KR100688558B1 - A magnetic head and driving system employing the same - Google Patents
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Abstract
읽기 센서와, 읽기 센서 양쪽에 위치되는 제1 및 제2마그네트와, 자기 기록매체에 대해 상기 읽기 센서 뒤에 위치하는 제3마그네트를 포함하며, 제1 내지 제3마그네트는 읽기 센서의 초기 자기 방향을 만들어주는 것을 특징으로 하는 자기 헤드 및 이를 채용한 드라이브 시스템이 개시되어 있다.A read sensor, first and second magnets located on both sides of the read sensor, and a third magnet located behind the read sensor with respect to a magnetic recording medium, wherein the first to third magnets are used to determine the initial magnetic direction of the read sensor. Disclosed are a magnetic head and a drive system employing the same.
Description
도 1은 종래의 자기 헤드의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional magnetic head.
도 2는 도 1의 일부분을 발췌하여 보인 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a portion of FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 자기 헤드의 주요부분을 보인 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the main part of the magnetic head according to the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 헤드의 단면도를 보여준다. 4 is a cross-sectional view of a magnetic head according to an embodiment of the present invention.
도 5는 종래의 자기 헤드에서의 읽기 센서의 감도 분포를 보여준다.5 shows the sensitivity distribution of a read sensor in a conventional magnetic head.
도 6은 본 발명에 따른 자기 헤드에서의 읽기 센서의 감도 분포를 보여준다.Figure 6 shows the sensitivity distribution of the read sensor in the magnetic head according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 자기 헤드를 적용한 하드디스크 드라이브 시스템의 일 예를 보여준다.7 shows an example of a hard disk drive system to which a magnetic head according to the present invention is applied.
도 8은 도 7의 자기 헤드 슬라이더의 평면도이다.8 is a plan view of the magnetic head slider of FIG. 7.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10...자기 헤드 11...읽기 센서10 ...
12,13,15...마그네트12,13,15 ... Magnet
본 발명은 자기 헤드 및 이를 채용한 드라이브 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 읽기 센서의 초기 자화를 안정적으로 유지시키면서도 읽기 센서의 감도를 증가시킬 수 있도록 된 자기 헤드 및 이를 채용한 드라이브 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic head and a drive system employing the same. More particularly, the present invention relates to a magnetic head capable of increasing the sensitivity of the read sensor while maintaining the initial magnetization of the read sensor stably and to a drive system employing the same. will be.
하드디스크 드라이브 시스템과 같이 자기 기록매체에 자기 기록 방식에 의해 데이터를 쓰고, 그 자기 기록매체에 기록되어 있는 신호를 읽어내는 드라이브 시스템에는, 쓰기 및/또는 읽기 동작을 수행하기 위한 자기 헤드가 구비되어 있다. 자기 헤드는, 자기 기록매체 예컨대, 하드디스크 면의 자기 영역(magnetic field)을 자화 또는 검지하는 것에 의해 정보를 쓰거나 읽는다. 이 자기 헤드는 스윙 아암 구동 방식의 자기 헤드 이송 장치에 설치되어, 그 자기 헤드 이송 장치의 스윙 아암의 회동에 따라 하드디스크 상의 원하는 트랙 위치로 이동되어 쓰기 또는 읽기 동작을 수행한다.Like a hard disk drive system, a drive system that writes data to a magnetic recording medium by a magnetic recording method and reads a signal recorded on the magnetic recording medium has a magnetic head for performing a write and / or read operation. have. The magnetic head writes or reads information by magnetizing or detecting a magnetic field on a magnetic recording medium such as a hard disk surface. The magnetic head is installed in a magnetic arm feeder of a swing arm drive type, and is moved to a desired track position on the hard disk in accordance with the rotation of the swing arm of the magnetic head feeder to perform a write or read operation.
자기 헤드는, 읽기 센서와 기록을 위한 유도 기록 헤드를 포함하고 있다. 상기 읽기 센서로는 자기저항 헤드가 사용될 수 있다. 자기저항 헤드는 하드디스크에 기록된 자기신호를 감지하여 읽어들이는 역할을 한다. 상기 유도기록헤드는 하드디스크로의 누설 자석을 형성하기 위한 탑 폴(top pole)과 바텀 폴(bottom pole) 및 전류가 공급됨에 따라 자계가 발생되는 기록용코일을 구비하여, 원하는 자기신호를 하드디스크에 기록하는 역할을 한다.The magnetic head includes a read sensor and an induction recording head for recording. As the read sensor, a magnetoresistive head may be used. The magnetoresistive head senses and reads the magnetic signal recorded on the hard disk. The induction recording head has a top pole for forming a leakage magnet to the hard disk, a bottom pole, and a recording coil in which a magnetic field is generated when a current is supplied, thereby hardening a desired magnetic signal. It writes to disk.
자기저항 헤드의 일종인 GMR(giant mangetoresitance) 헤드는 하드디스크로부터의 자기에 의하여 자기 방향이 변하는 프리층(free layer)과, 고정된 자기 방 향을 갖는 핀드 층(pinned layer)의 두 층 간의 자기 방향에 따른 저항 값의 변화를 이용하여 하드디스크로부터의 데이터를 읽게 된다. 이때, 프리층은 외부자기장의 영향이 없는 초기에는 일정한 자기 방향을 가져야 하는데, 이러한 수평 바이어스(horizontal bias)를 위하여 하드 마그네트(hard magnet)를 읽기 센서 좌우에 위치시켜 프리층의 초기 자기 방향을 만들어 주고 있다.GMR (giant mangetoresitance) head, a kind of magnetoresistive head, is a magnet between two layers of a free layer whose magnetic direction is changed by magnetism from the hard disk and a pinned layer having a fixed magnetic direction. The data from the hard disk is read using the change of the resistance value along the direction. At this time, the free layer should have a constant magnetic direction at the beginning without the influence of an external magnetic field. For this horizontal bias, a hard magnet is placed to the left and right of the read sensor to create the initial magnetic direction of the free layer. Giving.
도 1은 종래의 자기 헤드(1)의 구조를 개략적으로 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 일부분을 발췌하여 보인 사시도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 자기 헤드(1)는, 읽기 센서(2)와, 이 읽기 센서(2) 좌우에 위치되는 하드 마그네트(3)(5)와, 전기적인 통로를 형성하기 위한 리드(lead)(7a)(7b)와, 상,하부 실드(shield)(8)(9)를 포함한다. 하부 실드(8)와 하드 마그네트(3)(5) 및 읽기 센서(2) 사이에는 소정 갭(gap) G1'이 있으며, 상부 실드(8)와 읽기 센서(2) 및 리드(8a)(8b) 사이에는 소정 갭 G2'가 있다.1 and 2, a conventional
읽기 센서(2) 좌우에 위치된 하드 마그네트(3)(5)는, 읽기 센서(2)의 수평 바이어스 역할을 하기 위한 것으로, 읽기 센서(2)로 사용되는 자기 저항헤드의 프리층의 초기 자기 방향을 만들어준다.The
상기 하드 마그네트(3)(5)에 의한 자기의 크기는 자기 헤드(1)의 불안정성 및 진폭(감도)에 영향을 주게 되는데, 강한 자기를 걸어줄 경우 불안정성은 좋아지나, 진폭이 감소(감도가 나빠짐)하게 되고, 반대의 경우는 그 역이 된다.The magnitude of magnetism by the hard magnets (3) and (5) affects the instability and amplitude (sensitivity) of the magnetic head (1). Worse, and vice versa.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 자기 헤드(1) 구조에 의해서는 이 두 가지 파라미터(불안정성 및 진폭)의 개선을 동시에 이루기에 한계가 있다.Therefore, the conventional
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 불안정성 및 진폭을 동시에 개선할 수 있도록 된 자기 헤드 및 이를 채용한 드라이브 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a magnetic head and a drive system employing the same, which are capable of simultaneously improving instability and amplitude.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기 헤드는, 읽기 센서와; 상기 읽기 센서 양쪽에 위치되는 제1 및 제2마그네트와; 자기 기록매체에 대해 상기 읽기 센서 뒤에 위치하는 제3마그네트;를 포함하며, 상기 제1 내지 제3마그네트는 상기 읽기 센서의 초기 자기 방향을 만들어주는 것을 특징으로 한다.Magnetic head according to the present invention for achieving the above object, the read sensor; First and second magnets positioned at both sides of the read sensor; And a third magnet positioned behind the read sensor with respect to the magnetic recording medium, wherein the first to third magnets make an initial magnetic direction of the read sensor.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자기 기록매체에 정보를 기록 및/또는 상기 기록매체에 기록되어 있는 정보를 읽기 위한 자기 헤드를 구비하는 드라이브 시스템에 있어서, 상기 자기 헤드는, 읽기 센서와; 상기 읽기 센서 양쪽에 위치되는 제1 및 제2마그네트와; 자기 기록매체에 대해 상기 읽기 센서 뒤에 위치하는 제3마그네트;를 포함하며, 상기 제1 내지 제3마그네트는 상기 읽기 센서의 초기 자기 방향을 만들어주는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a drive system comprising a magnetic head for recording information on a magnetic recording medium and / or reading information recorded on the recording medium, the magnetic head comprising: a read sensor; First and second magnets positioned at both sides of the read sensor; And a third magnet positioned behind the read sensor with respect to the magnetic recording medium, wherein the first to third magnets make an initial magnetic direction of the read sensor.
상기 읽기 센서는, 프리층의 초기 자기 방향을 정해주기 위한 수평 바이어스를 위한 자성층을 가질 수 있다.The read sensor may have a magnetic layer for horizontal bias to determine the initial magnetic direction of the free layer.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 자기 헤드 및 이를 채용한 드라이브 시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a magnetic head and a drive system employing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 자기 헤드(10)의 주요부분을 보인 사시도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 헤드(10)의 단면도를 보여준다. 도 3 및 도 4에서는, 본 발명에 따른 자기 헤드(10)로서, 자기 기록 매체 예컨대, 하드디스크로부터 데이터를 읽게 되는 읽기 헤드로서 기여하는 부분만을 보여준다. 본 발명은 자기 헤드 중 읽기 헤드로서 기여하는 부분을 개선한 점에 그 특징이 있다. 자기 기록에 기여하는 기록 헤드 부분은 본 자기 헤드 분야에서 널리 알려져 있는 다양한 구조를 가질 수 있으므로, 여기서는 그 도시 및 설명을 생략한다.3 is a perspective view showing the main part of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자기 헤드(10)는 읽기 센서(11)와, 이 읽기 센서(11) 양쪽에 위치되는 제1 및 제2마그네트(13)(15)와, 자기 기록매체에 대해 상기 읽기 센서(11) 뒤에 위치하는 제3마그네트를 포함한다.3 and 4, the
또한, 상기 자기 헤드(10)는, 전기적인 통로를 형성하기 위한 리드(17a)(17b)와, 하,상부 실드(18)(19)를 더 포함한다. 하부 실드(18)와 제1 내지 제3마그네트(13)(15)(12) 및 읽기 센서(11) 사이에는 소정 갭(G1)이 있으며, 상부 실드(19)와 읽기 센서(11) 및 리드(17a)(17b) 사이에는 소정 갭(G2)이 있다.In addition, the
상기 읽기 센서(11)로는, 자기 저항(MR: magnetoresistance), 거대 자기 저항(GMR:giant mangetoresitance), 터널링 자기 저항(TMR:tunneling magnetoresistance) 헤드 중 어느 하나의 자기 저항 헤드를 구비할 수 있다.The
상기 제1 및 제2마그네트(13)(15)로는 하드 마그네트를 사용할 수 있다. 또한, 상기 제3마그네트(12)로는 하드 마그네트 또는 영구 자석을 사용할 수 있다. 상기 제1 내지 제3마그네트(13)(15)(12)는 읽기 센서(11)의 수평 바이어스 역할을 하기 위한 것으로, 읽기 센서(11)의 초기 자화 방향을 만들어주며, 그 초기 자화 방향을 안정적으로 유지시켜 준다.Hard magnets may be used as the first and
즉, 상기 읽기 센서(11)로 상기한 세 가지 자기저항 헤드 중 어느 것을 사용하든지 간에, 자기 저항헤드는, 자기 기록매체로부터의 자기에 의하여 자기 방향이 변하는 프리층(free layer)과, 고정된 자기 방향을 갖는 핀드 층(pinned layer)의 두 층 간의 자기 방향에 따른 저항 값의 변화를 이용하여 자기 기록매체로부터의 데이터를 읽게 된다. That is, no matter which of the three magnetoresistive heads is used as the
이때, 프리층은 외부자기장의 영향이 없는 초기에는 일정한 자기 방향을 가져야 하는데, 상기 제1 내지 제3마그네트(13)(15)(12)는 이러한 수평 바이어스(horizontal bias)를 위하여 프리층의 초기 자기 방향을 만들어 준다.At this time, the free layer should have a constant magnetic direction at the beginning without the influence of an external magnetic field, and the first to
이때, 제3마그네트(12)의 사용에 의해 읽기 센서(11)의 양쪽에 위치하는 제1 및 제2마그네트(13)(15)의 두께는 종래에 비해 얇게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제3마그네트(12)를 읽기 센서(11) 스택(stack)의 뒤에 위치시키고, 대신에 제1 및 제2마그네트(13)(15)의 두께를 줄임으로써, 읽기 센서(11)의 초기 자화를 안정적으로 유지하면서도 읽기 센서(11)의 감도를 증가시킬 수 있다.At this time, it is preferable that the thickness of the first and
이러한 본 발명의 자기 헤드(10)에서의 감도 개선 효과는 다음의 도 5 및 도 6을 비교함에 의해 보다 명백해진다.This effect of improving the sensitivity in the
도 5는 종래의 자기 헤드(1)에서의 읽기 센서(2)의 감도 분포를 보여주며, 도 6은 본 발명에 따른 자기 헤드(10)에서의 읽기 센서(11)의 감도 분포를 보여준다. 도 5 및 도 6에서 읽기 센서(2)(11) 부분 나타나는 어두움(darkness) 표시는 읽기 센서(2)(11)의 감도를 나타낸다.5 shows the sensitivity distribution of the
도 5를 참조하면, 종래의 자기 헤드(1)에서는 하드 마그네트(3)(5) 주위에서는 하드 마그네트(3)(5)의 영향으로 감도가 낮아짐을 볼 수 있다. 또한, 자기 기록매체와 거리가 먼 쪽(후술하는 ABS 반대쪽)의 감도도 떨어진다.Referring to FIG. 5, the sensitivity of the conventional
이에 비하여, 도 6에 보여진 바와 같이 본 발명에 따른 자기 헤드(10)에 따르면, 읽기 센서(11) 스택 뒤에 제3마그네트(12)를 위치시키고, 제1 및 제2마그네트(13)(15)의 두께를 종래에 줄이면, 도 5에서의 감도 분포와 도 6에서의 감도 분포를 비교해볼 때, 읽기 센서(11)에서의 감도 특성이 개선됨을 알 수 있다.In contrast, according to the
이와 같이, 예컨대, 제1 및 제2마그네트(13)(15)의 두께를 줄여, 종래에 비해 자기력을 줄여도, 제3마그네트(12)가 뒤에서 읽기 센서(11)의 초기 자기 방향을 잡아주므로, 자기의 진폭을 크게 줄이지 않으면서도 초기 자화를 안정적으로 유지하는 성능은 양호하며, 자기 기록매체의 자기 신호에 따라 읽기 센서(11)의 자기 방향이 잘 변화될 수 있어, 좋은 읽기 감도를 나타내게 된다. In this way, for example, even if the thickness of the first and
이하에서는, 본 발명에 따른 자기 헤드(10)를 적용한 하드디스크 드라이브 시스템에 대해 설명한다.Hereinafter, a hard disk drive system to which the
도 7을 참조하면, 하드디스크 드라이브 시스템(100)은, 베이스(110) 상에 회전 가능하게 설치되며 소정 정보가 기록되는 하드디스크(120)와, 정보의 기록 및 읽기를 위해 자기 헤드 슬라이더(20)를 하드디스크(120) 상의 원하는 트랙 위치로 이동시키는 자기 헤드 이송장치를 구비한다. Referring to FIG. 7, the hard
상기 자기 헤드 이송장치는, 자기 헤드 슬라이더(20)가 탑재되며 베이스(110) 상에 마련된 회동축(134)을 중심으로 회동 가능하게 설치되는 자기 헤드 조 립체(130)와, 자기 헤드 조립체(130)를 전자기력에 의해 회동시키기 위한 구동부(140)를 구비한다. The magnetic head feeder includes a
상기 자기 헤드 조립체(130)는, 상기 회동축(134)에 회전 가능하게 결합되는 액츄에이터 암(132)의 단부에 결합되는 서스펜션(131)과, 상기 서스펜션(131)에 설치되는 자기 헤드 슬라이더(20)를 포함하여 구성된다.The
상기 자기 헤드 슬라이더(20)는 서스펜션(131)에 의해 하드디스크(120)쪽으로 바이어스되어 있으며, 하드디스크(120)가 회전하기 시작하면 하드디스크(120)의 회전에 의해 발생되는 공기동압에 의해, 하드디스크(120)에 대하여 부상한 채로 비행(flying)하게 된다. The
도 8을 참조하면, 상기 자기 헤드 슬라이더(20)의 하드디스크(120)쪽에 위치되는 슬라이더 면(20a)의 선단부에는 자기 헤드(10)가 위치된다. 상기 자기 헤드(10)는 전술한 바와 같이, 하드디스크(120)에 정보를 기록하고 하드디스크(120)에 기록되어 있는 정보를 읽는다.Referring to FIG. 8, the
상기 자기 헤드 슬라이더(20)의 슬라이더 면(20a)에는, 하드디스크(120)의 회전시에 자기 헤드 슬라이더(20)의 비행 높이를 안정적으로 유지시키도록 음압을 발생시키는 ABS(Air Bearing Surface:21,23,25,27)가 구비되어 있다. 본 발명에 따른 자기 헤드(10)에 있어서, 제3마그네트(12)는 읽기 센서(11) 스택의 뒤쪽 즉, ABS(21) 뒤쪽에 위치된다.On the
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 자기 헤드는, 읽기 센서 양쪽에 마그네트 를 구비함에 부가하여 읽기 센서 스택 뒤에 마그네트를 더 구비하므로, 읽기 센서의 초기 자화를 안정적으로 유지시키면서도 읽기 센서의 감도를 증가시킬 수 있다. 또한, 읽기 센서 양쪽에 위치되는 마그네트의 두께를 종래에 비해 줄이는 것도 가능하다.The magnetic head according to the present invention as described above, in addition to having a magnet on both sides of the read sensor, further includes a magnet behind the read sensor stack, thereby increasing the sensitivity of the read sensor while maintaining stable initial magnetization of the read sensor. have. In addition, it is possible to reduce the thickness of the magnet located on both sides of the read sensor as compared with the conventional.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100216 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |