(57)【要約】【課題】磁気ヘッドの外部磁界に対する耐性を正確にかつ容易に評価することができる磁気ヘッドの特性評価装置を提供する。【解決手段】ヘッドスライダーに印加する磁界を発生する磁界発生装置１４と、前記磁界発生装置の磁界と前記ヘッドスライダーのハードバイアス磁界が反平行になる位置と、前記ヘッドスライダーの浮上面が垂直になる位置との間で前記ヘッドスライダーを回転して支持する回転支持機構１６と、前記磁界発生装置の磁界と前記ヘッドスライダーのハードバイアス磁界が反平行になる位置において、前記磁界発生装置１４により前記ヘッドスライダーに静磁界を印加する外部磁界の印加手段１７、１８と、前記磁界発生装置の磁界の向きに対し前記ヘッドスライダーの浮上面が垂直になる位置において、前記磁界発生装置１４により前記ヘッドスライダーに交番磁界を印加し、ρH測定を行う手段１７、２１とを備えている。【選択図】図２
2009266341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転支持機構に支持されたヘッドスライダーを、磁界発生装置の磁界と該ヘッドスライダーのハードバイアス磁界の向きが一致する向きに配位させ、該ヘッドスライダーに対し、前記磁界発生装置により前記ハードバイアス磁界と反平行となる向きに静磁界を印加する工程と、
ヘッドスライダーに静磁界を印加した後、前記ヘッドスライダーを、前記磁界発生装置の磁界に対し浮上面の向きが垂直となる向きに配位させ、該ヘッドスライダーに対し、前記磁界発生装置により交番磁界を印加してρH測定を行う工程とを備え、
前記静磁界の大きさを段階的に増大させ、そのつど前記ρH測定を行う工程を繰り返すことによって、磁気ヘッドの特性を評価することを特徴とする磁気ヘッドの特性評価方法。
【請求項２】
前記ヘッドスライダーとしてDFH機構を備えた製品を使用し、
前記静磁界を印加する工程、および前記ρH測定を行う工程において、前記DFH機構に通電し、前記ヘッドスライダーを局所的に加熱して測定することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの特性評価方法。
【請求項３】
ヘッドスライダーに印加する磁界を発生する磁界発生装置と、
前記磁界発生装置の磁界と前記ヘッドスライダーのハードバイアス磁界が反平行になる位置と、前記磁界発生装置の磁界の向きに対し前記ヘッドスライダーの浮上面が垂直になる位置との間で前記ヘッドスライダーを回転して支持する回転支持機構と、
前記磁界発生装置の磁界と前記ヘッドスライダーのハードバイアス磁界が反平行になる位置において、前記磁界発生装置により前記ヘッドスライダーに静磁界を印加する外部磁界の印加手段と、
前記磁界発生装置の磁界の向きに対し前記ヘッドスライダーの浮上面が垂直になる位置において、前記磁界発生装置により前記ヘッドスライダーに交番磁界を印加し、ρH測定を行う手段とを備えることを特徴とする磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項４】
前記回転支持機構は、圧縮空気を駆動源とするロータリアクチュエータを備えることを特徴とする請求項３記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項５】
前記回転支持機構に支持されたヘッドスライダーに冷却空気を放射して磁気ヘッドを冷却する手段を備えることを特徴とする請求項３または４記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項６】
前記ヘッドスライダーとしてDFH機構を備えた製品を使用する場合であって、
前記ヘッドスライダーに設けられたDFH機構に通電し、前記磁気ヘッドを加熱するDFH用電流源を備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項７】
前記ヘッドスライダーのライト素子に通電してライト素子の抵抗値の変動を検知することにより、磁気ヘッドの近傍の温度を監視する手段を備え、
前記ライト素子の検知信号をフィードバック信号として、磁気ヘッドの近傍の温度を一定に制御する制御部を備えることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドの外部磁界に対する耐性、あるいは磁気ヘッドの環境温度に対する磁気特性を評価する磁気ヘッドの特性評価方法および特性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッドの特性を評価する方法として、磁気ヘッドに交番磁界を印加しρHカーブを取得する方法は常法として行われている。このρH試験において、磁気ヘッドの外部磁界による耐性を評価するために、磁気ヘッドに外部から静磁界を印加し、次いでρH試験を行って評価する方法がある。磁気ヘッドに外部から印加する静磁界の強度を大きくしていくと、ある静磁界においてρHカーブが不連続に変化するポイントがあらわれる。したがって、このρHカーブが変化する静磁界の強度から、磁気ヘッドの外部磁界に対する安定性を評価することができる。
また、磁気ヘッドの環境温度に対する出力の安定性を評価する目的で、磁気ヘッドの環境温度を変化させてρH試験を行い、ρHカーブが安定しているか否かをみて評価することも行われている。
【０００３】
図６は、テスト素子５に磁界を作用させてその特性を試験する装置例を示す。この例では、テスト素子５を挟む位置にオフセット磁界を印加するコイル６を配置し、コイル６とは向きを90度変えた方向に交番磁界を印加するコイル７を配置している。オフセット磁界を印加するコイル６はテスト素子５に作用するバイアス磁界を調節するためのものであり、バイアス磁界を作用させながらテスト素子５に浮上面側から交番磁界を作用させることによって、テスト素子５の電磁変換特性を評価している。
【特許文献１】特開平１０−２８３６１４号公報
【特許文献２】特開２００２−３１２９１２号公報
【特許文献３】特開２００５−１５８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気ヘッドの外部磁界耐性を評価する場合は、磁気ヘッドに外部磁界として静磁界を印加し、ヘッドスライダーの浮上面に垂直に交番磁界を印加してρH測定する。この場合に、図６に示すように、静磁界を印加するコイルと、ρH測定するための交番磁界を印加するコイルとを、90°に交差する配置に設ける方法では、正確なρH測定ができない。
ρHカーブ測定時には、コイル６への通電を停止するが、コイル６に残留磁場が発生していないことを監視しながら測定する必要があり、操作が煩雑になる。
また、静磁界を発生させるコイルと交番磁界を発生させるコイルを交差した配置とするため、装置の構成が複雑になる。
【０００５】
また、磁気ヘッドの環境温度の変化にともなう特性を評価するために、ヘッドスライダーを冷却する場合、一般的には、任意の温度を正確にコントロールできるペルチェ素子を使用する。しかしながら、ペルチェ素子を使用する場合は、素子から発生する熱を効率的に冷却する必要があり、水冷方式あるいは空冷方式が採用される。しかしながら、いずれの方式も微小なヘッドスライダーに対して大きな占有空間が必要となり、コイル間にこれらの構成を配置するには、コイルの磁極間隔を広げる必要があり、コイルに大電流を通電しなければならない。
【０００６】
また、ヘッドスライダーを加熱する場合、熱伝導のよいプレートにヘッドスライダーを配置し、プレートを小型のセラミックヒーターや電熱線で加熱するといった方法が可能である。磁気ヘッドの温度特性を評価するには、磁気ヘッドの温度を正確に測定する必要がある。ヘッドスライダーの温度を熱電対を用いて測定する方法があるが、この方法は、ヘッドスライダーの表面の平均温度を測定するものであり、磁気ヘッドの近傍部分の温度を表すものではない。また、磁気ヘッドの近傍の温度を測定する方法として、リード素子に通電してリード素子の抵抗値の変化を計測して測定する方法がある。しかしながら、ρH測定を行うと、磁気ヘッドの磁気抵抗効果によって抵抗自体が変化するため、温度による変化なのか磁場による変化なのか区別することができないという欠点があった。
【０００７】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、磁気ヘッドの外部磁界に対する耐性を正確にかつ容易に評価することができ、磁気ヘッドの磁気特性についての評価を効率的に行うことができる磁気ヘッドの特性評価方法および特性評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、本発明に係る磁気ヘッドの特性評価方法は、回転支持機構に支持されたヘッドスライダーを、磁界発生装置の磁界と該ヘッドスライダーのハードバイアス磁界の向きが一致する向きに配位させ、該ヘッドスライダーに対し、前記磁界発生装置により前記ハードバイアス磁界と反平行となる向きに静磁界を印加する工程と、ヘッドスライダーに静磁界を印加した後、前記ヘッドスライダーを、前記磁界発生装置の磁界に対し浮上面の向きが垂直となる向きに配位させ、該ヘッドスライダーに対し、前記磁界発生装置により交番磁界を印加してρH測定を行う工程とを備え、前記静磁界の大きさを段階的に増大させ、そのつど前記ρH測定を行う工程を繰り返すことによって、磁気ヘッドの特性を評価することを特徴とする。
【０００９】
図１は、本発明に係る磁気ヘッドの特性評価方法の原理を示している。
図１（ａ）は、サスペンション１１にヘッドスライダー１２を搭載したHGA（Head Gimbal Assembly)１０に静磁界を作用させている状態、図１（ｂ）は、ヘッドスライダー１２の浮上面（ABS面）に交番磁界を作用させてρH試験を行っている状態である。本発明においては、ヘッドスライダー１２に静磁界を印加する磁界発生装置１４と、ヘッドスライダー１２に交番磁界を印加させる磁界発生装置１４として一つの磁界発生装置１４を共通に使用し、ヘッドスライダー１２の向きを反転させて試験する。
【００１０】
図１（ａ）は、ヘッドスライダー１２に形成された磁気ヘッドのハードバイアス磁界と磁界発生装置１４の磁界の向きが平行であり、図１（ｂ）は、ヘッドスライダー１２の浮上面と磁界発生装置１４の磁界の向きが垂直である。なお、ヘッドスライダー１２に外部磁界として静磁界を印加する場合は、静磁界の向きがハードバイアス磁界と反平行となる、すなわちハードバイアス磁界を打ち消す向きとする。
図１（ｃ）は、ヘッドスライダー１２に印加する静磁界のパターン例、図１（ｄ）は、交番磁界のパターン例である。
なお、ヘッドスライダーはHGAとして組み立てた状態で試験することもできるし、HGAを組み立てる前の単体の状態で試験することもできる。
【００１１】
また、本発明に係る磁気ヘッドの特性評価方法において、前記ヘッドスライダーとしてDFH機構を備えた製品を使用し、前記静磁界を印加する工程、および前記ρH測定を行う工程において、前記DFH機構に通電し、前記ヘッドスライダーを局所的に加熱して測定することにより、磁気ヘッドを効果的に加熱して測定することができる。
【００１２】
また、本発明に係る磁気ヘッドの特性評価装置は、ヘッドスライダーに印加する磁界を発生する磁界発生装置と、前記磁界発生装置の磁界と前記ヘッドスライダーのハードバイアス磁界が反平行になる位置と、前記磁界発生装置の磁界の向きに対し前記ヘッドスライダーの浮上面が垂直になる位置との間で前記ヘッドスライダーを回転して支持する回転支持機構と、前記磁界発生装置の磁界と前記ヘッドスライダーのハードバイアス磁界が反平行になる位置において、前記磁界発生装置により前記ヘッドスライダーに静磁界を印加する外部磁界の印加手段と、前記磁界発生装置の磁界の向きに対し前記ヘッドスライダーの浮上面が垂直になる位置において、前記磁界発生装置により前記ヘッドスライダーに交番磁界を印加し、ρH測定を行う手段とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記回転支持機構は、圧縮空気を駆動源とするロータリアクチュエータを備えることにより、前記ヘッドスライダーの向きを容易に制御することができる。
また、前記回転支持機構に支持されたヘッドスライダーに冷却空気を放射して磁気ヘッドを冷却する手段を備えていることにより、磁気ヘッドを冷却した状態でその特性を試験することができる。
また、前記ヘッドスライダーとしてDFH機構を備えた製品を使用する場合であって、前記ヘッドスライダーに設けられたDFH機構に通電し、前記磁気ヘッドを加熱するDFH用電流源を備えることによって、磁気ヘッドを効率的に加熱することができ、高温下における磁気ヘッドの磁気特性を的確に測定することができる。
また、前記ヘッドスライダーのライト素子に通電してライト素子の抵抗値の変動を検知することにより、磁気ヘッドの近傍の温度を監視する手段を備え、前記ライト素子の検知信号をフィードバック信号として、磁気ヘッドの近傍の温度を一定に制御する制御部を備えることにより、磁気ヘッドの温度を正確に制御して測定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る磁気ヘッドの特性評価方法および特性評価装置によれば、回転支持機構によりヘッドスライダを支持し、単一の磁界発生装置に対してヘッドスライダの向きを可変とすることによって、ヘッドスライダに外部磁界として静磁界を印加し、ρH試験用に交番磁界を印加する操作を容易にすることができ、外部磁界の影響下における磁気ヘッドの磁気特性を効率的かつ的確に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（磁気ヘッドの特性評価装置）
図２は、磁気ヘッドの特性を評価する特性評価装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の特性評価装置は、ヘッドスライダーが搭載されたHGA１０について試験する装置であり、磁界発生装置１４と、HGA１０を支持するヘッドスライダーの回転支持機構としてのロータリアクチュエータ１６を備える。
【００１６】
磁界発生装置１４のコイル１５は、コイル用バイポーラ電源１７に接続され、コイル用バイポーラ電源１７はD/Aコンバータ１８に接続される。コイル用バイポーラ電源１７は、D/Aコンバータ１８によって制御され、コイル１５に任意の電流を供給し、磁界発生装置１４から任意の強度の磁界（静磁界、交番磁界）を発生させる。磁界発生装置１４の磁極間における磁界の強さは、磁極に取り付けたホール素子１９によって検出される。ホール素子１９はガウスメータ２０に接続され、ガウスメータ２０による出力がA/Dコンバータ２１によって検出される。
【００１７】
リード素子用定電源２２、ライト素子用定電源２３、DFH用電流源２４は、磁気ヘッドのリード素子、ライト素子、DFH機構と電気的に接続される。ロータリアクチュエータ１６にはHGA１０を支持する支持治具が設けられている。HGA１０に搭載されたヘッドスライダーのリード素子、ライト素子およびDFH機構は、支持治具にHGA１０を取り付けることによって前記電源とそれぞれ電気的に接続される。
DFH（Dynamic Flying Height)機構とは、ヘッドスライダーにヒータを組み込み、ヒータへの通電を制御してヘッドスライダーの熱膨張（媒体側への磁気ヘッドの突き出し）を制御することによって、磁気ヘッドの媒体表面からの浮上量を制御する機構である。
【００１８】
ロータリアクチュエータ１６は、HGA１０に搭載されたヘッドスライダーの向きを、浮上面が磁界に平行となる向きと垂直となる向きとの間で回転させるようにHGA１０を支持する。本実施形態においては、圧縮空気源とロータリアクチュエータ１６とを、配管２８により接続し、配管２８に電磁弁２７を介装して、圧縮空気によりロータリアクチュエータ１６を駆動する構成とした。電磁弁２７はＩ／Ｏコントローラ２６によって開閉が制御される。
【００１９】
また、圧縮空気源は電磁弁２７、ドライフィルタ２９、配管３０を介して冷却ガス発生器３２に接続される。冷却ガス発生器３２として、本実施形態においては、ボルテック効果を利用した製品を使用している。この冷却ガス発生器３２は、管内に流す圧縮空気の圧力や流量によって最低冷却到達温度が変化する。このため圧縮空気の圧力あるいは流量を制御することによって冷却ガスの温度を調節することができる。
冷却ガス発生器３２は、ロータリアクチュエータ１６に支持されたHGA１０のヘッドスライダーに向けて冷却ガスを放射するように配置される。ドライフィルタ２９は、乾燥させた空気をヘッドスライダーに放射するために設けている。
【００２０】
（特性評価装置の作用）
上述した特性評価装置を用いて磁気ヘッドの特性を評価する方法について説明する。
磁気ヘッドの外部磁界耐性については次のようにして評価する。
まず、磁界発生装置１４の磁極間にHGA１０を設置し、ロータリアクチュエータ１６を駆動して、HGA１０を軸線の回りに回転させ、HGA１０に搭載されたヘッドスライダーの浮上面の向きを磁界発生装置１４による磁界と平行になるようにする。このヘッドスライダーの向きは、ヘッドスライダーのハードバイアス磁界と磁界発生装置１４の磁界とが平行になる向きである。
【００２１】
次いで、コイル用バイポーラ電源１７にD/Aコンバータ１８から外部信号を入力し、HGA１０に搭載されたヘッドスライダーに静磁界を印加する。この静磁界の向きは、ハードバイアス磁界を打ち消す向き（反平行）である。
実際に磁界発生装置１４から発生する磁界強度を監視するため、ホール素子１９のアナログ出力を、あらかじめ電圧校正してあるガウスメータ２０を介してA/Dコンバータ２１に入力する。A/Dコンバータ２１によって得られた磁界の強度と、磁気ヘッドに印加しようとする磁界の強度との差が最小となるように、ホール素子１９の出力をフィードバックしながらコイル用バイポーラ電源１７に外部信号を入力する。このとき所望の磁界強度に対して実際に発生する磁界強度がオーバーシュートしないよう、コイル用バイポーラ電源１７に入力する外部信号を正確に制御する。
【００２２】
ヘッドスライダーに静磁界を印加した後、ヘッドスライダーの浮上面の向きが磁界発生装置１４による磁界の向きと垂直になるようにロータリアクチュエータ１６を回転させ、ヘッドスライダーに交番磁界を印加させてρH測定を行う。
磁界発生装置１４によって交番磁界を発生させるため、コイル用バイポーラ電源１７に入力する外部信号を、三角波あるいはサイン波あるいはこれに類似する交番波形とする。磁気ヘッドのリード素子は交番磁界に合わせて抵抗値が変化するので、GPIB（汎用インターフェース）２５によりリード素子用定電源２２を制御してリード素子に一定の電流を流すことにより、リード素子の抵抗値の変化を電圧変化として検出することができる。
【００２３】
リード素子の抵抗値から電圧として変換された電気信号と、そのときの交番磁界強度を、A/Dコンバータ２１により高速にサンプリングすることによって、任意の磁界強度（H)におけるその瞬間の磁気抵抗値（ρ）を得ることができ、ρHカーブが取得される。この測定方法によれば、交番磁界によってヒステリシスが生じても測定自体には全く影響しない。
【００２４】
ヘッドスライダーに印加する静磁界を段階的に増加させ、静磁界を印加してはρH測定を行う操作を繰り返すことによって、静磁界（外部磁界）に対する磁気ヘッドの磁気特性の推移を取得することができる。この磁気ヘッドの磁気特性の推移をみることによって、磁気ヘッドの外部磁界耐性を評価することができる。
【００２５】
磁気ヘッドの温度に対する特性を評価する場合は、次のようにして行う。
磁気ヘッドの冷却は、冷却ガス発生器３２から噴出される冷却ガスをヘッドスライダーに放射することによる。冷却ガス発生器３２から冷却ガスをヘッドスライダーに放射しながら磁気ヘッドの温度を測定し、この測定結果をフィードバックして温度制御することができる。
【００２６】
磁気ヘッドを加熱する方法は、ヘッドスライダに形成されているDFH機構（DFHコイル）に通電することによって行う。すなわち、DFH用電流源２４からDFHコイルに通電する電流量をコントロールして加熱温度を調節する。DFHコイルは、流す電流によって温度上昇分が正確に設計されているから、電流値をコントロールすることによって磁気ヘッドの近傍の温度を正確に制御することができる。
冷却時と同様に、加熱時にも磁気ヘッドの温度を直接測定することができれば、この測定値をフィードバックすることによって、より正確に温度を制御することができる。
【００２７】
一般に温度が変化すると、導体の抵抗値は変化する。温度の変化量は、物質固有の温度係数と実際の抵抗変化量から求めることができる。本実施形態では、ライト素子の温度による抵抗変化を利用して磁気ヘッドの温度を監視し、監視結果をフィードバックすることによって、磁気ヘッドを一定の温度に維持した状態で測定できるようにした。
【００２８】
ライト素子を温度検知用とするために、まず、ライト素子に接続されているライト素子用定電源２３により、常温環境下でライト素子に電流を流す。このときライト素子自体の温度上昇を軽減するため、1mA以下の微小電流を印加する。そして、通電によってライト素子の両端に生じた電位差と、ソース電流値から抵抗値を求める。
次に、前述した冷却方法あるいは加熱方法によって、ヘッドスライダーを冷却あるいは加熱し、常温環境下と同一条件で抵抗値を求める。これらの常温環境下と、冷却あるいは加熱した状態における抵抗値の変化と、ライト抵抗の温度係数から磁気ヘッドの温度変化量を計算することができる。
【００２９】
すなわち、ライト素子用定電源２３によってライト素子に一定の電流を供給しながら、ライト素子の抵抗値（電圧値）を検知することによって、磁気ヘッドの温度を監視することができる。このライト素子を利用した検知信号（電圧信号）をフィードバック信号とすることによって、磁気抵抗効果ヘッドを任意の温度に維持した状態でρH測定を行うことができる。
ライト素子の温度による抵抗変化を利用する方法であれば、磁気ヘッドの近傍の温度を正確に監視できるという利点がある。また、ライト素子の抵抗値を利用することによって、リード素子によるρH特性にはなんら影響を与えないという利点もある。
【００３０】
上述した方法によれば、磁気ヘッドを所定の温度に正確に制御することができるから、ヘッドスライダーを冷却あるいは加熱する温度を少しずつ変化させながら、そのつど、ρH測定を行うことによって、温度による磁気ヘッドの磁気特性の変化を評価することができる。
また、低温あるいは高温に磁気抵抗効果ヘッドを維持した状態においてρH測定を行うことによって、低温時あるいは高温時における磁気ヘッドの特性を評価することも可能である。
【００３１】
（特性評価装置の装置構成例）
図３は、磁気ヘッドの特性評価装置の実際の構成例を示す。
磁界発生装置１４およびロータリアクチュエータ１６は支持ステージ３４上に対向して配置されている。ロータリアクチュエータ１６は磁界発生装置１４に対向する方向に進退動するエアテーブル３６を介して支持ステージ３４に支持される。エアテーブル３６は配管３６ａおよび電磁弁２７を介して圧縮空気源に接続され、電磁弁２７によって駆動方向が切り換えられて進退動する。また、ロータリアクチュエータ１６も配管２８を介して電磁弁２７に接続され、電磁弁２７によって駆動方向が切り換えられる。
【００３２】
ロータリアクチュエータ１６の前部にはHGA１０を脱着自在に支持する支持治具１６ａが取り付けられている。この支持治具１６ａは、２軸のX−Yステージと１軸のゴニオステージとを備える。この支持治具１６ａにより、HGA１０に搭載されたヘッドスライダーは、ロータリアクチュエータ１６の回転中心に位置合わせされ、ハードバイアス磁界を打ち消す方向に正確に静磁界（オフセット磁界）が印加されるように位置合わせすることができる。
【００３３】
ロータリアクチュエータ１６に沿って冷却ガス発生器３２が配置されている。冷却ガス発生器３２の冷却ガスの噴出口が、HGA１０に搭載されたヘッドスライダーに向けて開口するように配置されている。
支持ステージ３４上に配置された磁界発生装置１４、ロータリアクチュエータ１６、エアテーブル３６、冷却ガス発生器３２は筐体３８によって側面および上面が囲われ、通常時は、外部から遮蔽されている。図３では、説明上、筐体３８を支持ステージ３４の上方に移動させた状態を示している。
【００３４】
筐体３８の側面は、取っ手が設けられた開閉扉３８ａに形成されている。試験品であるHGA１０を交換する際には、この開閉扉３８ａを開いて交換操作する。
圧縮空気源はドライフィルタ２９、電磁弁２７ａ、配管３９を介して筐体３８の内部と連通する。
筐体３８によって磁界発生装置１４、ロータリアクチュエータ１６等が配置された空間を、外部から遮蔽された密閉空間とすることにより、筐体３８の内部の湿度を安定させることができ、冷却時におけるヘッドおよび装置構成品の結露を防止することができる。
【００３５】
支持ステージ３４の側方には、リード素子用定電源２２等の各種電源が配置される。ホストコンピュータ４０には、D/Aコンバータ１８、A/Dコンバータ２１、GPIB２５、Ｉ／Ｏコントローラ２６の制御用として、D/Aボード１８ａ、A/Dボード２１ａ、GPIBボード２５ａ、デジタルＩ／Ｏボード２６ａが設置されている。
電磁弁２７、２７ａは、デジタルＩ／Ｏボード２６ａによってON/OFF制御され、デジタルＩ／Ｏボード２６ａはホストコンピュータ４０からのコマンドによって動作する。
リード素子用定電源２２、ライト素子用定電源２３、DFH用電流源２４は、GPIB２５を介してホストコンピュータ４０からのコマンドによって動作する。
各電源は電流駆動によって制御され、リード素子等の各素子の両端部分に生じる電位はA/Dボード２１ａを介して取得される。
【００３６】
（特性評価方法）
以下に、上記実施形態の特性評価装置を用いて磁気ヘッドの特性を評価する手順について説明する。
ステップ１：  開閉扉３８ａを開いて、ロータリアクチュエータ１６に取り付けられた支持治具１６ａにHGAをセットする。
ステップ２：  磁界を印加しない状態で、リード素子の両端に所定電圧が掛かるまでリード素子用定電源２２から電流を供給する。リード素子の電圧をA/Dコンバータ２１によって取得し、リード素子の抵抗値を算出する。算出した抵抗値が規定の範囲になければ、素子不良と判定して測定を終了する。
【００３７】
ステップ３：  リード素子の抵抗値が所定の範囲内にある場合は、エアテーブル３６を磁界発生装置１４に向けて前進させ、HGA１０に搭載されたヘッドスライダーを磁界発生装置１４の磁極間に挿入する。
ステップ４：  ロータリアクチュエータ１６を回転させ、ヘッドスライダーの浮上面が磁界発生装置１４の磁界の方向と平行となるようにHGA１０を転回させる。
ステップ５：  ホストコンピュータ４０からのコマンドによりD/Aコンバータ１８からコイル用バイポーラ電源１７にリモート信号を入力し、コイル１５から静磁界を発生させる。発生した磁界はホール素子１９によって検出し、ガウスメータ２０を介してA/Dコンバータ２１によって取得する。このA/Dコンバータ２１によって得られるガウスメータ２０の出力が所定値となるように、リモート信号を調整する。磁界発生装置１４による磁界強度が所定の値に達した後、あらかじめ決められた時間が経過するまでヘッドスライダに静磁界を印加する。この静磁界の向きは、ヘッドスライダーのハードバイアス磁界を打ち消す向きである。
【００３８】
ステップ６：  静磁界を印加した後、リモート信号によりコイル１５への通電を停止し、ロータリアクチュエータ１６を回転させ、磁界発生装置１４の磁界の向きにヘッドスライダの浮上面が垂直となるようにHGA１０を転回させる。
ステップ７：  ホストコンピュータ４０からのコマンドにより、D/Aコンバータ１８からコイル用バイポーラ電源１７に三角波のリモート信号を入力し、コイル１５から交番磁界を発生させる。ホストコンピュータ４０からのコマンドにより、A/Dコンバータ２１を介してリード素子の両端電圧とガウスメータ２０を介したホール素子１９の信号を同時にサンプリングし、リモート信号の１周期分のρHデータを取得する。
ステップ８：  得られたρHデータから抵抗値、振幅、対称性等のデータを計算する。
【００３９】
これ以降は、１回の測定が終了するごとに、ステップ５においてコイル１５から発生させる磁界の強さを徐々に大きくしながら、ステップ４〜ステップ８の操作を繰り返す。これによって、ヘッドスライダーに印加した静磁界によってρHカーブがどのように変化するかをみることができる。
【００４０】
HGA１０に搭載されているヘッドスライダーを冷却して、磁気ヘッドのρH測定を行う場合は、次のようにして行う。
前述したステップ４の手順が完了した時点で、電磁弁２７ａのOUTポートを開放し、筐体３８内に乾燥空気を注入する。筐体３８には露点計（図示せず）が設置されており、所定の露点まで筐体３８内が乾燥すると露点計のセンサが作動する。センサの作動信号はデジタルI/Oボード２６ａによってモニタされ、割り込み信号としてホストコンピュータ４０に通知される。ホストコンピュータ４０は、筐体３８内の露点が下がった時点で、乾燥空気の注入を停止する。
【００４１】
ホストコンピュータ４０は、ライト素子用定電源２３にGPIB２５を介して指令を送り、ライト素子に規定の定電流を供給する。ライト素子の両端に生じる電圧をA/Dコンバータ２１によって取得し、このときの電圧からライト素子の抵抗値を計算する。さらに、このときの筐体３８内の雰囲気温度を基準温度として取得する。
次に、電磁弁２７ａのOUTポートを開放し、冷却ガス発生器３２に乾燥空気を注入する。冷却ガス発生器３２から噴射される冷気はHGA１０に搭載されたヘッドスライダーに向けて放射され、ヘッドスライダーの表面温度を低下させる。この温度低下にともなうライト素子の抵抗値の変化をA/Dコンバータ２１によって取得し、このときの電圧値からライト素子の抵抗値を計算する。
【００４２】
前述した基準温度におけるライト素子の抵抗値と冷却中のライト素子の抵抗値から、基準温度に対する温度低下量を計算する。このライト素子の温度が所定の値を維持するように抵抗値を監視しながら、冷却ガス発生器３２に流す圧縮空気の圧力あるいは流量を調整する。
温度が一定になった時点で、前述したステップ５以降の手順を実施し、ρHデータを取得する。この方法によって、ヘッドスライダを低温に温度制御した状態で、外部磁界に対するρH測定についての評価を行うことができる。
もちろん、環境温度のみを変化させ、外部磁界を印加することなく、交番磁界のみを印加してρH測定を行うことによって、低温環境下におけるρH測定を行うことも可能である。
【００４３】
HGA１０に搭載されているヘッドスライダーを加熱して、磁気抵抗効果ヘッドのρH測定を行う場合は次のようにして行う。
前述したステップ４の手順が完了した時点で、ホストコンピュータ４０は、ライト素子用定電源２３にGPIB２５から指令を送り、磁気抵抗効果ヘッドのライト素子に規定の定電流を流す。ライト素子の両端に生じる電圧をA/Dコンバータ２１によって取得し、このときの電圧からライト素子の抵抗値を計算する。さらに、このときの筐体３８内の雰囲気温度を基準温度として取得する。
【００４４】
次に、DFH用電流源２４にGPIB２５から指令を送り、ヘッドスライダーのDFHコイルに電流を流すとDFHコイルは発熱し、ライト素子の温度を上昇させる。
このときの温度上昇に伴うライト素子の抵抗値の変化をA/Dコンバータ２１によって取得し、このときの電圧からライト素子の抵抗値を計算する。
基準温度におけるライト素子の抵抗値と加熱中のライト素子の抵抗値から、基準温度に対する温度上昇量を計算する。このライト素子の温度が所定の値を維持するよう抵抗値を監視しながらDFHコイルに流す電流量を調整する。
【００４５】
温度が一定になった時点で前述のステップ５以降の手順を実施する。この方法によって、ヘッドスライダーを高温に制御した状態で、静磁界（外部磁界）に対するρH測定について評価することができる。
もちろん、環境温度のみを変化させ、外部磁界を印加することなく、交番磁界のみを印加してρH測定を行うことによって、高温環境下におけるρH測定を行うことも可能である。
【００４６】
図４は、上記装置を用いて得られた外部磁界に対する磁気抵抗変化率および出力比の一例を示す。横軸は印加した外部磁界（静磁界）を示し、外部磁界が０の状態から、徐々に外部磁界を大きくして測定した結果を示す。
外部磁界が小さい場合は、磁気抵抗効果ヘッドの磁気特性の変化量は小さいが、外部磁界の大きさがある点になると、急激に変化する点が存在することがわかる。
すなわち、これらの点から、磁気抵抗効果ヘッドの外部磁界に対する耐性を評価することができる。
【００４７】
図５はヘッドスライダーに交番磁界を印加して実際に得られたρHカーブを示す。図５（ａ）は、ヘッドスライダーに印加した外部磁界が小さいときのρHカーブであり、図５（ｂ）は、ヘッドスライダーに印加した外部磁界が大きい場合のρHカーブである。ヘッドスライダーに印加する外部磁界が小さい場合には、ρHカーブは直線性が良好であるのに対して、外部磁界を大きくすると、ρHカーブは直線から大きく外れている。このことは、ヘッドスライダーに大きな外部磁界を作用させたことによって、磁気抵抗効果ヘッドが初期の特性を喪失してしまったことを示す。
【００４８】
このように、外部磁界を段階的に変えながらρHカーブを測定し、また、ヘッドスライダーに対する環境温度を変えながらρHカーブを測定することによって、磁気抵抗効果ヘッドについての外部磁界耐性や、温度による特性の変化についての知見を得ることができる。
とくに本発明に係る特性評価装置では、ヘッドスライダーに対して正確に外部磁界（静磁界）を作用させることができ、また、正確に交番磁界を作用させてρH試験を行うことができる。ロータリアクチュエータを用いてヘッドスライダーを回転させることにより、ヘッドスライダーに静磁界と交番磁界を正確にかつ簡単に印加することができ、効率的に試験することができ、試験時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】磁気ヘッドの特性評価方法の原理を示す説明図である。
【図２】特性評価装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】磁気ヘッドの特性評価装置の装置例の斜視図である。
【図４】外部磁界に対する磁気抵抗変化率および出力比を示すグラフである。
【図５】ρHカーブの測定例を示すグラフである。
【図６】テスト素子に磁界を作用させて特性を試験する装置例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  HGA
１２  ヘッドスライダー
１４  磁界発生装置
１５  コイル
１６  ロータリアクチュエータ
１６ａ  支持治具
１７  コイル用バイポーラ電源
１８  Ｄ／Ａコンバータ
１９  ホール素子
２０  ガウスメータ
２１  Ａ／Ｄコンバータ
２２  リード素子用定電源
２３  ライト素子用定電源
２４  DFH用電流源
２５  GPIB
２７、２７ａ  電磁弁
２９  ドライフィルタ
３２  冷却ガス発生器
３４  支持ステージ
３６  エアテーブル
３８  筐体
４０  ホストコンピュータ
【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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