(57)【要約】【課題】本発明は、外力に対抗するのに剛性が十分で、かつ浮上高度の変動を最小に維持する小型サイズのスライダを提供する。【解決手段】スライダの幅を、０.７ミリメートル未満にする。スライダは、０.１８ミリメートルの厚さおよび０.８５ミリメートルの長さを有することができる。スライダの空気軸受表面は、先端部分に２階構造のＵ字形状のレールを有することができる。中心から離れた２つの圧縮パッドがまたぐ２階構造のメイン圧縮パッドは、空気軸受表面の末端部分から延びることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダであって、
０．７ミリメートルより小さい幅を有する胴体、および
前記スライダを動作中のデータ記憶媒体上で滑空することを可能にする空気軸受表面、
からなるスライダ。
【請求項２】
前記胴体が、０．１８ミリメートルまたはこれより小さい厚さを有する請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
前記胴体の長さが、０．８５ミリメートルまたはこれより大きい請求項１に記載のスライダ。
【請求項４】
前記胴体の長さが、３．０ミリメートルまたはこれより小さい請求項１に記載のスライダ。
【請求項５】
前記胴体の幅が、０．５ミリメートルまたはこれより大きい請求項１に記載のスライダ。
【請求項６】
前記空気軸受表面の先端部分にほぼ位置する前記空気軸受表面から延びるＵ字形状のレールを、さらに含む請求項１に記載のスライダ。
【請求項７】
前記空気軸受表面の末端部分にほぼ位置する前記空気軸受表面から延びるメイン圧縮パッド、および
前記メイン圧縮パッドをまたぐ中心から離れた２つの圧縮パッド、
をさらに含む請求項１に記載のスライダ。
【請求項８】
ディスクドライブであって、
データ記憶ディスク、
０．７ミリメートルより小さい幅を有するスライダであって、動作時に該スライダを前記データ記憶ディスク上で滑空することを可能にする空気軸受表面を有するスライダ、および
前記データ記憶媒体上で前記スライダを保持するヘッド部ジンバル集合体、
を含むディスクドライブ。
【請求項９】
前記スライダが、０．１８ミリメートルまたはこれより小さい厚さを有する請求項８に記載のディスクドライブ。
【請求項１０】
前記スライダの長さが、０．８５ミリメートルまたはこれより大きい請求項８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、３．０ミリメートルまたはこれより小さい請求項８に記載のディスクドライブ。
【請求項１２】
前記スライダの幅が、０．５ミリメートルまたはこれより大きい請求項８に記載のディスクドライブ。
【請求項１３】
Ｕ字形状のレールが、前記空気軸受表面の先端部分にほぼ位置する前記空気軸受表面から延びる請求項８に記載のディスクドライブ。
【請求項１４】
メイン圧縮パッドが、前記空気軸受表面の末端部分にほぼ位置する前記空気軸受表面から延び、および中心から離れた２つの圧縮パッドが該メイン圧縮パッドをまたぐ請求項８に記載のディスクドライブ。
【請求項１５】
単一のウエハーの上に複数のスライダを形成するステップ、および
０．７ミリメートルより小さい幅を各々が有する前記複数のスライダを製作するために、前記ウエハーをダイシングするステップ、
を含む方法。
【請求項１６】
前記スライダが、０．１８ミリメートルまたはこれより小さい厚さを有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記スライダの長さが、０．８５ミリメートルまたはこれより大きい請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記スライダの長さが、３．０ミリメートルまたはこれより小さい請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記スライダの幅が、０．５ミリメートルまたはこれより大きい請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００４年４月１４日に米国出願した出願番号１０/８２３,９３０の一部継続出願で、先の出願における開示内容は、すべて本明細書に取り込んでいる。
【０００２】
本発明は、磁気ハードディスクドライブに関する。より詳細に言えば、当該ドライブにおけるスライダのヘッド部ジンバル組立部分の形状とサイズとに関する。
【背景技術】
【０００３】
ハードディスクドライブ装置は、広く普及した情報記憶装置である。この装置は、本質的には一連の回転ディスクからなり、この回転ディスクが、磁気的読取り要素と磁気的書込み要素とによりアクセスされる。この装置のデータ移転要素は、一般的にトランスデューサとして知られ、通常、スライダ胴体で保持され、かつスライダ胴体の内側に組み込まれる。このため、上記スライダ胴体は、読取り処理と書込み処理とが実行できるように、ディスク面に形成された離散的データ・トラックに対して相対的な近距離が維持できるように保持される。ディスク表面に対してトランスデューサを適切に位置させるために、スライダとトランスデューサとをデータ・トラック用ディスクの上に「浮上」するように、スライダ胴体で形成される空気軸受表面（ＡＢＳ：air bearing surface）は、充分な上昇力を与える流動性の気流を生じさせる。磁気ディスクの高速回転は、ディスク表面に沿って実質的にはディスクの接線速度と並行する方向に、気流すなわち風の流れを生じさせる。発生した気流は、スライダを回転ディスクの上に浮上させるスライダ胴体のＡＢＳと協働して働く。実際において、スライダ自身に作用する空気軸受のおかげで、スライダは保持され物理的にディスク表面から離れた状態になる。
【０００４】
ＡＢＳデザインの主要な目的のいくつかは、スライダとスライダに付随するトランスデューサとを、回転ディスク表面に可能な限り近接させて浮上させること、および浮上条件の変化にかかわらず一定の近接距離を常に維持することである。空気軸受であるスライダと回転磁気ディスクとの間の距離、すなわち分離ギャップは一般に浮上高度として規定される。搭載されたトランスデューサすなわち読取り／書込み要素は、一般に回転ディスク表面からおおよそ２〜３ナノメートルだけ上方向に浮上する。スライダの浮上高度は、搭載した読取り／書込み要素に関わる磁気ディスクの読取り能力と記録能力とに影響する最も重要なパラメータの１つとして考えられる。相対的に浮上高度をより低空にすれば、トランスデューサは、ディスク表面の異なるデータビット位置の間で、より大きな分解能を得ることができ、この結果、データ密度を向上させ、記憶容量を増大させることになる。比較的小型で高性能なディスクドライブを使用する軽量でコンパクトなノートブック・タイプの計算機の評価が高まるにつれ、一層低い浮上高度のニーズが継続しながら次第に増大している。
【０００５】
図１に示すような一般的な双胴スライダ５として知られるＡＢＳデザインは、並行なレール２及び４の組から形成することができる。このレール２および４の組は、ディスクに対向するスライダ表面の外縁部に沿って延びている。また、３つまたはそれ以上の追加レールを含む別のＡＢＳ構造が、種々の表面積や種々の形状とともに発展している。上記レール２および４の組は、一般に少なくともスライダの長さ方向に沿って、先端部分６から末端部分８まで延びている。先端部分６は、回転ディスクが末端部分８の方向に向けてスライダ５の全長を走行する前に、通過するスライダの端部として規定される。図１に示すように、先端部分６は、一般的な機械加工処理から考えると好ましくない耐性の大きさにもかかわらず、テーパー加工することができる。上記トランスデューサ、すなわち磁気的要素７は、一般的に図１に示すようにスライダの末端部分８に沿った適宜な場所に搭載される。上記のレール２および４の組は、スライダを浮上させる空気軸受表面を形成し、回転ディスクによって生成される気流と接触して必要な揚力を発生させる。ディスクが回転するとき、生成された風すなわち気流は、双胴スライダのレール２とレール４の底面および両レールの中間部に沿って通過する。気流がレール２および４の下部を通過することにより、レールとディスクとの間の空気圧は、そこで正方向の加圧を増加させ揚力を増大させる。双胴スライダは、たいてい浮上するのに充分な揚力量を生成し、すなわち正方向の負荷力を生成し、スライダを回転ディスク上で適切な高度で浮上させることができる。レール２および４が存在しないとき、スライダ５の大きな表面積は、非常に大きな空気軸受の表面積を生成することになる。一般に、空気軸受の表面積が増加するにつれ、同様に揚力量も増加する。従って、レールが無いとき、スライダは回転ディスクから遠く離れて浮上することになり、上記で述べた低空の浮上状態を維持する利点を全て無くすことになる。
【０００６】
図２で説明するように、ヘッド部ジンバル組立部分（以下、ＨＧＡと略記）４０は、往々にしてスライダに対して垂直空間の多自由度系を生じさせることがある。多自由度系とは、すなわちピッチ角およびロール角でありスライダの浮上高度に関連することになる。図２に示すように、サスペンション７４は、端部７０を有する回転ディスク７６（矢印８０の方向に回転）の上にＨＧＡ４０を保持している。図２に示すようなディスクドライブ装置の動作において、アクチュエータ７２（ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）相当品）は、種々の直径の回転ディスク７６（例えば、内径（ＩＤ）、中間径（ＭＤ）および外径（ＯＤ））の上を、円弧７５上を通過させながらＨＧＡを移動させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スライダ・サイズを低減することは、一層低い生産費用によって、一層低空の浮上を可能にする。より小型なサイズのスライダは、より小さな空気軸受の表面積を生成し、浮上高度をより低空にすることが可能である。より小型なサイズのスライダは、ウエハー上で、より多くのスライダが製作できることを意味する。代表的なスライダの一例では、長さが１ミリメートル〜３.０ミリメートル、幅が１ミリメートル〜２.５ミリメートル、および厚さは０.６５ミリメートル未満である。図３ａに、現時点において業界標準である「ＰＩＣＯ」スライダのサイズを示す。ＰＩＣＯスライダは、長さ３１０が１.２５ミリメートル、幅３２０が１ミリメートル、および厚さ（未表示）は０.３ミリメートルである。最近、国際ディスクドライブ協会（ＩＤＥＭＡ：International Disk Drive Equipment and Material Association）は、標準とする「ＦＥＭＴＯ」スライダを定めた。これを図３ｂに示す。ＦＥＭＴＯスライダは、長さ３３０が０.８５ミリメートル、幅３４０が０.７ミリメートル、および厚さ（未表示）は０.２３ミリメートルである。新規のＦＥＭＴＯスライダの規格は、１つのウエハーから複数のスライダを製作することを可能にする。しかし、上記の小型化サイズは、外力に対抗するために必要とされる空気軸受の剛性を犠牲にしており、このため浮上高度の変動を最小に維持することが困難である。また、ＦＥＭＴＯスライダの一層小さなＡＢＳのエリアは、空気軸受が製作公差および環境条件から発生する外力に対抗するのに剛性が不十分であることを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
改良したスライダのデザインを説明する。スライダの幅は、０.７ミリメートル以下である。スライダは、０.１８ミリメートルの厚さで、０.８５ミリメートルの長さにすることができる。スライダの空気軸受表面（ＡＢＳ）は、先端部分において２段になったＵ字形状のレールを有することができる。２段になったメインの圧縮パッドは、中心から離れた２つの圧縮パッドがまたがることにより、ＡＢＳの末端部から延びることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図４は、本発明によるスライダの一実施例を示す。ＰＥＭＴＯスライダと呼ばれるこのスライダは、長さ４１０が３.０ミリメートルまたはこれより短く、幅４２０が１.０ミリメートルまたはこれより狭く、および厚さ（未表示）は０.２３ミリメートルまたはこれより薄いかである。この実施例において、スライダの長さは、標準のＦＥＭＴＯスライダの最大長（０.８５ミリメートル）よりも長くすることができる。一実施例において、長さ４１０を１.２５ミリメートルに、幅４２０を０.７ミリメートルに、および厚さ（未表示）を０.２３ミリメートルにすることができ、ＰＩＣＯ スライダの長さを有するＦＥＭＴＯスライダを作成することができる。長さ４１０を長くすることは、ＡＢＳ４３０のサイズを大きくすることになり、全体として安定度を増すことになる。一実施例において、ＡＢＳの長さ４１０を０.８５ミリメートルから１.２５ミリメートルまでの間の値にする。一実施例において、スライダをＡＴＴＯスライダにする。ＡＴＴＯスライダは、０.８５ミリメートルの長さ、０.５ミリメートルの幅、および０.１８ミリメートルの厚さを有することができる。
【００１０】
一実施例において、ハードディスクの表面上を浮上するＡＢＳ４３０の能力を向上させるために、ＡＢＳ４３０に種々の特徴を追加することができる。Ｕ字形状のレール４４０は、ＡＢＳ４３０上のスライダの先端部分から延ばすことができる。Ｕ字形状のレール４４０は、２段にすることができ、第１の表面４４２と、この第１の表面４４２とは異なった段にある第２の表面４４４とを有することができる。メインの圧縮パッド４５０は、ＡＢＳ４３０上のスライダの末端部分から延びることができる。メインの圧縮パッド４５０は、２段にすることができ、第１の表面４５２と、この第１の表面４５２とは異なった段にある第２の表面４５４とを有することができる。中心から離れた２つの圧縮パッド４６０は、メインの圧縮パッド４５０をまたぐことができる。中心から離れた圧縮パッド４６０は、メインの圧縮パッド４５０の第２の表面４５４と同一の高さレベルにすることができる。上記ＡＢＳデザインは、一例を記述したのであって、種々のＡＢＳデザインが使用可能である。
【００１１】
スライダと回転ディスクとの間に形成される空気軸受は、非常に硬いバネに類似したものとして考えることができる。空気軸受の硬さは、ＡＢＳデザイン、ＡＢＳ面積、大気条件、浮上高度、および他の要素の関数にすることができる。製作公差によって生成される外力への対抗力は、ＡＢＳデザインにおける重要な目標である。読取り／書込み要素は、スライダの中央ラインに沿って末端部分に設置されるので、外部からのピッチトルクは、許容できる浮上高度の公差に最も大きく影響する。ピッチトルクの２つの主要な原因は、スライダの位置合わせと、サスペンションのピッチ角の静止姿勢（ＰＳＡ：pitch-static-attitude）公差とである。ＦＥＭＴＯスライダの浮上高度は、一層短い距離のためにピッチトルクの変化に対して著しく不安定となる。本実施例のスライダの長さは、低空浮上時の高度変化に影響する外部からのピッチトルクを是正するような作用を与える。図５ａおよび図５ｂは、本発明のスライダに対するＰＩＣＯスライダの剛性をパーセント表示する空気軸受の剛性マトリクスと、ＦＥＭＴＯスライダに対するＰＩＣＯスライダの剛性をパーセント表示する空気軸受の剛性マトリクスとを、表形式にして比較する。図５ａは、本発明のスライダのピッチ剛性と、ＰＩＣＯスライダのピッチ剛性とを比較する。図５ｂは、ＦＥＭＴＯスライダのピッチ剛性と、ＰＩＣＯスライダのピッチ剛性とを比較する。
【００１２】
数種類の実施例について、特に図解して示し、および上記に説明してきたが、本発明の考え方および意図する範囲から逸脱すること無く、本発明の修正および変更は、上記説明および添付した特許請求の範囲によって、本発明の範囲内にあることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による読取り/書込み用ヘッドを有するスライダの透視図である。
【図２】従来技術によるディスクドライブ装置の透視図である。
【図３ａ】従来技術で既知のＰＩＣＯスライダの一実施例を説明する図である。
【図３ｂ】従来技術で既知のＦＥＭＴＯスライダの一実施例を説明する図である。
【図４】本発明によるスライダの一実施例を説明する図である。
【図５ａ】本発明のスライダに対するＰＩＣＯスライダの剛性をパーセント表示する空気軸受の剛性マトリクスの図表である。
【図５ｂ】ＦＥＭＴＯスライダに対するＰＩＣＯスライダの剛性をパーセント表示する空気軸受の剛性マトリクスの図表である。
【符号の説明】
【００１４】
２    レール
４    レール
５    スライダ
６    先端部分
７    磁気的要素
８    末端部分
４０    ヘッド部ジンバル組立部分（ＨＧＡ：head gimbal assembly）
７２    アクチュエータ
７４    サスペンション
７６    回転ディスク
４３０    空気軸受表面（ＡＢＳ：air bearing surface）
４４０    Ｕ字形状のレール
４５０    圧縮パッド（メインパッド）
４６０    圧縮パッド（中心から離れたパッド）
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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