JP6212144B2

JP6212144B2 - 磁気ディスク装置

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Publication number: JP6212144B2
Application number: JP2016026131A
Authority: JP
Inventors: 山岸　道長; 道長山岸; 鶴美永澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2036-02-15
Also published as: JP2017147004A

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置に関する。

ＨＤＤ(Hard Disk Drive)は、データ記録の大容量化に向けてより高密度な記録が要求されている。この要求を解決する１つの方法として再生部側にＳＴＯ(Spin Torque Oscillator)素子を搭載した読み出し磁気ヘッドを用いることが知られている。

しかし、読み出し磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記録されたデータ信号を読み出し磁気ヘッドを用いて再生した振幅レベルの変動または信号の位相の遅延を利用して検出している。このため、上記読み出し磁気ヘッドによって再生すると、媒体のデータ信号の磁化の状態やデータ信号のパターンによって位相の遅延自体が変動し精度のよい再生ができないという課題がある。

特表２０１５−５１１８０６号公報

本実施形態は、精度のよい再生を可能にする磁気ディスク装置を提供する。

本実施形態による磁気ディスク装置は、第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された非磁性層とを有し、外部磁場に応じた高周波発振信号を出力する磁気センサと、前記磁気センサからの高周波発振信号の発振周波数に同調した信号を出力する同調回路と、前記同調回路から出力される信号の包絡線を検波する包絡線検波回路と、を備えている。

第１実施形態による磁気ディスク装置を示すブロック図。第１具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第２具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第３具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第４具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第５具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第６具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第７具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。第８具体例の磁気センサの具体例を示す断面図。図３（ａ）、３（ｂ）はそれぞれ、外部磁場およびこの外部磁場に応じた磁気センサの高周波発振電圧を示す波形図。同調回路の一具体例を示す図。図４に示す同調回路の反射信号の伝送特性を示す図。図４に示す同調回路の通過信号の伝送特性を示す図。包絡線検波回路の一具体例を示す回路図。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７に示す包絡線検波回路の動作を説明する波形図。包絡線検波回路の伝送特性を示す図。第２実施形態の包絡線検波回路の一具体例を示す回路図。図１０に示す包絡線検波回路の伝送特性を示す図。第３実施形態による磁気ディスク装置を示す平面図。第４実施形態による磁気記録装置の構成を示す斜視図。ヘッドスタックアセンブリを示す斜視図。ヘッドスタックアセンブリを示す分解斜視図。

以下に図面を参照して各実施形態について説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態による磁気ディスク装置を図１に示す。この第１実施形態の磁気ディスク装置は、読み出し磁気ヘッド１と、同調回路４０と、包絡線検波回路５０と、を備えている。

読み出し磁気ヘッド１は、磁気記録媒体１００に記憶された磁気情報を読み出す磁気センサを備えている。この磁気センサは、スピントランスファートルクを利用したセンサである。この磁気センサの具体例を図２Ａ乃至２Ｈを参照して説明する。

（第１具体例）
図２Ａに磁気センサ１０の第１具体例を示す。この第１具体例の磁気センサ１０は、第１磁性層１１、非磁性金属層１２、および第２磁性層１３を積層した構造を有している。第１磁性層１１および第２磁性層１３は面内磁気異方性を有する。第１磁性層１１の磁化をＭ１、第２磁性層１３の磁化をＭ２とする。この第１具体例では、第１磁性層１１の磁化Ｍ１は実質的に固着されており、第２磁性層１３の磁化Ｍ２は固着されていない。図２Ａに示すように、第１磁性層１１、非磁性金属層１２、および第２磁性層１３の膜面に垂直に電流Ｉを通電すると、実質的に固着された第１磁性層１１の磁化Ｍ１による静的なスピントランスファートルクが、非磁性金属層１２を介して、第２磁性層１３の磁化Ｍ２に作用し、磁化Ｍ２の歳差運動が励起される。この歳差運動は外部磁場の影響を受けるので、この歳差運動の周波数に関連する高周波信号の振幅、位相または発振周波数の外部磁場による変化を検出することにより、外部磁場を検出することができる。

（第２具体例）
図２Ｂに磁気センサ１０の第２具体例を示す。この第２具体例の磁気センサ１０は、第１磁性層１１、非磁性金属層１２、および第２磁性層１３を積層した構造を有している。この第２具体例の磁気センサ１０においては、第１磁性層１１および第２磁性層１３のいずれの磁化（Ｍ１、Ｍ２）も固着されていない。これらの２つの磁性層１１、１３間に働くスピントランスファートルクにより、２つの磁化Ｍ１、Ｍ２に一定の位相差をもつ歳差運動が同時に励起される。このような歳差運動の同時励起を実現するには、第１磁性層１１の磁気共鳴周波数をｆ１、第２磁性層１３の磁気共鳴周波数をｆ２としたとき、２つの磁気共鳴周波数の差（ｆ２−ｆ１）が第１磁性層１１が有する共鳴線幅（共鳴吸収ピークの半値幅）の半分よりも大きく、かつ２つの磁気共鳴周波数の比ｆ２／ｆ１が１．６以下、さらに１．４以下であることが好ましい。２つの磁気共鳴周波数ｆ１、ｆ２がこれらの条件を満たしていないと、歳差運動の同時励起が困難になる。図２Ｂに示す磁気センサでは、図２Ａに示す磁気センサと比較してより低電流で、より安定な発振が得られる。

（第３および第４具体例）
図２Ｃおよび図２Ｄに第３および第４具体例の磁気センサ１０をそれぞれ示す。これらの第３および第４具体例の磁気センサ１０は、第１磁性層１１および第２磁性層１３として垂直磁化膜を用いたものである。図２Ｃに示す第３具体例の磁気センサでは、第１磁性層層１１の磁化は実質的に固着されており、第２磁性層１３の磁化は固着されていない。図２Ｄに示す第４具体例の磁気センサでは、第１磁性層１１および第２磁性層１３のいずれの磁化も固着されていない。図２Ｃおよび図２Ｄに示す第３および第４具体例の磁気センサでは、磁化の歳差運動の軌跡が円軌道となるため、膜面内に等方的な振動磁場を発生させることができる。

（第５具体例）
図２Ｅに第５具体例の磁気センサ１０を示す。この第５具体例の磁気センサ１０は、図２Ｂに示す第２具体例の磁気センサ１０において、第１磁性層１１を垂直磁化膜にした場合に相当する。

（第６具体例）
図２Ｆに第６具体例の磁気センサ１０を示す。この第６具体例の磁気センサ１０は、図２Ｂに示す第２具体例の磁気センサにおいて、第１磁性層１１として、強磁性層２１ａ、非磁性金属層２１ｂ、強磁性層２１ａ、非磁性金属層２１ｂおよび強磁性層２１ａを積層し、反強磁性結合層とした場合に相当する。図２Ｅおよび図２Ｆに示す第５および第６具体例の磁気センサは、発振周波数の外部磁場依存性が小さい。

（第７および第８具体例）
図２Ｇおよび図２Ｈに第７および第８具体例の磁気センサ１０を示す。第７および第８具体例の磁気センサ１０は、それぞれ、図２Ａおよび図２Ｂに示す第１および第２具体例の磁気センサ１０の非磁性金属層１２を、トンネル絶縁膜２２に代えたものに相当する。この第７および第８具体例の磁気センサ１０は、出力信号を大きくできるという利点をもつ。

なお、面内磁気異方性を有する強磁性層で形成された第１および第２磁性層のうち少なくとも一方の両端部に一対のバイアス磁性膜を設けてもよい。第１および第２磁性層のうち一方を、面内磁気異方性を有する強磁性層と反強磁性層とを積層した交換結合膜で形成してもよい。第１および第２磁性層のうち一方を、面内磁気異方性を有する強磁性層、交換バイアス磁場の大きさを調節する非磁性中間層および反強磁性層を積層した交換結合膜で形成してもよい。

図２Ａ乃至図２Ｈに示したいずれの磁気センサ１０を用いた場合でも、例えば、図１に示す磁気ディスク装置１により、第１磁性層層１１および第２磁性層１３のうち少なくともいずれか一方の磁化の歳差運動の周波数に関連する高周波発振出力が得られる。この高周波発振出力は、外部磁場に依存して変化する。

例えば、図３（ａ）に示すように外部磁場が変化すると、図３（ｂ）に示すように外部磁場に応じて高周波発振信号の発振周波数が変化する。例えば、図３（ａ）、３（ｂ）に示すように、外部磁場の強い領域では、発振周波数は高くなる。

（同調回路）
次に、図１に示す同調回路４０は、磁気センサ１０から出力される信号の中心発振周波数に同調した信号を出力する。この同調回路４０の一具体例を図４の中央に示す。

この一具体例の同調回路４０は、グランドとなる導体（図示せず）と、この導体上に形成された誘電体層４２と、この誘電体４２上に配置された例えば銅からなる複数のストリップライン、例えば４本のストリップライン４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅを備えている。これらのストリップライン４４ａ〜４４ｅは、磁気センサ１０から出力される信号の中心波長の１／４程度の長さを有している。ストリップライン４４ａは入力端子に接続され、ストリップライン４４ｂは出力端子に接続される。ストリップライン４４ａとストリップライン４４ｂはギャップａだけ離れて１直線状に配置される。ストリップライン４４ｃは、ストリップライン４４ａ、４４ｂに対してそれぞれギャップａだけ離れて並列に配置される。ストリップライン４４ｄはストリップライン４４ｃに対してギャップｂだけ離れて並列に配置される。ストリップライン４４ｅはストリップライン４４ｄに対してギャップｂだけ離れて並列に配置される。

磁気センサ１０から発振される信号の周波数がおおよそ１０ＧＨｚであるとし、同調回路４０が上記周波数に同調するように、ストリップライン４４ａ〜４４ｅのサイズは以下のように決定した。ストリップライン４４ａ〜４４ｅの幅が０．８ｍｍ、ストリップライン４４ａの長さが６．８ｍｍ、ストリップライン４４ｂ〜４４ｅの長さが７．２ｍｍ、ストリップライン４４ａ〜４４ｅの誘電体４２の上面からの高さが０．０８ｍｍとした。また、ギャップａを１．２ｍｍ、ギャップｂを０．８ｍｍとした。

このように構成された同調回路４０に、図４の左側に示す磁気センサ１０からの信号が入力端子を介してマイクロストリップライン４４ａに入力されると、マイクロストリップライン４４ｂを介して出力端子から図４の右側に示す信号が出力される。これを図５および図６を参照して説明する。

図５は、同調回路４０における反射信号Ｓ１１および位相角θ１１の伝送特性を示す図である。図５からわかるように、同調回路４０がターゲットとしている周波数１０ＧＨｚにおいては、反射信号Ｓ１１の伝送特性は−２４ｄＢとなり、反射信号は抑制される。すなわち、１０ＧＨｚ近辺の信号は通過し易いことを意味する。

図６は、同調回路４０における通過信号Ｓ２１および位相角θ２１の伝送特性を示す図である。図６からわかるように、１０ＧＨｚ付近では、信号Ｓ２１の伝送特性は−１ｄＢとなり、信号Ｓ２１はあまり減衰せずに通過している。以上のことより、同調回路４０は、１０ＧＨｚ付近で同調していることを意味する。なお、図５および図６は、ストリップライン４４ａ〜４４ｅは銅で形成し、その導電率が５．８×１０^７Ｓ／ｍとし、誘電体４２の比誘電率を４．３としてシミュレーションで求めた伝送特性である。

図４の左側に示す波形は磁気センサから出力される高周波発振信号であり、この波形の密な部分の周波数を１０ＧＨｚとした場合、密な部分の波形は同調回路４０を通過する。しかし、図４に示す波形の疎な部分は、１０ＧＨｚよりも周波数が低いため、同調回路４０では同調せずにカットされてしまう。したがって、同調回路４０の出力信号は、図４の右側に示す波形となる。

（包絡線検波回路）
次に、第１実施形態の磁気ディスクの包絡線検波回路５０について説明する。この包絡線検波回路５０の構成の一具体例を図７に示す。この包絡線検波回路５０は、同調回路４０の出力を整流するダイオード５２と、抵抗Ｒ１と、キャパシタＣ１と、インダクタＬ１と、抵抗Ｒ２とを備えている。抵抗Ｒ１とインダクタＬ１は直列に接続されて一端がダイオード５２のカソードに接続され、他端が包絡線検波回路５０の出力端子に接続される。キャパシタＣ１は、一端がダイオード５２のカソードに接続され、他端が接地される。抵抗Ｒ２は一端が包絡線検波回路５０の出力端子に接続され、他端が接地される。この包絡線検波回路５０においては、抵抗Ｒ１の抵抗値を例えば１００Ωとし、インダクタＬ１のインダクタンスを１０ｎＨとし、キャパシタＣ１のキャパシタンスを１ｐＦとし、抵抗Ｒ２の抵抗値を５０Ωとしている。

このように構成された包絡線検波回路５０に、同調回路４０の出力である図８（ａ）に示す信号が入力すると、ダイオード５２によって整流され、ダイオード５２のカソードから図８（ｂ）に示す信号が出力される。包絡線検波回路５０における抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１、インダクタＬ１、および抵抗Ｒ２によって構成される回路の信号の伝送特性を図９に示す。なお、図９は、シミュレーションにより求めた結果を示す図である。

この図９から分かるように、通過信号Ｓ２１の通過特性は、低周波の信号を通過させ、反射信号Ｓ１１の通過特性は低周波の信号を抑制する。すなわち、低周波の包絡線が包絡線検波回路５０から出力される。このように、図８（ｂ）に示す、ダイオード５２のカソードからの出力信号は、抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１、インダクタＬ１、および抵抗Ｒ２によって、上記出力信号の包絡線が検波され、図８（ｃ）に示す信号が出力される。すなわち、精度の良い再生信号を得ることができる。

（比較例）
次に、比較例の磁気ディスク装置として、図２Ａ乃至図２Ｈのいずれかに示す磁気センサと、この磁気センサの出力信号をろ過する高周波フィルタ回路と、この高周波フィルタ回路の出力を積分する積分回路と、を備えたものを考えた。

この比較例の磁気ディスク装置においては、本実施形態の磁気ディスク装置と異なり、包絡線は検出できず、精度の良い再生を行うことができない。

以上説明したように第１実施形態によれば、精度のよい再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態による磁気ディスク装置について図１０および図１１を参照して説明する。この第２実施形態の磁気ディスク装置は、図１に示す第１実施形態の磁気ディスク装置において、包絡線検波回路５０を図１０に示す包絡線検波回路５０Ａに置き換えた構成を有している。

この包絡線検波回路５０Ａは、図７に示す包絡線検波回路５０において、抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１、およびインダクタＬ１を、４つのストリップライン５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに置き換えた構成を有している。これらのストリップライン５４ａ〜５４ｄは、誘電体５３の上に配置される。また、誘電体５２下には図示しないグランドとなる導電体が配置されている。

ストリップライン５４ａは一端がダイオード５２のカソードに接続され、他端がストリップライン５４ｂおよびストリップライン５４ｃのそれぞれの一端に接続される。ストリップライン５４ｂおよびストリップライン５４ｃのそれぞれの他端は、ストリップライン５４ｄの一端に接続される。ストリップライン５４ｄの他端は包絡線検波回路の５０Ａに出力端子に接続される。すなわち、ストリップライン５４ｂおよびストリップライン５４ｃは、ストリップライン５４ａの他端とストリップライン５４ｄの一端との間で並列に接続された構成となっている。

ストリップライン５４ａは幅が０．２ｍｍ、長さが３．０ｍｍ、ストリップライン５４ｄは幅が０．２ｍｍ、長さが３．８ｍｍ、ストリップライン５４ｂは幅が０．８ｍｍ、長さが０．６ｍｍ、ストリップライン５４ｃは幅が０．４ｍｍ、長さが０．６ｍｍ、ストリップライン５４ａ〜５４ｄの誘電体５２の上面からの高さが０．０３ｍｍとした。

このように構成されたストリップライン５４ａ〜５４ｄの伝送特性を図１１に示す。この図１１は、ストリップライン５４ａ〜５４ｄは銅で形成し、その導電率が５．８×１０^７Ｓ／ｍとし、誘電体５３の比誘電率を４．３としてシミュレーションで求めた伝送特性である。この図１１に示す伝送特性は、図９に示す第１実施形態の包絡線検波回路５０と同様に、通過信号Ｓ２１の通過特性は、低周波の信号を通過させ、反射信号Ｓ１１の通過特性は低周波の信号を抑制する。すなわち、低周波の包絡線が包絡線検波回路５０Ａから出力される。したがって、精度の良い再生信号を得ることができる。

以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、精度のよい再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を提供することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態による磁気ディスク装置を図１２に示す。図１２は、第３実施形態の磁気ディスク装置の平面図である。この磁気ディスク装置は、磁気センサ１０と、同調回路４０Ａと、包絡線検波回路５０Ｂと、を備え、これらが同一のウェハ上に形成されている。

磁気センサ１０は、第１磁性層１１と、第２磁性層１３と、第１磁性層１１と第２磁性層１３との間に配置された非磁性層１２と、を有している。

同調回路４０Ａは、キャパシタと、このキャパシタと並列に接続されたインダクタとを備えている。キャパシタは第２磁性層１３に接続し金属からなる電極４５と、金属からなる電極４６と、電極４５と電極４６との間に配置された誘電体４７とを備えている。インダクタは金属４９から形成される。なお、誘電体４７とインダクタ４９との間に絶縁体４８が配置されている。

包絡線検波回路５０Ｂは、ダイオード５２を備えている。このダイオード５２は、磁気センサと同じ構成を有し、電極４６およびインダクタ４９に接続する磁性層５２ａと、磁性層５２ｃと、磁性層５２ａと磁性層５２ｃとの間に配置された非磁性層５２ｂとを有している。

また、包絡線検波回路５０Ｂは、キャパシタＣ１と、インダクタＬ１と、抵抗Ｒ１とを更に備えている。キャパシタＣ１はダイオード５２の電極５２ｃに接続される金属からなる電極６１と、金属からなる電極６３と、電極６１と電極６３との間に配置された誘電体６４と、を有している。誘電体６４とダイオード５２の電極５２ｃとの間に絶縁体６２が配置されている。インダクタＬ１は金属から形成され、一端が電極６１に接続され、他端が抵抗Ｒ１に接続される。抵抗Ｒ１は、インダクタＬ１に接続する電極６７と、電極６９と、電極６７と電極６９との間に配置された抵抗体６８とを備えている。なお、電極６７と誘電体６４との間に絶縁体６６が配置されている。なお、キャパシタＣ１の電極６３にはサイドシールド７０が接続している。

このような構成とすることにより、磁気センサ１０、同調回路４０Ａ、および包絡線検波回路５０Ｂは磁気ヘッドのスライダ内に配置することができ、磁気ディスク装置を小さくすることができる。

この第３実施形態も第１実施形態と同様に、精度のよい再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を提供することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態による磁気ディスク装置について説明する。

上述した第１乃至第３実施形態に記載された磁気センサ、同調回路、および包絡線検波回路は、例えば、記録再生一体型の磁気ヘッドアセンブリに組み込まれ、磁気記録再生装置（ＨＤＤ）に搭載することができる。このように構成された磁気ディスク装置を第４実施形態として説明する。なお、本実施形態による磁気ディスク装置は、再生機能を有することもできるし、再生機能と記録機能の両方を有することもできる。この場合、磁気記録媒体に情報を書き込む書き込み部を備えている。

図１３は第４実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す斜視図である。図１３に示すように、磁気ディスク装置は、筐体１１０を備えている。筐体１１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１１２と、複数のねじ１１１によりベース１１２にねじ止めされてベース１１２の上端開口を閉塞したトップカバー１１４と、を有している。ベース１１２は、矩形状の底壁１１２ａと、底壁１１２ａの周縁に沿って立設された側壁１１２ｂとを有している。

筐体１１０内には、記録媒体としての１枚の磁気ディスク１１６、およびこの磁気ディスク１１６を支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ１１８が設けられている。スピンドルモータ１１８は、底壁１１２ａ上に配設されている。なお、筐体１１０は、複数枚、例えば、２枚の磁気ディスクを収容可能な大きさに形成され、スピンドルモータ１１８は、２枚の磁気ディスクを支持および駆動可能に形成されている。

筐体１１０内には、磁気ディスク１１６に対して情報の記録、再生を行なう複数のハードディスクヘッド１１７と、これらのハードディスクヘッド１１７を磁気ディスク１１６に対して移動自在に支持したヘッドスタックアッセンブリ（以下ＨＳＡともいう）１２２と、ＨＳＡ１２２を回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭともいう）１２４と、ハードディスクヘッド１１７が磁気ディスク１１６の最外周に移動した際、ハードディスクヘッド１１７を磁気ディスク１１６から離間した退避位置に保持するランプロード機構１２５と、ＨＤＤに衝撃などが作用した際、ＨＳＡ１２２を退避位置に保持するラッチ機構１２６と、プリアンプなどを有する基板ユニット１２１と、が収納されている。ベース１１２の底壁１１２ａ外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は、基板ユニット１２１を介してスピンドルモータ１１８、ＶＣＭ１２４、およびハードディスクヘッド１１７の動作を制御する。ベース１１２の側壁には、可動部の稼動によって筐体内に発生した塵埃を捕獲する循環フィルタ１２３が設けられ、磁気ディスク１１６の外側に位置している。

磁気ディスク１１６は、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。磁気ディスク１１６は、スピンドルモータ１１８の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね１２７によりクランプされ、ハブに固定されている。これにより、磁気ディスク１１６は、ベース１１２の底壁１１２ａと平行に位置した状態に支持されている。そして、磁気ディスク１１６は、スピンドルモータ１１８により所定の速度、例えば、５４００ｒｐｍあるいは７２００ｒｐｍの速度で回転される。

図１４は、本実施形態の磁気ディスク装置のヘッドスタックアッセンブリ（ＨＳＡ）１２２を示す斜視図、図１５はＨＳＡ１２２を示す分解斜視図である。図１４、図１５に示すように、ＨＳＡ１２２は、回転自在な軸受部１２８と、軸受部から延出した２本のヘッドジンバルアッセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）１３０と、ＨＧＡ１３０間に積層配置されたスペーサリング１４４と、ダミースペーサ１５０とを備えている。

軸受部１２８は、ベース１１２の長手方向に沿って磁気ディスク１１６の回転中心から離間して位置しているとともに、磁気ディスク１１６の外周縁近傍に配置されている。軸受部１２８は、ベース１１２の底壁１１２ａに立設される枢軸１３２と、枢軸に軸受１３４を介して回転自在にかつ枢軸と同軸的に支持された円筒形状のスリーブ１３６とを有している。スリーブ１３６の上端には環状のフランジ１３７が形成され、下端部外周には、ねじ部１３８が形成されている。軸受部１２８のスリーブ１３６は、最大本数として、例えば４本のＨＧＡと、隣り合う２つのＨＧＡ１４０間に位置するスペーサとを積層状態で取付け可能な大きさ、ここでは取付け可能な軸方向長さを有して形成されている。

本実施形態において、磁気ディスク１１６は１枚に設定されていることから、取付け可能な最大本数である４本よりも少ない２本のＨＧＡ１３０が軸受部１２８に設けられている。各ＨＧＡ１３０は、軸受部１２８から延出したアーム１４０、アームから延出したサスペンション１４２、およびサスペンションの延出端にジンバル部を介して支持されたハードディスクヘッド１１７を有している。

アーム１４０は、例えば、ステンレス、アルミニウム、ステンレスを積層して薄い平板状に形成され、その一端、つまり、基端には円形の透孔１４１が形成されている。サスペンション１４２は、細長い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１４０の先端に固定され、アームから延出している。なお、サスペンション１４２およびアーム１４０は、同一材料で一体に形成してもよい。

ハードディスクヘッド１１７は、第２実施形態のいずれか１つの磁気記録ヘッドであって、図示しないほぼ矩形状のスライダとこのスライダに形成された記録ヘッドを備えている。このハードディスクヘッド１１７は、サスペンション１４２の先端部に形成されたジンバル部に固定されている。また、ハードディスクヘッド１１７は、図示しない４つの電極を有している。アーム１４０およびサスペンション１４２上には図示しない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）が設置され、ハードディスクヘッド１１７は、この中継ＦＰＣを介してメインＦＰＣ１２１ｂに電気的に接続される。

スペーサリング１４４は、アルミニウムなどにより所定の厚さおよび所定の外径に形成されている。このスペーサリング１４４には、合成樹脂からなる支持フレーム１４６が一体的に成形され、スペーサリングから外方に延出している。支持フレーム１４６には、ＶＣＭ１２４のボイスコイル１４７が固定されている。

ダミースペーサ１５０は、環状のスペーサ本体１５２と、スペーサ本体から延出したバランス調整部１５４とを有し、例えば、ステンレスなどの金属に一体的に形成されている。スペーサ本体１５２の外径は、スペーサリング１４４の外径と等しく形成されている。

すなわち、スペーサ本体１５２のアームと接触する部分の外径は、スペーサリング１４４がアームに接触する部分の外径と同一に形成されている。また、スペーサ本体１５２の厚さは、ＨＧＡの最大本数よりも少ない本数分、ここでは、２本のＨＧＡにおけるアームの厚さ、つまり、２本のアーム分の厚さと、これらアーム間に配設されるスペーサリングの厚さとを合計した厚さに形成されている。

ダミースペーサ１５０、２本のＨＧＡ１３０、スペーサリング１４４は、スペーサ本体１５２の内孔、アーム１４０の透孔１４１、スペーサリングの内孔に軸受部１２８のスリーブ１３６が挿通された状態でスリーブの外周に嵌合され、スリーブの軸方向に沿ってフランジ１３７上に積層配置されている。ダミースペーサ１５０のスペーサ本体１５２は、フランジ１３７と一方のアーム１４０との間、およびスペーサリング１４４は、２本のアーム１４０間にそれぞれ挟まれた状態でスリーブ１３６の外周に嵌合されている。更に、スリーブ１３６の下端部外周には、環状のワッシャ１５６が嵌合されている。

スリーブ１３６の外周に嵌合されたダミースペーサ１５０、２本のアーム１４０、スペーサリング１４４、ワッシャ１５６は、スリーブ１３６のねじ部１３８に螺合されたナット１５８とフランジ１３７との間に挟持され、スリーブの外周上に固定保持されている。

２本のアーム１４０は、スリーブ１３６の円周方向に対して互いに所定位置に位置決めされ、スリーブから同一の方向へ延出している。これにより、２本のＨＧＡは、スリーブ１３６と一体的に回動可能となっているとともに、磁気ディスク１１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて向かい合っている。また、スペーサリング１４４と一体の支持フレーム１４６は、軸受部１２８からアーム１４０と反対の方向へ延出している。

支持フレーム１４６からはピン状の２本の端子１６０が突出し、これらの端子は、支持フレーム１４６内に埋め込まれた図示しない配線を介してボイスコイル１４７に電気的に接続されている。

サスペンション１４２は信号の書き込み及び読み取り用のリード線（図示しない）を有し、このリード線とスライダに組み込まれた磁気ヘッドの各電極とが電気的に接続されている。また、図示しない電極パッドが、磁気ヘッドアセンブリ１３０に設けられる。

そして、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う、図示しない信号処理部が設けられる。この信号処理部は、例えば、図１３に示した磁気ディスク装置の図面中の背面側に設けられる。上記信号処理部の入出力線は、電極パッドに接続され、磁気ヘッドと電気的に結合される。

このように、本実施形態に係る磁気ディスク装置は、磁気記録媒体と、磁気ヘッドと、磁気記録媒体と磁気ヘッドとを離間させ、または、接触させた状態で対峙させながら相対的に移動可能とした可動部（移動制御部）と、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定記録位置に位置合せする位置制御部と、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体への信号の書き込みと読み出しを行う信号処理部と、を備える。すなわち、上記の磁気記録媒体として、記録用媒体ディスク１１６が用いられる。上記の可動部は、スライダを含むことができる。また、上記の位置制御部は、ＨＳＡ１２２を含むことができる。

磁気ディスク１１６を回転させ、ボイスコイルモータ１２４にアクチュエータアーム１４０を回転させてスライダを磁気ディスク１１６上にロードすると、ハードディスクヘッドに搭載したスライダの媒体対向面（ＡＢＳ）が磁気ディスク１１６の表面から所定の浮上量をもって保持される。この状態で、上述したような原理に基づいて、磁気ディスク１１６に記録された情報を読み出すことができる。

この第４実施形態の磁気ディスク装置は、第１乃至第３実施形態に記載された磁気センサ、同調回路、および包絡線検波回路を用いているので、精度のよい再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１・・・磁気ヘッド、１０・・・磁気センサ、１１・・・第１磁性層、１２・・・非磁性層、１３・・・第２磁性層、４０，４０Ａ・・・同調回路、４２・・・誘電体、４４ａ〜４４ｅ・・・ストリップライン、４５，４６・・・電極、４７・・・誘電体、４９・・・絶縁体、４９・・・インダクタ、５２ａ、５２ｃ・・・電極、５２ｂ・・・誘電体、５０，５０Ａ，５０Ｂ・・・包絡線検波回路、５２・・・ダイオード、５３・・・誘電体、５４ａ〜５４ｄ・・・ストリップライン、６１・・・電極、６２・・・絶縁体、６３・・・電極、６４・・・誘電体、６５・・・インダクタ、６６・・・絶縁体、６７・・・電極、６８・・・抵抗体、６９・・・電極、７０・・・サイドシールド

Claims

第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された非磁性層とを有し、外部磁場に応じた高周波発振信号を出力する磁気センサと、
前記磁気センサからの高周波発振信号の発振周波数に同調した信号を出力する同調回路と、
前記同調回路から出力される信号の包絡線を検波する包絡線検波回路と、
を備え、前記同調回路は、前記磁気センサからの高周波発振信号を受ける第１入力端子と、前記包絡線検波回路の第２入力端子に接続された第１出力端子と、前記第１入力端子に一端が接続された第１ストリップラインと、前記第１出力端子に一端が接続された第２ストリップラインと、前記第１および第２ストリップラインに並列に配置された第３ストリップラインと、前記第３ストリップラインに並列に配置された第４ストリップラインと、前記第４ストリップラインに並列に配置された第５ストリップラインと、を備える磁気ディスク装置。
前記包絡線検波回路は、アノードが前記同調回路の出力端子に接続されたダイオードと、前記ダイオードのカソードに一端が接続されたキャパシタと、前記ダイオードのカソードに一端が接続された抵抗と、前記抵抗の他端に一端が接続されたインダクタと、を備える請求項１記載の磁気ディスク装置。
第１磁性層と、第２磁性層と、前記第１磁性層と前記第２磁性層との間に配置された非磁性層とを有し、外部磁場に応じた高周波発振信号を出力する磁気センサと、
前記磁気センサからの高周波発振信号の発振周波数に同調した信号を出力する同調回路と、
前記同調回路から出力される信号の包絡線を検波する包絡線検波回路と、
を備え、
前記包絡線検波回路は、前記同調回路の出力端子に接続された第２入力端子と、第２出力端子と、前記第２入力端子にアノードが接続されたダイオードと、前記ダイオードのカソードに一端が接続された第６ストリップラインと、前記第２出力端子に一端が接続された第７ストリップラインと、前記第６ストリップラインの他端と前記第７ストリップラインの他端との間に並列に接続された第８および第９ストリップラインと、を備える磁気ディスク装置。
前記磁気センサ、前記同調回路、および前記包絡線検波回路は同じウェハ上に形成される請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
前記第１磁性層は固着された磁化を有し、前記第２磁性層は固着されていない磁化を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記第１および第２磁性層は固着されていない磁化を有する請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記非磁性層は、非磁性金属層である請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記非磁性層は、非磁性絶縁層である請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記ストリップラインはＣｕから構成される請求項１乃至８のいずれかに記載の磁気ディスク装置。