带有分区低环境区域的低环境压力滑块制造技术

一个低环境压力空气轴承滑块，包括： 一个由前缘，一个沿滑块体纵向延伸的内边缘和外边缘，以及一个尾缘确定的滑块体，所述滑块体包括： 一个包括至少第一和第二轨道的空气轴承表面； 一个从滑块的前缘向所述第一和第二轨道的前部延伸的前部； 一个在前部以及第一和第二轨道之间延伸的低环境压力区，其中所述低环境压力区被分成至少第一和第二区域，所述第一区域有一个第一深度以及所述第二区域有一个第二深度，以及所述第二深度比所述第一深度深。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于磁盘驱动器的空气轴承滑块。更具体地，本专利技术适合于一种低环境压力空气轴承滑块的多级表面结构。
技术介绍
硬盘驱动器是惯常的信息储存设备，基本上包括一系列用磁性读写元件存取的可旋转的磁盘。这些数据转送元件，通常被称为传感器，一般由一个位于与磁盘上形成的离散数据轨道紧密相关位置的滑块体携带并嵌入其中，以实现数据的读写操作。为了把传感器放入相对于磁盘表面的合适位置，在滑块体上形成的空气轴承表面(ABS)有一个气流用来为滑块和传感器在磁盘数据轨道上的“飞行”提供足够的提升力。磁盘的高速旋转产生一股沿着磁盘表面的气流或风，其方向大体上与磁盘的切向速度平行。这股气流与滑块体的ABS共同作用使得滑块可以在旋转的磁盘上飞越。悬浮的滑块通过这个自驱空气轴承与磁盘的表面有效地分离。滑块的ABS通常形成在面对着旋转磁盘的滑块表面，并在很大程度上影响不同条件下滑块在磁盘上飞跃的能力。ABS设计的一些主要目的是使得滑块及附随于其上的传感器在旋转磁盘表面飞越时距离尽可能地近，并且均匀地保持这个恒定的近距离而不用考虑变化的飞越条件。在空气轴承滑块和旋转磁盘之间的高度或分离间隙通常由飞越高度决定。通常，装配后的传感器或读/写元件仅仅在距磁盘表面至多百分之几英寸的上方飞越。滑块的飞越高度被视为装配后的读/写元件影响磁盘读取和纪录能力的最重要的评价参数之一。例如，减少或者有一个相对较小的飞越高度有许多优点。一个较小的飞越高度可使传感器对来自磁盘表面紧密界定的区域之间的不同数据位区域和磁性区间达到更大的分辨率。已经知道，一个低距离飞越的滑块可以为磁盘提供改进的高密度记录或者存储能力，这种改进通常由传感器与磁性介质之间的距离限定。狭窄的分离间隙结果允许波长更短的信号被记录或读取。同时，随着更轻更紧凑的使用相对小然而有力的磁盘驱动器的笔记本电脑进一步流行，对于有更低飞越高度的更小的滑块体的需求也在不断增长。人们还观察到一个恒定的飞越高度可以提供令人满意的好处，这可以通过特别的ABS设计来更容易地实现。已经知道飞越高度的浮动会对附随的传感器或读/写元件的分辨率和数据转送能力产生负面影响。当飞越高度相对恒定时被记录或读取的信号的振幅不会大幅变化。另外，飞越高度的变化可能导致滑块装配件和磁性旋转圆盘的无意中的接触。滑块通常被认为既有直接接触，假性接触，也有飞越的滑块被描述成与旋转的磁盘有意接触。不考虑滑块的类型，人们通常希望避免与旋转磁盘表面的不必要的接触从而减少滑块体与磁盘的磨损。记录介质的损坏或磨损可能导致记录数据的丢失，同时滑块的磨损还会导致传感器或磁性元件的根本失效。经常导致飞越高度变化的是滑块执行读写操作时越过旋转磁盘的连续高速运动。例如，磁盘的不同线性速度依赖于滑块的径向位置。在旋转磁盘的外边缘可以观察到较高的速度，同时内边缘的速度较低。作为结果，空气轴承滑块相对于磁盘在不同的径向位置以不同的相对速度滑动。由于滑块速度越高，飞越高度也越高，当位于磁盘外部上方的位置时飞越高度有一种增加的趋势。同时，在磁盘内部区域的较低速度导致滑块飞越得更低。相应地，滑块的设计必须考虑径向位置和相对速度的变化对飞越高度的显而易见的影响。滑块的飞越高度还受斜度变化的负面影响。倾斜角由滑块体的纵向轴线和相对磁盘旋转成切向的气流的方向之间形成的夹角确定并测量。当装配后的滑块位于旋转磁盘的内侧或外侧边缘，它的纵向轴线通常相对气流方向倾斜。滑块的纵向轴线可以被确定为沿着滑块体长度方向的参考中心线。当一个旋转的操作臂和万向节悬浮元件绕其枢轴旋转从而使滑块在旋转磁盘上方以弓形轨道运动时，这些有角度的方向或倾斜角典型地在变化。考虑到对有相对小的操作臂的紧凑型磁盘驱动器不断增长的需求，由于更短的臂长出现更多的是较大的倾斜角。可以经常观察到当倾斜值为零度以上，滑块受压减少，从而产生人们不愿看到的飞越高度的降低。甚至一个相对适中的倾斜角范围对滑块的飞越能力都有负面影响。作为结果，ABS的设计不断尝试使滑块对倾斜变化的灵敏度最小化。另一个飞越高度的浮动可能被确定为滑块滚动。滚动角由滑块纵向边之间的飞越高度的差异测量并确定。只要滑块相对气流的方向倾斜飞越，在ABS和磁盘之间就会倾向于产生一个不平衡的压力分布。这种不平衡使得当滑块体的一边离磁盘表面比另一边更近时，滑块滚动。然而，一个滑块，优选地被设置为一个恒定的滑块滚动而不考虑飞越条件的任何变化，包括旋转磁盘内外轨道之间切线速度的差异，以及在磁盘上方不断的横向运动和变化的倾斜角。如附图说明图1所示，已知用于常见的双体滑块5的ABS设计可由一对沿着面向磁盘的滑块表面外边缘延伸的平行轨道2和4形成。其他的包括三个或更多的附加轨道，带有不同表面区域和几何形状的ABS结构也已经被开发出来了。两个轨道2和4典型地沿着从前缘6到尾缘8的滑块体长度的至少一部分运动。前缘6被确定为滑块的边缘，旋转磁盘在通过滑块5的长度向尾缘8运动之前要先通过此边缘。如图所示，前缘6可以是锥形的，尽管不希望的大公差典型地与这个机加工有关。传感器或磁性元件7典型地沿着如图1所示的滑块的尾缘8的某个位置安装。轨道2和4形成一个空气轴承表面，滑块在其上飞越，并通过与旋转磁盘产生的气流的接触提供必要的提升力。当磁盘旋转时，产生的风或气流沿着双体轨道2和4的下面以及在中间运动。当气流通过轨道2和4的下方，轨道与磁盘之间的气压增加，从而提供正压力以及提升力。双体滑块通常产生足够数量的提升力，或正负载力，以使得滑块在旋转磁盘上方的合适高度飞越。没有轨道2和4，滑块体5的大的表面区域会产生一个过于巨大的空气轴承表面区域。大体上，当空气轴承表面区域增加，它产生的提升力也增加。没有轨道，滑块可能就会飞越得距旋转磁盘太远，从而丧失前面所述的低飞越高度的所有好处。如图2阐明的，一个头部万向节组件40通常为滑块提供多个自由度，例如描述滑块飞越高度的垂直间隔，或倾斜角以及滚动角。如图2所示，一个悬挂部分74将头部万向节组件40支撑在运动的磁盘76(有边缘70)的上方并沿箭头80表示的方向运动。当操作图2所示的磁盘驱动器时，一个操作元件72使磁头万向节元件在磁盘76上方的不同直径上运动(例如，越过弧75的内径(ID)，中径(MD)，外径(OD))。尽管双体滑块在提供一个适当的飞越高度上最初是有效的，它们对变化的倾斜角范围和其他负面的飞越条件特别灵敏。当倾斜角增加，例如当飞越的滑块在旋转磁盘上方运动，在轨道下面的空气压力分布可能被扭曲。通过以相对高速接近磁盘的内部和外部区域，数量不均匀的空气被引入每个轨道的下方，典型地导致滑块如图1所描述的滚动。结果是，滑块的压力分布不均匀，使得滑块在一个方向上滚动，这样在ABS轨道之间的飞越高度不一致。于是装配后的传感器可能不能有效操作或精确的实现其数据传送操作。不考虑ABS轨道对不同倾斜范围和其他负面飞越条件的灵敏度，这个轨道设计被普遍承认是为滑块飞越提供有效压力或提升力的通用结构。为了抵消滑块体的正压力以提供一个低的和恒定的飞越高度，已经知道形成一个也提供负的或低环境压力来向着磁盘推动或牵引滑块体的ABS。例如，已经知道负压空气轴承(NPAB)或自负载滑块可提供抵消负压负载。在这个双重压力系统中，ABS可以通常有一个前缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·查，H·Q·潘，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：