JP2004022024A

JP2004022024A - 磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JP2004022024A
Application number: JP2002172742A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Miyatake; 宮竹　政実
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性全般に渡り、繰り返し測定をおこない、予め設定した判定条件と比較して、良品不良品を単発的でなく、異常発生の頻度をも考慮して適切に選別する方法および装置を提供する。
【解決手段】記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査において、前記磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性を、磁気ディスクを用いずに、交流磁界をかけた状態で予め設定した回数連続して測定し、その測定結果を予め設定した基準値と比較し、予め設定した回数該基準値を満たさぬ場合に不良品として選別する選別する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度に記録された磁気記録媒体からの情報の記録再生には記録再生分離型磁気ヘッドが用いられている。この記録再生分離型磁気ヘッドにおいて、再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの問題点として再生出力時のリードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力変動電圧、出力波形変動、出力波形非対称変動などがある。これらの問題点を回避する為ヘッド検査装置にて良品・不良品の選別を実施しているが、効率良く、確実に選別をしなければならないという問題がある。
【０００３】
この問題に対する対策として特開平５−６７１７号公報において開示された検査方法がある。ここで開示されている検査方法は磁気抵抗効果型ヘッドのリードノイズやポップコーンノイズ、出力電圧変動測定を、標準磁気記録媒体として磁気ディスク円板を用いて検査する方式である。実際にはディスク上の一周上に幾つかのリード部分とライト部分を交互に設け、円板が一周する間に数回のリード／ライトテストを行うことを可能とするものである。この方式を利用する事により出力電圧変動や出力波形非対称変動も測定できる。
【０００４】
しかし、この方法には、ヘッドの評価・検査に磁気ディスク円板の特性が影響してしまうことや磁気ディスク円板を回転させてヘッドを浮上させる為、磁気円板の磨耗、浮上の影響が出てくることなど、磁気ディスク円板を用いるための問題がある。
【０００５】
これに対して記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの評価時に、磁気ディスク円板を用いず、外部磁場を印加してヘッドの評価を行う検査方法及び検査装置が特開平８−３２９４３１号公報、特開平１０−１８８２３０号公報、および特開２０００−１６３７２２号公報に開示されている。
【０００６】
これらの開示例では、磁気抵抗効果型ヘッドのバルクハウゼンノイズを外部磁界を印加して測定した出力波形の歪みから検出する方法および装置について示されている。
【０００７】
但し、これらの開示例では、磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性全般に渡り、繰り返し測定をおこない、予め設定した判定条件と比較して、良品不良品を単発的でなく、異常発生の頻度をも考慮して適切に選別する方法および装置についてはなんら開示されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性全般に渡り、繰り返し測定をおこない、予め設定した判定条件と比較して、良品不良品を単発的でなく、異常発生の頻度をも考慮して適切に選別する方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法において、前記磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性を、磁気ディスク円板を用いずに、交流磁界をかけた状態で予め設定した回数連続して測定する測定工程と、その測定結果を予め設定した基準値と比較し、予め設定した回数該基準値を満たさぬ場合に不良品として選別する選別工程とを含むようにした。
【００１０】
また、前記測定工程において、リードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力電圧変動、出力波形変動、波形非対称変動の少なくともいずれかを測定するようにした。
【００１１】
さらに、前記磁気抵抗効果型磁気ヘッドは磁気ディスク装置に組み込まれた磁気抵抗効果型ヘッドであり、前記測定工程において印加される外部磁場は該磁気ディスク装置の外部より印加される工程であるようにした。
【００１２】
さらにまた、記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置において、磁気ディスクを用いずに、前記磁気抵抗効果型ヘッドのリードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力電圧変動、出力波形変動、波形非対称変動の少なくともいずれかを、予め設定した回数連続して測定する測定手段と、該測定時に交流磁界を印加する磁界印加手段と、その測定結果を予め設定した基準値と比較し、予め設定した回数該基準値を満たさぬ場合不良品として選別する選別手段とを備えるようにした。
【００１３】
さらに、測定時の温度制御手段を備えるようにした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の測定手段及び測定方法を説明する図である。本発明で検査対象となるのは磁気抵抗効果型ヘッドであるが、該磁気抵抗効果型ヘッド２は誘導型記録ヘッド３と組み合わされて記録再生分離型ヘッド１の再生ヘッドとして用いられる。リードライトＩＣ４は図のように接続されたリードアンプ５とライトドライブ６から構成されている。リードアンプ５の出力はリードアウト出力８ディジタルノイズテスタ１５によるノイズ出力測定とディジタルオシロスコープ１４による出力波形測定を行うことができる。リードアウト出力８端子信号はアンプ特性として約１ＭＨｚから８００ＭＨｚの信号成分のみが増幅され出力される。これに対しヘッド電圧７端子信号はアンプ特性としてＤＣから約１０ＫＨｚまでの信号が増幅される。
【００１６】
かかる構成の測定手段は、リードアウト出力８端子信号とヘッド出力電圧７端子信号をあわせて、リードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力電圧変動、出力波形変動、波形非対称変動の測定を行う測定手段となる。この測定は外部磁界印加用コア１２、外部磁界印加用電流１３ラインからの電流により発生させた磁界印加のもとで行われる。したがって、本発明の測定手段はかかる磁界発生手段を含むものである。本実施例では５０Ｈｚの交流磁界を印加するようにした。
【００１７】
図１におけるコントローラ制御１７は、前記測定を予め設定した回数連続して繰り返して行い、その結果を予め設定した基準値と比較し、所定の回数基準値を満たさない場合不良品として選別する選別手段として機能するものである。
【００１８】
上記の本発明の検査装置において、この外部磁界による磁気抵抗効果型ヘッドの抵抗変化分はリードアウト８には出力されず、この成分はヘッド出力電圧７に出力される。この信号をデジタルオシロスコープ１４に入力し信号振幅や波形歪を測定する。この結果及びノイズテスタ１５の結果をコントローラ１７に送り集計すると共にヘッド１をリード／ライト（Ｒ／Ｗ）制御信号１１ラインによりＷ／Ｒを繰り返しながらライトデータ９にパルスジェネレータ１６から必要な周波数のライトデータを入力する。またライト電流はライト電流制御信号１０ラインより設定する。以上の方法により磁気抵抗効果型ヘッド２のリードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力変動、波形非対称変動をライト、リードを繰り返しながら所定の回数測定する。その後ライト条件を変えてさらに測定を繰り返す。
【００１９】
さらに、本発明の検査装置は、測定時の温度を制御する温度制御手段２４をも備える。測定温度を可変制御可能とすることにより、検査を加速したり、測定精度を向上させたりすることができる。
【００２０】
図２は磁気ディスク装置に組み込んだ磁気抵抗効果型ヘッドを対称とした本発明の検査装置を示す図である。再生ヘッドとして磁気抵抗効果型ヘッドを搭載した記録再生分離型ヘッド１が磁気ディスク装置（ＨＤＤ：ハードディスクドライブ装置）１８に組み込まれている。磁気ディスク装置コネクタ１９を介して磁気ディスク装置入出力ケーブル２０が接続されている。ディジタルオッシロスコープ１４、ディジタルノイズテスタ１５、パルスジェネレータ１６、コントローラ制御１７は図１と同様に構成され、接続されている。この検査装置における測定では、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）１８に外部磁界印加用コア１２を図の様に挟みこみ外部磁界印加用電流１３ラインからの電流より磁界を印加する。この装置において、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）が駆動していない時には図のように外周、もしくはアンロート゛状態にあるヘッドにおいて本発明の検査が可能となる。この状態で磁界を印加すると装置に組み込まれた全ヘッドに同時に磁界を印可する事が出来る。よって本検査は複数個のヘッドが組み込まれている場合ヘッドを切り替えながら連続的に評価し検査することが可能となる。ヘッドからの信号は磁気ディスク装置コネクタ１９からＲ／ＷＩＣの信号が磁気ディスク装置入出力ケーブル２０を介して入出力され、図１の場合と同様な出力特性に関する測定・選別が可能となる。
【００２１】
磁気抵抗効果型ヘッドの抵抗変化量はセンス電流一定の場合、出力電圧変化量としてあらわれる。外部磁界を繰り返し印加した場合、良品ヘッドでは一定の出力電圧変化が繰り返される。しかしながら、不良品ヘッドでは出力電圧変化が一定でなく、この不安定性が基準範囲を越えた変動となる。本発明はこの点に着目し、出力特性に対し、連続して所定の回数測定し、基準値と比較し、所定の回数基準値を満たさぬ場合、不良品として選別する検査を行うものである。
【００２２】
図３は本発明の記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法を示す工程図である。まず、検査対象とするヘッドに外部磁界を印加する。この実施例では５０Ｈｚの正弦波、３００Ｏｅｐｐの交流磁場を印加した。ついでヘッドをライトモードにする。ライト電流は装置実用条件の一例である４０ｍＡの−３０％、０％、＋３０％の三種類、ライト周波数は直流から装置実用周波数の最大周波数の実例である８００ＭＨｚまで変化（図の横軸はこの周波数を線形尺度でＤＣから８００ＭＨｚまで示してある）させた。これと同時に磁気抵抗効果型ヘッドのセンス電流をライト電流と同様に装置実用条件の一例である４ｍＡの−３０％、０％、＋３０％の三種類の条件で評価した。
【００２３】
ノイズ検査においては、ライトモード設定一回に対しノイズ試験ｎ回実施．ノイズ測定は各設定ライト条件につき１０，０００回実施（実施総数は１０，０００×ｎ回となる）し、所定の基準値を満たさぬ回数を検出した。この所定の基準値を満たさぬ回数が基準の回数を越えた場合を不良品として選別した。ノイズレベルの基準値は信号振幅の４０％〜５０％に設定した。これは装置として一般的に問題となるレベル範囲であり、具体的には対象とする装置毎に設定することができる。
【００２４】
ノイズ測定と同時に外部磁界を印加した状態でヘッドの出力電圧変動と出力波形変動および波形非対称変動測定を各設定ライト条件にて１０，０００回連続して実施し、所定の基準値を満たさぬ変動を検出した。この所定の基準値を満たさぬ場合を不良品として選別した。
【００２５】
この一連の測定・選別を実施後ライト条件を変え、同様の測定・選別を行った。
また　この時の測定温度は零度から５５℃まで制御できるようにした。
【００２６】
次にこの測定結果について一例を示す
図４は出力変動（ここでは出力電圧変動と非対称波形変動の総和を測定した）測定・選別結果である。横軸に出力測定前のライト条件のライトデータ周波数で、縦軸はライト周波数ＤＣの時を基準とした時の出力変化量を示した。出力電圧変動測定は一つのライト条件設定に対し総計１０，０００回の測定を行った。グラフの左側が良品で右側が不良の結果を示す。グラフに数本線があるのはライト条件を色々と変化した時の結果である。±５％以内の変動を基準値とし、これを満たさぬ場合を不良品として選別した結果を示した。なお、本測定・選別はいずれも３０℃で行った。
【００２７】
次に図５にノイズ特性（ここではリードノイズ、バルクハウゼンノイズおよびポップコーンノイズの総和を測定した）に関する測定・選別結果の一例を示す。図８がその結果でグラフでは横軸にノイズ測定前のライト条件のライトデータ周波数で、縦軸はノイズ発生回数を示した。ノイズ測定時の単位回数設定ｎを１とし、すなわち総計１０，０００回の測定を行った。グラフの左側が良品で右側が不良の結果を示す。グラフに数本線があるのはライト条件を色々と変化した時の結果である。ノイズ発生回数４０回以下を基準値とし、これを満たさぬ場合を不良品として選別した結果を示した。なお、本測定・選別はいずれも３０℃で行った。グラフの左側が良品で右側が不良品の結果である。
【００２８】
図６には、ノイズ測定・選別のもう一つの例を示した。ここでもノイズとしてリードノイズ、バルクハウゼンノイズおよびポップコーンノイズの総和を測定した。この場合はノイズ測定時の単位回数設定ｎを１０とし、すなわち総計１０，０００×１０回の測定を行った。この場合、各１０回のノイズ測定のうち、ノイズ発生回数が１回のみの頻度をライン２１、２回から４回のノイズ発生頻度をライン２２、５回以上の発生頻度をライン２３で示した。図６のグラフでは横軸にノイズ測定前のライト条件のライトデータ周波数で、縦軸はノイズ発生頻度としてライト周波数別のノイズ発生回数を示した。
【００２９】
ノイズ発生回数４０回以下を基準値とし、これを満たさぬ場合を不良品として選別した結果を示してある。左図が良品、右図が不良品として選別した結果である。この測定・選別は単位測定回数を増加させることで、より厳しい選別を行うことが可能となる例を示したものである。なお、本測定・選別はいずれも３０℃で行った。
【００３０】
【発明の効果】
記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査において、前記磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性を、磁気ディスクを用いずに、交流磁界をかけた状態で予め設定した回数連続して測定し、その測定結果を予め設定した基準値と比較し、予め設定した回数該基準値を満たさぬ場合に不良品として選別することにより、磁気抵抗効果型ヘッドの良品不良品選別を単発的でなく、異常発生の頻度をも考慮して適切に選別する方法および装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の概略を示す構成図である。
【図２】本発明の検査装置のもう一つの概略を示す構成図である。
【図３】本発明の検査方法の概略を示す工程図である。
【図４】ヘッドの出力変動に関する本発明の検査測定・選別結果の一例を示す図である。
【図５】ヘッドのノイズ特性に関する本発明の検査測定・選別結果の一例を示す図である。
【図６】ヘッドのノイズ特性に関する本発明の検査測定・選別結果の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…記録再生分離型ヘッド、２…磁気抵抗効果型ヘッド、３…誘導型記録ヘッド、４リード／ライトＩＣ（Ｒ／ＷＩＣ）、５リードアンプ、６…ライトドライブ、７…ヘッド出力電圧、８…リードアウト出力、９…ライトデータ、１０…ライト電流制御信号、１１…リード／ライト制御信号、１２…外部磁界印加用のコア、１３…外部磁界印加用の電流、１４…ディジタルオシロスコープ、１５…ディジタルノイズテスタ、１６…パルスジェネレータ、１７…コントローラ制御、１８…磁気ディスク装置（ＨＤＤ：ハードディスクドライブ装置）、１９…磁気ディスク装置コネクタ、２０…磁気ディスク装置入出力ケーブル、２１−−−ノイス゛発生頻度５／１０回以上、２２…ノイス゛発生頻度２／１０〜４／１０回、２３…ノイス゛発生頻度１／１０回、２４…温度制御手段。

Claims

記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法において、前記磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性を、磁気ディスクを用いずに、交流磁界をかけた状態で予め設定した回数連続して測定する測定工程と、その測定結果を予め設定した基準値と比較し、予め設定した回数該基準値を満たさぬ場合に不良品として選別する選別工程とを含むことを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法。
請求項１に記載の磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法において、前記測定工程はリードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力電圧変動、出力波形変動、波形非対称変動の少なくともいずれかを測定する測定工程であることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法。
請求項１乃至２に記載の磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法において、前記磁気抵抗効果型磁気ヘッドは磁気ディスク装置に組み込まれた磁気抵抗効果型ヘッドであり、前記測定工程において印加される外部磁場は該磁気ディスク装置の外部より印加される工程であることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドの検査方法。
記録再生分離型磁気ヘッドの再生ヘッドを構成する磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置において、前記磁気抵抗効果型ヘッドのリードノイズ、バルクハウゼンノイズ、ポップコーンノイズ、出力電圧変動、出力波形変動、波形非対称変動の少なくともいずれかを、予め設定した回数連続して測定する測定手段と、該測定時に交流磁界を印加する磁界印加手段と、その測定結果を予め設定した基準値と比較し、予め設定した回数該基準値を満たさぬ場合不良品として選別する選別手段とを備えることを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置。
請求項４に記載の磁気抵抗効果型ヘッドの検査装置において、測定時の温度制御手段を備えることを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの検査装置。