DE69511893T2 - Verfahren zur bestimmung des äusseren krümmungsradius in einem fertigungsprozess für magnetplatten - Google Patents

Description

Feld der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Plattenlaufwerke. Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung ein rationelles und genaues Verfahren zum Bestimmen einer Abrundung am äußeren Durchmesser jeder in einem Plattenlaufwerk zu verwendender Magnetplatte vor. Die vorliegende Erfindung kann während eines Magnetplattenherstellungsverfahrens dazu verwendet werden, daß garantiert nur Platten mit einem vorbestimmten Radius für ein Datenspurband zur Montage in Plattenlaufwerke bereitgestellt werden.
Hintergrund der Erfindung
• Platten werden normalerweise in Workstations, PCs, Laptops und anderen Computersystemen zum Speichern großer Mengen von Daten verwendet, die einem Benützer zur Verfügung stehen. Allgemein weist ein Plattenlaufwerk eine Magnetplatte auf, die durch einen Spindelmotor in Drehung versetzt wird. Die Oberfläche der Platte ist in eine Reihe von Datenspuren aufgeteilt. Die Datenspuren sind über ein Band mit einem Innendurchmesser und einen Außendurchmesser radial voneinander beabstandet. Nun ist es natürlich so, daß zum Maximieren der auf der Plattenoberfläche zu speichernden Daten der Innen- und der Außendurchmesser des Datenspurbands dem Innen- bzw. Außendurchmesser der Platte selbst so nahe wie möglich kommen soll.
• Die Datenspuren erstrecken sich allgemein jeweils im Umkreis um die Platte herum und können Daten in der Form magnetischer Übergänge im radialen Erstreckungsbereich der Spur auf der Plattenoberfläche speichern. Ein interaktives Element, wie zum Beispiel ein Magnetwandler, wird zum Erfassen der magnetischen Übergänge zum Lesen von Daten oder zum Erzeugen eines elektrischen Stroms, der einen magnetischen Übergang auf der Plattenoberfläche erzeugt, zum Schreiben von Daten verwendet. Der Magnetwandler weist einen Lese/Schreib-Spalt auf, der die aktiven Elemente des Wandlers an einer Position enthält, die zur Wechselwirkung mit der Magnetoberfläche der Platte geeignet ist.
• Wie auf diesem Gebiet bekannt, ist der Magnetwandler über eine Kopfstruktur an einem Drehaktuator montiert und wird durch den Aktuator über eine vorgewählte Datenspur der Platte gebracht, wo entweder Daten von dieser Spur gelesen werden oder Daten in die vorgewählte Datenspur der Platte geschrieben werden, während sich die Platte unter dem Wandler dreht. Die Kopfstruktur weist einen Gleiter auf, der eine Luftlageroberfläche hat, die aufgrund von durch die Drehung der Platte erzeugten Fluidströmungen den Wandler über den Datenspuren der Plattenoberfläche fliegen läßt. Die Luftlageroberfläche des Gleiters hat eine vordere und eine hintere Kante. Typischerweise erstrecken sich bei den derzeit verwendeten Köpfen, wie zum Beispiel Transverse Pressure Contour (TPC)-Köpfen, zwei beabstandete Kufen entlang der Seiten der Luftlagerfläche, jede entlang einer Seite, von der vorderen zur hinteren Kante der Oberfläche. Die Kufen erzeugen verschiedene Druckeffekte zum Verursachen eines Kopf-Flugbetriebs.
• Der Wandler gerät so während des normalen Betriebs des Plattenlaufwerks nicht physisch mit der Plattenoberfläche in Kontakt. Die Entfernung, mit der der Wandler über der Plattenoberfläche fliegt, wird als "Flughöhe" bezeichnet. Ein Ziel bei der Konstruktion ist es, die Flughöhe des Kopfs auf einem gleichen Niveau zu halten, und zwar unabhängig von der radialen Position des Kopfs.
• Bei modernen Plattenlaufwerken wird eine relativ steife bzw. harte Platte als Magnetmedium verwendet. Die Platte weist ein hartes Substrat auf, zum Beispiel aus Aluminium. Schichten unterschiedlicher Materialien werden auf die Oberfläche des Aluminiumsubstrats aufgebracht, zum Beispiel durch ein Sputterverfahren zum Erzeugen von Oberflächen, die im wesentlichen glatt und flach sind. Die durch das Sputterverfahren erzielten Oberflächen sind dazu geeignet, eine gleichmäßige Flughöhe des Kopfs zu ermöglichen. Die Materialschichten enthalten auch eine Schicht magnetischen Materials, die das Aufzeichnungs medium für die Daten repräsentierenden magnetischen Übergänge bildet.
• Typischerweise hat der Außendurchmesser des Substrats am radialen äußeren Ende des Plattenprofils eine Neigung. Dies wird als das Rolloff (die Abrundung) der Platte bezeichnet. Die Plattenoberfläche ist also am Außendurchmesser der Platte nicht mehr flach und zur Beibehaltung einer stabilen Flughöhe der Luftlageroberfläche des Kopfs geeignet. Das Flugverhalten der Luftlageroberfläche kann sogar instabil werden, wenn der Kopf sich zu weit in den Rolloffbereich der Platte hinein bewegt, was zu einem Kontakt zwischen dem Kopf und der Plattenoberfläche führen kann. Ein Kontakt zwischen dem Kopf und der Plattenoberfläche kann zu einer Beschädigung der Platte oder des Kopfs führen, was zu einem verfrühten mechanischen Versagen des Plattenlaufwerks führt.
• Demnach ist es wichtig, das Plattenlaufwerk so zu konstruieren, daß der Außendurchmesser des Datenspurbands weit genug von jedem Teil des Platten-Rolloffbereichs nach innen entfernt ist, wo eine Flughöhenverringerung auftreten kann, wenn Daten von Datenspuren im Außendurchmesser des Datenspurbands gelesen oder an diese geschrieben werden. Es ist jedoch gleichzeitig wünschenswert, daß jede im Plattenlaufwerk verwendete Platte einen sich auf den Rolloffbereich beziehenden maximalen Radius hat, der größer oder gleich einem vorgewählten Schwellenradius ist, so daß der radiale Ausdehnungsbereich des Datenspurbands nicht über einen akzeptablen Wert hinaus beeinträchtigt wird.
• Zu diesem Zweck sollte während der Herstellung von in Plattenlaufwerken zu verwendenden Plattenlaufwerken der Rolloffradius jeder Platte überprüft werden, während sie durch das Herstellungsverfahren geht, so daß alle Platten ausgesondert werden, die einen Rolloffradius haben, der geringer als ein vorgewählter Schwellenwert ist. Auf diese Weise wird auf jeder Platte, die zur Montage in ein Plattenlaufwerk vorgesehen ist, eine maximale Datenspurbandbreite für eine maximierte Datenkapazität des Laufwerks vorgesehen, ohne daß dabei die Flughö he an den Datenspuren in der Nähe des Außendurchmessers des Datenspurbands in unerwünschter Weise instabil wird.
• Derzeit wird der Rolloff-Radius für eine in einem Plattenlaufwerk zu verwendende Platte mit Bezug auf einen "Duboff"-Wert bestimmt, zum Beispiel wie im IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 13, Nr. 1, Juni 1970, S. 61 beschrieben. Die Dub-off-Wert ist definiert als die maximale Höhenwellung zwischen zwei Radii der Platte am Außendurchmesser. Es wurde jedoch festgestellt, daß der Dub-off-Wert nicht genügend Information bezüglich der Flughöhenstabilität für einen Kopf an einer Datenspur in der Nähe oder am Außendurchmesser des Datenspurbands liefert. Es besteht sogar nur eine schlechte Korrelation zwischen dem Dub-off-Wert und dem Flughöhenverhalten. Die derzeit bekannten Plattenvermessungsverfahren bieten daher kein angemessenes System oder Verfahren zum Erzielen einer zuverlässigen Qualitätskontrolle für Platten zum Maximieren der Datenkapazität, indem sichergestellt wird, daß jede Platte mit einer maximalen Datenbandbreite eine Flughöhenstabilität am Außendurchmesser des Bands aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung sieht ein rationelles und genaues Verfahren zum Bestimmen eines Außendurchmesser-Rolloff-Werts für eine Magnetplatte vor, das Information über die Flughöhenstabilität liefert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspruch 1 definiert. Die vorliegende Erfindung kann in einem Plattenherstellungsverfahren eingesetzt werden, wodurch jede durch das Herstellungsverfahren hindurchgehende Platte einen akzeptablen Außendurchmesser-Rolloff-Wert bekommt, der eine stabile Flughöhe an den äußeren Datenspuren einer maximierten Datenspurbandbreite ermöglicht.
• Erfindungsgemäß kann auf die Außenkante jeder Platte bezogene Profilinformation durch ein Profilometer- oder Metrologie-Instrument beschafft werden. Die Profilinformation wird durch einen Prozessor verarbeitet, der in jeder einzelnen einer Abfolge radialer Segmente der Platte die Neigung der Plattenoberfläche im Rolloffbereich der Platte berechnet. Die Abfolge radialer Segmente beginnt an einem Startpunkt in der Nähe des äußersten Radius der Platte und setzt sich zum äußersten Radius der Platte hin fort. Die radiale Ausdehnung jedes Segments erstreckt sich über eine Entfernung, die ungefähr gleich der Breitenabmessung eines mit der Platte zu verwendenden Kopfs ist. Die Neigung wird über ein radiales Segment gemessen, das ungefähr gleich der Breite einer Luftlageroberfläche des Kopfs ist.
• Unterschiedliche Punktepaare werden dann im Rolloff- Bereich der Plattenoberfläche ausgewählt, wobei jeder Punkt eines Paars in einem anderen radialen Segment zu liegen kommt, z. B. am Mittelpunkt des jeweiligen Segments. Die beiden Punkte des jeweiligen Paars sind in einer Entfernung zueinander, die auch mit einer Breitendimension des entsprechenden Kopfs zusammenhängt, z. B. wenn der Kopf eine Kufenanordnung hat, wie oben erörtert, kann die Entfernung zwischen den durch die Kufen definierten Radien verwendet werden. Die Neigungsveränderung zwischen den Punkten des jeweiligen Paars wird aufgezeichnet. Die Punktepaare werden so ausgewählt, daß Neigungsveränderungsinformation vom Anfang des Rolloffbereichs bis einschließlich des äußersten Radius der Platte mit einbezogen wird.
• Erfindungsgemäß ist der Rolloffpunkt als der Maximalradius definiert, bei dem der Absolutwert der Neigungsveränderung zwischen den Punkten eines Paars, einschließlich des Radius am äußersten Punkt des Paars, kleiner oder gleich einem vorgewählten Schwellenwert ist. Der Schwellenwert wird empirisch ermittelt und so ausgewählt, daß er ein Wert der Neigungsveränderung ist, bei dem das Flughöhenverhalten eines mit der Platte zu verwendenden Kopfs stabil ist. Der Maximalradius für die jeweilige Platte wird durch das erfindungsgemäße Verfahren bestimmt und dann mit einem festgelegten Maximalradius verglichen, der für in Plattenlaufwerkprodukte einzubauende Platten erwünscht ist, wodurch bestimmt wird, ob die Platte zum Einbau in ein Plattenlaufwerk akzeptabel ist.
• Das erfindungsgemäße Rolloffverfahren basiert auf der Geometrie eines mit der Platte zu verwendenden Kopfs, und das Verfahren bestimmt einen Wert für einen Maximalradius, der mit dem Flughöhenverhalten des Kopfs in engem Zusammenhang steht. Bei der Verwendung als Qualitätskontrollschritt in einem Verfahren zum Herstellen von Platten garantiert das erfindungsgemäße System und Verfahren den Zusammenbau von Platten hoher Qualität in bezug auf die Flughöhenstabilität eines Kopfs am Außendurchmesser eines Datenspurbands, das zum Maximieren der Speicherkapazität der Platte konstruiert ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines repräsentativen Plattenlaufwerks,
• Fig. 2 ist eine Teildraufsicht einer Platte und einer Aktuatorarm/Kopf-Anordnung des Plattenlaufwerks von Fig. 1,
• Fig. 3a und 3b sind jeweils Explosionsdarstellungen des Endes der Platte von Fig. 2, einschließlich des Kopfs bei einer Flughöhe über der Plattenoberfläche,
• Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Qualitätskontroll-Testsystems,
• Fig. 5 ist eine Kurvendarstellung, die ein Höhenprofil für vier repräsentative Platten zeigt,
• Fig. 6 ist eine Kurvendarstellung, die die Neigungsveränderung zeigt, die ein Kopf erfindungsgemäß für die jeweilige in Fig. 5 gezeigten Platte erfährt,
• Fig. 7 ist eine Kurvendarstellung, die das Gleitertesten eines Kopfs in bezug auf die vier Platten von Fig. 5 zeigt,
• Fig. 8 ist eine Tabelle, in der ein herkömmlicher Duboff-Wert (angegeben als OD Rolloff Value in um) mit der erfindungsgemäßen Neigungsveränderung, jeweils mit Flughöhenverhalten in Beziehung gesetzt, verglichen wird,
• Fig. 9 ist eine Kurvendarstellung, in der bei jeder der Platten von Fig. 5 für einen 70%-Gleitkopf mit einem Anstellwinkel von 0 Grad die Veränderung der Minimalflughöhe in Abhängigkeit von der Neigungsveränderung sowie die Proportionalität zwischen der Minimalflughöhe und der Neigungsveränderung gezeigt ist, und
• Fig. 10 ist eine Kurvendarstellung, in der für einen TPC-Kopf bei einem korrekten Anstellwinkel, jeweils in Abhängigkeit von der Neigungsveränderung, Veränderungen jeweils in der Spalt- Flughöhe und der Minimalflughöhe gezeigt sind.
Detaillierte Beschreibung
• Es werden nun, angefangen mit Fig. 1, die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt als Beispiel ein Plattenlaufwerk 20. Das Plattenlaufwerk weist mehrere Speicherplatten 22a-d und mehrere Lese/Schreib-Köpfe 24a-h auf. Jede der Speicherplatten 22a-d weist mehrere Datenspuren zum Speichern von Benutzerdaten auf. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist für jede Oberfläche jeder Platte 22a-d ein Kopf vorgesehen ist, so daß Daten in den Datenspuren aller Speicherplatten gelesen oder geschrieben werden können.
• Die Speicherplatten 22a-d sind, wie auf diesem Gebiet bekannt, zur Drehung durch eine Spindelmotoranordnung 29 befestigt. Außerdem werden die Lese/Schreib-Köpfe 24a-h von entsprechenden Aktuatorarmen 28a-h zur gesteuerten Positionierung über vorgewählten Radien der Speicherplatten 22a-d getragen, wodurch ein Lesen und Schreiben von Daten auf den Datenspuren ermöglicht wird. Zu diesem Zweck sind die Aktuatorarme 28a-h schwenkbar auf einem Stift 30 angeordnet. Die Schwenkung erfolgt durch einen Schwingspulenmotor 32, der die Aktuatorarme 28a-h steuerbar radial über die Plattenoberflächen dreht.
• Jeder der Lese/Schreib-Köpfe weist einen Magnetwandler 25 auf, der auf einem Gleiter 26 sitzt, der eine Luftlageroberfläche hat. Wie typischerweise in Plattenlaufwerksystemen verwendet, bewirken die Gleiter 26, daß die Magnetwandler 25 der Lese/Schreib-Köpfe 24a-h über den Oberflächen der entsprechenden Speicherplatten 22a-d zum kontaktlosen Betrieb des Plattenlaufwerksystems "fliegen", wie oben erörtert. Wenn sie nicht in Betrieb sind schwenkt der Schwingspulenmotor 32 die Aktuatorarme 28a-h über eine entsprechende Landezone 58, wo die Lese/Schreib-Köpfe 23a-h auf der Speicherplattenoberfläche zur Ruhe kommen.
• Eine Leiterplatte (PCB) 34 ist zum Anbringen der Steuerelektronik zum gesteuerten Betrieb des Spindelmotors 29 und des Schwingspulenmotors 32 vorgesehen. Die PCB 34 weist außerdem mit den Lese/Schreib-Köpfen 24a-h verbundene Lese/Schreib- Kanal-Schaltungen auf, die die Datenübertragung von Daten zu und von den Datenspuren der Speicherplatten 22a-d steuern. Die Art und Weise, in der die PCB 34 mit den verschiedenen Komponenten des Plattenlaufwerks verbunden wird, ist auf diesem Gebiet bekannt.
• In Fig. 2 erstrecken sich die Datenspuren innerhalb eines Bands mit einem Innendurchmesser 40 und einem Außendurchmesser 42 über die jeweiligen Oberflächen der Speicherplatten 22a-d. Die Aktuatorarme 28a-h werden während Lese/Schreib-Vorgängen durch die Steuerelektronik auf der PCB 34 so gesteuert, daß die entsprechenden Köpfe 24a-h über vorgewählten Datenspuren innerhalb des durch die Durchmesser 40, 42 definierten Bands positioniert werden. Dabei ist es natürlich wünschenswert, daß der Außendurchmesser 42 jeder Plattenoberfläche so nahe wie möglich am Außendurchmesser der Platte 22a-d ist, um so eine maximale radiale Breite zum Speichern von Daten auf der Plattenoberfläche zu erhalten.
• In Fig. 3a und 3b sind Explosionsdarstellungen von zwei Typen von Plattenenden, die normalerweise in Plattenlaufwerken zu finden sind. In Fig. 3a geht die Neigung der Oberfläche der Platte 22 zunächst nach oben, bevor sie dann am äußersten Durchmesser der Platte 22 nach unten geht. Dies wird als Platte des "Sprungschanzen"-Typs bezeichnet. In Fig. 3b läuft die Oberfläche der Platte 22 allmählich von einer flachen Oberfläche in eine gekrümmte Oberfläche am äußersten Durchmesser der Platte 22 aus. In Fig. 3a und 3b ist auch jeweils ein Kopf 24 mit Luftlageroberflächen, die Kufen 46 und 48 aufweisen, gezeigt. Die Kufen 46, 48 lassen den Kopf 22 über der Oberfläche fliegen, wie in der Zeichnung gezeigt ist.
• Wie auf diesem Gebiet bekannt ist, wird die Flughöhe des Kopfs instabil, wenn die Kufen 46, 48 und insbesondere die äußere Kufe 48 in die Nähe der gekrümmten Bereiche des Außendurchmessers der Platte 22 gelangt. Der Außendurchmesser 42 des Datenspurbands ist daher in einer geeigneten Entfernung von dem gekrümmten Rolloffbereich, wodurch eine akzeptable und stabile Flughöhe des Kopfs 22 während Lese/Schreib-Vorgängen am Außendurchmesser 42 aufrechterhalten wird. Aufgrund von Herstellungstoleranzen ändert sich die genaue gekrümmte Konfiguration bei jeder bestimmten Platte. Deshalb ist es wünschenswert, daß sich die gekrümmte Konfiguration, wie sie in den beiden Fig. 3a und 3b gezeigt ist, bei einer bestimmten, in das Laufwerk 20 einzubauenden Platte nicht auf die Flughöhenstabilität innerhalb eines vorgewählten Maximalradius für den Außendurchmesser 42 auswirkt.
• Fig. 4 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Qualitätskontroll-Testsystems zum Überprüfen jeder Platte 22a-d vor dem Einbau in das Plattenlaufwerk 20, damit sichergestellt wird, daß bei einem ausgewählten Wert für den Außendurchmesser 42 des Datenspurbands die Flughöhenstabilität akzeptabel ist. Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Testen vom Qualitätskontrollsystem an einem Substrat vorgenommen werden, bevor es zur Herstellung einer Magnetplatte gesputtert wird. Auf diese Weise wird die Eignung einer Platte an einem frühen Zeitpunkt eines Herstellungsvorgangs bestimmt, und der Sputtervorgang bei der Herstellung von Magnetplatten wird an Substraten durchgeführt, deren Eignung bezüglich der Flughöhenstabilität schon erwiesen ist.
• Ein Profilometer oder Metrologie-Werkzeug 50, wie zum Beispiel ein mechanisches Produktions-Metrologie-Werkzeug, wie es von Tencor Instruments, Mountain View, California im Handel erhältlich ist, oder optische Profilometer, wie sie von Zygo, Middlefield, Connecticut, und Wyco, Tucson, Arizona vertrieben werden, können zum Einholen von Plattenenden-Höhenprofilinformation, die den in Fig. 3a und 3b gezeigten Plattenendenformen entsprechen, für jede Platte 22a-d verwendet werden. Die Höhenprofilinformation kann, wie oben erörtert, an Substraten eingeholt werden, die zur Herstellung von Magnetplatten ver wendet werden. Das Profilometer ist mit einem Prozessor 52 verbunden, wodurch die Plattenenden-Profilinformation zur erfindungsgemäßen Verarbeitung übertragen werden kann.
• Wie in Fig. 3a und 3b jeweils schematisch gezeigt, teilt der Prozessor 52 die Oberfläche der Platte oder des Substrats, die getestet werden, in radiale Segmente 54 auf. Die radiale Erstreckung des jeweiligen Segments ist ungefähr gleich der Breite einer der Luftlagerkufen 46, 48 des Kopfs 24, der im Plattenlaufwerk 20 zum Lesen oder Schreiben von Daten auf der zu testenden Platte verwendet wird. Der Prozessor 52 berechnet dann die Neigung jedes Segments 54.
• Danach wählt der Prozessor 52 Paare von Segmenten 54 aus, wobei die Segmente 54 eines jeden Paars durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der gleich dem radialen Abstand zwischen den Kufen 46, 48 des Kopfs 24 ist, wie für ein Paar durch die dunklen Segmente in Fig. 3a und 3b gezeigt. Der Absolutwert der Differenz bzw. der Veränderung zwischen den Neigungen der Segmente 54 eines jeden Paars wird dann vom Prozessor 52 berechnet.
• Nach der als Beispiel angeführten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Maximalradius für einen stabilen Flughöhenbetrieb, d. h. der Rolloffpunkt, der Radius am äußeren Segment 54 eines Paars, bei dem die Neigungsveränderung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Der vorbestimmte Wert wird empirisch gesetzt, wie zum Beispiel durch die Simulation eines Plattenbetriebs, wodurch ein Wert für eine Neigungsveränderung ermittelt wird, bei dem der Flughöhenbetrieb eines Kopfs immer noch stabil ist. Bei einem Betrieb eines erfindungsgemäßen Testsystems hat sich für die absoluten Neigungsveränderung ein vorbestimmter Wert von 0,0001 ergeben.
• Der für jede getestete Platte oder für jedes getestete Substrat vom Prozessor 52 bestimmte Rolloffpunkt wird dann mit einem erwünschten Wert für den Außendurchmesser 42 für das Datenspurband verglichen. Der erwünschte Wert für den Außendurchmesser 42 wird natürlich so ausgewählt, daß sich das Datenspurband radial maximal erstreckt, so daß so viele Daten wie möglich auf der Platte gespeichert werden können. Die getestete Platte wird nur dann in das Plattenlaufwerk 20 eingebaut, wenn der vom Prozessor 52 berechnete Rolloffpunkt größer oder gleich dem erwünschten Wert ist, um sicherzustellen, daß nur Platten mit einem stabilen Flughöhenbetrieb am gewünschten Außendurchmesser 42 im Plattenlaufwerk 20 zum Einsatz kommen. Wenn der Test an einem Substrat durchgeführt wird, wird das Substrat nur dann zur Herstellung einer Magnetplatte verwendet, wenn der vom Prozessor 52 für das Substrat berechnete Rolloffpunkt größer oder gleich dem erwünschten Wert ist. Der Prozessor 52 sendet ein Gut/Ausschuß-Ausgangssignal aus, um anzuzeigen, ob eine getestete Platte oder ein getestetes Substrat zum Einbau in das Plattenlaufwerk 20 geeignet sind.
• Das erfindungsgemäße Qualitätskontroll-Testverfahren bestimmt einen Rolloffpunkt unter Verwendung von Profilinformation, die in einem engen Zusammenhang steht mit der Kopfgeometrie, und es ergibt sich daher ein Wert für den Maximalradius, der in einem engen Zusammenhang mit der Flughöhenstabilität steht.
• Fig. 5 zeigt in Kurvendarstellung das Höhenprofil für vier als Beispiel dienende Platten A, B, C und D. Das Höhenprofil wird von einem Plattenhersteller typischerweise als die in Mikrozoll angegebene Geometrie des Endes einer Platte im Verhältnis zu einer Referenz für die Plattenoberfläche angegeben. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, hat jede der Platten A, B, C und D eine Abweichung vom Referenzwert, die fast gleich null ist, bis bei ungefähr zwischen 44 und 46,5 mm der Außendurchmesser erreicht wird. Bei diesem Radius beginnen die Abweichungen vom Oberflächenreferenzwert bei den Platten A, B, C und D sehr stark zu wachsen oder zu fallen, wodurch gekrümmte Oberflächenkonfigurationen der in Fig. 3a und 3b gezeigten Art angezeigt werden. Die Platten A und B zeigen das typische Rolloffprofil von Fig. 3b, während die Platten C und D ein Sprungschanzen-Rolloffprofil haben, wie es in Fig. 3a gezeigt ist.
• Fig. 6 zeigt in Kurvendarstellung die Neigungsveränderung, wie sie für jede der vier als Beispiel angegebenen Platten A, B, C und D erfindungsgemäß gemessen wird. Wie in Fig. 6 zu sehen ist beginnen die Neigungsveränderungen an den äußeren Radien der Patten A, B, C und D, in ungefähr dem gleichen Bereich (46 mm) deutlich von einem Nullwert abzuweichen, wie er durch das Höhenprofil als das Ende der entsprechenden Platte angezeigt wurde.
• Fig. 7 zeigt zusätzliche Auswirkungen der Neigungsveränderung auf den Kopf. Bei einem an den vier Platten A, B, C und D durchgeführten Test wurde an einem Kopf, der nacheinander jeweils über den Platten A, B, C und D betrieben wurde, eine PZT-Vorrichtung angebracht. Die PZT-Vorrichtung erzeugt ein elektrisches Signal, wenn es mechanischen Schwingungen ausgesetzt wird, wie zum Beispiel wenn der Kopf mit der Plattenoberfläche in Kontakt kommt. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, springt das in Volt gemessene PZT-Signal bei Radien zwischen 46 und 46,5 mm, was einen Kopf-Platten-Kontakt in den Rolloffbereichen der Platte anzeigt, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt.
• Die Tabelle von Fig. 8 zeigt die enge Korrelation zwischen dem jeweils für die Platten A, B, C und D erfindungsgemäß bestimmten Rolloffpunkt und dem Radius, bei dem der PZT- Spannungswert größer als 0,05 V wird, was einen Kopf-Platten- Kontakt anzeigt. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, treten die PZT-Spannungswerte bei Radien auf, die ungefähr gleich dem erfindungsgemäß ermittelten Rolloffpunkt für die entsprechende Platte sind. Außerdem zeigt die Tabelle Dub-off-Werte des Standes der Technik für die Platten (bezeichnet als OD Rolloff Value in um), von denen jeder einen großen Sprung bei 47 mm zeigt, was jenseits des tatsächlichen Rolloffwerts liegt, bei dem ein Kopf-Platten-Kontakt auftritt, wie er durch die Höhe des PZT-Signals angezeigt wird. Die derzeit angewendete Rolloffmessung korreliert daher nicht genau die Rolloffinformation mit der Flughöhenstabilität.
• Fig. 9 gibt zusätzliche Information über Veränderungen der Flughöhe (in diesem Fall Gleithöhe) bei den Platten A, B, C und D gegenüber der Neigungsveränderung des durch das erfindungsgemäße Verfahren gemessenen Typs. Das in Fig. 9 gezeigte Gleiten wird von einer Plattenoberfläche aus gemessen. Wie ersichtlich ist der Flughöhenverfall bei einem Neigungsveränderungswert von 0,0001 größer als -0,2 Mikrozoll und bei einem Neigungsveränderungswert von -0,0001 zwischen -0,3 und -0,4 Mikrozoll. Diese Werte haben sich als mit akzeptabler Flughöhenstabilität korrelierend herausgestellt.
• Fig. 10 ist eine Kurvendarstellung, die Veränderungen jeweils der Spalt-Flughöhe und der Minimalflughöhe für einen TPC-Kopf mit korrektem Anstellwinkel, jeweils in Abhängigkeit von der Neigungsveränderung zeigt. Diese Kurvendarstellung zeigt außerdem akzeptable Veränderungen der Flughöhe jeweils für die Lese/Schreib-Spalte des Wandlers und die Minimalflughöhe des Kopfes selbst, bei absoluten Werten für die Neigungsveränderung von 0,0001. Fig. 10 zeigt den Schrägstell-Effekt beim Kopf in seinem Bezug zum Flughöhenverfall.

Claims (5)

1. Verfahren zum Testen einer Magnetplatte (22) zur Verwendung in einem Plattenlaufwerk (20) mit den folgenden Schritten:

Vermessen einer Außenkante der Platte (22) entlang eines sich von der Mitte der Platte (22) nach außen erstreckenden Radius zum Erhalten einer Reihe von ein Höhenprofil repräsentierenden Abmessungen,

Definieren von Segmenten in der radialen Richtung, die eine Länge haben, die ungefähr gleich der Schienenbreite eines Kopfs sind,

Bestimmen eines Steigungswerts für die jeweiligen Segmente der Platte (22) in Abhängigkeit von den Abmessungen,

Berechnen eines Differenzwerts zwischen den Steigungswerten von zwei Segmenten, die durch eine Entfernung voneinander getrennt sind, die gleich dem radialen Abstand zwischen den Schienen eines Kopfs ist,

Vergleichen des Differenzwerts mit einem vorgewählten Differenzschwellenwert und

Anzeigen, wenn der Differenzwert kleiner oder gleich dem Differenzschwellenwert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit den folgenden weiteren Schritten:

Korrelieren des angezeigten Differenzwerts mit einem Radius der Platte (22),

Vergleichen des korrelierten Radius mit einem vorbestimmten Radiuswert und

Anzeigen, wenn der korrelierte Radius größer oder gleich dem vorbestimmten Radiuswert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Platte (22) ein Substrat aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, weiter mit den folgenden Schritten:

Vorsehen eines Profilometers (50),

Verwenden des Profilometers (50) zum Vermessen der Außenkante der Platte (22) entlang eines sich von der Mitte der Platte (22) nach außen erstreckenden Radius zum Erhalten der Reihe von ein Höhenprofil repräsentierenden Abmessungen,

Vorsehen eines Prozessors (52),

Verbinden des Prozessors (52) mit dem Profilometer (50) zum Empfangen der durch das Profilometer (50) gemessenen Abmessungen, und

Verwenden des Prozessors (52) zum Verarbeiten der gemessenen Dimensionen zum Bestimmen eines Steigungswerts für jeweils zwei radiale Segmente des Platte (22) zum Berechnen eines Differenzwerts zwischen den Steigungswerten der beiden Segmente zum Vergleichen des Differenzwerts mit einem vorgewählten Differenzschwellenwert und zum Anzeigen, wenn der Differenzwert kleiner oder gleich dem Differenzschwellenwert ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, mit dem folgenden weiteren Schritt:

Verwenden des Prozessors (52) zum Korrelieren des angezeigten Differenzwerts mit einem Radius der Platte (22) zum Vergleichen des korrelierten Radius mit einem vorbestimmten Radiuswert und zum Anzeigen, wenn der korrelierte Radius größer oder gleich dem vorbestimmten Radiuswert ist.