JP2008159160A - 磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法 - Google Patents

磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008159160A
JP2008159160A JP2006346760A JP2006346760A JP2008159160A JP 2008159160 A JP2008159160 A JP 2008159160A JP 2006346760 A JP2006346760 A JP 2006346760A JP 2006346760 A JP2006346760 A JP 2006346760A JP 2008159160 A JP2008159160 A JP 2008159160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic disk
magnetic head
magnetic
head
flying height
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006346760A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Kondo
正雄 近藤
Shigeyoshi Umemiya
茂良 梅宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2006346760A priority Critical patent/JP2008159160A/ja
Priority to US11/999,348 priority patent/US20090021867A1/en
Publication of JP2008159160A publication Critical patent/JP2008159160A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011Control of flying height
    • G11B5/6064Control of flying height using air pressure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011Control of flying height
    • G11B5/6058Control of flying height using piezoelectric means
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011Control of flying height
    • G11B5/607Control of flying height using thermal means
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011Control of flying height
    • G11B5/6076Detecting head-disk contact
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3133Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/40Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature 

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

【課題】動作モードや環境の要因によって、磁気ヘッドの浮上量がばらつくという問題に対して、磁気ディスクの浮上量の絶対値を、精度良くコントロールすることが可能な磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部と、前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、該検出結果に基づき前記作動部を制御する制御部とを有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、磁気ヘッドの浮上量を精度良く調節することを可能とした磁気ディスク装置及びその磁気ヘッド浮上量制御方法に関する。
磁気ディスク装置(HDD:Hard Disk Drive)においては、磁気ディスク、磁気ヘッド、信号処理等の技術改良によって、以前から非常に高い伸び率で大容量化が進み、それに伴い、磁気ディスクのトラックが狭ピッチ化している。このような状況下において、浮上型ヘッドが使用される磁気ディスク装置の場合には、磁気ヘッドの浮上量を微小且つ一定に保つことが信頼性向上のために重要である。
磁気ヘッドを浮上させるためには、磁気ヘッドを搭載するスライダ(Slider)が使用される。スライダは、磁気ディスクの回転によって発生する空気流を受け、磁気ヘッドを適正の浮上量に浮上させる役割を担う。このような機構のため、磁気ヘッドの浮上量がスライダの形状に影響され、装置ごとにバラツキを生じるという問題がある。更には、磁気ヘッドの浮上量が気圧の変化によっても変動するという問題もある。
このように、磁気ヘッドの浮上量がばらつくという問題に対して、磁気ヘッドの浮力を調整する手段を設けて、浮上量を調整する方法が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1によれば、特許文献1に記載の磁気ディスク装置は、スライダ内に圧電素子を搭載し、動作モードに応じてその変形量を制御する。そして、当該圧電素子の変形によりスライダの形状(クラウン量)が変形し、磁気ヘッドの浮力を変化させる。
特開平06−267219号公報
特許文献1の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドに生じる浮力を調節することにより磁気ヘッドの浮上量の調整している。そのため、特許文献1に開示されている技術では、動作モードや環境の要因によって生じる磁気ヘッド浮上量のバラツキを小さくすることはできるものの、磁気ディスクの表面を基準とした磁気ヘッドの浮上量を制御することができない。すなわち、磁気ディスクの浮上量の絶対値を、精度良くコントロールすることができないという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、磁気ディスクの浮上量の絶対値を精度良くコントロールすることが可能な磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
上記の課題は、磁気ヘッドを磁気ディスクに接触させ、当該接触したときの制御状態を基準として磁気ヘッドの浮上量を調節することによって解決可能である。
すなわち、本発明の一観点によれば、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部と、前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、該検出結果に基づき前記作動部を制御する制御部とを有することを特徴とする。
また、本発明の他の観点によれば、本発明の磁気ヘッド浮上量制御方法は、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部とを備えた磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量調節方法であって、前記磁気ヘッドを前記ディスクに接触させたときの震動を測定し、前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、該検出結果に基づき前記磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上量を制御することを特徴とする。
このような構成にすることにより、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクの表面を基準とした磁気ヘッドの浮上量を、精度良く調節することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1に係る磁気ディスク装置の概略構成を示した図である。図1に示されるように、ヘッド部20は、磁気ディスク100上で、磁気ディスク100からのデータの読み出しや、磁気ディスク100に対するデータの書き込みを行なう。また、ヘッド部20には、スライダ24が搭載されている。スライダ24は、図1に示すように、基板40上に磁気ヘッド30及びセンサ50が配置された構造を有している。なお、磁気ディスク100は、データの記憶が可能な記憶領域102と、データの記憶が行われない非記憶領域104とを有している。
磁気ヘッド30は、上述したように、磁気ディスク100からのデータの読み出しや、磁気ディスク100に対するデータの書き込みを行なう。磁気ヘッド30内には、磁気ディスク100からのデータの読み出しを行うリードヘッド(不図示)及び磁気ディスク100に対するデータの書き込みを行なうライトヘッド(不図示)が配置されている。また、磁気ヘッド30内には、通電により発熱し、スライダ24の磁気ディスク100に対向する面を突出させるヒータ(不図示)が配置されている。ヒータには、制御部10の電流供給回路18から電流が供給される。そして、電流の供給量に応じて発熱し、スライダ24の磁気ディスク100に対向する底面を膨張させる。このスライダ24の底面の膨張によって、磁気ディスク100の表面とリードヘッド(の磁気ディスク100側の端部)との距離、及び、磁気ディスク100の表面とライトヘッド(の磁気ディスク100側の端部)との距離は、小さくなる方向に変動する。即ち、磁気ディスク100の表面に対する磁気ヘッド30の位置は、ヒータに供給され電流の量(エネルギーの量)に応じて変位する。このとき、磁気ディスク100の表面に対するスライダ24の位置(スライダ自体の浮上量)は殆ど変位せず、スライダ24の底面の突出量が、磁気ヘッド30の変位分と等しくなる。なお、リードヘッド、ライトヘッド及びヒータの具体的な配置については、後述する。
センサ50は、基板40と磁気ヘッド30との間に設けられ、スライダ24に発生する機械的な振動を電気信号11aに変換する。この電気信号11aは、配線28を経由して制御部10の信号増幅回路12に送られる。
制御部10は、例えば、磁気ディスク装置1の動作を制御するコントロールボード(不図示)に設けられている。制御部10は、図1に示すように、CPU(Central Processing Unit)10a、CPU10aについての制御用プログラムを格納するメモリ10b、これらの間で信号を伝送するバス10c等から構成され、磁気ディスク装置1の動作の制御を行う。また、制御部10は、バス10cに接続され、外部に対して信号の入出力を行う入出力回路10dを有している。メモリ10bは、データを一時的に記憶させておくRAMや、プログラムを搭載したROM等から構成されている。また、制御部10には、バス10cを介してCPU10aに接続された信号増幅回路12,フィルタ回路14,比較回路16,電流供給回路18等が設けられている。
信号増幅回路12は、センサ50からの電気信号11aを受けると、CPU10aからの指令によって、電気信号11aを増幅させる。(なお、電気信号11aを直接信号増増幅回路12に入力せずに、入出力回路10dを経由して信号増増幅回路12に入力するようにしても良い。)そして、増幅された信号11bを、例えばバス10cを経由して、フィルタ回路14に送出する。信号増幅回路12は、例えば、電気信号11aのS/N比を保持したままで、その電圧レベルを増幅する。なお、この電気信号11aの増幅動作については、CPU10aからの指令によらずに、信号増幅回路12のみで(当該増幅動作を)行なえるようにしても良い。
フィルタ回路14はセンサ50からの信号11bを受けると、CPU10aからの指令によって、信号11bをフィルタリングする。そして、フィルタ回路14は、フィルタリングされた信号11cを、例えばバス10cを経由して、比較回路16に送出する。フィルタ回路14は、例えば、数十KHz以下の周波数成分と、数MHz以上の周波数以下をフィルタリングして、信号11bのS/N比を改善させる。なお、この信号11bのフィルタリングについては、CPU10aからの指令によらずに、フィルタ回路14のみで(当該フィルタリングを)行なえるようにしても良い。
比較回路16は、フィルタ回路14からの信号11cを受けると、CPU10aからの指令によって、信号11cのピーク値を基準値(リファレンス値)と比較する。そして、比較回路16は、比較した結果11dを電流供給回路18に通知する。具体的には、信号11cのピーク値が、予め求めた基準値よりも大きくなったときに、その通知11dを電流供給回路18に対して行う。この電流供給回路18に対する通知11dは、例えば、バス10cを経由して行なわれる。なお、この信号11cのピーク値と基準値との比較については、CPU10aからの指令によらずに、フィルタ回路16のみで(当該比較を)行なえるようにしても良い。
ここでの基準値とは、例えば、同じタイプの複数の磁気ディスク装置1を実測することによって求めた値である。具体的には、用意した各磁気ディスク装置1について、磁気ヘッド30を磁気ディスク100の表面に接触させ、接触前と接触後(接触時)の信号11cを測定する。この測定結果から、ピーク値が最も変化が最も大きな信号11cの周波数を特定する。そして、その特定された周波数成分における接触前のピーク値と接触後(接触時)のピーク値の略中間の値を、基準値とする。或いは、当該基準値を、シミュレーションによって求めても良い。或いは、磁気ヘッド30の浮上量の調整を行う磁気ディスク装置1自身を使用して、基準値を求めるようにしても良い。その場合、例えば、磁気ディスク装置1の筐体(不図示)に小さな透明窓(不図示)を設けておく。そして、完成した磁気ディスク装置1を完成させた後に、その透明孔から磁気ヘッド30の震動を観測することにより、磁気ヘッド30が磁気ディスク100に接触したときを求める。なお、このように、透明孔から磁気ヘッド30の震動を観測する場合には、測定装置として、例えば、レーザー光を対象物に照射し、その反射光の位相差から相対速度を計測するレーザードップラー震動計が使用可能である。
電流供給回路18は、比較回路16からの通知11dを受けると、CPU10aからの指令によって、ヒータに供給する電流11eの値を制限する。制御部10内のROMには、例えば、ヒータに供給される電流11eと磁気ヘッド30の浮上量との関係を記憶させておく。このヒータに供給される電流11eと磁気ヘッド30の浮上量との関係は、浮上量の調整が行われる磁気ディスク装置1自身から得られた結果であることが望ましい。従って、上記の関係は、例えば最初の電源投入直後に、磁気ディスク装置1が自動的に測定を行い、測定した結果をROMの所定のアドレスに書き込むようにする。また、上記の関係を、シミュレーションによって求め、外部から(ROMの所定のアドレスに)強制的に書き込むようにしても良い。なお、これらの処理の全てを、CPU10aが、ROM内に書き込まれたプログラムに基づいて実行するようにしても良い。また、ヒータへ供給される電流11eを、パルス状にして供給するようにしてもよい。
比較回路16からの通知11dを受けた電流供給回路18は、通知11dを受けたときに、磁気ヘッド30が磁気ディスク100の表面に接触したと認識する。そして、電流供給回路18は、CPU10aの指令によって、当該通知を受けた時点におけるヒータへの電流供給値(例えば電流11eの値)を、制御部10内のRAMに一時的に記憶させる。なお、ヒータへ供給される電流11eがパルス状である場合には、電流供給回路18は、例えば、単位時間当たりの積分値等を供給電流値11eとみなして、RAMに記憶させる。また、この記憶の処理を、全てCPU10aが、ROM内に書き込まれたプログラムに基づいて実行するようにしても良い。その後、電流供給回路18は、CPU10aの指令によって、磁気ヘッド30が磁気ディスク100の表面に接触したときの電流11eの値から、最適な浮上量Hsに相当する電流値Isを求め、ヒータに供給する値を(Isの値に)設定する。そして、リード動作及びライト動作を行う場合に、この電流値Isを、配線29を経由してヒータに供給する。(このとき、ヒータに供給する電流11eを、直接電流供給回路18から供給せずに、入出力回路10dを経由して供給するようにしても良い。)
<磁気ヘッドの浮上量を調整するフロー>
次に、図1に示した磁気ディスク装置1を使用して、磁気ヘッドの浮上量の調整を行う方法について説明する。図2は、磁気ヘッドの浮上量を調整する方法のフローチャートを示した図であり、図3は、図2のフローチャートにおける主要なステップについて、ヘッド部20の状態を示した図である。
−ステップ1−
磁気ディスク装置1の電源がオンされる。磁気ディスク装置1の電源がオンされると、制御部10のCPU10aは、磁気ディスク100の軸(spindle)を回転させることによって、磁気ディスク100を回転させる。
−ステップ2−
次に、制御部10は、磁気ヘッド30が磁気ディスク100の非記憶領域104上に位置するように、ヘッド部20を移動させる。具体的には、例えば、図3(a)に示したように、ヘッド部20を矢印の方向に移動する。なお、このヘッド部20の移動は、磁気ディスク100を回転させる前に行っても良い。また、このヘッド20の移動先を、磁気ディスク100の記憶領域102内の特定のトラックに指定し、磁気ヘッド30を接触させるトラックについては、データの読み出しや書き込みを行わないようにしても良い。
−ステップ3−
次に、CPU10aは、磁気ヘッド30内のヒータに供給する電流の値を所定の量だけ増加させる。最初は、ヒータに供給する電流の値がゼロであるため、前記所定の増加分の電流がヒータに供給される。(なお、ステップ6の処理の後で本ステップに戻った場合、ヒータに供給する電流の値を徐々に増加させる。)そして、供給された電流の値に応じて、ヒータは、スライダ24の底面24bを磁気ディスク100側に突出させる。この状態を図で示したのが図3(b)である。なお、図3(b)では、底面24bの1部分のみが局所的に突出した状態(突出部72)を示したが、底面24bがもっと広い範囲に亘って突出した状態であっても良い。但し、いずれの場合でも、最も突出している部分がヘッド30の底面と一致していることが望ましい。
−ステップ4−
次に、CPU10aは、センサ50からの電気信号11aのサンプリングを開始する。先ず、CPU10aは、信号増幅回路12に対して、センサ50からの電気信号11aの電圧レベルを増幅するように指示する。そして、増幅した信号11bをフィルタ回路14に送出させる。
−ステップ5−
次に、CPU10aは、フィルタ回路14に対して、信号増幅回路12からの信号11bのフィルタリングを行うように指示する。そして、フィルタリングされた信号11cを比較回路16に送出させる。このフィルタリングでは、上述したように、例えば、数十KHz以下の周波数成分と、数MHz以上の周波数成分をフィルタリングして、信号11bのS/N比を改善させる。なお、同じタイプの複数の磁気ディスク装置1を調査して必要な周波数成分を特定し、特定された周波数成分以外の周波数成分を取り除くようにしても良い。
−ステップ6−
次に、CPU10aは、比較回路16に対して、信号11cの強度が基準値を越えるか否かを比較させる。そして、CPU10aは、比較した結果が、信号11cの強度が基準値を越えてない場合には、ステップ3に戻るように指示する。また、信号11cの強度が基準値を越えた場合には、電流供給回路18にその通知(信号11cの強度が基準値を越えたことの通知)11dを行い、ステップ7に進むように指示する。ここで、信号11cの強度が基準値を複数回(例えば、3回)連続して越えたときにのみステップ7に進むようにしても良い。このような処理にすることにより、ノイズに影響されない確実な判断が可能となる。
−ステップ7−
次に、CPU10aは、電流供給回路18に対して、信号11cの強度が基準値を越えた時点におけるヒータ70への電流供給値Ic(衝突エネルギー値E2)をメモリ10b内のRAMに記憶するように指示する。
−ステップ8−
次に、CPU10aは、メモリ10b内のROMに予め設定しておいた「ヒータに供給される電流11eと磁気ヘッド30の浮上量との関係」に基づいて、最適電流値Is(最適エネルギー値E1)を得る。
−ステップ9−
次に、CPU10aは、電流供給回路18に対して、ヒータに供給する電流11eが、ステップ8で入手した最適電流値Is(最適エネルギー値E1)に設定されるように指示する。
−ステップ10−
次に、CPU10aは、最適電流値Isをヒータに供給した状態で、磁気ディスク100からのデータの読み出し(リード動作)、及び、磁気ディスク100に対するデータの書き込み(ライト動作)を行う。なお、この状態を示したのが図3(c)である。
以上のようなステップで、磁気ヘッド30の浮上量を制御する。以上のような制御を行うことにより、磁気ディスクの表面を基準とした磁気ヘッドの浮上量を、精度良く調節することができる。なお、磁気ヘッド30の浮上量とヒータ70に供給される電流11eとの関係が、リード動作の場合とライト動作の場合とで異なるときには、磁気ヘッド30の浮上量の調整を、リード動作の場合とライト動作の場合とで、別々に行っても良い。また、以上ステップ3〜ステップ6の処理については、CPU10の指令によらずに、各回路が独自に処理を行うようにしても良い。
次に、サンプリングされた信号波形から、磁気ヘッド30が磁気ディスク100に接触するポイント(浮上量の基準点)を検出する方法について説明する。図4は、フィルタ回路14から出力された信号11cの一例を示した図である。図4(a)は、磁気ヘッド30が磁気ディスク100に接触する前の状態における信号であり、図4(b)は、磁気ヘッド30が磁気ディスク100に接触した直後の状態における信号である。なお、図4(a)及び図4(b)は、横軸がサンプリング周波数であり、縦軸が信号強度である。
このように、磁気ヘッド30が磁気ディスク100の表面に接触すると、特定の周波数(特定周波数:fp)における信号成分だけが急激に大きくなり、特定周波数fpにおける信号のピーク値が基準値を越える。このように、接触した際に最も増大する周波数成分を特定周波数とする。この特定周波数fpは、スライダ24の形状等によって決まる値である。すなわち、特定周波数fpは、スライダ24の形状等によって影響される。そのため、特定周波数fpは、同じタイプの装置であれば、(装置ごとに多少ばらつきはあるけれども、)図4(b)のように、特定周波数fpが変動する範囲fprangeの最小値(min)及び最大値(max)を設定することができる。
図5は、ヒータ70のエネルギー投入量に対して、ヘッド浮上量及び信号強度がどのように変化するかを示した図である。ヘッド浮上量とは、磁気ヘッド30の磁気ディスク100に対する磁気ヘッドの浮上量のことである。また、信号強度とは、信号11cにおける特定周波数fpの信号強度のことである。図5(a)に示すように、ヒータ70に対するエネルギーの投入量を増加させると、磁気ヘッド30の浮上量が徐々に低下する。そして、エネルギー投入量がE2になったときに、磁気ヘッド30の浮上量がゼロになる。すなわち、磁気ヘッド30(スライダ24)の底面が磁気ディスク100の表面に接触する。このとき、図5(b)に示すように、信号11cの信号強度(ピーク値)が急激に増大し、基準値Vrを超える。
次に、センサ50をスライダ24に搭載した例をいくつか示す。図6は、センサ50を基板40と磁気ヘッド30との間(位置A)に配置した例である。図6に示すように、センサ50には、電気信号を得るための複数の電極51が設けられている。なお、図6(a)はスライダ24の斜視図であり、図6(b)はスライダ24を面Sで切断した断面図である。図6(b)に示すように、磁気ヘッド30は、その内部に、リードヘッド31及びライトヘッド35を備えている。リードヘッド31は、2つのシールド層32と、シールド層32に挟まれたリード素子33等から構成されている。ライトヘッド35は、ライトコイル36と、ライトコイル36によって磁化される磁極38等から構成されている。磁気ヘッド30は更に、ライトコイル36と磁極38の間に設けられたヒータ70を備えている。また、これらヘッドの主要構成部分(リードヘッド31、ライトヘッド35及びヒータ70)は、図に示すように、保護膜39に覆われている。
図7は、センサ50を、基板40を挟んで、磁気ヘッド30が配置されている側と反対側(位置B)に配置した例である。なお、図7(a)はスライダ24の斜視図であり、図7(b)はスライダ24を面Sで切断した断面図である。なお、磁気ヘッド30の内部の構成は、図6と同じであるため、その説明を省略する。
図8は、センサ50を、基板40の上面(位置C)に配置した例である。なお、図8(a)はスライダ24の斜視図であり、図8(b)はスライダ24を面Sで切断した断面図である。なお、磁気ヘッド30の内部の構成は、図6と同じであるため、その説明を省略する。位置Cに配置した場合には、位置A,位置Bと比べてセンサ50の面積を大きくすることができる。そのため、スライダ24の震動を大きな面積で受けることができ、信号の感度(S/N比)を大きくすることができるというメリットがある。図8では、センサ50の電極を磁気ヘッド30の側に設けた例を示したが、磁気ヘッド30からの引き出し線の存在により、磁気ヘッド30の周囲にスペースを確保し難い場合には、磁気ヘッド30が設けられている側と反対の側に電極を設けても良い。
図9は、ヘッド部20を拡大した図である。このように、アーム22の先端(アーム先端22a)にスライダ24が搭載される。また、図に示すように、例えば、スライダ24からの配線28、29がアーム22の下面に配置され、スライダ24に設けられた複数の電極(不図示)と制御部10との間を電気的に接続する。なお、配線28、29を、アーム22の下面に直接形成する代わりに、配線28、29が設けられたフレキシブル配線基板(不図示)をアーム22に貼り付けるようにしても良い。
図10に、センサ50の基本的な構造を示す。図10(a)に示すように、センサ50は、電極54、58、62と、それらの周囲を覆う絶縁層52等から成る。絶縁層52は、上述したように、例えば、窒化アルミニウム等の圧電性を有する絶縁材料により構成される。図10(b)は、グランドに接地するための電極を1つだけにした例である。
グランド電位の接地方法については、図10(a)に示すように、グランド電位に接続するための端子54,62を、制御部10から延びる配線28に接続するようにしても良い。また、図10(b)に示すように、グランド電位に接続するための端子54を、制御回路10以外の箇所でグランド電位に接続させても良い。
<スライダの製造工程>
次に、実施例1におけるスライダ24の製造工程の概要を説明する。なお、ここでは、特にセンサ50の製造工程を詳細に説明する。図11〜図15は、本実施例におけるセンサ50の製造工程を示した図である。
先ず、図11(a)に示すように、アルチック(AlTiC)から成るウェーハ状のアルチック基板40aを用意する。アルチック(AlTiC)は、アルミナ(Al)と炭化チタン(TiC)の焼成物であり、セラミックの一種である。
次に、図11(b)に示すように、アルチック基板40aの一方の面に、窒化アルミニウム(AlN)膜52aを形成する。この窒化アルミニウム膜52aの形成は、RFスパッタリング法によって行われる。なお、本工程では、温度を250℃に設定する。250℃の温度を保持しながら窒化アルミニウム膜52aの形成を行うことにより、(001)方向に配向した圧電性の膜を形成することができる。
次に、図11(c)に示すように、窒化アルミニウム膜52a上に、アルミニウム(Al)膜54aを形成する。
次に、図12(d)に示すように、アルミニウム膜54aをパターニングし、電極54を形成する。ここでは、例えば、窒化アルミニウム膜52a上にレジスト膜(不図示)を形成した後、フォト・リソグラフィー技術を用いて、パターニングを行う。なお、この図11(c)及び図12(d)に示した電極54の形成を、リフト・オフ法を用いて行っても良い。リフト・オフ法を用いた場合には、最初にレジスト膜(不図示)をパターニングして、電極54と同じ形状の開口部を形成する。その後、スパッタリング法により、全面に約200nmのアルミニウム膜を形成する。そして、最後に、そのアルミニウム膜をリフト・オフ法によりパターニングして、電極54を形成する。
次に、図11(b)〜図12(d)と同様の工程を繰り返すことにより、図13(e)〜図15(i)の工程を行い、窒化アルミニウム膜56a、アルミニウム膜58a、電極58、窒化アルミニウム膜60a、アルミニウム膜62a(不図示)及び電極62を形成する。
次に、図15(j)に示すように、図11(b)と同様の工程で、窒化アルミニウム膜64aを形成する。その後、アルチック基板40aの一方の面(センサ50が形成された面)にレジスト等の保護膜(不図示)を形成し、センサ50の部分の形成を完了する。
次に、アルチック基板40aの他方の面(センサ50が形成された面の裏側の面)を洗浄した後、当該他方の面に磁気ヘッド30を形成する。
次に、ダイシングにより、個別のスライダ24に分離する。その後、分離されたスライダ24を、アーム先端22aに搭載する。なお、アーム先端22aはバネ性を有しているため、サスペンションとも呼ばれる。そして、センサ50の電極54、62(グランド電極)及び電極58(センサ電極)をアーム先端22a上に形成された配線28に接続する。なお、スライダ24の基板40をGND電位に接続し、電極54、62を基板40に接続するようにしても良い。
ここ迄説明した工程は、センサ50が位置Bに配置された場合(図7)の製造工程である。センサ50が位置Aに配置された場合(図6)についても、センサ50が位置Bに配置された場合と略同様の工程で製造することが可能である。
センサ50が位置Cに配置された場合(図8)は、例えば、図16に示した工程でスライダ24の製造を行う。先ず、アルチック基板40aに磁気ヘッド30を形成する。次に、形成した磁気ヘッド30をレジスト材(不図示)等で覆って保護する。次に、例えばダイシングにより、個別のスライダ24に分離する。そして、個別化したスライダ20のH面(基板40の上面)に、センサ50を形成する。なお、センサ50を形成する際には、個別化したスライダ20を複数個1列に並べて、複数個のスライダ20に対して、同時にセンサ50を形成するようにしても良い。
本実施例は、ヘッド部20のアーム22を上下に動かして、磁気ディスク100表面に対する磁気ヘッド30の浮上量を調節した例である。本実施例において、アーム22は、外部から供給されるエネルギーに応じて上記浮上量を変動させる駆動装置(不図示)によって、図17(b),(c)の矢印方向に動作する。上記駆動装置としては、エネルギーの供給に応じて変位量を増減させることができるものであれば何でも良く、例えば、圧電素子やモータ等が挙げられる。
上記のような駆動装置を用いて、磁気ディスク装置1は、実施例1と同様の方法により磁気ヘッド30の浮上量の調整を行なう。そして、磁気ヘッド30の浮上量を、磁気ディスク100の表面を基準とした適正な浮上量に設定した後に、リード動作或いはライト動作を行う。その結果、磁気ディスク装置1は、磁気ヘッド30を適正な浮上量に維持した状態で、リード動作或いはライト動作を行うことが可能となる。
以上、本発明の特徴を詳述した。本発明の好ましい諸形態を付記すると、以下の通りである。
(付記1)
磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、
前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部と、
前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、該検出結果に基づき前記作動部を制御する制御部と
を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
(付記2)
前記作動部が、通電により熱膨張し、前記スライダの前記磁気ディスクに対向する面を前記磁気ディスク側に突出させるヒータを備える
ことを特徴とする付記1に記載の磁気ディスク装置。
(付記3)
前記センサ部が前記震動を電気信号に変換し、
前記制御部が、前記電気信号に基づいて前記接触した際の前記ヒータの通電量を検出し、該検出した通電量に基づいて前記磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上量を制御する
ことを特徴とする付記2に記載の磁気ディスク装置。
(付記4)
前記制御部が、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに接触したときに最も増大する前記震動の周波数成分を受け、前記周波数成分に基づいて前記接触したことを検出する
ことを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(付記5)
前記周波数成分のピークが予め定めた基準値に到達したときを、前記接触したときと判断する
ことを特徴とする付記4に記載の磁気ディスク装置。
(付記6)
前記センサ部が、窒化アルミニウムを電極で挟んだ構成を有する圧電素子である
ことを特徴とする付記1〜5のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(付記7)
前記磁気ヘッドが、前記磁気ディスクからの浮力を得るスライダの浮上面と隣接する第1の面に配置され、
前記圧電素子が、前記第1の面に対向する第2の面に配置される
ことを特徴とする付記6に記載の磁気ディスク装置。
(付記8)
前記磁気ヘッドが、前記磁気ディスクからの浮力を得るスライダの浮上面に隣接する第1の面に配置され、
前記圧電素子が、前記浮上面と対向する第3の面に配置される
ことを特徴とする付記6に記載の磁気ディスク装置。
(付記9)
磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部とを備えた磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量調節方法であって、
前記磁気ヘッドを前記ディスクに接触させたときの震動を測定し、
前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、
該検出結果に基づき前記磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上量を制御する
ことを特徴とする磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記10)
前記作動部が、通電により熱膨張し、前記スライダの前記磁気ディスクに対向する面を前記磁気ディスク側に突出させるヒータを備える
ことを特徴とする付記9に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記11)
前記センサ部が前記震動を電気信号に変換し、
前記電気信号に基づいて前記接触した際の前記ヒータの通電量を検出し、該検出した通電量に基づいて前記磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上量を制御する
ことを特徴とする付記10に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記12)
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに接触したときに最も増大する前記震動の周波数成分を測定し、前記周波数成分に基づいて前記接触したことを検出する
ことを特徴とする付記9〜11のいずれかに記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記13)
前記周波数成分のピークが予め定めた基準値に到達したときを、前記接触したときと判断する
ことを特徴とする付記12に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記14)
前記センサ部が、窒化アルミニウムを電極で挟んだ構成を有する圧電素子である
ことを特徴とする付記9〜13のいずれかに記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記15)
前記磁気ヘッドが、前記磁気ディスクからの浮力を得るスライダの浮上面と隣接する第1の面に配置され、
前記圧電素子が、前記第1の面に対向する第2の面に配置される
ことを特徴とする付記14に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
(付記16)
前記磁気ヘッドが、前記磁気ディスクからの浮力を得るスライダの浮上面に隣接する第1の面に配置され、
前記圧電素子が、前記浮上面と対向する第3の面に配置される
ことを特徴とする付記14に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
図1は、本発明の実施例1に係る磁気ディスク装置の概略構成を示した図である。 図2は、磁気ヘッドの浮上量を調整する方法のフローチャートを示した図である。 図3は、図2のフローチャートにおける主要なステップについて、ヘッド部20の状態を示した図である。 図4は、フィルタ回路14から出力された信号11cの一例を示した図である。 図5は、ヒータ70のエネルギー投入量に対して、ヘッド浮上量及び信号強度がどのように変化するかを示した図である。 図6は、センサ50を位置Aに配置した例を示した図である。 図7は、センサ50を位置Bに配置した例を示した図である。 図8は、センサ50を位置Cに配置した例を示した図である。 図9は、ヘッド部20の拡大図を示した図である。 図10は、センサ50の構造を示した図である。 図11は、本実施例におけるセンサ50の製造工程を示した図(その1)である。 図12は、本実施例におけるセンサ50の製造工程を示した図(その2)である。 図13は、本実施例におけるセンサ50の製造工程を示した図(その3)である。 図14は、本実施例におけるセンサ50の製造工程を示した図(その4)である。 図15は、本実施例におけるセンサ50の製造工程を示した図(その5)である。 図16は、センサ50が位置Cに配置された場合におけるセンサ50の製造工程を示した図である。 図17は、ヘッド部20のアーム22を上下に動かして、磁気ヘッド30の浮上量を調節した例を示した図である。
符号の説明
1…磁気ディスク装置
10…制御部
10a…CPU
10b…メモリ
10c…バス
10d…入出力回路
11a…電気信号
11b,11c,11d…信号
11e…電流
12…信号増幅回路
14…フィルタ回路
16…比較回路
18…電流供給回路
20…ヘッド部
22…アーム
22a…アーム先端
24…スライダ
28,29…配線
30…磁気ヘッド
31…リードヘッド
32…シールド層
33…リード素子
35…ライトヘッド
36…ライトコイル
38…磁極
39…保護膜
40…基板
40a…アルチック基板
50…センサ
51…電極
52…絶縁層
52a,56a,60a,64a…窒化アルミニウム膜
54,62…電極(グランド電極)
58…電極(センサ電極)
54a,58a,62a…アルミニウム膜
70…ヒータ
72…突出部
100…磁気ディスク
102…記憶領域
104…非記憶領域

Claims (10)

  1. 磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、
    前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部と、
    前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、該検出結果に基づき前記作動部を制御する制御部と
    を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
  2. 前記作動部が、
    通電により熱膨張し、前記スライダの前記磁気ディスクに対向する面を前記磁気ディスク側に突出させるヒータを備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク装置。
  3. 前記センサ部が前記震動を電気信号に変換し、
    前記制御部が、前記電気信号に基づいて前記接触した際の前記ヒータの通電量を検出し、該検出した通電量に基づいて前記磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上量を制御する
    ことを特徴とする請求項2に記載の磁気ディスク装置。
  4. 前記制御部が、
    前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに接触したときに最も増大する前記震動の周波数成分を受け、前記周波数成分に基づいて前記接触したことを検出する
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
  5. 前記周波数成分のピークが予め定めた基準値に到達したときを、前記接触したときと判断する
    ことを特徴とする請求項4に記載の磁気ディスク装置。
  6. 前記センサ部が、窒化アルミニウムを電極で挟んだ構成を有する圧電素子である
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
  7. 前記磁気ヘッドが、前記磁気ディスクからの浮力を得るスライダの浮上面と隣接する第1の面に配置され、
    前記圧電素子が、前記第1の面に対向する第2の面に配置される
    ことを特徴とする請求項6に記載の磁気ディスク装置。
  8. 磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置を変位させる作動部と、前記磁気ヘッドの震動を検出するセンサ部とを備えた磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量調節方法であって、
    前記磁気ヘッドを前記ディスクに接触させたときの震動を測定し、
    前記震動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクが接触したことを検出し、
    該検出結果に基づき前記磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上量を制御する
    ことを特徴とする磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
  9. 前記作動部が、通電により熱膨張し、前記スライダの前記磁気ディスクに対向する面を前記磁気ディスク側に突出させるヒータを備える
    ことを特徴とする請求項8に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
  10. 前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクに接触したときに最も増大する前記震動の周波数成分を測定し、前記周波数成分に基づいて前記接触したことを検出する
    ことを特徴とする請求項8または9に記載の磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量制御方法。
JP2006346760A 2006-12-22 2006-12-22 磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法 Pending JP2008159160A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006346760A JP2008159160A (ja) 2006-12-22 2006-12-22 磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法
US11/999,348 US20090021867A1 (en) 2006-12-22 2007-12-05 Magnetic disk drive for controlling flying height of magnetic head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006346760A JP2008159160A (ja) 2006-12-22 2006-12-22 磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008159160A true JP2008159160A (ja) 2008-07-10

Family

ID=39659906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006346760A Pending JP2008159160A (ja) 2006-12-22 2006-12-22 磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090021867A1 (ja)
JP (1) JP2008159160A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011065719A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8558392B2 (en) * 2010-05-14 2013-10-15 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming interconnect structure and mounting semiconductor die in recessed encapsulant
US20110299189A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Hitachi Asia Limited Active head slider having piezoelectric and thermal actuators
US8523312B2 (en) 2010-11-08 2013-09-03 Seagate Technology Llc Detection system using heating element temperature oscillations
MY165816A (en) 2010-11-17 2018-04-27 Seagate Technology Llc Head transducer with multiple resistance temperature sensors for head-medium spacing and contact detection
US8730611B2 (en) * 2011-02-28 2014-05-20 Seagate Technology Llc Contact detection

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7564649B2 (en) * 2005-04-27 2009-07-21 Seagate Technology Llc Head assembly having a sensing element to provide feedback for head-media instability

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011065719A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20090021867A1 (en) 2009-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8144419B1 (en) Disk drive detecting head touchdown from microactuator signal
US8681445B1 (en) Disk drive detecting head touchdown by computing anti-correlation in sensor signal
US8837075B2 (en) Head assembly with head-media spacing control
US6417979B1 (en) Disk drive including strain transducer for detecting mechanical shock
US8089719B1 (en) Finding touchdown frequency for a head in a disk drive
US7489466B2 (en) Enabling intermittent contact recording on-demand
JP2008159160A (ja) 磁気ディスク装置及び磁気ヘッド浮上量制御方法
JP2010027156A (ja) 磁気記録装置及び接触検出方法
JP2010146629A (ja) 薄膜aeセンサ内蔵型薄膜磁気ヘッド
JP2008159241A (ja) 静電力による飛行高さの非接触測定
US7742255B2 (en) Head-disc interface (HDI) modal response monitoring
JP2006202391A (ja) 磁気ディスク装置及びフライング・ハイトの測定方法
JP2009087405A (ja) ディスク・ドライブ装置、その製造方法及びクリアランス調整するヒータのヒータ・パワー値を設定する方法
US20080186621A1 (en) Disk Drive Fly Height Monitoring Arrangement and Method
US7417820B2 (en) Head support mechanism, magnetic head assembly, and magnetic disk drive apparatus
JP4850722B2 (ja) 磁気ディスク装置、磁気ディスク装置用プリアンプ、磁気ディスク装置用フレキシブルプリンテッドケーブル組立体
US8724249B2 (en) Disk drive with multiplexed read signal and fly-height signal for fly-height monitoring during writing
JP4795982B2 (ja) ディスク・ドライブ装置、その高度判定方法及びそのヘッド素子部の特性判定方法
JP2011090768A (ja) 接触を検出するヘッドジンバルアセンブリ
JP2009157987A (ja) ヘッド・スライダのリセス量を調整する方法及びディスク・ドライブ装置
JP2008234745A (ja) ヘッドとディスクとの間のクリアランス調整量を制御する制御値を決定する方法、ディスク・ドライブ装置及びその製造方法
JP2008293625A (ja) ヘッドとディスクとの間のクリアランスを制御する制御値を決定する装置、その方法及び磁気ディスク・ドライブ装置
JP4984943B2 (ja) 圧電センサ装置及び記録装置
US6979389B2 (en) Micro-actuation apparatus for head ABS planarity (PTR) control during slider machining
US9202495B2 (en) Method and apparatus for detecting proximity contact between a transducer and a medium

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20091022