JPH10143831A - Device and method for inspecting magnetic head - Google Patents

Device and method for inspecting magnetic head

Info

Publication number
JPH10143831A
JPH10143831A JP30170096A JP30170096A JPH10143831A JP H10143831 A JPH10143831 A JP H10143831A JP 30170096 A JP30170096 A JP 30170096A JP 30170096 A JP30170096 A JP 30170096A JP H10143831 A JPH10143831 A JP H10143831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic head
slider
thin film
disk substrate
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30170096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Tsukamoto
雄二 塚本
Masaru Ajiki
賢 安食
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP30170096A priority Critical patent/JPH10143831A/en
Publication of JPH10143831A publication Critical patent/JPH10143831A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generally evaluate and inspect relation between the reliability of a magnetic disk device and dust. SOLUTION: A transparent disk substrate 11 is covered by a thin film 11A, which is of the same material as a magnetic disk and which has a thickness so as not to impair the optical transparency; with this disk substrate 11 rotated and with a magnetic head slider 14 brought into slidable contact with the rotating disk substrate, the thin film is thereby made to stick to the air bearing surface of the slider in the form of an abrasion powder from the disk surface layer. Then, the floating posture and quantity of the slider incident to the formation of the adhered powder are observed through an optical observation system, the vibration state of the slider is measured through a vibration measuring system, the electric resistance of the head element is also measured through a resistance measuring system and, on the basis of each of these continuous measurements, it is made possible to compare and decide resistance against contamination of the slider.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記憶装置に用
いられ、磁気ヘッドスライダ上に搭載された磁気ヘッド
の検査装置及び検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for a magnetic head used on a magnetic storage device and mounted on a magnetic head slider.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置の高密度化に伴
って磁気ヘッドの低浮上化が要求されており、このよう
な場合、磁気ヘッドを搭載したスライダに対し低浮上条
件下でも安定した浮上姿勢を維持できるような浮上安定
性が望まれている。磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を損
なう第1の要因は、磁気ディスク装置内の塵埃や磁気デ
ィスクの潤滑膜,保護膜等が磁気ヘッドスライダの空気
軸受け面に付着する現象である。このような場合、付着
物の形成を抑制するか、或いは付着物が形成されても浮
上姿勢が変化しないスライダの開発が急務となってい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, as the density of magnetic disk devices has increased, the flying height of a magnetic head has been required to be reduced. There is a demand for floating stability that can maintain a posture. The first factor that impairs the flying attitude of the magnetic head slider is a phenomenon in which dust in the magnetic disk device, a lubricating film, a protective film, and the like of the magnetic disk adhere to the air bearing surface of the magnetic head slider. In such a case, there is an urgent need to suppress the formation of the attached matter or to develop a slider whose flying attitude does not change even if the attached matter is formed.

【0003】ここで、塵埃との関係に着目した磁気ヘッ
ドスライダの信頼性評価に関するものとして、以下の文
献が知られている。即ち、特開平7−21752号公報
(第1の公知文献)には、磁気ディスクと磁気ヘッドス
ライダを真空ポンプにより減圧可能な密閉容器に収納
し、容器内を減圧することによりスライダとディスクと
の接触が発生しやすい環境をつくり、ガス室,パーティ
クル投入室及びガス発生部から所望の有機ガスや塵埃を
意図的に雰囲気中に混在させることにより、ヘッドとデ
ィスクが接触したときのスライダの付着物または塵埃量
をTVカメラやVTRモニタで観察して評価する技術が
開示されている。
[0003] Here, the following documents are known as related to the reliability evaluation of a magnetic head slider focusing on the relationship with dust. That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-21752 (first publicly known document), a magnetic disk and a magnetic head slider are housed in an airtight container that can be decompressed by a vacuum pump, and the pressure in the container is reduced so that the slider and the disk are separated. By creating an environment where contact is likely to occur, and by intentionally mixing desired organic gas and dust from the gas chamber, particle charging chamber and gas generating section into the atmosphere, the deposits on the slider when the head comes into contact with the disk Alternatively, a technique for observing and evaluating the amount of dust with a TV camera or a VTR monitor has been disclosed.

【0004】また、特開平2−76115号公報(第2
の公知文献)には、相対走行する磁気ヘッドスライダと
ディスクを設け、ディスクの走行方向に対し磁気ヘッド
より上流側にディスクに接触するように磨耗ピンを配置
し、磨耗ピンで意図的に磨耗粉を発生させこの磨耗粉を
磁気ヘッドディスク間に供給することにより塵埃による
摺動耐久試験を行う技術が開示されている。また、特開
昭60−73340号公報(第3の公知文献)には、セ
ルロースと酸化珪素の微粉を混合した高濃度塵埃雰囲気
中で磁気ヘッドスライダと磁気ディスク間の加速機械的
耐久試験を行い、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク系
の耐ヘッドクラッシュ性を評価する技術が開示されてい
る。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-76115 (No. 2)
In Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163, there is provided a magnetic head slider and a disk which run relatively to each other, and a wear pin is arranged on the upstream side of the magnetic head with respect to the running direction of the disk so as to contact the disk. A technique of performing a sliding durability test with dust by generating the wear powder and supplying the wear powder between the magnetic head disks is disclosed. JP-A-60-73340 (third known document) discloses an accelerated mechanical durability test between a magnetic head slider and a magnetic disk in a high-concentration dust atmosphere in which cellulose and silicon oxide fine powder are mixed. A technique for evaluating the head crash resistance of a magnetic head slider and a magnetic disk system has been disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように上記の各文
献には、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダ間の接触摺
動耐久性に及ぼす塵埃の影響に着目した評価手法が開示
されている。ここで、こうした評価手法の問題点を述べ
る前に、磁気ディスク装置内の塵埃がヘッド・ディスク
インタフェース(HDI)の信頼性及び耐久性にどのよ
うな過程を通して影響を及ぼすかについて以下に詳述す
る。
As described above, each of the above-mentioned documents discloses an evaluation method which focuses on the influence of dust on the contact sliding durability between the magnetic disk and the magnetic head slider. Before describing the problems of such an evaluation method, the following describes in detail how dust in a magnetic disk device affects the reliability and durability of a head-disk interface (HDI) through the following processes. .

【0006】磁気ディスク装置内の塵埃,汚染物は2種
類に大別することができる。その1つは一次ダストと呼
ばれ、磁気ディスクを構成する材料や部品に予め存在す
る塵埃,汚染物である。例えば、部品の洗浄に用いた有
機溶剤の残留成分は、装置稼働時に有機ガスとして蒸発
気化し、他の部品を汚染する。また、部品洗浄過程で除
去できなかった塵埃は、装置起動時やディスク回転時の
振動により部品から離脱し他の部品を汚染する。このよ
うに一次ダストは、初期の部品材料の汚染度に依存し、
一次ダスト量は一般に装置の初期稼働時に急激に増加
し、その後ある周期をもって突発的に発生する傾向にあ
る。
[0006] Dust and contaminants in the magnetic disk drive can be roughly classified into two types. One of them is called primary dust, which is dust and contaminants existing in the materials and components constituting the magnetic disk in advance. For example, a residual component of an organic solvent used for cleaning a part evaporates as an organic gas during operation of the apparatus, and contaminates other parts. Further, dust that cannot be removed in the component cleaning process is separated from the component due to vibration at the time of starting the apparatus or rotating the disk, and contaminates other components. Thus, primary dust depends on the degree of contamination of the initial component material,
The amount of primary dust generally increases sharply during the initial operation of the apparatus, and tends to occur suddenly with a certain period thereafter.

【0007】次にもう一方のダストは二次ダストと呼ば
れ、磁気ヘッドと磁気スライダ間の接触摺動に起因して
発生する塵埃である。即ち、装置の起動停止時のコンタ
クト・スタート・ストップや、磁気ヘッドのシーク動作
時の間欠的な接触摺動によって接触部で機械的損傷が生
じ、磨耗粉が発生する。二次ダストは、装置稼働時間に
比例して増加する傾向にあること、及び膜厚数10nm
の保護膜や潤滑膜の寸法を反映して、一次ダストの粒径
(ミクロン単位)に比較してその寸法が小さいことが特
徴である。以上のような過程を経て発生するダストによ
り磁気ディスク装置内の塵埃量は増加してゆく。
Next, the other dust is called secondary dust, and is dust generated due to sliding contact between the magnetic head and the magnetic slider. That is, mechanical damage occurs at the contact portion due to contact start / stop at the start and stop of the apparatus and intermittent contact sliding at the time of seek operation of the magnetic head, thereby generating abrasion powder. The secondary dust tends to increase in proportion to the operation time of the apparatus, and the film thickness is several 10 nm.
Reflecting the dimensions of the protective film and the lubricating film, the size of the primary dust is smaller than the particle diameter (micron unit) of the primary dust. The amount of dust in the magnetic disk device increases due to the dust generated through the above process.

【0008】次にこうした塵埃が磁気ディスク装置の信
頼性を損なう過程として次のような現象が挙げられる。
即ち、その第1点としては、塵埃がヘッド素子部に付着
することにより記録・再生信号の劣化を促す点である。
これは塵埃の付着が単に磁気ディスク媒体と磁気ヘッド
間の空間的な分離長につながり、記録・再生信号が低下
することである。再生信号の低下はエラーを増加させ、
エラー数が基準値を越えると磁気ディスク装置は稼働不
能状態に至る。また、塵埃が腐食性物質を含む場合は、
ヘッド素子を構成する薄膜材料の腐食をもたらし、ヘッ
ド素子の機能低下に伴う記録・再生信号品質の劣化を招
いて最悪の場合は記録再生不能状態に陥る。
Next, as a process in which such dust impairs the reliability of the magnetic disk drive, the following phenomena can be mentioned.
That is, the first point is that dust adheres to the head element portion to promote deterioration of the recording / reproducing signal.
This is because the adhesion of dust simply leads to a spatial separation length between the magnetic disk medium and the magnetic head, and the recording / reproducing signal is reduced. A decrease in the playback signal increases errors,
If the number of errors exceeds the reference value, the magnetic disk device will be inoperable. If the dust contains corrosive substances,
The thin film material constituting the head element is corroded, and the quality of the recording / reproduction signal is deteriorated due to the deterioration of the function of the head element. In the worst case, the recording / reproduction becomes impossible.

【0009】また、磁気ヘッド素子が磁気抵抗効果に基
づくMRヘッドである場合には、MRヘッド素子に特有
のサーマルアスペリティ現象に起因するノイズ信号の発
生が塵埃付着によってもたらされる。サーマルアスペリ
ティ現象とは、MRヘッド素子が何らかの要因によって
回転する磁気ディスク表面と接触し、その接触時にMR
素子が急激な温度上昇を受け、MR素子の電気抵抗値が
急変するために抵抗変化に起因する疑似信号が発生する
現象である。この疑似信号はエラー信号として検出さ
れ、或る基準値を越えると磁気ディスク装置は稼働不能
状態に陥る。
When the magnetic head element is an MR head based on the magnetoresistive effect, the generation of a noise signal due to the thermal asperity phenomenon peculiar to the MR head element is caused by the adhesion of dust. The thermal asperity phenomenon means that the MR head element contacts the surface of the rotating magnetic disk for some reason,
This is a phenomenon in which a pseudo signal is generated due to a resistance change due to a sudden change in the electric resistance of the MR element due to a rapid temperature rise of the element. This pseudo signal is detected as an error signal, and if the signal exceeds a certain reference value, the magnetic disk device falls into an inoperable state.

【0010】次に、第2点として、塵埃が磁気ヘッドス
ライダの空気軸受け面に付着し、磁気ヘッドスライダの
浮上姿勢の変化を促す点である。即ち、塵埃が磁気ヘッ
ドスライダの空気軸受け面に付着すると、磁気ヘッドス
ライダの浮上姿勢が変化する。その変化の程度は、付着
した塵埃量、付着位置に依存する。浮上姿勢変化に依存
してヘッド素子と媒体間の空間的分離長は増減し、これ
に応じて再生出力も変化する。浮上姿勢の変化は多くの
場合、最小浮上量の低下につながり、磁気ヘッドスライ
ダと磁気ディスク表面間の接触確率の増加を招く。接触
確率の増加は塵埃発生量の増加を促し、さらに接触確率
が増加するといった連鎖反応的な状態で耐久性が加速度
的に低下する。以上のような摺動確率の変化が上述した
磁気ヘッド出力の変動につながることは当然である。
The second point is that dust adheres to the air bearing surface of the magnetic head slider, and promotes a change in the flying attitude of the magnetic head slider. That is, when dust adheres to the air bearing surface of the magnetic head slider, the flying attitude of the magnetic head slider changes. The degree of the change depends on the amount of attached dust and the attachment position. The spatial separation length between the head element and the medium increases or decreases depending on the change in the flying attitude, and the reproduction output also changes accordingly. A change in the flying attitude often leads to a decrease in the minimum flying height, which leads to an increase in the contact probability between the magnetic head slider and the surface of the magnetic disk. The increase in the contact probability promotes an increase in the amount of dust generated, and the durability decreases at an accelerated rate in a chain reaction state in which the contact probability increases. Naturally, such a change in the sliding probability leads to the above-described change in the magnetic head output.

【0011】このように、磁気ディスク装置の信頼性と
塵埃との関係は、浮上姿勢や浮上量変化といった磁気ヘ
ッドスライダの浮上特性に関わる点以外に、磁気ヘッド
素子の記録再生特性も考慮しなければならないことがわ
かる。上述した従来の3件の公知文献には何れも磁気ヘ
ッドの記録再生特性に関わる点が考慮されていないとい
う問題がある。
As described above, the relationship between the reliability of the magnetic disk drive and the dust must consider not only the flying characteristics of the magnetic head slider such as the flying attitude and the flying height change but also the recording and reproducing characteristics of the magnetic head element. It turns out we have to. There is a problem in that none of the above-mentioned three known documents takes into account the points relating to the recording / reproducing characteristics of the magnetic head.

【0012】次に、上記各公知文献が個別に抱えている
問題点について以下に述べる。即ち、第1公知文献に開
示された信頼性評価方法は、パーティクル投入機構,ガ
ス導入機構を設けることによって密閉容器内に塵埃や有
機ガスを意図的に混在させる方法を採用しており、外部
から導入する塵埃量の制御は可能である。しかし、ヘッ
ドとディスク間に介在する塵埃量の制御が困難であると
共に、導入可能な塵埃(第1公知文献ではパーティクル
と記述されている)の寸法が実際のヘッド・ディスク間
の接触により発生する塵埃、特に二次ダストの寸法より
著しく大きくなり、実際の装置の信頼性評価としては不
十分である。
Next, the problems that the above-mentioned known documents individually have are described below. That is, the reliability evaluation method disclosed in the first publicly known document employs a method of intentionally mixing dust and organic gas in a closed container by providing a particle introduction mechanism and a gas introduction mechanism. It is possible to control the amount of dust introduced. However, it is difficult to control the amount of dust interposed between the head and the disk, and the size of dust that can be introduced (described as particles in the first known document) is generated by actual contact between the head and the disk. It becomes significantly larger than the size of dust, especially secondary dust, and is not sufficient for reliability evaluation of an actual device.

【0013】また、第2公知文献の信頼性評価方法は、
磁気ヘッドの上流側にディスクに対し接触摺動する摩耗
ピンを配置し、摩耗ピンで意図的に摩耗粉を発生させる
ことにより塵埃の寸法を二次ダストの寸法に近づけるよ
うにしている。しかし、摩耗ピンとディスク間の接触摺
動現象が、その後ろに配置された磁気ヘッドとディスク
間の接触摺動現象に影響を及ぼし、その結果、これらの
因果関係の分離が困難となりこうした因果関係の分離が
不明確な状態のまま磁気ヘッドとディスク間の摺動耐久
性試験が行われているという問題がある。
The reliability evaluation method of the second known document is as follows.
A wear pin that slides in contact with the disk is arranged upstream of the magnetic head, and the size of the dust is made to approach the size of the secondary dust by intentionally generating wear powder with the wear pin. However, the contact sliding phenomenon between the wear pin and the disk affects the contact sliding phenomenon between the magnetic head and the disk disposed behind the wear pin. There is a problem that a sliding durability test between the magnetic head and the disk is performed while the separation is unclear.

【0014】また、第3の公知文献では、塵埃としてセ
ルロースと酸化珪素の微粉を用いるもので、その寸法
(粒径)は定かではないが、セルロースや酸化珪素の微
粉の粒径は小さくてもミクロンオーダーであり、二次ダ
ストの寸法に対して極めて大きく第1公知文献と同様の
問題を生じる。したがって本発明は、磁気ディスク装置
の信頼性と塵埃との関係を総合的に評価し検査すること
を目的とする。
Further, in the third known document, fine particles of cellulose and silicon oxide are used as dust, and the size (particle size) is not clear, but even if the particle size of the fine particles of cellulose or silicon oxide is small. It is on the order of microns and extremely large for the size of the secondary dust, causing the same problem as in the first known document. Accordingly, an object of the present invention is to comprehensively evaluate and inspect the relationship between the reliability of a magnetic disk device and dust.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、薄膜を被覆した光学的に透明なディ
スク基板と、ディスク基板を回転する回転駆動系と、デ
ィスク基板に相対面して配置された磁気ヘッドと、磁気
ヘッドを搭載した磁気ヘッドスライダの浮上姿勢及び浮
上量をディスク基板を通して観測する光学観測系と、磁
気ヘッドスライダの振動状態を測定する振動測定系と、
磁気ヘッドのヘッド素子の電気抵抗を測定する電気抵抗
測定系とを設けたものである。また、薄膜は、磁気ヘッ
ドスライダの浮上特性を損なわない範囲の光学的透明性
を有する膜厚でディスク基板に形成されるようにしたも
のである。また、薄膜は、磁気ディスクを構成する磁性
媒体の材料であるCo系磁性媒体薄膜,フェライト系媒
体薄膜,カーボン系保護膜,SiO2 等の酸化物保護
膜,SiC等の炭化物保護膜,及び有機潤滑膜から構成
したものである。また、回転するディスク基板に対し磁
気ヘッドスライダを接触摺動させることによってディス
ク基板の表面層から薄膜を摩耗粉として磁気ヘッドスラ
イダの空気軸受け面に付着させ、付着物形成に伴う磁気
ヘッドスライダの浮上姿勢及び浮上量を光学観測系を介
して観測すると共に、磁気ヘッドスライダの振動状態を
振動測定系を介して測定し、かつヘッド素子の電気抵抗
を電気抵抗測定系を介して測定してこれらの各測定結果
に基づき磁気ヘッドの検査を行うようにした方法であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an optically transparent disk substrate coated with a thin film, a rotation drive system for rotating the disk substrate, and a disk substrate facing the disk substrate. A magnetic head, a magnetic head slider mounted with the magnetic head, an optical observation system for observing the flying attitude and the flying height of the magnetic head slider through the disk substrate, and a vibration measuring system for measuring the vibration state of the magnetic head slider,
And an electric resistance measuring system for measuring the electric resistance of the head element of the magnetic head. The thin film is formed on the disk substrate with a thickness having optical transparency within a range that does not impair the flying characteristics of the magnetic head slider. The thin film is made of a Co-based magnetic medium thin film, a ferrite-based medium thin film, a carbon-based protective film, an oxide protective film such as SiO 2 , a carbide protective film such as SiC, and the like, which are materials of a magnetic medium constituting a magnetic disk. It is composed of a lubricating film. In addition, the magnetic head slider is brought into contact with the rotating disk substrate by sliding, so that a thin film is attached from the surface layer of the disk substrate as wear powder to the air bearing surface of the magnetic head slider, and the magnetic head slider flies due to the formation of the attached matter. The attitude and flying height are observed via an optical observation system, the vibration state of the magnetic head slider is measured via a vibration measurement system, and the electric resistance of the head element is measured via an electric resistance measurement system. This is a method for inspecting the magnetic head based on each measurement result.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の実施の形態を示す磁気ヘッ
ドの検査装置のブロック図である。同図において、11
はディスクを搭載すると共に後述の磁気ヘッドスライダ
の浮上特性の測定が可能な範囲で光学的透明性が確保さ
れている薄膜11Aが被覆された光学的に透明なディス
ク基板であり、薄膜11Aは発塵源としての役割を有し
ている。また、12はディスク基板11を回転するモー
タ系、13はモータ系12の回転速度を制御する回転制
御系である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a magnetic head inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG.
Is an optically transparent disk substrate coated with a thin film 11A, on which a disk is mounted and whose optical transparency is ensured within a range in which flying characteristics of a magnetic head slider described later can be measured. It has a role as a dust source. Reference numeral 12 denotes a motor system for rotating the disk substrate 11, and reference numeral 13 denotes a rotation control system for controlling the rotation speed of the motor system 12.

【0017】また、14は磁気ヘッドを搭載した上述の
磁気ヘッドスライダ、15はディスク基板11に対して
磁気ヘッドスライダ14の位置決め動作やシーク動作を
行うシーク動作系、16はシーク動作制御系、17はデ
ィスク基板11を通して磁気ヘッドスライダ14の空気
軸受け面を観測する光学系、18は光学系17からの画
像情報を記録する高速ビデオ撮像系、19は光学系17
の画像情報から磁気ヘッドスライダ14の浮上量を求め
る浮上量測定・解析系である。また、20はディスク基
板11の回転摺動に伴って磁気ヘッド素子に生じる電気
抵抗値変化を増幅する抵抗増幅系、21は増幅した電気
抵抗値変化を測定する抵抗測定・解析系である。
Reference numeral 14 denotes the above-described magnetic head slider on which a magnetic head is mounted, 15 denotes a seek operation system for performing a positioning operation and seek operation of the magnetic head slider 14 with respect to the disk substrate 11, 16 denotes a seek operation control system, and 17 denotes a seek operation control system. Is an optical system for observing the air bearing surface of the magnetic head slider 14 through the disk substrate 11, 18 is a high-speed video imaging system for recording image information from the optical system 17, and 19 is an optical system 17.
Is a flying height measurement / analysis system that determines the flying height of the magnetic head slider 14 from the image information. Reference numeral 20 denotes a resistance amplifying system for amplifying a change in electric resistance value generated in the magnetic head element due to rotation and sliding of the disk substrate 11, and reference numeral 21 denotes a resistance measurement / analysis system for measuring the amplified change in electric resistance value.

【0018】また、22は磁気ヘッドスライダ14の振
動状態を測定する振動測定光学系、23は振動測定光学
系22の測定結果を解析する測定・解析系、24は磁気
ヘッド素子の抵抗変化測定結果,磁気ヘッドスライダ1
4の振動測定解析結果,磁気ヘッドスライダ14の浮上
量測定結果,モータ系12の回転信号,磁気ヘッドスラ
イダ14のシーク信号を入力してこれらのデータを総合
的に解析するデータ解析系である。
Reference numeral 22 denotes a vibration measurement optical system for measuring the vibration state of the magnetic head slider 14, reference numeral 23 denotes a measurement / analysis system for analyzing the measurement result of the vibration measurement optical system 22, and reference numeral 24 denotes a resistance change measurement result of the magnetic head element. , Magnetic head slider 1
4 is a data analysis system that receives the vibration measurement analysis result, the flying height measurement result of the magnetic head slider 14, the rotation signal of the motor system 12, and the seek signal of the magnetic head slider 14, and comprehensively analyzes these data.

【0019】さて、以上のような検査装置の要部につい
てさらに具体的に説明する。まず本実施の形態では、透
明ディスク基板11には直径が3.5インチの強化ガラ
ス基板を用いるようにしている。なお、青板ガラスまた
は石英ガラスなどのガラス基板でも良い。また、薄膜1
1Aの材料としては、実際の磁気ディスクを構成する薄
膜材料、例えば、Co(コバルト)系磁性媒体薄膜,カ
ーボン系保護膜,SiO2 (酸化珪素)等の酸化物保護
膜,SiC(炭化珪素)などの炭化物保護膜、有機潤滑
膜を用いることが望ましい。
Now, the main parts of the above inspection apparatus will be described more specifically. First, in this embodiment, a tempered glass substrate having a diameter of 3.5 inches is used as the transparent disk substrate 11. Note that a glass substrate such as blue plate glass or quartz glass may be used. In addition, thin film 1
As the material of 1A, a thin film material constituting an actual magnetic disk, for example, a Co (cobalt) -based magnetic medium thin film, a carbon-based protective film, an oxide protective film such as SiO 2 (silicon oxide), SiC (silicon carbide) It is desirable to use a carbide protective film such as a film and an organic lubricating film.

【0020】また、モータ系12はインバータモータと
エアスピンドルから構成され、モータ系12を制御する
モータ回転制御系13は、前記インバータモータの回転
数、及び回転モード(一定回転数で回転する定常回転モ
ード、コンタクト・スタート・ストップ動作を行うCS
Sモード)を制御すると共に、ディスク基板11の1周
を1024分割した回転インデックス信号を出力する。
この回転インデックス信号はディスク基板11のどの部
分で浮上量変動や磁気ヘッド素子の抵抗変化が生じたの
かを確認する指標となる。磁気ヘッドスライダ14とし
ては、一般にMRヘッドと呼ばれる磁気抵抗(MR)効
果素子を搭載したスライダを用いる。
The motor system 12 is composed of an inverter motor and an air spindle. The motor rotation control system 13 for controlling the motor system 12 has a rotation speed of the inverter motor and a rotation mode (steady rotation at a constant rotation speed). CS that performs mode, contact start / stop operation
(S mode), and outputs a rotation index signal obtained by dividing the circumference of the disk substrate 11 by 1024.
The rotation index signal is an index for confirming in which portion of the disk substrate 11 the flying height variation and the resistance change of the magnetic head element have occurred. As the magnetic head slider 14, a slider on which a magnetoresistive (MR) effect element generally called an MR head is mounted is used.

【0021】シーク動作系15は、ボイスコイルモータ
による磁気ヘッドスライダ14をディスク基板11の径
方向に移動させる機構であり、シーク動作制御系16か
らのその径方向の位置を示す信号により制御される。光
学系17と浮上量測定・解析系19は、光干渉法により
ディスク基板11と磁気ヘッドスライダ間の浮上量を測
定する。なお、光学系17と浮上量測定・解析系19に
は、米国のフィーズメトリクス社から市販されている浮
上量測定装置を一部改造して用いている。
The seek operation system 15 is a mechanism for moving the magnetic head slider 14 by the voice coil motor in the radial direction of the disk substrate 11, and is controlled by a signal indicating the radial position from the seek operation control system 16. . The optical system 17 and the flying height measurement / analysis system 19 measure the flying height between the disk substrate 11 and the magnetic head slider by an optical interference method. The optical system 17 and the flying height measuring / analyzing system 19 use a flying height measuring device which is commercially available from Fize Metrics Co., USA.

【0022】この浮上量測定装置は、波長の異なる3つ
のレーザ光ビームを所定の測定箇所に照射することで、
測定箇所の浮上量を最小10nmまで測定する能力を有
している。そして、磁気ヘッドスライダ14の空気軸受
け面全体に白色光を照射できるようにして、空気軸受け
面への付着物の形成により、磁気ヘッドスライダ14全
体のピッチ角やロール角が変化する状態を測定可能にす
る。また、高速ビデオ撮像系18は光学系17を介して
得られる磁気ヘッドスライダ14の浮上状態に関わる画
像情報を記録する。また、抵抗増幅系20は、ディスク
基板11と磁気ヘッドスライダ14の磁気ヘッド素子と
が接触摺動した際にヘッド素子が受ける温度上昇により
ヘッド素子に生じる電気抵抗値の変化を増幅する電気回
路であり、ヘッド素子に流れるセンス電流の制御を行う
制御回路も含んでいる。
This flying height measuring apparatus irradiates a predetermined measuring point with three laser light beams having different wavelengths,
It has the ability to measure the flying height of the measurement point to a minimum of 10 nm. Then, it is possible to irradiate the entire air bearing surface of the magnetic head slider 14 with white light, and it is possible to measure a state in which the pitch angle and the roll angle of the entire magnetic head slider 14 change due to the formation of the deposit on the air bearing surface. To Further, the high-speed video imaging system 18 records image information relating to the flying state of the magnetic head slider 14 obtained via the optical system 17. Further, the resistance amplification system 20 is an electric circuit that amplifies a change in electric resistance value generated in the head element due to a rise in temperature applied to the head element when the disk substrate 11 and the magnetic head element of the magnetic head slider 14 slide in contact with each other. And a control circuit for controlling the sense current flowing through the head element.

【0023】抵抗測定・解析系21は主としてオシロス
コープとパソコンからなり、ヘッド素子の接触摺動に起
因する電気抵抗変化を測定する。振動測定光学系22及
び振動測定・解析系23としては、米国のポリテック社
から市販されているレーザドップラ振動計を用いる。こ
の振動計は、周波数10KHz〜1MHzの帯域で磁気
ヘッドスライダ14の機械的な振動を測定することがで
きる。データ解析系24は、主にパソコンからなり、デ
ィスク基板11の回転情報、ディスク基板11の位置情
報、磁気ヘッドスライダ14のヘッド素子の浮上量、磁
気ヘッドスライダ14の振動情報及びヘッド素子の抵抗
変化情報を入力してこれらを時系列的に解析する。
The resistance measurement / analysis system 21 mainly includes an oscilloscope and a personal computer, and measures a change in electric resistance caused by contact sliding of the head element. As the vibration measurement optical system 22 and the vibration measurement / analysis system 23, a laser Doppler vibrometer commercially available from Polytec of the United States is used. This vibrometer can measure the mechanical vibration of the magnetic head slider 14 in a frequency band of 10 KHz to 1 MHz. The data analysis system 24 is mainly composed of a personal computer, and includes rotation information of the disk substrate 11, position information of the disk substrate 11, flying height of the head element of the magnetic head slider 14, vibration information of the magnetic head slider 14, and resistance change of the head element. Input information and analyze them in chronological order.

【0024】このように、ガラスのような光学的に透明
なディスク基板11上に、光学的透明性を損なわない範
囲の膜厚で発塵源となる薄膜11Aを被覆する。そし
て、回転するディスク基板11に対し磁気ヘッドスライ
ダ14を接触摺動させることによってディスク基板11
の表面層から薄膜11Aを摩耗粉として除去し、その摩
耗粉を磁気ヘッドスライダ14の空気軸受け面に付着さ
せるようにする。そして付着物形成に伴う磁気ヘッドス
ライダ14の浮上姿勢を光学系17を介して観測し、付
着物生成に伴うスライダ14の浮上量の変化を浮上量測
定・解析系19で検出する。
As described above, the thin film 11A serving as a dust generation source is coated on the optically transparent disk substrate 11 such as glass with a thickness within a range that does not impair optical transparency. Then, the magnetic head slider 14 is brought into contact with the rotating disk substrate 11 so as to slide on the disk substrate 11.
The thin film 11A is removed as wear powder from the surface layer of the magnetic head slider 14, and the wear powder is attached to the air bearing surface of the magnetic head slider 14. Then, the flying attitude of the magnetic head slider 14 due to the formation of the deposits is observed via the optical system 17, and a change in the flying height of the slider 14 due to the formation of the deposits is detected by the flying height measurement / analysis system 19.

【0025】また、磁気ヘッドスライダ14の振動状態
を振動測定光学系22及び振動測定解析系で各々測定解
析する。さらに、こうした磁気ヘッドスライダ14の浮
上姿勢や振動状態の測定と同時に試験中の磁気ヘッドス
ライダ14のヘッド素子の電気抵抗変化を抵抗増幅系2
0及び抵抗測定解析系21で連続的に測定する。これに
より、従来の課題である、磁気ヘッドの記録再生特性に
関わる問題点が考慮されておらず、記録再生特性に関わ
る検査情報を得ることができないといった第1の問題
と、磁気ヘッドと磁気ディスク間に介在する塵埃量を制
御することが難しいといった第2の問題と、導入可能な
塵埃の寸法が実際のヘッド・ディスク間の接触現象によ
り生じる塵埃(二次ダスト)の寸法より著しく大きいと
いった第3の問題を解決することができる。
The vibration state of the magnetic head slider 14 is measured and analyzed by the vibration measurement optical system 22 and the vibration measurement analysis system. Further, simultaneously with the measurement of the flying attitude and the vibration state of the magnetic head slider 14, the change in the electric resistance of the head element of the magnetic head slider 14 under test is measured by the resistance amplification system 2.
The measurement is continuously performed by the zero and resistance measurement analysis system 21. As a result, the first problem that the conventional problem, that is, the problem relating to the recording / reproducing characteristics of the magnetic head is not taken into account, and that the inspection information relating to the recording / reproducing characteristics cannot be obtained, and the magnetic head and the magnetic disk The second problem is that it is difficult to control the amount of dust interposed between them, and the second problem is that the size of dust that can be introduced is significantly larger than the size of dust (secondary dust) generated by the actual contact phenomenon between the head and the disk. The third problem can be solved.

【0026】即ち、発塵源として、光学的透明性を損な
わない膜厚領域の膜厚でディスク基板11を被覆したこ
とにより、塵埃の外部導入法の問題点(即ち、上記の第
2の問題)である磁気ヘッドとディスク間の塵埃供給の
制御が改善できる。少なくとも、外部導入法と比較すれ
ば実際の磁気ディスク装置内で生じている汚染現象に近
い状態を再現できる。また、薄膜に、磁気ディスク媒体
に用いられている薄膜材料、例えば、Co系磁性媒体薄
膜,カーボン系保護膜,SiO2 等の酸化物保護膜,S
iCなどの炭化物保護膜,有機潤滑膜を用いることによ
り、実際の磁気ディスク装置内の汚染環境に近い状態を
再現でき、上記の第3の問題点を解決できる。
That is, since the disk substrate 11 is coated with a film thickness in a film thickness region that does not impair optical transparency as a dust generation source, the problem of the method of externally introducing dust (that is, the second problem described above). The control of dust supply between the magnetic head and the disk can be improved. At least, a state close to a contamination phenomenon occurring in an actual magnetic disk device can be reproduced as compared with the external introduction method. The thin film may be made of a thin film material used for a magnetic disk medium, for example, a Co-based magnetic medium thin film, a carbon-based protective film, an oxide protective film such as SiO 2 ,
By using a carbide protective film such as iC and an organic lubricating film, a state close to an actual contaminated environment in a magnetic disk drive can be reproduced, and the above-mentioned third problem can be solved.

【0027】また、ガラス基板であるディスク基板11
を通して光学系を用いて磁気ヘッドスライダ14を観測
することで、磁気ヘッドスライダ14の浮上姿勢観測及
び浮上量測定が可能になる。なお、光学系を用いた浮上
特性観測系は、比較的長時間にわたって生じる磁気ヘッ
ドスライダ14全体の浮上姿勢変化や浮上量の測定に好
適であるが、欠点は数10KHzレベルの高い周波数で
生じる浮上姿勢変動の測定が困難となることである。周
波数10KHz〜1MHzの帯域で磁気ヘッドスライダ
14の機械的な振動を測定可能とする振動測定系はこの
欠点を補うものであり、数100KHzの応答周波数を
もって磁気ヘッドスライダ14の浮上変動を、振動速度
やその積分値である振動量或いはその微分値である振動
加速度として測定することができる。このように光学系
を用いた浮上特性観測系と振動測定系は、互いの欠点を
補い、広範囲の周波数帯域で磁気ヘッドスライダ14の
浮上特性変動に関わる情報を得ることができる。
The disk substrate 11 which is a glass substrate
Observing the magnetic head slider 14 using an optical system through the optical disk allows observation of the flying attitude of the magnetic head slider 14 and measurement of the flying height. The flying characteristics observation system using the optical system is suitable for measuring the flying attitude change and the flying height of the entire magnetic head slider 14 which occur for a relatively long time, but has a drawback at a flying height of several tens KHz. It is difficult to measure the posture variation. A vibration measurement system that can measure the mechanical vibration of the magnetic head slider 14 in a frequency band of 10 KHz to 1 MHz compensates for this drawback. And a vibration amount as an integral value thereof or a vibration acceleration as a differential value thereof. As described above, the flying characteristics observation system and the vibration measuring system using the optical system compensate for each other's shortcomings, and can obtain information related to the fluctuation of the flying characteristics of the magnetic head slider 14 in a wide frequency band.

【0028】また、磁気ヘッド素子の電気抵抗変化を測
定する手段を設けることにより、上記の第1の問題点を
解決できる。即ち、この場合は磁気ヘッドの記録再生信
号の測定が最も望ましいが、上述したように浮上姿勢の
測定を可能にするために薄膜の膜厚は透明性を損なわな
い範囲に限定される。このため記録再生可能な媒体薄膜
にすることは不可能である。こうした問題を解決するた
めに、スライダの浮上特性変化→ディスク・ヘッド間の
接触確率変化→接触摺動に起因するヘッド素子の温度変
化→ヘッド素子の電気抵抗変化といった論理展開で、ヘ
ッド素子の抵抗値変化を連続的に測定すれば、記録再生
信号の変化を推定できる。なお、磁気ヘッド素子の抵抗
変化は、磁気ディスクの媒体構成、即ち記録再生が可能
か否かといったことには無関係に測定できる。このよう
に、本検査装置は、光学測定系による磁気ヘッドスライ
ダの浮上・振動特性と記録再生特性との関係を総合的に
判定し、評価できるようにしたものである。
The first problem can be solved by providing a means for measuring a change in electric resistance of the magnetic head element. That is, in this case, it is most desirable to measure the recording / reproducing signal of the magnetic head, but as described above, the thickness of the thin film is limited to a range that does not impair the transparency in order to enable measurement of the flying attitude. For this reason, it is impossible to make a recording / reproducing medium thin film. To solve these problems, the development of the slider's flying characteristics → a change in the contact probability between the disk and the head → a change in the temperature of the head element due to the contact sliding → a change in the electrical resistance of the head element are used to develop the resistance of the head element. By continuously measuring the change in the value, the change in the recording / reproducing signal can be estimated. The resistance change of the magnetic head element can be measured irrespective of the medium configuration of the magnetic disk, that is, whether or not recording and reproduction are possible. As described above, the present inspection apparatus is capable of comprehensively determining and evaluating the relationship between the flying / vibration characteristics of the magnetic head slider and the recording / reproducing characteristics by the optical measurement system.

【0029】以下、本検査装置を用いて実際に測定した
結果を図2〜図5を参照して詳述する。3.5インチ強
化ガラスのディスク基板11上には、CoCrTa合金
膜を1nm、カーボン膜を1nmを順次スパッタ法によ
り成膜し、さらにカーボン膜上に磁気ディスク用潤滑剤
であるパーフロロポロエーテル・ダイオール(PFPE
−DIOL)をスピーンコート法により1nm成膜した
ものを用いる。こうした膜構成は、光学的透明性を損な
わない範囲で実際の磁気ディスクの膜構成に近いものを
選択した結果である。
Hereinafter, the results of actual measurement using the present inspection apparatus will be described in detail with reference to FIGS. On the 3.5-inch tempered glass disk substrate 11, a CoCrTa alloy film and a carbon film are sequentially formed to a thickness of 1 nm and a carbon film by a sputtering method, and a perfluoropolyether. Diol (PFPE
-DIOL) formed by spin coating to a thickness of 1 nm. Such a film configuration is the result of selecting a film configuration close to the actual film configuration of the magnetic disk without impairing the optical transparency.

【0030】磁気ヘッドスライダ14としては、図2
(a)に示すような、空気軸受け面形状を有するセンタ
ーパッド型50%負圧スライダを用いるようにした。こ
こで、同図において、14A,14Bが空気軸受け面、
14Cが負圧発生部を示している。なお、磁気ヘッドス
ライダ14に搭載した再生ヘッドは、NiMn薄膜から
なる磁気抵抗効果素子を適用したMRヘッドであり、セ
ンタパッドに設けられている(図2の空気軸受け面14
Bの部分の符号14D)。
As the magnetic head slider 14, FIG.
A center pad type 50% negative pressure slider having an air bearing surface shape as shown in FIG. Here, in the figure, 14A and 14B are air bearing surfaces,
14C indicates a negative pressure generating unit. The reproducing head mounted on the magnetic head slider 14 is an MR head to which a magnetoresistive element made of a NiMn thin film is applied, and is provided on a center pad (the air bearing surface 14 in FIG. 2).
B part 14D).

【0031】図2(b)に示すような空気軸受け面が正
常な状態での磁気ヘッドスライダ14のMRヘッド素子
部の浮上量(磁気ヘッドスライダ14の浮上量にほぼ一
致する)は30nmである。この磁気ヘッドスライダ1
4に対して、ディスク基板11を回転数5400rpm
で回転させると、平均的には最小浮上量30nmで磁気
ヘッドスライダ14が浮上していても、瞬間的な浮上変
動によりスライダ14とディスク基板11とが間欠的に
接触摺動し、図2(c)に示すようにスライダ14の空
気軸受け面は、徐々に汚染されディスク基板11の表面
に成膜した薄膜材料からなる付着物が形成されてゆく。
When the air bearing surface is normal as shown in FIG. 2B, the flying height of the MR head element portion of the magnetic head slider 14 (substantially coincides with the flying height of the magnetic head slider 14) is 30 nm. . This magnetic head slider 1
4, the disk substrate 11 was rotated at 5400 rpm.
2, even if the magnetic head slider 14 flies with the minimum flying height of 30 nm on average, the slider 14 and the disk substrate 11 intermittently contact and slide due to instantaneous flying fluctuation. As shown in (c), the air bearing surface of the slider 14 is gradually contaminated, and deposits made of a thin film material formed on the surface of the disk substrate 11 are formed.

【0032】この付着物形成に伴い、MRヘッド素子部
の浮上量が変化する。この場合のMRヘッド素子部の浮
上量変化、磁気ヘッドスライダ14の機械的振動の振幅
値、MRヘッド素子の電気抵抗変化の連続測定結果を図
3に示す。この測定結果から、スライダ14の空気軸受
け面への付着物の形成が、全体的にはMRヘッド素子部
の浮上量を低下させること(図3(a))、スライダ1
4全体の機械的振動を増幅させること(図3(b))、
及びMRヘッド素子部の電気抵抗を変動させること(図
3(c))が分かる。
With the formation of the deposits, the flying height of the MR head element changes. FIG. 3 shows a continuous measurement result of the change in the flying height of the MR head element portion, the amplitude value of the mechanical vibration of the magnetic head slider 14, and the change in the electric resistance of the MR head element. From this measurement result, it can be seen that the formation of deposits on the air bearing surface of the slider 14 generally lowers the flying height of the MR head element portion (FIG. 3A).
(4) amplifying the mechanical vibration of the whole (FIG. 3 (b));
Further, it can be seen that the electric resistance of the MR head element portion is varied (FIG. 3C).

【0033】さらに、スライダ14の空気軸受け面の汚
染状態が進行し、図2(c)の状態から図2(d)の状
態へ移行すると、図4の測定結果に示すように、スライ
ダ14のピッチ角が変化し(図4(b))、かつMRヘ
ッド素子部の浮上量(図4(a)),磁気ヘッドスライ
ダの機械的振動の振幅値(図4(c))が変化する。こ
こで、ピッチ角が変化する(つまりスライダ14全体の
浮上姿勢が変化する)と、最小浮上量の位置がMRヘッ
ド素子部から空気軸受け面の中央部へ移動し、MRヘッ
ド素子部の浮上量が磁気ヘッドスライダ14のクラウン
形状のために若干増加し、MRヘッド素子部が直接ディ
スク基板11と接触摺動しなくなる。このため、図4
(d)に示すように、MRヘッド素子部の電気抵抗値が
変化しないことがわかる。しかしスライダ14の空気軸
受け面で接触摺動するために、図4(c)に示すように
スライダ14全体の機械的振動は増幅されることがわか
る。
Further, as the contamination state of the air bearing surface of the slider 14 progresses and the state of FIG. 2C shifts to the state of FIG. 2D, as shown in the measurement results of FIG. The pitch angle changes (FIG. 4B), the flying height of the MR head element portion (FIG. 4A), and the amplitude value of the mechanical vibration of the magnetic head slider (FIG. 4C) changes. Here, when the pitch angle changes (that is, the flying attitude of the entire slider 14 changes), the position of the minimum flying height moves from the MR head element portion to the center of the air bearing surface, and the flying height of the MR head element portion changes. Is slightly increased due to the crown shape of the magnetic head slider 14, so that the MR head element portion does not directly contact and slide on the disk substrate 11. For this reason, FIG.
As shown in (d), the electric resistance value of the MR head element portion does not change. However, since the slider slides on the air bearing surface of the slider, the mechanical vibration of the entire slider is amplified as shown in FIG.

【0034】このように、本検査装置は、磁気ディスク
装置の機械的耐久性や記録再生特性を支配する要因の1
つである付着物形成に起因する磁気ヘッドスライダ14
の浮上姿勢変化について、浮上量変化、スライダ全体の
振動状態及び磁気ヘッド素子の電気抵抗値を測定するこ
とにより、総合的な評価を可能にしたものである。この
結果、その総合評価結果を通して磁気ヘッドスライダ1
4の形状の良否判定や、磁気ヘッドスライダ14の形状
の適正化を図ることが可能になる。
As described above, the present inspection apparatus is one of the factors governing the mechanical durability and the recording / reproducing characteristics of the magnetic disk drive.
Magnetic head slider 14 resulting from the formation of deposits
For the change in the flying attitude, a comprehensive evaluation was made possible by measuring the change in the flying height, the vibration state of the entire slider, and the electric resistance value of the magnetic head element. As a result, the magnetic head slider 1
4 and the shape of the magnetic head slider 14 can be optimized.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、薄
膜を被覆した光学的に透明なディスク基板と、ディスク
基板を回転する回転駆動系と、ディスク基板に相対面し
て配置された磁気ヘッドと、磁気ヘッドを搭載した磁気
ヘッドスライダの浮上姿勢及び浮上量をディスク基板を
通して観測する光学観測系と、磁気ヘッドスライダの振
動状態を測定する振動測定系と、磁気ヘッドのヘッド素
子の電気抵抗を測定する電気抵抗測定系とを設け、回転
するディスク基板に対し磁気ヘッドスライダを接触摺動
させることによってディスク基板の表面層から薄膜を摩
耗粉として磁気ヘッドスライダの空気軸受け面に付着さ
せ、付着物形成に伴う磁気ヘッドスライダの浮上姿勢及
び浮上量を光学観測系を介して観測すると共に、磁気ヘ
ッドスライダの振動状態を振動測定系を介して測定し、
かつヘッド素子の電気抵抗を電気抵抗測定系を介して測
定してこれらの各測定結果に基づき磁気ヘッドの検査を
行うようにしたので、磁気ディスク装置の機械的耐久性
や記録再生特性を支配する要因の1つである付着物形成
に起因する磁気ヘッドスライダの浮上姿勢変化につい
て、総合的な評価を行うことができ、この結果、その総
合評価結果を通して磁気ヘッドスライダの形状の良否判
定や、磁気ヘッドスライダの形状の適正化を図ることが
可能になる。また、薄膜を、磁気ヘッドスライダの浮上
特性を損なわない範囲の光学的透明性を有する膜厚でデ
ィスク基板に形成するようにしたので、磁気ヘッドスラ
イダの浮上特性を的確に測定できる。また、薄膜は、磁
気ディスクを構成する磁性媒体の材料であるCo系磁性
媒体薄膜,フェライト系媒体薄膜,カーボン系保護膜,
SiO2 等の酸化物保護膜,SiC等の炭化物保護膜,
及び有機潤滑膜から構成したので、実際の磁気ディスク
装置内の汚染環境に近い状態を再現して磁気ヘッドスラ
イダの検査を行うことができる。
As described above, according to the present invention, an optically transparent disk substrate coated with a thin film, a rotation drive system for rotating the disk substrate, and a magnetic disk disposed facing the disk substrate. A head, an optical observation system for observing the flying attitude and flying height of a magnetic head slider equipped with a magnetic head through a disk substrate, a vibration measuring system for measuring a vibration state of the magnetic head slider, and an electric resistance of a head element of the magnetic head. And a magnetic head slider is brought into contact with the rotating disk substrate to slide the thin film from the surface layer of the disk substrate as abrasion powder on the air bearing surface of the magnetic head slider. The flying attitude and the flying height of the magnetic head slider accompanying the formation of the kimono are observed through an optical observation system, and the vibration of the magnetic head slider is measured. The state was measured through the vibration measurement system,
In addition, since the electric resistance of the head element is measured via an electric resistance measuring system and the magnetic head is inspected based on the results of these measurements, the mechanical durability and recording / reproducing characteristics of the magnetic disk device are controlled. A change in the flying attitude of the magnetic head slider, which is one of the factors, due to the formation of deposits, can be comprehensively evaluated. As a result, the overall evaluation results can be used to judge the quality of the magnetic head slider, It is possible to optimize the shape of the head slider. In addition, since the thin film is formed on the disk substrate with a thickness having optical transparency within a range that does not impair the flying characteristics of the magnetic head slider, the flying characteristics of the magnetic head slider can be accurately measured. The thin film is made of a Co-based magnetic medium thin film, a ferrite-based medium thin film, a carbon-based protective film, which is a material of a magnetic medium constituting a magnetic disk.
Oxide protective film such as SiO 2 , carbide protective film such as SiC,
Further, since the magnetic head slider is constituted by the organic lubricating film, the magnetic head slider can be inspected by reproducing a state close to a contaminated environment in an actual magnetic disk device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る磁気ヘッドの検査装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic head inspection apparatus according to the present invention.

【図2】 磁気ヘッドスライダの構成を示す図(図2
(a))及び上記検査装置を用いて評価した磁気ヘッド
スライダの汚染状態の変化の状況を、ディスプレイに表
示した中間調画像の状態として写した写真((b)〜
(d))である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a magnetic head slider (FIG. 2)
(A)) and photographs ((b) to (b)) showing the state of change in the contamination state of the magnetic head slider evaluated using the inspection apparatus as a state of a halftone image displayed on a display.
(D)).

【図3】 上記検査装置を用いて評価した磁気ヘッドス
ライダの汚染状態の変化に伴うMRヘッド素子部の浮上
量変化、磁気ヘッドスライダの機械振動の振動振幅値、
MRヘッド素子部の電気抵抗値変化の連続測定結果を示
す図である。
FIG. 3 shows a change in the flying height of the MR head element portion due to a change in the contamination state of the magnetic head slider, a vibration amplitude value of mechanical vibration of the magnetic head slider,
FIG. 7 is a diagram showing a result of continuous measurement of a change in electric resistance of an MR head element.

【図4】 上記検査装置を用いて評価した磁気ヘッドス
ライダの汚染状態の変化に伴うMRヘッド素子部の浮上
量変化、磁気ヘッドスライダのピッチ角及び機械振動の
振動振幅値、MRヘッド素子部の電気抵抗値変化の連続
測定結果を示す図である。
FIG. 4 shows a change in the flying height of the MR head element, a pitch angle of the magnetic head slider, a vibration amplitude value of mechanical vibration, and a vibration amplitude of the MR head element due to a change in the contamination state of the magnetic head slider evaluated using the inspection apparatus. It is a figure showing the continuous measurement result of electric resistance value change.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ディスク基板、11A…薄膜、12…モータ系、
13…モータ回転制御系、14…磁気ヘッドスライダ、
15…シーク動作系、16…シーク動作制御系、17…
光学系、18…高速ビデオ撮像系、19…浮上量測定・
解析系、20…抵抗増幅系、21…抵抗測定・解析系、
22…振動測定光学系、23…振動測定・解析系、24
…データ解析系。
11: disk substrate, 11A: thin film, 12: motor system,
13: motor rotation control system, 14: magnetic head slider,
15: seek operation system, 16: seek operation control system, 17:
Optical system, 18: High-speed video imaging system, 19: Measurement of flying height
Analysis system, 20: Resistance amplification system, 21: Resistance measurement / analysis system,
22: Vibration measurement optical system, 23: Vibration measurement / analysis system, 24
... Data analysis system.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜を被覆した光学的に透明なディスク
基板と、ディスク基板を回転する回転駆動系と、ディス
ク基板に相対面して配置された磁気ヘッドと、前記磁気
ヘッドを搭載した磁気ヘッドスライダの浮上姿勢及び浮
上量をディスク基板を通して観測する光学観測系と、磁
気ヘッドスライダの振動状態を測定する振動測定系と、
磁気ヘッドのヘッド素子の電気抵抗を測定する電気抵抗
測定系とを備えたことを特徴とする磁気ヘッドの検査装
置。
1. An optically transparent disk substrate coated with a thin film, a rotation drive system for rotating the disk substrate, a magnetic head arranged facing the disk substrate, and a magnetic head mounted with the magnetic head An optical observation system for observing the flying attitude and flying height of the slider through the disk substrate, a vibration measuring system for measuring the vibration state of the magnetic head slider,
An inspection apparatus for a magnetic head, comprising: an electric resistance measuring system for measuring an electric resistance of a head element of the magnetic head.
【請求項2】 請求項1において、 前記薄膜は、磁気ヘッドスライダの浮上特性を損なわな
い範囲の光学的透明性を有する膜厚でディスク基板に形
成されることを特徴とする磁気ヘッドの検査装置。
2. The magnetic head inspection apparatus according to claim 1, wherein the thin film is formed on the disk substrate with a thickness having optical transparency within a range that does not impair the flying characteristics of the magnetic head slider. .
【請求項3】 請求項1において、 前記薄膜は、磁気ディスクを構成する磁性媒体の材料で
あるCo系磁性媒体薄膜,フェライト系媒体薄膜,カー
ボン系保護膜,SiO2 等の酸化物保護膜,SiC等の
炭化物保護膜,及び有機潤滑膜からなることを特徴とす
る磁気ヘッドの検査装置。
3. The thin film according to claim 1, wherein the thin film is a Co-based magnetic medium thin film, a ferrite-based medium thin film, a carbon-based protective film, an oxide protective film such as SiO 2 , which is a material of a magnetic medium constituting a magnetic disk; An inspection apparatus for a magnetic head, comprising a carbide protective film such as SiC and an organic lubricating film.
【請求項4】 薄膜を被覆した光学的に透明なディスク
基板と、ディスク基板を回転する回転駆動系と、ディス
ク基板に相対面して配置された磁気ヘッドと、前記磁気
ヘッドを搭載した磁気ヘッドスライダの浮上姿勢及び浮
上量をディスク基板を通して観測する光学観測系と、磁
気ヘッドスライダの振動状態を測定する振動測定系と、
磁気ヘッドのヘッド素子の電気抵抗を測定する電気抵抗
測定系とを備え、回転するディスク基板に対し磁気ヘッ
ドスライダを接触摺動させることによってディスク基板
の表面層から薄膜を摩耗粉として磁気ヘッドスライダの
空気軸受け面に付着させ、付着物形成に伴う磁気ヘッド
スライダの浮上姿勢及び浮上量を光学観測系を介して観
測すると共に、磁気ヘッドスライダの振動状態を振動測
定系を介して測定し、かつ前記ヘッド素子の電気抵抗を
電気抵抗測定系を介して測定してこれらの各測定結果に
基づき磁気ヘッドの検査を行うことを特徴とする磁気ヘ
ッドの検査方法。
4. An optically transparent disk substrate coated with a thin film, a rotation drive system for rotating the disk substrate, a magnetic head disposed facing the disk substrate, and a magnetic head mounted with the magnetic head An optical observation system for observing the flying attitude and flying height of the slider through the disk substrate, a vibration measuring system for measuring the vibration state of the magnetic head slider,
An electric resistance measuring system for measuring the electric resistance of the head element of the magnetic head, and by contacting and sliding the magnetic head slider against the rotating disk substrate, the thin film from the surface layer of the disk substrate is turned into wear powder to produce a magnetic head slider. The magnetic head slider is attached to the air bearing surface, and the flying attitude and the flying height of the magnetic head slider accompanying the attached matter are observed through an optical observation system, and the vibration state of the magnetic head slider is measured through a vibration measuring system, and A method for inspecting a magnetic head, comprising: measuring an electric resistance of a head element via an electric resistance measuring system; and performing an inspection of the magnetic head based on each measurement result.
【請求項5】 請求項4において、 前記薄膜は、磁気ヘッドスライダの浮上特性を損なわな
い範囲の光学的透明性を有する膜厚でディスク基板に形
成されることを特徴とする磁気ヘッドの検査方法。
5. The magnetic head inspection method according to claim 4, wherein the thin film is formed on the disk substrate with a thickness having optical transparency within a range that does not impair the flying characteristics of the magnetic head slider. .
【請求項6】 請求項4において、 前記薄膜は、磁気ディスクを構成する磁性媒体の材料で
あるCo系磁性媒体薄膜,フェライト系媒体薄膜,カー
ボン系保護膜,SiO2 等の酸化物保護膜,SiC等の
炭化物保護膜,及び有機潤滑膜からなることを特徴とす
る磁気ヘッドの検査方法。
6. The thin film according to claim 4, wherein the thin film is a Co-based magnetic medium thin film, a ferrite-based medium thin film, a carbon-based protective film, an oxide protective film such as SiO 2 , which is a material of a magnetic medium constituting a magnetic disk; A method for inspecting a magnetic head, comprising: a carbide protective film such as SiC; and an organic lubricating film.
JP30170096A 1996-11-13 1996-11-13 Device and method for inspecting magnetic head Pending JPH10143831A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30170096A JPH10143831A (en) 1996-11-13 1996-11-13 Device and method for inspecting magnetic head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30170096A JPH10143831A (en) 1996-11-13 1996-11-13 Device and method for inspecting magnetic head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10143831A true JPH10143831A (en) 1998-05-29

Family

ID=17900108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30170096A Pending JPH10143831A (en) 1996-11-13 1996-11-13 Device and method for inspecting magnetic head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10143831A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shimizu et al. Nano-scale defect mapping on a magnetic disk surface using a contact sensor
US8908315B2 (en) Evaluation method of magnetic disk, manufacturing method of magnetic disk, and magnetic disk
US6239936B1 (en) Method and apparatus for calibrating a thermal response of a magnetoresistive element
Mate et al. Will the numbers add up for sub-7-nm magnetic spacings? Future metrology issues for disk drive lubricants, overcoats, and topographies
Machcha et al. An investigation of nano-wear during contact recording
US20050262922A1 (en) System, method, and apparatus for glide head calibration with enhanced PZT channel for very low qualification glide heights
JPH10143831A (en) Device and method for inspecting magnetic head
Dai et al. Tribological issues in perpendicular recording media
Choa et al. Sensitivity and rejection capability of thermal asperities in a hard disk drive
Shoda et al. Catastrophic damage of magnetic recording disk caused by slider-disk impact during loading/unloading
JPH0721752A (en) Method for evaluating reliability of floating head type rotary storage device
JP2007095176A (en) Method of evaluating separation characteristics of floating head and separation characteristic evaluation apparatus
Wang et al. Challenges of the head-disk interface for near contact and contact recording
Xiong Head-disk Interface Study for Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR) and Plasmonic Nanolithography for Patterned Media
JPS6145907A (en) Flatness detector
JP4161868B2 (en) Method for measuring natural frequency of air film of magnetic head
Wei Head-disk system and integration for extremely high density magnetic data recording
Bhushan et al. Measurement Techniques of Head and Medium Wear
JP3309847B2 (en) Magnetic transfer device
JP2005018826A (en) Inspection method for vertical magnetic recording disk and hard disk drive
JP2003281712A (en) Method and device for evaluating coatability of lubricant coat on protection film of recording medium
JP2000149387A (en) Method and device for inspecting magnetic recording medium
JP2006164387A (en) Magnetic recording medium, method for manufacturing magnetic recording medium, and magnetic disk apparatus using the magnetic recording medium
Prabhakaran Investigation of wear of the head-tape and head-disk interface
JPH10222945A (en) Method and equipment for inspecting floating margin of magnetic disc drive