KR20010052381A - 마그네틱 기록 매체의 구역 윤활을 차등지게 하는 장치 및그 상관방법 - Google Patents

마그네틱 기록 매체의 구역 윤활을 차등지게 하는 장치 및그 상관방법 Download PDF

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박세광
현대 일렉트로닉스 아메리카 인코포레이티드
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Abstract

본원은 이중-구역 윤활 마그네틱 디스크를 제조하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 흡수성 매체(206)는 윤활 디스크(202)의 표면의 선택된 부분에 대항하여 유지된다. 디스크(202)는 흡수성 매체(206)와 상관하여 회전되고 그리고 흡수성 매체(206)는, 선택된 량의 유동 윤활유에 더해진 접합된 윤활유를 남기고, 디스크의 선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거한다. 특정적으로는, 흡수성 테이프(206)가 디스크(202)의 표면에 대하여 테이프(206)를 유지하는 롤러(210)에 공급되고, 그리고 솔벤트(220)가 유동 윤활유의 제거가 용이하도록 테이프(206) 및/또는 디스크(202)에 가해진다. 따라서, 다른 윤활유 두께가 획득된다.

Description

마그네틱 기록 매체의 구역 윤활을 차등지게 하는 장치 및 그 상관 방법{APPARATUS FOR DIFFERENTIAL ZONE LUBRICATION OF MAGNETIC RECORDING MEDIA AND RELATED METHODS}
일반적으로, 컴퓨터 및 그외 다른 타입의 장비는 마그네틱 매체로부터 마그네틱 플럭스 패턴을 서입 및 독출(read and write)하는 것이다. 마그네틱 매체의 양호한 일 타입의 것으로 경성 또는 "하드" 디스크가 있다. 하드 디스크 드라이브는 디지탈 데이터를 저장하고 그리고 저렴한 가격의 고 기록용량과 상당히 빠른 데이터 검색을 제공하는 것으로 30년 이상 동안 컴퓨터 시스템에 사용되어져 온 것이다. 회전 디스크 상에 독출 마그네틱 패턴의 기본 원리를 동일하게 유지하면서, 디스크 드라이브의 성분, 특정하게는 서입-독출 헤드("헤드") 및 디스크를 주요한 것으로 포함한 것이다.
제 1디스크는 수지에 혼합된 산화철 입자와 같은 마그네틱 입자로 24인치 직경으로 경성 플래터(rigid platter)를 코팅하여 만들어진다. 근래에는, 박막 기술이 일반적으로 직경 약 3.5인치인 플래터에 마그네틱 금속의 박막을 스퍼터(sputter) 하는데 사용되어져 왔다. 금속막은 구(older) 미립자 막의 자화성(磁化性)의 100배를 제안하여, 상당히 더 얇은 막으로부터 동일한 량의 마그네틱 플럭스를 생산하는 것이다. 보다 얇은 막은 데이터 비트를 나타내는 보다 협소한 마그네틱 셀이 형성되게 한다. 보다 협소한 마그네틱 셀은 보다 높은 기록 및 저장 밀도이게 한다. 부가적으로, 금속 박막은 매우 완만한 플래터(smooth platter)에 형성된다. 완만한 막은 헤드가 마그네틱 셀에 보다 근접하는 "플라이(fly)"를 허용하여, 보다 높은 재독출(readback) 규모를 산출하는 것이다.
표면 조도(粗度)는 헤드가 매체에 어느 정도 낮게 접근하는지를 제한하고 그리고 마그네틱 층의 전체 노이즈 기여도에 더해진다. 기록 헤드의 도입, 특히 MR 헤드(magnetroresistive heads)의 설계의 개발은 표면 조도(surface roughness)의 지속적인 감소를 필요로 하게 되었다. 3Gbit/in2의 기록 밀도를 저장할 수 있는 현재의 MR 매체는 약 1nm의 조도 값을 가진 표면을 가진다. 10Gbit/in2를 저장하기 위한 미래의 표면은 현재 매체보다 더 작은 크기의 조도를 가져야 할 것을 예상할 수 있다.
상기 평탄 표면은 헤드가 "스틱션(stiction)" 힘을 받지 않고 랜드를 허용하지 않는 것이다. 스틱션은 디스크가 그 작동 속도로 디스크가 회전속도에서 가속하여 디스크를 횡단하는 헤드의 활주 마찰을 기술하는 것으로서 디스크 드라이브 산업분야에서 일반적으로 사용되는 용어 이다. 헤드는 디스크가 전 속도로 회전하면 작동 높이에 디스크 위에서 플라이 할 것이다. 회전 속도에 강하가 있는 경우에 또는 스타트-업에서(디스크가 온 으로 전환되어 스피닝을 개시할 때에), 헤드는 스틱션을 초래하며, 디스크에 보다 밀접하게 강하할 것이다. 스틱션 힘은 헤드와 디스크 사이에서 창출되는 국부적인 진공과 디스크 또는 헤드의 어느 하나에 제공되는 액체 사이에 모세관 작용이 있으며, 소오스의 변화의 결과로 발생할 수 있다.
스타트-업 시에 과도한 스틱션을 피하기 위해서, 일부 디스크에는, 디스크가 오프 로 전환되어 헤드가 랜드되는 랜딩 구역에 결(textured)을 이루었다. 상기 랜딩 구역은 헤드가 드레그의 1-2그램 이하로 디스크를 이륙하도록 결을 이루게 한 것이다. 또한, 이러한 랜딩 구역은 헤드의 접촉-개시-정지 성능을 더욱 향상하기 위해서 액체 윤활제로 윤활 될 수도 있다. 윤활유는 일반적으로, 빠르고 저렴한 비용이 소요되면서 윤활제가 전체 디스크를 코팅하는 딥 또는 스프레이 방법(dipping or spraying methods)에 의해 적용된다. 불행하게도, 데이터 지대에 액체 윤활제의 존재는 디스크의 데이터 구역에서 그리고 디스크의 랜딩 구역에서, 만일 헤드가 데이터 지대로부터 액체 윤활제를 픽업하여 랜딩 지대로 이러한 과도한 윤활유를 전달하게 되면, 스틱션 문제를 창출할 수 있는 것이다.
본 발명은 마그네틱 저장 매체에 관한 것으로서, 특히 컴퓨터 디스크 드라이버에 사용되는 경성(硬性) 마그네틱 디스크에 관한 것이다.
도 1은 2중 구역 윤활 박막 마그네틱 디스크의 일 부분을 간략하게 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 마그네틱 디스크에 가변형 윤활 두께를 생산하는 장치를 간략하게 나타낸 도면,
도 3은 이중 구역 윤활 마그네틱 디스크의 생산용으로 채택되어져 있는 디스크 피니싱(finishing) 시스템의 일 부분을 간략하게 나타낸 도면.
도 4는 이중 구역 윤활 디스크를 생산하는 방법을 간략하게 설명한 흐름도.
도 5는 이중 구역 윤활 마그네틱 디스크를 생산하는 장치에 표면 피니싱 시스템을 구조하는 방법을 간략하게 설명하는 흐름도.
본 발명은 마그네틱 디스크의 랜딩 구역과 데이터 구역 사이에 차등적 윤활 두께를 달성하는 장치 및 그 관계 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에서, 장치는 스핀들에 윤활된 마그네틱 디스크를 회전한다. 롤러는 디스크의 선택된 부분에 대항하여 흡수(吸水) 테이프를 압압하고 그리고 흡수 테이프(absorbent tape)는 디스크의 표면으로부터 유동 윤활유의 일 부분을 적출한다. 디스크 또는 롤러는 서로 상관적으로 측면으로 이동하여서, 유동 윤활유를 데이터 구역과 같은 윤활 디스크의 구역으로부터 제거하며, 반면에 유동 윤활유는 랜딩 구역과 같은 디스크의 다른 구역에서는 남겨있는 것이다. 다른 실시예에서는, 솔벤트가 흡수 테이프 및/또는 디스크에 가해져서 데이터 구역으로부터의 유동 윤활유의 제거를 용이하게 한다.
본 발명의 2중 구역 윤활 디스크의 성질 및 이점에 대한 부가적인 이해는 첨부 도면을 참고로 이하에 기재되는 설명으로 충분히 실현될 수 있을 것이다.
도 1은 구역-윤활 박막 마그네틱 디스크(10)의 일 부분을 간략하게 나타낸 단면도 이다. 플래터 또는 기판(12)은 하드 Ni-P(nickel-phosphorous) 코팅(14)으로 도금되는 95mm 직경 알루미늄-마그네슘 합금 이다. Ni-P코팅은 약 1nm의 RMS(root mean-squared) 조도(Rq)로 먼저 폴리시 되고 다음, 텍스쳐 된다. 대략 50nm 두께의 크롬으로 이루어진 핵심 하층(16)은 기판에 스퍼터(sputter) 되어 양호한 방향으로 순차적으로 디포짓된 마그네틱 층(18)의 핵심 그레인으로 역활을 한다. 마그네틱 층의 양호한 방향은 디스크와 거의 공평면을 이루는 상대적으로 용이한 자화 축선을 제공하는 것이다. 이러한 방향은 우수한 마그네틱 이력 효과(magnetic hysteresis properties)를 달성하는 것이다.
마그네틱 층(18)은 하층(16)에 스퍼터 되는 약 30nm 두께의 코발트 기본 합금 이다. 마그네틱 층은 약 70-90% 범위에 코발트 합성물을 가진다. 합금의 잔부는 마그네틱 층의 포화보자력(飽和保磁力; coercivity)을 향상하는 크롬, 탄탈늄 및 백금 또는 무 백금(no platinum)을 함유한다. 마그네틱 층(18)이 상당한 경성 이더라도, 대략 13nm 두께의 외부 코팅 층(20)은, 파워 차단 시에 헤드 랜딩 중에 손상으로부터 또는 파일 운영 중에 헤드 익스커젼(head excursions)이 빈번하게 로우 플라잉(low flying) 하는 것으로부터 마그네틱 층을 보호하도록 마그네틱 층 위에 적용된다. 외부 코팅 층은 10-15nm 두께로 질화 및/또는 수소화 탄소질 물질로 증착 코팅된다. 박막 디스크의 최종 층은 헤드-디스크 접촉 중에 마찰을 저하시키는 국부적으로 적용된 윤활제로 이루어진 층(들) 이다.
디스크는 2개 구역을 가진다. 제 1구역은 디스크의 표면에 근접하게 기록 헤드가 플라이 할 수 있도록 평탄하게 이루어진 데이터 구역(22)이다. 제 2구역은 이러한 구역에 헤드의 스틱션 또는 활주 마찰을 향상시키도록 텍스쳐 처리된 랜딩 구역(24)이다. 랜딩 구역은 포커스 레이저 빔을 사용하여 텍스쳐 처리 되어서 디스크의 층의 표면을 마멸한 것이다. 예를 들면, 적절한 크기의 크레이터(28)와 범프(26)를 하드 Ni-P 코팅(14)에 형성하여, 중첩 층을 형성한 후에 텍스쳐 처리된 랜딩 구역으로 된다. 적절한 범프와 크레이터(bumps and craters)의 크기는, 다른 요소 중에서, 연속 순차적인 층(subsequent layers)의 두께, 상기 층을 통하는 표면 지형의 반향(replication), 및 최종 필요한 표면 특성에 따른다.
랜딩 구역(24)에 윤활유는, 2개 층, 유동 층(30), 및 접합 층(32)으로 구성된다. 유동 층(30)은 일부 유체 특성을 함유하고 랜딩 구역에 헤드의 접촉-개시-정지 특성을 향상한다. 데이터 구역(22)에 윤활제는 접합 층(32)과 유동 윤활 층(31)으로 구성된다. 특정한 실시예에서, 윤활 층의 원래 두께(예를 들면, 층(30, 32)의 두께)는 약 20옹스트롬 이고, 접합 층(32)은 약 5 - 8(정상적으로는 6)옹스트롬 두께 이다. 여기서, 원래 유동 윤활 층은 보통 약 14옹스트롬 두께 이다. 데이터 구역(22)에 감소된 유동 윤활 층(31)은 보통 약 8옹스트롬 두께 이지만, 후술되는 공정에 따라서 선택적으로 변경될 수 있는 것이다.
구역 윤활된 디스크(10)는 헤드에 축적되는 윤활성을 감소하도록 데이터 구역에서의 감소된 유동 윤활 때문에 윤활되는 구역이 없는 디스크와 대비되는 향상된 플라이 스틱션 성능을 가진다. 클리너 헤드(예를 들면, 그에 부착되는 유동 윤활유가 거의 없는 헤드)는 랜딩 구역에 과도한 스타트-업 스틱션과 거의 마주치지 않고, 데이터 구역에 플라이 스틱션이 없으며 그리고, 이물질 또는 먼지 입자를 거의 축적하지 않는 것이다.
퍼플루오르폴리에테르(perfluoropolyether) 윤활제는, 얇은 막 마그네틱 디스크에 사용될 수 있는 일 타입의 윤활제 이다. 다양한 플루오르카본 윤활제가, 예를 들면 모두 미국 뉴져지주 토로페어에 소재하는 오시몬트 유에스에이 인코포레이티드(AUSIMONT USA Inc.)에서 시판하는 Z-DOL 2000TM, Z-DOL 4000TM, FOMBLINR, 및 FOMBLINRAm 3002TM과 같은 마그네틱 디스크를 윤활하는데 사용되어져 왔다. 다른 윤활제로는 일본 나가세 코포레이션에서 시판하는 DEMNUMTM이 있으며, 미국 미시간주 미드랜드 소재의 다우 캐미컬 캄파니의 XUS 13210.00TM과 같은 포스포로스(phosphorous)-기본 또는 포스포린(phosphorine)-기본 윤활제도 사용될 수 있다. 상기 윤활제는 첨가제와 같이 또는 첨가제 없이 사용될 수 있으며 그리고 윤활제에 디스크를 딥핑하여 또는 윤활제를 디스크에 분무하여 적용된다. 양쪽 방법은 디스크에 윤활제를 경제적으로 적용하는 방법이다. 딥 또는 분무된 윤활제의 전체 두께는 일반적으로 약 1.0 내지 3.0nm 사이에 두께 이다.
윤활제의 일 부분은 기본 외부 코팅 층(20)에 화학적으로 접합된다. 일반적으로, 적용된 윤활제의 두께의 약 20-30%가 외부 코팅 층에 접합한다. 비접합된 또는 유동 윤활액의 일 부분은 추출 공정에 의해 데이터 구역(22)으로부터 제거된다. 일 실시예에서, 테이프 추출 공정은 우수한 접촉-개시-정지 성능을 위해 랜딩 구역에 충분한 유동 윤활제를 가진 디스크를 생산하는 반면에, 데이터 구역에 헤드에 의한 플라이 스틱션, 오염, 및 윤활제 픽-업을 저하한다.
도 2는 테이프 추출 장치(200)의 일 부분을 간략하게 나타낸 도면이다. 얇은 박막 디스크(202)는 윤활제(도시 않음)로 코팅되어져 윤활제의 유동 층과 접합 층이 데이터 구역(204)에 개시적으로 존재한다. 흡수 테이프(206)는, 랜딩 구역(208)에 유동 윤활제를 남기고, 디스크가 회전하는 동안에 데이터 구역(204)으로부터 윤활제와 접합 없이, 유동 윤활제를 추출한다.
테이프는 일반적으로, 다른 타입의 재료를 사용할 수 있는 것이지만, 폴리에스테르, 코튼 또는, 코튼-폴리에스테르 혼합물(blend) 이다. 적절한 테이프의 예로는, 일본 도오쿄오에 소재하는 도레이 인더스트리스 인코포레이티드에서 시판하는 도레이시 앤드 루미넥스(TORAYSEE ＆ LUMINEX) MTTM테이프와, 미국 캘리포니아 헤이워드에 소재하는 미폭스 인터내셔널 코포레이션에서 시판하는 폴리에스테르 테이프 #14100TM및, 미국 뉴져지주 업퍼 새들 리버에 소재하는 더 텍스와이프 캄파니에서 시판하는 TX041ATM및 TX031QTM이 있다. 특정한 실시예에서는, 테이프가 니들 넵핑(napping) 처리된 백 새틴 위브(back satin weave)에 2미크론의 섬유 직경의 100% 폴리에스테르로 제조된다. 다른 실시예에서는, 테이프가 40%폴리에스테르와 60%코튼의 워프(warp)와 50%폴리에스테르와 50%코튼의 충진물을 가지는 2x2좌측 능직(twill)으로 제직된 폴리에스테르/코튼 혼합물 이다. 워프는 15.5/1 의 것이고 그리고 상기 충진물은 84x40위브(weave)로 엮어진 19/1 이다. 제 3 실시예에서는, 테이프는 21카운트 워프와 30카운트 필을 가진 2x2 능직 패턴으로 118x60 위브를 가진 100% 코튼 인 것이다. 테이프는 일반적으로 약 1.375인치 폭인 것이지만, 다른 테이프 폭 또는 재료로 작업할 수 있다.
롤러(210)는 디스크(202)에 대항하여 테이프(206)를 가압한다. 롤러는 약 10-90듀로미터 사이에 경도를 가진, 폴리-우레탄 또는 니트리레-부타디엔 고무와 같은 유연한 재료로 제조된다. 프레시(fresh) 테이프는 약 2-30인치/분 사이에 비율로 소오스 스플(도시 않음)로부터 롤러에 공급되고 그리고 사용된 테이프는 권취 스플(도시 않음)에 축적된다. 다르게는, 사용된 테이프는 웨스트 빈((waste bin)에 축적되어야 한다.
롤러의 길이는 테이프의 폭에 따라서 선택된다. 롤러는 일반적으로 테이프의 폭보다 약간 긴 길이 이다. 예를 들면, 약 1.94인치 길이의 롤러는 1.375인치 폭 테이프에 사용된다. 일반적인 디스크는 직경이 약 1.0인치에 이르는 중앙 홀(212)이 있는 약 3.5인치의 외측 직경을 가진다. 디스크의 외부 모서리와 중앙 홀의 모서리 사이에 반경 거리는 테이프 폭보다 약간 더 짧다. 따라서, 롤러(210)는 디스크 회전으로 화살표(213)로 나타낸 바와 같이 디스크의 데이터 구역(204)을 가로 질러 진동하는 아암(도시 않음)에 있어서, 유동 윤활유 추출 테이프와 랜딩 구역이 아닌 디스크의 데이터 구역과 접하게 된다.
디스크는 약 100-1500RPM 사이에 비율로 화살표(214)방향으로 회전한다. 흡수 테이프는 데이터 구역(204)으로부터 유동 윤활유를 제거한다. 테이프(206)는 화살표(216)로 나타낸 방향으로 롤러(210) 둘레로 전진되어, 테이프가 디스크의 표면으로부터 유동 윤활유를 제거하고, 프레시 테이프를 제공 한다. 롤러의 왕복운동은 테이프가 랜딩 구역(208)으로부터 유동 윤활유를 제거하지 않는 범위로 제한된다. 다르게는, 롤러는 정지성을 유지하고 그리고 디스크는 롤러와 상관하여 이동되거나 또는, 롤러는 롤러와 디스크 사이에 유동 없이 데이터 구역의 전체 폭을 가로질러 테이프를 공급할 수 있다.
선택적 솔벤트 분배자(218)는 테이프(206)에 솔벤트(220)를 분배할 수 있다. 솔벤트의 타입은 사용된 윤활유 타입에 적절한 것으로 선택된다. 예를 들면, 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 듀 퐁 캄파니에서 제조된 VERTRELRXF에 적절한 솔벤트는, ZD01, Demnum, ZD01-XIP 혼합물, 및 유사한 타입의 윤활제를 사용한다. 다른 솔벤트, 예를 들면, 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 3M 캄파니에서 양쪽이 제조된 PF-5060TM혼합물 이행 유체와 HFE-7100TM스폐셜 액체 및, 메타놀이 사용될 수 있다. 또한, 솔벤트의 이행은 아제오트로피스(azeotropes), 알코올, 하이드로카본, 에스테르, 및 다른 성분의 사용으로 개조될 수 있다. 예를 들면, 메타놀은 VERTRELRXF와 혼합될 수 있다.
솔벤트 분배기는 0.1 내지 5.0ml/분 의 비율로 솔벤트를 분배할 수 있다. 솔벤트 분배율은 테이프의 타입, 솔벤트의 타입, 윤활제의 타입, 테이프 속도, 제거되는데 소요되는 유동 윤활량 및 그외 다른 매개변수에 따른다.
데이터 구역으로부터 제거된 유동 윤활량은, 테이프의 흡수도, 가해지는 힘, 테이프에 대한 디스크의 면의 통과 수, 솔벤트의 활성도, 및 그외 다른 매개변수에 따라서 선택적으로 제어 가능한 것이다. 양호한 실시예에서, 유동 윤활유의 약 40% 정도가 데이터 구역으로부터 제거된다. 풍부한 솔벤트가 흡수 테이프를 스며드는데 사용되어 데이터 구역으로부터 유동 윤활유의 75% 이상을 제거하도록 디스크의 선택된 부분 위에서 솔벤트 워시를 기본적으로 이행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 유동 윤활유 테이프 추출 장치를 간략하게 나타낸 다이어그램이다. 테이프 추출 장치는 미국 캘리포니아주 프레몬트에 소재하는 엑스클로시브 디자인 캄파니 인코포레이티드에서 제조된 개조된 EDCTM 800 SERIES AUTOMATED SURFACE FINISHER 이다.
표면 피니셔(finishers)는 일반적으로 디스크 텍스쳐, 테이프 버니시, 또는 루브-버프 공정(lube-buff process)에 사용된다. 상기 공정은 일반적으로 전체 디스크 표면을 커버한다. 테이프 버니시 공정은 일반적으로 연마재를 사용하여 코팅 공정 후에 남아있는 디스크 표면으로부터 높은 꺼칠음을 제거한다. 테이프 버니시 공정은 일반적으로 연마성 테이프("부착된" 연마성), 그 곳에 적용되는 연마성 슬러리("프리" 연마성)를 가진 비-연마성 테이프, 또는 그 곳에 적용되는 연마성 슬러리를 가진 연마성 테이프로 이행된다.
루브-버프 공정은 윤활제가 디스크 표면 전체에 균일하게 분배되는 것을 보장하는데 사용된다. 루브-버프 공정이 일반적인 성질인 것일 지라도, 상기 공정은 유체역학 층이 디스크의 표면과 테이프 사이에 "과잉" 윤활로 형성되도록 디스크의 표면을 횡단하는 직물 테이프를 이동하는 것을 일반적으로 포함한다. 그런데, "과잉" 윤활유의 모델은 타당하지 않은것으로 믿어진다. 또한, 그것은 버핑 테이프가 디스크 표면에 꺼칠한 부분으로부터 디스크 표면에 함몰부로 유동 윤활유를 스크렙하여, 가볍게 코팅된 돌출부와 충진된 결각부를 창출한다. 일부 루브-버프 공정의 필요한 결과가 유동 윤활유 층에 모든 결각부와 관련하여서, 윤활유가 중력의 영향과 표면장력 하에서 층 안으로 흐르게 된다.
도 3은 윤활유 추출용으로 채택되어져 있는 개조된 표면 피니셔(800)의 일 부분을 간략하게 나타낸 도면이다. 표면 피니셔의 정상부(302)는 상부 매가진(304)을 나타내도록 개방되어져 있다. 상부 매가진은 제 1소오스 스플(306), 제 2 소오스 스플(308), 제 1 권취 스플(310), 및 제 2 권취 스플(312)을 구비한다. 흡수 테이프(206)는 제 1 및 제 2 소오스 스플(306, 308)에 적재되어져 있다. 유사한 하부 매거진이 일반적으로 활용되며, 그리고 상부 매거진과 관련하거나 또는 그를 대신하여 선택적으로 사용될 수 있다.
디스크의 데이터 구역으로부터 유동 윤활유를 추출하는데 사용되는 테이프로서, 제 1 및 제 2 권취 스플(310, 312)에 테이프가 축적된다. 선택적으로, 사용된 흡수 테이프는 웨스트 빈에 축적되어서, 테이프의 신규 스플이 필요할 시에 소오스 스플 만이 변경될 필요가 있어서, 테이프 로딩 시간을 절감한다. 제 1 및 제 2 소오스와 권취 스플은 디스크의 양 표면이 동시적으로 처리되도록 한다.
동작 중에, 표면 피니셔의 정상부(302)는 스플이 수평 면으로 회전하도록 하방향으로 포개진다. 디스크(도시 않음)는 스핀들 조립체(314)에 배치되고 그리고,"수직적" 및 "수평적"의 표현이 설명을 목적으로 단독으로 사용되면서 이를 제한하는 것이 아님을 이해한다고 하더라도, 수직 평면으로 회전되어야 한다. 스핀들 조립체(314)는 드라이브 스핀들(316), 모터(317) 및 아이들러 스핀들(318)을 구비한다. 스핀들 조립체는 다른내부 직경을 가진 디스크를 수용하도록 용이하게 제거되어 대체된다.
흡수 테이프(206)는 제 1("상부") 롤러(210A)에 의해 디스크의 일 측에 그리고 제 2("하부") 롤러(210B)에 의해 디스크의 타 측에 대항하여 유지된다. 다른 치수가 사용되어야 하지만, 롤러는 대략 2인치 직경과 1.94인치 길이 인 것이다. 롤러는 디스크의 데이터 구역을 가로질러 롤러와 흡수 테이프를 스쳐지나가 접합된 윤활유의 층을 떠나면써 유동 윤활유를 제거하는 진동 아암(320, 322)에 장착된다. 선택적으로, 테이프 및/또는 롤러의 폭은 진동 아암이 필수적이지 않도록 디스크에 데이터 구역의 소정의 폭에 대응되어야 한다. 프로세스 디스크는 스핀들로부터 멀티-디스크 카세트(도시 않음)로 자동적으로 전달될 수 있는 것이다.
루브 추출 시스템은 디지탈 컴퓨터와 같은 디지탈 전자 컨트롤러(324)에 의해 제어된다. 디지탈 전자 컨트롤러(324)는 적절하게 채택된 디스크 피니싱 시스템을 이루어서 이중-구역 윤활된 디스크를 생산하는 것이다. 시스템-컨트롤 소프트웨어 프로그램은 ROM(read-only memory)와 같은 CRM(computer-readable medium)(326), RAM 또는 플러시 메모리와 같은 프로그램된 전자 메모리, 또는 디스켓, 테이프, 또는 하드 디스크와 같은 마그네틱 매체에 저장된다. CRM(326)이 컨트롤러(324)의 파트로서 합체되어 나타내었지만, 이것은 CRM이 컨트롤러에 결합되는 외부 디스크 드라이브 또는 외부 메모리와 같은 외장형인 것으로 이해한다.
디스크 피니싱 시스템의 많은 매개변수는 수동식으로 제어되거나 또는 스핀들 속도, 테이프 드라이브 속도, 로드 롤 힘, 솔벤트 분배 비율, 로드 롤 경사(skew), 이벤트 타이밍 및, 이벤트 시켄스를 포함하는 2중 구역 윤활된 디스크 제작을 위한 시스템-컨트롤 소프트웨어 프로그램에 따라서 제어된다. 로드 롤 힘은 45±10의 듀로미터를 가지는 폴리우레탄 또는 니트리레 부타디엔 고무 롤러용으로 0.1-10파운드, 양호하게는 2±1.0lbs이도록 프로그램 된다. 디스크의 표면에 적용되는 힘이, 로드 롤 힘의 파트를 지지하는 장력을 테이프가 가질 수 있으므로, 로드 롤 힘과는 다른 또른 그와 동일한 힘일 것으로 이해한다. 스핀들 속도는 약 10-2000RPM, 양호하게는 약 900±600RPM이도록 프로그램 된다. 테이프 스피드는 약 2-30인치/분, 양호하게는 TX031Q 또는 TX041A 또는 MIPOX #14100테이프 용으로 약 15±7인치/분 이도록 프로그램 된다. 상부 롤러의 테이프 속도는 하부 롤러의 테이프 속도와 다르거나 또는 동일한 속도로 된다. 롤러와 디스크 표면 사이에 틈은 약 0.01-0.06인치 사이 이도록 프로그램 되고, 그리고 상기 테이프용으로 명목적으로 0.035인치 이다. 솔벤트 분배동작 비율은 약 0.1-5.0 ml/min 이도록 프로그램되고 그리고 ZD01 또는 Demnum 또는 ZD01-XIP 혼합 윤활제로 윤활되는 디스크와 양립할 수 잇는 Vertrel XF 또는 메타놀 또는 HFE 솔벤트용으로는 1.5 ml/min 이다. 디스크의 데이터 구역을 횡단하는 아암의 진동 주파수는 약 0.5-10Hz 이도록 프로그램 되고 그리고 특정 실시예에서는 5Hz 이다. 아암의 이동도 흡수 테이프가 디스크의 랜딩 구역으로부터 윤활유를 추출하지 않도록 선택된다. 특정 실시예에서, 랜딩 구역은 디스크의 중심으로부터 0.78인치 연장되고 그리고 아암 행정은 흡수 테이프가 이러한 구역과 접촉하지 않도록 프로그램된다. 아암의 특정한 행정은 랜딩 구역의 소정의 폭, 디스크의 직경, 사용된 롤러의 타입과 폭, 사용된 흡수 테이프의 타입과 폭, 그리고 다른 요소에 따른다.
다수 매개변수는 서로에 대해 종속적인 것으로 이해한다. 예를 들면, 테이프 속도는 테이프의 타입(흡수성), 추출되는 유동 윤활유의 타입, 사용된 솔벤트 타입, 임의 경우에는 솔벤트 적용 비율, 스핀들 속도, 롤러 힘, 및 아암의 진동 주파수에 따른다.
도 4는 이중-구역 윤활 디스크를 제조하는데 사용되는 프로세스(400)를 간략하게 나타낸 흐름도 이다. 윤활 디스크를 제공하고(단계 410), 그리고 디스크의 일 부분(예를 들면, 데이터 구역)으로부터 유동 윤활유를 추출하는 디스크의 표면에 대항하여 압압되는 흡수성 테이프와 관련하여 회전한다.(단계 412) 흡수성 테이프를 전진하여(단계 414) 디스크의 표면과 접하도록 프레시 테이프를 제공한다.
도 5는 이중 구역 윤활 디스크 제조 장치에 디스크 표면 피니셔를 구조하는 프로세스(500)를 간략하게 나타낸 흐름도 이다. 흡수성 테이프는 디스크 표면 피니셔의 소오스 스플에 적재된다.(단계 510) 프로세스 매개변수는 디스크의 표면으로부터 유동 윤활유를 추출하도록 조정된다. 상술된 바와 같이, 프로세스 매개변수는 CRM(computer-readable medium)에 저장된 시스템 제어 프로그램에 따라서 조정된다. 디스크의 표면과 흡수성 테이프와의 사이에 프로세스 접촉 구역은 유동 윤활유가 그로부터 추출되지 않는 디스크의 표면의 구역에 남아있도록 선택된다.(단계 512) 프로세스 접촉 지역은 테이프 및/또는 롤러의 폭을 변경하여 그리고/또는 필요에 따라서는 진동 아암의 행정을 조정하여 선택된다. 루브 추출 솔벤트는 선택적으로 시스템에 공급되어(단계 514), 유동 루브 추출 공정을 도와 준다.
상술된 설명이 본 발명의 특정 실시예을 기술한 것이기는 하지만, 본 발명의 다양한 변경, 개조 및 다른 실시가 이용될 수 있는 것이다. 예를 들면, 롤러에 보다 양립할 수 있는 경성이 사용될 수 있고, 압축성 테이프가 사용될 수 있고 또는 스테이틱 바아(static bar)가 롤러를 대신하여 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시예에 의해 한정되지 않고, 첨부 도면에 의해 한정되어져야 한다.

Claims (27)

  1. 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 1선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하는 장치에 있어서, 상기 장치는:
    마그네틱 디스크를 회전하도록 구조된 스핀들;
    스핀들과 디스크를 회전하도록 스핀들에 결합된 모터;
    디스크의 회전으로 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 1선택된 부분과 접촉되도록 구조된 흡수성 부재를 포함하며;
    상기 표면은 접합된 윤활유의 층과 유동 윤활유의 층을 가지고, 상기 흡수성 부재는, 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 1선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하고 그리고 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 1선택된 부분에 접합된 윤활유의 층을 남기고 그리고 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 2선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하지 않도록 구조되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 흡수성 부재는 흡수성 테이프인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 흡수성 테이프는 TX031QTM, TX041ATM, 및 MIPOX 1400TM으로 이루어진 구성에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 흡수성 테이프는 선택된 비율로 소오스로부터 분배되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 선택된 비율은 약 2 - 30인치/분 사이에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 선택된 비율은 약 8 - 22인치/분 사이에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 2항에 있어서, 롤러를 부가로 포함하며, 롤러는 표면의 제 1선택된 부분에 대하여 흡수성 테이프를 가압하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 롤러는 약 35 - 55 사이에 듀로미터를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 롤러는 약 1 - 3파운드 사이에 힘으로 표면의 제 1선택된 부분에 대하여 흡수성 테이프를 가압하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 롤러는 표면의 제 1선택된 부분에 상관하여 진동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 선택된 비율로 흡수성 부재에 솔벤트를 적용하는 솔벤트 분배기를 부가로 포함하고, 상기 솔벤트는 표면의 제 1선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 추출하는 것을 도와주는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 솔벤트는 VERTREL XFTM, HFETM혼합 솔벤트, 및 메타놀로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 선택된 비율은 약 0.1 - 5 ml/min 사이에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 1선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하는 장치에 있어서, 상기 장치는:
    마그네틱 디스크를 회전하도록 구조된 스핀들;
    약 300-1500RPM 사이에 선택된 속도로 스핀들과 디스크를 회전하도록 스핀들에 결합된 모터;
    테이프 소오스로부터 분배되는 TX031QTM, TX041ATM, 및 MIPOX 1400TM으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 흡수성 테이프;
    약 15인치/분 의 선택된 비율로 흡수성 테이프를 분배하도록 채택된 테이프 소오스;
    디스크에 흡수성 테이프를 통하여 약 2파운드의 선택된 힘을 적용하도록 구조된, 약 45 듀로미터를 가진 롤러를 포함하며;
    상기 롤러는, 상기 흡수성 테이프가, 디스크의 표면의 제 1선택된 부분으로부터 유동 윤활유의 약 10%-80% 사이에서 추출하고 그리고 윤활 마그네틱 디스크의 표면의 제 1선택된 부분에 유동 윤활유의 비-감소된 층을 남기도록 디스크의 표면의 제 1선택된 부분과, 디스크의 내부 직경에서 디스크의 중앙으로부터 약 0.78인치로 연장하는 제 2선택된 부분과 상관하여 진동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 이중-구역 윤활 마그네틱 디스크를 생산하는 방법은:
    (a)윤활유로 디스크를 코팅하는 단계;
    (b)윤활유의 제 2부분이 유동 윤활유를 형성하며, 접합된 윤활유의 층을 형성하도록 디스크의 표면에 윤활유의 제 1부분을 접합하는 단계;
    (c)디스크의 표면의 제 2선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하지 않게 디스크의 표명의 제 1선택된 부분에서 유동 윤활유의 적어도 일 부분을 추출하도록 선택된 속도로 흡수성 매체와 상관하여 디스크를 회전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 윤활유는 ZDOLTM, DEMNUMTM, 및 ZDOLTM과 X1PTM으로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 윤활유는 약 1 - 3nm 두께 사이에 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 유동 윤활유의 부분은 유동 윤활유의 약 10 - 80% 사이에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 15항에 있어서, 흡수성 매체에 솔벤트를 적용하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 15항에 있어서, 디스크의 표면의 제 1선택된 부분에 솔벤트를 적용하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 15항에 있어서, 흡수성 매체는 흡수성 테이프 이며;
    롤러에 의해 흡수성 테이프를 통하여 디스크에 선택된 힘을 적용하는 단계와;
    선택된 비율로 소오스로부터 롤러에 흡수성 테이프를 분배하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 이중-구역 윤활 마그네틱 디스크를 생산하도록 구조된 디스크 표면 피니싱 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    롤러에 대한 선택된 비율로 흡수성 테이프를 분배하도록 구조된 흡수성 테이프 소오스;
    롤러에 대하여 진동될 수 있는 성질을 가진 윤활 디스크의 표면에 테이프를 통하여 선택된 힘을 적용할 수 있는 롤러;
    선택된 속도로서 윤활 디스크를 회전하도록 구조된 모터-구동식 스핀들;
    흡수성 테이프 소오스의 선택된 비율, 롤러의 선택된 힘, 및 모터-구동되는 스핀들의 선택된 속도를 제어하도록 구조된 컨트롤러; 및
    디스크 표면 피니싱 시스템의 동작을 목적으로 그 안에서 실시되는 컴퓨터 프로그램을 가진 CRM(computer-readable medium)을 구비하는, 컨트롤러에 결합된 메모리를 포함하며;
    상기 컴퓨터 프로그램은:
    선택된 비율로 흡수성 테이프를 분배하도록 흡수성 테이프 소오스를 제어하는 제 1세트의 컴퓨터 명령;
    디스크에 선택된 힘을 적용하도록 롤러를 제어하는 제 2세트의 컴퓨터 명령;
    선택된 속도로 회전하도록 모터-구동되는 스핀들을 제어하는 제 3세트의 컴퓨터 명령 및;
    윤활 디스크의 선택된 제 1부분으로부터 유동 윤활유를 제거하고 그리고 윤활 디스크의 제 2선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하지 않도록, 롤러와 상관하여 윤활 디스크를 진동하는 제 4세트의 컴퓨터 명령을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 표면 피니싱 시스템.
  23. 이중-구역 윤활 디스크를 생산하는데 표면 피니싱 시스템 채택용 컴퓨터 그로그램 프로덕트에 있어서, 상기 컴퓨터 그로그램 프로덕트는:
    CRSM(computer-readable storage medium) 및;
    CRSM에서 실시되는 CRP(computer-readable program)를 포함하며, 상기 CRP는:
    선택된 비율로 흡수성 테이프를 분배하도록 흡수성 테이프 소오스를 제어하는 제 1세트의 컴퓨터 명령;
    윤활 디스크에 선택된 힘을 적용하도록 롤러를 제어하는 제 2세트의 컴퓨터 명령;
    선택된 속도로 회전하도록 모터-구동되는 스핀들을 제어하는 제 3세트의 컴퓨터 명령 및;
    윤활 디스크의 선택된 제 1부분으로부터 유동 윤활유를 제거하고 그리고 윤활 디스크의 제 2선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 제거하지 않도록, 롤러와 상관하여 윤활 디스크를 진동하는 제 4세트의 컴퓨터 명령을 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 프로덕트.
  24. 윤활 마그네틱 디스크의 선택된 부분으로부터 유동 윤활유를 추출하도록 디스크 표면 피니셔를 구조하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    (a)디스크 표면 피니셔의 매가진에 흡수성 테이프를 적재하는 단계; 그리고
    (b)윤활 디스크의 표면의 제 1선택된 부분과 접촉하고 그리고 윤활 마그네틱 디스크의 제 2선택된 부분과 접촉하지 않도록, 롤러를 조정하는 단계를 포함하고, 상기 롤러는 윤활 마그네틱 디스크에 대하여 흡수성 테이프를 가압하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 디스크의 제 2선택된 부분은 윤활 마그네틱 디스크의 중앙으로부터 약 0.78인치로 윤활 마그네틱 디스크의 내부 직경으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 24항에 있어서, 디스크 표면 피니셔는 EDC 인코포레이티드에서 시판하는 EDC 800TM, 및 EDC 1800TM디스크 피니싱 시스템으로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 이중-구역 윤활 마그네틱 디스크는:
    윤활유로 이루어진 접합 층과 유동 윤활유로 이루어진 비-감소 층을 가진 랜딩 구역과;
    윤활유의 접합 층과 유동 윤활유의 감소 층을 가진 데이터 구역을 포함하고, 유동 윤활유의 감소 층은 유동 윤활유의 비-감소 층의 원래 두께의 약 90% - 20% 사이에서 선택된 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 이중-구역 윤활 마그네틱 디스크.
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