KR19990015012A - 하드디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더 - Google Patents

Abstract

슬라이더 본체와, 상기 슬라이더 본체 상면의 측부에 나란하게 돌출 형성된 측부 가이드 레일과, 상기 측부 가이드 레일 후방의 상기 슬라이더 본체 상면에 돌출 형성된 리어 가이드 레일과, 상기 측부 가이드 레일 상면에 다중으로 적층된 압전층을 포함하고, 전원이 인가되면 상기 압전층이 두께 방향으로 변형하는 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더가 개시되어 있다.

Description

하드디스크 드라이브용 자기헤드 슬라이더

본 발명은 컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브에 사용되는 자기헤드 슬라이더에 관한 것으로서, 특히 하드 디스크 회전시 하드 디스크에 대한 부양력이 향상되고 그 부양 속도(takeoff velociy)가 비교적 저속인 자기헤드 슬라이더에 관한 것이다.

자성을 이용하여 하드 디스크에/로부터 정보를 기록/재생하는 자기 헤드 슬라이더는 복수로 적층되어 회전하는 하드 디스크 사이에 반경 방향으로 회동되도록 설치된다. 상기 종래의 자기헤드 슬라이더의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 자기헤드 슬라이더는 슬라이더 본체(11)와, 상기 슬라이더 본체(11) 상면에 돌출 되도록 형성된 측부 가이드 레일(12,13)을 포함한다. 상기 측부 가이드 레일(12,13)의 선단부는 후술하는 바와 같이 공기의 원활한 흐름을 유도하기 위한 경사부(12a,13a)가 형성되어 있다. 상기 슬라이더 본체(11)는 미도시된 서스펜션과 연결되어 지지된다. 또한, 상기 측부 가이드 레일(12,13) 후방의 슬라이더 본체(11) 상면에는 리어 가이드 레일(14)이 돌출 형성되어 있다. 상기 리어 가이드 레일(14) 측면에는 정보 신호를 기록/재생하는 자기 트랜스듀서(magnetic transducer)(15)가 자기 갭(16)을 사이에 두고 결합되어 있다.

상기와 같은 구조를 가진 자기 헤드 슬라이더는 회전하는 하드 디스크(미도시)와 일정 간격을 유지한 채로 정보를 기록/재생한다. 즉, 하드 디스크가 회전하지 않는 정지 상태에서는 상기 자기 헤드 슬라이더의 상면은 하드 디스크와 접촉되어 있다. 그러다가, 하드 디스크 드라이브가 구동되어, 상기 하드 디스크가 빠른 속도로 회전하면 그 회전하는 공기압에 의해 발생된 부양력로 인해 상기 자기헤드 슬라이더는 하드 디스크로부터 일정거리 부양되는데 이러한 기동 방식을 접촉 기동 정지(contact start stop;CSS) 방식이라 한다. 다시 말해, 하드 디스크가 상기 자기헤드 슬라이더의 상면과 접촉된 상태에서 회전하게 되면 공기가 상기 자기헤드 슬라이더와 하드 디스크 사이로 유입되고, 유입된 공기는 상기 측부 가이드 레일(12,13) 사이로 유동됨으로써 자기헤드 슬라이더는 부양하기 시작한다.

이때, 만약 상기 자기 헤드 슬라이더의 부양력이 낮아 자기 헤드 슬라이더가 짧은 시간내에 부양하지 못하면 자기 헤드 슬라이더와 하드 디스크 사이에 마찰이 생겨 열이 발생하고 저장된 데이터가 손상될 우려가 있다.

상기 문제점을 고려하여, 상기 자기 헤드 슬라이더의 부양력을 높이기 위해 상기 측부 가이드 레일(12,13)의 후방에는 리어 가이드 레일(14)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 측부 가이드 레일(12,13) 사이로 빠른 속도로 유입된 공기는 리어 가이드 레일(14)과 충돌함으로써 상기 자기헤드 슬라이더의 부양력을 높인다.

그러나, 알려진 바와 같이, 하드 디스크에 대한 정보 기록 밀도를 향상시키기 위해서는 부양 고도-즉, 하드 디스크와 자기 헤드 슬라이더 사이의 거리를 말하며 이것은 곧 자기 트랜스듀서(15)와 하드 디스크의 기록면 사이의 거리를 말한다-를 낮추어야만 한다. 그러나, 전술한 바와 같은 자기 헤드 슬라이더의 측부 가이드 레일(12,13)의 상면은 편평한 상태로 유지되므로 자기 헤드 슬라이더의 신속한 부양이 어려울 뿐만 아니라 공기 역학에 따라 자기 헤드 슬라이더의 부양 고도를 낮추는데에도 한계가 있다. 더욱이, 상기 측부 가이드 레일(12,13)을 형성시킨 후에는 자기 헤드 부양고도를 임의로 조절할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 측부 가이드 레일 위에 다층의 압전 소자를 소정 곡률을 가지도록 도포함으로써 부양 시간을 줄이고 부양 고도를 조절할 수 있는 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더는, 슬라이더 본체; 상기 슬라이더 본체 상면의 측부에 나란하게 돌출 형성된 측부 가이드 레일; 상기 측부 가이드 레일 후방의 상기 슬라이더 본체 상면에 돌출 형성된 리어 가이드 레일; 및 상기 측부 가이드 레일 상면에 다중으로 적층된 압전층을 포함한다.

여기서, 상기 압전층은 복수의 전극층과 복수의 압전체가 번갈아 적층된다.

또한, 상기 압전층의 선단부 및 후단부에는 각각 곡률부가 형성되며, 상기 선단부의 곡률 반경이 상기 후단부의 곡률 반경보다 큰 것이 바람직하다.

도 1은 종래 하드디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더를 나타낸 개략적 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더를 나타낸 개략적 사시도,

도 3은 도 2의 압전층을 상세히 도시한 일부 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11,21...슬라이더본체 12,13,22,23...측부 가이드 레일

14,24...리어 가이드 레일 15,25...자기 트랜스듀서

27,28...압전층 31...전극층

32...압전체

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도 2에는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 자기 헤드 슬라이더는 미도시된 서스펜션과 연결되어 지지되는 슬라이더 본체(21)와, 상기 슬라이더 본체(21)의 상면 측부에 나란하게 돌출 형성된 측부 가이드 레일(22,23)과, 상기 측부 가이드 레일(22,23) 후방의 슬라이더 본체(21) 상면에 돌출 형성된 리어 가이드 레일(24)을 포함한다.

상기 리어 가이드 레일(24)은 자기 갭(26)을 사이에 두고 정보를 기록/재생하는 자기 트랜스듀서(25)와 결합되어 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 측부 가이드 레일(22,23)의 상면에는 다중으로 적층된 압전층(27,28)이 형성된다. 상기 압전층(27,28)의 선단부에는 후술하는 바와 같이 하드 디스크 드라이브의 회전시 유입되는 공기의 흐름을 유도하기 위한 곡률부(27a,28b)가 형성되어 있다. 또한, 상기 압전층(27,28)의 후단부에도 곡률부(27b,28b)가형성되는데, 이때 상기 선단부의 곡률 반경은 후단부의 곡률 반경보다 작다.

상기 압전층(27,28)의 구조를 보다 상세히 도시한 도 3을 참조하면, 압전층(27,28)은 전극층(31)과 압전체(32)가 번갈아 적층된 구조를 가진다. 상기 전극층(31)은 예컨대, 은(Ag)과 같은 도전성 금속으로 스퍼터링 등에 의해 도포한다. 상기 압전체(32)는 Pb(Zr,Ti)O₃(PZT)를 비롯한 통상적으로 알려진 압전 물질이 사용될 수 있다. 상기 전극층(31)은 와이어 본딩에 의해 전원(미도시)과 결선되는데, 상기 압전층(32)에 대해 각 전극층(31)에는 전원의 양극과 음극이 번갈아 접속된다. 상기 전극층(31)에 대한 신호선(미도시)은 인출공(29)(도2참조)을 통해서 인출되어 연결될 수 있으며, 대안으로서, 상기 슬라이더의 표면에 패턴을 형성시켜 리드선을 만들 수도 있다.

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더의 동작에 있어서, 상기 전원에 의해 상기 전극층(31)에 전원이 인가되면, 압전 소자의 특성에 따라서 상기 압전층(27,28)은 두께 방향으로 변형한다. 이때, 미도시된 하드 디스크와 접촉하고 있던 상기 압전층(27,28)의 상면은 에어 베어링의 표면과 같은 형태를 띄게 되어 하드 디스크가 회전함에 따라 상기 자기 헤드 슬라이더의 부양이 촉진된다. 상기 압전층(27,28)의 두께 방향의 변위는 상기 전원의 인가 정도에 따라서 적절히 조절될 수 있으며, 전술한 바와 같이 압전층(27,28)의 적층시 상기 압전체(32)의 두께 방향 변위가 최대가 되도록 적층되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 압전층(27,28)의 표면은 에어 베어링 표면과 같은 기능을 하므로 공기 역학 이론에 따라서 상기 하드 디스크에 대한 상기 자기 헤드 슬라이더의 부양 도달 시간은 짧아진다. 또한, 종래의 편평한 가이드 레일을 가진 자기 헤드 슬라이더에 비해 부양력이 향상되어 하드 디스크가 비교적 저속일 때에도 상기 자기 헤드 슬라이더를 부양시킬 수 있다. 나아가, 하드 디스크의 정상 회전 속도시에 상기 자기 헤드 슬라이더와 하드 디스크 사이의 간격 즉, 부양 고도는 종래의 것에 비해 더욱 낮아지는 것으로 밝혀졌다.

이상과 같이 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더에 따르면, 부양력 향상으로 인해 비교적 짧은 시간내에 자기 헤드 슬라이더를 부양시킬 수 있어 하드 디스크와 자기 헤드 슬라이더 사이의 마찰에 의한 열의 발생이나 데이터의 손상등을 방지할 수 있다. 또한, 자기 헤드 슬라이드의 부양 고도가 더욱 낮아짐으로 인해 하드 디스크에 대한 정보 기록 및 재생에 대한 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다. 나아가, 압전층에 가해지는 전류 밀도를 조절함으로써 상기 압전층의 두께 변형을 제어하여 부양 고도의 최적화를 달성할 수 있다.

Claims (4)

1. 슬라이더 본체;

   상기 슬라이더 본체 상면의 측부에 나란하게 돌출 형성된 측부 가이드 레일;

   상기 측부 가이드 레일 후방의 상기 슬라이더 본체 상면에 돌출 형성된 리어 가이드 레일; 및

   상기 측부 가이드 레일 상면에 다중으로 적층된 압전층을 포함하는 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더.
2. 제1항에 있어서, 상기 압전층은 복수의 전극층과 복수의 압전체가 번갈아 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더.
3. 제2항에 있어서,

   상기 압전층의 선단부 및 후단부에는 각각 곡률부가 형성되며, 상기 선단부의 곡률 반경이 상기 후단부의 곡률 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더.
4. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 전극층에 양극과 음극을 번갈아 인가하는 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 자기 헤드 슬라이더.