(57)【要約】【課題】磁気ヘッドスライダの浮上量を、ヒータを用いて個体毎に調整する磁気ディスク装置の製造方法においては、ヘッドおよびゾーンに応じた適切な通電量を、出荷前に決定し設定する必要がある。【解決手段】筐体１に磁気記録再生部を構成する要素を組み込んだ後、磁気ヘッドスライダ５のヒータ５ｃへの通電量を徐々に増やしながら、再生素子５ｂにより磁気ディスク媒体３の特定のトラックにおいて磁気情報を再生する。再生信号の振幅をトラックの周方向の複数個所で測定し、測定した振幅のばらつきの増加から、磁気ヘッドスライダ５と磁気ディスク媒体３との接触を検知する。次に接触を検知したときの通電量から所定の値の通電量を差し引いた値を、当該磁気ヘッドスライダ５の適正通電量として記憶部１５に記憶（設定）する。【選択図】図１
2008181590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク媒体が取り付けられたスピンドルモータと、前記磁気ディスク媒体に近接浮上して磁気情報を記録再生する記録再生素子と該記録再生素子の近傍に配置された浮上量を調整するためのヒータを備えた磁気ヘッドスライダとを筐体に組み込むステップと、
前記ヒータへの通電量を徐々に増やしながら、前記記録再生素子により前記磁気ディスク媒体の特定のトラックにおいて磁気情報を再生するステップと、
前記再生ステップにおける再生信号の振幅を、前記トラックの周方向の複数個所で測定するステップと、
前記測定した振幅のばらつきの増加から、前記磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知するステップと、
前記接触を検知したときの通電量から所定の値の通電量を差し引いた値を、当該磁気ヘッドスライダの適正通電量として設定するステップと、
を含むことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記各測定箇所における再生信号振幅は、前記ヒータへの通電量が十分小さく磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体が接触していない状態において測定した参照値を、前記ヒータへの当該通電量において測定した値から差し引いたものであることを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
トラックの周方向に関して分割された各個所で測定された前記再生信号の振幅は、それらの全個所分の平均値で除して正規化してからばらつきを評価することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記再生信号の振幅を測定するステップにおいて、測定を行う複数箇所の間隔が一定ではなく可変であり、その最小変更単位が、前記磁気ディスク媒体の周速を３００ｋＨｚで除した距離より小さいことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記再生信号の振幅を測定するステップにおいて、測定を行う複数箇所の間隔が一定ではなくランダムであり、その最小変更単位が、前記磁気ディスク媒体の周速を３００ｋＨｚで除した距離より小さいことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記再生信号振幅を表すパラメータとして、ゲイン調整パラメータ（ヴァリアブル・ゲイン・アンプリファイア）を用いることを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気情報を再生するステップと、再生信号の振幅を測定するステップと、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知するステップと、磁気ヘッドスライダの適正通電量を設定するステップは、前記磁気ディスク媒体の異なる半径位置の複数のトラックで実行することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触の検知は、前記複数のトラック毎に設定された閾値を用いて行うことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気情報を再生するステップと、再生信号の振幅を測定するステップと、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知するステップと、磁気ヘッドスライダの適正通電量を設定するステップは、前記磁気ディスク媒体の内周部と、中周部と、外周部のトラックで実行することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気ヘッドスライダの適正通電量を設定するステップは、環境温度帯毎に、記録動作及び再生動作別に適正通電量を設定するステップであることを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１１】
磁気ディスク媒体が取り付けられたスピンドルモータと、前記磁気ディスク媒体に近接浮上して磁気情報を記録再生する記録再生素子と該記録再生素子の近傍に配置された浮上量を調整するためのヒータを備えた磁気ヘッドスライダとを筐体に組み込むステップと、
前記ヒータへの通電量を徐々に増やしながら、前記記録再生素子により前記磁気ディスク媒体の特定のトラックにおいて磁気情報を再生するステップと、
前記再生ステップにおける再生信号の振幅を、前記トラックの同じ箇所で複数回測定するステップと、
前記測定した振幅のばらつきの増加から、前記磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知するステップと、
前記接触を検知したときの通電量から所定の値の通電量を差し引いた値を、当該磁気ヘッドスライダの適正通電量として設定するステップと、
を含むことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気情報を再生するステップと、再生信号の振幅を複数回測定するステップと、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知するステップは、前記トラックの複数箇所で実行することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触の検知は、前記複数の測定箇所毎に設定された閾値を用いて行うことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記再生信号振幅を表すパラメータとして、ゲイン調整パラメータ（ヴァリアブル・ゲイン・アンプリファイア）を用いることを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記ヒータへの通電は、前記測定箇所の手前で開始し、測定箇所が通過した時点で終了することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記ヒータへの通電開始は、前記測定箇所の１００マイクロ秒以上１０００マイクロ秒以下手前であることを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気情報を再生するステップと、再生信号の振幅を測定するステップと、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知するステップと、磁気ヘッドスライダの適正通電量を設定するステップは、前記磁気ディスク媒体の内周部と、中周部と、外周部のトラックで実行することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１１に記載の磁気ディスク装置の製造方法において、
前記磁気ヘッドスライダの適正通電量を設定するステップは、環境温度帯毎に、記録動作及び再生動作別に適正通電量を設定するステップであることを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータにより磁気ヘッドスライダの一部を加熱して、磁気ディスク媒体から磁気ヘッドまでの距離（浮上量）を制御し、記録性能及び再生性能を向上する磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ機器をはじめ、ビデオレコーダなどの家電製品においても、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）が広く利用されるようになっている。こうした磁気ディスク装置は、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとを備えており、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上を浮上しつつ、磁気ディスク媒体を磁化し、また磁気ディスク媒体の磁化状態を読み取って、情報の記録、再生を行っている。ここで例えば情報の書き込みを行う際、磁気ディスク媒体と磁気ヘッドスライダとの間隔が狭まれば狭まるほど、磁気ヘッドが形成する磁場の広がりを小さくすることができ、磁気ディスク媒体上で磁化される面積が小さくなる。つまり、磁気ディスク装置の記録密度を上昇させるには、磁気ディスク媒体と磁気ヘッドとの隙間、すなわち磁気ヘッドスライダの浮上量を小さくすることが要求される。
【０００３】
そこで従来、磁気ヘッドスライダの浮上量を下げる技術として、例えば、特許文献１に記載されているように、記録再生素子の近傍に薄膜抵抗体などから成るヒータを取り付け、磁気ヘッドスライダの一部を加熱し熱膨張させて、記録再生素子を磁気ディスク側へ近接させるものがある。当該技術の適用形態としては、出荷前の検査時に個々の磁気ヘッドスライダの浮上量を検査し記憶しておき、使用時は当該磁気ヘッドスライダ固有の適正通電量と、磁気ディスク装置の使用状況（例えば、使用環境温度や使用環境圧力、記録・再生の対象となっている磁気ディスク媒体のゾーン、記録・再生などの動作モード等）とに応じてヒータの加熱量を制御するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３５５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、磁気ディスク装置の出荷前検査時に、個々の磁気ヘッドスライダの浮上量を検査する必要があるが、そのためには前記ヒータへの通電量を徐々に増やしてゆき、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク媒体に接触する現象を検知、記録し、接触時の通電量と、通電量と浮上変化量の比例係数から、もとの浮上量を逆算するという手法が有効である。
【０００６】
磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知する方法として、アコースティックエミッション（ＡＥ）センサなどの追加ハードウェアを必要としない最も簡便な方法は、接触時の磁気ヘッドスライダの振動を、磁気再生信号の変化から検出する方法である。
【０００７】
しかるに、磁気再生信号の変化をいかにして算出するかに関しては、これまでほとんど提案されていない。また、磁気再生信号をサンプリングする時間間隔が、接触振動波長のちょうど整数倍になってしまった場合、前記接触振動をうまく捉えることができない。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、磁気再生信号の変化を、どのようなパラメータを用いて、いかにして算出するか、具体的な方法を提供する。また、接触振動の周期を考慮して、接触状態を検知しそこなうことのない、信頼性の高い接触検知方法を提供する。さらに、これらの方法を用いて、製品出荷前に個々の磁気ヘッドスライダの適正通電量を設定する磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る磁気ディスク装置の製造方法においては、ヒータへの通電量を徐々に増やしながら磁気再生信号を監視して、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を判定する手続きを含み、周方向に関して分割された複数の箇所における磁気再生信号振幅データ群内のばらつきの増加、すなわち磁気再生信号振幅の空間変化の増大を以って接触の指標とする。磁気再生信号振幅を表すパラメータとしては例えば、ヴァリアブル・ゲイン・アンプリファイア（ＶＧＡ）を用いることができる。
【００１０】
上記各測定箇所における磁気再生信号振幅データは、ヒータへの通電量が十分小さく磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体が接触していない状態において測定された値を、当該通電状態において測定された値から差し引いたものであることが望ましい。
【００１１】
また、周方向に関して分割された複数の箇所において前記接触判定が行われるその間隔が、一定ではなく可変であり、その最小変更単位が、３００ｋＨｚに周速を乗じた距離より小さいことが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁気ディスク装置の製造方法において、磁気再生信号から磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体との接触を検知することにより、個々の磁気ヘッドスライダのヒータへの適正通電量を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の第一の実施形態について図面に基づき説明する。
［磁気ディスク装置の全体構成］
図２は、本発明の第一の実施形態に係る磁気ディスク装置全体のブロック図であり、図３は外観図であり、図４は磁気ヘッドスライダ及びその周辺部の構成図である。本実施形態に係る磁気ディスク装置１０は、スピンドルモータ２、磁気ディスク媒体３、キャリッジアセンブリ４、サスペンション４ａ、磁気ヘッドスライダ５、プリアンプ７、ボイスコイルモータ８、温度センサ９、リードライトチャネル１１、モータドライバ１２、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３、制御部１４、及び記憶部１５を含んで構成されており、筐体１に組み込まれている。
【００１４】
［磁気ヘッドスライダ］
スピンドルモータ２は、１枚または複数枚の円盤状の磁気ディスク媒体３を回転駆動する。キャリッジアセンブリ４は、ボイスコイルモータ８によって回転駆動され、その先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダ５を磁気ディスク媒体３上で、略半径方向に相対移動させる。この磁気ヘッドスライダ５は空気軸受面を備え、図４に示すように、磁気ディスク媒体３上に空気の圧力で浮上している。磁気ヘッドスライダ５はその内部に、磁気ディスク媒体３に対してデータを磁気的に記録する記録素子５ａと、記録されたデータを再生する再生素子５ｂとを備える。さらにこの磁気ヘッドスライダ５には、記録再生素子の近傍に、熱膨張変形を利用して記録再生素子と磁気ディスク媒体との間隔（浮上量）を調整するヒータ５ｃが設けられている。
【００１５】
［プリアンプ］
プリアンプ７は、記録するべき情報を表す信号の入力を受けて、当該信号を増幅して磁気ヘッドスライダ５の記録素子５ａに出力する。また、このプリアンプ７は、再生素子５ｂが出力する再生信号を増幅して出力する。さらに本実施の形態のプリアンプ７は、ヒータ５ｃに出力する電流量の指示の入力を受けて、当該指示された電流量の電流（あるいは電圧、電力）を、ヒータ５ｃに対して供給する。
磁気ヘッドスライダ５とリードライトチャネル１１を電気的に接続する経路の途中に、ボイスコイルモータ８による回転運動を変形吸収する可撓性の配線「フレキシブルプリンテッドケーブル」（ＦＰＣ）６があり、プリアンプ７はこのＦＰＣ６上にハンダ付け等で装着されている。
【００１６】
［全体構成（続き）］
温度センサ９は、磁気ヘッドスライダ５近傍の環境温度を検出し、検出した温度を表す信号を出力する。この温度センサ９は、例えばＦＰＣ６上に配置されてもよい。あるいはＨＤＣ１３、制御部１４などと同じく基板（カード）上に配置されてもよい。なお、基板（カード）は図３に示す筐体１の裏面に実装されている。
【００１７】
リードライトチャネル１１は、記録の対象となるデータをコード変調した信号をプリアンプ７に出力する。また、このリードライトチャネル１１は、プリアンプ７が出力する再生信号をコード復調し、復調して得たデータをＨＤＣ１３に出力する。
【００１８】
モータドライバ１２は、制御部１４から入力される指示に従って、スピンドルモータ２やボイスコイルモータ８に対して駆動電流を出力し、これらスピンドルモータ２やボイスコイルモータ８を動作させる
ＨＤＣ１３は、外部のホスト２０から転送された記録対象のデータやコマンドを受信し、また、リードライトチャネル１１が出力する再生データをホスト２０に転送する。
【００１９】
制御部１４は、磁気ヘッドスライダ５の位置制御を行うため、モータドライバ１２を制御する等、各部を制御する。この制御部１４は、マイクロコンピュータなどのプログラム制御デバイスであり、内蔵するプログラム、及び／又は記憶部１５に格納されているプログラムに従って動作している。本実施の形態では、この制御部１４が、ヒータ５ｃに供給するべき電流量を、プリアンプ７に対して指示する。
【００２０】
記憶部１５は、制御部１４で実行されるプログラムや、当該プログラムの実行に必要となるデータを格納している。さらにこの記憶部１５には、ヒータ５ｃの制御を行う際に制御部１４が参照し、プリアンプ７のヒータ制御レジスタにセットする値（ヒータ５ｃへの通電量に対応する制御パラメータ）を格納している。この制御パラメータの例（テーブル）については後に述べる。なお、この記憶部１５は、例えばＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能ＲＯＭ）などの不揮発性メモリを含む。更にこの記憶部１５は、磁気ディスク媒体３上の一部の領域も含むこともある。その場合前記制御パラメータは、製造時には磁気ディスク媒体３上に記憶され、使用時には電源投入後にまず磁気ディスク媒体３上から高速にアクセスできるメモリ上にコピーされて、ヒータ５ｃの制御において参照される。
【００２１】
［スライダおよびヒータの作り方］
磁気ヘッドスライダ５の概略形成方法を以下に述べる。まずアルミナ・炭化チタン焼結体（アルチックと呼ぶ）のウエハ５ｄ上に、多数のヒータ５ｃ、再生素子５ｂ、記録素子５ａ、およびそれらに通じる配線などを薄膜プロセスによって積層形成する。ヒータ５ｃは、アルチック部５ｄと再生素子５ｂの間に配置する。次にダイシングによってウエハ状態からバー状態、更には個々のスライダなどに切断分離する。それと前後してバー状態あるいはスライダ状態で、空気軸受面５ｆを平滑に研磨し、炭素保護膜を形成する。また、空気軸受面５ｆ上に効果的に空気圧力を発生させる形状のステップ軸受を形成する。
【００２２】
図５は、空気流出端面５ｇの側から見た、ヒータ５ｃ層の断面図である。ヒータ５ｃの材料は、ニッケル・クロム合金などの、比較的抵抗値の高い導電薄膜である。スパッタリングなどで一様な膜を形成した後、ミリングなどで不要部を除去して図５に示すような輪郭を形成する。除去した部分はアルミナなどの絶縁膜５ｅによって埋める。図４に示した本実施形態ではアルチック部５ｄと、再生素子５ｂの間にヒータ５ｃを配置したが、熱膨張によって記録再生素子部の浮上量を効果的に制御できる位置ならば別の位置でもよい。例えば記録素子５ａと再生素子５ｂの間でもよい。導電膜の厚さと、蛇行部分細線の長さと幅の比を適切に設計すれば、例えば１００オームなどの抵抗値を実現できる。
【００２３】
［第一の実施形態に係る磁気ディスク装置の製造方法］
図１は、本発明の第一の実施形態に係る磁気ディスク装置の製造方法を表すフロー図であり、図３に示す筐体１に磁気ディスク装置の各構成要素を実装した後の、最終工程を示す。背景技術において説明したように、磁気ディスク装置製造の最終工程である出荷前検査時に、個々の磁気ヘッドスライダ５の浮上量を検査し、ヒータ５ｃへの適正通電量を見積り、記憶部１５に記憶（設定）する必要がある。
【００２４】
適正通電量見積り手続きが開始すると（ステップ１００）、複数の磁気ヘッドスライダ５のうち最初の磁気ヘッドスライダを磁気ディスク媒体３の特定のゾーンの特定のトラックに位置付ける（ステップ１０１）。まずヒータ５ｃへの通電量を初期値に設定する（ステップ１０２）。初期値は、磁気ヘッドスライダ５と磁気ディスク媒体３が接触しない値であり、例えば通電量０である。次にステップ１０３、１０４、１０５、１０６において、ヒータ５ｃへの通電量を徐々に増やしてゆきながら、磁気ヘッドスライダ５が磁気ディスク媒体３に接触して振動する現象を、磁気再生信号の変化から検出する。
【００２５】
磁気ヘッドスライダ５が磁気ディスク媒体３に接触して振動すると、再生素子５ｂから磁気ディスク媒体３までの距離が、振動に伴って増減する。そうすると、磁気再生信号の振幅（強度）が変化する。ただし、磁気信号の記録は、磁気ヘッドスライダ５と磁気ディスク媒体３が接触していない状態で行われたものとする。本実施形態では、図６に示すように複数位置（例えば１周で２４０箇所など）で磁気再生信号の振幅を測り、得られた複数のデータ群の標準偏差を計算する。図６において、Ａｍｐ（Ｘ，１，０）の、Ｘはヒータ５ｃへの通電量、１は測定１週目、０はディスク周方向位置（セクタ）を表している。初期ばらつきを除くためには、図７に示すように、当該通電量における磁気再生信号の振幅から、初期（ヒータへの通電量が十分小さく磁気ヘッドスライダと磁気ディスク媒体が接触していない状態）通電量における磁気再生信号の振幅を差し引いて、得られたデータ群の標準偏差を計算する。すなわち磁気再生信号振幅の空間変化の増大を以って接触の指標とする。
【００２６】
接触後は接触前に比べて、磁気再生信号振幅の値がばらつくため、データ群の標準偏差が著しく増大する。明らかに接触していない状態における標準偏差の３倍や５倍など一定倍率を乗じた値を、まず閾値として設定し、ヒータ５ｃへの通電量を徐々に増やしてゆきながら、データ群の標準偏差がその閾値を超えたら接触状態と判定する。なお、接触を伴わなくても、磁気ヘッドスライダが近づいて再生信号振幅の値そのもの（平均値）が大きくなると、標準偏差も自然に大きくなる。その効果を除いて接触振動による標準偏差増大だけを精度良く検出するためには、再生信号振幅の値を平均値で正規化してから標準偏差を計算すればよい。以上の手続きにより、出荷前検査が行われる条件（常圧、室温）の再生モードにおける当該ヘッド、ゾーンの接触開始通電量が分かる。
【００２７】
上記の接触開始直前の通電量を、当該ヘッド、ゾーンにおける適性通電量とすれば、接触しないぎりぎりの浮上量で記録再生することができる。なお、実際の使用時の最も厳しい条件（例えば低圧）を考慮すると、当該ヘッド・ゾーンにおける適正通電量は、所定の浮上量差に相当する電力を差し引いた、より余裕のある値を採用した方が良い。「所定の浮上量差に相当する電力」を求めるには、あるいはもとの浮上量を逆算するには、通電量と浮上変化量の間の比例係数「浮上低減効率」が必要である。「浮上低減効率」は、出荷前検査時に当該ヘッドスライダ固有の値をＷａｌｌａｃｅのスペーシングロスの式から求めることもできるし、シミュレーションやサンプル試験によって前もって得られた典型的な値を使用することもできる。
【００２８】
以上の手続きを、全ての磁気ヘッドスライダについて、１つあるいは複数の径方向領域（ゾーン）において行う（ステップ１０７、１０８、１０９）。外周の１ゾーンのみで適正通電量見積り手続きを行い、他のゾーンでは、浮上シミュレーションやサンプル試験によって得られた、典型的な径方向浮上変化プロファイルで補正することも可能であるが、望ましくは、外周、中周、内周など３箇所程度のゾーンで適正通電量見積り手続きを行った方が良い。もちろん更に多くの３０ゾーン等で適正通電量見積り手続きを行えばより正確な適正通電量データが得られるが、接触によるヘッドダメージを考慮すると３箇所程度が最も適している。
上記手続きにおいて、再生信号の振幅を表すパラメータとしては、例えばゲイン調整パラメータ（ヴァリアブル・ゲイン・アンプリファイア、以後ＶＧＡと略す）を用いる。プリアンプ７は、再生素子５ｂにより再生される再生信号を一定のゲインで増幅し、リードライトチャネル１１に送る。リードライトチャネル１１は、プリアンプ７から送られた再生信号を、一定の振幅になるように増幅し、取得した再生信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。この増幅に用いるパラメータがＶＧＡである。ＶＧＡが大きいほど元の信号が弱く、再生素子５ｂと磁気ディスク媒体３との距離（再生素子５ｂの浮上量）が遠いことを表す。逆にＶＧＡが小さいほど元の信号が強く、再生素子５ｂと磁気ディスク媒体３との距離が近いことを表す。
【００２９】
ＶＧＡにはサーボ・データのＶＧＡ（サーボＶＧＡ）と、ユーザ・データのＶＧＡ（データＶＧＡ）の２種類がある。サーボ・データ領域には、サーボ・セクタ番号（サーボＩＤ）を記録した領域、ポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）を記録した領域、などの他に、プリアンブル信号と呼ばれる領域がある。プリアンブル信号としては、周波数の同期をとるために、一定の周波数で、径方向に関しては一様な信号が記録されている。サーボＶＧＡとは、サーボＩＤやＰＥＳを読み込むゲインを一定にするため、このプリアンブル信号を読み取った振幅から、リードライトチャネル１１によって計算されるパラメータである。
【００３０】
一方データＶＧＡとは、ユーザ・データを読み込むゲインを一定にするため、ある一定周波数であらかじめ記録されたデータの再生信号振幅から、リードライトチャネル１１によって計算されるパラメータである。従って、データＶＧＡを測定する前には、当該データ・セクタ（シンク部分だけではなく全体）に、本来のユーザ・データではなく、プリアンブル信号のような単一周波数の信号を記録しておく必要がある。図８（ａ）に、セクタ内のサーボ・データ領域とユーザ・データ領域と、再生信号振幅をサンプリングする空間間隔Ｄ，２Ｄ，３Ｄ，５Ｄ，９Ｄを示す。空間間隔の最小変更単位はＤである。
【００３１】
サーボＶＧＡとデータＶＧＡ、２種類のいずれを用いても、本発明の効果は得られる。サーボＶＧＡには再生動作中だけでなく記録動作中も測定可能であるという長所がある一方、これから述べる接触振動をうまく捉える工夫は、データＶＧＡの利用によって可能となる。
【００３２】
図８（ｂ）、図８（ｃ）は、一定振幅、単一周波数で記録された磁気データを再生する際に、接触振動が起こっている状況を表す概念図である。ただし、細かい振動波形は実際よりも横軸（時間軸）方向に拡大して示してある。実際の記録データの周波数は数十〜数百ＭＨｚ、接触振動の周波数は数〜数百ｋＨｚであるため、図８（ｂ）、（ｃ）の細かい振動波形は実際は更に細かく、紙上では分離して見えないはずである。
【００３３】
図８（ｂ）に示すように、データＶＧＡを用いて再生信号振幅をサンプリングする空間間隔Ｄ、３Ｄが、接触振動波長のちょうど整数倍になってしまった場合、前記接触振動をうまく捉えることができない。ここでは不等間隔でサンプリングしているが、等間隔でサンプリングする場合も、そのサンプリング間隔が接触振動波長の整数倍だと、接触振動をうまく捉えることができない。
【００３４】
図８（ｃ）に示すように、再生信号振幅をサンプリングする空間間隔Ｄ、３Ｄが、一定のパターンを持った不等間隔のサンプリング、あるいはランダムな不等間隔のサンプリングであり、なおかつ間隔の最小変更単位Ｄが、ありうる接触振動の波長より小さければ、接触振動と同期することはなく、接触振動によるＶＧＡのばらつきをうまく捉えることができる。
【００３５】
接触振動の周波数は振動モードによって変わるが、磁気ヘッドスライダ５のピッチ方向振動の周波数が１００ｋＨｚ代後半から２００ｋＨｚ代と、最も高い。磁気ヘッドスライダ５を支持し、磁気ディスク媒体３に押し付ける力を与えているサスペンション４ａの根元から面内方向に揺れるスウェイ方向振動の周波数は更に低い。接触振動の波長として最小のものは、３００ｋＨｚに周速を乗じた距離となる。したがって、前記再生信号の振幅の測定を行う複数箇所の間隔は一定ではなく可変であり、その最小変更単位Ｄは、前記磁気ディスク媒体の周速を３００ｋＨｚで除した距離より小さい。
【００３６】
上記とおり、第一の実施形態によれば、磁気ディスク装置製造の最終工程において、磁気再生信号の変化から磁気ヘッドスライダの接触を検知することにより、磁気ヘッドスライダの適正通電量を決定し設定することができる。この際、磁気ヘッドスライダの接触振動の周期を考慮することにより、接触状態を確実に検知することができる。
【００３７】
[接触検出のバックアップ]
ここまで述べた、再生信号振幅のばらつきを用いた接触検知の他に、それ以外の接触検知方法を併用してもよい。例えば、ヒータ５ｃへの通電量を徐々に増やしてゆくと、再生素子５ｂと磁気ディスク媒体３との距離が小さくなるのに従って、再生信号振幅がほぼ線形に大きくなってゆくが、接触開始すると再生信号振幅の変化が線形から逸脱する。その現象を以って接触検知としても良い。しかし、再生信号振幅の変化が線形から逸脱する現象が判明するのは真の接触点（変曲点）を過ぎてからであり、上記実施形態で述べた「再生信号振幅のばらつきを用いた接触検知」よりも、遅れて検知できることが多い。従って上記実施形態による「再生信号振幅のばらつきを用いた接触検知」を完全に代替するより、バックアップとして併用した方が良い。
また、ポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）を監視することによって、接触振動のオフトラック成分を測定する方法がある。径位置によって感度が異なり、中周では感度が低いという問題があるが、「再生信号振幅のばらつきを用いた接触検知」のバックアップとして併用することができる。
【００３８】
［ヒータの使い方（浮上量設計）］
浮上量を調整するヒータ５ｃへの通電量は、使用ヘッドおよびゾーン、使用温度、使用モードによって調整される。具体的には、各磁気ヘッドスライダの浮上量ばらつきを考慮し、仕様として定められた最高高度に相当する最低の気圧で、さらに温度や使用モードなど他の低浮上条件が重なっても、磁気ヘッドスライダ５が磁気ディスク媒体３に接触しないように、ステップ軸受を設計する。
【００３９】
［ヒータの使い方（個別浮上量差）］
個別ヘッドスライダの浮上量差の補償について説明する。浮上量はヘッドスライダ毎に異なる。前述した接触検知方法を用いて、出荷前テスト工程で、あるゾーンにおいて、あるいは各ゾーンにおいて、ヒータ通電量を徐々に増やしていって接触検知を行えば、各ヘッドスライダについて接触にいたる距離（クリアランス）を個別に求めることができる。製品では記憶部１５に、接触にいたるヒータ通電量から、ある信頼性マージンを引いた値を、ヘッドスライダ毎に記録してある。記録再生する前のシーク命令がホスト２０から来た時に、記録再生するヘッド番号情報に基づいて、プリアンプ７のヒータ制御レジスタの値が適切に更新される。
【００４０】
なお、各ヘッドスライダのクリアランスを接触検知によって求めることをせず、出荷前テスト工程で、あるゾーンにおいて、あるいは各ゾーンにおいて、ヒータ通電量を徐々に増やしていってエラーレート等の記録再生性能試験を行い、望みの値に達した時の通電量を、当該ヘッドスライダの固有通電量とする方法もある。その場合、決定された通電量に上記信頼性マージンに相当する通電量を加えた値を実際に印加して、接触が起こらないことを確認する、クリアランス・チェックと呼ばれる手続きが必要である。本発明の接触検知方法は、このクリアランス・チェック時に用いてもよい。
【００４１】
［ヒータの使い方（ゾーン）］
磁気ディスク媒体上のゾーンによる浮上量差の補償について説明する。ゾーンによって浮上量は異なる。そのプロファイルは、設計値または実験室におけるサンプルテストによって、平均的なプロファイルを知ることができる。また、出荷前テスト工程で、各ゾーンにおいて、ヒータ通電量を徐々に増やしていって接触検知を行えば、各ヘッドスライダについてプロファイルを個別に求めることができる。製品では記憶部１５に、ゾーン毎の適正ヒータ通電量を、テーブルとして記録してある。記録再生する前のシーク命令がホスト２０から来た時に、記録再生するゾーン情報に基づいて、プリアンプ７のヒータ制御レジスタの値が適切に更新される。
【００４２】
磁気ディスク媒体３を多数のゾーンに分けて制御パラメータを格納する方法が最も高精度であるが、磁気ディスク媒体３の全体に亘って共通の制御パラメータを設定する（すなわちゾーン数が１つだけ）方法でも良い。また、例えば外周部、中周部、内周部の３つなど、少ないゾーン数に分けて制御パラメータを格納し、その間は一次式や二次式などで補間して制御する方法でも良い。
【００４３】
［ヒータの使い方（温度）］
環境温度による浮上量差の補償について説明する。環境温度が高いと、記録再生素子の材料と周囲材料との線膨張係数差による熱突出（サーマルプロトルージョン）の影響で、浮上量は低くなる。逆に環境温度が高いと、浮上量は高くなる。本発明の実施形態では環境温度が浮上量に与える影響を実験室であらかじめ調べた結果をもとに、製品では記憶部１５に、温度帯毎の適正ヒータ通電量を、単独の数値（係数）あるいは複数の数値（テーブル）として記録してある。記録再生する前のシーク命令がホスト２０から来た時に、温度センサ９からの情報に基づいて、プリアンプ７のヒータ制御レジスタの値が適切に更新される。
【００４４】
動作補償温度の上限と下限の間は、多数の温度帯に分割してそれぞれの温度帯に対応する制御パラメータを全て格納しても良いし、例えば低温、常温、高温の三温度帯など、限られた数の温度帯の制御パラメータのみを格納して、その間は一次式や二次式で補間して制御しても良い。
【００４５】
［ヒータの使い方（動作モード）］
記録・再生などの動作モード別による浮上量差の補償について説明する。記録時は記録電流がヒータ電流と同様の働きをして熱膨張変形を起こすため、再生時よりも浮上量は低くなる。その低くなる程度（ライトプロトルージョンによる浮上変化量）は、設計値または実験室におけるサンプルテストによって、平均的な値を知ることができる。また、出荷前テスト工程で、連続ライトした直後の再生信号波形振幅と、ライトを伴わない再生信号波形振幅を比べることにより、各ヘッドスライダについてライトプロトルージョンによる浮上変化量を個別に求めることができる。製品では記憶部１５に、ライトプロトルージョンを補正するヒータ通電量を記録してある。記録再生する前のシーク命令がホスト２０から来た時に、動作モード情報に基づいて、プリアンプ７のヒータ制御レジスタの値が適切に更新される。
【００４６】
［電力テーブル］
以上のヒータ通電量設定方法をまとめると、図９に示すような通電量テーブルを、出荷前に作成して記憶部１５に記録しておく。記録再生する前のシーク命令がホスト２０から来た時に、記録再生するヘッド番号情報とゾーン情報、温度センサ９から出力される温度帯、および動作モード情報に基づいて、プリアンプ７のヒータ制御レジスタの値が適切に更新される。
【００４７】
プリアンプ７のヒータ制御については、電力制御、電圧制御、電流制御の３種類がある。ヒータによる浮上量変化は、おおむね電力に比例し、電圧または電流の２乗に比例する。したがって、ヒータへの加熱の程度はまず電力で計算する。電力制御の場合は単純な加算でよい。すなわち、個別ヘッドスライダ、ゾーンによる浮上量差、環境温度による浮上量差、および動作モード別による浮上量差それぞれに相当する電力を加算して、トータル電力を算出する。一方、電圧あるいは電流値を使って計算する場合は、それぞれ単独の浮上量差を補償するための電圧あるいは電流の２乗和を計算して、トータル電圧または電流を求める必要がある。
【００４８】
［磁気ディスク装置の動作例］
次に、このようにして製造した磁気ディスク装置１０の動作例について説明する。以下の説明では磁気ディスク装置１０の記憶部１５には、図９に示すように、ヘッド、ゾーン、温度帯ごとに、記録時と再生時とにおけるヒータ５ｃへの通電量を制御するための値（制御パラメータ）が設定されているものとする。
【００４９】
ホスト２０からデータを記録させるコマンドと、記録対象のデータとを受け入れると、ＨＤＣ１３が当該記録対象のデータをリードライトチャネル１１に出力するとともに、モータドライバ１２に対してコマンドに応じた記録位置に磁気ヘッドスライダ５を移動させる指示を出力する。また、このとき制御部１４は、温度センサ９が出力する信号に基づいて環境温度の情報を取得する。そして制御部１４は、この取得した情報によって表される環境温度の温度帯に対応して、記憶部１５に格納されている制御パラメータ（記録時の制御パラメータ）を取得する。制御部１４は、ヒータ５ｃへの通電量を上記所定値とするべき旨の指示をプリアンプ７に出力する。プリアンプ７は従って、ヒータ５ｃへ所定値の通電量の電流供給を行う。そしてヒータ５ｃが磁気ヘッドスライダ５の記録再生素子近傍を加熱する。
【００５０】
一方、リードライトチャネル１１は、記録対象のデータを変調した信号をプリアンプ７に出力し、プリアンプ７がこの信号を増幅して磁気ヘッドスライダ５の記録素子５ａに出力する。これにより磁気ディスク媒体３に記録対象となったデータが記録される。
【００５１】
同様に、ホスト２０からデータを再生させるコマンドを受け入れると、ＨＤＣ１３が当該再生のコマンドに基づく再生指示をリードライトチャネル１１に出力するとともに、モータドライバ１２に対してコマンドに応じた再生位置に磁気ヘッドスライダ５を移動させる指示を出力する。また、このとき制御部１４は、温度センサ９が出力する信号に基づいて環境温度の情報を取得する。そして制御部１４は、この取得した情報によって表される環境温度の温度帯に対応して、記憶部１５に格納されている制御パラメータ（再生時の制御パラメータ）を取得する。制御部１４は、ヒータ５ｃへの通電量を上記所定値とするべき旨の指示をプリアンプ７に出力する。プリアンプ７は従って、ヒータ５ｃへ所定値の通電量の電流供給を行う。そしてヒータ５ｃが磁気ヘッドスライダ５の記録再生素子近傍を加熱する。
【００５２】
一方、プリアンプ７は、磁気ヘッドスライダ５の再生素子５ｂが出力する再生信号を増幅してリードライトチャネル１１に出力しており、リードライトチャネル１１は、プリアンプ７で増幅された信号を復調して、再生データを生成し、ＨＤＣ１３に出力する。ＨＤＣ１３は、この再生データをホスト２０へ出力する。
【００５３】
［第二の実施形態］
以下本発明の第二の実施形態について図面に基づき説明する。図１０は、第二の実施形態に係る磁気ディスク装置製造方法を表すフロー図である。図１に示した第一の実施形態との違いはステップ１１０にあり、再生信号振幅を複数の周方向位置で測定する代わりに、本実施形態では図１１に示すように再生信号振幅を同じ位置で複数回（例えば７回など）測定し、得られたデータ群の標準偏差（ばらつき）を計算する。すなわち、磁気再生信号振幅の時間変化の増大を以って接触の指標とする。
接触後は接触前に比べて、磁気再生信号振幅の値がばらつくため、データ群の標準偏差が著しく増大する。明らかに接触していない状態における標準偏差の３倍や５倍など一定倍率を乗じた値を、まず閾値として記憶し、ヒータ５ｃへの通電量を徐々に増やしてゆきながら、データ群の標準偏差がその閾値を超えたら接触状態と判定する。磁気再生信号振幅を表すパラメータとしては、第一の実施形態と同様、サーボＶＧＡあるいはデータＶＧＡを使うのが簡便である。
【００５４】
本実施形態の測定位置は１箇所だけでもよいが、磁気ディスク媒体３の撓みなどによる周方向浮上量変動を考えると、感度良く接触を検知するために望ましくは、複数の周方向位置で再生信号振幅を測定した方が良い。例えば図１１では２４０箇所で測る例を示した。周方向浮上量変動の測定結果から考察すると、２０箇所もあれば十分な感度向上効果が得られる。
【００５５】
複数箇所で測定する場合の判定のしかた、特に閾値の設定については、以下に述べる三つの方法がある。
第一に、単独の閾値を設定して、複数位置における標準偏差の平均が、上記閾値を超えた時に接触と判定する方法がある。この方法は、非接触時の標準偏差が小さく安定しているので、接触ではない原因で標準偏差が一時的に大きくなった時に、接触と誤判定する危険性が小さいという長所がある一方、接触に対する感度が低いという短所がある。
第二に、単独の閾値を設定して、複数位置における標準偏差のうち最大のもの一つ、あるいは何％かが、上記閾値を超えた時に接触と判定する方法がある。この方法は、第一の方法と逆で、接触に対する感度が高いという長所がある一方、接触ではない原因で標準偏差が一時的に大きくなった時に、接触と誤判定する危険性が大きいという短所がある。
第三に、複数位置それぞれに閾値を設定して、いずれか一つあるいは何％かがそれぞれの閾値を超えた時に接触と判定する方法がある。第三の方法について図１２に示す。縦軸は標準偏差など、ばらつきを表すパラメータで、横軸は通電量である。それぞれの測定位置において、初期数点の標準偏差の平均に、３倍や５倍などの一定倍率を乗じて、当該位置における閾値とする。つまり、もともとばらつきの小さい測定位置１では閾値を小さく、もともとばらつきの大きい測定位置２では閾値を大きくする。このような工夫によって、もともとばらつきの大きい位置において、接触ではない原因で標準偏差が一時的に大きくなった時に、小さすぎる閾値に触れて接触と誤判定するリスクを排除している。
【００５６】
図１３に、通電時間に関する工夫点を示す。図１３では、５箇所の周方向位置で測定する場合を示している。周方向位置での接触測定に関しては、一周にわたって常に通電して低浮上の状態に保つ必要はない。ヒータ５ｃの構造を適切に設定すれば、時定数すなわちフルストロークに対して、１／ｅ倍だけ残したところまで変位が達するのに要する時間は、概ね１００マイクロ秒以下にできる。ここでｅは自然対数の底である。そこで、必要最小限、かつ磁気ヘッドスライダの摩耗を引き起こすほど長くはない時間だけ通電するのが良い。また、通電箇所を通過したら、すぐに通電を止めるのが良い。本実施形態では、各測定箇所の２００マイクロ秒手前から通電を開始し、測定箇所を過ぎたら速やかに通電を止めた。なお、通電開始は、各測定箇所の１００マイクロ秒以上１０００マイクロ秒以下手前であれば、ヒータ５ｃによる加熱を十分に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る磁気ディスク装置の製造方法の最終工程を表すフロー図である。
【図２】本発明に係る磁気ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る磁気ディスク装置の内部構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る磁気ディスク装置の磁気ヘッドスライダ周辺の断面図である。
【図５】磁気ヘッドスライダのヒータ部分を空気流出端側から見た断面図である。
【図６】第一の実施形態における磁気ヘッドスライダの接触を表す指標の計算方法を表す概念図である。
【図７】第一の実施形態における磁気ヘッドスライダの接触を表す指標の計算方法を表す概念図である。
【図８】第一の実施形態における磁気ヘッドスライダの接触を表す指標の測定方法を説明するための概念図である。
【図９】第一の実施形態におけるヒータ通電量を制御する電力テーブルを示す図である。
【図１０】第二の実施形態に係る磁気ディスク装置の製造方法の最終工程を表すフロー図である。
【図１１】第二の実施形態における磁気ヘッドスライダの接触を表す指標の計算方法を表す概念図である。
【図１２】第二の実施形態における磁気ヘッドスライダの接触の判別方法を表す概念図である。
【図１３】第一及び第二の実施形態における再生信号の振幅測定箇所におけるヒータへの通電時間を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…筐体、２…スピンドルモータ、３…磁気ディスク媒体、４…キャリッジアセンブリ、４ａ…サスペンション、５…磁気ヘッドスライダ、５ａ…記録素子、５ｂ…再生素子、５ｃ…ヒータ、５ｄ…基板部、５ｅ…絶縁膜、５ｆ…空気軸受面、５ｇ…空気流出端面、６…ＦＰＣ、７…プリアンプ、８…ボイスコイルモータ、９…温度センサ、１０…磁気ディスク装置、１１…リードライトチャネル、１２…モータドライバ、１３…ハードディスクコントローラ、１４…制御部、１５…記憶部。
【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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【図８】
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【図９】
2008181590.tif 000011
【図１０】
2008181590.tif 000012
【図１１】
2008181590.tif 000013
【図１２】
2008181590.tif 000014
【図１３】
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