JP5188770B2 - Magnetic disk evaluation method - Google Patents
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Description
本発明は、円板状に形成された磁気ディスクのトラックプロファイルを評価する磁気ディスクの評価方法に関する。 The present invention relates to a magnetic disk evaluation method for evaluating a track profile of a magnetic disk formed in a disk shape.
近年、情報化技術の高度化に伴い、情報記録技術、特に磁気記録技術は著しく進歩している。このような磁気記録媒体のひとつであるハードディスクドライブ(HDD)等の磁気ディスク用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきた。しかし、磁気ディスクの小型化、薄板化、および高記録密度化に伴い、アルミニウム基板に比べ基板表面の平坦性および基板強度に優れたガラス基板の需要が高まってきている。 In recent years, with the advancement of information technology, information recording technology, particularly magnetic recording technology, has made remarkable progress. As a substrate for a magnetic disk such as a hard disk drive (HDD) which is one of such magnetic recording media, an aluminum substrate has been widely used. However, with the downsizing, thinning, and high recording density of magnetic disks, there is an increasing demand for glass substrates that have superior substrate surface flatness and substrate strength compared to aluminum substrates.
特に近年では、記録密度をより一層向上させるために、磁気ディスク平面に対して垂直方向に記録層を磁化する垂直磁気記録方式も採用されつつある。このような状況下で磁気ディスクの記録密度をさらに高めるために、円周方向の線記録密度(BPI:Bit Per Inch)と、半径方向のトラック記録密度(TPI:Track Per Inch)とのいずれも改善しなくてはならない。 Particularly in recent years, in order to further improve the recording density, a perpendicular magnetic recording method in which the recording layer is magnetized in the direction perpendicular to the magnetic disk plane is being adopted. Under these circumstances, in order to further increase the recording density of the magnetic disk, both the linear recording density in the circumferential direction (BPI: Bit Per Inch) and the track recording density in the radial direction (TPI: Track Per Inch) We must improve.
ところで、このような磁気ディスクに信号を記録/再生する磁気記録再生ヘッドは、磁気記録技術の高密度化に伴い記録と再生を別体のヘッドで行うようになってきた。従って、近年では、図10に示すように、単磁極ヘッドやトレーリングシールドヘッド等の記録ヘッド20と、大型磁気抵抗型(GMR)ヘッドやトンネル磁気抵抗効果型(TuMR)ヘッド等の再生ヘッド22とが分離して配置されている。
Incidentally, magnetic recording / reproducing heads for recording / reproducing signals on such magnetic disks have come to perform recording and reproduction with separate heads as the magnetic recording technology becomes more dense. Therefore, in recent years, as shown in FIG. 10, a
このように分離した記録ヘッド20と再生ヘッド22とはスライダーにおいて直線上に配置されるが、記録や再生を行うトラックは磁気ディスクに沿って円周状に形成されているため、同トラック上に記録ヘッド20と再生ヘッド22を配置するためには、再生ヘッド22が記録ヘッド20に対して半径方向内周側に、例えば最大160nm程度オフセットする必要がある。
The
図11を参照すると、スライダー24において、サスペンション26の長手方向延長直線上に載置された記録ヘッド20と再生ヘッド22は、オフセット移動がなされていない状態で、それぞれ磁気ディスク28上の別のトラック30、32上に存在する。従って、記録ヘッド20によってトラック30に記録された信号を再生するため、再生ヘッド22は、所定量40のオフセットを伴ってトラック32からトラック30に移動しなくてはならない。
Referring to FIG. 11, in the
上記再生ヘッド22のオフセットの値は、実際の信号の記録/再生を通じて求められる。例えば、磁気ディスクを回転させ、記録ヘッド20から所定のオントラック位置に信号を記録し、次に、再生ヘッドを移動させ記録された信号の再生出力が最大となる位置を探索する。この探索のための再生ヘッド22の移動量がそのままオフセットの値となる。このオフセットは磁気ディスク装置内に記憶され、次回の再生時には記憶されたオフセット分だけ予め再生ヘッドを移動することで記録した信号が正確に再生される。
The value of the offset of the reproducing
しかし、出力信号が最大となる位置の探索誤差や、磁気ディスク装置の温度変化および経時によるオフセットのドリフト等によって、設定されたオフセットと実際のオフセットとの間にずれが生じる場合がある。記録密度が小さかった従来の磁気ディスクでは、トラック間隔が広く半径方向の記録可能幅も広かったため、このようなオフセットの多少の誤差は許容されていた。 However, there may be a difference between the set offset and the actual offset due to a search error at the position where the output signal becomes maximum, a temperature change of the magnetic disk device, an offset drift with time, and the like. In the conventional magnetic disk having a low recording density, the track interval is wide and the recordable width in the radial direction is wide, and thus some errors in such an offset are allowed.
しかし、近年における高記録密度の磁気ディスクでは、このようなオフセット誤差の影響も無視できない。例えば、記録可能幅が短い磁気ディスクでは、オフセット誤差によって記録領域(記録可能幅)以外の位置に記録されてしまい、信号がノイズに埋もれて再生ヘッドが信号を識別できないといったことが起こりうる。従って、トラック記録密度を高くする一方で半径方向の記録可能幅を最大限確保する必要も生じてきた。 However, in recent years, the influence of such an offset error cannot be ignored in a high recording density magnetic disk. For example, on a magnetic disk having a short recordable width, recording may occur at a position other than the recording area (recordable width) due to an offset error, and the signal may be buried in noise and the reproducing head may not be able to identify the signal. Accordingly, it has become necessary to ensure the maximum recordable width in the radial direction while increasing the track recording density.
このような磁気ディスクの記録可能幅を推定するため、オントラックの両脇に意図的にオントラックとは別のオフトラック信号を記録し、オフトラックの信号からオントラックの信号を識別できる限界位置を検出し、この限界位置をオフトラックマージンとして導出する技術が知られている(特許文献1)。 In order to estimate the recordable width of such a magnetic disk, an off-track signal different from on-track is intentionally recorded on both sides of the on-track, and the on-track signal can be identified from the off-track signal. Is known, and this limit position is derived as an off-track margin (Patent Document 1).
しかし、このようなオフトラックマージンを導出する技術は、トラックに隣接する領域に意図的に記録されたオフトラック信号との境界線を導出しているに過ぎず、隣接するトラックからのノイズ(漏れ磁場)の影響を測定することはできない。 However, the technique for deriving such an off-track margin merely derives a boundary line with an off-track signal intentionally recorded in an area adjacent to the track, and noise (leakage from the adjacent track). The influence of the magnetic field cannot be measured.
ここでは、ある程度の記録可能幅を確保することの必要性を述べたが、トラック記録密度TPIが高密度化する中、記録可能幅を単純に確保しようとすると、全体的なトラック幅が大きくなり、隣接するトラックへの影響が大きくなってしまう。かかる影響が大きいと、隣接トラックの記憶内容を消去してしまったり、その再生出力が不安定になったりする。従って、記録可能幅を確保しつつ隣接するトラックへの影響が小さい磁気ディスクが望まれる。
垂直磁気記録方式が採用された近年の磁気ディスクでは、2.5インチ径の磁気ディスク1枚に160GBを超える記憶容量が求められ、それに応じてトラック幅も狭くなり、自己のトラックの再生出力が隣接するトラックのノイズとして大きく影響することとなる。従って、高記録密度化に対応可能な磁気ディスクを得るためには、生成された磁気ディスクから隣接するトラックへの影響が少ない磁気ディスクを選別しなくてはならない。このような高品質な磁気ディスクを製造工程の早期の段階で見極めるために、再生出力をトラック方向にプロットしたトラックプロファイルの広がり、即ち、再生出力が小さい領域のトラック幅を評価する必要がでてくる。 In recent magnetic disks adopting the perpendicular magnetic recording system, a storage capacity exceeding 160 GB is required for one 2.5-inch diameter magnetic disk, and the track width is reduced accordingly, so that the reproduction output of the own track can be achieved. This greatly affects the noise of adjacent tracks. Therefore, in order to obtain a magnetic disk that can cope with higher recording density, it is necessary to select a magnetic disk that has less influence on adjacent tracks from the generated magnetic disk. In order to identify such a high-quality magnetic disk at an early stage of the manufacturing process, it is necessary to evaluate the spread of the track profile in which the reproduction output is plotted in the track direction, that is, the track width of the region where the reproduction output is small. come.
トラック幅の評価として、トラックプロファイルの20〜80%の曲線の近似直線を導出し、その近似直線の中点であり、トラックプロファイルの50%に相当するところのトラック幅MWW(Magnetic Write Width)の長さを規定する方法がある。しかし、かかる方法は、記憶可能幅の評価方法であり、トラックプロファイルを山に見立てた場合の定量的な裾野の広がりを測定するものではなかった。例えば、同じMWWを有する磁気ディスクにおいて、裾野の広がりが異なる場合があり、MWWだけでは隣接トラックへの影響を評価することができないことがある。 As an evaluation of the track width, an approximate straight line of a curve of 20 to 80% of the track profile is derived, and the track width MWW (Magnetic Write Width) corresponding to 50% of the track profile is the midpoint of the approximate straight line. There is a way to define the length. However, this method is a method for evaluating the memorable width, and does not measure a quantitative spread of the base when the track profile is regarded as a mountain. For example, in the magnetic disks having the same MWW, the spread of the skirt may be different, and the influence on the adjacent track may not be evaluated only by the MWW.
その他の評価方法として、トラック中心のオントラック位置と±90%の位置に信号を順次書き込み、オントラック位置の信号減衰率を測定するSquashやErase Band、ATI、WATE等が存在する。しかし、これらの評価方法では、1度の試験で3つのトラックの書き込みを要する等、評価に長時間を費やしていた。 As other evaluation methods, there are Squash, Erase Band, ATI, WATE, and the like for sequentially writing signals to the on-track position and ± 90% of the center of the track and measuring the signal attenuation rate at the on-track position. However, in these evaluation methods, it takes a long time to evaluate, for example, it is necessary to write three tracks in one test.
本願発明者は、上記問題について鋭意検討した結果、今まで無視されてきた再生出力が小さい位置のトラック幅、即ち、トラックプロファイルの実質的な裾野の広がりを評価することで、高記録密度化に耐えうる磁気ディスクを迅速に選別できることを見出し、従来では測り得なかった磁気ディスクの隣接するトラックに対する記録特性を容易に把握することに成功して、本発明を完成するに至った。 As a result of earnestly examining the above problem, the present inventor has evaluated the track width at a position where the reproduction output has been ignored until now, that is, the substantial spread of the track profile, thereby increasing the recording density. The inventors have found that it is possible to quickly select a tolerable magnetic disk, and have succeeded in easily grasping the recording characteristics of the adjacent tracks of the magnetic disk, which could not be measured in the past, thereby completing the present invention.
本発明は、従来の評価方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、短時間の測定で、高記録密度化に対応可能な磁気ディスクを迅速かつ確実に抽出することが可能な、新規かつ改良された磁気ディスクの評価方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of conventional evaluation methods, and an object of the present invention is to quickly and reliably extract a magnetic disk that can cope with higher recording density in a short time. It is an object of the present invention to provide a new and improved method for evaluating a magnetic disk that can be performed.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、円板状に形成された磁気ディスクのトラックプロファイルを評価する磁気ディスクの評価方法であって、磁気ディスクを回転させ、記録ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動し、任意の位置で磁気ディスクに特定周波数の試験信号を記録させる信号記録工程と、再生ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動させつつ、記録された信号の再生出力を連続的に測定しトラックプロファイルを生成する信号測定工程と、トラックプロファイルの、最大値の0〜20%となる範囲内のいずれか任意%におけるトラック幅を導出するトラック幅導出工程と、導出されたトラック幅が所定値以内に収まっているかどうかを判断するトラック幅判断工程と、を含むことを特徴とする、磁気ディスクの評価方法が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a magnetic disk evaluation method for evaluating a track profile of a magnetic disk formed in a disk shape. A signal recording process in which a test signal having a specific frequency is recorded on the magnetic disk at an arbitrary position by moving in the radial direction of the magnetic disk, and a reproduction output of the recorded signal while moving the reproducing head in the radial direction of the magnetic disk. A signal measurement step for continuously measuring and generating a track profile, a track width deriving step for deriving a track width at any arbitrary percentage within a range of 0 to 20% of the maximum value of the track profile, and And a track width determining step for determining whether or not the track width is within a predetermined value. Evaluation method is provided.
かかる0〜20%となる範囲内のいずれか任意%におけるトラック幅を導出する構成により、今まで無視されてきたトラックプロファイルの裾野の広がりを定量的に評価することが可能となる。ここでは、かかるトラック幅が小さいほど、隣接トラックへの影響が少ないと判断される。 With the configuration in which the track width in any arbitrary% within the range of 0 to 20% is derived, it is possible to quantitatively evaluate the spread of the bottom of the track profile that has been ignored until now. Here, it is determined that the smaller the track width, the less influence on the adjacent track.
また、複数のトラックに信号を書き込むことなく、1度のトラックへの書き込みによってその記録特性を評価可能なので、評価時間を著しく短縮することができる。さらに、並行して他の評価目的、例えば、記憶可能幅試験等でトラックプロファイルが既に生成されている場合、そのトラックプロファイルをそのまま本発明に適用することができるので、さらなる評価時間の短縮も可能となる。 Further, since the recording characteristics can be evaluated by writing to a single track without writing signals to a plurality of tracks, the evaluation time can be remarkably shortened. Furthermore, if a track profile has already been generated for other evaluation purposes, for example, a storable width test, the track profile can be applied to the present invention as it is, so that the evaluation time can be further shortened. It becomes.
トラック幅は、0〜20%内の所定範囲におけるトラックプロファイルの2本の近似直線の所定範囲中点間の長さとしてもよい。 The track width may be the length between the midpoints of a predetermined range of two approximate straight lines of the track profile in a predetermined range within 0 to 20%.
このような近似直線を用いてトラックプロファイルの揺らぎをキャンセルし、所定範囲におけるトラックプロファイルを均一化することで、その中点となる任意%の適切な位置を特定でき、正確なトラック幅を導出することが可能となる。 By canceling the fluctuation of the track profile using such an approximate straight line and making the track profile uniform within a predetermined range, it is possible to identify an appropriate position of arbitrary% as the midpoint, and derive an accurate track width. It becomes possible.
所定範囲は0〜2%であり、任意%は1%であってもよい。上述した発明では、0〜20%内の所定範囲でトラック幅を導出するとしているが、任意%は、小さければ小さいほど裾野の広さを正確に把握でき、その評価精度が高くなる。そこで、所定範囲を0〜2%として、その近似直線の中点(1%)のトラック幅を導出することで、より正確に当該磁気ディスクの性能評価を行うことができる。 The predetermined range is 0 to 2%, and the arbitrary% may be 1%. In the above-described invention, the track width is derived within a predetermined range of 0 to 20%. However, the smaller the arbitrary% is, the more accurately the width of the base can be grasped, and the evaluation accuracy becomes higher. Therefore, by deriving the track width at the midpoint (1%) of the approximate straight line with a predetermined range of 0 to 2%, the performance of the magnetic disk can be more accurately evaluated.
所定値は、トラックプロファイルの最大値の50%におけるトラック幅の2倍であってもよい。このようにトラック幅の相対的な評価基準を設けることで、トラック記録密度TPIに拘わらず均一な評価を実行することができる。 The predetermined value may be twice the track width at 50% of the maximum value of the track profile. By providing the relative evaluation criteria for the track width in this way, a uniform evaluation can be executed regardless of the track recording density TPI.
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、円板状に形成された磁気ディスクのトラックプロファイルを評価する磁気ディスクの評価方法であって、磁気ディスクを回転させ、記録ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動し、任意の位置で磁気ディスクに特定周波数の試験信号を記録させる信号記録工程と、再生ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動させつつ、記録された信号の再生出力を連続的に測定しトラックプロファイルを生成する信号測定工程と、トラックプロファイルの、最大値の0〜20%となる範囲内のいずれか任意%における微分値を導出する微分値導出工程と、導出された微分値が所定値以上であるかどうかを判断する微分値判断工程と、を含むことを特徴とする、磁気ディスクの評価方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic disk evaluation method for evaluating a track profile of a magnetic disk formed in a disk shape, wherein the magnetic disk is rotated and the recording head is rotated. Is recorded in the radial direction of the magnetic disk, and a signal recording process for recording a test signal of a specific frequency on the magnetic disk at an arbitrary position, and reproduction output of the recorded signal while moving the reproducing head in the radial direction of the magnetic disk A signal measurement step for continuously measuring the track profile to generate a track profile, and a derivative value deriving step for deriving a derivative value at any arbitrary percentage within a range of 0 to 20% of the maximum value of the track profile. And a differential value determining step of determining whether or not the differential value is equal to or greater than a predetermined value.
上述した任意%におけるトラック幅を導出する磁気ディスクの評価方法で正確な評価が困難であったり、近似直線の生成が困難だった場合、その補完手段として、任意%における微分値を用いることができる。かかる微分値では、任意%におけるトラックプロファイルの接線によって裾野の広がり具合を推測することができ、微分値が高いほど、隣接トラックへの影響が少ないと判断することができる。 When accurate evaluation is difficult by the above-described magnetic disk evaluation method for deriving the track width at an arbitrary%, or when it is difficult to generate an approximate line, a differential value at an arbitrary% can be used as a supplementary means. . With such a differential value, it is possible to estimate the extent of the base from the tangent line of the track profile at an arbitrary%, and it can be determined that the higher the differential value, the less influence on the adjacent track.
以上説明したように本発明によれば、短時間の測定で、高記録密度化に対応可能な磁気ディスクを迅速かつ確実に抽出することができる。また、抽出された磁気ディスクは、高記録密度かつ低エラー率が要求される用途にも適用することが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to quickly and reliably extract a magnetic disk that can cope with an increase in recording density in a short time. The extracted magnetic disk can also be applied to uses that require high recording density and low error rate.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
上述したように、HDD等の磁気記録媒体用の磁気ディスクは、小型化、薄板化の一途を辿り、最近では、記録密度をより一層向上させるために、膜平面に対して垂直方向に記録膜を磁化する垂直磁気記録方式も採用されている。高記録密度化に対応できるように形成された垂直磁気記録方式の磁気ディスクは、当然、そのような高記録密度化された磁気ディスクに適用可能な優れた評価方法で評価する必要がでてくる。ここでは、本実施形態の理解を容易にするため、垂直磁気記録方式による磁気ディスクの組成を簡単に説明し、その後で、本発明の実施形態における優れた評価方法を説明する。 As described above, magnetic disks for magnetic recording media such as HDDs are becoming smaller and thinner, and recently, in order to further improve the recording density, the recording film is perpendicular to the film plane. A perpendicular magnetic recording method for magnetizing the magnetic disk is also adopted. Of course, a perpendicular magnetic recording type magnetic disk formed so as to cope with higher recording density needs to be evaluated by an excellent evaluation method applicable to such a higher recording density magnetic disk. . Here, in order to facilitate understanding of the present embodiment, the composition of the magnetic disk by the perpendicular magnetic recording method will be briefly described, and thereafter, an excellent evaluation method in the embodiment of the present invention will be described.
(磁気ディスク)
図1は、垂直磁気記録方式による磁気ディスク50の構造を示した断面図である。かかる垂直磁気記録方式の磁気ディスク50は、ディスク基体52、付着層54、軟磁性層56、配向制御層58、下地層60、磁気記録層62、連続層64、媒体保護層66、潤滑層68で構成されている。
(Magnetic disk)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a
まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型し、ガラスディスクを作成する。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体52を得る。得られたディスク基体52上に、真空引きを行った成膜装置を用い、Ar雰囲気中でDCマグネトロンスパッタリング法にて、付着層54から連続層64まで順次成膜を行い、媒体保護層66はCVD法により成膜する。その後、潤滑層68をディップコート法により形成する。以下、各層の構成について説明する。
First, an amorphous aluminosilicate glass is formed into a disk shape by direct pressing to produce a glass disk. The glass disk is subjected to grinding, polishing, and chemical strengthening sequentially to obtain a smooth
上記付着層54は、10nmのTi合金層となるように、Ti合金ターゲットを用いて成膜した。ディスク基体52と軟磁性層56との間の付着性を向上させる。上記軟磁性層56は、間にスペーサ層(図示せず)を介在させた2つの層でAFC(Antiferro-magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合)を備えるように構成した。これにより軟磁性層56の磁化方向を高い精度で磁路(磁気回路)に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層56から生じるノイズを低減することができる。上記配向制御層58は、軟磁性層56を防護する作用と、下地層60の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。上記下地層60は、hcp構造であって、磁気記録層62のhcp構造の結晶をグラニュラー構造として成長させることができる。
The
上記磁気記録層62は、磁性粒子を磁気的に孤立させたグラニュラー構造の磁性記録層で形成される。具体的には、非磁性物質の例としてのSiO2を含有するCoCrPtからなる硬磁性体のターゲットを用いて、hcp結晶構造を形成している。上記連続層64は、グラニュラー磁性層の上に高い垂直磁気異方性を示す薄膜(補助記録層)を形成し、CGC構造(Coupled Granular Continuous)を構成するものである。
The
上記媒体保護層66は、カーボンをCVD法により成膜し、ダイアモンドライクカーボンを含んで構成され、磁気ヘッドの衝撃から磁気ディスク50を防護する。上記潤滑層68は、PFPE(パーフロロポリエーテル)をディップコート法により成膜させた層である。
The medium
このような垂直磁気記録方式の磁気ディスク50は、記録密度を高くするほど反磁界が減少することから高いTPIおよびBPIを得ることができる。本実施形態では、このように形成された垂直磁気記録方式の磁気ディスク50によって、例えば150kTPI以上の高記録密度を達成することを目的としている。このとき、問題となるのは、磁気ディスク50のトラックへの書き込みにより隣接するトラックに生じてしまうノイズ(記録にじみ)である。
Such a perpendicular magnetic recording type
図2は、記録/再生ヘッドの磁気ディスク50上の軌跡を示した説明図であり、図3は、磁気ディスク半径方向の信号の再生出力を模式的に示した説明図である。図2に示すように、記録ヘッドは、それぞれ1ビット80の情報を磁気ディスク50のトラックに沿って連続して記録し、再生ヘッドは、記録された信号の望ましくは半径方向中心82に移動して、その信号を再生する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the locus of the recording / reproducing head on the
再生された信号は、磁気ヘッドを半径方向(トラック方向)にシフトしながらスピンスタンド(電磁変換特性評価装置)で測定され、図3の太線で示されるようなトラックプロファイル90を形成する。トラックプロファイル90は、トラック幅方向における再生出力値の軌跡である。かかるトラックプロファイル90を用いることでトラック方向の再生出力分布を把握することができる。
The reproduced signal is measured by a spin stand (electromagnetic conversion characteristic evaluation apparatus) while shifting the magnetic head in the radial direction (track direction), and forms a
図3に示すように、例えば、幅92が180nmの記録ヘッドで記録した記録信号94を、再生ヘッドで再生した場合のトラックプロファイル90は、記録信号94の中心96から半径方向に離れるにつれ漸減曲線に沿って減衰する。この減衰は、中心96から離れた位置では記録信号を保持する力が弱いことを表す。ここで、トラックプロファイル90の最大値の50%出力地点間をMWW(Magnetic Write Width)と呼ぶ。かかるMWWは、正確には、トラックプロファイルにおける20〜80%の左右の曲線それぞれの近似直線の中点(50%)間の長さであり、記録信号94の幅とほぼ等しくなる。
As shown in FIG. 3, for example, when a
このように、記録信号94内におけるトラックプロファイル90は、記録信号の中心96から離れるに従って磁気が弱くなる。一方、記録信号94より外側のトラックプロファイル90は、記録信号94を超えた位置においても幅広く存在しており、この幅広く存在する再生信号が隣接するトラックのノイズとなっている。トラック間の距離が近接する近年の磁気ディスクでは、このようなノイズが隣接するトラックの再生信号に影響を与え、その記録可能幅を減少させている。
Thus, the
従って、トラック記録密度が向上する一方で、自己のトラックに書き込んだ信号が隣接トラックに影響しないようにしなければならないのだが、従来からある評価方法では、トラックプロファイル90の裾野部分(再生出力が小さい部分)を定量的に評価する方法が存在しなかった。本願発明者は、今まで無視されてきた再生出力が小さい位置のトラック幅、即ち、トラックプロファイルの実質的な裾野の広がりを評価することで、高記録密度化に耐えうる磁気ディスクを迅速に選別できることを見出した。 Therefore, while the track recording density is improved, it is necessary to prevent the signal written on the own track from affecting the adjacent track. However, in the conventional evaluation method, the base portion of the track profile 90 (reproduction output is small). There was no method for quantitatively evaluating (part). The inventor of the present application quickly selects a magnetic disk that can withstand higher recording density by evaluating the track width at a position where the reproduction output has been ignored, that is, the substantial base of the track profile, which has been ignored until now. I found out that I can do it.
(磁気ディスクの評価方法:トラック幅による評価)
図4は、本実施形態による磁気ディスクの評価方法の流れを示したフローチャートである。かかる磁気ディスクのトラックプロファイルを評価する磁気ディスクの評価方法では、先ず、ACイレースによる初期化を行い(S100)、磁気ディスク装置として組み立てられた磁気ディスク50を回転させ、記録ヘッドを磁気ディスク50の半径方向に移動し、磁気ディスク上の任意の位置に停止させた後、磁気ディスク50に特定周波数、ここでは低周波数の試験信号を記録させる(S102)。低周波の書き込みでは、書き込むデータの変化頻度が少なくなりトラックプロファイル90が広がり易くなるので、敢えてその悪条件で本実施形態の評価を遂行する。
(Evaluation method of magnetic disk: Evaluation by track width)
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the magnetic disk evaluation method according to the present embodiment. In the magnetic disk evaluation method for evaluating the track profile of the magnetic disk, first, initialization by AC erase is performed (S100), the
次に、再生ヘッドを磁気ディスク50の半径方向に移動させつつ、記録ヘッドによって記録された信号の再生出力を連続的に測定し、トラックプロファイル90を生成する(S104)。
Next, the reproduction output of the signal recorded by the recording head is continuously measured while moving the reproduction head in the radial direction of the
図5は、磁気ディスク50のトラックプロファイル(再生出力)を模式的に示した説明図である。ここでは、記録ヘッドにより記録された記録信号150に対するトラックプロファイル90が示されている。そして、トラックプロファイル90の最大出力点がオントラック位置152となり、再生出力の比率(%)の基準となる。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a track profile (reproduction output) of the
続いて、トラックプロファイル90の、最大値の0〜20%となる範囲154内のいずれか任意%、例えば、1%におけるトラック幅Tw(Fringing Trach Width)を導出する(S106)。トラック幅Twは、0〜20%内の所定範囲、例えば図5では0〜2%におけるトラックプロファイル90の2本の近似直線160の所定範囲0〜2%中点(1%)を結ぶ直線の長さである。
Subsequently, the track width Tw (Fringing Trach Width) at any arbitrary% within the
かかる近似直線160の近似の程度は、トラックプロファイル90と近似直線160との相関係数Rの2乗で評価される(R2=1のとき完全一致)。しかし、対象となるトラックプロファイル90が滑らかな曲線を描いているので、あまり広範囲で近似直線を求めると近似の程度が低下する。本実施形態の評価をする上では、R2が0.9以上となることを条件とする。図5の場合、R2が0.98となっておりかかる条件を満たしている。
The degree of approximation of the
このような近似直線160を用いてトラックプロファイル90の揺らぎをキャンセルし、所定範囲におけるトラックプロファイル90を均一化することで、その中点となる任意%の適切な位置を特定でき、正確なトラック幅Twを導出することが可能となる。
By canceling the fluctuation of the
かかる0〜20%となる範囲内のいずれか任意%におけるトラック幅Twを導出する構成により、今まで無視されてきたトラックプロファイル90の裾野の広がりを定量的に評価することが可能となる。ここでは、かかるトラック幅Twが小さいほど、隣接トラックへの影響が少ないと判断される。
With the configuration for deriving the track width Tw at any arbitrary percentage within the range of 0 to 20%, it is possible to quantitatively evaluate the spread of the bottom of the
また、複数のトラックに信号を書き込むことなく、1度のトラックへの書き込みによってその記録特性を評価可能なので、評価時間を著しく短縮することができる。また、並行して他の評価目的、例えば、記憶可能幅試験等でトラックプロファイル90を生成する場合、そのトラックプロファイル90をそのまま本実施形態に適用することができるので、さらなる評価時間の短縮も可能となる。
Further, since the recording characteristics can be evaluated by writing to a single track without writing signals to a plurality of tracks, the evaluation time can be remarkably shortened. In addition, when the
また、ここで、任意%を1%としたのは、任意%は、小さければ小さいほど裾野の広さを正確に把握でき、その評価精度が高くなるからである。また、トラックプロファイル90は5%の辺りに変曲点を有し、0〜2%でほぼ直線状に推移するため、近似直線の精度が高くなる。そこで、所定範囲を0〜2%として、その近似直線の中点(1%)のトラック幅を導出することで、より正確に当該磁気ディスクの性能評価を行うことができる。
Here, the reason why the arbitrary% is 1% is that the smaller the arbitrary% is, the more accurately the width of the base can be grasped, and the evaluation accuracy becomes higher. Further, since the
最後に、トラック幅導出工程(S106)で導出されたトラック幅Twが所定値以内に収まっているかどうかを判断する(S108)。かかるトラック幅判断工程(S108)では、トラック幅Twが所定値以内に収まっているか、即ち、自己トラックに書き込んだ信号が隣接トラックに影響を及ぼしていないかどうかが確認される。 Finally, it is determined whether or not the track width Tw derived in the track width deriving step (S106) is within a predetermined value (S108). In the track width determination step (S108), it is confirmed whether the track width Tw is within a predetermined value, that is, whether the signal written in the own track does not affect the adjacent track.
本実施形態の所定値は、トラックプロファイル90の最大値の50%におけるトラック幅MWWの2倍(Tw≦2×MWW)とする。
The predetermined value in this embodiment is set to twice the track width MWW (Tw ≦ 2 × MWW) at 50% of the maximum value of the
図6は、0〜20%のトラック幅Twの評価条件を説明するための説明図である。0〜20%、特に1%のトラック幅Twが50%のトラック幅MWWの2倍以下であれば、隣接するトラック170への影響も少なく、2つ隣のトラック172とは重畳しない。しかし、1%以下の再生出力がさらに広がっている場合があるので、自己のトラックプロファイル90と2つ隣のトラックプロファイル90とが重畳する場合もあり得る。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an evaluation condition for a track width Tw of 0 to 20%. If the track width Tw of 0 to 20%, especially 1% is less than or equal to twice the track width MWW of 50%, there is little influence on the
このようにトラック幅Twの相対的な評価基準を設けることで、トラック記録密度TPIに拘わらず均一な評価を実行することができる。 By providing a relative evaluation standard for the track width Tw in this way, a uniform evaluation can be executed regardless of the track recording density TPI.
(微分値による評価)
上述した任意%におけるトラック幅を導出する磁気ディスクの評価方法で正確な評価が困難であったり、近似直線の生成が困難だった場合、その補完手段として、任意%における微分値を用いることができる。
(Evaluation by differential value)
When accurate evaluation is difficult by the above-described magnetic disk evaluation method for deriving the track width at an arbitrary%, or when it is difficult to generate an approximate line, a differential value at an arbitrary% can be used as a supplementary means. .
図7は、本実施形態による磁気ディスクの他の評価方法の流れを示したフローチャートである。かかる磁気ディスクのトラックプロファイル90を評価する磁気ディスクの評価方法の一部は、図4で既に説明した工程S100〜S108と実質的に処理が等しいのでここではその説明を省略し、相違する工程を主として説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of another evaluation method of the magnetic disk according to the present embodiment. A part of the magnetic disk evaluation method for evaluating the
トラック幅判断工程S108において、その結果が正確な判断に至らなかった場合、そのトラックプロファイル90を用いて、最大値の0〜20%となる範囲内のいずれか任意%における微分値を導出する(S110)。ここで微分値を評価する場合、その絶対値をとって評価する。
In the track width determination step S108, if the result does not reach an accurate determination, the
図8は、トラックプロファイル90の微分値を示した説明図である。図8では、上方にトラックプロファイル90の軌跡を下方に微分値を示している。ここでは、トラックプロファイル90のオントラック位置152左右の波形が微妙に相違するため、トラックプロファイル90左の微分値180と右の微分値182も相違する。従って、0〜20%となる範囲内の例えば1%の微分値Slと微分値Srもほぼ等しいレベルではあるが相違した値を示す。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the differential value of the
そして、微分値導出工程S110にて導出された微分値Sl、Srが所定値以上であるかどうかを判断する(S112)。かかる微分値では、任意%におけるトラックプロファイル90の接線(傾き)によって裾野の広がり具合を推測することができ、微分値が高いほど、隣接トラックへの影響が少ないと判断することができる。このような微分値による評価を、上述したトラック幅Twの評価に加えることでトラックプロファイル90の裾野の広がり度合いを確実に把握することが可能となる。
Then, it is determined whether or not the differential values S1 and Sr derived in the differential value deriving step S110 are greater than or equal to a predetermined value (S112). With such a differential value, it is possible to estimate the extent of the base from the tangent (inclination) of the
また、このようなトラック幅Twや微分値Sl、Srは、上述したように、絶対値や相対値で評価してもよいし、他の磁気ディスクと相対的な優劣によって評価してもよい。また、上述した実施形態では、トラック幅Twの評価の後で微分値Sl、Srの評価を行っているが、その処理順が前後逆であってもよいし、微分値Sl、Srの評価が単独でなされてもよい。 Further, as described above, the track width Tw and the differential values S1 and Sr may be evaluated by an absolute value or a relative value, or may be evaluated by superiority or inferiority relative to other magnetic disks. In the above-described embodiment, the evaluation of the differential values S1 and Sr is performed after the evaluation of the track width Tw. However, the processing order may be reversed, and the evaluation of the differential values S1 and Sr is performed. It may be done alone.
(実施例)
以下、50%トラック幅MWWが同等の磁気ディスク2枚を本実施形態の評価方法を用いて評価した。まず、両磁気ディスクをACイレースし、記録ヘッドによって低周波の信号を書き込んだ。そして、半径方向にシフトしながら書き込んだ信号を読み取って、2つのトラックプロファイルを生成した。
(Example)
Hereinafter, two magnetic disks having the same 50% track width MWW were evaluated using the evaluation method of this embodiment. First, both magnetic disks were AC erased and a low frequency signal was written by the recording head. The written signal was read while shifting in the radial direction to generate two track profiles.
図9は、かかる2枚の磁気ディスクのトラックプロファイル90A、90Bを示した説明図である。かかる2枚の磁気ディスクに関する2つのトラックプロファイル90A、90Bは、図9(a)に示したように、50%トラック幅MWWは等しくとも、裾野の広がりが異なる。本実施形態の評価方法に基づいて、1%のトラック幅Twおよび微分値Sl、Srを測定したところ、図9(b)のような結果を得た。ここでは、トラックプロファイル90Aの方がトラックプロファイル90Bよりトラック幅Twが狭く(TwA、TwB参照)、かつ、微分値Sl、Srが大きいことから(SlA、SlBおよびSrA、SrB参照)、裾野の広がりが小さいと判断でき、隣接トラックの影響が少ないことが理解できる。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing
以上説明したように、本実施形態の磁気ディスクの評価方法によれば、かかる0〜20%となる範囲内のいずれか任意%におけるトラック幅を導出することで、今まで無視されてきたトラックプロファイルの裾野の広がりを定量的に評価することが可能となる。また、複数のトラックに信号を書き込むことなく、1度のトラックへの書き込みによってその記録特性を評価可能なので、評価時間を著しく短縮することができる。さらに、トラック幅による評価に微分値による評価を補完することで、より確実に磁気ディスクのトラックプロファイルを評価することが可能となる。 As described above, according to the magnetic disk evaluation method of the present embodiment, the track profile that has been ignored so far is derived by deriving the track width in any arbitrary% within the range of 0 to 20%. It is possible to quantitatively evaluate the spread of the base of the. Further, since the recording characteristics can be evaluated by writing to a single track without writing signals to a plurality of tracks, the evaluation time can be remarkably shortened. Furthermore, the track profile of the magnetic disk can be more reliably evaluated by supplementing the evaluation based on the track width with the evaluation based on the differential value.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
なお、本明細書の磁気ディスクの評価方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むとしてもよい。 Note that the steps in the magnetic disk evaluation method of the present specification do not necessarily have to be processed in chronological order according to the order described in the flowchart, and are executed in parallel or individually (for example, parallel processing or Object processing) may also be included.
本発明は、円板状に形成された磁気ディスクのトラックプロファイルを評価する磁気ディスクの評価方法に適用可能である。 The present invention is applicable to a magnetic disk evaluation method for evaluating a track profile of a magnetic disk formed in a disk shape.
Sl、Sr …微分値
TW …トラック幅
160 …近似直線
90 …トラックプロファイル
Sl, Sr ... Differential value TW ...
Claims (5)
前記磁気ディスクを回転させ、記録ヘッドを該磁気ディスクの半径方向に移動し、任意の位置で該磁気ディスクに特定周波数の試験信号を記録させる信号記録工程と、
再生ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向に移動させつつ、前記記録された信号の再生出力を連続的に測定しトラックプロファイルを生成する信号測定工程と、
前記トラックプロファイルの、再生出力の最大値の0〜20%となる範囲のうち、任意の再生出力を定めてトラック幅とするトラック幅導出工程と、
前記導出されたトラック幅が所定値以内に収まっているかどうかを判断するトラック幅判断工程と、
を含むことを特徴とする、磁気ディスクの評価方法。
A magnetic disk evaluation method for evaluating a track profile of a magnetic disk formed in a disk shape,
A signal recording step of rotating the magnetic disk, moving the recording head in the radial direction of the magnetic disk, and recording a test signal of a specific frequency on the magnetic disk at an arbitrary position;
A signal measuring step of continuously measuring the reproduction output of the recorded signal and generating a track profile while moving the reproducing head in the radial direction of the magnetic disk;
A track width deriving step of determining an arbitrary reproduction output as a track width in a range of 0 to 20% of the maximum value of the reproduction output of the track profile;
A track width determining step of determining whether or not the derived track width is within a predetermined value;
A method for evaluating a magnetic disk, comprising:
前記磁気ディスクを回転させ、記録ヘッドを該磁気ディスクの半径方向に移動し、任意の位置で該磁気ディスクに特定周波数の試験信号を記録させる信号記録工程と、
再生ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向に移動させつつ、前記記録された信号の再生出力を連続的に測定しトラックプロファイルを生成する信号測定工程と、
前記トラックプロファイルの、再生出力の最大値の0〜20%となる範囲のうち、任意の再生出力を定めて微分値を導出する微分値導出工程と、
前記導出された微分値が所定値以上であるかどうかを判断する微分値判断工程と、
を含むことを特徴とする、磁気ディスクの評価方法。
A magnetic disk evaluation method for evaluating a track profile of a magnetic disk formed in a disk shape,
A signal recording step of rotating the magnetic disk, moving the recording head in the radial direction of the magnetic disk, and recording a test signal of a specific frequency on the magnetic disk at an arbitrary position;
A signal measuring step of continuously measuring the reproduction output of the recorded signal and generating a track profile while moving the reproducing head in the radial direction of the magnetic disk;
A differential value derivation step of deriving a differential value by determining an arbitrary reproduction output in a range of 0 to 20% of the maximum value of the reproduction output of the track profile;
A differential value determining step of determining whether the derived differential value is greater than or equal to a predetermined value;
A method for evaluating a magnetic disk, comprising:
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