磁盘装置

文档序号:1429886 发布日期:2020-03-17 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 磁盘装置 (Magnetic disk device ) 是由 坂本宣幸 富田勇 于 2018-11-28 设计创作,主要内容包括:实施方式提供磁盘装置,即使具有独立驱动的多个致动器,也能够通过安全地执行缩回控制来提高可靠性。实施方式的磁盘装置具备第1控制部和第2控制部。第1控制部对具有对第1磁盘进行读/写的第1头的第1致动器的动作进行控制。第2控制部对具有对第2磁盘进行读/写的第2头的第2致动器的动作进行控制。进而,在预定的条件下,所述第1控制部从第1时刻开始缩回所述第1致动器,所述第2控制部从第2时刻开始缩回所述第2致动器,所述第2时刻是从所述第1时刻错开了预定时间的时刻。(Embodiments provide a magnetic disk device capable of improving reliability by safely performing retraction control even with a plurality of actuators driven independently. A magnetic disk device of an embodiment is provided with a 1 st control unit and a 2 nd control unit. The 1 st control unit controls an operation of a 1 st actuator having a 1 st head for reading from and writing to a 1 st magnetic disk. The 2 nd control unit controls the operation of a 2 nd actuator having a 2 nd head for reading from and writing to the 2 nd magnetic disk. Further, under a predetermined condition, the 1 st control unit retracts the 1 st actuator from a 1 st timing, the 2 nd control unit retracts the 2 nd actuator from a 2 nd timing, and the 2 nd timing is a timing shifted from the 1 st timing by a predetermined time.)

磁盘装置

本申请享有以日本专利申请2018-169817号(申请日:2018年9月11日)作为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

实施方式涉及磁盘装置。

背景技术

提出了一种设置有独立驱动的多个致动器、例如2个致动器(以下,称为“双致动器”)的磁盘装置。在这种磁盘装置中,构成为2个致动器沿上下方向在同轴上分开,各致动器能够分别对磁盘进行读/写处理。通过这样做来提高对磁盘装置的磁盘的随机访问性能。

此外,也设想到磁盘装置在动作时突然电源被切断的情形。在这样的情况下,需要将头从磁盘上缩回以保护磁盘。例如,在电源被切断了的情况下,利用使具有头的致动器动作的主轴马达的反电动势而向控制致动器的控制部供给电流来缩回致动器。另外,主轴马达的反电动势也被用作马达驱动器的内部逻辑电路等的电源。

在此,对具有1个致动器(以下,称为“单致动器”)的磁盘装置中的缩回电流与反电动势的关系进行说明。当电源被切断时,用于使单致动器的动作停止的制动电流流动。由于主轴马达的线圈电阻,反电动势与该电流成比例地降低。之后,当具备头的致动器以固定速度移动到磁盘外周部时,由于磁体闩锁(magnet latch)而在斜坡方向上产生大的力。用于进行缩回的电流流动以消除该力,但若反电动势过度下降,则马达驱动器的内部逻辑电路等变得无法正常动作,所以会对用于进行缩回的电流施加限制。

与此相对地,在具有双致动器的磁盘装置的情况下,与具有单致动器的磁盘装置相比,用于进行缩回的电流需要成为2倍。因此,当在电源被切断了的情况下缩回双致动器时,反电动势的降低明显,当像上述那样对用于进行缩回的电流施加限制时,有可能无法获得对于缩回2个致动器而言足够的缩回电流。当缩回电流不足时,双致动器中的各致动器碰撞到外部止动件时的速度变快,所以有可能由于污染(Contamination)等而产生异物、使磁盘装置的可靠性恶化。

发明内容

本发明的实施方式提供一种磁盘装置,所述磁盘装置即使具有独立驱动的多个致动器,也能够通过安全地执行缩回控制来提高可靠性。

一实施方式涉及的磁盘装置具备第1控制部和第2控制部。第1控制部对具有对第1磁盘进行读/写的第1头的第1致动器的动作进行控制。第2控制部对具有对第2磁盘进行读/写的第2头的第2致动器的动作进行控制。进而,在预定的条件下,所述第1控制部从第1时刻开始缩回所述第1致动器,所述第2控制部从第2时刻开始缩回所述第2致动器,所述第2时刻是从所述第1时刻错开了预定时间的时刻。

附图说明

图1是示出第1实施方式涉及的磁盘装置的概要构成的一个例子的图。

图2是用于说明第1实施方式涉及的磁体闩锁机构的结构的图。

图3是示出第1实施方式涉及的缩回控制的一个例子的流程图。

图4是示出在第1实施方式涉及的第1致动器中流动的电流与时间的关系的一个例子的图。

图5是示出在第1实施方式涉及的第2致动器中流动的电流与时间的关系的一个例子的图。

图6是示出第1实施方式涉及的反电动势与时间的关系的一个例子的图。

图7是示出第2实施方式涉及的磁盘装置的概要构成的一个例子的图。

具体实施方式

以下,参照附图对实施方式进行说明。此外,公开只不过是一个例子,发明并非由以下的实施方式所记载的内容而限定。本领域技术人员能够容易地想到的变形当然包括在公开的范围内。为了更加明确地进行说明,在附图中有时也相对于实际的实施形态变更各部分的尺寸、形状等而示意性地示出。在多个附图中,关于对应的要素标注相同的参照数字,有时也省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1是示出磁盘装置1的概要构成的一个例子的图。

如图1所示,磁盘装置1例如构成为硬盘驱动器(HDD),具备:磁盘(以下称为“盘”)2A、2B;主轴马达(SPM)3;致动器4A、4B;音圈马达(VCM)5A、5B;磁头(以下称为“头”)10A、10B;驱动器IC20;片上系统(system-on-chip)(以下称为“Soc”)25;调节器26;DRAM27;以及闪速ROM(以下称为“FROM”)28。另外,磁盘装置1能够与未图示的主机连接。头10A、10B分别具备写入头(记录头:writer)、读取头(再现头:reader)。此外,盘2A、2B、致动器4A、4B、Soc25分别构成技术方案所记载的第1盘、第2盘、第1致动器、第2致动器、第3控制部。

盘2A、2B具有例如形成为圆板状并由非磁性体形成的基板。在基板的各表面,作为基底层的由表现为软磁特性的材料形成的软磁性层、在其上层部在相对于盘面垂直的方向上具有磁各向异性的磁记录层、以及在其上层部的保护膜层,按所记载的顺序层叠。

盘2A、2B固定于主轴马达(SPM)3,通过该SPM3而以预定的速度旋转。此外,在本实施方式中,与致动器4A、4B(换言之,头10A、10B)对应地在SPM3设置有2片盘2A、2B。SPM3利用从驱动器IC20供给的驱动电流(或驱动电压)而被驱动。在盘2A、2B中,通过头10A、10B记录再现数据模式。此外,盘的片数也可以是3片以上,在该情况下,也可以与盘的片数对应地增加致动器的数量。

致动器4A、4B转动自如地设置,并且在它们的前端部分别支承有头10A、10B。通过音圈马达(VCM)5A、5B分别使致动器4A、4B转动,由此头10A、10B移动到盘2A、2B的所期望的磁道上并定位。VCM5A、5B利用从驱动器IC20供给的驱动电流(或驱动电压)而分别被驱动。像这样,磁盘装置1具备致动器4A、4B彼此独立驱动的双致动器。

驱动器IC20按照Soc25的控制对SPM3和VCM5A、5B的驱动进行控制。通过VCM5A、5B进行驱动,致动器4A、4B动作,使得头10A、10B分别位于盘2A、2B上的目标磁道。另外,驱动器IC20在向磁盘装置1供给的电源被切断了时,使VCM5A、5B驱动,缩回致动器4A、4B。

驱动器IC20具备反电动势整流电路21、内部逻辑电路22、致动器驱动器23A、致动器驱动器23B以及调节器24。反电动势整流电路21是对在磁盘装置1的电源被切断了的情况下通过SPM3的旋转产生的反电动势进行整流的电路。像这样整流后的电流向内部逻辑电路22、致动器驱动器23A、致动器驱动器23B以及调节器24供给。

在内部逻辑电路22设置有为了使驱动器IC20驱动SPM3、VCM5A、5B而使用的逻辑电路等。内部逻辑电路22例如若在磁盘装置1的电源被切断了时产生的SPM3的反电动势过度下降,则有时变得无法进行正常的动作,所以执行对在致动器驱动器23A、23B中流动的电流(以下也称为“缩回电流”)施加限制的处理。

致动器驱动器23A、23B分别使VCM5A、5B驱动。在磁盘装置1的电源被切断了的情况下,致动器驱动器23A、23B基于从反电动势整流电路21流出的缩回电流而动作,分别使VCM5A、5B驱动而执行致动器4A、4B的缩回。关于该缩回处理,参照图3在后面进行描述。此外,致动器驱动器23A、23B分别构成技术方案所记载的第1控制部、第2控制部。

调节器24在像上述那样电源被切断了的情况下,利用从反电动势整流电路21流出的电流稳定地输出1.8V的电压。调节器24分别向DRAM27、FROM28以及Soc25供给1.8V的电力。

在Soc25组装有R/W(读/写)通道、硬盘控制器(HDC)以及微处理器单元(MPU)。Soc25经由头放大器IC(图示省略)以及头10A、10B执行对于盘2A、2B的数据的读/写处理。

调节器26外设于驱动器IC20,稳定地输出1.0V的电压。另外,调节器26向Soc25供给1.0V的电力。

DRAM27是易失性存储器。在从调节器24被供给电力时,DRAM27保持各种数据。另一方面,当来自调节器24的电力的供给中断时,DRAM27变得无法保持各种数据。在此,各种数据例如是与数据的读/写相关的数据。此外,在本实施方式中,将DRAM用作易失性存储器,但这是一个例子,也可以使用其他的易失性存储器。

FROM28是非易失性的存储器。在从调节器24向FROM28供给着电力时,Soc25能够进行各种数据的读取、写入。另外,即使来自调节器24的电力的供给中断,FROM28也能够保持各种数据。此外,在本实施方式中,将FROM用作非易失性存储器,但这是一个例子,也可以使用其他的非易失性存储器。

接着,对磁体闩锁进行说明。图2是用于说明磁体闩锁机构30的结构的图。磁体闩锁机构30是使用磁体的吸引力来防止由于滑架旋转而滑架从斜坡脱落的机构。在本实施方式中,如图2所示,磁体闩锁机构30由配置在VCM线圈的一部分的金属片31、和作为固定侧的闩锁吸附用的小型磁体32构成。例如,当致动器4A、4B缩回时,在致动器4A、4B移动到盘2A、2B的外周部时利用磁体的吸引力将滑架固定。

接着,对磁盘装置1的缩回控制进行说明。图3是示出缩回控制的一个例子的流程图。

首先,判定向磁盘装置1供给的电源是否已被切断(ST101),在判定为电源已被切断的情况下(ST101:是(YES)),由于产生SPM3的反电动势,由反电动势整流电路21来对反电动势进行整流(ST102)。像这样整流后的电流向驱动器IC20内的内部逻辑电路22和调节器供给。另外,该电流能够在以下的步骤ST103~ST106的处理中所说明的定时向致动器驱动器23A、23B供给。

首先,反电动势整流电路21向致动器驱动器23A供给缩回电流(ST103)。由此,致动器4A缩回。也就是说,执行下述处理:使原本位于盘2A的预定位置的致动器4A向盘2A的外周方向移动,当移动到外周部时,由磁体闩锁机构30闩锁。此外,在向致动器驱动器23A供给着缩回电流时,不向致动器驱动器23B供给缩回电流。

接着,判定致动器4A的缩回是否已完成(ST104)。在未判定为致动器4A的缩回已完成的情况下(ST104:否(NO)),处理返回到步骤ST103。因此,致动器4A的缩回处理继续。

另一方面,在判定为致动器4A的缩回已完成的情况下(ST104:是),反电动势整流电路21向致动器驱动器23B供给缩回电流(ST105)。由此,致动器4B缩回。也就是说,执行下述处理:使原本位于盘2B的预定位置的致动器4B向盘2B的外周方向部移动,当移动到外周部时,由磁体闩锁机构30闩锁。此外,在向致动器驱动器23B供给着缩回电流时,不向致动器驱动器23A供给缩回电流。

接着,判定致动器4B的缩回是否已完成(ST106)。在未判定为致动器4B的缩回已完成的情况下(ST106:否),处理返回到步骤ST105。因此,致动器4B的缩回处理继续。

另一方面,在判定为致动器4B的缩回已完成的情况下(ST106:是),从DRAM27向FROM28进行数据移动(ST107)。此时,从调节器24向DRAM27、FROM28供给1.8V的电力,所以DRAM27、FROM28能够进行动作。该从DRAM27向FROM28的数据移动处理在Soc25的控制下执行。

接着,判定数据移动是否已完成(ST108)。在判定为数据移动未完成的情况下(ST108:否),处理返回到步骤ST107,从DRAM27向FROM28的数据移动继续进行。另一方面,在判定为数据移动已完成的情况下(ST108:是),该处理结束。由此,保存于DRAM27的数据被保存到FROM28。

因此,即使由于电源被切断、进而从调节器24向DRAM27供给的电力中断而DRAM27的数据被擦除,该数据也被保存到FROM28。因此,当在电源被切断后再次向磁盘装置1接通电源时,能够通过参照FROM28而从FROM28读取在电源断开前保存于DRAM27的数据。此外,在依次缩回致动器4A、4B的情况下,与单致动器的情况相比,到完成缩回为止的时间变长。但是,缩回的时间相对于SPM3的反电动势降低的时间足够小(例如,为10分之1以下)。因此,即使依次缩回致动器4A、4B,对从DRAM27向FROM28的数据移动实际上没有影响。

接着,参照图4~图6对电源被切断了时的磁盘装置1的作用进行说明。图4是示出在第1实施方式涉及的致动器4A中流动的电流与时间的关系的一个例子的图。图5是示出在第1实施方式涉及的致动器4B中流动的电流与时间的关系的一个例子的图。图6是示出第1实施方式涉及的反电动势与时间的关系的一个例子的图。此外,在图4~图6中横轴为时间t。另外,图4和图5的纵轴为缩回电流,图6的纵轴为反电动势。

当电源被切断时,如图4所示,用于使致动器4A的动作停止的制动电流流动(时刻t1~时刻t2)。并且,由于SPM3的线圈电阻,反电动势与该制动电流成比例地降低。之后,当致动器4A被驱动并以固定速度移动到盘2A的外周部时(时刻t2~时刻t3),通过磁体闩锁机构30在斜坡方向上产生大的力。缩回电流流动以消除该力(时刻t3~时刻t4)。此时的缩回电流是用于减慢1个致动器4A碰撞到磁体闩锁机构30(外部止动件)时的速度的电流,反电动势不会过度下降。因此,不会对内部逻辑电路22的动作造成影响,不会对缩回电流施加限制。由此,在缩回致动器4A的情况下,能够不使致动器4A碰撞到外部止动件时的速度变快地由磁体闩锁机构30将致动器4A闩锁。此外,时刻t1构成技术方案所记载的第1时刻。

然后,在致动器4A的缩回完成后,接着,如图5所示,用于使致动器4B的动作停止的制动电流流动(时刻t5~时刻t6)。并且,由于SPM3的线圈电阻,反电动势与该制动电流成比例地降低。之后,当致动器4B被驱动并以固定速度移动到盘2B的外周部时(时刻t6~时刻t7),通过磁体闩锁机构30在斜坡方向上产生大的力。缩回电流流动以消除该力(时刻t7~时刻t8)。此时的缩回电流是用于减慢1个致动器4B碰撞到磁体闩锁机构30(外部止动件)时的速度的电流,反电动势不会过度下降。因此,与致动器4A的情况同样地,不会对内部逻辑电路22的动作造成影响,不会对缩回电流施加限制。由此,能够不使致动器4B碰撞到外部止动件时的速度变快地由磁体闩锁机构30将致动器4B闩锁。此外,时刻t5构成技术方案所记载的第2时刻。

致动器4A、4B分别被缩回时的反电动势的降低在对致动器4A施加制动电流时(时刻t1~时刻t2)、施加缩回电流时(时刻t3~时刻t4)、另外对致动器4B施加制动电流时(时刻t5~时刻t6)、施加缩回电流时(时刻t7~时刻t8)这4种情况下产生。然而,如图6所示,上述的4个时间全部错开,所以在缩回双致动器4A、4B的情况下反电动势不会过度下降。因此,致动器4A、4B碰撞到磁体闩锁机构30(外部止动件)时的速度分别不会变快,能够防止污染的产生等,能够防止磁盘装置1的可靠性的恶化。因此,磁盘装置1即使具有2个致动器4A、4B也能够安全地执行缩回控制,能够提高可靠性。

此外,在本实施方式的双致动器的情况下,是将2个致动器4A、4B在上下方向上设置2个的构成,所以与单致动器相比,由磁体闩锁机构30进行磁体闩锁的力小,因此,在斜坡方向上产生的力也变小。但是,各致动器4A、4B的转矩常数也变小,所以所需要的缩回电流与采用了单致动器的磁盘装置大致相同。因此,在本实施方式的磁盘装置1中也需要想办法将缩回2个致动器4A、4B的定时错开。

(第2实施方式)

图7是示出第2实施方式涉及的磁盘装置1A的概要构成的一个例子的图。与上述第1实施方式的磁盘装置1不同的点在于设置有2个驱动器IC。因此,对与第1实施方式不同的构成详细地进行说明,对相同的构成标注相同的附图标记而省略详细的说明。

如图7所示,磁盘装置1A具有驱动器IC20A、20B。与上述的驱动器IC20(参照:图1)对比的话,驱动器IC20A除了没有致动器驱动器23B以外,为与驱动器IC20相同的构成。此外,反电动势整流电路21A、内部逻辑电路22A、调节器24A分别具有与上述的反电动势整流电路21、内部逻辑电路22、调节器24相同的功能。

另外,驱动器IC20B具备反电动势整流电路21B、内部逻辑电路22B、致动器驱动器23B、调节器24B。此外,反电动势整流电路21B、内部逻辑电路22B、调节器24B分别具有与上述的反电动势整流电路21、内部逻辑电路22、调节器24相同的功能。

进而,驱动器IC20A与驱动器IC20B通过线L1连接。驱动器IC20A在通过致动器驱动器23A而使得致动器4A的缩回结束了的情况下,将表示致动器4A的缩回完成的信号S经由线L1向驱动器IC20B发送。驱动器IC20B从接收到该信号S的时刻开始,缩回致动器4B。

即使像这样构成也能够起到与上述第1实施方式同样的效果。另外,通过使用2个驱动器IC20A、20B,与使用1个驱动器IC20的情况相比,能够抑制驱动器IC的开发成本。

此外,在本第2实施方式中,对表示缩回完成的信号从驱动器IC20A经由线L1直接向驱动器IC20B发送的情况进行了说明,但并不限于此。例如,也可以将驱动器IC20A、20B分别与Soc25连接,并进行像以下那样的处理。首先,Soc25向驱动器IC20A发送使致动器4A的缩回开始的信号。然后,Soc25从驱动器IC20A接收缩回完成的信号。接着,Soc25向驱动器IC20B发送使致动器4B的缩回开始的信号。然后,Soc25从驱动器IC20B接收缩回完成的信号。即使执行这样的处理也能够起到与上述第2实施方式同样的效果。在像这样使Soc25执行处理的情况下,通过将用于执行该处理的程序(固件)保存于Soc25,能够实现该处理。另外,也可以省略由线L1将驱动器IC20A与驱动器20B连接的构成。

此外,在上述实施方式中,对磁盘装置1具备双致动器作为多个致动器的构成进行了说明,但并不限于此。上述实施方式的技术也可以应用于具有3个以上独立驱动的致动器作为多个致动器的磁盘装置。

另外,在上述实施方式中,对电源被切断了时磁盘装置1、1A执行致动器4A、4B的缩回的情况进行了说明,但并不限于此。例如,在从外部向磁盘装置1施加冲击的情况下也可以同样地应用上述实施方式的技术。

此外,对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而示出的,并非意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以以其他各种各样的方式被实施,在不脱离发明的要旨的范围内可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围和/或要旨中,并且包含于技术方案所记载的发明及与其等同的范围中。

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