JP4737784B2 - 磁気記憶装置の検査装置、磁気記憶装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
また、HDDの出荷前には、DFH機能によるヘッド素子の浮上量を最適化するための調整工程が行われる。この調整工程では、まず、ヒータに供給する電力を高めて、ヘッド素子を磁気ディスク面に接触させる。この動作はヘッド素子の“タッチダウン”と呼ばれる。そして、この状態から、ヒータへの供給電力を低下させてヘッド素子を徐々に浮上させ、所望の浮上量に達したときのヒータへの供給電力を検出して、通常動作時におけるヒータの制御量として利用する。
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係るHDD検査システムの構成例を示す図である。
次に、HDDにおいてDFHキャリブレーションを行う際に、ヘッド素子周辺の塑性変形の検出も可能にした場合の例について、より具体的に説明する。
図2に示すHDD調整システムは、複数台のHDD100_1,100_2,……に対して、DFHキャリブレーションを含む各種調整動作を実行可能なシステムである。このHDD調整システムは、調整制御装置200、HDD接続装置300およびサーバ400を備えており、これらは例えば通信ケーブルによって互いに接続されている。
調整制御装置200は、例えば、図5に示すようなコンピュータとして実現することができる。この場合、調整制御装置200は、CPU201、RAM202、HDD203、グラフィック処理部204、入力I/F205および通信I/F206を備えており、これらの各部はバス207によって相互に接続されている。
本実施の形態のHDD調整システムには、HDD組み立て工程(ステップS11)において各種部品を用いて組み立てられた状態のHDD100が投入される。HDD調整システムでは、調整制御装置200から調整対象のHDD100に対して順次制御コマンドが出力されることにより、HDD100の調整工程が実行される。この調整動作には、サーボ系調整工程(ステップS13)と、DFH調整工程(ステップS12,S14に対応)とが含まれる。
調整制御装置200は、上記の各種調整動作を実行するための機能として、工程制御部210、DFH調整制御部220およびサーボ調整制御部230を備えている。なお、これらの機能は、例えば、調整制御装置200のCPU201が所定のプログラムを実行することによって実現される。
DFHキャリブレーション制御部221は、HDD100に対して制御コマンドを送信することで、サーボ制御部116にボイスコイルモータ104やスピンドルモータ105を動作させる。これにより、DFH調整工程において必要な磁気ディスク101の回転や磁気ヘッド102による信号の読み取りなどの動作が、HDD100において実行される。
[ステップS51]DFHキャリブレーション制御部221は、HDD100に対して、ヒータ102aへの供給電力を、初期値から徐々に上昇させるように要求する。HDD100のメインCPU115は、この要求に応じて、浮上制御部118を制御し、ヒータ102aへの供給電力を上昇させる。
[ステップS56]DFHキャリブレーション制御部221は、ステップS52と同様の手順で、HDD100に対して、磁気ディスク101からの信号読み取りを要求するとともに、VGA111のゲインの送信を要求する。HDD100からは、この要求に応じてゲインが送信され、DFHキャリブレーション制御部221は、VGAゲイン取得部222を介してゲインを取得する。
図10において、ヒータ102aへの供給電力が電力値Ptchであるとき、磁気ヘッド102が磁気ディスク101に対してタッチダウンしている。このときのVGA111のゲインは、最小値Gminをとる。DFHキャリブレーションでは、この状態から、ヘッド素子の浮上量が目標の量になるまで、ヒータ102aへの供給電力が徐々に低下される。ここで、ヘッド素子の浮上に応じてVGA111のゲインが高くなる特性を利用すると、ゲインが目標値Gtgtまで上昇したときに、ヘッド素子の浮上量が目標の量になったと判定することができる。
[ステップS26]DFHキャリブレーション制御部221は、ステップS25でのDFHキャリブレーションが正常に完了したか否かを判定する。ここでは、例えば、DFHキャリブレーションの処理中において、HDD100からVGA111のゲインを取得できなかった場合に、DFHキャリブレーションが完了しなかったと判定される。
[ステップS34]変形判定部223は、算出された差分絶対値Gdifと、所定のゲインしきい値Gth(ただし、Gth>0)とを比較する。差分絶対値Gdifがゲインしきい値Gth以下である場合には、ステップS35が実行される。一方、差分絶対値Gdifがゲインしきい値Gthを超えていた場合には、ステップS36の処理が実行される。
[ステップS36]変形判定部223は、磁気ヘッド102において熱による塑性変形が発生したと判定して、DFH調整処理を強制的に終了するとともに、塑性変形が発生したことを工程制御部210に通知する。
図11では、調整対象のHDDがHead0〜Head7の8個の磁気ヘッドを備えていた場合に、これらの各磁気ヘッドによりサーボ信号を読み取ったときのゲインSgainの測定値を示している。また、グラフGRP1は、DFHキャリブレーションの直前においてゲインSgainを測定して得られたものであり、グラフGRP2は、DFHキャリブレーションの直後においてゲインSgainを測定して得られたものである。なお、図11の横軸は、HDDにおける信号読み取り対象のゾーンを示している。
[ステップS72]DFHキャリブレーション制御部221は、HDD100に対して、磁気ディスク101からの信号の読み取りを要求する。そして、VGAゲイン取得部222は、HDD100から、信号が読み取られた際のVGA111のゲインを取得する。
図13のグラフは、Head0,Head1の2つの磁気ヘッドにより磁気ディスクから信号を読み取った場合に、上記のステップS73で算出されたゲインの平均値を示したものである。この例では、Head0に対応する磁気ヘッドと比較して、Head1に対応する磁気ヘッドの方が特性が悪く、読み取った信号のレベルが低くなっている。また、図中のCase1〜Case4は、それぞれ前述の測定周回数Cntおよび分割数Divの組み合わせが異なっている場合の測定結果を示している。
上記の第2の実施の形態では、HDDの外部に接続された調整制御装置からの制御により、HDDでの各種調整動作が実行されていた。これに対して、以下で説明する第3の実施の形態では、上記の調整制御装置が備える調整動作の制御機能を、HDD自体が備えるものとする。
(付記1) 磁気記憶装置が備える磁気ヘッド内のヒータに対して電力値0以上の初期電力が供給された第1のタイミングと、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力より高くされて、前記ヒータの熱により前記磁気ヘッド内のヘッド素子の周辺部が膨張し、前記磁気記憶装置が備える磁気ディスク側に前記ヘッド素子が突出した後、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻された第2のタイミングのそれぞれにおいて、前記磁気ディスクから前記磁気ヘッドを通じて読み出された信号のレベルに応じた検出値を前記磁気記憶装置から取得する信号レベル取得部と、
前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ取得された前記検出値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする磁気記憶装置の検査装置。
前記信号レベル取得部は、前記第1のタイミングとして、前記ヘッド接触動作の開始前に前記ヒータに対して前記初期電力が供給されたタイミングに、前記検出値を前記磁気記憶装置から取得し、前記第2のタイミングとして、前記ヘッド接触動作の終了後に前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングに、前記検出値を前記磁気記憶装置から取得することを特徴とする付記1記載の磁気記憶装置の検査装置。
前記信号レベル取得部は、前記第2のタイミングとして、前記電力校正動作の終了後に前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングに、前記検出値を前記磁気記憶装置から取得することを特徴とする付記2記載の磁気記憶装置の検査装置。
前記検出値は、前記磁気ディスクから信号を読み出したときの当該信号に対する前記信号レベル制御部での増幅率を示す値であることを特徴とする付記1〜3のいずれか1つに記載の磁気記憶装置の検査装置。
前記判定部は、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ算出された前記平均値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定することを特徴とする付記1〜7のいずれか1つに記載の磁気記憶装置の検査装置。
前記判定部は、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ算出された前記平均値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定することを特徴とする付記1〜8のいずれか1つに記載の磁気記憶装置の検査装置。
前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ取得された前記検出値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする磁気記憶装置。
前記第1のタイミングは、前記ヘッド接触動作の開始前に前記ヒータに対して前記初期電力が供給されたタイミングであり、
前記第2のタイミングは、前記ヘッド接触動作の終了後に前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングであることを特徴とする付記10記載の磁気記憶装置。
前記第2のタイミングは、前記電力校正動作の終了後に前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングであることを特徴とする付記11記載の磁気記憶装置。
前記検出値は、前記磁気ディスクから信号を読み出したときの当該信号に対する前記信号レベル制御部での増幅率を示す値であることを特徴とする付記10〜12のいずれか1つに記載の磁気記憶装置。
(付記15) 前記検出値は、前記磁気ディスクに記録された、サーボ信号を除く記録データを読み出した際の信号レベルに応じた値であることを特徴とする付記10〜13のいずれか1つに記載の磁気記憶装置。
前記判定部は、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ算出された前記平均値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定することを特徴とする付記10〜16のいずれか1つに記載の磁気記憶装置。
前記判定部は、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ算出された前記平均値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定することを特徴とする付記10〜17のいずれか1つに記載の磁気記憶装置。
組み立てられた前記磁気記憶装置を検査する検査工程と、
を含み、
前記検査工程は、
前記磁気記憶装置が備える磁気ヘッド内のヒータに対して電力値0以上の初期電力が供給されたタイミングにおいて、信号レベル取得部が、前記磁気記憶装置が備える磁気ディスクから前記磁気ヘッドを通じて読み出された信号のレベルに応じた検出値を取得する第1の工程と、
前記ヒータへの供給電力が前記初期電力より高くされて、前記ヒータの熱により前記磁気ヘッド内のヘッド素子の周辺部が膨張し、前記ヘッド素子が前記磁気ディスク側に突出した後、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングにおいて、前記信号レベル取得部が前記検出値を取得する第2の工程と、
判定部が、前記第1の工程および前記第2の工程でそれぞれ取得された前記検出値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定する第3の工程と、
を含むことを特徴とする磁気記憶装置の製造方法。
11 信号レベル取得部
12 判定部
13 ヘッド突出制御部
20 HDD
21 磁気ディスク
22 磁気ヘッド
23 ヒータ
24 ヒータ制御部
25 信号レベル検出部
Claims (7)
- 磁気記憶装置が備える磁気ヘッド内のヒータに対して電力値0以上の初期電力が供給された第1のタイミングと、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力より高くされて、前記ヒータの熱により前記磁気ヘッド内のヘッド素子の周辺部が膨張し、前記磁気記憶装置が備える磁気ディスク側に前記ヘッド素子が突出した後、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻された第2のタイミングのそれぞれにおいて、前記磁気ディスクから前記磁気ヘッドを通じて読み出された信号のレベルに応じた検出値を前記磁気記憶装置から取得する信号レベル取得部と、
前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ取得された前記検出値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする磁気記憶装置の検査装置。 - 前記ヒータへの供給電力を前記初期電力より高くして、前記ヘッド素子を前記磁気ディスク面に接触させるヘッド接触動作を実行するように前記磁気記憶装置に要求するヘッド突出制御部をさらに有し、
前記信号レベル取得部は、前記第1のタイミングとして、前記ヘッド接触動作の開始前に前記ヒータに対して前記初期電力が供給されたタイミングに、前記検出値を前記磁気記憶装置から取得し、前記第2のタイミングとして、前記ヘッド接触動作の終了後に前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングに、前記検出値を前記磁気記憶装置から取得することを特徴とする請求項1記載の磁気記憶装置の検査装置。 - 前記ヘッド突出制御部は、前記ヘッド素子を前記磁気ディスク面に接触させた状態から、前記ヒータへの供給電力を低下させて、通常の信号読み取り時に前記ヒータへ供給する一定電力値を検出する電力校正動作を前記磁気記憶装置に実行させ、
前記信号レベル取得部は、前記第2のタイミングとして、前記電力校正動作の終了後に前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングに、前記検出値を前記磁気記憶装置から取得することを特徴とする請求項2記載の磁気記憶装置の検査装置。 - 前記磁気ディスクから前記磁気ヘッドを通じて読み出された信号のレベルを一定に保持するように制御する信号レベル制御部をさらに有し、
前記検出値は、前記磁気ディスクから信号を読み出したときの当該信号に対する前記信号レベル制御部での増幅率を示す値であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁気記憶装置の検査装置。 - 前記信号レベル取得部は、前記第1のタイミングまたは前記第2のタイミングの少なくとも一方において、前記検出値を前記磁気記憶装置から正しく取得できなかった場合には、前記磁気ヘッドによる前記磁気ディスクからの信号読み出し位置を変化させて、前記検出値を前記磁気記憶装置から再度取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気記憶装置の検査装置。
- 磁気ヘッド内のヒータに対して電力値0以上の初期電力が供給された第1のタイミングと、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力より高くされて、前記ヒータの熱により前記磁気ヘッド内のヘッド素子の周辺部が膨張し、前記ヘッド素子が磁気ディスク側に突出した後、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻された第2のタイミングのそれぞれにおいて、前記磁気ディスクから前記磁気ヘッドを通じて読み出された信号のレベルに応じた検出値を取得する信号レベル取得部と、
前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングでそれぞれ取得された前記検出値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする磁気記憶装置。 - 磁気記憶装置の組み立て工程と、
組み立てられた前記磁気記憶装置を検査する検査工程と、
を含み、
前記検査工程は、
前記磁気記憶装置が備える磁気ヘッド内のヒータに対して電力値0以上の初期電力が供給されたタイミングにおいて、信号レベル取得部が、前記磁気記憶装置が備える磁気ディスクから前記磁気ヘッドを通じて読み出された信号のレベルに応じた検出値を取得する第1の工程と、
前記ヒータへの供給電力が前記初期電力より高くされて、前記ヒータの熱により前記磁気ヘッド内のヘッド素子の周辺部が膨張し、前記ヘッド素子が前記磁気ディスク側に突出した後、前記ヒータへの供給電力が前記初期電力に戻されたタイミングにおいて、前記信号レベル取得部が前記検出値を取得する第2の工程と、
判定部が、前記第1の工程および前記第2の工程でそれぞれ取得された前記検出値の差分を基に、前記ヘッド素子の周辺部に塑性変形が発生したか否かを判定する第3の工程と、
を含むことを特徴とする磁気記憶装置の製造方法。
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