專利名稱：磁盤和磁盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使用安裝在浮動型磁頭滑動塊上的磁頭記錄和再生數(shù)據(jù)以及程序和帶有這種磁盤的磁盤裝置。
例如，在計算機系統(tǒng)中，將硬盤裝置用于磁盤裝置。在安裝在硬盤裝置中的磁盤的兩側(cè)面上形成磁性薄膜，安裝在浮動在磁盤表面上的磁頭滑動塊上的磁頭將數(shù)據(jù)記錄在磁性薄膜上的磁道上，再生記錄在磁性薄膜上的磁道中的數(shù)據(jù)。由于用于驅(qū)動其上裝有磁頭的浮動的磁頭滑動塊的機構(gòu)和用于驅(qū)動磁盤的驅(qū)動器被裝在一個盒子的內(nèi)部，所以可以以相當高的密度記錄數(shù)據(jù)并可以迅速地存取所記錄的數(shù)據(jù)。
然而，按照常規(guī)技術(shù)，在安裝在硬盤裝置中的磁盤的兩側(cè)面的所有表面上形成磁性薄膜。為了防止相鄰磁道的串擾，在數(shù)據(jù)磁道和它的相鄰磁道間需要相當寬的隔離帶(guard band)。結(jié)果，不允許磁道間距太窄，并且難以獲得具有很大記錄容量的尺寸最小的硬盤裝置，這是一個問題。
此外，為了安裝硬磁盤裝置，在將磁盤插入機箱后，在全部磁道中相繼記錄排列磁盤模式的時鐘信號、跟蹤伺服信號、識別和記錄數(shù)據(jù)的信號。這些操作導(dǎo)致了安裝時間長和硬磁盤裝置成本高，這是另外一個問題。
為了解決磁盤裝置的這些問題，本發(fā)明的申請人提出了如下所述的(指日本專利申請公開平-6-259709中所述的)硬磁盤裝置。在插入該硬磁盤裝置的磁盤上，沿徑向形成由紋間表面(land)和溝紋(groove)構(gòu)成的數(shù)據(jù)記錄區(qū)(以下稱為數(shù)據(jù)區(qū))和控制信號記錄區(qū)(以下稱為伺服區(qū))。詳細地講，在形成的數(shù)據(jù)區(qū)同心地設(shè)置多個圓形數(shù)據(jù)磁道和多個隔離帶，使得紋間表面用作記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)磁道，而溝紋用作確定相鄰數(shù)據(jù)磁道間的邊界的隔離帶。在伺服區(qū)，形成紋間表面使得用于指定數(shù)據(jù)磁道的灰度代碼、用于等間隔劃分一個周期的時鐘標記以擺動標記(Webbled mark)(以下稱為伺服磁道)被記錄在紋間表面上，形成溝紋以便供確定以上所述那些代碼(以下稱為伺服凹坑)之用。
沿磁頭的旋轉(zhuǎn)軌跡形成灰度代碼、時鐘標記和擺動標記之中至少任意一項，諸如利用磁頭記錄和再生數(shù)據(jù)的操作是響應(yīng)通過再生灰度代碼、時鐘標記或擺動標記所得到的信號控制。
磁頭根據(jù)再生灰度代碼、時鐘標記或擺動標記得到的信號測量相應(yīng)于磁盤的偏心距離的偏差，諸如利用磁頭記錄和再生數(shù)據(jù)的操作是根據(jù)測量的結(jié)果控制。
根據(jù)插有具有這樣結(jié)構(gòu)的磁盤的硬盤裝置，由于隔離帶以實際溝紋的形式制作到數(shù)據(jù)磁道上，數(shù)據(jù)很少從隔離帶上再生。因此，不必使用寬度很大的隔離帶，并且允許磁道間距很窄，以便提高記錄容量。
此外，將灰度代碼、時鐘標記或擺動標記沿磁頭的旋轉(zhuǎn)軌道形成在紋間表面的結(jié)構(gòu)中使得可以將這些代碼利用例如光處理技術(shù)設(shè)置在準確位置上，這樣，就可以以很窄的磁道間距正確地記錄和再生數(shù)據(jù)。
應(yīng)該盡可能小地減少浮動間隔，例如，為了壓縮用于這樣的高密度的記錄磁盤的浮動磁頭滑動塊的浮動間隔損失，需要50nm的浮動間隔。此外，為了壓縮輸出偏差，還應(yīng)該減少浮動偏差。
伺服區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)彼此的再生模式不同，紋間表面和溝紋的比例不同。凹坑(pit)的高度與紋理相同或高于紋理，而凹坑的尺寸大約為幾個μm并與紋理的尺寸相同。伺服區(qū)的圖形結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)區(qū)的圖形結(jié)構(gòu)之間的差別導(dǎo)致了伺服區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)之間的浮動間隔。浮動間隔的差產(chǎn)生了浮動間隔偏差，而這種偏差降低了利用磁頭記錄和再生數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
鑒于以上所述這些問題，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種磁盤和帶有這種磁盤的磁盤裝置，這種磁盤使得磁頭滑動塊可以在一個被壓縮了的浮動偏差的范圍內(nèi)在磁盤的表面上運行。
在一種用于記錄和再生數(shù)據(jù)的帶有裝在浮動磁頭滑動塊上的磁頭的磁盤中，該磁盤的表面區(qū)沿徑向由形成在該表面上的紋間表面和溝紋劃分成數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)，本發(fā)明的任務(wù)是利用這種磁盤完成的，在這種磁盤中，控制信號記錄區(qū)的圓周邊長度不超過所述磁頭滑動塊的周邊長度的3/10。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，控制信號記錄區(qū)在直接與磁頭滑動塊的浮動有關(guān)的周邊方向上的長度預(yù)先被規(guī)定為一個需要值，當磁頭滑動塊從數(shù)據(jù)區(qū)移動到伺服區(qū)或從伺服區(qū)移動到數(shù)據(jù)區(qū)時可以抑制浮動變化。
本發(fā)明的任務(wù)是利用這樣一種磁盤實現(xiàn)的，在這種磁盤中，在數(shù)據(jù)記錄區(qū)溝紋的深度和在控制信號記錄區(qū)的溝紋的深度的比是等于和大于0.2至小于和等于4.7。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)直接與磁頭滑動塊有關(guān)的溝紋深度預(yù)先被規(guī)定為一個需要的比值，所以當磁頭滑動塊從數(shù)據(jù)區(qū)移動至伺服區(qū)或從伺服區(qū)移動到數(shù)據(jù)區(qū)時，可以抑制浮動變化。
本發(fā)明的任務(wù)是利用這樣一種磁盤完成的，在這種磁盤中，所述控制信號記錄區(qū)的序列被全部或部分地設(shè)置在磁頭滑動塊的每個投影長度上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于直接與磁頭滑動塊的浮動有關(guān)的控制信號記錄區(qū)是根據(jù)磁頭滑動塊的投影長度設(shè)置的，所以在磁頭滑動塊從數(shù)據(jù)區(qū)移動至伺服區(qū)或從伺服區(qū)移動至數(shù)據(jù)區(qū)時，可以抑制浮動變化。
本發(fā)明的任務(wù)是利用這樣一種磁盤完成的，這種磁盤的結(jié)構(gòu)使得它的紋間表面與溝紋的階差不超過320nm。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于直接與磁頭滑動塊的浮動有關(guān)的紋間表面與溝紋的階差預(yù)先被規(guī)定為一個需要值，所以當磁頭滑動塊從數(shù)據(jù)區(qū)移動至伺服區(qū)或從伺服區(qū)移動至數(shù)據(jù)區(qū)時，可以抑制浮動變化。
本發(fā)明的任務(wù)是利用帶有用于記錄數(shù)據(jù)的紋間表面和用于只在溝紋上方將動態(tài)壓力傳遞給浮動的磁頭滑動塊的溝紋的磁盤完成的。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在磁頭滑動塊和磁盤之間產(chǎn)生的空氣膜的彈簧常數(shù)可以很小，所以盡管磁頭滑動塊在磁盤表面上的浮動很小，磁頭滑動塊仍然可以穩(wěn)定地浮動。
本發(fā)明的任務(wù)是利用這樣一種磁盤完成的，在這種磁盤中，磁頭滑動塊的承載能力與在數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)中相等。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于直接與磁頭滑動塊的浮動有關(guān)的承載能力在整個磁表面上是均勻的，所以當磁頭滑動塊從數(shù)據(jù)區(qū)移動至伺服區(qū)或從伺服區(qū)移動至數(shù)據(jù)區(qū)時，可以抑制浮動變化。


圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的磁盤裝置的一個實施例的硬盤裝置的結(jié)構(gòu)例子的透視圖。
圖2是用于說明圖1所示硬盤驅(qū)動器的磁頭滑動塊的操作例子的透視圖。
圖3是用于說明圖1所示的磁盤裝置的磁頭滑動塊的詳細例子的透視圖。
圖4是用于說明圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的側(cè)視圖。
圖5是用于說明圖1所示的硬盤裝置的控制器的結(jié)構(gòu)例子的方框圖。
圖6是用于說明本發(fā)明的磁盤的一個實施例的平面圖。
圖7A和圖7B是沿圖6所示的磁盤的徑向的橫剖結(jié)構(gòu)視圖和沿圓周方向的橫剖結(jié)構(gòu)視圖。
圖8是用于說明圖6所示的磁盤的細節(jié)的橫剖結(jié)構(gòu)視圖。
圖9是用于說明圖6所示磁盤表面細節(jié)的平面圖。
圖10是用于說明圖6所示的磁盤的生產(chǎn)工藝的第一示意圖。
圖11是用于說明圖6所示的磁盤的生產(chǎn)工藝的第二示意圖。
圖12A和12B是用于說明圖6所示的磁盤的生產(chǎn)工藝的第三示意圖。
圖13是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的浮動變化和在伺服區(qū)的圓周方向上的長度之間的關(guān)系的曲線。
圖14是用于描述圖1所示的磁盤裝置的磁頭滑動塊的浮動變化和在數(shù)據(jù)區(qū)溝紋的深度和伺服區(qū)溝紋的深度之比之間的關(guān)系的曲線。
圖15是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊浮動變化同在數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比除以在伺服區(qū)伺服磁道ST同伺服凹坑SP之比的商之間關(guān)系的曲線。
圖16是用于說明在玻璃磁盤上一系列區(qū)的每個伺服區(qū)上設(shè)置的溝紋和紋間表面的示意圖。
圖17是用于描述圖1所示的磁盤裝置的磁頭滑動塊的浮動變化同平行于磁頭滑動塊的移動方向的溝紋的寬度和磁道寬度之比之間的關(guān)系曲線。
圖18是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的浮動變化同在投影在玻璃磁盤上的磁頭滑動塊長度上的伺服區(qū)的數(shù)目之間的關(guān)系曲線。
圖19是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的浮動變化同分別處在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間平面和溝紋之間的階差之間的關(guān)系曲線。
圖20是用于說明在磁盤的數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間平面和溝紋的結(jié)構(gòu)的橫剖側(cè)視圖。
圖21是用于描述磁信號的幅值和在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間平面和溝紋之間的階差之間的關(guān)系曲線。
圖22是用于確定形成在磁盤和磁頭滑動塊之間的空氣膜的彈性系數(shù)的模型示意圖。
圖23是用于說明磁頭滑動塊在一個平面和紋間表面溝紋表面上方的浮動以及玻璃磁盤和磁頭滑塊之間的相對速度的示意圖。
圖24A和24B是用于描述在所述平面和所述溝紋紋間表面上磁頭滑動塊的浮動同所述玻璃磁盤和磁頭滑動塊之間的相對速度之間的關(guān)系曲線。
圖25是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的負載能力和平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間平面和溝紋之比之間的曲線。
圖26是用于描述圖1所示的磁盤裝置的磁頭滑動塊的負載能力和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋之比之間的關(guān)系曲線。
圖27是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的負載能力同平行和垂直于任意浮動的磁頭滑動塊的運動方向的溝紋的深度的比值之間的關(guān)系曲線。
圖28是用于描述圖1所示的硬盤裝置的磁頭滑動塊的浮動變化和紋間表面和溝紋的比值之間的關(guān)系曲線。
以下將參照附圖詳細說明本發(fā)明的若干優(yōu)選的實施例。
由于以下所描述的這些實施例是本發(fā)明的優(yōu)選的詳細的例子，所以這些實施例涉及到各種優(yōu)選的界限，然而本發(fā)明的范圍決不受這些實施例的限制，除非在以下的說明中另外說明要對本發(fā)明加以限制。
圖1是用于說明作為根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的磁盤裝置的硬盤裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖。
在硬盤裝置1中，主軸馬達9被設(shè)置在由鋁合金制的盒子2的平面器件的背面?zhèn)壬?，并且還設(shè)置了一個由主軸馬達9按恒定的角速度以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動的磁盤3。此外，臂4以可繞垂直軸4a轉(zhuǎn)動的方式安裝到盒2上。音圈5固定在臂4的一端，磁頭滑動塊6固定在臂4的另一端。在盒2上，固定磁鐵7a和7b同時插入音圈5。音圈5和磁鐵7a和7b構(gòu)成音圈馬達7。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，當開始從外部將電流加到音圈上時由磁鐵7a和7b的磁場和通過音圈的電流所產(chǎn)生的力驅(qū)動臂4圍繞垂直軸4a轉(zhuǎn)動。隨著臂4的轉(zhuǎn)動，固定在臂4另一端上的磁頭滑動塊6大致在箭頭X所示方向上運動。因此，安裝在磁頭滑動塊6上的磁頭8(參看圖3)在磁盤3上完成查找操作，同時在磁盤3的所期望的數(shù)據(jù)磁道上完成數(shù)據(jù)的記錄和再生。
在磁頭滑動塊6的底部的兩側(cè)上形成軌道6a和6b用作空氣支撐表面，在軌道6a和6b的空氣流入端形成斜坡6c和6d。這樣，當磁頭滑動塊6靠近旋轉(zhuǎn)的磁盤3的表面時，磁頭滑動塊6接受由于磁盤3的轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致的由導(dǎo)軌6a和6b的表面和磁盤3之間的空氣流入流動產(chǎn)生的浮力。磁頭滑動塊6和磁頭8浮起，以便如圖4所示那樣以距磁盤3的表面的小間隙(浮動距離)運行。
圖5是用于說明圖1所示的磁盤裝置的控制器結(jié)構(gòu)例子的方框圖。
控制器10的時鐘信號發(fā)生器11根據(jù)由磁頭8的再生磁頭8b再生的信號產(chǎn)生時鐘信號，并把它傳遞給跟蹤伺服機構(gòu)12和再生器13。跟蹤伺服裝置12參照由時鐘信號發(fā)生器11發(fā)出的時鐘信號根據(jù)由再生磁頭8b發(fā)出的信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號，并響應(yīng)這個信號驅(qū)動臂4。這樣，記錄磁頭8a和再生磁頭8b在磁盤3上的期望的徑向位置上受到跟蹤控制。記錄器14調(diào)制從圖中未示出的一個電路提供的記錄信號，通過記錄磁頭8a在磁盤3上記錄該記錄信號。再生器13將來自再生磁頭8b的記錄信號解調(diào)并把它提供給上述電路。跟蹤伺服裝置12監(jiān)測跟蹤誤差信號，例如在磁盤裝置受到撞擊時，如果記錄磁頭8a從數(shù)據(jù)磁道上轉(zhuǎn)移，那么跟蹤伺服裝置12就控制記錄器14停止記錄。
圖6是用于說明本發(fā)明的磁盤的一個實施例的平面圖。圖7A是沿徑向的橫剖結(jié)構(gòu)圖。圖7B是沿圓周方向的橫剖結(jié)構(gòu)圖。
在磁盤3的由合成樹脂、玻璃或鋁制成的基底31上，沿徑向形成了由紋間表面和溝紋構(gòu)成的數(shù)據(jù)記錄區(qū)(數(shù)據(jù)區(qū))和控制信號記錄區(qū)(伺服區(qū))，并且在其表面上形成磁性膜。詳細地講，在數(shù)據(jù)區(qū)，以紋間表面形式形成了用于記錄數(shù)據(jù)的同心圓形數(shù)據(jù)磁道DT，并且以溝紋形式形成了用于限定數(shù)據(jù)磁道之間的邊界的隔離帶GB。在伺服區(qū)，以紋間表面形式形成了伺服磁道，例如用于指定數(shù)據(jù)磁道的灰度代碼、用于按等間隔劃分一個圓的時鐘標記和用于對磁頭進行跟蹤控制的擺動標記，并以溝紋形式形成作為用于確定上述這些代碼的間隔的伺服凹坑(pit)。
根據(jù)這樣的磁盤3，沿磁頭8朝向內(nèi)側(cè)周邊方向或外側(cè)周邊方向的移動軌跡形成伺服區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)構(gòu)保證了在查找操作中的等時間間隔，并有助于抑制用于產(chǎn)生時標的PPL電路的封鎖。此外，還抑制了方位遺失(azimuthloss)。
圖8是用于說明圖6所示磁盤的細節(jié)的剖視圖。例如，在基底31的兩側(cè)形成200nm的階差，如果該基底是由玻璃構(gòu)成的，那么厚度規(guī)定為0.65mm，而如果基底是由合成樹脂構(gòu)成的，其厚度規(guī)定為1.2mm。此外，在基底31的兩側(cè)還形成磁性膜32。
最好使用熱塑性降茨烷樹脂作為用于模制合成樹脂基底的合成樹脂，原因在于它具有高耐熱性和低濕變形性，另外還可以使用聚碳酸酯樹脂。
在合成樹脂基底321上形成厚度僅為80nm的鉻層322。鉻層322的功能是用作交換粘結(jié)膜，它用于改善磁性能，特別是增強矯頑磁力，是很有效的。在鉻層322上形成厚度約為40nm的鈷鉑層323。在鈷鉑層323上采用旋轉(zhuǎn)涂敷法或涂敷法形成由SiO2構(gòu)成的厚度約為10nm的保護層324。在保護層324上涂敷潤滑劑。
將這樣的磁盤的一個圓形劃分為60個扇面，又將每個扇面劃分為14個扇段。這樣，一個圓形包括了840個扇段。又將每個扇段分類為伺服區(qū)或數(shù)據(jù)區(qū)。在伺服區(qū)，如圖9所示那樣，形成灰度代碼GC，時鐘標記CM和擺動標記WM。在每個扇面的第一扇段上額外加一個唯一模式(unique pattern)UP。在60個扇面之中的一個扇面上記錄起PG作用的起始索引(homeindex)代替唯一模式UP。
假設(shè)在時鐘標記CM的方向上的寬度為1，那么灰度代碼GC的寬度為20，唯一模式UP的寬度為16。
灰度代碼GC是用于再生用作指定數(shù)據(jù)磁道DT的絕對地址(數(shù)據(jù)磁道數(shù))。
時鐘標記CM是用于產(chǎn)生用作記錄和再生的基準的時鐘信號的標記，再生磁頭8b產(chǎn)生相應(yīng)于再生磁頭8b再生一個時鐘標記CM時的邊緣的定時信號。時鐘標記CM沿徑向連續(xù)地在如圖9所示的磁盤3的徑向上形成。
擺動標記WM被設(shè)置在偏離數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1的內(nèi)側(cè)周邊側(cè)和外側(cè)周邊側(cè)，并且被設(shè)置得在磁道方向上彼此隔開一定距離。當再生磁頭8b再生一個擺動標記WM時，再生磁頭8b產(chǎn)生一個對應(yīng)于該邊緣的定位脈沖。通過控制跟蹤伺服裝置使那些定位脈沖的電平相等，再生磁頭8b就被定位在數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1上。
在數(shù)據(jù)區(qū)的起始位置上形成ID記錄區(qū)IZ，將要自然記載或再生的數(shù)據(jù)在ID記錄區(qū)IZ之后被記錄在數(shù)據(jù)記錄區(qū)DZ中。ID記錄區(qū)IZ被分類入扇面數(shù)記錄區(qū)SZ和磁道數(shù)記錄區(qū)TZ。至少扇面數(shù)記錄區(qū)SZ是按照與時鐘標記CM相同的方式在磁盤3的徑向上沿徑向并連續(xù)地形成。在扇面數(shù)記錄區(qū)SZ中，記錄了用于指定一個扇面的8比特的扇面數(shù)，而在磁道數(shù)記錄區(qū)TZ，記錄了對于每個用于指定數(shù)據(jù)磁道的數(shù)16比特的二個磁道數(shù)。在ID記錄區(qū)IZ對40比特的ID數(shù)據(jù)進行PR(部分響應(yīng))(-1，0，1)調(diào)記和記錄。再生磁頭8b再生記錄在ID記錄區(qū)中的ID數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個脈沖系列。
磁道數(shù)記錄區(qū)TZ被分類為再生操作TZa的磁道數(shù)記錄區(qū)和記錄操作TZb的磁道數(shù)記錄區(qū)。形成再生操作TZa的磁道數(shù)記錄區(qū)，使得在寬度方向上的中心線與數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1重合而形成記錄操作TZb的磁道數(shù)據(jù)區(qū)，使得在寬度方向上的中心線L2的位置離開數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1，在垂直于數(shù)據(jù)磁道DT的方向(磁盤3的徑向)上偏離d。距離d在位置接近外側(cè)周邊時較小，而在位置接近外周邊時較大。在再生操作TZa的磁道數(shù)記錄區(qū)和記錄操作TZb的道數(shù)記錄區(qū)記錄相同的磁道數(shù)。
在伺服區(qū)形成用于相對于數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1定位再生磁頭的一個擺動標記WM和另外一個用于定位再生磁頭8b跟蹤記錄操作TZb的磁道數(shù)記錄區(qū)的中心線L2的擺動標記WM。
因此，按照再生模式，通過參照擺動標記WM對再生磁頭進行跟蹤控制，再生磁頭8b可以沿數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1掃描。另一方面，按照記錄模式，通過響應(yīng)利用再生磁頭8b由擺動標記WM再生所產(chǎn)生的跟蹤誤差信號進行跟蹤控制，再生磁頭8b可以沿記錄操作TZb的磁道數(shù)記錄區(qū)的中心線L2掃描。這時，記錄磁頭8a沿數(shù)據(jù)磁道DT的中心線L1運行。
如以上所描述那樣，預(yù)先形成用于記錄扇面數(shù)或磁道數(shù)的區(qū)并在其中記錄扇面數(shù)或磁道數(shù)，因此盡管再生磁頭8b處于定位模式仍能保證再生扇面數(shù)或磁道數(shù)。
可以利用光學(xué)技術(shù)制造上述磁盤3，以下將參照圖10和圖11說明其制造工藝。
首先，例如將光刻膠42涂在玻璃盤41的表面上。將其上涂有光刻膠42的玻璃盤41放在一個轉(zhuǎn)動平臺43上并使之轉(zhuǎn)動，而后僅用激光束44照射光刻膠42的所要求的區(qū)域，以便于用于圖象蝕刻而形成溝紋。在用激光束44照射后，使光刻膠42顯影，以便除去光刻膠42已被曝光的部分。在除去了光刻膠42的已曝光部分的玻璃盤41的表面上鍍上鎳45。鎳45從玻璃盤41上剝下來并用作模子46。
接著，利用模子46形成基底31。而后，利用濺射法在基底31的表面上形成磁性膜32，以便制成一個磁盤3。
而后，借助于以下要描述的方法將磁盤3磁化。將磁盤3放在磁化器48上并在圖12中按箭頭a所示方向上轉(zhuǎn)動。如圖12所示，按照磁盤3的徑向上的磁道間距移動磁頭磁頭49，同時將第一直流電流加到磁化磁頭49上，包括磁盤3的紋間表面和溝紋的磁性膜32暫時在同一方向上完全被磁化。以后，按照在磁盤3的徑向上的磁道間距移動磁化磁頭49，同時，將極性與第一直流電流相反、電流值小于第一直流電流的第二直流電流加到磁化磁頭49上，反過來只使磁盤3的紋間表面的磁性膜32磁化，而后寫入定位信號(擺動標記、時鐘標記)。
如上所述，由于只使用一個磁化磁頭49寫入定位信號，所以可以省略使磁化磁頭49復(fù)位的工作，這樣就增強了磁盤3生產(chǎn)效率。
應(yīng)該將由于在把磁頭滑動塊6安裝在磁盤裝置1上的工作中所涉及的各種機械精度而產(chǎn)生的浮動偏差考慮到配備有具有以上所述的結(jié)構(gòu)的磁盤3的磁盤裝置1的磁頭滑動塊6的浮動設(shè)計之中。
例如，如果規(guī)定磁頭滑動塊6的浮動是50nm，那么一般按照以下所示項目規(guī)定磁頭滑動塊6的偏差的容許值。詳細地講，規(guī)定的允許偏差值為磁頭滑動塊6的工作精度偏差為±10％，磁頭滑動塊6的重量偏差為±20％，Z-高度偏差為±10％，基底31的波紋度為±10％，基底31的翹曲度為±10％，查找偏差為±10％，大氣壓力偏差為±10％，伺服區(qū)為±10％，余量為-5％，以及滑動高度為35nm。
在以上各項中，磁頭滑動塊6的重量對于浮動變化是敏感的，該重量的允許值同其他項目相比較規(guī)定得比較大。然而，由于用于制造支撐磁頭滑動塊6的重量的支撐物的工藝技術(shù)得到改進，所以磁頭滑動塊6的浮動變化相對于磁頭滑動塊6的重量的變化的允許值被改進為±10％。由于這種改進，磁頭滑動塊6的浮動變化相對于伺服區(qū)的允許值可以被改進為±20％。因此，如果規(guī)定磁頭滑動塊6的浮動為50nm，那么磁頭滑動塊6的浮動變化相對于伺服區(qū)可以為20nm P-P，更為理想是10nm P-P。
如果磁盤3的數(shù)據(jù)區(qū)的紋間表面和溝紋區(qū)和伺服區(qū)的紋間表面和溝紋區(qū)之比不同，那么磁頭滑動塊的浮動變化就增加。通過將處在磁盤3上的伺服區(qū)的面積相對于處在磁盤3的數(shù)據(jù)區(qū)的面積減少至磁頭滑動塊6不能識別數(shù)據(jù)區(qū)的紋間表面和溝紋以及伺服區(qū)的紋間表面和溝紋的比例的差別的程度，那么就可以減少磁頭滑動塊6的浮動變化。由于磁盤3是用于記錄和再生數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)區(qū)的面積通常大于伺服區(qū)的面積，這種方法與同處在磁盤3上的數(shù)據(jù)區(qū)面積相比具有較小的處在磁盤3上的伺服區(qū)面積的磁盤3的質(zhì)量上的眾所周知的優(yōu)點是一致的。
為了與處在磁盤3上的數(shù)據(jù)區(qū)的面積相比較實際減少處在磁盤3上的伺服區(qū)的面積，同數(shù)據(jù)區(qū)在磁盤3的圓周方向上的長度相比較，可以縮短伺服區(qū)在圓周方向上的長度。在位置靠近磁盤3的外側(cè)周邊時，在圓周方向上的長度較大。在數(shù)據(jù)區(qū)的圓周方向上的長度在最大的位置是4mm。因此，由于磁頭滑動塊的長度大約為2mm，所以在數(shù)據(jù)區(qū)圓周方向上的最大長度大約為磁頭滑動塊長度的二倍。另一方面，在伺服區(qū)圓周方向上的長度在最大位置上大約為300μm。因此，在伺服區(qū)的圓周方向上的最大長度大約為磁頭滑動塊長度的1/6。這樣，對在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的圓周方向上的長度和磁頭滑動塊6的浮動變化之間的關(guān)系進行了分析。
用于測量的盤是玻璃制的盤，在該測量盤上設(shè)置了象實際磁盤3一樣的數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。按照與用于實際磁盤3相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。首先，在玻璃盤表面涂敷光刻膠，根據(jù)蝕刻數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖形掩膜將涂好的光刻膠曝光。曝光后，利用RIE技術(shù)(活性離子蝕刻)將該光刻膠顯影，形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的圖形。
數(shù)據(jù)區(qū)的磁道間隔和磁道寬度分別為4.8μm和3.2μm，隔離帶GB的深度，即溝紋的深度為200nm。
伺服區(qū)不象實際伺服區(qū)那樣由內(nèi)側(cè)圓周到外側(cè)圓周按線性形成，而是沿磁頭滑動塊6的查找軌跡按曲線結(jié)構(gòu)形成。伺服區(qū)的伺服凹坑SP的深度，即溝紋的深度，為200nm，而具有在以下所示的圓周方向上的各種長度的伺服磁道ST和伺服凹抗SP形成在玻璃盤的15.5mm至35.0mm半徑之間的區(qū)域。以下所示的玻璃盤的伺服區(qū)長度代表在玻璃盤的35mm的直徑處的長度，在實際磁盤3的相同位置上伺服區(qū)的長度也示出用作參考。
玻璃盤的伺服區(qū)長度 磁盤的伺服區(qū)長度
10μm 8.6μm25μm 21.5μm50μm 43.0μm75μm 64.5μm100μm86.0μm135μm116.1μm175μm150μm250μm215μm磁頭滑動塊6通常使用的是具有兩條導(dǎo)軌的50％錐度斜面納級滑動塊，滑動塊的長度為2.0mm，滑動塊寬度為1.6mm，軌道寬度為200μm，而重量為3.5gf。當將這樣的磁頭滑動塊置于玻璃盤30.2mm的半徑位置并且以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動該玻璃盤時，磁頭滑動塊6和玻璃盤之間的相對速度為12.5m/s，而磁頭滑動塊的浮動約為50nm。
圖13是用于顯示磁頭滑動塊6的浮動變化和在伺服區(qū)的圓周方向上的長度之間關(guān)系的曲線。對于測量結(jié)果的歸一化來說，使用通過對伺服區(qū)長度比磁頭滑動塊長度，即(伺服區(qū)長度)/(磁頭滑動塊長度)，歸一化得到的數(shù)據(jù)。測量使用的是激光測振計，在測量中，將用作基準的參比光束照射到玻璃盤表面(被置于20mm、25mm和30mm的半徑位置處在徑向上的寬度為0.4mm的平面區(qū)域)上，將測量光束照射在磁頭滑動塊6的后端用于區(qū)別。從該圖上顯而易見，磁頭滑動塊6的浮動變化隨伺服區(qū)長度的增加而增加。
如上所示，對于磁頭滑動塊6的50nm的浮動，由伺服區(qū)引起的浮動變化為20nm P-P是理想的，更為理想是10nm P-P，因此，(伺服區(qū)長度)/(磁頭滑動塊長度)值可以為0.3或更小，理想的是0.05或更小。除去這些上限值之外，可能的最小值對于下限值來說也是可取的，允許形成伺服區(qū)并寫入伺服信息的生產(chǎn)極限是下限。換句話講，(伺服區(qū)長度)/(磁頭滑動塊長度)值可以是一個不超過0.3、或更為理想不超過0.05的值。從以上討論可以看出，為了將伺服區(qū)的浮動變化的允許值縮小至±20％，更為理想是±10％，就要將伺服區(qū)長度規(guī)定為磁頭滑動塊長度的3/10或更短，或者該長度不超過3/10，更為理想是1/20或更短，或該長度不超過1/20。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，磁頭在磁盤上的浮動變化被抑制，因此，磁頭可以穩(wěn)定地完成數(shù)據(jù)的記錄和再生。
以下說明作為另一種解決方案的第二個實施例。
如果紋間表面和溝紋之比和平行于磁頭滑動塊6的運動方向的溝紋的深度等于紋間表面和溝紋之比和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的溝紋的深度，那么磁頭滑動塊6在帶有平行的紋間表面溝紋的表面上的浮動大于磁頭滑動塊6在帶有垂直的紋間表面溝紋的表面上的浮動。此外，磁頭滑動塊6在帶有混合的平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間平面溝紋和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的平面上的浮動是磁頭滑動塊6在帶有平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的表面上的浮動和磁頭滑動塊6在帶有垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的表面上的浮動之產(chǎn)的一個浮動值。如果平行的溝紋和垂直的溝紋的深度更深，那么磁頭滑動塊6的浮動減少得更多。(參見“Averaged Reynolde Equation Extended to Gas LubricationProssessing Surface Roughness in the Slip Flow RegimeAproximateMethod and Confirmation Experiment”ASME Journal of Tribology，Vol.111，1989，pp 495-503，Mitsuya et al.)。
在上述磁盤3的數(shù)據(jù)區(qū)上的數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB與平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋相同，另一方面，伺服區(qū)的伺服磁道ST和伺服凹坑SP是平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的混合。因此，如果在數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比即紋間表面與溝紋之比和隔離帶GB的深度即溝紋深度等于在伺服區(qū)上伺服磁道ST和伺服凹坑SP之比即紋間表面和溝紋之比和伺服凹坑SP和深度即溝紋的深度，那么磁頭滑動塊6在數(shù)據(jù)區(qū)的浮動大于磁頭滑動塊6在伺服區(qū)的浮動。
可以通過將伺服區(qū)上的溝紋深度減小到比數(shù)據(jù)區(qū)上的溝紋的深度更淺的程度使磁頭滑動塊在伺服區(qū)上的浮動等于磁頭滑動塊6在數(shù)據(jù)區(qū)上的浮動。
另外，可以通過將在伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之比提高到大于在數(shù)據(jù)區(qū)上紋間表面和溝紋之比的程度使在伺服區(qū)上溝紋的表觀深度變淺而使磁頭滑動塊6在伺服區(qū)上的浮動等于磁頭滑動塊6在數(shù)據(jù)區(qū)上的浮動，同時在伺服區(qū)上溝紋的深度保持等于在數(shù)據(jù)區(qū)上溝紋的深度。在數(shù)據(jù)區(qū)上數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比，即紋間表面和溝紋之比等于在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的紋間表面面積和在磁頭滑動塊6的軌道寬度中溝紋面積之比。同樣，伺服軌道ST和伺服凹坑SP之比，即紋間表面和溝紋之比等于在磁頭滑動塊6的軌道寬度內(nèi)的紋間表面面積和在磁頭滑動塊6的軌道寬度內(nèi)溝紋面積之比。
此外，要使在伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之比達到接近在數(shù)據(jù)區(qū)上的紋間表面和溝紋之比的水平。詳細地講，就是通過提供盡可能多的平行于磁頭滑動塊6在伺服區(qū)上的運動方向的溝紋以便使磁頭滑動塊6在伺服區(qū)上的浮動達到接近在數(shù)據(jù)區(qū)上磁頭滑動塊6的浮動的水平，可以抑制在伺服區(qū)之上通過過程中磁頭滑動塊6的浮動變化。然而，在提供平行于磁頭滑動塊6在伺服區(qū)上的運動方向的溝紋(從該溝紋中不再生伺服信號)的情況下，一般說來，由于相對于磁道寬度的比例，伺服性能嚴重降低，雖然它取決于伺服信號處理電路。因此，應(yīng)該注意對平行于在伺服區(qū)上磁頭滑動塊6的運動方向的溝紋與磁道寬度之比進行編址。
首先，分析磁頭滑動塊6的浮動變化和在數(shù)據(jù)區(qū)上溝紋的深度和在伺服區(qū)溝紋的深度之比之間的關(guān)系。
用于第一次測量的盤是用玻璃制成的，象實際磁盤3一樣設(shè)置了數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。按照與實際磁盤3所使用的方法相同的方法在玻璃盤表面上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖案。首先，在玻璃盤表面上涂光刻膠，而后根據(jù)蝕刻數(shù)據(jù)用光束照射帶有數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖案的光刻膠。在曝光后，通過第一次顯影，例如利用RIE(活性離子蝕刻)法形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖案。而后，利用一個具有一個從其上預(yù)先只切去數(shù)據(jù)區(qū)的圖案的掩膜對經(jīng)過第一次顯影的圖案進行第二次顯影，以便將在數(shù)據(jù)區(qū)上的溝紋的深度加深到深于在伺服區(qū)上的溝紋深度的程度。
借助于插入伺服區(qū)將數(shù)據(jù)區(qū)沿玻璃盤的圓周方向劃分為七個區(qū)域，在數(shù)據(jù)區(qū)上隔離帶GB的深度即溝紋的深度如以下所述那樣隨區(qū)域而不同。在數(shù)據(jù)區(qū)上磁道間距和磁道寬度分別為4.8μm和3.2μm，而數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GG之比即紋間表面和溝紋之比LGR(紋間表面-溝紋比)為2.0。
區(qū)號 溝紋深度
1100nm2200nm3267nm4333nm5400nm6600nm7734nm伺服區(qū)不象實際伺服區(qū)那樣從內(nèi)側(cè)圓周到外側(cè)圓周線性地形成，而是按照沿磁頭滑動塊6的查找軌跡的曲線形狀形成64個伺服區(qū)。伺服區(qū)的伺服凹抗SP的深度即溝紋的深度為200nm，而伺服磁道ST和伺服凹坑SP之比即紋間表面和溝紋之比LGR為2.0。
磁頭滑動塊是通常具有兩條軌道的50％錐度的斜面納級滑動塊，滑動塊的長度為2.0mm，滑動塊寬度為1.6mm，軌道寬度為20μm，重量為3.5gf。當這樣的磁頭滑動塊6被設(shè)置于磁盤的30.2mm半徑位置上并且磁盤以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，磁頭滑動塊和磁盤之間的相對速度為7.0m/s，而磁頭滑動塊的浮動約為50nm。
圖14是用于描述磁頭滑動塊6的浮動變化和在數(shù)據(jù)區(qū)上溝紋深度和在伺服區(qū)上溝紋的深度之比之間關(guān)系的曲線。一個激光測振儀被用于測量，在測量時，用作為標準的參比光束照射玻璃盤表面(被設(shè)置在20mm、25mm和30mm徑向位置上的徑向上寬度為0.4mm的平面區(qū)域)，而用測量光束照射磁頭滑動塊6的后端用于區(qū)別。從圖中顯而易見，磁頭滑動塊6的浮動變化由于在數(shù)據(jù)區(qū)上的溝紋的深度變深而暫時減小，然而在臨界點上，磁頭滑動塊6的浮動變化由于在數(shù)據(jù)區(qū)上的溝紋的深度變深超過臨界值轉(zhuǎn)而增加。如上所述，對于50nm的磁頭滑動塊的浮動來說由于伺服區(qū)所造成的浮動變化理想地可以為20nm P-P，更為理想為10nm P-P，并且(在數(shù)據(jù)區(qū)溝紋的深度)/(在伺服區(qū)溝紋的深度)的值因此可以在從0.2或更大至4.7或更小的范圍內(nèi)，更為理想是在從0.8或更大至3.0或更小的范圍。
其次，分析浮動變化和在數(shù)據(jù)區(qū)紋間表面和溝紋之比以及在伺服區(qū)紋間表面和溝紋之比之間的關(guān)系。
用于進行第二次測量的盤是玻璃制成的，在該盤的整個圓周表面上設(shè)置了數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)是按照與實際磁盤3所使用的方法相同的方法形成的。
借助于插入伺服區(qū)將數(shù)據(jù)區(qū)沿玻璃盤的圓周方向劃分成七個區(qū)域，數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比，即在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的紋間表面面積和在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的溝紋面積之比對于每個區(qū)域是不同的。數(shù)據(jù)區(qū)上的隔離帶GB的深度即溝紋的深度為200nm。
區(qū)域號紋間面積和溝紋面積之比10.522.033.044.055.068.0710.0伺服區(qū)不象實際伺服區(qū)那樣從內(nèi)側(cè)圓周到外側(cè)圓周線性地形成，而是沿磁頭滑動塊6的查找軌跡按曲線形狀形成64個伺服區(qū)。伺服區(qū)的伺服凹坑SP的深度即溝紋的深度是200nm，伺服磁道ST和伺服凹坑SP之比，即在磁頭滑動塊6的軌道寬度中紋間表面面積和在磁頭滑動塊6的軌道寬度中溝紋面積之比為2.0。
磁頭滑動塊6是具有兩條軌道的50％錐度的斜面納未級滑動塊，滑動塊長度為2.0mm，滑動塊寬度為1.6mm，軌道寬度為20μm，而重量為3.5gf。當將這樣的磁頭滑動塊6放置在磁盤的30.2mm半徑位置上并且磁盤以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)移時，磁頭滑動塊和磁盤之間的相對速度為7.0m/s，而磁頭滑動塊的浮動約為50nm。
圖15是用于描述磁頭滑動塊6的浮動變化同在數(shù)據(jù)區(qū)上數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比即在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的紋間表面面積和在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的溝紋面積之比除以在伺服區(qū)上伺服磁道ST和伺服凹坑SP之比即在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的紋間表面面積和在磁頭滑動塊6的軌道寬度中的溝紋面積之比的商之間的關(guān)系。測量使用激光測振儀，如從該圖中明顯看出的那樣，磁頭滑動塊6的浮動變化暫時隨以上所述商的增加而降低。但是在某個臨界點，磁頭滑動塊6的浮動變化在該商上升至大大超過該臨界值時轉(zhuǎn)而增加。如上所述，對于磁頭滑動塊的50nm的浮動來說，由于伺服區(qū)所造成的浮動變化理想的可以為20nm P-P，更為理想為10nm P-P，因此，上述商可以為6.7或更小，更為理想是在大于等于1.0至小于等于4.0這一范圍內(nèi)。
最后，分析對于額外地平行于磁頭滑動塊6的運動方向設(shè)置溝紋的情況磁頭滑動塊的浮動變化。
用于第三次測量的盤是玻璃制成的，在該盤的整個圓周表面上設(shè)置數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。按照與實際磁盤3所使用的方法相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。
數(shù)據(jù)磁道的磁通間距和磁道寬度分別為4.8μm和3.2μm，隔離帶GB的深度即溝紋的深度為200nm。
在玻璃盤上形成64個圓形伺服區(qū)，在圖16所示的四個區(qū)域設(shè)置的平行于磁頭滑動塊6的運動方向的溝紋(紋間表面示成黑色并且溝紋示成白色)如下所述那樣彼此是不同的。伺服區(qū)不象實際伺服區(qū)那樣從內(nèi)周邊到外周邊線性地形成，而是沿磁頭滑動塊6的查找軌跡按曲線形狀形成伺服區(qū)。伺服區(qū)的伺服凹坑SP的深度即溝紋的深度為200nm。
區(qū)域號 溝紋的間隔 溝紋的寬度121個磁道間距 0.4μm31/2個磁道間距 0.8μm41個磁道間距 0.8μm磁頭滑動塊6通常是具有2條軌道的50％錐度的斜面納未級滑動塊，滑動塊的長度是2.0mm，滑動塊的寬度是1.6mm，軌道寬度是20μm，而重量是3.5gf。當將這樣的磁頭滑動塊6放置在磁盤的30.2mm的徑向位置并且磁盤以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，磁頭滑動塊和磁盤之間的相對速度是7.0m/s，而磁頭滑動塊的浮動約為50nm。
圖17是用于描述磁頭滑動塊6的浮動變化和平行于磁道滑動塊6的運動方向的溝紋的寬度和磁道寬度之比之間的關(guān)系的曲線。測量使用激光測振儀，如從該圖明顯地看出的那樣，磁頭滑動塊的浮動變化隨溝紋寬度和磁道寬度之比的增加而下降。如上所述，對于50nm的磁道滑動塊的浮動變化由于伺服區(qū)而產(chǎn)生的浮動變化理想地可以是20nm P-P，更為理想可以是10nm P-P，因此，溝紋寬度和磁道寬度之比可以為0.05或更大，更為理想可以為0.27或更大。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，磁道滑動塊在磁盤上的浮動變化被抑制，磁頭可以穩(wěn)定的完成數(shù)據(jù)的記錄和再生。
以下描述作為另一種解決辦法的第三個實施例。
通過利用具有小伺服區(qū)間隔的磁盤3和利用波形干擾引起對磁頭滑動塊在伺服區(qū)上方通過過程中浮動變化的波形干擾可以最大限度地減小磁頭滑動塊6的浮動變化。由于利用了這樣的波形干擾，所以利用多次干擾可以將磁頭滑動塊6的浮動變化減小到可忽略的程度。
磁頭滑動塊6的響應(yīng)頻率是很高的，磁頭滑動塊6的浮動變化的曲線形狀在用于伺服區(qū)的通常的周期的條件下很少與波形干擾有關(guān)(例如4KHz)。此外，由于在伺服區(qū)中的圖形非常復(fù)雜并包括高頻成分，所以磁頭滑動塊6的浮動變化的曲線形狀不能利用簡單的數(shù)據(jù)分析法加以分析。由一種解決辦法看來，要對磁頭滑動塊6的浮動變化和在投射到磁盤上的磁頭滑動塊長度中的伺服區(qū)的數(shù)量之間的關(guān)系進行分析。
用于測量的盤是用玻璃制成的在該測量盤上設(shè)置了與實際磁盤3一樣的數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。按照與實際磁盤3所使用的方法相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。首先，在玻璃盤上涂敷光刻膠，使用該數(shù)據(jù)區(qū)和該伺服區(qū)的圖案根據(jù)蝕刻數(shù)據(jù)將涂敷的光刻膠曝光。曝光后，利用RIE(活性離子蝕刻)法將該光刻膠顯影，形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的圖案。
數(shù)據(jù)區(qū)的磁道間距和磁道寬度分別為4.8μm和3.2μm，隔離帶GB的深度，即溝紋的深度為200nm。
與實際伺服區(qū)不同，該伺服區(qū)不是從內(nèi)側(cè)周邊到外側(cè)周邊線性地形成，而是沿磁頭滑動塊6的查找軌跡按曲線結(jié)構(gòu)形成。如以下所示那樣，投影到玻璃盤上的磁頭滑動塊長度上伺服區(qū)的數(shù)目對于在玻璃盤的圓周方向上每三個區(qū)域是不同的。伺服區(qū)的伺服凹坑SP的深度即溝紋的深度為200nm，伺服磁道ST和伺服凹坑SP形成了玻璃盤的15.5mm半徑至35.0mm半徑之間的區(qū)域。
區(qū)域號伺服區(qū)域11.0522.1234.17磁頭滑動塊6通常是具有兩條軌道的50％錐度的斜面納未級滑動塊，滑動塊長度為2.0mm，滑動塊寬度為1.6mm，軌道寬度為20μm，而重量為3.5gf。當將這樣的磁頭滑動塊6置于磁盤的半徑30.2mm的位置上并且以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動磁盤時，磁頭滑動塊和磁盤之間的相對速度為7.0m/s，磁頭滑動塊的浮動約為50nm。
圖18是用于說明磁頭滑動塊6的浮動變化和在投影在玻璃盤上的磁頭滑動塊的長度上伺服區(qū)的數(shù)目之間的關(guān)系的曲線。使用激光測振儀進行測量，測量時用作為標準的參比光束照射玻璃盤表面(設(shè)置在20mm、25mm和30mm的半徑位置上的在徑向上寬度為0.4mm的平面)，在不同的是用測量光束照射磁頭滑動塊6的后端。從圖中明顯看出，磁頭滑動塊6的浮動變化在投影在玻璃盤上的磁頭滑動塊長度上的伺服區(qū)數(shù)增加時降低。換句話講，如果伺服區(qū)系列全部或部分地設(shè)置在磁頭滑動塊6的每個投影長度上，那么浮動變化就會降低。如上所述，對于50nm的磁頭滑動塊的浮動來說由于伺服區(qū)所引起的浮動變化理想的可以為20nm P-P，更為理想可以為10nm P-P，因此，在投影在玻璃盤上的磁頭滑動塊長度上的伺服區(qū)數(shù)目可以大于等于1，更為理想是大于等于2。這里給出了下限值，另一方面，上限值最好盡可能很大，允許形成伺服區(qū)并且寫入伺服信息的制造極限是下限。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，磁頭在磁盤上的浮動變化被抑制，磁頭可以穩(wěn)定地記錄和再生數(shù)據(jù)。
以下描述作為另一種解決方案的第四個實施例。通過分別減小磁盤3的隔離帶GB和伺服凹坑SP的深度或數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的溝紋的深度，換句話講，即分別減小數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之間的階差和伺服磁道ST和伺服凹抗SP之間的階差或在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)紋間平面和溝紋之間的階差，可以減小磁頭滑動塊6的浮動變化。
用于測量的盤是玻璃制成的盤，在測量盤上設(shè)置與實際磁盤3相同的數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)，按照與實際磁盤3所使用的相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。首先，將光刻膠涂在玻璃盤表面上，根據(jù)蝕刻數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的圖形將被涂敷的光刻膠曝光。曝光后，利用RIE(活性離子蝕刻)法使該光刻膠顯影，形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖案。通過調(diào)節(jié)光刻膠厚度和顯影時間改變紋間平面和溝紋之間的階差。
伺服區(qū)不象實際伺服區(qū)那樣由內(nèi)側(cè)周邊到外側(cè)周邊線性地形成，而是沿磁頭滑動塊6的查找軌跡按曲線結(jié)構(gòu)形成。伺服磁道ST和伺服凹坑SP形成在玻璃盤的15.5mm到35.0mm半徑之間的區(qū)中。
磁頭滑動塊6通常是具有二條軌道的50％錐度的斜面納未級滑動塊，滑動塊的長度為2.0mm，滑動塊的寬度為1.6mm，軌道寬度為20μm，重量為3.5gf。當將這樣的磁頭滑動塊6置于磁盤的半徑30.2mm的位置上并以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動磁盤時，磁頭滑動塊和磁盤之間的相對速度為7.0m/s，磁頭滑動塊的浮動約為50nm。
圖19是用于描述磁頭滑動塊6的浮動變化和分別在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差之間的關(guān)系的曲線。測量使用激光測振儀，在測量中，用作為標準的參比光束照射玻璃盤表面(設(shè)置在半徑為20mm、25mm和30mm處的在徑向?qū)挾葹?.4mm的平面區(qū)域)，不同的是用測量光束照射磁頭滑動塊6的后端。從圖上明顯看出，當在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋的階差分別減少時磁頭滑動塊6的浮動變化減小。如上所述，對于50nm的磁頭滑動塊的浮動來說，由于伺服區(qū)造成的浮動變化理想的可以是20nm P-P，更為理想可以是10nm P-P，因此，分別在數(shù)據(jù)區(qū)上和在伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差可以是320nm或更低，更為理想是200nm或更低。這里給出了下限值，另一方面，更理想的是上限盡可能的大，然而，下限受到限制，原因在于在用于分別同時磁化在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋部分的第一次磁化之后，需要涉及用于僅磁化紋間表面的附加磁化的二級磁化。
二級磁化能否采用的可能性取決于磁化磁頭的磁場分布的陡度和在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的紋間表面和溝紋的升角和降角的大小(參看圖20)。因此，如果從磁化磁頭發(fā)生的磁場在磁盤表面上滿足公式1，那么二級磁化從理論上講是可應(yīng)用的。[公式1]δB/δX·(d-t)·tanθ＞HCB磁化磁頭的磁通密度D數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的溝紋和紋間表面之間的階差t磁性膜的膜厚度Q紋間平面和溝紋的升角和降角HC磁性膜的矯頑力根據(jù)公式1，從理論上講，只要在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差不小于磁性膜的厚度，就可以采用二級磁化，以便于磁化在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋。
現(xiàn)在分析對其可采用二級磁化的在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差。對上述玻璃盤施以濺射，形成磁性膜，使用這樣的磁盤進行測量。用作磁性膜的材料是鈷-鉻-鉑(Co Cr Pt)，該材料的矯頑力(HC′)為2000Oe。該磁性膜由基底起按順序包括5nm厚的碳(C)、10nm厚的鉻(Cr)、10nm厚的鈷-鉻-鉑(Co Cr Pt)和10nm厚的碳。為了使磁化磁頭的磁場分布陡峭，間隙長度為0.2μm，磁頭滑動塊浮動為50nm，以及臨界截面高(throat height)為0.2μm，使用Bs(飽和磁通量密度)為13KG的以氨化鐵為主要成分的材料作為磁芯材料。
為了進行磁化，首先將60mA O-P的第一磁化電流加到磁化磁頭上，利用由磁化磁頭產(chǎn)生的磁場將數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)Z的紋間表面和滑紋暫時磁化。而后，將第二磁化電流加到磁化磁頭上，利用由磁化磁頭發(fā)出的磁場只磁化數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面。第二磁化電流的數(shù)值視磁性膜、磁化磁頭和數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋的階差的特性的不同顯著不同。在磁化電流逐漸增加到出現(xiàn)第二磁化電流的最大值的同時觀察由數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋發(fā)出的磁信號的值，最大值被認為是在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差下的磁化信號的幅值。
圖21是用于描述磁化信號的幅值和在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差之間的關(guān)系的曲線。從圖上可以明顯出，磁信號的幅值就在小于100nm的數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝級之間的階差的這一點開始下降，而在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差小于等于20nm的附近開始陡然下降。因此，在數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)上的紋間表面和溝紋之間的階差的下限為20nm是理想的，更為理想是100nm。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，磁頭在磁盤上的浮動變化被抑制，磁頭可以穩(wěn)定地記錄和再生數(shù)據(jù)。
以下描述作為另一種解決方案的第五個實施例在上述磁盤3中，磁頭滑動塊6是由磁盤3的紋間表面和溝紋支撐的。例如，假定由磁盤3加到磁頭滑動塊6上的壓力在垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的方向上是恒定的，那么對于雙軌斜面滑動塊來說這是成立的，由磁頭滑動塊6加到磁盤3的紋間表面和溝紋上的壓力主要是受磁盤3的紋間表面和溝紋面積之比的控制。這里，由公式2和3來確定紋間表面和溝紋面積之比，其中LR+GR＝1。[公式2]LR＝S1/(S1+Sg)LR處在磁頭滑動塊6的投影下的磁盤3的表面區(qū)域中的紋間表面占有的面積比S1處在磁頭滑動塊6的投影下的磁盤3的凸起面的面積Sg處在磁頭滑動塊6的投影下的磁盤3的凹槽的面積[公式3]GR＝Sg/(S1+Sg)GR處在磁頭滑動塊6的投影下的磁盤3的表面區(qū)域中的溝紋區(qū)占有的面積比假定磁盤3的紋間表面和溝紋之間的階差為D，那么在磁頭滑動塊6和紋間表面和溝紋之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)用由公式1導(dǎo)出的公式4表示。[公式4]KG＝L·(g/(h+d))KL＝L·(g/h)KG溝紋的彈簧常數(shù)KL紋間表面的彈簧常數(shù)h磁頭滑動塊從紋間表面起的浮動d紋間表面和溝紋之間的階差圖22所示的簡圖被用來計算在磁盤3和磁頭滑動塊6之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)。磁頭滑動塊6由磁盤3和紋間表面之間形成的空氣膜和磁盤3和溝紋之間形成的空氣膜支撐。假定這兩個彈簧同時均勻變形，假定每個彈簧的基值比取決于磁盤3的紋間表面和溝紋的比例。因此，對于常規(guī)磁盤來說，GR＝0，LR＝1.0。
利用圖22所示的簡圖按由公式導(dǎo)出的公式計算兩個彈簧的組合彈簧常數(shù)。[公式5]-LR·KL·l＝η·g-GR·KG·l＝(1-η)·gl彈簧伸長距離η加在在紋間表面和磁頭滑動塊之間形成的空氣膜上的重量比[公式6]KC＝GR·KG+LR·KL通過從KL中減去KC將在常規(guī)磁盤和磁頭滑動塊6之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)KL同KC比較，常規(guī)磁盤具有與本發(fā)明的磁盤相同的磁頭滑動塊在磁盤3上的浮動。[公式7]KL-KC＝KL-(GR·KG+LR·KL)＝(1-LR)·KL-GR·KG＝GR·(KL-KG)因此，從公式3和4導(dǎo)出公式8。[公式8]GR≥KL-KG≥0在公式8中，當溝紋比等于0，即磁盤是常規(guī)磁盤時，GR＝0。當紋間表面和溝紋之間的階差等于0時，即磁盤是常規(guī)磁盤時，KL-KG＝0。在磁盤3和磁頭滑動塊6之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)可以被減小至小于在常規(guī)的磁盤和磁頭滑動塊6之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)的程度。
從公式6可以知道，通過提高溝紋比可以減小在磁盤3和磁頭滑動塊6之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)。因此，如果使溝紋比達到最大的紋間表面的寬度等于磁道寬度，那么在磁盤3和磁頭滑動塊6之間形成的空氣膜的彈簧常數(shù)可以減至最小而不會降低記錄質(zhì)量。換句話講，溝紋為磁頭滑動塊6提供了磁頭滑動塊靠近紋間表面浮動所需要的動態(tài)壓力。
利用按如下所述制備的測量盤分析磁頭滑動塊6的浮動。測量盤是玻璃制的，同心地且有規(guī)律地形成紋間平面和溝紋。按照與實際磁盤3所使用的方法相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)。首先，在玻璃盤表面上涂敷光刻膠，根據(jù)蝕刻數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)的圖形將涂好的光刻膠曝光。曝光后，利用RIE(活性離子蝕刻)法將該光刻膠顯影，形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖形。
如圖23所示，紋間表面的寬度為3.2μm，溝紋的寬度為1.6μm。在玻璃盤上半徑15.5mm至20.5mm之間的區(qū)域中形成同心的紋間表面和溝紋的圖形，靠近圖形的中心形成用于測量浮動的寬度為0.4mm的平面區(qū)域。
磁頭滑動塊6是通常的雙軌斜面納未級滑動塊，滑動塊的長度為2.0mm，滑動塊的寬度為1.6mm，軌道寬度為200μm，重量為3.5gf。在軌道和軌道之間，即磁頭滑動塊6的中心線上，設(shè)置一條用于測量的寬度為50μm的軌道。這條軌道的寬度同其他兩條軌道的寬度相比要足夠窄，因此，這條軌道不影響磁頭滑動塊的浮動。
首先，使玻璃盤按照是以使磁頭滑動塊浮動的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并利用一個浮動計測量浮動，同時緩慢地降低轉(zhuǎn)動速度，直到磁頭滑動塊與玻璃盤接觸為止。
圖24A是用于描述磁頭滑動塊6的浮動和玻璃盤和磁頭滑動塊之間在平面上的相對速度之間的關(guān)系的曲線，圖24B是用于描述磁頭滑動塊6的浮動和玻璃盤與磁頭滑動塊6之間的紋間表面溝紋平面上的相對速度之間的關(guān)系的曲線。
磁頭滑動塊6在平面上的浮動在相對速度為1.5m/s的附近起伏，這使人聯(lián)想到磁頭滑動塊6同玻璃盤的接觸。就在接觸前磁頭滑動塊6的浮動為21.7nm。
另一方面，即使在12.1m/s的相對速度下磁頭滑動塊6在紋間表面溝紋平面上也不起伏并且浮動值很小。在相對速度12.1m/s下磁頭滑動塊6的浮動為15.6nm。
如從以上所述討論中所推斷出的那樣，對于同一磁頭滑動塊來說，磁頭滑動塊6在紋間表面溝紋平面上的浮動小于磁頭滑動塊6在平面上的浮動，浮動滑動塊6在紋間表面溝紋平面上的浮動比在平面上更穩(wěn)定。
磁頭滑動塊6和紋間表面溝紋的結(jié)構(gòu)不限于在本實施例4的上述結(jié)構(gòu)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，磁頭在磁盤上的浮動變化被抑制，磁頭可以穩(wěn)定地記錄和再生數(shù)據(jù)。
以下說明作為另一種解決方案的第六個實施例。
為了評價磁頭滑動塊6的浮動變化，最好直接測定浮動變化。然而，由于要使用收斂運算，直接測量浮動變化是困難的。當磁頭滑動塊6的浮動和狀態(tài)被固定在隨機的浮動和狀態(tài)時從對加在磁頭滑定塊6上的壓力的計算中得出的負載能力同樣被用作評價磁頭滑動塊6的浮動的變化參數(shù)?？梢圆皇褂檬諗窟\算計算磁頭滑動塊6的負載能力并且這種負載能力的計算要比直接計算磁頭滑動塊6的浮動變化容易。然而，由于磁頭滑動塊6的負載能力是用靜態(tài)數(shù)字分析導(dǎo)出的，所以負載能力不適合用作分析動態(tài)特性，(例如在磁頭滑動塊6在通過伺服區(qū)上方過程中的浮動變化)的參數(shù)。
在上述磁盤3上伺服區(qū)的數(shù)目約為60至80，并且伺服區(qū)的尺寸約為0.2mm，盡管在磁盤3的外側(cè)圓周和內(nèi)側(cè)圓周之間是不同的。假定伺服區(qū)的數(shù)目為60，那么伺服區(qū)的循環(huán)為2.5mm。磁盤3通常以3600rpm的速度轉(zhuǎn)動，因此，一次循環(huán)為16.7ms。
磁頭滑動塊6被在軌道6a和6b以及磁盤3的表面之間形成的空氣膜支撐并使其浮起。在軌道6a和6b上壓力的分布中，壓力在由軌道6a和6b的后端起的內(nèi)側(cè)0.2mm的位置上壓力最大，因此磁頭滑動塊6是由這一部分支撐并使起浮起。因此，可以將實際條件認為是尺寸為0.2mm的物體在間隔為2.5mm的0.2mm的紋間表面溝紋上運行的實際條件。從以上討論可以得出磁頭滑動塊6的負載能力適合用作評價磁頭滑動塊6的浮動變化。
首先分析負載能力與紋間表面溝紋之間的關(guān)系。
圖25是用于描述磁頭滑動塊6的負載能力和平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋之比之間的關(guān)系的曲線。圖26是用于描述磁頭滑動塊6的負載能力和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋之比之間的關(guān)系的曲線。圖27是用于描述磁頭滑動塊6的負載能力和平行于以及垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的溝紋深度對磁頭滑動塊的隨機浮動之比之間的關(guān)系的曲線。在這里，這些實線、點劃線和虛線表示溝紋的深度。
平均間隙理論被用于計算磁頭滑動塊6的負載能力。詳細地講，如果平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面以及溝紋和溝紋深度之比等于垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面以及溝紋和溝紋深度之比，那么磁頭滑動塊6在帶有平行紋間表面溝紋的平面上的浮動大于磁頭滑動塊6在帶有垂直紋間平面溝紋的平面上的浮動。此外，磁頭滑動塊6在帶有混合起來的帶有平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的平面上的浮動落在磁頭滑動塊6在帶有平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的平面上的浮動和磁頭滑動塊6在帶有垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面溝紋的平面上的浮動之間的一個值之中。平行溝紋和垂直溝紋的較深的深度使磁頭滑動塊6的浮動較小。(參見“AveragedReynolde Equation Extended to Gas Lubrication ProcessessingSurface Roghness in the Slip Flow Regime；Approximate Methodand Confirmation Experiments” ASME Journal of Tribology，Vol.111，1989，pp495-503，Mitsuya et al，)如同從圖13、圖14和圖15可明顯看出的那樣，磁頭滑動塊6的負載能力視紋間表面溝紋的方向和溝紋的深度不同而不同，盡管紋間表面和溝紋的比例相等。在磁盤3的數(shù)據(jù)區(qū)上的數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB基本上是平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋，而在伺服區(qū)上的伺服磁道ST和伺服凹坑SP基本上是垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋。在制作一張磁盤3時，將隔離帶GB與伺服凹坑SP區(qū)分開是困難的，這是因為這種區(qū)分造成了制造工藝的復(fù)雜性。因此，最好使磁盤3中的隔離帶GB的深度與伺服凹坑SP的深度相等。根據(jù)以上討論，數(shù)據(jù)區(qū)的磁頭滑動塊6的負載能力等于伺服區(qū)的磁頭滑動塊6的負載能力被認為是平行于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋的磁頭滑動塊6的負載能力和垂直于磁頭滑動塊6的運動方向的紋間表面和溝紋的磁頭滑動塊6的負載能力相等。
如上所述，計算磁頭滑動塊6的負載能力是容易的，但是難以確定磁頭滑動塊6的實際浮動的絕對值。為了知道磁頭滑動塊6的負載能力的多大差別產(chǎn)生多大的磁頭滑動塊6的實際浮動，首先要分析磁頭滑動塊6的負載能力差和磁頭滑動塊6的浮動差之間的關(guān)系。
第一塊測量盤是玻璃制成的，其上形成數(shù)據(jù)區(qū)圖形的區(qū)域被設(shè)置在該盤的半圓表面上，而未形成圖形的平面區(qū)域設(shè)置在該盤的另外半圓表面上。按照與實際磁盤3所使用的相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)。首先，將光刻膠涂在玻璃盤表面上，根據(jù)蝕刻數(shù)據(jù)利用數(shù)據(jù)區(qū)圖形使涂敷的光刻膠曝光。在曝光后，利用RIE(涂性離子蝕刻)法將該光刻膠顯影，形成數(shù)據(jù)區(qū)圖形。
磁道間距和磁道寬度分別為4.8μm和3.2μm，數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比，即紋間表面和溝紋之比LGR(紋間表面-溝紋比)為2.0，隔離帶GB的深度即溝紋的深度為200nm。在圖27中，如果磁頭滑動塊6按照50nm的浮動而浮動，那么這種浮動對應(yīng)于在平面區(qū)域磁頭滑動塊6的3.5的負載能力，并且對應(yīng)于在數(shù)據(jù)區(qū)磁頭滑動塊6的2.7的負載能力。測量使用激光測振儀，在測量時，用作為標準的參比光束照射玻璃盤表面(設(shè)置在20mm、25mm和30mm的半徑位置上的在徑向上寬度為0.4mm的平面)，不同的是用測量光束照射磁頭滑動塊的后端。磁頭滑動塊6在平面區(qū)域上的浮動和磁頭滑動塊6在數(shù)據(jù)區(qū)上的浮動之間的差是30nm。因此，數(shù)量為1的負載能力差對應(yīng)于磁頭滑動塊6的37.5nm的浮動差。
其次，通過使數(shù)據(jù)區(qū)的磁頭滑動塊6的負載能力與伺服區(qū)的磁頭滑動塊6的負載能力相等減小在通過伺服區(qū)上方過程中磁頭滑動塊6的浮動變化的可能性并且恰當?shù)厥褂猛ㄟ^靜態(tài)分析法以作為動態(tài)過程的在通過伺服區(qū)上方過程中磁頭滑動塊6的浮動變化的參數(shù)而得到的磁頭滑動塊6的負載能力的可能性是一致的。
第二個測量盤是玻璃制成的，然而伺服區(qū)沒有實際的伺服磁道和伺服凹坑，而只是其上形成簡單重復(fù)的紋間表面和溝紋的區(qū)域。按照與實際磁盤3所使用的相同的方法在玻璃盤上形成數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)圖案。
通過插入伺服面積將數(shù)據(jù)區(qū)在玻璃盤的圓周方向上劃分為七個區(qū)域，數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比即紋間平面和溝紋之比對于每個區(qū)域是不同的。在數(shù)據(jù)區(qū)磁道間距是4.8μm，隔離帶GB的深度是200nm。
區(qū)域號 LGR11.021.532.042.353.263.875.5伺服區(qū)不象實際伺服區(qū)那樣由內(nèi)側(cè)圓周到外側(cè)圓周線性地形成，而是沿磁頭滑動塊6的查找軌跡按曲線結(jié)構(gòu)形成64個伺服區(qū)。伺服區(qū)的伺服凹坑的深度即溝紋的深度為200nm，伺服軌道ST和伺服凹坑SP之比即紋間平面和溝紋之比LGR是5.5。
磁頭滑動塊6是通常的雙軌斜面納未級滑動塊，滑動塊的長度是2.0mm，滑動塊寬度為1.6mm，軌道寬度是20μm，重量是3.5gf。當磁頭滑動塊被置于磁盤的半徑為30.2mm位置處并且磁盤以4000rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時，磁頭滑動塊和磁盤之間的相對速度為7.0m/s，磁頭滑動塊的浮動為50nm。
圖28是用于描述磁頭滑動塊的浮動變化和數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB之比即紋間表面和溝紋之比LGR之間的關(guān)系的曲線。通過使用激光測振儀進行測量所得到的結(jié)果用實線示于圖28中，由磁頭滑動塊6的負載能力計算出的浮動變化(該值簡單地加上了由于基底的3.5nm的波紋度造成的誤差)用黑色圓點示于圖28中。測量與計算幾乎一致。由這一結(jié)果可以推斷出用靜態(tài)分析得到的磁頭滑動塊6的負載能力可以合適地用作作為動態(tài)過程的磁頭滑動塊6在通過伺服區(qū)上方過程中的浮動變化的參數(shù)。在對應(yīng)于在數(shù)值為5.5的伺服磁道ST和伺服凹坑SP的比例條件下的磁頭滑動塊6的負載能力的數(shù)值為3.8的數(shù)據(jù)磁道DT和隔離帶GB的比例下，磁頭滑動塊6在通過伺服區(qū)上方過程中的浮動的變化接近0。從以上討論可以推斷出，使數(shù)據(jù)區(qū)的磁頭滑動塊的負載能力與伺服區(qū)的磁頭滑動塊的負載能力相等對于減小磁頭滑動塊在通過伺服區(qū)上方的過程中的浮動的變化是有效的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，磁頭滑動塊在磁盤上的浮動變化受到抑制，磁頭可以穩(wěn)定地記錄和再生數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上，用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)，在該磁盤中，所述控制信號記錄區(qū)的圓周長度的值不超過所述磁頭滑動塊的長度的3/10。
2一種磁盤裝置，該裝置包括一個利用形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；在該磁盤裝置中，所述控制信號記錄區(qū)的圓周長度不超過所述磁頭滑動塊的長度的3/10。
3一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)；在該磁盤中，在所述數(shù)據(jù)記錄區(qū)上的溝紋的深度和在所述控制信號記錄區(qū)上的溝紋的深度之比等于或大于0.2和小于或等于4.7。
4一種磁盤裝置，該裝置包括一個利用形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；在該磁盤裝置中，在所述數(shù)據(jù)記錄區(qū)上的溝紋的深度和在所述控制信號記錄區(qū)上的溝紋的深度之比等于大于0.2并且小于或等于4.7。
5一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)，在該磁盤中，在所述數(shù)據(jù)記錄區(qū)上紋間表面溝紋比除以在所述控制信號記錄區(qū)上紋間表面溝紋比的商等于或小于6.7。
6一種磁盤裝置，該裝置包括一個利用形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；在該磁盤裝置中，在所述數(shù)據(jù)記錄區(qū)上紋間表面溝紋比除以在所述控制信號記錄區(qū)上的紋間表面溝紋比的商等于或小于6.7。
7一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分成數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)；在該磁盤中，平行于所述磁頭滑動塊的運動方向的紋間表面被設(shè)置在所述控制信號記錄區(qū)。
8根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁盤，其特征在于平行于所述磁頭滑動塊的運動方向的紋間表面的寬度和磁道寬度之比等于或大于0.05。
9一種磁盤裝置，該裝置包括一個利用形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分成數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；在該磁盤裝置中，平行于所述磁頭滑動塊的運動方向的紋間表面被設(shè)置在所述控制信號記錄區(qū)。
10根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁盤裝置，其特征在于平行于所述磁頭滑動塊運動方向的紋間表面的寬度和磁道寬度之比等于或大于0.05。
11一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該平面上的紋間表面和溝紋被劃分成數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)；在該磁盤中，一系列所述控制信號記錄區(qū)全部或部分被設(shè)置在所述磁頭滑動塊的每個投影長度上。
12根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁盤，其特征在于設(shè)置在所述磁頭滑動塊的一個投影長度上的所述控制數(shù)據(jù)記錄區(qū)的數(shù)目等于或大于1。
13一種磁盤裝置，該裝置包括一個利用形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；在該磁盤裝置中，一系列所述控制信號記錄區(qū)全部或部分被設(shè)置在所述磁頭滑動塊的每一個投影長度上。
14根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁盤裝置，其特征在于設(shè)置在所述磁頭滑動塊的一個投影長度上的所述控制信號記錄區(qū)的數(shù)目等于或大于1。
15一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)；該磁盤的結(jié)構(gòu)使得所述紋間表面和溝紋的階差不超過320nm。
16一種磁盤裝置，該裝置包括一個利用形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分為數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；該磁盤裝置配制了一個結(jié)構(gòu)使得所述紋間表面和溝紋的階差不超過320nm。
17一種磁盤，該磁盤配有有一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤帶有用于記錄數(shù)據(jù)的紋間表面，以及用于提供動態(tài)壓力給只浮在溝級上方的所述磁頭滑動塊的溝紋。
18一種磁盤裝置，該裝置包括一個用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；該磁盤裝置帶有用于記錄數(shù)據(jù)的紋間表面和用于提供動態(tài)壓力給只浮動在所述磁盤的表面上的溝紋上的所述磁頭滑動塊的溝紋，
19一種磁盤，該磁盤配置了一個安裝在一個浮動的磁頭滑動塊上用于記錄和再生數(shù)據(jù)的磁頭，該磁盤的表面區(qū)利用形成在該表面上的紋間表面和溝紋被劃分成數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)；在該磁盤中，所述磁頭滑動塊在所述數(shù)據(jù)記錄區(qū)上的負載能力等于所述磁頭滑動塊在所述控制信號記錄區(qū)上的負載能力。
20一種磁盤裝置，該裝置包括一個用于形成在表面上的紋間表面和溝紋沿徑向被劃分成數(shù)據(jù)記錄區(qū)和控制信號記錄區(qū)的磁盤，一個浮在所述磁盤的表面上并且在所述磁盤的徑向運動的磁頭滑動塊，以及一個安裝在所述磁頭滑動塊上用于在所述磁盤上記錄數(shù)據(jù)和從所述磁盤再生數(shù)據(jù)的磁頭；在該裝置中，磁頭滑動塊在所述數(shù)據(jù)記錄區(qū)上的負載能力等于所述磁頭滑動塊在所述控制數(shù)據(jù)記錄區(qū)上的負載能力。
全文摘要
本發(fā)明磁盤和磁盤裝置，可抑制磁頭滑動塊在磁盤上的浮動變化。其控制信號記錄區(qū)的周長值不超過磁頭滑動塊的長度的3/10，數(shù)據(jù)區(qū)溝紋的深度和控制信號區(qū)溝紋的深度之比≥0.2并≤4.7，控制信號記錄區(qū)系列被全部或部分地設(shè)置在磁頭滑動塊的每個投影長度上，紋間表面和溝紋的階差不超過320nm，所述磁盤有記錄數(shù)據(jù)的紋間表面和對溝紋上方浮動的磁頭滑動塊提供動態(tài)壓力的溝紋，或者滑動塊在數(shù)據(jù)區(qū)和在控制信號區(qū)，負載能力相等。
文檔編號G11B5/012GK1169005SQ9711092
公開日1997年12月31日 申請日期1997年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月24日
發(fā)明者森田修身 申請人:索尼株式會社