磁存储装置制造方法及图纸

一种磁存储装置，包括：一个基本非挠性的磁记录介质，一个上面固定有读／写元件的磁头滑块，和分布在磁记录介质表面上的润滑剂。所述的润滑剂是粘度与剪切速度无关的基本上为定值的牛顿液体或者是有效粘度随着剪接速度增加而增加的液体。磁头滑块与磁记录介质之间保持一个间隙，为了执行读和写操作，在液体润滑剂上移动并且同润滑剂间歇地或连续地接触。还包括一个使浮起高度即使在移动速度变化情况下也保持不变的装置，所述的浮起高度是所述间隙的距离，这样便可以提供一个具有液体支承方式或接触方式的磁存储装置，所述的方式具有很小的液体阻力和摩擦力或粘着力，而且使润滑剂不飞散，保持浮起量，从而可以使滑块稳定地移动以及以高可靠性和高密度记录，执行高速搜索操作。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于计算机外部记录装置的磁盘装置、其它信息存储装置和信息读出装置，特别是涉及适合于高密度记录和高可靠操作的液体支承式或物理接触式磁头滑块、该磁头滑块的移动方式以及利用该磁头滑块及其移动方式的磁存储装置。下面以磁盘装置为例说明已有技术。目前，为了实现低浮起高度而研究采用液体支承方式代替空气支承方式的技术。因为同空气相比，液体可以形成一层坚固的流体润滑膜。所以可以实现很低的浮起高度。同液体接触的器件已往是指在表面浸渍或涂敷有润滑剂的可挠性磁盘，也就是所谓的软盘或磁带。但这些器件不上及液体支承的概念。是在不产生滑动破坏的低速范围内，使表面接触滑动。下面描述的一种非挠性磁盘装置具有高旋转速度，它的设计思想和技术方案是不同于上述的那些器件的。另外，在已有技术中的液体磁鼓等中，由于浮起高度大，因此液体膜厚度相当厚。此外，也没有考虑浮起高度随运动速度的变化，因而与本专利技术所考虑的技术目的和难度在性质上是不同的。作为本专利技术相关的已有技术，例如使总共具有四个轨道(包括平面轨道和具有相当大面积的斜面轨道)的骨块支承在非牛顿液体润滑剂上的方案已被US5193046号专利所公开，而在特开平5—54578号公报中公开了一种将球面滑块支承在液体润滑剂上的方案。在液体支承方式中，存在着液体阻力作用在滑块上的问题。US5193046号专利公开的已有技术中，利用液体的粘度随着液体的剪切速度增加而降低的性质或者利用所谓非牛顿性的液体，使液体的阻力降低。但是，在利用粘度降低的非牛顿特性场合下，在剪切速度增加的磁盘外周侧的粘度降低。因此，虽然具有浮起高度依赖圆周速度的关系减弱的优点，但是由于粘度的降低又引起液体膜的刚性下降。磁盘装置要求滑块以一定的浮起量跟踪由磁盘的波动和外界干扰引起的磁盘表面的上下动。这种跟踪特性很强地取决于支持滑块的液体膜的刚性，而刚性与液体粘度成正比。特别是为了保证可靠性，在滑块的外周等的圆周速度大的场合下，跟踪特性是非常重要的。此外，在高速旋转时粘度降低后，还会产生由于离心力的作用使液体飞散的问题。因此，在已有技术中设置了供给液体的装置，但是设置该装置在技术很困难，而且成本高。如上所述，采用非牛顿液体时，由于其粘度小而引起液体膜刚性减小、或者液体被离心力分散，因而必须设置供给液体的装置。此外，US5193046号专利描述的已有技术中的液体支承式的滑块的轨道面积大，一个轨道的面积为0.8mm2，四个合计为3.2mm2。由于液体的阻力除了同液体的粘度成正比外，还同轨道面积成正比，因此，液体的阻力变得相当大，达到几克力的程度。该液体阻力被作为切向力观测，它的大小是不稳定的，从而又引起磁头滑块的振动，而使磁盘旋转困难。另外，当象已有技术那样，在液体膜同平面轨道接触的场合下，粘着和吸附严重，所产生的力也达到数十克的大小，以至磁盘往往不能旋转起动。。此外，US5193046号专利描述的已有技术的滑块上，借助大致垂直于轨道面的后端面，形成轨道面在后端被切掉的形状。因此，在形成在轨道面与磁盘面之间的沿移动方向缩小的楔形上浮间隙内的压力在每个位置上都是正的，最大压力大至出现在这个间隙的后部附近。因此，从后端流出的液流压力在流出端很快地恢复到大气压。即由于在这个上浮间隙内的压力以及包括其后的液流中的压力在每个位置都是正的，而特别是当滑块静止在磁盘上的同一轨迹上时，该正压力把滑块行走轨迹上的润滑剂从该行走轨迹上排出，从而使在该轨迹上的润滑剂厚度变薄。另外，在使用随着剪切速度的增加而粘度不发生变化或者增加的润滑剂的情况下，因为间隙内的压力在每个位置上都是正的，以及润滑剂是不可压缩的液体，所以存在着磁盘周速变化会引起浮起高变化大的问题。另外，同空气相比，在液体情况下作用在滑块上的扬压力大，而为了在液体支承方式中实现低浮起高度，如US5193046号专利中所描述的那样，需要约几克力至几十克力的压载，如果这个压载相当大，会引起上述的粘着问题和引起磁盘和滑块的磨损增加问题，使磁盘和骨块损伤和破坏的可能性增加，最后导致所谓磁头粉碎。另外，US5193046描述的已有技术中的滑块上，，有四个由于磁盘旋转而在滑块上引起的流体扬压力的峰值或者同磁盘的四个接触点。作用在该4个点上的压扬力或接触力必须平衡，它们的合力同加在滑块上的压载相平衡，从而使滑块悬浮地或接触地移动。为了平衡作用在该4个点上的扬压力或接触力，必须支承磁头滑块，使其能在两个自由度下旋转。那篇美国专利中所用旋转机构是通过一个称为万向接头或枢轴机构完成的，但是这个机构很复杂，因而需要高的制造技术，这个支承机构具有结构复杂和重量大的缺点。另外，磁头滑块必须在磁盘的半径方向上高速移动进行所谓的搜索动作。已有技术中的斜面轨道有一个形成在圆周方向上的斜面部分，流体从该部分进入实施其上浮功能，但是半径方向即搜索方向没有该斜面部分，因此不能实施其上浮功能。在空气支承的情况下，因为空气的粘度低，所以对于搜索动作几乎不存在问题空气便能流入。而在液体支承的情况下，由于液体粘度大在搜索方向液体流入困难并有大的阻力。这个液体阻力不仅阻碍滑块本身的搜索操作，还引起固体接触，该固体接触使上浮不稳定和引起滑块振动损伤。并使高速搜索成为不可能。这个问题不仅发生在液体支承方式中，也发生在滑块同由于采用与固体薄膜物理或化学结合而具有非液体性质的润滑剂接触的方式中。当滑块同这种润滑剂接触时，作用在滑块上的摩擦力大。这个带斜面轨道的表面变成了摩擦面，如果这个表面的面积相当大或表面的形状不光滑，则由摩擦力或表面力引起的吸附力增加。在这种接触方式中，增加的摩擦力引起发热并对读/写动作不利。带斜面轨道在圆周方向有一个圆锥部分，虽然它的形状光滑，但是在半径方向的移动即搜索动作方向上有角，是不光滑的，因此有比较大的摩擦力。在接触方式中，已有技术中的滑块也不可能进行高速搜索操作。另外，如果轨道面积大，则空气的压扬力增加，为保持接触，必须大的压载，结果与上述的情况一样，使可靠性降低。作为解决上述问题中的某些问题的措施，日本专利申请特愿平—3—21854号公报描述了一个球形滑块。在该球形滑块上虽然液体的阻力小，但是其悬浮高度随着磁盘内外周的周速差而变化。由于磁盘的记录密度同悬浮高度成反比，而在以固定记录密度记录信息的条件下，存在记录密度受到外周侧最高浮起高度的影响的问题，当滑块的姿势改变时，读/写元件部以外的部分最靠近磁盘，这又引起读/写元件部分的浮起高度增加的问题，除此之外，在使读/写元件形成在两个分开的球面的端面上时，需要将它们固定，然后将固定部分磨成球面的工序，这又引起成本增加和组装误差的问题。如上所述，已有技术不适合于具有高可靠性、低浮起高度和高记录密度的磁盘装置，这是由于液体膜的刚性不够，液体的阻力或摩擦力或粘着吸附力大，不能高速进行搜索操作，需要具有两个自由度的旋转支承机构和大的压载，以及在内周和外周的浮起高度不同的缘故。本专利技术的内容不限于磁盘装置，而适用于磁头滑块与磁记录介质之间的间隙为0.1μ以下的磁存储装置。本专利技术的目的是提供低成本，高可靠性和高记录密度的磁存储装置，，该装置是液体支承方式或物理接触方式的磁存储装置，液体的阻力或摩擦力或粘着吸附力很小，高速搜索操作良好，使用具有一个自由度旋转机构或无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁存储装置，包括：一个基本上无挠性和磁记录介质，一个上面固定有读／写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质表面上的润滑剂；其特征在于，所述的润滑剂是粘度同剪切速无关几乎显一定值的牛顿特性范围内的液体，或者是有效粘度随着剪切速度增加而增加的液体，所述的磁头滑块间歇地或连续地与该液体润滑剂接触并在其上移动，并与磁记录介质之间保持一个间隙，执行读／写操作，以及包括一个使浮起高度即使在移动速度变化的情况下也能保持不变的装置，所述的浮起高度是所述间隙的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1993-12-7 306248/931.一种磁存储装置，包括一个基本上无挠性和磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在磁记录介质表面上的润滑剂；其特征在于，所述的润滑剂是粘度同剪切速无关几乎显一定值的牛顿特性范围内的液体，或者是有效粘度随着剪切速度增加而增加的液体，所述的磁头滑块间歇地或连续地与该液体润滑剂接触并在其上移动，，并与磁记录介质之间保持一个间隙，执行读/写操作，以及包括一个使浮起高度即使在移动速度变化的情况下也能保持不变的装置，所述的浮起高度是所述间隙的距离。2.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于所述的磁头滑块具有用于在磁盘表面上移动的移动轨道。3.如权利要求2所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后缘上。4.如权利要求3所述的磁存储装置，其特征在于所述的读写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件移动面的一个点上，所述的点基本上最靠近所述磁记录介质，一个形成在所述的元件膜移动面同所述磁记录介质之间的在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。5.如权利要求3所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定这个读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜由所述元件膜和所述保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述的后端膜移动面的一点上，所述的点大至上最靠近所述的磁记录介质，一个形成在所述后端膜移动面和所述磁记录介质之间的在所述滑块运动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在所述的区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。6.如权利要求1所述的磁存装置，其特征在于，所述的磁头滑块移动面的至少一部分是基本上成圆柱形的。7.如权利要求6所述的磁存储器，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后边缘上。8.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读写元件的元件膜内部，该元件膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，一个形成在所述元件膜运动表面和所述的磁记录介质之间的在滑块移动方向上的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。9.如权利要求7所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，在无件膜的、滑块移动方向的后面形成保护膜，由所述的元件膜和所述的保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读写元件固定在所述后端膜移动面的一个点上，，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，在滑块移动方向形成在所述的后端膜移动面同所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上，这个间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。10.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件至少包括一个利用磁阻效应的读元件。11.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于在所述读/写元件同所述磁记录介质的固体保护膜之间的距离大于10nm而小于80nm。12.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于所述的磁头滑块的材质是ZrO2类或Al2O3—TiC类等的烧结材料。13.如权利要求1所述的磁存储装置，其特征在于至少在磁头滑块的与磁记录介质相对的面上，设有至少一层保护膜，该保护膜由不同于所述滑块材料的材料制成。14.一种磁存储装置，包括一个基本上无挠性的磁记录介质，一个上面固定有读/写元件的磁头滑块和分布在所述的磁记录介质表面上的润滑剂，其特征在于，所述的润滑剂是化学地或物理地结合在所述磁记录介质表面上的润滑剂，所述的磁头滑块同所述的润滑剂间歇地或连续地接触并在所述的润滑剂上移动的同时执行读/写操作。15.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，所述的磁头滑块包括一个用于在磁盘表面上移动的移动轨道。16.如权利要求15所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后边缘上。17.如权利要求16所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元的元件膜内部，该元件膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的元件膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述元件膜移动面的一个点上，这个点基本上是靠近所述的磁记录介质，一个在滑块移动方向形成在所述元件膜移动面和所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上所述的间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。18.如权利要求16所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，在元件膜的、所述滑动器移动方向的后面形成保护膜，由所述的元件膜和所述的保护膜构成的后端膜的、同所述磁记录介质相对的面由具有曲率的曲面形成的后端膜移动面构成，所述的读/写元件固定在所述的后端膜移动面的一个点上，这个点基本上最靠近所述的磁记录介质，在滑块运动方向形成在所述的后端膜移动面同所述磁记录介质之间的最小间隙分布包括一个区域，在这个区域上该间隙从读/写元件处朝着滑块移动方向后侧扩展。19.如权利要求14所述的磁存储装置，其特征在于，磁头滑块的至少一部分移动面大致是圆柱形的。20.如权利要求19所述的磁存储装置，其特征在于所述的读/写元件配置在所述磁头滑块的移动方向的略后边缘上。21.如权利要求20所述的磁存储装置，其特征在于，所述的读/写元件形成在用于固定所述读/写元件的元件膜内部，该元件膜的、与所述磁记录介质相对的面由具...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜口哲也，城石芳博，加藤幸男，松本真明，时末裕充，中川路孝行，今关周治，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]