[发明专利]具有改善的拱度灵敏度的滑块/悬架设计

说明书

本发明一般涉及用于磁存储盘驱动器中的空气轴承滑块，更具体涉及一种方法，通过将滑块拱度顶点移向首端方向而减小飞越高度对拱度差异的灵敏度。

常用磁存储装置包括一个非常靠近记录媒体悬挂着的传感器或“头”，该记录媒体例如是具有众多同心道的磁盘。传感器由一个安装于挠性悬架上的空气轴承滑块所支撑。而该悬架又固定在一个定位用执行器上。在正常工作中，当执行器动态地将头定位于所需道上时，在头和记录媒体间存在相对运动。此相对运动沿着滑块面向媒体的平面产生气流，从而建立升力。该升力被预先设定的悬架负荷所平衡，致使滑块由气垫所支撑。气流进入滑块的“首端”而从“尾端”逸出，头位于尾端处，尾端倾向于比首端向下伸而更靠近记录面。

记录媒体保存以磁转换形式编码的信息。媒体的信息容量或面密度决定于传感器检测和写入可区别的转换的能力。影响面密度的一个重要因素是头与记录面的距离，称作“飞越高度”。希望传感器飞越时十分靠近媒体，以增强检测转换的能力，而又不让传感器接触媒体表面。要得到一定飞越高度稳定性，可选用恰当的悬架负荷和空气轴承滑块面(ABS)形状，以得到所需空气动力学性能。

影响飞越高度的另一个重要因素是滑块对外部条件变化的响应。正常工作中，空气轴承滑块受到不同外部条件变化的影响。影响飞越高度的条件变化包括：例如，相对气流速度和方向的变化和温度差异。如果条件变化时传感器飞越高度不能保持恒定，则传感器与记录媒体间的数据传送将受到不良作用。

飞越高度还受到诸如ABS形状那样的滑块物理特性的影响。例如，小心加工成轨道形状将会对气流变化作出一定反应。常用滑块经常具备的另一物理特性是沿ABS长度方向从首端到尾端的弯度。此弯度称为“拱度”，并且相对于ABS而言可以是凸的也可以是凹的。拱度差异通常有两类：加工差异或温度差异。

常用滑块按照已知加工过程形成，包括：在衬片上淀积排列成矩阵的传感器元件，将衬片划开以形成众多滑块，将成排的支撑滑块的单元从衬片上切下，以及将这些排个别地抛光以得到所需传感器尺寸。例如，对感应式头而言，抛光程度决定于磁轭所需喉部高度。在抛光时，不均匀分布的表面应力会导致一种现象，称为“排弓度”，这种现象在美国专利号5,266,769和4,914,868中进一步讨论，拱度是排弓度的一个标志，另一个是弧度，或沿滑块宽度方向的弯度。

滑块制造过程导致滑块与滑块间的拱度差异。一般知道，正拱度将使滑块飞越得高些，使滑块对数据的灵敏度受到不良影响。负拱度将使滑块飞越得低些，增加了头与盘接触的危险。拱度的最大弯度或“顶点”一般都对称地定位，也即它位于将滑块长度对半平分的中心轴上。由于拱度的加工差异(在温度不变时)可以预测，磁存储应用中的飞越高度可以调整来容纳拱度差异。例如，如平均拱度弯度偏向于凸或“正”，则可降低飞越高度以增强数据灵敏度。然而，对于那些小于平均拱度的滑块来说，降低飞越高度会增加头与盘接触的危险。另一方面，如平均拱度弯度偏向于凹或“负”则增加飞越高度，而对于小于平均弯度的滑块讲，增加飞越高度将会对灵敏度有不良作用。

加工差异会由于滑块-悬架粘接过程而变得更大。当挠性悬架用环氧树脂粘至滑块时，环氧树脂硬化时会收缩，因而沿滑块长度方向产生力。收缩使凸滑块的拱度更为正，使凹滑块的拱度不这么负。

拱度差异的第二种类型是由存储装置中运行温度的变化范围所产生的。悬架是由精轧钢制成，其中滑块则包括如Al₂O₃-TiC那样的衬底。可以观察到，当温度变化时悬架材料的伸缩速度比滑块材料大。例如，当悬架伸展时，滑块将在长度方向形成负弯度，而当滑块收缩时则产生正弯度。和加工差异一样，拱度中温度差异也可预测。因此可调整飞越高度以容纳此差异。但是也将出现上面所提到的，由于升高或降低飞越高度所带来的同样缺点。

所需要的是一种方法和改善的滑块形状，以减少飞越高度对拱度差异的灵敏度。

本发明的主要目的是提供一种方法和改善的滑块形状，用于将由于加工差异和温度差异而造成的拱度对滑块飞越高度的不良作用减至最小。