JP2011258300A - 磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】情報の記録、及び／または再生の性能を向上し得る磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る磁気ヘッドは、以下の工程から得られる。
（１）磁気媒体対向面Ａを覆うように保護膜２５を形成する。
（２）磁気記録媒体Ｍが設けられた磁気記録再生装置の筐体の内部において、磁気媒体対向面Ａを磁気記録媒体Ｍの表面と対向させる。
（３）磁気記録媒体Ｍを回転させるとともに、給電により発熱抵抗体Ｈを発熱させ、この発熱による熱膨張によって、保護膜２５と磁気記録媒体Ｍが接触するように磁気媒体対向面Ａを膨出させる。
（４）保護膜２５のうち、再生素子Ｓと記録素子Ｐの少なくとも一方を覆う部位を削り取って除去する。
【選択図】図９

Description

本発明は、磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置、及びその製造方法に関する。

ハードティスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記録再生装置の分野では、記録密度の向上の要請に従い、記録媒体である磁気ディスクを数多く搭載している。磁気ディスクの枚数が増加すると、空気の乱れ、いわゆる風乱に起因する磁気ディスクの振動及び騒音の問題を生ずるだけでなく、磁気ディスクが回転するときに発生する流体損失、いわゆる風損を増加させるので、装置に内蔵するモータの出力を大きくする必要が生ずる。

この問題を解決するため、例えば特許文献１では、風乱及び風損を減少すべく、装置内部の空気を、それよりも気体密度の小さなヘリウムガスに置換して、装置全体を完全に密封する技術が開示されている。

また、特許文献２には、磁気ディスクのトラックアドレスを示すサーボ領域に所定のサーボデータを記録する工程において、一時的に、装置内の空気をヘリウムなどの気体密度の小さい不活性ガスに置換することによって風乱を低減し、サーボデータの書き込み精度を向上する技術が開示されている。

前者の技術によると、最終的に、ヘリウムガスが装置内に封入されたままになるのに対して、後者の技術によると、サーボデータの書き込み後に、不活性ガスを空気に置換しなおすために、最終的に、空気が装置内に封入される。装置外にガスを漏洩させないように高い気密性を実現できるのであれば、技術的な効果を考慮した場合、通常行なわれる情報の再生動作及び記録動作においても、風乱を低減して、読み出し及び書込みの精度を向上させることができるので、前者の技術が好ましいのは明らかである。さらに、このように不活性ガスを装置内に封入することによって望ましくない化学反応を防止することができるから、磁気ヘッドと磁気ディスクの腐食を防止することもできる。

しかしながら、前者の技術により製造された装置は、高い気密性を備えた筐体構造を有するため、内蔵された磁気ヘッドの磁気媒体対向面に形成されたＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）の保護膜を、組立て後に外部から除去することができないという問題がある。この保護膜は、一連の製造工程中の複数回の洗浄処理において、磁気ヘッドを界面活性剤による腐食作用から守るために設けられ、実質的に製造工程には欠くことができないものである。

しかし、上述した技術を用いて装置に不活性ガスを封入すれば、装置の組立て後の腐食作用は十分に防止され得るから、結果的に、保護膜は不必要なものとなる。また、保護膜は、その厚みにより、磁気ディスクの表面と磁気ヘッドの磁気媒体対向面の間の磁気的距離を増加させ、情報の記録及び再生の性能向上の障害となり得る。

特開２００７−３２８８８０号公報 特許第００４３５８７００号

本発明の課題は、情報の記録、及び／または再生の性能を向上し得る磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置、及びその製造方法を提供することである。

１．磁気ヘッド
上述した課題を解決するため、本発明に係る磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記録された情報を再生するための再生素子と、磁気記録媒体に情報を記録するための記録素子と、発熱抵抗体とを含み、前記再生素子及び前記記録素子が露出した磁気媒体対向面を有する。

そして、本発明に係る磁気ヘッドは、以下の工程から得られる。
（１）前記磁気媒体対向面を覆うように保護膜を形成する。
（２）磁気記録媒体が設けられた磁気記録再生装置の筐体の内部において、前記磁気媒体対向面を前記磁気記録媒体の表面と対向させる。
（３）前記磁気記録媒体を回転させるとともに、給電により前記発熱抵抗体を発熱させ、この発熱による熱膨張によって、前記保護膜と前記磁気記録媒体が接触するように前記磁気媒体対向面を膨出させる。
（４）前記保護膜のうち、前記再生素子と前記記録素子の少なくとも一方を覆う部位を削り取って除去する。

本発明に係る磁気ヘッドは、上記（１）の工程により、保護膜が形成された磁気媒体対向面を有するから、上述した製造工程中の洗浄処理により腐食することがない。

また、本発明に係る磁気ヘッドは、上記（２）の工程により、磁気記録再生装置に組み込まれた後、上記（３）の工程により、回転する磁気記録媒体の表面に保護膜を押し当てることができる。そして、上記（４）の工程により、再生素子、及び／または記録素子を装置内の雰囲気に露出させることができる。

したがって、本発明に係る磁気ヘッドは、情報の記録、または再生にあたり、発熱抵抗素子の発熱により再生素子、及び／または記録素子を膨出させることによって、除去した保護膜の厚み分だけ、再生素子、及び／または記録素子を磁気記録媒体に近づけることができる。

よって、本発明に係る磁気ヘッドは、磁気媒体対向面と磁気記録媒体の間の磁気的距離を減少させ、情報の記録、及び／または再生の性能を向上させ得る。

２．ヘッドアセンブリ
上述した課題を解決するため、本発明に係るヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む。

前記ヘッド支持装置は、前記磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、前記磁気ヘッドを支持する。

本発明において、ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドをヘッド支持装置（ジンバル）に取り付けたＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）、ＨＧＡをアームに取り付けたＨＡＡ（Head
Arm Assembly)が含まれる。

本発明に係るヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドを含むから、既に述べた作用効果を奏する。

３．磁気記録再生装置
上述した課題を解決するため、本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気ヘッドを含むヘッドアセンブリと、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるモータとを、不活性ガスを封入した筐体の内部に備える。

前記磁気ヘッドは、発熱抵抗体を含み、保護膜により覆われた磁気媒体対向面を有している。

前記発熱抵抗体は、給電されることにより発熱し、この発熱による熱膨張によって、前記磁気媒体対向面は、前記保護膜と前記磁気記録媒体が接触するように膨出する。

磁気記録再生装置の代表例は、ハードディスクと称される磁気記録媒体を用いたハードディスク装置（ＨＤＤ）である。

本発明に係る磁気記録再生装置によると、筐体の内部に不活性ガスが封入されているから、上述した風乱及び風損を低減することができる。また、磁気ヘッドは、保護膜が形成された磁気媒体対向面を有するから、上述した製造工程中の洗浄処理により腐食することがない。

さらに、発熱抵抗体は、給電されることにより発熱し、この発熱による熱膨張によって、磁気媒体対向面は、保護膜と磁気記録媒体が接触するように膨出する。

したがって、本発明に係る磁気記録再生装置は、保護膜を磁気記録媒体の表面と接触させることができ、この状態において、モータによって磁気記録媒体を回転させることにより保護膜を削り取って除去することができる。

よって、本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気媒体対向面の再生素子、及び／または記録素子を装置内の雰囲気に露出させることができ、上述した磁気ヘッドと同じ作用効果を奏することができる。

４．磁気記録再生装置の製造方法
上述した課題を解決するため、本発明に係る磁気記録再生装置の製造方法は次の工程を含む。
（１）発熱抵抗体を含む磁気ヘッドの磁気媒体対向面に保護膜を形成する工程
（２）前記磁気ヘッドをヘッド支持装置に取り付けてヘッドアセンブリを組み立てる工程（３）筐体の内部に、前記ヘッドアセンブリと磁気記録媒体とを取り付ける工程
（４）筐体の内部に不活性ガスを封入する工程
（５）前記磁気記録媒体を回転させるとともに、給電により前記発熱抵抗体を発熱させ、この発熱による熱膨張によって、磁気媒体対向面を、保護膜と磁気記録媒体が接触するように膨出させる工程
本発明に係る磁気記録再生装置の製造方法によると、上述した磁気ヘッドを備えた磁気記録再生装置が得られるから、既に述べた作用効果が得られる。

以上述べたように、本発明によれば、情報の記録、及び／または再生の性能を向上し得る磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置、及びその製造方法を提供することができる。

本発明に係る磁気記録再生装置の製造工程の概略を示す流れ図である。 磁気ヘッドの斜視図である。 図２の３−３線における部分断面図である。 磁気ヘッドの磁気媒体対向面の平面図である。 ＨＧＡの平面図である。 図５に示したＨＧＡの底面図である。 ＨＡＡの平面図である。 磁気記録再生装置の内部の斜視図である。 本発明に係る磁気ヘッドの図２の３−３線における部分断面図である。 磁気的距離に対する出力比を示すグラフである。 図４の１１−１１線における部分断面図である。 磁気ヘッドと信号処理部の電気的構成図である。 他の実施形態に係る図１１相当の断面図である。 他の実施形態に係る磁気ヘッドの電気的構成図である。 さらに他の実施形態に係る磁気ヘッドの保護膜の除去工程を表す概略の側方断面図である。 さらに他の実施形態に係る磁気ヘッドの電気的構成図である。

図１は、本発明に係る磁気記録再生装置の製造工程の概略を示す流れ図である。この流れ図に沿って、本発明に係る、磁気ヘッド、ヘッドアセンブリ、磁気記録再生装置、及びその製造方法について、以下に説明する。

まず、ウエハ工程（Ｓｔ１）から洗浄工程（ｓｔ６）までは、本発明に係る磁気ヘッドの主要な製造工程である。ウエハ工程（Ｓｔ１）において周知の技術によって製造された磁気ヘッドのウエハは、ダイシング工程（Ｓｔ２）によりブロック単位に分割され、さらなる段階的な分割処理を経て、所定数の磁気ヘッドが横並びに配置された棒状のロウバー（Ｒａｗ Ｂａｒ）を得る。この段階において、磁気ヘッドの再生素子及び記録素子が、磁気媒体対向面に露出する。

そして、パターニング工程（Ｓｔ３）において、エアベアリング面（ＡＢＳ：Air Bearing Surface）、すなわち磁気媒体対向面を、フォトリソグラフィプロセスにより得たマスクを用いて、周知のエッチングプロセスにより形成する。

磁気媒体対向面は、その後、ＤＬＣ形成工程（Ｓｔ４）において、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ：Diamond-Like Carbon）からなる保護膜により覆われる。この保護膜は、プラズマＣＶＤなどの周知の方法を用いて形成される。なお、本実施形態では、保護膜として代表的なＤＬＣを挙げているが、これに限定されるものではなく、腐食作用を防止し得る他の素材を採用してもよい。

そして、試験工程（Ｓｔ５）において、ロウバーは磁気ヘッドごとに分割され、個々の磁気ヘッドごとに特性試験、及び外観の確認が行われる。試験後、磁気ヘッドは、試験時についた端子の汚れなどを除去するため、洗浄工程（Ｓｔ６）において洗浄処理がなされる。このとき、磁気媒体対向面は、保護膜により覆われているから、界面活性剤による腐食作用から十分に保護される。

図２には、このようにして得られた磁気ヘッドの外観の例が示されている。磁気ヘッドは、略直方体構造のスライダ基体Ｂと、浮上特性に直接関与するエアベアリング面Ａを有している。このエアベアリング面Ａは、磁気ディスクの回転により生じた流体流Ｆｓの粘性から、磁気ヘッドを浮上させる圧力を発生させるための構造を有している。

図３には、図２の３−３線における一部の断面が示され、図４には、正面視の磁気媒体対向面Ａが示されている。これらの図を参照して、磁気ヘッドの層構成の概略を説明する。なお、図に示されたＹ軸方向における記録媒体対向面Ａに近い側および遠い側をそれぞれ「前方」および「後方」と表記する。

また、図３には、理解を容易にするために、磁気記録再生装置内に設けられる磁気記録媒体である磁気ディスクＭが、併せて示されている。磁気ディスクＭは、基板４４と、磁性層４３と、保護層４２と、潤滑層４１とが、この順に積層されてなる。ここで、磁気ヘッドの浮上量ＦＬは、潤滑層４１と磁気ヘッドの保護膜２５の間の距離により定義され、磁気的距離Ｌ１は、磁性層４３と磁気ヘッドの磁気媒体対向面Ａの間の距離により定義される。

磁気ヘッドは、基板１上に、絶縁膜２と、磁気抵抗効果（ＭＲ：magneto-resistive effect）を利用した再生ヘッドＲと、分離膜６と、垂直記録方式の記録処理を実行する記録ヘッドＷと、オーバーコート膜２３とがこの順に積層されたものである。

再生ヘッドＲは、下部リードシールド膜３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド膜５とがこの順に積層されたものである。シールドギャップ膜４には再生素子Ｓが埋設されている。

下部リードシールド膜３および上部リードシールド膜５は、いずれも再生素子Ｓを周辺から磁気的に分離するものであり、記録媒体対向面Ａから後方に向かって延びている。上部リードシールド膜５と下部リードシールド膜３は、ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）などの磁性材料により構成されている。また、シールドギャップ膜４は、再生素子Ｓを周辺から電気的に分離するものであり、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。

再生素子Ｓは、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：giant magneto-resistive effect）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：tunneling magneto-resistive effect）などを有する素子であり、典型的にはＴＭＲ素子が採用され得る。図４に示されるように、再生素子Ｓは、端面が磁気媒体対向面Ａに露出し、両側部には、絶縁膜を介して隣接するように、２つのバイアス磁界印加膜２４が備えられている。

分離膜６は、再生ヘッドＲと記録ヘッドＷを電気的かつ磁気的に分離するものであり、その内部にはヒータＨが設けられている。ヒータＨは、発熱抵抗体であって、外部からの給電により発熱する。この発熱による熱膨張によって、磁気媒体対向面Ａは膨出し、併せて、これを覆うＤＬＣ保護膜２５の表面ｆ１も膨出する。符号ｆ２は、膨出した保護膜２５の表面を表している。ヒータＨは、後述するＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）と、通常行われる情報の記録動作、及び再生動作とにおいて、それぞれ使用される。

また、記録ヘッドＷは、磁性膜７、絶縁膜８〜１２，１８〜２０、コイル２１ａ，２１ｂ、第１のギャップ膜１４、第２のギャップ膜１６、主磁極膜Ｐ、第１の非磁性膜１５、第２の非磁性膜２７、シールド膜１７、ヨーク膜２２を有している。

コイル２１ａ，２１ｂは、スパイラル形状を有し、磁気記録媒体Ｍに記録する情報に応じた記録磁界を発生する。第１コイル２１ａは、絶縁膜１９により巻線間を充填されるとともに周囲を覆われており、一方、第２コイル２１ｂの巻線間には絶縁膜１２が充填され、さらに、その周辺を絶縁膜１０が覆っている。この絶縁層１０は、アルミナなどによって形成され、また、絶縁膜１２，１９は、フォトレジストなどによって形成されている。さらに、第２コイル２１ｂのトレーリング側にも、アルミナ等の絶縁材料によって形成された絶縁層１１が設けられている。

絶縁層１１には、保護膜２５に隣接するように抵抗素子Ｒｓが埋設されている。抵抗素子Ｒｓは、図４に示されるように、両側でリード線２６ａ，２６ｂと接続され、後述するＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）において、ＤＬＣ保護膜２５の除去を外部から検出するためのセンサの機能を果たす。

主磁極膜Ｐは、垂直磁気記録方式の記録素子であり、コイル２１ａ，２１ｂから発生した記録磁界の磁束を通過させて情報を磁気ディスクＭに記録する。

主磁極膜Ｐは、磁気媒体対向面Ａから後方に延びる磁性材料の多層膜であって、図４に示されるように、両側部が第２の非磁性膜２７に隣接するように設けられている。主磁極膜Ｐの端面は、記録媒体対向面Ａに露出し、トレーリング側に位置する長辺およびリーディング側に位置する短辺をそれぞれ上底および下底とする逆台形形状をなす。この逆台形形状の上辺が、主磁極膜Ｐの実質的な記録箇所であり、その幅により記録トラック幅が規定される。記録トラック幅は、一般的に約０．２μｍ以下である。

第１の非磁性膜１５は、主磁極膜Ｐを周囲から電気的および磁気的に分離し、アルミナ、ＳｉＯ_２等の無機絶縁材料、またはＲｕ、Ｔｉ等の金属材料よりなる。

また、図４に示された第２の非磁性膜２７は、Ｘ軸方向において主磁極膜Ｐと隣接し、主磁極膜Ｐを周囲から電気的および磁気的に分離するためのもので、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。

第１のギャップ膜１４と第２のギャップ膜１６は、非磁性材料からなり、記録媒体対向面Ａにおいて端面を有し、それぞれ、アルミナなどからなる絶縁膜１１と主磁極膜Ｐとの間と、シールド膜１７と主磁極膜Ｐとの間に配置されている。

シールド膜１７は、磁性材料からなり、磁束の循環機能を担うものであって、記録媒体対向面Ａにおいて主磁極膜Ｐの端面に対してトレーリング側に配置された端面を有している。シールド膜１７は、第２のギャップ膜１６に隣接するように配置された第１層１７ａと、第１層１７ａのトレーリング側に接続された第２層１７ｂとを有している。この第２層１７ｂは、アルミナ等の絶縁材料からなる絶縁膜１８を介して、第１層１７ａの後方に設けられたヨーク膜２２に接続されている。つまり、シールド膜１７は、記録媒体対向面Ａから離れた位置で、ヨーク膜２２を介して主磁極膜Ｐに接続されており、主磁極膜Ｐ、シールド膜１７およびヨーク膜２２は、コイル２１ａ，２１ｂが発生する磁界に対応した磁束を循環させる磁路を形成している。

オーバーコート膜２３は、磁気ヘッドを保護するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁材料により構成されている。

このような構成を有する磁気ヘッドは、次に、ヘッドアセンブリ工程（Ｓｔ７）においてヘッドアセンブリに組み立てられる。ヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含む。ヘッド支持装置は、磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、磁気ヘッドを支持する。本発明において、ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドをヘッド支持装置（ジンバル）に取り付けたＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）、ＨＧＡをアームに取り付けたＨＡＡ（Head Arm Assembly)が含まれる。

図５はヘッドアセンブリの正面図、図６は、図５に図示されたヘッドアセンブリの底面図である。図示されたヘッドアセンブリは、ＨＧＡであり、サスペンション２０３と、上述した磁気ヘッドＨＤとを含む。サスペンション２０３は、ロードビーム２２１と、フレ
クシャ２０２とを含む。ロードビーム２２１は、中央を通る長手方向軸線の自由端近傍に、荷重用ディンプル２２７を有する。

フレクシャ２０２は薄いバネ板材で構成され、一方の面がロードビーム２２１の荷重用ディンプル２２７を有する側の面に取り付けられ、荷重用ディンプル２２７から押圧荷重を受けている。フレクシャ２０２の他方の面には、磁気ヘッドＨＤが取り付けられている。フレクシャ２０２は、ロードビーム２２１の荷重用ディンプル２２７を有する側に結合されている。

フレクシャ２０２は、中央に舌状部２２２を有する。舌状部２２２は、一端がフレクシャ２０２の横枠部２２３に結合されている。フレクシャ２０２の横枠部２２３は両端が外枠部２２５、２２６に連なっている。外枠部２２５、２２６と舌状部２２２との間には、舌状部２２２の周りに、溝２２４が形成されている。舌状部２２２の一面には磁気ヘッドＨＤが接着などの手段によって取り付けられ、荷重用ディンプル２２７の先端がバネ接触している。

磁気ヘッドＨＤは、スライダのエアベアリング面Ａとは反対側の一面がサスペンション２０３の舌状部２２２に取り付けられている。磁気ヘッドＨＤには、図示しない可撓性リード線などが接続される。

図７はＨＡＡの正面図である。ＨＡＡは、サスペンション２０３と、磁気ヘッドＨＤが設けられたフレクシャ２０２と、アーム２０４とを含む。アーム２０４は、適当な非磁性金属材料、例えば、アルミ合金等を用いて一体成形されている。アーム２０４には、取り付け孔が備えられている。取り付け孔は、磁気ディスク装置に含まれる位置決め装置に取り付けるために用いられる。サスペンション２０３は、一端がアーム２０４に、例えばボール接続構造等によって固定されている。

得られたヘッドアセンブリは、試験工程（Ｓｔ８）において、特性試験、及び外観の確認が行われる。試験後、ヘッドアセンブリは、試験時についた端子の汚れなどを除去するため、洗浄工程（Ｓｔ９）において洗浄処理がなされる。このとき、磁気媒体対向面Ａは、ＤＬＣ保護膜２５により覆われているから、界面活性剤による腐食作用から十分に保護される。

次に、ヘッドアセンブリは、組立工程（Ｓｔ１０）において、複数のＨＡＡをスタックしたＨＳＡ（Head Stack Assembly）に組み立てられ、さらに、磁気ディスクＭなどとともに、磁気記録再生装置の筐体内に取り付けられる。

図８は磁気記録再生装置の内部の斜視図である。図８では、装置の内部構造を見やすくするために、筐体２００を部分的に切り欠いて示している。

この磁気記録再生装置は、上述したヘッドアセンブリを搭載したものであり、本実施形態ではハードディスクドライブを例として挙げる。磁気記録再生装置は、筐体２００の内部に、情報が磁気的に記録される複数の磁気ディスク（つまり、ハードディスク）Ｍと、磁気ディスクＭを回転させるスピンドルモータ２０５と、各磁気ディスクＭに対応して配設され、磁気ディスクＭと磁気媒体対向面Ａが対向するように磁気ヘッドＨＤを一端部において支持する複数のサスペンション２０３と、このサスペンション２０３の他端部を支持する複数のアーム２０４と、を備えている。この機構の動作は、情報の記録及び再生を含めて、信号処理部２０９によって電気的に制御される。

磁気ヘッドＨＤは、情報の記録動作時または再生動作時において磁気ディスクＭが回転
すると、その磁気ディスクＭの記録面（磁気ヘッドと対向する面）とエアベアリング面Ａとの間に生じる流体流を利用して、磁気ディスクＭの記録面から浮上する。

磁気ディスクＭは、筐体２００に固定されたスピンドルモータ２０５を中心として回転可能になっている。アーム２０４は、動力源としての駆動部２０６に接続されており、筐体２００に固定された固定軸２０７を中心として、ベアリング２０８を介して旋回可能になっている。駆動部２０６は、例えば、ボイスコイル膜モータなどの駆動源を含んで構成されている。

このような構成の磁気記録再生装置の筐体２００は、上述したような公知技術に基づく適当な気密構造を備え、次のガス注入工程（Ｓｔ１１）において、ヘリウムなどの希ガスが内部に封入される。これにより、上述した風乱及び風損が低減される。

本発明の最も特徴的な部分は、その後に行われるＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）にある。本発明に係る磁気ヘッドは、この工程を経て得られる。

ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）では、スピンドルモータ２０５により磁気ディスクＭを回転させるとともに、給電により磁気ヘッドＨＤのヒータＨを発熱させ、この発熱による熱膨張によって、磁気媒体対向面Ａを、保護膜２５と磁気ディスクＭが接触するように膨出させる。

これにより、回転する磁気ディスクＭの表面に保護膜２５を押し当て、保護膜２５のうち、再生素子Ｓと記録素子Ｐを覆う部位を削り取って除去することができる。

この様子は、図３を参照して理解される。すなわち、保護膜２５の表面ｆ１は、ヒータＨの発熱によって膨出し、これにより、膨出した表面ｆ２は磁気ディスクＭの表面と接触する。このとき、磁気媒体対向面Ａにおいて、再生素子Ｓの端面と主磁極Ｐの端面とが同程度にまで膨出すれば、再生素子Ｓの端面を覆う保護膜２５の部位と主磁極Ｐの端面を覆う保護膜２５の部位とが同じ比率で削れるため、処理効率がよい。

また、保護膜２５の除去の効率は、保護膜２５と磁気ディスクＭの表面のそれぞれの表面粗さＲａによっても影響される。したがって、予め、これらの表面を、周知の加工手段を用いて加工し、最適な表面粗さＲａを得るとよい。保護膜２５の表面については、例えば、上述したＤＬＣ形成工程（Ｓｔ４）の後、周知の研磨手法によって所定の表面粗さＲａを得るとよい。

一方、磁気ディスクＭについては、表面全体を一様に加工した場合、情報の再生及び記録にあたり、ディスクＭの回転により発生する流体流に影響を与え、これに伴い、磁気ヘッドＨＤの浮上の安定性に影響を与え得る。しかも、磁気ディスクＭの表面は、通常、潤滑層４１として、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）などの、潤滑性は高いが硬度は低い物質により形成されているから、保護膜２５の除去の効率はあまり高くない。したがって、潤滑層４１の下に形成された保護層４２を表面に露出させた特定の領域を設けて、その表面粗さＲａを調整した上で保護膜２５の除去の用途に割り当てると望ましい。保護層４２は、通常、磁気ヘッドＨＤの保護膜２５と同じＤＬＣからなるため、硬度の点から高い除去効率が得られる。

そのような領域を設けるトラックとして、例えば、コンタクトスタートストップ方式の装置においては、磁気ヘッドＨＤの退避領域である内周部に隣接するトラックが、一方、ロード／アンロード方式の装置においては、磁気ヘッドＨＤの退避領域であるランプ部に最も近い最外周トラックが考えられる。これによれば、保護膜２５の除去が完了すると、
磁気ヘッドＨＤを、磁気ディスクＭの記録領域を横断させることなく、即時に退避領域に退避させることができるから、除去により生ずる多くの削りカスを磁気ディスクＭの記録領域の上にばら撒くことを回避することができる。

削りカスの多くは、磁気ディスクＭの回転により生ずる遠心力によって磁気ディスクＭの外側へと飛ばされるが、削りカスは微細であるため、これにより装置の動作が影響を受けることはない。ただし、振動などの外的要因によって、削りカスが磁気ディスクＭの記録領域の上に落下するのは好ましくない。そこで、例えば、ＤＬＣ形成工程（Ｓｔ４）に先立って、筐体２００の内壁面に粘着性の物質を塗布しておき、飛散した削りカスを吸着すると望ましい。

図９には、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）により得られた磁気ヘッドの図３相当の断面図が示されている。ここで、保護膜２５が除去された部位は、図４の一点鎖線により囲まれた領域ｇに対応している。

これらの図から理解されるように、領域ｇは、磁気媒体対向面Ａにおいて、再生素子Ｓの端面と主磁極Ｐの端面を含む略楕円形状となる。これにより、再生素子Ｓの端面と主磁極Ｐの端面を装置内の雰囲気に露出させることができる。このとき、装置の筐体２００の内部には不活性ガスが封入されているので、再生素子Ｓの端面と主磁極Ｐの端面は、望ましくない化学反応から保護される。もっとも、保護膜２５のうち、再生素子Ｓ、または主磁極Ｐのいずれか一方を覆う部位のみを除去してもよい。

情報の再生及び記録にあたっては、図９に示されるように、ヒータＨの発熱によって磁気媒体対向面Ａを、符号Ａ’により示される一点鎖線の位置にまで膨出させる。これにより、実質的に浮上量ＦＬを変えることなく、膨出時の磁気媒体対向面Ａ’と磁気ディスクＭの保護層４２の間の磁気的距離は、保護膜２５の厚さｄの分だけ減少する。すなわち、図３に示された磁気的距離Ｌ１と、図９に示された磁気的距離Ｌ２との差分は、おおまかに厚さｄとなる。

図１０は、磁気的距離に対する磁気ヘッドの信号出力比を、ウォレス（Ｗａｌｌａｃｅ）の近似式に従って見積もったグラフである。例えば、厚さｄを２（ｎｍ）、磁気的距離Ｌ１を１０（ｎｍ）とすると、保護膜２５の除去後の磁気的距離Ｌ２は８（ｎｍ）となるから、出力比は、上記のグラフによると０．１８２から０．１１９となり、結果的におよそ５０（％）の増加が見込まれる。なお、同じように磁気的距離を２（ｎｍ）だけ減少させる場合であって、磁気的距離が８（ｎｍ）から６（ｎｍ）となるときは、より大きな改善が見込まれることは容易に理解されよう。

ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）の後、磁気記録再生装置は、試験工程（Ｓｔ１３）を経て完成する。この試験工程（Ｓｔ１３）では、主に、磁気ディスクＭに対する情報の記録及び再生の性能評価が実施され、保護膜２５の除去が正常に行われたことを担保する。

もっとも、保護膜２５の除去は、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）において、抵抗素子Ｒｓに流れる電流、または抵抗素子Ｒｓに加わる電圧に基づいて検出することができる。その手法について以下に説明する。

図１１は、図４の１１−１１線における断面図である。抵抗素子Ｒｓの両側には、リード線２６ａ，２６ｂが、磁気媒体対向面Ａに沿って延在し、フレキシブル基板などからなる配線部を介して、装置内の信号処理回路２０９と電気的に接続されている。リード線２６ａ，２６ｂは、図４に示されるように、磁気媒体対向面Ａに露出し、その抵抗値を小さくするため、抵抗素子Ｒｓと比較すると幅が広く形成されている。

また、符号ａにより示される一点鎖線は、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）の後の磁気媒体対向面Ａを表している。この状態では、抵抗素子Ｒｓは少し削られて、リード線２６ａ，２６ｂの電流方向、つまりＸ軸方向において幅が狭くなっている。

図１２には、磁気ヘッドＨＤと信号処理回路２０９の概略の電気的構成が示されている。信号処理回路２０９は、発熱制御部３０と検出回路３１とを含んでおり、磁気ヘッドＨＤの側面にある端子Ｔを介して、抵抗素子Ｒｓは検出回路３１に、ヒータＨは発熱制御部３０にそれぞれ接続されている。

発熱制御部３０は、ヒータＨの発熱量が所定値となるように、ヒータＨに電流を流す回路である。また、検出回路３１は、比較器を有しており、抵抗素子Ｒｓに流れる電流、または抵抗素子Ｒｓに加わる電圧が所定値となったことを検出して、その通知信号Ｎを発熱制御部３０に出力する。つまり、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）において、図１１の磁気媒体対向面Ａが一点鎖線ａに至るまで後退すると、抵抗素子Ｒｓは、上述したように幅が狭くなり、その抵抗値が増加するので、検出回路３１は、このときの抵抗素子Ｒｓの電流値、または電圧値に基づいて、保護膜２５の除去を検出するのである。

発熱制御部３０は、通知信号Ｎを受けると、抵抗素子Ｒｓに電流を流すことを停止する。これによって、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）において、保護膜２５を好適に削ることができる。

もっとも、発熱制御部３０は、保護膜２５の除去時の発熱制御のみを行うものである必要はない。発熱制御部３０は、通常行われる情報の再生時及び記録時にもヒータＨの発熱制御を行って、磁気媒体対向面Ａを図９の符号Ａ’により示される位置にまで膨出させ、これにより、磁気ヘッドＨＤに所定の浮上量ＦＬを与えることができる。つまり、発熱制御部３０は、異なる２つの制御モードを有するように構成され得る。制御モードの切り替えは、予め信号処理回路２０９に組み込まれたソフトウェアによって行ってもよいし、外部からの信号処理回路２０９を介した操作によって行ってもよい。

また、図１３と図１４には、それぞれ、他の実施形態に係る、図１１相当の断面図と、図１２相当の電気的構成図が示されている。この実施形態では、保護膜２５に隣接し、磁気媒体対向面Ａに沿って延在する導電膜２７が、先の実施形態に追加して設けられている。導電膜２７は、導電率の高い物質が好ましく、例えば、銅、ニッケル、及びパーマロイからなる群より選択された１種からなる。導電膜２７は、ＣＶＤなどの公知の手法によって形成される。

抵抗素子Ｒｓは、媒体対向面Ａから見て、導電膜２７の後方に位置し、抵抗素子Ｒｓと導電膜２７の間には必要に応じて間隔がおかれる。したがって、抵抗素子Ｒｓと導電膜２７は、図１３に示されるように、その両側のリード線２６ａ，２６ｂに対して並列接続された関係を有する。

この実施形態では、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）において、図１３の磁気媒体対向面Ａが一点鎖線ａに至るまで後退すると、導電膜２７が完全に除去されて、リード線２６ａ，２６ｂは、抵抗素子Ｒｓのみによって短絡された状態になる。検出回路３１は、このときの抵抗素子Ｒｓの電流値、または電圧値に基づいて、保護膜２５の除去を検出する。

これらの２つの実施形態のうち、前者は、センサ機能を果たす抵抗素子Ｒｓ自体が削られるために高い検出感度が得られるが、抵抗素子Ｒｓを磁気媒体対向面Ａに沿って形成するので、製造時の抵抗素子Ｒｓの位置のばらつきが大きくなり得る。一方、後者は、抵抗
値が低い導電膜２７を使用するので、あまり高い検出感度は得られないが、抵抗素子Ｒｓの位置が導電膜２７の後方であるため、位置のばらつきは少ない。何れの実施形態を採るかは、設計に応じて適宜に決定すべきである。

これまで説明した磁気ヘッドＨＤは、単一のヒータＨを備えるものであったが、本発明は、これに限定されることはない。図１５には、再生素子Ｓと主磁極ＰのそれぞれにヒータＨ１，Ｈ２を設けた磁気ヘッドの使用例が表されている。

この磁気ヘッドＨＤにおいて、ヒータＨ１は、再生素子Ｓの媒体対向面Ａ側端面を膨出させる第１の発熱抵抗体であり、ヒータＨ２は、主磁極Ｐの媒体対向面Ａ側端面を膨出させる第２の発熱抵抗体である。ヒータＨ１は、媒体対向面Ａから見て、再生素子Ｓの後方に位置し、ヒータＨ２は、媒体対向面Ａから見て、主磁極Ｐの後方に位置している。

このようなデュアルヒータＨ１，Ｈ２を設けることによって得られる利点は、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）において、再生素子Ｓと主磁極Ｐの各々の膨出の程度を制御し得ることである。ハードディスク装置内で、通常、磁気ヘッドＨＤは、磁気媒体対向面Ａが磁気ディスクＭの表面に対して傾斜した状態に保持されるため、再生素子Ｓの磁気的距離と主磁極Ｐの磁気的距離には微小な差が存在する。したがって、その差を補償すべく、再生素子Ｓと主磁極Ｐの各々の膨出の程度を制御すれば、保護膜２５のうち、再生素子Ｓと主磁極Ｐの両方を覆う部位を、ほぼ一様な比率で削り取ることができる。

具体的には、膨出した磁気媒体対向面Ａ’が磁気ディスクＭの表面に対して略平行になるように、ヒータＨ１の発熱量とヒータＨ２の発熱量とを調整するとよい。

図１６には、ヒータＨ１，Ｈ２を含む磁気ヘッドＨＤの概略の電気的構成が示されている。ヒータＨ１，Ｈ２は、それぞれ、上述した発熱制御部３０と接続され、各端子Ｔを介して、互いに独立して発熱制御部３０から給電される。そして、発熱制御部３０は、ヒータＨ１，Ｈ２のそれぞれの発熱量を独立して制御することによって、磁気媒体対向面Ａ、あるいは保護膜２５の表面を、磁気ディスクＭの表面に対して略平行となるように膨出させるのである。

これまで述べたように、本発明に係る磁気ヘッドは、ＤＬＣ形成工程（Ｓｔ４）により、保護膜２５が形成された磁気媒体対向面Ａを有するから、上述した製造工程中の洗浄処理により腐食することがない。

また、本発明に係る磁気ヘッドは、組立工程（Ｓｔ１０）により、磁気記録再生装置に組み込まれた後、ＤＬＣ除去工程（Ｓｔ１２）により、回転する磁気記録媒体Ｍの表面に保護膜２５を押し当てることができ、そして、再生素子Ｓ、及び／または記録素子Ｐを装置内の雰囲気に露出させることができる。

したがって、本発明に係る磁気ヘッドは、情報の記録、または再生にあたり、発熱抵抗素子Ｈの発熱により再生素子Ｓ、及び／または記録素子Ｐを膨出させることによって、除去した保護膜２５の厚み分だけ、再生素子Ｓ、及び／または記録素子Ｐを磁気記録媒体Ｍに近づけることができる。

よって、本発明に係る磁気ヘッドは、磁気媒体対向面Ａと磁気記録媒体Ｍの間の磁気的距離を減少させ、情報の記録、及び／または再生の性能を向上させ得る。

本発明に係るヘッドアセンブリは、上述した磁気ヘッドを含むから、既に述べた作用効果を奏する。

次に、本発明に係る磁気記録再生装置によると、筐体２００の内部に不活性ガスが封入されているから、上述した風乱及び風損を低減することができる。また、磁気ヘッドＨＤは、保護膜２５が形成された磁気媒体対向面Ａを有するから、上述した製造工程中の洗浄処理により腐食することがない。

さらに、発熱抵抗体Ｈは、給電されることにより発熱し、この発熱による熱膨張によって、磁気媒体対向面Ａは、保護膜２５と磁気記録媒体Ｍが接触するように膨出する。

したがって、本発明に係る磁気記録再生装置は、保護膜２５を磁気記録媒体Ｍの表面と接触させることができ、この状態において、モータ２０５によって磁気記録媒体Ｍを回転させることにより保護膜２５を削り取って除去することができる。

よって、本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気媒体対向面Ａの再生素子Ｓ、及び／または記録素子Ｐを装置内の雰囲気に露出させることができ、上述した磁気ヘッドと同じ作用効果を奏することができる。

さらに、本発明に係る磁気記録再生装置の製造方法によると、上述した磁気ヘッドＨＤを備えた磁気記録再生装置が得られるから、既に述べた作用効果が得られる。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

２５ 保護膜
２７ 導電膜
３０ 発熱制御部
３１ 検出回路
Ａ 磁気媒体対向面
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２ 発熱抵抗体
Ｓ 再生素子
Ｐ 記録素子
Ｍ 磁気記録媒体
Ｒｓ 抵抗素子

Claims (17)

1. 磁気記録媒体に記録された情報を再生するための再生素子と、磁気記録媒体に情報を記録するための記録素子と、発熱抵抗体とを含み、前記再生素子及び前記記録素子が露出した磁気媒体対向面を有する磁気ヘッドであって、
   前記磁気媒体対向面を覆うように保護膜を形成し、
   磁気記録媒体が設けられた磁気記録再生装置の筐体の内部において、前記磁気媒体対向面を前記磁気記録媒体の表面と対向させ、
   前記磁気記録媒体を回転させるとともに、給電により前記発熱抵抗体を発熱させ、この発熱による熱膨張によって、前記保護膜と前記磁気記録媒体が接触するように前記磁気媒体対向面を膨出させて、
   前記保護膜のうち、前記再生素子と前記記録素子の少なくとも一方を覆う部位を削り取って除去することにより得られる磁気ヘッド。
2. 請求項１に記載された磁気ヘッドであって、
   さらに、前記保護膜に隣接した抵抗素子を含む、
   磁気ヘッド。
3. 請求項１に記載された磁気ヘッドであって、
   さらに、前記保護膜に隣接した導電膜と、前記磁気媒体対向面から見て、前記導電膜の後方に位置する抵抗素子とを含む、
   磁気ヘッド。
4. 請求項３に記載された磁気ヘッドであって、
   前記導電膜は、銅、ニッケル、及びパーマロイからなる群より選択された１種からなる、
   磁気ヘッド。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載された磁気ヘッドであって、
   前記発熱抵抗体として、前記再生素子の前記媒体対向面側端面を膨出させる第１の発熱抵抗体と、前記記録素子の前記媒体対向面側端面を膨出させる第２の発熱抵抗体とが設けられている、
   磁気ヘッド。
6. 請求項５に記載された磁気ヘッドであって、
   前記第１の発熱抵抗体と前記第２の発熱抵抗体は、互いに独立して給電される、
   磁気ヘッド。
7. 請求項１に記載された磁気ヘッドと、ヘッド支持装置とを含むヘッドアセンブリであって、
   前記ヘッド支持装置は、前記磁気ヘッドにロール運動及びピッチ運動を許容するように、前記磁気ヘッドを支持する、
   ヘッドアセンブリ。
8. 磁気ヘッドを含むヘッドアセンブリと、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるモータとを、不活性ガスを封入した筐体の内部に備える磁気記録再生装置であって、
   前記磁気ヘッドは、発熱抵抗体を含み、保護膜により覆われた磁気媒体対向面を有しており、
   前記発熱抵抗体は、給電されることにより発熱し、この発熱による熱膨張によって、前記磁気媒体対向面は、前記保護膜と前記磁気記録媒体が接触するように膨出する、
   磁気記録再生装置。
9. 請求項８に記載された磁気記録再生装置であって、
   前記磁気ヘッドは、前記保護膜に隣接した抵抗素子を含む、
   磁気記録再生装置。
10. 請求項８に記載された磁気記録再生装置であって、
    前記磁気ヘッドは、前記保護膜に隣接した導電膜と、前記媒体対向面から見て、前記導電膜の後方に位置する抵抗素子とを含む、
    磁気記録再生装置。
11. 請求項１０に記載された磁気記録再生装置であって、
    前記導電膜は、銅、ニッケル、及びパーマロイからなる群より選択された１種からなる、
    磁気記録再生装置。
12. 請求項８乃至１１の何れかに記載された磁気記録再生装置であって、
    さらに、前記発熱抵抗体の発熱量を制御する発熱制御部を含み、
    前記発熱制御部は、前記保護膜が前記磁気記録媒体と接触するように前記発熱量を制御する第１の制御モードと、前記磁気ヘッドに所定の浮上量を与えるように前記発熱量を制御する第２の制御モードとを有する、
    磁気記録再生装置。
13. 請求項９、または１０に記載された磁気記録再生装置であって、
    さらに、前記抵抗素子と電気的に接続された検出回路を含み、
    前記検出回路は、前記抵抗素子に流れる電流、または前記抵抗素子に加わる電圧に基づいて、前記保護膜の除去を検出する、
    磁気記録再生装置。
14. 請求項８乃至１３の何れかに記載された磁気記録再生装置であって、
    前記磁気ヘッドは、
    前記磁気記録媒体に記録された情報を再生するための再生素子と、前記磁気記録媒体に情報を記録するための記録素子とを含み、
    前記発熱抵抗体として、前記再生素子の前記媒体対向面側端面を膨出させる第１の発熱抵抗体と、前記記録素子の前記媒体対向面側端面を膨出させる第２の発熱抵抗体とが設けられている、
    磁気記録再生装置。
15. 磁気記録再生装置の製造方法であって、
    発熱抵抗体を含む磁気ヘッドの磁気媒体対向面に保護膜を形成する工程と、
    前記磁気ヘッドをヘッド支持装置に取り付けてヘッドアセンブリを組み立てる工程と、
    筐体の内部に、前記ヘッドアセンブリと磁気記録媒体とを、前記磁気媒体対向面と前記磁気記録媒体の表面が対向するように取り付ける工程と、
    筐体の内部に不活性ガスを封入する工程と、
    前記磁気記録媒体を回転させるとともに、給電により前記発熱抵抗体を発熱させ、この発熱による熱膨張によって、前記磁気媒体対向面を、前記保護膜と前記磁気記録媒体が接触するように膨出させる工程とを含む、
    製造方法。
16. 請求項１５に記載された磁気記録再生装置の製造方法であって、
    前記磁気ヘッドは、前記保護膜に隣接した抵抗素子を含み、
    前記抵抗素子に流れる電流、または前記抵抗素子に加わる電圧に基づいて、前記保護膜の除去を検出する工程を、さらに含む、
    製造方法。
17. 請求項１５に記載された磁気記録再生装置の製造方法であって、
    前記磁気ヘッドは、前記保護膜に隣接した導電膜と、前記媒体対向面から見て、前記導電膜の後方に位置する抵抗素子とを含み、
    前記抵抗素子に流れる電流、または前記抵抗素子に加わる電圧に基づいて、前記保護膜の除去を検出する工程を、さらに含む、
    製造方法。

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