专利名称：用于擦除垂直记录介质的块擦除器的制作方法
技术领域：
本发明涉及硬盘驱动器领域，更特别地，涉及用于擦除硬盘驱动器上的垂直记录介质的块擦除器(bulk erase tool)。
背景技术：
硬盘驱动器用在几乎所有的计算机系统操作中。实际上，若没有用于储存绝大多数基本计算信息例如启动操作、操作系统、应用软件等的某些类型硬盘驱动器，绝大多数计算系统不能工作。通常，硬盘驱动器是一种可以或者不可以拆卸、但没有其则计算系统一般将不工作的设备。
基本硬盘驱动器模型建立于大约50年前，且其类似于唱机。也就是说，硬盘驱动器模型包括以标准转速旋转的存储盘或硬盘。具有悬吊的滑动触头的致动臂用于伸出到磁盘上方。此致动臂承载具有磁性读/写转换器的磁头组件或者用于从磁盘上的一位置读信息/把信息写到磁盘上的一位置的磁头。整个磁头组件例如悬吊件和磁头称为磁头万向架组件(HGA)。
在工作时，硬盘由具有中央驱动毂的主轴电机组件以设定的速度转动。另外，横过磁盘存在以已知间隔均匀隔开的圆周磁道。当收到用于对特定部分或者特定磁道进行读取的指令时，硬盘经由臂使磁头对准特定磁道位置，然后该磁头从盘读取信息。按照相同方式，当收到对特定部分或特定磁道进行写入的指令时，硬盘经由臂使磁头对准特定磁道位置，然后该磁头把信息写到盘上。
这些年来，磁盘和磁头的尺寸已大幅减小。消费者对于更小且更便携的硬盘驱动器例如用在个人数字助理(PDA)、MP3播放器等中的硬盘驱动器的需求促使了许多改进。例如，原始硬盘驱动器具有24英寸的盘直径。现代硬盘驱动器相当小且具有3.5至1英寸(即便更小0.8英寸)的盘直径。磁性记录的发展也是尺寸减小的主要原因。
例如，改进已导致程度为每平方英寸盘区120千兆字节(GB)的存储量。因此，多个硬盘驱动器具有范围在几十万兆字节的存储量。在当前环境下，即便存储技术的小改进，也能使总存储量产生较大的绝对变化。例如，容量为250GB的硬盘驱动器的4％改进将导致额外附加10GB的存储量。这远远超过九十年代末期提供的硬盘驱动器的最初存储量。采用垂直记录方法是一种提高盘存储量的方法。
当装配机械组件以形成硬盘驱动器时，伺服图案被写到新盘上以预备供用户使用的硬盘驱动器。然而，存在不得不改写伺服图案的情况。在那些情况中，必须在改写新伺服图案之前擦除现有的伺服图案。例如，在初始伺服写入发生故障时、在伺服写入成功但硬盘驱动器未能通过功能测试时、或者在需要完全或者局部地拆卸和再装配机械组件时，不得不改写伺服图案。
通常，块擦除器是一种用于擦除硬盘驱动器的磁盘上的(伺服或其它)图案的磁性设备。在硬盘驱动器内采用块擦除器相对于采用磁头擦除的优点是该块擦除器的操作迅速且容易。例如，磁盘的磁头擦除花费20分钟，而磁盘的块擦除仅花费10秒。
然而，随着盘矫顽性部分地由于垂直记录而变高，块擦除器内需要的磁场也变强，并增大了损坏硬盘驱动器的电动机磁体和磁头的可能性。例如，擦除垂直记录介质需要外加强磁场。然而，电动机磁体也暴露于此强磁场中，这导致该电动机磁体去磁。另外，若调节施加磁场以使电动机磁体不发生去磁，那么作用于磁盘的ID磁道的擦除磁场就不能强到足以完全擦除该盘，导致残留的盘信号。这些未擦除的磁道接着必须被磁头擦除，而磁头擦除如这里所述是一个耗时的过程。
发明内容
提供一种用于擦除垂直记录介质的块擦除器。该块擦除器包括第一极性擦除磁体和偏离该第一极性擦除磁体的第二极性擦除磁体。由此，第一极性擦除磁体与第二极性擦除磁体之间的偏置产生用于擦除垂直记录介质的不平行、不垂直的施加磁场。
图1是依据本发明一种实施例的罩件和顶部磁体被移除的HDD的俯视图。
图2是依据本发明一种实施例的盘的示意图，该盘具有垂直记录预写定时信息的圆周磁道。
图3是依据本发明一种实施例的用于擦除垂直记录介质的示范固定磁体块擦除器的框图。
图4是依据本发明一种实施例的用于擦除垂直记录介质的示范电磁体块擦除器的框图。
图5是依据本发明一种实施例的用于擦除垂直记录介质且具有接触偏离磁体(touching offset magnet)的示范块擦除器的框图。
图6是依据本发明一种实施例的具有示范磁导且用于擦除垂直记录介质的示范块擦除器的框图。
图7是依据本发明一种实施例的利用块擦除器擦除垂直记录介质的方法的流程图。
图8是依据本发明一种实施例的Stoner Wohlfarth性能的图表。
具体实施例方式
现在将详细地参照块擦除器的本发明可供选择实施例。尽管将结合可供选择实施例说明本发明，但应理解的是它们不意味着把本发明限定为这些实施例。相反，本发明旨在涵盖落在如所附权利要求书限定的本发明精神和范围内的变更、变形和等同物。
另外，在以下本发明的详细说明中，为全面地理解本发明，阐述了大量细节。然而，本领域普通技术人员将认识到的是，不采用这些细节也能够实施本发明。另一方面，公知的方法、步骤、组件和电路未详细说明，以不致不必要地遮掩本发明方面。
这里所述的实施例提供利用偏移磁擦除场来擦除垂直记录(PR)介质的块擦除器。另外，不像现有的块擦除器，本块擦除器通过利用StonerWohlfarth性能特征来增大场强。换句话说，通过采用两个不对准的磁极并利用不平行、不垂直的生成磁场，这里所述的实施例为块擦除器提供更强大的磁擦除能力，从而提供更强的反转磁场而无需显著增大磁场生成。
现在参照图1，表示具有用于计算机系统的磁性硬盘文件或驱动器111的信息存储系统的一种实施例的示意图。尽管表示了具有单个盘的硬盘驱动器，但本发明实施例也能良好地适用于其内具有多个盘的硬盘驱动器。另外，图2的单盘硬驱动器仅是用于与本发明结合的多种硬盘驱动器构造的一种方案。例如，在一种实施例中，硬盘驱动器111采用装载/卸载(L/UL)技术且具有斜坡197和鼻状限定部(nose limiter)。在另一实施例中，驱动器111为非L/UL驱动器，例如，具有离开磁盘115的数据区域的网纹磁头起落区142的接触起停(CSS)驱动器。
在示范性的图1中，驱动器111具有外壳或基底113，该外壳或基底113收容具有至少一个介质或磁盘115的磁盘组。具有中央驱动毂117的旋转电机组件转动一张或多张磁盘115。致动梳形件121包括多个呈梳子状且可绕枢转组件123移动或枢转地安装在基底113上的平行致动臂125(仅表示一个)。控制器119也安装在基底113上以相对于磁盘115选择性地移动梳形臂125。
在所示实施例中，臂125具有从其起延伸的至少一个悬臂式电引导悬架(ELS，electrical lead suspension)127。应理解的是，ELS127在一种实施例中可以是利用消去法形成的集成引导悬架。在另一实施例中，ELS127是利用添加法形成的，例如电路集成悬架(CIS，circuit integrated suspension)。在又另一实施例中，ELS127是与基体金属(base metal)连接的弯曲悬架(FOS，flex-on suspension)，或者其可以是与基体金属层(base metal layer)连接的弯曲万向悬架组件(FGSA，flex gimbal suspension assembly)。ELS可以是用在数据访问存储设备例如HDD中的任何形式引导悬架。磁性读/写转换器131或磁头安装在滑动触头129上，并固定在作为ELS127的一部分且称为“挠曲件”的挠性结构上。读/写磁头从磁盘115磁性读取数据和/或把数据磁性写入磁盘115。经集成的所谓磁头万向架组件(HGA，head gimbalassembly)是安装在悬架127上的磁头和滑动触头129。滑动触头129通常连结在ELS127的端部上。
ELS127具有弹簧状性质，其把滑动触头129的空气轴承面偏压或者按压向磁盘115，以便当该磁盘转动且空气轴承显示压力时使滑动触头129相对于磁盘飞过精确距离。ELS127具有提供弹簧状性质的铰链区以及经由该铰链区支承读写迹线的挠曲连接。另外，可在传统音圈电动机磁体组件134(未表示顶磁极)内自由移动的音圈133与头万向架组件相对地安装在臂125上。致动梳形件121经由控制器119的运动导致头万向架组件在磁盘115上沿着横过磁道的径向弧移动，直至磁头落在它们预定的目标磁道上。头万向架组件按传统方式工作且总是相互一致地移动，除非驱动器111采用其中臂可相互独立移动的多个独立致动器(未表示)。
一般，装载/卸载驱动器相对于磁盘驱动器的操作指示ELS127的操作。也就是说，当磁盘115不转动时，ELS127从该磁盘上卸下来。例如，当磁盘驱动器不工作时，ELS127不位于磁盘115上，而是位于远离该磁盘115的L/UL斜坡197上的保持位置(例如被卸载)。然后，当磁盘驱动器工作时，磁盘旋转至一定速度，且ELS127移入该磁盘115上的工作位置(例如被装载)。这样一来，显著减少了在HDD111不工作的过程中滑动触头与磁盘115之间发生有害碰撞。另外，由于在不工作过程中ELS127移动至安全的离盘位置，所以显著增大了HDD的抗机械运输振动性能。
现在参照图2，表示依据本发明一种实施例的磁盘115的示意图200，该磁盘115具有预写定时信息225和可选用户数据信息215的圆周磁道。一般，数据按照已知为数据磁道235的同心环图案记录在盘面115上。在一种实施例中，写在盘115上的数据以垂直形式235写入。
现在参照图3，表示依据本发明一种实施例的用于擦除垂直记录介质的示范块擦除器300的框图。块擦除器300包括第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320。在一种实施例中，第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320是相互偏离的永久磁体。也就是说，块擦除器300的永久磁体的磁极不对齐以提供不平行、不垂直的施加磁场330。在一种实施例中，不平行、不垂直的施加磁场330相对于块擦除器300的平面呈近似45度角。尽管施加磁场330被描述为近似45度，但应理解的是，该施加磁场330的角度可以大于或小于45度。这里采用45度仅仅为了简明和清楚。
现在参照图4，表示依据本发明另一实施例的用于擦除垂直记录介质的示范性电磁体块擦除器400的框图。块擦除器400包括第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320。在一种实施例中，第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320相互偏离。也就是说，块擦除器400的磁极不对齐以提供不平行、不垂直的施加磁场例如图3的施加磁场330。换句话说，块擦除器400在布置上类似于块擦除器300。然而，不像块擦除器300，块擦除器400不包括永久磁体，相反，磁体(例如310和320)是利用线圈例如线圈410启动的电磁体。
现在参照图5，表示依据本发明一种实施例的用于擦除垂直记录介质且具有接触偏离磁体的示范性块擦除器500的框图。如图5所示，尽管第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320不对齐，但它们相互接触。因此，生成不平行、不垂直的施加磁场例如图3的磁场330。在这里采用具有接触偏离磁体的块擦除器500，是为了说明具有偏离磁体的块擦除器的多种可能构造。换句话说，这里提供的例子不用于限制设计，相反提供它们仅仅是为了简明和清楚。
现在参照图6，表示依据本发明一种实施例的用于擦除垂直记录介质且具有示范磁导610的示范块擦除器600的框图。块擦除器600在形状和功能上类似于块擦除器300。也就是说，块擦除器600包括第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320。在一种实施例中，第一极性擦除磁体310和第二极性擦除磁体320是相互偏离的永久磁体。也就是说，块擦除器600的永久磁体的磁极不对齐以提供不平行、不垂直的施加磁场630例如图3的磁场330。在一种实施例中，不平行、不垂直的施加磁场630相对于块擦除器600的平面呈近似45度角。尽管施加磁场630被描述为近似45度，但应理解的是，该施加磁场630的角度可以大于或小于45度。这里采用45度仅仅为了简明和清楚。
另外，图6包括磁导610。一般，磁导610是利用任何磁性材料例如但不限于不锈钢、铁、镍、钴、铁镍矿等形成的。在一种实施例中，磁导610用于引导施加磁场630流离硬盘驱动器111的磁体电机117并流向磁盘115。例如，磁导610作为一种防止电动机磁体117去磁的屏蔽，同时也作为一种把施加磁场630导向磁盘115表面的导向器。这样一来，可防止电动机磁体117去磁，同时磁盘115接收大到足以确保全部擦除磁盘115的施加磁场630。
现在参照图7，表示依据本发明一种实施例的利用块擦除器擦除垂直记录介质的方法的流程图700。如这里所述，块擦除器300是一种用于擦除硬盘驱动器111的磁盘115上的(伺服或其它)图案的磁性设备。块擦除(bulkerase)相对于磁头擦除的优点是操作迅速且容易。然而，随着磁盘矫顽性变高，特别在垂直记录介质的情况下，块擦除器300内需要的磁场也变强，并增大了损坏电动机磁体117和磁头131的可能性。
这里所述的实施例使块擦除器的磁体偏离，从而在块擦除器300内提供这样一种磁场(如图3所示)，该磁场是用于擦除垂直记录(PR)介质的倾斜磁场330。另外，这里所述的实施例提供图6的磁导610，在擦除磁盘115的同时为电动机磁体117提供一定程度的磁体屏蔽以显著减小该电动机磁体117的非预期去磁。
参照图7的702和图3，一种实施例接收具有第一极性磁体310和第二极性磁体320的块擦除器300。如这里所述以及图3和4所示，磁体可以是如图3所示的永久磁体或者如图4所示的电磁体。另外如图4所示，电磁线圈在一种实施例中提供用于激励第一极性擦除电磁体310和第二极性擦除电磁体320。
现在参照图7的704以及图3或6，一种实施例使第一极性擦除磁体310与第二极性擦除磁体320之间偏离，其中，这种偏离提供适于擦除垂直记录介质的不平行、不垂直的施加磁场610。通常，由于磁场效率的损失，避免第一极性擦除磁体310与第二极性擦除磁体320之间偏离。然而，PR介质具有垂直于磁盘115表面的优选轴线。根据定义，磁性颗粒的磁化具有与优选轴线对准的趋势。另外，PR介质的磁性特征之一是Stoner Wohlfarth性能。
现在参照图8，表示依据本发明一种实施例的Stoner Wohlfarth性能的图表800。一般，Stoner Wohlfarth性能说明依据磁场方向反转磁性颗粒的磁化所需的磁场大小。在用PR介质进行试验后，已认识到在一种实施例中当以垂直或者平行方式施加磁场时，为反转PR介质的磁性颗粒的磁化需要4.0kOe的磁场。然而，当以近似45度施加磁场时，仅需要2.5kOe的磁场。换句话说，采用45度角显著减小了擦除垂直记录介质所需的场强。这种场强的减小还显著减小了电动机磁体117受到的去磁作用。
尽管在一个示范实施例中，生成处于近似45度角的不平行、不垂直磁场。但应理解且清楚表示在图表800中的是，可以多种角度和多种强度施加磁场。因此，通过如图表800所示以除垂直或平行以外的角度提供磁性擦除场，可用显著削弱的磁场610来擦除垂直记录介质。这样一来，减小对电动机磁体117的有害磁性碰撞，同时维持磁盘115的擦除质量。
在一种选择性实施例中，磁导610提供给图6的块擦除器600，该磁导610用于改变不平行、不垂直的施加磁场的方向以保护硬盘驱动器111的电动机磁体117。换句话说，当硬盘驱动器111插入块擦除器600的施加磁场630中时，磁导610将保护电动机磁体117免受过大量的施加磁场。在一种实施例中，磁导610由近似“L”形的磁性材料形成。因此，磁导610将对硬盘驱动器111的电动机磁体117提供保护，同时允许磁场充分接近磁盘115。在一种实施例中，磁导610与第二极性擦除磁体320固定连接。然而在另一实施例中，磁导610像托盘一样工作，其可滑入和滑出相对于磁体310和320的位置以更易于接近并确保把硬盘驱动器111适当放置在磁导610托盘上。
因此，本发明实施例提供用于擦除垂直记录介质的块擦除器。另外，这些实施例提供用于擦除垂直记录介质且具有磁导机构(flux guidingmechanism)的块擦除器，该磁导机构用于改变不平行、不垂直的施加磁场的方向以保护硬盘驱动器的电动机磁体。另外，这些实施例提供用于擦除垂直记录介质的块擦除器，其显著增大块擦除器对于垂直记录介质的擦除能力。这样一来，硬盘驱动器内的垂直记录介质可被更迅速、更有效且更适当地擦除，同时减小对电动机磁体的有害磁性作用。
尽管流程图700中所示的实施例方法表示了具体的顺序和步骤数，但本发明也适于替换实施例。例如，本发明并不需要被提供给该方法的所有步骤。另外，其它步骤也可附加给该实施例给出的步骤。类似的，步骤顺序也可依据应用来改变。
由此，描述了用于擦除垂直记录介质的块擦除器的本发明替换实施例。尽管已在特定实施例中描述了本发明，但应理解的是，本发明不被解释为限于这些实施例，而是根据以下权利要求书来解释。
权利要求
1.一种用于擦除垂直记录介质的块擦除器，包括第一极性擦除磁体；以及第二极性擦除磁体，偏离所述第一极性擦除磁体，其中，所述第一极性擦除磁体与所述第二极性擦除磁体之间的所述偏离生成用于擦除垂直记录介质的不平行、不垂直的施加磁场。
2.如权利要求1所述的块擦除器，其中，所述不平行、不垂直的施加磁场提供近似45度角的施加磁场。
3.如权利要求1所述的块擦除器，其中，所述第一极性擦除磁体和所述第二极性擦除磁体是永久磁体。
4.如权利要求1所述的块擦除器，其中，所述块擦除器是电磁式块擦除器，所述电磁式块擦除器包括电磁线圈，用于提供所述第一极性擦除磁体和所述第二极性擦除磁体。
5.如权利要求1所述的块擦除器，其中，还包括磁导机构，用于改变所述不平行、不垂直的施加磁场的方向。
6.如权利要求5所述的块擦除器，其中，所述磁导机构包括形成为近似“L”形的磁性材料，用于当硬盘驱动器插入所述块擦除器的所述施加磁场中时改变所述磁通量的方向以为所述硬盘驱动器的电机磁体提供保护位置。
7.如权利要求5所述的块擦除器，其中，所述磁导机构与所述第一极性擦除磁体固定连接。
8.如权利要求5所述的块擦除器，其中，所述磁导机构与所述第二极性擦除磁体固定连接。
9.一种用于擦除位于硬盘驱动器的磁盘上的垂直记录介质的块擦除器，包括第一极性擦除磁体；以及第二极性擦除磁体，偏离所述第一极性擦除磁体，其中，所述第一极性擦除磁体与所述第二极性擦除磁体之间的所述偏离生成用于擦除垂直记录介质的不平行、不垂直的施加磁场；以及磁导机构，用于改变所述不平行、不垂直的施加磁场的方向，以当所述硬盘驱动器插入所述块擦除器的所述施加磁场中时为所述硬盘驱动器的电动机磁体提供保护位置。
10.如权利要求9所述的块擦除器，其中，所述不平行、不垂直的施加磁场提供近似45度角的施加磁场。
11.如权利要求9所述的块擦除器，其中，所述第一极性擦除磁体和所述第二极性擦除磁体是永久磁体。
12.如权利要求9所述的块擦除器，其中，所述块擦除器是电磁式块擦除器，所述电磁式块擦除器包括电磁线圈，用于提供所述第一极性擦除磁体和所述第二极性擦除磁体。
13.如权利要求9所述的块擦除器，其中，所述磁导机构包括形成为近似“L”形的磁性材料，用于当硬盘驱动器插入所述块擦除器的所述施加磁场中时改变所述磁通量的方向以为所述硬盘驱动器的电动机磁体提供保护位置。
14.如权利要求9所述的块擦除器，其中，所述磁导机构与所述第一极性擦除磁体固定连接。
15.如权利要求9所述的块擦除器，其中，所述磁导机构与所述第二极性擦除磁体固定连接。
16.一种用于擦除位于硬盘驱动器的磁盘上的垂直记录介质的块擦除器，包括第一极性擦除磁体；以及第二极性擦除磁体，偏离所述第一极性擦除磁体，其中，所述第一极性擦除磁体与所述第二极性擦除磁体之间的所述偏离生成用于擦除垂直记录介质的不平行、不垂直的施加磁场；以及形成为近似“L”形的磁性材料，用于当所述硬盘驱动器插入所述块擦除器的所述施加磁场中时改变所述不平行、不垂直的施加磁场的方向以为所述硬盘驱动器的电动机磁体提供保护位置。
17.如权利要求16所述的块擦除器，其中，所述不平行、不垂直的施加磁场提供近似45度角的施加磁场。
18.如权利要求16所述的块擦除器，其中，所述第一极性擦除磁体和所述第二极性擦除磁体是永久磁体。
19.如权利要求16所述的块擦除器，其中，所述块擦除器是电磁式块擦除器，所述电磁式块擦除器包括电磁线圈，用于提供所述第一极性擦除磁体和所述第二极性擦除磁体。
20.如权利要求16所述的块擦除器，其中，所述磁导机构与所述第一极性擦除磁体固定连接。
21.如权利要求16所述的块擦除器，其中，所述磁导机构与所述第二极性擦除磁体固定连接。
全文摘要
一种用于擦除垂直记录介质的块擦除器。此块擦除器包括第一极性擦除磁体和偏离该第一极性擦除磁体的第二极性擦除磁体。由此，第一极性擦除磁体与第二极性擦除磁体之间的偏离生成用于擦除垂直记录介质的不平行、不垂直的施加磁场。
文档编号G11B5/024GK101059960SQ20071010103
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月23日 优先权日2006年4月21日
发明者尹泰溶 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司