[发明专利]用于硬盘驱动器的具有润滑剂控制沟道的气承面

说明书

技术领域

本发明的实施例总体涉及硬盘驱动器。具体而言，本发明实施例涉及控制硬盘驱动器中的头滑块上的润滑剂迁移的方法和装置。

背景技术

硬盘驱动器被使用在很多计算机系统操作中。实际上，很多计算系统利用一定类型的硬盘驱动器来操作以存储最基础的计算信息，例如，引导(boot)操作、操作系统、应用程序等。一般，硬盘驱动器是可移除或不可移除的装置，但是没有硬盘驱动器，一些计算系统是不能工作的。

大约40年之前建立起了一种硬盘驱动器模型，该模型在某些方面类似于留声机(phonograph)类型的设备。举例来说，硬盘驱动器模型包括以标准的旋转速度转动的存储盘或硬盘。致动器臂或滑动件被使用且延伸到盘上。臂具有磁性读取/写入换能器或头，用于在盘上的一个位置上进行信息的读取/写入。整个组件，例如臂和头，被称为头悬浮组件(HGA，head gimbalassembly)。由盘、HGA、主轴、壳体和壳体内的其它部件所构成的组件被称为硬盘组件或HDA。

操作中，硬盘通过具有中心驱动轮轴的主轴电机组件以设定的速度旋转。另外，在盘上具有以已知的间隔隔开的信道或轨道。当前的大多数实施方式是将信号区域布置在同心的圆形轨道上，而另一些设计，例如螺旋形或不规则的封闭或开放路径，也是可能和可使用的。当收到对特定部分或轨道进行读取的请求时，硬盘经由臂使头对准特定轨道位置上方，并且头从盘上读取信息。通过相同的方式，当收到对特定部分或轨道进行写入的请求时，硬盘经由臂使头对准特定轨道位置上方，并且头向盘写入信息。对盘和头的改进实现了硬盘驱动器尺寸的减小。例如，原始的硬盘驱动器的盘直径为24英寸。现在的硬盘驱动器小得多，其盘直径小于2.5英寸。

对于数据存储的日益增长的需求引导一些盘驱动器制造商不断地增大驱动器中存储的数据量。机械上的考虑、辐射的可听见的噪音限度、功率要求以及其它因素限制了单个驱动器中能够经济地组合的盘的数量。因此，盘驱动器技术逐步聚焦于通过将头定位成更加靠近介质表面而增大每个盘面上存储的数据量。然而，必须留心避免不希望出现的头部件与移动介质表面之间的接触。

一般地，头有轻微的弹簧负载，其中弹簧力垂直于介质表面平面并反向于介质表面。气承(air bearing)通过如下方式将头和介质表面分开：当介质相对于头移动时，通过头的在靠近介质表面的表面上的特别设计的通道，空气被盘面拖拉。头的表面和其中包含的通道一起被称为气承面(ABS)，它们被设计用于在ABS和介质表面之间产生气压增大的区域，以迫使头离开与介质表面直接接触的方向，有效地使头飞行在介质表面上方。通常被称为飞行高度的头ABS与介质表面之间的间隙是一个复杂的现象，主要是空气密度、弹簧预负载、头和介质表面之间的相对速度以及邻近介质表面的头气承面上呈现的通道图案的作用。熟悉硬盘接口设计的人都知道具体的一个头-盘组合不会精确地以期望的间隙飞行。机械公差、弹簧力、和其它因素的变化导致近似正态的统计飞行高度总体分布，该分布的中心大致位于飞行高度的中值(mean)。此外，头和它的安装悬架(mounting gimbal)受到机械公差、空气动力学力和惯性力的影响，这会导致它偏离相对于介质表面的期望姿态(例如，静态和动态的俯仰和倾侧)。这会使气承面的某些区域更加靠近或远离介质表面。

发明内容

因此，需要一种即使在出现润滑油污染的情况下也能够在超低飞行高度下持续可靠工作的气承面(ABS)设计。

本发明的一个实施例中，提供了一种控制硬盘驱动器的头滑块上的润滑油迁移的方法。所述头滑块具有气承面(ABS)和后边缘。所述方法包括在所述头滑块的ABS上提供至少一个凹部，所述至少一个凹部由底面和一个或多个侧壁限定出，所述一个或多个侧壁限定出完全围绕所述底面的表面，其中所述至少一个凹部的大小和位置使得其能够实现减小所述ABS上的空气滞留和存储润滑油中的至少一者。

在另一实施例中，本发明提供了一种硬盘驱动器的头滑块。所述头滑块包括气承面(ABS)和所述头滑块的气承面上的至少一个凹部。所述凹部具有底面和一个或多个侧壁，所述一个或多个侧壁完全围绕所述底面，其中所述至少一个凹部适于实现减小所述ABS上的空气滞留和存储润滑油中的至少一者。

在另一实施例中，本发明提供了一种硬盘驱动器，其包括盘和头滑块。所述盘上包括润滑油，并且所述头滑块包括气承面(ABS)和所述头滑块的ABS上的至少一个凹部。所述凹部具有底面和完全围绕该底面的一个或多个侧壁，其中所述至少一个凹部的尺寸和位置使得其能够实现减小气承面上的空气滞留和存储润滑油中的至少一者。