KR100528885B1 - 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조에 관한 것으로, 헤드 슬라이더의 에어베어링면에 범프가 형성되고 이 에어베어링면에 형성된 범프에 의해 헤드 슬라이더와 자기 디스크간의 직접적인 접촉 및 충돌이 방지됨으로써, 자기 디스크의 손상과 마모 및 데이터 손실이 방지되도록 된 것이다.

또한, 상기와 같이 에어베어링면의 범프에 의해 헤드 슬라이더와 자기 디스크간의 접촉 및 충돌이 방지됨으로써, 자기 디스크에 도포된 윤활층과 헤드 슬라이더의 두께를 더욱 얇게 하여 자기 디스크와 헤드 슬라이더간의 접근 간격을 좁힐 수 있으므로 자기 디스크의 자기 기록밀도를 높일 수 있도록 된 것이다.

Description

자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조 {STRUCTURE OF HEAD-SLIDER IN MAGNETIC DISK DRIVE UNIT}

본 발명은 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤드 슬라이더와 자기 디스크간의 접촉 및 충돌에 의한 자기 디스크의 손상 및 데이터손실을 방지하고, 자기 디스크의 자기 기록 밀도를 증가시킬 수 있는 자기 기록 디스크장치의 헤드 슬라이더 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자기 기록 디스크 장치는, 주로 컴퓨터의 보조 기억 장치로 사용되며, 도 1을 참조하면 알 수 있듯이, 적어도 어느 한쪽 면에 자기 기록을 위한 자화층 즉, 자기 기록 면이 형성되어 있는 원형의 단단한 판(Platter; 이하, "자기 디스크"라 칭함; 1)이 회전할 때 헤드 요소를 포함하는 헤드 슬라이더(Head Slider; 2)가 상기 자기 디스크(1)의 자기 기록 면에 데이터를 기록 및 독출하는 장치이다.

상기와 같이 이루어진 자기 기록 디스크 장치에 있어서, 상기 자기 디스크(1)는 대개 정밀하게 가공된 원형의 알루미늄판이나 철판 위에 다이아몬드 라이크 카본(Diamond Like Carbon, 이하, "DLC" 라 약칭함) 재질로 코팅을 한 다음 윤활재(Lube)를 도포하여 제조되며, 상기 헤드 슬라이더(2)는 헤드요소가 형성되어 있는 웨이퍼 상에 DLC로 코팅을 하여 제조되는데 도 2 및 도 3을 참조하면 알 수 있듯이, 그 저부의 양측 가장자리부분에 각기 에어베어링면(Air Bearing Surface; 2a)이 평평하게 형성되어 있다.

상기와 같이 이루어진 자기 기록 디스크 장치에 의하면, 도시생략된 모터에 의해 자기 디스크(1)가 고속(예를 들면, 3600 R.P.M 정도)으로 회전되고 이 자기 디스크(1)의 고속회전에 의해 헤드 슬라이더(2)의 에어베어링면(2a)에 부상력이 발생되어 헤드 슬라이더(2)가 자기 디스크(1) 위를 아주 낮은 부상 높이(Flying Height; 예를 들면, 15∼20 마이크로인치 정도)로 뜨게 되어 있다.

상기와 같은 자기 기록 디스크 장치에서는, 자기 디스크(1)의 표면이 고르고 자기 디스크(1)와 헤드 슬라이더(2) 간의 접근 간격이 좁을수록 자기 기록 밀도를 증가시킬 수 있기 때문에, 근래에 들어 자기 디스크(1)의 표면을 고르게 하고 자기 디스크(1)와 헤드 슬라이더(2)간의 접근 간격을 좁히기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

상기 연구와 관련되어 최근의 기술동향에 따르면, 자기 디스크(1)로 코팅면이 비교적 고른 초박코팅디스크(Ultra Thin Coating Disk)가 주로 사용되고 있는 데, 이러한 초박코팅디스크의 경우 코팅층 및 이 코팅층의 위에 도포되는 윤활층의 두께가 매우 얇게 되어 있기 때문에, 상기 윤활층이 자기 디스크의 표면에 거칠게 융기되는 부분(Roughness)을 커버하지 못함에 따라 헤드 슬라이더가 자기 디스크 표면의 융기된 부분과 충돌하여 헤드 슬라이더와 자기 디스크 표면에 물리적인 손상 및 데이터의 손실이 발생되며 특히 자기 디스크 상의 파킹 영역(Parking Zone)에서 마모가 심해지는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 자기 디스크와 헤드 슬라이더간의 접촉 및 충돌문제를 감안하여 헤드 슬라이더의 저부에 형성되는 에어베어링면을 두껍게 형성함에 따라 자기 디스크와 헤드 슬라이더간의 접근 간격이 넓어져 자기 기록 밀도가 낮아지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 헤드 슬라이더의 에어베어링면에 범프를 형성하여 헤드 슬라이더와 자기 디스크 간의 접촉 및 충돌을 방지함으로써, 자기 디스크의 내구성과 신뢰성을 향상시킴은 물론, 헤드 슬라이더의 두께를 얇게 해서 자기 기록 밀도를 높일 수 있는 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조는, 헤드 슬라이더의 에어베어링면에 다수의 범프가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명이 적용된 자기 기록 디스크 장치를 도시한 개략적인 사시도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명이 적용된 자기 기록 디스크 장치는, 적어도 하나 이상의 자기 디스크(10)와 스핀들(Spindle; 20)과 헤드 슬라이더 서스펜션 장치(30)와 액츄에이터 암(Actuator Arm; 40)과, 액츄에이터(Actuator; 50) 및, 헤드 슬라이더(60)를 포함하여 구성된다.

도 4에 있어서, 상기 자기 디스크(10)는 원형의 금속판(예를 들면, 알루미늄이나 철판 등)의 양측면 중 적어도 어느 한쪽 면에 소정재질(예를 들면, 다이아몬드 라이크 카본; "DLC")의 코팅층과 이 코팅층 위에 윤활재가 도포된 자기 기록 면이 형성되어 데이터를 기록 및 독출하도록 된 것이며, 상기 스핀들(20)은 도시생략된 스핀들모터로부터 회전력을 전달받아 자기 디스크(10)를 고속으로 회전시킨다.

상기 헤드 슬라이더 서스펜션 장치(30)는 후술될 헤드 슬라이더(60)를 탄성적으로 지지하며, 상기 액츄에이터 암(40)은 엑츄에이터(50)에 의해 선회 동작하여 헤드 슬라이더(60)를 자기 디스크(10)의 파킹 영역 또는 데이터영역의 선택지점으로 이동시킨다.

상기 헤드 슬라이더(60)는 자기 디스크(10)의 자기 기록 면을 아주 낮게 날면서 상기 자기 디스크(10)의 자기 기록 면에 데이터를 기록하거나 독출하기 위한 것으로, 도 5를 참조하면 알 수 있듯이, 헤드요소가 형성된 웨이퍼 상에 소정재질(예를 들면, 다이아몬드 라이크 카본; "DLC")의 코팅층이 형성되고 그 저면부의 양측 가장자리부에 각기 에어베어링면(61)이 형성되어 있다.

상기 헤드 슬라이더(60)의 에어베어링면(61)에는, 도 6 내지 도 8을 참조하면 알 수 있듯이, 복수개의 범프(Bump, 62)가 형성되어 있는데, 이 복수개의 범프(62)는 에어베어링면(61)을 소정재질(예를 들면, 다이아몬드 라이크 카본; "DLC")로 코팅한 후에 식각 등의 방법으로 형성할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 범프(62)는 에어베어링면(61)의 길이방향에 대한 양측 종단으로부터 그 중간단으로 갈수록 높이가 점차적으로 높아져 전체적으로 중앙부가 볼록하게 완만한 형상 즉, 크라운 형태(Crown Shape; "CS")를 이루도록 되어 있으며, 그 모서리(Edge) 부분에는 윤활재(63)가 도포되어 있는데, 이 윤활재(63)의 극성이 자기 디스크(10)에 도포된 윤활재의 극성과 다른 극성으로 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부로부터 전원이 인가되면, 도시생략된 제어부의 제어에 따라 도시생략된 스핀들 모터가 회전 구동되고 이 스핀들 모터의 회전 구동에 의해 자기 디스크(10)가 고속으로 회전된다. 상기 자기 디스크(10)의 고속 회전에 의해 헤드 슬라이더(60)의 에어베어링면(61)에 부상력이 발생되어 헤드 슬라이더(60)가 자기 디스크(10)의 표면 위로 부상된다. 상기와 같이 자기 디스크(10)의 회전에 의해 헤드 슬라이더(60)가 부상된 상태에서, 상기 제어부의 제어에 의해 액츄에이터(50)가 동작되어 엑츄에이터 암(40)이 선회동작되고 이 엑츄에이터암(40)이 선회동작됨에 따라 헤드 슬라이더(60)가 자기 디스크(10)의 데이터 영역 또는 파킹 영역의 선택 지점으로 이동한다.

이때, 상기 헤드 슬라이더(60)의 에어베어링면(61)에 형성된 범프(62)의 높이는 헤드 슬라이더 서스펜션 장치(30)의 탄성력에 의한 롤링 및 피칭의 효과에 의해 자기 디스크(10) 상의 데이터영역에 형성된 트레일링 엣지(Trailing-Edge)보다 높게 유지된다.

한편, 헤드 슬라이더(60)가 자기 디스크(10) 표면의 거칠게 융기된 부분을 지나더라도 헤드 슬라이더(60)의 에어베어링면(61)에 형성된 범프(62)가 전체적으로 완만한 크라운 형태를 이루고 상기 범프(62)의 모서리부분에 윤활층(63)이 형성됨에 따라 헤드 슬라이더(60)의 에어베어링면(61)이 상기 자기 디스크(10)면에 융기된 부분을 부드럽게 타고 넘어감으로써, 자기 디스크(10)의 표면과 헤드 슬라이더(60)간의 직접적인 접촉 및 충돌이 방지됨은 물론, 자기 디스크(10)의 파킹영역에서의 마모도 감소된다.

또한, 상기와 같이 헤드 슬라이더(60)의 에어베어링면(61)에 형성된 범프(62)에 의해 헤드 슬라이더(60)와 자기 디스크(10) 간의 직접적인 접촉 및 충돌이 방지되므로, 에어베어링면(61)의 두께(A^*)를 얇게 하고 자기 디스크(10)의 표면에 도포되는 윤활층의 두께도 얇게 하여 헤드 슬라이더(60)와 자기 디스크(10) 간의 접근 간격을 좁힘으로써, 자기 디스크(10)의 자기 기록 밀도를 높일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 헤드 슬라이더의 에어베어링면에 형성된 범프에 의해 헤드 슬라이더와 자기 디스크간의 직접적인 접촉이나 충돌이 방지되므로, 헤드슬라이더와 자기 디스크의 물리적인 손상 및 데이터 손실이 방지됨은 물론, 헤드 슬라이더와 자기 디스크간의 접근 간격을 좁혀 자기 기록 밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 헤드 슬라이더 및 자기 디스크의 구조를 설명하기 위한 개략도,

도 2는 도 1의 CC방향에 대한 단면도,

도 3은 도 1에 도시된 헤드 슬라이더의 저부를 도시한 배면도,

도 4는 본 발명이 적용된 자기 기록 디스크 장치를 도시한 개략적인 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 헤드 슬라이더를 확대한 부분 확대사시도,

도 6은 도 4의 C^*C^*방향에 대한 단면도,

도 7은 도 4에 도시된 헤드슬라이더의 저부를 도시한 배면도,

도 8은 도 4에 도시된 헤드 슬라이더와 자기 디스크의 동작상태를 설명하기 위한 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 자기 디스크60: 헤드 슬라이더

61: 에어베어링면62: 범프

63: 윤활층

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 헤드 슬라이더의 에어베어링면에 다수의 범프가 형성되고, 상기 다수의 범프는 상기 에어베어링면의 길이방향에 대해 양측 종단으로부터 중간단을 향해 그 높이가 점차적으로 높아져 크라운 형태를 이루는 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더에 있어서,

   상기 범프의 모서리 부분에 윤활재가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 범프의 모서리부분에 도포되는 윤활재는 자기 디스크의 표면에 도포되는 윤활재의 극성과 다른 재질이고, 상기 범프는 상기 헤드 슬라이더의 표면을 코팅하는 재질과 동일한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 디스크 장치의 헤드 슬라이더 구조.
5. 삭제