KR100699895B1 - 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법 - Google Patents

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Abstract

스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법이 개시된다.
본 발명은 스파이럴 스피드 패턴에 따라 기록된 서보 패턴에 대하여, 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 정수배에 해당하는 구간에서 상기 서보 패턴을 독출하여 트랙폭들을 연산하는 단계, 상기 연산된 트랙폭들 중에서 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출하는 단계 및 상기 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우에 상기 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 저품질로 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 서보 패턴 분석을 통하여, 서보 패턴의 라이트 품질 및 트랙폭 배리에이션에 영향을 미치는 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 판단할 수 있고, 이에 따라 정확하게 서보 라이트할 수 있다.

Description

스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법 {Method for determining grade of the spiral speed pattern}
도 1은 하드 디스크 드라이브의 제조 공정을 도시한 흐름도이다.
도 2는 존에 따른 트랙폭의 분포를 보여주는 그래프이다.
도 3은 스파이럴 스피드 패턴을 이용하여 서보 패턴을 기록하는 일 예를 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법의 흐름도이다.
도 5는 도 4의 상세 흐름도이다.
도 6은 도 4의 400-405과정에서 연산된 트랙폭들을 보여주는 개념도이다.
도 7a는 도 5의 508 과정의 개념도이다.
도 7b는 도 5의 510 과정의 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따라 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출한 결과를 보여주는 그래프이다.
본 발명은 서보라이트에 관한 것으로, 특히, 서보라이트 과정 중에 사용되는 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법에 관한 것이다.
도 1은 하드 디스크 드라이브의 제조 공정을 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하여 각 단계를 설명하면, 먼저 제조공정의 제1단계(100)는 하드 디스크 드라이브(HDD)의 기구부인 HDA(Head Disk Assembly)를 조립하는 공정으로서 클린 룸(clean room) 내에서 이루어진다. 제조공정의 제2단계(110)는 데이터 기록매체인 디스크에 독출 및 기록하는 자기헤드의 서보제어를 위한 서보 패턴을 디스크 상에 기록하는 공정으로서 서보 라이터(servo writer)에 의해 수행된다. 제조공정의 제3단계(120)는 상기 HDA 조립공정(100)에서 만들어진 HDA와 PCBA(Printed Circuited Board Assembly) 조립공정(통상 HDA 조립공정후 수행됨)에서 만들어진 PCBA를 결합시킨 다음에 수행되는 최초의 테스트로서 HDA와 PCBA가 정상적으로 매치(match)되어 동작하는지를 테스트한다. 제조공정의 제4단계(130)는 번-인(burn-in) 테스트 공정은 HDD의 제조공정 중 가장 긴 시간(통상 8시간 내지 16시간)이 소요되는 공정으로서 별도의 테스트 시스템 없이 고온,고습의 번-인 룸(burn-in room)내의 래크(rack)상에 놓여진 다음 자체 프로그램(펌웨어)에 의거하여 수행된다. 이러한 번-인 테스트 공정은 소비자가 HDD를 정상적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 디스크 상에 존재하는 디펙(defect) 부분을 미리 찾아내어 실제 드라이브 사용시 상기 디펙 부분이 사용되지 않도록 선조치 해주는 공정을 말한다. 제조공정의 제5단계(140)는 상기 번-인 테스트 공정에서 통과한 HDD 세트(set)가 정상적으로 디펙처리 되었는가를 확인하기 위한 공정으로서 특정 테스트 시스템을 이용하여 HDD 세트 마다의 디펙처리 상태를 테스트한다. 제조공정의 제6단계(150)는 출하검사, 포장 및 출하의 과정을 거쳐 하나의 완성된 제품을 출하한다.
이와 같은 공정 중 서보라이트 공정에서 사용되는 스파이럴 스피드 패턴은 서보 패턴을 디스크에 기록하기 위해 필요한 정보이다.
도 2는 존에 따른 트랙폭의 분포를 보여주는 그래프이다.
도 2에서, 가로축은 존 번호이고, 세로축은 트랙폭을 나타낸다.
종래에는 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 평가할 수 있는 방법이 없고, 단지 서보 패턴을 분석하여 트랙폭이 불균일한지에 대해서만 평가할 수밖에 없었다. 따라서, 도 2에서 같이, 트랙폭이 디스크의 전 영역에서 안정적인 수치를 보여주는 경우에는 스파이럴 스피드 패턴에 의한 트랙폭의 배리에이션(variation) 영향을 검출할 수 없다.
따라서, 종래의 서보라이트 공정은 규칙적으로 나타나는 스파이럴 스피드 패턴의 이상 때문에 트랙폭이 불균일해지는 것을 방지할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서보 패턴 분석을 통하여, 서보 패턴의 라이트 품질 및 트랙폭 배리에이션에 영향을 미치는 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 판단할 수 있고, 이에 따라 정확하게 서보 라이트할 수 있는 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법을 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 스파이럴 스피드 패턴에 따라 기록된 서보 패턴에 대하여, 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 정수배에 해당하는 구간에서 상기 서보 패턴을 독출하여 트랙폭들을 연산하는 단계, 상기 연산된 트랙폭들 중에서 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출하는 단계 및 상기 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우에 상기 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 저품질로 판단하는 단계를 포함한다.
디스크 드라이브가 디스크에 기록된 데이터를 정상적으로 읽거나, 임의의 데이터를 디스크에 기록하기 위해서는 디스크에 서보 패턴이 정확하게 기록되어 있어야 하고, 디스크에 기록된 서보 패턴을 정확하게 독출할 수 있어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 3은 스파이럴 스피드 패턴을 이용하여 서보 패턴을 기록하는 일 예를 보여주는 개념도이다.
디스크에 기록된 스파이럴 스피드 패턴이 서보 패턴처럼 완전한 정보를 포함하는 것이 아니고 규칙적인 싱크(sync)만으로 구분되는 단순한 패턴인 경우에, 스파이럴 스피드 패턴을 이용하여 서보 패턴을 기록하는 방법은 스파이럴 스피드 패턴에 의한 싱크를 기점으로 스텝 시크(step seek)를 하면서 매 시크(seek)마다 정해진 서보 패턴을 기록하는 것이다.
즉, 스파이럴 스피드 패턴을 기준으로 트랙 i에서부터 트랙 i+x까지 총 x번의 스텝 시크를 하고, 각 스텝 시크마다 미리 정해진 서보 패턴을 기록하는 것이다. 도 3에서, 지점 A에서부터 지점 B까지 하나의 스파이럴 스피드 패턴을 이용하 여 스텝 시크를 수행하고, 다음 트랙에서는 다른 스파이럴 스피드 패턴을 이용하여 지점 C에서부터 지점 D까지 스텝 시크를 수행한다. 이와 같은 방법으로 지점 E에서 지점 F(미도시)까지 스텝 시크를 수행하는 등으로 반복하면, 디스크 전체에 서보 패턴을 기록할 수 있다.
한편, 스텝 시크 중 지점 B에서 C로 이동할 때, 또는 지점 D에서 E로 이동할 때, 사용하는 스파이럴 스피드 패턴을 다른 스파이럴 스피드 패턴으로 스위칭하게 된다. 이때, 스파이럴 스피드 패턴간의 간격이 불균일하다면, 스위칭시 생성된 서보 패턴상의 버스트 앰프(burst amp)를 불균일하게 되고, 결과적으로 트랙의 폭이 일정하지 않게 된다.
따라서, 서보 라이트 공정중에 서보 패턴을 분석하여 스파이럴 스피드 패턴의 이상 유무를 파악할 필요가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법의 흐름도이다.
먼저, 스파이럴 스피드 패턴에 따라 기록된 서보 패턴에 대하여, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 정수배에 해당하는 구간에서 서보 패턴을 독출한다(400 과정). 이때, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기는 도 3에서와 같이 지점 B에서 C, 지점 D에서 E 등으로 스텝시크를 변경하는 주기이다. 이때, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기는 측정된 값이 아니고 미리 설정된 값이다.
다음, 독출된 서보 패턴을 이용하여 위 구간에 대한 트랙폭들을 연산한다(405 과정).
트랙폭들이 연산되면, 연산된 트랙폭들 중에서 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출한다(410 과정).
검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값을 초과하는지 판단한다(420 과정).
이때, 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값을 초과하면, 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 저품질로 판단하고 절차를 종료한다(430 과정). 이때, 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값 이하이면, 절차를 종료한다.
도 5는 도 4의 상세 흐름도이다.
먼저, 스파이럴 스피드 패턴에 따라 기록된 서보 패턴에 대하여, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 적어도 2배 이상인 주기에 해당하는 구간에서 서보 패턴을 독출한다(500 과정). 이때, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기와 시간길이가 동일한 구간동안 서보패턴을 독출하면, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭에 따른 트랙폭의 배리에이션을 검출하기가 어려워진다. 따라서, 서보 패턴을 독출하는 과정(500 과정)은 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 적어도 2배 이상인 주기에 해당하는 구간에서 수행하는 것이 바람직하다.
다음, 독출된 서보 패턴을 이용하여 위 구간에 대한 트랙폭들을 연산한다(505 과정).
다음, 위 과정들(500-505 과정)이 소정의 횟수만큼 반복되었는지 판단한다(506 과정). 이때, 소정의 횟수는 2 이상의 값으로 당업자가 트랙폭 분포들의 통계적 분석에 적절하다고 판단할 수 있는 정도의 횟수이다.
이때, 위 과정들(500-505 과정)이 소정의 횟수만큼 반복되지 않았다면, 서보 패턴 독출을 위한 구간을 변경한다(507 과정). 바람직하게는, 이 과정(507 과정)은 서보 패턴 독출을 위한 구간을 바로 이전 트랙과 인접 트랙을 시작점으로 하는 구간으로 변경하는 과정일 수 있다. 바람직하게는, 이 과정(507 과정)은 서보 패턴 독출을 위한 구간의 길이를 동일하게 유지하고, 바로 이전 트랙과 인접 트랙을 시작점으로 하는 구간으로 변경하는 과정일 수 있다. 이때, 서보 패턴 독출을 위한 구간의 길이를 동일하게 유지한다는 것은 각 구간마다 동일한 갯수의 트랙폭들이 연산되도록 서보 패턴을 독출하는 구간의 길이를 유지한다는 의미이다.
이때, 위 과정들(500-505 과정)이 소정의 횟수만큼 반복되었다면, 트랙폭들을 통계적으로 분석한다(508 과정). 이때, 트랙폭들의 통계적인 분석이란, 서보 패턴을 독출하는 각 구간의 특정 위치에서 반복적으로 넓거나 좁은 트랙폭이 반복적으로 검출되는지 분석하는 것이다.
다음, 통계적 분석의 결과로 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출한다(510 과정).
검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값을 초과하는지 판단한다(520 과정).
이때, 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값 초과이면, 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 저품질로 판단하고 절차를 종료한다(530 과정). 이 경우, 트랙폭의 배리에이션(variation)이 커서 서보 패턴이 정상적으로 기록되지 않은 경우이다.
이때, 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값 이하이면, 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 고품질로 판단하고 절차를 종료한다(535 과정).
스파이럴 스피드 패턴의 품질을 고품질인지 저품질인지 판단하는 기준값과 고품질, 저품질이 의미하는 품질 척도는 당업자의 필요에 따라 임의로 설정될 수 있는 값들이다.
도 6은 도 4의 400-405과정에서 연산된 트랙폭들을 보여주는 개념도이다.
도 6에서 가록축은 트랙 번호, 세로축은 트랙 폭을 나타낸다.
연산된 트랙폭들은 400 과정에서 독출된 서보 패턴을 이용하여 연산된 결과들이다. 이러한 트랙폭들을 분석하면, 주기적으로 큰 트랙폭(600)이 검출된다는 것을 알 수 있다. 즉, 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기가 x일 때, k번째, k+x번째, k+2x번째, k+3x번째 트랙의 트랙폭은 불균일한 스파이럴 스피드 패턴의 간격에 의해 나머지 트랙들의 트랙폭과 다른 트랙폭이 검출된다.
도 7a는 도 5의 508 과정의 개념도이다.
도 7a는 트랙폭 분포에 대한 통계적 분석의 일 예를 보여주는 것이다. 먼저, 도 5의 500 과정에서 동일한 길이의 구간에서 서보 패턴을 독출한다. 이때, 동일한 길이의 구간은 도 7a에서와 같이, 연속적인 트랙 구간을 일정 단위로 분할한 구간이다. 도 5의 505과정에서 독출된 서보 패턴을 이용하여 각 구간에서의 트랙폭들을 연산한다. 바람직하게는, 도 5의 500-505 과정에서 연산된 각 구간별 트랙폭을 도 7a와 같이 동일 평면상에서 겹쳐 분석하는 것이 도 5의 508 과정이다.
도 7b는 도 5의 510 과정의 개념도이다.
도 7a와 같이 겹쳐진 상태에서 구간 전체의 평균(average)을 적용하면, 비반복적인 트랙폭 성분들이 제거된다. 결국, 도 7b와 같이 각 구간별 트랙폭에서 주기적인 트랙폭 성분만이 남게된다. 이와 같이 하여, 각 구간에서 일정한 주기로 반복 되는 트랙폭을 검출할 수 있다. 이때, 평균을 적용하는 구간의 수가 많을수록 통계적으로 정확한 결과를 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명에 따라 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 8에서와 같이, 일정 간격으로 나타나는 트랙폭의 피크(peak)는 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 나타낸다.이때, 이러한 피크(peak)들이 미리 설정된 기준값을 초과하면, 트랙폭의 배리에이션(variation)이 허용 한도를 넘는 것이므로, 서보 라이트시 사용된 스파이럴 스피드 패턴은 저품질이다. 또한, 기록된 서보 패턴 역시 저품질인 것으로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록할 수 있다.
본 발명은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 서보 패턴 분석을 통하여, 서보 패턴의 라이트 품질 및 트랙폭 배리에이션에 영향을 미치는 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 판단할 수 있고, 이에따라 정확하게 서보 라이트할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 스파이럴 스피드 패턴에 따라 기록된 서보 패턴에 대하여, 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 정수배에 해당하는 구간에서 상기 서보 패턴을 독출하여 트랙폭들을 연산하는 단계;
    상기 연산된 트랙폭들 중에서 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 트랙폭들이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우에 상기 스파이럴 스피드 패턴의 품질을 저품질로 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙폭들을 연산하는 단계는
    상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기의 적어도 2배 이상인 주기에 해당하는 구간에서 서보 패턴을 독출하여 트랙폭들을 연산하는 단계인 것을 특징으로 하는 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙폭들을 연산하는 단계는
    서로 다른 구간에서 2회 이상 반복하는 것을 특징으로 하고,
    상기 트랙폭들을 검출하는 단계는
    상기 서로 다른 구간에서 반복하여 연산된 트랙폭들을 통계적으로 분석하여 상기 스파이럴 스피드 패턴의 스위칭 주기마다 반복적인 특성을 보이는 트랙폭들을 검출하는 단계인 것을 특징으로 하는 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 트랙폭들을 연산하는 단계는
    반복시마다 동일한 수의 트랙의 트랙폭들을 연산하는 단계인 것을 특징으로 하는 스파이럴 스피드 패턴의 품질 판단방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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