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Head Sliders, il braccetto

Pagina 13: Head Sliders, il braccetto

Head Sliders, il braccetto

Lo slider supporta la testina del disco, ed è ciò che effettivamente si muove sulla superficie di quest'ultimo, portando la testina alla giusta distanza dal supporto per leggere e scrivere. I vecchi slider ricordano un trimarano (il mare è il disco), con due scafi esterni che si muovono lungo la superficie del supporto e una porzione centrale che mantiene la testina alla distanza giusta. La figura qui sotto mostra un tipico mini slider. Da notare che la testina, con gap di lettura/scrittura, è all'estremità finale dello slider.

The underside of a typical head mini slider.

Il trend verso formati sempre più piccoli ha portato a un rimpicciolimento degli slider. Il progetto tipico Mini-Winchester era circa 4 mm x 3.2 mm x 0.86 mm. La maggior parte dei produttori di testine sono passati a slider più piccoli micro, nano, pico o femto. Gli slider Femto in uso attualmente sono estremamente piccoli – hanno dimensioni simili alla pallina sulla punta di una penna a sfera. Gli slider Pico e Femto sono assemblati usando le tecnologie "flex interconnect cable" (FIC) e "chip on ceramic" (COC) che consentono di automatizzare completamente il processo.

La tabella sotto mostra le caratteristiche dei vari tipi di slider usati negli hard disk, nel corso degli anni.

 

Tipologia di Head Slider
Slider Anno d'introduzione Dimensioni
(%)
Lunghezza
(mm)
Larghezza
(mm)
Altezza
(mm)
Peso
(mg)
Mini 1980 100% 4.00 3.20 0.86 55.0
Micro 1986 70% 2.80 2.24 0.60 16.2
Nano
(+Pressure)
1991 62% 2.50 1.70 0.43 7.8
Nano
(-Pressure)
1994 50% 2.00 1.60 0.43 5.9
Pico 1997 30% 1.25 1.00 0.30 1.6
Femto 2003 20% 0.7 0.7 0.23 0.6

 

Slider più piccoli riducono la massa da muovere, migliorando accelerazione e decelerazione, e quindi riducendo i tempi ri ricerca. Gli slider più piccoli inoltre permettono alla testina di avvicinarsi di più ai bordi esterno ed interno del disco, e così si aumenta l'area utilizzabile del piatto; inoltre riducono il fenomeno dell'usura del disco che si verifica durante l'avvio e l'arresto del disco. L'immagine sotto mostra uno slider Femto ingrandito, montato su una testina a sospensione cardanica.

Magnified head gimbal assembly featuring a Femto slider. (Photo courtesy Hitachi Global Storage Technologies.)

Gli slider più nuovi hanno anche superfici specificatamente progettate per mantenere la stessa altezza sopra la superficie del piatto, sia che lo slider sia posizionato sopra i cilindri più interni o esterni.

Gli slider tradizionali invece modificano la loro altezza considerevolmente rispetto alla velocità dei piatti: sopra i cilindri più esterni la velocità e l'altezza di movimento dovrebbe essere maggiore che in altre posizioni, una soluzione non ideale con i nuovi dischi che usano la registrazione di bit a zone, nella quale la densità di bit è la stessa su tutti i cilindri.

Quando la densità di bit sul piatto è uniforme, infatti, l'altezza relativa di movimento della testina dovrebbe essere costante per avere le migliori prestazioni. Speciali modelli di superficie strutturati e tecniche di produzione consentono agli slider di muoversi a un'altezza molto più costante, rendendoli ideali per dischi "zoned bit recording". Sotto vedete la tipica superficie di uno slider Femto air-bearing.

Femto air-bearing slider surface design.

Uno slider Femto ha tre aree distinte con forme complesse progettate per mantenere una distanza costante tra disco e testina, e una perdita di altezza minima in condizioni di bassa pressione atmosferica (grandi altitudini). L'area concava (shallow etch) crea un'insenatura per l'aria, la quale crea una pressione positiva sotto allo slider, e lo mantiene staccato dal disco. Lo scavo più profondo (deep etch) crea invece una zona di pressione negativa, che spinge lo slider verso il disco.

La combinazione di pressioni positive e negative è progettata per bilanciare la forza del braccio di sospensione che spinge lo slider verso il disco, mantenendolo a un'altezza desiderata lontano dalla superficie del disco. Il bilanciamento tra pressioni positive e negative stabilizza e riduce le variazioni nell'altezza che si verificano comunemente con i vecchi slider. Il primo disco a usare uno slider Femto fu l'Hitachi 7k60 da 2,5" nel maggio 2003. Il dischi ad altissima capacità oggi sul mercato usano questo design.

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