KR100660626B1 - 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한기록매체 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한기록매체 Download PDF

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Abstract

하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체가 개시된다. 본 발명의 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법은, (a) 서보 라이트 패턴 검사공정(Servo Write Pattern Test Process)이 수행되기 전, 소정의 온도 조건을 갖는 클린룸(Clean Room) 내에 위치한 검사 대상의 하드디스크 드라이브(HDD)에 전원이 인가된 상태에서 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센싱값(Die Temperature Sensing Price)을 소정의 제1단위시간 동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계; (b) 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 기초하여 측정된 하드디스크 드라이브의 내부 온도와, 클린룸의 온도를 상호 비교하여 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하는 단계; 및 (c) 오프셋(Offset) 값을 기초로 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)가 정확하게 보정되지 않은 상태에서 하드디스크 드라이브의 내부 온도가 측정됨으로써 온도에 따른 정확한 보상이 이루어지지 않아 하드디스크 드라이브의 쓰기 능력(Write Ability) 특성 문제로 인해 발생할 수 있는 이른 바, 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량 발생을 저지할 수 있다.
하드디스크 드라이브, HDD, 내부 온도, 측정, 추정, 보정, 프리앰프(Preamp), 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)

Description

하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체{Method for Calibrating Preamp's Die Temperature Sensor of Hard Disk Drive and recording media for computer program therefor}
도 1은 쓰기 전류의 파형도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 주요부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법이 적용되는 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법의 플로 차트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : VCM구동부 20 : R/W채널
30 : 프리앰프 30a : 다이 템퍼러쳐 센서
50 : 콘트롤러 110 : 디스크
120 : 자기헤드
본 발명은, 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)가 정확하게 보정되지 않은 상태에서 하드디스크 드라이브의 내부 온도가 측정됨으로써 온도에 따른 정확한 보상이 이루어지지 않아 하드디스크 드라이브의 쓰기 능력(Write Ability) 특성 문제로 인해 발생할 수 있는 이른 바, 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량 발생을 저지할 수 있는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive)는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자 펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록 및 재생해 주는 방식의 기억장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스(Access)할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로써 현재 널리 사용되고 있다.
이러한 하드디스크 드라이브는 최근 높은 TPI(Track Per Inch, 인치당 트랙 수) 및 높은 BPI(Bits Per Inch, 인치당 비트 수) 구현으로 고용량화되고 있으며, 그 적용 영역도 확대되고 있는 실정이다. 실제 최근에는 직경이 0.85인치로 100원짜리 동전과 크기가 비슷한 소형 하드디스크 드라이브가 개발되어 향후 휴대폰 등 에도 사용될 예정이다.
자세히 후술하는 바와 같이, 하드디스크 드라이브에 마련된 디스크(Disk)는 스핀들 모터(Spindle Motor)에 회전가능하게 탑재되고, 정보는 보이스코일모터(VCM, Voice Coil Motor)에 의해 회전되는 액추에이터(Actuator)에 탑재된 자기 헤드(Magnetic Head, 읽기/쓰기 헤드라고도 함)에 의해 액세스(Access) 된다.
보이스코일모터는 인가된 전류에 의해 여자되어 액추에이터를 회전시킴으로써 자기 헤드를 디스크 측으로 이동시킨다. 이 때, 자기 헤드는 디스크의 표면으로부터 나오는 자기의 변화를 감지하여 디스크 표면에 기록된 정보를 판독한다(읽는다). 디스크의 데이터 트랙에 정보를 쓰기 위해 전류가 자기 헤드로 공급되는데, 공급된 전류는 자계를 발생시킴으로써 디스크 표면을 자화시킨다.
한편, 소정의 환경 조건하에서 하드디스크 드라이브의 성능은 하드디스크 드라이브의 신뢰성의 기본적이고 매우 중요한 항목이다. 환경 중에서도 특히, 온도에 따른 하드디스크 드라이브의 성능은 소위, 인접 트랙 소거(ATE, Adjacent Track Erase)나 약한 쓰기(WW, Weak Write)와 같은 쓰기 능력(Write Ability)과 깊은 관련이 있다. 참고로, 인접 트랙 소거(ATE)란 자기 헤드에 공급되는 기록 전류에 의해 타겟 트랙(Target Track)에 인접한 트랙(이하, 인접 트랙(Adjacent Track)이라 함)에 쓰인 데이터가 소거되는 현상을 말한다. 그리고 약한 쓰기(WW, Weak Write)란 쓰기 특성이 저하되거나 이에 따라 잘못된 정보가 입력되는 것을 총칭한다.
이처럼 하드디스크 드라이브에서 쓰기 능력(Write Ability)은 매우 중요한 특성 중에 하나로서, 쓰기 능력(Write Ability)은 환경, 특히 온도에 의한 영향을 크게 받는다.
통상적으로 저온에서는 CoCrPt 물질에 바탕을 둔 미디어의 자성층, 예컨대, 하드디스크의 자성층의 보자력(Coercivity)이 증가되어 상온 대비 쓰기 능력(Write Ability)이 떨어진다. 이에 따라 정확한 데이터를 쓰거나 이전 데이터를 제대로 덮어쓰지 못하는 소위, 오버라이트(Over Write) 특성을 저하시키는 문제점이 발생한다.
반대로, 고온에서는 보자력이 감소하기 때문에 동일한 조건의 쓰기 필드(Write Field)에 대하여 너무 강하게 쓰이는 현상으로 인하여 옆 트랙에 간섭을 주는 소위, 트랙 침범(TE, Track Encroachment)이나 인접 트랙 소거(ATE)와 같은 문제점을 발생시킨다. 특히, 인접 트랙 소거(ATE)의 경우, 고온에서는 미디어의 자성층의 보자력 감소와 더불어 디스크에 대한 자기 헤드의 비행 높이(Flying Height)의 감소로 인해 나빠지며, 저온에서는 미디어의 보자력 증가로 인하여 나빠지게 되는 것이다.
최근에는 하드디스크 드라이브가 고용량화 됨에 따라 자기 헤드의 읽기/쓰기 센서의 크기는 줄어들고 있으며, 디스크에 대한 자기 헤드의 비행 높이(Flying Height)도 점차 낮아지고 있다. 하지만, 이와 같이 자기 헤드의 물리적 크기가 작아지면 작아지는 만큼 해당하는 인접 트랙 소거(ATE) 현상이 나타나기 쉽다.
보통의 경우, 약한 쓰기(WW, Weak Write)는 저온에서의 미디어 자기 보자력(magnetic coercivity) 증가에 따른 쓰기 특성 저하 및 이에 따른 잘못된 정보의 입력을 지칭하는 소위, 저온 약한 쓰기가 주류이다. 하지만, 최근에는 고온에서의 미디어 자성층의 보자력 감소에 따른 트랙간 간섭(트랙 침범 또는 인접 트랙 소거)의 보상 또는 개선을 위하여 오버 슈트 컨트롤(OSC, Over Shoot Control)이나 쓰기 전류(WC, Write Current)를 고온에서만 낮추어 사용하는데, 이러한 경우, 사용되는 OSC나 WC 값이 자기 헤드의 특성에 비해 상대적으로 너무 낮아 발생되는 소위, 고온 약한 쓰기라는 문제점도 발생시키고 있다.
도 1은 쓰기 전류의 파형도를 도시한 도면이다. 이 도면을 참조할 때, 미디어 자성층(1)에 쓰인 데이터(2a, 2b)의 전환점(3)에서 쓰기 전류는 날카로운 기립 형상을 보이는데, 이때의 쓰기 전류의 dc 성분을 상기 WC라 하고 기립 성분을 OSC라 한다. WC는 자계의 세기를 보자력 근처에 유지시키는 역할을 하며, OSC는 기록위치에서 자계의 세기를 보자력 이상으로 끌어올리는 트리거로서의 역할을 한다.
현재, 검사 대상의 하드디스크 드라이브가 위치하는 클린룸(Clean Room)의 온도 조건하에서, 프리앰프(Preamp) 내에 마련된 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)에 의해 측정된 하드디스크 드라이브의 내부 온도에 기초하여 저온에서는 미디어의 보자력 증가에 따른 높은 보자력에 대응할 수 있도록 OSC나 WC를 일정 양 높여주고, 고온에서는 미디어의 보자력 감소에 따른 낮은 보자력에 대응하도록 OSC나 WC를 반대로 일정 양을 줄여서 온도 환경에 맞는 쓰기 특성을 갖도록 하는 기술을 채용하고 있다.
따라서 하드디스크 드라이브의 내부 온도를 정확하게 측정하기 위해서는 클린룸의 온도 조건하에서, 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서에 대한 정확한 보정이 필요한 것이다. 만일, 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서에 대한 보정이 이루어지지 않 은 상태에서 무작정 다이 템퍼러쳐 센서에 의해 하드디스크 드라이브의 내부 온도가 결정되어 이 값을 토대로 일정 양의 OSC 및 WC를 저온/고온 조건에 따라 가감할 경우, 쓰기 능력(Write Ability) 특성 문제가 발생하기 때문에 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량을 유발시킨다.
한편, 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서에 대한 보정은, 하드디스크 드라이브의 주변 환경인 클린룸의 조건, 하드디스크 드라이브에 적용되는 다양한 검사 공정 등의 횟수, 포트(Port)의 온도 등의 다양한 제반조건에 따라 달라질 수 있다.
이에, 종래에서는 클린룸의 온도를 예를 들어, 25℃로 가정하고 하드디스크 드라이브별 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정한 후, 다이 템퍼러쳐 센서에 의해 측정된 하드디스크 드라이브의 내부 온도와 클린룸의 온도를 비교하여 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정한 다음에 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 방법을 사용하고 있다.
부연하면, 클린룸 내에서의 R/C(Reference Check) 과정인 서보 라이트 패턴 검사공정(Servo Write Pattern Test Process)에서 검사공정의 시작과 종료시 각 1번씩 총 2번의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 이 값의 평균값(보정값)을 구한 하드디스크 드라이브의 내부 온도를 클린룸의 온도와 비교하여 오프셋(Offset) 값을 결정한 다음, 오프셋(Offset) 값을 토대로 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 방법을 취하였다. 이 때의 오프셋(Offset) 값은 온도 값일 수도 있고, 혹은 소정의 제어 로직(Logic)에 의해 해당 온도에 따라 연산된 레지스터 값(Register Price)일 수도 있다.
참고로, 하드디스크 드라이브는 기구 조립 공정 후, 액추에이터의 서보 제어를 위한 서보 라이트 패턴(Servo Write Pattern)을 디스크 상에 기록하는 공정을 수행하는데, 서보 라이트 패턴이 디스크 상에 기록되고 나면 이를 검사하는 공정이 수행된다. 이를 서보 라이트 패턴 검사공정(Servo Write Pattern Test Process)이라 한다. 물론, 엄밀히 따지면 서보 라이트 패턴 검사공정과 R/C(Reference Check) 과정이 동일하지는 않지만 이하의 설명에서는 R/C(Reference Check) 과정을 서보 라이트 패턴 검사공정으로 본다.
그런데, 이처럼 단순한 방법으로 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 종래기술의 경우, 만일, 서보 라이트 패턴 검사공정이 2번 이상 수행되어 이미 하드디스크 드라이브의 온도가 높아진 경우라면 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값이 높게 측정되기 때문에 이 값들을 기초로 오프셋(Offset) 값을 구하면 오프셋(Offset) 값이 잘못 잡힐 수밖에 없어(상대적으로 높아짐) 궁극적으로 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 정확하게 보정할 수 없는 문제점이 있다.
뿐만 아니라 서보 라이트 패턴 검사공정을 수행하는 포트(Port)의 온도가 다른 포트(Port)에 비해 높은 경우, 검사 대상의 하드디스크 드라이브의 온도 특성(발열)이 평균적인 다른 하드디스크 드라이브와 다른 경우, 서보 라이트 패턴 검사공정의 종료시간이 길어서 하드디스크 드라이브가 상대적으로 더 가열되는 경우 등에서도 역시, 오프셋(Offset) 값이 잘못 잡힘으로써 결국, 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 정확하게 보정할 수 없는 문제점이 있다.
이처럼 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서가 정확하게 보정되지 않은 상태에서 하드디스크 드라이브의 내부 온도가 측정되면, 온도에 따른 정확한 보상이 이루어질 수 없기 때문에 온도에 따라 WC나 OSC를 제어하는 등의 다양한 후공정에 오류가 발생할 수 있을 뿐만 아니라 하드디스크 드라이브의 쓰기 능력(Write Ability) 특성에 문제가 발생하기 때문에 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량이 유발될 수도 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)가 정확하게 보정되지 않은 상태에서 하드디스크 드라이브의 내부 온도가 측정됨으로써 온도에 따른 정확한 보상이 이루어지지 않아 하드디스크 드라이브의 쓰기 능력(Write Ability) 특성 문제로 인해 발생할 수 있는 이른 바, 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량 발생을 저지할 수 있는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 서보 라이트 패턴 검사공정(Servo Write Pattern Test Process)이 수행되기 전, 소정의 온도 조건을 갖는 클린룸(Clean Room) 내에 위치한 검사 대상의 하드디스크 드라이브(HDD)에 전원이 인가된 상태에 서 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센싱값(Die Temperature Sensing Price)을 소정의 제1단위시간 동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계; (b) 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 기초하여 측정된 상기 하드디스크 드라이브의 내부 온도와, 상기 클린룸의 온도를 상호 비교하여 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 오프셋(Offset) 값을 기초로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 (a) 단계는 상기 검사 대상의 하드디스크 드라이브에 전원이 인가된 상태에서 상기 프리앰프와 IC의 초기화(Initialization)가 끝난 다음에 수행된다.
상기 소정의 제1단위시간은 10초 내지 30초이며, 상기 소정의 제1단위시간 동안에는 1초 단위로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 것이 바람직하다.
(d) 상기 하드디스크 드라이브에 대해 상기 서보 라이트 패턴 검사공정이 수행되기 위해 디스크(Disk) 리드(Read) 동작이 일어날 때, 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
(e) 상기 서보 라이트 패턴 검사공정 중, 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 소정의 제2단위시간 동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 소정의 제2단위시간은 상기 서보 라이트 패턴 검사공정이 종료될 때까 지의 시간으로, 상기 소정의 제2단위시간 동안에는 1분 단위로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 것이 바람직하다.
(f) 상기 서보 라이트 패턴 검사공정이 종료되기 전, 상기 하드디스크 드라이브에 인가된 전원을 오프(Off)한 후, 소정의 대기시간이 지나 상기 하드디스크 드라이브에 전원을 다시 인가한 상태에서 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 소정의 제3단위시간동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대기시간은 2초 내지 10초의 범위를 가질 수 있다.
상기 소정의 제3단위시간 동안에는 1초 단위로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계와 상기 (f) 단계에서 각각 측정된 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들이 소정의 허용범위 내에서 상호간 차이가 발생하지 않을 경우, 상기 (b) 단계에서는 상기 하드디스크 드라이브의 온도가 이미 높은 것으로 간주하여 상기 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하고, 상기 오프셋(Offset) 값에 기초하여 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계와 상기 (f) 단계에서 각각 측정된 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 대한 소정의 램핑(Ramping) 특성을 비교하여, 상기 (a) 단계에서의 램핑 특성이 상기 (f) 단계에서의 램핑 특성에 비해 상승폭이 큰 경우, 상기 하드디스크 드라이브가 적용된 포트(Port)의 온도가 다른 포트의 온도보다 높은 것으로 간주하여 상기 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하고, 상기 오프셋(Offset) 값에 기초하여 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계와 상기 (f) 단계의 램핑 특성 비교시, 소정의 포트별 램핑 특성값이 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 의해서도 달성된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 주요부분을 개략적으로 도시한 평면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브는, 데이터를 기록 저장하기 위한 디스크(110, Disk)와, 디스크(110) 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기 헤드(120, Magnetic Head)와, 디스크(110)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(130, Spindle Motor)와, 자기 헤드(120)가 디스크(110) 상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 자기 헤드(120)를 플라잉(flying)시키는 액추에이터(140, Actuator)를 갖는 헤드 스택 어셈블리(150, HSA, Head Stack Assembly)와, 대부분의 회로 부품들을 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 전술한 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(미도시, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(160, base)를 구비한다.
액추에이터(140)는 보이스코일모터(170, VCM)에 의해 회동축(147)을 중심으로 회동하게 된다. 즉 보이스코일모터(170, VCM)는 보빈부(171)에 권회된 보이스코 일(173)과, 자기력선을 발생시키는 마그네트(175)를 구비하고 있고, 이 마그네트(175)에 의해 발생된 자기력선 및 보이스코일(173)을 흐르는 전류와의 상호작용에 의해 전자기력이 발생됨으로써, 플레밍의 왼손법칙에 따르는 방향으로 액추에이터(140)가 회동하게 되며, 이 힘을 제어하여 자기 헤드(120)를 디스크(110) 상의 원하는 방향으로 이동시키는 것이다. 이러한 액추에이터(140)는 회동축(147)에 회동가능하게 결합된 액추에이터 아암(141)과, 자기 헤드(120)가 탑재된 슬라이더(143)와, 액추에이터 아암(141)에 설치되어 슬라이더(143)를 디스크(110)의 표면 쪽으로 탄성바이어스되게 지지하는 서스펜션(145)을 구비한다.
자기 헤드(120)는 디스크(110)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(110)의 표면을 자화시킴으로써 회전하는 디스크(110)로부터 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 비록 도 2에 있어서 단일의 자기 헤드(120)로 도시되어 있지만, 이는 디스크(110)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(110)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다.
디스크(110)는 하나 또는 복수개가 서로 소정 간격 이격되어 스핀들 모터(130)에 의해 회전할 수 있도록 설치된다. 일반적으로 디스크(110)의 내주 측에는 전원 오프(parking off) 시 자기 헤드(120)가 탑재된 슬라이더(143)가 안착되는 파킹 영역(111, parking zone)이 마련되고, 파킹 영역(111)의 바깥쪽에는 자기신호가 기록되는 데이터 영역(113, data zone)이 마련되어 있다. 따라서 자기 헤드(120)의 파킹이 완료되면 자기 헤드(120)가 탑재된 슬라이더(143)는 디스크(110)의 파킹 영역(111)에 안착된다.
도 3은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법이 적용되는 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적인 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 하드디스크 드라이브는, 보이스코일모터(170)에 구동 전류를 공급하는 VCM구동부(10)와, 리드/라이트(R/W) 채널(20) 및 프리앰프(30)에 의하여 자기 헤드(120)에 결합된 콘트롤러(50)를 구비하고 있다. 그리고 읽기 전용 메모리(61, ROM, Read Only Memory) 또는 플레쉬 메모리와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 액세스 메모리(63, RAM, Random Access Memory)가 콘트롤러(50)에 또한 결합되어 있다. 여기서 메모리(60)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 콘트롤러(50)에 의하여 사용되어지는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다.
콘트롤러(50)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로 콘트롤러 등이 될 수 있으며, 소프트웨어(software) 또는 펌웨어(firmware)로 구현될 수도 있다. 콘트롤러(50)는 디스크(110)로부터 데이터를 리드하거나 또는 디스크(110)에 데이터를 기록하기 위하여 리드/라이트(R/W) 채널(20)로 제어신호를 공급한다. 정보는 전형적으로 R/W 채널(20)로부터 호스트 인터페이스(80)로 전송된다. 호스트 인터페이스(80)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 시스템에 인터페이스하기 위한 제어 회로를 포함하고 있다.
R/W 채널(20)은, 재생 모드에서는 자기 헤드(120)로부터 읽혀져 프리앰프(30)에서 증폭된 아날로그 신호를 호스트 컴퓨터(미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 변조시켜 호스트 인터페이스(80)로 출력하고, 호스트 컴퓨터로부터 사용자 데이터를 호스트 인터페이스(80)를 통하여 수신하여 디스크(110)에 기록할 수 있도 록 기록 전류로 변환시켜 프리앰프(30)로 출력시키도록 신호처리를 실행한다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법의 플로 차트로서, 이 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 서보 라이트 패턴 검사공정(Servo Write Pattern Test Process)이 진행되기 전, 소정의 온도 조건을 갖는 클린룸(Clean Room) 내에 위치한 검사 대상의 하드디스크 드라이브(HDD)에 전원을 인가한다(S11). 클린룸(Clean Room)의 온도 조건은 상황에 따라 변경될 수 있으나, 본 실시예의 경우, 25℃로 가정한다.
검사 대상의 하드디스크 드라이브에 전원이 인가되면, 인가된 전원에 의해 하드디스크 드라이브 내에 갖춰진 각종 부품 및 칩들, 예를 들어 프리앰프(30, 도 3 참조) 및 기타 IC와 같은 칩들이 초기화(Initialization)된다. 이 때까지는 대기한다.
프리앰프(30, 도 3 참조) 및 기타 IC와 같은 칩들에 대한 초기화가 완료되면(S12), 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값(Die Temperature Sensing Price)을 소정의 제1단위시간 동안 복수 회 측정하여 기록한다(S13). 측정은 프리앰프(30) 내에 내장된 다이 템퍼러쳐 센서(30a, Die Temperature Sensor, 도 3 참조)에 의해 수행되고, 기록은 전술한 메모리(60)에 기록된다.
이 때, 제1단위시간이란 10초 내지 30초 정도의 시간으로 이 시간 동안에는 상대적으로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값에 대한 변화가 심할 수 있다. 따 라서 최소한 제1단위시간만큼은 1초 단위로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록하는 것이 바람직하다. 하지만, 2초나 3초 간격으로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록할 수도 있고, 필요시 마이크로 단위의 시간으로 세밀하게 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록할 수도 있는 것이다.
제1단위시간이 경과하면(S14), 전술한 바와 같이, 디스크(110, 도 2 및 도 3 참조) 상에 기록된 서보 라이트 패턴(Servo Write Pattern)을 검사하는 공정인 서보 라이트 패턴 검사공정이 진행되는데, 이러한 서보 라이트 패턴 검사공정이 수행되기 위해 디스크(110)에 대한 리드(Read) 동작이 일어날 때, 다시 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록한다(S15).
다음, 서보 라이트 패턴 검사공정이 수행된다(S16). 종래기술의 경우, 서보 라이트 패턴 검사공정 수행 초기시 1번, 종료시 1번 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하였지만, 본 실시예에서는 서보 라이트 패턴 검사공정이 수행된 후, 종료될 때까지의 제2단위시간 동안 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 복수 회 측정하여 기록하게 된다(S17).
참고로, 서보 라이트 패턴 검사공정은 대략 수십분 정도의 시간(이를 제2단위시간이라 함)이 소요되는데, 이러한 제2단위시간동안에는 상대적으로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값에 대한 변화가 심하지 않다. 따라서 전술한 제1단위시간 동안에서는 1초 단위로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록하였지만, 제2단위시간 동안에서는 1분 단위로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하고 있다. 하지만, 서보 라이트 패턴 검사공정이 수행되는 동안에도 1초 단위로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록할 수도 있고, 혹은 2분, 3분 등의 수분 간격으로 설정할 수도 있는 것이다.
한편, 본 실시예의 경우, 검사 대상의 하드디스크 드라이브에 대한 온도 특성을 보다 신뢰성 높게 관찰하기 위해 해당 하드디스크 드라이브에 공급된 전원을 오프(Off)시킨 후, 다시 온(On)시켜 재차 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록하는 과정을 수반한다.
즉, 서보 라이트 패턴 검사공정이 거의 종료되기 거의 직전에 이르면(S18), 하드디스크 드라이브에 인가된 전원을 오프(Off)한다(S19). 그리고 나서, 소정의 대기시간이 경과하면(S20), 하드디스크 드라이브에 전원을 다시 인가한 상태에서 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 소정의 제3단위시간동안 복수 회 측정하여 기록한다(S21).
이 때의 대기시간은 대략 2초 내지 10초 정도이다. 이러한 대기시간이 지나면, S13 단계와 마찬가지로 1초 단위로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하게 된다. S21 단계에서도 2초나 3초 간격으로 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록할 수도 있고, 필요시 마이크로 단위의 시간으로 세밀하게 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 측정하여 기록할 수도 있는 것이다. 정해진 제3단위시간이 경과하면, 서보 라이트 패턴 검사공정이 종료되고(S22), 판단 단계로 진입한다(S23).
판단 단계에서는 S11 내지 S21 단계를 거치면서 측정되어 기록된 프리앰프 (30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 기초하여 측정된 하드디스크 드라이브의 내부 온도와 클린룸의 온도를 상호 비교하여 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정한 후(S24), 이 오프셋(Offset) 값을 기초로 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(30a)를 보정하게 된다(S25). 오프셋(Offset) 값을 결정시, 산술평균이나 기하평균이 포함될 수 있다.
판단 단계에서 오프셋(Offset) 값을 결정하는 일 예로, 예를 들어, S13 및 S14 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들과 S21 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들이 소정의 허용범위 내에서 상호간 차이가 발생하지 않을 경우, 검사 대상의 하드디스크 드라이브의 온도가 이미 높은 것으로 간주하여 오프셋(Offset) 값을 결정하고, 오프셋(Offset) 값에 기초하여 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(30a)를 보정하게 된다.
물론, S13 및 S14 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들과 S21 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들 간에 차이가 많이 발생할 경우라도, 소정의 규칙에 따라 오프셋(Offset) 값을 조정할 수는 있지만, 이와 같은 경우라면 필요시 S21 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들을 무시할 수도 있다.
판단 단계에서 오프셋(Offset) 값을 결정하는 다른 예로, 예를 들어, S13 및 S14 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들과 S21 단계에서 측정된 프리앰프(30)의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 대한 소정의 램핑(Ramping) 특성을 비교할 수도 있다. 이때의 램핑 특성은 그래프로 나타낼 수 있다. 이러한 경우, S13 및 S14 단계에서의 램핑 특성이 S21 단계에서의 램핑 특성에 비해 상승폭이 크다면, 검사 대상의 하드디스크 드라이브가 적용된 포트(Port)의 온도가 다른 포트의 온도보다 높은 것으로 간주하여 오프셋(Offset) 값을 결정하고, 오프셋(Offset) 값에 기초하여 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(30a)를 보정하게 된다. 물론, 이때는 소정의 포트별 램핑 특성값이 적용되어야 할 것이며, 램핑 특성에 대한 기준이 설정되어야 할 것이다.
이러한 방법으로 오프셋(Offset) 값을 결정하고 이를 토대로 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(30a)를 보정하게 되면, 보다 정확하게 하드디스크 드라이브의 내부 온도를 측정할 수 있게 된다. 그 결과, 하드디스크 드라이브의 내부 온도에 따른 정확한 보상을 기대할 수 있다. 예를 들어, 앞서도 기술한 바와 같이, 하드디스크 드라이브의 내부 온도에 따라 도 1의 그래프에서 WC나 OSC를 제어하는 등의 다양한 후공정이 오류 없이 진행될 수 있다. 따라서 하드디스크 드라이브의 쓰기 능력(Write Ability) 특성에 문제가 발생하는 것을 저지할 수 있기 때문에 소위, 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량이 유발을 최대로 저지할 수 있을 것임에 틀림이 없다.
특히, 본 발명은 별도의 부가적인 장치 없이 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 의해 간단하고 쉽게 적용이 가능하다는 추가의 이점도 있다.
전술한 실시예에서는 그 설명을 생략하고 있지만, 만일, 검사 대상의 하드디 스크 드라이브의 온도 특성(발열)이 평균적인 다른 하드디스크 드라이브와 다른 경우나 서보 라이트 패턴 검사공정의 종료시간이 길어서 하드디스크 드라이브가 상대적으로 더 가열되는 경우 등의 여타의 상황일지라도, 그에 해당하는 규칙을 결정하고 그에 따라 오프셋(Offset) 값을 조정한 후, 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정할 수 있을 것임에 틀림이 없다. 이러한 규칙은 설계자에 따라 쉽게 로직(Logic)화 될 수 있는 정도에 불과하다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)가 정확하게 보정되지 않은 상태에서 하드디스크 드라이브의 내부 온도가 측정됨으로써 온도에 따른 정확한 보상이 이루어지지 않아 하드디스크 드라이브의 쓰기 능력(Write Ability) 특성 문제로 인해 발생할 수 있는 이른 바, 인접 트랙 소거(ATE), 저온/고온의 약한 쓰기(WW, Weak Write), 비트 깨짐(비트 개악(Corruption)이라고도 함)과 같은 불량 발생을 저지할 수 있다.

Claims (13)

  1. (a) 서보 라이트 패턴 검사공정(Servo Write Pattern Test Process)이 수행되기 전, 소정의 온도 조건을 갖는 클린룸(Clean Room) 내에 위치한 검사 대상의 하드디스크 드라이브(HDD)에 전원이 인가된 상태에서 프리앰프(Preamp)의 다이 템퍼러쳐 센싱값(Die Temperature Sensing Price)을 소정의 제1단위시간 동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계;
    (b) 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 기초하여 측정된 상기 하드디스크 드라이브의 내부 온도와, 상기 클린룸의 온도를 상호 비교하여 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 오프셋(Offset) 값을 기초로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서(Die Temperature Sensor)를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 검사 대상의 하드디스크 드라이브에 전원이 인가된 상태에서 상기 프리앰프와 IC의 초기화(Initialization)가 끝난 다음에 수행되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소정의 제1단위시간은 10초 내지 30초이며, 상기 소정의 제1단위시간 동안에는 1초 단위로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  4. 제1항에 있어서,
    (d) 상기 하드디스크 드라이브에 대해 상기 서보 라이트 패턴 검사공정이 수행되기 위해 디스크(Disk) 리드(Read) 동작이 일어날 때, 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  5. 제4항에 있어서,
    (e) 상기 서보 라이트 패턴 검사공정 중, 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 소정의 제2단위시간 동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 제2단위시간은 상기 서보 라이트 패턴 검사공정이 종료될 때까 지의 시간으로, 상기 소정의 제2단위시간 동안에는 1분 단위로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  7. 제6항에 있어서,
    (f) 상기 서보 라이트 패턴 검사공정이 종료되기 전, 상기 하드디스크 드라이브에 인가된 전원을 오프(Off)한 후, 소정의 대기시간이 지나 상기 하드디스크 드라이브에 전원을 다시 인가한 상태에서 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 소정의 제3단위시간동안 복수 회 측정하여 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대기시간은 2초 내지 10초의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소정의 제3단위시간 동안에는 1초 단위로 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값을 측정하여 기록하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계와 상기 (f) 단계에서 각각 측정된 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들이 소정의 허용범위 내에서 상호간 차이가 발생하지 않을 경우, 상기 (b) 단계에서는 상기 하드디스크 드라이브의 온도가 이미 높은 것으로 간주하여 상기 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하고, 상기 오프셋(Offset) 값에 기초하여 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계와 상기 (f) 단계에서 각각 측정된 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센싱값들에 대한 소정의 램핑(Ramping) 특성을 비교하여, 상기 (a) 단계에서의 램핑 특성이 상기 (f) 단계에서의 램핑 특성에 비해 상승폭이 큰 경우, 상기 하드디스크 드라이브가 적용된 포트(Port)의 온도가 다른 포트의 온도보다 높은 것으로 간주하여 상기 소정의 오프셋(Offset) 값을 결정하고, 상기 오프셋(Offset) 값에 기초하여 상기 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서를 보정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (a) 단계와 상기 (f) 단계의 램핑 특성 비교시, 소정의 포트별 램핑 특성값이 적용되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼 러쳐 센서 보정방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 하드디스크 드라이브의 프리앰프의 다이 템퍼러쳐 센서 보정방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체.
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