[发明专利]用于减少伺服磁道写入的磁道失准的方法和装置

说明书

相关的专利申请

本专利申请要求于1999年1月15日提交的美国临时申请(申请号为60/115,970)根据35U.S.C.119(e)的利益。

发明领域

本发明涉及海量存储设备的领域。更具体地说，本发明涉及用于将伺服信息写入高密度磁盘驱动器的磁盘的一种改进装置和方法。

发明背景

任何计算机系统的一个关键部分都是存储数据的设备。计算机系统有许多不同的存储数据的地方。在计算机系统中，用于存储海量数据的一个共同的地方是在磁盘驱动器上。磁盘驱动器最基本的部分是磁盘驱动器外壳、旋转的磁盘、将变换器移动到磁盘上各个不同位置的传动器组件，以及用于从磁盘读、写数据的电子电路。磁盘驱动器还包括用于为数据编码以便能够成功地将其检索到和写到磁盘表面的电路。微处理器控制磁盘驱动器的大部分操作，并将数据传回到请求计算机和从请求计算机取出数据用于存储到磁盘。

为了读、写数据到磁盘驱动器，传动器组件包括一个或更多支持磁盘表面上的变换器的臂。传动器组件由一个音圈马达进行选择性的定位，该音圈马达使传动器组件绕固定于驱动器外壳的一个枢轴转动。磁盘耦合到也固定于驱动器外壳的一个机动化主轴。在操作过程中，该主轴为磁盘提供旋转动力。通过控制音圈马达，传动器臂(因此和变换器)可以被定位在沿旋转磁盘表面的任何径向的位置上。

变换器通常位于一个小陶瓷块上，也称作“滑动器”，它按照空气动力学来设计，以便飞过磁盘。滑动器在磁盘上传递，与磁盘的关系不断转换。多数滑动器有一个包括轨道和轨道之间空穴的一个有空气的表面(A ABS@)。当磁盘转动时，空气在轨道与磁盘表面之间被拖拉，从而产生迫使磁头部脱离磁盘的压力。同时，冲过空穴的空气或有空气的表面中的减压产生一个负压区。负压或吸力中和了轨道处产生的压力。滑动器还附着于一个负载弹簧，该弹簧朝磁盘表面方向在滑动器上施力。不同的力相互平衡，使滑动器以一特定理想飞行高度飞过磁盘表面。飞行高度是磁盘表面与转换磁头之间的距离，它通常等于空气润滑油薄膜的厚度。该薄膜消除了摩擦及其引起的在磁盘旋转时若转换磁头和磁盘有机械接触则会发生的磨损。在一些磁盘驱动器中，滑动器通过一层滑润剂，而不是在磁盘表面上方飞过。

代表数据的信息存储在存储磁盘的表面上。磁盘驱动器系统读、写存储于存储磁盘的称为磁道的各个部分上的信息。当变换器准确定位于存储磁盘表面上指定磁道之一上时，位于存储磁盘两侧上的变换器(以附着于滑动器的读/写磁头的形式表示)读、写存储磁盘上的信息。当存储磁盘旋转、读/写磁头准确定位于一个目标磁道上面时，读/写磁头可以通过将代表数据的信息写到存储磁盘上将数据存储在磁道上。同样，通过将读/写磁头定位在一个目标磁道上和读取存储在存储磁盘上的材料，来实现对存储磁盘上的数据的读取。为了写到不同的磁盘或从不同的磁盘读取，读/写磁头径向移过磁道至一个所选目标磁道。数据经常被划分在几个不同的磁道之间。多数存储磁盘使用多重同心圆磁道，但另一些磁盘的一侧或两侧有一个连续的螺旋形磁道。

在制造过程中，伺服信息被编码在磁盘上，随后被用于准确地给变换器定位。然后，用写入的伺服信息将传动器组件/变换器磁头定位在磁盘表面上的所需位置，并在读或写的操作时期保持其准确的位置。伺服信息用一般是称为服磁道写入器(此后称作STW)的机器来进行写入或编码。写伺服信息时，磁盘驱动器通常处于磁头磁盘组件@(此后称作HDA)状态。HDA包括多数的机械驱动器部件，但是通常不包括所有驱动器电子部件。在磁道写入过程中，STW精确地确定相对于磁盘表面的变换器磁头的位置，并将伺服信息写于其上。变换器磁头的准确位置对于确保磁道定义为同心是必要的。如果伺服磁道信息离开中心记录，则在随后的操作过程中，变换器磁头的位置要求相对大且持续的径向调节，以便保持定位于磁道中心。当磁道足够偏心时，必须将很大一部分磁盘表面划归为磁道失准。