JPH03154268A - ディスク記憶装置の記録媒体の欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固定ディスク装置等のディスク記憶装置の記録
媒体の欠陥を検査する方法に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、ディスク記憶装置のディスク面には、フ
ェライト、クロム等の磁性体薄膜が記録媒体としてめっ
きや蒸着法で付けられるが、こしには薄膜の微視的な不
均一性や外物との接触傷による欠陥の発生が避けられな
いので、ディスク単独の状態で精密な表面検査等で不良
品が排除されるのはもちろん、装置に組み込み後もその
面内の欠陥個所を検査した上で、そこを除外してフォー
マツティングを施すのが一般である。

従来から、この装置への組み込み後の欠陥検査には専用
の検査設備が用いられ、これからできるだけ高い周波数
をもつ書込信号を装置に与えてディスク面に書き込んで
置き、次に装置のヘッドを介してこれを読み出した信号
のアナログ値を評価して、アナログ値が規定レベルに達
しない個所を欠陥個所として登録する。また、この書込
内容をイレーズした後に再度読み出し、続出信号のアナ
ログ値が規定レベルより高い個所も欠陥個所として登録
することが行なわれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の専用検査設備を用いる欠陥検査法は、続出信号か
ら欠陥をアナログ的に検出するので検出レベルの選定に
よって欠陥に対する管理レベルを任意に設定できる利点
があり、書込信号の周波数の選定によって検出すべき欠
陥個所の大きさも指定できるが、検査に時間が掛かって
１台で検査できるディスク記憶装置の台数が限られるの
で設備費が高価につくほか、検査にかなり手間が掛かっ
てあまり量産向きでない問題がある。

従来の欠陥検査方法のもう一つの問題点は、検出精度は
充分に高め得るものの、検査結果からディスク記憶装置
に許容できる欠陥か否かを決める尺度に必ずしもならな
いことである。すなわち、ある欠陥が許容できるか否か
はその欠陥の程度だけでなく、ディスク記憶装置のデー
タ記録上の変調方式、同期化データを含むフォーマツテ
ィングの様式、読取信号の信号処理系の性能、ヘッド操
作系の位置決め精度等の因子によっても変わって来るか
らである。

また、最近の技術進歩によりディスクの欠陥数とくに重
欠陥数が従来よりも少なくなり、許容可否がむしろディ
スク記憶装置の全体性能で決まる程度の重欠陥がほとん
どになって来ているので、従来方法では検査規準が徒に
厳しくあるいは逆に甘きに過ぎることにもなりかねない
。

本発明の目的は、かかる従来方法の問題点を解決して、
はとんど手間が掛からずに量産に適し、かつ欠陥の許容
可否を実用的に判定できる記録媒体の欠陥検査方法を得
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる本発明の目的は、ディスク内の各トラックにフォ
ーマッチインタデータを書き込んでデータ用セクタを設
定するフォーマッチインタステップと、これを読み取う
てセクタごとに欠陥の有無を検査する第１の検査ステッ
プと、これにより無欠陥とされた各セクタに検査データ
を書き込みかつそれを読み取ってセクタごとに欠陥の有
無を検査する第２の検査ステップとを経て記録媒体を欠
陥検査することにより達成される。

〔作用〕

本発明によるディスク記憶装置の記録媒体の欠陥検査方
法は、専用の検査設備を用いることなくディスク記憶装
置自体でその記録媒体を検査し、かつ欠陥の検出をすべ
てデータ記憶用セクタ単位で行なうのが特徴である。

このため、上記構成にいうフォーマッチインタステップ
では、ディスク記憶装置のデータ記録用に実際に用いら
れるフォーマッチインタデータをディスク内の各トラッ
クに、かつその全体に亘って書き込み、もちろんその際
のヘッドは装置自身のヘッド操作系で位置決めする。

次の第１の検査ステップでは、このフォーマッチインタ
データを読み取りでそれが正しく読み取られるか否かに
よってセクタごとに欠陥の有無を検査するが、この際の
ヘッドの位置決めを装置自体で行なうのはもちろん、読
取信号の信号処理や読み取りエラーの検出にも装置自体
に組み込まれている回路を用いることにより、最も実際
に近い形で欠陥検査を行なう。

第２の検査ステップでは、この第１の検査ステップで無
欠陥とされた各セクタに検査データを書き込み、かつそ
れを読み取ってそれが正しく読み取られるか否かにより
セクタごとに、ただしそのフォーマッチインタデータが
書き込まれていなかった部分の欠陥の有無が、同様に装
置自体で検査される。なお、この際の検査データには各
セクタに本来書き込むデータそのものであるが、欠陥の
検出上都合がよい、つまり書き込みエラーや読み取りエ
ラーが発生しやすい数種類のデータを適宜に選定するこ
とができる。

このように本発明方法では、その上記３個のステップを
踏みながらセクタごとの欠陥検査を特別な設備を用いず
装置自体により、かつ最も実際に近い形で行なうことが
でき、これによって上述の課題が解決される。

なお、第１と第２の検査ステップで検出された欠陥セク
タはディスク面内の登録として残され、欠陥セクタがあ
る場合はそれを除外した再フオーマツテイングが適宜節
される。

〔実施例〕

以下、図を参照しながら本発明方法の具体的な実施例を
説明する。第１図は本発明方法の実施に関連する部分を
示すディスク記憶装置の構成図であり、第２図は本発明
方法による３個のステ、２ブを含む動作を例示する流れ
図である。

第１図に示されたディスク記憶装置３０は固定ディスク
装置であって、この例では機構部１０とコントローラ部
２０からなっている６機構部１０内のふつう複数個設け
られるディスク１１の各面にはヘッドの位置を検出する
ためのサーボ情報Ｓ■がこの例ではその扇形領域に書き
込まれており、このサーボ情報を基準に数百条のトラッ
クＴが設定され、この実施例ではその内の最外径トラッ
クＴｏに検査結果としての欠陥セクタが記録ないしは登
録されるものとする。各ディスク面ごとに設けられるヘ
ッド１２は通例のように薄い仮ばねを介して左右方向に
移動自在なキャリッジ１３に支承され、これに結合され
たヘッド機作モータ１４を駆動回路１５で駆動すること
によりその位置が操作される。

機構部１０内にはこのほかに通例のようにヘッド１２に
接続されたリードライト回路１６．その読取出力Ｒから
の読取信号Ｒ５用の復調回路１７．アナログ状態の読取
信号Ｒ５からヘッドの各トラックに対するオフトラック
量を検出するオフトラック検出回路１８等が含まれる。

さらに機構部内の総括制御用にプロセッサ１９が組み込
まれ、駆動回路１５に駆動指令を１　リードライト回路
１６にヘッド選択指令と読み書き指令等を発し、オフト
ラック検出回路１８からオフトラック量を受は取る。

コントローラ部２０内の信号処理回路２１は、読取信号
Ｒ５と書込信号−３用のエンコーダ・デコーダ回路や読
取信号Ｒ３用の同期分離回路を含み、リードライト回路
１６にＲＬＬ変調方式等の書込信号−３を与え、復調回
路１７から同じ変調方式の読取信号Ｒ５を受ける。デー
タ制御回路２２は信号処理回路２１と交換するシリアル
な信号とパラレルなデータ間の変換等を行なういわばデ
ータプロセッサで、書込データや読取データの例えばｌ
トラック分を一時記憶するＲＡＭ２２ａをその内部にも
つ。

この他、コントローラ部２０内には主に計算機との連系
用にプロセッサ２３が組み込まれており、内部バス２４
．インタフェース２５および外部バス２６を介して図示
しない計算機と連系動作するほか、信号処理回路２１の
動作を信号線を介して、データ制御回路２２の動作を連
絡バス２７を介してそれぞれ制御する。また、このプロ
セッサ２３は機構部ｌＯ内の前述のプロセッサ１９とも
、若干の信号線、インタフェース２８および連系バス２
９を介して連系動作する。なお、計算機との書込データ
と読取データの受は渡しのため、内部バス２４がデータ
制御回路２２のＲＡＭ２２ａとも接続される。

さて、本発明を構成するフォーマッチインタステップＳ
２０．第１の検査ステップＳ３０および第２の検査ステ
ップ３４０は、この実施例ではコントローラ部２０のプ
ロセッサ２３内のソフトウェアとして組み込まれる。も
ちろん、これらは機構部ｌＯのプロセッサ１９内に組み
込んでもよく、いわゆるコントローラ一体形のディスク
記憶装置では、共通のプロセッサ内に組み込まれる。

第２図はこのソフトウェアの動作を示す流れ図であって
、上述の３個のステップ３２０〜４０の動作がそれぞれ
一点鎖線で囲んで示されている。なおこの実施例では第
２の検出ステップＳ４０内の検査データの書き込みステ
ップＳ４１のみは便宜上第１の検査ステップＳ３０によ
る動作の流れ内に組み込まれるものとする。

図示の流れの最初のステップＳ１では、流れの制御用フ
ラグＦに１を立てて検査動作中である旨を指定し、つい
でフォーマッチインタステップＳ２０としての単独のス
テップＳ２１に移る。このステップＳ２１では、ヘッド
２をディスクｌ内のふつうは０番トラックである最外径
トラックＴｏから始まる各トラックＴ上に順次置き、そ
のトラックの通常のフォーマツティングではいわゆるギ
ャップとされる部分を含む全体にフォーマッチインタデ
ータを書き込み、各トラックＴ内に数十個のセクタを設
定する。このフォーマッチインタデータ内にはセクタ番
号等の照合部のほか読み取り時に用いられる同期化デー
タが含められる。

なお、ヘッド２の各トラックＴ上への位置決めは機構部
ｌＯのプロセッサ１９が担当し、サーボ情報Ｓ■を読み
出して検出したオフトラック量をオフトラック検出回路
１８から受け、これを０にするようヘッド操作モーダ１
４の駆動回路１５に駆動指令を与えてヘッドの位置をク
ローズトループ制御する。

フォーマッチインタデータはコントローラ部２０のプロ
セッサ２３からデータ制御回路２２に与え、そのＲＡＭ
２２ａ内に例えば１トラック分記憶した上で書込信号Ｗ
Ｓの形でリードライト回路１６に送る。

ステップＳ２から５９までは第１および第２の検査ステ
ップのための準備ステップである。ステップＳ２ではフ
ラグＦが０か否かを判定するが、いまはこれに１が立っ
ているからステップＳ３に移り、検査回数を表す変数１
に０を入れ、次のステップＳ４でこれを１だけ歩進させ
て１回目の検査を指定する。ステップＳ５と５６では変
数１の値によって流れを振り分けるが、いまはその値が
１なので動作はステップＳ７に入り検査データＴＯとし
て最高周波数データＤＨを指定する。

次いで動作は第１の検査ステップＳ３０に入り、その最
初のステップＳ３１ではトラック番号変数ｊに０を入れ
て最外径トラックＴｏから検査を始めることを指定する
。ステップＳ３２ではこのトラック番号ｊのトラック月
にヘッド２を移動させるいわゆるシーク動作を行ない、
かつサーボ情報ＳＩを参照する上述のクローズトループ
制御によりヘッドをこのトラックの正規位置に位置決め
する。

次のステップ３３３は、前にフォーマッチインタステッ
プＳ２０でトランクＴＪに書き込まれたフォーマッチイ
ンタデータＦＤｊ　を読み取り、それが正しく読み取れ
たか否かにより欠陥セクタを検出するためのステップで
、コントローラ部２０のプロセッサ２３からの指令によ
りデータ制御回路２２がフォーマッチインタデータＰＤ
Ｊ　の１トラック分をリードライト回路１６．復調回路
１７および信号処理回路２１を介して読み取ってＲＡＭ
２２ａ内に一旦記憶した上で、その内容をセクタごとに
検査して読み取りエラーの有無と、エラー有りの場合は
欠陥セクタ番号とをプロセッサ２３に報告する。

これかられかるように、本発明方法では各セクタの欠陥
の有無は復調回路１７．信号処理回路２１の動作特性な
いし性能をも含めた実際的な形で検査される。また、フ
ォーマッチインタステップ２０で書き込んだフォーマッ
チインタデータがこの実施例ではヘッド位置をステップ
Ｓ３２で置き直した後に読み取られるので、ヘッドの位
置決め系の精度をもさらに含めた最も実際的な形で検査
が行なわれることになる。

続くステップＳ３４ではステップ３３３での検査の結果
エラーが検出されたか否かで流れを変える。

エラーなしの場合は、動作はステップＳ３５に移ってフ
ラグＦがＯか否かが判定されるが、フラグＦがいまはｌ
なので動作はさらにこの例では第２の検出ステップＳ４
０としてのステップＳ４１に移る。

エラーありの場合、動作はステップＳ３６に入るがフラ
グＦが１なのでさらにステップＳ３７に移り、ステップ
Ｓ３３で検出された欠陥セクタを例えばプロセッサ２３
内に記憶する。この後の動作は上と同様にステップＳ４
１に移される。

二の実施例におけるステップ３４１は、第１の検査ステ
ップ３３０の流れを利用して検査データＴＯを書き込ん
で！き、第２の検査ステップＳ４０の中でヘッドの位置
を置き直した後にこれを読み取るようにするために挿入
したものである。このステップＳ４１ではステップＳ３
３の検査結果で無欠陥とされたセクタにこの検査データ
ＴＤが書き込まれる。

この検査データＴＤがデータ制御回路２２．信号処理回
路２１およびリードライト回路１６を介して書き込まれ
るのは上と同様である。

次のステップ３３８は第１の検査ステップＳ３０内のス
テップで、トラック番号変数ｊが最大値ｊ―に達したか
否かを判定し、否の限りステップＳ３９で変数ｊを歩進
させた上で流れをステップＳ３２に戻して同じ動作を繰
り返えす、ディスク１上の全トラックＴに対する第１の
検査ステップＳ３０の動作が終わって変数ｊが最大値ｊ
■に達した時、流れはステップ３３８から動作ループを
抜は出してステップＳＩＯに移り、フラグＦが１なので
さらに第２の検査ステップ４０内のステップＳ４２に入
る。

このステップＳ４２ではトラック番号変数ｊをＯに戻し
、次のステップ３４３で前と同様にヘッドを１番目のト
ラックＴｊにシークしてその正規位置に位置決めする。

ステップ３４４が前にステップ３４１で書き込まれた検
査データＴＤを読み取り検査するステップであり、前の
ステップＳ３３と同じ要領でデータ制御回路２２がこの
検査データＴＯを読み取りかつ検査して結果をプロセッ
サ２３に報告する。この第２の検査ステップ４０による
欠陥検査が復調回路１７．信号処理回路２１．ヘッドの
位置決め系等の性能や精度を含めた形でなされるのは第
１の検査ステップ３０におけると同じである。

続くステップＳ４５ではエラーの有無を判定し、エラー
ありの場合に限りステップ３４６で欠陥セクタを記憶す
る。ステップＳ４７では変敗ｊをその最大値Ｊｍと比較
し、それより小な限りステップ３４８で変数ｊを歩進さ
せた上で流れをステップＳ４３に戻して同じ動作を繰り
返えし、すべてのトラックに対する第２の検査ステップ
４０の動作終了後に流れはステップＳｌｌに移る。

この実施例では検査データＴＯを変えて検査をＬ＋ｅ回
１例えば５回繰り返えすので、ステップＳｌｌでは検査
回数変数１を最大値ｉｓと比較し、それに達しない限り
流れをステップＳ４に戻して変数ｉを歩進させる。変数
１の値が１の１回目の検査用の検査データＴＤは例えば
ＲＬＬｉ調方式で４９２の繰り返えしである最高周波数
データＤＩであったが、ステップＳ４で変数ｌが２に歩
進した後は、ステップＳ５と８６を経由したステップＳ
８において２回目の検査データＴＤに同じ変調方式で３
３の繰り返えしである最低周波数データＤＬが指定され
る。なおこの実施例では、かかる最高と最低の周波数デ
ータを用いる検査の終了後は、ステップＳ９で３回目以
降の検査データＴＤにランダムに発生された１セクタ長
のランダムデータＯＲが指定される。

このように検査データＴｏを切り換えた後の２回目以降
の第１と第２の検査ステップＳ３０と３４０の動作は上
述と同じで、欠陥セクタが新しく検出されるつどにステ
ップＳ３７と３４６による記憶内容に欠陥セクタ番号が
追加される。

かかる所定回数の検査終了後に動作はステップＳｌｌか
らステップＳ１２に移り、フラグＦを０にした上で流れ
をフォーマッチインタステップＳ２０に戻し、ディスク
記憶装置を使用可能な状態にするためフォーマッチイン
タデータを書き直す、もちろん、かかる再フオーマツテ
イングの際には、ステップＳ３７と３４６で記憶された
欠陥セクタを飛ばしてフォーマツティングする。ｌディ
スク面内の欠陥セクタ数は多くても１０個で１トランク
内に欠陥セクタが複数個発生する確率は非常に低く、各
トラックの通常はギャップとされる部分を含む全体に検
査が済んでいるので、この再フオーマツテイングはほぼ
確実に可能である。

再フオーマツテイングの終了後に動作はステップＳ２に
入り、今度はフラグＦが０になっているので流れはステ
ップＳ６０に移り、第１および第２の検査ステップＳ３
０およびＳ４Ｑで検出された欠陥セクタの例えばトラッ
ク番号とセクタ番号を上のように再フォーマツティング
済みのこの実施例では最外径トラックＴＯに登録する。

さらに、この実施例では再フオーマツテイングの確認検
査を第１の検査ステップ３．３０を利用して行なうので
、このため続（ステップＳＬ３で変数ｊに１を入れてこ
の例では確認検査を最外径トラック↑０の次のトラック
から始めることを指定した上で流れをステップＳ３２に
入れる。

この確認検査時の第１の検査ステップＳ３０の動作中、
ステップ３３３のフォーマッチインタデータ１１Ｄｊの
読み取り検査の結果、エラーなしの場合の動作はステッ
プＳ３４からステップＳ３５に入り、フラグＦが口なの
で動作はステップＳ４１を経由せずにステップ３３８に
入れられる。しかし、エラーありの場合は、動作はステ
ップＳ３４からステップ３３６に入り、この実施例では
図で破線で示したように再フオーマツテイングが不良の
旨を例えば表示した上で流れを直ちに終結ないしは中断
させる。

すべてのトラックについて再フオーマツテイングが良と
ｆ１認された場合、動作はステップＳ３８からステップ
ＳＩＯに移り、今度はフラグＦが０なのでこれですべて
の流れが完了する。

なお、以上の動作中の第２の検査ステップ３４０で用い
る検査データＴＤにはエラーチエツクコードないしエラ
ー修正コードを通常のデータのように含ませて置くのが
望ましいが、これによるエラー修正機能を行なわないよ
う例えばプロセッサ２３からデータ制御回路２２に指定
される。

以上説明した実施例における第２図の全動作に要する時
間はふつう１時間程度で、従来の専用検査設備を用いた
場合の３倍程度掛かるが、本発明方法では第１図のディ
スク記憶装置３０自体でこの一連の動作の流れをすべて
自動的に従って何台でも並行して進めることができるの
で、検査の手間はほとんど掛からず、ディスク記憶装置
の量産に際して多大の利便が得られる。

以上説明した実施例に限らず、本発明は種々の態様で実
施をすることができる。第１図の本発明の実施対象とし
てのディスク記憶装置の具体構成および第２図の本発明
方法の動作内容やステップの順序はあくまでも例示であ
りζ本発明の要旨内において必要に応じてその構成や動
作の内容に適宜な変更や置換を加えることが可能である
。

例えば、実施例では従来の専用検査設備による記録内容
のイレーズ検査機能がないが、第２図のステップＳｌｌ
から流れをステップＳ４に戻すかわりに、イレーズ用の
動作ステップを経た上で流れをフォーマッチインタステ
ップ５２０に戻すようにすれば、従来のイレーズ検査と
等価な機能を本発明方法にも持たせることができる。

〔発明の効果〕

上述のとおり本発明方法では、ディスク面に設定された
各トランクの全体にフォーマッチインタデータを書き込
んでデータ記憶用のセクタを設定するフォーマッチイン
タステップと、このフォーマッチインタデータを読み取
ってセクタごとに欠陥の有無を検査する第１の検査ステ
ップと、第１の検査ステップで無欠陥とされた各セクタ
に検査データを書き込みかつそれを読み取ってセクタご
とに欠陥の有無を検査する第２の検査ステップを経由し
て記録媒体の欠陥を検査することにより、次の効果を得
ることができる。

（ａ）専用の検査設備を用いることなく、ディスク記憶
装置自体によりそのディスクの記録媒体の検査を自動的
に行なうことができる。

ｂ）ディスク記憶装置の読取信号の信号処理回路。

ヘッドの位置決め系等の性能や精度を含めた最も実際に
則した規準で記録媒体を検査でき、従って徒に厳しくあ
るいは逆に甘きに過ぎる規準で検査するような不合理が
なくなる。

（Ｃ１記録媒体の欠陥をすべてデータ用のセクタ単位で
検査することにより、簡単なソフトウェアをディスク記
憶装置に装荷するだけで、その構成に何らの追加や変更
を加えることなく容易に本発明方法を実施できる。

本発明は、専用の検査設備を用いる場合のような微小欠
陥の検出や欠陥分布の把握等の記録媒体のプロセス条件
の管理用情報を得るにはあまり通さないが、ディスク記
憶装置の量産に際して能率的に検査を進め、かつ合理的
な品質管理規準で欠陥を検査できる実用性の高い記録媒
体の検査方法を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明に関し、第１図は本発明による記録媒
体の欠陥検査方法の実施対象であるディスク記憶装置を
例示するその要部構成図、第２図は本発明方法をそれ用
のソフトウェア面で例示する動作ステップの流れ図であ
る６図において、１０：ディスク記憶装置の機構部、ｌ
ｌｊディスク、１２：へノド、１３：キャリッジ、１４
：ヘッド操作モータ、１５：ヘッド操作モータ用駆動回
路、１６：リードライト回路、１７：復調回路、１８：
オフトラック検出回路、１９：プロセッサ、２０：ディ
スク記憶装置のコントローラ部、２１：信号処理回路、
２２：データ制御回路、２２ａ：ＲＡＭ、２３：プロセ
ッサ、２４：内部バス、２５：インタフェース、２６：
外部ハス、２７：連絡バス、２８：インタフェース、２
９：連系バス、３０：ディスク記憶装置、ＤＨ：検査デ
ータとしての最高周波数データ、ＯＬ：検査データとし
ての最低周波数データ、ＤＲ：検査データとしてのラン
ダムデータ、Ｆ：フラグ、ＦＤ：フォーマッチインタデ
ータ、ｌ：検査回数を表す変数、Ｉ−：変数ｉに対する
最大値、ｊニドラック番号変数、ｊ−：変数ｊに対する
最大値、？Ｓ：読取信号、Ｓ１８サーボ情報、５１〜５
１３　７零発明方法の関連動作ステップ、Ｓ２０：フォ
ーマッチインタステップ、Ｓ２１：フォーマッチインタ
ステップ中の動作ステップ、Ｓ３０：第１の検査ステッ
プ、３３１−３３９：第１の検査ステップ中の動作ステ
ップ、Ｓ４０：第２の検査ステップ、５４１−３４８ｊ
第２の検査ステップ中の動作ステップ、Ｔｊ）ラック、
ＴＤ：検査データ、Ｔｏ：最外径トラック、−５：書込
信号、である。 第１胆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスク面に設定された各トラックの全体にフォーマッ
   チインタデータを書き込んでデータ記憶用のセクタを設
   定するフォーマッチインタステップと、このフォーマッ
   チインタデータを読み取ってセクタごとに欠陥の有無を
   検査する第１の検査ステップと、第１の検査ステップで
   無欠陥とされた各セクタに検査データを書き込みかつそ
   れを読み取ってセクタごとに欠陥の有無を検査する第２
   の検査ステップとを含み、第１および第２の検査ステッ
   プで欠陥が検出されたセクタをディスクに登録するよう
   にしたことを特徴とするディスク記憶装置の記録媒体の
   欠陥検査方法。