A7 409246 __________B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 資訊處理裝置主要使用半導體記憶體和磁性記億體當 成它們的儲存裝置β半導體記億體因爲其短的存取時間而 使用當成內部儲存裝置，而磁性記憶體因爲它的大儲存容 量和非依電性而使用當成外部儲存裝置V兩種主要的磁性 儲存器型式’磁碟和磁帶，受到廣泛的使用，其中形成在 鋁碟或樹脂帶上之磁性薄膜使用當成記錄介質β爲了記錄 磁性資訊在記錄介質上，使用可執行電磁轉換操作之功能 元件β爲了使已記錄之磁性資訊再生，則使用可執行磁阻 或大磁阻現象或電磁感應現象之功能元件。這些功能元件 安排在輸入/輸出單元中，稱爲磁頭。 磁頭相對於記錄介質而移動以記錄磁性資訊在記錄介 質之特定位置上，並依需要的再生所記錄之磁性資訊》 經濟部令央標準局員工消費合作社印製 爲了說明之目的，以下討論一磁碟單元。如圖2所示 ，其磁頭由用以記錄磁性資訊之記錄元件21和用以再生 磁性資訊之再生元件2 2製成。記錄元件2 1由一線圈 26和磁極27，28所構成，磁極27，28爲磁耦合 且在線圏頂和底部纏繞線圈2 6。再生元件2 2由磁姐效 應拾取器2 3和用以傳導固定電流至拾取器2 3且用以.偵 測磁阻改變之導體2 9所構成。位在再生元件2 2下方的 是一磁屏蔽層2 5，其可避免導入不必要之磁通。磁極 2 8具有相同的磁屏蔽效應。所謂的讀取間隙愈窄，亦即 介於磁極2 8和屏蔽層2 5間之間隙愈窄’則導入磁阻效 應拾取器2 3之不必要磁通愈少，辨識結果愈佳’且因此 一 4 一 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) Μ規格（210X 297公釐） __40224Q_^_ 五、發明説明（2 ) ，可操控更高密度之磁性資訊。這些功能元件2 1 、2 2 ，形成在磁頭本體3 0之頂部上之一主要層2 4上。 磁性儲存裝置之效能由輸入/輸出操作之速度和其儲 存容量所決定，且爲了加強磁性儲存裝置之效能，必需達 成短的存取時間和大的儲存容量。由節省空間和易於使用 之觀點而言，今日對於精巧磁性儲存裝置之需求與日倶增 。爲了符合此種需求，必需發展出可由記錄介質之片中記 錄和或再生多數磁性資訊之磁性儲存裝置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 爲了獲得高密度記錄，磁性區域之尺寸必需縮小化。 —般而言，藉由使圖2所示之記錄磁極2 7之寬度W變窄 且藉由使流入線圈2之記錄電流之頻率變高（相對於記錄 介質之轉動之頻率），則可達成所需之目的。由於在再生 時之訊號強度依照磁性區域之尺寸而定，縮小化的磁性區 域會降低所得的訊號強度，如此呈現在資訊再生時之困難 度。因此，必需增強再生元件之拾取靈敏度。但是，在此 方向上所達到的改進會受到由使用在拾取器之磁性薄膜所 呈現之磁性效應之物理限制所限制。現今廣泛可接受之記 錄密度之限制爲數Gb/in2 。 爲了克服此種限制，美國專利案N 〇 . 5 ，0 4 1 ，9 3 2已提出一種積體磁性讀寫頭/撓曲/ 導體構造，其中磁頭和記錄介質互相接觸。在習知的磁碟 裝置中，磁頭機載在記錄介質上，且一空氣層介於磁頭和 記錄介質間。相反的，上述之美國專利使用一磁頭功能元 件4 3，其嵌合一重量輕，小撓曲4 5 >且磁頭功能元件 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 5 ^09246 A 7 B7 五、發明説明（3 ) 4 3滑動且保持與記錄介質1 1接觸。由於在上述之專利 中，非磁性層安插於記錄介質之表面和磁頭功能元件（磁 極）4 3之間，在記錄介質中之磁性資訊可有效的傳送至 磁頭功能元件，如此可得強的再生訊號。即使當縮小時， 磁性區域仍能提供高訊號雜訊（S/N)比，如此可獲得 良好的再生訊號。 但是，由於在上述之安排中，磁頭功能元件由撓性撓 曲所支持，當旋轉致動器執行磁頭之定位時，撓曲之形變 會引起相位延遲或不想要的振動。 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此問題可由舉起一前墊之磁頭2所消除，如圖4所示 (曰本專利未審查申請案No. 6—60329)。在此 镡安排中，前墊由於空氣壓力而浮動較高*而具有裝置功 能元件4 6之後墊仍保持和記錄介質1接觸*以此浮動之 前墊，作用在後墊上之負載降抵爲磁頭之負載減去浮力。 作用在後墊上之負載之降低允許作用在整個磁頭上之負載 增加》如果在整個磁頭上之負載允許增加時，用以支持磁 頭之懸掛構件之硬度必需增加。因此，和由撓曲部所支持 之磁頭之機構比較，可確保可靠的輸入/輸出操作》 如上所述，一般的技術允許磁性資訊在高密度下記錄 而後再生，並使磁頭和記錄介質保持滑動接觸。但是•進 —步嘗試增加記錄密度會呈現下列的問題。 由於前墊是浮動的，當記錄介質在其高週圍速度區域 上轉動時，磁頭之前側浮動，且如圖4所示，介於構成裝 置4 6之極和記錄介質1之表面間之間隙α較大。如此會 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS )A4規格（210 X 297公釐） ^09246 A7 ________B7_._ 五'發明説明（4 ) 使記錄磁場分布較寬|所得之空間損失會使在再生時之電 磁轉換效率變差•且所需之高密度資訊無法輸入或輸出。 (請先閣讀背面之注^^項再填寫本頁) 爲了保持磁頭在圖4所示之位置，前墊尺寸必需較大 。當記錄介質停止時，浮動之磁頭之前墊放下以和記錄介 質之表面接觸。如果前墊尺寸較大時，由於在墊和記錄介 質間有潤滑劑•前墊會受到黏著。此種黏著乃導因於介於 墊和記錄介質間所充填之潤滑層之表面張力，黏著力，和 內聚力，且此黏著非常強，因此記錄介質之簡單旋轉不會 使墊和記錄介質再分離。任何嘗試強迫的轉動黏著有墊之 記錄介質會產生一損壞，如破壞磁頭之懸掛系統或刺穿形 成記錄介質之磁性薄膜。 爲了避免黏著，日本專利未審査公開案N 〇 . 6 - 4 4 7 18揭示一磁頭，在其滑動表面上具有一含有 小接觸區域之支柱。而此專利之缺點爲，支柱之製造步驟 比一般的元件複雜，且支柱在低浮動（接觸滑動）操作時 接觸介質。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 美國專利案No. 5，424·888揭示另一構造 ，其中之黏著乃藉由使磁頭之前墊和後墊推拔而防止。由 於此種安排之目的在於協助磁頭之浮動，並可防止黏著， 在記錄和再生時，推拔墊不會和記錄介質接觸》爲了測試 此磁性儲存裝置對高密度記錄介質之適應性，執行記錄和 再生測試*並使墊保持與記錄介質接觸。測試結果得到一 不良的再生訊號。此乃由於和記錄介質接觸之墊面積大到 足以提供大的切向力（摩擦力）並迫使磁頭振動。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2【0X297公釐） 409246 A7 B7 _ 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，爲了保持磁頭在圖4所示之位置，前墊之飛行 力必需和用以支持磁頭之懸掛系統之萬向架構件之硬度平 衡除了保持磁頭在其位置上外，萬向架構件吸收當組裝和 機械製造時發生在懸掛系統和臂構件磁頭之組件公差和機 械公差，因此在安裝有裝置之墊之表面和記錄介質之表面 接觸11 在允許磁頭和記錄介質接觸之磁性儲存裝置中，磁頭 重量必需相當輕以減輕磁頭和記錄介質之磨擦並延長裝置 之壽命。爲了使墊表面和記錄介質之表面在此種輕負載的 條件下匹配，懸掛系統必需具有極低硬度萬向架β現今常 用廉價之懸掛系統乃是由不銹鋼製成。在考慮甩於裝置之 接線必需安裝在懸掛系統之萬向架部份且萬向架需要經由 適於大量生產之金屬沖壓製程而製造，發明人得知相當難 以達成所需之硬度。 由於上述之理由，使磁頭浮動之墊面積不能太小，黏 著之問題無法解決，且因此具有浮動前墊之磁性儲存裝置 受到髙密度記錄設計上之限制。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本發明之目的乃在提供一種新穎的磁頭，其可固定的 容許其本身和記錄介質接觸，並提供一種使用該磁頭之低 價位，大儲存容量和高記錄密度之磁性儲存裝置。 發明概要 依照本發明，多數之墊提供在磁頭之滑動表面上.位 在磁頭前側之墊向著前端推拔，且前墊高於後墊。介於墊 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 8 409246 A7 _____B7__ 五、發明説明（6 ) 間之高度差異可藉由選擇性的形成一薄膜在前墊上而輕易 的導入，和相關於記錄介質之表面之雙推拔部自動的形成 在磁頭上。由於多數之磁頭可在此方法中同時處理，因此 極容易的適於大量製造。藉由構成碳之薄膜層當成其主要 成份|則可減緩和記錄介質之表面滑動而引起之磨擦》 較佳的，安排有三個墊，兩墊在磁頭之前側而另一墊 在後側，而記錄元件和再生充件安裝在後墊上。 在滑動表面上之墊之總面積設定在0. 0003至 0. 0 2m rrf之範圍內。經實驗發現當墊之總面積超過 0. 0 2m rri且磁頭之負載爲lg時，磁頭浮在記錄介質 上。有助於磁頭浮動之墊面積亦由磁頭之負載所決定；以 200 mg之負載而言，當墊面積爲0. 012m rri時，磁 頭浮動。當墊面積降至0. 0003m πί下時，由於即以 1 0 mg之負載，墊仍由切向力所勢行，因此無法達到穩定 連續的滑動接觸。根據這些測試結果，在本發明中，墊面 稹設定在0. 00〇3至0. 02mrrf之範圍內。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 磁頭之支持中央設定偏離磁頭之重心，而是位在連接 磁頭之重心和後墊之中心之線上。此種結構降低了當記錄 介質轉動時作用在後墊上之力矩。結果，可使後墊免於浮 動。 在可容許磁頭和記錄介質滑動接觸之裝置中，發生在 磁頭和記錄介質間之摩擦必需儘可能的減緩以延長裝置之 壽命。因此，由碳當成主要構成物之疊層膜之模截面曝露 至後墊之表面。疊層膜平行對準磁頭之滑動表面之平面（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9 - 五、發明説明（7 ) 此表面上形成有用以输入和輸出磁性資訊之裝置），且在 該裝置之製造步驟之前或後製造。當磁頭滑動時，展現良 好磨擦阻力之碳基材料和記錄介質接觸。因此，墊之磨擦 可實質的減緩。 眾所週知•磨擦亦受到負載所影響，且在本發明中， 藉由使磁頭之負載最佳化而可進一步控制磨擦。特別的， 磁頭之負載設定在1 0 mg至1 g之範圍內。 圖5 a爲在滑動動作時，實驗決定磁頭之負載和所得 磨擦力（切向力：當磁頭在潤滑劑上滑動時發生之阻止力 )之關係。在圖5中之推拔墊中，磁頭具有之墊佈局如圖 1所示，墊之總面積爲0. 0 2χηπί (—前墊之面積爲 0. 0025m πί)，且後墊塗覆以3 厚碳膜。在圖 5之平面墊中，磁頭和在墊佈局中之推拔墊之磁頭相同， 而其不同點爲前墊和後墊在相同平面上。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖5 a所示，發生在滑動中之磨擦力依照磁頭之負 載向定，且在超過1 g之負載時，磨擦力之變化率會變化 。此種現象被視爲相關於潤滑層之阻止特性》且由圖5 a 可知，磨擦力依照墊之形狀而定，且本發明之推拔墊提供 比一般技術之平面墊更低之磨擦力》爲了穩定的支持磁頭 ，較小的磨擦力較佳。如此之推拔墊較爲有效。 磨擦係數由磨擦力除以負載而得。圖5b爲負載和磨 擦係數之關係，其源之於圖5 a。磨擦係數影響磨擦，且 磨擦係數愈小，裝置之壽命愈長。由圖5 b可知，磁頭之 負栽在lmg至1 g之範圍內較佳，因爲其保持磨擦係數較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐) ~~ -10 - 409246 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 小。在小於1 Orag之負載範圍時，磨擦力高過負載，如此 使磁頭之位置不穩定。因此，由潤滑劑所生之阻力變成在 磨擦力中之主宰。 記錄介質由至少磁性資訊之記錄層，疊層在記錄餍上 且由碳膜或碳矽碳化物混合膜當成其主要構成物之保護層 ，和保護層之材料反應和鍵結之鍵結潤滑層，和具有可流 動性且位在鍵結潤滑層頂部之自由潤滑層所構成。關於記 錄介質之基礎之材料方面，可使用已知之Αβ，S i ，玻 璃，碳，和聚合物。 在本發明之磁頭中，藉由提供雙推拔部在墊上，減少 墊之總面積，適當的設定支持中心，和使磁頭之負載較佳 化，並利用支持磁頭之懸掛系統之萬向架之協助，所有的 墊保持在記錄介質上滑動接觸，而未浮動離開記錄介質" 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 依照本發明，由於無需使前墊浮動，換言之，在前墊 上無需產生飛行力*前墊面積可降低至限制範圍內以使不 發生黏著。如圖6所示，雙推拔之前墊5 2高於後墊5 4 ，且因此磁頭在其前側上升，使其相關於記錄介質而傾斜 •由於磁頭之基底表面和墊之表面互相平行，藉由使前墊 之高度和後墊之高度不同，墊5 2 ，5 4之表面相對於記 錄介質1之表面傾斜。前墊爲具有兩不同推拔表面之雙推 拔。此種安排允許磁頭和記錄介質之表面實質的以線接觸 ，而非以面接觸，即使是記錄介質之表面上存在有潤滑劑 ^以在圖6所示之狀況下轉動之記錄介質1，存在於記錄 介質表面上之潤滑層6 3可有效的傾斜向上進入磁頭之滑 本紙張尺度通用t國國家標準（CNS ) Μ規格（210 X 297公釐） _ 11 _ 409246 at ___：_B7_ 五、發明説明（9 ) 動表面，且可避免在墊54，52之前緣之阻塞。 以薄膜塗覆前側和使多數墊推拔之技術乃揭示在上述 美國專利案No. 5，424，888中。 本發明和上述專利案之共同部份爲以一薄膜塗覆前墊 之製程· 由於上述之專利案係關於一種浮動頭，其中飛行距離 並非決定於記錄介質之週邊速度，因此所揭示之技術並不 適於本發明之目的之接觸滑動磁頭。 和上述專利相關之問題將說明如下。 眾所週知的，當磁碟裝置製造時，例如組裝公差之錯 誤因素使欲組裝之裝置和原始設計值不同。 爲了使磁碟裝置作用，磁頭必須以預定負載而壓在記 錄介質上，而在組裝時，負載自然的受到錯誤導入。 飛行距離未依照週邊速度而定之意義爲即使當週邊速 度改變時，飛行力亦是固定的。此即表示當磁頭之負載由 於公差等而改變時，飛行距離亦隨之改變。 經濟部中央標隼局員工消f合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了連續的保持磁頭與記錄介質接觸，比飛行力大的 力（負載）必須作用在磁頭上以抵住記錄介質。 此問題爲由裝機和組裝公差而生之負載差異會因爲飛 行力固定而變成未能補償。 如果壓抵記錄介質之負載不能補償，潤滑層會剝離記 錄介質之表面，如此會引起例如龜裂和快速磨擦等缺點， 且可能會使裝置之服務壽命減短。 爲了避免此種缺點•負載必需受控制以使其些微大於 張尺度適用中國國家標隼（CNS > A4規格（210 X297公釐） -12 - A7 B7 五、發明説明（l〇 ) (約數mg之級數）固定飛行力。 玥顯的是，此種控制在已知的組裝方法中並不可能’ 且未有任何之習知技術可對付此種控制。 在習知的浮動頭中，如果在組裝後之負載大於設計值 時，頭之位置改變。位置的改變使此方向的飛行力增加， 藉以平衡負載。 ‘ 依照本發明，提供在前墊上之雙推拔部允許潤滑劑有 效的傾斜向上》當負載變化時，來自潤滑劑之反應力改變 以補償負載之變化。 上述之專利案說明了前墊之推拔角設定爲較小以保持 飛行力固定的相對於週邊速度。 如果提供單一推拔且推拔角較小時，導致潤滑劑之傾 斜無高效率。潤滑劑之傾斜量保持相當小，且因此無法補 償在負載中之變化。 單一且小角度的推拔只會增加在接觸滑動中之磨擦力 (切向力）。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2 2爲此力之量化量測結果，亦即，需要啓始接觸 滑動，而以潤滑劑當成參數之力。 如圖中所示，由上述專利之磁頭和具有在接觸滑動中 之兩磁頭之本發明之磁頭之所得測試結果互相比較。 如圖2 2所示，本發明之記錄介質在整個量測之潤滑 劑厚度範圍上呈現小的初始磨擦力（黏著力）。 由可靠的保持磁頭在其位置之觀點而言，磨擦力之增 加是相當不好的，且呈現難以達成接觸滑動。 (張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（2丨0父297公釐） " -13 - 409S46 A7 B7 五、發明説明（11 ) 上述專利案之技術達成舉離和舉下之慢速特性，且嚴 格的限制用於當成飛行頭。 爲此，上述之專利案無法進一步說明用以達成接觸滑 動之技術。 依照本發明，前墊具有雙推拔以縮小墊和潤滑劑接觸 之面積，並降低初始磨擦力。 上述之安排亦使潤滑劑可以高效率傾斜，且所得的作 用力可使磁頭保持在記錄介質上接觸滑動，而負載之振動 可被吸收β 當前墊不飛行下，磁頭之位置（傾斜）仍和記錄介質 之週邊速度無關。因此，介於構成圖4中之元件4 6之磁 極和記錄介質1之表面間之間隙α仍保持固定，且記錄磁 場保持在一尖銳分布，因此可輸入和輸出高密度資訊》 經濟部中央標準扃員工消費合作杜印製 在支持磁頭之懸掛系統之設計中，不需要考慮相關於 飛行力之動量。如果懸掛系統具有吸收元件位準裝機和組 裝公差之功能時（亦即匹配安裝有裝置之墊表面和記錄介 質之表面之功能），此懸掛系統是較佳且可接受的。懸掛 系統之設計上具有較大的權限，且因此可利用較低的成本 製造。 由於不需要偏置飛行力’懸掛系統之硬度降低且磁頭 之負載亦降低。特別的，磁頭之負載設定爲1 g或更輕。 結果，可降低記錄介質之磨擦，且裝置之壽命可延長’藉 由設定磁頭之負載在1 0 mg至1 g之範圍內’其磨擦可減 少至可忽略之低位準。雖然此裝置之型式爲磁頭在記錄介 14 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2丨Ο X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（12 ) 質上連續接觸滑動，其壽命可延長如同使用磁頭浮離記錄 介質之表面之習知磁碟之壽命。 由於在本發明中磁頭無需浮離記錄介質’傾向於受到 整微波動之A文，玻璃’和S i ’和即使是碳和聚合物（ 塑膠）.亦可接受當成記錄介質之基礎之材料。如果記錄介 質至少由下述之層構成時，亦即，形成在磁性資訊之基礎 上之記錄層，疊層在記錄層上且由碳膜或碳矽碳化物混合 膜當成其主要構成物之保護膜，和保護層之材料反應和鍵 結之鍵結潤滑層，和位在鍵結潤滑層之頂部上之自由潤滑 層所構成時，當磁頭移動時，自由潤滑層沿著墊移動，且 因此，墊在鍵結潤滑餍上滑動。在此例中，即使和墊之接 觸弄破了鍵結潤滑層，具有流體之潤滑層令一個接著一個 的填入鍵結潤滑層之破裂中，藉以使裝置之壽命延長。 圖式簡要說明 圖1 a，lb，和1 c爲磁頭之橫截面和滑動表面之 示意圖》 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2爲記錄/再生分離型磁頭之立體圖。 圖3爲習知具有一裝置在其撓曲部之磁頭之說明圖。 圓4爲習知前側爲浮動之磁頭之說明圖。 圖5 a爲介於磁頭之負載和切向力間之關係圖，和圖 5 b爲介於磁頭之負載和磨擦係數間之關係圖。 圖6爲本發明之磁頭之說明圖。 圖7爲懸掛系統之說明圖。 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15 - 409240 A7 B7 五、發明説明（13 ) 圖8爲作用在磁頭上之磨擦力之說明圖。 - 圖9 a和9 b爲懸掛系統之另一例之說明圖β 圖l〇a和l〇b爲磁性儲存裝置之說明圖。 圖1 1 a和1 1 b爲依照本發明之一實施例之磁性儲 存裝置之示意圖β 圖12爲依照本發明之新穎磁頭之立體圖。 圖1 3 a和1 3 b爲限制偏搖角之磁極之構造之說明 圖。 圖14a，14b和14c爲介於每組墊之偏搖角和 其輸出間之關係圖" 圖15爲介於墊面積和其輸出間之關係圖。 圖16爲矩形墊和其問題之說明圖。 圖1 7 a ，1 7b和1 7 c爲使用在本發明中之新穎 墊構造之圖。 圖1.8爲具有垂直對準磁阻效應拾取器之習知磁頭之 橫截面圖》 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 9爲在本發明中使用之新穎頭構造之橫截面圖》 圖2 0爲旋轉閥型磁阻效應拾取器之橫截面圖》 圖21a ，21b ，和21c爲用以保持磁頭之滑動 表面之新穎臂構造之圖。 圖2 2爲依照本發明之潤滑劑厚度和黏著力間之關係
ISI 圖。 . 圖2 3爲依照本發明之磁頭沿著接觸滑動墊而滦取之_ 橫截面圖》 私紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -16 - A7 B7 具有雙或多重推拔之 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 409246 五、發明説明（14 ) 圖2 4 a ，2 4 b和2 4 c爲習知磁頭沿著接觸滑動 墊而採取之橫截面圖。 ψβ^'Φ 圖 2 5 a，2 5 b 接觸滑動墊之製造方法之示意圖。， 較佳實施例之詳細說明 實施例1 以下參考圖式說明本發明之較佳實施例。圖1爲使用 在依照本發明之磁性儲存裝置中之磁頭之例β圖1 a爲沿 著A - A /線所截取之橫截面圖，其爲磁頭之底視圖》圖 1 b爲墊之擴大橫截面圖。圖1 c爲後墊之構造之例· 磁頭2由硬ΑβΤ i碳化物之基底構成。如圖1 a所 示，磁頭2之滑動表面具有墊5 1，52在其入口側，亦 即在其前側上，和一墊5 4在其出口側，亦即後側上。具 有如圖2所示構造之用以執行記錄和再生之功能構件安裝 在後塾5 4上。 爲了減緩墊5 4之磨損，墊5 4之碳層之橫截面（其 上安裝有功能元件）乃曝露至墊5 4之表面/因此，約1 M m厚之碳層設置在圖2所示之裝置之構造之製程中之主 要層2 4之下。特別的，如圖6所示，其上具有用以輸入 和輸出磁性資訊之冗件4 6之後墊5 4由具有碳當成主要 構成物之沉積層6 2之橫截面所構成β 此種構造之裝置受到.拋光以提供一滑動表面，其中曝 露碳層。由於碳層機械性強且展現良好的抗磨損性，安裝 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2[0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-17 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 409246 A7 ___B7 五、發明説明（15 ) 在墊5 4上之裝置亦可抵抗磨損。如果主要層2 4本身由 碳層形成或是+礙層額外形成在塗覆在上磁極2 7之頂部上 之絕緣層上時，亦可獲得相似之效果· 離子研磨或其它機器加工技術使用以切削墊，且蝕刻 深度約爲20/zm»前墊51 ，52以0. 1°至1°之 角度推拔至其緣，且每個前墊與基底平行之平面部份爲 5〇μιη乘50iim寬》兩墊之總面稹爲5. 〇xlO_9 m a 。本發明並不需要前墊線性的推拔。替代的，可藉由 拋光墊而形成一切面。在切削時，形成在前墊上之切面亦 可作用。由墊5 1、5 2所產生之飛行力相當小，因此可 以忽略=如圖1 a所示|後墊54爲對稱，延常五邊形， 其基礎具有1 5 0 Mm之寬和3 0 0 iim之高|且其尖銳 角向著前側。前墊51 ，52與後墊54隔離1. 8mm 。除了五邊形外，如圖1 c所示之變形五邊形，矩形，倒 梯形*或圓形，亦可相等的作用" 具有裝置之後墊5 4，在三墊51，52和54形 成之後，全部覆蓋以在溶劑中可溶解之樹脂。而後，磁頭 之滑動表面使用濺鍍或CVD (化學蒸鍍）技術塗覆以塗 覆碳層。碳層之厚度由磁頭之傾斜角和介於墊5 1 ，5 2 和墊5 4間之距離計算。在此實施例中，傾斜角爲1 mrad ，且碳層之厚度約爲1. 0#m。在磁頭塗覆碳層後，使 用預定之溶劑以移去覆蓋墊5 4之樹脂。在此例中，在樹 脂上之碳層一起移除，且結果，碳層6 1只留在墊5 1 、 52上。此製程使墊51、52比墊54高1. Oem» 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,11 A7 B7 409246 五、發明説明（16 ) 如果使用氧化矽或氮化矽之硬層以取代碳層時，亦可 達到相似的效果。 '(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 在上述之製程之後，磁頭以和習知磁頭相同的方式全 部覆蓋以1 0 nm厚之碳層當成保護層》 如果前墊5 1、5 2覆蓋以碳層6 1時，當磁頭和記 錄介質接觸下，磁頭傾斜導致相關於記錄介質之雙推拔》 當記錄介質移動（旋轉）且使連續接觸滑動在可靠的方式 下時，此種傾斜可使潤滑劑免於塞住。 磁頭2由懸掛系統7支持在其後側如圖7所示。懸掛 系統7藉由沖壓約2 5 之不銹鋼片而產生，且具有橫 臂43、45當成其萬向架部份。磁頭由橫臂43、45 所支持。磁頭2之支持中心（負載中心）在臂43、45 之中央線4 9、5 0之交會處。磁頭2之重心在破折線 4 7和虛線5 0之交會處。亦即，磁頭.2之負載中心設定 偏離磁頭之重心*亦即在連接磁頭之重心至後墊之中心之 線上。此種安排可降低作用在後墊5 4上之力矩且可避免 後墊5 4飛行β 經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 參考圖8 ，以下討論磁頭之重心和負載中心間之關係 。本發明之磁頭之磁頭2支持在支持部4 2之中央，且墊 52、54經由潤滑劑而與記錄介質1接觸。作用在墊 5 2、5 4上之磨擦力引起在支持部4 2之中央（當成支 點）附近之力矩。此力矩使前墊5 2降低，且具有功能裝 置之後墊5 4由記錄介質上升。如果裝置和記錄介質1分 開時，則逆向作用電磁轉換操作，並不致動高密度記錄和 本紙張凡度適用中國國家標卒（CNS ) Α4規格（210X29?公釐） -19 - 409246 A7 B7 五、發明説明（Π ) 再生。如同在此實施例中已說明的，磁頭2之支持部4 7 之中央位在連接磁頭之重心至後墊之中央之線上，磁頭2 之支持部之中央接近具有裝置之後墊5 4，且即使施加固 定的磨擦力，作用在後墊5 4上之力矩亦會降低。如此可 避免後墊5 4之浮動。 圖9爲懸掛系統之另一例》圖9 a爲介於磁頭和懸掛 系統間之連接之立體圖。圖9b爲其底視圖。 懸掛系統7之端部具有兩個雙分叉葉片彈簧7 1、 72，其一起支持磁頭相對於墊51 1 52和54 »亦即 ，來自懸掛系統7之負載作用在支持部之中央，其偏離磁 頭之重心，但是位在建接磁頭之重心至後墊5 4之中央之 線上，在以三個墊爲三個頂點之想像三角形之內。藉由使 預定負載作用，可避免墊5 4之浮動，且所有三個墊同時 和記錄介質接觸。由於兩葉片彈簧7 1、7 2可獨立的偏 折，它們作用如同一萬向架。亦可使用其它形狀之懸掛系 統|只要其作用負載在離開磁頭之重心之位置且接近後墊 5 4，並可提供萬向架功能即可》 經濟部中夬標隼局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 0爲磁性儲存裝置之說明圖。圖1 0 a爲此裝置 之平面圖，和圖1 Ob爲沿圖1 〇 a之A — A >線所截取 之橫截面圖。記錄介質1由馬達6轉動。在滑動表面上具 有三個墊之磁頭6由附著在懸掛系統7之端部份上之萬向 架構件所支持。懸掛系統7固定至臂4，而臂4由旋轉致 動器3所驅動•且旋轉致動器3將磁頭2移向記錄介質1 上之所需位置。記錄介質1使用A j?當成基礎之材料。其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 409246 A7 B7 五、發明説明（18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 它可接受之基礎之材料爲玻璃，S i ，碳，塑膠等。基礎 塗覆以預定之記^層，而後塗覆以碳層當成保護層。藉由 使用豐布林（Fomblin )基潤滑劑在1 2 0至1 5 0°C退 火3 0分鐘而可鍵結至保護層，而後應用小分子重量而爲 相同型式之另一潤滑劑或不具有鍵結反應群之潤滑劑。結 果，形成雙潤滑層》使用含矽或含硼碳層當成保護層以提 供記錄介質之雙鍵結力。這些構件安裝在殼1 4中。 此裝置提供約每個記錄介質1 0 G B之儲存容量》藉 由疊層多數之記錄媒體，可構造成具有數1 0 12位元組至 數1 0 13位元組之儲存容量之磁性儲存裝置。 本發明之裝置可連續的應用至可使記錄介質具互換性 之型式之磁碟裝置中。在記錄介臂可互換型磁碟裝置中， 記錄介質之成本相當重要，因此使用例如玻璃和塑膠之低 成本材料。依照本發明，在記錄介質上之些微程度的起伏 是可接受的，因爲磁頭是不浮動的•因此|此種廉價的基 礎可連續的作用。 經濟部卡央標率局員工消费合作社印製 由於主要決定裝置壽命之磨擦大多依照磁頭之負載而 定，磁頭必需在輕載下壓抵記錄介質。在此裝置中，負載 設定在1 Orag至1 g之範圍內。如果負載保持在此範圍內 ，可連續的獲得可靠的接觸滑動，而無需保持整個磁頭爲 1. 5 mg或更低，如日本專利未審査申請案No. 5-114 116所述。 實施例2 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 409246 A7 B7 五、發明説明（19 ) 如上所述，本發明允許高密度磁性資訊之記錄和再生 ，且磁頭保持連續.的和:記#介質滑動接觸。依照本發明， 磁頭並沒有飛行力，因此在週邊速度上允許較寬衡1^差。 如此允許磁頭在記錄介質上更寬的區域中移動。亦即，磁 頭以更寬的偏轉角移動（介於在記錄介質上之切線方向（ 接觸滑動方向）和用以輸入和輸出磁性資訊之磁極之側間 之角）。 當使用之磁頭型式爲其記錄元件幾何的分離其拾取元 件如圊2所示時，大的偏轉角降低了介於記錄資訊列和拾 取元件間之重量寬度。參考圖1 3 a，更詳細說明此點。 圖1 3 a爲由磁頭之滑動表面觀察之輸入/輸出功能元件 之說明圄。在儲存容量爲1 OGb/i η2之磁碟裝置中 ，寫磁極27之寬度約爲0. 8ym，和讀磁阻效應拾取 器2 3之寬度約爲0. 5 am d磁性薄膜經由遮蔽層和絕 緣層而設置。因此，介於寫磁極2 7和讀磁性層2 3間之 距離在一般之技術中約爲3 . 0 。在此位置安排中， 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 偏轉角必需在約土15°之內（或30°之內）以引起約 5 0 %之讀磁阻效應拾取器2 3重叠寫資訊列（如圖 13 a所示）。此種限制需要使旋轉致動器之旋轉角在 ± 1 5 °之範圍內。 此實施例中，讀磁阻效應拾取器2 3插入兩互相面對 寫磁極27、2 8之間，如圖13b所示。在此安排中， 藉由寫入而產生在記錄介質上之磁性轉換區域保持重疊在 讀磁性薄膜上》此種安排使來自磁性轉換區域之磁場可有 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 22 A7 B7 409246 五、發明説明（20 ) 效的導入磁性薄膜中，而無關於磁頭是否位在記錄介質上 °結果，即使以一寬的偏轉角，亦可執行可靠的輸入/输 出操作。 圖1 2更特別的顯示上述之安排》磁阻效應拾取器 2 3安插在磁極2 7和底磁極2 8之間。磁頭之滑動表面 具有一導電膜4 1 ，經由此導電膜4 1 ，寫磁極2 7、 經濟部中央樣率局員工消費合作社印製 2 8電耦合具有磁阻效應之磁性薄膜2 3。以下說明此種 安排之操作。磁阻薄膜拾取器2 3拾取使用磁阻效應之磁 性資訊。因此，電流必需經由磁性薄膜傳導。在圖2所示 之一般技術中，一導體2 9傳導一電流至磁性薄膜2 3。 在圖1 2所示之本發明中，磁性薄膜2 3必需安裝在寫磁 極27、28在最小間隙（0. SAm或更小）之位置上 。將導體設置在此種位置上會使製程相當複雜，且更進一 步，由導體所引起之步驟易於逆向的影響磁頭之寫特性-爲了處理此種問題，在磁頭以和一般技術相同的方式經過 拋光處理之後（在滑動表面之切削完成後），導電膜41 施加至滑動表面。導電膜4 1之厚度約爲5 nm ·導電碳 膜或以T i製成之金屬膜可連續的加工當成導電膜4 1 〇 而後，滑動表面塗覆以硬碳膜以加強導電膜4 1之機械應 力。對於此種塗覆，可使用蒸氣成長技術。 以下參考圖1 9說明由上述製程所得之橫截面結構° 滑動表面具有導電膜41，且磁阻效應拾取器23 (磁性 薄膜23)插在磁極27、28之間。由於磁極27、 2 8經由導電膜4 1而和磁阻效應拾取器2 3接觸》磁極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 409246 a? __B7 五、發明説明（21 ) 2 7、2 8亦使用當成一導體》藉由連接導體4 4至磁阻 效應拾取器2 3之一端，電流傳導至磁阻效應拾取器2 3 。在此例中，在間隙上影響拾取器靈敏度之電接點面積縮 小0 和上述安排相似之已知例乃揭示於日本磁學協會之刊 物，Issue 18，No. 51 ，第 345 頁。圖 18 顯示 此種構造v安插在遮蔽膜4 2、2 5間之磁阻效應拾取器 2 3具有含遮蔽膜4 2之電接點。因此，遮蔽膜4 2亦使 用當成一導體。上述的交獻爲一種習知技藝其中電流到電 磁效應拾取器2 3之方向垂直於滑動表面。導體4 7在電 流流動時用以控制磁阻效應拾取器2 3之磁化方向。在本 發明中，亦需要導體4 7且設置在寫磁極之間*但是，在 圖1 8中，介於磁阻效應拾取器2 3和遮蔽膜4 2間之接 觸由面積接觸所執行，其中由於在磁極形成後之切削形變 ，藉由發生在磁性薄膜中之磁伸縮而使磁阻效應變差。 C u當成擴散經由N i — F e層之電極之材料會破壞其磁 性特性。在遭受到此一問題之接點中，所欲的磁阻效應無 法滿意的工作|且亦無法達成用於高密度記錄之高敏感拾 取，依照如圖1 9所示之本發明，接觸面積相當小，且磁 阻效應依所需的發生在滑動表面側上，其中雜散磁場通常 爲最大值。因此本發明達成在高記錄密度狀況下之有效讀 取操作。 在本發明中•提供在磁頭滑動表面上之導電膜4 1之 電壓（圖1 9 )乃設定成等於記錄介質之表面電壓a此種 派尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） ---------衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1?τ -24 - Λ7 B7 409246 五、發明説明（22 ) 安排移除了在接觸滑動時之靜電，且達成可靠的讀取操作 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明亦可適用於旋轉閥型磁阻效應裝置，如圖2 0 所示β熟悉此項技藝之人士皆知磁阻效應拾取器之分散性 。由於它們主要爲薄膜構造，本發明可適用於這些裝置而 無任何問題。 上述已說明磁頭之構造設計成使偏轉角度寬之情形。 以下討論的是對於使偏轉角變寬非常重要的滑動表面之形 狀。磁頭之滑動表面之形狀掲示於例如日本專利未審查申 請案No. 6-60329和6-150283。這些專 利揭示了磁頭確保一穩定且連續接觸滑動在一限制範圍之 偏轉角內。但是，當接觸滑動測試在本發明所特定之偏轉 角內執行時，會產生下列之問題。圖1 4顯示相關於介於 偏轉 角和磁頭之輸出間之關係下，習知技藝之磁頭之測 試結果。圖1 4 a爲依照由日本專利未審查申請案N 〇 . 6 -60329 和 6 -150283 之墊 51 — a，52 —a，和53 — a製成之磁頭而得之測試結果，和圖 經濟部中夬襟隼局員工消費合作社印製 14b爲由依照日本專利未審查申請案No. 6 — 150283 之墊 51-b，52-b 和 53 — b 所 製成之磁頭而得之測試結果。.只有在圖1 4 a中偏轉角 ±10°內或在圖14b中偏轉角±15。內；才可獲得 高輸出位準（亦即，一好的输出）。因此，這些專利案無 法滿足如本發明之效能需求以在寬範圍之偏轉角上達成可 靠的輸入/輸出操作。在研究這些例子後，我們了解這些 1張从適用中國國家梯準（〔叫八4規格（210><297公釐) -25 - 經濟部中夬標準局貝工消费合作社印製 409246 A 7 ____B7_ 五、發明説明（23 ) 問題存在於當偏轉角設定爲±15°或更多時|磁頭之振 動。上述之專利並未針對此一問題’而本實施例是最先針 對此一問題者。爲了達成在磁性儲存裝置中之大儲存容量 ，記錄介質之表面必需有效的使用。這些目標無法僅藉由 所揭示之習知技藝達成。 如圖1 7 a所示，磁頭2之滑動表面上具有前墊5 1 、5 2和後墊5 4 (其具有讀/寫功能元件），且後墊 5 4在介質之移動方向上逐漸的尖銳。在此安排中，位在 記錄介質上之潤滑劑層適當的傾斜進入滑動表面，而過多. 的潤滑劑則捨棄在記錄介質之平面上。圖1 4 c爲尖銳墊 5 3 - c和介於偏轉角和輸出間之關係之測試結果。由此 測試結果可知，在±2 3°之範圍內可獲得可靠且高輸出 位準》和圖1 4 a和1 4 b之測試結果比較，所允許之偏 轉角實質的變寬》此種效果有助於過多潤滑劑之平面寬捨 棄。 當具有裝置之墊5 3爲炬形且其短邊對準接觸滑動方 向如圖1 6所示時，墊5 3在其前緣阻塞過多的潤滑劑 61 ，如圖16之右手部份所示。爲了避免此種阻塞，滑 動表面傾斜以使潤滑劑傾斜進入。此種位置控制和三墊型 磁頭而前墊浮動之日本專利未審査申請案N 〇 . 6 — 6 0 3 2 9相似。但是，在此例中，前墊由空氣壓力 而浮高（約50nm)，且如果週邊速度變化非常大時， 飛行力亦變化非常大，如此會使接觸滑動操作不穩定（因 此，輸入/輸出操作亦不穩定）。此處所碰到之問題和圖 本紙張尺度&用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公廣) ~ ~ -26 - (請先閱讀背面之注意事項再填客本頁)
、1T 、象 A7 409246 _ _B7 五、發明説明（24 ) 14a ，和14b之問題相符合。在本發明之墊之形狀中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，過多的潤滑劑可靠的捨棄而未使前墊5 1 、5 2浮動或 飛行。因此，可在寬範圍之偏轉角中達成可靠的输入/輸 出操作。 其它使用尖銳墊在滑動表面上之例如日本專利未審查 申請案 No. 4 — 281209 ’ 1— 298585 ’
6 — 52645，和2— 101688。由於這些專利皆 具有一飛行頭，墊會產生飛行力。因此’墊面積必須較大 ，且相同的墊明顯的難以提供本發明之目的，其中頭仍和 介質接觸。依照此測試’墊面積必須至少爲2. 5 X 1 〇-8m2或更小以墊免於飛行。因此，爲了涵蓋本發明 ，墊尺寸必須限制。 和由尖銳墊所提供相似的良好效果可使用墊5 5其延 長在接觸滑動之方向上（如圖1 7 b所示）而得。因此， —長墊本身有助於使留在記錄介質上之潤滑劑有效率的傾 斜進入滑動表面，藉由浮動前墊些微的高（約2 0 nm) 〇 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 藉由推拔多數之墊间著它們的前端亦可達成相同的效 果，這些墊構成磁頭之滑動表面。如果墊5 5推拔向著其 前端如圖1 7 c所示，則可防止在前緣上之潤滑劑之阻塞 =由於潤滑劑有可流動性，此種效果可輕易的了解"在此 例中，無需浮動前墊51、52 (或使磁頭傾斜）。此種 優點爲習知技藝所無法提供的，且可有效的保持裝置部份 和記錄介質相當靠近。 •張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） A7 __409246 b7_ 五、發明説明（25 ) 藉由使用依照本發明之墊形狀，過多的潤滑劑可有效 的捨棄而不會改變磁頭之位置（不會使前墊浮高）。此種 安排使磁頭連續的接觸滑動在寬範圍之偏轉角內。 在本發明中，磁頭滑動表面必需和記錄介質之表面在 一良好準確度下接觸。因此需要特別的技術以組裝該裝置 。此種技術並未由習知技藝所提供》爲了達成裝置壽命之 延長，在磁頭保持和記錄介質連續接觸滑動之操作狀況下 ，發生在介於磁頭和記錄介質間之磨損必需儘可能的減緩 。因此，典型可用之技術爲滑動接觸經由安插在介於磁頭 和記錄介質間之潤滑劑層執行，而它們皆塗覆以由硬碳製 成之保護層。即使使用此種技術，仍會發生磨損，且磨損 根據負載而定。而後，可提出之分散技術乃在減輕磁頭之 負載至一極輕之位準。 經濟部中失標準局員工消費合作社印製 {諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一輕負載狀況下，用以調整磁頭之位置之萬向架之 硬度亦需降低。極低硬度之萬向架使磁頭之位置在搜尋時 相當不穩定。爲了解決此一問題，和習知之磁碟裝置比較 ，仍需使用一硬的萬向架（相對於負載）。但是’較硬的 萬向架在製造磁頭滑動表面和記錄介質之表面準確接觸上 較爲困難。在本發明中，具有萬向架功能之調整機構5 -3提供在介於支持磁頭之萬向架構件7和連接至致動器之 臂4間，如圖2 1 a所示》調整機構5 — 3具有調整部份 ，其螺釘5-1 ，5 — 2固定至萬向架構件7用以在裝置 之組裝時調整。在一工人調整調整部份後’調整部份以螺 釘固定以提供連續的接觸滑動狀態。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 - 409246 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（26 ) — 型式記億金屬可使用當成調整機構5 - 4，如圖 . 2 1 b所示。在此例中，對調整機構5 — 4執行預定的熱 處理’並使磁頭迫抵記錄介質，因此，可維持需保持接觸 滑動狀況之型式記億金屬之瑕變。以此方式.，介於萬向架 構件7和臂4間之關係固定，因此，即使在受迫接觸滑動 狀況解除後，亦可保持連續接觸滑動。 亦可使用熱軟化聚合物5 — 5當成調整機構如圖 2 1 c所示。藉由使用熱軟化聚合物5 - 5當成壓力接觸 機構和熱處理機構’即可保持磁頭和記錄介質接觸之狀況 *特別而言’加熱以使熱軟化聚合物彤變至所需程度，且 而後留下熱軟化聚合物以使其冷卻以固定萬向架構件7和 臂4之關係爲磁頭形成接觸滑動。. 以下更詳細說明這些調整機構。 介於磁頭和記錄介質間之接觸滑勖狀況可藉由以雙分 叉葉片彈簧7 1、72之萬向架而支持磁頭2而有效的維 持^萬向架在彈簧71、72之間具有30°至45°之 開放角。藉由構成雙分叉葉片彈簧之萬向架而非已知單一 連續葉片彈簧，可更輕易的吸收記錄介質之徑向位移。亦 即，在萬向架之雙分叉彈簧間形成開啓角會增加在捜尋方 向上之支持應力。因此，即使萬向架之硬度降低，在搜尋 操作時之磁頭之位置亦不會不穩定"低硬度之萬向架更能 吸收滑動表面之位移。此種使滑動表面接觸之功能可有效 的作用。 在具有兩前墊和含有一寫/讀元件之後墊之磁頭中， 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） ----------- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -X... -29 - 409246A7 ____ B7 五、發明説明（27 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 如圖1 7所不，當前墊之總 m 2或更小時*前墊之飛行 試結果。依照此結果，如果 之範圍內時（最大lg)， 設定爲 5, 〇xlO_9m2 會下降。此乃因爲浮動墊定 介質分離*此意即小的墊尺 小的負載，前墊之尺寸或面 例下·皆可滿足本發明所特 如上所述，磁頭之負載 續接觸滑動而引起之磨損》 mg至1 g之範圍內。依照此 (當磁頭在潤滑劑上滑動時 ，且當負載變低時，磨擦力 的負載時，磨擦力比負載更 位置不穩定。在此狀況下， 力中之主要部份。爲了保持 ，必須在測試中決定之負載 〇 圖1 1顯示此實施例之 裝置之平面圖，和圖lib 面圖。具有三個墊之磁頭2 連接至臂4。調整機構5提 以調整介於滑動表面和記錄 面積設定爲5. 〇xl〇-9-力是可忽略的小。圖1 5爲測 頭負載設定在由本發明所特定 可得固定之高輸出，且墊尺寸 或更小。以寬的墊尺寸，輸出 位頭如圖4所示，引起裝置和 寸限制了飛行力。以1 g或更 積必須設定成更小。在任何比 定之狀況。 必需降低以儘可能的減緩由連 在本發明中，負載設定在i 〇 測試，在接觸滑動時之磨擦力 所產生之阻力）虫負載所決定 下降。但是，以1 0 mg或更小 有力的作用，如此會使磁頭之 來自潤滑劑之阻力變成在磨擦 磁頭在其穩定位置，明顯的是 範圍內，將磁頭壓抵記錄介質 磁性儲存裝置。圖1 1 a爲此 爲沿A — A /線所截取之橫截 由萬向架構件7所支持，而後 供在臂4和萬向架7之間，用 介質間之接觸滑動。臂4固定 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 30 A7 B7 409246 五、發明説明（28 ) 至致動器3，而致動器3定位磁頭2相關於記錄介質1 1 記錄介質直接耦合至馬達6。這些元件裝在殼1 4中。在 此裝置中，可達成每個記錄介質約1 0GB之儲存容量。 藉由疊層記錄介質，即可提供範圍由數1 0 12位元組至數 1 0 15位元組之極大儲存容量之磁性儲存裝置。 圖2 1 a顯示調整介於滑動表面和記錄介質之表面之 滑動接觸之調整機構之例》在調整機構右手側之兩螺釘5 一 1 ，5 — 2和左手側之另一螺釘按壓支持磁頭之萬向架 構件7。藉由調整螺釘5 — 1 ，5 - 2，萬向架構件7之 偏轉由向左變成向右=因此可控制磁頭之位置*此種調整 之執行爲在預定訊號寫入後，可獲得在可靠型式上之最大 輸出位準。調整機構由例如，不銹鋼|聚合物，含有石墨 等之複合材料所構成。 上述之機構只爲機械結構之一·替代的，本發明亦涵 蓋藉由連接形狀記億金屬5 — 4於萬向架構件7和臂4之 間者，如圖2 1 b所示·形狀記億金屬5-4由N i T i 合金所構成，其具有記憶設定在高於預定溫度之形變設定 製程之形變之特點》在本發明中，爲了採用此項特點，磁 頭首先由萬向架構件7所支持，而後外部力作用至磁頭| 因此磁頭滑動表面迫抵記錄介質之表面。在此狀況中，應 用熱以使形狀記憶金屬5 - 4記憶需使磁頭接觸記錄介質 之表面之形變。由於在熱移除後，記憶此形變，在壓迫接 觸嵌合釋放後，仍可保持連續的接觸嵌合。 藉由如圖2 1 c所示之熱軟化樹脂之調整機構5 — 5 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) - 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 -31 - 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ___ 409246 ·77_ 五、發明説明（29 ) 亦可達成相同的效果。以和形狀記億合金相同的方式，在 一受迫接觸嵌合下，熱施加至樹脂5 — 5，而後樹脂軟化 並在臂4和萬向架構件7間發生形變》當熱移去時，樹脂 硬化且保持所需之形變以用於接觸嵌合《即使在受迫接觸 嵌合釋放後，亦可保持連續的接觸嵌合。 藉由具有開啓角30°至45°之雙分叉葉片彈簧之 萬向架|介於磁頭和記錄介質間之接觸嵌合可更可效的維 持》如前所述，具有雙分叉葉片彈簧之萬向架會吸收記錄 介質之徑向位移。因此，滑動表面持續且連續的和記錄介 質保持接觸》萬向架構件由2 5至3 0 /im厚之不銹鋼片 所製成。其它的材料亦可使用，只要其具有相同位準之硬 度- 磁頭由硬Ai?T i碳化物基底所構成。如圖1 7所示 ，磁頭在相關於記錄介質.之入口側具有兩前墊，和一後墊 具有用以寫和讀資訊之功能元件。墊使用離子研磨或其它 切削技術切削。在此例中，蝕刻深度約2 0 <·每個前 墊爲50#111\50#111寬。兩塾之總面積爲5. 〇x l〇-em2 。由墊所產生之飛行力相當小到足以將其忽略 〇 後墊之形狀爲一延長五邊形，而其尖銳的頂點指向前 ，如圖1 7a所示，其底爲1 50jt/m，而高約300 此形狀僅爲一例而已，即使五邊形之頂點尖銳度改 變•亦無實質的差異。在此實施例中，後墊相關於其中央 線對稱。後墊之形狀最好設計成使當磁頭位在搜尋範圍之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^裝_ 訂 -32 - A7 B7 409246 五、發明説明（30 ) 中間點時，記錄介質之旋轉方向和後墊之中央線符合。但 是，當兩者不符合時，藉由設定相關於切向線對稱之五邊 形尖銳三角形部份對齊在搜尋範圍中間點上之記錄介質之 旋轉方向，亦可達成良好的接觸滑動。 藉由使用延長墊之長邊對齊接觸滑動之方向，如圖 1 7 b所示，亦可達成相同之效果》在此實施例中，橫跨 之短邊爲1 0 0 yin，且長邊爲2 0 0仁m。 在此實施例中，爲了在記錄介質上獲得磁頭之5年連 續接觸滑動的服務壽命，磁頭塗覆以1 0 nm厚之碳膜’ 且記錄介質之磁性薄膜塗覆以1 Ο n m厚之碳膜》在塗覆 處理中使用濺鍍技術。在需要特別硬碳膜之磁頭中，證明 蒸氣成長技術非常有效。潤滑劑層設置在保護層之頂部。 實施例3 藉由推拔本發明之滑動墊，而後藉由選擇性的形成薄 膜在前墊上以構成具有多重推拔之磁頭達成了具有潤滑層 之最小接觸面積》此種效果允許了磁頭固定的與記錄介質 接觸以用於記錄和再生操作。由圖2 3所示的構造亦可獲 得相同的效果》 圖2 3爲沿磁頭滑動墊之縱向所採取之磁頭之橫截面 圖。磁頭具有前滑動墊5 2和後滑動墊5 3 <每個滑動墊 具有表面a 8 1和b 8 2 由表面a 8 1和介質1之表面 所形成之角0 a大於由表面b 8 2和介質之表面所形成之 角0b。在此例中•表面a 8 1之面積大於表面b8 2之 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210 X 297公釐） i I- - I n - I %_^^- n (褚先閱请背齑之注意事項并填寫本寅) 訂
經濟部中央標準局員工消費合作社印I 409248 A7 ______B7五、發明説明（3i ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 面積。在圖23中， 藉由使表面b 8 2之 低磨擦力》在整個表面具 5，424，888所揭 之表面，如圖2 4 a所示 8 3爲平表面，尖銳的緣 相關於記錄介質之位置形 磨擦*當磨擦前進時，形 狀態更大的飛行力》如此 所欲設計狀態之原始值下 致許多粉末，如上會引起 在具有雙推拔之滑動 b 8 2所產生接近記錄介 。由於角0 b小於相關於 8 2之磨擦可減緩。結果 化之可靠接觸滑動。 在製造時假設圖2 4 由拋光表面81之緣部份 相同的效果。藉由在設計 效果，即可達成在飛行力 直到現在從未有一滑 雙推拔如圖2 3和2 4 b 種方法。圖25爲包括滑 .圖。前滑動墊5 2爲推拔 不爲〇 ^ 1 面積變小且使角Θ b變小，可降 有推拔之美國專利案N 〇 . 示之墊中，墊表面接近記錄介質 。由於形成在蟄5 3上之墊表面 和記錄介質之表面接近。磁頭在 成接觸滑動，尖銳緣部份迅速的 成新的表面•而產生比原始設計 難以保持介於磁頭和記錄介質在 接觸嵌合》再者，由於磨擦會導 嚴重的灰塵問題。 墊中，如圖2 4 b所|示，由表面 質表面之飛行力可配合設計狀態 記錄介質表面之角0 a ，表面b ，可達成具有在飛行力上極少變 a之表面8 3於使用時磨損，藉 而形成另一表面8 2，即可達成 階段考量在飛行力中表面8 2之 中具微小變化之可靠接觸滑動。 動墊之製造方法，該滑動墊具有 所示。參考圖2 5，以下討論此 動墊52，53之磁頭之橫截面 。由切削觀點觀之，後墊5 3較 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) α裝· ,1Τ 34 經濟部_央標隼局貝工消費合作杜印製 Α7 409246 B? 五、發明説明（32 ) 難以推拔。其次，如圖2 5 b所示，磁頭2之前墊5 2塗 覆以一膜6 1 »此步階在相關於記錄介質8 5之表面之所 有墊上傾斜由前述之實施例可知，至今此製程仍保留不 變。 其次，如圖2 5 c所示，墊在平面8 6切削拋光以和 記錄介質之表面8 5平行，以彤成表面8 2。此製程在墊 上產生表面8 1、8 2之雙推拔。藉由考量由表面8 2所 產生之新的飛行力在設計中，即可達成在飛行力上具微小 變化之接觸滑動》 除了膜6 1之外，藉由進一步塗覆膜8 4至前墊5 2 ，即可形成相關於記錄介質表面8 7之傾斜。此種製程進 一步降低接觸力。爲了形成圖2 5 d之結構，前墊5 2需 塗覆以雙膜，且在第一膜塗覆後，必須切削拋光。可容易 了解的是，圖2 5 c和2 5 d之重覆步驟會在墊上產生多 數之推拔。在本發明之實施例中，表面8 2之面積必需保 持一最小值以降低在接觸滑動時之磨擦力（接觸力）， 具有本發明之雙推拔之滑動墊在它們的緣上受到較小 的磨損，並構成飛行力微小變化之磁頭。因此，可達成如 實施例1和2之可靠接觸滑動。本發明之磁頭以和在習知 技術中相同的方式安裝在磁性儲存裝置中時，即可提供具 有1 OGb/i η2之記錄密度之高密度磁性儲存裝置。 依照本發明，磁頭可提供可靠連績的接觸滑動，而墊 之滑動表面保持與記錄介質接觸。如此可得具有1 〇 G b / i η2或更高記錄密度之超高密度儲存裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 -