CN1222930C - 处理和组装磁盘的方法以及磁盘组装套 - Google Patents

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Abstract

一个用于在将盘装入盘驱动器组件(100)的方法和装置(300)。它包括测量磁盘(106，204，670，314，714，780)。它包括测量磁盘(106，204，670，314，714，780)的物理特性并在该磁盘中编码信息图案(220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712)。信息图案(220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712)与所测量的物理特性有关。

Description

处理和组装磁盘的方法以及磁盘组装套
发明领域
本发明涉及数据存储设备，尤其涉及在磁盘上的编码识别信息和其他磁盘参数。
背景技术
在磁盘驱动器上，数据是存在涂有磁介质的一个或多个盘上。通常磁介质被当成多个一般是平行的数据道，它们互相同心且垂直于盘的半径。数据由换能器或“磁头”存入或取出，后者借助于驱动器壁定位到所希望的磁道上方。驱动器臂根据定位信息，或“伺服数据”借助闭环伺服系统的控制在半径方向移动磁头穿过数据磁道，“伺服数据”储存在专用的伺服字段中。
在磁盘的制造与组装过程中，大量的磁盘和磁头被制造，随后被测试，以确定磁盘与磁头的磁特性是否落在规定的参数范围之中。若是，这些磁盘和磁头被选中用于装入相应的磁盘驱动器中。不行的部件被舍弃。在盘的检验过程中，测量磁盘的记录表面的矫顽磁力、磁矩和其他物理及磁特性。具有所希望特性的盘被组装到轴上，与对应的磁头堆组合并。每个轴可以包括一个或多个单独的盘，取决于磁盘驱动器的配置。
类似地，记录磁头在装入相应的磁头堆组件之前被测试。测量若干结构和磁特性，如读头的宽度，读信号的幅度，在二分之一幅值处的读信号脉冲宽度，写头的宽度，改写的能力，穿过磁道(cross-track)的对称性，离道(off-track)能力和位错误率等。具有所希望的特性的记录磁头被装入相应的磁头堆组件。这些磁头堆组件随后被相应的磁盘包一起装入磁盘驱动器外壳中。每个记录磁头被随机地与磁盘包中的相应记录表面配对。
虽然每个盘和记录头已被测试并认为具有的结构和磁的特性均在所希望的范围内，且特定的磁头-盘组合可能具有低于最优的记录性能。例如，一个特定的记录表面可能具有相当高的矫顽磁力。如果此盘与一个“弱”的记录磁头配对，合成的磁头-盘组合可能具有低于最优的改写能力，导致高的位错误率。虽然此困难可以通过使每个盘和磁头允许的性能范围变窄而避免，但那样的解决措施需要较高的制造允差，降低了产量，增加了制造成本。
本发明讨论了这些和其他问题，并提出了超过以前技术的其他优点。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种在盘装配到盘驱动存储组件以前处理一个磁盘的方法，所述的方法包括下列步骤：(a)测量磁盘上的记录表面的物理特性；(b)将步骤(a)中测量到的物理特性存储在电子数据库中；(c)在将盘组装入盘驱动器以前，在记录表面上编码信息图案；和(d)在电子数据库中使物理特性与信息图案关联。
本发明的另一方面涉及一种组装磁盘驱动器部件的方法，所述的方法包括下述的步骤：(a)选择一个用于组装到盘驱动器的记录头，其中记录头包括一个磁特性；(b)在将盘组装到盘驱动器之前从多个磁盘的至少一个中阅读一个信息图案，其中从盘读得的信息图案与该盘的磁特性有关；(c)根据磁盘和记录头的磁特性的比较来选择用于与记录头一起组装到盘驱动器中的磁盘；和(d)将磁盘和记录头组装到盘驱动器，使得磁盘和记录头形成头-盘片组。
一个磁盘组装套包括：多个磁盘，其中每个磁盘包括一个磁记录表面，所述的磁记录表面具有可测量磁特性以及唯一的序列号，该序列号被磁编码在该磁盘的记录表面上并唯一地识别该记录表面；一个盘片盒，它带有多个磁盘；和一个电子数据库，它将多个唯一的序列号与对应记录表面的磁特性相关联。
附图简介
图1是可使用本发明的磁头盘片组合(HDA)的透视图。
图2是按照本发明的一个实施例的对写在磁盘表面的一个伺服段的零类型(null-type)伺服磁图案。
图3是一个简图，示出按照本发明的一个实施例的热印过程。
图4是一个简图，示出由覆盖的磁畴形成的加长的磁畴。
图5是按本发明的一个实施例的一个用于在磁介质上热印伺服图案的系统的示意图。
图6是按本发明的另一个实施例的一个用于在磁介质上热印伺服图案的系统的示意图。
图7是按本发明的又一个实施例的一个用于在磁介质上热印伺服图案的系统的示意图。
图8是一个简图，示出按本发明的一个实施例沿着磁盘表面的一个磁道写的单频双位脉冲序列(single fregnewey di-bit pnlse train)。
图9是一个简图，示出一个脉冲序列，其中在序列中照明图案的空间排列是变化的。
图10是一个简图，示出一个脉冲序列，其中照明的图案开头在序列中是变化的。
图11示出具有多个热写的椭圆型磁畴的脉冲序列，其椭圆的主轴与沿着磁道(down-track)的方向对齐。
图12是光束的部分透视图，该光束在外磁场下照亮了磁盘表面上的一个单独的磁畴。
图13示出具有第一、第二和第三组覆盖的热写的磁畴的脉冲序列。
图14是具有在磁盘表面上磁编码的信息图案的磁盘的顶视平面图。
图15是一个简图，示出按本发明的另一个实施例用于在磁盘表上的热印信息图案的装置。
图16是一个简图，粗略地示出按本发明的一个实施便的一个轴组件装置。
图17是一个流程图，示出按本发明的一个实施例的一个磁盘处理方法。
图18是一个流程图，示出按本发明的一个实施例配对磁头到记录表面的方法。
实施发明的较佳方式
图1是可使用本发明的磁头盘片组合(HAD)100的透视图。在各个图中使用同样的参照号表示同样的或类似的单元。HAD100包括一个带着一个底座102和一个顶置(未显示)的外壳。HAD100还包括一个盘片组106，由盘夹具108安装在轴马达(未显示)上。盘片组106包括多个单独的盘片，安装成绕中心轴109一起旋转。
每个盘片表面具有一个相关的滑动器110，它安装在HAD100上并带着读/写头与盘片表面通讯。在图1所示的例子中，滑动器100由悬架112支撑，它又由致动器116的磁道访问臂支撑。图1中所示的致动器具有众知的转动线圈致动器类型，且包括示于118的音圈马达(VCM)。其他如线性致动器类型也能使用。
音圈马达118围绕旋转轴120转动带着滑动器110的致动器116，将滑动器110定位在盘的内直径与外直径之间沿着路径112的所希望的数据磁道上方。音圈马达118根据定位信息在内部线路128中的闭环伺服控制器的控制下操作，而定位信息存在磁盘表面上专门的伺服字段中。伺服字段可以在每个磁盘表面上与数据段交叉，或能位于专门储存伺服信息的单个盘的表面。当滑动器110滑过伺服字段时，读/写头产生一个识别读写头相对于所希望的磁道的中心线的位置的读回信号。根据此定位，致动器移动悬架调节磁头位置，使其移向所希望的位置。
传统上，伺服字段图案是在盘片或盘片组在HAD 100中组装以后通过读/写头写在盘表面上的。按本发明的一个实施例，一个或多个盘至少用伺服图案或其他盘的信息在将盘组装入HAD100以前被部分地格式化。盘片通过热印至少一部分伺服图案或其他盘片信息在盘表面被格式化，每次一个磁畴。例如，此信息能包括每个数据存储段的位置，存储段号识别信息，一组段的起点，特定盘表面的伺服图案信息和磁特性等。
图2是按本发明的一个实施例的对写在磁盘表面的一伺服段150的零类型伺服磁图案。箭头152指出盘表面的沿磁道或环形方向，箭头154指出盘表面的穿过磁道或半径方向。图2示出分别标记为1560-15616的17个磁道的中心。
在图2中的阴影区对应6于与非阴影相比反向的磁板的区。例如，在径向记录系统中，如果在非阴影区的径向磁化在图中是从右到左，则在阴影区的径向磁化是从左到右。在垂直记录系统中，相互反向磁极的区均垂直于盘表面，或指向图2中的纸面，或从中指向外。
伺服段150包括锁相环路(phase-locked loop-PLL)域160，填充(pad)域162，同步(sync)域164，填充域166，磁道ID格雷码(track ID Gray code)域168，填充域170，和标记为“脉冲串-A Burst”的定位错误(PES)域172。PLL域160和同步域164包含径向干涉磁转移。当读/写头(未示出)越过域160和164时，在这些域中的磁化图案感应出一个振荡读回信号。振荡读回信号用于将盘驱动器读通道的相位与频率锁定到读回信号的相位与频率。磁道ID格雷码域168包括识别磁头下面特定磁道的信息。
PES字段用于识别磁头相对于磁道中心线的位置，在图2所示的实施例中，PES域172包含一个零类型磁化图案。零类型磁化图案以相对于域160和164的磁化图案的预定相位关系写入，当读/写头通过PES域172时，在磁头产生的读回信号被解调制并综合以产生一个位置误差值。在磁道中心，位置误差值具有零值。如果磁头定位于磁道中心的一侧，位置误差值将是正的，且具有指示位移大小的幅值。如果磁头定位于磁道中心的另一侧，位置误差值将是负的，且具有指示位移大小的幅值。如分裂脉冲串伺服图案(split burst servopattern)那样的其他类型的伺服图案也能使用。伺服图案的解调制在例如名为“对零类型伺服图案的异常数字解调制器和方法—ASYNCHRONOUSDIGITAL DEMODULATOR AND METHOD FOR A NULL-TYPE SERVOPATTERN”的1999年3月15日发表的，序列号为09/268,584的美国专利中有更详细的讨论。
伺服图案的最小单位是在PES域172中的一个小方块。当磁头越过由反向磁极围起来的区域时，一个双位(di-bit)引起读回信号。双位(或循环)是伺服段150中所有图案的基本组成块，它由确定的磁畴组成。
传统上，伺服图案一次写一个“伺服磁道”。“伺服磁道”的确定取决于产品。如上讨论，传统上双位由读/写头上的写换能器写在盘表面上。通过相干地逐个磁道写这些双位，反磁极的磁畴被写在该盘上。这些磁畴大致是矩形的。在本发明的一个实施例中，至少在伺服段150中的一部分单独的磁畴在盘片被组装驱动器这前被热印到盘表面上。
图3是一简图，示出按本发明的一个实施例的热印过程200。在步骤202，磁介质用强的外磁(H)场208在一致的磁化方向206磁化。例如，在径向记录系统中，整个盘在一致的径向方向形地“直流-DC”磁化。外磁场208具有磁介质在环境温度下大于矫顽磁力的能级。
在步骤210，外磁场208改变到外磁场209，后者与步骤202中的磁场208相比具有降低的磁场强度和相反的磁极。外磁场209具有小于在环境温度下磁介质矫顽磁力的磁场强度。一个入射光束射向介质204上的选定区域214，以产生在214区域中介质204的局部加热，在区域214中介质204的温度从环境温度被引到升高的温度。随着温度的升高，介质204的矫顽磁力降低，当矫顽磁力降低到外部施加的磁场209的能级时，在加热区域214的磁化216将本身与施加的磁场一致。
在步骤218，从区域214移掉光束212而不在改变外磁场209。当区域214回到室温，由区域214的边界确定的热写的磁畴220将保持。磁畴220的形状由在介质204上光照图案的形状确定。
然后光束212移动介质204上的另一个区域，热写另外的磁畴。步骤210和208可以根据需要重复多次，通过移动212的位置在介质204的不同位置产生磁场相反的磁畴。例如，步骤210和208能对图2中示出的PES域172中每个阴影区重复一次或多次。在一个实际例中，在存在外磁场209的情况下，对每个磁畴在选定的时间周期内光束至少脉冲打开一次。通过在径向和环向移动光束212和盘表面之间的相对位置，每个磁畴在介质上空间上互相分开。信息可以在盘表面上沿环向或径向磁性编码。
磁畴曝光在照明图案下的时间长度解决于使用光源的类型和所需局部加热的量。可以使用某些类型的光源。所选的光源取决于各种因素，如为避免在盘涂层特性上意外的变化所希望和所需要的分辨率。通常，具有较短波长的光源提供较好的分辨率。但是，若选择的波长变得较短，可能导致盘片涂层的意外的损害。例如，虽然水银光能提供所需的分辨率特性，它能增加了损害可能加在盘面上抗腐蚀碳层的危险。在那样的情况，如绿色氩激光那样较低能量的光源可能更加合适。在一个实施例中，光束是非相干的(incoherent)。每个磁畴的加热温度通过所使用光源的类型、介质曝光的时间和光源的功率输出率调节。
在图2中在PLL域160，同步域164和磁道ID格雷码域168中的拉长的区域能将通过扫描光束并导致照明图案在径向离开磁道方向154来形成。如果在径向扫描过程中介质连续在光束下曝光，介质将在沿着热写磁畴的长度的热梯度冷却，或者，当光束径向扫描穿过介质表面时，光束是脉冲式的或被调制的。相邻照明图案之间的间隔设置或使得图案至少部分地互相覆盖，以建立覆盖磁畴的拉长线。例如，图4示出由覆盖各个磁畴或由在径向扫描过程中覆盖相邻的照明图案形成的一个拉长的磁畴270。
图5是按本发明的一个实施例的一个用于在磁介质上热印伺服图案的系统的示意图。系统300包括光源302，光束成形镜片304，光束编转器306，外磁场源308和控制线路311。光源302产生光能310，它通过光束成形镜片304到光编转器306。光束成形镜片304产生具有所希望的照明图案开头的光束312，经至少部分地确定围绕每个热写磁畴的磁场转换的形状。
光束偏转器306将光束312偏转到在光束范围内盘314的所希望的位置。光束偏转器306可以根据需要配置成将光束312在盘上沿径向穿过盘表面偏转，或在圆周方向沿所希望的数据磁道偏转。在一个实施例中，光束偏转器306包括一个安装在由控制线路311控制的音圈马达的一个镜子。在另一个实施例中，光束偏转器306包括一个静电镜子系统。其他类型的光束偏转器也能用来偏转光束312。
控制线路311耦合到光源302，光束成形镜片304，光束偏转器306和轴马达322，用于控制它们的操作的各个方面。控制线路能配置成控制光源的操作，如曝光时间的强度。控制线路311也能耦合到光束成形镜片304，用于控制光束的形状。例如，控制线路311在需要时能改变从一次写操作到下一次写操作之间照明图案，用于得到在盘表面上磁极相邻转换之间的距离。这能用于实现所希望的数据编码方案或简单地改变特定磁畴区域的大小或形状。
控制线路311也能耦合到轴马达322，用于在伺服写操作期间转动盘314。盘314在光束312曝光时(连续曝光或脉冲地曝光)能以连续方式旋转，或在各写操作之间以离散步进的方式旋转。在后面的例子中，盘314在写每个磁畴时是不动的。
例如，外磁场源308能包括一个电磁铁或永久磁铁，它提供在希望方向上具有希望的磁场强度的磁场。磁场能够限于要写的区域，或能扩展到整个或基本上整个盘表面。在一个实施例中，磁场被限于要写的区域，且磁场源308与照明图案在光束偏转器306的控制下移动，如虚线324所示。例如对于垂直记录，磁场源308能包括具有垂直于盘314的表面的线圈轴的一个电磁线圈。光束312穿过线圈的中心。对于径向记录，磁场源308能包括一个或多个具有南、北极之间间隙的永久磁铁，安排成平行于盘表面，通过照明图案。或者，  两个分开的并行的电磁线圈能安排成具有方向并行于盘表面的共同的轴。也能使用其他可动的或静止的磁的结构或配置。
图6是按本发明的另一个实施例的一个用于在盘表面上热印伺服图案的系统的示意图。对同样的或相似的元件在图6中用与图5中同样的参照号。在图6中，光编转器306用电-光扫描器340替代用于扫描光束到盘310的表面上的正确位置。例如，电-光扫描器340可以包括由Carnagie Mellon University的Data Storage System Center开发的电—光扫描器。目前，电-光扫描器限于在一个方向上以一度的精度等级偏转。在电一光器技术上的改善能提高此偏转能力。如上讨论，控制线路311也能旋转盘314，便于使用一维的电-光扫描器。一个电-光扫描器提供在盘314表面上照明图案精确位移的优点。
图7是按本发明的又一个实施例的用于在磁介质上热印伺服图案的系统的示意图。对于同样的或相似的元件在图7中使用与图5、图6中相同的参照号。在图7中，移动平台350机械地径向穿过盘314的表面移动光源302和光束成形镜片304，而轴马达322转动盘314到任何选定的周向位置。或者，移动平台350可以用于移动轴马达322和盘314，使光源302和镜片304不动。
图8是一个简图，示出按本发明的一个实施例，沿着磁盘表面的一个磁道401写的单频双位脉冲序列。箭头402指示一个径向或穿过磁道方向，箭头404表示一个周向或沿着磁道方向。箭头406指示磁道的宽度，在写脉冲序列以前，盘表面用周向的均匀的磁化场调整，使磁道401在由箭头408指示的方向上具有背景的磁化(M)。
脉冲序列包括磁畴410，412和414，它们通过在存在具有与背景磁化方向408相反的磁极415的情况下将照明图案指向每个位置并加热此位置而一次用热写一个磁畴。照明图案的形状决定了每个磁畴410，412，和414的形状，尤其是决定了在每个磁畴的边界上磁板转换的形状和位置。在图8中用于形成磁畴410，412，414的光束是椭圆的。
在此例子中，磁畴410，412和41 4以一个均匀的距离或“双位网格间距——di-bit cell spacing”416分开排列。此距离是沿着顺磁道方向404从—个磁畴的中心到在脉冲序列中下一个磁畴的中心测量的。此距离由每个照明图案之间的间隔确定。沿着磁道方向两个相继的磁极转换之间的间隔用转换的边界420到425来测量并由箭头430表示。每个转换在回读信号中产生一个脉冲。
双位网格间距416等于转换的转换间隔430的两倍，它建立了单频双位脉冲序列。此类间距能被用于建立在伺服图中的位置错误信号(PES)脉冲串域，如图2的域172，以及锁相环路(PLL)和同步域，如图2中所示的域160和162。此类间距也能用于建立在伺服图案中的其他域。
在格式化磁盘将如在图2中磁道ID域168的信息编码到盘表面时，照明图案的大小及开头以及图案间距也控制或变化。其他信息也能编码到盘表面上。图9是一个简图，示出一个脉冲序列500，其中照明图案的间隔是变化的。脉冲序列500包括多个磁畴501-503，它们通过在存在外部施加的磁场情况下使用照明图案加热每个磁畴而被写到磁盘上。箭头504指示一个穿过磁道的方向。而箭头506指示一个沿磁道的方向，与非阴影区域比较，阴影区不对应于反向磁极的区域。
在图9中，在磁极转换之间的距离通过变化在沿磁道方向506的磁畴501-503之间的间距的变化。通过控制在每个照明图案之间的间距而控制此间距。此图案间距能用于编码在盘表面上的信息。例如，在特定们位置出现磁畴可以根据使用的习惯表示的逻辑的“1”或“0”，且在特定的位位置不出现磁畴可以相应地表示为逻辑上的“0”或“1”。通过检测在特定位位置上存在或不存在两个转换(在沿磁道方向506特定磁畴的左和右转换)而由读/写头检测磁畴的存在或不存在。这两个转换的位置完全由照明图案开头确定。在图9中，虚线510表示在磁畴502和503之间的位位置中不存在磁畴。因而，脉冲序列500能表示一个“1011”的编码二进制值，如箭头512所指出。
图10是一个简图，示出按本发明的另一个实施例的一个脉冲序列600，其中在该冲序列中照明图案形状是变化的。箭头604指示一个穿过磁道方向，而箭头606指出一个沿磁道方向。脉冲序列600包括多个磁畴602-603，它们被打上阴影线，以表示该磁畴具有与图10中的非阴影区相反的磁极。光束成形镜片用于变化照明图案的形状，从而一位一位地改变单独磁畴的形状。这就允许在转移之间的距离随着照明图案形状而变化。例如，转换到转换间距608远大于转换到转换间距610。因而，照明图案形状能被用于编码在盘表面上的信息。如果逻辑“1”或“0”由在预定周向间隔的单个转换的存在或不存在所表示，则拉长了特定的磁畴的形状具有在通过特定短暂的位位置时延迟了那个磁畴后面的转换的作用。例如，在10中，如果每次转换代表一个逻辑“1”，则脉冲序列600表示编码的二进制“111001”，如箭头612所指示：在图10所示的例子中，通过改变照明图案形状来编码信息大大增加了码的速率，因为数据用一个转换而非二个转换来表示。增加码的速率就增加了信息储存在盘表面上的密度和速度。照明图案开头也能控制，以避免众所周知会引起读错误的不希望的脉冲序列频率或位图案，类似于最大转换运行(MTR)长度限止型码。
图11示出具有多个热写的椭圆型磁畴651和653的脉冲序列650，其椭圆的主轴655与平行于沿着磁道轴654的方向对齐，这与穿过磁道轴656的情况(如在图10)相反。磁畴652是圆形的。通过将照明图案开头从圆改变到椭圆而相对于磁畴652拉上了磁畴651和653，信息被编码在盘表面上。例如，脉冲序列650能表示一个编码的二进制“10111101”，如由箭头658沿着磁道轴654方向在每个磁转换或没有磁转换下面所标记的那样。
图12是磁盘670的透视的片断视图，它量出了图11的一个加长的磁畴651，653的格式化。在存在外磁场674的情况下光束672指向盘670的表面。在图12所示的例子中，光束672具有一个椭圆形的截面形状676，其主轴朝向并行于沿磁道的方向654。因此光束672在盘670的表面上形成一个椭圆形照明图案678，它确定了磁畴651，653的椭圆形边界形状。光束成形镜片，如图5-7所示，能用于形成所希望的照明图案形状。此形状能可选择地沿着盘672的表面从至少一个变化到下一个磁畴，以便在控制线路311(示于图5-7中)控制下在盘表面上编码信息。磁铁680和682产生邻接磁盘670的表面，穿过磁畴651，653的磁场。
通过光源和光束成形镜片以伺服图案的形式热写单个磁畴比传统的伺服写的方法更加通用，在传统方法中，每个磁畴的形状主要是受光束成形镜片的限止，而不是生产磁头的写极(write pole)几何形状。通过径向覆盖各个椭圆磁畴或在径向扫描照明图案能形成图2 PLL域160，同步域164和磁道ID域168所示的更长的径向磁畴。
而且，通过在两个不同的写操作期间覆盖至少两个热写的磁畴，在每个磁畴的径向边缘的弯曲的转换的影响深以缓解。例如，图13示出具有热写磁畴710-712的第一、第二和第三级702-704的脉冲序列，这些磁畴在各个写操作期间形成且在径向，即穿过磁道方向706互相覆盖。磁畴710-712的组合区域713基本上是矩形的。由脉冲串700形成的最终伺服图案更接近矩形，更加象当前的矩形伺服图案设计。
在另外一个实施例中，能使用附加的写操作在沿磁道方向708上覆盖附加的磁畴(未示出)。在又一个实施例中可使用福里哀(Fourier)-型光束成形镜片，以产生用于伺服图案的矩形照明图案。矩形照明图案形状的一个例子示于图3的214。因此，示于图13的矩形磁畴每次用单个矩形照明图案或多个覆盖的矩形照明图案产生。
在某些应用中，用伺服图案或其他格式化信息一次一个磁畴地做，格式化整个盘片表面可能太花费时间，在这些应用中，可以使用本发明的热伺服磁道写过程在将盘装入头盘片组件以前将此信息的一部分写入盘表面。然后在以后的组装操作或通过生产读/写头的伺服写过程中可以使用热写格式化信息。例如，本发明的热伺服磁道写过程中能用于将径向标尺写在盘表面，它能被读/写头用于在以后伺服写操作中校验径向位置。
在本发明的一个实施例中，在盘片检验过程中，将盘片装入盘驱动器以前，热印能被用于将信息图案磁编码到盘上。此信息图案可以包括记录表面的序列号和/或盘检验数据。如盘片的矫顽磁力的测量，磁矩和其他物理及磁特性。例如，信息可以识别在盘上比其他区域具有更多质量的区域，它在以后的组装步骤中用于平衡盘片避免晃动。磁特性信息能用在生产过程的下面流程，将盘的磁特性和与其配对的磁头的磁特性相匹配。因而在各自生产的基础上每个磁头和盘表面对能量优化。
图14是具有记录表面715的磁盘714的顶视平面图，在区域716中有磁编码信息图案。信息图案可以沿周向717，或径向718，或两个方向717，和718磁编码，以形成二维阵列。可以使用多种写信息和方法，如参照图3-13上面讨论的热印过程。另外，信息图案可以通过如活性离子蚀刻、离子轧制(milling)、机电或激光烧蚀(ablation)等写到表面上。
图15是一个简图，示出按本发明的另一个实施例用于在磁盘表面上热印信息图案的装置。示出的产生信息图案的膜片720被支撑在两个透镜722和724之间。为了将信息图案从膜片720传送到记录表面715，控制系统726驱动马达驱动器728将膜片720与盘片715对齐，使信息图案投影到记录表面715的适当区域。光控制系统730激活光源732，将光投射穿过透镜722，膜片720和透镜724，将膜片720上的信息图案映象到记录表面715。透镜722使在膜片720上的光分布均匀。通过膜片投射到记录表面715的光能量使记录表面715的照明曝光区域从环境温度升到高于信息被存在盘上的校正温度。温度由使用的光的类型、介质曝光时间、和光源732的功率输出通过光控制系统730的控制来调节。电磁线圈742将磁场740(例如垂直记录)施加到记录表面715，同时记录表面715上的曝光区域对于相对周围未作用的盘表面可选地逆向磁畴升到升高的温度。使用此技术，所希望的信息图案被写到记录表面715。用膜片可以一次写多个磁畴。在又一个实施例中，膜片720与记录表面715接触。
图16是一个简图，概略地示出按本发明的一个实施例的一个轴组件装置。装置760包括盘片盒762，盘加载模块764，信息图案阅读器766，轴组装工具768，盘手柄臂770，控制器772，磁头堆组件数据库774和盘片数据库776。盘片盒762带有多个磁盘780，它们通过入口784提供给盘加载模块764。盘780的每个记录表面具有按本发明写在表面中的信息图案。此信息图案可能包括该记录表面的磁特性或唯一识别该记录表面的序列号。如果磁特性本身未写入记录表面，这些特性被存入与多个盘片780相联系的盘片数据库776。此联系由虚线782表示。对每个盘片780，数据库776包括每个记录表面的序列号和该记录表面的对应磁特性。例如，数据库776可以格式成一个查找表，其中每个序列号与对应的磁特性相联系。
在操作过程中，手柄臂从盘加载模块784取出一个盘片780，并将此盘送到信息图案阅读器766。信息图案阅读器766从盘的每个记录表面解码信息图案，并将该信息图案送到控制器772。信息图案可以用多种方法解码。一个方法是通过从记录表面反射一个激光束，并使用Kerr效应检测由热写的磁畴感应的光束的极性的转动来读回该信息图案。另一种方法是将取出的盘放在一个旋转台架上，然后当盘相对于磁阅读头转动时通过磁头读取磁编码的信息图案。在此实施例中，在热写过程中能格式化信息图案，以出现如图8-11中示出的标准磁写信息。
根据由阅读器766读出的信息图案，控制器722从盘片数据库776取出相应的磁特性，并将这些特性和将与之配对的记录头的磁特性进行比较。记录头的磁特性存在磁头堆数据库774中。记录头常要装在磁头堆线组件中，其中一个或多个记录头由各自的悬架支撑，磁头堆栈组件的一个例子示于图1。磁头堆组件由致动器116带动，且包括滑动器110，悬架112和磁道访问臂114。每个记录头与每个盘上相应的记录表面配对，形成一个磁头-盘片组。在磁头堆组件中每个记录头的结构和磁特性存在磁头堆组件数据库774。当磁头被造好时，通常视觉可读的序列号写在滑动器的前缘，读写换能器的对面。此序列号用于追踪每个磁冰在数据库中的特性。
控制器772决定，合成的磁头-盘片组合是否产生具有根据预定的和/或从用户输入的准则所希望的特性的记录系统。若是，轴控制器772支配臂770将所选的盘片提供给轴组装工具768。轴组装工具768将所选的盘安装到一个轴上，使得当该轴组件与所选的磁头堆组件合起来时，所选盘的记录表面与所选的磁头堆组件中的相应磁头配对。然后臂770从入口784提出另一个盘片。如果合成的磁头-盘组合具有低于所希望的性能水平，控制器772命令臂770将可选的盘返回到入口784。然后臂770从入口784选择不同的盘并将该盘提供到信息图案阅读器766。此过程一直重复到选定数目的盘片被安装到轴上。该轴随后在以后的生产步骤中与磁头堆组件合并。在磁特性本身被编码在盘的表面的实施例中，不需要盘片数据库776。当磁特性由信息图案阅读器776阅读时，此特性直接提供给控制器772用于与磁头堆放组件数据库774的特性相比较。
因而，装置760选择特定的盘片和每个盘片安装到轴上的次序，以得到对每个磁头-盘组合所需的记录性能。
图17是一个流程图，示出按本发明的一个实施例的盘处理方法800。处理800是在将磁盘组装入盘驱动器以前完成的。在步骤801，测量记录表面的磁特性。此磁特性能包括如矫顽磁力，磁矩和/或其他物理特性等。然后在步骤802，测量的磁特性存入电子数据库。在步骤803在此数据库中。存储的磁特性与记录表面的各自的序列号相联系。在步骤804，序列号被磁编码作为记录表面中的一个信息图案。在步骤805，磁盘和相关的电子数据库被提供到盘驱动生产过程的下一步，在那里记录表面能最终与一个相容的记录头配对。
图18是一个流程图，示出按本发明的一个实施例配对磁头到记录表面的方法810。在步骤811，选择用于组装到磁盘驱动器的记录磁头。在步骤812，与记录磁头配对的盘保存在盘片盒中。在步骤813，从盘片盒中取出一个磁盘。在步骤814，在盘片的一个或数个记录表面上磁编码的信息图案被解码。包括在信息图案中或存在相关的电子数据库中的测量的磁特性与所选的记录头的磁特性比较。在步骤816，如果合成的磁头-盘片组合具有所希望的记录性能，在步骤818该取出的磁盘安装在轴心上，用于与记录磁头安装到盘驱动器上。如果在步骤816合成的磁头-盘组合不具有所希望的性能，在步骤817取出的磁盘返回到盘片盒中。处理过程回到步骤813，从盘片盒中取出另外的磁盘，用于与所选的记录磁头的磁特性相比较。
此过程一直到在磁头堆组件中的所有记录磁头与相兼容的记录表面配对，且该轴被装满并能与磁头堆组件合并。在一个实施例中，不使用精确的记录表面的磁特性来将表面与合适的磁头配对。而是，每个表面放在预定的性能类别中，且类别识别符存在记录表面或与写在记录表面的序列号相关。然后，此类识别符被用于将位记录表面与那个足以与该类别中记录表线一起使用的磁头匹配。
总之，本发明的一个方向涉及到在将盘片组装到盘驱动存储组件100上以前处理磁盘106，204，367，314，714和780的方法800。方法包括测量磁盘106，204，670，314，714和780的物理特性，在磁盘上编码信息图案220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712与测量的物理特性有关。
在一个实施例中，方法还包括将测量的物理特性存入电子数据库776并在电子数据库776内将物理特性与记录表面715唯一序列号相联系。该序列号被磁编码在记录表面715上，或者，将物理特性本身编码在记录表面715信息图案220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712之中。信息图案220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712通过用光束212，312，672，732将记录表面715上的多个磁畴220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712加热到升高的温度，同时将记录表面715暴露在磁场208，674，740之中而编码，磁场具有大于在升高温度下的表面715的矫顽磁力小于在较低的环境温度下的矫顽磁力的磁场强度。
本发明的另一方面涉及组装磁盘驱动器100的部件的方法。该方法包括选择一个记录磁头110用于组装到磁盘驱动器100中，其中记录磁头110具有一个磁特性，在将磁盘组装到盘驱动器100以前，从多个磁盘106，204，670，314，714和780中的至少一个磁盘读出信息图案220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712。从盘106，204，670，314，714和780读出的信息图案220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712与磁盘的磁特性相关。根据磁盘的记录磁头磁特性的比较，选择磁盘106，204，670，314，714和780用于与记录磁头一起装入磁盘驱动器100。然后，磁盘106，204，670，314，714和780与记录磁头110组装入磁盘驱动器100，使得磁盘和记录磁头形成一个磁头-盘片组合。
本发明的又一个方面涉及磁盘106，204，670，314，714和780，它包括具有物理特性的磁记录表面715以及在记录表面与物理特性一起编码的信息图案220，272，410-414，501-503，602，604，651-653，710-712。
本发明还有一个方面涉及磁盘组装套，它包括多个磁盘106，204，670，314，714和780，多个各自的序列号，一个盘片盒762和一个电子数据库766。每个磁盘106，204，670，314，714和780具有一个磁记录表面715，它具有可测量的磁特性。每个序列号被磁编码在磁盘106，204，670，314，714和780的对应一个的记录表面715上，并唯一地识别该记录表面。盘片盒带有多个磁盘106，204，670，314，714和780。电子数据库776将多个唯一的序列号与对应的记录表面715的磁特性相联系。
可以理解，虽然在以臆的描述中已经列出本发明的诸多实施例的许多特征和优点，以及本发明的各种实施例的结构和功能的细节。这里提示的内容仅是示意性的，在本发明的精神内由下面的权利要求所表的尽可能的最大范围内可以作出详细的修改，尤其在部件的结构和安排方面。例如，按本发明各种类型的信息图案可以用热或其他方式写到盘表面。盘可以是传统的磁盘或者如磁光盘等。可使用各种类型的记录头，如感应的头和磁阻头。而且在本发明中可以使用各种光源，光束反射器或扫描器。磁场源。特定的处理步骤和步骤的次序能根据需要修改。也能作出其他修改。

Claims (15)

1.一种在盘装配到盘驱动存储组件以前处理一个磁盘的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)测量磁盘上的记录表面的物理特性；
(b)将步骤(a)中测量到的物理特性存储在电子数据库中；
(c)在将盘组装入盘驱动器以前，在记录表面上编码信息图案；和
(d)在电子数据库中使物理特性与信息图案关联。
2.如权利要求1的方法，其特征在于：
步骤(d)包括在电子数据库中使物理特性与对记录表面唯一的序列号相关联，其中编码步骤(c)包括将序列号磁编码到记录表面上。
3.如权利要求1的方法，其特征在于编码过程(c)包括：
(c)(1)将信息图案磁编码到记录表面上。
4.如权利要求1的方法，其特征在于所述编码步骤(c)包括：
(c)(1)用光束在记录表面上加热多个磁畴到升高的温度，同时将记录表面暴露在磁场中，其磁场强度大于该表面在升高温度下的表面的矫顽磁力并小于在较低的环境温度下的矫顽磁力。
5.如权利要求1的方法，其特征在于所述的测量步骤(a)包括测量所述记录表面的磁特性，且所述的编码步骤(c)包括在记录表面上编码一个信息图案，它与磁特性相关。
6.一种组装磁盘驱动器部件的方法，所述的方法包括下述的步骤：
(a)选择一个用于组装到盘驱动器的记录头，其中记录头包括一个磁特性；
(b)在将盘组装到盘驱动器之前从多个磁盘的至少一个中阅读一个信息图案，其中从盘读得的信息图案与该盘的磁特性有关；
(c)根据磁盘和记录头的磁特性的比较来选择用于与记录头一起组装到盘驱动器中的磁盘；和
(d)将磁盘和记录头组装到盘驱动器，使得磁盘和记录头形成头-盘片组。
7.如权利要求6的方法，其特征在于所述的信息图案是磁记录在磁盘上，且阅读步骤(b)包括：
(b)(1)从盘反射出偏振光束并检测由磁编码信息图案感应的偏振光束的旋转。
8.如权利要求6的方法，其特征在于所述的信息图案被磁编码在磁盘上，且阅读步骤(b)包括：
(b)(1)将磁盘安装在轴台架，所述轴台架包括一个磁读头且适合于相对于磁读头来旋转磁盘；和
(b)(2)通过磁读头读出磁编码信息图案。
9.如权利要求6的方法，其特征在于所述的信息图案被磁编码在磁盘上并表示磁盘的磁特性的测量，且其中所述的阅读步骤(b)包括：
(b)(1)从磁编码信息图案中解码磁特性的测量；和
(b)(2)将解码的磁特性测量与记录头的磁特性相比较。
10.如权利要求6的方法，其特征在于所述的信息图案被磁编码在磁盘上，且表示对所述磁盘的唯一的序列号，其中阅读步骤(b)包括：
(b)(1)从磁编码信息图案解码唯一的序列号；和
(b)(2)根据所述的序列号从电子数据库取出磁盘的磁特性；和
(b)(3)将从电子数据库中取出的解码的磁盘的磁特性与记录头的磁特性相比较。
11.如权利要求6的方法，其特征在于：从多个磁盘中的至少一个读信息图案的步骤(b)包括：
(b)(1)将多个磁盘保存在一个盘片盒中；
(b)(2)从盘片盒的多个磁盘中取出第一个；
(b)(3)从第一个磁盘中读出信息图案；和
(b)(4)将与所述信息图案相关的第一磁盘的磁特性与记录头的磁特性相比较；和
选择磁盘的步骤(c)包括：
(c)(1)根据步骤(b)(4)的比较将第一磁盘放在轴上用于作为磁头-盘片组合的部分组装入盘驱动器，或者将另一磁盘返回到盘片盒中；和
(c)(2)如果在步骤(c)(1)中第一磁盘被返回到盘片盒，对多个磁盘的第二个重复读步骤(b)和选择步骤(c)。
12.如权利要求6的方法，其特征在于还包括：
(e)在步骤(b)读信息图案之前，在磁盘的记录表面上磁编码信息图案。
13.如权利要求12的方法，其特征在于磁编码步骤(e)包括：
(e)(1)将记录表面暴露在一个磁场中，其磁场强度小于该表面在环境温度下矫顽磁力而大于在升高温度下的矫顽磁力；和
(e)(2)通过用光束分别加热每个磁畴到升高的温度，同时将记录表面暴露在磁场中，在记录表面上热写了多个磁畴。
14.如权利要求12的方法，其特征在于磁编码步骤(e)包括：
(e)(1)将记录表面暴露在磁场中，其磁场强度小于该表面在环境温度下的矫顽磁力而大于在升高温度下的矫顽磁力；
(e)(2)将记录表面的区域曝光在通过图案膜片的光束下，其中曝光区域加热到升高的温度，同时记录表面暴露在磁场下；和
(e)(3)在曝光的面积加热到升高的温度以后从曝光区域去掉光束。
15.一个磁盘组装套包括：
多个磁盘，其中每个磁盘包括一个磁记录表面，所述的磁记录表面具有可测量磁特性以及唯一的序列号，该序列号被磁编码在该磁盘的记录表面上并唯一地识别该记录表面；
一个盘片盒，它带有多个磁盘；和
一个电子数据库，它将多个唯一的序列号与对应记录表面的磁特性相关联。
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