(57)【要約】【課題】素子部近傍の温度を検知することを可能とし、素子部の過熱を防止する等によって再生あるいは記録ヘッドの特性を好適に維持することを可能にする再生または記録ヘッド及び記憶装置を提供する。【解決手段】発熱にともなう熱膨張により素子部の突出量を変化させるヒータ部１０を備えた再生または記録ヘッドであって、前記ヒータ部１０は、発熱部１２及び該発熱部１２の両端に接続された端子１４を備え、前記発熱部１２は、抵抗率が異なる異種の導電材である、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂが、前記端子間に直列に接続して形成されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱にともなう熱膨張により素子部の突出量を変化させるヒータ部を備えた再生または記録ヘッドであって、
前記ヒータ部は、発熱部及び該発熱部の両端に接続された端子を備え、
前記発熱部は、抵抗率が異なる異種の導電材である、第１の導電体と第２の導電体が、前記端子間に直列に接続して形成されていることを特徴とする再生または記録ヘッド。
【請求項２】
前記第１の導電体と前記第２の導電体は、抵抗値が均等に形成されていることを特徴とする請求項１記載の再生または記録ヘッド。
【請求項３】
前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体の通電方向に垂直な断面積は、抵抗率の低い他方の導電体の通電方向に垂直な断面積よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項２記載の再生または記録ヘッド。
【請求項４】
前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体の膜厚は、他方の導電体の膜厚よりも薄く形成されていることを特徴とする請求項３記載の再生または記録ヘッド。
【請求項５】
前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体のパターン幅は、他方の導電体のパターン幅よりも細く形成されていることを特徴とする請求項３記載の再生または記録ヘッド。
【請求項６】
前記第１の導電体と前記第２の導電体は、アルメルとクロメル、鉄とコンスタンタン、銅とコンスタンタン、クロメルとコンスタンタン、ナイクロシルとナイシル、白金と白金ロジウム合金、ロジウム組成が異なる２種の白金ロジウム合金、の組み合わせのうちから選択されるいずれか一つであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の再生または記録ヘッド。
【請求項７】
発熱にともなう熱膨張により素子部の突出量を変化させるヒータ部を備えた再生または記録ヘッドと、前記ヒータ部への通電を制御する制御部とを備える記憶装置であって、
前記ヒータ部は、発熱部及び該発熱部の両端に接続された端子を備え、
前記発熱部は、抵抗率が異なる異種の導電材からなる第１の導電体と第２の導電体が、前記端子間に直列に接続して形成され、
前記制御部は、前記端子を通じて前記発熱部に通電することにより前記再生または記録ヘッドの突出量を制御し、また、前記端子間の熱起電力を検知して前記素子部近傍の温度測定を行うことを特徴とする記憶装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記発熱部に通電し前記素子部の突出量を制御する状態と、前記素子部近傍の温度測定を測定する状態とを切り替えて制御することを特徴とする請求項７記載の記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は再生または記録ヘッド及び記憶装置に関し、より詳細には媒体面からのヘッド素子部の浮上量を制御するヒータ部を備えた再生または記録ヘッド及び記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置における情報の記録・再生は、記録媒体を回転させた状態で媒体表面から磁気ヘッドを浮上させ、磁気ヘッドに設けられたヘッド素子（リード・ライト素子）と記録媒体との間で情報を記録・再生することによってなされる。磁気ヘッドの浮上量は、記録密度が向上するとともに低くなってきたことから、高記録密度の磁気ディスク装置においては、媒体表面からの浮上量をきわめて高精度に制御することが求められるようになってきた。
【０００３】
このため、磁気ヘッドスライダーの内部にヒータを形成し、ヒータによりヘッド素子部を加熱し、ヘッド素子部を熱膨張させることによって浮上量を制御する方法DFH(Dynamic  Fly Height）が考えられている。このDFHによる作用は、ヘッド素子部を加熱して熱膨張させ、ヘッド素子部を媒体に向けて突き出すことによって、媒体表面とヘッド素子部との間隔が狭くし、媒体表面とヘッド素子との間隔を調節するものである。
【特許文献１】特開２００８−４７２３１号公報
【特許文献２】特開平１１−１５５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁気ディスク装置を駆動すると、DFH用のヒータを使用している場合に限らず、磁気ヘッドは、ヘッド素子への通電によって加熱されたり、記録媒体の回転によって生じるエア流によって冷却されたりして温度が変動する。従来の磁気ディスク装置において、温度を検知する方法としては、ヘッドアームに取り付けた信号出力増幅用のヘッドICの近傍に温度センサを取り付けて温度を検知するといった方法がなされている。しかしながら、このような方法によって検知できるのは、磁気ディスク装置の環境温度であって、磁気ヘッドのヘッド素子近傍がどのような温度になっているかを検知することができない。
【０００５】
本発明は、磁気ヘッドに設けられたヘッド素子部近傍における実際の温度を検知することを可能とし、ヘッド素子の過熱を防止する等によってヘッド素子の特性を好適に維持することを可能にする再生または記録ヘッド及び記憶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】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、発熱にともなう熱膨張により素子部の突出量を変化させるヒータ部を備えた再生または記録ヘッドであって、前記ヒータ部は、発熱部及び該発熱部の両端に接続された端子を備え、前記発熱部は、抵抗率が異なる異種の導電材である、第１の導電体と第２の導電体が、前記端子間に直列に接続して形成されていることを特徴とする。前記ヒータ部を構成する第１の導電体と第２の導電体との接合部が、再生または記録ヘッドの温度を検知する位置となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る再生または記録ヘッドおよび記憶装置によれば、素子部の突出量を変化させるヒータ部に設ける発熱部を、抵抗率の異なる第１の導電体と第２の導電体とによって形成することにより、発熱部を熱電対として作用させ、発熱部の熱起電力を検知することによって素子部近傍の温度を検知することができる。素子部近傍の温度を検知することにより、素子部の特性をより的確に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（再生・記録ヘッド）
図１は、ヘッド素子部を加熱するヒータを備えた磁気ヘッドの構成例として、DFHを備えた垂直磁気ヘッドの構成を示す。図は、浮上面（A-A線）に垂直な面方向での断面図である。
本実施形態の垂直磁気ヘッドは、記録ヘッド２０と再生ヘッド３０とから構成される。  記録ヘッド２０は、主磁極２１、第１リターンヨーク２２及び第２リターンヨーク２３とを備える。主磁極２１の浮上面側の前端部は狭幅のネック部２１ａに形成され、後端部はハイト方向に向かって徐々に広幅となるヨーク部２１ｂに形成されている。
第２リターンヨーク２３の前端部には主磁極２１に対向する配置にトレーリングシールド２４が設けられる。主磁極２１にはコイル２５が巻回されている。
再生ヘッド３０は、下部シールド層３１、上部シールド層３２及びリード素子３３からなる。
【０００９】
本発明における再生・記録ヘッドは、DFH用としてヘッド素子部の近傍にヒータ部１０を備えている。図１に示す実施形態においては、第１リターンヨーク２２とコイル２５との間にヒータ部１０を設けている。ヒータ部１０は発熱部１２と発熱部１２に接続された端子１４とからなる。端子１４は、記録ヘッド２０及び再生ヘッド３０にそれぞれ電気的に接続する配線と同様に、電気接続用の配線パターンとして形成される。DFHを備えた磁気ヘッドスライダーでは、記録ヘッド２０、再生ヘッド３０及びDFH用として、合わせて６個の接続用の端子が設けられる。
【００１０】
なお、DFH用のヒータ部１０の配置位置は任意に設定することが可能であり、第１リターンヨーク２２と上部シールド層３２との間、主磁極２１とコイル２５との間等に配置することができる。また、シールド層やリターンヨークのハイト方向で浮上面から離間する位置に配置することもできる。
DFH用のヒータ部１０は、再生ヘッド３０や記録ヘッド２０となる各層を成膜して積層する工程において、所定の抵抗値となるように膜厚を制御して形成することができる。
【００１１】
図２は、ヒータ部の従来の構成を示す。ヒータ部５を構成する発熱部６は、通電時に発熱する抵抗体として形成され、発熱部６の両端に端子７がそれぞれ接続される。従来は、発熱部６として、W(タングステン）あるいはTiW(チタン−タングステン）を０．１μｍ程度の厚さに成膜して抵抗体としている。発熱部６の端部間の間隔は１００μｍ程度、発熱部６のパターン幅は１０μｍ程度である。発熱部６は、素子部Ｂが形成されている領域と重複する平面配置、あるいは素子部Ｂに近接して配置される。
【００１２】
（ヒータ部の構成）
図３は、本発明に係る再生・記録ヘッドに設けるヒータ部１０の平面構成と、給電機構を備える制御部１６のブロック構成を示す。
ヒータ部１０における発熱部１２と、発熱部１２の両端に端子１４を設けた構成は図２に示した従来のヒータ部５の構成と同様である。
本実施形態において特徴的な構成は、発熱部１２を抵抗率が異なる異種の導電材である第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとを、端子１４間に直列に接続して形成した点にある。
【００１３】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＤ−Ｄ線断面図を拡大して示す。第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとは、第２の導電体１２ｂの端部に第１の導電体１２ａを重ね合わせるように成膜して電気的に導通させている。
第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂは、スパッタリング等により所定のパターンに成膜して形成することが可能であり、第２の導電体１２ｂを成膜した後に、第２の導電体１２ｂの端部に第１の導電体１２ａの端部を位置合わせして成膜することは容易に可能である。
なお、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂは、図のような円弧状の平面パターンに形成する他に、屈曲する平面パターン等の任意の形状に形成することができる。
【００１４】
図３（ａ）に示すように、異種の導電材からなる第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂを、端子１４間において直列に接続する構成としている理由は、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとによって熱電対を形成し、端子１４間に発生する熱起電力を検知することによって、素子部Ｂ近傍の温度を検知できるようにするためである。すなわち、本実施形態においては、発熱部１２は、素子部Ｂを加熱するヒータとしての作用と、素子部Ｂにおける温度を検知する熱電対として作用するように設けている。
なお、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとは、端部を接続することによって熱電対になるから、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの端部を、単に突き合わせて接続してもよい。ただし、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの端部を重ね合わせて接続することによって確実に接続することができる。
【００１５】
端子１４には発熱部１２への給電を制御する制御部１６が接続され、あわせて制御部１６には、温度測定時に端子１４間に生じる熱起電力を検知する検知手段が設けられる。
本実施形態においては、素子部Ｂにおける温度を検知する操作は、発熱部１２に通電して加熱する状態とは切り替えて行うから、制御部１６には、この温度検知と、ヒータ加熱とを切り換える切り換え手段が設けられている。
発熱部１２を熱電対として作用させる場合は、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとの接合部Ｃが高温側の接点となり、端子１４側が低温側の接点となる。高精度の温度測定を必要とする場合には、制御部１６に冷接点温度補償測定部を設けてもよい。
【００１６】
発熱部１２を形成する第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂに用いる材料としては、熱起電力が大きく、安定していること、耐熱性、耐久性、耐蝕性にすぐれることが求められる。
第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとして組み合わせる材料としては、たとえば、アルメル−クロメル、鉄−コンスタンタン、銅−コンスタンタン、クロメル−コンスタンタン、ナイクロシル−ナイシル、白金ロジウム合金−白金、白金ロジウム合金（Rh 30%)−白金ロジウム合金（Rh 6%)等が用いられる。
【００１７】
ただし、発熱部１２は、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂに通電した際に、全体が均一に発熱することが望ましい、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの抵抗率が大きく異なっている場合には、発熱部１２に通電した際に一方のみが発熱して他方が発熱しないということが生じるからである。
【００１８】
第１の導電体１２ａと第の導電体１２ｂの抵抗率が大きく異なり、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの発熱量が大きく異なる場合には、成膜方法を工夫することによって、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの抵抗値を均等化することができる。
図３（ｃ）に示す方法は、第２の導電体１２ｂの方が第１の導電体１２ａよりも抵抗率が低い（小さい）材料からなる場合の例である。この場合には、第２の導電体１２ｂの膜厚を第１の導電体１２ａの膜厚よりも薄く成膜することによって、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの抵抗値を均等化させることができ、発熱部１２全体を均一に加熱することができる。逆に、第１の導電体１２ａの方が第２の導電体１２ｂよりも抵抗値が低い場合には、第１の導電体１２ａの膜厚を第２の導電体１２ｂの膜厚よりも薄くすればよい。
【００１９】
一例として、第１の導電体１２ａにクロメル（抵抗率：70〜110×10-8Ω・m）、第２の導電体１２ｂにアルメル（抵抗率：33×10-8Ω・m）を使用する場合は、アルメルからなる第２の導電体１２ｂの膜厚をクロメルからなる第１の導電体１２ａよりも薄くすればよい。なお、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂとして、クロメル−アルメルは、両者の抵抗値が近似していることから、DFH用の発熱部１２として使いやすい組み合わせの例である。
【００２０】
図４は、第２の導電体１２ｂの方が第１の導電体１２ａよりも抵抗率が低い材料からなる場合で、導電体のパターン幅を相異させることによって第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの抵抗値を均等にした例である。この場合は、第２の導電体１２ｂをパターン形成する際に、第１の導電体１２ａよりもパターン幅を細幅にすることによって第２の導電体１２ｂの抵抗値を第１の導電体１２ａの抵抗値と同等にすることができる。
上述した、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの抵抗値を均等化させる方法は、導電体の抵抗値は導電体の通電方向に垂直な断面積に依存するから、抵抗値の低い導電体については、抵抗値の高い導電体よりも断面積をより小さく設定することに相当する。
【００２１】
なお、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂのパターン幅を調節する方法の他に、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂを、たとえば屈曲パターンとし、導電体の長さを調節することによって第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂの抵抗値を揃えるようにすることも可能である。
また、第１の導電体１２ａと第２の導電体１２ｂを形成する際に、上述した抵抗値をそろえる方法を組み合わせて利用することもできる。
【００２２】
（記憶装置）
図５は、上述した温度検知機構を備える磁気ヘッドを搭載した記憶装置としての磁気ディスク装置の例を示す。
磁気ディスク装置４０は、矩形の箱状に形成されたケーシング内に、スピンドルモータによって回転駆動される複数の磁気記録媒体４２を備える。磁気記録媒体４２の側方には、媒体面に平行に揺動可能に支持されたアクチュエータアーム４４が配されている。アクチュエータアーム４４の先端には、アクチュエータアーム４４の延長方向にサスペンション４６が取り付けられ、サスペンション４６の先端に磁気ヘッドスライダ４８がヘッド素子を媒体面に向けて取り付けられている。
【００２３】
磁気ヘッドスライダ４８には、前述したDFH用とヘッド素子部の温度を検知する機能を備えたヒータ部１０が形成されている。磁気ヘッドスライダ４８に設けられたヒータ部１０は、制御部１６により、端子１４を通じて発熱部１２に通電することによって、ヘッド素子部の媒体表面に向けての突出量が制御される。また、端子１４間に生じる熱起電力を制御部１６に設けた検知手段により検知することによって素子部近傍の温度を検知することができる。
【００２４】
本実施形態の磁気ディスク装置は、ヘッド素子部の熱膨張を利用してヘッド素子部の浮上量をコントロールするDFH用のヒータ部を、温度検知機構として利用することによって、素子部近傍の温度を検知することができる。そして、素子部近傍の温度を検知することによって、ヘッド素子部の制御を的確に行うことが可能となり、再生または記録ヘッドの特性を良好に維持・制御することが可能になる。また、ヒータ部を本発明の構成とすることによって、従来の再生または記録ヘッドの構成を変えることなく、温度検知機構を設けることができ、従来工程を大きく変えることなく再生または記録ヘッドを製造することができるという利点を有する。
（付記１）発熱にともなう熱膨張により素子部の突出量を変化させるヒータ部を備えた再生または記録ヘッドであって、前記ヒータ部は、発熱部及び該発熱部の両端に接続された端子を備え、前記発熱部は、抵抗率が異なる異種の導電材からなる第１の導電体と第２の導電体が、前記端子間に直列に接続して形成されていることを特徴とする再生または記録ヘッド。
（付記２）前記第１の導電体と前記第２の導電体は、均等の抵抗値に形成されていることを特徴とする付記１記載の再生または記録ヘッド。
（付記３）前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体の通電方向に垂直な断面積は、抵抗率の低い他方の導電体の通電方向に垂直な断面積よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする付記２記載の再生または記録ヘッド。
（付記４）前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体の膜厚は、他方の導電体の膜厚よりも薄く形成されていることを特徴とする付記３記載の再生または記録ヘッド。
（付記５）前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体のパターン幅は、他方の導電体のパターン幅よりも細く形成されていることを特徴とする付記３記載の再生または記録ヘッド。
（付記６）前記第１の導電体と前記第２の導電体は、アルメルとクロメル、鉄とコンスタンタン、銅とコンスタンタン、クロメルとコンスタンタン、ナイクロシルとナイシル、白金と白金ロジウム合金、ロジウム組成が異なる２種の白金ロジウム合金、の組み合わせのうちから選択されるいずれか一つであることを特徴とする付記１〜５のいずれか一項記載の再生または記録ヘッド。
（付記７）発熱にともなう熱膨張により素子部の突出量を変化させるヒータ部を備えた再生または記録ヘッドと、前記ヒータ部への通電を制御する制御部とを備える記憶装置であって、前記ヒータ部は、発熱部及び該発熱部の両端に接続された端子を備え、前記発熱部は、抵抗率が異なる異種の導電材からなる第１の導電体と第２の導電体が、前記端子間に直列に接続して形成され、前記制御部は、前記端子を通じて前記発熱部に通電することにより前記再生または記録ヘッドの突出量を制御し、また、前記端子間の熱起電力を検知して前記素子部近傍の温度測定を行うことを特徴とする記憶装置。
（付記８）前記制御部は、前記発熱部に通電し前記素子部の突出量を制御する状態と、前記素子部近傍の温度測定を測定する状態とを切り替えて行うことを特徴とする付記７記載の記憶装置。
（付記９）前記第１の導電体と前記第２の導電体は、均等の抵抗値に形成されていることを特徴とする付記７または８記載の記憶装置。
（付記１０）前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体の通電方向に垂直な断面積は、抵抗率の低い他方の導電体の通電方向に垂直な断面積よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする付記９記載の記憶装置。
（付記１１）前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体の膜厚は、他方の導電体の膜厚よりも薄く形成されていることを特徴とする付記１０記載の記憶装置。
（付記１２）前記第１の導電体と第２の導電体のうち、抵抗率の低い一方の導電体のパターン幅は、他方の導電体のパターン幅よりも細く形成されていることを特徴とする付記１０記載の記憶装置。
（付記１３）前記第１の導電体と前記第２の導電体は、アルメルとクロメル、鉄とコンスタンタン、銅とコンスタンタン、クロメルとコンスタンタン、ナイクロシルとナイシル、白金と白金ロジウム合金、ロジウム組成が異なる２種の白金ロジウム合金、の組み合わせのうちから選択されるいずれか一つであることを特徴とする付記７〜１２のいずれか一項記載の記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】DFH用のヒータ部を備えた再生・記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】ヒータ部の従来の構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る再生・記録ヘッドにおけるヒータ部の構成を示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）、（ｃ）である。
【図４】ヒータ部の他の構成を示す平面図である。
【図５】磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ヒータ部
１２  発熱部
１２ａ  第１の導電体
１２ｂ  第２の導電体
１４  端子
１６  制御部
２０  記録ヘッド
２１  主磁極
２５  コイル
３０  再生ヘッド
３３  リード素子
４０  磁気ディスク装置
４２  磁気記録媒体
４８  磁気ヘッドスライダ
【図１】
2009301665.tif 000003
【図２】
2009301665.tif 000004
【図３】
2009301665.tif 000005
【図４】
2009301665.tif 000006
【図５】
2009301665.tif 000007