JP2014026692A - Magnetic head, head gimbal assembly provided with the same and disk device - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性および安定性の向上した磁気ヘッド、およびこの磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアッセンブリおよびディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、磁気ヘッドは、ヘッドスライダ42と、空気流に対してヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子65および再生素子66と、を備えている。ヘッドスライダの支持面43は、空気流に対して流入側端部に設けられたリーディングステップ52と、流入側端に設けられヘッドスライダの幅方向に延在するスカート部72と、リーディングステップ上に設けられているとともにその幅方向中央部に前記スカート部まで延びる連結部53bを有するリーディングパッド53と、連結部の両側に設けられスカート部の下流側中央部に連続する第1溝面74と、第1溝面の上流側に設けられ、第1溝面よりも深い第2溝面76と、第2溝面とスカート部との間で、第1溝面の幅方向両側に設けられ、第2溝面よりも深い負圧発生溝78と、を備えている。
【選択図】図4A magnetic head with improved reliability and stability, and a head gimbal assembly and a disk device including the magnetic head are provided.
According to an embodiment, a magnetic head includes a head slider and a recording element and a reproducing element provided in an outflow side end portion of the head slider with respect to an air flow. The head slider support surface 43 includes a leading step 52 provided at the inflow side end with respect to the air flow, a skirt 72 provided at the inflow side end and extending in the width direction of the head slider, and a leading step. A leading pad 53 having a connecting portion 53b provided at the center in the width direction and extending to the skirt portion; a first groove surface 74 provided on both sides of the connecting portion and continuing to the downstream center portion of the skirt portion; Provided on the upstream side of the first groove surface, provided on the both sides in the width direction of the first groove surface between the second groove surface 76 deeper than the first groove surface, and between the second groove surface and the skirt portion, A negative pressure generating groove 78 deeper than the two groove surfaces.
[Selection] Figure 4
Description
ここで述べる実施形態は、磁気ディスク装置等のディスク装置に用いる磁気ヘッド、このヘッドを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置に関する。 Embodiments described herein relate to a magnetic head used in a disk device such as a magnetic disk device, a head gimbal assembly including the head, and a disk device.
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された記録媒体としての磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード/ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。磁気ヘッドは、キャリッジアッセンブリのサスペンションに取り付けられたヘッドスライダ、およびヘッドスライダに設けられたヘッド部を有し、このヘッド部は、ライト用の記録素子とリード用の再生素子とを含んで構成されている。 As a disk device, for example, a magnetic disk device is a magnetic disk as a recording medium disposed in a case, a spindle motor that supports and rotates the magnetic disk, and a magnetic that reads / writes information from / to the magnetic disk. And a carriage assembly that supports the magnetic head so as to be movable with respect to the magnetic disk. The magnetic head has a head slider attached to the suspension of the carriage assembly, and a head portion provided on the head slider, and the head portion includes a recording element for writing and a reproducing element for reading. ing.
ヘッドスライダは、磁気ディスクの記録面と対向する支持面(エアベアリングサーフェース:ABS)を有している。ヘッドスライダは、サスペンションにより、磁気ディスクの磁気記録層に向う方向に所定のヘッド荷重が印加されている。磁気ディスク装置の動作時、回転する磁気ディスクとヘッドスライダとの間に空気流が発生し、ヘッドスライダの支持面には、空気流体潤滑の原理により、ヘッドスライダを磁気ディスク記録面から浮上させる力(正圧)が作用する。この浮上力とヘッド荷重とを釣り合わせることにより、ヘッドスライダは磁気ディスクの記録面と隙間を保って浮上する。 The head slider has a support surface (air bearing surface: ABS) facing the recording surface of the magnetic disk. A predetermined head load is applied to the head slider in a direction toward the magnetic recording layer of the magnetic disk by the suspension. During the operation of the magnetic disk apparatus, an air flow is generated between the rotating magnetic disk and the head slider, and the head slider is lifted from the magnetic disk recording surface by the principle of air-fluid lubrication on the support surface of the head slider. (Positive pressure) acts. By balancing the flying force and the head load, the head slider floats with a gap from the recording surface of the magnetic disk.
近年、記録密度増大の要求に伴い、ヘッド浮上量低減、また、低浮上量領域でのヘッド浮上制御が重要視され、ヘッド浮上量を動的に制御する技術開発が急速に進んでいる。現状、磁気ヘッドにおけるR/W素子近辺のヘッドスライダと磁気ディスクとの浮上隙間は、10nm以下となり、更に、動的に再生素子/記録素子(R/W素子)を突出させて磁気スペーシングを制御する技術(DFH)の併用により、再生/記録時のR/W素子とメディアとの隙間は数nmにまで近づいている。 In recent years, with the demand for an increase in recording density, reduction in head flying height and head flying control in a low flying height area are regarded as important, and technological development for dynamically controlling the head flying height is rapidly progressing. At present, the flying gap between the head slider and the magnetic disk near the R / W element in the magnetic head is 10 nm or less, and the reproducing element / recording element (R / W element) is dynamically projected to perform magnetic spacing. Due to the combined use of the control technology (DFH), the gap between the R / W element and the medium at the time of reproduction / recording approaches several nanometers.
その結果、磁気ディスク上を浮上するヘッドスライダの支持面にはディスク表面に塗布した潤滑剤(有機系液状物)の移着が起こり、磁気スペーシングを拡大させたり、ヘッドスライダの浮上を不安定にさせるなどの課題が顕在化してきた。 As a result, the lubricant (organic liquid) applied to the disk surface is transferred to the support surface of the head slider that floats on the magnetic disk, increasing the magnetic spacing and making the head slider floating unstable. Issues such as making them appear have become obvious.
磁気ヘッドのスライダの支持面に移着した潤滑剤は、空気流によってヘッドスライダの空気流出側端面に移動して蓄積する。この移着潤滑剤が過剰に蓄積すると、スライダの浮上量が不安定になる。これにより、記録再生信号が不安定になる問題(ハイフライライト、HFW)が生じる。また、磁気ディスク装置の停止中に磁気ヘッドがアンロードしている間に、支持面側のR/W素子部に潤滑剤が拡散して戻ることで、磁気ディスク装置の起動時に再生信号が変動する問題が生じてしまう。 The lubricant transferred to the support surface of the slider of the magnetic head moves and accumulates on the air outflow side end surface of the head slider by the air flow. If this transfer lubricant accumulates excessively, the flying height of the slider becomes unstable. This causes a problem (high fly write, HFW) that the recording / reproducing signal becomes unstable. In addition, while the magnetic head is unloaded while the magnetic disk device is stopped, the lubricant diffuses back to the R / W element on the support surface side, so that the playback signal fluctuates when the magnetic disk device starts up. Problem arises.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、その課題は、安定した記録再生を行うことができ、信頼性の向上した磁気ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、および、磁気ディスク装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the problem is that a magnetic head capable of performing stable recording and reproduction and having improved reliability, a head gimbal assembly including the magnetic head, and a magnetic disk device are provided. Is to provide.
実施形態によれば、磁気ヘッドは、記録媒体の表面に対向する支持面と前記表面と前記支持面との間に生じる空気流に対する流入側端部と流出側端部とを有するヘッドスライダと、前記空気流に対して前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子および再生素子と、を備えている。前記ヘッドスライダの支持面は、前記空気流に対して流入側端部に設けられたリーディングステップと、前記流入側端に設けられ前記ヘッドスライダの幅方向に延在するスカート部と、前記リーディングステップ上に設けられているとともにその幅方向中央部に前記スカート部まで延びる連結部を有するリーディングパッドと、前記連結部の両側に設けられ前記スカート部の下流側中央部に連続する第1溝面と、前記第1溝面の上流側に設けられ、前記第1溝面よりも深い第2溝面と、前記第2溝面と前記スカート部との間で、前記第1溝面の幅方向両側に設けられ、第2溝面よりも深い負圧発生溝と、を備えている。 According to the embodiment, the magnetic head includes a head slider having a support surface facing the surface of the recording medium, an inflow side end portion and an outflow side end portion for an air flow generated between the surface and the support surface; A recording element and a reproducing element provided in an outflow side end portion of the head slider with respect to the air flow; The supporting surface of the head slider includes a leading step provided at an inflow side end with respect to the air flow, a skirt provided at the inflow side end and extending in a width direction of the head slider, and the leading step. A leading pad having a connecting portion that extends to the skirt portion at the center in the width direction, and a first groove surface that is provided on both sides of the connecting portion and continues to the downstream center portion of the skirt portion, , Provided on the upstream side of the first groove surface, between the second groove surface deeper than the first groove surface, and between the second groove surface and the skirt portion, on both sides in the width direction of the first groove surface And a negative pressure generating groove deeper than the second groove surface.
以下、図面を参照しながら、ディスク装置をハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)に適用した実施形態について詳細に説明する。
図1は、筐体のトップカバーを取外した、HDDの内部構造を示し、図2は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。図1に示すように、HDDは筐体10を備えている。筐体10は、上面の開口した矩形箱状のベース12と、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。
Hereinafter, an embodiment in which a disk device is applied to a hard disk drive (hereinafter referred to as HDD) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the internal structure of the HDD with the top cover removed, and FIG. 2 shows the magnetic head in a floating state. As shown in FIG. 1, the HDD includes a
筐体10内において、ベース12上に、記録媒体としての磁気ディスク16、および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク16を支持および回転させるスピンドルモータ18、磁気ディスク16に対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、2つの磁気ヘッド40、これらの磁気ヘッド40を磁気ディスク16の表面に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ22、キャリッジアッセンブリ22を回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下VCMと称する)24を備えている。また、ベース12上には、磁気ヘッド40が磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構25、およびプリアンプ、ヘッドIC等の電子部品が実装された基板ユニット21等が設けられている。
In the
ベース12の底壁外面には、基板ユニット21を介してスピンドルモータ18、VCM24、および磁気ヘッド40の動作を制御する図示しない制御回路基板がねじ止めされる。
A control circuit board (not shown) that controls operations of the
図1および図2に示すように、磁気ディスク16は、例えば、直径約2.5インチ(約63.5mm)の円板状に形成され非磁性体からなる基板19を有している。基板19の各表面には、磁気記録層20が積層され、その上に図示しない保護膜が形成され、更に最上層に、1nm程度の厚さで潤滑剤(例えば、オイル、有機系液状物)23が塗布されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
磁気ディスク16は、スピンドルモータ18の図示しないハブの外周に嵌合されているとともに、クランプばね17によってハブ上に固定されている。これにより、磁気ディスク16は、ベース12の底壁と平行に位置した状態に支持されている。磁気ディスク16は、スピンドルモータ18により所定の速度、例えば、5400rpmあるいは7200rpmの速度で矢印B方向に回転される。
The
キャリッジアッセンブリ22は、ベース12の底壁上に固定された軸受部26と、軸受部から延出した複数のアーム32と、を備えている。これらのアーム32は、磁気ディスク16の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部26から同一の方向へ延出している。キャリッジアッセンブリ22は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション38を備えている。サスペンション38は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム32の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション38は対応するアーム32と一体に形成されていてもよい。
The
図2に示すように、各磁気ヘッド40は、ほぼ直方体形状のヘッドスライダ42とこのヘッドスライダ42に設けられた記録再生用のヘッド部44とを有し、サスペンション38の先端部に設けられたジンバル41に固定されている。サスペンション38において、ジンバル41のヘッド取付け部と対向する位置、すなわち、磁気ヘッド40の中心部と対向する位置、に、ディンプル、ここでは、磁気ヘッド側に突出するほぼ半球状の突起37が形成されている。突起37は、ジンバル41を介してヘッドスライダ42の平面のほぼ中央部に当接している。ジンバル41は、自身の弾性により、突起37に弾性的に押し付けられている。これにより、ジンバル41のヘッド取付け部および磁気ヘッド40は、突起37の回りで、ピッチ方向、ロール方向に変位し、あるいは、上下方向に変位することができる。更に、磁気ヘッド40はサスペンション38のばね力により磁気ディスク16表面に向かって所定のヘッド荷重Lが印加される。
As shown in FIG. 2, each
サスペンション38、ジンバル41、磁気ヘッド40、およびアーム32は、ヘッドジンバルアッセンブリを構成している。なお、ヘッドジンバルアッセンブリはアーム32を含まないものとしてもよい。
The
図1に示すように、キャリッジアッセンブリ22は、軸受部26からアーム32と反対の方向へ延出した支持枠46を有し、この支持枠により、VCM24の一部を構成するボイスコイル47が支持されている。支持枠46は、合成樹脂によりボイスコイル47の外周に一体的に成形されている。ボイスコイル47は、ベース12に固定された一対のヨーク49間に位置し、これらのヨーク、および一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにVCM24を構成している。ボイスコイル47に通電することにより、軸受部26の回りでキャリッジアッセンブリ22が回動し、磁気ヘッド40は磁気ディスク16の所望のトラック上に移動および位置決めされる。
As shown in FIG. 1, the
ランプロード機構25は、ベース12の底壁に設けられているとともに磁気ディスク16の外側に配置されたランプ51と、各サスペンション38の先端から延出したタブ48と、を含む。キャリッジアッセンブリ22が、磁気ディスク16の外側の退避位置まで回動する際、各タブ48は、ランプ51に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッド40のアンロード動作を行う。
The
次に、磁気ヘッド40の構成について詳細に説明する。図3は磁気ヘッドのヘッドスライダ42を示す斜視図、図4はヘッドスライダの平面図である。
図3および図4に示すように、磁気ヘッド40は浮上型のヘッドとして構成され、ヘッドスライダ42と記録再生用のヘッド部44とを有している。ヘッドスライダ42は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体(アルチック、Al2O3−TiC)により、全体としてほぼ直方体状に形成され、磁気ディスク16の表面に対向する矩形状の支持面(エアベアリングサーフェース、ABS)43、支持面と直交して延びた流入側端面42a、支持面と直交して延びた流出側端面42b、およびそれぞれ支持面43と直交し流入側端面42aと流出側端面42bとの間を延びた一対の側面42cを有している。ヘッド部44は、ヘッドスライダ42の流出側端に薄膜で形成さている。
Next, the configuration of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
支持面43の長手方向を第1方向X、これと直交する幅方向を第2方向Yとする。ヘッドスライダ42は、第1方向Xの長さLが1.25mm以下、例えば、0.85mm、第2方向Yに沿った幅Wが1.0mm以下、例えば、0.7mmに形成され、いわゆるフェムトスライダとして構成されている。
The longitudinal direction of the
ヘッドスライダ42は、磁気ディスク16の回転によってディスク表面と支持面43との間に生じる空気流C(図2参照)により浮上する。HDDの動作時、ヘッドスライダ42の支持面43はディスク表面に対し隙間を保って対向している。ここで、空気流Cの方向は、磁気ディスク16の回転方向Bと一致している。ヘッドスライダ42は、磁気ディスク16表面に対し、支持面43の第1方向Xが空気流Cの方向とほぼ一致するように配置されている。
The
図3および図4に示すように、支持面43のほぼ中央部に、第2方向Yの全長に亘って延びる帯状の負圧発生溝(第1負圧発生溝)50が形成されている。ヘッドスライダ42の厚さを、例えば0.23mmとした場合、負圧発生溝50の深さは800〜1500nm、例えば1500nmに形成されている。負圧発生溝50を設けることにより、HDDで実現される全てのヨー角において、支持面43中心部で負圧を発生させることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, a belt-like negative pressure generating groove (first negative pressure generating groove) 50 extending over the entire length in the second direction Y is formed in the substantially central portion of the
支持面43において、流入側端に細長いスカート部72が形成され、ヘッドスライダ42の第2方向Yのほぼ全長に亘って延在している。スカート部72の下流側にほぼ矩形状のリーディングステップ54が形成され、ヘッドスライダ42の第2方向Yのほぼ全長に亘って延びている。スカート部72およびリーディングステップ52は、負圧発生溝50の底面に対して突出して設けられ、かつ、空気流Cに対して負圧発生溝50の流入側に位置している。
In the
磁気ヘッド40のピッチ角を維持するため、リーディングステップ52上には、空気膜によってヘッドスライダ42を支えるリーディングパッド53が突設されている。リーディングパッド53およびスカート部72は、同一の高さに形成されている。リーディングパッド53は、流入側に向かって複数個所が開放するM字形状に形成されている。リーディングパッド53は、その幅方向中央部でヘッドスライダの中心軸線C上をスカート部72の中央部まで延びる、つまり、中央部に繋がる、連結部53bを有している。
In order to maintain the pitch angle of the
ヘッドスライダ42の流入側端部において、連結部53bの幅方向両側およびリーディングパッド53の上流側に、第1溝面74が形成されている。第1溝面74は、スカート部72の下流側中央部に連続している。第1溝面74の上流側に、第1溝面よりも深い第2溝面76が形成され、更に、第2溝面76とスカート部72との間で、第1溝面74の幅方向両側に負圧発生溝(第2負圧発生溝)78が設けられている。負圧発生溝78は、第2溝面76よりも深く形成され、例えば、負圧発生溝(第1負圧発生溝)50と同一の深さに形成されている。
At the inflow side end of the
図4に示すように、ヘッドスライダ42の第2方向Yの全幅をD、連結部53bの幅方向両側にそれぞれ位置する第1溝面(接続ステップ)74の第2方向Yに沿った幅(連結部の各片側における第1溝面の幅)をdとすると、この第1溝面74の幅dは、全幅Dの5から30%程度に形成されている。
As shown in FIG. 4, the total width in the second direction Y of the
第1溝面74を設けるにあたり、その幅dの最適値を示す。ここで指す最適値とは、「ヘッドスライダの浮上ピッチ姿勢を維持できる範囲内での最大幅」を意味している。有機系液状物の凝集を防ぐという観点からは、第1溝面74の幅dは広いほど望ましい。一方、広げすぎると、低隙間面積の増加に伴い空気流量不足になると考えられ、ヘッドスライダのリーディング端側の正圧が低下し、ヘッドスライダの浮上ピッチ姿勢を維持することが困難となる。本実施形態によれば、第1溝面(接続ステップ)74および第2溝面(中間溝)76を設けている。また、図5ないし図7に示すように、第1溝面74の幅dをヘッドスライダ42の全幅Dの約5%以上30%程度までとすることで、第1溝面の幅dを広げても必要な正圧を発生し、浮上ピッチ姿勢の低下を抑制することができる。
In providing the
図5は、第2溝面(中間溝)76のないヘッドスライダの解析結果を示し、横軸は、ヘッドスライダの全幅Dに対する第1溝面の幅dの比を示し、縦軸は、基本モデルに対する浮上ピッチの変化率を示している。ここで、基本モデルとは、例えば、ヘッドスライダの全幅Dが700μm、第1溝面の幅dが150μmの磁気ヘッドであり、この基本モデルの浮上ピッチを100%としている。更に、磁気ディスクの5つの半径位置にてピッチ変化率を解析し、これらを比較して示している。 FIG. 5 shows the analysis result of the head slider without the second groove surface (intermediate groove) 76, the horizontal axis shows the ratio of the width d of the first groove surface to the total width D of the head slider, and the vertical axis shows the basic The rate of change of the flying pitch with respect to the model is shown. Here, the basic model is, for example, a magnetic head in which the total width D of the head slider is 700 μm and the width d of the first groove surface is 150 μm, and the flying pitch of this basic model is 100%. Further, the pitch change rates are analyzed at five radial positions of the magnetic disk, and these are compared and shown.
図6は、第1溝面74および第2溝面(中間溝)76を有するヘッドスライダの解析結果を示し、横軸は、ヘッドスライダの全幅Dに対する第1溝面の幅dの比を示し、縦軸は、基本モデルに対する浮上ピッチの変化率を示している。上記と同様の基本モデルの浮上ピッチを100%としている。
FIG. 6 shows the analysis result of the head slider having the
図7は、図6に示す浮上ピッチ変化率から図5に示す浮上ピッチ変化率を差し引いたピッチ変化率の差分、すなわち、ヘッドスライダが第2溝面76を有している場合と有していない場合との浮上ピッチ変化率の差、を示している。
7 has a difference in pitch change rate obtained by subtracting the fly pitch change rate shown in FIG. 5 from the fly pitch change rate shown in FIG. 6, that is, the case where the head slider has the
図5ないし図7に示すように、第1溝面74の幅dをヘッドスライダ42の全幅Dの約5%以上30%程度までとすることで、第1溝面74の幅dを広げても必要な正圧を発生し、浮上ピッチ姿勢の低下を抑制することができる。また、第2溝面76を設けることにより、ピッチ変化率が減少し、より安定した浮上ピッチ姿勢を維持できることが分かる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the width d of the
一方、図3および図4に示すように、支持面43のほぼ中央部から流出端側に渡って、凹所からなる負圧キャビティ54が形成されている。負圧キャビティ54は、負圧発生溝50の流出端側に位置し、ヘッドスライダ42の流出側端面42bに向かって開放している。負圧キャビティ54は、負圧発生溝50よりも浅く形成され、すなわち、負圧発生溝50の底面よりも高い位置に形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, a
支持面43において負圧キャビティ54を囲うようにリブ状の中間ステップ56、および一対のサイドステップ58が形成されている。中間ステップ56は、負圧発生溝50と負圧キャビティ54との間に位置し、第2方向Yに沿って支持面43の両側縁間を延びている。中間ステップ56は、負圧キャビティ54の底面に対して突出して設けられ、かつ、空気流Cに対して負圧キャビティ54の流入側に位置している。
A rib-like
一対のサイドステップ58は、支持面43の各側縁に沿って形成され、中間ステップ56から支持面43の流出端側に延出している。これらのサイドステップ58は負圧キャビティ54の底面に対して突出している。
The pair of side steps 58 is formed along each side edge of the
中間ステップ56、および一対のサイドステップ58は、全体として、上流側が閉塞され、下流側に向かって開放したほぼU字形状に形成されている。そして、中間ステップ56、および一対のサイドステップ58により負圧キャビティ54が規定されている。
The
図3および図4に示すように、ヘッドスライダ42は、空気流Cの方向に対して、支持面43の流出側の端部に形成されたトレーリングステップ62を有している。トレーリングステップ62は、負圧キャビティ54の底面に対して突出して形成され、その突出高さは、リーディングステップ52と同一の高さに形成されている。トレーリングステップ62は、支持面43の第2方向Yのほぼ中央に位置している。トレーリングステップ62の上面には、空気膜によってヘッドスライダ42を支えるトレーリングパッド63が突設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
トレーリングパッド63は、トレーリングステップ62の流出側端面、ここでは、ヘッドスライダ42の流出側端面42bから流入側に隙間を置いて設けられている。トレーリングパッド63は、リーディングパッド53、中間ステップ56、サイドステップ58と同一高さレベルに形成され、ヘッドスライダ42の最上面となり支持面43を構成している。トレーリングステップ62およびトレーリングパッド63は、第2圧力発生部を構成している。
The trailing
磁気ヘッド40のヘッド部44は、磁気ディスク16に対して情報の記録再生を行う記録素子65および再生素子66を有している。これら記録素子65および再生素子66は、空気流Cの方向に対して、ヘッドスライダ42の下流側端部内、ここでは、トレーリングステップ62内に埋め込まれている。記録素子65および再生素子66の先端部は、トレーリングパッド63の位置で支持面43に露出している。
The
ヘッドスライダ42の支持面43は、第1方向Xに沿って、中間ステップ56からトレーリングステップ62まで延びる細長い一対のセンタレール68を有している。一対のセンタレール68は、ヘッドスライダ42の中心軸線Cの両側に位置し、第2方向Yに隙間を置いて、互いに対向している。センタレール68は、負圧キャビティ54の底面からの高さが、中間ステップ56およびトレーリングパッド63の高さと同一に形成されている。一対のセンタレール68間に、空気流をトレーリングステップ62およびトレーリングパッド63に導くガイド溝70が形成されている。このガイド溝70は、中心軸線Cに沿って形成され、負圧発生溝50を通り、更に、リーディングステップ52まで延びている。
The
本実施形態において、記録素子65および再生素子66の先端が露出しているトレーリングパッド63の表面を含む支持面(ABS)43は、算術表面粗さが、ヘッドスライダ42の他の部分の表面粗さ、ここでは、トレーリングステップ62の上面の表面粗さ、および、負圧キャビティ54の底面の表面粗さ、よりも粗くなるように形成されている。
In this embodiment, the support surface (ABS) 43 including the surface of the trailing
以上のように構成されたHDDによれば、磁気ヘッド40は、磁気ディスク16の回転によって磁気ディスク表面と支持面43との間に生じる空気流Cにより浮上する。これにより、HDDの動作時、ヘッドスライダ42の支持面43は磁気ディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。磁気ヘッド40は、ヘッド部44の記録素子65、再生素子66が最も磁気ディスク16表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。
According to the HDD configured as described above, the
一般的に、磁気ヘッド40が磁気ディスク16上を走行している時は、ヘッドスライダ42の支持面43上には強い空気の流れが生じるため、有機系液状物(磁気ディスク潤滑剤等)が付着しても流れて堆積しにくい。しかし、ヘッドスライダ42の流入側端部でスカート部72とリーディングステップ52との間に形成された負圧発生溝78の底面は、比較的空気の流れが弱く、液状物が堆積しやすい。負圧発生溝78の底面に堆積した液状物が、磁気ヘッド40のアンロード時(磁気ヘッドが磁気ディスク16上から退避した状態)に支持面43に拡散し、膜を形成すると、ロード(装置起動)時、形成された膜の膜厚分だけ磁気ヘッド40の浮上量が増加し、リードライト特性の劣化を生じる。そこで、上述した本実施形態のように、リーディングパッド53とスカート部72との間に第1溝面74および第2溝面76を設けることにより、負圧発生溝78への有機系液状物の凝集を防止することができる。更に、スカート部72の中央部に続く第1溝面74の幅dをヘッドスライダ42の全幅Dの5から30%程度とすることにより、第1溝面の幅dを広げても必要な正圧を発生し、ヘッドスライダ42の浮上ピッチ姿勢の低下を抑制することができる。
In general, when the
以上のように、本実施形態によれば、潤滑剤等の液状物がヘッドに移着しても、浮上量変化が発生しにくく、安定した記録再生を行うことができ、信頼性の向上した磁気ヘッド、ヘッドジンバルアッセンブリ、及び磁気ディスク装置が得られる。 As described above, according to the present embodiment, even when a liquid material such as a lubricant is transferred to the head, the flying height hardly changes, stable recording / reproduction can be performed, and reliability is improved. A magnetic head, a head gimbal assembly, and a magnetic disk device are obtained.
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
例えば、ヘッドスライダは、フェムトスライダに限らず、ピコスライダ、ペムトスライダ、あるいは、より寸法の大きなスライダにも適用可能である。ヘッドスライダにおける、トレーリングステップ、トレーリングパッド、その他の部分の形状、寸法等は、必要に応じて変更可能である。ディスク装置において、磁気ディスクの枚数は1枚に限らず、増加可能である。 For example, the head slider is not limited to the femto slider but can be applied to a pico slider, a pemto slider, or a slider having a larger dimension. The shape, dimensions, etc. of the trailing step, trailing pad, and other parts in the head slider can be changed as necessary. In the disk device, the number of magnetic disks is not limited to one and can be increased.
12…ベース、16…磁気ディスク、18…スピンドルモータ
22…キャリッジアッセンブリ、40…磁気ヘッド、42…ヘッドスライダ、
43…支持面、44…ヘッド部、50…負圧発生溝(第1負圧発生溝)、
78…負圧発生溝(第2負圧発生溝)、52…リーディングステップ、
53…リーディングパッド、54…負圧キャビティ、62…トレーリングステップ、
63…トレーリングパッド、65…記録素子、66…再生素子、72…スカート部、
74…第1溝面、76…第2溝面
DESCRIPTION OF
43 ... support surface, 44 ... head portion, 50 ... negative pressure generating groove (first negative pressure generating groove),
78 ... Negative pressure generating groove (second negative pressure generating groove), 52 ... Reading step,
53 ... leading pad, 54 ... negative pressure cavity, 62 ... trailing step,
63 ... trailing pad, 65 ... recording element, 66 ... reproducing element, 72 ... skirt part,
74 ... 1st groove surface, 76 ... 2nd groove surface
Claims (7)
前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子および再生素子と、を備え、
前記支持面は、流入側端部に設けられたリーディングステップと、前記流入側端部に設けられ前記ヘッドスライダの幅方向に延在するスカート部と、前記リーディングステップ上に設けられているとともにその幅方向中央部に前記スカート部まで延びる連結部を有するリーディングパッドと、前記連結部の両側に設けられ前記スカート部の下流側中央部に連続する第1溝面と、前記第1溝面の上流側に設けられ、前記第1溝面よりも深い第2溝面と、前記第2溝面と前記スカート部との間で、前記第1溝面の幅方向両側に設けられ、第2溝面よりも深い負圧発生溝と、を備えている磁気ヘッド。 A head slider having a support surface facing the surface of the recording medium, an inflow side end portion and an outflow side end portion for an air flow generated between the surface and the support surface;
A recording element and a reproducing element provided in the outflow side end of the head slider,
The support surface is provided on the leading step, a leading step provided at the inflow side end, a skirt provided at the inflow side end and extending in the width direction of the head slider, and the leading surface. A leading pad having a connecting portion extending to the skirt portion at a central portion in the width direction, a first groove surface provided on both sides of the connecting portion and continuing to a central portion on the downstream side of the skirt portion, and upstream of the first groove surface A second groove surface deeper than the first groove surface, and between the second groove surface and the skirt portion, on both sides in the width direction of the first groove surface, A magnetic head comprising a deeper negative pressure generating groove.
ジンバルを介して前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備えるヘッドジンバルアッセンブリ。 A magnetic head according to any one of claims 1 to 5,
And a suspension for supporting the magnetic head via a gimbal.
前記記録媒体を回転する駆動部と、
前記記録媒体に対し情報処理を行うための請求項1から5のいずれか1項に記載の磁気ヘッドと、を備えるディスク装置。 A disk-shaped recording medium;
A drive unit for rotating the recording medium;
A disk device comprising: the magnetic head according to claim 1 for performing information processing on the recording medium.
Priority Applications (2)
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Citations (4)
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| JP2009110618A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Fujitsu Ltd | Head slider |
| JP2011138568A (en) * | 2009-12-25 | 2011-07-14 | Toshiba Corp | Head and disk drive with same |
| US8199437B1 (en) * | 2010-03-09 | 2012-06-12 | Western Digital (Fremont), Llc | Head with an air bearing surface having a particle fence separated from a leading pad by a continuous moat |
| JP2014022035A (en) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Seagate Technology Llc | Devices and methods for reducing lubricant accumulation on sliders |
-
2012
- 2012-07-25 JP JP2012165003A patent/JP2014026692A/en active Pending
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