JPH1183472A

JPH1183472A - 磁気ヘッドスライダ，磁気ディスク表面の微小突起用高さ測定方法，磁気ディスク表面の摺動特性評価方法および微小突起用高さ測定装置

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Publication number: JPH1183472A
Application number: JP24723897A
Authority: JP
Inventors: Satoru Momose; 悟百瀬
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-03-26
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Also published as: JP2980074B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ディスクの表面形状パラメータとして最
も重要なものの一つである表面突起高さ分布を迅速に測
定する微小突起用高さ測定，表面突起高さ分布によって
規定されるディスクの摺動特性を迅速に評価する摺動特
性の評価をそれぞれ実現する磁気ヘッドスライダ等を得
ること。【解決手段】回転する磁気ディスク１００に対する対
向面の中央部に空気流通領域１Ａａを有しその両側に空
気支持面１Ａｂ，１ｃを備えたスライダ本体１Ａを設
け、このスライダ本体１Ａの前述した磁気ディスク１０
０に対する相対的な移動方向に沿って一方の空気支持面
１Ａｂに所定幅の熱伝導膜３を装備すると共に、この熱
伝導膜の下流側端部に当該熱伝導膜３に密着して温度に
よって電気抵抗が変化する電子素子（感熱素子）を装着
したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に使用される磁気ディスク媒体の表面形状および摺動特
性の評価等を行うための、磁気ヘッドスライダ，磁気デ
ィスク表面の微小突起用高さ測定方法，磁気ディスク表
面の摺動特性評価方法および微小突起用高さ測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】浮上型磁気ディスク装置においては、磁
気ディスクの面上に、一定の浮上量を保持した状態で、
磁気ヘッドを備えたスライダを浮上させて記録再生を行
う。このため、磁気ディスク表面上の微小凹凸（微小突
起）の存在はスライダの安定浮上動作に際しては有害な
ものである。一方、磁気ディスク表面上の微小凹凸（微
小突起）を完全に排除することは困難であり、このた
め、当該凹凸（微小突起）が所定の範囲に収まっている
かどうかを検査することが、品質管理上重要となる。

【０００３】この検査はグライド検査と呼ばれている。
このグライド検査としては、従来より、例えば、スライ
ダにピエゾ素子を取り付けた所謂グライドヘッドを磁気
ディスク上で走行させて、当該磁気ディスク表面の微小
凹凸に対応して発生するピエゾ素子からの信号を検出す
る方法、或いはピエゾ素子を用いる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（ＡＥセンサ）を取り付けて、これから得られる
ＡＥ信号によって微小凹凸を検出する方法等がある。

【０００４】しかしながら、これらの方法では、磁気デ
ィスク装置の記録密度向上に伴ってスライダの浮上量が
低下し、ディスク表面とスライダとの間に存在する空気
膜の剛性が高まった現在にあっては、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という
不都合が生じている。

【０００５】これに対して、近年、読み取り用磁気ヘッ
ドである磁気抵抗効果ヘッドが、磁気ディスク表面の突
起に接触する際に生じる摩擦熱に起因して生じる抵抗変
化（サーマルアスペリティー現象）を用いて、磁気ディ
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ている（特開平８−８２５０４号公
報、特開平８−１６７１２１号公報等参照）。

【０００６】一方、磁気ディスク表面形状として重要な
ものは、表面突起の最大高さだけではない。特に磁気デ
ィスクにおいて、コンタクト・スタート・ストップ動作
を行う領域（ＣＳＳ領域と呼称する）では、装置の停止
中に、スライダと磁気ディスクとの間に吸着が発生しな
いように、当該磁気ディスクの表面形状を精密に制御す
る必要がある。

【０００７】このような表面形状の詳細を評価する手段
としては、ＳＰＭ（Ｓcanning Ｐrobe Ｍicroscope ）
によって表面の三次元プロファイルデータを入手し、こ
れから各種パラメータを導出する方法が開発されている
（特開平８一１４６０１７号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上に引
用したサーマルアスペリティー現象を用いる従来のディ
スク表面検査方法では、ディスク表面の突起に所定以上
の高さを持ったものが存在しているかどうかが明らかと
なるのみであり、得られるディスク表面形状の情報は少
ない。

【０００９】又、磁気ディスクの表面形状の詳細をＳＰ
Ｍによって評価する場合には、一回の測定では狭い面積
についてしか評価できず、測定に時間もかかることか
ら、全てのディスクについて（例えばＣＳＳ領域全体に
ついて）評価を行うことは事実上不可能であり、従来は
極く一部のディスクを抜き取って評価を行うに留められ
ていた。

【００１０】

【発明の目的】本発明は上記間題点に鑑みてなされたも
のであり、磁気ディスクの表面形状パラメータとして最
も重要なものの一つである表面突起高さ分布を迅速に測
定する微小突起用高さ測定方法，表面突起高さ分布によ
って規定されるディスクの摺動特性を迅速に評価する摺
動特性評価方法，それを実現する磁気ヘッドスライダ，
および微小突起用高さ測定装置を提供することを、その
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１乃至５記載の磁
気ヘッドスライダの各発明では、回転する磁気ディスク
に対する対向面の中央部に空気流通領域を有しその両側
に空気支持面を備えたスライダ本体を設け、このスライ
ダ本体の前述した磁気ディスクに対する相対的な移動方
向に沿って一方の空気支持面に所定幅の熱伝導膜を装備
する。そして、この熱伝導膜の下流側端部に当該熱伝導
膜に密着して温度によって電気抵抗が変化する電子素子
を装着すること、をそれぞれ基本的な構成要件として採
用したものなっている。

【００１２】このため、この請求項１乃至５記載の各発
明では、磁気ディスク上に微小突起が存在する場合、当
該微小突起は磁気ヘッドスライダの通過中，連続して熱
伝導膜に当接することとなり、その摩擦熱は直ちに電子
素子に伝達し当該電子素子の電気抵抗の変化として外部
から検出される。かかる点において、磁気ディスク上に
微小突起の存在は確実に捕捉される。

【００１３】ここで、熱伝導膜の幅寸法は、前述した電
子素子の幅寸法以下に設定してもよい。このようにする
と、電子素子は熱伝導膜の熱変動をより有効に受け止め
ることができる。

【００１４】又、熱伝導膜は、厚さ３０〔ｎｍ〕〜１０
０〔μｍ〕の非晶質炭素で構成しても、又、厚さ３０
〔ｎｍ〕〜１００〔μｍ〕で且つ５０原子％以下の窒素
又はシリコンを含有する非晶質炭素で構成してもよい。
更に、熱伝導膜は、金，銀，パラジウム，白金又はシリ
コンからなる群の少なくとも一種の金属元素又はその合
金によって形成してもよい。

【００１５】請求項６記載の微小突起測定方法の発明で
は、前述した請求項１記載の磁気ヘッドスライダを使用
しこれを検査対象である磁気ディスクの表面に対して近
接した状態で相対的に移動させる第１の工程と、磁気ヘ
ッドスライダが磁気ディスク表面に存在する突起と接触
した際に発生する摩擦熱を前述した電子素子の電気抵抗
の変化によって検知する第２の工程と、電子素子の電気
抵抗の時間変化をフーリエ変換して周波数分布を得る第
３の工程とを有している。そして、この第３の工程にて
得られる周波数分布の内の特定の低周波数区間における
傾きの大小に基づいて前述した磁気ディスク表面に存在
する微小突起の高さの大小を判定する第４の工程とを備
える、という構成を採っている。

【００１６】このため、この請求項６記載の微小突起測
定方法の発明では、最初に、スライダ本体の感熱素子の
抵抗値測定しこれを基準値とする。この場合、抵抗値の
大きさが一定値となるように電流を流しながら電極間の
電位を計測することによって測定する。

【００１７】次に、例えば直径約４０〔μｍ〕の平面視
が略円形をなした高さの異なる微小突起を有する磁気デ
ィスク四種類（突起高さのバラツキは５〔ｎｍ〕以内の
もの）を用意し、スライダ本体感熱素子（ＭＲ素子を使
用）の位置における浮上量を２０〔ｎｍ〕となる条件
で、磁気ディスクとスライダ本体とを摺動させた。

【００１８】図４には、突起高さが３０〔ｎｍ〕である
磁気ディスク１００を用いた時に得られたＭＲ素子（感
熱素子２）の抵抗値の時間変化を示す。そして、ここに
示した区間を高速フーリエ変換すると、図５の周波数分
布図が得られる。

【００１９】一方、突起高さが６０〔ｎｍ〕であるディ
スクを用いた場合には、ＭＲ素子（感熱素子）の抵抗値
は図６のように変化した。そして、この区間を高速フー
リエ変換すると、図７の周波数分布図が得られた。ここ
で、図７と図５と比較すると、相対的に高い強度を持っ
た区間が、より低い周波数域に限定されていることがわ
かる。そして、１．５〔ＭＨｚ〕から３〔ＭＨｚ〕まで
の区間における周波数分布の平均傾きを求めたところ、
一定の法則性を見いだすことができ、その結果を図８に
示す。かかる手法をもって、磁気ディスク表面の突起の
高さを高精度に得ることが可能となった。

【００２０】請求項７記載の摺動特性評価方法の発明で
は、前述した請求項１記載の磁気ヘッドスライダを検査
対象である磁気ディスクの表面に対して近接した状態で
相対的に移動させる第１の工程と、磁気ヘッドスライダ
が磁気ディスク表面に存在する突起と接触した際に発生
する摩擦熱を電子素子（感熱素子）の電気抵抗の変化に
よって検知する第２の工程と、電子素子の電気抵抗の時
間変化をフーリエ変換して周波数分布を得る第３の工程
と、この第３の工程にて得られる周波数分布の内の特定
の低周波数区間における傾きの大小に基づいて磁気ディ
スク表面に存在する微小突起の高さの大小を判定する第
４の工程とを備えている。

【００２１】更に、一つの突起に起因して生じる電気抵
抗の変化より得られる周波数分布の１．５〜３〔ＭＨ
ｚ〕における平均傾き分布情報を摺動特性が予め明らか
な磁気ディスクについて求めておく第１の傾き分布特定
工程と、これに前後して摺動特性が未知のディスクにつ
いて同様の測定を行うと共にこれによって所定の平均傾
き分布情報を求める第２の傾き分布特定工程と、摺動特
性が既知の磁気ディスクから求めた傾き分布情報に基づ
いて摺動特性が未知の磁気ディスクの摺動特性を特定す
る摺動特性評価工程とを備えること、という構成を採っ
ている。

【００２２】このため、この請求項７記載の発明では、
最初に前述した微小突起測定方法をもって、微小突起一
つから生じる電子素子の電気抵抗の時間変化から得られ
た周波数分布の特定の低周波数区間における平均傾きの
分布を、摺動特性が既知の磁気ディスクについて求めて
おき、続いて摺動特性が未知の磁気ディスクについて同
様の測定を行い、得られた傾き分布を、摺動特性が既知
の磁気ディスクから求められた傾き分布と対照すること
により、未知であった摺動特性を評価する。これによっ
て、摺動特性が未知の磁気ディスクについての摺動特性
の評価を比較的高精度に行うことができる。

【００２３】請求項８記載の発明では、前述した請求項
１記載の磁気ヘッドスライダを検査対象である磁気ディ
スクの表面に対して近接した状態で前述した磁気ディス
クを回転駆動するディスク駆動手段と、磁気ヘッドスラ
イダが磁気ディスク表面に存在する突起と接触した際に
発生する摩擦熱を前述した電子素子の電気抵抗の変化と
して検知する抵抗測定装置と、これら各部の動作を制御
するコンピュータとを備えている。

【００２４】そして、このコンピュータが、電子素子の
電気抵抗の時間変化をフーリエ変換して所定の周波数分
布を演算する第１の演算機能と、周波数分布の特定の低
周波数区間における傾きを演算する第２の演算機能と、
これによって得られる傾き情報に基づいて前述した磁気
ディスク面上の突起の高さを算定する突起高さ算定機能
とを備えている、という構成を採っている。

【００２５】このため、この請求項８記載の発明（微小
突起用高さ測定装置）では、これを稼働させることによ
って、微小突起用高さ測定方法を，更にはそれに基づい
た摺動特性の評価を高精度に且つ比較的容易に実効ある
ものとすることが可能となり、磁気ディスクの面上の微
小突起の高さ測定を確実に行うなうことが可能となっ
た。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図８に基づいて説明する。

【００２７】〔磁気ヘッドスライダについて〕図１に、
本発明にかかる磁気ヘッドスライダ１の浮上面（磁気デ
ィスクに対向する対向面）を示す。又、図２は磁気ヘッ
ドスライダ１の浮上状態を示す説明図である。この図２
において、符号１００は磁気ディスクを示し、符号１０
１，１０２は、磁気ディスク１００上に存在する微小突
起を示す。

【００２８】この磁気ヘッドスライダ１は、回転する磁
気ディスク１００に対する対向面の中央部に空気流通領
域を有しその両側に空気支持面を備えたスライダ本体１
Ａと、このスライダ本体１Ａの前述した磁気ディスク１
００に対する相対的な移動方向の下流側の端面に装備さ
れた磁気ヘッド部（図示せず）とを備えている。ここ
で、スライダ本体１Ａは、回転する磁気ディスク１００
に対する対向面の中央部に空気流通領域１Ａａを有し、
その両側に空気支持面（レール部）１Ａｂ，１Ａｃを備
えた構成となっている。

【００２９】この中央部の空気流通領域１Ａａは、両側
の空気支持面１Ａｂ，１Ａｃに対してはその上流から下
流にわたって凹状を成している。また、この空気流通領
域１Ａａの両側に位置する空気支持面１Ａｂ，１Ａｃ
は、図２に示すように空気流入側の端部が、緩やかな傾
斜のもとに切除され、これによってスライダ本体１Ａが
浮上し易い形態となっている。

【００３０】このスライダ本体１Ａは、温度によって電
気抵抗が変化する電子素子（以下、「感熱素子」と呼
ぶ）２と、この感熱素子２と密着し且つその幅が感熱素
子の幅以下となるように前述したスライダ本体１Ａの走
行面（磁気ディスクに対向する対向面）の下流側に成膜
された熱伝導膜３とを備えている。

【００３１】具体的には、このスライダ本体１Ａの前述
した磁気ディスク１００に対する相対的な移動方向に沿
って、一方の空気支持面１Ａｂに所定幅の熱伝導膜３を
装備すると共に、この熱伝導膜３の下流側の端部に、当
該熱伝導膜３に密着して温度によって電気抵抗が変化す
る電子素子（感熱素子）が装着されている。

【００３２】この熱伝導膜３は、熱伝導度が高く且つ十
分に熱容量の小さい部材により、スライダ走行面に沿っ
て装備され、前述した電子素子（感熱素子）と密着する
ように成膜することにより構成される。

【００３３】このため、磁気ディスク１００上に微小突
起１０１，１０２が存在すると、この微小突起１０１，
１０２は、熱伝導膜３に高速で当接するが同時に摩擦熱
で熱伝導膜３全体の温度が瞬間的に高くなり且つ放熱さ
れて元に戻る（ピーク値が形成される）。かかる熱伝導
膜３の温度変化は、直ちに感熱素子２に検知され、温度
変化情報（即ち、微小突起の検出情報）として外部出力
されるようになっている。

【００３４】ここで、熱伝導膜３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３の膜厚は、３０〔ｎｍ〕から１００〔μ
ｍ〕であることが好ましい。又、この熱伝導膜３は、そ
の幅を上記感熱素子２の幅以下とし、また当該電子素子
２の後部には形成されないようにする。

【００３５】このような構成にすると、上記感熱素子２
から見てスライダの進行方向の直線上で生じた接触によ
る摩擦熱のみが感熱素子２に伝えられるようになる。こ
のとき、感熱素子２よりも後部で生じた接触について
は、発生した摩擦熱は電子素子に伝えられないので、高
い突起との衝突による摩擦熱ほど、熱伝導膜内を長い距
離伝わって感熱素子２に到達することになる（図２）。
従って、高い突起との衝突で生じた熱ほど、感熱素子２
に到達するまでに拡散することになり、これによる感熱
素子２の温度変化は、後述するように緩やかなものにな
る（図４、図６参照）。

【００３６】感熱素子２として、本実施形態では、例え
ば磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）が装備されている。
又、上記熱伝導膜３は、感熱素子２よりも後部（スライ
ダ本体１Ａの移動方向の下流側）には形成されないもの
とする。

【００３７】ここで、熱伝導膜３の幅寸法は、前述した
ように感熱素子（電子素子）２の幅寸法以下に設定され
ている。又、この熱伝導膜３は、厚さ３０〔ｎｍ〕〜１
００〔μｍ〕の非晶質炭素で形成しても、或いは厚さ３
０〔ｎｍ〕〜１００〔μｍ〕で且つ５０原子％以下の窒
素又はシリコンを含有する非晶質炭素で形成してもよ
い。又、上記熱伝導膜３は、金，銀，パラジウム，白金
又はシリコンからなる群の少なくとも一種の金属元素又
はその合金によって形成してもよい。

【００３８】〔微小突起用高さ測定装置について〕図３
に、微小突起用高さ測定装置の一例を示す。ここで、こ
の図３に示す微小突起用高さ測定装置は、本実施形態に
おける磁気ヘッドスライダ１を用いて磁気ディスク１０
０の表面形態の測定およびその評価を行うためのもので
ある。

【００３９】即ち、この図３に示す微小突起用高さ測定
装置は、上述した磁気ヘッドスライダ１を検査対象であ
る磁気ディスク１００の表面に対して近接した状態で当
該磁気ディスク１００を回転駆動するディスク駆動手段
（駆動モータ）２１と、磁気ヘッドスライダ１が磁気デ
ィスク１００の表面に存在する突起１０１，１０２（図
２参照）と接触した際に発生する摩擦熱を感熱素子２の
電気抵抗の変化として検知する抵抗測定装置２２と、こ
れら各部の動作を制御するコンピュータ２３とを備えて
いる。

【００４０】ここで、上記コンピュータ２３は、前述し
た感熱素子２の電気抵抗の時間変化をフーリエ変換して
所定の周波数分布を演算する第１の演算機能と、前述し
た周波数分布の特定の低周波数区間における傾きを演算
する第２の演算機能と、これによって得られる傾き情報
に基づいて磁気ディスク１００の面上の微小突起の高さ
を算定する突起高さ算定機能とを備えている。

【００４１】図３において、符号５は、前述した磁気ヘ
ッドスライダ１を保持し且つ当該磁気ヘッドスライダ１
を磁気ディスク１００の半径方向に往復移動せしめるス
ライダ保持部を示す。

【００４２】このため、かかる装置を稼働させることに
よって、後述する微小突起用高さ測定法を，又それに基
づいた摺動特性の評価を高精度に且つ比較的容易に実効
あるものとすることが可能となり、磁気ディスク１００
の面上の微小突起の高さ測定を確実に行うなうことが可
能となった。

【００４３】〔微小突起用高さ測定装置の機能と微小突
起測定、およびその評価〕次に、上記実施形態における
装置の動作等を含めて、前述した磁気ディスク１００上
の微小突起１０１，１０２の測定方法および測定結果の
評価について説明する。

【００４４】まず、本実施形態において、微小突起１０
１，１０２の測定は、前述した磁気ヘッドスライダ１を
検査対象である磁気ディスク１００の表面に対して近接
した状態で相対的に移動させる第１の工程と、磁気ヘッ
ドスライダ１が磁気ディスク１００の表面に存在する微
小突起１０１，１０２と接触した際に発生する摩擦熱を
感熱素子２の電気抵抗の変化によって検知する第２の工
程と、感熱素子２の電気抵抗の時間変化をフーリエ変換
して周波数分布を得る第３の工程とを経て、とり行われ
る。そして、更に、この第３の工程にて得られる周波数
分布の内の特定の低周波数区間における傾きの大小に基
づいて前述した磁気ディスク１００の表面に存在する微
小突起１０１，１０２の高さの大小を判定する第４の工
程とを備えている。

【００４５】これを更に詳述すると、まず最初に、スラ
イダ本体１Ａに搭載された感熱素子（ＭＲ素子）２の測
定前における抵抗値（抵抗値変化の基準値）を抵抗測定
装置２２によって測定する。この場合、当該ＭＲ素子
（感熱素子２）に対しては抵抗値の大きさが一定値とな
るように電流を流しながら電極間の電位を計測すること
によって測定する。

【００４６】直径約４０〔μｍ〕の、平面視が略円形を
なした微小突起１０１，１０２を形成させた磁気ディス
ク四種類（各磁気ディスク表面の突起高さは３０、４
５、６０、７５〔ｎｍ〕で、突起高さのバラツキは５
〔ｎｍ〕以内のもの）を予め用意し、スライダ本体１Ａ
のＭＲ素子の位置における浮上量を２０〔ｎｍ〕となる
条件で、磁気ディスク１００とスライダ本体１Ａとを摺
動させた。

【００４７】図４には、突起高さが３０〔ｎｍ〕である
磁気ディスク１００を用いた時に得られたＭＲ素子（感
熱素子２）の抵抗値の時間変化を示す。そして、ここに
示した区間を高速フーリエ変換すると、図５の周波数分
布図が得られる。

【００４８】一方、突起高さが６０〔ｎｍ〕であるディ
スクを用いた場合には、ＭＲ素子（感熱素子２）の抵抗
値は図６のように変化した。摩擦熱は、熱伝導膜３内を
長い距離にわたって伝わるため拡散される。このため、
感熱素子２に伝達された段階では、温度変化が緩やかに
なっている。そして、この区間を高速フーリエ変換する
と、図７の周波数分布図が得られた。

【００４９】ここで、図７と図５と比較すると、相対的
に高い強度を持った区間が、より低い周波数域に限定さ
れていることがわかる。そして、１．５〔ＭＨｚ〕から
３〔ＭＨｚ〕までの区間における周波数分布の平均傾き
を求めたところ、図５の場合は「−２．５（無次
元）」，図７の場合は「−４．０」であった。

【００５０】四種類の磁気ディスク１００の全てについ
て同様の実験を行った結果、１．５〔ＭＨｚ〕から３
〔ＭＨｚ〕までの区間における周波数分布の平均傾き
と、磁気ディスク表面の突起の高さとの関係は、図８に
示すようになり、かかる手法をもって、磁気ディスク表
面の突起の高さを高精度に得ることが可能となった。

【００５１】続いて、突起高さは未知である磁気ディス
クについての摺動特性の評価を行うため、先に用いた磁
気ディスク１００と同様に、高さのバラツキの小さい表
面突起を持っているが突起高さは未知である磁気ディス
クについて、同様の実験を行った。

【００５２】ここで、摺動特性の評価を行うに際しての
手順について説明する。摺動特性の評価は、まず前述し
た微小突起用高さ測定（第１の工程乃至第４の工程）を
行い、これに続いて、一つの突起に起因して生じる電気
抵抗の変化より得られる周波数分布の１．５乃至３〔Ｍ
Ｈｚ〕における平均傾き分布情報を摺動特性が予め明ら
かな磁気ディスクについて求めておく第１の傾き分布特
定工程と、これに前後して摺動特性が未知のディスクに
ついて同様の測定を行うと共にこれによって所定の平均
傾き分布情報を求める第２の傾き分布特定工程と、摺動
特性が既知の磁気ディスクから求めた傾き分布情報に基
づいて摺動特性が未知の磁気ディスクの摺動特性を比較
し特定する摺動特性評価工程とを経て行われる。

【００５３】そして、前述したように、得られた周波数
分布の平均傾きと前述した図８とを対照してディスク表
面突起高さを求める。その結果、前述した実施形態にあ
って、それぞれの磁気ディスクについて原子間力顕微鏡
によって求めた突起高さと比較したところ、突起高さの
平均値の誤差は、４〔ｎｍ〕以内、バラツキは７〔ｎ
ｍ〕以内の範囲に収まっており、良好に一致した。

【００５４】このように、磁気ディスク１００の摺動特
性の評価を行う場合には、予め摺動特性のわかっている
磁気ディスク１００の数種について、各々の微小突起に
よる感熱素子２の抵抗変化から、上述したように周波数
分布図の平均傾きを求め、この傾きの分布を求めておく
ことが重要である。続いて、摺動特性が未知のディスク
について同様の測定を行い、ここで得られた傾き分布
と、摺動特性が既知のディスクから得られた傾き分布と
を比較することで、未知であった磁気ディスクの摺動特
性を評価することができる。

【００５５】〔ＣＳＳ動作領域における摺動特性の評
価〕一方、上述した磁気ディスク１００の摺動特性の評
価にあっては、実際に磁気ディスク装置に用いる磁気デ
ィスク１００にあっては、表面に存在する突起の高さ全
てを知る必要はなく、ＣＳＳ動作を行う領域において、
摺動性能試験の結果良好な摺動特性を持つことがわかっ
ている磁気ディスクと同様な突起高さ分布を持っている
ことがわかれば十分である。

【００５６】そこで、図３における抵抗測定装置２２を
制御するコンピュータ２３によって、抵抗測定装置２２
が磁気ヘッドスライダ１と磁気ディスク１００の表面と
の接触による熱を一回感知するごとに該当する抵抗変化
について自動的に高速フーリエ変換を行い、１．５〜３
〔ＭＨｚ〕までの区間における周波数分布の平均傾きを
求めて記録するようにプログラムを構築し、これによっ
て、摺動特性がわかっているディスクに対して、表面突
起高さ分布を自動的に測定するための実験を行った。続
いて、摺動特性・表面突起高さ分布ともに未知の磁気デ
ィスク数枚に対しても同様な実験を行い、さらに摺動性
能能試験を課した。

【００５７】そして、上記手法によって、表面突起高さ
分布を測定した磁気ディスクについて、同様の表面突起
高さ分布を有する摺動特性が既知であった磁気ディスク
と未知であった磁気ディスクとを摺動特性において比較
したところ、静止摩擦係数および動摩擦係数の経時変
化，放置吸着の強さといったパラメータにおいて、両者
には有為差は見られなかった。これに対して表面突起高
さ分布が大きく異なっている磁気ディスク同士では、摺
動特性に明瞭な差が見られた。

【００５８】以上の結果、上述した手法によって磁気デ
ィスク表面の突起高さの分布を測定し且つ摺動特性が良
好な磁気ディスクのそれと比較することにより、磁気デ
ィスク装置に用いられる全ての磁気ディスクの摺動特性
を知り得ることが明らかとなった。

【００５９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によると、
磁気ディスクの表面の微小突起を迅速に且つ確実に捕捉
することが可能となり、この捕捉した微小突起の高さ測
定を迅速に行うことが可能となり、磁気ディスクの摺動
特性評価をもより迅速に行うことが出来るという従来に
ない優れた磁気ヘッドスライダ，磁気ディスク表面の微
小突起用高さ測定方法，磁気ディスク表面の摺動特性評
価方法および微小突起用高さ測定装置を提供することが
でる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる磁気ヘッドスライダの一例を示
す図で、磁気ディスクに対向する面を示す平面図であ
る。

【図２】図１に示す磁気ヘッドスライダの動作例を示す
説明図である。

【図３】本発明にかかる微小突起用高さ測定装置の一例
を示す説明図で、磁気ディスク表面の微小突起用高さ測
定方法，磁気ディスク表面の摺動特性評価方法および磁
気ディスク表面突起高さ測定装置のブロック図である。

【図４】磁気ディスク表面の低い微小突起によるＭＲ素
子（電子素子としての感熱素子）の抵抗変化の例を示す
線図である。

【図５】図４に示す抵抗変化を高速フーリエ変換して得
られた周波数分布を示す線図である。

【図６】磁気ディスク表面の高い微小突起によるＭＲ素
子（電子素子としての感熱素子）の抵抗値の変化の例を
示す線図である。

【図７】図６の抵抗変化を高速フーリエ変換して得られ
た周波数分布図である。

【図８】周波数分布における１．５〜３ＭＨｚの区間の
平均傾きと、磁気ディスク表面突起高さとの関係を示す
線図である。

【符号の説明】

１磁気ヘッドスライダ１Ａスライダ本体１Ａｂ，１Ａｃ空気支持面（レール部）２電子素子（感熱素子）としてのＭＲ素子３熱伝導膜２２抵抗測定装置２３コンピュータ１００磁気ディスク１０１，１０２表面突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する磁気ディスクに対する対向面の
中央部に空気流通領域を有しその両側に空気支持面を備
えたスライダ本体を設け、このスライダ本体の前記磁気
ディスクに対する相対的な移動方向に沿って前記一方の
空気支持面に所定幅の熱伝導膜を装備すると共に、この
熱伝導膜の下流側端部に当該熱伝導膜に密着して温度に
よって電気抵抗が変化する電子素子を装着したことを特
徴とする磁気ヘッドスライダ。
【請求項２】前記熱伝導膜の幅寸法を、前記電子素子
の幅寸法以下に設定したことを特徴とする請求項１記載
の磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】前記熱伝導膜が、厚さ３０〔ｎｍ〕〜１
００〔μｍ〕の非晶質炭素であることを特徴とする請求
項１又は２記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項４】前記熱伝導膜が、厚さ３０〔ｎｍ〕〜１
００〔μｍ〕で且つ５０原子％以下の窒素又はシリコン
を含有する非晶質炭素であることを特徴とする請求項１
又は２記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項５】前記熱伝導膜が、金，銀，パラジウム，
白金又はシリコンからなる群の少なくとも一種の金属元
素又はその合金からなることを特徴とする請求項１又は
２記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項６】前記請求項１記載の磁気ヘッドスライダ
を検査対象である磁気ディスクの表面に対して近接した
状態で相対的に移動させる第１の工程と、前記磁気ヘッ
ドスライダが前記磁気ディスク表面に存在する突起と接
触した際に発生する摩擦熱を前記電子素子の電気抵抗の
変化によって検知する第２の工程と、前記電子素子の電
気抵抗の時間変化をフーリエ変換して周波数分布を得る
第３の工程とを有し、この第３の工程にて得られる周波数分布の内の特定の低
周波数区間における傾きの大小に基づいて前記磁気ディ
スク表面に存在する微小突起の高さの大小を判定する第
４の工程とを備えたことを特徴とする微小突起用高さ測
定方法。
【請求項７】前記請求項１記載の磁気ヘッドスライダ
を検査対象である磁気ディスクの表面に対して近接した
状態で相対的に移動させる第１の工程と、前記磁気ヘッ
ドスライダが前記磁気ディスク表面に存在する突起と接
触した際に発生する摩擦熱を前記電子素子の電気抵抗の
変化によって検知する第２の工程と、前記電子素子の電
気抵抗の時間変化をフーリエ変換して周波数分布を得る
第３の工程と、この第３の工程にて得られる周波数分布
の内の特定の低周波数区間における傾きの大小に基づい
て前記磁気ディスク表面に存在する微小突起の高さの大
小を判定する第４の工程とを備えると共に、一つの突起に起因して生じる電気抵抗の変化より得られ
る周波数分布の１．５乃至３〔ＭＨｚ〕における平均傾
き分布情報を摺動特性が予め明らかな磁気ディスクにつ
いて求めておく第１の傾き分布特定工程と、これに前後
して摺動特性が未知のディスクについて同様の測定を行
うと共にこれによって所定の平均傾き分布情報を求める
第２の傾き分布特定工程と、摺動特性が既知の前記磁気
ディスクから求めた傾き分布情報に基づいて摺動特性が
未知の前記磁気ディスクの摺動特性を比較し特定する摺
動特性評価工程とを備えたことを特徴とする摺動特性評
価方法。
【請求項８】前記請求項１記載の磁気ヘッドスライダ
を検査対象である磁気ディスクの表面に対して近接した
状態で前記磁気ディスクを回転駆動するディスク駆動手
段と、前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク表面
に存在する突起と接触した際に発生する摩擦熱を前記電
子素子の電気抵抗の変化として検知する抵抗測定装置
と、これら各部の動作を制御するコンピュータとを備
え、前記コンピュータが、前記電子素子の電気抵抗の時間変
化をフーリエ変換して所定の周波数分布を演算する第１
の演算機能と、前記周波数分布の特定の低周波数区間に
おける傾きを演算する第２の演算機能と、これによって
得られる傾き情報に基づいて前記磁気ディスク面上の前
記突起の高さを算定する突起高さ算定機能とを備えてい
ることを特徴とする微小突起用高さ測定装置。