CN101059961B - 利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法。接收具有第一极性的擦除磁体和第二极性的擦除磁体的块擦除工具。在该第一极性的擦除磁体和第二极性的擦除磁体之间提供偏置，其中该偏置提供适于擦除垂直记录介质的非平行、非垂直施加的磁场。

Description

利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法

技术领域

本发明涉及硬盘驱动器领域，更具体地说，涉及一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的块擦除工具。

背景技术

硬盘驱动器几乎用在所有的计算机系统操作中。实际上，大多数计算机系统在没有某种类型的硬盘驱动器以存储最基本的计算机信息如引导操作、操作系统、应用程序等等的情况下是不能操作的。通常，硬盘驱动器是一种可以或不可以拆卸的装置，但是在没有该装置的情况下计算机系统通常不能操作。

基本的硬盘驱动器模型大约在50年前建立，类似一个留声机。也就是说，该硬盘驱动器模型包括以标准转速旋转的存储磁盘或硬盘。利用具有悬浮滑块的执行臂在该磁盘上伸出。该臂带有磁头组件，该磁头组件具有磁读/写传感器，或者用于从该磁盘上的位置读取信息/写入该位置信息的磁头。将该完整的磁头组件例如该悬架和磁头称作磁头万向接头组件(HGA)。

在操作中，该硬盘通过具有中心驱动器轮毂的主轴电动机组件以给定速度旋转。此外，跨越该磁盘具有以已知间隔均匀隔开的圆周轨道。当接收读取特定部分或轨道的请求时，该硬盘通过该臂将磁头对准在特定轨道位置上，并且该磁头从该磁盘读取信息。同样地，当接收写入特定部分或轨道的请求时，该硬盘通过该臂将磁头对准在特定轨道位置上，并且该磁头将信息写入该磁盘。

这些年来，磁盘和磁头的尺寸经历了很大的缩减。许多的精细化都是由用户对更小、更便携的硬盘驱动器如在个人数字助理(PDAs)、MP3播放器等中使用的那些硬盘驱动器的要求而推动的。例如，最初的硬盘驱动器具有24英寸的磁盘直径。现代的硬盘驱动器更小，包括3.5至1英寸(甚至更小0.8英寸)的磁盘直径。磁记录技术的进步也是该尺寸缩减的主要原因。

磁记录技术的进步也是该尺寸缩减的主要原因。例如，这种进步导致每平方英寸的磁盘实际状态具有120千兆字节(GB)范围的存储容量。因而，多硬盘驱动器具有好几百千兆字节范围的容量。在当前的环境下，即使存储技术的很小改进也能产生大的总容量的绝对变化。例如，250GB硬盘驱动器容量的4％改进也会导致额外的10GB的附加存储容量。这大于1990年后期提供的硬盘驱动器的初始容量。利用垂直记录方法也是提供磁盘容量的一种方法。

当装配机械组件以形成硬盘驱动器时，将伺服模式写在新的磁盘上，以便为用户使用该硬盘驱动器作准备。然而，也有必须重写该伺服模式的情况。在这些情况下，在重写新的伺服模式之前必须擦除现有的伺服模式。例如，当最初的伺服写入失败时、如果该伺服写入成功但是该硬盘驱动器的功能测试失败，或者如果需要完全或部分拆卸以及重新装配该机械组件，则必须重新写入伺服模式。

通常，块擦除工具是用于擦除硬盘驱动器磁盘上的(伺服或其它)模式的磁装置。在硬盘驱动器内使用块擦除工具胜过使用磁头擦除的优点在于块擦除工具快速并且容易操作。例如，磁盘的磁头擦除用20分钟，而磁盘的块擦除仅用10秒钟。

然而，随着磁盘的矫顽性部分地由于使用了垂直记录方法而变得更高，块擦除工具中所需的磁场也变得更大，并且增加了破坏电动机磁体和硬盘驱动器磁头的可能性。例如，擦除垂直记录介质需要施加强磁场。然而，电动机磁体也暴露于该强磁场，这导致该电动机磁体的去磁。而且，如果调整施加的磁场以便不会出现该电动机磁体的去磁，则作用于该磁盘ID轨道的擦除场不足够强到可完全擦除该磁盘，从而导致剩余的磁盘信号。因而这些未擦除的轨道必须磁头擦除，如在此描述的，这是一个费时的过程。

发明内容

本发明提供一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法。接收具有第一极性的擦除磁体和第二极性的擦除磁体的块擦除工具。在该第一极性的擦除磁体和第二极性的擦除磁体之间提供偏置，其中该偏置提供适于擦除垂直记录介质的非平行、非垂直施加的磁场。

附图说明

附图1是根据本发明的一个实施方式的拆去了盖和顶部磁体的HDD的平面图。

附图2是根据本发明实施方式的具有垂直记录的预写入定时信息圆周轨道的磁盘的示例图。

附图3是根据本发明的一个实施方式的用于擦除垂直记录介质的示例性固定磁体块擦除工具的方框图。

附图4是根据本发明的一个实施方式的用于擦除垂直记录介质的示例性电磁体块擦除工具的方框图。

附图5是根据本发明的一个实施方式的用于擦除垂直记录介质的具有接触偏置磁体的示例性块擦除工具的方框图。

附图6是根据本发明的一个实施方式的通过示例性磁导(flux guide)擦除垂直记录介质的示例性块擦除工具的方框图。

附图7是根据本发明的一个实施方式的利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法的流程图。

附图8是根据本发明的一个实施方式的Stoner Wohlfarth行为的曲线图。

具体实施方式

现在详细地介绍本发明即一种块擦除工具的可选实施方式。虽然和可选实施方式一起描述本发明，但是应当理解，这不是为了将本发明限制于这些实施方式。相反，本发明覆盖所有包括在由所附权利要求限定的精神和范围内的替换、修改以及等价方案。

而且，在本发明下面的详细描述中，阐述了许多特定的细节，以便提供对本发明的全面理解。然而，本领域的技术人员应当认识到，本发明可以在没有这些特定细节的情况下实践。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、程序、组件和电路，以便不会不必要地妨碍本发明的理解。

在此描述的实施方式提供使用偏置的磁擦除场来擦除垂直记录(PR)介质的块擦除工具。而且，不同于先前的块擦除工具，本块擦除工具利用StonerWohlfarth行为特性提供磁场强度的增加。换句话说，在此描述的实施方式为块擦除工具提供更强大的磁擦除能力，通过使用两个未对准的电极利用非平行、非垂直产生的磁场，由此在不需要磁体磁场发生显著增加的情况下提供更强的变换磁场。

现在参照附图1，示出信息存储系统的一个实施方式的示意图，该信息存储系统包括用于计算机系统的磁性硬盘文件或驱动器111。虽然表示的是具有单个磁盘的硬盘驱动器，但是本发明的实施方式同样适用于在其中具有多个磁盘的硬盘驱动器上使用。而且，附图1的单个硬盘驱动器仅仅是多个可以和本发明一起利用的硬盘驱动器构造中的一个形式。例如，在一个实施方式中，该硬盘驱动器111可以通过斜面197和鼻限制器(nose limiter)使用加载/卸载(L/UL)技术。在另一个实施方式中，该驱动器111是非L/UL驱动器，例如，具有远离磁盘115的数据区域的纹理接合区142的接触起停(CSS)驱动器。

在示例性的附图1中，驱动器111具有外壳或底座113，其包含具有至少一个介质或磁盘11 5的磁盘组。具有中心驱动器轮毂117的主轴电动机组件旋转所述磁盘115。执行梳121(actuator comb)包括多个平行的梳形执行臂125(表示了一个)，其绕枢轴组件123可移动地或可枢转地安装到底座113。还将控制器119安装到底座113，以便相对于磁盘115选择性地移动梳形臂125。

在所示的实施方式中，臂125具有至少一个从其延伸的悬臂式电导线悬架(ELS)127。应当理解，在一个实施方式中，ELS127可以是通过消去法形成的集成导线悬臂(ILS)。在另一个实施方式中，ELS127可以通过添加法形成，例如电路集成悬架(CIS)。在又一个实施方式中，ELS127可以是连接到基座金属的挠曲(flex-on)悬架(FOS)，或者是连接到基座金属层的挠曲万向接头悬架组件(FGSA)。ELS可以是可在数据存取存储装置如HDD中使用任何形式的导线悬架。将磁读取/写入传感器131或磁头安装在滑块129上，并且固定到被称作“挠曲”的挠性结构，该挠性结构是ELS127的一部分。读/写磁头磁性地从磁盘115读取数据和/或磁性地将数据写入磁盘115。称作磁头万向接头组件(HGA)的集成度是指安装在悬架127上的磁头和滑块129。该滑块129经常粘结到ELS127的端部。

ELS127具有类似弹簧的质量，其相对于磁盘115偏压或加压滑块129的空气轴承表面，以便当该磁盘旋转并且空气轴承产生压力时，使滑块129从该磁盘飞行精确的距离。ELS127具有为类似弹簧的质量提供的铰链区，以及通过该铰链区支持读写跟踪的挠曲互连。音圈133在传统的音圈电动机磁体组件134(未示出顶部电极)内自由移动，还将该音圈安装到与该磁头万向接头组件相对的臂125。控制器119控制执行梳121的运动使得该磁头万向接头组件沿着跨越磁盘115上轨道的径向弧移动，直到该磁头到达其目标轨道。该磁头万向接头组件以传统方式操作，并且总是彼此一致地移动，除非驱动器111使用多个独立的执行器(未示出)，其中所述臂可以彼此独立地移动。

通常，该加载/卸载驱动器的操作涉及ELS127相对于磁盘驱动器的操作。也就是说，当磁盘115不旋转时，将ELS127从该磁盘卸载。例如，当该磁盘驱动器未操作时，ELS127不是位于磁盘115上，而是位于远离磁盘115的L/UL斜面197上的保持位置(例如卸载的位置)。然后，当该磁盘驱动器操作时，该磁盘旋转加速，并且ELS127移动到该磁盘115上的操作位置(例如加载的位置)。这样一来，在HDD111的非操作期间极大地减少了该滑块和磁盘115之间的有害碰撞。而且，由于在非操作期间ELS127移动到安全的远离磁盘的位置，极大地增加了该HDD的机械加载震动的稳固性(ship shock robustness)。

现在参照附图2，示出根据本发明的一个实施方式的磁盘115的示例图200，该磁盘具有预写入定时信息225以及可选的用户数据信息215的圆周轨道。通常，将数据以称作数据轨道235的同心环的模式记录到磁盘表面115上。在一个实施方式中，将写在磁盘115上的数据以垂直格式235写入。

现在参照附图3，表示根据本发明的一个实施方式的用于擦除垂直记录介质的示例性块擦除工具300的方框图。块擦除工具300包括第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320。在一个实施方式中，该第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320是偏置的永久磁体。也就是说，该块擦除工具300的永久磁体的电极是未对准的，以便提供非平行、非垂直施加的磁场330。在一个实施方式中，该非平行、非垂直施加的磁场330相对于该块擦除工具300的平面大约45度角。虽然将施加的磁场330描述成大约45度，但是应当理解，该施加的磁场330的角度可以大于或小于45度。在此使用45度仅仅是为了简洁、清楚的目的。

现在参照附图4，表示根据本发明的另一个实施方式的用于擦除垂直记录介质的示例性电磁体块擦除工具400的方框图。块擦除工具400包括第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320。在一个实施方式中，该第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320是偏置的。也就是说，该块擦除工具400的电极是未对准的，以便产生非平行、非垂直施加的磁场，如附图3施加的磁场330。换句话说，块擦除工具400的布置类似于块擦除工具300的布置。然而，不同于块擦除工具300，块擦除工具400不包括永久磁体，作为替代，该磁体(例如310和320)是由线圈(如线圈410)提供磁性的电磁体。

现在参照附图5，表示根据本发明的一个实施方式的用于擦除垂直记录介质的具有接触偏置磁体的示例性块擦除工具500的方框图。如图5中所示，第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320即使未对准也是接触的。因而，产生非平行、非垂直施加的磁场如附图3的磁场330。在此提供利用具有接触偏置磁体的块擦除工具500是为了表示该具有偏置磁体的块擦除工具的多种可能构造的目的。换句话说，在此提供的例子不是设计限制，而仅仅是为了简洁、清楚的目的提供的。

现在参照附图6，表示根据本发明一个实施方式的通过示例性磁导610擦除垂直记录介质的示例性块擦除工具600的方框图。块擦除工具600的形式和功能与块擦除工具300相似。也就是说，块擦除工具600包括第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320。在一个实施方式中，该第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320是偏置的永久磁体。也就是说，块擦除工具600的永久磁体的电极是未对准的，以便产生非平行、非垂直施加的场630，如附图3的场330。在一个实施方式中，该非平行、非垂直施加的场相对于该块擦除工具600的平面大约成45度。虽然将该施加的场630描述成大约45度，但是应当理解，该施加的场630的角度可以大于或小于45度。在此利用45度仅仅是为了简洁、清楚的目的。

此外，附图6包括磁导610。通常，该磁导610利用任意磁性材料形成，例如但不限于不锈钢、铁、镍、钴、铁镍矿等。在一个实施方式中，利用磁导610引导施加的磁场630的流动远离硬盘驱动器111的磁体电动机117并且导向磁盘115。例如，磁导610用作屏蔽，以避免电动机磁体117被去磁，磁导610还用作将该施加的磁场630导向磁盘115表面的导向器。这样一来，避免了电动机磁体117去磁，同时磁盘115接收了足够大施加的磁场630，从而保证了磁盘115的全部擦除。

现在参照附图7，表示根据本发明的一个实施方式的利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法的流程图700。如在此描述的，块擦除工具300是擦除硬盘驱动器111的磁盘115上的(伺服或其它)模式的磁装置。块擦除胜于磁头擦除的优点在于迅速且容易操作。然而，由于磁盘矫顽性变高，特别是在垂直记录介质的情况下，块擦除工具300所需的磁场也变大，并且增加了破坏电动机磁体117和磁头131的可能性。

在此描述的实施方式提供了偏置的块擦除工具的磁体，由此在块擦除工具300内部(如图3所示)提供了磁场，该块擦除工具提供了在垂直记录(PR)介质中使用的倾斜的磁场330。此外，在此描述的实施方式提供了附图6的磁导，以便提供用于电动机磁体117的磁屏蔽水平，从而显著地减少了当擦除磁盘115时该电动机磁体117的无意去磁。

参照附图7的702和附图3，一个实施方式接收具有第一极性的磁体310和第二极性的磁体320的块擦除工具300。如在此描述的，以及如附图3和4所示，该磁体可以是如图3所示的永久磁体，或者如图4所示的电磁体。而且，如图4所示，在一个实施方式中，所述电磁线圈为该第一极性的擦除电磁体310和第二极性的擦除电磁体320提供动力。

现在参照附图7的704以及附图3或6，一个实施方式在第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320之间提供偏置，其中该偏置提供适于擦除垂直记录介质的非平行、非垂直施加的磁场610。正常地，由于该磁场效率的损失避免了该第一极性的擦除磁体310和第二极性的擦除磁体320之间的偏置，然而，PR介质具有垂直于磁盘115表面的优选轴。通过定义，磁颗粒的磁化具有与该优选轴排成直线的趋势。而且，该PR介质的磁特性之一是Stoner Wohlfarth行为。

现在参照附图8，示出根据本发明的一个实施方式的Stoner Wohlfarth行为曲线800。通常，Stoner Wohlfarth行为规定：转换磁颗粒的磁化所需的磁场幅度取决于该磁场的方向。在通过PR介质实验之后，认识到在一个实施方式中，当以垂直或平行方式施加磁场时，转换PR介质的磁颗粒的磁化需要4.0kOe的磁场。然而，当以大约45度施加磁场时，仅需要2.5kOe的磁场。换句话说，45度的施加角显著地减少了擦除该垂直记录介质所必须的磁场强度。这种磁场强度的减少还显著减少了在电动机磁体117感应到的去磁效应。

虽然在一个示例性的实施方式中，以大约45度角产生非平行、非垂直的磁场。但是应当理解，并且在曲线800中清楚地示出，可以以不同的角度以及不同的强度施加该磁场。因此，通过以除了垂直或平行之外的角度提供该磁擦除场，如曲线800所示，可以利用非常弱的磁场610擦除该垂直记录介质。这样一来，减少了该电动机磁体117上的有害磁冲击，同时保持了该磁盘115的擦除质量。

在可选的实施方式中，将磁导610提供到附图6的块擦除工具600，利用该磁导610重新定向该非平行、非垂直施加的磁场，以便提供对硬盘驱动器111的电动机磁体117的保护。换句话说，当将该硬盘驱动器111插入该块擦除工具600的施加磁场630时，该磁导610会屏蔽该电动机磁体117使其不受到过量施加的磁场的影响。在一个实施方式中，该磁导610由大约“L”形的磁性材料形成。因此，该磁导610会提供对该硬盘驱动器111的电动机磁体117的保护，并允许该磁场完全访问该磁体115。在一个实施方式中，将该磁导610固定连接到该第二极性的擦除磁体320。然而，在另一个实施方式中，该磁导610像托盘一样操作，该托盘可以相对于该磁体310和320滑动和离开，以便提供更容易的访问，并且保证该磁导610托盘上该硬盘驱动器111的正确放置。

因而，本发明的实施方式提供一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法。而且，实施方式提供一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法，该块擦除工具具有重新定向非平行、非垂直施加的磁场以屏蔽硬盘驱动器的电动机磁体的磁导结构。此外，实施方式提供一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法，其就垂直记录介质而言显著地增加了该块擦除工具的擦除能力。这样一来，将硬盘驱动器中垂直记录的磁盘更迅速、有效和正确地擦除，同时减少了对该电动机磁体有害的磁效应。

虽然流程图700中示出的实施方式的方法表示了特定的顺序以及大量的步骤，但是本发明还适合于可选的实施方式。例如，不是所有的在该方法中提供的步骤对本发明来说都是需要的。而且，可以将附加步骤添加到存在于本实施方式的步骤中。同样地，也可以修改步骤的顺序，这取决于其应用。

这样，本发明描述了一种利用块擦除工具擦除垂直记录介质的方法的可选实施方式。虽然以具体的实施方式描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于这种实施方式，而应当看作是由下面的权利要求所限制。

Claims (17)

1.一种利用块擦除工具擦除硬盘驱动器上的垂直记录介质的方法，其包括：

提供所述块擦除工具，所述块擦除工具包括第一极性的擦除磁体和第二极性的擦除磁体；以及

在所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体之间提供偏置，其中所述偏置提供适于擦除垂直记录介质的非平行、非垂直施加的磁场。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非平行、非垂直施加的磁场包括：

提供大约45度角施加的磁场。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：

利用永久磁体作为所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述块擦除工具还包括：

提供为所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体提供能量的电磁线圈。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：

为所述块擦除工具提供磁导，所述磁导重新定向所述非平行、非垂直施加的磁场，以便当将所述硬盘驱动器插入所述块擦除工具的所述施加的磁场中时，提供保护硬盘驱动器的电机磁体的位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述磁导包括：

由磁性材料形成所述磁导。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述磁导的机械结构包括：

将所述磁导的机械结构形成为大约“L”形。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述磁导固定连接到所述第二极性的擦除磁体。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述非平行、非垂直施加的磁场包括：

提供大约45度角施加的磁场。

10.根据权利要求5所述的方法，其包括：

利用永久磁体作为所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体。

11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述块擦除工具还包括：

提供为所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体提供能量的电磁线圈。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括

为所述块擦除工具提供由磁性材料形成的磁导，所述磁导固定连接到所述第二极性的擦除磁体，所述磁导重新定向所述非平行、非垂直施加的磁场，以便当将所述硬盘驱动器插入所述块擦除工具的所述施加的磁场中时，提供保护硬盘驱动器的电动机磁体的位置。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述非平行、非垂直施加的磁场包括：

提供大约45度角施加的磁场。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，还包括：

利用永久磁体作为所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述块擦除工具还包括：

提供为所述第一极性的擦除磁体和所述第二极性的擦除磁体提供能量的电磁线圈。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述磁导的机械结构包括：

形成大约“L”形的所述磁导的机械结构。

17.一种块擦除装置，用于擦除垂直记录介质，所述块擦除装置包括：

第一极性的擦除磁体装置和第二极性的擦除磁体装置；以及

在所述第一极性的擦除磁体装置和所述第二极性的擦除磁体装置之间提供偏置的装置，其中所述偏置提供适于擦除垂直记录介质的非平行、非垂直施加的磁场。

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