(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク・ドライブ記憶システムであって：
ディスク表面を有する回転ディスクと；
前記ディスク表面上に読み出しおよび書き込みを行うための変換ヘッドと；
前記変換ヘッドに結合された変換回路と；
スライダであって、空気ベアリング表面と該空気ベアリング表面の上に形成されたレールを有し、前記ディスク表面に近接して前記変換ヘッドを支持するスライダと；
前記レール上に支持され、コンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面と接触する面を有する複数のパッドとを有し、
前記複数のパッドの前記面及び高さが次式に基づいて選択され、
0004312837.tif 000003
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数であり、
各レールの前縁が一つのパッドを有し、各レールの後縁が一つのパッドを有し、各レールの中間部が複数のパッドを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダの前記空気ベアリング表面が、動作中、該空気ベアリング表面に流体力学効果を引き起こす複数の微小孔を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが前記スライダの前記空気ベアリング表面のほぼ全体に分布されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダの前縁に近い、前記空気ベアリング表面のレール上に前縁パッドが位置し、前記スライダの後縁に近い、前記空気ベアリング表面上のレール上に後縁パッドが位置し、前記前縁パッドおよび前記後縁パッドが異なる高さを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダの前縁に近い、前記空気ベアリング表面のレール上に前縁パッドが位置し、前記スライダの後縁に近い、前記空気ベアリング表面上のレール上に後縁パッドが位置し、前記前縁パッドと後縁パッドの間の前記空気ベアリング表面上に中間パッドが位置している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６】
請求項５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記前縁パッド、後縁パッド、中間パッドの各々がそれぞれの高さを有しており、前記中間パッドの高さが前記前縁パッド及び後縁パッドの高さよりも低い、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダの後縁と前記複数のパッドの一つとの間にキック・パッドが位置しており、該キック・パッドが前記一つのパッドの高さよりも低い高さを有し、更に、該キック・パッドが前記スライダの傾斜角を制限する高さと位置とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダはテクスチャ部分が形成された空気ベアリング表面を有し、該テクスチャ部分が複数の粒子を含むダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）からなり、それによりテクスチャを形成している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムが、前記スライダ上に支持され、コンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面に接触するための第１接触面を有する第１着陸パッドと、前記空気ベアリング表面上に支持され、前記第１着陸パッドと前記スライダの前縁との間に位置付けられた第２着陸パッドであって、コンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面に接触するための、前記第１着陸パッドの前記第１接触面よりも大きい第２接触面を有する第２着陸パッドとを有し、前記第２接触面が十分に大きく、それにより前記第２着陸パッドの強度を増すと共に磨耗を減少させる、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凸状表面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凹状表面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが正方形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１３】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが楕円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１４】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１５】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが涙滴形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１６】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが二つのレールを有し、各レールが前縁と後縁を有し、更に各レールが前記前縁に隣接してレール上に配置された第１パッド対と、前記後縁に隣接してレール上に配置された第２パッド対とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１７】
請求項１６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記レールの各々がクラウンを有しており、更に、ディスク表面と前記クラウンとの間の接触をなくすように前記第１および第２パッド対の間に配置された中間パッド対を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１８】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前縁と後縁とを有し、前記パッドが前記後縁に隣接して分布していない、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１９】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、前記パッドが内側レールと外側レールの異なる位置に位置している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２０】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドの位置が予め規定されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２１】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドの位置がランダムである、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２２】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが複数の異なる高さを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２３】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが異なる表面積を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２４】
請求項１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、パッド全体の高さが前記前縁から前記後縁に向かって徐々に小さくなっている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２５】
ディスク・ドライブ記憶システムであって：
ディスク表面を有する回転ディスクと；
前記ディスク表面上に読み出しおよび書き込みを行うための変換ヘッドと；
前記変換ヘッドに結合された変換回路と；
空気ベアリング表面を有し、前記ディスク表面に近接して前記変換ヘッドを支持するスライダと；
前記空気ベアリング表面に形成され、動作の間、前記空気ベアリング表面に流体力学効果を引き起こす複数の微小孔と；
前記空気ベアリング表面から前記ディスク表面に向かう方向に延在し、コンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面と接触する面を有する前記空気ベアリング表面上の少なくとも１つのパッドと；
を有し、
前記パッドの前記面及び高さが次式に基づいて選択され、
0004312837.tif 000004
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２６】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記流体力学効果が追加の揚力を含む、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２７】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記流体力学効果が追加の減衰を含む、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２８】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記微小孔が所望の流体力学効果を達成するために所望の周囲形状および所望の深さ方向形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項２９】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３０】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が正方形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３１】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が楕円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３２】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が平坦な底面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３３】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が傾斜側面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３４】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が垂直側面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３５】
請求項２８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状がＶ字形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３６】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、該ディスク・ドライブ記憶システムが、前記スライダの前縁の近くの前記空気ベアリング表面上に配置された第１パッドと、前記スライダの後縁の近くの前記空気ベアリング表面上に配置された第２パッドと、前記第１パッドと第２パッドの間の前記空気ベアリング表面上に配置され、ディスク面と前記スライダのクラウンとの間の接触をなくす中間パッドとを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３７】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、該ディスク・ドライブ記憶システムが、前縁に隣接してレール上に配置された第１パッド対と、後縁に隣接してレール上に配置された第２パッド対とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３８】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが凸状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項３９】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが凹状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４０】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが楕円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４１】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４２】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて前記パッドが涙滴形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４３】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前縁と後縁とを有した二つのレールを有し、更に、各レールが前記前縁に隣接してレール上に配置された第１パッド対と、前記後縁に隣接してレール上に配置された第２パッド対とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４４】
請求項４３のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記レールの各々が、クラウンと、更に、該クラウンとディスク表面との間の接触を減少する前記第１パッド対と第２パッド対との間に配置された中間パッド対を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４５】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前縁と後縁とを有し、前記パッドが前記後縁に隣接して分布されていない、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４６】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、前記パッドが内側レールと外側レールの異なる位置に配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４７】
請求項４６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記内側レール及び外側レールの各々が前縁と後縁とを有しており、内側レール上のパッドが外側レール上のパッドより前縁により近く配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４８】
請求項４６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記内側レール及び外側レールの各々が前縁と後縁とを有しており、内側レール上のパッドが外側レール上のパッドより後縁により近く配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項４９】
請求項２５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、相対的に大きな表面を有したパッドが前縁の近くに配置され、相対的に小さい表面を有したパッドが後縁の近くに配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５０】
ディスク・ドライブ記憶システムであって：
ディスク表面を有する回転ディスクと；
前記ディスク表面上に読み出しおよび書き込みを行うための変換ヘッドと；
前記変換ヘッドに結合された変換回路と；
前記ディスク表面に近接して前記変換ヘッドを位置付けるためのスライダであって、前記ディスク表面に概ね対向する空気ベアリング表面を有し、それらの間に空気ベアリングを形成するスライダと；
前記スライダの前縁に近い、前記空気ベアリング表面上に位置した前縁パッドと；
前記スライダの後縁に近い、前記空気ベアリング表面上に位置した後縁パッドと；
前記前縁パッドと後縁パッドの間の、前記空気ベアリング表面上に位置した中間パッドと；を有しており、
前記前縁パッド、後縁パッド及び中間パッドがコンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面と接触する面を有し、
前記前縁パッド、後縁パッド及び中間パッドの前記面及び高さが次式に基づいて選択され、
0004312837.tif 000005
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数であり、
前記パッドが、各々クラウンを有する複数のレールに支持されていて、前記中間パッドが前記ディスク表面と前記クラウンとの間の接触を減じている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５１】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記前縁パッド、後縁パッド、中間パッドの各々がそれぞれの高さを有し、前記中間パッドの高さが前記前縁パッド及び後縁パッドの高さよりも低い、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５２】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凸状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５３】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凹状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５４】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが正方形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５５】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが楕円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５６】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５７】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが涙滴形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５８】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前記空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、前記パッドが内側レールと外側レールの異なる位置に配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項５９】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドのいくつかが異なる表面積を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６０】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、相対的に大きな面を有したパッドが前縁の近くに配置され、相対的に小さい面を有したパッドが後縁の近くに配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６１】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記前縁パッドの高さが前記後縁パッドの高さより高い、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６２】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、パッド全体の高さが前記前縁から前記後縁へ徐々に低くなっている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６３】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムが、前記スライダの後縁と前記後縁パッドとの間に位置したキック・パッドを有しており、該キック・パッドが前記後縁パッドの高さよりも低い高さを有し、更に、該キック・パッドが前記スライダの傾斜角を制限する高さと位置とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６４】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムがテクスチャ部分を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６５】
請求項６４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記テクスチャ部分が複数のダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層と、複数の微粒子層とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６６】
請求項５０のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムが、前記空気ベアリング表面に形成され、動作の間、前記空気ベアリング表面に流体力学効果を引き起こす複数の微小孔を有しており、前記微小孔が所望の流体力学効果を達成するために所望の周囲形状および所望の深さ方向形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６７】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記流体力学効果が追加の揚力を含む、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６８】
請求項６７のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状がＶ字形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項６９】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記流体力学効果が追加の減衰を含む、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７０】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７１】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が正方形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７２】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が楕円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７３】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が平坦な底面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７４】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が傾斜側面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７５】
請求項６６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が垂直側面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７６】
ディスク・ドライブ記憶システムであって：
ディスク表面を有する回転ディスクと；
前記ディスク表面上に読み出しおよび書き込みを行うための変換ヘッドと；
前記変換ヘッドに結合された変換回路と；
空気ベアリング表面に近接して前記変換ヘッドを位置付けるためのスライダであって、前記ディスク表面に概ね対向する空気ベアリング表面を有し、それらの間に空気ベアリングを形成するスライダと；
前記スライダの前縁に近い、前記空気ベアリング表面上に位置した前縁パッドと；
前記スライダの後縁に近い、前記空気ベアリング表面上に位置した後縁パッドと；
前記前縁パッドと前記後縁パッドとの間の、前記空気ベアリング表面上に位置した中間パッドと；
を有しており、
前記前縁パッド、後縁パッド及び中間パッドがコンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面と接触する面を有し、
前記前縁パッドと後縁パッドとが異なる高さを有し、
前記前縁パッド、後縁パッド及び中間パッドの前記面及び高さが次式に基づいて選択され、
0004312837.tif 000006
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７７】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダがクラウンを有しており、前記中間パッドがディスク表面と前記クラウンとの間の接触を減らすために配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７８】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記前縁パッド、後縁パッド、中間パッドの各々がそれぞれの高さを有し、前記中間パッドの高さが前記前縁パッド及び後縁パッドの高さよりも低い、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項７９】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凸状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８０】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凹状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８１】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが正方形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８２】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが楕円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８３】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８４】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが涙滴形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８５】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、前記パッドが内側レールと外側レールの異なる位置に配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８６】
請求項８５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記内側レール及び外側レールの各々が前縁と後縁とを有しており、内側レール上のパッドが外側レール上のパッドよりも前縁により近く配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８７】
請求項８５のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記内側レール及び外側レールの各々が前縁と後縁とを有しており、内側レール上のパッドが外側レール上のパッドよりも後縁により近く配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８８】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、相対的に大きな面を有したパッドが前縁の近くに配置され、相対的に小さい面を有したパッドが後縁の近くに配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項８９】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムが、前記スライダの後縁と着陸パッドとの間に位置したキック・パッドを有しており、該キック・パッドが前記着陸パッドの高さよりも低い高さを有し、前記スライダの傾斜角を制限している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９０】
請求項７６のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記空気ベアリング表面が、微小粒子の層の上にダイアモンドライクカーボン層を塗布することによって形成されたテクスチャ部分を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９１】
ディスク・ドライブ記憶システムであって：
ディスク表面を有する回転ディスクと；
前記ディスク表面上に読み出しおよび書き込みを行うための変換ヘッドと；
前記変換ヘッドに結合された変換回路と；
空気ベアリング表面を有し、前記変換ヘッドを前記ディスク表面に近接して支持するためのスライダと；
前記空気ベアリング表面上に、前記空気ベアリング表面から離れる方向に延在していて、前記スライダのコンタクト・スタート・ストップ間に使用する少なくとも一つの前縁着陸パッドと；
前記空気ベアリング表面上に、前記空気ベアリング表面から離れる方向に延在していて、前記スライダの後縁に前記前縁着陸パッドよりもより近く位置している少なくとも一つの後縁着陸パッドであって、高さを有し、前記スライダのコンタクト・スタート・ストップ間に使用する少なくとも一つの後縁着陸パッドと；
前記スライダの後縁と前記後縁着陸パッドの間に位置したキック・パッドであって、前記後縁着陸パッドの高さよりも低い高さと配置を有し、それによりスライダが着陸する時前記ディスク表面と接触せず、前記スライダが浮上している時該スライダの傾斜角を制限するように形付けられているキック・パッドとを有しており、
前記前縁着陸パッド及び後縁着陸パッドがコンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面と接触する面を有し、
前記前縁着陸パッド及び後縁着陸パッドの前記面及び高さが次式に基づいて選択され、
0004312837.tif 000007
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９２】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダがテクスチャ部分を有し、該テクスチャ部分が複数の粒子を含むダイアモンドライクカーボンを有し、それにより前記テクスチャ部分を形成している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９３】
請求項９２のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記テクスチャ部分が着陸パッドを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９４】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムが、前記空気ベアリング表面に形成され、動作中、前記空気ベアリング表面に流体力学効果を引き起こす複数の微小孔を有しており、前記微小孔が所望の流体力学効果を達成するために所望の周囲形状および所望の深さ方向形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９５】
請求項９４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９６】
請求項９４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が正方形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９７】
請求項９４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が楕円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９８】
請求項９４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が平坦な底面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項９９】
請求項９４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状が傾斜側面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１００】
請求項９４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記深さ方向形状がＶ字形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０１】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、該ディスク・ドライブ記憶システムが前記前縁着陸パッドと後縁着陸パッドの間に配置され前記ディスク表面と前記スライダのクラウンとの間の接触をなくす中間パッドを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０２】
請求項１０１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記前縁着陸パッド、後縁着陸パッド、中間パッドの各々がそれぞれの高さを有し、前記中間パッドの高さが前記前縁着陸パッド及び後縁着陸パッドの高さよりも低い、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０３】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凸状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０４】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが凹状の面を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０５】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが楕円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０６】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが円形を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０７】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、少なくとも一つのパッドが涙滴形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０８】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前記空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、前記パッドが内側レールと外側レールの異なる位置に配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１０９】
請求項１０８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記内側レール及び外側レールの各々が前縁と後縁とを有しており、内側レール上のパッドが外側レール上のパッドよりも前縁により近く配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１０】
請求項１０８のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記内側レール及び外側レールの各々が前縁と後縁とを有しており、内側レール上のパッドが外側レール上のパッドよりも後縁により近く配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１１】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記パッドが異なる表面積を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１２】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、相対的に大きな面を有したパッドが前縁の近くに配置され、相対的に小さい面を有したパッドが後縁の近くに配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１３】
請求項９１のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、パッド全体の高さが前記前縁から前記後縁に向かって徐々に小さくなっている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１４】
ディスク・ドライブ記憶システムであって：
ディスク表面を有する回転ディスクと；
前記ディスク表面上に読み出しおよび書き込みを行うための変換ヘッドと；
前記変換ヘッドに結合された変換回路と；
前記ディスク表面に近接して前記変換ヘッドを位置付けるためのスライダであって、テクスチャ部分が形成された空気ベアリング表面を含むスライダと；
を有し、
前記テクスチャ部分が、複数の粒子を含むダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を備え、それにより前記テクスチャ部分を形成し、
前記テクスチャ部分が着陸パッドを有しており、
前記着陸パッドがコンタクト・スタート・ストップの間、前記ディスク表面と接触する面を有し、
前記着陸パッドの前記面及び高さが次式に基づいて選択され、
0004312837.tif 000008
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１５】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記テクスチャ部分が微小粒子の層の上にダイアモンドライクカーボン層を塗布することによって形成されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１６】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記テクスチャ部分が複数のダイアモンドライクカーボン層を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１７】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記粒子が二酸化ケイ素からなる、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１８】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記粒子がダイアモンドライクカーボンよりも３から２０ｎｍ小さい、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１１９】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記粒子が０．２５４マイクロセンチから２５．４マイクロセンチの間の高さを提供する、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２０】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ダイアモンドライクカーボンを前記スライダに付着する付着層が設けられている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２１】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記着陸パッドが正方形の形状を有する、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２２】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記着陸パッドが楕円形の形状を有する、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２３】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記着陸パッドが円形の形状を有する、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２４】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記着陸パッドが涙滴形の形状を有する、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２５】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記ディスク・ドライブ記憶システムが、前記空気ベアリング表面に形成され、動作中、前記空気ベアリング表面に流体力学効果を引き起こす複数の微小孔を有しており、前記微小孔が所望の流体力学効果を達成するために所望の周囲形状および所望の深さ方向形状を有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２６】
請求項１２４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記周囲形状が円形である、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２７】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、該ディスク・ドライブ記憶システムが、前記スライダの前縁の近くの前記空気ベアリング表面上に配置された第１パッドと、前記スライダの後縁の近くの前記空気ベアリング表面上に配置された第２パッドと、前記第１パッドと第２パッドの間の前記空気ベアリング表面上に配置され、ディスク面と前記スライダのクラウンとの間の接触をなくす中間パッドと有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２８】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前縁と後縁とを有した二つのレールを有し、更に、各レールが前記前縁に隣接してレール上に配置された第１パッド対と、前記後縁に隣接してレール上に配置された第２パッド対とを有している、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１２９】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記スライダが前記空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、テクスチャ形成されたパッドが内側レールと外側レールの異なる位置に配置されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１３０】
請求項１１４のディスク・ドライブ記憶システムにおいて、前記着陸パッドの位置が予め規定されている、ディスク・ドライブ記憶システム。
【請求項１３１】
請求項１から１３０のいずれか１項のディスク・ドライブ記憶システムにおけるスライダを製造する方法であって：
空気ベアリング表面を有するスライダを得るステップと；
前記空気ベアリング表面上に、前記空気ベアリング表面の部分を露出させる開口が形成されているマスクを蒸着するステップと；
前記マスクの前記開口に、着陸パッド層の材料を斜めに蒸着するステップと；
前記空気ベアリング表面から前記マスクを除去し、それによって、前記空気ベアリング表面上に前記着陸パッド材料から着陸パッドを形成するステップと；
を有する、スライダ製造方法。
【請求項１３２】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが形状異方性を有するように蒸着されている、スライダ製造方法。
【請求項１３３】
請求項１３２のスライダ製造方法において、前記蒸着が前記空気ベアリング表面への滑らかな変化を形成する、スライダ製造方法。
【請求項１３４】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドの材料がダイアモンドライクカーボンを含む、スライダ製造方法。
【請求項１３５】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドの材料を蒸着する際に前記空気ベアリング表面を回転させる、スライダ製造方法。
【請求項１３６】
請求項１３５のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが凸状の面を有する、スライダ製造方法。
【請求項１３７】
請求項１３５のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが凹状の面を有する、スライダ製造方法。
【請求項１３８】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが正方形の形状を有する、スライダ製造方法。
【請求項１３９】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが楕円形を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４０】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが円形を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４１】
請求項１３１のスライダ製造方法において、前記着陸パッドが涙滴形状を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４２】
請求項１から１３０のディスク・ドライブ記憶システムにおけるスライダを製造する方法であって：
ＡｌＴｉＣで形成された空気ベアリング表面を有するスライダを得るステップと；
前記ＡｌＴｉＣ空気ベアリング表面上に、該空気ベアリング表面の部分を露出させる少なくとも一つの開口が形成されているマスクを蒸着するステップと；
前記マスクの前記開口を通して前記ＡｌＴｉＣ空気ベアリング表面を除去し、前記空気ベアリング表面に複数のＡｌＴｉＣパッドを形成するステップと；
前記空気ベアリング表面から前記マスクを除去し、それによって、ＡｌＴｉＣパッドを有した前記ＡｌＴｉＣ空気ベアリング表面を露出させるステップと；
を有し、前記パッドが異なる高さを有している、スライダ製造方法。
【請求項１４３】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドが正方形の形状を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４４】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドが楕円形を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４５】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドが円形を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４６】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドが涙滴形状を有する、スライダ製造方法。
【請求項１４７】
請求項１４２のスライダ製造方法において、該方法が、前記スライダの前縁の近くの前記空気ベアリング表面上に配置された第１パッドと、前記スライダの後縁の近くの前記空気ベアリング表面上に配置された第２パッドと、前記第１パッドと第２パッドの間の空気ベアリング表面上に配置され、ディスク面と前記スライダのクラウンとの間の接触をなくす中間パッドとを形成するステップを有している、スライダ製造方法。
【請求項１４８】
請求項１４７のスライダ製造方法において、前記第１パッド、第２パッド、中間パッドの各々がそれぞれの高さを有しており、前記中間パッドの高さが前記第１パッド及び第２パッドの高さよりも低い、スライダ製造方法。
【請求項１４９】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記スライダが空気ベアリング表面を規定する内側レールと外側レールとを有しており、前記パッドが内側レールと外側レールの異なる位置に配置されている、スライダ製造方法。
【請求項１５０】
請求項１４９のスライダ製造方法において、前記内側レール、外側レールの各々が前縁と後縁を有し、前記内側レール上のパッドが前記外側レール上のパッドよりも前記前縁により近く位置している、スライダ製造方法。
【請求項１５１】
請求項１４９のスライダ製造方法において、前記内側レール、外側レールの各々が前縁と後縁を有し、前記内側レール上のパッドが前記外側レール上のパッドよりも前記後縁により近く位置している、スライダ製造方法。
【請求項１５２】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドの位置が予め規定されている、スライダ製造方法。
【請求項１５３】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドの位置がランダムである、スライダ製造方法。
【請求項１５４】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記パッドが異なる表面積を有している、スライダ製造方法。
【請求項１５５】
請求項１４２のスライダ製造方法において、相対的に大きな表面を有しているパッドが前記スライダの前縁近くに位置しており、相対的に小さな表面を有しているパッドが前記スライダの後縁近くに位置している、スライダ製造方法。
【請求項１５６】
請求項１４２のスライダ製造方法において、前記スライダが前記空気ベアリング表面を規定するレールを有し、各レールの前縁が一つのパッドを有し、各レールの後縁が一つのパッドを有し、各レールの中間部が複数のパッドを有している、スライダ製造方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、情報を格納するためのディスク記憶システムに関する。更に特定すれば、本発明は、かかるシステムにおいて用いるスライダに関する。
ディスク・ドライブは、典型的に磁気的に符号化されたデータ、より最近では光学的に符号化されたデータのような情報を、ディスク表面上に格納するために用いられる。ディスクが高速で回転すると、ディスク表面上の空気ベアリング上に乗る空気ベアリング・スライダ上に、変換ヘッドが支持される。別の技法では、米国特許第５，４５３，３１５号および第５，４９０，０２７号に見られるように、空気ベアリングのインタフェースなしに、スライダはディスク表面に接触する。次いで、所望の位置で読み出しまたは書き込みを行うために、ディスク上で半径方向にヘッドを位置決めする。かかる「接触」スライダにおいては、空気ベアリング設計に伴う利点は失われる。
空気ベアリング設計では、空気ベアリングは、スライダとディスクとの間のインタフェースを提供し、システムの寿命の間、ディスクに対する損傷を防止し、ディスク・ドライブ・システムが外部の振動による衝撃を受けた場合に減衰を提供する。また、空気ベアリングは、変換エレメントとディスク表面との間に所望の空間を与えるために用いられる。スライダには、フレクシャ・アーマチュアによって、ディスク表面に向かう方向へのバイアス力が加えられる。このバイアス力は、空気ベアリングからの持ち上げ力によって、平衡に達するまで対抗される。ディスクの回転速度が、スライダを「浮上」させるのには不十分である時、スライダはディスク表面に接触する。この接触は通常、ディスクの起動または停止の間に発生する。データを搬送するディスク領域にスライダが接触すると、データは失われる恐れがあり、ディスクは永久的な損傷を受ける。
多くのディスク・ドライブ・システムにおいて、始動および停止の間のヘッドおよびディスク表面に対する損傷を少なくするために、ディスク表面に潤滑剤が塗布されている。また、空気または気体も潤滑剤として作用する。しかしながら、静止摩擦および粘性せん断力によって生じる「スティクション」として知られる現象によって、スライダは、非使用の期間の後に、ディスク表面にくっついてしまう。潤滑剤は、スティクションの問題を悪化させる。スライダがディスク表面から離れる時、スティクションによって、ヘッドまたはディスクが損傷を受ける可能性がある。加えて、ディスクを回転させるために用いるスピンドル・モータは、スティクションを克服するために十分なトルクを提供しなければならない。
スティクションに関連する問題を克服するために用いる技法の１つは、ディスク表面の少なくとも一部に、テクスチャ形成を行うことである。しかしながら、これは、ディスクの有効記録面を縮小してしまう。さらに、スライダの空気ベアリング表面上にテクスチャ形成を行うために、様々な試みがなされている。例えば、米国特許第５，０７９，６５７号および第５，１５２，０７３号は、スライダ表面にくぼみを形成するための技法を記載している。米国特許第５，４１８，６６７号に記載されている別の技法は、空気ベアリング表面とディスクとの間を空気が流れることを可能にする傾斜をスライダに提供する大きなパッドを提供することを含む。
発明の概要
ディスク記憶システムは、回転ディスクおよび変換器を含む。変換器は、アーマチュアによって支えられるスライダ上に支持されている。アーマチュアを用いて、ディスク表面全体に渡って半径方向にスライダを移動させ、これによって、変換器がディスク表面から情報を読み取り、またはディスク表面に情報を書き込むことができる。スライダは、ディスク表面に対向する空気ベアリング表面を含む。ディスクが回転すると、空気ベアリング表面が、ディスク表面上でスライダを「浮上」させる。システムの動作特性を改善するために、空気ベアリング表面上にパッドが設けられている。例えば、パッドを用いて、スティクションを低減させるか、または浮上特性を改善させることができる。更に、本発明の一態様は、かかるパッドの製造技法を含む。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による記憶ディスク・システムの簡略図である。
図２Ａは、様々なサイズの着陸パッドの高さに応じたスティクションのグラフである。
図２Ｂは、潤滑剤の厚さに応じたスティクションのグラフである。
図３Ａから図３Ｄは、着陸パッドを形成するための、本発明の一実施形態によるプロセスにおけるステップの断面図である。
図３Ｅは、図３Ａから図３Ｄのステップに従って形成された着陸パッドを含むスライダの底面図である。
図３Ｆは、本発明の一実施形態によるマスクの側面図である。
図３Ｇは、図３Ｆのマスクを用いて形成した着陸パッドの側面図である。
図３Ｈは、本発明の一実施形態によるマスクの側面図である。
図３Ｉは、図３Ｈのマスクを用いて形成した着陸パッドの側面図である。
図４Ａは、本発明の別の実施形態によるスライダの底部である。
図４Ｂは、図４Ａのスライダのレールの断面図である。
図４Ｃは、本発明の別の実施形態によるスライダのレールの側面図である。
図５Ａは、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図５Ｂは、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図６Ａは、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図６Ｂは、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図６Ｃは、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図６Ｄは、本発明の別の実施形態によるスライダの側面図である。
図６Ｆは、本発明の別の実施形態によるスライダの側面図である。
図７Ａは、キック・パッドを含む、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図７Ｂは、図７Ａのスライダの側面図である。
図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、本発明の別の実施形態によるパッドの断面図である。
図８Ｄは、図８Ａから図８Ｃの実施形態に従って形成された空気ベアリングを有するスライダの側面図である。
図９Ａは、媒体表面に対して示す、本発明の一実施形態によるスライダの側面図である。
図９Ｂは、スライダについての、スティクション対腹部クリアランスのグラフである。
図９Ｃは、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
図１０は、本発明の別の実施形態によるスライダの底面図である。
好適な実施形態の詳細な説明
図１は、本発明によるスライダを含むディスク・ドライブ１０の上面図である。ディスク・ドライブ１０は、筐体１６内に、スピンドル１４によって規定される軸線を中心に回転移動するように取り付けられた磁気ディスク１２を含む。また、ディスク・ドライブ１０は、筐体１６のベースプレート２０に取り付けられて軸線２２を中心にディスク１４に対して回動的に移動可能なアクチュエータ１８を含む。アクチュエータ１８の一部を、カバー２４が覆っている。アクチュエータ１８には、ドライブ・コントローラ２６が結合されている。好適な実施形態では、ドライブ・コントローラ２６は、ディスク・ドライブ１０内に取り付け可能であるか、またはアクチュエータ１８と適切に接続して、ディスク・ドライブ１０の外部に配置される。アクチュエータ１８は、アクチュエータ・アーム・アセンプリ２８、剛性支持部材３０、およびヘッド・ジンバル・アセンブリ３２を含む。ヘッド・ジンバル・アセンブリ３２は、剛性部材３０に結合されたロードビームまたはフレクシャアーム３４および、ジンバル（図示せず）によってロードビーム３４に結合されたスライダ３６を含む。スライダ３６は、ここに述べる実施形態に従って動作し、ディスク１２から情報を読み取るため、およびディスク１２上の情報を符号化するための変換器を支持する。
動作の間、ドライブ・コントローラ２６は、ディスク１２のアクセス対象部分を指示する位置情報を受信する。ドライブ・コントローラ２６は、この位置情報を、オペレータ、ホスト・コンピュータ、または他の適切なコントローラから受信する。位置情報に基づいて、ドライブ・コントローラ２６は、位置信号をアクチュエータ１８に供給する。位置信号によって、アクチュエータ１８は、軸線２２を中心に旋回する。これによって、次いで、スライダ３６（および、結果として、スライダ３６に取り付けられている変換器）が、矢印３８が示す概ね弧状の経路で、ディスク１２の表面上を半径方向に移動する。ドライブ・コントローラ２６およびアクチュエータ１８は、公知の閉ループ、負のフィードバックで動作するので、スライダ３６が支持する変換器は、ディスク１２の所望の部分上に位置決めされる。一旦、変換器がほぼ位置決めされたなら、ドライブ・コントローラ２６は、所望の読み出しまたは書き込み動作を実行する。
スライダ３６の浮上高さを低くすることによって、記録密度を高くすることができる。スライダ３６がディスク１２と極めて近接することによって、ディスク１２への情報の読み出しおよび書き込みにおける精度を高めることができる。
スティクションおよびフライ・スティクションは、記録面密度を高める超低空浮上記録ヘッドの使用を不利にする、２つの主要な現象である。これらの問題に対する解決策は、制御された方法で、媒体表面上にいくつかの凹凸すなわちテクスチャを発生させて、ヘッド−媒体の界面における接触面積を小さくすることであった。媒体表面上のこれら凹凸の存在は、小さい専用区域（すなわち「着陸区域」）内のみに制限することができるものの、動作の間のヘッド−媒体接触の可能性を高めるので、超低空浮上の真の実現に対して制限を加えることになる。ほとんどの場合、凹凸の形状のために、接触の性質はヘルツ接触と呼ばれ、局部的に弾性変形が発生する可能性がある。この結果、ヘッドを支持する媒体表面上の凹凸の数を任意に減らすことは不可能であり、さもないと、界面がつぶれて過剰なスティクションに至る。加えて、この種の接触は、界面に過剰な量の液体潤滑剤が存在する場合、つぶれやすい。例えば、ヘッド−ディスク接触の間の摩耗を防止するために媒体上に塗布された潤滑剤は、様々なドライブ・コンポーネントからの他の脱ガス材料と共に、ヘッド上に蓄積し、界面へと移動することによって、過剰なフライ・スティクションに至る恐れがある。
本発明の一態様は、媒体表面とは対照的に、空気ベアリングの表面に所望のテクスチャ形成を行うために、スティクションをモデリングすることを含む。接触している凹凸の先端を半球として述べることができる場合、凹凸の密度が小さくなりすぎるまたは潤滑剤の厚さが大きくなりすぎたとき、ヘッド−ディスク界面が不安定になる可能性があることが、スティクション・モデルによって予想されている。スティクション・モデルの１つが、Ｊ．ＧｕｉおよびＢ．ＭａｒｃｈｏｎによるＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．７８，４２０６（１９９５）における論文に記載されている。しかしながら、凹凸の形状が円柱または段差である場合は、弾性変形が局部的に生じることはない。この「非ヘルツ」接触は、球形タイプの接触に比べて、はるかに高い剛性を有する。この結果、界面がつぶれる可能性について心配することなく、スティクションを制御するように、界面における接触点の数を減らすことができる。この接触状況のもとでは、フライ・スティクションは発生せず、スティクションは、主に接触面積（またはベアリング面積）の関数であり、これは、かなり容易にモデル化することができる。スティクション・モデルを用いて、テクスチャの幾何学的形状の関数として、スティクション・レベルを予想することができる。
テクスチャ機構は、媒体上またはスライダ上に配置することができる。しかしながら、この種のテクスチャを媒体表面上に配する場合、これらのテクスチャ機構の密度は、テクスチャ機構があまりに離れているとテクスチャ機構の間にスライダが落ちて円滑な媒体表面に直接接触し、大きいスティクションに至る可能性があるという事実によって課せられる最低限の要件を満たさなければならない。スライダとディスクとの間の接触部が常にテクスチャ上に形成されることを保証することができる本発明の一態様は、これらのテクスチャ機構をスライダ上に配置するである。ＦｕｊｉｔｓｕのＫａｓａｍａｔｓｕ等は、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．３１，２９６１（１９９５）の論文において、スライダ上に小さいパッドを有するヘッドを用いて、円滑なディスクからの小さいスティクションを報告している。
本発明は、スティクションを制御するために、浮上ヘッドのレール上に、小さい円柱状テクスチャ機構すなわち着陸パッドを含む。例えば、４個のかかるパッドを用いることができる。かかる着陸パッドを有するスライダは、ほぼ円滑なディスク上で用いることができる。これらの着陸パッドの大きさおよび高さは、パッドが離陸の間のスティクションを効果的に低減させると共に通常浮上の間の干渉を防止するのに十分なクリアランスを提供可能であるように制御されなければならない。以下の式を用いて、ドライブ設計のスティクションの要件に基づいて、パッドの大きさおよび高さを計算することができる。
0004312837.tif 000002
ここで、Ｓはスティクション、μは摩擦係数、Ｅはヤング率、ａは全パッドの合計表面積、Ｈはパッド高さ、ｈは接触時のヘッド−ディスク間隔、Ｗはヘッドの予荷重、Ａは空気ベアリングの表面積、および、αは（１２πγ／ＡH）によって規定される定数であり、ここでγは表面張力であり、ＡHはＨａｍａｋｅｒ定数である。
図２Ａは、様々な大きさの着陸パッドの高さに応じたスティクションのグラフである。これらの曲線は、上記の２つの式から得られる。これらの曲線に基づいて、着陸パッドの合計面積を約０．００２ないし０．００３ｍｍ2の間、高さを約３００Åに選択する場合、スティクションは約２から３重量グラムとなり、これは、現在のディスク・ドライブ設計の要件内に十分に収まる。
図２Ｂは、着陸パッド設計およびレーザ・ゾーン・テクスチャ媒体設計の双方について、潤滑剤の厚さに応じたスティクションを示す。潤滑剤の厚さが増すと、スティクションは増大する。しかしながら、レーザ・ゾーン・テクスチャ媒体の場合、スティクションははるかに急激に増大し、最終的に、潤滑剤の厚さが増すほど、スティクションは大きく発散する。この界面の不安定性は、フライ・スティクションの主要な原因である。一方、着陸パッド・テクスチャの場合、スティクションは、潤滑剤の厚さと明確な線形の関係を呈する。スティクションは、潤滑剤の厚さが増し続けても、発散しない。換言すると、着陸パッド・テクスチャでは、フライ・スティクションの問題は発生しない。
ここで述べたモデリング技法は、本発明の他の態様と共に用いることができる。パッドの形状、密度、および配置は、望み通りに変更することができる。更に、パッドは、適切な技法であればいかなるものを用いても形成することができる。かかる形成技法は、ここに具体的に述べるものに限定されない。
本発明の一態様は、着陸パッドを形成するための様々な技法を含む。図３Ａは、スライダ１１０の一実施形態の横断面図であり、表面１１２上に着陸パッドを形成する領域を示す。スライダ本体を、真空コンパチブル・ネガ型フォトレジストによって被覆し、図３Ｂに示すように、レジスト１１４をパターニングする。次に、一般的にイオン・ビームを用いて、着陸パッド材料を異方性を有するように蒸着し、例えばダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着して、ダイアモンドライクカーボン層１１６を形成する。フォトレジスト１１４およびそのダイアモンドライクカーボンのオーバーコートを、重炭酸ナトリウムのブラスチングの後に脱イオン化水ですすいで乾燥させる等の洗浄ステップを行うというような、いずれかの適切な技法を用いて除去して、図３Ｄの断面図に示すようにパッド１１８を形成する。
このプロセスは、他の技法に勝る多くの利点を提供する。例えば、この実施形態を用いると、パッド１１８の縁部は、スライダ本体の表面に滑らかに融合するように、自動的に蒸着される。この利点は、異方性蒸着プロセスの「半影」シャドーイングから発生する。更に、着陸パッド材料を、以前に蒸着した同じ材料の保護層の上に蒸着することができる。これによって、製造工程の初期に磁気変換器において用いた敏感な材料に対する腐食および静電放電（ＥＳＤ）の危険に対して、何らかの保護が与えられる。シリコン等の追加の付着層は必要ない。機械的な除去プロセスは、着陸パッド材料の付着が失敗したために生じるずれを、いかなるものも即座にかつ明白に検出可能にし、これによって信頼性の改善が図られる。また、この技法は、反応性イオン・エッチング技法よりも費用が少なくて済み、パッドを比較的素早く蒸着することができる。高速化によって、プロセスにおける作業を最小限に抑えることで、製造性の改善およびコストの削減を図れる。また、このプロセスは、スライダ・バーのアレイにラッピングを施し最終的な表面仕上げを行う際、それらを処理するために用いられている現在の技法と適合性がある。これは、個々のスライダ上にパッドを蒸着する試みに比べ、費用が少ない。更に、このプロセスは、エッチングまたはミリング・プロセスを用いて基板から除去することが困難または不可能な材料と適合性がある。かかる材料には、カソード・アーク・ダイアモンド膜等の硬い材料が含まれる。図３Ｅは、スライダ１１０の底面図であり、レール１２０上に支持された４個のパッド１１８を示す。本発明の一好適実施形態では、図３Ｅに示すように４個から８個のパッド設計を用い、パッドは約１００μｍ2から約１２，０００μｍ2間の面積を有する。パッドは、正方形またはアスペクト比が約２対１の楕円等のいずれかの形状を呈することができる。円形、涙滴等、いかなる他の形状も用い得る。
本発明の一態様は、基板の面に対する蒸着角度を制御して、着陸パッドに所望の表面を形成することを含む。図３Ｆは一実施形態を示し、ここで、マスク１１４は２．６μｍの厚さおよび５μｍの幅を有する。蒸着のために用いるイオン・ビーム１２６は、２．２μｍの影の部分があるように角度を付されている。蒸着の間、基板を回転させて、図３Ｇに示すような凸状接触面１２２がパッド１１８上に形成されるようにする。図３Ｉは、パッド１１８上の凹状接触面１２４を示す。かかる凹状面は、図３Ｈに示す、４．８μｍの厚さおよび５μｍの幅を有するマスク１１４を用いて形成することができる。これによって４μｍの影の部分が与えられ、基板が回転すると、パッド１１８の接触面は凹状の形状を有することになる。かかる凹状または凸状の形状は、接触面のサイズが小さくなるので、特に有利である。更に、かかる形状は、所望の流体力学特性を有することができる。
上述の処理ステップを用いて、本明細書中に述べるあらゆるパッド、または本明細書中には明示的に述べない他のパッドを、望み通りに形成することができる。パッドの特定の形状、高さ、配置、および密度は、いかなる特定の設計にも従うことができ、所望のスライダ特性を達成することができる。
本発明は、空気ベアリングの表面上にパッドを生成するための新規な技法を含む。ここで用いる場合、「パッド」という語は、スライダの空気ベアリング表面に溝を形成することによって形成される構造を含む。本発明の一態様では、かかるパッドまたは溝は、空気ベアリング表面に沿った好適な位置に、パルス連続レーザ等のレーザ・ビームを用いて生成される。この造作の寸法は、レーザ・パワー、パルス持続時間、レーザ波長等を変えることによって調節することができる。本発明のこの態様では、ダイアモンドライクカーボンを用いる代わりに、接触面はスライダと同じとされ、例えばＡｌＴｉＣとされる。これによって、着陸および離陸の繰り返しによるダイアモンドライクカーボンの摩耗の問題が軽減する。更に、ディスクとヘッドとの間の実際の接触領域は、接触領域が面接触でなく線接触であるために、「脚」タイプの隆起に比べ、小さくなっている。更にまた、かかるレーザの適用は、レーザを用いてスライダ上にクラウンを形成する現在の製造技法に、容易に組み入れることができる。
本発明の全ての実施形態において、パッドの形成のためにダイアモンドライクカーボンが有利であると考えられるわけではない。例えば、ダイアモンドライクカーボンは時間と共に摩耗し、追加の処理ステップを必要とする傾向がある。
本発明の別の態様では、パッドをＡｌＴｉＣで形成する。例えば、かかるパッドは、スライダ上の選択した位置にフォトレジストを塗布し、その後、長時間のエッチ・ミリング・プロセス等のエッチングを行うことによって形成することができる。次いで、フォトレジストを除去して、ＡｌＴｉＣスライダ本体の隆起領域を露出させる。例えば、図３Ｂにおいて、スライダ１１０にイオン・ミリングを適用することによって、スライダ１１０の露出部分を除去することができる。
本開示に具体的に述べられていても、述べられていなくても、これらの技法を用いて、あらゆる形状、位置、密度、または他の所望の特徴を有するパッドを形成することができる。
図４Ａは、本発明の別の実施形態によるスライダ１５０の底面図である。スライダ１５０は、パッド１５４を支持するレール１５２を含む。更に、本発明の一態様に従って、レール１５２上に凹部すなわちくぼみ１５６を形成する。図４Ｂは、図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線に沿ったレール１５２の横断面図であり、くぼみ１５６の横断面図を示す。
図４Ａおよび図４Ｂに示す本発明は、凹部１５６が追加の揚力を提供する流体力学的効果を与えるので、特に有利である。更に、レール１５２の側面図である図４Ｃに示すように、レール１５２は通常、前縁と後縁との間の湾曲を含む。この湾曲は、クラウンと呼ばれ、約２０ｎｍとすることができる。外側レールおよび内側レールに沿った湾曲は、キャンバーと呼ばれ、約８ｎｍである。パッド１５４が２０〜３０ｎｍの高さを有する場合、レール１５２のクラウンは、スライダ１５２の中央領域１６０およびディスク表面を干渉させ、これらを接触させるのに十分である場合がある。くぼみ１５６は、かかる接触を防止するための追加の揚力を与える。
本発明のこの態様は、追加の隆起部を必要とせず、更に、浮上の間に流体力学的効果を与えるので、特に有利である。これによって、スライダは、空気ベアリングの作用を減ずることで、浮上高さを低くすることができる。この「微小流体力学」効果により、スライダが定常位置からスライディング位置に、およびその逆に遷移する場合に、浮上特性が改善される。くぼみ１５６は、大きさ、深さおよび形状の双方において最適化することができる。図４Ａに示すくぼみ１５６’は、くぼみ１５６に用い得る４つの例示的な形状を示す。同様に、図４Ｂに示すくぼみ１５６および１５６”は、横断面形状の様々な例である。くぼみ１５６の仕様は、例えば、レイノルドの方程式を用いてモデル化することによって、および／または実験を行うことによって、最適化することができる。いくつかの実施形態では、レール１５２上のクラウンをなくすことも可能な場合がある。しかしながら、本発明の別の態様では、図４Ｃに示すように、レール１５２上の中央線の近くに追加のパッド１６２を加えることができる。パッド１６２は、パッド１５４の高さ未満の高さに達するものとすれば良い。一実施形態では、パッド１５４の高さは、媒体に存在する最も高い隆起よりもわずかに大きくなければならず、概ね、あらさＲａが約１ｎｍである極めて円滑な媒体について、約１０ｎｍである。
更に、くぼみ１５６は、スライダとディスクとの間に空気ベアリングを素早く形成することが重要であるロード／アンロードの用途のための空気ベアリングに、追加の減衰を与えるように設計することができる。かかる空気ベアリングの減衰は、空気ベアリングを確立するために極めて有利である。また、スライダ１５０がディスク表面上の凹凸に接触する場合、くぼみ１５６を用いて追加の減衰を与えることができる。本発明の一態様は、かかるくぼみを含むが着陸パッドを用いない空気ベアリング表面を含む。これは、ゼロ速度／スティクション問題がないロード／アンロードについて、特に有利である。このように、くぼみは、追加の減衰を与え、低減した浮上特性を与える。
本発明の別の態様は、本発明の他の態様によるパッド、または本明細書中には具体的に述べない他のパッドと共に採用することができる。更に、くぼみは、所望の空気ベアリング特性を達成するために、いかなる所望の形状、形態、深さ、密度とすることも可能である。
本発明の別の態様では、図５Ａに示すようなスライダ２０２のレール２００は、その上に形成された多数のパッド２０４を含む。本発明のこの構成は、特に有利である。本発明によって、スライダのほとんどの空気ベアリング表面上に、多数の小さいパッドが形成される。上述のように、読み出しおよび書き込み動作の間のヘッドからディスクへの距離は、記録密度に関して重要である。従って、テクスチャ形成されたパッド２０４は、スライダ２０２の後縁２０８および変換器２１０から離間した位置で終わる。
比較的大きな領域に多数のパッド２０４を配することによって、スライダ２０２とディスク表面との間の界面は、スライダのクラウンまたは平坦さの変化による影響を受けにくくなる。更に、多数のパッド２０４を使用すると、単一の不良パッドによって破滅的な障害に至ることがないので、信頼性が改善され、有利である。更に、本発明のこの態様が提供するヘッド／ディスク界面は、ディスク表面にテクスチャが形成されておりスライダが円滑であるヘッド／ディスク界面上について行われた検討に基づいて、検討することができる。
離陸の間、スライダ２０２は、前後および／または横に揺れる傾向がある。多数のパッド２０４を用いることによって、この揺動の間も、多数のパッドに負荷を分配することができる。また、パッド２０４は、製造の間、空気ベアリング表面と整合させるのが比較的容易である。更に、多数のパッドを用いて十分にテクスチャ形成された空気ベアリング表面を提供することで、４個パッドの設計に比べ、摩擦およびスティクションが軽減する。
本発明に従って行われた実験によって、十分にテクスチャ形成された形状は約５グラムの平均ドエル・スティクションを与えるのに対し、４個のパッドを用いた設計は約１５グラムのドエル・スティクションを生じることが示された。十分にテクスチャ形成された空気ベアリング表面の一実施形態では、パッドは約１００から１０００Å間の高さ、約１０から１００μｍ2間の面積、約１００μｍ2から約１０，０００μｍ2当たり約１パッドの密度を有する。パッドは、空気ベアリング表面の約１０％から約１００％で、どこにでも分布させることができ、一実施形態では、十分なテクスチャ形成は、レールの中央部の約２／３の領域に限定される。更にまた、いくつかの設計では、スライダの内側レール上対外側レール上で異なる配置としたパッドを有することが望ましい場合もある。例えば、レール上のパッド間の関係は、あるレール上のパッドは前縁に近く、一方、他のレール上のパッドは後縁に近くすることができる。しかしながら、これらのパラメータは、特定の構成および所望の仕様に基づいて、適宜、調節することができる。
図５Ｂは、スライダ２０２の底面図であり、様々な構成のパッド２０４を有するレール２００を示す。図５Ｂに示すように、パッド２０４は、円形（２０４Ａ）、矩形（２０４Ｂ）、角度付き矩形（２０４Ｃ）、正方形（２０４Ｄ）等とすることができる。パッド２０４の形状および配置は、マスキング技法を用いて予め規定するか、またはランダムとすることができる。
図６Ａは、別の実施形態によるレール２３２を有するスライダ２３０の底面図である。レール２３２は、位置によって異なる高さを有するパッドを支持する。本発明のこの例では、パッド２３４は、パッド２３６とは異なる高さを有する。パッドの高さを変えることで、フライ・スティクションおよびスティクションを更に低減させるために用いることができる。本例では、パッド２３６の有する最大高さは、約２００Åよりも大きく、パッド２３４の有する最低高さは、約２００Åである。パッド２００の高さを増すと、スティクションのためのマージンおよびパッドの摩耗が改善される。更に、パッド２３４の高さを減ずると、動作の間、スライダ２３０の後縁２３８とディスクとの間の接触を回避するのに役立つ。更に、図６Ａに示すように、パッドの位置はランダムとすることができる。かかるランダム化は、動作を繰り返す間に同じトラックに沿ってパッドがディスクに接触する可能性を低下させる。これによって、ディスク表面上の不平衡な磨耗を減らす。
本発明の別の態様では、パッドの面積を、ランダムにまたは位置に応じて変えることができる。図６Ｂは、パッド２４４および２４６を支持するレール２４２を有するスライダ２４０の底面図である。図６Ｂに示すように、スライダ２４０の前縁２４８に近いパッド２４４は、パッド２４６に比べて大きな面積を有する。スライダ２４０の前縁２４８に近いパッドは、後縁に近いパッドに比べて大きい摩耗および応力を受ける傾向があるので、この構成は有利である。大きい前縁パッド２４４は、摩耗作用の改善を示し、動作の間に壊れる可能性が低くなる。
図６Ｃは、レール２５２を有する別の実施形態によるスライダ２５０の底面図である。レール２５２は、パッド２５４および２５６を含む。好ましくは、クラウンを有するレール２５２のクラウン位置近くに、複数のパッド２５６を位置付ける。パッド２５６は、媒体におけるレール２５２のクラウンの位置との接触を少なくするために望ましい数、密度、高さ、および形状等とすることができる。
図６Ｄは、記憶ディスク２６２に対して示す別の実施形態によるスライダ２６０の側面図である。図６Ｄの実施形態では、スライダ２６０の前縁２６６の近くに位置付けられたパッド２６４は、後縁の近くに位置付けられたパッド２６８よりも高さが大きい。パッド２６４は、スライダ２６０の前縁から中央部まで延在する。これは、初期動作の間、スライダの負傾斜のために後縁に比べて前縁のほうが大きい摩耗を受ける恐れがあるヘッドについて、特に有利である。
パッド２６８は、第２のマスク、または例えば本明細書中に論じる他の技法を用いて形成し、通常動作の間、媒体２６２との接触を回避するような高さで配すれば良い。更に、パッド２６４は、通常動作の間のスティクションを軽減させると共に、スライダ２６０が前方向に傾斜する場合、いかなる接触または摩耗も吸収することができる。
図６Ｆは、別の実施形態による、ディスク２６２上に浮上中として示されているスライダ２７０の側面図である。スライダ２７０は、本発明による隆起２７２を含む。図６Ｆの実施形態では、隆起２７２は、スライダの前縁２７４の近くで最も高く、後縁２７６に向かう方向において徐々に短くなる。これは、比較的連続的な変化とするか、または一連の段階的なものとすることができる。幾何学的形状は、所望の技法によって得ることができる。例えば、蒸着および形成プロセスの間のシャドーイングの使用によってである。
本発明の別の態様には、空気ベアリング表面上のパッドの配置を利用して性能を最適化することができるという認識が含まれる。
例えば、スライダの後縁の近くにパッドを配置することによって、コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）性能を改善させることができる。なぜなら、スライダが後方に傾くことによって空気ベアリング表面の後縁に接触し、研磨された媒体とのスティクションに至る可能性が低くなるからである。しかしながら、スライダの浮上能力は、スライダの前縁に向かって後ろパッドを移動させることによって改善される。後ろパッドをスライダの前縁の近くに配置することによって、高さの変化、横揺れ感受性、およびアクセス浮上高さの低下のためにパッドが媒体の表面と接触する可能性を低下させる。
また、本発明は、コンタクト・スタート・ストップと飛行能力性能との間のトレードオフを克服するための技法も提供する。図７Ａは、本発明の別の実施形態によるスライダ３００の底面図であり、図７Ｂはその側面図である。スライダ３００は、レール３０２およびパッド３０４を有する。更に、スライダ３００は、スライダ３００の後縁３０８の近くに、パッド３０４の後ろに配置されたキック・パッド３０６を含む。キック・パッド３０６は、動作の間、スライダ３００の後縁を媒体表面と接触させるようなスライダ３００の傾きを防止する。これによって、動作の間、スティクションの大きい姿勢を回避する。更に、キック・パッド３０６によって、パッド３０４をスライダ３００の前縁の近くに配置することができ、これによって、スライダ３００の浮上能力を改善させる。好ましくは、キック・パッド３０６は、通常の浮上の間、パッド３０６が媒体表面と接触しないように、パッド３０４の高さ未満の高さを有する。パッド３０４および３０６の設計は、好ましくは、それらが製造プロセスに容易に統合され得るようにし、更に、特定のスライダ、媒体、潤滑剤、速度等について、所望の浮上および開始／停止特性を達成するための大きさ、形状、および位置付けを有するようにする。キック・パッド３０６は、望み通りに、適切な大きさ、形状、または密度とすることができる。
本発明によるスライダ上のパッド使用の一態様では、表面が経時的に摩耗するにつれて、パッドが円滑になる可能性がある。これは、極めて円滑な媒体表面との、パッドの併用性を低下させる傾向がある。円滑なパッドは、動的な摩擦を増大させる恐れがある。
本発明の一態様は、パッドにテクスチャを形成することで、パッド上に粗い表面を提供して、接触領域を更に小さくし、これによって摩擦を低減させることを含む。テクスチャ形成は、いかなる技法によるものとしても良い。しかしながら、ダイアモンドライクカーボンパッドに組み込むことができる１つの技法は、ダイアモンドライクカーボンよりもわずかに小さい二酸化ケイ素等の小さい粒子の導入によるものである。例えば、最小の粒子は、ダイアモンドライクカーボンよりも３から約２０ｎｍ小さいものとすることができる。合計の厚さは、一実施形態では、約３０ｎｍから約５０ｎｍの間である。テクスチャは、ダイアモンドライクカーボンパッド上で、付着層上で、または粒子およびダイアモンドライクカーボンの多層において（例えば、マスクを用いてパッドを形成して）、空気ベアリング表面に直接塗布することができる。かかる粒子は、約０．１マイクロ・インチ（約０．２５４マイクロセンチ）から約１０マイクロ・インチ（約２５．４マイクロセンチ）の間の高さを提供することができる。
図８Ａは、パッド３２２を支持する空気ベアリング表面のレール３２０の側断面図である。パッド３２２は、ダイアモンドライクカーボン層３２６で被覆した二酸化ケイ素等の粒子３２４を含む。図８Ａに示すように、粒子３２４は、ダイアモンドライクカーボン層３２６の表面にテクスチャを形成する。
図８Ｂは、別の実施形態による、レール３２８の空気ベアリング表面３２８の横断面図であり、粒子３２４およびその上にダイアモンドライクカーボン層３２６を支持する中間層３３２の上に、パッド３３０が形成されている。中間層３３２は、例えば、ダイアモンドライクカーボン層または付着層を含むものとすることができ、その上に粒子３２４が蒸着されている。
図８Ｃは、レールの空気ベアリング面３４０上に蒸着された、別の実施形態によるパッド３３８の横断面図である。パッド３３８は、粒子３４２およびダイアモンドライクカーボン層３４４をいずれかの所望の数だけ多重した層を用いて形成する。これによって、多層のテクスチャを形成し、多層のテクスチャは、長期間の使用でパッド３３８が摩耗するにつれて、露出する可能性がある。
空気ベアリング表面または着陸パッド上に粒子を蒸着して、所望のテクスチャを形成することができる。ダイアモンドライクカーボンまたは他の層を適用して、基板内にテクスチャを封入する。また、この層は、好適に良好な減摩材料を提供する。多層を用いて、背の高い構造を得ることができる。図８Ｄは、本発明のこの態様によるテクスチャ形成技法を用いて形成した空気ベアリング表面３５２を含むスライダ３５０の側面図であり、製造の間に、複数の小さい粒子が材料層に注入される。
ここで述べたように、本発明によるスライダ上のパッドによって、スライダは媒体の近くで浮上することが可能となり、これによって面記録密度を高くすることができる。更に、媒体上のゾーン・テクスチャの必要性が解消される。図９Ａは、本発明の一実施形態によるスライダのレール３７０の側面図である。レール３７０はクラウンを含み、レールの中央部３７２は、端部３７６に比べて、媒体３７４に近い。この４個パッドの設計（各レール上に２個のパッド）は、いくつかの実施形態では、クラウン部３７２と媒体３７４との間の界面のために、大きいスティクションを受けやすい場合がある。図９Ａに示すように、レール３７０の空気ベアリング表面と媒体３７４の表面との間の最小分離距離は、パッド３７８の高さによってでなく、クラウン部３７２におけるクリアランスによって規定される。特に、クラウン部３７２間のクリアランスがパッド３７８の高さよりも大幅に小さい可能性がある５０％スライダ設計においては、クラウンが重要であり得る。このため、クラウン部３７２と媒体３７４との間に大きい凹凸が形成され、比較的大きいスティクションに至る。例えば、図９Ｂは、４個のパッド３７８を有する５０％スライダ設計についての、スティクション対腹部クリアランス（すなわちクラウンのクリアランス）の例である。図９Ｂからのデータは、中程度の分子量を有する１５Åの潤滑剤膜を有する４個のパッドを有するスライダについての、３秒間停止後のスティクションである。グラフに記入した５個の異なるヘッドについての腹部の高さの変動は、クラウンの変動によって生じるが、パッドの高さは約１．３（約３３．０２）から１．４μインチ（３５．５６μｍｍ）でほぼ一定であった。図９Ｂに示すように、スティクションと腹部クリアランスとの間には、強い相関がある。すなわち、腹部クリアランスが低い（すなわち高いクラウン）のスライダは、極めて大きいスティクションを呈するのに対し、より大きいクリアランスを有するヘッドは、大幅に小さいスティクションを呈する。ヘッドが媒体３７４上で浮上している場合に変換器を支持するスライダの後縁はディスク表面に極めて近接して位置しなければならないという要件によって、パッド３７８の高さ、具体的には後ろパッドの高さは制限されるので、クラウンのあるレールを有する４個のパッド設計において、このスティクションは重大な問題を表す。
図９Ｃは、別の実施形態によるスライダ３９０の底面図である。スライダ３９０は、前縁３９４から後縁３９６に延在するレール３９２を含む。スライダ３９０は、更に、外縁パッド３９８および中間パッド４００を含む。中間パッド４００の追加によって、図９Ａに示す４個パッドの設計に比べて、隣接するパッド間の有効なクラウンが、４分の１減る。結果として、図９Ｂに示すクリアランスの問題は軽減される。
本発明の別の態様では、スライダをクラウンのないままとし、４個のみのパッドを用いることによって、クラウンに伴う問題を解消することができる。ヘッドが静止している場合、４個のパッドが媒体からスライダの空気ベアリング表面を持ち上げて、離陸のためにクラウンが必要ないようにする。かかるクラウンのない設計では、空気ベアリング表面と媒体表面との間の間隔はパッドの高さによって規定され、図９Ａおよび図９Ｂに示すスティクションの問題は解消される。別の実施形態では、所望のスティクションの軽減化を与えるためにクリアランスが十分に大きいように、小さいクラウンが提供される。例えば、図９Ｂに与えるデータを用いると、クラウンが０．２μインチ（５．０８μｍｍ）未満である場合、ディスクと空気ベアリング表面との間隔は、主にパッドの高さによって決定される。
本発明の別の態様では、離陸の間、スライダの様々な部分が、ディスク表面との接触を受けやすいことが認識されている。離陸の初期フェーズの間、スライダの中央部（すなわち「腹部」）は、媒体に接触する。速度が上がると、スライダが前方向に傾斜するので、スライダの前縁が媒体に接触する。最後に、離陸後は、空気ベアリングの形成によってスライダは逆方向に傾斜し、後縁と接触するようになる。このように、様々な離陸期間の間、スライダの異なる部分が媒体表面に接触する。１つの実験では、高度に研磨した媒体表面上にＤＣＬパッドを有する、ここに述べた実施形態による空気ベアリングの表面上に、コンタクト・スタート・ストップ試験を実行した。離陸の間に前縁が高い接着力を受けるために、空気ベアリングの前縁に位置するパッドが壊れたことが見出された。しかしながら、スライダの中央部および後縁の近くに位置するパッドは壊れず、大幅な摩耗もなかった。
図１０は、別の実施形態によるスライダ４２０の底面図である。スライダ４２０は、前縁４２２および後縁４２４を有し、後縁４２４は中央アイランド４２６を支持する。レール４２８は、スライダ４２０のいずれの側にも沿って延在する。図１０に示すように、スライダ４２０のレールは、概ね３つの部分、すなわち前部４３０、中央部４３２、および後部４３４に分けられる。前部４３０は、比較的大きい直径（または面積）を有するパッド４３６を支持して、追加の強度を与え、破損の可能性を低下させる。同様に、後部４３４も、大きいサイズのパッド４３８を支持して、追加の強度を与え、破損の可能性を低下させる。中央部４３２は、より小さいパッド４４０を支持し、これらは、スティクションを低減させ浮上特性を改善させるように最適化することができる、より小さい断面積を提供する。また、動作の間に媒体との長期間の接触が発生する場合、パッド４３８の大きなサイズによって摩耗量が減少する。
図１０に示すパッド４３６、４３８、４４０は、単一のマスキング動作を用いて製造することができる。しかしながら、異なるパッドが望ましい場合、多数のマスクを与えることができる。例えば、前縁パッドを更に高くすることで、スティクションの大幅な増大を招くスライダ基板の媒体表面との接触を可能とすることなく、より多くの摩耗に耐えるようにすることができる。
本発明を、好適な実施形態を参照して記載してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく形態および詳細において変更を行うことができることは、当業者には認められよう。一般に、側方レール、中央レール、中央アイランド等、空気ベアリング表面のいずれかの突出部に沿って、パッドを配置することができる。一般に、本発明は、ここに述べたパッドの様々なサイズ、形状、高さ、配置、構成、密度等の全てを含む。かかるパッドは、ここに論じたプロセスのいかなるものに従っても形成することができ、または、望み通りに他のプロセスを用いて製造することができる。同様に、本明細書中の具体的なプロセスは、ここに具体的に述べたパッドの製造に限定されない。本発明は、誘導性、磁気抵抗性、および光学的なエレメントを含むいかなるタイプの変換エレメントとも使用可能である。一般に、これらの設計において、パッドは、コンタクト・スタート・ストップの間にディスク表面と接触するのみであり、通常浮上の間はディスク表面に接触しない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｆ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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