KR20080075399A - 하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체 - Google Patents

하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체 Download PDF

Info

Publication number
KR20080075399A
KR20080075399A KR1020070014529A KR20070014529A KR20080075399A KR 20080075399 A KR20080075399 A KR 20080075399A KR 1020070014529 A KR1020070014529 A KR 1020070014529A KR 20070014529 A KR20070014529 A KR 20070014529A KR 20080075399 A KR20080075399 A KR 20080075399A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic head
fod
protrusion
fod voltage
height
Prior art date
Application number
KR1020070014529A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100856127B1 (ko
Inventor
이상협
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070014529A priority Critical patent/KR100856127B1/ko
Priority to US12/026,767 priority patent/US7583467B2/en
Publication of KR20080075399A publication Critical patent/KR20080075399A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100856127B1 publication Critical patent/KR100856127B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/40—Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature 
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
    • G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011—Control of flying height
    • G11B5/6064—Control of flying height using air pressure
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011—Control of flying height
    • G11B5/607—Control of flying height using thermal means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011—Control of flying height

Landscapes

  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

하드디스크 드라이브, TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체가 개시된다. 본 발명의 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법은, (a) 그 높이가 미리 결정된 적어도 하나의 돌기를 디스크 상에 마련하고, 돌기의 위치로 자기헤드를 이동시킨 후, 자기헤드에 테스트용 FOD(Flying On Demand) 전압을 인가하는 단계; (b) 인가된 테스트용 FOD 전압에 의해 자기헤드가 돌기에 터치다운(TD, Touch Down)될 때에 발생되는 TA(Thermal Asperity) 시그널(signal)을 검출(detection)하는 단계; 및 (c) 검출된 TA 시그널에 기초하여 자기헤드에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하고, 최대 FOD 전압에 기초하여 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 능동적으로 조절할 수 있어 읽기/쓰기 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 등의 제반적인 문제를 해소할 수 있다.

Description

하드디스크 드라이브, ＴＡ 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 ＦＯＤ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체{Hard Disk Drive, Method For Controlling Flying On Demand Using Thermal Asperity Signal, And Recording Media For Computer Program Therefor}
도 1은 FOD(Flying On Demand) 전압의 인가 전후의 자기헤드의 읽기 모드와 쓰기 모드에서의 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH) 변화를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디스크의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법이 적용되는 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법에 따른 블록다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법을 설명하기 위한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 하드디스크 드라이브 22 : 디스크
22A,22B : 제1 및 제2 돌기 25 : 자기헤드
26 : 액추에이터 28 : 보이스코일모터
30 : 커버 40 : 인쇄회로기판조립체
42 : 콘트롤러
본 발명은, 하드디스크 드라이브, TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 능동적으로 조절할 수 있어 읽기/쓰기 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 등의 제반적인 문제를 해소할 수 있는 하드디스크 드라이브, TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(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.
한편, 하드디스크 드라이브의 용량이 늘어남에 따라, 자기헤드의 읽기/쓰기 센서의 크기는 작아지고, 디스크 면을 부상하는 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)도 점차 낮아지는 추세이다.
즉, 고용량의 하드디스크 드라이브를 제작하기 위하여 높은 인치당트랙수(TPI, Track Per Inch) 및 높은 인치당비트수(BPI, Bits Per Inch)를 구현하게 되면 트랙의 폭이 좁아지게 되는데, 트랙의 폭이 좁아지면 자기장의 세기도 약해지므로, 부상 높이(FH)가 높아지면 자기장을 검출하기 곤란하게 되어 하드디스크 드라이브의 작동이 원활하게 되지 못하게 될 수도 있다.
이러한 이유로 인해 효과적으로 디스크와 자기헤드 간의 스페이싱(Spacing) 손실을 감소시키는, 즉 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH)를 감소시키는 방법이 자기헤드에 대한 읽기/쓰기 성능을 최대화시키기 위한 선행 조건인 것으로 연구되어 왔으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH)를 능동적으로 조절하기 위해서는 우선 자기헤드의 부상 높이(FH)가 예측되어야 하는데, 자기헤드의 부상 높이(FH)를 예측하기 위해 슬라이더 내부의 히터 센서를 이용하여 자기헤드의 돌출을 제어하는 방법이 채택된 바 있다. 이는 요구되는 부상 높이(FH)를 맞추기 위해 가장 효과적이고 유용한 해결책이 되어 왔다.
이 방법은 자기헤드에 내장된 히터 코일에 일정한 전압(FOD 전압)을 인가함으로써 하드디스크 드라이브가 동작하는 동안 자기헤드의 끝부분인 폴팁(pole tip)의 열팽창 시 발생하는 자기헤드 부상 높이(FH)의 감소 특성을 이용하여 그 부상 높이(FH)를 예측하는 것이다. 이러한 일련의 기술을 소위, FOD(Flying On Demand)라 한다.
FOD를 적용함에 있어 통상의 종래기술에서는, 자기헤드에 FOD 전압을 점진적으로 증가하여 인가하되, 자기헤드의 폴팁이 디스크의 평평한 면에 터치(touch)될 때 인가된 전압을 최대 FOD 전압으로 측정한 후, 실질적으로 최대 FOD 전압보다 적은 적정한 수준의 FOD 전압을 예측하여 이를 자기헤드에 일률적으로 인가하였다.
하지만, 실제로 자기헤드의 부상 높이(FH)가 일정하지 않을 뿐만 아니라 FOD 또한 각각의 팽창 정도가 틀리기 때문에 위의 방법대로 FOD를 적용하기에는 상당한 어려움이 있어 왔다.
특히, 자기헤드에 일률적으로 FOD 전압을 인가하는 경우, 혹시라도 자기헤드의 부상 높이(FH)가 너무 낮아지면 하드디스크 드라이브의 동작 중 자기헤드와 디스크 간에 물리적 충격이 일어나는 소위, 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 문제를 야기할 수 있다. 반대로, 자기헤드의 부상 높이(FH)가 너무 높거나 자기헤드의 끝부분인 폴팁(pole tip)의 열팽창 정도가 원하는 수준으로 튀어 나와 주지 않을 경우 자기헤드와 디스크 간의 실제 원하는 간극{Clearance, 갭(gap)}을 확보하기 힘들어질 수도 있다.
또한 적정한 FOD 전압을 결정함에 있어 얼마의 전압을 인가할 때 얼마나 자기헤드와 디스크 간의 갭(gap)을 줄일 수 있는지, 혹은 얼마까지 FOD 전압을 인가할 수 있는지의 여부를 검출하기 위한 다양한 방법이 있을 수 있는데, 이 경우 디스크가 탑재된 스핀들 모터(Spindle Motor)의 회전 속도(rpm)나 외부 환경에 의해 차이가 많이 날 수 있고, 또한 그 반복성 등이 좋지 않아 현재까지도 이를 해결하기 위해 여러 가지 방법이 제시되어 오고 있는 실정이다.
따라서 전술한 바와 같은 통상적인 종래기술의 FOD 제어방법에서 탈피하여, 보다 개선된 방법으로 FOD를 제어함으로써 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI) 등의 제반적인 문제를 해소하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 능동적으로 조절할 수 있어 읽기/쓰기 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 등의 제반적인 문제를 해소할 수 있는 하드디스크 드라이브, TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 그 높이가 미리 결정된 적어도 하나의 돌기를 디스크 상에 마련하고, 상기 돌기의 위치로 자기헤드를 이동시킨 후, 상기 자기헤드에 테스트용 FOD(Flying On Demand) 전압을 인가하는 단계; (b) 인가된 상기 테스트용 FOD 전압에 의해 상기 자기헤드가 상기 돌기에 터치다운(TD, Touch Down)될 때에 발생되는 TA(Thermal Asperity) 시그널(signal)을 검출(detection)하는 단계; 및 (c) 검출된 상기 TA 시그널에 기초하여 상기 자기헤드에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하고, 상기 최대 FOD 전압에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 의해 달성된다.
여기서, 상기 적어도 하나의 돌기는 하나일 수 있으며, 상기 돌기의 돌출 높이는 상기 테스트용 FOD 전압이 인가되지 않을 때의 상기 디스크에 대한 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)보다 낮을 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 서로 다른 위치에 높이가 서로 상이하게 미리 결정되는 2개의 돌기일 수 있다.
상기 (c) 단계에서는, 상기 2개의 돌기 중에서 최저 높이를 갖는 제1 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 최대 FOD 전압인 제1 FOD 전압으로 적용하고, 제2 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제2 FOD 전압으로 적용할 수 있으며, 상기 제1 FOD 전압과 상기 제2 FOD 전압 간의 관계식에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정할 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 데이터 영역(Data Zone)을 제외한 나머지 영역에 마련될 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 레이져(laser) 가공에 의해 상기 디스크의 표면으로부터 돌출된 돌출턱(Bump)일 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 리소그래피(lithography) 방식에 의해 상기 디스크의 표면에 형성되는 패드(pad)일 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 표면에 그 높이가 미리 결정된 적어도 하나의 돌기가 마련되어 있는 디스크; 상기 디스크 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기헤드; 및 상기 돌기의 위치로 자기헤드를 이동시킨 후, 상기 자기헤드에 테스트용 FOD(Flying On Demand) 전압을 인가하고, 인가된 상기 테스트용 FOD 전압에 의해 상기 자기헤드가 상기 돌기에 터치다운(TD, Touch Down)될 때에 발생되는 TA(Thermal Asperity) 시그널(signal)을 검출(detection)한 다음, 검출된 상기 TA 시그널에 기초하여 상기 자기헤드에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하고, 상기 최대 FOD 전압에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하도록 콘트롤하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 적어도 하나의 돌기는 하나일 수 있으며, 상기 돌기의 돌출 높 이는 상기 테스트용 FOD 전압이 인가되지 않을 때의 상기 디스크에 대한 상기 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)보다 낮을 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 서로 다른 위치에 높이가 서로 상이하게 미리 결정되는 2개의 돌기일 수 있다.
상기 콘트롤러는, 상기 2개의 돌기 중에서 최저 높이를 갖는 제1 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 최대 FOD 전압인 제1 FOD 전압으로 적용하고, 제2 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제2 FOD 전압으로 적용할 수 있으며, 상기 제1 FOD 전압과 상기 제2 FOD 전압 간의 관계식에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정할 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 데이터 영역(Data Zone)을 제외한 나머지 영역에 마련될 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 레이져(laser) 가공에 의해 상기 디스크의 표면으로부터 돌출된 돌출턱(Bump)일 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌기는 리소그래피(lithography) 방식에 의해 상기 디스크의 표면에 형성되는 패드(pad)일 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 실시예는 FOD(Flying On Demand) 기술을 이용하여 적정한 FOD 전압을 자기헤드에 인가함으로써 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 능동적으로 조절할 수 있어 읽기/쓰기 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 등의 제반적인 문제를 해소할 수 있도록 한 것이다. 이하에서는 우선적으로 FOD에 대하여 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.
도 1은 FOD(Flying On Demand) 전압의 인가 전후의 자기헤드의 읽기 모드와 쓰기 모드에서의 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH) 변화를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, FOD란 자기헤드(25)의 끝부분인 폴팁(pole tip, 미도시)의 열팽창 시 발생하는 자기헤드(25) 부상 높이(FH)의 감소 특성을 이용한 기술이다.
참고로, 자기헤드(25)는 니켈(Ni)과 철(Fe)을 주성분으로 한 퍼멀로이(permalloy)라는 금속합금을 사용한다. 퍼멀로이 금속합금으로 만들어진 자기헤드(25)의 금속코일을 통하여 전류가 흐르면 주울(Joule) 열이 발생하고, 이 주울 열 및 자기헤드(25) 각부를 이루고 있는 금속성분이 다름으로 인한 열팽창계수의 차이로 인하여 폴팁(pole tip) 주변 부위가 돌출하게 되는데 이러한 현상을 열적인 폴팁 돌출(TPTP, Thermal Pole Tip Protrusion)이라 한다.
이러한 열적인 폴팁 돌출(TPTP)의 양은 i2R에 비례한다. 여기서 i는 자기헤드(25)에 흐르는 전류를 나타내고, R은 자기헤드(25)의 저항을 나타낸다. R은 자기헤드(25)의 물성에 의해 결정되는 인자(factor)로서 자기헤드(25)의 제작과 더불어 고정되며, i는 하드디스크 드라이브에서 사용하는 기록전류(WC, Write Current)나 오버슈트전류(OSC, Over Shoot Current)에 의해 결정되는데, 열적인 폴팁 돌출(TPTP)의 양은 i의 제곱에 비례하므로 i는 R보다 더욱 민감한 인자(factor)이다.
도시된 바와 같이, FOD 전압을 자기헤드(25)에 가하면, 자기헤드(25)가 점선으로 도시된 초기위치에서 주울(Joule) 열에 의하여 발생되는 폴팁(pole tip) 팽창으로 인하여 실선으로 도시된 돌출위치로 이동하게 되므로 부상 높이(FH)가 낮아지게 되며, FOD는 이러한 원리를 이용하여 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하는 것으로서, 최근 활발한 연구가 진행되고 있다.
본 실시예 역시, 전술한 바와 같이 FOD를 이용한다. 다만, 본 실시예의 경우, 종래기술과 같은 통상적인 방법에서 탈피하여 보다 개선된 방법 중에 하나로 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법을 제안하고 있다. 도 1을 참조하여 TA(Thermal Asperity) 시그널(signal)에 대해 간략하게 부연하면 다음과 같다.
디스크(22)의 표면이 도 1과 같이 실질적으로 평평하지 않고, 만약 디스크(22)의 표면에 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)에 비해 상대적으로 높게 돌출된 돌기 형태의 디펙트(defect)가 존재한다고 가정할 경우, 이 돌기에 자기헤드(25)가 접촉하면 일정한 베이스 신호 라인(base signal line)으로부터 신호가 순간적으로 급격하게 변화되는 TA 시그널이 검출(detection)되는 것으로 알려지고 있다. 물론, 이러한 경우, 드라이브는 에러 보정(error correction)을 하게 되는데 이것이 불가능할 때는 디펙트처리하는 알고리즘이 적용되고 있다.
이에 반해, 디스크(22)의 표면에 돌기가 돌출되기는 하되, 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)보다 낮게 위치한 실질적으로 아주 낮은 돌기는 자기헤드(25)가 접촉되지 않기 때문에 TA 시그널이 검출되지는 않는다. 그렇지만 이와 같이 아주 작은 돌기일지라도 자기헤드(25)에 FOD 전압을 인가하게 되면 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)가 낮아지기 때문에 자기헤드(25)가 접촉할 수 있고, 이러한 경우에도 앞서 기술한 TA 시그널이 검출되는 것으로 확인된 바 있다.
결국, 디스크(22)의 표면에 돌출된 형태의 돌기에 자기헤드(25)가 접촉될 때는 TA 시그널이 발생시키고 있으므로, 본 실시예에서는 이러한 TA 시그널을 이용하여 자기헤드(25)에 인가될 적정한 FOD 전압을 결정하기 위해 TA 시그널을 이용한 FOD 제어방법을 제안하게 된 것이다.
본 실시예의 TA 시그널을 이용한 FOD 제어방법에 대해서는 자세히 후술하기로 하며, 우선 하드디스크 드라이브의 구조에 대해 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(10)는, 베이스(20, Base)와, 베이스(20)의 상면 개구부를 차폐하는 커버(30, Cover)와, 베이스(20)의 하부에 결합되는 인쇄회로기판조립체(40, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)를 갖는다.
후술하는 바와 같이, 베이스(20)에는 정보의 읽기 및 쓰기와 관련한 다수의 내장부품(미도시)이 장착되어 있다. 즉, 데이터를 기록 저장하기 위한 적어도 하나의 디스크(22, Disk)와, 디스크(22)의 중앙영역에 마련되어 디스크(22)를 회전시키는 스핀들 모터(23, Spindle Motor)와, 디스크(22) 쪽으로 상대 이동하는 헤드 스택 어셈블리(24, HSA, Head Stack Assembly) 등이 장착되어 있다.
디스크(22)는 원반 형상을 갖는다. 이러한 디스크(22)에는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 돌기(22a)가 마련된다. 이러한 돌기(22a)는 TA 시그널을 이용한 FOD 제어방법이 적용되기 위해 자기헤드(25)의 끝부분인 폴팁(pole tip, 미도시)이 열팽창하여 돌출되면서 터치다운(TD, Touch Down)되는 기준 위치를 형성한다.
다시 말해, 종래기술에서는 디스크(22)의 평평한 표면 그 자체에 자기헤드(25)의 끝부분인 폴팁이 열팽창하여 돌출되면서 터치다운되고 그 때를 기준으로 FOD를 제어하여 왔으나, 본 실시예의 경우에는 돌기(22a)를 마련하고, 이러한 돌기(22a)에 자기헤드(25)의 끝부분인 폴팁이 열팽창하여 돌출되면서 터치다운되도록 하여 FOD를 제어하고 있는 것이다. 돌기(22a)의 위치 및 높이, 그리고 형성 방법에 대해서는 후술한다.
헤드 스택 어셈블리(24)는 디스크(22) 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기헤드(25)와, 자기헤드(25)가 디스크(22) 상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 자기헤드(25)를 플라잉(Flying)시키는 액추에이터(26, Actuator)를 갖는다.
자기헤드(25)는 액추에이터(26)에서 신장되어 연결된 헤드 짐벌(29, Head Gimbal)의 선단에 설치되어 복수의 디스크(22)가 고속으로 회전함에 따라서 디스크(22) 표면의 기류에 의하여 상승되어 디스크(22) 표면과 미세한 간극을 유지한 채 비행한다.
액추에이터(26)는 선회축(26a, Pivot Shaft)을 중심으로 디스크(22)에 대해 회전 가능하게 설치되어 있다. 즉, 일측단에 설치된 보이스코일모터(28, VCM, Voice Coil Motor)의 작동에 의해 좌우 이동함에 따라 타측단에 설치된 자기헤드(25)가 디스크(22) 상을 방사상 방향으로 이동하면서 디스크(22) 상의 트랙(Track, 도 2 참조)에 데이터를 기록하거나 독출한다.
도면에는 도시하고 있지 않지만, 보이스코일모터(28)의 하부 영역에는, 자기헤드(25)가 디스크(22)의 파킹 영역(C, Parking Zone, 도 2 참조)에 파킹되었을 경우, 액추에이터(26)를 탄성적으로 지지함으로써 액추에이터(26)가 임의로 이동하는 것을 저지하는 래치(미도시)가 마련되어 있다. 만약에 도시된 것과 달리, 별도의 램프(ramp)라는 거치물이 마련된다면 자기헤드(25)는 램프에 파킹된다. 이러한 경우, 디스크(22)에 파킹 영역은 제외된다.
인쇄회로기판조립체(40)는 크게, 다수의 회로 부품이 실장되어 있는 인쇄회로기판(41, PCB, Printed Circuit Board)과, 인쇄회로기판(41)의 일측에 결합되는 플러그(45)를 갖는다. 인쇄회로기판(41)의 판면에는 다수의 회로 부품으로서, 본 하드디스크 드라이브(10)의 각종 제어를 담당하는 콘트롤러(42)가 마련되어 있다. 그리고 도시하고 있지는 않지만 콘트롤러(42)의 주변에는 각종 데이터나 테이블(table) 등을 저장하는 메모리(Memory, 미도시)가 갖춰져 있다.
도 3은 도 2에 도시된 디스크의 확대도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 디스크(22)는 크게 시스템 영역(A), 사용자 데이터 영역(B, Data Zone) 및 파킹 영역(C, Parking Zone)으로 구획될 수 있다.
시스템 영역(A)은 소위, 메인터넌스(Maintenance) 영역이라고도 불린다. 각종 시스템 정보들과 하드디스크 드라이브(10)의 유지 보수를 위한 정보들이 저장되는데, 일반 사용자에게는 접근이 허용되지 않는 영역이다.
그리고 파킹 영역(C)은 디스크(22)에 자기헤드(25)를 파킹시킬 때 사용되는 영역이다. 이처럼 하드디스크 드라이브(20)에 전원 공급이 중지될 경우, 자기헤드(25)가 파킹 영역(C)으로 파킹되는 방식을 CSS(Contact Start Stop) 방식이라 한다. 만약에 도시된 것과는 달리 자기헤드(25)를 램프(Ramp, 미도시)라는 거치물에 거치시켜 파킹시키는 경우에는 파킹 영역(C)이 제외된다.
시스템 영역(A)과 파킹 영역(C) 사이에 존재하는 사용자 데이터 영역(B)은, 사용자 데이터를 저장하는 영역이다. 사용자 데이터 영역(B)은 디스크(22) 면의 대부분을 차지한다. 따라서 데이터는 사용자 데이터 영역(B)에 형성된 동심원형의 트랙에 기록된다. 규칙적인 방법으로 데이터 저장 및 검색을 도모하기 위하여 디스크(22)의 트랙은 섹터라고 불려지는 복수의 블록들로 구획된다. 섹터들의 위치 정보는 트랙(또는 실린더), 자기헤드(25) 및 섹터 번호라 불리는 고유한 식별자 등에 의해 표현된다. 또한 디스크(22)는 그 외주에서 내주에 이르기까지 몇 개의 구역 (이를 존(Zone)이라 함)으로 구분된다.
한편, 시스템 영역(A), 사용자 데이터 영역(B, Data Zone) 및 파킹 영역(C, Parking Zone)으로 구획되는 디스크(22)에서 앞서 기술한 돌기(22a)는 사용자 데이터 영역(B, Data Zone)을 제외한 나머지 영역에 형성될 수 있다. 즉, 시스템 영역(A)이나 파킹 영역(C, Parking Zone)에 돌기(22a)가 형성될 수 있다. 물론, 바람직하기로는 파킹 영역(C, Parking Zone)에 돌기(22a)를 형성시키는 것이 보다 유리할 수 있다.
앞서도 기술한 바와 같이, 돌기(22a)는 본 실시예의 TA 시그널을 이용한 FOD 제어방법이 적용되기 위해 자기헤드(25)의 끝부분인 폴팁이 열팽창하여 돌출되면서 터치다운되는 기준 위치를 형성한다.
따라서 돌기(22a)는 디스크(22)의 표면에서 디스크(22)의 판면에 가로로 돌출되는 형태를 가져야 한다. 또한 이러한 돌기(22a)에 대한 돌출 높이(H1, 도 5 참조)는 미리 결정되어 기억되어야 한다. 그래야만 콘트롤러(42)에 의한 FOD 제어가 가능해진다.
디스크(22)의 표면에 돌기(22a)를 형성시키기 위한 방식으로서, 우선 레이져(laser) 가공의 방식을 들 수 있다. 즉, 디스크(22)의 표면으로 레이져를 발사하여 레이져에 의해 디스크(22)의 표면이 파이면서 그로 인해 디스크(22)의 표면으로부터 돌출턱(Bump)이 형성되도록 할 수 있다. 이러한 돌출턱을 돌기(22a)로 활용하면 된다.
다른 방식은 리소그래피(lithography) 방식이다. 리소그래피(lithography) 방식이란 반도체를 제조하는 방식 중에 하나이다. 즉, 디스크(22)의 표면에 감광성 물질을 도포한 후, 디스크(22)의 상부로 마스크(mask)를 배치하여 노광시키고, 다음에 현상 및 에칭 공정을 거침으로써 원하는 위치에 원하는 높이를 갖는 패드(pad)를 형성할 수 있는데, 이러한 패드를 돌기(22a)로 활용하면 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법이 적용되는 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적 블록도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(10)는, 프리앰프(53), 리드/라이트 채널(54), 호스트 인터페이스(55), VCM 구동부(50), SPM 구동부(56) 및 이들을 제어하는 콘트롤러(42)를 더 구비한다.
프리 앰프(53, Pre-AMP)는 자기헤드(25)가 디스크(22)로부터 재생한 데이터 신호를 증폭하거나, 리드/라이트 채널(54)에 의하여 변환된 기록 전류를 증폭하여 자기헤드(25)를 통하여 디스크(22)에 기록시킨다.
리드/라이트 채널(54, R/W Channel)은, 프리 앰프(53)가 증폭한 신호를 디지털 신호로 변환하여 호스트 인터페이스(55)를 통하여 호스트 기기(미도시)로 전송하거나, 사용자가 입력한 데이터를 호스트 인터페이스(55)를 통하여 수신하여 기록에 용이한 2진 데이터 스트림(Binary Data Stream)으로 변환시켜 프리 앰프(53)로 입력한다.
호스트 인터페이스(55, Host Interface)는, 디지털 신호로 변환된 데이터를 호스트 기기로 전송하거나, 사용자가 입력한 데이터를 호스트 기기로부터 수신하여 콘트롤러(42)를 통하여 리드/라이트 채널(54)로 입력한다.
VCM 구동부(50, VCM Driver)는, 콘트롤러(42)의 제어 신호를 받아서 보이스코일모터(28)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.
SPM 구동부(56, SPM Driver)는, 콘트롤러(42)의 제어 신호를 받아서 스핀들 모터(23)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(10)에 구비되는 콘트롤러(42)는, 본 실시예와 같이 디스크(22)에 대한 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 일정하게 유지시키기 위해 FOD 제어방법을 콘트롤한다.
물론, 이 외에도, 콘트롤러(42)는 디스크(22)로부터 데이터를 재생하거나 디스크(22)에 데이터를 기록하거나, 자기헤드(25)가 디스크(22)상의 원하는 위치로 이동되도록 보이스코일모터(28)를 제어하거나, 디스크(22)의 회전 속도를 조절하도록 스핀들 모터(23)를 제어하는 등의 기능을 더 갖지만, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 콘트롤러(42)에 대해 부연하면, 콘트롤러(42)는 돌기(22a)의 위치로 자기헤드(25)를 이동시킨 후, 자기헤드(25)에 테스트용 FOD 전압을 인가하고, 인가된 테스트용 FOD 전압에 의해 자기헤드(25)가 돌기(22a)에 터치다운(TD)될 때에 발생되는 TA 시그널을 검출(detection)한 다음, 검출된 TA 시그널에 기초하여 자기헤드(25)에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하고, 최대 FOD 전압에 기초하여 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하도록 콘트롤한다.
이 때, 돌기(22a)는 앞서 기술한 바와 같이, 사용자 데이터 영역(B, Data Zone, 도 3 참조)을 제외한 나머지 영역에 형성될 수 있는데 하나의 돌기(22a)만을 형성하여도 좋다.
그렇지만 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도 7과 같이, 디스크(22)의 표면에 하나의 제1 돌기(22a) 외에, 또 다른 제2 돌기(22b)가 더 형성시켜 2개의 제1 및 제2 돌기(22a,22b)를 마련한 후, 제1 및 제2 돌기(22a,22b)에 기초하여 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하도록 콘트롤할 수도 있다.
이처럼 2개의 제1 및 제2 돌기(22a,22b)가 마련되되, 제1 돌기(22a)가 최저 높이를 갖는다고 가정할 경우에 대해 설명한다.
콘트롤러(42)는 제1 돌기(22a)에 자기헤드(25)의 폴팁이 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제1 FOD 전압으로 적용한다. 제1 돌기(22a)가 최저 높이를 가지기 때문에 실질적으로 이를 자기헤드(25)에 대한 최대 FOD 전압으로 보아도 무방하다. 즉, 실질적으로 자기헤드(25)의 폴팁이 제1 돌기(22a)에 터치다운되었다 하더라도 실질적으로 폴팁이 디스크(22)의 표면에 터치다운된 것은 아니므로 제1 FOD 전압을 최대 FOD 전압으로 적용해도 무방한 것이다.
이어서 콘트롤러(42)는 제1 돌기(22a)보다 그 높이가 높은 제2 돌기(22b)에 자기헤드(25)의 폴팁이 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제2 FOD 전압으로 적용한다. 그리고는 구해진 제1 및 제 2 FOD 전압 간의 관계식에 기초하여 최종적으로 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하게 되는 것이다. 여기서 관계식이라 함은 알고 있는 2개의 점을 이용한 함수 등으로서 구해질 수 있다.
이러한 구성을 갖는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법을 설명하기 위한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법에 따른 블록다이어그램이다. 이하의 설명은 디스크(22)에 하나의 돌기(22a)가 마련된 경우에 해당한다.
우선, 콘트롤러(42)가 헤드 스택 어셈블리(24, 도 2 참조)를 제어하여 디스크(22) 상에 마련된 돌기(22a)의 위치로 자기헤드(25)를 이동시킨다(S11).
그리고는 돌기(22a)의 위치에서 테스트용 FOD 전압을 증가시키면서 인가한다(S12). 이 때는 예를 들어, 7 V(볼트), 8 V(볼트), 9 V(볼트) 등으로 단계별로 점진적으로 증가시키면서 주파수 방법에 의해 자기헤드(25)에 테스트용 FOD 전압을 인가할 수 있다.
다음, 인가된 테스트용 FOD 전압에 의해 자기헤드(25)의 끝부분인 폴팁이 열팽창하여 돌기(22a)에 터치다운(TD)될 때에 발생되는 TA 시그널을 검출(detection)한다(S13).
TA 시그널이 검출되면, TA 시그널에 기초하여 자기헤드(25)에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하게 된다(S14). 그리고는 최대 FOD 전압에 기초 하여 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하게 된다(S15).
만약, 도 7과 같이 하나의 돌기(22b)가 더 마련되어 총 2개의 제1 및 제2 돌기(22a,22b)를 이용하는 경우에는, 앞서 기술한 바와 같이, 제1 돌기(22a)에 자기헤드(25)의 폴팁이 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 최대 FOD 전압인 제1 FOD 전압으로 적용하고, 제2 돌기(22b)에 자기헤드(25)의 폴팁이 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제2 FOD 전압으로 적용한 후, 구해진 제1 및 제2 FOD 전압 간의 관계식에 기초하여 최종적으로 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하면 된다. 물론, 이러한 논리로 볼 때, 3개 이상의 돌기를 마련하여 FOD를 제어해도 무방한 것이다.
이와 같은 방법으로 FOD 전압을 도출하는 일련의 FOD 제어방법을 사용할 경우, 디스크(22)에 대한 자기헤드(25)의 부상 높이(FH)를 능동적으로 조절할 수 있어 읽기/쓰기 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 하드디스크 드라이브(10)의 성능을 개선시킬 수 있게 된다.
특히, 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 등의 제반적인 문제를 해소할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스 템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 디스크에 대한 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 능동적으로 조절할 수 있어 읽기/쓰기 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론 종래와 같이 자기헤드에 일률적인 FOD 전압을 인가함에 따라 야기되는 헤드 디스크 간섭현상(HDI, Head Disk Interface) 등의 제반적인 문제를 해소할 수 있다.

Claims (15)

  1. (a) 그 높이가 미리 결정된 적어도 하나의 돌기를 디스크 상에 마련하고, 상기 돌기의 위치로 자기헤드를 이동시킨 후, 상기 자기헤드에 테스트용 FOD(Flying On Demand) 전압을 인가하는 단계;
    (b) 인가된 상기 테스트용 FOD 전압에 의해 상기 자기헤드가 상기 돌기에 터치다운(TD, Touch Down)될 때에 발생되는 TA(Thermal Asperity) 시그널(signal)을 검출(detection)하는 단계; 및
    (c) 검출된 상기 TA 시그널에 기초하여 상기 자기헤드에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하고, 상기 최대 FOD 전압에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 하나이며, 상기 돌기의 돌출 높이는 상기 테스트용 FOD 전압이 인가되지 않을 때의 상기 디스크에 대한 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)보다 낮은 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 서로 다른 위치에 높이가 서로 상이하게 미리 결정되는 2개의 돌기인 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는,
    상기 2개의 돌기 중에서 최저 높이를 갖는 제1 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 최대 FOD 전압인 제1 FOD 전압으로 적용하고, 제2 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제2 FOD 전압으로 적용하며,
    상기 제1 FOD 전압과 상기 제2 FOD 전압 간의 관계식에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하는 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 데이터 영역(Data Zone)을 제외한 나머지 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 레이져(laser) 가공에 의해 상기 디스크의 표면으로부터 돌출된 돌출턱(Bump)인 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 리소그래피(lithography) 방식에 의해 상기 디스크의 표면에 형성되는 패드(pad)인 것을 특징으로 하는 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따른 TA 시그널을 이용한 하드디스크 드라이브의 FOD 제어방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체.
  9. 표면에 그 높이가 미리 결정된 적어도 하나의 돌기가 마련되어 있는 디스크;
    상기 디스크 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기헤드; 및
    상기 돌기의 위치로 자기헤드를 이동시킨 후, 상기 자기헤드에 테스트용 FOD(Flying On Demand) 전압을 인가하고, 인가된 상기 테스트용 FOD 전압에 의해 상기 자기헤드가 상기 돌기에 터치다운(TD, Touch Down)될 때에 발생되는 TA(Thermal Asperity) 시그널(signal)을 검출(detection)한 다음, 검출된 상기 TA 시그널에 기초하여 상기 자기헤드에 인가될 최대의 FOD 전압인 최대 FOD 전압을 결정하고, 상기 최대 FOD 전압에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하도록 콘트롤하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 하나이며, 상기 돌기의 돌출 높이는 상기 테스트용 FOD 전압이 인가되지 않을 때의 상기 디스크에 대한 상기 자기헤드의 부상 높이(FH, Flying Height)보다 낮은 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 서로 다른 위치에 높이가 서로 상이하게 미리 결정되는 2개의 돌기인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    상기 2개의 돌기 중에서 최저 높이를 갖는 제1 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 최대 FOD 전압인 제1 FOD 전압으로 적용하고, 제2 돌기에 상기 자기헤드가 터치다운될 때에 인가되는 FOD 전압을 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 제2 FOD 전압으로 적용하며,
    상기 제1 FOD 전압과 상기 제2 FOD 전압 간의 관계식에 기초하여 상기 자기헤드의 부상 높이(FH)를 제어하기 위한 FOD 전압을 결정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 상기 디스크의 표면에서 데이터 영역(Data Zone)을 제외한 나머지 영역에 마련되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 레이져(laser) 가공에 의해 상기 디스크의 표면으로부터 돌출된 돌출턱(Bump)인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌기는 리소그래피(lithography) 방식에 의해 상기 디스크의 표면에 형성되는 패드(pad)인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
KR1020070014529A 2007-02-12 2007-02-12 하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체 KR100856127B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070014529A KR100856127B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체
US12/026,767 US7583467B2 (en) 2007-02-12 2008-02-06 Hard disk drive apparatus, method to control flying on demand of hard disk drive apparatus using thermal asperity signal, and recording media for computer program thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070014529A KR100856127B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080075399A true KR20080075399A (ko) 2008-08-18
KR100856127B1 KR100856127B1 (ko) 2008-09-03

Family

ID=39685586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070014529A KR100856127B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7583467B2 (ko)
KR (1) KR100856127B1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100864401B1 (ko) * 2007-02-16 2008-10-23 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의부상높이 제어 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체
KR100897562B1 (ko) * 2007-04-27 2009-05-15 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의부상높이 제어 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체
KR100897561B1 (ko) * 2007-04-27 2009-05-15 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의부상높이 제어 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체
US8773801B2 (en) 2010-10-21 2014-07-08 HGST Netherlands B.V. Magnetic-recording head with first thermal fly-height control element and embedded contact sensor element configurable as second thermal fly-height control element
US9335153B2 (en) 2012-09-26 2016-05-10 Seagate Technology Llc Storage media asperity characterization
US8681438B1 (en) 2012-09-26 2014-03-25 Seagate Technology Llc Storage media asperity detection
US8934188B1 (en) 2013-09-25 2015-01-13 Seagate Technology Llc Adaptive write pole tip protrusion compensation
US9129633B1 (en) * 2014-08-22 2015-09-08 Seagate Technology Llc Adaptive defect avoidance device
US9947353B1 (en) * 2017-07-26 2018-04-17 Seagate Technology Llc Magnetic recording system employing passive thermal asperity avoidance
JP2021044031A (ja) * 2019-09-06 2021-03-18 株式会社東芝 磁気ヘッドおよびこれを備えるディスク装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06215514A (ja) * 1993-01-20 1994-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヘッド浮上量測定用ディスク
US5768055A (en) * 1996-09-19 1998-06-16 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Magnetic recording head having a carbon overcoat array on slider air bearings surfaces
US5991113A (en) * 1997-04-07 1999-11-23 Seagate Technology, Inc. Slider with temperature responsive transducer positioning
US6710952B1 (en) * 2000-01-19 2004-03-23 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. System and method for gracefully relinquishing a computer hard disk drive from imminent catastrophic failure
US6314814B1 (en) * 2000-03-01 2001-11-13 International Business Machines Corporation Method and apparatus for precise measurement of pressure dependence of head fly height using transitional thermal signals
US6707646B2 (en) * 2000-08-29 2004-03-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for dynamically controlling the flying behavior and height of a read/write head in a storage device by manipulating the spring constant of the suspension
JP2003288710A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Fujitsu Ltd 記録媒体駆動装置およびヘッドスライダ
KR100468779B1 (ko) * 2002-12-13 2005-01-29 삼성전자주식회사 자기 헤드의 ｔｐｔｐ 특성 측정 방법 및 이에 적합한기록 전류 제어 방법
JP4223897B2 (ja) * 2003-08-28 2009-02-12 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ サーマルプロトリューション量を浮上量管理に用いる機能を持つ磁気ディスク装置、その機能を有す検査装置。
KR100640610B1 (ko) * 2004-12-14 2006-11-01 삼성전자주식회사 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치
JP2006252593A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置、制御方法及び製造方法
JP2008090970A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Tdk Corp 発熱制御手段を備えたヘッドアンプ
JP2008123654A (ja) * 2006-10-18 2008-05-29 Tdk Corp 発熱部及び突出調整部を備えた薄膜磁気ヘッド及び該ヘッドの製造方法
US7961429B2 (en) * 2007-03-08 2011-06-14 Tdk Corporation Thin-film magnetic head having heating element with lower-resistance portion
US7894162B2 (en) * 2007-04-16 2011-02-22 Sae Magnetics (Hk) Ltd. Method to protect the magnetic recording head from thermal asperities during disk drive operation
US8085038B2 (en) * 2007-05-25 2011-12-27 Tdk Corporation Method for testing noise of thin-film magnetic head, and magnetic disk drive apparatus with noise testing function

Also Published As

Publication number Publication date
US7583467B2 (en) 2009-09-01
US20080192377A1 (en) 2008-08-14
KR100856127B1 (ko) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100856127B1 (ko) 하드디스크 드라이브, ｔａ 시그널을 이용한 하드디스크드라이브의 ｆｏｄ 제어방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록매체
US7649706B2 (en) Apparatus, medium, and method controlling flying height of a magnetic head of a disk drive
KR100532486B1 (ko) 하드디스크 드라이브의 기록 전류 제어 방법
US8711508B2 (en) Contact detection between a disk and magnetic head
US7567400B2 (en) Method and apparatus for improving the error rate of track information on a magnetic storage device
KR100468767B1 (ko) 하드디스크드라이브에서 인접트랙에 대한 오버라이트를방지하기 위한 방법 및 그 장치
JP2006252593A (ja) 磁気ディスク装置、制御方法及び製造方法
KR100532411B1 (ko) 온도에 따른 데이터 저장 시스템 제어 방법 및 장치
JP2009230846A (ja) 隣接トラック消去（ａｔｅ）リフレッシュの必要性が低減された、低トラック毎インチ（ｔｐｉ）ゾーン
JP2007294001A (ja) ディスク・ドライブ装置及びその制御方法
KR100555519B1 (ko) 자기 헤드의 쓰기 특성 최적화 방법 및 정의 방법
JP2006073075A (ja) 磁気ディスク装置及びその制御方法
EP1396846B1 (en) Method and apparatus for controlling hard disc drive
JP2007234113A (ja) ディスク装置およびディスク装置の制御方法
KR100855973B1 (ko) 자기 헤드 부상 높이를 조절하는 하드디스크 드라이브 및그 방법
JP5052035B2 (ja) ハードディスクドライブの記録強度の制御方法，記録媒体，及びハードディスクドライブ
US20060227452A1 (en) Method to avoid contact between the head and disk protrusions
US7619842B2 (en) Method of determining optimal write current parameters of magnetic recording device and storage device using the method
US7224548B1 (en) Determining contact write current in disk drive using position error signal variance
US7636216B2 (en) Method of determining head characteristic of HDD and recording medium to perform the same
JPH09231698A (ja) 磁気ディスク装置及び同装置に適用されるシーク制御方法
JP2004095010A (ja) ディスク装置とその環境温度に基づく制御方法
KR100725957B1 (ko) 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브용 자기헤드의오버라이트 특성 최적화 방법 및 그 방법을 수행하는컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체
JP2011138600A (ja) 近似タッチダウン検出方法及びこれを用いたヘッド浮上高調整方法、ディスクドライブ
JP2004118993A (ja) 代替処理機能を有するディスク装置及び代替処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120808

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130812

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee