JP4386899B2 - 電磁ノイズ計測用アンテナおよび磁気ディスク装置の製造・検査工程における電磁ノイズの計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁気ディスク装置 (ＨＤＤ) の製造工程において、電磁波ノイズをモニタするための電磁ノイズ計測用アンテナおよびこのアンテナを用いた磁気ディスク装置の製造・検査工程における電磁ノイズの計測方法に関する。

磁気ディスク装置の製造工程において、最近、磁気ヘッド（ＧＭＲやＴｕＭＲヘッド) の電磁波ノイズによる破壊が問題視されるようになってきた。
そこで、製造工程におけるヘッド・ ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ) やそれを組み立てたヘッド・スタック・アッセンブリなどがダイレクトに受ける電磁波ノイズをモニタしたいという要望がある。
従来から、高周波プローブカードが種々提案されている（例えば、特許文献１，２，３など参照）。特許文献１，２，３に記載されるものは、半導体デバイスにおける高周波測定用であり、上記磁気ディスクの製造工程における電磁波ノイズの観測には使用できない。
特開昭６１−１３３８７６号公報 特開昭６３−０８４１３３号公報 特開平０１−１２８５３６号公報

上述したように、従来から提案されている高周波測定用のプローブは、磁気ディスクの製造工程における電磁波ノイズの観測には適していない。
そこで、磁気ヘッドが受ける電磁ノイズを効果的に観測できるようにするため、ＨＧＡそのものを電磁波ノイズ測定用アンテナとして使用し、ＨＧＡからリード線を引き出し、電磁ノイズを観測することが試みられた。
図１０に上述したアンテナの構成を示す。
ヘッド・ ジンバル・アセンブリ（以下ＨＧＡという) は、同図に示すように、サスペンション１にポリイミド絶縁膜２を介して配線パターン３を設けるとともに、配線パターン３上にカバーとなるポリイミド絶縁膜４を設け、その一方端に磁気ヘッド・コアスライダーを設けたものである。
このＨＧＡ１０に同図に示すように、リード線１１を取り付け、リード線１１をオシロスコープの入力端子に接続し、電磁ノイズを観測した。

しかし、この構成では、リード線がアンテナとなってしまい、ＨＧＡだけが受ける電磁ノイズを測定したいのにリード線に乗るノイズも測定してしまい、ＨＧＡで受ける真の電磁ノイズを測定しているとは言い難かった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであって、磁気ディスクのヘッド・ ジンバル・アセンブリが受ける電磁ノイズをダイレクトに観測することができるアンテナを提供するとともに、該アンテナにより、磁気ディスク装置の製造・検査工程における電磁ノイズを観測することで、信頼性の高い磁気ディスク装置の製造を可能とすることを目的とする。

本発明では、ＨＧＡそのものをむき出しにして、電磁ノイズを測定するためのアンテナとして使用するが、前記したようにリード線は使用せず、ＨＧＡの配線パターンに直に同軸ケーブルを接続し、余計な電磁波ノイズ受けるリード線を使用しないようにした。
また、このアンテナを用いて、磁気ディスクの製造・検査工程における電磁ノイズをモニタし、磁気ヘッドを破壊するような電磁ノイズを受けないようにすることで、信頼性の高い磁気ディスク装置の製造を可能とした。
すなわち、本発明は以下のようにして前記課題を解決する。
（１）磁気ディスクのＨＧＡと同一構造のＨＧＡを、電磁ノイズを計測するためのアンテナとして使用し、該ＨＧＡの配線パターンのうち、リード用ヘッドに接続された配線パターンに同軸ケーブルを接続する。
（２）上記（１）において、上記ＨＧＡのサスペンションに接地線を接続する。
（３）上記（１）〜（２）のアンテナを使用し、上記同軸ケーブルに測定装置を接続し、この測定装置により、磁気ディスクの製造／検査工程における電磁ノイズを計測する。
（４）上記（３）において、計測した電磁ノイズ量が閾値を越えた場合、アラームを発生する。

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）磁気ディスクのＨＧＡと同一構造のＨＧＡを、電磁ノイズを計測するためのアンテナとして使用し、該ＨＧＡの配線パターンに同軸ケーブルを接続したので、ＨＧＡが受ける真の電磁ノイズを観測することが可能となった。
（２）アンテナとして使用するＨＧＡのサスペンションに接地線を接続することで、このアンテナの特性を、サスペンション等が接地された状態で製造・検査されるＨＧＡと同等の特性とすることができる。
このため、サスペンション等が接地された状態で製造・検査されるＨＧＡに進入する電磁ノイズの観測を精度よく行なうことができる。
また、電磁ノイズの進入によりリード用のＭＲヘッドが破壊される場合が多く、同軸ケーブルを、アンテナとして使用するＨＧＡの配線パターンのうち、リード用ヘッドに接続された配線パターンに接続することにより、破壊されやすいリード用ヘッドに進入するノイズを正しく観測することが可能となる。
（３）本発明のアンテナを使用して、磁気ディスクの製造／検査工程における電磁ノイズを計測することにより、実際のＨＧＡに進入する電磁ノイズを正しく観測することが可能となり、電磁ノイズによる磁気ヘッドの破壊などを未然に防ぎ、磁気ディスク装置の信頼性を向上させることができる。
また、計測した電磁ノイズ量が閾値を越えた場合、アラームを発生することにより、作業中に電磁ノイズの増加を把握することが可能となる。

図１は本発明の実施例の電磁波ノイズを測定するためのアンテナの構成を示す図であり、図１（ａ）は本実施例のアンテナを側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は配線パターンの端部に設けられたテスト用端子部への同軸ケーブルの芯線の接続を示す図である。
前述したように、ヘッド・ ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ) はサスペンション１にポリイミド絶縁膜２を介して配線パターン３を設けるとともに、配線パターン３上にカバーとなるポリイミド絶縁膜４を設け、その一方端に磁気ヘッド・コアスライダー５を設けたものである。
ＨＧＡの配線パターン３は、例えば図１（ｂ）に示すようにリードヘッドへ接続される２本の配線と、ライトヘッドに接続される２本の配線と、ヒータ用および接地ラインＧＮＤの各１本の合計６本の配線から構成され、配線パターン３の端部には、図１（ｃ）に示すようにテスト用端子部９（組立工程の途中で切り離される）が設けられ、各配線の端部にはテスト用プローブの接触子が接続されるパッド９ａが設けられている。

本実施例では、上記構成のＨＧＡの配線パターン３の端部に設けられたテスト用端子部９のパッド９ａにＳＭＡコネクタの芯線６を半田接合などにより接続し、電磁ノイズ観測用のアンテナとした（このアンテナを、以下ＨＧＡアンテナ１０という）。
上記芯線６を有するＳＭＡコネクタケーブル８は、後述するように電磁ノイズを観測するためのオシロスコープの入力端に接続される。
なお、図１に示したものでは、ＳＭＡコネクタの金具（ＧＮＤ）に接地線１１を介して上記サスペンション１を接続し、サスペンション１を接地しているが、後述するように、サスペンション１を接地しないタイプのアンテナも用意してもよい。
ここで、ＨＧＡの配線パターン３には、図１（ｂ）に示したように例えば６本の配線が設けられている。この内、上記芯線６を図１（ｃ）に示すようにリードヘッドへ接続される配線に接続するのが望ましい。
これは、前述したように、リード用のＭＲヘッドが電磁ノイズの進入により破壊される場合が多く、同軸ケーブルを上記のようにリード用ヘッドに接続された配線パターンに接続することにより、破壊されやすいリード用ヘッドに進入するノイズを正しく観測することが可能となる。

ところで、磁気ディスク装置の製造・検査の工程においては、ＨＧＡのサスペンション１などが接地された状態で取り扱われる場合（例えばテスト台上に置かれている状態：状態１という）と、接地されず浮いた状態で取り扱われる場合（例えば輸送中の状態：状態２という）がある。
上記状態１と状態２では、ＨＧＡが受ける電磁ノイズの影響は相違するものと考えられる。そこで、本発明では、前記図１に示したサスペンションが接地されたタイプ１のＨＧＡアンテナと、図２に示すように、サスペンションが接地されていないタイプ２のＨＧＡアンテナを用意した。
そして、ＨＧＡあるいはその組立品が上記状態１にあるときには、図１に示すタイプ１のＨＧＡアンテナを用いて電磁ノイズを観測し、上記状態２にあるときは、図２に示すタイプ２のＨＧＡアンテナで電磁ノイズを観測することとした。これにより、実際の状況に即した電磁ノイズの観測が可能となった。

図３は本実施例のアンテナをオシロスコープに接続し、電磁波ノイズを測定したときのの測定結果を示す図である。図３（ａ）は上記図２に示したサスペンションが接地されていないタイプ２のＨＧＡアンテナによる計測結果、図３（ｂ）はサスペンションを接地したタイプ２のＨＧＡアンテナによる計測結果を示す。
上記測定は、図４に示すように、充電台５０を静電気で充電し、接地された接触子１０１をこの台に接触させて静電気を放電させたときに発生する電磁ノイズを、前記図１、図２に示したＨＧＡアンテナ１０により受けてオシロスコープ２０で観測したものである。なお、磁気ディスクのヘッドを破壊する要因となる電磁ノイズは多くの場合、静電気が放電する際に発生するものと考えられている。
図３に示すように、本実施例のＨＧＡアンテナにより、静電気放電により発生するノイズをクリアに測定できることが確認された。

次に、上記実施例で説明したＨＧＡアンテナを磁気ディスク装置の製造・検査工程に適用し、製造・検査工程において電磁波ノイズの観測を行う場合について説明する。
図５は、本実施例のＨＧＡアンテナが適用される磁気ディスク装置の製造・検査工程の概要を説明する図である。
同図に示すように、磁気ディスク装置の製造・検査工程において、本実施例のＨＧＡアンテナによる電磁波ノイズ測定は以下のように行われる。
（ａ）ＨＧＡ単品の組立
図５（ａ）に示すようにＨＧＡ単品を組み立てる。その際、周辺の電磁波ノイズを測定し、電磁波ノイズが規定値内であるか調べる。なお、この工程において、ＨＧＡのサスペンションが接地された状態で組み立てられる場合には、前記タイプ１のＨＧＡアンテナを用いて、周辺の電磁波ノイズを測定する。
ＨＧＡ単品の組立が終わったら、組み立てられたＨＧＡを次の場所まで搬送するが、搬送途中で組み立てられたＨＧＡが電磁波ノイズを受けて破壊する可能性もある。そこで、搬送途中の周囲環境の電磁波ノイズを予めモニタしておく。ここで、ＨＧＡはケースに入れられて搬送されるが、搬送中は通常、ＨＧＡのサスペンションは接地から浮いた状態である。そこで、ここでは、サスペンションが接地されていない前記図２に示したタイプ２のアンテナを用いて電磁ノイズを観測する。

（ｂ）ＨＧＡ単品テスト
図５（ｂ）に示すように、組み立てられたＨＧＡ単品のリード／ライトテストを行う。
図６はＨＧＡ単品テストの概念図、図７は試験対象となるＨＧＡへのプローブの接続を説明する図である。
図６に示すように、テスト台２３にテスト対象となるＨＧＡ単品１２をセットし、ＨＧＡの配線パターン３の端部に形成されたテスト用端子部３２（前記図１の端子部９に相当）に試験装置３５に接続されたプローブ３１のプローブピンを接触させ、ＨＧＡのリードライトテストを行う。
すなわち、図７に示すように、ＨＧＡ単品１２のテスト用端子部３２のパッド３２ａにプローブ３１のプローブピン３３を接触させ、信号ケーブル３４を介して、試験装置３５からリードライト信号を送出し、ＨＧＡ単品１２のリード／ライトテストを行う。
テスト台２３の近傍には、ＨＧＡアンテナ１０が設置され、ＨＧＡアンテナ１０で受信した電磁ノイズをオシロスコープ２０で観測する。電磁波ノイズ監視部２１は観測された電磁波ノイズを監視し、電磁波ノイズが所定値を超えるとアラームを出力する。このテスト工程において、ＨＧＡのサスペンションが接地された状態でテストされる場合には、前記タイプ１のＨＧＡアンテナを用いて、周辺の電磁波ノイズを測定する。
ＨＧＡ単品のテストが終わったら、テストに合格したＨＧＡは次の場所まで搬送される。その際、前記したように、タイプ２のアンテナを用いて、搬送途中の周囲環境の電磁波ノイズをモニタする。

（ｃ）ＨＳＡ（ヘッド・スタック・アッセンブリ）の組立
図５（ｃ）に示すように、ＨＳＡを組み立てる。すなわち、テストの合格したＨＧＡ単品に磁気ヘッド駆動体を取り付け、これを複数組み合わせて、ヘッド・スタック・アッセンブリ（ＨＳＡ）を組み立て、配線パターンにＦＰＣ（フレキシブル・プリント基板）を接続する。
その際、前記したように周辺の電磁波ノイズを測定し、電磁波ノイズが規定値内であるか調べる。なお、この工程において、ＨＧＡのサスペンションが接地された状態で組み立てられる場合には、前記タイプ１のＨＧＡアンテナを用いて、周辺の電磁波ノイズを測定する。
ＨＳＡの組立が終わったら、次の場所まで搬送される。その際、前記したように、タイプ２のアンテナを用いて、搬送途中の周囲環境の電磁波ノイズをモニタする。

（ｄ）ＨＳＡ導通テスト
図５（ｄ）に示すように、配線パターンとＦＰＣとの接続が良好に行われたかを調べるため導通テストを行う。
図８はＨＳＡ導通テストの概念図、図９は試験対象となるＨＳＡへのプローブの接続を説明する図である。
図８に示すように、テスト台２３にテスト対象となるＨＳＡ１３をセットし、ＨＳＡ１３のインターコネクタ４７に、試験装置５２に接続されたプローブ５１を接続し、ＨＳＡ１３の導通テストを行う。
ＨＳＡ１３は図９に示すように、ＨＧＡ１２を磁気ヘッド駆動体４１に取り付けたものであり、ＨＧＡ１２の配線パターンをロングテールサスペンション４３を介してＦＰＣ端子４４に導き、ＦＰＣ４６を介してインターコネクタ４７に接続したものである。なお、４２は、ＨＧＡ１２を磁気ヘッド駆動体４１取り付けるためのカシメ穴、４５はヘッドＩＣである。
上記インターコネクタ４７のコネクタピン４８にプローブ５１のプローブピン５３を接続し、信号ケーブル５４を介して試験装置５２に接続し、試験装置５２から導通試験信号を送出して、導通テストを行う。

テスト台２３の近傍には、ＨＧＡアンテナ１０が設置され、ＨＧＡアンテナ１０で受信した電磁ノイズをオシロスコープ２０で観測する。電磁波ノイズ監視部２１は観測された電磁波ノイズを監視し、電磁波ノイズが所定値を超えるとアラームを出力する。このテスト工程において、ＨＧＡのサスペンションが接地された状態でテストされる場合には、前記タイプ１のＨＧＡアンテナを用いて、周辺の電磁波ノイズを測定する。
以上のようにＨＳＡの導通テストが終わったら、テストに合格したＨＳＡ１３は次の場所まで搬送される。その際、前記したように、タイプ２のアンテナを用いて、搬送途中の周囲環境の電磁波ノイズをモニタする。

（ｅ）ＨＳＡリード／ライトテスト
図５（ｅ）に示すように、前検査工程で導通テストが良好であったＨＳＡ１３についてリード・ライト・テストを行う。
図８に示したようにテスト台２３にテスト対象となるＨＳＡ１３をセットし、ＨＳＡ１３のインターコネクタ４７に、試験装置５２に接続されたプローブ５１を接続し、ＨＳＡ１３のリード／ライトテストを行う。
先の工程と同様、テスト台２３の近傍には、ＨＧＡアンテナ１０が設置され、ＨＧＡアンテナ１０で受信した電磁ノイズをオシロスコープ２０で観測する。電磁波ノイズ監視部２１は観測された電磁波ノイズを監視し、電磁波ノイズが所定値を超えるとアラームを出力する。
以上のようにＨＳＡのリード／ライトが終わったら、テストに合格したＨＳＡ１３は次の場所まで搬送される。その際、前記したように、タイプ２のアンテナを用いて、搬送途中の周囲環境の電磁波ノイズをモニタする。

（ｆ）磁気ディスク装置組立
図５（ｆ）に示すように、磁気ディスク装置を組み立てる。その際、前記したように周辺の電磁波ノイズを測定し、電磁波ノイズが規定値内であるか調べる。
以上のように、磁気ディスクの各製造・検査工程において、本発明のＨＧＡアンテナ１０を使用して電磁波ノイズをモニタすることにより、磁気ヘッドを破壊するように電磁ノイズの発生をダイレクトに検出することができ、磁気ヘッドが電磁波ノイズにより破壊されるのを最小限にすることができる。また、電磁波ノイズのログを記録しておくことで、不良のＨＧＡあるいはその組立品が発生したとき、このログ情報に基づきその原因の究明をすることもできる。

本発明の実施例の電磁波ノイズを測定するためのアンテナの構成を示す図である。 本発明の実施例の接地線を設けないアンテナの構成を示す図である。 本発明の実施例のアンテナにより電磁波ノイズを測定したときの測定結果を示す図である。 図３の測定結果を得た際の実験装置の構成を示す図である。 本発明の実施例のＨＧＡアンテナが適用される磁気ディスク装置の製造・検査工程の概要を説明する図である。 ＨＧＡ単品テストの概念図である。 試験対象となるＨＧＡへのプローブの接続を説明する図である。 ＨＳＡ導通テストの概念図である。 試験対象となるＨＳＡへのプローブの接続を説明する図である。 ＨＧＡそのものを電磁波ノイズ測定用アンテナとして使用した場合の構成例を示す図である。

符号の説明

１ サスペンション
２ ポリイミド絶縁膜
３ 配線パターン
４ ポリイミド絶縁膜（カバーレイ）
５ 磁気ヘッド・コアスライダー
６ ＳＭＡコネクタの芯線
７ 金具
８ ＳＭＡコネクタケーブル
９ テスト用端子部
９ａ パッド
１０ ＨＧＡアンテナ
１１ 接地線
１２ ＨＧＡ
１３ ＨＳＡ

Claims (4)

1. 磁気ディスクの製造・検査工程において、ヘッド・ジンバル・アッセンブルが受ける電磁ノイズを計測するために使用されるアンテナであって、
   上記製造・検査の対象となっている磁気ディスクのヘッド・ジンバル・アッセンブルと同一構造のヘッド・ジンバル・アッセンブルを、上記電磁ノイズを計測するためのアンテナとして使用し、該ヘッド・ジンバル・アッセンブルの配線パターンのうち、リード用ヘッドに接続された配線パターンに同軸ケーブルを接続した
   ことを特徴とする電磁ノイズ計測用アンテナ。
2. 上記ヘッド・ジンバル・アッセンブルのサスペンションに接地線を接続した
   ことを特徴とする請求項１に記載の電磁ノイズ計測用アンテナ。
3. 磁気ディスクの製造・検査工程において、ヘッド・ジンバル・アッセンブルが受ける電磁ノイズを計測する電磁ノイズの計測方法であって、
   上記製造・検査の対象となっている磁気ディスクのヘッド・ジンバル・アッセンブルと同一構造のヘッド・ジンバル・アッセンブルを、上記電磁ノイズを計測するためのアンテナとして使用し、該ヘッド・ジンバル・アッセンブルの配線パターンのうち、リード用ヘッドに接続された配線パターンに直接同軸ケーブルを接続し、該同軸ケーブルに測定装置を接続し、
   上記測定装置により、磁気ディスクの製造／検査工程における電磁ノイズを計測する
   ことを特徴とする磁気ディスク装置の製造・検査工程における電磁ノイズの計測方法。
4. 計測した電磁ノイズ量が閾値を越えた場合、アラームを発生する
   ことを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置の製造・検査工程における電磁ノイズの計測方法。

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