JP2007305265A - ディスクの欠陥検査方法及びディスクの欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスクの欠陥検出テストの時間を短縮する。
【解決手段】本発明の一つの実施形態において、磁気ディスクの欠陥検出テストは、外周側から内周側に向かって、各データ・トラックのライト・テストを行い、各データ・トラックにテスト・データをライトする。その後、外周側から内周側に向かって、各データ・トラックのリード及びライト・テストを実行する。具体的には、データ・トラック１１３ａのリード・テストを行った後、そのデータ・トラックのライト・テストを行う。次に、内周側隣接トラック１１３ｂのリード・テストを行う。このリード・テストにおいて、データ・トラック１１３ｂには、両側トラック１１３ａ、１１３ｃよりも前にテスト・データがライトされている。これにより、データ・トラックの欠陥を効果的に検出し、また、そのテスト時間を短縮する。
【選択図】図６

Description

本発明はディスクの欠陥検査方法及びディスクの欠陥検査装置に関する。

ディスク・ドライブ装置として、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。更に、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。

ヘッド素子部によりデータの記録再生を行うＨＤＤは、磁気ディスク上に形成されたサーボ・データに基づき、ヘッドの位置決め制御を行う。磁気ディスク上で同心円状に形成されたトラックのそれぞれは複数のサーボ・セクタを備え、各サーボ・セクタはサーボ・データとユーザ・データから構成されている。サーボ・データは、ＨＤＤの製造工程において、磁気ディスク上にサーボ・ライタ等により記録される。

近年、ＨＤＤにおける記憶容量高密度化のため、データ・トラック及びサーボ・トラックの間隔、データ・セクタの間隔が狭くなってきている。そのため、ヘッド素子部の揺らぎに対する許容量が減少してきている。ＨＤＤの構造上のばらつきや、サーボ・ライトにおけるヘッド位置のばらつきに起因して、サーボ・トラックの間隔のばらつきが生じる。このサーボ・トラック間隔のばらつきは、トラック又はセクタの間隔が狭くなるにつれて、無視できない大きさになってきている。

例えば、サーボ・トラックの間隔がばらつくことによって、サーボ・トラックが局部的に狭くなるところが生じる。局部的にサーボ・トラックが狭くなると、所望のトラックの隣のトラックに寄ってライトを行いその隣のトラックのデータを消去してしまうスクイーズ（Squeeze）・エラーというエラーをひきおこす可能性がある。スクイーズ・エラーは、ヘッド素子部がサーボ・トラックを正常にリードできないことや、サーボ・トラックが局部的に狭くなるなどの原因によって、所望のデータ・トラックに隣接するデータ・トラックに、データを上書きしてしまう現象である。

そこで、ＨＤＤの製造工程において、ＳＲＳＴ(Self Run Self Test)とよばれる磁気ディスク上の欠陥を検出するテストを行う（例えば、特許文献１を参照）。ＳＲＳＴにおいては、磁気ディスクへのデータ・ライトとデータ・リード行ってキズが形成された欠陥領域などを検出するＳＡＴ（Surface Analysis Test）と呼ばれるテストを行う。ＳＲＳＴにおいて検出された欠陥データ領域は、ＰＤＭ（Primary Defect Map）とよばれる欠陥管理テーブルに登録される。ＰＤＭに登録された領域はスキップされ、ユーザ・データの記録には使用されない。
特開２００２−２６０３５５号公報

ＨＤＤの用途拡張と、記録密度の向上に伴い、その信頼性をさらに高めることが要求されている。信頼性向上のためには、ＳＡＴにおいて加速テストを行い、製品出荷後において顕在化する欠陥領域を低減することが好ましい。欠陥領域の検出に好適な加速条件の一つは、ターゲットとしているデータ・トラックの両側の隣接データ・トラックにデータを書き込むことである。この加速テストは、トラック幅が異常な欠陥データ・トラックの検出、あるいは、スクイーズ・マージンがないために、エラー・レートが悪化して顕在化するような欠陥の検出に有効である。

両側隣接トラックにデータをライトした状態におけるＳＡＴのシーケンスの一例は、まず、偶数番目の各データ・トラックにデータを順次ライトする。その後、奇数番目の各データ・トラックにデータを順次ライトする。次に、偶数番目の各データ・トラックのデータのリード・テストを行う。これによって、偶数番目の各データ・トラックについて、両側のデータ・トラックがライトされた状態におけるＳＡＴが完了する。

続いて、このテスト・シーケンスは、偶数番目の各データ・トラックにデータを順次ライトする。さらに、奇数番目の各データ・トラックのデータのリード・テストを行う。これによって、奇数番目の各データ・トラックのＳＡＴが完了する。以上のシーケンスによって、記録面上の全てのデータ・トラックについて、両側データ・トラックがライトされた状態におけるＳＡＴが完了する。

しかし、上記シーケンスはデータのライトとリードを繰り返し行うため、多くのテスト時間を必要とする。例えば、４つのヘッド素子部及び記録面を有するＨＤＤにおいて、上記のシーケンスによるテストは１０時間程の時間を必要とする。ＨＤＤのトータルの製造時間を短縮するためには、そのテスト時間を短縮することが強く要求される。

本発明の一態様はデータを記憶するディスクの欠陥検査方法である。この方法は、まず、ディスク上の一定半径方向において、順次、連続するデータ・トラックのそれぞれにデータをライトする。その後、一つのデータ・トラックにおいて、前記ライトしたデータのリード・テストを行う。さらに、前記リード・テストの後に、そのリード・テストを行ったデータ・トラックに新たなデータをライトする。その後、前記新たなデータをライトしたデータ・トラックの前記一定半径方向における隣接データ・トラックにシークする。上記方法は、前記リード・テストの実行、新たなデータのライト及び隣接データ・トラックへのシークを繰り返す。このシーケンスにより、両側が後にライトされた状態におけるデータ・トラックのリード・テストを効率的に行うことができる。

前記リード・テストを行った後にそのデータ・トラックのライト・テストを行い、前記ライト・テストにおいて前記新たなデータをライトすることが好ましい。これによって、ライト・テストを効率的に行うことができる。あるいは、前記リード・テストは、そのデータ・トラックを複数周回リードすることが好ましい。これによって、欠陥領域の検出率を上げることができる。

前記一定半径方向における各データ・トラックへのデータ・ライト及び前記新たなデータのライトは、ランダム・パターンをライトすることが好ましい。これによって、欠陥領域の検出率を上げることができる。また、前記新たにライトしたデータのリード・テストをさらに行うことが好ましい。これによって、欠陥領域の検出率を上げることができる。

前記ライトしたデータのリード・テストと前記新たにライトしたデータのリード・テストとは、異なる欠陥判定基準を有することが好ましい。これによって、ライトされたデータの状態に応じた欠陥判定を行うことができる。さらに、前記新たにライトしたデータのリード・テストの欠陥判定基準は、前記ライトしたデータのリード・テストの欠陥判定基準よりも厳しいことが好ましい。また、前記新たにライトしたデータのリード・テストにおけるエラー・レートに関する欠陥判定基準値は、前記ライトしたデータのリード・テストにおける欠陥判定基準値よりも小さいことが好ましい。これによって、欠陥と判定される領域が徒に増加することを防ぐことができる。

本発明の他の態様は、データを記憶するディスクの欠陥検査装置である。この欠陥検査装置は、ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを支持し、そのヘッドをディスク上で移動する移動機構と、コントローラとを備える。コントローラは、前記ヘッド及び移動機構を使用して、前記ディスク上の一定半径方向において、順次、連続するデータ・トラックのそれぞれにデータをライトする。コントローラは、さらに、前記一定半径方向において、順次、各データ・トラック上における前記ライトしたデータのリード・テスト及びそのリード・テストの後の新たなデータ・ライトを実行する。本態様によれば、両側が後にライトされた状態におけるデータ・トラックのリード・テストを効率的に行うことができる。

本発明によれば、データを記憶するディスクの信頼性を高めると共に、その検査時間を短縮することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）を例として、本発明の実施形態を説明する。

本実施形態は、特に、ＨＤＤにおける磁気ディスクの欠陥検出テストに関する。本形態の欠陥検出テストは、各データ・トラックの加速テストを行う。具体的には、テスト対象のデータ・トラックにテスト・データをライトした後に、その両側データ・トラックにテスト・データを書き込む。その後、テスト対象のデータ・トラックのリード・テストを行う。欠陥検出テストのシーケンスにおける各工程の実行順序を適切なものとすることで、加速テストのためのテスト時間を短縮する。

本実施形態の特徴点の理解を容易とするため、最初に、ＨＤＤの全体構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るＨＤＤ１の全体構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、メディア（記録媒体）の一例である磁気ディスク１１、ヘッド素子部１２、アーム電子回路（アームエレクトロニクス：ＡＥ）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５、そしてアクチュエータ１６を備えている。

ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を備えている。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（以下、ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリの一例であるＲＡＭ２４などの各ＩＣを備えている。尚、各回路構成は一つのＩＣに集積すること、あるいは、複数のＩＣに分けて実装することができる。

ＳＰＭ１４は、そこに固定されている磁気ディスク１１を、所定の角速度で回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。本例の磁気ディスク１１は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッドの一例であるヘッド素子部１２が設けられている。

各ヘッド素子部１２はスライダ（不図示）に固定されている。また、スライダはアクチュエータ１６に固定されている。ヘッドを移動する機構の一例であるアクチュエータ１６はＶＣＭ１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド素子部１２（及びスライダ）を磁気ディスク１１上において半径方向に移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従ってＶＣＭ１５を駆動する。ヘッド素子部１２には、典型的には、ライト・データに応じて電気信号を磁界に変換するライト素子及び磁気ディスク１１からの磁界を電気信号に変換するリード素子を備えている。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面は磁気ディスク１１の片面あるいは両面に形成することができる。また、本発明をリード素子のみを備えるデータ記憶装置に適用することができる。

ＡＥ１３は、複数のヘッド素子部１２の中からデータ・アクセスが行われる１つのヘッド素子部１２を選択し、選択されたヘッド素子部１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、ＲＷチャネル２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド素子部１２に送る。

ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。リード処理において、ＲＷチャネル２１はＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたリード・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたマイクロ・コードに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、ＭＰＵ上で動作するマイクロ・コードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。ＨＤＣはロジック回路として構成され、ＭＰＵと一体的に様々な処理を実行する。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、コマンド実行順序の管理、ヘッド素子部１２のポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、磁気ディスク１１の欠陥検出テストの実行制御を行う。この点については、後に説明する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル２１から取得した磁気ディスク１１からのリード・データを、ホスト５１に転送する。磁気ディスク１１からのリード・データは、ＲＡＭ２４内のリード・バッファに一旦格納された後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３を介してホスト５１に転送される。また、ホスト５１からのライト・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３を介して、ＲＡＭ２４内のライト・バッファに一旦格納され、その後、所定のタイミングでＨＤＣ／ＭＰＵ２３を介して磁気ディスク１１に転送される。

図２を参照して、磁気ディスク１１上の記録データについて説明する。図２は、磁気ディスク１１の記録面の記録データの状態を模式的に示している。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に形成された複数のサーボ領域１１１と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。サーボ領域１１１とデータ領域１１２は、所定の角度で交互に設けられている。各サーボ領域１１１には、ヘッド素子部１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ領域１１２には、ユーザ・データが記録される。

磁気ディスク１１の記録面には、半径方向の所定幅を有し、同心円状に形成された複数本のデータ・トラック１１３が形成されている。ユーザ・データは、データ・トラック１１３に沿って記録される。また、磁気ディスク１１の記録面上には、同心円状に形成された複数のサーボ・トラックが形成されており、各サーボ・トラックは同一半径位置の各サーボ領域１１１によって構成されている。サーボ・トラック・ピッチとデータ・トラック・ピッチとは、同一もしくは異なる。

各データ・トラック１１３において、ユーザ・データは、データ・セクタ単位で記録されている。また、データ・トラック１１３は、磁気ディスク１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーン１１４ａ−１１４ｃにグループ化されている。１つのデータ・トラック１１３に含まれるセクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。

本形態のＨＤＤ１は、その製造工程において、ＳＲＳＴ(Self Run Self Test)を実行する。ＳＲＳＴにおいて、ＨＤＤ１は、インストールされているテスト・プログラムを実行することによって、自ら磁気ディスク１１上の欠陥検出テストを行う。従って、ＨＤＤ１自身が、磁気ディスク１１の欠陥検査装置として働く。図３のブロック図に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のＭＰＵがテスト・プログラムに従って処理を行うことで、テスト実行制御部２３１として機能する。

テスト実行制御部２３１は、ＨＤＤ１に実装されている通常機能としてのリード・ライト処理制御部２３２を利用して、ＳＲＳＴを実行する。テスト実行制御部２３１は、リード・ライト処理制御部（ＲＷ処理制御部）２３２に指示を行い、ヘッド素子部１２をターゲット・トラックにシークし、また、そのヘッド素子部１２によってターゲット位置におけるテスト・データのライト及びリードを行う。ＲＷ処理制御部２３２は、テスト実行制御部２３１からの指示に従い、モータ・ドライバ・ユニット２２を使用してアクチュエータ１６の移動を制御し、さらに、ＲＷチャネル２１を制御することでデータのリード及びライトを実行する。

ＳＲＳＴにおいて、テスト実行制御部２３１は、磁気ディスク１１へのデータ・ライトとデータ・リード行って欠陥を検出するＳＡＴ（Surface Analysis Test）に加えて、データ・ライトのみを行ってライト・エラーを引き起こす領域を検出するライト・テスト（以下、FILL-DATAと呼ぶ）を行う。図３に示すように、テスト実行制御部２３１は、ＳＲＳＴにおいて検出された欠陥データ領域を、ＰＤＭ（Primary Defect Map）２４１とよばれる欠陥管理テーブルに登録する。ＨＤＤ１は、通常動作において、ＰＤＭ２４１に登録されたデータ・セクタを使用せず、スキップする。ＳＲＳＴ及び通常動作時において、ＰＤＭ２４１は磁気ディスク１１上の管理領域からＲＡＭ２４にロードされる。

図４に示すように、本形態のＳＲＳＴにおいて、テスト実行制御部２３１は、最初にFILL-DATAを実行し（Ｓ１１）、その後にＳＡＴを実行する（Ｓ１２）。FILL-DATAは、磁気ディスク１１の記録面において、データ領域全面にデータのライト処理を行い、ライト・エラーが発生するデータ・トラックを検出する（ライト・テスト）。FILL-DATAは、ライトしたデータの正確なリードの有無を確認するリード・テストは実行しない。テスト実行制御部２３１は、そのデータ・トラックに含まれるすべてのデータ・セクタを欠陥領域としてＰＤＭ２４１に登録する。ここで、ライト処理は、ターゲットへのシークから磁気ディスク１１へのデータ書き込みまでの一連の処理である。

FILL-DATAは、サーボ・トラックが狭いことやサーボ・トラックがリードすることができない等のサーボ・トラック・エラーによってライト・エラーが頻繁に発生する欠陥領域を検出する。一つのデータ・トラックについてのライト・テストは、例えば、規定回数のライト・リトライでデータを書き込むことができるか、サーボ・データのリード・エラーが発生するセクタが基準数をこえることがないか、などを確認する。これらの条件を満たさないデータ・トラックは、ＰＤＭ２４１に欠陥領域として登録される。

図５に示すように、本形態のFILL-DATAにおいて、テスト実行制御部２３１は、外周側（ＯＤ側）から内周側（ＩＤ側）に向かって、各データ・トラックのライト・テストを順次実行する。テスト実行制御部２３１は、記録面におけるひとつのデータ・トラックについてライト・テストを終了すると、その内周側の隣接データ・トラックにシークし、その隣接データ・トラックのライト・テストを実行する。

図５の例においては、データ・トラック１１３ａのライト・テストが終了すると、ヘッド素子部１２はその内周側隣接データ・トラック１１３ｂに移動し、テスト実行制御部２３１は、そのデータ・トラック１１３ｂのライト・テストを実行する。以下、テスト実行制御部２３１は、内周側の隣接データ・トラックに順次ヘッド素子部１２を移動しながら、各データ・トラックのライト・テストを実行する。

テスト実行制御部２３１は、各記録面においてユーザ・データを記録する全てのデータ・トラックについて、順次、ライト・テストを実行する。ＨＤＤ１が複数の記録面を有する場合、テスト実行制御部２３１は各記録面の同一半径位置の各データ・トラック（同一シリンダ）のライト・テストを行った後、内周側の隣接データ・トラックに各ヘッド素子部１２を移動し、同様に各記録面のデータ・トラックのライト・テストを行う。

図４に示したように、テスト実行制御部２３１は、各記録面の全面についてFILL-DATAを終了すると（Ｓ１１）、ＳＡＴを開始する（Ｓ１２）。本形態のＳＡＴは、テスト対象のデータ・トラックにデータを書き込んだ後にその両側隣接データ・トラックにデータを書き込んだ状態において、そのテスト対象のデータ・トラックのリード・テストを実行する。この加速テストによって、出荷後に顕在化しうる欠陥領域を、テスト工程において効果的に検出することができる。

本形態のＳＲＳＴは、テスト・シーケンスにおける各工程の手順を適切化することによって、上述の両側隣接データ・トラックにデータを書き込んだ状態におけるＳＡＴのテスト時間を大きく短縮する。本形態のＳＲＳＴにおいては、各データ・トラックへのデータのライト及びそのリード・テンスとの順序が重要となる。

重要な点の一つとして、上記FILL-DATAが終了した各記録面において、各データ・トラックにはデータがライトされており、さらに、その内周側の隣接データ・トラックが後にライトされた状態になっている。図５の例においては、データ・トラック１１３ａにデータがライトされた後にその内周側隣接データ・トラック１１３ｂにデータがライトされ、データ・トラック１１３ｂにデータがライトされた後にその内周側隣接データ・トラック１１３ｃにデータがライトされる。

テスト実行制御部２３１は、本形態のＳＡＴにおいて、外周側から内周側に向かって、各データ・トラックのテストを順次行っていく。具体的に、図６（ａ）−（ｅ）を参照して説明する。図６（ａ）−（ｅ）は、一つの記録面におけるデータ・トラックの一部を模式的に示している。図６（ａ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、データ・トラック１１３ａにヘッド素子部１２をシークし、そのリード・テストを行う。

図６（ｂ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、データ・トラック１１３ａのリード・テストの後に、データ・トラック１１３ａのライト・テストを実行する。このライト・テストにおいて、データ・トラック１１３ａにデータがライトされる。その後、図６（ｃ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、ヘッド素子部１２を内周側の隣接データ・トラック１１３ｂに移動し、そのデータ・トラック１１３ｂのリード・テストを実行する。

データ・トラック１１３ｂのリード・テストが終了すると、図６（ｄ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、データ・トラック１１３ｂのライト・テストを実行する。その後、図６（ｅ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、ヘッド素子部１２を内周側の隣接データ・トラック１１３ｃに移動し、同様のシーケンスでテストを実行する。

上記のシーケンスにおいて、各データ・トラックのリード・テストは、そのデータ・トラックよりも後に両側の隣接データ・トラックにデータ・ライトされた状態において行われる。具体的には、図６（ｂ）において、ヘッド素子部１２がデータ・トラック１１３ａにデータを書き込んだ状態において、その内周側隣接データ・トラック１１３ｂのデータは、その両側データ・トラックにデータが上書きされた状態にある。これは、データ・トラック１１３ｃは、FILL-DATAにおいて、データ・トラック１１３ｂよりも後にデータ・ライトされており、また、上記のように、ＳＡＴにおいてデータ・トラック１１３ａにデータ・ライトされているからである（図６（ｂ））。

同様に、図６（ｄ）においてデータ・トラック１１３ｂにデータがライトされた状態において、その内周側隣接データ・トラック１１３ｂのデータについて、その両側データ・トラックのデータがそれよりも後に書き込まれている。なお、データ・トラック１１３ａのリード・テストも、同様の加速テストになっている。このように、本形態のＳＡＴにおいては、各データ・トラックへの１回のデータ・ライトによって、上記加速テストを行うことができる。これにより、加速テストに必要とされるテスト時間を大きく短縮することができる。

上述のＳＡＴシーケンスについて、図７のフローチャートを参照して説明する。テスト実行制御部２３１は、テスト対象のデータ・トラックにヘッド素子部１２をシークさせ、そのデータ・トラックのリード・テストを実行する（Ｓ２１）。リード・テストは、データ・トラックに書き込まれているデータを予め定められた基準に従ってリードすることができることを確認する。正確にデータをリードすることができない場合、あるいは、予め設定された基準に従ってデータをリードすることができない場合、テスト実行制御部２３１は、そのデータ・セクタをＰＤＭ２４１に登録する。

好ましくは、テスト実行制御部２３１は、一つのデータ・トラックにおいて、複数周回のリード・テストを行う。これによって、出荷後に顕在しうる欠陥領域を効果的に検出することができる。例えば、テスト実行制御部２３１は、一つのデータ・トラックにおいて複数周回のリードを実行し（例えば５周回）、基準回数（例えば３回）以上のリード・エラーが発生した場合に、そのデータ・セクタをＰＤＭ２４１に欠陥領域として登録する。

その後に、テスト実行制御部２３１は、リード・テストを行ったデータ・トラックのライト・テストを行う（Ｓ２２）。具体的には、テスト実行制御部２３１は、そのデータ・トラックにデータをライトし、所定のライト・エラーが発生した場合には、そのデータ・トラックを欠陥領域としてＰＤＭ２４１に登録する。ライト・テストは、FILL-DATAと同様のテストとしてよい。このライト・テストにおいて、データ・トラックにデータがライトされる。

その後、テスト実行制御部２３１は、テスト対象となっている領域の最後（最内周）のデータ・トラックについてＳＡＴを終了したかを判定する、つまり、全てのデータ・トラックについてＳＡＴが終了したかを判定する（Ｓ２３）。全てのデータ・トラックについてＳＡＴが終了したと判定すると（Ｓ２３におけるＹＥＳ）、その領域におけるＳＡＴが終了する。

テスト対象のデータ・トラックが最後のデータ・トラックでない場合（Ｓ２３におけるＮＯ）、テスト実行制御部２３１は、ヘッド素子部１２を１データ・トラック分、内周側にシークする（Ｓ２４）。シークした先のデータ・トラックにおいて、テスト実行制御部２３１は、同様にリード・テストと、その後のデータ・ライトを行う。以下、同様の処理を繰り返す。これによって、両側隣接データ・トラックにデータを書き込んだ状態におけるリード・テストを効率的に行うことができる。

上述のように、一定半径方向（上記好ましい例において外周側から内周側）において、各データ・トラックにデータをライトし、その後、同様の方向において各データ・トラックのリード・テスト及びその後のデータ・ライトを行うことで、両側データ・トラックがライトされた状態における加速テストを効率的に行うことができる。なお、テストするデータ・トラックの順次選択は、テスト対象の全領域において一定であることが好ましいが、一部連続領域を内周側から外周側に向かってテストし（FILL-DATA及びＳＡＴ）、他の連続領域を外周側から内周側に向かってテストしてもよい。各セクションにおけるテストにおいては、上記加速テストを効率的に行うことができる。

また、テスト方向は、データ・トラックのシリンダ番号（データ・トラック番号）の昇順であることが好ましい。上述の例においては、外周側から内周側に向かってシリンダ番号が増加し、テストも外周側から内周側に向かっている。これは、エラー・データ・トラックを欠陥領域として登録しスキップする場合、ゾーン境界がずれることを避けるためである。なお、ユーザ・データを記録する全データ領域を一定半径方向においてテストする場合においても、ＨＤＤ１の制御プログラムや制御データが記録されている管理領域はスキップされる。

上記FILL-DATA及びＳＡＴにおいてライトするテスト・データは、ランダム・データであることが好ましい。ランダム・データの隣接データ・トラックへの影響が大きいため、加速テストとして好ましいからである。具体的処理においては、例えば、ＲＷチャネル２１がランダム・データを生成する機能を有することができる。

テスト実行制御部２３１は、ＲＷチャネル２１のレジスタにランダム・データ・ライトの指示をセットする。ＲＷチャネル２１は、ＲＷ処理制御部２３２からの制御信号に従って、ＡＥ１３に生成したランダム・データを転送する。ＡＥ１３及びヘッド素子部１２は、転送されたランダム・データを各ターゲット・セクタにライトする。なお、ランダム・データをＨＤＣ／ＭＰＵ２３内で生成し、それをＲＷチャネル２１に転送してもよい。

上述のように、FILL-DATAのようなライト・テストにおいてライトされたデータに対してＳＡＴを行うことが好ましいが、FILL-DATAとは別のステップとして、一定半径方向において、各データ・トラックに順次データをライトし、そのデータに対して上記ＳＡＴを行ってもよい。また、上記ＳＡＴのように、ライト・テストにおいて新たにデータをライトすることが好ましいが、テスト実行制御部２３１は、欠陥領域の検出を行うことなく、ＳＡＴにおいて、各データ・トラックに新たにデータを単にライトしてもよい。これらの点は、以下の説明において同様である。

次に、ＳＡＴの他の好ましい態様について説明する。本例において、テスト実行制御部２３１は、FILL-DATAでライトしたデータのリード・テスト（第１リード・テスト）に加えて、ＳＡＴにおいて新たにライトしたデータのリード・テスト（第２リード・テスト）を行う。これによって、欠陥領域の検出をより効果的に行うことができる。図８（ａ）−（ｆ）を参照して具体的に説明する。まず、図８（ａ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、データ・トラック１１３ａにヘッド素子部１２をシークし、そのリード・テストを行う（第１リード・テスト）。

その後、図８（ｂ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、データ・トラック１１３ａのライト・テストを実行する。その後、図８（ｃ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、図８（ｂ）のライト・テストで新たに書き込まれたデータのリード・テストを行う（第２リード・テスト）。

その後、図８（ｄ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、ヘッド素子部１２を内周側の隣接データ・トラック１１３ｂに移動し、そのデータ・トラック１１３ｂのリード・テストを実行する（第１リード・テスト）。データ・トラック１１３ｂの第１リード・テストが終了すると、図８（ｅ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、データ・トラック１１３ｂのライト・テストを実行する。その後、その後、図８（ｆ）に示すように、テスト実行制御部２３１は、図８（ｅ）のライト・テストで新たに書き込まれたデータのリード・テストを行う（第２リード・テスト）。以上の処理を繰り返し、記録面の全てのユーザ・データ領域のＳＡＴを行う。

上記のシーケンスにおいて、第１リード・テストは、テスト対象のデータ・トラックよりも後に両側の隣接データ・トラックにデータ・ライトされた状態において行われる。一方、第２リード・テストは、テスト対象のデータ・トラックが両側の隣接データ・トラックよりも後にライトされた状態におけるリード・テストである。このように、異なる条件におけるリード・テストを行うことで、欠陥領域もしくは潜在的な欠陥領域を効果的に検出することができる。

図９のフローチャートを参照して、１データ・トラックにおいて条件の異なる２種のリード・テストを行う上記のＳＡＴの処理手順を説明する。まず、テスト実行制御部２３１は、テスト対象のデータ・トラックにヘッド素子部１２をシークさせ、そのデータ・トラックのリード・テストを実行する（Ｓ３１）。これが第１リード・テストであり、FILL-DATAでライトしたデータのリード・テストである。なお、テスト方法は、図７を参照して説明した例と同様でよい。

その後に、テスト実行制御部２３１は、リード・テストを行ったデータ・トラックのライト・テストを行う（Ｓ３２）。このテスト方法も、図７を参照して説明した例と同様でよい。さらに、テスト実行制御部２３１は、新たに書き込んだデータのリード・テストを実行する（Ｓ３３）。これが第２リード・テストであり、両側データ・トラックよりも後にライトされたデータのリード・テストとなる。好ましくは、第２リード・テストにおいて、テスト実行制御部２３１は、複数周回のリード・テストを行う。これによって、欠陥領域を効果的に検出することができる。

第２リード・テストは、好ましくは、第１リード・テストと異なる欠陥判定基準を有する。具体的には、テスト実行制御部２３１は、第１及び第２リード・テストにおいて、データ・セクタのエラー・レートが基準値を超えると欠陥領域としてＰＤＭ２４１に登録し、第１及び第２リード・テストにおいて異なる基準値を使用する。好ましくは、第２リード・テストにおける基準値が、第１リード・テストにおける基準値よりも小さい。

つまり、第２リード・テストの欠陥判定基準を第１リード・テストの欠陥判定基準よりも厳しくする。これは、第１リード・テストは、両側が上書きされた状態におけるデータ・トラックをテストするため、データがライトされた状態としてより厳しい条件にある。このため、欠陥判定基準を緩めることによって、欠陥領域と判定されるデータ・セクタが無用に増加することを防止することができる。なお、エラー・レートは、エラー・ビット数あるいはエラー・シンボル数などを基準とすることができる。また、エラー・レート以外の判定基準において条件を変えてもよい。

具体的処理において、図４に示すように、テスト実行制御部２３１は、ＲＷ処理制御部２３２から、各データ・セクタのエラー・レートを取得する。ＲＷ処理制御部２３２は誤り訂正処理部２３３を有している。誤り訂正処理部２３３は、ＲＷチャネル２１から転送されたリード・データのエラー訂正処理を行うと共に、そのときのエラー・レートを特定し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のレジスタ（不図示）に保存する。テスト実行制御部２３１は、そのレジスタからエラー・レートを取得して、欠陥セクタの判定に使用する。

誤り訂正処理部２３３は、通常動作において、オンライン訂正処理であるOn The Flyモード（ＯＴＦモード）とオフライン訂正処理である消失訂正処理モードの二つのモードを備える。ＳＲＳＴにおいては、誤り訂正処理部２３３は、ＯＴＦモードにおいてのみ動作する。ＯＴＦモードは、データ・セクタのシンボルを連続的に読み込み、誤り訂正をしながらデータをＲＡＭ２４に転送する。エラー訂正は、ＲＷチャネル２１から転送されたデータに付加されているＣＲＣＣ及びＥＣＣを使用する。ＥＣＣおよびＣＲＣＣには、例えば、ガロア拡大体ＧＦ（２⁸）上での演算が可能なリード・ソロモン符号を用いることができる。なお、誤り訂正の手法は広く知られた技術であり、本稿での詳細な説明は省略する。

第２リード・テストが終了すると（Ｓ３３）、テスト実行制御部２３１は、テスト対象となっている領域の最後（最内周）のデータ・トラックについてＳＡＴを終了したかを判定する、つまり、全てのデータ・トラックについてＳＡＴが終了したかを判定する（Ｓ３４）。全てのデータ・トラックについてＳＡＴが終了したと判定すると（Ｓ３４におけるＹＥＳ）、その領域におけるＳＡＴが終了する。

テスト対象のデータ・トラックが最後のデータ・トラックでない場合（Ｓ３４におけるＮＯ）、テスト実行制御部２３１は、ヘッド素子部１２を１データ・トラック分、内周側にシークする（Ｓ３５）。シークした先のデータ・トラックにおいて、テスト実行制御部２３１は、同様にリード・テストと、その後のデータ・ライトを行う。以下、同様の処理を繰り返す。以上のように、本態様はＳＡＴにおいて新たにライトしてデータに対してもリード・テストを行い、欠陥領域の検出制度を向上することができる。

以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明は磁気ディスク装置に限らず、他のタイプのメディアを使用するディスク・ドライブ装置に適用することができる。本形態のテスト方法は、ＳＲＳＴと異なるテストに適用することができる。

本実施形態にかかるＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。 本実施形態にかかる磁気ディスク上に記録されているデータの物理フォーマットを模式的に示す図である。 本実施形態において、ＳＲＳＴを実行する各論理構成要素を模式的に示すブロック図である。 本実施形態にかかるＳＲＳＴのシーケンスを示すフローチャートである。 本実施形態にかかるFILL-DATAおいて、各データ・トラックのライト・テストを実行する順序を模式的に示している。 本実施形態にかかるＳＡＴおいて、各データ・トラックのテストを実行する順序を模式的に示している。 本実施形態にかかるＳＡＴの処理シーケンスを示すフローチャートである。 他の好ましい実施形態にかかるＳＡＴおいて、各データ・トラックのテストを実行する順序を模式的に示している。 他の好ましい実施形態かかるＳＡＴの処理シーケンスを示すフローチャートである。

符号の説明

１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド素子部、１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ
１６ アクチュエータ、２０ 回路基板、２１ リード・ライト・チャネル
２２ モータ・ドライバ・ユニット、２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ
５１ ホスト、１１１ サーボ領域、１１２ データ領域、１１３ データ・トラック
２３１ テスト実行制御部、２３２ ＲＷ処理制御部、２３３ 誤り訂正処理部

Claims (13)

1. ディスクの欠陥検査方法であって、
   ディスク上の一定半径方向において、順次、連続するデータ・トラックのそれぞれにデータをライトし、
   一つのデータ・トラックにおいて、前記ライトしたデータのリード・テストを行い、
   前記リード・テストの後に、そのリード・テストを行ったデータ・トラックに新たなデータをライトし、
   前記新たなデータをライトしたデータ・トラックの前記一定半径方向における隣接データ・トラックにシークし、
   前記リード・テストの実行、新たなデータのライト及び隣接データ・トラックへのシークを繰り返す、方法。
2. 前記リード・テストを行った後にそのデータ・トラックのライト・テストを行い、
   前記ライト・テストにおいて、前記新たなデータをライトする、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記リード・テストは、そのデータ・トラックを複数周回リードする、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記一定半径方向における各データ・トラックへのデータ・ライト及び前記新たなデータのライトは、ランダム・パターンをライトする、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記新たにライトしたデータのリード・テストをさらに行う、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記ライトしたデータのリード・テストと前記新たにライトしたデータのリード・テストとは、異なる欠陥判定基準を有する、
   請求項５に記載の方法。
7. 前記新たにライトしたデータのリード・テストの欠陥判定基準は、前記ライトしたデータのリード・テストの欠陥判定基準よりも厳しい、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記新たにライトしたデータのリード・テストにおけるエラー・レートに関する欠陥判定基準値は、前記ライトしたデータのリード・テストにおける欠陥判定基準値よりも小さい、
   請求項６に記載の方法。
9. データを記憶するディスクの欠陥検査装置であって、
   ディスクにアクセスするヘッドと、
   前記ヘッドを支持し、そのヘッドをディスク上で移動する移動機構と、
   コントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記ヘッド及び移動機構を使用して、前記ディスク上の一定半径方向において、順次、連続するデータ・トラックのそれぞれにデータをライトし、
   さらに、前記一定半径方向において、順次、各データ・トラック上における前記ライトしたデータのリード・テスト及びそのリード・テストの後の新たなデータ・ライトを実行する、
   欠陥検査装置。
10. 前記リード・テストを行ったデータ・トラックへの新たなデータのライトは、各データ・トラックにおけるライト・テストにおいて行われる、
    請求項９に記載の欠陥検査装置。
11. 前記コントローラは、前記リード・テストにおいて、前記ヘッドを使用してそのデータ・トラックを複数周回リードする、
    請求項９に記載の欠陥検査装置。
12. 前記コントローラは、前記新たにライトしたデータのリード・テストをさらに行う、
    請求項９に記載の欠陥検査装置。
13. 前記コントローラは、前記ライトしたデータのリード・テストと前記新たにライトしたデータのリード・テストにおいて、異なる欠陥判定基準を使用する、
    請求項１２に記載の欠陥検査装置。
    

Images