KR100223629B1 - 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션 - Google Patents

다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야.
본 발명은 다이나믹 헤드 로딩(DHL) 방식을 이용한 하드디스크 드라이브(hard disk drive)의 서스펜션에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제.
본 발명은 일체형으로 리프트 로드기능을 하는 연장부를 형성함으로서 고 신뢰성의 하드디스크 드라이브의 서스펜션을 제공하는 것이다.
다. 발명의 해결방법의 요지.
본 발명은 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션에 있어서, 리프트 로드역할을 하는 연장부를 서스펜션의 선단방향쪽으로 일체형으로 형성함을 특징으로한다.
라. 발명의 중요한 용도.
본 발명은 리프트 로드라는 부품을 제거하고, 일체형으로 서스펜션의 선단부에 연장부를 연장함으로서, 작업공정상에서 원자재 및 원자재를 이용한 공정상의 불량방지 및 고신뢰성을 확보한다.

Description

다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션
본 발명은 다이나믹 헤드 로딩(DHL) 방식을 이용한 하드디스크 드라이브(hard disk drive)에 관한 것으로, 특히 하드디스크 드라이브의 마그네틱 헤드가 설치되는 서스펜션에 일체형으로 리프트 로드기능을 수행하는 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 서스펜션(suspension)에 관한것이다.
보조기록 저장기기로써 하드디스크 드라이브는 컴퓨터의 중요한 요소이다. 더욱이 현대의 멀티미디어 환경하에서는 하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 불가피하며, 그에 따라 드라이브 업계에서는 새로운 헤드와 미디어(media)의 개발과 아울러 보다 혁신적인 기술개발을 통해 고용량화에 대처하기 위한 조금이라도 유리한 고지를 선점하려는 경쟁이 치열하다.
하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 헤드의 비행고도, 즉 부상높이(flying height)를 낮춤으로서 가장 효과적으로 달성할 수 있으며, 그러한 노력의 일환으로서, 보편적인 접촉식 헤드 파킹 방식(일명 CSS:Contact Start Stop)의 드라이브에 대비되는 비접촉식 헤드 파킹 방식(일명 DHL:Dynamic Head Loading)의 드라이브가 근자에 들어 출현하게 되었다.
상기한 DHL 타입의 드라이브가 가장 현저하게 CSS 타입의 드라이브와 구별되어지는 특징은 CSS 타입의 드라이브가 헤드를 디스크 상에 직접 파킹존(parking zone)에 파킹시키는 것과는 달리 헤드를 디스크와 격리시켜 허공에 매달아 파킹시키는 것이다.
그에 따라서 DHL 방식이 갖는 독특한 여러 특징이 뒤따르게 되는바, 그 중의 하나가 CSS 방식의 드라이브가 자주 갖는 단점의 하나인 스틱션(Stiction) 현상이라는 문제가 근본적으로 차단된다는 점이다.
스틱션(Stiction) 현상이란 헤드 슬라이더의 공기 베어링 면(일명 ABS:Air Bearing Surface)과 디스크의 면 모두가 너무 매끄러워 생기는 특히, 공기 베어링 면과 디스크간의 장시간의 접촉으로 인하여 공기 베어링 면과 디스크간의 달라붙어 떨어지지 않음을 일컫는다.
이러한 스틱션 문제는 드라이브의 동작에 있어서 치명적인 장애를 초래하거나 개발이나 제조 생산 단계에서 드라이브 품질의 신뢰성을 좌우 할만큼 심각한 영향을 미치게 되고, 더구나 이상온도, 습도에서는 그 가능성이 더욱 커서 드라이브의 예기치 않은 수명단축을 초래할 수 있고, 따라서 그 발생 가능성을 피하기 위한 올바른 헤드와 디스크의 조합의 선정은 세심한 주의를 요하나 이는 극히 어려운 일이고, 또한 드라이브의 개발단계에서 많은 인력과 시간을 소비함에도 불구하고 개발지연으로 인하여 경제적 손실이 막대하다.
이러한 점을 고려하여 볼 때 DHL 방식은 드라이브 업계에 상당히 매력적이다. 상술한 이외의 특징들을 살펴보면 디스크 상에 파킹영역이 따로 필요 없어 데이터 영역을 늘려 결과적으로 드라이브의 용량을 늘릴 수 있고, 더욱이, CSS 타입의 드라이브에서 스틱션을 줄이기 위한 텍스츄어링(Texturing)이 필요 없으므로 폴리쉬드 디스크(Polished Disk)를 쓸 수 있는 장점을 갖고 있다.
폴리쉬드 디스크의 사용은 글라이딩 높이(Gliding Height)가 낮추어져 적어도 부상형(Flying) 헤드에서는 최소한의 비행고도를 가질 수 있어 고밀도 고용량화에 유리함을 의미한다.
도 1,2에 도시된 바와같이, 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 실시예로서 미국 특허 제 5,289,325 호가 제공하는 기술은 기본적으로 서스펜션(12:Suspension)의 일측방으로 연장된 리프트 로드(13:Lift rod)가 베이스에 고정된 캠(16:Cam)상의 파킹위치에서 액츄에이터(10)의 보이스코일모터에 의해 캠(16)의 매우 완만하게 경사진 캠표면(16a)을 강제로 미끄럼 타고 내려오듯 하게 하여 상기 서스펜션(12)의 선단일측면에 부착된 헤드(14)가 디스크(20)위의 공기 베어링(Air Bearing) 위로 로딩하게 하는 구조로 되어있다.
이때, 상기 리프트 로드(13)가 상기 서스펜션(12)의 선단부일측에 부착되는 방식은 에폭시수지를 사용하여 본딩처리를 함으로서 부착하는 구조이다.
상기한 방식은 리프트 로드가 서스펜션에 얼마나 정확하게 본딩되어 있는냐에 따라서 하드디스크 드라이브에서 다이나믹 헤드 로딩의 정확성 및 신뢰성이 보장된다. (예를들어, X,Y,Z 방향에서 공차범위가 ±0.002mm이내이어야 한다)
더욱이, 통상적인 컴퓨터 보조기억장치인 하드디스크 드라이브(hard disk drive)는 조립환경이 공기 청정도 클래스(class) 100 이하에서 조립되는 고 신뢰성제품이다.
상기 하드디스크 드라이브는 정보기록 또는 재생을 위하여 고속회전하는 기록매체상(media)에 극히 낮은 비행높이(flying height)를 유지한 채 부상하는 헤드를 사용하기 때문에 극히 작은 분진에 의해서도 헤드와 기록매체간 긁기(scratch) 또는 파손(crash)을 발생시킬 수 있어 제품의 치명 불량중에 하나인 데이터손실을 가져오고 또한 데이터 기록 및 재생이 불가능해지게 된다.
따라서, 하드디스크 드라이브의 조립공정을 보면, 하드디스크 드라이브의 기구물을 조립전에 1차 세정하고, 반 조립품의 경우도 필요시 재세정한 후 조립한다.
또한, 조립공정상에서 분진발생을 최소화하기 위하여 기구물간의 결합을 위해 사용하는 나사의 재질을 스테인레스강(stainless steel)으로 한다든지, 나사조립후 금속간의 마모에 의해 발생하는 분진을 클린에어(clean air)로 불어준다든지 필요시 세척액을 묻힌 면봉으로 발생분진을 닦아주는등 공정상에 상당한 주의를 기울이고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 개략적인 설명에서 드러나듯이, 작업상의 원자재공급 및 원자재를 이용한 공정의 불량 및 제품의 신뢰성확보에 문제가 발생한다. 또한, 엑폭시 수지로 상기 리프트 로드를 서스펜션의 선단부에 본딩처리할시에 상기 디스크가 스핀들모터에 의해 고속으로 회전함으로서 고온이 되어 아우트가싱현상(outgassing)이 발생하게되어 제품의 신뢰성에 영향을 미치게 된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 서스펜션의 선단부에 부착하는 리프트 로드를 엑폭시수지를 사용하는 기술을 탈피하여 일체형으로 리프트 로드기능을 하는 연장부를 형성함으로서 고 신뢰성의 하드디스크 드라이브의 서스펜션을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션에 있어서, 리프트 로드역할을 하는 연장부를 서스펜션의 선단방향쪽으로 일체형으로 형성함을 특징으로한다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션의 작동상태를 나타내는 평면도
도 2는 종래의 일실시예에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 서스펜션을 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다이나믹 헤드로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션의 작동상태를 나타내는 평면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 서스펜션을 나타내는 평면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1:연장부10:엑츄에이터
12:서스펜션14:헤드 또는 슬라이더
16:캠 어셈블리16a:캠 표면
20:디스크
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어서, 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 지시한다.
도 3,4에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 구성을 설명하면, 하드디스크 드라이브는 디지탈 정보를 기록 또는 재생하기 위해 자기코팅층을 형성하는 디스크(20)를 구비하며, 상기 디스크(20)는 고속회전 하게 되는 스핀들모터(도면에 나타나지 않은)의 허브에 클럼프로 수직방향으로 단단히 고정되어 회전하게 된다.
또한 상기 하드디스크 드라이브는 피봇축을 중심으로 회전하는 액츄에이터(10)를 구비하는데, 상기 액츄에이터(10)는 기술적으로 잘 알려진 보이스 코일과 영구자석의 조합으로 이뤄지는 보이스코일 모터(도면에 나타나지 않은)에 의해 회동하게 되며, 상기 액츄에이터 서스펜션(12)에는 리프트 로드역할을 하는 서스펜션의 연장부(1)가 일체형으로 형성된다. 따라서, 상기 서스펜션의 타입은 풀 렝스 서스펜션(full length type)타입이다.
상기 서스펜션(12)은 일측면의 선단방향으로 형성되고, 상기 서스펜션(12)의 선단에는 상기 디스크(20)로부터 정보를 읽기/쓰기를 위한 자기헤드(14)가 부착된다. 또한, 상기 서스펜션(12)의 연장부(1)의 단부하측으로는 딤플형 돌기를 돌출시킴으로서, 이때 상기 연장부(1)의 자유단은 베이스 플레이트에 장착되는 캠과 슬라이딩이동을 한다.
상기 캠 어셈블리(16)의 구성을 보면, 캠의 높이를 상기 디스크(20)면 보다 최대한 차이를 작게,(헤드가 서로 닿지 않은 정도의 높이로) 상기 연장부의 돌기가 로딩/언로딩시 슬라이딩하도록 상,하부에 캠면(16a)을 형성하여 상기 헤드(14)가 마치 디스크(20) 위를 비행할때 수준의 구동력과 제어수단으로 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)동작이 이뤄지도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와같이, 베이스 플레이트 상에 캠 어셈블리(16)장치를 설치하여 로딩 또는 언로딩 명령이 제어계로부터 발생할 경우, 솔레노이드(도시되지 않음)는 턴 온(Turn On)되어 캠면(16a)을 디스크(20)면과 평행하게 위치시키고, 상기 캠면(16a)이 상기 디스크(20)면과 평행한 위치를 유지하면 액츄에이터 아암(11)의 서스펜션(12)의 연장부(1)의 자유단이 캠면(16a)을 타고 래치위치 또는 디스크(20)면으로 이동하게 한다.
또한, 로딩 또는 언로딩이 완료되면 상기 솔레노이드는 턴 오프(Turn Off) 하게 되고, 이때 상기 캠의 후부에 설치된 토션스프링의 힘으로 인하여 상기 캠이 90°회전하게 되어 상기 서스펜션(12)의 연장부의 자유단은 사이에서 완전히 록킹되고 헤드(14)는 벌려진 형태로 파킹된다.
이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브에 있어서, 리프트 로드라는 부품을 제거하고, 일체형으로 서스펜션의 선단부에 연장부를 연장함으로서, 작업공정상에서 원자재 및 원자재를 이용한 공정상의 불량방지 및 고신뢰성을 확보한다. 한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (2)

  1. 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션에 있어서,
    리프트 로드역할을 하는 연장부(1)를 서스펜션(12)의 선단방향쪽으로 일체형으로 형성함을 특징으로하는 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부(1)를 서스펜션의 일측면방향으로만 형성함을 특징으로하는 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션.
KR1019960033073A 1996-08-08 1996-08-08 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션 KR100223629B1 (ko)

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