KR100496191B1 - 직각삼각형 에이비에스를 갖는 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직각삼각형 에이비에스를 갖는 헤드에 관한 것으로서, 하드디스크 드라이브에서 데이터를 독취하는 플래너 헤드에 있어서, 리딩 에지와, 트레일링 에지를 갖고, 상기 리딩 에지와 트레일링 에지사이에 두 개의 사이드 에지를 갖춘 직각삼각형 에이비에스를 구비한 슬라이더 바디; 상기 사이드 에지를 따라 상기 리딩 에지와 트레일링 에지사이에 위치하여 디스크부상시에 일정한 부상높이의 안정을 유지해주는 두 개의 레일; 상기 두 개의 레일사이에 위치하는 부압 캐비티; 슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 상기 레일에 기류의 흐름을 유도하여 일정한 부상높이의 안정을 유지하도록 상기 각각 레일의 외측방향에 형성된 아웃터 스텝; 슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 기류의 흐름을 유도하여 일정한 부상높이를 유지하도록 각각 레일의 내측방향에 형성된 이너 스텝; 및 상기 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 슬라이더 바디에서 트레일링 에지에 근접한 모서리부분에 설치되는 폴팁 영역으로 구성된다.

Description

직각삼각형 에이비에스를 갖는 헤드

본 발명은 하드디스크 드라이브의 헤드에 관한 것으로서, 특히 직삼각형의 에어 베어링 면을 구비한 헤드에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브와 같은 자기기록 독출장치에서 최근 자기기록 독출헤드의 한 종류로 채용되고 있는 플래너 실리콘 헤드는 통상의 인덕티브 헤드에 비하여 인덕턴스가 낮음으로서 거의 한계치에 와있는 인덕티브 헤드를 대체할 수 있는 차세대용 헤드로서 각광을 받고 있다.

기존이 보편적인 헤드의 경우는 요구하는 주파수를 만족시키기 위해 의사접촉에 대부분 의지하고 있으나, 같은 수준의 플래너 실리콘 헤드는 상기 의사접촉보다는 휠씬 큰 부상높이를 유지하면서도, 기존 의사접촉을 가지는 보편적인 헤드와 같은 수준의 성능을 내고 있을 정도로 우수함이 알려져 있다.

전통적인 슬라이더의 에어 베이링 면의 형태는 모두 4각형으로 되어 있으면서, 풀 사이즈에서 점점 사이즈가 줄어들면서 고용량/고밀도 드라이브를 실현하고 있다.

종래의 대부분의 하드디스크 드라이브에 설치된 슬라이더는 사각형태의 에이비에스(ABS:air bearing surface)를 가지며, 이러한 에이비에스는 공지된 바와같이, 양측으로 레일이 돌출되고, 가운데로 전방에 리딩 캐비티(leading cavity)와 후방에 부압 캐비티(negative pressure cavity)가 형성된다. 일정한 부상높이를 유지하기 위하여 트레일링 에지(trailing edge)에 에지 테이퍼(edge taper)를 갖거나 부압 캐비티전방에 크로스 레일(cross rail)로 구성된 슬라이더 바디를 포함하는 슬라이더가 보편화되었다. 더욱이, 사이드에지에 스텝을 형성하거나, 추가적인 레일을 형성하여 슬라이더가 디스크상을 부상하는 경우에 일정한 부상높이를 유지하거나 이륙 또는 착륙을 하게 끔 구성되었다. 이러한 종래의 슬라이더는 미국특허번호 제 5,218,494(미국 시게이트 사)에 상세히 개시되어 있다.

그러나, 기존의 사각형상의 에이비에스 면을 갖는 헤드는 부상형에서 접촉형으로 변화되어 가고 있으며, 거의 접촉시에 트레일링 에지의 폴 팁부분에 공기압이 가장 적으면서 리드/라이트를 수행하는 목적에 비하여 제조공정이 복잡하고, 한 개의 웨이퍼당 슬라이더 수량을 한정적으로만 제조가능함으로서 생산성향상에 걸림돌이 되어왔다 .

더욱이, 슬라이더가 디스크상을 시크(seek)하는 동안, 아이디(ID)에서 오디(OD)로 이동하거나, 오디(OD)에서 아이디(ID)로 이동하는 경우에 스크래치를 유발하고, 특히 폴팁 영역의 오디 사이드(OD side)의 스텝(step)에 오염을 유발하는 문제점이 발생하였다. 이는 아이디에서 오디로 슬라이더가 이동하는 경우가 매우 불안정하기 때문에 기인한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하며 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 헤드를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 슬라이더의 사이즈가 1/4로 줄어듬으로서 원가를 절감할 수 있는 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 헤드를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 밀리그램단위의 접촉형 슬라이더를 실현할 수 있는 직각삼각형 에이비에스를 갖는 헤드를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 안정적인 부상높이를 유지할 수 있는 직각삼각형 에이비에스를 갖는 헤드를 제공한다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 하드디스크 드라이브에서 데이터를 독취하는 플래너 헤드에 있어서,

리딩 에지와, 트레일링 에지를 갖고, 상기 리딩 에지와 트레일링 에지사이에 두 개의 사이드 에지를 갖춘 직각삼각형 에이비에스를 구비한 슬라이더 바디;

상기 사이드 에지를 따라 상기 리딩 에지와 트레일링 에지사이에 위치하여 디스크부상시에 일정한 부상높이의 안정을 유지해주는 두 개의 레일;

상기 두 개의 레일사이에 위치하는 부압 캐비티;

슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 상기 레일에 기류의 흐름을 유도하여 일정한 부상높이의 안정을 유지하도록 상기 각각 레일의 외측방향에 형성된 아웃터 스텝;

슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 기류의 흐름을 유도하여 일정한 부상높이를 유지하도록 각각 레일의 내측방향에 형성된 이너 스텝; 및

상기 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 슬라이더 바디에서 트레일링 에지에 근접한 모서리부분에 설치되는 폴팁 영역으로 구성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서 는 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 발명의 바람직한 일실시예에 따른 헤드를 나타내는 저면도이다. 도 2는 도 1의 라인 A-A의 단면도이다. 상기 도면을 참조하면,

본 발명의 헤드는 웨이퍼를 다이어싱 할 경우, 마름모꼴로 절단한 다음, 이러한 마름모꼴을 사등분하여서 슬라이더 바디1의 에이비에스를 직각삼각형으로 한다. 이렇게 형성된 슬라이더 바디1은 리딩 에지10과, 트레일링 에지20을 갖고, 상기 리딩 에지10과 트레일링 에지20사이에 사이드 에지12, 14를 각각 갖는다. 그리고, 상기 트레일링 에지20에 근접한 모서리부분에 폴 팁 영역60이 위치하도록 설계한다.

이어서, 슬라이더 바디1의 저면에서 리딩 에지10과 트레일링 에지20사이에는 양측으로 두 개의 레일30,40이 돌출되고, 상기 레일의 내측에는 인사이드 스텝52를 형성한다. 또한, 상기 레일30,40의 바깥에는 아웃터 스텝54를 형성한다. 이때, 상기 레일사이에는 부압 캐비티35(negative pressure cavity)가 위치한다.

이때, 상기 레일30,40은 슬라이더가 디스크상을 일정한 주속으로 부상시에 슬라이더가 디스크면으로부터 일정한 부상높이를 유지할 수 있게 한다. 상기 레일에 형성된 아웃터 스텝54이나 이너 스텝52은 슬라이더가 디스크상을 부상할 시, 기류의 흐름(레일에서 스텝으로 이동하는 기류)이 용이하게 함으로서 슬라이더의 일정한 부상높이를 유지하도록 도움을 준다. 또한, 이러한 스텝52,54는 슬라이더가 이륙 또는 착륙시에 일정한 부상높이를 유지하게 함으로서 스크래치를 방지하게 한다.

이미 기술한 바와같이, 슬라이더가 디스크상에서 부상한 상태에서는, 스핀들 모터에 의해 디스크의 고속회전에 따라서 슬라이더의 에이비에스에는 사행각(skew angle)으로 기류가 발생된다. 즉, 일정각에 의해 슬라이더 바디1의 저면인 에이비에스에 기류가 가해진다. 이러한 공기의 흐름에 따라서 트레일링 에지20이나 리딩 에지10 및 레일30,40이나 스텝52,54에 작용되고, 이러한 기류발생에 따라서 슬라이더 바디1은 드스크상에서 일정한 부상높이를 유지하게 된다.

본 발명의 슬라이더의 에이비에스는 트레일링 에지20의 공기압이 최소화됨과 함께 시크시 슬라이더의 부상높이변화를 최소화하기 위하여 레일30,40의 모양을 설정하는 바, 상기 레일30,40은 부상시에 롤(roll)특성에 저항하며, 상기 두 개의 레일중, 하나의 레일30은 폴 팁 영역60의 부상높이를 결정해주며, 다른 하나의 레일40은 시크시 부상높이의 안정 및 리딩 에지10의 부상높이를 안정시킨다.

또한 상기 레일에 형성된 아웃터 스텝54이나 이너 스텝52는 부상높이를 안정하게 유지하도록 0.2㎛깊이로 한다.

통상적으로 슬라이더가 디스크상을 활공하면서 부상할 때, 상기 레일30,40이나 스텝52,54는 부상높이를 일정하게 유지하여 주어야 하고, 부상, 이륙 또는 착륙 시에 안정한 상태를 유지하여야 한다. 상기 기술한 레일30,40과 레일의 스텝52,54는 리딩 에지10의 부상높이와 기류의 흐름을 유도함으로서 부상시나 이륙 또는 착륙시에 안정적으로 유지하는 역할을 수행한다.

이러한 슬라이더가 고속으로 회전하는 디스크상을 부상할 때, 오디사이드의 레일30이 주축을 이루며, 아이디 레일40은 오디에서 아이디로 회귀시 또는 아이디에서 오디로 갈시에 일정한 부상높이를 유지하도록 하는 역할을 한다.

결과적으로, 상기와 같은 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 슬라이더는 부상 높이의 변화에 도움을 준다. 부가적으로, 사이드 에지12,14에 스텝을 형성하여 기류의 유도를 용이하게 하는 것도 바람직하고, 상기 레일사이에 있는 부압 캐비티35에 별도의 채널을 형성하는 것도 바람직하다.

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 바와같이, 본 발명은 하드디스크 드라이브의 헤드에 있어서, 접촉형 슬라이더의 매스를 최소화하여서 접촉력을 최소화할 수 있고, 공기압이 트레일링 에지의 폴 팁 영역에서 최소화되어 손상을 방지하며, 슬라이더가 디스크상을 시크하는 경우 아이디에서 오디로 이동하거나 오디에서 아이디로 이동할 시에 부상높이의 변화를 최소화할 있다. 더욱이, 기존 슬라이더에 비해 사이즈가 1/4이 됨으로서 원가절감에 효과적이고, 사이즈의 최소화에 따라서 밀리그램단위의 접촉형 슬라이더 설계에 유지한 잇점을 갖는다. 또한 사각 슬라이더보다는 크라운, 비틀림 또는 캠버등의 영향을 적게 받음으로서, 안정적인 부상높이를 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 슬라이더를 나타내는 저면도

도 2는 도 1의 라인 A-A의 단면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10:리딩 에지 20:트레일링 에지

30,40:레일 52,54:스텝

60:폴 팁 영역

Claims (2)

1. 하드디스크 드라이브에서 데이터를 독취하는 헤드에 있어서,

   리딩 에지와, 트레일링 에지를 갖고, 상기 리딩 에지와 트레일링 에지사이에 두 개의 사이드 에지를 갖춘 직각삼각형 에이비에스를 구비한 슬라이더 바디;

   상기 사이드 에지를 따라 상기 리딩 에지와 트레일링 에지사이에 위치하여 디스크부상시에 일정한 부상높이의 안정을 유지해주는 두 개의 레일;

   상기 레일사이에 위치하는 부압 캐비티;

   슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 상기 레일에 기류의 흐름을 유도하여 일정한 부상높이의 안정을 유지하도록 상기 각각 레일의 외측방향에 형성된 아웃터 스텝;

   슬라이더가 디스크상을 부상, 이륙 또는 착륙시에 기류의 흐름을 유도하여 일정한 부상높이를 유지하도록 각각 레일의 내측방향에 형성된 이너 스텝; 및

   상기 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 슬라이더 바디에서 트레일링 에지에 근접한 모서리부분에 설치되는 폴팁 영역으로 구성되어짐을 특징으로 하는 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 헤드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스텝의 깊이는 0.2㎛임을 특징으로 하는 직각삼각형의 에이비에스를 갖는 헤드.