专利名称：滑块及磁盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及滑块及磁盘装置，更详细地说，涉及由主轴电机等的盘片旋转驱动装置支承的滑块具有适合于在数据记录盘片上上浮的结构的空气润滑面的滑块和使用该滑块的磁盘装置。
背景技术：
如图20所示，一般，记录数据的磁盘装置71的结构为，在铝合金等的金属制的框体75中设有由滑块72和吊架78构成的头组件76、作为记录媒体的盘片媒体(以下称作盘片)73、主轴电机等的盘片旋转驱动装置74、将头组件76沿盘片73的信息记录面进行移送的促动器机构77。滑块72，具有向盘片73进行记录·再生的记录再生元件，利用由盘片73的旋转发生的空气流而与盘片73相对地上浮极微小量。这时，设计成，滑块72在与盘片73的相对面上具有正压发生部和负压发生部，利用来自吊架78的静负荷与滑块72发生的正压和负压的平衡，在温度·压力一定的情况下沿盘片73的整个面上的上浮曲线为一定的状态。
为了实现磁盘装置的高记录密度化，重要的是，要使由具有记录再生元件的滑块与盘片的间隔所定义的上浮量狭小化。现在，所述上浮量的狭小化已进展至10～15nm程度，从磁盘装置的可靠性出发，要求使随着环境变化的上浮量的变动最小化，降低滑块与盘片接触的可能性。又，尤其在以笔记本个人电脑为主、在便携式设备上增加使用磁盘装置的用途，在这样的作为便携用途的磁盘装置中，对于环境变化、尤其要求减小因高地的气压变化引起的上浮量的降低。当上浮量的降低增大时，滑块与盘片接触的可能性增加。尤其，当上浮量小于由盘片的表面粗糙度所规定的下滑(日文グライド)高度时，滑块与盘片接触的可能性急剧地增大，最坏的情况是存在因滑块的压坏引起盘片上的记录信息被破坏的可能性。
因此，作为尽量减少因高地等的压力变动引起上浮量降低的以往技术，将磁盘装置在玻璃容器内在充满了比大气压力低压的氦气的状态下进行密闭，利用玻璃容器内的压力传感器对压力变动进行测定，通过加热·冷却将内部的压力控制成为一定的状态，以降低因外部的压力变动引起的上浮量的变化(例如，参照日本专利特开平6-176557号公报)。
又，关于滑块的结构，通过改变在滑块的空气轴承面上的中央槽部的深度和侧槽部的深度、取得负压的平衡，使因外部环境的气压变化引起的上浮量变动减小的技术，例如，在日本专利特开平11-149733号公报中被揭示。
另外，例如，在日本专利特开2000-57724号公报、特开2001-283548号公报和特开2001-283549号公报中揭示了下述的技术通过适当选择具有亚微米的深度的前级(日文フロントステツプ)轴承的深度与负压槽的深度之比，减小因外部环境的气压变化引起的上浮量变动。
又，例如，在日本专利特开2001-297421号公报的图1、图7中揭示了下述的技术通过由具有4个不同深度的面构成磁头滑块、将负压槽的深度作成400nm～1.3μm，将平地与高地(3000m)的上浮量变动减小至2nm(上浮量的20％)程度。
但是，在所述专利文献1等所示的以往的结构中，由于将磁盘装置在玻璃容器内与比大气压力低压的氦气一起进行密闭，利用玻璃容器内的压力传感器对压力变动进行测定，通过加热·冷却将内部的压力控制成为一定的状态，以减小因外部的压力变动引起的上浮量的变化，故存在需要压力传感器、氦气的密闭、玻璃容器等许多附加的机构的问题。
又，在所述专利文献2～6等所示的以往的结构中，通过负压发生槽与为了发生正压用的级轴承面的深度的最佳化，使在低气压下的负压发生量的降低增大而将正压发生量的降低抵消，要使在低气压下的上浮量降低最小化，但即使在使用直径95mm或65mm的盘片媒体的以往的磁盘装置中，也存在伴有气压变化的、平地与高地(3000m)的上浮量变动发生有2nm(20％)程度的问题。例如，以10nm的上浮量进行头·盘片间的间隙的计算可得到以下结果。在现今时代的盘片中具有大致4.5nm的下滑高度，又，根据制造误差等，头也有约2.5nm程度的上浮量误差。另外，10nm的上浮，是记录再生元件部处的上浮量，滑块的最低上浮位置处的上浮量至少再下降0.5nm程度。又，因磁盘装置进行搜索引起的上浮变动也需要考虑1nm程度，在这里，当进一步加上因气压下降引起的上浮量变动20％、即2nm的上浮变动时，成为10-4.5-2.5-0.5-1.0-2.0＝-0.5nm。这样，由于间隙为负0.5nm，作为盘片驱动器不能保证非接触，作为因气压变化引起的上浮降低为20％，是在今后要求更低上浮的盘片驱动器中不能容许的范围。可认为因气压降低引起的上浮降低最好在10％以下，至少需要作成15％以下。
又，现在正在开发的、例如使用直径48mm、27mm等的小直径盘片媒体的小型磁盘装置，搭载于便携设备上的情况也多，进一步要求滑块相对于气压变化的上浮量变动减小。但是，这些小型磁盘装置，与使用例如直径95mm或65mm的盘片媒体的以往的磁盘装置相比，从消耗电力、噪音等的观点看，为了使主轴电机的转速减小的装置得到了实际应用，通过盘片的小型化和主轴电机转速的降低，滑块与盘片的相对速度与以往相比减小，构成空气润滑面的空气的流入减小，要确保足够的气压变化特性变得困难。另外，在小型磁盘装置中，为了将磁盘的有效记录面积作成较大，为了提高耐冲击性，为了降低消耗电力等目的，也正在引入被称作费米型滑块的、比以往的滑块空气润滑面更小的滑块，而在该场合，构成空气润滑面的空气的绝对流入量与以往相比变小，难以确保足够的气压变化特性。
发明内容
本发明，是为了解决上述以往的问题而作成的，其目的在于，提供一种不仅在使用以往的直径95mm或65mm的盘片媒体的磁盘装置的场合、而且在使用更小型的磁盘装置及小型的滑块的场合、也能大大降低因气压变化引起的上浮量变动的滑块和磁盘装置。
为了解决所述以往的问题，本发明的滑块，具有与盘片媒体之间进行记录或再生、或进行该两方用的记录再生元件及与所述盘片媒体相对的空气润滑面，所述空气润滑面，从其空气流入端向空气流出端依次地具有前级轴承面、相对于所述盘片媒体发生正压使滑块上浮的至少1个前导轨面、发生负压而抑制所述滑块上浮的负压槽、后级轴承面、发生正压的至少1个后导轨面、配置了记录再生元件的记录再生元件配置面，设有使所述记录再生元件配置面与所述后导轨面分离的分离面，从所述后导轨面的空气流出端至所述记录再生元件的距离，是从所述空气流入端至所述空气流出端的滑块长度的5％～10％，采用该结构，能在气压下降的场合使位于空气流出端侧的记录再生元件部分的上浮量的降低减小。
通过将本发明的滑块用于磁盘装置，不仅在使用以往的直径95mm或65mm的盘片媒体的磁盘装置的场合，而且在使用更小型的磁盘装置及小型的滑块的场合，也能大大地降低气压变化引起的上浮量的变动。
图1(a)和(b)是本发明实施形态1的滑块的俯视图和A-A’线剖视图。
图2是同上实施形态1的滑块的A-A’线上的压力分布图。
图3(a)和(b)是以往的滑块的俯视图和A-A’线剖视图。
图4是同上以往的滑块的A-A’线上的压力分布图。
图5是本发明实施形态1的滑块在海拔0m和海拔10000英尺的上浮量曲线图。
图6是本发明实施形态1的滑块与以往的滑块的气压变化特性的比较图。
图7是本发明实施形态1的滑块的用滑块长度规格化后的后导轨面空气流出端离记录再生元件的距离与气压变化特性的关系图。
图8是本发明实施形态1的滑块的用滑块长度规格化后的后导轨面空气流出端离记录再生元件的距离与静负荷灵敏度特性的关系图。
图9是使用本发明实施形态1的滑块与以往的滑块时的、气压变化特性相对于头与盘片的相对速度的比较图。
图10是使用本发明实施形态1的滑块与以往的滑块时的、气压变化特性相对于滑块尺寸的比较图。
图11(a)和(b)是表示具有记录再生元件的面及其周边部的结构的俯视图和A-A’线剖视图。
图12是具有记录再生元件的面与其周边部的台阶差与发生压力的关系图。
图13(a)和(b)是本发明实施形态2的滑块的俯视图和A-A’线剖视图。
图14是同上实施形态2的滑块的记录再生元件前方槽的深度与气压变化特性的关系图。
图15是本发明实施形态3的滑块的俯视图。
图16是本发明实施形态4的滑块的俯视图。
图17是本发明实施形态4的另一例的滑块的俯视图。
图18是本发明实施形态5的滑块的俯视图。
图19是本发明实施形态6的滑块的俯视图。
图20是具有滑块的数据记录装置的立体图。
具体实施例方式
本发明的滑块，具有与盘片媒体之间进行记录或再生、或进行该两方用的记录再生元件及与所述盘片媒体相对的空气润滑面，所述空气润滑面，从其空气流入端向空气流出端依次地具有前级轴承面、相对于所述盘片媒体发生正压使滑块上浮的至少1个前导轨面、发生负压而抑制所述滑块上浮的负压槽、后级轴承面、发生正压的至少1个后导轨面、配置了记录再生元件的记录再生元件配置面，设有使所述记录再生元件配置面与所述后导轨面分离的分离面，从所述后导轨面的空气流出端至所述记录再生元件的距离，是从所述空气流入端至所述空气流出端的滑块长度的5％～10％。
又，本发明的滑块，前导轨相对于滑块滑动(日文ロ一ル)方向分成多个部位配置，另外，滑块，前导轨相对于滑块滑动方向分成2个部位，一个部位沿滑块盘片内周侧端配置、另一个部位沿滑块盘片外周侧端配置。
又，本发明的滑块，围住前导轨面并将滑块盘片内周侧端及滑块盘片外周侧端向空气流出端方向延伸地形成前级轴承面，在该延设部上设有发生正压的中间导轨。
以下，参照附图对本发明的滑块和使用滑块的磁盘装置的实施形态进行详细说明。
图1表示本发明实施形态1的滑块的俯视图和A-A’线剖视图。实施形态1的滑块，作成滑块间距(日文ピッチ)方向(101)长度为1.25mm、滑块滑动方向(102)长度为1.00mm的大致长方体形状，一般以称作微微米(日文ピコ)滑块的大小形成。图1中，空气润滑面1具有滑块空气流入端2、滑块空气流出端3、滑块盘片内周侧端4、滑块盘片外周侧端5，在与未图示的盘片相对时，具有构成与磁盘(以下称作盘片)最接近的第1面31的构成要素、即前导轨面6、后导轨面7、有记录再生元件13的记录再生元件配置面8；构成比第1面31离开盘片的第2面32的构成要素、即前级轴承面9、后级轴承面10；构成比第2面32进一步离开盘片的第3面33的构成要素、即负压槽11。
从第1面31至第3面33由相互大致平行的平坦面构成，构成第2面32相对于第1面33的深度为150nm、第3面33相对于第1面31的深度为1500nm。
后导轨面7的后导轨面空气流出端12，位于记录再生元件13的滑块空气流入端2侧，从记录再生元件13至后导轨面空气流出端12的距离构成为70μm。该场合的分离面103构成为与第3面33的深度相同的1500nm。
图2表示实施形态1的滑块，在一般称作2.5英寸硬盘驱动器的、盘片直径65mm的驱动器的数据记录区域大致中央21mm的位置、偏斜(日文スキュ一)角0度、盘片转速5400rpm的条件下，上浮时的、图1的A-A’线上的压力分布。将滑块间距方向长度作成L，横轴上表示滑块位置，纵轴上表示将各位置上的发生压力(P)用大气压力(Pa)进行规格化后的规格化发生压力(P-Pa)/Pa。从图2可知，第1正压的波峰位于前导轨面6的空气流出端14附近，在负压槽11处发生负压，第2正压发生的波峰位置位于后导轨面7的空气流出端12附近，实际上，在记录再生元件配置面8上未发生大的正压。
图3是表示以往的滑块的空气润滑面21的形状的图，作成使后导轨面7与记录再生元件配置面8连续的结构之点，与本发明的滑块的空气润滑面1不同。图4中与图2同样地表示以往的滑块的空气润滑面21的滑块，在一般称作2.5英寸硬盘驱动器的、盘片直径65mm的驱动器的数据记录区域大致中央21mm的位置、偏斜角0度、盘片转速5400rpm的条件下，上浮时的、图3的A-A’线上的压力分布。可知第1正压的波峰位于前导轨面6的空气流出端14附近，在负压槽11处发生负压，第2正压发生的波峰位置位于使后导轨面7与记录再生元件配置面8连接的面的空气流出端22附近。
图5是具有空气润滑面1的实施形态1的滑块，在盘片直径65mm盘片上、以5400rpm的转速上浮时的、海拔0m(1大气压力)和海拔10000英尺(约0.7大气压力)的条件下的记录再生元件部的上浮量曲线图。高地上的上浮降低量在盘片内周侧也为1nm以下、在外周侧上浮增加，而该场合的上浮变动量也为1nm以下，在从内周至外周的整个区域中，将从海拔0m的上浮曲线至海拔10000英尺的上浮曲线的上浮变动差作成了1nm以下，并作成了上浮量的10％以下。
作为表示这样的气压变化的影响的指标，将气压变化特性规定成作成海拔10000英尺(约0.7大气压力)的滑块上浮量相对于海拔0m(1大气压力)时的滑块的上浮量的比例。当上浮量减小的幅度大时，由于滑块与盘片接触而导致头压坏的可能性增大，故要使上浮量减小幅度较小，即，可以认为所述比例越大、气压变化特性就越好。但是，当上浮量与以驱动器设想的规定值相比成为过大时，由于作为驱动器的失误率恶化，故从驱动器的可靠性·性能的观点看，理想上可认为作为气压变化特性最好为100％。在现在的驱动器设计中，可获得至少80％以上的特性。但是，今后，随着上浮量的降低，可预想要维持足够的上浮间隙变得困难，作为气压变化特性要求尽量与100％接近的特性。以记录再生元件13的上浮量为10nm的条件对上浮间隙进行试算的场合，在现今时代的磁盘的下滑高度约为4.5nm，制造误差中的头的上浮量误差大约为2.5nm，搜索(日文シ一ク)动作中的上浮量降低约为1nm，记录再生元件13与滑块上的最低上浮位置的上浮量差为约0.5nm，在高处的气压降低引起的上浮量的减少至少约为1.5nm，未减少至上浮量的15％程度时，要对磁头(滑块)与盘片的接触进行保证呈困难的状况。今后，若考虑上浮量进一步降低，则最好将由气压变化引起的上浮量的降低减少至10％程度。
图6表示使用实施形态1的滑块的空气润滑面1的场合与使用以往的滑块的空气润滑面21的场合的气压变化特性的比较。另外，该气压变化特性，是在5400rpm条件下的特性。在使用实施形态1的滑块的场合，气压变化特性在所有的盘片半径位置中处于90％～110％的范围，而在使用以往例的滑块的场合，在外周侧也为90％程度，在盘片内周侧下降至80％以下。在滑块的间距方向2维地考虑气压下降引起的滑块的上浮量2及上浮姿势的变化，由于因气压下降引起向空气润滑面1、21的流入空气减少，故在空气润滑面1、21上的发生正压力降低。由此，可认为是因为滑块整体的上浮并行地降低的模式和以最大的正压发生部为中心上浮时的间距姿势降低的旋转模式、产生上浮量姿势的变化。因此，在实施形态1的空气润滑面1中，如图1所示，后导轨面7由于配置在记录再生元件13的滑块空气流入端2侧，故如图2所示，最大的正压发生位置位于磁性记录再生元件13的滑块空气流入端2侧，在低气压下，利用以该部分为中心的旋转模式产生使与滑块的最低上浮位置接近的记录再生元件13的部分的上浮量增加的效果。与此相对，在以往例中，由于磁性记录再生元件13与后导轨面7连接，故从图4可知，最大的正压力发生位置位于记录再生元件13附近、或位于记录再生元件13的后端部。随着气压的降低，由于以该最大正压力发生部为中心产生旋转，故利用该旋转模式，不产生使与滑块的最低上浮位置接近的记录再生元件13的部分的上浮量增加的效果。
这样，由于作成将后导轨面7与有记录再生元件13的记录再生元件配置面8独立地配置在记录再生元件13的滑块空气流入端2侧、在后导轨面7上发生最大正压力、使在记录再生元件配置面8上正压力的发生尽量降低的结构，故能减少相对于气压变化的上浮量的下降。通过采用本实施形态的结构，能将低气压下的上浮量的降低抑制在1nm、即上浮量的约10％，能大大地提高磁盘装置的可靠性。
如上所述，实施形态1的滑块上的空气润滑面1的气压特性的改善，是通过将发生正压的后导轨面7配置在记录再生元件13的滑块空气流入端2侧、将最大正压发生位置作成记录再生元件13的前方来实现的，对有关该最大正压发生位置的由发生位置产生的效果进行了研究。
图7表示用滑块的长度规格化后的后导轨面空气流出端12距记录再生元件13的距离与气压变化特性的关系图。另外，该气压变化特性是表示在3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸、1.0英寸的各个驱动器结构中的、数据记录区域的大致中央位置中的气压变化特性，并分别从17.0m/s、11.9m/s、8.5m/s、5.1m/s的相对速度；偏斜角0的海拔0m和海拔10000英尺的上浮量算出该气压变化特性。图7中，如实地表示在所有的相对速度条件下、随着后导轨面空气流出端12离记录再生元件13的距离变短、气压变化特性恶化的情况。但是，可以知道只要通过将后导轨面7的位置最适当地进行配置，无论哪个相对速度、换言之即使小型驱动器也能确保足够的气压变化特性。通过将后导轨面7的空气流出端12的位置配置在滑块空气流入端2侧的滑块长度的5％以上之处，估计可提高5％以上的气压变化特性，在所有的速度条件下能确保85％以上的气压变化特性。
这样，通过将后导轨面7的空气流出端12的位置配置在前方能提高气压变化特性，但由于将后导轨面7的空气流出端12的位置配置在前方，相对于滑块全体的面积、空气润滑面1的有效利用面积变狭，故存在空气润滑面1的刚性降低、因滑块的加工误差引起上浮量变动增大的可能性。
图8是表示用滑块的长度规格化后的后导轨面空气流出端12离记录再生元件13的距离与滑块上浮量的静负荷灵敏度特性的关系图。所谓静负荷灵敏度特性，用滑块上浮量的变动量相对于施加在滑块上的静负荷1g(gram)的误差的比例来表示，表示静负荷灵敏度特性越接近于0、上浮量的变动相对于滑块加工时的静负荷误差越小。另外，该结果，是在半径21mm、偏斜角度0度、5400rpm的条件下的结果。从该图可知，在用滑块的长度规格化后的后导轨面空气流出端12离记录再生元件13的距离从超过10％处开始静负荷灵敏度特性急剧地恶化，而若在0％～10％的范围，与0％的场合相比能改善静负荷灵敏度特性。因此，由于将用滑块的长度规格化后的后导轨面空气流出端12离记录再生元件13的距离作成0％～10％的范围，故能改善滑块的静负荷灵敏度特性，能降低相对于滑块的加工误差的上浮量的误差。又，由于将用滑块的长度规格化后的后导轨面空气流出端12离记录再生元件13的距离作成5％～10％的范围，故能改善静负荷灵敏度特性、并改善气压变化特性，能确保85％以上的气压变化特性。
接着，对本发明相对于磁盘装置的尺寸的效果进行了研究。图9表示将实施形态1的空气润滑面1与以往例的空气润滑面21、在1.0英寸、1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸的各尺寸的磁盘装置中的数据区域大致中央的气压变化特性的比较。这里，在3.5英寸磁盘装置中的滑块与盘片的相对速度为17.0m/s，在2.5英寸磁盘装置中的滑块与盘片的相对速度为11.9m/s，在1.8英寸磁盘装置中的滑块与盘片的相对速度为8.5m/s，在1.0英寸磁盘装置中的滑块与盘片的相对速度为5.1m/s，各半径位置上的偏斜角作成0度。
从图9可知，可以认为无论在实施形态1中或在以往例中，在相对速度较慢的条件下使气压变化特性恶化，可以认为是受到相对速度的降低引起作成空气润滑膜用的空气流入的降低的影响。在以往例的结构中，滑块与盘片的相对速度在12.0m/s以下时气压变化特性进入85％，又，在8.5m/s以下时进入80％。相比之下，在本发明的实施形态1中，在所有的相对速度条件下确保90％以上的气压变化特性。即，在利用相对速度12.0m/s以下的区域的磁盘装置，甚至利用更小型的相对速度是8.5m/s以下的区域的磁盘装置中，本发明的效果特别大，通过利用实施形态1的滑块来实现提高磁盘装置的可靠性。
接着，为了确认本发明相对于滑块尺寸的效果，将实施形态1的空气润滑面1和以往例的空气润滑面21的2个润滑面，分别形成在纳米(10-9m)滑块(2.0mm×1.6mm)，微微米(10-12m)滑块(1.25mm×1.0mm)，费米(10-15m)滑块(0.87mm×0.7mm)的大小不同的3种滑块上，并进行特性比较。在向纳米滑块和费米滑块的空气润滑面1和空气润滑面21的应用中，单纯地与空气润滑面1、21的大小对应地进行扩大·缩小。在图10中，表示各滑块在2.5英寸的磁盘装置的数据区域大致中央(半径位置21mm)、偏斜角0度、以5400rpm的转速进行上浮时的气压变化特性。
从图10可知，无论在使用实施形态1的空气润滑面1的场合、还是在使用以往例的润滑面21的场合，都随着滑块尺寸的缩小而存在气压变化特性降低的倾向。这可以认为是由于随着滑块尺寸的缩小、形成空气润滑面1、21用的空气的流入量绝对地降低的缘故。纳米滑块中即使不使用本发明的结构、在以往例的结构中也能获得超过90％的气压变化特性，但在微微米滑块中，在以往的结构中气压变化特性降低至85％以下，在费米滑块中，气压变化特性降低至80％以下。相比之下，通过使用实施形态1的空气润滑面1，无论哪个滑块尺寸，都能获得90％以上的气压变化特性。即，在微微米滑块、费米滑块等更小型的滑块中，本发明的效果特别大，通过利用实施形态1的滑块可提高磁盘装置的可靠性。
如上所述，在本发明的实施形态1中，通过将用滑块长度规格化后的后导轨面空气流出端12离记录再生元件13的距离作成滑块全长的5％～10％，能改善静负荷灵敏度特性、并能改善气压变化特性，能确保85％以上的气压变化特性。另外，在滑块与盘片的相对速度慢的小型的HDD及滑块尺寸小的费米滑块中显著地显示出本发明的效果，能减少低气压环境下的上浮量的降低。
在本发明中，通过抑制记录再生元件配置面8上的正压发生，而获得更大的效果是理所当然的，但由于考虑到因为负压槽11的深度，记录再生元件周边的负压槽13的部分作为级轴承面起作用，故在图11、图12中表示对记录再生元件配置面8与其周边部的台阶差与正压力发生的效果进行调查的结果。如图11所示，设定仅由记录再生元件配置面8和记录再生元件周边的槽部42构成的空气润滑面41，通过使用修正雷诺方程式的解析求解正压力的发生。图11所示的空气润滑面41，将滑块间距方向(101方向)长度作成250μm，将滑块滑动方向(102方向)长度作成300μm，将记录再生元件配置面8的大小在滑块间距方向作成50μm、在滑块滑动方向作成100μm。另外，在实际的发生压力的计算中，在将空气流出端部的上浮量作成10nm、将作为上浮姿势的转动角作成0μrad、将上浮姿势作成倾角(ピツチ角)50μrad、100μrad的2个条件下求出发生应力。另外，在进行计算方面，记录再生元件配置面8与其周边部的台阶差，在从10nm至1500nm之间进行变化。在计算结果的基础上，图12表示用1大气压力下进行规格化后的规格化发生压力与台阶差的关系。可知在台阶差为300～400nm以下的区域中，规格化发生压力急剧地上升，上浮斜度(ピツチ)姿势在50μrad的场合和100μrad的场合、都在约100nm的台阶差处取得极大值。
由此，可认为在记录再生元件配置面8的周边部与记录再生元件配置面8的台阶差为300nm～400nm以下时，由于负压槽11作为记录再生元件配置面8的级轴承面起作用，故本发明的效果降低。
图13是本发明实施形态2的滑块的俯视图和A-A’线剖视图。本实施形态2的滑块的空气润滑面51，与实施形态1的空气润滑面1不同之点在于，在该滑块的后导轨面空气流出端12与记录再生元件配置面8之间，利用记录再生元件前方槽52形成具有与由负压槽11构成的第3面33深度不同的第4深度的面(第4面)34。
使用该空气润滑面51的结构，更严密地对记录再生元件配置面8与其空气流入侧的台阶差的影响进行验证。图14表示具有该第4深度的面34的记录再生元件前方槽52的深度与气压变化特性的关系。在这里，也与图7所示的情况同样，设定1.0英寸、1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸的驱动器，分别在5.1m/s、8.5m/s、11.9m/s、17.0m/s的相对速度、偏斜角度0度条件下进行实验。
与图11、图12中的验证结果同样，可知具有后导轨面空气流出端12与记录再生元件配置面8之间的第4深度的分离面103(记录再生元件前方槽52)的深度变浅时气压变化特性就恶化。这可以认为由于如图11、图12中的验证那样，由于在记录再生元件13的部分也发生正压力，故气压变化特性降低。通过该实验可知作为记录再生元件前方槽52，只要有300nm以上的深度，无论哪个速度条件下都能维持85％以上的良好的气压变化特性。
因此，可认为通过将记录再生元件前方槽部52由300nm以上的深度来构成就能有效地获得本实施形态的气压变化特性的提高，能大大地提高磁盘装置的可靠性。另外，本记录再生元件前方槽52的深度与负压槽11的深度无关，根据空气润滑面51的结构，有比负压槽11更浅的情况和更深的情况。
图15是表示本发明实施形态3的滑块的俯视图。在该图15中，对于与实施形态1相同或相当部分，标上相同符号。在该实施形态3中，前导轨面，利用负压槽11取得分断成沿滑块盘片内周侧端4的前导轨面6b和沿滑块盘片外周侧端5的前导轨面6a的结构。又，在本实施形态中，可知具有用300nm以上的深度的槽将记录再生元件配置面8与后导轨面7进行分离的分离面103，且通过将后导轨面7的空气流出端12设置在记录再生元件13的、相互距离为滑块的间距方向长度的5％～10％的、滑块空气流入端2侧可获得效果，在采取图15那样结构的场合，当然也能获得与实施形态1同样的效果。这样，在本实施形态中，对于前导轨面的形状无任何的制约。
图16和图17是表示本发明实施形态4的滑块的俯视图。在图16所示的滑块的空气润滑面62中，采用将中间导轨63a、63b与前级轴承面9连接的结构。在图17所示的滑块的空气润滑面64中，采用分别将中间导轨63a、63b与前衬垫(日文パッド)后级轴承面9a、9b连接的结构。通过前导轨面6、6a、6b及后导轨面7独立地设有这样的中间导轨63a、63b，不仅提高气压变化特性，还能提高空气润滑面63、64的滑动方向刚性和上浮时的转动姿势的控制性。
图18是表示本发明实施形态5的滑块的俯视图。在图18所述的滑块的空气润滑面65中，前导轨面，利用负压槽11被分断成沿滑块盘片内周侧端4的前导轨面6b和沿滑块盘片外周侧端5的前导轨面6a，另外，后导轨面，利用负压槽11被分断成沿滑块盘片内周侧端4的后导轨面7b和沿滑块盘片外周侧端5的后导轨面7a。在后导轨面7a、7b的空气流入侧分别连续地配置后级轴承面10a、10b，另外，后级轴承面10a、10b，与前衬垫导轨面6a、6b分别连续地配置。
这样，在后导轨面7a、7b被分成多个的场合，也将记录再生元件配置面8与后导轨面7a、7b用300nm以上的深度的分离面103进行分离，且通过将后导轨面7a、7b的空气流出端12设置在记录再生元件13的、相互距离为滑块的间距方向长度的5％～10％的、滑块空气流入端2侧，能提高气压变化特性。
图19是表示本发明实施形态6的滑块的俯视图。在图19所示的滑块的空气润滑面66中，前导轨面，利用负压槽11被分断成沿滑块盘片内周侧端4的前导轨面6b和沿滑块盘片外周侧端5的前导轨面6a，另外，后导轨面，利用负压槽11被分断成沿滑块盘片内周侧端4的后导轨面7b和沿滑块盘片外周侧端5的后导轨面7a。在后导轨面7a、7b的空气流入侧分别连续地配置后级轴承面10a、10b，负压槽11将后级轴承面10a、10b与前衬垫导轨面6a、6b分离。
在该结构的场合，效果与上述实施形态5等相同，用300nm以上的深度的分离面103将记录再生元件配置面8与后导轨面7a、7b进行分离，且通过将后导轨面7a、7b的空气流出端12设置在记录再生元件13的、相互距离为滑块的间距方向长度的5％～10％的、滑块空气流入端2侧，能提高气压变化特性。
这些各实施形态的滑块(磁头滑块)，用于图20所示的磁盘装置71。本磁盘装置，具有接触·起动·停止机构，在非起动时，磁头72停止在磁盘73上。在磁盘装置(硬盘装置)起动时，作为盘片旋转驱动装置的主轴电机74开始旋转，利用在磁盘73与磁头(滑块)72之间流入的空气，磁头进行上浮。又，本发明的滑块72，与磁盘装置的机构结构无关，也可装载在驱动器的非起动时，磁头位于退避用坡道上，仅在装置运转中磁头对磁盘进行加载·卸载的、坡道加载机构的磁盘装置上，通过改善气压变化特性，能与驱动器结构无关地、提高在低气压下的驱动器的可靠性。
又，根据PCMCIA规格的磁盘装置，在装置结构上搭载比1.8英寸大的盘片是困难的，另外，在根据小型闪光(日文フラッシュ)(注册商标)规格的磁盘装置中，因装置结构只能搭载1.0英寸以下的盘片。因此，尤其，在这样的小型磁盘装置中，通过搭载本发明的滑块，能改善气压变化特性，能提高低气压下的驱动器的可靠性。
本发明的滑块和使用滑块的磁盘装置，具有能大大地抑制气压变化引起的上浮量的变动的特征，作为硬盘用磁头滑块和硬磁盘装置等是有用的。
权利要求
1.一种滑块，具有与盘片媒体之间进行记录或再生、或进行该两方用的记录再生元件及与所述盘片媒体相对的空气润滑面，其特征在于，所述空气润滑面从其空气流入端向空气流出端，依次具有前级轴承面、相对于所述盘片媒体发生正压而使滑块上浮的至少1个前导轨面、发生负压而抑制所述滑块上浮的负压槽、后级轴承面、发生正压的至少1个后导轨面、和配置有记录再生元件的记录再生元件配置面，设有使所述记录再生元件配置面与所述后导轨面分离的分离面，从所述后导轨面的空气流出端至所述记录再生元件的距离，是从所述空气流入端至所述空气流出端的滑块长度的5％～10％。
2.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，前导轨相对于滑块滑动方向分成多个部位配置。
3.如权利要求2所述的滑块，其特征在于，前导轨相对于滑块滑动方向分成2个部位，一个部位沿滑块盘片内周侧端配置，另一个部位沿滑块盘片外周侧端配置。
4.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，围住前导轨面、并将滑块盘片内周侧及滑块盘片外周侧向空气流出端方向延伸地形成前级轴承面，在该延设部上设有发生正压的中间导轨。
5.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，分离面的深度为在负压槽方向300nm以上的深度。
6.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，所谓前导轨面、后导轨面、记录再生元件配置面，是相对滑块高度方向为最大高度的第1面，前级轴承面和后级轴承面是相对滑块高度方向为第2高度的第2面，负压槽相对滑块高度方向为最低高度的第3面。
7.如权利要求6所述的滑块，其特征在于，分离面是相对于滑块高度方向为300nm以上且与所述负压槽不同高度的第4面。
8.如权利要求7所述的滑块，其特征在于，分离面由第1面至第4面中的最低的高度的第4面构成。
9.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，前导轨面，从空气流入端向与空气流出端方向直行的方向延伸、且在所述前导轨面的空气流出端侧设有前导轨面后级轴承面。
10.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，由使用磁阻效应的元件形成记录再生元件的再生侧元件。
11.如权利要求1所述的滑块，其特征在于，空气润滑面的长度为1.25mm以下、宽度为1.0mm以下。
12.一种磁盘装置，其特征在于，具有盘片媒体；使所述盘片媒体旋转的盘片旋转驱动装置；搭载在吊架的前端上的权利要求1所述的滑块。
13.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于，在滑块与盘片媒体的相对速度为12m/s以下的区域中进行记录或再生、或进行该双方。
14.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于，根据PCMCIA规格。
15.如权利要求12所述的磁盘装置，其特征在于，根据小型闪光规格。
全文摘要
本发明提供即使在使用小型的磁盘装置及小型的滑块的场合、也能大大地降低气压变化引起的上浮量的变动的滑块和磁盘装置。与盘片媒体相对的空气润滑面(1)，从其空气流入端(2)向空气流出端(3)，具有前级轴承面(9)、相对于盘片媒体发生正压使滑块上浮的前导轨面(6)、发生负压而抑制滑块上浮的负压槽(11)、后级轴承面(10)、发生正压的后导轨面(7)、配置了记录再生元件(13)的记录再生元件配置面(8)，设有使所述记录再生元件配置面(8)与所述后导轨面(7)分离的分离面(103)，从后导轨面(7)的空气流出端至所述记录再生元件(13)的距离，是从所述空气流入端至所述空气流出端的滑块长度的5％～10％。
文档编号G11B21/21GK1655241SQ20051000815
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年2月10日
发明者高木进 申请人:松下电器产业株式会社