特開 2023-170917 磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023170917

(43)【公開日】2023-12-01

(54)【発明の名称】磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/60 20060101AFI20231124BHJP

   G11B 21/21 20060101ALI20231124BHJP

   G11B 5/48 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

G11B5/60 Z

G11B21/21 D

G11B21/21 101P

G11B5/48 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022083017

(22)【出願日】2022-05-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317011920

【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古谷 和浩

(57)【要約】

【課題】信頼性の向上した磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、磁気ヘッドは、圧力発生面となる複数の最上面と最上面と高さの異なる他の複数の面とを含む空気支持面と、流入端と、前記流入端から第１方向に離間した流出端と、を有するスライダと、スライダの流出端に設けられたヘッド部と、を備えている。空気支持面は、第１方向の中央部と流入端との間の領域に設けられ最上面を有するリーディングパッドと、中央部と流出端との間の領域で、流出端に隣接して設けられ最上面を有するトレーリングパッドと、トレーリングパッドの流入端の側の先端部と中央部との間の領域に設けられた他の最上面と、を含んでいる。トレーリングパッドの先端部と流出端との間の領域に設けられた最上面は、トレーリングパッドのみを含んでいる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ圧力発生面を構成する複数の最上面と前記最上面と高さの異なる他の複数の面とを含む空気支持面と、流入端と、前記流入端から第１方向に離間した流出端と、を有するスライダと、
前記スライダの流出端に設けられデータの記録再生を行うヘッド部と、を備え、
前記空気支持面は、前記第１方向の中央部に形成され前記第１方向と直交する第２方向に延びる負圧発生溝と、前記中央部と前記流入端との間の領域に設けられ前記最上面を有するリーディングパッドと、前記中央部と前記流出端との間の領域で、前記流出端に隣接して設けられ前記最上面を有するトレーリングパッドと、前記トレーリングパッドの前記流入端の側の先端部と前記中央部との間の領域に設けられた他の前記最上面と、を含み、
前記トレーリングパッドの前記先端部と前記流出端との間の領域に設けられた前記最上面は、前記トレーリングパッドのみを含んでいる、
磁気ヘッド。

【請求項2】

前記空気支持面の前記中央部と前記トレーリングパッドの流入側の端部との間の領域に設けられる最上面の面積は、前記空気支持面の前記第１方向の全長に亘る全領域に設けられている最上面の面積の合計に対して、３％以下である、請求項１に記載の磁気ヘッド。

【請求項3】

前記空気支持面の前記中央部と前記トレーリングパッドの流入側の端部との間の領域に設けられる最上面の面積は、前記空気支持面の前記中央部と前記流出端との間の領域に設けられた最上面の面積の合計に対して、６０％以下である、請求項１又は２に記載の磁気ヘッド。

【請求項4】

前記スライダは、前記空気支持面の前記中央部と前記トレーリングパッドの流入側の端部との間の領域において、前記負圧発生溝に沿って前記第２方向に延びたクロスレールと、前記クロスレールから前記流出端の側へ直線状に延出した一対のサイドレールと、前記クロスレールと前記トレーリングパッドとの間に設けられた一対のセンターレールと、を有し、前記最上面は、前記クロスレールの上面、前記サイドレールの上面、および前記センターレールの上面を含んでいる、請求項３に記載の磁気ヘッド。

【請求項5】

前記トレーリングパッドは、前記流出端に隣接するベース部と、それぞれ前記ベース部から前記流入端の側に延出し前記センターレールに繋がる一対のサイドパッドと、前記ベース部から前記流入端の側に延出し前記一対のサイドパッドの間に位置するセンターパッドと、を有し、前記センターパッドの延出端は、前記トレーリングパッドの前記流入側の端部を構成している、請求項４に記載の磁気ヘッド。

【請求項6】

前記第１方向における前記流出端から前記センターパッドの延出端までの長さは、前記第１方向における前記スライダの前記流入端から前記流出端までの長さの１／５～１／４に形成されている、請求項５に記載の磁気ヘッド。

【請求項7】

回転自在に設けられたディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報を処理する請求項１に記載の磁気ヘッドと、
を備える磁気ディスク装置。

【請求項8】

前記空気支持面の前記中央部と前記トレーリングパッドの流入側の端部との間の領域に設けられる最上面の面積は、前記空気支持面の前記第１方向の全長に亘る全領域に設けられている最上面の面積の合計に対して、３％以下である、請求項７に記載の磁気ディスク装置。

【請求項9】

前記空気支持面の前記中央部と前記トレーリングパッドの流入側の端部との間の領域に設けられる最上面の面積は、前記空気支持面の前記中央部と前記流出端との間の領域に設けられた最上面の面積の合計に対して、６０％以下である、請求項７又は８に記載の磁気ディスク装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明の実施形態は、磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気ディスク装置として、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、回転自在に設けられた磁気ディスクと、磁気ディスクに対してデータの記録、読取りを行う磁気ヘッドと、を有している。磁気ヘッドは、スライダ（ヘッドスライダ）、およびスライダに設けられたヘッド部を有している。ヘッド部は、リード用の再生素子、ライト用の記録素子を含んで構成されている。スライダは、磁気ディスクの表面と対向する対向面（エアベアリングサーフェース：ＡＢＳ）を有している。

【0003】

ＨＤＤの動作時、回転する磁気ディスクとスライダとの間に生じる空気流により、スライダのＡＢＳには、スライダを磁気ディスク表面から浮上させる力（正圧）が作用する。この浮上力とヘッド荷重とを釣り合わせることにより、スライダは磁気ディスク表面と一定の隙間を保って浮上する。この際、ＡＢＳの流入側の隙間、ここでは浮上量と定義するが、ＡＢＳの流出端の浮上量よりも大きく。すなわち、ＡＢＳと磁気ディスクとの隙間は、流入端から流出端に向かって狭くなる。

【0004】

また、スライダのＡＢＳには、スライダの流出端の側に搭載されたヘッド部と磁気ディスクとの隙間を所望の量に調整するために、凹凸が設けられている。ＡＢＳの内、ＡＢＳの最上面、すなわち磁気ディスク表面に最も近い面は、主に浮上力を発生させるのに使用される正圧発生面である。この最上面と磁気ディスク表面との距離を小さくすることで、発生する圧力を大きくすることができ、磁気ヘッドと磁気ディスク表面との隙間を安定に保つことができる。
近年、ＨＤＤの大容量化に伴い、記録密度の上げるために、磁気ヘッドの浮上量（隙間）は一層小さく設定されるようになっている。

【0005】

ＨＤＤの内部は高い清浄度に保たれているが、微量ながら塵、埃等のコンタミネーションが存在する。磁気ディスクの表面に付着したコンタミネーションが磁気ディスク表面とスライダのＡＢＳとの間の隙間に侵入すると、コンタミネーションは当該隙間がコンタミネーションの粒径も狭いところで挟まり、結果として磁気ディスク表面に傷が生じてしまう可能性がある。上述したように、近年、記録密度を上げるために、磁気ヘッドの浮上量が小さく設定されるため、例えば、粒径６０～１００ｎｍの非常に小さいコンタミネーションも上記隙間に挟まる可能があり、これを低減する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第１１，１１４，１２１号明細書

【特許文献2】米国特許第１０，２４９，３３４号明細書

【特許文献3】米国特許第６，２３３，１１８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この発明の実施形態の課題は、コンタミネーションによる障害を低減し、信頼性の向上した磁気ヘッドおよびこれを備える磁気ディスク装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、磁気ヘッドは、それぞれ圧力発生面を構成する複数の最上面と前記最上面と高さの異なる他の複数の面とを含む空気支持面と、流入端と、前記流入端から第１方向に離間した流出端と、を有するスライダと、前記スライダの流出端に設けられデータの記録再生を行うヘッド部と、を備えている。前記空気支持面は、前記第１方向の中央部に形成され前記第１方向と直交する第２方向に延びる負圧発生溝と、前記中央部と前記流入端との間の領域に設けられ前記最上面を有するリーディングパッドと、前記中央部と前記流出端との間の領域で、前記流出端に隣接して設けられ前記最上面を有するトレーリングパッドと、前記トレーリングパッドの前記流入端の側の先端部と前記中央部との間の領域に設けられた他の前記最上面と、を含んでいる。前記トレーリングパッドの前記先端部と前記流出端との間の領域に設けられた前記最上面は、前記トレーリングパッドのみを含んでいる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の内部構造を示す平面図。

【図2】図２は、前記ＨＤＤの磁気ディスクと磁気ヘッドおよびサスペンションとを拡大して示す側面図。

【図3】図３は、前記磁気ヘッドの空気支持面（ＡＢＳ）の側を示す斜視図。

【図4】図４は、前記磁気ヘッドの空気支持面（ＡＢＳ）の側を示す平面図。

【図5】図５は、図３の線Ｖ－Ｖに沿った磁気ヘッドの断面図。

【図6】図６は、図３の線ＶＩ－ＶＩに沿った磁気ヘッドの断面図。

【図7】図７は、前記磁気ヘッドのＮＧ確率とＨＤＤのＮＧ確率との関係を示すグラフ。

【図8】図８は、前記ＡＢＳの長手方向の位置におけるパーティクル押し込み確率を示すグラフ。

【図9】図９は、パーティクルのサイズと傷ＮＧ発生の重みとのア関係を示すグラフ。

【図10】図１０は、ＡＢＳの領域Ａに対する領域Ｂの割合と磁気ヘッドのＮＧ発生確率との関係を示すグラフ。

【図11】図１１は、ＡＢＳの領域Ｃに対する領域Ｂの割合と磁気ヘッドのＮＧ発生確率との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下図面を参照しながら、実施形態に係る磁気ディスク装置ついて説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0011】

（実施形態）
磁気ディスク装置の一例として、実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）について詳細に説明する。図１は、実施形態に係るＨＤＤの内部構造を示している。
図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、ベース１２の上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。ベース１２は、矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有している。
筐体１０内には、記録媒体としての１枚あるいは複数枚の磁気ディスク１６、および磁気ディスク１６を支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ２３が設けられている。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ２３の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２７によりクランプされ、ハブに固定されている。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ２３により矢印Ａ方向に所定の速度で回転される。

【0012】

筐体１０内に、磁気ディスク１６に対してデータのライト／リードを行なう複数の磁気ヘッド１７、これらの磁気ヘッド１７を磁気ディスク１６に対して移動可能に支持したキャリッジアッセンブリ２２が設けられている。筐体１０内に、キャリッジアッセンブリ２２を回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の最外周に移動した際、磁気ヘッド１７を磁気ディスク１６から離間したアンロード位置に保持するランプロード機構２５、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、キャリッジアッセンブリ２２を退避位置に保持するラッチ機構２６、および変換コネクタ等を有する基板ユニット２１が設けられている。

【0013】

ベース１２の底壁１２ａの外面に、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は、スピンドルモータ２３の動作を制御するとともに、基板ユニット２１を介してＶＣＭ２４および磁気ヘッド１７の動作を制御する。

【0014】

図２は、浮上状態の磁気ヘッドおよび磁気ディスクを模式的に示す側面図である。図１および図２に示すように、磁気ディスク１６は、例えば、直径約９５ｍｍ（３．５インチ）の円板状に形成された非磁性体からなる基板１０１を有している。基板１０１の両面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２と、その上層部に、磁気記録層１０３と、その上層部に保護膜層１０４とが順に積層されている。

【0015】

キャリッジアッセンブリ２２は、複数本のアーム２８と、各アーム２８から延出するヘッドジンバルアッセンブリ３０と、を有している。各ヘッドジンバルアッセンブリ３０は、細長い板ばね状のサスペンション３４と、サスペンション３４上に設けられた配線部材としてのフレキシャ４１と、磁気ヘッド１７と、を有している。磁気ヘッド１７は、フレキシャ４１のジンバル部３６を介して、サスペンション３４の先端部に支持されている。

【0016】

図２に示すように、磁気ヘッド１７は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ３１と、スライダ３１の流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部３３とを有している。スライダ３１は、磁気ディスク１６の表面に対向する空気支持面（ＡＢＳ）４０を有している。磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６の回転によって磁気ディスク１６の表面とスライダ３１のＡＢＳ４０との間に生じる空気流Ｂにより浮上する。空気流Ｂの方向は、磁気ディスク１６の回転方向Ａと一致している。

【0017】

次に、磁気ヘッド１７の構成について詳細に説明する。図３は磁気ヘッドのスライダを示す斜視図、図４はスライダのＡＢＳ側を示す平面図である。
図３および図４に示すように、磁気ヘッド１７のスライダ３１は、ほぼ直方体状に形成され、磁気ディスク１６の表面に対向する矩形状の空気支持面（ディスク対向面）（air bearing surface ：ＡＢＳ）４０、ＡＢＳ４０と対向する矩形状の背面４２ｄ、ＡＢＳ４０と直交して延びる流入端面（リーディング側端面、流入端）４２ａ、ＡＢＳ４０と直交して延びる流出端面（トレーリング側端面、流出端）４２ｂ、およびそれぞれＡＢＳ４０と直交して流入端面４２ａと流出端面４２ｂとの間を延びる一対の側面４２ｃを有している。スライダ３１は、ＡＢＳ４０と反対側に位置する背面４２ｄがフレキシャ４１のジンバル部に固定される。

【0018】

ＡＢＳ４０の長手方向を第１方向Ｘ、これと直交する幅方向を第２方向Ｙとする。一例では、スライダ３１は、第１方向Ｘの長さＬが１．２５ｍｍ以下、例えば、１．２３５ｍｍ、第２方向Ｙに沿った幅Ｗが１．０ｍｍ以下、例えば、０．７ｍｍ、厚さＴ１が０．２３～０．３ｍｍに形成され、いわゆるペムトスライダとして構成されている。

【0019】

図５は図３の線Ｖ－Ｖに沿ったスライダの縦断面図、図６は図３の線ＶＩ－ＶＩに沿ったスライダの横断面図である。図示のように、スライダ３１の上面（ＡＢＳ４０）は、第１方向Ｘに沿って凸となる円弧状に湾曲し、いわゆるクラウンを形成している。また、ＡＢＳ４０は、第２方向Ｙに沿って凸となる円弧状に湾曲し、いわゆるキャンバを形成している。クラウンおよびキャンバの中央部の高さＴ２は、一例では、１５ｎｍ程度に形成されている。

【0020】

図３ないし図５に示すように、ＡＢＳ４０の第１方向Ｘのほぼ中央部に帯状の深溝（負圧発生溝）５０が形成されている。深溝５０は、スライダ３１の第２方向Ｙの全長に亘って延在し、スライダ３１の両側面４２ｃに開口している。スライダ３１の厚さＴ１を、例えば０．２３ｍｍとした場合、深溝５０の深さは、１～５μｍ、例えば３μｍに形成されている。深溝５０を設けることにより、ＨＤＤで実現される全てのヨー角において、深溝５０のリーディング側で負圧を発生させることができる。

【0021】

ＡＢＳ４０のリーディング側端部に、ほぼ矩形状のリーディングステップ５２が形成されている。リーディングステップ５２は、深溝５０の底面に対し突出して設けられ、かつ、空気流Ｂに対して深溝５０の流入側に位置している。
磁気ヘッド１７のピッチ角を維持するため、リーディングステップ５２上には、空気膜によってスライダ３１を支えるリーディングパッド５３が突設されている。リーディングパッド５３の上面は、流入側の圧力発生面、つまり、最上面を形成している。リーディングパッド５３は、流入側に向かって複数個所が開放するＭ字形状に形成されている。リーディングステップ５２の第２方向Ｙのほぼ中央部に、リーディング溝５５が形成されている。リーディング溝５５は、例えば、Ｔ字形状を有し、中心軸線Ｄに対して左右対称に形成されている。本実施形態では、更に、リーディングステップ５２の上に一対のエンドパッド５１が設けられている。一対のエンドパッド５１は、スライダ３１の流入端から流出側、かつ、中心軸線Ｄの側に向かって、リーディングパッド５３の近傍まで延びている。
リーディングパッド５３の上面およびエンドパッド５１の上面は、スライダ３１の最上面であり、ＡＢＳ４０の流入側の主たる圧力（正圧）発生面を構成している。なお、図４において、ＡＢＳ４０の最上面はドットを付加して表示している。

【0022】

図３ないし図５に示すように、ＡＢＳ４０の第１方向Ｘのほぼ中央部から流出端面４２ｂに亘って、凹所からなる負圧キャビティ５４が形成されている。負圧キャビティ５４は、深溝５０の流出端側に位置し、流出端面４２ｂに向かって開放している。負圧キャビティ５４は、深溝５０よりも浅く形成され、すなわち、深溝５０の底面よりも高い位置に形成されている。負圧キャビティ５４の深さは５００～１５００ｎｍ、例えば１０００ｎｍに形成されている。負圧キャビティ５４の底面に、一対のトレーリング溝５９が形成されている。一対のトレーリング溝５９は、中心軸線Ｄの両側に位置し、それぞれ第１方向Ｘに延びている。トレーリング溝５９は、深溝５０と同程度の深さに形成されている。負圧キャビティ５４およびトレーリング溝５９を設けることにより、ＨＤＤで実現される全てのヨー角において、負圧を発生させることができる。

【0023】

ＡＢＳ４０において負圧キャビティ５４の流入側を囲うようにリブ状の中間クロスレール５６、一対のサイドレール５８、および一対のセンターレール６８が形成されている。中間クロスレール５６は、深溝５０と負圧キャビティ５４との間に位置し、第２方向Ｙに沿ってＡＢＳ４０の両側縁間を延びている。中間クロスレール５６は、負圧キャビティ５４の底面に対し突出して設けられ、かつ、空気流Ｂに対して負圧キャビティ５４の流入側に位置している。
一対のサイドレール５８は、ＡＢＳ４０の各側縁に沿って形成され、中間クロスレール５６からＡＢＳ４０の流出端側に直線状に延出している。これらのサイドレール５８は負圧キャビティ５４の底面に対し突出している。中間クロスレール５６の上面およびサイドレール５８の上面は、ＡＢＳ４０の最上面（主たる圧力発生面）を構成している。

【0024】

一対のスカート６０はＡＢＳ４０の各側縁（側面４２ｃ）に沿って形成され、それぞれ第１方向Ｘに沿ってサイドレール５８からＡＢＳ４０の流出端面４２ｂ近傍まで延びている。各スカート６０は、負圧キャビティ５４の底面に対し突出して設けられ、かつ、サイドレール５８よりも低く形成されている。
中間クロスレール５６、一対のサイドレール５８、および一対のスカート６０は、全体として、上流側が閉塞され、下流側に向かって開放したほぼＵ字形状に形成されている。中間クロスレール５６、一対のサイドレール５８、および一対のスカート６０により負圧キャビティ５４が規定されている。

【0025】

図３ないし図６に示すように、スライダ３１は、空気流Ｂの方向に対して、ＡＢＳ４０の流出端の側に形成されたトレーリングステップ６２を有している。トレーリングステップ６２は、負圧キャビティ５４の底面に対し突出して形成され、その突出高さは、リーディングステップ５２と同程度の高さに形成されている。トレーリングステップ６２は、ＡＢＳ４０の第２方向Ｙのほぼ中央に位置している。トレーリングステップ６２には、空気膜によってスライダ３１を支えるトレーリングパッド（流出側の圧力発生面）６３が突設されている。

【0026】

トレーリングパッド６３は、ベース部６３ａと、ベース部６３ａから延出する一対のサイドパッド６３ｂおよびセンターパッド６３ｃとを有している。ベース部６３ａは、第２方向Ｙに延びているとともに、トレーリングステップ６２の流出端面、ここでは、スライダ３１の流出端面４２ｂから流入側に隙間を置いて設けられている。一対のサイドパッド６３ｂは、細長いリブであり、ベース部６３ａの両端部からそれぞれリーディング側に向かって第１方向Ｘに延出している。センターパッド６３ｃは細長いリブであり、中心軸線Ｄ上に位置し、ベース部６３ａからリーディング側に向かって第１方向Ｘに延出している。図４に示すように、一例では、センターパッド６３ｃの延出端と流出端面４２ｂとの間の長さＬＣは、スライダ３１の第１方向Ｘの全長Ｌの１／４以下程度に設定している。
トレーリングパッド６３は、リーディングパッド５３、中間クロスレール５６、サイドレール５８と同一高さレベルに形成され、トレーリングパッド６３の上面は、ＡＢＳ４０の最上面（主たる圧力発生面）を構成している。

【0027】

磁気ヘッド１７のヘッド部３３は、磁気ディスク１６に対して情報の記録再生を行う記録素子６５および再生素子６６を有している。これら記録素子６５および再生素子６６は、空気流Ｂの方向に対して、スライダ３１の流出側端部内、ここでは、トレーリングステップ６２内に埋め込まれている。記録素子６５および再生素子６６は、トレーリングパッド６３の位置でＡＢＳ４０の最上面に露出している。

【0028】

細長い一対のセンターレール６８は、第１方向Ｘに沿って、中間クロスレール５６からトレーリングステップ６２まで延びている。一対のセンターレール６８は、スライダ３１の中心軸線Ｄの両側に位置し、第２方向Ｙに隙間を置いて、互いに対向している。センターレール６８は、深溝５０とトレーリングステップ６２との間の領域で、かつ、スライダ３１の一対の側縁間の中央領域（第２方向Ｙの中央部）に設けられている。一方のセンターレール６８は、中間クロスレール５６を超えて深溝５０内に延出している。センターレール６８は、負圧キャビティ５４の底面からの高さが、中間クロスレール５６およびトレーリングパッド６３の高さと同一に形成されている。センターレール６８の上面は、スライダ３１の最上面を構成している。
一対のセンターレール６８の間に、空気流をトレーリングステップ６２およびトレーリングパッド６３に導くガイド溝７６が形成されている。ガイド溝７６は、中心軸線Ｄに沿って形成され、深溝５０を通り、更に、リーディングステップ５２まで延びている。

【0029】

上記のように構成されたＡＢＳ４０の凹凸構造は、スライダ３１の上面（最上面、ＡＢＳ４０）の所定部位をミリングして、溝、キャビティ、ステップ部を形成することにより得られる。
次に、上述した磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の隙間に噛み込まれるコンタミネーション（パーティクル）に起因する傷付きの発生状況について、検証結果を説明する。
粒径６０～１００ｎｍのコンタミネーションをＨＤＤに注入し、ＨＤＤのＮＧ発生確率と、搭載された磁気ヘッドのＮＧ発生確率との関係を検証したところ、図７に示すような関係を見出した。図７において、横軸は、磁気ヘッドのＮＧ発生確率を示し、縦軸は、ＨＤＤの生存率（ＮＧ発生確率）を示している。ＨＤＤの生存率は、搭載されている全ての磁気ヘッドでＮＧが生じないということを示している。なお、試験は、概ね２００倍のＮＧ発生加速を行っている。
図７に示すように、磁気ヘッド、１本当たりのＮＧ発生確率が高くなると、ＨＤＤの生存確率は下がってくる。従って、磁気ヘッド、１本当たりのＮＧ発生確率が下がるような浮上面（ＡＢＳ）設計が必要になる。

【0030】

スライダ３１のＡＢＳ４０における最上面と磁気ディスクの表面との間の隙間は、ＡＢＳ４０の第１方向Ｘの中央部と流出端面との間の領域Ｂにおいては、１００ｎｍ以下となる。そのため、領域Ｂでは、粒径６０～１００ｎｍのコンタミネーションが最上面と磁気ディスク表面との間に挟まることが容易に想像できる。

【0031】

図８は、最上面と磁気ディスク表面との間の隙間にコンタミネーションが噛み込まれる確率（噛み込み確率：スタックレート）をＡＢＳ４０の第１方向Ｘの位置に応じて求めた結果を示している。上記確率の算定では、ＡＢＳ４０は凹凸がない平面で形成されているものと仮定している。この結果から、粒径６０～１００ｎｍのコンタミネーションの場合、領域Ａの一部分、特に、第１方向Ｘの中央部と流出端との間の領域Ｃ（例えば、０．１５～０．５ｍｍの範囲）で、コンタミネーションの押し込み確率が高く、磁気ディスク表面の傷付きに寄与することが分かる。従って、領域Ｃにおける最上面の面積を減じることで磁気ディスクの傷付きの発生を低減することができる。

【0032】

磁気ディスクの傷付きの影響は、コンタミネーションの粒径が大きくなると、２次関数的に増大する。これは、傷の幅と深さが磁気ディスク装置のＮＧに関連するためである。図９は、コンタミネーションの粒径（パーティクルサイズ）と傷ＮＧ発生の重みとの関係を示している。磁気ディスクの傷発生率は、
（ＡＢＳ４０の領域Ｃにおける最上面の面積×噛み込み確率×傷ＮＧ発生の重み）
により求めることができる。ここで、領域Ｃは、ＡＢＳ４０の第１方向Ｘの中央部と流出端側の半分の位置との間の領域を示している。

【0033】

本実施形態に係るＨＤＤでは、上述した検証結果に基づいて、ＡＢＳ４０の最上面の配置、面積を設定している。
すなわち、図４に示すように、本実施形態に係る磁気ヘッド１７において、ＡＢＳ４０の第１方向Ｘの全長に亘る全領域を領域Ｃ、第１方向Ｘの中央部と流出端面４２ｂとの間の領域を領域Ａ、第１方向Ｘの中央部とセンターパッド６３ｃの先端との間の領域を領域Ｂとした場合、領域Ａにおける最上面（主たる圧力発生面と同一高さの面）の面積を小さく設定している。一方、ヘッド部３３が搭載されるトレーリングパッド６３は、磁気ディスクの表面との隙間が６０ｎｍ以下であり、コンタミネーションによる傷発生のリスクが小さい。トレーリングパッド６３は、ＡＢＳ４０のなかで最も高い正圧を発生する最上面であり、ヘッド部３３と磁気ディスクとの隙間を安定的に確保するためには一定の面積が必要となる。また、領域Ａにおける最上面は、負圧発生にも寄与するため、その面積をゼロにすることはできない。これらのことから、面積を減じることが可能な最上面は、領域Ｂに位置する最上面となる。

【0034】

図１０は、ＡＢＳ４０の領域Ｃに位置する最上面の面積の合計に対する領域Ｂに位置する最上面の面積の比率と、ヘッドＮＧ発生確率との関係を示している。
本実施形態によれば、領域Ｂに位置する最上面の面積の比率を２～３％程度に設定している。比較例１および比較例２では、領域Ｂに位置する最上面の面積の比率を６％前後に設定している。図１０から、本実施形態では最上面の面積の比率を小さくすることにより、比較例１、２に比較して、ヘッドＮＧ発生確率が大幅に低下することが分かる。

【0035】

図１１は、ＡＢＳの領域Ａに位置する最上面の面積の合計に対する領域Ｂに位置する最上面の面積の比率と、ヘッドＮＧ発生確率との関係を示している。
本実施形態によれば、領域Ｂに位置する最上面の面積の比率を６０％以下、例えば、５５％程度に設定している。比較例１および比較例２では、領域Ｂに位置する最上面の面積の比率を８０％前後に設定している。図１１から、面積比率を減じていくと、ヘッドのＮＧ発生隔離が二次関数的に低下することが分かる。本実施形態では領域Ｂにおける最上面の面積の比率を６０％以下とすることにより、比較例１、２に比較して、ヘッドＮＧ発生確率が大幅に低下することが分かる。

【0036】

以上のように、本実施形態によれば、ＡＢＳ４０の領域Ｂに設けられる最上面の面積の割合は、領域Ｃに位置する最上面の面積の合計に対して３％以下とし、かつ、領域Ａに設けられている最上面の面積の合計に対して６０％以下に設定している。
なお、ＡＢＳ４０の最上面の一部又は全部は、スライダ３１のクラウンおよびキャンバの形状に合わせて僅かに湾曲しているが、これらの湾曲した最上面も、圧力発生面と同一高さの最上面に含まれるものとしている。

【0037】

図４に示したように、領域Ｂにおける最上面は、中間クロスレール５６、一対のサイドレール５８、および一対のセンターレール６８の上面を含んでいる。中間クロスレール５６、一対のサイドレール５８、および一対のセンターレール６８のそれぞれの幅は、最上面の面積が上記の割合３％以下、および６０％以下となるような幅に設定されている。更に、最上面の面積が小さくなるように、各サイドレール５８は、途中で折り返されることなく、第１方向Ｘに直線状に延在している。サイドレール５８の第１方向Ｘの長さは、領域Ｂの第１方向Ｘの長さの１／２以下に設定されている。
領域Ａにおいて、領域Ｂの下流側（流出端側）の領域には、最上面としてトレーリングパッド６３のみが設けられ、それ以外の最上面（圧力発生面と同一高さの面）は設けられていない。

【0038】

以上のように、本実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドによれば、スライダ３１は、磁気ディスク１６に対向する空気支持面（ＡＢＳ４０）、流入端面４２ａおよび流出端面４２ｂを有し、ＡＢＳ４０は、高さの異なる複数の面を有した凹凸構造を成している。ＡＢＳ４０の複数の面は、主たる圧力発生面となる最上面を含んでいる。ＡＢＳ４０の第１方向Ｘの中央部よりも流出端の側の領域において、流出端の近傍に、最上面を有するトレーリングパッド６３が設けられ、トレーリングパッド６３の流入側の端部と上記中央部との間の領域に、他の最上面が設けられている。流出端近傍の領域、すなわち、トレーリングパッド６３の流入側の先端と流出端面４２ｂとの間の領域、は、トレーリングパッド以外の最上面（圧力発生面）を有していない。

【0039】

ＡＢＳ４０の第１方向Ｘの中央部とトレーリングパッド６３の流入側の端部との間の領域Ｂに設けられる最上面の面積は、ＡＢＳ４０の第１方向Ｘの全長に亘る全領域Ｃに設けられている最上面の面積の合計に対して、３％以下に設定されている。また、領域Ｂに設けられる最上面の面積は、第１方向Ｘの中央部と流出端面４２ｂとの間の領域Ａに設けられた最上面の面積の合計に対して、６０％以下に設定されている。
上記構成の磁気ヘッドおよびＨＤＤによれば、ヘッド部３３が搭載されたトレーリングパッドの面積を確保しつつ、ＡＢＳ４０の中央部からトレーリングパッドの先端部との間の領域Ｂにおける最上面の面積を減じることが可能となる。これにより、スライダのＡＢＳと磁気ディスク表面との間の隙間へのコンタミネーションの噛み込みを低減し、コンタミネーションに起因する磁気ヘッドおよび磁気ディスクの障害、特性劣化を低減することができる。以上のことから、本実施形態によれば、信頼性の向上した磁気ヘッドおよびＨＤＤを得ることができる。

【0040】

なお、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、磁気ヘッドのスライダは、ペムトスライダに限らず、ピコスライダ、フェムトスライダ、あるいは、より寸法の大きなスライダにも適用可能である。スライダにおける、トレーリングステップ、トレーリングパッド、その他の部分の形状、寸法等は、必要に応じて変更可能である。ディスクドライブにおいて、磁気ディスクは、３．５インチに限らず、他の大きさの磁気ディスクとしてもよい。磁気ディスクは２枚に限らず、１枚あるいは３枚以上としてもよく、磁気ヘッドの数も磁気ディスクの設置枚数に応じて増減すればよい。

【符号の説明】

【0041】

１０…筐体、１２…ベース、１６…磁気ディスク、１７…磁気ヘッド、
３１…スライダ、３３…ヘッド部、４０…空気支持面（ＡＢＳ）、
４２ａ…流入端面、４２ｂ…流出端面、４２ｃ…側面、５０…負圧発生溝（深溝）、
５２…リーディングステップ、５３…リーディングパッド、５６…中間クロスレール、
５８…サイドレール、６２…トレーリングステップ、６３…トレーリングパッド、
６３ｃ…センターパッド、６８…センターレール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】