KR100408399B1 - 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치 및 방법 - Google Patents

디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 하드 디스크 드라이브의 MR 센서의 불안정성을 전기적인 충격에 의하여 회복시키기 위한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 MR 헤드 도메인 정렬이 바르게 되지 않아 불안정한 상태로 되는 것을 비트 에러율, 또는 CSM 값을 이용하여 판단한 후에 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 인가하여 MR 헤드의 안정성을 회복시킴으로써, 불안정한 헤드로 인한 공정 불량율을 감소시킬 수 있는 효과가 발생되며, 또한 양품률(Yield)이 개선되는 효과가 발생된다. 뿐만 아니라, 하드 디스크 드라이브의 헤드 불안정으로 기인되는 시장 출하 불량율을 개선할 수 있는 효과가 발생된다.

Description

디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치 및 방법{Recovery apparatus and method of instability head in a disk drive}
본 발명은 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 하드 디스크 드라이브의 MR 센서의 불안정성을 전기적인 충격에 의하여 회복시키기 위한디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치 및 방법에 관한 것이다.
기존의 인덕티브 헤드(inductive head)는 헤드 코어(head core)에 코일을 감아 디스크의 자속 변화량을 헤드 코일의 전압 변화량으로 변환하는 방법을 채택하고 있다. 인턱티브 헤드에서는 데이터의 신호 주파수가 높아지면 데이터 신호의 안정성을 위해 헤드 코일의 인덕턴스 값을 낮추어야만 한다. 이것은 헤드의 유기 전압을 떨어뜨리게 되어 결국 데이터 신호 검출을 불안정하게 만든다.
이러한, 기존의 인덕티브 헤드의 문제점을 보안하여 개발된 것이 자기 저항 헤드(Magneto-Resistive Head ; 이하 MR 헤드라 칭함)로서, MR 헤드는 자속의 변화를 쉽게 감지하는 MR 센서를 적용함으로써 높은 주파수의 데이터 신호에 적응하도록 한 것이다. MR 헤드는 기존의 인턱티브 헤드에서 헤드 코일에 의해 자속의 변화를 유기 전압의 변화로 전환했던 것과는 달리 데이터 읽기를 할 때는 MR 센서에 의해 자속의 변화를 저항값의 변화로 검출하고, 쓰기를 할 때는 기존의 인덕티브 헤드 구조를 적용해 단위 면적당 기록 밀도 및 S/N비를 향상시켰다.
그런데, 이러한 MR 헤드는 기존의 인덕티브 헤드에서는 발생되지 않았던 MR 센서의 불안정성(instability)이라는 문제를 야기시키는 문제점이 있었다.
여기서, MR 헤드의 불안정성(instability)이라 함은 MR 센서의 불안정 도메인(Unstale Domain)에 의하여 발생되는 현상으로서, 그 원인으로는 수많은 것들이 있으나, Soft ESD(Electro Static Discharge)에 의한 손상, MR 센서 양단의 부적절한 하드 바이어스(hard bias ; 또는 영구 자석) 작용 등이 주요 원인이 된다.
MR 센서의 면적당 감도(Sensitivity)를 증가시키기 위하여 용량을 증가시키면, TPI(Track Per Inch)가 증가됨에 따라 MR 센서의 폭의 감소는 이러한 불안정성을 더욱 악화시키게 한다.
이러한 MR 헤드의 불안정성은 하드 디스크 드라이브에서의 신호의 베이스라인 팝핑(Baseline Popping), 베이스라인 노이즈(Baseline Noise), 진폭 스파이크(Amplitude Spike) 및 높은 진폭 비대칭(Amplitude Asymmetry) 현상 등을 야기시킨다.
더우기 이러한 MR 헤드의 불안정성은 정상 상태에서 어느 시점에든지 발생하기 때문에 1차적으로 공정 불량율을 증가시키며, 2차적으로는 시장 품질에 막대한 영향을 미치는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 기술과 관련있는 문헌으로는 미국특허 5,650,887 및 한국공개특허 1999-072284가 있다.
위의 미국특허 5,650,887에는 Servo AGC(Automatic Gain Control)을 측정하여 20%일 경우에만 헤드에 리세트 전류를 인가하는 기술이 개시되어 있으며, 한국공개특허 1999-072284에는 Servo 신호의 검출 가능 여부로 헤드의 성능을 판단하여, 헤드에 역방향으로 리세트 전류를 인가하는 기술이 개시되어 있다.
미국특허 5,650,887에 개시된 기술에 의하면 헤드의 안정성을 AGC에서 헤드에 의하여 검출되는 전압 레벨만으로 판단함에 따라서, 데이터를 대상으로 한 직접적인 헤드의 안정성 검사가 아닌 데이터를 변조한 전류 상태의 레벨을 대상으로 한 헤드의 안정성 검사를 실행함으로써 정확하게 헤드의 안정성을 판단할 수 없는 문제점이 있었으며, 이와 마찬가지로 한국공개특허 1999-072284에 개시된 기술 또한데이터를 대상으로 한 직접적인 헤드의 안정성 검사가 이루어지지 않아 정확하게 헤드의 안정성을 판단할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 하드 디스크 드라이브의 MR 헤드의 불안정성을 하드 디스크 어셈블리 제조 공정에서 헤드에 의하여 읽어낸 데이터의 임계치 이상의 오류 발생 여부를 직접 판단하여, 데이터 오류 발생 여부에 성능 검사에 의하여 헤드의 불안정성이 개선되는지를 확인하면서 반복적인 전기적인 쇼크를 인가하여 MR 헤드의 불안정성을 개선시키기 위한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 하드 디스크 드라이브의 구성의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법의 흐름도이다.
도 5(a)는 MR 헤드의 불안정 상태에 있는 경우의 도메인 정렬을 보여준다.
도 5(b)는 MR 헤드의 전기적 쇼크에 의한 안정 상태로 변환된 후의 도메인 정렬을 보여준다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치는 디스크 드라이브의 MR 헤드 안정성 회복 제어 장치에 있어서, 디스크에 기록된 자속에 응답하여 저항이 변화하는 MR 헤드, 읽기 모드에서 상기 MR 헤드에서 검출된 신호를 기록전의 데이터로 재생시키고, 쓰기 모드에서 기록할 데이터에 상응하는 기록 전류를 생성시키기 위한 신호 처리부, 하드 디스크 어셈블리 검사 공정에서 상기 신호 처리부에서 재생되는 데이터를 이용하여 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사를 실행하여, 성능 검사 결과 값이 소정의 규격 범위내에 포함되지 않는 경우에 전류 쇼크 제어신호를 발생시키기 위한 콘트롤러 및 상기 전류 쇼크 제어신호가 인가되는 경우에 MR 헤드 읽기용 전류보다 높은 레벨의 리세트 전류 펄스를 상기 MR 헤드에 인가시키기 위한 헤드 공급 전류 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법은 디스크 드라이브의 MR 헤드 안정성 회복 방법에 있어서, (a) 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 리드 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사를 실행하여, 성능 검사 결과 값이 소정의 제1규격 범위내에 포함되는지를 판단하는 단계, (b) 단계(a)의 상기 성능 검사 결과 값이 상기 소정의 제1규격 범위를 초과하는 경우에, 리세트 전류 펄스를 상기 MR 헤드에 인가하는 단계, (c) 상기 단계(b) 실행 후에 상기 소정의 성능 검사를 실행하는 단계 및 (d) 상기 단계(c)의 소정의 성능 검사 결과 값이 소정의 제2규격 범위를 초과하는지를 비교하여, 비교 결과 상기 제2규격 범위를 초과하는 경우에는 상기 리세트 전류 펄스를 반복하여 상기 MR 헤드에 인가시킨 후에 상기 단계(c)로 피드백시키고, 그렇지 않은 경우에는 MR 헤드 안정성 회복 프로세스를 종료시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브(10)의 구성을 보여준다. 드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. 드라이브(10)는 디스크 표면(18)에 인접되게 위치한 변환기(16)를 또한 포함하고 있다.
변환기(16)는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기(16)는 각 디스크 표면(18)에 결합되어 있다. 비록 단일의 변환기(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 변환기와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.
변환기(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 변환기(16)와 디스크 표면(18)사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(24)의 회전은 디스크 표면(18)을 가로질러 변환기(16)를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙내에 저장된다. 각 트랙(34)는 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 변환기(16)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크 표면(18)을 가로질러 이동된다.
도 2는 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치의 전기적인 구성도를 보여준다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치는 MR 헤드(201), 헤드 공급 전류 제어부(202), 콘트롤러(203) 및 신호 처리부(204)를 구비한다.
헤드 공급 전류 제어부(202)는 세부적으로 읽기용 전류 발생부(202A), 리세트 펄스 발생부(202B) 및 스위칭부(202C)로 구성되며, 신호 처리부(204)는 세부적으로 신호 검출부(204A), 증폭부(204B) 및 R/W 채널(204C)로 구성된다.
MR 헤드(201)는 하드 디스크 드라이브의 읽기 모드에서 디스크에 기록된 데이터를 검출하기 위한 소자로서, NiFe와 같은 합금의 유도성 페로 마그네틱(ferromagnetic) 재료로 이루어지고, 디스크 상에 기록된 자속에 응답하여 저항이 변화하는 센서이다.
읽기용 전류 발생부(202A)는 하드 디스크 드라이브가 읽기 모드에서 디스크에 기록된 자속에 응답하여 MR 헤드(201)의 저항이 변화되는 것을 전류(또는 전압)로 감지하기 위하여 MR 헤드(201)에 공급되는 전류를 발생시킨다.
리세트 펄스 발생부(202B)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, MR 헤드(201)의 이지 축(Easy Axis) 상에서 도메인(Domain) 정렬이 불안정화된 경우에, 불안정화된 도메인 정렬을 동일한 방향으로 일치시키기 위한 MR 헤드(201)의 초기화 전류를 발생시킨다. 이지 축은 헤드의 자화되기 쉬운 방향을 의미하며, 물성상 선호하는 방향축(Preferred Orientation)을 말한다. 여기서, 리세트 펄스의 극성은 이지축 방향과 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 결정한다.
스위칭부(202C)는 콘트롤러(203)에서 인가되는 제어신호에 상응하여 MR 헤드(201)에 인가되는 전류를 스위칭하여 출력시키는 역할을 한다.
신호 검출부(204A)는 읽기 모드에서 MR 헤드(201)에 의하여 디스크 상에 기록된 자속에 응답하여 변화된 저항값을 감지하여 디스크에 기록된 신호를 검출한다. 즉, 오옴(Ohm)의 법칙을 이용하여 읽기용 전류에 MR 헤드(201)의 변화된 저항값을 곱한 결과(전압)에 의하여 디스크에 기록된 자속을 검출한다.
증폭부(204B)는 신호 검출부(204A)에서 출력되는 신호를 신호 처리에 적합하도록 증폭시킨다.
R/W 채널(204C)는 MR 헤드(201)로부터 읽혀져 증폭된 아날로그 신호를 호스트 컴퓨터(도면에 미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 변조시켜주고, 호스트 컴퓨터로부터 사용자 데이터를 받아 디스크에 기록할 수 있도록 기록 전류로 변환시켜주는 신호처리를 실행한다.
콘트롤러(203)는 하드 디스크 드라이브를 총괄적으로 제어하며, 호스트 컴퓨터 하드 디스크 드라이브간의 데이터 통신을 제어하는 역할을 실행한다. 그리고, 본 발명과 같은 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법을 실행시키도록 제어하는 역할을 실행한다.
그러면, 도 3 및 도 4의 흐름도를 중심으로 도 2에 도시된 장치의 동작을 설명하기로 한다.
우선, 본 발명에서는 MR 헤드의 도메인 정렬이 균일하지 않아 불안정 상태에 있는 것을 판단하기 위하여 비트 에러율(BER) 및 채널 통계적 측정(CSM; ChannelStatistical Measurement) 값을 이용한다. 여기에서, 비트 에러율(BER)은 헤드에 의하여 읽어낸 신호에 포함된 일정수의 데이터 비트 중에서 몇개의 오류 비트가 발생되었는가를 나타내는 비율로서, 헤드의 리드 안정성(Read Instsbility)를 직접적으로 판정할 수 있는 성능 검사 중의 하나이다. 그리고, 채널 통계적 측정(CSM)은 채널 칩(channel chip)에서 제공하는 비트 에러를 측정하는 성능 검사 방법으로서 비트 에러율 성능 검사방법에 비하여 측정 시간이 단축된다는 장점이 있다.
즉, MR 헤드의 도메인 정렬이 균일하지 않은 경우에는 이에 비례하여 헤드의 안정성에 직접적인 관련이 있는 비트 에러율 및 채널 통계적 측정값이 악화된다는 원리를 이용하여 MR 헤드의 불안정성을 판단한다.
도 3의 흐름도는 MR 헤드의 불안정성을 비트 에러율로 판단하는 실시 예에 관한 것이며, 도 4의 흐름도는 MR 헤드의 불안정성을 채널 통계적 측정값으로 판단하는 실시 예에 관한 것이다.
도 3의 흐름도에 의하여 본 발명의 제1실시 예에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명의 알고리즘에 관련된 초기값들을 설정하여 콘트롤러(203)의 메모리에 저장한다. 즉, MR 헤드 불안정성 회복 프로세스를 실행시키기 위한 MR 헤드의 불안정성을 판단에 사용되는 제1임계 비트 에러율값(B1), MR 헤드 안정성 회복 프로세스에 실행 후의 MR 헤드의 안정성 회복의 판단을 위한 제2임계 비트 에러율값(B2) 및 반복할 수 있는 전기적인 쇼크의 최대 횟수(N0)를 실험에 의한 통계를 이용하여 결정한다(단계301). 여기에서 제2임계 비트 에러율값(B2)은 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 가하여 도메인을 재정렬시킨 후의 성능 테스트 임계값에 해당되므로 제1임계 비트 에러율값(B1)과 같거나 높게 설정하는 것이 효과적이다. 그리고, 전기적인 쇼크의 최대 횟수(N0)는 MR 헤드에 손상을 주지 않으면서, 전기적인 쇼크를 반복해도 큰 효과가 발생되지 않는 값으로 결정한다. 위의 초기값들은 실험적인 통계값을 참고하여 결정하는 것이 효과적이다.
초기값들을 설정하고 나서, 콘트롤러(203)는 MR 헤드의 불안정성 여부를 판단하기 위하여 기록된 데이터들을 읽어내도록 하드 디스크 드라이브를 제어한 후에, 읽어낸 데이터에 대한 비트 에러율(BER)을 검사한다(단계302).
콘트롤러(203)는 단계302에서 산출된 비트 에러율(BER) 값을 초기 설정된 제1임계 비트 에러율값(B1)과 비교하여(단계303), 산출된 비트 에러율(BER) 값이 초기 설정된 제1임계 비트 에러율값(B1)보다 크거나 같은 경우에는 MR 헤드의 성능이 정상적이므로 전기적 쇼크에 의한 헤드의 안정성 회복 프로세스를 실행시키지 않고 단계304에 의한 일반적인 하드 디스크 어셈블리 검사 공정을 실행시킨다.
그러나, 콘트롤러(203)는 단계303의 비교 결과 산출된 비트 에러율(BER)값이 초기 설정된 제1임계 비트 에러율값(B1)보다 작은 경우에는 MR 헤드의 성능을 포함한 하드 디스크 드라이브의 성능에 이상이 발생된 경우에 해당되므로 헤드 안정성 회복 프로세스를 실행하기 위하여 단계305를 실행시킨다.
단계305에서는, 콘트롤러(203)는 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 인가하는 회수를 카운팅하기 위하여 내부 카운터의 카운팅 값 N을 0으로 리세트시킨다..
그리고 나서, MR 헤드에 도메인 정렬을 위한 전기적인 쇼크를 다음과 같이 인가한다(단계306).
우선, 콘트롤러(203)는 MR 헤드의 도메인 정렬을 균일하게 시키기 위하여 헤드 공급 전류 제어부(202)로 전류 쇼크 제어신호를 출력한다.
그러면, 리세트 펄스 발생부(202B)는 전류 쇼크 제어신호에 의하여 MR 헤드의 도메인의 재정렬을 위하여 비교적 높은 레벨의 리세트 전류 펄스를 발생시킨다. 이 때 리세트 전류 펄스의 폭, 진폭, 개수는 MR 헤드의 저항값에 따라 다르게 결정하고, 실험적인 데이터 값의 통계를 이용하여 MR 헤드에 손상이 발생되지 않으면서 MR 헤드의 도메인 정렬이 효과적으로 될 수 있는 값으로 결정한다. 특히, 리세트 전류 펄스의 진폭은 MR 헤드의 저항값에 반비례되게 결정한다.
또한, 전류 쇼크 제어신호는 스위칭부(202C)를 제어하여 리세트 펄스 발생부(202B)에서 발생된 리세트 펄스를 MR 헤드(201)에 인가되도록 스위칭한다.
단계306에 의한 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 1회 실행하고 나서, 콘트롤러(203)의 내부의 카운터를 업 카운팅한다(단계307).
단계306에 의한 MR 헤드의 전기적인 쇼크를 주고 나서, 콘트롤러(203)는 디스크에 기록된 데이터를 읽어내도록 하드 디스크 드라이브를 제어한 후에, 비트 에러율(BER)을 산출한다(단계308).
그리고 나서, 콘트롤러(203)는 내부 메모리에 저장된 제2임계 비트에러율값(B2)을 읽어내어 단계308에서 산출된 비트 에러율(BER)값과 비교한다(단계309).
콘트롤러(203)는 단계309의 판단 결과 단계308에서 산출된 비트 에러율(BER)값이 제2임계 비트 에러율값(B2)보다 작은 경우에는 MR 헤드의 도메인 정렬이 정확하게 되지 않은 경우에 해당되므로, 이 경우에는 내부 카운터의 값을 비교하여, 카운팅값 N이 초기 설정된 반복할 수 있는 전기적인 쇼크의 최대 횟수(N0)보다 크거나 같은 경우에는 더 이상 전기적인 쇼크를 반복하더라도 MR 헤드의 성능이 안정화되지 않은 경우에 해당되므로 단계304의 일반적인 하드 디스크 어셈블리 성능 검사를 실행하고, 만일 그렇지 않은 경우에는 단계(306)으로 피드백시켜 MR 헤드의 전기적인 쇼크를 반복하여 실행하고, 이에 대한 비트 에러율을 검사한다.
위와 같은 방법에 의하여 비트 에러율 값에 의하여 MR 헤드의 불안정 여부를 판단하 후에, MR 헤드의 도메인 정렬이 불안정한 현상을 전기적인 쇼크에 의하여 개선할 수 있게 되었다.
다음으로, 도 4의 흐름도에 의하여 본 발명의 제2실시 예에 의한 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명의 알고리즘에 관련된 초기값들을 설정하여 콘트롤러(203)의 메모리에 저장한다. 즉, MR 헤드 불안정성 회복 프로세스를 실행시키기 위한 MR 헤드의 불안정성을 판단에 사용되는 제1임계 CSM값(C1), MR 헤드 안정성 회복 프로세스에 실행 후의 MR 헤드의 안정성 회복의 판단되는 제2임계 CSM값(C2) 및 반복할 수있는 전기적인 쇼크의 최대 횟수(N0)를 실험에 의한 통계를 이용하여 결정한다(단계401). 여기에서 제2임계 CSM값(C2)은 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 가하여 도메인을 재정렬시킨 후의 성능 테스트 임계값에 해당되므로 제1임계 CSM값(B1)과 같거나 낮게 설정하는 것이 효과적이다. 그리고, 전기적인 쇼크의 최대 횟수(N0)는 MR 헤드에 손상을 주지 않으면서, 전기적인 쇼크를 반복해도 큰 효과가 발생되지 않는 값으로 결정한다. 위의 초기값들은 실험적인 통계값을 참고하여 결정하는 것이 효과적이다.
초기값들을 설정하고 나서, 콘트롤러(203)는 MR 헤드의 불안정성 여부를 판단하기 위하여 서보 라이트 공정에서 기록된 데이터들을 읽어내도록 하드 디스크 드라이브를 제어한 후에, 읽어낸 데이터에 대한 CSM 검사를 실행한다(단계402).
단계403에서 콘트롤러(203)는 산출된 CSM 값이 초기 설정된 제1임계 CSM값(C1)과 비교하여(단계403), 산출된 CSM값이 초기 설정된 제1임계 CSM(C1)보다 작거나 같은 경우에는 MR 헤드의 성능이 정상적이므로 전기적 쇼크에 의한 헤드의 안정성 회복 프로세스를 실행시키지 않고 단계404에 의한 일반적인 하드 디스크 어셈블리 검사 공정을 실행시킨다.
그러나, 콘트롤러(203)는 단계403의 비교 결과 산출된 CSM값이 초기 설정된 제1임계 CSM값(C1)보다 큰 경우에는 MR 헤드의 성능을 포함한 하드 디스크 드라이브의 성능에 이상이 발생된 경우에 해당되므로 헤드 안정성 회복 프로세스를 실행하기 위하여 단계405를 실행시킨다.
단계405에서는, 콘트롤러(203)는 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 인가하는 회수를 카운팅하기 위하여 내부 카운터의 카운팅 값 N을 0으로 리세트시킨다..
그리고 나서, MR 헤드에 도메인 정렬을 위한 전기적인 쇼크를 다음과 같이 인가한다(단계406).
우선, 콘트롤러(203)는 MR 헤드의 도메인 정렬을 균일하게 시키기 위하여 헤드 공급 전류 제어부(202)로 전류 쇼크 제어신호를 출력한다.
그러면, 리세트 펄스 발생부(202B)는 전류 쇼크 제어신호에 의하여 MR 헤드의 도메인의 재정렬을 위하여 비교적 높은 리세트 전류 펄스를 발생시킨다. 이 때 리세트 전류 펄스의 폭, 진폭, 개수는 MR 헤드의 저항값에 따라 다르게 결정하고, 실험적인 데이터 값의 통계를 이용하여 MR 헤드에 손상이 발생되지 않으면서 MR 헤드의 도메인 정렬이 효과적으로 될 수 있는 값으로 결정한다. 특히, 리세트 전류 펄스의 진폭은 MR 헤드의 저항값에 반비례되게 결정한다.
그리고, 전류 쇼크 제어신호는 스위칭부(202C)를 제어하여 리세트 펄스 발생부(202B)에서 발생된 리세트 펄스를 MR 헤드(201)에 인가되도록 스위칭한다.
단계306에 의한 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 1회 실행하고 나서, 콘트롤러(203)의 내부의 카운터를 업 카운팅한다(단계407).
단계306에 의한 MR 헤드의 전기적인 쇼크를 주고 나서, 콘트롤러(203)는 디스크에 기록된 데이터를 읽어내도록 하드 디스크 드라이브를 제어한 후에, CSM값을 산출한다(단계408).
그리고 나서, 콘트롤러(203)는 내부 메모리에 저장된 제2임계 CSM값(C2)을 읽어내어 단계308에서 산출된 CSM값과 비교한다(단계409).
콘트롤러(203)는 단계409의 판단 결과 단계408에서 산출된 CSM값이 제2임계 CSM값(C2)보다 크거나 같은 경우에는 MR 헤드의 도메인 정렬이 정확하게 되지 않은 경우에 해당되므로, 이 경우에는 내부 카운터의 값을 비교하여, 카운팅값 N이 초기 설정된 반복할 수 있는 전기적인 쇼크의 최대 횟수(N0)보다 크거나 같은 경우에는 더 이상 전기적인 쇼크를 반복하더라도 MR 헤드의 성능이 안정화되지 않은 경우에 해당되므로 단계404의 일반적인 하드 디스크 어셈블리 성능 검사를 실행하고, 만일 그렇지 않은 경우에는 단계(306)으로 피드백시켜 MR 헤드의 전기적인 쇼크를 반복하여 실행하고, 이에 대한 비트 에러율을 검사한다.
위와 같은 방법에 의하여 CSM값에 의하여 MR 헤드의 불안정 여부를 판단한 후에, MR 헤드의 도메인 정렬이 불안정한 현상을 전기적인 쇼크에 의하여 개선할 수 있게 되었다.
이와 같은, 본 발명에 의한 MR 헤드 안정성 회복 프로세스는 하드 디스크 어셈블리 검사 공정에서 실행시키는 것이 효과적이며, 특히 하드 디스크 어셈블리 검사 공정 중에서 서보 교정 공정 전에 실행시키는 것이 효과적이다.
본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신 망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드 디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 MR 헤드 도메인 정렬이 바르게 되지 않아 불정한 상태로 되는 것을 비트 에러율, 또는 CSM 값을 이용하여 판단한 후에 MR 헤드에 전기적인 쇼크를 인가하여 MR 헤드의 안정성을 회복시킴으로써, 불안정한 헤드로 인한 공정 불량율을 감소시킬 수 있는 효과가 발생되며, 또한 양품률(Yield)이 개선되는 효과가 발생된다. 뿐만 아니라, 하드 디스크 드라이브의 헤드 불안정으로 기인되는 시장 출하 불량율을 개선할 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (17)

  1. 디스크 드라이브의 MR 헤드 안정성 회복 방법에 있어서,
    (a) 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 리드 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사를 실행하여, 성능 검사 결과 값이 소정의 제1규격 범위내에 포함되는지를 판단하는 단계;
    (b) 단계(a)의 상기 성능 검사 결과 값이 상기 소정의 제1규격 범위를 초과하는 경우에, 리세트 전류 펄스를 상기 MR 헤드에 인가하는 단계;
    (c) 상기 단계(b) 실행 후에 상기 소정의 성능 검사를 실행하는 단계; 및
    (d) 상기 단계(c)의 소정의 성능 검사 결과 값이 소정의 제2규격 범위를 초과하는지를 비교하여, 비교 결과 상기 제2규격 범위를 초과하는 경우에는 상기 리세트 전류 펄스를 반복하여 상기 MR 헤드에 인가시킨 후에 상기 단계(c)로 피드백시키고, 그렇지 않은 경우에는 MR 헤드 안정성 회복 프로세스를 종료시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 리드 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사는 비트 에러율 검사임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 리드 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사는 채널 통계적 측정(CSM ; Channel StatisticalMeasurement) 검사임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 리세트 전류 펄스의 레벨 값은 상기 MR 헤드의 저항값에 반비례하게 결정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 리세트 전류 펄스의 극성은 상기 MR 헤드의 이지 축과 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 결정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계(d)에서 상기 단계(c)로 피드백시키는 회수를 상기 MR 헤드의 특성을 고려하여 한정시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 소정의 제2규격 범위는 상기 소정의 제1규격 범위보다 같거나 높은 성능 값으로 설정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 MR 헤드 안정성 회복 프로세스는 하드 디스크 어셈블리 검사 공정에서 실행시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 MR 헤드 안정성 회복 프로세스는 상기 하드 디스크 어셈블리 검사 공정 중에서 서보 교정 공정 전에 실행시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  10. 디스크 드라이브의 MR 헤드 안정성 회복 제어 장치에 있어서,
    디스크에 기록된 자속에 응답하여 저항이 변화하는 MR 헤드;
    읽기 모드에서 상기 MR 헤드에서 검출된 신호를 기록전의 데이터로 재생시키고, 쓰기 모드에서 기록할 데이터에 상응하는 기록 전류를 생성시키기 위한 신호 처리부;
    하드 디스크 어셈블리 검사 공정에서 상기 신호 처리부에서 재생되는 데이터를 이용하여 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사를 실행하여, 성능 검사 결과 값이 소정의 규격 범위내에 포함되지 않는 경우에 전류 쇼크 제어신호를 발생시키기 위한 콘트롤러; 및
    상기 전류 쇼크 제어신호가 인가되는 경우에 MR 헤드 읽기용 전류보다 높은 레벨의 리세트 전류 펄스를 상기 MR 헤드에 인가시키기 위한 헤드 공급 전류 제어부를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사는 비트 에러율 검사임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 MR 헤드 성능을 확인할 수 있는 데이터의 오류 발생과 관련된 소정의 성능 검사는 채널 통계적 측정(CSM ; Channel Statistical Measurement) 검사임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 콘트롤러는 상기 전류 쇼크 제어신호는 상기 소정의 성능 검사를 실행하여, 성능 검사 결과 값이 소정의 규격 범위내에 포함되지 않을 때마다 반복하여 생성시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전류 쇼크 제어신호를 반복하여 발생시키는 회수는 상기 MR 헤드의 특성을 고려하여 한정시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 리세트 전류 펄스의 레벨 값은 상기 MR 헤드의 저항값에 반비례하게 결정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 리세트 전류 펄스의 극성은 상기 MR 헤드의 이지 축과 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 결정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치.
  17. 제10항에 있어서, 상기 헤드 공급 전류 제어부는
    상기 MR 헤드의 읽기용 전류를 발생시키기 위한 읽기용 전류 발생부;
    상기 MR 헤드의 도메인을 정렬시키기 위한 리세트 전류 펄스를 발생시키기 위한 리세트 펄스 발생부; 및
    상기 읽기용 전류 발생부 및 상기 리세트 펄스 발생부의 출력신호를 입력하여, 읽기 모드에서 상기 전류 쇼크 제어신호가 인가되는 경우에는 상기 리세트 펄스 발생부의 출력신호를 스위칭하여 상기 MR 헤드로 출력시키고, 그렇지 않은 경우에는 상기 읽기용 전류 발생부의 출력신호를 스위칭하여 상기 MR 헤드로 출력시키기 위한 스위칭부를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 불안정성 헤드 회복 장치.
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