JP2006164414A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスク装置において、磁気ヘッドスライダに複数の加熱素子の実装を可能とし、少ない消費電力で熱アシスト型磁気記録を内外周にわたって可能とすること。
【解決手段】磁気ディスク装置は、磁気情報が記録される磁気ディスクと、磁気ディスクから近接浮上するための空気軸受面を有する磁気ヘッドスライダ１と、磁気ヘッドスライダ１をサスペンションによって支持しながらディスク上を円弧状に移動するロータリーアクチュエータとを備える。磁気ヘッドスライダ１は、磁気ディスクに磁気情報を記録する記録素子２と、磁気ディスクに記録した磁気情報を再生する再生素子３と、磁気ディスクを局所的に加熱する複数の加熱素子４ａ、４ｂとを搭載しており、直流電源ＶＨの方向または交流電源に含まれる周波数などの情報によって複数の加熱素子４ａ、４ｂへの通電を切り替える回路を形成している。
【選択図】図３

Description

本発明は、磁気ヘッドスライダを備えた磁気ディスク装置に係わり、特に、加熱素子によって磁気ディスクの保磁力を局所的に低下させ、その場所に記録素子を用いて磁気記録を行う熱アシスト型の磁気ヘッドスライダを備えた磁気ディスク装置に好適なものである。

高記録密度の磁気ディスク装置を実現するためには、磁気ディスク上の記録粒子を小さくする必要がある。そして、小さな磁化パターンが安定して存在するためには、磁気ディスクの保磁力を高める必要がある。しかし、小さく、かつ保磁力の高い記録粒子を、隣のトラックのデータを消すこと無しに書き換えることは、記録素子のみで行うことが困難になりつつある。

この問題を解決するために、熱アシスト記録と呼ばれる磁気記録方式が提案されている。この熱アシスト型磁気記録は、常温における保磁力は従来よりも高い磁気ディスクを採用し、記録時には磁気ディスクを局所的かつ瞬間的に加熱し、保磁力が下がった瞬間に磁気記録を行うものである。熱アシスト型磁気記録は、長手磁気記録のみならず垂直磁気記録にも適しており、今後、磁気ディスク装置の記録密度を飛躍的に向上させるのに必要な技術と言われている。磁気ディスクの加熱方法としては、レーザ加熱式と並んで、加熱素子（ヒータ）を用いた、構造の簡単なジュール加熱式が検討されている。

熱アシスト型磁気記録の課題として、記録再生素子を搭載する磁気ヘッドスライダが、ロータリーアクチュエータによって駆動されて磁気ディスク上を円弧状に移動する際の、ヨー角の変化が挙げられる。

この点について、図１３を用いて説明すると、媒体を加熱してから１０マイクロ秒オーダの短期間に記録を行わなければ、周囲に熱が伝播して温度が低下してしまうため、ディスクが１回転する数ミリ秒の時間待機してから記録する訳にはいかない。従って、加熱素子４と記録素子２は記録を行う目的のトラック（円周方向に並んだデータ列）の一直線上に配置されなければならない。ロータリーアクチュエータ１６を用いて磁気ヘッドスライダ１を位置決めすると、磁気ヘッドスライダ１のある径位置のトラックＴ１において記録素子２と加熱素子４が同一トラック上にある場合、別の径位置のトラックＴ２では加熱素子４と記録素子２の走行中心線がずれて、同一トラック上に位置しなくなってしまう。そうすると、磁気ディスク１の記録すべき領域を事前に加熱素子４で暖めることができなくなる。なお、再生は再位置決めしてから行うため、再生素子３と他の素子との径方向位置関係はずれていても構わない。

以上述べたヨー角の変化による加熱素子／記録素子のトラックずれの問題を解決するためには、従来、四つの対策が提案されてきた。第一に図１４示すようにリニアアクチュエータを採用して外周トラックＴ１と内周トラックＴ２の何れにおいても加熱素子と記録素子とをトラック上に位置するようにすること、第二に図１４に示すように加熱素子の寸法を大きくして外周トラックＴ１と内周トラックＴ２の何れにおいても加熱素子と記録素子とをトラック上に位置するようにすること、第三に図１４に示すように加熱素子を移動させる手段を設けて外周トラックＴ１と内周トラックＴ２の何れにおいても加熱素子と記録素子とをトラック上に位置するようにすること、第四に複数の加熱素子を設けてヨー角の変化に対応して電気的に切り替えて外周トラックＴ１と内周トラックＴ２の何れにおいても加熱素子と記録素子とをトラック上に位置するようにすることである。なお、第三及び第四の対策は、特開２００４−１３４０５１号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００４−１３４０５１号公報

前記第一の対策は、加熱素子／記録素子のトラックずれを確実に解決できる対策ではあるが、リニアアクチュエータは高価かつ大型であり、現状の安価で小寸法の磁気ディスク装置に用いるのは極めて困難である。

前記第二の対策は、磁気ヘッドスライダ１内で発熱する消費電力が大きくなる。磁気ヘッドスライダ１内での発熱が大きいと、再生素子部分の温度上昇により再生素子の寿命、信頼性に影響を与えると共に、サーマルプロトルージョンと呼ばれる熱膨張により磁気ヘッドスライダ１と磁気ディスクとの接触可能性にも影響する、という問題がある。

前記第三の対策は、構造が複雑となり可動部を有するので、今後開発しなければいけない要素が残されている。また、この第三の対策は、記録・再生・加熱の３系統６配線の他に、駆動用の１系統２配線がさらに必要になり、配線数の増加によって高価となると共に実装が難しくなる、という問題がある。特にフェムトスライダと呼ばれる規格の小寸法スライダ（長さ０．８５ｍｍ、０．７ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍ）では、サスペンションとの電気的接続に使える面積が小さく、現実的には３系統６配線の実装が限界であり、第三の対策のような４系統８配線の実装は極めて困難である。

前記第四の対策は、複数の加熱素子すべてに対する電源を独立にスライダ外部からスライダ内に供給するためには、二つの加熱素子の場合記録再生素子と合わせて７配線以上が必要であり、三つの加熱素子の場合８配線以上が必要となる。このため、第四の対策では、配線数の増加によって高価となると共に実装が難しくなる、という問題がある。特にフェムトスライダへの実装は極めて困難である。なお、特許文献１には、磁気ヘッドスライダ内部に、使用する加熱素子を切り替える回路を持つ構成についても触れているが、この切り替え回路に加熱素子選択信号配線を独立して接続するものであり、３系統６配線の実装を実現できていない。

本発明の目的は、磁気ヘッドスライダとサスペンションとの接続配線数を低減して複数の加熱素子の実装を可能とすると共に、各加熱素子への通電をヨー角の変化に対応して切り替えて少ない消費電力で熱アシスト型磁気記録を内外周にわたって可能とする磁気ディスク装置を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、磁気情報が記録される磁気ディスクと、前記磁気ディスクから近接浮上するための空気軸受面を有する磁気ヘッドスライダと、前記磁気ヘッドスライダをサスペンションによって支持しながらディスク上を円弧状に移動するロータリーアクチュエータとを備え、前記磁気ヘッドスライダは、前記磁気ディスクに磁気情報を記録する記録素子と、前記磁気ディスクに記録した磁気情報を再生する再生素子と、前記磁気ディスクを局所的に加熱する複数の加熱素子とを搭載した磁気ディスク装置であって、直流電源の方向または交流電源に含まれる周波数などの情報によって複数の前記加熱素子への通電を切り替える回路を前記磁気ヘッドスライダに形成したものである。

係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記記録素子より進行方向前方で且つ進行方向に交差する方向に並置された二つの前記加熱素子を薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、前記二つの加熱素子のどちらを発熱させるかを制御するための一対の薄膜ダイオードを薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションとを３系統６配線で電気的に接続したこと。
（２）前記各加熱素子と直列に逆方向の薄膜ダイオードを接続し、これらの直列回路を並列に接続して直並列回路を構成し、通電方向を変更可能な直流電源に前記直並列回路を二つの配線を介して接続したこと。
（３）前記記録素子より進行方向前方で且つ進行方向に交差する方向に並置された二つの前記加熱素子を薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、これらの加熱素子のどちらを発熱させるかを制御するためのコイル及びコンデンサを薄膜プロセスによって磁気ヘッドスライダに形成し、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションとを３系統６配線で電気的に接続したこと。
（４）一方の前記加熱素子に直列にコイルを接続し、他方の前記加熱素子に直列にコンデンサを接続し、これらの二つの直列回路を並列に接続して直並列回路を構成し、異なる周波数に変更可能な電源に前記直並列回路を二つの配線を介して接続したこと。
（５）前記記録素子より進行方向前方で且つ進行方向に交差する方向に並置された二つ以上の前記加熱素子を薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、前記各加熱素子にコイル及びコンデンサを直列に接続し、その各直列回路のコイルのインダクタンスとコンデンサのキャパシタンスとで決まる共振周波数を異ならせ、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションとを３系統６配線で電気的に接続したこと。
（６）前記磁気ヘッドスライダ１を、アルミナ及び炭化チタンの混合焼結体の基板部と、この基板部に積層した薄膜ヘッド部とから形成し、前記薄膜ヘッド部に前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を薄膜プロセスにより形成したこと。
（７）前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流入端における浮上量より空気流出端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流出端側に前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子の順に搭載したこと。
（８）前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流入端における浮上量より空気流出端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流出端側に前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子の順に搭載したこと。
（９）前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流出端における浮上量より空気流入端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端側に前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子の順に搭載したこと。
（１０）前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流出端における浮上量より空気流入端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端側に見て前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子の順に搭載したこと。
（１１）前記磁気ヘッドスライダ１を、シリコンの基板部と、この基板部に積層した薄膜ヘッド部とから形成し、前記薄膜ヘッド部に前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を薄膜プロセスにより形成したこと。

本発明によれば、磁気ヘッドスライダとサスペンションとの接続配線数を低減して複数の加熱素子の実装を可能とすると共に、各加熱素子への通電をヨー角の変化に対応して切り替えて少ない消費電力で熱アシスト型磁気記録を内外周にわたって可能とする磁気ディスク装置を実現できる。

以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例及び従来例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。なお、それぞれの実施例を必要に応じて適宜に組み合わせることにより、より効果的なものとすることができる。

本発明の実施例１に係わる磁気ディスク装置について、図１から図８を用いて以下に説明する。

まず、本実施例による磁気ディスク装置１３の全体構成に関して図１を参照しながら説明する。図１は本実施例の磁気ディスク装置１３の斜視図である。なお、図１ではカバーを省略して示してある。

磁気ディスク装置１３は、磁気情報が格納されスピンドルモータによって回転する円盤状の磁気ディスク１０と、記録素子２（図２参照）及び再生素子３（図２参照）を搭載しロードビーム１５によって支持及び径方向位置決めされる磁気ヘッドスライダ１とを有して構成されている。磁気ヘッドスライダ１は相対的に磁気ディスク１０上を走行し、磁気ディスク１０上に記録された情報を読み込んだり、磁気ディスク１０上に情報を書き込んだりする。磁気ヘッドスライダ１は空気潤滑軸受として空気のくさび膜効果によって浮上され、磁気ディスク１０と磁気ヘッドスライダ１とが直接は固体接触しないようになっている。

磁気ヘッドスライダ１は、板ばね状のロードビーム１５に取り付けられており、ロードビーム１５によって磁気ディスク面への押し付け荷重を与えられ、ロードビーム１５とともにボイスコイルモータ１６によって磁気ディスク１０の径方向にシーク動作され、磁気ディスク面全体で記録または再生を行う。磁気ヘッドスライダ１は、装置の停止時あるいは読み書き命令が一定時間無い時に、磁気ディスク１０上からランプ１４上に待避される。なお、本実施例ではロード・アンロード機構を備えた装置を示したが、装置停止中は磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスク１０のある特定の領域で待機するコンタクト・スタート・ストップ方式の磁気ディスク装置でも本発明の効果は同様に得られる。

次に、磁気ヘッドスライダ１の全体構成に関して図２を参照しながら説明する。図２は本実施例に用いる磁気ヘッドスライダ１の斜視図である。

磁気ヘッドスライダ１は、アルミナと炭化チタンの混合焼結体（以下、アルチックと略す）の基板（ウエハ）部分１ａと、薄膜ヘッド部分１ｂから成る。ウエハ状態で、スパッタリング、めっき、研磨などの工程を繰り返して、薄膜ヘッド部分１ｂを基板１ａ上に積層した後に、機械加工によってウエハ状態から磁気ヘッドスライダ１を切り出す。磁気ヘッドスライダ１は、例えば長さ１．２５ｍｍ、幅１．０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのほぼ直方体形状をしており、浮上面８、空気流入端面１１、空気流出端面１２、両側の側面、背面の計６面から構成される。浮上面８は、磁気ヘッドスライダ１の状態で、あるいは各磁気ヘッドスライダ１に切り離す前のバー状態で、研磨によって平滑に仕上げられる。なお、磁気ヘッドスライダ１の寸法は、前記以外に、更に小型である長さ０．８５ｍｍ、幅０．７ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍの規格がある。小型スライダにおいて本発明の効果はより大きく得られる。

浮上面８にはイオンミリングやエッチングなどのプロセスによって微細な段差（ステップ軸受）が設けられており、磁気ディスク１０と対向して空気圧力を発生し、背面に負荷される荷重を支える空気軸受の役目を果たしている。

浮上面８には実質的に平行な３種類の面で構成される段差が設けられる。最も磁気ディスク１０に近いレール面８ａ、レール面８ａより約１００ｎｍ乃至２００ｎｍ深いステップ軸受面である浅溝面８ｂ、レール面８ａより約１μｍ深くなっている深溝面８ｃの３種類である。磁気ディスク１０が回転することで生じる空気流が、図２の下から上に向かって、ステップ軸受である浅溝面８ｂからレール面８ａへ進入する際に、先すぼまりの流路によって圧縮され、正の空気圧力を生じる。一方、レール面８ａや浅溝面８ｂから深溝面８ｃへ空気流が進入する際には流路の拡大によって、負の空気圧力が生じる。

磁気ヘッドスライダ１は空気流入端１１の側の浮上量が空気流出端１２の側の浮上量より大きくなるような姿勢で浮上するように設計されている。従って、空気流出端１２の近傍の浮上面が磁気ディスク１０に最も接近する。空気流出端１２の近傍では、レール面８ａが周囲の浅溝面８ｂ、深溝面８ｃに対して突出しているので、スライダピッチ姿勢及びロール姿勢が一定限度を超えて傾かない限り、レール面８ａが最も磁気ディスク１０に近づくことになる。記録素子２及び再生素子３は、レール面８ａの薄膜ヘッド部分１ｂに属する部分に形成されている。ロードビーム１５から押し付けられる荷重と、浮上面８で生じる正負の空気圧力とがうまくバランスし、記録素子２及び記録再生素子３から磁気ディスク１０までの距離を１０ｎｍ程度あるいはそれ以下の適切な値に保つよう、浮上面８の形状が設計されている。

なお、本実施例では、浮上面８が実質的に平行な３種類の面８ａ、８ｂ、８ｃから形成される、二段ステップ軸受浮上面の磁気ヘッドスライダ１について説明したが、４種類以上の平行な面から形成されるステップ軸受浮上面の磁気ヘッドスライダでも本発明は同様の効果が得られる。

次に、磁気ヘッドスライダ１の薄膜ヘッド部分１ｂの構成に関して図３を参照しながら説明する。図３は図２に示す磁気ヘッドスライダ１の空気流出端側の拡大模式図である。

磁気ディスク１０は図３の下から上に向かって動く。磁気情報を読み書きする磁気ヘッドスライダ１は、コイルを流れる電流で磁極間に磁界を発生して磁気情報を記録するインダクティブ記録素子２と、磁界によって抵抗値が変化するのを測る磁気抵抗型の再生素子３とを備えて構成されている。記録素子２及び再生素子３の両者とも、アルチック基板部分１ａ上に、めっき、スパッタ、研磨などの薄膜プロセスを用いて形成された、金属膜、セラミックス絶縁膜、樹脂膜などによって構成されている。

記録素子２のトラック進行方向の前方で且つ交差する方向に並置された複数の加熱素子４が磁気ヘッドスライダ１に搭載されている。本実施例では、記録素子２と再生素子３との間に位置して、外周用加熱素子４ａ及び内周用加熱素子４ｂとからなる二つの加熱素子４が薄膜プロセスによって基板部１ａの上に薄膜ヘッド部分１ｂとして形成されている。具体的には、ニッケルとクロムとの合金（ニクロム）をスパッタリングして一様な膜を作り、ミリングによって不要部分を除去して外周用加熱素子４ａ及び内周用加熱素子４ｂの薄膜抵抗体としている。このニクロム薄膜抵抗体の寸法としては、例えば浮上高さ方向寸法２５０ｎｍ、トラック幅方向寸法１５００ｎｍの長方形で、厚さ４０ｎｍの膜を作れば、抵抗値は約１５０オームとなる。このニクロム薄膜抵抗体を銅、金などの材料から成るスライダ内配線と接続し、磁気ヘッドスライダ１の外部からこのニクロム薄膜抵抗体に電流を供給する。

係る構成によって、図３に示すように、磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスク１０の外周半分にある場合のトラックＴ１は、外周用加熱素子４ａと記録素子２の上を通り、逆に磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスク１０の内周半分にある場合のトラックＴ２は、内周用加熱素子４ｂと記録素子２の上を通る。図３は、磁気ディスク１０の回転方向がサスペンションの根元から先端に向かう方向であって、磁気ディスク１０が反時計回りに回転するように見える方向から見たときに、浮上面が見える磁気ヘッドスライダ１を示している。逆方向を向いた、浮上面が見えない磁気ヘッドスライダ１では、図３の外周用加熱素子４ａ及び内周用加熱素子４ｂ、トラックＴ１及びトラックＴ２の位置関係は左右逆になる。

なお、図３では二つの加熱素子４ａ、４ｂが同層にある構成を示したが、それぞれ別の層に位置する構成でも良い。

ここで、加熱素子が１つしかない場合について説明する。記録トラック幅を１００ｎｍ、加熱素子から記録素子までの距離を５０００ｎｍ、ヨー角がプラスマイナス１５度とすると、上記ヨー角範囲をカバーするには約２８００ｎｍ以上のトラック幅方向寸法を持つ加熱素子が必要である。３０００ｎｍ程度のトラック幅方向寸法を持つ加熱素子を作り、略一様に発熱させることは可能であるが、１トラックだけを加熱すれば十分であるのに、３０トラックを無駄に加熱することになる。記録をアシストするのに十分な熱を３０トラックすべての領域で発生させるとその総熱量は膨大なものとなり、加熱素子周辺を熱膨張突出させて磁気ディスク１０と接触させてしまう危険性が高まる。

一方、本実施例のように外周用加熱素子４ａと内周用加熱素子４ｂの二つで上記ヨー角範囲をカバーするには、各加熱素子のトラック方向寸法は約１５００ｎｍで済み、加熱素子が１つしかない場合に比べて１５トラックのデータを加熱するので済む。総発熱量も加熱素子が１つしかない場合に比べて約半分で済み、加熱素子周辺を熱膨張突出させて磁気ディスク１０と接触させてしまう危険性は格段に低くなる。

加熱素子から記録素子までの距離が５０００ｎｍより更に大きい場合には、加熱素子を二つ設けて総発熱量を減らす必要性がより高まる。一方、加熱素子から記録素子までの距離が５０００ｎｍより小さい場合でも、本発明を用いればより小さな電力で熱アシスト効果を得ることができる。

記録方式には、磁気ディスク１０上の磁化の方向が長手（面内）方向と垂直方向の二種類があり、記録素子及び磁気ディスク１０の構造が方式によって異なっているが、本発明の効果はどちらの方式でも得られる。特に垂直記録方式では記録素子の薄膜層方向（磁気ディスク１０の回転方向）寸法が大きい。即ち、長手記録方式ヘッドの上部磁極及び下部磁極間の距離に比べて、垂直記録方式ヘッドの主磁極とリターン磁極の距離の方が長くせざるを得ない。従って、垂直記録方式の方が、加熱素子から記録素子までの距離が長くなり、本発明の必要性がより高いと言える。

次に、磁気ヘッドスライダ１の電気回路に関して図３及び図４を参照しながら説明する。図４は図３に示す磁気ヘッドスライダ１に係る電気回路図である。

外周用加熱素子４ａと内周用加熱素子４ｂとの２種類の加熱素子を制御するためには、通常は２系統４配線あるいはプラスかマイナスのどちらかを共用して３配線が電源側への接続のために必要である。しかし、配線数が多いと、加熱素子４を磁気ヘッドスライダ１への実装が困難となる。本実施例では、二つの加熱素子４ａ、４ｂを同時に使わないという特性に着目し、２系統を並列配置し、磁気ヘッドスライダ１に搭載した一対の薄膜ダイオード１７を用いて、印加電圧の正負によっていずれの加熱素子４ａまたは４ｂを稼動させるかを制御するようにし、電源側への配線を２配線としている。

本実施例の構成によって、磁気ヘッドスライダ１からサスペンションを通ってプリアンプ１８まで電気的に接続される配線は、記録、再生、加熱の３系統６配線となっている。記録素子２は１系統２配線で交流電源ＩＷに接続され、再生素子３は１系統２配線で交流電源ＩＳに接続されている。また、外周用加熱素子４ａは薄膜ダイオード１７ａと直列に接続されると共に、外周用加熱素子４ｂは逆向きの薄膜ダイオード１７ｂと直列に接続され、これらの直列回路が並列に接続されて直並列回路を構成している。この直並列回路は１系統２配線で直流電源ＶＨに接続されている。直流電源ＶＨは、通電方向が切り替え可能であり、一対の直流電源ＶＨａ、ＶＨｂと、各直流電源ＶＨａ、ＶＨｂに直列接続された切換スイッチＳＷａ、ＳＷｂとからなる。切換スイッチＳＷａ、ＳＷｂは交互にオンオフされる。切換スイッチＳＷａをオンすることにより、ダイオード１７ａを通して直流電流が外周用加熱素子４ａに流れ、外周用加熱素子４ａが発熱する。切換スイッチＳＷｂをオンすることにより、ダイオード１７ｂを通して直流電流が外周用加熱素子４ｂに流れ、内周用加熱素子４ｂが発熱する。

次に、薄膜ヘッド部分１ｂの製造方法に関して図５及び図６を参照しながら説明する。図５は図２の磁気ヘッドスライダ１の薄膜ヘッド部１ｂの製作フロー図、図６は図３の加熱素子４ａ、４ｂ、ダイオード１７、端子１９、スタッド及び配線の具体的な構造図である。

本実施例では、アルチック基板１ａ上にまず薄膜ダイオードを形成し、続いて記録再生素子や加熱素子を形成している。層方向の位置関係としては、アルチック基板１ａに最も近い、図８の下側に位置するのがダイオード１７で、次いで再生素子３、加熱素子４ａ、４ｂ、記録素子２の順になっている。本発明の効果はこの順番に限らず、ダイオード１７が上側に来る、反対の順番でも良い。即ち、まず記録再生素子や加熱素子を形成してから、バリア層や絶縁層を形成し、薄膜ダイオードを形成するという順番である。

以上述べたように、本実施例によれば、サスペンションと磁気ヘッドスライダ１との電気的接続を３系統６配線以内に抑えつつ、複数の加熱素子４をヨー角の変化に対応して切り替えて使うことができる。その結果、例えば外周用と内周用との二つの加熱素子４ａ、４ｂを切り替えて使うことができ、単独の加熱素子ですべての径位置をカバーすることに対して、半分の大きさと消費電力で済む。また、再生素子部分の温度上昇により再生素子３の寿命信頼性に影響したり、サーマルプロトルージョンと呼ばれる熱膨張により磁気ヘッドスライダ１と磁気ディスク１０間の接触可能性に影響したりするといった懸念が小さくなる。したがって、熱アシスト型磁気記録を実製品に適用させ、磁気ディスク面記録密度の増大、更には装置の大容量化あるいは小型化に寄与することができる。

次に、本発明の実施例２について図７を用いて説明する。図７は本発明の実施例２の磁気ディスク装置１３における磁気ヘッドスライダ１とプリアンプ１８との接続配線を含む回路図である。この実施例２は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他の点については実施例１と基本的には同一である。

この実施例２では、薄膜ダイオード１７の代わりに一組のコンデンサ２１及びコイル２２を磁気ヘッドスライダ１内に搭載している。すなわち、加熱素子４ａにはコンデンサ２１が直列に接続され、加熱素子４ｂにはコイル２２が直列に接続されている。これらの直列回路は並列に接続されて直並列回路が構成されている。この直並列回路は磁気ヘッドスライダ１から二つの配線を介してプリアンプ１８の交流電源ＩＨに接続されている。この実施例２では、交流電源ＩＨの周波数を変えることにより、加熱すべき加熱素子４ａ、４ｂを切り替えるようにしたものである。

具体的には、外周用加熱素子４ａを主に発熱させたい時には、電源ＩＨから低周波数の交流電圧を印加する。低周波数の交流電圧の場合、コンデンサ２１のキャパシタンスＣが大きな抵抗として働き、内周用加熱素子４ｂには実質的に電流が流れない。なお、低周波の交流電圧を加える代わりに、直流電源を用意しておいて直流電圧を加えるようにしてもよい。一方、内周用加熱素子４ｂを主に発熱させたい時には、電源ＩＨから高周波数の交流電圧を印加する。コイル２２のインダクタンスＬが大きな抵抗として働き、外周用加熱素子４ａには実質的に電流が流れない。例示したものとは逆に、外周用加熱素子４ａにコンデンサを接続し、内周用加熱素子４ｂにコイルを接続しても同様の効果が得られる。

上記のコンデンサ２１は、絶縁の役目を果たすＳｉＯ２などのセラミックスを間に挟んで、短い距離で相対する２枚の電極から構成される。上記のコイル２２は、磁気ヘッドスライダ１の記録素子２に使われているものと同様に、銅製のコイルや、パーマロイなどの磁極を形成することによって製作されている。

この実施例２によれば、電源ＩＨの周波数の変更のみで、複数の加熱素子４ａ、４ｂを簡単に制御することができる。

次に、本発明の実施例３について図８及び図９を用いて説明する。図８は本発明の実施例３の磁気ディスク装置１３における磁気ヘッドスライダ１とプリアンプ１８との接続配線を含む回路図、図９は図８における磁気ヘッドスライダ１の斜視図である。この実施例３は、次に述べる点で実施例２と相違するものであり、その他の点については実施例２と基本的には同一である。

この実施例３では、各加熱抵抗４ａ〜４ｃにコンデンサ２１ａ〜２１ｃとコイル２２ａ〜２２ｃとの直列回路を直列に接続したものである。これらの直列回路は並列に接続されて直並列回路が構成されている。この直並列回路は磁気ヘッドスライダ１から二つの配線を介してプリアンプ１８の電源ＩＨに接続されている。この実施例３では、交流電源ＩＨの周波数を変えることにより、加熱すべき加熱素子４ａ〜４ｃを切り替えるようにしたものである。

具体的には、それぞれの直列回路におけるコイル２２ａ〜２２ｃのインダクタンスＬとコンデンサ２１ａ〜２１ｃのキャパシタンスＣから計算される共振周波数Ｆ＝１/（２π√（ＬＣ））が、それぞれの直列回路で大きく異なっているように構成され、印加電圧の周波数によって複数の加熱素子４ａ〜４ｃのうちどれに通電するかを切り替えるようになっている。

この実施例３では、実施例１及び実施例２のように二つの加熱素子に限られることなく、さらに多くの加熱素子を搭載してヨー角に応じて使いわけることができる。従って、より一層、小さな消費電力、スライダ内での発熱及び熱膨張量でもって、熱アシスト記録を実現することができる。

図９に示すように、磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスク１０の中周付近にある時のトラックＴ３上のデータに対する加熱は、中周用加熱素子４ｃが対応する。実施例３において、三つに限らず、更に加熱素子数を増やして、各加熱素子の寸法を小さくすることもできる。図９では三つの加熱素子が同層にある構成を示したが、それぞれ別の層に位置しても良い。

次に、本発明の実施例４について図１０を用いて説明する。図１０は本発明の実施例４の磁気ディスク装置１３における磁気ヘッドスライダ１の要部斜視図である。この実施例４は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他の点については実施例１と基本的には同一である。

この実施例４では、基板部１ａに近い方が記録素子２、基板部１ａから遠い方が再生素子３となっており、現状製品化されている磁気ヘッドスライダ１とは記録素子２と再生素子３との順番が逆になっている。この場合、加熱素子４ａ、４ｂは、基板部１ａと記録素子２との間に位置する構成とすることが適当である。なお、加熱素子４ａ、４ｂの切り替え手段は、実施例２または実施例３に示された構成、即ち、コイルとコンデンサの組み合わせによるものでも、複数組のコイルとコンデンサによるものでも良い。

現状の磁気抵抗型の再生素子は熱に弱い。従って、実施例１で示した再生素子３と加熱素子４の距離が近い構造よりも、再生素子３と加熱素子４が離れた実施例４の構造の方が再生素子３の信頼性の点で優れている。

次に、本発明の実施例５について図１１を用いて説明する。図１１は本発明の実施例５の磁気ディスク装置１３における磁気ヘッドスライダ１の要部斜視図である。この実施例５は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他の点については実施例１と基本的には同一である。

この実施例５では、磁気ディスク１０の回転方向（空気の流入方向）とスライダ浮上姿勢との位置関係が、現状製品化されている磁気ディスク装置とは逆になっている。現状製品化されている磁気ディスク装置では、空気流入端側の浮上量が高く、空気流出端側の浮上量が低い浮上姿勢であり、記録素子２及び再生素子３は磁気ヘッドスライダ１の流出端側に存在する。これに対して、この実施例５では、空気流入端側の浮上量が低く、空気流出端側の浮上量が高い浮上姿勢であり、記録素子２及び再生素子３は磁気ヘッドスライダ１の空気流入端側に存在する。例えばサスペンション形状に対するスライダ流入端、流出端の位置関係は現状のままで、磁気ディスク１０の回転方向を現状と逆の、サスペンションの先端から根元に向かう回転方向に変えた場合に相当する。この場合、加熱素子４ａ、４ｂは、基板部１ａから見て記録素子２より更に上方に位置する構成が適当である。

なお、稼動させる加熱素子４ａ、４ｂの切り替え手段は、実施例２または実施例３に示された構成、即ち、コイルとコンデンサの組み合わせによるものでも、複数組のコイルとコンデンサによるものでも良い。

次に、本発明の実施例６について図１２を用いて説明する。図１２は本発明の実施例６の磁気ディスク装置１３における磁気ヘッドスライダ１の要部斜視図である。この実施例６は、次に述べる点で実施例５と相違するものであり、その他の点については実施例５と基本的には同一である。

この実施例６では、空気流入側の浮上量が低く、空気流出端側の浮上量が高い浮上姿勢であり、記録素子２及び再生素子３は磁気ヘッドスライダ１の流入端側に存在する。更に、記録素子２及び再生素子３の順番は、基板部１ａに近い方が記録素子２、基板部１ａから遠い方が再生素子３となっており、現状製品化されている磁気ヘッドスライダ１とは逆になっている。この実施例３の加熱素子４ａ、４ｂは、基板部１ａから見て記録素子２と再生素子３の間に位置するように構成されている。

なお、稼動させる加熱素子４ａ、４ｂの切り替え手段は、実施例２または実施例３に示された構成、即ち、コイルとコンデンサの組み合わせによるものでも、複数組のコイルとコンデンサによるものでも良い。

次に、本発明の実施例７について図を用いずに説明する。この実施例７は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他の点については実施例１と基本的には同一である。

この実施例７では、基板部１ａが、アルチックではなくシリコンから成っている。ウエハ状態で、スパッタリング、めっき、研磨などの工程を繰り返して、薄膜ヘッド部分１ｂを基板１ａ上に積層した後に、エッチングによってウエハから磁気ヘッドスライダ１を多数切り出す。従来のアルチック基板では機械加工によってウエハから磁気ヘッドスライダ１を切り出しているが、エッチングによって低コストでできる点がシリコン磁気ヘッドスライダ１の最大の長所である。

シリコンを磁気ヘッドスライダ１の基板材料として用い、シリカを薄膜ヘッドの絶縁膜として用いる場合、薄膜ダイオード１７の形成方法は、アルチック基板を用いる場合に比べてより簡単になる。具体的には図５のシリコンナイトライドバリア膜形成のステップＳ１、シリカ膜形成のステップＳ２、単結晶シリコン膜形成のステップＳ３が不要となる。

なお、稼動させる加熱素子４ａ、４ｂの切り替え手段は、実施例２または実施例３に示された構成、即ち、コイルとコンデンサの組み合わせによるものでも、複数組のコイルとコンデンサによるものでも良い。

本発明の実施例１に係わる磁気ディスク装置の斜視図である。 実施例１に用いる磁気ヘッドスライダの斜視図である。 図２に示す磁気ヘッドスライダの空気流出端側の拡大模式図である。 図３に示す磁気ヘッドスライダに係る電気回路図である。 図２の磁気ヘッドスライダの薄膜ヘッド部の製作フロー図である。 図３の加熱素子、ダイオード、端子、スタッド及び配線の具体的な構造図である。 本発明の実施例２の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダとプリアンプとの接続配線を含む回路図である。 本発明の実施例３の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダとプリアンプとの接続配線を含む回路図である。 図８における磁気ヘッドスライダの斜視図である。 本発明の実施例４の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの要部斜視図である。 本発明の実施例５の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの要部斜視図である。 本発明の実施例６の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの要部斜視図である。 従来の磁気ディスク装置のロータリーアクチュエータを用いた場合における加熱素子／記録素子のトラックずれを説明する図である。 従来の磁気ディスク装置の加熱素子／記録素子のトラックずれ対策についての説明図である。

符号の説明

１…磁気ヘッドスライダ、１ａ…基板部、１ｂ…薄膜ヘッド部、２…記録素子、３…再生素子、４…加熱素子、４ａ…外周用加熱素子、４ｂ…内周用加熱素子、４ｃ…中周用加熱素子、８…浮上面、８ａ…レール面、８ｂ…浅溝面、８ｃ…深溝面、１０…磁気ディスク、１１…空気流入端面、１２…空気流出端面、１３…磁気ディスク装置、１４…ランプ、１５…ロードビーム、１６…ボイスコイルモータ（ロータリーアクチュエータ）、１７…薄膜ダイオード、１８…プリアンプ、１９…加熱素子用端子、Ｄ１…ディスク回転順方向、Ｄ３…ダイオードにおいて電流の流れる方向、ＩＷ…交流電源、ＩＳ…交流電源、ＩＨ…交流電源、ＶＨ…直流電源、Ｔ１…外周時トラック方向、Ｔ２…内周時トラック方向、Ｔ３…中周時トラック方向。

Claims (12)

1. 磁気情報が記録される磁気ディスクと、
   前記磁気ディスクから近接浮上するための空気軸受面を有する磁気ヘッドスライダと、
   前記磁気ヘッドスライダをサスペンションによって支持しながらディスク上を円弧状に移動するロータリーアクチュエータとを備え、
   前記磁気ヘッドスライダは、前記磁気ディスクに磁気情報を記録する記録素子と、前記磁気ディスクに記録した磁気情報を再生する再生素子と、前記磁気ディスクを局所的に加熱する複数の加熱素子とを搭載した磁気ディスク装置であって、
   直流電源の方向または交流電源に含まれる周波数などの情報によって複数の前記加熱素子への通電を切り替える回路を前記磁気ヘッドスライダに形成した
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 請求項１に記載された磁気ディスク装置において、前記記録素子より進行方向前方で且つ進行方向に交差する方向に並置された二つの前記加熱素子を薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、前記二つの加熱素子のどちらを発熱させるかを制御するための一対の薄膜ダイオードを薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションとを３系統６配線で電気的に接続したことを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 請求項２に記載された磁気ディスク装置において、前記各加熱素子と直列に逆方向の薄膜ダイオードを接続し、これらの直列回路を並列に接続して直並列回路を構成し、通電方向を変更可能な直流電源に前記直並列回路を二つの配線を介して接続したことを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 請求項１に記載された磁気ディスク装置において、前記記録素子より進行方向前方で且つ進行方向に交差する方向に並置された二つの前記加熱素子を薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、これらの加熱素子のどちらを発熱させるかを制御するためのコイル及びコンデンサを薄膜プロセスによって磁気ヘッドスライダに形成し、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションとを３系統６配線で電気的に接続したことを特徴とする磁気ディスク装置。
5. 請求項４に記載された磁気ディスク装置において、一方の前記加熱素子に直列にコイルを接続し、他方の前記加熱素子に直列にコンデンサを接続し、これらの二つの直列回路を並列に接続して直並列回路を構成し、異なる周波数に変更可能な電源に前記直並列回路を二つの配線を介して接続したことを特徴とする磁気ディスク装置。
6. 請求項１に記載された磁気ディスク装置において、前記記録素子より進行方向前方で且つ進行方向に交差する方向に並置された二つ以上の前記加熱素子を薄膜プロセスによって前記磁気ヘッドスライダに形成し、前記各加熱素子にコイル及びコンデンサを直列に接続し、その各直列回路のコイルのインダクタンスとコンデンサのキャパシタンスとで決まる共振周波数を異ならせ、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションとを３系統６配線で電気的に接続したことを特徴とする磁気ディスク装置。
7. 請求項１から６の何れかに記載された磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダを、アルミナ及び炭化チタンの混合焼結体の基板部と、この基板部に積層した薄膜ヘッド部とから形成し、前記薄膜ヘッド部に前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を薄膜プロセスにより形成したことを特徴とする磁気ディスク装置。
8. 請求項１から６の何れかに記載された磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流入端における浮上量より空気流出端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流出端側に前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子の順に搭載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
9. 請求項１から６の何れかに記載された磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流入端における浮上量より空気流出端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流出端側に前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子の順に搭載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
10. 請求項１から６の何れかに記載された磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流出端における浮上量より空気流入端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端側に前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記加熱素子、前記記録素子及び前記再生素子の順に搭載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
11. 請求項１から６の何れかに記載された磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を空気流出端における浮上量より空気流入端における浮上量の方が低い姿勢とし、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端側に見て前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を搭載し、前記磁気ヘッドスライダの空気流入端から見て前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子の順に搭載したことを特徴とする磁気ディスク装置。
12. 請求項１から６の何れかに記載された磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダ１を、シリコンの基板部と、この基板部に積層した薄膜ヘッド部とから形成し、前記薄膜ヘッド部に前記再生素子、前記加熱素子及び前記記録素子を薄膜プロセスにより形成したことを特徴とする磁気ディスク装置。
    

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