KR100518550B1 - 하드디스크 드라이브용 디스크를 검사하기 위한 검사스탠드 및 검사 방법 - Google Patents

Abstract

하드디스크 드라이브용 디스크를 검사하기 위한 검사 스탠드 및 검사 방법이 개시되어 있다. 디스크는 검사 스탠드의 스핀들 모터에 안착된다. 또한, 검사 스탠드는 컨트롤러에 연결된 헤드를 포함한다. 컨트롤러는 헤드가 디스크에 기준 신호 및 검사 신호를 쓰도록 한다. 그 후, 기준 신호의 진폭은 통상적으로 DC 소거 전류로 줄여진다. 헤드는 히팅 요소에 의해 히팅된 디스크의 영역으로부터 검사 신호를 읽어들인다. 또한, 기준 신호가 읽어들여지고 검사 신호를 정규화하는데 사용된다. 저감된 진폭을 가지는 기준 신호는 종래의 방법에 비해 덜 흩어진 데이터가 생성되도록 한다는 것을 알 수 있었다.

Description

하드디스크 드라이브용 디스크를 검사하기 위한 검사 스탠드 및 검사 방법{Test stand and method for testing a disk of a hard disk drive}

본 발명은 하드디스크 드라이브용 디스크를 검사하기 위한 검사 스탠드(test stand) 및 검사 방법에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브는 회전하는 자기 디스크와 커플링된 복수의 자기 헤드를 포함한다. 상기 헤드는 디스크를 자화시켜 정보를 쓰거나, 디스크 표면의 자기장을 센싱하여 정보를 읽는다. 디스크를 자화시키기 위한 쓰기 요소와 디스크의 자기장을 센싱하기 위한 별도의 읽기 요소를 가지는 자기 헤드가 개발되어 왔다. 읽기 요소는 통상적으로 자기 저항 물질로 구성된다. 자기 저항 물질은 디스크의 자기장에 따라 변하는 저항을 가진다. 자기 저항 읽기 요소를 가지는 헤드는 일반적으로 자기 저항(MR) 헤드라 불리운다.

각 헤드는 일반적으로 헤드 짐벌 어셈블리(Head Gimbal Assembly:"HGA")라 불리우는 서브 어셈블리를 안출하는 플렉셔 아암에 부착되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리는 자석 어셈블리와 커플링된 보이스 코일(voice coil)을 가지는 액츄에이터 아암에 부착되어 있다. 보이스 코일 및 자석 어셈블리는 액츄에이터 아암을 회동시킬 수 있으며 헤드를 디스크를 가로질러 움직일 수 있는 보이스 코일 모터를 안출한다.

정보는 통상적으로 각 디스크 면에 걸쳐 있는 환형의 트랙 내에 저장된다. 보이스 코일 모터는 디스크면상에 저장된 데이터를 액세스하도록 헤드를 다른 트랙 위치로 움직일 수 있다. 각 트랙은 통상적으로 복수의 인접 섹터로 나뉘어져 있다. 각 섹터는 하나 이상의 데이터 필드를 가질 수 있다. 각 데이터 필드는 2진 데이터(binary data)가 디코딩된 일련의 자기적인 천이(magnetic transition)를 가진다. 천이 사이의 간격은 디스크 드라이브의 비트 밀도를 한정한다. 드라이브의 전체 저장 용량을 증가시키기 위해서는 높은 비트 밀도를 제공하는 것이 바람직하다.

디스크는 통상적으로 하드디스크 드라이브 유니트에 조립되기 전에 검사된다. 예를 들어, 디스크는 상온(room temperrature) 또는 고온(elevated temperature)에서 시간의 작용에 따른 검사 신호(test signal)의 쇠퇴(decay)를 결정하기 위해 검사될 수 있다. 이는 때때로 열적인 쇠퇴 검사(thermal decay test)라 한다. 상기 열적인 쇠퇴 검사는 통상적으로 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터를 포함하고 있는 검사 스탠드에서 행해진다. 또한, 검사 스탠드는 디스크에 신호를 쓰거나 디스크로부터 신호를 읽는 헤드 및 디스크의 국부 영역을 히팅(heat)할 수 있는 레이저를 포함한다. 검사 스탠드는 처음에 디스크 상에 검사 신호를 기록하고, 디스크의 일부를 히팅하고 나서, 히팅된 부분의 검사 신호를 읽어들인다. 그리고 나서, 디스크가 받아들일 수 없는 열적 쇠퇴를 가지는지 여부를 결정하기 위해, 검사 신호 데이터를 분석한다.

시스템에서, 시스템 드리프트(drift) 및 헤드 불안정을 제거하기 위해, 기준 트랙이 통상적으로 디스크 상에 기록되고, 읽어들여지고, 검사 신호를 정규화(normalize)하기 위해 사용된다. 기준 트랙에 대해, 열적인 쇠퇴 검사는 흩어진 데이터가 생성될 수 있다는 것이 발견되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 디스크가 받아들일 수 없는 열적인 쇠퇴율을 가지는지 여부를 보다 정확하게 결정할 수 있는 하드디스크 드라이브용 디스크를 검사하기 위한 검사 스탠드 및 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브용 디스크의 열적인 쇠퇴 검사를 위한 검사 스탠드는, 디스크를 돌릴 수 있는 스핀들 모터와; 상기 디스크와 커플링된 헤드와; 상기 디스크를 히팅할 수 있는 히팅 요소와; 상기 헤드에 연결된 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 기준 신호를 디스크의 기준 트랙에 쓰고 나서 기준 신호의 진폭을 저감시키고, 상기 디스크에 검사 신호를 쓰고, 디스크가 히팅 요소에 의해 히팅될 때 검사 신호를 읽고, 기준 신호를 읽고, 기준 신호로 검사 신호를 정규화하는 절차에 따라 작동하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브용 디스크의 열적인 쇠퇴 검사를 위한 검사 방법은, 디스크의 기준 트랙에 기준 신호를 기록하고 나서 기준 신호의 진폭을 줄이는 단계를 포함한다. 상기 검사 방법은 또한, 검사 신호를 쓰는 단계와, 디스크의 일부를 히팅하는 단계와, 히팅된 부분에서 검사 신호를 읽어들이는 단계를 포함한다. 또한, 상기 기준 신호는 읽어들여지고 검사 신호를 정규화하는데 사용된다.

이상에서, 기준 신호의 DC 소거 신호로 줄여지는 것이 바람직하다.

또한, 기준 신호의 진폭은 피크치의 60∼80% 범위에서 줄여지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스크는 레이저 빔으로 히팅되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 검사 신호를 디스크의 제1면에 인접하여 위치된 헤드로 읽어지고, 레이저 빔은 디스크의 반대쪽에 위치된 제2면으로 향하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브용 디스크의 열적인 쇠퇴를 검사하기 위한 검사 스탠드 및 검사 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

하드디스크 드라이브용 디스크를 검사하기 위한 검사 스탠드 및 검사 방법이 개시된다. 상기 디스크는 검사 스탠드의 스핀들 모터 상에 안착된다. 또한, 상기 검사 스탠드는 컨트롤러에 연결된 헤드를 포함하고 있다. 상기 컨트롤러는 헤드가 디스크에 기준 신호 및 검사 신호를 쓰도록 한다. 그후 기준 신호의 진폭은 통상적으로 DC 소거 전류로 줄여진다. 상기 헤드는 히팅 요소에 의해 히팅된 디스크의 영역으로부터 검사 신호를 읽어들인다. 또한, 기준 신호는 읽어들여지고 검사 신호를 정규화하는데 사용된다. 저감된 진폭을 가지는 기준 신호를 사용하면, 종래의 방법에 비해 덜 흩트려진 데이터를 생성할 수 있다는 것이 발견되었다.

배경으로, 하드디스크 드라이브의 다양한 구성 및 작동이 설명될 것이다.

도 1은 하드디스크 드라이브(10)의 일 실시예를 보여준다. 상기 하드디스크 드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 의해 회전되는 하나 이상의 자기 디스크(12)를 포함할 수 있다. 스핀들 모터(14)는 베이스 플레이트(16)에 설치될 수 있다. 상기 하드디스크 드라이브(10)는 상기 디스크(12)를 감싸는 커버(18)를 더 구비할 수 있다.

상기 하드디스크 드라이브(10)는 디스크(12)에 인접하여 위치된 복수의 헤드(20)를 포함할 수 있다. 상기 헤드(20)는 디스크(12)를 자화시키거나 디스크(12)의 자기장을 센싱하는 별도의 쓰기 및 읽기 요소(미도시)를 가질 수 있다.

각 헤드(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)의 일부로써 플렉셔 아암(22)에 설치된 짐벌이 될 수도 있다. 플렉셔 아암(22)은 베어링 어셈블리(26)에 의해 베이스 플레이트(16)에 회동 가능하게 설치된 액츄에이터 아암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(28)은 액츄에이터 아암(24)에 부착되어 있다. 상기 보이스 코일(28)은 자석 어셈블리(30)와 커플링되어 보이스 코일 모터(voice coil motor: VCM)(32)를 안출한다. 보이스 코일(28)에 전류를 인가하면 액츄에이터 아암(24)이 스윙하여 헤드(20)가 디스크(12)를 가로질러 움직이도록 하는 토크(torque)가 생성될 것이다.

각 헤드(20)는 공기 베어링이 발생되도록 회전하는 디스크(12)에 의해 생성된 공기 흐름과 함께 작용하는 공기 베어링 면(air bearing surface:미도시)을 가진다. 공기 베어링은 상기 디스크 표면으로부터 헤드(20)를 분리하여 접촉 및 마멸이 최소화되도록 한다. 공기 베어링의 형태와 헤드(20)의 일반적인 작동은 플렉셔 아암(22)에 의해 발휘된 힘의 작용이다.

하드디스크 드라이브(10)는 인쇄 회로 기판(38)에 커플링된 복수의 집적 회로(36)를 포함하는 인쇄 회로 기판 어셈블리(34)를 포함할 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(38)은 와이어(미도시)에 의해 보이스 코일(28), 헤드(20) 및 스핀들 모터(14)와 커플링된다.

도 2는 디스크(12)의 열적인 쇠퇴를 검사할 수 있는 검사 스탠드(50)를 보여준다.

상기 검사 스탠드(50)는 디스크(12)를 지지하고 돌릴 수 있는 스핀들 모터(52)를 포함한다. 또한, 상기 검사 스탠드(50)는 디스크(12)에 인접하여 위치된 헤드(54)를 포함한다. 읽기/쓰기 헤드(54)는 디스크(12)의 저면을 가로질러 헤드(54)를 움직일 수 있는 액츄에이터(55)에 부착되어 있다.

상기 헤드(54)는 컨트롤러(56)에 연결되어 있다. 상기 컨트롤러(56)는 마이크로프로세서, 메모리, 드라이버 및 헤드(54)를 통하여 디스크(12)에 신호를 쓰거나 읽는데 필요한 다른 전기적인 회로를 포함할 수 있다.

상기 검사 스탠드(50)는 디스크(12)의 국부 영역을 히팅할 수 있는 히팅 요소(58)를 포함할 수 있다. 히팅 요소(58)는 디스크(12)의 검사 루틴(routine) 동안 소정 시간 간격으로 상기 히팅 요소(58)를 활성화시키기 위해 컨트롤러(56)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 히팅 요소(58)는 디스크(12)의 특정 지점으로 레이저 빔(60)이 향하도록 하는 레이저일 수도 있다.

상기 디스크(12)는 처음에 기준 신호를 디스크(12)의 기준 트랙에 기록함으로써 열적인 쇠퇴를 검사받을 수도 있다. 예를 들어, 기준 트랙은 디스크(12)의 외측부분에 위치될 수도 있다. 그때, 검사 신호는 상기 디스크(12)의 다른 부분에 기록된다. 검사 신호는 컨트롤러(56) 및 헤드(54)에 의해 기록된다.

그리고 나서, 기준 신호의 진폭이 줄여진다. 예를 들어, 기준 신호의 진폭은 헤드(54)로부터의 DC 소거 전류로 줄여질 수 있다. 기준 신호 진폭은 피크치의 60∼80% 정도 줄여지는 것이 바람직하다. 상기 방법이 먼저 기준 신호를 쓰고, 그 후에 검사 신호를 기록하고 나서, 마지막으로 기준 신호를 줄이는 것으로 설명되었다 할지라도, 그 순서는 중요하지 않다는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 검사 신호가 기준 신호보다 먼저 기록되거나 기준 신호 진폭을 줄일 후에 기록될 수도 있다.

상기 신호들이 쓰여진 후에, 히팅 요소(58)는 디스크(12)의 국부 영역을 히팅하도록 활성화된다. 그리고 나서, 상기 헤드(54)는 히팅된 디스크(12)의 국부 영역으로부터 검사 신호를 읽는다. 예를 들어, 레이저 빔(60)이 디스크(12)의 반대쪽에 위치된 제2면으로 향하는 동안 헤드(54)는 디스크(12)의 제1면에 인접되게 위치될 수 있다.

검사 신호를 읽은 후에, 헤드(54)는 디스크(12)로부터 기준 신호를 읽는다. 기준 신호는 디스크(12)의 히팅된 부분으로부터 읽어진 검사 신호의 데이터를 정규화하는데 사용된다.

도 3은 종래의 방법과 진폭이 저감된 기준 신호를 사용하는 본 발명의 방법을 사용했을 때의 열적인 쇠퇴 데이터를 보여준다. 그래프에 보여진 바와 같이, 종래 방법에 의한 데이터는 시간 경과에 대해 흩어지고 점점 작아진다. 진폭이 저감된 기준 신호로 정규화한 검사 데이터는 시간이 경과해도 덜 흩어지고 덜 작아지는 경향이 있다. 덜 흩어진 데이터는 검사 스탠드가 디스크(12)가 받아들일 수 없는 열적인 쇠퇴율을 가지는지 여부를 더 정확하게 결정하도록 한다.

본보기로 실시예들이 도면과 함께 설명되고 도시되었다 할지라도, 본 기술 분야의 당업자라면 다양한 다른 변형이 가능하기 때문에, 그러한 실시예들은 단지 예시일 뿐 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 도시되고 설명된 특정한 구조 및 배치에 한정되는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 저감된 진폭을 가지는 기준 신호를 사용하여 검사 신호를 정규화하므로, 덜 흩트려진 데이터를 생성할 수 있어, 디스크가 받아들일 수 없는 열적인 쇠퇴율을 가지는지 여부를 보다 정확하게 결정할 수 있다.

도 1은 하드디스크 드라이브의 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 검사 스탠드를 보인 도면,

도 3은 종래의 방법 및 본 발명의 방법을 사용한 열적인 쇠퇴 데이터를 보인 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12...디스크 50...검사 스탠드

52...스핀들 모터 54...헤드

56...컨트롤러 58...히팅 요소

60...레이저 빔

Claims (10)

1. 디스크를 돌릴 수 있는 스핀들 모터와;

   상기 디스크와 커플링된 헤드와;

   상기 디스크를 히팅할 수 있는 히팅 요소와;

   상기 헤드에 연결된 컨트롤러를 포함하며,

   상기 컨트롤러는, 기준 신호를 디스크의 기준 트랙에 쓰고 나서 그 기준 트랙에 쓰여진 기준 신호의 진폭을 저감시키고, 상기 디스크의 다른 부분에 검사 신호를 쓰고, 디스크가 히팅 요소에 의해 히팅될 때 검사 신호를 읽고, 진폭이 저감된 기준 신호를 읽고, 그 읽은 기준 신호로 검사 신호를 정규화하는 절차에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브용 디스크의 열적인 쇠퇴 검사를 위한 검사 스탠드.
2. 제1항에 있어서, 상기 기준 신호의 진폭은 상기 헤드로부터의 DC 소거 전류로 줄여지는 것을 특징으로 하는 검사 스탠드.
3. 제1항에 있어서, 상기 기준 신호의 진폭은 피크치의 60∼80% 범위에서 줄여지는 것을 특징으로 하는 검사 스탠드.
4. 제1항에 있어서, 상기 히팅 요소는 디스크의 일부로 레이저 빔이 향하도록 하는 레이저인 것을 특징으로 하는 검사 스탠드.
5. 제4항에 있어서, 상기 헤드는 상기 디스크의 제1면 상에 위치되고, 상기 레이저 빔은 상기 디스크의 반대쪽에 위치된 제2면으로 향하는 것을 특징으로 하는 검사 스탠드.
6. 디스크의 기준 트랙에 기준 신호를 쓰는 단계와;

   상기 디스크의 다른 부분에 검사 신호를 쓰는 단계와;

   상기 디스크의 기준 트랙에 쓰여진 기준 신호의 진폭을 줄이는 단계와;

   상기 디스크의 일부를 히팅하는 단계와;

   상기 디스크의 히팅된 부분으로부터 검사 신호를 읽는 단계와;

   상기 진폭이 저감된 기준 신호를 읽는 단계; 및

   그 읽은 기준 신호로 검사 신호를 정규화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브용 디스크의 열적인 쇠퇴를 검사하기 위한 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 기준 신호의 진폭은 DC 소거 신호로 줄여지는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 기준 신호의 진폭은 피크치의 60∼80% 범위에서 줄여지는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 디스크는 레이저 빔으로 히팅되는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 검사 신호를 디스크의 제1면에 인접하여 위치된 헤드로 읽어지고, 레이저 빔은 디스크의 반대쪽에 위치된 제2면으로 향하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.