KR100699883B1 - 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 번인 테스트(burn-in test)에서의 온도인 제1 온도를 측정하고, 상기 번인 테스트를 통해 상기 제1 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터인 제1 파라미터를 구하는 단계; 상기 제1 온도를 기준으로 하여, 온도에 따라 상기 제1 파라미터에 부가될 보상값 군(群)을 결정하는 단계; 하드디스크 드라이브의 작동 온도인 제2 온도를 측정하는 단계; 및, 상기 보상값 군(群)으로부터 상기 제2 온도에 대응하는 특정 보상값을 찾고, 그 보상값을 상기 제1 파라미터에 부가하여 상기 제2 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터인 제2 파라미터를 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법을 제공한다.

Description

하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법{Method for setting up write signal of hard disk drive}
도 1은 본 발명에 사용되는 하드디스크 드라이브의 번인 테스트(burn-in test) 장비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 하드디스크 드라이브의 구성을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이트 전류 최적화 방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 ..번인 테스트(burn-in test) 장비 32 ..셀(cell)
35 ..온도 센서 50 ..테스트 컴퓨터
100 ..하드디스크 드라이브 105 ..스핀들 모터
110 ..디스크 112 ..데이터 영역
113 ..메인터넌스 실린더 영역 120 ..액츄에이터
128 ..슬라이더 130 ..보이스코일모터
140 ..인쇄회로보드 145 ..전자회로
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 온도에서 최적화된 하드디스크 드라이브의 라이트 신호를 설정하는 방법에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브는 컴퓨터, MP3 플레이어, 모바일폰 등에 채용되는 데이터 저장장치이다. 통상적으로 데이터는 하드디스크 드라이브 내의 데이터 저장매체인 자기 디스크 표면에 마련된 동심 트랙(track)에 기록된다. 상기 디스크는 스핀들 모터에 고속 회전 가능하게 장착되고, 데이터는 액츄에이터(actuator)의 선단부에 탑재된 자기헤드에 의해 판독 또는 기록된다. 상기 자기헤드는 데이터가 기록된 디스크 표면의 특정 트랙에서 나오는 자기의 변화를 감지하여 데이터를 판독한다. 또한, 상기 자기헤드에 데이터에 대응하는 라이트 신호가 입력되면 자계가 형성되고, 이 자계가 디스크 표면을 자화시켜 특정 트랙에 데이터가 기록된다.
통상적으로 하드디스크 드라이브의 작동 온도와 디스크 상에서 자기헤드의 위치에 따라서 라이트 신호의 최적값이 달라진다. 특정 작동 온도와 자기헤드의 특정 위치에서 최적화되지 않은 부적합한 라이트 신호가 자기헤드에 인가되면 인접 트랙 지움(Adjacent Track Erasure; ATE) 또는 기록 에러의 문제가 야기될 수 있다. 상기 인접 트랙 지움은 라이트 신호가 과도하게 커서 데이터가 기록되는 트랙에 인접한 트랙이 오버-라이트(over-write)되어 결과적으로 그 인접 트랙에 기록된 데이터가 소거되는 현상을 말하며, 기록 에러는 라이트 신호가 너무 약하여 데이터가 기록되지 못하는 현상이다.
통상적으로 하드디스크 드라이브는 기구 조립, 서보 라이트(servo write), 기능 테스트 및, 번인 테스트(burn-in test)를 거쳐 제조되며, 이후 번인 테스트를 통과한 하드디스크 드라이브의 결함 처리가 제대로 되었는가를 확인하는 최종 테스트(final test)를 거쳐 출하된다. 상기 기구 조립은 하드디스크 드라이브의 기구 부분을 조립하는 과정이고, 서보 라이트는 액츄에이터의 서보 제어를 위한 서보기록패턴(servo write pattern)을 디스크상에 기록하는 과정이다. 또한, 기능 테스트는 하드디스크 드라이브의 기구 부분과 회로 부분을 결합하고 이들이 정상적으로 매칭되어 동작하는지를 테스트하는 과정이며, 번인 테스트는 디스크 상에 존재하는 결함을 미리 찾아내어 하드디스크 드라이브 작동시 결함 부분을 피해 작동 에러가 없도록 미리 조치를 취하는 과정이다.
상기 번인 테스트에서는 번인 테스트 장비의 대표 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터가 구해진다. 한편, 하드디스크 드라이브의 작동시의 작동 온도는 번인 테스트시의 상기 대표 온도와 다를 수 있다. 따라서, 상기 작동 온도와 대표 온도의 온도차에 따른 보상값을 반복적인 시험을 통해 적절하게 설정하고 상기 번인 테스트에서의 파라미터에 보상값을 부가하여 실제 하드디스크 드라이브 작동시의 최적 라이트 신호를 설정한다.
그런데, 번인 테스트 장비 내에서 하드디스크 드라이브가 놓여지는 각 셀(cell)의 실제 온도는 하나의 값으로 나타내어지는 번인 테스트 장비의 대표 온도와 다를 수 있다. 이에 따라 번인 테스트에서 최적 파라미터 및 그에 따른 보상값에 오차가 증대되어 하드디스크 드라이브의 실제 작동 상황에서 부적절한 라이트 신호가 설정될 가능성이 커지는 문제점이 있다. 예를 들어, 번인 테스트 장비의 특정 셀에서 실제 온도는 섭씨 27도이었으나, 대표 온도는 섭씨 25도로 설정된 상태로 최적 라이트 신호의 파라미터가 구해졌다고 가정한다. 이 경우 상기 번인 테스트 당시의 최적 파라미터에도 온도 차이로 인한 오차가 발생될 뿐만 아니라, 상기 최적 파라미터에 부가되는 보상값도 섭씨 25도를 기준 온도로 하여 결정된 것이어서 온도 차이로 인한 오차가 발생된다. 따라서, 이 오차들이 더해져 부적절한 라이트 신호가 설정되고, 이로 인해 인접 트랙 지움 또는 기록 에러가 야기될 수 있는 것이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하드디스크 드라이브의 작동시에 인접 트랙 기록이나 기록 에러가 발생되지 않도록 최적화된 라이트 전류를 설정하는 개선된 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 번인 테스트(burn-in test)에서의 온도인 제1 온도를 측정하고, 상기 번인 테스트를 통해 상기 제1 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터인 제1 파라미터를 구하는 단계; 상기 제1 온도를 기준으로 하여, 온도에 따라 상기 제1 파라미터에 부가될 보상값 군(群)을 결정하는 단계; 하드디스크 드라이브의 작동 온도인 제2 온도를 측정하는 단계; 및, 상기 보상값 군(群)으로부터 상기 제2 온도에 대응하는 특정 보상값을 찾고, 그 보상값을 상기 제1 파라미터에 부가하여 상기 제2 온도에서 최적화된 라이트 신호 의 파라미터인 제2 파라미터를 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 라이트 신호의 파라미터에는 라이트 신호의 전류 크기(WC), 오버슈트 크기(overshoot amplitude; OSA) 및, 오버슈트 지속기간(overshoot duration; OSD) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 라이트 신호 설정 방법은 상기 제1 파라미터 및 보상값 군(群)을 하드디스크 드라이브의 데이터 저장매체에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 라이트 신호 설정 방법은 상기 제2 파라미터에 근거하여 라이트 신호를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 온도는 번인 테스트 장비에서 하드디스크 드라이브가 탑재되는 셀(cell) 단위로 측정될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 사용되는 하드디스크 드라이브의 번인 테스트(burn-in test) 장비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 번인 테스트 장비(10)는 분리벽(80)을 기준으로 전방에 하드디스크 드라이브(100)들이 적층되는 번인 챔버(burn-in chamber, 30)를 구비하고, 후방에 번인 테스트를 제어하는 제어 챔버(40)를 구비한다. 상기 번인 챔버(30)에는 하드디스크 드라이브(100)가 하나씩 탑재되는 셀(cell, 32)이 종횡으로 연장되어 있다. 각 셀(32)에는 그 셀(32)에 탑재된 하드디스크 드라이브(100)의 번인 테스트 당시의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(35)가 구비된다. 상기 제어 챔버(40)에는 하드디스크 드라이브를 컨트롤 및 모니터링하는 테스트 컴퓨터(50)가 구비된다.
도 2는 하드디스크 드라이브의 구성을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 하드디스크 드라이브(100)는 베이스 부재(101) 및 이에 결합된 커버 부재(미도시)로 이루어진 하우징 내에 스핀들 모터(105), 데이터 저장매체인 자기 디스크(110), 액츄에이터(actuator, 120) 및, 보이스코일모터(VCM; voice coil motor, 130)를 구비한다.
상기 스핀들 모터(105)는 디스크(110)를 회전시키기 위한 것으로, 베이스 부재(101)에 고정 설치된다. 상기 디스크(110)는 상기 스핀들 모터(105)에 결합되어 고속 회전하는 것으로, 하드디스크 드라이브(100)의 작동 정지시에 액츄에이터(120) 선단부의 슬라이더(128)가 파킹(parking)되는 파킹 영역(111)과, 데이터가 저장되는 데이터 영역(112)과, 번인 테스트를 통하여 얻어진 리드(read) 신호의 파라미터나 라이트(write) 신호의 파라미터 등이 저장되는 메인터넌스 실린더(maintenance cylinder) 영역(113)을 포함한다. 상기 액츄에이터(120)는, 데이터의 기록 또는 판독을 수행하는 자기헤드(미도시)가 탑재된 슬라이더(128)를 포함하고, 상기 슬라이더(128)를 디스크(110) 상의 소정 위치로 이동시켜 디스크(110) 상에 데이터를 기록하거나, 상기 디스크(110)에 기록된 데이터를 판독하는 것으로, 스윙아암(124)과 상기 스윙아암(124)의 선단부에 고정 결합된 서스펜션(126)과, 상 기 서스펜션(126)의 선단부에 부착 지지된 슬라이더(128)를 구비한다. 상기 액츄에이터(120)는 베이스 부재(101)에 피봇 중심(122)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다.
디스크(110)가 베이스 부재(101) 상에서 고속 회전하면 상기 슬라이더(128)에는 양력이 작용한다. 상기 양력과 상기 슬라이더(128)를 디스크(110)로 향하도록 가압하는 서스펜션(126)의 탄성 가압력이 평형을 이루는 높이에서 상기 슬라이더(128)는 부상(floating) 상태를 유지한다. 이와 같은 부상 상태에서 슬라이더(128)에 탑재된 자기헤드(미도시)는 상기 디스크(110)에 데이터를 재생하거나 기록하는 기능을 수행한다. 베이스 부재(101)에 고정 설치된 보이스코일모터(130)는 상기 액츄에이터(120)에 회동력을 제공한다. 상기 보이스코일모터(130)는 액츄에이터(120)의 VCM코일(미도시) 및 그 상측 및 하측에 배치되는 마그네트(미도시)를 구비한다. 상기 보이스코일모터(130)는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, 상기 VCM코일(미도시)에 입력되는 전류와 상기 마그네트(미도시)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 액츄에이터(120)를 회전시킨다.
스핀들 모터(105), 슬라이더(128)에 탑재된 자기헤드(미도시), 및 보이스코일모터(130)의 VCM코일(미도시)는 인쇄회로보드(122)에 탑재된 전자회로(145)와 연결된다. 상기 전자회로(145)는 상기 스핀들 모터(105), 자기헤드 및 보이스코일모터(130)을 제어하는 콘트롤러(controller)로서 기능한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이트 전류 최적화 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 하드디스크 드라이브의 라 이트 신호 설정 방법의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 라이트 신호 설정 방법은 크게 번인 테스트 장비(10)에서의 번인 테스트 과정(S10)과, 번인 테스트가 완료된 하드디스크 드라이브(100)의 작동 과정(S20)으로 구분된다. 먼저, 번인 테스트 장비(10)의 각 셀(32)에 하드디스크 드라이브(100)를 장착하고 테스트 컴퓨터(50)와 연결한 후, 번인 테스트에서의 하드디스크 드라이브(100)의 온도인 제1 온도를 측정하고(S11), 번인 테스트를 통해 상기 제1 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터인 제1 파라미터를 획득한다(S12).
종래에는 번인 챔버(30)의 모든 셀(32)이 번인 테스트의 대표 온도, 예컨테 섭씨 25도로 유지될 수 있도록 번인 챔버(30)를 방열 또는 가열하고 번인 테스트중인 모든 하드디스크 드라이브(100)의 온도는 상기 대표 온도인 것으로 간주하였다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 각 셀(32)에 온도 센서(35)를 설치하여 각 셀(32)에 탑재된 하드디스크 드라이브(100)의 온도를 개별적으로 측정한다. 따라서, 예컨데 특정한 일 셀(32)에 탑재된 하드디스크 드라이브(100)에 대해서는 섭씨 27도를 제1 온도로 하는 최적화된 제1 파라미터가 얻어지고, 다른 일 셀(32)에 탑재된 하드디스크 드라이브(100)에 대해서는 섭씨 25도를 제1 온도로 하는 최적화된 제1 파라미터가 얻어질 수 있다.
상기 라이트 신호의 파라미터(parameter)에는 라이트(write) 신호의 전류 크기(WC), 오버슈트 크기(overshoot amplitude; OSA) 및, 오버슈트 지속기간(overshoot duration; OSD)이 포함된다. 상기 제1 파라미터는 각 하드디스크 드라 이브(100) 마다 고유한 값을 갖는다. 또한, 상기 제1 파라미터는 상기 자기헤드가 디스크(110) 상에서 놓인 위치에 따라 그 값이 달라지므로 상기 번인 테스트에 의해 각 하드디스크 드라이브(100) 마다 제1 파라미터의 집합이 만들어진다.
한편, 상기 제1 파라미터에 부가될 보상값은 반복적인 시험에 의해 얻어져 번인 테스트에 앞서 상기 번인 테스트 장비(10)에 미리 저장된다. 상기 보상값은 제1 온도를 기준으로 하여, 온도에 따라 상기 제1 파라미터에 부가되는 값으로, 하드디스크 드라이브(100)의 실제 작동 당시의 온도에 따라 부가되는 값이 달라지므로 보상값 군(群)이 만들어진다. 상기 보상값 군은 예컨데, 온도를 저온(섭씨 19도 미만), 상온(섭씨 19도 이상 55도 미만), 고온(섭씨 55도 이상)으로 크게 분류하여 각 파라미터에 대해 3개씩의 보상값을 가진 집합일 수도 있으며, 온도를 보다 세밀하게 분류하여 보다 많은 보상값을 가진 집합일 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 제1 온도가 하나의 대표 온도로 통일되지 않으며 다양한 제1 온도가 나타날 수 있으므로 상기 제1 온도의 종류에 대응하여 다양한 종류의 보상값 군이 미리 번인 테스트 장비(10)에 저장되어야 한다.
상기 다양한 보상값 군 가운데 개별 하드디스크 드라이브(100)에 적합한 보상값 군이 결정된다(S13). 상기 적합한 보상값 군은 개별 하드디스크 드라이브(100)의 제1 온도를 기준으로 하여 결정되므로 번인 테스트 장비(10)의 다수 개의 셀(32)에 탑재된 다수 개의 하드디스크 드라이브(100)에 대해 통일된 하나의 보상값 군이 결정되는 것은 아니다.
상기 제1 파라미터의 집합 및 적합하게 결정된 보상값 군은 대응되는 하드디 스크 드라이브(100)에 저장된다. 상기 제1 파라미터 집합 및 보상값 군은 데이터 저장매체인 디스크(110)의 메인터넌스 실린더(MC) 영역(113)에 저장될 수 있다.
번인 테스트 과정(S10)을 통과한 하드디스크 드라이브(100)는 최종 테스트로서 실제 상황과 동일한 하드디스크 드라이브(100)의 작동 과정(S20)을 거친다. 하드디스크 드라이브(100)의 전원이 켜지면 하드디스크 드라이브(100)의 작동 온도인 제2 온도가 측정된다(S21). 또한, 액츄에이터(120)의 슬라이더(128)에 탑재된 자기헤드(미도시)가 상기 메인터넌스 실린더 영역(113)으로 이동하여 저장되어 있는 제1 파라미터 집합 및 보상값 군을 판독한다. 판독된 제1 파라미터 집합 및 보상값 군은 콘트롤러, 구체적으로는 콘트롤러에 포함된 버퍼(buffer)에 임시 저장된다.
임의의 데이터를 디스크(110)에 저장하기 위하여 사용자가 지시를 입력하면 상기 자기헤드가 데이터 영역(112)의 특정 트랙으로 이동한다. 콘트롤러는 버퍼에 저장된 보상값 군 중에서 상기 제2 온도에 대응하는 특정 보상값을 찾는다(S22). 또한, 버퍼에 저장된 제1 파라미터의 집합 중에서 상기 자기헤드가 위치하고 있는 특정 트랙에 대응하는 특정 제1 파라미터를 찾고, 특정된 제1 파라미터에 상기 특정 보상값을 부가하여 제2 파라미터를 획득한다(S23). 그리고, 상기 제2 파라미터에 근거하여 라이트 신호를 형성하고, 이를 상기 자기헤드에 송신한다. 상기 라이트 신호에 의해 상기 자기헤드가 위치한 데이터 영역(112)의 특정 트랙이 자화되어 데이터가 기록된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균 등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 번인 테스트 과정에 놓인 하드디스크 드라이브의 실제 온도를 고려하여 라이트 신호 파라미터와 보상값이 결정되므로 하드디스크 드라이브의 실제 작동 온도에서 더욱 최적화된 라이트 전류 설정이 가능하다. 또한, 이로 인하여 인접 트랙 기록이나 기록 에러의 발생이 방지되므로 하드디스크 드라이브의 작동 신뢰성이 향상된다.

Claims (5)

  1. 번인 테스트(burn-in test)에서의 온도인 제1 온도를 측정하고, 상기 번인 테스트를 통해 상기 제1 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터인 제1 파라미터를 구하는 단계;
    상기 제1 온도를 기준으로 하여, 온도에 따라 상기 제1 파라미터에 부가될 보상값 군(群)을 결정하는 단계;
    하드디스크 드라이브의 작동 온도인 제2 온도를 측정하는 단계; 및,
    상기 보상값 군(群)으로부터 상기 제2 온도에 대응하는 특정 보상값을 찾고, 그 보상값을 상기 제1 파라미터에 부가하여 상기 제2 온도에서 최적화된 라이트 신호의 파라미터인 제2 파라미터를 구하는 단계;를 포함하되,
    상기 제1 온도는 번인 테스트 장비에서 하드디스크 드라이브가 탑재되는 셀(cell) 단위로 측정되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 라이트 신호의 파라미터에는 라이트 신호의 전류 크기, 오버슈트 크기(overshoot amplitude:) 및, 오버슈트 지속기간(overshoot duration; OSD) 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 파라미터 및 보상값 군(群)을 하드디스크 드라이브의 데이터 저장매체에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 파라미터에 근거하여 라이트 신호를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 라이트 신호 설정 방법.
  5. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040052030A (ko) * 2002-12-13 2004-06-19 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브의 기록 전류 최적화 방법 및 기록밀도 설정 방법
KR20050081612A (ko) * 2004-02-16 2005-08-19 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브의 고온에 적합한 라이트 전류 설정방법

Patent Citations (2)

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