KR20040013130A - 저밀도 가스를 함유한 디스크 드라이브용 초기 누출 검출시스템 - Google Patents

저밀도 가스를 함유한 디스크 드라이브용 초기 누출 검출시스템 Download PDF

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Abstract

디스크 드라이브에서 헬륨과 같은 저농도 가스의 농도가 용인할 수 없는 레벨에 도달한 위험한 상태임을 검출하는 방법은 디스크 드라이브에서 가스의 농도 변화에 응답하여 변화하는 신호를 모니터링하는 단계를 포함한다. 표준은 신호에 기초하여 결정되는데, 가스 레벨이 용인할 수 없는 레벨에 도달하려는 것을 나타낸다. 끝으로, 표준에 부합하면 플래그가 설정된다. 헬륨과 같은 저밀도 가스를 포함하는 드라이브는 디스크 드라이브의 저밀도 가스의 농도 변화에 응답하여 신호를 발생시키는 드라이브 내의 센서를 포함한다. 디스크 드라이브는 또한 신호를 모니터링하는 프로세서를 포함하고 미리 정해진 표준이 부합될 경우 플래그를 설정한다.

Description

저밀도 가스를 함유한 디스크 드라이브용 초기 누출 검출 시스템{EARLY LEAK DETECTION SYSTEM FOR A DISC DRIVE CONTAINING A LOW-DENSITY GAS}
디스크 드라이브는 통상적으로 디스크 드라이브의 다양한 소자가 장착된 베이스를 포함한다. 상부 커버는 베이스와 함께 디스크 드라이브에 대해 내부의 밀봉된 환경을 한정하는 하우징을 형성한다. 소자는 스핀들 모터를 포함하는데, 이는 하나 이상의 디스크를 일정한 고속으로 회전시킨다. 정보는 엑추에이터 어셈블리에 의해 디스크의 트랙으로 기록되거나 트랙으로부터 판독된다. 엑추에이터 어셈블리는 엑추에이터 암을 포함하는데, 이는 디스크를 향해 연장하며 각각의 엑추에이터 암으로부터 연장하는 하나 이상의 플렉셔를 포함한다. 각각의 플렉셔의 말단에는 헤드가 장착되는데, 공기 베어링 표면을 포함하기 때문에 헤드가 관련된 디스크의 대응 표면 위로 근접하여 비행가능하게 된다.
디스크 드라이브를 공기 이외의 저밀도의 가스(즉, 압력은 유사하나 공기보다 낮은 밀도를 갖는 가스)로 충전하는 것은 디스크 드라이브의 성능을 강화시킬 수 있다. 예를 들어, 헬륨과 같은 저밀도 인입 가스는 디스크와 이와 관련된 판독/기록 헤드 사이의 공기 항력을 공기를 사용할 때보다 약 1/5로 감소시킬 수 있다. 이렇게 감소된 항력은 스핀들 모터에 필요한 전력을 감소시킨다. 따라서, 헬륨 충전된 드라이브는 실질적으로 공기 분위기에서 동작하는 비교가능한 디스크 드라이브보다 더 적은 전력을 사용한다. 동시에, 헬륨 가스는 공기 보다 효율적으로 디스크 드라이브의 동작 동안 발생한 열을 전도하여 없앤다.
헬륨 충전된 드라이브의 장점에도 불구하고, 이러한 드라이브는 상업적으로 성공적이지 않다. 이는 주로 시간의 경과에 따른 디스크 드라이브로부터의 헬륨 누출과 관련된 문제가 있기 때문이다. 헬륨이 누출됨에 따라, 공기가 누출되어 디스크 드라이브의 동작에 바람직하지 않은 영향을 미치고 디스크 드라이브의 동작이 불가능하게 할 수도 있다. 예를 들어, 증가된 공기 농도는 디스크 드라이브 내의 불안한 공기 흐름으로 인해 판독/기록 헤드에 작용하는 힘을 증가시킬 수도 있으며, 이는 잡음 및/또는 헤드가 디스크 상에서 너무 이격된 거리로 비행하게 할 수도 있다. 헬륨의 적절하지 않은 양으로 인한 바람직하지 않은 고장의 위험성은 헬륨 디스크 드라이브의 상당한 결점이며, 특히 디스크 드라이브가 고장날 경우, 디스크 드라이브 내에 저장된 데이터가 회복 불가능하게 손실될 수 있기 때문이다.
결과적으로, 낮은 헬륨 농도로 인한 디스크의 바라직하지 않은 충돌 없이 효율적으로 헬륨을 사용할 수 있는 개선된 드라이브가 필요하다. 본 발명은 여러 가지 문제점에 대한 해결책을 제시하며, 종래 기술과는 차별화된 장점을 제공한다.
본 발명은 미국 가출원 시리즈 번호 60/304,093(2001.7.9 출원) 및 미국 가출원 시리즈 번호 60/337,635(2001.11.2 출원)를 우선출원으로 한다.
본 발명은 통상적으로 디스크 드라이브에 관한 것이며, 보다 상세하게는 공기 이외의 저밀도 가스를 함유한 디스크 드라이브용 디스크 드라이브 누출 검출 시스템에 관한 것이다.
도1은 기본적인 내부 소자를 도시한 본 발명의 실시예와 관련한 디스크 드라이브의 평면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 통상의 누출 검출 방법의 흐름도이다.
도3은 도2의 방법에 따른 흐름도이다.
도4는 이상적인 트랙 경로, 반복적 런아웃(runout)을 포함하는 트랙 경로, 및 반복가능 및 비반복적 런아웃을 포함하는 트랙 경로를 도시한 평면도이다.
도5는 헬륨 분위기의 디스크 드라이브와 공기 분위기의 디스크 드라이브의 비반복적 런아웃 위치 에러 신호를 비교한 차트이다.
도6은 디스크 드라이브의 스핀들 모터 베이스에 배치된 가속도계를 도시한 도1에 도시된 디스크 드라이브의 하부면의 평면도이다.
도7은 도2의 방법의 특정 실시예의 흐름도이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개선되었다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 디스크 드라이브에서 (헬륨과 같은) 저밀도 가스의 농도가 용인할 수 없는 레벨에 다다르는 위험한 상황에 있는지를 검출하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 디스크 드라이브에서 가스의 농도의 변화에 응답하여 변화하는 신호를 모니터링하는 단계 및 모니터링된 신호에 기초하여 표준을 결정하는 단계를 포함한다. 표준은 디스크 드라이브가 디스크 드라이브의 가스의 낮은 농도로 인해 만족할 만하게 작동하지 않는 위험한 상태에 있는 지를 나타내기 위해 선택된다. 이러한 농도는 그 자체로 반드시 용인할 수 없는 것은 아니지만, 농도가 용인할 수 없는 레벨에 도달한 위험한 상태에 있다는 것을 나타낸다. 상기 방법은 또한 표준이 만족될 때 플래그를 설정하는 단계를 포함한다. 이러한 플래그는 사용자에게 경고하거나, 또는 디스크로부터 데이터를 자동으로 백업하는 것과 같이, 디스크 드라이브 내의 다른 기능을 유발할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예는 헬륨과 같은 저밀도 가스를 포함하고 가스 누출 검출 시스템을 포함하는 디스크 드라이브이다. 검출 시스템은 디스크 드라이브의 가스의 농도의 변화에 응답하여 신호를 발생하는 드라이브 내의 센서를 포함한다. 센서는 판독/기록 변환기일 수 있으며, 신호는 변환기의 비행 높이를 나타내는 판독 신호의 크기 또는 비반복적 런아웃을 나타내는 위치 에러 신호일 수 있다. 신호는 스핀들 모터의 동작 전류(run current)를 나타내거나, 디스크 드라이브 내에또는 그 위에 배치된 독립된 가속도계의 측정된 디스크 모드 진동일 수도 있다.
또한 본 발명은 공기 이외의 저밀도 가스를 포함하는 하우징을 구비한 디스크 드라이브로서 구현될 수 있다. 이러한 디스크 드라이브는 디스크 드라이브의 낮은 가스 농도로 인해 디스크 드라이브가 만족할 만하게 동작하지 않는 위험 상태에 있는 지를 검출하는 수단을 포함한다. 검출 수단은 디스크 드라이브의 저밀도 가스의 농도에서의 변화에 응답하여 변화하는 신호를 수신하는 수단 외에도 신호에 기초한 표준이 만족되는 지를 결정하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다양한 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 관련된 도면으로부터 명백할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 디스크 드라이브(100)가 도1에 도시되어 있다. 디스크 드라이브(100)는 디스크 드라이브(100)의 다양한 소자가 장착된 베이스를 포함한다. 부분적으로 절단되어 도시된 상부 커버(104)는 베이스와 함께 통상적인 방식으로 디스크 드라이브에 대해 내부의 밀봉된 환경을 한정하는 하우징을 형성한다. 밀봉된 환경은 디스크 드라이브(100)의 성능을 향상시키기 위해 헬륨으로 충전된다. 소자는 스핀들 모터(106)를 포함하며, 이는 일정한 고속으로 하나 이상의 디스크(108)를 회전시킨다. 정보는 엑추에이터 어셈블리에 의해 디스크의 트랙으로 기록되거나 트랙으로부터 판독되는데, 엑추에이터는 디스크(108)에 근접하게 배치된 베어링 샤프트 어셈블리(112)를 중심으로 탐색 동작동안 회전한다. 엑추에이터 어셈블리(110)는 디스크(108)를 향해 연장하는 복수의 엑추에이터 암(114)을 포함하는데, 하나 이상의 플렉셔(116)가 각각의 엑추에이터 암(114)으로부터 연장한다. 각각의 플렉셔(116)의 말단부에 헤드가 배치되는데, 헤드에 포함된 공기 베어링 슬라이더는 헤드가 관련된 디스크(108)의 대응하는 표면위에 근접하여 비행하게 한다.
탐색 동작 동안, 헤드(118)의 트랙 위치는 보이스 코일 모터(124)의 사용을 통해 제어되는데, 보이스 코일 모터는 통상적으로 엑추에이터 어셈블리에 부착된 코일(126) 및, 코일이 잠기는 자계를 발생시키는 하나 이상의 영구 자석(124)을 포함한다. 코일(126)에 대한 전류의 제어된 적용은 코일(126)이 공지된 로렌츠 법칙에 따라 이동하도록 영구 자석(128)과 코일(126) 사이에서 자기 상호작용을 일으킨다. 코일(126)이 이동함에 따라, 엑추에이터 어셈블리(110)는 베어링 샤프트 어셈블리(112) 중심으로 축회전하며, 헤드(118)가 디스크(108)의 표면을 가로질러 이동하게 한다.
스핀들 모터(106)는 통상적으로 디스크 드라이브(100)가 장기간 주기의 시간동안 사용되지 않을 경우, 전력 공급이 중단된다. 드라이브 모터에 전력 공급이 차단되면, 헤드(118)는 디스크(108)의 내부 직경 근처에 파킹 존(120) 위로 이동된다. 헤드(118)는 엑추에이터 래치 장치를 사용하여 파킹 존 위에 고정되며, 이는 헤드가 파킹된 때 엑추에이터 어셈블리(110)의 의도하지 않은 회전을 방지한다.
플렉스 어셈블리(130)는 동작 동안 엑추에이터 어셈블리(110)의 축회전 이동을 가능하게 하면서 엑추에이터 어셈블리(110)에 필수적인 전기 연결 경로를 제공한다. 플렉스 어셈블리는 헤드 와이어가 연결(미도시)된 인쇄 회로 기판(132)을 포함하며; 헤드 와이어는 엑추에이터 암(114)을 따라 경로 설정되고 플렉셔(116)는 헤드(118)로 경로 설정된다. 통상적으로 인쇄 회로 기판(132)은 기록 동작 동안 헤드에 인가된 기록 전류를 제어하는 회로를 포함하고, 판독 동작 동안 헤드(118)에 의해 발생한 판독 신호를 증폭하는 전치 증폭기를 포함한다. 플렉셔 어셈블리는 베이스 데크(102)를 통해 디스크 드라이브의 하부면에 연결된 디스크 드라이브 인쇄 회로 기판(미도시)으로 통신하기 위해 플렉스 브라켓(134)에서 종료한다.
도1-2를 참조하여, 디스크 드라이브(100)에서 공기 이외의 저밀도 가스(예를 들어, 헬륨)의 농도가 용인할 수 없는 레벨로 떨어지는 위험한 상황을 검출하는 방법이 개시될 것이다. 단계(202)에서, 표준은 신호를 기초로 결정된다. 바람직하게 신호는 디스크 드라이브(100)의 가스의 농도가 변화함에 따라 변화하는 특성을 나타낸다. 이러한 신호에 기초한 표준은 디스크 드라이브(100)의 가스 농도가 용인할 수 없는 레벨로 떨어진 위험 상태에 있음을 나타내며, 바람직하게 표준은 농도가 미리 정해진 시간 주기 내에서 용인할 수 없는 레벨 이하로 떨어질 것을 나타낸다.
단계(204)에서, 신호는 모니터링되고, 질문 단계(206)에서 표준에 부합하는 지의 여부를 결정한다. 만일 표준에 부합되면, 신호의 모니터링은 단계(204)에서 계속된다. 만일 표준에 부합하지 않으면, 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도가 미리 정해진 시간 주기 내의 용인할 수 없는 레벨 이하로 떨어져서 플래그가 단계(208)에서 설정될 것을 나타낸다. 바람직하게, 플래그는 헬륨 농도가 미리 정해진 시간 주기 내에서 용인할 수 없는 레벨로 떨어질 것이라는 경고를 사용자에게 트리거링한다. 사용자에게는 미리 정해진 시간 주기 내에서 디스크 드라이브(100)로부터 소정의 유용한 데이터 이동시키도록 지시가 내려질 것이다. 예를 들어, 만일 미리 정해진 시간 주기가 한 달이면, 사용자에게는 다음 달 내로 모든 유용한 데이터를 디스크 드라이브(100)로부터 이동시키도록 지시가 내려질 것이다. 택일적으로, 플래그는 디스크 드라이브(100)의 내부 또는 외부의 소정의 다른 동작을 트리거링하는 플리그일 것이다. 예를 들어, 플래그는 디스크 드라이브(100)에 저장된 데이터의 자동 백업을 트리거링할 수 있다.
디스크 드라이브(100)에서 낮은 헬륨의 농도로 인해 디스크 드라이브(100)의고장 가능성을 사용자에게 경고함으로써, 방법(200)은 사용자의 데이터가 디스크 드라이브의 고장으로 인해 손실될 가능성을 감소시킨다. 그럼으로써, 방법(200)은 디스크 드라이브(100)에 충전된 헬륨에 대한 사용자의 신뢰를 증가시키며 이러한 디스크 드라이브(100)가 사용자에게 흥미를 유발시킨다.
도3에는 방법(220)이 전술한 방법(200)의 보다 상세한 실시예임이 도시된다. 단계(222)에서, 시간 주기는 주어진 경고와 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도가 용인할 수 없는 레벨에 다다를 때의 시간 사이에서 결정된다. 이러한 시간 주기는 헬륨 농도가 용인할 수 없는 레벨에 도달하기 전에 디스크 드라이브(100)로부터 소정의 유용한 데이터를 검색할 적절한 양의 시간을 갖도록 선택될 것이다. 예로써, 시간 주기는 한 달로 선택될 수 있다.
단계(224)에서, 디스크 드라이브(100)가 용인할 수 있는 헬륨 농도로 적절히 충전되는 동안 특성 값이 테스팅된다. 용인할 수 있는 헬륨 농도는 개개의 디스크 드라이브(100)에 대해 결정될 것이다. 바람직하게, 이는 헬륨 충전의 개개의 레벨에서 디스크 드라이브(100)에서 발생하는 판독 및/또는 기록 에러의 수를 결정함으로써 행해진다. 예로써, 디스크 드라이브(100)의 용인할 수 있는 헬륨 농도는 디스크 드라이브(100)의 헬륨의 95%일 수 있다. 따라서, 헬륨의 농도가 95% 이상이면, 드라이브는 적절하게 동작할 것이며 판독 및/또는 기록 에러는 용인할 수 있을 것이지만, 헬륨 농도가 95% 이하일 경우, 드라이브는 용인할 수 없는 수의 판독 및/또는 기록 에러를 가질 것이다. 용인할 수 있는 판독 및/또는 기록 에러는 드라이브 및, 특히 드라이브가 판독 및/또는 기록 에러를 보상할 수 있는 특성에 따라변화할 것이다. 그러나, 용인할 수 있는 수의 판독 및/또는 기록 에러를 결정하는 기술은 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다.
특성은 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도를 나타내는 소정 수의 특성이다. 더욱이, 특성은 드라이브 동작 동안 일정하게 측정된 특성을 포함할 수 있거나, 특성은 헬륨 누출을 검출하기 위해 특별히 측정될 수 있다. 예를 들어, 특성은 디스크 드라이브(108) 위의 헤드의 비행 높이(즉, 헤드(118)와 디스크 드라이브(100)의 동작 동안 대응하는 디스크 표면 사이의 거리)일 수도 있다. 비행 높이는 공기가 디스크 드라이브(100)로 누출됨에 따라 증가할 것이며, 결과적으로 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도는 감소한다. 비행 높이가 증가함에 따라, 헤드(118)에 의해 발생한 판독 신호의 크기는 증가할 것이다. 따라서, 판독 신호의 크기의 감소는 디스크 드라이브의 헬륨의 농도가 또한 감소됨을 나타낸다. 헤드(118)의 판독/기록 변환기는 판독 신호를 발생시킴으로써 비행 높이 특성의 센서로서 동작한다. 판독 신호는 현재의 모니터링 기술을 통합하는 디스크 드라이브의 현재의 프로세서를 사용하여 모니터링될 수 있다.
디스크 드라이브(100)의 헬륨의 농도와 함께 변화하는 다른 특성의 예는 비반복적 런아웃이다. 도4는 비반복적 런아웃이 무엇을 의미하는 지를 도시한다. 이상적인 원형 트랙 경로가 230으로 표시된다. 도1 및 4를 참조하면, 트랙 경로(232)는 반복적 런아웃이 존재할 경우 헤드(118)가 따를 경로를 도시한다. 스핀들 모터(106) 상의 디스크 드라이브의 공차로 인해 스핀들 모터가 디스크(108)를 완전한 원형 경로로 회전시키지 않기 때문에, 경로(232)는 완전하게 이상적인 원형경로(230)를 따르지 않는다. 그러나, 경로(232)는 중심으로부터의 변위가 각각의 디스크 회전각에 대해 동일하며 헤드가 추후에 이상적인 경로를 따르려고 할 경우, 경로를 따를 것이다. 따라서, 만일 반복적 런아웃이 존재할 경우, 디스크 드라이브(108)에 정보를 기록하거나 디스크(108)로부터 정보를 판독할 경우, 헤드(118)는 필수적으로 동일한 경로(232)를 따를 것이다.
그러나, 현실적으로, 헤드는 비반복적 런아웃으로 인해 이상적인 경로(230)를 따르려고 하는 동안 실질적으로 경로(234)를 따를 것이다. 비반복적 런아웃으로 인해, 경로(234)는 반복적 런아웃(232)으로부터 이탈된다. 따라서, 비반복적 런아웃은 반복적 런아웃 경로(232)로부터 헤드의 실제 경로(234)의 변화로서 정량화될 수 있다. 헤드(118)의 판독/기록 변환기에 의해 생성된 위치 에러 신호는 실제 헤드 경로(234)와 이상적인 트랙 경로(230) 사이의 거리를 나타낸다. 이러한 위치 에러 신호는 공지된 기술에 따라 반복적 런아웃을 인자화함으로써 비반복적 런아웃을 정량화하는데 사용될 수 있다. 비반복적 런아웃 위치 에러 신호를 모니터링하는 센서 및 프로세서는 디스크 드라이브에 대해서는 이미 일반적이며 당업자에게 공지되어 있다.
도5는 헬륨으로 충전된 디스크 드라이브(100)와 공기로 충전된 디스크 드라이브 사이의 비반복적 런아웃 위치 에러 신호의 차이점을 도시한다. 수직축(235)은 트랙변화율을 나타내거나, 헤드(118)가 비반복적 런아웃으로 인해 이탈된 트랙 폭의 비율을 나타낸다. 따라서, 만일 트랙 변화가 100%라면, 헤드(118)는 비반복 런아웃으로 인해 전체 트랙 폭만큼 이탈할 것이다. 수평축(237)은 위치 에러 신호의 주파수를 나타낸다. 라인(236)은 공기 분위기에서 위치 에러 신호를 나타낸다. 라인(238)은 헬륨 분위기에서 위치 에러 신호를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 몇몇 상이한 주파수에서 공기 분위기에서의 위치 에러 신호(236)는 헬륨 분위기에서의 위치 에러 신호(238) 보다 현저히 높다. 이러한 높은 크기는 자신의 공진 주파수로 진동하는 디스크 드라이브(100)의 소정의 소자(예를 들어, 디스크(108))로 인한 것으로 여겨진다. 이러한 공진 주파수 진동(또한 "디스크 모드"로 알려짐)의 크기는 불안한 공기 흐름의 감소로 인해 헬륨 분위기에서 현저히 감소된다.
결과적으로, 비반복적 런아웃 위치 에러 신호는 공기 분위기에서보다는 헬륨 분위기에서 동일한 트랙에 대해 현저히 적다. 이는 헬륨 충전된 디스크 드라이브의 장점이다. 그러나, 헬륨 충전된 디스크 드라이브(100)의 유용함을 설명한 것 외에도, 비반복적 런아웃 위치 에러 신호의 이러한 변화는 특정 디스크 드라이브(100)에서 헬륨 농도를 나타내는데 사용될 수 있다. 즉, 비반복적 런아웃 위치 에러 신호는 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도의 대응하는 감소를 나타낸다.
비반복적 런아웃 위치 에러 신호 및 판독 신호가 모니터링될 가장 바람직한 신호인 반면, 몇몇 다른 특성 및 대표적인 신호는 이들이 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도를 나타내는 한 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스크(108)가 회전하면서 디스크 상의 드래그는 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도를 나타내는 다른 특성이다. 이러한 특성의 대표적인 신호는 스핀들 모터(106)의 실행 전류일 수 있다. 디스크 드라이브(100)에서 헬륨 농도가 감소함에 따라, 디스크(108)의 드래그가 증가하며, 그로 인해, 스핀들 모터(106)에 대해 더 많은 실행 전류가 필요하다.
전술한 대표 신호(예를 들어, 비반복적 런아웃 위치 에러 신호 및 판독 에러 신호)가 모두 현재의 디스크 드라이브 회로로부터 발생하는 동안, 본 발명은 또한 디스크 드라이브 내의 헬륨(또는 다른 저밀도 가스)의 누출 검출에 대해 집중된 디스크 드라이브 내의 전용 회로의 사용을 포함한다. 예를 들어, 도6은 스핀들 모터(116)의 개구부가 디스크 드라이브 베이스(102) 아래로 연장하도록 하는 개구부(미도시)를 포함하는 디스크 드라이브 베이스(102)의 하부면을 도시한다. 스핀들 모터 베이스(150) 상의 전기적 커넥터(152)는 디스크 드라이브 베이스(102)의 하부면에 장착된 인쇄 회로 기판(미도시) 상의 유사한 커넥터에 접촉하도록 적용된다. 본 발명의 일 실시예에서, 가속도계(154)는 또한 스핀들 모터 베이스(150)의 하부면(156)에 장착된다. 바람직하게 가속도계(154)는 가속도계(154)에 의해 실측된 진동의 크기를 모니터링하는 인쇄 회로 기판(미도시) 상의 추가의 회로에 연결된다. 공지된 수학적 알고리즘이 도5에 도시된 위치 에러 신호의 그래프와 유사하게 다양한 주파수로 진동의 크기를 결정하기 위해 측정된 가속도 신호에 적용될 수 있다. 즉, (공기 충전된) 통상적인 드라이브와 헬륨 충전된 드라이브에서 가속도에 의해 측정된 진동의 플롯이 도5와 매우 유사하게 나타나며, 공지된 "디스크 모드"의 크기는 헬륨보다는 공기에서 더 높다. 디스크 모드의 크기의 이러한 진동은 헬륨(또는 다른 저밀도 가스)의 농도가 용인할 수 없는 레벨로 언제 떨어질 지를 결정하기 위한 표준을 설정하는데 사용된다.
가속도계(154)의 위치가 도6에 도시된 바와 같이 스핀들 모터 베이스(150)에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 실제로, 가속도계(154)가 공지된 디스크 모드에서 변화의 크기를 정확하게 측정할 수 있다면, 가속도계(154)는 드라이브 베이스(102)의 다른 위치에 배치될 수도 있으며, 디스크 드라이브(100)의 내부 체적 내에 배치될 수도 있다. 더욱이, 본 발명이 가속도계(154)와 같은 전용 누출 검출 센서의 사용을 포함하는 반면, 비용 및 디스크 드라이브의 복잡성을 증가시키지 않고 정확한 누출 검출 시스템을 제공하기 위해 드라이브 내의 현재의 "측정된 특성"(비반복적 런아웃 위치 에러 신호)을 사용하는 것이 바람직하다.
다시 도3을 참조하면, 단계(240)에서 시간의 경과 후, 특성 값은 단계(242)에서 테스팅된다. 시간 경과는 바람직하게 단계(242)에서 테스트 사이의 헬륨 농도의 현저한 저하를 방지할 만큼 충분히 짧지만, 단계(242)에서 테스트가 지나치게 부담스럽지 않을 만큼 충분히 길다. 예를 들어, 시간 경과는 24시간일 수 있다. 이러한 테스팅은 전술한 바와 같이 특성을 대표하는 신호를 모니터링하는 것을 포함한다. 더욱이, 대표적인 신호가 판독/기록 에러 또는 위치 에러 신호와 관련될 경우, 테스팅은 바람직하게 단계(224)에서의 테스트 값을 얻기 위해 사용된 동일한 트랙(즉, 테스트 트랙) 위에 헤드(118)를 활주시키는 것을 포함한다. 특성의, 그리고 지시된 헬륨 농도의 정확한 평가를 보장하기 위해 몇몇 테스트 트랙 위로 헤드(118)를 활주시키는 것이 바람직할 수 있다.
단계(244)에서, 단계(240)에서의 시간 경과 후, 단계(242)에서 얻어진 특성 값은 적절한 헬륨 충전을 사용하는 연산(224)에서 얻어진 특성 값과 비교된다. 질문 단계(246)에서 특성이 미리 결정된 경고 레벨 이하의 헬륨 농도를 나타내는 지가 결정된다. 이러한 경고 레벨은 바람직하게 헬륨의 농도가 미리 정해진 시간 주기 내에서 용인할 수 없는 레벨에 다다르는 것을 나타내는 전술한 표준이다. 미리 정해진 경고 레벨에 대응하는 특성 또는 대표 신호의 값은 시스템이 사용자에게 경고하게 하는 헬륨 농도를 우선 결정함으로써 정해질 수 있다. 이러한 결정은 특정 드라이브에 대한 테스팅되거나 평가된 헬륨 누출 비율을 사용하고 용인할 수 없는 헬륨 농도 레벨에 도달하기 전에 미리 정해진 시간 주기 동안 상기 누출 비율을 고려하는 헬륨 충전의 양을 결정하여 종래 기술의 당업자에 의해 용이하게 실행될 수 있다.
만일 테스팅된 특성 값이 헬륨 농도가 미리 정해진 경고 레벨 이하라고 지시할 경우, 경고 플래그는 디스크 드라이브(100)가 미리 정해진 시간 주기 후에 고장날 수도 있음을 사용자에게 경고하도록 단계(248)에서 설정된다. 방법(200)에서 전술한 바와 같이, 사용자는 바람직하게 미리 정해진 시간 주기 내에 디스크 드라이브(100)로부터 소정의 중요한 데이터를 이동시키도록 지시 받을 것이다. 만일 특성 값이 헬륨 농도가 미리 정해진 경고 레벨 이상일 경우, 시간 경과는 단계(240)에서 허용될 것이다. 시간 경과 후, 방법(220)은 단계(242)로 진행할 것이다. 단계(240, 242, 244 및 246)는 헬륨 농도가 미리 정해진 경고 레벨로 떨어질 때까지 반복될 것이다.
도7을 참조하여, 통상적인 방법(200)의 특정한 택일적 실시예가 설명된다. 방법(250)에서, 시간 주기 및 헬륨의 용인할 수 없는 농도는 도3에 도시된 방법(220)의 단계(222)와 같이 단계(252)에서 결정된다. 방법(220)의 단계(224)에서, 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도를 결정하는 특성의 테스트 값은 단계(254)에서 적절한 헬륨 충전으로 테스팅된다. 방법(220)과 마찬가지로, 특성은 디스크 드라이브(100)의 헬륨 농도를 나타내는 소정의 특성이다.
단계(255)에서 시간 경과 후, 특성 값은 방법(220)의 단계(242)와 같이 단계(256)에서 테스팅된다. 단계(258)에서, 시간 경과 후의 특성 값이 저장된다. 이는 단지 대표 신호의 값을 저장함으로써 간단히 행해진다. 예로써, 값은 디스크 드라이브(100)의 디스크(108)의 목적한 영역에 기록될 수 있다. 질문 단계(260)에서, 특성 값의 추세가 미리 정해진 시간 주기 내에 용인할 수 없는 헬륨 농도에 도달하는 지가 결정된다. 이러한 실시예에서, 이러한 추세는 미리 정해진 시간 주기 내에서 헬륨이 용인할 수 없는 레벨로 다다르는 것을 나타내는 표준이다. 예를 들어, 질문 단계(260)는 앞서 기록된 특성 값에 기초하여 특성의 변화 비율을 우선 결정할 수도 있으며, 이어 미리 정해진 시간 주기에서 특성이 디스크 드라이브(100)의 용인할 수 없는 헬륨 농도를 나타내는 값에 도달하는 지를 결정하도록 최종 기록된 특성 값과 함께 상기 비율을 사용한다. 만일 이러한 추세가 존재할 경우, 경고 플래그는 사용자에게 경고하고, 사용자에게 미리 정해진 시간 내에 디스크 드라이브(100)로부터 소정의 중요한 데이터를 이동시키도록 지시하도록 단계(262)에서 설정된다. 만일 추세가 미리 정해진 시간 주기 내에서 용인할 수 없는 헬륨 농도에 도달할 것을 나타내지 않으면, 방법(250)은 단계(255)로 복귀하고 시간 경과가 발생한다. 단계(255, 258 및 260)는 추세가 용인할 수 없는 헬륨 농도가 미리 정해진 시간 내에서 도달할 것을 나타낼 때까지 반복된다.
방법(220)은 방법(250)보다 간단하기 때문에 바람직할 수도 있다. 그러나,방법(250)은 특정 디스크 드라이브(100)로부터의 헬륨의 변화하는 누출 비율을 고려하기 때문에 적절한 시간에서 경고 플래그를 설정하는 데 보다 정확할 것이다.
다른 방식으로 설명할 경우, 본 발명의 실시예에 따른 (200과 같은)방법은 (100과 같은)디스크 드라이브에서 저밀도 가스의 농도가 용인할 수 없는 레벨로 다다르는 위험 상태에 있는 것을 검출한다. 상기 방법은 디스크 드라이브의 가스 농도의 변화에 응답하여 (단계(204)와 같이) 변화하는 신호를 모니터링하는 단계, 및 디스크 드라이브가 디스크 드라이브의 가스의 저농도로 인해 만족할 만하게 실행되지 않는 위험 상태에 있는 지를 나타내도록 표준이 선택되는 모니터링된 신호에 기초하여 (단계(202)와 같이) 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 (단계(206)와 같이) 표준이 부합되었다는 결정이 행해진 경우 (단계(208)와 같이) 플래그를 설정하는 단계를 포함한다.
신호는 (108과 같은) 디스크 상의 데이터 트랙과 관련하여 (118과 같은) 헤드의 위치를 나타내는 위치 에러 신호일 수도 있다. 위치 에러 신호는 바람직하게 비반복적 런아웃을 나타낸다. 신호는 (108과 같은) 표면 위의 (118과 같은) 헤드의 비행 높이를 나타내는 판독 신호일 수도 있다. (100과 같은) 디스크 드라이브는 (108과 같은) 디스크를 회전시키는 (106과 같은) 스핀들 모터를 포함할 수도 있으며, 신호는 스핀들 모터의 실행 전류를 나타낼 수도 있다. 부가적으로, (100과 같은) 디스크 드라이브는 (154와 같은) 가속도계를 포함할 수도 있으며, 신호는 (154와 같은) 가속도계에 의해 측정된 디스크 모드 진동의 크기를 나타낼 수도 있다.
표준은 신호의 선택된 값에 대응할 수도 있다. 택일적으로, 표준은 신호의 값들의 추세를 나타낼 수도 있다. 표준은 바람직하게 디스크 드라이브의 가스 레벨이 미리 결정된 시간 주기 내의 용인할 수 없는 레벨에 다다른 것을 나타낸다.
신호를 모니터링하는 것은 바람직하게 주기적으로 신호를 모니터링하는 단계를 포함하며, 이는 바람직하게 디스크의 테스트 트랙 위에 배치된 디스크 드라이브의 헤드를 구비한 디스크 드라이브의 디스크를 회전시키는 동안 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 헬륨과 같은 저밀도 가스를 포함하고 가스 누출 검출 시스템을 포함하는 (100과 같은) 디스크 드라이브로 설명될 수 있다. 검출 시스템은 디스크 드라이브에서 가스의 농도 변화에 응답하는 신호를 생성하는, 드라이브 내의 (118 또는 154와 같은) 센서를 포함한다. 검출 시스템은 또한 신호를 모니터링하고 미리 정해진 표준이 부합할 경우 플래그를 설정하도록 동작할 수 있는 프로세서를 포함한다.
(100과 같은) 디스크 드라이브는 바람직하게 (108과 같은) 디스크를 포함하며, (118과 같은) 헤드는 (100과 같은) 디스크의 표면 위로 미리 정해진 높이로 비행한다. 일 실시예에서, 센서는 (108과 같은) 디스크의 표면에 데이터를 기록 및 판독하는 (118과 같은) 헤드 상의 변환기이며, 변환기는 회전 디스크의 트랙 위에 배치되는 동안 신호를 생성한다. 신호는 변환기의 비행 높이를 나타내는 판독 신호 또는 비반복적 런아웃을 나타내는 위치 에러 신호일 수도 있다. (100과 같은) 디스크 드라이브는 (108과 같은) 디스크를 회전시키는 (106과 같은) 스핀들 모터를포함할 수도 있으며 신호는 스핀들 모터의 실행 전류를 나타낼 수도 있다. 부가적으로, (100과 같은) 디스크 드라이브는 (154와 같은) 가속도계를 포함할 수도 있으며, 신호는 (154와 같은) 가속도계에 의해 측정된 디스크 모드 진동의 크기를 나타낼 수도 있다.
본 발명의 또다른 실시예는 공기 이외의 저밀도 가스를 포함하는 (102 및 104와 같은) 하우징을 포함하는 (100과 같은) 디스크 드라이브로서 설명될 수도 있다. 디스크 드라이브는 또한 디스크 드라이브가 디스크 드라이브의 가스의 저농도로 인해 만족할 만하게 동작하지 않는 위험 상태에 있는 지를 검출하는 수단을 포함한다.
검출을 위한 수단은 바람직하게 디스크 드라이브의 저밀도 가스의 농도의 변화에 응답하여 변화하는 신호를 수신하는 수단을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 검출을 위한 수단은 신호를 모니터링함으로써 신호에 기초한 표준이 부합되었는 지를 검출하는 수단을 포함한다.
본 발명이 전술한 목적 및 장점 그리고 특성에 매우 적합할 것이다. 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 다양한 변경 및 변화가 본 발명의 사상 내에서 행해질 수 있다. 예를 들어, 다중 특성은 디스크 드라이브의 헬륨의 농도를 정확하게 표현하는 것을 보장하기 위해 동일한 시간에 모니터링될 수 있다. 부가적으로, 표준이 신호의 미리 정해진 값 또는 신호의 인식 가능한 추세와 반대로 시간에 대해 측정된 특성의 전체 값에 기초하도록 다양한 수학적 알고리즘이 (신호의 통합과 같은) 측정된 신호에 적용될 수 있다. 다양한 변화가 당업자에 의해 행해질 수 있으며, 개시된 본 발명의 사상 및 첨부한 청구항에 포함된다.

Claims (10)

  1. 공기 이외의 저밀도 가스를 포함하는 디스크 드라이브에서, 상기 디스크 드라이브의 가스 농도가 용인할 수 없는 레벨에 다다른 위험한 상태인지를 검출하는 방법으로서,
    (a) 상기 디스크 드라이브의 가스 농도 변화에 응답하여 변화하는 신호를 모니터링하는 단계;
    (b) 상기 모니터링된 신호에 기초하여 표준을 결정하는 단계; 및
    - 상기 표준은 상기 디스크 드라이브가 상기 디스크 드라이브의 가스의 저농도로 인해 만족할 만하게 동작하지 않는 위험한 상태임을 나타냄 -
    (c) 상기 표준이 부합될 경우 플래그를 설정하는 단계를 포함하는 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스크 드라이브는 회전 디스크, 및 상기 디스크의 자기 특성을 판독하는 헤드를 포함하며, 상기 모니터링 단계(a)는 상기 디스크의 트랙 위에 배치된 상기 디스크 드라이브의 헤드를 사용하여 디스크를 회전시키는 동안 상기 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호는 상기 디스크 상의 트랙과 관련한 상기 헤드의 위치를 나타내는 위치 에러 신호인 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 신호는 상기 디스크 위의 헤드의 비행 높이를 나타내는 판독 신호인 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스크 드라이브는 디스크를 회전시키는 스핀들 모터를 포함하며, 상기 신호는 상기 스핀들 모터의 실행 전류를 나타내는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디스크 드라이브는 가속도계를 포함하며, 상기 신호는 상기 가속도계에 의해 측정된 디스크 모드의 크기를 나타내는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 표준은 상기 신호의 선택된 값에 대응하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표준은 상기 신호의 값들의 추세를 나타내는 것을 특징으로 하는 검출방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 표준은 상기 디스크 드라이브의 가스 레벨이 미리 정해진 시간 주기 내에서 용인할 수 없는 레벨에 도달할 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 모니터링 단계(a)는 상기 신호를 주기적으로 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 방법.
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