(57)【要約】【課題】サイドパッドの正圧発生効率を高めてスライダの減圧特性を向上させることができる浮上ヘッドスライダを提供する。【解決手段】スライダ流れの方向に対して直交する方向に負圧発生部の深部を挟んで対向するように配置された一対のサイドパッドを３段以上に多段化する。多段化された各面のうち最も高い面は非ミリング面とし、多段化された各面の高さは流入端に近いものほど溝深さが深くなるように設定する。さらに、二段目のサイドパッド領域を非ミリング面の領域で部分的に囲み、三段目のサイドパッド領域を二段目のサイドパッド領域で部分的に囲うこともサイドパッドの正圧発生効率を高めるために有効である。【選択図】図４
2005285218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク対向面に対してほぼ平行でかつ高さの異なる３種類以上の面を有し、流れの方向に対して直交する方向に負圧発生部の深部を挟んで対向するように配置された一対の正圧発生部を有することを特徴とする浮上ヘッドスライダ。
【請求項２】
前記正圧発生部の前記各面の高さが、流入端に近いものほど前記負圧発生部の深部の溝深さに近くなるように設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の浮上ヘッドスライダ。
【請求項３】
前記正圧発生部の前記各面の一つが非ミリング面である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の浮上ヘッドスライダ。
【請求項４】
前記正圧発生部の隣り合うどうしの少なくとも一組の２つの前記面のうち、溝深さのより深い一方の面の領域を他方の面の領域で部分的に囲った
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の浮上ヘッドスライダ。
【請求項５】
ディスク対向面に対してほぼ平行でかつ高さの異なる３種類以上の面を有し、流れの方向に対して直交する方向に負圧発生部の深部を挟んで対向するように配置された一対の正圧発生部を有する浮上ヘッドスライダを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記正圧発生部の前記各面の高さが、流入端に近いものほど前記負圧発生部の深部の溝深さに近くなるように設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記正圧発生部の前記各面の高さの一つが、非ミリング面である
ことを特徴とする請求項５または６に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記正圧発生部の隣り合うどうしの少なくとも一組の２つの前記面のうち、溝深さのより深い一方の面の領域を他方の面の領域で部分的に囲った
ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の浮上ヘッドスライダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク等の回転する記録媒体に対して情報の書込み或いは読込みをする記録再生ヘッドを保持する浮上ヘッドスライダおよびこれを搭載する磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２５に示すように、磁気ディスク装置の浮上ヘッドスライダ（以降、単に「スライダ」と呼ぶ）Ｓ１は、溝深さの異なるパターンが形成されたディスク対向面（以降、「ＡＢＳ」と呼ぶ）によってディスク表面ＤとスライダＳ１のディスク対向面との間に発生する浮上力と、スライダＳ１がサスペンションから印加されている荷重Ｗとが釣り合って定常安定浮上しており、現在、ディスクとスライダとのすきまの最も小さいところは、１０数［ｎｍ］という極小量である。
【０００３】
一般的に、スライダのＡＢＳには、リーディングパッド、２つのサイドパッドおよびトレーリングパッドの４つの正圧発生部があり、そこで効率よく正圧を発生させるために各パッドの流入端側に、前述の正圧発生部と溝深さの異なる正圧ステップが配置されている。また、この種のスライダは、減圧時の浮上量低下、浮上量の周速および半径位置依存性、および耐衝撃性を向上させるために、負圧を積極的に使った負圧スライダが一般的であり、それには前述の正圧ステップよりさらに溝深さの深い負圧キャビティと呼ばれる負圧発生部が配置されている。
【０００４】
また、現在のＡＢＳはフォトリソグラフィーを用いて形成されているが、各部分の溝深さ（「ミリング深さ」とも言う）は、リーディングパッド、サイドパッド、トレーリングパッドが０、正圧ステップが約１００［ｎｍ］、負圧キャビティが約１５００［ｎｍ］となっている。
【０００５】
さらに、スライダとディスクとの物理的なすきまには大きく分けて、記録再生素子とディスク表面とのすきまを表す素子浮上量と、スライダとディスクの最も小さいすきまを表す最低浮上量の２種類があり、それぞれ磁気特性および機械特性を表す量として使い分けられている。なお通常スライダはディスクに対してピッチ角およびロール角がついた状態で浮上しているため、素子浮上量と最低浮上量は一般的に異なる。
【０００６】
磁気ディスク装置において、機械的信頼性（主にヘッドとディスクとの接触に起因する不具合を回避すること）を保証するためには、前述の最低浮上量を一定以上に確保する必要がある。最低浮上量は主に（１）製造誤差による浮上量ばらつき、（２）ヘッドシーク時に生じる浮上量低下、（３）減圧時に生じる浮上量低下（以降、これを「減圧特性」と呼び、低下量が小さい場合を減圧特性が良いと表記する）に起因して低下するため、これらを十分に考慮して設計、製造する必要があり、これらの浮上量低下を抑制するための工夫が数多くなされている。
【０００７】
いずれの浮上量低下要因も磁気記録装置の信頼性を確保する上では重要であるが、近年、磁気ディスク装置がモバイル機器等に数多く搭載され、従来以上に様々な環境で利用されている状況を考慮すると、高地における減圧環境下での信頼性評価指標である減圧特性を向上させることが、最も重要な項目であるといえる。
【０００８】
減圧特性低下、すなわち減圧環境下での最低浮上量低下とは、減圧環境下での空気密度の減少にともなう発生浮上力の減少に起因している。減圧環境下では空気の密度が小さくなるので、常圧時と同じ浮上姿勢・すきまでは、スライダを浮上させている圧力が小さくなり、浮上力が小さくなる。よって荷重と浮上力を釣り合わせるために、常圧時と同じ浮上力を得るまでスライダの浮上姿勢、浮上すきまが下らざるを得ず、この浮上すきまの低下を減圧特性の低下と呼んでいる。
【０００９】
この減圧特性の低下を抑制するために手段の一つは、スライダの流出端、すなわち記録再生素子近傍に配置されトレーリングパッドで発生する正圧を増大させることであり、年々低下する浮上量に伴ってトレーリングパッドの正圧は増大してきているといえる。しかし、同時にスライダのサイズの減少も進んでおり、それに伴ってパッド面積も減少せざるを得ないため、耐衝撃性能維持のために荷重を小さくできないことを考えれば、トレーリングパッドでの正圧増大には限界がある。
【００１０】
ところが、減圧時のスライダの浮上姿勢（ピッチ角、ロール角）と浮上すきま（素子浮上量または最低浮上量）に注目すれば、その変化を積極的に利用することによって、減圧特性を向上させることが可能である。以下にその理由を説明する。
【００１１】
第一にロール角であるが、通常のスライダの幅方向の中心に記録再生素子を搭載するスライダでは、ロール角が大きくなると、素子浮上量は変化しないのに対して、最低浮上量は低下してしまう。よって、ロール角の増大を抑えることが減圧特性を向上させるために必要である。
【００１２】
次にピッチ角であるが、一般にリーディングパッドとトレーリングパッドでは浮上すきまが異なるため、減圧時の浮上量低下はリーディングパッドの方が大きい、すなわちピッチ角の低下はさけられない関係にある。しかし同時に、ピッチ角が小さくなれば最低浮上量は同時に増大する関係にもある（素子浮上量も同様）。
【００１３】
よって、リーディングパッドとトレーリングパッドの間に比較的大きな圧力を発生させる正圧パッドを設け、そのパッドにおける正圧発生中心点周りにスライダが回転するように設計すれば、最低浮上量および素子浮上量の低下を抑制することが可能となる。そして、リーディングパッドとサイドパッドの中間に配置する正圧パッドは、前述のロール角の抑制を考慮すると、スライダの長手方向に対して左右に配置されたサイドパッドが最適であるといえる（たとえば特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２−１６３８１５号公報（段落００４７など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、減圧特性を向上させるためには減圧時のピッチ角低下を利用することが重要であり、そのためには大きな正圧を発生させるサイドパッドを、リーディングパッドとトレーリングパッドの中間に配置することが必要である。ただし、一般的にこのサイドパッドの正圧を増大させるためには、よりパッド面積を大きく、かつ流出端側に配置することが好ましいが、以下に述べる設計制約を十分に考慮する必要がある。
【００１５】
まず、一般的な負圧スライダでは、効率よく負圧を発生させるために、リーディングパッドおよびサイドパッドで囲まれた負圧キャビティを有しており、ここで発生する負圧量の総和は、負圧キャビティの溝深さおよび負圧キャビティの面積によってほぼ決定される。よって、減圧特性の向上、耐衝撃性能向上のためにより大きな負圧を発生させようとすれば、負圧キャビティの面積を大きくすることが必要であり、そのためにはサイドパッドはスライダの幅方向にできる限り細い形状であることが好ましい。
【００１６】
また、負圧キャビティで発生させる負圧を増大させると一般的にピッチ角が下がってしまうため、それに対抗する正圧をリーディングパッドで発生させる必要がある。よってサイドパッドは必要となるリーディングパッド面積が確保できるように、あまり流入端側に大きくすることはできない。
【００１７】
さらに、サイドパッドをあまり流出端側に配置してしまうと、サイドパッド流出端とディスク面とのすきまが小さくなるため、突発的なスライダの浮上量変化または姿勢変化が生じた場合にサイドパッドがディスク面に衝突し、装置信頼性の低下を引き起こしてしまう。よってサイドパッドの流出端側の配置も制限を受ける。特にサイドパッドはスライダ幅方向の両端に配置するため、ロール角がついたときにディスク面に衝突しやすい。
【００１８】
このように、減圧特性向上の点からサイドパッドは極力大きな正圧を発生させることが好ましいものの、上記３点の設計制約があるため、面積を大きくして正圧発生量を増大させることはできない。よって、単位面積あたりの正圧発生量（以降、「正圧発生効率」と呼ぶ）を増大させることが必要となる。
【００１９】
このように正圧発生効率の高いサイドパッドを導入すれば、減圧特性が向上するだけでなく、製造誤差などで生じるロールモーメントを支えることができるため、それによるロール角変化を小さくすることができる。すなわち、素子浮上量に対する最低浮上量の低下を抑制でき、装置信頼性の向上につながる。
【００２０】
さらに、そのようなサイドパッドは所望の圧力を小さい面積で実現できるため、ｆｅｍｔｏスライダ（幅×長さ×高さ＝０．７×０．８５×０．３［ｍｍ］）のような、より小さいスライダで有効である。
【００２１】
本発明は、このような事情を鑑み、サイドパッドの正圧発生効率を高めてスライダの減圧特性を向上させることのできる浮上ヘッドスライダおよび磁気ディスク装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の課題を解決するために、本発明の浮上ヘッドスライダは、ディスク対向面に対してほぼ平行でかつ高さの異なる３種類以上の面を有し、流れの方向に対して直交する方向に負圧発生部の深部を挟んで対向するように配置された一対の正圧発生部を有することを特徴とする。
【００２３】
ここで、正圧発生部の各面の高さは、流入端に近いものほど負圧発生部の深部の溝深さに近くなるように設定される。また、正圧発生部の各面の高さの一つは非ミリング面としている。
【００２４】
より具体的には、非ミリング面より一段低い面の非ミリング面からの深さは５０〜２００［ｎｍ］の範囲、さらに一段低い面の非ミリング面からの深さは１００〜７００［ｎｍ］の範囲とする。
【００２５】
そして、正圧発生部の隣り合うどうしの少なくとも一組の２つの面のうち、溝深さのより深い一方の面の領域を他方の面の領域で部分的に囲うことで、サイドパッドの正圧発生効率をより一層向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の浮上ヘッドスライダおよび磁気ディスク装置によれば、サイドパッドの正圧発生効率を高めてスライダの減圧特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る浮上ヘッドスライダが搭載された磁気ディスク装置を示す斜視図、図２は、この磁気ディスク装置が備えるヘッドアームアセンブリを示す平面図、図３は、ヘッドアームアセンブリの先端部に支持された浮上ヘッドスライダを示す斜視図である。
【００２９】
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、上面の開口した矩形箱状のケース２と、このケース２の上面を覆うようにこのケース２に例えばねじ止めされるトップカバー（図示せず）とを備えている。ケース２内には、ディスク状の記憶媒体である例えば２枚のディスク（プラッター）３と、このディスク３を支持及び回転させるディスク駆動機構としてのスピンドルモータ４と、ヘッドアクチュエータ２５とが配置されている。ここで、ディスク３には、例えば直径６５ｍｍ（２．５インチ）で、両面に磁気記録層がそれぞれ設けられたプラッターが採用されている。これらのディスク３は、スピンドルモータ４のハブ（図示せず）の外周に嵌合されているとともに、クランプばね１１によって固定されている。つまり、２枚のディスク３は、スピンドルモータ４を駆動することで一体的に回転する。
【００３０】
ヘッドアクチュエータ２５は、ヘッドアームアセンブリ１５を複数積層して構成されるキャリッジ６と、このキャリッジ６を回動自在に支持する軸受ユニット１２と、キャリッジ６を駆動するボイスコイルモータ８とを備えている。ヘッドアームアセンブリ１５は、ディスク３に対する信号の読み書きを行うヘッド（磁極素子）を搭載した後述する浮上ヘッドスライダ５及びタブ２３を先端部に備えたサスペンション２０と、このサスペンション２０を先端に支持するアーム７とから構成される。
【００３１】
キャリッジ６を支持する上記軸受ユニット１２には、ケース２の底壁に対し垂直に立設されたベアリングシャフト１３と、ベアリングシャフト１３に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のハブ１４とが設けられている。ボイスコイルモータ８は、ヘッドアクチュエータ２５の基端部の支持枠１６に固定されたボイスコイル１７と、ボイスコイル１７を挟み込むようにケース２上に固定された一対のヨーク１８と、一方のヨーク１８に固定された磁石１９とを備えている。
【００３２】
さらに、ケース２内には、浮上ヘッドスライダ５がディスク３の外周部に移動した際、上記タブ２３と摺動してヘッドをディスク３から離間した所定の退避位置において保持するランプ９と、ヘッドドライバＩＣ等が搭載された基板ユニット１０とが収容されている。また、このケース２の部品収容部の裏側には、基板ユニット１０を介してスピンドルモータ４、ボイスコイルモータ８、及びヘッドの制御を行うためのＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤコントローラ、その他の回路を搭載したプリント回路基板（図示せず）がねじ止め等によって装着されている。
【００３３】
次に、本発明の主要部であるスライダ５の詳細について説明する。
【００３４】
図４はスライダ５を示す斜視図、図５はその平面図である。  
これらの図に示すように、ＡＢＳには、トレーリングパッド３１、２つのサイドパッド３２，３２およびリーディングパッド３３の４つの正圧発生部が設けられている。これらの正圧発生部はそれぞれ、正圧の発生効率を向上させるために、面の溝深さが異なる複数の領域で構成されている。
【００３５】
すなわち、トレーリングパッド３１は、たとえば、スライダ製造過程において最後までミリングが施されない面（非ミリング面）などからなる一段目のトレーリングパッド領域３１ａと、一段目のトレーリングパッド領域３１ａの流入端側に配置され、一段目のトレーリングパッド領域３１ａよりも面の位置が低い二段目のトレーリングパッド領域（正圧ステップ）３１ｂとで構成されている。
【００３６】
サイドパッド３２は、非ミリング面などからなる一段目のサイドパッド領域３２ａと、一段目のサイドパッド領域３２ａの流入端側に配置され、この一段目のサイドパッド領域３２ａよりも面の位置が低い二段目のサイドパッド領域（第１の正圧ステップ）３２ｂと、この二段目のサイドパッド領域３２ｂよりも流入端側に配置され、この二段目のサイドパッド領域３２ｂよりもさらに面の位置が低い（溝深さが深い）三段目のサイドパッド領域３２ｃ（第２の正圧ステップ）とで構成されている。
【００３７】
リーディングパッド３３は、非ミリング面などからなる一段目のリーディングパッド領域３１ａと、この一段目のリーディングパッド領域３１ａの流入端側に配置され、この一段目のリーディングパッド領域３１ａよりも面の位置が低い二段目のリーディングパッド領域（正圧ステップ）３３ｂとで構成されている。
【００３８】
また、トレーリングパッド３１、２つのサイドパッド３２，３２およびリーディングパッド３３で囲われた領域は、上記各パッド領域の面の位置よりもさらに低い（溝深さが深い）、負圧キャビティ３４と呼ばれる負圧発生部となっている。
【００３９】
次に、上記のように多段化されたサイドパッド３２ａ，３２ａの特性について説明する。
【００４０】
図６ないし図８は、各種サイドパッドの発生力を、二段目以降のサイドパッド領域３２ｂ，３２ｃの溝深さと段の位置を変えてそれぞれ計算した結果を示している。
【００４１】
計算に用いたサイドパッドは、非ミリング面から溝深さ１．５［ｕｍ］の負圧キャビティをもったＦｅｍｔｏサイズのスライダにおいて、その流入端がリーディングエッジから２６５［ｕｍ］、大きさが１２０［ｕｍ］＊４００［ｕｍ］とした。なお、周速およびスキュー角は４２００ｒｐｍ２．５インチＨＤＤの中周部の条件である、８．８［ｍ／ｓ］および０［ｄｅｇ］とし、浮上姿勢は、同じく４２００ｒｐｍ２．５インチＨＤＤの中周での条件である、ピッチ角１５０［ｕｒａｄ］、浮上量１０［ｎｍ］とした。
【００４２】
サイドパッドが全て非ミリング面で構成された場合を計算すると、発生力は７．２３［ｍＮ］であった。
【００４３】
図６は、従来の２段で構成されたサイドパッド４２の発生力を、二段目のサイドパッド領域４２ｂの溝深さと段の位置を変えて計算した結果を示している。非ミリング面である一段目のサイドパッド領域４２ａと二段目のサイドパッド領域４２ｂとの境界線の位置を、サイドパッド１３２の流入端より距離５０［ｕｍ］から２５０［ｕｍ］までの間で変更し、二段目のサイドパッド領域４２ｂの非ミリング面である一段目のサイドパッド領域４２ａの面からの溝深さを１００［ｎｍ］から２００［ｎｍ］まで変化させた。その結果、二段目のサイドパッド領域４２ｂの長さが５０［ｕｍ］、溝深さが１５０［ｎｍ］とのときに最大発生力は１５．９［ｍＮ］となった。
【００４４】
図７は、図４と同様に３段で構成されたサイドパッド５２の発生力を、二段目のサイドパッド領域５２ｂおよび三段目のサイドパッド領域５２ｃそれぞれの、非ミリング面（一段目のサイドパッド領域５２ａの面）からの溝深さを変更しつつ計算した結果を示している。ただし、三段目のサイドパッド領域５２ｃはサイドパッド５２の流入端から５０［ｕｍ］までの領域として固定し、二段目のサイドパッド領域５２ｂをサイドパッド５２の流入端より５０［ｕｍ］から１００［ｕｍ］までの範囲とした。
【００４５】
この結果、発生力は、２段で構成されたサイドパッド４２の場合の発生力を大きく上回って、およそ１６［ｍＮ］から１９．３［ｍＮ］の範囲となり、最大発生力は、二段目のサイドパッド領域５２ｂの非ミリング面からの溝深さを１００［ｎｍ］、三段目のサイドパッド領域５２ｃの非ミリング面からの溝深さを３００［ｎｍ］とした場合に最大で、１９．３［ｍＮ］となった。
【００４６】
図８は、図７のサイドパッドの段数をさらに１段増やして４段に構成した例であり、４段目のサイドパッド領域５２ｄはサイドパッド５２の流入端より１００［ｕｍ］から１５０［ｕｍ］までの範囲とした。この場合、最大発生力は、二段目のサイドパッド領域５２ｂの非ミリング面からの溝深さを１００［ｎｍ］、三段目のサイドパッド領域５２ｃの非ミリング面からの溝深さを３００［ｎｍ］、４段目のサイドパッド領域５２ｄの非ミリング面からの溝深さを６００［ｎｍ］とした場合に最大で、１９．９［ｍＮ］となった。
【００４７】
以上の解析により、３段のサイドパッドは２段のものよりも最大発生力が飛躍的に大きくなり、さらに流入側にいくほど溝深さが深くなるように段を追加すれば、より一層大きな発生力が得られることかが確認できた。
【００４８】
次に、サイドパッドの二段目、三段目のサイドパッド領域を非ミリング面の領域で部分的に囲む構成について説明する。
【００４９】
図９（ａ）は、図９（ｂ）に示すように、非ミリング面である一段目のサイドパッド領域６２の流入端に凹部３５を設けて、ＡＢＳ面上で、サイドパッド６２の二段目のサイドパッド領域６２ｂを非ミリング面の領域によって部分的に囲った場合の発生力を計算した結果を示している。
【００５０】
この結果、三段目のサイドパッド領域６２ｃおよび二段目のサイドパッド領域６２ｂの非ミリング面からの溝深さをどの値に設定した場合においても、囲われていない場合（ただし、三段目のサイドパッド領域６２ｃの溝深さを３００［ｎｍ］に設定した場合）の発生力を上回っており、サイドパッド６２の二段目のサイドパッド領域６２ｂをサイドパッド６２の非ミリング面の領域で部分的に囲むことにより、発生力を大きくできることが分かった。
【００５１】
また、図１０（ａ）は、図１０（ｂ）に示すように、非ミリング面である一段目のサイドパッド領域６２の流入端に凹部３５を設けて、ＡＢＳ面上で、サイドパッド６２の二段目のサイドパッド領域６２ｂを非ミリング面で部分的に囲うとともに、二段目のサイドパッド領域６２ｂの流入端に凹部３６を設けて、ＡＢＳ面上で、サイドパッド６２の三段目のサイドパッド領域６２ｃを二段目のサイドパッド領域６２ｂで部分的に囲った場合の発生力を計算した結果を示している。
【００５２】
これによると、二段目のサイドパッド領域６２ｂの非ミリング面からの溝深さを適切に選択すれば、さらに発生力を大きくできることがわかった。
以上より、サイドパッドの発生力を高くするには、
（１）多段化する。
（２）二段目のサイドパッド領域を非ミリング面の領域で部分的に囲み、三段目のサイドパッド領域を二段目のサイドパッド領域で部分的に囲う。
ということが有効であることがわかった。
【００５３】
以上、サイドパッドの多段溝構成について説明してきたが、このような多段溝構成は、サイドパッドのみならずＡＢＳの他の部分へも適用することができる。以下に、その適用例を説明する。
【００５４】
図１１は、サイドパッド３２の流出端に、サイドパッド３２の三段目のサイドパッド領域３２ｃと同じ高さのステップ部３７を延長して設けたものである。以降、このステップ部３７を「スカート」と呼ぶ。このようにサイドパッド３２の流出端にスカート３７を延長して設けたことで、スカート３７とトレーリングパッド３１との間の領域３８が、負圧キャビティ３４の領域として加わり、負圧キャビティ３４の面積が増大する。これにより、スライダ５の受ける負圧が増大し、減圧特性の向上および耐衝撃性の向上が望める。
【００５５】
また、このスカート３７の領域の非ミリング面からの溝深さは、サイドパッド３２の三段目のサイドパッド領域３２ｃのそれと同じ値に設定されている。すなわち、三段目のサイドパッド領域３２ｃを複数回のミリング工程を通じて得る際に同時にスカート３７の領域も得ることができる。
【００５６】
スカート３７はスライダ５の流出端近傍に配置されるため、スカート３７の流出端とディスク表面との接触が懸念されるが、この実施形態のスライダ５では、二段目のサイドパッド領域３２ｂの溝深さと三段目のサイドパッド領域３２ｃの溝深さの選択肢が用意されているので、非ミリング面からの溝深さがより大きい三段目のサイドパッド領域３２ｃの溝深さをスカート３７の溝深さに設定することで、スカート３７の溝深さを得るためのミリング工程を別途要することなく、ディスク表面とのすきまを大きくとることのできるスカート３７を得ることができ、スカート３７の存在がスライダ浮上量を下げざるを得なくすることを回避できる。
【００５７】
図１２は、負圧発生部である負圧キャビティ３４に多段溝構成を適用したものである。  一般的に、より大きい正圧と負圧の差によって所望の空気膜浮上力を得るようにすれば、浮上量の気圧、周速、半径位置依存性を抑制できることが知られている。そこで、サイドパッドの正圧発生位置近傍でより大きな負圧を発生させるようにすれば、サイドパッドを大きな正圧と負圧で支えることになり、サイドパッド浮上量の抑制、すなわち減圧特性の向上につながることが予想される。
【００５８】
その具体的な手段としては、図１２に示すように、負圧キャビティ３４のリーディング側に、あまり負圧の発生しない溝の浅い領域（以降この領域を「負圧不感帯」と呼ぶ）４０を設けることが考えられる。この例では、負圧キャビティ３４の非ミリング面からの溝深さを１５００［ｎｍ］とし、負圧不感帯４０の非ミリング面からの溝深さは２００［ｎｍ］とされている。
【００５９】
このように、負圧キャビティ３４の流入端側に負圧不感帯４０を設けることによって、負圧の発生中心をよりトレーリング側、すなわちサイドパッド３２の近傍に移動させることができる。
【００６０】
負圧不感帯４０があるスライダとないスライダの各々について、リーディングパッド３３、サイドパッド３２、トレーリングパッド３１での正圧発生量を計算した結果を図１３に、負圧発生部３４のリーディング側部、トレーリング側部での負圧発生量を計算した結果を図１４に、そして、正圧と負圧のそれぞれの発生中心位置のリーディング端からの距離を図１５にそれぞれ示す。負圧不感帯４０は、負圧発生部３４のリーディング側部に配置されているものとする。
【００６１】
この結果によると、負圧不感帯４０を持たないために減圧特性の悪いスライダではサイドパッド３２での発生力に対してトレーリングパッド３１での発生力が大きいのに対して、負圧不感帯４０を有する減圧特性の良いスライダではその逆になっており、トレーリングパッド３１でサイドパッド３２より大きな正圧が発生していることがわかる。また、負圧の発生位置を比較すると、負圧不感帯４０を有するスライダでは、負圧不感帯４０を持たないスライダに比べ、負圧の発生中心位置がトレーリング側、すなわちサイドパッド３２での正圧の発生位置（たとえば０．７９０［ｍｍ］付近）に近づく方向に移動している。
【００６２】
図１６は、負圧不感帯の溝深さと減圧特性との関係を示している。従来型の２段溝スライダでは、別途ミリング工程を設けない限り、リーディングパッドおよびトレーリングパッドの二段目の領域と同じ溝深さの負圧不感帯しか設けられない。このため、負圧不感帯の溝深さには、リーディングパッドおよびトレーリングパッドの二段目の領域の非ミリング面からの溝深さである１００［ｕｍ］しか選択の余地がなく、良好な減圧特性が望めない。これに対し、本発明を適用した多段溝スライダでは、サイドパッド３２の三段目のサイドパッド領域３２ｃの溝深さ（たとえば３２６［ｕｍ］）や、このサイドパッド３２の二段目のサイドパッド領域３２ｂから三段目のサイドパッド領域３２ｃを得る際のミリング量（たとえば２００［ｕｍ］）を、負圧不感帯の溝深さの選択肢として採用することが可能となり、減圧特性の優れたスライダを実現することが可能である。
【００６３】
図１７は、サイドパッド３２の流出端側に、負圧キャビティ３４よりも深い深溝部（以降、この深溝部を「テールキャビティ」と呼ぶ）３９を設けたものである。図１８に、このテールキャビティ３９の部分の断面を示す。このテールキャビティ３９を有するスライダとテールキャビティ３９を持たないスライダについて浮上量の計算を行うと、テールキャビティ３９があるスライダの方が、常圧時の浮上量に対する減圧時の浮上量低下のパーセンテージで約２％減圧特性が向上し、サイドパッド３２の流出端にテールキャビティ３９を配置することによって、さらに減圧特性を向上させることが可能と考えられる。
【００６４】
以下にその理由を説明する。図１９にテールキャビティ３９を有するスライダとテールキャビティ３９を持たないスライダの浮上量および姿勢を固定してサイドパッド３２およびトレーリングパッド３１の発生力を計算した結果を示す。これによると、テールキャビティ３９の有無および溝深さにかかわらず、サイドパッド３２での発生力は変化しないものの、テールキャビティ３９があり、かつ溝深さが４．０［ｕｍ］以上に深い場合には、トレーリングパッド３１の発生力が大きくなっていることがわかる。
【００６５】
前述したように、減圧特性を向上させるためには、（１）トレーリングパッド３１で大きな正圧を発生させる、（２）サイドパッド３２で大きな圧力を発生させピッチング変化を利用するという２つの方法があるが、この場合は（１）が当てはまっているため、減圧特性が良くなっている。
【００６６】
また、テールキャビティ３９がない場合の正圧の分布とある場合の正圧の分布とを比較すると、テールキャビティ３９のあるほうが、トレーリングパッド３１での正圧が大きくなっていることが確認された。また、負圧を比較すると、テールキャビティ３９のあるほうがトレーリングパッド３１近傍の負圧量が減っていることがわかる。この理由は、負圧キャビティの溝深さには、負圧キャビティが配置されている場所のすきまに応じた最適値が存在するが、テールキャビティ３９のような深い溝を作ってしまうと、それがないときと比べて負圧の発生量が減ってしまい、そのためトレーリングパッド近傍での正圧が大きくなるということである。
【００６７】
次に、ミリング面を多段化する手法について説明する。
【００６８】
マスキング、ミリング、マスク除去のサイクルを３サイクル行うことで、４種類以上の高さのミリング面を有するスライダ５を得ることができる。
【００６９】
第１のミリング工程では、図２０に示すように、ＡＢＳを形成すべきスライダ本体５０の表面の一段目のトレーリングパッド領域３１ａ、一段目のサイドパッド領域３２ａ、一段目のリーディングパッド領域３３ａ、負圧不感帯４０となる領域（図２０中の非ハッチング部分）に第１のマスクを配置し、この第１のマスクから露出（開口）する二段目のリーディングパッド領域３３ｂ、二段目のサイドパッド領域３２ｂ、三段目のサイドパッド領域３２ｃ、負圧キャビティ３４、二段目のリーディングパッド領域３３ｂになる各領域（図２０中のハッチング部分）に第１の深さ例えば１２６［ｎｍ］でミリングが行われる。
【００７０】
次に、第２のミリング工程では、図２１に示すように、第１のマスクの除去後、スライダ本体５０の二段目のリーディングパッド領域３３ｂ、一段目のリーディングパッド領域３３ａ、一段目のサイドパッド領域３２ａ、二段目のサイドパッド領域３２ｂ、二段目のトレーリングパッド領域３１ｂ、一段目のトレーリングパッド領域３１ａになる各領域（図２１中の非ハッチング部分）に第２のマスクを配置して、この第２のマスクから露出する負圧不感帯４０、三段目のサイドパッド領域３２ｃ、負圧キャビティ３４になる各領域（図２１中のハッチング部分）に第１の深さよりも深い第２の深さ例えば２００ｎｍでミリングが施される。
【００７１】
第３のミリング工程では、図２２に示すように、第２のマスクの除去後、スライダ本体５０の一段目のリーディングパッド領域３１ａ、二段目のリーディングパッド領域３１ｂ、負圧キャビティ３４、一段目のトレーリングパッド領域３１ａ、二段目のトレーリングパッド領域３１ｂになる各領域（図２２中の非ハッチング部分）に第３のマスクを配置し、この第３のマスクから露出する負圧キャビティ３４の領域（図２２中のハッチング部分）に第１、第２の深さよりも深い例えば１１７４［ｎｍ］でミリングが施される。
【００７２】
図２３は、以上３回のミリング工程で得られる各領域面の溝深さを示している。このように、ここでは、３回のミリング工程で、１２６［ｎｍ］、２００［ｎｍ］、３２６［ｎｍ］、１５００［ｎｍ］の４種類以上の溝深さのミリング面（ミリング面）を得ている。ただし、図２３に示されないその他のマスキングパターンを含めると、１１７４［ｎｍ］、１３００［ｎｍ］、１３７４［ｎｍ］といった溝深さも得ることができる。つまり、３回のミリング工程で、溝深さ＝０（非ミリング面）を含め径８（２の３乗）通りの溝深さが得られる。
【００７３】
次に、マスクルールについて説明する。
【００７４】
図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、ミリングの際には、スライダのＡＢＳにマスクずれに起因して薄い壁６０や深い溝６１が極力形成されないようにする必要がある。
【００７５】
すなわち、図２４（ａ）に示すように、非ミリング面５５を２工程でミリングし互いに隣接するミリング面５６、５７を形成する場合、一方のマスクの開口部５８と他方のマスクの開口部５９とのアライメントがずれ、隙間が空いてしまった際には、この隙間部分が掘削されず、薄い壁６０となって残存する。薄い壁６０が形成されてしまうと、ステップ面に流れるべき空気流がせき止められるので、浮上性能に悪影響が及ぼされる。また、特に、薄い壁６０の頂点が非ミリング面になる場合、非ミリング面は、磁気ディスク側に近いので、ディスクを傷付けてしまう原因となり得る。
【００７６】
また、図２４（ｂ）に示すように、一方のマスクの開口部６４と他方のマスクの開口部６３とが重なり合っている場合には、このラップ部分が深く掘削され（本来は片方でよいミリングが両方でミリングされ）、深い溝６１として形成される。細い溝には、ミリング工程や、マスク剥離工程で影になり、塵埃がたまり易い。また、磁気ディスク装置本体に取り付けられた後でも、塵埃がたまり易く装置の信頼性を低下させる要因となる。  そこで、マスクのパターンに次のようなルールを設ける。すなわち、スライダの表面から加工されたミリング深さの異なるミリング面どうしが互いに隣接する配置となる場合、深いミリング面が形成される領域は、深いミリング加工を施す前に、少なくとも浅いミリング面が形成されるミリング工程で同時に浅いミリング加工が先に施されることとする。
【００７７】
つまり、図２４（ａ）を参照しつつ説明すると、深いミリング面５７が形成される領域部分に、ミリング加工を施す前に、少なくとも浅いミリング面５６が形成されるミリング工程で同時に浅いミリング加工を先に施すこととする。これにより、薄い壁６０が残存してしまうことを防止できる。
【００７８】
また、上記ルールを満足できない場合には、図２４（ｂ）に示すように、深いミリング面５７および浅いミリング面５６の各領域にそれぞれ形成されるマスクの開口部６４、６３が、敢えて重なるようにそれぞれマスクを形成する。これにより、細い溝６１が形成されることを犠牲にしても、薄い壁６０が少なくとも形成されてしまうことを防止する。
【００７９】
尚、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る浮上ヘッドスライダが搭載された磁気ディスク装置を示す斜視図である。
【図２】図１の磁気ディスク装置が備えるヘッドアームアセンブリを示す平面図である。
【図３】ヘッドアームアセンブリの先端部に支持された浮上ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る浮上ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図５】図４の浮上ヘッドスライダのＡＢＳ平面図である。
【図６】２段構成サイドパッドの発生力の計算結果を示す図である。
【図７】３段構成サイドパッドの発生力の計算結果を示す図である。
【図８】４段構成サイドパッドの発生力の計算結果を示す図である。
【図９】二段目サイドパッド領域を非ミリング面領域で部分的に囲った場合の発生力の計算結果を示す図である。
【図１０】二段目サイドパッド領域を非ミリング面領域で部分的に囲うとともに三段目サイドパッド領域を二段目サイドパッド領域で部分的に囲った場合の発生力の計算結果を示す図である。
【図１１】多段溝構成の応用として、サイドパッドの流出端にスカートを延長して設けた例を示す平面図である。
【図１２】多段溝構成の応用として、負圧キャビティ３４に負圧不感帯を設けた例を示す図である。
【図１３】図１２の負圧不感帯の正圧発生量に与える影響を示す図である。
【図１４】図１２の負圧不感帯の負圧発生量に与える影響を示す図である。
【図１５】図１２の負圧不感帯の正圧と負圧のそれぞれの発生中心位置に与える影響を示す図である。
【図１６】負圧不感帯の溝深さと減圧特性との関係を示す図である。
【図１７】多段溝構成の応用として、サイドパッド３２の流出端側にテールキャビティを設けた例を示す平面図である。
【図１８】テールキャビティの部分の断面図である。
【図１９】テールキャビティがサイドパッドおよびトレーリングパッドの発生力に与える影響を示す図である。
【図２０】ミリング面の多段化における第１のミリング工程のマスク領域を示す図である。
【図２１】ミリング面の多段化における第２のミリング工程のマスク領域を示す図である。
【図２２】ミリング面の多段化における第３のミリング工程のマスク領域を示す図である。
【図２３】３回のミリング工程で得られる溝深さを示す図である。
【図２４】マスクルールについて説明するための図である。
【図２５】浮上ヘッドスライダの浮上の原理を説明する図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…磁気ディスク装置、５…スライダ、３１…トレーリングパッド、３２…サイドパッド、３２ａ…一段目のサイドパッド領域、３２ｂ…二段目のサイドパッド領域、３２ｃ…三段目のサイドパッド領域、３３…リーディングパッド、３４…負圧キャビティ、３５，３６…凹部、３７…スカート、３９…テールキャビティ、４０…負圧不感帯
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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