专利名称：在旋转架上处理盘片的制作方法
在旋转架上处理盘片
背景技术：
在磁盘驱动器的测试和/或制造中可以采用旋转架。例如，旋转架可以用于核实磁盘驱动器的组件合格(例如测试和评估介质和磁头)以及校准最优参数设置(例如，针对给定的磁头/介质组合校准最优写入电流)。也可以在介质写入装置中采用旋转架，其中多个盘片被伺服写入，接着一个或者更多个伺服写入的盘片被安装到产品磁盘驱动器中。旋转架通常包括用于使主轴绕着中心轴旋转的主轴马达。盘片夹盘连接到主轴， 其中一个或者更多个盘片夹持到盘片夹盘。美国专利No. 6，954，330公开一种采用可释放的盘片夹具的伺服写入装置，该盘片夹具被致动以夹持多个盘片到盘片夹盘/从盘片夹盘释放多个盘片。美国专利No. 7，158，330公开将参考盘片与多个空白盘片一起夹持到盘片夹盘，其中在伺服写入时参考盘片后跟空白盘片。本发明的实施例解决了这两种现有设计的缺陷。
图1示出根据本发明的实施例的旋转架，其包括第一(底部)盘片，当使用第二盘片夹具夹持/释放第二(顶部)盘片时，第一盘片使用第一盘片夹具保持夹持到主轴马达的转子。图2示出根据本发明的实施例的旋转架的分解视图，其中盘片间隔件将第一盘片夹持到主轴马达的转子。图3示出用于将第二盘片夹具到转子的第二盘片夹具的细节，包括被向外致动以夹持盘片并且之后缩进以释放盘片的指状物。图4示出根据本发明的实施例第二盘片夹具处于释放位置的旋转架的截面图。图5A示出根据本发明的实施例被垂直致动以夹持/释放第二盘片的活塞的透视图。图5B示出根据本发明的实施例包括螺纹螺丝孔的活塞的截面图。图6A是根据本发明的实施例的旋转架的截面图，其中第一盘片已经夹持到转子并且等候第二盘片。图6B是根据本发明的实施例的旋转架的截面图，其中第二盘片在夹持到转子之前已经设置在盘片间隔件上方。图6C是根据本发明的实施例的旋转架的截面图，其中第二盘片已经被第二盘片夹具夹持到转子。图6D示出根据本发明的实施例处于夹持位置的第二盘片夹具的放大视图。图7是根据本发明的实施例的流程图，其中第一磁头在第一盘片表面上方被伺服调整以将第二磁头定位在第二盘片表面上。图8是根据本发明的实施例的流程图，其中在将数据写到第二盘片表面之后，第二盘片被释放并且之后被重新夹持到旋转架。图9是根据本发明的实施例的流程图，其中第二盘片从旋转架释放以在对第二盘
4片进行额外测试之前加热该盘片。图10是根据本发明的实施例的流程图，其中第二磁头被定位为在第二盘片表面上的两个不同径向位置写入数据。图11是根据本发明的实施例的流程图，其中使用旋转架处理多个盘片以收集可用于例如核实组件合格或校准操作参数的性能数据。
具体实施例方式图1和图2示出根据本发明的实施例的旋转架，其包括具有转子4的主轴马达2。 第一盘片夹具8可操作用于将第一盘片IOA夹持到转子4，并且第二盘片夹具12可操作用于将第二盘片IOB夹持到转子4。致动器14可操作用于夹持第二盘片夹具12以在第一盘片IOA已经夹持到转子4之后将第二盘片IOB夹持到转子4。可以在任何合适的应用中使用图1的旋转架，诸如在测试各种组件(例如磁头和/ 或盘片)时、校准工作参数(例如写电流)时、核实组件可接受和/或基于质量储藏(bin) 组件时、使用伺服数据伺服写入顶部盘片(使用种子磁轨完全伺服写入或者部分伺服写入)时，等等。旋转架包括任何合适的致动器(例如音圈马达)用于在每个盘片的一个或者两个表面的上方致动磁头。每个磁头可以包括读元件和写元件，并且在一个实施例中，在第一(底部)盘片IOA上方被致动的磁头可以只包括读元件。用于将磁头定位在盘片上方的致动器和磁头是传统组件，未在附图中示出，是为了避免混淆本发明的实施例。图3是显示第二盘片夹具12的细节的分解图，其包括具有多个腔体18A-18C的壳体16和位于每个腔体18A-18C内的指状物(finger) 20A-20C。每个指状物20A-20C绕着销22A-22C滚动以向外伸出直至指状物20A-20C啮合第二盘片IOB的内边缘以将第二盘片 IOB夹持到转子4。间隔件8的顶表面(图幻为销22A-22C提供支撑面以供其在上面滚动。多个螺丝图2)穿过相应孔24A-24C插入到壳体16中，并穿过间隔件8且拧入在转子4中钻入的螺纹孔中。螺丝^A-26C将壳体16的底表面28压到间隔件8的顶表面上，由此在间隔件8上提供将第一盘片IOA夹持到转子4的夹持力。腔体18A-18C的高度30确保螺丝26A-26B的夹持力不传递到指状物20A-20C，由此允许指状物20A-20C在腔体18A-18C内运动。每个指状物20A-20C包括与图2所示的活塞14的头部相互作用的倾斜表面32A-32C。活塞14的头部包括锥形形状，使得当活塞14被向下垂直致动以夹持第二盘片IOB时，活塞14的头部压在倾斜表面32A-32C上，由此使指状物20A-20C向外伸出直至指状物20A-20C啮合第二盘片IOB的内边缘。在图3的实施例中，环形弹性带34缠绕指状物20A-20C以提供偏置力，用于偏置指状物20A-20C远离第二盘片IOB的内边缘。如图3 所示，每个指状物20A-20C可以包括合适的狭缝36A-36C用于容纳环形弹性带34。为了释放第二盘片10B，活塞14向上垂直运动，允许环形弹性带34使指状物20A-20C缩进。当第二盘片IOB被释放时，第一盘片IOA保持被夹持，因为螺丝穿过壳体16继续对间隔件8施加夹持力。图4是根据本发明的实施例的旋转架的截面图，其示出盘片间隔件8通过螺丝 26A-26C将壳体16压到盘片间隔件8上而夹持第一盘片IOA0活塞14被示出处于向上位置，使得第二盘片IOB被释放。环形弹性带34偏置指状物20A-20C远离第二盘片IOB并且销(例如，销22A)滚动到其缩进位置。
图5A示出活塞14的立体图，图5B示出活塞14的截面图。活塞14可以被以任何合适的方式致动，以夹持和释放第二盘片夹具12。在一个实施例中，螺纹螺丝孔36钻入活塞14的底部用于容纳螺丝(未示出)，其中可以通过旋转螺丝对活塞14进行上下致动。在另一实施例中，隔片(diaphragm)(未示出)可以连接到活塞14 (例如使用插入到螺丝孔36 中的螺丝)。隔片腔体可以使用合适的泵被填充空气以将活塞14推入向上位置(释放位置)，之后使用合适的抽真空装置将空气从隔片腔体中吸出，以将活塞拉入向下位置(夹持位置)。其它实施例可以使用弹簧来向上或向下偏置活塞14，并且可以使用合适的泵或者抽真空装置相对偏置力移动活塞14。在又一实施例中，可以使用合适的机械致动器(例如，泵或抽真空装置)移动活塞 14到夹持位置，之后为了释放第二盘片10B，关闭致动器，使得环形弹性带34的力使指状物 20A-20C缩进，造成活塞14向上移动到释放位置。可以采用其它类型的弹性部件使指状物 20A-20C缩进，诸如集成在壳体16的每个腔体18A-18C内的弹簧(图幻。在又一实施例中， 终端用户可以手动地将指状物20A-20C按压回其释放位置(即要使指状物20A-20C缩回可能不需要诸如图3的环形弹性带34的弹性构件)。图6A-6D例示根据本发明的实施例的旋转架的操作，其中图6A示出通过用户手动拧紧螺丝^A-26C使得壳体16向下按压在间隔件8上而将第一盘片IOA夹持到转子4。第二盘片IOB被设置在间隔件8的顶表面上方，如图6B所示，之后向致动器提供动力以将活塞14拉至向下位置。图6C示出活塞14处于向下位置，由此使指状物(例如，指状物20A) 向外伸出以啮合第二盘片IOB的内边缘。图6D示出第二夹具处于夹持位置的放大图，包括处于向下位置的活塞14使指状物20A-20C向外伸出以啮合第二盘片IOB的内边缘38。 为了从旋转架去除第二盘片10B，活塞14被移动到向上位置，使得环形弹性带34将指状物 20A-20C缩回远离第二盘片IOB的内边缘38。之后，可以从旋转架去除第二盘片10B，并且可以重复该过程以使用第三盘片替换第二盘片10B，而第一盘片IOA保持夹持到转子4。在一个实施例中，可以使用任何合适的技术向第一盘片表面IOA写入伺服数据 (例如，同轴伺服扇区或者螺旋磁轨)。例如，可以在将第一盘片IOA夹持到转子4之后通过旋转架写入伺服数据。在另一实施例中，可以在将第一盘片IOA夹持到旋转架之前向其写入伺服数据。之后，可以将第二盘片IOB夹持到旋转架以利用写入到第一盘片IOA上的伺服数据容易地执行任何合适的操作。例如，第一盘片IOA上的伺服数据可以被读出以在第二盘片IOB上方伺服调整(servo)(若干)磁头。当磁头位于目标径向位置时，可以将测试数据写入到第二盘片IOB的表面。可以写入任何合适的测试数据，诸如伺服数据或者周期图案(例如2T图案)。之后，可以从第二盘片IOB读取测试数据以执行任何合适的操作， 诸如验证第二盘片IOB和/或(若干)磁头的质量。在另一实施例中，对于销售商专用磁头/盘片组合，可以校准各种参数(例如，最优写入电流、读取偏置电流、径向线性密度等)。 在一个实施例中，验证资格、校准或者其它测试可能要求第二盘片IOB从旋转架释放，在加热室中加热，之后重新夹持到旋转架以进一步测试。在其它实施例中，旋转架可以用于以装配线方式处理顶部盘片，诸如在第一(底部)盘片IOA上伺服调整，同时伺服写入第二(顶部)盘片IOB(种子图案的完全伺服写入或者部分伺服写入)。因此，以上在本发明的实施例中公开的双盘片夹具有助于夹持和释放第二(顶部)盘片10B，同时第一(底部)盘片 IOA保持夹持于旋转架。
图7示出根据本发明的实施例的流程图，其中第一盘片IOA被夹持到转子(步骤 40)，其中第一盘片IOA包括参考伺服图案。第二盘片IOB被夹持到转子(步骤42)，并且响应于参考伺服图案第一磁头被伺服调整在第一盘片IOA上方以在第一径向位置将第二磁头定位在第二盘片IOB上方(步骤44)。在第一径向位置使用第二磁头将数据写入第二盘片IOB(步骤46)。从转子去除第二盘片10B，同时第一盘片IOA保持夹持于转子(步骤 48)。写入第一盘片IOA的参考伺服图案可以包括任何合适的图案，诸如同轴伺服扇区或者螺旋磁轨。在一个实施例中，越过第一盘片IOA的大致整个表面写入伺服参考图案， 使得第二磁头能够被定位在第二盘片IOB的表面上方的任何径向位置。另外，可以向第二盘片IOB写入任何合适的数据，并且在一个实施例中，伺服数据被写入第二盘片10B。在将伺服数据写入第二盘片IOB之后(例如，多个伺服磁轨)，使用第二磁头从第二盘片IOB读取伺服数据以在第二盘片IOB上方伺服调整第二磁头。在第二盘片IOB上方伺服调整第二磁头的同时可能产生任何合适的性能数据。在一个实施例中，可评估伺服回路自身的性能以确定写入的伺服信息的质量。在另一实施例中，在第二盘片上方伺服调整第二磁头的同时可以将测试图案(例如，2T图案)写入第二盘片IOB以及从第二盘片IOB读取测试图案 (例如，2T图案)。可以评估产生的读信号以产生用于核实组件合格或者校准操作参数等的性能数据。图8是根据本发明的实施例的流程图，其中在从旋转架去除第二盘片IOB(步骤 48)之后，第二盘片IOB被重新夹持到旋转架(步骤50)。通过读取参考伺服图案，在第一盘片IOA上方伺服调整第一磁头以将第二磁头定位在第二盘片IOB上方、之前写入伺服数据的径向位置(步骤52)。从第二盘片IOB读出伺服数据(步骤54)，并且响应于伺服数据， 在第二盘片IOB上方伺服调整第二磁头(步骤56)。图9是根据本发明的实施例的流程图，其中在从旋转架去除第二盘片IOB之后，第二盘片IOB被在加热室中加热预定的时间段(步骤58)。之后，可以将第二盘片IOB重新夹持到旋转架(步骤50)以对第二盘片IOB进行进一步测试。例如，在一个实施例中，加热第二盘片IOB可以模拟数据随着时间退化的效果(例如，随着时间自然发生的磁熵)。产生的性能信息可用于核实销售商专用盘片是可接受的和/或校准现场采用的用于刷新盘片上记录的数据的刷新间隔。在一个实施例中，测试数据(例如，伺服数据)可以写入第二盘片IOB上的多个径向位置，诸如外径、中径和内径(以及可能的其它直径)。这可以提高用于核实部件合格的性能测量值和/或用于校准参数的性能测量值。图10是例示该实施例的流程图，其中在第二盘片IOB上的第一径向位置写入第一数据之后，响应于参考伺服图案，第一磁头在第一盘片IOA上方被伺服调整以将第二磁头定位在第二盘片IOB的第二径向位置(步骤60)。 之后，使用第二磁头将第二数据写入第二盘片IOB的第二径向位置(步骤62)。当通过读出第二盘片IOB上记录的数据进行测试过程时，第一盘片IOA可用于在第二盘片IOB上写入测试数据的径向位置之间寻找第二磁头。例如，在一个实施例中，第一盘片IOA上的参考伺服图案用于在第二盘片IOB上存储测试数据的径向位置之间伺服，并且当第二磁头被定位在测试数据上方时，响应于测试数据，第二磁头在第二盘片IOB上方被伺服调整。可以在第一径向位置和第二径向位置之间选择任何合适的间隔，以便在第二盘片IOB上写入测试数据，并且在一个实施例中，间隔为第二盘片IOB的半径的至少十六分之一。图11是根据本发明的实施例的流程图，其中在向第二盘片IOB写入测试数据(步骤46)以及读取测试数据(步骤以在第二盘片IOB上方伺服调整第二磁头(步骤56) 后，测量并保存第二盘片IOB的性能数据(步骤64)。之后，从旋转架去除第二盘片IOB (步骤48)，并且将新的第二盘片IOB (即第三盘片)夹持到旋转架(步骤66)。之后，针对新盘片重复测试过程并保存性能数据(步骤64)。可以对多个盘片重复该过程以核实多个盘片 (例如，来自具体制造商)合格和/或通过对为每个盘片校准的参数值取平均来计算操作参数。在一个实施例中，测试数据可以被写入每个盘片的多个径向位置(例如外、中和内径) 以提高测量性能数据，如以上参照图10的描述。本发明的实施例中采用的双夹具机构利于夹持/释放测试盘片，同时参考盘片保持夹持于旋转架。尽管以上就特定实施例进行描述，但是根据本文公开的内容，其它实施例对于本领域技术人员将是明显的。例如，可以使用不同技术将间隔件8(图幻紧固到转子4，诸如使用仅仅穿过间隔件8而不通过第二盘片夹具12的壳体16的螺丝。在本实施例中，间隔件8的顶表面可以包括凹陷以容纳螺丝头，使得第二盘片IOB在间隔件8的顶表面上平坦放置。在以上描述的实施例中，第二盘片夹具12包括三个指状物20A-20C，而其它实施例可以包括更少或者更多数量的指状物。在又一实施例中，盘片间隔件8可以与至少部分第二盘片夹具12整体地形成(例如，使用合适的注塑成型技术)。在又一实施例中，指状物 20A-20C可以连接到第二盘片夹具12的壳体16，例如，由柔性塑料带制成的指状物的底部连接到壳体16。在该实施例中，指状物自身可以呈现弹性以在释放位置时偏置指状物远离第二盘片IOB的内边缘38 ( S卩，可能不需要诸如图3的环形弹性带34的单独的偏置元件)。
权利要求
1.一种在包括主轴马达的旋转架上处理盘片的方法，所述主轴马达包括转子，所述方法包括将第一盘片夹持到所述转子，其中所述第一盘片包括参考伺服图案； 将第二盘片夹持到所述转子；响应于所述参考伺服图案在所述第一盘片上方伺服调整第一磁头以在第一径向位置将第二磁头定位在所述第二盘片上方；使用所述第二磁头在所述第一径向位置将第一数据写入所述第二盘片；以及在所述第一盘片保持夹持在所述转子的同时从所述转子去除所述第二盘片。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括 将所述第二盘片重新夹持到所述转子；响应于所述参考伺服图案在所述第一盘片上方伺服调整所述第一磁头以在所述第一径向位置将所述第二磁头定位在所述第二盘片上方；使用所述第二磁头在所述第一径向位置从所述第二盘片读取所述第一数据；以及响应于所述第一数据在所述第二盘片上方伺服调整所述第二磁头。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括在将所述第二盘片重新夹持到所述转子之前加热所述第二盘片。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第一盘片保持夹持到所述转子的同时将第三盘片夹持到所述转子代替所述第二盘片。
5.一种在包括主轴马达的旋转架上处理盘片的方法，所述主轴马达包括转子，所述方法包括将第一盘片夹持到所述转子，其中所述第一盘片包括参考伺服图案； 将第二盘片夹持到所述转子；响应于所述参考伺服图案在所述第一盘片上方伺服调整第一磁头以在第一径向位置将第二磁头定位在所述第二盘片上方；使用第二磁头在所述第一径向位置写入第一数据到所述第二盘片； 在写入所述第一数据之后，响应于所述参考伺服图案在所述第一盘片上方伺服调整所述第一磁头以在第二径向位置将所述第二磁头定位在所述第二盘片上方，其中所述第二径向位置与所述第一径向位置分开所述第二盘片的半径的至少十六分之一；以及使用所述第二磁头在所述第二径向位置写入第二数据到所述第二盘片。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述第一盘片保持夹持到所述转子的同时从所述转子去除所述第二盘片。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括 将所述第二盘片重新夹持到所述转子；响应于所述参考伺服图案在所述第一盘片上方伺服调整所述第一磁头以在所述第一径向位置将所述第二磁头定位在所述第二盘片上方；使用所述第二磁头在所述第一径向位置从所述第二盘片读取所述第一数据；以及响应于所述第一数据在所述第二盘片上方伺服调整所述第二磁头。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括在将所述第二盘片重新夹持到所述转子之前加热所述第二盘片。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括在所述第一盘片保持夹持到所述转子的同时将第三盘片夹持到所述转子来代替所述第二盘片。
全文摘要
本发明公开一种在旋转架上处理盘片的方法，所述旋转架包括具有转子的主轴马达。第一盘片被夹持到转子，其中第一盘片包括参考伺服图案。第二盘片被夹持到转子，并且第一磁头响应于参考伺服图案被伺服调整在第一盘片上方以在第一径向位置将第二磁头定位在第二盘片上方。使用第二磁头在第一径向位置将数据写到第二盘片。从转子去除第二盘片，同时第一盘片保持夹持到转子。
文档编号G11B17/028GK102194488SQ20111005785
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月5日
发明者D·阿姆拉塔库尔, T·A·欧戴尔, Y·蔡 申请人:西部数据传媒公司