KR20020006514A - 디스크 드라이브 헤드를 위한 에지 접촉 보호 구조물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스크 드라이브 내의 변환기 소자를 지지하기 위한 슬라이더에 관한 것이다. 본 발명에 따른 슬라이더는 헤드 디스크 경계면에 대해 접촉 경계면을 보호하기 위한 에지 보호 구조물(122, 152, 182, 192, 194, 196, 198)을 포함한다.
Description
디스크 드라이브는 디지탈 방식으로 암호화된 정보를 저장하는데 사용된다. 슬라이더는 디스크 표면에 있는 데이타를 판독 및/또는 기록하기 위한 전환기 소자를 지지한다. 슬라이더는 변환기 소자의 작동을 위해 디스크 드라이브 내의 디스크의 회전을 통해 디스크 표면 상으로 상승하도록 에어 베어링을 포함한다. 자기 형태의 디스크 드라이브에 있어서, 디스크 표면과 변환기 소자 사이의 개선된 자기적 상호 작용은 슬라이더와 디스크 표면 사이의 공간을 감소시킴으로써 달성될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 슬라이더와 디스크 표면 사이를 더 밀접하게 상승시키면, 슬라이더와 디스크 표면 사이의 접촉이 개선된 경향을 보인다. 슬라이더와 디스크 표면 사이의 접촉은 디스크 표면을 손상시켜 데이타 손실을 야기할 수 있다.
슬라이더는 선적 및 하적 작업 중에 디스크 표면과 접촉하거나 디스크 표면에 충격을 가하기 쉽다. 특히, 동적 램프 선적 시스템에서, 슬라이더의 코너 에지는 디스크 표면과 접촉하기 쉽다. 접촉 개시 및 정지("CSS") 드라이브에 있어서, 슬라이더는 작동 전에 디스크 표면의 장착 영역 상에 놓인다. 선적 또는 처리 중에 유입된 비작동 쇼크는 슬라이더가 디스크 표면 내에 부딪히게 할 수 있으며 또는 "스핀 업" 또는 "스핀 다운" 중에 동적 상호 작용이 상당한 헤드-디스크 접촉을 야기할 수 있다.
슬라이더는 제조 공정으로 인해 거칠거나 날카로운 에지를 포함할 수 있다. 슬라이더가 디스크 표면 내에 접촉하거나 부딪힐 때, 거칠거나 날카로운 에지는 디스크 표면을 손상시킬 수 있다. 슬라이더와 디스크 표면 사이의 접촉에 의해 유입된 손상을 감소시키는데 사용되는 한 기술은 슬라이더 몸체의 에지를 "블렌드(blend)"하는 것이다. "블렌딩"이 슬라이더 몸체의 에지와 디스크 표면 사이의 경계면에 의해 야기된 손상을 감소시키지만, 디스크 표면과 에어 베어링의 에지 사이의 접촉은 또한 디스크 표면을 손상시킨다. 에어 베어링의 표면 구조가 보다 복잡하기 때문에 에어 베어링 에지의 "블렌딩"은 보다 복잡하다. 또한, 에어 베어링의 상승 높이와 성능은 에어 베어링의 표면 구조에 매우 민감하여 "블렌딩" 공정에서의 제조 변화는 에어 베어링의 상승 높이와 성능에의 영향을 제한하도록 제어되어야 한다. 본 발명은 이러한 문제점을 처리하며 선행 기술에 대한 장점을 제공한다.
본 발명은 데이타 저장 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로 데이타 저장 시스템의 슬라이더를 위한 에지 접촉 보호 구조물에 관한 것이다.
도 1은 디스크 드라이브의 사시도이다.
도 2는 에어 베어링을 포함하는 슬라이더의 실시예의 사시도이다.
도 3은 도 2의 3-3을 따라 취한 슬라이더의 부분 횡단면도이다.
도 4는 에지 보호 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 슬라이더의 실시예이다.
도 5는 도 4의 5-5선을 따라 취한 횡단면도이다.
도 6은 도 4의 6-6선을 따라 취한 횡단면도이다.
도 7은 둥근 에지 표면 구조물의 설명도이다.
도 8은 상대적으로 부드러운 외측 층을 갖는 둥근 에지 표면 구조물의 설명도이다.
도 9는 본 발명에 따른 에지 보호 구조물을 형성하는 슬라이더의 선택적인 실시예이다.
도 10은 도 9의 선 10을 따라 취한 횡단면도이다.
도 11은 에지 보호 구조물을 형성하는 슬라이더의 선택적인 실시예이다.
도 12는 도 11의 12-12선을 따라 취한 횡단면도이다.
본 발명은 디스크 드라이브 내의 변환기 소자를 지지하는 슬라이더에 관한 것이다. 슬라이더는 헤드 디스크 경계면에 대해 접촉 경계면을 보호하기 위한 에지 보호 구조물을 포함한다.
도 1은 몸체(52), 디스크(54), 및 작동기 조립체(56)를 포함하는 디스크 드라이브(50)를 도시한다. 디스크(54)는 화살표(58)로 도시된 것처럼 회전을 위한스핀들 모터(도시 않음)를 통해 몸체(52)에 회전식으로 연결된다. 작동기 조립체(56)는 디스크(54)로 및 디스크(54)로부터 판독 및/또는 기록하기 위한 헤드(60)를 회전식으로 지지한다. 작동기 조립체는 E-블록(62, E-block), 보이스 코일 모터(64, VCM) 및 버팀대 조립체(66)를 포함한다. 도시된 것처럼, E-블록(62)은 몸체(52)에 회전식으로 연결된다. E-블록(62)은 복수의 작동기 아암(68, 도 1에서는 단지 하나만이 도시됨)을 포함한다. 버팀대 조립체(66)는 디스크 표면에 관해서 헤드(60)를 지지하기 위해 작동기 아암(68)에 연결된다. 작동기 블록은 화살표(70)로 도시된 것처럼 디스크 표면에 관해 데이타를 판독 또는 기록하기 위해 디스크(54)의 데이타 트랙에 관한 위치에 대해 아치형 경로(특정 실시예에서 도시됨)를 따라 헤드(60)를 이동시키도록 회전한다. E-블록(62)의 이동은 보이스 코일 모터(64)에 의해 제어되며, 보이스 코일 모터(64)는 블록(72)에 도시된 디스크 드라이브의 구동 회로에 연결된다. 스핀들 모터(도시 않음)의 작동은 또한 구동 회로에 연결된다.
도 2는 명령을 판독하고 기록하기 위한 변환기 소자(76, 개략적으로 도시됨)를 지지하는 슬라이더(74)를 포함하는 헤드(60)를 도시한다. 변환기는 유도형 변환기, 자기 저항 또는 자기 광학 변환기일 수도 있다. 도 2에 도시된 것처럼, 슬라이더(74)는 선단 에지(82), 말단 에지(84) 및 반대 측면 에지(86, 88)를 갖는 슬라이더 몸체(80)를 포함한다. 에어 베어링(90)은 연장하여 명령을 판독하고 기록하기 위해 디스크 표면 상에 슬라이더를 지지하는 슬라이더 몸체(80) 상으로 올라간다. 도시된 실시예에서, 에어 베어링(90)은 변환기(76)를 지지하는 중앙레일(92)과 상승된 측면 레일(94, 96)을 포함한다. 슬라이더(74)의 상부면(100)은 명령을 판독하고 기록하기 위해 슬라이더를 지지하도록 버팀대 조립체(66)에 연결된다.
작동 중에, 슬라이더(74)는 진동 또는 쇼크로 인해 디스크 표면과 접촉하거나 충돌할 수 있다. 슬라이더(74)는 디스크 표면 내의 거친 부분과 접촉하여 헤드-디스크 접촉을 야기할 수 있다. 슬라이더는 CSS와 로드 및 언로드 작동 중에 디스크 표면과 접촉할 수 있다. 선적 또는 처리 중에 유입된 비작동 쇼크는 또한 디스크 표면 상에 있는 슬라이더가 디스크 표면과 접촉하게 할 수 있다. 다중 슬라이더는 웨이퍼 상에서 제조되며 디스크 드라이브 내의 조립체를 위해 웨이퍼로부터 커트된다. 슬라이더(74)의 커트된 에지와 코너는 도 3의 가상선(102)으로 도시된 것처럼 날카로우며 거친 에지 또는 돌기부를 포함할 수 있다. 슬라이더(74)의 날카로운 에지와 디스크(54) 사이의 접촉은 디스크 표면을 손상시킬 수 있다. 헤드-디스크 접촉으로 인한 손상을 한정하기 위해, 슬라이더의 에지(82, 84, 86, 88)는 도 3에 도시된 것처럼 둥글거나 블렌드(104)될 수 있다.
에어 베어링(90)은 이온 밀링, 화학 에칭, 포토리소그래피 또는 다른 공정을 포함하는 재료 제거 또는 증착 공정에 의해 슬라이더 몸체(80) 상에 형성된다. 에어 베어링을 위한 제조 공정은 날카로운 에지(106)를 형성할 수 있으며 날카로운 베어링 에지(106)를 갖는 헤드-디스크 접촉은 디스크 매체 표면을 손상시킬 수 있다. 슬라이더 몸체(80) 에지의 라운딩이 베어링 에지와 디스크 표면 사이의 접촉을 보호하는 것은 아니다. 에어 베어링의 표면 구조가 복잡하기 때문에 베어링 에지(94, 96)의 라운딩은 에어 베어링의 제조 복잡성을 증가시킨다. 플라이 높이와 에어 베어링의 성능은 라운딩 공정에서 변화에 매우 민감하기 때문에 베어링 에지(94, 96)의 라운딩에 있어서 엄격한 정확도가 요구된다.
도 4는 헤드-디스크 경계면 손상을 감소시키기 위한 본 발명의 에지 보호 구조물의 실시예를 구체화한 슬라이더(120)의 사시도이다. 슬라이더(74)의 유사한 번호가 슬라이더(120)의 유사한 부품을 동일시하도록 사용된다. 도 4에 도시된 것처럼, 슬라이더(120)는 슬라이더 몸체(80) 주위로 연장하는 상승된 림 캡(122, rim cap)을 포함한다. 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 림 캡(122)은 에어 베어링 표면(94, 96)으로부터 약간 오목한 높이에서 슬라이더 몸체(80) 상으로 연장한다. 도시된 실시예에서, 림 캡(122)은 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지 부분(124, 126, 128, 129)을 포함한다. 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 림 캡(122)은 도 5에 도시된 것처럼, 슬라이더 몸체(80)에서 림 캡(122)의 기저부(132)와 림 캡(122)의 상부면(134) 사이에서 블렌드된 둥근 경계면 표면(130)을 포함한다. 둥근 경계면 표면(130)은 슬라이더 디스크 접촉에 대해 더 낮은 접촉 응력을 제공한다.
림 캡(122)의 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지 부분(124, 126, 128, 129)은 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지의 접촉 경계면을 제공한다. 림 캡(122)의 높이는 에어 베어링(90)의 성능과 작동을 상당히 방해하지 않고 에어 베어링에 대해 접촉 경계면을 제공하기 위해 에어 베어링 표면(94, 96) 약간 아래에 있다. 도시된 실시예에서, 부재(124, 126, 128, 129)는 연속적인 부재로 형성되지만, 본 발명은 도시된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주변 림 캡(122)은슬라이더 몸체(80)의 주변 에지를 따라 다중의 비연속적으로 위치된 부재를 포함할 수 있다.
림 캡(122)은 에어 베어링의 제조 중에 재료 제거 공정 또는 마스크를 통해 또는 에어 베이링(90)의 형성에 연속해서 공지된 재료 증착 공정을 통해 제조될 수 있다. 둥근 경계면 표면(130)은 기계적 블렌딩 및 그라인딩 공정, 화학 에칭 또는 이온 밀링 또는 다른 공지된 공정에 의해 제조될 수 있다. 그러므로, 쇼크 또는 접촉 순간 중에, 림 캡(122)은 손상으로부터 매체 표면을 보호하도록 헤드 디스크 접촉 중에 접촉 응력을 분포시키기 위해 슬라이더 몸체(80)의 에지를 따라 연장한다. 림 캡(122)은 에어 베어링(90)으로부터 오목하기 때문에, 림 캡(122)은 에어 베어링에 상당한 영향을 주지 않으며 헤드(60)의 높이 성능을 높이지 않으며 슬라이더와 디스크 표면 사이의 스틱션(stiction)을 증가시키지 않는다. 둥근 경계면 표면(130)을 제조하는 공정은 도 7에 도시된 것처럼 거친 표면 구조를 제공할 수 있다. 거친 표면 구조는 디스크 매체 표면을 스크래치시키거나 손상시킬 수 있다. 도 8에 도시된 것처럼, 부드러운 외측층(140)이 거친 표면 구조를 덮고 부드러운 접촉 경계면 표면을 제공하도록 둥근 경계면 표면(130)에 제공될 수 있다. 층(140)은 다이아몬드형 탄소일 수 있으며 또한 선택적으로, 층(140)은 알루미나(Al2O3)와 같은 상대적으로 연한 층이거나 증가된 충격 에너지 흡수를 위해 플라스틱일 수 있다.
도 9 및 도 10은 슬라이더 몸체(80)의 측면 에지(86, 88)로 연장하는 에어베어링 에지(즉, 레일(94, 96))를 갖는 슬라이더에 있어서 접촉 경계면을 위한 에지 보호 구조물의 또다른 실시예를 도시한다. 이미 설명된 슬라이더의 유사한 번호가 도 9 및 도 10에 도시된 슬라이더(150)의 유사한 부분을 동일시하도록 사용된다. 도시된 것처럼, 슬라이더 몸체(80)는 측면 레일(94, 96)을 갖는 에어 베어링을 포함한다. 도시된 실시예에서, 레일(94, 96)은 슬라이더 몸체(80)의 주변 에지(86, 88)로 연장한다. 슬라이더(150)는 슬라이더 몸체(80)의 주변에 주변 림 캡(152)을 포함한다. 림 캡(152)은 림 캡(122)에 관해 이미 설명된 것처럼 둥근 경계면 표면(154)을 포함한다. 림 캡(152)의 부분(156, 158)은 도 10에 도시된 것처럼 레일(94, 96)의 베어링 에지와 일체로 형성된다.
도시된 실시예에서, 림 캡(152)은 선단 에지, 말단 에지 및 측면 부분(160, 162, 164, 166)을 포함한다. 림 캡(152)은 공지된 마스킹, 에칭 및 증착 공정에 의해 형성된다. 둥근 경계면 표면(154)은 이미 설명된 것처럼 공지된 라운딩 또는 블렌딩 공정에 의해 형성될 수 있다. 그러므로, 설명된 것처럼, 림 캡(152)은 슬라이더 몸체의 에지를 위한 접촉 경계면과 디스크 표면을 보호하기 위한 에어 베어링을 제공한다.
도 11 및 도 12에 도시된 것처럼, 슬라이더(180)는 에지 보호 구조물의 또다른 실시예를 설명한다. 이전 도면에서 유사한 번호가 슬라이더(180)의 유사한 부품을 동일시하도록 사용된다. 도시된 것처럼, 슬라이더(180)는 둥근 슬라이더 몸체 에지(182)를 포함한다. 에지는 공지된 라운딩 또는 블렌딩 공정에 의해 둥글게 된다. 둥근 에지는 슬라이더 몸체와 디스크 표면 사이에 접촉 경계면을 제공하도록 접촉 응력을 분배시킨다. 도시된 실시예에서, 슬라이더는 둥근 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지 부분(184, 186, 188, 190)을 포함한다.
도시된 것처럼, 슬라이더 몸체(80)는 상승된 코너 캡(192, 194, 196, 198)을 포함한다. 둥근 코너 캡(192, 194, 196, 198)은 에어 베어링의 높이 특성을 높이는데 상당한 영향을 주지 않고 헤드 디스크 접촉 경계면을 제공하도록 슬라이더 몸체(80)의 코너에 위치되며 에어 베어링(90, 예를 들어, 레일(94, 96))으로부터 오목한 위치에서 슬라이더 몸체(80) 상으로 상승된다. 도시된 실시예에서, 캡(192, 194, 196, 198)은 에어 베어링(90, 예를 들어 레일(94, 96))을 위한 접촉 경계면을 보호하도록 슬라이더 몸체(80)의 주변 에지로부터 위치된다.
코너 캡(192, 194, 196, 198)의 상승된 외측 에지는 도 12에 도시된 것처럼 둥근 표면 구조물(200)을 포함한다. 둥근 표면(200)은 접측 응력을 분포시키기 위해 공지된 블렌딩 또는 그라인딩 기술에 의해 형성된다. 도시된 실시예에서, 캡(192, 194, 196, 198)은 슬라이더 몸체(80)의 횡단 에지 부분과 정렬되어 연장하는 곡선의 외측 면(202, 도 11에 도시됨)을 갖는다. 곡선 면(202)은 헤드 디스크 접촉에 접촉 응력을 분포시킨다. 도시된 특정 실시예에서, 캡(192, 194, 196, 198)은 반원 형태이지만 도시된 특정 형태에 제한되는 것은 아니다. 코너 캡(192, 194, 196, 198)은 에어 베어링 마스크 또는 제조 중에 재료 제거를 통해 제조될 수 있거나 공지된 증착 공정을 통해 에어 베어링(90)의 제조에 연속해서 형성될 수 있다. 다이아몬드형 탄소 등의 다른 보호 또는 마찰층이 이미 도 8에 도시된 것처럼 코너 캡(192, 194, 196, 198)의 둥근 표면(200)에 첨가될 수 있다.
그러므로 설명된 것처럼, 본 발명은 슬라이더 몸체(80) 상에 상승된 에어 베어링(90)을 갖는 슬라이더 몸체(80)와 상승된 림 캡(122)을 포함하는 슬라이더(120)에 관한 것이다. 림 캡은 헤드-디스크 내충격성을 위해 둥근 경계면 표면을 포함한다. 슬라이더(180)는 헤드 디스크 접촉을 위해 둥근 주변 에지(184, 186, 188, 190)와 상승된 코너 캡(192, 194, 196, 198)을 포함한다.
특정 베어링 표면이 도시되지만, 선택적인 베어링 설계가 사용될 수도 있으며 특정 베어링 설계에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 다양한 실시예의 많은 특징과 장점이 본 발명의 다양한 실시예의 구조물과 작용의 설명과 함께 전술한 상세한 설명에서 설정되었지만, 이러한 개시 내용은 단지 설명의 목적이며, 청구범위에 표현된 용어의 포괄적이고 일반적인 의미에 의해 지적된 범위에서 본 발명의 원리 내에서 부품의 구조와 정렬의 문제에서 특히 변화가 가해질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 특정의 부재가 본 발명의 범위와 취지를 벗어남이 없이 실질적으로 동일한 기능을 유지하면서 특정 응용에 따라 변할 수도 있다. 게다가, 여기서 개시된 바람직한 실시예는 자기 디스크 드라이브 시스템에 관한 것이지만, 본 발명의 개시 내용은 본 발명의 범위와 취지를 벗어남이 없이 광학 디스크 시스템과 같은 다른 시스템에 적용될 수 있다는 것을 당업자에 의해 이해될 것이다.
Claims (20)
- 슬라이더 몸체,상기 슬라이더 몸체 상에 상승된 에어 베어링, 및헤드-디스크 내충격성을 위한 둥근 경계면 표면을 포함하고 상기 슬라이더 몸체 상에 상승된 상승된 림 캡을 포함하는 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 둥근 경계면 표면이 상기 림 캡의 기저부로부터 상기 림 캡의 상부 표면으로 연장하는 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 상승된 림 캡이 마스킹 공정을 통해 형성되는 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 림 캡의 둥근 경계면 표면이 기계적, 이온 밀링 또는 화학적 라운딩 공정을 통해 형성되는 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 림 캡의 일부분이 상기 에어 베어링과 일체적으로 형성된 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 슬라이더가 E-블록에 연결되고 디스크 드라이브 내에 조립되는 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 림 캡이 상기 슬라이더의 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지를 따라 연장하는 슬라이더.
- 제 1 항에 있어서,상기 둥근 경계면 표면이 다이아몬드형 탄소의 외측 층을 포함하는 슬라이더.
- 슬라이더 몸체,상기 슬라이더 몸체 상에 상승된 에어 베어링,상기 슬라이더 몸체 상으로 연장하는 상기 슬라이더 몸체의 둥근 에지로부터 상기 에어 베어링 하부의 높이에 위치하는 하나 이상의 상승된 코너 캡을 포함하며,상기 슬라이더 몸체는 둥근 에지를 포함하고, 상기 코너 캡은 내충격성을 위해 둥근 경계면 표면을 갖는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,4 개 이상의 코너 캡을 포함하는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 코너 캡의 둥근 경계면 표면이 상기 코너 캡의 상승부를 따라 상기 코너 캡의 기저부로부터 상기 상승된 코너 캡의 상부 표면으로 연장하는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 코너 캡이 곡선의 외측 면을 포함하는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 코너 캡이 반원 형태인 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 슬라이더 몸체가 상기 슬라이더의 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지를 따른 둥근 에지를 포함하는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 슬라이더가 E-블록에 연결되고 디스크 드라이브 내에 조립되는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 둥근 에지가 화학, 기계적 또는 이온 밀링 라운딩 공정에 의해 형성되는 슬라이더.
- 제 9 항에 있어서,상기 상승된 코너 캡이 다이아몬드형 탄소의 외측 층을 포함하는 슬라이더.
- 선단 에지, 말단 에지 및 측면 에지를 갖는 슬라이더 몸체,상기 슬라이더 몸체 상에 상승된 에어 베어링, 및상기 슬라이더 몸체와 상기 에어 베어링을 위해 접촉 경계면을 보호하는 에지 보호 수단을 포함하는 슬라이더.
- 제 18 항에 있어서,상기 에지 보호 수단이,상기 슬라이더 몸체의 주변으로 연장하는 둥근 에지와, 및상기 슬라이더 몸체의 주변 에지로부터 위치되고 상기 에어 베어링 하부 높이에서 상기 슬라이더 몸체 상으로 상승된 상승된 코너 캡을 포함하며,상기 상승된 코너 캡이 내충격성을 위해 둥근 경계면 표면을 포함하는 슬라이더.
- 제 18 항에 있어서,상기 에지 보호 수단이 상기 슬라이더 몸체의 주변으로 연장하는 상승된 림 캡을 포함하는 슬라이더.
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