JPH08102164A

JPH08102164A - 浮上式磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH08102164A
Application number: JP6259378A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Ishihara; 弘久石原
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1996-04-16
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JP3219947B2; US6172850B1

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＳＳ方式のハードディスク装置などに装備
される浮上式磁気ヘッドにおいて、スライダと記録媒体
との静摩擦力を低減し、記録媒体の始動に必要な力を低
減させる。【構成】スライダ１の接触面５，５上に薄膜素子３を
保護する薄い保護膜１４が形成され、その表面に保護膜
１４と同じ材料の薄膜１５が形成されている。薄膜１５
の膜厚δを例えば１０ｎｍ以上とすることにより、スラ
イダと記録媒体との間に液膜が張るのを防止でき、水膜
凝集による静摩擦力の増大を防止できる。また接触面５
に対する薄膜１５の面積比を例えば８０％以下とするこ
とにより、記録媒体との接触面積を狭くし、静摩擦力を
低減できる。その結果ディスクの起動トルクを低下させ
ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体が始動すると
きに、記録媒体に接触する状態から浮上する姿勢となる
スライダを備えた浮上式磁気ヘッドに係り、スライダが
記録媒体に接触しているときの静摩擦力を低減させて、
記録媒体の始動に要する力を軽減できるようにした浮上
式磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、ハードディスク装置などに使用
される浮上式磁気ヘッドを示したものであり、ディスク
との対向面を上向きにして示した斜視図である。図８に
示す浮上式磁気ヘッドＨは、図示上面が、磁気記録媒体
であるハードディスクの記録面に向けられる。この浮上
式磁気ヘッドＨでは、ディスクの移動方向Ｘに対して上
流側（（イ）側）がリーディング側と呼ばれ、下流側
（（ロ）側）がトレーリング側と呼ばれている。スライ
ダ１はセラミック材料などにより形成され、スライダ１
のトレーリング側（ロ）の端面２に薄膜素子３が取り付
けられる。この薄膜素子３には、磁気抵抗効果によりデ
ィスクの磁気記録信号を再生する磁気検出部（ＭＲ素子
部）と、コイルなどがパターン成形された記録部（イン
ダクティブ素子部）とを有している。

【０００３】スライダ１のディスク対向面には、エアー
グルーブ７の両側にレール部４，４が形成され、このレ
ール部４，４の表面が、停止中のディスクに接触する接
触面（ＡＢＳ面）５，５となっている。また接触面５，
５のリーディング側の端部には傾斜面６，６が形成され
ている。磁気ヘッドＨのスライダ１は、ロードビームの
先端に固定されたフレキシャに支持され、スライダ１
は、板ばねにより形成されたロードビームの弾性力によ
り４ｇ（グラム）程度の弱い力でディスクに付勢されて
いる。この磁気ヘッドＨはいわゆるＣＳＳ（コンタクト
・スタート・ストップ）方式のハードディスク装置に使
用され、ディスクが停止しているときには、前記力によ
りスライダ１の接触面５，５がディスクの記録面に接触
する。ディスクが始動すると、ディスクの移動方向（Ｘ
方向）に沿ってスライダ１とディスク表面との間に空気
流が導かれ、スライダ１がディスク表面から短い距離だ
け浮上する。ディスクからのスライダ１の浮上量は、エ
アーグルーブ７の深さや接触面５，５の表面積などによ
り決められる。

【０００４】浮上姿勢では、リーディング側（イ）がト
レーリング側（ロ）よりもディスク上に高く持ち上がる
傾斜姿勢となる。この浮上姿勢にて、薄膜素子３の磁気
検出部によりディスクに記録された磁気信号が読み取ら
れ、あるいは磁気記録部により、ディスクに磁気信号が
記録される。ＣＳＳ方式のハードディスク装置に設けら
れるディスク駆動用のモータでは、ディスクとスライダ
とが確実に摺動を開始できるだけの起動トルクが必要と
される。ディスクとスライダとの始動に必要なトルクが
高くなると、ハードディスク装置に大型のモータを使用
しなくてはならなくなり、機器の小型化を制限するとと
もに、消費電力が多くなるという問題が生じる。

【０００５】ディスクの始動に必要なトルクは、スライ
ダ１の接触面５，５とディスク表面との静摩擦力に依存
する。ディスクの始動に必要な起動トルクを低下させる
ためにはこの静摩擦力を低下させることが必要になる。
上記静摩擦力を低下させるための従来の対策として、接
触面５，５を大きな曲率半径の曲面形状（クラウン形
状）とすることや、接触面５，５の表面に微細な凹凸加
工を施すことが実施されている。接触面５，５をクラウ
ン形状に加工し、または微細な凹凸とすることにより、
接触面５，５とディスクとの真実接触面積を低下させる
ことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、接触面５，５
を所定の曲率半径にてクラウン形状に加工するのは、非
常に難しい研磨作業を必要とし、製造工程が繁雑になる
のみならず、接触面５，５を、一定の曲率半径となるよ
うに安定して加工することが難しく、量産に適さない。
また、接触面５，５を微細な凹凸面とすると、ディスク
始動時に接触面５，５がディスク表面を引っ掻くことに
なり、ディスク表面に傷が付きやすくなる。そこで、最
近では、図９に示すように、接触面５，５をエッチング
加工して、接触面５，５に、ある程度広い面積の突部５
ａを形成し、これにより、ディスクＤとの真実接触面積
を低下させることが考えられている。ところが、エッチ
ング加工は加工工程が繁雑であり、スライダ１の加工コ
ストが非常に高くなる。またエッチングにより突部５ａ
の段差の高さδが均一になるように加工するのは困難で
あり、製品ごとに前記高さδがばらつきやすい問題があ
る。

【０００７】また、上記のクラウン形状、微細な凹凸、
あるいはエッチングによる突部形成では、たしかにディ
スクとの接触面積を低減できる。しかしながら、ディス
クとスライダ１との静摩擦力は、接触面積だけで決めら
れるものではなく、ディスクの表面の潤滑剤や、ディス
ク表面に付着する水膜が大きな影響を与える。ハードデ
ィスクはその表面に数ｎｍ（ナノメータ）の厚さの潤滑
剤が塗布されており、また例えば使用環境での相対湿度
が５０％程度となると、ディスク表面に数ｎｍの厚さの
水滴が付着する。ディスクが停止しているときには、デ
ィスクとスライダ１との間に前記潤滑剤および水膜が介
在し、これによりスライダがディスクに対して吸着状態
となり、スライダ１とディスクとを摺動させる静摩擦力
が増大する問題がある。

【０００８】前述のように接触面５，５をクラウン形状
に加工したものでは、接触面積を小さくできても、接触
面５，５とディスクとの間の前記潤滑剤および水膜によ
る液膜の介在を避けることができず、また接触面５，５
に微細な凹凸を形成した場合も、微細な凹部とディスク
との間に前記液膜が介在し、いずれの場合も静摩擦力を
大幅に低減させることは困難である。また、前記潤滑剤
および水膜による液膜の膜厚は最大で１０ｎｍ程度にな
る。したがって、図９に示すようにエッチング加工によ
り接触面５，５にある程度広い面積の突部５ａが形成さ
れたものでは、突部５ａの突出段差の高さδが１０ｎｍ
未満であると、接触面５，５とディスクＤの表面との間
に、表面張力により液膜Ａが張られる。この液膜Ａの吸
着力により静摩擦力の増大を避けることができない。エ
ッチング加工により突部５ａを形成する方法では、前記
段差の高さδを調整するのは困難であり、また、高さδ
を大きい値にすると、エッチングに要する時間が長くな
り、製造コストが高くなる。

【０００９】次に、従来の浮上式磁気ヘッドは、トレー
リング側端部に、コイルが巻かれたコアが接合されたバ
ルクタイプのものが主であったが、最近では図８に示す
ように、トレーリング側端面２に薄膜素子３が設けられ
たものが多くなりつつある。この薄膜素子３を有するも
のでは、薄膜素子３の接触面５への露出部８に保護膜を
形成する必要がある。特に、薄膜素子３に磁気抵抗効果
を使用した磁気検出部（ＭＲ素子部）が設けられている
場合には、素子部に検出電流が与えられるため、電気的
な絶縁が可能な保護膜が形成されていないと、素子部の
電流がディスクにリークし、磁気検出が不能になるとい
う問題が生じる。

【００１０】この種のスライダ１は微小な寸法のもので
あるために、保護膜を前記露出部８の部分のみに成膜す
ることは困難であり、通常は露出部８と共に接触面５，
５全面に前記保護膜が形成される。この場合に、前記の
ように、接触面５，５に微細な凹凸を形成して接触面積
を低下させようとしても、微細な凹部内に前記保護膜が
入り込み、微細な凹凸を形成することによる静摩擦力の
低減効果を期待できなくなる。また図９に示すように、
ある程度広い面積の突部５ａが形成されるものでは、突
部５ａのエッチング加工後に前記保護膜が成膜されるこ
とになる。突部５ａの表面と接触面５とに所定膜厚の保
護膜が形成されると、前記段差の高さδを一定値以上に
設定するのがさらに困難になる。

【００１１】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、比較的簡単な工程で、スライダの接触面に、記録
媒体との接触面積を低減できる薄膜を形成して、スライ
ダと記録媒体との静摩擦係数を低下させることを第１の
目的としている。

【００１２】また本発明は、スライダと記録媒体の間に
介在する液膜による吸着を防止し、この吸着による静摩
擦力の増大を防止できるようにすることを第２の目的と
している。

【００１３】さらに本発明は、薄膜素子の露出部を保護
する保護膜を形成する場合に、保護膜により接触面の段
差の高さが変えられることを防ぎ、また保護膜とともに
突部を形成する薄膜を連続する工程で形成できるように
することを第３の目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録媒体の始
動時に、記録媒体に接触する状態から記録媒体上に浮上
する姿勢となるスライダと、このスライダのトレーリン
グ側端部に設けられた磁気検出部とを有し、記録媒体が
停止したときに前記記録媒体に接触する前記スライダの
接触面に、部分的な薄膜が形成されていることを特徴と
するものである。本発明では、上記薄膜がスライダの接
触面からの突出部となる。また磁気検出部は、磁気抵抗
効果を利用した磁気検出部（ＭＲ素子部）や、磁気記録
用のインダクティブ素子部を有する薄膜素子であるが、
従来のコイルが巻かれたコアがスライダのトレーリング
側端部に設けられたバルクタイプの磁気ヘッドであって
も実施可能である。

【００１５】上記において、接触面の表面と薄膜の表面
との段差が１０ｎｍ以上であることが好ましく、さらに
好ましくは１５ｎｍ以上、さらに好ましくは１７ｎｍま
たは１８ｎｍ以上である。

【００１６】また、接触面の全面積に対する薄膜の表面
積の比が８０％以下であることが好ましく、さらに好ま
しくは７５％以下、または７０％以下、あるいは６０％
以下である。あるいは、５０％以下が好ましい。

【００１７】また、磁気検出部が薄膜素子であり、接触
面ならびに前記薄膜素子を覆う保護膜が形成される場合
に、保護膜の表面に、保護膜と同じ材料により部分的な
薄膜を形成することが可能である。

【００１８】

【作用】上記手段では、スライダの記録媒体との接触面
に、この接触面の面積に対して所定の面積比にて薄膜が
形成され、記録媒体が停止しているときに、薄膜の表面
が記録媒体に接触するものとなる。記録媒体とスライダ
との接触面積は、薄膜の面積に等しくなり、よって記録
媒体とスライダとの接触面積が狭くなる。この接触面積
が小さくなることにより、記録媒体とスライダとの静摩
擦係数が低減される。薄膜が炭素を主体とした材料、例
えば水素添加炭素（Ｃ−Ｈ）などの硬質で且つ低摩擦係
数の材料により形成されることにより、記録媒体とスラ
イダとの静摩擦係数をさらに低減でき、また記録媒体と
の摺動によるスライダの接触面の摩耗も防止できる。

【００１９】薄膜の材料は、上記のように低摩擦係数で
且つ硬質のものが好ましく、水素添加炭素以外の材料と
してはＳｉＣ、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3などが例
示できる。薄膜は、スライダの接触面にマスキングして
スパッタリングあるいは蒸着することにより形成でき、
比較的容易な方法で形成でき、また薄膜の面積および膜
厚などを制御しやすくなる。

【００２０】記録媒体としてのハードディスクの表面に
は、潤滑剤とさらに湿度に基づく水膜が付着するが、例
えば相対湿度５０％の環境下では、潤滑剤と水膜との合
計の厚さは数ｎｍで１０ｎｍ未満程度であるのが一般的
である。よって、スライダの接触面の表面と薄膜の表面
との段差の高さδが１０ｎｍ未満であると、接触面と記
録媒体との間に液膜が介在し、その吸着力により、スラ
イダと記録媒体との静摩擦力が増大し、薄膜を形成する
ことによる効果が低減される。したがってスライダの接
触面の表面と薄膜の表面との段差の高さδは１０ｎｍ以
上であることが好ましい。また実験の結果では、前記段
差の高さδを１５ｎｍ以上とすると静摩擦力を６ｇ未満
にできる。またδを１７ｎｍ以上または１８ｎｍ以上と
することにより、静摩擦力を５ｇ以下にできる。記録媒
体であるディスクの起動トルクを考慮した場合に、静摩
擦力を５ｇ以下とすることが最も好ましい。

【００２１】また、薄膜の膜厚が２０ｎｍ以上とし、前
記液膜による吸着を防止した状態で、スライダの接触面
の全面積に対する薄膜の表面積の比を、８０％以下とす
ることにより、静摩擦力を６ｇ未満にできる。さらに７
５％以下または７０％以下とすることにより静摩擦力を
５ｇ以下に低減できる。さらに６０％以下とすることに
より、静摩擦力を４ｇ以下にでき、５０％以下とするこ
とにより静摩擦力を３ｇ以下にできる。

【００２２】以上から、スライダと記録媒体との静摩擦
力を５ｇ以下にするためには、薄膜の膜厚を１７ｎｍま
たは１７．５ｎｍあるいは１８ｎｍ以上とし、且つ接触
面に対する薄膜の面積比を７５％または７０％以下とす
ることが好ましい。さらに静摩擦力を４ｇ以下に設定す
るためには、薄膜の膜厚を２０ｎｍ以上とし、面積比を
６０％以下とすることが好ましい。さらに静摩擦力を低
下させた最も好ましい例は、薄膜の面積比が３３．３％
程度で、薄膜の高さが２６ｎｍ程度である。

【００２３】次に、磁気検出部として磁気抵抗効果を用
いるなどした薄膜素子を使用する場合には、この薄膜素
子の露出部を保護するために、この露出部ならびに、接
触面全面に保護膜が形成される。この保護膜が厚いもの
であると、薄膜素子の露出部と記録媒体とのスペーシン
グが大きくなるため、この膜厚は２００または２５０オ
ングストローム以下の薄いものであることが好ましい。
この保護膜が形成される場合に、この保護膜と同じ材料
により、保護膜の上に薄膜が形成される。このように保
護膜と薄膜を同じ材料により形成することにより、同じ
ターゲットを用いたスパッタリングや蒸着により、保護
膜と薄膜とを連続的に成膜できることになる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は、本発明の第１実施例の浮上式磁気ヘッドを
ディスク対向面を上向きにして示した斜視図、図２
（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は平面図である。図１ない
し図２に示した浮上式磁気ヘッドＨ１のスライダ１は、
アルミナ・チタンカーバイト（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）など
のセラミック材料により形成されたものであり、記録媒
体であるハードディスクとの対向面にエアーグルーブ７
が形成され、その両側にレール部４，４が形成されて、
レール部４，４の表面が平面形状の接触面５，５となっ
ている。本発明では接触面５，５が平面であっても静摩
擦力を充分に低減できるが、この接触面５，５が所定曲
率半径の曲面形状（クラウン形状）であってもよい。ま
た接触面５，５のリーディング側（イ）の端部は傾斜面
６，６となっている。スライダ１のトレーリング側
（ロ）の端面２には、薄膜素子３が設けられている。薄
膜素子３は、ディスクに記録された磁気記録信号を再生
する磁気検出部、またはディスクに磁気信号を記録する
磁気記録部、あるいは磁気検出部と磁気記録部の双方を
含むものである。磁気検出部は、例えば磁気抵抗効果素
子（ＭＲ素子）により構成される。また磁気記録部は、
コイルとコアとがパターン形成されたインダクティブ素
子により構成される。

【００２５】図１ないし図２に示す実施例では、接触面
５，５の傾斜面６，６が形成されていない部分の中央
部、すなわちリーディング側（イ）とトレーリング側
（ロ）のほぼ中央部分に平面が矩形状の薄膜１１，１１
が形成されている。図２（Ａ）では、接触面５，５の表
面と薄膜１１，１１の表面との段差の高さがδで示され
ている。薄膜１１，１１の材料は低摩擦係数で且つ硬質
のものが好ましく、例えば水素添加炭素（Ｃ−Ｈ）また
は、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃などにより
形成される。この薄膜１１は、スライダ１の接触面５，
５に接着剤層を介して形成される。薄膜１１，１１がス
ライダ１に密着しやすい材料の場合には、接着剤層は不
要である。スライダ１の材料および薄膜１１の材料は図
３から図５に示す各実施例において同じである。薄膜１
１，１１は、スライダ１の接触面５，５にマスキングを
形成し、マスキング以外の部分にスパッタリングまたは
蒸着を行うことにより形成される。マスキングの寸法精
度により薄膜１１，１１の表面積を高精度に設定でき、
またスパッタリングや蒸着の時間を管理することによ
り、薄膜１１，１１の厚さδを制御できる。

【００２６】図３（Ａ）は本発明の第２実施例の浮上式
磁気ヘッドＨ２の側面図、図３（Ｂ）はその平面図であ
る。この磁気ヘッドＨ２のスライダ１および薄膜素子３
は、図１に示すものと同じである。この磁気ヘッドＨ２
では、接触面５，５の傾斜面６，６が形成されていない
部分にて、リーディング側（イ）に所定面積の薄膜１２
ａ，１２ａが形成され、トレーリング側（ロ）に薄膜１
２ｂ，１２ｂが形成されている。両薄膜素子１２ａ，１
２ｂは同じ膜厚（段差の高さ）δである。

【００２７】この実施例では、薄膜１２ｂが薄膜素子３
の接触面５，５への露出部８を覆っており、薄膜１２ｂ
が、薄膜素子３の露出部８を保護する保護膜として兼用
されている。薄膜素子３がインダクティブ素子を主体と
する場合には、薄膜１２ａ，１２ｂの材料として非磁性
材料を使用することが好ましい。また薄膜素子３に磁気
抵抗効果素子が含まれている場合には、磁気抵抗効果素
子に供給される検出電流がディスクにリークするのを防
止するために、薄膜１２ａ，１２ｂが電気的絶縁を発揮
できる材料により形成することが好ましい。あるいは、
インダクティブ素子の場合に、非磁性接着剤層を形成
し、または磁気抵抗効果素子の場合に、電気的絶縁がで
きる接着剤層を形成すれば、薄膜１２ａ，１２ｂの材料
が必ずしも非磁性材料や、電気的絶縁材料である必要は
ない。

【００２８】図４（Ａ）は、本発明の第３実施例の浮上
式磁気ヘッドＨ３を示す側面図、図４（Ｂ）はその平面
図である。この磁気ヘッドＨ３のスライダ１および薄膜
素子３は、図１に示したものと同じである。この実施例
では、接触面５，５に、複数の薄膜１３，１３，１３，
…が形成されている。この薄膜１３は表面が円形であ
り、リーディング側（イ）からトレーリング（ロ）にか
けて接触面５，５に一定の間隔で一列に配列して形成さ
れている。

【００２９】図５（Ａ）は、本発明の第４実施例の浮上
式磁気ヘッドＨ４を示す側面図、図５（Ｂ）はその平面
図である。この実施例では、トレーリング側（ロ）に形
成された薄膜素子３を覆う保護膜１４が形成されてい
る。この保護膜１４は、薄膜素子３の接触面５への露出
部８の部分および接触面５，５さらには傾斜面６，６の
全面に形成されている。そしてこの保護膜１４，１４の
表面に薄膜１５，１５が形成されている。図１と図２に
示した実施例と同様に、薄膜１５，１５は、接触面５，
５においてリーディング側（イ）とトレーリング側
（ロ）の中央部分に形成されている。図５の実施例で
は、保護膜１４の表面から薄膜１５の表面までの段差の
高さがδである。保護膜１４と薄膜１５は、同じ材料で
あり、前述のように、例えば水素添加炭素（Ｃ−Ｈ）ま
たは、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃などによ
り形成される。薄膜素子３がインダクティブ素子である
場合には保護膜により磁気的絶縁を行うことが必要であ
り、磁気抵抗効果素子を有する場合には、電気的絶縁が
必要である。よって保護膜１４および薄膜１５の材料と
しては非磁性材料または電気的絶縁材料を使用すること
が好ましい。ただし、保護膜の下地に接着剤層が形成さ
れる場合には、接着剤層が非磁性材料または電気的絶縁
材料であればよい。

【００３０】上記保護膜１４の膜厚は、薄膜１５の膜厚
δよりも薄いものであり、例えば２５０オングストロー
ム以下、または２００オングストローム以下程度であ
る。図３に示す実施例と図５に示す実施例を対比した場
合に、両者ともに薄膜素子３が膜で保護されている点で
共通している。ただし、図３の実施例では、薄膜素子３
の露出部８が比較的厚い寸法δの薄膜１２ｂで覆われる
ために、薄膜素子３の露出部８と記録媒体であるディス
クとのスペーシングが大きくなる欠点がある。これに対
し、図５の実施例では、保護膜１４を薄膜１５よりも充
分に薄い膜厚に形成できるために、薄膜素子３とディス
クとのスペーシングが大きくなることがなく、高いヘッ
ド出力を期待できる。また、図５の実施例では、保護膜
１４と薄膜１５とが同じ材料により形成されるために、
同じ材料をターゲットとしたスパッタリングや蒸着によ
り、保護膜１４と薄膜１５とを連続工程にて形成でき
る。

【００３１】図１ないし図５に示した磁気ヘッドＨ１〜
Ｈ４では、ロードビームの先部に設けられたフレキシャ
にスライダ１が支持される。そして、スライダ１が所定
の力Ｆ（図１参照）により記録媒体であるハードディス
クに付勢される。この力Ｆは４ｇ程度である。またこれ
らの磁気ヘッドはＣＳＳ方式のハードディスク装置に使
用される。ディスクが停止しているときには、スライダ
１の接触面５，５が、薄膜１１，１２ａ，１２ｂ，１
３，１５を介してディスクに接触する。ディスクが図１
に示すＸ方向へ移動すると、スライダ１とディスクとの
間に導かれる空気流により、スライダ１がディスク表面
から浮上する。磁気ヘッドＨ１〜Ｈ４では、いずれも薄
膜部分がディスクに接触するが、その接触面積が狭く、
また薄膜が低摩擦材料により形成されているので、ディ
スクを始動させるための起動トルクが小さくなる。

【００３２】次に、上記磁気ヘッドの静摩擦力の測定結
果を説明する。（測定１）上記図１ないし図５に示した各浮上式磁気ヘ
ッドＨ１ないしＨ４において、接触面５，５の全面積に
対する薄膜の表面の面積比を変えた場合の、静摩擦力を
測定した結果を図６に示す。この測定では、前記磁気ヘ
ッドＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を実施例とし、図５に示す
ものにおいて保護膜１４のみを成膜し薄膜１５を形成し
ないものを比較例とした。上記各磁気ヘッドにおいて、
薄膜１１，１２ａ，１２ｂ，１３，１５、および比較例
の保護膜１４を、水素添加炭素（Ｃ−Ｈ）により形成し
た。また全ての磁気ヘッドにおいて、薄膜の膜厚、すな
わち接触面５または保護膜１４の表面から薄膜の表面ま
での高さδを２６ｎｍとした。

【００３３】各実施例の磁気ヘッドおよび比較例の磁気
ヘッドにおいて、接触面５，５の全面積に対する薄膜の
表面積を変えたものを複数種類ずつ用意した。それぞれ
の磁気ヘッドをロードビームの先端に固定されたフレキ
シャに支持し、これをＣＳＳ方式のハードディスク装置
に搭載して、スライダ１を４ｇ（グラム）の力Ｆにより
ハードディスクに接触させた。この状態からディスクを
始動させ、このときの起動トルクから、ディスク中心と
スライダとの距離を除算して、静摩擦力ｇｆを求めた。
使用したハードディスクは、その表面に約３ｎｍの厚さ
の潤滑剤が塗布されたものを使用した。測定環境は、気
温２０℃で相対湿度５０％とした。

【００３４】図６において、「●」は図１と図２の磁気
ヘッドＨ１、「＊」は図３の磁気ヘッドＨ２、「○」は
図４の磁気ヘッドＨ３、「◇」は図５の磁気ヘッドＨ４
で、「△」は前記比較例のそれぞれの測定結果である。
図６の測定結果では、比較例の静摩擦力（ｇｆ）が非常
に高いのに対し、薄膜を形成した各実施例では静摩擦力
（ｇｆ）が低くなっているのが解る。また、各実施例の
磁気ヘッドＨ１〜Ｈ４において、測定結果の傾向が同じ
であり、接触面５の全面積に対する薄膜の表面積の比が
小さくなるにしたがって、静摩擦力（ｇｆ）が低下する
ことが解る。

【００３５】（測定２）次に、図７は、第１実施例の磁
気ヘッドＨ１において、薄膜１１の膜厚（段差の高さ）
δと、静摩擦力（ｇｆ）との関係を調べた結果を示して
いる。この実施例では、図１と図２に示す磁気ヘッドＨ
１において、薄膜１１を水素添加炭素（Ｃ−Ｈ）により
形成し、接触面５の全面積に対する薄膜１１の表面積の
比を３３．３％とした。そして、薄膜１１と接触面５と
の段差の高さδを変化させたものを複数種類用意した。
各磁気ヘッドのスライダ１をロードビームの先端のフレ
キシャに支持し、ＣＳＳ方式のハードディスク装置に搭
載し、スライダ１を４ｇの力Ｆでディスクに接触させ
た。この状態で、ハードディスクを起動し、図６に示し
たのと同様に静摩擦力（ｇｆ）を求めた。ハードディス
クの表面には、約３ｎｍの潤滑剤が塗布されたものを使
用し、測定環境は気温２０℃、相対湿度５０％とした。

【００３６】図７では、複数種類の磁気ヘッド１の測定
結果を「○」で示している。図７では、薄膜１１の膜厚
δが小さいと、静摩擦力（ｇｆ）が高い値になり、膜厚
δが大きくなると、静摩擦力（ｇｆ）が低下するのが解
る。特に膜厚δが１０ｎｍ以上になると、静摩擦力が急
激に低下していくのが解る。その理由は、ハードディス
ク表面の潤滑剤の膜厚が３ｎｍ程度であり、相対湿度５
０％であると、ディスク表面に付着する水膜と上記潤滑
剤とで、ほぼ１０ｎｍ程度または１０ｎｍ未満の液膜が
形成される。よって図９に示したように、薄膜１１の膜
厚δが１０ｎｍ未満であると、接触面５とディスクとの
間に液膜Ａが張られ、その吸着力により静摩擦力が高く
なるが、膜厚δが１０ｎｍ以上となると、図９に示す液
膜が接触面５とディスクとの間に張られなくなり、吸着
力による静摩擦力が低下するからである。

【００３７】以上の測定１および測定２の結果から次の
ことが明確になった。まず図７の結果から、液膜に基づ
く吸着により、静摩擦力が増大するのを防止するために
は、段差の高さδが１０ｎｍ以上であることが好まし
い。また、前記段差の高さδを１５ｎｍ以上とすると静
摩擦力を６ｇ未満にできる。またδを１７ｎｍ以上また
は１７．５ｎｍ以上あるいは１８ｎｍ以上とすることに
より、静摩擦力を５ｇ以下にできる。さらにδを２０ｎ
ｍ以上とすると、静摩擦力を４ｇ以下にできる。記録媒
体であるディスクの起動トルクを考慮した場合に、静摩
擦力を５ｇ以下さらには４ｇ以下とすることが好まし
い。したがってδの好ましい範囲は、１７ｎｍ以上また
は２０ｎｍ以上である。

【００３８】次に、図６から、薄膜の膜厚δが２６ｎｍ
の場合、前記液膜による吸着を防止できるが、この場合
に、スライダの接触面の全面積に対する薄膜の表面積の
比を、８０％以下とすることにより、静摩擦力を６ｇ未
満にできる。さらに７５％以下または７０％以下とする
ことにより静摩擦力を５ｇ以下に低減できる。さらに６
０％以下とすることにより、静摩擦力を４ｇ以下にで
き、５０％以下とすることにより静摩擦力を３ｇ以下に
できる。以上から、スライダと記録媒体との静摩擦力を
５ｇ以下にするためには、薄膜の膜厚を１７ｎｍまたは
１７．５ｎｍあるいは１８ｎｍ以上とし、且つ接触面に
対する薄膜の面積比を７５％または７０％以下とするこ
とが好ましい。さらに静摩擦力を４ｇ以下に設定するた
めには、薄膜の膜厚を２０ｎｍ以上とし、面積比を６０
％以下とすることが好ましい。

【００３９】図６と図７では、薄膜の厚さδを２５ｎｍ
以上とし、薄膜の面積比を４０％以下とすることによ
り、静摩擦力を２ｇ以下にでき、ＣＳＳ方式でのディス
クの起動トルクを非常に小さくできることが解る。ま
た、薄膜素子３の保護について考慮すると、図５に示す
磁気ヘッドＨ４では、薄膜１５とは別の保護膜１４が形
成されているので、薄膜１５の膜厚を例えば１７ｎｍ以
上や２０ｎｍ以上にしても、保護膜１４の膜厚を数１０
０オングストロームの薄いものとすることにより、薄膜
素子と記録媒体とのスペーシングが大きくなるのを防止
できる。よって、薄膜素子３を使用した磁気ヘッドでは
図５に示す実施例が最も好ましい。また図１ないし図４
に示した実施例では、薄膜素子を有する磁気ヘッドに限
られず、コアにコイルが巻かれたものがトレーリング側
端面２に取り付けられたバルクタイプの磁気ヘッドにも
実施可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明では、スライダの
接触面に薄膜を部分的に形成したことにより、スライダ
と記録媒体との静摩擦係数を低減でき、ＣＳＳ方式のハ
ードディスク装置などにおいて、ディスクの起動トルク
を低減できる。よってディスク駆動用として小型のモー
タを使用でき、消費電力も低下する。

【００４１】また接触面には薄膜を形成しているが、こ
の薄膜はマスキングによりその面積を高精度に設定で
き、またスパッタや蒸着の時間管理により、薄膜の膜厚
も簡単に制御できる。

【００４２】また、薄膜の段差の高さを所定値以上とす
ることにより、スライダと記録媒体との間の液膜による
吸着を防止でき、液膜吸着による静摩擦力の増大を防止
でき、薄膜を所定面積比にて形成したことによる効果を
充分に発揮できるようになる。

【００４３】さらに保護膜と薄膜とを同じ材料で形成す
ることにより、磁気検出部として薄膜素子を使用した場
合にこの薄膜素子の保護ができ、また保護膜と薄膜を連
続工程で成膜できる。また薄膜の膜厚を液膜の吸着を防
止するために厚くしても、保護膜を薄くしておくことに
より、スペーシングロスが増大することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の浮上式磁気ヘッドをディ
スク対向面を上向きにして示した斜視図、

【図２】（Ａ）は第１実施例の磁気ヘッドの側面図、
（Ｂ）はその平面図、

【図３】本発明の第２実施例の磁気ヘッドを示すもので
あり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、

【図４】本発明の第３実施例の磁気ヘッドを示すもので
あり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、

【図５】本発明の第４実施例の磁気ヘッドを示すもので
あり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、

【図６】スライダの接触面に対する薄膜の面積比と、静
摩擦力との関係を示す線図、

【図７】薄膜の膜厚と静摩擦力との関係を示す線図、

【図８】浮上式磁気ヘッドの従来例を示す斜視図、

【図９】スライダと記録媒体との間に液膜が形成された
状態を示す部分拡大断面図、

【符号の説明】

１スライダ２（トレーリング側の）端面３薄膜素子４レール部５接触面６傾斜面７エアーグルーブ１１，１２ａ，１２ｂ，１３，１５薄膜１４保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体の始動時に、記録媒体に接触す
る状態から記録媒体上に浮上する姿勢となるスライダ
と、このスライダのトレーリング側端部に設けられた磁
気検出部とを有し、記録媒体が停止したときに前記記録
媒体に接触する前記スライダの接触面に、部分的な薄膜
が形成されていることを特徴とする浮上式磁気ヘッド。
【請求項２】接触面の表面と薄膜の表面との段差が１
０ｎｍ以上である請求項１記載の浮上式磁気ヘッド。
【請求項３】接触面の全面積に対する薄膜の表面積の
比が８０％以下である請求項１または２記載の浮上式磁
気ヘッド。
【請求項４】磁気検出部が薄膜素子であり、接触面な
らびに前記薄膜素子を覆う保護膜が形成され、この保護
膜の表面に、保護膜と同じ材料により部分的な薄膜が形
成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の浮上
式磁気ヘッド。