[发明专利]用于电化学加工的电极

说明书

技术领域

本发明涉及用于电化学加工的电极，具体涉及在磁盘驱动器电动机的止推轴承和轴颈轴承上制造用于流体动力学轴承(FDB)的凹槽图案。

背景技术

在几乎所有的计算机系统中都使用包含可磁化介质的磁盘来存储数据。目前的磁硬盘驱动器在运作的时候，读-写头仅处于磁盘表面上方几纳米处，而且磁盘速度相当高，通常为数米/秒。

通常磁盘被安装在由主轴电动机驱动旋转的主轴上，使得磁盘的表面在所述读/写头下通过。主轴电动机通常包括固定于底板的轴，以及与主轴连接的毂(hub)，其具有用来将所述轴插入其中的套管。与该毂相连的永磁体与底板上的定子绕组相互作用，使得毂相对于所述的轴旋转。为了促进旋转，经常在所述毂和轴之间设置一个或多个轴承。图1显示了磁盘驱动器的示意图，该磁盘驱动器可特别有效地使用本发明的方法和设备制造的具有流体动力学轴承的主轴电动机。参见图1，磁盘驱动器100通常包括外壳105，其具有用密封件120密封于盖罩115的底部110。磁盘驱动器100具有主轴130，该主轴130上连接了大量的磁盘135，这些磁盘具有被磁性介质(未显示)覆盖的表面140，用来磁性存储信息。主轴电动机(此图中未显示)使得磁盘135旋转而经过读/写头145，所述读写头145使用悬臂组件150悬挂在所述磁盘的表面140上方。在操作中，主轴电动机使得磁盘135高速旋转经过读/写头145，同时悬臂组件150移动该读/写头，使其定位于一些径向隔开的磁道(未显示)中之一的上方。这使得读/写头145可以在磁盘135表面140的选择的区域的磁介质上读取和写入磁性编码信息。

这些年来，存储密度趋向于增加，存储系统的尺寸趋向于减小。这种趋势导致存储磁盘的制造和操作中的精度更高、容差更低。例如，为了增大存储密度，读/写头必须设置得与存储磁盘表面越来越近。这种靠近要求磁盘基本在单一的平面内旋转。磁盘旋转中轻微的摆动或偏转会造成磁盘表面与读/写头接触。这被称为“碰撞”并且会破坏读/写头和存储磁盘的表面，造成数据损失。

通过以上讨论可以看出，用来支承存储磁盘的轴承组件是十分重要的。一种常规的轴承组件包括支承在一对套圈(race)之间的滚珠轴承，其允许存储磁盘的毂相对于固定的部件旋转。然而，滚珠轴承组件存在许多机械上的问题，例如磨损、偏转和制造困难。另外，由于弱阻尼性，抗操作冲击和振动的能力较差。

一种另外的轴承设计是流体动力学轴承。在流体动力学轴承中，诸如空气或液体之类的润滑流体在外壳的固定部件和磁盘毂的旋转部件之间提供轴承面。除了空气以外，通常的润滑剂包括油或其它流体。相对于包括一系列点界面的滚珠轴承组件，流体动力学轴承将轴承界面扩展到很大的表面区域。这是人们所需要的，这是由于增大的轴承表面减小了旋转部件和固定部件之间的摆动或偏转。另外，通过在界面区域使用流体，为轴承提供了阻尼效果，这有助于减小非重现性的(non-repeat)偏转。

位于轴颈流体动力学轴承、推力流体动力学轴承和锥形流体动力学轴承上的产生动压力的凹槽(即流体动力学凹槽)产生了局域的高流体压力区域，为流体或空气提供了传送机构，以便更均匀地分配轴承内以及旋转面之间的流体压力。所述流体动力学凹槽的形状取决于所需的压力均匀性。流体位移的质量(由此带来的压力均匀性)通常取决于凹槽深度和尺寸均匀性。例如，具有不均匀深度的流体动力学凹槽可能会导致压力差，从而导致流体动力学轴承或轴颈过早发生故障。