KR20030012532A - 부상형 슬라이더의 오염방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수백에서 수 나노미터 정도의 부상높이를 가지며 디스크 표면위를 떠다니는 부상형 자기 헤드 또는 광학 헤드 슬라이더의 오염을 방지하기 위한 것이다.

본 발명의 부상형 헤드 슬라이더 오염 방지 기술은, 광학/자기헤드와, 상기 광학/자기헤드를 탑재하며, 디스크 표면간 원하는 부상높이를 형성하기 위하여 리딩에지와 트레일링에지 그리고 에어베어링을 포함하는 부상형 슬라이더와, 상기 슬라이더를 김벌을 매개로 지지 시키는 서스펜션과, 상기 슬라이더의 아랫면에는 공기베어링을 위한 표면이 형성되고, 광학/자기 헤드는 상기 트레일링 에지에 장착되는 부상형 헤드 슬라이더에 있어서, 상기 부상형 슬라이더의 리딩 에지에 원뿔 모양의 기울기를 형성하여 이물질이 리딩 에지를 따라 양 옆으로 밀려 나가도록 구성한 것을 특징으로 한다.이에 따라 슬라이더 리딩 에지 형상 변경만으로 이물질에 의한 헤드 오염을 방지할 수 있고, 슬라이더의 부상 안정성과 신뢰성 내구성 등이 향상된다.

Description

부상형 슬라이더의 오염방지 구조{Contamination reduction structure of flying head slider of slider for Information storage Device}

본 발명은 수백에서 수 나노미터 정도의 부상높이를 가지며 디스크 표면위를 떠다니는 부상형 자기 헤드 또는 광학 헤드 슬라이더의 오염을 방지하기 위한 것이다.

부상형 슬라이더를 적용하는 기술은 정보저장기기에서 광학 또는 자기 헤드와 디스크의 간격을 수십 나노미터 정도의 극소 간격으로 유지하여 디스크와의 원할한 상호작용이 가능하도록 하는 기술로서, 광학/자기헤드를 탑재한 슬라이더는 서스펜션 및 김벌로 연결되어 일정한 부상높이(flying height)를 가지고 디스크 표면 위를 떠다니도록 설계하고 있다.

도 1은 이러한 부상형 헤드 슬라이더/디스크 인터페이스의 예로서, 그 기본 구조는 디스크(10) 표면으로부터 임의의 부상높이를 가지도록 자기/광학 헤드(20)를 탑재한 슬라이더(30)를 구성하고 이 슬라이더(30)는 헤드 김벌(gimbal:40)을 매개로 서스펜션(50)으로 지지시켜 놓은 형태로 된다.

따라서, 부상형 슬라이더(30)는 도 2와 같이 디스크(10) 표면간 원하는 부상높이를 형성하기 위하여 리딩 에지(31)와 트레일링 에지(32) 그리고 에어베어링표면(33) 등을 포함하는 형상으로 설계 되는데, 여기서, 부상형 슬라이더(30)의 아랫면에는 공기베어링을 위한 표면이 형성되고, 광학/자기 헤드(20)는 트레일링 에지(32)에 장착되게 된다.

이와 같이 제작된 슬라이더의 공기 베어링 강성은 아주 크므로 상대적으로 낮은 굽힘 강성을 가지는 서스펜션에 장착되어 디스크의 수직방향 변위에 대하여 일정한 높이를 유지할 수 있다.

현재 부상형 슬라이더(30)는 일반 하드 디스크 드라이브에 적용되고 있으며 근접장을 이용한 광학정보저장장치에 이용될 것으로 제시되고 있다. 또한 부상형 자기헤드 슬라이더에 탑재되고 있는 MR(Magneto Resistive)나 GMR(Giant Magneto Resistive) 헤드는 정전기를 가지는 이물질에 매우 취약하다. 또한 근접장 광학저장장치에서도 광학 헤드로써 제안되고 있는 마이크로 렌즈에 이물질이 응착될 경우 레이저의 파워가 떨어지고 에러를 유발하여 디스크 미디어에 데이터를 읽거나 쓰는 것이 불가능해진다. 즉 극저 부상높이를 가지는 부상형 슬라이더(30)는 외부로부터 이물질이 침입하여 헤드 슬라이더(30)/디스크(10)의 사이에 유입되어 헤드 슬라이더/디스크의 물리적인 접촉을 유발하거나 외란 등에 의하여 헤드 슬라이더/디스크의 접촉이 발생할 경우 슬라이더(30)와 디스크(10) 모두 손상되어 정보저장장치 자체의 파손을 유발하게 된다. 특히, 광학 기록 정보저장장치는 대부분 이동식 디스크 미디어를 사용하므로 외부에서 유입되는 이물질에 쉽게 노출된다. 점차 휴대성 및 이동성을 추구하는 정보저장장치의 발전을 고려할 때, 차세대 광학 기록 정보저장장치의 경우에도 이동식 디스크의 적용 및 부상형 슬라이더의 적용이 예상되므로 이물질로부터 광학 헤드를 보호하는 합리적이고 효과적인 방법이 요구되고 있다.

그러나 현재까지 이물질로부터 부상형 헤드 슬라이더의 오염을 방지하는 기술은 유동해석을 통하여 공기의 흐름이 헤드를 피해가도록 설계하는 기술과 디스크 드라이브 내에 필터를 두어 디스크 드라이브 내의 청정도를 높이는 수준에 그치고 있다. 이와 같은 기술만으로는 이물질이 헤드 슬라이더/디스크 사이에 유입되는 것을 방지하는 데는 한계가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 극소 부상높이를 가지는 헤드 슬라이더에 장착되는 자기 또는 광학헤드를 이물질로부터 보호하는데 유리한 오염방지 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존 부상형 헤드 슬라이더의 설계를 크게 바꾸지 않으면서 각종 이물질로부터 헤드 슬라이더 및 디스크의 표면을 보호하여 부상안정성을 향상시킬 수 있는 오염방지 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고속,고밀도화되가는 차세대 정보저장장치 및 정보저장기술에 다양한 활용범위를 가지는 오염방지 구조를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부상형 헤드 슬라이더의 오염방지 구조는, 광학/자기헤드와, 상기 광학/자기헤드를 탑재하며, 디스크 표면간 원하는 부상높이를 형성하기 위하여 리딩에지와 트레일링에지 그리고 에어베어링을 포함하는 부상형 슬라이더와, 상기 슬라이더를 김벌을 매개로 지지 시키는 서스펜션과, 상기 슬라이더의 아랫면에는 공기베어링을 위한 표면이 형성되고, 광학/자기 헤드는 상기 트레일링 에지에 장착되는 부상형 헤드 슬라이더에 있어서, 상기 부상형 슬라이더의 리딩 에지에 원뿔 모양의 기울기를 형성하여 이물질이 리딩 에지를 따라 양 옆으로 밀려 나가도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이렇게 평평한 면을 유지하는 부상형 슬라이더의 리딩 에지에 원뿔 모양의 기울기를 형성함으로써, 이물질이 리딩 에지에 걸렸다가 헤드 슬라이더/디스크 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그리고 이와 같은 부상형 슬라이더의 형상 변경에 따른 슬라이더의 리딩 에지 수직 방향 기울기는 공기베어링의 특성에는 영향을 미치지 않게된다.

도 1은 일반적인 부상형 헤드 슬라이더/인터페이스의 도식도

도 2는 공기 베어링 표면이 적용된 자기/광학 헤드 슬라이더의 도식도

도 3은 공기 베어링에서의 마멸입자 거동을 나타내는 사진

도 4는 본 발명에 따른 부상형 슬라이더의 리딩 에지 평면도

도 5는 본 발명에 따른 부상형 슬라이더의 리딩 에지 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:디스크 20:자기/광학헤드

30:슬라이더 31:리딩 에지(Leading edge)

32:트레일링 에지(Trailing edge) 33:공기베어링표면

34.34a:기울기(테이퍼각) 40:김벌(Gimbal)

50:서스펜션

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 공기베어링에서의 마멸입자 거동을 나타낸 사진이고, 도 4는 본 발명에서 제시하는 부상형 슬라이더의 리딩 에지 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 부상형 슬라이더의 리딩 에지 단면도를 나타낸다.

본 발명은 도 1 및 4, 그리고 도 5와 같이, 디스크(10) 표면으로부터 임의의 부상높이를 가지도록 자기 또는 광학 헤드(20)를 탑재한 슬라이더(30)와, 슬라이더(30)를 김벌(40)을 매개로 지지 시키는 서스펜션(50)과, 디스크(10) 표면간 원하는 부상높이를 형성하기 위하여 리딩 에지(31)와 트레일링 에지(32) 그리고 에어 베어링을 포함하는 부상형 슬라이더와, 상기 부상형 슬라이더의 아랫면에는 공기베어링을 위한 표면이 형성되고, 광학/자기 헤드는 상기 트레일링 에지에 장착되는 부상형 헤드 슬라이더에 있어서, 상기 부상형 슬라이더(30)의 리딩 에지(31)에 원뿔 모양의 기울기(34)(34a)를 형성하여 이물질이 리딩 에지(31)를 따라 양 옆으로 밀려 나가도록 구성한다.

본 발명은 이물질 pb (Particle behavior)에 의한 자기/광학헤드의 오염을 방지하는 구조로서, 슬라이더(30)의 리딩 에지(31)의 형상을 수정하여 헤드 슬라이더/디스크 사이로 유입되는 입자들이 양옆으로 흘러 나가도록 한 형태이다.

수정된 리딩 에지(31)의 형상에 의해 이물질이 자기/광학 헤드쪽으로 이동하지 못하고 디스크 드라이브 내에 위치한 필터에 의해서 걸러지거나 다른 벽에 달라붙도록 하여 헤드 슬라이더와 디스크를 보호한다.

즉, 본 발명은 원래 평평한 면을 유지하는 부상형 슬라이더(30)의 리딩 에지(31)에 원뿔 모양의 기울기(34)(34a)를 형성하여 이물질이 pm1(Paricle movement) 방향인 양 옆으로 밀려가도록 하여, 이물질이 리딩 에지(31)에 걸렸다가 헤드 슬라이더/디스크 사이로 유입되는 것을 방지하는 구조이다. 이와 같은 슬라이더의 리딩 에지 형상 변경에 의한 리딩 에지(31)의 수직 방향 기울기 형상은 공기베어링의 특성을 변화 시키거나 영향을 미치지 않는다.

부상형 슬라이더는 여러 가지 요인에 의하여 파손이 발생한다. 이물질은 슬라이더의 리딩 에지(31)로부터 유입될 경우, 단차를 가지는 공기베어링 표면에 걸린 후 헤드로 유입되어 작동성능을 저하 시킨다. 도 3은 부상형 헤드슬라이더/디스크 인터페이스에서의 이물질의 거동을 나타낸 것으로써, 이물질이 리딩 에지(31)에 걸려 있다가 슬라이더와 디스크 사이로 유입되는 모습을 보인다. 본 발명은 이와 같은 이물질의 슬라이더와 디스크 사이 유입을 방지하는 작용을 하게 된다.

즉, 도 4와 같이 슬라이더(30)의 리딩 에지(31)에 뿔 모양으로 적절한 각을 형성하는 기울기(34)(34a)를 두는 경우 이물질이 리딩 에지(31)에 걸려 있다가 인터페이스로 삽입되는 현상을 방지 한다. 여기서 슬라이더 리딩 에지(31)에 기울어진 면을 형성하면 공기의 유동이 슬라이더의 좌우 쪽으로 향하게 되므로 이물질은리딩 에지에 걸려있다가 인터페이스 사이로 유입되는 이물질을 차단한다. 또한, 도 5와 같이 수직 방향의 기울기를 주어 이물질의 유입을 방지할 수도 있는데, 리딩 에지의 형상을 좌우 양쪽 방향으로 테이퍼를 준 경우나 수직방향으로 테이퍼를 준 경우 모두 이물질의 유입을 방지하여 헤드 슬라이더의 작동 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 정보저장장치의 수명과 신뢰성을 향상 시키는데 유리한 설계가 될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기존 부상형 슬라이더의 기본 설계를 크게 바꾸지 않고 리딩 에지 형상 변경 만으로 이물질에 의한 헤드 오염을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 각종 이물질로부터 헤드 슬라이더 및 디스크의 표면을 보호하여 슬라이더의 부상 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 헤드의 오염과 파손을 방지하여 데이터의 읽기/쓰기 등의 오류를 방지할 수 있어 헤드 슬라이더/디스크 인터페이스의 신뢰성과 내구성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 고속, 고밀도 정보저장기기에서 요규되는 저 부상높이의 슬라이더 구현을 위한 차세대 정보저장기기 설계에 유용하게 적용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 광학/자기헤드와, 상기 광학/자기헤드를 탑재하며, 디스크 표면간 원하는 부상높이를 형성하기 위하여 리딩에지와 트레일링에지 그리고 에어베어링을 포함하는 부상형 슬라이더와, 상기 슬라이더를 김벌을 매개로 지지 시키는 서스펜션과, 상기 슬라이더의 아랫면에는 공기베어링을 위한 표면이 형성되고, 광학/자기 헤드는 상기 트레일링 에지에 장착되는 부상형 헤드 슬라이더에 있어서,

   상기 부상형 슬라이더의 리딩 에지에 원뿔 모양의 기울기를 형성하여 이물질이 리딩 에지를 따라 양 옆으로 밀려 나가도록 구성한 것을 특징으로 하는 부상형 헤드 슬라이더의 오염방지 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부상형 슬라이더의 리딩 에지 형상이 수직 방향으로 기울어진 테이퍼각으로 형성된 것을 특징으로 하는 부상형 헤드 슬라이더의 오염방지 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 부상형 슬라이더의 리딩 에지 형상이 좌우 양쪽 방향으로 기울어진 테이퍼각으로 형성된 것을 특징으로 하는 부상형 헤드 슬라이더의 오염방지 구조.