KR101526048B1

KR101526048B1 - 하드 디스크 드라이브 내의 원위치 접촉 퍼텐셜 측정

Info

Publication number: KR101526048B1
Application number: KR1020130066527A
Authority: KR
Inventors: 아라빈드 엔 머시; 레멜트 핏; 칼 아서 플레시직
Original assignee: 에이취지에스티 네덜란드 비.브이.
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2015-06-04
Also published as: KR20130139777A; US20130335852A1; CN103489456A; US8630057B2

Abstract

하드-디스크 드라이브 내의 헤드와 디스크 인터페이스들 간의 접촉 퍼텐셜을 측정하기 위한 하드-디스크 드라이브(HDD)와 방법에 대한 해결책들이 제공된다. 일 실시예에서, 전압 바이어스가 헤드 슬라이더에 이산 증분하여 인가되고, 터치다운 파워가 각 증분에서 결정된다. TDP가 최대가 되는 전압은 헤드 슬라이더와 디스크 간의 고유의 접촉 퍼텐셜의 역 극성과 동등하고, 이 값은 접촉 퍼텐셜을 상쇄하는 전압을 인가하기 위해 사용될 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브 내의 원위치 접촉 퍼텐셜 측정{IN-SITU CONTACT POTENTIAL MEASUREMENT IN HARD DISK DRIVES}

본 발명은 일반적으로 하드 디스크 드라이브들에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 하드-디스크 드라이브(HDD) 내의 헤드와 디스크 인터페이스들 간의 접촉 퍼텐셜을 측정하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다.

하드-디스크 드라이브(HDD)는 보호용 인클로저 내에 수납되고 자기 표면을 갖는 하나 이상의 원형 디스크 상에 디지털적으로 부호화된 데이터를 저장하는 비휘발성 저장 장치이다(디스크는 플래터라고도 한다). HDD가 동작 중일 때, 각각의 자기-기록 디스크는 스핀들 시스템에 의해 고속으로 회전한다. 데이터는, 액추에이터에 의해 디스크의 특정 장소의 위에 위치되는 독출/기록 헤드(이하 "헤드"라 함)를 이용하여, 자기-기록 디스크로부터 독출되고 자기-기록 디스크에 기록된다.

헤드는 자기-기록 디스크 표면으로부터 데이터를 독출하고 자기-기록 디스크 표면에 데이터를 기록하기 위해 자기장을 이용한다. 자기 쌍극자장은 자극으로부터의 거리에 따라 급격하게 감소하기 때문에, 헤드와 자기-기록 디스크 표면 간의 거리는 엄격하게 제어되어야 한다. 자기-기록 디스크가 회전하는 동안 헤드와 자기-기록 디스크 표면 사이에 적절한 거리를 제공하도록, 액추에이터는 헤드에 작용하는 서스펜션의 힘에 의존한다. 그러므로 헤드는 자기-기록 디스크의 표면 위를 "플라이한다"(fly)라고 말해진다.

독출/기록 동작을 수행하는 동안, 헤드와 디스크 간의 최적 거리를 유지하는 것이 중요하다. 헤드가 너무 낮게 플라이한다면, 헤드가 마모되거나, 윤활유 또는 다른 잔해를 픽업하거나, 또는 디스크와 물리적으로 접촉할 것이다. 독출/기록 동작 동안에 헤드와 디스크 간의 의도하지 않은 접촉은, 독출/기록 에러들 또는 헤드 또는 디스크에 손상을 일으킨다. 너무 높은 플라이 높이는, 또한 독출/기록 에러들을 일으키거나 일관된 플라이 높이를 얻기 위한 노력을 방해할 수 있다. 헤드와 디스크 간의 전위차(electrical potential difference)는 최적 플라이 높이에 영향을 미칠 수도 있다; 그러므로, 특정 플라이 높이를 유지하기 위한 해결책의 일부로서 이 고유의 전기 퍼텐셜을 결정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 설명되는 해결책들은 하드-디스크 드라이브 내의 헤드와 디스크 인터페이스들 간의 접촉 퍼텐셜을 측정하기 위한 디바이스와 방법을 교시한다.

실시예에서, 하드 디스크 드라이브는, 슬라이더에 부착된 헤드, 스핀들 상에 회전 가능하게 탑재된 디스크, 이 디스크를 회전시키는 스핀들에 부착된 모터 샤프트를 구비한 드라이브 모터, 디스크의 액세스 부분으로 헤드를 이동시키도록 구성된 보이스-코일 모터, 및 하나 이상의 전자 부품을 포함한다. 전자 부품들은 슬라이더에 이산 증분들을 갖는 전압 범위를 인가하고, 각 증분에 대해, 헤드와 디스크 간의 접촉을 일으키는, 열부상 제어(TFC)에 공급된 전압의 양을 측정하도록 구성된다. 그리고 전자 부품들은 헤드와 디스크 간의 접촉을 일으키는, TFC에 공급된 전압의 양이 최대가 되는, 슬라이더에 제공되는 전압의 증분을 결정하고, 이 결정에 근거하여, 접촉 퍼텐셜을 계산한다.

실시예에서, 하드-디스크 드라이브는 슬라이더에 부착된 헤드, 스핀들 상에 회전 가능하게 탑재된 디스크, 디스크를 회전시키는 스핀들에 부착된 모터 샤프트를 구비한 드라이브 모터, 디스크의 액세스 부분으로 헤드를 이동시키도록 구성된 보이스-코일 모터; 및 하나 이상의 전자 부품을 포함한다. 전자 부품들은 슬라이더에 이산 증분들을 갖는 전압 범위를 인가되도록 구성되고, 여기서 슬라이더는 TFC에 통신 가능하게 연결된다. TFC는 전압 범위를 인가하는 동안 작동되고, 터치다운 파워(TDP)가 전압의 각 증분마다 측정되고, TDP가 가장 높은 전압의 증분이 식별되고 드라이브 동작 동안 슬라이더에 연속적인 기준으로 인가된다.

이산 증분들을 갖는 전압 범위가 하드-디스크 드라이브 내의 슬라이더에 인가되는 방법이 제공된다. 각 증분에서, 하드-디스크 드라이브의 헤드와 디스크 간의 접촉을 일으키는, 열부상 제어(TFC)에 공급된 전압의 양이 측정되며, 슬라이더와 헤드는 연결된다. 그리고 헤드와 디스크 간의 접촉을 일으키는, TFC에 공급된 전압의 양이 최대가 되는, 슬라이더에 제공되는 전압의 증분이 결정되고, 이 결정에 근거하여, 슬라이더와 헤드 간의 접촉 퍼텐셜이 계산된다.

본 발명의 과제의 해결 수단에서 논한 실시예들이, 본 발명에서 논하는 모든 실시예들을 시사하고, 설명하고, 또는 교시하는 것을 의미하지 않는다. 따라서 본 발명의 실시예들은 이 섹션에서 논한 것들에 비해 추가적 또는 다른 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 한정하는 것이 아니라 예로서 예시된 것이며, 첨부된 도면에서 동일 참조 숫자는 유사한 요소들을 나타낸다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 HDD의 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 헤드-암-조립품(HAA)의 평면도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 HDD 내의 독출/기록 회로의 예시다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 헤드 슬라이더와 디스크의 예시다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른, 전압 바이어스가 헤드 슬라이더에 인가되는 경우에, 헤드 슬라이더와 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 해결책을 예시하는 그래프이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른, 전압 바이어스가 디스크에 인가되는 경우에, 헤드 슬라이더와 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 해결책을 예시하는 그래프이다.

하드-디스크 드라이브(HDD)가 동작 중일 때, HDD 내의 헤드와 디스크 인터페이스 사이에 존재하는 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 해결책들이 설명된다. 이하의 설명에서는, 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예들의 완전히 이해를 제공하도록, 많은 구체적인 세부사항들이 설명의 목적으로 제시되어 있다. 하지만, 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 이들 구체적인 세부사항들 없이 실시할 수 있음이 명백해질 것이다. 다른 사례들에서는, 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예들을 불필요하게 애매하게 하지 않도록, 잘 알려진 구조들 및 장치들이 블록도 형식으로 도시되어 있다.

본 발명의 도시된 실시예들에 대한 물리적 설명

본 발명의 실시예들은 디스크 드라이브의 인터페이스들 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 하드-디스크 드라이브(HDD)에 내장될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른, HDD(100)의 평면도가 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 자기-독출/기록 헤드(110a)를 포함하는 슬라이더(110b)를 포함하는 HDD 부품들의 기능적인 배치를 예시한다. 슬라이더(110b)와 헤드(110a)를 일괄하여 헤드 슬라이더라고 할 수 있다. HDD(100)는 헤드(110a), 헤드(110a)에 부착된 리드 서스펜션(110c), 및 슬라이더(110b)의 말단부에 있는 헤드(110a)를 포함하는 슬라이더(110b)에 부착된 로드 빔(110d)을 포함하는 적어도 하나의 헤드 짐발(gimbal) 조립품(HGA)(110)을 포함한다; 슬라이더(110b)는 로드 빔(110d)의 말단부에서 로드 빔(110d)의 짐발 부분에 부착되어 있다. HDD(100)는 또한 스핀들(124) 상에 회전 가능하게 탑재된 적어도 하나의 자기-기록 디스크(120)와 디스크(120)를 회전시키기 위해 스핀들(124)에 부착된 드라이브 모터(미도시됨)를 포함한다. 헤드(110a)는 HDD(100)의 디스크(120) 상에 저장된 정보를 각각 기록하고 독출하기 위한 기록 요소와 독출 요소를 포함한다. 디스크(120) 또는 복수의 디스크들(미도시됨)은 디스크 클램프(128)에 의해 스핀들(124)에 장착될 수 있다. HDD(100)는 HGA(110)에 부착된 암(132), 캐리지(134), 캐리지(134)에 부착된 보이스 코일(140)을 포함하는 전기자(136)를 포함하는 보이스-코일 모터(VCM)를 더 포함한다; 그리고 고정자(144)는 보이스-코일 자석(미도시됨)을 포함한다; VCM의 전기자(136)는 캐리지(134)에 부착되고, 그리고 삽입된 피벗-베어링 조립품(152)과 함께 피벗-샤프트(148) 상에 탑재되는 디스크(120)의 부분들에 액세스하기 위해, 암(132) 및 HGA(110)을 이동시키도록 구성된다.

더욱 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 전기 신호들, 예를 들면 VCM의 보이스 코일(140)로의 전류, PMR 헤드(110a)로의 기록 신호 및 PMR 헤드(110a)로부터의 독출 신호가, 가요성 케이블(156)에 의해 제공된다. 가요성 케이블(156)과 헤드(110a) 간의 상호 접속은, 독출 신호용의 온-보드 전치 증폭기와 다른 독출-채널 및 기록-채널 전자 부품들을 가질 수 있는, 암-전자 장치 모듈(160)에 의해 제공될 수 있다. 가요성 케이블(156)은, HDD 하우징(168)에 의해 제공되는 전기적 관통 접속들(미도시됨)을 통해 전기 통신을 제공하는, 전기-연결 블록(164)에 연결된다. HDD 하우징(168)이 HDD 커버(미도시됨)와 함께 주조되었는지에 따라, 캐스팅(casting)이라고도 하는 HDD 하우징(168)은, HDD(100)의 정보 저장 부품들을 위해 차폐된 보호용 인클로저를 제공한다.

더욱 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 디스크 컨트롤러와, 디지털-신호 프로세서(DSP)를 포함하는 서보 전자 장치를 포함하는 다른 전자 부품들(미도시됨)은, 드라이브 모터, VCM의 보이스 코일(140) 및 HGA(110)의 헤드(110a)로 전기신호들을 제공한다. 드라이브 모터에 제공된 전기 신호는 스핀들(124)에 토르크를 제공하는 드라이브 모터를 회전 가능하게 하는데, 이 토르크는 디스크 클램프(128)에 의해 스핀들(124)에 장착된 디스크(120)에 차례로 전달된다; 그 결과, 디스크(120)는 방향(172)로 회전한다. 회전하는 디스크(120)는, 슬라이더(110b)가 정보가 기록된 디스크(120)의 박막 자기-기록 매체와 접촉함 없이 디스크(120) 표면 위를 플라이하도록, 슬라이더(110b)의 에어-베어링 표면(ABS)이 놓이는, 에어-베어링으로 작용하는 에어(air) 쿠션을 만든다. VCM의 보이스 코일(140)에 제공된 전기 신호는, HGA(110)의 헤드(110a)를 정보가 기록된 트랙(176)에 액세스 가능하게 한다. 따라서, VCM의 전기자(136)는 원호(180)를 통해 흔들리는데, 이는 암(132)에 의해 전기자(136)에 부착된 HGA(110)를 디스크(120) 상의 다양한 트랙들에 액세스 가능하게 한다. 정보는 디스크(120) 상의 섹터들, 예를 들면 섹터(184)에 배치된 복수의 동심원 트랙들(미도시됨) 내에서 디스크(120) 상에 저장된다. 그것에 대응하여, 각 트랙은 복수의 섹터의 트랙 부분들, 예를 들면 섹터의 트랙 부분(188)에서 구성된다. 섹터의 각 트랙 부분(188)은, 기록 데이터와, 서보-버스트-신호 패턴, 예를 들면 ABCD-서보-버스트-신호 패턴, 트랙(176)을 식별하는 정보, 및 에러 정정 코드 정보를 포함하는 헤더로 구성된다. 트랙(176)에 액세스할 때, HGA(110)의 헤드(110a)의 독출 요소는 서보 전자 장치로 위치 에러 신호(PES)를 제공하는 서보-버스트-신호 패턴을 독출하는데, 서보 전자 장치는 VCM의 보이스 코일(140)에 제공되는 전기 신호를 제어하고, 헤드(110a)가 트랙(176)을 추적 가능하게 한다. 트랙(176)을 찾아내고, 특정 섹터의 트랙 부분(188)을 식별하면, 헤드(110a)는 외부의 에이전트, 예를 들면 컴퓨터 시스템의 마이크로프로세서로부터 디스크 컨트롤러에 의해 수신된 명령에 따라, 트랙(176)으로부터 데이터를 독출하거나 또는 트랙(176)에 데이터를 기록한다.

본 발명의 실시예들은 HGA(110), 스핀들(124) 상에 회전 가능하게 탑재된 디스크(120), 헤드(110a)를 포함하는 슬라이더(110b)를 포함하는 HGA(100)에 부착된 암(132)을 포함하는 HDD(100)을 포함한다.

여기서 도 2을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, HGA(110)을 포함하는 헤드-암-조립품(HAA)의 평면도가 도시되어 있다. 도 2는 HGA(110)에 관한 HAA의 기능적 배치를 예시한다. HAA는 암(132)와, 헤드(110a)를 포함하는 슬라이더(110b)를 포함하는 HGA(110)를 포함한다. HAA는 암(132)에서 캐리지(134)에 부착된다. 복수의 디스크들 또는 때때로 이 기술분야에서 디스크들로 언급되는 복수의 플래터들을 구비한 HDD의 경우에 있어서, 캐리지(134)는 캐리지에 빗 외관을 제공하는 암들의 집단적인 배열을 담당하도록 배치되기 때문에, 캐리지(134)를 "E" 블록 또는 빗(comb)이라고 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, VCM의 전기자(136)는 캐리지(134)에 부착되고, 보이스 코일(140)은 전기자(136)에 부착된다. AE(160)는 도시된 바와 같이, 캐리지(134)에 부착될 수 있다. 캐리지(134)는 삽입된 피벗-베어링 조립품(152)과 함께 피벗-샤프트(148)에 탑재된다.

도 3은 예시적인 실시예에 따른 HDD 내의 독출/기록 회로(310)의 예시다. 도 3은 하나 이상의 자기 플래터들 또는 디스크들(302), 독출 요소들(304), 기록 요소들(305), 액추에이터 암 서스펜션(306), 전송 라인 상호 연결(308), 독출/기록 집적 회로(IC)(310), 가요성 케이블(312) 및 디스크 인클로저 커넥터(314)를 수용하는 인클로저(301)를 포함하는 하드-디스크 드라이브(HDD)(300)를 묘사한다.

전기 신호들은, 전송 라인 상호 연결(308)을 통해 독출/기록 요소들과 독출/기록 집적 회로(310) 간에 통신된다. 독출/기록 집적 회로(310)는 기록하는 동안에는 전기 신호들이 기록 요소(305)을 구동하고 독출하는 동안에는 독출 요소(304)로부터 전기 신호를 증폭할 수 있도록, 전기 신호들에 영향을 미친다. 신호들은 가요성 케이블(312)를 통해 독출/기록 집적 회로(310)와 디스크 인클로저 커넥터(314) 간에 통신된다. 디스크 인클로저 커넥터(314)는 신호들을 디스크 인클로저(301)의 외부에 있는 회로망으로 전달한다. 다른 실시예들에서, 독출/기록 집적 회로(IC)(310)는 도 3에 묘사된 곳과는 다른 곳에, 예를 들면 하드-디스크 드라이브 내의 가요성 케이블(312) 상에 또는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 설치될 수 있다.

기능적 개요

예시적인 해결책들이 HDD의 헤드 슬라이더와 디스크 간에 존재하는 고유의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위해 제공된다. 본 명세서에서 논하는 바와 같이, 일 실시예에서, 전압 바이어스는 이산 증분하여 헤드 슬라이더에 인가되고, 터치다운 파워("TDP")는 각 증분에서 결정된다. TDP가 최대가 되는 전압 바이어스는 헤드 슬라이더와 디스크 간의 고유의 접촉 퍼텐셜의 역 극성과 동등하고, 접촉 퍼텐셜은 이 값으로부터 추론에 의해 결정될 수 있다.

열부상 제어를 통한 접촉 퍼텐셜 결정

도 4는 본 명세서에서 설명되는 해결책의 실시예들에 의해 이용되는 접촉 퍼텐셜 결정 아키텍쳐(400)의 예시다. 도 4의 예에는, 헤드 슬라이더(410), 열부상 제어(TFC)(420) 및 자기-기록 디스크(430)가 묘사되어 있다. 위에서 언급한 부품들과 다른 배치들이 가능하며, 이 기술분야에서 알려진 추가적인 부품들이 본 명세서에서 설명되는 해결책들의 변경 없이 삽입 및/또는 활용될 수 있다.

일실시예에서, TFC(420)에 공급된 전압은, 디스크(430)에 대한 헤드 슬라이더(410)의 플라이 높이를 제어하기 위해 사용된다. 플라이 높이는 드라이브 동작 동안, 예를 들면 독출/기록 동작 동안, 헤드 슬라이더(410)가 디스크(430) 상부에서 "플라이"하는 거리로서 설명될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 플라이 높이는 헤드 슬라이더(410)에 연결된 TFC(420) 내에 포함된 히터 코일에 전압을 인가함으로써 조정될 수 있다. 예를 들면, 이 기술분야에서 알려진 바와 같이, TFC(420)에 제공되는 전압을 증분 또는 감분시킴으로써 헤드 슬라이더(410)의 일부가 확대되거나 수축된다. 헤더 슬라이더(410)의 이 확대 및 축소는, 헤드 슬라이더(410)가 디스크 상부(430)에서 플라이할 때 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 거리를 어느 정도 변경한다.

헤드 슬라이더(410)가 디스크(430)에 접촉할 때까지 헤드 슬라이더(410)를 작동시키는데 필요한 파워는, 터치다운 파워("TDP")로 알려져 있다. 이는 헤드 슬라이더가 얼마나 높이 플라잉하고 있는지에 대한 간접 측정으로, 헤드 슬라이더가 디스크로부터 높으면 높을 수록, 헤드 슬라이더(410)가 디스크(430)에 접촉할 때까지 헤드 슬라이더(410)을 작동시키는데; 즉, 인터페이스들 간의 갭을 줄이는데 더 많은 전압이 필요하다. 그러므로, TDP가 임의의 주어진 조건에 대해서 최대 플라이 높이를 나타내고 있음이 이해될 수 있다. 또한, 논한 바와 같이, (이 애플리케이션의 목적을 위해 mW로 측정된) TDP가 플라이 높이의 간접적인 표현이기 때문에, 밀리와트들(mW) 또는 유사 측정값들이 거리 측정값들 대신에 플라이 높이를 표현하기 위해 사용될 수 있다. TDP가 플라이 높이를 설정하기 위해 사용될 수 있다; 예를 들면, 어떤 헤드 슬라이더와 디스크 인터페이스에 대한 TDP가 "x" mW이면, 이것은, 독출/기록 동작 동안에 소망의 플라이 높이를 얻도록 조정들이 행해질 수 있는 기준 측정값을 제공한다. 예를 들면, 독출/기록 동작이 일어나야 하는 소망의 플라이 높이는, TFC(420)에 공급된 파워를 TDP(또는 "x")로부터 "z" mW만큼 감소시킴으로써, "y" mW로 설정될 수 있다. 따라서, x = y + z 또는 TDP(x) = 독출/기록 TFC 파워(y) + 백오프 TFC 파워(z)이다. TDP 값은, HDD 내의 플라이 높이 설정 동작을 수행함에 있어서, 나노미터 플라이 높이로 변환될 수 있다. 이 기술분야에서 알려진 임의의 HDD 레벨 지표는 언제 헤드 슬라이더(400)가 디스크(430)와 접촉하는지를 검출하기 위해 사용될 수 있다. HDD 내의 예시적인 접촉 검출 지표는, 헤드 슬라이더 바운스에 기인하는 신호 변경들(예를 들면, 리드백(readback) 신호 진폭 변조)에 근거하거나 디스크 접촉에 대해 슬라이더에 기인하는 마찰을 검출하는 것(예를 들면, VCM, 위치 에러 신호, 모터 전류)에 근거한다. 음향 방출 센서들과 레이저 도플러 진동계도 접촉 지표들로서 사용될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, TFC(420)가 작동되면, DC 전압 바이어스(460)가 헤드 슬라이더(410), 또는 디스크(430), 또는 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430)에 인가된다. 이는 디스크(430)로부터 헤드 슬라이더(410)을 전기적으로 절연함으로써 얻어질 수 있다. HDD 프리-앰프(미도시됨)은 헤드-디스크 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위해 적절한 범위 내의 DC 전압 범위를 제공할 수 있는데, 일부 실시예에서, 이 DC 전압 범위는 0.2V 내지 0.5V 사이의 범위일 수 있다. 일부 실시예에서는, 디스크가 그라운드될 수 있다.

일 실시예에서, DC 전압 바이어스(460)는 상부 또는 하부 바운드 범위 내의 이산 값들로 헤드 슬라이더(410)에 인가된다; 예를 들면, -2볼트 내지 +2볼트 사이의 많은 값들, 즉, 매 0.2볼트 간격으로 인가된다(예를 들면, -2.0V, -1.8V, -1.6V 등. 측정이 수행되는 이 범위와 범위 내의 그 값들은 본 명세서에서 설명되는 다양한 실시예들에 따라서 변할 수 있다). 간결하게 하기 위하여, DC 전압 바이어스(460)를 이렇게 인가하는 것을 "스위프"(sweep)라 지칭할 것이다. 이 예에서, 전압 스위프는 -2볼트에서 +2볼트까지 구현되고, 0.2볼트씩 증분하면서 측정된다.

DC 전압 바이어스 스위프가 헤드 슬라이더(410)에 인가됨에 따라서, 헤드 슬라이더(410)가 디스크(430)에 접촉할 때까지 헤드 슬라이더(410)를 작동시키고 플라이 높이를 낮추는데 필요한 TDP는, 많은 DC 전압 바이어스(460) 설정들에서 측정된다. 이 TDP가 최대값(디스크(430)에 대해 가장 높은 헤드 슬라이더(410) 간격을 제공함)이 되는 DC 전압 바이어스(460)는, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜의 역 극성과 동등할 것이다(즉, 이 전압을 인가하는 것은 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜을 상쇄시킨다). 추론에 의해, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 결정될 수 있다. 이 접촉 퍼텐셜 결정은 본 명세서에서 더 설명되는 다양한 실시예들에 따라, 이후 플라이 높이를 설정 및/또는 제어하기 위해 사용될 수 있다.

도 5는 전압 바이어스가 헤드 슬라이더에만 인가되는 경우에, 헤드 슬라이더와 디스크 간의 고유의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 예시적인 실시예를 예시하는 그래프(500)이다. 이 예에서, 도 4의 예에 마찬가지로, DC 전압 바이어스 스위프가 헤드 슬라이더(410)에 인가되는 동안에, TFC(420)가 작동된다. 이 예시적인 실시예에서, DC 전압 바이어스(460)가 -2볼트에서 +2볼트까지 "스위프"로 헤드 슬라이더(410)에 인가된다. 그래프(500)의 수평축(510)은 헤드 슬라이더(410)에 인가된 DC 전압 바이어스(460)을 볼트로, 이 예에서는 -2볼트에서 +2볼트까지를 나타낸다. 도 5에서는 수평축(510)이 0.2볼트 증분으로 구분되어 있지만, 이 분할은 단지 예로 이해되어야 한다. 대안적인 실시예에 따르면, 전압 스위프는 많은 증분들로 펄스화되기 보다는 하나의 전압 레벨로부터 또 다른 전압 레벨 연속적이다.

DC 전압 바이어스(460)가 헤드 슬라이더(410)에 인가됨에 따라서, 헤드 슬라이더(410)가 디스크(430)에 접촉할 때까지 헤드 슬라이더(410)를 작동시키고 플라이 높이를 낮추는데 필요한 TDP는, 스위프 범위 내의 서로 다른 이산 전압 레벨들에서 측정된다. 그래프(500)의 수직축(520)은 밀리와트로 TDP를 나타내지만, 그러나 본 명세서에서 논하는 바와 같이, 다른 측정 유닛들이 예상될 수 있다. 도 5의 예에서, TDP는 많은 DC 전압 바이어스 레벨들(510)에서 측정된다. 이 측정의 샘플 기록들이 그래프(500) 상에 예시되어 있다(530A-530C). 그래프 상의 각 도트(도 5의 범례로 인용됨)(예를 들면 (530A-530C))는, 그 전압 바이어스(510)에서의 TDP이다. 예를 들면, 헤드 슬라이더(410)에 -1.4V가 인가되었을 때, 대략 75mW(530A)이다. 헤드 슬라이더(410)에 -1.2V가 인가되었을 때, TDP는 대략 78mW(530B)이다. 헤드 슬라이더(410)에 -1.0V가 인가되었을 때, TDP는 대략 80mW(530C) 그리고 기타 등등이다.

지금 논한 예에 따라 얻어진 TDP의 2차 피트 곡선(540)이 그래프(500)에 예시되어 있다. 설명을 통해, 2차 피트 곡선(540)은 디스크(430) 회전에 의해 만들어진 에어에 의한 오프셋이 되밀 때에 디스크(430)로 끌어당겨지는 헤드 슬라이더(410)의 정전기력을 나타낸다. 전압 바이어스가 제로 x축(550)의 어느 한 쪽에서 변경되는 동안에, TDP와 이에 따른 플라이 높이는 헤드 슬라이더와 디스크 간의 정전기력으로 인해 변한다. 이 예에서, +2V 전압 바이어스는, 헤드 슬라이더(410)가 정전기 인력에 의해 디스크(430)에 이미 더 가까워졌기 때문에, TDP을 0V 전압 바이어스(550)에서 필요한 것의 절반으로 감소시킨다.

실시예에서, TDP가 그 최대값에 도달하는, 헤드 슬라이더(410)에 인가된 DC 전압 바이어스(460)는 헤드 슬라이더와 디스크 인터페이스들 간의 실제 고유의 접촉 퍼텐셜의 반대 극성과 동등할 것이고, 실제 고유의 접촉 퍼텐셜은 이후 이 측정값으로부터 추론될 것이다. 이 점(560)이 곡선(540)의 최고점으로 그래프(500) 상에 예시되어 있으며, 여기서 본 예에서는 DC 바이어스 전압은 대략 -0.4볼트이고, TDP는 대략 85mW이다. 본 명세서에서 설명되는 기술에 따르면, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 +0.4V로 계산될 수 있다. 이후 결정된 -0.4V를 헤드 슬라이더(410)에 적용함으로써, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 상쇄될 수 있다. 그리고 이 상쇄는 해결책의 일부로서 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 간격을 설정 및/또는 유지하기 위해 사용될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 디스크를 통해 DC 전압을 인가함으로써 유사한 결과를 얻을 수 있다. 예시적인 실시예에 따라 전압 바이어스가 디스크에 인가되는 경우에, 헤드 슬라이더와 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 해결책을 예시하는 그래프가 도 6에 제시된다. 이 예에서, DC 전압 바이어스(460)은 -2볼트에서 +2볼트까지 "스위프"로 디스크(430)에 인가된다. 그래프(600)의 수평축(610)은 디스크(430)에 인가된 DC 전압 바이어스(460)를 볼트로, 이 예에서는 -2볼트에서 +2볼트까지를 나타낸다. 도 6에서 수평축(610)이 0.2볼트 증분으로 구분되어 있지만, 이 분할은 단지 예로 이해되어야 한다. 대안적인 실시예에 따라, 전압 스위프는 많은 증분들로 펄스화되기 보다는 하나의 전압 레벨로부터 또 다른 전압 레벨로 연속적이다.

DC 전압 바이어스(460)가 디스크(430)에 인가됨에 따라서, 헤드 슬라이더(410)가 디스크(430)에 접촉할 때까지 헤드 슬라이더(410)를 작동시키고 플라이 높이를 낮추는데 필요한 TDP는, 스위프 범위 내의 서로 다른 이산 전압 레벨들에서 측정된다. 그래프(600)의 수직축(620)은 밀리와트로 TDP를 나타내지만, 그러나 본 명세서에서 논하는 바와 같이, 다른 측정 유닛들을 예상할 수 있다. 도 6의 예에서, TDP는 많은 DC 전압 바이어스 레벨들(610)에서 측정된다. 이 측정의 샘플 기록들이 그래프(600) 상에 예시되어 있다(630A-630C). 그래프 상의 각 도트(도 6의 범례로 인용됨)(예를 들면 (630A-630C))는, 그 전압 바이어스(610)에서의 TDP이다. 예를 들면, 디스크(430)에 -0.6V가 인가되었을 때, TDP는 대략 82mW(630A)이다. 디스크(430)에 -0.2V가 인가되었을 때, TDP는 대략 84mW(630B)이다. 디스크(430)에 0.2V가 인가되었을 때, TDP는 대략 84mW(630C) 그리고 기타 등등이다.

지금 논하는 예에 따라 얻어진 TDP의 2차 피트 곡선(640)이 그래프(600)에 예시되어 있다. 실시예에서, TDP가 그 최대값에 도달하는, 디스크(430)에 인가된 DC 전압 바이어스(460)는 헤드 슬라이더와 디스크 인터페이스들 간의 실제 고유의 접촉 퍼텐셜의 동일 극성과 동등할 것이다. 이 점(660)이 곡선(640)의 최고점으로 그래프(600) 상에 예시되어 있으며, 여기서 본 예에서는 DC 바이어스 전압은 대략 0.4볼트이고, TDP는 대략 85mW이다. 본 명세서에서 설명되는 기술에 따르면, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 +0.4V로 계산될 수 있다. TDP가 최대값이 되는, 디스크에 인가된 DC 전압 바이어스는 +0.4V일 것이다. 즉, DC 전압이 디스크(430)을 통해 인가될 때, 고유의 접촉 퍼텐셜을 상쇄하는데 필수적으로 필요한 DC 전압 오프셋은 진폭과 극성 모두에서 접촉 퍼텐셜과 동등하다. 이후 결정된 +0.4V를 디스크(430)에 인가함으로써, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 상쇄될 수 있다. 그리고 이 상쇄는 해결책의 일부로서 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 간격을 설정 및/또는 유지하기 위해 사용될 수 있다.

또 다른 실시예에서, DC 전압이 헤드 슬라이더(410) 또는 디스크(430)에 인가되는 위의 실시예들에 관하여 설명한 바와 같은 유사한 방식으로, DC 전압은 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430)모두를 통해 인가된다. 이전의 실시예들에서, 접촉 퍼텐셜은 헤드에 -0.4V와 디스크에 OV를 인가함으로써 또는 디스크에 +0.4V와 헤드에 OV를 인가함으로써 상쇄되었다. 두 경우 모두에서, 헤드에 인가된 전압 바이어스에서 디스크에 인가된 전압 바이어스만큼 감산한 차의 계산은, -0.4V와 동등하다. 수학적으로, 이는 -0.4V(헤드)-0V(디스크)로서 -0.4V와 동등하고, 또한 0V(헤드)-(+0.4V)(디스크)로서 -0.4V와 동등하게 명시될 수 있다. 따라서 -0.2V(헤드)와 +0.2V(디스크)와 같은 헤드와 디스크 전압 바이어스 값들의 조합(헤드-디스크 전압으로 -0.2V-(+0.2V)=-0.4V임)이 고유의 접촉 퍼텐셜 +0.4V을 상쇄시키기 위해 사용될 수도 있다. 고유의 접촉 퍼텐셜 +0.4V의 균형을 유지하는데 필요한 DC 오프셋은, -0.4V와 동등한 헤드 - 디스크 DC 전압 차를 일으키는 헤드와 디스크 DC 전압 값들의 임의의 조합일 수 있다.

예에서, 헤드 슬라이더(410)는 소정의 플라이 높이, 예를 들면 디스크 상부에서 8나노미터를 유지하도록 의도되었다. TFC는 DC 전압 스위프가 헤드 슬라이더(410)에 그리고 다양한 실시예에서 디스크(430)에 또는 둘 모두에 인가됨에 따라, TDP 헤드 슬라이더(410)가 어떤 값에서 디스크(430)와 접촉하는지를 찾아내기 위해 작동된다. DC 전압 바이어스가 변하므로, 최대 TDP는 실시예에 따라 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간에 최대 간격을 야기할 것이다. 최대 TDP가 얻어지는 DC 전압 바이어스는 헤드와 디스크 인터페이스들 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위해 사용될 수 있다.

도 5의 그래프(500)로 예시되고 위에서 설명된 예에서, 헤드 슬라이더와 디스크 인터페이스들 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 +0.4V로 추론될 수 있다. 헤드 슬라이더(410)에 오프셋 전압 바이어스 -0.4V (또는 디스크에 바이어스 전압 +0.4V)를 인가함으로써, 네트 접촉 퍼텐셜 차는 0이고, 이는 플라이 높이를 최대가 되게 하여(아래에서 논함), 헤드 상의 마모의 감소, 헤드 및/또는 디스크로부터 원자들의 덜 긁어냄, 그리고 헤드에 쌓이는 윤활유의 입자들의 감소에 의해, 개선된 신뢰성을 제공한다.

이제, 본 명세서에서 설명된 기술에 의해 알아낸 결정된 접촉 퍼텐셜에 근거하여 슬라이더-대-디스크 간격(플라이 높이)을 설정 및/또는 제어하는 논의로 방향을 전환한다. 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 특정 디폴트 플라이 높이, 예를 들면, 소정의 나노미터 플라이 높이의 측정값에 대응하는, TFC에 제공되는 "x" mW 파워로 독출/기록 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 플라이 높이 값은 플라이 높이 거리로 변환되거나 플라이 높이 거리와 관련될 수 있는 임의의 측정 유닛으로 표현될 수 있다. 이 기술분야에서 알려진 다른 해결책들이 이용될 수 있지만, 이 디폴트 플라이 높이는 예를 들면 드라이브와 통신으로 연결된 마이크로컨트롤러에 의해 저장되고 유지된다. 실시예에서, 이 최적 간격은 TFC(420)에 의해 유지된다.

현재의 해결책들 하에서, HDD 제조 시에, TFC(420)가 작동되어, 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 접촉이 결정되며, 그리고 이후에 헤드 슬라이더(410)는 독출과 기록 동작을 위해 미리 정해진 양만큼 디스크의 터치로부터 "후퇴"되고, 이 레벨은 디폴트 플라이 높이로서 저장된다. 이것은 다양한 실시예에서, 이전에 논한 바와 같이 밀리와트 파워의 이용을 통해 또는 다른 기술, 즉 나노미터의 플라이 높이로 변환될 수 있는 TFC 히터 효율 또는 또 다른 해결책을 통해 얻어질 수 있다.

실시예에 따르면, 본 명세서에서 설명되는 기술을 수행함으로써, 헤드 슬라이더(410) 인터페이스와 디스크(430) 간의 고유의 접촉 퍼텐셜은 측정될 수 있고, 사용을 위해 HDD에 저장될 수 있다. 또한, 다양한 실시예들에서, 본 명세서에서 설명되는 해결책들이 드라이브 내의 각 헤드-슬라이더/디스크 인터페이스 상에 이용될 수 있고, 또한 본 명세서에서 설명되는 해결책들이 각 그리고 모든 헤드 슬라이더(410)-디스크(430) 인터페이스 상의 접촉 퍼텐셜을 측정하기 위해, 기능적으로 완전한 HDD 내에 이용될 수 있으며, 부품 레벨 테스트들에 제한되지 않는다. HDD에 임의의 특정 하드웨어를 추가할 필요가 없이, 본 명세서에서 설명되는 기술을 구비한 HDD는 플라이에 대한 이들 측정들을 수행할 수 있다.

예로서 도 5의 그래프(500)를 이용하여; 도 5로 표현된 HDD가 제조되고, 소망의 독출/기록 플라이 높이가 설정되고 저장될 수 있다. 이전의 해결책들은 제로 DC 전압 바이어스에서 TDP을 측정할 것이다. 예시된 예에서, 이전의 해결책으로의 등가 측정은, (제로 DC 전압 바이어스에서) 결과로서 얻은 대략 82mW TDP로부터 설정될 것이다. 이 해결책은 헤드 슬라이더와 디스크 간의 고유의 접촉 퍼텐셜에 어떤 영향도 미치지 않을 것이다. 따라서, TFC 작동 접촉이 의도되지 않을 때조차도 독출/기록 동안에 단속적으로 디스크를 접촉시키는 헤드에 대하여 정전기 인력의 위험이 있다. 이것은 대략 헤드와 디스크가 2nm 이하(이는 독출/기록 동작이 일어나는 거리임)로 가까이 있을 때, 정전기 인력이 증가하기 때문이다.

실시예에서, -2.0V로부터 +2.0V까지의 스위프를 이용하여 DC 전압 바이어스를 인가함으로써, 이전에 논한 바와 같이 TDP가 많은 증분들에서 측정된다. 도 5에 예시된 예에서, 헤드 슬라이더에 -0.4V가 제공될 때 TDP가 대략 85mW에서 최대가 되도록 결정된다. 그리고 이 특정 헤드 슬라이더와 디스크 간의 고유의 접촉 퍼텐셜이 -0.4V의 반대 극성 또는 +0.4V이 되도록 결정된다. 이 해결책에서, 독출/기록 플라이 높이는 -0.4V DC 전압 바이어스에서의 TDP에 근거하여 설정된다; 그리고 -0.4V는 HDD의 동작 동안 헤드 슬라이더에 연속하여 인가된다. 이 해결책은 헤드 슬라이더와 디스크 간의 고유의 접촉 퍼텐셜을 상쇄하고, 따라서 HDD의 수명 동작 동안에 헤드와 디스크가 간헐적으로 또한 랜덤하게 접촉하는 것을 방지한다. 이런 이유로, 이 기술은 장기간 HDD의 사용 동안에 헤드 디스크 인터페이스의 기계적인 신뢰성을 증가시킨다.

도 5의 수직축(520)이 간격 변화에 대한 간접적인 측정값임이 이해되어야 한다. 그것은 헤드 슬라이더(410)가 디스크(430)으로부터 얼마나 멀리 있는지를 표시하는 임의의 측정 유닛; 예를 들면 이중 하모닉 검지 또는 간격에 근거한 월리스 방정식을 이용하여 자기적으로 측정된 나노미터 값으로 표현될 수 있다. 또한 헤드 슬라이더(410)와 디스크(430) 간의 "접촉"이 본 명세서에 언급되는 경우, 이것은 상대적인 간격 측정으로 대체될 수 있고, 이 측정과 또 하나의 측정 간의 변경은 본 명세서에서 설명되는 기술을 위한 기준으로 동작할 수 있다.

앞의 명세서에서, 본 발명의 실시예들은 구현예마다 변할 수 있는 다수의 구체적인 세부 사항들을 참고로 하여 설명되었다. 따라서 본 발명이 무엇인지 그리고 본 발명이 되도록 출원인에 의해 무엇이 의도되었지에 대한 유일하고 배타적인 지표는, 그 후 수정을 포함하는 청구항들이 공표되는 구체적인 형식에서의, 이 출원으로부터 공표되는 청구범위이다. 청구항들에 포함되는 용어들에 대해, 본 명세서에 명확하게 공표된 모든 정의들은 청구항들에서 사용된 그와 같은 용어들의 의미를 다룰 것이다. 이런 이유로, 한정하지 않기 때문에, 청구항에 명확히 열거되지 않은 요소, 성질, 특징, 장점 또는 속성은, 임의의 방식으로 그와 같은 청구항의 범위를 제한해서는 안된다. 따라서, 본 명세서 또는 도면들은 한정적인 의미보다 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

Claims

하드-디스크 드라이브 동작 동안에, 헤드와 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하도록 구성된 하드-디스크 드라이브에 있어서,
슬라이더에 부착된 헤드;
스핀들 상에 회전 가능하게 탑재된 디스크;
상기 디스크를 회전시키는 상기 스핀들에 부착된 모터 샤프트를 구비한 드라이브 모터;
상기 디스크의 액세스 부분으로 상기 헤드를 이동시키도록 구성된 보이스-코일 모터; 및
하나 이상의 전자 부품으로서,
상기 슬라이더에 이산 증분들을 갖는 전압 범위를 인가하고,
각 증분에 대해, 상기 헤드와 상기 디스크 간의 접촉을 일으키는, 열 부상 높이 제어(TFC; thermal fly height control)에 공급된 전압의 양을 측정하고,
상기 헤드와 상기 디스크 간의 접촉을 일으키는, 상기 열 부상 높이 제어에 공급된 전압의 양이 최대가 되는, 상기 슬라이더에 전달된 전압의 증분을 결정하고,
이 결정에 근거하여, 접촉 퍼텐셜을 계산하도록 구성된,
상기 하나 이상의 전자 부품
을 포함하는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 전자 부품은 상기 접촉 퍼텐셜의 반대 극성과 동등한 전압을 상기 슬라이더에 연속하여 인가하도록 더 구성되는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 전자 부품은 상기 결정된 전압의 증분과 동등한 전압을 상기 슬라이더에 연속하여 인가하도록 더 구성되는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 전자 부품은 상기 계산된 접촉 퍼텐셜에 근거하여 상기 헤드의 부상 높이를 조정하도록 더 구성되는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 증분들은 상기 범위를 따라 균등하게 이격된 간격들로 이루어지는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 슬라이더에 인가된 전압은 -2.0V와 +2.0V 사이의 전압 범위를 포함하는 하드-디스크 드라이브.
제6항에 있어서,
상기 슬라이더에 인가된 전압은 DC인 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 전자 부품은 상기 디스크에 이산 증분들을 갖는 전압 범위를 인가하도록 구성되는 하드-디스크 드라이브.
제4항에 있어서,
상기 조정은 상기 하드-디스크 드라이브 동작 동안에 수행되는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 접촉 퍼텐셜의 계산은 상기 하드 디스크가 턴온될 때마다 수행되는 하드-디스크 드라이브.
제4항에 있어서,
상기 조정은,
상기 전압의 증분을 저장하고,
상기 TFC가 작동할 때마다 상기 슬라이더에 상기 전압의 증분을 인가하는 것
을 더 포함하는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 전압 범위는 상기 슬라이더와 상기 디스크 모두에 인가되는 하드-디스크 드라이브.
제12항에 있어서,
상기 전압 범위는 상기 슬라이더와 상기 디스크 모두에 동시에 인가되는 하드-디스크 드라이브.
제1항에 있어서,
상기 하드 디스크는 헤드 및 디스크의 복수의 쌍을 포함하고,
상기 하나 이상의 전자 부품은 헤드 및 디스크의 각 쌍에 대해 접촉 퍼텐셜을 계산하도록 더 구성되는 하드-디스크 드라이브.
하드-디스크 드라이브 동작 동안에, 헤드와 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 결정하도록 구성된 하드-디스크 드라이브에 있어서,
슬라이더에 부착된 헤드;
스핀들 상에 회전 가능하게 탑재된 디스크;
상기 디스크를 회전시키는 상기 스핀들에 부착된 모터 샤프트를 구비한 드라이브 모터;
상기 디스크의 액세스 부분으로 상기 헤드를 이동시키도록 구성된 보이스-코일 모터; 및
하나 이상의 전자 부품으로서,
상기 슬라이더에 이산 증분들을 갖는 전압 범위를 인가하고, 여기서 상기 슬라이더는 열 부상 높이 제어(TFC)에 통신으로 연결되고,
상기 전압 범위를 인가하는 동안 상기 TFC를 작동시키고,
상기 전압의 각 증분마다 터치다운 파워(TDP; touchdown power)를 측정하고,
상기 TDP가 가장 높은 전압의 증분을 식별하고,
상기 드라이브 동작 동안 상기 식별된 전압의 증분을 상기 슬라이더에 연속적인 기준으로 인가하도록 구성된,
상기 하나 이상의 전자 부품을 포함하는 하드-디스크 드라이브.
제15항에 있어서,
상기 하나 이상의 전자 부품은 상기 슬라이더와 상기 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 계산하도록 더 구성되는 하드-디스크 드라이브.
제16항에 있어서,
상기 슬라이더와 상기 디스크 간의 접촉 퍼텐셜은 상기 TDP가 가장 높은 상기 전압의 증분의 반대 극성과 동등한 하드-디스크 드라이브.
제15항에 있어서,
상기 식별된 증분의 인가는 상기 슬라이더와 상기 디스크 간의 접촉 퍼텐셜이 0이 되도록 상기 슬라이더와 상기 디스크 간의 접촉 퍼텐셜을 상쇄시키는 하드-디스크 드라이브.
접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 방법에 있어서,
하드-디스크 드라이브 내의 슬라이더에 이산 증분들을 갖는 전압 범위를 인가하는 단계;
각 증분에서, 상기 하드-디스크 드라이브의 헤드와 디스크 간의 접촉을 일으키는, 열 부상 높이 제어(TFC)에 공급된 전압의 양을 측정하는 단계 - 상기 슬라이더와 상기 헤드는 연결되어 있음 - ;
상기 헤드와 상기 디스크 간의 접촉을 일으키는, 상기 TFC에 공급된 전압의 양이 최대가 되는, 상기 슬라이더에 전달된 상기 전압의 증분을 결정하는 단계; 및,
이 결정에 근거하여, 상기 슬라이더와 상기 헤드 간의 접촉 퍼텐셜을 계산하는 단계를 포함하는, 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 방법.
제19항에 있어서,
상기 하드-디스크 드라이브가 동작하는 동안에 상기 슬라이더에 연속적인 전압을 인가하는 단계를 더 포함하고,
상기 연속적인 전압은 상기 계산된 접촉 퍼텐셜의 역과 동등한, 접촉 퍼텐셜을 결정하기 위한 방법.