在本文中,我們將詳細(xì)介紹硬盤驅(qū)動(dòng)器滑塊的工作原理。
滑塊是指支撐實(shí)際驅(qū)動(dòng)器磁頭的部分?;瑝K實(shí)際上是在磁盤表面浮動(dòng)或滑動(dòng),讓磁頭為讀取和寫入介質(zhì)提供正確間隙。較老的滑塊類似于三個(gè)船體并列的游艇,兩個(gè)“船”漂浮在磁盤介質(zhì)的表面,中央是“船體”部分,攜帶者磁頭和讀取/寫入間隙。下圖展示了一個(gè)典型的小滑塊,需要注意的是實(shí)際磁頭(具有讀取/寫入間隙)位于滑塊的尾端。
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隨著驅(qū)動(dòng)器越來(lái)越小組件的發(fā)展趨勢(shì)使滑塊也變得越來(lái)越小。典型的小型溫徹斯滑塊設(shè)計(jì)大小約為4毫米× 3.2毫米× 0.86毫米。大多數(shù)磁頭制造商已經(jīng)轉(zhuǎn)移到更小的微米、納米、Pico或Femto滑塊。現(xiàn)在使用的Femto滑塊非常小,大約是圓珠筆鼻尖的大小。Pico和Femto滑塊是使用FIC和COC技術(shù)組裝的,這兩項(xiàng)技術(shù)使整個(gè)過(guò)程可以完全自動(dòng)化進(jìn)行。
下圖展示的是磁盤驅(qū)動(dòng)器使用的不同滑塊類型的特點(diǎn):
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較小的滑塊能夠減小磁頭傳動(dòng)臂末端的摩擦,提供更高的加速和減速,從而帶來(lái)更快的尋道時(shí)間。較小的滑塊還需要更少的表面趨于,可以讓磁頭更接近外部和內(nèi)部直徑,從而增加了磁盤的可用面積。此外,較小的滑塊接觸面積降低了在正常啟動(dòng)和驅(qū)動(dòng)器盤片轉(zhuǎn)速減速過(guò)程中出現(xiàn)的輕微磨損。下圖展示了一個(gè)安裝在磁頭的Femto滑塊的放大照片。
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較新的滑塊設(shè)計(jì)還有專門改裝的表面樣式,能夠維持磁盤表面上的相同浮動(dòng)高度,不管滑塊是位于內(nèi)部還是外部磁柱。傳統(tǒng)滑塊會(huì)根據(jù)磁盤表面的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來(lái)增加或減少他們的浮動(dòng)高度。在外部磁柱上,速度和浮動(dòng)高度會(huì)更高。這樣的安排對(duì)于使用ZBR 區(qū)位記錄的驅(qū)動(dòng)器并不可取,對(duì)于ZBR 區(qū)位記錄驅(qū)動(dòng)器,所有磁柱的區(qū)位密度都是相同的。當(dāng)區(qū)位密度不統(tǒng)一時(shí),磁頭浮動(dòng)高度應(yīng)該是相對(duì)恒定以提供最高性能。特殊表面圖案和制造技術(shù)使滑塊能夠在更加一致的高度浮動(dòng),更加適合于ZBR 區(qū)位記錄的驅(qū)動(dòng)器。
下圖展示的是典型的Femto空氣軸承滑塊表面設(shè)計(jì)。
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Femto滑塊有三個(gè)不同的具有復(fù)雜形狀的區(qū)域,旨在實(shí)現(xiàn)磁頭到磁盤一致的浮動(dòng)高度以及在高海拔(低氣壓)情況下的最小高度損失。淺蝕刻區(qū)域創(chuàng)建了一個(gè)階梯式進(jìn)氣口,讓空氣流動(dòng),以在空氣軸承(將滑塊提起離開磁盤)表面形成正壓力。深蝕刻區(qū)域則形成了負(fù)壓袋,同時(shí)將滑塊拉到磁盤表面。正壓力和負(fù)壓力的結(jié)合能夠平衡推動(dòng)滑塊的懸掛臂,同時(shí)讓滑塊保持在所需的浮動(dòng)高度。正負(fù)壓力的平衡減少了較舊滑塊設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的浮動(dòng)高度變化問(wèn)題。使用Femto滑塊設(shè)計(jì)的第一個(gè)驅(qū)動(dòng)器是2003年5月推出的日歷7K602 1/2英寸驅(qū)動(dòng)器。大多數(shù)高容量驅(qū)動(dòng)器都是使用這種設(shè)計(jì)。