(57)【要約】【課題】低温で記録再生特性が劣化する薄膜磁気ヘッドを、より精度良く選別する。【解決手段】第一の実効記録電流を書き込み素子に印加して信号を記録媒体に記録後、記録媒体に記録された信号を読み取り素子で読み出すことによって、第一の実効記録電流に対する記録再生特性値を求める（Ｓ１）。次に、第一の実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流を、書き込み素子に印加して信号を記録媒体に記録後、記録媒体に記録された信号を読み取り素子で読み出すことによって、第二の実効記録電流に対する記録再生特性値を求める（Ｓ２）。次に、第一の記録再生特性値と第二の記録再生特性値の差分の絶対値を求める（Ｓ３）。次に、第二の記録再生特性値が第二の基準値を満たさず、かつ差分の絶対値が第三の基準値以上の場合には前記薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断する（Ｓ４）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜磁気ヘッドの記録再生特性を評価する方法において、
第一の実効記録電流を書き込み素子に印加して信号を記録媒体に記録後、前記記録媒体に記録された前記信号を読み取り素子で読み出すことによって、前記第一の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値を求める第一のステップと、
前記第一の実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流を、前記書き込み素子に印加して前記信号を前記記録媒体に記録後、該記録媒体に記録された該信号を前記読み取り素子で読み出すことによって、前記第二の実効記録電流に対する前記所定の記録再生特性値を求める第二のステップと、
前記第一の実効記録電流に対する前記所定の記録再生特性値と前記第二の実効記録電流に対する前記所定の記録再生特性値との差分の絶対値を求める第三のステップと、
を有することを特徴とする、薄膜磁気ヘッドの記録再生特性の評価方法。
【請求項２】
前記第一の実効記録電流に対する前記所定の記録再生特性値が第一の基準値を満たさず、かつ前記差分の絶対値が第三の基準値以上の場合は前記薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断する判別ステップを有することを特徴とする、請求項１に記載の評価方法。
【請求項３】
前記第二の実効記録電流に対する前記所定の記録再生特性値が第二の基準値を満たさず、かつ前記差分の絶対値が第三の基準値以上の場合は前記薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断する判別ステップを有することを特徴とする、請求項１に記載の評価方法。
【請求項４】
前記所定の記録再生特性値としてエラーレートを用いることを特徴とする、請求項１から３のいずれか1項に記載の評価方法。
【請求項５】
前記第一のステップと前記第二のステップの少なくともいずれかは、前記信号を記録する前に、前記記録媒体にバックグラウンドのノイズを記録することを含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの特性評価方法に関する。本発明は、特に低温において記録再生特性が劣化する薄膜磁気ヘッドを判別する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスクドライブは大容量データが記録可能なデバイスとして主にパーソナルコンピューターやサーバーなどで使用されてきたが、近年は用途が広がっており、例えばカーナビゲーションや携帯端末などにも搭載されるようになってきている。それに伴い、ハードディスクは従来よりも厳しい温度環境下でも動作することが求められている。最近特に問題となっているのは低温時における特性である。低温になると、磁気記録媒体の保持力が大きくなり記録しにくくなるため記録再生特性が劣化してしまう。その劣化を補うために、例えば特許文献１ではハードディスクに温度センサをもたせ、低温時において実効的な書き込み電流を調節することで記録再生特性を最適化している。特許文献２では、低温時のエラーレートの劣化を読み取り素子に流す電流を調節することで補償し記録再生特性を最適化している。ここでエラーレートとは所定のデータを書き込んだ後読み取ったデータにどの程度エラーが含まれるかを表す指標であり、通常以下のように定義される。
【０００３】
エラーレート＝Log10(エラーのデータの数/データの母数)
この様にしてハードディスクドライブでは、低温での記録再生特性の最適化を行っているが、ハードディスクドライブに組み込まれる前の薄膜磁気ヘッド単体に対しても、低温で特性が劣化するものを効率的に評価選別することが求められている。
【０００４】
ハードディスクドライブの場合と異なり、薄膜磁気ヘッドの低温時の記録再生特性を評価する場合は、評価装置全体を低温度下におくことが望ましく、そのための大規模な冷却装置が必要である。また熱容量の大きな評価装置全体の温度を変化させるためにはかなりの時間を要するため、低温での薄膜磁気ヘッドの測定は容易ではない。
【０００５】
特許文献３は、低温で特性が劣化する薄膜磁気ヘッドの記録再生特性を、ハードディスクドライブにおいて評価する方法を開示している。この方法では２種類のトラック密度に対してエラーレートの測定を行い、エラーレートの差がある基準値よりも小さければ低温で記録再生特性が劣化する薄膜磁気ヘッドと判断される。
【特許文献１】特開２００４−５９５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１６１６６号公報
【特許文献３】特開２００６−１７２６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３が開示しているエラーレートの差とは、書き込み素子からの漏れ磁界によるエラーレートの劣化量を意味している。この評価方法は、劣化量が小さければ記録素子からの漏れ磁界も小さく、漏れ磁界が小さいヘッドは概して記録能力自体も弱く、その結果低温で記録能力が十分でなくなるであろうという判断を前提としている。しかし実際には、記録能力は強いが記録素子からの漏れ磁界が小さい薄膜磁気ヘッドは、この方法では誤って低温で劣化するヘッドと判断され、また記録能力は弱いが記録素子からの漏れ磁界が大きい薄膜磁気ヘッドは、誤って正常品と判断されるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、低温で記録再生特性が劣化する薄膜磁気ヘッドを、より精度良く選別する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題を解決するために、本発明の薄膜磁気ヘッドの記録再生特性評価方法は、第一の実効記録電流を書き込み素子に印加して信号を記録媒体に記録後、記録媒体に記録された信号を読み取り素子で読み出すことによって、第一の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値を求める第一のステップと、第一の実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流を、書き込み素子に印加して信号を記録媒体に記録後、記録媒体に記録された信号を読み取り素子で読み出すことによって、第二の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値を求める第二のステップと、第一の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値と第二の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値の差分の絶対値を求める第三のステップを有する。
【０００９】
第一の実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流を使用することによって、薄膜磁気ヘッドの記録能力が減少するため、低温において磁気記録媒体の保持力が大きくなり記録特性が劣化している状況を模擬的に再現することが出来る。また低温で記録再生特性が劣化するもう一つの原因として、低温で薄膜磁気ヘッドの書き込みと読み取りの各素子が収縮することによって記録媒体と薄膜磁気ヘッドの各素子との磁気的な距離が大きくなることがあげられる。磁気記録では磁気的な距離が大きくなると記録再生特性が劣化するために、低温で記録再生特性が劣化する。本発明では、第一の実効記録電流による発生熱によって薄膜磁気ヘッドの書き込み素子と読み込み素子に生じる膨張量と、第二の実効記録電流による発生熱によって生じる膨張量との差を利用して、温度による記録媒体と薄膜磁気ヘッドの各素子との磁気的な距離の変化を模擬的に再現することができる。
【００１０】
第一の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値が第一の基準値を満たさず、かつ差分の絶対値が第三の基準値以上の場合は薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断する判別方法を用いることもできる。また、第二の実行記録電流に対する所定の記録再生特性値が第二の基準値を満たさず、かつ差分の絶対値が第三の基準値以上の場合には薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断する判別方法を用いることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば薄膜磁気ヘッドが常温と低温で実際に動作している環境を模擬的に再現することが可能であり、低温で記録再生特性が劣化する薄膜磁気ヘッドをより効率的に選別することが出来る。本発明は漏れ磁界ではなく記録磁界そのものの影響を測定するので、従来技術で問題であった、正常なヘッドと低温で劣化するヘッドを誤って判断する可能性が減少するため、より精度良く、低温で記録再生特性が劣化する薄膜磁気ヘッドを選別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。まず本発明を実施するための評価装置であるスピンスタンドの一例を図１に示す。スピンスタンド１は、装置の支持体としてのベース２を備えている。磁気ディスクである記録媒体３は、ベース２に設けられたスピンドルモータ（図示せず）によって、任意の回転数で回転させられる。スピンスタンド１はまた、記録媒体に磁気情報を記録・再生する薄膜磁気ヘッド４を備えている。薄膜磁気ヘッド４は書き込み素子４ａと読み取り素子４ｂを有している。薄膜磁気ヘッド４はキャリッジ５に支持され、キャリッジ５を搭載する回転ステージ６が回転することによって、記録媒体３をあらかじめ決められた測定用トラックの幅を横切る方向に走査する。回転ステージ６は、平行移動するリニアステージ７に搭載されており、記録媒体３の回転中心とキャリッジ５の回転中心との距離を変更することができる。薄膜磁気ヘッド４は、読み取り出力を調整したり記録の状態を変化させたりするためのプリアンプ８に繋がっており、プリアンプ８はＣＰＵ(Central Processing Unit)、メモリ、ディスプレイ等を搭載した処理装置９に接続している。エラーレートを測定するためのリードチャンネル１０が処理装置９に内蔵されている。演算回路１１は、２種類の実効記録電流でエラーレートを測定後、その２種類のエラーレートの差を計算し、薄膜磁気ヘッドの良品と不良品を選別するための回路である。
【００１３】
次に、本発明を用いて薄膜磁気ヘッドを評価する方法について述べる。図２は、以下に述べる薄膜磁気ヘッドの記録再生特性評価方法のフロー図である。
【００１４】
（ステップ１）まず、記録媒体を飽和磁気記録できる程度の記録電流を薄膜磁気ヘッド４の書き込み素子４ａに印加し、読み取り素子４ｂで記録媒体に記録されたデータを読み取り、リードチャンネル１０を使用しエラーレートを測定する。この時に印加した電流が第一の実効記録電流であり、得られたエラーレートが第一の記録電流に対する所定の記録再生特性値である。測定後このエラーレートの値をメモリに記憶する。図３は、第一の実効記録電流で測定したエラーレートと実効記録幅の関係を示した図である。ここで実効記録幅とは薄膜磁気ヘッドの書き込み素子４ａの幅のことであり、エラーレートは実効記録幅に影響されやすいため、このように図示することでエラーレートの良否の原因が判断しやすい。これらの薄膜磁気ヘッド４は、同じ種類のヘッドを対象として、環境試験においてあらかじめ、良品不良品を判断されたものである。ここで環境試験とは様々な環境温度で実施するハードディスクドライブの試験であり、通常、常温のみならず低温でも試験を実施する。そのため、この環境試験で良品となったものは、常温のみならず低温での動作も正常であると判断され、逆にこの環境試験で不良品となったものは、通常、低温で動作に問題があったと考えられる。
【００１５】
図３のように、第一の実効記録電流の条件でのエラーレートの測定では、環境試験で良品、不良品と判断された薄膜磁気ヘッドを、はっきりと選別することが出来ない。仮に第一の基準値にエラーレートが満たないもの（第一の基準値よりエラーレートが悪いもの）を不良品として選別すると、環境試験では良品とされた薄膜磁気ヘッド９本中４本を不良品として選別してしまうため、効率的な選別方法とはいえない。ここで第一の基準値は、あらかじめ環境試験で良否判定された薄膜磁気ヘッドを、この第一の実効記録電流でのエラーレートを用いた方法で選別する時に、環境試験良品を不良品と選別する数がなるべく少なくなるように設定される。
【００１６】
（ステップ２）次に、ステップ１で使用した実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流を印加し、エラーレートを測定する。この時に得られたエラーレートが第二の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値であり、この値もメモリに記憶する。記録電流の設定値が同じであっても、プリアンプ８のパラメータの設定により実効記録電流は大きく変化する。例えばプリアンプ８のオーバーシュートやデュレーションの設定である。オーバーシュートとは磁化が転移する位置に本来の書き込み電流を上回る電流を流したときの電流の立ち上がりの大きさであり、デュレーションとはオーバーシュートがかかっている時間である。ここで低い実効記録電流を使用する理由は、すでに述べたように、低温で記録媒体の保持力が大きくなり、かつ薄膜磁気ヘッドの各素子の収縮により記録媒体と各素子の実効的な距離が大きくなって、記録再生特性が劣化している状態を模擬的に再現するためである。
【００１７】
図４は、第一の実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流で測定したエラーレートと実効記録幅の関係を示した図である。第一の実効記録電流で測定したエラーレート（図３）と比較すると、環境試験での良品、不良品の判定結果と、より整合的な評価結果が得られた。第二の基準値を満たさない（第二の基準値より悪い）エラーレートを不良品として選別すると、環境試験で良品と判断された薄膜磁気ヘッド９本中３本が不良品として選別され、第一の実効記録電流で選別するとき（９本中４本）よりも精度良く選別できる。ここで第二の基準値は、あらかじめ環境試験で良否判定された薄膜磁気ヘッドを、この第二の実効記録電流でのエラーレートを用いた方法で選別する時に、環境試験良品を不良品と選別する数がなるべく少なくなるように設定される。
【００１８】
（ステップ３）次に、ステップ１で求めた第一の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値とステップ２で求めた第二の実効記録電流に対する所定の記録再生特性値の差分の絶対値を求める。ここで絶対値が大きくなることは、温度変化によって薄膜磁気ヘッド特性が大きく異なることを示唆しており、この様な薄膜磁気ヘッドは低温だけでなく高温でも問題になる可能性も高い。
【００１９】
（ステップ４）図５はステップ３で求めたエラーレートの差分の絶対値とステップ２で求めたエラーレートの関係を示す。ここで第二の実効記録電流に対する所定の記録再生特性であるエラーレートの値が第二の基準値を満たさず（第二の基準値より悪く）、かつステップ３で求めたエラーレートの差分の絶対値が第三の基準値以上の場合には、薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断する。ここで第三の基準値は、あらかじめ環境試験で良否判定された薄膜磁気ヘッドを、ステップ３で求めたエラーレートの差分の絶対値で選別する時に、環境試験良品を不良品と選別する数がなるべく少なくなるように設定される。
【００２０】
ステップ１で求めたエラーレートが第一の基準値を満たさず、かつステップ３で求めたエラーレートの差分の絶対値が第三の基準値以上である場合には薄膜磁気ヘッドを不良品と判断し、それ以外の場合は良品と判断しても良い。またここでは所定の記録再生特性値としてエラーレートを使用したが、代わりにSNR（シグナルとノイズの割合）やオーバーライトなどを用いても良い。エラーレートは直接ハードディクスドライブの性能を評価するために用いる指標であるので、薄膜磁気ヘッドの記録再生特性の評価の時もエラーレートを用いるのが望ましい。また実際のハードディスクドライブにより近い状態を再現するために、データ信号を記録する前に記録媒体にバックグラウンドのノイズを記録してからエラーレートを測定した方が望ましい。
【００２１】
（実施例）
図３から図５は本発明の実施例である。この測定のテスタにはグジック製のシングルアームテスタを使用した。プリアンプはテキストインスツルメント製のTI１９７０を用いた。測定は記録媒体の外周部（半径４４．１４ｍｍ、スキュー角１６度）で行い、媒体の回転数は７２００回転であった。エラーレートを測定するデータの転送レートは８１０Mbpsであった。第一の実効記録電流はプリアンプの設定電流値が４３ｍAであり、オーバーシュートとデュレーションの設定はそれぞれ４と１であった。第二の実効記録電流はプリアンプの設定電流値が３０ｍAであり、オーバーシュートとデュレーションの設定はともに０であった。すでに述べたように、図３が第一の実効記録電流を印加したときのエラーレートであり、薄膜磁気ヘッドの良否判定に第一の基準値（エラーレートが-２．５）を用いた。図４は第二の実効記録電流を印加したときのエラーレートであり、薄膜磁気ヘッドの良否判定に第二の基準値（エラーレートが-１．５）を用いた。図５は各記録電流で測定したエラーレートの差分の絶対値と第二の実効記録電流でのエラーレートの関係であり、薄膜磁気ヘッドの良否判定に第三の基準値（エラーレート差０．８）を用いた。第二の基準値を満たさない（第二の基準値より悪い）エラーレートを示す薄膜磁気ヘッドと第三の基準値以上である薄膜磁気ヘッドを不良品として選別すると、環境試験で良品と判断された薄膜磁気ヘッド９本中２本が不良品として選別され、第一の実効記録電流で選別するとき（９本中４本）よりも精度良く選別できる。薄膜磁気ヘッドや記録媒体等を変えて測定するときは、当然基準値も変わってくる。
【００２２】
表１に、３つの方法で実際に薄膜磁気ヘッドを選別した結果を示す。ここでオーバーキル率とはハードディスクドライブでの環境試験では良品と判断されているが、薄膜磁気ヘッドレベルでのエラーレート測定からは不良品と判断された割合を示す指標である。方法１とは図３で示したように、第一の実効記録電流で測定したエラーレートより判断した場合であり、方法２は図４で示したように、第一の実効記録電流より低い第二の実効記録電流で測定したエラーレートより判断した場合であり、方法３は図５のように本発明を用いて、薄膜磁気ヘッドの良否を判断したものである。表に示したように、本発明を用いた方法３は、今までの方法１に比べてオーバーキル率が低く、効率良く環境試験での良品と不良品を選別することが出来る。言い換えれば、本発明は低温で特性が劣化する薄膜磁気ヘッドを精度良く選別することができるといえる。
【００２３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明で使用する評価装置の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の特性評価方法を説明するフロー図である。
【図３】第一の実効記録電流で測定したエラーレートと実効記録幅を示した図である。
【図４】第一の実効記録電流よりも低い第二の実効記録電流で測定したエラーレートと実効記録幅を示した図である。
【図５】本発明のエラーレートの差分の絶対値と第二の実効記録電流で測定したエラーレートを示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  スピンスタンド
２  ベース
３  記録媒体
４  薄膜磁気ヘッド
４ａ  書き込み素子
４ｂ  読み取り素子
５  キャリッジ
６  回転ステージ
７  リニアステージ
８  プリアンプ
９  処理装置
１０  リードチャンネル
１１  演算回路
【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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