JP2009163847A - Magnetic disk device, and testing method and testing program thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に低温環境下のデータ読み出しに不良が発生する度合いを診断する磁気ディスク装置に関する。 The present invention relates to a magnetic disk device, and more particularly to a magnetic disk device for diagnosing the degree of occurrence of a defect in data reading in a low temperature environment.
一般には、磁気ディスク装置は、図15に示すように、アルミ合金等の金属製の筐体8内に、磁気ヘッド1とサスペンション3とから構成される磁気ヘッドアセンブリ4と、磁気ディスク2とを有する。さらに、磁気ディスク装置は、スピンドルモータ6等の磁気ディスク回転駆動部と、磁気ヘッドアセンブリ4を磁気ディスク2の情報記録面に沿って移送するボイスコイルモータ5等のアクチュエータ機構とを有する。
In general, as shown in FIG. 15, the magnetic disk device includes a
磁気ヘッド1は、磁気ディスク2への記録・再生を行う記録再生素子を有する。この記録再生素子は、サスペンション3上の配線を介して、電気回路ブロック7に接続されている。
The
記録再生素子中の記録素子部(不図示)は、記録コアと導電体コイルから構成される。記録コアは、ニッケル鉄合金などに代表される高透磁率材料からなり、導電体コイルは、記録コアの周囲に巻かれた比抵抗の小さい銅等の材料からなる。上記導電体コイルに電流が流れると、磁界が生じ、記録コアのギャップ部から生じた漏洩磁界を利用することにより、磁気ディスクへのデータ記録が行われる。実際の記録時には、記録素子部(不図示)では、HDC(ハードディスクコントローラ)からのユーザデータが、不図示のスクランブル回路や変調/符号化回路、パラレル・シリアル変換回路、記録補償回路等を経た後、高速のシリアルデータとして、擬似ECL(Emitter Coupled Logic)ドライバでプリアンプに送られる。そして、プリアンプに送られた高速のシリアルデータは、プリアンプで最適記録電流値になるまで増幅補正された後、プリアンプが、記録素子の導電体コイルを駆動し記録を行う。 A recording element portion (not shown) in the recording / reproducing element includes a recording core and a conductor coil. The recording core is made of a high magnetic permeability material typified by a nickel iron alloy or the like, and the conductor coil is made of a material such as copper having a small specific resistance wound around the recording core. When a current flows through the conductor coil, a magnetic field is generated, and data is recorded on the magnetic disk by using a leakage magnetic field generated from the gap portion of the recording core. During actual recording, user data from the HDC (hard disk controller) passes through a scramble circuit, modulation / coding circuit, parallel / serial conversion circuit, recording compensation circuit, etc. (not shown) in a recording element unit (not shown). The high-speed serial data is sent to the preamplifier by a pseudo ECL (Emitter Coupled Logic) driver. The high-speed serial data sent to the preamplifier is amplified and corrected by the preamplifier until the optimum recording current value is reached, and then the preamplifier drives the conductor coil of the recording element to perform recording.
記録再生素子中の再生素子は、磁界変化を磁気抵抗変化として検出する素子などで構成されている。このような素子として、ニッケル鉄合金などに代表されるAMR(Anisotropic magnetoresistive)素子や、スピンバルブで代表されるGMR(Giant magnetoresistive)素子等がある。 The reproducing element in the recording / reproducing element is composed of an element that detects a magnetic field change as a magnetoresistive change. Examples of such an element include an AMR (Anisotropic Magnetosensitive) element typified by a nickel iron alloy and the like, a GMR (Giant magnetoresistive) element typified by a spin valve, and the like.
プリアンプは、再生素子部に定電圧もしくは定電流のセンス電流が流れると、磁気ディスクからの漏洩磁界を再生素子部の抵抗変化として検知し、その抵抗変化を増幅した後、リードライトチャンネルへ送る。リードライトチャンネルでは、自動利得制御(AGC)回路、波形等化回路、CTF(Continuous Time Filter)、A/D変換機、FIR(Finite Impulse Response)フィルタ、ビタビ複号器、復調回路、シリアル・パラレル変換素子等で構成されている。リードライトチャンネルに送られた増幅信号は、上記リードライトチャンネルを経てデータが復元され、復号された情報がHDCへ送られる。 When a constant voltage or constant current sense current flows through the reproducing element section, the preamplifier detects a leakage magnetic field from the magnetic disk as a resistance change of the reproducing element section, amplifies the resistance change, and sends it to the read / write channel. In the read / write channel, automatic gain control (AGC) circuit, waveform equalization circuit, CTF (Continuous Time Filter), A / D converter, FIR (Finite Impulse Response) filter, Viterbi decoder, demodulation circuit, serial / parallel It is comprised by the conversion element etc. The amplified signal sent to the read / write channel is restored through the read / write channel, and the decoded information is sent to the HDC.
近年、磁気ディスク装置の容量増加に伴い、トラック密度が高くなり、記録素子のコア幅は小さくなる一方である。また、磁気ディスクに関し、温度によって記録磁性層の保磁力が変化することが知られている(例えば、非特許文1)。さらに、磁気ヘッドの機械的加工寸法のばらつきにより、磁気ヘッドの浮上量がばらつくとともに、各部材の熱膨張係数の違いなどから、温度変化にともない磁気ヘッドの浮上量、すなわち記録再生素子と磁気ディスクとの間の磁気的スペーシングも変化する(例えば、特許文献1)。 In recent years, with an increase in the capacity of magnetic disk devices, the track density has increased and the core width of the recording element has been decreasing. In addition, regarding magnetic disks, it is known that the coercive force of a recording magnetic layer changes with temperature (for example, Non-Patent Document 1). In addition, the flying height of the magnetic head varies due to variations in the mechanical processing dimensions of the magnetic head, and the flying height of the magnetic head with temperature changes, that is, the recording / reproducing element and the magnetic disk The magnetic spacing between them also changes (for example, Patent Document 1).
このような磁気ディスクの保磁力の変化や、磁気的スペーシングの変動などにより、相対的に磁気ディスクに対する記録再生素子の書き込み能力が過剰となり、隣接トラックのデータに影響を及ぼしたりする。あるいは逆に、記録再生素子の書き込み能力が不足し、十分な書き込み磁界が得られず、書き込み信号にひずみを発生したりする。このため、データ読み出し時に不良が発生し得る。 Due to such a change in the coercive force of the magnetic disk and fluctuations in the magnetic spacing, the writing performance of the recording / reproducing element with respect to the magnetic disk becomes relatively excessive, which may affect the data of adjacent tracks. Or, conversely, the writing ability of the recording / reproducing element is insufficient, a sufficient writing magnetic field cannot be obtained, and the writing signal is distorted. For this reason, a defect may occur during data reading.
温度環境による磁気ディスクの保磁力の変化を相殺するための方法として、次のような方法がある。すなわち、磁気ディスク装置内で、温度に対する最適記録電流を記憶し、温度センサによる磁気ディスク装置内の温度に対して書き込み電流値を補正する。これにより、データ読み出し不良を低減させる。(例えば、特許文献2)。 As a method for canceling the change in the coercive force of the magnetic disk due to the temperature environment, there is the following method. That is, the optimum recording current with respect to the temperature is stored in the magnetic disk device, and the write current value is corrected with respect to the temperature in the magnetic disk device by the temperature sensor. This reduces data read defects. (For example, patent document 2).
また、実際の磁気ディスク装置製造においては、部品単体の特性のばらつきや、磁気ディスク装置の様々な製造上の変動に起因するデータ読み出し不良を低減させるため、杉のような調整を行っている。具体的には、製造工程中において個々の磁気ディスク装置の特性にあわせて、記録電流量などの磁気ディスク装置の動作パラメータを調整する。さらに、温度センサによって感知された温度に基づき、動的に動作パラメータを調整する(例えば、特許文献3、4)。
Further, in actual magnetic disk device manufacture, adjustments such as cedar are performed to reduce data read defects caused by variations in characteristics of individual components and various manufacturing variations of the magnetic disk device. Specifically, the operating parameters of the magnetic disk device such as the recording current amount are adjusted in accordance with the characteristics of the individual magnetic disk device during the manufacturing process. Further, the operation parameter is dynamically adjusted based on the temperature sensed by the temperature sensor (for example,
また、近年、磁気ディスクは、磁気ディスク装置の容量の増加に伴い、記録ビッドのサイズが小さくかつ熱的に不安定になることを防ぐために、保磁力を向上させる方向で、磁気ディスク装置としての最適化が行われてきた。さらに、磁気ディスク装置の記録密度の向上あるいはデータアクセス速度の向上を目的とした磁気ディスク装置の回転数の増加などにより、データアクセスの周波数も著しく増加の一途をたどっている。 In recent years, the magnetic disk has been improved as a magnetic disk device in the direction of improving the coercive force in order to prevent the size of the recording bid from being small and thermally unstable as the capacity of the magnetic disk device increases. Optimization has been done. Furthermore, the frequency of data access is steadily increasing due to an increase in the number of revolutions of the magnetic disk device for the purpose of improving the recording density of the magnetic disk device or improving the data access speed.
これに対して、このような高保磁力の磁気ディスクが、より高周波でかつ十分な飽和書き込みを可能にするため、記録素子部の記録コアの材料として、より高飽和磁束密度をもつ材料を用いるように開発が進められてきた。このとき、記録コアの最大磁束密度は、材料物性的な制限から、2.4テスラとなった。 On the other hand, in order that such a high coercivity magnetic disk enables a higher frequency and sufficient saturation writing, a material having a higher saturation magnetic flux density is used as a material for the recording core of the recording element section. Development has been underway. At this time, the maximum magnetic flux density of the recording core was 2.4 Tesla due to material physical limitations.
しかし、上記磁気ディスクの高保磁力化、記録周波数の増大、記録コアの材料的な制限から、近年、磁気ディスクの保磁力が大きくなる低温環境の条件下で、十分な飽和磁気記録が行えないという問題がある。そこで、このような状況下において、磁気ディスク装置の低温・高温下でデータの記録再生の品質を確保するには、磁気ディスク装置内部の記録電流の最適化だけでは不十分となっている。つまり、低温/高温でのスクリーニング試験が不可欠な状況になってきている。(例えば、特許文献5)。 However, due to the high coercive force of the magnetic disk, the increase in recording frequency, and the material limitations of the recording core, in recent years, sufficient saturation magnetic recording cannot be performed under conditions of low temperature environment in which the coercive force of the magnetic disk increases. There's a problem. Under such circumstances, it is not sufficient to optimize the recording current inside the magnetic disk device in order to ensure the quality of data recording / reproduction at low and high temperatures of the magnetic disk device. In other words, low temperature / high temperature screening tests are indispensable. (For example, patent document 5).
このように、磁気ディスク装置は、パーソナルコンピュータ・ワークステーション・サーバなどのデータ記録装置として主に利用され、温度環境が管理された状況で利用されていたので、温度変化の激しい広範な温度環境下での動作が要求されていなかった。しかし、近年、磁気ディスク装置が、ハードディスク内蔵テレビレコーダ、携帯音楽再生装置、携帯電話などのコンシューマエレクトロニクス、カーナビゲーション、カーオーディオなどの車載装置に使用され、その用途が広がってきている。このため、磁気ディスク装置は、これまで以上の広範な温度環境下において、データを記録再生する品質を確保することが要求されている。
しかしながら、特許文献1ないし4に記載の方法では、上記従来の構成では、磁気ディスク装置毎に記録電流の最適化を行ったり、動的に動作パラメータを調整したりしている。しかし、記録密度の向上により記録ビッドが微小化し、それに伴う熱揺らぎによるデータの消失を低減するため高保磁力の磁気ディスクが使用されるようになっているので、記録素子部の記録コアの材料物性的な限界からも、低温環境で十分な記録マージンを取ることが困難となる。よって、低温環境での読み出し不良発生が増大してきている。さらに、磁気ディスク装置は、より広範な温度環境で使用する用途が広がってきているが、このような用途では、低温での磁気ディスク装置の十分な記録再生品質の保証がより困難となる。
However, in the methods described in
また、特許文献5に記載の方法では、磁気ディスク装置の低温・高温での記録再生品質を保証するために高低温環境で試験を行うこととなり、その結果、均一な温度にコントロール可能な温度環境槽等の試験設備が必要となるだけでなく工数が増大し、磁気ディスク装置のコストが増大する。
In the method described in
本発明は、このような状況下においてなされたものであり、低温環境下における磁気ディスク装置の記録再生品質を簡易に確保することができる試験方法およびその試験方法を用いて自己診断を行うことにより比較的低コストのディスク装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and by performing a self-diagnosis using a test method that can easily ensure recording / reproduction quality of a magnetic disk device in a low-temperature environment and the test method. An object is to provide a relatively low-cost disk device.
前記課題を解決するために、本発明に係る磁気ディスク装置は、低温時のデータの読み出し不良の発生度合いを自己診断する磁気ディスク装置であって、第1の内部温度から、それよりも高温の第2の内部温度に上昇させる制御を行う制御部と、前記第1の内部温度時における記録再生系についての第1のビットエラー数を算出するとともに、前記第2の内部温度時における記録再生系についての第2のビットエラー数を算出する算出部と、前記第1および第2の内部温度と、前記第1および第2のビットエラー数とに基づいて、低温時のデータの読み出し不良の発生度合いを診断する診断部と、を含むものである。 In order to solve the above problems, a magnetic disk device according to the present invention is a magnetic disk device for self-diagnosis of the degree of occurrence of data read failure at a low temperature, which is higher than the first internal temperature. A control unit for controlling to increase to the second internal temperature, a first bit error number for the recording / reproducing system at the first internal temperature, and a recording / reproducing system at the second internal temperature; Occurrence of data read failure at low temperature based on the calculation unit for calculating the second bit error number for the first, second internal temperatures, and the first and second bit error numbers And a diagnosis unit for diagnosing the degree.
この場合、前記磁気ディスク装置は、各種モータを含んでおり、前記制御部は、前記第2の内部温度に上昇させる場合、前記各種モータの発熱を生じさせるように当該各種モータを制御するようにしてもよい。 In this case, the magnetic disk device includes various motors, and the control unit controls the various motors so as to generate heat of the various motors when the temperature is raised to the second internal temperature. May be.
また、前記第1の内部温度をT1、前記第2の内部温度をT2、前記第1のビットエラー数をEC1、前記第2のビットエラー数をEC2、前記発生度合いをFRで表した場合、前記診断部は、FR=(EC1−EC2)/(T2−T1)×{(T2+T1)/2}α(ただし、α=2〜4)の関係式で算出して診断するようにしてもよい。あるいは、前記第1の内部温度をT1、前記第2の内部温度をT2、前記第1のビットエラー数をEC1、前記第2のビットエラー数をEC2、低温時の絶対温度をt/K、当該絶対温度時のビットエラー数をECtで表した場合、前記診断部は、t1/K=T1/℃+273.15、t2/K=T2/℃+273.15、a=log(EC1/EC2)X{t1Xt2/(t2−t1)}、b={log(EC2)Xt2−log(EC1)Xt1}/(t2−t1)、ECt=10^(aXt-1+b)の関係式で算出して診断するようにしてもよい。
Further, Table first internal temperature T1, said second internal temperature T 2, the first number of bits errors EC 1, the second bit error number EC 2, the occurrence rate in FR In this case, the diagnosis unit has a relational expression of FR = (EC 1 −EC 2 ) / (T 2 −T 1 ) × {(T 2 + T 1 ) / 2} α (where α = 2 to 4). You may make it diagnose by calculating. Alternatively, the first internal temperature T1, said second internal temperature T 2, the first bit error number EC 1, the second bit error number EC 2, the absolute temperature at the low temperature t / K, when the number of bit errors at the absolute temperature is expressed as EC t , the diagnostic unit performs t 1 / K = T 1 / ° C. + 273.15, t 2 / K = T 2 / ° C. + 273.15, a = log (EC 1 / EC 2) X {
また、前記課題を解決するために、本発明に係る磁気ディスク装置の試験方法は、第1の内部温度から、それよりも高温の第2の内部温度に上昇させる制御を行うステップと、
前記第1の内部温度時における記録再生系についての第1のビットエラー数を算出するとともに、前記第2の内部温度時における記録再生系についての第2のビットエラー数を算出するステップと、前記第1および第2の内部温度と、前記第1および第2のビットエラー数とに基づいて、低温時のデータの読み出し不良の発生度合いを診断するステップと、
を含む。
In order to solve the above-described problem, a test method for a magnetic disk device according to the present invention includes a step of performing control to increase from a first internal temperature to a second internal temperature higher than that,
Calculating a first number of bit errors for the recording / reproducing system at the first internal temperature and calculating a second number of bit errors for the recording / reproducing system at the second internal temperature; Diagnosing the degree of occurrence of data read failure at low temperature based on the first and second internal temperatures and the first and second bit error numbers;
including.
また、前記課題を解決するために、本発明に係る試験プログラムは、前記磁気ディスク装置の制御部、算出部および診断部をコンピュータに機能させる。 In order to solve the above problem, a test program according to the present invention causes a computer to function as a control unit, a calculation unit, and a diagnosis unit of the magnetic disk device.
本発明によれば、低温環境での磁気ディスク装置の記録再生品質を簡易に確保することができる。 According to the present invention, recording / reproduction quality of a magnetic disk device in a low temperature environment can be easily ensured.
以下、本発明の実施例1および2について図面を参照しながら説明する。
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1における磁気ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
図1において、磁気ディスク装置100は、上位のホスト101に接続するHDC(ハードディスクコントローラ)102、CPU103、リードライトチャンネル104、プリアンプ105および温度センサ106を有する。また、磁気ディスク装置100は、A/D(アナログデジタル)変換器107、モータ駆動回路108、SDRAM(Synchronous DRAM)109、SRAM110およびフラッシュROM111を有する。さらに、磁気ディスク装置100は、磁気記録再生素子112を搭載した磁気ヘッド1、磁気ディスク2、ボイスコイルモータ(VCM)5およびスピンドルモータ(SPM)6を有する。
Embodiments 1 and 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a magnetic disk device according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the
HDC102は、エラー訂正回路、バッファコントロール回路、キャッシュコントロール回路、インターフェース制御回路、サーボ回路などの公知の回路で構成され、バッファRAMとしてのSDRAM109に接続されている。
The
リードライトチャンネル104は、ユーザデータ(読み込みまたは書き込み用のデータ)を変調してプリアンプ105に出力したり、プリアンプ105の出力波形すなわち再生波形からデータを検出してコード復調を行ったりする。リードライトチャンネル104は、ディジタル・サーボ回路などから構成されている。ディジタル・サーボ回路は、波形干渉を利用して高記録密度を実現するPRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式の信号処理回路・グレイコードで書かれているサーボのアドレス・コードをPLLに同期させて取り出す。
The read /
プリアンプ105は、データ記録のためのライトドライバと、データ再生のためのリード・アンプとを内蔵している。そして、プリアンプ105は、磁気記録再生素子112から読み出した信号を増幅したり、書き込み用信号の電流を増幅したりする。
The
スピンドルモータ(SPM)6は、磁気記録再生素子112を搭載した磁気ヘッド1を保持する。そして、スピンドルモータ6は、磁気ディスク2上を移送するボイスコイルモータ(VCM)5などのアクチュエータ機構や磁気ディスク2を固定し、所望の回転数で磁気ヘッド1を回転させる。スピンドルモータ6は、上記回転の際、モータ駆動回路108からの制御信号を入力し、その制御信号に基づいて当該回転速度を制御する。
A spindle motor (SPM) 6 holds the
モータ駆動回路108は、VCMドライバ回路、SPMドライバ回路、電源監視装置、電源レギュレータ回路、衝撃センサ回路などの公知の回路を内蔵する。
The
温度センサ106は、磁気ディスク装置100の筐体(不図示)内に取り付けられ、その周辺の温度(動作温度)を検出する。そして、温度センサ106は、検出した温度データをA/D変換機107を介してCPU103へ送る。なお、本実施例では温度センサ106を用いて動作温度を検出する場合について説明するが、例えば、ボイスコイルモータ6のコイル(不図示)を用いて動作温度を検出するようにしてもよい。この場合、ボイスコイルモータ6のコイルに使用されるワイヤの導電率は、コイルの温度に従って変化するので、コイルの電圧あるいはコイルに流れる電流を測定し、その測定値から、当該コイルのワイヤの導電率を算出する。そして、その導電率および公知の計算式から、動作温度を導き出すようにする。
The
CPU103は、磁気ディスク装置全体の制御を行う。CPU103は、主として、磁気ヘッド1のポジショニング、インターフェース制御、各周辺LSIの初期化・設定、ディフェクトの管理などを行う。そして、CPU103には、フラッシュROM111とデータ記録用のSRAM110が接続されている。フラッシュROM111には、磁気ディスク装置のファームウエアなどのプログラムが記憶される。
The
さらに、本実施例のCPU103(制御部)は、第1の内部温度(例えば常温環境下の温度)から、それよりも高温の第2の内部温度(高温環境下の温度)に上昇させる制御を行う。また、CPU103(算出部)は、第1の内部温度時における記録再生系についての第1のビットエラー数を算出するとともに、第2の内部温度時における記録再生系についての第2のビットエラー数を算出する。さらに、CPU103(診断部)は、第1および第2の内部温度と、第1および第2のビットエラー数とに基づいて、低温時のデータの読み出し不良の発生度合いを診断する。 Further, the CPU 103 (control unit) of the present embodiment performs control to increase from the first internal temperature (for example, temperature in a normal temperature environment) to a second internal temperature (temperature in a high temperature environment) higher than that. Do. The CPU 103 (calculation unit) calculates the first number of bit errors for the recording / reproducing system at the first internal temperature and the second number of bit errors for the recording / reproducing system at the second internal temperature. Is calculated. Further, the CPU 103 (diagnostic unit) diagnoses the degree of occurrence of data read failure at low temperatures based on the first and second internal temperatures and the first and second bit error numbers.
さらに、本実施例のCPU103は、エラー測定モジュール121、パラメータ記録モジュール122、発熱制御モジュール123および自己判断モジュール124を有する。なお、本実施例では、これら各モジュール121、122、123、124を総称して試験プログラムという。
Furthermore, the
エラー測定モジュール121は、データの読み出し不良を検出するためのプログラムであり、フラッシュROM111に格納されている。CPU103は、フラッシュROM111からエラー測定モジュール121を読み出して、次のような処理を行う。すなわち、CPU103は、モータ駆動回路108やリードライトチャンネル104などを制御し、所望のテストパターンのライトを複数のセクタに対して行う。その後、CPU103は、ECC(Error Correction Cord)によるエラー補正を行わずリード動作を行う。そして、CPU103は、ビット単位で書き込みデータと再生データとを比較し、ECCを含まない磁気ヘッド1・磁気ディスク2の記録再生系のビットエラーの測定を行う。このとき、ビットエラーレートは、測定されたビットエラー数から、サンプル数(セクタあたりのビット数×測定セクタ数)で除算したものとなる。
The
パラメータ記録モジュール122は、エラー測定モジュール121に基づき測定された記録再生系のビットエラー数と、エラー測定中(エラー測定モジュール121の処理時)での平均温度(温度センサ106の検出値の平均値)とをSRAM110に記録させるためのプログラムである。このパラメータ記録モジュール122は、フラッシュROM111上に格納され、CPU103上で実行される。
The
発熱制御モジュール123は、スピンドルモータ6などの機構部で生じる発熱量を制御するためのプログラムであり、フラッシュROM111上に格納されている。具体的には、発熱制御モジュール123は、次のようにしてCPU103上で実行される。すなわち、CPU103が、モータ駆動回路・リードライトチャンネル104などへ命令を送ることにより、各周辺ICへの負荷を制御し各周辺ICでの発熱量を制御すると共に、モータ駆動回路を介して、スピンドルモータ6・ボイスコイルモータ5を駆動したりあるいは停止させたりすることにより、実行される。
The heat
自己診断モジュール124は、SRAM110上に記録されている各温度値および当該各温度値のビットエラー数を用いて、低温状態でのデータ読み出し不良の発生の度合いを後述する計算方法で算出して出力するためのプログラムである。自己診断モジュール124は、フラッシュROM111上に格納され、CPU103上で実行される。
The self-
図2は、磁気ディスク装置100が低温状態のときにデータの読み出し不良を生じ易いか否かを試験する試験方法を示すフローチャートである。
ステップ1(201)において、まず、温度センサ106が磁気ディスク装置100の内部温度T1(第1の内部温度)を測定する。次に、CPU103は、フラッシュROM111からエラー測定モジュール121を読み出し、エラー測定モジュール121に従って、次のような処理を行う。すなわち、CPU103(算出部)は、現在(動作時)の温度環境における記録再生系のビットエラー数EC1の測定(算出)を行う。次に、CPU103(算出部)は、フラッシュROM111からパラメータ記録モジュール122を読み出し、パラメータ記録モジュール122に従って、次のような処理を行う。すなわち、CPU103は、温度センサ106に測定された内部温度T1と、上記測定されたビットエラー数(第1のビットエラー数)EC1とをSRAM110上に記録する。
FIG. 2 is a flowchart showing a test method for testing whether or not a data read failure is likely to occur when the
In step 1 (201), first, the
ステップ2(202)では、まず、CPU103(制御部)は、フラッシュROM111から発熱制御モジュール123を読み出し、発熱制御モジュール123に従って、次のような処理を行う。すなわち、CPU103は、磁気ディスク装置100の内部温度を変化させる。このときの発熱制御モジュールによる処理の詳細は、後述の図3および図4を参照して説明する。
In step 2 (202), first, the CPU 103 (control unit) reads the heat
ステップ3(203)では、まず、温度センサ106が、再度、磁気ディスク装置100の内部温度T2(第2の内部温度)を測定する。次に、CPU103(算出部)は、フラッシュROM111に格納されているエラー測定モジュール121に従って、現在の温度環境における記録再生系のビットエラー数EC2の測定(算出)を行う。次に、CPU103(算出部)は、フラッシュROM111に格納されているパラメータ記録モジュール122に従って、温度センサ106に測定された内部温度T2と、上記測定されたビットエラー数(第2のビットエラー数)EC2とをSRAM110上に記録する。
ステップ4(204)では、まず、CPU103(診断部)は、SRAM110から、各内部温度T1、T2および各ビットエラー数EC1、EC2を読み出す。次に、CPU103(診断部)は、フラッシュROM111から自己判断モジュール124を読み出し、自己判断モジュール124に従って、次のような診断処理を行う。すなわち、CPU103は、T1、T2、EC1およびEC2に基づいて、低温環境(低温時)でのデータ読み出しの不良の発生度合いを算出して、その結果を不図示の表示部(例えばコンピュータディスプレイ等の表示装置)に出力する。なお、このときの発生度合いの算出方法については、後述の図5〜図12を参照して説明する。
In step 3 (203), first, the
In step 4 (204), first, the CPU 103 (diagnosis unit) reads out the internal temperatures T 1 and T 2 and the numbers of bit errors EC 1 and EC 2 from the
このようにして、磁気ディスク装置100は、ドライブ内部の発熱を制御し、例えば、T1、T2、EC1およびEC2に基づいて、低温環境(低温時)でのデータ読み出しの不良の発生度合いを算出する。このため、磁気ディスク装置100が、上記不良の発生度合いを自己診断することができる。したがって、特別な温度設定設備を準備した試験や、特別なスクリーニング試験が必要なくなる。低温環境での磁気ディスク装置の記録再生品質を生産性・生産コストへの影響なしに確保することができる。
In this way, the
[発熱制御モジュール処理]
次に、発熱制御モジュール123による処理について図3および図4を参照して詳述する。本実施例では、発熱制御モジュール123による処理(図2のステップ2)では、スピンドルモータ6、ボイスコイルモータ5および各IC(不図示)への電流供給を最小とし、その状態を1時間保持することとした。これにより、低温状態を実現することとした。なお、この発熱制御モジュール123の処理時においては、実際の磁気ディスク装置の製造・試験環境下でテストチャンバー内部を略25度に制御していたが、個々の磁気ディスク装置の温度制御を積極的に行わなかった。このようなことにした理由は、次のとおりである。
[Heat control module processing]
Next, processing by the heat
すなわち、通常、磁気ディスク装置の製造工程中の各種試験では、サーボ特性やリードライト特性の最適化のために、磁気ディスク装置は100%近いデューティーで稼動させている。このため、試験スタートの開始後、数十分の時間で磁気ディスク装置の内部温度がほぼ飽和状態となり、磁気ディスク装置の外部温度が、+15度〜+20度程度の高温で安定するからである。 That is, normally, in various tests during the manufacturing process of the magnetic disk device, the magnetic disk device is operated at a duty of nearly 100% in order to optimize servo characteristics and read / write characteristics. For this reason, the internal temperature of the magnetic disk device is almost saturated within a few tens of minutes after the start of the test, and the external temperature of the magnetic disk device is stabilized at a high temperature of about +15 degrees to +20 degrees.
図3は、CPU103が、発熱制御モジュール123に従い温度制御を行った場合の磁気ディスク装置の内部温度の測定例を示すグラフである。図3のグラフの縦軸は、各高温安定時のドライブ内部温度(磁気ディスク装置の内部温度)と、降温後のドライブ内部温度とを表す。降温後のドライブ内部温度は、高温安定時のドライブ内部温度を発熱制御モジュールによる処理に基づき降温し低温としたときのものである。図3のグラフの横軸は、高温安定時のドライブ内部温度と降温後のドライブ内部温度との温度差を表している。
FIG. 3 is a graph showing a measurement example of the internal temperature of the magnetic disk device when the
図3によると、発熱制御モジュール123による温度制御により、高温安定時と低温時の温度差は、7度〜15度程度になることがわかる。なお、テスト時の装置内は、厳格な温度コントロールを行わなかった。このため、通常の方法で温度を測定すれば、高温安定時になると、磁気ディスク装置のテストチャンバー内の温度分布は、37度から52度までの広範囲の温度分布となる。
According to FIG. 3, it can be seen that the temperature difference between the high temperature and the low temperature is about 7 to 15 degrees by the temperature control by the heat
図4は、温度制御モジュール123処理の前後における磁気ディスク装置内部の温度差のヒストグラムを示すグラフである。図4のグラフの縦軸は、磁気ディスク装置台数を表し、横軸は温度制御モジュール123による温度変化ΔT、すなわち温度制御モジュール123による処理により磁気ディスク装置の内部温度が変化した温度差を表す。
図4のグラフから、ほとんどの磁気ディスク装置が、8度〜13度程度の温度差となったことがわかる。
FIG. 4 is a graph showing a histogram of temperature differences inside the magnetic disk device before and after the
From the graph of FIG. 4, it can be seen that most magnetic disk devices have a temperature difference of about 8 to 13 degrees.
[データ読み出しエラーの発生頻度の算出処理]
次に、本実施例のデータ読み出しエラーの発生頻度の算出処理について説明する。
本実施例では、回転数が5400RPM、記録面密度が約65Gbit/in2相当の磁気ディスク装置を用いた。この磁気ディスク装置に用いた磁気ディスクの特性は次のとおりである。保磁力(Hc)が約4500Oe、MrTが約0.32memu/cm2である。磁気ヘッドのライトトラック幅は0.28μmで、リードトラック幅は0.18μmである。なお、再生素子はGMR素子を用いた。磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の浮上高さは約11nmである。
[Calculation process of data read error frequency]
Next, calculation processing of the frequency of occurrence of data read errors according to the present embodiment will be described.
In this embodiment, a magnetic disk device having a rotational speed of 5400 RPM and a recording surface density of about 65 Gbit / in 2 is used. The characteristics of the magnetic disk used in this magnetic disk apparatus are as follows. The coercive force (Hc) is about 4500 Oe, and MrT is about 0.32 memu /
図5は、磁気ヘッドの書き込み電流を32mAから60mAまで変化させた場合のオーバーライトの特性変化を示すグラフである。ここでは、12℃、23℃、55℃の3種類の温度条件で測定を行った。オーバーライトの測定は、磁気ディスクの外周部で行った。具体的には、1T=240MHzとし、始めに測定対象データトラックの前後5トラックをDCイレースした後、12T(20MHZ)のパターンを測定対象トラックに書き、12Tの出力(TAA1)を測定した。次に、測定対象トラックに2T(120MHZ)のパターンで上書きを行う。ここで、上書き後の残存12Tの出力(TAA2)を測定し、オーバーライト(OW)は、次式(1)で求めた。 FIG. 5 is a graph showing changes in overwrite characteristics when the write current of the magnetic head is changed from 32 mA to 60 mA. Here, the measurement was performed under three kinds of temperature conditions of 12 ° C., 23 ° C., and 55 ° C. The measurement of overwriting was performed on the outer periphery of the magnetic disk. Specifically, 1T = 240 MHz was set. First, 5 tracks before and after the measurement target data track were DC erased, then a 12T (20 MHZ) pattern was written on the measurement target track, and the 12T output (TAA1) was measured. Next, the measurement target track is overwritten with a 2T (120 MHZ) pattern. Here, the output (TAA2) of the remaining 12T after overwriting was measured, and the overwrite (OW) was obtained by the following equation (1).
(数1)
OW=20log(TAA2)−20log(TAA1) ・・・(1)
(Equation 1)
OW = 20log (TAA2) -20log (TAA1) (1)
図5から、3種類の温度条件においても磁気ヘッドの書き込み電流を上げることによりオーバーライト特性は向上し、ある程度以上の書き込み電流に達するとオーバーライト特性は飽和状態にあることがわかる。 FIG. 5 shows that the overwrite characteristic is improved by increasing the write current of the magnetic head even under three kinds of temperature conditions, and the overwrite characteristic is saturated when the write current reaches a certain level.
また、23℃および55℃の温度条件では、40mA〜45mA程度の書き込み電流で−30dBのオーバーライト特性を確保できていることがわかる。
12℃の温度条件では、書き込み電流を約60mAまで大きくしても、−28dB程度のオーバーライト特性しか確保できず、オーバーライト特性は飽和状態になることがわかる。つまり、書き込み電流を約60mA以上にしてもオーバーライト特性の向上が期待できない。
Further, it can be seen that under the temperature conditions of 23 ° C. and 55 ° C., an overwrite characteristic of −30 dB can be secured with a write current of about 40 mA to 45 mA.
Under the temperature condition of 12 ° C., it can be seen that even if the write current is increased to about 60 mA, only the overwrite characteristic of about −28 dB can be secured, and the overwrite characteristic becomes saturated. That is, even if the write current is about 60 mA or more, improvement of the overwrite characteristic cannot be expected.
このように本実施例の磁気ヘッド1・磁気ディスク2系では、低温状態において、磁気ディスク2の保磁力が高くなり、書き込み電流を温度に応じて調整して改善しようとしても、十分な書き込みが行えないことがわかった。
As described above, in the
次に、磁気ヘッド・磁気ディスクのパフォーマンスについて検討する。一般的には、磁気ディスク装置内部における磁気ヘッド・磁気ディスクのパフォーマンスを測る指標として、ビットエラーが用いられる。 Next, we examine the performance of the magnetic head and magnetic disk. Generally, a bit error is used as an index for measuring the performance of a magnetic head / magnetic disk in the magnetic disk device.
そこで、本実施例でも、室温環境(約30度のチャンバー内)および低温環境(約0度のチャンバー内)の下、352台の磁気ディスク装置を用いて、ビットエラーを測定した。 Therefore, also in this example, bit errors were measured using 352 magnetic disk devices under a room temperature environment (in a chamber of about 30 degrees) and a low temperature environment (in a chamber of about 0 degrees).
この測定結果を図6に示す。なお、図6のグラフの横軸は、室温環境でのエラーレートを表し、縦軸は低温環境でのエラーレートを表す。ここで用いた磁気ディスク装置は、温度による磁気ディスクの保磁力の増減変化の影響を低減するため、書き込み電流と、プリアンプのライトドライバのオーバーシュートとを磁気ディスク装置の内部温度により変化させた。 The measurement results are shown in FIG. Note that the horizontal axis of the graph of FIG. 6 represents the error rate in a room temperature environment, and the vertical axis represents the error rate in a low temperature environment. In the magnetic disk device used here, the write current and the overshoot of the write driver of the preamplifier are changed according to the internal temperature of the magnetic disk device in order to reduce the influence of the increase and decrease of the coercivity of the magnetic disk due to the temperature.
このため、例えば、ある室温環境では、書き込み電流40mA、オーバーシュート53%となったのに対して、低温環境においては、書き込み電流56mA、オーバーシュート73%となった。 For this reason, for example, the write current is 40 mA and the overshoot 53% in a certain room temperature environment, whereas the write current 56 mA and the overshoot 73% in a low temperature environment.
図6をみると、磁気ディスク装置毎に厳密な温度コントロールを行っていないということもあり(図3で説明したとおり)、多少のばらつきは見られる。しかし、低温環境では、室温環境に比べて、ビットエラーレートが0.5桁程度悪化していることがわかる。 Referring to FIG. 6, there is a case where strict temperature control is not performed for each magnetic disk device (as described in FIG. 3), and some variation is seen. However, it can be seen that the bit error rate is deteriorated by about 0.5 digits in the low temperature environment compared to the room temperature environment.
次に、室温環境(約30度のチャンバー内)および高温環境(約60度のチャンバー内)でのビットエラーレートの測定結果を図7に示す。なお、図7のグラフの横軸は、室温環境(約30℃)でのビットエラーレート、縦軸は高温環境(約60℃)でのビットエラーレートを表す。 Next, the measurement results of the bit error rate in a room temperature environment (in a chamber of about 30 degrees) and a high temperature environment (in a chamber of about 60 degrees) are shown in FIG. The horizontal axis of the graph of FIG. 7 represents the bit error rate in a room temperature environment (about 30 ° C.), and the vertical axis represents the bit error rate in a high temperature environment (about 60 ° C.).
図7の高温環境では、書き込み電流38mA、オーバーシュート53%となった。この結果をみると、図6とは異なり、室温環境および高温環境でのビットエラーレートの比較に顕著な違いがなかった。 In the high temperature environment of FIG. 7, the write current was 38 mA and the overshoot was 53%. Looking at this result, unlike FIG. 6, there was no significant difference in the bit error rate comparison between the room temperature environment and the high temperature environment.
したがって、図5に示したオーバーライト特性の結果も踏まえて考察すると、低温環境では、磁気ディスクの保磁力が強くなり、磁気ディスクの保磁力に対して、磁気ヘッドの書き込み能力が不足する。その結果、磁気ディスク装置のデータ読み出しが不良になる傾向が強くなることがわかる。 Therefore, considering the result of the overwrite characteristic shown in FIG. 5, the coercive force of the magnetic disk becomes strong in a low temperature environment, and the writing capability of the magnetic head is insufficient with respect to the coercive force of the magnetic disk. As a result, it can be seen that the tendency of the data reading of the magnetic disk device to become poor increases.
次に、温度変化による磁気ディスクの保磁力の増加と、磁気ヘッドの書き込み能力のマージンとをより詳細に検証するために、特性差のある6個のサンプル(サンプルA〜サンプルF)の磁気ディスク装置を用いて、温度とビットエラー数の関係を検討した。 Next, in order to verify in more detail the increase in the coercive force of the magnetic disk due to temperature changes and the margin of the write capability of the magnetic head, the magnetic disks of six samples (sample A to sample F) having different characteristics are used. The relationship between temperature and the number of bit errors was examined using a device.
この検討結果を図8に示す。なお、図8の横軸は温度、縦軸はビットエラー数を表す。図8のビットエラーの測定では、内周、中周および外周のシリンダー毎に73128000ビットの測定を行った。そして、内周、中周および外周のビットエラー数を平均して算出した。 The result of this examination is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents the number of bit errors. In the measurement of the bit error in FIG. 8, 7318000 bits were measured for each of the inner, middle, and outer cylinders. Then, the number of bit errors on the inner circumference, middle circumference and outer circumference was averaged and calculated.
図8から、測定温度が低くなるにつれ、すべてのサンプルでビットエラー数が増加していることがわかる。
また、図8をみると、サンプルAについては、30℃を超える高温では、6サンプル中、中間の特性となり、比較的良好な特性を示している。しかし、低温になるにつれ、特性が悪化している。このため、サンプルAのような特性をもつサンプルの存在から、単一の温度条件下でビットエラーの測定を行ったとしても、低温での特性を推測することができないことがわかる。
It can be seen from FIG. 8 that the number of bit errors increases for all samples as the measured temperature decreases.
In addition, as shown in FIG. 8, sample A exhibits intermediate characteristics in six samples at a high temperature exceeding 30 ° C., and exhibits relatively good characteristics. However, the characteristics deteriorate as the temperature is lowered. For this reason, it can be seen from the presence of a sample having characteristics such as Sample A that the characteristics at low temperature cannot be estimated even if the bit error is measured under a single temperature condition.
さらに、実際の磁気ディスク装置の製造環境およびテスト環境では、厳密な温度環境とするコントロールがし難い。このため、強制対流等の方式で温度コントロールを行ったとしても、磁気ディスク装置の内部温度のばらつきが5℃程度生じることになる。 Furthermore, in an actual magnetic disk device manufacturing environment and test environment, it is difficult to control the temperature environment to be strict. For this reason, even if the temperature control is performed by a method such as forced convection, a variation in the internal temperature of the magnetic disk device will be about 5 ° C.
仮に、強制対流等の温度コントロールを行わなかった場合には、磁気ディスク装置の内部温度のばらつきが20℃程度生じることになる。
したがって、磁気ディスク装置の製造や試験現場のような多数の磁気ディスク装置を取り扱う温度環境の制御が困難な現場では、低温でのデータ読み出し不良の発生度合いを厳密に検出することはより難しくなる。
If temperature control such as forced convection is not performed, a variation in the internal temperature of the magnetic disk device will be about 20 ° C.
Therefore, it is more difficult to accurately detect the degree of data read failure at a low temperature in a site where it is difficult to control a temperature environment in which a large number of magnetic disk devices are handled, such as in manufacturing a magnetic disk device or a test site.
そこで、本実施例では、磁気ディスク装置について厳密な環境温度のコントロールを行わずに、2つの異なる温度条件(常温、高温)下でビットエラー数を測定した。このときの、低温でのデータ読み出し不良の発生度合い(FR:Failure Rate)を次式(2)で算出した。 Therefore, in this example, the number of bit errors was measured under two different temperature conditions (normal temperature and high temperature) without strictly controlling the environmental temperature of the magnetic disk device. At this time, the degree of occurrence of data read failure at low temperature (FR: Failure Rate) was calculated by the following equation (2).
(数2)
FR=(EC1−EC2)/(T2−T1)X{(T1+T2)/2}α ・・・(2)
(Equation 2)
FR = (EC 1 −EC 2 ) / (T 2 −T 1 ) X {(T 1 + T 2 ) / 2} α (2)
式(2)中、EC1は温度T1でのビットエラー数、EC2は温度T2でのビットエラー数を表す。
一般的には、通常の環境においては、磁気ディスク装置の内部温度は、30℃〜55℃程度となりばらつく。このため、本実施例では、527台の磁気ディスク装置について、30℃〜55℃の温度環境でテストを行った。そして、このテストの結果に基づき、各温度でのビットエラーの測定を行った後、式(2)の最小二乗法を行った。これにより得られた上記式(2)の係数αの分布を図9に示す。
In equation (2), EC 1 represents the number of bit errors at temperature T 1 , and EC 2 represents the number of bit errors at temperature T 2 .
Generally, in a normal environment, the internal temperature of the magnetic disk device varies from about 30 ° C. to 55 ° C. For this reason, in this example, 527 magnetic disk devices were tested in a temperature environment of 30 ° C. to 55 ° C. And based on the result of this test, after measuring the bit error at each temperature, the least square method of Formula (2) was performed. FIG. 9 shows the distribution of the coefficient α in the above equation (2) obtained as a result.
図9をみると、係数αは、2〜4の間に分布し、α=3のときにピークになることがわかる。したがって、式(2)のαをα=2〜4とし、低温でのデータ読み出し不良の発生度合いを算出すると、測定温度にかかわらず、低温でのデータの読み出し不良の検出が行える。 As can be seen from FIG. 9, the coefficient α is distributed between 2 and 4 and peaks when α = 3. Therefore, when α in Equation (2) is set to α = 2 to 4 and the degree of occurrence of data read failure at low temperature is calculated, data read failure at low temperature can be detected regardless of the measurement temperature.
また、図9のαの分布によると、α=3のときにピークをもつので、α=3として、低温でのデータの読み出し不良の発生度合いを算出するのが最適であることがわかる。
そこで、α=3とした上で、30℃〜60℃の温度範囲で変化させながら、異なる6つのサンプル(サンプルa〜サンプルe)の磁気ディスク装置を使用して、低温でのデータ読み出し不良の発生度合いFRを求めた。このときのFRの算出式は、次式(3)のとおりである。
Further, according to the distribution of α in FIG. 9, since it has a peak when α = 3, it is understood that it is optimal to calculate the degree of occurrence of data read failure at low temperature with α = 3.
Therefore, by setting α = 3 and using a magnetic disk device of six different samples (sample a to sample e) while changing in a temperature range of 30 ° C. to 60 ° C., data reading failure at low temperature is detected. The degree of occurrence FR was determined. The calculation formula of FR at this time is as the following formula (3).
(数3)
FR=(EC1−EC2)/(T2−T1)X{(T1+T2)/2}3 ・・・(3)
(Equation 3)
FR = (EC 1 −EC 2 ) / (T 2 −T 1 ) X {(T 1 + T 2 ) / 2} 3 (3)
式(3)中のEC1はある温度T1におけるビットエラー数、EC2は異なる温度T2におけるビットエラー数を表す。
式(3)のFRの算出結果を図10に示す。なお、図10のグラフの縦軸は、式(3)により求められたFR(低温でのデータ読み出し不良の発生度合)を表す。横軸は、平均温度(T1+T2)/2を表す。
In Equation (3), EC 1 represents the number of bit errors at a certain temperature T 1 , and EC 2 represents the number of bit errors at a different temperature T 2 .
The calculation result of FR of Formula (3) is shown in FIG. Note that the vertical axis of the graph of FIG. 10 represents the FR (degree of occurrence of data read failure at low temperature) obtained by Equation (3). The horizontal axis represents average temperature (T 1 + T 2 ) / 2.
6つのサンプルは、どの温度条件でFRを算出しても、各FRは、ほぼ一定の値をとることがわかった。
本実施例の磁気ディスク装置においても、常温・高温の2種類の温度条件(30℃〜60℃程度)でビットエラー数を測定したが、式(3)を用いることにより、測定温度にばらつきがあっても、各磁気ディスク装置の低温でのデータ読み出し不良の発生度合いを予測することが可能となる。
The six samples were found to have almost constant values regardless of the temperature conditions under which the FR was calculated.
Also in the magnetic disk device of this example, the number of bit errors was measured under two kinds of temperature conditions (about 30 ° C. to 60 ° C.) of normal temperature and high temperature. Even in such a case, it is possible to predict the degree of occurrence of data read failure at a low temperature in each magnetic disk device.
[信頼性試験]
次に、本実施例の磁気ディスク装置の試験方法(図2のステップ1〜4)により得られる効果を検証するために、次のような信頼性試験を行った。すなわち、585台のサンプルの磁気ディスク装置を準備し、これらの磁気ディスク装置を試験対象として、まず、式(3)から、低温でのデータ読み出し不良発生度合いFRを算出した。次に、実際に、低温環境で信頼性試験を行い、低温でのデータ読み出し不良の発生の有無を調べた。そして、上記585台のサンプルの磁気ディスク装置について、常温の温度制御を行わない環境下でテストを行い、式(3)から低温でのデータ読み出し不良発生度合い(FR)を求めた。この算出の結果から得られた全体分布を図11に示す。
[Reliability test]
Next, in order to verify the effect obtained by the magnetic disk device test method of the present embodiment (
図11をみると、95%以上の磁気ディスク装置で、低温でのデータ読み出し不良発生度合いは、30X106以下で分布することがわかる。 Referring to FIG. 11, it can be seen that the degree of occurrence of data read failure at a low temperature is distributed at 30 × 10 6 or less in a magnetic disk device of 95% or more.
他方、図11の場合とは異なる次のような方法で、データ読み出し不良発生度合いFRの分布を調べた。具体的には、この方法では、上記585台のサンプルの磁気ディスク装置を0℃の環境において、シーケンシャルおよびランダムでライト/リード試験を行った。このとき、低温での書き込みマージンが低く、低温でデータの読み出しが不良になりそうな磁気ディスク装置を調べた。その結果、データ読み出しの不良が発生した度合いをまとめた。その度合いの全体分布を図12に示す。 On the other hand, the distribution of the data read defect occurrence degree FR was examined by the following method different from the case of FIG. Specifically, in this method, the write / read test was performed sequentially and randomly on the 585 sample magnetic disk devices in an environment of 0 ° C. At this time, a magnetic disk device in which the write margin at low temperature is low and data reading at low temperature is likely to be defective was examined. As a result, the degree of occurrence of defective data reading was summarized. The overall distribution of the degree is shown in FIG.
図12をみると、低温でのデータ読み出し不良については、低温でのデータ読み出し不良発生度合いが、30×106以上の磁気ディスク装置からしか発生していないことがわかる。このことは、次のようなことを意味する。すなわち、本実施例の試験方法によれば、低温でのデータ読み出し不良発生度合いの低い下位5%の磁気ディスク装置から、低温でのデータ読み出し不良が発生していることを意味する。 Referring to FIG. 12, it can be seen that the data read failure at a low temperature occurs only from a magnetic disk device having a data read failure at a low temperature of 30 × 10 6 or more. This means the following. That is, according to the test method of the present embodiment, it means that a data read failure at a low temperature has occurred from the lower 5% magnetic disk device having a low degree of data read failure occurrence at a low temperature.
以上から、本実施例では、FRの式(3)を用いることにより、実際に低温で発生するデータ読み出し不良が、厳密な温度制御を行わない室温環境での試験で予測可能なことが確認できた。 From the above, in this embodiment, it can be confirmed that by using the FR equation (3), a data read failure that actually occurs at a low temperature can be predicted by a test in a room temperature environment in which strict temperature control is not performed. It was.
なお、本実施例では、低温でのデータ読み出し発生度合いの係数αを算出し、式(3)から、FRを求めた場合について説明したが、本発明は、式(3)で用いた係数α=3や式(3)の近似式に限定されるものではない。 In the present embodiment, the case where the coefficient α of the degree of occurrence of data reading at low temperature is calculated and the FR is obtained from the equation (3) has been described, but the present invention describes the coefficient α used in the equation (3). = 3 or the approximate expression of Expression (3).
例えば、磁気ディスク装置の温度t/K(絶対温度)とビットエラー数ECの関係は、磁気ディスク装置を使用する温度域においては、次式(4)を適用してもよい。式(4)も実験的に検証されているからである。 For example, the relationship between the temperature t / K (absolute temperature) of the magnetic disk device and the bit error number EC may apply the following equation (4) in the temperature range where the magnetic disk device is used. This is because equation (4) has also been experimentally verified.
(数4)
log(ECt)=aXt-1+b ・・・(4)
(Equation 4)
log (EC t ) = aXt −1 + b (4)
図8で示したサンプルA〜Eを用いた場合のlog(ECt)とT-1の関係を図13に示す。
図13をみると、log(ECt)とT-1とは、式(4)と同様の比例関係にあるので、温度とビットエラー数の関係は、式(4)で近似できることがわかる。ここで、2つの温度条件で測定した絶対温度を(t1,t2)とし、ビットエラー数を(EC1、EC2)とすると、式(4)のaは次式(5)で求めることができ、式(4)のbは次式(6)で求めることができる。
FIG. 13 shows the relationship between log (EC t ) and T −1 when using the samples A to E shown in FIG.
As can be seen from FIG. 13, log (EC t ) and T −1 are in the same proportional relationship as in equation (4), so that the relationship between temperature and the number of bit errors can be approximated by equation (4). Here, if the absolute temperature measured under two temperature conditions is (t 1 , t 2 ) and the number of bit errors is (EC 1 , EC 2 ), a in equation (4) is obtained by the following equation (5). B in the equation (4) can be obtained by the following equation (6).
(数5)
a=log(EC1/EC2)X{t1Xt2/(t2−t1)} ・・・(5)
(Equation 5)
a = log (EC 1 / EC 2) X {
(数6)
b={log(EC2)Xt2−log(EC1)Xt1}/(t2−t1) ・・・(6)
(Equation 6)
b = {log (EC 2 ) Xt 2 −log (EC 1 ) Xt 1 } / (t 2 −t 1 ) (6)
以上から、絶対温度t/Kを用いて予測されるビットエラー数ECtは、次式(7)で表される。 From the above, the number of bit errors EC t predicted using the absolute temperature t / K is expressed by the following equation (7).
(数7)
ECt=10^(aXt-1+b) ・・・(7)
(Equation 7)
EC t = 10 ^ (aXt −1 + b) (7)
図13のlog(ECt)とT-1の関係からみて、CPU103が、自己判断モジュール124を用いて、式(5)、(6)、(7)の算出を行っても、低温でのデータ読み出し不良発生度合いを算出することができることがわかる。
In view of the relationship between log (EC t ) and T −1 in FIG. 13, even if the
このように、本発明の試験方法は、式(3)あるいは式(5)〜(7)で用いた関係式や係数に限定されない。本発明の試験方法は、2温度条件(T1とT2)でビットエラー数(EC1とEC2)を測定し、その測定値を用いて、低温でのデータ読み出し不良発生度合いを算出することに意義がある。 As described above, the test method of the present invention is not limited to the relational expression and coefficient used in Expression (3) or Expressions (5) to (7). In the test method of the present invention, the number of bit errors (EC 1 and EC 2 ) is measured under two temperature conditions (T 1 and T 2 ), and the degree of occurrence of data read failure at low temperature is calculated using the measured values. It has significance.
なお、本実施例では、磁気ディスク装置は、発熱制御モジュール123を用いて、周辺ICやスピンドルモータ、ボイスコイルモータでの発熱を低減し、高温状態から、低温状態へ移行させる制御を行った。具体的には、図2のステップ1を高温状態としてから、ステップ2で降温し、ステップ3で低温状態とした。しかし、ステップ1を低温状態としてから、ステップ2で昇温し、ステップ3で高温状態にしてもよい。このようにしても、実施例1と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the magnetic disk device uses the heat
(実施例2)
図14は、本発明の実施例2における磁気ディスク装置が低温状態のときにデータの読み出し不良を生じ易いか否かを試験する試験方法を示すフローチャートである。なお、実施例2において、実施例1と同様の部分については実施例1と同様の符号・用語を用いて説明する。実施例2の磁気ディスク装置の構成も、図1の実施例1の磁気ディスク装置100の構成と同様である。
(Example 2)
FIG. 14 is a flowchart showing a test method for testing whether or not a data read failure is likely to occur when the magnetic disk device according to the second embodiment of the present invention is in a low temperature state. In addition, in Example 2, the same part as Example 1 is demonstrated using the code | symbol and terminology similar to Example 1. FIG. The configuration of the magnetic disk device of the second embodiment is the same as that of the
図14の試験方法は、図2のステップ1〜4をステップa〜dに代えた点が、図2の実施例1と異なる。なお、各ステップa、bは、図2の各ステップ1、2と同様であるので、以下、ステップc、dについて詳述する。
The test method of FIG. 14 differs from Example 1 of FIG. 2 in that steps 1 to 4 of FIG. 2 are replaced with steps a to d. Since steps a and b are the same as
ステップcにおいて、ステップaおよびステップbの処理を2回以上繰り返す。繰り返す回数は、あらかじめ設定されており、本実施例では例えば2回とする。この場合、CPU103は、ステップbが終了するたびに、カウントを1つ増やす。このときのカウント値が、ステップaおよびステップbの処理の繰り返し回数を表す。そして、CPU103は、例えばSRAM110に格納されている繰り返し値(例えば2回)と、上記カウントした値とを比較し、双方の値が一致した場合に、ステップdに移行する。
In step c, the processes of step a and step b are repeated twice or more. The number of repetitions is set in advance, and is set to, for example, twice in this embodiment. In this case, the
ステップdにおいて、CPU103は、ステップaで記録した内部温度およびビットエラー数をSRAM110から読み出す。次に、CPU103は、フラッシュROM111から読み出した自己判断モジュール124に従って、低温環境でのデータ読み出し不良発生度合いを算出する。そして、CPU103は、その算出結果を出力する。このデータ読み出し不良発生度合いの算出方法は、実施例1で説明したとおりであるので、説明を省略する。
In step d, the
なお、本発明は、上記実施例1、2に限定されない。例えば、実施例1では、2種類(常温・高温)の温度条件を用いて、低温でのデータ読み出し不良発生度合いを算出した。しかし、これはプロセスを単純化するためであり、これら2種類の温度条件に限られない。例えば、磁気ディスク装置は、実施例2の場合と同様、3温度条件以上でビットエラー数を測定し、低温での読み出し不良度合いの算出を行ってもよい。 The present invention is not limited to the first and second embodiments. For example, in Example 1, the degree of occurrence of data read failure at low temperatures was calculated using two types of temperature conditions (normal temperature and high temperature). However, this is to simplify the process and is not limited to these two types of temperature conditions. For example, as in the case of the second embodiment, the magnetic disk device may measure the number of bit errors under three temperature conditions and calculate the degree of read failure at a low temperature.
また、実施例1、2の温度(低温、常温、高温)は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、変更してもよい。 Moreover, you may change the temperature (low temperature, normal temperature, high temperature) of Example 1, 2 unless it deviates from the meaning of this invention.
本発明に係る磁気ディスク装置の試験方法は、特別な環境試験設備を設けることなく、通常有する磁気ディスク装置の製造環境下で、低温環境でのデータ読み出し不良発生度合いを検出することができる。このため、生産性や生産コストへの影響がなく、より信頼性の高い磁気ディスク装置を製造できる磁気ディスク装置の試験方法として用いるのは有用である。 The test method for a magnetic disk device according to the present invention can detect the degree of occurrence of data read failure in a low temperature environment under the normal manufacturing environment of the magnetic disk device without providing a special environmental test facility. For this reason, it is useful to use it as a test method for a magnetic disk device that can manufacture a more reliable magnetic disk device without affecting the productivity and production cost.
1 磁気ヘッド
2 磁気ディスク
3 サスペンション
4 磁気ヘッドアセンブリ
5 ボイスコイルモータ(VCM)
6 スピンドルモータ(SPM)
7 電気回路ブロック
8 金属製の筐体
9 磁気ディスク装置
101 ホスト
102 HDC
103 CPU
104 リードライトチャンネル
105 プリアンプ
106 温度センサ
107 A/D変換機
108 モータ駆動回路
109 SDRAM
110 SRAM
111 フラッシュROM
112 磁気記録再生素子
121 エラー測定モジュール
122 パラメータ記録モジュール
123 発熱制御モジュール
124 自己判断モジュール
DESCRIPTION OF
6 Spindle motor (SPM)
7
103 CPU
104 Read /
110 SRAM
111 flash ROM
112 Magnetic recording / reproducing
Claims (6)
第1の内部温度から、それよりも高温の第2の内部温度に上昇させる制御を行う制御部と、
前記第1の内部温度時における記録再生系についての第1のビットエラー数を算出するとともに、前記第2の内部温度時における記録再生系についての第2のビットエラー数を算出する算出部と、
前記第1および第2の内部温度と、前記第1および第2のビットエラー数とに基づいて、低温時のデータの読み出し不良の発生度合いを診断する診断部と、
を含む磁気ディスク装置。 A magnetic disk device for self-diagnosis of the degree of data read failure at low temperatures,
A controller that performs control to increase the first internal temperature to a second internal temperature that is higher than the first internal temperature;
Calculating a first bit error number for the recording / reproducing system at the first internal temperature and calculating a second bit error number for the recording / reproducing system at the second internal temperature;
A diagnostic unit for diagnosing the degree of occurrence of data read failure at a low temperature based on the first and second internal temperatures and the first and second bit error numbers;
Including a magnetic disk drive.
前記制御部は、前記第2の内部温度に上昇させる場合、前記各種モータの発熱を生じさせるように当該各種モータを制御する、
請求項1に記載の磁気ディスク装置。 The magnetic disk device includes various motors,
The control unit controls the various motors so as to generate heat of the various motors when the temperature is raised to the second internal temperature.
The magnetic disk device according to claim 1.
前記診断部は、
FR=(EC1−EC2)/(T2−T1)×{(T2+T1)/2}α(ただし、α=2〜4)
の関係式で算出して診断する、
請求項1または2に記載の磁気ディスク装置。 The first internal temperature is represented by T 1 , the second internal temperature is represented by T 2 , the first bit error number is represented by EC 1 , the second bit error number is represented by EC 2 , and the occurrence degree is represented by FR. If
The diagnostic unit
FR = (EC 1 −EC 2 ) / (T 2 −T 1 ) × {(T 2 + T 1 ) / 2} α (where α = 2 to 4)
Diagnose by calculating with the relational expression of
The magnetic disk device according to claim 1.
前記診断部は、
t1/K=T1/℃+273.15
t2/K=T2/℃+273.15
a=log(EC1/EC2)X{t1Xt2/(t2−t1)}
b={log(EC2)Xt2−log(EC1)Xt1}/(t2−t1)
ECt=10^(aXt-1+b)
の関係式で算出して診断する、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。 Said first internal temperature T1, said second internal temperature T 2, the first bit error number EC 1, the second bit error number EC 2, absolute temperature t / K at low temperature when representing the number of bit errors during the absolute temperature in EC t,
The diagnostic unit
t 1 / K = T 1 /℃+273.15
t 2 / K = T 2 /℃+273.15
a = log (EC 1 / EC 2) X {t 1 Xt 2 / (t 2 -t 1)}
b = {log (EC 2 ) Xt 2 −log (EC 1 ) Xt 1 } / (t 2 −t 1 )
EC t = 10 ^ (aXt -1 + b)
Diagnose by calculating with the relational expression of
The magnetic disk device according to claim 1.
第1の内部温度から、それよりも高温の第2の内部温度に上昇させる制御を行うステップと、
前記第1の内部温度時における記録再生系についての第1のビットエラー数を算出するとともに、前記第2の内部温度時における記録再生系についての第2のビットエラー数を算出するステップと、
前記第1および第2の内部温度と、前記第1および第2のビットエラー数とに基づいて、低温時のデータの読み出し不良の発生度合いを診断するステップと、
を含む磁気ディスク装置の試験方法。 A test method for a magnetic disk device,
Performing a control to raise the first internal temperature to a second internal temperature higher than that,
Calculating a first bit error number for the recording / reproducing system at the first internal temperature, and calculating a second bit error number for the recording / reproducing system at the second internal temperature;
Diagnosing the degree of occurrence of data read failure at a low temperature based on the first and second internal temperatures and the first and second bit error numbers;
Magnetic disk drive test method including:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008002552A JP2009163847A (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Magnetic disk device, and testing method and testing program thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008002552A JP2009163847A (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Magnetic disk device, and testing method and testing program thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009163847A true JP2009163847A (en) | 2009-07-23 |
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ID=40966296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008002552A Pending JP2009163847A (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Magnetic disk device, and testing method and testing program thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009163847A (en) |
-
2008
- 2008-01-09 JP JP2008002552A patent/JP2009163847A/en active Pending
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