JP4414994B2 - ヘッド・ジンバル・アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、ヘッド浮上量を制御するための発熱抵抗体を磁気ヘッド組立体に設置した磁気ディスク装置の浮上量制御技術に関し、特に、再生ヘッドへのクロストークを回避する技術に関する。

従来技術に関する磁気ディスク装置（以下、ＨＤＤと称する）は、主に機構系からなるヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）と、主に回路系からなるパッケージ基板（ＰＣＢ）と、から構成される。図１３にヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１００の構成を示す。ＨＤＡ１００は、筐体（ベース）８にスピンドル５を介して組み込んだ磁気ディスク２と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７で駆動するアクチュエータ４に接続したサスペンション３の先端に採り付けた磁気ヘッド組立体１と、磁気ヘッド組立体１を電気的に駆動するリードライトＩＣ（Ｒ／ＷＩＣ）１１を搭載したフレキシブルプリンテェッドケーブル（ＦＰＣ）６−３等から構成される。磁気ディスク２を一定回転数で回転させながら、アクチュエータ４で磁気ヘッド組立体１を移動して任意の位置に位置決めした後に記録再生する。

図１４に、磁気ヘッド組立体１と磁気ディスク２の記録再生動作時の浮上状態を示す。近年、磁気ディスク装置の高記録密度化の要求を満たすために、磁気ヘッドの低浮上量化が必要となっている。一方、低浮上量化が進むと、記録／再生ヘッド素子（ＷＲＴ／ＲＤ）１−２／１−１と磁気ディスク２の面粗さ等による数ｎｍ以上の高さの微小突起５１との衝突が発生しやすくなっている。

近年、磁気ディスク２に対する磁気ヘッド組立体の浮上量は２０ｎｍ以下と小さい。微小突起５１が再生ヘッド素子（ＲＤ）１−１に衝突すると、ＲＤ１−１が磁気抵抗効果型ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する）の場合、素子が発熱し、サーマルアスペリティ（以下、ＴＡと称する）による異常信号が発生し、再生異常を来たす。また、記録ヘッド素子（ＷＲＴ）１−２に数百ＭＨｚの高周波記録電流が流れると、記録ヘッド素子が発熱し、磁気ヘッド組立体の後端面がディスク面方向に図中の破線で示すように突出する。特に、高周波ほど渦電流の影響で発熱し突出量が大きくなって数ｎｍ以上に及ぶ。低浮上量下での磁気ヘッド組立体のヘッド素子部の突出は、ヘッド素子部を損傷する危険性がある。

また、図１５には、発熱抵抗体ＨＥＡＴ１−３の無い従来技術での磁気ヘッド組立体のサスペンション３での配線（ＦＰＣ）６−１を示す。記録時にＷＲＴ側の配線（ＷｘＸ／ＷｘＹ）に流れる高周波電流やフライバック電圧によってＲＤ側の配線（ＲｘＸ／ＲｘＹ）にクロストーク電流が流れる。再生ヘッド（ＲＤ）１−１に供給するセンス電流は、通常２〜３ｍＡであるのに対し、ＷＲＴ側とＲＤ側の配線とが近接していると、クロストーク電流はセンス電流と同程度かそれ以上になることがある。ここで、センス電流は大きいほど再生感度が上がるので、寿命を考慮して許容範囲内でできるだけ大きく設定したい。

しかし、クロストーク電流が発生すると、センス電流の許容値を下げざるを得ない。従って、クロストーク電流を減らすためにＷＲＴ側とＲＤ側の配線とを離して、センス電流の許容値を大きくしている。また、ＷＲＴ側からＲＤ側へのクロストーク電流によって再生ヘッドのＭＲ素子に交番電流が流れることになり、この交番電流によってＭＲ素子自体の寿命低下を引き起こすことに繋がる。

このような課題を解決する手法として、予めヘッド素子部の浮上量を上げた状態において、図１４に示すようにヘッド素子近傍に発熱抵抗体（ＨＥＡＴ１−３）を設け、この発熱抵抗体（ＨＥＡＴ１−３）の発熱によるヘッド素子部の突出を積極的に利用することで浮上を制御する構成が用いられる（例えば、特許文献１参照）。この発熱抵抗体の利用には種々の手法があるが、一般的には、再生時に発熱抵抗体に電流を流して発熱させてヘッド素子の浮上量を低くしており、一方、記録時は高周波記録電流によって発熱して低浮上化しているので、発熱抵抗体への電流は基本的にはカットするが、装置の立ち上げ時のような低温環境下では適宜の電流を流して発熱しても良いし、常時、低電流を適宜に加減することで一定の低浮上化を図っても良い。

また、記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドに加えて、加熱用磁気ヘッドを設置した磁気ヘッド組立体が従来技術として提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２では、記録時又は再生時に加熱用磁気ヘッドによって記録媒体の記録部位を記録温度又は再生温度に適する温度に上昇させて、狭トラック化を可能とする記録又は再生を容易に実施することが開示されている。
特開平５−２０６３５号公報 特開平１１−９６６０８号公報

しかしながら、特許文献１においては、発熱量を制御するための具体的な配線手段や回路構成については何等記載されていない。

また、図１５に示す従来技術においては、クロストーク電流が生じ得るＦＰＣ６−１に、ＨＥＡＴ１−３に給電するための新たな配線を設けることは、ＷＲＴ側の配線（ＷｘＸ／ＷｘＹ）とＲＤ側の配線（ＲｘＸ／ＲｘＹ）の間隔を狭めることになりかねず、クロストーク電流の増加が懸念される。クロストーク電流の増加は、ヘッド寿命の観点からセンス電流を減少させることに繋がり好ましくない。また、発熱抵抗体ＨＥＡＴ１−３に供給する電力は、〜数十ｍＷである。このための電流／電圧は、ＨＥＡＴ１−３の抵抗値を数十〜数百オームであるとすると数十ｍＡ／数Ｖに及ぶため、磁気ディスク上のデータやサーボ信号の再生動作中に、ＨＥＡＴ１−３に供給する電流をＯＮ／ＯＦＦすると、その時に大きなクロストーク電流がＲＤ側の配線に生じ、正常な再生動作が損なわれるという不都合が生じ得る。

また、特許文献２においては、加熱用磁気ヘッドは記録媒体の温度上昇用に採用されたものであって、磁気ヘッドの浮上量を制御することを意図したものではなく、更に、加熱用磁気ヘッドの電流オン又はオフによる再生用磁気ヘッドへのクロストーク電流の悪影響や、記録用磁気ヘッドへの高周波記録電流による再生用磁気ヘッドへのクロストーク電流の悪影響については、何等配慮はされていない。

本発明の目的は、ヘッド素子と磁気ディスク面上の微小突起との衝突によるヘッド素子の損傷とＴＡの低減のために設けた発熱抵抗体を含む磁気ヘッド組立体に関して、再生ヘッドへのクロストーク電流等の悪影響を回避するようなヘッド素子と発熱抵抗体への配線手段及び／又は電力供給手段を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
記録媒体に情報を記録する記録ヘッドと、前記記録媒体から情報を再生する再生ヘッドと、前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの浮上量を制御する発熱抵抗体とを備えた磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを実装するサスペンションを有するヘッド・ジンバル・アセンブリであって、
前記記録ヘッド、前記再生ヘッド及び前記発熱抵抗体のそれぞれの端子から前記サスペンションへの配線において、前記発熱抵抗体の配線が前記再生ヘッドの配線を挟むように配置され、前記発熱抵抗体への電流波形又は電圧波形は１μｓｅｃ以上の時定数を有する波形である構成とする。

また、記録媒体に情報を記録する記録ヘッドと、前記記録媒体から情報を再生する再生ヘッドと、前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの浮上量を制御する発熱抵抗体とを備えた磁気ヘッド組立体と、前記磁気ヘッド組立体を実装するサスペンションを有するヘッド・ジンバル・アセンブリであって、
前記記録ヘッド、前記再生ヘッド及び前記発熱抵抗体のそれぞれの端子から前記サスペンションへの配線において、前記発熱抵抗体の配線が前記記録ヘッドの配線と前記再生ヘッドの配線との間に配置され、前記発熱抵抗体への電流波形又は電圧波形は１μｓｅｃ以上の時定数を有する波形である構成とする。

このような構成を採用することによって、主として、再生ヘッドへのクロストーク電流等の悪影響を回避することができる。

本発明によれば、ヘッド素子と磁気ディスク面上の微小突起との衝突によるヘッド素子の損傷とＴＡの低減のために設けた発熱抵抗体を含む磁気ヘッド組立体において、発熱抵抗体への配線が、再生ヘッド配線を挟み込むことによって又は再生ヘッド配線と記録ヘッド配線との間に介在することによって、また、発熱抵抗体への供給電源に適宜の時定数を持たせることによって、記録ヘッドの高周波電流に因る、又は発熱抵抗体の電流オンオフに因る再生ヘッドへのクロストーク電流等の悪影響を回避することができる。

本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの浮上量制御装置について、図１〜図１２を参照しながら以下説明する。まず最初に、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの浮上量制御技術を備えた磁気ディスク装置の概要について図１２を用いて説明する。磁気ディスク装置（ＨＤＤ）は、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１００とパッケージボード（ＰＣＢ）２００とから構成されていて、上位機器３００と接続されている。

図１２において、サーボ制御の一般的な動作について説明すると、ＨＤＡ１００内の磁気ヘッド素子で再生したサーボ信号領域１３の信号は、記録再生アンプ（Ｒ／ＷＩＣ）１１で増幅してからＰＣＢ２００のサーボ復調やデータの記録再生の信号処理を行うＲｅａｄ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＣ（ＲＤＣ）３８のサーボ復調回路でサーボ復調する。この復調結果に基づいてディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３３が磁気ヘッド組立体の位置を認識し、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３４に報告する。ＤＳＰ３３は、コンボドライバ（ＣＯＭＢ）３９を介してモータ（図示せず）の回転を精密に制御すると共に、ＭＰＵ３４の指示に基づいてアクチュエータ４のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７の電流を制御することで磁気ディスク２のトラック間のシーク動作やフォロイング動作を制御する。

次に、データの記録再生制御の一般的な動作について説明すると、上位機器３００からの制御１４によってＭＰＵ３４がＤＳＰ３３とハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）３２に指示を出す。この指示に基づいて、上述のようにＤＳＰ３３が記録再生可能な領域に磁気ヘッド組立体が位置決めできると、ＨＤＣ３２は不揮発固体メモリ（ＦＲＯＭ）４０に記憶したシーケンスに沿って記録再生制御をＲＤＣ３８やＲ／ＷＩＣ１１に指示する。記録時には、ユーザーデ―タ１５を取り込んだバッファＲＡＭ（ＢＲＡＭ）３７の値を、ＨＤＣでエラー訂正コード（ＥＣＣ）等を付加してＲＤＣ３８に送り、ここで記録信号処理を実施してシリアルデータ列をＲ／ＷＩＣ１１に出力する。Ｒ／ＷＩＣ１１ではこれを記録電流に変換して、磁気ヘッド素子で記録磁界に変換して磁気ディスク２の所定のデータ領域に記録する。再生時には、所定の位置にある磁気ヘッド素子から読み出した磁化信号をＲ／ＷＩＣ１１が増幅し、これをＲＤＣ３８がデジタルデータに復調して、更にＨＤＣ３２でエラーの有無をチェックし、エラーがあればこれを訂正してＢＲＡＭ３７に記録し、上位機器３００に報告する。

次に、本発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッドの浮上量制御装置の具体的構成について、図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の構成例を示す図であり、図２は本発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の他の構成例を示す図である。

なお、本明細書及び図面においては、磁気ヘッド組立体１は、再生ヘッド（ＲＤ）１−１と記録ヘッド（ＷＲＴ）１−２と発熱抵抗体（ＨＥＡＴ）１−３とを含めたものを称し、ヘッド素子は再生ヘッド１−１又は記録ヘッド１−２のトランスデューサを称し、磁気ヘッドは再生ヘッド１−１と記録ヘッド１−２を称する。ここで、磁気ヘッド組立体１は、組み立てたものを意味するのではなくて、図１３〜図１５に図示したヘッドディスクアッセンブリ（ＨＤＡ）で通常使用されるものが適用例である。

図１においては、磁気ヘッド組立体の各端子引出し方法と、サスペンションでの配線（ＦＰＣ）６−１の配線の配列を示している。ＲＤ１−１は薄膜磁気抵抗素子をヘッド素子とする再生ヘッドであり、ＷＲＴ１−２は薄膜の磁性体を磁気コアとし、薄膜導体をコイルとした巻線型の記録ヘッドである。また、浮上量制御のための約１００オームの発熱抵抗体（ＨＥＡＴ）１−３が磁気ヘッド組立体１に設けられている。ここで、発熱抵抗体の使い方であるが、再生時に発熱抵抗体に適宜大きさの電流を流して、より小さい浮上量を確保して高密度記録の再生を感度良く実施するのが一例である。また、記録時においても適宜大きさの電流を流して低浮上化を図っても良く、再生時と記録時における発熱抵抗体への電流の流し方については、後述する図１１に例示している。

ＨＥＡＴ１−３の給電端子（ＨＴｘ／ＧＨｘ）は磁気ヘッド組立体１後端面の中央部にある。ＲＤの配線（ＲｘＸ／ＲｘＹ）を挟み込むように、ＧＨｘ端子に接続される配線を磁気ヘッド組立体１側を通して配線する。この結果、ＲＤ側の配線数は４本、ＷＲＴ側の配線数は２本となる。

図２は、ＨＥＡＴ１−３のＧＨｘ端子を磁気ヘッド組立体１側を通すのを回避するために、磁気ヘッド組立体１の端子面で対応する。ヘッド端子並び自体を、ＨＥＡＴがＲＤを挟むようにする。

図１と図２のいずれの図示構造においても、サスペンションでの配線（ＦＰＣ）６−１は磁気ヘッド組立体１の近傍を除いて変わらず、共通概念として、ＲＤの配線（ＲｘＸ／ＲｘＹ）を挟み込むように、ＨＴｘとＧＨｘが存在している。また、ＲＤの配線はＷＲＴの配線から離隔しており、ＷＲＴ配線からＲＤ配線へのクロストークを回避し得る（ＷＲＴ配線からＲＤ配線へのクロストーク電流がＭＲ素子に流れるてＭＲ素子の寿命低下に繋がる）。

次に、図５にサスペンションの配線（ＦＰＣ）６−１を示す。磁気ヘッド組立体１からの配線は、サスペンション３上で、ＲＤ／ＨＥＡＴとＷＲＴの２系統で引出され、サスペンション３のアーム固定端３−１近傍で１系統に集約され、端子６−２まで引出される。図５の配線６−１の断面図における配線の並びは、図１と図２に示す配線の並び方に一致し、単層のフレキシブルな配線ケーブル（ＦＰＣ）で実現できる。

図５に詳細図示するように、ＷＲＴの配線ＷｘＹとＲＤの配線ＲｘＸの間には、ＨＥＡＴの配線ＧＨｘが配されてシールドの役割をする。これによって、記録動作中のＷｘＸとＷｘＹに発生するフライバックがＲｘＸやＲｘＹに与える影響は大幅に減る。ＲＤへのクロストーク電流が殆ど無くなるので、センス電流を大きくでき、感度を高めることができる。即ち、ＲＤ配線をＨＥＡＴ配線で囲み込んでＷＲＴ配線から遠ざける構成となっている。

次に、図７は、本発明の第１の実施形態における記録再生アンプでの端子配列を示す図であり、図７の（１）において、記録再生アンプ（Ｒ／ＷＩＣ）１１の制御信号（Ｒｅｇ＿Ｒ／Ｗ、ＲＤ／ＷＲＴ）と、入出力（記録再生）差動信号（ＲＤＸ／Ｙ、ＷＤＸ／Ｙ）、磁気ヘッド駆動用端子（ＲｘＸ／Ｙ、ＷｘＸ／Ｙ、ＨＴｘ／ＧＨｘ）、電源（ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＶＥＥ）を示す。図７の（１）の右側の端子配列は、図１２を参照して、磁気ヘッド組立体に繋がっており、左側の端子配列はＰＣＢに繋がっている。

図７の構成例では２つの磁気ヘッド（Ｈ＃０、Ｈ＃１）に対応したＲ／ＷＩＣ１１の例を示しているが、もっと多くの４ヘッドや８ヘッド、更には１０ヘッドでも良い。Ｒｅｇ＿Ｒ／Ｗ２０は、内部レジスタに直結したシリアルポートであり、図１２に示すＤＳＰ３３やＲＤＣ３８で制御される。シリアルポートは、ＳＤＥＮ／ＳＣＬＫ／ＳＤＡＴＡの一般的な制御線からなり、各磁気ヘッドのセレクト（ＨＤ＿ＳＥＬ）５０（後述する図１１を参照）やヘッド毎の記録電流、ヘッド毎のセンス電流、本発明による各ヘッド毎のＨＥＡＴ１−３の電流／電圧等を内部レジスタを介して制御する。

図７の（２）には、Ｒ／ＷＩＣ１１がＩＣパッケージタイプの場合にピンを削減した例を示す。図７の（１）のＧＨ０とＧＨ１とを纏めてＧＨに共通化している。Ｒ／ＷＩＣ１１の下面で、破線のように配線すれば、図７の（１）の磁気ヘッド駆動用端子並びが、単層のＦＰＣで実現できる。４ヘッドや８ヘッド用のＲ／ＷＩＣ１１では、ＧＨ０〜ＧＨ３の４端子分を共通化しても良い。

次に、図９は、Ｒ／ＷＩＣ１１に内蔵するＨＥＡＴ用の電圧／電流供給回路（ＨＤＶ）２９の入出力配列を示す。ＨＤＶ２９そのものはプログラム可能な一般的な電圧源や電流源で構成できる。電圧か電流のどちらで駆動するかは、予めどちらかに固定した回路としても良いし、両方を内蔵して、モード選択を内部レジスタで設定可能として良い。ＨＥＡＴに供給する電力は、概ね５０ｍＷ以下であり、発熱体の抵抗値を１００オームとすれば、０〜２．５Ｖの電圧源、０〜２５ｍＡの電流源で実現できる。電圧／電流の設定には、概ね３〜４ビットの分解能（８〜１６段階）があれば十分である。ＶＣＣ／ＧＮＤ／ＶＥＥの電源によって、Ｒ／ＷＩＣに内蔵する内部レジスタからのＳＥＬｘで各ヘッドに対応したＨＤＶ２９を独立にＯＮ／ＯＦＦする。この際、電圧／電流値は内部レジスタからのＶｈｘ／Ｉｈｘで制御される。図９の（２）には、図７の（２）に対応して、ＧＨｘをＧＨに共通化した例である。

次に、図１０には、図９の（１）と（２）のＨＤＶ２９がＨＥＡＴに供給する電圧或いは電流の波形を示す。例えば、電圧源の場合は、Ｖｈｘ２８が０Ｖから１．５Ｖに設定されると、ＨＴｘ端子が供給する電圧は、１μｓｅｃ以上の時定数（１５０ＫＨｚ以下の周波数に相当する）（Ｔｒ）で比較的緩慢に電圧供給し、Ｖｈｘ２８が０Ｖに設定されると、１μｓｅｃ以上の時定数（Ｔｆ）で比較的緩慢に０Ｖになる。これには、プログラム可能な一般的な電圧源や電流源に、ＣＲの充放電の時定数を考慮することで容易に実現できる。また、プログラム可能な電圧源又は電流源に代えて、電圧／電流の出力段にカットオフ周波数が１５０ＫＨｚ程度のアクティブなローパスフィルタ（ＬＰＦ）を設けて、同様の出力波形を得ても良い。

ここで、１μｓｅｃ以上の時定数を設定した理由について説明すると、Ｒ／ＷＩＣ１１の再生帯域は通常５００ｋＨｚ以上からであって、この１μｓｅｃは１５０ｋＨｚに相当するので、再生信号の下限周波数である５００ｋＨｚ以下である１５０ｋＨｚ相当のＨＥＡＴ電圧波形であれば、例え再生時であっても再生信号にそれ程悪影響を及ぼさないこととなる。従って、上述した手段により、データやサーボ信号の再生動作中にＨＥＡＴへの電圧／電流値を切り替えて、ＲＤ配線にＨＥＡＴ配線からの瞬間的なクロストーク電圧／電流が発生しても、その影響がＲ／ＷＩＣ１１の後段に及ぶのを防止できる。勿論、データやサーボ信号の再生動作中には、ＨＤＶ２９の電圧／電流値を切り換えないようにする方が良いことは確かである。

なお、以上説明した図１０に示した電圧又は電流波形は、ＨＥＡＴ配線がＲＤ配線を挟み込むようにした第１の実施形態を元にして記載したが、この第１の実施形態に限らず、ＨＥＡＴ配線がＲＤ配線と共存する配線状態において、ＲＤ配線にＨＥＡＴ配線からのクロストーク電流が誘起される場合には図１０に示した電圧又は電流波形が有効であって、この波形を採用することは本発明の実施形態の１つである。

次に、図１１に、記録再生時のＨＥＡＴ制御手順を示す。磁気ヘッドＨ＃０でデータ再生した後に比較的短時間で磁気ヘッドＨ＃１で記録する時の制御動作を説明する。

Ｒ／ＷＩＣ１１の内部レジスタでＨＤ＿ＳＥＬ５０がＨ＃１を選択している。この状態で、データ再生する３ｍｓｅｃ以上前にＶｈ０（２８−０）を１．５Ｖにセットし、ＨＤ＿ＳＥＬ５０をＨ＃０に切り換える。磁気ディスクが再生する所望の位置に来るのを待って図１２のＨＤＣがデータの再生制御（Ｄａｔａ ＲＤ）５３をＲＤＣ３８に指示する。この動作と重複してＨ＃１でのデータ記録する３ｍｓｅｃ以上前にＶｈ１（２８−１）を１．７Ｖにセットし、Ｈ＃０のデータ再生の完了を待って、ＨＤ＿ＳＥＬ５０をＨ＃１に切り換える。磁気ディスクが記録する所望の位置に来るのを待ってＤＳＰ３３のＲＤ／ＷＲＴ２１の制御で、ＲＤＣ３８からのデータＷＤＸ／Ｙの情報を記録する。

この際、Ｈ＃１の記録ヘッドに記録電流を連続的に通電すると、記録ヘッドの発熱によって更に浮上量が低下する。そこで、適当なタイミングでＶｈ１（２８−１）を０．５Ｖに再セットしＨＥＡＴでの発熱量を抑え、過度に浮上量が低下しないようにする。ここで、記録再生に先立ってＨＥＡＴに給電する時間を３ｍｓｅｃ以上としたが、これは磁気ヘッドの熱変形に関する時定数（τｈ）である。発熱体の位置や形状、磁気ヘッドの各部の材質によって異なるので、磁気ヘッドの品種毎に評価するのが望ましい。この際、Ｖｈ０とＶｈ１とを、同時に駆動可能としている。上記のような制御方法で、磁気ヘッドの熱変形に関する時定数を吸収できる。

このように、キープすべき浮上マージンをＨｆｍとすると（Ｈｆｍ以下であるとヘッド素子とディスクとが衝突する危険性がある）、予め（１）記録もＨＥＡＴヘの給電もしない条件での環境温度と浮上量の関係：Ｈｆ（Ｔ）を各磁気ヘッドで学習し、（２）記録ヘッドの記録電流による浮上低下量：ΔＨｗ（Ｉｗ）、（３）ＨＥＡＴによる供給電圧と浮上低下量の関係：ΔＨｈ（Ｖｈ）、とを求めておけば、
Ｈｆ（Ｔ）−（ΔＨｗ（Ｉｗ）＋ΔＨｈ（Ｖｈ））＞Ｈｆｍ
の状態を保つように、環境温度毎にΔＨｈ（Ｖｈ）を制御できる。

更に厳密には、Ｈｆｍに磁気ディスクの半径（ｒ）依存性を考慮してＨｆｍ（ｒ）、ΔＨｗ（Ｉｗ）に記録周波数（ｆｗ）依存性を考慮してΔＨｗ（Ｉｗ，ｆｗ）とし、
Ｈｆ（Ｔ）−（ΔＨｗ（Ｉｗ，ｆｗ）＋ΔＨｈ（Ｖｈ））＞Ｈｆｍ（ｒ）
のようにすれば良い。

ＨＥＡＴによる供給電圧（Ｖｈ）の切替タイミングは、記録再生すると予測される時間よりも、上記の磁気ヘッドの熱変形に関する時定数（τｈ）以上早くすれば良い。これによって、より正確に補償した浮上量で記録再生が可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る磁気ヘッドの浮上量制御装置の具体的構成について、図面を参照して説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の構成例を示す図であり、図４は本発明の第２の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の他の構成例を示す図である。この第２の実施形態では、磁気ヘッド組立体の端子の引出し手法、サスペンションの配線の配置、記録再生アンプ（Ｒ／ＷＩＣ）のピン配置と構成が前述した本発明の第１の実施形態と差異を有している。

図３には、磁気ヘッド組立体１の各端子引出し方法と、サスペンションでの配線（ＦＰＣ）６−１の配列を示している。磁気ヘッド組立体１において、ＲＤ１−１は薄膜磁気抵抗素子をヘッド素子とする再生ヘッドであり、ＷＲＴ１−２は薄膜の磁性体を磁気コアとし、薄膜導体をコイルとした巻線型の記録ヘッドであり、浮上量制御のための約１００オームの発熱抵抗体（ＨＥＡＴ）１−３が設けられている。ＨＥＡＴ１−３の給電端子（ＨＴｘ／ＧＨｘ）は磁気ヘッド組立体１後端面の端部にある（中央部にはない）。ＲＤ側の配線数はＨＥＡＴの配線を含めて４本、ＷＲＴ側の配線数は２本となる。

図４には、ＨＥＡＴ１−３の両端子（ＨＴｘ／ＧＨｘ）を磁気ヘッド組立体１の両端に配置することを示している。この結果、ＲＤ側とＷＲＴ側の配線数は共に３本となる。

図３と図４のいずれの場合においても、サスペンションでの配線（ＦＰＣ）６−１は磁気ヘッド組立体１の近傍を除いて変わらず、ＲＤの配線（ＲｘＸ／ＲｘＹ）とＷＲＴの配線（ＷｘＸ／ＷｘＹ）を分離するように、ＨＥＡＴの（ＨＴｘ／ＧＨｘ）が存在している。即ち、第２の実施形態では、ＲＤの配線をＨＥＡＴの配線で挟み込む第１の実施形態と異なって、ＲＤとＷＲＴの配線を離隔してその間にＨＥＡＴの配線を介在させてシールドするのが図３と図４の構成の共通概念である。

図６にサスペンションの配線（ＦＰＣ）６−１を示す。磁気ヘッド組立体１からの配線は、サスペンション３上で、ＲＤとＨＥＡＴとＷＲＴの３系統で引出され、サスペンション３のアーム固定端３−１近傍で１系統に集約され、端子６−２まで引出される。図６の配線６−１の断面図における配線の並びは、図３と図４に示す並びに一致し、単層のフレキシブルな配線ケーブル（ＦＰＣ）で実現できる。図６に示すように、ＷＲＴの配線とＲＤの配線の間には、ＨＥＡＴの配線２本が配され、シールドの役割と共にＷＲＴとＲＤの配線間距離を大きくする効果がある。これによって、記録動作中のＷｘＸとＷｘＹに発生するフライバックがＲｘＸやＲｘＹに与える影響は、第１の実施形態より更に大幅に減少する。ＲＤへのクロストーク電流が殆ど無くなるので、センス電流を大きくでき、感度を更に高めることができる。

図８に、記録再生アンプ（Ｒ／ＷＩＣ）１１の制御信号（Ｒｅｇ＿Ｒ／Ｗ、ＲＤ／ＷＲＴ）と、入出力（記録再生）差動信号（ＲＤＸ／Ｙ、ＷＤＸ／Ｙ）と、磁気ヘッド駆動用端子（ＲｘＸ／Ｙ、ＷｘＸ／Ｙ、ＨＴｘ／ＧＨｘ）と、電源（ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＶＥＥ）と、を示す。この第２の実施形態では、図１０に示したようなＨＥＡＴ用の電流の時定数を実現するために、ＨＴｘ／ＧＨｘ間に数ｎＦのコンデンサ（Ｃｈｘ）５２を設ける。従って、図９に示すＲ／ＷＩＣ１１内部のＨＤＶ２９には、時定数を持たせ無くとも良い。但し、Ｃｈｘを設ける場合は電圧でのＨＥＡＴ電力供給はできず、電流制御に限定される。電圧制御では、Ｃｈｘに流れる過渡電流が制御できないためである。従って、図１１に対応する第２の実施形態での記録再生時の制御手順では、ＶｈはＩｈに置き換える必要がある。

以上説明したように、本発明の次のような構成例を有するものである。即ち、磁気ディスク装置の記録ヘッド（ＷＲＴ）と再生ヘッド（ＲＤ）と発熱抵抗体（ＨＥＡＴ）とからなる磁気ヘッドにおいて、第１に、記録ヘッドと再生ヘッドと発熱抵抗体とを含む６本の端子からなる磁気ヘッドであって、再生ヘッド側の配線を挟むように発熱抵抗体側の配線が配線される構成とする。これによって、発熱抵抗体側の配線が、記録時に記録ヘッド側の配線の誘導によるＲＤ側の配線ヘのクロストーク電流の発生を防止できる。更に、第２に、記録ヘッド側の配線と再生ヘッド側の配線との間に発熱抵抗体側の配線が配置されることを構成とする。これによって、発熱抵抗体側の配線が、記録時に記録ヘッド側の配線の誘導によるＲＤ側の配線ヘのクロストーク電流の発生を防止できる。

また、第３に、記録再生アンプに、発熱抵抗体に給電するためのプログラマブルな電流源乃至は電圧源を有することを構成とする。これによって、磁気ヘッドの加工バラツキや環境温度等による浮上量のバラツキを発熱抵抗体の発熱量を制御することで吸収できる。更に、第４に、第３のプログラマブルな電流源乃至は電圧源は、電流乃至は電圧値を切り換える際に、１μｓｅｃ以上の時定数を有することを構成とする。更に、第５に、第３のプログラマブルな電流源乃至は電圧源は、ステップ的な電流値を切り換える手段の出力端に数ｎＦのコンデンサを並列に設けることを構成とする。更に、磁気ディスク装置の制御方法において、第６に、第３の電流源乃至は電圧源は、データ及びサーボ信号の再生動作中には切り換えないことを構成とする。

また、第７に、確保すべき浮上マージンをＨｆｍとすると、記録も発熱抵抗体への給電もしない条件での環境温度（Ｔ）と浮上量の関係をＨｆ（Ｔ）として各磁気ヘッドで学習し記憶する手段と、記録ヘッドの記録電流（Ｉｗ）による浮上低下量をΔＨｗ（Ｉｗ）として記憶する手段と、発熱抵抗体による供給電圧（Ｖｈ）と浮上低下量の関係をΔＨｈ（Ｖｈ）として記憶する手段と、環境温度（Ｔ）を測定する手段とを有し、
Ｈｆ（Ｔ）−（ΔＨｗ（Ｉｗ）＋ΔＨｈ（Ｖｈ））＞Ｈｆｍ
の状態を保つように、環境温度（Ｔ）と記録再生条件から発熱抵抗体による供給電圧（Ｖｈ）を制御することを構成とする。更に、第８に、第７の手段において、Ｈｆｍに磁気ディスクの半径（ｒ）依存性を考慮してＨｆｍ（ｒ）、ΔＨｗ（Ｉｗ）に記録周波数（ｆｗ）依存性を考慮してΔＨｗ（Ｉｗ，ｆｗ）とし、
Ｈｆ（Ｔ）−（ΔＨｗ（Ｉｗ，ｆｗ）＋ΔＨｈ（Ｖｈ））＞Ｈｆｍ（ｒ）
の状態を保つように、環境温度（Ｔ）と記録再生条件から発熱抵抗体による供給電圧（Ｖｈ）を制御することを構成とする。

また、第９に、第７乃至第８の手段において、発熱抵抗体による電圧乃至電流（Ｖｈ／Ｉｈ）供給の開始時点を、記録再生動作を開始する時点に対し、磁気ヘッドの熱伝導の時定数以上早くすることを構成とする。更に、第１０に、記録再生アンプに磁気ヘッドの発熱抵抗体に給電するためのプログラマブルな電流源乃至は電圧源を有することを構成とする。更に、第１１に、第１０の手段において、プログラマブルな電流源乃至は電圧源は、電流乃至は電圧値を切り換える際に、１μｓｅｃ以上の時定数を有することを構成とする。

また、第１２に、記録ヘッドと再生ヘッドと発熱抵抗体とを含む６本の端子からなる磁気ヘッドを実装するサスペンションの配線において、再生ヘッド側の配線を挟むように発熱抵抗体側の配線が配線されることを構成とする。更に、第１３に、記録ヘッドと再生ヘッドと発熱抵抗体とを含む６本の端子からなる磁気ヘッドを実装するサスペンションの配線において、記録ヘッド側の配線と再生ヘッド側の配線との間に発熱抵抗体側の配線が配置されることを構成とする。更に、第１４に、第１０の手段に記載の磁気ディスク装置用の記録再生アンプであって、少なくとも２個以上のプログラマブルな電流源乃至は電圧源を、同時に駆動可能とすることを構成とする。

本発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の他の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁気ヘッド組立体における端子配列の他の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるサスペンションでの配線を示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるサスペンションでの配線を示す図である。 本発明の第１の実施形態における記録再生アンプでの端子配列を示す図である。 本発明の第２の実施形態における記録再生アンプでの端子配列を示す図である。 本発明の第１の実施形態における記録再生アンプに内蔵のＨＥＡＴ用電圧／電流供給回路の入出力配列を示す図である。 本発明の実施形態に関するＨＥＡＴに供給する電圧又は電流の波形を示す図である。 本発明の実施形態に関する記録再生時の制御手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置における全体回路構成を示す図である。 従来技術に関する磁気ディスク装置のヘッドディスクアセンブリの構成を示す図である。 発熱抵抗体を有する磁気ヘッドと磁気ディスクの記録再生動作時における浮上状態を示す図である。 従来技術における磁気ヘッドのサスペンションでの配線状況を示す図である。

符号の説明

１ 磁気ヘッド組立体
１−１ 再生ヘッド（ＲＤ）
１−２ 記録ヘッド（ＷＲＴ）
１−３ 発熱抵抗体（ＨＥＡＴ）
２ 磁気ディスク
３ サスペンション
４ アクチュエータ
５ スピンドル
６−１ サスペンションの配線
７ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
８ 筐体（ベース）
１０ 上位機器とのインターフェイスコネクタ
１１ 記録再生アンプ（Ｒ／ＷＩＣ）
１２ 中間コネクタ
１３ サーボ信号領域
２０ Ｒ／ＷＩＣのシリアルポート（Ｒｅｇ＿Ｒ／Ｗ）
２１ Ｒ／ＷＩＣの記録制御信号（ＲＤ／ＷＲＴ）
２２ 出力（再生）差動信号（ＲＤＸ／Ｙ）
２３ 入力（記録）差動信号（ＷＤＸ／Ｙ）
２４ ＋電源（ＶＣＣ）
２５ ＧＮＤ端子
２６ −電源（ＶＥＥ）
２８ 発熱抵抗体の電圧／電流（Ｖｈｘ／Ｉｈｘ）
２９ 発熱抵抗体の電圧／電流供給回路（ＨＤＶ）
３１ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
３２ ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
３３ ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）
３４ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
３７ バッファＲＡＭ（ＢＲＡＭ）
３８ リードチャネルＩＣ（ＲＤＣ）
４０ 不揮発固体メモリ（ＦＲＯＭ）
５０ Ｒ／ＷＩＣ内部のヘッドのセレクト制御信号（ＨＤ＿ＳＥＬ）
５１ 磁気ディスクの微小突起
５２ コンデンサ（Ｃｈｘ）
５３ データの再生制御（Ｄａｔａ ＲＤ）
１００ ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）
２００ パッケージボード（ＰＣＢ）
３００ 上位機器

Claims (2)

1. 記録媒体に情報を記録する記録ヘッドと、前記記録媒体から情報を再生する再生ヘッドと、前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの浮上量を制御する発熱抵抗体とを備えた磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドを実装するサスペンションを有するヘッド・ジンバル・アセンブリであって、
   前記記録ヘッド、前記再生ヘッド及び前記発熱抵抗体のそれぞれの端子から前記サスペンションへの配線において、前記発熱抵抗体の配線が前記再生ヘッドの配線を挟むように配置され、前記発熱抵抗体への電流波形又は電圧波形は１μｓｅｃ以上の時定数を有する波形であることを特徴とするヘッド・ジンバル・アセンブリ。
2. 記録媒体に情報を記録する記録ヘッドと、前記記録媒体から情報を再生する再生ヘッドと、前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの浮上量を制御する発熱抵抗体とを備えた磁気ヘッド組立体と、前記磁気ヘッド組立体を実装するサスペンションを有するヘッド・ジンバル・アセンブリであって、
   前記記録ヘッド、前記再生ヘッド及び前記発熱抵抗体のそれぞれの端子から前記サスペンションへの配線において、前記発熱抵抗体の配線が前記記録ヘッドの配線と前記再生ヘッドの配線との間に配置され、前記発熱抵抗体への電流波形又は電圧波形は１μｓｅｃ以上の時定数を有する波形であることを特徴とするヘッド・ジンバル・アセンブリ。

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