JPH07129943A - 磁気ヘッドスライダ及びその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッドスライダ及びその製造方法Info
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- JPH07129943A JPH07129943A JP27672493A JP27672493A JPH07129943A JP H07129943 A JPH07129943 A JP H07129943A JP 27672493 A JP27672493 A JP 27672493A JP 27672493 A JP27672493 A JP 27672493A JP H07129943 A JPH07129943 A JP H07129943A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スライダ表面の硬度と面粗さとをバランス良
く向上させ、これにより、スライダの摺動性能の向上を
図る。 【構成】 スライダ１の後端部（図で右側）にはデータ
を記録再生するための磁気ヘッド素子２が取り付けられ
ている。スライダ１の表面、すなわち記録媒体である磁
気ディスクに対向する表面部には、加速電圧５〜５０ｋ
Ｖでイオン注入処理を施した改質処理層３が形成されて
いる。
く向上させ、これにより、スライダの摺動性能の向上を
図る。 【構成】 スライダ１の後端部（図で右側）にはデータ
を記録再生するための磁気ヘッド素子２が取り付けられ
ている。スライダ１の表面、すなわち記録媒体である磁
気ディスクに対向する表面部には、加速電圧５〜５０ｋ
Ｖでイオン注入処理を施した改質処理層３が形成されて
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置、フ
ロッピディスク装置、磁気テープ装置（ＭＴ）及びＶＴ
Ｒ等において、磁気記録変換をする磁気ヘッドスライダ
の表面構造の改良に関するものである。
ロッピディスク装置、磁気テープ装置（ＭＴ）及びＶＴ
Ｒ等において、磁気記録変換をする磁気ヘッドスライダ
の表面構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク、フロッピディスク、磁気
テープ等のデータ記録装置はその記録容量の増大ととも
に、そのデータ転送速度の高速化がより一層重要な課題
となってきている。この高速化を実現するのには、記録
媒体と磁気ヘッドとの相対速度の高速化を図っていく必
要がある。しかし、この速度の増大につれて磁気ヘッド
の摩耗が進み易くなり、記録変換部の信頼性が損なわれ
ることがある。また、トライボロジー的観点からも記録
媒体と磁気ヘッド間の摺動性を考慮し、各々の最適化を
図ることは重要な課題である。
テープ等のデータ記録装置はその記録容量の増大ととも
に、そのデータ転送速度の高速化がより一層重要な課題
となってきている。この高速化を実現するのには、記録
媒体と磁気ヘッドとの相対速度の高速化を図っていく必
要がある。しかし、この速度の増大につれて磁気ヘッド
の摩耗が進み易くなり、記録変換部の信頼性が損なわれ
ることがある。また、トライボロジー的観点からも記録
媒体と磁気ヘッド間の摺動性を考慮し、各々の最適化を
図ることは重要な課題である。
【０００３】従来技術としては、磁気特性を考慮しなが
らスライダ表面の材質や形状の最適化を図るため、特開
平３−１２０６１０号公報に開示されているように、ス
ライダの表面に炭素等の保護膜を用いる手法、もしくは
特開平４−３６４２１７号公報に開示されているよう
に、スライダの表面保護膜をＣＶＤ、イオンビームデポ
ジションまたはプラズマ蒸着を用いて形成する手法が知
られている。
らスライダ表面の材質や形状の最適化を図るため、特開
平３−１２０６１０号公報に開示されているように、ス
ライダの表面に炭素等の保護膜を用いる手法、もしくは
特開平４−３６４２１７号公報に開示されているよう
に、スライダの表面保護膜をＣＶＤ、イオンビームデポ
ジションまたはプラズマ蒸着を用いて形成する手法が知
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
記録媒体である磁気ディスクとスライダとの記録スペー
シングは０.２乃至０.１ミクロンとなってきており、磁
気ディスクの剥離損傷を押さえるには、スライダ表面の
材料と形状が重要な因子となってきた。これらに対応す
るためには、スライダの表面コーティング膜の開発、あ
るいはその形状形成法を解決することが重要な課題とな
っている。
記録媒体である磁気ディスクとスライダとの記録スペー
シングは０.２乃至０.１ミクロンとなってきており、磁
気ディスクの剥離損傷を押さえるには、スライダ表面の
材料と形状が重要な因子となってきた。これらに対応す
るためには、スライダの表面コーティング膜の開発、あ
るいはその形状形成法を解決することが重要な課題とな
っている。
【０００５】ヘッドスライダ側に要求される性質として
は、硬度よりも面粗さを制御することにある。すなわ
ち、この硬度が高過ぎるとディスク媒体に与える摺動損
傷が大きくなってしまうため、むしろ接触時の面圧を下
げるようなヘッドスライダ形状制御が重要となる。この
点に関して、上記従来技術ではスライダ表面の硬度を上
げることのみが先行し、ヘッドスライダの形状制御すな
わち面粗さを制御することについての配慮が十分ではな
かった。
は、硬度よりも面粗さを制御することにある。すなわ
ち、この硬度が高過ぎるとディスク媒体に与える摺動損
傷が大きくなってしまうため、むしろ接触時の面圧を下
げるようなヘッドスライダ形状制御が重要となる。この
点に関して、上記従来技術ではスライダ表面の硬度を上
げることのみが先行し、ヘッドスライダの形状制御すな
わち面粗さを制御することについての配慮が十分ではな
かった。
【０００６】本発明の目的は、スライダ表面の硬度と面
粗さとをバランス良く向上させ、これにより、スライダ
の摺動性能の向上を図った磁気ヘッドスライダ及びその
製造方法を提供することである。
粗さとをバランス良く向上させ、これにより、スライダ
の摺動性能の向上を図った磁気ヘッドスライダ及びその
製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、スライダの一側に磁気ヘッド素子が取り
付けられた磁気ヘッドスライダにおいて、前記スライダ
表面のうち記録媒体と対向する表面にイオン注入処理を
施した改質処理層が形成されていることを特徴とするも
のである。
に、本発明は、スライダの一側に磁気ヘッド素子が取り
付けられた磁気ヘッドスライダにおいて、前記スライダ
表面のうち記録媒体と対向する表面にイオン注入処理を
施した改質処理層が形成されていることを特徴とするも
のである。
【０００８】また、本発明は、スライダの一側に磁気ヘ
ッド素子が取り付けられた磁気ヘッドスライダにおい
て、前記スライダ表面のうち記録媒体と対向する表面に
保護膜が密着され、前記保護膜全体と該保護膜密着面近
傍の前記スライダ表面にイオン注入処理を施した改質処
理層が形成されていることを特徴とするものである。
ッド素子が取り付けられた磁気ヘッドスライダにおい
て、前記スライダ表面のうち記録媒体と対向する表面に
保護膜が密着され、前記保護膜全体と該保護膜密着面近
傍の前記スライダ表面にイオン注入処理を施した改質処
理層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明は、上記の各磁気ヘッドスラ
イダを磁気記録装置に搭載したものである。
イダを磁気記録装置に搭載したものである。
【００１０】さらに、本発明の磁気ヘッドスライダの製
造方法は、一側に磁気ヘッド素子が取り付けられたスラ
イダを１００〜５００℃に加熱するとともに、前記スラ
イダ表面のうち記録媒体と対向する表面に１×１０15〜
１×１０19ions／cm2の範囲の原子量をイオン注入し
て、前記スライダの記録媒体側表面に改質処理層を形成
することである。
造方法は、一側に磁気ヘッド素子が取り付けられたスラ
イダを１００〜５００℃に加熱するとともに、前記スラ
イダ表面のうち記録媒体と対向する表面に１×１０15〜
１×１０19ions／cm2の範囲の原子量をイオン注入し
て、前記スライダの記録媒体側表面に改質処理層を形成
することである。
【００１１】また、本発明の磁気ヘッドスライダの製造
方法は、一側に磁気ヘッド素子が取り付けられたスライ
ダに対して、そのスライダ表面のうち記録媒体と対向す
る表面に保護膜を密着させ、次にそのスライダを１００
〜５００℃に加熱するとともに、前記保護膜表面に１×
１０15〜１×１０19ions／cm2の範囲の原子量をイオン
注入して、前記保護膜全体と該保護膜密着面近傍の前記
スライダ表面に改質処理層を形成することである。
方法は、一側に磁気ヘッド素子が取り付けられたスライ
ダに対して、そのスライダ表面のうち記録媒体と対向す
る表面に保護膜を密着させ、次にそのスライダを１００
〜５００℃に加熱するとともに、前記保護膜表面に１×
１０15〜１×１０19ions／cm2の範囲の原子量をイオン
注入して、前記保護膜全体と該保護膜密着面近傍の前記
スライダ表面に改質処理層を形成することである。
【００１２】
【作用】磁気ヘッドスライダ表面が平滑過ぎるとヘッド
とディスク間の凝着力により摩擦力が大きくなり、また
粗過ぎるとヘッド浮上の障害となってしまう。そこで、
突起高さの頂上が揃っていて、適度な粗さが導入されて
いるようなスライダ面が理想とされる。すなわち、磁気
ヘッドスライダ表面を制御された面粗さに形成すること
がより重要となってきた。
とディスク間の凝着力により摩擦力が大きくなり、また
粗過ぎるとヘッド浮上の障害となってしまう。そこで、
突起高さの頂上が揃っていて、適度な粗さが導入されて
いるようなスライダ面が理想とされる。すなわち、磁気
ヘッドスライダ表面を制御された面粗さに形成すること
がより重要となってきた。
【００１３】通常行われているラッピング平面研磨工程
では機械的な研磨であるためランダムな面粗さとなるの
に対し、非常に高いエネルギを持ったイオン衝撃により
形成される表面形状は原子レベルの衝突による形状変化
であるため、均一に制御された表面形状となる。そして
これによって、スライダの摺動特性を向上させることが
可能となる。
では機械的な研磨であるためランダムな面粗さとなるの
に対し、非常に高いエネルギを持ったイオン衝撃により
形成される表面形状は原子レベルの衝突による形状変化
であるため、均一に制御された表面形状となる。そして
これによって、スライダの摺動特性を向上させることが
可能となる。
【００１４】すなわち、上記構成のように、スライダ表
面のうち記録媒体と対向する側にイオン注入処理を施し
た改質処理層を形成すると、スライダ表面または保護膜
表面が適度な面粗さを持つようになり、しかも形成され
た面粗さの特徴として数ｎｍレベルの突起に低減でき
る。これにより、ディスク側の局部的な突起先端部とヘ
ッドスライダとが接触した時、そこに生じる面圧を低く
することができ、スライダ側の保護膜の剥離等の損傷の
程度を低減することが可能となる。
面のうち記録媒体と対向する側にイオン注入処理を施し
た改質処理層を形成すると、スライダ表面または保護膜
表面が適度な面粗さを持つようになり、しかも形成され
た面粗さの特徴として数ｎｍレベルの突起に低減でき
る。これにより、ディスク側の局部的な突起先端部とヘ
ッドスライダとが接触した時、そこに生じる面圧を低く
することができ、スライダ側の保護膜の剥離等の損傷の
程度を低減することが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。 （第１実施例）図１〜図４は本発明の第１実施例を示し
ており、図１は磁気ヘッドスライダの膜構成を示す断面
図、図２はイオン注入時の加速電圧とヘッド面粗さの関
係を示した線図、図３は磁気ヘッドスライダの摺動試験
結果の線図、図４はスライダ内部の深さ方向の元素分析
結果を示した線図である。
る。 （第１実施例）図１〜図４は本発明の第１実施例を示し
ており、図１は磁気ヘッドスライダの膜構成を示す断面
図、図２はイオン注入時の加速電圧とヘッド面粗さの関
係を示した線図、図３は磁気ヘッドスライダの摺動試験
結果の線図、図４はスライダ内部の深さ方向の元素分析
結果を示した線図である。
【００１６】図１において、スライダ１の材質としては
ＺｒＯ2が用いられており、このスライダ１の後端部
（図で右側）にはデータを記録再生するための磁気ヘッ
ド素子２が取り付けられている。スライダ１の表面、す
なわち記録媒体である磁気ディスクに対向する表面部に
は、Ａｒイオンを加速電圧１０ｋＶで注入した改質処理
層３が形成されている。改質処理層３は磁気ヘッド２の
記録媒体側表層部にも形成されている。また、改質処理
層３はスライダ１表面にのみ形成し、磁気ヘッド２には
形成しないようにしてもよい。なお、イオンの注入量は
試料面積当り１×１０15ions／cm2である。
ＺｒＯ2が用いられており、このスライダ１の後端部
（図で右側）にはデータを記録再生するための磁気ヘッ
ド素子２が取り付けられている。スライダ１の表面、す
なわち記録媒体である磁気ディスクに対向する表面部に
は、Ａｒイオンを加速電圧１０ｋＶで注入した改質処理
層３が形成されている。改質処理層３は磁気ヘッド２の
記録媒体側表層部にも形成されている。また、改質処理
層３はスライダ１表面にのみ形成し、磁気ヘッド２には
形成しないようにしてもよい。なお、イオンの注入量は
試料面積当り１×１０15ions／cm2である。
【００１７】このスライダ１の表面は、ラップ仕上げの
後にイオン注入により表面粗さが制御され、中心線平均
粗さＲａは９ｎｍに、面粗さの最大高さＲｍａｘは１７
ｎｍに設定されている。ここで、中心線平均粗さＲａと
は断面曲線の中心線から測定曲線までの偏差の絶対値の
平均を意味する粗さ表示パラメータであり、最大高さＲ
ｍａｘとは断面曲線のうち最も高い山頂から最も低い谷
底までの高さを意味する値である。
後にイオン注入により表面粗さが制御され、中心線平均
粗さＲａは９ｎｍに、面粗さの最大高さＲｍａｘは１７
ｎｍに設定されている。ここで、中心線平均粗さＲａと
は断面曲線の中心線から測定曲線までの偏差の絶対値の
平均を意味する粗さ表示パラメータであり、最大高さＲ
ｍａｘとは断面曲線のうち最も高い山頂から最も低い谷
底までの高さを意味する値である。
【００１８】次に、改質処理層３を有する磁気ヘッドス
ライダの製造方法について説明する。スライダ１は予め
機械加工され所定の形状に形成されている。そのスライ
ダ１をラップ仕上げにより、Ｒａを約４ｎｍにＲｍａｘ
を約３０ｎｍにして、表面を鏡面仕上げする。このよう
な機械研磨ではＲａは小さくなるが、ランダムな面粗さ
であるため、摺動性能の向上に重要なＲｍａｘを低減す
ることができない。そこで、スライダ１の表面のうち記
録媒体と対向する表面にイオン注入することにより、数
原子レベルの形状制御を行う。
ライダの製造方法について説明する。スライダ１は予め
機械加工され所定の形状に形成されている。そのスライ
ダ１をラップ仕上げにより、Ｒａを約４ｎｍにＲｍａｘ
を約３０ｎｍにして、表面を鏡面仕上げする。このよう
な機械研磨ではＲａは小さくなるが、ランダムな面粗さ
であるため、摺動性能の向上に重要なＲｍａｘを低減す
ることができない。そこで、スライダ１の表面のうち記
録媒体と対向する表面にイオン注入することにより、数
原子レベルの形状制御を行う。
【００１９】ここで、本実施例による効果を明らかにす
るために、以下に示すような実験を行った。ラップ仕上
げの面に対してイオンの注入量は試料面積あたり１×１
０17ions／cm2と一定条件下において、加速電圧を変化
させてイオン注入処理したスライダ表面の面粗さを測定
した。その結果を図２に示す。図中の横軸は加速電圧
を、縦軸は面粗さ（最大面粗さＲｍａｘ、中心線平均粗
さＲａ）を表している。この結果から言えることは、イ
オンを注入することによりＲｍａｘを低減することがで
きるのみななず、逆にＲａは注入により大きくなる。加
速電圧１０〜２０ｋＶでＲａは極大をとり、その前後で
は低下する傾向をとる。この様子を走査型トンネル顕微
鏡で観察すると、初期状態あるいは加速電圧５ｋＶでは
殆ど変化は見られなかったが、加速電圧が１０，１５，
２０ｋｖあたりで粗さが大きくなることが分かった。
るために、以下に示すような実験を行った。ラップ仕上
げの面に対してイオンの注入量は試料面積あたり１×１
０17ions／cm2と一定条件下において、加速電圧を変化
させてイオン注入処理したスライダ表面の面粗さを測定
した。その結果を図２に示す。図中の横軸は加速電圧
を、縦軸は面粗さ（最大面粗さＲｍａｘ、中心線平均粗
さＲａ）を表している。この結果から言えることは、イ
オンを注入することによりＲｍａｘを低減することがで
きるのみななず、逆にＲａは注入により大きくなる。加
速電圧１０〜２０ｋＶでＲａは極大をとり、その前後で
は低下する傾向をとる。この様子を走査型トンネル顕微
鏡で観察すると、初期状態あるいは加速電圧５ｋＶでは
殆ど変化は見られなかったが、加速電圧が１０，１５，
２０ｋｖあたりで粗さが大きくなることが分かった。
【００２０】本実施例の場合、イオン注入処理すると最
大高さＲｍａｘは１７ｎｍ程度に小さくなるのに対し、
Ｒａは逆に９ｎｍへと少し大きくなっている。これは、
平均的な粗さは大きくしたにもかかわらず、それらの山
と谷の大きさがそろっており、均一性が大幅に向上した
面となったことを意味している。
大高さＲｍａｘは１７ｎｍ程度に小さくなるのに対し、
Ｒａは逆に９ｎｍへと少し大きくなっている。これは、
平均的な粗さは大きくしたにもかかわらず、それらの山
と谷の大きさがそろっており、均一性が大幅に向上した
面となったことを意味している。
【００２１】次に、この処理表面層を持つヘッドスライ
ダの耐摺動性を評価するため、摺動ドラッグ試験を実施
した。スパッタカーボン保護膜上にパーフルオロポリエ
ーテル系潤滑剤を塗布した磁気ディスク円板を用い、回
転速度５ｍ／秒で回転させ、ヘッドはウインチェスター
形磁気ヘッドスライダを用いて荷重８０ｍＮで押し付
け、その時の摩擦力変化を測定した。その結果を図３に
示す。横軸は回転総数を、縦軸は摩擦力を示している。
イオン未注入のヘッドの場合、摺動回数とともに摩擦力
が上昇し、ドラッグ摺動回数１００００回後のヘッド摩
擦力は１３０ｍＮにもなる。それに対し加速電圧５，２
０，５０ｋＶの場合では回転数２０００回までは若干の
上昇はあるものの、その後は一定しており、摺動回数１
００００回後のヘッド摩擦力は５０ｍＮ以下と小さく、
イオン注入による効果が顕著であることが分かる。しか
し加速電圧を５０ｋＶより大きくして、６０ｋＶあるい
は７０ｋＶとすると、摩擦力は摺動回数と共に増加する
傾向になってしまいイオン注入の効果がない。
ダの耐摺動性を評価するため、摺動ドラッグ試験を実施
した。スパッタカーボン保護膜上にパーフルオロポリエ
ーテル系潤滑剤を塗布した磁気ディスク円板を用い、回
転速度５ｍ／秒で回転させ、ヘッドはウインチェスター
形磁気ヘッドスライダを用いて荷重８０ｍＮで押し付
け、その時の摩擦力変化を測定した。その結果を図３に
示す。横軸は回転総数を、縦軸は摩擦力を示している。
イオン未注入のヘッドの場合、摺動回数とともに摩擦力
が上昇し、ドラッグ摺動回数１００００回後のヘッド摩
擦力は１３０ｍＮにもなる。それに対し加速電圧５，２
０，５０ｋＶの場合では回転数２０００回までは若干の
上昇はあるものの、その後は一定しており、摺動回数１
００００回後のヘッド摩擦力は５０ｍＮ以下と小さく、
イオン注入による効果が顕著であることが分かる。しか
し加速電圧を５０ｋＶより大きくして、６０ｋＶあるい
は７０ｋＶとすると、摩擦力は摺動回数と共に増加する
傾向になってしまいイオン注入の効果がない。
【００２２】以上の結果より、加速電圧５〜５０ｋＶの
領域で摩擦力が小さいのは図２の面粗さに直接関係して
おり、粗さ４.５ｎｍの以上の粗さ領域に対応してい
る。このことより、良好な摺動特性を示すのは加速電圧
５〜５０ｋＶであり、この領域は面粗さＲａに相関があ
ることが分かる。この摩擦力はスライダ面の剥離を主と
する損傷に起因している。
領域で摩擦力が小さいのは図２の面粗さに直接関係して
おり、粗さ４.５ｎｍの以上の粗さ領域に対応してい
る。このことより、良好な摺動特性を示すのは加速電圧
５〜５０ｋＶであり、この領域は面粗さＲａに相関があ
ることが分かる。この摩擦力はスライダ面の剥離を主と
する損傷に起因している。
【００２３】次に、ヘッドスライダに注入した元素の内
部分布を明らかにするために、オージェ電子分光法によ
り測定した。その結果を図４に示す。注入したＡｒは表
面から１３ｎｍで最大濃度を示していた。本実施例では
注入イオンとしてＡｒを用いているが、Ｈ、Ｎ、Ｎｅ、
Ｏ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗのいずれか
を用いた場合、その最大濃度を示す深さは、２〜４０ｎ
ｍと異なるが、摺動特性に対しては同様の効果がある。
部分布を明らかにするために、オージェ電子分光法によ
り測定した。その結果を図４に示す。注入したＡｒは表
面から１３ｎｍで最大濃度を示していた。本実施例では
注入イオンとしてＡｒを用いているが、Ｈ、Ｎ、Ｎｅ、
Ｏ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗのいずれか
を用いた場合、その最大濃度を示す深さは、２〜４０ｎ
ｍと異なるが、摺動特性に対しては同様の効果がある。
【００２４】以上のように、本実施例によれば、磁気ヘ
ッドスライダの表面形状の適正化により、磁気ヘッドス
ライダの破損が生じにくくなり、摺動性能の向上に効果
がある。
ッドスライダの表面形状の適正化により、磁気ヘッドス
ライダの破損が生じにくくなり、摺動性能の向上に効果
がある。
【００２５】（第２実施例）図５は、本発明の第２実施
例を示している。本実施例では、ＭｎＺｎスライダ４の
表面層にＲＦスパッタリングでＳｉＯ2保護膜５を厚さ
１０ｎｍ形成しておき、これにＮイオンを加速電圧５ｋ
Ｖで注入した。この時の断面形状を図５に示す。すなわ
ち、保護膜５とスライダ４の記録媒体側表層部とが改質
処理層６となったものである。
例を示している。本実施例では、ＭｎＺｎスライダ４の
表面層にＲＦスパッタリングでＳｉＯ2保護膜５を厚さ
１０ｎｍ形成しておき、これにＮイオンを加速電圧５ｋ
Ｖで注入した。この時の断面形状を図５に示す。すなわ
ち、保護膜５とスライダ４の記録媒体側表層部とが改質
処理層６となったものである。
【００２６】本実施例の磁気ヘッドスライダの摺動特性
について評価を行った。それによると、ドラッグ回転数
１００００回後のヘッド摩擦力は４５ｍＮと小さく、イ
オン注入による効果が顕著であることが見出された。本
実施例の別の効果としては、ＳｉＯ2保護膜５を用いて
いるため、水分の吸湿性も低く耐食信頼性向上の効果も
ある。スライダの材質はＭｎＺｎであるが、ＺｒＯ2、
ＮｉＺｎ、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、ＣａＴｉＯ3の場合でも
同様の効果が認められた。
について評価を行った。それによると、ドラッグ回転数
１００００回後のヘッド摩擦力は４５ｍＮと小さく、イ
オン注入による効果が顕著であることが見出された。本
実施例の別の効果としては、ＳｉＯ2保護膜５を用いて
いるため、水分の吸湿性も低く耐食信頼性向上の効果も
ある。スライダの材質はＭｎＺｎであるが、ＺｒＯ2、
ＮｉＺｎ、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、ＣａＴｉＯ3の場合でも
同様の効果が認められた。
【００２７】（第３実施例）図６は、本発明の第３実施
例を示している。本実施例の磁気ヘッドスライダは、Ａ
ｌ2Ｏ3−ＴｉＣバルク材料からなるスライダ７と、その
後端部には磁気抵抗効果による磁気ヘッド（ＭＲ型磁気
ヘッド）１２が取り付けられている。そしてスライダ７
表面のうち記録媒体に対向する面には、ＳｉＯ2保護膜
８、Ｃ保護膜９、Ｓｉ保護膜１０の順に積層された３層
構造の保護膜が形成されている。ＳｉＯ2保護膜８、Ｃ
保護膜９、Ｓｉ保護膜１０のそれぞれ厚さは１０ｎｍ、
２０ｎｍ、１０ｎｍである。
例を示している。本実施例の磁気ヘッドスライダは、Ａ
ｌ2Ｏ3−ＴｉＣバルク材料からなるスライダ７と、その
後端部には磁気抵抗効果による磁気ヘッド（ＭＲ型磁気
ヘッド）１２が取り付けられている。そしてスライダ７
表面のうち記録媒体に対向する面には、ＳｉＯ2保護膜
８、Ｃ保護膜９、Ｓｉ保護膜１０の順に積層された３層
構造の保護膜が形成されている。ＳｉＯ2保護膜８、Ｃ
保護膜９、Ｓｉ保護膜１０のそれぞれ厚さは１０ｎｍ、
２０ｎｍ、１０ｎｍである。
【００２８】この３層の保護膜が形成されたスライダ表
面に、Ｎイオンを加速電圧４０ｋＶで、注入量１×１０
19ions／cm2で打ち込んだ。さらに磁気ヘッドスライダ
を仕込み室内で約２００度に加熱し、それをイオン注入
量１×１０19ions／cm2で処理した。その結果、ドラッ
グ回転数１００００回後のヘッド摩擦力は３５ｍＮであ
り非常に小さく、イオン注入による効果が顕著であるこ
とが見出された。さらに、これら複数の薄膜の場合、注
入原子による原子衝突拡散より、密着性も非常に向上す
る効果もある。さらには、ＭＲ型磁気ヘッドの場合、ヘ
ッド−ディスク間の放電によりヘッド素子の破壊が問題
となる場合があるが、本実施例のように３層構造の保護
膜とすることにより、絶縁性を高め、磁気ヘッドの放電
破壊に対する効果もある。
面に、Ｎイオンを加速電圧４０ｋＶで、注入量１×１０
19ions／cm2で打ち込んだ。さらに磁気ヘッドスライダ
を仕込み室内で約２００度に加熱し、それをイオン注入
量１×１０19ions／cm2で処理した。その結果、ドラッ
グ回転数１００００回後のヘッド摩擦力は３５ｍＮであ
り非常に小さく、イオン注入による効果が顕著であるこ
とが見出された。さらに、これら複数の薄膜の場合、注
入原子による原子衝突拡散より、密着性も非常に向上す
る効果もある。さらには、ＭＲ型磁気ヘッドの場合、ヘ
ッド−ディスク間の放電によりヘッド素子の破壊が問題
となる場合があるが、本実施例のように３層構造の保護
膜とすることにより、絶縁性を高め、磁気ヘッドの放電
破壊に対する効果もある。
【００２９】（第４実施例）図４は本発明の第４実施例
であり、上記各実施例で示した磁気ヘッドスライダを搭
載した磁気ディスク装置を示している。磁気記録される
円板状の磁気ディスク１３はスピンドルにより高速回転
しており、その上にデータ記録する磁気ヘッド１４は支
持バネ体１６の先端に取り付けられ、任意の半径上に位
置決めできるようなボイスコイルモータ１５により駆動
できるように構成されている。イオン注入によって改質
された磁気ヘッドスライダの表層は、磁気ディスクに対
向する磁気ヘッド１４の下面に形成されており、この面
が磁気ディスク１３に対して非常な良好な摺動特性を示
すので、磁気ディスク装置の信頼性向上のみならず、ヘ
ッドの極低浮上化が可能となるので高記録密度化が実現
できる効果がある。
であり、上記各実施例で示した磁気ヘッドスライダを搭
載した磁気ディスク装置を示している。磁気記録される
円板状の磁気ディスク１３はスピンドルにより高速回転
しており、その上にデータ記録する磁気ヘッド１４は支
持バネ体１６の先端に取り付けられ、任意の半径上に位
置決めできるようなボイスコイルモータ１５により駆動
できるように構成されている。イオン注入によって改質
された磁気ヘッドスライダの表層は、磁気ディスクに対
向する磁気ヘッド１４の下面に形成されており、この面
が磁気ディスク１３に対して非常な良好な摺動特性を示
すので、磁気ディスク装置の信頼性向上のみならず、ヘ
ッドの極低浮上化が可能となるので高記録密度化が実現
できる効果がある。
【００３０】なお、上記各実施例で示した磁気ヘッドス
ライダは、磁気ディスク装置だけでなく、フロッピディ
スク装置、磁気テープ装置およびＶＴＲ等にも搭載可能
である。
ライダは、磁気ディスク装置だけでなく、フロッピディ
スク装置、磁気テープ装置およびＶＴＲ等にも搭載可能
である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気ヘッドスライダの表面をイオン注入処理したので、
磁気ヘッドスライダ表面の硬度と面粗さの最適化を図る
ことができ、記録媒体に対する摺動性能を向上させるこ
とが可能となる。
磁気ヘッドスライダの表面をイオン注入処理したので、
磁気ヘッドスライダ表面の硬度と面粗さの最適化を図る
ことができ、記録媒体に対する摺動性能を向上させるこ
とが可能となる。
【００３２】また、イオン注入により保護膜の硬度と面
粗さも最適化することができ、これによって保護膜の密
着性が向上して、保護膜の剥離防止を図ることもでき
る。
粗さも最適化することができ、これによって保護膜の密
着性が向上して、保護膜の剥離防止を図ることもでき
る。
【００３３】さらに、本発明の磁気ヘッドスライダを磁
気記録装置に搭載すれば、磁気記録装置の信頼性が向上
するとともに、磁気記録装置のより一層の高記録密度化
を実現できる。
気記録装置に搭載すれば、磁気記録装置の信頼性が向上
するとともに、磁気記録装置のより一層の高記録密度化
を実現できる。
【図１】本発明の第１実施例による磁気ヘッドスライダ
の断面図である。
の断面図である。
【図２】イオン注入時の加速電圧とヘッド面粗さとの関
係を示した線図である。
係を示した線図である。
【図３】磁気ヘッドスライダの摺動試験結果の線図であ
る。
る。
【図４】磁気ヘッドスライダ内部の組成分布図である。
【図５】本発明の第２実施例による磁気ヘッドスライダ
の断面図である。
の断面図である。
【図６】本発明の第３実施例による磁気ヘッドスライダ
の断面図である。
の断面図である。
【図７】本発明の磁気ヘッドスライダを搭載した磁気デ
ィスク装置の斜視図である。
ィスク装置の斜視図である。
１，４，７ スライダ ２ 磁気ヘッド素子 ３，６，１１ 改質処理層 ５ 保護膜 ８ ＳｉＯ2保護膜 ９ Ｃ保護膜 １０ Ｓｉ保護膜 １２ ＭＲ型磁気ヘッド １３ 磁気ディスク １４ 磁気ヘッド １５ ボイスコイルモータ １６ 支持バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松山 巖 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 小島 修一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内
Claims (11)
- 【請求項１】 スライダの一側に磁気ヘッド素子が取り
付けられた磁気ヘッドスライダにおいて、前記スライダ
表面のうち記録媒体と対向する表面にイオン注入処理を
施した改質処理層が形成されていることを特徴とする磁
気ヘッドスライダ。 - 【請求項２】 スライダの一側に磁気ヘッド素子が取り
付けられた磁気ヘッドスライダにおいて、前記スライダ
表面のうち記録媒体と対向する表面に保護膜が密着さ
れ、前記保護膜全体と該保護膜密着面近傍の前記スライ
ダ表面にイオン注入処理を施した改質処理層が形成され
ていることを特徴とする磁気ヘッドスライダ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の磁気ヘッドスライ
ダにおいて、前記改質処理層は、前記磁気ヘッド素子の
記録媒体側表層部にも形成されていることを特徴とする
磁気ヘッドスライダ。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の磁気ヘッドスライ
ダにおいて、前記改質処理層は、加速電圧５〜５０ｋＶ
条件でイオン注入された層であることを特徴とする磁気
ヘッドスライダ。 - 【請求項５】 請求項１又は２記載の磁気ヘッドスライ
ダにおいて、前記改質処理層にイオン注入される元素
は、Ｎ、Ｈ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｏ、Ｂ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、
Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗのいずれかであることを特徴とする磁気
ヘッドスライダ。 - 【請求項６】 請求項１又は２記載の磁気ヘッドスライ
ダにおいて、前記イオン注入により導入された元素の深
さ分布は、前記スライダ表面又は前記保護膜表面より２
ｎｍ〜４０ｎｍの深層部に最高値を有する分布であるこ
とを特徴とする磁気ヘッドスライダ。 - 【請求項７】 請求項１又は２記載の磁気ヘッドスライ
ダにおいて、前記スライダは、ＭｎＺｎ、ＮｉＺｎ、Ａ
ｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、ＣａＴｉＯ3、ＺｒＯ2のいずれかで構
成されていることを特徴とする磁気ヘッドスライダ。 - 【請求項８】 請求項１又は２記載の磁気ヘッドスライ
ダにおいて、前記保護膜は、ＳｉＯ2、Ｃ、Ｓｉ、ＢＮ
のいずれかで構成された１層構造、もしくはＳｉＯ2、
Ｃ、Ｓｉ、ＢＮのうちの複数種類が積層された積層構造
であることを特徴とする磁気ヘッドスライダ。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドスライダを搭載した磁気記録装置。 - 【請求項１０】 一側に磁気ヘッド素子が取り付けられ
たスライダを１００〜５００℃に加熱するとともに、前
記スライダ表面のうち記録媒体と対向する表面に１×１
０15〜１×１０19ions／cm2の範囲の原子量をイオン注
入して、前記スライダの記録媒体側表面に改質処理層を
形成する磁気ヘッドスライダの製造方法。 - 【請求項１１】 一側に磁気ヘッド素子が取り付けられ
たスライダに対して、そのスライダ表面のうち記録媒体
と対向する表面に保護膜を密着させ、次にそのスライダ
を１００〜５００℃に加熱するとともに、前記保護膜表
面に１×１０15〜１×１０19ions／cm2の範囲の原子量
をイオン注入して、前記保護膜全体と該保護膜密着面近
傍の前記スライダ表面に改質処理層を形成する磁気ヘッ
ドスライダの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27672493A JPH07129943A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 磁気ヘッドスライダ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27672493A JPH07129943A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 磁気ヘッドスライダ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07129943A true JPH07129943A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17573460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27672493A Pending JPH07129943A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 磁気ヘッドスライダ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07129943A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820980A (en) * | 1996-03-08 | 1998-10-13 | Minebea Co., Ltd. | Magnetic head |
| JP4947838B2 (ja) * | 1999-05-11 | 2012-06-06 | グリーンリーフ テクノロジー コーポレイション | セラミック基板の処理方法及び改良された薄膜磁気記録ヘッド |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP27672493A patent/JPH07129943A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820980A (en) * | 1996-03-08 | 1998-10-13 | Minebea Co., Ltd. | Magnetic head |
| JP4947838B2 (ja) * | 1999-05-11 | 2012-06-06 | グリーンリーフ テクノロジー コーポレイション | セラミック基板の処理方法及び改良された薄膜磁気記録ヘッド |
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