KR100350682B1 - 하드디스크드라이브에서커버의전기적노이즈제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브에서 커버의 전기적 노이즈 제거방법에 관한 것으로서, 데이터가 기록 및 저장되는 기록매체인 디스크와, 상기 디스크를 고속 회전시키는 스핀들 모터와, 고속 회전하는 디스크에 의해 형성되는 공기 베어링에 의해 디스크상에 부상하고, 방사방향으로 이동하면서 데이터를 기록 및 독출하는 자기헤드와, 상기 자기헤드가 일단에 장착되며, 상기 자기헤드는 디스크상의 소정위치로 이동시키기 위해 피봇축을 중심으로 회동하는 액츄에이터와, 상기 구성물들이 장착되는 베이스와, 상기 구성물들을 보호하고, 밀봉하기 위해 상기 베이스에 결합되는 플라스틱 재질의 커버 및 상기 구성물들을 제어하기 위한 회로물이 구성된 회로기판으로 구성되는 하드디스크 드라이브에 있어서, 하드디스크 드라이브의 외부에서 발생되는 전기적 노이즈에 대응하기 위하여 상기 커버에 통전성을 높일 수 있는 물질을 상기 커버의 성형시 첨가한다.

Description

하드디스크 드라이브에서 커버의 전기적 노이즈 제거방법

본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 외부에서 발생하는 전기적 노이즈에 대응하기 위한 전기적 노이즈 제거방법에 관한 것이다.

일반적으로 하드디스크 드라이브는 컴퓨터의 보조 기록저장장치로서 주로 사용되며, 그 역할은 향후에도 지속될 전망이다. 또한 컴퓨터 주변환경의 변화에 따라 하드디스크 드라이브의 고용량화, 고속화를 위한 기술개발 경쟁은 더욱 심화되고 있다.

하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 구성된 정밀 메카트로닉스 제품으로, 전기적인 신호정보를 자기기록 매체에 자화시킴으로서, 정보를 기록/저장하고, 자화된 자기신호를 전기적인 신호정보로써 독출한다.

통상적으로 하드디스크 드라이브는 데이터가 기록 및 저장되는 기록매체인 디스크와 상기 디스크를 고속 회전시키는 스핀들 모터와, 고속 회전하는 디스크에 의해 형성되는 공기 베어링에 의해 디스크상에서 부상하고, 방사방향으로 이동하면서 데이터를 기록 및 도출하는 자기헤드와, 상기 자기헤드가 일단에 장착되며, 상기 자기헤드를 디스크상의 소정위치로 이동시키기 위해 피봇축을 중심으로 회동하는 액츄에이터와, 상기 구성물들이 장착되는 베이스와, 상기 구성물들을 보호하고, 밀봉하기 위해 상기 베이스에 결합되는 커버 및 상기 구성물들을 제어하기 위한 회로물이 구성된 회로기판으로 구성된다.

상기 구성으로 이루어지는 하드디스크 드라이브의 동작시에는 항상 회전체 즉, 통상 5,400RPM 이상으로 스핀들 모터가 고속 회전하고, 액츄에이터가 회전운동을 하게 됨으로서 진동 및 소음이 문제로서 대두된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 기구적으로 댐퍼를 이용한 방법 및 서보제어 변경 등의 기술에 의하여 해결 노력을 기울여 왔으며, 또한, 이러한 진동이나 소음의 발생을 최소화하기 위하여 하드디스크 드라이브 본체 재질 변경에 의한 해결방법이 본 출원인(삼성전자)에 의해 기 출원된 특허출원번호 제 98-12940 호에 상세히 개시되어있다.

스핀들 모터의 회전축이나, 액츄에이터 회전축 즉, 피봇축을 통해 발생되는 진동 및 소음을 최소화하기 위하여 하드디스크 드라이브의 커버 재질은 알루미늄에서 플라스틱 재질로 변경함으로서 해결할 수 있었다.

그러나, 하드디스크 드라이브의 고용량화를 위한 기술개발은 계속적으로 진행되어 왔으며, 또한 동시에 고용량화 실현을 위한 부품개발도 지속적으로 개발되어 데이터를 디스크상에 기록독출하는 자기헤드에 있어서는 MR(Magneto-Resistive)헤드의 사용이 이미 보편화 되어있다.

상기 MR헤드는 전기적 노이즈에 대단히 민감하기 때문에 시스템이 전기적 노이즈에 노출될 경우, 제품의 신뢰성 및 생산수율에 엄청난 영향을 끼치게 되는 특성이 존재한다. 따라서, 본 출원인에 의해 기 출원된 플라스틱 재질의 커버를 사용하는 하드디스크 드라이브 경우, 플라스틱 재질의 특성으로 인해 전기적 노이즈에 적절히 대응하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이는 제품의 신뢰성을 저하시키는 주요한 요인으로 작용하며, 또한 고밀도, 고용량의 드라이브 제작에 어려움으로 작용하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 본 발명의 목적은 하드디스크 드라이브에 작용하는 전기적인 노이즈에 대응하기 위한 커버의 전기적 노이즈 제거 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 플라스틱 재질의 커버를 구비한 하드디스크 드라이브에 있어서 전기적인 노이즈에 대응하기 위한 커버의 전기적 노이즈 제거 방법을 제공한다.

본 발명의 또 목적은 플라스틱 커버를 구비한 하드디스크 드라이브의 신뢰성 및 생산수율 향상을 위한 커버의 전기적 노이즈 제거 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 플라스틱 커버를 구비한 하드디스크 드라이브에서 완전한 EMI, EMS 및 ESD를 방지할 수 있는 커버의 전기적 노이즈 제거 방법을 제공한다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 데이터가 기록 및 저장되는 기록매체인 디스크와, 상기 디스크를 고속 회전시키는 스핀들 모터와, 고속 회전하는 디스크에 의해 형성되는 공기 베어링에 의해 디스크상에 부상하고, 방사방향으로 이동하면서 데이터를 기록 및 독출하는 자기헤드와, 상기 자기헤드가 일단에 장착되며, 상기 자기헤드는 디스크상의 소정위치로 이동시키기 위해 피봇축을 중심으로 회동하는 액츄에이터와, 상기 구성물들이 장착되는 베이스와, 상기 구성물들을 보호하고, 밀봉하기 위해 상기 베이스에 결합되는 플라스틱 재질의 커버 및 상기 구성물들을 제어하기 위한 회로물이 구성된 회로기판으로 구성되는 하드디스크 드라이브에 있어서,

하드디스크 드라이브의 외부에서 발생되는 전기적 노이즈에 대응하기 위하여 상기 커버에 통전성을 높일 수 있는 물질을 상기 커버의 성형시 첨가한다.

도 1은 하드디스크 드라이브의 구성을 나타내는 분리사시도.

도 2는 하드디스크 드라이브의 구성을 나타내는 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 플라스틱 재질의 커버를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 플라스틱 커버의 내부면을 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 플라스틱 커버의 전기적 노이즈의 흐름을 나타내는 예시도.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 플라스틱 커버의 전기적 노이즈의 흐름을 확대하여 나타낸 예시도.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 구성을 나타내는 분리사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 구성을 나타내는 단면도이다. 상기 도면을 참조하여 하드디스크 드라이브의 전체적인 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

하드디스크 드라이브는 베이스100(base)과, 상기 베이스에 다수 개의 나사 S(screw)를 이용하여 체결되는 커버400(cover) 및 상기 베이스100과 커버400사이에 밀착되게 설치되어 실링기능을 하는 가스켓150(gasket)으로 구성된다.

이 때, 상기 커버400은 플라스틱 재질로 이루어진다.

이러한 하드디스크 드라이브는 피봇축 160(회전축 A2)을 중심으로 회전하는 액츄에이터20이 베이스100상에 설치되고, 스핀들 모터10에 의해 고속으로 회전하는 디스크15가 적어도 한 개이상 스핀들 모터10의 허브에 상하방향으로 적층되게 설치된다. 따라서 회전축A1을 중심으로 디스크15가 고속으로 회전하고, 회전축A2를 중심으로 액츄에이터20이 회전한다. 상기 스핀들 모터10이 회전함에 따라서 발생하는 진동을 흡수하기 위해 박형 플레이트40(thin-type plate)이 인서트 몰딩(insertingmolding)으로 설치되고, 상기 액츄에이터20이 회전함에 따라서 발생하는 진동을 흡수하기 위해 박형 플레이트40이 인서트 몰딩으로 설치된다.

상기 액츄에이터20은 아암21(arm)를 갖고, 상기 아암의 단에는 서스펜션 22(suspension)가 스웨이징(swaging)으로 설치되고, 상기 서스펜션의 자유단에는 헤드23이 장착된다.

상기 헤드23은 디스크상을 부상하면서 읽기/쓰기동작을 하고, 상기 헤드23의 전기적, 자성적 신호를 베이스100의 하측에 설치된 메인 보드(도면에 도시되지 않음)에 전자기적으로 연결하기 위하여 가요성 인쇄회로170이 설치된다.

이러한 구성을 갖는 하드디스크 드라이브에서 상기 박형 플레이트40은 회전축A1,A2를 중심으로 발생하는 진동등을 효과적으로 흡수하기 나사S를 이용하여 각각 스핀들 모터10의 회전축11과 액츄에이터20의 피봇축160에 체결되는 구성이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 재질의 커버를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 재질의 커버의 내부면을 나타내는 사시도이다.

도 3, 도 4에 도시된 바와같이, 상기 커버400은 사각모퉁이나 소정위치에 나사S가 관통하는 구멍410을 갖는다. 이러한 구멍에 대응하는 체결홈101(도 1에 도시됨)이 베이스100상에 형성된다. 따라서 다수개의 나사S를 이용하여 커버400과 베이스100이 체결된다.

이러한 베이스100상에 다수개의 나사S를 이용하여 수직방향으로 조립되는 커버400은 하드디스크 드라이브의 조립이 완료된 경우, 플라스틱 재질의 커버에서는전기적인 노이즈에 적절히 대응하지 못하며, 이러한 전기적 노이즈를 대응하기 위하여 통전성이 우수한 물질을 첨가하여 커버400을 성형한다.

상기 통전성이 우수한 물질로는 탄소 섬유 계열이 바람직하다.

상기 물질을 첨가하여 커버400을 몰드 성형한 후, 표면저항 측정을 하여 결과를 살펴보면, 표면저항의 측정값이 10⁵Ω이 되는 것으로 나타났다. 즉, 통전성이 없는 플라스틱 커버의 표면저항값이 탄소 섬유를 첨가하여 통전이 가능한 저항값으로 낮아지므로, 커버 외부에서 발생되는 전기적 노이즈에 대하여 대응할 수 있는 특성을 가지게 된다.

즉, 외부에서 발생되는 전기적 노이즈의 영향이 커버400의 물성 변화로 인한 통전성 향상으로 베이스100에 체결된 이후, 도 5에 도시한 것과 같이 전기적 노이즈를 커버400에서 흡수하여 베이스100를 통해 그라운드처리한다. 상기 탄소 섬유의 함유량은 플라스틱 커버400의 재질에 따라 변화가 있겠으나, 몰드 성형시의 난이도 등을 고려할 때, 10%정도의 비율이 가장 적당하다고 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예로서 탄소 섬유의 첨가로 인한 몰드 커버의 성형성을 향상시키기 위하여 다른 재질을 첨가하는 것도 바람직하다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 몰드 커버400에 부가하는 첨가물은 탄소 섬유로 한정하였으나, 그 이외의 어떠한 첨가물도 통전성을 향상시켜 표면저항을 낮출수 있다면 적용가능하다.

상기와 같이, 통전성이 우수한 물질을 플라스틱 커버400의 몰드 성형시 첨가하여 커버를 성형한 후, 상기 커버400을 베이스100에 체결하면, 상기 커버의 통전성 향상으로 인해 외부 특히 커버방향에서 발생하는 전기적 노이즈에 대하여 효과적으로 대응이 가능하여 하드디스크 드라이브내부로의 전기적 노이즈의 침입을 막을 수 있다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 통전성이 우수한 첨가물을 커버에 함께 성형하면, 도면에서 도시된 화살표방향으로 전기적 노이즈가 흐름에 따라서 베이스100에 그라운딩된다.

결국, 전기적 노이즈는 회전축A1,A2에 인서트 몰딩으로 설치된 박형 플레이트40을 경유하여 스핀들 모터의 회전축11이나 피봇축160을 통과하여 베이스에 그라운딩된다.

결과적으로, 본 발명은 커버의 성형시 통전성을 향상시킬 수 있는 재질을 첨가하여 커버를 제작함으로서, 전기적 노이즈를 최소화할 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 향상시키며, 안정적 수율을 제공하게 되었다. 특히, MR헤드를 채용한 하드디스크 드라이브에서는 몰드 커버의 표면저항을 낮춤으로서, 하드디스크 드라이브 작동시 발생되는 전기적 노이즈에 효과적으로 대응하고, 또한, 몰드 커버 자체적으로 대응이 가능하고, 추가적인 공정이 삭제됨으로서 생산성 향상에 도움이 된다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명할 것이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 플라스틱 커버를 구비한 하드디스크 드라이브에 있어서, 커버의 성형시 통전성을 향상시킬 수 있는 재질을 첨가하여 커버를 제작함으로서, 하드디스크 드라이브의 작동중 발생되는 전기적 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있게 되었다. 또한, 전기적 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있게 됨으로서, 제품의 고신뢰성을 확보할 수 있게 되었고, 안정된 수율을 이루었으며, 완전한 EMI, EMS, ESD를 방지하는 효과를 달성하였다.

Claims (6)

1. 플라스틱 커버와, 상기 커버와 체결되는 베이스를 포함하는 하드디스크 드라이브에 있어서,

   전기적인 노이즈에 대응하기 위하여 상기 커버의 성형 시 통전성을 향상시키는 재질을 첨가하여 성형하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 통전성을 향상시키는 재질은 카본 섬유인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 카본 섬유의 비율은 10%인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
4. 플라스틱 커버와, 상기 커버와 체결되는 베이스를 포함하는 하드디스크 드라이브에 있어서,

   상기 플라스틱 커버의 성형시, 통전성을 향상시키는 재질을 첨가하여 성형함을 특징으로 하는 커버의 전기적 노이즈 제거방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 통전성을 향상시키는 재질은 카본 섬유인 것을 특징으로 하는 커버의 전기적 노이즈 제거방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 카본 섬유의 비율은 10%임을 특징으로 하는 커버의 전기적 노이즈 제거방법.