KR100546380B1 - 약한 쓰기 헤드 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

하드디스크 드라이브 공정 중에 약한 쓰기 헤드를 검출하는 방법이 개시되어 있다.
개시된 약한 쓰기 헤드 검출 방법은, (가) 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기(On-Track Write)을 수행하고 이 타겟 트랙에서의 정상 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤를 이용한 정상 비트 에러율과 로우 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤를 이용한 로우 비트 에러율을 얻는 단계와, (나) 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율의 차이값이 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단하는 단계와, (다) (나) 단계에서의 판단 결과가 예(yes)인 헤드에 대해 용량 다운사이징을 하는 단계와; (라) 다운 사이징 후에 다시 (가) 및 (나) 단계를 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

약한 쓰기 헤드 검출 방법{Method for detecting weak write head}
도 1은 쓰기 전류의 파형도,
도 2는 하드디스크 드라이브의 주요부분을 개략적으로 보인 도면,
도 3은 도 2의 자기 헤드를 개략적으로 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 약한 쓰기 헤드 검출을 보인 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20...하드디스크
70...자기 헤드(읽기/쓰기 헤드)
본 발명은 하드디스크 드라이브 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하드디스크 드라이브 공정 중 약한 쓰기(Weak Write) 헤드를 검출하는 방법에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(HDD)는 자기 헤드에 의해 디스크에 기록된 정보를 읽거나, 디스크에 데이터를 쓰는 장치이다. 디스크는 스핀들 모터에 회전 가능하게 탑 재되고, 정보는 보이스(voice) 코일 모터에 의해 회전되는 액추에이터(actuator) 암에 탑재된 자기 헤드(읽기/쓰기 헤드)에 의해 억세스 된다. 보이스 코일 모터는 전류에 의해 여자되어 액추에이터를 회전시키고 헤드를 이동시킨다. 읽기/쓰기 헤드는 디스크의 표면으로부터 나오는 자기의 변화를 감지하여 디스크 표면에 기록된 정보를 판독한다. 데이터 트랙에 정보를 쓰기 위해, 전류가 헤드로 공급된다. 전류는 자계를 발생시키고, 이것은 디스크 표면을 자화시킨다.
하드디스크 드라이브에 사용되는 미디어 예컨대, 하드디스크는 CoCrPt 물질을 바탕으로 하는 자성 물질로 이루어져 있으며, 이 미디어의 자성층은 주변 온도 변화에 따라 그 특성이 변한다. 특히, 저온 환경에서, 미디어의 자성층의 보자력(Coercivity)이 증가되며, 이 때문에 기록된 정보를 오버라이트(Overwrite) 하기 위해서는 더 강한 쓰기 필드(write field)를 요구하게 된다.
일반적으로 저온에서는 CoCrPt 물질에 바탕을 둔 미디어의 자성층 예컨대, 하드디스크의 자성층의 보자력(Coercivity)이 증가되어 상온 대비 쓰기 특성이 떨어지며, 이로 인하여 정확한 데이터를 쓰거나 이전 데이터를 제대로 덮어쓰지 못하는 오버라이트 특성 저하 문제가 생긴다.
자기 헤드의 특성이 저온에서의 보자력 증가를 극복하지 못할 경우, 적절한 쓰기가 이루어지지 못하여 비트 깨짐(비트 개악(corruption))과 같은 불량 현상이 나타난다. 일반적으로 이런 현상을 저온 약한 쓰기라고 부른다.
하드디스크 드라이브에서 기록성(Writability)은 매우 중요한 특성이며, 이러한 쓰기 성능(write performance)은 환경에 영향을 받는다.
자기 헤드의 기록성은 헤드 라이터 디자인(Head Writer design) 및 프리앰프(Preamp)의 특성에 따라 좌우된다.
일반적으로, 헤드 라이터 디자인시 오버라이트(overwrite) 및 인접 트랙 소거(Adjacent Track Erase:이하, ATE)를 고려하며, 이 특성들은 서로 상반된 특성을 가져 트래이드 오프(trade off)가 일어난다.
여기서, 자기 헤드에 제공되는 기록 전류에 의해 타겟 트랙에 인접한 트랙(이하, 인접 트랙)에 쓰여진 데이터가 소거되는 현상을 ATE라 한다.
또한, 헤드 라이터 디자인이 최적화되었더라도, 자기 헤드를 구성하는 웨이퍼(Wafer) 및 슬라이더(Slider)의 톨러런스(tolerance)에 의해, 오버라이트 특성은 정규 분포를 보이며, 낮은 오버라이트 특성을 나타내는 헤드의 경우, 저온 오버라이트 특성 저하로 인한 약한 쓰기 문제가 발생된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 단품의 동적인 전기 테스트(Dynamic Electric Test: DET)의 오버라이트 특성 측정을 통하여, 낮은 오버라이트 특성을 보이는 헤드 예컨대, 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)를 스크린한다. 하지만, 상온 측정이라는 한계 때문에, 전적으로 저온에서 미디어의 보자력 증가에 따라 발생되는 기록성 특성 저하를 해결할 수는 없다.
뿐만 아니라, 이러한 단품(HGA) 상태에서의 스크린은 하드디스크 드라이브에 직접 사용되는 프리앰프가 아닌 고정된 한 개의 프리앰프를 사용하여 측정되기 때문에, 기록성에 영향을 주는 프리앰프마다의 특성 차이를 포함하여 성능 평가를 할 수 없는 단점도 있다.
하드디스크 드라이브 측면에서는, 이런 저온 약한 쓰기 해결을 위하여 프리앰프 다이 온도(Preamp die temperature: 프리 앰프내에 내장된 온도 센서에 의해 프리앰프가 검출하는 온도로, 하드디스크 드라이브의 온도는 이 프리앰프 단의 온도에 해당함) 측정을 통한 환경의 온도를 예측하여, 저온 센싱(sensing)시 쓰기 전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤(Over Shoot Control:OSC) 값을 증가시켜 저온에서의 기록성을 증대시키는 방법을 사용하고 있다.
여기서, 쓰기 전류의 파형의 일 예를 보인 도 1을 참조하면, 미디어의 자성층(1)에 쓰여진 데이터(2a)(2b)의 전환점(3)에서 쓰기 전류는, 날카로운 기립 형상을 보이는데, 이때의 쓰기 전류의 직류(dc) 성분을 상기 쓰기전류(WC)라하고, 기립 성분을 오버 슈트 컨트롤(OSC)이라 한다. 쓰기전류(WC)는 자계의 세기를 보자력 근처에 유시시키는 역할을 하며, 오버 슈트 컨트롤는 기록위치에서 자계의 세기를 보자력 이상으로 끌어올리는 트리거로서의 역할을 하는 것이다.
현재 대부분의 하드디스크 드라이브는 프리앰프의 다이 온도를 측정하여 하드디스크 드라이브 주변 환경 온도를 측정하고, 이를 토대로 저온에서는 기록성(Writability)을 개선하기 위하여 미디어의 보자력 증가에 따른 높은 보자력에 대응하도록 오버 슈트 컨트롤나 쓰기전류(WC)를 일정 양 높여주어, 저온 온도 환경에 맞는 쓰기 특성을 갖도록 하는 기술을 채용하고 있다.
그러나, 저온 환경에서 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤 값을 증가시켜 저온에서의 기록성을 증대시키는 종래의 방법의 경우에는, 다이 온도 측정 톨러런스가 크고, 상온 대비 저온에서의 오버라이트 특성이 급격히 떨어지는 자기 헤드의 경우에는 아무리 높은 쓰기전류(WC)와 오버 슈트 컨트롤를 사용하여도 저온 약한 쓰기를 극복하지 못하는 문제가 발생한다. 따라서, 저온 약한 쓰기를 나타내는 헤드를 사전에 스크린하지 않으면, 약한 쓰기 불량이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 하드디스크 드라이브의 약한 쓰기 특성 및 신뢰성 확보가 가능하도록 로우(low) 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤에서 측정한 비트 에러율(Bit Error Rate:BER)을 이용하여 약한 쓰기를 나타내는 헤드를 검출하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 약한 쓰기 헤드 검출 방법은, (가) 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기(On-Track Write)을 수행하고 이 타겟 트랙에서의 정상 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤를 이용한 정상 비트 에러율과 로우 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤를 이용한 로우 비트 에러율을 얻는 단계와; (나) 상기 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율의 차이값이 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단하는 단계와; (다) 상기 (나) 단계에서의 판단 결과가 예(yes)인 헤드에 대해 용량 다운사이징을 하는 단계와; (라) 다운 사이징 후에 다시 상기 (가) 및 (나) 단계를 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (가) 단계는, 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기를 수행하는 단계와; 복수의 존에 대해 타겟 트랙에서의 정상 비트 에러율을 측정하는 단계와; 복수의 존에 대해 타겟 트랙에서 로우 비트 에러율을 측정하는 단계와; 측정된 모든 존에 대한 정상 비트 에러율의 평균과 로우 비트 에러율의 평균을 계산하는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 약한 쓰기 헤드 검출방법을 상세히 설명한다.
하드디스크 드라이브는 회전하는 하드디스크의 읽기/쓰기 면에 짝지어지는 자기 헤드(magnetic head)를 구비한다. 하드디스크 드라이브에는 통상 여러장의 하드디스크가 동일 회전 축상에 설치되므로, 이에 대응되게 여러 개의 자기 헤드가 배치된다. 자기 헤드는, 디스크 면의 자기 영역(magnetic field)을 자화 또는 검출하는 것에 의해 정보를 쓰거나 읽는다.
하드디스크 드라이브에서 읽기/쓰기는 베이스 상에 회동 가능하게 설치된 자기 헤드 조립체의 회동을 이용하여 그 끝 쪽에 설치된 자기 헤드를 회전 디스크 상의 적정 위치로 이송시키는 스윙암 구동 방식에 의해 행해진다.
도 2는 하드디스크 드라이브 구조의 일 예를 개략적으로 보인 평면도이다. 도 2를 참조하면, 하드디스크 드라이브(10)는, 소정 정보가 기록되는 하드디스크(20)와, 정보의 기록 및 읽기를 위해 자기 헤드(50)를 하드디스크(20) 상의 원하는 트랙 위치로 이동시키는 자기 헤드 이송장치를 구비한다. 여기서, 하드디스크(20)는 정보가 기록되는 기록영역(22)과, 이 하드디스크(20)의 회전이 정지될 때 자기 헤드(50)가 파킹 되도록 마련된 파킹 영역(21)으로 구분될 수 있다.
상기 디스크(20)는 베이스(11) 상에 회전 가능하게 설치되어 스핀들 모터(미도시)에 의해 회전된다. 도 2에서 c는 스핀들 모터의 회전축에 해당한다.
자기 헤드 이송장치는, 자기 헤드(50)가 탑재되며 베이스(11) 상에 마련된 회동축(34)을 중심으로 회동 가능하게 설치되는 자기 헤드 조립체(30)와, 자기 헤 드 조립체(30)를 전자기력에 의해 회동시키기 위한 액츄에이터(40)를 구비한다.
자기 헤드 조립체(30)는, 회동축(34)에 회전 가능하게 결합되는 액추에이터 암(32)의 단부에 결합되는 서스펜션(31)과, 하드디스크(20)에 정보를 기록하고 하드디스크(20)에 기록되어 있는 정보를 읽기 위한 자기 헤드(도 3의 70)를 구비하며 서스펜션(31)에 설치되는 자기 헤드 슬라이더(50)를 포함하여 구성된다.
자기 헤드 슬라이더(50)는 서스펜션(31)에 의해 하드디스크(20)쪽으로 바이어스되어 있으며, 하드디스크(20)가 회전하기 시작하면 하드디스크(20)의 회전에 의해 발생되는 공기동압에 의해, 하드디스크(20)에 대하여 부상한 채로 비행(flying)하게 된다. 이때, 자기 헤드 슬라이더(50)가 부상한 채로 비행하는 높이(flying height)는 서스펜션(31)의 그램 하중(gram load)과, 하드디스크(20)의 회전에 따른 공기 흐름(air flow)에 의한 양력 등에 의해 결정된다.
여기서, 비행 높이는 하드디스크(20)의 회전동안 자기 헤드 슬라이더(50)가 하드디스크(20)에 대하여 부상한 채로 비행할 때, 자기 헤드 슬라이더(50)의 선단쪽에 마련되어 읽기 센서 즉, 자기저항헤드와 하드디스크(20)의 표면 사이의 간격(gap)이다. 상기 그램 하중은 서스펜션(31)에 의해 발휘된 힘을 말한다.
도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브에 사용될 수 있는 자기 헤드(70)의 일 예를 보여준다. 도시된 바와 같이, 자기 헤드(70)는 읽기를 위한 자기저항헤드(74)와, 쓰기를 위한 유도기록헤드를 포함하고 있다. 자기저항헤드(74)는 하드디스크(20)에 쓰여진 자기신호를 감지하여 읽어들이는 역할을 한다. 유도기록헤드는 하드디스크(20)로의 누설 자석을 형성하기 위한 탑 폴(top pole:71)과 바텀 폴(bottom pole:72) 및 전류가 공급됨에 따라 자계가 발생되는 기록용 코일(73)을 구비하여, 원하는 자기신호를 하드디스크(20)에 쓰는 역할을 한다.
각 하드디스크(20)면마다 상기와 같은 자기 헤드(70)가 하나씩 대응되게 배치된다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 액츄에이터(40)는 잘 알려진 바와 같이, 자석(미도시)과 보이스 코일(41)을 포함한다. 보이스 코일(41)에 전류를 인가하여, 자기 헤드(70)를 하드디스크(20) 상의 원하는 트랙 위치로 이동시킨다.
상기 스핀들 모터, 보이스 코일(41), 자기 헤드(70)는 인쇄 회로 기판 어셈블리(15)의 전자 회로와 전기적으로 연결된다. 전자 회로는 프리앰프와, 읽기/쓰기 채널 회로와, 서보 제어기를 포함한다. 전자 회로는 하드디스크의 자계를 감지하는 자기 헤드들과 전기적으로 연결된다.
자기 헤드(70)는 하드디스크의 자계에 상응하는 읽기 신호를 생성한다. 읽기 신호는 프리앰프에 의해 증폭되고, 읽기/쓰기 채널 회로로 보내진다. 읽기/쓰기 채널 회로는 자기 헤드(70)에 의해 읽혀져 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변조시켜주며, 사용자 데이터를 받아 하드디스크(20)에 기록할 수 있도록 쓰기 전류로 변환시켜주는 신호처리를 실행한다. 서보 제어기는 하드디스크 드라이브를 총괄적으로 제어한다.
상기와 같은 구성을 갖는 하드디스크 드라이브의 조립 후에는, 하드디스크 드라이브를 검증하고 최적화하기 위한 공정이 진행된다. 본 발명에 따른 약한 쓰기 헤드 검출 공정은 하드디스크 드라이브 테스트 공정 특히, 번인 테스트(Burn-In test) 공정 중에 수행된다.
본 발명은 저온에서의 미디어의 보자력 증가에 따른 기록성 특성 저하가 상온 상태에서 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 줄인 상태로 쓰기를 행할 때의 헤드의 성능과 같다는 특성을 이용한다. 바꾸어 말하면, 본 발명은 상온 상태에서 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 줄인 상태에서 쓰면, 저온에서의 미디어의 보자력 증가에 따른 기록성 특성 저하를 가장 유사하게 재현시킬 수 있는 점을 이용한다.
도 4는 본 발명에 따른 약한 쓰기 헤드 검출 과정을 보인 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기(On-Track Write)를 수행하고 이 타겟 트랙에서의 정상(normal) 비트 에러율(Bit Error Rate:BER)과 로우(low) 쓰기전류(WC)/오버 슈트 컨트롤 비트 에러율(이하, 로우 비트 에러율)값을 얻는 단계(S100)와, 상기 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율의 차이가 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단하는 단계(S200)를 포함하여, 잠재적인(Potential) 약한 쓰기 헤드를 검출한다.
또한, 본 발명은 상기 판단 과정(S200)에서 결과가 예(yes)이면 용량 다운사이징(downsizing)을 하는 단계(S300)와, 다운사이징 후에 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기를 수행하고 이 타겟 트랙에서의 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율을 얻는 S100 단계를 반복하는 단계(S400)와, 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율의 차이가 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단하는 과정을 반복하는 단계(S500)를 더 포함하여, 약한 쓰기 헤드 여부를 판단한다. 상기 S500 단계에서 판단 결과가 예(yes) 즉, 약한 쓰기 헤드로 판단되면 공정에서 낙제(process fail)시키고(S530), 판단 결과가 아니오(no)이면, 다음의 번인 테스크 단계로 진행된다(S510).
상기 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율 값을 얻는 단계(S100)에서는, 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기를 수행하고(S101), 타겟 트랙에서 정상 비트 에러율을 측정하고(S103), 타겟 트랙에서 로우 비트 에러율을 측정한다(S105). 그런 다음, 정상 비트 에러율의 평균과 로우 비트 에러율의 평균을 계산한다(S107).
로우 비트 에러율은 저온에서의 미디어의 보자력 증가에 따른 기록성 특성 저하 효과를 내도록, 상온 상태에서 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 줄여 타겟 트랙에 쓰고, 이 타겟 트랙에 대해 측정된 비트 에러율을 말한다. 이때, 로우 비트 에러율을 얻는데 사용하는 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤 값은 저온 환경을 상온에서 재현시키기 위해 하드디스크 드라이브 특성 및 주파수 대역에 맞게 적절히 최적화한 것이다.
타겟 트랙에 온-트랙 쓰기를 수행하는 단계(S101)에서는 정상 비트 에러율 측정값을 얻기 위하여, 상온 상태에서 정상적인 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 이용하여 타겟 트랙에 쓰기를 수행하고, 로우 비트 에러율 측정값을 얻기 위하여, 상온 상태에서 저온에서의 미디어의 보자력 증가에 따른 기록성 특성 저하 효과를 내도록, 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 줄여 타겟 트랙에 쓰기를 수행한다.
후술하는 표 1의 실험 예에서처럼, 쓰기전류(WC)의 범위가 대략 20 내지 50 mA 이고, 오버 슈트 컨트롤의 범위가 0 내지 31일 때, 정상 비트 에러율을 얻기 위해 정상 상태에서 사용하는 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤은 각각 예컨대, 35mA 및 12 정도가 되고, 로우 비트 에러율을 얻기 위해 사용하는 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤은 각각 예컨대, 25mA 및 3 정도가 될 수 있다.
도 4에서는, 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기를 수행한 다음, 정상 비트 에러율 및 로우 비트 에러율을 측정하는 것으로 나타내었는데, 이는 타겟 트랙에 상온 상태에서 정상적인 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 이용하여 쓰고 정상 비트 에러율을 측정한 다음, 다시 타겟 트랙에 상온 상태에서 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 줄여 쓰기를 수행한 다음 로우 비트 에러율을 측정하는 경우도 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
정상 비트 에러율 측정(S103)과 로우 비트 에러율 측정(S105)은 원하는 복수의 소정 존에 대해 수행된다. 그리고, 정상 비트 에러율의 평균값과 로우 비트 에러율의 평균값은 측정된 모든 존에 대한 평균값이다. 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율 측정을 미디어내의 모든 존에 대해 수행하거나, 일부인 최악의 존(worst zone)에 대해서만 수행할 수도 있다. 여기서, 정상 비트 에러율 측정과 로우 비트 에러율 측정은 미디어 내의 복수의 존에 대해 수행되는 것이 바람직하며, 이에 따라 정상 비트 에러율 평균과 로우 비트 에러율 평균을 계산하는 과정이 요구된다.
다음으로, 상기 단계(S107)에서 얻어진 정상 비트 에러율 평균값과 로우 비트 에러율 평균값을 이용하여, 상기 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율의 차이(델타(delta) 비트 에러율)가 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단한다(S200). 여기서, 후술하는 표 1의 실험예의 경우처럼, 상기 소정 값(A)은 예를 들어, 로그(log) 스케일로 대략 0.7 정도가 될 수 있다. 상기 소정 값(B)은 로그 스케일로 예컨대, -7.2 정도가 될 수 있다. 표 1은 이해를 돕기 위하여 예시한 것으로, 상기 소정 값(A) 및 소정 값(B)은 실제 적용에 있어서, 변화될 수도 있다.
상기 S200 단계에서, 판단 결과가 아니오(no)(델타(delta) 비트 에러율이 소정 값(A) 이하 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B) 이상)이면, 다음의 번인 테스트 공정 단계로 진행된다(S210). 상기 S200 단계에서, 판단 결과가 예(yes)(델타(delta) 비트 에러율이 소정 값(A)보다 크고 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작음)이면, 용량 다운 사이징(Capacity Down sizing)을 진행 즉, 단위 인치당 비트(BPI)를 낮추어 비트 에러율 마진(margin)을 확보한다(S300).
그런 다음, 다운사이징된 상태에서, 정상 비트 에러율 및 로우 비트 에러율을 얻는 과정(S100)을 반복하고(S400), 델타(delta) 비트 에러율이 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단하여(S500), 단위 인치당 비트(BPI)가 줄여진 이후에도 문제(issue)가 될 경우에는 약한 쓰기 헤드로 판단하여 공정에서 낙제시킨다(S530). 즉, 단위 인치당 비트(BPI)가 줄여진 이후에도 판단 결과가 아니오(no)이면, 다음의 번인 테스트 공정 단계로 진행시키고(S510), 판단 결과가 예이면, 공정에서 낙제시킨다(process fail)(S530).
본 발명에 따른 약한 쓰기 헤드 검출 방법의 일 실시예에 따르면, 잠재적인 약한 쓰기 헤드로 판단하거나, 약한 쓰기 헤드로 판단하는데 있어서, 델타(delta) 비트 에러율만을 사용할 수도 있다.
즉, 상온에서 사용하는 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 이용하여 측정한 정상 비트 에러율과 로우 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 이용하여 측정한 로우 비트 에러율의 차이 값 즉, 델타(delta) 비트 에러율(정상 비트 에러율 - 로우 비트 에러율)이 기준(criteria) 이상이며 또한, 로우 비트 에러율값 자체가 나쁜 헤드의 경우에는, 저온 약한 쓰기 발생 잠재성이 높으므로, 잠재적인 약한 쓰기 헤드로 검출된 헤드의 경우에는 1차적으로 다운사이징(단위 인치당 비트(BPI) 다운(down))하며, 다운사이징 된 상태에서 다시 델타(delta) 비트 에러율 측정하여 단위 인치당 비트(BPI) 다운 이후에서 여전히 델타(delta) 비트 에러율이 기준(criteria)보다 큰 경우에는 약한 쓰기 헤드로 판단하여 공정에서 낙제시킬 수 있다.
대안으로, 본 발명에 따른 약한 쓰기 헤드 검출 방법의 다른 실시예에 따르면, 델타(delta) 비트 에러율이 특정 값 이상인 것과 로우 비트 에러율이 기준치 이하인 경우의 두 가지 조건 모두를 약한 쓰기 헤드를 판단하는 기준(criteria)으로 사용할 수도 있다.
즉, 본 발명에서, 잠재적인 약한 쓰기 헤드를 다운사이징 또는 약한 쓰기 헤드를 스크린하는 기준(criteria)은 델타(delta) 비트 에러율이 특정 기준 이상이거나, 로우 비트 에러율의 절대값 자체가 나쁜 경우를 기준으로 하여 결정하는데, 이 두 가지 기준을 모두 적용하거나, 델타(delta) 비트 에러율 만을 이용하여 약한 쓰기 헤드를 결정하고 스크린할 수 있다.
한편, 실험 예로서, 표 1은 여러 하드디스크 드라이브에 대해 측정한 로우 비트 에러율 평균값과, 정상 비트 에러율 평균값, 델타(delta) 비트 에러율을 로그 스케일로 보여준다. 표 1의 결과는 쓰기전류(WC)의 범위가 대략 20 내지 50 mA 이고, 오버 슈트 컨트롤의 범위가 0 내지 31일 때, 정상 비트 에러율을 얻기 위해 정상 상태에서 사용하는 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤은 각각 예컨대, 35mA 및 12 정도이며, 로우 비트 에러율을 얻기 위해 사용하는 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤은 각각 예컨대, 25mA 및 3인 경우에 얻어진 것이다.
표 1에서 음영을 준 부분이 하드디스크 드라이브가 저온 읽기/쓰기 동작시 약한 쓰기가 발생된 드라이브이다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 델타(delta) 비트 에러율이 로그 스케일로 0.7 이상인 경우, 대부분의 에러 발생 가능성이 높은 하드디스크 드라이브를 검출할 수 있다.
드라이브 # 로우 비트 에러율 평균 정상 비트 에러율 평균 델타(delta) 비트 에러율
#1 -7.01 -8.16 1.148
#2 -6.57 -7.62 1.050
#3 -7.26 -8.26 1.002
#4 -7.44 -8.38 0.938
#5 -7.28 -8.19 0.910
#6 -7.52 -8.43 0.902
#7 -7.52 -8.38 0.855
#8 -7.64 -8.49 0.843
#9 -7.38 -8.21 0.830
#10 -7.46 -8.19 0.734
#11 -7.56 -8.29 0.729
#12 -7.74 -8.46 0.723
#13 -7.70 -8.42 0.718
#14 -7.55 -8.23 0.682
#15 -7.67 -8.35 0.678
#16 -7.64 -8.31 0.669
#17 -7.78 -8.44 0.663
#18 -7.67 -8.34 0.661
#19 -7.68 -8.33 0.644
#20 -7.12 -7.76 0.638
#21 -7.63 -8.26 0.634
#22 -7.80 -8.41 0.608
#23 -6.76 -7.33 0.578
#24 -7.51 -8.06 0.546
#25 -7.76 -8.31 0.546
#26 -7.74 -8.27 0.536
#27 -7.84 -8.36 0.528
#28 -7.17 -7.69 0.522
#29 -7.72 -8.23 0.509
#30 -8.02 -8.53 0.501
#31 -7.55 -8.04 0.498
#32 -7.80 -8.29 0.496
#33 -7.07 -7.55 0.484
#34 -7.59 -8.06 0.475
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 잠재적인 약한 쓰기 헤드인 것으로 판단된 헤드에 대해 용량 다운사이징 후에 재차 약한 쓰기 헤드인지를 검사한다. 또한, 잠재적인 약한 쓰기 헤드에 대해 용량 다운사이징 후에 비트 에러율 특성이 양호하면, 정상적으로 번인 테스트 공정을 진행시키고, 비트 에러율 특성이 양호하지 않으면, 약한 쓰기 헤드로 판단하여 공정에서 낙제시킨다.
따라서, 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 하드디스크 드라이브 공정 중 정상 비트 에러율 및 로우 비트 에러율 측정하고, 이를 이용하여 검출된 잠재적인 약한 쓰기 헤드에 대해 다운사이징 후 다시 정상 비트 에러율 및 로우 비트 에러율 측정하고, 이를 이용하여 기준 이하인 헤드를 스크린하므로, 약한 쓰기 불량을 개선(하드디스크 드라이브의 약한 쓰기 특성 및 신뢰성 확보)할 수 있으며, 이에 따라 시장에서의 불량률을 감소시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. (가) 타겟 트랙에 온-트랙 쓰기(On-Track Write)을 수행하고 이 타겟 트랙에서의 정상 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 이용한 정상 비트 에러율과 로우 쓰기전류(WC) 및 오버 슈트 컨트롤을 이용한 로우 비트 에러율을 얻는 단계와;
    (나) 상기 정상 비트 에러율과 로우 비트 에러율의 차이값이 소정 값(A)보다 큰지 및/또는 로우 비트 에러율이 소정 값(B)보다 작은지를 판단하는 단계와;
    (다) 상기 (나) 단계에서의 판단 결과가 예(yes)인 헤드에 대해 용량 다운사이징을 하는 단계와;
    (라) 다운 사이징 후에 다시 상기 (가) 및 (나) 단계를 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약한 쓰기(Weak Write) 헤드를 검출하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (가) 단계는,
    타겟 트랙에 온-트랙 쓰기를 수행하는 단계와;
    복수의 존에 대해 타겟 트랙에서의 정상 비트 에러율을 측정하는 단계와;
    복수의 존에 대해 타겟 트랙에서 로우 비트 에러율을 측정하는 단계와;
    측정된 모든 존에 대한 정상 비트 에러율의 평균과 로우 비트 에러율의 평균을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 약한 쓰기 헤드를 검출하는 방법.
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