[发明专利]控制读/写磁头的位置的方法和用于测试读/写磁头的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制读/写磁头的位置的方法和用于测试读/写磁头的装 置。

背景技术

在实施例中，本发明总体涉及磁头测试仪，例如现有技术中公知的“自旋 支架(Spin Stand)”。

自旋支架在现有技术中首先被开发为研究和开发领域中使用的用于评估 和优化磁盘驱动器的各种组件的性能的工具，该组件例如磁头、磁盘和磁道。 当前在磁盘驱动器制造领域也使用自旋支架，用来对每个制造的读/写磁头或 磁盘被组装在磁盘驱动器单元之前测试它们。

现有技术中典型的测试装置包括马达驱动主轴和支持组件，在该主轴上安 装能够由被测试的磁头写入或读取的磁盘，该支持组件用于支持被测试的磁头 并且当被旋转时使得该磁头“飞过”磁盘。测试装置还包括允许磁头被定位在 磁盘上的器件。这通常包括用于在磁盘的表面的任何地方定位磁头的粗略定位 设备，例如X-Y定位台。粗略定位设备用于将磁头近似地定位在磁盘的测试 磁道的区域。精确定位设备(例如压电元件致动器或类似纳米精密定位器)通 常被提供用于精确定位磁头。精确定位设备用于找到并在磁道的中心之上定位 磁头，然后从磁道的中心“微挪动(micro-jog)”磁头很小的距离。

当进行测试时，首先将磁头定位在磁道的中心，然后使用精确定位设备将 磁头定位在位于或靠近磁道的各种径向位置。向磁道写入测试数据并随后由磁 头在磁头的各种径向偏移(offset)位置处读回写入的测试数据。通常必须在 磁盘的数圈旋转下在每个偏移进行读取从而去除噪声。以此方式可以进行一系 列的测试，包括例如所谓的误码率(BER)浴缸(bathtub)、磁道挤压、磁道 中心、读/写偏移等。例如，误码率(BER)浴缸测试包括确定从位于和磁道 中心线(TCL，track centreline)相关的磁头的各种径向偏移的磁道读取数据的 BER。然后绘制BER和偏移之间的曲线图。图1示出了浴缸的例子。

在一些通常采用的测试技术中，精确定位设备具有非常准确的内部传感 器，用于确定由精确定位设备得到的实际位置。这个位置项(term)通常非常 准确(纳米级或更精确)。在负反馈回路能够反馈该位置项从而生成定位器误 差项，即输入到定位系统的磁头的期望位置(所谓的“命令的位置”)和由精 确定位设备得到的实际位置之间的差异。该定位器误差项通常也是非常准确的 并且被反馈至精确定位设备的伺服控制器，该伺服控制器用于缩小或去除任何 误差并得到更准确的定位。然而，除了具有该反馈控制的精确定位设备之外， 没有系统能够确定由精确定位器(positioner)的传感器所“看”不见的误差源 在命令的磁头偏移和与磁盘上的位置相关的实际磁头偏移之间引入的任何误 差。这就意味着在和磁道中心相关的各种偏移定位磁头在很大程度上是开环 的。

实践中这是不期望的，因为来自各种源并且尤其是来自磁盘和/或主轴的 热漂移和振动模式的噪声能够影响系统并在获得期望偏移和保持期望偏移两 方面引起误差。图1A描述了实践中实际偏移是如何从命令的偏移变化的。图 1B和1C描述了当产生浴缸曲线时这样的噪声在扭曲浴缸曲线方面的效果。该 扭曲可以导致磁头的昂贵的错误特征描述，导致拒绝并因此而浪费“好的”磁 头、或“坏的”磁头通过测试从而只能在后期(例如当将它们作为磁头磁盘组 件的部分进行测试时)检测到它们的缺陷。

热漂移是磁头测试装置中的特别问题。热漂移是由于具有不同热属性的部 件或是由于和热源而不是和其它部件过近而导致的，使得部件以不同的比率膨 胀并彼此相互移动。在磁头测试装置中，这会导致磁头和磁盘彼此之间随时间 在位置上发生漂移。在典型的现有技术的测试装置中，作为热漂移的结果，当 在磁道中心线上重新定位磁头时必须频繁地中断测试读取过程，并且重新建立 和磁道中心线相关的期望偏移，其中磁道中心线和磁盘的绝对位置能够以相当 确定性发现并因此允许该绝对位置作为绝对参考。这是不期望地耗时并因此是 昂贵的。

此外，由于磁盘驱动器技术的通常趋势是减小磁头和磁道的宽度，随着该 趋势的继续上述由热漂移和其它误差源导致的问题被恶化。标准的技术越来越 不适用。