(57)【要約】  【課題】  ハードディスクの不良内容のうち、磁気ディスクの欠陥不良が発生しており、ハードディスク組み立て前に磁気ディスクの検査を行っているが、磁気ディスク自体の変化による単体不良の実用的かつ効率的な検査装置およびその検査方法を提供する。  【解決手段】  検査対象の磁気ディスクは、スピンドルモータ部より取り外し可能に取り付けられ、少なくとも磁気ディスクを含む装置の温度を制御するための温度制御装置を有し、磁気ディスクの温度が６５℃以上でかつ１００℃以下に設定することにより、磁気ヘッド浮上量変化に対応した磁気ディスクの検査装置及びその検査方法を選択可能にした。【選択図】  図３
2005174460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能な磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転させるモータ部
と、先端に前記磁気ディスクの表面上を浮上するスライダを搭載し前記磁気ディスクの
内周と外周を自在に回動可能なサスペンションと、前記磁気ディスクの表面を検査する
光学検査手段を備え、前記スライダと前記磁気ディスクの接触によって検査を行う磁気
ディスクの検査装置において、
前記磁気ディスクは、前記モータ部より取り外し可能に取り付けられ、少なくとも前
記磁気ディスクを含む装置の温度を制御するための温度制御装置を有し、前記磁気ディ
スクの温度が６５℃以上でかつ１００℃以下に設定可能であることを特徴とする磁気
ディスクの検査装置。
【請求項２】
交換可能な磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転させるモータ部
と、先端に前記磁気ディスクの表面上を浮上するスライダを搭載し前記磁気ディスクの
内周と外周を自在に回動可能なサスペンションと、前記磁気ディスクの表面を検査する
光学検査手段を備え、前記スライダと前記磁気ディスクの接触によって検査を行う磁気
ディスクの検査方法であって、
前記磁気ディスクは、前記モータ部より取り外し可能に取り付けられ、少なくとも前
記磁気ディスクを含む装置の温度を制御するための温度制御装置を有し、
前記光学検査手段により前記磁気ディスクの表面を検査する第１の光学検査ステッ
プと、
前記光学検査ステップの検査結果を基に、前記磁気ディスクの第１の良否判定ステッ
プと、前記第１の良否判定ステップの結果、良品と判定された場合には、前記磁気ディ
スクを前記モータ部に取り付ける磁気ディスクマウントステップと、
前記磁気ディスク自体の温度を６５℃以上でかつ１００℃以下に制御する温度制御
ステップと、
前記モータ部を回転させて前記磁気ディスクを回転させる磁気ディスク回転ステップと、
前記スライダを前記磁気ディスク上に浮上させ、所定の範囲を回動させる磁気ヘッド
スライダ回動ステップと、
前記磁気ヘッドスライダ回動ステップ後、前記光学検査手段により前記磁気ディスク
の表面を検査する第２の光学検査ステップと、
前記光学検査ステップの検査結果を基に、前記磁気ディスクの第２の良否判定ステッ
プとにより、前記磁気ディスクの良否を判定することを特徴とする磁気ディスクの検査
方法。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気ディスクの検査装置において、前記光学検査手
段の検出可能レベルは、１０ｎｍ以上の突起を判定可能なことを特徴とする磁気ディス
クの検査装置。
【請求項４】
請求項２に記載の磁気ディスクの検査方法において、前記磁気ヘッド
スライダの浮上量は１０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気ディスクの検査方法。
【請求項５】
請求項２に記載の磁気ディスクの検査方法において、温度制御ステッ
プの前記磁気ディスク自体の温度設定を８５℃以上であることを特徴とする磁気ディ
スクの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ組み立て後、ハードディスクドライブ作動による熱
上昇によって磁気ディスク自身の温度も上昇し、内部に存在していた欠陥・異物が膨張、
腐食し表面に発生するを磁気ディスクを単品状態で検出可能とし、磁気ディスクのロット
毎にサンプルとして検査することにより、正常・不良のロット判定を実施する新たな方法
である。
【背景技術】
【０００２】
従来の検出方法は、物体表面の観測点に光を照射し欠陥の有無を検査する光学検査手段
である反射光測定装置や、レーザの照射による異物からの散乱光の検出などにより表面上
に存在している異物及び欠陥を検出するレーザ検査を行うだけであった。
【特許文献１】特開平１０−２８２０１２号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では磁気ディスク単品状態で表面に発生している腐食性
物質の確認は可能であるが、磁気ディスク内部に存在し表面状態の観察では確認できない
腐食性物質を有する磁気ディスクの確認は不可能である。磁気ディスクがハードディスク
ドライブに組み込まれ、ハードディスクドライブが作動すると、ハードディスクドライブ
内の温度が上昇し、磁気ディスク自身の温度もそれに伴い上昇する。磁気ディスク内部に
異物・欠陥が存在した場合、温度上昇によりそれらが膨張、または酸素と反応して腐食を
引きおこしてしまい、データ保存領域として使用できなくなってしまい、データ破損をひ
きおこしてしまう。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ハードディスクドライブ内に組み込まれ、
温度上昇により膨張・腐食をひきおこしてしまう腐食性物質を有する磁気ディスクを磁気
ディスク単体の状態で判別する方法を確立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の方法では、磁気ヘッド・磁気ディスクの動
特性を測定する装置であるスピンスタンド上で熱を加えた状態にし、磁気ヘッドスライダ
を飛ばすことにより膨張した腐食性物質を削り、従来の光学検査装置による腐食性物質に
よる腐食の確認を可能にし、ハードディスクドライブ組み立て後の磁気ディスク上の腐食
性物質による腐食発生の有無を判断することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の検出方法によれば、ハードディスクドライブに組み立てた後にハードディスク
ドライブ内の温度上昇によって腐食性物質による腐食が発生してしまい、データゾーンの
一部が読み取り不可能となり信頼性不良を引き起こす磁気ディスクをハードディスクドラ
イブ組み立て前の磁気ディスク単品状態の段階で発見することができ、製品の不良発生を
あらかじめ防ぐことが可能となる。
【０００７】
また、６５℃以上での検査であれば、現在通常使用状態における磁気ディスクの欠陥不
良を大幅に低減でき、さらに、６５℃を超える高温での検査を行うことにより、気圧の変
化やスピンドルモータ回転数変化等の空気流変化による磁気ヘッド浮上量変化に対応し
た高機能用磁気ディスクの検査装置及びその検査方法を選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
交換可能な磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転させるモータ部と、先端に前記
磁気ディスクの表面上を浮上するスライダを搭載し前記磁気ディスクの内周と外周を
自在に回動可能なサスペンションと、前記磁気ディスクの表面を検査する光学検査手段
を備え、前記スライダと前記磁気ディスクの接触によって検査を行う磁気ディスクの検
査装置において、
前記磁気ディスクは、前記モータ部より取り外し可能に取り付けられ、少なくとも前
記磁気ディスクを含む装置の温度を制御するための温度制御装置を有し、前記磁気ディ
スクの温度が６５℃以上でかつ１００℃以下に設定可能であることを特徴とする磁気
ディスクの検査装置である。
【０００９】
以下に、本発明の腐食性物質検出方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施例におけるスピンスタンド１０１の構成である。スピンド
ルモータ１０２により磁気ディスク１０３を回転させ、回転する磁気ディスク１０３の上
をスライダが浮上する装置である。ここで本磁気ディスクの検査装置のスライダとしては、
磁気ディスクの突起を検出するためだけなら、必ずしも製品と同じライトヘッドやリード
ヘッドを有している必要はなく、製品と等価な浮上特性を有するものであれば良いのであ
るが、ここでは磁気ヘッド・磁気ディスクの動特性を測定する装置を兼用しているため、
磁気ヘッドスライダを用いた場合とし、磁気ヘッドスライダ１０４をの浮上原理を説明す
る。
【００１０】
図１２において、磁気ヘッドスライダ１０４はサスペンション１１２に取り付けられて
おり、サスペンション１１２から下方向の力１１６を受けている。スピンスタンド１０１
上で磁気ディスク１０３を回転させた場合、磁気ディスク１０３の回転により気流が発生
する。磁気ヘッドスライダ１０４の最下面１１４はその気流を受けて上方向の力、すなわ
ち磁気ヘッドスライダ１０４を上昇させようとする力１１７を発生させる。また磁気ヘッ
ドスライダ１０４の凹部１１３は逆に気流を受けることで気圧が減少し下方向の力１１８
を発生させる。磁気ヘッドスライダ１０４が受けるサスペンションからの下方向の力１１
６、気流により発生する上向きの力１１７、下向きの力１１８がつり合った状態で磁気ヘ
ッドスライダ１０４は浮上する。なお、現状のハードディスクドライブでの磁気ヘッドス
ライダ１０４の浮上量１１５は約１０ｎｍであり磁気ディスク１０３上に磁気ヘッドスラ
イダ１０４の浮上量よりも高い腐食性物質がある場合には磁気ヘッドスライダと磁気ディ
スク１０３上の腐食性物質が接触し磁気ディスク１０３の表面が削れてしまう。
図２は磁気ディスク１０３に反射光測定装置１０５から光を当て、磁気ディスク１０３
からの反射光を反射光測定装置１０５で確認する事により、磁気ディスク１０３上に存在
する突起を発見する光学検査装置１０９である。この突起は多くの場合、微小欠陥１１９
となって記録再生が不可能となる。微小欠陥１１９からの反射光は通常の磁気ディスク１
０３の表面からの反射光とはことなる位相を持つので、光学検査装置１０９によって微小
欠陥１１９の発見が可能となる。
【００１１】
図３は今回実施する測定方法の手順である。手順１として磁気ディスク１０３を常温に
て図２の光学検査装置１０９で観察し、腐食性物質の有無を事前に確認する。本発明方法
により発生する腐食性物質の大きさは０．２μｍ以下のものがほとんどである為、光学検
査装置１０９の検出能力は磁気ディスク１０３の腐食性物質を確実に検出できる様に平面
の全ての方向に対して０．２μｍ以下に設定しておくことが必要である。この設定であれ
ば、０．２μｍよりも大きな腐食性物質による腐食が発生したとしても問題なく検出する
ことができる。また磁気ヘッドのＺ−ｈｅｉｇｈｔ１１１はハードディスクドライブの設
計と同様の高さにすることで前述した磁気ヘッドスライダ１０４の浮上特性を安定させる
ことができる。図１０がＺ−ｈｅｉｇｈｔ１１１の説明図であり、磁気ヘッドを構成して
いるベースプレート１１０の最下部から磁気ヘッドスライダ１０４の最下部までの距離を
Ｚ−ｈｅｉｇｈｔと呼ぶ。手順２として手順１で腐食性物質による腐食を確認できなかっ
た磁気ディスク１０３をスピンスタンド１０１に取り付けるまでの間、磁気ディスク１０
３に熱源をあて温度を一定の温度まで上昇させておく。この時の照射時間は図１１に示す
ように磁気ディスク１０３の温度が安定する時間１０分以上必要となる。磁気ディスク１
０３の温度を調節するには磁気ディスク１０３と熱源の距離を調節または熱源のパワーを
調節することにより実施可能である。
【００１２】
図７には、磁気ディスク１０３の１ロット１００枚として５ロット分の平均不良率を示
しており、この時の磁気ディスク１０３の温度は図７に示すデータから、より高温である
ことが望ましく６５℃未満では欠陥を確認できない結果となっており、６５℃以上を確保
しなければならない。また、図７によれば８５℃以上において欠陥の不良発生率が飽和し
ているため、磁気ディスク自体の温度を８５℃以上とすることが好ましい。
【００１３】
今回の実験では当社使用のスピンスタンド１０１により磁気ディスクの温度を８５℃に
設定して行った。スピンスタンド１０１にはナイロン製の部品が使用されており、１００℃
以上の熱を加えた場合の部品の変形・動作の不具合を考慮して１００℃以下の温度を使用
してデータ取りを実施した。手順３として図４のように熱源１０６を用い高温（８５℃以
上）のままの状態を保ちながら、磁気ディスクを図１のスピンスタンド１０１上に取り付
け、スピンドル１０２を回転させ磁気ヘッドスライダ１０４と高温放置により膨張した腐
食性物質を有した磁気ディスク１０３を接触させる。ここで腐食性物質を有する磁気ディ
スク１０３に熱が加わった場合の磁気ディスク１０３内部の変化を説明する。図８は今発
明で測定を実施する磁気ディスク１０３の断面図であり、下層からアルミ基板１２１・磁
性層１２２・カーボン保護膜１２３・潤滑材１２４の構成で成り立っている。図９はアル
ミ基板１２１と磁性層１２２の間に異物１２５が残留し高温にさらされた場合の磁気ディ
スク１０３の形状変化を示しており、熱が加わることによる腐食性物質自身の膨張・酸素
との反応による腐食などにより磁気ディスク１０３表面にまで影響が及んでしまい、表面
が物理的に盛り上がる。この異物１２５はアルミ基板１２１と磁性層１２２の界面に限ら
ず、磁性層１２２内、磁性層１２２と保護膜１２３の界面、保護膜１２３内など各部分に
存在するケースもある。物理的に盛り上がった場合は浮上中の磁気ヘッドスライダ１０４
と接触し、磁性層１２２が削り取られデータ保存が不可能となってしまう。腐食した場合
にも腐食により磁気ディスク１０３の表面が物理的に盛り上がり、同様にデータ保存が不
可能となる。次にスピンドル１０２を回転させた時の磁気ディスク１０３・磁気ヘッドス
ライダ１０４の接触状態をを図５に示す。磁気ヘッドスライダ１０４は角度θを持って浮
上しており、磁気ディスク１０３上には高温放置により膨張した腐食性物質１０７が存在
し回転している。磁気ヘッド１０４スライダの浮上量が膨張した腐食性物質１０７の高さ
より低い条件下で膨張した腐食性物質１０７上を飛行した場合に、磁気ヘッド１０４スラ
イダの最下部のエッジ部と膨張した腐食性物質１０７は接触し、膨張した腐食性物質１０
７の表面はダメージを受け、削れてしまう。図６に膨張した腐食性物質が削れた時の磁気
ディスク１０３の状態を示す。この削れた部分１０８は通常の磁気ディスク１０３の表面
とは反射具合の違う状態となっている為、次手順４での観察が容易となる。また通常のス
ピンスタンド１０１使用時では、ハードディスクドライブで設定されている回転数を使用
するが、磁気ヘッドスライダ１０４と磁気ディスク１０３上の膨張した腐食性物質の接触
を増進させるため、スピンドル１０１の回転数を実際のハードディスクドライブ設定より
も低くすることにより磁気ヘッドスライダ１０４の浮上量を低くする事が望ましい。スピ
ンドル１０１の回転数を低くした場合、図１２の気流発生が抑制され、気流を受けて発生
する上方向の力１１７が減少し、相対的に下方向の力が大きくなり、磁気ヘッドスライダ
１０４の浮上量は低くなる。手順４として手順３を実施した磁気ディスク１０３を光学検
査装置１０９により再度観察を行い、磁気ディスク１０３上に腐食性物質による腐食が存
在しているかを確認する。
【００１４】
また、ハードディスクドライブは、気圧の変化やスピンドルモータ回転数変化等の空気
流変化により磁気ヘッド浮上量が変化するが、あらかじめ気圧変化や回転数変化に対す
る磁気ヘッドの浮上量を求めた浮上量テーブルを作成しておくと、広範囲な気圧の保証
の必要性のある高性能ハードディスクドライブに対応できる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明にかかる磁気ディスク磁性膜下の腐食性物質の検出方法は、磁気ディスク単品試
験でありながらハードディスクドライブ製品内で発生する磁性膜下の腐食性物質の発生を
事前に確認できる効果を有し、今後性能を向上させる上で必ず必要となる磁気ディスクの
保護膜１２３の薄膜化が進行するほど磁性膜下の腐食性物質による腐食の発生確立は高く
なり、正確な検出能力が必要となるため効果をより発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスピンスタンドの構成図
【図２】本発明の実施の形態１における光学検査装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における動作手順を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１における熱源を追加したスピンスタンドの構成図
【図５】本発明の実施の形態１における腐食性物質による腐食の発生時の磁気ディスクと磁気ヘッドスライダの接触状態の説明図
【図６】磁気ヘッドスライダによって削られた磁気ディスクの側面図
【図７】本発明の実施の形態１における磁気ディスクの放置温度と腐食性物質による腐食確認数の相関図
【図８】磁気ディスクの断面図
【図９】アルミ基板１２１と磁性層１２２の間に異物１２５が残留し高温にさらされた場合の磁気ディスクの形状変化説明図
【図１０】Ｚ−ｈｅｉｇｈｔ説明図
【図１１】本発明の実施の形態１における磁気ディスクの放置時の熱源照射時間と磁気ディスク温度の関係図
【図１２】磁気ヘッドスライダの浮上原理の説明図
【符号の説明】
【００１７】
１０２  スピンドルモータ
１０３  磁気ディスク
１０４  磁気ヘッドスライダ
１０５  光源・反射光測定装置
１０６  熱源
１０７  膨張した磁気ディスク上の欠陥
１０８  磁気ヘッドとの接触により削られた磁気ディスクの表面状態
１０９  光学検査装置
１１０  ＨＧＡ（ヘッド・ジンバル・アセンブリ）のベースプレート部
１１１  Ｚ−ｈｅｉｇｈｔ
１１２  サスペンション
１１３  磁気ヘッドスライダの凹部
１１４  磁気ヘッドスライダの最下面
１１５  磁気ヘッドスライダの浮上量
１１６  磁気ヘッドスライダがサスペンションから受ける力
１１７  気流により磁気ヘッドスライダが受ける上方向の力
１１８  気流により磁気ヘッドスライダの凹部に発生する下方向の力
１１９  微小欠陥
１２１  アルミ基板
１２２  磁性層
１２３  保護膜
１２４  潤滑材
１２５  異物
【図１】
2005174460.tif 000003
【図２】
2005174460.tif 000004
【図３】
2005174460.tif 000005
【図４】
2005174460.tif 000006
【図５】
2005174460.tif 000007
【図６】
2005174460.tif 000008
【図７】
2005174460.tif 000009
【図８】
2005174460.tif 000010
【図９】
2005174460.tif 000011
【図１０】
2005174460.tif 000012
【図１１】
2005174460.tif 000013
【図１２】
2005174460.tif 000014