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KR20090080825A - 서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템 - Google Patents

서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템 Download PDF

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Publication number
KR20090080825A
KR20090080825A KR1020080006802A KR20080006802A KR20090080825A KR 20090080825 A KR20090080825 A KR 20090080825A KR 1020080006802 A KR1020080006802 A KR 1020080006802A KR 20080006802 A KR20080006802 A KR 20080006802A KR 20090080825 A KR20090080825 A KR 20090080825A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
servo
servo pattern
head
disk
primary
Prior art date
Application number
KR1020080006802A
Other languages
English (en)
Inventor
조규남
정광조
김종률
나명주
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 KR1020080006802A priority Critical patent/KR20090080825A/ko
Priority to US12/354,866 priority patent/US8004787B2/en
Publication of KR20090080825A publication Critical patent/KR20090080825A/ko

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Abstract

서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템이 개시된다. 본 발명의 서보 트랙 라이트 방법은, (a) 디스크의 제1 면에 미리 기록된 1차 서보 패턴(Servo Pattern)에 대하여 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 진행하는 단계; 및 (b) 레퍼런스 체크 프로세스에 의하여 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우, 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역을 지우고(erase), 디스크의 제2 면에 2차 서보 패턴을 라이트(write)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 디스크에 서보 패턴(Servo Pattern)을 라이트하는 일련의 리워크 프로세스(Rework Process)의 공정 시간이 지연되는 요인을 제거함으로써 리워크 프로세스의 공정 시간을 단축시키고, 나아가 하드디스크 드라이브의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템{Method and System for Servo Track Write}
본 발명은, 서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 디스크에 서보 패턴(Servo Pattern)을 라이트하는 일련의 리워크 프로세스(Rework Process)의 공정 시간이 지연되는 요인을 제거함으로써 리워크 프로세스의 공정 시간을 단축시키고, 나아가 하드디스크 드라이브의 생산성을 향상시킬 수 있는 서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 헤드에 의해 디스크에 기록된 데이터를 재생하거나, 디스크에 사용자 데이터를 기록함으로써 컴퓨터 시스템 운영에 기여하게 된다.
이와 같은 하드디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되면서 디스크 회전 방향의 밀도인 BPI(Bit Per Inch)와 반경 방향의 밀도인 TPI(Track Per Inch)가 증대되는 추세에 있으므로 그에 따라 더욱 정교한 메커니즘이 요구된 다.
하드디스크 드라이브에서 데이터를 자기 디스크 상의 원하는 위치에서 읽기/쓰기를 수행할 수 있도록, 디스크 상에서의 헤드의 위치 제어를 위해서는 서보 정보가 필요하다.
한편, 이러한 서보 정보를 디스크에 기록하는 것을 서보 트랙 라이트(Servo Track Write)라 한다.
서보 트랙 라이트 방식은, 크게 CSTW(Conventional Servo Track Write) 방식과 오프라인 서보 트랙 라이트(OLSTW, Offline Servo Track Write) 방식으로 대별된다.
CSTW 방식은, 종래에 많이 사용하던 방식으로서, 하드디스크 드라이브가 조립된 후 소정의 서보 라이터(servo writer) 장비에 의해 서보 정보가 디스크 상에 영구적으로 라이트(write)되는 방식이다.
이러한 CSTW 방식에서는 헤드 디스크 어셈블리가 조립된 후 서보 정보가 기록되기 때문에 서보 정보가 스핀들 모터 중심으로 기록된다. 따라서 헤드가 서보 정보를 따라가면서 만드는 회전 궤적과 디스크의 실제 회전 궤적의 차이가 거의 없는 장점을 갖는다.
그러나 헤드 디스크 어셈블리(HDA)가 조립된 후에 서보 정보가 라이트되기 때문에 서보 정보를 기록하는 데 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 특히 하드디스크 드라이브의 기록밀도가 높아짐에 따라, 트랙 개수도 증가하기 때문에, 디스크에 서보 정보를 기록하는 공정의 소요 시간이 전체 공정 대비 점차 증가되는 단점 이 있다.
이에 비해, 오프라인 서보 트랙 라이트 방식은, 하드디스크 드라이브에 디스크를 조립한 후에 디스크의 서보 정보를 라이트하지 않고, 미리 서보 정보가 기록된 디스크를 하드디스크 드라이브에 그대로 조립하는 방식이다.
이러한 오프라인 서보 트랙 라이트 방식은, 기존의 CSTW 방식과는 달리 디스크를 여러 장 적층하여 디스크에 서보 정보를 위한 서보 패턴(Servo Pattern)을 미리 라이트해 놓는 방식을 취한다. 오프라인 서보 트랙 라이트 방식을 사용할 때는 보통 디스크 한 장당 디스크의 한쪽 면, 보통은 하면인 제1 면에만 서보 패턴을 라이트하게 된다.
참고로 한 장의 디스크는 그 양면 모두에 데이터 및 서보 패턴이 기록될 수 있는데, 당업자들은 통상적으로 디스크의 하면인 제1 면에 배치되어 정보를 읽고 쓰는 헤드를 #0 헤드, 상면인 제2 면에 배치되어 정보를 읽고 쓰는 헤드를 #1 헤드라 하고 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 #0 헤드 및 #1 헤드를 각각 제1 헤드 및 제2 헤드라 하여 설명하기로 한다.
이처럼 오프라인 서보 트랙 라이트 방식에 의해 제1 면에만 서보 패턴이 기록된 디스크들은 하드디스크 드라이브에 조립된 후, 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 거친다.
레퍼런스 체크 프로세스를 통해 1차적으로 서보 패턴의 품질이 검증된다. 이 때 서보 패턴의 품질이 좋지 않거나 서보 패턴에 불량이 발생되면 리워크 프로세스(Rework Process)에서 별도의 서보 라이터에 의해 다시 서보 패턴을 라이트하게 된다.
만약, 서보 패턴의 품질이 양호하지 않거나 서보 패턴에 불량이 발생되어 리워크 프로세스를 통해 서보 패턴을 다시 라이트해야 할 경우에는, 우선 기존에 기록되어 있던 서보 패턴들을 지워야(erase) 한다.
서보 패턴을 지우는 작업은 통상적으로 마그네틱 이레이져(Magnet Eraser)라는 장비에 의해 수행된다.
하지만, 마그네틱 이레이져는 그 구조상 제2 헤드가 위치하는 디스크의 상면에만 이레이져 헤드(Erase Head)가 배치될 수 있는 구조를 가지고 있기 때문에 실질적으로 디스크의 상면에 기록된 서보 패턴만을 지울 수 있다.
따라서 만약에 지워야 하는 대상의 서보 패턴이 제1 헤드가 배치되는 디스크의 하면에 기록되어 있는 경우라면, 현실적인 구조상 마그네틱 이레이져를 사용할 수 없다.
때문에 이 때는 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트(Push Pin Type Servo Track Write) 방식이 적용되는 서보 라이터를 이용하여 기존의 서보 패턴을 지우고 새로운 서보 패턴을 라이트해야 한다. 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트 방식은, 디스크의 모든 트랙에 미리 기록되어 있는 서보 패턴을 하나씩 차례대로 지우고, 트랙 상에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트하는 방식이다.
그런데, 이와 같이 종래기술에 의하면, 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트 방식의 서보 라이터를 사용할 때, 디스크의 모든 트랙에 기록된 서보 패턴을 트랙들마다 하나씩 옮겨가면서 모두 지운 후에 다시 서보 패턴을 라이트해야만 했기 때문 에, 이미 기록된 서보 패턴을 일일이 지우는데 따른 공정 시간이 불필요하게 증가하여 전반적으로 리워크 프로세스를 지연시킴으로써 리워크 프로세스의 공정 시간이 상승하게 되고, 하드디스크 드라이브의 제조비용이 상승하는 등의 문제점이 발생된다.
특히 고밀도의 TPI를 갖는 하드디스크 드라이브의 경우에는 이러한 리워크 프로세스가 늘어날 수밖에 없기 때문에 그만큼 생산성 저하 요인이 되고 있는 것이다.
본 발명의 목적은, 디스크에 서보 패턴(Servo Pattern)을 라이트하는 일련의 리워크 프로세스(Rework Process)의 공정 시간이 지연되는 요인을 제거함으로써 리워크 프로세스의 공정 시간을 단축시키고, 나아가 하드디스크 드라이브의 생산성을 향상시킬 수 있는 서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 디스크의 제1 면에 미리 기록된 1차 서보 패턴(Servo Pattern)에 대하여 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 진행하는 단계; 및 (b) 상기 레퍼런스 체크 프로세스에 의하여 상기 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우, 상기 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역을 지우고(erase), 상기 디스크의 제2 면에 2차 서보 패턴을 라이 트(write)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법에 의해 달성된다.
여기서, (c) 상기 2차 서보 패턴에 대한 상기 레퍼런스 체크 프로세스의 기준이 되는 레퍼런스 헤드(Reference head)를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 제1 및 제2 헤드 중에서 상기 디스크의 제1 면에 대응되는 상기 제1 헤드를 1차 레퍼런스 헤드로 임의 선택하는 단계; 상기 1차 레퍼런스 헤드에 대한 레디(ready) 동작을 진행시키는 단계; 및 상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작 여부에 기초하여 최종 레퍼런스 헤드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작이 수행되지 않을 경우, 소정의 기준횟수만큼 상기 1차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 반복 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 레디 동작의 반복 수행 횟수가 상기 소정의 기준횟수를 넘으면, 상기 제2 헤드를 2차 레퍼런스 헤드로 선택하고 선택된 상기 2차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 진행시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 서보 패턴은 상기 디스크의 제2 면의 전 영역에 걸쳐 새롭게 라이트된 서보 패턴일 수 있다.
(d) 상기 디스크의 제2 면에 기록된 2차 서보 패턴에 대한 레퍼런스 체크 프로세스를 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 상기 2차 서보 패턴을 기초로 상기 디스크의 제1 면에 상기 2차 서보 패턴을 카피(copy)할 수 있고, 상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않으면, 소정의 마그네틱 이레이져(Magnet Eraser)를 이용하여 상기 2차 서보 패턴을 모두 지우고 상기 디스크의 제2 면에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트할 수 있다.
상기 제1 및 제2 면은 각각 하나의 디스크에 대한 하면 및 상면일 수 있으며, 상기 1차 서보 패턴은 오프라인 서보 트랙 라이트(OLSTW, Offline Servo Track Write) 방식에 의해 상기 디스크의 제1 면에 미리 기록될 수 있다.
상기 특정 영역은 상기 디스크의 제1 면의 외주 영역(OD, Outer Diameter)에 존재하는 서보 패턴일 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1 면에 1차 서보 패턴(Servo Pattern)이 미리 기록된 디스크를 구비한 하드디스크 드라이브와 연결되는 서보 라이터(servo writer); 및 상기 1차 서보 패턴에 대하여 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 진행하고, 상기 레퍼런스 체크 프로세스에 의하여 상기 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우, 상기 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역을 지우고(erase), 상기 디스크의 제2 면에 2차 서보 패턴을 라이트(write)하도록 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 시스템 제어부는, 상기 2차 서보 패턴에 대한 상기 레퍼런스 체크 프로세스의 기준이 되는 레퍼런스 헤드(Reference head)를 결정하도록 제어할 수 있다.
상기 시스템 제어부는, 제1 및 제2 헤드 중에서 상기 디스크의 제1 면에 대응되는 상기 제1 헤드를 1차 레퍼런스 헤드로 임의 선택한 후, 상기 1차 레퍼런스 헤드에 대한 레디(ready) 동작을 진행시킨 다음, 상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작 여부에 기초하여 최종 레퍼런스 헤드를 결정하도록 제어할 수 있다.
상기 시스템 제어부는, 상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작이 수행되지 않을 경우, 소정의 기준횟수만큼 상기 1차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 반복 수행하도록 제어할 수 있다.
상기 시스템 제어부는, 상기 레디 동작의 반복 수행 횟수가 상기 소정의 기준횟수를 넘으면, 상기 제2 헤드를 2차 레퍼런스 헤드로 선택하고 선택된 상기 2차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 진행시키도록 제어할 수 있다.
상기 2차 서보 패턴은 상기 디스크의 제2 면의 전 영역에 걸쳐 새롭게 라이트된 서보 패턴일 수 있다.
상기 시스템 제어부는, 상기 디스크의 제2 면에 기록된 2차 서보 패턴에 대한 레퍼런스 체크 프로세스를 진행하도록 제어할 수 있다.
상기 시스템 제어부는, 상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 상기 2차 서보 패턴을 기초로 상기 디스크의 제1 면에 상기 2차 서보 패턴을 카피(copy)하도록 제어할 수 있고, 상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않으면, 소정의 마그네틱 이레이져(Magnet Eraser)를 이용하여 상기 2차 서보 패턴을 모두 지우고 상기 디스크의 제2 면에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트하도록 제어할 수 있다.
상기 제1 및 제2 면은 각각 하나의 디스크에 대한 하면 및 상면일 수 있으 며, 상기 1차 서보 패턴은 오프라인 서보 트랙 라이트(OLSTW, Offline Servo Track Write) 방식에 의해 상기 디스크의 제1 면에 미리 기록될 수 있으며, 상기 서보 라이터는, 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트(Push Pin Type Servo Track Write) 방식이 적용되는 서보 라이터일 수 있다.
상기 특정 영역은 상기 디스크의 제1 면의 외주 영역(OD, Outer Diameter)에 존재하는 서보 패턴일 수 있다.
본 발명에 따르면, 디스크에 서보 패턴(Servo Pattern)을 라이트하는 일련의 리워크 프로세스(Rework Process)의 공정 시간이 지연되는 요인을 제거함으로써 리워크 프로세스의 공정 시간을 단축시키고, 나아가 하드디스크 드라이브의 생산성을 향상시킬 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.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 트랙 라이트 시스템이 적용될 하드디스크 드라이브의 부분 분해 사시도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 데이터를 기록 저장하는 디스크(11, Disk)와 디스크(11)를 지지하여 회전시키는 스핀들 모터(12, Spindle Motor)를 갖는 디스크 팩(10, Disk Pack)과, 디스크(11) 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리(20, HSA, Head Stack Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(30, Base)와, 베이스(30)의 하부에 결합되며 대부분의 회로 부품들을 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 각종 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(40, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 베이스(30)의 상부를 덮는 커버(50, Cover)를 구비한다.
헤드 스택 어셈블리(20)는 디스크(11) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독취하기 위한 운반체(Carriage)로서, 이러한 헤드 스택 어셈블리(20)는 디스크(11) 상에 데이터를 쓰거나 기록된 데이터를 읽기 위한 헤드(21, head)와, 헤드(21)가 디스크(11) 상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 피봇축(22)을 축심으로 디스크(11) 상을 선회하는 액추에이터 아암(23)과, 피봇축(22)을 회전 가능하게 지지하며 액추에이터 아암(23)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(24)와, 피봇축 홀더(24)에서 액추에이터 아암(23)의 반대방향에 마련되며 보이스 코일 모터(25, VCM, Voice Coil Motor)의 마그네트 사이에 위치하도록 보이스 코일(미도시)이 권회된 보빈(미도시)을 구비한다.
헤드(21)는, 디스크(11)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(11)의 표면을 자화시킴으로써 회전하는 디스크(11)로부터 정보를 읽거나 기록한다. 이러한 헤드(21)는, 트랙(Track)의 데이터를 읽는 읽기 헤드(Read Head)와, 트랙에 데 이터를 쓰는 쓰기 헤드(Write Head)로 나뉜다.
보이스 코일 모터(25)는 헤드(21)를 디스크(11) 상의 원하는 위치에 이동시키기 위하여 액추에이터 아암(23)을 회동시키는 일종의 구동모터로서, 플레밍의 왼손법칙 즉, 자계 속에 있는 도체에 전류를 흘렸을 때 힘이 발생하는 원리를 이용한 것인데, 마그네트 사이에 위치하는 보이스 코일에 전류를 인가함으로써 보빈에 힘을 가하여 보빈을 회동시키게 된다.
이로써, 피봇축 홀더(24)에서 보빈과 반대방향으로 연장된 액추에이터 아암(23)이 회동되어 그 끝단에 지지된 헤드(21)가 회전하는 디스크(11) 상의 반경방향으로 이동하면서 트랙(Track)을 검색하여 액세스(Access)하고, 액세스된 정보를 신호처리 하게 된다.
도 2는 디스크 영역의 개략적인 평면도이고, 도 3은 각 트랙의 데이터 포맷을 도시한 도면이며, 도 4는 서보섹터의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
데이터를 기록 저장하는 디스크(11)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 서보(Servo) 정보와 데이터(Data) 정보가 저장되는 객체로서의 트랙(13)과, 이들을 회전축심에 대해 등각도 간격으로 분할한 단위 객체의 섹터(14, Sector)가 형성되어 있다.
각 트랙(13)들에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 트랙 탐색(Track Seeking) 및 트랙 추종(Track Following) 등의 서보 제어를 위한 서보섹터(15, Servo Sector)와, 사용자의 데이터를 기록하기 위한 데이터섹터(17, Data Sector)가 교호적으로 위치되어 있다.
서보섹터(15)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 프리앰블(15a, Preamble)과, SAM(15b, Servo Address Mark)과, 그레이 코드(15c, Gray Code)와, 섹터 코드(15d, Sector Code)와, 버스트 A, B, C, D(15e, Burst A, B, C, D)와, PAD(15f)를 구비한다.
프리앰블(15a)은 서보 정보의 독출 시 클럭 동기를 제공하는 동시에 서보섹터의 앞에 갭(gap)을 제공하여 서보섹터임을 표시하는 것으로 서보 동기(Servo Sync)라고도 한다. 그리고 SAM(15b)은 서보의 시작을 알려 뒤에 이어지는 그레이 코드(15c)를 읽기 위한 동기를 제공한다. 즉, SAM(15b)은 서보 제어에 관련된 각종 타이밍 펄스를 생성하기 위한 기준점으로 제공된다. 한편, 그레이 코드(15c)는 각 트랙(13)에 대한 정보 즉, 트랙 정보를 제공한다. 섹터 코드(15d)는 섹터의 넘버(Number)를 제공한다. 버스트 A, B, C, D(15e)는 트랙 탐색 및 트랙 추종을 위해 요구되는 위치오차신호(PES, Position Error Signal)를 제공한다. 마지막으로, PAD(15f)는 서보섹터에서 데이터섹터로의 트랜지션 마진(Transition Margin)을 제공한다.
데이터섹터(17)는 서보섹터(15)의 전후에 위치하며, ID 필드(17a, ID field)와 데이터 필드(17b, data field)로 구분된다.
ID 필드(17a)에는 해당 데이터섹터를 식별하기 위한 헤더(Header) 정보가 기록된다. 그리고 데이터 필드(17b)에는 사용자가 기록하고자 하는 디지털 데이터가 기록된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이 트 시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 프리앰프(53), 리드/라이트 채널(54), 호스트 인터페이스(55), VCM 구동부(50), SPM 구동부(56) 및 이들을 제어하는 콘트롤러(42)를 구비한다.
프리 앰프(53, Pre-AMP)는 헤드(21)가 디스크(11)로부터 재생한 데이터 신호를 증폭하거나, 리드/라이트 채널(54)에 의하여 변환된 기록 전류를 증폭하여 헤드(21)를 통하여 디스크(11)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 보이스 코일 모터(25)에 인가되는 전류의 양을 조절한다. 그리고 SPM 구동부(56, SPM Driver)는, 콘트롤러(42)의 제어 신호를 받아서 스핀들 모터(12)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 트랙 라이트 방법의 순서도이고, 도 8은 도 7의 요부 플로차트이다.
한편, 자세히 후술하겠지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)에 구비되는 콘트롤러(42, 도 5 참조)는, 위에서 설명한 역할 외에도 서보 트랙 라이트 시스템의 시스템 제어부(75)와 연계하여 서보 트랙 라이트를 진행한다.
서보 트랙 라이트가 진행되기 위해, 우선 시스템에는 전술한 구조의 하드디스크 드라이브(1) 외에 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트(Push Pin Type Servo Track Write) 방식이 적용되는 서보 라이터(70, 도 5 참조)가 더 요구된다.
푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트 방식이 적용되는 서보 라이터(70)에 대해서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 이러한 서보 라이터(70)는 푸시 핀(미도시)의 일단이 마스터 액추에이터 암(미도시)에 부착되고 그 타단은 서보 라이트 슬롯을 통해 하드디스크 드라이브(1)로 연장됨으로써, 서보 트랙 라이트를 진행한다.
앞서도 잠시 언급한 바와 같이, 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트 방식이 적용되는 서보 라이터(70)에 연결되는 하드디스크 드라이브(1)의 디스크(11)는, 오프라인 서보 트랙 라이트(OLSTW, Offline Servo Track Write) 방식에 의해 이미 서보 패턴(Servo Pattern)이 라이트(write)된 상태이다.
참고로 서보 패턴이란 도 4를 통해 전술한 패턴의 OGB 패턴과 그 외의 나선형 패턴(Spiral pattern)으로 나뉘는데, 이하에서는 이들을 통틀어 서보 패턴이라 하여 설명하도록 한다.
통상적으로 오프라인 서보 트랙 라이트 시 디스크(11)의 양면 중에서 하면인 제1 면(11a)에만 서보 패턴을 라이트하게 된다(도 6의 (a) 참조).
이하, 설명의 편의를 위해, 오프라인 서보 트랙 라이트에 의해 디스크(11)의 제1 면(11a)에 미리 기록된 서보 패턴을 1차 서보 패턴이라 하고, 디스크(11)의 상면을 제2 면(11b)이라 하여 설명하기로 한다.
오프라인 서보 트랙 라이트에 의해 미리 기록된 1차 서보 패턴이 형성된 디스크(11)는 도 1을 통해 설명한 하드디스크 드라이브(1)에 조립된 후, 레퍼런스 헤드(Reference head)를 기초로 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 거친다.
레퍼런스 체크 프로세스를 통해 1차적으로 우선 1차 서보 패턴의 품질이 검증된다. 1차 서보 패턴의 품질이 좋으면, 이를 토대로 디스크(11)의 상면인 제2 면(11b)에 1차 서보 패턴의 카피를 진행한다. 서보 카피의 진행은 셀프 서보 카피가 될 수 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
하지만, 1차 서보 패턴에 불량이 발생되는 등의 이유로 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않다고 판단되면, 리워크 프로세스(Rework Process)에서 시스템 제어부(75)에 의해 새로운 과정의 서보 트랙 라이트가 진행된다.
이에 대해 설명하면, 레퍼런스 체크 프로세스를 통해 1차 서보 패턴에 대한 품질 검증 시 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우, 시스템 제어부(75)는 도 6의 (b)와 같이 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역(E)을 지우고(erase), 도 6의 (c)와 같이 디스크(11)의 제2 면(11b)에 2차 서보 패턴을 라이트(write)하도록 제어한다.
여기서 1차 서보 패턴이 양호하지 않다는 의미는 디스크(11)의 제1 면(11a) 에 대응되는 제1 헤드(21a)가 해당 트랙을 탐색 및 추종하지 못하거나 오류가 빈번하게 발생된다는 것을 의미할 수 있다.
앞서도 기술한 바와 같이, 종래기술의 경우에는 불필요하게 품질이 양호하지 않다고 검증된 1차 서보 패턴 모두를 지우고, 다시 새롭게 서보 패턴을 라이트하여 왔으나, 본 실시예에서는 1차 서보 패턴 모두를 지우는 것이 아니라 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역(E)만을 지우게 된다. 여기서, 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역(E)을 지우는 것은 1차 서보 패턴을 불량으로 처리하기 위해서이다.
이러한 경우, 지워지는 특정 영역(E)의 서보 패턴에는 실질적인 불량 요인으로서의 디펙트 서보 패턴(Defect Servo Pattern)이 존재할 수도 있고, 혹은 존재하지 않을 수도 있다.
그리고 1차 서보 패턴에서 지워지는 특정 영역(E)의 위치는 디스크(11)의 제1 면(11a)의 어느 영역이라도 무방하다. 다만, 보통 제1 헤드(21a)의 레디(ready) 위치가 디스크(11)의 제1 면(11a)의 외주 영역(OD, Outer Diameter)이라는 점을 고려할 때, 특정 영역(E)의 위치는 디스크의 제1 면의 외주 영역(OD)으로 선택된다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 특정 영역(E)의 위치가 중간 영역(MD, Middle Diameter) 및 내주 영역(ID, Inner Diameter)이라도 무방하다.
그리고 나서 시스템 제어부(75)는 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트 방식이 적용되는 서보 라이터(70)에 의해 2차 서보 패턴이 디스크(11)의 상면인 제2 면(11b)에 라이트되도록 제어한다. 이 때의 2차 서보 패턴은 디스크(11)의 제2 면(11b)의 전 영역에 걸쳐 새롭게 라이트된다.
2차 서보 패턴이 라이트되고 나면, 시스템 제어부(75)가 2차 서보 패턴에 대한 품질 검증이 진행되도록 제어한다. 2차 서보 패턴에 대한 품질 검증을 위해서도 2차 서보 패턴을 감지할 레퍼런스 헤드(Reference head)가 결정된다.
레퍼런스 헤드의 결정은 도 8의 순서를 따른다. 이에 대해 먼저 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 디스크(11)의 제1 및 제2 면(11a,11b)에 대응되는 제1 및 제2 헤드(21a,21b) 중의 어느 하나를 1차 레퍼런스 헤드로 임의 선택한다(S31).
정상적인 디스크(11)의 경우, 오프라인 서보 트랙 라이트를 통해 디스크(11)의 하면인 제1 면(11a)에만 1차 서보 패턴이 라이트되기 때문에, 우선은 1차 레퍼런스 헤드를 제1 헤드(21a)로 선택한다.
그리고는 1차 서보 패턴을 체크하기 위해 선택된 제1 헤드(21a)를 이용하여 제1 헤드(21a)에 대한 레디 동작을 진행시킨다(S32). 레디 동작이란 앞서 기술한 바와 같이, 제1 헤드(21a)에 의한 트랙의 탐색이나 추종을 말한다.
이 때, 만약 제1 헤드(21a)에 의한 정상적인 레디 동작이 진행되면, 제1 헤드(21a)를 이용하여 레퍼런스 체크 프로세스를 진행한 후, 최종적으로 서보 카피를 진행한다(S33).
하지만, 앞서 기술한 바와 같이, 레퍼런스 체크 프로세스를 통해 1차 서보 패턴에 대한 품질 검증 시 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우에는, 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역(E)이 지워진 상태이므로 1차 헤드(21a)의 정상적인 레디 동작은 수행되지 않는다. 다만, 보다 정확한 레퍼런스 헤드의 결정을 위 해, 우선은 소정의 기준횟수만큼 1차 헤드(21a)의 레디 동작을 반복 수행한다(S34).
1차 헤드(21a)에 대한 레디 동작의 반복 수행 횟수가 소정의 기준횟수, 예컨대 8번 정도를 넘으면(S35), 제1 및 제2 헤드(21a,21b) 중의 다른 하나인 제2 헤드(21b)를 2차 레퍼런스 헤드로 선택한다(S36).
그리고는 선택된 제2 헤드(21b)에 대한 레디 동작을 전술한 방법대로 동일하게 진행시키게 된다. 이러한 동작에 의해 만약, 제2 헤드(21b)에 대한 레디 동작이 정상적으로 진행된다면 궁극적으로 제2 헤드(21b)를 최종 레퍼런스 헤드로 결정하게 되는 것이다.
이와 같은 방법으로 레퍼런스 헤드가 결정되고 나면, 시스템 제어부(75)는 레퍼런스 헤드에 기초하여 레퍼런스 체크 프로세스를 통해 2차 서보 패턴에 대한 품질을 검증하도록 제어하고, 이후에 2차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 2차 서보 패턴을 기초로 디스크(11)의 제1 면(11a)에 2차 서보 패턴을 카피(copy)하도록 제어한다. 이때는, 제1 면(11a)에 미리 기록되어 있던 나머지 1차 서보 패턴들은 무시되거나 혹은 덮여 써지는 형태가 된다. 하지만, 2차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않으면, 2차 서보 패턴을 모두 지우고 디스크(11)의 제2 면(11b)에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트하도록 제어한다.
이러한 시스템 제어부(75)에 의해 진행되는 일련의 서보 라이트 방법에 대해 도 7을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하드디스크 드라이브(1)와 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트 방식이 적용되는 서보 라이터(70)를 상호 연결한다.
그런 다음, 레퍼런스 체크 프로세스를 진행한다. 앞서 기술한 바와 같이, 디스크(11)의 제1 면(11a)의 경우 제1 헤드(21a)로 결정된 레퍼런스 헤드에 기초하여 레퍼런스 체크 프로세스를 통해 1차적으로 1차 서보 패턴의 품질을 검증한다(S10).
1차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 1차 서보 패턴과 제1 헤드(21a)를 기초로 디스크(11)의 제2 면(11b)에 서보 카피를 진행한다.
하지만, 만약 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우에는, 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역(E)을 지우고(erase), 디스크(11)의 제2 면(11b)에 2차 서보 패턴을 라이트(write)한다(S20).
그런 다음, 코드 상에서 새로 기록한 2차 서보 패턴을 감지하여 2차 서보 패턴에 대한 품질 검증 진행에 기준이 되는 레퍼런스 헤드를 다시 결정한다(S30).
다음, 전술한 도 8의 방법과 같이 레퍼런스 헤드가 결정되고 나면, 레퍼런스 헤드인 제2 헤드(21b)에 기초하여 레퍼런스 체크 프로세스를 통해 새로 기록된 2차 서보 패턴에 대한 품질 검증을 진행한다(S40).
품질 검증의 진행 결과, 2차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 2차 서보 패턴을 기초로 디스크(11)의 제1 면(11a)에 2차 서보 패턴을 카피(copy)한다. 이때는, 제1 면(11a)에 미리 기록되어 있던 나머지 1차 서보 패턴들은 무시되거나 혹은 덮여 써지는 형태가 된다.
그러나 만약, 2차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않으면, 2차 서보 패턴을 모두 지우고 디스크(11)의 제2 면(11b)에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트한다. 이때 는, 디스크(11)의 제2 면(11b)에 카피된 서보 패턴을 지우는 경우에 해당하기 때문에 마그네틱 이레이져(Magnet Eraser)를 이용하여 2차 서보 패턴을 신속하게 지울 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 디스크(11)에 서보 패턴을 라이트하는 일련의 리워크 프로세스의 공정 시간이 지연되는 요인을 제거함으로써 리워크 프로세스의 공정 시간을 단축시키고, 나아가 하드디스크 드라이브(1)의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는 하나의 디스크(11)에 대해 서보 트랙 라이트를 진행하였으나, 복수의 디스크에 대해서도 서보 트랙 라이트를 동시에 진행할 수 있을 것이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 트랙 라이트 시스템이 적용될 하드디스크 드라이브의 부분 분해 사시도이다.
도 2는 디스크 영역의 개략적인 평면도이다.
도 3은 각 트랙의 데이터 포맷을 도시한 도면이다.
도 4는 서보섹터의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템에 대한 개략적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 트랙 라이트 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보 트랙 라이트 방법의 순서도이다.
도 8은 도 7의 요부 플로차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 디스크 팩 11 : 디스크
20 : 헤드 스택 어셈블리 21 : 헤드
30 : 베이스 50 : 커버
75 : 시스템 제어부

Claims (20)

  1. (a) 디스크의 제1 면에 미리 기록된 1차 서보 패턴(Servo Pattern)에 대하여 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 진행하는 단계; 및
    (b) 상기 레퍼런스 체크 프로세스에 의하여 상기 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우, 상기 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역을 지우고(erase), 상기 디스크의 제2 면에 2차 서보 패턴을 라이트(write)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (c) 상기 2차 서보 패턴에 대한 상기 레퍼런스 체크 프로세스의 기준이 되는 레퍼런스 헤드(Reference head)를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    제1 및 제2 헤드 중에서 상기 디스크의 제1 면에 대응되는 상기 제1 헤드를 1차 레퍼런스 헤드로 임의 선택하는 단계;
    상기 1차 레퍼런스 헤드에 대한 레디(ready) 동작을 진행시키는 단계; 및
    상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작 여부에 기초하여 최종 레퍼런스 헤드를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작이 수행되지 않을 경우, 소정의 기준횟수만큼 상기 1차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 레디 동작의 반복 수행 횟수가 상기 소정의 기준횟수를 넘으면, 상기 제2 헤드를 2차 레퍼런스 헤드로 선택하고 선택된 상기 2차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 진행시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 2차 서보 패턴은 상기 디스크의 제2 면의 전 영역에 걸쳐 새롭게 라이트된 서보 패턴인 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    (d) 상기 디스크의 제2 면에 기록된 2차 서보 패턴에 대한 레퍼런스 체크 프로세스를 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 상기 2차 서보 패턴을 기초로 상기 디스크의 제1 면에 상기 2차 서보 패턴을 카피(copy)하고,
    상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않으면, 소정의 마그네틱 이레이져(Magnet Eraser)를 이용하여 상기 2차 서보 패턴을 모두 지우고 상기 디스크의 제2 면에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트하는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 면은 각각 하나의 디스크에 대한 하면 및 상면이며,
    상기 1차 서보 패턴은 오프라인 서보 트랙 라이트(OLSTW, Offline Servo Track Write) 방식에 의해 상기 디스크의 제1 면에 미리 기록되는 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 특정 영역은 상기 디스크의 제1 면의 외주 영역(OD, Outer Diameter)에 존재하는 서보 패턴인 것을 특징으로 하는 서보 트랙 라이트 방법.
  11. 제1 면에 1차 서보 패턴(Servo Pattern)이 미리 기록된 디스크를 구비한 하드디스크 드라이브와 연결되는 서보 라이터(servo writer); 및
    상기 1차 서보 패턴에 대하여 레퍼런스 체크 프로세스(R/C Process, Reference check Process)를 진행하고, 상기 레퍼런스 체크 프로세스에 의하여 상기 1차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않을 경우, 상기 1차 서보 패턴 중에서 일부의 특정 영역을 지우고(erase), 상기 디스크의 제2 면에 2차 서보 패턴을 라이트(write)하도록 제어하는 시스템 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 2차 서보 패턴에 대한 상기 레퍼런스 체크 프로세스의 기준이 되는 레퍼런스 헤드(Reference head)를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 제1 및 제2 헤드 중에서 상기 디스크의 제1 면에 대응되는 상기 제1 헤드를 1차 레퍼런스 헤드로 임의 선택한 후, 상기 1차 레퍼런스 헤드에 대한 레디(ready) 동작을 진행시킨 다음, 상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작 여부에 기초하여 최종 레퍼런스 헤드를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 1차 레퍼런스 헤드의 정상적인 레디 동작이 수행되지 않을 경우, 소정의 기준횟수만큼 상기 1차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 반복 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 레디 동작의 반복 수행 횟수가 상기 소정의 기준횟수를 넘으면, 상기 제2 헤드를 2차 레퍼런스 헤드로 선택하고 선택된 상기 2차 레퍼런스 헤드의 레디 동작을 진행시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 2차 서보 패턴은 상기 디스크의 제2 면의 전 영역에 걸쳐 새롭게 라이트된 서보 패턴인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 디스크의 제2 면에 기록된 2차 서보 패턴에 대한 레퍼런스 체크 프로세스를 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는, 상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하면, 상기 2차 서보 패턴을 기초로 상기 디스크의 제1 면에 상기 2차 서보 패턴을 카피(copy)하도록 제어하고, 상기 2차 서보 패턴의 품질이 양호하지 않으면, 소정의 마그네틱 이레이져(Magnet Eraser)를 이용하여 상기 2차 서보 패턴을 모두 지우고 상기 디스크의 제2 면에 새로운 서보 패턴을 다시 라이트하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 면은 각각 하나의 디스크에 대한 하면 및 상면이며,
    상기 1차 서보 패턴은 오프라인 서보 트랙 라이트(OLSTW, Offline Servo Track Write) 방식에 의해 상기 디스크의 제1 면에 미리 기록되며,
    상기 서보 라이터는, 푸시 핀 타입의 서보 트랙 라이트(Push Pin Type Servo Track Write) 방식이 적용되는 서보 라이터인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라 이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 특정 영역은 상기 디스크의 제1 면의 외주 영역(OD, Outer Diameter)에 존재하는 서보 패턴인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템.
KR1020080006802A 2008-01-22 2008-01-22 서보 트랙 라이트 방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크드라이브의 서보 트랙 라이트 시스템 KR20090080825A (ko)

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