用于硬盘驱动器的具有润滑剂控制沟道的气承面制造技术

本发明专利技术提供用于控制硬盘驱动器上的润滑油的方法和装置。硬盘驱动器通常在盘上包括润滑油，以保护盘不受与头滑块的偶然接触的损伤。本发明专利技术的实施例在头滑块的气承面上包括润滑油控制凹部。凹部减小气承面上的空气滞留并且／或者存储从盘迁移到头滑块的过多的润滑油。通过减少润滑油的积累和存储过多的润滑油，润滑油控制凹部避免了可能由于润滑油与头的气承面或读写元件之间的干涉而导致的故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例总体涉及硬盘驱动器。具体而言，本专利技术实施例涉及控制硬盘驱 动器中的头滑块上的润滑剂迁移的方法和装置。
技术介绍
硬盘驱动器被使用在很多计算机系统操作中。实际上，很多计算系统利用一定类 型的硬盘驱动器来操作以存储最基础的计算信息，例如，引导(boot)操作、操作系统、应用 程序等。一般，硬盘驱动器是可移除或不可移除的装置，但是没有硬盘驱动器，一些计算系 统是不能工作的。大约40年之前建立起了一种硬盘驱动器模型，该模型在某些方面类似于留声机 (phonograph)类型的设备。举例来说，硬盘驱动器模型包括以标准的旋转速度转动的存储 盘或硬盘。致动器臂或滑动件被使用且延伸到盘上。臂具有磁性读取/写入换能器或头， 用于在盘上的一个位置上进行信息的读取/写入。整个组件，例如臂和头，被称为头悬浮组 件(HGA，head gimbalassembly) 0由盘、HGA、主轴、壳体和壳体内的其它部件所构成的组件 被称为硬盘组件或HDA。操作中，硬盘通过具有中心驱动轮轴的主轴电机组件以设定的速度旋转。另外，在 盘上具有以已知的间隔隔开的信道或轨道。当前的大多数实施方式是将信号区域布置在 同心的圆形轨道上，而另一些设计，例如螺旋形或不规则的封闭或开放路径，也是可能和可 使用的。当收到对特定部分或轨道进行读取的请求时，硬盘经由臂使头对准特定轨道位置 上方，并且头从盘上读取信息。通过相同的方式，当收到对特定部分或轨道进行写入的请求 时，硬盘经由臂使头对准特定轨道位置上方，并且头向盘写入信息。对盘和头的改进实现了 硬盘驱动器尺寸的减小。例如，原始的硬盘驱动器的盘直径为24英寸。现在的硬盘驱动器 小得多，其盘直径小于2. 5英寸。对于数据存储的日益增长的需求引导一些盘驱动器制造商不断地增大驱动器中 存储的数据量。机械上的考虑、辐射的可听见的噪音限度、功率要求以及其它因素限制了单 个驱动器中能够经济地组合的盘的数量。因此，盘驱动器技术逐步聚焦于通过将头定位成 更加靠近介质表面而增大每个盘面上存储的数据量。然而，必须留心避免不希望出现的头 部件与移动介质表面之间的接触。一般地，头有轻微的弹簧负载，其中弹簧力垂直于介质表面平面并反向于介质表 面。气承(air bearing)通过如下方式将头和介质表面分开当介质相对于头移动时，通 过头的在靠近介质表面的表面上的特别设计的通道，空气被盘面拖拉。头的表面和其中包 含的通道一起被称为气承面(ABS)，它们被设计用于在ABS和介质表面之间产生气压增大 的区域，以迫使头离开与介质表面直接接触的方向，有效地使头飞行在介质表面上方。通常 被称为飞行高度的头ABS与介质表面之间的间隙是一个复杂的现象，主要是空气密度、弹 簧预负载、头和介质表面之间的相对速度以及邻近介质表面的头气承面上呈现的通道图案 的作用。熟悉硬盘接口设计的人都知道具体的一个头-盘组合不会精确地以期望的间隙飞行。机械公差、弹簧力、和其它因素的变化导致近似正态的统计飞行高度总体分布，该分布的中心大致位于飞行高度的中值(mean)。此外，头和它的安装悬架(mounting gimbal)受 到机械公差、空气动力学力和惯性力的影响，这会导致它偏离相对于介质表面的期望姿态 (例如，静态和动态的俯仰和倾侧)。这会使气承面的某些区域更加靠近或远离介质表面。
技术实现思路
因此，需要一种即使在出现润滑油污染的情况下也能够在超低飞行高度下持续可 靠工作的气承面(ABS)设计。本专利技术的一个实施例中，提供了一种控制硬盘驱动器的头滑块上的润滑油迁移的 方法。所述头滑块具有气承面(ABS)和后边缘。所述方法包括在所述头滑块的ABS上提供 至少一个凹部，所述至少一个凹部由底面和一个或多个侧壁限定出，所述一个或多个侧壁 限定出完全围绕所述底面的表面，其中所述至少一个凹部的大小和位置使得其能够实现减 小所述ABS上的空气滞留和存储润滑油中的至少一者。在另一实施例中，本专利技术提供了一种硬盘驱动器的头滑块。所述头滑块包括气承 面(ABS)和所述头滑块的气承面上的至少一个凹部。所述凹部具有底面和一个或多个侧 壁，所述一个或多个侧壁完全围绕所述底面，其中所述至少一个凹部适于实现减小所述ABS 上的空气滞留和存储润滑油中的至少一者。在另一实施例中，本专利技术提供了一种硬盘驱动器，其包括盘和头滑块。所述盘上包 括润滑油，并且所述头滑块包括气承面(ABS)和所述头滑块的ABS上的至少一个凹部。所 述凹部具有底面和完全围绕该底面的一个或多个侧壁，其中所述至少一个凹部的尺寸和位 置使得其能够实现减小气承面上的空气滞留和存储润滑油中的至少一者。附图说明通过参照附图所示实施例对以上概括的本专利技术进行更为具体的描述，可以帮助更 加详细地理解本专利技术的上述提到的特征。但是，应该理解，附图仅示出了本专利技术的典型实施 例，因此它们不构成对本专利技术的范围的限制，而本专利技术可以适用于其它同样有效的实施例。图1示出根据本专利技术实施例的具有磁盘和安装在致动器上的头滑块的示例性盘 驱动器。图2是根据本专利技术实施例的图1所示盘驱动器的头滑块和磁盘的侧视图。图3是根据本专利技术实施例的图1和2所示头滑块的底部的平面图，示出头滑块的 气承面(ABS)。图4是根据本专利技术实施例的图1和2所示头滑块的底部的平面图，示出包括沟道 形式的润滑剂控制凹部的头滑块的气承面(ABS)。图5是沿线5-5截取图4所示头滑块的横截面图。图6是沿线6-6截取图4所示头滑块的部分横截面图。图7-11是根据本专利技术实施例的润滑剂控制凹部的其它布置的平面图。具体实施例方式以下将描述本专利技术的实施例。但是，应该理解，本专利技术不限于所描述的特定实施例。相反，以下特征和元素的任何组合，不论是否涉及不同的实施例，都被考虑用于实现和 实施本专利技术。此外，在各种实施例中，本专利技术提供相对于现有技术的很多优点。然而，尽管 本专利技术的实施例可以相对于其它可能的方案和/或现有技术提供优点，但是本专利技术并不受 到给定实施例是否实现特定优点的限制。因此，以下各个方面、特征、实施例和优点仅仅是 说明性的，除非明确说明，不应视为所附权利要求的元素或对其的限制。如以上已经提到的，飞行高度可以由于很多原因而变化。减小飞行高度，同时有利 地提高所得到的信号的信噪比，会降低盘驱动器可靠性，这是不希望的。这样的可靠性的降 低可能发生在出现颗粒或润滑油污染的情况下。颗粒污染可包括来自驱动部件的磨损颗粒 和/或来自周围环境的空气传播的污染。润滑油污染可由于盘面上的保护性润滑油迁移到 头滑块表面上而发生。这样的润滑油污染会在气承面上累积。润滑油污染的积累会干扰气 流，从而导致头比所期望的飞行得更高或更低，或以不同于所期望的相对于介质表面的定 向飞行。润滑油积累还会跨接狭窄的飞行高度间隙。这会导致结垢(fouling)并使头和介 质之间发生接触。所导致的接触会使更多的润滑油迁移到头滑块，这将进一步恶化污染。以 这种方式，这将迅速地导致驱动器故障。由于头滑块在盘面上方“飞行”时出现的空气剪切力，从头滑块的ABS上取得的润 滑油将朝向头滑块的后边缘前进。此外，沉积在后边缘的润滑油会迁移回ABS上。通常，读 /写头位于靠近后边缘的垫(pad)上。因此，润滑油积累会聚集在读/写头换能器元件附 近。换能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制硬盘驱动器的头滑块上的润滑油迁移的方法，所述头滑块具有气承面和后边缘，所述方法包括：在所述头滑块的气承面上提供至少一个凹部，所述至少一个凹部由底面和一个或多个侧壁限定出，所述一个或多个侧壁限定出完全围绕所述底面的表面，其中所述至少一个凹部的大小和位置使其能够实现减小所述气承面上的空气滞留以及存储润滑油中的至少一者。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄维东，金相勋，查尔斯M梅特，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]