JP2006331485A - 磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドアセンブリ - Google Patents

磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドアセンブリ Download PDF

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Abstract

【課題】GMRヘッドの高感度化によりESD耐圧が低下しており、サスペンション上の配線での記録信号からのクロストークを小さくする必要がある。
【解決手段】磁気ヘッドスライダ1の素子形成面での端子配置は、外側からグランドG、リードR+、リードR−、ライトW+、ライトW−の順である。このような端子配列にすることにより、サスペンション上での配線の順番は、端子の配列とは入れ替わり、リード線R−,リード線R+、グランドラインG、ライト線W−、ライト線W+の順となる。すなわち、グランドラインGはライト線Wとリード線Rの間に入ることになる。したがって、ライト線Wとリード線Rの配線が隣りあうことは無く、また、グランドラインGが間に入ることにより、ライト線Wに流れる高周波の記録電流によるリード線Rへのクロストークが低減される。
【選択図】図6

Description

本発明は、磁気ディスク装置の高記録密度化を実現するための磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドスライダをサスペンションで支持した磁気ヘッドアセンブリに係り、特に記録素子用の配線と再生素子用の配線間でクロストーク等の影響が少ない磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドアセンブリに関する。
磁気ディスク装置の読み出し素子として、巨大磁気抵抗効果(GMR)を用いたスピンバルブ素子が実用化されている。記録密度の向上とともに再生感度の向上がなされ、それとともに製造工程での静電気(ESD)によるダメージが問題となってきている。静電気によるダメージにより絶縁破壊や溶融の他に波形変動やノイズの増加などが生じるため、ヘッド歩留まりとともに信頼性の上でも大きな問題となっている。静電気によるダメージの対策として、GMRヘッドのリード端子間をサスペンション上で短絡させ、組立完了前に開路させる方法、GMRヘッドのリード端子間に抵抗を入れ電流を分流させる方法等が提案されている。
しかしながら、製造工程以降の伝送線路でのクロストークの影響等については上記対策では効果が得られない。つまり、GMRヘッドのESD耐圧の低下に伴い、サスペンション上の配線での記録信号からのクロストークの影響を小さくする必要がある。特許文献1には、急峻な立上り及び立下りを有する書込み電流を用いた場合にも、読出しヘッド素子の特性変化や破壊を防止するために、サスペンション上の配線部材である互いに隣接する第1及び第2のリード導体パターン間に、グランド(GND)パターン又は電源電圧(Vcc)パターンを配置する構成が開示されている。
特開2002−93093号公報
GMRヘッドには磁気記録素子に接続される2本のリード線と、磁気再生素子に接続される2本のリード線が必要であり、最近ではTFC(Thermal Fly height Control)のための発熱抵抗体に接続される新たなる配線も必要になっている。また、GMRヘッドと磁気ディスクの距離が狭まっているために、静電気による放電を防止する必要があり、スライダ、磁気記録素子及び磁気再生素子をグランドに落とすための配線も必要である。したがって、配線の数は5本から8本も必要になり、これらの配線が接続される端子の数も増え、これらの端子に接続されるサスペンション上の配線も同様であり、配線間隔を益々狭めねばならず、磁気記録素子用の配線と磁気再生素子用の配線間のクロストークの問題は益々深刻になっている。
本発明の目的は、磁気記録素子用の配線と磁気再生素子用の配線間のクロストークを少なくすることができる磁気ヘッドスライダを提供することである。
本発明の他の目的は、磁気記録素子用の配線と磁気再生素子用の配線間のクロストークが少ない磁気ヘッドアセンブリを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドスライダにおいては、
基板部分と、
該基板部分の上部に形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、
該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、該基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全てに対するグランドライン用のグランド端子とを備えた端子配列構造とを有し、該端子配列構造において前記グランド端子を前記第1の端子及び第2の端子の外側に配置したことを特徴とする。
前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記グランド端子は1個である。
前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子は該第1及び第2の端子配列の外側に配置される。
上記目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドスライダにおいては、
基板部分と、
該基板部分の上に絶縁層を介して形成された発熱抵抗体と、
該発熱抵抗体の上に絶縁層を介して形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、
該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、前記発熱抵抗体に対する配線用の第3の端子と、前記基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全て及び前記発熱抵抗体に対するグランドライン用のグランド端子とを備えた端子配列構造とを有し、該端子配列構造において前記グランド端子と第3の端子を前記第1及び第2の端子の両側に配置したことを特徴とする。
前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記第3の端子は1個、前記グランド端子は1個である。
前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2,第3及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子と第3の端子は前記第1及び第2の端子配列の両側に配置される。
上記目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドアセンブリにおいては、
基板部分と、該基板部分の上部に形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、該基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全てに対するグランドライン用のグランド端子とを備え、かつ該グランド端子が前記第1の端子及び第2の端子の外側に配置された端子配列構造とを有する磁気ヘッドスライダと、
該磁気ヘッドスライダの前記第1の端子に接続される第1の配線と、前記第2の端子に接続される第2の配線と、前記グランド端子に接続されるグランドラインとを所定の方向に案内すると共に、該グランドラインを中央に配置することにより前記第1の配線と前記第2の配線を分離する配線構造を備えるサスペンションと、
を有することを特徴とする。
前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記グランド端子は1個である。
前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子は前記第1及び第2の端子配列の外側に配置される。
上記目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドアセンブリにおいては、
基板部分と、該基板部分の上に絶縁層を介して形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の上に絶縁層を介して形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、前記発熱抵抗体に対する配線用の第3の端子と、前記基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全て及び前記発熱抵抗体に対するグランドライン用のグランド端子とを備え、かつ該グランド端子と第3の端子が前記第1及び第2の端子の両側に配置された端子配列構造とを有する磁気ヘッドスライダと、
該磁気ヘッドスライダの前記第1の端子に接続される第1の配線と、前記第2の端子に接続される第2の配線と、前記第3の端子に接続される第3の配線と、前記グランド端子に接続されるグランドラインとを所定の方向に案内すると共に、前記グランドラインと第3の配線を中央に配置することにより前記第1の配線と前記第2の配線を分離する配線構造を備えるサスペンションと、
を有することを特徴とする。
前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記第3の端子は1個、前記グランド端子は1個である。
前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2,第3及びグランド端子は一列に配置され、該第3の端子とグランド端子は前記第1及び第2の端子配列の両側に配置される。
本発明によれば、磁気記録素子用の配線と磁気再生素子用の配線間のクロストークを少なくすることができる磁気ヘッドスライダを提供することができる。
さらに本発明によれば、磁気記録素子用の配線と磁気再生素子用の配線間のクロストークが少ない磁気ヘッドアセンブリを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施例による磁気ヘッドアセンブリが搭載される磁気ディスク装置の構成図であり、図1(a)はカバーを外した状態の平面図、図1(b)はスピンドルモータ部分及びロータリーアクチュエータ部分の断面図である。磁気ディスク装置10は、スピンドルモータ7によって回転する磁気ディスク8上の所定位置に、サスペンション4の先端に固定された磁気ヘッドスライダ1に搭載された磁気ヘッド2(図3参照)によって磁化信号の記録再生を行う。サスペンション4はアーム5を介してロータリーアクチュエータ6に支持され、ロータリーアクチュエータ6を駆動することにより、磁気ヘッド2の磁気ディスク半径方向の位置(トラック)を選択することができる。磁気ヘッド2への記録信号及び磁気ヘッド2からの読み出し信号は信号処理回路9a,9bにて処理される。
図2に、本発明の一実施例による磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドアセンブリの外観図を示す。磁気ヘッドアセンブリは磁気ヘッド2が形成された磁気ヘッドスライダ1と、磁気ヘッドスライダ1を支持するフレクシャ3と、フレクシャ3の一端が固定されたサスペンション4によって構成されている。磁気ヘッド2はGMRヘッドあるいはTMRヘッドであり、磁気ヘッドスライダ1の空気流出端側の素子形成面に形成されている。素子形成面に形成された磁気ヘッド2の上部には絶縁体による保護膜が形成され、この保護膜上に磁気ヘッド2の磁気記録素子及び磁気再生素子のリード線が接続される端子が形成される。図2では磁気ヘッド2は見えず、5個の端子が見えている。
図3に、面内磁気記録方式の磁気ヘッドを磁気ディスク断面方向から見た図を示す。再生ヘッド20は、基板部分(スライダ)40上に、下部磁気シールド21と上部磁気シールド25を有し、この間に下部ギャップ層22と上部ギャップ層24挟まれた磁気再生素子(GMR素子)23を有している。上部磁気シールド25の上には、絶縁分離層26が形成される。記録ヘッド30は、下部磁極31と、上部磁極35と、その間に位置し磁気ディスク8に面するABS表面に磁気ギャップを形成する磁気ギャップ層32と、層間絶縁層34の中に形成されたコイル33とを有する。スライダ40と、再生ヘッド20のGMR素子23,上部及び下部磁気シールド25,21と、記録ヘッド30の上部及び下部磁極35,31のいずれかあるいは全ては、適切なる抵抗(3KΩ程度)を介してグランド端子(図示せず)に接続される。面内記録方式は、図3に示すように、記録の際に、下部磁極31から漏洩した磁束が、磁気ディスク8の周回トラックを面内方向に磁化する。再生の際には、回転する磁気ディスク8の磁化された領域からの漏洩磁束が、再生ヘッド20のGMR素子23に注入されて、GMR素子23内部で抵抗変化が起こり、この抵抗変化が電流変化あるいは電圧変化として検出される。
図4に、TFC(Thermal Fly height Control)のための発熱抵抗体50を設けた磁気ヘッド2の断面構成を示す。基板部分40の上に絶縁層41を形成し、その上に発熱抵抗体50を設け、さらに絶縁層41で覆い、その上に図3に示した再生ヘッド20及び記録ヘッド30を形成したものである。発熱抵抗体50はシングルエンドドライバとし、その片側をグランド端子と接続させる。そのほかの構成は図3の構成と同じである。このヘッドは、発熱抵抗体50に通電することにより、再生ヘッド20及び記録ヘッド30の周囲を加熱し、熱膨張によりABS面への突出量を制御することにより、再生ヘッド20及び記録ヘッド30と磁気ディスク8との距離を制御するものである。
図5に、垂直磁気記録方式の磁気ヘッドを磁気ディスク断面方向から見た図を示す。再生ヘッド20は、基板部分(スライダ)40上に、下部磁気シールド21と上部磁気シールド25間に下部ギャップ層22と上部ギャップ層24挟まれた磁気再生素子23を有している。上部磁気シールド25の上には、絶縁分離層26が形成される。記録ヘッド30は、下部磁極31と、上部磁極35と、その間に位置し磁気ディスク8に面するABS表面に磁気ギャップを形成する磁気ギャップ層32と、層間絶縁層34の中に形成されたコイル33とを有する。スライダ40と、再生ヘッド20のGMR素子23,上部及び下部磁気シールド25,21と、記録ヘッド30の上部及び下部磁極35,31のいずれかあるいは全ては、適切なる抵抗(3KΩ程度)を介してグランド端子(図示せず)に接続される。
記録の際には、信号電流をコイル33に通電することにより下部磁極31及び上部磁極35に磁束が誘導され、ABS表面で漏洩する。下部磁極31から漏洩した磁束は、磁気ディスク80の下部軟磁性層81を経由して上部磁極35に帰還する。この磁束により、記録操作の際に記録層82上の周回トラックを垂直方向に磁化する。再生の際には、回転する磁気ディスク80の磁化された領域からの漏洩磁束が、再生ヘッドのGMR素子23に注入されて、GMR素子23の内部で抵抗変化が起こる。この抵抗変化は再生素子23の電流変化あるいは電圧変化として検出される。なお、この垂直磁気記録方式の磁気ヘッドにおいてもTFC(Thermal Fly height Control)のための発熱抵抗体50を基板部分40と再生ヘッド20の間に設けることができる。
続いて、図6を参照して図3に示した磁気ヘッド2の、磁気ヘッドスライダ1の素子形成面での端子配列と、サスペンション4上での配線構造の第1の実施例について説明する。図3に示した磁気ヘッド2の場合は、再生ヘッド20からのリード線が2本、記録ヘッド30からのリード線が2本、グランドラインが1本の合計5本のリード線及びグランドラインがあり、これらのリード線及びグランドラインが接続される端子も5個必要となる。また、これらの端子に接続され、サスペンション4上に配線されるリード線及びグランドラインも5本必要である。スライダの素子形成面での端子配置は、外側からグランドG、リードR+、リードR−、ライトW+、ライトW−の順である。このような端子配列にすることにより、サスペンション4上での配線の順番は、端子の配列とは入れ替わり、リード線R−,リード線R+、グランドラインG、ライト線W−、ライト線W+の順となる。すなわち、グランドラインGはライト線Wとリード線Rの間に入ることになる。したがって、ライト線Wとリード線Rの配線が隣りあうことは無く、また、グランドラインGが間に入ることにより、ライト線Wに流れる高周波の記録電流によるリード線Rへのクロストークが低減される。
図7は第2の実施例であり、図4に示したTFC素子を備えた磁気ヘッド2の、磁気ヘッドスライダ1の素子形成面での端子配列と、サスペンション4上での配線構造について示す図である。上記第1の実施例との違いは、TFC素子を構成する発熱抵抗体50用の端子Tと、サスペンション4上のTFC線Tが増えていることである。この場合もサスペンション4上でTFC線TとグランドラインGが中央に配置されるように、スライダの素子形成面における端子配列は、両外側にグランド端子GとTFC端子Tを配置し、その間にリード端子Rとライト端子Wを配置する。具体的には、一方の外側よりグランドG、リードR+、リードR−、ライトW+、ライトW−、TFC Tの順である。サスペンション上での配線の順番は、入れ替わり、リード線R−,リード線R+、グランドラインG、TFC線T、ライト線W−、ライト線W+の順となる。これにより、グランドラインGとTFC線Tはライト線Wとリード線Rの間に入ることになる。したがって、ライト線Wとリード線Rの配線が隣りあうことは無く、また、グランドラインGとTFC線Tが間に入ることにより、ライト線Wに流れる高周波の記録電流によるリード線Rへのクロストークが低減される。
次に、図8〜図11を参照して磁気ヘッドスライダ1の素子形成面における端子配列構造の具体例を説明する。図8は、磁気ヘッドスライダ1を素子形成面側から見た図であり、図6に対応するもので、端子の配列は左側からグランドG、リードR+、リードR−、ライトW+、ライトW−である。図9の例は、左側からグランドG、ライトW+、ライトW−、リードR+、リードR−である。図10の例は図7に対応するものであり、左側からグランドG、リードR+、リードR−、ライトW+、ライトW−、TFC Tである。図11の例は、左側からグランドG、ライトW+、ライトW−、リードR+、リードR−、TFC Tである。
なお、上記端子配列構造において、さらに耐腐食用パッドや素子加工検知用パッド等を設ける場合は、グランド端子は、リード端子,ライト端子及びグランド端子の中で最外位置に、またはリード端子,ライト端子,TFC端子及びグランド端子の中で最外位置に配置される。
本発明による磁気ヘッドアセンブリが搭載される磁気ディスク装置の構成図である。 本発明の一実施例による磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドアセンブリの外観図である。 面内磁気記録方式の磁気ヘッドを磁気ディスク断面方向から見た図を示す。 TFC素子を備えた面内磁気記録方式の磁気ヘッドを磁気ディスク断面方向から見た図を示す。 垂直磁気記録方式の磁気ヘッドを磁気ディスク断面方向から見た図を示す。 第1の実施例による端子配列構造と配線構造を模式的に示す図である。 第2の実施例による端子配列構造と配線構造を模式的に示す図である。 端子配列構造の一例(図6に対応)を示す図である。 端子配列構造の他の例を示す図である。 端子配列構造の他の例(図7に対応)を示す図である。 端子配列構造の他の例を示す図である。
符号の説明
1…磁気ヘッドスライダ、
2…磁気ヘッド、
3…フレクシャ、
4…サスペンション、
5…アーム、
6…ロータリーアクチュエータ、
7…スピンドルモータ、
8…磁気ディスク、
9a,9b…信号処理回路、
10…磁気ディスク装置、
20…再生ヘッド、
21…下部磁気シールド、
22…下部ギャップ層、
23…再生素子(GMR素子)、
24…上部ギャップ層、
25…上部磁気シ−ルド、
26…絶縁分離層、
30…記録ヘッド、
31…下部磁極、
32…ギャップ層、
33…コイル、
34…層間絶縁層、
35…上部磁極、
40…基板部分(スライダ)、
41…絶縁層、
50…発熱抵抗体。

Claims (12)

  1. 基板部分と、
    該基板部分の上部に形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、
    該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、該基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全てに対するグランドライン用のグランド端子とを備えた端子配列構造とを有し、該端子配列構造において前記グランド端子を前記第1の端子及び第2の端子の外側に配置したことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
  2. 前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記グランド端子は1個であることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッドスライダ。
  3. 前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子は該第1及び第2の端子配列の外側に配置されることを特徴とする請求項1記載の磁気ヘッドスライダ。
  4. 基板部分と、
    該基板部分の上に絶縁層を介して形成された発熱抵抗体と、
    該発熱抵抗体の上に絶縁層を介して形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、
    該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、前記発熱抵抗体に対する配線用の第3の端子と、前記基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全て及び前記発熱抵抗体に対するグランドライン用のグランド端子とを備えた端子配列構造とを有し、該端子配列構造において前記グランド端子と第3の端子を前記第1及び第2の端子の両側に配置したことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
  5. 前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記第3の端子は1個、前記グランド端子は1個であることを特徴とする請求項4記載の磁気ヘッドスライダ。
  6. 前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2,第3及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子と第3の端子は前記第1及び第2の端子配列の両側に配置されることを特徴とする請求項4記載の磁気ヘッドスライダ。
  7. 基板部分と、該基板部分の上部に形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、該基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全てに対するグランドライン用のグランド端子とを備え、かつ該グランド端子が前記第1の端子及び第2の端子の外側に配置された端子配列構造とを有する磁気ヘッドスライダと、
    該磁気ヘッドスライダの前記第1の端子に接続される第1の配線と、前記第2の端子に接続される第2の配線と、前記グランド端子に接続されるグランドラインとを所定の方向に案内すると共に、該グランドラインを中央に配置することにより前記第1の配線と前記第2の配線を分離する配線構造を備えるサスペンションと、
    を有することを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
  8. 前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記グランド端子は1個であることを特徴とする請求項7記載の磁気ヘッドアセンブリ。
  9. 前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子は前記第1及び第2の端子配列の外側に配置されることを特徴とする請求項7記載の磁気ヘッドアセンブリ。
  10. 基板部分と、該基板部分の上に絶縁層を介して形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の上に絶縁層を介して形成された磁気再生素子及び磁気記録素子と、該磁気再生素子に対する配線用の第1の端子と、該磁気記録素子に対する配線用の第2の端子と、前記発熱抵抗体に対する配線用の第3の端子と、前記基板部分,磁気再生素子及び磁気記録素子のいずれかあるいは全て及び前記発熱抵抗体に対するグランドライン用のグランド端子とを備え、かつ該グランド端子と第3の端子が前記第1及び第2の端子の両側に配置された端子配列構造とを有する磁気ヘッドスライダと、
    該磁気ヘッドスライダの前記第1の端子に接続される第1の配線と、前記第2の端子に接続される第2の配線と、前記第3の端子に接続される第3の配線と、前記グランド端子に接続されるグランドラインとを所定の方向に案内すると共に、前記グランドラインと第3の配線を中央に配置することにより前記第1の配線と前記第2の配線を分離する配線構造を備えるサスペンションと、
    を有することを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
  11. 前記第1の端子は2個、前記第2の端子は2個、前記第3の端子は1個、前記グランド端子は1個であることを特徴とする請求項10記載の磁気ヘッドアセンブリ。
  12. 前記端子配列構造は、前記磁気記録素子を覆って形成された絶縁層の上に形成され、前記第1,第2,第3及びグランド端子は一列に配置され、該グランド端子と第3の端子は前記第1及び第2の端子配列の両側に配置されることを特徴とする請求項10記載の磁気ヘッドアセンブリ。
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