專利名稱：利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法
技術領域：
本發明涉及硬盤驅動器領域，更具體地說，涉及一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的塊擦除工具。
背景技術：
硬盤驅動器幾乎用在所有的計算機系統操作中。實際上，大多數計算機系統在沒有某種類型的硬盤驅動器以存儲最基本的計算機信息如引導操作、操作系統、應用程序等等的情況下是不能操作的。通常，硬盤驅動器是一種可以或不可以拆卸的裝置，但是在沒有該裝置的情況下計算機系統通常不能操作。
基本的硬盤驅動器模型大約在50年前建立，類似一個留聲機。也就是說，該硬盤驅動器模型包括以標準轉速旋轉的存儲磁盤或硬盤。利用具有懸浮滑塊的執行臂在該磁盤上伸出。該臂帶有磁頭組件，該磁頭組件具有磁讀/寫傳感器，或者用于從該磁盤上的位置讀取信息/寫入該位置信息的磁頭。將該完整的磁頭組件例如該懸架和磁頭稱作磁頭萬向接頭組件(HGA)。
在操作中，該硬盤通過具有中心驅動器輪轂的主軸電動機組件以給定速度旋轉。此外，跨越該磁盤具有以已知間隔均勻隔開的圓周軌道。當接收讀取特定部分或軌道的請求時，該硬盤通過該臂將磁頭對準在特定軌道位置上，并且該磁頭從該磁盤讀取信息。同樣地，當接收寫入特定部分或軌道的請求時，該硬盤通過該臂將磁頭對準在特定軌道位置上，并且該磁頭將信息寫入該磁盤。
這些年來，磁盤和磁頭的尺寸經歷了很大的縮減。許多的精細化都是由用戶對更小、更便攜的硬盤驅動器如在個人數字助理(PDAs)、MP3播放器等中使用的那些硬盤驅動器的要求而推動的。例如，最初的硬盤驅動器具有24英寸的磁盤直徑。現代的硬盤驅動器更小，包括3.5至1英寸(甚至更小0.8英寸)的磁盤直徑。磁記錄技術的進步也是該尺寸縮減的主要原因。
磁記錄技術的進步也是該尺寸縮減的主要原因。例如，這種進步導致每平方英寸的磁盤實際狀態具有120千兆字節(GB)范圍的存儲容量。因而，多硬盤驅動器具有好幾百千兆字節范圍的容量。在當前的環境下，即使存儲技術的很小改進也能產生大的總容量的絕對變化。例如，250GB硬盤驅動器容量的4％改進也會導致額外的10GB的附加存儲容量。這大于1990年后期提供的硬盤驅動器的初始容量。利用垂直記錄方法也是提供磁盤容量的一種方法。
當裝配機械組件以形成硬盤驅動器時，將伺服模式寫在新的磁盤上，以便為用戶使用該硬盤驅動器作準備。然而，也有必須重寫該伺服模式的情況。在這些情況下，在重寫新的伺服模式之前必須擦除現有的伺服模式。例如，當最初的伺服寫入失敗時、如果該伺服寫入成功但是該硬盤驅動器的功能測試失敗，或者如果需要完全或部分拆卸以及重新裝配該機械組件，則必須重新寫入伺服模式。
通常，塊擦除工具是用于擦除硬盤驅動器磁盤上的(伺服或其它)模式的磁裝置。在硬盤驅動器內使用塊擦除工具勝過使用磁頭擦除的優點在于塊擦除工具快速并且容易操作。例如，磁盤的磁頭擦除用20分鐘，而磁盤的塊擦除僅用10秒鐘。
然而，隨著磁盤的矯頑性部分地由于使用了垂直記錄方法而變得更高，塊擦除工具中所需的磁場也變得更大，并且增加了破壞電動機磁體和硬盤驅動器磁頭的可能性。例如，擦除垂直記錄介質需要施加強磁場。然而，電動機磁體也暴露于該強磁場，這導致該電動機磁體的去磁。而且，如果調整施加的磁場以便不會出現該電動機磁體的去磁，則作用于該磁盤ID軌道的擦除場不足夠強到可完全擦除該磁盤，從而導致剩余的磁盤信號。因而這些未擦除的軌道必須磁頭擦除，如在此描述的，這是一個費時的過程。
發明內容
本發明提供一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法。接收具有第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體的塊擦除工具。在該第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體之間提供偏置，其中該偏置提供適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場。
附圖1是根據本發明的一個實施方式的拆去了蓋和頂部磁體的HDD的平面圖。
附圖2是根據本發明實施方式的具有垂直記錄的預寫入定時信息圓周軌道的磁盤的示例圖。
附圖3是根據本發明的一個實施方式的用于擦除垂直記錄介質的示例性固定磁體塊擦除工具的方框圖。
附圖4是根據本發明的一個實施方式的用于擦除垂直記錄介質的示例性電磁體塊擦除工具的方框圖。
附圖5是根據本發明的一個實施方式的用于擦除垂直記錄介質的具有接觸偏置磁體的示例性塊擦除工具的方框圖。
附圖6是根據本發明的一個實施方式的通過示例性磁導(flux guide)擦除垂直記錄介質的示例性塊擦除工具的方框圖。
附圖7是根據本發明的一個實施方式的利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法的流程圖。
附圖8是根據本發明的一個實施方式的Stoner Wohlfarth行為的曲線圖。
具體實施例方式
現在詳細地介紹本發明即一種塊擦除工具的可選實施方式。雖然和可選實施方式一起描述本發明，但是應當理解，這不是為了將本發明限制于這些實施方式。相反，本發明覆蓋所有包括在由所附權利要求限定的精神和范圍內的替換、修改以及等價方案。
而且，在本發明下面的詳細描述中，闡述了許多特定的細節，以便提供對本發明的全面理解。然而，本領域的技術人員應當認識到，本發明可以在沒有這些特定細節的情況下實踐。在其他情況下，沒有詳細描述公知的方法、程序、組件和電路，以便不會不必要地妨礙本發明的理解。
在此描述的實施方式提供使用偏置的磁擦除場來擦除垂直記錄(PR)介質的塊擦除工具。而且，不同于先前的塊擦除工具，本塊擦除工具利用StonerWohlfarth行為特性提供磁場強度的增加。換句話說，在此描述的實施方式為塊擦除工具提供更強大的磁擦除能力，通過使用兩個未對準的電極利用非平行、非垂直產生的磁場，由此在不需要磁體磁場發生顯著增加的情況下提供更強的變換磁場。
現在參照附圖1，示出信息存儲系統的一個實施方式的示意圖，該信息存儲系統包括用于計算機系統的磁性硬盤文件或驅動器111。雖然表示的是具有單個磁盤的硬盤驅動器，但是本發明的實施方式同樣適用于在其中具有多個磁盤的硬盤驅動器上使用。而且，附圖1的單個硬盤驅動器僅僅是多個可以和本發明一起利用的硬盤驅動器構造中的一個形式。例如，在一個實施方式中，該硬盤驅動器111可以通過斜面197和鼻限制器(nose limiter)使用加載/卸載(L/UL)技術。在另一個實施方式中，該驅動器111是非L/UL驅動器，例如，具有遠離磁盤115的數據區域的紋理接合區142的接觸起停(CSS)驅動器。
在示例性的附圖1中，驅動器111具有外殼或底座113，其包含具有至少一個介質或磁盤115的磁盤組。具有中心驅動器輪轂117的主軸電動機組件旋轉所述磁盤115。執行梳121(actuator comb)包括多個平行的梳形執行臂125(表示了一個)，其繞樞軸組件123可移動地或可樞轉地安裝到底座113。還將控制器119安裝到底座113，以便相對于磁盤115選擇性地移動梳形臂125。
在所示的實施方式中，臂125具有至少一個從其延伸的懸臂式電導線懸架(ELS)127。應當理解，在一個實施方式中，ELS127可以是通過消去法形成的集成導線懸臂(ILS)。在另一個實施方式中，ELS127可以通過添加法形成，例如電路集成懸架(CIS)。在又一個實施方式中，ELS127可以是連接到基座金屬的撓曲(flex-on)懸架(FOS)，或者是連接到基座金屬層的撓曲萬向接頭懸架組件(FGSA)。ELS可以是可在數據存取存儲裝置如HDD中使用任何形式的導線懸架。將磁讀取/寫入傳感器131或磁頭安裝在滑塊129上，并且固定到被稱作“撓曲”的撓性結構，該撓性結構是ELS127的一部分。讀/寫磁頭磁性地從磁盤115讀取數據和/或磁性地將數據寫入磁盤115。稱作磁頭萬向接頭組件(HGA)的集成度是指安裝在懸架127上的磁頭和滑塊129。該滑塊129經常粘結到ELS127的端部。
ELS127具有類似彈簧的質量，其相對于磁盤115偏壓或加壓滑塊129的空氣軸承表面，以便當該磁盤旋轉并且空氣軸承產生壓力時，使滑塊129從該磁盤飛行精確的距離。ELS127具有為類似彈簧的質量提供的鉸鏈區，以及通過該鉸鏈區支持讀寫跟蹤的撓曲互連。音圈133在傳統的音圈電動機磁體組件134(未示出頂部電極)內自由移動，還將該音圈安裝到與該磁頭萬向接頭組件相對的臂125。控制器119控制執行梳121的運動使得該磁頭萬向接頭組件沿著跨越磁盤115上軌道的徑向弧移動，直到該磁頭到達其目標軌道。該磁頭萬向接頭組件以傳統方式操作，并且總是彼此一致地移動，除非驅動器111使用多個獨立的執行器(未示出)，其中所述臂可以彼此獨立地移動。
通常，該加載/卸載驅動器的操作涉及ELS127相對于磁盤驅動器的操作。也就是說，當磁盤115不旋轉時，將ELS127從該磁盤卸載。例如，當該磁盤驅動器未操作時，ELS127不是位于磁盤115上，而是位于遠離磁盤115的L/UL斜面197上的保持位置(例如卸載的位置)。然后，當該磁盤驅動器操作時，該磁盤旋轉加速，并且ELS127移動到該磁盤115上的操作位置(例如加載的位置)。這樣一來，在HDD111的非操作期間極大地減少了該滑塊和磁盤115之間的有害碰撞。而且，由于在非操作期間ELS127移動到安全的遠離磁盤的位置，極大地增加了該HDD的機械加載震動的穩固性(ship shock robustness)。
現在參照附圖2，示出根據本發明的一個實施方式的磁盤115的示例圖200，該磁盤具有預寫入定時信息225以及可選的用戶數據信息215的圓周軌道。通常，將數據以稱作數據軌道235的同心環的模式記錄到磁盤表面115上。在一個實施方式中，將寫在磁盤115上的數據以垂直格式235寫入。
現在參照附圖3，表示根據本發明的一個實施方式的用于擦除垂直記錄介質的示例性塊擦除工具300的方框圖。塊擦除工具300包括第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320。在一個實施方式中，該第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320是偏置的永久磁體。也就是說，該塊擦除工具300的永久磁體的電極是未對準的，以便提供非平行、非垂直施加的磁場330。在一個實施方式中，該非平行、非垂直施加的磁場330相對于該塊擦除工具300的平面大約45度角。雖然將施加的磁場330描述成大約45度，但是應當理解，該施加的磁場330的角度可以大于或小于45度。在此使用45度僅僅是為了簡潔、清楚的目的。
現在參照附圖4，表示根據本發明的另一個實施方式的用于擦除垂直記錄介質的示例性電磁體塊擦除工具400的方框圖。塊擦除工具400包括第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320。在一個實施方式中，該第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320是偏置的。也就是說，該塊擦除工具400的電極是未對準的，以便產生非平行、非垂直施加的磁場，如附圖3施加的磁場330。換句話說，塊擦除工具400的布置類似于塊擦除工具300的布置。然而，不同于塊擦除工具300，塊擦除工具400不包括永久磁體，作為替代，該磁體(例如310和320)是由線圈(如線圈410)提供磁性的電磁體。
現在參照附圖5，表示根據本發明的一個實施方式的用于擦除垂直記錄介質的具有接觸偏置磁體的示例性塊擦除工具500的方框圖。如圖5中所示，第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320即使未對準也是接觸的。因而，產生非平行、非垂直施加的磁場如附圖3的磁場330。在此提供利用具有接觸偏置磁體的塊擦除工具500是為了表示該具有偏置磁體的塊擦除工具的多種可能構造的目的。換句話說，在此提供的例子不是設計限制，而僅僅是為了簡潔、清楚的目的提供的。
現在參照附圖6，表示根據本發明一個實施方式的通過示例性磁導610擦除垂直記錄介質的示例性塊擦除工具600的方框圖。塊擦除工具600的形式和功能與塊擦除工具300相似。也就是說，塊擦除工具600包括第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320。在一個實施方式中，該第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320是偏置的永久磁體。也就是說，塊擦除工具600的永久磁體的電極是未對準的，以便產生非平行、非垂直施加的場630，如附圖3的場330。在一個實施方式中，該非平行、非垂直施加的場相對于該塊擦除工具600的平面大約成45度。雖然將該施加的場630描述成大約45度，但是應當理解，該施加的場630的角度可以大于或小于45度。在此利用45度僅僅是為了簡潔、清楚的目的。
此外，附圖6包括磁導610。通常，該磁導610利用任意磁性材料形成，例如但不限于不銹鋼、鐵、鎳、鈷、鐵鎳礦等。在一個實施方式中，利用磁導610引導施加的磁場630的流動遠離硬盤驅動器111的磁體電動機117并且導向磁盤115。例如，磁導610用作屏蔽，以避免電動機磁體117被去磁，磁導610還用作將該施加的磁場630導向磁盤115表面的導向器。這樣一來，避免了電動機磁體117去磁，同時磁盤115接收了足夠大施加的磁場630，從而保證了磁盤115的全部擦除。
現在參照附圖7，表示根據本發明的一個實施方式的利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法的流程圖700。如在此描述的，塊擦除工具300是擦除硬盤驅動器111的磁盤115上的(伺服或其它)模式的磁裝置。塊擦除勝于磁頭擦除的優點在于迅速且容易操作。然而，由于磁盤矯頑性變高，特別是在垂直記錄介質的情況下，塊擦除工具300所需的磁場也變大，并且增加了破壞電動機磁體117和磁頭131的可能性。
在此描述的實施方式提供了偏置的塊擦除工具的磁體，由此在塊擦除工具300內部(如圖3所示)提供了磁場，該塊擦除工具提供了在垂直記錄(PR)介質中使用的傾斜的磁場330。此外，在此描述的實施方式提供了附圖6的磁導，以便提供用于電動機磁體117的磁屏蔽水平，從而顯著地減少了當擦除磁盤115時該電動機磁體117的無意去磁。
參照附圖7的702和附圖3，一個實施方式接收具有第一極性的磁體310和第二極性的磁體320的塊擦除工具300。如在此描述的，以及如附圖3和4所示，該磁體可以是如圖3所示的永久磁體，或者如圖4所示的電磁體。而且，如圖4所示，在一個實施方式中，所述電磁線圈為該第一極性的擦除電磁體310和第二極性的擦除電磁體320提供動力。
現在參照附圖7的704以及附圖3或6，一個實施方式在第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320之間提供偏置，其中該偏置提供適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場610。正常地，由于該磁場效率的損失避免了該第一極性的擦除磁體310和第二極性的擦除磁體320之間的偏置，然而，PR介質具有垂直于磁盤115表面的優選軸。通過定義，磁顆粒的磁化具有與該優選軸排成直線的趨勢。而且，該PR介質的磁特性之一是Stoner Wohlfarth行為。
現在參照附圖8，示出根據本發明的一個實施方式的Stoner Wohlfarth行為曲線800。通常，Stoner Wohlfarth行為規定轉換磁顆粒的磁化所需的磁場幅度取決于該磁場的方向。在通過PR介質實驗之后，認識到在一個實施方式中，當以垂直或平行方式施加磁場時，轉換PR介質的磁顆粒的磁化需要4.0kOe的磁場。然而，當以大約45度施加磁場時，僅需要2.5kOe的磁場。換句話說，45度的施加角顯著地減少了擦除該垂直記錄介質所必須的磁場強度。這種磁場強度的減少還顯著減少了在電動機磁體117感應到的去磁效應。
雖然在一個示例性的實施方式中，以大約45度角產生非平行、非垂直的磁場。但是應當理解，并且在曲線800中清楚地示出，可以以不同的角度以及不同的強度施加該磁場。因此，通過以除了垂直或平行之外的角度提供該磁擦除場，如曲線800所示，可以利用非常弱的磁場610擦除該垂直記錄介質。這樣一來，減少了該電動機磁體117上的有害磁沖擊，同時保持了該磁盤115的擦除質量。
在可選的實施方式中，將磁導610提供到附圖6的塊擦除工具600，利用該磁導610重新定向該非平行、非垂直施加的磁場，以便提供對硬盤驅動器111的電動機磁體117的保護。換句話說，當將該硬盤驅動器111插入該塊擦除工具600的施加磁場630時，該磁導610會屏蔽該電動機磁體117使其不受到過量施加的磁場的影響。在一個實施方式中，該磁導610由大約“L”形的磁性材料形成。因此，該磁導610會提供對該硬盤驅動器111的電動機磁體117的保護，并允許該磁場完全訪問該磁體115。在一個實施方式中，將該磁導610固定連接到該第二極性的擦除磁體320。然而，在另一個實施方式中，該磁導610像托盤一樣操作，該托盤可以相對于該磁體310和320滑動和離開，以便提供更容易的訪問，并且保證該磁導610托盤上該硬盤驅動器111的正確放置。
因而，本發明的實施方式提供一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法。而且，實施方式提供一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法，該塊擦除工具具有重新定向非平行、非垂直施加的磁場以屏蔽硬盤驅動器的電動機磁體的磁導結構。此外，實施方式提供一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法，其就垂直記錄介質而言顯著地增加了該塊擦除工具的擦除能力。這樣一來，將硬盤驅動器中垂直記錄的磁盤更迅速、有效和正確地擦除，同時減少了對該電動機磁體有害的磁效應。
雖然流程圖700中示出的實施方式的方法表示了特定的順序以及大量的步驟，但是本發明還適合于可選的實施方式。例如，不是所有的在該方法中提供的步驟對本發明來說都是需要的。而且，可以將附加步驟添加到存在于本實施方式的步驟中。同樣地，也可以修改步驟的順序，這取決于其應用。
這樣，本發明描述了一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法的可選實施方式。雖然以具體的實施方式描述了本發明，但是應當理解，本發明不限于這種實施方式，而應當看作是由下面的權利要求所限制。
權利要求
1.一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法，其包括接收所述塊擦除工具，所述塊擦除工具包括第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體；以及在所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體之間提供偏置，其中所述偏置提供適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述非平行、非垂直施加的磁場包括提供大約45度角施加的磁場。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，還包括利用永久磁體作為所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述塊擦除工具還包括提供為所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體提供能量的電磁線圈。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，還包括為所述塊擦除工具提供磁導，所述磁導重新定向所述非平行、非垂直施加的磁場，以便當將所述硬盤驅動器插入所述塊擦除工具的所述施加的磁場中時，提供保護硬盤驅動器的電機磁體的位置。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述磁導包括由磁性材料形成所述磁導。
7.根據權利要求5所述的方法，其中，所述磁導的機械結構包括將所述磁導的機械結構形成為大約“L”形。
8.根據權利要求5所述的方法，其中，將所述磁導固定連接到所述第二極性的擦除磁體。
9.一種利用塊擦除工具擦除硬盤驅動器的磁盤上的垂直記錄介質的方法，所述方法包括接收所述塊擦除工具，所述塊擦除工具包括第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體；在所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體之間提供偏置，其中所述偏置產生適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場；以及為所述塊擦除工具提供磁導，所述磁導重新定向所述非平行、非垂直施加的磁場，以便當將所述硬盤驅動器插入所述塊擦除工具的所述施加的磁場中時，提供保護硬盤驅動器的電動機磁體的位置。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述非平行、非垂直施加的磁場包括提供大約45度角施加的磁場。
11.根據權利要求9所述的方法，其包括利用永久磁體作為所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體。
12.根據權利要求9所述的方法，其中，所述塊擦除工具還包括提供為所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體提供能量的電磁線圈。
13.根據權利要求9所述的方法，其中，所述磁導包括由磁性材料形成所述磁導。
14.根據權利要求9所述的方法，其中，所述磁導的機械結構包括形成大約“L”形的所述磁導的機械結構。
15.根據權利要求9所述的方法，其中，將所述磁導固定連接到所述第二極性的擦除磁體。
16.一種利用塊擦除工具擦除硬盤驅動器磁盤上的垂直記錄介質的方法，所述方法包括接收所述塊擦除工具，所述塊擦除工具包括第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體；在所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體之間提供偏置，其中所述偏置提供適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場；以及為所述塊擦除工具提供由磁性材料形成的磁導，所述磁導固定連接到所述第二極性的擦除磁體，所述磁導重新定向所述非平行、非垂直施加的磁場，以便當將所述硬盤驅動器插入所述塊擦除工具的所述施加的磁場中時，提供保護硬盤驅動器的電動機磁體的位置。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述非平行、非垂直施加的磁場包括提供大約45度角施加的磁場。
18.根據權利要求16所述的方法，其中，還包括利用永久磁體作為所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體。
19.根據權利要求16所述的方法，其中，所述塊擦除工具還包括提供為所述第一極性的擦除磁體和所述第二極性的擦除磁體提供能量的電磁線圈。
20.根據權利要求16所述的方法，其中，所述磁導的機械結構包括形成大約“L”形的所述磁導的機械結構。
21.一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法，其包括提供所述塊擦除工具的方法，所述塊擦除工具具有第一極性的擦除磁體裝置和第二極性的擦除磁體裝置；以及在所述第一極性的擦除磁體裝置和所述第二極性的擦除磁體裝置之間提供偏置的方法，其中所述偏置提供適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場。
全文摘要
本發明提供一種利用塊擦除工具擦除垂直記錄介質的方法。接收具有第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體的塊擦除工具。在該第一極性的擦除磁體和第二極性的擦除磁體之間提供偏置，其中該偏置提供適于擦除垂直記錄介質的非平行、非垂直施加的磁場。
文檔編號G11B5/325GK101059961SQ20071009174
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月9日 優先權日2006年4月21日
發明者尹泰溶 申請人:日立環球儲存科技荷蘭有限公司