(57)【要約】    【課題】  検査時間を増大させないで磁気ディスクの物理的な欠陥を高感度で検出する検査方法を提供する。    【解決手段】  磁気ディスクの欠陥を、組み立てが完了した磁気ディスク装置において磁気ディスクに記録した検査データを再生し、再生エラーの発生状態で検出する。検査データにはＥＣＣの冗長ビットを付加する。検査にかかる記録面に対応するヘッドの再生性能が良い場合はＥＣＣ２を適用し、ヘッドの再生性能が劣る場合はＥＣＣ４を適用する。よって単一のＥＣＣを適用する場合に比べて、検査時間を増大させないで欠陥の検出感度を増大する。【選択図】  図３
2006031822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクとヘッドを備える磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの欠陥を検査する方法であって、
前記ヘッドを再生性能の良い第１のグループと該第１のグループより再生性能の劣る第２のグループのいずれかに分類するステップと、
前記第１のグループに分類されたヘッドに対して第１のシンボル数の第１のエラー訂正コードを対応させ前記第２のグループに分類されたヘッドに対して前記第１のシンボル数より大きい第２のシンボル数の第２のエラー訂正コードを対応させるステップと、
前記ヘッドで前記磁気ディスクに検査データと該検査データの誤り訂正をする前記第２のシンボル数より大きい所定のシンボル数の第３のエラー訂正コードを記録するステップと、
前記ヘッドが前記第１のグループに分類されたとき前記検査データを前記第３のエラー訂正コードの所定のシンボル数のうちの第１のシンボル数を使って再生するステップと、
前記検査データの再生エラーを検出するステップと
を有する検査方法。
【請求項２】
前記再生するステップが、前記ヘッドが前記第２のグループに分類されたとき前記検査データを前記第３のエラー訂正コードの所定のシンボル数のうちの第２のシンボル数を使って再生するステップである請求項１記載の検査方法。
【請求項３】
前記分類するステップが、前記ヘッドのソフト・エラー・レートを測定するステップを有する請求項１記載の検査方法。
【請求項４】
前記所定のシンボル数が前記磁気ディスク装置をユーザが使用するときのシンボル数である請求項１記載の検査方法。
【請求項５】
前記第１のシンボル数が２であり、前記第２のシンボル数が４である請求項４記載の検査方法。
【請求項６】
前記第３のエラー訂正コードが前記磁気ディスクのセクタに記録された検査データに付加して記録される請求項１記載の検査方法。
【請求項７】
前記エラーを検出するステップが、少なくともエラーが検出されたセクタを一次欠陥マップに登録するステップを有する請求項１記載の検査方法。
【請求項８】
前記一次欠陥マップに登録するステップが、前記エラーが検出されたセクタに基づいてエラーが検出されないセクタを選択して前記一次欠陥マップに登録するステップを含む請求項７記載の検査方法。
【請求項９】
前記磁気ディスク装置が、前記第１のグループに分類されたヘッドと前記第２のグループに分類されたヘッドを有する請求項１記載の検査方法。
【請求項１０】
前記検査データを再生するステップと前記検査データの再生エラーを検出するステップが所定の時間内に完了しない場合に検査フェールにするステップを有する請求項１記載の検査方法。
【請求項１１】
磁気ディスクとヘッドを備える磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの欠陥を検査する方法であって、
前記ヘッドを再生性能の良い第１のグループと該第１のグループより再生性能の劣る第２のグループのいずれかに分類するステップと、
前記第１のグループに分類されたヘッドに対して第１のシンボル数の第１のエラー訂正コードを対応させ前記第２のグループに分類されたヘッドに対して前記第１のシンボル数より大きい第２のシンボル数の第２のエラー訂正コードを対応させるステップと、
前記ヘッドが第１のグループに分類されたとき前記ヘッドで前記磁気ディスクに検査データと該検査データの誤り訂正をする前記第１のエラー訂正コードを記録するステップと、
前記ヘッドで前記検査データを前記第１のエラー訂正コードを使用して再生するステップと、
前記検査データの再生エラーを検出するステップと
を有する検査方法。
【請求項１２】
前記ヘッドが第２のグループに分類されたとき、前記記録するステップは前記ヘッドで前記磁気ディスクに検査データと該検査データの誤り訂正をする前記第２のエラー訂正コードを記録するステップであり、前記再生するステップが前記ヘッドで前記検査データを前記第２のエラー訂正コードを使用して再生するステップである請求項１１記載の検査方法。
【請求項１３】
前記前記第２のシンボル数が前記磁気ディスク装置をユーザが使用するときのエラー訂正コードのシンボル数より小さい請求項１１記載の検査方法。
【請求項１４】
磁気ディスクとヘッドを備える磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの欠陥を検査する方法であって、
前記ヘッドに対して再生パラメータを提供するステップと、
所定の閾値に対する前記再生パラメータの値が良いヘッドに対して第１のシンボル数の第１のエラー訂正コードを使用してリード／ライト試験を実施するステップと、
前記所定の閾値に対する前記再生パラメータの値が悪いヘッドに対して前記第１のシンボル数より大きい第２のシンボル数の第２のエラー訂正コードを使用してリード／ライト試験を実施するステップと
を有する検査方法。
【請求項１５】
前記再生パラメータが前記ヘッドのソフト・エラー・レートである請求項１４記載の検査方法。
【請求項１６】
前記第１のエラー訂正コード及び前記第２のエラー訂正コードを使用してリード／ライト試験を実施するステップが、再生エラーを検出するステップを含む請求項１４記載の検査方法。
【請求項１７】
前記再生エラーを検出するステップが、記録された検査データを複数回再生し所定回数以上再生エラーが検出されたセクタをエラー検出と認定するステップを含む請求項１６記載の検査方法。
【請求項１８】
前記磁気ディスク装置が前記再生パラメータの値の良いヘッドと前記再生パラメータの値の悪いヘッドを有する請求項１４記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク装置に取り付けられた磁気ディスクの検査方法に係り、特に、検査時間を増大させないで磁気ディスクの磁性層に発生した物理的な欠陥を高感度で検出する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に使用する磁気ディスクは、ガラス基板にスパッタリング等の薄膜形成技術を用いて磁性層を積層して製作する。ガラス基板自体に多少の凹凸があったり、スパッタリング工程での条件変動があったりして、磁性層の表面には記録媒体としての欠陥が発生する場合がある。磁気ディスク装置では、磁気ディスクから再生したデータのビット構成に異常がある場合にはこれを検出して訂正するためのエラー訂正コード（以下、ＥＣＣという。）を備えている。したがって、磁気ディスクに微細な欠陥があってもＥＣＣで訂正されるデータに含まれるエラー・ビット数がＥＣＣのエラー訂正能力の範囲ならば実用上は問題がない。
【０００３】
しかし、放置しておくと物理的な欠陥のサイズは拡大してエラー・ビット数の増大を招来する可能性があり、特に磁気ディスクが高温環境下に長時間晒されると欠陥の膨張が助長される。したがって磁気ディスク装置の製造段階では、微細な欠陥であっても高い感度で検出して欠陥部分を使用しないように事前に処置しておくことが望ましい。一方、欠陥の検出には多くの時間を費やすため、大量生産にかかる磁気ディスク装置では、生産量または歩留まりの観点より欠陥の検出感度の向上だけを追求することはできない。また、多額の投資をして用意した試験装置の利用効率を考慮する必要もある。
【０００４】
特許文献１は、実際に使用される記録再生装置のエラー訂正能力を考慮した欠陥検出が可能でディスクの製造時の歩留まりを向上させることができる光学的記録媒体の欠陥検出に関する技術を開示する。また、特許文献２は、検査ヘッドのリードコア幅にバラツキがあっても媒体欠陥に対する感度のバラツキがない磁気ディスク媒体の表面欠陥試験方法を開示する。また、特許文献３には、製造テスト段階で得られたゾーン毎のエラーの確率分布に応じてＥＣＣの冗長度を決める技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４５６３４号公報
【特許文献２】特開２００１−３５１２２８号公報
【特許文献３】米国特許第６６５１２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気ディスクの物理的欠陥を検出する方法に、磁気ディスクに所定の検査データを書き込み、書き込んだ検査データを読み取って磁気ディスクの欠陥を評価するリード／ライト試験による方法がある。磁気ディスク装置では、磁気ディスクのセクタにデータを書き込む際に、データのビット配列に応じて計算されたＥＣＣという冗長ビットが同時に付加され、セクタに含まれるデータのビット列のうちいくつかのビットに書き込み時または読み取り時に反転エラーがあったとしても、正しい記録データを再現することができるようになっている。
【０００７】
したがって、検査データを使って通常のリード／ライト試験を行っても、ＥＣＣの訂正能力を超えるような規模の大きい欠陥がある場合を除いて、欠陥を検出することはできない。ＥＣＣのエラー訂正能力は対応するデータ・ビットに対するＥＣＣの冗長ビット数で決まり、冗長度が大きいＥＣＣほどエラー訂正能力が優れており、訂正できる反転ビット数またはエラー・ビット数が増大する。ＥＣＣのエラー訂正能力は一般に８ビットを１シンボル数としてシンボル数で評価する。シンボル数が多いほど、多数のビットに反転エラーがあっても正しいデータを再現することができる。
【０００８】
磁気ディスク装置をユーザが使用するときは、たとえば５１２バイトのセクタあたり２０シンボルあるいはそれ以上のシンボル数のＥＣＣを使用している。磁気ディスクの欠陥を検出するために行うリード／ライト試験では、４シンボルあるいは６シンボルといった小さいシンボル数のＥＣＣを使用する方法がある。近年、トラック密度やビット密度が向上し、従来では問題にならなかった微細な欠陥が欠陥検査をすり抜けて、出荷後の製品において障害を起こす可能性が高まってきた。一方、大量生産にかかる磁気ディスク装置では、磁気ディスクの欠陥検査に費やすことができる時間は制約を受ける。
【０００９】
そこで本発明の目的は、検査時間を増大させないで磁気ディスクの物理的な欠陥を高感度で検出する検査方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、ヘッドの再生性能に応じてＥＣＣのシンボル数を選択することにより検査時間を増大させないで磁気ディスクの物理的な欠陥を高感度で検出する検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の原理は、磁気ディスクの欠陥を検査するために、記録した検査データのヘッドによる再生特性を評価して行ういわゆるリード／ライト試験において、再生に使用するヘッドに再生性能の良好なヘッドと再生性能の劣るヘッドが混在している点に着目し、検査時間を増大させることなく微細な欠陥の検出感度を向上させるという課題を認識した点にある。また、検査データの再生時には、磁気ディスクの欠陥以外の偶発的な原因でも再生エラーが発生し、検査時間の増大要因になる点に着目した点にある。
【００１１】
本発明においては、最初に検査にかかる磁気ディスクの記録面に対応するヘッドの再生性能を評価し、再生性能が良好なヘッドについては小さいシンボル数のＥＣＣを使用して検査データを再生し、再生性能が劣るヘッドについては大きいシンボル数のＥＣＣを使用して検査データを再生する点にある。このような構成により、再生性能の良好なヘッドではエラー訂正能力が低いＥＣＣを使用することにより、少ないビット数のエラーを発生するような微細な欠陥に対する検出感度が向上する。
【００１２】
再生性能の劣るヘッドでは、エラー訂正能力の高いＥＣＣを使用することにより、磁気ディスクの欠陥以外の偶発的な原因によるエラーを訂正し、検査時間の増大を防ぐことができる。性能の良いヘッドおよび性能の劣るヘッドのいずれに対しても単一のシンボル数のＥＣＣを使用して検査データを再生する場合に比べて、検査時間または歩留まりを所定の範囲に維持しつつ検出感度の向上を図ることができる。
【００１３】
一つの磁気ディスク装置に複数のヘッドがある場合において、それらのヘッドが再生性能の良好なものと劣るもので構成される場合には、磁気ディスク単位で欠陥の検出感度の向上と歩留まりの確保の両立を図ることができる。また、大量生産にかかる複数の磁気ディスク装置については、全体の磁気ディスク装置について欠陥の検出感度の向上と歩留まりの確保の両立を図ることができる。
【００１４】
本発明の第１の態様は、磁気ディスクとヘッドを備える磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの欠陥を検査する方法であって、前記ヘッドを再生性能の良い第１のグループと該第１のグループより再生性能の劣る第２のグループのいずれかに分類するステップと、前記第１のグループに分類されたヘッドに対して第１のシンボル数の第１のエラー訂正コードを対応させ前記第２のグループに分類されたヘッドに対して前記第１のシンボル数より大きい第２のシンボル数の第２のエラー訂正コードを対応させるステップと、前記ヘッドで前記磁気ディスクに検査データと該検査データの誤り訂正をする前記第２のシンボル数より大きい所定のシンボル数の第３のエラー訂正コードを記録するステップと、前記ヘッドが前記第１のグループに分類されたとき前記検査データを前記第３のエラー訂正コードの所定のシンボル数のうちの第１のシンボル数を使って再生するステップと、前記検査データの再生エラーを検出するステップとを有する検査方法を提供する。
【００１５】
本発明の第２の態様では、磁気ディスクとヘッドを備える磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの欠陥を検査する方法であって、前記ヘッドを再生性能の良い第１のグループと該第１のグループより再生性能の劣る第２のグループのいずれかに分類するステップと、前記第１のグループに分類されたヘッドに対して第１のシンボル数の第１のエラー訂正コードを対応させ前記第２のグループに分類されたヘッドに対して前記第１のシンボル数より大きい第２のシンボル数の第２のエラー訂正コードを対応させるステップと、前記ヘッドが第１のグループに分類されたとき前記ヘッドで前記磁気ディスクに検査データと該検査データの誤り訂正をする前記第１のエラー訂正コードを記録するステップと、前記ヘッドで前記検査データを前記第１のエラー訂正コードを使用して再生するステップと、前記検査データの再生エラーを検出するステップとを有する検査方法を提供する。
【００１６】
本発明の第３の態様では、磁気ディスクとヘッドを備える磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの欠陥を検査する方法であって、前記ヘッドに対して再生パラメータを提供するステップと、所定の閾値に対する前記再生パラメータの値が良いヘッドに対して第１のシンボル数の第１のエラー訂正コードを使用してリード／ライト試験を実施するステップと、前記所定の閾値に対する前記再生パラメータの値が悪いヘッドに対して前記第１のシンボル数より大きい第２のシンボル数の第２のエラー訂正コードを使用してリード／ライト試験を実施するステップとを有する検査方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、検査時間を増大させないで磁気ディスクの物理的な欠陥を高感度で検出する検査方法を提供することができた。さらに本発明により、ヘッドの再生性能に応じてＥＣＣのシンボル数を選択することにより検査時間を増大させないで磁気ディスクの物理的な欠陥を高感度で検出する検査方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施をするための最良の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の欠陥検査方法にかかる磁気ディスク装置の模式的な構成図である。磁気ディスク装置１０は、磁気ディスク１１、１２の２枚の磁気ディスクを備えている。磁気ディスク１１は記録面１１ａ、１１ｂを有し、磁気ディスク１２は記録面１２ａ、１２ｂを有している。磁気ディスク１１、１２は、所定の間隔でスピンドル軸１５に固定されており、スピンドル・モータ（以下、ＳＰＭという。）１３により両者一体となって回転する。
【００１９】
磁気ディスクの数または記録面の数は本発明においていかなる値でも採用することができる。磁気ディスク装置１０には、磁気ディスク１１、１２の各記録面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂにそれぞれ対応してヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが設けられている。各ヘッドはスライダに形成されており、記録用の誘導型ヘッドと再生用のＭＲヘッドの複合型ヘッドとして構成されている。ただし、本発明は記録用と再生用を共用する共用型ヘッドを使用する磁気ディスク装置にも適用することができる。
【００２０】
ヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが形成されたそれぞれのスライダは、サスペンション・アセンブリ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに取り付けられいる。サスペンション・アセンブリ２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、ボイス・コイル・モータ（以下、ＶＣＭという。）２３で一体となってピボット運動をするように駆動され、各ヘッドを対応する磁気ディスクの記録面に定義した所定のトラックに位置づける。
【００２１】
さらに、磁気ディスク装置１０は、装置全体の動作を制御したり、外部とのデータ通信を制御したりする半導体素子を搭載する回路基板２７を備える。回路基板２７は、ＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、リード／ライト・チャネルなどを含み、ライン１９、２１、３１を通じてヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、ＳＰＭ２１、およびＶＣＭ２３が接続されている。さらに回路基板２７には、外部との接続をするためのインターフェース・コネクタ２９が接続されている。
【００２２】
図２は磁気ディスク１１、１２の各記録面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂのフォーマットを示す図である。磁気ディス１１、１２の４つの記録面にはそれぞれ図２（Ａ）に示すように、同心円状に複数のトラック３１が定義されている。また、放射状に複数のサーボ・データ３２が記録されている。各トラックには図２（Ｂ）に示すように、円周方向にサーボ・データ３２に隣接するデータ領域３３を設けている。データ領域３３には、リード／ライト・チャネルが利得調整したり同期をとったりするためのＳＹＮＣパターン３４、データの記録領域であって読み書きの単位となる５１２バイトのセクタ３５、セクタに記録されたデータの再生エラーを訂正するＥＣＣを記録するためのＥＣＣ領域３６を設けている。このＳＹＮＣパターン３４、セクタ３５、ＥＣＣ領域３６は、同一構成でデータ領域３３に複数形成されている。ＥＣＣ領域３６はまた、対応するセクタのセクタ・アドレスを含んでいる。
【００２３】
このような構成の磁気ディスク装置１０に対しては、組立が完了した後の検査工程において、ヘッドやアンプなどの各種パラメータの調整や確認を行ったり、高温下でリード／ライト試験を行って磁気ディスク表面の欠陥検査を行ったり、磁気ディスクの欠陥分析および欠陥登録を行ったり、磁気ディスク装置の機能の最終調整を行ったりしている。本実施の形態における磁気ディスクの欠陥を検出する検査方法は、これらの検査工程の一部として行うことができる。磁気ディスク装置１０に設けた磁気ディスク１１、１２の各記録面に発生している物理的欠陥の検査方法について、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２４】
まず、ブロック１０１では、再生性能の良いヘッドと再生性能の劣るヘッドを分類するための再生パラメータを選択しその閾値を設定しておく。本実施の形態では、再生パラメータとしてソフト・エラー・レート（以下、ＳＥＲという。）を採用している。ＳＥＲは通常の検査工程でもヘッドの性能評価のために測定している値である。ＳＥＲとは、ヘッドと磁気ディスクの記録面の対毎に測定するパラメータであり、リード／ライト試験を行った結果エラーが検出されたセクタの数を再生したビット数の合計で除した値の常用対数である。
【００２５】
通常ＳＥＲは、シンボル数０のＥＣＣ（以後、シンボル数（Ｎ）のＥＣＣをＥＣＣ（Ｎ）という。）又はＥＣＣ４を使用して検査データを記録および再生したときのエラーをセクタ単位でカウントして測定する。ＳＥＲはヘッドの製造工程の諸条件が反映されたヘッド固有の値であり、ＳＥＲが大きいヘッドは再生性能が劣るため同じ磁気ディスクから同じ磁化状態のデータを読み取っても再生エラーが検出される確率が高くなる。閾値の設定方法については後述する。
【００２６】
ブロック１０３では、検査対象となる磁気ディスク装置１０のヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄのＳＥＲを測定する。ＳＥＲは磁気ディスク装置１０のヘッド毎に対応する磁気ディスクの記録面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂについてリード／ライト試験を行って測定する。ＳＥＲを測定するためには、検査データを各記録面のセクタ全体または一部のセクタに記録し、さらに記録した検査データを再生したときのエラーが発生したセクタ数と再生した全ビット数を計算する。
【００２７】
ブロック１０５では、各ヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄについてＳＥＲを測定した結果、ＳＥＲが予め設定されたＳＥＲの閾値より良い場合には再生性能の良いヘッドとして第１のグループに分類し、ＳＥＲの閾値より悪い場合には再生性能の劣るヘッドとして第２のグループに分類する。さらに、第１のグループに分類されたヘッドに対してはＥＣＣ２を対応づけ、第２のグループに分類されたヘッドに対してはＥＣＣ４を対応づける。
【００２８】
ブロック１０７では、最初に検査する記録面を選択する。つぎに、ヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの中で検査にかかる記録面に対応するヘッドが第１のグループに分類されている場合は、当該ヘッドを使用して検査用のビット・パターンで構成した検査データを磁気ディスク１１または１２の対応する記録面の全セクタ３５に記録し、さらに検査データを訂正する冗長ビットであるＥＣＣ２０をＥＣＣ領域３６に記録する。
【００２９】
ＥＣＣ２０は、磁気ディスク装置１０がユーザに出荷されたときのエラー訂正コードである。ＥＣＣ２０のビット・パターンは、対応するセクタに記録される検査データのビット・パターンに応じて周知の技術で計算され、検査データとＥＣＣ２０を総合してビット・パターンを判断したとき、検査データに所定の数以内のビット反転エラーがある場合には、正しいデータとして再生するように構成されている。また、ヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの中で検査にかかる記録面に対応するヘッドが第２のグループに分類されている場合も同様に、当該ヘッドで検査データを磁気ディスク１１または１２の対応する記録面の全セクタ３５に記録し、さらに検査データに対応したＥＣＣ２０をＥＣＣ領域３６に記録する。
【００３０】
つぎに、ブロック１０９では、検査にかかる記録面に対応するヘッドがブロック１０５で第１のグループに分類されている場合は、ＥＣＣ２０の２０シンボルのうち２シンボルだけを使って検査データを再生する。データ記録時に使用したＥＣＣのシンボル数に対してデータ再生時に使用するＥＣＣシンボル数を小さくすることは周知の技術である。ＥＣＣのシンボル数が２０から２に小さくなったことで、再生する検査データのビット列の中に反転エラーが発生したビットがあった場合に訂正可能なビット数は、ユーザが使用する場合のＥＣＣ２０によるビット数に比べて大幅に低減し、エラーが検出される確率が高くなって微細な欠陥まで検出できるので検出感度が向上する。
【００３１】
再生エラーが検出される原因には、磁気ディスクの物理的な欠陥以外に、ヘッドの製造条件、振動や衝撃に起因して変化するスライダの浮上条件、信号系統に混入するノイズなど偶発的なものが様々考えられるので、ＥＣＣのシンボル数を小さくすることはこれらの偶発的な要因によりエラーが検出される確率も高くなる。しかし、第１のグループに分類されたヘッドは、ＳＥＲが良いので再生時のシンボル数を小さくしても、磁気ディスクの物理的欠陥以外の偶発的な再生エラーを生じる確率はさほど高くなることはない。
【００３２】
したがって、欠陥検査に費やす時間が偶発的エラーのために延びることはない一方、ＥＣＣのシンボル数を小さくした分だけ磁気ディスクの微細な物理的欠陥を検出する感度が向上する。特に再生性能の良いヘッドでは、磁気ディスクに微細な欠陥があって記録されたデータの磁化状態が多少乱れていたとしても、ＥＣＣ４を使うとデータを正確に再生してしまい、従来は十分に欠陥を検出することができなかったが、本実施の形態ではそのような不都合を解消することができる。微細な欠陥は、温度による加速条件を受けながらユーザが使用している間に拡大することがあり、その場合にＳＥＲの良いヘッドでも再生できなくなるので、微細な欠陥を事前に検出できることは磁気ディスク装置の品質保証能力の向上につながる。
【００３３】
また、ブロック１０９において、検査にかかる記録面に対応するヘッドがブロック１０５で第２のグループに分類されている場合は、ＥＣＣ２０の２０シンボルのうち４シンボルだけを使って検査データを再生する。再生性能が悪い第２のグループのヘッドについても欠陥検出の感度を上げるためにＥＣＣ２を使って検査データを再生すると、磁気ディスクの物理的欠陥以外の偶発的な再生エラーが増大し、欠陥検査に多大の時間を費やしてしまう。
【００３４】
したがって、第２のグループに分類されたヘッドを使用した欠陥検査は、ＥＣＣ４を使用して行い、検査時間または歩留まりの確保を優先させる。ただし、ＳＥＲの悪いヘッドは、磁気ディスクに発生した微細な欠陥により記録されたデータの磁化状態に乱れがあった場合に、ＳＥＲの良いヘッドに比べてエラーが発生する確率が高いので、欠陥検出の感度はさほど低下することもなく、ＥＣＣ２とＥＣＣ４をヘッドのＳＥＲによって使い分けることで、品質保証と歩留まりの両立を有効に図ることができる。
【００３５】
本実施の形態における欠陥検査は、検査データとこれを訂正する選択されたシンボル数のＥＣＣを使用して再生エラーを検出するために、リード／ライト試験の形態で行う。各記録面についてデータの再生を行うときは、ヘッドを最初に最外周トラックに位置づけて、各セクタの検査データをＥＣＣ２又はＥＣＣ４を使用して読み取っていく。エラーが検出された場合の処置は後述する。一つのトラックのすべてのセクタについて検査データの再生及びエラー処理が終了した後は、隣接するトラックにシークしてブロック１１７までの手順で同様に全セクタの検査データを再生する。このような手順を繰り返して１つの記録面にあるすべてのセクタに記録された検査データを再生する。
【００３６】
ブロック１１１では、欠陥検査に費やす時間にタイム・オーバの時間を設定し、この欠陥検査に要している時間を計測する。欠陥検査時間がタイム・オーバの時間に到達していない場合は、ブロック１１５に移行して分類されたヘッドに対して設定されたシンボル数のＥＣＣを使用して、各セクタについての検査データを再生したときにエラーが検出されたかどうかを判断する。エラーの検出はセクタに記録された再生データをＥＣＣを使用して再生したときに、検査データのビット列が唯一存在すべき正しいビット列として認識できるかどうかを磁気ディスク装置１０の回路基板に搭載された周知のＥＣＣ用論理素子が判断する。
【００３７】
ブロック１１５でエラーが検出されていないときは、ブロック１１７に移行して、磁気ディスクの一つの記録面に設けられた全セクタの再生が終了したかどうかを判断する。本実施の形態では、一つのセクタについて６回検査データを再生する（１ライト、６リード）ことにしている。この場合、検査データを１回書き込んで３回再生し、その後、あらたに検査データを１回書き込んでさらに３回再生する（２ライト、６リード）ようにしてもよい。
【００３８】
ブロック１１７で全セクタについて６回の読み取りが終了した場合は、ブロック１１９に移行して当該ヘッドおよび対応する磁気ディスクの記録面に関する欠陥検査が終了し、ブロック１２９に移行する。ブロック１２９では、磁気ディスク装置１０に含まれるすべてのヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄについて磁気ディスクの欠陥検査が終了したかどうかを判断し、終了していればブロック１３１に移行して磁気ディスク装置１０に対する欠陥検査を終了する。ブロック１２９で他のヘッドを使用して対応する記録面の欠陥検査をする必要がある場合は、ブロック１０７に移行して、当該他のヘッドでＥＣＣ２０を使用して検査データを記録し同様の手順で欠陥検査を続ける。
【００３９】
ここで、検査データは、最初にブロック１０７においてヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄにより記録面１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂに対して一括して記録しておいてもよい。この場合は、全記録面の欠陥検査が終了していない場合は、ブロック１２９からブロック１０９に移行することになる。ブロック１１５で、あるセクタから再生した検査データにエラーが検出されたときは、ブロック１２１に移行して当該セクタのエラー回数をカウントする。カウント数は、磁気ディスク装置１０の回路基板２７に設けたＲＡＭまたはＲＯＭ等に記憶しておく。つづいてブロック１２３では同一セクタに対して所定回数以上のエラーがカウントされたかどうかを判断する。本実施の形態では、一つのセクタについて検査データを６回再生したうちで、３回エラーが検出された場合は、当該セクタにエラーが検出されたと認定することにしている。これは、同一セクタについての１回や２回程度のエラーは偶発的な要因で検出されることがあり、深刻なディスクの欠陥に結びつくことが少ないという経験則によるものである。
【００４０】
ブロック１２３では、あるセクタから検査データを再生する際、３回以上のエラーが発生した場合は、当該セクタにエラーが検出されたと認定して、ブロック１２５に移行し一次欠陥マップ（以下、ＰＤＭという。）に登録するセクタ・アドレスまたはトラック・アドレスを選択する。ＰＤＭは、製造段階で検出した欠陥セクタの論理アドレスを登録するテーブルで、出荷後にユーザはＰＤＭに登録されたセクタを使用することはできないので、磁気ディスクの欠陥に対する品質保証を図ることができる。この一次欠陥マップ（ＰＤＭ）を登録する記録媒体は、磁気ディスク１１、１２でも回路基板２７に設けたＥＥＰＲＯＭでもよい。
【００４１】
ブロック１２５でＰＤＭに登録するセクタはエラー検出と認定されたセクタだけでなくエラー検出が認定されないセクタについてもエラー検出が認定されたセクタのアドレス分布を考慮して決める。たとえば、エラー検出が認定されたセクタの位置から判断して磁気ディスクに直線的な傷が発生していると推定できる場合は、当該直線上にあってエラー検出が認定されないセクタについても検出できない欠陥が潜在していると判断してブロック１２７で欠陥登録する。あるいは、トラックの円周方向のセクタに連続的にエラー検出が認定された場合は、当該トラックにエラー検出が認定されないセクタがあっても当該トラックのアドレスをブロック１３１でＰＤＭに登録する。ブロック１２３で同一セクタに３回以上のエラーがカウントされない場合は、ブロック１０９に移行して、検査データの再生を継続する。
【００４２】
ブロック１１１で検査時間が所定の時間を超えてタイム・オーバになった場合はブロック１３３に移行して欠陥検査フェールと認定して、当該磁気ディスク装置の検査を終了する。欠陥検査に時間を消費する理由は、各セクタからＥＣＣ２又はＥＣＣ４を使用して検査データを再生したときにエラーが検出されると、ブロック１２１で当該セクタに対するエラー検出の累積数をカウントするために時間を要し、隣接するセクタの読み取りのために磁気ディスクの回転待ちが必要になるからである。例えば、あるトラックについて再生時の検出エラーがゼロの場合は磁気ディスクが１回転する間に当該トラックの全セクタの再生ができるが、１００個のセクタに再生エラーが検出されると、１トラックの全セクタの再生に対して１００回のトラック回転待ちが生じる。したがって、エラーの検出回数が多いほど欠陥検査の時間が増大する。
【００４３】
磁気ディスク装置の品質保証の視点からは、適正にセクタの欠陥が検出され登録されてかつ公称の記憶容量が確保されていさえすれば問題がないといえるのであるが、タイム・オーバによる検査フェールを設定する理由は以下のとおりである。大量生産を行う磁気ディスク装置の生産プロセスにおいては、製品の一定品質を確保するとともに、単位時間当たりの生産量を増大することを目標にしている。言い換えると、品質と歩留まりの両立を追求している。よって、欠陥検査にタイム・オーバの制限を設けて、欠陥検査の時間が所定時間以上の場合は、ある程度歩留まりを悪くしても単位時間当たりの良品取得率を高くするために検査を中止するのである。さらに、試験装置に投資した費用を回収するためにも、単位時間当たりに検査する製品の数を確保する必要もある。検査フェールになった磁気ディスクは、ヘッドのパラメータや、記録密度を変更したりして、再度別の欠陥検査工程におかれたり廃棄処分になったりする。
【００４４】
つぎに、本実施の形態にかかる欠陥検査の他の方法を図４を参照して説明する。図４のフローチャートは、ブロック２０７とブロック２０９を除くと図３のフローチャートの対応するブロックと同じなので説明を省略する。ブロック２０７では、最初に検査する記録面を選択する。つぎに、ヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの中で検査にかかる記録面に対応するヘッドが第１のグループに分類されている場合は、当該ヘッドを使用して検査用のビット・パターンで構成した検査データを磁気ディスク１１または１２の対応する記録面の全セクタ３５に記録し、さらに検査データを訂正する冗長ビットであるＥＣＣ２をＥＣＣ領域３６に記録する。また、ヘッド１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄの中で検査にかかる記録面に対応するヘッドが第２のグループに分類されている場合は、当該ヘッドを使用して検査用のビット・パターンで構成した検査データを磁気ディスク１１または１２の対応する記録面の全セクタ３５に記録し、さらに検査データを訂正する冗長ビットであるＥＣＣ４をＥＣＣ領域３６に記録する
つぎに、ブロック２０９では、検査にかかるヘッドで検査データを記録したときに使用したＥＣＣ２またはＥＣＣ４を使用して検査データを再生する。ブロック２０７とブロック２０９は、ＳＥＲの良いヘッドで検査データを記録するときはＥＣＣ２を付加し、ＳＥＲの劣るヘッドで検査データを記録するときはＥＣＣ４を付加して再生時にそれらを使用する点で、ブロック１０７およびブロック１０９と異なる。しかし、ヘッドの再生性能に応じてＥＣＣの冗長度を選択する点において本発明に対し同様の作用効果を奏する。
【００４５】
これまで説明した欠陥検査は、あらかじめ図３または図４に記載した手順を実行させるプログラムを磁気ディスク装置に記憶し、磁気ディスク装置のＭＰＵに実行させることで実現することができる。これに限らず、専用の試験装置を磁気ディスク装置１０のインターフェース・コネクタ２９に接続して外部から磁気ディスク装置の動作を制御し、上記手順を実行させてもよい。本実施の形態にかかる検査方法の効果を確認するために、以下のように１００台の磁気ディスク装置に対して比較実験を行った。実験に使用した磁気ディスク装置は、２枚の磁気ディスクを有し記録容量が全体で８０ギガ・バイトである。したがって、ヘッドは１台の磁気ディスク装置に４個設けられており実験に供したヘッドの総数は４００個である。
【００４６】
本実験では、再生ヘッドの性能に応じて欠陥検査にＥＣＣ２とＥＣＣ４を使用して検査データを再生し、これと比較する磁気ディスク装置ではすべてのヘッドについてＥＣＣ４を採用している。再生ヘッドの性能を第１のグループと第２のグループに分類するためのＳＥＲの閾値は、−６．８にしている。ここでＳＥＲの閾値を決定する考え方を説明する。欠陥検査を行うために従来はＥＣＣ４を使用していたので、最初にその半分のＥＣＣ２を使用して欠陥の検出感度を向上する可能性を検討した。ＥＣＣ２でもタイム・オーバにならない時間内で欠陥検査ができるためにＳＥＲがどの程度あればよいかを検討した。最初に１００台の磁気ディスク装置のすべてのヘッドに対してＥＣＣ２で欠陥検査を行い、タイム・オーバになったものを選択した。
【００４７】
それらに対してＥＣＣ４で欠陥検査を行い、タイム・オーバにならないで完了することができたヘッドのＳＥＲを調べた。個々の磁気ディスク装置についてタイム・オーバの原因がＳＥＲの不良に起因するのかどうかを調べて、ＥＣＣ４では欠陥検査をパスできるが、純粋にＳＥＲの不良に起因してＥＣＣ２ではフェールになるヘッドのＳＥＲを調べてＳＥＲの閾値を設定した。
【００４８】
実験結果を下記の表１に示す。表１中、（１）ＥＣＣ  ｍｉｘの欄はＥＣＣ２とＥＣＣ４が混在する本実施の形態に係る欠陥検査方法を採用した場合のエラー検出と認定された回数と欠陥検査に費やした時間で、（２）ＥＣＣ４の欄はＥＣＣ４のみを使って欠陥検査した場合の同様の結果である。また、（３）ｄｅｌｔａは（１）の値から（２）の値を減算したデルタ値で、（３）／（２）は（３）の値を（２）の値で除算した百分率である。
【００４９】
【表１】
2006031822.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、テスト時間はＥＣＣ  ｍｉｘが９．８０時間で、ＥＣＣ４が９．６９時間なので、テスト時間のデルタ値の平均は０．１１時間であり、ＥＣＣ４による欠陥検査での再生時間の絶対値平均の１．１４％にあたる。この程度のテスト時間の延長が検査工程全体におけるタイム・オーバによる不良品発生に与える影響はほとんどなく、実際に両方式による歩留まりの差は認められなかった。なお、ＥＣＣ  ｍｉｘによる欠陥検査においてこの実験では４００個のヘッドのうち、５６％のヘッドに２シンボルのＥＣＣが、４４％のヘッドに４シンボルのＥＣＣが適用されている。
【００５１】
また、エラー認定回数は平均すると、ＥＣＣ  ｍｉｘによる欠陥検査において多く検出され、エラー認定回数のデルタ値は実際のエラー認定回数の絶対値平均の５．６６％であった。即ち、テスト時間が１．１４％しか伸びていないにも拘らず、欠陥検出量は５．６６％向上していることになり、ＥＣＣ  ｍｉｘによる欠陥検査が歩留まりに悪影響を与えないで、欠陥をより多く見つけるということが確認できた。なお、欠陥を多く見つけて欠陥登録するセクタの数が増加することで、公称の記憶容量を満たせなくなってしまうことが懸念されるが、許容される欠陥量にはかなり余裕があるので、この点の問題がないことも確認できた。したがって、歩留まりと品質といった相反する要求をバランスよく満足させることが確認できた。
【００５２】
本実施の形態では、ＥＣＣ４とＥＣＣ２を使用しているが本発明の範囲はこれに限定するものではなく、ヘッドの再生性能に応じて他のシンボル数を使い分けることも含んでいる。またヘッドの再生パラメータとして採用したＳＥＲは一例であり、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、ヘッドの再生性能を評価する任意の指標を採用することができる。ヘッドの再生パラメータは、ヘッド単体の性能に関するものでも、ヘッドが形成されたスライダの機械的動作機構やヘッドとリード／ライト・チャネルとの配線状態などを含んだ総合的な性能に関するものにすることができる。
【００５３】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示したこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限りこれまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施の形態において欠陥検査にかかる磁気ディスク装置に概略構成図である。
【図２】図１で示した磁気ディスクのフォーマットを示す図である。
【図３】本実施の形態にかかる検査方法の一形態を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態にかかる検査方法の他の形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０          磁気ディスク装置
１１、１２    磁気ディスク
１３          スピンドル・モータ
１７          ヘッド
３３          セクタ
３６          ＥＣＣ領域
【図１】
2006031822.tif 000004
【図２】
2006031822.tif 000005
【図３】
2006031822.tif 000006
【図４】
2006031822.tif 000007