(57)【要約】【課題】  書き込み電流パルスのオーバーシュートを容易に調整でき、書き込み系回路の小面積化、または省電力化を実現可能な磁気記録装置を提供する。【解決手段】  インピーダンスＺＳを備えた出力ドライバ１０ａと、磁気記録ヘッド１２ａとの間に、それぞれ特性インピーダンスの異なる２種類以上の伝送線路１１ａ,１１ｂ,１１ｃを設け、各伝送線路１１ａ,１１ｂ,１１ｃは、それぞれの特性インピーダンスＺ１,Ｚｎ−１,Ｚｎ（ｎ≧２）が磁気記録ヘッド側１２ａよりも出力ドライバ１０ａ側の方が大きくなるように形成し（Ｚ１＞Ｚｎ−１＞Ｚｎ）、更に、出力ドライバ１０ａのインピーダンスＺＳは、伝送線路１１ａの特性インピーダンスＺ１以上となるように形成する。【選択図】  図１
2006252687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクに対してデータの書き込みを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドに書き込み電流を供給する出力ドライバと、
前記磁気ヘッドと前記出力ドライバとの間を接続する伝送線路とを有する磁気記録装置であって、
前記伝送線路は、前記伝送線路の長さ方向に対して２種類以上の特性インピーダンスを備えており、前記磁気ヘッド側よりも前記出力ドライバ側の方が特性インピーダンスが大きくなるように形成され、
前記出力ドライバのインピーダンスの値は、前記伝送線路の前記出力ドライバ側の端部における特性インピーダンスの値以上であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録装置において、
前記出力ドライバのインピーダンスの値は、前記伝送線路の前記出力ドライバ側の端部における特性インピーダンスの値と同じであることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気記録装置において、
前記伝送線路は、前記伝送線路の長さ方向に対して２種類〜４種類の特性インピーダンスを備えていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項４】
請求項２記載の磁気記録装置において、
前記伝送線路は、
前記出力ドライバに接続され、前記出力ドライバのインピーダンスと等しい特性インピーダンスを備えた第１の伝送線路と、
前記第１の伝送線路と前記磁気ヘッドに接続され、前記第１の伝送線路の特性インピーダンスよりも小さい特性インピーダンスを備えた第２の伝送線路とを有し、
前記第２の伝送線路の長さを調整することで、前記出力ドライバに供給される書き込み電流波形を調整することを特徴とする磁気記録装置。
【請求項５】
サスペンションを含む磁気記録装置であって、
前記サスペンションには、
磁気ディスクに対してデータの書き込みを行う磁気ヘッドの接続部と、
前記磁気ヘッドに書き込み電流を供給する出力ドライバの接続部と、
前記磁気ヘッドの接続部と前記出力ドライバの接続部との間を接続する伝送線路とが設けられ、
前記伝送線路は、前記伝送線路の長さ方向に対して２種類以上の特性インピーダンスを備えており、前記磁気ヘッドの接続部側よりも前記出力ドライバの接続部側の方が特性インピーダンスが大きくなるように形成されることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気記録装置において、
前記サスペンションには、更に、前記出力ドライバの接続部近辺に前記出力ドライバが搭載されていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項７】
請求項５記載の磁気記録装置において、
前記伝送線路は、それぞれ配線幅が異なる伝送線路を、前記伝送線路の長さ方向に接続した構成であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項８】
請求項５記載の磁気記録装置において、
前記伝送線路は、それぞれ配線厚が異なる伝送線路を、前記伝送線路の長さ方向に接続した構成であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項９】
請求項６記載の磁気記録装置において、
前記出力ドライバのインピーダンスの値は、前記出力ドライバの接続部に接続される箇所での前記伝送線路の特性インピーダンスの値以上であることを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録装置に関し、特に記録再生用のリードライトＩＣから伝送線路を介して磁気ヘッドへ至るまでの書き込み系回路を含んだ磁気記録装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者が検討したところによれば、磁気記録装置のデータ書き込み技術に関しては、以下のようなものが考えられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、書き込み電流を出力するライタの出力インピーダンスＺｏｕｔと、伝送線路の特性インピーダンスＺｏと、記録ヘッドの抵抗値Ｒｈとの関係をＺｏｕｔ＞Ｚｏ＞Ｒｈとした構成が示されている。このようなインピーダンスの関係によって、記録ヘッド上の書き込み電流の立ち上がり時間を早めることができ、また、書き込み電流が安定したレベルに達するまでの電流整定時間を短くすることができる。したがって、高速転送化が可能となる。
【特許文献１】特開２００１−２０２６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記のような磁気記録装置のデータ書き込み技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【０００５】
まず、磁気記録装置における一般的な書き込み系回路の構成例を図１４に示す。図１４に示す磁気記録装置は、リードライトＩＣ１４０と、特性インピーダンスＺ０を備えた伝送線路１４１と、磁気ヘッド１４２によって構成される。リードライトＩＣ１４０は、出力インピーダンスＺＳを備えた出力ドライバ１４０ａを含む。そして、データ書き込みを行う際には、出力ドライバ１４０ａが発生した書き込み電流パルスが、伝送線路１４１を介して磁気ヘッド１４２に印加される。
【０００６】
また、出力ドライバ１４０ａの出力インピーダンスＺＳと伝送線路１４１の特性インピーダンスＺ０は、通常、共に等しくなるように設計される。したがって、磁気ヘッド１４２に印加される電流パルスの波形は、磁気ヘッド１４２のインピーダンスＺＬの値に関わらず、反射やリンギング等を含まない整合した波形となる。
【０００７】
このような磁気記録装置において、出力ドライバ１４０ａは、図１５に示すようなオーバーシュートを故意に付加した書き込み電流パルスを発生する場合がある。図１５は、図１４の磁気記録装置において、その動作の一例を示す波形図であり、（ａ）はリードライトＩＣの出力電流の波形図、（ｂ）は磁気ヘッドへの入力電流の波形図である。
【０００８】
図１５（ａ）では、リードライトＩＣ１４０の出力ドライバ１４０ａが、オーバーシュートを付加した電流パルスを発生しており、図１５（ｂ）に示すように、磁気ヘッド１４２に対してもそのような電流パルスが印加されている。このように、オーバーシュートを付加するのは、電流パルスの立ち上り及び立ち下り時間を早くし、高速化を図るためである。
【０００９】
しかしながら、近年、磁気記録装置（例えばハードディスクドライブ等）を搭載したモバイル機器（例えばオーディオプレーヤー等）などが発達しており、より一層の小型化と低消費電力化が求められている。このような中、オーバーシュートを付加するための回路をリードライトＩＣ１４０に設けることは、回路面積の増大を招き、またリードライトＩＣ１４０における消費電力の増大も招くことになる。
【００１０】
そこで、このような問題を解決するため、例えば、特許文献１に示されるような技術を用いることができる。特許文献１に示す技術は、図１４においてＺＳ＞Ｚ０＞ＺＬとしたような構成を用い、伝送線路１４１から磁気ヘッド１４２を見た場合の正の反射係数と、伝送線路１４１からリードライトＩＣ１４０を見た場合の負の反射係数とによってオーバーシュートを形成するものとなっている。
【００１１】
この場合、オーバーシュート波形を調整するためには、リードライトＩＣ１４０のインピーダンスＺＳと伝送線路１４１のインピーダンスＺ０を共に厳密に調整しなければならない。しかしながら、実際上、リードライトＩＣ１４０と伝送線路１４１の間には、ボンディング等の接続箇所が存在することなどから、インピーダンスの調整が容易に行えない恐れがある。また、リードライトＩＣ１４０内に、出力インピーダンスＺＳを正確に調整するための回路も必要になるため、回路面積が増大する恐れがある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、書き込み電流パルスのオーバーシュートを容易に調整することが可能な磁気記録装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、磁気記録装置における書き込み系回路の小面積化、または省電力化を実現することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１５】
本発明の磁気記録装置は、磁気ディスクに対してデータの書き込みを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドに書き込み電流を供給する出力ドライバと、磁気ヘッドと出力ドライバとの間を接続する伝送線路とを有するものである。そして、前記伝送線路は、その長さ方向に対して２種類以上の特性インピーダンスを備えており、磁気ヘッド側よりも出力ドライバ側の方が特性インピーダンスが大きくなるように形成される。また、前記出力ドライバのインピーダンスの値は、伝送線路の出力ドライバ側の端部における特性インピーダンスの値以上に設定される。
【００１６】
すなわち、等価回路としては、インピーダンスＺＳを備えた出力ドライバと磁気ヘッドとの間に、直列に接続された複数の伝送線路を有し、出力ドライバ側から磁気ヘッド側に向けて各伝送線路の特性インピーダンスをＺ１、…、Ｚｎ（ｎ≧２）とすると、Ｚｎ−１＞ＺｎかつＺＳ≧Ｚ１の関係を満たす構成となっている。
【００１７】
このような構成を用いることで、磁気ヘッドへの書き込み電流に対し、伝送線路での特性インピーダンスの関係により容易にオーバーシュートを生成することが可能となる。また、伝送線路での特性インピーダンスの設定によってオーバーシュートを生成するため、オーバーシュート波形の正確な調整も容易に行うことが可能である。
【００１８】
また、例えば、ＺＳ＝Ｚ１とし、ｎ＝２とした構成の場合、特性インピーダンスＺ２を備える伝送線路の長さによって、オーバーシュートが収まるまでの電流整定時間などを調整することも可能である。さらに、出力ドライバ内に、例えばオーバーシュートを生成するための回路や、出力インピーダンスの微調整を行うための回路などが不要となるため、小面積化または省電力化が可能となる。
【００１９】
また、本発明の磁気記録装置は、サスペンションを含んでおり、このサスペンションには、磁気ヘッドの接続部と、磁気ヘッドに書き込み電流を供給する出力ドライバの接続部と、磁気ヘッドの接続部と出力ドライバの接続部との間を接続する伝送線路とが設けられている。そして、前記伝送線路は、その長さ方向に対して２種類以上の特性インピーダンスを備えており、磁気ヘッドの接続部側よりも出力ドライバの接続部側の方が特性インピーダンスが大きくなるように形成される。
【００２０】
このような構成を用いると、サスペンションに設けられた伝送線路の配線幅または配線厚もしくは配線下部の誘電体厚を調整することによって、複数の特性インピーダンスを容易または正確に伝送線路内に設けることができ、これによって、磁気ヘッドへの書き込み電流に対してオーバーシュートを生成することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、書き込み電流パルスのオーバーシュートを容易に調整可能となる。また、磁気記録装置における書き込み系回路の小面積化または省電力化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態による磁気記録装置において、その構成の一例を示す概略図である。図１に示す磁気記録装置は、リードライトＩＣ１０と、磁気ヘッド１２と、その間に設けられた伝送線路１１とを備えたものとなっている。
【００２４】
リードライトＩＣ１０は、出力インピーダンスＺＳを備えた出力ドライバ１０ａを含んでいる。出力ドライバ１０ａは、例えば差動型の出力ドライバなどであり、情報の書き込みを行う際、相補の電流信号を相補の伝送線路１１を介して磁気ヘッド１２に出力する。なお、リードライトＩＣ１０には、図１には示していないが、再生（読み出し）用の回路なども含まれている。
【００２５】
磁気ヘッド１２は、その両端が前述した相補の伝送線路１１に接続され、リードライトＩＣ１０からの電流信号を電磁コイルに流すことで磁束を発生し、この磁束によって図示しない磁気ディスク上への書き込みを行う。なお、図１に示す磁気ヘッド１２では、書き込み用の記録ヘッド（磁気記録ヘッド）１２ａのみを示しており、ＧＭＲ素子（磁気抵抗素子）等からなる読み出し用の再生ヘッドは記載を省略している。
【００２６】
伝送線路１１は、その長さ方向において２種類以上となる複数種類の特性インピーダンスを備えた構成となっている。すなわち、等価回路としては、図１に示すように、出力ドライバ１０ａ側より磁気記録ヘッド１２ａ側に向かう方向で、特性インピーダンスＺ１を備えた伝送線路１１ａと、特性インピーダンスＺｎ−１を備えた伝送線路１１ｂと、特性インピーダンスＺｎを備えた伝送線路１１ｃとを直列に接続したような構成となる。なお、ｎは２以上の整数である。
【００２７】
このような構成において、本発明では、伝送線路１１の特性インピーダンスが、磁気記録ヘッド１２ａ側よりも出力ドライバ１０ａ側の方が大きくなるように形成され、なおかつ、出力ドライバ１０ａの出力インピーダンスＺＳが、出力ドライバ１０ａ側の伝送線路１１の端部における特性インピーダンス以上の値を備えることを特徴としている。すなわち、Ｚ１＞Ｚｎ−１＞Ｚｎで、なおかつＺＳ≧Ｚ１の関係となる。
【００２８】
次に、図１の磁気記録装置の動作について等価回路を用いて説明する。図２は、図１の磁気記録装置において、その等価回路の一例を示す図である。図３は、図２の等価回路において、その動作を説明するための図である。
【００２９】
図２に示す等価回路では、出力ドライバ１０ａが、波形生成器１０ａ１とそれに直列接続される出力抵抗ＲＳによって表され、磁気記録ヘッド１２ａが、電磁コイルが有するインダクタンス成分と抵抗成分の直列回路によって表されている。また、図２の伝送線路１１は、例えば図１におけるｎ＝２の場合であり、出力ドライバ１０ａ側より特性インピーダンスＺ１の伝送線路２１ａと特性インピーダンスＺ２の伝送線路２１ｂが接続された回路となっている。また、各インピーダンスの関係は、前述したようにＲＳ≧Ｚ１かつＺ１＞Ｚ２となる。なお、磁気記録ヘッド１２ａのインピーダンスＺＬに関しては、特に規定はないが、通常ＺＬの値は小さくなるため、Ｚ２＞ＺＬの関係となる。
【００３０】
ここで、例えば出力ドライバ１０ａの出力抵抗ＲＳをＲＳ＝Ｚ１として、波形生成器１０ａ１より正極性のステップ電流波形を出力した場合を想定する。図３に示すように、Ｚ１＝Ｚ２の場合は、伝送線路１１内のインピーダンスが整合しているため、磁気記録ヘッド１２ａ部においては整合した電流波形が入力される。
【００３１】
一方、Ｚ１＞Ｚ２の場合、磁気記録ヘッド１２ａで生じた正極性の反射電流が、伝送線路２１ｂから伝送線路２１ａを見た際の負の反射係数により負極性の反射電流として磁気記録ヘッド１２ａに戻るため、磁気記録ヘッド１２ａ部においてはオーバーシュートを伴う電流波形が入力される。逆に、Ｚ１＜Ｚ２の場合、磁気記録ヘッド１２ａで生じた正極性の反射電流が、伝送線路２１ｂから伝送線路２１ａを見た際の正の反射係数により正極性の反射電流として磁気記録ヘッド１２ａに戻るため、磁気記録ヘッド１２ａ部においては電流が段階的に上昇していく階段状の電流波形となる。
【００３２】
したがって、伝送線路１１をＺ１＞Ｚ２となるように構成すれば、伝送線路１１内での電流反射によって磁気記録ヘッド１２ａ上でオーバーシュートを形成することが可能となる。また、ここでは伝送線路１１を２分割した例で説明を行ったが、３分割以上にした場合でも同様に、出力ドライバ１０ａ側の伝送線路１１の特性インピーダンスを磁気記録ヘッド１２ａ側の伝送線路１１の特性インピーダンスより大きくする限り、磁気記録ヘッド１２ａ上の電流波形にオーバーシュートを形成できる。
【００３３】
図４は、図２の等価回路において、その各部の電流波形の一例を示す波形図であり、（ａ）は、波形生成器の出力電流波形、（ｂ）は、磁気記録ヘッドへの入力電流波形である。図４（ａ）に示すように、波形生成器１０ａ１より磁気記録ヘッド１２ａに向けて書き込み電流パルスが入力されると、伝送線路１１内で電流反射が起こることによって、図４（ｂ）に示すように、磁気記録ヘッド１２ａ上でオーバーシュートが形成される。これによって、書き込み電流の切り換え時間（電流波形の立ち上がりおよび立ち下り時間）が早くなり、書き込み速度の高速化が実現できる。なお、リードライトＩＣ１０によって課題で述べたようなオーバーシュートを含む書き込み電流パルスを出力した場合は、磁気ヘッド１２上では更に大きなオーバーシュートが発生することになる。
【００３４】
以上のように、伝送線路１１内での反射によってオーバーシュートを形成することで例えば次のような効果を得ることができる。
【００３５】
第１に、主として伝送線路１１の設計によってオーバーシュートを調整することになるため、所望のオーバーシュート波形（オーバーシュート量および時間）を容易に、また正確に調整することが可能になる。
【００３６】
すなわち、特許文献１で述べたような従来技術においては、オーバーシュート波形を出力ドライバと伝送線路の接続点（反射箇所）にて調整するため、例えばその接続点のボンディング等の影響で実際のインピーダンスが変わり、容易に正確な調整が行えない可能性がある。一方、本発明を用いると、伝送線路内に反射箇所を作り込むため、ボンディング等の不確定な外的要因は加わらず、容易または正確にオーバーシュート波形を調整できる。
【００３７】
さらに、分割した伝送線路の長さを調整することで、オーバーシュートの時間を調整することも可能である。すなわち、図２の例では、伝送線路２１ｂを往復する時間がオーバーシュートが発生する時間となるため、その線路長の調整によって時間が可変となる。また、伝送線路２１ｂの長さを短くしてオーバーシュートが収まるまでの電流整定時間を短縮し、高速化を図ることも可能である。
【００３８】
第２に、リードライトＩＣの回路面積の低減または省電力化を実現できる。すなわち、特許文献１で述べたような従来技術においては、実用上オーバーシュート量を正確に調整するために出力インピーダンスの微調整が必要となることや、インピーダンス系が異なる伝送システムに対応するためなどから、出力ドライバ内にインピーダンス調整回路が必要となる可能性が考えられる。一方、本発明においては、このようなインピーダンス調整回路がなくても、伝送線路の設計によってオーバーシュートを正確に調整可能であり、またインピーダンス系が異なる伝送システムに対応することも可能であるため回路面積の低減が可能となる。さらに、リードライトＩＣ内にオーバーシュートを生成するための回路を設ける必要もないため、回路面積の低減または省電力化が可能となる。
【００３９】
なお、ここではＲＳ＝Ｚ１の場合で説明を行ったが、勿論ＲＳ＞Ｚ１としてもオーバーシュートを形成することができる。この場合は、伝送線路内で設定した反射箇所と、伝送線路と出力ドライバの接続点との両方を用いてオーバーシュートを形成することになる。
【００４０】
つぎに、これまでに述べた伝送線路１１の詳細な構成例について図５〜図７を用いて説明する。図５は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路の外形の一例を示すものであり、（ａ）は、伝送線路を備えたサスペンションの一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の伝送線路の詳細なサイズの一例を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）の５Ａ−５Ａ’間の断面図である。図６は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路の外形の他の一例を示すものであり、（ａ）は、伝送線路を備えたサスペンションの一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の伝送線路の詳細なサイズの一例を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）の６Ａ−６Ａ’間の断面図である。図７は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路の外形の更に他の一例を示すものであり、（ａ）は、伝送線路を備えたサスペンションの一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の伝送線路の詳細なサイズの一例を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）の７Ａ−７Ａ’間の断面図である。
【００４１】
図５（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、伝送線路５１，６１，７１は、例えばハードディスクドライブ内のサスペンション５３，６３，７３と呼ばれる部品上に設けられる。そして、伝送線路５１，６１，７１の一端は、サスペンション５３，６３，７３上に設けられたパッド５０，６０，７０に接続され、他端はサスペンション５３，６３，７３上に設けられた磁気ヘッド搭載部５２，６２，７２に接続される。このパッド５０，６０，７０には、リードライトＩＣ１０が接続され、磁気ヘッド搭載部５２，６２，７２には、磁気ヘッド１２が搭載および接続される。
【００４２】
サスペンション５３，６３，７３は、主に磁気ヘッド１２と図示しない磁気ディスクとの間隔を一定に保つために機能する。過去においては、伝送線路としてツイストペア線等のワイヤを用いることがあったが、近年においては、伝送線路がサスペンションに組み込まれた所謂ワイヤレスタイプのサスペンションが用いられる。
【００４３】
このようなワイヤレスタイプのサスペンションに伝送線路を組み込む際に、ハードディスクドライブの仕様に応じて、例えば、図５（ｂ）,（ｃ）〜図７（ｂ）,（ｃ）に示すようなサイズの伝送線路を組み込むとよい。まず、図５および図６は、例えば２．５インチサイズのハードディスクドライブを含むモバイル機器などを対象とした伝送線路の構成例となっている。
【００４４】
図５に示す伝送線路５１は、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、パッド５０より磁気ヘッド搭載部５２側に向けて、伝送線路５１ａと伝送線路５１ｂと伝送線路５１ｃを設けた３分割構成となっている。伝送線路５１ａ，５１ｂ，５１ｃは共に、配線長１０ｍｍ、配線厚８μｍおよび配線下部の誘電体５４の厚さ５μｍを備えるが、それぞれの配線幅が異なっている。ここでは、伝送線路５１ａ、５１ｂ、５１ｃが、それぞれ配線幅２５μｍ、５０μｍ、７５μｍを備えるものとする。
【００４５】
このように配線幅および配線厚、ならびに誘電体の厚さを調整することで、例えば図８および図９に示すように伝送線路の特性インピーダンスを正確に、また容易に調整することが可能となる。図８は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路のサイズと特性インピーダンスとの関係の一例を示すグラフである。図９は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路下部の誘電体の厚さと特性インピーダンスとの関係の一例を示すグラフである。
【００４６】
図８では、誘電体の厚さを固定値（５μｍ）、伝送線路の厚さｔを３種類（ｔ＝１６μｍ，８μｍ，６μｍ）として、それぞれの伝送線路の幅Ｗを変えた場合の特性インピーダンスの変化を示している。図９では、伝送線路の厚さｔと幅Ｗを共に固定値（ｔ＝８μｍ、Ｗ＝７５μｍ）として、誘電体の厚さを変えた場合の特性インピーダンスの変化を示している。この図８に基づくと、図５に示した伝送線路５１ａ、５１ｂ、５１ｃの特性インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３は、それぞれ、６５Ω、５０Ω、３５Ωとなる。
【００４７】
また、図６に示す伝送線路６１も、図５と同様に、パッド６０より磁気ヘッド搭載部６２側に向けて、伝送線路６１ａと伝送線路６１ｂと伝送線路６１ｃを設けた３分割構成となっている。伝送線路６１ａ，６１ｂ，６１ｃは共に、配線長１０ｍｍ、配線幅７５μｍおよび配線下部の誘電体６４の厚さ５μｍを備えるが、図５と異なりそれぞれの配線厚が異なっている。ここでは、伝送線路６１ａ、６１ｂ、６１ｃが、それぞれ配線厚１６μｍ、８μｍ、６μｍを備えるものとする。したがって、図８に基づくと、伝送線路６１ａ、６１ｂ、６１ｃの特性インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３は、それぞれ、６５Ω、６０Ω、５５Ωとなる。
【００４８】
図７は、例えば３．５インチサイズのハードディスクドライブを含むサーバ機器などを対象とした伝送線路の構成例となっている。図７に示す伝送線路７１は、パッド７０より磁気ヘッド搭載部７２側に向けて、伝送線路７１ａと伝送線路７１ｂと伝送線路７１ｃと伝送線路７１ｄを設けた４分割構成となっている。伝送線路７１ａ，７１ｂ，７１ｃ,７１ｄは共に、配線長１０ｍｍ、配線厚６μｍおよび配線下部の誘電体７４の厚さ５μｍを備えるが、それぞれの配線幅が異なっている。ここでは、伝送線路７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄが、それぞれ配線幅５０μｍ、６０μｍ、７０μｍ、８０μｍを備えるものとする。したがって、図８に基づくと、伝送線路７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄの特性インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４は、それぞれ、５０Ω、４５Ω、４０Ω、３５Ωとなる。
【００４９】
以上のように、伝送線路の幅または厚さ、若しくはここでは示していないが誘電体の厚さを調整することで、各種の伝送システムに応じて最適なオーバーシュートを生成する伝送線路を、容易に構築することが可能となる。なお、図５〜図７では、各種の伝送システムに適した伝送線路の構成例を示したが、勿論これらに限定されるものではなく、前述したような特性インピーダンスの条件を満たす範囲内で、伝送線路の分割数およびその特性インピーダンスの値は種々変更可能である。
【００５０】
図１０は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路の分割数と磁気ヘッドへの入力波形との関係を示す波形図である。図１０においては、例えば、図１での伝送線路１１ａの特性インピーダンスＺ１を６５Ω、伝送線路１１ｃの特性インピーダンスＺｎを３５Ωとし、伝送線路１１ｂの変更によって伝送線路１１を２分割（伝送線路１１ｂが無い状態）、３分割、６分割および１６分割と変更した際の、磁気ヘッドにおける入力波形の変化を示している。なお、６分割および１６分割では、言うまでもなくＺ１に近い側の伝送線路がＺｎに近い側の伝送線路より特性インピーダンスが大きくなるように分割を行っている。また、出力ドライバ１０ａの出力インピーダンスＺＳは６５Ωであり、磁気ヘッド１２のインピーダンスは約６Ω程度である。
【００５１】
図１０から判るように、磁気ヘッドにおける入力波形は、伝送線路の分割数にはさほど大きく依存しない。したがって、少なくとも特性インピーダンスＺ１と特性インピーダンスＺｎの値を定めた２分割の伝送線路を構築すればよく、Ｚ１とＺｎの間の更なる分割は、サスペンションの構造上の設計容易性や、オーパーシュート波形の微調整などを考慮して行えばよい。なお、実用上は、その設計容易性などから２分割〜４分割程度が望ましい。
【００５２】
図１１は、図１の磁気記録装置において、その伝送線路を３分割した構成の一例を示す等価回路図である。図１２は、図１１の磁気記録装置において、その動作の一例を示す波形図であり、（ａ）は、波形生成器の出力電圧波形、（ｂ）は、出力ドライバの出力端の電流波形、（ｃ）は、磁気記録ヘッドへ入力電流波形を示すものである。
【００５３】
図１１に示す等価回路では、出力ドライバ１０ａを表す波形生成器１０ａ１より出力抵抗ＲＳ（５０Ω）を介して波形が出力され、その出力波形が、特性インピーダンスＺ１（５０Ω）の伝送線路１１１ａと特性インピーダンスＺ２（４５Ω）の伝送線路１１１ｂと特性インピーダンスＺ３（４０Ω）の伝送線路１１１ｃを介して特性インピーダンスＺＬの磁気記録ヘッド１２ａに入力される。
【００５４】
このような等価回路において、波形生成器１０ａ１より、図１２（ａ）に示すような電圧パルスが出力されると、磁気記録ヘッド１２ａに対して図１２（ｃ）に示すような電流波形が入力される。この図１２（ｃ）から判るように、磁気記録ヘッド１２ａに対する入力電流波形には、磁気記録ヘッド１２ａに対して最初の電流波形が入力された後、そこで発生した反射電流が、伝送線路１１１ｂと伝送線路１１１ｃの接続点および伝送線路１１１ａと伝送線路１１１ｂの接続点において反対極性となって再反射されるため、オーバーシュートが含まれている。したがって、電流波形の立ち上がり時間および立ち下り時間を早くすることができ、また、電流整定時間も短くすることができるため高速化が可能となる。
【００５５】
ところで、これまでに述べたような磁気記録装置は、特に図１３に示すようなハードディスクドライブに適用して有益なものとなる。図１３は、本発明の一実施の形態による磁気記録装置において、図１の磁気記録装置をハードディスクドライブに適用した際のその全体構成の一例を示すものであり、（ａ）はその外形の一例を示す斜視図、（ｂ）はその回路構成の一例を示すブロック図である。
【００５６】
図１３（ａ）に示すハードディスクドライブ（磁気記録装置）は、例えば、磁気ヘッド１３９と、リードライトＩＣ（プリアンプ）１３２と、リードチャネルＩＣ１３３と、磁気ディスク１３４と、サスペンション１３１と、磁気ヘッド１３９とリードライトＩＣ１３２とを接続する伝送路（１）１３０と、リードライトＩＣ１３２とリードチャネルＩＣ１３３とを接続する伝送路（２）１３８などを含んでいる。磁気ディスク１３４は、垂直方向または水平方向に磁気異方性を有し、サスペンション１３１上に搭載された磁気ヘッド１３９によって磁気データの読み出しおよび書き込みが行われる。
【００５７】
サスペンション１３１は、磁気ヘッド１３９の他、リードライトＩＣ１３２などが搭載される場合もあり、これらを接続する伝送路（１）１３０としてこれまでに述べたような伝送線路が用いられる。なお、サスペンション１３１は、図５で述べた磁気ディスク１３４と磁気ヘッド１３９との間隔を一定に保つ機能の他、データの記憶箇所に応じて磁気ヘッド１３９を磁気ディスク１３４上で移動させる機能なども備えている。
【００５８】
また、このようなハードディスクドライブを制御する回路は、例えば図１３（ｂ）のようになっている。ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３５は、ハードディスクドライブとホストシステム（パーソナルコンピュータやディジタル機器）とのインタフェースを構成し、リード／ライトデータの転送制御などを行う。リードチャネルＩＣ１３３は、データ変調／復調などといった信号処理を行う。リードライトＩＣ１３２や磁気ヘッド１３９は、図１等で述べたような機能を備えている。モータ制御（サーボ）ＩＣ１３６は、サスペンション１３１の動作機構や磁気ディスク１３４の回転機構といったサーボ機構１３７の制御を行う。
【００５９】
このようなハードディスクドライブは、近年、小型化や低消費電力化が進んでおり、例えばリードライトＩＣ１３２をサスペンション１３１上に搭載する場合には、更なる小型化が要求される。そこで、本発明を用いることで、前述したようにリードライトＩＣ１３２の小型化および低消費電力化が可能となり、このような要求に対応することが可能となる。
【００６０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の磁気記録装置は、小型化および省電力が要求されるハードディスクドライブ搭載のモバイル機器などに適用して特に有益なものであり、これに限らず、磁気記録装置全般に関し、その書き込みの高速化技術および省電力化技術として広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施の形態による磁気記録装置において、その構成の一例を示す概略図である。
【図２】図１の磁気記録装置において、その等価回路の一例を示す図である。
【図３】図２の等価回路において、その動作を説明するための図である。
【図４】図２の等価回路において、その各部の電流波形の一例を示す波形図であり、（ａ）は、波形生成器の出力電流波形、（ｂ）は、磁気記録ヘッドへの入力電流波形である。
【図５】図１の磁気記録装置において、その伝送線路の外形の一例を示すものであり、（ａ）は、伝送線路を備えたサスペンションの一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の伝送線路の詳細なサイズの一例を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）の５Ａ−５Ａ’間の断面図である。
【図６】図１の磁気記録装置において、その伝送線路の外形の他の一例を示すものであり、（ａ）は、伝送線路を備えたサスペンションの一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の伝送線路の詳細なサイズの一例を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）の６Ａ−６Ａ’間の断面図である。
【図７】図１の磁気記録装置において、その伝送線路の外形の更に他の一例を示すものであり、（ａ）は、伝送線路を備えたサスペンションの一例を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の伝送線路の詳細なサイズの一例を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）の７Ａ−７Ａ’間の断面図である。
【図８】図１の磁気記録装置において、その伝送線路のサイズと特性インピーダンスとの関係の一例を示すグラフである。
【図９】図１の磁気記録装置において、その伝送線路下部の誘電体の厚さと特性インピーダンスとの関係の一例を示すグラフである。
【図１０】図１の磁気記録装置において、その伝送線路の分割数と磁気ヘッドへの入力波形との関係を示す波形図である。
【図１１】図１の磁気記録装置において、その伝送線路を３分割した構成の一例を示す等価回路図である。
【図１２】図１１の磁気記録装置において、その動作の一例を示す波形図であり、（ａ）は、波形生成器の出力電圧波形、（ｂ）は、出力ドライバの出力端の電流波形、（ｃ）は、磁気記録ヘッドへ入力電流波形を示すものである。
【図１３】本発明の一実施の形態による磁気記録装置において、図１の磁気記録装置をハードディスクドライブに適用した際のその全体構成の一例を示すものであり、（ａ）はその外形の一例を示す斜視図、（ｂ）はその回路構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の前提として検討した従来技術による磁気記録装置において、その構成の一例を示す概略図である。
【図１５】図１４の磁気記録装置において、その動作の一例を示す波形図であり、（ａ）はリードライトＩＣの出力電流の波形図、（ｂ）は磁気ヘッドへの入力電流の波形図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０，１３２，１４０  リードライトＩＣ
１０ａ，１４０ａ  出力ドライバ
１０ａ１  波形生成器
１１，１１ａ〜１１ｃ，２１ａ，２１ｂ，５１，５１ａ〜５１ｃ，６１，６１ａ〜６１ｃ，７１，７１ａ〜７１ｄ，１１１ａ〜１１１ｃ，１４１  伝送線路
１２，１３９，１４２  磁気ヘッド
１２ａ  磁気記録ヘッド
５０，６０，７０  パッド
５２，６２，７２  磁気ヘッド搭載部
５３，６３，７３，１３１  サスペンション
５４，６４，７４  誘電体
１３０，１３８  伝送路
１３３  リードチャネルＩＣ
１３４  磁気ディスク
１３５  ハードディスクコントローラ
１３６  モータ制御ＩＣ
１３７  サーボ機構
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図３】
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【図１０】
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