KR20010007116A - 헤드 지지 아암, 그 제조 방법 및 데이터 기록 장치 - Google Patents

헤드 지지 아암, 그 제조 방법 및 데이터 기록 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 로드/언로드용의 머지 립 및 리미터가 마련된 헤드 지지 아암에 있어서, 레이저 택을 행할 수 있는 헤드 지지 아암이 제공된다. 로드 빔(34)과, 로드 빔(34)과 슬라이더(37)를 결합하는 플렉셔(36)와, 일단에 헤드(43)가 마련된 슬라이더(37)를 포함하고, 로드 빔(34)에 플렉셔(36)와 슬라이더(37)의 짐벌 동작을 생기게 하기 위한 딤플(42)이 마련된 구조의 헤드 지지 아암(31)을 대상으로 한다. 이 헤드 지지 아암(31)에 있어서, (1) 슬라이더(37)의 헤드(43)를 설치한 일단에 대하여 반대측의 타단에 접착된 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)을 노출시키는 노출 개구(61)를 로드 빔(34)에 마련하고, (2) 플렉셔(36)와 일체로 형성된 리미터(62)는 노출 개구(61)의 플렉셔(36)가 존재하는 면에 대하여 반대측의 표면까지 연장되어, 리미터(62)는 로드 빔(34)에 걸어 맞춰진다.

Description

헤드 지지 아암, 그 제조 방법 및 데이터 기록 장치{HEAD SUPPORTING ARM, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND DATA RECORDING APPARATUS}
본 발명은 로드 빔(load beam)과, 이 로드 빔에 결합된 부분 및 본딩 부분(bonding portion)을 포함하는 플렉셔(flexure)와, 접착제에 의해 상기 본딩 부분에 결합되고 일단에 헤드가 마련된 슬라이더를 포함하며, 상기 로드 빔에는 플렉셔와 슬라이더의 짐벌 동작(gimbal motion)을 생기게 하기 위한 딤플(dimple)이 마련된 구조의 헤드 지지 아암과, 그 제조 방법 및 데이터 기록 장치에 관한 것이다.
종래부터, 로드 빔과, 이 로드 빔에 결합된 부분 및 본딩 부분을 포함하는 플렉셔와, 접착제에 의해 상기 본딩 부분에 결합되고 일단에 헤드가 마련된 슬라이더를 포함하고, 상기 로드 빔에는 플렉셔와 슬라이더의 짐벌 동작을 생기게 하기 위한 딤플이 마련된 구조의 헤드 지지 아암은 여러 가지의 구성의 것이 알려져 있고, 하드 디스크 장치 등에 있어서 판독/기록용의 헤드를 지지하는 데에 이용되고 있다. 최근, 기록 밀도의 향상에 따라, 헤드로서 MR 헤드나 GMR 헤드 등의 보다 민감하고 정전기나 열에 약한 것이 사용되고 있다. 한편, 슬라이더의 부상량(浮上量, flying height)도 한계 가까이까지 내려 오고 있고, 스테인레스제의 플렉셔와 세라믹으로 제조된 슬라이더 사이의 열변화에 따른 바이메탈 효과에 의한 변형도 무시할 수 없다.
이러한 배경으로부터, 플렉셔와 슬라이더를 접착 고정하기 위해서, 경화 후의 열 변화가 작은 열경화성 수지 등의 접착제를 사용하는 일이 많아지고 있다. 열경화성 수지를 사용하여 플렉셔와 슬라이더를 접착 고정하는 경우에는 우선, 생산 공정의 효율을 올리기 위해서, 열경화성 수지를 통해 고정한 플렉셔와 슬라이더중 플렉셔에 레이저 빔을 단시간 조사하여 일시적으로 고정[레이저 택(laser tacking)]하고, 그 후, 플렉셔와 슬라이더가 일시 고정된 헤드 지지 아암 전체를 가열로에서 가열하여, 열경화성 수지 전체를 가열 경화시키고 있다.
이러한 레이저 택을 수반하는 플렉셔와 슬라이더의 접착은 헤드 지지 아암의 선단에 로드/언로드용의 머지 립(merging lip)이 필요 없는 컨택트 스타트 스톱(CSS) 방식의 헤드 지지 아암에서는 간단히 실현할 수 있지만, 최근 많이 이용되는 로드/언로드용의 머지 립을 필요로 하는 헤드 지지 아암에서는 로드 빔에 의해 플렉셔의 대부분이 덮여 있기 때문에, 레이저 택을 할 수 없는 문제가 있다.
이 문제를 해결하기 위해서, 본 출원인은 일본 특허 출원 평10-370272호에 있어서, 슬라이더가 접착되는 플렉셔의 본딩 부분을 노출시키는 노출 개구를 로드 빔에 마련하고, 이 노출 개구를 이용하여 레이저 빔을 플렉셔의 본딩 부분에 조사하여, 로드/언로드용의 머지 립이 마련된 헤드 지지 아암에서도 레이저 택을 실현 가능하게 하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 일본 특허 출원 평10-370272호에 개시된 기술은, 최근 이용되고, 데이터 기록 매체로부터 헤드를 언로드하는 경우 등에 헤드, 즉 슬라이더가 로드 빔으로부터 떠나지 않도록 작용하는 리미터(limiter)를 위한 개구도 로드 빔에 마련할 것을 필요로 하는 헤드 지지 아암을 대상으로 하고 있지 않다.
본 발명의 목적은 상술한 과제를 해소하여, 로드·언로드용의 머지 립 및 리미터가 마련된 헤드 지지 아암에 있어서 레이저 택을 행할 수 있는 헤드 지지 아암, 그 제조 방법 및 데이터 기록 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 헤드 지지 아암을 포함하는 HDD 장치의 회로 블록도이다.
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 헤드 지지 아암의 하나의 실시예를 나타내는 평면도 및 측면도이다.
도 3a와 도 3b는 각각 본 발명의 헤드 지지 아암에 있어서의 로드 빔, 플랙셔 및 슬라이더의 하나의 실시예를 나타내는 평면도 및 측면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 하드 디스크
21 : 머지 립
31 : 헤드 지지 아암
34 : 로드 빔
36 : 플렉셔
36A : 본딩 부분
37 : 슬라이더
42 : 딤플
43 : 헤드
51, 53 : 개구
61 : 노출 개구
62 : 리미터
62A : 선단
본 발명의 헤드 지지 아암은 로드 빔과, 이 로드 빔에 결합된 부분 및 본딩 부분을 포함하는 플렉셔와, 접착제에 의해 본딩 부분에 접착되고 일단에 헤드가 마련된 슬라이더를 포함하고, 상기 로드 빔에는 플렉셔와 슬라이더의 짐벌 동작을 생기게 하기 위한 딤플이 마련된 구조의 헤드 지지 아암을 대상으로 한다. 이 헤드 지지 아암에 있어서, (1) 슬라이더의 헤드를 마련한 일단에 대하여 반대측의 타단에 접착된 플렉셔의 본딩 부분을 노출시키는 노출 개구를 로드 빔에 마련하고, (2) 플렉셔와 일체로 형성된 리미터를 플렉셔가 존재하는 면에 대하여 반대측의 노출 개구의 표면까지 연장시켜, 리미터를 로드 빔에 걸어 맞춘다.
헤드가 있는 슬라이더, 플렉셔, 로드 빔 등으로 이루어지는 본 발명의 헤드 지지 아암에서는 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)에 있어서, 플렉셔와 슬라이더를 접착하기 위한 열경화성 수지로 이루어지는 접착제의 일시 고정에 이용하는 노출 개구를 로드/언로드용의 리미터 개구로서도 이용할 수 있게 하여, 리미터를 노출 개구에 걸어맞춘다. 따라서, 로드/언로드용의 머지 립 및 리미터의 기능을 유지하면서, 레이저 택을 위한 레이저 조사가 가능하고, 그 레이저 조사 위치가 GMR 헤드 등의 열에 약한 소자에서 떨어진 곳에 있기 때문에, 그 열 상승도 억제할 수 있다. 그 결과, 헤드 지지 아암을 간단하고 조밀하게 구성할 수 있다. 또한, 본 발명의 노출 개구를 이와 같이 구성함으로써, 강도적으로 약한 부분을 로드 빔에서 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 헤드 지지 아암의 바람직한 실시예에서, 노출 개구는 거의 사각형이며 그 한변의 크기는 플렉셔의 본딩 부분의 폭 방향의 크기보다 크게 구성하고, 리미터가 노출 개구의 딤플에 대하여 먼 측의 한변에 걸어 맞추어지게 구성한다. 어느 쪽의 경우에도, 레이저 조사용의 개구와 리미터용의 개구를 공용하는 노출 개구를 적합하게 실현할 수 있다
또한, 본 발명의 헤드 지지 아암의 제조 방법은 상술한 구성의 헤드 지지 아암의 제조 방법을 대상으로 삼는다. 우선, 플렉셔의 리미터를 로드 빔의 노출 개구에 걸어 맞춘 상태에서, 로드 빔에 대하여 열경화성 수지를 통해 슬라이더를 플렉셔의 본딩 부분에 배치한다. 다음에, 노출 개구를 통해 플렉셔가 노출되어 있는 본딩 부분의 일부에 레이저 빔을 조사하여, 레이저 빔의 열로 열경화성 접착제를 경화시켜 플렉셔와 슬라이더를 일시적으로 고정(가고정)한다. 그 후, 플렉셔와 슬라이더를 가고정한 헤드 지지 아암을 가열로에서 가열하여 열경화성 수지를 더욱 경화시킴으로써, 플렉셔와 슬라이더를 접착 고정한다. 상술한 제조 방법에 따르면, 로드/언로드용의 머지 립 및 리미터가 마련된 헤드 지지 아암을 고수율로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 데이터 기록 장치는 데이터를 기록하는 데이터 기록 매체와, 데이터 기록 매체에 대하여 상대적으로 이동하는 상술한 구성의 헤드 지지 아암으로 구성된다. 상술한 구성의 데이터 기록 장치는 로드/언로드용의 머지 립 및 리미터가 마련된 헤드 지지 아암을 적합하게 이용하여 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 헤드 지지 아암(31)을 포함하는 하드 디스크 드라이브(HDD) 장치의 회로 블록도이다. 자기 데이터 기록용 하드 디스크(10)를 회전시키는 스핀들 모터(11) 및 음성 코일 모터(VCM)는 VCM/스핀들 드라이버(12)에 의해 제어된다. 판독/기록 회로(14)는 하드 디스크 제어 회로(15)에 접속되고, 이 회로(15)는 VCM/스핀들 드라이버(12)에 접속되어 있다. 데이터 및 제어 데이터를 기억하기 위한 메모리(16)가 상기 회로(15) 및 주 제어 회로, 즉 MPU(13)에 접속되어 있고, MPU(13)은 VCM/스핀들 드라이버(12), 하드 디스크 제어 회로(15) 및 메모리(16)를 제어한다. 판독/기록 헤드는 슬라이더(도시하지 않음)에 장착된다. 슬라이더는 헤드 지지 아암(31)의 선단부에 장착된다. 헤드 지지 아암(31)의 후방부에는 하드 디스크 드라이브 장치의 프레임이 피봇식으로 부착되어 있다.
내측 크러쉬 정지 부재(inner crush stopper)(17)가 프레임에 장착되어, 헤드 지지 아암(31)에 걸어 맞춰지고 기록 매체의 가장 내측의 데이터 기록 트랙상에 판독/기록 헤드를 위치시키는 데 사용된다. 램프 소자(18)가 HDD 장치의 프레임에 장착되어 있다. 이 HDD 장치는 데이터 기록 장치에서 로드/언로드 방식으로 동작되어 대기 상태에서는 헤드 지지 아암(31)의 선단의 머지 립(21)이 램프 소자(18) 상에 안착되고, 판독/기록 동작이 시작되면, 헤드 지지 아암(31)은 하드 디스크(10)의 중심을 향해 이동되어, 선단의 머지 립(21)은 램프 소자(18)에서 벗어나게 되어 슬라이더 및 판독/기록 헤드는 디스크 위로 부양된다. 또, 상술한 HDD 장치의 특징은 후술하는 헤드 지지 아암(31)의 구조이며, 그 밖의 구성은 종래의 HDD 장치와 동일하다.
도 2는 본 발명의 헤드 지지 아암(31)의 하나의 실시예를 나타낸 도면이며, 도 2a는 그 평면도를, 도 2b는 그 측면도를 각각 나타낸다. 도 2a 및 도 2b에 있어서, 헤드 지지 아암(31)은 피봇 부착점(33)에서 HDD 장치의 프레임에 장착되는 액튜에이터 아암(32), 로드 빔(34), 로드 빔(34)을 액튜에이터 아암(32)에 접속하는 장착판(mount plate)(35), 결합점(45)(도 3)에서 로드 빔(34)에 부착된 플렉셔(36), 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)에 부착된 슬라이더(37)를 포함한다. 여기서, 슬라이더(37), 플렉셔(36), 로드 빔(34) 및 장착판(35)은 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)라 불린다.
도 3은 본 발명에 따른 헤드 지지 아암(31)의 로드 빔(34), 플렉셔(36) 및 슬라이더(37)의 하나의 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 3a는 그 평면도를, 도 3b는 그 측면도를 각각 나타낸다. 도 3a 및 도 3b에 나타낸 실시예에 있어서, MR 헤드나 GMR 헤드와 같은 판독/기록 헤드(43)는 슬라이더(37)의 선단에 부착되어 있는 박막(44)에 장착되어 있다. 로드 빔(34) 상의 돌출부, 즉 딤플(42)은 슬라이더(37) 및 판독/기록 헤드(43)를 지지하는 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)에 접촉하여, 슬라이더(37) 및 헤드(43)의 짐벌 동작을 실현한다. 또한, 개구부(51)가 로드 빔(34)에 형성되어 있어, 로드 빔(34)의 굴곡부(52)를 제어한다. 로드 빔(34)은 도 2b에 나타낸 바와 같이, 굴곡부(52)에서의 굴곡으로 인해 2개의 위치 사이에서 이동된다. 또한, 슬라이더(37)의 선단에 마련된 헤드(43)에 대응하는 위치에서 개구(53)가 로드 빔(34)에 형성되어, 예컨대 헤드(43)로부터의 접속 와이어 등을 로드 빔(34)의 헤드(43)와는 반대측의 표면으로 유도하는 데에 이용된다.
본 발명의 헤드 지지 아암(31)에 있어서의 최대의 특징은 슬라이더(37)의 헤드(43)를 설치한 일단에 대하여 반대측의 타단에 접착된 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)을 노출시키는 노출 개구(61)를 로드 빔(34)에 형성한 점, 그리고 플렉셔(36)와 일체로 형성한 2개의 리미터(62)를 플렉셔(36)가 존재하는 면에 대하여 반대측의 노출 개구(61) 표면까지 연장시켜, 리미터(62)의 선단(62A)을 로드 빔(34)에 걸어 맞춘다는 것이다. 헤드 지지 아암을 상술한 바와 같이 구성함으로써, 이 노출 개구(61)를 이용하여, 도 3a에 나타내는 상면에서 레이저 빔을 본딩 부분(36A)의 A부에 조사하여 레이저 택을 행할 수 있다. 또한, 전용의 개구를 설치하는 일 없이, 레이저 택용으로 설치한 노출 개구(61)를 이용하여, 예컨대 헤드의 언로드시 슬라이더(37)의 이상 동작(abnormal sctions)을 방지하는 리미터(62)를 로드 빔(34)에 대하여 형성할 수 있다.
또, 상술한 실시예에서는 노출 개구(61)의 형상이 거의 사각형이며, 그 한쪽의 크기가, 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)의 폭 방향의 크기보다 크게 형성되어 있다. 이것은, 2개의 리미터(62)가 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)의 폭방향의 양단에 설치되고 있고, 이들 리미터(62)를 노출 개구(61)를 통해 로드 빔(34)에 대하여 셋팅하기 위해서 필요하기 때문이다. 물론, 리미터(62)의 형상에 따라서, 즉 리미터(62)가 예컨대 본딩 부분(36A)의 폭방향의 중앙에 1개소에만 설치되어 있는 것 같은 경우에는 노출 개구(61)의 한변을 적어도 그 리미터(62)의 폭보다 크게 형성할 수도 있다. 또한, 노출 개구(61)의 형상도 사각 형태로 한정되는 것이 아니다. 또한, 상술한 실시예에서는 리미터(62)의 선단(62A)이 노출 개구(61)의 딤플(42)에 대하여 먼 측의 한변에 걸어 맞추도록 구성되어 있다. 이것은 이 위치에서 리미터(62)의 선단(62A)을 로드 빔(34)에 걸어 맞춤으로써 리미터(62)의 효과를 최대한 발휘할 수 있기 때문이다. 그러나, 다른 위치, 예컨대 노출 개구(61)의 측면에서 리미터(62)의 선단(62A)을 로드 빔(34)에 걸어 맞추도록 구성하여도, 상술한 예보다는 약간 뒤떨어지지만 리미터(62)로서 충분히 이용할 수 있는 것은 물론이다.
상술한 구성의 헤드 지지 아암(31)을 제조하기 위해서는 우선, 플렉셔(36)의 리미터(62)를 로드 빔(34)의 노출 개구에 걸어 맞춘 상태에서, 로드 빔(34)에 대하여 플렉셔(36)의 본딩 부분(36A)에 열경화성 수지를 통해 슬라이더(37)를 배치한다. 다음에, 노출 개구(61)를 통해 플렉셔(36)가 노출되어 있는 본딩 부분(36A)의 일부에 레이저 빔을 조사하여, 레이저 빔의 열로 열경화성 접착제를 경화시켜 플렉셔(36)와 슬라이더(37)를 가고정한다. 그 후, 플렉셔(36)와 슬라이더(37)를 가고정한 헤드 지지 아암(31)을 가열로에서 가열하여 열경화성 수지를 경화시킴으로써, 플렉셔(36)와 슬라이더(37)를 접착 고정한다. 상술한 헤드 지지 아암(31)의 제조 방법에 있어서 중요한 점은, 리미터(62)를 걸어 맞추는 데 이용되는 노출 개구(61)를 이용하여 레이저 택을 행하는 점이며, 그 밖의 각 공정은 종래와 같은 공정으로 제조할 수 있다. 상술한 제조 방법에 따르면, 로드/언로드용의 머지 립(21) 및 리미터(62)가 마련된 헤드 지지 아암(31)을 고수율로 제조할 수 있다.
이상의 설명에서 분명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 플렉셔와 슬라이더 등을 접착하기 위한 열경화성 수지로 이루어지는 접착제의 가고정에 이용하는 노출 개구를 로드/언로드용의 리미터의 개구로서도 이용하여, 노출 개구에 리미터를 걸어 맞추고 있다. 그 때문에, 로드/언로드용의 머지 립 및 리미터의 기능을 유지한 채, 레이저 택을 위한 레이저 조사가 가능해지는 동시에, 그 레이저 조사 위치가 GMR 헤드 등의 열에 약한 소자에서 떨어진 곳에 있기 때문에, 그 열 상승도 억제할 수 있다. 그 결과, 헤드 지지 아암을 간단하고 조밀하게 구성할 수 있다. 또한, 본 발명의 노출 개구를 상기와 같이 구성함으로써, 강도적으로 약한 부분을 로드 빔에서 제거할 수 있다.

Claims (5)

  1. 로드 빔과, 이 로드 빔에 결합된 부분 및 본딩 부분을 포함하는 플렉셔와, 접착제에 의해 본딩 부분에 접착되고 일단에 헤드가 마련된 슬라이더를 포함하고, 상기 로드 빔에는 플렉셔와 슬라이더의 짐벌 동작을 생기게 하기 위한 딤플이 마련된 구조의 헤드 지지 아암에 있어서, 상기 슬라이더의 헤드를 마련한 일단에 대하여 반대측의 타단에 접착된 플렉셔의 본딩 부분을 노출시키는 노출 개구를 상기 로드 빔에 마련하고, 상기 플렉셔와 일체로 형성된 리미터는 플렉셔가 존재하는 면에 대하여 반대측의 노출 개구 표면까지 연장되어, 상기 리미터는 로드 빔에 걸어 맞춰지는 것을 특징으로 하는 헤드 지지 아암.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 노출 개구는 거의 사각형이며, 그 한변의 크기는 플렉셔의 본딩 부분의 폭 방향의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 헤드 지지 아암.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 리미터는 상기 노출 개구의 딤플에 대하여 먼 측의 한변에 걸어 맞춰지는 것을 특징으로 하는 헤드 지지 아암.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 헤드 지지 아암의 제조 방법으로서, 플렉셔의 리미터를 로드 빔의 노출 개구에 걸어 맞춘 상태에서, 로드 빔에 대하여 열경화성 수지를 통해 슬라이더를 플렉셔의 본딩 부분에 배치하고, 노출 개구를 통해 플렉셔가 노출되어 있는 본딩 부분의 일부에 레이저 빔을 조사하여 레이저 빔의 열로 열경화성 접착제를 경화시켜 플렉셔와 슬라이더를 가고정하며, 플렉셔와 슬라이더를 가고정한 헤드 지지 아암을 가열로에서 가열하여 열경화성 수지를 더욱 경화시킴으로써 플렉셔와 슬라이더를 접착 고정하는 것을 특징으로 하는 헤드 지지 아암의 제조 방법.
  5. 데이터를 기록하는 데이터 기록 매체와, 데이터 기록 매체에 대하여 상대적으로 이동하는 헤드 지지 아암을 포함하고, 이 헤드 지지 아암은 로드 빔과, 이 로드 빔에 걸어 맞춰진 부분 및 본딩 부분을 포함하는 플렉셔와, 접착제에 의해 본딩 부분에 접착되고 일단에 헤드가 마련된 슬라이더를 포함하고, 상기 로드 빔에는 플렉셔와 슬라이더의 짐벌 동작을 생기게 하기 위한 딤플이 마련되며, 슬라이더의 헤드를 설치한 일단에 대하여 반대측의 타단에 접착된 플렉셔의 본딩 부분을 노출시키는 노출 개구를 로드 빔에 마련하고, 플렉셔와 일체로 형성된 리미터는 노출 개구의 플렉셔가 존재하는 면에 대하여 반대측 표면까지 연장되어, 상기 리미터는 로드 빔에 걸어 맞춰지는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.
KR10-2000-0028239A 1999-06-07 2000-05-25 헤드 지지 아암, 그 제조 방법 및 데이터 기록 장치 KR100387209B1 (ko)

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