KR100383630B1 - 하드 디스크 드라이브의 디스크 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 헤드 파킹시 발생하게 되는 스틱션 현상의 발생을 방지하기 위한 하드디스크 드라이브의 디스크 장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 스틱션 현상을 방지해줌으로써 드라이브의 신뢰성을 향상시키는 하드디스크 드라이브의 디스크 장치를 제공하는 데 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 통상의 하드디스크 드라이브의 디스크에 있어, 기존 파킹존의 윤활층 두께는 계속 유지하면서 기판제조시 파킹존 부분에 오목한 굴곡을 주어 헤드와 디스크의 접촉면적을 최소화하고, 헤드 슬라이더의 크라운을 없애 비행 높이에 대한 영향이 최소화되도록 한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 헤드 파킹시 슬라이더의 폭 가장자리 부분이 파킹존의 홈 안쪽가장자리 부분에 얹혀져 접촉면적을 최소화함으로써 스틱션 현상을 방지할 수 있으며, 또한 헤드 슬라이더에 크라운을 주지 않음으로 헤드의 비행 높이의 조절을 용이하게 할 수 있어서, 드라이브의 성능 및 신뢰성이 향상되는 잇점이 있다.

Description

하드디스크 드라이브의 디스크 장치

본 발명은 컴퓨터 보조기억 장치인 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 헤드 파킹시 발생하게 되는 스틱션 현상의 발생을 방지하기 위한 하드디스크 드라이브의 디스크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 컴퓨터의 보조기억 장치인 하드디스크 드라이브를 제1도를 참조하여 설명하면, 내부의 스핀들 모터(Spindle Motor)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(10)와 상기 디스크(10)에 데이타를 기록하거나 또는 기록된 데이타를 재생하기 위한 자기헤드(11)가 부착된 액츄에이터(Actuator)(12)를 구비하고 있다.

상기 액츄에이터(12)는 선회축(13)을 중심으로 회전 가능케 설치되어 보이스코일 모터(Voice Coil Motor)(14)의 작동에 의해 이동함에 따라 상기 자기헤드(11)가 디스크(10)상을 이동하면서 트랙에 데이타를 기록하거나 또는 재생하게 된다. 이때 상기 자기 헤드(11)는 디스크(10)가 고속으로 회전함에 따라 상기 디스크 표면에 발생되는 기류압에 의해 상승되어 미세한 간극을 유지한 채 비행하게 된다.

상기 동작중 하드디스크 드라이브의 정지 또는 파워 오프(Power Off)시에는 스핀들모터의 잔여 관성에 의해 액츄에이터(12)가 디스크(10)상의 내측으로 이동하고, 헤드(11)는 디스크(10) 위에 안착하게 되는데, 이때 헤드(11)가 비동작시 안착하는 디스크면을 파킹 존(Parking Zone 또는 CSS Zone)(15)이라 하며, 전원이 인가되면 이곳에서 헤드가 충분한 부상을 한 다음 데이터 존(Data Zone)(16)으로 가게 되고, 또한 전원이 차단되면 데이터 존(16)에 있던 헤드(11)는 다시 파킹 존(15)으로 되돌아 오게 된다.

상기와 같이 동작하는 기존의 드라이브에서 디스크(10) 장치는 여러가지 구조를 가지고 있으나, 최근에는 제2도와 제3도에 도시한 바와 같이, 파킹 존(15)에서 발생하는 스틱션의 방지를 위하여, 존 텍스춰링(Zone Texturing) 방법을 이용하여 상기 디스크(10)를 제조한다. 이는 알루미늄 기판(Al-Substrate)(17) 텍스춰링을, 텍스춰링이 필요없는 데이타 존(16) 부분을 깎아내어 상기 데이터 존(16)과 파킹 존(15)의 단면 두께가 차이나는 알루미늄 기판(17)이 되도록 하고, 상기 기판(17)의 자화층 성능을 향상시키기 위하여 크롬(Cr)(18)으로 코팅하고 그 위에 엷은 자기 필름(Fe-Ni)을 일정한 두께로 오버 코팅(Over Coating)시켜 자성층(19)을 형성한다. 그리고 그 위에 상기 자성층(19)를 보호하기 위해 카본(Carbon) 코팅처리 한뒤, 다시 윤활제 역활을 하는 오일층을 딥핑(Dipping)법을 이용하여 코팅한다. 그러나 이와 같은 기존의 존 텍스춰링은 파킹 존과 데이타 존의 높이 차이에 의하여 파킹시 헤드 슬라이더가 디스크에 충돌할 가능성이 있다.

상기와 같은 디스크(10)를 사용하는 접촉식 헤드 파킹 방식의 하드디스크 드라이브는 헤드(11)를 디스크상에 직접 파킹시킴으로 이에따른 스틱션(Stiction) 현상이 발생하게 되는데, 이러한 스틱션(Stiction: "Static Friction"의 합성어) 현상이란 헤드 슬라이더의 공기 베어링 면(일명 "ABS":Air Bearing Surface)과 디스크 면(Disk Surface) 모두가 너무 매끄러워 생기는, 특히 ABS와 디스크면 간의 장시간의 접촉으로 인하여 ABS와 디스크가 달라붙어 잘 떨어지지 않는 현상을 일컬으며, 이의 방지를 위해서 기존에는 헤드(11)와 디스크(10)에 텍스춰링(Texturing)을 실시하고, 또한 헤드(11) 슬라이더에 크라운(Crown)을 주는데, 이때 상기 헤드(11)의 크라운은 헤드의 디스크(10)와의 접촉면을 최소화시킴으로써 CSS특성을 높여준다.

그러나, 상기와 같은 종래의 디스크로는 점점 타이트 해져 가는 CSS의 기준을 만족시키는 것이 쉽지 않고, CSS 영역의 일정 부분에서 계속 반복하여 파킹하는데서 오는 마모나, 헤드와 메디아 간의 접촉에 따른 스틱션(Stiction)등의 현상이 발생함으로써, 드라이브의 장기적인 신뢰성을 보장하기가 어려워지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 스틱션 현상을 방지하기 위한 하드디스크 드라이브의 디스크 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스틱션 현상을 방지해줌으로써 드라이브의 신뢰성을 향상시키고지 함에 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은 통상의 하드디스크 드라이브의 디스크에 있어, 기존 파킹존의 윤활층 두께는 계속 유지하면서 기판제조시 파킹존 부분에 오목한 굴곡을 주어 파킹시 헤드와 디스크의 접촉면적을 최소화 하고, 또한 헤드 슬라이더의 크라운을 없애 비행 높이에 대한 영향이 최소화되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 오목한 굴곡을 형성하기 위한 방법으로는 레이저 가공 방법 이 사용 가능하다. 금속 표면을 레이저 정밀 가공하는 방법에 관하여 일본의 나가다 이쯔오 등에 의해 1990년 4월 3일 국내 출원된 출원 번호 특1990-0045894호(금속 표면의 레이저 가공방법)에 그 내용이 자세히 기재되어 있다.

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

또한 본 발명이 적용되는 하드디스크 드라이브의 전체적인 구성은 제1도와 같으며, 단지 구성물들중 디스크와 헤드 슬라이더의 형태와 가공공정에 대한 차이가 있는 정도라는 것을 밝혀두면서, 제1도의 구성을 염두에 두고서 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 디스크 장치는 제4도에 도시한 바와 같이, 데이타 존(16)과 파킹 존(15)을 가지는 디스크(20)에 굴곡을 주기 위하여, 알루미늄 기판(Al-Substrate)(21)의 제조공정에서 파킹존(15)을 이루게 되는 부분에 원주방향을 따라 오목하게 굴곡(또는 홈)을주어, 스파터를 이용하여 상기 기판(21)의 표면을 크롬(Cr)(18)으로 코팅하고, 그 위에 엷은 자기 필름(Fe-Ni)을 일정한 두께로 오버 코팅(Over Coating)시켜 자성층(19)을 형성하고, 또 그 위에 상기 자성층(19)을 보호하기 위해 카본(Carbon) 코팅처리 한뒤, 다시 윤활제 역할을 하는 오일을 코팅하여 디스크(20)를 형성한다. 이때 상기 기판(21)에 주는 홈의 크기는 Skew 각, 슬라이더의 크기, 포올(Pole)의 위치, 비행 높이 등의 값을 고려하여, 헤드(11)가 파킹되있을때 점유 면적보다 약간 크게 형성하고, 또한 상기 디스크(20)상을 비행하는 상기 헤드 슬라이더(11)는 크라운을 주지 않는다.

상기와 같이 형성된 디스크(20)를 이용한 드라이브의 작용 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.

상기 드라이브의 정지 또는 파워 오프(Power Off)시에는 스핀들모터의 잔여 관성에 의해 액츄에이터가 디스크(20)의 내측으로 이동하고, 헤드(11)는 상기 디스크(20)상의 파킹존(15)에 안착하게 된다. 이때 상기 헤드 슬라이더(11)의 폭 가장자리 부분이 상기 파킹존(15)의 홈 안쪽가장자리 부분에 얹혀지는 형태로 파킹된다.

또한 전원이 인가되면 상기 파킹존(15)에 안착하고 있던 상기 헤드(11)는 충분히 부상을 한 다음 데이터 존(16)으로 가게 되고, 다시 전원이 차단되면 상기 데이터 존(16)에 있던 상기 헤드(11)는 다시 파킹 존(15)으로 되돌아 오게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 헤드 파킹시 슬라이더의 폭 가장자리 부분이 파킹존의 홈 안쪽 가장자리 부분에 얹혀져 접촉면적을 최소화함으로써 스틱션 현상을 방지할 수 있으며, 또한 헤드 슬라이더에 크라운을 주지 않음으로 헤드의 비행 높이의 조절을 용이하게 할 수 있어서, 드라이브의 성능 및 신뢰성이 향상되는 잇점이 있다.

제 1 도는 하드디스크 드라이브의 구성도

제 2 도는 종래의 디스크에 대한 단면도

제 3 도는 제2도에 있어 기판의 존 텍스춰링 공정을 나타내는 도면

제 4 도는 본 발명에 따른 디스크의 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11: 헤드 15: 파킹존

16: 데이타존 18: 크롬층

19: 자성층 20: 디스크

21: 알루미늄 기판

Claims (3)

1. 컴퓨터 보조기억 장치인 하드디스크 드라이브에 있어서,

   헤드(11)와 디스크(20)간의 스틱션 현상을 방지하기 위하여, 디스크(20)의 파킹 존(15))에 굴곡(홈)를 형성하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 디스크 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 디스크(20)의 굴곡(홈)은 일정한 폭을 가지고 오목하게 형성됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 디스크 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 굴곡의 폭은 상기 헤드 슬라이더(11)의 폭보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 디스크 장치.