專利名稱：負(fù)壓空氣支承滑動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負(fù)壓空氣支承滑動器，意圖是用于信息存儲裝置，例如磁盤驅(qū)動器。
空氣支承滑動器經(jīng)常用于磁盤驅(qū)動器。當(dāng)從磁盤讀出或向磁盤寫入信息時(shí)，空氣支承滑動器使一個換能器元件可以在磁盤的盤表面上方浮動?？蛇x擇地，滑動器可以安排在磁盤下方，在這種情況下，滑動器在底盤面下方微小距離處浮動。在任何一種方式下，都在與磁盤表面相對的滑動體的表面上限定一個空氣支承表面(ABS)。當(dāng)存儲盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿盤表面產(chǎn)生的空氣流作用在該空氣支承表面上，以使滑動體與盤表面分開微小距離。為簡單起見，在本說明書整個范圍內(nèi)，這種分開將稱為浮動高度，而不管滑動器是在盤上方還是在盤下方。
最近，在磁盤驅(qū)動器領(lǐng)域內(nèi)期望越來越高的存儲密度。為了實(shí)現(xiàn)高存儲密度，減小滑動體的浮動高度是有利的。然而，隨著浮動高度減小，滑動體在浮動期間趨于與盤表面碰撞。
一些現(xiàn)有技術(shù)裝置包括一種負(fù)壓空氣支承滑動器，它能夠產(chǎn)生與作用在空氣支承表面上的升力(或正壓)相對的負(fù)壓。在這種類型的負(fù)壓空氣支承滑動器中，負(fù)壓與升力之間的平衡用來限制浮動高度。負(fù)壓用來使滑動體吸向盤表面，以便有可能使滑動體的浮動特性穩(wěn)定。結(jié)果，能減小滑動體與盤表面之間碰撞的可能性。
對高存儲密度需求的不斷增加要求進(jìn)一步改進(jìn)滑動體的穩(wěn)定性，同時(shí)還要求增加對滑動體的任何滾動作用的耐抗性。如果對滾動沒有足夠的耐抗性，滑動體在浮動期間趨于沿空氣流方向繞其中心軸滾動，并且滑動體可能與盤表面碰撞。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種負(fù)壓空氣支承滑動器，它既增加穩(wěn)定性，又增加浮動期間對滾動的耐抗性。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種負(fù)壓空氣支承滑動器，它包括一個第一空氣支承表面，在滑動體的底部上游位置處形成，以便沿滑動體的橫向延伸；以及一對第二空氣支承表面，在滑動體的底部下游位置處與第一空氣支承表面分開地形成，它們沿橫向隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路。
應(yīng)用上述滑動器，沿橫向隔開的第二空氣支承表面用來在下游位置處產(chǎn)生升力或正壓，在該下游位置處，在滑動體中一般嵌有一個換能器或頭元件。由于在下游位置處一對隔開的升力支持滑動體，所以有可能顯著地提高滑動體抗?jié)L動作用的剛性。
第一空氣支承表面可以限定在一個前軌的底面上，該前軌從滑動體的底部靠近其上游端延伸。前軌還沿滑動體的橫向延伸。前軌最前端接收沿盤表面的空氣流，以便能減小在前軌后面產(chǎn)生的負(fù)壓。另外，第二空氣支承表面可以分別限定在一對后軌的底面上，這對后軌在滑動體的底部下游位置處伸出。這些后軌沿橫向隔開，以便在它們之間限定空氣流通路。
第一和第二空氣支承表面優(yōu)選地通過臺階與前軌和后軌的底面連接。臺階用來在第一和第二空氣支承表面上產(chǎn)生較高正壓。
該負(fù)壓空氣支承表面優(yōu)選地包括一對側(cè)軌，它們在滑動體的底部形成，以便從前軌的橫端向下游延伸。側(cè)軌用來防止繞過前軌的橫端流動的空氣流進(jìn)入前軌后面的空間。因此，有可能在前軌后面可靠地產(chǎn)生較高負(fù)壓。特別是，側(cè)軌優(yōu)選地在橫向比后軌具有較小的厚度。較薄側(cè)軌用來擴(kuò)大由前軌后面的側(cè)軌所包圍的負(fù)壓腔，以便能增加負(fù)壓。
此外，優(yōu)選地在側(cè)軌形成一個槽，以便把繞過前軌流動的空氣引入空氣流通路。即使在使用較低前軌和后軌情況下，該槽也在存儲盤的較低切線速度下用來避免負(fù)壓的飽和。結(jié)果，該槽使負(fù)壓能夠可靠地隨著切線速度增加，以便負(fù)壓空氣支承表面可以使滑動體的浮動高度保持恒定，而與切線速度的變化無關(guān)。
另外，可以在前軌或后軌的底面上形成一個墊，以便當(dāng)滑動體安放在盤表面上時(shí)，防止第一或第二空氣支承表面粘到存儲盤的盤表面上。這樣的墊用來避免第一或第二空氣支承表面與盤表面直接接觸。結(jié)果，使分布在盤表面上的潤滑劑或潤滑油作用在滑動體上的粘著力較小，以便滑動體能在存儲盤旋轉(zhuǎn)開始時(shí)，立刻離開盤表面。
此外，其中嵌入一個換能器元件的第二空氣支承表面可以比另一個第二空氣支承表面具有較小的表面積。具有換能器元件的較小第二空氣支承表面用來使滑動體以一個傾側(cè)角保持在傾斜姿態(tài)。因此，有可能使換能器元件周圍滑動體的底部與盤表面之間的距離最小。
當(dāng)具有換能器元件的第二空氣支承表面比另一個空氣支承表面小時(shí)，具有換能器元件的第二空氣支承表面可能具有一個上游端，它沿橫向延伸第一寬度，以便引到臺階，以及一個下游端，它沿橫向延伸比第一寬度大的第二寬度。例如，在換能器元件包括一個磁阻(MR)元件的情況下，該磁阻元件應(yīng)該保護(hù)在一對屏蔽層之間。如果屏蔽層沒能具有足夠大的橫向尺寸，以屏蔽MR元件使之不受附近磁場的磁干擾，那么MR元件將不能夠正確地讀出數(shù)據(jù)。一般地，滑動體保持在傾斜姿態(tài)，以使下游端接近盤表面。只要保持傾斜姿態(tài)，在滑動體下游位置嵌入的換能器元件就能接近盤表面。因此，較寬下游端使第二空氣支承表面能夠具有較小面積，同時(shí)仍使屏蔽層保持在較大橫向尺寸。
另外，當(dāng)具有換能器元件的第二空氣支承表面比另一個空氣支承表面小時(shí)，沿橫向延伸以便在具有換能器元件的第二空氣支承表面的前面限定臺階的上游端，可以比沿橫向延伸以便在另一個第二空氣支承表面的前面限定臺階的上游端更靠下游安排。沿空氣流方向與另一個第二空氣支承表面的長度比較，這樣安排的第二空氣支承表面用來減小具有換能器元件的第二空氣支承表面的長度。因此，能實(shí)現(xiàn)較小的第二空氣支承表面，以在具有換能器元件的第二空氣支承表面設(shè)置升力，它比另一個第二支承表面的升力小。因此有可能減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力，而不減小屏蔽層的橫向?qū)挾取?br> 如上所述，當(dāng)具有換能器元件的第二空氣支承表面的上游端向下游位移時(shí)，優(yōu)選地調(diào)節(jié)后軌與側(cè)軌之間的槽的尺寸。例如，如果側(cè)軌沒能向后軌延伸，以跟隨第二空氣支承表面的上游端的位移，則槽變得較大或較寬。寬槽可能釋放在前軌后面產(chǎn)生的負(fù)壓。另一方面，當(dāng)使側(cè)軌延伸以跟隨上游端的位移時(shí)，能獲得較小或較窄槽，以便能在前軌后面保持較高負(fù)壓。較高負(fù)壓使具有換能器元件的第二空氣支承表面能夠可靠地盡可能近地接近盤表面。
此外，當(dāng)需要減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力時(shí)，例如，能相對后軌的底面來確定第二空氣支承表面的位置。除第二空氣支承表面的面積外，上述在臺階處產(chǎn)生的較高正壓不僅取決于其面積和高度，而且還取決于后軌上引到臺階的底面的延伸度。較小底面形成較小正壓，而較大表面形成較大正壓。因此，如果減小后軌上引到面對滑動體外部的臺階的底面的橫向?qū)挾龋瑒t由于面對滑動體外部的臺階比面對滑動體內(nèi)部的臺階趨于接受更大量的空氣流，所以能減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力。
此外，當(dāng)需要減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力時(shí)，例如，可以使具有換能器元件的第二空氣支承表面包括一個下游端，它在下游位置沿橫向延伸，并且向上游位移。上述負(fù)壓空氣支承滑動器在滑動體的下游端具有最大正壓。因此，當(dāng)使下游端向上游位移，以便減小具有換能器元件的第二空氣支承表面的面積時(shí)，能有效地減小具有換能器元件的第二空氣支承表面處的升力。
應(yīng)該注意，本發(fā)明的負(fù)壓空氣支承表面可以用于各種存儲盤驅(qū)動器，例如硬盤驅(qū)動器裝置(HDD)。
這里參考附圖，敘述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中

圖1是說明硬盤驅(qū)動器裝置(HDD)的內(nèi)部的平面圖；圖2是說明按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的負(fù)壓空氣支承滑動器的放大透視圖；圖3A和圖3B說明圖2負(fù)壓空氣支承滑動器的壓力分布；圖4是表示大氣壓力對負(fù)壓空氣支承滑動器上產(chǎn)生壓力的影響的曲線圖；圖5是表示槽的影響的曲線圖6A至圖6C示意說明負(fù)壓空氣支承滑動器的生產(chǎn)方法；圖7A至圖7F是沿圖2直線7-7所取的示意斷面圖，并且這些圖說明了構(gòu)成滑動體底部的方法；圖8A和圖8B是沿圖2直線7-7所取的示意斷面圖，并且這些圖同樣說明了構(gòu)成滑動體底部的方法；圖9是說明本發(fā)明的一種變更形式的滑動體的底部布置的平面圖；圖10是說明本發(fā)明的第二變更形式的滑動體的底部布置的平面圖；圖11是說明本發(fā)明的第三變更的滑動體的底部布置的平面圖；圖12是說明本發(fā)明的第四變更的滑動體的底部布置的平面圖；圖13是說明本發(fā)明的第五變更的滑動體的底部布置的平面圖；圖14是說明本發(fā)明的第六變更的滑動體的底部布置的平面圖；以及圖15是說明本發(fā)明的第七變更的滑動體的底部布置的平面圖。
圖1說明一種硬盤驅(qū)動器裝置(HDD)10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這種硬盤驅(qū)動器裝置是用于本發(fā)明的一種類型的磁盤驅(qū)動器的例子。然而，應(yīng)該注意，本發(fā)明還可以用于其他類型的使用浮動滑動器的盤式驅(qū)動器，包括磁光(MO)驅(qū)動器。HDD 10具有一個容納磁盤13的殼11，磁盤13安裝在主軸電動機(jī)12上。一個負(fù)壓空氣支承滑動器安排為與磁盤13的一個表面相對。該負(fù)壓空氣支承滑動器14固定在一個托架臂16的尖端，該托架臂16能夠繞軸15擺動。當(dāng)從磁盤13讀出或向磁盤13寫入信息時(shí)，托架臂16由一個包括磁路的致動器17的作用驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，以便負(fù)壓空氣支承滑動器14安排在存儲盤13上的目標(biāo)記錄滾筒的上方。殼11的內(nèi)部空間能用一個未示出的蓋來封裝。
圖2說明按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的負(fù)壓空氣支承滑動器14?；瑒悠?4具有一個滑動體，它包括一個與存儲盤13相對的底部19。形成一個前軌21，以從滑動體的底部19在其上游端橫向延伸。類似地，形成一對后軌23，以從滑動體的底部19在其下游端延伸。后軌23沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路22?！吧嫌巍焙汀跋掠巍倍耸歉鶕?jù)磁盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的空氣流20的方向來限定的。
在前軌21的底面上限定一個第一空氣支承表面24，以便沿滑動體的橫向延伸。在后軌23的底面上分別限定一對第二空氣支承表面25a、25b，以便沿滑動體的橫向形成一行，在它們之間設(shè)置空氣流通路22。當(dāng)磁盤13旋轉(zhuǎn)并沿盤表面產(chǎn)生空氣流20時(shí)，空氣流20作用在第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上。在第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上分別產(chǎn)生升力，這樣使滑動體10可以在盤表面上方浮動。由于在本負(fù)壓空氣支承滑動器14中，能在第一空氣支承表面24上產(chǎn)生較大升力，所以滑動體以俯仰角α保持在傾斜姿態(tài)?！案┭鼋铅痢笨梢苑Q為沿滑動體縱向(即空氣流20的方向)的傾斜角。在本優(yōu)選實(shí)施例中，俯仰角α優(yōu)選地約在50μrad至150μrad之間。
第一和第二空氣支承表面24、25a、25b分別通過臺階27a、27b、27c，與前軌21和后軌23的底面連接。如這里以下所述，臺階27a、27b、27c用來在第一和第二空氣支承表面24、25a、26b上產(chǎn)生較大升力。
第二空氣支承表面25a比第二空氣支承表面25b具有較小表面積。因此，在本負(fù)壓空氣支承滑動器14中，能在第二空氣支承表面25b上產(chǎn)生比第二空氣支承表面25a上較大的升力。結(jié)果，滑動體以傾側(cè)角β保持在傾斜姿態(tài)。“傾側(cè)角β”可以稱為沿滑動體橫向(即與空氣流20垂直的方向)的傾斜角。在本優(yōu)選實(shí)施例中，傾側(cè)角β優(yōu)選地在10μrad至80μrad之間。
嵌入滑動體的換能器或頭元件在第二空氣支承表面25a(它比表面25b具有較小面積)露出一個讀/寫間隙28。上述俯仰角α和傾側(cè)角β用來使讀/寫間隙28附近滑動體與盤表面之間的距離最小。
使一對側(cè)軌29與前軌21的相對橫端連接，以便在向下游方向延伸。側(cè)軌29用來防止空氣流繞過前軌21的橫端流動，并進(jìn)入前軌21后面的空間。因此，越過第一空氣支承表面24的空氣流沿與盤表面垂直的方向分布，并且在前軌21后面產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)產(chǎn)生的負(fù)壓與上述第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上的升力平衡時(shí)，能使滑動體的浮動高度保持為大體恒定值。在側(cè)軌29與后軌23之間分別限定槽30，以便使繞過前軌21橫端流動的空氣流吸入空氣流通路22。
在前軌21和后軌23的底面上形成多個墊31a、31b、31c、31d，以便當(dāng)滑動體安放在盤表面時(shí)，防止第一和第二空氣支承表面24、25a、25b粘到磁盤13的盤表面上。此外，安排在產(chǎn)生較小升力的第二空氣支承表面25a一邊的墊31d比安排在產(chǎn)生較大升力的第二空氣支承表面25b一邊的墊31c更靠上游安排。由于傾側(cè)角β使第二空氣支承表面25a可以更接近盤表面，所以這樣安排的墊31d有助于避免墊31d與盤表面碰撞。
當(dāng)磁盤13開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣流20開始沿盤表面流動。空氣流20用來使安放在盤表面上的負(fù)壓空氣支承滑動器14可以離開盤表面。在離開之前，墊31a、31b、31c、31d使第一和第二空氣支承表面24、25a、25b保持在盤表面上方微小距離處。因此，由于減小了與盤表面接觸的表面積，所以可能分布在盤表面上的潤滑劑或潤滑油作用在滑動體上的粘著力較小。在離開之后，換能器元件的讀/寫間隙25執(zhí)行讀和寫操作。
如圖3所示，例如，當(dāng)空氣流作用在滑動器14上時(shí)，沿滑動體的底部19產(chǎn)生升力(或正壓)和負(fù)壓。圖3說明對于滑動器14的一個實(shí)施例的一例的壓力分布(如常規(guī)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算)。在本負(fù)壓空氣支承滑動器14中，滑動體具有1.25mm的長度，1mm的寬度和3mm的厚度。當(dāng)然其他尺寸也考慮在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
如從圖3A和圖3B顯而易見，空氣流20在第一空氣支承表面24前面的臺階27a處，即在位置B處，產(chǎn)生大的正壓。正壓隨空氣流20沿第一空氣支承表面24前進(jìn)而增加。
當(dāng)空氣流20越過前軌21，即在位置C處，正壓消失。在位置D處，出現(xiàn)負(fù)壓以代替正壓。當(dāng)空氣流20在前軌21后面沿于盤表面垂直的方向分布時(shí)，引起產(chǎn)生這個負(fù)壓。另外，側(cè)軌29用來防止沖擊前軌21的前面，然后繞過前軌21的空氣流20進(jìn)入前軌21后面的空間。因此，能在前軌21后面產(chǎn)生較大負(fù)壓。
在到達(dá)后軌23時(shí)，空氣流20在第二空氣支承表面25a、26b前面的臺階27b、27c處，即位置E處，產(chǎn)生另一大的正壓。該正壓隨空氣流20沿第二空氣支承表面25a、25b前進(jìn)而增大。正壓在第二空氣支承表面25a、25b的下游端，即在位置F處消失。
在本負(fù)壓空氣支承滑動器14中，在位置B到C和位置E到F的正壓與位置D的負(fù)壓之間的平衡用來固定滑動體的浮動高度。此外，當(dāng)與常規(guī)滑動器比較時(shí)，本發(fā)明的較大正壓與其較大負(fù)壓平衡，以便預(yù)期浮動特性具有較高穩(wěn)定性。臺階27a、27b、27c優(yōu)選地具有等于或小于0.2μm的高度，以便使正壓與負(fù)壓相互平衡。
另外，當(dāng)滑動體具有俯仰角α的傾斜姿態(tài)時(shí)，第二空氣支承表面對25a、25b在最靠近盤表面的下游位置處產(chǎn)生正壓，這樣提高了滑動體的抗?jié)L動性。
一般地，當(dāng)磁盤驅(qū)動器10操作下的大氣中的空氣壓力低時(shí)。在第一和第二空氣支承表面24、25a、25b的正壓與空氣壓力減小成正比地減小。因此，于是有必要與正壓減小成正比地減小負(fù)壓。如果當(dāng)正壓減小時(shí)負(fù)壓保持恒定，滑動體的浮動高度將減小。
圖4是說明空氣壓力變化的影響的曲線圖。在該曲線圖中，實(shí)線表示在0.7atm空氣壓力下的正壓與1.0atm空氣壓力下的正壓的比率。虛線表示在0.7atm空氣壓力下的負(fù)壓與1.0atm空氣壓力下的負(fù)壓的比率。如從該曲線圖顯而易見，正壓的比率僅隨前軌21和后軌23的高度H(圖2)的變化(即隨前軌21、側(cè)軌29和后軌23所包圍的腔的深度變化)而稍微變化。另一方面，可以看到，正壓的比率與負(fù)壓的比率之間的差隨前軌21和后軌23的高度減小而減小。特別是，較低高度的前軌21和后軌23使負(fù)壓能夠更好地跟隨空氣壓力的變化，以便有可能使滑動體的浮動高度保持恒定，而與空氣壓力的變化無關(guān)。預(yù)期較低高度的前軌21和后軌23將使滑動體在磁盤驅(qū)動器10將要操作的各種姿態(tài)下(具有不同的大氣壓力)，可以更好地使浮動高度保持恒定。在第一實(shí)施例的本例中，高度H優(yōu)選地設(shè)置為不大于2μm。
較低高度的前軌21和后軌23在磁盤13相對低的切線速度下，可能引起負(fù)壓的飽和。隨著磁盤13的切線速度增加，當(dāng)負(fù)壓不能跟隨第一和第二空氣支承表面24、25a、25b上的升力或正壓的進(jìn)一步增加時(shí)，發(fā)生這樣的飽和。切線速度變得越快?；瑒芋w的浮動高度就變得越大。例如，滑動體的浮動高度在靠近磁盤13周緣的位置處變得較大，在該位置處切線速度比靠近磁盤13中心處大。
在本負(fù)壓空氣支承滑動器14中，槽30使負(fù)壓能夠跟隨切線速度。如圖5所示，例如，即使使用較低高度的前軌21和后軌23，也看到負(fù)壓隨切線速度變快而增大。一個沒有槽30的滑動器在較低切線速度下導(dǎo)致負(fù)壓的飽和，從而使負(fù)壓不能隨切線速度變高而作任何增加。
槽30優(yōu)選地盡可能遠(yuǎn)地向下游安排。如果這樣，則由前軌21和側(cè)軌29所包圍的腔就變大，以便能產(chǎn)生較大負(fù)壓。另外，能使負(fù)壓區(qū)移向下游。因此，有可能進(jìn)一步使滑動體的浮動特性穩(wěn)定。
其次，將敘述生產(chǎn)負(fù)壓空氣支承滑動器14的優(yōu)選方法。如圖6A所示，在一個薄片40的盤面上形成多個換能器元件或磁頭元件，薄片40優(yōu)選地由Al2O3-TiC制成，其上形成Al2O3層。換能器元件分別形成塊，各限定一個單負(fù)壓空氣支承滑動器14。例如，從一個直徑5英寸的薄片能切成10,000個滑動器(按100行乘100列來安排，100×100＝10,000)。換能器元件用一個優(yōu)選地用Al2O3制成的保護(hù)層來覆蓋。
如圖6B所示，其上形成換能器元件的薄片40被切成薄片條40a，它們包括排成一行的滑動器。薄片條40a的暴露表面41構(gòu)成滑動體的底部19。最終，如圖6C所示，從薄片條40a切成各負(fù)壓空氣支承滑動器14。
其次，將作更詳細(xì)地?cái)⑹?，以說明怎樣構(gòu)成滑動體的底部19。如圖7A所示，用一個金剛石類碳(DLC)層43來覆蓋薄片條40a的暴露表面41，在它們之間設(shè)置一個Si粘附層42。然后在DLC層上層蓋又一個DLC層45，在它們之間設(shè)置一個Si粘附層44。在DLC層45的表面上形成一個抗蝕劑膜46，以便構(gòu)圖墊31a、31b、31c、31d的輪廓。
如圖7B所示，使用活性離子蝕刻法來蝕刻DLC層45和Si粘附層，以便暴露DLC層43。按照圖形構(gòu)成墊31a、31b、31c、31d的尖端。然后如圖7C所示移去抗蝕劑46。
如圖7D所示，形成一個光致抗蝕劑47，以構(gòu)圖第一和第二空氣支承表面24、25a、25b的輪廓。所構(gòu)成的墊31a、31b、31c、31d用光致抗蝕劑47來覆蓋。如圖7E所示，在曝光及顯影之后，執(zhí)行離子銑削法，以蝕刻DLC層43、Si粘附層42和薄片條40a的Al2O3-TiC的本體。結(jié)果，按照圖形構(gòu)成第一和第二空氣支承表面24、25a、25b。同時(shí)，完成墊31a、31b、31c、31d的成形。其后，如圖7F所示，移去光致抗蝕劑47。
然后，如圖8A所示，形成光致抗蝕劑48，以構(gòu)圖前軌21、側(cè)軌29和后軌23的輪廓。所構(gòu)成的墊31a、31b、31c、31d和構(gòu)成的第一和第二空氣支承表面24、25a、25b用光致抗蝕劑48來覆蓋。在暴光及顯影之后，執(zhí)行離子銑削法，以進(jìn)一步蝕刻薄片條40a的Al2O3-TiC的本體。結(jié)果，按照圖形構(gòu)成前軌21、側(cè)軌29和后軌23。如圖8B所示，當(dāng)移去光致抗蝕劑48時(shí)，在前軌21、側(cè)軌29和后軌23的頂面上出現(xiàn)墊31a、31b、31c、31d，尖端由DLC層45來保護(hù)。第一和第二空氣支承表面24、25a、25b類似地出現(xiàn)在前軌21和后軌23的頂面上，頂部由DLC層43來保護(hù)。這樣完成滑動體的底部19的成形。
如圖9所示，例如，具有上述負(fù)壓空氣支承滑動器14的換能器元件的第二空氣支承表面25a可能包括一個上游端51，它在橫向沿第一寬度W1延伸，以便引到臺階27b，以及一個下游端52，它在橫向沿比第一寬度W1大的第二寬度延伸。例如，在換能器元件包括一個磁阻(MR)元件的情況下，MR元件應(yīng)該保護(hù)在一對屏蔽層53之間。如果屏蔽層53沒能具有足夠大的橫向尺寸，以屏蔽MR元件免受附近磁場的磁干擾，則MR元件將不能夠正確地從磁盤13讀出數(shù)據(jù)。較寬下游端52能夠使第二空氣支承表面25a具有較小面積，同時(shí)仍保持屏蔽層53有較大橫向尺寸，從而使第二空氣支承表面25b的升力比第二空氣支承表面25a的升力大。
第二寬度W2的較寬下游端52能通過沿縱向改變第二空氣支承表面25a的橫向?qū)挾葋韺?shí)現(xiàn)。例如，如圖9所示，第二空氣支承表面25a可以沿其橫向?qū)挾?，從第一寬度W1的上游端51向第二寬度W2的下游端52連續(xù)地變大。如圖10所示，作為一種變更，第二空氣支承表面25a可以沿其縱向保持上游端51的第一寬度W1，直到剛好達(dá)到第二寬度W2的下游端52之前為止，其中第二空氣支承表面25a一般為L形。圖11表示另一種變更，它大體上為圖9和圖10的部分的組合，其中第二空氣支承表面25a保持為上游端51的第一寬度W1，直到第二空氣支承表面25a的橫向?qū)挾乳_始向下游端52的第二寬度W2連續(xù)地變大為止。
如圖12所示，當(dāng)?shù)诙諝庵С斜砻?5b處的升力規(guī)定比具有換能器元件的第二空氣支承表面25a的升力大時(shí)，可以使沿橫向延伸，以便在第二空氣支承表面25a上限定臺階27b的上游端56，比沿橫向延伸，以便在第二空氣支承表面25b上限定臺階27c的上游端55更靠下游安排。與第二空氣支承表面25b的長度比較，這樣安排的第二空氣支承表面25a、25b用來減小第二空氣支承表面25a沿空氣流方向的長度。因此，能實(shí)現(xiàn)較小的第二空氣支承表面25a，以使具有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力設(shè)置得比沒有換能器元件的第二支承表面25b的升力小。因此，有可能減小第二空氣支承表面25a處的升力，而不減小屏蔽層53的橫向?qū)挾取?br> 如上所述，當(dāng)?shù)诙諝庵С斜砻?5a的上游端56向下游移位時(shí)，優(yōu)選地調(diào)節(jié)后軌23與前軌29之間的槽30的尺寸。如圖12所示，例如，如果側(cè)軌29沒能伸向后軌23，以跟隨第二空氣支承表面25a的上游端56的位移，則槽30變大或變寬。如上所述，寬槽30可以釋放在前軌21后面產(chǎn)生的負(fù)壓。另一方面，如圖13所示，當(dāng)使側(cè)軌29延伸，以跟隨上游端56的位移時(shí)，能獲得較小或較窄槽30，以便能在前軌21后面保持較高負(fù)壓。較高負(fù)壓使第二空氣支承表面25a能夠盡可能近地可靠地接近盤表面。
此外，如圖14所示，例如，當(dāng)需要減小具有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力時(shí)，能相對后軌23的底面確定第二空氣支承表面25a的位置。除第二空氣支承表面25a、25b的面積外，上述在臺階27b、27c產(chǎn)生的較高正壓不僅取決于它們的面積和高度，而且取決于后軌23上引到臺階27b、27c的底面的面積。較小底面積產(chǎn)生較小正壓，而較大底面積產(chǎn)生較大正壓。因此，如圖14所示，如果減小后軌23上引到面對滑動體外部的臺階27b的底面積的橫向?qū)挾萕3，則由于面對滑動體外部的臺階27b比面對滑動體內(nèi)部的臺階27b接收更大量的空氣流，所以能減小帶有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力。
此外，如圖15所示，例如，當(dāng)需要減小帶有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力時(shí)，可以使第二空氣支承表面25a包括一個在下游位置處沿橫向延伸的下游端57，它能向上游位移。如上所述，從圖3顯而易見，負(fù)壓空氣支承滑動器14在滑動體的下游端具有最大正壓。因此，當(dāng)下游端57向上游位移，以便減小第二空氣支承表面25a的面積時(shí)，能有效地減小具有換能器元件的第二空氣支承表面25a處的升力。
應(yīng)該注意，除上述硬盤驅(qū)動器(HDD)10外，本發(fā)明的負(fù)壓空氣支承滑動器14還可用于各種存儲盤驅(qū)動器。
雖然已經(jīng)表示和敘述了本發(fā)明的各種不同實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他變更、替換和選擇是顯而易見的。在不違反應(yīng)該由所附權(quán)利要求書所確定的本發(fā)明的精神和范圍下，能實(shí)現(xiàn)這樣的變更、替換和選擇。
所附權(quán)利要求書中陳述了本發(fā)明的各種特征。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)壓空氣支承滑動器，包括一個滑動體；一個第一空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其上游端處，所述第一空氣支承表面沿滑動體的橫向延伸；以及一對第二空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其下游端處，所述一對第二空氣支承表面與第一空氣支承表面分開，并且所述一對第二空氣支承表面沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述第一空氣支承表面限定在一個前軌的底面上，所述前軌從滑動體的底部靠近所述上游端延伸，并且其中所述前軌還沿滑動體的橫向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述第一空氣支承表面通過一個臺階與所述前軌的底面連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中在所述前軌的底面上形成一個墊，以便當(dāng)滑動體安放在盤表面上時(shí)，防止所述第一空氣支承表面粘到存儲盤的盤表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述一對第二空氣支承表面分別限定在一對后軌的底面上，所述一對后軌從滑動體的底部靠近其下游端延伸，并且其中所述一對后軌沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定空氣流通路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面分別通過一個臺階，與所述后軌中對應(yīng)一個的底面連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中在所述后軌中至少一個的底面上限定一個墊，以便當(dāng)滑動體安放在盤表面上時(shí)，防止第二空氣支承表面粘到盤表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的負(fù)壓空氣支承滑動器，還包括一對側(cè)軌，形成在滑動體的底部，以便從所述前軌的橫端向下游延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述側(cè)軌沿橫向各自具有一個厚度，這個厚度比各后軌橫向的厚度小。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中在各所述側(cè)軌與其對應(yīng)的所述后軌中的一個之間形成一個槽，從而使所述槽把繞過所述前軌流動的空氣吸入所述空氣流通路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面中的一個之中嵌入一個換能器元件，并且具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面比另一個第二空氣支承表面具有較小的表面積。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面具有一個第一橫向?qū)挾鹊纳嫌味撕鸵粋€第二橫向?qū)挾鹊南掠味耍龅诙挾缺人龅谝粚挾却蟆?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求11的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面在其上游側(cè)通過一個臺階與所述對應(yīng)的后軌連接，并且沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面在其上游側(cè)通過另一個臺階與所述對應(yīng)的后軌連接，其中在具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面上的所述臺階，比沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面上的所述另一個臺階更靠下游安排。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中靠近具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽，比靠近沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽要長。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中靠近具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽，和靠近沒有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的所述槽大約具有相同長度。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面具有一個沿橫向延伸的下游端，它向上游移位，以與所述滑動體的所述下游端分開。
17.根據(jù)權(quán)利要求5的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面中的一個之中嵌入一個換能器元件，并且其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面具有一個成角度的側(cè)邊部分，以便使具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面的上游端，比所述同一第二空氣支承表面的下游端具有較小寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求5的負(fù)壓空氣支承滑動器，其中所述第二空氣支承表面中的一個之中嵌入一個換能器元件，并且其中具有所述換能器元件的所述第二空氣支承表面一般形成L形，以便其上游端比其下游端具有較小寬度。
19.一種存儲盤驅(qū)動器，包括至少一個盤，適合于其上存儲信息；一個電動機(jī)，用于旋轉(zhuǎn)所述至少一個盤；一個致動臂，適合于繞一個軸擺動，以選取所述至少一個盤的不同徑向部分；一個負(fù)壓空氣支承滑動器，靠近所述致動臂的遠(yuǎn)端安排；并且其中所述負(fù)壓空氣支承滑動器包括一個滑動體；一個第一空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其上游端處，所述第一空氣支承表面沿滑動體的橫向延伸；以及一對第二空氣支承表面，形成在滑動體的底部靠近其下游端處，所述一對第二空氣支承表面與第一空氣支承表面分開，并且所述一對第二空氣支承表面沿橫向相互隔開，以便在它們之間限定一個空氣流通路。
全文摘要
一種負(fù)壓空氣支承滑動器,包括一個第一空氣支承表面,在滑動體的底部上游位置處形成,以便沿滑動體的橫向延伸,以及一對第二空氣支承表面,在滑動體的底部下游位置處與第一空氣支承表面分開形成,它們沿橫向隔開,以便在它們之間限定一個空氣流通路。第二空氣支承表面用來在滑動體中嵌有一個換能器元件的下游位置處,產(chǎn)生隔開的正壓,以便能提高滑動器對滾動作用的抗度。前軌和后軌的合作能夠產(chǎn)生較高的負(fù)壓。
文檔編號G11B21/21GK1249516SQ99110349
公開日2000年4月5日 申請日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月28日
發(fā)明者古石亮介, 溝下義文 申請人:富士通株式會社