KR100335428B1

KR100335428B1 - 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드

Info

Publication number: KR100335428B1
Application number: KR1019980038678A
Authority: KR
Inventors: 정재명
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2002-06-20
Also published as: KR20000020188A

Abstract

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드는, 전류의 출입을 위한 리드선을 가지며, 자기 디스크에 기록된 데이터를 독출하기 위한 자기저항 센서와, 상기 자기저항 센서를 보호하기 위한 하부 실드부재와, 상기 하부 실드부재와 함께 자기저항 센서를 보호하는 한편 자기 디스크에 데이터를 기록하기 위한 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 공유폴과, 상기 공유폴과 함께 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 상부폴과, 상기 상부폴에 권선되어 인덕티브 폴 구조체를 구성하며, 공급된 전류에 의해 자장을 형성하는 코일을 구비하는 자기저항 헤드에 있어서, 상기 자기저항 센서에 전류가 유입되는 리드선에는 자기저항 센서의 온도 변화를 보상하기 위한 온도 보상 회로가 병렬로 마련된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 온도 보상 회로에 의해 자기저항 센서의 온도변화를 감지하여 그에 상응하는 온도를 보상하게 되며, 그에 따라 종래와 같은 자기 디스크 상의 이물질이나 하이 애버랜취에 의한 자기저항 센서의 온도변화에 따른 TA의 발생을 방지할 수 있고, 그 결과 TA의 발생에 의한 데이터의 재생에 있어서의 에러 발생을 방지할 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드

본 발명은 하드 디스크 드라이브용 자기저항(magnetoresistance) 헤드에 관한 것으로서, 특히 자기저항 헤드에서 데이터를 독출하는 자기저항 센서의 온도 보상 수단이 마련된 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 컴퓨터의 보조기억장치들 중의 하나로서, 자기 헤드에 의해 자기 디스크에 저장된 데이터를 독출하거나, 자기 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 최근에는 이와 같은 하드 디스크 드라이브의 고속화, 고용량화 및 저진동화의 실현을 위해 다양한 연구개발이 추진되고 있다.

도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도이다.

도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(100)는 베이스(101)와, 데이터의 저장을 위한 자기 디스크(하드 디스크)(102)와, 그 자기 디스크(102)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 읽어내기 위한 헤드 스택 어셈블리(103) 및 헤드 스택 어셈블리(103)를 자기 디스크(102)의 반경방향으로 왕복 선회운동시키기 위한 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터(104)로 구성되어 있다.

상기 자기 디스크(102)는 보통 2∼4장의 적층 구조를 가지며, 그 표면은 데이터의 기록 및 재생이 이루어지는 기록 영역(102r)과 디스크(102)의 회전이 정지될 때 자기 헤드(103h)가 안착되는 파킹(parking) 영역(102p)으로 구분되어 있다. 상기 헤드 스택 어셈블리(103)는 피봇(pivot)(103p)을 중심으로 선회운동이 가능하게 설치되며, 주요 몸체부를 이루는 액츄에이터(103a)와, 그 액츄에이터(103a)에 연결된 탄성력을 가지는 판재형의 서스펜션(suspension)(103b)과, 그 서스펜션(103b)의 단부에 고정되어 상기 자기 디스크(102)에 기록된 데이터를 독출하거나 자기 디스크(102)에 데이터를 기록하는 자기 헤드(103h)로 구성되어 있다.

또한, 상기 액츄에이터(103a)의 일측에는, 액츄에이터(103a)의 파킹시 자기 헤드(103h)의 위치를 지정하고, 하드 디스크 드라이브의 구동 및 비구동에 따라 자기 헤드(103h)가 안전한 파킹 영역(102p)에서 부상 및 착륙이 이루어지도록 하며, 하드 디스크 드라이브의 비동작 시 외부로부터의 일정 한도의 충격에도 자기 헤드(103h)가 파킹 위치를 이탈하지 못하도록 고정함으로써 자기 헤드(103h) 및 자기 디스크(102)의 손상을 막기 위한 래치 시스템이 마련되어 있다. 이와 같은 래치 시스템은, 액츄에이터(103a)의 일측 단부에 설치된 댐퍼(105d)와 철편(105m)으로 구성된 래치핀(105)과, 그 래치핀(105)의 이동 궤적상의 베이스(101)에 설치된 영구자석(106)으로 된 래치 하우징으로 구성되어 있다.

한편, 이상과 같은 구성을 갖는 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 자기 헤드(103h)로는 보통 박막 인덕티브(thin film inductive) 헤드나 자기저항 헤드가 사용되는데, 도 2에는 종래 자기저항 헤드의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 종래 자기저항 헤드(200)는 자기 디스크에 기록된 데이터를 독출(read)하기 위한 자기저항 센서(201)와, 그 자기저항 센서(201)를 보호하기 위한 하부 실드부재(202)와, 하부 실드부재(202)와 함께 자기저항 센서(201)를 보호하는 한편 자기 디스크에 데이터를 기록(write)하기 위한 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 공유폴(203)과, 공유폴(203)과 함께 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 상부폴(204)과, 상부폴(204)에 권선되어 인덕티브 폴 구조체를 구성하며, 공급된 전류에 의해 자장을 형성하는 코일(205)로 구성되어 있다. 참조 번호 206은 전류원을 나타낸다.

그런데, 이상과 같은 구성을 갖는 종래 자기저항 헤드(200)에 있어서, 헤드(200)가 자기 디스크 상을 비행할 때, 도 4에 도시된 바와 같이 자기 디스크 상의 이물질이나 하이 애버랜취(high avalanche)(401)로 인해 헤드의 자기저항 센서(201)가 그 디스크 상의 이물질이나 하이 애버랜취(401)와 마찰을 일으키게 되며, 그로 인해 자기저항 센서(201)의 온도가 변하게 된다. 그 결과, 자기저항 센서(201)의 자기저항값이 변하여 자기저항 센서(201)에 공급된 전류에 의한 리드-백(read-back) 신호 파형에 있어서, B영역에서와 같이 TA(thermal asperity)를 야기하게 된다. 그리고, 그와 같은 TA에 의해 데이터의 재생에 있어서 에러가 발생되는 문제가 있다. 도 4에서 참조 번호 402는 자기저항용 코어를 나타낸다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 자기저항 헤드에 있어서의 자기저항 센서의 온도 변화에 따른 TA 발생을 방지할 수 있는 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도.

도 2는 종래 자기저항 헤드의 개략적인 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드의 개략적인 구성도.

도 4는 도 2의 자기저항 헤드가 채용된 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기저항 센서의 온도 변화에 따른 TA의 발생을 설명하는 개요도.

도 5는 도 3의 자기저항 헤드가 채용된 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기저항 센서의 온도 변화가 보상된 안정된 상태의 리드-백 신호 파형도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101...베이스 102...자기 디스크

103...헤드 스택 어셈블리 103a...액츄에이터

103b...서스펜션 103h...자기 헤드

103p...피봇 104...보이스 코일 모터

105...래치핀 105d...댐퍼

105m...철편 106...영구자석

200...(종래)자기저항 헤드 201,301...자기저항 센서

202,302...하부 실드부재 203,303...공유폴

204,304...상부폴 205,305...코일

206,306...전류원 307...온도 보상 회로

307r...저항 소자 307s...온도 보상 센서

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드는, 전류의 출입을 위한 리드선을 가지며, 자기 디스크에 기록된 데이터를 독출하기 위한 자기저항 센서와, 상기 자기저항 센서를 보호하기 위한 하부 실드부재와, 상기 하부 실드부재와 함께 자기저항 센서를 보호하는 한편 자기 디스크에 데이터를 기록하기 위한 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 공유폴과, 상기 공유폴과 함께 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 상부폴과, 상기 상부폴에 권선되어 인덕티브 폴 구조체를 구성하며, 공급된 전류에 의해 자장을 형성하는 코일을 구비하는 자기저항 헤드에 있어서, 상기 자기저항 센서에 전류가 유입되는 리드선의 소정 부위에는 자기저항 센서의 온도 변화를 보상하기 위한 온도 보상 회로가 병렬로 마련되어 있는 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드의 개략적인 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드는 그 구성에 있어서, 종래 자기저항 헤드와 기본적으로는 동일하다. 즉, 본 발명의 자기저항 헤드(300)는 전류의 출입을 위한 리드선을 가지며, 자기 디스크에 기록된 데이터를 독출하기 위한 자기저항 센서(301)와, 그 자기저항 센서(301)를 보호하기 위한 하부 실드부재(302)와, 그 하부 실드부재(302)와 함께 자기저항 센서(301)를 보호하는 한편 자기 디스크에 데이터를 기록하기 위한 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 공유폴(303)과, 그 공유폴(303)과 함께 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 상부폴(304)과, 그 상부폴(304)에 권선되어 인덕티브 폴 구조체를 구성하며, 공급된 전류에 의해 자장을 형성하는 코일(305)을 구비한다. 그러나, 본 발명의 자기저항 헤드(300)에는 종래의 자기저항 헤드(200)와는 달리, 도시된 바와 같이 상기 자기저항 센서(301)에 전류가 유입되는 리드선의 소정 부위에 자기저항 센서(301)의 온도변화를 보상하기 위한 온도 보상 회로(307)가 병렬로 마련된다. 여기서, 이 온도 보상 회로(307)는 상기 자기저항 센서(301)의 온도 변화를 감지하고, 그에 상응하여 자신의 저항값을 변화시키는 온도 보상 센서(307s)와, 그 온도 보상 센서(307s)에 직렬로 접속된 저항 소자(307r)로 구성된다. 참조 번호 306은 전류원을 나타낸다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 자기저항 헤드(300)에 있어서, 헤드(300)가 자기 디스크 상을 비행할 때, 전술한 바와 같이 자기 디스크 상의 이물질이나 하이 애버랜취(401:도 4 참조)로 인해 헤드(300)의 자기저항 센서(301)가 그 디스크 상의 이물질이나 하이 애버랜취(401)와 마찰을 일으키게 되며, 그로 인해 자기저항 센서(301)의 온도가 변하게 된다. 그에 따라 자기저항 센서(301) 쪽으로 흐르는 전류(I₁)의 값이 커져 전술한 바와 같은 TA를 유발시킬 수 있는 상황이 된다. 그러나, 본 발명의 자기저항 헤드(300)에는 온도 보상 회로(307)가 있어 그것을 방지하게 된다. 즉, 상기와 같이 자기저항 센서(301)의 온도가 변하면, 온도 보상 회로(307)의 온도 보상 센서(307s)는 그 온도 변화를 감지하여 자신의 저항값을 감소시키게 되며, 그로 인해 온도 보상 회로(307) 쪽으로 흐르는 전류(I₂)의 값은 커지고, 자기저항 센서(301) 쪽으로 흐르는 전류(I₁)의 값은 상대적으로 작아지게 된다. 그에 따라, 자기저항 센서(301) 쪽으로 흐르는 전류(I₁)의 값은 거의 일정하게 유지되고, 그 결과 도 5에 도시된 바와 같이 리드-백 신호 파형은 A, B, C 전체 영역에 걸쳐 안정된 상태를 유지하게 되며, 그것은 곧 자기저항 센서(301)쪽으로 갑자기 많은 전류가 흐름으로써 야기될 수 있는 TA의 발생을 방지할 수 있게 됨을 의미한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드는 자기저항 센서의 온도변화를 감지하여 그에 상응하는 온도 보상을 제공하는 온도 보상 회로가 마련되어 있어, 종래와 같은 자기 디스크 상의 이물질이나 하이 애버랜취에 의한 자기저항 센서의 온도변화에 따른 TA의 발생을 방지할 수 있으며, 그 결과 TA의 발생에 의한 데이터의 재생에 있어서의 에러 발생을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 자기 디스크의 텍스츄어링 처리로 인해 발생될 수 있는 베이스 라인 모듈레이션 문제도 개선할 수 있는 장점이 있다.

Claims

전류의 출입을 위한 리드선을 가지며, 자기 디스크에 기록된 데이터를 독출하기 위한 자기저항 센서와, 상기 자기저항 센서를 보호하기 위한 하부 실드부재와, 상기 하부 실드부재와 함께 자기저항 센서를 보호하는 한편 자기 디스크에 데이터를 기록하기 위한 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 공유폴과, 상기 공유폴과 함께 인덕티브 폴 구조체를 구성하는 상부폴과, 상기 상부폴에 권선되어 인덕티브 폴 구조체를 구성하며, 공급된 전류에 의해 자장을 형성하는 코일을 구비하는 자기저항 헤드에 있어서,

상기 자기저항 센서에 전류가 유입되는 리드선의 소정 부위에는 자기저항 센서의 온도변화를 보상하기 위한 온도 보상 회로가 병렬로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드.
제 1항에 있어서,

상기 온도 보상 회로는 상기 자기저항 센서의 온도변화를 감지하고, 그에 상응하여 자신의 저항값을 변화시키는 온도 보상 센서와, 그 온도 보상 센서에 직렬로 접속된 저항 소자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 자기저항 헤드.