JP2014203489A - 記録ヘッド、およびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波記録においても、エラーレートが劣化せず、記録密度の向上を図ることが可能な磁気記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、磁気記録ヘッドは、主磁極６０と、主磁極のトレーリング側に設けられたトレーリングシールド６２と、非磁性体で形成され、ディスク対向面から離間した位置でトレーリングシールドと主磁極とを接続する第１接続部５２と、高周波発振子を含む非磁性導電層を有し、トレーリングシールドと主磁極のディスク対向面側の端部とを接続する第２接続部６５と、主磁極のリーディング側に設けられたリーディングシールド６４と、第１、第２コイル７０、７２と、を備えている。リーディングシールドは、非磁性体を介して主磁極に対向する先端部と、磁性体で形成された第３接続部６８を介して、ディスク対向面から離間した位置で主磁極に接続された接続部６４ｃと、を有している。第３接続部の厚さは、第１接続部の厚さよりも薄く形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明の実施形態は、ディスク装置に用いる磁気記録ヘッド、この磁気記録ヘッドを備えたディスク装置に関する。

近年、磁気ディスク装置の高記録密度化、大容量化あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録用の磁気ヘッドが提案されている。このような磁気ヘッドにおいて、記録ヘッドは、垂直方向磁界を発生させる主磁極と、その主磁極のトレーリング側にライトギャップを挟んで配置されて磁気ディスクとの間で磁路を閉じるトレーリングシールドと、主磁極のリーディング側に設けられたリーディングシールドと、主磁極に磁束を流すためのコイルと、を有している。更に、トレーリングシールドの媒体側端部と主磁極との間に高周波発振子を設け、主磁極およびトレーリングシールドを通して高周波発振子に電流を流す高周波アシストヘッドが提案されている。

特開２００９−４８７１９号公報 特開２０１２−２２６７９３号公報

前述した磁気記録ヘッドによれば、高周波発振素子の発振により、ヘッドの有効記録磁界を増大させ、記録媒体の記録層の磁化反転を良好にする。しかし、高帯域の転送で使用する場合には、磁気コア中の磁界応答が十分追従できず、エラーレートが悪化するという問題点がある。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、高周波発振素子を有する磁気記録ヘッドにおいて、より高帯域の情報の記録においても、エラーレートが劣化せず、記録密度の向上を図ることが可能な磁気記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を提供することにある。

実施形態によれば、磁気記録ヘッドは、記録媒体に対向するディスク対向面と、前記記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて設けられ、前記主磁極とともに第１磁気コアを形成するトレーリングシールドと、非磁性体で形成され、前記ディスク対向面から離間した位置で前記トレーリングシールドと前記主磁極とを接続する第１接続部と、高周波発振子を含む非磁性導電層を有し、前記トレーリングシールドと前記主磁極の前記ディスク対向面側の端部とを接続する第２接続部と、前記第１磁気コアに巻き付つくように設けられた第１コイルと、前記主磁極のリーディング側に設けられ、非磁性体を介して前記主磁極の前記ディスク対向面側の端部に対向する先端部と、磁性体で形成された第３接続部を介して、前記ディスク対向面から離間した位置で前記主磁極に接続された接続部と、を有し、前記主磁極とともに第２磁気コアを形成するリーディングシールドと、前記第２磁気コアに巻き付つくように設けられた第２コイルと、前記主磁極、非磁性導電層、およびトレーリングシールドを通して直列に電流を流すための接続端子と、を備えている。ディスク対向面と平行な方向に沿った第３接続部の厚さは、前記方向に沿った第１接続部の厚さよりも薄く形成されている。

図１は、実施形態に係るハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤ）を示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドおよびサスペンションを示す側面図。 図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。 図４は、前記磁気ヘッドの記録ヘッドを模式的に示す斜視図。 図５は、前記記録ヘッドのディスク側端部を拡大して示す断面図。 図６は、比較例に係る記録ヘッドについて、ヘッド走行方向に沿ったヘッド有効磁界分布を示す図。 図７は、実施形態に係る記録ヘッドにおいて、第１接続部の厚さＡと第３接続部の厚さＢとの比Ｂ／Ａを変化させたときの戻り磁界の絶対値を示す図。 図８は、実施形態に係る記録ヘッドにおいて、厚さＡとヘッド最大有効磁界との関係を示す図。 図９は、実施形態に係る記録ヘッドにおいて、電流極性反転時の電流の時間変化（破線および一点差線）と主磁極直下のヘッド最大有効磁界の時間変化（実線）を示す図。 図１０は、実施形態に係る記録ヘッドにおいて、ＡＢＳから第１接続部までの距離Ｌ１を変化させたときの立上り時間の変化を示す図。 図１１は、実施形態に係る記録ヘッドにおいて、第１および第２コイルの巻数（コイルターン数）の比を変化させたときの戻り磁界の大きさを示す図。 図１２は、実施形態に係る記録ヘッドにおいて、第１接続部の距離Ｌ１の大きさ（長さ）を変えたときの戻り磁界の大きさを示す図。 図１３は、実施形態に係る記録ヘッドおよび比較例に係る記録ヘッドについて、転送周波数とビットエラーレートとの関係を比較して示す図。

以下図面を参照しながら、実施形態に係る磁気ディスク装置について説明する。
図１は、磁気ディスク装置として、実施形態に係るＨＤＤのトップカバーを取り外して内部構造を示し、図２は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。この筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１０ａと、図示しない矩形板状のトップカバーとを備えている。トップカバーは、複数のねじによりベース１０ａにねじ止めされ、ベースの上端開口を閉塞している。これにより、筐体１０内部は気密に保持され、呼吸フィルター２６を通してのみ、外部と通気可能となっている。

ベース１０ａ上には、記録媒体としての磁気ディスク１２および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク１２を支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、２つの磁気ヘッド３３、これらの磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２の表面に対して移動自在に支持するヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６を備えている。また、ベース１０ａ上には、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２から離間した位置に保持するランプロード機構１８、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ヘッドアクチュエータ１４を退避位置に保持するラッチ機構２０、およびプリアンプ、ヘッドＩＣ等の電子部品が実装された基板ユニット１７が設けられている。

ベース１０ａの外面には、制御回路基板２５がねじ止めされ、ベース１０ａの底壁と対向して位置している。制御回路基板２５は、基板ユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッド３３の動作を制御する。

図１に示すように、磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３のハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにハブの上端にねじ止めされたクランプばね１５によりクランプされ、ハブに固定されている。磁気ディスク１２は、駆動モータとしてのスピンドルモータ１３により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転駆動される。

ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１０ａの底壁上に固定された軸受部２１と、軸受部２１から延出した複数のアーム２７と、を備えている。これらのアーム２７は、磁気ディスク１２の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２１から同一の方向へ延出している。ヘッドアクチュエータ１４は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３０を備えている。サスペンション３０は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム２７の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション３０は対応するアーム２７と一体に形成されていてもよい。各サスペンション３０の延出端に磁気ヘッド３３が支持されている。アーム２７およびサスペンション３０によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッド３３とによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。

図２に示すように、各磁気ヘッド３３は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダの流出端（トレーリング端）に設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有している。磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の弾性により、磁気ディスク１２の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。２本のアーム２７は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション３０および磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２を間に挟んで互いに向かい合っている。

各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０およびアーム２７上に固定された中継フレキシブルプリント回路基板（以下、中継ＦＰＣと称する）３５を介して後述するメインＦＰＣ３８に電気的に接続されている。

図１に示すように、基板ユニット１７は、フレキシブルプリント回路基板により形成されたＦＰＣ本体３６と、このＦＰＣ本体から延出したメインＦＰＣ３８とを有している。ＦＰＣ本体３６は、ベース１０ａの底面上に固定されている。ＦＰＣ本体３６上には、プリアンプ３７、ヘッドＩＣを含む電子部品が実装されている。メインＦＰＣ３８の延出端は、ヘッドアクチュエータ１４に接続され、各中継ＦＰＣ３５を介して磁気ヘッド３３に接続されている。

ＶＣＭ１６は、軸受部２１からアーム２７と反対方向に延出した図示しない支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイルを有している。ヘッドアクチュエータ１４をベース１０ａに組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１０ａ上に固定された一対のヨーク３４間に位置し、これらのヨークおよびヨークに固定された磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。

磁気ディスク１２が回転した状態でＶＣＭ１６のボイスコイルに通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めされる。この際、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の径方向に沿って、磁気ディスクの内周縁部と外周縁部との間を移動される。

次に、磁気ディスク１２および磁気ヘッド３３の構成について詳細に説明する。図３は、磁気ヘッド３３のヘッド部４４および磁気ディスクを拡大して示す断面図である。

図１ないし図３に示すように、磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチ（６．３５ｃｍ）の円板状に形成され非磁性体からなる基板１０１を有している。図２、図３、図５に示すように、基板１０１の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層１０３と、その上層部に保護膜層１０４が順に積層されている。

図２および図３に示すように、磁気ヘッド３３は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ４２と、スライダの流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部４４とを有している。スライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成され、ヘッド部４４は薄膜を積層することにより形成されている。

スライダ４２は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１２の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１２表面に対し、ディスク対向面４３の長手方向が空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。

スライダ４２は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。スライダ４２のディスク対向面４３には、図示しないリーディングステップ、トレーリングステップ、サイドステップ、負圧キャビティ等が形成されている。

図３に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド５４および記録ヘッド（磁気記録ヘッド）５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。これら磁性膜５５、シールド膜５６、５７の下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

記録ヘッド５８は、再生ヘッド５４に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。図４は、記録ヘッド５８を模式的に示す斜視図、図５は、記録ヘッド５８の磁気ディスク側の端部を拡大して示す断面図である。

図３ないし図５に示すように、記録ヘッド５８は、磁気ディスク１２の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高透磁率材料からなる主磁極６０、トレーリングシールド６２、および、リーディングシールド６４を有し、主に主磁極６０とトレーリングシールド６２とからなる第１磁路を形成する第１磁気コアと、主に主磁極６０とリーディングシールド６４とからなる第２磁路を形成する第２磁気コアと、を構成している。記録ヘッド５８は、第１磁気コアに巻き付けられた第１コイル７０と、第２磁気コアに巻き付けられた第２コイル７２を有している。

主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０の磁気ディスク１２側の先端部６０ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６０の先端部６０ａは、例えば、断面が台形状に形成され、トレーリング端側に位置した所定幅のトレーリング側端面、トレーリング端面と対向しているとともにトレーリング側端面よりも幅の狭いリーディング側端面、および両側面を有している。主磁極６０の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。トレーリング側端面の幅は、磁気ディスク１２におけるトラックの幅にほぼ対応している。

軟磁性体で形成されたトレーリングシールド６２は、主磁極６０のトレーリング側に配置され、主磁極直下の磁気ディスク１２の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。トレーリングシールド６２は、主磁極６０に接続される第１接続部５２および第２接続部を有している。トレーリングシールド６２の中途部５０は、非磁性体で形成された第１接続部５２により主磁極６０の中途部、すなわち、ディスク対向面４３から離れた位置（ディスク対向面に対して奥側）、に接続されている。

トレーリングシールド６２は、ほぼＬ字形状に形成され、その先端部６２ａは、細長い矩形状に形成されている。トレーリングシールド６２の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。先端部６２ａのリーディング側端面６２ｂは、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延びている。このリーディング側端面６２ｂは、主磁極６０のトレーリング側端面６７ａとライトギャップＷＧを置いて平行に対向している。

ディスク対向面４３の近傍で、主磁極６０の先端部６０ａとトレーリングシールド６２のリーディング側端面６２ｂとの間に、これらを電気的に接合する非磁性導電層６５が配置されている。トレーリングシールド６２の先端部６２ａおよび非磁性導電層６５は、トレーリングシールド６２をＡＢＳ４３側で主磁極６０に接続する第２接続部を構成している。非磁性導電層６５は、単層あるいは、複数の非磁性導電層を積層した多層構造のいずれでもよい。非磁性導電層６５の材料は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、ニクロムなどを用いることができる。

非磁性導電層６５は、高周波発振子を含んでいてもよい。本実施形態では、非磁性導電層６５は、高周波発振子、例えば、スピントルク発振子７４を含み、このスピントルク発振子７４は、下地層、スピン注入層（第２磁性体層）、中間層、発振層（第１磁性体層）、キャップ層を、主磁極６０側からトレーリングシールド６２側に順に積層して構成されている。

主磁極６０とトレーリングシールド６２とに端子９０、９１が接続され、これらの端子９０、９１は電源９４に接続されている。この電源９４から主磁極６０、非磁性導電層６５、トレーリングシールド６２を通して電流Ｉｏｐを直列に通電できるように電流回路が構成されている。

図３および図４に示すように、記録ヘッド５８は、磁気ディスク１２に信号を書き込む際、主磁極６０に磁束を流すために主磁極６０およびトレーリングシールド６２を含む磁気磁路に巻き付くように配置された第１コイル（記録コイル）７０を有している。第１コイル７０は、例えば、主磁極６０とトレーリングシールド６２との間で、第１接続部５２の回りに巻付けられている。

図３ないし図５に示すように、軟磁性体で形成されたリーディングシールド６４は、主磁極６０のリーディング側に主磁極と対向して設けられている。リーディングシールド６４は、ほぼＵ字形状に形成され、ディスク対向面４３側の端部６４ａおよびディスク対向面から上方に離間した端部（ディスク対向面に対して奥側の端部）（接続部）６４ｃがそれぞれ主磁極６０と対向している。また、リーディングシールド６４において、磁気ディスク１２側の先端部６４ａは細長い矩形状に形成されている。この先端部６４ａの先端面（下端面）は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。先端部６４ａのトレーリング側端面６４ｂは、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延びている。このトレーリング側端面６４ｂは、主磁極６０のリーディング側端面とギャップを置いて平行に対向している。このギャップには、第４接続部としての非磁性体７６が配置されている。この非磁性体７６は、後述する保護膜絶縁膜により構成されている。

リーディングシールド６４の奥側の端部（接続部）６４ｃは、第３接続部６８により、磁気ディスク１２から離間した位置（ディスク対向面４３に対して奥側）で主磁極６０に接合されている。この第３接続部６８は、例えば、軟磁性体で形成され、主磁極６０およびリーディングシールド６４とともに磁気回路を形成している。記録ヘッド５８は、主磁極６０およびリーディングシールド６４を含む磁気回路に巻きつくように配置され、この磁気回路に磁界を印加する第２コイル７２を有している。第２コイル７２は、例えば、主磁極６０とリーディングシールド６４との間で、第３接続部６８の回りに巻付けられている。なお、第３接続部６８の一部に非導電体、もしくは、非磁性体を挿入してもよい。

第２コイル７２は、第１コイル７０と反対向きに巻かれている。第２コイル７２の巻数（コイルターン数）は、第１コイル７０の巻数よりも多く形成されている。例えば、第１コイル７０が２巻、第２コイル７２が４巻に形成されている。第１コイル７０および第２コイル７２にそれぞれ端子９５、９６が接続され、これらの端子９５、９６に第２電源９８が接続されている。また、第２コイル７２は、第１コイル７０と直列に接続されている。なお、第１コイル７０および第２コイル７２は、別々に電流供給制御してもよい。第１コイル７０および第２コイル７２に供給する電流は、ＨＤＤの制御部によって制御される。

図３および図４に示すように、磁気記録ヘッド５８において、トレーリングシールド６２と主磁極６０とを接続する第１接続部（非導電体）５２の厚さをＡ、リーディングシールド６４と主磁極６０とを接続する第３接続部（軟磁性体）６８の厚さをＢとした場合、Ａ＞Ｂの関係が成り立つように各接続部が構成されている。厚さＡ、Ｂは、ディスク対向面（ＡＢＳ）４３と平行な方向に沿った接続部の厚さを示している。

また、ディスク対向面（ＡＢＳ）４３からトレーリングシールド６２の第１接続部５２の下側（ＡＢＳ４３側）までの距離（高さ）をＬ１、ディスク対向面（ＡＢＳ）４３からリーディングシールド６４の第３接続部６８の下側（ＡＢＳ４３側）までの距離（高さ）をＬ２とした場合、Ｌ１＜Ｌ２の関係となるように各部が構成されている。更に、本実施形態において、第１接続部５２と第３接続部６８とはＡＢＳ４３と平行な方向に重なることなく、ＡＢＳ４３と直交する方向に、互いにずれて位置している。すなわち、第１接続部５２の上端と第３接続部６８の下端との間に距離ｄが設けられている。

上述した記録ヘッド５８において、主磁極６０、トレーリングシールド６２、およびリーディングシールド６４を構成する軟磁性材料は、Ｆｅ、Ｃｏ、又はＮｉの少なくとも一種を含む合金、または化合物の中から選択して用いることができる。

図３および図５に示すように、再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出する部分を除いて、保護絶縁膜７６により覆われている。保護絶縁膜７６は、ヘッド部４４の外形を構成している。

以上のように構成された磁気ヘッド３３を備えたＨＤＤによれば、ＶＣＭ１６を駆動することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。また、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し隙間を保って対向している。図２および図３に示すように、磁気ヘッド３３は、ヘッド部４４の記録ヘッド５８部分が最も磁気ディスク１２表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。この状態で、磁気ディスク１２に対して、再生ヘッド５４により記録情報の読み出しを行うとともに、記録ヘッド５８により情報の書き込みを行う。

情報の書き込みにおいては、図３に示すように、電源９４から主磁極６０、スピントルク発振子７４を含む非磁性導電層６５、トレーリングシールド６２に直流電流を通電し、スピントルク発振子７４から高周波磁界を発生させ、この高周波磁界を磁気ディスク１２の磁気記録層１０３に印加する。また、電源９８から第１コイル７０および第２コイル７２に交流電流を流すことにより、第１コイル７０により主磁極６０を励磁し、この主磁極から直下の磁気ディスク１２の磁気記録層１０３に垂直方向の記録磁界を印加する。これにより、磁気記録層１０３に所望のトラック幅にて情報を記録する。記録磁界に高周波磁界を重畳することにより、高保持力かつ高磁気異方性エネルギーの磁気記録層１０３への磁気記録を行うことができる。また、主磁極６０からトレーリングシールド６２にかけて電流を流すことにより、主磁極６０内の磁区の乱れを解消し、効率のよい磁路を導くことができ、主磁極６０の先端から発生する磁界が強くなる。

この際、第２コイル７２に電流を流してリーディングシールド６４を励起し、主磁極６０およびリーディングシールド６４を含む閉磁路に所望の磁束を流すことにより、トレーリングシールド６２直下へ戻り磁界が集中することを防止することができる。すなわち、リーディングシールド６４を含む閉磁路を流れる磁束により、戻り磁界をリーディングシールド６４にも分散させ、トレーリングシールド６２方向への集中的な戻り磁界が抑制される。

このことから、記録トラックにおける既記録情報の劣化や消去を抑制することができる。したがって、書込みトラック上での記録能力を確保したまま、既記録情報の劣化や消去を防止することができ、磁気ディスク１２の磁気記録層を高トラック密度化し、ＨＤＤの記録密度の向上を図ることが可能となる。

図６は、比較例に係る記録ヘッドから磁気ディスクの磁気記録層に加わるトラック走行方向のヘッド有効磁界分布を示している。ここで、比較例に係る記録ヘッドは、リーディングシールド６４および第２コイル７２を持たず、主磁極１、トレーリングシールド２、高周波発振子（スピントルク発振子）１００、および第１コイル７０を備えた構成としている。

磁気ディスク１２上の磁気記録層１０３に高品質で記録を行うためには、最大有効磁界が強いことが必要であるが、同時に、記録を行った後に既記録情報を消去または劣化させないために、戻り磁界の絶対値を抑制することも重要である。図６において、高周波発振素子１００に直流通電されていないときの比較例に係る記録ヘッドの有効磁界分布を実線で示し、高周波発振素子１００に直流通電された場合の記録ヘッドの有効磁界分布を破線で示している。高周波発振素子１００に直流通電された場合、主磁極１直下で磁界が増大するため、磁気ディスク１２に良好な記録状態を残す。しかし、一方でトレーリングシールド２のリーディング端部で主磁極１直下とは逆向きに発生する戻り磁界の強度も大きくなる。この戻り磁界による既記録信号の劣化が生じる。

これに対して、前述した本実施形態に係るＨＤＤの記録ヘッド５８では、主磁極６０のリーディング側にリーディングシールド６４を配置し、かつ、ＡＢＳ４３より奥側の第３接続部６８の厚さＢ、および、距離Ｌ２を最適化することにより、高周波記録においても、エラーレートが劣化せず、記録密度を向上することができる。

図７は、本実施形態に係る磁気記録ヘッド５８において、トレーリングシールド６２と主磁極６０との第１接続部５２の厚さＡと、リーディングシールド６４と主磁極６０との間の第３接続部６８の厚さＢとの比Ｂ／Ａを変化させたときの戻り磁界の絶対値を示している。図７に示すように、リーディングシールド６４を設けることにより戻り磁界が低減するが、Ｂ／Ａが１より小さくなると、戻り磁界を大幅に低減できることが判る。すなわち、本実施形態に係る記録ヘッドでは、Ａ＞Ｂとすることにより、比較例に対して、最大有効磁界がほぼ同等であるが、戻り磁界が大幅に低減することが分かる。

図８は、第１接続部５２の厚さＡと最大有効磁界との関係、すなわち、トレーリングシールド６２と主磁極６０との間の第１接続部５２の厚さＡを変化させたときのヘッド有効磁界の最大値（＝ヘッド最大有効磁界）を示している。この例では、厚さＡが０．３μｍ以上になると、急激にヘッド最大有効磁界が劣化する。そのため、第１接続部５２の厚さＡは、０．３μｍ以下に抑えることが望ましい。

図９は、電流端子９０、９１間に直流通電し、第１および第２コイル７０、７２に交流通電する際の電流極性反転時のコイル電流の時間変化（破線で示す）と主磁極６０直下のヘッド最大有効磁界の時間変化（実線）を示している。
電流極性が反転する際の電流の立ち上がりに対して、磁界の立ち上がりは遅い。この電流反転開始時から磁界の極性反転が最大になるまでの時間を立上り時間と定義する。この立上り時間が長いと、高転送（高周波）記録では、磁界の極性反転が最大値まで達することができないために、記録ヘッドの記録能力が低下し、磁気記録層の記録転移品質が悪化する。

図１０は、ＡＢＳ４３から第１接続部５２の下側までの距離Ｌ１を変化させたときの立上り時間の変化を示す。距離Ｌ１を短くすることにより、立上り時間を短くできることがわかる。これにより、高転送記録では、Ｌ１を短くすることによりエラーエートを改善することが期待できる。

図１１は、第１および第２コイル７０、７２の巻数（コイルターン数）の比（リーディング側第２コイル巻数/トレーリング側第１コイル巻数）を変化させたときの戻り磁界の大きさを示している。この図１１から、巻数比を大きくすると戻り磁界を低減できることが確認できる。すなわち、第２コイル７２の巻数を第１コイル７０の巻数よりも大きくすることで、戻り磁界を低減できることができる。

図１２は、第１接続部５２に関する距離Ｌ１の大きさ（長さ）を変えたときの戻り磁界の大きさを示している。Ｌ１とＬ２とが同じ場合、すなわち、第１接続部５２、第３接続部６８それぞれの下側が同一の高さ位置に設けられている場合、図１２に示すように、Ｌ１を短くすると、同時に、Ｌ２も短くなり、戻り磁界が増加する。すなわち、高転送記録（高周波記録）を行うためにＬ１を短くすると、Ｌ２側も短くなり、リーディングシールド６４側の第２コイル７２の巻数を増やすことが困難となる。これにより、戻り磁界が増加し、エラーレートが劣化してしまう。

そこで、本実施形態のように、第３接続部６８に関する距離Ｌ２を例えば、８．５μｍに固定して第２コイル７２の巻数が所定ターン数となるスペースを確保し、距離Ｌ１だけを短くすることにより、戻り磁界を抑えたまま立上り時間の短縮（改善）を図ることができる。

図１３は、本実施形態の効果を比較例と比較して示している。比較例では、立上り時間が改善しないため高転送記録においてビットエラーレートが悪化するが、本実施形態によれば、戻り磁界を抑えたまま立上り時間を短縮でき、高転送記録においてビットエラーレートを改善できることが判る。

以上のことから、本実施形態に係るＨＤＤの磁気記録ヘッドによれば、高い記録磁界を発生させる磁極通電型の記録ヘッドにおいて、リーディングコアを配置し、リーディング側の磁気コアにも第２コイルを巻きつけることにより、トレーリングシールドに集中する戻り磁界を抑制し、既記録信号の劣化を抑制することができ、磁気ディスク装置の記録密度を向上することができる。また、ＡＢＳより奥側の第１接続部の厚さを最適化し、更に、ＡＢＳからの距離を最適化することにより、高周波発振素子を有する磁気記録ヘッドを用いた高周波記録においても、エラーレートが劣化せず、記録密度が向上する。これにより、エラーレートが劣化せず、記録密度の向上を図ることが可能な磁気記録ヘッドおよびこれを備えたディスク装置が得られる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、ヘッド部を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、必要に応じて変更可能である。また、磁気ディスク装置において、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、必要に応じて増加可能であり、磁気ディスクのサイズも種々選択可能である。

１０…筺体、１１…ベース、１２…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、
１４…ヘッドアクチュエータ、２５…制御回路基板、４２…スライダ、
４３…ディスク対向面、４４…ヘッド部、５２…第１接続部、５４…再生ヘッド、
５８…記録ヘッド、６０…主磁極、６０ａ…先端部、６２…トレーリングシールド、
６４…リーディングシールド、６５…非磁性導電層、６８…第３接続部、
７０…第１コイル、７２…第２コイル、７４…スピントルク発振子

Claims (5)

1. 記録媒体に対向するディスク対向面と、
   前記記録媒体の記録層に対して垂直方向の記録磁界を発生する主磁極と、
   前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて設けられ、前記主磁極とともに第１磁気コアを形成するトレーリングシールドと、
   非磁性体で形成され、前記ディスク対向面から離間した位置で前記トレーリングシールドと前記主磁極とを接続する第１接続部と、
   高周波発振子を含む非磁性導電層を有し、前記トレーリングシールドと前記主磁極の前記ディスク対向面側の端部とを接続する第２接続部と、
   前記第１磁気コアに巻き付つくように設けられた第１コイルと、
   前記主磁極のリーディング側に設けられ、非磁性体を介して前記主磁極の前記ディスク対向面側の端部に対向する先端部と、磁性体で形成された第３接続部を介して、前記ディスク対向面から離間した位置で前記主磁極に接続された接続部と、を有し、前記主磁極とともに第２磁気コアを形成するリーディングシールドと、
   前記第２磁気コアに巻き付つくように設けられた第２コイルと、
   前記主磁極、非磁性導電層、およびトレーリングシールドを通して直列に電流を流すための接続端子と、を備え、
   前記ディスク対向面と平行な方向に沿った前記第３接続部の厚さは、前記方向に沿った前記第１接続部の厚さよりも薄く形成されている磁気記録ヘッド。
2. 前記ディスク対向面から前記第３接続部までの距離は、前記ディスク対向面から前記第１接続部までの距離よりも長い請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
3. 前記第１接続部と第３接続部とは、前記ディスク対向面に垂直な方向に沿って所定の間隔が設けられている請求項１又は２に記載の磁気記録ヘッド。
4. 前記第２コイルの巻数は、前記第１コイルの巻数よりも大きい請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッド。
5. 媒体面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層を有する記録媒体と、
   前記記録媒体を回転する駆動部と、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気記録ヘッドを有し、前記記録媒体に対し情報の記録または読み出しを行うための磁気ヘッドと、
   を備えるディスク装置。

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