JP2004103073A - 磁気ディスクの耐久性評価試験方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】Ｌ／ＵＬ方式の磁気ディスク装置に対応する磁気ディスクの加速耐久性試験を，簡便かつ正確に行う耐久性評価試験方法を提供すること。
【解決手段】磁気ディスクの表面に対向して配置された磁気ヘッドスライダを，磁気ディスクの回転方向を逆にすることで大気圧中で接触させ，その時の接触信号を磁気ヘッドスライダを支持するアームに取り付けたアコースティックエミッションセンサで監視し，磁気ディスクのクラッシュを判定する磁気ディスクの耐久性評価試験方法。
【選択図】 図１
【解決手段】磁気ディスクの表面に対向して配置された磁気ヘッドスライダを，磁気ディスクの回転方向を逆にすることで大気圧中で接触させ，その時の接触信号を磁気ヘッドスライダを支持するアームに取り付けたアコースティックエミッションセンサで監視し，磁気ディスクのクラッシュを判定する磁気ディスクの耐久性評価試験方法。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，磁気ディスク装置に使用される磁気ディスクの評価試験装置，特に磁気ディスクの耐久性を評価する試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い，磁気ヘッドスライダの浮上量は年々低下している。従来はコンタクトスタートストップ方式（ＣＳＳ方式）と呼ばれる，磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触摺動しながら起動停止する方式が採用されていたが，近年では磁気ヘッドの浮上量を低下させるため，ロードアンロード方式（Ｌ／ＵＬ方式）が採用されている。これは高速回転している超平滑な表面を持つ磁気ディスク上に，磁気ヘッドをロードしたりアンロードしたりする方式である。Ｌ／ＵＬ方式の場合は磁気ヘッドと磁気ディスクは接触しないことが前提で設計されることが多い。また，磁気ヘッドの接触頻度を低減するため磁気ディスク表面の面粗さは極めて小さく，超平滑な表面となるように製造される。
一方，ＣＳＳ方式の場合は，磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触摺動することが前提であるため，特許文献１や特許文献２に記載のような耐久性評価試験方法が知られていた。これらの公知例では減圧したチャンバ内で耐久性試験をおこなうことにより，磁気ヘッドの浮上量を低下させて磁気ディスクと接触させる方法や，磁気ヘッドのアームを振動させて浮上量変動を引き起こして磁気ディスクと接触させる耐久性評価方法が開示されている。また，磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触を検知する方法としては，ヘッドスライダに搭載したピエゾ素子やアコースティックエミッションセンサを用いる方法が，グライド試験の方法などで公知である。
【特許文献１】特開平８−２３３７１４号公報
【特許文献２】特開平６−４８４０号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は，以下のことである。Ｌ／ＵＬ方式の場合は磁気ヘッドと磁気ディスクは接触しないことが前提で設計されるため，磁気ヘッドの接触頻度を低減する目的で磁気ディスク表面の面粗さは極めて小さく，超平滑な表面となっている。そのため環境気圧や回転数を低下させることで無理に接触させると，磁気ヘッドと磁気ディスクとの間に巨大な摩擦力が発生し，磁気ヘッドが巨大振動を励起して磁気ディスク表面に接触するため，適切な加速評価とならなかった。磁気ヘッドと磁気ディスクとを適度で巨大な接触振動を起こさない接触状態で接触させ，かつ簡便に精度良く磁気ディスクのクラッシュを判定できる磁気ディスクの耐久性評価試験方法が必要となる。
【０００３】
また，従来のアコースティックエミッションセンサを用いた測定では，磁気ディスクと磁気ヘッドが接触すると信号が出るため，常時接触した状態で耐久性試験を行うと常に信号が出てしまう。その状態でクラッシュが発生しても信号の切り分けが難しく，クラッシュの判定が精度よく行うことができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の耐久性評価試験方法では磁気ディスクを逆回転して磁気ヘッドと接触させ，またその接触を磁気ヘッドを支持するアームに取り付けたアコースティックエミッションセンサでモニタする試験方法とした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明を，実施例を用いて詳細に説明する。
【０００６】
図１に本発明の実施例を示す。磁気ディスク１はスピンドルモータ２に固定される。その磁気ディスク面に対向して磁気ヘッド３が配置される。磁気ヘッドスライダの接触状態はアームに取り付けられたアコースティックエミッションセンサ４でモニタされる。実施例では参考のために摩擦力もモニタした。試験に用いた磁気ディスクはガラス基板上にシード層，下地膜，磁性膜，保護膜，潤滑膜の順に形成したＬ／ＵＬ方式の磁気ディスク装置向けの２．５インチ磁気ディスクである。磁気ディスクの表面粗さは原子力間顕微鏡で測定すると平均面粗さＲａで約０．８ｎｍであった。磁気ヘッドの浮上量は磁気ディスクの回転数が４２００ｍｉｎ−１の時１３ｎｍである。
【０００７】
この実施例において磁気ディスクの回転方向を，正常回転方向と逆回転方向の２つの場合について，回転数を変化させて接触信号を比較した。正回転の場合を図２に逆回転の場合を図３に示す。
図２と図３を比較すると，正回転の場合は回転数が低下して磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触し始めるとアコースティックエミッションセンサの出力が著しく増大して，極めて大きな接触力が発生していることがわかる。それに対して逆回転の場合には，回転数を変化させてもＡＥ出力，接線力ともにに大きな変化はない。すなわち，磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触状態が安定しており，ヘッドの巨大振動が生じていないと推定される。
このように接触状態をアコースティックエミッションでモニタすると，磁気ディスクを逆回転させた時に磁気ヘッドが安定接触していることが良くわかる。
【０００８】
次に，磁気ディスクを逆回転させた状態で，磁気ヘッドをロードして磁気ヘッドと接触させつつ内周側へシークしたあと，またアンロードするという逆回転シーク試験を行った。シークの速度は１Ｈｚとし，接触状態は前述のアコースティックエミッションでモニタした。
【０００９】
磁気ディスクがクラッシュするまでのアコースティックエミッションの信号電圧を図４に示す。
【００１０】
図４で明らかなように磁気ディスクがクラッシュしていない時とクラッシュした時では信号出力の大きさがまったく異なるため，クラッシュの判定が容易に可能である。一方，正回転で回転数を下げて接触させた場合には，信号出力は磁気ディスクがクラッシュしていなくても大きいため，クラッシュしたかどうかの判定がつかなかった。この結果から，磁気ディスクを逆回転させて磁気ヘッドと接触させ，またその時の接触状態をアコースティックエミッション出力でモニタすることでクラッシュの判定を行うことが可能であることがわかった。
【００１１】
そこで評価結果の再現性とばらつきを，本発明の逆回転シーク試験と低速正回転で接触させて試験した場合について，クラッシュまでの時間で比較した結果を図５に示す。図５により、明らかに本発明の耐久性試験の方が、ばらつきが少なく評価できることがわかる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明により，Ｌ／ＵＬ方式対応の磁気ディスクの耐久性試験を容易にかつ精度良く行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置概略図
【図２】正回転時のＡＥ波形
【図３】逆回転時のＡＥ波形
【図４】クラッシュするまでのＡＥ出力の変化
【図５】逆回転シーク試験と低速回転試験のばらつき比較
【符号の説明】
１−−−磁気ディスク，２−−−スピンドルモータ，３−−−磁気ヘッド，４−−−アコースティックエミッションセンサ，５−−−ピボットベアリング
【発明の属する技術分野】
本発明は，磁気ディスク装置に使用される磁気ディスクの評価試験装置，特に磁気ディスクの耐久性を評価する試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い，磁気ヘッドスライダの浮上量は年々低下している。従来はコンタクトスタートストップ方式（ＣＳＳ方式）と呼ばれる，磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触摺動しながら起動停止する方式が採用されていたが，近年では磁気ヘッドの浮上量を低下させるため，ロードアンロード方式（Ｌ／ＵＬ方式）が採用されている。これは高速回転している超平滑な表面を持つ磁気ディスク上に，磁気ヘッドをロードしたりアンロードしたりする方式である。Ｌ／ＵＬ方式の場合は磁気ヘッドと磁気ディスクは接触しないことが前提で設計されることが多い。また，磁気ヘッドの接触頻度を低減するため磁気ディスク表面の面粗さは極めて小さく，超平滑な表面となるように製造される。
一方，ＣＳＳ方式の場合は，磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触摺動することが前提であるため，特許文献１や特許文献２に記載のような耐久性評価試験方法が知られていた。これらの公知例では減圧したチャンバ内で耐久性試験をおこなうことにより，磁気ヘッドの浮上量を低下させて磁気ディスクと接触させる方法や，磁気ヘッドのアームを振動させて浮上量変動を引き起こして磁気ディスクと接触させる耐久性評価方法が開示されている。また，磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触を検知する方法としては，ヘッドスライダに搭載したピエゾ素子やアコースティックエミッションセンサを用いる方法が，グライド試験の方法などで公知である。
【特許文献１】特開平８−２３３７１４号公報
【特許文献２】特開平６−４８４０号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は，以下のことである。Ｌ／ＵＬ方式の場合は磁気ヘッドと磁気ディスクは接触しないことが前提で設計されるため，磁気ヘッドの接触頻度を低減する目的で磁気ディスク表面の面粗さは極めて小さく，超平滑な表面となっている。そのため環境気圧や回転数を低下させることで無理に接触させると，磁気ヘッドと磁気ディスクとの間に巨大な摩擦力が発生し，磁気ヘッドが巨大振動を励起して磁気ディスク表面に接触するため，適切な加速評価とならなかった。磁気ヘッドと磁気ディスクとを適度で巨大な接触振動を起こさない接触状態で接触させ，かつ簡便に精度良く磁気ディスクのクラッシュを判定できる磁気ディスクの耐久性評価試験方法が必要となる。
【０００３】
また，従来のアコースティックエミッションセンサを用いた測定では，磁気ディスクと磁気ヘッドが接触すると信号が出るため，常時接触した状態で耐久性試験を行うと常に信号が出てしまう。その状態でクラッシュが発生しても信号の切り分けが難しく，クラッシュの判定が精度よく行うことができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の耐久性評価試験方法では磁気ディスクを逆回転して磁気ヘッドと接触させ，またその接触を磁気ヘッドを支持するアームに取り付けたアコースティックエミッションセンサでモニタする試験方法とした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明を，実施例を用いて詳細に説明する。
【０００６】
図１に本発明の実施例を示す。磁気ディスク１はスピンドルモータ２に固定される。その磁気ディスク面に対向して磁気ヘッド３が配置される。磁気ヘッドスライダの接触状態はアームに取り付けられたアコースティックエミッションセンサ４でモニタされる。実施例では参考のために摩擦力もモニタした。試験に用いた磁気ディスクはガラス基板上にシード層，下地膜，磁性膜，保護膜，潤滑膜の順に形成したＬ／ＵＬ方式の磁気ディスク装置向けの２．５インチ磁気ディスクである。磁気ディスクの表面粗さは原子力間顕微鏡で測定すると平均面粗さＲａで約０．８ｎｍであった。磁気ヘッドの浮上量は磁気ディスクの回転数が４２００ｍｉｎ−１の時１３ｎｍである。
【０００７】
この実施例において磁気ディスクの回転方向を，正常回転方向と逆回転方向の２つの場合について，回転数を変化させて接触信号を比較した。正回転の場合を図２に逆回転の場合を図３に示す。
図２と図３を比較すると，正回転の場合は回転数が低下して磁気ヘッドと磁気ディスクとが接触し始めるとアコースティックエミッションセンサの出力が著しく増大して，極めて大きな接触力が発生していることがわかる。それに対して逆回転の場合には，回転数を変化させてもＡＥ出力，接線力ともにに大きな変化はない。すなわち，磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触状態が安定しており，ヘッドの巨大振動が生じていないと推定される。
このように接触状態をアコースティックエミッションでモニタすると，磁気ディスクを逆回転させた時に磁気ヘッドが安定接触していることが良くわかる。
【０００８】
次に，磁気ディスクを逆回転させた状態で，磁気ヘッドをロードして磁気ヘッドと接触させつつ内周側へシークしたあと，またアンロードするという逆回転シーク試験を行った。シークの速度は１Ｈｚとし，接触状態は前述のアコースティックエミッションでモニタした。
【０００９】
磁気ディスクがクラッシュするまでのアコースティックエミッションの信号電圧を図４に示す。
【００１０】
図４で明らかなように磁気ディスクがクラッシュしていない時とクラッシュした時では信号出力の大きさがまったく異なるため，クラッシュの判定が容易に可能である。一方，正回転で回転数を下げて接触させた場合には，信号出力は磁気ディスクがクラッシュしていなくても大きいため，クラッシュしたかどうかの判定がつかなかった。この結果から，磁気ディスクを逆回転させて磁気ヘッドと接触させ，またその時の接触状態をアコースティックエミッション出力でモニタすることでクラッシュの判定を行うことが可能であることがわかった。
【００１１】
そこで評価結果の再現性とばらつきを，本発明の逆回転シーク試験と低速正回転で接触させて試験した場合について，クラッシュまでの時間で比較した結果を図５に示す。図５により、明らかに本発明の耐久性試験の方が、ばらつきが少なく評価できることがわかる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明により，Ｌ／ＵＬ方式対応の磁気ディスクの耐久性試験を容易にかつ精度良く行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置概略図
【図２】正回転時のＡＥ波形
【図３】逆回転時のＡＥ波形
【図４】クラッシュするまでのＡＥ出力の変化
【図５】逆回転シーク試験と低速回転試験のばらつき比較
【符号の説明】
１−−−磁気ディスク，２−−−スピンドルモータ，３−−−磁気ヘッド，４−−−アコースティックエミッションセンサ，５−−−ピボットベアリング
Claims (1)
- 磁気ディスクの表面に対向して配置された磁気ヘッドスライダを磁気ディスクの回転方向を逆回転にすることにより，大気圧中で磁気ヘッドスライダと磁気ディスクを接触させることができ，またその時の接触信号を磁気ヘッドスライダを支持するアームに取り付けたアコースティックエミッションセンサで監視し，磁気ディスクのクラッシュを判定する磁気ディスクの耐久性評価試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002260773A JP2004103073A (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | 磁気ディスクの耐久性評価試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002260773A JP2004103073A (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | 磁気ディスクの耐久性評価試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004103073A true JP2004103073A (ja) | 2004-04-02 |
Family
ID=32261318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002260773A Pending JP2004103073A (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | 磁気ディスクの耐久性評価試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004103073A (ja) |
-
2002
- 2002-09-06 JP JP2002260773A patent/JP2004103073A/ja active Pending
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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