WO2002037480A1 - Curseur de tete magnetique et dispositif a disque magnetique - Google Patents

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WO2002037480A1
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slider
magnetic
magnetic head
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Junguo Xu
Ryuji Tsuchiyama
Mikio Tokuyama
Masaaki Matsumoto
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Hitachi, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a flying or moving magnetic head slider on which a magnetic head for reading and writing information on a magnetic disk is mounted, and a magnetic disk device provided with the magnetic head slider.
  • TA thermal asperity
  • a protective film such as carbon is provided on the head element surface to prevent damage such as corrosion.
  • a protective film on the head element surface is formed by collision with minute projections on the magnetic disk surface. If the magnetic disk becomes worn, the head element is no longer protected, and is susceptible to damage such as corrosion, thereby shortening the life of the magnetic disk.
  • the magnetic head element structure is provided with a step so as to be concave with respect to the front slider, so that a small projection on the magnetic disk can collide with the element.
  • a method is described that avoids abnormalities and prevents signal abnormalities due to thermal asperity (TA) of a magnetoresistive head.
  • TA thermal asperity
  • the magnetic head element When recording / reproducing a magnetic signal, a current flows through the magnetic head element, so that the head element generates heat and its temperature rises. In addition, the temperature of the entire magnetic housing rises due to heat generated by the spindle motor and the like, and the temperature rise may reach 60 ° C.
  • the magnetic head element is generally formed of a nickel-based alloy and a cobalt-based alloy, and the insulating film is formed of ceramics such as alumina.
  • the nickel-based alloy and the cobalt-based alloy have a coefficient of thermal expansion larger than that of the ceramic of the insulating film and the temperature rises, the amount of thermal expansion of the element is larger than the ceramic of the insulating film. , Protrudes in the direction of the disk surface.
  • the element material is a Ni-Fe alloy, and the coefficient of linear thermal expansion ⁇ / ⁇ is 1.45 X 10 1 " ⁇ .
  • the head element portion and the front slider portion are provided with a large step, or when used in a low temperature (eg, near 0 ° C) environment, the distance (magnetic spacing) between the head element and the magnetic medium when the slider flies is reduced. This causes a problem that recording and playback become impossible.
  • An object of the present invention is to provide a magnetic head slider and a magnetic disk drive using the same, which prevent a head element from colliding with minute projections on the surface of a magnetic disk even if the temperature rises. Damage to elements: An object of the present invention is to provide a magnetic disk drive or a magnetic head slider that can reduce thermal asperity. Another object of the present invention is to provide a magnetic disk device capable of normal recording and reproduction even when the temperature inside the magnetic disk device and the environmental temperature such as the outside air temperature change.
  • a magnetic head slider equipped with a magnetic head for recording or reproducing information on a magnetic disk, and provided with a heat source other than the recording / reproducing element near the magnetic head or the element.
  • a magnetic head slider supported on a rotating magnetic disk via a gap and provided with a magnetic head element for recording or reproducing information on the magnetic disk and a heat source for heating the magnetic head element.
  • a magnetic head slider including a film provided with a magnetic head element for recording or reproducing information on a magnetic disk, and a heat source for heating the film.
  • a magnetic head slider that has a magnetic head element that records or reproduces information on the magnetic disk, and that the deformation of the magnetic head element caused by a change in temperature is adjusted.
  • a magnetic head slider having a film provided with a magnetic head element for recording or reproducing information on the magnetic disk, wherein the deformation of the film caused by a change in temperature is adjusted.
  • a rotating magnetic disk ; a slider supported on the magnetic disk via a gap; a suspension supporting the slider on the magnetic disk via a gap;
  • a magnetic disk device having a carriage movably supported, wherein the slider heats the magnetic head element for recording or reproducing information on the magnetic disk.
  • a rotating magnetic disk a slider supported on the magnetic disk via a gap, a suspension supporting the slider on the magnetic disk via a gap, and A magnetic disk device having a carriage movably supported by the magnetic head, wherein the slider comprises: a film provided with a magnetic head element for recording or reproducing information on the magnetic disk; and heating the film.
  • a magnetic disk drive comprising: a heat source; and means for adjusting heat generation of the heat source.
  • a magnetic head for recording or reproducing information on a magnetic disk is mounted, and the magnetic head is at least.
  • a thermal expansion material is disposed closer to the disk than the center surface in the thickness direction of the slider.
  • FIG. 1 is an enlarged view of a magnetic head part of a first embodiment of the magnetic head slider according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the magnetic head slider shown in FIG.
  • FIG. 3 is a view showing an example of an electric conductive film of the magnetic head slider shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram in which an electric conductive film is attached to a rear portion of the head in the slider traveling direction.
  • FIG. 5 is a view from the rear of the head in the slider traveling direction.
  • FIG. 6 shows an example of measurement of deformation of a head element with respect to a change in environmental temperature when an electric conductive film is not formed.
  • FIG. 7 shows an example of measurement of deformation of a head element when a write coil is energized when an electric conductive film is not formed.
  • FIG. 8 is a diagram showing a change with time of a head element temperature when a 4 O mA DC current is applied to a write coil.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which a magnetic head element protruded by heat collides with a minute projection on the surface of a magnetic disk.
  • FIG. 10 is a side view of a magnetic head in which a temperature sensor is attached to a rear portion of the head.
  • FIG. 11 is a side view of a magnetic head unit in which a temperature sensor is attached to the back of the head.
  • FIG. 12 is a view from the back of a magnetic head in which a temperature sensor is attached to the side of the head.
  • FIG. 13 is a side view of a magnetic head portion in which an electric conductive film is connected to a load / unload control circuit.
  • FIG. 14 is a flowchart of slider load / unload control.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a magnetic head portion of another embodiment of the magnetic head slider according to the present invention.
  • FIG. 16 is a side view of the magnetic head slider shown in FIG.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram in which the head element protrudes toward the magnetic disk 1 due to thermal expansion.
  • FIG. 18 is a view for explaining the operation of the thermal expansion film of the magnetic head slider shown in FIG.
  • FIG. 19 is an enlarged view of a magnetic head portion of another embodiment of the magnetic head slider according to the present invention.
  • FIG. 20 is a view for explaining the operation of the thermal expansion film of FIG. 19 of the present invention.
  • FIG. 21 is an enlarged view showing a magnetic head portion of another embodiment of the magnetic head slider according to the present invention.
  • FIG. 22 is a perspective view schematically showing the configuration of a magnetic disk drive according to the present invention.
  • FIG. 1 is an enlarged side view of a magnetic head unit
  • FIG. 2 is a side view of a magnetic head slider.
  • FIG. 22 schematically shows the configuration of the magnetic disk drive according to the present invention.
  • FIG. 22 is a perspective view of a magnetic head device 100 having a magnetic head slider 104 described below.
  • the magnetic disk drive 101 has a housing (case) 111, a rotating magnetic disk 101 inside a housing 1101, a haptic 103 having a plurality of magnetic disks mounted around a rotating shaft 102, and a spindle (not shown). It is driven and rotated by a motor.
  • the slider 104 positioned on the disk surface by the rotation of the magnetic disk 101 flies through a minute gap and is supported by the suspension 105.
  • a gimbal (flexure) section is provided at the tip of the suspension 105 so that the slider 1 ⁇ 4 is rotatable around its left, right, front and rear axes. This gimbal section is attached to the suspension 105. The slider 104 is supported.
  • Suspension 1 05 is the carriage 1 0 6 at the base side opposite to slider 104
  • the suspension 105 is mounted on a magnetic disk.
  • the carriage 106 is rotatably mounted around a pivot axis 108 of the pivot section 107 on the side opposite to the suspension, and is mounted on the other side of the carriage 106 with the pivot 107 interposed therebetween.
  • An electromagnetic force applied to the coil by a voice coil motor 110 including a coil attached to and supported by the provided coil pobin 109 provides a suspension 105 and a slider 104 on the magnetic disk 101. Is to be positioned.
  • a magnetic head mounted on a magnetic head slider 104 positioned on the magnetic disk 101 records or reproduces information on the disk, and the information signal to be recorded and reproduced is transmitted to a flexible printed circuit board (FPC). ) Is transmitted to the outside of the magnetic head or the magnetic disk device through the signal line provided in).
  • FPC flexible printed circuit board
  • the configuration of the present embodiment will be described.
  • the magnetic head 2 is mounted on the outflow end of the slider 1.
  • the head element section 3 includes shield films 4a and 4b, a magnetoresistive reproducing element 5, an insulating film 6, a coil 7, a magnetic core 8, and the like. Then, heat is generated by applying a voltage through the wiring 1 la, lib. 11 c, 11 d near the magnetic head 2 or the element 3 at predetermined intervals so as to sandwich the head element 3.
  • the two electrically conductive films 9a and 9b are formed substantially in parallel.
  • voltage or current is applied to the electric conductive film to cause the electric conductive film to generate heat and to maintain a constant appropriate element temperature.
  • the voltage or current applied to the electroconductive film is reduced to maintain an appropriate element temperature. It has a floor.
  • the height of the disk-facing surface of the slider 1 and the height of the disk-facing surface of the head element section 3 are different, and the difference is called a processing step (PTR) 10.
  • the processing step occurs when the flying surface is polished, and since the hardness of the head element portion 3 is lower than that of the slider 1, the head element portion 3 is polished more and is more concave than the slider 1 surface.
  • the number of the electrically conductive films is not necessarily two, but may be one. Further, two or more electric conductive films may be provided in order to uniformly apply a temperature to the element portion.
  • the material of the electrically conductive film it is sufficient that heat can be generated by applying a voltage, such as a metal and a semiconductor.
  • a voltage such as a metal and a semiconductor.
  • a nickel alloy or a cobalt-based alloy may be selected.
  • the electric resistance of the electric conductive film may be selected as needed, for example, 10 ⁇ may be used.
  • the dimensions of the electric conductive films 9 a and 9 b can be arranged in the magnetic head 2.
  • the thickness may be 10 to 50 //! 11, the width may be larger than the width of the element, and the length in the slider thickness direction may be the same size as the element.
  • the conductive film is used.
  • it may be a lump of a conductive material or a wire, that is, any material that generates heat so that the temperature of the element can be increased by applying a voltage.
  • an elongated continuous structure as shown in FIG. 3 may be adopted.
  • the electric conductive film has a structure that does not generate a magnetic field that does not interfere with recording and reproduction when applying a voltage.
  • the electric conductive films 9a and 9b are arranged before and after the head element in the longitudinal direction of the slider, but they may be arranged on the left and right in the slider width direction.
  • any structure may be used as long as the structure can provide a necessary amount of heat for the element to rise to a predetermined temperature by applying a voltage.
  • the electric conductive film 9e may be attached to the rear end of the head 2 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, electric conductive films 9 f and 9 g may be attached to both sides of the head 2 corresponding to both end surfaces in the width direction of the slider 1.
  • Fig. 6 shows an example of the measurement results of the amount of deformation of the head element 3 with respect to the disk surface (in the slider thickness direction) measured by changing the environmental temperature in a conventional magnetic head slider without an electric conductive film. It is.
  • the displacement shown in Fig. 6 was standardized based on an ambient temperature of 25 ° C. From Fig. 6, it can be seen that when the environmental temperature is changed to 8 to 60 ° C, the deformation of the head element (the amount of protrusion in the disk surface direction) reaches 5 nm or more.
  • Fig. 7 shows a conventional magnetic head slider without an electric conductive film formed by changing the temperature of the head element by energizing the coil of the write head.
  • 9 is an example of a measurement result obtained by measuring the amount of deformation of the pad element 3 protruding in the disk surface direction.
  • FIG. 7 shows that when the temperature of the magnetic head element was changed in the range of 25 to 125 ° C., the deformation amount of the head element reached 13 nm or more.
  • FIG. 8 shows a temporal change of the head element temperature when a direct current of 40 mA is applied to the write coil. After applying the current, it takes about 1 s for the head element temperature to rise to a certain value.
  • the head element if the temperature of the head element section 3 is high due to a rise in environmental temperature or heat generated by the element itself, the head element approaches the disk surface as shown in Fig. 9 and if the processing step (PTR) is small, Since the head element protrudes toward the disk 12, the protruding head element collides with the minute protrusion 13 on the magnetic disk surface, and the head element is damaged or a signal abnormality occurs due to the formation of thermal asperity.
  • PTR processing step
  • the magnetic head 2 is mounted on the outflow end of the slider 1.
  • the head element section 3 includes shield films 4a and 4b, a magnetoresistive reproducing element 5, an insulating film 6, a coil 7, a magnetic core 8, and the like. Heat is generated by applying a voltage through 11a, lib, 11c, and 11d in the vicinity of the magnetic head part 2 or the element part 3 at a predetermined interval so as to sandwich the head element part 3.
  • the two electrically conductive films 9a and 9b are formed substantially in parallel.
  • the electric conductive films 9a and 9b As a method for controlling the amount of heat generated by the electric conductive films 9a and 9b, when the element temperature is low, a voltage or current is applied to the electric conductive film to cause the electric conductive film to generate heat and maintain a constant appropriate element temperature. . With this, the element and the recording It is possible to maintain an appropriate constant spacing between media, and it is possible to prevent recording / reproducing errors at low temperatures. Also, even when the environmental temperature rises, or even when the element temperature rises due to recording / reproducing, the voltage or current applied to the electric conductive film can be reduced to maintain a constant appropriate element temperature.
  • FIG. 10 is a side view of a magnetic head in which a temperature sensor is attached to a rear portion of the head.
  • FIG. 11 is a side view of a magnetic head part in which a temperature sensor is attached to the back of the head.
  • FIG. 12 is a view as seen from the back of the magnetic head with the temperature sensor attached to the side of the head.
  • a temperature sensor 14a is further provided at the rear of the magnetic head, and a voltage applied to the electric conductive film by using the temperature sensor.
  • a control circuit 15 for controlling the current and controlling the temperature of the head element 3 was provided.
  • a temperature sensor 14b is provided on the back of the magnetic head as shown in FIG. 11, or a degree sensor 14b is provided on a side of the magnetic head as shown in FIG. 14 c may be provided. Further, the position where the temperature sensor is provided is desirably near the head 2 or the element 3, but may be provided on the slider 1. Further, as a method of attaching the sensor, the sensor may be attached, a thin film may be deposited, or the sensor may be embedded in the head portion.
  • a temperature sensor 14a and a temperature control circuit 15 are provided in addition to the first embodiment. For this reason, it is necessary to control the applied voltage or current of the electrically conductive films 9a and 9b by feedback control while constantly monitoring the temperature of the head element 3, thereby controlling the temperature of the head element.
  • the size of the element and recording medium at low temperature, the recording / reproducing error due to magnetic spacing and the element damage due to small magnetic spacing of the element and recording medium at high temperature ⁇ thermal asperity Can be prevented.
  • FIGS. Fig. 13 is a side view of the magnetic head with the electric conductive film connected to the load / unload (LZUL) control circuit.
  • Fig. 14 is a flow chart of load / unload control.
  • the configuration of the present embodiment will be described. This embodiment is the same as the head configuration of the first embodiment of the present invention.
  • the head element 3 is formed by a processing step (PTR). ).
  • PTR processing step
  • a load / unload mechanism is provided, and control of application of a voltage or current to the electric conductive film is controlled by an operation command of load / unload control of the magnetic head slider 1.
  • a control circuit 16 for stopping a force or a force for reducing the voltage or current applied to the electric conductive films 9a and 9b is provided.
  • the feature of this embodiment is that a load / unload (LZUL) circuit is provided in addition to the first embodiment, and the heat generation of the electric conductive film is controlled in conjunction with this.
  • LZUL load / unload
  • the temperature sensor 14a and the temperature control circuit 15 are provided, the applied voltage or current of the electroconductive films 9a and 9b can be controlled by feedback control while constantly monitoring the temperature of the head element 3.
  • the temperature of the head element can be controlled by using a large magnetic spacing between the element and the recording medium at low temperatures. Element damage and thermal asperity can be prevented.
  • FIG. 14 shows a flowchart of slider load / unload control.
  • the head element 3 does not protrude at the maximum operating temperature.
  • the maximum operating temperature of the head Hatako part varies depending on the operating environment of the magnetic disk drive, the heat generated by the spindle motor, and the specifications of the head element itself, but is generally between 40 and 80 ° C. Therefore, as shown in Fig. 6 or 7, it is desirable to set the initial PTR to 2 to 7 nm based on room temperature (25 ° C).
  • FIG. 15 is an enlarged side view of a magnetic head part
  • FIG. 16 is a side view of a magnetic head slider.
  • the configuration of the present embodiment will be described.
  • the magnetic head 2 is mounted on the outflow end of the slider 1.
  • the head element section 3 is composed of a sinored film 4a, 4b, a magnetoresistive reproducing element 5, an insulating film 6, a coil 7, a magnetic core 8, and the like.
  • two thermal expansion films 17 a and 17 b are formed substantially in parallel in the thickness direction of the magnetic head 2 or the slider 1 at predetermined intervals so as to sandwich the head element portion 3. I have.
  • the thermal expansion films 17a and 17b are preferably formed so that at least a main portion thereof is formed below the center plane of the thickness of the magnetic head 2 or the slider 1, that is, on the magnetic disk side.
  • the thermal expansion film material for example, when the linear expansion coefficient [delta] 1/1 of the element material is of 1. 45 XI 0- 5 ⁇ nickel-based alloys, nickel alloy having a linear expansion coefficient equivalent to that of the element ( ⁇ ⁇ Approximately 1.45 X 10-1 K) or a cobalt-based alloy ( ⁇ 1 ⁇ 1 approximately 1.4 X 10 15 / ⁇ ) may be selected.
  • the thickness may be 10 to 50/111, the width is larger than the width of the element, and the length in the slider thickness direction may be the same as the element.
  • the magnetic head 2 is formed as a film, but may be a lump of a thermal expansion material. What is necessary is just to deform.
  • FIG. 17 in the case of a magnetic head in which the above-mentioned thermal expansion films 17a and 17b are not formed, the heat generated by the element itself or an increase in the temperature of the head element section 3 causes a head.
  • the storage element protrudes toward the magnetic disk 10 due to thermal expansion.
  • the protruding head element collides with the minute projection 11 on the surface of the magnetic disk, which damages the head element or causes a signal abnormality due to the formation of thermal asperity.
  • the heat-pending films 17a and 17b are formed, so that the temperature of the magnetic head 2 rises or the head element itself generates heat.
  • the thermal expansion film expands together with the head element, and the area around the head element is deformed. Therefore, the head element does not relatively protrude toward the magnetic disk, and direct collision between the head element and the minute projection on the magnetic disk surface can be avoided. Therefore, it is possible to prevent the head element from being damaged and the signal from being abnormal due to the formation of thermal asperity.
  • a fifth embodiment of the present invention will be described using a magnetoresistive head as an example with reference to FIGS. 19 and 20.
  • the configuration of the magnetic head 2 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • a thermal expansion film 17 c is provided on the slider side from the head element section 3, at a predetermined distance from the head element section 3, substantially parallel, and on the disk 10 side from the center plane of the thickness of the slider or the magnetic head. Is formed.
  • the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the thermal expansion film 17 c formed close to the slider also thermally expands.
  • the rear side of the thermal expansion film is bent away from the disk 10. Therefore, the spacing between the head element portion 3 and the minute projection 11 on the disk 10 can be maintained, so that collision between the head element and the minute projection can be avoided. Therefore, signal abnormalities due to damage of each element and formation of thermal asperity can be prevented.
  • the amount of deformation of the magnetic head 2 due to heat can be adjusted as necessary by selecting the material of the thermal expansion film 17 and adjusting the dimensions and the formation position.
  • the element material is Ni—Fe alloy
  • the slider of the head element The thickness in the thickness direction is 0.05 mm
  • the insulating film is alumina
  • the configuration of the head element section 3 is the same as that of the first embodiment, and thus will not be described here. Closer to the slider 1 side than the head element 3, at a predetermined distance from the head element 3, in a direction substantially parallel to the magnetic disk surface of the slider, the slider center line of the slider thickness A thermal expansion film 9 was formed on the disk 12 side, and electric conduction wires 14a, 14b or an electric conduction film for applying a voltage to the thermal expansion film 9 were provided.
  • the configuration is such that the temperature of the thermal expansion film can be controlled by applying a voltage.
  • the thermal expansion film is provided inside the magnetic head film member 2 on which the magnetic head element portion 3 is formed and near the element.
  • a thermal expansion film 9 is arranged along a joint surface between the magnetic head film member 2 and the slider body 1.
  • the operation of the present embodiment will be described.
  • the action of preventing the head element from being damaged and the thermal asperity due to the thermal expansion of the thermal expansion film 9 is the same as that in the above-described embodiment, and therefore will not be described here.
  • the control method may be, for example, the same as in the fifth embodiment.
  • a thermal expansion film 9 is provided along the joint surface between the magnetic head (film) 2 and the slider body 1, and the magnetic head element portion 3 is arranged on the rear end side (air outflow end side) of the slider of the expansion film 9.
  • the thermal expansion film 9 is arranged on the side closer to the magnetic disk in the thickness direction of the slider, the amount of protrusion of the head element portion 3 can be easily adjusted, and the magnetic head film member 2 can be attached to the disk 1 2 Large deformation easily in the direction away from
  • the environmental temperature Even if the temperature rises, or the element temperature rises due to recording / reproducing, it is possible to maintain a constant and appropriate element temperature by changing the voltage or current applied to the electroconductive film.
  • the head element does not collide with the minute protrusions on the magnetic disk surface, and the head element can be damaged or signal abnormalities caused by the formation of thermal asperity can occur. Can be prevented.
  • a magnetic disk drive or a magnetic head slider capable of reducing the number of magnetic heads can be provided.
  • a magnetic disk device capable of performing normal recording and reproduction with respect to a change in environmental temperature such as a temperature inside the magnetic disk device and an outside air temperature.

Description

明 細 書 磁気へッドスライダ及ぴ磁気デイスク装置 技術分野
本発明は、 磁気ディスクの情報を読み書きする磁気へッドを搭載した浮上型も しくは搢動型の磁気へッドスライダと、 これを具備した磁気ディスク装置に関す る。
背景技術
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、 近年益々磁気ヘッド スライダ （単に、 スライダともいう） の低浮上量化が必要となっている。 一方、 スライダの低浮上量ィヒが進むに従って、 R/W (R e a d /W r i t e ) 素子と 磁気ディスク面粗さによる微小突起との衝突が発生しやすくなっている。 近年、 磁気ディスクに対するスライダの浮上量は 3 O n m以下と小さくなつており、 磁 気ディスク面の微小突起と磁気ヘッド素子 （単に、 ヘッド素子ともいう） との衝 突確率が高くなつている。 ヘッド素子が微小突起に衝突すると、 磁気抵抗効果型 ヘッドの場合、 素子が発熱し、 サーマルアスペリティ （以後、 T Aと略す） によ る異常信号が発生する。 また、 一般的に、 腐食等の損傷を防止するため、 ヘッド 素子表面にカーボンなどの保護膜が付けられているが、 磁気ディスク表面の微小 突起との衝突により、 へッド素子表面の保護膜が摩耗すると、 へッド素子が保護 されなくなり、 腐食などの損傷を受けやすくなって、 磁気ディスクの寿命が短く なる。
特開平 1 0— 2 6 9 5 2 7号公報では、 磁気へッド素子構造部を前部スライダ に対して凹となるような段差を設けることにより、 磁気ディスク上の微小突起と 素子の衝突を回避し、 磁気抵抗効果型ヘッドのサーマルアスペリティ （T A) に よる信号異常を防止する手段が述べられている。
磁気信号を記録再生するとき、 磁気へッド素子に電流が流れるので、 へッド素 子が発熱し、 温度が上昇する。 また、 スピンドルモータなどの発熱により、 磁気 筐体全体の温度が上昇し、 その上昇温度が 6 0 °Cまで達することもある。 —方、 ヘッド素子部において、 一般的に磁気ヘッド素子はニッケル系合金及びコ バルト系合金により形成され、 絶縁膜はアルミナなどのセラミックスにより形成 される。 ニッケル系合金及びコバルト系合金の熱膨張係数が絶縁膜のセラミック スより大きくなり、 温度が上昇するとき、 素子の熱膨張量が絶縁膜のセラミック スより大きいので、 素子がスライダの厚み方向、 すなわち、 ディスク面の方向に 突出する。
以下は一つの例として、 素子の突出量を計算する。 素子材料は N i— F e合金 で、 線熱膨張係数 δ ΐ/ΐは 1. 45 X 1 0一 " ΖΚとする。 素子のスライダ厚 み方向の長さは 0. 05 mmとする。 絶縁膜はアルミナで、 線熱膨張係数 δ 1 Ζ 1は 7. 5 X 10— 6/Κとする。 ここで、 温度上昇は 20Κとし、 素子とアル ミナが独立に膨張すると仮定すると、 素子の突出量 δ 1は 7 nm (= 7. O X 1 0一6/ KX 20 X 0. 05 X 10。） になる。
特開平 10— 269527号公報に記載の技術では、 へッド素子部と前方スラ イダ部の段差が小さいと、 温度が大きく上昇する場合、 熱膨張による素子の突出 により、 例えばスライダの浮上時には、 素子部は浮上最下点 （ディスク面への最 接近点） となる。 そのため、 磁気ディスク面上の微小突起と衝突する確率が大き くなり、 素子の損傷ゃサーマルアスぺリティによる信号異常が生じるという問題 点が生じる。
また、 ヘッド素子部と前方スライダ部の段差を大きく設けた場合、 あるいは低 温 （例えば 0°C近傍） の環境で使用する時、 スライダ浮上時にヘッド素子と磁気 媒体の距離 （磁気スペーシング） が大きくなり、 記録再生不能になるという問題 点が生じる。
本発明の課題は、 磁気へッドスライダ及びそれを用いた磁気ディスク装置にお いて、 温度の上昇があっても、 ヘッド素子と磁気ディスク面上の微小突起との衝 突を防止し、 また、 ヘッド素子の損傷ゃサーマルアスペリティを低減できる磁気 ディスク装置または磁気ヘッドスライダを提供することにある。 また、 磁気ディ スク装置内部の温度や外気温等の環境温度の変化に体しても、 正常な記録再生が 可能な磁気ディスク装置を提供することである。
発明の開示 上記課題は、 磁気ディスクの情報を記録又は再生する磁気ヘッドを搭載し、 前 記磁気へッド部もしくは素子近傍に、 記録再生素子以外に熱源を設けた磁気へッ ドスライダによって解決される。
すなわち、 回転する磁気ディスク上に隙間を介して支持され、 前記磁気ディス ク上の情報を記録又は再生する磁気ヘッド素子と、 この磁気ヘッド素子を加熱す る熱源とを備えた磁気ヘッドスライダにより解決される。 または、 磁気ディスク 上の情報を記録又は再生する磁気へッド素子が設けられた膜と、 この膜を加熱す る熱源とを備えた磁気へッドスライダにより解決される。
また、 前記磁気ディスク上の情報を記録又は再生する磁気へッド素子を有し、 この磁気へッド素子の温度の変化に伴って生じる変形が調節される磁気へッドス ライダにより解決される。 または、 前記磁気ディスク上の情報を記録又は再生す る磁気へッド素子が設けられた膜を有し、 この膜の温度の変化に伴って生じる変 形が調節される磁気へッドスライダにより達成される。
また、 回転する磁気ディスクと、 この磁気ディスク上に隙間を介して支持され るスライダと、 このスライダを前記磁気ディスク上に隙間を介して支持するサス ペンションと、 この支持手段を前記磁気ディスク上で移動可能に支持するキヤリ ッジとを有した磁気ディスク装置であって、 前記スライダは、 前記磁気ディスク 上の情報を記録又は再生する磁気へッド素子と、 この磁気へッド素子を加熱する 熱源とを備え、 前記熱源の発熱を調節する手段を備えた磁気ディスク装置により 解決される。
または、 回転する磁気ディスクと、 この磁気ディスク上に隙間を介して支持さ れるスライダと、 このスライダを前記磁気デイスク上に隙間を介して支持するサ スペンションと、 この支持手段を前記磁気ディスク上で移動可能に支持するキヤ リッジとを有した磁気ディスク装置であって、 前記スライダは、 前記磁気ディス ク上の情報を記録又は再生する磁気ヘッド素子が設けられた膜と、 この膜を加熱 する熱源とを備え、 前記熱源の発熱を調節する手段を備えた磁気ディスク装置に より解決される。
また、 （磁気ディスクの情報を記録また再生する磁気ヘッドを搭載し、 前記磁 気へッドは少なくとも） スライダの厚み方向の中心面よりディスク側に熱膨張材 料が配置された （磁気ヘッドである） 磁気ヘッドスライダによっても解決される 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る磁気へッドスライダの第 1実施形態の磁気へッド部の 拡大図である。
第 2図は、 第 1図に示す磁気へッドスライダの側面図である。
第 3図は、 第 1図に示す磁気へッドスライダの電気伝導膜の一例を示す図であ る。
第 4図は、 スライダ進行方向に対するへッドの後部に電気伝導膜を貼り付けた 図である。
第 5図は、 スライダ進行方向に対するヘッド後部から見た図である。
第 6図は、 電気伝導膜が形成されていない場合、 環境温度の変化に対する、 へ ッド素子の変形測定の例である。
第 7図は、 電気伝導膜が形成されていない場合、 ライトコイルに通電ときのへ ッド素子の変形測定の例である。
第 8図は、 4 O mA直流電流をライトコィノレに印可したとき、 へッド素子温度 の経時変化を示す図である。
第 9図は、 熱により突出した磁気へッド素子と磁気ディスク面上の微小突起と 衝突する状態を示す図である。
第 1 0図は、 へッドの後部に温度センサを貼り付けた磁気へッド部側面図であ る。
第 1 1図は、 ヘッドの背面に温度センサを貼り付けた磁気ヘッド部の側面図で ある。
第 1 2図は、 へッドの側面に温度センサを貼り付けた磁気へッド部の背面から 見た図である。
第 1 3図は、 電気伝導膜をロード 'アンロード制御回路に接続した磁気へッド 部の側面図である。
第 1 4図は、 スライダロード ·アンロード制御のフローチャート図である。 第 1 5図は、 本発明に係る磁気へッドスライダの別の実施形態の磁気へッド部 の拡大図である。 第 1 6図は、 第 1 5図に示す磁気へッドスライダの側面図である。
第 1 7図は、 へッド素子が熱膨張によって磁気ディスク 1に向かって突出する 概念図である。
第 1 8図は、 第 1 5図に示す磁気へッドスライダの熱膨張膜の作用を説明する 図である。
第 1 9図は、 本発明に係る磁気へッドスライダの別の実施形態の磁気へッド部 の拡大図である。
第 2 0図は、 本発明の第 1 9図の熱膨張膜の作用を説明する図である。
第 2 1図は、 本発明に係る磁気へッドスライダの別の実施形態の磁気へッド部 を示す拡大図である。
第 2 2図は、 本発明に係る磁気ディスク装置の構成の概略を示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 磁気抵抗型ヘッドを例と して、 本発明に係る磁気ヘッドスライダの第 1実施形態を、 第 1図から第 4図を 用いて説明する。 第 1図は磁気ヘッド部の側面拡大図、 第 2図は磁気ヘッドスラ イダの側面図である。
また、 第 2 2図には、 本発明に係る磁気ディスク装置の構成の概略を示した。 この第 2 2図では、 以下に説明する磁気へッドスライダ 1 0 4を有する磁気へッ ド装置 1 0 0の斜視図を示している。
この磁気ディスク装置 1 0 1は、 筐体 （ケース） 1 1 1の内側に回転する磁気 ディスク 1 0 1複数が取り付けられたハプ 1 0 3が回転軸 1 0 2回りに、 図示し ていないスピンドルモータにより駆動されて回転する。 磁気ディスク 1 0 1の回 転によりディスク面上に位置決めされるスライダ 1 0 4が微小な隙間を介して浮 上してサスペンション 1 0 5により支持される。
このサスペンション 1 0 5の先端側にはスライダ 1◦ 4がその前後、 左右の軸 回りに回転可能なように取り付けられたジンバル （フレクシャ） 部が設けられ、 このジンバル部がサスペンション 1 0 5に取り付けられてスライダ 1 0 4が支持 されている。
サスペンシヨン 1 0 5はスライダ 1 0 4とは反対の根元側でキヤリッジ 1 0 6 に取り付けられてサスペンション 1 0 5が磁気ディスク上で支持されている。 こ のキャリッジ 1 0 6はサスペンシヨンと反対の側のピボット部 1 0 7のピポット 軸 1 0 8の回りに回転自在に取り付けられ、 キャリッジ 1 0 6のピボット 1 0 7 を挟んだ他方の側に設けられたコイルポビン 1 0 9に取り付けられて支持された コイルを含むボイスコイルモータ 1 1 0によりコイルに印加される電磁力により、 磁気ディスク 1 0 1上で、 サスペンション 1 0 5及びスライダ 1 0 4が位置決め されるものである。
磁気ディスク 1 0 1上に位置決めされた磁気へッドスライダ 1 0 4に搭載され た磁気ヘッドにより、 ディスク上の情報が記録または再生され、 その記録 z再生 される情報の信号は、 フレキシブルプリント基板 ( F P C) に設けられた信号線 を通り磁気へッドまたは磁気デイスク装置外へ伝達される。
本実施形態の構成を説明する。 スライダ 1の流出端に磁気へッド 2が搭載され ている。 ヘッド素子部 3は、 シールド膜 4 a、 4 b、 磁気抵抗型再生素子 5、 絶 縁膜 6、 コイル 7、 磁気コア 8などにより構成される。 そして、 ヘッド素子部 3 を挟むように、 所定の間隔をあけて、 磁気へッド部 2もしくは素子部 3の近傍に、 配線 1 l a、 l i b . 1 1 c、 1 1 dを通して電圧印可によって発熱する、 2枚 の電気伝導膜 9 a、 9 bが略並行に形成されている。 制御方法として、 環境温度 が低い場合、 或いは、 素子温度が低い場合、 電気伝導膜を電圧もしくは電流を印 可し、 電気伝導膜を発熱させ、 一定な適切な素子温度を保たせる。 また、 環境温 度が高くなつた場合、 もしくは記録再生により素子温度が上昇した場合には、 電 気伝導膜に印可する電圧もしくは電流を減少させ、 適切な素子温度を保たせるこ とを特 ί敷としている。
ここで、 スライダ 1のディスク対向面とへッド素子部 3のディスク対向面の高 さは異なり、 その差は加工段差 （P T R) 1 0と呼ばれている。 加工段差は浮上 面研磨時に発生し、 ヘッド素子部 3の硬度がスライダ 1のそれに比べ低いので、 多く研磨され、 スライダ 1面よりも凹んでいる。
本実施形態において、 電気伝導膜は必ずしも 2枚が必要ではなく、 1枚であつ ても良い。 また、 素子部に均一に温度を与えるために 2枚以上複数枚の電気伝導 膜を設けても良い。 また、 電気伝導膜材料については、 金属や半導体など、 電圧を印可することに よって発熱できれば良い。 例えば、 ニッケル合金やコバルト系合金を選択すれば 良い。 また、 電気伝導膜の電気抵抗について、 必要に応じて選択すればよい、 例 えば 1 0 Ωで良い。
また、 電気伝導膜 9 a、 9 bの寸法について、 磁気ヘッド 2の中に配置できれ ば良い。 例として、 厚み1 0〜5 0 // !11、 幅は素子の幅より大きく、 スライダ厚 み方向の長さは素子と同等寸法であっても良い。 なお、 本実施形態では電気伝導 膜としているが、 電気伝導材料の塊でも、 線でもよく、 要は電圧印可によって、 素子の温度を上昇させうるように、 発熱するものであればよい。 例えば第 3図の ように細長い連続させた構造を採用しても良い。 また、 電気伝導膜については、 電圧を印可する際、 記録再生に干渉を与えないような磁場が発生しないような構 造が望ましい。
また、 本実施形態で電気伝導膜 9 a、 9 bをスライダ長手方向にへッド素子の 前後に配置しているが、 スライダ幅方向の左右であってもよい。 要は電圧印可に よって素子が所定の温度まで上昇するために必要な熱量を与えることができる構 造であれば、 どのような構造であってもよい。
本実施形態の第 1図では電気伝導膜は磁気へッド部に埋め込まれているが、 第 4図のようにヘッド 2の後端部に電気伝導膜 9 eを貼り付けてもよい。 また、 第 5図のようにスライダ 1の幅方向の両端面に対応するへッド 2の両側に電気伝導 膜 9 f 、 9 gを貼り付けても良い。
次に第 6図から第 9図を参照して、 本実施形態の作用を説明する。
第 6図は、 電気伝導膜が形成されていない従来型磁気へッドスライダにおいて、 環境温度を変化させて測定した、 ヘッド素子 3の （スライダ厚み方向の） デイス ク面に対する変形量の測定結果の一例である。 第 6図に示す変位量は環境温度 2 5 °Cを基準として規格化した。 第 6図より、 環境温度を 8〜6 0 °Cに変化させた 場合、 ヘッド素子の変形量 （ディスク面方向への突出量） は 5 n m以上に達する ことがわかる。
第 7図は、 電気伝導膜が形成されていない従来型磁気へッドスライダにおいて、 ライトへッドのコイルに通電することによってへッド素子温度を変化させて、 へ ッド素子 3のディスク面方向に突出する変形量を測定した、 測定結果の一例であ る。 第 7図より、 磁気へッド素子の温度を 2 5〜1 2 5 °Cの範囲で変化させた場 合、 へッド素子の変形量は 1 3 n m以上に達することがわかる。
第 8図は、 4 0 mAの直流電流をライトコイルに印可したときの、 ヘッド素子 温度の経時変化を示す。 電流を印可してから、 へッド素子温度が一定値まで上昇 するには約 1 sが必要である。
上記第 6図、 第 7図に示すように、 上記電気伝導膜 9 a、 9 bが形成されてい ない従来型の磁気へッドの場合には、 温度が低い時 （例えば、 記録の開始直後） には、 磁気ヘッド素子が凹むため、 磁気ヘッド素子と記録媒体の間のスぺーシン グが大きくなり、 書込み不能になることがある。 例えば、 第 8図に示すようにへ ッド素子温度が上昇するまでに 1 sの間が書込み不能になるとすると、 通常記録 速度は数メガ （1 0 6 ) ヘルツから数百メガヘルツレベルで行われるので、 1 s の間の記録再生不能は数メガ個もしくは数百メガ個のデータのロスに相当する。 また、 環境温度の上昇もしくは素子自体の発熱によりへッド素子部 3の温度が 高い場合、 ヘッド素子が第 9図に示すようにディスク表面に接近し、 加工段差 ( P T R) が小さい場合、 磁気ディスク 1 2に向かって突出するので、 突出した へッド素子は磁気ディスク面上の微小突起 1 3と衝突し、 へッド素子が損傷され たり、 サーマルアスペリティの形成による信号異常になったりすることがある。 すなわち、 ヘッド素子の使用温度の範囲で、 温度による素子の変形で、 一定の磁 気スペーシングを保つことができなく、 低温時記録再生エラーになったり、 高温 時素子の損傷ゃサーマルアスペリティになったりすることがある。
第 1実施形態では、 スライダ 1の流出端に磁気へッド 2が搭載されている。 へ ッド素子部 3は、 シールド膜 4 a、 4 b、 磁気抵抗型再生素子 5、 絶縁膜 6、 コ ィル 7、 磁気コア 8などにより構成される。 そして、 ヘッド素子部 3を挟むよう に、 所定の間隔をあけて、 磁気へッド部 2もしくは素子部 3の近傍に、 1 1 a、 l i b , 1 1 c、 1 1 dを通して電圧印可によって発熱する 2枚の電気伝導膜 9 a、 9 bが略並行に形成されている。 電気伝導膜 9 a、 9 bの発熱量の制御方法 として、 素子温度が低い場合、 電気伝導膜に電圧もしくは電流を印可し、 電気伝 導膜を発熱させ、 一定の適切な素子温度を保たせる。 これによつて、 素子と記録 媒体の間に適切な一定のスペーシングを保たせる事が可能となり、 低温時の記録 再生エラーを防止することができる。 また、 環境温度が高くなつた場合、 或いは 記録再生により素子温度が上昇しても、 電気伝導膜に印可する電圧もしくは電流 を減少させ、 一定の適切な素子温度を保つ事が可能となる。 これによつて、 素子 と記録媒体の間に適切な一定のスペーシングを保たせることが可能となり、 へッ ド素子が磁気デイスク面の微小突起と衝突することが無くなり、 へッド素子が損 傷されたり、 サーマルアスペリティの形成による信号異常になったりすることを 防止することができる。
本発明の磁気へッドスライダの第 2実施形態を、 第 1 0図から第 1 2図を用い て説明する。 第 1 0図はへッ ドの後部に温度センサを貼り付けた磁気へッド部側 面図である。 第 1 1図はへッドの背面に温度センサを貼り付けた磁気へッド部の 側面図である。 第 1 2図はへッドの側面に温度センサを貼り付けた磁気へッド部 の背面から見た図である。
本実施形態の構成を説明する。 本実施形態には本発明の第 1実施形態の構成に おいて、 さらに磁気ヘッドの後部に、 温度センサ 1 4 aを設け、 そして、 前記の 温度センサを用いて、 電気伝導膜に印可する電圧もしく電流を制御し、 ヘッド素 子部 3の温度を制御する制御回路 1 5を設けた。
また、 本実施形態において、 第 1 1図に示すように磁気ヘッドの背面に温度セ ンサ 1 4 b、 または第 1 2図に示すように磁気へッドの側面に御度センサ 1 4 b、 1 4 cを設けてもよい。 また、 温度センサを設ける位置としては、 へッド 2もし くは素子 3近傍が望ましいが、 スライダ 1に設けてもよい。 また、 センサの取り 付け方として、 貼り付けてもよく、 薄膜を蒸着してもよく、 ヘッド部に埋め込ん でもよい。
次に本実施形態の作用を説明する。 本実施形態の場合、 第 1実施形態に追加し て、 温度センサ 1 4 a及び温度制御回路 1 5を設けている。 このため、 へッド素 子 3の温度を常時監視しながらフィ一ドバック制御で電気伝導膜 9 a、 9 bの印 可電圧もしく電流を制御してへッド素子の温度を制御することができ、 低温時の 素子と記録媒体の大きレ、磁気スペーシングによる記録再生ェラ一や高温時の素子 と記録媒体の小さい磁気スペーシングによる素子損傷ゃサーマルアスペリティを 防止することができる。 具体的には磁気へッド素子の温度が低温時には電気伝導 膜 9 a 9 bに電圧 （電流） を印加して、 高温時には電圧 （電流） の印加をストツ プする。 上述したように、 本実施形態では、 温度センサにより温度をフィードバ ックできるので、 第 1実施形態に比べて、 より正確に素子位置をコント口ールで きるという利点がある。
本発明の磁気へッドスライダの第 3実施形態を、 第 1 3図から第 1 4図を用い て説明する。 第 1 3図は電気伝導膜をロード ·アンロード （LZU L ) 制御回路 に接続した磁気へッド部側面図である。 第 1 4図はロード ·アンロード制御のフ ローチャートである。 本実施形態の構成を説明する。 本実施形態は本発明の第 1実施形態のヘッド構 成と同じであり、 ヘッド素子 3、 或いは電気伝導膜 9 a、 9 bに電流を印可しな い時には、 ヘッド素子 3は加工段差 （P T R) を有するヘッド構造となっている。 また、 本実施形態ではロード'アンロード機構を有しており、 電気伝導膜への電 圧もしくは電流の印可の制御は磁気へッドスライダ 1のロード'アンロード制御 の動作指令によって制御されている。 具体的には磁気ヘッドスライダ 1のロード •アンロード時に、 電気伝導膜 9 a、 9 bに印加する電圧もしくは電流を減少さ せる力 もしくは印可をストップさせる制御回路 1 6を設けている。
次に本実施形態の作用を説明する。 本実施形態の特徴は、 第 1実施形態に追加 して、 ロード ·アンロード （LZU L) 回路を設けており、 これに連動して電気 伝導膜の発熱を制御することである。 （温度センサ 1 4 a及び温度制御回路 1 5 を設けたので、 へッド素子 3の温度を常時監視しながらフィードバック制御で電 気伝導膜 9 a、 9 bの印可電圧もしく電流を制御してへッド素子の温度を制御す ることができ、 低温時の素子と記録媒体の大きい磁気スペーシングによる記録再 生ェラ一や高温時の素子と記録媒体の小さレ、磁気スペーシングによる素子損傷や サーマルアスペリティを防止することができる。 ）
また、 電気伝導膜への電圧もしくは電流の印可を磁気へッドスライダ 1のロー ド .アンロード制御の動作指令によつて制御し、 磁気へッドスライダ 1のロード -アンロード時には、 電気伝導膜 9 a、 9 bに電圧もしくは電流を減少させる、 或いは印可をストップする制御回路 1 6を設けている。 このため、 スライダを口 ード .アンロードするとき、 ヘッド素子の熱膨張が小さく、 加工段差 （PTR) を維持できるので、 ロード 'アンロード時にへッド素子がディスク面と接触する ことなく、 素子の損傷を防止することができる。 一例として、 スライダのロード .アンロード制御のフローチャートを第 14図に示す。 第 14図によりスライダ のロード 'アンロードを制御すれば、 ロードアンロード時ヘッド素子とディスク の接触がなく、 へッド素子の損傷を防止することができる。
初期の加工段差 （PTR) 量の設定について、 最高使用温度において、 ヘッド 素子 3が突出しないようであることが望ましい。 へッド秦子部の最高使用温度は 磁気ディスク装置の使用環境や、 スピンドルモータの発熱や、 へッ ド素子自体の 仕様などによって異なるが、 40〜80°Cの間が一般的である。 よって、 第 6図 または第 7図により、 室温 （25°C) を基準として初期 PTRは 2〜7 nmを設 定することが望ましい。
以下、 本発明の磁気ヘッドスライダの第 4実施形態を、 第 1 5図および第 1 6 図を用いて説明する。 第 15図は磁気へッド部の側面拡大図、 第 16図は磁気へ ッドスライダの側面図である。
本実施形態の構成を説明する。 スライダ 1の流出端に磁気へッド 2が搭載され ている。 ヘッド素子部 3は、 シーノレド膜 4 a、 4 b、 磁気抵抗型再生素子 5、 絶 縁膜 6、 コィノレ 7、 磁気コア 8などにより構成される。 そして、 ヘッド素子部 3 を挟むように、 所定の間隔をあけて、 磁気ヘッド 2もしくはスライダ 1の厚み方 向に、 略平行に 2枚の熱膨張膜 1 7 a、 1 7 bが形成されている。 熱膨張膜 1 7 a、 1 7 bは、 少なくともその主要部を磁気ヘッド 2もしくはスライダ 1の厚み の中心面より下方、 すなわち、 磁気ディスク側に形成すると良い。
熱膨張膜材料については、 例えば、 素子材料の線膨張係数 δ 1/1が1. 45 X I 0— 5 ΖΚのニッケル系合金の場合、 素子と同等の線膨張係数を有するニッ ケル合金 (δ ΐΖΐ約 1. 45 X 1 0一 K)やコバルト系合金 （ δ 1 Ζ 1約 1. 4 X 10一5/ Κ) を選択すれば良い。 また、 熱膨張膜 1 7 a、 1 7 bの寸 法例として、 厚み10〜50/ 111、 幅は素子の幅より大きく、 スライダ厚み方向 の長さは素子と同等寸法であれば良い。 なお、 本実施形態では膜としているが、 熱膨張材料の塊でもよく、 要は熱膨張によって磁気へッド 2をディスク面方向に 変形させるものであれば良い。
次に第 1 7図及び第 1 8図を参照して、 本実施形態の作用を説明する。 第 1 7 図に示すように、 上記熱膨張膜 1 7 a、 1 7 bが形成されていない磁気へッドの 場合、 素子自体の発熱もしくはへッド素子部 3の温度上昇により、 へッド素子が 熱膨張によって磁気ディスク 1 0に向かって突出する。 突出したへッド素子は磁 気ディスク面上の微小突起 1 1と衝突し、 へッド素子が損傷されたり、 サーマル ァスペリティの形成による信号異常になつたりする。
本実施形態では、 第 1 8図に示すように、 熱彭張膜 1 7 a、 1 7 bを形成した ので、 磁気ヘッド 2の温度が上昇することによって、 あるいはヘッド素子自体発 熱することによって、 ヘッド素子と共に熱膨張膜も膨張し、 ヘッド素子部周辺が 変形する。 そのため、 相対的にヘッド素子が磁気ディスクに向かって突出するこ とがなくなり、 へッド素子と磁気デイスク面上の微小突起との直接衝突が回避で きる。 よって、 ヘッド素子の損傷ゃサーマルアスペリティの形成による信号異常 を防止することができる。
本発明の第 5実施形態を磁気抵抗型へッドを例として、 第 1 9図及ぴ第 2 0図 を用いて説明する。 第 1 9図において、 磁気ヘッド 2の構成は第 1実施形態と同 様であるため、 ここでは省略する。 ヘッド素子部 3より、 スライダ側に、 ヘッド 素子部 3と所定の間隔をあけて、 略平行にかつスライダもしくは磁気へッドの厚 みの中心面よりディスク 1 0側に熱膨張膜 1 7 cを形成している。
次に第 2 0図を参照して本実施形態の作用を説明する。 本実施形態の場合、 磁 気へッドの温度上昇によってへッド素子が熱膨張し、 磁気ディスクに向かって突 出しても、 スライダに近接して形成した熱膨張膜 1 7 cも熱膨張し、 熱膨張膜後 方がディスク 1 0から離れる方向に曲げられる。 これによつて、 へッド素子部 3 とディスク 1 0上にある微小突起 1 1のスペーシングを維持することができるの で、 ヘッド素子と微小突起との衝突が回避できる。 よって、 各素子の損傷ゃサー マルアスペリティの形成による信号異常を防止することができる。
熱膨張膜 1 7の材料の選択や寸法や形成位置の調整によって、 熱による磁気へ ッド 2の変形量が必要に応じて調整できる。 例として、 素子材料が N i— F e合 金で、 線熱膨張係数 δ ΐ / ΐ力 1 . 4 5 X 1 0 _ " / Κ、 へッド素子のスライダ 厚み方向の長さが 0 . 0 5 mm, 絶縁膜がアルミナで、 線熱膨張係数 δ 1 Ζ 1力 S
7 . 5 X 1 0一6 ΖΚの場合について説明する。 温度上昇を 2 O kとした場合、 素子の突出量 δ 1は 7 n mになることが計算により分かったので、 素子の突出量 と同程度の変形をさせるために、 スライダ厚み 0 . 3 mmのピコスライダで、 か つ熱膨張係数？ 1 Z 1は 2 . 9 X 1 0 " 5ZKの熱膨張膜を採用する場合、 熱膨 張膜の厚みは 0 . 0 5 mm、 熱膨張膜と素子との距離は 0 . 1 5 mmであれば良 いことになる。
次に、 本発明に係る磁気へッドスライダの別の実施形態を図 2 2を用いて説明 する。 ヘッド素子部 3の構成は上記第 1の実施形態と同様であるため、 ここでは 省略する。 へッド素子部 3よりスライダ 1側に近接して、 へッド素子部 3と所定 の間隔をあけて、 略平行にかつスライダの磁気デイスク面に向かう方向について スライダの厚さのスライダ中心線よりディスク 1 2側に熱膨張膜 9を形成すると ともに、 熱膨張膜 9に電圧を印加する電機伝導線 1 4 a， 1 4 bまたは電機導電 膜を設けた。 電圧の印加により熱膨張膜の温度を制御できる構成となっている。 この実施の形態では、 熱膨張膜は磁気へッド素子部 3が形成されている磁気へ ッド膜部材 2の内側であって、 素子の近傍に設けられている。 さらに、 熱膨張膜 9が磁気へッド膜部材 2とスライダ本体 1との接合面に沿って配置されている。 本実施の形態の作用を説明する。 熱膨張膜 9の熱膨張により、 ヘッド素子の損 傷ゃサーマルアスペリティを防止する作用は上記した実施例の形態と同様である ため、 ここでは省略する。 ただし、 熱膨張膜 9に印加する電圧を調整することに より、 熱膨張膜の膨張を、 素子損傷の防止にて期した量までに調整できる。 制御 方式は、 例えば、 上記の第 5の実施の形態と同様にすれば良い。
また、 磁気ヘッド （膜） 2とスライダ本体 1との接合面に沿って熱膨張膜 9が 設けられ、 この膨張膜 9のスライダ後端側 （空気流出端側） に磁気ヘッド素子部 3が配置されている。 さらに、 スライダの厚さ方向の磁気ディスクに近い側に熱 膨張膜 9が配置されているので、 ヘッド素子部 3の突出量を容易に調節でき、 磁 気へッド膜部材 2をディスク 1 2から離れる方向に容易に大きく変形させること ができる。
以上の説明から明らかなように、 本発明の上記実施の形態によれば、 環境温度 が高くなつても、 もしくは記録再生により素子温度が上昇しても、 電気伝導膜に 印可する電圧もしくは電流を変化させることにより、 一定な適切な素子温度を保 たせることができ、 素子と記録媒体の間に適切な一定のスぺーシングを保たせる ことにより、 へッド素子が磁気ディスク面の微小突起と衝突することなく、 へッ ド素子が損傷されたり、 サーマルアスペリティの形成による信号異常になったり することを防止することができる。
また、 素子温度が低い場合、 電気伝導膜を電圧もしくは電流を印可し、 電気伝 導膜を発熱させ、 一定な適切な素子温度を保たせることによって、 素子と記録媒 体の間に適切な一定のスペーシングを保たせることにより、 低温時の記録再生ェ ラーを防止することができる。
以上の通りであるから、 本発明によれば、 温度の上昇があっても、 ヘッド素子 と磁気ディスク面上の微小突起との衝突を防止し、 また、 ヘッド素子の損傷ゃサ 一マルアスぺリティを低減できる磁気ディスク装置または磁気へッドスラィダを 提供できる。
また、 磁気ディスク装置内部の温度や外気温等の環境温度の変化に対しても、 正常な記録再生が可能な磁気ディスク装置を提供できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 回転する磁気ディスク上に隙間を介して支持され、 前記磁気ディスク上の 情報を記録又は再生する磁気へッド素子と、 この磁気へッド素子を加熱する熱源 とを備えた磁気へッドスラィダ。
2. 回転する磁気ディスク上に隙間を介して支持され、 磁気ディスク上の情報 を記録又は再生する磁気へッド素子が設けられた膜と、 この膜を加熱する熱源と を備えた磁気へッ ドスラィダ。
3. 回転する磁気ディスク上に隙間を介して支持され、 前記磁気ディスク上の 情報を記録又は再生する磁気へッド素子を有し、 この磁気へッド素子の温度の変 化に伴って生じる変形が調節される磁気へッドスラィダ。
4. 回転する磁気ディスク上に隙間を介して支持され、 前記磁気ディスク上の 情報を記録又は再生する磁気へッド素子が設けられた膜を有し、 この膜の温度の 変化に伴って生じる変形が調節される磁気へッドスラィダ。
5. 前記磁気ディスクの表面に近接または遠隔する変形が調節される請求項 3 または請求項 4に記載の磁気へッドスラィダ。
6. 前記熱源は前記スライダの前記磁気ディスク面方向について前記磁気ディ スクに近レ、側に配置された請求項 1または請求項 2に記載の磁気へッドスラィダ。
7. 回転する磁気ディスクと、 この磁気ディスク上に隙間を介して支持される スライダと、 このスライダを前記磁気ディスク上に隙間を介して支持するサスぺ ンシヨンと、 この支持手段を前記磁気ディスク上で移動可能に支持するキヤリッ ジとを有した磁気デイスク装置であって、
前記スライダは、 前記磁気ディスク上の情報を記録又は再生する磁気へッド素 子と、 この磁気ヘッド素子を加熱する熱源とを備え、
前記熱源の発熱を調節する手段を備えた磁気ディスク装置。
8. 回転する磁気ディスクと、 この磁気ディスク上に隙間を介して支持される スライダと、 このスライダを前記磁気デイスク上に隙間を介して支持するサスぺ ンシヨンと、 この支持手段を前記磁気ディスク上で移動可能に支持するキヤリツ ジとを有した磁気ディスク装置であって、 前記スライダは、 前記磁気ディスク上の情報を記録又は再生する磁気へッド素 子が設けられた膜と、 この膜を加熱する熱源とを備え、
前記熱源の発熱を調節する手段を備えた磁気ディスク装置。
9. 前記スライダ及びサスペンションを前記磁気ディスク上にロードまたはァ ンロードする手段とを有し、 前記調節する手段は前記サスペンションが前記磁気 ディスク上にロードされた際に前記熱源の加熱を行う請求項 8または請求項 9に 記載の磁気ディスク装置。
10. 前記スライダ及びサスペンションを前記磁気ディスク上にロードまたはァ ンロードする手段とを有し、 前記調節する手段は前記サスペンションが前記磁気 ディスク上からアンロードされた際に前記熱源からの発熱を低減する請求項 8ま たは請求項 9に記載の磁気ディスク装置。
11. 前記熱源は前記スラィダの前記磁気デイスク面方向について前記磁気ディ スクに近い側に配置された請求項 7乃至請求項 1 0の何れかに記載の磁気ディス ク装置。
12. 前記ヘッド素子の前記磁気ディスクに対向する面側の先端は、 前記スライ ダの前記磁気ディスクに対向する面よりもこのスライダの背面側に凹んでいる a 求項 7乃至請求項 1 1のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
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