KR20000026237A

KR20000026237A - 하드 디스크 드라이브의 자기헤드

Info

Publication number: KR20000026237A
Application number: KR1019980043693A
Authority: KR
Inventors: 김종윤
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2000-05-15

Abstract

하드 디스크 드라이브의 자기 헤드를 개시한다. 개시된 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드는 주요 몸체를 이루는 슬라이더와, 그 슬라이더의 일면에 마련되어 있는 복수의 공기베어링면을 구비하는 자기 헤드에 있어서, 상기 복수 공기베어링면의 상면에는 윤활제로 된 코팅층이 소정 두께 형성됨으로써 디스크의 전면에 코팅되는 종래와는 달리 윤활제의 사용량을 줄이고, 제품의 작동에 대한 신뢰성을 확보하는데 그 장점이 있다.

Description

하드 디스크 드라이브의 자기 헤드

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드에 관한 것으로서, 특히 자기 헤드의 공기베어링면 상에 윤활제의 코팅층이 형성된 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브(hard disk drive)는 컴퓨터의 보조기억장치들 중의 하나로서, 자기 헤드에 의해 자기 디스크에 저장된 데이터를 독출하거나, 자기 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 최근에는 이와 같은 하드 디스크 드라이브의 고속화, 고용량화 및 저진동화의 실현을 위해 다양한 연구개발이 추진되고 있다.

도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도이다.

도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(100)는 베이스(101)와, 데이터의 저장을 위한 자기 디스크(하드 디스크)(102)와, 그 자기 디스크(102)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 읽어내기 위한 헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly; HSA)(103) 및 헤드 스택 어셈블리(103)를 자기 디스크(102)의 반경방향으로 왕복 선회운동시키기 위한 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터(VCM)(104)로 구성되어 있다.

상기 자기 디스크(102)는 보통 2∼4장의 적층 구조를 가지며, 그 표면은 데이터가 기록되는 기록영역(102r)과 디스크(102)의 회전이 정지될 때 자기 헤드(103h)가 안착되는 파킹(parking) 영역(102p)으로 구분되어 있다.

상기 헤드 스택 어셈블리(103)는 피봇(pivot)(103p)을 중심으로 선회운동이 가능하게 설치되며, 주요 몸체부를 이루는 액츄에이터(103a)와, 그 액츄에이터(103a)에 연결된 탄성력을 가지는 판재형의 서스펜션(suspension)(103b)과, 그 서스펜션(103b)의 단부에 고정되어 상기 자기 디스크(102)에 기록된 데이터를 독출하거나 자기 디스크(102)에 데이터를 기록하는 자기 헤드(103h)로 구성되어 있다.

또한, 상기 액츄에이터(103a)의 일측에는, 액츄에이터(103a)의 파킹시 자기 헤드(103h)의 위치를 지정하고, 하드 디스크 드라이브의 구동 및 비구동에 따라 자기 헤드(103h)가 안전한 파킹 영역(102p)에서 부상 및 착륙이 이루어지도록 하며, 하드 디스크 드라이브의 비동작 시 외부로부터의 일정 한도의 충격에도 자기 헤드(103h)가 파킹 위치를 이탈하지 못하도록 고정함으로써 자기 헤드(103h) 및 자기 디스크(102)의 손상을 막기 위한 래치 시스템이 마련되어 있다. 이와 같은 래치 시스템은, 액츄에이터(103a)의 일측 단부에 설치된 댐퍼(105d)와 철편(105m)으로 구성된 래치핀(105)과, 그 래치핀(105)의 이동 궤적상의 베이스(101)에 설치된 영구자석(106)으로 된 래치 하우징으로 구성되어 있다.

한편, 도 2는 이상과 같은 구조를 가지는 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기 헤드의 구조를 개략적으로 나타내 보인 사시도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 자기 헤드(103h)는 주요 몸체를 이루는 슬라이더 (201)와, 그 슬라이더(201)의 일면에 마련되어 디스크(102)의 회전시에 그 디스크(102)와의 사이에 공기압이 작용되는 3개의 공기베어링면(Air Bearing Ssurface; ABS)(202a)(202b)(202c)로 구성되어 있다.

이러한 자기 헤드(103h)는 구동 초기에 디스크(102)에 접촉되어 정지 상태에 있다가 디스크(102)의 회전 속도가 증가됨에 따라 일정한 높이로 부상되어 원하는 섹터를 탐색하면서 안정화된 상태로 플라잉하여 정보의 기록/재생 동작을 수행하게 된다.

도 3은 도 1의 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기 헤드가 디스크면에 안착된 상태에서의 헤드와 디스크의 부분 발췌 확대 단면도이다.

도 3을 참조하면, 디스크(102)의 표면에는 디스크(102)의 표면과 헤드(103h)와의 접촉부분에서 발생하는 마찰을 방지하기 위해 윤활제로 된 코팅층(102a)이 전면에 형성되어 있고, 그 위에 자기 헤드(103h)가 안착되어 있다. 여기서, 코팅층(102a)은 디핑(dipping)이나 스프레이(spray) 방법에 의해 디스크(102) 전면에 형성된다.

그러나, 상술한 바와 같이, 코팅층(102a)을 디스크(102)의 전면에 형성시킬 때, 디스크(102)의 전면에 고르지 못한 두께의 코팅층(102a) 형성이 야기되어 불안전한 상태의 플라잉으로 올바른 정보를 기록/재생하지 못하는 신뢰성에 대한 문제점과, 디스크(102)의 전면에 대한 코팅층(102a)의 형성으로 과다한 윤활제를 낭비하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 자기 헤드의 공기베어링면 상에 윤활제로 된 코팅층이 형성된 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드를 제공하는 점에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도이고,

도 2는 도 1의 자기 헤드의 구조를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,

도 3은 도 1의 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기 헤드가 디스크면에 안착된 상태에서의 자기 헤드와 디스크의 부분 발췌 확대 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,

그리고 도 5는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기 헤드가 디스크면에 안착된 상태에서의 자기 헤드와 디스크의 부분 발췌 확대 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101...베이스 102,202...자기 디스크

102a,402...코팅층(윤활제)

103...헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly; HSA)

103a...액츄에이터 103b...서스펜션

103h...자기 헤드 103p...피봇

104...보이스 코일 모터 105...래치핀

105d...댐퍼 105m...철편

106...영구자석 201,301...슬라이더

202a,202b,202c,302a,302b,302c...공기베어링면(Air Bearing Surface; ABS)

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드는 주요 몸체를 이루는 슬라이더와, 그 슬라이더의 일면에 마련되어 있는 복수의 공기베어링면을 구비하는 자기 헤드에 있어서, 상기 복수 공기베어링면의 상면에는 윤활제로 된 코팅층이 소정 두께 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 윤활제로 된 코팅층이 디스크의 전면에 코팅되는 종래와는 달리, 자기 헤드의 공기베어링면 상에 코팅됨으로써, 윤활제의 사용량을 줄이고, 제품의 작동에 대한 신뢰성을 확보하는데 그 특징이 있다.

이러한 특징을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에 있어서, 자기 헤드가 디스크면에 안착된 상태에서의 자기 헤드와 디스크의 부분 발췌 확대 단면도이다. 앞서 도시된 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)의 자기 헤드(203h)는 기본적인 구성에 있어서 종래의 자기 헤드(도 2의 103h)의 구조와 동일하다.

즉, 주요 몸체를 이루는 슬라이더(301)와, 그 슬라이더(301)의 일면에 마련되어 있는 3개의 공기베어링면(Air Bearing Ssurface; ABS)(302a)(302b)(302c)으로 구성된다.

그러나, 상기 3개의 공기베어링면(302a)(302b)(302c)의 상면에는 소정 두께를 가지며, 디스크(도 5의 202)의 표면과 자기 헤드(203h)와의 접촉부분에서 발생하는 저항열이나 마찰을 방지하기 위해 윤활제로 된 코팅층(402)이 각각 형성된 점이 종래의 자기 헤드(도 2의 103h)와 특징적으로 다르다.

보다 상세히 설명하면, 공기베어링면(302a)(302b)(302c)은, 디스크(202)가 회전하지 않을 때는 서스펜션의 탄성력에 의해 디스크(202)와 슬라이딩 접촉되어 있다. 반면에, 디스크(202)가 회전될 때에 자기 헤드(203h)는 슬라이딩에 의한 부상을 시작하게 된다. 이 때에 자기 헤드(203h)와 디스크(202)는 각각의 구성재료의 경도차로 인해 상호 접촉저항으로 인한 저항열 및 마찰이 발생하게 된다. 이러한 저항열 및 마찰에 대한 개선을 위하여 공기베어링면(302a)(302b)(302c)의 상면에는 윤활제로 된 코팅층(402)이 형성되어 있다. 여기서, 일정 마찰력에 대응하는 상기 코팅층(402)은 종래의 디스크(도 3의 102)에 형성되는 것과 같이 디핑(dipping)이나, 스프레이(spray)에 의한 방법에 의해 형성되며, 그 두께는 열처리에 의해 조절가능하게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드(203h)에 대해 설명하면 하드디스크 드라이브 구동 초기의 자기 헤드(203h)는 정지 상태에 있으며, 그 상면에 윤활제의 코팅층(402)이 형성된 공기베어링면(302a)(302b)(302c)은 디스크(202)에 접촉되어 있는 상태이다. 한편, 디스크(202)의 회전 속도가 증가됨에 따라 자기 헤드(203h)는 일정한 높이로 부상되어 원하는 섹터를 탐색하면서 안정화된 상태로 플라잉하여 정보의 기록/재생 동작을 수행하게 되는데, 상기 자기 헤드(203h)는 부상 초기에 디스크(202)와 접촉되어 있기 때문에 일정 마찰력을 극복해야만 슬라이딩에 의한 부상이 가능하게 된다. 이러한 상기 마찰력의 극복은 자기 헤드(203h)의 공기베어링면(302a)(302b)(302c) 상에 형성된 윤활제의 코팅층(402)에 의해 수행된다.

상술한 바와 같이, 윤활제로 된 코팅층(도 3의 102a)이 디스크(도 3의 102)의 전면에 형성되는 종래와는 달리 자기 헤드(203h)의 슬라이더(301) 일면에 마련되어 있는 공기베어링면(302a)(302b)(302c) 상에 형성됨으로써, 디스크(도 3의 102)의 전면에 고르지 못한 두께로 형성되는 코팅층(도 3의 102a)에 의해 불안전한 상태의 플라잉으로 올바른 정보를 기록/재생하지 못하는 신뢰성을 회복하며, 디스크(도 3의 102)의 전면에 형성되는 윤활제의 소비량을 줄여 생상원가를 절감할 수 있게 되고, 결과적으로는 생산효율의 향상 및 제품 작동의 신뢰성을 확보하게 된다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드는 디스크의 표면과 접촉되는 자기 헤드의 공기베어링면 상에 윤활제로 된 코팅층이 형성됨으로써 윤활제의 사용량을 줄이고, 제품의 작동에 대한 신뢰성을 확보하는데 그 장점이 있다.

Claims

주요 몸체를 이루는 슬라이더와, 그 슬라이더의 일면에 마련되어 있는 복수의 공기베어링면을 구비하는 자기 헤드에 있어서,

상기 복수 공기베어링면 상에는 윤활제로 된 코팅층이 소정 두께 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드.