JPH10320727A - 磁気抵抗効果型磁気ヘッドの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズの原因となるバルクハウゼンノイズを
定量的に評価することができる磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの検査方法を提供する。 【解決手段】 磁界が印加されることにより抵抗率が変
化する磁気抵抗効果素子を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッドのバルクハウゼンノイズを検査するに際し、矩形波
信号が記録された磁気記録媒体からの磁界を上記磁気抵
抗効果型磁気ヘッドで検出し、検出された信号を増幅し
た後、微分し、さらにハイパスフィルタによりこの微分
信号から上記矩形波信号に由来する出力成分を除去する
ことを特徴とするものである。磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ドの再生波形を微分回路及びハイパスフィルターを通
し、矩形波信号に対応する再生周波数成分をカットすれ
ば、バルクハウゼンノイズ成分のみが検出される。

Description

【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
気ヘッドの検査方法に関し、特にバルクハウゼンノイズ
の検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体の記録密度の増大、
磁気記録媒体からの信号を記録再生する際の周波数特性
の向上のため、薄膜磁気ヘッドが広く採用されている。

【０００３】ここで、磁気誘導型の再生用の磁気ヘッド
においては、再生出力が磁気記録媒体間の相対速度に依
存する。このため、磁気誘導型の再生ヘッドにおいて
は、低速で磁気記録媒体上を走査した場合において、再
生出力が小さくなるという問題がある。

【０００４】これに対して、再生専用の磁気ヘッドとし
て、外部から印加される磁界によって抵抗率が変化する
磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する。）を備え
た磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称す
る。）が知られている。

【０００５】ＭＲヘッドは、再生時において、再生出力
が磁気記録媒体の速度に依存せず、低速度で磁気記録媒
体上を走査しても、高い再生出力が得られるという特徴
を有している。

【０００６】このＭＲヘッドの動作原理は、ＭＲ素子に
一定の電流Ｉを供給した状態で、外部磁界が印加される
と、ＭＲ素子の抵抗値が変化することを利用している。
そこで、このＭＲ素子の電圧変化を検出することによっ
て磁気記録媒体に記録されている情報信号の再生を行
う。このときの再生出力は、電圧の変化率をΔＶとし、
ＭＲ素子の抵抗変化率をΔＲとし、ＭＲ素子に供給され
ている電流をＩとすると、ΔＶ＝ΔＲ・Ｉで表される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなＭＲ素子を備えたＭＲヘッドは、磁気記録媒体に
記録されている情報信号の再生用磁気ヘッドとして実用
化するに当たって、以下の２つの課題について考慮する
必要がある。

【０００８】第１の課題としては、磁気記録媒体に記録
された情報信号に対してＭＲ素子の出力を線形応答させ
る必要がある。この課題については、ＭＲヘッドは、Ｍ
Ｒ素子に供給される電流Ｉと、ＭＲ素子の磁化方向とが
なす角度を４５度に設定することにより対処している。

【０００９】第２の課題としては、再生時において、Ｍ
Ｒ素子内に発生するバルクハウゼンノイズを低減させる
ことである。このバルクハウゼンノイズは、再生時にお
いて、ＭＲ素子内に発生すると、再生信号中にパルス状
のノイズを生じ、再生信号の再現性を低下させる。この
バルクハウゼンノイズの発生原因としては、ＭＲ素子の
端部等において反磁界が発生することによってＭＲ素子
内の磁壁が移動することが挙げられる。このため、バル
クハウゼンノイズを防止する方法としては、ＭＲ素子を
単磁区化させることによってＭＲ素子内の磁壁をなくす
という方法が提案されている。

【００１０】しかしながら、このバルクハウゼンノイズ
をＭＲヘッドの設計段階において皆無とすることは困難
である。そこで、ＭＲヘッドにおいては、ＭＲヘッドが
完成した後において、出荷する際にバルクハウゼンノイ
ズを検査することが必要となる。

【００１１】バルクハウゼンノイズを検出する方法とし
ては、磁気記録媒体の再生時において、ＭＲヘッドの再
生出力を微分回路に通過させることによって検出すると
いう方法が考えられる。

【００１２】しかしながら、微分回路を通過させた後に
も再生出力波形かＭＲヘッドの出力を含んだ波形となっ
ているので、単に微分回路を通過した再生出力を検出し
ても、バルクハウゼンノイズについて、正確に定量的な
評価をすることはできない。

【００１３】このように、バルクハウゼンノイズは、通
常、再生出力の波形において、飛びとして検出されるた
めに、定量的な評価が困難であり、ＭＲヘッドのバルク
ハウゼンノイズを検査する際の問題点となっている。

【００１４】本発明は、上述のような問題点に鑑みて提
案されたものであり、ＭＲヘッドが磁気記録媒体を再生
する際のノイズの原因となるバルクハウゼンノイズを定
量的に評価することができるＭＲヘッドの検査方法を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の係る磁気抵抗効果型磁気ヘッドの検査方
法は、磁界が印加されることにより抵抗率が変化する磁
気抵抗効果素子を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘッドのバ
ルクハウゼンノイズを検査するに際し、矩形波信号が記
録された磁気記録媒体からの磁界を上記磁気抵抗効果型
磁気ヘッドで検出し、検出された信号を増幅した後、微
分し、さらにハイパスフィルタによりこの微分信号から
上記矩形波信号に由来する出力成分を除去することを特
徴とするものである。

【００１６】ＭＲヘッドの再生波形を微分回路及びハイ
パスフィルターを通し、矩形波信号に対応する再生周波
数成分をカットすれば、バルクハウゼンノイズ成分のみ
が検出される。

【００１７】このようなＭＲヘッドの検査方法は、矩形
波記録された磁気媒体からの磁界をＭＲヘッドで検出す
ることによって行うので、通常のヘッド出力検査と同様
の手段で検査を行うことができ、選別作業の点からも容
易にバルクハウゼンノイズを検出することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】先ず、本発明を適用した磁気抵抗効果型磁
気ヘッド（以下、ＭＲヘッドと称する。）の検査方法に
使用されるＭＲヘッドの検査回路の一例を図１に示す。

【００２０】このＭＲヘッドの検査回路は、図１に示す
ように、ＭＲヘッド２を検査する回路であり、このＭＲ
ヘッド２に対して所定の電流を供給する定電流源３と、
ＭＲヘッド２に対して媒体からの磁界を印加させる磁気
記録媒体駆動装置１及び磁気記録媒体４と、ＭＲヘッド
２によって検出された信号を増幅させる増幅アンプ５
と、この増幅アンプ５からの信号が入力される微分回路
６と、この微分回路６を通過した信号が入力されるハイ
パスフィルタ７と、このハイパスフィルタ７を通過した
信号を検出する検出手段８とからなる。

【００２１】磁気記録媒体駆動装置１は既に矩形波記録
された磁気記録媒体４を走行させる駆動装置である。

【００２２】ＭＲヘッド２は、磁界が印加されることに
よって抵抗率が変化する磁気抵抗効果素子を備えた磁気
ヘッドである。このＭＲヘッド２は、再生時において、
一定の直流電流が供給された状態で磁界が印加され、抵
抗値が変化することによる電圧変化が検出されることに
よって信号の再生を行う。

【００２３】定電流源３は、ＭＲヘッド２にセンス電流
を供給させるためのものである。この定電流源３は、上
述したＭＲヘッド２の再生時において、常時、所定値の
電流をＭＲヘッド２に供給する。

【００２４】磁気記録媒体４は、ＭＲヘッド２の検査時
において、既に矩形波記録された磁気記録媒体を用い、
これをＭＲヘッド２に対して接触させ走行させることに
より、所定の周波数の磁界を印加する。

【００２５】ＭＲヘッド２に磁界を印加させる装置は、
磁気記録媒体４を走行させる為の磁気記録媒体駆動装置
１と、ＭＲヘッド２を固定し磁気記録媒体４に対する位
置決め精度を確保するためのステージ治具からなる。こ
のように構成された装置によって、磁気記録媒体４は一
定速度で走行し、さらにはＭＲヘッド２はステージ治具
によって磁気記録媒体４に対して正確に位置決めされる
ことにより所定の周波数の磁界が印加される。

【００２６】増幅アンプ５は、ＭＲヘッド２によって検
出された信号を増幅させるためのものである。この増幅
アンプ５は、ＭＲヘッド２に供給されている電流と、Ｍ
Ｒ素子の抵抗変化量との積によって決定する電圧を増幅
させるアンプである。

【００２７】微分回路６は、増幅アンプ５を通過した信
号が入力され、この信号を微分処理するものである。こ
の微分回路６は、増幅アンプ５を通過した信号が入力さ
れる。そして、この微分回路６は、抵抗６ａ，コンデン
サ６ｂ，オペアンプ６ｃ等によって構成され、これらに
よって入力された信号に対して微分処理を行う。この微
分回路６は、入力される信号の周波数によってコンデン
サのリアクタンスが変化し、オペアンプの増幅度を変化
させて入力された信号を微分する。

【００２８】ハイパスフィルタ７は、所定の周波数以下
の信号を阻止するための回路である。このハイパスフィ
ルタ７は、微分回路６を通過した信号が入力されて、所
定の周波数以下の信号を阻止するためのものである。本
実施の形態においては、抵抗７ａ，７ｂ，コンデンサ７
ｃ，７ｄ，オペアンプ７ｅ等により構成することによっ
て所定の周波数以下の信号を阻止するフィルタを構成し
ている。

【００２９】このハイパスフィルタ７は、微分回路６を
通過した信号のうち、ヘッド出力成分を阻止して、バル
クハウゼンノイズ成分のみを出力する。すなわち、この
ハイパスフィルタ７は、ヘッド出力のみに相当する信号
成分を阻止し、パルクハウゼンノイズ成分のみを残す。
具体的には、このハイパスフィルタ７は、ＭＲヘッド２
から出力された電圧の周波数及びその高調波の信号成分
を阻止する。

【００３０】検出手段８は、ハイパスフィルタ７を通過
したバルクハウゼンノイズ成分の信号のみが入力され
て、バルクハウゼンノイズ成分を定量化する。なお、本
実施の形態において、この検出手段８は、オシロスコー
プで構成され、ハイパスフィルタ７を通過した信号を表
示するようになっている。

【００３１】次に、このように構成されたＭＲヘッドの
検査装置によってＭＲヘッド２を検査する方法について
説明する。

【００３２】このＭＲヘッド２の検査方法は、図２に示
したフローチャートのように、上述の磁気記録媒体駆動
装置１及び磁気記録媒体４によってＭＲヘッド２にて磁
界を検出できる状態にする磁気記録媒体駆動工程ｓ−１
と、この磁気記録媒体駆動工程ｓ−１で発生させた磁界
をＭＲヘッド２によって検出する信号検出工程ｓ−２
と、この信号検出工程２によって検出された信号を増幅
させる増幅工程ｓ−３と、この増幅工程ｓ−３を経た信
号を微分回路６によって微分する微分工程ｓ−４と、ハ
イパスフィルタ７によって所定の周波数の信号を阻止し
てパルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出工程ｓ−
５とを有する。

【００３３】なお、本実施の形態にかかるＭＲヘッド２
の検査方法では、前提として、定電流源３によってＭＲ
ヘッド２に所定値のセンス電流を供給しておく。

【００３４】先ず、磁気記録媒体駆動工程ｓ−１は、上
述の磁気記録媒体駆動装置１及び磁気記録媒体４によっ
て磁界をＭＲヘッド２にて検出できる状態にする工程で
ある。この磁気記録媒体駆動工程ｓ−１は、既に矩形波
記録された磁気記録媒体を走行させる工程である。

【００３５】次の信号検出工程ｓ−２は、上述の磁気記
録媒体駆動部１及び磁気記録媒体４によって磁界が印加
されたＭＲヘッド２からの再生出力を検出する工程であ
る。ここで、ＭＲヘッド２は、磁気記録媒体４から印加
された磁界に応じた再生出力を出力する。このとき、Ｍ
Ｒヘッド２による再生出力は、バイアスポイントが適切
であれば抵抗値が磁界に対して線形に動作するので、磁
気記録媒体４によって印加した磁界とほぼ対応した再生
出力となる。なお、ＭＲヘッド２によって出力された再
生出力は、ヘッド出力成分と、バルクハウゼンノイズ成
分とを含んだ出力となっている。

【００３６】ここで、この信号検出工程ｓ−２によって
検出された信号の例を図３及び図４に示す。なお、図３
及び図４は、例えばオシロスコープによって検出した電
圧波形を示したものである。また、図３及び図４は、バ
ルクハウゼンノイズのあるＭＲヘッド２から検出された
信号の例であり、ヘッド出力成分に対応する波形にバル
クハウゼンノイズ成分に対応した歪を含んでいる。

【００３７】増幅工程ｓ−３は、上述の信号検出工程ｓ
−２で検出された信号を増幅アンプ５により増幅させる
工程である。この増幅工程ｓ−３で増幅された信号は、
微分回路６に入力され、微分工程ｓ−４に進む。

【００３８】微分工程ｓ−４は、増幅アンプ５からの信
号に対して微分処理を行う工程である。ここで、微分回
路６を通過した信号の波形は、ＭＲヘッド２に入力した
波形との位相が約９０度ずれて出力される。例えば、図
３中Ａで示した信号に対して微分処理を施した信号を図
３中Ｂに示す。

【００３９】次に、微分回路６を通過した信号をハイパ
スフィルタ７に入力させ、所定の周波数の信号を阻止し
て、バルクハウゼンノイズを検出するノイズ検出工程ｓ
−５に進む。

【００４０】ここで、ハイパスフィルタ７は、ＭＲヘッ
ド２からの再生出力のうち、バルクハウゼンノイズ成分
のみを残すように、ヘッド出力成分及びその高調波成分
に相当する周波数成分を阻止する。したがって、このハ
イパスフィルタ７を通過した信号は、図４中Ｄに示すよ
うなものとなる。

【００４１】なお、図４は、ＭＲヘッド２にバルクハウ
ゼンノイズが生じている場合におけるＭＲヘッド２の再
生出力を図４Ｃに示し、この図４Ｃに示した信号を微分
回路６及びハイパスフィルタ７を通過させたときの信号
波形を図４Ｄに示したものである。

【００４２】図５は、ＭＲヘッド２にバルクハウゼンノ
イズが生じていない場合におけるＭＲヘッド２の再生出
力を図５Ｅに示し、この図５Ｅに示した信号を微分回路
６及びハイパスフィルタ７を通過させたときの信号波形
を図５Ｆに示したものである。ここで図４Ｄに示したパ
ルス状の波形の振幅が大きくなる程、ＭＲヘッド２に生
じているバルクハウゼンノイズが大きいこととなる。一
方、図５では、ＭＲヘッド２にバルクハウゼンノイズが
生じていないので、バルクハウゼンノイズに対応したパ
ルス状の波形が無い状態になっている。

【００４３】このようなＭＲヘッド２の検査方法は、既
に矩形波記録されている磁気記録媒体４からの磁界をＭ
Ｒヘッド２に印加し、増幅アンプ５、微分回路６、ハイ
パスフィルタ７を通過させることによってＭＲヘッド２
の再生出力のうち、バルクハウゼンノイズ成分に対応し
た信号のみを検出することが可能である。

【００４４】したがって、このＭＲヘッド２の検査方法
によれば、ハイパスフィルタ７を通過した後の出力波形
のパルス状の振幅を測定することにより、ＭＲヘッド２
のバルクハウゼンノイズを定量化することが可能であ
る。

【００４５】なお、本実施の形態にかかるＭＲヘッドの
検査方法は、例えばフレキシブルディスクやハードディ
スク等のような磁気ディスクを記録媒体とする記録再生
装置や、あらゆるＭＲヘッドの検査方法として適用可能
であり、データカートリッジ等のような磁気テープを記
録媒体とする記録再生装置に使用されるＭＲヘッドの検
査方法として適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、通常のヘッドの出力検査と同様に磁気抵抗効果型
磁気ヘッドのバルクハウゼンノイズを定量的に検出する
ことができ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおけるバルク
ハウゼンノイズの評価を容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＭＲヘッドの検査方法に使用
されるＭＲヘッド検査装置の回路構成の一例を示す図で
ある。

【図２】本発明にかかるＭＲヘッド検査方法の操作手順
の一例を示すフローチャートである。

【図３】ＭＲヘッドにバルクハウゼンノイズがあるとき
のＭＲヘッドからの再生出力波形及びこの再生出力波形
を微分回路を通過させた後の波形を示す特性図である。

【図４】ＭＲヘッドにバルクハウゼンノイズがあるとき
のＭＲヘッドからの再生出力波形と及びこの再生出力波
形を微分回路及びハイパスフィルタを通過させた後の波
形を示す特性図である。

【図５】ＭＲヘッドにバルクハウゼンノイズがないとき
のＭＲヘッドからの再生出力波形及びこの再生出力波形
を微分回路及びハイパスフィルタを通過させた後の波形
を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁界が印加されることにより抵抗率が変
   化する磁気抵抗効果素子を備えた磁気抵抗効果型磁気ヘ
   ッドのバルクハウゼンノイズを検査するに際し、 矩形波信号が記録された磁気記録媒体からの磁界を上記
   磁気抵抗効果型磁気ヘッドで検出し、検出された信号を
   増幅した後、微分し、 さらにハイパスフィルタによりこの微分信号から上記矩
   形波信号に由来する出力成分を除去することを特徴とす
   る磁気抵抗効果型磁気ヘッドの検査方法。