JPH0916953A - グライドハイト測定方法及び装置 - Google Patents

グライドハイト測定方法及び装置

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JPH0916953A
JPH0916953A JP16255095A JP16255095A JPH0916953A JP H0916953 A JPH0916953 A JP H0916953A JP 16255095 A JP16255095 A JP 16255095A JP 16255095 A JP16255095 A JP 16255095A JP H0916953 A JPH0916953 A JP H0916953A
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JP
Japan
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glide
magnetic disk
slider
sensor
height
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Application number
JP16255095A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kaneda
洋 金田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】グライドハイト測定の精度の向上。 【構成】スライダー支持アーム5の先端に取り付けられ
たグライドスライダー3が磁気ディスク2条に位置して
いる。グライドスライダー3が磁気ディスク2上の微小
突起と接触した時に発生する弾性波を検出するAEセン
サー4がスライダー支持アーム5上に設けられ、AEセ
ンサー4の出力をチャージアンプ6で増幅しフィルター
10に通して200〜600kHzの周波数成分に限定
してから接触検知部7に入力している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体の表面に存
在する微小突起の高さ(グライドハイト)の検出を行な
うグライドハイト測定方法及び装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】磁気ディスクの高密度化に伴って磁気ヘ
ッドスライダーの低浮上化が必須となってきている。信
頼性の観点から磁気ディスクのグライドもまた低グライ
ド化となり精度よくグライドハイトを測定しなければな
らなくなってきた。
【0003】図5は、従来のグライドハイト測定装置の
構成図である。磁気ディスク2がスピンドル(図時略)
に回転可能に取り付けられ、スライダー支持アーム5の
先端に取り付けられたグライドスライダー3が磁気ディ
スク2上に位置している。磁気ディスク2の回転により
浮上するグライドスライダー3のフライハイト(浮上
量)と磁気ディスク2のグライドスライダー3直下の部
分の線速との関係は予め分っているので、磁気ディスク
2の回転速度からグライドスライダー3のフライハイト
が求まる。
【0004】グライドスライダー3が磁気ディスク2上
の微小突起と接触した時に発生する弾性波を検出するA
Eセンサー4がスライダー支持アーム5上に設けられ、
AEセンサー4の出力をチャージアンプ6で増幅してか
ら接触検知部7に入力している。
【0005】磁気ディスク2の回転速度を高くしフライ
ハイトが高くてグライドスライダー3が磁気ディスク2
上の微小突起と接触しない状態では、AEセンサー4の
出力は小さい一定の値であるが、磁気ディスク2の回転
速度を次第に低くしてゆきフライハイトを低くしてグラ
イドスライダー3が微小突起と接触するとAEセンサー
4の出力が立ち上って大きくなり、さらにフラハイトを
低くしていくに従いAEセンサー4の出力も大きくなっ
ていく。
【0006】従って、接触検知部7ではチャージアンプ
6で増幅されたAEセンサー4の出力が一定の値以上で
あればグライドスライダー3が磁気ディスク2上の微小
突起と接触しているものとし、グライドハイトがグライ
ドスライダー3のフライハイト以上あるものと判定す
る。
【0007】従来のグライドハイト測定装置では、AE
センサーの出力が一定の値以上となった出力増加点をグ
ライドスライダーと磁気ディスク上の微小突起との接触
点と仮定してグライドハイトを測定していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のグライドハイト測定装置は、グライドスライダーの
周囲に生じる空気膜振動等のグライドスライダーと微小
突起との接触によるもの以外の影響をAEセンサーが受
けるため、グライドハイトと推定するAEセンサーの出
力増加点におけるフライハイトと実際のグライドハイト
との間にずれが生じていた。従来は、このずれ量は測定
対象となるグライドハイトが高いためグライドハイトに
対し10%程度であり問題となる程のずれ量ではなかっ
たが、低グライドハイト化の要請に応じてグライドハイ
トを低くするとグライドハイトに対する誤差は20%〜
30%程度まで大きくなってしまい、正確なグライドハ
イトを求めることが困難になってくる。そこで、グライ
ドスライダーと磁気ディスクの微小突起との接触点を正
確に求め、グライドハイトの測定精度の向上を計ること
が必要となる。
【0009】本発明の目的は、グライドハイトを次第に
低くしていった時のグライドスライダーと磁気ディスク
の微小突起との接触点を正確に求め、グライドハイト測
定の精度を向上させることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のグライドハイト
測定装置は、磁気ディスクが回転可能に取り付けられる
スピンドルと、スライダー支持アームに取り付けられて
前記磁気ディスク上に位置し、前記磁気ディスクの回転
により浮上するグライドスライダーと、前記グライドス
ライダーが前記磁気ディスク上の微小突起に接触した時
に発生する弾性波を検出するAEセンサーと、このAE
センサーのフィルターを通した出力が一定の値以上であ
るか否かを検出する接触検知部とを備えている。
【0011】本発明のグライドハイト測定方法は、磁気
ディスク上に配置され前記磁気ディスクの回転によって
浮上するグライドスライダーが前記磁気ディスク上の微
小突起と接触して発生する弾性波をAEセンサーで検出
し、前記AEセンサーのフィルターを通した出力が一定
の値以上であれば前記磁気ディスクの回転速度から決ま
る前記グライドスライダーのフライハイト以上の高さの
微小突起が前記磁気ディスク上にあると判定し、前記A
Eセンサーの前記フィルターを通した出力が前記一定の
値未満であれば前記フライハイト以上の高さの微小突起
は前記磁気ディスク上にないと判定することを特徴とす
る。
【0012】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0013】図1は本発明の一実施例のグライドハイト
測定装置の構成図である。
【0014】本実施例は図5に示したグライドハイト測
定装置と、チャージアンプ6及び接触検知部7の間に2
00kHz〜600kHzの周波数帯域を通すフィルタ
ー10を介存させた点を除き同一である。また図1は、
以下に述べる本実施例のテストのために磁気ディスク2
の代わりに半径方向に設けられた線状のバンプ8を設け
たバンプディスク9を装着した状態で示してあるが、実
装の運用時には本実施例のグライドハイト測定装置に通
常の磁気ディスクを装着してそのグライドハイトを測定
する。
【0015】次に本実施例が、図5に示した従来のグラ
イドハイト測定装置より正確にグライドハイトを測定で
きるかを図1のようにバンプディスク9を用いてテスト
した場合で説明する。
【0016】なお、バンプディスク9のバンプ8の高さ
は低グライドハイトに対応して25nmとしてある。ま
た、図5に示すようにフィルター10を通さない場合
に、AEセンサー4の検出能力やチャージアンプ6の周
波数帯域などにより接触検知部7はAEセンサー4の出
力として50kHz〜750kHzの周波数帯の信号を
入力するのに対し、本実施例ではフィルター10を通す
ことによりAEセンサー4の出力の200kHz〜60
0kHzの周波数帯のみの信号を入力するようにしてあ
る。
【0017】図2はグライドスライダー3とバンプディ
スク9とのバンプアバランシェカーブを示し、縦軸(A
E)は接触検知部7の入力電圧(以下これをセンサー出
力と称す)、横軸(V)はグライドスライダー3とバン
プディスク9間の線速、横軸(FH)はグライドスライ
ダー3のフライハイトである。
【0018】図2で点線曲線は従来のグライドハイト測
定装置によるフィルターを通さないセンサー出力(50
kHz〜750kHz)のバンプアバランシェカーブを
示し、実線曲線は本実施例によるフィルター10を通し
たセンサー出力(200kHz〜600kHz)のバン
プアバランシェカーブを示す。
【0019】図3(a)〜(c)はそれぞれフィルター
を通さないセンサー出力のグライドスライダー3とバン
プディスク9間の線速8m/s、6m/s及び5m/s
時における周波数分布を示す。
【0020】図4(a)〜(c)はそれぞれフィルター
10を通したセンサー出力のグライドスライダー3とバ
ンプディスク9間の線速8m/s、6m/s及び5m/
s時における周波数分布を示す。
【0021】図3及び4でのセンサー出力の状態は次の
とおりである。
【0022】(1)図3(a)における線速8m/s時
のフィルターを通さないセンサー出力は図2の点線曲線
に示すように線速を次第に低下させていった時のほぼ増
加開始点にあたりフライハイトは29nm程度の位置に
相当する。また、図4(a)における線速8m/s時の
フィルター10を通したセンサー出力は図2の実線曲線
に示すように増加開始点前のノイズレベルの一定領域で
ある。
【0023】(2)図3(b)における線速6m/s時
のフィルターを通さないセンサー出力は図2の点線曲線
のように既に増加している領域でありフライハイトは2
5nm程度の位置に相当する。また図4(b)における
線速6m/s時のフィルター10を通したセンサー出力
は図2の実線曲線に示すようにほぼ増加開始点にあた
る。図3(b)における線速8m/sでは図2の点線曲
線で示されるようにセンサー出力が十分に増加している
からバンプ8とグライドスライダー3との接触が示唆さ
れるが、実際にはハンプ8とスラインダー3は接触して
いない。すなわち実際にバンプ8とグライドスライダー
3とが接触しているか否か判定するためバンプ8上にス
ライダー3との接触により生じる摺動痕が存在するのか
微分干渉顕微鏡にて観察したところ、バンプ8上に摺動
痕は確認できなかった。
【0024】(3)図3(c)における線速5m/s時
のフィルターを通さないセンサー出力は図2の点線曲線
に示すように、さらに増加している領域でありフライハ
イトは23nm程度の位置に相当する。また図4(c)
における線速5m/s時のフィルター10を通したセン
サー出力は図2の実線曲線に示すように増加している領
域である。この線速においては、バンプ8上にスライダ
ー3との摺動痕が確認できた。さらに図3(c)及び図
4(c)で特徴的な点はスライダーの固有振動数である
800kHz近傍の周波数ピークと接触により増加する
200kHz〜600kHzの周波数帯の増加がセンサ
ー出力に確認されたことである。
【0025】上記のように線速5m/sでは明らかにバ
ンプ8とスライダー3が接触しており、線速6m/sで
はバンプ8とスライダー3が接触していないことが明ら
かとなった。よって従来のグライトハイト測定装置のよ
うにフィルターを通さない50kHz〜750kHzの
周波数帯のセンサー出力のバンプアバランシェカーブに
おける線速6m/s近傍ではセンサー出力は増加してい
るがスライダー3はバンプ8と接触していないことがわ
かった。この線速6m/sでのセンサー出力の増加は図
3(b)及び図4(b)より周波数分布における200
kHZ以下の周波数帯の成分の増加に起因しているもの
と考えられ、この200kHz以下の周波数帯の成分の
増加の原因はバンプ8とスライダー3との極接近により
生じる何らかの干渉現象(空気膜振動等)によって引き
起こされたものと推定される。このようにフィルターを
通さないセンサー出力の増加開始点とバンプ8とスライ
ダー3との接触点とのずれが生じた原因はこの200k
Hz以下の周波数帯の成分の増加に起因していることが
わかった。
【0026】上記結果より従来のグライドハイト測定装
置のようなフィルターを通さない50kHz〜750k
Hzの周波数体のセンサー出力でのバンプアバランシェ
カーブと本発明にて採用した200kHz〜600kH
zのフィルターを通したセンサー出力でのバンプアバラ
ンシェカーブとではセンサー出力の増加開始点における
フライトハイトの差で4nm程度の違いがあり本発明に
て採用した200kHz〜600kHzのフィルターを
通したセンサー出力を使用することによりグライドハイ
ト測定に従来より4nm程度の精度向上が得られ、低浮
上量スライダーに対応する高精度なグライドハイトテス
トが可能となる。
【0027】さらに、形状の違うグライドスライダーを
用いて図5に示すフィルターを通さない従来のグライド
ハイト測定装置によるグライドハイトの測定精度と図1
に示す本発明の実施例によるフィルターを通したグライ
ドハイトの測定精度を比較した結果を表1、2に示す。
表1は2レール型グライドスライダーのレール幅を3種
類設け、バンプの高さが25nmのバンプディスクを用
いディスク回転数を次第に低下させてAEセンサーの出
力を測定した時の出力増加点におけるグライドスライダ
ーのフライハイトがバンプの高さとどの程度ずれている
のか百分率にて表したものである。表1より2レール型
グライドスライダーの場合、従来のようにフィルターを
通さない場合はバンプの高さの25nmに対し15%か
ら25%程度のずれが生じており、本発明では5%程度
のずれに留まっていることがわかる。
【0028】
【表1】
【0029】表2は3レール型グライドスライダーのセ
ンターレール幅を3種類設け、バンプの高さが25nm
のバンプディスクを用いディスク回転数を次第に低下さ
せてAEセンサーの出力を測定した時の出力増加点にお
けるグライドスライダーのフライハイトがバンプの高さ
とどの程度ずれているのか百分率にて表したものであ
る。
【0030】表2より3レール型グライドスライダーの
場合、従来のようにフィルターを通さない場合はバンプ
の高さの25nmに対し20%から30%程度のずれが
生じており、本発明により方法では10%以内のずれに
留まっていることがわかる。
【0031】
【0032】
【表2】
【0033】このように本発明は、AEセンサーの出力
をフィルターに通してグライドスライダーとバンプディ
スクの接触時に生じる特徴的な周波数ピーク及び周波数
帯(例えば200kHz〜600kHz)のみに限定し
て抽出することによって高精度なグライドハイトの測定
を可能とする。
【0034】
【発明の効果】磁気ディスク上を浮上するグライドスラ
イダーと磁気ディスク上の微小突起との接触で発生する
弾性波をAEセンサーで検出し、AEセンサーのフィル
ターを通した特定の周波数体の成分が一定の値より大き
いか否かを検出することにより、磁気ディスク上の微小
突起の高さを正確に測定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のグライドハイト測定装置の
構成図である。
【図2】図1に示すグライドスライダー3とバンプディ
スク9とのバンプアバランシェカーブを示す図である。
【図3】従来のグライドハイト測定装置でのセンサー出
力の周波数分布を示す図で、(a)〜(c)はそれぞれ
グライドスライダーとバンプディスク間の線速が8m/
s時、6m/s時及び5m/s時の図である。
【図4】図1に示す実施例でのセンサー出力の周波数分
布を示す図で、(a)〜(c)はそれぞれグライドスラ
イダーとバンプディスク間の線速が8m/s時、6m/
s時及び5m/s時の図である。
【図5】従来のグライドハイト測定装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
2 磁気ディスク 3 グライドスライダー 4 AEセンサー 5 スライダー支持アーム 6 チャージアンプ 7 接触検知部 8 バンプ 9 バンプディスク 10 フィルター

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ディスクが回転可能に取り付けられ
    るスピンドルと、スライダー支持アームに取り付けられ
    て前記磁気ディスク上に位置し、前記磁気ディスクの回
    転により浮上するグライドスライダーと、前記グライド
    スライダーが前記磁気ディスク上の微小突起に接触した
    時に発生する弾性波を検出するAEセンサーと、このA
    Eセンサーのフィルターを通した出力が一定の値以上で
    あるか否かを検出する接触検知部とを含むことを特徴と
    するグライドハイト測定装置。
  2. 【請求項2】 フィルターはAEセンサーの出力の20
    0〜600Hzの周波数帯の成分を通す請求項1記載の
    グライドハイト測定装置。
  3. 【請求項3】 磁気ディスク上に配置され前記磁気ディ
    スクの回転によって浮上するグライドスライダーが前記
    磁気ディスク上の微小突起と接触して発生する弾性波を
    AEセンサーで検出し、前記AEセンサーのフィルター
    を通した出力が一定の値以上であれば前記磁気ディスク
    の回転速度から決まる前記グライドスライダーのフライ
    ハイト以上の高さの微小突起が前記磁気ディスク上にあ
    ると判定し、前記AEセンサーの前記フィルターを通し
    た出力が前記一定の値未満であれば前記フライハイト以
    上の高さの微小突起は前記磁気ディスク上にないと判定
    することを特徴とするグライドハイト測定方法。
  4. 【請求項4】 フィルターはAEセンサーの出力の20
    0〜600Hzの周波数体の成分を通す請求項3記載の
    グライドハイト測定方法。
JP16255095A 1995-06-28 1995-06-28 グライドハイト測定方法及び装置 Pending JPH0916953A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7903365B2 (en) 2008-07-22 2011-03-08 Toshiba Storage Device Corporation Magnetic storage device and contact detection method

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Effective date: 19980331