KR100422427B1 - Suspension of hard disk drive using dynamic head loading method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A suspension of a hard disk drive using a dynamic head loading method is provided to form an extension portion which performs a lift rod function, thereby realizing high reliability and reducing the number of components as improving an assembling efficiency. CONSTITUTION: An extension portion(1) functioning as a lift rod is extended toward a front end of a suspension(12) in longitudinal direction, to replace an existing lift rod. The suspension(12) is formed in triangular flat board type. A magnetic head for reading/writing information from a disk is attached to the front end of the suspension(12). Another suspension(12) is installed on an actuator arm to load a lower surface of the disk.

Description

다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션Suspension of hard disk drive using dynamic head loading

본 발명은 다이나믹 헤드 로딩(DHL)방식을 이용한 하드디스크 드라이브(HDD)에 관한 것으로, 특히 하드디스크 드라이브의 마그네틱 헤드(head)가 설치되는 서스펜션에 일체형으로 리프트 로드(lift rod)기능을 수행하는 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 서스펜션(suspension)에 관한것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard disk drive (HDD) using a dynamic head loading (DHL) method, and more particularly to a dynamic disk drive To a suspension using a head loading method.

보조기록 저장기기로써 하드디스크 드라이브는 컴퓨터의 중요한 요소이다. 더욱이 현대의 멀티미디어 환경하에서는 하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 불가피하며, 그에 따라 드라이브 업계에서는 새로운 헤드와 미디어의 개발과 아울러 보다 혁신적인 기술개발을 통해 고용량화에 대처하기 위한 조금이라도 유리한 고지를 선점하려는 경쟁이 치열하다.As an auxiliary storage device, a hard disk drive is an important component of a computer. Moreover, under the modern multimedia environment, it is inevitable to increase the capacity through the high density recording of the hard disk drive. Therefore, the drive industry is expected to advance the new head and the media and develop more innovative technology, Competition is fierce.

하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 혜드의 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.High capacity through high-density recording of the hard disk drive can be achieved most effectively by reducing the flying height of the head, namely the flying height. As part of that effort, the universal contact head parking method (also known as "CSS" : Contact Start Stop), the drive of non-contact head parking method (aka "DHL": Dynamic Head Loading) has emerged in recent years.

상기한 DHL 타입의 드라이브가 가장 현저하게 CSS 타입의 드라이브와 구별되어지는 특징은 CSS 타입의 드라이브가 헤드를 디스크 상에 직접 파킹 존(parking zone)에 파킹시키는 것과는 달리 패드를 디스크와 격리시켜 허공에 매달아 파킹시키는 것이다.The DHL type drive is distinguished from the CSS type drive most notably by the fact that the CSS type drive isolates the pad from the disk and parks the head directly on the disk in a parking zone, It is parked hanging.

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.Accordingly, various unique features of the DHL method are followed. One of them is that the problem of stiction phenomenon, which is one of the disadvantages that the CSS type drive frequently has, is fundamentally blocked.

스틱션(Stiction) 현상이란 헤드 슬라이더의 공기 베어링 면(일명 ABS:AirBearing Surface)과 디스크의 면 모두가 너무 매끄러워 생기는 특히 공기 베어링 면과 디스크간의 장시간의 접촉으로 인하여 공기 베어링 면과 디스크간의 달라붙어 떨어지지 않음을 일컫는다.Stiction phenomenon means that both the air bearing surface of the head slider (so-called ABS (Air Bearing Surface)) and the surface of the disk become too smooth, especially due to the long contact between the air bearing surface and the disk, It does not fall.

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 패드와 디스크의 조합의 선정은 세심한 주의를 요하나 이는 극히 어려운 일이고, 또한 드라이브의 개발단계에서 많은 인력과 시간을 소비함에도 불구하고 개발지연으로 인하여 경제적 손실이 막대하다.This stiction problem has a serious effect on the operation of the drive, which may cause a serious obstacle to the operation of the drive or affect the reliability of the drive quality in the development or manufacturing production stage. Moreover, in the abnormal temperature and humidity, It is extremely difficult to select the right combination of pad and disc to avoid the possibility of occurrence, but it is very difficult and it is difficult to develop even though it consumes a lot of manpower and time in the development stage of the drive The economic loss is huge due to the delay.

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.Considering this point, the DHL method is quite attractive to the drive industry. As described above, since no parking area is separately required on the disk, the data area can be increased and the capacity of the drive can be increased. Furthermore, there is no need of texturing to reduce stiction in the CSS type drive It has the advantage of being able to use a polished disk.

폴리쉬드 디스크의 사용은 글라이딩 높이(Gliding Height)가 낮추어져 적어도 부상형(Flying) 헤드에서는 최소한의 비행고도를 가질 수 있어 고밀도 고용량화에 유리함을 의미한다.The use of the polished disk means that the gliding height is lowered and at least the flying height can be at least at the flying head, which is advantageous for high density and high capacity.

도 1에 도시된 바와같이, 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 실시예로서 미국 특허 제 5,289,325 호가 제공하는 기술은 기본적으로 서스펜션(12:Suspension) 밖으로 돌출된 리프트 로드(13:Lift rod)가 베이스에 고정된 캠(16:Cam)상의 파킹위치에서 액츄에이터(10)의 보이스코일모터에 의해 캠(16)의 매우 완만하게 경사진 캠표면을(16a) 강제로 미끄럼 타고 내려오듯 하게 하여 상기 서스펜션(12)의 선단일측면에 부착된 헤드가 디스크(20)위의 공기 베어링(Air Bearing) 위로 로딩하게 하는 구조로 되어있다.As shown in FIG. 1, a technology provided by U.S. Patent No. 5,289,325 as an embodiment of a hard disk drive using a dynamic head loading system basically includes a lift rod (13) projected out of a suspension A very gently inclined cam surface 16a of the cam 16 is forcibly slid down by the voice coil motor of the actuator 10 at the parking position on the cam 16 fixed to the base, And a head attached to a single side of the line of the disk 12 is loaded onto an air bearing on the disk 20.

도 2에 도시된 바와같이, 이때, 상기 리프트 로드(13)가 상기 서스펜션(12)의 선단부일측에 부착되는 방식은 에폭시수지를 사용하여 본딩처리를 함으로서 부착하는 구조이다.As shown in FIG. 2, at this time, the method in which the lift rod 13 is attached to one side of the tip of the suspension 12 is a structure that is attached by bonding treatment using an epoxy resin.

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)The above method ensures the accuracy and reliability of dynamic head loading in the hard disk drive depending on how precisely the lift rod is bonded to the suspension. (For example, the tolerance range in the X, Y and Z directions should be within ± 0.002 mm)

더욱이, 컴퓨터 보조기억장치인 하드디스크 드라이브(hard disk drive)는 조립환경이 공기 청정도 클래스(class) 100 이하에서 조립되는 고신뢰성제품이다.Moreover, a hard disk drive, which is a computer-assisted storage device, is a highly reliable product in which the assembly environment is assembled at an air cleanliness class of 100 or less.

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 기록 매체간 긁기(scratch) 또는 파손(crash)을 발생시킬 수 있어 제품의 치명 불량중에 하나인 데이터손실을 가져오고 또한 데이터 기록 및 재생이 불가능해지게 된다.Since the hard disk drive uses a head floating at a very low flying height on a recording medium rotating at high speed for information recording or reproducing, Scratching or crashing can result in data loss, one of the deadly defects of the product, and data recording and playback becomes impossible.

따라서, 하드디스크 드라이브의 조립공정을 보면, 하드디스크 드라이브의 기구물을 조립전에 1차 세정하고, 반 조립품의 경우도 필요시 재세정한 후 조립한다.Therefore, when looking at the assembling process of the hard disk drive, firstly clean the hardware components of the hard disk drive before assembling, and if necessary, assemble the assemblies after assembly.

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 닦아주는 등 공정상에 상당한 주의를 기울이고 있다.In order to minimize the generation of dust in the assembling process, stainless steel is used as the material of the screws used for joining the structures, and dust generated by the abrasion between metals after the screw assembly is clean air, Or if necessary, wipes off dust generated by a cotton swab with cleaning solution.

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.However, as is apparent from the above-described schematic description of the prior art, problems arise in the supply of raw materials at work, the failure of processes using raw materials, and the reliability of products. In addition, when the lift rod is bonded to the tip of the suspension with an epoxy resin, the disk rotates at a high speed by the spindle motor, resulting in a high temperature, causing outgassing, thereby affecting the reliability of the product. I am crazy.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 서스펜션의 선단부에 부착하는 리프트 로드를 엑폭시 수지를 사용하는 기술을 탈피하여 일체형으로 리프트 로드기능을 하는 연장부를 형성함으로서 고 신뢰성의 하드디스크 드라이브의 서스펜션을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lift rod which is attached to a tip end of a suspension and which has an extension part functioning as a lift rod by removing a technique using an epoxy resin, Thereby providing a suspension of a highly reliable hard disk drive.

본 발명의 다른목적은 조립부품의 감소로 인한 생산성이 향상된 하드디스크 드라이브의 서스펜션을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a suspension of a hard disk drive having improved productivity due to reduction of assembling parts.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 기술적사상에 따른 일실시예는 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션에 있어서, 리프트 로드역할을 하도록 서스펜션(12)의 디스크 반대방향쪽에 위치한 일측을 상방으로 향함과 동시에 반원형으로 벤딩처리하여 서스펜션의 길이방향 선단쪽으로 연장된 연장부(1)를 일체형으로 형성함을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, one embodiment according to the technical idea of the present invention is a suspension of a hard disk drive using a dynamic head loading method, wherein one side of the suspension 12, And an extension part (1) extending toward the longitudinal direction end of the suspension in a semicircular shape is integrally formed.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션의 설치상태를 개략적으로 나타내는 평면도FIG. 1 is a plan view schematically showing an installation state of a suspension of a hard disk drive using a dynamic head loading scheme according to an embodiment of the present invention.

도 2는 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 서스펜션을 나타내는 사시도2 is a perspective view showing a suspension of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 서스펜션을 나타내는 사시도3 is a perspective view showing a suspension of a hard disk drive according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서스펜션의 설치상태를 개략적으로 나타내는 평면도FIG. 4 is a plan view schematically showing an installation state of a suspension according to an embodiment of the present invention. FIG.

<도면의주요부분에대한부호의설명>Description of the Related Art

1:연장부 12:서스펜션1: Extension part 12: Suspension

20:디스크20: Disc

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the drawings, the same reference numerals are given to the same components as much as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 3, 도 4에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 다이나믹 헤드 로딩 방식을 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.3 and 4, a configuration of a hard disk drive using the dynamic head loading method according to the present invention will be described. A hard disk drive includes a disk 20 for forming a magnetic coating layer to record or reproduce digital information, The disk 20 is fixed to a hub of a spindle motor (not shown in the figure) which is rotated at a high speed in a vertical direction with a clump and is rotated.

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 벤딩가공함으로서 형성된다. 따라서, 상기 서스펜션의 타입은 풀 렝스 서스펜션(full length type)타입이다.The hard disk drive also includes an actuator 10 that rotates about a pivot axis, the actuator 10 being coupled to a voice coil motor (not shown) comprising a combination of a voice coil and a permanent magnet, And the actuator suspension 12 is formed by integrally bending an extension part 1 of a suspension serving as a lift rod. Therefore, the type of the suspension is a full length type.

상기 리프트 로드역할을 하는 연장부(1)를 서스펜션(12)의 길이방향 선단쪽으로 연장함으로서 기존의 리프트 로드를 대체한다. 상기 서스펜션(12)은 삼각 평판형으로 형성되고, 상기 서스펜션(12)의 선단에 상기 디스크(20)로부터 정보를 읽기/쓰기를 위한 자기헤드(18)가 부착된다. 이때 상기 연장부(1)의 자유단은 베이스 플레이트에 장착되는 캠(16)과 관련작동이 상기 디스크(20)의 이면(아래면)을 로드하기 위하여 또하나의 서스펜션(12)이 액츄에이터 아암(11)에 설치된다.The extension portion 1 serving as the lift rod is extended toward the longitudinal direction end of the suspension 12 to replace the existing lift rod. The suspension 12 is formed in a triangular plate shape and a magnetic head 18 for reading / writing information from / on the disk 20 is attached to the tip of the suspension 12. At this time, the free end of the extension part 1 is connected to the actuator arm (not shown) so that the cam 16 mounted on the base plate and the other operation are engaged with another suspension 12 11).

이와같은 연장부와 슬라이딩작동을 하는 상기 캠 어셈블리(15)의 구성을 보면, 캠(16)의 높이를 상기 디스크(20)면 보다 최대한 차이를 작게, (헤드가 서로 닿지 않은 정도의 높이로) 상기 연장부가 로딩/언로딩(loading/unloading)시 슬라이딩하도록 상,하부에 캠면(16a)을 형성하여 상기 헤드가 마치 디스크(20) 위를 비행할때 수준의 구동력과 제어수단으로 로딩 및 언로딩 동작이 이뤄지도록 한다.In view of the configuration of the cam assembly 15 that performs a sliding operation with the extended portion, the height of the cam 16 is made as small as possible (the height of the heads does not touch each other) A cam surface 16a is formed on the upper and lower sides of the extension portion so as to slide when loading / unloading the extension portion so that the driving force of the head when the head is flying over the disc 20, Make sure the action is done.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the suspension of the hard disk drive using the dynamic head loading method according to the present invention will now be described.

도 4에 도시된 바와같이, 베이스 플레이트 상에 캠 어셈블리(15)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 캠(16)이 90회전하게 되어 상기 서스펜션(19)의 연장부의 자유단은 디스크와 캠사이에서 완전히 록킹되고 헤드(14)는 벌려진 형태로 파킹된다.4, when a cam assembly 15 device is installed on the base plate and a loading or unloading command is issued from the control system, the solenoid (not shown) is turned on and the cam surface 16a is turned on, Of the extension portion 1 of the suspension arm 12 of the actuator arm 11 is positioned parallel to the surface of the disk 20 and the cam surface 16a is held at a position parallel to the surface of the disk 20, To move to the latch position or the surface of the disk 20 on the cam surface 16a. When the loading or unloading is completed, the solenoid is turned off. At this time, due to the force of the torsion spring installed on the rear portion of the cam, the cam 16 rotates 90 degrees, The negative free end is fully locked between the disc and the cam and the head 14 is parked in the opened form.

결과적으로, 리프트 로드라는 별도의 부품을 일체형으로 벤딩가공하여 제작함으로서 조립성 및 신뢰성을 향상시키고자 본 발명의 기술적사상을 구현한 것이다.As a result, the technical idea of the present invention is implemented to improve assemblability and reliability by manufacturing a separate part called a lift rod by integrally bending it.

이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 부품수 절감으로 제조원가가 절감되고, 조립성도 향상되며, 본딩으로 인하여 유발되는 오염가능성을 배제하는 고 신뢰성의 제품을 제공하는 데 효과적이다. 한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명한 사실이다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is effective in providing a highly reliable product that eliminates the possibility of contamination caused by bonding, reduces manufacturing cost by reducing the number of parts, improves the assemblability, and the like. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

Claims (1)

다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션에 있어서,In a suspension of a hard disk drive using a dynamic head loading method, 리프트 로드역할을 하도록 서스펜션(12)의 디스크 반대방향쪽에 위치한 일측을 상방으로 향함과 동시에 반원형으로 벤딩처리하여 서스펜션의 길이방향 선단쪽으로 연장된 연장부(1)를 일체형으로 형성함을 특징으로하는 다이나믹 헤드 로딩방식을 이용한 하드디스크 드라이브의 서스펜션.(1) extending toward the longitudinal direction end of the suspension is integrally formed so that one side of the suspension (12) located on the opposite side of the disk is directed upward and bent in a semicircular shape so as to serve as a lift rod. Suspension of hard disk drive using head loading method.
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Citations (4)

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