KR100260407B1 - 하드 디스크 구동장치의 액츄에이터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

하드 디스크 구동장치에서 단일의 E-블럭을 가지는 액츄에이터 어셈블리에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

자기 헤드에 의해 발생된 신호에 잡음이 유입되는 것을 감소시킬 수 있는 액츄에이터 어셈블리를 제공한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

전치증폭부중에 전치증폭기들만을 별도로 분리하여 단일의 E-블럭의 서포트 암들에 설치한다.

4. 발명의 중요한 용도

하드 디스크 구동장치

Description

하드 디스크 구동장치의 액츄에이터 어셈블리

제1도는 본 발명에 따라 전치증폭기를 설치한 상태를 보인 액츄에이터 어셈블리의 사시도.

제2도는 제1도의 측면도.

제3도는 본 발명에 따라 액츄에이터 어셈볼리에 설치되는 전치증폭부의 블럭구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : E-블럭 12 : 서포트 암

14 : 액츄에이터 16 : 서스펜션

18 : 암 종단부 20 : 리드/라이트회로

22 : 플렉서블 회로 기판 24 : 플렉서블 케이블

26~32 : 전치증폭기 34~40 : 자기 헤드

42~48 : 회로 기판 50, 52 : 도전성 와이어

54 : 헤드 스위칭회로 56 : 리드 버퍼 및 라이트회로

본 발명은 하드 디스크 구동장치(Hard Disk Drive)에 관한 것으로, 특히 단일의 E-블럭(E-block)을 가지는 액츄에이터 어셈블리(actuator assembly)에 관한 것이다.

일반적으로 하드 디스크 구동장치는 자기 디스크상에 데이타를 라이트하거나 리드하기 위한 자기 헤드(또는 트랜스듀서)를 구비한다. 상기 헤드는 자기 디스크상의 트랙위를 비행한다. 이때 액츄에이터는 트랙 탐색시에는 헤드를 디스크상에서 방사상으로 이동시키며, 트랙 추종시에는 해당 트랙상에 헤드를 고정시킨다. 통상적으로 디스크들은 스택(stack) 형태로서 하나의 스핀들(spindle)에 설치되며, 각각의 디스크면은 하나의 헤드에 대응된다. 모드 헤드들은 액츄에이터에 의해 함께 이동된다.

통상적으로 하드 디스크에 있어서 디스크상에 데이타를 라이트하기 위해서는 헤드에 라이트신호를 인가하며, 헤드에 의해 디스크상으로부터 리드된 신호를 입력받아 처리한다. 또한 리드시 디스크상의 자성 변화에 따라 헤드에 의해 발생되는 신호는 아주 미약하다. 이때 헤드에 의해 발생된 신호가 디스크 제어부로 전달되는 중에는 액츄에이터의 움직임, 전달 경로상의 전기적 저항등으로 인하여 많은 잡음이 유입될 뿐만아니라 신호가 감쇠된다. 이데따라 헤드에 의해 발생된 신호를 전치증폭기(preamplifier)를 이용하여 증폭한후 디스크 제어부에 인가한다. 상기 전치증폭기는 가능한한 헤드에 가까운 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 이는 헤드와 전치증폭기간의 거리가 길면 길수록 헤드에 의해 발생된 신호가 증폭되기 전에 그만큼 많은 잡음이 유입되며 신호의 감쇠가 커짐으로써 에러가 발생하기 때문이다.

통상적으로 전치증폭기는 리드/라이트회로와 함께 하나의 집적회로 칩(IC chip)에 집적되어 사용된다. 이러한 집적회로 칩의 예를들면, 실리콘 시스템(SILICON SYSTEMS 사의 박막 리드/라이트 디바이스인 SSI32R2020/2021R이 있으며, 이하의 설명에서는 이러한 집적회로 칩을 전치증폭부(preamplification block)라 한다. 상기 리드/라이트회로는 크게 헤드 스위칭회로와 리드 버퍼 및 라이트회로로 구분되는데, 헤드 스위칭회로는 디스크 제어부로부터 인가되는 신호에 의해 다수의 헤드들중 어느 하나를 선택하는 회로이고, 리드 버퍼 및 라이트회로는 헤드 스위칭회로에 의해 선택된 헤드로부터 발생된 리드신호를 버퍼링하거나 디스크 제어부로부터 인가되는 라이트신호에 따른 전류를 해당 헤드에 인가하는 회로이다. 상기 헤드 스위칭회로와 리드/라이트회로 사이에 전치증폭기가 연결되어진다.

이전의 하드 디스크 구동장치는 하나씩 분리 가능한 개별적인 서포트 암(support arm) 어셈블리들을 가졌었다. 상기 서포트 암 어셈블리는 서포트 암을 가지며, 서포트 암의 일측은 액츄에이터 코일에 결합되고 다른 일측에는 서스펜션(suspension)에 의해 헤드가 결합되어진다. 이러한 서포트 암 어셈블리들은 하나의 액츄에이터에 함께 조립되어지며, 개별적으로 분리 가능하므로 전치증폭기를 각각의 서포트 암의 종단부의 상면 또는 저면에 설치하였었다. 상기 종단부는 서스펜션과 결합되어지는 부분이다.

그러나 상기와 같은 서포트 암 어셈블리는 낱개로 압축 성형 또는 주조하여 조립하여야함에 따라 제조 원가가 상승될 뿐만아니라 조립시 개개의 서포트 암들의 중심을 정확하게 일치시키기 곤란한 문제가 발생하였었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술로서 John S. Putnam등에 의해 발명되고 1992년 3월 10일자로 발행된 미합중국 특허번호 5,095,396호 “디스크 드라이브에 사용하기 위한 단일의 E-블럭 어셈블리”가 있다. 상기 특허번호 5,095,396호는 다수의 서포트 암을 일체로 형성한 단일의 E-블럭을 사용하여 액츄에이터 어셈블리를 구성함으로써 제조 원가를 낮추며 조립을 용이하게 한다. 그러나 상기한 단일의 E-블럭에 있어서 서포트 암들은 일체화되어 있으므로 전치증폭기를 서포트 암에 설치할 수 없게 된다. 이에따라 상기 특허번호 5,095,396호는 E-블럭의 일측면에 다수으 부품지지 부재를 설치하고, 상기 다수의 부품 지지 부재에 의해 전치증폭기를 설치한다.

상기한 바와 같이 상기 특허번호 5,095,396호는 다수의 서포트 암을 일체로 형성한 단일의 E-블럭을 사용함에 따라 전치증폭기를 서포트 암에 설치하지 못하고 E-블럭의 일측면에 설치함으로써 전치증폭기와 헤드간의 거리가 멀어지게 되었다. 이에따라 헤드로부터 발생된 신호가 전치증폭되기 전에 그만큼 많은 잡음이 유입되며 신호의 감쇠가 커지게 됨으로써 에러가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 자기 헤드에 의해 발생된 신호에 잡음이 유입되는 것을 감소시킬 수 있는 액츄에이터 어셈블리를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전치증폭부중에 전치증폭기들만을 별도로 분리하여 단일의 E-블럭의 서포트 암들에 각각 설치하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기 설명에서 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에든지 동일한 부호들을 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서 구체적인 액츄에이터의 구성, 헤드의 수등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한 하기 설명에서는 설명의 편의상 4 채널의 헤드를 가지는 경우를 예를 들어 설명한다.

제1도는 본 발명에 따라 전치증폭기를 설치한 상태를 보인 액츄에이터 어셈블리의 사시도를 보인 것이고, 제2도는 제1도의 측면도를 보인 것이다. 이제 제1도 및 제2도를 참조하면, 자기 헤드들(34~40)은 각각 다수의 자기 디스크들중 대응하는 하나의 자기 디스크상으로부터 데이타를 리드하거나 라이트한다. 단일의 E-블럭(10)은 서스텐션(16)에 의해 자기 헤드들(34~40)에 결합하고 일체로 형성된 다수의 서포트 암(12)을 가진다. 액츄에이터(14)는 단일의 E-블럭(10)과 결합되어 디스크상에서 서포트 암(12)들을 함께 동시에 이동시킨다. 다수의 전치증폭기(26~32)는 서포트암(12)들의 각 종단부(18)의 일측면에 설치되고, 해당하는 자기 헤드에 의해 발생된 신호를 증폭한다. 리드/라이트회로(20)는 E-블럭(10)의 일측면에 설치되고, 전치증폭기들(26~32)중 하나를 선택하여 디스크 제어부에 연결한다. 다수의 회로 기판(42~48)은 전치증폭기들(26~32)을 각각 해당 서포트 암에 지지하고, 해당하는 서스펜션을 따라 설치되는 도전성 라인들(50)을 통해 해당 전치증폭기와 자기 헤드를 서로 연결한다. 플렉서블 회로 기판(22)은 리드/라이트회로(20)를 E-블럭(10)에 지지하고, 서포트 암(12)들을 따라 설치되는 도전성 라인들(52)을 통해 리드/라이트회로(20)와 전치증폭기들(26~32)을 서로 연결하며, 플렉서블 케이블(fiexible cable)(24)을 통해 리드/라이트회로(20)를 디스크 제어부에 연결한다.

상기한 바와 같이 전치증폭기들(26~32)을 서포트 암(12)의 종단부(18)에 설치함에 따라 전치증폭부는 제3도와 같이 구성한다. 제3도를 참조하면, 자기 헤드(34~40)에 의해 발생된 신호는 각각 도전성 라인들(50)을 통해 전치증폭기들(26~32)중 하나에서 각각 증폭된후, 각각 도전성 라인들(52)을 통해 리드/라이트회로(20)의 헤드 스위칭회로(54)에 인가된다. 이에따라 리드신호는 서포트 암의 종단부(18)의 위치에서 전치 증폭된후 헤드 스위칭회로(54)에 인가되므로 잡음이 유입된다해도 큰 영향을 받지 않게 된다. 즉, 리드신호를 바로 증폭함으로써 잡음의 상대적 크기를 낮추어줌으로써 잡음의 영향을 없애주게 된다. 전치 증폭된 신호는 헤드 스위칭회로(54)에 의해 선택되어 리드 버퍼 및 라이트회로(56)를 거쳐 디스크 제어부에 인가된다.

따라서 자기 헤드에 의해 발생된 신호에 잡음이 유입되는 것을 감소시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 전치증폭부증에 전치증폭기들만을 별도로 분리하여 단일의 E-블럭의 서포트 암들에 각각 설치함으로써 자기 헤드와 전치증폭기간의 거리를 크게 줄임으로써 잡음을 현저히 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 전치증폭기들을 각각 해당하는 서포트 암에 설치하는 것을 예시하였으나, 헤드 제작 공정에서 웨이퍼(wafer) 제작시 전치증폭기의 회로를 자기 헤드에 형성할 수도 있다. 이 경우 통상적인 집적회로 제작 기술을 그대로 적용하면 된다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허 청구의 범위와 특허 청구의 범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.

Claims (4)

1. 하3ㅡ 디스크 구동장치의 액츄에이터 어셈블리에 있어서, 각각 다수의 자기 디스크들중 하나로부터 데이타를 리드하기 위한 다수의 자기 헤드와, 상기 자기 헤드들에 각각 결합되는 다수의 서스펜션과, 상기 서스펜션들과 각각 결합되고 일체로 형성된 다수의 서포트 암을 가지는 단일의 E-블럭과, 상기 단일의 E-블럭과 결합되어 상기 디스크상에서 상기 서포트 암들을 함께 이동시키는 액츄에이터와, 상기 서포트 암들의 각 종단부의 일측면에 설치되고, 해당하는 자기 헤드에 의해 발생된 신호를 증폭하는 다수의 전치증폭기와, 상기 E-블럭의 일측면에 설치되고, 상기 전치증폭기들중 하나를 선택하여 디스크 제어부에 연결하는 리드/라이트회로와, 상기 전치증폭기들을 각각 해당 서포트 암에 지지하고, 해당하는 서스펜션을 따라 설치되는 도전성 라인을 통해 해당 전치증폭기와 자기 헤드를 서로 연결하기 위한 다수의 회로 기판과, 상기 리드/라이트회로를 상기 E-블럭에 지지하고, 상기 서포트 암들을 따라 설치되는 도전성 라인들을 통해 상기 리드/라이트회로와 전치증폭기들을 서로 연결하며, 플렉서블 케이블을 통해 상기 리드/라이트회로를 상기 디스크 제어부에 연결하는 플렉서블 회로 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 상기 리드/라이트회로가 상기 디스크 제어부로부터 인가되는 신호에 의해 다수의 헤드들중 어느 하나를 선택하는 헤드 스위칭회로와, 상기 헤드 스위칭회로에 의해 선택된 헤드로부터 발생된 리드신호를 버퍼링하거나 디스크 제어부로부터 인가되는 라이트신호에 의해 해당 헤드에 라이트전류를 인가하는 리드 버퍼 및 라이트회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 어셈블리.
3. 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터 어셈블리에 있어서, 각각 다수의 자기 디스크들중 하나로부터 데이타를 리드하기 위한 다수의 자기 헤드와, 상기 자기 헤드들중 각각에 해당하는 자기 헤드에 형성되며 자기 헤드에 의해 발생된 신호를 증폭하는 다수의 전치증폭기와, 상기 자기 헤드들에 각각 결합되는 다수의 서스펜션과, 상기 서스펜션들과 각각 결합되고 일체로 형성된 다수의 서포트 암을 가지는 단일의 E-블럭과, 상기 단일의 E-블럭과 결합되어 상기 디스크상에서 상기 서포트 암들을 함께 이동시키는 액츄에이터와, 상기 E-블럭의 일측면에 설치되고, 상기 전치증폭기들중 하나를 선택하여 디스크 제어부에 연결하는 리드/라이트회로와, 상기 리드/라이트회로를 상기 E-블럭에 지지하고, 상기 서스펜션과 서포트 암들을 따라 설치되는 도전성 라인들을 통해 상기 리드/라이트회로와 전치증폭기들을 서로 연결하며, 플렉서블 케이블을 통해 상기 리드/라이트회로를 상기 디스크 제어부에 연결하는 회로 기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 어셈블리.
4. 제3항에 있어서, 상기 리드/라이트회로가 상기 디스크 제어부로부터 인가되는 신호에 의해 다수의 헤드들중 어느 하나를 선택하는 헤드 스위칭회로와, 상기 헤드 스위칭회로에 의해 선택된 헤드로부터 발생된 리드신호를 버퍼링하거나 디스크 제어부로부터 인가되는 라이트신호에 의해 해당 헤드에 라이트전류를 인가하는 리드 버퍼 및 라이트회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 어셈블리.