[发明专利]磁头浮动块和磁头平衡架组件的制造方法和制造设备

说明书

技术领域

本发明涉及磁头浮动块和磁头平衡架组件，及其制造方法和制造设备，更具体地讲，涉及可减少所制造的各磁头浮动块和磁头平衡架组件间浮动高度差异的制造技术。

背景技术

在磁盘驱动器中，所使用的磁头浮动块在保持其本身和旋转的磁盘记录介质之间微小间距的同时，在磁盘记录介质表面上浮动。通常，浮动块在其前沿包含一个磁换能器，用以写入数据到磁盘记录介质上和从磁盘记录介质中读取数据，并要求将位密度做得更高、磁道宽度做得更窄以实现更高的记录密度。尤其要求浮动块的浮动高度很低，使其尽可能接近磁盘记录介质，以提高位密度。为了在这种低浮动高度的情况下以足够的可靠性实现数据写入和读取，一项极其重要的任务是减少浮动高度的变动，即所制造的各个浮动块之间的浮动高度差异。

负压磁头浮动块对减少浮动高度的差异是有效的，因而被广泛使用。对于负压磁头浮动块，因为在磁盘记录介质和浮动表面之间产生的空气膜具有很高的刚性，所以可以减少由静态方位角和载荷、悬臂振动、磁盘记录介质波纹等引起的浮动高度的变化和波动，其中载荷使支撑浮动块的悬臂压在磁盘记录介质上，因此负压磁头浮动块对实现较小的浮动高度是有效的。

然而，对较小浮动高度的要求逐年变得更加严格，为了尽可能减小浮动高度而又不接触磁盘记录介质，正在努力达到10纳米的浮动高度。当浮动高度这么低时，所制造的各个浮动块间的浮动高度差异成为特别严重的问题。例如，如果浮动高度设计为10纳米的浮动块，其浮动高度的偏差为5纳米，那么联系到浮动块和磁盘记录介质的表面粗糙度、磁盘记录介质的表面波度、以及环境变异(如大气压力、温度等)，5纳米的浮动高度偏差的变化是允许的。因此，为了获得较小的浮动高度，除了减少由环境变化或波动以及表面粗糙度这些物理损失因数引起的浮动高度偏差之外，所制造的各个浮动块间的浮动高度差异必须也要减小。

用来减小所制造的各个浮动块间浮动高度差异的制造方法和制造设备已有披露，例如，在日本公开特许公报No.H6-84312/1994(已公布)、美国专利号No.6073337、和日本公开特许公报No.H11-328643/1999(已公布)中。这些制造方法和制造设备通过对浮动块的背面进行激光加工来调整气浮支承表面的曲率，其基本思想如下。

首先，认识到对浮动高度差异有最大影响的制造偏差因数之一是气浮支承表面的曲率这个事实。气浮支承表面的曲率用拱度、凸度和扭度表示，其中拱度定义为沿浮动块长度方向看时相对于一假想平面(曲率无穷大)的不平整度，凸度定义为沿浮动块宽度方向看时相对于一假想平面的不平整度，而扭度定义为沿浮动块对角线方向看时的高差。气浮支承表面的曲率影响到在气浮支承表面和磁盘记录介质之间产生的空气压力，因而导致浮动高度的变化。具体地说，大家都知道气浮支承表面曲率中的拱度因素对浮动高度有最大影响，其次是凸度，然后是扭度。

因此，对于在前面提到的专利中披露的制造方法和制造设备，在原材料(浮动块切成小片之前)研磨加工过程中浮动块背面产生的应力被激光消除，应力释放导致气浮支承表面的曲率改变，于是气浮支承表面的曲率系数如拱度得到调整。通过对激光加工量、位置、加工纹路等与气浮支承表面曲率之间的关系的预编程序，并经多次重复加工之后，可以使气浮支承表面的曲率接近于设计值。上述制造方法和制造设备可以显著减小由气浮支承表面曲率偏差引起的浮动高度差异，现在成为实现低浮动高度(10至25纳米左右)的有效制造技术。

当浮动高度为25纳米或更小时，采用了阶式负压磁头浮动块，它能明显减小与温度和大气压力变化有关的浮动高度差异。如日本公开特许公报No.2000-57724(已公布)中所详细介绍的，在阶式负压磁头浮动块中，采用了气浮效果很好的深度为亚微米级或更小的阶式止推支承，且负压槽的设计深度使负压槽中产生的负压达到最大。因此，与传统的负压磁头浮动块相比可以利用更大的负压，所以空气膜的刚性变得更高，减小了由静态方位角和载荷变化引起的浮动高度差异，其中载荷使支撑浮动块的悬臂压在磁盘记录介质上。

与减少浮动高度差异有关的还有磁头平衡架组件。在此应该注意到的是在美国专利No.6011239中披露的技术，通过对悬臂进行激光加工来调整悬臂的载荷和静态方位角，因此使浮动块的浮动高度符合设计值。在此披露的制造技术的目的是为了获得浮动高度差异很小的浮动块。

发明内容