KR0166158B1 - 씨에스에스 특성 개선을 위한 하드 디스크 드라이브장치 - Google Patents

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]

본 발명은 CSS 특성 개선을 위한 하드디스크 드라이브 장치에 관한 것이다.

[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]

본 발명은 파킹 영역에서의 헤드 편위각이 제로에 근접하도록 하여 CSS 특성을 강화시키는 하드디스크 드라이브의 헤드/디스크 장치를 제공함에 있다.

[발명의 해결방법의 요지]

본 발명은 통상의 하드디스크 드라이브에 있어서, 디스크의 트랙 배치를 트랙간이 거리가 일정하게 형성되도록 등간격(Equi-distance)으로 배치하는 것이 아닌, 헤드 슬라이더가 일정 각도로 이동할 수 있도록 디스크의 트랙을 헤드 슬라이더를 기준하여 등각(Equi-angle)이 되게 배치한다.

[발명의 중요한 용도]

본 발명은 디스크의 트랙 배치를 등거리 배치가 아닌 등각 배치로 해줌으로서 디스크의 외주부분에서 편위각이 커짐으로 인하여 생기는 기록/독출 특성의 악화를 막아주게 되고, 우수한 CSS 특성을 갖도록 함으로서 드라이브의 품질 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 가져온다.

Description

시ㆍ에스ㆍ에스 특성 개선을 위한 하드디스크 드라이브 장치

제1도는 하드디스크 드라이브의 구성도.

제2도는 제1도의 요부인 헤드짐벌부에 대한 상태도.

제3도는 종래의 디스크 레이아웃도.

제4도는 디스크의 등간격(Equi-distance) 트랙 배치를 나타내는 도면.

제5도는 본 발명에 따른 디스크 레이아웃도.

제6도는 디스크의 등각(Equi-angle) 트랙 배치를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스핀들 모터 11 : 디스크

12 : 트랙 13 : 자기헤드

14 : 액츄에이터 15 : 피봇축

16 : 보이스 코일 모터 17 : 헤드짐벌

18 : 파킹영역 19 : 데이터존

20 : 헤드 슬라이더 21 : 공기베어링면

본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 콘택트 스타트 스톱(Contact Start Stop: 이하 CSS라 칭함) 특성 개선을 위한 하드디스크 드라이브 장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 주요 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브 시장의 추세가 고밀도 및 고용량화를 지향하게 되면서, 저장용량의 증가와 함께 모든 파라메타들이 더욱 정밀해 짐으로 인해 제품의 신뢰성 확보가 중요한 과제로 되고 있다. 특히, 최근들어 대부분의 컴퓨터가 에너지 절약 정책에 부응하여 절전 기능을 기본사양으로 갖추고 있어 컴퓨터를 수십분 동안 사용하지 않는 경우, 내부에 장착되어 있는 하드디스크 드라이브를 절전모드로 전환시키거나, 전원을 차단하여 하드디스크의 기능을 정지시킴으로 인해 예전보다 하드디스크 드라이브의 CSS(Contact Start Stop) 횟수가 더욱 증가하게 되었고, 또한 하드디스크 드라이브 자체에서도 헤드의 비행높이(Flying Height)가 더욱 낮아져 상기 헤드와 디스크간의 접촉이 긴밀해 짐에 따라 드라이브의 CSS 특성은 신뢰성 확보의 아주 중요한 요소로 대두되었다.

통상적으로 사용되는 하드디스크 드라이브를 제1,2도를 참조하여 개략적으로 설명하면, 내부의 스핀들 모터(Spindle Motor)(10)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(11)와, 이 디스크(11)의 트랙(12)상에 데이타를 기록하거나 또는 기록된 데이타를 재생하기 위한 자기헤드(13)와, 이 자기헤드(13)를 이동시키기 위한 액츄에이터(Actuator)(14)를 구비한다. 이때 상기 자기헤드(13)는 판 스프링(Spring)형의 헤드짐벌(17) 일단에 장착되고, 이 헤드짐벌(17)의 타단이 상기 액츄에이터(14)의 아암에 고정된다.

상기 액츄에이터(14)는 피봇축(15)을 중심으로 회동 가능케 설치되고, 이 액츄에이터(14)의 회동은 일단에 형성된 보이스 코일 모터(16)의 작동으로 이루어진다. 상기 보이스 코일 모터(16)의 작동에 의해 상기 액츄에이터(14)의 타측 선단에 설치된 자기헤드(13)가 디스크(11)상을 이동하면서 데이타를 기록하거나 독출하게 된다. 이때 상기 자기헤드(13)는 상기 디스크(11)의 표면 위에 고속회전으로 생기는 공기막의 압력에 의해 일정한 높이로 부상하게 되고, 이러한 상태로 미세한 간격을 유지한 채 읽기/쓰기 동작을 하게 된다.

또한 상기 하드디스크 드라이브가 정지 또는 파워 오프(Power Off)시 스핀들 모터(10)의 잔여 관성에 의해 액츄에이터(14)는 디스크(11)상의 내측으로 이동하고, 헤드(13)는 디스크(11) 위에 안착하게 되는데, 상기 헤드(13)가 비동작시 안착하게 되는 디스크면을 파킹 영역(Parking Zone 또는 CSS Zone)(18)이라 하며, 전원이 인가되었을 때, 이 곳에서 헤드(13)가 충분한 부상을 한 다음 데이터 영역(Data Zone)(19)으로 가게 되고, 전원이 차단되었을 때 데이터 영역(19)에 있던 헤드(13)는 다시 파킹 영역(18)으로 되돌아오게 된다.

또한 파킹 영역(18)의 헤드(13)가 데이타 영역(19)으로 밀려나오는 것을 방지하기 위하여 래치(Latch) 수단(도시하지 않은)을 사용하는데, 이는 디스크(11)가 스핀업(Spin Up) 또는 스핀다운(Spin Down)을 하는 경우에 상기 헤드(13)는 항상 파킹 영역(18)에서만 머무르도록 한다.

상기한 하드디스크 드라이브의 동작중 헤드 슬라이더(20)가 파킹 영역(18)에서 미끄러져서 디스크(11) 진행 방향과 θ의 각도를 유지하고 있을 때의 상기 헤드 슬라이더(20)와 디스크(11) 간의 마찰에 대해 살펴보면, 하나의 공기베어링면(Air Bearing Surface)(21)의 폭이 t, 길이가 L이라고 했을 때, 미끄러지는 단면 X=LCOSθ+tSINθ에 비례하며, 이 값은 헤드(13)와 디스크(11)의 마모율과 비례하여 CSS특성을 나쁘게 하는데, 상기 헤드(13)가 상기 디스크(11)에 접촉하는 파킹 영역(18)에서는 편위각(Skew) θ가 크면 클수록 CSS 특성에 나쁜 영향을 주게 된다.

상기한 바와 같이 헤드와 디스크간의 기록/독출 특성을 최적화 하기 위하여 디스크 중간의 특정 위치에 헤드 편위각(Skew)이 최소가 되도록 설계된 하드디스크 드라이브에서 상기 디스크의 내경 및 디스크 외주는 각각 - 및 + 방향으로 편위각이 최대값이 되도록 설계됨으로 인하여 파킹 영역에서의 CSS특성을 악화시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 파킹 영역에서의 헤드 편위각을 제로(Zero)에 근접하도록 하는 하드디스크 드라이브의 헤드/디스크 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 파킹 영역에서의 헤드 편위각을 제로(Zero)에 근접하도록 하여 CSS 특성을 강화시킴으로써 드라이브의 신뢰성을 향상시키는데 있다.

상기와 같은 목적에 따라 본 발명은 통상의 하드디스크 드라이브에 있어서, 디스크의 트랙 배치(Layout)를 함에 있어 트랙간의 거리가 일정한 등간격(Equi-distance)으로 배치하는 것이 아닌, 헤드 슬라이더가 일정 각도로 이동할 수 있도록 디스크의 트랙을 등각(Equi-angle5)으로 배치하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호를 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

본 발명을 수행하기 위한 하드디스크 드라이브의 헤드짐벌부와 헤드부의 구성은 제1,2도와 동일하며, 참조 부호도 동일하다.

제3,4도는 본 발명과 대비하기 위한 종래의 디스크 트랙 배치를 나타내는 상태도이고, 제5도는 본 발명에 따른 디스크 트랙 배치를 나타내는 상태도이다.

상술한 제1,2도의 구성과 제4도 및 제5도를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 하드디스크 드라이브 장치에 장착되는 기구물에 있어, 드라이브의 자기헤드(13)와 정보 저장매체인 디스크(11) 간에 관련되는 CSS특성을 강화하기 위하여, 상기 디스크(11)의 파킹 영역(18)에서 헤드 편위각이 제로(Zero)에 가장 근접하도록 상기 디스크(11)의 트랙(12)을 배치(Track Layout)한다. 즉, 헤드 슬라이더가 상기 디스크(11) 진행방향과 일정한 각도를 유지하면서 이동할 수 있도록, 각각의 트랙(12)과 이에 대응하는 이동 헤드간의 각도가 등각(Equi-angle)이 되게 트랙(12)을 배치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.

액츄에이터(14)가 설치된 하드디스크 드라이브에 전원을 인가하게 되면 디스크(11)가 회전을 하게 되고, 상기 디스크(11)의 파킹 영역(18)에 안착되어 있던 헤드(13)는 일정한 높이로 부상하고, 또한 보이스 코일 모터(16)의 기동에 따른 상기 액츄에이터(14)의 회동과 함께 상기 디스크(11)상의 데이타 영역(19)을 이동하면서 데이타를 기록하거나 독출하게 된다. 이때 헤드 슬라이더(21)가 파킹 영역(18)에서 미끄러질 때 상기 헤드 슬라이더(21)의 접속부와 디스크(11) 진행 방향과의 각도θ가 일정하도록 디스크(11)의 트랙(12)이 배치되어 있어, 상기 디스크(11)의 외주에서 편위각이 커짐으로 인하여 생기는 기록/독출 특성의 저하를 막아준다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 디스크의 트랙 배치를 등간격 배치가 아닌 등각도로 배치 해줌으로써 디스크의 외주부분에서 편위각이 커짐으로 인하여 생기는 기록/독출 성능의 저하를 막아주게 되고, 우수한 CSS 특성을 갖도록 함으로서 드라이브의 품질 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 가져온다.

Claims (3)

1. 컴퓨터 보조기억장치인 하드디스크 드라이브에 있어서, 하드디스크 드라이브의 콘택트 스타트 스톱 특성을 강화시키기 위하여, 트랙(12)이 형성된 디스크(11)의 파킹 영역(18)에서 헤드(13)의 편위각이 0이 되도록 드라이브의 헤드 및 디스크 장치를 구성하는 것을 특징으로 하는 시ㆍ에스ㆍ에스 특성 개선을 위한 하드디스크 드라이브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 디스크(11)의 트랙(12)은 상기 헤드(13)가 전 트랙에 걸쳐 일정한 각도로 대응하도록 배치됨을 특징으로 하는 시ㆍ에스ㆍ에스 특성 개선을 위한 하드디스크 드라이브 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 트랙(12)의 간격은 상기 디스크(11)의 내측으로 갈수록 넓어지게 형성하는 것을 특징으로 하는 시ㆍ에스ㆍ에스 특성 개선을 위한 하드디스크 드라이브 장치.