JPH10198956A - ディスク表面検査用スライダ及びディスク表面検査装置 - Google Patents

ディスク表面検査用スライダ及びディスク表面検査装置

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JPH10198956A
JPH10198956A JP9001999A JP199997A JPH10198956A JP H10198956 A JPH10198956 A JP H10198956A JP 9001999 A JP9001999 A JP 9001999A JP 199997 A JP199997 A JP 199997A JP H10198956 A JPH10198956 A JP H10198956A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスクのグライド検査を確実かつ容易
に行う。 【解決手段】 本発明のスライダ10は、空気支持面1
2を有するスライダ構造体14と、温度によって電気抵
抗が変化するMR素子16と、MR素子16に密着する
とともに空気支持面12上に設けられた熱伝導膜18と
を備えている。スライダ10とディスク表面の突起とに
よる摩擦熱が熱伝導膜18を介して効率よくMR素子1
6へ伝わることにより、微小な突起による摩擦熱も正確
にMR素子16によって検知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク等の
ディスク表面の凹凸を検査するためのディスク表面検査
用スライダ及びディスク表面検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】浮上型磁気ディスク装置では、磁気ヘッ
ドを取り付けたスライダを磁気ディスク表面上に一定の
浮上量で保持しつつ、情報の記録再生を行う。そのた
め、磁気ディスク表面上の凹凸が所定の範囲に収まって
いるかどうかを検査する必要があり、この検査はグライ
ド検査と呼ばれる。
【0003】グライド検査では、磁気ディスクの表面す
べてを検査する必要があるため、大量の検査を迅速に行
う必要がある。そのため、大面積を高速に検査できる方
法として、スライダにピエゾ素子を取り付けたいわゆる
グライドヘッドを磁気ディスク上で走行させ、磁気ディ
スク上の凹凸に対応してピエゾ素子から生じる信号を検
出する方法が知られている。また、グライドヘッドの代
わりに、スライダを支持する支持腕部にアコースティッ
ク・エミッション・センサー(AEセンサー)を取り付
けたものを用い、このAE信号により凹凸を検出する方
法も知られている。
【0004】しかし、スライダ浮上量が低下すると、デ
ィスク表面とスライダとの間に存在する空気膜の剛性が
高まる。その結果、上記のグライド検査方法では、スラ
イダとディスクとが接触していなくても、接触信号が検
出されることがあった。
【0005】そこで、読み取り用磁気ヘッドである磁気
抵抗効果ヘッド(以下、「MRヘッド」という。)が磁
気ディスク表面の突起に接触する際に生じる、摩擦熟に
起因した抵抗変化(サーマルアスペリティー現象と呼ば
れる)を用いて、ディスクとスライダとが真に接触して
いるかどうかを判定する方法が開発された(特開平8−
82504号公報、特開平8−167121号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サーマ
ルアスペリティー現象は、MRヘッド内のMR素子のご
く近傍で、スライダと磁気ディスク表面とが接触した場
合にのみ見られるものである。そのため、MR素子の抵
抗変化が見られないことが、必ずしもディスク表面の突
起が所定の範囲に納まっていることを意味しない、とい
う問題があった。
【0007】これは主に、一般にスライダ構造体がアル
ミナ・チタンカーバイドを始めとする熱伝導度の小さい
材料で構成されていること、ディスクとスライダの接触
によって生じる熱量が小さいこと等による。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、この問題を解決するた
めになされたものであり、磁気ディスクのグライド検査
を確実かつ容易に行うための、ディスク表面検査用スラ
イダ及びディスク表面検査装置手段を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のディスク表面検査用スライダ(以下、単に
「スライダ」という。)は、熱伝導度が高く十分に熱容
量の小さい熱伝導膜を空気支持面(スライダ走行面)に
成膜し、温度によって電気抵抗の変化する感熱素子(M
R素子も含まれる)と熱伝導膜とを密着させたものであ
る。
【0010】このような構成により、スライダ上の熱伝
導膜が存在する領域のいずれでディスク表面の突起と接
触した場合でも、生じた摩擦熟が効率よく感熱素子に伝
えられるため、スライダとディスク表面との接触を高感
度で検知することができる。
【0011】熱伝導膜は、熱容量が小さい必要があるた
めに膜厚の上限が決められ、膜面方向の熱伝導性を確保
するために膜厚の下限が決められる。そのため、熱伝導
膜の膜厚は、30nmから100μmであることが好ま
しい。
【0012】また、このような構成を採ることにより、
熱伝導膜と感熱素子との温度は、熱伝導膜上で摩擦によ
って生じる熱と、熱伝導膜から放出される熱とがつりあ
う温度となる。この温度は、ディスクとスライダとの相
対速度と、ディスクとスライダとの接触頻度とによって
決まる。ここで、ディスクとスライダとの相対速度がス
ライダの半径位置によって決まるため、この温度は接触
頻度を示す指標となる。
【0013】したがって、スライダとディスクとの接触
頻度を検知するためには、感熱素子の平均温度すなわち
平均電気抵抗を測定することが好ましい。本発明のディ
スク表面検査装置では、本発明のスライダを用いてグラ
イド検査を行う際に、感熱素子の平均電気抵抗を測定す
ることにより、スライダとディスクとの接触頻度を検知
する構成としたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のスライダの一実
施形態を示す縦断面図である。図2は、本発明のディス
ク表面検査装置の一実施形態を示すブロック図である。
以下、これらの図面を用いて説明する。
【0015】本実施形態のスライダ10は、空気支持面
12を有するスライダ構造体14と、温度によって電気
抵抗が変化する感熱素子としてのMR素子16と、MR
素子16に密着するとともに空気支持面12上に設けら
れた熱伝導膜18とを備えている。本実施形態のディス
ク表面検査装置20は、スライダ10と、スライダ10
をディスク表面22に対して移動させた場合に発生する
摩擦熱をMR素子16の電気抵抗の変化によって検知す
る抵抗測定手段24とを備えている。抵抗測定手段24
は、例えば、定電圧源及び電流計、又は定電流源及び電
圧計、並びにマイクロコンピュータ等によって構成され
る。感熱素子は、MR素子16に限らず、例えばサーミ
スタ等としてもよい。
【0016】図3は、スライダ10及びディスク表面検
査装置20の動作を示す説明図であり、図3〔a〕→図
3〔b〕→図3〔c〕の順にディスクが移動する状態を
示している。図4は、ディスク表面検査装置20で測定
された抵抗値を示すグラフである。以下、図1乃至図4
に基づき説明する。
【0017】図示するように、ディスク表面22に突起
26があるとする。この場合、スライダ10が突起26
を通過する前の図3〔a〕に対応する時刻a、通過中の
図3〔b〕に対応する時刻b及び通過した後の図3
〔c〕に対応する時刻cにおけるMR素子16の抵抗値
を見ると、スライダ10が突起26を通過する時点bに
おいてピークpを描く。このピークpによって、突起2
6の有無を検出できる。このピークpの高さは、突起2
6が高さ約30nmかつ直径約1μmの平面視で略円形
である場合に、十数mV〜数十mVのものが得られてい
る。
【0018】空気支持面(スライダ走行面)12に熱伝
導膜18を成膜したことにより、熱伝導膜18を成膜し
ない場合と比較して、同じ条件で約10倍の数の突起2
6をディスク表面22上に検出できるようになり、これ
によって突起26の見落としが大幅に減少した。
【0019】非晶質炭素、窒素を約40原子%含有する
非晶質炭素、シリコンを約50原子%含有する非晶質炭
素、金、白金、パラジウム又は銀のいずれかからなる、
膜厚50nmの薄膜を熱伝導膜18としたスライダ10
を用いて実験を行った結果、いずれの場合も極めて近い
実験結果が得られた。
【0020】抵抗測定手段24として時間分解能を持た
ないものを用いると、測定される抵抗値がMR素子16
の平均温度を示す指標となることから、抵抗値が高いほ
どディスク表面22とスライダ10との接触頻度が高い
と判断できる。
【0021】図5は、本発明のディスク表面検査装置の
第一実施例による測定結果を示すグラフである。以下、
この図面に基づき説明する。
【0022】本実施例では、感熱素子をMR素子として
いる。図5では、基準及び被検査ディスクに対するMR
素子の平均抵抗値を、ディスク内周から外周に向かって
描いている。
【0023】曲線dは、所定の高さ以下の突起のみを有
する基準ディスクと、その所定の高さとほぼ同じ浮上量
を持つ本発明のスライダとを組み合わせたときに、得ら
れた抵抗値である。曲線eは、このスライダと被検査デ
ィスクとを組み合わせたときに、得られた抵抗値であ
る。曲線eはディスク内周側で曲線dを越えている。し
たがって、被検査ディスク内周側の表面には、所定の高
さを超える突起が存在していることがわかる。
【0024】以上のように、特に時間分解能を持たない
簡便な抵抗測定手段を用いて、容易にグライド検査を行
うことができる。
【0025】非晶質炭素、窒素を約40原子%含有する
非晶質炭素、シリコンを約50原子%含有する非晶質炭
素、金、白金、パラジウム又は銀のいずれかからなる、
膜厚100nmの薄膜を熱伝導膜としたスライダを用い
て実験を行った結果、いずれの場合も極めて近い実験結
果が得られた。
【0026】図6は、本発明のディスク表面検査装置の
第二実施例による測定結果を示すグラフである。以下、
この図面に基づき説明する。
【0027】本実施例では、感熱素子をMR素子として
いる。図6では、基準用及び被検査ディスクに対するM
R素子の平均抵抗値を、ディスク内周から外周に向かっ
て描いている。
【0028】曲線f、g、h、iは、それぞれ浮上量が
20nm、30nm、40nm、50nmである本発明
のスライダを、高さ50nmを超える突起が存在しない
基準ディスクと組み合わせたときに得られた抵抗値であ
る。
【0029】ディスクとスライダとの相対速度が同じで
あれば、ディスクとスライダとの接触頻度が高いほどM
R素子の抵抗値は大きくなる。そのため、曲線f〜i
は、スライダが、それぞれの浮上量において、どの程度
ディスクの突起に衝突するかを表すものとなる。
【0030】次に、浮上量がわかっている本発明のスラ
イダと被検査ディスクとを組み合わせて、抵抗値を得
る。このとき得られた曲線jは、曲線f〜iと比較する
と、曲線g(浮上量30nm)とほぼ同じ抵抗値を示し
ている。これにより、被検査ディスクは、用いたスライ
ダの浮上量よりも20nmほど高い突起が存在している
と見積もることができる。
【0031】また、この被検査ディスク表面の突起の高
さを、原子間力顕微鏡を用いて調べた。その結果、本発
明のディスク表面検査装置による突起の高さと、原子間
力顕微鏡による突起の高さとの差は10nm以内であっ
た。
【0032】非晶質炭素、窒素を約40原子%含有する
非晶質炭素、シリコンを約50原子%含有する非晶質炭
素、金、白金、パラジウム又は銀のいずれかからなる、
膜厚100nmの薄膜を熱伝導膜としたスライダを用い
て実験を行った結果、いずれの場合も極めて近い実験結
果が得られた。
【0033】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
スライダとディスク表面の突起とによる摩擦熱が熱伝導
膜を介して効率よく感熱素子へ伝わることにより、微小
な突起による摩擦熱も正確に感熱素子によって検知する
ことができる。したがって、単純な装置構成によって磁
気ディスクのグライド検査を容易かつ確実に行うことが
できるとともに、磁気ディスク表面にどの程度の高さの
突起が存在しているのかを容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスライダの一実施形態を示す縦断面図
である。
【図2】本発明のディスク表面検査装置の一実施形態を
示すブロック図である。
【図3】図1のスライダ及び図2のディスク表面検査装
置の動作を示す説明図であり、図3〔a〕→図3〔b〕
→図3〔c〕の順にディスクが移動する状態を示してい
る。
【図4】図2のディスク表面検査装置で測定された抵抗
値を示すグラフである。
【図5】本発明のディスク表面検査装置の第一実施例に
よる測定結果を示すグラフである。
【図6】本発明のディスク表面検査装置の第二実施例に
よる測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
10 スライダ 12 空気支持面 14 スライダ構造体 16 MR素子(感熱素子) 18 熱伝導膜 20 ディスク表面検査装置 22 ディスク表面 24 抵抗測定手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気支持面を有するスライダ構造体と、
    温度によって電気抵抗が変化する感熱素子と、この感熱
    素子に密着するとともに前記空気支持面上に設けられた
    熱伝導膜とを備えたディスク表面検査用スライダ。
  2. 【請求項2】 前記熱伝導膜は厚さ30nm〜100μ
    mの非晶質炭素からなる、請求項1記載のディスク表面
    検査用スライダ。
  3. 【請求項3】 前記非晶質炭素は50原子%以下の窒素
    又はシリコンを含有する、請求項2記載のディスク表面
    検査用スライダ。
  4. 【請求項4】 前記熱伝導膜は、金、銀、パラジウム及
    び白金の中から選ばれた一又は二以上の金属又は合金か
    らなる、請求項1記載のディスク表面検査用スライダ。
  5. 【請求項5】 請求項1,2,3又は4記載のディスク
    表面検査用スライダと、このディスク表面検査用スライ
    ダをディスク表面に対して移動させた場合に発生する摩
    擦熱を前記感熱素子の電気抵抗の変化によって検知する
    抵抗測定手段とを備えたディスク表面検査装置。
  6. 【請求項6】 前記抵抗測定手段は、前記感熱素子の平
    均電気抵抗を測定することによって前記摩擦熱を検知
    し、この摩擦熱に対応する前記ディスク表面検査用スラ
    イダとディスク表面との接触頻度を概算し、この接触頻
    度によりディスク表面の突起高さの評価を行う、請求項
    5記載のディスク表面検査装置。
JP9001999A 1997-01-09 1997-01-09 ディスク表面検査用スライダ及びディスク表面検査装置 Expired - Lifetime JP2953417B2 (ja)

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