KR20010027694A - 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치에 관한 것으로서, 자기기록매체상에 데이터를 기록하기 위하여 다수번 권선된 코일을 구비한 기록상부폴과, 상기 기록상부폴과 일정 간격으로 이격되어 쓰기갭이 형성되도록 설치되는 기록하부폴과, 상기 기록하부폴과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 하부방어막 및 상기 하부방어막과 기록하부폴 사이에 설치되는 소정의 센터폴이 개제되는 두개의 자기저항센서로 구성된다.

Description

하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치{MAGNETIC HEAD FOR HARD DISK DRIVE}
본 발명은 자기기록매체(Magnetic Medium)상에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 독출하기 위한 자기헤드(Thin-film Magnetic Head)장치에 관한 것으로서, 특히 상기 자기기록매체상의 정보를 독출하기 위한 읽기기능을 수행하는 별도의 센서(AMR 센서, GMR 센서)가 적용되는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브는 회전하는 자기기록매체상에 데이터를 자기적으로 기록/독출(Read/Write)하는 장치로써 대량의 데이터를 고속으로 억세스(Access)할 수 있는 장점을 가지고 있다. 상기 기록매체상의 데이터를 기록/독출하는 수단으로는 자기헤드를 널리 사용하고 있다. 하드디스크 드라이브의 경우에 상기 자기헤드는 엑추에이터의 서스펜션 단부에 설치된 슬라이더의 하부면 적소에 설치되며, 상기 자기기록매체가 고속으로 회전시, 상기 슬라이더가 기록매체상에서 일정한 높이로 부상하여 읽기/쓰기 기능을 수행하는 자기부상방식을 사용하게 된다.
또한, 상기 자기헤드는 하나의 폴과 갭을 가지고 읽기/쓰기를 동시에 수행하는 자기유도헤드(Magnetic Inductive Head)와, 쓰기 기능은 기존의 인덕티브헤드의 구조를 가지고 있으나, AMR헤드나 GMR헤드와 같은 별도의 읽기기능을 갖는 센서가 함께 구성된 자기저항헤드등이 있으며, 최근들어 상기 AMR헤드(Anisotropic Magneto-resistive Head)와 GMR헤드(Giant Magneto-resistive Head)가 상용화되고 있는 실정이다.
도 1은 자기헤드 장치가 위치되는 슬라이더의 후면사시도로써, 도시되지 않았으나, 하드디스크 드라이브의 베이스상에 고속으로 회전가능하도록 설치된 자기기록매체상에서 유동가능하도록 설치된 엑추에이터의 단부에 슬라이더(100)가 설치된다. 상기 슬라이더(100)의 하부면 적소에는 자기헤드 장치(10)가 스퍼터링 공정에 의해서 삽입된다. 그후, 상기 자기헤드 장치(10)의 상부면인 슬라이더상에는 상기 자기헤드 장치(10)를 보호하고 윤활작용을 할 수 있도록 ABS(Air Bearing Surface)면(101)으로 가공된다.
도 2는 자기헤드 장치의 구성을 도시한 개략도이고, 도 3은 종래 기술의 일실시예에 따른 자기헤드 장치의 구성을 도시한 부분단면도이다.
일반 자기헤드 장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 기록상부폴(Upper Write Pole)(11)과, 상기 기록상부폴과 일정거리의 쓰기갭(12a)을 갖도록 이격되어 있는 기록하부폴(Lower Write Pole)(12)과, 상기 기록하부폴과 일정거리를 유지하도록 설치되어 있는 하부방어막(Lower Shield)(14) 및 상기 기록하부폴(12)과 하부방어막(14) 사이에 위치하여 기록매체상의 자기적 특성에 따라 전기적특성(저항의 변화)이 변화되도록 설치되는 자기저항센서(13)로 구성된다. 상기 자기저항센서(13)로는 AMR센서나 GMR센서를 적용시킬 수 있다. 상기와 같이 구성되는 자기저항헤드 어셈블리(10)는 슬라이더의 하부면 적소에 스퍼터링 공정에 의해 각각의 단부가 슬라이더의 하부면과 일치하도록 설치되어 있으며, 상기 스퍼터링 공정에 의해 채워지는 충진물로는 SiO2나 글래스 재질등을 사용하고 있다.
도 2와 같이 구성된 자기헤드 장치를 측면에서 보았을때, 도 3에 도시한 바와 같이, 기록상부폴(11)과 기록하부폴(12) 사이에는 코일(11a)이 다수번 권선되어 있으며, 상기 코일(11a)에 전류를 인가시키므로써, 그 하측의 자기기록매체(20)상의 자속의 방향을 변화시키는 방식으로 데이터를 기록하게 된다.
또한, 자기기록매체(20)상에 기록된 데이터를 독출하기 위한 자기저항센서(AMR센서 또는 GMR센서)(13)는 상기 기록하부폴(12)과 하부방어막(14) 사이에 위치하게 된다. 따라서, 상기 자기저항센서(13)에 일정한 전류를 인가시켰을때, 그 하측의 자기기록매체(20)상의 자속의 방향에 따라 저항이 변하는 값을 읽게 되므로써 상기 자기기록매체(20)상의 데이터를 독출할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성되는 자기헤드 장치는 기억용량이 점점 증가하고 기록밀도가 더욱더 높아짐에 따라 기록상부폴과 기록하부폴의 간격이 점차 줄어들게 되고 각 폴의 두께 역시 얇아지고 있는 추세이다.
그러나 상기와 같이 형성된 자기헤드 장치는 읽기기능과 쓰기기능을 별도로 수행하므로써 이들 각각의 특성에 맞게 드라이브의 채널에서 최적화를 따로 할 수 있어서 좋으나, 상기 인덕티브 헤드에서 자기 기록매체상에 기록한 데이터를 상기 자기저항센서가 독취하는 과정에서 원형의 자기기록매체상에서 슬라이더가 직경방향으로 이동하므로써 발생하는 스큐현상때문에 상기 자기저항센서는 점차 고밀도화되어 가는 기록매체상의 데이터를 완벽하게 독취하지 못하는 문제점이 종종 발생하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 기존 서보 알고리즘의 개선없이 트랙밀도(TPI)를 증가시키더라도 완벽하게 독취할 수 있는 자기저항센서를 구비한 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 스큐각에 관계없이 항상 최상의 독취능력을 유지할 수 있도록 구성되는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 별도의 읽기센서가 구비되는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치에 있어서, 자기기록매체상에 데이터를 기록하기 위하여 다수번 권선된 코일을 구비한 기록상부폴과, 상기 기록상부폴과 일정 간격으로 이격되어 쓰기갭이 형성되도록 설치되는 기록하부폴과, 상기 기록하부폴과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 하부방어막 및 상기 하부방어막과 기록하부폴 사이에 설치되는 소정의 센터폴이 개제되는 두개의 자기저항센서로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 자기헤드 장치가 위치되는 슬라이더의 후면사시도.
도 2는 종래 기술의 일실시예에 따른 자기헤드 장치의 구성을 도시한 개략도.
도 3은 종래 기술의 일실시예에 따른 자기헤드 장치의 구성을 도시한 부분단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기헤드 장치의 구성을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기헤드 장치의 구성을 도시한 부분단면도.
＜도면의 주요 부호에 대한 설명＞
10: 자기헤드장치 11: 기록상부폴
14: 하부방어막 15, 16: 자기저항센서
17: 센터폴
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기헤드 장치의 구성을 도시한 개략도이고, 도 5는 자기헤드 장치의 구성을 도시한 부분단면도이다.
본 발명에 의한 자기헤드 장치는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 기록상부폴(Upper Write Pole)(11)과, 상기 기록상부폴과 일정거리의 쓰기갭을 갖도록 이격되어 있는 공용폴(Shared Pole)인 기록하부폴(Lower Write Pole)(12)과, 상기 기록하부폴과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 하부방어막(14) 및 상기 하부방어막과 기록하부폴(12) 사이에 설치되는 소정의 센터폴(17)이 개제되는 두개의 자기저항센서(15, 16)로 구성된다. 따라서, 상기 자기헤드 장치는 다수번 권선된 코일(11a)을 구비한 기록상부폴(11)과, 기록하부폴(12), 제1자기저항센서(15), 센터폴(Center Pole)(17), 제2자기저항센서(16) 및 하부방어막(14)의 순서로 설치되어 진다.
기록매체(20)상의 자기적 특성에 따라 전기적특성(저항의 변화)이 변화되도록 설치되는 읽기센서인 상기 자기저항센서(15, 16)로는 AMR센서(Anisotropic Magneto-Resistive Sensor)나 GMR센서(Giant Magneto-Resistive Sensor)를 적용시킬 수 있다. 또한, 상기 기록매체(20)로는 원형의 디스크를 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 자기헤드 장치(10)는 슬라이더의 하부면상에 형성된 일정한 홈에 위치된후, 스퍼터링 공정에 의해 각각의 단부가 슬라이더의 하부면과 일치하도록 설치되어 있으며, 상기 스퍼터링 공정에 의해 채워지는 충진물로는 SiO2나 글래스 재질등을 사용하고 있다.
상기 자기저항센서(15, 16) 중 어느 하나는 하드디스크의 외경(OD; Outter Diameter) 방향으로 최적화되도록 설치되며, 나머지 하나는 하드디스크의 내경(ID; Inner Diameter) 방향으로 최적화되도록 설치된다. 즉, 하드디스크의 MD(Middle Diameter)에서 하나의 자기저항센서(15)는 외경 방향으로 일정 옵셋각을 갖도록 최적화되어 설치되며, 나머지 하나의 자기저항센서(16)는 MD에서 내경 방향으로 일정 옵셋각을 갖도록 최적화되어 설치될 수 있는 것이다. 또한, 상기 자기저항센서(15, 16)는 독취시 어느 하나가 선택적으로 하드디스크(20)상의 데이터를 독취할 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 자기헤드 장치(10)를 구비한 슬라이더가 고속으로 회전하는 기록매체(20)상에 부상하여 하드디스크의 MD에서 외경 방향으로 이동할때, 상기 자기헤드 장치는 하드디스크의 외경 방향으로 최적화된 자기저항센서에 의해 데이터를 독취하게 되며, 상기 슬라이더가 하드디스크의 MD에서 내경 방향으로 이동할때, 상기 자기헤드 장치는 하드디스크의 내경 방향으로 최적화된 자기저항센서에 의해 데이터를 독취하게 되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자기헤드 장치는 하드디스크의 MD에서 외경 방향과 내경 방향으로 각각 최적화되도록 설치된 두개의 자기저항센서에 의해서 선택적으로 데이터를 독취하기 때문에 기존의 서보 알고리즘의 개선없이 TPI를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 별도의 읽기센서가 구비되는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치에 있어서,
    자기기록매체상에 데이터를 기록하기 위하여 다수번 권선된 코일을 구비한 기록상부폴과;
    상기 기록상부폴과 일정 간격으로 이격되어 쓰기갭이 형성되도록 설치되는 기록하부폴과;
    상기 기록하부폴과 일정 간격으로 이격되도록 설치되는 하부방어막 및;
    상기 하부방어막과 기록하부폴 사이에 설치되는 소정의 센터폴이 개제되는 두개의 자기저항센서로 구성됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기저항센서 중 어느 하나는 하드디스크의 외경(OD) 방향으로 최적화되도록 설치되며, 나머지 하나는 하드디스크의 내경(ID) 방향으로 최적화되도록 설치됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기저항센서는 독취시 어느 하나가 선택적으로 하드디스크상의 데이터를 독취할 수 있도록 설치됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 자기헤드 장치.
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