JP2009146525A - 磁気ディスク上の欠陥検出のためのテスト方法及び磁気ディスク・ドライブ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高信頼性において効率的に磁気ディスクの欠陥検査を行う。
【解決手段】本発明の一形態にかかる磁気ディスクの欠陥検出テストは、対象データ・トラック（ＤＴｒ＿ｍ、ＤＴｒ＿ｌ）にデータを書き込んだ後に隣接データ・トラック（ＤＴｒ＿ｍ−１、ＤＴｒ＿ｌ＋１）にデータを書き込み、そして、対象データ・トラックを読み出す。隣接データ・トラックへの書き込みは、対象データ・トラックの内周側あるいは外周側の一方のみである。本形態の欠陥検出テストは、磁気ディスクの記録面を二分し、内周側の領域と外周側の領域において、書き込みを行う隣接データ・トラックとして異なる隣接データ・トラックを選択する。例えば、本形態の欠陥検出テストは、内周側領域において内周側隣接データ・トラックのみに書き込み、外周側領域において外周側隣接データ・トラックのみに書き込む。
【選択図】図３

Description

本発明は磁気ディスク上の欠陥検出のためのテスト方法及び磁気ディスク・ドライブ装置の製造方法に関し、特に、隣接データ・トラックへの書き込みにより現れる欠陥を検出する方法に関する。

磁気ディスク・ドライブ装置の一つであるハードディスク・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ディスク・ドライブ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。

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。

ＨＤＤに対しては高い信頼性が要求される。このため、その製造プロセスにおいて、磁気ディスク表面上の欠陥についてテストする工程が存在する。磁気ディスク・テストの一つとして、製造されたＨＤＤ自身がその内部の磁気ディスクの欠陥を検出するテストがある。例えば、ＨＤＤは、磁気ディスクの各データ・トラック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ことによって磁気ディスク上の欠陥を特定する。このテストは、ＨＤＤ内の各記録面の全面について実行される。検出された欠陥セクタは、欠陥テーブルに登録される。ＨＤＤは、欠陥テーブルに登録された欠陥セクタにはアクセスすることなく、それらをスキップする。

磁気ディスク上の欠陥を確実に検出するため、ＨＤＤは複数種類のテストを行う。それらのテストの一つは、各データ・トラックへのデータの書き込みとその読み出しを繰り返す。つまり、ＨＤＤは、一つのデータ・トラックにデータを書き込み、そのデータ・トラックのフォローイングを維持して、書き込んだデータを読み出す。その後、ＨＤＤは、ヘッド・スライダを隣接データ・トラックに移動し、そのデータ・トラック上で同様の処理を行う。以下、同様の処理を繰り返すことで、ＨＤＤは、各データ・トラックにおける欠陥を検出する。

このテストは、他のデータ・トラックへのデータ書き込み前に、対象としているデータ・トラックからデータを読み出す。このため、他のデータ・トラックへの書込みによる影響を検出することができない。データ・トラック上のデータは、隣接データ・トラックへのデータ書き込みよる影響を受ける。隣接データ・トラックへの書き込みにおいてヘッド・スライダの位置がずれる、あるいは、ヘッド・スライダからの漏れ磁界が存在するからである。

隣接データ・トラックへのデータ書き込みによる影響を検出する好ましい方法の一つは、例えば特許文献１に開示されている。この方法は、磁気ディスク上の偶数番データ・トラックにデータを書き込み、その後、奇数番データ・トラックにデータを書き込む。ＨＤＤは、書き込んだデータを読み出して、リード・エラーが発生するか否かを判定する。図８は、このテスト方法を説明する図である。ＨＤＤは、まず、検査対象のデータ・トラックＤＴｒ＿ｋを書き込む。

その後、外周側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｋ−１を書き込み、さらに、内周側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｋ＋１を書き込む。ＨＤＤは、両側隣接データ・トラックを書き込んだ後に、中央データ・トラックＤＴｒ＿ｋを読み出す。検査対象のデータ・トラックＤＴｒ＿ｋは、その両側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｋ−１、ＤＴｒ＿ｋ＋１への書き込みによる影響を受けるため、ＨＤＤは欠陥検出をより確実に行うことができる。
特開２００７−１６４８８７号公報

上記テスト方法は、データ・トラックの両側隣接データ・トラックへの書き込みの影響を検出することができるので、欠陥を確実に検出すために好ましい方法である。しかし、ＨＤＤのテスト工程に対しては、信頼性と共に処理時間の短縮化が求められる。ＨＤＤの製造において、ＨＤＤのテスト工程がその多くの時間を占めている。このため、テスト時間の短縮により製造効率を高めることが強く要求される。従って、高い信頼性と効率性とを備えた磁気ディスクの検査方法が要求される。

本発明の一態様は、磁気ディスク・ドライブ装置において、前記磁気ディスク上の欠陥を検出するためのテスト方法である。前記磁気ディスク・ドライブ装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクにアクセスするヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダを支持し揺動することによって前記ヘッド・スライダを前記磁気ディスク上で半径方向に移動するアクチュエータとを有する。前記テスト方法は、前記磁気ディスクの記録面を内周側領域と外周側領域との二つの領域に分割する。前記内周側領域のテストにおいて、ターゲット・データ・トラックにデータを書いた後に一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記ターゲット・データ・トラックを読み出す。前記外周側領域のテストにおいて、データ・トラックにデータを書いた後に前記他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、前記一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記データ・トラックを読み出す。これにより、内周側領域のテストと外周側領域のテストにおいて、それぞれ書き込みストレスが大きい一方の隣接データ・トラックへデータを書き込むことができ、ターゲット・データ・トラックの欠陥検査を効率的かつ高い信頼性において行うことができる。

前記磁気ディスクの右側領域上を移動するヘッド・スライダに対して前記ヘッド・スライダ側から見た前記磁気ディスクの回転方向は左回りであり、あるいは、前記磁気ディスクの左側領域上を移動するヘッド・スライダに対して前記ヘッド・スライダ側から見た前記磁気ディスクの回転方向は右回りであル場合、前記一方の側の隣接データ・トラックは内周側の隣接データ・トラックであり、前記他方の側の隣接データ・トラックは外周側の隣接データ・トラックである。これにより、ストレスが大きい隣接データ・トラックへデータを書き込むことができる。

好ましい例において、前記内周側領域及び外周側領域のテストは、ユーザ・データを記憶する全てのデータ・トラックを前記ターゲット・データ・トラックとしてテストするこれにより、テストの信頼性を高めることができる。

前記磁気ディスク上の欠陥を検出するためのテストは複数のテストを含み、前記複数のテストのいずれかにおいて、前記内周側領域のテストあるいは前記外周側領域のテストが行われることが好ましい。これによりテストを効率化することができる。

好ましくは、前記磁気ディスク・ドライブ装置が複数のヘッド・スライダを含み、前記複数のテストの内の一つのテストは、ホストからのアクセスにおけるアドレス順序に従って各データ・トラックにデータを書き込み、その後、各データ・トラックの前記書き込んだデータを読み出し、前記複数のテストの内の他のテストは、前記一つのテストが前記内周側領域のテスト及び前記外周側領域のテストを行った領域以外の領域において、前記内周側領域のテスト及び前記外周側領域のテストを行う。これにより、重要であるホストからのアクセスにおけるアドレス順序に従ったテストを行うと共に、テストを効率化することができる。

本発明の他の態様は、磁気ディスク・ドライブ装置の製造方法である。この製造方法は、磁気ディスクをベースに実装する。前記磁気ディスクにアクセスするヘッド・スライダと前記ヘッド・スライダを支持し揺動することによって前記ヘッド・スライダを前記磁気ディスク上で半径方向に移動するアクチュエータとを有するアセンブリを、前記ベースに実装する。前記磁気ディスクの記録面を内周側領域と外周側領域との二つの領域に分割する。前記内周側領域のテストにおいて、ターゲット・データ・トラックにデータを書いた後に一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記ターゲット・データ・トラックを読み出す。前記外周側領域のテストにおいて、データ・トラックにデータを書いた後に前記他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、前記一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記データ・トラックを読み出す。これにより、内周側領域のテストと外周側領域のテストにおいて、それぞれ書き込みストレスが大きい一方の隣接データ・トラックへデータを書き込むことができ、ターゲット・データ・トラックの欠陥検査を効率的かつ高い信頼性において行うことができる。

本発明によれば、高信頼性において効率的に磁気ディスクの欠陥検査を行うことができる。

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。以下において、磁気ディスク・ドライブ装置の一例あるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。

本形態は、磁気ディスク・ドライブ装置における磁気ディスク上の欠陥を検出するテスト方法に特徴を有している。本形態の欠陥検出テストは、対象データ・トラックにデータを書き込んだ後に隣接データ・トラックにデータを書き込み、そして、対象データ・トラックを読み出す。隣接データ・トラックへの書き込みは、対象データ・トラックの内周側あるいは外周側の一方のみである。本形態の欠陥検出テストは、磁気ディスクの記録面を二分し、内周側の領域と外周側の領域において、書き込みを行う隣接データ・トラックとして異なる隣接データ・トラックを選択する。例えば、本形態の欠陥検出テストは、内周側領域において内周側隣接データ・トラックのみに書き込み、外周側領域において外周側隣接データ・トラックのみに書き込む。

本形態の欠陥検出テストは、ヘッド・スライダからの漏れ磁界及び漏れ磁界のヘッド・スキュー角に応じた変化に基づいている。まず、ヘッド・スキュー角について、図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１（ａ）は、磁気ディスク１１、アクチュエーア１６そしてアクチュエータ１６が支持するヘッド・スライダ１２の典型的な例を模式的に示している。

図１（ａ）において、上から（ヘッド・スライダ１２側から）見て、ヘッド・スライダ１２は磁気ディスク１１記録面の右側領域上を半径方向に移動し、また、磁気ディスク１１は反時計回り（左回り）に回転する。磁気ディスク１１の反対の記録面においては、ヘッド・スライダ１２側から見て、ヘッド・スライダ１２は磁気ディスク１１記録面の左側領域上を半径方向において移動し、磁気ディスク１１は時計回り（右回り）に回転する。ＨＤＤが複数のヘッド・スライダ１２を有する場合、アクチュエータ１６は揺動軸方向に配列された複数のアームとサスペンションを有する。各サスペンションにヘッド・スライダ１２が固定される。アクチュエータ１６が揺動することによって、各記録面に対向するヘッド・スライダ１２の全てが一緒に半径方向において移動する。

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。サーボ領域１１１とデータ領域１１２は、所定の角度で交互に設けられている。各サーボ領域１１１には、ヘッド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は、ユーザ・データを記録する。

サーボ領域１１１とデータ領域１１２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本のトラックが形成される。サーボ・データおよびユーザ・データは、それぞれ、サーボ・トラック、データ・トラックに沿って記録される。サーボ・トラックとデータ・トラックは一致もしくは異なる半径位置に配置されうる。各サーボ・トラックは、互いに所定角度において離間して配置された複数のサーボ・データを備えている。また、各データ・トラックは、サーボ領域１１１間のデータ領域１１２に１もしくは複数のデータ・セクタ（ユーザ・データの記録単位）を備えている。

アクチュエータ１６は、軸（不図示）を中心に揺動して、ヘッド・スライダ１２を磁気ディスク１１の半径方向において移動する。図１（ｂ）は、半径位置によって変化するヘッド・スキュー角αを模式的に示している。ヘッド・スキュー角αは、各半径位置における接線方向と、ヘッド・スライダ１２上のヘッド素子部１２１とアクチュエータ１６の揺動中心とを結ぶ方向との間の角度と定義することができる。

典型的には、ヘッド素子部１２１はヘッド・スライダ１２のトレーリング面上に形成されており、磁気ディスク１１との間で磁気データを読み書きする。ヘッド素子部１２１は、リード素子とそのトレーリング側のライト素子とを備えている。ライト素子は、ライト・コイルを流れる電流で磁極から磁界を生成し、磁気データを磁気ディスク１１に記録するインダクティブ素子である。リード素子は磁気抵抗型の素子であって、磁気異方性を有する磁気抵抗素子を備え、磁気ディスク１１からの磁界によって変化するその抵抗値によって磁気ディスク１１に記録されている磁気データを読み出す。

典型的なＨＤＤにおいて、ヘッド・スキュー角αは記録面上の中央の位置ＣＬにおいて０であり、その位置ＣＬから離れるに従って、ヘッド・スキュー角αの絶対値が大きくなる。半径位置ＣＬの内周側と外周側において、ヘッド・スキュー角αの符号が逆となる。つまり、ヘッド素子部１２１の接線方向に対する傾きの方向が、半径位置ＣＬの内周側と外周側とで逆となる。

ライト素子が生成する磁界によって、記録面上の磁化が変化して、データ・トラック上にデータが記録される。図２（ａ）〜（ｃ）は、ライト素子の書き込み磁界による、記録面上の磁化状態を模式的に示している。図２（ａ）は、ヘッド・スキュー角αが０である半径位置ＣＬにおける磁化状態を示し、図２（ｂ）内周側領域における磁化状態を示し、図２（ｃ）は外周側領域における磁化状態を示している。データ・トラックのＤＴｒ＿ｋ、ＤＴｒ＿ｌ、ＤＴｒ＿ｍのそれぞれの内周側と外周側には、イレーズ・バンドが付随する。イレーズ・バンドは、ライト素子が生成する漏れ磁界により形成される。

データの書き込みにおいて、ライト素子が生成する磁界は漏れ磁界を含み、半径方向の両側端において徐々に減少していく。このため、リード素子がデータを読み出すことができるデータ・トラックの両側に、正確なデータを有していないが、すでに書き込まれているデータを消去するイレーズ・バンドが形成される。図２（ａ）に示すように、データ・トラックのＤＴｒ＿ｋの内周側イレーズ・バンドＥＢＩ＿ｋと外周側ＥＢＯ＿ｋは、同一の幅を有している。

これに対して、データ・トラックＤＴｒ＿ｌ、ＤＴｒ＿ｍの両側イレーズ・バンドは、それぞれ異なる幅を有している。具体的には、図２（ｂ）に示すように、内周側ＤＴｒ＿ｌにおいて、外周側イレーズ・バンドＥＢＯ＿ｌの幅が、内周側イレーズ・バンドＥＢＩ＿ｌの幅よりも大きい。逆に、図２（ｃ）に示す外周側データ・トラックＤＴｒ＿ｍにおいて、内周側イレーズ・バンドＥＢＩ＿ｍの幅が、外周側イレーズ・バンドＥＢＯ＿ｍの幅よりも大きい。

イレーズ・バンドは、ライト素子からの漏れ磁界により生成される。これが隣接データ・トラックに重なると隣接データ・トラックの一部が消去され、隣接データ・トラックのトラック幅が減少する。消去される幅は、そのデータ・トラックの磁化状態（磁気記録層の特性）と漏れ磁界の強度とに依存する。上記説明から理解されるように、漏れ磁界による隣接データ・トラックへの影響は、データ・トラックの半径位置により変化する。つまり、内周側領域においては、内周側隣接データ・トラックへの書き込みが、対象としているデータ・トラックへより大きなストレスを与える。一方、外周側領域においては、内周側隣接データ・トラックへの書き込みが、対象としているデータ・トラックへより大きなストレスを与える。

本形態の欠陥検出テストは、対象データ・トラックの欠陥検出のため、対象データ・トラックにデータを書き込んだ後、ストレスがより大きい片側の隣接データ・トラックのみにデータを書き込む。その後、対象データ・トラックを読み出し、リード・エラーの有無により欠陥を検出する。図３（ａ）、（ｂ）を参照して、具体例を説明する。図３（ａ）は外周側領域におけるテスト方法を示し、図３（ｂ）は内周側領域におけるテスト方法を示している。

図３（ａ）に示すように、外周側領域における欠陥検出テストは、データ・トラックＤＴｒ＿ｍを書き込んだ後、その外周側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｍ−１においてデータを書き込む。その後、内周側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｍ＋１においてデータを書き込むことなく、データ・トラックＤＴｒ＿ｍを読み出し、エラーの有無を判定する。エラーが発生した場合、そのデータ・セクタを欠陥として登録する。

図３（ｂ）に示すように、内周側領域における欠陥検出テストは、データ・トラックＤＴｒ＿ｌを書き込んだ後、その内周側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｌ＋１においてデータを書き込む。その後、外周側隣接データ・トラックＤＴｒ＿ｌ−１においてデータを書き込むことなく、データ・トラックＤＴｒ＿ｌを読み出し、エラーの有無を判定する。エラーが発生した場合、そのデータ・セクタを欠陥として登録する。

外周側領域においては、外周側隣接データ・トラックにおける書き込みのストレスが、内周側隣接データ・トラックにおける書き込みのストレスよりも大きい。これとは反対に、内周側領域においては、内周側隣接データ・トラックにおける書き込みのストレスが、外周側隣接データ・トラックにおける書き込みのストレスよりも大きい。

従って、テスト対象データ・トラックの半径位置に応じて、よりストレスの大きい隣接データ・トラックにデータを書き込むことで、反対側隣接データ・トラックへのデータ書き込みを行わなくても、両側隣接データ・トラックへの書き込みと同レベルの欠陥検出精度を実現することができる。この点は、実際の測定によっても確認された。また、片側隣接データ・トラックへの書き込みのみが必要とされるため、両側隣接データ・トラックへ書き込むテストよりもテスト時間を短縮することができる。

例えば、本形態の手法による欠陥検出テストは、予め設定されているデータ・トラック（半径位置）において記録面を二分する。そして、図４（ａ）に示すように、外周側領域において、最内周のデータ・トラックから外周側に向かって、順次データ・トラックにデータを書き込む。これにより、各データ・トラックを書き込んだ後に、その外周側隣接データ・トラックへの書き込みを行うことになる。その後、図４（ｂ）に示すように、最外周側データ・トラックから、書き込んだ各データ・トラックを順次読み出すことによって欠陥の有無を検査する。

次に、図４（ｃ）に示すように、内周側領域において、最外周のデータ・トラックから内周側に向かって、順次データ・トラックにデータを書き込む。これにより、各データ・トラックを書き込んだ後に、その内周側隣接データ・トラックへの書き込みを行うことになる。その後、図４（ｄ）に示すように、最内周側データ・トラックから、書き込んだ各データ・トラックを読み出すことによって欠陥の有無を検査する。なお、内周側領域と外周側領域のいずれを先に検査してもよい。各データ・トラックの書き込み順序が重要であって、データ・トラックの読み出し順序は特に限定されず、例えば、外周側領域と内周側領域のデータ書き込み終了後に、データの読み出しを行ってもよい。

ヘッド・スキュー角αが０となるデータ・トラックは、ＨＤＤの設計により決定される。実際のＨＤＤの製造においては製造較差が存在するため、ヘッド・スキュー角αが０となるデータ・トラックは設計値と完全には一致しせず、記録面毎に異なる。しかし、記録面を二分する境界と、ヘッド・スキュー角αが０となる実際のデータ・トラック（半径位置）とのずれは、欠陥検出テストの結果に実質的な影響を及ぼすことはない。従って、実際の磁気ディスク１１の欠陥検出テストは、設計により特定されるデータ・トラックにおいて記録面を二分すればよい。

以下において、ＨＤＤの製造におけるテスト処理についてより具体的に説明する。本形態のＨＤＤは、その回路及び機構を使用して自ら磁気ディスクの欠陥テストを実行する。最初に、ＨＤＤの全体構成を説明する。図５に示すように、ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶する磁気ディスク１１を有している。スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４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。

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。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。

ＲＷチャネル２１は、リード処理において、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。

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、磁気ディスク１１の欠陥検出テスト工程の管理、制御を実行する。

本形態のＨＤＤ１は、自ら磁気ディスク１１の欠陥テストを実行する。本明細書において、これをＳＲＳＴ（Self Run Self Test）と呼ぶ。ＨＤＤ１は、その機械的機構と製品として実装される制御回路とを使用してＳＲＳＴを実行する。ＨＤＤ１の製造工程は、まず、エンクロージャ１０内に磁気ディスク１１、ヘッド１２、アクチュエータ１６などの必要な部品を実装して、ヘッド・ディスク・アセンブリ（ＨＤＡ）を製造する。さらに、必要な回路が実装された制御回路基板２０をそのＨＤＡに装着する。ＳＲＳＴは、この製品としてのＨＤＤ１が組み立てられた段階において、ＨＤＤ１が自らの回路及び機構を使用して実行する。

本形態のＳＲＳＴは、各記録面においていくつかのタイプのテストを行う。具体的には、図６（ａ）に示すように、ＳＲＳＴは、通常表面解析テスト（Ｓ１１）、片側ストレス・テスト（Ｓ１２）、そして通常リード・アンド・ライト・テスト（Ｓ１３）を行う。片側ストレス・テストは、図３及び４を参照して説明したストレスが大きい片側隣接データ・トラックへの書き込みによるテストである。典型的に、ＨＤＤ１は、磁気ディスク１１の記録面における欠陥検出のためのテストを、ユーザ・データを記憶する領域を含む全トラック及び全セクタについて実行する。検出された欠陥セクタは欠陥テーブルに登録される。ＨＤＤ１は、欠陥テーブルに登録されたセクタにはアクセスせず、それら欠陥セクタをスキップする。

通常表面解析テストは、図６（ｂ）に示すように、検査対象のデータ・トラックにヘッド・スライダ１２を移動し、そのターゲット・データ・トラックをフォローイングする（Ｓ１１１）。ターゲット・データ・トラックにデータを書き込み（Ｓ１１２）、さらに、そのデータ・トラックのフォローイングを維持して、書き込んだデータを読み出す（Ｓ１１３）。エラーが発生した場合には、そのアドレス（データ・セクタあるいはデータ・トラック）を欠陥として登録する。

現在のターゲット・トラックの検査が終了すると、ヘッド・スライダ１２を隣接データ・トラックへ移動し（Ｓ１１４）、上記処理を繰り返す。このテストの重要な点はデータ・トラックへの書き込みの後、両側隣接データ・トラックへの書き込みを行う前に、書き込んだデータを読み出すことで、エラー検出を行うことにある。これにより、他のデータ・トラックへの書き込みによる影響を除いた、対象データ・トラック自体の特性を検査することができる。記録面上でのシークは、隣接データ・トラックでなくともよい。また、ＨＤＤ１が複数記録面を有し、各記録面の検査途中で随時ヘッド・チェンジを行ってもよい。

通常リード・アンド・ライト・テストは、図６（ｃ）に示すように、全アドレスのデータ・セクタにデータを書き込んだ後（Ｓ１３１）、全アドレスのデータ・セクタを読み出す（Ｓ１３２）。各アドレスのデータ・セクタへのアクセス順序は、論理ブロック・アドレス（ＬＢＡ）に従う。ホスト５１は、ＨＤＤ１に対して、ＬＢＡによりアクセス先を指定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＬＢＡから、データ・トラック、ヘッド・スライダそしてデータ・セクタを決定する。

図７（ａ）は、ＬＢＡの順次増加に応じたアクセス先の変化の典型的な例を模式的に示している。ＨＤＤは、図７（ａ）に示す順序において、各データ・トラックにデータを書き込み、その後、同様の順序で各データ・トラックのデータを読み出して、欠陥（エラー）を検出する。各記録面は複数のバンドに分割されている。具体的には、最外周側のバンド０から最内周のバンドＮの（Ｎ＋１）のバンドに分割されている。各バンドは、一つの連続領域内にある複数データ・トラックで構成されている。記録面の各バンドの数は典型的に一致しており、また、各バンド端の位置も略一致する。

図７（ａ）の例において、ＨＤＤ１は、ヘッド・スライダＨＤ０によりバンド０の外周側データ・トラックから内周側データ・トラックに順次アクセスする。次に、ＨＤＤ１はヘッド・チェンジを行い、ヘッド・スライダＨＤ１によりバンド０の内周側データ・トラックから外周側データ・トラックに順次アクセスする。ＨＤＤ１は、ヘッド・チェンジを行い、ヘッド・スライダＨＤ２によりバンド０の外周側データ・トラックから内周側データ・トラックに順次アクセスする。最後に、ＨＤＤ１は、ヘッド・スライダＨＤ３によりバンド０の内周側データ・トラックから外周側データ・トラックに順次アクセスする。

各記録面（ヘッド・スライダ）のバンド０へのアクセスが終了すると、ＨＤＤ１は、次に、各記録面においてバンド０にその内周側において隣接するバンド１へのアクセスを開始する。各データ・トラックへのアクセス順序は、バンド０におけるものと同様である。ＨＤＤ１は、以下同様に、各バンドにおいてヘッド・チェンジを行いながら、データ・トラックにアクセスする。リード及びライトの双方において、アクセス順序は同じでよい。

ＬＢＡに従ったアクセスにおいて、各記録面（各ヘッド・スライダ）の書き込み順序に着目する。図７（ｂ）に示すように、ヘッド・スライダＨＤ０は外周側から各データ・トラックに順次書き込み、ヘッド・スライダＨＤ１は内周側から各データ・トラックに順次書き込み、ヘッド・スライダＨＤ２は外周側から各データ・トラックに順次書き込み、ヘッド・スライダＨＤ０は外周側から各データ・トラックに順次書き込む。

ヘッド・スライダＨＤ０は、内周側領域においては高いストレスの隣接データ・トラックへデータを書き込む。一方、ヘッド・スライダＨＤ０は、外周側領域においては低いストレスの隣接データ・トラックへデータを書き込む。高いストレスの隣接データ・トラックへの書き込みによる影響は、ＳＲＳＴのいずれかのテストにおいて検査すればよい。従って、片側ストレス・テスト（Ｓ１２）は、図７（ｃ）に示すように、ヘッド・スライダＨＤ０については、外周側領域においてのみ欠陥検出テストを行い、内周側領域においては欠陥検出テストを省略する。

ヘッド・スライダＨＤ１は、外周側領域においては高いストレスの隣接データ・トラックへデータを書き込む。一方、ヘッド・スライダＨＤ０は、内周側領域においては低いストレスの隣接データ・トラックへデータを書き込む。従って、片側ストレス・テスト（Ｓ１２）は、ヘッド・スライダＨＤ１については、内周側領域においてのみ欠陥検出テストを行い、外周側領域においては欠陥検出テストを省略する。ヘッド・スライダＨＤ２についてのテストはヘッド・スライダＨＤ０と同様であり、ヘッド・スライダＨＤ３についてのテストはヘッド・スライダＨＤ１と同様である。

上記説明から理解されるように、ＬＢＡ順序に従ったアクセスが、外周側領域において内周側から外周側に向かい、内周側領域において外周側から内周側に向かう場合、片側ストレス・テスト（Ｓ１２）を省略することができる。従って、磁気ディスク１１のテスト時間短縮の点からは、ＬＢＡと磁気ディスク１１の物理アドレスとが、このような順序で互いに対応付けられていることが好ましい。

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。例えば、本形態の欠陥テストは、ＳＲＳＴに好適であるが、磁気ディスク上の他の欠陥テストに適用することができる。

また、ＨＤＤ１の製品としての制御回路を使用せず、テスト専用の制御回路を使用してテストを行ってもよい。テスト専用の制御回路を含む装置が磁気ディスク・ドライブ装置を構成する。欠陥の判定は、データ読み出しにおけるエラーの有無とは異なる基準に従ってもより。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はエラー・レートを測定し、そのエラー・レートに従って欠陥を検出することができる。

書き込みストレスが大きい片側の隣接データ・トラックへの書き込みによる欠陥検出テストは、上述のように、ユーザ・データを記憶する領域の全てのデータ・トラックをカバーするように行うことが好ましい。しかし、特にエラー発生しやすい領域が分かっている場合など、特定の一部の領域のみに、片側ストレス・テスト（Ｓ１２）を行うようにしてもよい。記録面を二分する境界位置及び書き込みストレスが大きい隣接データ・トラックの選択は、ＨＤＤ１の設計値に基づいて決定する、あるいは測定により決定することができる。

上記の典型的なＨＤＤの構成においては、磁気ディスク１１の回転方向と半径位置に応じたヘッド・スキュー角の変化とにより、外周側領域において外周側隣接データ・トラックによるストレスが大きく、内周側領域において内周側隣接データ・トラックによるストレスが大きい。しかし、磁気ディスク１１の回転方向、アクチュエータ１６の配置位置、ヘッド素子部１２の構造などにより、ストレスが大きい隣接データ・トラックは変化しうる。従って、ＨＤＤ１の設計に従って、書き込みによるストレスが大きい隣接データ・トラックを、内周側領域と外周側領域のそれぞれにおいて適切に選択することが重要である。

本実施形態において、磁気ディスク上の半径位置とヘッド・スキュー角との関係を説明する図である。 本実施形態において、半径位置によって変化する、ライト素子の書き込み磁界による、記録面上の磁化状態を模式的に示している。 本実施形態において、片側隣接データ・トラックへの書き込みによるストレス・テストの方法を模式的に示す図である。 本実施形態に係る片側隣接データ・トラックへの書き込みによるストレス・テストにおける、データ・トラックの書き込み順序の一例を示している。 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。 本実施形態係るＨＤＤのテストの全体の流れ及び各テストの処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態において、ＬＢＡ順序に従う通常ライト・アンド・リード・テストにおけるアクセス順序を模式的に示す図である。 従来の技術における、磁気ディスク上の欠陥を検出すためのテスト方法を模式的に示す図である。

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、１３ アーム電子回路、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 ＨＤＣ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ、５１ ホスト、１１１ サーボ領域
１１２ データ領域、１２１ ヘッド素子部

Claims (10)

1. 磁気ディスクと、前記磁気ディスクにアクセスするヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダを支持し揺動することによって前記ヘッド・スライダを前記磁気ディスク上で半径方向に移動するアクチュエータと、を有する磁気ディスク・ドライブ装置において、前記磁気ディスク上の欠陥を検出するためのテスト方法であって、
   前記磁気ディスクの記録面を内周側領域と外周側領域との二つの領域に分割し、
   前記内周側領域のテストにおいて、ターゲット・データ・トラックにデータを書いた後に一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記ターゲット・データ・トラックを読み出し、
   前記外周側領域のテストにおいて、データ・トラックにデータを書いた後に前記他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、前記一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記データ・トラックを読み出す、
   方法。
2. 前記ヘッド・スライダが前記ヘッド・スライダ側からみて、前記磁気ディスクの回転方向の右側領域あるいは左側領域の上を移動し、
   前記磁気ディスクの右側領域上を移動するヘッド・スライダに対して、前記ヘッド・スライダ側から見た前記磁気ディスクの回転方向は左回りであり、
   前記磁気ディスクの左側領域上を移動するヘッド・スライダに対して、前記ヘッド・スライダ側から見た前記磁気ディスクの回転方向は右回りであり、
   前記一方の側の隣接データ・トラックは内周側の隣接データ・トラックであり、前記他方の側の隣接データ・トラックは外周側の隣接データ・トラックである、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記内周側領域及び外周側領域のテストは、ユーザ・データを記憶する全てのデータ・トラックを前記ターゲット・データ・トラックとしてテストする、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記磁気ディスク上の欠陥を検出するためのテストは複数のテストを含み、
   前記複数のテストのいずれかにおいて、前記内周側領域のテストあるいは前記外周側領域のテストが行われる、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記磁気ディスク・ドライブ装置が複数のヘッド・スライダを含み、
   前記複数のテストの内の一つのテストは、ホストからのアクセスにおけるアドレス順序に従って各データ・トラックにデータを書き込み、その後、各データ・トラックの前記書き込んだデータを読み出し、
   前記複数のテストの内の他のテストは、前記一つのテストが前記内周側領域のテスト及び前記外周側領域のテストを行った領域以外の領域において、前記内周側領域のテスト及び前記外周側領域のテストを行う、
   請求項４に記載の方法。
6. 磁気ディスク・ドライブ装置の製造方法であって、
   磁気ディスクをベースに実装し、
   前記磁気ディスクにアクセスするヘッド・スライダと前記ヘッド・スライダを支持し揺動することによって前記ヘッド・スライダを前記磁気ディスク上で半径方向に移動するアクチュエータとを有するアセンブリを、前記ベースに実装し、
   前記磁気ディスクの記録面を内周側領域と外周側領域との二つの領域に分割し、
   前記内周側領域のテストにおいて、ターゲット・データ・トラックにデータを書いた後に一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記ターゲット・データ・トラックを読み出し、
   前記外周側領域のテストにおいて、データ・トラックにデータを書いた後に前記他方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込み、前記一方の側の隣接データ・トラックにデータを書き込む前に前記データ・トラックを読み出す、
   磁気ディスク・ドライブ装置の製造方法。
7. 前記ヘッド・スライダが前記ヘッド・スライダ側からみて、前記磁気ディスクの回転方向の右側領域あるいは左側領域の上を移動し、
   前記磁気ディスクの右側領域上を移動するヘッド・スライダに対して、前記ヘッド・スライダ側から見た前記磁気ディスクの回転方向は左回りであり、
   前記磁気ディスクの左側領域上を移動するヘッド・スライダに対して、前記ヘッド・スライダ側から見た前記磁気ディスクの回転方向は右回りであり、
   前記一方の側の隣接データ・トラックは内周側の隣接データ・トラックであり、前記他方の側の隣接データ・トラックは外周側の隣接データ・トラックである、
   請求項６に記載の製造方法。
8. 前記内周側領域及び外周側領域のテストは、ユーザ・データを記憶する全てのデータ・トラックを前記ターゲット・データ・トラックとしてテストする、
   請求項６に記載の製造方法。
9. 前記磁気ディスク上の欠陥を検出するためのテストは複数のテストを含み、
   前記複数のテストのいずれかにおいて、前記内周側領域のテストあるいは前記外周側領域のテストが行われる、
   請求項６に記載の製造方法。
10. 前記磁気ディスク・ドライブ装置が複数のヘッド・スライダを含み、
    前記複数のテストの内の一つのテストは、ホストからのアクセスにおけるアドレス順序に従って各データ・トラックにデータを書き込み、その後、各データ・トラックの前記書き込んだデータを読み出し、
    前記複数のテストの内の他のテストは、前記一つのテストが前記内周側領域のテスト及び前記外周側領域のテストを行った領域以外の領域において、前記内周側領域のテスト及び前記外周側領域のテストを行う、
    請求項９に記載の製造方法。

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