(57)【要約】【課題】優れた隣接トラック消去（ＡＴＥ）特性を有する磁気ヘッドを提供し、高トラックピッチで高記録密度のシングルレコーディング方式の磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】ライトヘッド４０は、上部磁極先端部１、下部磁極層４を有し、下部磁極層４の一部はトリミングされ下部磁極ノッチ部分２となっている。上部磁極先端部１と下部磁極ノッチ部分２の間には非磁性体からなるライトギャップ層３がある。ここで、ライトギャップ中心を通るクロストラック方向の直線Ｘに対し、下部磁極ノッチ部分２が左右非対称になっている。具体的には、下部磁極ノッチ部分２のＡ側のトリミング深さ５と、Ｂ側のトリミング深さ６の値が異なっている。特にライトヘッド４０の進行方向逆側であるＡ側のトリミング深さ５が、進行方向側であるＢ側のトリミング深さ６よりも大きくなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部磁極ノッチ部分を有する下部磁極層と、前記下部磁極ノッチ部分に対向して磁気ギャップ層を介して配置された上部磁極先端部と、該上部磁極先端部に接続された上部磁極層と、該上部磁極層と前記下部磁極層の間に層間絶縁層を介して設けられた導体コイルとを有し、前記下部磁極ノッチ部分の浮上面における形状が左右非対称であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記下部磁極ノッチ部分は、トリミング量が左右で異なることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記下部磁極ノッチ部分は、前記上部磁極先端部と対向する部分の片側にトリミング部を有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記下部磁極層の前記上部磁極層が配置される側と反対側に、再生ヘッドを有することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
下部磁極ノッチ部分を有する下部磁極層と、前記下部磁極ノッチ部分に対向して磁気ギャップ層を介して配置された上部磁極先端部と、該上部磁極先端部に接続された上部磁極層と、該上部磁極層と前記下部磁極層の間に層間絶縁層を介して設けられた導体コイルとを有し、前記上部磁極先端部の上面における形状が左右非対称であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項６】
前記上部磁極先端部は、フレアポイントが左右で異なることを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記下部磁極層の前記上部磁極層が配置される側と反対側に、再生ヘッドを有することを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
磁気ディスクに対して磁気ヘッドによりトラック端部を重ね書きしながら一方向に記録するシングルレコーディング方式の磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドは、下部磁極ノッチ部分を有する下部磁極層と、前記下部磁極ノッチ部分に対向して磁気ギャップ層を介して配置された上部磁極先端部と、該上部磁極先端部に接続された上部磁極層と、該上部磁極層と前記下部磁極層の間に層間絶縁層を介して設けられた導体コイルとを有し、前記下部磁極ノッチ部分は前記磁気ディスクの半径方向における記録の進行方向に対して逆側のトリミング量が進行方向側のトリミング量よりも多いことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記下部磁極ノッチ部分は、前記上部磁極先端部と対向する部分の前記磁気ディスクの半径方向における記録の進行方向に対して逆側にトリミング部を有することを特徴とする請求項８記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記下部磁極層の前記上部磁極層が配置される側と反対側に、再生ヘッドを有することを特徴とする請求項８記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置に係り、特にシングルレコーディング(Shingle recording)方式に適したライトヘッドの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置は、大容量のデータが記録可能なデバイスとして現在の高度情報化社会においては不可欠であり、データを安定に読み書き（リードライト）できることが要求される。磁気ディスク装置はデータが記録された磁気記録媒体（磁気ディスク）と、データを読み書きする磁気ヘッド及び、磁気ヘッドを動かすボイスコイルモータやその他回路から構成されている。磁気ヘッドはデータをライトするライトヘッドと、磁気ディスクに記録されたデータをリードするリードヘッドから構成されている。
【０００３】
ライトヘッドは例えば特許文献１に記載されているように、浮上面からみたとき、ライトギャップ中心を通るクロストラック方向の直線に対して左右対称な形状をしている。従来のライトヘッドを浮上面からみたときの簡略図を図８に示す。磁性体からなる上部磁極先端部１、下部磁極層４があり、下部磁極層４の一部はトリミングされ、下部磁極ノッチ部分２となっている。上部磁極先端部１と下部磁極ノッチ部分２の間には非磁性体からなるライトギャップ層３がある。このライトギャップ層３の部分に発生するライト磁界によって、磁気ディスクに信号を記録する。下部磁極ノッチ部分２のトリミング深さ３０は左右どちらも同じ深さであり、左右対称となっている。
【０００４】
データをライトする一つの形式として特許文献２に記載されているような、シングルレコーディング(Shingle recording)方式がある。これは、従来のランダムアクセス方式とは異なり、あるトラックから隣のトラックへ記録を重ね書きしていく方式である。隣接トラックを上書きしながらトラック方向を詰めていくために、記録密度を上げる際にも従来の幅広ライトヘッドを転用することができ、歩留まり、プロセスの難易度の点からも有利になる。また狭トラックライトヘッドを用いなくても良いために、狭トラック化に伴う書き込み能力の劣化の懸念が少なくて済む。連続データを扱い、ランダムライトが少ないＡＶ用途の磁気ディスク装置に適用が見込まれている。
【０００５】
一方磁気ディスク装置において、ＡＴＩ(Adjacent Track Interference)特性、ＡＴＥ(Adjacent Track Erase)特性は重要なＲＷ特性の一つである。両者ともあるトラックにライト動作を行ったときに、隣接トラックにどの程度影響を与えるかという指標である。ここで、ＡＴＩは複数回（通常１万回程度）、ＡＴＥは１回ライトしたときの隣接トラックの消え具合を表すものとする。磁気ディスク装置においては、特にＡＴＩ特性は重要で、昨今の高記録密度化に伴い、トラック間隔（トラックピッチ）は非常に狭くする必要があり、隣接トラックを消去しないよう、ライトヘッド設計、また磁気ディスク条件を最適化することが求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−８５７０９号公報
【特許文献２】米国特許第６１８５０６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シングルレコーディング(Shingle recording)方式においては、信号は半径方向の一方向のみに重ね書きされ、ランダムライトされないため、ＡＴＩ特性は大きな問題にならず、１回ライトした際のイレーズ量であるＡＴＥ特性を注視する必要がある。１回ライトした際のイレーズ量は複数回ライトした場合に比べて相対的に小さいとはいうものの、幅広ライトヘッドを用いることがそもそもの利点の１つであるシングルレコーディング方式において、隣接トラックへの攻め込みは大きな問題となる。ライトトラック幅が広い方がオントラックでの磁界強度が強くなり、結果として脇へ漏れる磁界も大きくなるためである。隣接トラックを消去してしまっては、高トラックピッチひいては高記録密度を実現することが難しくなる。
本発明の目的は、優れた隣接トラック消去(ＡＴＥ)特性を有する磁気ヘッドを提供することである。
本発明の他の目的は、シングルレコーディング(Shingle recording)方式の磁気ディスク装置において、高トラックピッチで高記録密度を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の代表的な磁気ヘッドにおいては、下部磁極ノッチ部分を有する下部磁極層と、前記下部磁極ノッチ部分に対向して磁気ギャップ層を介して配置された上部磁極先端部と、上部磁極先端部に接続された上部磁極層と、上部磁極層と前記下部磁極層の間に層間絶縁層を介して設けられた導体コイルとを有し、前記下部磁極ノッチ部分は前記磁気ディスクの半径方向における記録の進行方向に対して逆側のトリミング量が進行方向側のトリミング量よりも多いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、優れた隣接トラック消去(ＡＴＥ)特性を持つライトヘッドが実現でき、高トラックピッチで、高記録密度の磁気ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず図４を参照して本発明が適用される磁気ヘッド１０の構成を説明する。磁気ヘッド１０は、基板５０に形成された再生ヘッド２０と、再生ヘッド２０の上部に絶縁層３５を介して形成されたライトヘッド４０とで構成される。再生ヘッド２０は下部磁気シールド層２１と上部磁気シールド層２７の間に、下部ギャップ層２２および上部ギャップ層２６を介して形成されたＧＭＲ素子等のセンサ膜２３と、センサ膜２３の両端に積層された磁区制御層２４と電極層２５とを有する。ライトヘッド４０は誘導型磁気ヘッドであり、下部磁極層４と、下部磁極層４の一部がトリミングされた下部磁極ノッチ部分２と、下部磁極ノッチ部分２に形成された非磁性体の磁気ギャップ層（ライトギャップ層）３と、ライトギャップ層３を介して下部磁極ノッチ部分２と対向して設けられた上部磁極先端部１と、上部磁極先端部１に接続され磁気ヨーク部となる上部磁極層１２と、下部磁極層４と上部磁極層１２の間に層間絶縁層１４を介して設けられた導体コイル１６とを有する。誘導型記録ヘッド４０の上部は図示はしないが硬質保護層で覆われる。なお、上記磁気ヘッド１０は、再生ヘッド２０とライトヘッド４０からなる複合型磁気ヘッドであるが、ライトヘッド４０のみからなる磁気ヘッドであっても良い。
【００１１】
次に図５を参照して上記磁気ヘッド１０が搭載される磁気ディスク装置の全体構成について説明する。磁気ディスク装置１００は、ベース５５と、ベース５５に固定されたスピンドルモータ６２とアクチュエータ４４を有する。スピンドルモータ６２には少なくとも１枚の磁気ディスク６０が取り付けられ、アクチュエータ４４はピボット４５を中心に揺動するヘッドアーム３４と、ボイスコイル４７及び磁気回路４８とで構成される。ヘッドアーム４６にはサスペンション４２の一端が取り付けられ、サスペンション４２の他端には磁気ヘッド１０が取り付けられている。サスペンション４２の先端部にはリフトタブ４３が形成されている。ベース５５にはさらに、ロードアンロード機構７０が固定されている。ボイスコイル４７に電流を流すことにより、ヘッドアーム４６がピボット４５を中心に揺動し、サスペンション４２に取り付けられている磁気ヘッド１０が磁気ディスク６０の半径方向の任意の位置に位置付けされ、データの記録あるいは再生が行われる。磁気ヘッド１０は、データの記録あるいは再生が終了した場合、あるいは磁気ディスク装置１００の電源が遮断された場合は、アクチュエータ４４に駆動され、リフトタブ４３がロード／アンロード機構７０のランプ斜面を登り退避領域に移動される。
【００１２】
ここで様々なライトヘッドについてＡＴＥを測定した結果の一例を図６に示す。トラックピッチは135ktpi(188nm)に設定した。特定の位置に記録トラックを作成し、左右両脇のトラックピッチだけ離れた位置に低周波（ＬＦ）信号を１回ずつライトした。このときの中央の記録トラックの出力を、ライト前の出力で規格化した値を縦軸に示した。ＡＴＥが１ということは信号がまったく減少していないことを表しており、値が小さくなる程、隣接ライトにより大きく出力が減少したということを表している。ＡＴＥは実効ライトトラック幅に依存しており、ライトトラック幅が広い場合出力は大幅に減少していることがわかる。シングルレコーディング(Shingle recording)の場合は一方向に上書きしながら記録するため片側だけの隣接消去になり、この実験結果よりはＡＴＥが良くなることが予想される。しかしトラックピッチを更に詰めた場合や、あるいは更に広いライト幅を持つヘッドを用いてトラック幅方向への漏れ磁界がより大きくなった場合、信号が大きく消え得ることが容易に推察できる。
【００１３】
浮上面から見たときのライトヘッド磁界分布を計算機シミュレーションで求めた結果を図７に示す。ライトギャップ層３近傍から磁界が漏れ出し、トラック幅方向に広がっていることがわかる。ここで下部磁極ノッチ部分２の根元近傍に大きい磁界の分布が見られる。これは下部磁極ノッチ部分２の根元の部分の磁性体に飽和領域Ｓができ、その結果その近傍の漏れ磁界強度が大きくなったものと考えられる。この大きな磁界を減らすことが、ＡＴＥ特性を良好にするためには不可欠である。
【００１４】
以下に本発明の第１の実施例について図面を用いて説明する。図１に浮上面から見たライトヘッドの簡略図を示す。ここで、シングルレコーディング方式において、記録に際してライトヘッド４０がトラック幅方向に移動していく方向をＡ、Ｂで示している。ここでは、ライトヘッド４０はＡ側からＢ側に向けて上書きしながら信号を記録することとする。磁性体からなる上部磁極先端部１、下部磁極層４があり、下部磁極層４の一部はトリミングされ、下部磁極ノッチ部分２となっている。上部磁極先端部１と下部磁極ノッチ部分２の間には非磁性体からなるライトギャップ層３がある。このライトギャップ層３の部分に発生するライト磁界によって、磁気ディスクに信号を記録する。ここで、ライトギャップ中心を通るクロストラック方向の直線Ｘに対し、このライトヘッド４０は左右非対称になっている。具体的には、下部磁極ノッチ部分２のＡ側のトリミング深さ５と、Ｂ側のトリミング深さ６の値が異なっている。特にライトヘッド４０の進行方向逆側であるＡ側のトリミング深さ５を、ライトヘッド４０の進行方向側であるＢ側のトリミング深さ６よりも大きくしている。
【００１５】
下部磁極ノッチ部分２の根元の部分の磁性体が飽和するとその近傍の磁界強度が大きくなり、ＡＴＥ特性が劣化するが、トリミング深さを左右で非対称にすると、この飽和を回避することができる。例えばライトヘッド４０の進行方向逆側であるＡ側のトリミング深さ５を、ライトヘッドの進行方向側であるＢ側のトリミング深さ６よりも大きくすると、仮に下部磁極ノッチ部分２のＡ側の根元部分が飽和状態に近くなったとしても、Ｂ側の根元部分に磁束が流れ飽和を回避でき、結果としてＡＴＥ特性悪化を防ぐことができる。一般的にトリミング深さを大きくするとライト磁界は小さくなり、隣接トラックへの漏れ磁界も小さくなることから、Ａ側の漏れ磁界も小さくなる。反面Ｂ側の漏れ磁界はＡ側に比べて大きくなるが、シングルレコーディング(Shingle recording)方式において、ライトヘッドがＡ側からＢ側に動く場合、Ｂ側の信号は常に上書きされて消えていくため、Ａ側の方のみ漏れなく記録できていれば問題にはならない。また、Ａ側をミリングで削った場合、再付着は逆側のＢ側に生じるが、シングルレコーディングにおいて、ライトヘッドの進行方向側であるＢ側のライトヘッド部位は相対的に記録に対する寄与は少ないため、問題になり難い。さらに、片側だけ深くトリミングしていることから、トリミング時に発生する再付着も少なくすることができ、プロセス上も優位性が増す。
【００１６】
以上のような構造を用いることで、シングルレコーディング(Shingle recording)方式において、優れたＡＴＥ（隣接トラック消去）特性を有するライトヘッドを得ることができ、高トラックピッチで、高記録密度の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００１７】
次に本発明の第２の実施例について説明する。図２に浮上面から見たライトヘッド構造の簡略図を示す。上記第１の実施例との違いは、下部磁極層４は一方向7からのみトリミングされており、ライトヘッド４０の進行方向逆側であるＡ側はトリミング部を有するが、ライトヘッド４０の進行方向側であるＢ側はトリミングされない点にある。ただし、Ｂ側においてはライトギャップ層３から遠く離れた部位にトリミングされた部分を有するが、この部分は磁気ディスクへの記録には関係しない。下部磁極ノッチ部分２の根元の部分の磁性体が飽和するとその近傍の磁界強度が大きくなり、ＡＴＥ特性が劣化するが、ライトヘッド４０の進行方向逆側であるＡ側のトリミング深さ５のみ大きくし、逆側ライトヘッドの進行方向側であるＢ側のトリミングを行わなかった場合、もし仮に下部磁極ノッチ部分２のＡ側の根元部分が飽和状態に近くなったとしても、Ｂ側の体積が大きい下部磁極層４部分に磁束が流れ飽和を回避でき、結果としてＡＴＥ特性悪化を防ぐことができる。また、一般的にトリミング深さを大きくするとライト磁界は小さくなり、隣接トラックへの漏れ磁界も小さくなることから、Ａ側の漏れ磁界も小さくなる。反面Ｂ側は下部磁極ノッチ部分が存在しないため適正な記録ができないが、シングルレコーディング方式において、ライトヘッドがＡ側からＢ側に動く場合、Ｂ側の信号は常に上書きされて消えていくため、Ａ側の方のみ漏れなく記録できていれば問題にはならない。また、片側だけ深くトリミングしていることから、トリミング時に発生する再付着も少なくすることができ、プロセス上も優位性が増す。特に本構造ではＢ側のトリミングを行っていないことから、記録特性に大きく関連するライトヘッドの進行方向逆側であるＡ側の再付着を少なくすることができ、プロセス的にも有利である。
【００１８】
以上のような構造を用いることで、シングルレコーディングを用いた記録方式において、優れたＡＴＥ（隣接トラック消去）特性を有するライトヘッドを得ることができ、高トラックピッチで、高記録密度の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００１９】
次に本発明の第３の実施例について図面を用いて説明する。図３にライトヘッドを上面から見たときの上部磁極先端部分１の簡略図を示す。ここで、シングルレコーディング方式において、記録に際してライトヘッドがトラック幅方向に移動していく方向をＡ、Ｂで示している。ここでは、ヘッドはＡ側からＢ側に向けて上書きしながら信号を記録することとする。磁性体からなる上部磁極先端部１は上面から見たとき左右非対称になっている。具体的には、Ａ側のフレアポイント８とＢ側のフレアポイント９の長さが異なっている。特に、Ａ側のフレアポイント８をＢ側のフレアポイント９よりも長くしている。一般的にフレアポイントを大きくするとライト磁界は小さくなり、隣接トラックへの漏れ磁界も小さくなることから、Ａ側の漏れ磁界も小さくなる。反面Ｂ側の漏れ磁界はＡ側に比べて大きくなるが、シングルレコーディング方式において、ライトヘッドがＡ側からＢ側に動く場合、Ｂ側の信号は常に上書きされて消えていくため、Ａ側の方のみ漏れなく記録できていれば問題にはならない。
【００２０】
以上のような構造を用いることで、シングルレコーディング(Shingle recording)を用いた記録方式において、優れたＡＴＥ（隣接トラック消去）特性を有するライトヘッドを得ることができ、高トラックピッチで、高記録密度の磁気ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例による磁気ヘッドの浮上面から見た簡略図である。
【図２】本発明の第２の実施例による磁気ヘッドの浮上面から見た簡略図である。
【図３】本発明の第３の実施例による磁気ヘッドの浮上面から見た簡略図である。
【図４】実施例による磁気ヘッドと再生ヘッドとを組み合わせた複合型磁気ヘッドの構成図である。
【図５】実施例による磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の構成図である。
【図６】様々なヘッドを用いてＡＴＥ測定をした結果の一例を、実効ライトトラック幅に対して整理した図である。
【図７】従来の磁気ヘッドのライトギャップ近傍のライト磁界分布の計算機シミュレージョン結果の一例を示した図である。
【図８】従来のライトヘッドを浮上面から見た簡略図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…上部磁極先端部、２…下部磁極ノッチ部分、３…ライトギャップ層、４…下部磁極層、５…トリミング深さ（Ａ側）、６…トリミング深さ(Ｂ側)、７…ミリング方向、８…フレアポイント（Ａ側）、９…フレアポイント（Ｂ側）、１０…磁気ヘッド、１２…上部磁極層、１４…層間絶縁層、１６…導体コイル、２０…再生ヘッド、２１…下部磁気シールド層、２２…下部ギャップ層、２３…センサ膜、２４…磁区制御層、２５…電極層、２６…上部ギャップ層、２７…上部磁気シールド層、３５…絶縁層、４０…ライトヘッド、４２…サスペンション、４３…リフトタブ、４４…アクチュエータ、４５…ピボット、４６…ヘッドアーム、４７…ＶＣＭ、４８…磁気回路、５０…基板、５５…ベース、６０…磁気ディスク、６２…スピンドルモータ、７０…ロード／アンロード機構、１００…磁気ディスク装置。
【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】
2007115296.tif 000009
【図８】
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