JP2588007B2 - 薄膜ヘッドのウイグルの検査方式および検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、磁気ディスクに対して記録／再生する薄
膜ヘッドにおいて、再生された信号波形のピークに生ず
るウイグル（揺れ）に対する検査方法および装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 大型電子計算機においては、記録媒体のハード磁気デ
ィスクに対して使用される磁気ヘッドとして、最近で
は、磁極ポールが微小で高密度記録に適する薄膜ヘッド
が主流となっている。しかし、薄膜ヘッドは、外部磁界
及びその変動の影響を受け易いために、その読み出した
信号波形のピーク点が正規の位置に対して、前方または
後方に変移する、いわゆるウイグル現象が発生する問題
がある。これを第４図により説明する。

第４図において、（イ）は、例として薄膜ヘッドに通
ずるオール（ALL）“1"の記録（磁化）電流の波形を示
す。このような電流により書込まれた記録を読出すとき
は、薄膜ヘッドの磁極ポールが外部磁界の影響を受けて
その読出し信号の波形は（ロ）に示すようにウイグルの
発生する場所は波形が磁化反転位置より前方または後方
に変移する。したがって、これを検出したピークパルス
は、（ハ）に示すように、正規の位置（位相）に対して
シフトΔｔを生じ、これが大きいときは読出し信号エラ
ーとなる。そこで、薄膜ヘッドの設計段階においては、
ウイグルを実測して発生メカニズムを検討し、また、薄
膜ヘッド製品に対してはそのウイグル特性の検査をして
良品を選択することが必要である。

［解決しようとする課題］ 以上のウイグルに対する測定方法としてオシロスコー
プにより目視することが考えられるが、ウイグルはラン
ダムに発生し、ときには突発的に生ずるので、この方法
は作業効率が極めて悪い。これに対して、スペクトルア
ナライザによりウイグルしたパルスの周波数成分を検出
する方法があるが、ウイグルが小範囲の場合には変動波
形の周波数スペクトル成分が小さく、検出が困難であ
る。一方、ランダムに発生するウイグルに対しては、個
々の波形ピークのウイグルを捉えることが理想である
が、なにぶんにもピーク点の数が膨大であるので、可及
的に測定範囲を狭くとって測定し、その平均値的な見方
で良否を判定することがよい。これに対して上記の２方
法はいずれも不適当である。

次に、ウイグルは前記したように、リード／ライト時
（R/W時）における外部磁界の状態に依存するので、そ
の関係を検討するために、測定においては、積極的に外
部磁界、すなわち加速磁界を加えて行うことが効果的で
ある。

この発明は、以上に鑑みてなされたもので、マイクロ
プロセッサの制御および処理により、薄膜ヘッドに外部
磁界を加えてテスト信号の書込みと、セクタ分割による
小範囲ごとの読出しを連続して多数回行い、小範囲ごと
のピーク間隔（ウイグル）の平均値を算出して、外部磁
界のウイグルに対する影響を測定し、かつ薄膜ヘッドの
良否を、正確、迅速に検査する方法とその装置を提供す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するためにこの発明の薄膜ヘッ
ドのウイグルの検査方法の特徴は、磁気ディスクの任意
に選択したトラックをDC電流により消磁した後、トラッ
クに対して薄膜ヘッドによる適当な周波数のテスト信号
の書込みをｍ回繰り返して行い、つづいて、薄膜ヘッド
の磁気作用部分に対して、一定強度の外部磁界を加えて
行う、トラックに対するテスト信号の書込みと、トラッ
ク上の全セクタの長さを１周期とする正弦波の外部磁界
を加え、かつトラックをＳ個のセクタに分割して行う、
テスト信号の読出しとを交互に最大でｎ回繰り返して行
い、読出されたテスト信号の各セクタにおける、正側お
よび負側の波形ピークの、それぞれｒ個についてピーク
間隔を測定し、セクタごとに、正側および負側に対する
ｒ個の測定データの平均値を算出し、平均値を一定の許
容値と比較して、薄膜ヘッドの良否を判定するものであ
る。

また、この発明の薄膜ヘッドのウイグル検査装置の特
徴は、磁気ディスクに対して記録／再生を行う薄膜ヘッ
ド、DC消磁回路、該磁気ディスクのトラックにテスト信
号を書込むテスト信号書込み部、読出し信号よりトラッ
クをＳ個のセクタに分割して、セクタごとに、テスト信
号の波形ピークの間隔を測定するウイグル測定手段と、
薄膜ヘッドの磁気作用部分に外部磁界を加える磁界ヘッ
ドとを有し、磁気ディスクの任意に選択したトラックを
DC消磁回路によりDC消磁した後、各セクタに対するｍ回
のテスト信号の書込みと、各セクタに対して、磁界ヘッ
ドによる、一定強度の外部磁界を加えて行うテスト信号
の書込み、および、トラックの全セクタの長さを１周期
とする正弦波の外部磁界を加え、かつトラックをＳ個の
セクタに分割してセクタごとに行うテスト信号の読出し
とを交互に最大でｎ回繰り返す書込読出制御手段と、該
読出されたテスト信号に対する、正側および負側の波形
ピークの、それぞれｒ個についてのウイグル測定手段に
よるピーク間隔の測定値に基づいて、各セクタごとに、
正側および負側に対するｒ個の測定データの平均値を算
出する算出手段と、平均値を一定の許容値と比較して、
薄膜ヘッドの良否を判定する判定手段とを備えるもので
ある。

［作用］ 以上の構成によるこの発明の薄膜ヘッドのウイグルの
検査方式及びその検査装置にあっては、コンピュータの
制御により、DC消磁により未記録状態とされたトラック
に対して、ｍ回の書込みによりトラックは改めて、繰り
返し使用した状態となる。この書込みは、いわゆるオー
バレイ方式であり、前回のデータが消されて、新たなデ
ータに更新されるものである。つぎに、トラックに書込
まれる際にテスト信号は、薄膜ヘッドに加えられた一定
強度の外部磁界により波形ピークの位置が正側と負側に
対して異なる影響をうけ、さらに読出しにおいては、各
セクタは、それぞれの位相における外部磁界の正弦波の
振幅に応じた影響をうけて、両者の影響によりウイグル
が加速される。ｎ回のトライによりえられた各セクタに
対する、正側と負側のｒ個の波形ピークの間隔の測定値
は、コンピュータにより処理されて平均値が算出され
る。平均値のデータは、外部磁界の強度に関係づけられ
て、これらがウイグルに影響する程度が判明する。ただ
し外部磁界の強度は、適当に変えて行うことができる。
また、テスト信号の周波数はウイグルに関係するので、
種々の周波数を選定して測定を行い、その特性が知られ
る。なお、上記の回数ｍ、ｎ、個数ｒなどのパラメータ
は、実情に合わせて適当に設定する。

以上により得られたウイグルの平均値データは、一定
の許容値と比較されて、薄膜ヘッドの良否が判定される
ものである。

［実施例］ 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）
は、この発明による薄膜ヘッドのウイグルの検査方法お
よび検査装置の実施例に対する、テスト信号の書込みと
読出し、および薄膜ヘッドに加える外部磁界の説明図
で、第２図は第１図の各図に対する処理手順のフローチ
ャートである。

第１図（ａ）において、IDXは磁気ディスクに設けら
れているインデックスマークの検出信号で、この検出信
号を始点として、任意に選定されたトラックがDC消磁
（DCE）される。消磁の時間T0はトラックの１回転に相
当し、以後の書込みおよび読出しは、これと同一であ
る。DC消磁につづいて、テスト信号のｍ回のオーバレイ
（更新）による書込み（Wl〜Wm）がなされる。ｍは例え
ば、10回とする。ついで一定強度の外部磁界Φｗを、薄
膜ヘッドの磁気作用部分に加えた状態での書込み（Wl）
と、正弦波の外部磁界ΦＲを加えた状態の読出し（Rl）
がなされる。この書込み／読出しは、不良が検出される
までｎ回、例えば20回行われる。図（ｂ）はテスト信号
を示すもので、全セクタに対する終端付近で振幅を漸次
小さくして終端で零とし、書込みを終了する。

第１図（ｃ）は、上記の読出し（Rl〜Rn）に対する外
部磁界ΦＲを示すもので、トラックをＳ個（例えば33
個）のセクタSl〜Ssに分割し、各セクタＳに対して正弦
波の変化をなして、セクタの番号に振幅が対応すること
を示す。図（ｄ）は、各セクタＳにおいて読出されたテ
スト信号の波形のピーク間隔の測定範囲を説明するもの
で、セクタＳの時間幅Tlのなかで、例えば先に正から負
への正→負間のインタバル測定をｒ個について行い、そ
の後、負から正への負→正間のインタバル測定をｒ個に
ついて行う。テスト信号の周波数は、適当にいくつかの
値に変えられるので、その周波数に対応してｒの数を設
定する。実例として、ｒ＝255が使われる。図（ｅ）
に、測定する波形ピーク間隔（時間）を示す。（tl〜t
r）は正→負間、（tl′〜tr′）は負→正間のピーク間
隔である。

第２図のフローチャートにより、検査手順の概略を説
明すると、DC消磁において、任意に選定されたトラッ
クが消磁されて未記録状態となり、ついで、第１図
（ｂ）のテスト信号が、ｍ回オーバレイ方法で書込まれ
る。次に、外部磁界を加えた書込みが１回なされ、
これが読出されて各セクタごとに、正→負間、負→正間
のｒ個のピーク点の間隔が測定され、適当なメモリに記
憶される。なお、書込み、消去時には、外部磁界は、
一定レベルとされ、読出し時には、インデックス（ID
X）に同期して正弦波に変化させるものである。

記憶された測定データは、コンピュータにより処理さ
れて、セクタごとに、正→負間，負→正間の別に平均値
が算出され、平均値及び両値の差は、一定の許容値に
比較されて薄膜ヘッドの良否が判定される。不良の場
合は以後の測定は中止される。OKの場合、測定回数がチ
ェックされ、ｎ回に達していないときは、ステップ
に戻って次回以降の測定を行い、回数がｎとなって終了
する。における不良の場合を含めて、判定結果が測定
データとともに出力される。

第３図は、この発明による磁気ディスクにおけるウイ
グルの検査装置の実施例に対するブロック構成図であ
る。図において、磁気ディスク２はモータ３のスピンド
ルに装着され、コンピュータ５の指令をうけたモータコ
ントローラ４により一定角速度で回転する。まず、磁気
ディスクの適当なトラックを選定して、消磁回路６によ
りDC消磁を行う。磁気ディスクに対向して薄膜ヘッド１
が設けられ、コンピュータの指令をうけたテスト信号書
込み部７よりテスト信号が出力されて、R/W・AMP8によ
り適当なレベルに調整され、薄膜ヘッド１により書込み
が行われる。次に、読出されたテスト信号は、同様にレ
ベルが調整されてウイグル測定部９に入力し、ここでト
ラックをＳ個に分割して、各セクタごとに波形ピークの
間隔測定がなされる。この場合は磁気ディスクに対して
セクタマークが記録されていないので、セクタの識別
は、ウイグル測定部９の内部でテスト信号のパルス数を
カウントして行い、セクタの境界信号は自己作成され
て、必要な箇所に転送する方法をとる。なお、ピーク間
隔の測定は従来からの公知技術によるので、詳細には触
れない。

次に、外部磁界について述べると、薄膜ヘッド１の近
傍に、加速磁界ヘッド13を設ける。加速磁界ヘッドは、
１つの電磁石と、コイルを平衡して設けたもので、磁気
ディスクの媒体にはほとんど無影響の状態として、薄膜
ヘッドの磁気作用部分に強弱に変動する外部磁界が加え
られる。これに対する励磁方法は、コンピュータ５の指
令と、磁気ディスクに設けられたインデックスマークの
検出信号IDXおよび上記のセクタ境界信号により、外部
磁界コントローラ10、D/A変換器11および電流供給回路1
2により加速磁界ヘッド13に所定電流が供給される。外
部磁界ΦW,ΦＲの強度は、予めコンピュータにプログラ
ムされる。

以上により、外部磁界が加えられた状態で、ウイグル
測定部９による測定データは、A/D変換器14によりデジ
タル化されてセクタごとにデータメモリ15に記憶され、
適時にコンピュータ５に転送されて前記した平均値計算
と薄膜ヘッドの良否の判定が行われる。この場合の判定
は、第２図のフローチャートに示したように、１回でも
許容値に合格しないときは不良とされ、その結果がプリ
ント出力される。なお、この発明においては、第３図に
示すビットエラー検出器16を設け、読出したテスト信号
に磁気ディスク等の不良でエラーがあったときは、エラ
ー信号を出力して測定を停止するものである。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、この発明による薄
膜ヘッドのウイグルの検査方法および検査装置は、薄膜
ヘッドに一定または正弦波の外部磁界を加えた状態で、
トラックを多数（Ｓ）に分割した小範囲のセクタごとの
ウイグルの平均値を算出し、これを一定の許容値に比較
して良否を判定するもので、ある程度突発的なウイグル
にも対処でき、測定は多数（ｎ）回行われて信頼性が高
い。また、一定強度の外部磁界による、正または負側の
ウイグルに対する特性が判明し、正弦波の外部磁界の振
幅にセクタ番号が対応しているので、ウイグルに対する
外部磁界の強度の影響が効果的に判定できる。さらに、
この発明による検査方法および装置はコンピュータの支
援により、多数のサンプルに対して、迅速、正確に検査
できるもので、薄膜ヘッドのウイグル検査に寄与すると
ころには大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）
は、この発明による薄膜ヘッドのウイグルの検査方法お
よび検査装置に対する、テスト信号の書込み／読出し
と、外部磁界の説明図、第２図は第１図の各図に対す
る、処理手順のフローチャート、第３図はこの発明によ
る薄膜ヘッドのウイグル検査装置の実施例におけるブロ
ック構成図、第４図は、薄膜ヘッドによる磁気ディスク
への信号の書込み／読出しの際に発生するウイグル現象
の説明図である。 １……薄膜ヘッド、２……磁気ディスク、 ３……スピンドルモータ、４……モータコントローラ ５……コンピュータ、６……消磁回路、 ７……テスト信号書込部、８……R/W・AMP、 ９……ウイグル測定部、10……外部磁界コントローラ、 11……D/A変換器、12……電流供給回路、 13……加速磁界ヘッド、14……A/D変換器、 15……データメモリ、16……ビットエラー検出器。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ディスクに対して記録／再生を行う薄
   膜ヘッドにおいて、該磁気ディスクの任意に選択したト
   ラックをDC電流により消磁した後、該トラックに対して
   該薄膜ヘッドによる適当な周波数のテスト信号の書込み
   をｍ回繰り返して行い、つづいて、該薄膜ヘッドの磁気
   作用部分に対して、一定強度の外部磁界を加えて行う、
   上記トラックに対する上記テスト信号の書込みと、上記
   トラック上の全セクタの長さを１周期とする正弦波の外
   部磁界を加え、かつ上記トラックをＳ個のセクタに分割
   して行う、上記テスト信号の読出しとを交互に最大でｎ
   回繰り返して行い、読出された上記テスト信号の各セク
   タにおける、正側および負側の波形ピークの、それぞれ
   ｒ個についてピーク間隔を測定し、上記セクタごとに、
   該正側および負側に対する上記ｒ個の測定データの平均
   値を算出し、該平均値を一定の許容値と比較して、上記
   薄膜ヘッドの良否を判定することを特徴とする、薄膜ヘ
   ッドのウイグルの検査方法。
2. 【請求項２】磁気ディスクに対して記録／再生を行う薄
   膜ヘッド、DC消磁回路、該磁気ディスクのトラックにテ
   スト信号を書込むテスト信号書込み部、読出し信号より
   上記トラックをＳ個のセクタに分割して、該セクタごと
   に、テスト信号の波形ピークの間隔を測定するウイグル
   測定手段と、上記薄膜ヘッドの磁気作用部分に外部磁界
   を加える磁界ヘッドとを有し、上記磁気ディスクの任意
   に選択したトラックを上記DC消磁回路によりDC消磁した
   後、上記各セクタに対するｍ回のテスト信号の書込み
   と、上記各セクタに対して、上記磁界ヘッドによる、一
   定強度の上記外部磁界を加えて行うテスト信号の書込
   み、および、上記トラックの全セクタの長さを１周期と
   する正弦波の上記外部磁界を加え、かつ上記トラックを
   Ｓ個のセクタに分割して該セクタごとに行う該テスト信
   号の読出しとを交互に最大でｎ回繰り返す書込読出制御
   手段と、該読出されたテスト信号に対する、正側および
   負側の波形ピークの、それぞれｒ個についての上記ウイ
   グル測定手段によるピーク間隔の測定値に基づいて、上
   記各セクタごとに、該正側および負側に対する上記ｒ個
   の測定データの平均値を算出する算出手段と、該平均値
   を一定の許容値と比較して、上記薄膜ヘッドの良否を判
   定する判定手段とを備えることを特徴とする、薄膜ヘッ
   ドのウイグルの検査装置。