JPH04167280A - 負圧複合型浮上磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えばコンピュータ等に接続されるハードデ
ィスクドライブ装置における記録再生に使用される負圧
磁気ヘッド及びその製造方法に関し、特に、負圧発生面
の形成時間の短縮及び高精度化を図れるようにした負圧
スライダ及びその製造方法に関する。

「従来の技術」 近年、電子機器の多機能化及び高速化に伴い、電子機器
のデータ処理に使用される記録媒体としのハードディス
クへのデータの記録再生の高密度化が強く要請されてい
る。このような要請に応える手段としてハードディスク
ドライブ装置における記録再生に使用される浮上磁気ヘ
ッドの浮上高さを一定以下に保持する低浮上化が図られ
ている。

すなわち、例えば第５図に示す従来の双胴型浮上磁気ヘ
ッドのスライダ１０１によれば、記録媒体の回転により
発生する空気流を受けて記録媒体からスライダ本体を浮
上させる正圧発生面に作用する浮上刃は記録媒体の速度
に比例することから、第７図のａ線で示すようにその浮
上量も速度に比例して増大し、記録媒体の内周部と外周
部とで浮上量の差が大きくなり、記録再生効率が不均一
になり、特に、浮上量が大きくなる記録媒体の外周部で
の記録密度を高める上では不利になる。

そこで、第７図のｂ線で示すように、記録媒体の速度が
所定の速度以上になる範囲で浮上量の変化率ができるだ
け小さくなるようにするため、例えば第６図に示すよう
に、セラミック製のスライダ本体１１１に、記録媒体の
回転により発生する空気流を受けて記録媒体からスライ
ダ本体を浮上させる正圧発生面１１２と、正圧発生面１
１２に対して２〜１０−程度の微小な段差を有する負圧
発生面１１３とを形成した、いわゆる、負圧スライダが
提案されている（特開昭６１−１４８６８５号公報、特
開昭６１−２５８３２９号公報、特開昭６２−２４８１
７９号公報、特開昭６１−１６０８８５号公報、特開昭
６２−９５７４号公報、特開昭６３−１１３９８９号公
報、特開昭６２−２４６９７９号公報、特開昭６２−１
０６８０号公報、特開昭６３−７６１６３号公報等参照
）。

負圧スライダにおいては、正圧発生面１１２と負圧発生
面１１３との段付部で記録媒体の回転により発生する空
気流の膨張により負圧が発生し、この負圧によってスラ
イダ本体１１１が記録媒体側に押しつけられることにな
る。この負圧力は、記録媒体の速度が一定以上になる範
囲では記録媒体の速度に比例して増大し、したがって、
第７図のｂ線に示すように、記録媒体の速度が所定の速
度以上になる範囲で浮上量の変化率を小さくすることが
できる。

従来、この負圧発生面１１３は、化学的エツチングある
いはプラズマエツチングのような物理的エツチングで正
圧発生面１１２を所定の段差までエツチングして形成し
たり（特開昭６１−１４８６８５号公報、特開昭６１−
２５８３２９号公報、特開昭６１−１６０８８５号公報
、特開昭６２−１０６８０号公報等参照）、研削あるい
は研磨等の機械加工によって除去したりしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、化学的あるいは物理的エツチングをによ
りセラミック製のスライダ本体１１１をエツチングする
場合には多大の時間を必要とするので、生産性を高める
上では極めて不利になる。

また、機械加工によってスライダ本体１１１を研削ある
いは研磨する場合には、必要な加工精度を確保すること
が困難であり、僅かな加工精度のバラツキによる媒体の
速度に対するスライダ本体１１１の浮上特性のバラツキ
が磁気ヘッドの記録再生特性に大きく影響を与え、製品
の性能に対する信転性を確保する上で不利になる。また
、必要な加工精度、例えば、サブミクロンオーダーの高
精度を確保するため機械加工装置の制御精度を著しく高
める必要があり、設備費用が増大したり加工時間が長く
なったりして生産性を高める上でも問題が生じる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、
負圧発生面の形成時間の短縮及び高精度化を図れるよう
にした負圧スライダを有する負圧磁気ヘッド及びその製
造方法を提供することを目的とする。

また、本第２発明においては、更に、負圧発生面にクラ
ックが発生することを防止することも目的とされる。

「課題を解決するための手段Ｊ 本発明に係る負圧磁気ヘッドは、スライダ本体とフェラ
イトコアとからなり、スライダ本体に、記録媒体の回転
により発生する空気流を受けて記録媒体からスライダ本
体を浮上させる正圧発生面と、正圧発生面に対して微小
な段差を有する負圧発生面とが形成された負圧スライダ
を前擾とするものであって、上記の目的を達成するため
、上記正圧発生面に前記段差よりも深く形成された負圧
発生面形成用の凹部と、この凹部に充填された負圧発生
面形成部材とが設けられ、上記負圧発生面が負圧発生面
形成部材を正圧発生面から上記段差の深さまで除去して
形成されたものであることを特徴としている。

また、本発明の負圧磁気ヘッドにおいて、特に、負圧発
生面形成部材のクラックの発生を防止する目的を達成す
るためには、負圧発生面形成部材がスライダ本体の熱膨
張係数よりも小さい熱膨張係数を有する素材で構成され
る。

更に、本発明に係る負圧磁気ヘッドのスライダの製造方
法は、スライダ本体に正圧発生面を形成し、この正圧発
生面の一部分を段落ち状に除去して負圧発生面を形成す
る負圧スライダにコアを配置した負圧磁気ヘッドの製造
方法を前提として、上記の目的を達成するため、負圧発
生面に前記段差よりも深い負圧発生面形成用の凹部を形
成し、この凹部にスライダ本体よりも加工が容易な負圧
発生面形成部材を充填した後、負圧面形成部材を正圧発
生面から上記段差の深さまで除去して負圧発生面を形成
することを特徴としている。

「作　用」 一般に、負圧スライダの浮上特性に大きな影響を与える
のは正圧発生面と負圧発生面との段差の寸法精度であり
、本発明において正圧発生面に形成される凹部の深さの
寸法精度は負圧スライダの浮上特性にほとんど影響しな
い。

したがって、凹部は、例えばスライダ本体素材を成形金
型に充填する時に型押ししたり、焼結後に比較的加工レ
ートの高い機械加工をしたりして形成することができる
。

また、本発明において、凹部に負圧発生面形成部材を充
填する方法としては、凹部内に液状の負圧発生面形成部
材を充填して硬化させたり、凹部内で固形状の負圧発生
面形成部材を融解あるいは溶解した後再硬化させたり、
固形状の成形された負圧発生面形成部材を凹部内に密嵌
合させたり、固形状の成形された負圧発生面形成部材を
凹部内に接着したりする方法が考えられる。

また、負圧発生面形成部材が加熱溶解して凹部に充填さ
れる場合には、負圧発生面形成部材をスライダ本体の熱
膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する素材で形成す
ることが推奨される。こうすれば、負圧発生面形成部材
が冷却凝固する時に負圧発生面形成部材に圧縮応力が作
用して負圧発生面形成部材にクラックが発生することが
防止されるからである。

更に、本発明においては負圧発生面が、スライダ本体の
正圧発生面の凹部に充填された負圧発生面形成部材の媒
体側の部分を除去して形成されるが、この負圧発生面形
成部材はスライダ本体よりも加工が容易であるので、比
較的加工性が悪いスライダ部材を所定の段差の深さまで
除去する従来例よりも短時間内に、容易に、かつ、高精
度に負圧発生面形成部材を正圧発生面から所定の段差の
深さまで除去することができる。

本発明において、負圧発生面形成部材を正圧発生面から
上記段差の深さまで除去する方法は特に限定されず、例
えば、化学的あるいは機械的エツチング、研磨、研削等
の機械加工によって負圧発生面形成部材を正圧発生面か
ら上記段差の深さまで除去することができる。これらの
方法のなかでは、エツチングによって負圧発生面形成部
材を正圧発生面から上記段差の深さまで除去する方法が
比較的加工時間が短く、しかも、高い加工寸法精度が得
られるので有利である。

「実施例」 以下、本発明の負圧磁気ヘッドの一実施例に係る負圧ス
ライダ及びその製造方法を第１図に基づき説明する。

第１図（Ｃ）は本発明の負圧磁気ヘッドに使用される実
施例に係る負圧スライダの斜視図である。１本発明の負
圧磁気ヘッドは負圧スライダ本体１とこのスライダ本体
１に配置されたフェライトコア６とから構成されている
。

この負圧スライダは、結縁媒体の回転により発生する空
気流を受けて記録媒体からスライダ本体ｌを浮上させる
正圧発生面２と、正圧発生面２に対して微小な段差を有
する負圧発生面５とを備えている。上記正圧発生面２に
は上記段差よりも深く形成された負圧発生面形成用の凹
部３と、この凹部３に充填された負圧発生面形成部材と
してのガラス４とが設けられている。そして、例えば４
５０〜４６０℃で軟化する鉛系の低融点のガラス４の媒
体側部分を正圧発生面２から上記段差の深さまでエツチ
ングで除去することにより、上記負圧発生面５が形成さ
れている。

次に、本発明方法の一実施例にがかる負圧スライダの製
造方法について説明する。なお、フェライトコア６はス
ライダ１が完成された後に配置されるために、これ以外
の説明では省略する。

スライダ本体１は、例えばチタン酸カルシウム等のセラ
ミック（あるいは、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等）の粉末を
成形型に充填して成形した後、焼結して作られる点では
常法と異ならない。

第１図（ａ）に示すように、このスライダ本体１は、は
ぼ直方体に成形され、その媒体移動元側（図上、斜め左
上側）の端面１ａから媒体側（図上、上側）の平面１ｂ
にわたって正圧発生面２が形成される。

また、スライダ本体１の媒体側の平面１ｂには、正圧発
生面２としての該平面１ｂから所定の深さを有し、スラ
イダ本体１の媒体側の平面１ｂ及び媒体移動先側（図上
、斜め右下側）の端面ＩＣに開放された角溝状の凹部３
が形成される。

この凹部３は、焼結後に研削、研磨等の機械加工によっ
て形成することも可能であるが、ここでは、製造工程数
を削減するとともに、機械加工よりも効率良く凹部３を
形成できるようにするため、スライダ本体ｌの成形型に
凹部３に対応する凸部を設けておいて、スライダ本体１
の成形に際して型押しによって形成される。

この凹部３には、スライダ本体１よりも加工が容易な負
圧発生面形成部材４が充填される。負圧発生面形成部材
４の素材は、特に限定されず、後にこれの媒体側部分を
所定の段差まで除去する工程の加工方法を斯酌して選定
すればよい。

この実施例では、負圧発生面形成部材４を短時間で、か
つ、高精度に除去できるエツチングにより負圧発生面５
を段落ち状に形成することを考慮し、負圧発生面形成部
材４としてガラス４が充填される。

ガラス４を凹部に充填する具体的な方法としては、特に
、制限はなく、例えば第１図（ａ）に示すように、凹部
３の容積よりも体積が大きい丸棒状のガラス４を凹部３
に載せ、加熱して溶解すればよい。

なお、ガラス４の種類は、エツチングレート、熱膨張係
数、スライダ本体１との反応性等を総合的に考慮して選
定される。ただし、ここでは、凹部３内で溶解されたガ
ラス４を冷却凝固させる時に、ガラス４にクラックが発
生することを防止するため、ガラス４の熱膨張係数がス
ライダ本体１の熱膨張係数よりも小さくして、ガラス４
の冷却凝固時にガラス４に圧縮応力が作用するようにガ
ラス４の種類を決定している。

この後、スライダ本体１及びガラス４を研磨することに
より、スライダが第１図（ロ）に示すように、所定の外
形寸法に正確に仕上げられる。この段階では、正圧発生
面２が最終的に仕上げられるとともに、ガラス４の表面
４ｂ・４Ｃがスライダ本体１の媒体側の平面１ｂ及び媒
体移動先側の端面ｌＣとそれぞれほぼ面一に研磨される
。

この後、ガラス４の媒体側の部分をスライダ本体１の媒
体側の平面１ｂ、すなわち、正圧発生面２に対して所定
の段差が生じるまで除去して、負圧発生面５が形成され
る。

ガラス４の媒体側の部分を除去する方法は、特に限定さ
れず、例えば、研削、研磨等、比較的加工レートが高い
機械加工によってガラス４の媒体側の部分を除去するこ
とも可能であるが、ここでは、加工の手間と時間とを一
層節約できるようにするとともに、高い加工精度を得る
ため、エツチングによってガラス４の媒体側の部分を除
去する方法が採用された。

すなわち、ガラス４の媒体移動先側の端面４Ｃにエツチ
ングレジストを塗布し、フッ化水素等のエツチング剤を
スライダに接触させてガラス４の媒体側の表面４ｂのみ
をエツチングする。

ここで、フッ化水素に対するガラス４のエツチングレー
トは、フッ化水素に対するチタン酸カルシウム、即ち、
スライダ本体ｌのエツチングレートに比べて十分に大き
いので、フッ化水素に対するガラス４のエツチングレー
トを考慮してエツチング時間を制御するだけで、ガラス
４のエツチング量を極めて高精度に制御することができ
、従って、エツチング処理の時間管理を厳格にするだけ
できわめて高精度にスライダ本体１の媒体側の平面１ｂ
とガラス４の媒体側の表面４ｂとの間に所定の段差を形
成することができる。

かくして、第１図（Ｃ）に示すように、本発明の一実施
例に係る負圧スライダが得られる。

この負圧スライダ及びその製造方法によれば、凹部３の
寸法精度は比較的粗くすることができるので、凹部３を
スライダ本体の成形と同時に形成したり、スライダ本体
の焼結後に加工レートが高い機械加工によって形成した
りすることができる。

また、凹部３に充填されたガラス４をエツチング時間を
厳格に管理するだけで高精度に正圧発生面２から所要の
段差だけ除去して負圧発生面５を形成することができ、
微小な段差の寸法精度を高めて媒体の速度に対するスラ
イダ本体１の浮上特性のバラツキを減少させることがで
き、磁気ヘッドの記録再生特性のバラツキを小さくして
製品の性能に対する信幀性を高めることができる。

しかも、凹部３を型押しや機械加工によって短時間で形
成できるうえ、ガラス４のエツチングレートがスライダ
本体１のエツチングレートに比べると格段に大きいので
、スライダ本体１をエツチングして正圧発生面２と負圧
発生面５との間に段差を形成する従来例に比べるとはる
かに短時間で正圧発生面２と負圧発生面５との間に段差
を形成できる。

上記の一実施例においては、長方形の１つの負圧発生面
５が形成されているが、例えば、第２図に示すように、
スライダ本体１１に２条の凹部１３を平行に形成して正
圧□発生面１２をＥ字形に形成し、各凹部１３に充填し
た負圧発生面形成部材１４の媒体側部分を所定量除去し
て２条の負圧発生面１５を形成するように構成したり、
第３図に示すように、スライダ本体２１に双胴型の正圧
発生面２２を形成し、各レール部にそれぞれ長方形の凹
部２３を形成し、凹部に充填した負圧発生面形成部材２
４の媒体側部分を所定量除去して負圧発生面２５を形成
したりすることも可能である。

また、上記の一実施例では磁気ヘッドの説明は本発明に
直接関係しないので省略しているが、例えば第４図に示
すコンポジットヘッドのようにスライダ本体３１と磁気
ヘッド部３６とが低融点ガラス３７によって接合れてい
る場合にも本発明を適用することができる。この場合に
は、正圧発生面３２の凹部３３に充填された負圧発生面
形成部材としてのガラス３４をエツチングして負圧発生
面３５を形成する前に、低融点ガラス３７にエツチング
レジストを塗布して、エツチング時に低融点ガラス３７
がエツチングされることを防止すればよい。なお、この
エツチングレジストはエツチングの終了後に除去される
。

「発明の効果」 以上のように、本発明において、従来と同等の負圧発生
部を極めて容易に形成できるため安価なスライダとなり
、全体として低コスト、浮上特性の安定した負圧磁気ヘ
ッドとなる。また、本発明の製造方法においては、エツ
チングレート等の加工性が低いスライダ本体に成形時の
型押しや焼結後の機械加工等によって効率良く凹部を形
成し、その凹部に負圧発生面形成部材を充填した後、正
圧発生面を研磨等の加工により形成し、更にその後に負
圧発生面形成部材の媒体側部分を除去して負圧発生面が
形成されるので、正圧発生面と負圧発生面との段差の寸
法精度が負圧発生面の媒体側部分を除去する加工の加工
精度に依存することになる。従って、凹部の加工寸法精
度は比較的粗くすることができ、スライダ本体の成形と
同時に成形すれば足りるので、実質的に工数を増加させ
ることにはならない、その結果、実質的には従来の負圧
スライダの製造工程に比べると負圧発生面形成部材の充
填工程とその媒体側部分の除去工程とが増加することに
なるが、負圧発生面形成部材の加工性がスライダ本体よ
りも高いため、この除去工程の加工時間が短縮され、全
工程時間においては本発明の方が短くなる。

特に、本発明において、負圧発生面形成部材をスライダ
本体に比べて十分にエツチングレートの高い例えばガラ
スで構成し、エツチングによって負圧発生面形成部材の
媒体側部分を除去する場合には、負圧発生面形成部材の
媒体側部分の除去工程時間がスライダ本体をエツチング
により除去する従来例に比べて著しく短縮される上、エ
ツチング時間を管理するだけで加工寸法精度の管理が行
え、簡単に加工寸法精度を高めることができる。

また、特に、本発明において、負圧発生面形成部材が加
熱溶解して凹部に充填され、かつ、スライダ本体の熱膨
張係数よりも小さい熱膨張係数を有する素材からなる場
合には、凹部内で溶解された負圧発生面形成部材が冷却
凝固する時に圧縮応力を受けることになり、負圧発生面
形成部材のクラックが発生することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例及びこれにより製造され
た本発明の一実施例に係る負圧スライダを示し、第１図
（ａ）は負圧発生面形成部材充填前のスライダ本体及び
負圧発生面形成部材の斜視図、第１図（ｂ）は負圧スラ
イダの正圧発生面仕上げ後の負圧スライダの斜視図、第
１図（Ｃ）は完成した負圧磁気ヘッドの斜視図、第２図
、第３図あるいは第４図はそれぞれ本発明の異なる実施
例に係る負圧スライダの斜視図、第５図は従来の双胴型
浮上磁気へラドスライダの斜視図、第６図は従来の負圧
スライダの斜視図、第７図は従来の双胴型浮上磁気へラ
ドスライダと負圧スライダとの浮上特性を比較して示す
浮上特性図である。 １・・・スライダ本体 ２・・・正圧発生面 ３・・・凹　　　部 ４・・・負圧発生面形成部材（ガラス）５・・・負圧発
生面 １１・・・スライダ本体 １２・・・正圧発生面 １３・・・凹　　　部 １４・・・負圧発生面形成部材 １５・・・負圧発生面 ２１・・・スライダ本体 ２２・・・正圧発生面 ２３・・・凹　　　部 ２４・・・負圧発生面形成部材 ２５・・・負圧発生面 ３１・・・スライダ本体 ３２・・・正圧発生面 ３３・・・凹　　　部 ３４・・・負圧発生面形成部材（ガラス）３５・・・負
圧発生面 出願人　　京　セ　ラ　株式会社 代理人　　高　　木　　義　　輝 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体の回転により発生する空気流を受けて記
   録媒体からスライダ本体を浮上される正圧発生面と、正
   圧発生面に対して微小な段差を有する負圧発生面とを有
   する負圧スライダに、コアを配置した負圧複合型浮上磁
   気ヘッドにおいて、前記負圧発生面に、前記段差よりも
   深く形成された負圧発生用の凹部を前記段差に形成する
   ための負圧発生面形成部材を設けたことを特徴とする負
   圧複合浮上磁気ヘッド。
2. （２）負圧発生面形成部材が加熱溶解して凹部に充填さ
   れ、かつ、スライダ本体の熱膨張係数よりも小さい熱膨
   張係数を有する素材からなることを特徴とする請求項第
   １項に記載する負圧複合型浮上磁気ヘッド。
3. （３）スライダ本体に正圧発生面と、該正圧発生面に対
   して微小な段差に凹んだ負圧発生面とを形成した負圧ス
   ライダにフェライトからなるコアを配置した負圧複合型
   浮上磁気ヘッドの製造方法において、負圧発生面に凹部
   を形成し、この凹部にスライダ本体よりも加工容易な負
   圧発生面形成部材を充填した後、該負圧発生面形成部材
   を正圧発生面から上記段差の深さにまで除去して負圧発
   生面を形成することを特徴とする負圧複合型浮上磁気ヘ
   ッドの製造方法。