[其他]磁头滑块组件

说明书

一种磁头滑块组件，包括一个能使滑块相对于旋转磁盘表面浮动的空气承载面，和一个薄膜磁头元件，该组件由包含氧化锆的合成物加工而成。此合成物又能包含数量范围为６～１１克分子％，最好为８～１０克分子％的氧化钇，这种磁头滑块具有结构稳定和工艺性能好的优点。

本发明涉及一种磁头滑块组件，尤其关系到用作该滑块的材料。

这种装有磁性传感器的滑块，一般用来浮置磁盘单元里的磁头。

近年来，正如1980年3月1日的“电子设计”（Electronic Design）杂志第5期第60～62页所述，薄膜磁头已被用作浮动磁头。

迄今为止，可考虑用作薄膜磁头滑块材料的，是那些具有良好机加工性能，并适于成型加工为高精度部件的材料，例如象美国专利№4，251，841里所述的薄膜磁头。用作磁盘单元的磁头材料，尤其需要能经得起出现在磁盘与磁头间的事故接触-磁头的碰击。在稳态，磁头通常被维持在相距旋转磁盘表面0.2～0.5微米处浮动。另一方面，在磁盘趋于稳定旋转或停止的瞬态中，会出现磁盘与磁头滑板彼此处于滑块接触的现象。这就是通常所说的接触起停（CSS）。该装置的可靠性一般取决于这些滑动性能。然而至今，氧化铝与碳化钛烧结物（Al₂O₃·Tic-在前述美国专利4，251，841说明书中，作为为此目的而描述的一种材料，尚未为装置的这种可靠性提供保证。

对于用作薄膜磁头组件的基片，要求具有如下性能：第一，在形成薄膜元件的工艺过程中，未受腐蚀或变形的情况下，其化学与热性能稳定;第二，当加工成滑块时，它必须易于保证其尺寸精度和易于切割、磨削和抛光;第三，它必须具有相对于磁盘的优良的滑动性能。

如前所述，由于已发现烧结物Al₂O₃〉·TiC相对于磁盘的滑动性能是低劣的，本发明的发明者们已对具有令人满意的滑动性能的基片材料作了探寻，并发现二氧化锆（ZrO₂）显示了优良的滑动性能。

因此，本发明的一个目的是为提供一种相对于磁盘具有优良滑动性能的磁头滑块。

氧化锆是一种难以煅烧的材料，因为它呈现三种不同的晶体结构，即：单斜晶体、四方晶体和立方晶体，它们在各自的温度范围内是稳定的。例如，在高温下已烧结的氧化锆在冷却至室温的过程中，会由立方晶体变为四方晶体结物，再由四方晶体变为单斜晶体结构，而且在每个转变过程中，烧结物会发生体积变化或裂化。然而，最近，通过将其与氧化钇（Y₂O₃）或氧化钙结合成一种固溶体，已能制成不仅在高温下相稳定而且在室温下也呈现稳定相的氧化锆。部分稳定的氧化锆是氧化锆与别的物质结合产生的，例如与2～4克分子%的氧化钇结合成的固溶体，能使其保持形式稳定的四方晶体结构，而这种结构在室温下通常是不稳定的。不过，当把这种部分稳定的氧化锆，用作薄膜磁头基片，同一层绝缘体、一层导体和一层磁性材料一起制成叠层制板，再承受热循环时，这种部分稳定的氧化锆的晶体结构会由四方晶体变为单斜晶体，继而是由于相变引起的体积膨胀。结果，在该工艺过程的起始阶段形成的晶格和后来阶段形成的晶格之间产生了位移。此外，在把这种材料加工成滑块的过程中，由于机加工产生的应力，使其顶部由四方晶体转变为单斜晶体结构，而为抵消该加工过程产生的应变，又要进行膨胀。这样，该材料由于其顶部不能平滑地切削而变得难以加工。

为获得尺寸稳定性和优良的加工性能，申请人在氧化锆中添加较多的氧化钇或氧化钙。例如，当添加量为6～11克分子%时（8～10克分子%更佳），氧化钇与氧化锆的烧结物，使通常仅在高温下稳定的立方晶体结构，在常温下依然存在。因此，上述材料不仅加工性能得到改善，而且避免了加工期间的相变。由此材料制成的磁头滑块，具有相对于磁盘的极好的滑动性能。

图1为上述薄膜磁头组件的立体图。

图2表示氧化锆中氧化钇的含量分别与单斜晶体含量、基片变形和CSS寿命之间的关系。

本发明的详细说明如下：