KR19990057751A - 헤드 폴의 결정 균일화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 헤드 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 헤드 폴을 대역정제에 의하여 불순물을 균일하게 하는 헤드 폴의 결정 균일화 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 헤드 폴의 결정 균일화 방법은 하드 디스크 드라이브를 구성하는 헤드 폴의 결정 균일화 방법에 있어서, 상기 헤드 폴을 구성하는 물질의 용융 온도를 갖는 히팅 바로 소정의 횟수를 반복하여 상기 헤드 폴의 시작 부위부터 끝부분까지 이동시키는 히팅 단계, 상기 히팅 단계 완료 후 상기 헤드 폴의 끝부분의 소정 길이를 잘라내는 컷팅 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 헤드 폴을 구성하는 물질들의 분포를 균일하게 보정함으로써, 플럭스 퍼밀리티(flux permeality)가 균일하게 되어 헤드 노이즈에 의한 데이터 리드/라이트 시에 에러 발생 확률을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

헤드 폴의 결정 균일화 방법

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 헤드 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 헤드 폴을 대역정제에 의하여 불순물을 균일하게 하는 헤드 폴의 결정 균일화 방법에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 컴퓨터의 보조 기억 장치 중의 하나로서 자기 헤드에 의해 디스크에 기록된 소정 데이터를 재생하거나, 디스크에 새로운 데이터를 기록함으로써 컴퓨터 시스템 운용에 기여하게 된다. 이와 같은 하드 디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되면서 디스크의 회전 방향의 밀도인 BPI(Bit Per Inch)와 두께 방향의 밀도인 TPI(Tracks Per Inch)가 증대되고, 그에 따라 더욱 정밀하고 신속한 헤드의 위치 제어 방법 및 정교한 매커니즘이 요구되고 있다.

일반적으로, 하드 디스크 드라이브를 구성하는 마그네틱 헤드는 전도체에 코일을 감아 코일에 전류를 흘리게 되면 전도체 주위에 자기장이 형성되고, 그 자기장의 방향 및 크기는 전류의 방향 및 크기에 따라 결정된다. 그리고, 마그네틱 헤드는 링으로 전도체(코아)에 미세한 갭(공극)을 형성한 상태에서 코일을 감아 전류를 흘려주면 갭의 주위에 강한 누설 자속이 생기는데 이는 기록매체의 마그네틱 입자들을 전류의 방향에 따라 일정한 방향으로 바꾸어 주는데 이를 기록(writing)이라 한다. 반대로 자기적으로 기록된 신호가 전기적인 신호로서 유도되는 과정을 판독(reading)이라 한다.

이와 같은 특성은 마그네틱 헤드의 기본적인 사양이며 기록 방법 및 그 물질 특성에 따라 다양하게 나뉘어진다.

기록 방법은 마그네틱 디스크에 수평 기록 및 수직 기록 방법으로 대별되며, 주로 수평 기록 방법으로서 일정한 마그네틱 디스크의 회전하에 일정한 높이로 마그네틱 헤드가 부상하면서 리드/라이트를 하는 타입의 하드 디스크 드라이브가 일반적인 추세이며, 정보 기록의 고급화, 고성능화, 고품질화, 고밀도화를 위해 마그네틱 헤드의 사이즈가 소형화되어 가고 있는 실정이다.

이와 같이 마그네틱 헤드의 크기는 기록매체의 트랙 폭을 결정함으로써, 헤드의 크기를 작게하면 기록매체인 디스크의 트랙 수를 늘릴 수 있어 기록할 수 있는 정보의 양을 커지는 효과가 생긴다. 그러나 헤드의 크기를 작게하면 이로 인한 자속의 크기 또한 작아져서 라이트하고, 리드하는 신호의 레벨이 작아지게 된다.

또한, 헤드의 크기를 줄이지 않고 단지 트랙 폭을 줄일 경우에는 기록 시에 인접 트랙으로의 누설 자속이 영향을 주어 데이터 처리 시에 에러를 발생시킬 수 있는 확률을 높여준다.

그런데 헤드의 폴은 철(Fe)과 니켈(Ni) 등으로 이루어진다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 헤드 폴의 구조는 특성상 굴곡 지역에서 Fe가 집중되어 플럭스 퍼밀리티(flux permeality)가 균일하지 못하기 때문에 헤드 노이즈가 발생되어 데이터 리드/라이트 시에 에러 발생 확률이 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 달성하기 위하여 헤드 폴의 전 지역에서 플럭스 퍼밀리티를 균일하게 하기 위한 헤드 폴의 결정 균일화 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 헤드 폴의 구조이다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 헤드 폴의 결정 균일화 방법의 공정을 도시한 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 헤드 폴의 결정 균일화 방법은 하드 디스크 드라이브를 구성하는 헤드 폴의 결정 균일화 방법에 있어서, 상기 헤드 폴을 구성하는 물질의 용융 온도를 갖는 히팅 바로 소정의 횟수를 반복하여 상기 헤드 폴의 시작 부위부터 끝부분까지 이동시키는 히팅 단계, 상기 히팅 단계 완료 후 상기 헤드 폴의 끝부분의 소정 길이를 잘라내는 컷팅 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 헤드 폴의 결정 균일화 방법의 공정을 도시한 것이다.

용융 대역을 갖는 히트 바(heating bar :21)를 헤드 폴(22)의 시작 부분부터 끝부분까지 이동시키면, 헤드 폴(22)의 결정의 균일성이 증가된다.

히팅 바(21)는 일반적으로 저항 열선으로부터의 열의 복사, 유도 가열 및 전자충격에 의한 가열에 의하여 용융 온도로 상승시킬 수 있다.

일반적으로, 헤드 폴(22)은 Fe와 Ni의 비중 차이로 인하여 굴곡지역(A)에 Fe가 집중되게 마련이다.

그런데 본 발명에 의하면 Fe를 용융시킬 수 있는 온도로 히팅 바(21)의 온도를 설정하면 용융체와 고체사이의 응고되는 계면에서는, 이들 2상 사이에 불순물의 어떤 분포가 있게 된다. 이 성질을 나타내는 중요한 양이 분포계수(K_d)인데, 이것은 평형 상태에서 액체 내에 있는 불순물농도 C_L에 대한 고체 내에 있는 불순물농도 C_S의 비로서 수학식 1과 같이 정의된다.

K_d= C_S/C_L

이 분포계수는 물질, 불순물, 고체-액체 계면의 온도 및 성장속도의 함수이다. 분포계수가 1/2인 불순물의 경우, 재응고되는 고체에서의 불순물농도에 대한 용융된 액체에서의 용융된 액체에서의 불순물농도는 2배가된다. 따라서, 맨 처음 응고되는 재료 부분의 불순물농도는 초기 불순물농도 C_O의 반이 된다.

그런데 용융대역이 히팅 바(21)를 따라서 이동함에 따라, 불순물은 용융 대역에서의 농도가 C_O/K_d에 접근하게 될 때까지 용융된 물질과 더불어 쓸려가게 된다.

이와 같은 원리를 이용하여 도 2a에 도시된 바와 같이, 히팅 바(21)를 헤드 폴(22)의 처음 시작부터 끝부분까지 일정한 속도로 진행시킨다.

그러면, 도 2b에 도시된 바와 같이 헤드 폴(22)의 굴곡지역(A)에 집중되어 있던 Fe를 헤드 폴(22)의 끝부분으로 이동시킬 뿐만 아니라, 그외의 부분에서도 Fe를 일정하게 분포시키게 한다.

그리고 나서, 도 2c에 도시된 바와 같이 헤드 폴(22)의 끝부분(B)에 집중되는 Fe를 커터에 의하여 잘라내면, Fe와 Ni가 균일하게 분포된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 헤드 폴을 구성하는 물질들의 분포를 균일하게 보정함으로써, 플럭스 퍼밀리티(flux permeality)가 균일하게 되어 헤드 노이즈에 의한 데이터 리드/라이트 시에 에러 발생 확률을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 하드 디스크 드라이브를 구성하는 헤드 폴의 결정 균일화 방법에 있어서,

   상기 헤드 폴을 구성하는 물질의 용융 온도를 갖는 히팅 바로 소정의 횟수를 반복하여 상기 헤드 폴의 시작 부위부터 끝부분까지 이동시키는 히팅 단계; 및

   상기 히팅 단계 완료 후 상기 헤드 폴의 끝부분의 소정 길이를 잘라내는 컷팅 단계를 포함함을 특징으로 하는 헤드 폴의 결정 균일화 방법.