KR20020040829A - 테이퍼링된 트레일링 에지와 리세스된 헤드 도전체를구비한 액츄에이터 암 - Google Patents

테이퍼링된 트레일링 에지와 리세스된 헤드 도전체를구비한 액츄에이터 암 Download PDF

Info

Publication number
KR20020040829A
KR20020040829A KR1020027004216A KR20027004216A KR20020040829A KR 20020040829 A KR20020040829 A KR 20020040829A KR 1020027004216 A KR1020027004216 A KR 1020027004216A KR 20027004216 A KR20027004216 A KR 20027004216A KR 20020040829 A KR20020040829 A KR 20020040829A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
actuator
actuator arm
disk
conductor
channel
Prior art date
Application number
KR1020027004216A
Other languages
English (en)
Inventor
스리니바스 테이데팔리
케네쓰 엘. 포테바움
로이 엘. 우드
Original Assignee
추후
시게이트 테크놀로지 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 추후, 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 filed Critical 추후
Publication of KR20020040829A publication Critical patent/KR20020040829A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4826—Mounting, aligning or attachment of the transducer head relative to the arm assembly, e.g. slider holding members, gimbals, adhesive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/484—Integrated arm assemblies, e.g. formed by material deposition or by etching from single piece of metal or by lamination of materials forming a single arm/suspension/head unit

Landscapes

  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Moving Of Heads (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

본 발명은 디스크 드라이브(100)에 공칭 공기의 층류(laminar flow of air currents)를 제공하기 위한 장치에 관한 것이다. 액츄에이터(110)는 헤드(120)가 회전가능한 디스크(108)에 인접해 있도록 지지하고 고정된 액츄에이터 암(116)을 포함하는데 상기 액츄에이터 암은 마주보는 평평한 상하부면(142, 144)과 한 쌍의 마주보는 테이퍼링된 면(146, 148)을 갖고 있으며 상기 테이퍼링된 면은 트레일링 에지로 갈수록 끝이 가늘어진다. 디스크의 회전에 의해 야기된 액츄에이터 암(116)에 인접한 공기의 흐름을 명목상 제공하기 위해 상기 상하부면과 테이퍼링된 면은 단면 엔클로저(cross-sectional enclosure)(155)를 정한다. 적어도 부분적으로 헤드 도전체(154)를 액츄에이터 암(116)의 길이 방향을 따라 도전체에 의한 공기 흐름의 장애를 피하도록 상기 엔클로저 내에 넣기 위해 채널(154)은 복수 개의 인접한 리세스된 면(158, 160, 162)에 의해 상기 엔클로저에 형성된다. 상기 도전체(154)는 바람직하게는 복수 개의 전도성 트레이스를 지지할 세미-플렉서블 절연층(semi-flexible dielectric layer)을 가진 플렉스 회로(flex circuit)이다.

Description

테이퍼링된 트레일링 에지와 리세스된 헤드 도전체를 구비한 액츄에이터 암 {ACTUATOR ARM WITH TAPERED TRAILING EDGE AND RECESSED HEAD CONDUCTOR}
디스크 드라이브는 현대의 컴퓨터 시스템과 네트워크 분야에서 제 1의 데이타 기억 장치로 사용된다. 전형적인 디스크 드라이브는 드라이브의 기계적인 부분을 수용할 헤드디스크 어셈블리(HDA)와 HDA의 외면에 설치 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(PCB)를 포함하며 PCB는 상기 HDA를 제어하기 위해 사용되는 전자 회로를 지지하며 상기 드라이브가 탑재된 호스트 컴퓨터와 상기 디스크 드라이브 사이의 통신을 도와준다.
전형적인 HDA는 하나 또는 그 이상의 고정된 자기 기억 장치를 포함하며 상기 기억 장치는 회전가능한 디스크 팩을 형성하기 위해 스핀들 모터(spindlemotor)의 회전 허브(rotary hub)에 대해 저널된다(journaled). 액츄에이터는 헤드의 배열이 디스크 표면 상에 정해진 트랙에 인접해 있도록 지지한다.
전형적인 액츄에이터 구조는 디스크 팩에 인접한 고정축(stationary shaft)에 대해 회전하도록 배치된 액츄에이터 본체(body)를 이용한다. 보이스 코일 모터(VCM)의 코일은 디스크와 대향하여 본체로부터 돌출해있고 자기 회로의 자기장에 놓이게 된다. 상기 코일에 전류를 인가하면 본체가 축에 대해 회전하는 것이 유도된다.
복수 개의 고정된 액츄에이터 암은 상기 본체로부터 디스크 쪽으로 돌출해 있고 이 때 하나의 암은 최상위의 디스크 위에, 하나의 암은 최하위의 디스크 아래에, 하나의 암은 각각의 인접한 디스크 쌍의 사이에 위치해 있다. 플렉서블 서스펜션 어셈블리(flexible suspension assembly; 다른 말로 플렉서(flexure))는 액츄에이터 암의 말단부에 지지되고 차례로 헤드가 디스크 레코딩 표면에 인접해 있도록 지지한다. 이런식으로, 데이타가 각각의 이용가능한 디스크 레코딩 표면에 저장되는 완전히 점유된 배치에 대하여, 최상부와 최하부의 액츄에이터 암은 각각 하나의 플렉셔/헤드 조합(combination)을 지지하기 위해 배치되고, 각각의 중간 액츄에이터 암은 두 개의 플렉셔/헤드 조합을 지지한다. 도전체는 헤드와 디스크 드라이브 컨트롤 PCB 사이의 전기적인 통신을 가능하게 하기 위해 액츄에이터 암의 에지 및 플렉셔를 따라 루트가 정해진다.
디스크의 고속 회전은 일반적으로 디스크의 회전 방향으로 및 평행한 방향으로 흐르는 기류를 유발한다. 상기 헤드는 공기역학적 특성으로 배치되는데 상기공기역학적 특성은 헤드가 공기 베어링(air bearing) 상에 회전하는 디스크 표면에 근접하여 지지되는 것을 가능하게 하며 상기 공기 베어링은 이러한 공기역학적 특성과 기류의 상호작용에 의해 확립된다.
본질적으로 층류인(laminar) 기류가 요구되는데 이는 난기류(air turbulence)(본 명세서에서는 또한 "풍손(windage)"으로도 언급함)가 스핀들 모터(spindle motor)의 전력 소모를 증가시킬 수 있기 때문이고, 마찬가지로 상기 디스크 드라이브의 동작 수행을 약화시킬수 있기 때문이다. 특별히, 트랙에 인접한 헤드의 위치에서의 비반복성진동(non-repeatable run out; NRRO) 에러는 액츄에이터 및 디스크의 풍손 여진(windage excitation)에 의해 쉽게 유발될 수 있다. 상기 풍손 여진은 액츄에이터 암을 따라 나오는 대규모의 소용돌이(vortices)로부터 나온다. 이러한 소용돌이는 스트롤 주파수(Strouhal' frequency)에서 흘러 나오고, 상기 스트롤 주파수는 유입 레이놀드수(the flow Reynolds number) 및 상기 액츄에이터의 기하학적 구조에 의존한다.
상기 소용돌이는 기류를 운반하고 디스크 상의 강제구동(forcing), 디스크 진동 및 전력 소모 증가를 유발한다. 더 나아가, 상기 소용돌이는 전체 평균 흐름(the bulk of the mean flow)보다 약간 더 느린 속도로 이동하고, 상기 액츄에이터와 충돌하고 평균 흐름을 수정한다. 와류 발산 주파수(vortex shedding frequency)는 소용돌이가 액츄에이터에 반복하여 충돌하기 때문에 약간 변화한다. 이것은 발산 주파수 그 자체가, 발생하는 평균 흐름에 의존하기 때문에 스펙트럼의 확장을 야기한다. 따라서, 스트롤 주파수 주변에 집중되는 현저한 에너지 양은 액츄에이터의 오프트랙(off-track) 동작의 원인이 된다.
층류를 개선하기 위한 종래 기술의 노력은 디스크 시라우딩(shrouding)을 포함하고, 마찬가지로 액츄에이터 암에 공기역학적인 형태를 적용하는 것을 포함한다. 디스크 시라우딩은 전형적으로 원주로 연장한 표면의 배치에 관련하고 상기 표면은 디스크 엔클로저에서 풍손을 줄이기 위해 디스크 팩(pack)의 최외각 직경에 가까이 인접해 있다. 공기역학적으로 형성된 액츄에이터 암은 전형적으로 테이퍼링된 리딩 에지(leading edge) 및/또는 트레일링 에지(trailing edge)를 포함하고 상기 에지들은 액츄에이터 암과 같이 제작되거나 또는 분리하여 제작되어 액츄에이터 암의 에지에 첨부된다. 앞서 말한 접근법은 층류를 개선하는데 기여하여 왔고, 데이타 에어리얼(aerial) 레코딩 밀도(반지름 방향의 센티미터당 수만 개의 트랙이 존재하는 트랙 밀도로)의 계속된 증가는 매우 바람직하게 지속적으로 진보하였다.
액츄에이터 암의 공기역학적 형태의 한 가지 문제점은 헤드와 통신하기 위해 사용되는 도전체의 배치와 정해진 경로에 관한 것이다. MR(magneto-resistive) 헤드의 사용은 각각의 헤드에 대해 분리된 기록 전류(write current) 및 판독 바이어스 전류(read bias current) 채널을 조성하기 위해 다수의 도전성 경로를 요구한다. 상기 도전체는 절연된 전선으로 된 연선(twisted pair)을 포함할 수 있고 또는, 더 최근에, 플렉스 회로(flex circuit)를 포함할 수 있는데 상기 플렉스 회로는 전기적으로 도전성인 트레이스(trace)를 지지하고 절연하는 세미-플렉서블(semi-flexible) 절연층을 하나 또는 그 이상 포함한다. 도전체는 전형적으로 각각의 액츄에이터 암의 트레일링 에지를 따라 경로가 정해지고 액츄에이터 암으로부터 튀어 나온 브래킷 테두리(bracket flanges)에 의해 지지된다. 상기 도전체와 브래킷은 이런 식으로 풍손 효과를 유발할 수 있고 액츄에이터 암의 공기역학적 형태의 효과를 줄일 수 있다.
에어리얼 레코딩 밀도가 계속하여 증가함에 따라, 액츄에이터에 의해 유발된 풍손 효과를 감소시킴에 의해 디스크 드라이브 동작 수행을 개선할 필요성이 계속 존재하고, 그러한 개선이 바로 본 발명이 목적하는 바이다.
본 발명은 일반적으로 자기 데이타 기억 장치 분야에 관한 것이고, 더욱 상세히는, 제한하고자 하는 것이 아니라, 헤드가 디스크 드라이브의 자기 레코딩 디스크에 인접해 있도록 지지하는데 사용되는 액츄에이터 암(actuator arm)에 관한 것이고, 상기 액츄에이터 암은 테이퍼링된 트레일링 에지와 상기 헤드와의 전기적 통신을 제공하는데 사용되는 헤드 도전체를 리세스(recess)하기 위한 리세스된 면을 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 따라 구성된 디스크 드라이브의 평면도(top plan view)이다.
도 2는 도 1의 디스크 드라이브의 액츄에이터를 보여주고, 상기 액츄에이터는 액츄에이터 암을 포함하고 상기 엑츄에이터 암은 공기역학적으로 테이퍼링된 트레일링 에지와 헤드와의 전기적 통신로를 제공하기 위해 사용된 플레그 회로를 내장하여 지지하는 리세스된 면을 갖는다.
도 3은 도 2의 선 3-3을 따른 액츄에이터 암의 단면 표시를 제공한다.
도 4는 헤드 통신로를 설치하기 위해 절연된 도선으로 된 연선을 사용하는 종래의 액츄에이터 암의 단면 표시 및 그에 의해 유발된 풍손 효과를 보여준다.
도 5는 헤드 통신로를 설치하기 위해 플렉스 회로를 사용하는 종래의 액츄에이터 암의 단면 표시 및 그에 의해 유발된 풍손 효과를 보여준다.
도 6는 도 3의 액츄에이터 암의 단면 표시를 제공하고, 삽입된 플렉스 회로에 의해 제공된 층류의 개선을 보여준다.
도 7은 도 5의 종래 액츄에이터 암 구성과 도 6의 액츄에이터 암 구성을 사용한 경우 헤드 위치에서의 비반복성 런아웃(NRRO) 에러를 일반화된 그래픽상으로 비교한 것이다.
도 8은 도 5의 종래 액츄에이터 암 구성과 도 6의 액츄에이터 암 구성을 사용한 경우 스핀들 모터의 전력 소모를 일반화된 그래픽상으로 비교한 것이다.
도 9는 도 3의 액츄에이터 암에 대한 대체 구조의 단면 표시이다.
도 10은 도 3의 액츄에이터 암에 대한 또다른 대체 구조의 단면 표시이다.
본 발명은 액츄에이터에 의해 유발된 풍손 효과를 감소시킴으로서 디스크 드라이브의 동작 수행을 개선하기 위한 장치를 제공하고 상기 액츄에이터는 디스크 표면에 인접한 헤드를 제어가능하게 위치시키기 위해 사용된다.
바람직한 실시예에 따라서, 디스크 드라이브는 회전가능한 액츄에이터와 함께 제공되고 상기 액츄에이터는 하나 또는 그 이상의 판독/기록 헤드가 대응하는 수의 회전가능한 디스크 팩의 레코딩 표면에 인접해 있도록 지지한다.
상기 액츄에이터는 액츄에이터 본체(body)로부터 디스크 팩 방향으로 돌출한 하나 또는 그 이상의 고정된 액츄에이터 암을 포함한다. 각각의 액츄에이터 암은 마주보는 평면인 상하부면 및 트레일링 에지로 갈수록 끝이 가늘어지는 한 쌍의 마주보는 테이퍼링된 면을 포함한다. 상하부면과 테이퍼링된 면은 디스크 팩의 회전에 의해 유발된 액츄에이터 암에 인접한 공기의 공칭(nominally) 층류를 제공하기 위해 단면 엔클로저(cross-sectional enclosure)를 정한다.
채널이 상기 엔클로저에 복수 개의 인접한 리세스된 면 옆에 형성되고 그리하여 도전체에 의한 기류의 장애를 피하도록 헤드 도전체가 액츄에이터 암의 길이 방향을 따라 상기 엔클로저 내부로 리세스된다. 상기 도전체는 바람직하게는 복수 개의 도전성 트레이스를 지지하는 세미-플렉서블 절연층으로 된 플렉스 회로이다.
본 발명을 특징지우는 이러한 특성과 이점 및 다양한 다른 특성과 이점이 이하의 상세한 실시예와 관련 도면을 숙지함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 전산화된 데이타를 저장하기 위해 사용되는 디스크 드라이브(100)의 평면도(top plan view)를 나타낸다. 디스크 드라이브(100)는 헤드디스크 어셈블리(HDA)(101)를 포함하고 헤드디스크 어셈블리는 드라이브의 다양한 기계적인 부분을 수용한다. 프린팅된 회로 보드(PCB, 도시되어 있지는 않음)는 디스크 드라이브(100)가 모든 구성요소를 갖추도록 HDA(101)의 밑바닥에 설치되어 있으며, PCB는 HDA(101)의 동작을 제어하기 위해 사용된 전자 회로를 지지하고 있다.
HDA(101)는 베이스 데크(bace deck)(102)와 탑 커버(top cover)(104)(부분 절단 방식으로도시됨)를 포함하고 탑 커버는 디스크 드라이브(100)에 대하여 제어된 내부 환경을 구비한 외장을 형성하는데 협조한다. 스핀들 모터(106)는 화살표(109)에 의해 지시된 각방향으로 하나 또는 그 이상의 자기 기록 디스크(108)를 회전시킨다.
사용자 데이타는 액츄에이터(110)를 사용하여 디스크(108) 상의 트랙(도시되어 있지는 않음)에 기록되고 읽혀지며, 액츄에이터는 디스크(108) 인근에 있는 베어링/축 어셈블리(112)에 대해 회전한다. 액츄에이터(110)는 액츄에이터 몸체(114)를 포함하고 액츄에이터 몸체로부터 아래에 논의될 공기 역학적인 특성을 갖는 여러 개의 고정된 액츄에이터 암(116)을 돌출시킨다. 액츄에이터 암(116)는 플렉서블 서스펜션 어셈블리(118)(플렉셔)를 지지한다. 헤드(120)는 각각의 플렉셔의 끝에서 지지되며, 각각의 헤드는 디스크(108)의 회전으로 생긴 기류에 의해 디스크(108)위에 공기 역학적으로 지지되도록 형성된다.
또한 액츄에이터 몸체(114)는 보이스 코일 모터(VCM)(124)의 액츄에이터 코일(122)을 지지한다. 액츄에이터 코일(122)는 VCM(124)의 자기 회로(126)에 파묻혀 있다. 코일(122)의 회전과 그 결과 생기는 헤드의 회전은 코일(122)에 대한 전류의 제어된 애플리케이션에 의해 수행된다. 헤드(120)는 디스크 드라이브(100)가 중지할 때 마그네틱 래치(magnetic latch)(130)에 의해 텍스춰라이즈드 랜딩 존(texturized landing zone)상에 착지하여 유지된다.
액츄에이터(110)와 상기의 디스크 드라이브 PCB 사이의 전기적인 통신은 플렉스 회로 어셈블리에 의해 확립되고, 플렉스 회로 어셈블리는 플렉스 회로(134), 커넥터(136), 액츄에이터 PCB(138)을 포함하는데, 커넥터는 PCB와의 상호연결을 위해 베이스 데크(102)의 구멍(aperture)(도시되지는 않음)를 통해 플레스 회로(134)의 말단을 지지하면서 돌출해있고, 액츄에이터 PCB는 헤드(120)에 읽기 쓰기 바이어스 전류를 가하는 전치 증폭기/드라이버 회로("preamp")(140)를 지지한다.
도 2와 3은 도 1의 액츄에이터(110)를 좀더 상세히 보여주며, 도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 액츄에이터(110)의 위에서 본 단면을 보여준다. 액츄에이터암(116)은 서로 마주보는 상부면과 하부면(142, 144)을 포함하고 상기 면은 실질적으로 디스크(108)와 서로 마주보는 테이퍼링된 트레일링 에지면(146, 148)에 평행한 방향으로 뻗어 있으며(도 1) 상기 테이퍼링된 트레일링 에지면은 대칭적으로 점점 가늘어지는 각각의 면(142, 144)으로부터 트레일링 에지(150)까지 뻗어있다.
테이퍼링된 면(146, 148)은 면(142, 144)에 대하여 각도 Θ, 예를 들어 15도 꺾여 있다. 다수의 면(142, 144, 146, 148)은 바람직하게는 물질(예를 들어, 알루미늄)의 단일한 부분으로부터 적절한 가공 동작을 사용하여 형성되나, 면(146, 148)은 양자택일로 액츄에이터 암(116)에 첨부된 분리된 부분에 제공될 수 있고 또는 암에 다이 캐스팅방법으로 주조할 수 있다. 임의적인 구멍(152)(일반적으로 "무게를 가볍게 하는 구멍"으로 언급됨)는 액츄에이터 암(116)의 질량을 줄이기 위해 상부면과 하부면으로부터 뻗어 있다.
채널(154)은 면(142, 144, 146, 148)에 의해 정해진 단면의 엔클로저 내에 형성된다(상기 엔클로저는 155에 지시되어 있음). 채널(154)은 사용된 평면의 플렉스 회로(156)가 암의 세로로 액츄에이터 암(116) 안쪽에 위치한 전치 증폭기(140)와 헤드(120) 사이에 전기적인 연결 경로를 제공하도록 한다. 플렉스 회로(156)을 액츄에이터 암(116) 외장의 엔클로저 안쪽으로 들어가게 한 것은 플렉스 회로(156)가 기류의 흐름을 방해하고 풍손 효과(windage effect)를 일으키는 것을 막음을 알 수 있다.
적절한 가공 동작은 리세스된 면(158, 160, 162)을 형성하기 위해 사용될 수 있고 리세스된 면은 서로 상보하여 채널(154)의 엔클로저를 만들며, 플렉스회로(156)는 채널에 삽입된다. 플렉스 회로가 바람직하게는 헤드 통신 경로를 확립하기 위해 사용되기도 하지만, 도전체의 다른 구성 역시 기대된다. 그러나, 평면의 플렉스 회로(예를 들어 156)의 사용은 도전체의 두께가 상대적으로 얇기 때문에(예를 들어, 연선(twisted pair of wire)과 비교하여) 개량된 전기적인 전송선의 특성과 마찬가지로 유리하다(특히, 고속 데이타 전송 신호에 대해서). 액츄에이터(110)의 오프트랙(off-track) 여진은 트레일링 에지 두께에 의존하기 때문에, 더 얇은 채널이 바람직하고, 평면의 플렉스 회로가 도전체에 대해 특별히 유리한 선택이 되도록 한다.
채널(154)의 폭(즉, 서로 마주보는 리세스된 면(158, 162) 사이의 거리)은 여전히 플렉스 회로(156)의 두께를 수용할 만큼 충분히 큰 반면, 실행가능한 한 좁게 선택되는 것이 바람직하다. 플렉스 회로(156)와 리세스된 면(158, 162) 사이의 마찰력은 설치되었을 때의 플렉스 회로(156)의 상대적인 팽팽함(tautness)과 마찬가지로, 채널(154) 내에 플렉스 회로(156)를 유지하는 대부분의 경우에 충분한 것으로 여겨지나, 플렉스 회로(156)에 대한 부가적인 유지력이 요구된다면 접착제의 사용과 같은, 외장에 대한 내부적인 부가 수단이 또한 채용될 수 있다.
액츄에이터 암(116)의 리딩 에지(면 163에 의해 정해짐)는 테이퍼링이 제공되지 않은 것으로 도시되었으나, 면(163)에도 그러한 테이퍼링이 역시 적용될 수 있다. 현 세대 디스크 드라이브에 의해 사용되는 디스크 회전 속도에 대하여(현재 약 5400에서 10,000 초과한 rpm(분당 회전수)에 이름), 풍손 효과는 일반적으로 리딩 에지가 아닌, 트레일링 에지에서 불연속(discontinuities)으로부터 발생한다는것이 발견되었다. 액츄에이터 암의 리딩 에지의 공기역학적인 형태는 점점 더 유리해지고 있고, 한편으로는 디스크 회전 속도가 더 높아지고 있다(20,000 rpm을 초과하는 정도).
액츄에이터 암(116)의 테이퍼링과 실질적으로 완전히 액츄에이터 암(116)의 단면 엔클로저 내의 플렉스 회로(156)의 삽입(embedding)은 액츄에이터 암(116)을 가로지른 층류(laminar flow) 면에서 종래 기술보다 실질적인 개선을 허용한다. 예를 들어, 도 4와 도 5는 종래 기술 액츄에이터 암(164, 166)의 단면 표현을 제공하고 상기의 종래 기술 액츄에이터 암은 각각 연선(168)(twisted pairs of electrical wire)과 플렉스 회로(170)를 필수적인 헤드 접속을 수행하기 위해 사용한다. 각각의 암(164, 166)에 상기 연선(168)과 플렉스 회로(170)를 보유하기 위해 사용되는 브래킷(bracket) 또는 이와 유사한 것이 도시의 간략화를 위해 명확히 도시되어 있지는 않지만, 이러한 장치들이 전형적으로 이 점에 있어서 설명된 바람직하지 않은 풍손 효과를 더 일으키는 원인이 된다. 대조적으로, 도 6은 액츄에이터 암(116)의 트레일링 에지에 관하여 실질적으로 층류를 보여준다.
도 7과 도 8은 그래픽으로 상기 액츄에이터 암(116)의 이점을 종래 기술과 비교하여 보여준다. 도 7은 도 5의 종래 기술 구성(configuration)(실선 176)과 , 상기 액츄에이터 암(116)(점선 178)에 관하여 디스크 회전 속도(x축 174)에 대한 NRRO(non-repeatable run out) 헤드 위치(position) 에러(y축 172)의 도면을 보여준다. 헤드 위치 상의 풍손 효과가 상기 액츄에이터 암(116)을 사용하면 감소된다는 것을 도 7로부터 쉽게 알 수 있다. 디스크 드라이브 산업에서 계속되는 경향이디스크 드라이브에 훨씬 더 큰 회전 속도를 제공한다는 것이 관찰될 것이고; 그러므로, 도 7은 상기 액츄에이터 암(116)의 이점이 일반적으로 회전 속도가 더 증가함에 따라 더 두드러진다는 것을 보여준다.
도 8은 도 5의 종래 기술 구성(실선 186)과 상기 액츄에이터 암(116)(점선 188)에 관하여 디스크 회전 속도(x축 184)에 대한 스핀들 모터(spindle motor)의 전력 소모(y축 182)의 도면을 제공한다. 액츄에이터 암(116)은 또한 디스크 드라이브의 전력 소모 요구량을 감소시킴으로써 종래 기술보다 실질적인 개선을 제공하고, 전원으로서 배터리 팩을 사용하는 휴대용 애플리케이션에 특히 중요한 특성을 제공한다.
도 9와 도 10은 액츄에이터 암(116)에 대한 대안적이고 바람직한 구성을 제공한다. 명확하게 하기 위해, 도 2와 도3에 사용된 참조 번호가 도 9와 도 10의 유사한 구성요소에 대하여 똑같이 사용될 것이다. 도 9는 액츄에이터 암(190)의 정면 단면도를 보여주며 상기 액츄에이터 암은 플렉스 회로(156)를 수용하기 위해 리세스된 면(194, 196, 198) 에 의해 상부면(142)에 형성된 채널(192)을 갖는다. 도 10은 액츄에이터 암(200)을 올려다본 단면도를 보여주며 상기 액츄에이터 암은 플렉스 회로(156)를 수용하기 위해 리세스된 면(204, 206, 208) 곁에 있고 테이퍼링된 면(146)에 형성된 채널(202)을 갖는다. 이러한 실시예에서, 플렉스 회로(156)의 상부면(지정되지는 않음)은 명목상으로 상기 상부면(142)(도 9) 또는 테이퍼링된 면(146)(도 10)과 일직선으로 맞추고 이에 의해 이들 실시예는 실질적으로 액츄에이터 암(116)과 동일한 층류 특성을 제공한다. 플렉스 회로(156)가 예를 들어, 하부면(144) 또는 테이퍼링된 면(148)과 같은 다른 위치에도 쉽게 배치될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 도 3의 채널(154)이 트레일링 에지(150)에서 테이퍼링된 양쪽 면(146, 148) 안으로 연장되는 것이 관찰될 것이다. 앞서 언급된대로, 오프트랙 여진(off-track excitation)은 트레일링 에지 두께의 함수이므로, 도 9와 도 10의 구성은 특히 유리한데 그 이유는 마주보는 테이퍼링된 면이 암의 길이 방향을 따라 뾰족한 점으로 모일 수 있기 때문이다.
전술한 논의로부터, 이제 본 발명이 디스크 드라이브에 공기의 공칭 층류를 제공하는 장치임을 지시하는 것이 명백하다.
바람직한 실시예에 따르면, 액츄에이터(110)는 회전가능한 디스크(108)에 인접한 헤드(120)를 지지하고 고정된 액츄에이터 암(116, 190, 200)을 포함하며 상기 액츄에이터 암은 마주보는 평평한 상하부면(142, 144)과 한 쌍의 마주보는 테이퍼링된 면(146, 148)을 갖고 상기 테이퍼링된 면은 상하부면에서부터 트레일링 에지까지 끝이 점점 가늘어지면서 연장된다. 상기 상하부면과 테이퍼링된 면은 단면의 엔클로저(155)를 정하고 이에 의해 디스크의 회전에 의해 유도된 액츄에이터 암에 인접한 공기의 공칭 층류 제공한다(도 6 참조).
채널(154, 192, 202)이 복수 개의 인접하는 리세스된 면(158, 160, 162)(도 3);(194, 196, 198)(도 9);(204, 206, 208)(도 10)에 의한 엔클로저내에 형성되는데 이는 도전체에 의한 기류의 장애를 피하도록 상기 엔클로저 내부에 적어도 부분적으로 액츄에이터 암의 길이 방향을 따라 헤드 도전체(154)를 리세스된 곳에 두기 위함이다. 상기 도전체는 바람직하게는 복수 개의 도전성 트레이스(trace)를 지지하는 세미-플렉서블(semi-flexible) 절연층으로 된 플렉스 회로이다.
본 발명이 이상에서 언급된 목적 및 이점과 본 발명 내에 내재하는 목적 및 이점을 달성하기 위해 용이하게 변경될 수 있음은 명백할 것이다. 현재 바람직한 실시예가 본 명세서를 개시하는 목적을 위해 기재되어 있으나, 당업자에게 첨부된 청구범위에 의해 정해지는 자명하고 본 발명의 기술사상을 만족시키는 수많은 변형예가 만들어질 수 있다.

Claims (10)

  1. 회전가능 디스크 표면을 갖는 디스크 드라이브에 사용하기 위해 구성된 액츄에이터(actuator)로서,
    상기 액츄에이터가,
    회전축에 대해 회전가능한 액츄에이터 본체(body);
    상기 디스크 표면으로부터 데이타를 변환(transduce)하기 위해 배치된 헤드;
    상기 헤드에 전기 신호를 전송하기 위해 배치된 도전체와;
    상기 디스크 표면 위에 헤드가 위치하도록 지지하기 위해 액츄에이터 본체로부터 돌출해 나온 고정된 액츄에이터 암(rigid actuator arm)을 포함하고,
    상기 액츄에이터 암은 마주보는 평평한 상하부면(top and bottom surfaces)과 한 쌍의 마주보는 테이퍼링된 면(tapered surfaces)을 갖고 상기 테이퍼링된 면은 상기 액츄에이터 암을 지나가서 실질적인 공기의 층류(laminar flow of air currents)를 제공하도록 각각 상하부면으로부터 트레일링 에지(trailing edge)까지 끝이 가늘어지면서 연장되고, 상기 상하부면과 테이퍼링된 면이 함께 단면 엔클로저(cross-sectional enclosure)를 정하며 복수 개의 인접하는 면이, 액츄에이터 암의 길이 방향을 따라 연장되는 채널을 형성하기 위해 상기 엔클로저 내에서 연장되고, 상기 도전체가 감소된 끌림 항력(drag)을 생성하도록 상기 채널이 적어도 부분적으로 상기 도전체를 상기 엔클로저 내부에 받아들이는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 채널이 상하부면 중에서 선택된 한 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 채널이 상기 테이퍼링된 면 중 선택된 한 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    플렉스 회로(flex circuit)의 트레일링 에지가 액츄에이터 암의 트레일링 에지와 일직선이 되도록 테이퍼링된 면의 양쪽에 상기 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 도전체가 플렉스 회로를 포함하고,
    상기 플렉스 회로가, 복수 개의 전기적 도전성 트레이스(trace)를 지지하고 절연하는 세미-플렉서블 절연층(semi-flexible dielectric layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  6. 디스크 드라이브로서,
    상기 디스크 드라이브가,
    디스크 표면을 갖는 회전가능한 디스크와;
    상기 디스크에 인접한 액츄에이터를 포함하고,
    상기 액츄에이터가,
    회전축에 대해 회전가능한 액츄에이터 본체;
    디스크 표면으로부터 데이타를 변환(transduce)하기 위해 배치된 헤드;
    상기 헤드에 전기 신호를 전송하기 위해 배치된 도전체와;
    디스크 표면 위에 헤드가 위치하도록 지지하기 위해 액츄에이터 본체로부터 돌출해 나온 고정된 액츄에이터 암(rigid actuator arm)을 포함하고,
    상기 액츄에이터 암이,
    마주보는 평평한 상하부면(top and bottom surfaces);
    각각 상하부면으로부터 트레일링 에지까지 연장되는 한 쌍의 마주보는 테이퍼링된 면과;
    복수개의 인접하는 리세스된 면을 포함하고,
    디스크의 회전에 의해 야기된 액츄에이터 암에 인접한 공기의 공칭(nominally) 층류를 제공하기 위해 상기 테이퍼링된 면이 상기 상하부면과 함께 단면 엔클로저를 정하고,
    상기의 리세스된 면이 액츄에이터 암의 길이 방향을 따라 연장된 채널을 형성하기 위해 상기 엔클로저 안쪽으로 연장되고, 상기 도전체가 감소된 끌림 항력을 생성하도록 상기 채널이 적어도 부분적으로 상기 도전체를 상기 엔클로저 내부에 받아들이는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 채널이 상하부면 중에서 선택된 한 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 채널이 상기 테이퍼링된 면 중 선택된 한 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  9. 제 6항에 있어서,
    플렉스 회로의 트레일링 에지가 액츄에이터 암의 트레일링 에지와 일직선이 되도록 테이퍼링된 면의 양쪽에 상기 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 도전체가 플렉스 회로를 포함하고,
    상기 플렉스 회로가, 복수 개의 전기적 도전성 트레이스(trace)를 지지하고절연하는 세미-플렉서블 절연층(semi-flexible dielectric layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
KR1020027004216A 1999-10-28 2000-10-26 테이퍼링된 트레일링 에지와 리세스된 헤드 도전체를구비한 액츄에이터 암 KR20020040829A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16226899P 1999-10-28 1999-10-28
US60/162,268 1999-10-28
PCT/US2000/041640 WO2001031642A2 (en) 1999-10-28 2000-10-26 Actuator arm with tapered trailing edge and recessed head conductor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020040829A true KR20020040829A (ko) 2002-05-30

Family

ID=22584907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027004216A KR20020040829A (ko) 1999-10-28 2000-10-26 테이퍼링된 트레일링 에지와 리세스된 헤드 도전체를구비한 액츄에이터 암

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6366432B1 (ko)
JP (1) JP2003513393A (ko)
KR (1) KR20020040829A (ko)
CN (1) CN1399774A (ko)
DE (1) DE10085111T1 (ko)
GB (1) GB2372373B (ko)
WO (1) WO2001031642A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030009143A (ko) * 2001-07-19 2003-01-29 삼성전자 주식회사 액튜에이터 암, 액튜에이터 암 조립체 및 이를 적용한하드디스크 조립체

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441998B1 (en) * 2000-05-31 2002-08-27 Western Digital Technologies, Inc. Compensating for vortex shedding in a disk drive for modifying the thickness of an actuator arm
US6751068B1 (en) * 2000-10-24 2004-06-15 Seagate Technology Llc Actuator assembly for a disc drive having shell extensions
US6614626B2 (en) * 2000-12-29 2003-09-02 Seagate Technology Llc Saw tooth actuator for a disc drive
US6590738B2 (en) * 2001-03-01 2003-07-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Particle removal device in a hard disk drive
JP4267841B2 (ja) * 2001-05-30 2009-05-27 富士通株式会社 磁気ディスク装置のヘッドアーム
US6804087B2 (en) 2002-05-28 2004-10-12 Seagate Technology Llc Head suspension assembly having an air deflector
US20040012893A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-22 Srinivas Tadepalli Aerodynamic actuator assembly
US7139154B2 (en) * 2003-06-27 2006-11-21 Fujitsu Limited Disc drive actuator assembly with trunk flexible printed circuit board damping configuration
JP4053492B2 (ja) * 2003-12-26 2008-02-27 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 回転円板形記憶装置
JP4072911B2 (ja) * 2004-01-14 2008-04-09 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ データ記憶装置
US7274537B2 (en) * 2004-06-22 2007-09-25 Seagate Technology Llc Windage stripper for an actuator and rotating disc
JP2006155771A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 回転円板形記憶装置及びキャリッジ・アセンブリ
US20090073606A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Seagate Technology Llc Airflow diverter plate in a data storage device
US8228641B2 (en) * 2009-11-03 2012-07-24 Seagate Technology Llc Controlling mechanical distortion in a member
JP4908615B2 (ja) * 2010-06-30 2012-04-04 株式会社東芝 ヘッドサスペンションアッセンブリおよびこれを備えたディスク装置
US20150009591A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-08 HGST Netherlands B.V. Streamlined voice coil actuator for hard disk drive
JP2020144957A (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 株式会社東芝 ディスク装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2732432C2 (de) * 1977-07-18 1988-05-05 Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn Schwenkarm für einen Magnetplattenspeicher
US4175275A (en) 1978-05-22 1979-11-20 International Business Machines Corporation R/W Arm that prevents catastrophic failure
US4189759A (en) * 1978-05-22 1980-02-19 International Business Machines Corporation Cantilevered head support arm having increased resonance frequency
US4819094A (en) 1986-08-12 1989-04-04 Oberg Gary R Damped magnetic head suspension assembly
US4821130A (en) 1987-09-04 1989-04-11 Digital Equipment Corporation Disk extender baffles
US5130871A (en) * 1990-07-26 1992-07-14 Seagate Technology, Inc. Disk drive with rotatable diamond-shaped actuator arm
WO1992005542A1 (en) 1990-09-14 1992-04-02 Hutchinson Technology, Inc. Improved reverse rail head suspension
US5461525A (en) 1990-09-14 1995-10-24 Hutchinson Technology Incorporated Load beam having areas of varying thickness in the spring region formed by varying numbers of lamina
US5299081A (en) 1992-08-05 1994-03-29 Read-Rite Corporation Magnetic head suspension assembly
US5404636A (en) 1993-11-12 1995-04-11 Conner Peripherals, Inc. Method of assembling a disk drive actuator
US5627701A (en) 1994-07-13 1997-05-06 Misso; Nigel F. Skinned foam core E-block
JPH08287634A (ja) 1995-04-18 1996-11-01 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド支持機構
KR0153881B1 (ko) 1995-07-08 1998-12-15 김광호 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치 및 가공방법
US5909342A (en) * 1996-02-20 1999-06-01 Seagate Technology, Inc. Planar flexible circuit package for coupling transducers with carriage mounted circuitry
US5801905A (en) 1996-11-15 1998-09-01 International Business Machines Corporation Actuator arm with cutouts and means for filling or blocking the cutouts
US5812342A (en) 1996-11-27 1998-09-22 Magnecomp Corporation Reduced mass load beam with improved stiffness properties
US5850319A (en) 1997-03-28 1998-12-15 Hutchinson Technology Incorporated Head suspension for use with a dynamic storage drive having an optimized top profile defined by curved side edges
US5999372A (en) 1997-12-30 1999-12-07 Seagate Technology, Inc. Actuator arm with streamlined leading edge to reduce air turbulence

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030009143A (ko) * 2001-07-19 2003-01-29 삼성전자 주식회사 액튜에이터 암, 액튜에이터 암 조립체 및 이를 적용한하드디스크 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003513393A (ja) 2003-04-08
US6366432B1 (en) 2002-04-02
GB0204742D0 (en) 2002-04-17
DE10085111T1 (de) 2002-11-21
GB2372373A (en) 2002-08-21
GB2372373B (en) 2004-03-17
CN1399774A (zh) 2003-02-26
WO2001031642A3 (en) 2002-09-12
WO2001031642A2 (en) 2001-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6366432B1 (en) Actuator arm with tapered trailing edge and recessed head conductor
US6865055B1 (en) Disk drive having a shroud assembly for shielding at least one of a flex cable and an actuator arm
US5677815A (en) Support arm for use in an actuator assembly of a digital storage system with the support arm being formed from a polymer and including a grounding conductor
US6967800B1 (en) Disk drive suspension assembly including a base plate with mass reduction openings at distal corners
US7903376B2 (en) Integrated lead suspension for vibration damping in magnetic storage device
US10388327B2 (en) Fan noise attenuation at hard disk drive in rack-mount
JP4927425B2 (ja) サスペンション、これを用いたヘッドジンバルアセンブリ及びディスクドライブ
US20020097525A1 (en) Disc drive actuator assembly drag reduction features
US6721135B2 (en) Printed circuit cable connector attachment assembly
US20080239574A1 (en) System and apparatus for providing streamlined contour and reduced axial flow at the actuator attachment interface between a flexible cable and flexure
US6219202B1 (en) Slider suspension assembly and method for attaching a slider to a suspension in a data-recording disk file including a flexible integrated cable having an aperture therein for permitting electrical contact
JP2012123896A (ja) 二段アクチュエータ（ｄｓａ）と共に使用する一体化リードサスペンション（ｉｌｓ）
US7149054B1 (en) Reverse flow disk drive and head suspension for same
US5953180A (en) Multi-mode suspension populated actuator for a disk drive
JP7438905B2 (ja) ディスク装置
US7136261B2 (en) Aerodynamically shaped load beam having reduced windage and reduced off-track PES
US7903377B2 (en) System, method, and apparatus for an independent flexible cable damper for reducing flexible cable fatigue in a hard disk drive
CN109791780B (zh) 用于减少振动的被包装的数据存储设备组件及其组装方法
US8169748B2 (en) Damping member for a moveable flex circuit
US7564651B2 (en) Integrated-lead suspension vibration-canceling member
US6757138B2 (en) Interconnect routing for reduced airflow excitation
US7817378B2 (en) Slider air bearing with asymetric side rail
WO2001088906A2 (en) Reverse flow disk drive and head suspension for same
WO1998037559A1 (en) Streamlined actuator arm
JPH0896539A (ja) 磁気ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid