JP2002063707A

JP2002063707A - 薄膜磁気ヘッドの検査方法及び装置

Info

Publication number: JP2002063707A
Application number: JP2001129105A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Hachisuga; 望蜂須賀; Katsuhiko Tomita; 克彦富田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】バルクハウゼンノイズの検出を容易にかつ短
時間にしかも確実に行うことができる薄膜磁気ヘッドの
検査方法及び装置を提供する。【解決手段】ＭＲ型読出しヘッド素子を有する薄膜磁
気ヘッドに低周波又は直流の外部磁界を静止型磁界発生
手段から印加し、外部磁界が印加された状態におけるＭ
Ｒ型読出しヘッド素子の出力を高周波増幅し、高周波増
幅した信号の高周波成分のみを抽出し、抽出した高周波
成分信号からノイズが発生しているか否かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも磁気抵
抗効果（ＭＲ）型読出しヘッド素子を備えた薄膜磁気ヘ
ッドの検査方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスク装置の面記録密度
の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められ
ている。そのため、薄膜磁気ヘッドとしては、インダク
ティブ型ヘッド素子によって書込み及び読出しの両方を
行うものに代わり、インダクティブ型ヘッド素子によっ
て書込みを行い、このインダクティブ型ヘッド素子に積
層されたＭＲ型ヘッド素子によって読出しを行う複合型
薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。

【０００３】高記録密度化の要求から、異方性磁気抵抗
効果（ＡＭＲ）を利用したＡＭＲ型ヘッド素子に代わっ
て、スピンバルブ効果等の巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）
を利用したＧＭＲ型ヘッド素子やトンネル効果を利用し
たトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）型ヘッド素子を備え
た薄膜磁気ヘッドが使用され始めている。

【０００４】ＡＭＲ型ヘッド素子、ＧＭＲ型ヘッド素子
及びＴＭＲ型ヘッド素子等のＭＲ型ヘッド素子を備えた
薄膜磁気ヘッドにおいては、バルクハウゼンノイズが発
生しない良品であることを製造時に確認する必要があ
る。

【０００５】このようなバルクハウゼンノイズ検査方法
として、本出願人は、特開平６−１５０２６４号におい
て、ヘッドブロック上に配列されたギャップデプス加工
後の複数のＭＲ型薄膜磁気ヘッドに、これらヘッドのエ
アベアリング面に垂直である交番外部磁界を印加し、こ
の外部磁界の変化に対する各ＭＲ型薄膜ヘッドの電磁変
換特性（ρ−Ｈ特性）を得るようにした薄膜磁気ヘッド
の検査方法を提案している。

【０００６】また、本出願人は、特開平８−３２９４３
１号において、ヘッドブロック上に配列されたギャップ
デプス加工後の複数の複合型薄膜磁気ヘッドに、これら
ヘッドのエアベアリング面に垂直な外部磁界を印加する
と共にそのインダクティブ型ヘッド素子に高周波電流
（書込み電流）を流すことにより漏洩磁界をＭＲ型ヘッ
ド素子に印加し、外部磁界及び漏洩磁界の変化に対する
各ＭＲ型ヘッド素子のρ−Ｈ特性を測定するようにした
バルクハウゼンノイズの検査方法をも提案している。こ
の方法は、書込み電流による漏洩磁界をＭＲ型ヘッド素
子に印加して、ヘッドの不安定要素を引き出すことによ
ってバルクハウゼンノイズの捕捉確率を高めるものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法を含む公知のバルクハウゼンノイズ検査方法は、
いずれも、ＭＲ型ヘッド素子のρ−Ｈ特性を測定するこ
とによってバルクハウゼンノイズが発生しているか否か
を判別するものであった。

【０００８】ρ−Ｈ特性の測定は、ρ−Ｈテスタと称さ
れる低周波測定装置で行われており、測定されたρ−Ｈ
波形の飛びやヒステリシス特性を観察することによりバ
ルクハウゼンノイズの有無を検出することが通常行われ
ている。

【０００９】しかしながら、ρ−Ｈ特性測定によるこの
ような従来の検査方法によると、バルクハウゼンノイズ
が見えたり見えなかったりする、高速の一時的なノイズ
が発生するがそれが継続せず元に戻ってしまう、外部磁
界の大きさによってノイズの見え方が変ってしまう等の
不都合が生じて、バルクハウゼンノイズ発生を確実に検
出することが非常に難しかった。

【００１０】書込み電流を測定前に印加するなどして大
きな磁界を磁気ヘッドに印加することによってそのヘッ
ドの基底状態を変化させ、バルクハウゼンノイズの発生
確率を上げることを併用する方法も有効ではあるが、磁
気ディスク装置内では起こらないようなストレスを磁気
ヘッドに印加することは好ましくない。バルクハウゼン
ノイズの検出を行うには、発生磁界と同じ大きさの磁界
を印加することが好ましいが、１回の測定でこれを行う
ことは不可能であり、サンプリング速度によっては、目
的とするバルクハウゼンノイズを取り逃がしてしまう恐
れもある。

【００１１】従って本発明の目的は、バルクハウゼンノ
イズの検出を容易にかつ短時間にしかも確実に行うこと
ができる薄膜磁気ヘッドの検査方法及び装置を提供する
ことにある。

【００１２】本発明の他の目的は、薄膜磁気ヘッドにス
トレスを与えることなくバルクハウゼンノイズの検出を
行うことができる薄膜磁気ヘッドの検査方法及び装置を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＭＲ型
読出しヘッド素子を有する薄膜磁気ヘッドに低周波又は
直流の外部磁界を静止型磁界発生手段から印加し、外部
磁界が印加された状態におけるＭＲ型読出しヘッド素子
の出力を高周波増幅し、高周波増幅した信号の高周波成
分のみを抽出し、抽出した高周波成分信号からノイズが
発生しているか否かを判定する薄膜磁気ヘッドの検査方
法が提供される。

【００１４】また、本発明によれば、ＭＲ型読出しヘッ
ド素子を有する薄膜磁気ヘッドに低周波又は直流の外部
磁界を印加するための静止型磁界発生手段と、静止型磁
界発生手段から外部磁界が印加された状態におけるＭＲ
型読出しヘッド素子の出力を増幅する高周波増幅手段
と、高周波増幅手段から出力される信号の高周波成分の
みを抽出するハイパスフィルタ手段と、ハイパスフィル
タ手段によって抽出した高周波成分信号からノイズが発
生しているか否かを判定する手段とを備えた薄膜磁気ヘ
ッドの検査装置が提供される。

【００１５】周波数及び強さの分かった低周波（１０ｋ
Ｈｚ以下）又は直流の外部磁界が静止型磁界発生手段か
ら磁気ヘッドに印加される。この状態でＭＲ型読出しヘ
ッド素子の出力を高周波増幅手段で増幅し、その高周波
成分のみを抽出する。抽出した高周波成分信号には、印
加された外部磁界に関する低周波変動成分はカットされ
て存在せず、バルクハウゼンノイズが存在する場合には
これが微分波状となって存在しているので、この高周波
成分信号からノイズが発生しているか否かを容易にかつ
短時間に判定することができる。ＭＲ型読出しヘッド素
子の出力を高周波増幅手段で増幅し、その高周波成分の
みを抽出したものからノイズ検出しているので、素子の
高速変化性だけを検知することができる。即ち、これま
での低周波測定装置であるρ−Ｈテスタでは全く観察で
きなかった磁気ヘッドの高速の挙動を知ることができ、
バルクハウゼンノイズの検出を容易にかつ短時間にしか
も確実に行うことができる。

【００１６】しかも、薄膜磁気ヘッドに不要な磁気的ス
トレスを与えることなくバルクハウゼンノイズの検出を
行うことができる。

【００１７】また、磁気ヘッドに印加される外部磁界が
静止型磁界発生手段からのものであるため、磁気記録媒
体からの外部磁界を用いた場合のようにサーマルアスピ
リティ（熱雑音）やメディアノイズが含まれないので、
確実にバルクハウゼンノイズの検出を行うことができ
る。しかも、静止型磁界発生手段を用いることにより、
外部磁界の強さを任意に変更できるから、磁気ヘッドを
ドライブに組み込んだ際の安全性についても判定するこ
とが可能となり、さらに、バルクハウゼンノイズの飛び
量を把握することができる。その結果、飛び量のヘッド
出力に対する割合（Ｓ／Ｎ）をも知ることが可能とな
る。

【００１８】上述の判定が、抽出した高周波成分信号の
値が閾値を上回る回数を測定することにより行われるこ
と、又は判定する手段が、抽出した高周波成分信号の値
が閾値を上回るか否かを検出する比較手段と、比較手段
の出力を計数する手段とを備えていることが好ましい。
ＭＲ型読出しヘッド素子の出力をサンプリングするので
はなく、高周波増幅手段で増幅し、その高周波成分のみ
を抽出したものを閾値と比較するようにしているので、
ヘッド素子出力の瞬間的な変化も見逃すことなく、確実
にバルクハウゼンノイズを検知することができる。

【００１９】静止型磁界発生手段が、印加される交番電
流の強さに応じた強さの磁界を発生する交番磁界発生手
段であることも好ましい。

【００２０】ノイズが発生していると判定した際に、静
止型磁界発生手段から印加されている外部磁界の強度を
求めることが好ましい。バルクハウゼンノイズの検出に
おいては、そのノイズの存在の有無のみならず、バルク
ハウゼンノイズの発生する磁界強度を把握することが前
述した理由からも非常に重要である。

【００２１】本発明では、印加した磁界強度を把握する
ことができるため、印加した外部磁界の強度が、規定範
囲を越えるものであるときは、このノイズの発生を無視
する等の処理が可能となる。バルクハウゼンノイズが発
生した磁界強度が、通常のＨＤＤ内では生じないような
磁界強度の場合には、通常の動作状態時にバルクハウゼ
ンノイズが生じる磁気ヘッドであるとは特定できない。

【００２２】検査が、ヘッドブロック上に配列された複
数の薄膜磁気ヘッドに対して行われることが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態におけ
る薄膜磁気ヘッドの検査装置の構成を概略的に示すブロ
ック図である。この実施形態は、ヘッドブロック（バ
ー）上に整列する複数の薄膜磁気ヘッドに対して、バル
クハウゼンノイズの発生を検査する装置であり、ρ−Ｈ
特性を測定するρ−Ｈテスタを改良したものである。従
って、一般的に用いられているρ−Ｈテスタの多くの要
素を流用できるため、装置を構成することが非常に容易
となる。

【００２４】図１において、１０は書込みヘッド素子と
してのインダクティブ型ヘッド素子と読出しヘッド素子
としてのＭＲ型ヘッド素子とを含む複合型薄膜磁気ヘッ
ドに印加する外部磁界を発生するためのヘルムホルツコ
イル（空心コイル）であり、本実施形態ではその長軸が
上下方向に平行となるように設置されている。このヘル
ムホルツコイル１０には、ヘルムホルツコイル励起用電
源１１が電気的に接続されており、制御用コンピュータ
１２から与えられる指示によってその駆動が制御され
る。ヘルムホルツコイル１０内には、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテ
ーブル１３の載置台１３ａと、その載置台１３ａ上に一
時的に固定されたヘッドブロック又はバー１４とが設け
られている。

【００２５】ヘッドブロック１４は、ウエハ上に多数の
複合型薄膜磁気ヘッドを薄膜技術によって形成した後、
このウエハをそれぞれが複数の複合型薄膜磁気ヘッドを
含むように列単位で切断し、その空気ベアリング面（Ａ
ＢＳ）１４ａを研磨してギャップデプス加工を終えたも
のである。従って、ヘッドブロック１４には、単体に切
り離される前の複数の複合型薄膜磁気ヘッドが列状に存
在している。

【００２６】第１のプローブピン１５ａは、ヘッドブロ
ック１４における各ヘッドのＭＲ型ヘッド素子の出力端
子（３１ａ、図３参照）に電気的に接触可能に固定位置
に静止して設けられており、このプローブピン１５ａと
各出力端子とは、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル１３及びこれ
を駆動制御するＸ−Ｙ−Ｚ−θドライバ１６によって位
置合わせされる。第１のプローブピン１５ａと各出力端
子との位置合わせは、この部分を光学系１７を介して撮
像するＣＣＤ撮像器１８及びこの像を表示するＴＶモニ
タ１９によって監視可能である。

【００２７】第２のプローブピン１５ｂは、各ヘッドの
インダクティブ型ヘッド素子の入力端子（３１ｂ、図３
参照）に電気的に接触可能に固定位置に静止して設けら
れており、このプローブピン１５ｂと各入力端子とも、
Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル１３及びこれを駆動制御するＸ
−Ｙ−Ｚ−θドライバ１６によって位置合わせされる。
この位置合わせの部分も光学系１７を介して撮像するＣ
ＣＤ撮像器１８及びこの像を表示するＴＶモニタ１９に
よって監視可能である。実際には、第１のプローブピン
１５ａと第２のプローブピン１５ｂとは一体化されて固
定されており、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル１３の位置合わ
せは１度に行われる。

【００２８】なお、第２のプローブピン１５ｂは、イン
ダクティブ型ヘッド素子に書込み電流を流すためのもの
であるが、本発明を実施するために書込み電流を流す必
要はないため、この第２のプローブピン１５ｂは必ずし
も設けなくともよい。

【００２９】第１のプローブピン１５ａには、ＭＲ型ヘ
ッド素子にセンス電流を供給すると共にＭＲ型ヘッド素
子から出力電圧を受け取り高周波増幅するヘッドアンプ
回路２０が接続されている。このヘッドアンプ回路２０
には、また、センス電流用の定電流源２１が接続されて
いる。

【００３０】ヘッドアンプ回路２０には、ＭＲ型ヘッド
素子の直流抵抗（ＤＣＭＲ）を計測するためのＤＣ増幅
器出力（ＤＣ〜低周波）が現れるＢＨＶ（Ｂｕｆｆｅｒ
ｅｄＨｅａｄＶｏｌｔａｇｅ）出力端子が設けられて
おり、このＢＨＶ出力端子には、ρ−Ｈ特性を測定する
ためのρ−Ｈ測定回路２２が接続されている。

【００３１】ヘッドアンプ回路２０の高周波出力（１０
０ｋＨｚ〜数百ＭＨｚ）が現れる出力端子には、バルク
ハウゼンノイズを検出するための高周波ノイズ検出回路
２３が接続されており、このノイズ検出回路２３には、
その出力を受け取ってバルクハウゼンノイズの発生頻度
が許容値を越えているかどうかの判定を行う制御用コン
ピュータ１２が接続されている。この制御用コンピュー
タ１２は、ρ−Ｈ測定回路２２にも接続されている。

【００３２】ヘッドアンプ回路２０、ヘルムホルツコイ
ル電源１１、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θドライバ１６及び定電流源
２１も、制御用コンピュータ１２に接続されており、こ
のコンピュータからの指示によって所定の制御動作を行
う。

【００３３】図２は、ノイズ検出回路２３の構成例を概
略的に示すブロック図である。

【００３４】同図において、２３１はヘッドアンプ回路
２０によって高周波増幅されて出力されるＭＲ型読出し
ヘッド素子の出力電圧から高周波成分のみを取り出すハ
イパスフィルタである。このハイパスフィルタ２３１の
出力側には２つの比較器２３２及び２３３の一方の入力
端子が接続されている。比較器２３２の他方の入力端子
には、バルクハウゼンノイズを識別するための上側閾値
電圧Ｖ_ＴＨが印加されており、比較器２３３の他方の入
力端子には、バルクハウゼンノイズを識別するための下
側閾値電圧Ｖ_ＴＬが印加されている。比較器２３２及び
２３３の出力は単安定マルチバイブレータのごときパル
ス発生回路２３４を介してアンド回路２３５の一方の入
力端子に接続されている。

【００３５】アンド回路２３５の他方の入力端子には、
タイミング信号発生回路２３７から読出しゲート信号が
印加されるように構成されている。アンド回路２３５の
出力端子はノイズカウンタ２３６の入力端子に接続され
ている。ノイズカウンタ２３６には、タイミング信号発
生回路２３７からタイミング信号が印加されるように構
成されている。ノイズカウンタ２３６は、さらに、その
カウント値を制御用コンピュータ１２に出力するように
構成されている。

【００３６】タイミング信号発生回路２３７は、ノイズ
検出サイクルカウンタ２３８のカウント値が変化したと
きを基準にして、読出しゲート信号及びタイミング信号
を出力するように構成されている。

【００３７】図３は、ヘッドブロック１４に印加される
外部交番磁界をも説明している。この外部磁界の方向
は、本実施形態では、磁気ヘッドが実際に磁気媒体上を
走行しているときに与えられる磁界と同じ方向、即ちヘ
ッドブロック１４のＡＢＳ１４ａに対して垂直方向であ
る。ただし、この外部磁界としては、それ以外のいかな
る方向であっても同様の結果が期待できる。また、外部
磁界の波形は、本実施形態では、同図の３０に示すごと
く正負に正弦波状に変化する交流波形であるが、これに
限定されるものではない。

【００３８】なお、図３において、３１ａはＭＲ素子の
出力端子であり、３１ｂは書込み素子の入力端子であ
り、検査すべき磁気ヘッドにおけるＭＲ素子の出力端子
３１ａに第１のプローブピン１５ａがその書込み素子の
入力端子３１ｂに第２のプローブピン１５ｂがそれぞれ
接触している状態を表している。

【００３９】周知のごとく、ヘルムホルツコイル１０
は、印加される電流に比例した強さの磁界をその長軸方
向に発生するから、駆動電流の大きさ及び周波数を励起
用電源１１に指示することにより、印加磁界強度及び周
波数を自在に制御することができる。印加磁界の周波数
は、１０ｋＨｚ以下の低周波である。ＤＣであっても、
極性を変えて複数回印加すれば外部交番磁界となる。例
えば、本実施形態では、４００Ｈｚを使用している。

【００４０】図４は、コンピュータ１２の制御プログラ
ムを表すフローチャートであり、以下同図を用いて本発
明による薄膜磁気ヘッドの検査方法について説明する。

【００４１】まず、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル１３の載置
台１３ａ上に固定されているヘッドブロック１４上の目
的とする磁気ヘッドのＭＲ素子の出力端子と第１のプロ
ーブピン１５ａとの位置合わせ、及び必要に応じてその
磁気ヘッドの書込み素子の入力端子と第２のプローブピ
ン１５ｂとの位置合わせが行われる（ステップＳ１）。
この位置合わせには、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θドライバ１６へ指
示することによってＸ−Ｙ−Ｚ−θテーブル１３を移動
させる周知の位置合わせ技術を利用する。

【００４２】次いで、バルクハウゼンノイズの発生頻度
が検出される（ステップＳ２）。

【００４３】図５はこのステップＳ２における検出処理
の一例を詳しく説明するフローチャートである。

【００４４】まず、ノイズ検出サイクルカウンタ２３８
にノイズ検出サイクルの回数値がセットされ、ノイズカ
ウンタ２３６が初期値にリセットされる（ステップＳ２
１）。ノイズ検出サイクルの回数値は、適宜定められ
る。例えば、１００であるかもしれないし、５００であ
るかも、５０００であるかも又はそれ以外の任意の一定
値であるかもしれない。

【００４５】次いで、ヘッドアンプ回路２０を制御する
ことにより読出し動作が行われる（ステップＳ２２）。
この読出し動作は、磁気ヘッドのＭＲ型読出しヘッド素
子にセンス電流を印加しておき、ノイズ検出回路２３の
タイミング信号発生回路２３７から読出し動作期間のみ
アクティブとなる読出しゲート信号をヘッドアンプ回路
２０及びアンド回路２３５に印加することによって行わ
れる。

【００４６】次いで、ヘッドアンプ回路２０で高周波増
幅されて出力される読出し信号がノイズ検出回路２３の
ハイパスフィルタ２３１に印加されてその高周波成分の
みが抽出される。この高周波成分信号は、比較器２３２
及び２３３に印加され、閾値電圧Ｖ_ＴＨ及び閾値電圧Ｖ
_ＴＬと比較されて設定範囲内にあるかどうかが判定され
る（ステップＳ２３）。

【００４７】高周波成分信号が設定範囲内にない場合、
アンド回路２３５からトリガ信号が出力されてノイズカ
ウンタ２３６に印加されるため、このノイズカウンタ２
３６はその内容が＋１だけ歩進する（ステップＳ２
４）。高周波成分信号が設定範囲内にある場合、アンド
回路２３５からトリガ信号は出力されず、ノイズカウン
タ２３６の内容は変化しない。

【００４８】次いで、タイミング信号発生回路２３７か
ら出力されるタイミング信号に応じてノイズ検出サイク
ルカウンタ２３８の内容が−１だけ歩進する（ステップ
Ｓ２５）。

【００４９】その後、ノイズ検出サイクルカウンタ２３
８の内容がゼロとなったか否かが判定される（ステップ
Ｓ２６）。ゼロとなった場合は、このバルクハウゼンノ
イズの発生頻度検出処理を終了して、図４のステップＳ
３へ進む。ゼロとなっていない場合は、ステップＳ２２
へ戻り、上述の一連の処理が繰り返される。

【００５０】バルクハウゼンノイズが存在する磁気ヘッ
ドでは、ＭＲ型ヘッド素子の出力を高周波増幅してその
高周波成分のみを抽出すると、印加された外部磁界に関
する低周波変動成分はカットされ、バルクハウゼンノイ
ズの部分のみが微分波状となって出力される。従って、
この高周波成分信号を閾値電圧Ｖ_ＴＨ及び閾値電圧Ｖ
_ＴＬと比較して設定範囲内にあるかどうかを判定すれ
ば、比較器２３２又は２３３の出力が反転し、パルス発
生回路２３４からトリガ信号が出力されてノイズカウン
タ２３６が歩進する。

【００５１】このように、図５の検出処理によれば、所
定のノイズ検出サイクル回数においてバルクハウゼンノ
イズが何回発生したかというバルクハウゼンノイズの発
生頻度が得られることとなる。

【００５２】この検出処理が終了した後、その検出され
たバルクハウゼンノイズの発生頻度（発生回数／ノイズ
検出サイクル回数）が許容値を越えているか否かが判別
される（ステップＳ３）。

【００５３】発生頻度が許容値を越えていない場合、そ
の磁気ヘッドはバルクハウゼンノイズについて良品であ
ると判別される（ステップＳ４）。逆に、発生頻度が許
容値を越えている場合、その磁気ヘッドはバルクハウゼ
ンノイズについて不良品であると判別される（ステップ
Ｓ５）。

【００５４】以上説明したように、本実施形態では、ヘ
ルムホルツコイル１０から印加磁界強度が可変の低周波
外部磁界を印加した状態で高周波測定を行うことによ
り、バルクハウゼンノイズの検査を行っている。このよ
うな高周波測定を行うことにより、通常のρ−Ｈ特性測
定によるバルクハウゼンノイズ検査とは異なる、より精
度の高い検査を行うことができる。以下この点について
説明する。

【００５５】図６は、ＭＲ型読出しヘッド素子のあるサ
ンプルについて、通常のρ−Ｈ特性測定を実際に行うこ
とによって得られた波形を示している。同図（Ａ）はＭ
Ｒ波形（上側の波形）及び印加外部磁界波形（下側の波
形）、同図（Ｂ）はρ−Ｈループをそれぞれ表してい
る。測定条件としては、印加外部磁界が４８０００Ａ／
ｍ（６００Ｏｅ）／４００Ｈｚであり、センス電流が５
ｍＡである。増幅器はＭＲ出力が１０００倍、磁界が約
１０倍、帯域（カットオフ）が３０ｋＨｚである。同図
（Ａ）のレンジは横軸の時間が０．５ｍｓｅｃ、縦軸の
電圧が２Ｖである。

【００５６】図６を見る限りでは、このサンプルは、バ
ルクハウゼンノイズについて良品であるかのように推測
される。

【００５７】しかしながら、この同じサンプルについて
本実施形態による高周波測定のバルクハウゼンノイズ検
査を行うと、図７に示すようになる。同図は、ＭＲ波形
（上側の３つの波形）及び印加外部磁界波形（下側の波
形）をそれぞれ表しており、７１及び７２は読出し動作
を所定回繰り返した際の高周波成分信号の各時間におけ
る最高値及び最低値、７３は最後の読出し動作における
高周波成分信号の各時間における値を示している。測定
条件としては、印加外部磁界が４８０００Ａ／ｍ（６０
０Ｏｅ）／４００Ｈｚであり、センス電流が５ｍＡであ
る。増幅器はＭＲ出力が１０００倍、磁界が約１０倍、
ハイパスフィルタ（カットオフ）が３ＭＨｚ、帯域（カ
ットオフ）が１８０ＭＨｚである。レンジは横軸の時間
が０．５ｍｓｅｃ、縦軸の電圧が２Ｖである。

【００５８】従来技術による図６からは全く知ることが
できないが、図７に示すように、本実施形態によれば、
印加外部磁界が−２００００Ａ／ｍ（−２５０Ｏｅ）の
付近でバルクハウゼンノイズによる波形の飛びが発生し
ていることを知ることができる。

【００５９】同じサンプルについて、印加外部磁界を２
００００Ａ／ｍ（２５０Ｏｅ）として、通常のρ−Ｈ特
性測定を行うと、図８に示すようになる。同図（Ａ）は
ＭＲ波形（上側の波形）及び印加外部磁界波形（下側の
波形）、同図（Ｂ）はρ−Ｈループをそれぞれ表してい
る。測定条件としては、印加外部磁界が２００００Ａ／
ｍ（２５０Ｏｅ）／４００Ｈｚであり、センス電流が５
ｍＡである。増幅器はＭＲ出力が１０００倍、磁界が約
１０倍、帯域（カットオフ）が３０ｋＨｚである。同図
（Ａ）のレンジは横軸の時間が０．５ｍｓｅｃ、縦軸の
電圧が２Ｖである。

【００６０】また、図９（Ａ）及び（Ｂ）は、印加外部
磁界をそれぞれ１６０００Ａ／ｍ（２００Ｏｅ）及び２
０８００Ａ／ｍ（２６０Ｏｅ）として、通常のρ−Ｈ特
性測定を行った場合のρ−Ｈループを表している。

【００６１】図８（Ａ）からＭＲ波形が磁界の負のピー
ク付近で不安定な挙動を示し、また、図８（Ｂ）、図９
（Ａ）及び（Ｂ）からρ−Ｈループの面積が大きくなっ
て（ヒステリシス特性が開いて）おり、印加外部磁界が
この値付近となったときにバルクハウゼンノイズが発生
していることが分かる。

【００６２】上述の説明からも分かるように、通常のρ
−Ｈ特性測定によってもバルクハウゼンノイズ発生を検
出することは可能であるが、どの程度の強さの外部磁界
を印加した際にバルクハウゼンノイズが発生するのか知
ることができない。このため、複数の強度の磁界を印加
してその都度、ρ−Ｈ特性測定を行わねばならないか
ら、測定時間の増大のみならず多大な手間を要し、実用
には全く不適切である。これに対して、本実施形態のご
とき高周波測定を行えば、バルクハウゼンノイズの検出
を容易にかつ短時間にしかも確実に行うことができる。
しかも、そのバルクハウゼンノイズの検出を、薄膜磁気
ヘッドに磁気的なストレスを与えることなく行うことが
できる。

【００６３】また、磁気ヘッドに印加される外部磁界が
ヘルムホルツコイル１０から発生せしめられたものであ
るため、磁気記録媒体からの外部磁界を用いた場合のよ
うにサーマルアスピリティ（熱雑音）やメディアノイズ
が含まれないので、確実にバルクハウゼンノイズの検出
を行うことができる。

【００６４】バルクハウゼンノイズの検出においては、
そのノイズの存在の有無のみならず、そのバルクハウゼ
ンノイズの発生する磁界強度を把握することが非常に重
要である。本実施形態では、ヘルムホルツコイル１０を
用いることにより、外部磁界の強さを任意に変更できる
から、磁気ヘッドをドライブに組み込んだ際の安全性に
ついても判定することが可能となる。しかも、前述した
ように、バルクハウゼンノイズの高周波測定を行うノイ
ズ検出回路２３がヘッドアンプ回路２０の高周波出力端
子に、ρ−Ｈ測定回路２２がヘッドアンプ回路２０のＢ
ＨＶ出力端子に接続されているので、高周波測定とρ−
Ｈの低周波測定とを同時に行うことができる。このた
め、（１）高周波測定によるバルクハウゼンノイズの発
生を確認する、（２）バルクハウゼンノイズが発生した
磁界強度を知る、（３）印加磁界強度をこのバルクハウ
ゼンノイズが発生した磁界強度に設定する、（４）ρ−
Ｈ特性の測定によりバルクハウゼンノイズの飛び量（飛
び電圧値）を取得するというシーケンスを実行すること
により、バルクハウゼンノイズの飛び量を把握すること
ができる。その結果、飛び量のヘッド出力に対する割合
（Ｓ／Ｎ）をも知ることが可能となり、その飛び量が使
用時にどの程度の影響を及ぼすかの指標をも取得するこ
とが可能である。また、前述した閾値電圧を決定する場
合にもこのρ−Ｈ特性の測定値を参照することができ
る。

【００６５】一般に、薄膜磁気ヘッドを製造しこれを磁
気ディスク装置に組み込むには、図１０に概略的に示す
ような工程がとられる。即ち、まず、ウエハ上に多数の
薄膜磁気ヘッドをマトリクス状に形成する（ステップＳ
１０１）。次いで、このウエハを切断して、複数の薄膜
磁気ヘッドが列状に配列されたヘッドブロック又はバー
を形成する（ステップＳ１０２）。次いで、このヘッド
ブロックを切断して単体に分離された薄膜磁気ヘッドを
得る（ステップＳ１０３）。その後、この薄膜磁気ヘッ
ドをサスペンションに搭載してヘッドサスペンションア
センブリを得る（ステップＳ１０４）。次いで、複数の
ヘッドサスペンションアセンブリをキャリッジに搭載し
てヘッドスタックアセンブリを得る（ステップＳ１０
５）。その後、ヘッドスタックアセンブリを磁気ディス
ク装置に搭載する（ステップＳ１０６）。

【００６６】前述した実施形態では、ステップＳ１０２
の後、即ち同図でに示す時期に薄膜磁気ヘッドのバル
クハウゼンノイズ検出処理を行っている。しかしなが
ら、本発明のノイズ検出処理を、ウエハ工程の終了後
（同図の）、磁気ヘッド単体に分離後（同図の）、
サスペンションに搭載後（同図の）、ヘッドスタック
アセンブリを形成した後（同図の）、又は磁気ディス
ク装置に搭載後（同図の）に行っても良いことは明ら
かである。

【００６７】図１１は、本発明の他の実施形態における
ノイズ検出処理の一例を詳しく説明するフローチャート
である。このノイズ検出処理は、先の実施形態における
図５の処理に対応している。

【００６８】本実施形態は、バルクハウゼンノイズの発
生した磁界強度が、通常のＨＤＤ内では生じないような
磁界強度の場合に、これをカウントしないように構成し
たものである。

【００６９】即ち、図１１のステップＳ２３において、
高周波成分信号が設定範囲内にないと判別された場合、
その時の磁界強度がＨＤＤ内で一般的に生じる磁界強度
領域である規定範囲内であるかどうかを判別し（ステッ
プＳ２７）、その規定範囲内である時のみステップＳ２
４へ進んでノイズカウンタ２３６の内容を＋１だけ歩進
させる。磁界強度がＨＤＤ内では生じないような値の場
合は、ノイズカウンタ２３６をカウントさせず、ステッ
プＳ２５へ進む。即ち、後者のような場合には、通常の
動作状態時にもバルクハウゼンノイズが生じる磁気ヘッ
ドであるとは特定できないから、この時点でその磁気ヘ
ッドがバルクハウゼンノイズについて不良品となるよう
なカウントは行わない。

【００７０】前述したように、制御用コンピュータ１２
が、ヘルムホルツコイル１０から印加される磁界の強度
を把握しているため、このような制御が可能となる。

【００７１】本実施形態におけるその他の処理及び作用
効果は、先の実施形態の場合と全く同じである。

【００７２】なお、以上述べた実施形態では、高周波成
分信号を上側及び下側それぞれ１つの閾値で比較してい
るが、それぞれ複数の閾値を設けて比較しても良い。こ
れにより、その発生したノイズがシステムにどの程度の
影響を与えるものであるかを把握することが可能とな
る。

【００７３】以上述べた実施形態は全て本発明を例示的
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。

【００７４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
周波数及び強さの分かった低周波又は直流の外部磁界が
静止型磁界発生手段から磁気ヘッドに印加される。この
状態でＭＲ型読出しヘッド素子の出力を高周波増幅手段
で増幅し、その高周波成分のみを抽出する。抽出した高
周波成分信号には、印加された外部磁界に関する低周波
変動成分はカットされて存在せず、バルクハウゼンノイ
ズが存在する場合にはこれが微分波状となって存在して
いるので、この高周波成分信号からノイズが発生してい
るか否かを容易に判定することができる。ＭＲ型読出し
ヘッド素子の出力を高周波増幅手段で増幅し、その高周
波成分のみを抽出したものからノイズ検出しているの
で、素子の高速変化性だけを検知することができる。即
ち、これまでの低周波測定装置であるρ−Ｈテスタでは
全く観察できなかった磁気ヘッドの高速の挙動を知るこ
とができ、バルクハウゼンノイズの検出を容易にかつ短
時間にしかも確実に行うことができる。

【００７５】しかも、薄膜磁気ヘッドに不要な磁気的ス
トレスを与えることなくバルクハウゼンノイズの検出を
行うことができる。

【００７６】また、磁気ヘッドに印加される外部磁界が
静止型磁界発生手段からのものであるため、磁気記録媒
体からの外部磁界を用いた場合のようにサーマルアスピ
リティ（熱雑音）やメディアノイズが含まれないので、
確実にバルクハウゼンノイズの検出を行うことができ
る。しかも、静止型磁界発生手段を用いることにより、
外部磁界の強さを任意に変更できるから、磁気ヘッドを
ドライブに組み込んだ際の安全性についても判定するこ
とが可能となり、さらに、バルクハウゼンノイズの飛び
量を把握することができる。その結果、飛び量のヘッド
出力に対する割合（Ｓ／Ｎ）をも知ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である薄膜磁気ヘッドの検
査装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。

【図２】図１の実施形態におけるノイズ検出回路の構成
例を概略的に示すブロック図である。

【図３】図１の実施形態において、プローブピンと磁気
ヘッドの電極との関係を示すと共にヘッドブロックに印
加される外部交番磁界を説明する図である。

【図４】図１の実施形態におけるコンピュータの制御プ
ログラムを表すフローチャートである。

【図５】図４におけるバルクハウゼンノイズ発生頻度検
出処理の内容を詳しく表すフローチャートである。

【図６】ＭＲ型読出しヘッド素子のあるサンプルについ
て、通常のρ−Ｈ特性測定を実際に行うことによって得
られた波形を示す図である。

【図７】ＭＲ型読出しヘッド素子のあるサンプルについ
て、本実施形態の高周波測定を実際に行うことによって
得られた波形を示す図である。

【図８】ＭＲ型読出しヘッド素子のあるサンプルについ
て、印加磁界強度を変えて通常のρ−Ｈ特性測定を実際
に行うことによって得られた波形を示す図である。

【図９】ＭＲ型読出しヘッド素子のあるサンプルについ
て、印加磁界強度を変えて通常のρ−Ｈ特性測定を実際
に行うことによって得られた波形を示す図である。

【図１０】複合型薄膜磁気ヘッドを製造しこれを磁気デ
ィスク装置に組み込むまでの工程を概略的に示す工程図
である。

【図１１】本発明の他の実施形態におけるノイズ検出処
理の一例を詳しく説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０ヘルムホルツコイル１１ヘルムホルツコイル励起用電源１２制御用コンピュータ１３Ｘ−Ｙ−Ｚ−θテーブル１３ａ載置台１４ヘッドブロック又はバー１４ａ空気ベアリング面（ＡＢＳ）１５ａ第１のプローブピン１５ｂ第２のプローブピン１６Ｘ−Ｙ−Ｚ−θドライバ１７光学系１８ＣＣＤ撮像器１９ＴＶモニタ２０ヘッドアンプ回路２１定電流源２２ ρ−Ｈ測定回路２３ノイズ検出回路３０外部交番磁界３１ａ出力端子３１ｂ入力端子２３１ハイパスフィルタ２３２、２３３比較器２３４パルス発生回路２３５アンド回路２３６ノイズカウンタ２３７タイミング信号発生回路２３８ノイズ検出サイクルカウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気抵抗効果型読出しヘッド素子を有す
る薄膜磁気ヘッドに低周波又は直流の外部磁界を静止型
磁界発生手段から印加し、該外部磁界が印加された状態
における前記磁気抵抗効果型読出しヘッド素子の出力を
高周波増幅し、該高周波増幅した信号の高周波成分のみ
を抽出し、該抽出した高周波成分信号からノイズが発生
しているか否かを判定することを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッドの検査方法。
【請求項２】前記判定が、前記抽出した高周波成分信
号の値が閾値を上回る回数を測定することにより行われ
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記ノイズが発生していると判定した際
に、前記静止型磁界発生手段から印加されている外部磁
界の強度を求めることを特徴とする請求項１又は２に記
載の方法。
【請求項４】前記求めた外部磁界の強度が、規定範囲
を越えるものであるときは該ノイズの発生を無視するこ
とを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記検査が、ヘッドブロック上に配列さ
れた複数の薄膜磁気ヘッドに対して行われることを特徴
とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】磁気抵抗効果型読出しヘッド素子を有す
る薄膜磁気ヘッドに低周波又は直流の外部磁界を印加す
るための静止型磁界発生手段と、該静止型磁界発生手段
から外部磁界が印加された状態における前記磁気抵抗効
果型読出しヘッド素子の出力を増幅する高周波増幅手段
と、該高周波増幅手段から出力される信号の高周波成分
のみを抽出するハイパスフィルタ手段と、該ハイパスフ
ィルタ手段によって抽出した高周波成分信号からノイズ
が発生しているか否かを判定する手段とを備えたことを
特徴とする薄膜磁気ヘッドの検査装置。
【請求項７】前記判定する手段が、前記抽出した高周
波成分信号の値が閾値を上回るか否かを検出する比較手
段と、該比較手段の出力を計数する手段とを備えている
ことを特徴とすることを特徴とする請求項６に記載の装
置。
【請求項８】前記静止型磁界発生手段が、印加される
交番電流の強さに応じた強さの磁界を発生する交番磁界
発生手段であることを特徴とする請求項６又は７に記載
の装置。