(57)【要約】【課題】サーボ・パターンをより正確に読み出すことでディスク装置の歩留まりを向上させる。【解決手段】  ＨＤＤは、ディスクと、ディスクにパターンを記録するライト素子及びディスクに記録されたパターンを読み出すリード素子を備えた複数のヘッド素子部とを有する。ＨＤＤ１がＳＳＷにより、ヘッドの位置決め制御のためのサーボ・パターンを記録する場合には、各ヘッドのライト素子により所定のパターンを記録させ、リード素子により当該パターンを読み出させ、各ヘッドのライト素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出する。そして、振幅が所定の閾値以上で書き込み幅が最大のヘッドを選択し、先に記録されたサーボ・パターンを当該選択したヘッドのリード素子にて再生しながら各ヘッドのライト素子にてサーボ・パターンを順次記録する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクと、ディスクにパターンを記録する記録素子及び前記ディスクに記録されたパターンを読み出す再生素子を備えた複数のヘッドとを有するディスク装置における前記ヘッドの位置決め制御のためのサーボ・パターンの記録方法であって、
各ヘッドの前記記録素子により所定のパターンを記録させ、前記再生素子により当該パターンを読み出させた結果に基づき、前記各ヘッドの記録素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出し、
前記書込み幅及び振幅の値に基づき一のヘッドを選択し、
先に記録されたサーボ・パターンを前記選択したヘッドの再生素子にて再生しながら各ヘッドを位置決め制御し前記各ヘッドの記録素子にてサーボ・パターンを順次記録するサーボ・パターンの記録方法。
【請求項２】
前記ヘッドを選択する際には、所定の振幅閾値以上の前記振幅を有するものの中で最も書き込み幅が大きいものを選択する
ことを特徴とする請求項１記載のサーボ・パターンの記録方法。
【請求項３】
前記複数のヘッドから得られる前記振幅の全てが前記所定の閾値未満である場合には、最も前記振幅が大きいものを選択する
ことを特徴とする請求項２記載のサーボ・パターンの記録方法。
【請求項４】
前記書き込み幅及び振幅を算出する際には、前記所定のパターンを複数記録し、これを読出した結果の平均値を求める
ことを特徴とする請求項１記載のサーボ・パターンの記録方法。
【請求項５】
前記所定のパターンを読み出す際には、前記所定のパターン上で前記再生素子を所定間隔でずらしながら読出し、ずらし量を横軸にとって読み出した信号の振幅値を縦軸にとったプロファイルを作成し、前記プロファイルに基づき前記書き込み幅及び振幅を算出する
ことを特徴とする請求項１記載のサーボ・パターンの記録方法。
【請求項６】
前記プロファイルで得られる最高振幅値を前記振幅とし、当該振幅の１／２の位置におけるプロファイルの幅を書き込み幅とする
ことを特徴とする請求項５記載のサーボ・パターンの記録方法。
【請求項７】
ディスクと、ディスクにパターンを記録する記録素子及び前記ディスクに記録されたパターンを読み出す再生素子を備えた複数のヘッドを筐体に格納し、
前記複数のヘッドの書き込み及び再生を制御する制御回路を実装し、
前記複数のヘッド自身で当該複数のヘッドを前記ディスクに位置決め制御するためのサーボ・パターンを記録するディスク装置の製造方法であって、
前記サーボ・パターンを記録する際には、
各ヘッドの前記記録素子により所定のパターンを記録し、前記再生素子により当該パターンを読み出した結果に基づき、前記各ヘッドの記録素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出し、
前記書込み幅及び振幅の値に基づき一のヘッドを選択し、
先に記録されたサーボ・パターンを前記選択したヘッドの再生素子にて再生しながら各ヘッドを位置決め制御し前記各ヘッドの記録素子にてサーボ・パターンを順次記録するディスク装置の製造方法。
【請求項８】
前記ヘッドを選択する際には、所定の振幅閾値以上の前記振幅を有するものの中で最も書き込み幅が大きいものを選択する
ことを特徴とする請求項７記載のディスク装置の製造方法。
【請求項９】
ディスクと、ディスクにパターンを記録する記録素子及び前記ディスクに記録されたパターンを読み出す再生素子を備えた複数のヘッドとを有し、自己のヘッドにより前記ディスクにサーボ・パターンを記録するディスク装置であって、
所定のパターンを記録する前記記録素子と、
前記パターンを読み出す前記再生素子と、
前記再生素子のパターン読出し結果に基づき前記各ヘッドの前記記録素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出し、算出結果に基づき一のヘッドを選択するヘッド選択部と、
先に記録されたサーボ・パターンを前記ヘッド選択部が選択した一のヘッドの再生素子にて再生しながら各ヘッドを位置決め制御し前記各ヘッドの記録素子にてサーボ・パターンを順次記録させる制御部とを有するディスク装置。
【請求項１０】
前記ヘッド選択部は、所定の振幅閾値以上の前記振幅を有するものの中で最も書き込み幅が大きいものを選択する
ことを特徴とする請求項９記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より正確に記録、再生することができるサーボ・パターンの記録方法、ディスク装置の製造方法、及びディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶装置として、光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ（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。さらに、コンピュータ・システムにとどまらず、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。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のトラックを有しており、各トラックにはサーボ・データと、ユーザ・データが記憶される。薄膜素子で形成されたヘッド素子部がサーボ・データに従って所望の領域（アドレス）にアクセスすることによって、データ書き込みあるいはデータ読み出しを行うことができる。データ読み出し処理において、ヘッド素子部が磁気ディスクから読み出した信号は、信号処理回路によって波形整形や復号処理などの所定の信号処理が施され、ホストに送信される。ホストからの転送データは、信号処理回路によって同様に所定処理された後に、磁気ディスクに書き込まれる。
【０００４】
上述のように、各トラックはユーザ・データが記憶されるユーザ・データ領域とサーボ・データが記憶されるサーボ・パターン領域とを備えている。サーボ・パターンは、シリンダＩＤ、セクタ番号、バースト・パターンなどから構成されている。シリンダＩＤはトラックのアドレス、セクタ番号はトラック内のセクタ・アドレスを示す。バースト・パターンはトラックに対する磁気ヘッドの相対位置情報を有している。
【０００５】
サーボ・パターンは各トラックにおいて円周方向に離間して複数セクタ形成されており、全トラックに渡る各セクタのサーボ・パターンは、円周方向において位置（位相）が揃っている。磁気ディスクに対するデータの読み出しまたは書き込みは、磁気ディスクが回転している状態において、サーボ・データによって磁気ヘッドの位置を確認しながら実行される。
【０００６】
サーボ・パターンは、製品としてのＨＤＤが出荷される前に工場内において磁気ディスクに書き込まれる。従来の典型的なサーボ・パターンの書き込みは、外部装置としてのサーボ・ライタを使用して行われている。ＨＤＤがサーボ・ライタにセットされ、サーボ・ライタはＨＤＤ内のヘッドをポジショナ（外部位置決め機構）によって位置決めし、サーボ・パターン生成回路が生成したサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込む。
【０００７】
現在、サーボ・データの書き込み工程（Servo Track Write：ＳＴＷ）は、ＨＤＤの製造コストの中で主要な位置を占めている。特に近年、ＨＤＤは高容量化の競争が激化し、これに伴いＴＰＩ（Track Per Inch）の増加が進んでいる。ＴＰＩが増加することにより、トラック数は増え、トラック幅が小さくなる、これらはＳＴＷ時間の増加及びサーボ・ライタの高精密化を進め、ＳＴＷのコスト増加の要因となっている。このコストを削減する為にサーボ・ライタのコスト削減、ＳＴＷ時間の短縮等が進められている。
【０００８】
そのため、ＨＤＤ本体のメカを使用してサーボ・パターンを書き込むＳＳＷ（Self Servo Write）の手法が利用されている。ＳＳＷは、メカ部分はＨＤＤ本体のみを使い、外部回路からＨＤＤ内のスピンドル・モータとボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）をコントロールし、外部回路の制御下において、ＨＤＤ自体がサーボ・パターンを書き込む。これによって、サーボ・ライトのコスト削減を図っている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
ＳＳＷの手法として、ヘッド素子部のリード素子とライト素子の半径方向位置が異なる（これをリード・ライト・オフセットと呼ぶ）ことを利用して、内周側もしくは外周側にすでに書き込まれたサーボ・パターンをリード素子が読み出しながら位置決めを行い、ライト素子が、リード・ライト・オフセット離れたトラックに新たなサーボ・パターンを書きこむものが知られている。
【００１０】
通常、複数のヘッド素子部を有するＨＤＤであると、１つのヘッド素子部を選択し、この選択されたヘッド素子部のリード素子が使用される。この選択されるヘッド素子部のことをプロパゲーションヘッドという。この際、プロパゲーションヘッドとして書きこみ幅が最も広いヘッド素子部を選定することが行なわれる。その理由は、主に、スクイーズ（Squeeze）防止のためである。プロパゲーションヘッドとして書込み幅が狭いものを選定すると、当該ヘッド素子部のリードヘッドが書込み幅の狭いサーボ・パターンを読み出し位置決めを行なうことで局所的にトラック幅が狭くなる。すると、隣接するトラックが互いにオーバラップし、一方の書込みにより他方のトラック上のデータを上書きして消去してしまい他方のトラックのデータが読み出せなくなってしまうという問題を生じることとなる（例えば特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４１８３５号公報
【特許文献２】特表平１０−５０４１２８号公報
【特許文献３】特公平８−２１２７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、サーボ・ライトの際に、上述のように書込み幅が最も広いヘッド素子部をプロパゲーションヘッドに選定しても、サーボ・ライトの際、外周側において書き込まれるサーボ・パターンが円周方向にずれを生じ、読み出すサーボ・データの振幅が小さくなり、読み出し・書込みのエラー（ＶＧＡ（Variable Gain Amplifier） abort）が発生する場合がある。
【００１２】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、サーボ・パターンをより正確に読み出すことでディスク装置の歩留まりを向上させることができるサーボ・パターンの記録方法、ディスク装置の製造方法、及びディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した目的を達成するために、本発明にかかるサーボ・パターンの記録方法は、ディスクと、ディスクにパターンを記録する記録素子及び前記ディスクに記録されたパターンを読み出す再生素子を備えた複数のヘッドとを有するディスク装置における前記ヘッドの位置決め制御のためのサーボ・パターンの記録方法であって、各ヘッドの前記記録素子により所定のパターンを記録させ、前記再生素子により当該パターンを読み出させた結果に基づき、前記各ヘッドの記録素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出し、前記書込み幅及び振幅の値に基づき一のヘッドを選択し、先に記録されたサーボ・パターンを前記選択したヘッドの再生素子にて再生しながら各ヘッドを位置決め制御し前記各ヘッドの記録素子にてサーボ・パターンを順次記録するものである。
【００１４】
従来、再生素子にて再生しながら記録素子にてサーボ・パターンを記録する際には、複数のヘッドの中で最も書き込み幅が大きい記録素子を有するヘッドの再生素子を使用していたのに対し、本発明においては、書き込み幅のみならずパターンの振幅の大きさを考慮することで、記録素子及び再生素子のいずれの特性も考慮してヘッドを選択することができる。
【００１５】
この場合、前記ヘッドを選択する際には、所定の振幅閾値以上の前記振幅を有するものの中で最も書き込み幅が大きいものを選択することが好ましく、所定の閾値以上の振幅を得ることができるリードヘッドを有するヘッドを選択することで、正確にサーボ・パターンを読出し、位置決め精度を向上させることができる。
【００１６】
また、前記書き込み幅及び振幅を算出する際には、前記所定のパターンを複数記録し、これを読出した結果の平均値を求めることで、より正確にヘッドを選択することができる。
【００１７】
更に、前記所定のパターンを読み出す際には、前記所定のパターン上で前記再生素子を所定間隔でずらしながら読出し、ずらし量を横軸にとって読み出した信号の振幅値を縦軸にとったプロファイルを作成し、前記プロファイルに基づき前記書き込み幅及び振幅を算出することができ、書き込み幅及び振幅を簡単に求めることができる。
【００１８】
更にまた、前記プロファイルで得られる最高振幅値を前記振幅とし、当該振幅の１／２の位置におけるプロファイルの幅を書き込み幅とすることができ、簡単に振幅、書き込み幅のパラメータを得ることができる。
【００１９】
本発明にかかるディスク装置の製造方法は、ディスクと、ディスクにパターンを記録する記録素子及び前記ディスクに記録されたパターンを読み出す再生素子を備えた複数のヘッドを筐体に格納し、前記複数のヘッドの書き込み及び再生を制御する制御回路を実装し、前記複数のヘッド自身で当該複数のヘッドを前記ディスクに位置決め制御するためのサーボ・パターンを記録するディスク装置の製造方法であって、前記サーボ・パターンを記録する際には、各ヘッドの前記記録素子により所定のパターンを記録し、前記再生素子により当該パターンを読み出した結果に基づき、前記各ヘッドの記録素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出し、前記書込み幅及び振幅の値に基づき一のヘッドを選択し、先に記録されたサーボ・パターンを前記選択したヘッドの再生素子にて再生しながら各ヘッドを位置決め制御し前記各ヘッドの記録素子にてサーボ・パターンを順次記録するものである。
【００２０】
本発明によれば、記録素子及び再生素子の特性を考慮してヘッドを選択することで、精度よくサーボ・データを記録することができ、よってディスク装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【００２１】
本発明にかかるディスク装置は、ディスクと、ディスクにパターンを記録する記録素子及び前記ディスクに記録されたパターンを読み出す再生素子を備えた複数のヘッドとを有し、自己のヘッドにより前記ディスクにサーボ・パターンを記録するディスク装置であって、所定のパターンを記録する前記記録素子と、前記パターンを読み出す前記再生素子と、前記再生素子のパターン読出し結果に基づき前記各ヘッドの前記記録素子の書込み幅と、読み出したパターンの振幅とを算出し、算出結果に基づき一のヘッドを選択するヘッド選択部と、先に記録されたサーボ・パターンを前記ヘッド選択部が選択した一のヘッドの再生素子にて再生しながら各ヘッドを位置決め制御し前記各ヘッドの記録素子にてサーボ・パターンを順次記録させる制御部とを有するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、サーボ・パターンをより正確に読み出すことでディスク装置の歩留まりを向上させることができるサーボ・パターンの記録方法、ディスク装置の製造方法、及びディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。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。また、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。
【００２４】
本実施の形態は、データ記憶装置におけるメディアへの自己パターン書き込み、つまり、自らメディアに書き込んだパターンを基準として新たなパターンを書き進む処理に関し、特に複数のヘッドを使用して自己パラーンを書き込む際に読出し用の一のヘッドを選択する必要があるが、この際の読み出し用のヘッドを適切に選択することで、自己パターンの書き込み不良による製造歩留まりの低下を抑制するものである。本実施の形態においては、データ記憶装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）における、サーボ・パターンの自己書き込み処理を例として、本発明を説明する。
【００２５】
ＨＤＤにおいて、その内部機構を使用してサーボ・パターンを書き込む自己サーボ書き込み（Self Servo Write（ＳＳＷ））が知られている。好ましい実施の形態にかかるＨＤＤにおいて、従来のＳＳＷにおいて外部回路が行っていた機能が、製品カード（完成品としてのＨＤＤの各ＩＣが実装されている基板）上の内部回路自体に組み込まれている。これによって、ＨＤＤは、外部装置としてのサーボ・ライタ装置に直接的に依存することなく、実質的に内部構成のみによって磁気ディスクへのサーボ・パターン書き込み処理を実行することができる。本形態では、この手法をＴＳＳＷ（True Self Servo Write）と呼ぶことにする。ＨＤＤは、外部の制御装置からのスタート信号に応答して内部回路に実装された機能によってサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込む。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、ＴＳＳＷを例にとって説明するが、外部回路によるＳＳＷ、又はサーボトラックライタによるサーボ・ライトであっても本発明を適用することが可能である。すなわち、複数のヘッド素子部によりディスクにサーボ・パターンを書き込む際に、本発明を適用して適切なプロパゲーションヘッドを選定することで、正確なサーボ・パターンを書込み、その後の製造テストにおける製品歩留まりを向上させることができる。
【００２７】
上述したように、ＳＳＷなどにおいて複数のヘッド素子部を有する場合には、プロパゲーションヘッドとして最も書込み幅が広いヘッド素子部が選定されてきた。しかしながら、最も書込み幅が広いヘッド素子部をプロパゲーションヘッドに選定しても、サーボ・パターンの書込み後の各種製造テストにおいて欠陥が発見される場合がある。サーボ・パターンの書込み後は、通常ファンクションテスト、ＳＲＳＴ(Self Run Self Test)、ファイナルテストなどの各種検査工程が設けられている。ファンクションテストでは、ＨＤＤのヘッド等で使用される各パラメータを調整する等の処理を行う。ＳＲＳＴでは、ＨＤＤ自信が高温下でデータの書込み、読み出しを行い、正しくリード・ライトができるか否かをテストするものであり、ディスクの全トラックにデータを書込み、読み出すことでディスクの表面にキズが発生しているなどの欠陥領域を検出する表面分析テスト（Surface Analysis Test：ＳＡＴ）、ディスクの全トラックにデータを書込み、ライトエラーが生じるか否かをテストするＦｉｌｌｄａｔａなどが行なわれる。特に、Ｆｉｌｌｄａｔａは、ライトエラーが発生するか否かをテストするものであり、正しくサーボ・パターンが記録されていない場合や読み出せない場合には書込みエラーが発生することとなる。プロパゲーションヘッドとして最も書込み幅が広いヘッド素子部を選定しても、当該書込みエラーが生じる場合がある。
【００２８】
そこで、本願発明者等が鋭意研究した結果、この書込みエラーは、特に外周側においてビットレートが大きくなることで、サーボ・パターンにずれが生じることがその原因の１つであることを知見した。そして、これを解決するため、プロパゲーションヘッドの選定に、書込み幅というライトヘッドの特性のみならず、リードヘッドの特性をも考慮することにより、サーボ・パターンの読出し性能を向上させ、位置決め精度を向上させることができるので、結果サーボ・パターンの位相ずれを小さくすることができることを見出した。このことにより、特にＢＰＩが増加し、レートが高い外周側において従来位相ずれがより顕著になることで頻繁に発生していたライトエラーを低減することができ、歩留まりを向上させることができる。
【００２９】
具体的には、書込み幅の条件に対し、新たに、パターンを読み出した際の読出し信号の振幅値が所定値以上得られるか否かの条件を加えてプロパゲーションヘッドを選定する。このことにより、サーボ・パターンが主な原因で生じる書込みエラーを飛躍的に低減し、ＨＤＤ製造の歩留まりを大いに向上させることができる。
【００３０】
先ず、本実施の形態におけるプロパゲーションヘッドの選定方法、ＴＳＳＷの処理について説明する前に、本形態のＴＳＳＷを実行するＨＤＤの全体構成について、その概略を説明する。図１は、ＨＤＤ１の概略構成を示すブロック図である。ＨＤＤ１は、密閉されたエンクロージャ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。
【００３１】
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（Ｒ／Ｗ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、あるいは、複数のＩＣに分けて実装することができる。
【００３２】
通常の使用状態において、外部ホスト５１からのライト・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によって受信され、Ｒ／Ｗチャネル２１、ＡＥ１３を介して、ヘッド素子部１２によって、不揮発性のメディアである磁気ディスク１１に書き込まれる。また、磁気ディスク１１に記憶されているリード・データはヘッド素子部１２によって読み出され、そのリード・データは、ＡＥ１３、Ｒ／Ｗチャネル２１を介して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から外部ホスト５１に出力される。
【００３３】
次に、ＨＤＤ１の各構成要素について説明する。磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４に固定されている。ＳＰＭ１４は所定速度で磁気ディスク１１を回転する。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素子部１２が設けられている。
【００３４】
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。アクチュエータ１６はＶＣＭ１５に連結され、回動軸を中心に揺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（ＤＡＣＯＵＴ）に従ってＶＣＭ１５を駆動する。
【００３５】
ヘッド素子部１２には、磁気ディスク１１への記録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。この点については後述する。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。
【００３６】
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、Ｒ／Ｗチャネル２１に送る。また、Ｒ／Ｗ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。本形態のＴＳＳＷを含めＳＳＷにおいては、ＡＥ１３は選択したヘッド素子部１２が読み出したサーボ信号をＲ／Ｗチャネル２１に転送し、全てのヘッド素子部１２に対してＲ／Ｗチャネル２１からのライト・データを転送する。
【００３７】
Ｒ／Ｗ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。また、リード処理において、Ｒ／Ｗチャネル２１はＡＥ１３から供給されたリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたリード・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。Ｒ／Ｗチャネル２１はクロック回路を備え、タイミング制御はＲ／Ｗチャネル２１が生成するクロック信号に従って実行される。
【００３８】
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／ＭＰＵ２３は、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ＴＳＳＷは、このＨＤＣ／ＭＰＵ２３の制御の下において実行される。
【００３９】
図２は、ＴＳＳＷを含むＳＳＷの手法を概略的に示している。ＳＳＷは、内周（ＩＤ）側もしくは外周（ＯＤ）側サーボ・トラック（ＴＯ）に書き込まれているパターン（ＰＯ）をヘッド素子部１２内のリード素子１２１で読み出しながら、外周側もしくは内周側サーボ・トラック（ＴＮ）に配置されたヘッド素子部１２内のライト素子１２２で新たなパターン（ＰＮ）を書き込む。つまり、リード素子１２１が基準トラック（ＴＯ）の各セクタのサーボ・パターンをフォロしながら、各セクタの検出から所定タイミング後にライト素子１２２がトラック（ＴＮ）に新たなサーボ・パターンＰＮを書きこむ。ヘッド素子部１２を外周側もしくは内周側に順次移動させながらパターンを書き進めることによって、磁気ディスク１１全面にサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００４０】
以降の説明において、リード素子１２１がライト素子１２２よりも磁気ディスク１１の内周（ＩＤ）側に配置されているものとする。内周側からパターンを書き込むことによって、ライト素子１２２により先に書き込まれたパターンをリード素子１２１が読み取ることができる。これによって、リード素子１２１が読み取ったパターンによってヘッド素子部１２の位置合わせを行いながら、ライト素子１２２が新たなパターンの書き込みを行うことができる。尚、リード／ライト素子１２１、１２２の位置を変更することによって、磁気ディスク１１の外側から本形態のＴＳＳＷを開始することも可能である。尚、本形態のＴＳＳＷにおいては、円周方向における各素子の位置は特に限定されない。
【００４１】
さらに、図２はリード素子１２１とライト素子１２２が規定するいくつかの値を示している。一つは、ライト素子１２２の幅であるライト幅（W_Width）、もう一つはリード素子１２１の幅であるリード幅（R_Width）である。さらに、リード・ライト・オフセット（RW_Offset）が規定されている。リード・ライト・オフセットは、リード素子１２１とライト素子１２２との間の半径方向における距離である。具体的には、リード素子１２１とライト素子１２２の各センター間の、磁気ディスク１１の半径方向における距離である。リード・ライト・オフセットはヘッド素子部１２の半径方向の位置によって変化する。ヘッド素子部１２において、最もＯＤ側のトラック位置においてもリード・ライト・オフセットが存在する。これによって、内周側に書き込んだサーボ・パターンを読み出してヘッド素子部１２の位置合わせを行い、最もＯＤ側のトラックまでサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００４２】
ここで、サーボ・パターンのパターン・フォーマットについて、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、一つのサーボ・パターン（最終的に磁気ディスクに書き込まれているProduct Servo Pattern）のフォーマットを示している。サーボ・パターンは、プリアンブル（Preamble）、サーボ・アドレス・マーク（Servo Address Mark：ＳＡＭ）、グレイ・コードからなるトラックＩＤ（Gray）、サーボ・セクタ・ナンバ（ＰＨＳＮ）及びバースト・パターン（Burst）から構成されている。
【００４３】
Ｒ／Ｗチャネル２１はPreambleでサーボ・ゲートが開いたときに、サーボ読み取り用のクロックをこのプリアンブルに同期させ、かつＲ／Ｗチャネル２１のＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）の振幅を期待値にするよう調整する。ＳＡＭは、Gray等の実際の情報が始まることを示す部分で、通常ＳＡＭが見つかったときに出てくるタイミング信号であるＳＡＭ信号が磁気ディスク１１上に書き込まれた位置と正確な相関をもっている。トラックＩＤはトラック番号（Cylinder番号）を示す情報で半径方向にトラック毎に変わっていくGray Codeであり、サーボ・セクタ・ナンバ（ＰＨＳＮ）はIndexから数えたサーボ・セクタの順番である。
【００４４】
ここでIndexは、スピンドル・モータ１４を駆動するモータ・ドライバ・ユニット２２がスピンドル・モータの逆起電力に応じて生成する信号であって、スピンドル・モータ１４の回転周期によって規定される。
【００４５】
バースト・パターン（Burst）はトラックＩＤで示されるトラックの更に精密な位置を示す信号で、この例ではトラックごとに周回上に位置を少し違えたところに千鳥状に書かれたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの振幅信号を備える。Ａ、ＢのセットとＣ、Ｄのセットは互いに半トラック・ピッチだけずれた位置関係にある。またこれらの各BurstＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはプリアンブル（Preamble）と同じ周期の単一周波数信号である。
【００４６】
図３（ｂ）は、複数連続サーボ・トラック、具体的には１０サーボ・トラックにわたって書き込まれたサーボ・パターンを示している。ここで、サーボ・トラック・ピッチは、ユーザ・データが記憶されるデータ・トラック・ピッチの半分であり、図３（ｂ）は５データ・トラックに相当する。本例のＴＳＳＷは、内周側に書き込まれたパターンの半分に外周側のパターンの半分を重ねるようにして、内周側から外周側にサーボ・パターンを書き進めていく。
【００４７】
このようにＴＳＳＷを含むＳＳＷでは、自分で書いたパターンを参照し、その信号から得られる時間的、空間的情報を使用して、時間的（周方向におけるタイミング制御）、空間的（半径方向における位置制御）な制御を行いながら、リード・ライト・オフセットだけ半径方向にずれた位置に、次のパターンを書き込む方法である。しかし、ＴＳＳＷプロセスの最初には、磁気ディスク１１上には何も書き込まれた信号がなく、何らかのパターンを参照して次のパターンを書くということはできない。
【００４８】
通常ＴＳＳＷでは、最初ＶＣＭ１５に充分な電流を流しアクチュエータ１６をクラッシュ・ストップ（不図示）に突き当てて、ヘッド素子部１２の半径方向の位置を安定に保つ。ここで、クラッシュ・ストップとは、アクチュエータ１６と衝突することによってその回動方向における移動を規制する部材であって、アクチュエータに対して内周側と外周側の双方に配置されている。典型的に、クラッシュ・ストップは樹脂によって形成する。アクチュエータ１６をクラッシュ・ストップにつきあてた状態でヘッド素子部１２の位置を変えるには、ＶＣＭ１５電流の値を細かく調整する。
【００４９】
図３（ｂ）のパターンから理解されるように、ＴＳＳＷはヘッド素子部１２の特性を使用してサーボ・パターンを書き込んでいく。そのため、ＴＳＳＷの初期プロシージャにおいてヘッド素子部１２の特性値を正確に決定することが重要である。特性値とは、具体的には、ライト幅（W_Width）及びリード・ライト・オフセット（RW_Offset）（それぞれ図２を参照）などである。ライト幅（W_Width）によってトラック・ピッチが決定され、また、リード・ライト・オフセット（RW_Offset）が読み出しトラックと書き込みトラック間の距離を規定する。また、測定されたライト幅（W_Width）から、実際のトラック・ピッチを決定することが必要になる。ヘッド素子部１２の特性値は、各ＨＤＤによって異なるものであるので、ＨＤＤ毎に測定することが必要である。
【００５０】
上述のように、本形態のＴＳＳＷの初期プロシージャにおいて、アクチュエータ１６はクラッシュ・ストップに押し当てられた状態にある。このため、ライト幅（W_Width）、トラック・ピッチ及びリード・ライト・オフセット（RW_Offset）のそれぞれは、ＶＣＭ１５に与えられるＶＣＭ電流によって定義することができる。同様に、ＶＣＭ電流の制御データであって、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からモータ・ドライバ・ユニット２４へ与えられるＤＡＣＯＵＴによって表すことができる。つまり、ＤＡＣＯＵＴは、ヘッド素子部１２、つまりリード素子１２１の位置を規定する位置制御信号である。
【００５１】
本形態のＴＳＳＷは、ヘッド素子部１２によって磁気ディスク１１に特定の複数のパターンを書き込み、ヘッド特性を測定する。さらに測定値を使用して、トラック・ピッチなどのＴＳＳＷに必要なパラメータ値を決定する。この複数パターンのそれぞれは、同一タイプのパターンであり、Product Servo Patternで使用するBurstと同様の周波数信号で構成されたパターンである。以降の説明において、このパターンのことをイニシャル・バースト・パターン（Initial Burst Pattern：ＩＢパターン）と呼ぶ。
【００５２】
図４は、磁気ディスク１１に書き込まれた複数ＩＢパターンの一部を示しており、具体的には、最内周から６つのＩＢパターンを示している。上述のように、各ＩＢパターンは、Product Servo Patternで使用するBurstの周波数と同じ周波数で、長さＢＬの周期パターンとすることができる。長さＢＬはＨＤＤ１が通常使うサーボ・ゲートがアクティブである期間（サーボ・ゲートが開いている期間）より充分長い時間でなければならない。ここで、サーボ・ゲートは、磁気ディスク１１からサーボ・データ（Product Servo Pattern）を読み出すための制御信号であって、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がＲ／Ｗチャネル２１に与える。通常のＨＤＤ１のサーボ制御では、サーボ・ゲートがアクティブである期間、磁気ディスク１１からサーボ・データが読み出され、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に転送される。
【００５３】
ＨＤＤ１は、内周側からＩＢパターンを書き込みながら、各ＩＢパターンを読み出す。ここでは、磁気ディスク１１には、SLOT 0からSLOT 5までの６スロットのＩＢパターンが書き込まれる例について説明する。各スロットは、円周方向位置が同一の複数ＩＢパターン（図ではIBn_0からIBn_5までの６つのＩＢパターン）から構成される。各スロットは円周方向に一定距離離間しており、本例ではTsect（時間）で表されている。このTsectは、Product Servo Patternのセクタ間隔と同一若しくは異なる値である。半径方向に隣接するＩＢパターン、例えば、ＩＢパターン（IB0_0）とＩＢパターン（IB0_1）とは、半径方向において重なるように形成される。
【００５４】
まず、ＤＡＣＯＵＴ値Iact[0]でクラッシュ・ストップにアクチュエータ１６を押し付け、Indexから決まった時間Ｓ０の後に、ＩＢパターン（IB0_0）を書く。次に、ＤＡＣＯＵＴ値Iact[0]において、この書き込んだＩＢパターン（IB0_0）の振幅をリード素子１２１で読み取る。その後、ＤＡＣＯＵＴ値をr_Stepだけ小さくして、ヘッド素子部１２（リード素子１２１）の位置を少し外周側にずらし、ＩＢパターンのBurst信号を読み取る。その後、ＤＡＣＯＵＴ値をr_Step単位で順次変化させながら、ＩＢパターンのBurst信号を各ＤＡＣＯＵＴ値において読み取る。
【００５５】
そして、この処理を繰り返し、動作のＫ回目、つまりIact[K]＝Iact[0]−K＊r_Step（K＊r_Step＝w_Step）のところで、IndexからS0+Tsectの位置に次のＩＢパターン（IB0_1）を長さＢＬで書き込む。更にその位置において、書き込みに続く周回でＩＢパターンの振幅読み込みを行う。こうして、６個のＩＢパターンを書き込み、読出すことで、図５に示すようなプロファイルを得ることができる。
【００５６】
すなわち、図５は、上記動作における半径方向のリード素子１２１のずらし量を横軸、信号振幅を縦軸にとって、上記プロファイル２００を示す模式図である。ここでリード素子１２１の半径方向へのずらし量は、ＤＡＣＯＵＴ値の変化分となる。つまり、プロファイルは、位置制御信号値であるＤＡＣＯＵＴ値に対する各バースト・パターンの振幅値の関係を示している。なお、このようなプロファイルは、本実施の形態のように、各ヘッド素子部１２について、６個のＩＢパターンを平均して求めてもよいが、１つ以上の測定であればかまわない。また、上述のように、１つのＩＢパターンを記録し、再生してプロファイルを得るようにしてもよく、又は一旦複数個のＩＢパターンを書き込んだ後に、ヘッド素子部１２を内周側の最初の位置に戻して、r_Step間隔でプロファイルを測定することも可能である。
【００５７】
このプロファイル２００において、縦軸の最大値を振幅ＡＰ、最小値（＝０）と最大値の半分１／２ＡＰ（最大値の５０％）上の幅をライト幅W_Widthとして測定することができる。本実施の形態においては、６つのプロファイルの平均プロファイルから振幅ＡＰ、ライト幅W_Widthをそれぞれのヘッド素子部１２について得る。なお、各プロファイルから６つの振幅ＡＰ、ライト幅W_Widthを得てこれらの平均値を求めてもよい。
【００５８】
次に、この振幅ＡＰ及びライト幅W_Widthのパラメータを使用してプロパゲーションヘッドを選定する方法について説明する。本実施の形態においては、通常ライト幅の最も大きいものとして選定されるプロパゲーションヘッドを、ライト幅に加え上記振幅の値も考慮して選定するものである。具体的には、振幅が所定の閾値Ａｔｈ以上であるものの中で最もライト幅が大きいものをプロパゲーションヘッドとして選択する。
【００５９】
ここで、この閾値Ａｔｈは、例えば、次のようにして決定することができる。すなわち、現行の生産から得られる振幅データを横軸にとり、そのときの製品歩留まりを縦軸としたグラフを作成し、欠陥品が所定の数未満にすることができる値を振幅閾値Ａｔｈに設定する。振幅が所定の閾値Ａｔｈ以上のもとすることで、ライト素子１２２の書き込み性能やリード素子１２１の読み出し性能が低いものを選んでしまうことを防止し、歩留まりを向上させることができる。このことにより、外周側で生じやすいサーボ・パターンのずれによって、サーボ・パターンの読み出し性能が低下することを防止し、結果、正確にサーボ・データを記録することが可能となる。また、その中でライト幅が大きいものを選択することで、スクイーズを極力回避することができる。
【００６０】
プロパゲーションヘッドの選択方法について具体的に説明する。ＨＤＤが２つのヘッド素子部をＨ[０]、Ｈ[１]を有するものとし、それぞれのライト幅をＷ[０]、Ｗ[１]、振幅をＡ[０]、Ａ[１]と示すこととする。この場合に、プロパゲーションヘッドとして
“振幅が所定の閾値Ａｔｈ以上であってライト幅が最大であるもの”を選択する。ここで、いずれのヘッド素子部においても振幅が閾値Ａｔｈより小さい場合には、広いものの方がタイミング・パターンとサーボ・パターンの書き込みに望ましいため、ライト幅が大きいものを選択することとなる。以上を当てはめてプロパゲーションヘッドを選択すると下記表１のようになる。
【００６１】
【表１】
2007087454.tif 000003
【００６２】
すなわち、表１に示すように、ヘッド[０]、ヘッド[１]において、ライト幅Ｗ[０]≧Ｗ[１]である場合、ヘッド[０]の振幅Ａ[０]が閾値Ａｔｈより大きい場合又はいずれのヘッドも閾値Ａｔｈより小さければヘッド[０]を選択し、ヘッド[１]の振幅Ａ[１]のみが閾値Ａｔｈより大きい場合には、ヘッド[１]を選択する。また、ライト幅Ｗ[０]＜Ｗ[１]であれば、ヘッド[１]の振幅Ａ[１]が閾値Ａｔｈより大きい場合又はいずれのヘッドも閾値Ａｔｈより小さければヘッド[１]を選択し、ヘッド[０]の振幅Ａ[０]のみが閾値Ａｔｈより大きい場合には、ヘッド[０]を選択する。
【００６３】
なお、ヘッド素子部が２以上ある場合であっても同様である。２以上のヘッド素子部において閾値Ａｔｈの振幅を有するもののみを抽出し、それらのうち最もライト幅が大きいものをプロパゲーションヘッドとする。また、いずれのヘッド素子部の振幅が閾値Ａｔｈより小さい場合には、最も大きい振幅を有するヘッド素子部をプロパゲーションヘッドとする。
【００６４】
ＳＳＷを実行するためのテストプログラム（SSWCode）を実行するＨＤＣ／ＭＰＵ２３によって、上記振幅ＡＰとライト幅W_Widthとに基づきプロパゲーションヘッドが選択され、選択されたヘッド素子部１２のリード素子部１２１によりリードが実行されるようＡＥ１３の該当レジスタに所定の値が設定される。こうして、プロパゲーションヘッドのリード素子１２１にてサーボ・パターンを再生しつつライト素子１２２にてサーボ・パターンを書き進めることで、ディスク全面にＳＳＷによりサーボ・パターンを書き込む。
【００６５】
次に、本実施の形態における効果について説明する。サーボ・パターンの書き込み後に行なわれるライトテストにおいてサーボ・パターンの書き込みに関すると考えられるライトエラーが発生したＨＤＤのみを抽出し、本発明を適用し、再度サーボ・パターンの書き込み工程からリトライした結果を下記表に示す。
【００６６】
【表２】
2007087454.tif 000004
【００６７】
本発明を適用することで、上記表２の結果１に示すように、もともと１００％ライトエラーが発生していた不良品であったＨＤＤのうち、ライトエラーは７０％程度に低減されている。そして、２０％のＨＤＤが最終検査にパスした。更に、本発明を適用することでプロパゲーションヘッドがチェンジされたＨＤＤを母集団とした結果が表２の結果２である。この表２に示すように、ライトエラーが約５０％に減少し、最終検査を約４０％がパスした。このことからも明らかなように、プロパゲーションヘッドの選定には、ライト幅のみならず、振幅のパラメータを考慮することで、飛躍的な歩留まり向上を実現することができる。
【００６８】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、本実施の形態においては、ＴＳＳＷを例にとって説明したが、ＳＳＷのプロパゲーションヘッドを選択する際にも適用できることは勿論である。リード幅のみならず振幅を考慮することで、ライト素子のみならずリード素子の性能をも考慮したヘッドを選択することができ、サーボ・パターンの読出し性能を向上させ、ＨＤＤの製造歩留まりを飛躍的に改善させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるハードディスク・ドライブ全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるＨＤＤのＴＳＳＷの手法を概略的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるＨＤＤのサーボ・パターンのフォーマットを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるＨＤＤの磁気ディスクに書き込まれた複数ＩＢパターンの一部を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるＨＤＤのＴＳＳＷにおけるプロパゲーションヘッドを選択する際に使用するパラメータを説明するための図である。
【符号の説明】
【００７０】
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、
１２１  リード素子、
１２２  ライト素子
【図１】
2007087454.tif 000005
【図２】
2007087454.tif 000006
【図３】
2007087454.tif 000007
【図４】
2007087454.tif 000008
【図５】
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