(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクからの磁界により抵抗値が変換する磁気抵抗効果素子持つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と上部及び下部コア間にコイルを巻成した誘導型薄膜磁気ヘッド素子とを搭載し、磁気ディスクと向き合う面に絶縁性保護膜を備える磁気ヘッドアッセンブリと、前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子を用いてデータの書込を行う書込回路とを備える磁気ディスク装置において、
前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子によるデータの書込時以外の間、前記データ書込回路に接続された前記上部コア及び下部コアと前記コイル間の容量と、前記上部コア及び下部コアと前記磁気抵抗効果素子間の容量に容量分割された状態で前記上部コア及び下部コアに生じる電位を、前記上部及び下部コアとを接地することにより、前記絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成し、
前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子によるデータの書込時以外の間、ライトゲートにより電圧源の電位Vxが保護膜の耐圧より低い値としたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と誘導型薄膜磁気ヘッド素子を搭載した磁気ヘッドアッセンブリ及び磁気ディスク装置に係り、特に、書込用磁極間の放電を防止してデータ再生の信頼性を防止した磁気ヘッドアッセンブリ及び磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の磁気ディスク装置における磁気ヘッドアッセンブリは、高記録密度化並びにデータ転送速度化のため、データ再生用の磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド素子を搭載した複合型の磁気ヘッドアッセンブリが採用されている。また近年の磁気ディスク装置に採用される磁気記録方式は、従来技術のＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）方式から高記録密度に適したＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｙｈｏｏｄ）方式に移行しつつある。このため近年の磁気ディスク装置は、磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子とＰＲＭＬ方式の磁気記録の組み合わせにより、高記録密度及びデータの高速転送が行われている。
【０００３】
さて、磁気ディスク装置は、データの転送高速のためには必然的にデータ書き込み周波数を高くする必要があり、更にＰＲＭＬ方式は８／９変換を行うために一層書込周波数が高くなる傾向にあり、例えばＲＬＬ方式の１−７変換では最高周波数が３６ＭHzであったものがＰＲＭＬ方式は５４ＭHzと書込周波数が約１.５倍となり、この高周波書込の書込回路が必要である。
【０００４】
従来技術による磁気誘導型磁気コア用のデータ書込回路は、図３に示す如く、ライトゲートＷ／Ｇからの指示により電圧を供給する電圧源２０と、上位から磁気ヘッドにより書込を行うデータを受信するレシーバ２２と、前記電圧源２０からの電圧を抵抗２３を介してコレクタ接続すると共に前記レシーバ２２からの書込データをベース入力とするトランジスタ（Ｔｒ）２４及び２５と、電圧源２０からの電圧を抵抗２３を介してベース接続すると共に電圧源２０からの電圧を抵抗２３を介してコレクタ接続するトランジスタ２６及び２７と、該トランジスタ２６及び２７のエミッタ出力をコレクタ入力すると共に前記トランシーバ２２からの出力を抵抗３５を介して各々入力するトランジスタ２８及び２９と、前記トランジスタ２４及び２５のエミッタに接続される電流源３３と、前記トランジスタ２８及び２９のエミッタに接続される電流源３２と、前記電圧源２０からの電圧及びトランジスタ２７のエミッタ出力が一方に接続され、該圧源２０からの電圧及びトランジスタ２６のエミッタ出力が他方に接続される書込用の磁気ヘッド素子３１とを備える。
【０００５】
このデータ書込回路は、ライトゲートＷ／Ｇからの指示に応じてスイッチ３４を閉じることにより電流源３２及び３３からの電流をトランジスタ２４及び２５並びにトランジスタ２６〜２９に供給しており、このとき書込データＰ，Ｎが入力された場合、その極性に応じてレシーバ２２を駆動し、該レシーバ２２に接続されるトランジスタ２４及び２５を反転し、該反転によりトランジスタ２７と２８，トランジスタ２６と２９のペアが交互にオン／オフを繰り返すことにより、磁気ヘッド素子３１に供給する書込電流の向きを交互に反転させてデータ書込を行う様に動作する。
尚、これら磁気ディスク装置用のデータ書込回路が記載された文献としては、例えば特開平７−１６９００５号公報が挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術によるデータ書込回路は、磁気ヘッド素子が書き込み用コイルの巻数に比例する任意の値のインダクタンスＬを有し、データ書込時に前記インダクタンスＬと書込電流dI/dtの立上り速度の積に比例するフライバック電圧がヘッド素子３１の両端に発生し、高周波書込の際には図３に示す如き大きなフライバック電圧が発生する。特に図に示す構成の書込回路においては、電圧源の電圧Ｖｘを前記フライバック電圧より高く設定する必要があり、前述の高速書込を行うために更に電圧Ｖｘを高く設定する必要があった。また本回路は、非書込時においても前記電流源３２及び３３をオフとするためヘッド素子３１の両端に抵抗３０を介した電圧源の電圧Ｖｘが印加された状態となっていた。
【０００７】
従って従来技術によるデータ書込回路に接続された磁気ヘッド素子の上部及び下部コアにはコイルと磁極間の容量及び磁極と磁気抵抗効果素子間の容量と容量分割された電位が発生し、この電位が磁気ヘッドスライダ絶縁用の保護膜の耐圧を越え、又は磁気ディスク上の突起により磁気ディスク表面との距離が接近することにより、磁気ヘッド素子と磁気ディスク間で放電が発生し、これら磁気ディスク表面及び磁気ヘッドに損傷を与える可能性があると言う不具合があると共に、破損に至らない場合であっても放電ノイズが磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子により読み出すデータにパルスノイズとして印加され、データ読み出しの信頼性が低下すると言う不具合もあった。
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術による不具合を除去することであり、誘導型磁気ヘッド素子の電極に誘起される電位によるヘッドとディスク間の放電を防止し、これら磁気ヘッド及び磁気ディスクの破損を防止すると共にデータの信頼性を確保することができる磁気ヘッドアッセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、磁気ディスクからの磁界により抵抗値が変換する磁気抵抗効果素子持つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と上部及び下部コア間にコイルを巻成した誘導型薄膜磁気ヘッド素子とを搭載し、磁気ディスクと向き合う面に絶縁性保護膜を備える磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことを第１の特徴とし、前記上部及び下部コアとを接地することにより上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことを第２の特徴とする。
【００１０】
また本発明は、磁気ディスクからの磁界により抵抗値が変換する磁気抵抗効果素子持つ磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子と上部及び下部コア間にコイルを巻成した誘導型薄膜磁気ヘッド素子とを搭載し、磁気ディスクと向き合う面に絶縁性保護膜を備える磁気ヘッドアッセンブリと、前記誘導型薄膜磁気ヘッド素子を用いてデータの書込を行う書込回路とを備える磁気ディスク装置において、前記書込回路が、誘導型薄膜磁気ヘッド素子データによるデータの書込時以外の間、前記上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことを第３の特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による磁気ヘッドアッセンブリ及び該磁気ヘッドアッセンブリを備える磁気ディスク装置の一実施形態を図面を参照して詳細に説明するものであるが、まず、その原理を説明する。
【００１２】
前述の複合型薄膜磁気ヘッドの誘導型磁気ヘッド素子の各コアは、導電性であり、通常は他の部位と絶縁され、磁気抵抗効果型ヘッド素子との間に挟まれる配置のため、薄膜磁気ヘッド素子の電圧と磁気抵抗効果型ヘッド素子の電圧の中間レベルに誘起されることにより、前述の課題の欄で記載した様な素子及び磁気ディスクの破損他の傷害が発生している。発明者らは、前記破損が起こる原因に着目し、前記上部及び下部コア間に誘起される電圧を低減するため、前記磁極を端子を介して接地した磁気ヘッドアッセンブリ及び前記コアに誘起される電圧を磁気ディスクとの放電電圧以下に制御するデータ書込回路を含む磁気ディスク装置を発明したものである。
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による磁気ヘッドアッセンブリの一実施形態を説明するための図、図２は本発明が適用される磁気ディスク装置の概略構成を示す図である。
【００１４】
まず本発明が適用される磁気ディスク装置は、図２に示す如く、磁気ディスク１を支持するスピンドル１５と、該スピンドル１５を回転駆動するスピンドルモータ２０と、磁気ディスク１上にジンバル１２を介して磁気ヘッドアッセンブリ２を弾性的に支持するヘッドアーム１７と、該ヘッドアーム１７を駆動することにより磁気ヘッドアッセンブリ２を磁気ディスク１上の所望の位置に位置決めするボイスコイルモータ（ＶＣＭ：図示せず）用のアクチュエータ１８と、前記磁気ヘッドアッセンブリ２を用いた磁気ディスクへのデータの記録再生を行う記録再生回路（Ｒ／ＷＩＣ）１６と、前記機構及び回路を制御する制御部１９備え、該制御部１９がボイスコイルモータを駆動信号により駆動して磁気ヘッドアッセンブリ２を磁気ディスク１上の所定のトラック上に位置づけた状態で記録再生回路１６により磁気ヘッドアッセンブリ２が磁気ディスク１にデータの記録再生を行う様に動作するものである。
【００１５】
さて、本実施形態による磁気ヘッドアッセンブリ２は、図１に示す如く、ジンバル１２にバネ１３を介して保持され、磁気ディスク表面との空気粘性流による浮上力を発生するスライダ部３と、該スライダ部３の後端に配置されて磁気ディスクに対するデータの記録再生を行うヘッド部１００とに大別され、該スライダ部３及びヘッド部１００の磁気ディスク対向面には絶縁性のＡＢＳ膜（絶縁性保護膜）に覆われている。また前記ヘッド部１００は、データ記録用の誘導型薄膜磁気ヘッド素子に相当するライトヘッド部１０２と、データ再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子に相当するリードヘッド部１０１とから成る複合型の磁気ヘッドアッセンブリとを下部後端部に搭載し、磁気ディスク上のデータの記録再生を行うものである。
【００１６】
該ヘッド部１００の詳細構造は、図５及び図６に示す如く、各々磁極に相当する下部コア４ａ及び上部コア４ｂ間にコイル６を巻成し、磁気ディスク側の先端部分を狭めたギャップ部２０に磁界を発生して電極部３０に印加されるデータの書き込みを行う誘導型薄膜磁気ヘッド素子部分（図１のライトヘッド１０２部に相当）と、前記下部コア４ｂとシールド５間に配置され、磁気ディスクからの磁界の変化に応じて抵抗値が変化するＭＲ素子７及び電極８とを含む磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子部分（図１のリードヘッド部１０１に相当）とを積層し、絶縁体１１によって封止する様に構成されている。また前記ＭＲ素子７は、一端に電極８を介してバイアス電流を印加すると共に他端を接地し、磁気ディスクからの磁界による抵抗値変化により該バイアス電流値の変化を検出することによって、データの再生を行うものである。
【００１７】
本実施形態による磁気ヘッドアッセンブリは、誘導型薄膜磁気ヘッド素子の上部コア４ａの一部と下部コア４ｂと電気的に接続すると共に、該下部コア４ｂ及びシールド５の後端部（図５中、上側）において接続部９により接続し、該接続部９をバネ１３及びジンバル１２を介して接地されたスラスイダ部３に導通させることにより、前記上部及び下部コア４ａ及び４ｂ並びにシールド５を接地する様に構成している。尚、前記上部コア４ａ等はパーマロイ（NiFe）等の高透磁性率の磁性材料であり、該コア４ａ及び４ｂ間に巻成されたコイル６は銅等の導電性材料であり、絶縁体１１は２酸化シリコン（SiO2）等の絶縁材料であり、電極８はＭＲ素子７に接続され、外部と導通する導電性材料である。
【００１８】
さて、本磁気ヘッドアッセンブリの誘導型薄膜磁気ヘッド素子を駆動するデータ書込回路は、前述の図３を用いて説明した回路と基本的構成は同様であり、本回路は、図２に示した制御部１９からの書込命令であるライトゲート信号Ｗ／Ｇに応じてスイッチ３４をオンして電流源３３及び３２からの電流の供給中に、上位から書込データＰ，Ｎの入力による磁極反転ごとに一対のトランジスタ２６及び２９と一対のトランジスタ２７及び２８が交互にオン／オフを繰り返すことにより、書込ヘッド３１に印加する書込電流を反転して磁気ディスクにデータの記録を行うものである。
【００１９】
この様に構成された書込回路は、データ転送速度が１６MB/secの場合、前記書込電流の最小データ反転間隔が約８nsと高速になり、前記書込電流の向きを８ns以内に反転させる特性を満足する必要がある。この様な高速書込を行った場合、ヘッド３１の両端には次式で示すフライバック電圧ＶFBが発生する。
【００２０】
【数１】
ＶFB＝Ｌ×ｄi／ｄt
尚、Ｌ：書込ヘッドのインダクタンス
ｄi／ｄt：書込電流の変化勾配
ここで、書込ヘッドのインダクタンスＬを２５０nH，ｄiを８０mApp，書込電流のオーバーシュートを考慮してｄt＝４nsとした場合、フライバック電圧ＶFBが５Ｖとなり、従って電圧源２０の電圧Ｖcc及びＶxの値は該フライバック電圧ＶFB（５Ｖ）以上の大きな電圧が必要である。
【００２１】
ここで、データ再生用の磁気抵抗効果型磁気ヘッド素子は、前述した様にＭＲ素子７の一端を接地していることにより、接地側の端子の電圧が接地レベルであり、バイアス電流印加側端子の電圧が２００〜３００mVレベルと低い値である。
【００２２】
従って、前記書込ヘッド素子３１のコイル６と上部及び下部コア４ａ／４ｂとＭＲ素子７間の等価回路は、図７に示す如く、コイル６，容量４０（ＣA），上部及び下部コア４ａ／４ｂ，容量３９（ＣB）を介する直列回路と、電源Ｖccから回路中に含まれる仮想的な抵抗３６，回路中に含まれる仮想的なスイッチング素子５０，ＭＲ素子７の内部抵抗に相当する抵抗３８の直列回路とを端子４１を介して接続した回路構成に相当する。また前記コア４ａ／４ｂは、図５に示した接続部９を介して接地されている。
【００２３】
従って本実施形態によるデータ書込回路は、構造的には図５に示す接続部９，等価回路的には図７に示した上部及び下部コア４ａ／４ｂの接地により、上部及び下部コア４ａ／４ｂの電極に過大な電圧の帯電を防止し、よって磁気ディスクと磁気ヘッド間の放電を防止することができる。これにより本実施形態によるデータ書込回路は、前記放電を防止し、磁気ディスク表面及び磁気ヘッドの損傷を防止すると共に、放電ノイズを抑制してデータデータ読み出しの信頼性を向上することができる。
【００２４】
前記実施形態においては、接続部９を介して上部及び下部コアを接地することにより磁気ヘッドに印加される大きなフライバック電圧の発生を防止する例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば前述の書込回路により再生時の放電ノイズの抑制を行うことができる。
【００２５】
本実施形態によるデータ書込回路は、電圧源２０が、図４に示した如くライトゲートＷ／Ｇによりデータ書込のタイミング以外のときに電圧Ｖxを接地レベル（略０Ｖ）に低下させる、或いは磁気ヘッドスライダのＡＢＳ膜の耐圧（例えば数Ｖ〜十数Ｖ）より充分に低い値に制御することにより、前記実施形態同様に、磁気ディスク間との放電を防止し、磁気ディスク表面及び磁気ヘッドの損傷防止及びデータ読み出しの信頼性を向上することができる。
【００２６】
特に近年の磁気ディスク装置においては大容量化の要請により、ＡＢＳ膜厚も薄くなる傾向にあり耐圧が低くなることが考えられ、更にヘッド浮上量が更に低下する傾向にあり、これら磁気ディスク装置において前記各実施形態による磁気ヘッドアッセンブリ及び該磁気ヘッドアッセンブリを備える装置は、放電ノイズを抑制してデータデータ読み出しの信頼性を更に向上することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明による磁気ヘッドアッセンブリは、誘導型薄膜磁気ヘッド素子の上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことにより、前記コアの帯電圧を抑制してデータ再生時の放電ノイズを防止し、磁気ヘッド及び磁気ディスクの破損を防止し、更にデータの信頼性を確保することができる。更に本発明による磁気ヘッドアッセンブリは上部及び下部コアを接地し、その電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことにより、容易に上部及び下部コアの帯電圧を抑制して前記同様の効果を得ることができる。
【００２８】
更に本発明による磁気ディスク装置は、データ書込回路が、誘導型薄膜磁気ヘッド素子のデータによるデータの書込時以外の間、前記上部及び下部コアの電位を絶縁性保護膜の耐電圧以下に構成したことにより、磁気ヘッドアッセンブリに手を加えることなく回路的に上部及び下部コアの帯電圧を抑制して前記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリを説明するための図。
【図２】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリが適用される磁気ディスク装置の概略構成を示す図。
【図３】誘導型薄膜磁気ヘッド素子を駆動してデータ書き込みを行う書込回路を説明するための図。
【図４】前記書込回路によるライトゲート信号に応じた電圧の関係を説明するための図。
【図５】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリの詳細構造を説明するための図。
【図６】図５に示した磁気ヘッドアッセンブリの概略を示す斜視図。
【図７】書込ヘッド素子と上部及び下部コア等の回路構成における等価回路を示す図。
【符号の説明】
１：磁気ディスク，２：磁気ヘッドアッセンブリ，３：スライダ部，４ａ：上部コア，４ｂ：下部コア，５シールド：，６：コイル，７：ＭＲ素子，８：電極，９：接続部，１０：ＡＢＳ膜，１１：絶縁体，１２：ジンバル，１３：バネ，１５：スピンドル，１６：記録再生回路，１７：ヘッドアーム，１８：アクチュエータ，１９：制御部，２０：スピンドルモータ，１００：ヘッド部，１０１：リードヘッド部，１０２：ライトヘッド部。
【図１】
0004177910.tif 000002
【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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