用于确保热辅助磁记录介质读取期间的准确锁相的写入参数的制作方法
【专利摘要】基于写入头的头到介质间距的热时间常数，确定包括以下中的至少一项的写入参数：在写入的开始时使用的经修改的激光功率提升；以及影响写入的开始时的时间调整。写入参数应用于影响热辅助磁记录介质的写入操作，此写入参数在热辅助磁记录介质的读取期间确保准确的锁相。
【专利说明】
用于确保热辅助磁记录介质读取期间的准确锁相的写入参数
【发明内容】
[0001]本公开涉及用于在记录介质的读取操作期间确保准确的锁相的写入参数。在一个实施例中，基于写入头的头到介质间距(head-to-media spacing)的热时间常数来确定包括以下中的至少一项的写入参数:在写入的开始使用的经修改的激光功率提升；以及影响写入的开始的时间调整。写入参数应用于影响热辅助磁记录介质的写入操作，此写入参数在热辅助磁记录介质的读取期间确保准确的锁相。
[0002]鉴于以下详细的讨论和附图，可理解各种实施例的这些和其他特征和方面。
【附图说明】
[0003]以下讨论参考下列附图，其中，相同的附图标记可用于标识多个附图中类似/相同的组件。
[0004]图1是根据示例实施例的硬盘驱动滑动件和介质布置的框图；
[0005]图2是根据示例实施例的读取/写入头的跨区视图；
[0006]图3是根据示例实施例的装置的激光功率提升和头介质间距的图；
[0007]图4是解说根据示例实施例的转换位置/地点的框图；
[0008]图5是解说根据示例实施例的影响读取/写入头的转换位置/地点的因素的图；
[0009]图6是解说根据示例实施例的转换位置/地点的变化对位转换的影响的框图；
[0010]图7是解说根据示例实施例的过程的流程图；
[0011]图8-10是解说根据示例实施例的头介质间距和激光提升对转换位置的影响的图；
[0012]图11是根据示例实施例的系统的框图；以及
[0013]图12和图13是解说根据示例实施例的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0014]本公开总体涉及在使用磁数据存储介质(诸如，硬盘驱动器(HDD))的数据存储设备中同步读取/写如操作。硬盘驱动可使用在制造期间被写入到介质表面上的伺服标记(有时称为伺服扇区)。伺服标记在沿每一个数据轨道的位置处被写入，并且包括允许读取/写入头定位其位置的数据。数据扇区存储用户数据，并且在伺服标记之间被写入。数据扇区在从伺服标记的末尾起的已知的时间延迟处被写入。后续的写入操作依赖于此时间延迟来与数据扇区的开始同步。
[0015]数据扇区的同步在使用热辅助磁记录(HAMR)的设备中变得更具挑战。也称为能量辅助磁记录(EAMR)、热辅助磁记录(TAMR)和热辅助记录(TAR)的此项技术使用诸如激光之类的能量源以在记录期间加热磁盘上的小点。热降低此点处的磁矫顽力，从而允许写入换能器改变磁取向。由于冷却之后介质相对较高的矫顽力，数据较不易受可能导致数据误差的顺磁性效应的影响。
[0016]激光器或类似的设备可直接地(例如，表面附连地)或间接地(例如，经由光纤)耦合至HAMR读取/写入头。由于在激光与介质之间的耦合路径中的光损耗，在写入时，读取/写入头可看见读取/写入的某些区域处的显著的温度升高。在读取/写入头中可能有其他热源，诸如，用于生成在写入中使用的磁场的写入线圈以及用于对头到介质间距(HMS)的精细控制的加热器。加热器因材料的热膨胀而导致局部突出，并且可精细地控制此突出以维持读取/写入换能器与记录介质之间所需的间隙。
[0017]将HAMR能量源引入到读取/写入头可能使HMS的控制变得复杂，这进而可能使数据扇区的同步变得复杂。例如，当开始写入操作时，如果在写入开始时读取/写入头不接近热平衡，则数据扇区开始处的数据可能更易于出错。这可以导致前导转换和数据扇区的位置的移位，并且导致误码率(BER)的增加和信噪比的降低。
[0018]在下文所描述的实施例中，可估计响应于激光输出功率的写入头的头到介质间距的时间常数。此估计可应用于特定类别的设备(例如，激光和滑动件部件号的不同组合)或应用于(例如，在合格性测试期间设置的)每一个单独的设备。此时间常数可直接或间接地用来导致确定在对热辅助磁记录介质的写入操作期间所使用的写入参数。此写入参数在读取操作期间确保准确的锁相，并且因此帮助确保可以可靠地读回数据。写入参数可包括在写入前置放大器时序移位的开始时激光功率提升的开始时间和/或幅度。可根据需要来对特定设备或特定类别的设备调整这些参数中的任一者或两者。
[0019]现在参考图1，框图示出了根据示例实施例的读取/写入头102的侧视图。读取/写入头102可在磁数据存储设备(例如，硬盘驱动器)中。读取/写入头102也可称为滑动件、写入头、读取头、记录头等。读取/写入头102通过悬架106(例如，万向节)親合至臂104。读取/写入头102包括在保持为接近磁记录介质111(例如，磁盘)的表面110的拖尾处的读取/写入换能器108。当读取/写入头102位于记录介质111的表面110上方时，通过臂104的向下力来维持读取/写入头102与表面110之间的浮动高度(flying height) 112。当记录介质111旋转时，此向下力由存在于表面110与读取/写入头102的空气承载表面(ABS)103(本文中也称为“面向介质的表面”)之间的气垫抵消。
[0020]区域114是读取/写入头102的“闭合点”，此闭合点一般理解为是读取/写入换能器108和磁记录介质111之间的最近接触点，并且一般地限定头到介质间距(HMS)113。为了将可影响滑动件浮动高度112的静态和动态变化两者考虑在内，可配置读取/写入头102使得读取/写入头102的区域114在操作期间可以可配置地调整以便精细地调整头到介质间距113。这在图1中通过表示区域114的几何形状的变化的虚线示出。在此示例中，几何形状变换可完全或部分地由区域114的温度增加或降低诱发。
[0021]为了提供经由热来对有效的头到介质间距113的这种类型的控制，读取/写入头102可包括(或以其他方式热耦合至)一个或多个加热元件116。可由控制器118将可选择电流量提供给这些加热元件116(例如，电阻加热器)。一般而言，控制器118至少包括逻辑电路，此逻辑电路用于控制至少包括读取/写入头102和记录介质111的装置的功能。控制器118可包括或耦合至接口电路119(诸如，前置放大器、缓冲器、过滤器、数模转换器、模数转换器等)，此接口电路促进将控制器118的逻辑向由读取/写入头102和未示出的其他组件所使用的模拟信号的电耦合。
[0022]除了加热元件116之外，或附加于加热元件116，读取/写入头102的其他元件也可提供加热。例如，读取/写入换能器108的写入线圈可生成足够的热以导致区域114的可配置的变形。此变形将仅在写线圈被激励时(例如，当数据正被写入时)发生。此外，所解说的读取/写如头102被配置为HAMR设备，此HAMR设备包括在读取/写入换能器108附近生成热的附加的组件。这些组件包括激光器120 (或其他能量源)和波导122。波导122将来自激光120的光递送到读取/写入换能器108附近的组件。在图2中更详细地示出这些组件。
[0023]在图2中，框图示出根据示例实施例的读取/写入头102的截面视图。波导122从能量源接收电磁能200，此能量被耦合至近场换能器(NFT)202 JGT 202由响应于所施加的能量200而实现表面等离子基元共振的金属(例如，金、银、铜等)制成。NFT 202塑造并传输能量以在介质111的表面110上创建小热点(hotspot)204。磁写入极206响应于施加的电流而导致面向介质的表面103附近的磁通量的变化。来自写入极206的通量在热点204在下行轨道方向(z方向)上移动通过写入极206时改变此热点204的磁取向。
[0024]施加于近场换能器202以创建热点204的能量200可能导致面向介质的表面103附近的局部区域中的显著的温升。近场换能器202可包括散热器208，此散热器208将(例如，去往写入极206或其他附近的导热组件)的一些热引开。无论如何，近场换能器202附近的温度升高可能是非常显著的，从而导致写入极206的区域和近场换能器202中的局部突出。
[0025]—般而言，由于HAMR读取/写入头有附加的热生成组件，因此这可使在写入期间设置HMS变得复杂。此外，HAMR可设计为使用小空隙来实现所需的光学耦合效率和热点的温度，并且因此可能比常规的读取/写入头对HMS的变化更敏感。一般而言，读取/写入头将在被激活以进行写入之后要求某个时间量，直到达到热平衡且HMS已经足够稳定以可靠地写入数据为止。用于减少HAMR读取/写入头进入热平衡所需的时间的一种技术是在写入的开始提升激光功率。这在图3的图中通过图示方式示出。
[0026]图3的图示出在写入操作的开始时随时间变化的HMS(虚线曲线300和301)以及随相同的时间变化的激光功率(实线曲线302)的叠加图。激光功率曲线302示出在写入周期的开始时激光功率的提升(例如，电流增加)，此激光功率的提升导致HMS相比没有提升被施加时(如曲线301所指示)更快地进入热平衡(如曲线300所指示)。由此，激光功率的提升允许写入头在时刻304(与时刻305形成对照)写入数据。在此提升之后，激光功率向下带入到稳态值Pss，并且HMS停留在稳态值Hss。
[0027]时刻304和305的差异可以影响介质的面密度。一般而言，HMS越快进入平衡，读取/写入头在伺服标记之后就可越快递可靠地写入数据。然而，即便利用同等的部件，热平衡时间也可能是不可预测的，如虚线304a_b所指示。不同的激光二极管当在写入的开始时施加电流时可以具有不同的时间响应。读取/写入头的附加的组件(例如，写入线圈、NFT)还可能具有某种热平衡时间的可变性，这在与激光器组合时增加了可变性。如将在下文中描述的那样，这可以表现为位转换位置的变化，此转换位置的变化可能在读回前导部时导致困难。
[0028]可利用定位在数据扇区之前的前导部来布置介质。读取/写入头可激励写入线圈，以便对前导部写入预定的模式而同时仍进入热平衡。在前导部区域中被写入的信息不是用户数据，但是在读取操作期间被使用以设置定时时钟。前导信息告知用户数据在哪里开始(位置和相位)。前导部中的前几位的起始点和相位可能不如沿前导部确保位转换相对恒定那么重要。诸如由线304a_b所指示的移位在读回前导部的至少部分时可能导致不可预测性。例如，如果在写入前导部时写入头不是完全处于平衡的，则前导部序列内的位转换可能在下行轨道的方向上移位。作为结果，读取器同步时钟可能很困难，所述时钟用于确切地确定用户数据在哪里开始。用于补偿此移位的一种方式是使用更长的前导部。然而，更长的前导部使用更多的介质空间，从而导致较低的驱动器容量。
[0029]存在可影响特定的写入头是否准备好写入的许多变量。诸如激光上升时间、激光诱发的写入突出、加热器和写入线圈热响应、标称浮动高度和HMS、前置放大器特性、介质特性等的因素可能导致(甚至在相同设计的写入头和/或前置放大器之间的)总写入头响应的差异。当使用来自不同的供应商和/或由不同的工艺制造的总体相同的部件(例如，激光二极管)时，这种情况可能进一步恶化。由此，为了将这些变量考虑在内，前导部的尺寸可以设置为比所有情况下必需的尺寸更大以在最终产品中提供安全系数。
[0030]如下文所描述，与使用较大的前导部不同，可以调整前导写入时序窗。特定的前置放大器、头和介质的组合中的变量可能影响写入转换开始的位置，并且这些位置在读回被写入的数据时最终影响锁相。这些特性可包括突出、激光上升时间、滑动件的热变化、光学路径、激光等。鉴于这些变量，可发现写入的开始时的确定性的相移，并采取补救动作来补偿。补救动作可包括改变磁写入转换的时序(例如，锁相环预补偿)和/或创建定制的激光电流轮廓。
[0031]可以在设备的集成之前估计影响此相移的变量，然而，可能仍然存在单独的存储设备所需的一些补偿。例如，可例如在部件到达工厂之前离线地测量单独部件的性能。这可以提供头响应的粗略的时间尺度，并且可以定义实现此响应的写入参数的基本集(例如，激光器、头和写入头电流)。前置放大器可以包括用于围绕这些基本参数来控制激光器功率、加热器功率和写入头功率的多个设置。此外，可以调整前导部被写入的时序窗中的被写入内容。这可以补偿转换移位，并且可确保前导转换位被一致地写入。
[0032]在图4中，框图图示这些因素在数据的读回期间如何会影响锁相的示例。读取/写入头400示出为接近记录介质402。如箭头401所指示，介质402相对于读取/写入头400移动。当写入极406将磁场施加至介质402时，NFT 404在介质402中创建热点408。热点的边缘限定转换位置410，此转换位置410可相对于NFT 404和/或写入极406来定义。
[0033]一般而言，转换位置410表示磁场因热点408充分地降低了磁矫顽力而能够可靠地将数据写入到介质中的边界。如上文所述，动态的热条件可能在写入的开始时影响HMS和激光器功率，这进而可影响热点408的尺寸。如虚线412、414所指示，热点尺寸的变化可能导致转换位置410的改变，并进而影响被写入到介质402中的位之间的边界。
[0034]在图5中，图示出各种因素可能如何影响根据示例实施例的读取/写入头的转换位置。曲线502表示施加至记录介质的热点的光学强度，并且围绕NFT中心在下形轨道方向上居中，在此图中，NFT的中心使用下行轨道位置为零的参考点。曲线504表示与读取/写入头对齐的记录介质的矫顽力He，使得在NFT正下方，矫顽力为最小。曲线50表示由写入极生成的磁场强度Hsw，其中写入极的位置由阴影区域508指示。线510指示转换位置，此转换位置是沿着其Hc = Hsw的边界，并且此转换位置限定在位的转换将在记录介质上相对于读取/写入头的NFT位置的何处被写入。更改例如热学热点曲线的尺寸或形状的热或电特性的变化可能在介质上位边界相对于伺服标记被写入之处移位。
[0035]当读回位边界时，在写入位时的位边界的改变可能相应地导致(例如，相对于预写入的伺服标记的)时序的变化。这在图6的框图中进一步解说，图6解说正在被写入到记录介质的轨道600的部分。竖直线602-606表示读取器基于伺服时序预期位转换所处于的位置。区域610-612表示对可能由于诸如HMS和激光功率的变化之类的因素而不同的实际被写入的位尺寸的近似。尽管区域610-612是圆形的，但是被写入的位的实际形状(例如，如由热点的形状来限定)可以是非圆形的。可通过写入线圈转换的时序来控制下行轨道方向上的位的尺寸(在此图中，左右，并且由相邻的转换位置602-606之间的距离表示)。然而，即使区域610-612在所预期位转换位置603与604之间大致居中，如果热点比所预期的大，则第一个位转换(以及可能后续的转换)的开始可能过早，如由区域612的偏移614所表示。类似地，如果热点比所预期的小，则第一个转换的开始可能过晚，如区域612的偏移616所指示。热点尺寸随时间的变化也可能影响时序，并且热点尺寸随时间的统计变化可能增加抖动。
[0036]如图6所展示，被写入的位的跨轨尺度(图6中的垂直尺度)可能影响被写入到记录介质的前导部和数据扇区的位模式的时序。由此，通过考虑写入数据的开始处的热平衡，可以实现更一致和准确的位转换的位置，由此降低位误差和/或非收敛性。可以通过以下操作来这样做:首先设置激光器功率和HMS，使得跨轨位宽度处于或接近所需的尺度，并且随后进一步调整写入的开始时间，例如，调整施加至磁写入器的信号的相位，调整施加至激光的提升电流的幅度和/或时序。
[0037]在图7中，流程图解说设置激光功率和写入时序以确保当读回被写入的数据时对数据扇区的成功同步的方法。方法涉及测量700激光器功率随时间的关系。这可涉及对激光器功率的离线测量(例如，跟踪电流和/或电压值)和/或经由光电二极管等对光功率的直接测量以确定激光特定的特性(诸如，上升时间和阻抗)。可使用原型驱动器和/或在售的驱动器来进行这些测量，例如，在合格性测试之前执行或作为合格性测试的部分来执行。在后一种情况下，可使用驱动器内传感器(诸如，头载温度传感器和光电二极管)来确定相应的HMS和激光器功率值。
[0038]对于给定的头/介质设计，还测量701给定的读取/写入头的HMS改变。HMS改变可由激光诱发的写入突出(LIWP)导致，并且可能影响HMS的幅度和时序(例如，进入热平衡的时间)两者。这些激光和HMS测量可以用来确定702HMS改变和激光器输出的特征时间常数。一般而言，此时间常数反映可能由热点尺寸的变化影响的基线转换位置。响应于此特征时间常数，可对激光提升功率和/或时序窗(例如，在将位转换信号发送到写入线圈之前的前置放大器延迟)或感兴趣的任何其他写入参数进行调整703。
[0039]可迭代地进行调整703。例如，在701和702处测量或估计的一般特性可提供通过不同的参数进行迭代以在最优或可接受的性能上收敛的起始点。一般而言，这些调整也可能导致数据以目标轨道宽度被写入，如图6中的区域610-612所指示。在其他情况下，写入到略微较小的跨轨宽度(例如，通过降低激光提升功率，并且随后相应地预调整用于写入前导部的时序窗)可能是所需的。
[0040]在一些情形中，可分别基于影响HMS间距的较小或较大的时间常数来增加或减小前导部。这可例如在采用比正常情况更长的特定的头/介质组合以在写入的开始时进入热平衡的时候发生。例如，默认的3T的前导部可用作特定类别的设备的起始点，并且取决于时间常数，这可以调整为多达4T或更多或者向下调整到2T。
[0041 ] 在激光器功率和/或计时窗口经调整703之后，可执行任选的测试704来验证这些调整。这可涉及例如，使用所选择的时序和/或激光提升调整在扇区处写入已知的模式，以及读回数据之后测量转换位置移位。如果看到显著的误差或非收敛性，则可进一步调整705(例如，适当地增加或减小)时序窗。尽管未示出，但是可替代于或附加于对时序的调整705来进行对激光提升的附加调整。
[0042]在图8-10中，图示出根据示例实施例，各种参数如何可能影响转换位置。在图8中，曲线800表示标称的(例如，非HAMR)HMS随时间的响应，且曲线801表示相对于读取/写入头上的固定点的转换位置(例如，如图5中所示的位置510，它是相对于NFT测量的)eHMS 800在时刻tl接近平衡，转换位置801同样如此。在时刻tl之前，由于增加的HMS降低了耦合效率，转换位置较小(例如，更接近NFT)。
[0043]在图9中，曲线900表示经提升的激光器电流功率随时间的变化，且曲线901表示转换位置的得到的改变。在这种情况下，转换位置曲线901遵循激光功率曲线900的总体形状，由于LIWP时间常数而略微滞后，并且两者都在大约相同的时刻t2达到平衡。对于不同的激光二极管设计和/或供应商，激光器的上升时间和LIWP的速率可以是基本上不同的，从而在开始写入操作(例如，写入前导部)时导致转换位置改变。如果前导部长度是小的，则头可能无法达到目标HMS，从而导致数据扇区的BER降级。
[0044]在图10中，曲线1000-1002表示HMS和激光功率移位对转换位置的组合影响。取决于头和激光二极管的时间常数，转换位置可遵循这些曲线中的一个。曲线1000表示增加的转换位置，并且还可相对应于位的过于大的跨轨尺寸。曲线1002表示减小的转换位置，并且可相对应于位的过于小的跨轨尺寸。注意，曲线1000和1002都不接近所需的稳态值，这可能导致读回期间的锁相错误。尽管曲线1001示出在写入的开始时与激光提升相称的转换位置的峰，但是它停留在所需的转换位置。
[0045]现在参考图11，框图示出根据示例实施例的硬盘驱动器装置1100的组件。装置1100包括电路1102，此电路1102耦合到电机组件和电磁传感器和换能器。电路1102包括控制器1104，此控制器1104控制装置1100的许多功能，包括经由主机接口 1107进行的在装置1100与主机设备1106之间的通信。控制器1104可包括定制逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、通用中央处理单元(CPU)的任何组合，并且可利用存储为固件和/或软件的指令。
[0046]主机设备1106可包括可以通信地被耦合以存储或检索来自HDD的数据的任何电子设备，例如，通用计算机。控制器1104可通过用适合的头部信息将相关联的数据格式化到扇区中并经由读取/写入信道1108将格式化的数据传输到盘1100的数据存储表面来执行写入命令。控制器1104可为读取命令提供类似的功能，例如，确定所需的数据的位置，将头移到数据的位置(轨道)，经由读取/写入信道从盘110读取数据，修正任何误差，以及为主机1106格式化数据，等等。
[0047]读取/写入信道1108在由数据控制器1104处理的数字信号与通过读取/写入头1112传导的模拟信号之间转换数据。读取/写入信道1108还将从盘1110读取的伺服数据提供给伺服控制器1116。伺服控制器1116使用这些信号来驱动致动器1118(例如，语音线圈电机)，此致动器1118旋转臂1120，读取/写入头1112装配在臂1120上。由致动器电机1118(例如，语音线圈电机)跨盘1110的不同的轨道径向地移动头1112，同时主轴电机1114旋转盘1110。还可包括微致动器(未示出)以提供更精细的寻轨控制。数据控制器1104通过电机控制器1122来控制主轴电机1114。
[0048]读取/写入信道1108通过写入前置放大器1124来提供递送到写入头1112的模拟写入信号。写入前置放大器1124放大并调节写入信号，使得在写入头1112处生成的磁场具有导致对盘1110的磁平面上的数据的高效的存储的持续时间和幅度。例如，前置放大器1124可调节写入信号以便将写入头1112耦合到前置放大器1124的信号路径的负载特性(例如，电阻、电容和电感)和写入头1112自身的特性考虑在内。
[0049]在所解说的实施例中，激光前置放大器1125在写入操作期间，在写入头1112处激励激光(或其他能量源)。激光前置放大器1125调节信号以确保在盘1110上的点正在被记录时，激光提供足够的能量以加热盘1110上的该点。激光器前置放大器1125可响应于来自读取/写入信道1108(或伺服控制器1116)的信号，此信号指示何时激活和停用激光器以及设置将施加的激光功率的量。
[0050]加热器前置放大器1126将电流提供至写入头1112上的致动器(诸如，一个或多个电阻式加热器)。电流可以变化以维持写入头1112与盘1110之间的所需的间距。加热器前置放大器1127可响应于来自读取/写入信道1108(或伺服控制器1116)的信号，此信号导致HMS被维持为适合于当前的操作(例如读取、写入、查找等)。将会理解，可使用多于一个的加热器前置放大器，例如，用于读取加热器的一个加热器前置放大器以及用于写入加热器的一个加热器前置放大器。
[0051 ]测试模块1128可由控制器操作以执行如本文中前述的操作。一般而言，测试模块1128可在装置1100的设计或制造阶段期间操作以测量写入头的头到介质间距的时间常数以及对激光器输出功率的热响应。此测试可确定当同步到数据扇区的开始时存储在寄存器1130以及所使用的读取/写入信道和伺服控制器1116中的一个或多个写入参数。例如，伺服控制器1116从盘1110上的伺服标记读取时序信号，并且可基于这些参数来调整经由写入器前置放大器1124被写入的前导部和/或数据扇区的位转换的时间/相位。写入参数还可包括由激光器前置放大器1125在写入数据扇区的开始时使用的激光功率提升的量和/或时序。写入参数确保能以准确的锁相读回由写入头1112写入的数据。测试模块1128的功能可部分地或完全通过主机1106来提供。例如，主机1106可配置为执行对热响应和/或写入参数的所指示的测试的工程测试系统或合格性测试系统。此类测试系统包括如本领域中已知的处理器、存储器和输入/输出电路。
[0052]在图12中，流程图解说根据示例实施例的方法。此方法涉及以下步骤:确定1201写入参数，此写入参数包括以下至少一项:写入开始时的激光功率提升以及影响写入的开始的时间调整。写入参数是基于时间常数来确定的，并且可在存储设备的制造之前或期间使用此系列的写入头来确定。时间常数可以是特定的(例如，单独的)写入头或在驱动器中使用的写入头的集合的特性，并且可在驱动的制造/测试中确定。热时间常数可以是在一系列写入头和/或数据存储设备(例如，写入线圈、激光器、前置放大器)中使用的组件的组合的特性。
[0053]可以直接地确定热时间常数，例如，经由针对一定范围的输入变量测量HMS，这些输入变量包括激光提升、写入线圈功率、加热器功率、写入信号和/或加热器信号参数(例如，上升时间、延迟、过冲(overshoot))。可以替代地或附加地来间接确定热事件常数，例如，经由通过如下文所讨论来改变写入参数而导致的效应。写入参数被应用1202于影响热辅助磁记录介质的写入操作。写入参数在针对热辅助磁记录介质的读取操作期间确保准确的锁相。
[0054]如上所述，写入头的HMS响应的热时间常数可基于许多因素而改变，并且因此可专门调整写入参数以提供所需的锁相。可针对特定的部件组合来设置这些参数，并且这些参数随后应用为对所制造的设备的固件设置。在一些情况下，在相同的设计和/或制造的单独的部件之间可能有足够的变化，使得对于单独的设备(例如，未通过合格性测试的设备)可能需要对参数的进一步调整。在图13中，流程图示出如何通过扫描过参数的范围来测试此类参数从而确定可接受的锁相准确性/收敛性的水平的示例。可对工程原型硬盘驱动器执行和/或对每一个硬盘驱动器的每一个读取/写入头执行此过程的变体。
[0055]一般而言，图13中的过程涉及以下步骤:通过由框1302、1304、1306指示的循环进行迭代。在框1302中，从一组可能的提升等级中选择激光提升等级，例如，指定为对前置放大器的数字输入的提升等级。类似地，在框1304处，从一组可能的偏移中选择写入时间偏移
O。框1306处的附加的因素A可包括许多不同的参数(或没有)，并且框1306可以是任选的或包括多于一个循环。参数A的示例包括应用于写入线圈和/或加热器的信号的信号参数(例如，平均幅度、上升时间、下降时间、延迟、DC偏移，等等)。参数A的其他示例可包括前导部长度。
[0056]使用所选择的一组L、0和(可选地)A来执行测试1308。测试1308可至少涉及以下步骤:对数据扇区写入；以及确定在数据扇区的前导部上实现锁相的容易程度/准确性。如果如框1312处所确定，前导部锁相满足阈值，则在一个或多个硬盘驱动器中，将当前选择的参数用作1312针对一系列硬盘驱动器或针对单独的驱动器的默认参数集。
[0057]一般而言，在框1310处确定的阈值可取决于正在执行过程的哪个阶段。例如，对于预生产测试，可能有更多的时间来测试大的参数组合，因此可测试出全局最优点。对于时间更成问题的特定的驱动器的合格性测试，有效性(例如，误差率、收敛时间)的阈值度量可能足以允许测试完成。
[0058]如图所示，对于A的全部值重复循环1306，并且如果对于A的全部值框1310的结果为“否”，则控制经由线1314传递到框1304，在框1304处，选择O的下一个值。类似地，如果在没有经由框1310退出的情况下达到了O的最后一个值，则控制经由线1316传递到框1302，在框1302处，选择L的下一个值。如果从未达到阈值，则此过程经由框1318退出。
[0059]将会理解，可能存在图13中所解说的过程的许多变体。例如，可使用更少数量的参数L、0和A(例如，仅L、0和A中的一者;两者的组合，等等)。类似地，对于对单独的驱动器的合格性测试，从中选择出L、0和A的集合的尺寸可能较小。减小用于单独的驱动器测试的测试集节省了时间并降低驱动器控制器的复杂度，同时仍允许对由于制造容限而略微不同的成品设备进行最终调整。迭代的顺序也可相对于所示出的顺序有所改变。例如，如果前导部长度被包括为任选的参数A的部分，则可在外循环处将前导部长度设置为小值，并且随后如果不满足所需的锁相性能，则对后续的循环增加前导部长度。
[0060]可使用交互以提供特定结果的电路和/或软件模块来实现以上所述的各种实施例。通过使用领域内一般已知的知识，计算领域的普通技术人员可以容易地在模块级别或作为整体来实现此类所述的功能。例如，本文中所解说的流程图可用于创建用于由处理器执行的计算机可读指令/代码。如本领域内所知，此类指令可存储在非暂态计算机可读介质上，并且可传输到处理器以用于执行。
[0061]除非另外指示，否则在说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理属性的所有数字都应被理解为在所有实例中由术语“大约”来修饰。因此，除非被指示为相反的情况，否则在前述说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数是取决于由本领域技术人员利用本文中公开的教导力图获取的所需属性而变化的近似。使用有端点的数值范围包括那个范围内的所有的数字(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及那个范围内的任何范围。
[0062]已出于说明和描述的目的陈述了对示例实施例的上述描述。上述描述不旨在是详尽的解释，也不旨在将实施例限制为所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变型都是可能的。可单独地或以任何组合应用的所公开的实施例的任何或全部特征都不旨在是限制性的，而纯粹是说明的。本发明的范围不旨在由此“【具体实施方式】”来限定，相反是由本文所附的权利要求书来限定。
【主权项】
1.一种方法，所述方法包括以下步骤: 基于写入头的头到介质间距的热时间常数来确定包括以下中的至少一项的写入参数:在对热辅助磁记录介质的写入的开始时所使用的经修改的激光功率提升；以及影响所述写入的开始的时间调整；以及 将所述写入参数应用于影响所述热辅助磁记录介质的写入操作，所述写入参数在所述热辅助磁记录介质的读取期间确保准确的锁相。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热时间常数是在一系列写入头中使用的组件的组合的特性，所述写入参数在存储设备的制造之前或期间使用所述一系列写入头来确定。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热时间常数是特定的写入头的特性。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述写入参数是在存储设备的制造期间使用所述特定的写入头来确定的。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述写入参数存储在存储设备的存储器中，并且从所述存储器检索出以供与所述特定的写入头一起使用。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 使用所述写入参数将已知的模式写入到所述热辅助磁记录介质的数据扇区；以及 响应于在读回所述数据扇区时检测到转换位置移位或非收敛性来改变所述前导部长度，并且调整所述写入参数以包括所述增加的前导部长度。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述写入参数补偿影响转换位置的跨轨位尺寸的变化，所述转换位置在所述写入的开始时限定位边界。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经修改的激光功率提升包括与标称激光提升值不同的幅度和开始时间中的至少一项。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经修改的激光功率提升补偿与所述写入头一起使用的激光器的上升时间的变化。10.—种装置，所述装置包括: 激光器前置放大器，将功率递送至写入头的激光器； 写入前置放大器，激励所述写入头的写入线圈，所述写入线圈和所述激光一起将数据写入热辅助磁记录介质；以及 控制器，耦合到所述激光器前置放大器和所述写入前置放大器，所述控制配置成执行: 通过各自都包括以下中的至少一项的写入参数集进行迭代:在写入的开始时使用的激光功率提升；以及影响所述写入的开始的时间调整； 确定所述写入参数集中在读取操作期间提供锁相的阈值等级的写入参数；以及 将所述写入参数应用于影响所述热辅助磁记录介质的写入操作。11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括存储器，所述写入参数存储在所述存储器中，所述控制器从所述存储器检索所述写入参数以供在写入用户数据时与所述写入头一起使用。12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述写入参数补偿影响转换位置的跨轨位尺寸的变化，所述转换位置在所述写入的开始时限定位边界。13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述经修改的激光功率提升包括与标称激光提升值不同的幅度和开始时间中的至少一项。14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述经修改的激光功率提升补偿所述激光器的上升时间的变化。15.一种测试系统，所述测试系统包括: 输入/输出电路，配置成耦合到硬盘驱动器，所述硬盘驱动器包括具有激光器的写入头并配置成对热辅助磁记录介质写入；以及 处理器，耦合到所述输入/输出电路并配置成执行: 基于写入头的头到介质间距的热时间常数来确定包括以下中的至少一项的写入参数:在写入的开始时使用的经修改的激光功率提升；以及在所述写入的开始之前的前导部长度，所述写入参数应用于所述硬盘驱动器或类似的硬盘驱动器的写入操作，所述写入参数在读取操作期间确保准确的锁相。16.如权利要求15所述的测试系统，其特征在于，所述写入参数补偿影响转换位置的跨轨位尺寸的变化，所述转换位置在所述写入的开始时限定位边界。17.如权利要求15所述的测试系统，其特征在于，所述经修改的激光功率提升包括与标称激光提升值不同的幅度和开始时间中的至少一项。18.如权利要求15所述的测试系统，其特征在于，所述热时间常数是在所述写入头中使用的组件的组合的特性。19.如权利要求15所述的测试系统，其特征在于，所述热时间常数对于所述硬盘驱动器的所述写入头是特定的。20.如权利要求15所述的测试系统，其特征在于，所述写入参数是在其他硬盘驱动器的制造之前确定的。
【文档编号】G11B5/012GK105895119SQ201610087377
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】高凯中, 卢朴灵, E·C·盖奇, 朱文忠
【申请人】希捷科技有限公司