阅读说明：本技术 磁头以及具备该磁头的磁盘装置 (Magnetic head and magnetic disk device with the same ) 是由 山根正巳 于 2018-12-19 设计创作，主要内容包括：实施方式提供可靠性提高了的磁头以及磁盘装置。实施方式的磁头具备：具有空气支承面(40)的滑块(31)、和设置于滑块并进行数据的处理的头部(33)。滑块具有：设置于空气支承面的前导侧端部的前导台阶(52)、设置于空气支承面的尾随侧端部并内置头部的尾随台阶(62)、形成于前导台阶与尾随台阶之间并向空气支承面以及一对侧面开口的深槽(50)、从空气支承面的中央部延伸到尾随台阶的中央轨(68)、以及设置于中央轨与空气支承面的各侧缘之间的一对压力产生部(70)。(Embodiments provide a magnetic head and a magnetic disk device with improved reliability. A magnetic head of an embodiment includes: the air conditioner comprises a slider (31) having an air bearing surface (40), and a head (33) provided in the slider and performing data processing. The slider has: the air bearing device comprises a leading step (52) arranged at the leading end part of the air bearing surface, a trailing step (62) arranged at the trailing end part of the air bearing surface and provided with a head part, a deep groove (50) formed between the leading step and the trailing step and opened to the air bearing surface and a pair of side surfaces, a central rail (68) extending from the central part of the air bearing surface to the trailing step, and a pair of pressure generating parts (70) arranged between the central rail and each side edge of the air bearing surface.)

磁头以及具备该磁头的磁盘装置

本申请享有以日本专利申请2018-171477号(申请日:2018年9月13日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及磁头以及具备该磁头的磁盘装置。

背景技术

作为磁盘装置，例如硬盘驱动器(HDD)具有旋转自如地设置的磁盘、和对磁盘进行数据的记录、读取的磁头。在HDD的动作状态下，磁头通过因磁盘的旋转所产生的空气流而上浮，隔着微小的间隙与磁盘表面相对。

在外部冲击作用于HDD的情况下，有时磁盘的内周部或外周部由于冲击而变形为凸状或凹状。当磁盘变形时，磁头的上浮发生变化，磁头有可能与磁盘表面接触。在发生了接触的情况下，磁盘和/或磁头有可能受损。

发明内容

本发明的实施方式提供能够抑制与记录介质的接触、能够实现可靠性的提高的磁头以及具备该磁头的磁盘装置。

实施方式的磁头具备：滑块，其包括具有一对侧缘的空气支承面、沿上述空气支承面的一对侧缘的一对侧面、前导侧端面以及尾随侧端面；和头部，其设置于上述滑块并进行数据的处理。上述滑块具有：前导台阶，其设置于上述空气支承面的前导侧端部；尾随台阶，其设置于上述空气支承面的尾随侧端部，内置上述头部；深槽，其形成于上述前导台阶与上述尾随台阶之间，向上述空气支承面和上述一对侧面开口；中央轨，其从上述空气支承面的中央部延伸到上述尾随台阶；以及一对压力产生部，其设置于上述中央轨与各侧缘之间。

附图说明

图1是示出实施方式涉及的硬盘驱动器(HDD)的内部结构的俯视(平面)图。

图2是放大地示出上述HDD的磁盘与磁头及悬架的侧面图。

图3是示出上述磁头的空气支承面(ABS)侧的立体图。

图4是示出上述磁头的ABS侧的俯视图。

图5是沿图3的线V-V的磁头的截面图。

图6是沿图3的线VI-VI的磁头的截面图。

图7是示出磁盘的径向位置处的等效的冠状(crown)/拱曲状(camber)变化的图。

图8的(a)及图8的(b)是概要地示出通常时和盘变形时的磁头的上浮姿势的图。

图9是关于第1实施方式所涉及的磁头和比较例所涉及的磁头(不具有辅助压力产生部的磁头)比较耐冲击力而示出的图。

图10是示出第2实施方式所涉及的磁头的ABS侧的俯视图。

图11是示出第3实施方式所涉及的磁头的ABS侧的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的磁盘装置进行说明。

此外，公开始终只是一例，本领域技术人员能够容易地想到并且保持发明的宗旨的适当变更的技术方案当然包含在本发明的范围内。另外，关于图面，为了使说明更清楚，与实际形态相比，有时示意性地示出各部的宽度、厚度、形状等，但是始终只是一例，并不限定本发明的解释。另外，在本说明书与各图中，对与关于出现过的图已经描述过的要素相同的要素附加相同的附图标记，有时适当地省略详细说明。

(第1实施方式)

作为磁盘装置的一例，详细地说明实施方式所涉及的硬盘驱动器(HDD)。图1示出第1实施方式所涉及的HDD的内部结构。

如图1所示，HDD具备壳体10。壳体10具有上表面开口的矩形箱状的基体12、和将基体12的上端开口封闭的未图示的顶盖。基体12具有矩形状的底壁12a、和沿底壁12a的周缘立起设置的侧壁12b。

在壳体10内设置有作为盘状记录介质的一个或多个磁盘16、以及作为支承磁盘16和使磁盘16旋转的驱动部的主轴马达23。磁盘16互相同轴地嵌合于主轴马达23的未图示的轮毂(hub，轴毂)并且由夹紧弹簧27夹紧，固定于轮毂。磁盘16通过主轴马达23以预定的速度按箭头A方向旋转。

在壳体10内设置有对磁盘16进行数据的写/读的多个磁头17以及将这些磁头17支承为相对于磁盘16可移动的滑架组件22。在壳体10内设置有：音圈马达(以下称为VCM)24，其使滑架组件22进行转动和定位；斜坡加载机构25，其在磁头17移动至磁盘16的最外周时，将磁头17保持在从磁盘16离开了的卸载位置；闩锁机构26，其在冲击等作用于HDD时，将滑架组件22保持在退避位置；以及基板单元21，其具有转换连接器等。

未图示的印刷电路基板螺纹止动于基体12的底壁12a的外表面。在印刷电路基板构成控制部。控制部经由基板单元21来控制VCM24和磁头17的动作，并且控制主轴马达23的动作。

图2示意性地示出上浮状态的磁头和磁盘。如图1和图2所示，磁盘16例如具有基板101，该基板101由直径大约88.9mm(3.5英寸)的呈圆板状的非磁性体形成。在基板101的两面分别依次层叠有作为基底层的由表现软磁特性的材料形成的软磁性层102、磁记录层103以及保护膜层104。

滑架组件22具有：转动自由地支承于基体12的轴承部(主体块)、从轴承部延伸出的多个臂28、以及从各臂28延伸出的头万向架组件30。各头万向架组件30具有细长的板簧状的悬架34、设置于悬架34上的作为布线部件的挠曲件41以及磁头17。磁头17经由挠曲件41的万向架部36支承于悬架34的前端部。

如图2所示，磁头17构成为上浮型的头，具有形成为大致长方体状的滑块31、以及形成于滑块31的流出端(尾随)侧的端部的头部33。滑块31具有与磁盘16的表面相对的空气支承面(ABS)40。磁头17因通过磁盘16旋转在磁盘16的表面与滑块31的ABS40之间所产生的空气流B而上浮。空气流B的方向与磁盘16的旋转方向A一致。

接着，详细说明磁头17的构成。图3是示出磁头的ABS侧的立体图，图4是示出磁头的ABS侧的俯视图。

如图3和图4所示，磁头17的滑块31形成为大致长方体状，并具有与磁盘16的表面相对的矩形状的空气支承面(盘相对面)(air bearing surface：ABS)40、与ABS40正交地延伸的流入侧端面(前导侧端面)42a、与ABS40正交地延伸的流出侧端面(尾随侧端面)42b、以及分别与ABS40正交并在流入侧端面42a与流出侧端面42b之间延伸的一对侧面(侧部)42c。滑块31具有位于与ABS40相反侧的位置的背面，该背面固定于挠曲件41的万向架部。

将ABS40的长度方向设为第1方向X、将与该长度方向正交的宽度方向设为第2方向Y。磁头17的中心轴线D通过磁头17的中心并在第1方向X上延伸。作为一例，滑块31形成为：第1方向X的长度L为1.25mm以下、例如1.235mm，沿第2方向Y的宽度W为1.0mm以下、例如0.7mm，厚度T1为0.15～0.3mm，构成为所谓佩姆托(日文：ペムト)滑块。

图5是沿图3的线V-V的滑块的纵截面图，图6是沿图3的线VI-VI的滑块的横截面图。如图所示，滑块31的上表面(ABS40)弯曲成沿第1方向X变凸的圆弧状，形成所谓冠状。另外，ABS40弯曲成沿第2方向Y变凸的圆弧状，形成所谓拱曲状。作为一例，冠状和拱曲状的中央部的高度T2形成为15nm左右。

如图3至图5所示，带状的深槽50形成于ABS40的第1方向X的大致中央部。深槽50遍及滑块31的第2方向Y的全长地延伸，在滑块31的两侧面42c开口。在将滑块31的厚度T1例如设为0.23mm的情况下，深槽50的深度形成为1μm～5μm、例如3μm。通过设置深槽50，在由HDD实现的所有偏转(yaw)角下，能够使得在深槽50的前导侧产生负压。

在ABS40的前导侧端部，形成有大致矩形状的前导台阶52。前导台阶52设置成相对于深槽50的底面突出，且相对于空气流C位于深槽50的流入侧。

为了维持磁头17的俯仰(pitch)角，在前导台阶52上，突出设置有通过空气膜支撑滑块31的前导垫(流入侧的压力产生面)53。前导垫53形成为多个部位朝向流入侧开放的M形状。前导垫53的顶面构成滑块31的最顶面，构成ABS40的一部分。在从前导台阶52的流入端稍微向流出侧偏离的位置，形成有前导槽55。

如图3至图5所示，滑块31具有相对于空气流C的方向形成于ABS40的流出侧端部的尾随台阶62。尾随台阶62形成为相对于负压腔54的底面突出，其突出高度形成为与前导台阶52相同程度的高度。尾随台阶62位于ABS40的第2方向Y的大致中央。在尾随台阶62的顶面，突出设置有通过空气膜支撑滑块31的尾随垫(流出侧的压力产生面)63。

尾随垫63相对于尾随台阶62的流出侧端面、在此为滑块31的流出侧端面42b，隔着间隙而设置于流入侧。尾随垫63形成为与前导垫53、中间横轨(cross rail)56、侧轨(siderail)59相同的高度水平，成为滑块31的最顶面，构成ABS40的一部分。

磁头17的头部33具有对磁盘16进行信息的记录再现的记录元件65以及再现元件66。这些记录元件65以及再现元件66相对于空气流C的方向埋入到滑块31的下游侧端部内、在此埋入到尾随台阶62内。记录元件65以及再现元件66的前端部在尾随垫63的位置露出于ABS40。

如图3至图6所示，从ABS40的大致中央部起遍及流出侧端面42b地形成有由凹处构成的负压腔54。负压腔54位于深槽50的流出端侧以及尾随台阶62的周围，朝向流出侧端面42b开放。负压腔54被形成得比深槽50浅，即，形成于比深槽50的底面高的位置。负压腔54的深度形成为500nm～1500nm、例如1000nm。通过设置负压腔54，能够在通过HDD实现的所有的偏转角下，使得负压产生。

在ABS40以包围负压腔54的方式设置有肋状的中间横轨56、一对中央轨(中央垫)68、以及一对侧轨59。而且，在中央轨68的宽度方向两侧设置有一对中间垫(第2压力产生部)70。

中间横轨56位于深槽50与负压腔54之间，沿着第2方向Y在ABS40的两侧缘之间延伸。中间横轨56设置成相对于负压腔54的底面突出，且相对于空气流C位于负压腔54的流入侧。

一对侧轨59沿着ABS40的各侧缘而形成，从中间横轨56向ABS40的流出端侧延伸。这些侧轨59相对于负压腔54的底面突出。

一对裙状部60沿着ABS40的各侧缘(侧面42c)而形成，分别沿着第1方向X从侧轨59延伸到ABS40的流出侧端面42b附近为止。各裙状部60设置成相对于负压腔54的底面突出，且形成得比侧轨59低。

中间横轨56、一对侧轨59、以及一对裙状部60作为整体，形成为上游侧封闭、朝向下游侧开放的大致U字形状。由中间横轨56、一对侧轨59、以及一对裙状部60规定(界定)了负压腔54。

一对中央轨68沿着第1方向X从中间横轨56延伸到尾随台阶62为止。一对中央轨68位于滑块31的中心轴线D的两侧，在第2方向Y上隔着间隙地互相相对。中央轨68形成为，距负压腔54的底面的高度与中间横轨56以及尾随垫63的高度相同。在一对中央轨68之间，形成有将空气流向尾随台阶62以及尾随垫63引导的导向槽(引导槽)76。该导向槽76沿着中心轴线D形成，通过深槽50、进而延伸到前导台阶52为止。

一对中间垫70设置于深槽50与尾随台阶62之间的区域，进而设置于中央轨68与侧轨59之间的区域。即、一对中间垫70设置于中央轨68的宽度方向两侧。各中间垫70呈从中间横轨56向尾随端侧延伸的大致U字形状。详细而言，中间垫70具有沿第1方向X分别从中间横轨56向滑块31的尾随端侧延伸的一对第1肋70a、和沿第2方向Y延伸且与一对第1肋70a的延伸端连结的第2肋70b。一对第1肋70a在第2方向Y上隔着间隔地互相平行地排列。另外，第2肋70b的宽度形成得比第1肋70a的宽度大。由第1肋70a以及第2肋70b规定的内空间部向滑块31的前导侧开口，即、向深槽50开口。中间垫70形成为，距负压腔54的底面的高度与中间横轨56以及尾随垫63的高度相同。

图7是表示磁盘的变形(径向位置)处的等效的冠状/拱曲状变化的图。如图所示，等效的冠状/拱曲状越向磁盘的内周侧越大。因此，在磁盘产生变形的情况下，在磁盘内周区域，滑块的上浮姿势较大地走样，滑块有可能与磁盘接触。如图8的(a)所示，通常，磁头17的上浮姿势成为：滑块31的尾随端面42b侧接近磁盘16、而前导端面42a侧更多地从磁盘16离开的倾斜状态。另外，在滑块31的ABS40带有冠状。因此，如图8的(b)所示，在由外部冲击等引起磁盘16相对于磁头17变形为凸状的情况下，导致对磁盘的变形加上等效冠状，从而滑块31的中央部与尾随垫之间的区域、在此为滑块31的中央轨68附近最接近磁盘表面，即中央轨附近的上浮量变得最小。

相对于此，如前所述，根据本实施方式所涉及的磁头17，在中央轨68的两侧设置有作为第2压力产生部的中间垫70。因此，在因磁盘16的变形而中央轨68以及中间垫70附近与磁盘表面的间隔变窄时，中间垫70使得正压产生，维持中央轨68以及中间垫70附近与磁盘表面的间隙。即，通过中间垫70产生正压来抑制磁头17与磁盘表面的接触。此外，中间垫70配置于滑块31的宽度方向中央部，使对滑块31的上浮量的影响为最小限度。

图9是关于本实施方式所涉及的磁头和比较例所涉及的磁头(没有设置中间垫的磁头)比较耐冲击力而示出的图。如图所示，可知：比较例的磁头中，在作用了施加加速度70G的外部冲击时磁头与磁盘进行接触，与此相对，本实施方式所涉及的磁头中，直到施加加速度90G左右为止不会产生与磁盘的接触。根据本实施方式所涉及的磁头，相对于比较例而言，耐冲击力提高28％左右。

由以上内容可知，根据本实施方式，能够得到抑制与记录介质的接触、能够实现可靠性的提高的磁头以及具备该磁头的磁盘装置。

接着，说明其它实施方式所涉及的磁头。此外，在以下说明的其它实施方式中，对与上述第1实施方式相同的部分附加相同的参照附图标记而省略或简化其的详细说明，以与第1实施方式不同的部分为中心详细进行说明。

(第2实施方式)

图10是示出第2实施方式所涉及的磁头的ABS侧的俯视图。如图所示，在第2实施方式中，一对中央轨68的前导侧的端部不与中间横轨56相连，而从中间横轨56离开。作为第2压力产生部的一对中间垫74分别从中央轨68沿第2方向Y延伸，进而向前导侧折弯并沿第1方向X延伸而与中间横轨56相连。中间垫74形成为，距负压腔54的底面的高度与中间横轨56以及尾随垫63的高度相同。中间垫74与中央轨68之间的空间向滑块31的前导侧开口，在此为向深槽50开口。

如上述那样构成的中间垫74能够发挥与前述的第1实施方式中的中间垫70同样的作用效果。因此，根据第2实施方式，能够得到抑制与记录介质的接触、能够实现可靠性的提高的磁头以及具备该磁头的磁盘装置。

(第3实施方式)

图11是示出第3实施方式所涉及的磁头的ABS侧的俯视图。

如图所示，在第3实施方式中，作为第2压力产生部的一对中间垫72分别从中央轨68的中央部沿第2方向Y延伸，进而向前导侧折弯并沿第1方向X延伸而形成为大致钩状。中间垫74形成为，距负压腔54的底面的高度与中间横轨56以及尾随垫63的高度相同。中间垫74与中央轨68之间的空间向滑块31的前导侧开口，在此为向负压腔54开口。

在本实施方式中，滑块31具有一对侧垫58。侧垫58沿ABS40的各侧缘而形成，从中间横轨56向ABS40的流出端侧延伸，并向侧缘侧折弯，进而向前导侧折弯而沿侧缘向前导侧延伸。这些侧垫58相对于负压腔54的底面突出。侧垫58的高度形成为与中间横轨56以及尾随垫63的高度相同。

如上述那样构成的中间垫72能够发挥与前述的第1实施方式中的中间垫70同样的作用效果。因此，根据第3实施方式，能够得到抑制与记录介质的接触、能够实现可靠性的提高的磁头以及具备该磁头的磁盘装置。

此外，说明了本发明的实施方式，但是这些实施方式仅作为示例而呈现，并不意图限定发明的范围。新实施方式能够以其它各种方式来实施，在不脱离发明的宗旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式包含在发明的范围、宗旨中，并且包含在技术方案所记载的发明及其均等的范围中。

例如，磁头的滑块不限于适用于佩姆托滑块，也能够适用于皮米(pico)滑块、飞米(femto)滑块或尺寸更大的滑块。滑块中的尾随台阶、尾随垫、中间垫、其他的部分的形状、尺寸等能够根据需要而变更。在盘驱动器中，磁盘并不限定于3.5英寸，也可以为其他的大小的磁盘。磁盘并不限定于2个，也可以为1个或3个以上，磁头的数量也根据磁盘的设置个数而增减即可。