JP2007226881A - 記録媒体検査装置および記録媒体検査方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、検査用ヘッドスライダについて浮上量制御を行う記録媒体検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】回転する記録媒体上にヘッドスライダを浮上させ、記録媒体の表面の欠陥となる突起とスライダとの衝突を検出センサで検出することで、記録媒体の突起が所定の高さを越えているか否かを検査する記録媒体検査装置において、浮上したヘッドスライダと所定の高さの突起を有する基準記録媒体との衝突に基づく検出センサの出力値を取得する出力値取得手段と、取得された出力値に基づいて、ヘッドスライダと基準記録媒体間に電圧を印加して浮上量を調整する浮上量調整手段と、調整された浮上量において、検査対象の記録媒体の良否を検査する検査手段と、を有することを特徴とする記録媒体検査装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体上の表面の欠陥となる突起が所定の高さを超えているか否かを検査する記録媒体検査装置および記録媒体検査方法に関する。
磁気記憶装置は、磁気記録媒体を回転させることで、浮上するヘッドスライダを記録再生トラックに位置決めして磁気記録媒体上に情報の記録／再生を行っている。
このような磁気記憶装置は、ヘッドジンバルアセンブリを有している。
ヘッドジンバルアセンブリは、電磁変換素子をもったヘッドスライダと、これを搭載するジンバルとジンバルを搭載するサスペンションと、サスペンションを支持するヘッドアームを有する。
ヘッドスライダには、３つの力が作用している。
第１の力は、サスペンションにより加わる荷重である。
第２、第３の力は、磁気記録媒体の回転により発生する空気流が、ヘッドスライダの磁気記録媒体面側にあるＡＢＳ(Air Bearing Surface)面のレール部分を通過することにより発生する磁気記録媒体面からヘッドスライダを離そうとする正圧と、磁気記録媒体面に引き付けようとする負圧である。
これらの３つの力のバランスによりヘッドスライダは一定の浮上量を保った状態で、所定のトラック位置に位置決めして、記録再生が行われる。
このような磁気記憶装置では、磁気記録媒体上にヘッドスライダの浮上量より高い異常突起や付着物があると、磁気記録媒体面から浮上しているヘッドスライダに衝突する。その結果、磁気記録媒体面の損傷、ヘッドスライダの損傷が発生し、データの記録／再生にエラーを生じる。
そのため、磁気記録媒体の最終製造工程では、磁気記録媒体の表面の平滑性を保証するための検査が行われている。
検査工程は、次の通りである。
まず検査用ヘッドスライダは、所定の浮上量で磁気記録媒体面上に浮上させられる。
検査用ヘッドスライダが突起と衝突しない下限の値は、浮上保証高さ（以降グライドハイトと呼ぶ）と呼ばれる。
検査用ヘッドスライダは、磁気記録媒体の回転により流入する空気流により、空気が流入する検査用ヘッドスライダの第１の端部が高く、空気が流出する第２の端部が低い浮上姿勢となる。
したがって、磁気記録媒体と対向する検査用ヘッドスライダの第２の端部が最下点となり、この端部と磁気記録媒体の表面との距離がグライドハイトとなる。
磁気記録媒体の表面の突起の高さがグライドハイトより高い場合は、検査用ヘッドスライダがこの突起に衝突し、その衝撃波が検査用ヘッドスライダのヘッドスライダ上面または側面に設置された振動検知センサに伝わる。そして、この振動検知センサにより電圧が誘起され、この電圧が出力信号として出力される。
振動検知センサに接続された出力検査装置は、所定の閾値を超えた出力信号を検出したときには、磁気記録媒体に欠陥があるものとしてエラー表示をする。
この閾値は、所定のグライドハイトの突起を有する磁気記録媒体を基準磁気記録媒体として用いて予め測定してある。
具体的には、閾値は、基準磁気記録媒体を回転させ、所定のグライドハイトで浮上する検査用ヘッドスライダが突起に衝突したときの出力信号を測定した値である。
そして、上述した欠陥を１箇所でも有する磁気記録媒体は通常、不良品として、廃棄される。(特許文献１)。
特開２００３−２７２１３１号公報（第２〜３頁段落０００６〜００１２）
基準磁気記録媒体の突起の検出を正確に行うためには、ヘッドスライダが磁気記録媒体から所定の距離、浮上するようにヘッドジンバルアセンブリを設計する必要がある。
すなわち、基準磁気記録媒体の突起にヘッドスライダが衝突したときに、所定の出力信号を出力するヘッドジンバルアセンブリの設計が求められる。
このため、ヘッドジンバルアセンブリについて、ヘッドスライダのレール形状、サスペンションを介してのヘッドスライダへの荷重、ヘッドスライダの浮上ピッチ角等を様々に変更してシミュレーションを行い、何種類かの試作を数回繰り返さなければならない。
このような試作の繰り返しにより、基準磁気記録媒体に対してヘッドスライダが所定の浮上量を得られる。しかし、この方法では、試作を繰り返すため、時間がかかりまたコストも大きかった。
本発明は、検査用ヘッドスライダについて浮上量制御を行う記録媒体検査装置および記録媒体検査方法を提供することを目的とする。
本願発明は、回転する記録媒体上にヘッドスライダを浮上させ、記録媒体の表面の欠陥となる突起とスライダとの衝突を検出センサで検出することで、記録媒体の突起が所定の高さを越えているか否かを検査する記録媒体検査装置において、浮上したヘッドスライダと所定の高さの突起を有する基準記録媒体との衝突に基づく検出センサの出力値を取得する出力値取得手段と、取得された出力値に基づいて、ヘッドスライダと基準記録媒体間に電圧を印加して浮上量を調整する浮上量調整手段と、調整された浮上量において、検査対象の記録媒体の良否を検査する検査手段と、を有する構成である。
この構成により、電圧の印加により浮上量を変更できるので、所定の浮上量を容易に設定できる。この結果、制度の高い記録媒体の検査が可能となる。
また、ヘッドスライダに電圧を印加するために、ヘッドスライダの材質より誘電率の高い絶縁層を設けた構成である。
ヘッドスライダに電圧を印加するための絶縁層を設けたことにより、電荷の蓄積が大きくなり、静電吸引力が大きくなる。
本発明により、ヘッドスライダと記録媒体間の浮上量制御を行うことで、記録媒体の突起検出の検査を容易に行うことができる。
（実施例１）
図１に実施例の磁気記録媒体検査装置の構成図を示す。
磁気記録媒体検査装置１は、ヘッドスライダ２を搭載するヘッドジンバルアセンブリ１１、ヘッドジンバルアセンブリ１１を駆動する駆動部１２、磁気記録媒体５、磁気記録媒体５を回転するためのスピンドルモータ１３、ヘッドスライダ２と磁気記録媒体５間に電圧を付加するための電源６、ヘッドスライダ２に搭載された振動検知センサ４の出力を検出する出力検査装置７、装置全体を制御する制御部１４（図示せず）を有する。
ヘッドジンバルアセンブリ１１は、サスペンション２１とサスペンション２１を支持するヘッドアーム２２を有する。そして、サスペンション２１の先端部には、ジンバル２３を搭載し、ジンバル２３にヘッドスライダ２を固着している。
また、ヘッドアーム２２は、駆動部１２と接続されている。
制御部１４からの指示により、駆動部１２が駆動され、ヘッドジンバルアセンブリ１１の移動により、ヘッドスライダ２の移動が行われる。
制御部１４は、ヘッドスライダ２の移動制御回路、磁気記録媒体５の回転制御回路、電源６等が含まれている。
磁気記録媒体５からのヘッドスライダ２の浮上量は、スピンドルモータ１３の回転速度、ヘッドスライダ２のレール形状による正圧、負圧およびサスペンションからの荷重による押下げ力、浮上ピッチ角、電圧による静電吸引力等により決定される。
このため、所定の浮上量を得るためにヘッドジンバルアセンブリ１１について、シミュレーションを行う。
次に、その結果に基づいて、ヘッドジンバルアセンブリ１１を製造する。
そして、製造時に、浮上量をグライドハイトより高めに調整しておく。
高さ調整時に、電圧印加により順次浮上量を下げて調整するためである。
そして、製造されたヘッドジンバルアセンブリ１１を磁気記録媒体検査装置１に搭載する。そして、搭載したときの取付け誤差、ヘッドジンバルアセンブリ１１の製造誤差等を解消するため、浮上量の調整を行う。
このため、磁気記録媒体５とヘッドスライダ２間の電圧を印加する。この電圧の印加により磁気記録媒体５とヘッドスライダ２間に電位差を生じ、電位差に応じた静電吸引力を生ずる。
この電圧の印加は、可変としてある。このことにより、ヘッドスライダ２の浮上量、浮上ピッチ角を調整できる。浮上ピッチ角は、浮上量を決めていく中で、自動的に変動していく。浮上ピッチ角が大きくなることは、突起との衝突のときのスリップが減少し、衝突を検出しやすくなるため、突起検出の精度が向上する。
図２に実施例の磁気記録媒体検査装置の要部の説明図を示す。
ヘッドスライダ２にヘッドスライダ２の材質、例えばAlTiC（アルチック)より誘電率の高い膜、例えばアルミナなどの絶縁膜３を設けている。更に絶縁膜３に電源６との接続部８を設けている。絶縁膜３はヘッドスライダ２の空気流の流出端に形成している。
また、絶縁膜３は、ＡＢＳ面全体に絶縁膜３を形成してもよい。また、ヘッドスライダ２の材質を誘電率の高い材料に変えても良い。
浮上ピッチ角は、ヘッドスライダ２と磁気記録媒体５の角度のことであり、図２のＡの部分である。
また、浮上量は、磁気記録媒体５とヘッドスライダ２間の距離のことであり、図２のＨの部分である。
磁気記録媒体５とヘッドスライダ２間の電圧の印加のための接続は、次のとおりである。
ヘッドスライダ２の接続部３からサスペンション２１を経て制御部１４に設置されている電源６のプラス側と接続する。
電源６のマイナス端子は、グラウンドに接続している。
一方、スピンドルモータ１３と磁気記録媒体５とが接触するスピンドルモータの筐体に導電部材を使用してグランドに接続する。
また、ヘッドスライダ２の絶縁膜３が磁気記録媒体５の突起と衝突しても、衝突部分は、絶縁物のため、電流は流れない。そのためヘッドスライダ２等の電流破壊は生じない。
振動検知センサ４は、ヘッドスライダ２の側面に固着されている。そして振動検知センサ４の出力は、出力検査装置７と接続されている。
図３に実施例の磁気記録媒体検査装置の処理の流れ図を示す。
まず、磁気記録媒体検査装置１による検査の準備として、新規のヘッドジンバルアッセンブリ１１を搭載する。
次に、磁気記録媒体検査装置１の検査方法は、次のとおりである。
まず、所定のグライドハイトの突起を有する基準となる磁気記録媒体５が磁気記録媒体検査装置１に搭載される（Ｓ１ステップ）。
次に、ヘッドスライダ２を磁気記録媒体５にロードする（Ｓ２ステップ）。
ヘッドスライダ２と突起の衝突を振動検知センサ４が検知したか否かをチェックする（Ｓ３ステップ）。
衝突していない場合には、浮上量を変更し（Ｓ４ステップ）、Ｓ３ステップに戻る。
図４に浮上量と電圧との関係の説明図を示す。
図４に示すように、浮上量は、印加する電圧を大きくすると小さくなり、印加する電圧を小さくすると、浮上量が大きくなる。
浮上量に対応する複数の印加電圧は、予め制御部１４のメモリに記憶しておく。
そして、浮上量の変更は、浮上量と電圧の関係を利用して行う。
すなわち、衝突を検出するまで、ヘッドスライダ２と磁気記録媒体５間の浮上量Ｈが順次小さくなるように、所定電圧を順次変更して印加していく。
衝突している場合には、所定の出力か否かをチェックする（Ｓ５ステップ）。
所定の出力でない場合には、Ｓ４ステップに行き、浮上量を変更する。
所定の出力が出ている場合には、ヘッドスライダ２をアンロードする。そして、検査対象の磁気記録媒体５が磁気記録媒体検査装置１に搭載される（Ｓ６ステップ）。
ヘッドスライダ２をロードする（Ｓ７ステップ）。
ヘッドスライダ２と突起の衝突を振動検知センサ４が検知したか否かをチェックする（Ｓ８ステップ）。
ヘッドスライダ２と突起の衝突を振動検知センサ４が検知しない場合は、良品と判断する（Ｓ９ステップ）。
ヘッドスライダ２と突起の衝突を振動検知センサ４が検知した場合は、不良品とする（Ｓ１０ステップ）。
この結果、ヘッドスライダ２と磁気記録媒体５間の浮上量制御を行うことで、磁気記録媒体５の突起検出の検査を容易に行うことができる。
また、このような検査方法をとることで、ヘッドジンバルアセンブリ１１の従来の設計サイクル４〜５回を１〜２回に短縮できる。
また、浮上量を下げるのに、サスペンション２１のばね圧及びレール形状等を変更せずに可能となるため、磁気記録媒体５を損傷させない。
また、検査設備装着後にヘッドジンバルアセンブリ１１の感度調整が可能となる為、１００％に近い歩留まりが可能となる。
ヘッドスライダと磁気記録媒体間の浮上量制御を行うことで、磁気記録媒体の突起検出の検査を行う磁気記録媒体検査装置に適用できる。
実施例の磁気記録媒体検査装置の構成図 実施例の磁気記録媒体検査装置の要部の説明図 実施例の磁気記録媒体検査装置の処理の流れ図 浮上量と電圧との関係の説明図
符号の説明
１ 磁気記録媒体検査装置
２ ヘッドスライダ
３ 絶縁膜
４ 振動検出センサ
５ 磁気記録媒体
６ 電源
７ 出力検査装置
８ 接続部
１１ ヘッドジンバルアセンブリ
１２ 駆動部
１３ スピンドルモータ
１４ 制御部
２１ サスペンション
２２ ヘッドアーム
２３ ジンバル

Claims (5)

  1. 回転する記録媒体上にヘッドスライダを浮上させ、記録媒体の表面の欠陥となる突起とスライダとの衝突を検出センサで検出することで、記録媒体の突起が所定の高さを越えているか否かを検査する記録媒体検査装置において、
    浮上したヘッドスライダと所定の高さの突起を有する基準記録媒体との衝突に基づく検出センサの出力値を取得する出力値取得手段と、
    取得された出力値に基づいて、ヘッドスライダと基準記録媒体間に電圧を印加して浮上量を調整する浮上量調整手段と、
    調整された浮上量において、検査対象の記録媒体の良否を検査する検査手段と、
    を有することを特徴とする記録媒体検査装置。
  2. 浮上量調整手段は、
    取得された出力値を所定値と比較する出力値比較手段と、
    比較した結果、一致する場合には、そのときの浮上量を検査用の浮上量と決定し、一致しない場合には、ヘッドスライダと記録媒体間の電圧を変動して浮上量を変動する浮上量制御手段と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の記録媒体検査装置。
  3. ヘッドスライダに電圧を印加するために、ヘッドスライダの材質より誘電率の高い絶縁層を設けたことを特徴とする請求項１記載の記録媒体検査装置。
  4. 回転する記録媒体上にヘッドスライダを浮上させ、記録媒体の表面の欠陥となる突起とスライダとの衝突を検出センサで検出することで、記録媒体の突起が所定の高さを越えているか否かを検査する記録媒体検査方法において、
    浮上したヘッドスライダと所定の高さの突起を有する基準記録媒体との衝突に基づく検出センサの出力値を取得する出力値取得ステップと、
    取得された出力値に基づいて、ヘッドスライダと基準記録媒体間に電圧を印加して浮上量を調整する浮上量調整ステップと、
    調整された浮上量において、検査対象の記録媒体の良否を検査する検査ステップと、
    を有することを特徴とする記録媒体検査方法。
  5. 浮上量調整ステップは、
    取得された出力値を所定値と比較する出力値比較ステップと、
    比較した結果、一致する場合には、そのときの浮上量を検査用の浮上量と決定し、一致しない場合には、ヘッドスライダと記録媒体間の電圧を変動して浮上量を変動する浮上量制御ステップと、
    を有することを特徴とする請求項４記載の記録媒体検査方法。
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