JP2009134835A - Disk drive device and its clearance adjusting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はディスク・ドライブ装置及びそのクリアランス調整方法に関し、特に、気圧センサを有していないディスク・ドライブ装置に好適なクリアランス調整手法に関する。 The present invention relates to a disk drive device and a clearance adjustment method thereof, and more particularly to a clearance adjustment technique suitable for a disk drive device that does not have a barometric pressure sensor.
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。さらに、コンピュータにとどまらず、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。 As a disk drive device, a device using a disk of various modes such as an optical disk, a magneto-optical disk, or a flexible magnetic disk is known. Among them, a hard disk drive (HDD) is a computer storage device. As one of the storage devices indispensable in the present computer system, it is widely used. In addition to the computer, the use of the HDD such as a moving image recording / reproducing apparatus, a car navigation system, or a mobile phone is increasing more and more due to its excellent characteristics.
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・トラックとサーボ・トラックとを有している。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・データから構成される。また、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。円周方向に離間するサーボ・データの間に、データ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータに支持されたヘッド・スライダのヘッド素子部が、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とによって、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ことができる。 A magnetic disk used in an HDD has a plurality of data tracks and servo tracks formed concentrically. Each servo track is composed of a plurality of servo data having address information. Each data track is recorded with a plurality of data sectors including user data. Data sectors are recorded between servo data spaced apart in the circumferential direction. The head element part of the head slider supported by the oscillating actuator accesses the desired data sector according to the servo data address information, thereby writing data to the data sector and reading data from the data sector. It can be performed.
磁気ディスクの記録密度を向上には、磁気ディスク上を浮上するヘッド素子部と磁気ディスクとの間のクリアランス(浮上高)及びその変化を小さくすることが重要である。このため、クリアランスを調整するいくつかの機構が提案されている。そのうちの一つは、ヘッド・スライダにヒータを備え、そのヒータでヘッド素子部を加熱することよってクリアランスを調整する(例えば、特許文献1を参照)。本明細書において、これをTFC(Thermal Flyheight Control)と呼ぶ。TFCは、ヒータに電流を供給して発熱させ、熱膨張によってヘッド素子部を突出させる。これによって、磁気ディスクとヘッド素子部との間のクリアランスを小さくする。この他、ピエゾ素子を使用してヘッド素子部と磁気ディスクとの間のクリアランスを調整する機構などが知られている。 In order to improve the recording density of the magnetic disk, it is important to reduce the clearance (flying height) between the head element portion that floats on the magnetic disk and the magnetic disk and changes thereof. For this reason, several mechanisms for adjusting the clearance have been proposed. One of them includes a heater in the head slider, and the clearance is adjusted by heating the head element portion with the heater (see, for example, Patent Document 1). In this specification, this is called TFC (Thermal Flyheight Control). The TFC supplies a current to the heater to generate heat, and causes the head element portion to protrude by thermal expansion. As a result, the clearance between the magnetic disk and the head element portion is reduced. In addition, a mechanism for adjusting the clearance between the head element portion and the magnetic disk using a piezo element is known.
クリアランスは、温度変化に応じて変化するほか、気圧(高度)の変化に応じて変化する(例えば、特許文献2を参照)。リード/ライトにおけるクリアランス設定値が5nm以上である場合には、高度変化によるクリアランス変化は、クリアランス・マージンにより対応することができる。しかし、リード/ライトにおいて2あるいは3nm以下のクリアランスしか存在しない場合、温度変化に加えて、気圧変化に応じてクリアランスを調整することが要求される。
典型的なTFCは、温度の低下に応じてヒータ・パワーを増加して熱膨張によってヘッド素子部を突出させ、温度低下によるクリアランスの増加を補償する。これに対して、高度が上昇して気圧が低下すると、スライダの浮上高が低下する。このため、気圧の低下によりヘッド素子部と磁気ディスクとの間のクリアランスも減少する。従って、温度が一定であれば、TFCは気圧の低下に従って突出量を小さくする。 In a typical TFC, the heater power is increased in response to a decrease in temperature to cause the head element portion to protrude by thermal expansion, and compensates for an increase in clearance due to a decrease in temperature. On the other hand, when the altitude increases and the atmospheric pressure decreases, the flying height of the slider decreases. For this reason, the clearance between the head element portion and the magnetic disk also decreases due to the decrease in the atmospheric pressure. Therefore, if the temperature is constant, the TFC reduces the protrusion amount as the atmospheric pressure decreases.
HDDは、温度に応じて多くのパラメータを設定しており、正確な温度検出はHDDの正常な動作に不可欠なものとなっている。そのため、一般的なHDDは、温度を検出する手段として温度センサを有している。同様に、気圧を検出する手段の一つとして、気圧センサ(高度センサ)が知られている。しかし、気圧センサを使用することはHDDの部材点数の増加となり、また、HDDのコストも大きく増加する。また、気圧の変化に応じて設定すべきパラメータは、クリアランス調整のためのパラメータ以外にほとんど存在しないため、気圧センサを使用することなく気圧を特定することが好ましい。 The HDD sets many parameters according to the temperature, and accurate temperature detection is indispensable for the normal operation of the HDD. Therefore, a general HDD has a temperature sensor as means for detecting temperature. Similarly, an atmospheric pressure sensor (altitude sensor) is known as one of means for detecting atmospheric pressure. However, the use of the pressure sensor increases the number of HDD members, and the cost of the HDD greatly increases. In addition, since there are almost no parameters to be set according to changes in atmospheric pressure other than parameters for adjusting the clearance, it is preferable to specify the atmospheric pressure without using an atmospheric pressure sensor.
上述のように、気圧の変化に応じてクリアランスは変化する。このため、クリアランスを参照することによって、気圧変化を測定することができる。クリアランスを特定するためのいくつかの手法が知られている。典型的手法は、ヘッド素子部のリード信号の振幅から、クリアランス(クリアランス変化)を特定する。クリアランスが小さくなると信号強度が大きくなり、可変ゲイン・アンプのゲインが小さくなる。 As described above, the clearance changes according to the change in atmospheric pressure. For this reason, a change in atmospheric pressure can be measured by referring to the clearance. Several techniques for identifying clearance are known. A typical method specifies a clearance (clearance change) from the amplitude of the read signal of the head element portion. As the clearance decreases, the signal strength increases and the gain of the variable gain amplifier decreases.
このため、可変ゲイン・アンプのゲインを参照することで、信号強度及びクリアランスを特定することができる。より正確なクリアランス特定手法は、信号強度における分解能(レゾリューション)からクリアランスを特定する。あるいは、正確性においては劣るが、スピンドル・モータ(SPM)の電流値から気圧を推定することもできる。 Therefore, the signal strength and clearance can be specified by referring to the gain of the variable gain amplifier. A more accurate clearance specifying method specifies the clearance from the resolution in signal strength. Alternatively, although the accuracy is inferior, the atmospheric pressure can be estimated from the current value of the spindle motor (SPM).
気圧センサを使用することなく気圧に応じてクリアランスを調整するためには、上記手法のように、HDDの動作パラメータ(可変ゲイン・アンプのゲイン、SPM電流値など)を参照して、クリアランス変化を特定することが必要となる。しかし、気圧センサと異なり、HDDの動作パラメータを使用した気圧測定の精度及び信頼性は、高いものではない。不確かな気圧測定は、誤ったクリアランス調整の原因となる。 In order to adjust the clearance according to the atmospheric pressure without using the atmospheric pressure sensor, refer to the HDD operating parameters (variable gain / amplifier gain, SPM current value, etc.) as in the above method, and change the clearance. It is necessary to specify. However, unlike a barometric sensor, the accuracy and reliability of barometric pressure measurement using HDD operating parameters is not high. Uncertain barometric measurements can cause incorrect clearance adjustments.
特に、ライト処理においてクリアランスが高い場合、プアライト(書き込み強度不足)の問題が起こりうる。HDDは、通常動作においてはライト・ベリファイ処理を行わないため、プアライトを確認することはない。また、プアライトによるリード・エラーは、エラー回復処理で回復できないことが多い。従って、気圧センサを使用せずに気圧に応じたクリアランス調整を行うHDDにおいて、ユーザ・データのライト処理におけるプアライトを確実に防ぎ、信頼性を高めることが重要である。 In particular, when the clearance is high in the write process, a problem of poor write (insufficient writing intensity) may occur. Since the HDD does not perform the write / verify processing in the normal operation, it does not confirm the pre-write. Also, read errors due to poor write often cannot be recovered by error recovery processing. Therefore, in an HDD that adjusts the clearance according to the atmospheric pressure without using the atmospheric pressure sensor, it is important to reliably prevent the poor write in the user data write process and improve the reliability.
本発明の一態様に係るディスク・ドライブ装置は、ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを保持し前記ディスク上で前記ヘッドを移動する移動機構と、前記ヘッドと前記ディスクとの間のクリアランスを調整する調整機構と、温度センサと、前記ヘッド、前記移動機構及び前記調整機構を制御するコントローラとを有する。前記コントローラは、前記温度センサの検出温度を使用して前記ディスク・ドライブ装置の動作パラメータの変化における温度変化分を補正した後、前記動作パラメータからクリアランス変化量を決定する。さらに、前記検出温度及びクリアランス変化量に対応したデフォルト設定よりも前記クリアランスを高くしてライト・テストを行う。これにより、気圧センサを使用することなく、気圧に応じたヘッドとディスクとの間のクリアランス調整をより的確に行うことができる。 A disk drive device according to an aspect of the present invention includes a head that accesses a disk, a moving mechanism that holds the head and moves the head on the disk, and adjusts a clearance between the head and the disk. And an adjustment mechanism, a temperature sensor, and a controller that controls the head, the moving mechanism, and the adjustment mechanism. The controller corrects the temperature change in the change in the operation parameter of the disk drive device using the temperature detected by the temperature sensor, and then determines the clearance change amount from the operation parameter. Further, a write test is performed with the clearance higher than the default setting corresponding to the detected temperature and the amount of change in clearance. Thereby, the clearance adjustment between the head and the disk according to the atmospheric pressure can be performed more accurately without using the atmospheric pressure sensor.
前記コントローラは、前記クリアランス変化量が基準範囲を越える場合に、前記ライト・テストを行うことが好ましい。これにより、テストの実効性を確保しつつ、ライト・テストの回数を低減することができる。さらに、前記コントローラは、前記決定したクリアランス変更量に対応したクリアランス調整を行う場合に前記ライト・テストを行うことが好ましい。これにより、より適切にテストの実効性を確保しつつ、ライト・テストの回数を低減することができる。 The controller preferably performs the write test when the clearance change amount exceeds a reference range. As a result, the number of write tests can be reduced while ensuring the effectiveness of the test. Furthermore, it is preferable that the controller performs the write test when performing a clearance adjustment corresponding to the determined clearance change amount. As a result, the number of write tests can be reduced while ensuring the effectiveness of the test more appropriately.
好ましくは、前記ライト・テストは、ライト・ベリファイ・テストである。これにより、効率的かつ効果的なテストを行うことができる。前記コントローラは、前記ライト・テストをフェイルした場合に、前記クリアランスを徐々に低くして前記ライト・テストを繰り返すことが好ましい。これにより、適切なクリアランス調整量を特定することができる。さらに、前記コントローラは、前記ライト・テストをパスしたクリアランスに基づいて、デフォルト設定を変更することが好ましい。また、前記コントローラは、前記ライト・テストをパスしたクリアランスと前記ライト・テストを開始したときのクリアランスとの差分で前記デフォルト設定を補正することが好ましい。これにより、通常処理において適切なクリアランアスを実現することができる。 Preferably, the write test is a write verify test. Thereby, an efficient and effective test can be performed. When the controller fails the write test, the controller preferably repeats the write test while gradually reducing the clearance. Thereby, an appropriate clearance adjustment amount can be specified. Furthermore, it is preferable that the controller changes a default setting based on a clearance that passes the light test. The controller preferably corrects the default setting based on a difference between a clearance that passes the write test and a clearance when the write test is started. Thereby, an appropriate clear run can be realized in normal processing.
前記ヘッド・スライダの退避位置は、前記ディスクの外側にあり、前記ライト・テストを行うデータ・トラックは、ユーザ・データを記録するエリアよりも内周側にあることが好ましい。これにより、誤ったテスト結果が生ずる可能性を小さくすることができる。 The retreat position of the head slider is preferably outside the disk, and the data track for performing the write test is preferably located on the inner periphery side of the area for recording user data. This can reduce the possibility of erroneous test results.
本発明の他の態様は、クリアランス調整機能を有するディスク・ドライブ装置におけるクリアランス調整方法である。この方法は、温度センサにより温度を検出する。前記ディスク・ドライブ装置の動作パラメータを取得する。前記検出温度を使用して前記動作パラメータの変化における温度変化分を補正する。前記補正の後、前記動作パラメータからクリアランス変化量を決定する。前記検出温度及びクリアランス変化量に対応したデフォルト設定よりも前記クリアランスを高くしてライト・テストを行う。前記ライト・テストの結果に基づいて、前記クリアランスを調整する。これにより、気圧センサを使用することなく、気圧に応じたヘッドとディスクとの間のクリアランス調整をより的確に行うことができる。 Another aspect of the present invention is a clearance adjustment method in a disk drive device having a clearance adjustment function. In this method, the temperature is detected by a temperature sensor. Obtain operational parameters of the disk drive device. The detected temperature is used to correct the temperature change due to the change in the operating parameter. After the correction, a clearance change amount is determined from the operation parameter. A write test is performed with the clearance higher than the default setting corresponding to the detected temperature and the amount of change in clearance. The clearance is adjusted based on the result of the light test. Thereby, the clearance adjustment between the head and the disk according to the atmospheric pressure can be performed more accurately without using the atmospheric pressure sensor.
本発明によれば、気圧センサを使用することなく、気圧に応じたヘッドとディスクとの間のクリアランス調整をより的確に行うことができる。 According to the present invention, the clearance adjustment between the head and the disk according to the atmospheric pressure can be more accurately performed without using the atmospheric pressure sensor.
以下に、本発明を適用可能な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。以下においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ(HDD)を例として、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the duplication description is abbreviate | omitted as needed for clarification of description. In the following, embodiments of the present invention will be described by taking a hard disk drive (HDD) as an example of a disk drive device as an example.
本形態のHDDは、クリアランス調整機構の一例であるTFC(Thermal Fly height Control)により、ヘッドの一例であるヘッド素子部とディスクの一例である磁気ディスクとの間のクリアランスを調整する。TFCは、スライダ上のヒータからの熱によるヘッド素子部の熱膨張によってクリアランスを調整する。本形態のTFCは、気圧変化に応じてクリアランスを調整する。HDDは温度センサを有しているが、気圧センサを有していない。 The HDD of this embodiment adjusts the clearance between a head element unit, which is an example of a head, and a magnetic disk, which is an example of a disk, by TFC (Thermal Fly height Control), which is an example of a clearance adjustment mechanism. The TFC adjusts the clearance by the thermal expansion of the head element portion due to the heat from the heater on the slider. The TFC of this embodiment adjusts the clearance according to changes in atmospheric pressure. The HDD has a temperature sensor but does not have an atmospheric pressure sensor.
そのため、HDDはその動作パラメータの変化からクリアランス変化を決定し、さらに、温度センサの検出温度によって上記動作パラメータの補正を行う。HDDは、これによりクリアランス変化(動作パラメータ変化)における温度変化分を除き、気圧変化に対応するクリアランス変化を決定する。クリアランスを変化させる環境条件は温度及び気圧の他に湿度を含むが、実質的な変化は温度と気圧によるものであり、以下において、温度補正を行ったクリアランス変化は、気圧変化によるものであるとして説明する。 For this reason, the HDD determines a clearance change from the change in the operation parameter, and further corrects the operation parameter based on the temperature detected by the temperature sensor. Thus, the HDD determines the clearance change corresponding to the change in atmospheric pressure, excluding the temperature change in the clearance change (operation parameter change). Environmental conditions that change the clearance include humidity in addition to temperature and atmospheric pressure, but substantial changes are due to temperature and atmospheric pressure. In the following, it is assumed that the clearance change with temperature correction is due to atmospheric pressure changes. explain.
本形態のHDDは、気圧変化に応じてTFCによりヒータ・パワーを変化させる場合、ユーザ・データのライト処理を行う前に、ハイクリアランスにおけるライト・テストを行う。特に、好ましいライト・テストとして、ライト・ベリファイ処理を行う。以下に説明する例において、起動時の初期設定処理(パワーオン・リセット処理(POR処理))においてハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う。ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理は、同一条件におけるTFCのデフォルト設定よりも高いクリアランスにおいて、ライト・ベリファイ処理を行う。 When the heater power is changed by TFC in accordance with the change in atmospheric pressure, the HDD of this embodiment performs a high clearance write test before performing user data write processing. In particular, a write verify process is performed as a preferred write test. In the example described below, a high-clear write-verify process is performed in the initial setting process at startup (power-on reset process (POR process)). In the high-clearance write-verify process, the write-verify process is performed with a clearance higher than the default setting of TFC under the same conditions.
気圧センサと異なり、動作パラメータによる気圧測定(クリアランス測定)の精度及び信頼性は高いものではない。このため、ユーザ・データのリード/ライト処理におけるデフォルト設定よりも高いクリアランスにおいて正常に書き込みできることを確認することで、気圧変化に応じたTFCにおけるプアライトをより確実に防止し、また、気圧測定後における気圧変化のためのマージンを保障することができる。このように、本形態により気圧センサを使用しないHDDの信頼性を高めることができる。 Unlike a barometric sensor, the accuracy and reliability of barometric pressure measurement (clearance measurement) using operating parameters is not high. For this reason, by confirming that data can be normally written at a clearance higher than the default setting in the user data read / write processing, it is possible to more reliably prevent the TFC from being overwritten in response to a change in atmospheric pressure. A margin for atmospheric pressure change can be guaranteed. As described above, according to this embodiment, the reliability of the HDD that does not use the atmospheric pressure sensor can be improved.
本形態のTFC及びハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理の詳細を説明する前に、HDDの全体構成を説明する。図1は、HDD1の全体構成を模式的に示すブロック図である。HDD1は、エンクロージャ10内に、データを記憶するディスクである磁気ディスク11を有している。スピンドル・モータ(SPM)は、磁気ディスク11を所定の角速度で回転する。磁気ディスク11の各記録面に対応して、磁気ディスク11にアクセス(リードあるいはライト)するヘッド・スライダ12が設けられている。アクセスは、リード及びライトの上位概念である。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。
Before describing the details of the write verify processing in the TFC and high clearance of this embodiment, the overall configuration of the HDD will be described. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the
本形態のヘッド・スライダ12は、熱によってヘッド素子部を膨張・突出させ、磁気ディスク11との間のクリアランス(浮上高)を調整するTFCのためのヒータを備えている。ヘッド・スライダ12の構造については、後に図2を参照して詳述する。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VCM15とは、ヘッド・スライダ12の移動機構である。
The
エンクロージャ10の外側に固定された回路基板20上には、回路素子が実装されている。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、SPM14及びVCM15を駆動する。RAM24は、リード・データ及びライト・データを一時的に格納するバッファとして機能する。エンクロージャ10内のアーム電子回路(AE:Arm Electronics)13は、複数のヘッド・スライダ12の中から磁気ディスク11へのアクセスを行うヘッド・スライダ12を選択し、その再生信号を増幅してリード・ライト・チャネル(RWチャネル)21に送る。また、RWチャネル21からの記録信号を選択したヘッド・スライダ12に送る。AE13は、さらに、選択したヘッド・スライダ12のヒータへ電力を供給し、その電力量を調節する調節回路として機能する。
Circuit elements are mounted on the
RWチャネル21は、リード処理において、可変ゲイン・アンプ(VGA)を使用してAE13から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データとを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データ及びサーボ・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、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してAE13に供給する。
In the read process, the
コントローラの一例であるHDC/MPU23は、リード/ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド・スライダ12のポジショニング制御(サーボ制御)、ホスト51との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びHDD1の全体制御を実行する。特に、本形態のHDC/MPU23は、温度センサ17の検出温度に応じたTFCを行い、さらに、気圧に応じたTFCを行う。また、HDC/MPU23は、動作パラメータにより特定された気圧変化によりヒータ・パワーを変化させる場合、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う。これらの点については後に説明する。
The HDC /
図2は、ヘッド・スライダ12の空気流出端面(トレーリング側端面)121近傍の構成を示す断面図である。スライダ123はヘッド素子部122を支持する。ヘッド素子部122は、リード素子32とライト素子31とを有している。ライト素子31は、ライト・コイル311を流れる電流で磁極312間に磁界を生成し、磁気データを磁気ディスク11に書き込む。リード素子32は磁気異方性を有する磁気抵抗素子32aを備え、磁気ディスク11からの磁界によって変化する抵抗値によって磁気データを読み出す。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the air outflow end surface (trailing side end surface) 121 of the
ヘッド素子部122は、スライダ123を構成するアルチック(AlTiC)基板に薄膜形成プロセスにより形成される。磁気抵抗素子32aは磁気シールド33a、33bによって挟まれており、ライト・コイル311は絶縁膜313で囲まれている。ライト素子31とリード素子32の周囲にアルミナなどの保護膜34が形成されている。ライト素子31及びリード素子32の近傍にはヒータ124が存在する。パーマロイなどを使用した薄膜抵抗体を蛇行させ、間隙をアルミナで埋めてヒータ124を形成することができる。
The
AE13がヒータ124に電流を流すと、スライダ123とヘッド素子部122の熱膨張率の違いにより、ヒータ124の熱によってヘッド素子部122が突出する。例えば、非加熱時において、ヘッド・スライダ12のABS面35はS1で示される形状であり、ヘッド素子部122と磁気ディスクとの間の距離であるクリアランスはC1で示されている。ヒータ124加熱時における突出形状S2を、破線で示す。ヘッド素子部122が磁気ディスク11に近づき、このときのクリアランスC2はクリアランスC1よりも小さい。なお、図2は概念図であり、寸法関係は正確ではない。ヘッド素子部122の突出量やクリアランスは、ヒータ124に供給するヒータ・パワー値に従って変化する。
When the
以下において、本形態のTFC及びハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理についてより詳細に説明する。上述のように、本形態のHDC/MPU23は、温度及び気圧に応じたTFCを行う。ヒータ124に加えられるヒータ・パワーPは、温度に依存するヒータ・パワーP(t)と、気圧に依存するヒータ・パワーP(p)の和(P(t)+P(p))で表される。なお、定数項はいずれかの数式内に組み込まれ、また、各数式の係数は、温度や気圧などの環境条件、ヘッド・スライダ12あるいはその半径位置に応じて変化しうる。具体的には、ヒータ・パワーPは、以下の数式で表される。
P=(TDP×eff[DEFAULT]−Target
−dt×t_comp−dp×p_comp)/eff
Hereinafter, the write verify processing in the TFC and high clearance of the present embodiment will be described in more detail. As described above, the HDC /
P = (TDP × eff [DEFAULT] −Target
−dt × t_comp−dp × p_comp) / eff
effはヒータ・パワー効率であり、気圧及び半径位置に応じて変化する。eff[DEFAULT]はデフォルト状態におけるヒータ・パワー効率である。TDPはデフォルト状態においてヘッド・スライダ12と磁気ディスク11とが接触するヒータ・パワー、Targetはターゲット・クリアランス、dtはデフォルト条件からの温度変化量、t_compは温度に対するクリアランス変化率、dpはデフォルト条件からの気圧変化、p_compは気圧に対するクリアランス変化率である。t_compとp_compの符号は逆である。TDP、t_compと及びp_compは、典型的には、半径位置により変化する。デフォルト条件は、典型的には、30℃(室温)、1気圧(高度0m)の環境条件である。
eff is the heater power efficiency, and changes according to the atmospheric pressure and the radial position. eff [DEFAULT] is the heater power efficiency in the default state. TDP is the heater power at which the
HDC/MPU23は、温度センサ17の検出温度に応じてヒータ・パワーPを制御する。具体的には、HDD1には検出温度とヒータ・パワーとの間の関係を示すデータが設定されており、HDC/MPU23は、そのデータと検出温度に従って温度に依存するヒータ・パワーを決定する。温度とヒータ・パワーとの関係は、ヘッド・スライダ12、磁気ディスク11の半径位置(あるいはゾーン)、気圧に依存する。
The HDC /
本形態のHDD1は気圧センサを有していないため、気圧を直接に測定することはできない。そのため、HDC/MPU23は、クリアランスを測定することによって、気圧に応じたTFCを行う。クリアランスは、気圧に応じて変化する。そのため、HDC/MPU23はクリアランスを測定し、そのクリアランス変化から気圧変化を特定する。クリアランスは温度によっても変化するため、HDC/MPU23は、測定したクリアランスから温度変化によるクリアランス変化を補正することで、気圧変化によるクリアランス変化を特定することができる。なお、規定のデフォルト温度及び気圧を有するデフォルト条件と、そのデフォルト条件におけるデフォルト・クリアランスを規定することで、各値の変化と現在値とが対応付けられる。デフォルト条件は、例えば、30℃、1気圧の環境条件であり、デフォルト・クリアランスはその条件におけるクリアランスである。
Since the
温度補正したクリアランス変化は、気圧変化を表している。HDC/MPU23は、クリアランス変化による特定されている気圧(気圧変化)に応じて、ヒータ・パワーPを制御する。具体的には、HDD1にはクリアランス変化で表される気圧変化とヒータ・パワーとの間の関係を表すデータが設定されており、HDC/MPU23は、そのデータと測定した気圧とに従ってヒータ・パワーP(p)を決定する。
The temperature-corrected clearance change represents a change in atmospheric pressure. The HDC /
本形態のHDD1は、クリアランス、あるいはデフォルト・クリアランスからのクリアランス変化を、ヘッド・スライダ12のリード信号から特定する。より具体的には、リード信号のレゾリューション(周波数成分の分解能)から、クリアランスを特定する。例えば、レゾリューションは、リード信号における特定の低周波信号と高周波信号の比で表すことができる。気圧変化あるいは気圧変化によるクリアランス変化を特定するためのいくつかの動作パラメータがあるが、その中において、レゾリューションを使用したクリアランス変化の特定が、最も正確な方法の一つであるからである。クリアランスが小さくなると、リード信号の高周波成分の振幅が大きくなり、信号解像度、つまりレゾリューションが高くなる。
The
レゾリューションとクリアランスとは線形関係にあり、レゾリューションに適当な線形変換を施すことにより、クリアランスをレゾリューションの一次関数で表すことができる。典型的には、レゾリューションとクリアランスとを結びつける一次関数は、個々のヘッド・スライダ12毎に異なる。各ヘッド・スライダ12のレゾリューションとクリアランスとの間の関係は、HDD1の製造におけるテスト工程において特定し、その関係に応じた制御パラメータをHDD1に登録する。
The resolution and the clearance are in a linear relationship, and the clearance can be expressed as a linear function of the resolution by applying an appropriate linear transformation to the resolution. Typically, the linear function that links the resolution and the clearance is different for each
HDC/MPU23は、リード信号を解析し、高周波信号ゲイン(振幅)と低周波信号ゲイン(振幅)の比を算出することで、レゾリューションを特定することができる。しかし、その処理をHDC/MPU23が行うためには、通常動作に必要な機能の他に付加的な機能を必要とする。また、MPUがその処理を行うには多くの処理時間を必要とする。従って、HDD1に実装されている機能を利用してレゾリューションの測定を行うことが好ましい。RWチャネル21は、リード信号から正確にデータを抽出するために、リード信号の再生波形を調整する機能を有している。RWチャネル21は、デジタルフィルタを使用してこの波形整形を行う。
The HDC /
RWチャネル21に実装されるデジタルフィルタにおいて、再生信号の周波数成分を補正するデジタルフィルタ(アダプティブコサイン・フィルタ)が知られている。RWチャネル21は、リード信号の測定結果からこのフィルタのタップ値を補正する。この補正値はクリアランス(レゾリューション)と一次の関係にあり、レゾリューションを表す値である。なお、このデジタルフィルタは、特開平5−81807や米国特許5168413に開示されているように既存の技術であり、詳細な説明を省略する。HDC/MPU23は、この補正値を参照することで、クリアランス変化を特定することができる。以下において、この補正値をKgradと呼ぶ。製造におけるテスト工程において、各ヘッド・スライダ12に対してKgradとクリアランスとの関係を特定する。
A digital filter (adaptive cosine filter) that corrects a frequency component of a reproduction signal is known as a digital filter mounted on the
以下の説明において、HDC/MPU23は、チャネル・パラメータの一つであるKgradを参照してクリアランス(クリアランス変化)を特定するが、HDC/MPU23は、レゾリューションを表す他のチャネル・パラメータを使用してもよい。例えば、RWチャネル21が、特定パターンの再生信号を基準パターンに復元するためのデジタルフィルタを有している場合、HDC/MPU23は、そのデジタルフィルタのタップの補正係数におけるレゾリューション成分の補正値を、クリアランスの特定に使用することができる。
In the following description, the HDC /
上述のように、HDD1の製造におけるテスト工程は、ヒータ・パワーとクリアランスとの関係、温度とクリアランスとの関係、温度補正したKgradとクリアランスとの関係を特定し、それらを表すデータをHDD1に設定登録する。Kgradは、温度変化によるクリアランス変化に加え、RWチャネル21の特性の温度変化によって変化する。Kgradの温度補正は、これらの変化を合わせて補正する。HDC/MPU23は、これらの設定データを使用することで、温度センサ17の検出温度及びKgradの測定値から、適切なヒータ・パワー値を決定することができる。
As described above, the test process in manufacturing HDD1 specifies the relationship between heater power and clearance, the relationship between temperature and clearance, the relationship between temperature-corrected Kgrad and clearance, and sets data representing them in HDD1. sign up. Kgrad changes due to a temperature change in the characteristics of the
HDC/MPU23は、Kgradを任意のタイミングでRWチャネル21から取得することができる。しかし、温度と異なり、気圧は動作中に大きく変化するものではなく、典型的には、起動後の気圧は一定である。従って、本形態のHDC/MPU23は、起動後の温度変化に応じてヒータ・パワーを制御するが、気圧(Kgrad)の測定はPOR処理においてのみ行い、POR後の動作中の気圧は起動時の気圧と同じであると仮定してTFCを行う。なお、HDC/MPU23は、POR後の動作中に気圧測定を行い、その変化に応じてヒータ・パワーを制御してもよい。
The HDC /
本形態の特徴は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理による気圧測定の検証にある。本形態のHDC/MPU23は、気圧変化が基準範囲を超える場合にハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う。本形態のHDC/MPU23は、好ましい態様として、気圧変化に応じてヒータ・パワーをTFCのデフォルト設定値から変更する場合に、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う。
The feature of this embodiment is the verification of the atmospheric pressure measurement by the write / verify processing in the high clearance. The HDC /
例えば、HDC/MPU23は、デフォルト気圧である1気圧におけるヒータ・パワー値と異なるヒータ・パワー値をヒータ124に与える場合に、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う。例えば、HDC/MPU23は、気圧変化が小さい場合はヒータ・パワーを調整せず、基準を越える気圧変化がある場合にヒータ・パワーを調整する。この基準の気圧変化は、ヒータ・パワー調整の最小単位に相当する気圧変化よりも大きい。
For example, the HDC /
上述のように、HDC/MPU23は、POR処理において、Kgradと温度センサ17の検出温度から気圧変化(を表すクリアランス変化)を決定する。PORにおいて決定した気圧変化に応じて、デフォルト気圧(例えば1気圧)におけるヒータ・パワーと異なるヒータ・パワーを供給する場合、HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイによる気圧測定の検証を行う。
As described above, the HDC /
Kgradによる気圧変化の測定は、センサほどの正確性と安定性を有してない。このため、Kgradによる気圧変化の測定によりヒータ・パワー調整する場合にハイクリアランスにおけるライト・ベリファイによる気圧測定の検証を行うことで、その後のユーザ・データのライト処理の信頼性を高めることができる。また、気圧変化が基準を越える場合にヘッド・ディスク接触の検証を行うことで、検証のためにいたずらに処理時間が増加することを避けることができる。 Measurement of changes in atmospheric pressure with Kgrad is not as accurate and stable as sensors. For this reason, when the heater power is adjusted by measuring the atmospheric pressure change by Kgrad, it is possible to improve the reliability of the subsequent user data write processing by verifying the atmospheric pressure measurement by the write verification in the high clearance. Further, by verifying the head-disk contact when the change in atmospheric pressure exceeds the reference, it is possible to avoid an excessive increase in processing time for verification.
HDC/MPU23は、TFCのデフォルト設定によるヒータ・パワーよりも小さいヒータ・パワーにおいて、ライト・ベリファイ処理を行う。つまり、本形態のライト・ベリファイ処理は、温度センサ17の検出温度及びKgrad測定値に応じたデフォルト設定のTFCにおけるクリアランスよりも高いクリアランスにおいてデータを書き込む。これにより、気圧測定後における気圧変動に対応したマージンを確保することができ、ユーザ・データのライト処理におけるプアライトに対する信頼性をより高めることができる。特に、PORにおいてのみ気圧測定を行う場合、その後の気圧変化に対するマージンは重要である。
The HDC /
図3(a)は、POR時の温度及び気圧条件に応じたデオフォルト設定におけるヒータ・パワーを与えられたヘッド・スライダ12を示し、図3(b)は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理でのヘッド・スライダ12を示している。図3(b)におけるクリアランスCbは、図3(a)におけるクリアランスCaよりも大きい。つまり、図3(b)におけるヒータ・パワーPbは、図3(a)におけるヒータ・パワーPaよりも小さい。
FIG. 3A shows the
図4は、高度変化(気圧変化)の測定結果とハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理との関係を模式的に示す図である。高度の上昇に従い、気圧は低下する。図3は、高度、Kgradの測定値、デフォルトKgrad、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行うか否かを決定する基準範囲K_criteriaを示している。Kgradは温度補正された値である。この基準範囲を超えた場合に、HDC/MPU23は、気圧変動に対応してヒータ・パワーを調整する。上述のように、デフォルトKgradはテスト工程(TEST)において特定された値である。図3に例示するように、Kgradは高度(気圧)に完全には追従しない。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the relationship between the measurement result of altitude change (atmospheric pressure change) and the write / verify processing in high clearance. As the altitude increases, the air pressure decreases. FIG. 3 shows a reference range K_criteria for determining whether or not to perform a write verify process at altitude, Kgrad measurement value, default Kgrad, and high clearance. Kgrad is a temperature-corrected value. When the reference range is exceeded, the HDC /
最初の3回のPORにおいて、高度A及び測定されたKgradは、基準範囲K_criteria内にある。従って、HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行わない。4回目のPORにおいて、高度及び測定されたKgradは基準範囲K_criteriaを超えている。HDC/MPU23は、このPORにおいて、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う。その後、5回目のPORにおいて、高度A及び測定されたKgradは、基準範囲K_criteria内にある。従って、HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行わない。
In the first three PORs, altitude A and measured Kgrad are within the reference range K_criteria. Therefore, the HDC /
なお、基準範囲K_criteriaは、図4に示すように、デフォルトKgradの上下に境界を有していることが好ましい。典型的なデフォルト高度は高度0mであるが、実際の使用環境では、加圧環境下にあること、あるいは高度0m以下となることもありうるからである。しかし、設計によって、高度が基準値を超えて上昇する場合のみ、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行うようにしてもよい。 The reference range K_criteria preferably has boundaries above and below the default Kgrad as shown in FIG. This is because a typical default altitude is 0 m, but in an actual use environment, the altitude may be under a pressurized environment or may be 0 m or less. However, the write verify processing in the high clearance may be performed only when the altitude exceeds the reference value by design.
図5のフローチャート及び図6のブロック・ダイアグラムを参照して、本形態の気圧測定及びハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理の流れを説明する。HDC/MPU23は、POR処理において、気圧測定を行う。まず、HDC/MPU23は、ヒータ・パワー0において、Kgradを測定する(S11)。具体的には、HDC/MPU23は、一つのヘッド・スライダ12を選択し、モータ・ドライバ・ユニット22を介してVCM15を制御して所定のデータ・トラックにそのヘッド・スライダ12を移動する。ヘッド・スライダ12は、HDC/MPU23の制御下において、アクセス先のデータを読み出す。RWチャネル21は、ヘッド・スライダ12のリード信号からKgradを算出し、それをRWチャネル21内のレジスタに格納する。HDC/MPU23は、RWチャネル21のレジスタにアクセスして、Kgradを取得する。
With reference to the flowchart of FIG. 5 and the block diagram of FIG. 6, the flow of the write verification process in the atmospheric pressure measurement and high clearance of this embodiment will be described. The HDC /
Kgradの測定に使用するデータ・トラックは、特性の優れたデータ・トラックが好ましい。そのため、ユーザ・データの記録に使用されず、ホスト51からのアクセスがない領域にあることが好ましい。また、磁気ディスク11の外側にヘッド・スライダ12の退避位置を与えるランプを有するHDD1においては、ユーザ領域の最内周端よりも内周側にあることが好ましい。ヘッド・スライダ12がこの領域を通常動作において通過することがないからである。なお、アクチュエータ16がランプ上にあるとき、ヘッド・スライダ12は磁気ディスク11の外側にある。
The data track used for the measurement of Kgrad is preferably a data track with excellent characteristics. For this reason, it is preferable to be in an area that is not used for recording user data and is not accessed from the
次に、HDC/MPU23は、Kgradからクリアランスを特定する(S12)。具体的には、デフォルト条件(例えば、30℃、1気圧)におけるデフォルトKgradと測定したKgradの差分から、デフォルト・クリアランスからのクリアランス変化量を特定する。クリアランス変化量は、例えば、ヒータ・パワーの値で表すことができる。デフォルトKgradは、温度補正された値であり、HDC/MPU23は、同様に、Kgrad測定値を検出温度に従って温度補正する。温度補正されたデフォルトKgradと測定値とを比較することで、HDC/MPU23は、Kgradからデフォルト気圧(例えば1気圧)からの気圧変化を特定することができる。
Next, the HDC /
図7は、Kgradと、クリアランス、ヒータ・パワーそして気圧(高度)との関係を模式的に示している。Kgradは、温度補正された後の値である。図7に示すように、上記の各値は、互いに線形の関係にある。従って、HDC/MPU23は、上記いずれかの値から他の値を直接に特定することができ、一つの値が他の値を表すことができる。
FIG. 7 schematically shows the relationship between Kgrad, clearance, heater power, and atmospheric pressure (altitude). Kgrad is a value after temperature correction. As shown in FIG. 7, the above values are in a linear relationship with each other. Therefore, the HDC /
上記処理は、ヒータ・パワー0におけるKgradを測定し、その値を検出温度により補正する。しかし、HDC/MPU23は、TFCのデフォルト設定に従い、検出温度及び半径位置に応じたヒータ・パワー値をヒータ124に与えた状態において、Kgradを測定してもよい。測定されたKgradに対してチャネル特性の温度変化についての補正を行った値は、気圧変化に対応したKgradの変化を示す。このように、Kgradの温度補正は、計算のみによること、あるいはTFCによりクリアランス調整することにより行うこともできる。
In the above process, Kgrad at
次に、HDC/MPU23は、Kgradから特定したクリアランス変化が、基準範囲内にあるか否かを判定する(S13)。本形態においては、気圧変化に対応したヒータ・パワー調整を行う値が基準範囲の境界である。HDC/MPU23は、TFCのデフォルト設定において、気圧変化に応じてヒータ・パワーを調整する。このとき、気圧変化が基準範囲を超えた場合に、ヒータ・パワーを変化させる。基準範囲は、ヒータ・パワーの最小可変量と同一であってもよく、異なる値であってもよい。
Next, the HDC /
クリアランス変化は、例えば、Kgrad、ヒータ・パワーあるいはナノ・メートルで表される。HDC/MPU23は測定したクリアランス変化と基準範囲の境界値とを比較し、クリアランス変化が基準範囲内である場合(S13におけるY)、デフォルト設定に従ったクリアランスにおいて、ライト・ベリファイ処理を行う(S15)。この処理においてエラーが発生しない場合(S16におけるN)は、HDC/NPU23は、通常のリード/ライト処理のモードに入り(S17)、エラーが発生した場合(S16におけるY)は、エラー回復処理を行う(S18)。
The clearance change is expressed by, for example, Kgrad, heater power, or nanometer. The HDC /
測定したクリアランス変化が基準範囲をこえる場合(S13におけるN)、つまり、TFCのデフォルト設定において、温度変化によるヒータ・パワー調整とは別にヒータ・パワーを調整する場合、HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行う(S14)。本形態のハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理(S14)について、図8のフローチャート及び図9のヘッド・スライダ12模式図を参照して説明する。HDC/MPU23は、ライト・ベリファイ処理のほか、ユーザ・データのリード/ライト処理のためにTFCの再設定も行う。なお、以下においては、高度が上昇し、気圧が低下したケースを説明する。
When the measured clearance change exceeds the reference range (N in S13), that is, when adjusting the heater power separately from the heater power adjustment due to the temperature change in the default setting of TFC, the HDC /
HDC/MPU23は、温度センサ17の検出温度と測定したKgradとから、TFCのデフォルト設定における、リード/ライト動作でのヒータ・パワー値を決定する(S141)。HDC/MPU23は、予め設定登録されている関数やテーブルなどの制御データから、検出温度とKgradとに対応したヒータ・パワー値を決定する。図9(a)は、このヒータ・パワー値Paにおけるヘッド・スライダ12を示している。このときのクリアランスはCaである。なお、HDC/MPU23は、実際にはこのようなヒータ調整は行わない。
The HDC /
次に、HDC/MPU23は、AE13を制御して、上記デフォルト設定におけるヒータ・パワーよりも小さいヒータ・パワーPbをヒータ124に与える(S142)。図9(b)は、この状態のヘッド・スライダ12を示している。デフォルト設定値Paと実際にヒータ124に与えるヒータ・パワーPbとの差(Pa−Pb)は予め設定されており、例えば、1nmに対応するヒータ・パワー値である。
Next, the HDC /
ヘッド・スライダ12は、デフォルト設定Paよりも少ないヒータ・パワーPbにおいて、つまり、デフォルト設定Caよりも高いクリアランスCbにおいて、所定のデータ・セクタにデータを書き込む(S143)。典型的には、ヘッド・スライダ12は、データ・トラックの全データ・セクタにデータを書き込む。正確なライト・ベリファイ・テストを行うためには、データを書き込むデータ・セクタにエラーがあってはならない。そのため、HDD1の製造工程において、エラー・セクタが存在しないデータ・トラックが選択されている。このデータ・トラックは、ユーザ・データの記録に使用されず、ホスト51からのアクセスがない領域にあることが好ましい。また、磁気ディスク11の外側にランプを有するHDDにおいては、ユーザ領域の最内周端よりも内周側にあることが好ましい。ヘッド・スライダ12がこの領域を通常動作において通過することがないからである。
The
続いて、HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおいて書き込んだデータのリード処理を行い、正確にデータを読み出すことができるかを判定する(S144)。具体的には、HDC/MPU23は、ヘッド・スライダ12により工程S143において書き込んだデータを読み出し、正確なデータが書き込まれていたかを判定する。読み出したデータをエラー訂正機能によっても修復できない場合、あるいは、読み出したデータが書き込んだデータと異なる場合、HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおけるライト処理において、エラーが発生したと判定する(S144におけるBAD)。このリード処理におけるヒータ・パワー値は、典型的には、ハイクリアランスにおけるデータ書き込みと同一条件におけるヒータ・パワー値である。同一環境条件であっても、リード処理とライト処理とのヒータ・パワー値は異なる。
Subsequently, the HDC /
工程S144における判定が「BAD」である場合、HDC/MPU23は、現在のヒータ・パワー設定Pbと、気圧変化に対応したヒータ・パワー調整前のヒータ・パワー設定(図9(e)におけるPe)とを比較する(S145)。つまり、後者のヒータ・パワー設定Peは、検出温度と半径位置に対応したヒータ・パワー設定であり、現在の検出温度、半径位置そしてデフォルト気圧におけるヒータ・パワー値である。具体的には、ヒータ・パワーPaは、温度に依存するPa(t)と気圧に依存するPa(p)の和Pa(t)+Pa(p)であり、PeはPe(t)+Pe(p)で表される。説明しているケースは、気圧が低下(クリアランスが低下)した場合の処理であるので、Pe(p)>Pa(p)である。
When the determination in step S144 is “BAD”, the HDC /
従って、ヒータ・パワーPeは、気圧変化に対応したデフォルト設定のヒータ・パワーPaよりも大きく、このときのクリアランスCeは、クリアランスCaよりも小さい。現在のヒータ・パワー設定値Pbが、気圧変化を無視したヒータ・パワー設定値Peよりも小さい場合(S145におけるY)、HDC/MPU23は、次のライト・ベリファイのために、ヒータ・パワーをわずかに増加させ、クリアランスを減少させる(S146)。
Accordingly, the heater power Pe is larger than the default heater power Pa corresponding to the atmospheric pressure change, and the clearance Ce at this time is smaller than the clearance Ca. When the current heater power setting value Pb is smaller than the heater power setting value Pe ignoring the change in atmospheric pressure (Y in S145), the HDC /
HDC/MPU23は、増加させたヒータ・パワー設定(図9(c)におけるPc)において、ライト・ベリファイ処理を行う(S143、S144)。つまり、ライト処理及びリード処理におけるヒータ・パワー値は、前回のライト・ベリファイ処理のときの値Pbよりも大きい。HDC/MPU23は、ヒータ・パワーPcにおいて書き込んだデータのリード処理を行い、正確にデータを読み出すことができるかを判定する(S144)。正確なデータが書き込まれていない場合(S144におけるBAD)、HDC/MPU23は、現在のヒータ・パワー設定Pcと、気圧変化に対応したヒータ・パワー調整前のヒータ・パワー設定(図9(e)におけるPe)とを比較する(S145)。
The HDC /
ヒータ・パワーPcは、ヒータ・パワーPeよりも小さいので(S145におけるY)、HDC/MPU23は、次のライト・ベリファイのために、ヒータ・パワーをわずかに増加させ、クリアランスを減少させる(S146)。
ヒータ・パワーを少しずつ増加してライト・ベリファイ処理を繰り返しても正確にデータを書き込むことができず、図9(e)に示すようにヒータ・パワー値が気圧変化を無視したヒータ・パワー設定値Peに達すると(S145におけるN)、HDC/MPU23は、エラー回復処理を開始する(S147)。気圧変動に対応したヒータ・パワーが存在しない場合でもあっても正確なデータ書き込みができない場合、気圧測定のエラーとは異なるエラーが発生している可能性が高い。そのため、HDC/MPU23は、ヒータ・パワーが温度に依存したヒータ・パワーPeに達した場合に、エラー回復処理を開始する。
Since the heater power Pc is smaller than the heater power Pe (Y in S145), the HDC /
Even if the heater power is increased little by little and the write verify process is repeated, the data cannot be written accurately. As shown in FIG. 9 (e), the heater power setting ignores the change in atmospheric pressure. When the value Pe is reached (N in S145), the HDC /
HDC/MPU23は、正確にデータが書き込まれたと判定すると(S144におけるGOOD)、TFCにおける気圧に対応したヒータ・パワー値P(p)をデフォルト設定から変更し(S148)、ユーザ・データの通常のリード/ライト処理を行う(S149)。具体的には、HDC/MPU23は、正確にデータを書き込むことができたときのヒータ・パワー値とハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理での最初のヒータ・パワー値との差分を算出する。そして、デフォルトTFC設定において気圧に対応したヒータ・パワーP(p)に上記差分を可算する。なお、上記差分に所定演算を行い、より小さい値を可算してもよい。例において、気圧に依存するヒータ・パワーP(p)はPORにおいて決定され、次のPORまでその値は一定である。
When the HDC /
正確にデータを書き込むことができたときのヒータ・パワー値をP2、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理での最初のヒータ・パワー値をP1とすると、それらの差分ΔPは(P2−P1)である。HDC/MPU23は、デフォルト設定のP(p)に(P2−P1)を可算した値(P(p)+(P2−P1))を、その後のリード/ライト処理において、気圧に依存するヒータ・パワー値として使用する。典型的には、P(p)は、リード処理とライト処理とにおいて異なる値であるが、補正され値(P2−P1)は同一としてよい。
Assuming that the heater power value when data can be written correctly is P2, and the initial heater power value in the high-clearance write verify process is P1, the difference ΔP is (P2−P1). . The HDC /
具体的な数字を使用した例を説明する。PORにおける温度及び気圧に対応したライト処理でのデフォルトのP(t)を14mW、P(p)を6mWとする。ヒータ124に与えられるヒータ・パワーPは20mWである。最初のライト・ベリファイ処理におけるヒータ・パワーP1を12mWとする。正確にデータを書き込むことができたときのヒータ・パワー値P2を14mWとする。P2とP1との差分ΔP=(P2−P1)は2mWである。従って、HDC/MPU23は、デフォルト設定におけるP(p)=6mWに対して2mWを可算した8mWを、その後のユーザ・データのライト処理におけるP(p)として使用する。P(p)は、リード及びライト処理において同一あるいは異なる値であるが、差分ΔP=(P2−P1)は、それぞれに同一の値を使用する。
An example using specific numbers will be described. The default P (t) in the light processing corresponding to the temperature and pressure in the POR is 14 mW, and P (p) is 6 mW. The heater power P given to the
以上本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。本発明は、ピエゾ素子などのTFC以外のクリアランス調整機構を有するディスク・ドライブ装置に適用することができる。上述のように、リード信号、特にレゾリューションを使用して気圧変化を測定することが好ましいが、SPM電流などの他の動作パラメータを使用して気圧変化を測定してもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated taking the preferable embodiment as an example, this invention is not limited to said embodiment. A person skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the above-described embodiment within the scope of the present invention. The present invention can be applied to a disk drive apparatus having a clearance adjustment mechanism other than TFC such as a piezo element. As described above, it is preferable to measure the change in atmospheric pressure using a read signal, particularly resolution, but other operational parameters such as SPM current may be used to measure the atmospheric pressure change.
HDC/MPU23は、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を、気圧変化量に係らず毎PORにおいて行ってもよい。また、POR以外のタイミングで、ハイクリアランスにおけるライト・ベリファイ処理を行ってもよい。ライト・ベリファイが処理時間及び信頼性の点で好ましいが、HDC/MPU23は他のライト・テストを行ってもよい。本発明は、リード素子のみを備えるヘッド・スライダを実装するHDDに、あるいは、HDD以外のディスク・ドライブ装置に適用してもよい。
The HDC /
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、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 リード・ライト・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、31 ライト素子、32 リード素子、32a 磁気抵抗素子
33a、b シールド、34 保護膜、51 ホスト、121 トレーリング側端面
122 ヘッド素子部、123 スライダ、124 ヒータ、311 ライト・コイル
312 磁極、313 絶縁膜
DESCRIPTION OF
24 RAM, 31 Write element, 32 Read element,
Claims (15)
前記ヘッドを保持し、前記ディスク上で前記ヘッドを移動する移動機構と、
前記ヘッドと前記ディスクとの間のクリアランスを調整する調整機構と、
温度センサと、
前記ヘッド、前記移動機構及び前記調整機構を制御するコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、
前記温度センサの検出温度を使用して前記ディスク・ドライブ装置の動作パラメータの変化における温度変化分を補正した後、前記動作パラメータからクリアランス変化量を決定し、
前記検出温度及びクリアランス変化量に対応したデフォルト設定よりも前記クリアランスを高くしてライト・テストを行う、
ディスク・ドライブ装置。 A head to access the disk;
A moving mechanism for holding the head and moving the head on the disk;
An adjustment mechanism for adjusting the clearance between the head and the disk;
A temperature sensor;
A controller for controlling the head, the moving mechanism, and the adjusting mechanism;
Have
The controller is
After correcting the temperature change in the change in the operation parameter of the disk drive device using the temperature detected by the temperature sensor, the clearance change amount is determined from the operation parameter,
A light test is performed with the clearance higher than the default setting corresponding to the detected temperature and clearance change amount,
Disk drive device.
請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller performs the write test when the clearance change amount exceeds a reference range.
The disk drive device according to claim 1.
請求項2に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller performs the write test when performing a clearance adjustment corresponding to the determined clearance change amount.
The disk drive device according to claim 2.
請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。 The write test is a write verify test.
The disk drive device according to claim 1.
請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。 When the controller fails the light test, the clearance is gradually lowered and the light test is repeated.
The disk drive device according to claim 1.
請求項5に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller changes a default setting based on a clearance that passes the light test.
6. The disk drive device according to claim 5.
請求項6に記載のディスク・ドライブ装置。 The controller corrects the default setting by using a difference between a clearance that passes the light test and a clearance when the light test is started.
The disk drive device according to claim 6.
前記ライト・テストを行うデータ・トラックは、ユーザ・データを記録するエリアよりも内周側にある、
請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。 The retracted position of the head slider is outside the disk,
The data track for performing the write test is located on the inner circumference side of the area for recording user data.
The disk drive device according to claim 1.
温度センサにより温度を検出し、
前記ディスク・ドライブ装置の動作パラメータを取得し、
前記検出温度を使用して前記動作パラメータの変化における温度変化分を補正し、
前記補正の後、前記動作パラメータからクリアランス変化量を決定し、
前記検出温度及びクリアランス変化量に対応したデフォルト設定よりも前記クリアランスを高くしてライト・テストを行い、
前記ライト・テストの結果に基づいて、前記クリアランスを調整する、
方法。 A clearance adjustment method in a disk drive device having a clearance adjustment function,
The temperature is detected by the temperature sensor,
Obtaining operating parameters of the disk drive device;
Using the detected temperature to correct the temperature change in the change of the operating parameter,
After the correction, the clearance change amount is determined from the operation parameter,
Perform a light test with the clearance higher than the default setting corresponding to the detected temperature and clearance change amount,
Adjusting the clearance based on the result of the light test;
Method.
請求項9に記載の方法。 When the clearance change amount exceeds a reference range, the light test is performed.
The method of claim 9.
請求項10に記載の方法。 When the clearance adjustment corresponding to the determined clearance change amount is performed, the light test is performed.
The method of claim 10.
請求項9に記載の方法。 The write test is a write verify test.
The method of claim 9.
請求項9に記載の方法。 When the light test is failed, the clearance is gradually lowered and the light test is repeated.
The method of claim 9.
請求項13に記載の方法。 Change the default setting based on the clearance that passed the light test,
The method of claim 13.
請求項14に記載の方法。 The default setting is corrected by the difference between the clearance that passed the light test and the clearance according to the default setting.
The method according to claim 14.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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