JP2009199660A - 磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法及び磁気記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッドの突き出し量を制御する発熱素子を有する磁気ヘッドにより、磁気記録媒体の欠陥を検出する方法に関し、運用時と同じ環境で、予備的欠陥を検出し、低浮上を可能とする。
【解決手段】磁気ヘッド(2)の発熱素子(24)を予め設定された電力量で加熱して、磁気ヘッド(2)の浮上量を設定された浮上量に制御する浮上量制御を行い、低スペーシング浮上を可能とし、信号品質を向上する。又、磁気記録媒体の欠陥検出時に、設定された電力量を基に、設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、発熱素子(24)を加熱して、磁気ヘッド(2)を、設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、磁気記録媒体(3)から前記リード素子が読み取った信号から、磁気記録媒体(3)の欠陥を検出する。運用時と同じ環境で、予備的欠陥を予め検出でき、磁気記憶装置の信頼性向上に寄与する。
【選択図】図17
【解決手段】磁気ヘッド(2)の発熱素子(24)を予め設定された電力量で加熱して、磁気ヘッド(2)の浮上量を設定された浮上量に制御する浮上量制御を行い、低スペーシング浮上を可能とし、信号品質を向上する。又、磁気記録媒体の欠陥検出時に、設定された電力量を基に、設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、発熱素子(24)を加熱して、磁気ヘッド(2)を、設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、磁気記録媒体(3)から前記リード素子が読み取った信号から、磁気記録媒体(3)の欠陥を検出する。運用時と同じ環境で、予備的欠陥を予め検出でき、磁気記憶装置の信頼性向上に寄与する。
【選択図】図17
Description
本発明は、磁気記録媒体の媒体欠陥を検出し、欠陥位置を登録する磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法及び磁気記憶装置に関する。
磁気記録媒体を使用する磁気記憶装置は、ハードディスク装置(HDD)などの磁気ディスク装置で広く利用されている。この磁気記憶装置では、磁気記録媒体の記録密度の向上(面密度の向上)に伴い、ヘッドとディスク媒体間の浮上量は、低下の一途をたどっている。また、その浮上量のバラツキや変動によって発生するHDI (Head Disk Interference)によるヘッド破壊(ヘッドクラッシュ)を防止するためにヘッド浮上面の工夫、並びにディスク媒体面の改良がこれまで行われてきた。
読み取り性能、書き込み性能、並びにHDIの信頼性は、前記浮上量変動による影響が非常に大きく、近年、磁気ディスク装置において、その浮上量を、磁気ディスク装置自身で制御する方法が考案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
また、浮上量制御においては、ディスク媒体の欠陥に対するスペーシング・マージンが低下してきており、媒体の欠陥検出方式に対する改善が提唱されている。
この従来の方法として、サーマル・アスペリティ現象を引き起こす可能性がある磁気ディスクの突起部を、予め、欠陥として、検出する方法が提案されている。第1の方法は、磁気ディスクの回転数を、通常の回転数より下げ、磁気ヘッドの出力から媒体の突起部を検出し、その検出位置を欠陥位置として、登録する方法である(例えば、特許文献3)。
又、第2の方法は、磁気ディスク装置を、使用温度より高い温度の恒温槽に収容した後、磁気ディスクを通常回転数で回転して、磁気ヘッドの出力から媒体の突起部を検出し、その検出位置を欠陥位置として、登録する方法である(例えば、特許文献4)。
これらの従来技術では、媒体欠陥検査において、磁気ディスクの回転数を下げることや、装置を高温環境に置くことにより、磁気ヘッドの浮上量を低下して、媒体の突起部を検出するものである。これにより、通常の浮上量での媒体欠陥検査では、検出できない突起部を、予め欠陥として、検出することができる。
特開2005−714567号公報
特開2007−310978号公報(図3)
特開平10−172101号公報(図2)
特開2002−288822号公報(図1)
しかしながら、従来技術の第1、第2の方法は、サーマルアスピリテイ発生の可能性の高い突起部の検出のみを対象としたものである。このため、磁性体膜の表面の粗さ等による欠陥位置を検出することが、難しい。
例えば、第1の方法では、磁気ディスクの回転数が、通常より低いため、転送速度や線密度(BPI)が、通常使用時とは、異なり、リードエラー等で、欠陥位置を検出するのは、困難である。又、第2の方法では、同様に、高温環境で、検査するため、通常使用時のリード出力とは、異なり、リードエラー等で、欠陥位置を検出することは、困難である。
更に、従来技術では、浮上量を下げて、欠陥検査するため、浮上量が上昇した場合に、磁性膜の厚みのむら等による欠陥(リード不良)を検出することが、困難である。
従って、本発明の目的は、通常の使用状態で、磁気記録媒体の予備的な欠陥を検出するための磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法及び磁気記憶装置を提供することにある。
又、本発明の他の目的は、磁気記録媒体の突起部のみならず、媒体表面の粗さに起因する予備的な欠陥を検出するための磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法及び磁気記憶装置を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、磁気記録媒体の磁気膜の厚みに起因する予備的な欠陥を検出するための磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法及び磁気記憶装置を提供することにある。
この目的の達成のため、本発明の磁気記憶装置は、磁気記録媒体の回転により浮上する、リード素子とライト素子と発熱素子を有する磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体の半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、前記発熱素子を予め設定された電力量で加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記磁気記録媒体の欠陥検出時に、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、前記磁気記録媒体の欠陥を検出する。
又、本発明の媒体欠陥検出方法は、磁気記録媒体の回転により浮上する、リード素子とライト素子と発熱素子を有する磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御するための前記発熱素子の電力量を測定するステップと、前記測定された電力量を基に、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算するステップと、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、前記磁気記録媒体の欠陥を検出するステップとを有する。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記検出した磁気記録媒体の欠陥位置を、欠陥リストに登録し、前記欠陥位置の代替位置を設定する。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量より大きい浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量より大きい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行う。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量より小さい浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量より小さい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行う。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記磁気記録媒体に、前記磁気ヘッドの前記ライト素子で、所定のデータを書込み、前記リード素子で、前記磁気記録媒体に書き込まれたデータを読み取り、前記欠陥検出するとともに、前記欠陥検出時は、前記ライト素子のライト電流値を、通常のデータ書込み時のライト電流値より小さくする。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記磁気記録媒体に、前記磁気ヘッドの前記ライト素子で、所定のデータを書込み、前記リード素子で、前記磁気記録媒体に書き込まれたデータを読み取り、前記欠陥検出する。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記発熱素子の電力量を増加しながら、前記リード素子の読み取り出力から、前記磁気ヘッドが前記磁気記録媒体に接触したかを判定し、前記接触したと判定した時の前記電力量から、前記設定された浮上量に対応する前記設定電力量を計算する。
更に、本発明では、好ましくは、前記磁気記録媒体の半径方向に分割されたゾーン毎に、前記設定された電力量を格納するヒータ電力テーブルを更に有し、前記制御回路は、前記磁気ヘッドの半径方向の位置に応じて、前記ヒータ電力テーブルの対応する電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する。
更に、本発明では、好ましくは、前記磁気ヘッド毎及び前記磁気記録媒体の半径方向に分割されたゾーン毎に、前記設定された電力量を格納するヒータ電力テーブルを更に有し、前記制御回路は、選択された磁気ヘッド及び前記磁気ヘッドの半径方向の位置に応じて、前記ヒータ電力テーブルの対応する電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御回路は、前記リード素子の読み取り出力から、サーマルアスペリティの検出、又はリードエラーの検出により、前記磁気ヘッドが前記磁気記録媒体に接触したかを判定する。
磁気ヘッドの発熱素子を予め設定された電力量で加熱して、磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する浮上量制御により、低スペーシング浮上を可能とし、信号品質を向上する。又、磁気記録媒体の欠陥検出時に、設定された電力量を基に、設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、発熱素子を加熱して、磁気ヘッドを、設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、磁気記録媒体の欠陥を検出するため、運用時と同じ環境で、予備的欠陥を予め検出でき、磁気記憶装置の信頼性向上に寄与する。
以下、本発明の実施の形態を、磁気記憶装置の構成、ヒータ電力マップの作成、欠陥検出処理、磁気記憶装置のリード/ライト処理、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
(磁気記憶装置)
図1は、本発明の磁気記憶装置の一実施の形態の構成図、図2は、図1のRDC,プリアンプ、磁気ヘッドの構成図、図3は、図1、図2の磁気ヘッドの詳細構成図である。図1は、磁気記憶装置として、磁気ディスク装置を例に示す。図1に示すように、磁気ディスク装置は、ドライブ機構(ディスクエンクロージャ)1と、プリント回路アセンブリー(PCA)10とを有する。ディスクエンクロージャ(DEという)1では、磁気記録媒体である磁気ディスク3が、スピンドルモータ4の回転軸に設けられている。スピンドルモータ4は、磁気ディスク3を回転する。アクチュエータ(VCMという)5は、アーム、サスペンションの先端に磁気ヘッド2を備え、磁気ヘッド2を磁気ディスク3の半径方向に移動する。
図1は、本発明の磁気記憶装置の一実施の形態の構成図、図2は、図1のRDC,プリアンプ、磁気ヘッドの構成図、図3は、図1、図2の磁気ヘッドの詳細構成図である。図1は、磁気記憶装置として、磁気ディスク装置を例に示す。図1に示すように、磁気ディスク装置は、ドライブ機構(ディスクエンクロージャ)1と、プリント回路アセンブリー(PCA)10とを有する。ディスクエンクロージャ(DEという)1では、磁気記録媒体である磁気ディスク3が、スピンドルモータ4の回転軸に設けられている。スピンドルモータ4は、磁気ディスク3を回転する。アクチュエータ(VCMという)5は、アーム、サスペンションの先端に磁気ヘッド2を備え、磁気ヘッド2を磁気ディスク3の半径方向に移動する。
アクチュエータ5は、回転軸を中心に回転するボイスコイルモータ(VCM)で構成される。図では、磁気ディスク装置に、2枚の磁気ディスク3が搭載され、4つの磁気ヘッド2が、同一のアクチュエータ1で同時に駆動される。
磁気ヘッド2は、後述するように、リード素子と、ライト素子とからなる。磁気ヘッド2は、スライダに、磁気抵抗(MR)素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
又、DE1のVCM1の側面には、図2で説明するプリアンプ(ヘッドIC)6が設けられている。更に、DE1には、DE1内の温度を検出する温度センサ7が設けられている。
一方、プリント回路アッセンブリ(制御回路部)10には、ハードディスクコントローラ(HDC)14、マイクロコントローラ(MCU)13、リード/ライトチャネル回路(RDC)12、サーボコントロール回路17、データバッファ(RAM)15、ROM(リードオンリーメモリ)16が設けられている。この実施の形態では、HDC14,MCU13,RDC12は、1つのLSI11内に設けられている。
リード/ライトチャネル回路(RDC)12は、プリアンプ6に接続され、磁気ヘッド3のデータ読み取り及び書込みを制御する。即ち、データ変調及びデータ復調を行う。サーボコントロール回路(SVC)17は、スピンドルモータ4を駆動制御し、且つVCM5を駆動制御する。
ハードディスクコントローラ(HDC)6は、主に、インターフェイス・プロトコル制御、データバッファ制御、ディスク・フォーマット制御を行う。データバッファ(RAM)15は、リードデータやライトデータを一時格納する。又、データバッファ15は、図13及び図14で後述するヒータ電力マップ18と、図17で後述する欠陥位置登録リスト19とを記憶する。このヒータ電力マップ18と、欠陥位置登録リスト19は、磁気ディスク3のシステム領域に格納されており、装置の起動時に、磁気ディスク3のシステム領域から読み出され、データバッファ(RAM)15に格納される。
マイクロコントローラ(MCU)13は、HDC14、RDC12、SVC17の制御と、RAM15、ROM16の管理を行う。ROM16は、各種のプログラムやパラメータを格納する。
図2に示すように、磁気ヘッド2は、リード素子20(TMR等の磁気抵抗素子)と、ライト素子(インダクション素子)22と、ヒータ(発熱体)24を有する。
又、プリアンプ6は、リード素子20からのリード信号を増幅して、リードチャネル回路13に出力するリードアンプ64と、リードチャネル回路13からのライト信号を増幅して、ライトコイル22に供給するライトアンプ63と、リードチャネル回路13からの設定電力量を受け、磁気ヘッド2の発熱体24を駆動するヒータ駆動回路61と、ヒータ駆動回路61を制御するヒータ制御回路60を有する。
図3は、磁気ヘッド2の詳細構成を示し、ライト素子22は、上部磁極25と下部磁極27に、コイル26が巻かれて、構成される。コイル26に通電される電流に応じた発生磁界が、ライトギャップ28に発生し、磁気ディスク媒体3への書き込みが行われる。
この下部磁極27に平行に、リード素子20が設けられる。更に、その横に、ヒータ24が、ヘッド樹脂29に覆われて、設けられる。ヒータ24は、通電されるヒータ電流によって、発熱量が制御され、その発熱量に応じて、図3中の矢印(⇒)で示した方向に熱膨張を発生させる。
この熱膨張は、ヘッドの最下面、即ち、磁気ディスク媒体3の対抗面方向(図3の下方向)に発生するので、磁気ヘッド2が、磁気ディスク媒体3に突き出す。この値を突き出し量と呼ぶ。
図4は、ヒータ24の抵抗値100Ωの場合のヒータ電流とヒータ電力の関係を示し、図5は、ヒータ電力に対するヘッドの突き出し量の関係を示す。図3に示したように、通常(ヒータ電流印加前)は、ヘッド浮上量は、ヘッド浮上量1の値を保っているが、ヒータ電流を印加することで、ヒータ電力に応じた熱膨張が、図3中の点線で示したように、発生し、その突き出し量は、図5示したように、印加するヒータ電力により、変化する。したがって、ヘッドの浮上量は、このヘッド突き出し量分変化し、図3中のヘッド浮上量2の値となる。
このような構成の磁気ヘッドを使用して、後述するように、ヒータ電力マップを作成し、ヘッドの浮上量制御を行う。
(ヒータ電力マップの作成)
各磁気ヘッドや磁気ヘッドの位置により、浮上量が変化するため、各磁気ヘッド及びその位置により、浮上量を一定にするためのヒータ電力が相違する。このため、各磁気ヘッド及びその位置で、浮上量を一定にするためのヒータ電力を測定して、ヒータ電力マップを作成する。この磁気ヘッドの浮上量を一定に保つ制御の必要性を説明する。
各磁気ヘッドや磁気ヘッドの位置により、浮上量が変化するため、各磁気ヘッド及びその位置により、浮上量を一定にするためのヒータ電力が相違する。このため、各磁気ヘッド及びその位置で、浮上量を一定にするためのヒータ電力を測定して、ヒータ電力マップを作成する。この磁気ヘッドの浮上量を一定に保つ制御の必要性を説明する。
図6は、磁気ディスク媒体の半径位置に対する磁気ヘッドの浮上量の関係図であり、横軸が、半径位置(mm)であり、縦軸が、ヘッド浮上量(μm)である。磁気ヘッドの浮上量は、円盤状の磁気ディスク媒体に対し、その半径位置に対して、一律一定ではなく、磁気ヘッドの浮上姿勢や風外乱による風損等によって、負圧が変化し、浮上量は、半径位置に対し、図のTyp(黒丸)に示すような変化が発生している。また、ヘッド個々に対しては、図6のMAX(三角)、min(四角)で表したような、バラツキが発生している。
図7は、図6のように、浮上量が変化した場合のリード素子(MR素子)から読み出される信号のSN比(SNR:Signal/Noise Ratio)との関係を示す図である。図7は、横軸が、浮上量(nm)であり、縦軸が、SNR(dB)である。
図7に示すように、浮上量が高ければ、SN比が低下し、浮上量が下がれば、SN比が上がり、信号品質が向上することを示している。
図8は、リード素子から読み出される信号のSN比(SNR)と、読み出しデータのエラーレイトの関係を示す図である。図8では、横軸が、SN比(dB)であり、縦軸が、エラーレイト(Log)である。図8に示すように、SN比が高くなれば、即ち、図7から浮上量が下がれば、エラーレイトは低くなり、データの誤り確率が低下し、信号品質が向上することを示している。逆に、浮上量が高い場合には、信号SN比が低下し、エラーレイトが高くなることにより、データ誤り確率が高く、信号品質の低下を招く恐れがある。
このように、ディスクに対するヘッドの浮上量は、その読み取り信号のSN比と比例関係にある。即ち、浮上量が低ければ、SN比が向上し、読み取り信号品質が向上する。これにより、読み取りマージンの向上、即ちリードエラーレイトの向上が図れる。
逆に、浮上量が高い場合には、SN比が低下し、リードエラーレイトの悪化を招く。
したがって、ヘッド個々に応じて、またディスク媒体半径位置に応じて、ヘッド浮上量を調整し、最適化することは、リードエラーレイトを改善することが、可能となる。
したがって、ヘッド個々に応じて、またディスク媒体半径位置に応じて、ヘッド浮上量を調整し、最適化することは、リードエラーレイトを改善することが、可能となる。
又、図9は、磁気ヘッドが実装されているスライダと磁気ディスク媒体との浮上状態の概略図を示す。磁気ディスク媒体3は、概念的には平面ではあるが、図9に示したように、ミクロ観察した場合には、面粗さが存在する。この面粗さは、テクスチャ技術又は研磨技術(媒体ポリッシュ)等に依存する。図9に示した面粗さの中には、突起状のもの30がいくつも存在する。
磁気ヘッド2は、スライダ2−1に実装され、磁気ディスク3の回転により、磁気ディスク3から所定の浮上量で浮上している。図9で、ヘッド浮上量が低下または、図9中には無い大きな突起状のものが存在した場合には、ヘッド2が、その突起状のもの30と衝突して発生するサーマルアスペリティ現象が発生する可能性がある。
このサーマルアスペリティ現象の繰り返しが生じると、ヘッド素子への衝突傷によるダメージが発生し、ヘッドの特性劣化の原因となる。更に、浮上量が低下すると、ヘッドのエアベアリング(ABS)面とディスク媒体3との接触によって、ABS面に、ディスク媒体面に塗布されている潤滑剤の付着、又は接触傷の発生により、ヘッドの浮上量及び浮上姿勢が変化し、ヘッドクラッシュに至る危険性がある。
このように、ヘッド個々に応じて、またディスク媒体半径位置に応じて、ヘッド浮上量を調整し、最適化することは、浮上が特に低いような個別バラツキを抑制する効果があり、ヘッドディスクインタフェースによって発生するヘッドクラッシュを防止するための効果がある。
ヘッド個々に応じて、またディスク媒体半径位置に応じて、ヘッド浮上量を調整・最適化するため、本実施の形態では、ヘッドの発熱体による熱膨張を利用し、熱膨張の程度(即ち、突き出し量=ヒータ電力)を変えるものである。このためには、ヘッド浮上量が一定となるような、ヒータ電力を測定により求め、ヒータ電力マップを作成する。
図10は、そのサ−マルアスペリティ現象の説明図であり、ヘッド2が、突起30と衝突した時に発生する熱エネルギーによって、ヘッド2のMR素子20の抵抗値が、熱応答によって変化する。その熱応答は、MR素子20のリード信号RSに示すようなDCオフセット(直流電圧オフセット)を発生させ、次第に減衰するような応答特性を示す。
このようなサーマルアスペリティ現象は、図10中のリード信号がデータセクタに該当した場合には、データの欠損が生じることで、リードエラーとして検知することが出来る。また、図10中の示した読み取り信号RSに対し、スライスレベルSLを設けて、TA(サーマルアスペリティ)検出信号を発生することでも、検知可能である。
この最適浮上量のヒータ電力を求めるため、上記に述べたサーマルアスペリティ現象を積極的に利用し、ヒータ24で、ヘッド2を突き出すことで、浮上量を低下させ、TA(サーマルアスペリティ)を検知した時点を、浮上量がゼロ地点と認識する。又、図5に示したヒータ電力とヘッド突き出し量の関係から浮上量を計算し、目標とする浮上量を設定する。
これにより、安定した浮上特性で動作可能にするものである。即ち、ヘッド浮上量が小さく、且つ個々のヘッドで、ヘッド浮上量に、ばらつきある場合でも、ヘッドが磁気ディスク媒体と接触することで生じるヘッドクラッシュを防止し、磁気ディスクの潤滑剤が、ヘッドに付着することにより起因して発生するヘッド出力特性の劣化を防止することが可能である。
また、個々のヘッドのヘッド浮上量のばらつきが、比較的大きい場合でも、ライトヘッドの発生磁界の到達距離が長くなることに起因して発生する書込み能力の低下、並びにリード信号のSN比の低下による、リードエラーレイトの悪化を防止することが可能となる。
図11は、本実施の形態を説明するためのヒータ電力マップ作成処理フロー図、図12、図13は、図11の処理により、作成されたヒータ電力マップの説明図である。
図11の処理は、図1のMCU13が、RAM15又はROM16に格納された測定プログラムを実行することにより、行われる。図11の処理は、HDD内のヘッド毎、及びゾーンビットレコーデイング(ZBR:Zone Bit Recording)方式でフォーマットされている各ゾーンに、浮上量を制御するために設定すべきヒータ電力を、HDDが使用される環境温度毎(HDD内部温度毎)に測定する処理である。
(S10)MCU13は、温度センサ7からHDD1の内部温度を測定する。例えば、製品出荷前の試験工程で実施する場合は、高温、中温、低温の3点で測定する。又、0度〜60度の5度Cのステップで測定しても良い。
(S12)MCU13は、測定すべきヘッド番号を小さい順に指定して、選択する。MCU13は、指定したヘッド番号が、最大番号+1であるかを判定する。MCU13は、指定したヘッド番号が、最大番号+1であると判定した場合には、全ヘッドの測定を終了したため、測定処理を終了する。
(S14)MCU13は、指定したヘッド番号が、最大番号+1でないと判定すると、MCU13は、測定すべきゾーンを小さい順に指定して、ゾーンの選択を行う。磁気ディスクの半径方向に、磁気ディスクに複数のゾーンを設定し、このゾーン毎に測定を行う。MCU13は、指定した測定ゾーン番号が、最大番号+1であるかを判定する。MCU13は、指定した測定ゾーン番号が、最大番号+1であると判定すると、そのヘッドの各ゾーンの測定が終了したため、ステップS12に戻る。
(S16)MCU13は、指定したゾーン番号が、最大番号+1でないと判定すると、MCU13は、ヘッド2のヒータ24の電力を指定する。電力は、少ない値から順次大きい値に変更する。そして、MCU13は、指定したヒータ電力が、最大ヒータ電力であるかを判定する。MCU13は、指定したヒータ電力が、最大ヒータ電力に到達したと判定すると、ステップS20に進む。
(S18)一方、MCU13は、指定したヒータ電力が、最大ヒータ電力に到達していないと判定すると、リードチエックを開始する。即ち、MCU13は、ヒータ制御回路60に、指定したヒータ電力を設定し、ヒータ24を加熱し、且つヘッド2のライト素子22で、テストデータを磁気ディスク3に書込み、その後、ヘッド2のリード素子20で記録されたテストデータを読み出し、リードチエックする。このリードチエックにおいて、MCU13は、RDC11内の図示しないTA検出回路が、図10で説明したTA検出信号を発生したかを判定する。又は、MCU13は、リードチエックにより、リードエラーを検出したかを判定する。MCU13は、TA検出信号を検出しないと判定すると、又はリードエラーを検出しないと判定すると、ステップS16に戻り、より大きい電力(=突き出し量)を指定する。
(S20)一方、MCU13は、TA検出信号を検出したと判定すると、又はリードエラーを検出したと判定すると、MCU13は、後述する目標浮上量算出アルゴリズムを実行して、目標とするヘッド浮上量に対応するヒータ電力を計算する。
(S22)そして、MCU13は、図12、図13で説明するヒータ電力マップを作成し、そのヘッドの測定を終了し、次のヘッドの測定に移るべく、ステップS12に戻る。
図11の目標浮上量算出アルゴリズムを説明する。図5で説明したように、ヒータ電力αとヘッド突き出し量βの関係は、以下の(1)式の近似式で与えられる。
β=0.06*α−2−15 (1)
このヒータ電力αで、ステップS18で、TA検出信号の検出又はリードエラーの検出が起きた場合、ヘッドの浮上量がゼロの最下面であると判断できる。従って、浮上量ゼロ時の突き出し量βと、目標浮上量γとの差分を、(1)式の逆算(2)式から求めればよい。目標とする浮上量をγとした場合、次の(2)式が成立する。
このヒータ電力αで、ステップS18で、TA検出信号の検出又はリードエラーの検出が起きた場合、ヘッドの浮上量がゼロの最下面であると判断できる。従って、浮上量ゼロ時の突き出し量βと、目標浮上量γとの差分を、(1)式の逆算(2)式から求めればよい。目標とする浮上量をγとした場合、次の(2)式が成立する。
α= [(β-γ)+2−15]/0.06 (2)
この式(2)によって、目標浮上量を得るための設定すべきヒータ電力αを求めることが出来る。
この式(2)によって、目標浮上量を得るための設定すべきヒータ電力αを求めることが出来る。
実際には、ヒータ電流を設定するため、得られたヒータ電力から、設定すべきヒータ電流を、図4で説明した関係から求めることが出来る。例えば、ヒータ電力α=200mWの時に、 ヘッド突き出し量βは、12nmとなる。このヒータ電力で、ヘッド浮上量がゼロの最下面と判断した場合に、ヘッドの浮上量γ=10nmに設定したい場合には、(2)式により、ヒータ電力は、33mWに設定すればよいことになる。この場合、33mWのヒータ電力で、2nmのヘッド突き出し量βで、浮上量を一定にして、使用することになる。
次に、ヒータ電力マップを、図12、図13で説明する。図12は、リード要求時のヒータ電力設定値からなるヒータ電力マップ18−1を示す図であり、図13は、ライト要求時のヒータ電力設定値からなるヒータ電力マップ18−2を示す図である。
ヒータ電力マップ18−1,18−2は、各ヘッド番号(HEAD No.)0〜n及び各ゾーン番号0〜mに対して、求められたヒータ電力α00〜αnmを格納する。又、図12、図13に示すヒータ電力マップ18−1,18−2は、ステップS10で測定された各温度に対して、作成される。
このヒータ電力マップは、磁気ディスク媒体3の所定の領域に格納されても良く、または、ROM16等の不揮発性メモリに書き込み、記憶しておいても良い。
また、ライト要求時は、ライト電流の通電による発熱量が加わるので、リード要求時のヒータ電力の設定値から、ライト電流発熱量を減算したヒータ電力に補正した値を使用することが望ましく、図13は、このように補正された値を、マップに格納する。
測定は、製品出荷前の試験工程で実施されることが望ましいが、出荷後の自動調整キャリブレーションで実施しても良い。また、測定は、全ゾーンを対象とせずに、1つのゾーン、例えば、ゾーン番号0のみ実施して、その測定結果を、他のゾーンで利用しても良い。好ましくは、図6に示した各半径位置に対する浮上プロフィル(特性)から、他の各ゾーンの測定値を計算しても良い。
更に、測定は、磁気ディスクの任意の領域で可能であるが、ヘッドと磁気ディスクとを接触させることから、好ましくは、ユーザー領域でないシステム領域で行うことが望ましい。
MCU13は、このマップ18−1,18−2を使用して、該当ヘッド及び該当ゾーンへのアクセス要求が来た場合に、マップ18−1,18−2上の対応するヒータ電力値を設定し、目標とする浮上量に、ヘッドを制御する。又、HDDの内部温度設定毎に、目標とする浮上量の設定を行う。即ち、アクセス要求時点で、HDDの内部温度を測定し、その時の温度に合致したマップを、使用する。
(欠陥検出処理)
一般に、磁気ディスク装置の製品出荷試験工程においては、媒体欠陥検出エラーテストが行われる。前述のように、ヘッドと媒体間の浮上量が、一定に制御された後においても、浮上量変動は存在する。
一般に、磁気ディスク装置の製品出荷試験工程においては、媒体欠陥検出エラーテストが行われる。前述のように、ヘッドと媒体間の浮上量が、一定に制御された後においても、浮上量変動は存在する。
図14は、かかるヘッド浮上量の変動の説明図であり、横軸は、半径位置(mm)、縦軸は、ヘッド浮上量(nm)である。前述のように、図14の黒丸で示すように、各半径方向で、浮上量を一定となるような制御を行った後にも、磁気ディスクのある回転数分の浮上量を、統計的に計測すると、図14の三角や四角で示すように、浮上量の上下変動が、実際は生じている。
このため、浮上量を一定に制御した後にも、磁気ディスク装置の実際の使用状態においては、図9や図10で説明した媒体突起、サーマルアスペリティ現象が、皆無とは言い切れない。
このため、一定浮上量制御のためのアルゴリズムが終了し、浮上量が決定された後に行われる上記媒体欠陥検出エラーテスト時に、上記した浮上量の上下変動を考慮して、欠陥検出試験を行う。
即ち、浮上量を下げて、媒体欠陥検出を行う。例えば、浮上量が、10nmに制御された場合、浮上量の変動を考慮して、浮上量を9nmに下げて試験する。これにより、媒体突起に対するスペーシングマージンを大きくして、媒体突起を検出しやすくし、サーマルアスペリティの予備群を予め検出する。
次に、媒体欠陥について説明する。図15は、媒体欠陥によるリード波形の説明図であり、図16は、浮上量を変化させた場合の媒体結果によるリード波形の説明図である。図15は、一般的に行われるエラーテストにて検出された媒体欠陥箇所のエラーセクタの例である。図15に示すように、媒体欠陥、即ち、磁性膜を構成する粒子の不完全結合による欠落箇所(データセクタの黒色部分)は、リ−ド波形では、レベルダウンとして現われる。このリード波形のレベルダウンは、正常な信号再生が不可能なため、リ−ドエラー現象となる。
媒体欠陥検出エラーテストでは、一般的に、許容可能なエラービットに対しては、ECC(エラー訂正コード)の訂正能力を、通常動作モードよりは段階を下げて、行うのが一般的である。
図16の下側の波形RS−1は、浮上制御を行った場合のリード波形である。 微小なレベル変化はあるものの、エラービット長は、短くECC訂正によって、訂正可能であり、エラーテストでも、検出されないレベルである。
一方、僅かに、ヘッドの浮上量を上げて、データ書き込み後、リード再生したのが、上側波形RS−2である。ヘッドの浮上を上げたことに伴う書き込みの能力の低下及び電磁変換特性であるSN比が低下し、浮上量が低い場合には見られなかったリード波形レベルダウンが観測される。
本波形は、エラーテストで設定されたECC訂正能力では、救済検出できないレベルのリードエラーである。したがって、このようなヘッドの浮上量アップに伴って、現れる媒体欠陥に対しては、浮上量制御で設定された浮上量よりは、僅かに浮上量を上げて、エラーテストを行い、媒体欠陥予備群として媒体欠陥リストに登録する。即ち、通常動作では、使用しないセクタとしてリアサインする。
このように、浮上量制御する場合、媒体欠陥に対しては、低スペーシングの影響で、検出マージンが減る事になる。即ち、媒体突起に対しては、衝突確率が上がることで、リードエラーの要因となり得る。また、媒体欠陥に対しては、低浮上によるSN比向上
の影響で読み取りやすくなるため、ECCを効かしたリード動作では,エラー発生確率が減るため,欠陥部分を見逃す可能性が高くなる。
の影響で読み取りやすくなるため、ECCを効かしたリード動作では,エラー発生確率が減るため,欠陥部分を見逃す可能性が高くなる。
したがって、欠陥検査時に、ヘッドの浮上量を可変することで、これらの不良欠陥箇所を検出しやすくし、欠陥リストに登録する。これにより、データ領域として使用しないようにすることで、データエラー発生確率を減少させることが可能となる。
図17は、本発明の一定浮上量制御のためのアルゴリズムが終了し、浮上量が決定された後に行われる欠陥検出処理フロー図である。図17の処理は、図11の一定浮上量制御のためのアルゴリズムが終了し、浮上量が決定された後に行われる媒体テストの一環である欠陥検出処理を示す。この処理も、MCU13が、実行する。
(S30)MCU13は、温度センサ7からHDD1の内部温度を測定する。例えば、製品出荷前の試験工程で実施する場合は、高温、中温、低温の3点で測定する。又は、高温の一点で測定しても良い。
(S32)媒体欠陥検出テストモード及びモードの回数を指定する。テストモードは、通常のヒータ電力を用いるモード1と、(通常のヒータ電力+αの浮上量)を用いるモード2と、(通常のヒータ電力−βの浮上量)を用いるモード3とを指定できる。ここで、α、βの値は、予め浮上量から換算したヒータ電力値である。このテストモードを指定する。又、テスト回数n,リトライ回数rを指定し、更に、テストパターンやライト電流(値)を指定する。
(S34)MCU13は、テスト回数nが、(n+1)であるかを判定する。テスト回数nが、(n+1)である場合には、指定したテスト回数を終了したため、この媒体テストを終了する。
(S36)MCU13は、テスト回数nが、(n+1)でないと判定すると、MCU13は、測定すべきヘッド番号を小さい順に指定して、選択する。MCU13は、指定したヘッド番号が、最大番号+1であるかを判定する。MCU13は、指定したヘッド番号が、(最大番号+1)であると判定した場合には、全ヘッドの測定を終了したため、ステップS32に戻り、次のモードの測定処理を行う。
(S38)MCU13は、指定したヘッド番号が、(最大番号+1)でないと判定すると、MCU13は、測定すべきシリンダを小さい順に指定して、シリンダの選択を行う。シリンダ番号は、トラック番号に相当する。MCU13は、指定した測定シリンダ番号が、(最大番号+1)であるかを判定する。MCU13は、指定した測定シリンダ番号が、(最大番号+1)であると判定すると、そのヘッドの各シリンダの測定が終了したため、ステップS36に戻る。
(S40)MCU13は、指定したシリンダ番号が、(最大番号+1)でないと判定すると、MCU13は、図12のヒータ電力マップ18−1から、指定されたヘッド番号と指定したシリンダの位置するゾーン番号とに対応したヒータ電力値を取り出し、ステップS32で設定されたテストモードに従い、ヒータ電力値を計算し、ヒータ制御回路60(図2参照)に設定する。例えば、テストモード1が設定されている場合には、マップ18−1から取り出したヒータ電力値をそのまま設定する。又、テストモード2が設定されている場合には、マップ18−1から取り出したヒータ電力値に、αを加えた値を設定する。更に、テストモード3が設定されている場合には、マップ18−1から取り出したヒータ電力値に、βを引いた値を設定する。
(S42)次に、MCU13は、リードチエックを開始する。即ち、MCU13は、ヒータ制御回路60で、ステップS40で指定したヒータ電力により、ヒータ24を加熱し、且つヘッド2のライト素子22で、ステップS32で設定されたデータパターンを、測定指定されたヘッドで、磁気ディスク3の指定されたシリンダの全セクタに書込む。その後、ヘッド2のリード素子20で、磁気ディスク3の指定されたシリンダの全セクタの記録されたデータパターンを読み出し、リードチエックする。このリードチエックにおいて、MCU13は、リードエラーのあるセクタがあるかを判定する。一方、MCU13は、そのシリンダのリードエラーを検出しないと判定すると、ステップS38に戻り、次のシリンダの測定に移行する。
(S44)MCU13は、そのシリンダのリードエラーを検出したと判定すると、そのシリンダに対し、指定回数のリードのリトライを行い、リードエラーが発生したかを判定する。MCU13は、リードエラーを検出しなかった場合には、ステップS38に戻り、次のシリンダの測定に移行する。
(S46)MCU13は、リードエラーを検出すると、エラーセクタを特定する。
(S48)そして、MCU13は、そのエラーセクタの位置(セクタ番号)を、欠陥リスト19(図1参照)に登録し、且つ代替セクタを設定する。そして、MCU13は、ステップS38に戻り、次のシリンダの測定に移行する。
このように、上記パラメータの組合せ及び浮上量の上下可変の設定の組合せによって、試験回数が設定され、以降、対象ヘッド、シリンダにおける欠陥検出エラーテストが実行される。
このテストモードの設定は、テストモード1,2,3を指定することが、最も望ましいが、テスト時間の短縮等を目的として、テストモード1と2、テストモード1と3の組み合わせであっても良い。
このように、ヘッドの浮上量を、ヘッドの突き出し量で、一定に制御する場合、媒体に対し、低スペーシングが可能となり、信号品質の向上が期待される。一方、媒体欠陥に対しては、低スペーシングの影響で、検出マージンが減る事になり、衝突確率が上がることで、リードエラーの要因となり得る。また、媒体欠陥に対しては、低浮上によるSN比の向上の影響で読み取りやすくなるため、ECCを効かしたリード動作では,エラー発生確率が減るため,欠陥部分を見逃す可能性が高くなる。
したがって、欠陥検査時に、ヘッドの浮上量を可変することで、これらの不良欠陥箇所を検出しやすくし、欠陥リストに登録する。これにより、欠陥の予備軍であるデータ領域として使用しないようにすることで、データエラー発生確率を減少させることが可能となる。
しかも、この欠陥検査を、ヒータ電力の変更で行うため、通常の運用状態と同じ運転状態で、欠陥検出が可能となる。このため、より正確に、欠陥予備軍のセクタを検出でき、且つ浮上量を上げて、欠陥を検出するため、媒体の粗さによる欠陥のみならず、媒体欠陥による欠陥セクタを検出できる。
(磁気記憶装置のリード/ライト処理)
図18は、本発明のリード/ライト処理の一実施の形態の処理フロー図である。
図18は、本発明のリード/ライト処理の一実施の形態の処理フロー図である。
(S50)HDC14が、ホストからコマンド命令を受ける。
(S52)MCU13は、ホストからのコマンド命令(コマンドブロック)を解析し、コマンドが、リード要求かライト要求かを判定し、且つ転送要求ブロック数等をチエックする。
(S54)MCU13は、温度センサ7から、HDDの内部温度を測定する。
(S56)MCU13は、ステップS52の解析から、要求対象ヘッドと、要求データの存在する対象ゾーンを選択する。
(S58)MCU13は、磁気ディスク3のシステム領域から読み取り、RAM15に展開したヒータ電力マップ18を、測定温度、リード/ライト要求に応じて、選択する。
(S60)そして、MCU13は、選択されたヒータ電力マップ18を、要求ヘッド、対象ゾーンにより、検索し、対応するヒータ電力値を求め、ヒータ制御回路60に設定する。
(S62)MCU13は、HDC14とともに、コマンドを実行する。即ち、MCU13は、欠陥リスト19を参照して、対象セクタが、欠陥リスト19に登録されているかを判定し、登録されていれば、代替セクタ位置を求める。そして、MCU13は、ヒータ電力により、目標とする浮上量に、対象ヘッドを制御しながら、対象セクタ又は代替セクタのデータのリード/ライトを行う。
(S64)そして、リード又はライト終了後、MCU13は、HDC14を介し、コマンド終了応答を送信する。
このように、予備的欠陥セクタを予め登録しておくため、ヘッドの浮上量が変動しても、エラーの発生の確率が低下する。このため、ヘッドの浮上量の変動による、リード/ライトエラーの発生確率が低下し、ホストからの要求を高速に、確実に実行できる。
又、ホストからの要求を受けた後、セクタ交代処理(アロケーション)の必要の可能性を低減でき、ホストへの応答速度も向上する。
(他の実施の形態)
前述の実施の形態では、2枚の磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置で説明したが、1枚、又は3枚以上の磁気ディスクを搭載した装置にも適用できる。同様に、磁気ヘッドの形態は、図2のものに限らず、他の分離型磁気ヘッドの形態にも適用できる。
前述の実施の形態では、2枚の磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置で説明したが、1枚、又は3枚以上の磁気ディスクを搭載した装置にも適用できる。同様に、磁気ヘッドの形態は、図2のものに限らず、他の分離型磁気ヘッドの形態にも適用できる。
又、ヒータ駆動回路を、ヘッドICに搭載せずに、制御回路側に搭載することもでき、磁気ヘッドも、リード素子と発熱素子を有するものであっても良い。更に、浮上量を上げて、媒体欠陥検出を行う場合に、ライト電流を、通常の値より下げて、書込み能力を低下させることもできる。このようにすると、よりディスク媒体の磁気膜の粒子の不完全結合による媒体欠陥を高精度で検出できる。
尚、本発明は、以下に付記する発明を包含する。
(付記1)磁気記録媒体の回転により浮上する、リード素子とライト素子と発熱素子を有する磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体の半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、前記発熱素子を予め設定された電力量で加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記磁気記録媒体の欠陥検出時に、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、前記磁気記録媒体の欠陥を検出することを特徴とする磁気記憶装置。
(付記2)前記制御回路は、前記検出した磁気記録媒体の欠陥位置を、欠陥リストに登録し、前記欠陥位置の代替位置を設定することを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記3)前記制御回路は、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量より大きい浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量より大きい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行うことを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記4)前記制御回路は、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量より小さい浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量より小さい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行うことを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記5)前記制御回路は、前記磁気記録媒体に、前記磁気ヘッドの前記ライト素子で、所定のデータを書込み、前記リード素子で、前記磁気記録媒体に書き込まれたデータを読み取り、前記欠陥検出するとともに、前記欠陥検出時は、前記ライト素子のライト電流値を、通常のデータ書込み時のライト電流値より小さくすることを特徴とする付記3の磁気記憶装置。
(付記6)前記制御回路は、前記磁気記録媒体に、前記磁気ヘッドの前記ライト素子で、所定のデータを書込み、前記リード素子で、前記磁気記録媒体に書き込まれたデータを読み取り、前記欠陥検出することを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記7)前記制御回路は、前記発熱素子の電力量を増加しながら、前記リード素子の読み取り出力から、前記磁気ヘッドが前記磁気記録媒体に接触したかを判定し、前記接触したと判定した時の前記電力量から、前記設定された浮上量に対応する前記設定電力量を計算することを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記8)前記磁気記録媒体の半径方向に分割されたゾーン毎に、前記設定された電力量を格納するヒータ電力テーブルを更に有し、前記制御回路は、前記磁気ヘッドの半径方向の位置に応じて、前記ヒータ電力テーブルの対応する電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御することを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記9)前記磁気ヘッド毎及び前記磁気記録媒体の半径方向に分割されたゾーン毎に、前記設定された電力量を格納するヒータ電力テーブルを更に有し、前記制御回路は、選択された磁気ヘッド及び前記磁気ヘッドの半径方向の位置に応じて、前記ヒータ電力テーブルの対応する電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御することを特徴とする付記1の磁気記憶装置。
(付記10)前記制御回路は、前記リード素子の読み取り出力から、サーマルアスペリティの検出、又はリードエラーの検出により、前記磁気ヘッドが前記磁気記録媒体に接触したかを判定することを特徴とする付記7の磁気記憶装置。
(付記11)磁気記録媒体の回転により浮上する、リード素子とライト素子と発熱素子を有する磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御するための前記発熱素子の電力量を測定するステップと、前記測定された電力量を基に、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算するステップと、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、前記磁気記録媒体の欠陥を検出するステップとを有することを特徴とする磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記12)前記検出ステップは、前記検出した磁気記録媒体の欠陥位置を、欠陥リストに登録し、前記欠陥位置の代替位置を設定するステップを有することを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記13)前記計算ステップは、前記測定された電力量を基に、前記測定された浮上量より大きい浮上量を得るための電力量を計算するステップを有し、前記欠陥検出ステップは、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記測定された浮上量より大きい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行うステップを有することを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記14)前記計算ステップは、前記測定された電力量を基に、前記測定された浮上量より小さい浮上量を得るための電力量を計算するステップを有し、前記欠陥検出ステップは、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記測定された浮上量より小さい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行うステップを有することを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記15)前記欠陥検出ステップは、前記磁気記録媒体に、前記磁気ヘッドの前記ライト素子で、通常のデータ書込み時のライト電流値より小さいライト電流値で、所定のデータを書込み、前記リード素子で、前記磁気記録媒体に書き込まれたデータを読み取り、前記欠陥検出するステップを有することを特徴とする付記13の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記16)前記欠陥検出ステップは、前記磁気記録媒体に、前記磁気ヘッドの前記ライト素子で、所定のデータを書込み、前記リード素子で、前記磁気記録媒体に書き込まれたデータを読み取り、前記欠陥検出するステップを有することを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記17)前記計測ステップは、前記発熱素子の電力量を増加しながら、前記リード素子の読み取り出力から、前記磁気ヘッドが前記磁気記録媒体に接触したかを判定するステップと、前記接触したと判定した時の前記電力量から、前記設定された浮上量に対応する前記設定電力量を計算するステップからなることを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記18)前記計算ステップは、前記磁気記録媒体の半径方向に分割されたゾーン毎に、前記計測された電力量を格納するヒータ電力テーブルから、欠陥検出する前記磁気記録媒体の半径方向の位置に応じた電力量を読み出し、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算するステップを有することを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記19)前記計算ステップは、前記磁気ヘッド毎及び前記磁気記録媒体の半径方向に分割されたゾーン毎に、前記測定された電力量を格納するヒータ電力テーブルから、欠陥検出する選択された磁気ヘッド及び前記磁気ヘッドの半径方向の位置に応じた電力量を読み出し、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算するステップを有することを特徴とする付記11の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
(付記20)前記接触検出ステップは、前記リード素子の読み取り出力から、サーマルアスペリティの検出、又はリードエラーの検出により、前記磁気ヘッドが前記磁気記録媒体に接触したかを判定するステップを有することを特徴とする付記17の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
磁気ヘッドの発熱素子を予め設定された電力量で加熱して、磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する浮上量制御により、低スペーシング浮上を可能とし、信号品質を向上する。又、磁気記録媒体の欠陥検出時に、設定された電力量を基に、設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、発熱素子を加熱して、磁気ヘッドを、設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、磁気記録媒体の欠陥を検出するため、運用時と同じ環境で、予備的欠陥を予め検出でき、磁気記憶装置の信頼性向上に寄与する。
1 磁気ディスクエンクロージャ(DE)
2 磁気ヘッド
3 磁気ディスク
4 スピンドルモータ
5 アクチュエータ(VCM)
6 プリアンプ
10 制御回路基板
12 リードチャネル回路(RDC)
13 マイクロコントローラ(MCU)
14 ハードディスクコントローラ(HDC)
15 データバッファ(RAM)
16 ROM
17 サーボコントローラ
18 ヒータ電力マップ
19 欠陥リスト
22 ライト素子
20 リード素子
24 発熱素子
2 磁気ヘッド
3 磁気ディスク
4 スピンドルモータ
5 アクチュエータ(VCM)
6 プリアンプ
10 制御回路基板
12 リードチャネル回路(RDC)
13 マイクロコントローラ(MCU)
14 ハードディスクコントローラ(HDC)
15 データバッファ(RAM)
16 ROM
17 サーボコントローラ
18 ヒータ電力マップ
19 欠陥リスト
22 ライト素子
20 リード素子
24 発熱素子
Claims (8)
- 磁気記録媒体の回転により浮上する、リード素子とライト素子と発熱素子を有する磁気ヘッドと、
前記磁気記録媒体の半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、
前記発熱素子を予め設定された電力量で加熱して、前記磁気記録媒体に対する前記磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御する制御回路とを有し、
前記制御回路は、前記磁気記録媒体の欠陥検出時に、前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、前記磁気記録媒体の欠陥を検出する
ことを特徴とする磁気記憶装置。 - 前記制御回路は、
前記検出した磁気記録媒体の欠陥位置を、欠陥リストに登録し、前記欠陥位置の代替位置を設定する
ことを特徴とする請求項1の磁気記憶装置。 - 前記制御回路は、
前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量より大きい浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量より大きい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行う
ことを特徴とする請求項1の磁気記憶装置。 - 前記制御回路は、
前記設定された電力量を基に、前記設定された浮上量より小さい浮上量を得るための電力量を計算し、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量より小さい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行う
ことを特徴とする請求項1の磁気記憶装置。 - 磁気記録媒体の回転により浮上する、リード素子とライト素子と発熱素子を有する磁気ヘッドの浮上量を設定された浮上量に制御するための前記発熱素子の電力量を測定するステップと、
前記測定された電力量を基に、前記設定された浮上量と異なる浮上量を得るための電力量を計算するステップと、
前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記設定された浮上量と異なる浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体から前記リード素子が読み取った信号から、前記磁気記録媒体の欠陥を検出するステップとを有する
ことを特徴とする磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。 - 前記検出ステップは、前記検出した磁気記録媒体の欠陥位置を、欠陥リストに登録し、前記欠陥位置の代替位置を設定するステップを有する
ことを特徴とする請求項5の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。 - 前記計算ステップは、前記測定された電力量を基に、前記測定された浮上量より大きい浮上量を得るための電力量を計算するステップを有し、
前記欠陥検出ステップは、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記測定された浮上量より大きい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行うステップを有する
ことを特徴とする請求項5の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。 - 前記計算ステップは、前記測定された電力量を基に、前記測定された浮上量より小さい浮上量を得るための電力量を計算するステップを有し、
前記欠陥検出ステップは、前記計算された電力量で、前記発熱素子を加熱して、前記磁気ヘッドを、前記測定された浮上量より小さい浮上量に制御しながら、前記磁気記録媒体の欠陥検出を行うステップを有する
ことを特徴とする請求項5の磁気記録媒体の媒体欠陥検出方法。
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