CN100382149C

CN100382149C - 磁盘装置及其制造方法

Info

Publication number: CN100382149C
Application number: CNB2005100875818A
Authority: CN
Inventors: 鹫津一彦; 武田和也; 中尾宽治; 福山浩; 石渡谦介
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: CN1741139A; US20060023339A1; US7271974B2; JP4358700B2; JP2006040423A

Abstract

提供能够利用极简单的技术来写入高精确伺服数据的磁盘装置及其制造方法。根据本发明，用于制造磁盘装置的方法执行下述步骤：在基底内安装磁盘和用于驱动磁盘的组件如SPM和VCM，并附上顶盖以便于密封其中具有HDD的各组件的外壳(由基底和顶盖组成)(步骤S1)；用密度低于空气的气体例如He替换硬盘组件(HDA)内的空气(步骤S5)；在自动伺服磁道写入操作中向磁盘写入伺服数据(步骤S7)；和用空气替换HDA内的气体(步骤S9)。

Description

磁盘装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及能够自动写入伺服数据(称之为“自动伺服磁道写入”)的磁盘装置及其制造方法，更为具体地，涉及具有提高了磁头定位精确度的磁盘装置及其制造方法。

背景技术

已知的数据存储装置利用各种类型的介质，诸如光盘和磁带。在这些数据存储装置中，有硬盘驱动器(HDD)，该硬盘驱动器已被广泛用作计算机的存储器，且现在为计算机系统中必要的存储装置。然而，它们的应用不限于计算机。由于它们优良的特性，在更多的领域中发掘了HDD的应用。例如，它们已经用在视频记录/再现设备以及汽车导航系统，且还被用作数码相机的可移动存储器。

HDD中使用的磁盘具有在其上形成的多个同心磁道，每一磁道包括用于存储数据的数据区和用于存储伺服数据的伺服区。具体地，数据区存储用户数据而伺服区存储地址信息(伺服数据)。通过让由薄膜元件形成的磁头根据地址信息来访问期望的区(地址)，可以执行数据写入或数据读取。

存储在每一伺服区的伺服数据包括柱面ID、伺服扇区编号和脉冲(burst)模式。磁道ID表示磁道的地址，而伺服扇区ID表示伺服扇区的地址。脉冲模式显示磁头关于磁道的相对定位信息。脉冲模式由多个分别存储在多个区域中的脉冲(信号)构成。将这些区域按有规则的间隔设置在磁盘径向上，以使脉冲具有不同的相位。

在根据伺服数据检验磁头在旋转磁盘上的位置的同时，将数据写入磁盘或从磁盘中读取数据。控制器处理由磁头读取的伺服数据。控制器根据当前磁头位置与目标磁头位置之间的关系来确定要供给音圈电机(VCM)的电流值。然后，控制器产生表示所计算的电流值的控制数据(DACOUT)，并将其输入到VCM驱动器。在磁头的位置控制中，驱动托架(carriage)以便于消除当前与目标磁头位置之间的差。

近来，为了开发更高容量的HDD，已经趋于减小磁道的间距，并由此增加磁道密度。制造狭窄磁道需要以高精确度写入上述伺服数据以准确地控制磁头的位置。因此，用于写入伺服数据的伺服磁道写入(STW)过程成为极其重要的制造过程。为了提高定位精确度，已经使用更高精确度的光学编码器，或者使用外部STW装置来将伺服数据写入分离的磁盘以减小机械振动。然而，由于磁盘旋转和磁盘颤动而引起的气流扰动(wind disturbance)现已成为影响伺服磁道写入操作的精确度的两个主要因素，它们很难被减小。

为了解决上述问题，美国专利申请(公开)No.2003/0081344的说明书公开了一种伺服磁道写入器，该写入器在低密度气氛下执行伺服磁道写入操作。具体地，在上述专利文献中公开的技术将要向其写入伺服数据的磁盘插入在伺服磁道写入器中，将伺服磁道写入器内的空气用诸如He的低密度气体来替换，然后执行STW操作。在低密度气氛下执行STW操作减小了STW过程中的磁盘颤动。

此外，所提议的用于减小磁盘颤动的常规方法为制造和装载用比空气轻的气体填充的HDD产品。例如，参见日本专利公开No.60-59660。在该专利公开中公开的技术从密封的磁盘存储装置中除去其内的空气并替换地用氦气或氢气来填充，这使得能够减小气流损失，并由此防止由于使用高密度磁盘而增加装置的内部温度。

发明内容

然而，在上述美国专利申请(公开)No.2003/0081344中公开的技术除了HDD之外还需要具有密封结构的特殊伺服磁道写入器。而且，在STW过程之前，必须在将磁盘放置于装置中之后，将伺服磁道写入器中的气体用低密度气体替换，然后，在STW过程之后，必须再次用空气替换伺服磁道写入器中的气体。每当向磁盘写入伺服数据时，必须执行上述一系列操作。这显著地使HDD制造过程复杂化，导致制造成本增加。

在上述日本专利公开No.60-59660中所描述的由不同于空气的气体填充的HDD在用户使用该HDD时展现出减小的磁盘颤动。然而，为了向用户提供由不同于空气的气体填充的HDD，需要完全密封装置，这需要适应湿度和温度的变化。此外，如果在其使用期间气体从装置中泄漏，则会导致性能退化，这会导致严重的故障。而且，可能变得有必要从用户那里收集使用过的含有这种气体的HDD。因此，很难向用户提供由不同于空气的气体填充的HDD。因此，这种布置极为不切实际，且仍有待于实现。

设计本发明以解决上述问题。因此，本发明的目的是提供一种制造能够利用极端简单的技术写入高度精确的伺服数据的磁盘装置的方法，以及提供存储向其写入的高度精确的伺服数据的磁盘装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种制造磁盘装置的方法，该磁盘装置包括：磁盘、用于向磁盘写入/从磁盘读取数据的磁头、用于驱动磁盘和磁头的驱动单元、以及容纳磁盘、磁头和驱动单元的外壳，该方法包括下述步骤：将磁盘、磁头和驱动单元安装在外壳中；用密度比空气低的气体来替换外壳中的空气；在自动伺服磁道写入操作中将伺服数据写入磁盘；用空气替换外壳内的气体。

因此，本发明在用密度比空气低的气体替换外壳中的空气之后在自动伺服磁道写操作中写入伺服数据。这一安排可以减小由于空气阻力引起的偏摇度，允许伺服数据被精确地写入。

此外，上述气体优选为惰性气体或由惰性气体和空气组成的混合气体。惰性气体的使用是安全的，因为它不与其它材料反应。

此外，上述气体优选为氦气、氢气、氦气和空气组成的混合气体或者氢气和空气组成的混和气体。氦气容易处理，且其密度近似于空气密度的十分之一，因此仅显现出近似于空气阻力的十分之一的气体阻力。氢气的气体密度低于氦气，因此产生更大的减震效果。

此外，当用该气体替换外壳内的空气时，可以在将气体引入外壳的同时排放空气。该布置可以将外壳内的压力保持在固定值。

此外，当用该气体替换外壳内的空气时，可以在通过设置在外壳上的用于粒子计数测试的现存测试孔在引入气体的同时排放空气。使用用于粒子计数测试的现存测试孔作为通风口消除了在外壳上新设置通风口的需要。

此外，当用该气体替换外壳内的空气时，可以将直径小于测试孔的试管插入测试孔，并通过该试管引入气体。在那时，为了用该气体替换外壳内的空气，可以向外壳内引入气体以便于通过试管与测试孔之间的间隙来将空气从外壳中排出。

此外，当用该气体替换外壳内的空气时，可以在通过设置在外壳上的通风口引入气体的同时排放空气。

此外，当用该气体替换外壳内的空气时，可以在通过设置在外壳上的第一通风口引入气体的同时，通过设置在外壳上的第二通风口来排放空气。设置用于引入气体和用于排放空气的通风口可以提高替换操作的效率。

此外，当用空气替换外壳内的气体时，可以在通过第二通风口引入空气的同时，通过第一通风口来排放气体。此外，可以将第一通风口设置在外壳的顶侧，且可以将第二通风口设置在外壳的底侧。采用这种布置，可以在外壳顶侧引入或排放密度比空气低的气体，由此提高替换操作的效率。

此外，可以将第一通风口和第二通风口对角地设置在外壳上，且可以在通过第一通风口引入气体的同时来通过第二通风口排放外壳内的空气。这种布置可以进一步提高用气体替换空气的速度。

此外，当用空气替换外壳内的气体时，可以让通风口向大气敞开，使得其能够省去空气引入的步骤。

根据本发明的另一方案，提供一种磁盘装置，该磁盘装置包括：磁盘；用于向磁盘写入/从磁盘读取数据的磁头；用于驱动磁盘和磁头的驱动单元；以及容纳磁盘、磁头和驱动单元的外壳；其中，外壳设置有用于将气体引入外壳以便于在执行自动伺服磁道写入操作之前将空气从外壳中排放出的通风口，该气体的密度低于空气。

根据本发明的又一方案，提供一种磁盘装置，该磁盘装置包括：存储通过磁盘装置自身写入的伺服数据的磁盘；用于向磁盘写入/从磁盘读取数据的磁头；和控制器，其用于根据从作为读取伺服数据的结果所获得的读取信号中产生的位置误差信号来控制磁头的位置；其中，从伺服数据中所获得的位置误差信号的可重复偏摇度成分小于位置误差信号中的不可重复偏摇度成分。

应当注意的是，位置误差信号通常包括在自动伺服磁道写入(SSTW)操作中作为NRRO成分(振动)写入伺服数据的成分。该成分在读出伺服数据时展现为RRO成分，因为沿着写入的NRRO成分来执行磁道跟踪操作。下文中，将每一位置误差信号中的这种RRO成分称为“固定(frozen)NRRO”。如果固定NRRO大，磁道间距平衡退化，因为固定NRRO的相位在相邻的磁道中是不同。通过本发明的上述磁盘装置写入的伺服数据包括减小的固定NRRO，使得能够降低磁道间距平衡的退化。

本发明提供一种利用极简单的技术制造能够写入高度精确的伺服数据的磁盘装置的方法，以及提供一种包括存储偏摇度成分(runoutcomponent)小的伺服数据的磁盘的磁盘装置。

附图说明

图1是示意性示出根据本发明实施例的硬盘驱动器(HDD)的结构的透视图；

图2是示出根据本发明实施例的HDD的功能的方框图；

图3是示出在根据本发明实施例的HDD的磁盘的记录表面上存储的数据布置的示意图；

图4(a)是示出示例性伺服数据的示意图，图4(b)是示出接缝型脉冲A、B、C和D的示图；

图5是示出根据本发明实施例的制造HDD的方法的流程图；

图6是示出如何用He来替换HDA中的空气的实例的示图；

图7是示出基体设置有与测试孔分离的通风口的实例的示意图；

图8是示出与主轴电机旋转同步的RRO的曲线图；

图9是示出固定NRRO的曲线图；

图10是示出根据本发明实施例的测试过程的流程图；

图11是示出根据利用在5400rpm下旋转的具有2.5英寸盘的HDD中的第一磁头(磁头0)所获得的FFT1测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图12是示出根据利用第一磁头(磁头0)所获得的FFT2测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图13是示出根据利用第一磁头(磁头0)所获得的FFT3测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图14是示出根据利用第一磁头(磁头0)所获得的FFT4测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图15是示出根据利用在5400rpm下旋转的具有2.5英寸盘的HDD中的第二磁头(磁头1)所获得的FFT1测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图16是示出根据利用第二磁头(磁头1)所获得的FFT2测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图17是示出根据利用第二磁头(磁头1)所获得的FFT3测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图18是示出根据利用第二磁头(磁头1)所获得的FFT4测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图19是示出根据利用在5400rpm下旋转的具有2.5英寸盘的HDD中的第三磁头(磁头2)所获得的FFT1测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图20是示出根据利用第三磁头(磁头2)所获得的FFT2测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图21是示出根据利用第三磁头(磁头2)所获得的FFT3测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图22是示出根据利用第三磁头(磁头2)所获得的FFT4测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图23是示出根据利用在5400rpm下旋转的具有2.5英寸盘的HDD中的第四磁头(磁头3)所获得的FFT1测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图24是示出根据利用第四磁头(磁头3)所获得的FFT2测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图25是示出根据利用第四磁头(磁头3)所获得的FFT3测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图26是示出根据利用第四磁头(磁头3)所获得的FFT4测量结果所确定的RRO和NRRO的曲线图；

图27是示出由在6300rpm下旋转的具有3.5英寸盘的HDD中的TMR磁头产生的伺服数据读信号的振幅值的曲线图；

图28是示出在6300rpm下旋转的具有3.5英寸盘的HDD中的径向方向上的无缝伺服模式之间的间隙的测量结果的曲线图；

图29是示出由在5400rpm下旋转的具有2.5英寸盘的HDD中的TMR磁头产生的伺服数据读信号的振幅值的曲线图；

图30是示出在5400rpm下旋转的具有2.5英寸盘的HDD中的磁道宽度改变的测量结果的曲线图。

具体实施方式

下面将参考附图来详细地描述本发明的优选实施例。本发明提供一种制造硬盘驱动器的方法。该方法在执行自动伺服写入操作之前，使用比重低于空气的气体来替换磁头磁盘组件(HDA)内的空气，以便于使伺服数据的偏摇度成分相当小，由此显著地提高磁头定位精确度。

图1是示意性示出根据本实施例的硬盘驱动器(HDD)100的结构的透视图，图2是示出其功能的方框图。

如图1中所示，HDD100包括：具有开口的箱型基体110a；和由用于覆盖基体110a的开口的盘状物构成的顶盖110b。通过氟橡胶垫圈(未示出)来将基体110a和顶盖110b彼此固定，它们共同构成盘外壳。该盘外壳容纳HDD100的组件，且即使其具有用于调节内部压力的通风口，也可以近乎与外界隔绝地被密封。

基体110a具有安装于其中的各个(HDD)组件。通过压制诸如钢(SPCC)板的磁性材料来形成基体110a。或者选择地，基体110a可以由铝形成。

磁盘111为非易失性存储磁盘，该存储磁盘在其磁性层被磁化时存储数据。磁盘111由铝基板或玻璃基板形成。通过顶夹114b将磁盘111固定于主轴电机(SPM)114。SPM114固定于基体110a，且以预定的旋转速度旋转磁盘111。

磁头116向磁盘111写入/从磁盘111读出数据。在HDD110与主机(未示出)之间交换数据。磁头116包括：用于根据写入磁盘111的写数据来将电信号转换为磁场的写入元件；和用于将从磁盘111中产生的磁场转换为电信号的读取元件。磁头116设置在浮动块上。

致动器117支撑磁头116。致动器117被枢转地安装在致动器轴118，且其包括致动器臂119和VCM(音圈电机)115。VCM115根据流入扁平线圈的驱动电流来使致动器臂119关于致动器轴118枢转移动，以便于磁头116移动到磁盘111之上的位置或离开磁盘111。

HDD100为装载/卸载型。当磁盘111停止旋转时，致动器117将磁头116从数据区卸载到斜坡台(ramp)131上。当磁头116停放在斜坡台131上时，形成在致动器臂119的顶端上的突出部132在斜坡台131上滑动，允许磁头116停止在预定位置上。应该注意的是，在CSS(接触起停)HDD的情况中，磁头被卸载到形成于磁盘111的内圆周侧上的CSS区上。

还应当注意的是，即使图1中示出的HDD100仅包括单个磁盘111，它还可以具有两个或多个磁盘。当采用多个各自在其两个表面上存储数据的磁盘时，在SPM114的旋转轴的方向上以预定间隔将这些磁盘整体地保持在轴心114a上。此外，加入与存储表面一样多的致动器臂(包括致动器臂119)。它们各自具有用于扫描各存储表面的磁头并以固定间隔固定于致动器117，以便于它们彼此重叠。

如上所述，HDD100中的磁盘外壳110由基体110a和顶盖110b构成，并容纳磁盘111、磁头装置单元112(相应于磁头116)、臂电子元件(AE)113、SPM114和音圈电机(VCM)115，如图2中所示。HDD100还包括固定于外壳110外部的电路板120。在电路板120上形成电机驱动单元122和用于处理与AE113和主机交换的信号的信号处理电路121。信号处理电路121包括：读/写信道(R/W信道)123、硬盘控制器/MPU集成电路(下文称之为“HDC/MPU”)124、以及RAM125，它们都包含在一个封装体内。

在写操作中，HDC/MPU124接收来自外部主机的写数据，且在通过R/W信道123和AE113将其接收之后，磁头装置单元112将写数据写入磁盘111。另一方面，在读操作中，磁头装置单元112读取存储在磁盘111上的数据，且在通过AE113和R/W信道123将其接收之后，HDC/MPU124将读取的数据输出到外部主机。

下面给出HDD的每一组件的详细描述。磁盘111固定到SPM114的旋转轴。通过电机驱动器122来驱动SPM114，以便于其以预定速度旋转磁盘111。磁盘111具有两个用于存储数据的记录表面，且对每一个记录表面设置磁头装置单元112。每一磁头装置单元112固定于浮动块(未示出)，该浮动块依次固定于图1中示出的致动器臂119。致动器臂119固定于VCM115，该VCM115枢转移动致动器臂119，且因此，移动其上的浮动块和磁头装置单元112。

致动器臂119将每一磁头装置单元112移动到旋转磁盘111的表面上的数据区之上的位置以读取或写入数据。具体地，枢转移动(或摆动)的致动器臂119在磁盘111的表面上在径向上移动磁头装置单元112，使得每一磁头装置单元112能够存取期望的区。

每一磁头装置单元112一般由相互一体形成的写磁头和读磁头构成。(写磁头根据要写入磁盘111的数据来将电信号转换为磁场，而读磁头将从磁盘111中产生的磁场转换成电信号)。特别地，MR读/薄膜写合成磁头(MR磁头)用于满足近来对高记录密度的需求。该合成磁头包括薄膜写磁头和读磁头。用于该合成磁头的读磁头的实例包括：利用磁阻(MR)效应的MR磁头、利用巨磁阻(GMR)效应的GMR磁头、以及由两个MR元件构成并且在减小由于与介质接触而引起的热力凹凸(thermal asperity)(TA)方面高效的DSMR(双条磁阻)磁头。

由于在旋转磁盘111与面对磁盘111的浮动块的ABS(空气承载表面)表面之间的空气粘度而产生的压力(对于每一磁头装置单元)与通过致动器臂119朝向磁盘111施加的压力(对于磁头装置单元)平衡，导致磁头装置单元112浮置在磁盘111之上，其间具有特定间隙。

AE113选择多个磁头装置单元中的一个用于数据存取，以特定增益预放大所选择的磁头装置单元产生的读信号，并将其输出到R/W信道123。而且，AE113接收来自R/W信道123的写信号并将其输出到所选择的磁头装置单元112。

R/W信道123对从主机获得的数据执行写处理。具体地，在写处理中，R/W信道123编码调制从HDC/MPU124供给的写数据，然后在将其供给到AE113之前将被编码调制的写数据转换成写信号(电流)。在将数据供给到主机时，R/W信道123执行读处理。

在读处理中，R/W信道123将从AE113供给的读信号放大至指定振幅，从被放大的读信号中提取数据，且对该数据执行解码处理。读取的数据包括用户数据和伺服数据。将被解码的读取的数据供给到HDC/MPU124。应该注意的是，在将伺服数据写入到磁盘111之后，使用来自R/W信道123的读信号来确定磁道宽度是正常还是反常(磁道间距平衡是否适当)。

HDC/MPU124为由集成在一个芯片上的MPU和HDC构成的电路。MPU根据加载到RAM125中的微码而操作且执行整个HDD100的控制操作，诸如根据脉冲数据产生位置误差信号以控制磁头装置单元112的位置、接口控制和故障管理，以及执行数据处理所需的处理。在启动HDD100时，将要在MPU上执行的微码和用于控制和数据处理的数据从磁盘111或ROM(未示出)加载到RAM125。

根据本实施例，HDD100执行自动伺服磁道写入(SSTW)操作以自动写入伺服数据，然后检验是否以预定的精确度写入伺服数据。具体地，该验证步骤检验通过包含于写入磁盘111的伺服数据中的每一脉冲模式(或伺服脉冲)建立的磁道宽度是否正常(即，不会部分地变窄或变宽)，以探测具有不适当宽度的磁道(缺陷磁道)，并利用存储在磁盘111上的预定区中的缺陷表登记它们。当写入数据时，HDD100检验缺陷表并执行控制，以便于不将数据写入这些被登记的有缺陷的磁道。

应该注意的是，如下所述，HDD100可以自动执行上述验证处理，以探测有缺陷的磁道。预先在磁盘111上设置用于启动验证处理的标记；且当打开电源时，从磁盘111中读取验证处理程序(或自测码)并通过AE113、R/W信道123和HDC/MPU124将其加载到RAM125，并执行。

HDC/MPU124设置有与主机的接口能力，且接收从主机传送的用户数据和诸如读/写命令的命令。将所接收的用户数据传送到R/W信道123。HDC/MPU124还通过R/W信道123接收从磁盘111中读取的数据并将其传送到主机。而且，HDC/MPU124对从主机获得的或从磁盘111中读取的用户数据执行误差修正(ECC)处理。

通过R/W信道123读出的数据包括伺服数据以及用户数据。HDC/MPU124根据伺服数据来控制每一磁头装置单元112的位置。HDC/MPU124向电机驱动单元122输出控制数据。电机驱动单元122根据控制信号向VCM115供给驱动电流。而且，HDC/MPU124根据伺服数据控制数据读/写处理。

下面参考图3给出存储在磁盘111上的数据的描述。图3示意性示出存储在磁盘111的记录表面上的数据的布置。如图3中所示，在磁盘111的记录表面上形成：多个伺服区301，每一伺服区在径向上从磁盘111的中央以预定角度延伸；以及多个数据区302，每一数据区设置在两个相邻伺服区301之间。因此，伺服区301和数据区302相对于彼此以预定角度交替设置。每一伺服区301存储用于控制磁头装置单元112位置的数据，而每一数据区302存储用户数据。

在磁盘111的记录表面上还形成在径向上具有预定宽度的多个同心磁道303。沿着磁道303存储伺服数据和用户数据。在伺服区301之间的每一磁道段(303)包括多个数据扇区(其中将用户数据作为单元存储)。根据它们在磁盘111上的径向位置，磁道303被分成多个区段。每个磁道303中的扇区304的数量根据其所属的区段而改变。图3中的实例采用三个区段。对每一区段设置不同的记录频率以便于提高记录密度。

下面将对存储在磁盘111上的每一伺服区中的伺服数据进行说明。磁盘111，作为通过写磁头向其写入数据的记录介质，存储伺服数据以跟踪同心磁道。在磁道上的多个位置处写入伺服数据。如图4(a)中所示，每一块伺服数据包括已知的数据字段，诸如：用于存储数据同步的同步数据的同步字段D1；用于存储表示伺服数据开端的伺服标志的STM(伺服磁道标志)字段D2；用于存储表示磁道等的编号的位置信息的磁道ID字段D3；以及用于存储用于精确定位控制的脉冲模式的脉冲字段D4。同步字段D1还存储伺服AGC(自动增益控制)，其用于调节信号放大器的增益，以便于在读出伺服数据之前(来自信号放大器的信号的)振幅不变。

存储在脉冲字段D4中的脉冲模式由例如4类脉冲模式即脉冲A、B、C和D组成，如图4(b)中所示。通过磁头读取脉冲模式。通过磁头装置单元112将读信号(或脉冲信号)的振幅的改变转换成数字，该数字用于追踪控制(磁道跟踪)等。

应该注意的是，在图4(b)中，Tc表示磁道中心，Tb表示磁道边界，而Tw表示磁道宽度。在图4(b)中示出的脉冲模式中，脉冲A、B、C和D为以规则间隔写入不同区中的信号。将脉冲A和B写入在每两个相邻的磁道中心Tc之间限定的区中，每一区包括磁道边界Tb。脉冲A和B以特定周期交替出现。另一方面，脉冲C和D写入单独的磁道。它们也以特定周期交替出现；如果脉冲C出现在奇数磁道中，则脉冲D出现在偶数磁道中，反之亦然。在磁道延伸的方向上写入脉冲A至D，并重复近10次。脉冲A和B的读信号振幅彼此平衡的位置被认作为磁道中心Tc，控制读磁头300a，以便于将其定位在该位置处。例如，可以由根据脉冲A和B的读信号的振幅或波形的积分绝对值的和或差生成的误差信号来表示磁头的角度误差(misalignment)。

有两种用于写入完整脉冲模式的方法。第一种是分两个写入操作将其写入。即，该方法首先写入第一脉冲模式段，然后在调整(trimming)第一脉冲段的同时在第一脉冲模式段上写入第二脉冲模式段，产生完整的脉冲模式。第二种用于写入完整的脉冲模式的方法是在一个写操作中将其写入(没有重写和调整)。通过第一种方法写入的脉冲模式具有接缝，因为分两个写入操作将其写入(在第一脉冲模式段上写入第二脉冲模式段)。因此，在本说明书中，第一种方法被称之为“接缝方法”，且通过接缝方法写入的伺服模式被称为“接缝伺服模式”。另一方面，通过第二种方法写入的脉冲模式没有接缝，因为在一个写入操作中将其写入(没有重写和调整)。因此，在本说明书中，第二种方法被称之为“无缝方法”，且通过无缝方法写入的伺服模式被称为“无缝伺服模式”。无缝伺服模式具有固定的宽度，因为利用相同的写磁头将其写入。通常，磁道的宽度比写磁头的宽度大。这意味着在径向方向上在每两个相邻的无缝伺服模式之间形成间隙。

根据本实施例，不使用伺服写入器来向磁盘111写入伺服数据。替换地，HDD100自己写入伺服数据，这被称之为“自动伺服写入系统”。伺服写入器的精确度和需要写入伺服数据的时间随着磁盘的每个存储表面的磁道数量(磁道密度)的增加而成比例增加。这意味着对于许多制造环节，伺服磁道写入(STW)操作需要安装在绝对无尘室中的具有期望写入精确度的昂贵伺服写入器。然而，自动伺服磁道写入(SSTW或SSW)系统消除了这种需求，且由此方便了HDD的制造，引起产量提高。

理想地，无论是通过无缝方法还是接缝方法，SSTW操作必须写入伺服数据以便于最终的磁道具有固定宽度或仅在一定范围内改变的宽度。然而，实际上，由于干扰、振动等，磁道宽度会部分变窄或变宽。如果发生这种情况，由于在磁盘径向方向上的伺服模式的宽度改变，通过接缝伺服模式建立的磁道宽度改变。另一方面，无缝伺服图形的宽度不变，因为利用相同的写磁头在一个写入操作中将其写入。然而，在磁盘的径向方向上的每两个相邻的无缝伺服模式之间的间隙改变。上述伺服数据验证步骤可以实际写入数据，然后检验写入数据是否可以被正确地读出。或者，为了确定磁道宽度是正常还是异常，上述步骤可以测量接缝伺服模式的宽度或测量无缝伺服模式之间的间隙。

下面将给出根据本实施例的制造HDD100的方法的说明。根据本实施例的制造HDD100的方法在常规的组装工艺中组装HDD100，然后在自动伺服磁道写入(SSTW)操作下写入伺服数据，并执行预定的检查过程。本实施例的特征在于：在密度低于空气的气体(低密度气体)气氛下执行上述SSTW操作，来取代常规地在空气气氛下进行的操作，由此显著地提高了伺服数据的写入精确度。

磁头定位控制过程首先使用磁头读取伺服数据，然后根据所读取的信号产生表示磁头离最近磁道的中心线有多远的位置误差信号(PES)，并根据该位置误差信号来控制致动器。

由于记录密度增加而磁道密度增加，所以很难以高精确度将磁头定位在期望磁道的中心线上。已知的降低磁头定位精确度的因素为显示在磁头与磁盘介质之间的相对偏移的所谓的磁盘偏摇度。有两类磁盘偏摇度：可重复地与用于旋转磁盘的主轴电机的旋转同步发生的可重复偏摇度(RRO)(该偏摇度被称为“主偏摇度”)；和不与旋转同步的不可重复偏摇度(NRRO)。在磁道跟踪操作期间，它们都使磁头偏离磁道的中心线，由此增加了位置误差信号(PES)的量级。

近来，由于磁盘旋转速度提高，这种偏摇度误差进一步增大，因为旋转速度的增加导致对包括磁盘的旋转部件的空气阻力增加(气流损失)。当将用户数据写入磁盘或从磁盘中读取用户数据时，例如执行特殊处理以减小由于磁盘的旋转而引起的空气阻力对位置误差信号的影响，以便于跟踪磁道。然而，为了进行该处理，HDC/MPU124等必须根据伺服数据产生修正信号并利用该信号控制VCM115等，导致复杂的处理。

在集中研究上述问题和进行试验之后，考虑到通过在制造阶段增加伺服数据写入精确度会增加磁头定位精确度的事实，本发明人发现可以在用密度低于空气的气体替换HDA中的空气之后执行SSTW操作，以非常有效地除去有害的偏摇度成分。

具体地，根据本实施例，在组装HDD100之后，在自动伺服磁道写入(SSTW)操作中写入伺服数据之前，利用比空气轻的气体(低密度气体)，诸如He，替换HDD100的HDA内的空气。在低密度气体的气氛下在SSTW操作中写入伺服数据之后，再次用空气替换HDA内的气氛(低密度气体)。这种布置可以减小根据伺服数据产生的位置误差信号的偏摇度成分(大约1至2kHz)。

在执行SSTW操作之前替换HDA内的气氛的密度(比重)比空气低的低密度气体优选为诸如He或Ne的惰性气体，或诸如H2的极低密度的气体，或由这些气体或这些气体和空气组成的混合气体。特别地，He容易处理且具有近似于空气密度的十分之一的密度。使用He容易以高精确度写入伺服数据，因为使用氦气替换HDA内的气氛可以减小10倍的气流损失的影响。氢气为极轻的气体。氢气的使用能够相当地减小气体阻力并由此产生较大的颤动减小效果。因此，低密度气体优选为氦气或氢气，或由包含氦气或氢气的两种或三种成份组成的混合气体。

图5是示出根据本实施例制造HDD100的方法的流程图。首先，在步骤S1准备共同构成磁盘外壳110的基体110a和顶盖110b，将磁盘111和用于驱动磁盘111的每一组件诸如SPM114和VCM115安装在基体110a中，并附上顶盖110b，以便于密封其中具有HDD100的各组件的磁盘外壳110，如图5中所示。

然后，由于HDA的内侧必须保持高度清洁，所以步骤S2执行粒子计数测试，以测量内部清洁度并确定该清洁度是否高于指定值。例如，HDD100的基体110a具有用于粒子计数测试的近似几毫米直径的测试孔。在执行测试之后，如果清洁度高于指定值，则在步骤S3用密封带密封上述测试孔。然后，在步骤S4检验HDA中是否存在泄漏。如果是，则再次密封测试孔。应当注意的是，如果在步骤S2的粒子计数测试表明清洁度不高于指定值，或者如果即使在步骤S3密封测试孔一次或多次之后仍存在泄漏，则过程返回步骤S1，在步骤S1，例如在替换基体等之后再次组装HDD100。

然后，执行自动伺服磁道写入(SSTW)操作。首先，在执行SSTW操作之前，在步骤S5用He替换HDA内的空气。特别地，该步骤在从HDA中排出空气的同时将He引入HDA，这样将HDA内的压力保持在固定值。这是因为新近的HDD的磁盘外壳由薄金属板构成以减小它们的重量，因此减小的压力会使这些金属板变形。当在执行伺服写入操作之前用He替换HDA中的空气时，或当在执行伺服写入操作之后用空气替换HDA内的He(后面所述)时，如果替换气体的流速太高，则内部压力会变高。另一方面，如果替换气体的流速太低，则花费长时间来完成替换。因此，考虑到上述问题，将流速设置在适当值。此外，可以预先利用试验获得完成使用He替换HDA内的气氛所花费的时间，并且可以根据所获得的结果来确定是否已经使用He替换HDA内的气氛。应当注意的是，如果HDA具有可以承受减小压力的结构，则在例如引入He之前将其抽成真空，或者使用氮气等将其净化，然后使用He来替换氮气。

可以使用双壁试管来将He引入HDA。特别地，磁盘外壳110设置有通风孔，且双壁试管可以连接于该通风孔。采用该布置，可以通过内部试管将He引入，同时通过外部试管将空气排出。

下面是用于将He引入磁盘外壳的另一种方法。图6是示出如何使用He替换HDA内的空气的实例的示图。在该附图中，用于引入He的试管201连接于设置在由基体和顶盖组成的磁盘外壳110上的用于粒子计数测试的测试孔141。如图6中所示，将试管201的直径设置成小于用于粒子计数测试的测试孔141，在试管201与测试孔141之间形成间隙。采用该布置，可以通过试管201引入He同时通过间隙排放空气。

在图6中示出的实例中，测试孔141用作He填充端口和空气排放口。然而，He填充口和空气排放口可以与测试孔141分开设置，或者测试孔141用作气体填充端口且可以设置气体排放口。图7是示出其中设置与测试孔141分开的通风口142的实例的示意图。如图7中所示，设置在顶盖侧上的通风口142用作He填充端口，而测试孔141用作空气排放口。在磁盘外壳110的顶部上(即在顶盖侧上)设置He填充端口使得容易引入或排放密度低于空气的He。此外，基于相同原因，当排放He并引入空气时，基体侧上的测试孔用作空气填充端口而顶盖侧上的通风口142用作排放He的通风口。

当分离设置He通风口和空气通风口时，优选它们在磁盘外壳上呈对角设置。例如，将它们的其中之一设置在接近于磁盘外壳末端的顶盖侧上，而可以将另一个通风口设置在接近于另一末端的基体侧上。以其间具有特定距离来对角布置这些通风口确保气体的替换。

返回参考图5，在使用He填充HDA之后，在步骤S6密封He填充端口。在确认没有泄漏(像在步骤S4对测试孔141的泄漏测试一样)之后，步骤S7按照常规方式执行自动伺服写入操作。具体地，HDD100自己写入伺服数据同时每次将磁头移动二分之一磁道间距。写入的伺服数据可以为接缝伺服模式或无缝伺服模式。应该注意的是，如果自动伺服写入操作由于磁头不能写入等而失败(来自步骤S8的“否”分支)，则过程返回至组装步骤S 1。

一旦完成伺服数据写入操作，步骤S9排放He同时通过上述He填充端口引入空气，使用空气来替换HDA内的气氛。当使用图6中所示的填充试管201时，步骤S9通过试管引入空气而代替He，以便于将He从HDA中排放出。此外，当如图7中所示在磁盘外壳上设置两个通风口时，可以通过试管211引入空气，且可以通过试管212排放He。在这种情况下，可以通过用于再循环的收集器来收集从HDA中排放的He。应该注意的是，可以将通风口设置成无盖的，以便于使用空气来替换HDA中的气氛。

然后，在步骤S10使用密封带来密封用作He填充端口的测试孔141。之后，步骤S11检验是否存在泄漏。如果没有，过程前进到检测步骤S12。在完全除去He之后执行该检测步骤，即，HDA内侧的条件与使用He填充HDA之前的相同。即，在常规方式下执行该步骤(不利用本实施例的方法)。例如，该检测步骤检验是否正确写入伺服数据(磁道间距平衡是否良好)，并使用基于柱面或基于磁道的缺陷表来登记(如果有)其磁道间距平衡差的磁道作为有缺陷的柱面或磁道。(在磁盘111上的预定区域中存储缺陷表)。如果HDD100满足预定标准，则将其作为产品装载。当写入用户数据时，HDD100检验该缺陷表并将数据写入有缺陷柱面之外的区。

本实施例在SSTW操作中写入伺服数据，由此消除了对外部定位装置和外部时钟的需求。即，可以使用与外界隔绝密封的HDA来执行STW操作，允许在使用He替换HDA内的气氛之后执行该操作。这种布置可以减小气流扰动的影响，并由此显著地减小位置误差信号的偏摇度成分(在大约1至2kHz处发生)，导致显著提高磁头定位精确度。

此外，在STW过程中仅用He填充HDA大约几个小时。即，HDA仅在那一时间段必须保持与外界隔绝密封状态，因此不需要特殊布置，简化了STW操作。

此外，在STW过程之后将He从HDA中完全排放出，消除了在用户使用HDD时气体从HDA中泄漏出的危险。因此，不存在由于气体泄漏而导致的产品性能退化的可能性。

下面将说明本发明的效果。首先，将给出可以通过本发明减小或除去的偏摇度成分的说明。如上所述，有两类磁盘偏摇度：可重复地(与主轴电机的旋转同步)发生的可重复偏摇度(RRO)；和不与旋转同步的不可重复偏摇度(NRRO)。应该注意的是，RRO成分包括与主轴电机的旋转同步和异步的机械振动。在STW操作中将它们作为伺服数据写入之后，当产品执行磁道跟踪操作时，该同步和异步机械振动被视为与旋转同步的RRO成分。在本说明书中，后一种RRO成分(异步机械振动)被称之为“固定NRRO”，以将其与前一种普通的RRO成分相区分。

图8是示出与主轴电机的旋转同步的RRO的示意图，而图9是示出固定NRRO的示意图。在图8和9中，水平轴表示扇区号，而垂直轴表示记录磁道的中心位置。(每一个附图示出由位置误差信号(PES)表示的两个相邻记录磁道的中心位置。)在SSTW操作中将其写入(作为伺服数据)之后，当读出与旋转异步的振动(NRRO)时，出现还被称之为“写入NRRO”的固定NRRO。与主轴电机的旋转同步的每一RRO成分具有相同的相位，因此，在每两个相邻的磁道之间的磁道间距不改变，如图8中所示。

另一方面，固定NRRO成分彼此异步(在不同的磁道中具有不同的相位)，因此磁道间距改变，这局部地退化了磁道间距平衡。因此，减小固定NRRO在提高磁头定位精确度方面非常重要。

如上所述，在SSTW操作中将其写入作为伺服数据之后，当读出与旋转异步的通常被称之为NRRO的成分(振动)时，出现固定NRRO。因此，需要除去在SSTW操作中出现的NRRO。产生NRRO的一个因素是由磁盘在高速旋转引起的空气流撞击磁头浮动块和臂。然而，取代在空气气氛下，本实施例在诸如He的密度比空气低的气体气氛下执行SSTW操作，以减小由硬盘高速旋转引起的气体流的影响，允许减小写操作中的NRRO。因此，最终的固定NRRO成分比作为在空气气氛下执行SSTW操作的结果所获得的小得多。

下面通过比较读取在两种不同方法下写入的脉冲数据的结果来说明本发明的效果。一种方法是以常规方式(即，使用由空气填充的HDA来执行SSTW操作)在自动伺服磁道写入(SSTW)操作中将伺服数据写入磁盘。另一种方法是在根据本发明利用He替换HDA中的气氛之后在SSTW操作中将伺服数据写入磁盘。

具体地，我们通过常规方法和本发明的方法来测量写在2.5英寸HDD上的伺服数据的RRO和NRRO。图10是示出测试工序的流程图。该过程从准备作为执行图5中示出的步骤S1至S4的结果所组装的HDD开始。然后，步骤S21以常规方式在该HDD上执行自动伺服磁道写入(SSTW)操作。即，在空气气氛下执行SSTW操作。然后，步骤S22在根据伺服数据产生的位置误差信号(PES)上执行FFT测量(下文称之为“PES/FFT测量”)。下文将在步骤S22获得的测量结果称为“FFT1测量结果”或“比较实例1”。在PES/FFT测量中，获得100次在一组1024个扇区上的PES信息。

限定磁道的中心位置为在其处脉冲A和B的振幅彼此平衡的位置。根据本实施例，通过方程式：PES＝A/(A+B)来计算位置误差信号(PES)(满刻度＝255)，其中A为脉冲A的振幅，而B为脉冲B的振幅。应该注意的是，也可以通过方程式：PES＝B/(A+B)来计算位置误差信号(PES)。

然后，步骤S23使用He来替换HDA中的气氛。之后，步骤S24执行PES/FFT测量，与步骤S22一样。下文将在步骤S24获得的测量结果称之为“FFT2测量结果”或“比较实例2”。然后，步骤S25根据本实施例在He气氛下执行SSTW操作。其后，步骤S26执行PES/FFT测量，与步骤S22一样。下文将在步骤S26获得的测量结果称之为“FFT3测量结果”或“比较实例3”。然后，步骤S27使用空气替换HDA内的气氛。其后，步骤S28执行PES/FFT测量。下文将在步骤S28获得的测量结果称之为“FFT4测量结果”或“工作实例”。

将根据利用上述工序获得的FFT1至FFT4测量结果来详细描述本发明的效果。如上所述，通过执行下述步骤来获得FFT1测量结果(比较实例1)：像常规一样，在空气气氛下执行STW操作；在空气气氛下读取伺服数据；和执行PES/FFT测量。此外，通过执行下述步骤来获得FFT2测量结果(比较实例2)：像常规一样，在空气气氛下执行STW操作；使用He替换HDA内的空气；在He气氛下读取伺服数据；和执行PES/FFT测量。此外，通过执行下述步骤来获得FFT3测量结果(比较实例3)：根据本发明在He气氛下执行STW操作；在He气氛下读取伺服数据；和执行PES/FFT测量。此外，通过执行下述步骤来获得FFT4测量结果(工作实例)：根据本发明在He气氛下执行STW操作；使用空气替换HDA内的He；在空气气氛下读取伺服数据；和执行PES/FFT测量。

图11至26为示出根据利用在5400rpm下旋转的具有2.5英寸磁盘的HDD获得的FFT1至FFT4测量结果通过下述方法获得的RRO(可重复偏摇度)和NRRO(不可重复偏摇度)的示图。所获得的结果与第一至第四磁头(磁头0至磁头3)相联系。如下获得RRO。在上述PES/FFT测量中，从一组1024个扇区中获得PES数据，并对该PES数据进行快速傅利叶变换(FFT)。对每一磁道重复该处理100次，并平均通过100次测量操作获得的测量数据。通过从由FFT处理获得的测量数据的峰值中减去上述平均值(RRO)来获得NRRO。用于PES/FET测量的伺服模式为接缝伺服模式，并利用在磁盘的外圆周侧上的产品卡来执行PES/FET测量。

图11至26每一个包括两幅附图。在上面的附图中，水平轴表示作为利用FFT将PES从时域变换为频域的结果所获得的位置误差信号(PES)的每一频率成分的频率，而垂直轴表示每一频率成分的RRO的量级。应该注意的是，通过方程式PES＝A/(A+B)或方程式B/(A+B)来计算位置误差信号(PES)的量级，其中A为脉冲A的振幅，而B为脉冲B的振幅。在下面的附图中，水平轴同样表示PES的每一频率成分的频率，而垂直轴表示每一频率成分的NRRO的量级。如上所述来计算RRO和NRRO。图11至14分别示出利用第一磁头(磁头0)获得的FFT1至FFT4测量结果(从其中计算RRO和NRRO)；图15至18分别示出利用第二磁头(磁头1)获得的FFT1至FFT4测量结果；图19至22分别示出利用第三磁头(磁头2)获得的FFT1至FFT4测量结果；而图23至26分别示出利用第四磁头(磁头3)获得的FFT1至FFT4测量结果。

将图11、15、19和23中的FFT1测量结果(比较实例1)分别与图14、18、22和26中的FFT4测量结果(工作实例)相比较，展现出下述内容。在每一个FFT1测量结果中，作为将从预定数量的伺服数据的读取信号中获得的PES进行傅利叶变换的结果所获得的每一PES频率成分的量级的平均值(RRO)，基本上等于最大量级值与PES频率成分的RRO之间的差(NRRO)。另一方面，在每一FFT4测量结果中，在每一频率处RRO均小于NRRO，特别地，在大约1至2kHz处，RRO显著地减小。

在大约1至2kHz处，RRO成分为固定NRRO，其主要由在写入伺服数据时对磁头和磁盘的空气阻力极大地影响的磁盘颤动方式和称作转矩噪声的振动引起。

由于这种颤动引起的振动在大约1至2kHz处显著。这些振动不仅在STW操作中写磁道时出现，还在从产品中读取数据时出现。即使产品采用伺服系统，也不能消除这些误差(振动)。总误差的量级等于写入伺服数据并相应于固定NRRO的误差(e1)和在读操作中由于NRRO引起的误差(e2)的量级的平方和。然而，本发明在例如He的具有低密度的气体气氛下执行STW操作，并由此相当程度地减小在写入伺服数据时对磁头和磁盘的气体阻力，这使得能够将写入伺服数据中且相应于固定NRRO的误差(e1)减小，例如，减小近似一半，导致总误差的显著减小。

应该注意的是，在图12、16、20和24中示出的FFT2测量结果和图13、17、21和25中示出的FFT3测量结果中，NRRO显著减小。这是因为在He气氛中读取伺服数据。在He气氛中读取伺服数据相当程度地减小在读操作中对磁头和磁盘的气体阻力，由此相当程度地减小NRRO。即，FFT2和FFT3测量结果表示，无论是在空气气氛下(与常规一样)还是在He气氛下(根据本发明)执行STW操作，如果在He气氛中读取伺服数据，则NRRO小。另一方面，如果在空气气氛中读取伺服数据，则无论根据常规方法或根据本发明执行STW操作，NRRO大。这意味着NRRO随着减小在读操作中对磁盘和磁头的气体阻力，即，随着减小HDA中的气体比重，而减小。

顺便提及，在对独立的介质执行STW操作的伺服磁道写入器系统的情况下，可以使RRO比NRRO小，因为可以通过用推针将臂固定或设法减小磁盘自身的颤动来减小写操作中的颤动。然而，在SSTW操作中，由于HDD100自身写入伺服数据，所以不能外在地减小臂和磁盘的颤动。因此，在这种情况下，RRO等于或大于NRRO(如果在常规方式下执行SSTW操作)，如各FFT1测量结果所表示的那样。

另一方面，如果根据本发明执行SSTW操作(即在低密度气体的气氛下)，则RRO被减小且因此小于NRRO，如各FFT4测量结果所表示的那样。应该注意的是，NRRO的量级主要取决于读取气氛；它不取决于写入气氛，如稍后所述。因此，FFT1和FFT4测量结果基本上示出相同的NRRO值。小于FFT1测量结果中的相应RRO成分的FFT4测量结果中的RRO成分的大部分，为作为使用He气氛替换空气气氛的结果所减小的固定NRRO。因此，各FFT4测量结果中的RRO被认作为与主轴电机的旋转同步的最普通的RRO。特别地，在FFT1测量结果中在大约1至2kHz处的峰值为主要归因于由于颤动方式而产生的NRRO的固定NRRO，且在FFT4测量结果中被相当程度地减小，这通过在He气氛中执行SSTW操作来获得。

不同于与主轴电机旋转同步的普通RRO，固定NRRO很难处理，例如很难从读信号中除去，因为在不同的磁道中其相位不同。对于伺服磁道写入器(不是对于SSTW)，已经提议出用于减小和稳定对磁盘和磁头的空气阻力的技术，以便于防止发生颤动方式。然而这些技术不能充分减少固定NRRO。如果固定NRRO发生，磁道间距被部分变窄或变宽，如图9中所示，从而减小磁头定位精确度。另一方面，本发明在He气氛下写入伺服数据以减小固定NRRO，允许将RRO减小近似一半，如FFT4测量结果所表示的那样，其中，在所述FFT4测量结果中，RRO的量级为FFT1测量结果中的RRO的一半。采用该布置，能够防止磁道间距改变，由此显著地提高定位精确度。

此外，作为在He气氛中执行PES/FFT测量的结果所获得的NRRO小(近似于作为在空气气氛中执行PES/FFT测量的结果所获得的NRRO的一半)，如FFT2和FFT3测量结果所表示的那样。然而，本发明的方法在执行STW操作之后利用空气替换HDA内的He。如果该方法执行读操作，而没有利用空气替换HDA内的He，则最终的NRRO值小，如FFT2和FFT3测量结果所表示的。因此，采用利用He填充的HDA来执行读操作产生减小的NRRO。然而，为了在用户方实现这一目的，有必要运载填充He的密封HDD，需要执行专门的测量以便于当湿度或温度改变时不出现问题。如果He从HDD中逸出，则导致性能退化，这会导致严重的故障。而且，从环境问题考虑，需要或优选收集HDD中的气体。

特别地，当与外界隔绝密封HDD时，如果驱动器外部的环境温度降低，则驱动器内的湿度提高，这会导致露珠形成。另一方面，如果驱动器外部的环境温度增高，则驱动器内的压力增加，这会导致故障等。此外，STW过程下一步的监测过程检测由He填充的HDD，旨在检测在与用户方相同的条件下的HDD。然而，当其由用户使用时，气体会从HDD中泄漏。这意味着在与检测过程不同的条件下使用HDD。例如，NRRO的量级会增加近2倍，如FFT1和FFT4测量结果所表示的那样，这会导致无法产生期望的性能。另一方面，根据本发明，仅在STW过程期间使用He填充HDA。在执行STW过程之后，本发明使用空气替换HDA中的气氛，让HDD在与用户方相同的条件下被检测，这导致准确的检测。而且，采用这种布置，不需要与外界隔绝地密封HDD，或进行特殊的测量，以便于当湿度或温度改变时不出现问题。此外，会导致性能退化的气体泄漏问题不可能发生。当在STW过程之后使用空气替换HDA内的He时，如果需要，可以为了再循环而收集排放出的He。

作为在He气氛下执行PES/FFT测量的结果所获得的NRRO小于作为在空气气氛下执行PES/FFT测量的结果所获得的NRRO，如FFT2和FFT3测量结果所表示的那样。这一事实可以用于确定是否已用He替换了HDA内的气氛或者HDA是否处于密封状态。如上所述，HDD通常不具有与外界隔绝的密封结构，因为它们设置有用于粒子计数测试的测试孔和用于调节内部气体压力以便于与大气压相等的通风口。然而，在STW过程中，这些HDD必须保持几个小时的密封状态。换句话说，它们仅需要在STW过程中处于几个小时的与外界隔绝的密封状态。因此，在密封测试孔(也用作通风口)和用于调节内压力的通风口之后，本发明将He引入HDA，这很容易执行。测量的NRRO值用于确定HDA是否已由He填充且在STW过程期间是否处于与外界隔绝的密封状态。

可以使用在FFT2和FFT3测量结果中的NRRO值来确定HDA中的气氛是否被He替换且是否在STW过程期间保持He气氛。即，在STW过程之后，如果作为执行PES/FFT测量的结果所获得的NRRO在量级上基本上等于FFT1测量结果中的，则表明HDA中的气氛没有被He替换。另一方面，如果NRRO在量级上小于或基本上等于FFT2和FFT3测量结果中的，则表明HDA中的气氛被He替换且保持He气氛。在STW过程之后，本发明人已执行PES/FFT测量以及时观察NRRO如何改变，并发现可以将HDA中的He气氛保持几十个小时(即，在与外界隔绝的密封状态下保持HDA)。即，即使本发明的方法简单，但是它可以保持HDA处于密封状态大约几个小时，这是STW过程所需的时间周期。

此外，还可以执行PES/FFT以确定花费多长时间来使用He替换HDA中的空气。特别地，为了使用He替换HDA中的气氛，以适当的流速引入He以便于可以将HDA中的气体压力保持固定。在这个过程期间，执行PES/FFT测量以确定对于NRRO变得基本上等于FFT2或FFT3测量结果中的NRRO所花费的(最短)时间。这段时间对应于完全使用He替换HDA中的气氛(空气)所需的时间。此外，也可以以相同的方式获得完全使用空气替换HDA中的气氛(He)所需的时间。例如，本发明人能够在大约一分钟内用He替换HDA中的空气。

下面将给出在3.5英寸HDD上执行的测量结果的说明。由旋转引起的气流扰动对3.5英寸HDD的影响大于对2.5英寸HDD的影响，因为在3.5英寸HDD中的磁盘直径大于2.5英寸HDD中的磁盘。因此，本发明对3.5英寸HDD的作用大。此外，旋转速度越高，由于空气阻力引起的颤动的影响越大，因此由本发明产生的效果越大。

图27和28为示出在6300rpm下旋转的具有3.5英寸磁盘的HDD上执行的测量的结果的示图。在附图中，粗线表示读取根据本发明的在He气氛下在SSTW操作中写入的伺服数据的结果，而细线表示读取在空气气氛下在SSTW操作中写入的伺服数据的结果。特别地，在两种情况下，使用SSTW卡来在自动伺服磁道写入(SSTW)操作中写入的无缝伺服模式上执行PES/FFT测量。

图27是示出作为当全刻度为1时对GMR(隧道磁阻)磁头产生的读信号的PES进行FFT变换的结果所获得的每一PES频率成分的量级的曲线图。F1至F3表示归因于磁盘颤动的偏摇度。在直到600Hz的频率处的大噪声为归因于转矩噪声的偏摇度。与在根据本发明对在He气氛下写入的伺服数据测量的结果(工作实例)中的相比较，在对以常规方式(由细线表示的比较实例)写入的伺服数据测量的结果中，低频噪声(即，由于用F1至F3表示的磁盘颤动引起的噪声)很显著。利用SSTW卡获得图27中示出的测量结果，如上所述。由F1至F3表示的偏摇度成分为在写入伺服数据时产生的NRRO。如图所示，在由粗线表示的测量结果(工作实例)中，这些偏摇度成分显著减小。

此外，如上所述，在无缝伺服模式的情况下，在每两个相邻的伺服模式之间形成间隙。因此，根据间隙尺寸的改变来测量磁道宽度的改变(压缩)。即，如果磁道宽度不改变，间隙尺寸固定。另一方面，如果磁道宽度改变，间隙尺寸也改变。因此，可以通过测量间隙尺寸来测量磁道宽度的改变。图28示出磁道宽度改变的测量结果。特别地，根据表达式(A+B)/C或表达式(A+B)/D的值来确定磁道宽度的改变，其中A至D分别表示脉冲A至D的振幅。对测量的数据进行FFT处理以获得每一频率成分。在图28中，垂直轴表示每一频率成分的量级。

在无缝伺服模式的情况下，如果将磁道的中心设置在脉冲A和B彼此平衡的位置处，则在它们之间形成间隙。这是因为写磁头的宽度小于磁道的宽度。因此，表达式(A+B)/C的值随着脉冲A与B之间的间隙改变而改变。这意味着可以根据该值来确定磁道宽度的改变。应该注意的是，因为读磁头的宽度小于脉冲C的宽度，所以脉冲C的宽度被认为等于读磁头的宽度。因此，表达式(A+B)/C的值表示间隙相对于读磁头的尺寸。还应该注意的是，可以在垂直轴上标示根据表达式(A+B)/D获得的每一频率部分的量级。此外，假设调节增益，以使得用于参考磁道的表达式(A+B)/C的值被设置为预定值。

在图28中，由细线表示的比较实例(读取以常规方式写入的伺服数据)展现出在直到2kHz的低频下的间隙大改变，如图27中所示一样，其表示颤动方式的影响显著。这些间隙的改变归因于在写入伺服数据时产生的NRRO，也如在图27中示出的情况一样。相反，由粗线表示的工作实例(读取根据本发明写入的伺服数据)示出在低频下已经基本上除去颤动方式的影响。

分别相应于图27和28的图29和30为示出对用于在5400rpm下旋转的具有2.5英寸磁盘的HDD的接缝伺服模式测量的结果的示图。应该注意的是，在这种情况下，在SSTW操作中，与由HDD产品使用以定位其磁头的伺服数据分开地写入SSW脉冲模式。在读取该SSW脉冲模式的同时写入用于产品的脉冲模式。SSTW脉冲模式被写入而不被调整，不管用于产品的脉冲模式是无缝伺服模式还是接缝伺服模式。因此，SSTW装置可以测量上述表达式(A+B)/C的值，这表明磁道宽度的改变。在每一附图中的工作实例和比较实例分别相应于图14、18、22和26示出的FFT4测量结果和在图11、15、19和23中示出的FFT1测量结果。利用产品卡来获得图11至26中示出的测量结果(即，对HDD产品读取的伺服数据执行测量)的同时，利用自动伺服磁道写入器来获得图29和30中所获得的测量结果。然而，同样在这种情况下，不管是在PES中还是在磁道宽度改变(压缩)中，已经除去在大约1至2kHz处的噪声成分。

Claims

1.一种用于制造磁盘装置的方法，该磁盘装置包括：磁盘；用于向所述磁盘写入或从所述磁盘读取数据的磁头；用于驱动所述磁盘和所述磁头的驱动单元；以及容纳所述磁盘、所述磁头和所述驱动单元的外壳，所述方法包括下述步骤：

将所述磁盘、所述磁头以及所述驱动单元安装在所述外壳中；

使用密度低于空气的气体来替换所述外壳中的空气；

密封所述外壳；密封所述外壳之后，在自动伺服磁道写入操作中将伺服数据写入所述磁盘；

开启所述外壳；

使用空气来替换所述外壳中的所述气体。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述气体为惰性气体或由惰性气体和空气组成的混合气体。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述气体为氦气、氢气、由氦气和空气组成的混合气体、或由氢气和空气组成的混合气体。

4.如权利要求1所述的方法，其中使用所述气体替换所述外壳中的所述空气的所述步骤包括在向所述外壳引入所述气体的同时排放所述空气。

5.如权利要求1所述的方法，其中使用所述气体替换所述外壳中的所述空气的所述步骤包括在通过设置在所述外壳上的用于粒子计数测试的测试孔引入所述气体的同时排放所述空气。

6.如权利要求5所述的方法，其中使用所述气体替换所述外壳中的所述空气的所述步骤还包括向所述测试孔插入试管并通过所述试管引入所述气体，所述试管的直径小于所述测试孔的直径。

7.如权利要求1所述的方法，其中使用所述气体替换所述外壳中的所述空气的所述步骤包括在通过设置在所述外壳上的通风口引入所述气体的同时排放所述空气。

8.如权利要求7所述的方法，其中使用所述气体替换所述外壳中的所述空气的所述步骤还包括在通过设置在所述外壳上的第一通风口引入所述气体的同时通过设置在所述外壳上的第二通风口排放所述空气。

9.如权利要求8所述的方法，其中使用所述空气替换所述外壳中的所述气体的所述步骤包括通过所述第二通风口引入空气的同时通过所述第一通风口排放所述气体。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一通风口设置在所述外壳的顶侧，而所述第二通风口设置在所述外壳的底侧。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述第一通风口和所述第二通风口呈对角设置在所述外壳上。

12.如权利要求7所述的方法，其中使用所述空气替换所述外壳中的所述气体的所述步骤包括将所述通风口设置成对大气敞开。