JP4177910B2 - Magnetic head assembly and magnetic disk drive - Google Patents

Magnetic head assembly and magnetic disk drive Download PDF

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JP4177910B2
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株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ
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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と誘導型薄膜磁気ヘッド素子を搭載した磁気ヘッドアッセンブリ及び磁気ディスク装置に係り、特に、書込用磁極間の放電を防止してデータ再生の信頼性を防止した磁気ヘッドアッセンブリ及び磁気ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の磁気ディスク装置における磁気ヘッドアッセンブリは、高記録密度化並びにデータ転送速度化のため、データ再生用の磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド素子を搭載した複合型の磁気ヘッドアッセンブリが採用されている。また近年の磁気ディスク装置に採用される磁気記録方式は、従来技術のRLL(Run Length Limited)方式から高記録密度に適したPRML(Partial Response Maximum Likelyhood)方式に移行しつつある。このため近年の磁気ディスク装置は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子とPRML方式の磁気記録の組み合わせにより、高記録密度及びデータの高速転送が行われている。
【0003】
さて、磁気ディスク装置は、データの転送高速のためには必然的にデータ書き込み周波数を高くする必要があり、更にPRML方式は8/9変換を行うために一層書込周波数が高くなる傾向にあり、例えばRLL方式の1−7変換では最高周波数が36MHzであったものがPRML方式は54MHzと書込周波数が約1.5倍となり、この高周波書込の書込回路が必要である。
【0004】
従来技術による磁気誘導型磁気コア用のデータ書込回路は、図3に示す如く、ライトゲートW/Gからの指示により電圧を供給する電圧源20と、上位から磁気ヘッドにより書込を行うデータを受信するレシーバ22と、前記電圧源20からの電圧を抵抗23を介してコレクタ接続すると共に前記レシーバ22からの書込データをベース入力とするトランジスタ(Tr)24及び25と、電圧源20からの電圧を抵抗23を介してベース接続すると共に電圧源20からの電圧を抵抗23を介してコレクタ接続するトランジスタ26及び27と、該トランジスタ26及び27のエミッタ出力をコレクタ入力すると共に前記トランシーバ22からの出力を抵抗35を介して各々入力するトランジスタ28及び29と、前記トランジスタ24及び25のエミッタに接続される電流源33と、前記トランジスタ28及び29のエミッタに接続される電流源32と、前記電圧源20からの電圧及びトランジスタ27のエミッタ出力が一方に接続され、該圧源20からの電圧及びトランジスタ26のエミッタ出力が他方に接続される書込用の磁気ヘッド素子31とを備える。
【0005】
このデータ書込回路は、ライトゲートW/Gからの指示に応じてスイッチ34を閉じることにより電流源32及び33からの電流をトランジスタ24及び25並びにトランジスタ26〜29に供給しており、このとき書込データP,Nが入力された場合、その極性に応じてレシーバ22を駆動し、該レシーバ22に接続されるトランジスタ24及び25を反転し、該反転によりトランジスタ27と28,トランジスタ26と29のペアが交互にオン/オフを繰り返すことにより、磁気ヘッド素子31に供給する書込電流の向きを交互に反転させてデータ書込を行う様に動作する。
尚、これら磁気ディスク装置用のデータ書込回路が記載された文献としては、例えば特開平7−169005号公報が挙げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術によるデータ書込回路は、磁気ヘッド素子が書き込み用コイルの巻数に比例する任意の値のインダクタンスLを有し、データ書込時に前記インダクタンスLと書込電流dI/dtの立上り速度の積に比例するフライバック電圧がヘッド素子31の両端に発生し、高周波書込の際には図3に示す如き大きなフライバック電圧が発生する。特に図に示す構成の書込回路においては、電圧源の電圧Vxを前記フライバック電圧より高く設定する必要があり、前述の高速書込を行うために更に電圧Vxを高く設定する必要があった。また本回路は、非書込時においても前記電流源32及び33をオフとするためヘッド素子31の両端に抵抗30を介した電圧源の電圧Vxが印加された状態となっていた。
【0007】
従って従来技術によるデータ書込回路に接続された磁気ヘッド素子の上部及び下部コアにはコイルと磁極間の容量及び磁極と磁気抵抗効果素子間の容量と容量分割された電位が発生し、この電位が磁気ヘッドスライダ絶縁用の保護膜の耐圧を越え、又は磁気ディスク上の突起により磁気ディスク表面との距離が接近することにより、磁気ヘッド素子と磁気ディスク間で放電が発生し、これら磁気ディスク表面及び磁気ヘッドに損傷を与える可能性があると言う不具合があると共に、破損に至らない場合であっても放電ノイズが磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子により読み出すデータにパルスノイズとして印加され、データ読み出しの信頼性が低下すると言う不具合もあった。
【0008】
本発明の目的は、前記従来技術による不具合を除去することであり、誘導型磁気ヘッド素子の電極に誘起される電位によるヘッドとディスク間の放電を防止し、これら磁気ヘッド及び磁気ディスクの破損を防止すると共にデータの信頼性を確保することができる磁気ヘッドアッセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、磁気ディスクからの磁界により抵抗値が変換する磁気抵抗効果素子持つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と上部及び下部コア間にコイルを巻成した誘導型薄膜磁気ヘッド素子とを搭載し、磁気ディスクと向き合う面に絶縁性保護膜を備える磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことを第1の特徴とし、前記上部及び下部コアとを接地することにより上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことを第2の特徴とする。
【0010】
また本発明は、磁気ディスクからの磁界により抵抗値が変換する磁気抵抗効果素子持つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と上部及び下部コア間にコイルを巻成した誘導型薄膜磁気ヘッド素子とを搭載し、磁気ディスクと向き合う面に絶縁性保護膜を備える磁気ヘッドアッセンブリと、前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子を用いてデータの書込を行う書込回路とを備える磁気ディスク装置において、前記書込回路が、誘導型薄膜磁気ヘッド素子データによるデータの書込時以外の間、前記上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことを第3の特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による磁気ヘッドアッセンブリ及び該磁気ヘッドアッセンブリを備える磁気ディスク装置の一実施形態を図面を参照して詳細に説明するものであるが、まず、その原理を説明する。
【0012】
前述の複合型薄膜磁気ヘッドの誘導型磁気ヘッド素子の各コアは、導電性であり、通常は他の部位と絶縁され、磁気抵抗効果型ヘッド素子との間に挟まれる配置のため、薄膜磁気ヘッド素子の電圧と磁気抵抗効果型ヘッド素子の電圧の中間レベルに誘起されることにより、前述の課題の欄で記載した様な素子及び磁気ディスクの破損他の傷害が発生している。発明者らは、前記破損が起こる原因に着目し、前記上部及び下部コア間に誘起される電圧を低減するため、前記磁極を端子を介して接地した磁気ヘッドアッセンブリ及び前記コアに誘起される電圧を磁気ディスクとの放電電圧以下に制御するデータ書込回路を含む磁気ディスク装置を発明したものである。
【0013】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明による磁気ヘッドアッセンブリの一実施形態を説明するための図、図2は本発明が適用される磁気ディスク装置の概略構成を示す図である。
【0014】
まず本発明が適用される磁気ディスク装置は、図2に示す如く、磁気ディスク1を支持するスピンドル15と、該スピンドル15を回転駆動するスピンドルモータ20と、磁気ディスク1上にジンバル12を介して磁気ヘッドアッセンブリ2を弾性的に支持するヘッドアーム17と、該ヘッドアーム17を駆動することにより磁気ヘッドアッセンブリ2を磁気ディスク1上の所望の位置に位置決めするボイスコイルモータ(VCM:図示せず)用のアクチュエータ18と、前記磁気ヘッドアッセンブリ2を用いた磁気ディスクへのデータの記録再生を行う記録再生回路(R/WIC)16と、前記機構及び回路を制御する制御部19備え、該制御部19がボイスコイルモータを駆動信号により駆動して磁気ヘッドアッセンブリ2を磁気ディスク1上の所定のトラック上に位置づけた状態で記録再生回路16により磁気ヘッドアッセンブリ2が磁気ディスク1にデータの記録再生を行う様に動作するものである。
【0015】
さて、本実施形態による磁気ヘッドアッセンブリ2は、図1に示す如く、ジンバル12にバネ13を介して保持され、磁気ディスク表面との空気粘性流による浮上力を発生するスライダ部3と、該スライダ部3の後端に配置されて磁気ディスクに対するデータの記録再生を行うヘッド部100とに大別され、該スライダ部3及びヘッド部100の磁気ディスク対向面には絶縁性のABS膜(絶縁性保護膜)に覆われている。また前記ヘッド部100は、データ記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド素子に相当するライトヘッド部102と、データ再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子に相当するリードヘッド部101とから成る複合型の磁気ヘッドアッセンブリとを下部後端部に搭載し、磁気ディスク上のデータの記録再生を行うものである。
【0016】
該ヘッド部100の詳細構造は、図5及び図6に示す如く、各々磁極に相当する下部コア4a及び上部コア4b間にコイル6を巻成し、磁気ディスク側の先端部分を狭めたギャップ部20に磁界を発生して電極部30に印加されるデータの書き込みを行う誘導型薄膜磁気ヘッド素子部分(図1のライトヘッド102部に相当)と、前記下部コア4bとシールド5間に配置され、磁気ディスクからの磁界の変化に応じて抵抗値が変化するMR素子7及び電極8とを含む磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子部分(図1のリードヘッド部101に相当)とを積層し、絶縁体11によって封止する様に構成されている。また前記MR素子7は、一端に電極8を介してバイアス電流を印加すると共に他端を接地し、磁気ディスクからの磁界による抵抗値変化により該バイアス電流値の変化を検出することによって、データの再生を行うものである。
【0017】
本実施形態による磁気ヘッドアッセンブリは、誘導型薄膜磁気ヘッド素子の上部コア4aの一部と下部コア4bと電気的に接続すると共に、該下部コア4b及びシールド5の後端部(図5中、上側)において接続部9により接続し、該接続部9をバネ13及びジンバル12を介して接地されたスラスイダ部3に導通させることにより、前記上部及び下部コア4a及び4b並びにシールド5を接地する様に構成している。尚、前記上部コア4a等はパーマロイ(NiFe)等の高透磁性率の磁性材料であり、該コア4a及び4b間に巻成されたコイル6は銅等の導電性材料であり、絶縁体11は2酸化シリコン(SiO2)等の絶縁材料であり、電極8はMR素子7に接続され、外部と導通する導電性材料である。
【0018】
さて、本磁気ヘッドアッセンブリの誘導型薄膜磁気ヘッド素子を駆動するデータ書込回路は、前述の図3を用いて説明した回路と基本的構成は同様であり、本回路は、図2に示した制御部19からの書込命令であるライトゲート信号W/Gに応じてスイッチ34をオンして電流源33及び32からの電流の供給中に、上位から書込データP,Nの入力による磁極反転ごとに一対のトランジスタ26及び29と一対のトランジスタ27及び28が交互にオン/オフを繰り返すことにより、書込ヘッド31に印加する書込電流を反転して磁気ディスクにデータの記録を行うものである。
【0019】
この様に構成された書込回路は、データ転送速度が16MB/secの場合、前記書込電流の最小データ反転間隔が約8nsと高速になり、前記書込電流の向きを8ns以内に反転させる特性を満足する必要がある。この様な高速書込を行った場合、ヘッド31の両端には次式で示すフライバック電圧VFBが発生する。
【0020】
【数1】
FB=L×di/dt
尚、L:書込ヘッドのインダクタンス
di/dt:書込電流の変化勾配
ここで、書込ヘッドのインダクタンスLを250nH,diを80mApp,書込電流のオーバーシュートを考慮してdt=4nsとした場合、フライバック電圧VFBが5Vとなり、従って電圧源20の電圧Vcc及びVxの値は該フライバック電圧VFB(5V)以上の大きな電圧が必要である。
【0021】
ここで、データ再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子は、前述した様にMR素子7の一端を接地していることにより、接地側の端子の電圧が接地レベルであり、バイアス電流印加側端子の電圧が200〜300mVレベルと低い値である。
【0022】
従って、前記書込ヘッド素子31のコイル6と上部及び下部コア4a/4bとMR素子7間の等価回路は、図7に示す如く、コイル6,容量40(CA),上部及び下部コア4a/4b,容量39(CB)を介する直列回路と、電源Vccから回路中に含まれる仮想的な抵抗36,回路中に含まれる仮想的なスイッチング素子50,MR素子7の内部抵抗に相当する抵抗38の直列回路とを端子41を介して接続した回路構成に相当する。また前記コア4a/4bは、図5に示した接続部9を介して接地されている。
【0023】
従って本実施形態によるデータ書込回路は、構造的には図5に示す接続部9,等価回路的には図7に示した上部及び下部コア4a/4bの接地により、上部及び下部コア4a/4bの電極に過大な電圧の帯電を防止し、よって磁気ディスクと磁気ヘッド間の放電を防止することができる。これにより本実施形態によるデータ書込回路は、前記放電を防止し、磁気ディスク表面及び磁気ヘッドの損傷を防止すると共に、放電ノイズを抑制してデータデータ読み出しの信頼性を向上することができる。
【0024】
前記実施形態においては、接続部9を介して上部及び下部コアを接地することにより磁気ヘッドに印加される大きなフライバック電圧の発生を防止する例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば前述の書込回路により再生時の放電ノイズの抑制を行うことができる。
【0025】
本実施形態によるデータ書込回路は、電圧源20が、図4に示した如くライトゲートW/Gによりデータ書込のタイミング以外のときに電圧Vxを接地レベル(略0V)に低下させる、或いは磁気ヘッドスライダのABS膜の耐圧(例えば数V〜十数V)より充分に低い値に制御することにより、前記実施形態同様に、磁気ディスク間との放電を防止し、磁気ディスク表面及び磁気ヘッドの損傷防止及びデータ読み出しの信頼性を向上することができる。
【0026】
特に近年の磁気ディスク装置においては大容量化の要請により、ABS膜厚も薄くなる傾向にあり耐圧が低くなることが考えられ、更にヘッド浮上量が更に低下する傾向にあり、これら磁気ディスク装置において前記各実施形態による磁気ヘッドアッセンブリ及び該磁気ヘッドアッセンブリを備える装置は、放電ノイズを抑制してデータデータ読み出しの信頼性を更に向上することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明による磁気ヘッドアッセンブリは、誘導型薄膜磁気ヘッド素子の上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことにより、前記コアの帯電圧を抑制してデータ再生時の放電ノイズを防止し、磁気ヘッド及び磁気ディスクの破損を防止し、更にデータの信頼性を確保することができる。更に本発明による磁気ヘッドアッセンブリは上部及び下部コアを接地し、その電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことにより、容易に上部及び下部コアの帯電圧を抑制して前記同様の効果を得ることができる。
【0028】
更に本発明による磁気ディスク装置は、データ書込回路が、誘導型薄膜磁気ヘッド素子のデータによるデータの書込時以外の間、前記上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことにより、磁気ヘッドアッセンブリに手を加えることなく回路的に上部及び下部コアの帯電圧を抑制して前記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリを説明するための図。
【図2】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリが適用される磁気ディスク装置の概略構成を示す図。
【図3】誘導型薄膜磁気ヘッド素子を駆動してデータ書き込みを行う書込回路を説明するための図。
【図4】前記書込回路によるライトゲート信号に応じた電圧の関係を説明するための図。
【図5】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリの詳細構造を説明するための図。
【図6】図5に示した磁気ヘッドアッセンブリの概略を示す斜視図。
【図7】書込ヘッド素子と上部及び下部コア等の回路構成における等価回路を示す図。
【符号の説明】
1:磁気ディスク,2:磁気ヘッドアッセンブリ,3:スライダ部,4a:上部コア,4b:下部コア,5シールド:,6:コイル,7:MR素子,8:電極,9:接続部,10:ABS膜,11:絶縁体,12:ジンバル,13:バネ,15:スピンドル,16:記録再生回路,17:ヘッドアーム,18:アクチュエータ,19:制御部,20:スピンドルモータ,100:ヘッド部,101:リードヘッド部,102:ライトヘッド部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic head assembly and a magnetic disk apparatus equipped with a magnetoresistive effect type magnetic head element and an inductive type thin film magnetic head element, and in particular, discharge between write magnetic poles is prevented to improve data reproduction reliability. The present invention relates to a magnetic head assembly and a magnetic disk apparatus that are prevented.
[0002]
[Prior art]
Magnetic head assemblies in recent magnetic disk devices have a magnetoresistive effect magnetic head element using a magnetoresistive effect for data reproduction and an inductive thin film magnetic head element for recording in order to increase recording density and data transfer speed. A composite magnetic head assembly equipped with is used. Further, the magnetic recording system employed in recent magnetic disk devices is shifting from the conventional RLL (Run Length Limited) system to the PRML (Partial Response Maximum Likely Hood) system suitable for high recording density. Therefore, in recent magnetic disk devices, high recording density and high-speed data transfer are performed by a combination of a magnetoresistive head element and PRML magnetic recording.
[0003]
In the magnetic disk device, it is necessary to increase the data writing frequency in order to transfer data at high speed, and the PRML method tends to further increase the writing frequency because of 8/9 conversion. For example, in the RLL method 1-7 conversion, the highest frequency was 36 MHz, but the PRML method has a write frequency of about 1.5 times 54 MHz, and this high frequency writing circuit is required.
[0004]
As shown in FIG. 3, a data writing circuit for a magnetic induction type magnetic core according to the prior art includes a voltage source 20 that supplies a voltage in response to an instruction from a write gate W / G, and data that is written by a magnetic head from above. From the voltage source 20, transistors (Tr) 24 and 25 that connect the voltage from the voltage source 20 through a resistor 23 and write data from the receiver 22 as a base input, Are connected to the base via the resistor 23 and collector connected to the voltage from the voltage source 20 via the resistor 23, and the emitter outputs of the transistors 26 and 27 are input to the collector and from the transceiver 22 Of the transistors 28 and 29, and the transistors 24 and 2 respectively. The current source 33 connected to the emitter of the transistor 28, the current source 32 connected to the emitters of the transistors 28 and 29, the voltage from the voltage source 20 and the emitter output of the transistor 27 are connected to one side. And a magnetic head element 31 for writing to which the emitter output of the transistor 26 is connected to the other.
[0005]
This data writing circuit supplies the current from the current sources 32 and 33 to the transistors 24 and 25 and the transistors 26 to 29 by closing the switch 34 in accordance with an instruction from the write gate W / G. When the write data P and N are input, the receiver 22 is driven according to the polarity thereof, and the transistors 24 and 25 connected to the receiver 22 are inverted, whereby the transistors 27 and 28 and transistors 26 and 29 are inverted. By alternately turning on / off these pairs, the direction of the write current supplied to the magnetic head element 31 is alternately reversed to perform data writing.
As a document describing the data writing circuit for the magnetic disk device, for example, JP-A-7-169005 is cited.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described prior art data write circuit, the magnetic head element has an inductance L having an arbitrary value proportional to the number of turns of the write coil, and the rising speed of the inductance L and the write current dI / dt during data writing. A flyback voltage proportional to the product of the two is generated at both ends of the head element 31, and a large flyback voltage as shown in FIG. In particular, in the writing circuit having the configuration shown in the figure, the voltage Vx of the voltage source needs to be set higher than the flyback voltage, and the voltage Vx needs to be set higher in order to perform the above-described high-speed writing. . Further, in this circuit, the voltage source voltage Vx via the resistor 30 is applied to both ends of the head element 31 in order to turn off the current sources 32 and 33 even during non-writing.
[0007]
Therefore, the upper and lower cores of the magnetic head element connected to the data writing circuit according to the prior art generate a capacitance between the coil and the magnetic pole and a capacitance between the magnetic pole and the magnetoresistive element and a capacitance divided potential. Exceeds the withstand voltage of the protective film for insulating the magnetic head slider, or the distance between the magnetic disk surface and the magnetic disk surface due to the protrusion on the magnetic disk causes discharge between the magnetic head element and the magnetic disk. In addition, there is a problem that there is a possibility that the magnetic head may be damaged, and even when the magnetic head is not damaged, discharge noise is applied as pulse noise to data read by the magnetoresistive effect type magnetic head element. There was also a problem that reliability was lowered.
[0008]
An object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art described above, and to prevent discharge between the head and the disk due to the potential induced in the electrodes of the induction type magnetic head element, and to damage the magnetic head and the magnetic disk. It is an object of the present invention to provide a magnetic head assembly and a magnetic disk device capable of preventing and ensuring data reliability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetoresistive effect magnetic head element having a magnetoresistive effect element whose resistance value is converted by a magnetic field from a magnetic disk, and an inductive thin film magnetic head in which a coil is wound between upper and lower cores. In a magnetic head assembly including an element and having an insulating protective film on the surface facing the magnetic disk, the first feature is that the potential of the upper and lower cores is configured to be equal to or lower than the withstand voltage of the insulating protective film. A second feature is that the potentials of the upper and lower cores are configured to be equal to or lower than the withstand voltage of the insulating protective film by grounding the upper and lower cores.
[0010]
The present invention also includes a magnetoresistive effect magnetic head element having a magnetoresistive effect element whose resistance value is converted by a magnetic field from a magnetic disk, and an inductive thin film magnetic head element in which a coil is wound between upper and lower cores. A magnetic disk drive comprising: a magnetic head assembly having an insulating protective film on a surface facing the magnetic disk; and a writing circuit for writing data using the inductive thin film magnetic head element. A third feature is that the potentials of the upper and lower cores are configured to be equal to or lower than the withstand voltage of the insulating protective film except when data is written by inductive thin film magnetic head element data.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a magnetic head assembly and a magnetic disk apparatus having the magnetic head assembly according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, the principle will be described.
[0012]
Each core of the inductive magnetic head element of the composite thin film magnetic head described above is electrically conductive, usually insulated from other parts, and sandwiched between the magnetoresistive head element, so that the thin film magnetic By being induced at an intermediate level between the voltage of the head element and the voltage of the magnetoresistive head element, damage to the element and the magnetic disk, such as those described in the above-mentioned column, occur. The inventors pay attention to the cause of the breakage, and in order to reduce the voltage induced between the upper and lower cores, the magnetic head assembly in which the magnetic pole is grounded via a terminal and the voltage induced in the core. The present invention invents a magnetic disk device including a data writing circuit for controlling the voltage to be equal to or lower than the discharge voltage of the magnetic disk.
[0013]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a magnetic head assembly according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic disk apparatus to which the present invention is applied.
[0014]
First, as shown in FIG. 2, a magnetic disk apparatus to which the present invention is applied includes a spindle 15 that supports the magnetic disk 1, a spindle motor 20 that rotationally drives the spindle 15, and a gimbal 12 on the magnetic disk 1. A head arm 17 that elastically supports the magnetic head assembly 2, and a voice coil motor (VCM: not shown) that drives the head arm 17 to position the magnetic head assembly 2 at a desired position on the magnetic disk 1. Actuator 18, a recording / reproducing circuit (R / WIC) 16 for recording / reproducing data on / from a magnetic disk using the magnetic head assembly 2, and a control unit 19 for controlling the mechanism and circuit, the control unit 19 drives the voice coil motor by a drive signal to move the magnetic head assembly 2 to the magnetic disk. The recording and reproducing circuit 16 while being positioned on a predetermined track on the first magnetic head assembly 2 is intended to operate so as to perform recording and reproduction of data on the magnetic disk 1.
[0015]
As shown in FIG. 1, the magnetic head assembly 2 according to the present embodiment is held by a gimbal 12 via a spring 13 and generates a levitation force by an air viscous flow with the magnetic disk surface, and the slider. The head part 100 is arranged roughly at the rear end of the part 3 and records and reproduces data on the magnetic disk. An insulating ABS film (insulating material) is formed on the slider part 3 and the surface of the head part 100 facing the magnetic disk. It is covered with a protective film. The head unit 100 is a composite type composed of a write head unit 102 corresponding to an inductive thin film magnetic head element for data recording and a read head unit 101 corresponding to a magnetoresistive effect magnetic head element for data reproduction. A magnetic head assembly is mounted on the lower rear end to record and reproduce data on the magnetic disk.
[0016]
As shown in FIGS. 5 and 6, the detailed structure of the head portion 100 is a gap portion in which a coil 6 is wound between a lower core 4a and an upper core 4b corresponding to magnetic poles and the tip portion on the magnetic disk side is narrowed. An inductive thin film magnetic head element portion (corresponding to the write head portion 102 in FIG. 1) that generates a magnetic field at 20 and writes data applied to the electrode portion 30 is disposed between the lower core 4b and the shield 5. A magnetoresistive effect type magnetic head element portion (corresponding to the read head portion 101 in FIG. 1) including the MR element 7 and the electrode 8 whose resistance value changes in accordance with the change of the magnetic field from the magnetic disk is laminated and insulated. The body 11 is configured to be sealed. The MR element 7 applies a bias current to one end via the electrode 8 and grounds the other end, and detects a change in the bias current value by a resistance value change due to a magnetic field from the magnetic disk. Reproduction is performed.
[0017]
The magnetic head assembly according to the present embodiment is electrically connected to a part of the upper core 4a and the lower core 4b of the inductive thin film magnetic head element, and the rear end portions of the lower core 4b and the shield 5 (in FIG. The upper and lower cores 4a and 4b and the shield 5 are grounded by connecting the connecting portion 9 on the upper side) and connecting the connecting portion 9 to the grounded sledder portion 3 via the spring 13 and the gimbal 12. It is configured. The upper core 4a and the like are a magnetic material having a high magnetic permeability such as permalloy (N i F e ), and the coil 6 wound between the cores 4a and 4b is a conductive material such as copper. The insulator 11 is an insulating material such as silicon dioxide (S i O 2 ), and the electrode 8 is a conductive material that is connected to the MR element 7 and is electrically connected to the outside.
[0018]
The data write circuit for driving the inductive thin film magnetic head element of this magnetic head assembly has the same basic configuration as the circuit described with reference to FIG. 3, and this circuit is shown in FIG. While the switch 34 is turned on in response to the write gate signal W / G which is a write command from the control unit 19 and the current from the current sources 33 and 32 is being supplied, the magnetic pole by the input of the write data P and N from the upper level A pair of transistors 26 and 29 and a pair of transistors 27 and 28 are alternately turned on / off for each inversion, thereby reversing the write current applied to the write head 31 and recording data on the magnetic disk. It is.
[0019]
In the writing circuit configured in this way, when the data transfer rate is 16 MB / sec, the minimum data inversion interval of the write current becomes as fast as about 8 ns, and the direction of the write current is inverted within 8 ns. It is necessary to satisfy the characteristics. When such high-speed writing is performed, a flyback voltage V FB represented by the following equation is generated at both ends of the head 31.
[0020]
[Expression 1]
V FB = L × di / dt
L: write head inductance di / dt: change gradient of write current Here, the write head inductance L is 250 nH, di is 80 mApp, and dt = 4 ns in consideration of overshoot of the write current. In this case, the flyback voltage V FB becomes 5 V. Therefore, the voltages Vcc and Vx of the voltage source 20 need to be larger than the flyback voltage V FB (5 V).
[0021]
Here, in the magnetoresistive effect type magnetic head element for data reproduction, since one end of the MR element 7 is grounded as described above, the voltage of the ground side terminal is at the ground level, and the bias current application side terminal Is a low value of 200 to 300 mV.
[0022]
Accordingly, an equivalent circuit between the coil 6, the upper and lower cores 4a / 4b and the MR element 7 of the write head element 31 is shown in FIG. 7, with the coil 6, the capacitor 40 (C A ), the upper and lower cores 4a. / 4b, a series circuit via the capacitor 39 (C B ), a virtual resistor 36 included in the circuit from the power source Vcc, a virtual switching element 50 included in the circuit, and an internal resistance of the MR element 7. This corresponds to a circuit configuration in which a series circuit of resistors 38 is connected via a terminal 41. The core 4a / 4b is grounded via the connection portion 9 shown in FIG.
[0023]
Therefore, the data write circuit according to the present embodiment is structurally connected to the upper and lower cores 4a / 4 by grounding the connection portion 9 shown in FIG. 5 and equivalently the ground of the upper and lower cores 4a / 4b shown in FIG. It is possible to prevent the electrode 4b from being charged with an excessive voltage, and thus to prevent discharge between the magnetic disk and the magnetic head. As a result, the data writing circuit according to the present embodiment can prevent the discharge, prevent the magnetic disk surface and the magnetic head from being damaged, suppress the discharge noise, and improve the reliability of data data reading.
[0024]
In the embodiment, the example in which the generation of a large flyback voltage applied to the magnetic head is prevented by grounding the upper and lower cores via the connecting portion 9 is described, but the present invention is limited to this. Instead, for example, the above-described writing circuit can suppress discharge noise during reproduction.
[0025]
In the data write circuit according to the present embodiment, the voltage source 20 reduces the voltage Vx to the ground level (substantially 0 V) when the voltage source 20 is not at the data write timing by the write gate W / G as shown in FIG. By controlling to a value sufficiently lower than the withstand voltage (for example, several V to several tens of volts) of the ABS film of the magnetic head slider, the discharge between the magnetic disks can be prevented and the magnetic disk surface and the magnetic head can be prevented. Damage prevention and data read reliability can be improved.
[0026]
Particularly in recent magnetic disk devices, due to the demand for larger capacity, it is considered that the ABS film thickness tends to be thin and the withstand voltage is lowered, and the head flying height tends to further decrease. In these magnetic disk devices, The magnetic head assembly and the apparatus including the magnetic head assembly according to each of the embodiments can further improve the reliability of data data reading by suppressing discharge noise.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, in the magnetic head assembly according to the present invention, the potential of the upper and lower cores of the inductive thin film magnetic head element is configured to be equal to or lower than the withstand voltage of the insulating protective film, so It is possible to prevent discharge noise during reproduction, prevent damage to the magnetic head and magnetic disk, and further ensure data reliability. Furthermore, the magnetic head assembly according to the present invention is configured such that the upper and lower cores are grounded and the potential thereof is set to be equal to or lower than the withstand voltage of the insulating protective film, thereby easily suppressing the voltage of the upper and lower cores. Can be obtained.
[0028]
Furthermore, in the magnetic disk apparatus according to the present invention, the potential of the upper and lower cores is made lower than the withstand voltage of the insulating protective film while the data writing circuit is not writing data by the data of the inductive thin film magnetic head element. With this configuration, it is possible to obtain the same effect as described above by suppressing the voltage of the upper and lower cores in a circuit manner without modifying the magnetic head assembly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining a magnetic head assembly according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic disk device to which a magnetic head assembly according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram for explaining a writing circuit for writing data by driving an inductive thin film magnetic head element;
FIG. 4 is a view for explaining a voltage relationship according to a write gate signal by the writing circuit.
FIG. 5 is a view for explaining a detailed structure of a magnetic head assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view schematically showing the magnetic head assembly shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit in a circuit configuration such as a write head element and upper and lower cores.
[Explanation of symbols]
1: magnetic disk, 2: magnetic head assembly, 3: slider portion, 4a: upper core, 4b: lower core, 5 shield :, 6: coil, 7: MR element, 8: electrode, 9: connection portion, 10: ABS film, 11: insulator, 12: gimbal, 13: spring, 15: spindle, 16: recording / reproducing circuit, 17: head arm, 18: actuator, 19: control unit, 20: spindle motor, 100: head unit, 101: read head portion, 102: write head portion.

Claims (1)

磁気ディスクからの磁界により抵抗値が変換する磁気抵抗効果素子持つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と上部及び下部コア間にコイルを巻成した誘導型薄膜磁気ヘッド素子とを搭載し、磁気ディスクと向き合う面に絶縁性保護膜を備える磁気ヘッドアッセンブリと、前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子を用いてデータの書込を行う書込回路とを備える磁気ディスク装置において、
前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子によるデータの書込時以外の間、前記データ書込回路に接続された前記上部コア及び下部コアと前記コイル間の容量と、前記上部コア及び下部コアと前記磁気抵抗効果素子間の容量に容量分割された状態で前記上部コア及び下部コアに生じる電位を、前記上部及び下部コアとを接地することにより、前記絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成し、
前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子によるデータの書込時以外の間、ライトゲートにより電圧源の電位 Vx が保護膜の耐圧より低い値としたことを特徴とする磁気ディスク装置。
A magnetoresistive effect magnetic head element having a magnetoresistive effect element whose resistance value is converted by a magnetic field from the magnetic disk and an inductive thin film magnetic head element in which a coil is wound between the upper and lower cores are mounted and face each other. In a magnetic disk drive comprising a magnetic head assembly having an insulating protective film on a surface and a writing circuit for writing data using the inductive thin film magnetic head element,
Capacitances between the upper and lower cores and the coil connected to the data writing circuit, and the upper and lower cores and the magnetoresistors connected to the data writing circuit, except when data is written by the inductive thin film magnetic head element The potential generated in the upper core and the lower core in a state where the capacitance is divided into the capacitance between the effect elements is configured to be equal to or lower than the withstand voltage of the insulating protective film by grounding the upper and lower cores ,
A magnetic disk drive characterized in that the potential Vx of the voltage source is set to a value lower than the withstand voltage of the protective film by the write gate during a time other than when data is written by the inductive thin film magnetic head element .
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