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JP2002319258A - Method for evaluating flying characteristics of slider and program for analyzing flying characteristics of slider - Google Patents

Method for evaluating flying characteristics of slider and program for analyzing flying characteristics of slider

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JP2002319258A
JP2002319258A JP2001123829A JP2001123829A JP2002319258A JP 2002319258 A JP2002319258 A JP 2002319258A JP 2001123829 A JP2001123829 A JP 2001123829A JP 2001123829 A JP2001123829 A JP 2001123829A JP 2002319258 A JP2002319258 A JP 2002319258A
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JP
Japan
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slider
recording medium
distribution
flying
calculated
Prior art date
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JP2001123829A
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Japanese (ja)
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Inventor
Shisei Den
志生 デン
Yoshihiro Ueno
善弘 上野
Tatsuhiko Inagaki
辰彦 稲垣
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001123829A priority Critical patent/JP3736380B2/en
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体の表面粗さや、面振れ、さらに落
下、衝撃等による耐衝撃性の解析が可能で、より迅速に
計算を収束させ、また正確な隙間パラメータを算出する
ことができる方法を提供する。 【解決手段】 スライダの記録媒体に対向すべき面の形
状と、前記スライダと前記記録媒体との隙間パラメータ
と、前記スライダに付与される荷重と、前記スライダと
前記記録媒体との相対速度とに基づいて前記スライダの
前記記録媒体に対向すべき面と前記記録媒体との隙間の
気体膜について算出された剛性分布と減衰分布とによっ
てスライダの浮上特性を評価することを特徴としてい
る。
(57) [Summary] [Problem] It is possible to analyze the surface roughness of a recording medium, the surface run-out, and the impact resistance due to drop, impact, etc., to converge the calculation more quickly, and to calculate an accurate gap parameter. Provide a way that can be. SOLUTION: The shape of the surface of the slider which should face the recording medium, the gap parameter between the slider and the recording medium, the load applied to the slider, and the relative speed between the slider and the recording medium are described. The flying characteristics of the slider are evaluated based on the stiffness distribution and the damping distribution calculated for the gas film in the gap between the surface of the slider facing the recording medium and the recording medium.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド、光ヘ
ッド、または光磁気ヘッド等の浮上型ヘッドを用いたデ
ィスク装置のスライダの浮上特性評価方法、およびスラ
イダの浮上特性解析プログラムに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for evaluating the flying characteristics of a slider of a disk drive using a flying head such as a magnetic head, an optical head, or a magneto-optical head, and a program for analyzing the flying characteristics of a slider.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のディスク装置のスライダの浮上特
性評価方法について、磁気ディスク装置のスライダの浮
上特性評価方法を例として説明する。
2. Description of the Related Art A conventional method for evaluating the flying characteristics of a slider in a disk drive will be described by taking the method for evaluating the flying characteristics of a slider in a magnetic disk device as an example.

【0003】従来から、浮上形の磁気ディスク装置の磁
気ヘッドを搭載したスライダの磁気記録媒体に対向すべ
き面の形状を決定する際には、磁気ディスク装置の動作
時、つまり回転する磁気記録媒体に対するスライダの浮
上特性を解析プログラムを用いて、コンピュータ上で解
析した結果に基づいた評価が行われてきた(解析プログ
ラムとしては例えば、U.C.Berkley校が開発
したCMLAirが実用化されている)。
Conventionally, when determining the shape of a surface of a slider on which a magnetic head of a floating type magnetic disk device is to be opposed to a magnetic recording medium, the shape of a surface to be opposed to the magnetic recording medium is determined during operation of the magnetic disk device, The flying characteristics of the sliders have been evaluated based on the results of analysis on a computer using an analysis program (for example, CMLAir developed by UC Berkeley has been put to practical use as an analysis program). ).

【0004】このような、従来のスライダの浮上特性の
解析プログラムについて、図面を用いて説明する。
[0004] Such a conventional program for analyzing the flying characteristics of a slider will be described with reference to the drawings.

【0005】図8は、従来のスライダの浮上特性の解析
プログラムにおける、解析のステップを示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an analysis step in a conventional slider flying characteristic analysis program.

【0006】図8において、まず、ステップS100に
おいて、解析しようとするスライダの磁気記録媒体に対
向すべき面の形状データがコンピュータに入力される。
In FIG. 8, first, in step S100, shape data of a surface of a slider to be analyzed which is to face a magnetic recording medium is input to a computer.

【0007】入力は、CAD等で作成された3次元の座
標データがそのまま入力されるか、マウス等で簡易にコ
ンピュータの画面上で入力された形状が3次元の座標デ
ータに変換されて入力される。
The input is performed by inputting three-dimensional coordinate data created by CAD or the like as it is, or by simply converting the shape input on a computer screen with a mouse or the like into three-dimensional coordinate data. You.

【0008】また、ステップS100においては、スラ
イダと磁気記録媒体との隙間を決定する、初期浮上量h
0、ロール角度、ピッチ角度等の隙間パラメータの入
力、ヘッド支持装置の支持アームによってスライダに付
与された付勢力である荷重F0、及びスライダと磁気記
録媒体との相対的な速度、つまり、磁気記録媒体の回転
数とスライダの位置の入力も同時に行われる。
In step S100, an initial flying height h is determined to determine a gap between the slider and the magnetic recording medium.
0 , input of gap parameters such as a roll angle and a pitch angle, a load F 0 which is an urging force applied to the slider by the support arm of the head support device, and a relative speed between the slider and the magnetic recording medium, The input of the number of rotations of the recording medium and the position of the slider is simultaneously performed.

【0009】次に、ステップS101において、ステッ
プS100において入力された面の形状データ、及び隙
間パラメータ、荷重、及びスライダと磁気記録媒体との
相対速度を元に、スライダの磁気記録媒体に対向すべき
面と磁気記録媒体との間の空気膜の圧力分布が算出され
る。
Next, in step S101, the slider should face the magnetic recording medium based on the shape data of the surface, the gap parameter, the load, and the relative speed between the slider and the magnetic recording medium input in step S100. The pressure distribution of the air film between the surface and the magnetic recording medium is calculated.

【0010】この圧力分布算出は、レイノルズ方程式を
解くことにより行われる。
The calculation of the pressure distribution is performed by solving the Reynolds equation.

【0011】次に、ステップS101においては、算出
された圧力分布を積分することにより、スライダの初期
浮上力f0が算出される。
Next, in step S101, an initial flying force f 0 of the slider is calculated by integrating the calculated pressure distribution.

【0012】次に、ステップS102において、ステッ
プS100において与えられた荷重F0と、ステップS
101で算出された初期浮上力f0の釣り合いを判断す
る。
Next, in step S102, the load F 0 given in step S100 and the load
The balance of the initial levitation force f 0 calculated in 101 is determined.

【0013】もし、F0とf0との差の絶対値が、あらか
じめ定められた値(例えば、10-7程度の大きさの値、
図8にはRと記す)よりも小さい場合には、ステップS
110へ進む。
If the absolute value of the difference between F 0 and f 0 is a predetermined value (for example, a value of about 10 −7 ,
If it is smaller than R in FIG.
Proceed to 110.

【0014】また、F0とf0との差の絶対値が、あらか
じめ定められた値よりも大きい場合には、ステップS1
03へ進み、初期浮上量h0を微少量変化させた浮上量
0’を定義し、ステップS104において、ステップ
S103で定義された浮上量h 0’に基づいて、ステッ
プS101と同様の計算を行って圧力分布及び浮上力f
0’を算出する。
Also, F0And f0The absolute value of the difference from
If it is larger than the predetermined value, step S1
03, the initial flying height h0Flying height with small changes
h0’, And in step S104, the step
Flying height h defined in S103 0
Pressure distribution and levitation force f
0’.

【0015】次に、ステップS105において、ステッ
プS102と同様に、F0とf0’との釣り合いを判断す
る。
Next, in step S105, as in step S102, the balance between F 0 and f 0 ′ is determined.

【0016】もし、F0とf0’との差の絶対値が、あら
かじめ定められた値よりも小さい場合には、ステップS
110へ進む。
If the absolute value of the difference between F 0 and f 0 ′ is smaller than a predetermined value, step S
Proceed to 110.

【0017】また、F0とf0’との差の絶対値が、あら
かじめ定められた値よりも大きい場合には、ステップS
106へ進み、スライダの磁気記録媒体に対向すべき面
と磁気記録媒体との間の空気膜を剛体バネと仮定して、
次式よりそのバネ係数kを算出する。
If the absolute value of the difference between F 0 and f 0 ′ is larger than a predetermined value, step S
Proceeding to 106, assuming that the air film between the surface of the slider that should face the magnetic recording medium and the magnetic recording medium is a rigid spring,
The spring coefficient k is calculated from the following equation.

【0018】 k=Δf/Δh=(f0’−f0)/(h0’−h0) 次にステップS107において、ステップS106で算
出されたバネ係数kを用いて、浮上量h1を次式より算
出する。
K = Δf / Δh = (f 0 ′ −f 0 ) / (h 0 ′ −h 0 ) Next, in step S107, the flying height h 1 is calculated using the spring coefficient k calculated in step S106. It is calculated from the following equation.

【0019】h1=k(F0−f0)+h0 次に、ステップS108において、ステップS107で
算出された、h1の値を用いて、ステップS101また
はステップS104と同様にして、浮上量h1に基づい
て、スライダの磁気記録媒体に対向する面と磁気記録媒
体との間の空気膜に発生する圧力分布と浮上力f1とを
算出する。
H 1 = k (F 0 −f 0 ) + h 0 In step S 108, the flying height is calculated using the value of h 1 calculated in step S 107 in the same manner as in step S 101 or step S 104. based on h 1, to calculate the pressure distribution and the levitation force f 1 generated in the air layer between the surface and the magnetic recording medium facing the magnetic recording medium of the slider.

【0020】次に、ステップS109において、荷重F
0とf1との釣り合いを判断して、もし、F0とf1との差
の絶対値が、あらかじめ定められた値(図8にはRと記
す)よりも小さい場合には、ステップS110へ進み、
ステップS110においては、h1を評価すべきスライ
ダの浮上量として出力し、終了する。
Next, in step S109, the load F
To determine the balance between 0 and f 1, if, when the absolute value of the difference between F 0 and f 1 is smaller than the predetermined value (referred to as R in FIG. 8), the step S110 Proceed to
In step S110, to output as the flying height of the slider should be evaluated h 1, and ends.

【0021】また、ステップS109において、荷重F
0とf1との釣り合いを判断して、もし、F0とf1との差
の絶対値が、あらかじめ定められた値(図8にはRと記
す)よりも大きい場合には、ステップS107に戻り、
バネ係数kは、ステップS106において算出された値
をそのまま用いて、浮上量h2を次式より算出する。
In step S109, the load F
To determine the balance between 0 and f 1, if, when the absolute value of the difference between F 0 and f 1 is greater than the predetermined value (referred to as R in FIG. 8), the step S107 Back to
Spring coefficient k is used as the calculated value in step S106, it is calculated from the following equation the flying height h 2.

【0022】h2=k(F0−f1)+h1 以下、順にステップS108及びステップS109を実
行し、ステップS109において、F0とf2との釣り合
いを判断して、F0とf2との差の絶対値が、あらかじめ
定められた値(図8にはRと記す)よりも大きい場合
は、ステップS107、ステップS108、及びステッ
プS109を繰り返し実行し、ステップS109におい
て、F0とfnとの差の絶対値が、あらかじめ定められた
値(図8にはRと記す)よりも小さくなるまで繰り返
す。
[0022] h 2 = k (F 0 -f 1) + h 1 below, in order to perform the step S108 and step S109, in step S109, to determine the balance between F 0 and f 2, F 0 and f 2 If the absolute value of the difference from the above is larger than a predetermined value (denoted by R in FIG. 8), steps S107, S108, and S109 are repeatedly executed, and in step S109, F 0 and f The process is repeated until the absolute value of the difference from n becomes smaller than a predetermined value (R in FIG. 8).

【0023】そして、ステップS109において、F0
とfnとの差の絶対値が、あらかじめ定められた値より
も小さく収束した場合には、ステップS110に進み、
nを評価対象のスライダの浮上量として、出力して、
終了する。
In step S109, F 0
Absolute value of the difference between the f n is, when converged less than the predetermined value, the process proceeds to step S110,
as the flying height of the slider to be evaluated the h n, and output,
finish.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたような、従
来のスライダの浮上特性の解析方法、及びそのプログラ
ムにおいては、浮上量の値を収束させる際に、初期のス
ライダの浮上量より計算されたバネ係数を固定して、つ
まり剛体バネと仮定して繰り返し計算を行っていたが、
一般に空気バネ係数kは浮上量hで表される非線型の関
数で示されるために、解析によって求まった浮上量が現
実のスライダの浮上量と一致しない、及び浮上量の値が
なかなか収束しない、という課題があった。
In the above-described conventional method for analyzing the flying characteristics of a slider and the program thereof, when the value of the flying height is converged, the value is calculated from the initial flying height of the slider. Calculation was repeated with the fixed spring coefficient fixed, that is, assuming a rigid body spring.
In general, the air spring coefficient k is represented by a non-linear function represented by the flying height h, so that the flying height obtained by the analysis does not match the actual flying height of the slider, and the value of the flying height does not easily converge. There was a problem that.

【0025】さらに、従来のスライダの浮上特性の解析
方法、およびプログラムにおいては、剛性係数であるバ
ネ係数kは、一つのスライダ形状につき一つの値しか算
出しない、つまり、スライダの重心位置と磁気記録媒体
との間に一本の剛体バネが位置するとして解析されてい
た。
Further, in the conventional slider flying characteristic analysis method and program, only one value of the spring coefficient k, which is a rigidity coefficient, is calculated for each slider shape, that is, the position of the center of gravity of the slider and the magnetic recording. It was analyzed that one rigid spring was located between the medium and the medium.

【0026】しかし、実際には、スライダの磁気記録媒
体に対向すべき面の形状が平面ではないために、スライ
ダ表面の位置によって磁気記録媒体からの浮上量が異な
るために、バネ係数は局所的に異なる。つまりスライダ
は複数の空気バネによって支えられ、浮上している。
However, in actuality, since the surface of the slider facing the magnetic recording medium is not flat, the flying height from the magnetic recording medium varies depending on the position of the slider surface. Different. That is, the slider is supported by the plurality of air springs and is floating.

【0027】従来の方法ではこれも考慮されていないた
めに、解析結果が実際のスライダの挙動、例えば浮上量
と食い違う要因となっていた。
Since this is not taken into account in the conventional method, the analysis result is a factor that differs from the actual slider behavior, for example, the flying height.

【0028】一方、近年の磁気ディスク装置において
は、磁気ディスクの記録密度が飛躍的に向上しているた
めに、スライダが磁気記録媒体から浮上する際の浮上量
が、従来に比較して非常に小さく、数十nm以下、例え
ば10〜25nm程度となることも多い。
On the other hand, in a recent magnetic disk device, since the recording density of the magnetic disk has been dramatically improved, the flying height when the slider flies from the magnetic recording medium is extremely large as compared with the related art. It is often as small as several tens of nm or less, for example, about 10 to 25 nm.

【0029】このように浮上量が小さくなると、磁気記
録媒体の表面粗さの影響、磁気記録媒体の回転時の面振
れ等の、外乱がスライダ挙動に与える影響は、従来に比
べて飛躍的に大きくなるが、前述したような従来のスラ
イダの浮上特性評価方法においては、これらの外乱の影
響を解析、評価することができず、解析によって求めた
浮上量と実際のスライダの挙動とが食い違う、という課
題があった。
When the flying height is reduced as described above, the influence of disturbance such as the surface roughness of the magnetic recording medium and the run-out of the magnetic recording medium during rotation on the slider behavior is significantly higher than in the prior art. However, in the conventional method for evaluating the flying characteristics of the slider as described above, the influence of these disturbances cannot be analyzed and evaluated, and the flying amount obtained by the analysis and the actual behavior of the slider are different. There was a problem that.

【0030】まず、比較的高周波領域の外乱、例えば磁
気記録媒体の表面粗さ等がスライダ挙動に与える影響を
解析するために必要な減衰係数については、従来の方法
では、全く考慮されておらず、算出することができなか
った。
First, the conventional method does not consider the attenuation coefficient required for analyzing the influence of the disturbance in a relatively high frequency region, for example, the surface roughness of the magnetic recording medium on the slider behavior. , Could not be calculated.

【0031】また、近年のパソコン、携帯電話、PDA
等の携帯用情報機器の小型化、モバイル化等により、そ
の有力なデータストレージ手段である、磁気ディスク装
置においては、一段の小型化及び、振動、落下等に対し
て高い耐衝撃性を有することなど、高い可搬性が求めら
れている。
Also, recent personal computers, mobile phones, PDAs
Due to the miniaturization and mobileization of portable information devices such as magnetic disk drives, magnetic disk devices, which are an important data storage means, must have a further reduction in size and have high shock resistance against vibration, drop, etc. For example, high portability is required.

【0032】このために、スライダの浮上特性の解析、
評価においても、比較的低周波領域の外乱、つまり、磁
気記録媒体の回転時の面振れや、落下等に対する耐衝撃
性を評価することが必要となるが、従来の方法では、こ
のような外乱に対して解析、評価を行うことができな
い、という課題を有していた。
For this purpose, the flying characteristics of the slider are analyzed,
In the evaluation, it is necessary to evaluate a disturbance in a relatively low frequency region, that is, an impact resistance against a surface runout or a drop of the magnetic recording medium during rotation, but in the conventional method, such a disturbance is required. However, there was a problem that analysis and evaluation could not be performed.

【0033】本発明はこのような課題に鑑み、磁気記録
媒体の表面粗さや、面振れ、さらに落下、衝撃等による
耐衝撃性の解析が可能で、より迅速に、求めるべき浮上
量を収束させ、また正確な浮上特性を求めることができ
るスライダの浮上特性評価方法、及びそのプログラムを
提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention can analyze the surface roughness and runout of a magnetic recording medium, and the impact resistance due to dropping, impact, etc., and more quickly converge the required flying height. It is another object of the present invention to provide a slider flying characteristic evaluation method capable of obtaining accurate flying characteristics, and a program therefor.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】本発明のスライダの浮上
特性評価方法は、スライダの記録媒体に対向すべき面の
形状と、スライダと記録媒体との隙間パラメータと、ス
ライダに付与される荷重と、スライダと記録媒体との相
対速度とに基づいてスライダの記録媒体に対向すべき面
と記録媒体との隙間の気体膜について算出された剛性分
布と減衰分布とによってスライダの浮上特性を評価する
ことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A method for evaluating the flying characteristics of a slider according to the present invention comprises the steps of: determining the shape of the surface of the slider facing the recording medium; the parameters of the gap between the slider and the recording medium; Evaluating the flying characteristics of a slider based on a stiffness distribution and a damping distribution calculated for a gas film in a gap between a surface of the slider facing the recording medium and the recording medium based on a relative speed between the slider and the recording medium. It is characterized by.

【0035】これにより、外部からの振動や、面ぶれ、
磁気記録媒体の表面粗さ等の外乱を考慮したスライダの
浮上特性の解析が実現できる。
As a result, vibration from the outside, run-out,
Analysis of the flying characteristics of the slider in consideration of disturbances such as the surface roughness of the magnetic recording medium can be realized.

【0036】また、剛性分布と減衰分布との算出を、摂
動法に基づいて行うことにより、剛性分布と減衰分布の
算出をより簡易に行うことが可能となる。
Further, by calculating the stiffness distribution and the damping distribution based on the perturbation method, the stiffness distribution and the damping distribution can be calculated more easily.

【0037】また、本発明のスライダの浮上特性解析プ
ログラムは、コンピュータに、スライダの記録媒体に対
向すべき面の形状と、スライダと記録媒体との隙間パラ
メータと、スライダに付与される荷重と、スライダと記
録媒体との相対速度とが入力される第1のステップと、
スライダの記録媒体に対向すべき面と記録媒体との隙間
の気体膜に発生する圧力分布を算出する第2のステップ
と、圧力分布よりスライダの浮上力を算出する第3のス
テップと、荷重と浮上力との釣り合いを判断する第4の
ステップと、第4のステップにおいて、荷重と浮上力が
釣り合わない場合には、剛性係数を求め、剛性係数から
新規に浮上量を算出し、第2のステップに戻る第5のス
テップと、第4のステップにおいて、荷重と浮上力とが
釣り合った場合には、その際の隙間パラメータと、第5
のステップにおいて算出された、スライダの記録媒体に
対向すべき面と記録媒体との隙間の気体膜の剛性分布と
減衰分布とを出力する第6のステップとを実行させるこ
とを特徴とする。
Further, the program for analyzing the flying characteristics of a slider according to the present invention provides a computer with information on the shape of the surface of the slider which should face the recording medium, the clearance parameter between the slider and the recording medium, the load applied to the slider, and the like. A first step of inputting a relative speed between the slider and the recording medium;
A second step of calculating a pressure distribution generated in a gas film in a gap between the surface of the slider facing the recording medium and the recording medium; a third step of calculating a flying force of the slider from the pressure distribution; In a fourth step of determining the balance with the levitation force, and in the fourth step, when the load and the levitation force are not balanced, a stiffness coefficient is obtained, a new levitation amount is calculated from the stiffness coefficient, In the fifth step and the fourth step, when the load and the levitation force are balanced, the gap parameter at that time and the fifth step
A sixth step of outputting the rigidity distribution and the attenuation distribution of the gas film in the gap between the recording medium and the surface of the slider which should face the recording medium, calculated in the step.

【0038】これにより、本発明のスライダの浮上特性
評価方法が実現できるプログラムを提供することができ
る。
Thus, it is possible to provide a program that can realize the slider flying characteristic evaluation method of the present invention.

【0039】また、第5のステップにおいて、剛性分布
と減衰分布とを、摂動法によって求めることによって、
より簡易に剛性分布と減衰分布とを算出することが可能
になる。
In the fifth step, the stiffness distribution and the damping distribution are obtained by the perturbation method.
The rigidity distribution and the damping distribution can be calculated more easily.

【0040】また、このようなプログラムを記録した記
録媒体によれば、プログラムを実行させる際に端末に依
存せずに実行させることができる。
According to the recording medium on which such a program is recorded, the program can be executed without depending on the terminal.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0042】(第1の実施の形態)第1の実施の形態と
して、本発明のスライダの浮上特性解析プログラムを説
明する。
(First Embodiment) As a first embodiment, a program for analyzing the flying characteristics of a slider according to the present invention will be described.

【0043】本発明のスライダの浮上特性解析プログラ
ムは、図7に示すような、少なくとも、マウス、キーボ
ード等の入力装置7、CPU8、メモリ、ディスク装置
等の記憶装置9、及びディスプレイ、プリンタ等の出力
装置10からなる演算装置11(例えばコンピュータ)
上で実行される。
As shown in FIG. 7, the slider flying characteristic analysis program of the present invention includes at least an input device 7 such as a mouse and a keyboard, a CPU 8, a storage device 9 such as a memory and a disk device, and a display device and a printer. Arithmetic unit 11 (for example, computer) including output unit 10
Run on

【0044】次に、具体的なステップ毎の処理プロセス
を、隙間パラメータとして浮上量を求める際を例とし
て、図1に示すフローチャートを用いて説明する。
Next, a specific processing process for each step will be described with reference to a flowchart shown in FIG. 1 by taking as an example a case where a flying height is obtained as a gap parameter.

【0045】図1において、まず、ステップS10で
は、解析対象となる、スライダの磁気記録媒体に対向す
べき面(以下ABS面(Air Bearing Su
rface)と記す)の形状がCPU8に入力される。
In FIG. 1, first, in step S10, a surface of the slider to be analyzed which is to be opposed to the magnetic recording medium (hereinafter referred to as an ABS (Air Bearing Su)
rface)) is input to the CPU 8.

【0046】入力は、あらかじめCAD等で作成された
ABS面の3次元の形状データが記憶装置9から入力さ
れても良いし、入力装置7を用いて、演算装置の出力装
置10上で簡易に作図して作成したABS面形状の3次
元座標に変換されたデータがCPU8に入力されてもよ
い。
For the input, three-dimensional shape data of the ABS surface created in advance by CAD or the like may be input from the storage device 9, or may be simply input on the output device 10 of the arithmetic unit using the input device 7. Data converted into three-dimensional coordinates of the ABS surface shape created by drawing may be input to the CPU 8.

【0047】ステップS10の一例として、図2に、解
析対象となるスライダ1の、ABS面形状の一例を示
す。図2(a)はその平面図、図2(b)はその斜視図
である。
FIG. 2 shows an example of the ABS surface shape of the slider 1 to be analyzed as an example of step S10. FIG. 2A is a plan view thereof, and FIG. 2B is a perspective view thereof.

【0048】図2において、磁気ディスク装置の動作
時、つまり磁気記録媒体の回転時には、解析対象となる
スライダ1には、矢印Wの方向から、磁気記録媒体の回
転によって空気流が流入する。
In FIG. 2, when the magnetic disk device is operating, that is, when the magnetic recording medium is rotating, an air flow flows into the slider 1 to be analyzed from the direction of the arrow W due to the rotation of the magnetic recording medium.

【0049】スライダ1のABS面は、図2(a)及び
図2(b)に示すように、平坦なステップ面2と、正の
圧力を発生させるためのレール面6と、負の圧力を生じ
させるためのリセス面3と、磁気ヘッド5を搭載すべき
パッド面4とを有する。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the ABS surface of the slider 1 has a flat step surface 2, a rail surface 6 for generating a positive pressure, and a negative pressure. It has a recessed surface 3 to be formed and a pad surface 4 on which the magnetic head 5 is to be mounted.

【0050】次に、実際の解析のステップについて、再
度図1を用いて説明する。
Next, actual analysis steps will be described again with reference to FIG.

【0051】ステップS10においては、前述したAB
S面の形状と共に、スライダと磁気記録媒体との隙間パ
ラメータが入力装置7よりCPU8に入力される。
In step S10, the above AB
The gap parameter between the slider and the magnetic recording medium together with the shape of the S surface is input to the CPU 8 from the input device 7.

【0052】なお、隙間パラメータとは、例えば初期の
浮上量h0、ロール角度θ0、ピッチ角度ψ0等、磁気記
録媒体に対するスライダ1の初期の姿勢、位置を決定す
るパラメータである。
[0052] Note that the gap parameter, for example the initial flying height h 0, the roll angle theta 0, the pitch angle [psi 0 etc., the initial attitude of the slider 1 with respect to the magnetic recording medium is a parameter for determining the position.

【0053】また、ステップS10においては、解析対
象となるスライダ1に、磁気記録媒体に接近する方向に
支持アームから印加される荷重のデータも入力装置7か
らCPU8に入力される。
In step S10, the data of the load applied from the support arm to the slider 1 to be analyzed in the direction approaching the magnetic recording medium is also input from the input device 7 to the CPU 8.

【0054】ここで、荷重のデータとは、例えば、荷重
の大きさF0と、その荷重が印加される位置のデータで
ある。
Here, the load data is, for example, data of a load magnitude F 0 and a position where the load is applied.

【0055】さらに、ステップS10においては、解析
の基礎条件として、標高や、空気粘土、磁気ディスク装
置のスピンドルモータの回転数、速度、磁気記録媒体に
おけるスライダの位置、スキュー角、スライダ中の磁気
ヘッドが搭載された位置、磁気記録媒体の表面粗さの大
きさ、形状等の情報も入力装置7から入力されるか、ま
たはあらかじめ入力されたデータが記憶装置9からCP
U8に入力される。
Further, in step S10, as basic conditions for the analysis, the elevation, air clay, the rotation speed and speed of the spindle motor of the magnetic disk drive, the position of the slider on the magnetic recording medium, the skew angle, the magnetic head in the slider The information such as the position where the is mounted, the magnitude and shape of the surface roughness of the magnetic recording medium is also input from the input device 7, or the data input in advance is stored in the storage device 9 from the CP.
Input to U8.

【0056】次に、ステップS20においては、CPU
8において、ステップS10で入力されたパラメータを
用い、レイノルズ方程式に基づいて、ABS面と磁気記
録媒体表面との間の空気膜の圧力分布が算出される(レ
イノルズ方程式については、例えば、O.Reynol
ds、“On the Theory of Lubr
ication and its Applicati
on to Mr.Beauchamp Tower
‘s Experiments、Including
an Experimental Determina
tion ofthe Viscosity of O
live Oil,Phil.Trans.,177
(1886)、157.に示されている)。
Next, in step S20, the CPU
8, the pressure distribution of the air film between the ABS surface and the magnetic recording medium surface is calculated based on the Reynolds equation using the parameters input in step S10 (for the Reynolds equation, for example, O. Reynol is used).
ds, "On the Theory of Lubr
application and it's Applicati
on to Mr. BEACHAMP TOWER
's Experiments, Inclusion
an Experimental Determinator
Tion of Viscosity of O
live Oil, Phil. Trans. , 177
(1886), 157. As shown in

【0057】その結果、図3に示すように、スライダの
ABS面と磁気記録媒体との間の空気膜に発生する圧力
分布が算出され、出力装置10に表示される。
As a result, as shown in FIG. 3, the distribution of the pressure generated in the air film between the ABS of the slider and the magnetic recording medium is calculated and displayed on the output device 10.

【0058】これにより、ABS面の形状に応じた圧力
分布を算出し、評価することができる。
Thus, the pressure distribution according to the shape of the ABS can be calculated and evaluated.

【0059】次に、図1に戻って、ステップS30にお
いて、ステップS20にて算出された圧力分布を積分す
ることによって、解析対象となるスライダの浮上力f0
の算出がCPU8において行われる。
Next, returning to FIG. 1, in step S30, by integrating the pressure distribution calculated in step S20, the flying force f 0 of the slider to be analyzed is obtained.
Is calculated in the CPU 8.

【0060】次に、ステップS40において、ステップ
S30において算出された浮上力f 0と、ステップS1
0において入力された荷重F0との釣り合いがCPU8
において判断される。具体的には、浮上力f0と荷重F0
との差の絶対値があらかじめ設定された値(例えば10
-7程度大きさの値)以内かどうかが判別される。
Next, at step S40,
Lifting force f calculated in S30 0And step S1
Load F input at 00Balance with CPU8
Is determined. Specifically, the floating force f0And load F0
The absolute value of the difference from the predetermined value (for example, 10
-7It is determined whether the value is within the value of the degree).

【0061】ステップS40において釣り合いの判別が
行われた結果、釣り合っていると判断されればステップ
S50に進み、釣り合っていないと判断されれば、ステ
ップS70に進む。
As a result of the balance determination in step S40, if it is determined that the balance is obtained, the process proceeds to step S50, and if it is determined that the balance is not obtained, the process proceeds to step S70.

【0062】ステップS70では、CPU8において、
摂動法を用いた演算を行うが、まず、ステップS10で
入力された各パラメータを用いて、スライダ1のABS
面における複素剛性圧力分布Gを求める。
In step S70, the CPU 8
The operation using the perturbation method is performed. First, the ABS of the slider 1 is calculated using the parameters input in step S10.
A complex rigid pressure distribution G on the surface is determined.

【0063】なお、摂動法を用いたスライダの複素剛性
圧力、剛性係数、減衰係数を求める方法は、小野京右、
他2名、“サブミクロン領域における浮動ヘッドスライ
ダの追従特性”、日本機械学会論文集(C編)、昭和5
4年3月、第45巻、391号、p.356−362及
び、三矢保永、他2名、“面粗さを考慮した動的分子気
体潤滑問題のFEMによる摂動解法”、日本機械学会論
文集(C編)、平成7年7月、第61巻、587号、
p.434−442に示されている。
The method of obtaining the complex rigid pressure, rigidity coefficient and damping coefficient of the slider using the perturbation method is described in Keio Ono,
"Following characteristics of floating head slider in submicron region", Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C), 5
March 4th, Vol. 45, No. 391, p. 356-362 and Yasunaga Miya, et al., "Perturbation method for dynamic molecular gas lubrication problem considering surface roughness by FEM", Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (C edition), July 1995, No. 61 Vol. 587
p. 434-442.

【0064】次に、この複素剛性圧力分布Gを積分し
て、その実部を剛性係数の初期値k0として算出する。
Next, the complex stiffness pressure distribution G is integrated, and the real part thereof is calculated as the initial value k 0 of the stiffness coefficient.

【0065】なお、算出された複素剛性圧力分布Gの実
部はスライダ1のABS面における剛性分布Kとして、
また、その虚部は減衰分布Cとして、演算装置11内部
の記憶装置9に記憶される。
The real part of the calculated complex stiffness pressure distribution G is defined as the stiffness distribution K on the ABS of the slider 1.
The imaginary part is stored as the attenuation distribution C in the storage device 9 inside the arithmetic unit 11.

【0066】次に、ステップS71において、ステップ
S70において算出された剛性係数の初期値k0を用い
て、スライダの浮上量h1の算出をCPU8において行
い、結果を記憶装置9に記憶させる。算出は次式に基づ
いて行う。
Next, in step S 71, the flying height h 1 of the slider is calculated in the CPU 8 using the initial value k 0 of the stiffness coefficient calculated in step S 70, and the result is stored in the storage device 9. The calculation is performed based on the following equation.

【0067】h1=k0(F0−f0)+h0 (1) 次に、ステップS20に戻り、ステップS71において
算出されたスライダの浮上量h1を用いて、再度、解析
対象となるスライダのABS面における圧力分布が算出
される。
H 1 = k 0 (F 0 −f 0 ) + h 0 (1) Next, the process returns to step S20, and is again analyzed using the flying height h 1 of the slider calculated in step S71. The pressure distribution on the ABS of the slider is calculated.

【0068】そして、次にステップS30において、浮
上力f2が算出され、次に、ステップS40において、
ステップS30において算出された浮上力f2と、ステ
ップS10において入力された荷重F0との釣り合いが
判断される。具体的には、浮上力f2と荷重F0との差の
絶対値があらかじめ設定された値(例えば10-7程度の
値)以内かどうかが判別される。
Then, in step S30, the levitation force f 2 is calculated, and then, in step S40,
A lift force f 2 calculated in step S30, the balance is determined with the load F 0 input in step S10. Specifically, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the levitation force f 2 and the load F 0 is within a preset value (for example, a value of about 10 −7 ).

【0069】次にステップS40において、釣り合いの
判別が行われた結果、釣り合っていると判断されればス
テップS50に進み、釣り合っていないと判断されれ
ば、ステップS70に進む。
Next, in step S40, as a result of the balance determination, if it is determined that the balance is obtained, the process proceeds to step S50, and if it is determined that the balance is not obtained, the process proceeds to step S70.

【0070】このように、ステップS40において、浮
上力fnと荷重F0との釣り合いが判断され、釣り合うま
で、このループが繰り返される。
As described above, in step S40, the balance between the lifting force f n and the load F 0 is determined, and this loop is repeated until the balance is achieved.

【0071】次に、ステップS40において、釣り合い
が取れていると判断された場合においては、ステップS
50において、記憶装置9に記憶されたhnを解析対象
のスライダ1の浮上量の値として出力する。
Next, in step S40, if it is determined that the balance is obtained, the process proceeds to step S40.
In 50, and outputs the h n stored in the storage device 9 as the value of the flying height of the slider 1 to be analyzed.

【0072】本発明のスライダの浮上特性解析プログラ
ムによれば、計算の都度、剛性係数kを変化させて計算
を行うので、計算の収束回数が従来の解析プログラムと
比して半分程度で済む。
According to the slider flying characteristic analysis program of the present invention, the calculation is performed by changing the stiffness coefficient k each time the calculation is performed, so that the number of convergences of the calculation is about half that of the conventional analysis program.

【0073】なお、本実施の形態においては、初期浮上
量f0から平行モードの剛性係数であるkを決定し、最
終の浮上量hnを算出する方法について述べたが、本発
明のスライダの浮上特性評価プログラムにおいては、ピ
ッチモードについても同様に、初期のピッチ角度θ0
ら、ピッチモードの剛性係数kθの算出を行い、最終の
ピッチ角度θnを算出する。
In this embodiment, the method of determining the rigidity coefficient k in the parallel mode from the initial flying height f 0 and calculating the final flying height h n has been described. in floating characteristic evaluation program, Similarly, the pitch mode, from the initial pitch angle theta 0, performs the calculation of the stiffness coefficient k theta pitch mode, and calculates a final pitch angle theta n.

【0074】この場合、(1)式は、 θ1=kθ0(Mθ0−mθ0)+θ0 (2) となり、摂動法を用いてkθの値を収束させながら、最
終のピッチ角度θnを算出することができる(Mθ0はピ
ッチ方向の荷重モーメント,mθ0はピッチ方向の浮上
力モーメントを示す)。
[0074 In this case, equation (1), θ 1 = k θ0 (M θ0 -m θ0) + θ 0 (2) next, while converging the value of k theta using a perturbation method, the final pitch angle theta n can be calculated (M θ0 indicates the load moment in the pitch direction, and m θ0 indicates the lift moment in the pitch direction).

【0075】同様に、ロールモードにおいても、初期の
ピッチ角度ψ0から、ロール方向のモーメントを用いて
ロールモードの剛性係数kψの算出を行い、最終のロー
ル角度ψnを算出することができる。
Similarly, also in the roll mode, from the initial pitch angle k 0 , the roll mode rigidity coefficient k 用 い is calculated using the moment in the roll direction, and the final roll angle ψ n can be calculated. .

【0076】このように、スライダとディスクとの間の
隙間分布H(x,y)が平行モードのhn,ピッチモー
ドθnとロールモードψnにおいて決められる。
As described above, the gap distribution H (x, y) between the slider and the disk is determined by the parallel mode h n , the pitch mode θ n, and the roll mode ψ n .

【0077】 H(x,y)=f(hn,θn,ψn) (3) さらに、ステップS50を実行した後に、ステップS6
0において、ステップS70を最後に実行させた際に、
記憶装置9に記憶された、剛性係数K及び減衰係数Cの
値を呼び出して、出力装置10に、図4(a)並びに図
4(b)に示すような剛性分布K及び図5(a)並びに
図5(b)に示すような減衰分布Cを出力する。
H (x, y) = f (h n , θ n , ψ n ) (3) Further, after executing step S 50, step S 6
0, when step S70 is executed last,
The values of the stiffness coefficient K and the damping coefficient C stored in the storage device 9 are called, and the stiffness distribution K and the stiffness distribution K as shown in FIG. 4A and FIG. Further, an attenuation distribution C as shown in FIG.

【0078】本発明のスライダの浮上特性解析プログラ
ムを用いれば、剛性分布K及び減衰分布Cを算出するこ
とができるので、スライダの浮上特性として、従来と同
様に与えられた条件下でのスライダの磁気記録媒体に対
する浮上量、ピッチ角度、ロール角度の算出に加えて、
従来不可能であった耐衝撃性の評価を行うことが可能に
なる。
By using the slider flying characteristic analysis program of the present invention, the stiffness distribution K and the damping distribution C can be calculated. In addition to calculating the flying height, pitch angle, and roll angle for the magnetic recording medium,
This makes it possible to evaluate impact resistance, which was not possible before.

【0079】次に、この耐衝撃性の評価を、実例を示し
ながら説明する。
Next, the evaluation of the impact resistance will be described with reference to actual examples.

【0080】図4及び図5は図2に示したABS面を解
析対象として解析を行った演算結果の一例を示す図であ
る。
FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of a calculation result obtained by analyzing the ABS surface shown in FIG. 2 as an analysis target.

【0081】なお、図4(a)及び図5(a)はそれぞ
れ、摂動法によって演算する際の、周波数を75Hzと
した場合の剛性分布と減衰分布を示す。
FIGS. 4 (a) and 5 (a) show the stiffness distribution and the damping distribution, respectively, when the frequency is set to 75 Hz when the calculation is performed by the perturbation method.

【0082】また、図4(b)及び図5(b)はそれぞ
れ、摂動法によって演算を行う際の、周波数を1000
Hzとした場合の剛性分布と減衰分布を示す。
FIGS. 4 (b) and 5 (b) show that the frequency at the time of performing the operation by the perturbation method is 1000, respectively.
3 shows a stiffness distribution and a damping distribution when Hz is set.

【0083】周波数が75Hzというのは、磁気ディス
ク装置に印可される比較的低周波の外乱、例えば磁気記
録媒体のスピンドルモータへの取付の製造バラツキによ
る、面ぶれ等を想定した場合の周波数の一例である。
The frequency of 75 Hz is an example of a frequency when a relatively low-frequency disturbance applied to the magnetic disk device, for example, a run-out due to a manufacturing variation in mounting the magnetic recording medium to the spindle motor is assumed. It is.

【0084】例えば、4500rpmで回転する磁気記
録媒体においては、その面ぶれ周波数が次式で求められ
る。
For example, in a magnetic recording medium that rotates at 4500 rpm, the run-out frequency is obtained by the following equation.

【0085】4500(rpm)/60(s/min)
=75(Hz) また、磁気ディスク装置の落下等による、外部からの振
動も、これよりさらに低い周波数の振動を与えた際の解
析結果を評価することで、その影響を明らかにすること
ができる。
4500 (rpm) / 60 (s / min)
= 75 (Hz) In addition, the influence of external vibration due to the drop of the magnetic disk device or the like can be clarified by evaluating the analysis result when a vibration of a lower frequency is applied. .

【0086】また、周波数が1000Hzというのは、
比較的高周波の外乱、例えば磁気記録媒体の記録面上の
表面粗さ、うねり等による、スライダに印加される外乱
を想定した場合の周波数の一例である。
The frequency of 1000 Hz means that
This is an example of a frequency assuming a relatively high-frequency disturbance, for example, a disturbance applied to a slider due to surface roughness, undulation, etc. on a recording surface of a magnetic recording medium.

【0087】本発明のスライダの浮上特性の解析方法に
よれば、様々なスライダの浮上特性を評価、予測するこ
とが可能となる。
According to the slider flying characteristic analysis method of the present invention, it is possible to evaluate and predict the flying characteristics of various sliders.

【0088】例えばまず、図4(a)において、図3の
圧力分布において負の圧力が発生する領域Aにおける、
剛性分布を見ると、ほとんどその剛性係数に変化の無い
ことが分かる。
For example, first, in FIG. 4A, in a region A where a negative pressure is generated in the pressure distribution of FIG.
Looking at the rigidity distribution, it can be seen that there is almost no change in the rigidity coefficient.

【0089】これはいわゆる負圧の飽和現象を示してお
り、負圧が発生する部分を形成しても、ABS面と磁気
記録媒体面との間の空気膜剛性には良い影響も悪い影響
も与えないことが分かる。一方、正の圧力が発生してい
る領域においては、正の剛性係数が算出されており、比
較的低周波の外乱に対して、より高剛性のABS面を設
計するには、高い圧力分布を有するような設計を行う必
要があることが分かる。
This indicates a so-called negative pressure saturation phenomenon. Even if a portion where a negative pressure is generated is formed, the air film rigidity between the ABS surface and the magnetic recording medium surface has a good effect or a bad effect. It turns out that it does not give. On the other hand, in a region where a positive pressure is generated, a positive stiffness coefficient is calculated. In order to design a highly rigid ABS surface against relatively low-frequency disturbance, a high pressure distribution is required. It can be seen that it is necessary to perform a design having the above.

【0090】次に、図4(b)において、比較的高い周
波数の外乱を与えた場合のABS面での剛性分布を見る
と、領域Bにおいて、若干剛性が大きくなっていること
が分かる。
Next, in FIG. 4B, the rigidity distribution on the ABS surface when a relatively high frequency disturbance is applied shows that the rigidity is slightly increased in the region B.

【0091】これは図2におけるステップ面2と一致し
ており、このステップ面2はいわゆるスクイズ効果を持
たせるために、平坦な部分を広く設けた設計を行った部
分であるが、その効果は、比較的高周波の外乱があった
場合に若干表れることが分かる。
This is the same as the step surface 2 in FIG. 2. This step surface 2 is a portion designed so as to have a wide flat portion so as to have a so-called squeeze effect. It can be seen that this appears slightly when there is a relatively high frequency disturbance.

【0092】次に減衰分布の結果について検討を行った
結果について説明する。
Next, the result of studying the result of the attenuation distribution will be described.

【0093】まず、図5(a)の比較的低周波な振動に
対する減衰係数の分布では、磁気ヘッドが設けられたパ
ッド部以外、あまり大きな値が算出されていない。
First, in the distribution of the damping coefficient with respect to the relatively low-frequency vibration shown in FIG. 5A, a very large value is not calculated except for the pad portion provided with the magnetic head.

【0094】これは、低い周波数の振動に対しては、減
衰係数の影響は小さい、ということを示している。
This indicates that the influence of the damping coefficient is small for low-frequency vibration.

【0095】一方、図5(b)に示した比較的高い周波
数の振動に対する減衰係数の分布を見ると、Cに示した
領域において、減衰分布が負の値になっていることが分
かる。
On the other hand, when looking at the distribution of the damping coefficient for the relatively high frequency vibration shown in FIG. 5B, it can be seen that the damping distribution has a negative value in the region C.

【0096】減衰分布が負の値になっている領域は、図
2(a)の領域Cと一致する領域であり、これは、レー
ル面6とリセス面3の境界部分での乱流の発生が原因だ
と思われる。
The region where the attenuation distribution has a negative value is a region corresponding to the region C in FIG. 2A. Seems to be the cause.

【0097】このような負の減衰係数の領域が存在する
と、スライダとしては、比較的高い周波数の外乱、例え
ば、浮上時の表面粗さの影響等があった場合に、スライ
ダの挙動が不安定になり、スライダと磁気記録媒体とが
衝突してしまう可能性が高いことが分かる。
When such a region having a negative damping coefficient exists, the behavior of the slider becomes unstable when a relatively high frequency disturbance such as the influence of surface roughness at the time of flying occurs, etc. It can be seen that there is a high possibility that the slider will collide with the magnetic recording medium.

【0098】実際に、図2に示したABS形状のスライ
ダを試作、実験した場合、浮上時にスライダが不安定な
挙動を示し、磁気記録媒体と衝突するという結果が得ら
れた。
In fact, when the ABS-shaped slider shown in FIG. 2 was experimentally manufactured and tested, it was found that the slider exhibited unstable behavior during flying and collided with the magnetic recording medium.

【0099】このように、本発明によるスライダの浮上
特性評価方法によれば、摂動法を用いて浮上量等の隙間
パラメータを求めることにより、以下の利点がある。
As described above, according to the slider flying characteristic evaluation method of the present invention, the following advantages are obtained by obtaining the gap parameters such as the flying height using the perturbation method.

【0100】まず、計算の都度、剛性係数kを変化させ
て計算を行うので、計算の収束回数が従来の解析プログ
ラムと比して半分程度で済む。
First, since the calculation is performed by changing the stiffness coefficient k each time the calculation is performed, the number of convergences of the calculation is about half that of the conventional analysis program.

【0101】また、摂動法を用いて浮上量等の隙間パラ
メータを求めることにより、ABS面における、剛性分
布、減衰分布を簡易に算出することができる。
Further, the rigidity distribution and the damping distribution on the ABS can be easily calculated by obtaining the gap parameters such as the flying height using the perturbation method.

【0102】さらに、本発明のスライダの浮上特性評価
方法によれば、従来の方法で解析を行った場合よりも、
実験値とより近い値の浮上量等の隙間パラメータが、算
出可能である。
Further, according to the slider flying characteristic evaluation method of the present invention, the slider flying characteristic is more compared with the case where the analysis is performed by the conventional method.
A gap parameter such as a flying height closer to the experimental value can be calculated.

【0103】図6に、あるABS面形状を有するスライ
ダを解析対象として、浮上特性を解析した結果、求めら
れた浮上量と、実測値との比較とを示す。
FIG. 6 shows a comparison between the flying height obtained as a result of analyzing the flying characteristics of a slider having a certain ABS shape and the measured value.

【0104】図6に示したように、実測値22.6(n
m)に対して、従来の方法で解析、算出した浮上量は1
7.7(nm)、本発明のスライダの浮上特性解析プロ
グラムによって算出された浮上量は、24.7(nm)
と、実測値により近い値を算出することができた。
As shown in FIG. 6, the measured value 22.6 (n
m), the flying height analyzed and calculated by the conventional method is 1
7.7 (nm), the flying height calculated by the slider flying characteristic analysis program of the present invention is 24.7 (nm).
And a value closer to the actually measured value could be calculated.

【0105】なお、本発明の実施の形態においては、磁
気ヘッドを用いた磁気ディスク装置のスライダの浮上特
性の評価方法、及びそれを用いたプログラムについて説
明したが、本発明のディスク装置は、浮上型のディスク
記録再生装置、たとえば光ディスク装置や光磁気ディス
ク装置等のスライダの浮上特性の評価方法、及びそれを
用いたプログラムとして用いた場合も同様の効果を有す
る。
In the embodiment of the present invention, a method of evaluating the flying characteristics of a slider of a magnetic disk device using a magnetic head and a program using the same have been described. The same effect can be obtained when the method is used as a method for evaluating the flying characteristics of a slider of a disk recording / reproducing device of the type, for example, an optical disk device or a magneto-optical disk device, and a program using the same.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のスライダの
浮上特性評価方法、及びそれを用いたプログラムを用い
れば、記録媒体の表面粗さや、面振れ、さらに落下、衝
撃等による耐衝撃性の解析が可能で、より迅速に計算を
収束させ、また正確な隙間パラメータを算出することが
できるスライダの浮上特性評価方法、及びそのプログラ
ムを提供することができる。
As described above, the method for evaluating the flying characteristics of a slider according to the present invention and the program using the same can be used to improve the surface roughness of a recording medium, the surface runout, and the impact resistance due to dropping, impact, and the like. And a program for evaluating the flying characteristics of the slider, which can converge the calculation more quickly and calculate an accurate gap parameter, can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるスライダの
浮上特性解析プログラムのステップを示すフローチャー
FIG. 1 is a flowchart showing steps of a slider flying characteristic analysis program according to a first embodiment of the present invention;

【図2】(a)本発明の第1の実施の形態における解析
対象となるスライダのABS面形状を示す平面図 (b)同斜視図
FIG. 2A is a plan view showing an ABS surface shape of a slider to be analyzed according to the first embodiment of the present invention; FIG.

【図3】本発明の第1の実施の形態における解析対象と
なるスライダのABS面に発生する圧力分布を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a pressure distribution generated on an ABS of a slider to be analyzed according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第1の実施の形態における解析対象と
なるスライダのABS面に発生する剛性分布を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a distribution of rigidity generated on an ABS of a slider to be analyzed according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第1の実施の形態における解析対象と
なるスライダのABS面に発生する減衰分布を示す図
FIG. 5 is a diagram illustrating an attenuation distribution generated on an ABS of a slider to be analyzed according to the first embodiment of the present invention;

【図6】本発明の第1の実施の形態における浮上量の解
析結果と実測値とを比較した図
FIG. 6 is a diagram comparing an analysis result of a flying height and an actually measured value according to the first embodiment of the present invention;

【図7】本発明の第1の実施の形態における、演算装置
の構成を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】従来のスライダの浮上特性解析プログラムのス
テップを示すフローチャート
FIG. 8 is a flowchart showing steps of a conventional slider flying characteristic analysis program.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スライダ 2 ステップ面 3 リセス面 4 パッド面 5 磁気ヘッド 6 レール面 7 入力装置 8 CPU 9 記憶装置 10 出力装置 11 演算装置 S10〜S110 ステップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slider 2 Step surface 3 Recess surface 4 Pad surface 5 Magnetic head 6 Rail surface 7 Input device 8 CPU 9 Storage device 10 Output device 11 Arithmetic device S10-S110 Step

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 辰彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D059 AA01 BA01 CA30 DA35 EA02 EA20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tatsuhiko Inagaki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5D059 AA01 BA01 CA30 DA35 EA02 EA20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スライダの記録媒体に対向すべき面の形
状と、前記スライダと前記記録媒体との隙間パラメータ
と、前記スライダに付与される荷重と、前記スライダと
前記記録媒体との相対速度とに基づいて前記スライダの
前記記録媒体に対向すべき面と前記記録媒体との隙間の
気体膜について算出された剛性分布と減衰分布とによっ
てスライダの浮上特性を評価することを特徴とするスラ
イダの浮上特性評価方法。
1. A shape of a surface of a slider which is to face a recording medium, a gap parameter between the slider and the recording medium, a load applied to the slider, and a relative speed between the slider and the recording medium. Flying height of the slider is evaluated by a rigidity distribution and a damping distribution calculated for a gas film in a gap between the surface of the slider facing the recording medium and the recording medium based on the slider. Characteristic evaluation method.
【請求項2】 前記剛性分布と前記減衰分布との算出
を、摂動法に基づいて行うことを特徴とする請求項1記
載のスライダの浮上特性評価方法。
2. The method according to claim 1, wherein the calculation of the stiffness distribution and the attenuation distribution is performed based on a perturbation method.
【請求項3】 コンピュータに、 スライダの記録媒体に対向すべき面の形状と、前記スラ
イダと前記記録媒体との隙間パラメータと、前記スライ
ダに付与される荷重と、前記スライダと前記記録媒体と
の相対速度とが入力される第1のステップと、 前記スライダの記録媒体に対向すべき面と前記記録媒体
との隙間の気体膜に発生する圧力分布を算出する第2の
ステップと、 前記圧力分布より前記スライダの浮上力を算出する第3
のステップと、 前記荷重と前記浮上力との釣り合いを判断する第4のス
テップと、 前記第4のステップにおいて、前記荷重と前記浮上力が
釣り合わない場合には、剛性係数を求め、前記剛性係数
から新規に隙間パラメータを算出し、前記第2のステッ
プに戻る第5のステップと、 前記第4のステップにおいて、前記荷重と前記浮上力と
が釣り合った場合には、その際の隙間パラメータと、前
記第5のステップにおいて算出された、前記スライダの
前記記録媒体に対向すべき面と前記記録媒体との隙間の
気体膜の剛性分布と減衰分布とを出力する第6のステッ
プとを実行させることを特徴とするスライダの浮上特性
解析プログラム。
3. A computer, comprising: a shape of a surface of a slider facing a recording medium; a gap parameter between the slider and the recording medium; a load applied to the slider; A first step of inputting a relative velocity, a second step of calculating a pressure distribution generated in a gas film in a gap between the surface of the slider facing the recording medium and the recording medium, and the pressure distribution A third step of calculating the flying force of the slider
And a fourth step of determining a balance between the load and the floating force. In the fourth step, when the load and the floating force are not balanced, a rigidity coefficient is obtained, and the rigidity coefficient is determined. Calculating a gap parameter newly from the fifth step, and returning to the second step, in the fourth step, when the load and the floating force are balanced, the gap parameter at that time, Executing a sixth step of outputting the rigidity distribution and the attenuation distribution of the gas film in the gap between the surface of the slider facing the recording medium and the recording medium, calculated in the fifth step. A slider flying characteristic analysis program characterized by the following.
【請求項4】 前記第5のステップにおいて、前記剛性
分布と前記減衰分布とを、摂動法によって求めることを
特徴とする請求項3記載のスライダの浮上特性解析プロ
グラム。
4. The program according to claim 3, wherein in the fifth step, the stiffness distribution and the attenuation distribution are obtained by a perturbation method.
【請求項5】 請求項3または請求項4に記載のスライ
ダの浮上特性解析プログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。
5. A computer-readable recording medium on which the program for analyzing flying characteristics of a slider according to claim 3 or 4 is recorded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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