(57)【要約】【課題】  従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することを目的とする。【解決手段】  複合型磁気ヘッドの磁気出力不安定性の検査に際し、まず、特定条件の磁界を複合型磁気ヘッドに印加して（Ｓ２）複合型磁気ヘッドの出力電圧を測定し（Ｓ３）、次に、ノイズストレス磁界を印加（Ｓ４）した後に、再び、前出の特定条件の磁界を複合型磁気ヘッドに印加して（Ｓ５）複合型磁気ヘッドの出力電圧を測定し（Ｓ６）、最後に、これらの出力電圧の差と規格値を比較して良否判定を行う（Ｓ８）ことにより、外部からの影響による磁気出力不安定性不良を検出することができるので、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することができる。【選択図】    図２
2006302414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果素子およびインダクティブ素子を有する複合型磁気ヘッドの検査を行うに際し、
前記複合型磁気ヘッドの空気ベアリング面にあらかじめ定めた特定の条件の略垂直磁界を印加する第１の印加工程と、
前記第１の条件での磁界印加時に出力する前記磁気抵抗効果素子の出力電圧を測定する第１の測定工程と、
前記空気ベアリング面に略平行にノイズストレス磁界を印加するノイズストレス磁界印加工程と、
前記空気ベアリング面に前記特定の条件の略垂直磁界を印加する第２の印加工程と、
前記第２の印加工程時に出力する前記磁気抵抗効果素子の出力電圧を測定する第２の測定工程と、
前記第１の測定工程で測定した電圧と前記第２の測定工程で測定した電圧を比較して前記複合型磁気ヘッドの良否判定を行う判定工程と
を有することを特徴とする複合型磁気ヘッドの検査方法。
【請求項２】
前記ノイズストレス磁界印加工程，前記第２の印加工程，前記第２の測定工程および判定工程を順番に複数回繰り返し、前記複合型磁気ヘッドが不良に至るノイズストレス磁界印加回数を検査することを特徴とする請求項１記載の複合型磁気ヘッドの検査方法。
【請求項３】
前記ノイズストレス磁界印加工程，前記第２の印加工程，前記第２の測定工程および判定工程を順番に複数回繰り返し、前記ノイズストレス磁界印加工程の際に、印加毎に印加角度を変更することにより、前記複合型磁気ヘッドが不良となる印加角度を検査することを特徴とする請求項１記載の複合型磁気ヘッドの検査方法。
【請求項４】
前記ノイズストレス磁界が直流磁界であることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３のいずれかに記載の複合型磁気ヘッドの検査方法。
【請求項５】
前記ノイズストレス磁界が交流磁界であることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３のいずれかに記載の複合型磁気ヘッドの検査方法。
【請求項６】
前記ノイズストレス磁界の磁界強度が‐３００エルステッド〜＋３００エルステッドの範囲であることを特徴とする請求項５記載の複合型磁気ヘッドの検査方法。
【請求項７】
磁気抵抗効果素子およびインダクティブ素子を有する複合型磁気ヘッドの検査装置であって、
前記複合型磁気ヘッドに磁界を印加する磁場発生用コイルと、
入力された電流の電圧を増幅するコイル用電流増幅器と、
発生する磁界を制御する電流を前記コイル用電流増幅器を介して前記磁場発生用コイルに供給するコントロールユニットと、
前記コントロールユニットを制御する制御用コンピュータと、
前記複合型磁気ヘッドにセンス電流を供給するセンス電流供給源と、
前記複合型磁気ヘッドからの出力電圧を増幅する出力電圧増幅器と、
前記出力電圧増幅器で増幅された前記出力電圧を測定して測定結果を前記制御用コンピュータに保存するデジタルオシロスコープと
を有し、前記磁場発生用コイルから前記複合型磁気ヘッドにノイズストレス磁界を印加し、ノイズストレス磁界印加前後の特定条件での磁界印加，センス電流供給時の前記複合型磁気ヘッドからの出力電圧を比較することにより、前記複合型磁気ヘッドの良否判定を行うことを特徴とする複合型磁気ヘッドの検査装置。
【請求項８】
前記特定条件での磁界印加を磁気記憶媒体から行うことを特徴とする請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置。
【請求項９】
前記ノイズストレス磁界が直流磁界であることを特徴とする請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置。
【請求項１０】
前記ノイズストレス磁界が交流磁界であることを特徴とする請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置。
【請求項１１】
前記ノイズストレス磁界の磁界強度が−３００エルステッド〜＋３００エルステッドの範囲であることを特徴とする請求項１０記載の複合型磁気ヘッドの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク等の磁気媒体から再生を行うための磁気抵抗効果（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を有する読み出しヘッド部と、磁気媒体への書き込みを行うインダクティブ素子を有する書き込みヘッド部とを備えた複合型磁気ヘッドの検査方法および複合型磁気ヘッドの検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度化に対応した再生用ヘッドとして、磁界の強さに応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を用いた複合型磁気ヘッドが知られている。複合型磁気ヘッドは、一般にはＭＲヘッドとよばれ、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲヘッド（Ａｎｉｓｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）や、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲヘッド（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）等がある。
【０００３】
近年、複合型磁気ヘッドは、電磁誘導を利用しないため再生出力の大きさがディスクの回転数に依存せず、また、記録密度が上昇した場合には少ない磁界の強さで電気抵抗が変化するＧＭＲヘッドを使用することで十分な再生出力を得てきている。しかし、そのＧＭＲ素子を備えた複合型磁気ヘッドは感度が高い反面、構造が複雑であるため、外部からの影響を受けやすくバルクハウゼンノイズ等の不安定性が生じやすい傾向にある。
【０００４】
ノイズによる不良を潜在的に持った複合型磁気ヘッドでは正常な再生動作ができないため、これら複合型磁気ヘッドの製造または組み立て時においては、複合型磁気ヘッドがバルクハウゼンノイズ等のノイズが発生していないかどうかを適切な評価方法で確認して使用する必要がある。
【０００５】
このようなバルクハウゼンノイズ等の不安定要素を生じている複合型磁気ヘッドの検査方法として、磁気複合型磁気ヘッドの空気ベアリング面に略垂直に交流漏洩磁界を印加し、この漏洩磁界の変化に対する複合型磁気ヘッドの電磁変換特性を得るようにした複合型磁気ヘッドの検査方法があり、バルクハウゼンノイズを発生する複合型磁気ヘッドであるか否かを確認することは可能である（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２０２４号公報
【特許文献２】特開平８−３２９４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の検査方法は複合型磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子におけるバルクハウゼンノイズの発生の有無を検出するためのものであり、バルクハウゼンノイズによる出力異常とは異なる複合型磁気ヘッドの再生出力不安定性による不良の検査に適用することはできない。このような出力不安定性は、検査の繰り返し回数を多大にしてその検出確率を高める以外、従来の検査方法では不可能であった。繰り返し回数を膨大にすることは製造率低下を招き、さらには検出能力も低いと言う問題があった。特に、ＧＭＲ素子を備えた複合型磁気ヘッドは、感度が高く、また構造が複雑であるため、外部からの影響を受けやすいため、出力不安定性が生じやすい傾向にある。さらに、前述したように感度の高いＧＭＲ素子を備えた複合型磁気ヘッドの場合、その組み込まれたＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）においてその波形変化を検出するには、ＨＤＤ装置において長時間の連続書き込み、読み出しのテストなどを行う回数と時間が多大となるため、複合型磁気ヘッドの検査方法としては実用的ではない。また、従来から、複合型磁気ヘッドの微少なバルクハウゼンノイズは、複合型磁気ヘッドの再生部であるＧＭＲストライプの強磁性体内の欠陥や不純物等により、外部磁場により磁壁が移動する際にひっかかりながら移動、または、ひっかかったままの状態になり、ポッピングしたような跳ねたノイズとなることが知られている。これは磁区の境界である磁壁では磁気モーメントが１８０度回転することが知られており、ＧＭＲストライプ内ではその抵抗変化が起きる際、磁壁の移動がおきていることから推されている。
【０００７】
しかし、ＧＭＲ素子を用いた複合型磁気ヘッドの場合、そのＧＭＲ素子が受ける磁気的外乱は、昨今では新たに様々な発生要素が危惧されている。特に、近年では、車載としての利用や、携帯電話などに使用される携帯用の記録媒体としてのＨＤＤが多くなっている。これらの新しい用途によって、複合型磁気記録ヘッドのさらされる環境も変わりつつある。これにより発生する様々な磁気的外乱によって、複雑な構造を持った磁気抵抗薄膜を囲むように積層された磁気シールド膜、磁気抵抗薄膜にバイアスの役となっているパーマネントマグネット層の部分的な界面が不可逆的磁化特性によって異常をきたし、ＧＭＲ素子の磁化が変化するようになる。そして、これらの変化によって出力変動が発生し、遂には再生が行われなくなることもあるという問題点があった。
【０００８】
上記問題点を解決するために、本発明の複合型磁気ヘッドの検査方法および複合型磁気ヘッドの検査装置は、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の複合型磁気ヘッドの検査方法は、磁気抵抗効果素子およびインダクティブ素子を有する複合型磁気ヘッドの検査を行うに際し、前記複合型磁気ヘッドの空気ベアリング面にあらかじめ定めた特定の条件の略垂直磁界を印加する第１の印加工程と、前記第１の条件での磁界印加時に出力する前記磁気抵抗効果素子の出力電圧を測定する第１の測定工程と、前記空気ベアリング面に略平行にノイズストレス磁界を印加するノイズストレス磁界印加工程と、前記空気ベアリング面に前記特定の条件の略垂直磁界を印加する第２の印加工程と、前記第２の印加工程時に出力する前記磁気抵抗効果素子の出力電圧を測定する第２の測定工程と、前記第１の測定工程で測定した電圧と前記第２の測定工程で測定した電圧を比較して前記複合型磁気ヘッドの良否判定を行う判定工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の複合型磁気ヘッドの検査方法は、請求項１記載の複合型磁気ヘッドの検査方法において、前記ノイズストレス磁界印加工程，前記第２の印加工程，前記第２の測定工程および判定工程を順番に複数回繰り返し、前記複合型磁気ヘッドが不良に至るノイズストレス磁界印加回数を検査することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の複合型磁気ヘッドの検査方法は、請求項１記載の複合型磁気ヘッドの検査方法において、前記ノイズストレス磁界印加工程，前記第２の印加工程，前記第２の測定工程および判定工程を順番に複数回繰り返し、前記ノイズストレス磁界印加工程の際に、印加毎に印加角度を変更することにより、前記複合型磁気ヘッドが不良となる印加角度を検査することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の複合型磁気ヘッドの検査方法は、請求項１または請求項２または請求項３のいずれかに記載の複合型磁気ヘッドの検査方法において、前記ノイズストレス磁界が直流磁界であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の複合型磁気ヘッドの検査方法は、請求項１または請求項２または請求項３のいずれかに記載の複合型磁気ヘッドの検査方法において、前記ノイズストレス磁界が交流磁界であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の複合型磁気ヘッドの検査方法は、請求項５記載の複合型磁気ヘッドの検査方法において、前記ノイズストレス磁界の磁界強度が‐３００エルステッド〜＋３００エルステッドの範囲であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置は、磁気抵抗効果素子およびインダクティブ素子を有する複合型磁気ヘッドの検査装置であって、前記複合型磁気ヘッドに磁界を印加する磁場発生用コイルと、入力された電流の電圧を増幅するコイル用電流増幅器と、発生する磁界を制御する電流を前記コイル用電流増幅器を介して前記磁場発生用コイルに供給するコントロールユニットと、前記コントロールユニットを制御する制御用コンピュータと、前記複合型磁気ヘッドにセンス電流を供給するセンス電流供給源と、前記複合型磁気ヘッドからの出力電圧を増幅する出力電圧増幅器と、前記出力電圧増幅器で増幅された前記出力電圧を測定して測定結果を前記制御用コンピュータに保存するデジタルオシロスコープとを有し、前記磁場発生用コイルから前記複合型磁気ヘッドにノイズストレス磁界を印加し、ノイズストレス磁界印加前後の特定条件での磁界印加，センス電流供給時の前記複合型磁気ヘッドからの出力電圧を比較することにより、前記複合型磁気ヘッドの良否判定を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の複合型磁気ヘッドの検査装置は、請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置において、前記特定条件での磁界印加を磁気記憶媒体から行うことを特徴とする。
請求項９記載の複合型磁気ヘッドの検査装置は、請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置において、前記ノイズストレス磁界が直流磁界であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の複合型磁気ヘッドの検査装置は、請求項７記載の複合型磁気ヘッドの検査装置において、前記ノイズストレス磁界が交流磁界であることを特徴とする。
請求項１１記載の複合型磁気ヘッドの検査装置は、請求項１０記載の複合型磁気ヘッドの検査装置において、前記ノイズストレス磁界の磁界強度が−３００エルステッド〜＋３００エルステッドの範囲であることを特徴とする。
【００１８】
以上により、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の複合型磁気ヘッドの検査方法および複合型磁気ヘッドの検査装置によると、複合型磁気ヘッドの磁気出力不安定性の検査に際し、まず、特定条件の磁界を複合型磁気ヘッドに印加して複合型磁気ヘッドの出力電圧を測定し、次に、ノイズストレス磁界を印加した後に、再び、前出の特定条件の磁界を複合型磁気ヘッドに印加して複合型磁気ヘッドの出力電圧を測定し、最後に、これらの出力電圧の差と規格値を比較して良否判定を行うことにより、外部からの影響による磁気出力不安定性不良を検出することができるので、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の複合型磁気ヘッドの検査装置における実施の形態を図１，図３，図４を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の複合型磁気ヘッドにおける磁気抵抗効果素子の検査装置の回路構成を示す装置概略図である。図３（ａ）は本発明の複合型磁気ヘッドの拡大図、図３（ｂ）は本発明の複合型磁気ヘッドの拡大側面図であり、図１で示す複合型磁気ヘッド１の拡大図である。図４は本発明の複合型磁気ヘッドの要部拡大図であり、図３のスライダ２３がメディアと接する面である空気ベアリング面２２を正面から見たヘッド部の図である。
【００２１】
図１において、１は検査対象である複合型磁気ヘッドである。
まず、図３を用いて複合型磁気ヘッドの構成について説明する。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、複合型磁気ヘッド１はサスペンション２４にスライダ２３を接着した形態をしている。スライダ２３のメディアと接触する面は空気ベアリング面２２と呼ぶ。スライダ２３のメディアとの接触面である空気ベアリング面２２の表面には磁気ディスク等の磁気媒体から再生を行う磁気抵抗効果素子（以下ＧＭＲ素子と称する）２０を有する読み出しヘッド部と、磁気媒体への書き込みを行うインダクティブ素子２１を有する書き込みヘッド部とを備えている。
【００２２】
図４は図３（ａ）におけるＧＭＲ素子２０とインダクティブ素子２１の近傍の要部拡大図を示している。ＧＭＲ素子２０はウエハ上に形成された下部シールド２８と上部シールド２９の間に製膜行う。シールドの材料としてはＦｅＮｉやＦｅＡｌなどが使用され電気メッキなどの周知の技術によって形成される。インダクティブ素子２１は上部シールド２９を形成した後、製膜形成おこなう。複合型磁気ヘッド１は製造工程において、多数の磁気ヘッドを、二次元的に配列してウエハ上に成膜し、その後、このウエハから、複数の磁気ヘッドが直線状に配列されたブロックを切り出すという行程をとる。その後、空気ベアリング面２２を研磨して加工を終える。最後に、ヘッドブロック状態に切り落とされ、スライダ２３となる。そして、図３に示したとおりスライダ２３はサスペンション２４と接着剤（図示しない）で貼り付けられ、複合型磁気ヘッド１として構成される。
【００２３】
図１において、２はセンス電流供給源、３は出力電圧増幅器、４は磁場発生用コイル、５はコイル用電流増幅器、６は任意波形発生器（以下コントロールユニットと称する）、７はデジタルオシロスコープ、８は制御用コンピュータであり検査後の評価結果の算出と表示も行うことができる。センス電流供給源２と出力電圧増幅器３は併せてアンプユニット１０とも呼ばれる。
【００２４】
以下各部の動作を図１，図３に従って説明する。通常ＨＤＤ装置において複合型磁気ヘッド１および磁気記録媒体を使用する場合、その記録再生時に、スライダ２３は回転する磁気記録媒体と一定隙間を設けながら、空気ベアリング面２２と磁気記録媒体とが概ね平行になるように浮上し、その隙間の中で、ＧＭＲ素子２０は磁気記録媒体の漏れ磁束を略垂直方向感知し、プリアンプを通してその抵抗変化を増幅して出力する。
【００２５】
本実施例は、磁気記録媒体を使用しないで、複合型磁気ヘッド１のＧＭＲ素子２０特性を評価する方法の例を述べる。
まず、コントロールユニット６にて生成された電圧は、電流増幅器５により増幅され磁場発生用コイル４に励磁電流を供給し、磁場発生用コイル４から漏洩磁界を発生させる。発生した漏洩磁界の強度、周波数、極性、回数の設定はコントロールユニット６に接続されている制御用コンピュータ８により詳細な設定が可能である。複合型磁気ヘッド１を磁場発生用コイル４に位置合わせを行った後に装着することにより、ＧＭＲ素子２０に必要な漏洩磁界を略垂直方向に印加することができる。例えば、ＧＭＲ素子２０の標準特性を測定する場合、ＧＭＲ素子２０へ磁界強度±５０〜±１００エルステッド印加し、さらに２〜５ｍＡのセンス電流をセンス電流供給源２より付与することによって、ＧＭＲ素子２０は漏洩磁界に対応した出力電圧を発生することになる。この出力電圧を出力電圧増幅器３で増幅された後にデジタルオシロスコープ７に取り込み、信号処理を行って制御用コンピュータ８にて解析が行われる。
【００２６】
以上の検査装置のように、コントロールユニット６から任意の電流を磁場発生用コイル４に入力して生成した磁界と、センス電流供給源２から供給される任意の電流を複合型磁気ヘッド１に印加可能な構成であるため、複合型磁気ヘッド１にノイズストレス磁界を印加する前後に、複合型磁気ヘッド１に同一条件の磁界を印加した時の出力電圧を測定して、それらの値を比較することにより、外部からの影響による磁気出力不安定性不良を検出することができ、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することができる。
【００２７】
次に、図１，図２，図３，図５を用いて上記複合型磁気ヘッドの検査装置による本発明の複合型磁気ヘッドの検査方法を詳細に説明する。
図２は本発明の複合型磁気ヘッドの検査方法を示すフローチャートであり、本発明の実施の形態に示す制御用コンピュータのプログラムを含めた評価手順を表すフローチャートである。図５はノイズストレス磁界がＧＭＲ素子に与える影響を説明するための図である。
【００２８】
まずはステップＳ１にて、固定されている複合型磁気ヘッド１の、検査すべきＧＭＲ素子２０の位置あわせを手動にて行う。ここで指示した図２のステップＳ１の位置あわせとは、図１の磁場発生用コイル４に複合型磁気ヘッド１を挿入することを表す。尚、この位置あわせの前には、図１の磁場発生用コイル４に対し、他の磁場測定器などを用いて予め磁場が安定して供給される位置を見つけておくことが好ましい。
【００２９】
次いでステップＳ２にて、複合型磁気ヘッド１のＧＭＲ素子２０に印加するセンス電流の大きさと磁場発生コイル４から印加する漏洩磁界の大きさ、周波数が設定された後、前記の設定値に基づいた磁界が磁場発生コイル４から複合型磁気ヘッド１へ印加される。周知のように、磁気発生用コイル４は、印加される電流に比例した大きさの磁界をコイルが巻かれたコアの隙間で発生させる。その隙間は、電流を流している間、漏洩磁界としてＧＭＲ素子２０に印加され続ける。ステップＳ２での磁気発生用コイル４より発生する漏洩磁界の印加方向は、複合型磁気ヘッドの空気ベアリング面２２に対して略垂直方向となる磁場印加を行う。印加される磁界強度として、例えば±５０〜±１００エルステッドの磁場印加中に、さらに２〜５ｍＡのセンス電流をセンス電流供給源２より付与することによって、ＧＭＲ素子２０は漏洩磁界に対応した出力電圧を発生することになる。
【００３０】
次いでステップＳ３にて、ステップＳ２の磁界発生によって得られたＧＭＲ素子２０の出力電圧を出力電圧増幅器３で増幅してデジタルオシロスコープ７により観測し、制御用コンピュータ８に出力され記録される。この時のＧＭＲ素子２０の出力電圧を初期状態とする。前記のとおりステップＳ２とステップＳ３で磁気発生用コイル４から印加される漏洩磁界の印加方向は空気ベアリング面２２に対して略垂直である。
【００３１】
次いでステップＳ４にて、図１の磁場発生用コイル４から、ノイズストレス磁界を発生させるために、空気ベアリング面２２に略水平もしくは斜めに磁界を印加する。その後、後出のステップＳ５〜ステップＳ８に示すように、ステップＳ２と同条件の印加を行ったときの出力電圧を測定し、電圧を比較することにより、不良判定を行う。ステップＳ４での印加は一定の範囲内で角度を変更して任意の回数印加し、その都度、ステップＳ５〜ステップＳ６をこなすようにすれば、何れの角度のノイズストレス磁界でＧＭＲ素子２０に影響が出るのかを明確にすることが出来る。また、Ｓ４を行った直後にステップＳ５〜ステップＳ６を繰り返し行って初期値であるＳ２の結果と比較しながら観測することで、ノイズストレス磁界の印加回数による影響も確認することが可能である。印加する磁界強度は±１００〜±５００エルステッドの直流または交流磁界とし、磁場発生コイル４より印加する。この場合、ＧＭＲ素子２０にはセンス電流を０（非通電状態）を付与し、純粋に磁場発生用コイル４から印加されるノイズストレス磁界のみの影響とする。ここでは、ＧＭＲ素子２０に磁界を印加する場合について説明しているが、ＧＭＲ素子２０のみに磁界を印加することが困難である場合には、複合型磁気ヘッド１全体に磁界を印加しても良い。
【００３２】
これらの前記ノイズストレス磁界がＧＭＲ素子２０に与える影響をより理解する為、図５に示す空気ベアリング面２２から見たＧＭＲ素子２０の積層構造を用いて説明する。
本発明ではノイズストレス磁界発生によってＧＭＲ素子２０の初期の特性状態を変化させることができる。ＧＭＲ素子２０は反強磁性膜のＡＦＭ層３１、固定側磁性膜のＰｉｎ層３２、非磁性層のＣｕ層３３、自由側磁性膜のＦｒｅｅ層３４の積層構造である。ＡＦＭ層３１は構成要素としてＰｉｎ層３２に隣接し、原子レベルでの相互作用により、磁性膜層であるＰｉｎ層３２の界面の磁化方向を反強磁性膜のＡＦＭ層３１の磁気モーメント方向に固定する役目をもつ。ＡＦＭ層３１としては、ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＣｒＭｎ、ＩｒＭｎ、ＰｄＭｎ、ＣｏＭｎなどがある。Ｃｕ層３３はＰｉｎ層３２とＦｒｅｅ層３４の間に介在し、ＧＭＲ効果発現のために重要な役目を担っている。磁性膜のＰｉｎ層３２やＦｒｅｅ層３４にはＣｏＦｅ、ＮｉＦｅなどがある。また、最近の高感度ＧＭＲ素子にはセンスティック構造をもつＰｉｎ層３２が使われる場合がある。パーマネントマグネット層３０はＦｒｅｅ層３４を確実に単磁区化する。さらに、センス電流印加時のＧＭＲ素子の磁界はパーマネントマグネット層３０の磁化の向きと一致するように設計される。Ｆｒｅｅ層３４の磁界は磁気ディスクからの磁界または、磁界発生コイル４によって磁化される磁化方向に磁界が変化し、Ｃｕ層３３を介して隣り合うＰｉｎ層３２の磁化の相対角に依存して抵抗変化を起こす。この抵抗変化はサスペンション２４に形成された回路であるリード２７を通って出力電圧増幅器３にて増幅され、出力電圧変化として出力される。パーマネントマグネット層３０は複雑な構造をもつ抵抗薄膜のＧＭＲ素子構造を有するＡＦＭ層３１、Ｐｉｎ層３２、Ｃｕ層３３、Ｆｒｅｅ層３４と磁気的界面３５を介して接している。本検査においては、磁界の向きの不均一性によるＧＭＲ素子からの出力電圧の変化を測定するのであるが、磁気的界面３５では、その磁界の向きが不均一になりやすく、特に、Ｆｒｅｅ層３４との界面においてその磁気的界面３５の不均一磁界の向きは初期の出力に影響を与えない。しかしながら、ノイズストレス磁界を印加することによって、ノイズストレス磁界の印加後には、不可逆的な磁気特性を持つ層を予め作り出すことができ、磁気的外乱によってバルクバウゼンノイズではないＧＭＲ素子２０変化状態を予め作ることができるため、ノイズストレス磁界印加前後の磁界の向きの不均一性による出力電圧の変化を測定することができる。
【００３３】
次いでステップＳ５にて、前述のステップＳ２と同じ条件で測定を行う。そこで得られたＧＭＲ素子２０の出力電圧はステップＳ６にて制御用コンピュータ８に出力され記録される。この時のＧＭＲ素子２０の状態をノイズストレス磁場印加後の特性として記録する。
【００３４】
次いでステップＳ７にて、ステップＳ４〜ステップＳ６までの測定を所定回数行ったかどうかを判定し、行っていない場合はステップＳ４に戻り図２の手順に則った測定を繰り返し行う。
【００３５】
前記の図２のステップＳ１〜ステップＳ７測定を基本ステップとして最低１基本セットを実施した後、最後に、ステップＳ８にて、ステップＳ３とステップＳ６で得られた出力電圧の差を求め、ＧＭＲ素子２０の出力不安定性の有無による良品、不良品の判定を行う。ここで、求めた差が規格内の場合は良品、規格を超えている場合は不良品と判定する。尚、測定の基本セットの繰り返し回数は、事前に本発明の実施の形態を実施し、大よその破壊レベルを認識することによって設定するか、または、ＧＭＲ素子のノイズストレス基準などより設定することが望ましい。また、実際の破壊レベルの把握による繰り返し回数の設定はあまり意味を持たず、むしろ、ステップ４で印加するノイズストレス磁界の磁界強度を徐々に上げていき、ステップ４でのノイズストレス磁界印加毎にステップＳ５〜ステップＳ６の磁界印加および電圧測定を繰り返すことが望ましい。また、ここでは、外部から磁界を印加した場合の検査方法について説明したが、磁気ディスク等の磁気記録媒体から印加される磁界を用いることもできる。
【００３６】
以上のように、複合型磁気ヘッドの磁気出力不安定性の検査に際し、まず、特定条件の磁界を複合型磁気ヘッドに印加して複合型磁気ヘッドの出力電圧を測定し、次に、ノイズストレス磁界を印加した後に、再び、前出の特定条件の磁界を複合型磁気ヘッドに印加して複合型磁気ヘッドの出力電圧を測定し、最後に、これらの出力電圧の差と規格値を比較して良否判定を行うことにより、外部からの影響による磁気出力不安定性不良を検出することができるので、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することができる。
【００３７】
次に、検査結果について図６，図７の例をあげて説明する。
図６（ａ）は本発明の不良品の検査結果例を示す図、図６（ｂ）は本発明の良品の検査結果例を示す図、図７は本発明のノイズストレス磁界条件を変化した場合の検査結果例を示す図である。
【００３８】
検査の条件として、センス電流４ｍＡ、ノイズストレス磁界として±１００、±２００、±３００、±４００、±５００エルステッドの交流磁界を空気ベアリング面２２に対して略水平に周波数１０Ｈｚで５秒間の印加を行った。そして、初期状態の出力電圧を１００％として、ノイズストレス磁界発生後の出力電圧を測定、変動率を算出した。
【００３９】
図６は実際のＨＤＤにおける長期の信頼性テストで良品（図６（ｂ））、不良品（図６（ａ））となった複合型磁気ヘッドを使用した。図６において、不良品の出力電圧は特定のノイズストレス磁界を印加後に大きく変動したのに対して、良品の出力電圧変動は見られない。良品は磁気的外乱により問題が発生せず、長期の信頼性テストでも問題が発生しなかったと推測できる。
【００４０】
図７には前述と同じく条件として、センス電流４ｍＡ、ノイズストレス磁界強度として±１００、±２００、±３００、±４００、±５００エルステッドの直流もしくは交流磁界を５秒間印加した。交流磁界の周波数は上記と同じく１０Ｈｚで行い、初期状態の出力電圧を１００％として、ノイズストレス印加後の出力電圧を測定後、変動率を算出した。出力電圧変動率１０％を判定基準として、同じく長期の信頼性テストでの良品、不良品の選別結果を選別精度として示す。また、ノイズストレス磁界を直流で実施した場合と交流で実施した場合、そして、ノイズストレス磁界を印加する方向で効果や精度に差が見られないか確認した。
【００４１】
ノイズストレス磁界印加方向としては、直流磁界発生方向では初期値を測定するときに用いている空気ベアリング面２２に対して略水平、また、交流でのノイズストレス磁界の印加方向は、空気ベアリング面２２に対して略４５度、略水平方向、略垂直方向の３方向にそれぞれノイズストレス磁界の印加を実施して効果の確認を行った。
【００４２】
これらの結果を図７を参照して説明する。まず、ノイズストレス磁界の印加磁場が±２００〜±３００エルステッド以下で、直流と交流にかかわらず、効果的な選別が行えることが分かる。但し、初期値に対し、ノイズストレス磁界の±２００〜±３００エルステッドの印加強度で、交流でのノイズストレス磁界を空気ベアリング面２２に対し略垂直に印加した従来の場合は変化が起こらなかった。
【００４３】
また、直流でのノイズストレス磁界の印加では、交流でのノイズストレス磁界の印加に比べて選別精度が低いことが分かる。本発明の実施の形態を用いた最良の結果は、図７の結果から、交流でのノイズストレス磁界を印加し、空気ベアリング面に略水平に印加することで不良品を短時間に精度よく検出することが可能となることが分かる。
【００４４】
本実施の形態における交流磁界であるノイズストレス磁界の印加にて、不可逆的な磁気特性を持つ層を効果的に発見できると推測するが、±４００エルステッドを超えるノイズストレス磁界の印加では、パーマネントマグネット層３０の磁力を逆に著しく低下させてしまいＦｒｅｅ層３４を着磁できなるため、逆に破壊させていると推測される。
【００４５】
これは初期状態のＦｒｅｅ層３４の磁化方向が変わることで出力電圧が低下していると推測される。±４００エルステッドを超えるノイズストレス磁界の印加は極めて慎重に導入することが望ましく、逆に破壊させてしまっては全く効果が見られなくなることから注意することが必要である。
【００４６】
また、結果としての提示は無いが、センス電流を６ｍＡにして効果を確認しても検出精度に変化は見られなかった。センス電流の増大は特に効果が見られなかった。
尚、本実施の形態で検出できるドライブの長期信頼性の不良品は約２％発生していることから、本発明の実施の形態を導入する事で、これに起因する複合型磁気ヘッドの不良を約１％に低減可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の複合型磁気ヘッドの検査方法および複合型磁気ヘッドの検査装置は、従来のバルクハウゼンノイズ検出では感知できなかった出力変動による不良を、再現性良く、かつ、短時間に検出することができ、磁気ディスク等の磁気媒体から再生を行うための磁気抵抗効果素子を有する読み出しヘッド部と、磁気媒体への書き込みを行うインダクティブ素子を有する書き込みヘッド部とを備えた複合型磁気ヘッドの検査方法および複合型磁気ヘッドの検査装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の複合型磁気ヘッドにおける磁気抵抗効果素子の検査装置の回路構成を示す装置概略図
【図２】本発明の複合型磁気ヘッドの検査方法を示すフローチャート
【図３】（ａ）本発明の複合型磁気ヘッドの拡大図（ｂ）本発明の複合型磁気ヘッドの拡大側面図
【図４】本発明の複合型磁気ヘッドの要部拡大図
【図５】ノイズストレス磁界がＧＭＲ素子に与える影響を説明するための図
【図６】（ａ）本発明の不良品の検査結果例を示す図（ｂ）本発明の良品の検査結果例を示す図
【図７】本発明のノイズストレス磁界条件を変化した場合の検査結果例を示す図
【符号の説明】
【００４９】
１    複合型磁気ヘッド
２    センス電流供給源
３    出力電圧増幅器
４    磁場発生用コイル
５    コイル用電流増幅器
６    コントロールユニット
７    デジタルオシロスコープ
８    制御用コンピュータ
１０    プリアンプユニット
２０    ＧＭＲ素子
２１    インダクティブ素子
２２    空気ベアリング面
２３    スライダ
２４    サスペンション
２７    リード
２８    下部シールド
２９    上部シールド
３０    バーマネントマグネット
３１    ＡＦＭ層
３２    Ｐｉｎ層
３３    Ｃｕ層
３４    Ｆｒｅｅ層
３５    磁気的界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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