(57)【要約】【課題】  ハードディスクドライブに用いられ、浮遊高さが低く剛性を有する小型の改善型スライダを提供する。【解決手段】  スライダは、１．０ｍｍ以下の幅４２０と０．８５ｍｍより長い長さ４１０と０．２３ｍｍ以下の厚さを有する本体と、スライダを可動のデータ記憶媒体上で滑空させるエアベアリング面４３０と、エアベアリング面４３０の先端に近接して配置されるエアベアリング面４３０から伸びるＵ字型レール４４０と、を備える。【選択図】      図４
2005302262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．０ｍｍ以下の幅と０．８５ｍｍより長い長さを有する本体と、スライダを可動のデータ記憶媒体上で滑空させるエアベアリング面と、
を有することを特徴とするスライダ。
【請求項２】
前記本体の厚さが０．２３ｍｍ以下である請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
前記本体の長さが１．２３５ｍｍであり、かつ前記本体の幅が０．７ｍｍである請求項１に記載のスライダ。
【請求項４】
前記本体の長さが３．０ｍｍ以下である請求項１に記載のスライダ。
【請求項５】
エアベアリング面の先端に近接して配置されるエアベアリング面から伸びるＵ字型レールをさらに有する請求項１に記載のスライダ。
【請求項６】
前記Ｕ字型レールは高さが異なる二つの面を有し、各面が前記エアベアリング面に平行である請求項５に記載のスライダ。
【請求項７】
前記エアベアリング面の先端に近接して配置されるエアベアリング面から伸びる主圧縮パッドをさらに有する請求項１に記載のスライダ。
【請求項８】
前記主圧縮パッドは高さが異なる二つの面を有し、各面が前記エアベアリング面に平行であり、さらに前記主圧縮パッドにまたがる二つの外側圧縮パッドを有し、各圧縮パッドは主圧縮パッドの面の一つと同一高さにある請求項７に記載のスライダ。
【請求項９】
データ記憶ディスクと、
幅が１．０ｍｍ以下、長さが０．８５ｍｍより長いスライダおよびディスク移動時に前記スライダが前記データ記憶ディスク上を滑空可能ならしめるエアベアリング面と、
データ記憶媒体上にスライダを浮上させるヘッドジンバルアセンブリと、
を備えたことを特徴とするディスクドライブ。
【請求項１０】
前記スライダの厚さが０．２３ｍｍ以下である請求項９に記載のディスクドライブ。
【請求項１１】
前記スライダの長さが１．２３５ｍｍで、幅が０．７ｍｍである請求項９に記載のディスクドライブ。
【請求項１２】
前記スライダの長さが３．０ｍｍ以下である請求項９に記載のディスクドライブ。
【請求項１３】
前記エアベアリング面の先端に近接して配置されるエアベアリング面から伸びるＵ字型レールをさらに有する請求項９に記載のディスクドライブ。
【請求項１４】
前記Ｕ字型レールは高さが異なる二つの面を有し、各面がエアベアリング面に平行である請求項１３に記載のディスクドライブ。
【請求項１５】
前記エアベアリング面の先端に近接して配置されるエアベアリング面から伸びる主圧縮パッドをさらに有する請求項９に記載のディスクドライブ。
【請求項１６】
前記主圧縮パッドは高さが異なる二つの面を有し、各面がエアベアリング面に平行であり、さらに主圧縮パッドにまたがる二つの外側圧縮パッドを有し、各圧縮パッドは前記主圧縮パッドの面の一つと同一高さにある請求項１５に記載のディスクドライブ。
【請求項１７】
単一のウエハ上に複数のスライダを形成し、
前記ウエハをダイシングして各々が１．０ｍｍ以下の幅と、０．８５ｍｍより長い長さを有する複数のスライダを形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
各スライダは厚さが０．２３ｍｍ以下である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
各スライダの長さが１．２３５ｍｍであり、幅が０．７ｍｍである請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
各スライダの長さが３．０ｍｍ以下である請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッド・ジンバル・アセンブリのスライダの形状および大きさに係わる高密度磁気記録用スライダ、磁気ハードディスクドライブおよびそのスライダの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブは一般的な情報記憶装置であり、基本的には、磁気読み出し／書き込み素子によりアクセスされる一連の回転ディスクからなる。これらのデータ転送素子は一般には変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）として知られ、通常は、ディスク上に離散したデータトラックにわたって近接した相対位置に保持されて読み出しまたは書き込み動作を行うスライダ体に埋込まれ、スライダ体によって運ばれる。変換器をディスク表面に対して適切に位置を合わせるために、スライダ体に形成されたエアベアリング面（ＡＢＳ）に流動的な気流がおこり、その気流が十分な揚力を生み、スライダと変換器をディスクデータトラックの上に浮上させる。磁気ディスクが高速で回転すると、表面に沿ってディスクの接線速度に実質的に平行した方向に気流が流れる。気流がスライダのＡＢＳと協働して、回転するディスクの上にスライダを浮上させることができる。実際には、浮遊しているスライダは自己作動エアベアリングを通じてディスク表面から物理的に離れている。
【０００３】
ＡＢＳ設計の主な目的は、スライダと、スライダに付随する変換器を回転ディスクの表面にできるだけ近づけて浮上させ、浮上状態が変動しても、一定の接近距離を一律に維持することにある。エアベアリングスライダと回転する磁気ディスクとの間の高さまたは間隔は、通常浮上高さとして定義される。一般的に、取り付けられた変換器や読み出し／書き込み素子は、回転ディスクの表面からわずか約数ナノメーターの上部に浮上している。スライダの浮遊高さは、取付けられた読み出し／書き込み素子の磁気ディスク読み出しおよび記録容量に影響するもっとも重大なパラメータのひとつとして見られている。相対的に浮遊高さが小さいと、変換器のディスク表面上の別個のデータビット位置間の分解能を高くすることができ、データ密度と記憶容量を大きくするよう改善できる。相対的には小さくても高性能なディスクドライブが用いられる軽量でコンパクトなノート型コンピュータの人気が高まるにつれ、徐々に浮上高さを低くする必要性が絶えず高まっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示すように、一般的なカタマランスライダ５は、ディスクに面したスライダ面の外端に沿って伸びる一対の平行したレール２、４により形成される。種々の表面領域と幾何学的形状を有する３つ以上のレールを含む他のＡＢＳの形状も開発されている。通常、２つのレール２、４は、先端６から後端８までのスライダ体長さの少なくとも一部に沿って延びる。先端６は後端８に向かって延びるスライダ５の長さ分を回転ディスクが最初に通過するスライダの端部として定義される。図示のごとく、先端６は、この機械加工に通常付随する望ましくない大きな公差にもかかわらずテーパが付けられている。変換器または磁気ヘッド７は通常、図１に示すように、スライダの後端８に沿ったどこかに取り付けられる。レール２、４は、ＡＢＳ面を形成し、スライダはその上を浮上して、ディスク回転により生ずる気流と接触して必要な揚力を提供する。ディスクが回転すると、発生した風または気流はカタマランスライダレール２、４の下方およびこれらレールの合間に流れる。レール２、４の下方に気流が通ると、レールとディスクとの間に空気圧が増加し、正圧と揚力が生まれる。カタマランスライダは一般に十分な揚力または正負荷圧を生み出し、回転するディスクの上方に適度な高さでスライダを浮上させる。レール２、４がないと、スライダ体５の大きな表面積は過剰に大きなＡＢＳ面の領域を作り出し得る。一般に、ＡＢＳ面の領域が増えると、生ずる揚力の量も増える。レールがないと、スライダは回転ディスクから離れすぎる程浮上してしまい、前述した浮遊高さが低いことによる利点を失う。
【０００５】
図２に示すように、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）４０はスライダに、スライダの浮遊高を表す垂直間隔、ピッチ角、ロール角等に多自由度をもたらす。図２に示すように、サスペンション７４はＨＧＡ４０を、矢印８０が示す方向に回転する（縁部７０を持つ）回転ディスク７６の上部に保持している。図２に示すように、ディスクドライブの動作において、アクチュエータ７２（例えば、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ））が、弧７５を越えて、ディスク７６の様々な直径（例えば、内径（ＩＤ）、中径（ＭＤ）、外径（ＯＤ））にわたってＨＧＡを動かす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
スライダの大きさを小さくすることにより、浮上高さを低い製作コストでより低くできる。スライダの大きさを小さくするほどＡＢＳ面の領域も小さくなり、浮上高さを下げる。スライダの大きさがより小さくなるということは、一枚のウエハでより多くのスライダが生産できるということを意味する。スライダのひとつの形としては、長さ１ｍｍから３．０ｍｍ、幅１ｍｍから２．５ｍｍ、厚さ０．６５ｍｍより小のものがある。図３の（ａ）は、現在の業界標準である「ピコ」（ＰＩＣＯ）スライダの大きさを示している。ピコスライダの長さ３１０は１．２５ｍｍ、幅３２０は１ｍｍ、厚さ（図示せず）は０．３ｍｍである。近年、国際ディスクドライブ機器材料協会（ＩＤＥＭＡ）は、図３の（ｂ）に示すように「フェムト」（ＦＥＭＴＯ）スライダを規格化した。フェムトスライダは長さ３３０が０．８５ｍｍ、幅３４０が０．７ｍｍ、厚さ（図示せず）が０．２３ｍｍである。新しいフェムトスライダ規格によって、一枚のウエハからより多くのスライダが作られるようになった。しかし、小さなスライダは、外側の力に対抗するための必要なエアベアリング剛性を譲歩しており、それゆえ浮上高さの最小の変動を維持することが難しくなる。また、フェムトスライダのＡＢＳ面の領域を小さくすることは、生産の許容値や環境条件などから生ずる外部の力にエアベアリングが対抗するには剛性がより小さくなることを意味する。
【０００７】
本発明のスライダは、１．０ｍｍ以下の幅と０．８５ｍｍより長い長さと０．２３ｍｍ以下の厚さを有する本体と、スライダを可動のデータ記憶媒体上で滑空させるエアベアリング面と、エアベアリング面の先端に近接して配置されるエアベアリング面から伸びるＵ字型レールと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記スライダにおいて、Ｕ字型レールは高さが異なる二つの面を有し、各面がエアベアリング面に平行である。
また、上記スライダにおいて、エアベアリング面の先端に近接して配置されるエアベアリング面から伸びる主圧縮パッドをさらに有する。
また、上記スライダにおいて、主圧縮パッドは高さが異なる二つの面を有し、各面がエアベアリング面に平行であり、さらに主圧縮パッドにまたがる二つの外側圧縮パッドを有し、主圧縮パッドの面の一つと同一高さにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
改良されたスライダの設計を示す。スライダの幅が１．０ｍｍより小さくなる一方、スライダの長さは０．８５ｍｍより大きくなっている。スライダの厚さは０．２３ｍｍになり得る。スライダのＡＢＳ面は二段のＵ字型レールを先端に有する。二段の主圧縮パッドが二枚の外側の圧縮パッドでまたがった状態でＡＢＳ面の後端から伸びている。
【００１０】
図４は本発明によるスライダの一実施例を示す。スライダの長さ４１０は３．０ｍｍ、幅４２０は１．０ｍｍ以下、厚さ（図示せず）は０．２３ｍｍ以下である。本実施例において、スライダの長さは標準的なフェムトスライダの最大長（０．８５ｍｍ）よりも長くなっている。一実施例におけるスライダは、長さ４１０が１．２３５ｍｍ、幅４２０が０．７ｍｍ、厚さ（図示せず）が０．２３ｍｍで、ピコスライダの長さでフェムトスライダを形成している。長さ４１０がより長くなると、ＡＢＳ面４３０も大きくなり、安定性が増す。一実施例では、ＡＢＳ面の長さ４１０は０．８５ｍｍから１．２５ｍｍの間である。
【００１１】
一実施例では、様々な特徴がＡＢＳ面４３０に追加され、ハードディスク表面上を「浮上」させ、ＡＢＳ面４３０の能力を向上させている。Ｕ字型レール４４０は、ＡＢＳ面４３０上で、スライダの先端から伸び得る。Ｕ字型レール４４０は２段になっており、第一の表面４４２と、第一の表面４４２とは異なる段に第二の表面４４４とを持っている。主たる圧縮パッド４５０はＡＢＳ面４３０上でスライダの後端から伸び得る。主圧縮パッド４５０は二段になっており、第一の表面４５２と、第一の表面４５２とは異なる高さ（レベル）の第二の面４５４とを持つ。二つの外側の圧縮パッド４６０が主圧縮パッド４５０にまたがっていてもよい。外側の圧縮パッド４６０は主圧縮パッド４５０の第二の面４５４と同じ高さ（レベル）にある。上記のようなＡＢＳ面の設計は一例であり、いかなるＡＢＳ面の設計も用いることができる。
【００１２】
スライダと回転ディスクとの間に形成されたエアベアリングは非常に堅いバネに似ているとみなされる。エアベアリングの堅さは、ＡＢＳ面の設計、ＡＢＳ面の領域、雰囲気の条件、浮上高さ、および他の要因の関数となる。製造許容誤差によって生ずる外部の力を相殺することがＡＢＳ面設計における重要な目標である。読み出し／書き込み素子は、スライダ体の中心線に沿って後端に位置しているため、外側のピッチトルクは、許容しうる浮遊高さの公差に多大な影響力を持つ。ピッチトルクの主な二つの原因は、スライダの整列性と浮上ピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）の公差である。フェムトスライダは長さが短いために、浮上高さがピッチトルクの変化に対して特に弱い。本実施例のスライダの長さは外部ピッチ回転力に対抗するためのさらなる影響力を提供し、浮上高さが低い高さの変形例のものとなる。図５は、本発明のスライダに対するピコスライダの剛性を百分率で表したエアベアリングの剛性マトリクスと、フェムトスライダに対するピコスライダの剛性を百分率で表したエアベアリング剛性マトリクスを表形式で比較したものである。図５の（ａ）は、本発明のスライダのピッチ剛性とピコスライダのピッチ剛性との比較表である。図５の（ｂ）はフェムトスライダのピッチ剛性とピコスライダのピッチ剛性との比較表である。
【００１３】
数例の実施例がここに具体的に説明されているが、上記の教示内容から、本発明を、添付した特許請求の範囲内で、本発明の意図された範囲および精神から逸脱することなく変更及び変形することができるということは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術の読み出し／書き込みヘッドを有するスライダ装置の斜視図である。
【図２】従来技術のディスクドライブ装置の斜視図である。
【図３】従来技術のスライダを示し、（ａ）はフェムトスライダの一具体例を示し、（ｂ）はピコスライダの一具体例を示す図である。
【図４】本発明のスライダの一実施例を示す図である。
【図５】本発明のスライダに対するピコスライダの剛性を百分率で表したエアベアリング剛性マトリクスと、フェムトスライダに対するピコスライダの剛性を百分率で表したエアベアリング剛性マトリクスとを表形式で比較したものであり、（ａ）はピッチ剛性について本発明のスライダとピコスライダとの比較表を示す図であり、（ｂ）はフェムトスライダとピコスライダとの比較表を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
４１０    スライダ長さ
４２０    スライダ幅
４３０    ＡＢＳ面
４４０    Ｕ字型レール
４５０    主圧縮パッド
４６０    外側圧縮パッド
【図１】
2005302262.tif 000003
【図２】
2005302262.tif 000004
【図３】
2005302262.tif 000005
【図４】
2005302262.tif 000006
【図５】
2005302262.tif 000007