JP2009129482A - 生産効率を考慮したディスク・ドライブ装置のテスト方法及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＤＤのテスト・プロセスを改善し、その製造効率を向上することができる。
【解決手段】本発明の一形態のテスト・プロセスは、ＨＤＤに対して複数項目のテストを行い、そのうちの一つもしくは複数のテスト結果を記憶する。さらに、上記記憶したテスト結果に基づいて、ＨＤＤが属する最適な仕様カテゴリを決定する。仕様の一要素である記憶容量はテスト・プロセスの前に決定されている、あるいは、テスト・プロセス内において決定される。本形態のテスト・プロセスは、同一の記憶容量のＨＤＤを、さらに、異なる仕様カテゴリに区分けすることである。また、この適切な仕様カテゴリへの区分けを、一つのテスト・プロセス内で行うことである。これにより、多様化したＨＤＤの使用方法に対応した異なる仕様のＨＤＤを、効率的に製造することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は生産効率を考慮したディスク・ドライブ装置のテスト方法及び製造方法に関し、特に、複数の異なる仕様のディスク・ドライブ装置に対応できるテスト方法及び製造方法に関する。

ディスク・ドライブ装置として、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様の記録ディスクを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。この他、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、あるいは携帯電話など、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。

ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと複数のサーボ・トラックとを有している。各データ・トラックには、ユーザ・データを含む複数のデータ・セクタが記録されている。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する。サーボ・トラックは、円周方向において離間して配置された複数のサーボ・データによって構成されており、各サーボ・データの間に１もしくは複数のデータ・セクタが記録されている。回動するアクチュエータに固定されているヘッド・スライダが、サーボ・データのアドレス情報に従って所望のデータ・セクタにアクセスする。これにより、ＨＤＤは、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行う。

近年、ＨＤＤの記憶容量及び動作性能は著しい進歩を見せている。磁気ディスクの記録密度及びＨＤＤの処理速度が上がるにつれて、ＨＤＤの個々の部分に対して要求されるクライテリアも益々厳しいものとなってきている。ＨＤＤは多くの部品を有しており、ヘッド・スライダやアクチュエータあるいは磁気ディスクなどの部品の製造においては、製造ばらつきを避けることができない。このため、ＨＤＤの製造におけるテスト・プロセスにおいて多くのＨＤＤがテストをパスすることができず、再テスト・プロセスあるいはリワーク・プロセスにまわされることがありうる。典型的なテスト・プロセスは数日に及び、ＨＤＤの再テストはＨＤＤ製造のスループットを大きく低下させる。

あるいは、リワーク・プロセスにおいてＨＤＤは分解され、一部の部品は廃棄される。典型的なＨＤＤは複数のヘッド・スライダを有しており、また、アクチュエータとヘッド・スライダのアセンブリであるヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）は、分解することが困難である。そのため、一つのヘッド・スライダがクライテリアをパスしない場合でも、そのヘッド・スライダ以外の部品も含むＨＧＡを廃棄することになる。このような問題に対応するため、特許文献１は、個々のＨＤＤ（ＨＧＡ）の特性に合わせてその容量を選択することで、ＨＤＤの信頼性を維持しながら、廃棄されるＨＧＡの数を低減する技術を提案している。

典型的なＨＤＤの信頼性の基準として、エラー・レートがある。ＨＤＤはエラー訂正機能を有しており、所定エラー・レート以下のエラーをＥＣＣにより訂正することができる。エラー・レートが高いＨＤＤは信頼性が低いＨＤＤと考えられる。そのため、テスト・プロセスにおいて規定のエラー・レートを満足しないＨＤＤは、フェイル品と判定される。上記特許文献１の技術は、ＨＤＤの設定記憶容量に応じた書込み周波数でのエラー・レートを測定し、そのエラー・レートがクライテリアを満足しない場合には、ＨＤＤの設定容量（書き込み周波数）を下げる。

一般に、書き込み周波数が小さくなると、エラー・レートが低下する。従って、ヘッド性能が低い場合には、その性能に応じた低い書き込み周波数、つまり少ない記憶容量を選択することで、エラー・レートのクライテリアを満足するＨＤＤを製造することがきる。このように、ヘッド特性に応じた記憶容量を選択することにより、ＨＤＤの製造歩留まりを上げることができる。
特開平１０−１０６１７９号公報

ＨＤＤの用途及び使用方法の多様化により、ＨＤＤに対する要求も多様化してきている。長時間の連続使用が想定される用途、より短い応答時間が要求されている用途、あるいはＡＶ機器に実装されるＨＤＤのように特定態様でのアクセスが前提される用途など、ＨＤＤの様々な異なる用途（使用方法）が存在する。そして、これら異なる用途に応じて、要求される性能や信頼性などの仕様（要求仕様）は変化する。このため、同一の記憶容量のＨＤＤであっても、異なる仕様のそれぞれに適したＨＤＤを製造すると共に、その製造を効率的に行うことが重要である。

ＨＤＤが所定の要求仕様を満足するかどうかは、ＨＤＤの製造におけるテスト・プロセスにおいて確認される。上述のように複数の異なる仕様カテゴリが存在する場合、各仕様カテゴリに対応したテスト・プロセスをそれぞれ行うことも可能である。しかし、このためには各仕様カテゴリのためのテスト設備を用意することが必要となる。

また、各仕様カテゴリについてのテスト・プロセスに着目した場合、最も厳しいテスト・プロセスにおいては、これまでのテスト・プロセスと同様の問題が生ずる。つまり、テスト・プロセスにおいてフェイル品と判定されたＨＤＤは、再テスト・プロセスあるいはリワーク・プロセスにまわされ、スループットや歩留まりといった製造効率が、大きく低下する。従って、複数の異なる仕様カテゴリに対応するＨＤＤを効率的に製造することができるテスト方法が要求される。

本発明の一態様は、ディスク・ドライブ装置のテスト方法である。この方法は、ディスク上のサーボ・データを使用してヘッドのポジショニングを行う。前記ポジショニングされたヘッドによって前記ディスクにデータの書き込み及び／もしくは読み出しを行うことで、複数項目のテストを行う。前記複数項目から選択した一もしくは複数項目のテスト結果に基づいて、記憶容量の決まっている前記ディスク・ドライブ装置が属する仕様カテゴリを決定する。テスト・プロセス内において記憶容量の決まっている前記ディスク・ドライブ装置が属する仕様カテゴリを決定することで、ディスク・ドライブ装置の製造を効率化することができる。

好ましい例において、前記仕様カテゴリの決定に使用するテスト項目の少なくとも一部のテストの結果はパスあるいはフェイルであるこれにより、仕様カテゴリの決定を効率化することができる。あるいは、前記ディスクに前記サーボ・データを前記ヘッドにより書き込み、前記サーボ・データの書き込みの後に、ヘッド特性に応じて前記記憶容量を予め設定されている値から選択することが好ましい。これにより、ディスク・ドライブ装置の製造をより効率化することができる。

好ましい例において、前記仕様カテゴリの決定に使用する一つのテスト項目は、両側隣接データ・トラックの書き込みによる中央データ・トラックのエラー・レートの変化を測定する。さらに、前記仕様カテゴリの決定に使用する一つのテスト項目は、両側隣接データ・トラックのターゲット位置を、通常処理よりも中央データ・トラックに近づけた場合のエラー・レートの変化を測定する。これにより、適切に仕様カテゴリを特定することができる。

好ましい例において、前記仕様カテゴリの決定に使用する一つのテスト項目は、外部からのコマンドに対する応答時間を測定する。これらにより、適切に仕様カテゴリを特定することができる。

好ましくは、前記決定の対象となる仕様カテゴリを、設定に従い複数の仕様カテゴリの中から選択する。また、前記選択の対象となる記憶容量を、設定に従い複数の仕様カテゴリの中から選択する。これらにより、各仕様カテゴリの製造数を調整することができる。

本発明の他の態様のディスク・ドライブ装置の製造方法は、ディスク上のサーボ・データを使用してヘッドのポジショニングを行う。前記ポジショニングされたヘッドによって前記ディスクにデータの書き込み及び／もしくは読み出しを行うことで、前記ディスク・ドライブ装置のテストを行う。決定の対象となる１もしくは複数の仕様カテゴリを、複数の仕様カテゴリの中から設定に従い選択する。前記テストの結果に基づいて、前記ディスク・ドライブ装置が属する仕様カテゴリを決定する。決定の対象となる１もしくは複数の仕様カテゴリを複数の仕様カテゴリの中から設定に従い選択することで、各仕様カテゴリの製造数を効果的に調整することができる。

前記決定の対象となる１もしくは複数の仕様カテゴリの選択は、前記ディスク・ドライブ装置の記憶容量の選択を含むことが好ましい。さらに好ましくは、前記ディスク・ドライブ装置のテストは、前記記憶容量が決まっている前記ディスク・ドライブ装置に対する複数のテスト項目を含み、前記複数のテスト項目から選択した一もしくは複数項目のテスト結果に基づいて、前記記憶容量の決まっている前記ディスク・ドライブ装置が属する最終の仕様カテゴリを決定し、前記最終の仕様カテゴリの決定の対象となる仕様カテゴリを、設定に従い複数の仕様カテゴリの中から選択する。これにより、ディスク・ドライブ装置の製造を効率化しつつ、市場の要求に応じてディスク・ドライブ装置の製造数を調整することができる。

本発明によれば、ディスク・ドライブ装置のテスト・プロセスを改善し、その製造効率を向上することができる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本実施形態においては、ディスク・ドライブ装置の一例として、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。

本形態は、ＨＤＤの製造におけるテスト・プロセスに特徴を有している。本形態のテスト・プロセスは、ＨＤＤに対して複数項目のテストを行い、そのうちの一つもしくは複数のテスト結果を記憶する。さらに、上記記憶したテスト結果に基づいて、ＨＤＤが属する最適な仕様カテゴリを決定する。仕様の一要素である記憶容量はテスト・プロセスの前に決定されている、あるいは、テスト・プロセス内において決定される。

本形態のテスト・プロセスにおける重要な点の一つは、同一の記憶容量のＨＤＤを、さらに、異なる仕様カテゴリに区分けすることである。また、この適切な仕様カテゴリへの区分けを、一つのテスト・プロセス内で行うことである。これにより、多様化したＨＤＤの使用方法に対応した異なる仕様のＨＤＤを、効率的に製造することができる。

また、他の特徴的な点として、本形態のテスト・プロセスは、分類する仕様カテゴリを選択するスイッチ機能を有している。スイッチ機能は、テスト・プロセスを流れるＨＤＤが分類される仕様カテゴリの数を増減させる。これにより、市場の要求に応じて各仕様カテゴリに属するＨＤＤの製造台数を調整することができ、ＨＤＤの製造効率を改善することができる。

本形態のＨＤＤのテスト・プロセスは、ＨＤＤに実装される制御回路が実行する。本形態のテスト・プロセスの説明を行う前に、ＨＤＤの全体構成について、図１のブロック図を参照して説明する。ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を備えている。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリのＲＡＭ２４などの各回路を有している。エンクロージャ１０内において、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は所定の角速度で磁気ディスク１１を回転する。磁気ディスク１１は、データを記憶するディスクである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。

各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を浮上するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。ヘッド・スライダ１２はヘッドの一例である。アーム電子回路（ＡＥ：Arm Electronics）１３は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１にアクセス（リードもしくはライト）するヘッド・スライダ１２を選択し、リード／ライト信号の増幅を行う。各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。アクチュエータ１６とＶＣＭのアセンブリは、ヘッドの移動機構である。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従ってＶＣＭ１５を駆動する。

ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、コード変調されたデータをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＨＤＣはロジック回路であり、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたファームウェアに従って動作する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。ＨＤＤ１の製造において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、テスト・コンピュータ（不図示）からダウンロードしたテスト・プログラムに従って、ＨＤＤ１のテスト・プロセスを実行する。

図２（ａ）は、磁気ディスク１１の記録面全体のデータ構成を模式的に示しており、図２（ｂ）は、記録面上の一部のデータ・フォーマットを模式的に示している。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に離間して形成された複数のサーボ領域１１１と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。各サーボ領域１１１には、ヘッド・スライダ１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ領域１１２には、ユーザ・データが記録される。

磁気ディスク１１の記録面には、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のデータ・トラック（ＤＴｒ）１１４が形成される。ユーザ・データは、データ・トラック１１４に沿って記録される。一つのデータ・トラック１１４は、ユーザ・データの記録単位であるデータ・セクタを有し、典型的には、複数のデータ・セクタから構成されている。典型的には、各複数データ・トラックは、磁気ディスク１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーン１１３ａ〜１１３ｃにグループ化されている。１つのデータ・トラック１１４に含まれるデータ・セクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。

同様に、磁気ディスク１１は、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のサーボ・トラック（ＳＴｒ）１１５を備えている。各サーボ・トラック１１５は、データ領域１１２で分離された複数のサーボ・データから構成されている。サーボ・データは、サーボ・トラック番号と、サーボ・トラック内におけるサーボ・セクタ番号、そして細かい位置制御をするためのバースト・パターンを備えている。バースト・パターンは、例えば、半径位置の異なる４つのバースト・パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなっている。各バースト・パターンの再生信号の振幅によって、サーボ・トラック内の位置を決定することができる。サーボ・トラック内の位置は、ＰＥＳ（Position Error Signal）値とよばれるもので表すことができる。ＰＥＳは、バースト・パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの振幅値から算出され、例えば、１サーボ・トラックが半径方向に２５６ＰＥＳ値に分割される。

図２（ｂ）に示すように、本形態において、一つの記録面上において、サーボ・トラック・ピッチとデータ・トラック・ピッチが一致していない。データ・トラック・ピッチは、各ヘッド・スライダ１２の特性に応じて個別に設定される。ヘッド・スライダ１２毎にデータ・トラック・ピッチを決定することにより、ヘッド・スライダ１２の特性に応じた最適なデータ・トラック・ピッチを決定し、データ・ライトにおける隣接データ・トラックへの影響を小さくすると共に、記憶容量（データ・トラック数）を増加させることができる。

ＨＤＤ１の製造方法は、ヘッド・スライダ１２及びアクチュエータ１６のアセンブリを製造し、それにＡＥ１３を実装する。さらに、エンクロージャ１０内に、このアセンブリ、ＳＰＭ１４、磁気ディスク１１及びＶＣＭ１５を実装し、ヘッド・ディスク・アセンブリ（ＨＤＡ）を製造する。ＨＤＡは、サーボ・ライト工程にまわされ、磁気ディスク１１の各記録面に対応する各ヘッド・スライダ１２によりサーボ・トラックが書き込まれる。このサーボ・ライト工程としては、外部装置としてサーボ・トラック・ライタ（ＳＴＷ）を使用する方法、あるいは、ＨＤＤ１のＶＣＭ１５を制御してサーボ・データを書き込む方法（セルフ・サーボ・ライト）がある。サーボ・ライトは広く知られた技術であり、ここでは詳細な説明を省略する。

サーボ・ライトの後、ＨＤＡに制御回路基板２０が実装され、ＨＤＤ１はテスト・プロセスに入る。図３は、本形態のテスト・プロセスの全体フローを示すフローチャートである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホストであるテスト・コンピュータからダウンロードしたテスト・プログラムに従ったテスト・プロセスを開始する。テスト・プロセスは、多くのテスト項目を有している。

従来のテスト・プロセスは、ＨＤＤ１がいずれかのテスト項目をパスしない場合、そのＨＤＤ１をフェイル品と判定していた。本形態のテスト・プロセスは、予め選択したテスト項目については、ＨＤＤ１がパスしない場合もプロセスを中断することなく、最後までテスト・プロセスを続行する。全てのテスト項目が終了した後、本形態のテスト・プロセスは、上記予め選択したテスト項目のテスト結果を参照して、ＨＤＤ１が属する仕様カテゴリを決定する。なお、ＨＤＤ１が、仕様カテゴリ決定のためのテスト項目以外のテスト項目をパスしなかった場合、テスト・プロセスは、そのＨＤＤ１をフェイル品と判定する。

図３のフローチャートを参照して、本形態のテスト・プロセスについて説明する。最初に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はプリテスト（Ｓ１１）を行う。プリテストは、サーボ制御のために最適なサーボ・パラメータや、ＲＷチャネル１２の最適なチャネル・パラメータを設定するためのテストである。プリテスト（Ｓ１１）の後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、磁気ディスク１１上のデータ・トラック・フォーマットを決定する（Ｓ１３）。図２（ｂ）を参照して説明したように、本形態のＨＤＤ１はアダプティブフォーマットを採用し、各ヘッド・スライダ１２に特性に合わせて、ヘッド・スライダ１２毎にＴＰＩ（Track Per Inch）とＢＰＩ（Bit Per Inch）を決定する。ＴＰＩとＢＰＩとにより、記録密度が規定される。ＢＰＩは、記録周波数により規定される。典型的には、ＴＰＩは半径位置に応じて連続的に変化し、ＢＰＩはゾーン１１３ａ〜１１３ｃ毎に設定される。

図３の例において、ＨＤＤ１の記憶容量は５００ＧＢであると予め規定されている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が決定した各ヘッド・スライダ１２のＴＰＩとＢＰＩとが、上記記憶容量を満足しない場合がある。図３のフローにおいて、ＴＰＩ及びＢＰＩの調整により規定記憶容量を満足することができない場合（Ｓ１３におけるＦＡＩＬ）、そのＨＤＤ１はフェイルと判定されて、リワーク・プロセスあるいは再テスト・プロセスにまわされる（Ｓ１４）。再テスト・プロセスは、フェイル判定したテスト・プロセスと同一、あるいは異なるテスト・プロセスである。

５００ＧＢの記憶容量を満足するデータ・トラック・フォーマットを設定することができた場合（Ｓ１３におけるＰＡＳＳ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ファンクション・テストを行う（Ｓ１５）。ファンクション・テストにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、記録面上で選択したいくつかのデータ・トラックにおいて、多くの項目のテストを行う。これらのテスト項目のうち、本例においては、以下のテスト項目を、仕様カテゴリ決定のためのテスト項目として選択する。

そのテスト項目は、ＡＴＩ（Adjacent Track Interference）テスト、スクイーズ・テスト、データ・トラック幅測定テストである。これらは対象となるデータ・トラックの隣接データ・トラックにデータを書き込むことによる、対象データ・トラックのエラー・レートの変化を測定し、仕様カテゴリ決定のために好適なテスト項目である。ＨＤＣ／ＭＰＵ１２は、これらのテストを各ヘッド・スライダ１２に対して行う。なお、これらの内の特定のテスト項目をファンクション・テストにおいて行わなくてもよい。例えば、ＡＴＩテストとスクイーズ・テストをファンクション・テストにおいて行わなくてもよい。

ＡＴＩテストは、図４（ａ）に示すように、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋにデータを書きこむ。その後、図４（ｂ）に示すように、両側隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1において、データのオーバーライトを繰り返す。両側隣接データ・トラックへのオーバーライト回数は、数千回を越える。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、隣接データ・トラックにおける規定回数のオーバーライトの後、中央データ・トラックを読み出して、エラー・レートを測定する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、エラー訂正機能を有しており、そのエラー訂正機能がエラー・レートの測定を行う。エラー・レート測定における中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋのターゲット位置は、そのデータ・トラック中央である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定結果のエラー・レートをＲＡＭ２４に格納する。あるいは、測定結果のエラー・レートが基準エラー・レート内にあるか否かを示すフラグ（パス／フェイル・フラグ）をＲＡＭ２４に格納する。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、エラー訂正機能が訂正することができる最大のエラー・レートを基準エラー・レートに設定し、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋを読み出すことができない場合、測定結果のエラー・レートが基準エラー・レートを越えている（フェイル）と判定する。

スクイーズ・テストは、中央データ・トラックに対して通常よりも近づけた位置において（スクイーズ）、両側隣接データ・トラックを書き込む。その後、中央データ・トラックを読み出して、エラー・レートを測定する。具体的には、図５（ａ）に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋにデータを書きこむ。その後、図５（ｂ）に示すように、通常データ書き込みにおけるターゲット位置ＴＡＲＧＥＴ＿０よりも中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近いターゲット位置ＴＡＲＧＥＴ＿１において、両側隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1を書き込む。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋを読み出して、エラー・レートを測定する。エラー・レート測定における中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋのターゲット位置は、そのデータ・トラック中央である。

次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1を、さらに中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近づける。具体的には、図５（ｃ）に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット位置ＴＡＲＧＥＴ＿１よりも中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近いターゲット位置ＴＡＲＧＥＴ＿２において、両側隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1を書き込む。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋを読み出して、エラー・レートを測定する。

このように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1のターゲット位置を徐々に中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近づけ、異なるターゲット位置において隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1を書き込むと共に、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋのエラー・レートを測定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各エラー・レート測定における測定値をＲＡＭ２４に格納する。あるいは、測定結果のエラー・レートが基準エラー・レート内にあるか否かを示すフラグをＲＡＭ２４に格納する。この点は、上記ＡＴＩテストと同様である。設計により、基準エラー・レートは隣接データ・トラックのターゲット位置により異なる値に設定される、あるいは、ターゲット位置に係らず同一の値に設定される。

データの書き込みにおいては、ライト・インヒビット値が設定されている。ライト・インヒビット値はＰＥＳで表される。ヘッド・スライダ１２の現在位置とターゲットとの差がライト・インヒビット値を超えると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はデータの書き込みを中断する。スクイーズ・テストにおいては、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1のターゲット位置が中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近づくにつれ、ライト・インヒビット値を小さくする。特に、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1のターゲット位置からライト・インヒビット値だけ中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近づいた位置が一定となるように、ターゲット位置とライト・インヒビット値を決定する。

データ・トラック幅測定テストは、上記スクイーズ・テストと同様に、スクイーズ・マージンを測定するテストである。データ・トラック幅は、データ・トラックにおいてデータ・トラックのエラー・レートが基準内にある幅である。図６は、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋのエラー・レートと半径位置（ＰＥＳ）の関係を例示している。ＯＲＩＧＩＮＡＬ ＷＩＤＴＨは、通常のターゲット位置に隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1を書き込んだ場合のデータ・トラック幅である。ＳＱＵＥＥＺＥＤ ＷＩＤＴＨは、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1のターゲット位置を中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近づけた場合（スクイーズ・ライト）のデータ・トラック幅である。幅はＰＥＳで表すことができる。スクイーズ・ライトにより、データ・トラック幅が狭くなる。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1にデータを書き込んだ後、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋのデータ・トラック幅を測定する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック中心からデータの読み出しを行い、少しずつターゲット位置をずらしながら読み出しを繰り返す。そして、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各位置においてエラー・レートを測定する。エラー・レートが基準内にある幅がデータ・トラック幅である。例えば、エラー・レートが１０^−４以下の幅が、データ・トラック幅である。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1のターゲット位置を徐々に中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋに近づけ、異なるターゲット位置において隣接データ・トラックＤｔｒ＿ｋ＋1、Ｄｔｒ＿ｋ−1を書き込むと共に、中央データ・トラックＤｔｒ＿ｋのエラー・レート及びデータ・トラック幅を測定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック幅測定における測定値をＲＡＭ２４に格納する。あるいは、測定結果のデータ・トラック幅が基準値内にあるか否かを示すフラグ（パス／フェイル・フラグ）をＲＡＭ２４に格納する。設計により、基準値は隣接データ・トラックのターゲット位置により異なる値に設定される、あるいは、ターゲット位置に係らず同一の値に設定される。データ・トラック幅測定テストにおけるライト・インヒビット値の調整は、スクイーズ・テストと同様である。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ファンクション・テスト（Ｓ１５）において、上記テスト項目の他にも多くの項目のテストを行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２毎にファンクション・テストを行う。上述のように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、選択した一部のデータ・トラックにおいて、ファンクション・テストを行う。これに対して、図３のフローチャートに示すセルフ・ラン・セルフ・テスト（ＳＲＳＴ：Ｓ１６）において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、記録面の全面についてテストを行う。

ＳＲＳＴ（Ｓ１６）は、記録面の全面スキャンによる欠陥検出テストを行う。欠陥検出テストは、各データ・トラックの通常ターゲット位置にデータを書き込み、さらに、書き込んだデータを読み出す。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラックの書き込み順序や読み出し順序を変更して、データ書き込み及びデータ読み出しを繰り返し、記録面上の欠陥セクタを検出する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、検出した欠陥セクタを欠陥テーブルに登録し、通常動作においてそれらをスキップする。

ＳＲＳＴ（Ｓ１６）は欠陥検出テストの他にも多くのテスト項目を含み、その中から仕様カテゴリ決定のためのテスト項目を選択する。本例においては、ファンクション・テスト（Ｓ１５）と同様に、ＡＴＩテスト、スクイーズ・テスト及びデータ・トラック幅測定テストを、仕様カテゴリの決定のために使用する。各項目のテスト方法は、ファンクション・テスト（Ｓ１５）におけるそれと同様である。ＳＲＳＴとファンクション・テストとの相違点として、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、欠陥検出テストによりエラー発生の蓋然性が高いデータ・トラックを特定し、その特定したデータ・トラックにおいて上記各テストを実行する。任意選択したデータ・トラックにおけるテストと比較して、より厳しい条件でテストが行われ、ＨＤＤ１の信頼性を向上する。

図３に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＳＲＳＴ（Ｓ１６）の後に、ファイナルテスト（Ｓ１７）を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ファイナルテスト（Ｓ１７）において、通常コマンドのみ使用する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ユーザ使用環境と同様の条件において、記録面の全面においてリード及びライトのテストを行う。具体的には、ファイナルテストは、シーク・スピード測定テスト、スループット測定テスト、エラー・レート測定テストなどの各テスト項目を実行する。

本例のファイナルテスト（Ｓ１７）において、スループット測定テストを仕様カテゴリ決定のテスト項目として選択する。スループット測定テストはＨＤＤ１全体としてのテストである。スループット測定テストは、例えば、所定の内周データ・トラックと所定の外周データ・トラックから所定数のデータ・セクタを読み出し、その処理の応答時間を測定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定した応答時間をＲＡＭ２４に格納する、あるいは、測定応答時間が基準時間内にあるか否かを示すフラグ（パス／フェイル・フラグ）をＲＡＭ２４に格納する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３あるいはテスト・コンピュータは、ファイナルテスト（Ｓ１７）において、ＨＤＤ１が属する仕様カテゴリを決定する。図３の例においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＨＤＤ１に１〜３の三つの仕様カテゴリのいずれかを割り当てる。仕様カテゴリの決定方法は設計に依存するが、例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各テスト項目のパス／フェイルの結果に基づいて仕様カテゴリを決定する。このようなシンプルな判定基準により、仕様カテゴリ決定処理を効率的に行うことができる。

各仕様カテゴリは、仕様カテゴリ決定のためのテスト項目の内、ＨＤＤ１がパスすることを要求するテスト項目を有する。例えば、仕様カテゴリ１は、ＨＤＤ１が全てのテスト項目をパスすることを要求する。仕様カテゴリ２は、ＨＤＤ１が、ファンクション・テスト（Ｓ１５）及びＳＲＳＴ（Ｓ１６）におけるＡＴＩテスト、スクイーズ・テスト及びデータ・トラック幅測定テストをパスすることを要求する。典型的には、ＨＤＤ１の全てのヘッド・スライダ１２が、これらのテストをパスすることが要求される。仕様カテゴリ３は、ＨＤＤ１がスループット測定テストをパスすることを要求する。いずれの仕様カテゴリの要求も満足しないＨＤＤ１は、フェイル品と判定される。

あるいは、仕様カテゴリ決定のための各項目のテスト結果が、エラー・レートやデータ・トラック幅などの数値で表されている場合、その数値を参照して仕様カテゴリを決定することができる。例えば、各テスト結果の数値を、複数のレベルに区分する。仕様カテゴリ１は、全てのテスト結果がレベル１であることを要求する。仕様カテゴリ２は、一部のテスト結果がレベル１であり、他のテスト結果がレベル２もしくはレベル１であることを要求する。仕様カテゴリ３は、一部のテスト結果がレベル１であり、他のテスト結果がレベル３、２もしくは１であることを要求する。なお、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がテスト結果を格納するときに、測定値ではなく、測定値の属するレベルをＲＡＭ２４に格納してもよい。

本例のテスト・プロセスは、ＨＤＤ１を区分する仕様カテゴリを選択するスイッチ機能（図３におけるＳ）を有している。例えば、スイッチ機能は、仕様カテゴリ１及び２を選択する。テスト・プロセスの最後に、ＨＤＤ１は、仕様カテゴリ１、２、あるいはフェイル品に区分され、仕様カテゴリ３にＨＤＤ１が割当てられることはない。スイッチ機能が、仕様カテゴリ２のみを選択する場合、ＨＤＤ１は、仕様カテゴリ２あるいはフェイル品に区分される。スイッチ機能は、テスト・プロセスの最後で仕様カテゴリを決定する装置に実装される。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３のテスト・プログラムあるいはテスト・コンピュータのプログラムに組み込まれる。

スイッチ機能は、各仕様カテゴリに属するＨＤＤ１の製造数を調整する。特定の仕様カテゴリに対して市場の要求が存在しないタイミングにおいて、その仕様カテゴリのＨＤＤ１を製造することは、不要な在庫を保有することになる。従って、スイッチ機能は、製造することが必要ではない仕様カテゴリを選択せず（その仕様カテゴリのスイッチをＯＦＦする）、それ以外の仕様カテゴリのみを選択する（その仕様カテゴリのスイッチをＯＮする）。このように、スイッチ機能によって、需要に合わせて製造数の調整を行うことができる。

あるいは、上記説明から理解されるように、一つの仕様カテゴリが他の全仕様カテゴリの上位である場合（上記例における仕様カテゴリ１）、あるいは、各仕様カテゴリに含まれるＨＤＤ１が一致しない場合（上記例における仕様カテゴリ２及び３）がある。上位の仕様カテゴリのＨＤＤ１は他の仕様カテゴリも満足するため、その製造数が多くてもよい。しかし、包含関係が成立しない二つの仕様カテゴリの間においては、ＨＤＤ１の製造において、ＨＤＤ１にいずれの仕様カテゴリを割り当てるかを決定することが必要となる。例えば、ＨＤＤ１が二つの仕様カテゴリの要求を満足する場合、テスト・プロセスは、そのＨＤＤ１が属する仕様カテゴリを決定することが必要になる。

本例のテスト・プロセスは、上記スイッチ機能を使用して各仕様カテゴリの製造数を調整することができる。例えば、テスト・プロセスは、各仕様カテゴリの優先度を決定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３あるいはテスト・コンピュータは、一つのＨＤＤ１が複数の仕様カテゴリに属する場合、優先度のより高い仕様カテゴリにそのＨＤＤ１を振り分ける。テスト・コンピュータは、各仕様カテゴリの製造数をカウントする。いずれかの仕様カテゴリの在庫数が基準数に達すると、テスト・コンピュータあるいはＨＤＣ／ＭＰＵ２３のスイッチ機能が、不要となった仕様カテゴリを選択先から削除する（その仕様カテゴリのスイッチをＯＦＦする）。これにより、各仕様カテゴリの製造数を所望の台数とすることができる。

図３を参照して説明したテスト・プロセスにおいて、ＨＤＤ１が区分けされる仕様カテゴリ１〜３の記憶容量は同一である。好ましい他のテスト・プロセスは、記憶容量が異なる仕様カテゴリを有している。図７のフローチャートを参照して、記憶容量の決定ステップを有するテスト・プロセスを説明する。図７において、プリテスト（Ｓ２１）、ファンクション・テスト（Ｓ２４、Ｓ２８）、ＳＲＳＴ（Ｓ２５、Ｓ２９）、ファイナルテスト（Ｓ２６、Ｓ３０）の各ステップは、図３のテスト・プロセスと同様であり、説明を省略する。

このテスト・プロセスの特徴的な点は、アダプティブフォーマットの決定（Ｓ２２）において、テスト対象のＨＤＤ１が５００ＧＢの記憶容量を達成することができない場合、それよりも記憶容量の小さい仕様カテゴリ（本例において４００ＧＢ）を選択することである。このように、テスト・プロセスが複数の記憶容量から一つの記憶容量を選択することで、ヘッド特性のばらつきがあっても、製造のスループットの低下を防ぎ、また、廃棄する部材数を低減することができる。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各ヘッド・スライダ１２のヘッド特性に応じてＴＰＩ及びＢＰＩを決定する。例えば、５００ＧＢを達成するために必要な最低のＴＰＩ及びＢＰＩに設定した場合においても、エラー・レートが基準内に収まらない場合（Ｓ２３におけるＦＡＩＬ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＨＤＤ１の仕様カテゴリを、記憶容量５００ＧＢから記憶容量４００Ｇに変更する。ＨＤＤ１が５００ＧＢを達成することできる場合（Ｓ２３におけるＰＡＳＳ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、５００ＧＢの仕様カテゴリＡ１〜Ａ３から、そのＨＤＤ１が属する仕様カテゴリを選択する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４００ＧＢの仕様カテゴリにおいても、同様の処理を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４００ＧＢ記憶容量及び各ヘッド・スライダ１２の特性に応じて、各ヘッド・スライダ１２のＴＰＩ及びＢＰＩを決定する。その設定がエラー・レートの基準を満足しない場合（Ｓ２７におけるＦＡＩＬ）、ＨＤＤ１は、リワーク・プロセスあるいは再テスト・プロセスにまわされる（Ｓ３１）。

その設定がエラー・レートの基準を満足する場合（Ｓ２７におけるＰＡＳＳ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４００ＧＢの仕様カテゴリＢ１〜Ｂ３からＨＤＤ１が属する仕様カテゴリを選択する。一般に、記憶容量を小さくすると、エラー・レートが大きく改善される。そのため、フェイル品と判定されるＨＤＤ１の数を大きく低減することができる。なお、容量決定後に、ＨＤＤ１がフェイル品と判定される場合もあることは、図３のテスト・プロセスと同様である。

図７のテスト・プロセスは、ファイナルテストにおける仕様カテゴリの決定で使用するスイッチ機能Ｓ２、Ｓ３に加えて、容量決定において使用するスイッチ機能Ｓ１を有している。スイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がテスト・コンピュータからダウンロードするプログラム内に設定されている。スイッチ機能Ｓ１は、スイッチ機能Ｓ２、Ｓ３と同様に、ＨＤＤ１の製造数の調整に利用される。スイッチＳ１がＯＦＦのときは、図３のテスト・プロセスと同様に、５００ＧＢの容量を満足しないＨＤＤ１が、リワーク・プロセスあるいは再テスト・プロセスにまわされる。

以上、本発明の好ましい態様を使用して説明したが、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態においては、ＨＤＤを例にとって説明したが、他のディスクを使用するディスク・ドライブ装置に本発明を適用することができる。スイッチ機能は、ＨＤＤの記憶容量のみを決定するテスト・プロセスに適用することができる。この場合、仕様カテゴリは５００ＧＢと４００ＧＢの二つとなる。また、上述のように、テスト・プロセスはスイッチ機能を有していることが好ましいが、スイッチ機能を有していないテスト・プロセスにより、記憶容量以外のプロパティに基づいて複数の仕様カテゴリに区分けすることによっても、ＨＤＤの製造効率を改善することができる。

本実施形態において、ハードディスク・ドライブの全体構成を模式的に示すブロック図である。 本実施形態において、磁気ディスク上における記録データ・フォーマットを模式的に示す図である。 本実施形態に係るテスト・プロセスのフローチャートである。 本実施形態において、ＨＤＤの仕様カテゴリを決定するためのテスト項目の一つであるＡＴＩテストを模式的に示す図である。 本実施形態において、ＨＤＤの仕様カテゴリを決定するためのテスト項目の一つであるスクイーズ・テストを模式的に示す図である。 本実施形態においてＨＤＤの仕様カテゴリを決定するためのテスト項目の一つであるデータ・トラック幅測定テストを模式的に示す図である。 本実施形態において、他の好ましい態様に係るテスト・プロセスのフローチャートである。

符号の説明

１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１３ アーム・エレクトロニクス、１４ スピンドル・モータ
１５ ボイス・コイル・モータ、１６ アクチュエータ、２０ 回路基板
２１ ＲＷチャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ
１１１ データ領域、１１２ サーボ領域、１１３ａ〜１１３ｃ ゾーン

Claims (11)

1. ディスク・ドライブ装置のテスト方法であって、
   ディスク上のサーボ・データを使用してヘッドのポジショニングを行い、
   前記ポジショニングされたヘッドによって前記ディスクにデータの書き込み及び／もしくは読み出しを行うことで、複数項目のテストを行い、
   前記複数項目から選択した一もしくは複数項目のテスト結果に基づいて、記憶容量の決まっている前記ディスク・ドライブ装置が属する仕様カテゴリを決定する、
   方法。
2. 前記仕様カテゴリの決定に使用するテスト項目の少なくとも一部のテストの結果はパスあるいはフェイルである、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記ディスクに前記サーボ・データを前記ヘッドにより書き込み、
   前記サーボ・データの書き込みの後に、ヘッド特性に応じて前記記憶容量を予め設定されている値から選択する、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記仕様カテゴリの決定に使用する一つのテスト項目は、両側隣接データ・トラックの書き込みによる中央データ・トラックのエラー・レートの変化を測定する、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記仕様カテゴリの決定に使用する一つのテスト項目は、両側隣接データ・トラックのターゲット位置を、通常処理よりも中央データ・トラックに近づけた場合のエラー・レートの変化を測定する、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記仕様カテゴリの決定に使用する一つのテスト項目は、外部からのコマンドに対する応答時間を測定する、
   請求項１に記載の方法。
7. 前記決定の対象となる仕様カテゴリを、設定に従い複数の仕様カテゴリの中から選択する、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記選択の対象となる記憶容量を、設定に従い複数の仕様カテゴリの中から選択する、
   請求項２に記載の方法。
9. ディスク・ドライブ装置の製造方法であって、
   ディスク上のサーボ・データを使用してヘッドのポジショニングを行い、
   前記ポジショニングされたヘッドによって前記ディスクにデータの書き込み及び／もしくは読み出しを行うことで、前記ディスク・ドライブ装置のテストを行い、
   決定の対象となる１もしくは複数の仕様カテゴリを、複数の仕様カテゴリの中から設定に従い選択し、
   前記テストの結果に基づいて、前記ディスク・ドライブ装置が属する仕様カテゴリを決定する、
   方法。
10. 前記決定の対象となる１もしくは複数の仕様カテゴリの選択は、前記ディスク・ドライブ装置の記憶容量の選択を含む、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記ディスク・ドライブ装置のテストは、前記記憶容量が決まっている前記ディスク・ドライブ装置に対する複数のテスト項目を含み、
    前記複数のテスト項目から選択した一もしくは複数項目のテスト結果に基づいて、前記記憶容量の決まっている前記ディスク・ドライブ装置が属する最終の仕様カテゴリを決定し、
    前記最終の仕様カテゴリの決定の対象となる仕様カテゴリを、設定に従い複数の仕様カテゴリの中から選択する、
    請求項１０に記載の方法。

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