下觸檢測方法及盤存儲裝置的制造方法
【專利說明】下觸檢測方法及盤存儲裝置
[0001]本申請以美國臨時專利申請61/932，089號(申請日:2014年I月27日)為基礎并享受其優先權。本申請通過參照該在先申請而包括其全部內容。
技術領域
[0002]本發明涉及下觸檢測方法及盤存儲裝置。
【背景技術】
[0003]近年來，盤存儲裝置的記錄密度正在顯著提高。作為盤存儲裝置的代表，已知有硬盤驅動器(HDD)。為了在HDD中實現高密度記錄，而需要以磁頭不接觸磁盤(磁盤介質)的程度來使該磁盤盡可能接近磁盤的表面。磁頭(以下簡稱頭)和磁盤(以下簡稱盤)之間的距離(間距)被稱為頭浮起高度。
[0004]為了調整頭浮起高度，在頭設有加熱器元件。在向加熱器元件供給電力(加熱器功率)時，該加熱器元件發熱，使頭熱變形(膨脹)。通過該熱變形，而使頭向盤的表面突出，頭浮起高度下降。
[0005]為了決定將頭浮起高度設定為目標的高度而所需的加熱器功率的值(以下稱為應用加熱器功率值)，而利用下觸(更具體地，為頭的下觸)這一現象。下觸指頭與盤接觸的現象。此處，加熱器功率階段地增加。在該情況下，頭的突出量逐漸增加，最終發生下觸(下碰)。在該下觸的檢測中，一直以來使用頭盤干涉傳感器。
[0006]應用加熱器功率值基于在檢測到下觸時的加熱器功率(以下稱為下觸加熱器功率)的值來決定。因此，為了將頭浮起高度以高精度設定為目標的高度，需要以高靈敏度及高精度來檢測下觸。
【發明內容】
[0007]本發明提供能以高靈敏度及高精度檢測頭的下觸的下觸檢測方法及盤存儲裝置。
[0008]根據本發明的實施方式，提供用于在盤存儲裝置中檢測頭的下觸的方法。所述盤存儲裝置具備構成為在盤上浮起的頭。所述頭具備寫入元件、讀取元件、頭盤干涉傳感器即HDI傳感器以及加熱器元件。所述HD I傳感器構成為檢測在所述頭和所述盤之間作用的熱干涉。所述加熱器元件構成為通過根據向該加熱器元件供給的加熱器功率來使所述頭熱變形而使所述頭向所述盤的表面的方向突出。所述方法向所述加熱器元件供給交流的加熱器功率。所述方法使所述加熱器功率階段地增加。所述方法還檢測與所述增加的加熱器功率對應的所述HDI傳感器的輸出信號的相位，并基于所述檢測的相位的變化來檢測所述下觸。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示實施方式涉及的硬盤驅動器的典型構成的框圖。
[0010]圖2是表示在同一實施方式中適用的典型的盤格式的圖。
[0011]圖3是表示在同一實施方式中適用的典型的軌道格式的圖。
[0012]圖4A是表示在同一實施方式中從盤的記錄面側觀測的滑動塊的典型概要結構的圖。
[0013]圖4B是表示在同一實施方式中從盤的周緣部側觀測的滑動塊的典型概要結構的圖。
[0014]圖5是表示同一實施方式的加熱器功率和頭的突出量的關系的例子的概念圖。
[0015]圖6是用于詳細說明同一實施方式的加熱器功率和頭的突出量的關系的例子的圖。
[0016]圖7是將同一實施方式的兩個頭相對于加熱器功率的浮起高度特性的例子在該兩個頭所位于的盤上的不同的半徑位置的每個表示的曲線圖。
[0017]圖8是表示脈沖狀的加熱器功率的每個的、頭盤干涉傳感器的DC輸出電平的曲線的圖。
[0018]圖9是表示在同一實施方式中檢測下觸點用的典型方法的概要的圖。
[0019]圖10是表不同一實施方式的對于加熱器功率的頭搖動噪聲量的例子的圖。
[0020]圖11是表示同一實施方式的加熱器功率決定處理的典型步驟的流程圖。
[0021]圖12是將在同一實施方式中適用的下觸檢測方法的效果與其他的下觸方法進行對比地表示的圖。
【具體實施方式】
[0022]參照附圖來說明本發明的實施方式。
[0023]圖1是表示實施方式涉及的硬盤驅動器(HDD)的典型構成的框圖。HDD作為盤儲存裝置的代表而被知曉，也被稱為磁盤驅動器。HDD (更具體地，為HDD內的HDC172)經主機接口(存儲器接口)21而與主機裝置(以下稱為主機)連接。主機將HDD用作自身的存儲器件。主機及HDD可裝備于個人計算機、攝像機、音樂播放器、移動終端、移動電話或打印機裝置那樣的電子設備中。
[0024]HDD包括:盤(磁盤)11 ;滑動塊(頭滑動塊)12 ;主軸電機(SPM) 13 ;促動器(致動器)14 ;伺服控制器(SVC) 15 ;前置放大器16 ;主控制器17 ;快閃只讀存儲器(存儲器)(FROM) 18 ;和隨機存取存儲器(RAM) 19。盤11例如在其一個面具備磁記錄數據的記錄面。盤11 (更具體地，為盤11的記錄面)具備例如同心圓狀的多個軌道110(圖3)。再有，盤11當然也可具備螺旋狀地配置的多個軌道。盤11通過SPM13而高速旋轉。SPM13由從SVC15供給的驅動電流(或驅動電壓)驅動。
[0025]盤11的記錄面通常分割為被稱作環域(zone)的多個同心圓狀的區域來管理。即、盤11的記錄面具備多個環域(帶域)。圖2表示在本實施方式適用的盤11的典型格式(即盤格式)。在圖2中，盤11的記錄面具備m+1個環域Z0、Z1、...、Zm。環域Z0、Z1、...、Zm分別具有環域序號O、1、...、m。
[0026]圖3表示在本實施方式中適用的盤11上的各軌道110的典型格式(即軌道格式)。在圖3中，箭頭300表示盤11的旋轉方向。如圖3所示，軌道110具備以等間隔離散地配置的多個伺服區域111 (例如400個伺服區域111)。
[0027]在伺服區域111記錄伺服數據。伺服數據包括伺服標志、地址數據及伺服組數據(寸一*'K一7卜〒'—)。伺服標志的構成包括用于識別對應的伺服區域111的特定的代碼(圖案信號)。地址數據的構成包括表示對應的軌道110的地址(柱面地址('> U >” K > ^ )、即柱面序號)及對應的伺服區域111 (伺服幀113)的伺服序號。伺服組數據的構成包括用于檢測頭元件部120從對應的軌道110的例如中心線的位置偏移(位置誤差)的數據(所謂的相對位置數據)。
[0028]軌道110內的相鄰的伺服區域111之間用作數據區域112。數據區域112具備多個數據扇區。伺服區域111及接續該伺服區域111的數據區域112的組構成伺服幀113。
[0029]圖1所示的滑動塊(浮動塊)12與盤11的記錄面對應地配置。滑動塊12安裝于從促動器14的臂伸出的懸架的前端。滑動塊12根據盤11的旋轉而在該盤11上浮起。促動器14具有作為該促動器14的驅動源發揮作用的音圈電機(VCM) 140。VCM140由從SVC15供給的驅動電流驅動。滑動塊12通過由VCM140驅動促動器14而在盤11上移動以在該盤11的半徑方向上描繪圓弧。
[0030]在圖1的構成中，假設了具備單個盤11的HDD。但是，也可以是配置了多個盤11的HDD。此外，在圖1的構成中，盤11在其一個面具有記錄面。但是，盤11也可在其兩面具備記錄面，且在該兩記錄面分別對應地配置滑動塊。
[0031]圖4A及圖4B表示圖1所示的滑動塊12的典型概要結構。圖4A表示從盤11的記錄面側觀測的滑動塊12的典型概要結構，圖4B表示從盤11的周緣部側觀測的滑動塊12的典型概要結構。在滑動塊12的一端形成有頭元件部120。頭元件部120包括寫入元件121、讀取元件122、頭盤干涉傳感器123及加熱器傳感器124。在以下的說明中，將該頭元件部120簡稱為頭120。S卩、滑動塊12具備頭120。再有，滑動塊12整體有時也被稱為頭。
[0032]寫入元件121通過根據從前置放大器16供給的寫入電流產生磁場來改變盤11上的對應位置的磁極。這樣，將與寫入電流對應的數據寫入(記錄于)盤11。即、寫入元件121用于向盤11寫入數據。
[0033]讀取元件122檢測從盤11上的對應位置的磁極產生的磁場，以將該檢測到的磁場轉換為電信號。這樣，讀取元件122讀取記錄于盤11的數據。即、讀取元件122用于從盤11讀取數據。
[0034]頭盤干涉傳感器123也被稱為頭盤干擾傳感器^ K r ^ W八 > 夕7工一 7★ >寸)。頭盤干涉傳感器(以下稱為HDI傳感器)123具備例如磁阻效果型(MR)元件。MR元件公知為阻值相對于溫度的變化較大的元件。HDI傳感器123電檢測在該HDI傳感器123 (包括HDI傳感器123的頭120)和盤11之間作用的干涉(即、相互作用)。更詳細描述為，HDI傳感器123在直流模式中使用MR元件來檢測在頭120和盤11之間作用的熱干涉的直流(DC)分量。此外，HDI傳感器123在交流模式中使用MR元件來檢測上述熱干涉的交流(AC)分量。在本實施方式中，HDI傳感器123以直流模式使用。即，在本實施方式中，使用HDI傳感器123的DC輸出信號。
[0035]加熱器元件124是例如電阻性發熱元件，通過從前置放大器16向該加熱器元件124供給電力(加熱器功率(t 一夕一/、°>7 —))而發熱。通過該加熱器兀件124的發熱，而使包括該加熱器元件124的頭元件部120熱變形，并向盤11的表面突出。通過改變該突出量(更具體地，為決定突出量的加熱器功率的值)，來調整頭120和盤11 (更具體地，為盤11的表面)之間的間距(浮起高度)。
[0036]再參照圖1來對HDD的構成進行說明。SVC15根據主控制器17 (更具體地，為主控制器17內的CPU173)的控制來驅動SPMl3和VCM140o通過由SVC15驅動VCM140，而使頭120位于盤11上的目標軌道。
[0037]前置放大器16固定于例如促