(57)【要約】      （修正有）【課題】ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の書き込みプロセス中のスライダの浮上高さの変動を検出する技術を提供する。さらに、スライダ浮上高さの変動が検出された時、書き込み操作を禁止する技術を提供する。【解決手段】スライダの浮上高さ変動が書き込みプロセス中に検出されると、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のサスペンションと集積化されているヘッド−ディスク相互作用センサによって、書き込み禁止信号が書き込みプロセス中に生成される。ラミネートされたフレクシャはスライダを受け止めるよう適合された表面とディンプルに接触するよう適合された表面を含む。ヘッド−ディスク相互作用センサは、フレクシャラミネートの部分として製作される。ヘッドーディスク相互作用センサは、フレクシャの加速度を感知する加速度計、及び／あるいは圧力センサであり得る。書き込み禁止回路はセンサ信号に応答し、書き込みプロセスを禁止する。【選択図】図６
2005093055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブ用サスペンションであって、ディンプルを有するサスペンションロードビームと、該サスペンションロードビームに連結されたラミネートされたフレクシャとを有し、該フレクシャはスライダを受け止めるよう適合された表面と、該ディンプルに接触するよう適合された表面とを有し、前記スライダがディスクドライブのディスクに接触した時センサ信号を出力するヘッド−ディスク相互作用センサを含むディスクドライブ用サスペンション。
【請求項２】
前記ヘッド−ディスク相互作用センサは、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触したことにより生ずる前記フレクシャの加速度を検知する加速度計であることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【請求項３】
前記ヘッド−ディスク相互作用センサは、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触したことにより生ずる前記フレクシャと前記ディンプル間の圧力を検知する圧力センサを、さらに、含むことを特徴とする請求項２に記載のサスペンション。
【請求項４】
前記加速度計は圧電体層と導電体層とを含み、該圧電体層と該導電体層は、各々前記ラミネートされたフレクシャの層として形成され、かつ、各々前記スライダのバック部分のトップ表面に実質的に相当するようパターン化されていることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション。
【請求項５】
前記ヘッド−ディスク相互作用センサは、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触したことにより生ずる前記フレクシャと前記ディンプル間の圧力を検知する圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【請求項６】
前記圧力センサは、圧電体層と導電体層とを含み、該圧電体層と該導電体層は、前記ラミネートされたフレクシャの層として各々形成され、かつ、各々は前記ディンプルに相当する前記フレクシャの表面領域に実質的に相当するようパターン化されていることを特徴とする請求項５に記載のサスペンション。
【請求項７】
前記圧電体層は、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触した時に前記圧電層のトップ部分とボトム部分の間に電圧を生じ、該圧電体層のトップ部分とボトム部分の間に生じた該電圧は前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触した時の力の大きさに相当していることを特徴とする請求項６に記載のサスペンション。
【請求項８】
前記圧電体層と前記導電体層は、実質的に四角形にパターン化されていることを特徴とする請求項６に記載のサスペンション。
【請求項９】
前記圧電体層と前記導電体層は、実質的に円形にパターン化されていることを特徴とする請求項６に記載のサスペンション。
【請求項１０】
前記圧力センサは、前記ラミネートされたフレクシャの層として各々形成された圧電体層と導電体層とを含み、該圧電体層と該導電体層は各々第１領域と第２領域を形成するようパターン化され、該第１及び第２の領域は各々前記スライダのフロント部分とバック部分に相当し、かつ前記ディンプルに接触するよう適合された前記フレクシャの前記表面の第１及び第２領域に各々相当することを特徴とする請求項５に記載のサスペンション。
【請求項１１】
前記圧電体層の前記第１領域は、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触する時、前記圧電体層の前記第１領域のトップ部分とボトム部分の間に第１の電圧を生じ、前記圧電体層の前記第２領域は、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触する時、前記圧電体層の前記第２領域のトップ部分とボトム部分の間に第２の電圧を生じ、前記圧電体層の前記第１及び第２の領域のトップ部分とボトム部分の間に生ずる前記第１及び第２の電圧は、各々、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触する時の力の大きさに相当し、かつ、前記スライダのピッチモードは前記第１の電圧と第２の電圧間の差に基づいて決定されることを特徴とする請求項１０に記載のサスペンション。
【請求項１２】
前記圧電体層の前記第1領域は、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触する時、前記圧電体層の前記第１領域のトップ部分とボトム部分の間に第１の電圧を生じ、前記圧電体層の前記第２領域は、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触する時、前記圧電体層の前記第２領域のトップ部分とボトム部分の間に第２の電圧を生じ、前記圧電体層の前記第１及び第２の領域のトップ部分とボトム部分の間に生ずる前記第１及び第２の電圧は、各々、前記スライダが前記ディスクドライブの前記ディスクに接触する時の力の大きさに相当し、前記スライダ本体のボデーの第１ベンディングモードは前記第１の電圧と第２の電圧間の和に基づいて決定されることを特徴とする請求項１０に記載のサスペンション。
【請求項１３】
前記ディスクドライブの書き込み操作を禁止することにより前記センサ信号へ応答する書き込みを禁止する回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【請求項１４】
前記書き込みを禁止する回路は前記センサ信号を調節するフィルタ回路を含むことを特徴とする請求項１３に記載のサスペンション。
【請求項１５】
前記フィルタ回路はおよそ２０ｋＨｚ以上のパスバンドを有するローパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項１６】
前記フィルタ回路はおよそ２ＭＨｚより小さいパスバンドを有するハイパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項１７】
前記フィルタ回路はおよそ２０ｋＨｚとおよそ２ＭＨｚの間のパスバンドを有するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項１８】
前記フィルタ回路は前記スライダのおよそのピッチ周波数に相当するパスバンドを有するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項１９】
前記フィルタ回路はおよそ２００ｋＨｚに狭いパスバンドを有するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項２０】
前記フィルタ回路は前記スライダのボデ−のおよそのベンディングモード周波数に相当するパスバンドを有するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項２１】
前記フィルタ回路は、およそ１．６ＭＨｚに狭いパスバンドを有するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【請求項２２】
前記フィルタ回路は、およそ２００ｋＨｚとおよそ１．６ＭＨｚを含むパスバンドを有するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１４に記載のサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブに関する。更には、特に、本発明は、ハードディスクドライブ（HDD）に対する書き込み操作を改良するためのセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、磁気ディスク１０２上のトラック上に位置決めされた、例えば、トンネルーバルブ読み取りセンサを含む磁気読み取り／書き込み（R/W）ヘッド（あるいは記録スライダ）１０１を有する典型的なハードディスクドライブ（HDD）を示す。このスライダ１０１の浮上高さが小さくなると、ディスク１０２の粗さ、例えばディスク欠陥、粒子、及び／あるいは、潤滑剤隆起などにスライダ１０１が衝突する機会が多くなり、その結果浮上高さの変動、即ち、“スライダ  ジャンプアップ”の確率が高くなる。浮上高さの変動が書き込みプロセスの間に起こると、スライダ  ジャンプアップ中に書き込まれたデータの部分は、書き込みヘッドとディスクの距離が想定された距離よりも大きくなることによりそのデータはディスク上に本来書き込まれるはずのようには書き込まれず、失われる可能性がある。結果として、そのデータはディスク上に本来書き込まれるべきという期待に反し、書き込みプロセスは本質的に“ブラインド”として実行される。
【０００３】
スライダの変動を最小にする従来のアプローチは、例えば、ディスクの浮上開始高さを低減し、粒子の数を低減し、かつ、該ディスクの上により流動性の少ない潤滑剤を用いることにより、ヘッドーディスクの相互作用を最小化することを含む。これらのアプローチは、しかしながら、スライダの浮上高さが更に低減されたときには、ヘッドーディスク相互作用を最小化するにはそれぞれ限界に達するであろう。
【０００４】
その結果、必要とされることは、書き込みプロセスにおいてスライダの浮上高さの変動を検出する技術である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、書き込みプロセス中のスライダの浮上高さの変動を検出する技術を提供することにある。加えて、本発明は、スライダ浮上高さの変動が検出された時、書き込み操作を禁止する技術を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、ディンプルとラミネートされたフレクシャを持つサスペンションロードビームを有するディスクドライブのためのサスペンションによって提供されることを特徴とする。該ラミネートされたフレクシャは前記サスペンションロードビームと結合され、スライダを受け入れるように適合された表面と前記ディンプルに接触するように適合された表面とを有する。ヘッドーディスク相互作用センサの一つの実施例は、前記ディスクドライブの前記ディスクと前記スライダが接触することによって生じる前記フレクシャの加速度を感知する加速度計である。該加速度計は、各々ラミネートされたフレクシャの層として形成された圧電体層と導電体層とを含み、各々前記スライダのバック部分のトップ表面に実質的に相当するようパターン化されている。
【０００７】
前記ヘッドーディスク相互作用センサの代替あるいは付加的実施例は、スライダがディスクドライブのディスクと接触する時に生ずるディンプルとフレクシャ間の圧力を検知する圧力センサである。その圧力センサの構成は圧電体層と導電体層を含み、ラミネートされたフレクシャ層として形成され、それぞれディンプルに相当するフレクシャの表面領域に実質的に相当するようパターン化されている。一つのパターンは実質的に四角形である。代替的なパターンは実質的に円形である。圧電体層スライダは、スライダがディスクドライブのディスクに接触する時、圧電体層のトップ部分とボトム部分の間に電圧を生じ、その大きさは、スライダがディスクドライブのディスクに接触する時の力の大きさに相当する。
【０００８】
前記加速度計の代替的構成は、各々ラミネートされたフレクシャ層として形成された圧電体層と導電体層を含み、それぞれ、第１領域と第２領域とを形成するようパターン化されている。その第１領域と第２領域とは、それぞれ、ディンプルに接触するよう適合されたフレクシャの表面の第１及び第２表面領域に相当している。圧電体層の第１領域はスライダがディスクドライブのディスクに接触する時、圧電体層の第１領域のトップ部分とボトム部分間に第１の電圧を生ずる。同様に、圧電体物質層の第２領域はスライダがディスクドライブのディスクに接触する時、圧電体層の第２領域のトップ部分とボトム部分間に第２の電圧を生ずる。圧電体層の第１領域と第２の領域のトップ部分とボトム部分の間に生ずる第１及び第２の電圧は、各々スライダが第１のディスクドライブのディスクに接触する時の力の大きさに相当する。スライダのピッチモードは第１及び第２の電圧間の差に基づいて決定され得る。さらに、スライダ本体のボデーの第１ベンディングモードは、第１及び第２の合計に基づいて決定され得る。
【０００９】
本発明のサスペンションは、更に、前記ディスクドライブの書き込み操作を禁止することによって前記センサ信号への応答をする書き込み禁止回路を含む。その書き込み禁止回路はそのセンサ信号を調節するフィルタ回路を含む。そのフィルタ回路の一実施例はおよそ２０ｋＨｚより大きいパスバンドを有するローパスフィルタである。そのフィルタ回路の他の実施例はおよそ２ＭＨｚより小さいパスバンドを有するハイパスフィルタである。そのフィルタ回路のさらに他の実施例はおよそ２０ｋＨｚとおよそ２ＭＨｚの間のパスバンドを有するバンドパスフィルタであり得る。さらに、そのフィルタ回路はそのスライダのおよそのピッチ周波数に相当するパスバンドを有するバンドパスフィルタであり得る。例えば、そのフィルタ回路はおよそ２００ｋＨｚにおける狭いパスバンドを持つことができる。さらになお、そのフィルタ回路はそのスライダのボデーのベンディングモード周波数に相当するパスバンドを有するバンドパスフィルタであり得る。例えば、そのフィルタ回路は、およそ１．６ＭＨｚに狭いパスバンドを持つことができる。その代わりに、そのフィルタ回路はおよそ２００ｋＨｚとおよそ１．６ＭＨｚを含むパスバンドを有するパスバンドフィルタであり得る。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、書き込みプロセス中のスライダの飛行高さの変動を検出することを可能にし、加えて、スライダ浮上高さの変動が検出された時、書き込み操作を禁止することを可能にするという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、例証として図示されるが、添付された図面に限定されるものではない。本発明は、サスペンションを有する集積された少なくとも一つのセンサを用いることによってＨＤＤにおけるヘッドーディスク相互作用を検出する。ヘッドーディスク干渉（ＨＤＩ）に起因するスライダの運動は、スライダの背面とサスペンションディンプル間の力（あるいは圧力）をモニタするための力（あるいは圧力）センサを用いることにより、及び／あるいはスライダの加速度を測定する加速度計を用いることによって検出される。圧力センサと加速度センサはともにラミネートされたフレクシャを有するサスペンションとともに集積される。
【００１２】
センサからの信号出力は空気流関連のノイズと書き込み電流関連のノイズをともに含む。空気流に起因するノイズは一般的に、例えば、２０ＫＨｚより小さい非常に低い周波数成分を持つ。書き込み電流に起因するノイズは一般的に、例えば、２ＭＨｚより大きい周波数成分を有する。したがって、本発明は、およそ２００ｋＨｚにおけるスライダのピッチモード周波数、及び、およそ１．７ＭＨｚにおけるスライダボデーの第１ベンディングモード周波数における周波数成分を通し、その一方、空気流に起因する低周波数ノイズと、書き込み電流に起因する高周波数ノイズを除去する。
【００１３】
以下の表１−３は、各々、Ｒ（読み出し）／Ｗ（書き込み）成分のスライダの予想される加速度、ディスク上のソフト（表１）、メディアムソフト（表２）、及びハード（表３）な粗さに対するサスペンションのディンプルの作用する予想される力のシミュレーション結果を示す。
【００１４】
【表１】
2005093055.tif 000003
【００１５】
【表２】
2005093055.tif 000004
【００１６】
【表３】
2005093055.tif 000005
読み取り／書き込み要素においてシミュレートされた加速度は、８，０００と３０，０００ｍ／ｓ２（あるいは８００−３０００Ｇ）の間であるように計算された。ディンプルに作用するシミュレートされた力は０．２２ｍＮと０．６ｍＮの間であるように計算された。
【００１７】
図２Ａは、本発明による第１の典型的実施例である集積化加速度計を有するスライダ、サスペンション、及びフレクシャの側面図を示す。図２Ｂは、図２Ａに示された第１の典型的実施例である集積化加速度計の圧電体層の上面図を示す。図２Ａにおいて、スライダ２０１はよく知られた方法でサスペンションフレクシャ２０２に取り付けられる。フレクシャ２０２はエルペルディングらによる特許文献１（米国特許４，９９６，６２３号公報）、あるいは、ベニンらによる特許文献２（米国特許５，４９１、５９７号公報）により開示された如くにラミネートされたフレクシャである。フレクシャ２０２はジンバル機能を有するディンプル２０４を介してサスペンションロードビーム２０３と接触している。加速度計２０５はフレクシャ２０２の集積された部品として製作される。
【００１８】
図２Ｃは、視野Ａとして図２Ａに示された本発明による第１の典型的実施例である集積化加速度計の断面図を示す。フレクシャ２０２は、例えば、ステンレス鋼から形成された金属層２０６を含む。第１の絶縁体層２０７は、周知の手法を用いて、金属層２０６の上に形成される。第１の導電体層２０８は、周知の手法を用いて形成された第１の絶縁体層２０７の上に、例えば、銅により形成される。ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような圧電体層２０９は、周知の手法を用いて薄膜として第１の導電体層２０８の上に形成される。第２の導電体層２１０は、周知の手法を用いて圧電体層２０９の上に、例えば銅により形成される。第２の絶縁体層２１１は、周知の手法を用いて、第２の導電体層２１０の上に、例えば、ポリイミドにより形成される。フレクシャ２０２がサスペンションロードビーム２０３に取り付けられた後、スライダ２０８はフレクシャ２０２に接着され、加速度計２０５が集積される。
【００１９】
圧電体層２０９と第１及び第２導電体層２０８及び２１０（図２Ｂには示さず）は、圧電体層２０９の両側に形成され、スライダ２０１のトレイリングエッジ（即ち、スライダ２０１の書き込み／読み取り要素の端）のトップにのみこれらの３層が相当するようパターン化される。ＨＤＩが発生し、力２１２がスライダ２０１のトレイリングエッジに作用する時、スライダ２０１は、矢印２１３及び２１４によって示される如くピッチ方向に典型的に動く。結果として生ずる加速度は、金属層２０６の慣性と剛性によって圧電体層２０９を圧迫する。圧電体層２０９は圧迫されると、数ミリボルトの電圧差が、電圧Ｖにより示される如く圧電体層２０９に渡って発生する。その電圧は、周知の電圧検出技術により容易に検出される。圧電体層２０９に渡って発生した電圧をモニタすることにより、ＨＤＩによってスライダに与えられる加速度は、決定される。検出精度は、ローパス及び／あるいはハイパスフィルタを加えること、及び／あるいは、圧電体層２０９の出力と電圧検出回路の間にピークフィルタを加えることにより、さらに、改良され得る。ピークフィルタの最良中心周波数はスライダのピッチ周波数にある。
【００２０】
図３Ａは、本発明によるディンプル圧力を検出する典型的実施例である集積化圧力センサを有するスライダ、サスペンション及びフレクシャの側面図を示す。図３Ｂは、図３Ａに示した本発明によるディンプル圧力を検出する典型的実施例である集積化圧力センサのピエゾ物質層の上面図を示す。図３Ａにおいて、スライダ３０１は、周知の方法でサスペンションフレクシャ３０２に取り付けられる。フレクシャ３０２はエルペルディングらによる特許文献１（米国特許４，９９６，６２３号公報）、あるいは、ベニンらによる特許文献２（米国特許５，４９１，５９７号公報）により開示された如くにラミネートされたフレクシャである。フレクシャ３０２はジンバル機能を有するディンプル３０４を介してサスペンションロードビーム３０３と接触している。圧力計３０５はフレクシャ３０２の集積された部品として製作される
図３Ｃは、視野Ｂとして図３Ａに示された本発明によるディンプル圧力を検出する典型的実施例である圧力センサの断面図を示す。フレクシャ３０２は、例えば、ステンレス鋼から形成された金属層３０６を含む。第1の絶縁体層３０７は、周知の技術で、金属層３０６上に形成される。第１の絶縁体層３０７は、例えば、ポリイミドにより形成される。第１の導電体層３０８は、周知の技術により第１絶縁体層３０７上に形成され、例えば、銅により形成される。ＰＶＤＦの如き圧電体層３０９は、周知の技術で、薄膜として第１導電体層３０８の上に形成される。第２導電体層３１０は周知の技術で圧電体層３０９の上に形成され、例えば、銅により形成される。第２絶縁体層３１１は周知の技術で第２導電体層３１０の上に形成され、例えば、ポリイミドにより形成される。フレクシャ３０２は、サスペンションロードビーム３０３に取り付けられた後、スライダ３０１は、フレクシャ３０２に接着され、圧力センサ３０５に集積化される。
【００２１】
圧電体層３０９と第１及び第２導電体層３０８及び３１０（図３Ｂには示されず）圧電体層３０９の両側に形成され、これら三つの層が、ディンプル接触領域３１４の周りに存在するようにパターン化される。図３Ｂは、実質的に円形に形成されたパターニングを示す。しかしながら、代替的な形状も同様に使用することができるということを理解すべきである。ＨＤＩが発生し、力３１２がスライダ３０１のトレイリングエッジに働く時、スライダ３０１は、ｚ軸に沿って、ディンプル３０４に向かって動く。サスペンションの慣性が圧電体層３０９を圧縮し、その結果、圧電体層３０９に渡って検出可能な数ミリボルトの電圧を生ずる。検出精度はローパス及び／あるいはハイパスフィルタを加えること、及び／あるいは、圧電体層２０９の出力と電圧検出回路の間にピークフィルタを加えることにより、さらに、改良され得る。ピークフィルタの最良中心周波数はスライダのピッチ周波数にある。
【００２２】
図４Ａは、本発明によるスライダの垂直加速度と第１ピッチモードを検出するための第２の典型的実施例である集積化加速度計を有するスライダ、サスペンション及びフレクシャの側面図を示す。図４Ｂは、図４Ａに示された第２の典型的実施例である集積化加速度計のピエゾ物質層の上面図を示す。図４Ａにおいて、スライダ４０１は、周知の技術でサスペンションフレクシャ４０２に取り付けられる。集積化加速度計に相当するフレクシャ４０２の部分のみが図４Ａに示される。フレクシャ４０２は、エルペルディングらによる特許文献１（米国特許４，９９６，６２３号公報）、あるいは、ベニンらによる特許文献２（米国特許５，４９１、５９７号公報）により開示された如くにラミネートされたフレクシャである。フレクシャ４０２はジンバル機能を有するディンプル４０４を介してサスペンションロードビーム４０３と接触している。加速度計４０５はフレクシャ４０２の集積された部品として製作される。
【００２３】
フレクシャは、例えば、ステンレス鋼から形成された金属層４０６を含む。第1の絶縁体層４０７は、周知の技術で、金属層４０６上に形成される。第１の絶縁体層４０７は、例えば、ポリイミドにより形成される。第１の導電体層４０８は、周知の技術により第１絶縁体層４０７上に形成され、例えば、銅により形成される。ＰＶＤＦの如き圧電体層４０９は、周知の技術で、薄膜として第１導電体層４０８の上に形成される。第２導電体層４１０は周知の技術で圧電体層４０９の上に形成され、例えば、銅により形成される。第２絶縁体層４１１は周知の技術で第２導電体層４１０の上に形成され、例えば、ポリイミドにより形成される。フレクシャ４０２は、サスペンションロードビーム４０３に取り付けられた後、スライダ４０１は、フレクシャ４０２に接着され、加速度計４０５に集積化される。
【００２４】
圧電体層４０９と第１及び第２導電体層４０８及び４１０（図４Ｂには示されず）は圧電体層４０９の両側に形成され、これら三つの層が、ディンプル接触領域４１４の周りのスライダ４０１の全体のトップ側に相当するようにパターン化される。図４Ｂは圧電体層４０９のパターンニングを示す。図４Ｂは、実質的に四角形に形成されたパターニングを示す。しかしながら、代替的な形状も同様に使用することができるということを理解すべきである。加速度計４０５はスライダ４０１の全トップサイドを覆っており、その結果、フレクシャ４０２にスライダ４０１を結合するためのスライダ４０１のトップサイド上に、実質的にフラットな結合表面を提供する。加速度計４０５は、ｚ−軸方向のスライダ４０１の移動加速度を検出する。ＨＤＩが発生し、スライダ４０１がディンプル４０４の方向に動く時、サスペンションの慣性が圧電体層４０９を圧縮し、その結果、圧電体層４０９に渡って検出可能な数ミリボルトの電圧を生ずる。検出精度はローパス及び／あるいはハイパスフィルタを加えること、及び／あるいは、圧電体層４０９の出力と電圧検出回路の間にピークフィルタを加えることにより、さらに、改良され得る。ピークフィルタの最良中心周波数はスライダのピッチ周波数にある。
【００２５】
図５Ａは、本発明によるスライダのピッチ運動とベンディング運動を検出するための第３の典型的実施例である集積化加速度計を有するスライダ、サスペンション及びフレクシャの側面図を示す。図５Ｂは、図５Ａに示された第３の典型的実施例である集積化加速度計のピエゾ物質層の上面図を示す。図５Ａにおいて、スライダ５０１は、周知の技術でサスペンションフレクシャ５０２に取り付けられる。集積化加速度計に相当するフレクシャ５０２の部分のみが図５Ａに示される。フレクシャ５０２はジンバル機能を有するディンプル５０４を介してサスペンションロードビーム５０３と接触している。加速度計５０５ａ及び５０５ｂはスライダ５０１の集積された部品として製作される。
【００２６】
フレクシャ５０２は、例えば、ステンレス鋼から形成された金属層５０６を含む。第1の絶縁体層５０７は、周知の技術で、金属層５０６上に形成される。第１の絶縁体層５０７は、例えば、ポリイミドにより形成される。第１の導電体層５０８は、周知の技術により第１絶縁体層５０７上に形成され、例えば、銅により形成される。圧電体層５０９は、第１導電層５０８の上に形成される。圧電体層５０９は、周知の技術で、例えば、ＰＶＤＦにより、薄膜として形成される。二つの第２導電体層５１０ａ及び５１０ｂは周知の技術で圧電体層５０９の上に形成され、例えば、銅により形成される。第２導電層５１０ａ及び５１０ｂは、図５Ｂに示される如く、分離するようパターン化される。第２絶縁体は５１１は周知の技術で第２導電体層５１０ａ及び５１０ｂの上に形成され、例えば、ポリイミドにより形成される。フレクシャ５０２は、サスペンションロードビーム５０３に取り付けられた後、スライダ５０１は、フレクシャ５０２に接着され、加速度計５０５に集積化される。
【００２７】
第１及び第２の導電体層５１０ａ及び５１０ｂは、図５Ｂにおいて示されるごとく、ディンプル接触領域５１４の周りのスライダ５０１の全体のトップ側のフロントおよびバック側に相当するように、各々、パターン化される。さらに、あるいは、代わりに、圧電体層５０８は、図５Ｂに示されるごとく、パターン化され得る。第２導電体層５１０は、図５Ｂに示されるごとく、パターン化され得る。圧電体層５０８は、図５Ｂに示されるごとく、パターン化される時、第１導電層５０８あるいは第２導電層５１０の少なくとも一つは、図５Ｂに示されるごとく、パターン化されなければならない。如何なる代替的配置においても、加速度計５０５ａは、スライダ５０１のトップの、フロント、あるいは、リーディング側に相当し、加速度計５０５ｂは、スライダ５０１のトップのバック、あるいは、トレイリング側に相当する。それにより、フレクシャ５０２にスライダ５０１を結合させるためのスライダ５０１のトップ側に大体フラットな結合表面を提供する。スライダ５０１のピッチモードは、測定された電圧Ｖ１及びＶ２の和、即ち、Ｖ１＋Ｖ２に基づいて検出され得る。検出精度はローパス及び／あるいはハイパスフィルタを加えること、及び／あるいは、圧電体層５０９の出力と電圧検出回路の間にピークフィルタを加えることにより、さらに、改良され得る。
【００２８】
図６は、本発明によるヘッド−ディスク相互作用の検出とデータ再書込みによってフォローされる書込み禁止を可能にするための回路の概要ブロック図を示す。図６は、本発明による集積化加速度計及び／あるいは圧力センサを有するラミネートされたサスペンションフラクシャ６０２に周知の技術で取り付けられたスライダ６０１を示す。フレクシャ６０２は、サスペンションロードビーム６０３に接触し、その単なる部分が、ジンバル機能を提供するディンプル６０４を通して図６に示される。ＨＤＩセンサ６０５は、上述の如く、フレクシャ６０２の集積化部分として製作される。ＨＤＩセンサ６０５は、同様に上述の如く、加速度計及び／あるいは圧力センサであり得る。ヘッドーディスク相互作用事象がある時、スライダ６０１は垂直方向に振動する。フレクシャ６０２と集積化されたＨＤＩセンサ６０５は、その振動を検出し、相当するセンサ信号６０６を発生させる。スライダ６０１の振動モードは、例えば、スライダ６０１が硬い粗さ（アスペリティ）に接触した時は、シングルインパルスであるか、例えば、異常に厚い潤滑を通して（図６には示されない）ディスクにスライダ６０１が接触した時は、スライダ６０１のピッチ周波数における周期的な振動である。信号増幅器６０７の出力は、フィルタ回路６０８に連結する。フィルタ回路６０８は、ハイパスフィルタであり、低周波数ノイズが除去される。ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、スライダ６０１のピッチーモード周波数以下であるように好ましくは設定されるべきである。その結果、スライダのピッチ運動に応じて生じたセンサ信号はフィルタ回路６０８を通って通過する。フィルタ回路６０８は、同様に、ローパスフィルタであり得る．その結果、書き込み電流によって生じた電気的ノイズは除去され得る。通常、書き込み電流は、１ＭＨｚ以上である周波数内容を有する。一方、スライダピッチ−モード周波数は、数百キロヘルツである。かくして、ローパスフィルタのカットオフ周波数を典型的な書き込み電流周波数とスライダのピッチーモードの周波数の間であるように設定することが好ましい。ローパスフィルタとハイパスフィルタ両方を組み合わせるのはさらに好ましい。代わりに、バンドパスフィルタ特別な周波数を持つセンサ信号のみを通すのに用いることができる。バンドパスフィルタが使われる時、スライダ６０１のピッチモードを選択するのが好ましい。信号増幅器６０７とフィルタ回路６０８の順序は逆にすることもできる。即ち、信号は最初にフィルタを通過し、それから増幅されることもできる。
【００２９】
センサ信号が、フィルタ回路６０８によって条件づけられた後、信号振幅はコンパレータ回路に入力される。コンパレータ回路６０９は、条件づけられたセンサ信号を予め決まられた閾値６１０と比較する。条件づけられたセンサ信号が閾値６１０よりも大きい時、コンパレータ回路６０９は、書き込み禁止信号６１１を生成する。ＨＤＤコントローラ６１２（あるいは書き込みプロセスを制御する読み取り／書き込みチャネル）が、書き込み禁止信号を受け取った時、ＨＤＤコントローラ６１２は、磁気ヘッド（図６には示されず）への出力である書き込み電流を停止する。さらに、ＨＤＤコントローラ６１２は、書き込み電流を停止するので、時としてＨＤＩは書き込みヘッドのオフトラック運動を起こすとしても隣接のトラックのデータが誤って重ね書きされることはない。その次に、書き込み禁止信号が除去され、コントローラ６１２は同じ場所に同じデータを書くための再試行を行う。
【００３０】
上記の発明は、理解を明確にする目的で詳細に記述されたとは言え、付された請求項の範囲内で変更や修正が行われ得ることは明らかである。さらに、現在の実施の形態は例示的であり、限定的ではないとみなされるべきものであり、本発明はここに与えられた詳細に限定されるべきものでなく、付された請求項の範囲と均一性のなかで修正され得るものである。
【００３１】
【特許文献１】米国特許４，９９６，６２３号公報、
【特許文献２】米国特許５，４９１、５９７号公報
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、磁気読み取り／書き込みヘッドを有する典型的なディスクドライブを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明による第１の典型的実施例である集積化加速度計を有するスライダ、サスペンション、及びフレクッシャの側面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示された第１の典型的実施例である集積化加速度計の圧電体層の上面図を示す。
【図２Ｃ】視野Ａとして図２Ａに示された本発明による第１の典型的実施例である集積化加速度計の断面図を示す。
【図３Ａ】本発明によるディンプル圧力を検出する典型的実施例である集積化圧力センサを有するスライダ、サスペンション及びフレクシャの側面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａに示した本発明によるディンプル圧力を検出する典型的実施例である集積化圧力センサの圧電体層の上面図を示す。
【図３Ｃ】視野Ｂとして図３Ａに示された本発明によるディンプル圧力を検出する典型的実施例である圧力センサの断面図を示す。
【図４Ａ】本発明によるスライダの垂直加速度と第１ピッチモードを検出するための第２の典型的実施例である集積化加速度計を有するスライダ、サスペンション及びフレクシャの側面図を示す。
【図４Ｂ】図４Ａに示された第２の典型的実施例である集積化加速度計の圧電体層の上面図を示す。
【図５Ａ】本発明によるスライダのピッチ運動とベンディング運動を検出するための第３の典型例である集積化加速度計を有するスライダ、サスペンション及びフレクシャの側面図を示す。
【図５Ｂ】図５Ａに示された第三の典型的実施例である集積化加速度計の圧電体層の上面図を示す。
【図６】本発明によるヘッド−ディスク相互作用の検出とデータ再書込みによってフォローされる書き込み禁止を可能にするための回路の概要ブロック図を示す。
【符号の説明】
【００３３】
２０１…スライダ、２０２…サスペンションフレクシャ（あるいはフレクシャ）、２０３…サスペンションロードビーム、２０４…ディンプル、２０５…加速度計、２０６…金属層、２０７…第１の絶縁体層、２０８…第１の導電体層、２０９…圧電体層、２１０…第２の導電体層、２１１…第２の絶縁体層、２１２…力、２１３…矢印、２１４…矢印、３０１…スライダ、３０２…サスペンションフレクシャ（あるいはフレクシャ）、３０３…サスペンションロードビーム、３０４…ディンプル、３０５…圧力センサ、３０６…金属層、３０７…第1の絶縁体層、３０８…第１の導電体層、３０９…圧電体層、３１０…第２導電体層、３１４…ディンプル接触領域、４０１…スライダ、４０２…サスペンションフレクシャ（あるいはフレクシャ）、４０３…サスペンションロードビーム、４０４…ディンプル４０４、４０５…加速度計、４０６…金属層、４０７…第1の絶縁体層、４０８…第１の導電体層、４０９…圧電体層、４１０…第２導電体層、４１１…第２絶縁体層、５０１…スライダ、５０２…サスペンションフレクシャ（あるいはフレクシャ）、５０３…サスペンションロードビーム、５０４…ディンプル、５０５ａ…加速度計、５０５ｂ…加速度計、５０６…金属層、５０７…第1の絶縁体層、５０８…第１導電層、５０９…圧電体層、５１０…第１の導電体層、５１０ａ…第２導電体層、５１０ｂ…第２導電体層、５１１…第2絶縁体層、５１４…ディンプル接触領域５１４、６０１…スライダ、６０２…サスペンションフラクシャ（あるいはフレクシャ）、６０３…サスペンションロードビーム、６０４…ディンプル、６０５…ＨＤＩセンサ、６０６…センサ信号、６０７…信号増幅器、６０８…フィルタ回路、６０９…コンパレータ回路、６１０…閾値、６１１…書き込み禁止信号、６１２…ＨＤＤコントローラ（あるいは書き込みプロセスを制御する読み取り／書き込みチャネル）６１２。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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