計において得るべき、クリアランス、感度（ストローク）、安定性の間の、良好なバランスが得られる。静電アクチュエータ力Ｆの変化と、制御電圧の範囲との比は、後側面または後側面から前方にある電極位置に、静電アクチュエータ電極を位置づけることによって、安定化される。静電アクチュエータ電極は、特定の用途向けに調節される量だけ、前方に配置される。静電アクチュエータ電極の様々な位置の例は、図７〜９に関連して以下に記述する。
【００３０】
図７は、スライダ２３０の第１の実施形態の底面図を示し、スライダ２３０は、空気ベアリング面２３６の上に堆積された第１および第２の静電アクチュエータ電極２３２、２３４を含む。静電アクチュエータ電極２３２、２３４は、スライダ基板２４０から電気的に絶縁されており、概して図３〜４に関連して説明したように、配設されている。静電アクチュエータ電極２３２、２３４は、専用電極であり、スライダ基板２４０に荷電することなく、浮上高を制御するために、電気的に荷電されている。
【００３１】
スライダ２３０は、スライダ基板２４０の後側面または後側面上に堆積された、読取り／書込みヘッド（トランスデューサとも呼ばれる）２４２を含む。空気ベアリング面２３６は、スライダ基板２４０の底面２４６から突出している。第１および第２の電極リード線２４８、２５０は、静電アクチュエータ電極２３２、２３４を、後側面２４４のボンディング・パッド（図７には図示せず）に接続する。静電アクチュエータ電極２３２、２３４は、用途の要求に応じて調整される位置に、後側面２４４の前方に配置される。電極２３２、２３４は、空気ベアリング２３６が、ディスク（図示せず）から十分に遠く離れており、電極の２３２、２３４に間隔を与える場所にある。
【００３２】
図８は、スライダ２８０の第２の実施形態の底面図を示す。読取り／書込みヘッド２８２は、サイド・レイル２８４の端の後側面または後側面に配置される。スライダ２８０は、ロール軸２８６の回りに対称ではない。サイド・レイル２８４は、サイド・レイル２８８とは異なる形状を有し、これによってスライダをロール軸２８６の回りに非対称にしている。スライダ２８０は、ディスクに対して水平に浮上はせず、ロール軸２８６の回りにわずかに回転する。ロール軸の回りにわずかに回転することによって、静電アクチュエータ電極またはパッド２９０用の間隙がもたらされる。静電アクチュエータ電極２９０は、空気ベアリング面２９２上の絶縁層上に堆積されて、電極リード線２９４によって、後側面２８３上のボンディング・パッド（図示せず）に接続する。専用静電アクチュエータ電極２９０は、それがディスクに対して最も近い部分ではなく、かつ間隙を損なわないように設置されている。静電アクチュエータ電極２９０の面積または寸法は、適当な浮上ストロークをもたらすように選択される。別の観点では、スライダ２８０は、概して図３〜４に関連して上記したように配設される。
【００３３】
図９は、スライダ３１０の第３の実施形態の底面図を示す。第１および第２の静電アクチュエータ電極３１２、３１４は、スライダ基板３１８のリーティング側３１６近くに配置される。静電アクチュエータ電極３１２、３１４は、ロール軸３２６回りのロール角および、スライダ３１８の後または後側面上に堆積された読取り／書込みヘッド３２２の極先端の浮上高の両方を制御または変更させるために、異なる電圧まで個別に荷電することができる。第１の電極電位は、第１の静電アクチュエータ電極３１２に印加されると共に、第２の電極電位は、第２のアクチュエータ電極３１４に印加されて、ロール角を制御するために、第２の電極電圧が、第１の電極に対して変えられる。
【００３４】
別法として、静電アクチュエータ電極を、ロール軸３２６の回りに配置して、個別に異なる制御電圧にまで荷電し、スライダ３１０のピッチ角を、浮上高と共に、変更または制御することもできる。電極リード線３３０、３３２は、静電アクチュエータ電極３１２、３１４を、前側面３１６上の接点またはボンディング・パッドに接続する。他の観点では、静電アクチュエータ電極は、図３〜４と関連して上述したように配設される。
【００３５】
図１０は、静電アクチュエータ電極１４２上のダイアモンド状カーボン層４００を示す。図１０に示す配設は、図４に示す配設と類似しており、図１０で用いる、図４で用いた参照番号と同じ参照番号は、同一または類似の部分を特定する。ダイアモンド状カーボンの層４００は、静電アクチュエータ電極１４２とディスク１５４の間の短絡を防止する。
【００３６】
図１１は、極先端浮上高（ＰＴＦＨ：ｐｏｌｅ　ｔｉｐ　ｆｌｙ　ｈｅｉｇｈｔ）４０８を、ディスクと、ディスク・ドライブ内の例示的なスライダ上の静電アクチュエータ電極との間に印加された、制御電圧の関数として示してある。垂直軸４１０は、極先端浮上高をナノメートルで表し、水平軸４１２は制御電圧を表す。極先端浮上高４０８は、静電アクチュエータ電極からの静電力と、空気ベアリング層によって生成される揚力と、およびスライダ上のジンバル位置で、トラック・アクセス・アームによってかけられるスプリング偏奇力とのバランスから生じる。図１１に示す曲線は、図６に関連して以前に説明したように、アクチュエータ間隔が変化するにつれて変化する、静電アクチュエータ・ストロークの効果を含む。図１１でわかるように、極先端浮上高は、制御電圧の範囲、０〜９ボルトまたはそれ以上の範囲で、単調関数である。この単調関数は、浮上高の安定制御に適応可能である。制御電圧が増加すると、読取り／書込みヘッドがディスクに４１４で接触するまで、浮上高は減少する。
【００３７】
図３〜１１に示す例と関連して上述した静電アクチュエータ電極は通常、公知のスライダ形状の多くの変更形態とは干渉せず、一般に広範囲のディスク・ドライブ設計に応用可能である。
【００３８】
要約すると、ディスク（１５４など）上に記憶されたデータにアクセスするためのスライダ（１４０など）は、後側面（１５２など）、ディスクに対向する底面（１５６など）、および底面から突出する空気ベアリング面（１４４）を有する、スライダ基板（１４６など）を含む。スライダは、後側面上に読取り／書込みヘッド（１５０など）を含む。読取り／書込みヘッドは、ディスクに記憶されたデータにアクセスする。第１の絶縁層（１４８など）が、空気ベアリング面の上に配置される。第１の静電アクチュエータ電極（１４２など）は、第１の絶縁の上に配置されて、空気ベアリング層（１６０など）の静電気的に帯電した部分（１５８）を横切って、ディスクに対向する。第１の静電アクチュエータ電極は、空気ベアリング面の上方に突出して、空気ベアリング層の静電帯電部分に入っている。
【００３９】
本発明の様々な実施形態についての多数の特徴および利点を、本発明の様々な実施形態の構造および機能の詳細と共に、上記に記述したが、この開示は説明のためだけのものであり、本発明の原理の範囲において、添付の特許請求の範囲の表現に用いる用語の、広く一般的意味によって示される全範囲において、特に構造と部分の配設に関して、詳細な変更を行うことができる。例えば、特定の要素は、ステータの特定の用途に応じて、実質的に同等の機能を維持しつつ、本発明の範囲と趣旨から逸脱することなく、変更することができる。さらに、上記の実施形態は、磁気ドライブについてのものであるが、当業者であれば、本発明の教示は、本発明の範囲と趣旨から逸脱することなく、光学ドライブおよび光磁気ドライブに対して適用できることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスク・ドライブの斜視図である。
【図２】エッチング加工キャビティの下方に配置された電極を備える従来技術式スライダを示す図である。
【図３】空気ベアリング面の上に配置された静電アクチュエータ電極を備えるスライダを示す図である。
【図４】図３に示す静電アクチュエータ電極を示す拡大図である。
【図５】コントローラから、静電アクチュエータ電極、ディクスおよびスライダ基板への電気接続を示す図である。
【図６】静電起電力とアクチュエータ・スペースとの間の、逆二乗法則の関係を示す図である。
【図７】スライダの第１の実施形態の底面図である。
【図８】スライダの第２の実施形態の底面図である。
【図９】スライダの第３の実施形態の底面図である。
【図１０】静電アクチュエータ上のダイアモンド状カーボン層を示す図である。
【図１１】ディスクと静電アクチュエータ電極の間に印加される制御電圧の関数としての、極先端浮上高を示す図である。
【符号の説明】
１４０　スライダ
１４２　静電アクチュエータ電極
１４４　ベアリング面
１４６　スライダ基板
１４８　絶縁層
１５０　読取り／書込みヘッド
１５２　後側面
１５４　ディスク
１５６　底面
１６０　空気ベアリング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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