(57)【要約】【課題】高い面記録密度で磁気記録ディスクに書き込み可能な磁気記録ヘッドを提供する。【解決手段】第１の熱的浮上高さ制御（ＴＦＣ）要素と、第２のＴＦＣ要素として構成可能な埋込型接触センサ要素（ＥＣＳＥ）とを有する磁気記録ヘッド。磁気記録ヘッドは、書き込み要素、読み出し要素、第１のヒータ要素、およびＥＣＳＥを含む。第１のヒータ要素は、磁気記録ディスクに対する磁気記録ヘッドの浮上高さを粗調整する第１のＴＦＣ要素として構成される。ＥＣＳＥは、磁気記録ディスクとの接触を検出するように構成され、浮上高さを微調整する第２のＴＦＣ要素として構成される第２のヒータ要素として機能するように構成される。第１のヒータ要素は、第２のヒータ要素の第２のストローク長よりも長い第１のストローク長を用いて浮上高さを調整するように構成される。【選択図】図２
2012089225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱的浮上高さ制御要素と、第２の熱的浮上高さ制御要素として構成可能な埋込型接触センサ要素と、を有する磁気記録ヘッドであって、
磁気記録ディスクにデータを書き込むように構成された書き込み要素と、
前記書き込み要素によって書き込まれた前記磁気記録ディスクからデータを読み戻すように構成された読み出し要素と、
前記磁気記録ディスクに対する前記磁気記録ヘッドの浮上高さを粗調整する前記第１の熱的浮上高さ制御要素として構成された第１のヒータ要素と、
前記磁気記録ディスクとの接触を検出するように構成され、第２のヒータ要素として機能するように構成された前記埋込型接触センサ要素であって、前記第２のヒータ要素は、前記浮上高さを微調整する前記第２の熱的浮上高さ制御要素として構成される、埋込型接触センサ要素と、
を含み、
前記第１のヒータ要素は、前記浮上高さを調整するために、前記第２のヒータ要素の第２のストローク長よりも大きい第１のストローク長を発生させるように構成される、磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記埋込型接触センサ要素は、前記磁気記録ヘッドの浮上面に近接して配置される、請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記埋込型接触センサ要素は、前記読み出し要素よりも前記書き込み要素に近接して配置される、請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記第１のヒータ要素の前記第１のストローク長は約１０ｎｍである、請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記第２のヒータ要素の前記第２のストローク長は約０．５ｎｍである、請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記埋込型接触センサ要素は、少なくとも約１％程度の前記埋込型接触センサ要素の温度上昇を引き起こすヘッド−ディスク間干渉事象を検出するための感度を提供するように構成される、請求項１に記載の磁気記録ヘッド。
【請求項７】
第１の熱的浮上高さ制御要素と、第２の熱的浮上高さ制御要素として構成可能な埋込型接触センサ要素と、を有する磁気記録ヘッド用のアームエレクトロニクスモジュールであって、
基板と、
前記磁気記録ヘッドの書き込み要素に送られる書き込み信号を増幅するように構成された書き込み信号増幅器と、
前記磁気記録ヘッドの読み出し要素から送られた読み戻し信号を増幅するように構成された読み出し信号増幅器と、
第１のヒータ要素用電力を少なくとも１つ増分して、前記磁気記録ヘッドの前記第１の熱的浮上高さ制御要素に電力を供給するように構成された第１のヒータ要素用電源と、
前記磁気記録ヘッドの前記埋込型接触センサ要素に電力を供給するように構成された第２のヒータ要素用電源と、
を含み、
前記書き込み信号増幅器、前記読み出し信号増幅器、前記第１のヒータ要素用電源、および前記第２のヒータ要素用電源は、前記基板上に作製される、アームエレクトロニクスモジュール。
【請求項８】
前記書き込み信号増幅器、前記読み出し信号増幅器、前記第１のヒータ要素用電源、および前記第２のヒータ要素用電源に制御信号を供給するように構成された制御ユニットをさらに含む、請求項７に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項９】
前記第１の熱的浮上高さ制御要素用の第１のヒータ要素電気抵抗測定回路をさらに含み、前記第１のヒータ要素電気抵抗測定回路は前記基板上に作製される、請求項７に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１０】
前記第１のヒータ要素電気抵抗測定回路に制御信号を供給するように構成された制御ユニットをさらに含む、請求項９に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１１】
前記埋込型接触センサ要素用の第２のヒータ要素電気抵抗測定回路をさらに含み、前記第２のヒータ要素電気抵抗測定回路は前記基板上に作製される、請求項７に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１２】
前記埋込型接触センサ要素用の前記第２のヒータ要素電気抵抗測定回路は、約０．１％程度の前記埋込型接触センサ要素の電気抵抗変化を測定するように構成される、請求項１１に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１３】
前記第２のヒータ要素電気抵抗測定回路に制御信号を供給するように構成された制御ユニットをさらに含む、請求項１１に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１４】
前記第２のヒータ要素用電源は、前記第１のヒータ要素用電源によって前記第１の熱的浮上高さ制御要素に供給される第１の最大電力よりも小さいが、前記第１のヒータ要素用電源によって前記第１の熱的浮上高さ制御要素に供給される前記第１のヒータ要素用電力の増分よりも大きい第２の最大電力を前記埋込型センサ要素に供給するように構成される、請求項７に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１５】
モノリシック集積回路をさらに含む、請求項７に記載のアームエレクトロニクスモジュール。
【請求項１６】
少なくとも１つの磁気記録ディスクと、
前記磁気記録ディスクからデータを読み出し、これにデータを書き込むように構成される、少なくとも１つの磁気記録ヘッドであって、
前記磁気記録ディスクにデータを書き込むように構成された書き込み要素と、
前記書き込み要素によって書き込まれた前記磁気記録ディスクからデータを読み戻すように構成された読み出し要素と、
前記磁気記録ディスクに対する前記磁気記録ヘッドの浮上高さを粗調整する第１の熱的浮上高さ制御要素として構成された第１のヒータ要素と、
前記磁気記録ディスクとの接触を検出するように構成され、第２のヒータ要素として機能するように構成された埋込型接触センサ要素であって、前記第２のヒータ要素は、前記浮上高さを微調整する第２の熱的浮上高さ制御要素として構成される、埋込型接触センサ要素と、
を含み、
前記第１のヒータ要素は、前記浮上高さを調整するために、前記第２のヒータ要素の第２のストローク長よりも大きい第１のストローク長を発生させるように構成される、少なくとも１つの磁気記録ヘッドと、
アームエレクトロニクスモジュールであって、
基板と、
前記磁気記録ヘッドの前記書き込み要素に送られる書き込み信号を増幅するように構成された書き込み信号増幅器と、
前記磁気記録ヘッドの前記読み出し要素から送られた読み戻し信号を増幅するように構成された読み出し信号増幅器と、
第１のヒータ要素用電力を少なくとも１つ増分して、前記磁気記録ヘッドの前記第１のヒータ要素に電力を供給するように構成された第１のヒータ要素用電源と、
前記磁気記録ヘッドの前記埋込型接触センサ要素に電力を供給するように構成された第２のヒータ要素用電源と、
を含み、
前記書き込み信号増幅器、前記読み出し信号増幅器、前記第１のヒータ要素用電源、および前記第２のヒータ要素用電源は、前記基板上に作製される、アームエレクトロニクスモジュールと、
を含むハードディスクドライブ。
【請求項１７】
前記第１のヒータ要素の前記第１のストローク長は約１０ｎｍである、請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１８】
前記第２のヒータ要素の前記第２のストローク長は約０．５ｎｍである、請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１９】
前記埋込型接触センサ要素は、少なくとも約１％程度の前記埋込型接触センサ要素の温度上昇を引き起こすヘッド−ディスク間干渉事象を検出するための感度を提供するように構成される、請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項２０】
前記埋込型接触センサ要素用の前記第２のヒータ要素電気抵抗測定回路は、約０．１％程度の前記埋込型接触センサ要素の電気抵抗変化を測定するように構成される、請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項２１】
前記第２のヒータ要素用電源は、前記第１のヒータ要素用電源によって前記第１のヒータ要素に供給される第１の最大電力よりも小さいが、前記第１のヒータ要素用電源によって前記第１のヒータ要素に供給される前記第１のヒータ要素用電力の増分よりも大きい第２の最大電力を前記埋込型接触センサ要素に供給するように構成される、請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、第１の熱的浮上高さ制御（ＴＦＣ）要素と、第２のＴＦＣ要素として構成可能な埋込型接触センサ要素とを有する磁気記録ヘッドを含むハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク、磁気光ディスク、またはフレキシブル磁気記録ディスクなどの様々なタイプの記録ディスクを使用する装置はディスクドライブ装置として公知である。これらのうち、ＨＤＤはコンピュータ用の記憶装置として広く普及しており、現在のコンピュータシステムには不可欠な情報記憶装置となっている。さらに、ＨＤＤの優れた特性により、ビデオ用記録および再生装置、カーナビゲーションシステム、または携帯電話など、ＨＤＤの用途は増えている。
【０００３】
ＨＤＤで使用する磁気記録ディスクは、磁気記録ディスク上で同心円に形成された複数のデータトラックおよび複数のサーボトラックを有する。ユーザデータを含む複数のデータセクタは各データトラックに記録される。各サーボトラックはアドレス情報を含む。サーボトラックは、円周方向に分離された複数のサーボデータ領域から構築され、１つまたは複数のデータセクタは、サーボデータ領域間に記録される。磁気記録ヘッドは、サーボデータのアドレス情報に従って所望のデータセクタにアクセスすることにより、データセクタにデータを書き込み、データセクタからデータを読み戻すことができる。
【０００４】
通常、ＨＤＤは集積回路（ＩＣ）を含み、この集積回路は、ディスクエンクロージャ（ＤＥ）の内部に配置されたヘッドスライダの信号を増幅する増幅回路を含む。通常、ＩＣは、アクチュエータの旋回シャフトの近くでモジュールに固定される。したがって、本明細書に記載するように、このＩＣはアームエレクトロニクス（ＡＥ）と呼ばれ、アームエレクトロニクス（ＡＥ）モジュールに含まれる。ＡＥモジュール内の増幅回路は、ヘッドスライダによって読み戻されたユーザデータ信号およびサーボデータ信号、ならびに磁気記録ヘッドによって書き込まれるユーザデータ信号を増幅する。ＡＥモジュールは、増幅回路に加えて、高度な機能を行うための内部論理回路を含む。ＡＥモジュールは、ＨＤＤのコントローラからのコマンドに応じて動作する。通常、封止型ＩＣでもある、コントローラを含むＩＣは、ＨＤＤのＤＥの外側に固定された制御回路用印刷回路板（ＰＣＢ）に取り付けられる。ＡＥモジュールはレジスタも含む。コントローラは、制御データをレジスタに格納することでＡＥモジュールを制御する。例えば、ＡＥモジュールは、コントローラからのコマンドに応じて、指定されたヘッドスライダの磁気記録ヘッドを選択し、例えば、書き込み電流値、あるいは検出電流値を変換する。さらに、ヘッドスライダに配置されたヒータへの電力供給は、ＡＥモジュールの回路に付与されたもう１つの機能である。
【０００５】
本明細書では「浮上高さ」と称する、磁気記録ディスクの記録面に近接して浮上する磁気記録ヘッドと磁気記録ディスクとの間のクリアランスを小さくして、ＨＤＤの磁気記録ディスクの面記録密度（ＡＤ）を高めることができる。したがって、浮上高さを調整する技術が、ＨＤＤの磁気記録の技術分野で使用されてきた。この技術では、ヒータがヘッドスライダに配置され、浮上高さは、磁気記録ヘッドをヒータで加熱することにより調整される。本明細書に記載するように、この技術は熱的浮上高さ制御（ＴＦＣ）と呼ばれる。ＴＦＣでは、ヒータに電流を供給して熱を発生させ、熱膨張により磁気記録ヘッドを外側に突出させる。したがって、磁気記録ディスクと磁気記録ヘッドとの間の浮上高さを縮めることができる。
【０００６】
ＡＤを高くするために、ヘッドスライダの磁気記録ヘッドと磁気記録ディスクとの間の浮上高さは可能な限り小さくされる。現行の浮上高さは数ナノメートル（ｎｍ）程度である。ＨＤＤの構造的な設計余裕を考慮すると、浮上高さは限界に近い値にある。したがって、ＨＤＤの製造および開発に従事する技術者および科学者は、浮上高さをより精密に制御することでＡＤを高める方法を発見することに関心をもっている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態には、第１の熱的浮上高さ制御（ＴＦＣ）要素と、第２のＴＦＣ要素として構成可能な埋込型接触センサ要素（ＥＣＳＥ）とを有する磁気記録ヘッドが含まれる。磁気記録ヘッドは、書き込み要素、読み出し要素、第１のヒータ要素、およびＥＣＳＥを含む。書き込み要素は、磁気記録ディスクにデータを書き込むように構成される。読み出し要素は、磁気記録ディスクからデータを読み戻すように構成される。第１のヒータ要素は、磁気記録ディスクに対する磁気記録ヘッドの浮上高さを粗調整する第１のＴＦＣ要素として構成される。ＥＣＳＥは、磁気記録ディスクとの接触を検出するように構成され、浮上高さを微調整する第２のＴＦＣ要素として構成される第２のヒータ要素として機能するように構成される。第１のヒータ要素は、第２のヒータ要素の第２のストローク長よりも長い第１のストローク長を用いて、浮上高さを調整するように構成される。本発明の実施形態にはまた、磁気記録ヘッド用のアームエレクトロニクス（ＡＥ）モジュールと、磁気記録ヘッドおよびＡＥモジュールを有するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）とが含まれる。
【０００８】
本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付図面は、本発明の実施形態を示し、「発明を実施するための形態」と併せて、本発明の実施形態を説明する助けとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つまたは複数の実施形態による、ディスクエンクロージャ（ＤＥ）カバーを外したハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の内部の部品配置を示す平面図である。
【図２】本発明の１つまたは複数の実施形態による、アームエレクトロニクス（ＡＥ）モジュール、フレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）、および磁気記録ヘッド内の電気回路の概略図であり、磁気記録ディスク上で浮上している磁気記録ヘッドを含むヘッドスライダの構成を示している。
【図３】本発明の１つまたは複数の実施形態による、各種ブロック間の信号の流れを示す、ＡＥモジュールおよび磁気記録ヘッド内の電気回路のブロック図である。
【図４】磁気記録ヘッドを含むヘッドスライダの概略断面図であり、従来技術で公知の通り、単一のヒータ要素だけを加熱しながら磁気記録ディスク上で浮上している磁気記録ヘッドの様々な要素の関係を示している。
【図５】本発明の１つまたは複数の実施形態による、磁気記録ヘッドを含むヘッドスライダの別の概略断面図であり、第１のヒータ要素と埋込型接触センサ要素である第２のヒータ要素との両方を加熱しながら磁気記録ディスク上で浮上している磁気記録ヘッドの様々な要素の関係を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この説明で参照する図面は、特に記載のある場合を除いて、一定の縮尺で書かれていると解釈すべきでない。
【００１１】
本発明の代替実施形態について以下に詳細に言及する。本発明が代替実施形態に関連して説明されるが、これらの代替実施形態が、本発明をこれらの実施形態に限定することを意図されていないのは当然のことである。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲内に含まれ得る代替案、修正形態、および等価物を包含することを意図されている。
【００１２】
さらに、本発明の実施形態の以下の説明では、本発明を完全に理解できるように、多数の特定の細部が示される。しかし、本発明の実施形態は、これらの特定の細部なしに実施できることに留意されたい。他の例では、公知の方法、手順、および部品については、本発明の実施形態を不必要に分かりにくくしないように、詳細に説明していない。各図面を通して、同じ部品は同じ参照数字で表され、説明を明確にするために、必要でない場合、説明は繰り返さない。
【００１３】
第１の熱的浮上高さ制御要素と第２の熱的浮上高さ制御要素として構成可能な埋込型接触センサ要素とを有する磁気記録ヘッドに関する本発明の実施形態の説明
本発明の実施形態に関連して、当技術分野で公知のように、磁気記録ディスクとヘッドスライダとの間の接触を検出する接触センサ要素（ＣＳＥ）は、ヘッドスライダ上か、あるいはヘッドスライダが取り付けられたアクチュエータ上に配置することができる。ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの間の接触は、ＣＳＥによって連続的に観測することができる。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、磁気記録ディスク上で接触が発生する位置での磁気記録ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触に対して対応することができる。第１の例では、ＨＤＤは、接触にかかわる磁気記録ヘッドの位置および磁気記録ディスクのトラックのロケーションに応じて、浮上高さを高くし、そのようなロケーションでの書き込みプロセスを一時的に中止することで、浮上高さを制御することができるし、または、代替例では、磁気記録ディスクの滑走高さ試験（ｇｌｉｄｅ−ｈｅｉｇｈｔ  ｔｅｓｔｉｎｇ）と同様に、ＨＤＤは、磁気記録ディスク上の接触が発生するロケーションで、磁気記録ヘッドと磁気記録ディスクとの間の接触を維持することもできる。したがって、第１の例の場合、ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの間の接触を連続的に観測することで、ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの間の浮上高さ余裕を小さくすることができる。その結果として、読み出しプロセスおよび書き込みプロセスでの浮上高さを低くすることができる。
【００１４】
本発明の実施形態にさらに関連して、当技術分野で公知のように、ヘッドスライダあるいはアクチュエータに配置されたＣＳＥを含む構造体において、アームエレクトロニクス（ＡＥ）モジュールは、接触センサ回路（ＣＳＣ）である受信器回路をＣＳＥ内に含む。コントローラおよびチャネル回路とは異なり、ＡＥモジュールは、ディスクエンクロージャ（ＤＥ）内でアクチュエータおよびヘッドスライダの近くに配置される。ＣＳＥおよびＣＳＣを含む接触センサの接触感度は高くすることができる。ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの間の接触の検出において、高い感度で接触を検出するために、ＣＳＥは、ヘッドスライダの磁気記録ヘッドの浮上面（ＡＢＳ）内で磁気記録ディスクに最も近い箇所である最下点の周辺に配置されなければならない。したがって、ＣＳＥを配置する１つの効果的な位置は、製造時にＡＢＳに施される研磨プロセスで除去率の違いによって生じる凹部を考慮した上で、最も突出した位置とすることができ、他方で、ＣＳＥを配置する他の効果的な位置は、ＴＦＣヒータ要素の突出形状部の先端で接触が起こる位置とすることができる。
【００１５】
しかし、ＡＢＳの凹状外形とＴＦＣヒータ要素の突出形状はヘッドスライダによって異なる。さらに、周囲温度の変化も通常、突出形状に影響を及ぼして、突出形状が変化する。その結果、接触センサの感度を保証するために、本発明の実施形態は、ヘッドスライダ間の個別の相違および周囲温度の相違とは無関係に、最下点に埋込型接触センサ要素（ＥＣＳＥ）を恒常的に配置する。本明細書において、技術用語「埋込型接触センサ要素」または「ＥＣＳＥ」とは、磁気記録ヘッドの構造体に埋め込まれたＣＳＥのことである。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、ＨＤＤは、磁気記録ディスクにアクセスするためのヘッドスライダと、ヘッドスライダの一部を熱膨張させて磁気記録ディスクからの距離を調整する第１のヒータ要素と、ヒータ機能を有し、それと同時に、ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの間の接触を検出するＥＣＳＥの役割を果たす第２のヒータ要素と、ヘッドスライダの磁気記録ヘッドからの磁気読み戻し信号を増幅するＡＥモジュールとを含む。ＡＥモジュールは、磁気読み戻し信号を増幅する機能に加えて、第１のヒータ要素および第２のヒータ要素に電力を供給する機能と、第１のヒータ要素および第２のヒータ要素の抵抗を測定する機能とを有する。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、ＡＥモジュールの電力供給機能および抵抗測定機能は、次の３つの関係を満たす。
１）第１のヒータ要素に供給できる第１の最大電力は、第２のヒータ要素に供給できる第２の最大電力よりも大きい。
２）第２のヒータ要素に供給できる第２の最大電力は、第１のヒータ要素に供給される第１のヒータ要素用電力増分、言い換えると、電力の刻み幅よりも大きい。
３）第２のヒータ要素の抵抗測定分解能は、第１のヒータ要素の抵抗測定分解能よりも高い、言い換えると、より高精度で測定することができる。
【００１８】
したがって、本発明の実施形態によれば、上記の関係を満たすことにより、以下の効果がもたらされる。第１に、第１のヒータ要素に供給できる電力は十分に大きい、すなわち、第２のヒータ要素に供給できる電力よりも大きい。十分な浮上高さにするために、第１のヒータ要素単独でクリアランスを調整することで、書き込み要素および読み出し要素の浮上高さを第１のヒータ要素だけで簡単に制御することができる。次に、第２のヒータ要素の場合、第２のヒータ要素に供給できる電力は十分に小さい、すなわち、第１のヒータ要素に供給できる電力よりも小さい。ＡＥモジュールが余分な熱を発生させるのを防止することができ、したがって、ＡＥモジュールの信頼性を高めることができる。さらに、ＡＥモジュールの過熱を防止するのに、放熱用に使用できるＡＥモジュールの領域を余分に増やすことがなければ、製造性を単純化することができる。さらに、第２のヒータ要素に供給される電力は、第２のヒータ要素が、ＡＢＳの最下点で磁気記録ディスクの記録面に最も近い先端を形成するのに十分な量だけ突出するための特定の有限値を有する、すなわち、第２のヒータ要素に供給される電力は、本明細書では第１のヒータ要素用電力増分と称することがある、第１のヒータ要素に供給される電力の刻み幅よりも大きい値を有する。さらに、接触センサとしてのＥＣＳＥの感度は、磁気記録ヘッド間の個別の相違および周囲温度の相違に関係なく、幅広い温度範囲で保証される。さらに、第１のヒータ要素に対する抵抗測定分解能よりも高い、第２のヒータ要素に対する十分に高い抵抗測定分解能を有することにより、満足のいく抵抗測定精度をＥＣＳＥにおいて維持することができる。本明細書において、第２のヒータ要素に対する抵抗測定分解能の方が高いということは、第１のヒータ要素よりも第２のヒータ要素の方が小さい抵抗変化を測定できることを意味する。
【００１９】
本発明の実施形態には、第１のＴＦＣ要素と第２のＴＦＣ要素として構成可能なＥＣＳＥとを有する磁気記録ヘッドが含まれる。磁気記録ヘッドは、書き込み要素、読み出し要素、第１のヒータ要素、およびＥＣＳＥを含む。書き込み要素は、磁気記録ディスクにデータを書き込むように構成される。読み出し要素は、磁気記録ディスクからデータを読み戻すように構成される。第１のヒータ要素は、磁気記録ディスクに対する磁気記録ヘッドの浮上高さを粗調整する第１のＴＦＣ要素として構成される。ＥＣＳＥは、磁気記録ディスクとの接触を検出するように構成され、浮上高さを微調整する第２のＴＦＣ要素として構成される第２のヒータ要素として機能するように構成される。第１のヒータ要素は、第２のヒータ要素の第２のストローク長よりも長い第１のストローク長を用いて、浮上高さを調整するように構成される。本明細書において、技術用語「ストローク長」とは、ヒータ要素に電力を印加したことに起因する、ヘッドスライダの磁気記録ヘッド部分にあるＡＢＳの最大突出長を指す。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、ＥＣＳＥは、磁気記録ヘッドの浮上面に近接して配置される。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、ＥＣＳＥは、読み出し要素よりも書き込み要素に近接して配置される。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、第１のヒータ要素の第１のストローク長は約１０ｎｍである。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、第２のヒータ要素の第２のストローク長は約０．５ｎｍである。
【００２４】
本発明の別の実施形態によれば、ＥＣＳＥは、少なくとも約１％程度のＥＣＳＥの温度上昇を引き起こすヘッド−ディスク間干渉（ＨＤＩ）事象を検出するための感度を提供するように構成される。
【００２５】
本発明の実施形態にはまた、第１のＴＦＣ要素と第２のＴＦＣ要素として構成可能なＥＣＳＥとを有する磁気記録ヘッド用のアームエレクトロニクスモジュールが含まれる。アームエレクトロニクスモジュールは、基板、書き込み信号増幅器、読み出し信号増幅器、第１のヒータ要素用電源、および第２のヒータ要素用電源を含む。書き込み信号増幅器は、磁気記録ヘッドの書き込み要素に送られる書き込み信号を増幅するように構成される。読み出し信号増幅器は、磁気記録ヘッドの読み出し要素から送られた読み戻し信号を増幅するように構成される。第１のヒータ要素用電源は、第１のヒータ要素用電力を少なくとも１つ増分して、磁気記録ヘッドの第１のヒータ要素に電力を供給するように構成される。第２のヒータ要素用電源は、磁気記録ヘッドのＥＣＳＥに電力を供給するように構成される。書き込み信号増幅器、読み出し信号増幅器、第１のヒータ要素用電源、および第２のヒータ要素用電源は、ＡＥモジュールの同じ基板上に作製される。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、アームエレクトロニクスモジュールは、書き込み信号増幅器、読み出し信号増幅器、第１のヒータ要素用電源、および第２のヒータ要素用電源に制御信号を供給するように構成された制御ユニットをさらに含む。
【００２７】
本発明の別の実施形態によれば、アームエレクトロニクスモジュールは、第１のヒータ要素用の第１のヒータ要素電気抵抗測定回路をさらに含み、第１のヒータ要素電気抵抗測定回路は、ＡＥモジュールの同じ基板上に作製される。
【００２８】
本発明の別の実施形態によれば、アームエレクトロニクスモジュールは、第１のヒータ要素電気抵抗測定回路にも制御信号を供給するように構成された制御ユニットをさらに含む。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、アームエレクトロニクスモジュールは、ＥＣＳＥ用の第２のヒータ要素電気抵抗測定回路をさらに含み、第２のヒータ要素電気抵抗測定回路は、ＡＥモジュールの同じ基板上に作製される。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、ＥＣＳＥ用の第２のヒータ要素電気抵抗測定回路は、約０．１％程度のＥＣＳＥの電気抵抗変化を測定するように構成される。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、アームエレクトロニクスモジュールは、第２のヒータ要素電気抵抗測定回路にも制御信号を供給するように構成された制御ユニットをさらに含む。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、第２のヒータ要素用電源は、第２のヒータ要素として構成されたＥＣＳＥに第２の最大電力を供給するように構成され、第２の最大電力は、第１のヒータ要素用電源によって第１のヒータ要素に供給される第１の最大電力よりも小さいが、第１のヒータ要素用電源によって第１のヒータ要素に供給される第１のヒータ要素用電力増分よりも大きい。
【００３３】
本発明の実施形態によれば、アームエレクトロニクスモジュールは、モノリシック集積回路を含む。
【００３４】
本発明の実施形態にはＨＤＤが含まれる。ＨＤＤは、少なくとも１つの磁気記録ディスクと、第１のＴＦＣ要素と第２のＴＦＣ要素として構成可能なＥＣＳＥとを有する少なくとも１つの磁気記録ヘッドと、第１のＴＦＣ要素と第２のＴＦＣ要素として構成可能なＥＣＳＥとを有する磁気記録ヘッド用のＡＥモジュールとを含む。磁気記録ヘッドは、書き込み要素、読み出し要素、第１のヒータ要素、およびＥＣＳＥを含む。書き込み要素は、磁気記録ディスクにデータを書き込むように構成される。読み出し要素は、磁気記録ディスクからデータを読み戻すように構成される。第１のヒータ要素は、磁気記録ディスクに対する磁気記録ヘッドの浮上高さを粗調整する第１のＴＦＣ要素として構成される。ＥＣＳＥは、磁気記録ディスクとの接触を検出するように構成され、浮上高さを微調整する第２のＴＦＣ要素として構成される第２のヒータ要素として機能するように構成される。第１のヒータ要素は、第２のヒータ要素の第２のストローク長よりも長い第１のストローク長を用いて浮上高さを調整するように構成される。磁気記録ヘッドは、磁気記録ディスクからデータを読み出し、これにデータを書き込むように構成される。アームエレクトロニクスモジュールは、基板、書き込み信号増幅器、読み出し信号増幅器、第１のヒータ要素用電源、および第２のヒータ要素用電源を含む。書き込み信号増幅器は、磁気記録ヘッドの書き込み要素に送られる書き込み信号を増幅するように構成される。読み出し信号増幅器は、磁気記録ヘッドの読み出し要素から送られた読み戻し信号を増幅するように構成される。第１のヒータ要素用電源は、第１のヒータ要素用電力を少なくとも１つ増分して、磁気記録ヘッドの第１のヒータ要素に電力を供給するように構成される。第２のヒータ要素用電源は、磁気記録ヘッドのＥＣＳＥに電力を供給するように構成される。書き込み信号増幅器、読み出し信号増幅器、第１のヒータ要素用電源、および第２のヒータ要素用電源は、ＡＥモジュールの同じ基板上に作製される。
【００３５】
本発明の実施形態について下記にさらに説明する。一例として、本発明の実施形態が、ＨＤＤ環境において説明されるが、それに限定するものではなく、本発明の実施形態を組み込んだ他のタイプのディスクドライブもまた、本発明の実施形態の趣旨および範囲内である。上記に説明し、次に説明する、第１のＴＦＣ要素と第２のＴＦＣ要素として構成可能なＥＣＳＥとを有する磁気記録ヘッドに関する本発明の実施形態、および第１のＴＦＣ要素と第２のＴＦＣ要素として構成可能なＥＣＳＥとを有する磁気記録ヘッド用のアームエレクトロニクスモジュールに関する本発明の実施形態は、本明細書ではＨＤＤ環境内に組み込まれるので、ＨＤＤに関する本発明の実施形態の趣旨および範囲内でもある。
【００３６】
ここで、本発明の１つまたは複数の実施形態による図１を参照すると、ディスクエンクロージャ（ＤＥ）カバーを外したＨＤＤ１の内部の平面図１００が示されている。ＨＤＤ１の機械構成要素は、ディスクエンクロージャ（ＤＥ）ベース部１０２に収容されている。ＤＥベース部１０２内の構成要素は、ＤＥベース部１０２の外側に固定された印刷回路板（ＰＣＢ）上の制御回路によって制御される。ＨＤＤ１は、データ格納用のディスクである磁気記録ディスク１０１と、磁気記録ディスク１０１に格納されたデータにアクセスするためのヘッドスライダ１０５とを含む。本明細書において、「アクセス」とは、磁気記録ディスクのデータトラックをシークし、磁気記録ディスクからのデータ読み出しと、これへのデータ書き込みとの両方を行うために、データトラック上に磁気記録ヘッドを配置する動作を指す技術用語である。ヘッドスライダ１０５は、ユーザデータを磁気記録ディスク１０１に書き込み、かつ／またはユーザデータを磁気記録ディスク１０１から読み出すための磁気記録ヘッドと、磁気記録ヘッドが先端部に形成されたスライダとを含む。
【００３７】
回転式アクチュエータ１０６はヘッドスライダ１０５を支持し、旋回シャフト１０７に回転中心を有する旋回動作によって、回転している磁気記録ディスク１０１上にヘッドスライダ１０５を移動させる。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０９は、駆動機構として、回転式アクチュエータ１０６を駆動する。
【００３８】
回転式アクチュエータ１０６は、ヘッドスライダ１０５が配置された前縁から長手方向に、サスペンション１１０、アーム１１１、およびボイスコイル１１３を連結する各構造部材を用いて配置されている。サスペンション１１０およびヘッドスライダ１０５からなるアセンブリは、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）と呼ばれる。さらに、回転式アクチュエータ１０６およびヘッドスライダ１０５からなるアセンブリは、ヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）と呼ばれる。
【００３９】
ＤＥベース部１０２に固定されたスピンドルモータ（ＳＰＭ）１０３は、磁気記録ディスク１０１を特定の角速度で回転させる。回転している磁気記録ディスク１０１の記録面に近接したスライダのＡＢＳと、回転している磁気記録ディスク１０１の記録面との間の空気の粘性によって生じた圧力と、サスペンション１１０によって磁気記録ディスク１０１の方向に加えられた負荷とをバランスさせることにより、ヘッドスライダ１０５は、磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１に近接して浮上する。ヘッドスライダ１０５の磁気記録ヘッドに出入りする信号は、旋回シャフト１０７に近接するＡＥモジュール１８１によって増幅される。ＡＥモジュール１８１は、ＰＣＢ１８２に取り付けられている。
【００４０】
ヘッドスライダ１０５がアクセスしていない場合、回転式アクチュエータ１０６は、磁気記録ディスク１０１から外れて配置されたロード／アンロードランプ１０４上で止まる。ただし、本発明の実施形態は、ロード／アンロードランプ１０４を含んでいてもいなくてもよく、アクセスしない場合に、回転式アクチュエータ１０６およびＨＧＡが、磁気記録ディスク１０１上の「ランディングゾーン」と呼ばれる、磁気記録ディスクの内周領域か、あるいは磁気記録ディスクの外周領域に移動するＨＤＤの両方に適用することもできる。
【００４１】
本明細書に記載したＨＳＡおよびＨＧＡに関する説明では、旋回シャフト１０７に対して垂直であり、かつ旋回シャフト１０７およびヘッドスライダ１０５のそれぞれの中心を結ぶ方向を前後方向と称する。この方向は、磁気記録ディスク１０１の記録面に対して平行である。さらに、ヘッドスライダ１０５が取り付けられた位置は、旋回シャフト１０７の位置の前方である。回転式アクチュエータ１０６において、サスペンション１１０は、アーム１１１の前に取り付けられ、ボイスコイル１１３は、アーム１１１の後ろに配置されている。
【００４２】
本明細書においては、旋回シャフト１０７に対して平行な方向を上下方向と称する。上下方向はまた、磁気記録ディスク１０１の記録面に垂直な方向に対して平行であり、本明細書において、上下方向は、磁気記録ディスク１０１の記録面に向かうか、またはそこから離れるかのいずれかの方に向くことができる。回転式アクチュエータ１０６が複数のＨＧＡを含む構造では、複数のＨＧＡは上下方向に配置される。ヘッドスライダ１０５は、サスペンション１１０と磁気記録ディスク１０１との間に配置される。ＨＧＡとして見ると、この位置は、ヘッドスライダ１０５よりも高いサスペンション１１０の位置として定義される。さらに、旋回シャフト１０７に対して垂直で、かつ前後方向に対して垂直な方向を左右方向と称する。旋回シャフト１０７を軸とした回転式アクチュエータ１０６の揺動方向は左右方向であり、磁気記録ディスク１０１の半径方向に対してほぼ平行である。
【００４３】
ここで、本発明の１つまたは複数の実施形態による図２を参照すると、ＡＥモジュール１８１、フレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）２０５、および磁気記録ヘッド１０５−２の電気回路の概略図２００が示されている。図２はまた、スライダ１０５−１および磁気記録ヘッド１０５−２を含む、磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１上で浮上しているヘッドスライダ１０５の構成を示している。上記のように、ヘッドスライダ１０５は、ディスクに対向するヘッドスライダ１０５の面の一部であり、粘性空気薄膜を発生させるように構成されたＡＢＳ１０５−３を含み、ヘッドスライダ１０５は、粘性空気薄膜に接して磁気記録ディスク１０１上に浮かんでいる。図２に示すように、ヘッドスライダ１０５の前端の前縁１０５−４は、磁気記録ディスク１０１の回転によって生じた空気流２０１をほぼ前後方向に受け、ディスクに対向するヘッドスライダ１０５の面の凹状部分（図示せず）は負圧を発生させ、この負圧により、磁気記録ヘッド１０５−２が配置されたヘッドスライダ１０５の後端の後縁１０５−５が、磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１に近接して配置される。ヘッドスライダ１０５と磁気記録ディスクとの間の最小間隔は、ヘッドスライダの浮上高さ２２０と呼ばれる。図２に示すように、磁気記録ヘッド１０５−２内のＴＦＣ要素によって引き起こされる突出の影響を無視すると、浮上高さ２２０は、ヘッドスライダ１０５の後縁１０５−５の磁気記録ヘッド１０５−２と、磁気記録ディスク１０１の記録面との間の、ほぼ上下方向に沿った最小距離で定義される。磁気記録ヘッドは、書き込み要素１０５−２ａ、読み出し要素１０５−２ｂ、第１のヒータ要素１０５−２ｃ、およびＥＣＳＥ１０５−２ｄを含む。本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、第１のヒータ要素１０５−２ｃは、磁気記録ヘッド１０５−２の位置でＡＢＳ１０５−３を磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１の方にほぼ上下方向に沿って突出させることにより、磁気記録ディスク１０１に対する磁気記録ヘッド１０５−２の浮上高さを粗調整する第１のＴＦＣ要素として構成される。さらに、本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、磁気記録ディスク１０１との接触を検出するように構成されたＥＣＳＥ１０５−２ｄは、第２のヒータ要素として機能するようにも構成され、この第２のヒータ要素は、続いてより詳細に説明するように、磁気記録ヘッド１０５−２のＥＣＳＥ１０５−２ｄの位置にあるＡＢＳ１０５−３を磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１の方にほぼ上下方向に沿ってさらに突出させることにより、浮上高さをさらに微調整する第２のＴＦＣ要素として構成される。
【００４４】
本発明の１つまたは複数の実施形態による図２をさらに参照すると、磁気記録ヘッド用の集積回路（ＩＣ）を含むＡＥモジュール１８１は、パッケージ内に配置された封止型ＩＣである。通常、ＡＥモジュール１８１は、回転式アクチュエータ１０６の旋回シャフト１０７の周辺に、または回転式アクチュエータ１０６に取り付けられたＦＰＣ２０５に近接して配置される。ＡＥモジュール１８１の一部は、１つのヘッドスライダ内の磁気記録ヘッド、例えば、ヘッドスライダ１０５内の磁気記録ヘッド１０５−２に電気的に接続されるか、または他の磁気記録ヘッドに接続された伝送線に対する矢印２１５で示すように、それぞれ２つ以上のヘッドスライダ内の磁気記録ヘッドに電気的に接続される。さらに、読み出し／書き込み（Ｒ／Ｗ）チャネル３０５（図３を参照のこと）に接続された伝送線に対する矢印２１０で示すように、ＡＥモジュール１８１の他の部分はＲ／Ｗチャネル３０５に接続されており、Ｒ／Ｗチャネル３０５は、ＤＥベース部１０２の外側に取り付けられたＰＣＢに配置された別のＩＣである。ＡＥモジュール１８１は、同様に、ＤＥベース部１０２の外側に固定したＰＣＢに取り付けられたハードディスクコントローラ／マイクロプロセッサユニット（ＨＣＤ／ＭＰＵ）から受け取った制御データに従って、磁気記録ディスク、例えば、磁気記録ディスク１０１にアクセスするために、複数のヘッドスライダから１つのヘッドスライダ、例えば、ヘッドスライダ１０５を選択し、読み戻し信号または書き込み信号を増幅する。さらに、Ｒ／Ｗチャネル３０５は、書き込みデータを符号化変調して、そのデータをＡＥモジュール１８１に出力し、磁気記録ディスク１０１から読み戻すことができた、ＡＥモジュール１８１の出力信号である読み戻し波形からデータを検出し、読み戻し信号を符号復調する。例えば、読み出しプロセスでは、Ｒ／Ｗチャネル３０５は、ＡＥモジュール１８１から供給された読み戻し信号からデータを抽出し、このデータを復号する。さらに、書き込みプロセスでは、Ｒ／Ｗチャネル３０５は、書き込みデータを符号化変調し、符号化変調データを書き込み信号に変換し、その信号をＡＥモジュール１８１に供給する。
【００４５】
本発明の１つまたは複数の実施形態による図２をさらに参照すると、上記の機能を保証するために、書き込み要素１０５−２ａと読み出し要素１０５−２ｂとの電気接続は、ＡＥモジュール１８１とヘッドスライダ１０５との間の伝送線によって提供されている。さらに、ＴＦＣ機能を可能にするために、少なくとも第１のヒータ要素１０５−２ｃが設けられている。ＥＣＳＥ１０５−２ｄに電流を供給するための電気接続は、埋込型接触センサ（ＥＣＳ）機能を可能にするために設けられている。本発明の実施形態によれば、ＥＣＳＥ１０５−２ｄに供給される電流は２つの機能を有し、１つはＥＣＳＥ１０５−２ｄへの電流を照合するためであり、もう１つは、次に説明するように、ＥＣＳＥ１０５−２ｄを第２のヒータ要素として使用するための電力を供給するためである。
【００４６】
本発明の１つまたは複数の実施形態による図２をさらに参照すると、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは抵抗要素である。したがって、本発明の一実施形態では、ＥＣＳＥ１０５−２ｄの抵抗、あるいは抵抗の変化が、定電流、あるいは定電圧で測定され、抵抗の変化値は、それぞれＥＣＳＥ１０５−２ｄを通じた電圧変化、あるいは電流変化から測定される。ＥＣＳＥ１０５−２ｄの抵抗は、ＨＤＩ事象とともに起こる、磁気記録ヘッド１０５−２と磁気記録ディスクとの間の接触によって変わる。通常、ＥＣＳＥ１０５−２ｄの抵抗は、接触によってもたらされる温度上昇に伴って大きくなる。したがって、ＣＳＣは、ＥＣＳＥ１０５−２ｄの抵抗を観測し、磁気記録ヘッド１０５−２と磁気記録ディスクとの間の接触によってもたらされるＥＣＳＥ１０５−２ｄの抵抗変化を検出する。ＥＣＳＥ１０５−２ｄの抵抗要素の抵抗は、磁気記録ヘッド１０５−２が磁気記録ディスク１０１と接触したときに変化する。ヘッドスライダ１０５と磁気記録ディスク１０１との間の接触は、この抵抗変化を測定することで検出することができる。したがって、本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、接触を正確に、高い感度で検出するために、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは、ヘッドスライダ１０５上で磁気記録ヘッド１０５−２に形成される。
【００４７】
本発明の１つまたは複数の実施形態による図２をさらに参照すると、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは、ＥＣＳＥ１０５−２ｄでＴＦＣに使用する第２のヒータ要素として機能する。したがって、浮上高さは、第１のヒータ要素１０５−２ｃによって粗調整される。さらに、本発明の実施形態によれば、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは、第２のヒータ要素として使用することができるので、磁気記録ヘッド１０５−２の中の、ＥＣＳＥ１０５−２ｄがヘッドスライダ１０５のＡＢＳ１０５−３に近接して配置される部分の浮上高さの微調整にＥＣＳＥ１０５−２ｄを使用することができる。
【００４８】
ここで、本発明の１つまたは複数の実施形態による図３を参照すると、ＡＥモジュール１８１および磁気記録ヘッド１０５−２の電気回路のブロック図３００が示され、このブロック図は、ＡＥモジュール１８１の様々な部品ブロックと磁気記録ヘッド１０５−２との間の信号流れを示している。本発明の実施形態によれば、ＡＥモジュールは、基板（図示せず）、書き込み信号増幅器１８１ａ、読み出し信号増幅器１８１ｂ、第１のヒータ要素用電源１８１ｃ、および第２のヒータ要素用電源１８１ｄを含む。書き込み信号増幅器１８１ａは、磁気記録ヘッド１０５−２の書き込み要素１０５−２ａに送られる書き込み信号を増幅するように構成されている。読み出し信号増幅器１８１ｂは、磁気記録ヘッド１０５−２の読み出し要素１０５−２ｂから送られた読み戻し信号を増幅するように構成されている。第１のヒータ要素用電源１８１ｃは、第１のヒータ要素用電力を少なくとも１つ増分して、磁気記録ヘッド１０５−２の第１のヒータ要素１０５−２ｃに電力を供給するように構成されている。第２のヒータ要素用電源１８１ｄは、ＥＣＳＥ１０５−２ｄが磁気記録ヘッド１０５−２の第２のヒータ要素として機能する場合に、磁気記録ヘッド１０５−２のＥＣＳＥ１０５−２ｄに電力を供給するように構成され、そのような電力は、第２のヒータ要素用電力を少なくとも１つ増分してＥＣＳＥ１０５−２ｄに供給することもできる。このように、第１のヒータ要素用電源１８１ｃは、第１のヒータ要素１０５−２ｃへの電力を段階的に増やすように構成することができ、各段階的な増加は、ヒータ要素用電力の増分に相当する。
【００４９】
本発明の実施形態による図３をさらに参照すると、ＡＥモジュール１８１は、第１のヒータ要素１０５−２ｃ用の第１のヒータ要素電気抵抗測定回路１８１ｅ、ＥＣＳＥ１０５−２ｄ用の第２のヒータ要素電気抵抗測定回路１８１ｆ、および制御ユニット１８１ｇをさらに含むことができる。制御回路１８１ｇは、書き込み信号増幅器１８１ａ、読み出し信号増幅器１８１ｂ、第１のヒータ要素用電源１８１ｃおよび第２のヒータ要素用電源１８１ｄ、第１のヒータ要素電気抵抗測定回路１８１ｅ、ならびに第２のヒータ要素として使用する場合のＥＣＳＥ１０５−２ｄ用の第２のヒータ要素電気抵抗測定回路１８１ｆに制御信号を供給するように構成されている。書き込み信号増幅器１８１ａ、読み出し信号増幅器１８１ｂ、第１のヒータ要素用電源１８１ｃ、および第２のヒータ要素用電源１８１ｄは、ＡＥモジュール１８１の同じ基板上に作製され、同様に、第１のヒータ要素電気抵抗測定回路、第２のヒータ要素電気抵抗測定回路、および制御ユニットも、ＡＥモジュール１８１の同じ基板上に作製することができる。したがって、本発明の実施形態によれば、ＡＥモジュール１８１は、モノリシック集積回路を含む。図３に示すように、太くて濃い矢印は、磁気記録ヘッド１０５−２、ＡＥモジュール１８１、およびＲ／Ｗチャネル３０５の主ブロック間で送られる主信号に相当し、薄い方の点線両矢印は、ＡＥモジュール１８１の主ブロックおよびＲ／Ｗチャネル３０５の間で双方向に送られる制御信号に相当している。これらの制御信号は、Ｒ／Ｗチャネル３０５がＨＤＣ／ＭＰＵから受け取った信号に応じて送ることができる。
【００５０】
本発明の実施形態による図３をさらに参照すると、ＡＥモジュール１８１は、制御データまたは制御信号、および制御機能に従って、選択されたヘッドスライダ、例えば、ヘッドスライダ１０５のヒータ要素に電力を供給し、ヒータ要素、例えば、第１のヒータ要素１０５−２ｃ、あるいは第２のヒータ要素として機能する場合のＥＣＳＥ１０５−２ｄへの電力量を調整する電力供給調整回路の機能を果たす。さらに、ＡＥモジュール１８１は、ＥＣＳＥ１０５−２ｄを使用する接触検出機能を有し、接触を検出するために、ヘッドスライダ１０５と磁気記録ディスク１０１との間の接触を観測する。ヘッドスライダ１０５と磁気記録ディスク１０１との間の接触を検出するための、ＡＥモジュール１８１の構成物には、ＣＳＣおよび接触確定ユニットがある。ＣＳＣは、ヘッドスライダ１０５の磁気記録ヘッド１０５−２のＥＣＳＥ１０５−２ｄからの信号に基づいて、ＥＣＳＥ１０５−２ｄの接触感度を求める。通常、ＨＤＤ、例えば、ＨＤＤ１は、ヘッドスライダ１０５が一例である複数のヘッドスライダと、ＡＥモジュール１８１と、各ヘッドスライダに対応するＣＳＣ、またはすべての、もしくは一部のヘッドスライダ用の共有ＣＳＣとを含むことができる。本発明の実施形態によれば、接触確定ユニットは、すべてのヘッドスライダで共有される。したがって、各ヘッドスライダごとに専用の接触確定ユニットを含むＡＥモジュールと比較した場合、回路の規模を小さくすることができる。
【００５１】
本発明の１つまたは複数の実施形態による図３をさらに参照すると、第１のヒータ要素１０５−２ｃ、および第２のヒータ要素として機能する場合のＥＣＳＥ１０５−２ｄは、以下の関係を満たす。
１）第１のヒータ要素１０５−２ｃに供給できる最大電力（Ｐｍａｘ１）は、第２のヒータ要素であるＥＣＳＥ１０５−２ｄに供給できる最大電力（Ｐｍａｘ２）よりも大きく、例えば、Ｐｍａｘ１＝１００ミリワット（ｍＷ）、Ｐｍａｘ２＝５ｍＷである。
２）ＥＣＳＥ１０５−２ｄである第２のヒータ要素に供給できる最大電力（Ｐｍａｘ２）は、第１のヒータ要素１０５−２ｃに供給される電力の刻み幅（Ｐｓｔｅｐ１）よりも大きく、刻み幅（Ｐｓｅｐ１）は、第１のヒータ要素用の電力増分と同一である。
３）ＥＣＳＥ１０５−２ｄである第２のヒータ要素の抵抗測定分解能（Ｒｒｅｓ２）は、第１のヒータ要素１０５−２ｃの抵抗測定分解能（Ｒｒｅｓ１）よりも高く、例えば、Ｒｒｅｓ１＝１％、Ｒｒｅｓ２＝０．１％である。
【００５２】
本発明の実施形態に関連する図４を参照すると、先行技術から公知のＴＦＣ要素の構成物である、ヘッドスライダ４０５内のヒータ要素４０５−２ｃが示され、このヒータ要素４０５−２ｃは、前述の第１のヒータ要素１０５−２ｃと同様である。図４は、先行技術のヘッドスライダ４０５の構造の概略断面図４００である。ヘッドスライダ４０５は、スライダ４０５−１および磁気記録ヘッド４０５−２を含む。スライダ４０５−１の長さは切り詰められており、説明を簡単にするために、ヘッドスライダ４０５の前縁４０５−４および後縁４０５−５が示されている。先行技術の磁気記録ヘッド４０５−２は、書き込み要素４０５−２ａ、読み出し要素４０５−２ｂ、およびヒータ要素４０５−２ｃを含む。ヘッドスライダ４０５は、磁気記録ディスク４０１の記録面４０１−１に近接して磁気記録ディスク４０１上で浮上している。図面は、従来のＴＦＣに対応するヘッドスライダの構造を示している。ヒータ要素４０５−２ｃは、磁気記録ヘッド４０５−２の書き込み要素４０５−２ａおよび読み出し要素４０５−２ｂの周辺に設けられている。ＡＥモジュール１８１は、制御データに従って、選択されたヘッドスライダ４０５のヒータ要素４０５−２ｃに電力を供給し、ＡＥモジュール１８１は、ヒータ要素４０５−２ｃへの電力量を調整する電力供給調整回路として機能する。供給された電力によって発生した熱の作用により、ヒータ要素４０５−２ｃは膨張し、磁気記録ヘッド４０５−２にあるＡＢＳ４０５−３を突出させて、磁気記録ヘッド４０５−２と磁気記録ディスク４０１の記録面４０１−１との間の浮上高さ４２０を調整する。ヒータ要素４０５−２ｃは、磁気記録ヘッド４０５−２と磁気記録ディスク４０１の記録面４０１−１との間の浮上高さ４２０を調整するための浮上高さアクチュエータである。図４に示すように、磁気記録ヘッド４０５−２を加熱した結果として、ＡＢＳ４０５−３、書き込み要素４０５−２ａ、および読み出し要素４０５−２ｂは、平坦な外形のＡＢＳ４０５−３で図４に示すような、加熱しない場合にＡＢＳ４０５−３、書き込み要素４０５−２ａ、および読み出し要素４０５−２ｂが占める位置から離れる方向に、逆ベル形状の外形のＡＢＳ４０５−３で図４に示すように、磁気記録ディスク４０１の記録面４０１−１に向かって下方に移動する。さらに、磁気記録ヘッド４０５−２と磁気記録ディスク４０１の記録面４０１−１との間に新たな最小クリアランスが確立され、この新たな最小クリアランスは、もはやヘッドスライダ４０５の後縁４０５−５に位置しない。したがって、浮上高さ４２０は、後縁４０５−５での浮上高さと比較して短縮されて、書き込み要素４０５−２ａおよび読み出し要素４０５−２ｂを磁気記録ディスク４０１の記録面４０１−１により近接させ、ＴＦＣ技術分野では公知のように、磁気記録でのより高い面記録密度（ＡＤ）を可能にする。他方で、本発明の実施形態は、次に説明するように、磁気記録でのさらにそれ以上に高いＡＤを可能にするさらに低い浮上高さを提供する。
【００５３】
ここで、本発明の１つまたは複数の実施形態による図５を参照すると、スライダ１０５−１および磁気記録ヘッド１０５−２を含むヘッドスライダ１０５の別の概略断面図５００が示されている。図５は、第１のヒータ要素１０５−２ｃとＥＣＳＥ１０５−２ｄである第２のヒータ要素の両方を加熱しながら、磁気記録ディスク１０１上で浮上している磁気記録ヘッド１０５−２の様々な要素の関係を示している。図４と同様に、および図４との比較を容易にするために、スライダ１０５−１の長さは切り詰められており、説明を簡単にするために、ヘッドスライダ１０５の前縁１０５−４および後縁１０５−５が示されている。磁気記録ヘッド１０５−２は、書き込み要素１０５−２ａ、読み出し要素１０５−２ｂ、第１のヒータ要素１０５−２ｃ、および第２のヒータ要素として構成できるＥＣＳＥ１０５−２ｄを含む。ヘッドスライダ１０５は、磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１に近接して磁気記録ディスク１０１上で浮上している。図５は、ＴＦＣ要素およびＥＣＳＥ１０５−２ｄに対応するヘッドスライダ１０５の構造を示している。図３に示すＡＥモジュール１８１の説明においてすでに述べたように、定電流、あるいは定電圧をＥＣＳＥ１０５−２ｄに印加することができる。ＥＣＳＥ１０５−２ｄが磁気記録ディスク１０１と接触する場合、サーマルアスペリティ（ＴＡ）を伴うＨＤＩ事象時に起こるように、熱エネルギが発生する場合にＥＣＳＥ１０５−２ｄなどの抵抗要素の抵抗が高くなる原理を使用して、磁気記録ディスク１０１との接触を検出することができる。本発明の実施形態によれば、ＥＣＳＥ１０５−２ｄはまた、少なくとも約１％程度のＥＣＳＥ１０５−２ｄの温度上昇を引き起こすＨＤＩ事象を検出するための感度を提供するように構成される。したがって、本発明の一実施形態によれば、ＨＤＩ事象に対する感度を高くするために、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは、磁気記録ヘッド１０５−２のＡＢＳ１０５−３に近接して配置することができる。
【００５４】
本発明の１つまたは複数の実施形態による図５をさらに参照すると、上記のように、ＥＣＳＥ１０５−２ｄはまた、ＴＦＣ用途に対して第２のヒータ要素として機能することができる。本発明の実施形態によれば、浮上高さ５２０は、第１のＴＦＣ要素である第１のヒータ要素１０５−２ｃによって粗調整することができ、ＥＣＳＥ１０５−２ｄが、第２のＴＦＣ要素である第２のヒータ要素として使用される場合、浮上高さ５２０は、ＥＣＳＥ１０５−２ｄによって微調整することができる。本発明の実施形態によれば、ＡＢＳ１０５−３での第２の突出量を調整できるストローク長は、図３に示すように、第１のヒータ要素用電源１８１ｃ用のデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）によって設定できる第１のヒータ要素の刻み幅に対応する突出よりも大きい。第２のヒータ要素であるＥＣＳＥ１０５−２ｄの膨張によるストローク長が、第１のヒータ要素１０５−２ｃの刻み幅に対応する突出よりも小さい場合、突出を微調整することができない。他方で、第１のヒータ要素１０５−２ｃによって実現可能な総突出長である第１のストローク長は、第２のヒータ要素として構成された場合にＥＣＳＥ１０５−２ｄによって実現可能な総突出長である第２のストローク長よりも大きいので、第１のヒータ要素１０５−２ｃは、浮上高さを粗調整することができ、一方、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは、第２のヒータ要素として構成された場合に浮上高さを微調整する。したがって、本発明の別の実施形態によれば、第１のヒータ要素の第１のストローク長は約１０ｎｍとすることができ、第２のヒータ要素の第２のストローク長は約０．５ｎｍとすることができる。図５に示すように、磁気記録ヘッド１０５−２を加熱した結果として、ＡＢＳ１０５−３、書き込み要素１０５−２ａ、読み出し要素１０５−２ｂ、およびＥＣＳＥ１０５−２ｄは、平坦な外形のＡＢＳ１０５−３で図５に示すような、第１のヒータ要素１０５−２ｃで加熱しない場合に、ＡＢＳ１０５−３、書き込み要素１０５−２ａ、読み出し要素１０５−２ｂ、およびＥＣＳＥ１０５−２ｄが占める位置から離れる方向に、逆ベル形状の外形のＡＢＳ１０５−３で図５に示すように、磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１に向かって下方に移動する。図４と同様に、第１のＴＦＣ要素として第１のヒータ要素１０５−２ｃを加熱することで、磁気記録ヘッド１０５−２と磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１との間に初期最小クリアランスを確立することができ、この初期最小クリアランスは、もはやヘッドスライダ１０５の後縁１０５−５に位置しない。一方、第２のＴＦＣ要素としてのＥＣＳＥ１０５−２ｄである第２のヒータ要素によって突出量が補足されて、ＡＢＳ１０５−３を磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１にさらに近接させる新たな最小クリアランスを形成する。したがって、浮上高さ５２０は、後縁での浮上高さ２２０（図２を参照のこと）、および第１のヒータ要素１０５−２ｃ単独による浮上高さ４２０（図４を参照のこと）と比べて縮小され、書き込み要素１０５−２ａ、読み出し要素１０５−２ｂ、およびＥＣＳＥ１０５−２ｄを磁気記録ディスク１０１の記録面１０１−１にさらに近接させて、磁気記録でのより高いＡＤ、および浮上高さ５２０のより高度な制御を可能にする。さらに、図２および図５に示すように、本発明の別の実施形態によれば、ＥＣＳＥ１０５−２ｄは、読み出し要素１０５−２ｂよりも書き込み要素１０５−２ａに近接して配置することができて、磁気記録ディスク１０１へのデータ書き込み時のＡＤを高くすることができる。
【００５５】
本発明の特定の実施形態に関する前述の説明は、例示および説明を目的として提示された。それらの実施形態は、それに尽きること、または本発明を、開示したそのままの形態に限定することを意図されるものではなく、上記の教示を考慮して、多くの修正形態および変形形態が可能である。本明細書に記載した実施形態については、本発明およびその実用的な応用を最もうまく説明し、それによって、当業者が、本発明と、企図した特定の用途に適するように種々の修正を加えた様々な実施形態とを最良の形で利用できるように選択および説明した。本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義されるものとする。
【符号の説明】
【００５６】
１０１  磁気記録ディスク
１０１−１  記録面
１０３  スピンドルモータ
１０４  ロード／アンロードランプ
１０５  ヘッドスライダ
１０５−１  スライダ
１０５−２  磁気記録ヘッド
１０５−２ａ  書き込み要素
１０５−２ｂ  読み出し要素
１０５−２ｃ  第１のヒータ要素
１０５−２ｄ  ＥＣＳＥ（埋込型接触センサ要素）
１０５−３  ＡＢＳ（浮上面）
１０６  回転式アクチュエータ
１０７  旋回シャフト
１０９  ボイスコイルモータ
１１０  サスペンション
１１１  アーム
１１３  ボイスコイル
１８１  ＡＥ（アームエレクトロニクス）モジュール
２０５  フレキシブル印刷回路
２２０  浮上高さ
３０５  Ｒ／Ｗチャネル
４０１  磁気記録ディスク
４０５  ヘッドスライダ
４２０  浮上高さ
５２０  浮上高さ
【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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