在本文中,我們將詳細介紹硬盤驅動器滑塊的工作原理。
滑塊是指支撐實際驅動器磁頭的部分。滑塊實際上是在磁盤表面浮動或滑動,讓磁頭為讀取和寫入介質提供正確間隙。較老的滑塊類似于三個船體并列的游艇,兩個“船”漂浮在磁盤介質的表面,中央是“船體”部分,攜帶者磁頭和讀取/寫入間隙。下圖展示了一個典型的小滑塊,需要注意的是實際磁頭(具有讀取/寫入間隙)位于滑塊的尾端。
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隨著驅動器越來越小組件的發展趨勢使滑塊也變得越來越小。典型的小型溫徹斯滑塊設計大小約為4毫米× 3.2毫米× 0.86毫米。大多數磁頭制造商已經轉移到更小的微米、納米、Pico或Femto滑塊。現在使用的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技術組裝的,這兩項技術使整個過程可以完全自動化進行。
下圖展示的是磁盤驅動器使用的不同滑塊類型的特點:
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較小的滑塊能夠減小磁頭傳動臂末端的摩擦,提供更高的加速和減速,從而帶來更快的尋道時間。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和驅動器盤片轉速減速過程中出現的輕微磨損。下圖展示了一個安裝在磁頭的Femto滑塊的放大照片。
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較新的滑塊設計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高度,不管滑塊是位于內部還是外部磁柱。傳統滑塊會根據磁盤表面的運轉速度來增加或減少他們的浮動高度。在外部磁柱上,速度和浮動高度會更高。這樣的安排對于使用ZBR 區位記錄的驅動器并不可取,對于ZBR 區位記錄驅動器,所有磁柱的區位密度都是相同的。當區位密度不統一時,磁頭浮動高度應該是相對恒定以提供最高性能。特殊表面圖案和制造技術使滑塊能夠在更加一致的高度浮動,更加適合于ZBR 區位記錄的驅動器。
下圖展示的是典型的Femto空氣軸承滑塊表面設計。
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Femto滑塊有三個不同的具有復雜形狀的區域,旨在實現磁頭到磁盤一致的浮動高度以及在高海拔(低氣壓)情況下的最小高度損失。淺蝕刻區域創建了一個階梯式進氣口,讓空氣流動,以在空氣軸承(將滑塊提起離開磁盤)表面形成正壓力。深蝕刻區域則形成了負壓袋,同時將滑塊拉到磁盤表面。正壓力和負壓力的結合能夠平衡推動滑塊的懸掛臂,同時讓滑塊保持在所需的浮動高度。正負壓力的平衡減少了較舊滑塊設計中發現的浮動高度變化問題。使用Femto滑塊設計的第一個驅動器是2003年5月推出的日歷7K602 1/2英寸驅動器。大多數高容量驅動器都是使用這種設計。