三垫式空气支承磁头浮动块制造技术

应用于磁盘驱动机构中的三垫式空气支承浮动块的结构，具有从浮动块前沿处的两个或更多的坡度区，伸向后沿的两个外侧垫，各垫所具有的形状和斜边，是为了获得与弹性负载折褶或负载梁（ｂｅａｍ）形成的力相反作用的所需要的升力，通过简单的机械切割，例如，使用金刚石锯轮或者由离子铣削加工或活性离子腐蚀加工形成限定三个垫的形状的斜边。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁头浮动块，特别是涉及在硬磁盘驱动机构中使用的磁头浮动块制作的方法和设备。具有从浮动块的前沿延伸到后沿的纵向外侧轨条形成典型的磁头空气支承浮动块。在向后沿横切浮动块长度以前，磁盘的旋转数据磁道通过的浮动块边缘称为前沿。在磁盘驱动机构运转期间，浮动块的空气支承面受到供浮动块相对于旋转磁盘飞起的升力的气流。空气支承磁头浮动块结构的主要目的是使浮动块和它们的传感器飞起尽可能地紧靠磁盘的表面，以保持稳定的严密的间隙，以及大体均匀的飞起高度。例如，在磁盘表面使用薄膜磁头或很薄的磁膜提供很窄的传感间隙时，该严密的间隙使其能记录短波长信号，从而能进行高密度记录和增进存储量。由于在磁头和磁盘间具有稳定的间隙。就不会显著改变记录的或读出的信号的波幅，大大地增进了信号的分辩率和使数据处理更加可靠。目前，在陶瓷薄片上通过附着多种类的薄膜传感器制造磁头浮动块组合件，然后，将薄片切割变为成排的棒材，並对棒材进行加工，形成具有纵向轨条和在前沿处的坡度区的空气支承浮动块。就横向等压线浮动块来说，通过腐蚀加工制造轨条和邻接区域，例如，活性离子腐蚀加工，离子铣削加工，静电放电机械加工或超声波机械加工，这些加工方法是费时间的和昂贵的。这些凹槽区域的腐蚀深度对获得均匀的飞起高度是至关重要的。本专利技术的一个目的是提供基本上比现有的已知浮动块具有减小尺寸和大大地降低质量和重量的磁头浮动块。本专利技术的另一个目的是提供获得大体上均匀的飞起高度的空气支承磁头浮动块。再一个目的是提供具有低的起飞速度和在磁盘表面上获得相对较轻着落的空气支承浮动块。再一个目的是提供具有相对地低的静摩擦系数的空气支承浮动块。再一个目的是提供为优选浮动块的飞起特性，使能制造多种样的垫/坡度区外形的浮动块结构设备。再一个目的是提供具有显著地节省时间和费用的制造空气支承浮动块的改进的方法。另一个目的是提供能长期耐受起停接触运转的空气支承浮动块。根据本专利技术制造的空气支承浮动块具有三个垫和邻接的凹槽。两个外侧垫位于浮动块的两侧，在前沿和两个外侧垫之间设有坡度区。第三个中央垫基本上沿浮动块的纵向中心线以后沿延伸，限定薄膜传感器的传感间隙的磁极端部放置在浮动块的后沿，並和第三垫的空气支承面相重合。在垫上倒圆的边缘消除了锋利的边、角。在本专利技术的一个实施例中，凹槽通过机械锯切成，但不如用成排的金刚石锯轮切割更好。在制造期间，许多浮动块元件的成排棒材，错列地放置並加以固定。锯割装置按预定角度横向切割成排的棒材。通过用精研板研磨形成从前沿伸向外侧垫的坡度的升角。这样，被加工成的每个浮动块形成具有相同的空气支承面结构。或者，通过掩模和其后的离子铣削加工，活性离子腐蚀加工、静电放电机械加工或超声波机械加工形成各个垫。在优选的实施例中，双面锯从浮动块的后端到前端锯割和单面水平或横向锯割可同时地形成所有被加工的成排棒材的三个垫、坡度区和凹槽区域的几何结构。对三个垫的斜边部分可做各种变型以改变升力，或者在使用旋转磁头致动器的磁盘驱动机构中降低对偏斜的敏感性。在本专利技术的各个具体实施例中，浮动块的两个外侧垫具有倾斜的内边或内边的倾斜部分，两外侧垫所具形体是为使两外侧垫的最宽部分，与坡度区部分相邻接。在上述实施例中，第三后垫具有两条斜边，每边分别地平行于两个外侧垫的斜边或斜边部分。在本专利技术的优选实施例中，具有与坡度区部分邻接的最宽部分和朝向浮动块后端的最窄部分形成浮动块相对两侧边的两个外侧垫。第三后垫具有限定一梯形或三角形的两条斜边。在一个实施例中，各垫和坡度区部分基本上是矩形，前垫只有部分轨条从浮动块的前沿伸向后沿。现参照附图对本专利技术作更详细的叙述如下附图说明图1是根据本专利技术制作的三垫式微型浮动块的横截平面图。图2A、2B和图3描绘本专利技术的新型浮动块，如微型浮动块和毫微型浮动块的优选实施例。图4-12显示根据本专利技术制成的、可供选择的空气支承浮动块结构的横截平面图，其中图7描绘微型浮动块。图13是显示为限定浮动块的三垫式空气支承面的斜形凹槽形成的示意图。图14是可用于接触记录的三垫式浮动块的另一个可供选择的实施例的平面图。图15是图14所示的可供选择的浮动块空气支承面的形状的示意平面图。图16是图15的浮动块的立体图。为了进行说明，具有大约0.160英寸长、0.125英寸宽和0.0345英寸高大小的浮动块称为全尺寸标准浮动块;具有上述标准浮动块的70%，例如大约0.112英寸长、0.088英寸宽和0.024英寸高大小的浮动块称为微型浮动块;毫微型浮动块具有大约标准浮动块的50%大小，例如大约0.080英寸长、0.063英寸宽和0.017英寸高。参看图1，空气支承微型浮动块上做有三个垫10、12和14，对微型浮动块的空气支承面提供可靠的空气支承区域。通过切割的倾斜间隙或凹槽16和18以及横断浮动块的中央部分的横向间隙或凹槽20形成微型浮动块的凹槽区域。由机械锯装置用金刚石锯轮三次切割制成限定三个垫10、12和14的几何结构。在浮动块的前沿设有坡度区22和24。在具体的实施例中，相对于浮动块纵轴大约10°角切割制成凹槽16和18。在制作期间，在同一个精研板上研磨成排棒材的浮动块的所有三个垫，完成平面控制。浮动块具有大约0.011英寸的坡度区长度，坡度区22和24从前沿到垫10和12最好具有大约50分的升角。为形成凹槽的间隙切割大约2-4毫英寸深。虽然在中央显露的后沿处形成薄膜传感器的磁触头26，但磁触头26也可偏心地设置，以调偏并获得稳定的飞起高度。图1所示浮动块的具体实施例中，在起停接触试验运转中成功地完成了十万个周期，並且具有显著低于常用的现有技术的双轨条锥形平面浮动块或横等压线(TPC)浮动块的静摩擦系数。图2A和2B显示图1所示浮动块的变型的优选实施例。这些变型特指具有在70%的微型浮动块和毫微型浮动块尺寸规格范围内的浮动块。在这些结构中，横向切口3相对于滑块横向中心线並不在中央，但是被加工的浮动块，其切口的一个边沿靠近横向中央，而切口的另一个边沿更靠近浮动块的后端。坡度区28和30的内露边与图1所示坡度区22和24的斜边向相反方向倾斜。外露的坡度区侧边和前垫32和34的斜边形成一个钝角。外侧前垫32和34朝浮动块的中央横轴线方向延伸。后垫36是梯形，並且较之图1浮动块的后垫14减小了尺寸。在图2A和2B说明的空气支承浮动块的结构中，外侧垫32和34具有平行于浮动块主纵轴的侧边部分，以及倾斜的相邻的侧边部分，以便在朝浮动块的后端方向提供变窄的垫。在图2B中在后缘的梯形第三垫36变窄，是为了在磁盘驱动机构运转期间，改变施加于浮动块上的升力。参看图3，除形成梯形后垫46的斜边及垫42和44的倾斜变窄部分的倾斜切口之外，还使用两个纵向切口，以便形成坡度区38和40的纵边及垫42和44的纵边部分。在图3浮动块的具体实施例中，后垫46的斜边基本上是直线，制造微型浮动块是标准浮动块的70%大小，在常用的3.5英寸磁盘驱动机构中使用旋转致动器起飞，飞起高度大约达到4.5±1微英寸(从磁盘的内径到外径)，磁盘每分约旋转5400次。在图3中坡度38和40呈矩形，而图4的浮动块具有的坡度区48和50，它们朝着浮动块前端的内缘是倾斜的，坡度区48和50的斜边和前外侧垫52和54的斜边部分56和58本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有前端和后端以及延伸在所述两端间的纵向中心轴的磁头空气支承浮动块包括：第一、第二和第三垫，所述第一和第二垫设置在所述浮动块相对的两个侧边上，所述第三垫从所述浮动块的后端伸出，具有一个端部，并大约在相对于纵轴的中央；在所述浮动块的前端至少有第一和第二坡度区，所述坡度区分别地与所述第一和第二垫相邻接；从所述浮动块的所述后端延伸到所述前端，在两个所述垫之间形成凹槽区域，所述凹槽区域具有相对于所述纵轴的倾斜部分，用于形成所述垫的斜边。

【技术特征摘要】
US 1992-8-10 928,614;US 1992-11-19 978,9911.具有前端和后端以及延伸在所述两端间的纵向中心轴的磁头空气支承浮动块包括第一、第二和第三垫，所述第一和第二垫设置在所述浮动块相对的两个侧边上，所述第三垫从所述浮动块的后端伸出，具有一个端部，并大约在相对于纵轴的中央；在所述浮动块的前端至少有第一和第二坡度区，所述坡度区分别地与所述第一和第二垫相邻接；从所述浮动块的所述后端延伸到所述前端，在两个所述垫之间形成凹槽区域，所述凹槽区域具有相对于所述纵轴的倾斜部分，用于形成所述垫的斜边。2.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述第三垫基本上呈梯形，所述垫的斜边分别与所述第一和第二垫的斜边相平行。3.根据权利要求2所述的浮动块，其特征在于所述凹槽区域包括为在所述前端和后端之间限定所述垫的长度，横向地和正交于所述纵轴的直线性凹槽。4.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述坡度区包括和所述第一和第二垫的斜边在同一直线上的斜边。5.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述坡度区包括和所述第三垫的斜边基本平行以及和所述第一和第二垫的斜边形成钝角的斜边。6.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述第一和第二垫在一方向上基本距所述前端等距放置，而在垂直于所述一方向的方向上距所述中央轴等距放置。7.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述第一和第二垫不对称地设置在所述浮动块上。8.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述第一和第二垫从所述后端一直延伸到所述坡度区。9.根据权利要求8所述的浮动块，其特征在于所述第三垫呈三角形。10.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于包括设置在所述前端和基本以所述纵轴为中央的第三坡度区，所述第三垫从所述后端一直延伸到所述第三坡度区。11.根据权利要求10所述的浮动块，其特征在于所述第三垫的外形是截头锥形。12.根据权利要求10所述的浮动块，其特征在于所述第一和第二垫从所述坡度区大约延伸到所述浮动块的中点。13.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于包括设置在所述浮动块后端，与所述第三垫邻接的磁传感器或磁致电阻传感器。14.根据权利要求13所述的浮动块，其特征在于所述磁传感器或磁致电阻传感器相对于所述纵向中央轴偏置。15.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述第一和第二垫的斜边不平行于所述第三垫的斜边。16.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述浮动块大约0.160英寸长、0.125英寸宽和0.0345英寸高。17.根据权利要求1所述的浮动块，其特征在于所述浮动块大约0.112英寸长、0.088英寸宽和0.024英寸高。18.根据权利要求17所述的浮动块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：查科M里恩格，卡罗尔S古德恩，伊德格M威廉母斯，
申请(专利权)人：里德莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]