KR100251941B1

KR100251941B1 - 불량헤드 검출방법

Info

Publication number: KR100251941B1
Application number: KR1019970017159A
Authority: KR
Inventors: 김재준
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-05-03
Filing date: 1997-05-03
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19980082316A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브이 불량헤드 검출방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:하드 디스크 드라이브의 제조공정중 트랙 피치(pitch)보다 상대적으로 큰 이펙티브 트랙 폭(Effective Track Width)을 갖는 불량헤드를 선검출하여 안정적인 공정수율유지 및 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 불량헤드 검출방법을 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:하드 디스크 드라이브의 불량헤드 검출방법에 있어서, 디스크상의 소정 실린더에 대하여 미리 설정된 양만큼 오프트랙시킨 위치에 트랙라이트하고, 동일 실린더의 온-트랙 위치에서 리드동작을 수행하여 리드에러가 발생된 헤드를 불량헤드로 처리함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도:제조공정중 불량헤드 검출방법으로 사용할 수 있다.

Description

불량헤드 검출방법

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 제조공정에 관한 것으로, 특히 비정상적인 특성을 보이는 헤드를 제조공정중에 검출하기 위한 방법에 관한 것이다.

컴퓨터시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있는 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 도 1에 도시된 바와 같은 일련의 제조공정절차를 거쳐 하나의 완성된 제품으로서 출하된다.

도 1은 종래 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive:이하 HDD라함)의 제조공정단계를 설명하기 위한 제조공정 흐름도를 도시한 것으로 크게 6단계로 구분된다. 도 1을 참조하면, 제조공정의 제1단계(Ⅰ)인 기구조립공정은 HDD의 기계파트인 HDA(Head Disk Assembly)를 조립하는 공정으로서 클린 룸(Clean Room)내에서 이루어진다.

제조공정의 제2단계(Ⅱ)인 서보라이트공정은 액츄에이터(actuator)의 서보제어를 위한 서보기록패턴을 디스크상에 기록하는 공정으로서 서보라이터(Servo Writer)에 의해 수행된다.

제조공정의 제3단계(Ⅲ)인 기능 테스트공정(FUNCTION TEST)은 상기 HDA조립공정에서 만들어진 HDA와 PCBA조립공정(통상 HDA조립공정후 수행된다)에서 만들어진 PCBA를 결합시켜 행해지는 최초의 테스트로서 HDA와 PCBA가 정상적으로 매치(match)되어 동작하는지를 테스트한다. 이때 약 20분-25분간의 기본 테스트를 특정 테스트 시스템과 결합하여 수행한다.

제조공정의 제4단계(Ⅳ)인 번-인(Burn-In)공정은 HDD의 제조공정중 가장 긴 시간(통상 8시간 내지 16시간)이 소요되는 공정으로서 별도의 테스트 시스템없이 도 2에 도시된 바와 같은 번-인 룸(room)내의 래크(RacK)상에서 자체 프로그램(펌웨어)으로 수행된다. 이러한 번-인공정은 소비자가 하드 디스크 드라이브를 정상적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 디스크상에 존재하는 디펙(defect)부분을 미리 찾아내어 드라이브 사용시 디펙부분을 피해갈 수 있도록 선조치하는 공정을 말한다.

제조공정의 제5단계(Ⅴ)인 최종 테스트(FINAL TEST)공정은 상기 번-인 공정에서 통과한 HDD 세트(set)가 정상적으로 디펙처리 되었는가를 확인하기 위한 공정이다. 상기 최종 테스트공정은 도 2에 도시된 바와 같은 특정 테스트시스템을 이용하여 HDD세트마다의 디펙처리상태를 테스트한다. 도 2는 번-인공정을 통과한 HDD 세트를 최종 테스트하기 위한 시스템 블럭도를 도시한 것으로서 사용자 환경에 맞게 각 퍼스널 컴퓨터(PC1∼PCn, n=30)(40)에 HDD 세트(HDD1∼HDDn)(50)를 1:1로 접속하여 놓은 상태를 보인 것이다. 이때 근거리통신망(LAN)(30)을 통해 호스트컴퓨터(10)와 연결되어 있는 각 PC(40)는 테스트 프로그램에 따라 HDD 세트를 테스트하여 그 결과를 LAN(30)을 통해 호스트컴퓨터(10)로 출력한다. 따라서 호스트컴퓨터(10)는 각 PC(40∼46)로부터 입력되는 각 HDD 세트의 패스/패일데이타를 디스플레이장치(20)에 표시함으로서 라인(Line)상에 위치한 작업자는 모니터링된 패스/패일 데이타로 HDD 세트의 합격여부를 판정할 수 있다.

한편 상술한 최종 테스트공정을 마친 HDD 세트는 제조공정의 제6단계(Ⅵ)인 출하검사공정, 포장 및 출하공정을 거쳐 하나의 완성된 제품으로 출하된다.

종래 불량헤드 판정방식은 드라이브 펌웨어에 의해 번-인공정(Ⅳ)에서 수행되어지는 것이 일반적이다. 또한 불량판정의 기준도 불량발생의 유/무로써 판정하는 것이 아니라 에러율로서 판정되어진다. 그리고 종래의 불량헤드 판정방식은 A.R.C.O(Adaptive Read Channel Optimization)에서 사용되는 여러가지의 파라미터와도 연관성을 갖고 있기 때문에 조립된 하드 디스크 드라이브의 성능을 최적화하는 방향으로 진행되어진다고 볼 수 있다. 이에 따라 종래의 불량헤드 판정방식으로는 불량상태인 헤드의 출하를 완전히 배제할 수는 없다고 할 수 있다. 이러한 근거로써 불량헤드에 기인하는 시료에 대하여 공정에서 테스트를 통하여 검출할 필요성이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브의 제조공정중 트랙 피치(pitch)보다 상대적으로 큰 이펙티브 트랙 폭(Effective Track Width)을 갖는 불량헤드를 선검출하여 안정적인 공정수율유지 및 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 불량헤드 검출방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하드 디스크 드라이브의 불량헤드 검출방법에 있어서,

디스크상의 소정 실린더에 대하여 미리 설정된 양만큼 오프트랙시킨 위치에 트랙라이트하고, 동일 실린더의 온-트랙 위치에서 리드동작을 수행하여 리드에러가 발생된 헤드를 불량헤드로 처리함을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 제조공정단계를 설명하기 위한 제조공정 흐름도.

도 2는 도 1중 최종 테스트공정(Ⅴ)을 수행하는 테스트 시스템 블럭구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 불량헤드 검출 처리흐름도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 불량헤드 검출 처리흐름도를 도시한 것으로 도 2의 구성을 갖는 테스트 시스템의 각 PC(40)의 CPU에서 수행된다. 도 3을 참조하면, 상기 CPU는 60단계에서 1:1 접속된 HDD세트를 초기화시킨후 62단계로 진행한다. 상기 초기화과정에서는 ECC(Error Correction Code), 리트라이(Retry)조건, 타임아웃조건등이 설정된다. 이후 CPU는 62단계에서 헤드를 드라이브 배치(configuration)에 정의된 최외주 존(Zone:Z라함)의 최외주실린더(이를 M이라 가정하면)에 위치시킨후 64단계로 진행한다. 상기 최외주실린더에 헤드를 위치시키는 이유는 생산중인 제품의 트랙피치 설계방식이 콘스턴트 트랙 앵글방식으로서 디스크의 내주에서보다 외주쪽이 트랙피치가 높은 선형성질을 갖고 있기 때문이다. 즉 내주보다 외주위치에서 물리적인 트랙길이가 작기 때문에 본 발명의 구현에 부합된다. 이후 CPU는 64단계에서 헤드가 위치한 실린더를 구성하는 트랙들의 디펙유무를 판별한후 66단계로 진행한다. 상기 디펙유무 판별방법은 동일 실린더내 각 트랙에 대하여 일정한 패턴("00h")으로 리드/라이트동작을 2회씩 반복하여 트랙의 디펙 발생유무를 판별한다. 만약 소정 트랙에서 디펙이 발생되었으면 번-인공정(Ⅳ) 이후에 발생되어진 추가 디펙으로 판정하고 이를 디펙 리스트상에 기록한다. 이러한 불량판정은 테스트 시스템 프로그램에 의하여 판정되어진다. 한편 CPU는 66단계에서 실린더를 +1만큼 증가시킨뒤 설정되어진 (-)방향의 오프트랙량(N)으로 헤드를 이동시키고 해당 실린더내 모든 트랙에 대해 라이트동작(이를 트랙라이트라고도함)을 수행한다. 상기 66단계에서 동일 실린더내 모든 트랙에 대하여 라이트 동작이 수행되어야 하므로 실린더라는 용어를 사용하였다. 그리고 66단계에서 실린더를 1 증가시킨후 (-)방향으로의 오프트랙량(N)만큼 헤드를 이동시켜 트랙라이트를 한다는 것은 원상태의 실린더에 설정되어진 오프트랙량 만큼 영향을 주기 위함이다.

66단계에서 동일 실린더내의 모든 트랙에 대해 라이트동작이 완료되면 CPU는 68단계로 진행한다. 68단계에서 CPU는 현재 헤드가 위치한 실린더에서 -2만큼 증가된 실린더(즉 M-1의 실린더)로 헤드를 이동시키고(이때 헤드=0) 설정되어진 (+)방향의 오프트랙량(N)으로 해당 실린더에 대한 라이트동작을 수행한다. 실린더+1 위치에서의 (+)방향으로의 오프트랙량으로 라이트를 한다는 것은 원상태의 실린더에 설정되어진 오프트랙량만큼 한번 더 영향을 주기 위함이다. 지금까지와 같이 인접한 실린더 위치에서 설정되어진 (±)오프트랙량으로 해당 실린더에 영향을 준 이유는 헤드의 E.T.W가 커서 발생할 수 있는 불량헤드에 대한 시험환경조건을 인위적으로 구현하기 위해서이다. 이후 CPU는 70단계로 진행하여 헤드를 상기 최외주실린더(M)로 이동시킨후 오프트랙량(N)을 "0"으로 하여 리드동작을 반복수행한다. 이때의 반복횟수는 각 헤드에 대하여 20회씩 수행하는 것으로 가정하며 모델별 특성에 준하여 변경될 수 있다. 그리고 리드동작중에 리드에러가 하나라도 발생하게 되면 불량헤드로 처리하기로 한다. 이에 따라 CPU는 리드동작중 리드에러가 발생하는가를 72단계에서 검사하여 리드에러가 발생되면 이를 불량헤드로 처리하고 리드에러가 발생하지 않으면 74단계로 진행한다. 74단계에서 CPU는 최초에 환경을 설정하기 위하여 오프트랙 라이트된 실린더(M+1)위치부터 +2 실린더(M±1실린더)까지 오프트랙량(N)을 "0%"로 설정하여 각 트랙라이트동작을 수행한다. 오프트랙량(N) "0%"의 조건에서 트랙라이트동작을 실시하는 이유는 현재의 인접 실린더의 라이트상태가 오프트랙된 조건에서 이루어진 것이므로 본 발명에 따른 불량헤드 검출시퀀스 이후의 리드/라이트 테스트를 위하여 원상복귀하기 위함이다. 그리고 상술한 과정은 최외주 존의 최외주실린더(M)에서의 시험과정을 구현한 것이기 때문에 CPU는 계속적으로 다음과 같은 과정을 수행하게 된다. 즉 CPU는 76단계에서 내주방향의 우수(even)번째 존(Z)을 설정한후 78단계에서 상기 설정된 존(Z)이 마지막 존(Z)인가를 검사한다. 설정된 존이 마지막 존이 아니라면 CPU는 80단계로 진행하여 설정된 존(Z)의 최외주 실린더(M)로 헤드를 이동시킨후 상술한 64단계 내지 78단계를 반복수행한다. 이후 CPU는 78단계의 검사결과 마지막 존까지 상술한 불량헤드 검출과정이 완료되었으면 본 발명의 일실시예에 따른 불량헤드 검출과정을 종료한다.

상술한 불량헤드 검출방법을 정리해 보면, 우선 실린더내의 모든 트랙에 대해 미리 설정된 양(±N)만큼 헤드를 오프트랙시킨후 트랙라이트동작을 수행한다. 이후 동일 트랙상에 헤드를 온-트랙시켜 리드동작을 반복하고 리드반복시 에러가 발생한 헤드를 불량헤드로 처리하는 과정을 소정의 샘플 실린더에 대해 실시함으로서 불량헤드를 제조공정중에 검출할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하드 디스크 드라이브의 제조공정중 불량헤드를 선검출함으로서 안정적인 공정수율유지는 물론 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점도 있다.

Claims

하드 디스크 드라이브의 불량헤드 검출방법에 있어서,

디스크상의 소정 실린더에 대하여 미리 설정된 양만큼 오프트랙시킨 위치에 트랙라이트하고, 동일 실린더의 온-트랙 위치에서 리드동작을 수행하여 리드에러가 발생된 헤드를 불량헤드로 처리함을 특징으로 하는 불량헤드 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 오프트랙위치는 상기 소정 실린더의 외주 및 내주위치에 각각 설정됨을 특징으로 하는 불량헤드 검출방법.
제1항에 있어서, 상기 불량헤드 검출방법은 상기 오프트랙된 위치에 트랙라이트된 정보를 소거하기 위해 해당 실린더의 온-트랙위치에서 트랙라이트되는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 불량헤드 검출방법.