KR20050020235A

KR20050020235A - 방열 장치를 구비한 디스크 드라이브

Info

Publication number: KR20050020235A
Application number: KR1020030058002A
Authority: KR
Inventors: 유용철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2005-03-04
Also published as: US20050041326A1; US7365938B2; KR100532461B1; JP2005071585A; JP4005065B2

Abstract

방열 장치를 구비한 디스크 드라이브가 개시된다. 개시된 디스크 드라이브는, 베이스 부재의 배면에 설치되며 다수의 반도체 칩이 실장된 인쇄회로기판과, 상기 베이스 부재와 인쇄회로기판 사이에 배치된 제1 절연판과, 상기 제1 절연판과 인쇄회로기판 사이에 배치되며 상기 반도체 칩의 표면에 접촉되어 반도체 칩으로부터 발생된 열을 흡수하여 전도시키는 열전도판과, 디스크 드라이브의 외부로 노출되도록 배치되며 상기 열전도판에 연결되어 열전도판을 통해 전도되는 열을 외부로 발산시키는 방열판을 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 인쇄회로기판의 반도체 칩으로부터 발생된 열이 열전도판과 방열판을 통해 외부로 쉽게 방열되므로, 열로 인한 베이스 부재의 변형과 디스크 드라이브의 성능 저하가 방지된다.

Description

방열 장치를 구비한 디스크 드라이브{Disk drive having heat sinking apparatus}

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄회로기판의 반도체 칩으로부터 발생된 열을 외부로 방열시키기 위한 방열 장치를 구비한 디스크 드라이브에 관한 것이다.

컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.

도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 개략적인 측면도이다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브는 베이스 부재(11)와 커버 플레이트(12)를 구비하고 있으며, 상기 베이스 부재(11)에는 디스크(20)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(30)와, 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크(20) 상의 원하는 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(40)가 설치된다. 상기 커버 플레이트(12)는 베이스 부재(11)의 상부에 결합되어 디스크(20)와 액츄에이터(40) 등을 감싸서 보호하는 역할을 한다.

상기 액츄에이터(40)는, 베이스 부재(11)에 설치된 피봇 베어링(41)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(42)과, 스윙 아암(42)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더를 디스크(20)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(43)과, 스윙 아암(42)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 45)를 가진다. 상기 보이스 코일 모터(45)는 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일에 입력되는 전류와 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(42)을 회전시키게 된다. 즉, 디스크 드라이브의 전원이 온(on) 되어 디스크(20)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(45)는 스윙 아암(42)을 반시계 방향으로 회전시켜 상기 헤드를 디스크(20)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로, 디스크 드라이브의 전원이 오프(off) 되어 디스크(20)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터(45)는 스윙 아암(42)을 시계방향으로 회전시켜 상기 헤드가 디스크(20)를 벗어나도록 한다.

그리고, 상기 베이스 부재(11)의 배면에는 인쇄회로기판(50)이 설치되며, 이 인쇄회로기판(50)에는 디스크 드라이브를 구동시키기 위한 다수의 반도체 집적회로 칩(52)이 실장되어 있다. 또한, 인쇄회로기판(50)에는 도시되지는 않았지만 다수의 회로 소자들이 배치되어 있으며, 반도체 칩들(52)과 회로 소자들을 전기적으로 연결하기 위한 배선이 배열되어 있다.

따라서, 베이스 부재(11)와 인쇄회로기판(50) 사이에는 인쇄회로기판(50)에 마련된 반도체 칩(52), 회로 소자 및 배선들과 베이스 부재(11) 사이의 절연을 위한 얇은 절연판(60)이 배치된다. 상기 절연판(60)은 통상 절연성, 단열성 및 완충성을 가진 재질로 이루어지기 때문에, 절연 기능 뿐만 아니라 단열 기능, 소음의 차단 기능, 충격 및 진동을 흡수하는 기능까지 겸하게 된다. 즉, 상기 절연판(60)은 인쇄회로기판(50)의 반도체 칩(52)에서 발생된 열이 베이스 부재(11)를 통해 디스크 드라이브 내부로 전달되는 것을 차단하는 기능을 하게 된다.

한편, 데스크 탑 컴퓨터에 사용되는 하드 디스크 드라이브는 그 높이에 대한 제한이 약하기 때문에, 반도체 칩들이 인쇄회로기판의 배면, 즉 바깥쪽을 향한 면에 실장될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 반도체 칩들이 외부 공기에 직접 노출되어 있으므로, 반도체 칩들에서 발생된 열이 쉽게 발산될 수 있다.

그러나, 휴대용 컴퓨터, 예컨대 노트북 컴퓨터 등에 사용되는 하드 디스크 드라이브는 그 높이에 대한 규제를 많이 받기 때문에, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 칩들(52)이 인쇄회로기판(50)의 상면, 즉 베이스 부재(11)쪽을 향한 면에 실장된다. 이에 따라, 반도체 칩들(52)로부터 발생된 열은 외부로 쉽게 발산되지 못하고, 인쇄회로기판(50)과 베이스 부재(11) 사이에 장시간 머물게 된다. 상기 절연판(60)은 단열 기능을 가지고 있으나, 열을 외부로 발산시키는 기능은 하지 못한다. 따라서, 장시간이 경과하게 되면, 반도체 칩들(52)로부터 발생된 열은 결국 베이스 부재(11)로 전달되고, 이에 따라 헤드와 스핀들 모터(30) 및 액츄에이터(40) 등의 온도가 상승되어 디스크 드라이브의 성능이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 상기 절연판(60)은 열전도 계수가 매우 낮기 때문에, 반도체 칩들(52)에서 발생된 열이 절연판(60)의 전면에 균일하게 분산되기 어렵다. 이에 따라, 베이스 부재(11)는 발열량이 많은 반도체 칩(52)에 인접한 부위에서의 온도 상승이 상대적으로 커지게 된다. 이와 같이, 베이스 부재(11)의 부위별 온도 상승이 달라지게 되면, 베이스 부재(11)의 변형이 초래되고, 이에 따라 디스크 드라이브의 전체적인 구조의 변형이 일어나 그 성능이 저하될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서, 반도체 칩에서 발생된 열에 의한 베이스 부재의 국부적인 온도 상승으로 인해 베이스 부재의 부위별 변형량이 상당히 차이가 있음을 보여준다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 인쇄회로기판의 반도체 칩으로부터 발생된 열을 외부로 용이하게 발산시킬 수 있는 방열 장치를 구비함으로써 열에 의한 베이스 부재의 변형과 성능 저하를 방지할 수 있는 디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,

베이스 부재에 설치되어 데이터 저장용 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터와, 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터를 가진 디스크 드라이브에 있어서,

상기 베이스 부재의 배면에 설치되며, 다수의 반도체 칩이 실장된 인쇄회로기판;

상기 베이스 부재와 상기 인쇄회로기판 사이에 배치된 제1 절연판;

상기 제1 절연판과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되며, 상기 반도체 칩의 표면에 접촉되어 상기 반도체 칩으로부터 발생된 열을 흡수하여 전도시키는 열전도판; 및

상기 디스크 드라이브의 외부로 노출되도록 배치되며, 상기 열전도판에 연결되어 상기 열전도판을 통해 전도되는 열을 외부로 발산시키는 방열판;을 구비하는 디스크 드라이브를 제공한다.

여기에서, 상기 열전도판은 상기 다수의 반도체 칩 각각마다 하나씩 마련될 수 있다.

그리고, 상기 열전도판은 실질적으로 상기 인쇄회로기판의 상면 전부를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 열전도판과 상기 인쇄회로기판 사이에는 제2 절연판이 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2 절연판에는 상기 다수의 반도체 칩이 각각 삽입되는 다수의 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀을 통해 상기 열전도판과 상기 반도체 칩의 접촉이 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 절연판과 제2 절연판은 각각 상기 열전도판의 양면에 접착된 것이 바람직하다.

상기 방열판은 상기 디스크 드라이브의 측면에 노출되도록 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 방열판은 상기 열전도판의 가장자리로부터 수직으로 연장된 것이 바람직하다.

한편, 상기 방열판은 상기 인쇄회로기판의 배면에 배치되며, 상기 열전도판과 방열판은 연결부재에 의해 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 인쇄회로기판에는 연결홀이 형성되고, 상기 연결홀에 상기 연결부재가 삽입되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면, 인쇄회로기판의 반도체 칩으로부터 발생된 열이 열전도판과 방열판을 통해 외부로 쉽게 방열되므로, 열로 인한 베이스 부재의 변형과 디스크 드라이브의 성능 저하가 방지된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 방열 장치를 구비한 디스크 드라이브의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 장치가 구비된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 하드 디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 4와 도 5를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 디스크 드라이브는, 디스크(120)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(130)와, 액츄에이터(140)와, 다수의 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)이 실장된 인쇄회로기판(150)과, 제1 절연판(160)과, 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)으로부터 발생된 열을 외부로 방열시키기 위한 방열 장치를 구비한다.

상기 스핀들 모터(130)는 디스크 드라이브의 베이스 부재(111) 상에 설치된다. 이 스핀들 모터(130)의 허브에는 적어도 하나의 디스크(120)가 설치되어 허브와 함께 회전하게 된다.

상기 액츄에이터(140)는, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 것으로, 스윙 아암(142)과, 서스펜션(143)과, 보이스 코일 모터(145)를 가진다. 상기 스윙 아암(142)은 베이스 부재(111)에 설치된 피봇 베어링(141)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 서스펜션(143)은 스윙 아암(142)의 선단부에 결합되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지한다. 상기 보이스 코일 모터(145)는 상기 스윙 아암(142)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것으로, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일에 입력되는 전류와 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(42)을 회전시키게 된다. 즉, 디스크 드라이브의 전원이 온(on) 되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(145)는 스윙 아암(142)을 반시계 방향으로 회전시켜 상기 헤드를 디스크(120)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로, 디스크 드라이브의 전원이 오프(off) 되어 디스크(120)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터(145)는 스윙 아암(142)을 시계방향으로 회전시켜 상기 헤드가 디스크(120)를 벗어나도록 한다. 이 때, 디스크(120)의 기록면을 벗어난 헤드는 디스크(120)의 외곽측에 마련된 램프(146)에 파킹된다.

상기 디스크(120), 스핀들 모터(130) 및 액츄에이터(140) 등은 베이스 부재(111)의 상부에 결합되는 커버 플레이트(112)에 의해 보호된다.

상기 인쇄회로기판(150)은 상기 베이스 부재(111)의 배면에 설치된다. 이 인쇄회로기판(150)의 상면, 즉 베이스 부재(111)쪽을 향한 면에는 디스크 드라이브를 구동시키기 위한 다수의 반도체 집적회로 칩(152a, 152b, 152c, 152d)이 실장되어 있다. 그리고, 인쇄회로기판(150)의 상면에는 다수의 회로 소자들(155)과 배선(154)이 배열되어 있으며, 그 일측에는 컴퓨터 본체의 메인 회로기판과의 전기적 연결을 위한 컨넥터(153)가 마련되어 있다. 이러한 인쇄회로기판(150)은 다수의 나사(159)에 의해 베이스 부재(111)에 결합된다.

상기 제1 절연판(160)은 베이스 부재(111)와 인쇄회로기판(150) 사이에 배치되어 인쇄회로기판(150)에 마련된 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d), 회로 소자(155) 및 배선(154)들과 베이스 부재(111) 사이를 절연시키는 기능을 한다. 그리고, 상기 제1 절연판(160)은 인쇄회로기판(150)의 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)에서 발생된 열이 베이스 부재(111)쪽으로 전달되는 것을 차단하는 단열 기능도 하게 된다.

한편, 참조부호 155와 156은 각각 스핀들 모터(130)의 하부가 삽입될 수 있도록 인쇄회로기판(150)과 제1 절연판(160)에 형성된 중공부를 가리킨다.

상기 방열 장치는 본 발명의 특징부로서, 열전도판(171a, 171b, 171c)과 방열판(172a, 172b, 172c)을 구비한다. 상기 열전도판(171a, 171b, 171c)과 방열판(172a, 172b, 172c)은 열전도 계수(thermal conductivity)가 높은 금속, 바람직하게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진다.

상기 열전도판(171a, 171b, 171c)은 상기 제1 절연판(160)과 인쇄회로기판(150) 사이에 배치되며, 상기 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)의 표면에 접촉되도록 설치된다. 이 때, 상기 열전도판(171a, 171b, 171c)은 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d) 각각의 표면에 가능한 한 넓게 접촉되는 것이 바람직하다. 상기 열전도판(171a, 171b, 171c)은 상기한 바와 같이 열전도 계수가 높은 금속으로 이루어져 있으므로 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)으로부터 발생된 열을 잘 흡수하며, 흡수된 열은 상기 방열판(172a, 172b, 172c)쪽으로 전도하게 된다.

이러한 기능을 하는 상기 열전도판(171a, 171b, 171c)은 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)의 수와 그 각각의 위치 등에 따라 여러가지 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 열전도판(171a, 171b, 171c) 중 두 개의 열전도판(171a, 171b)은 각각 하나의 반도체 칩(152a, 152b)에 접촉되도록 형성될 수 있으며, 다른 하나의 열전도판(171c)은 두 개의 반도체 칩(152c, 152d)의 표면에 접촉되도록 형성될 수 있다.

상기 방열판(172a, 172b, 172c)은 상기 열전도판(171a, 171b, 171c) 각각에 연결되어 디스크 드라이브의 외부로 노출된다. 구체적으로, 상기 방열판(172a, 172b, 172c)은 디스크 드라이브의 측면에 노출되도록 상기 열전도판(171a, 171b, 171c) 각각의 일측 가장자리로부터 수직으로 연장 형성될 수 있다. 그리고, 상기 방열판(172a, 172b, 172c)은 다른 구성요소와의 간섭이 없는 한도 내에서 가능한 한 넓게 형성되는 것이 보다 넓은 방열 면적을 확보할 수 있으므로 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면 상기 방열판(172a, 172b, 172c)은 외부의 대류 공기에 직접 접촉하게 되므로, 상기 열전도판(171a, 171b, 171c)을 통해 전도되는 열을 외부로 쉽게 발산시킬 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 인쇄회로기판(150)의 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)에서 발생된 열은 거의 대부분 금속으로 이루어진 열전도판(171a, 171b, 171c)과 방열판(172a, 172b, 172c)을 통해 디스크 드라이브의 외부로 쉽고 빠르게 방열되므로, 인쇄회로기판(150)과 제1 절연판(160) 사이에 열이 거의 축적되지 않는다. 또한, 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)으로부터 열전도판(171a, 171b, 171c)을 통해 베이스 부재(111)쪽으로 전도되는 열은 제1 절연판(160)에 의해 거의 차단될 수 있다. 따라서, 국부적인 온도 상승에 의한 베이스 부재(111)의 변형, 온도 상승에 의한 디스크 드라이브의 성능 저하 및 과열에 의한 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)의 손상 등이 방지될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방열 장치가 구비된 하드 디스크 드라이브를 부분적으로 도시한 측면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스크 드라이브에 있어서, 반도체 칩(152a)으로부터 발생된 열을 외부로 방열시키기 위한 방열 장치는, 제1 절연판(160)과 인쇄회로기판(150) 사이에 배치되어 반도체 칩(152a)의 표면에 접촉되는 열전도판(271)과, 인쇄회로기판(150)의 배면에 배치되어 상기 열전도판(271)을 통해 전도되는 열을 외부로 발산시키는 방열판(272)을 구비한다. 이와 같은 구성을 가진 방열 장치는, 디스크 드라이브의 측면에 방열판(272)을 배치할 수 없는 경우에 적합하다.

상기 열전도판(271)은 전술한 제1 실시예에서의 열전도판(171a, 171b, 171c, 171d)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 방열판(272)은 전술한 제1 실시예에서와는 달리 인쇄회로기판(150)의 배면에 배치되어 디스크 드라이브 외부로 노출된다. 그리고, 상기 방열판(272)은 연결부재(273)에 의해 상기 열전도판(271)과 연결된다. 이를 위해, 인쇄회로기판(150)에는 연결홀(258)이 형성될 수 있다. 상기 연결부재(273)가 상기 연결홀(258)에 삽입됨으로써, 인쇄회로기판(150)의 위쪽에 배치된 열전도판(271)과 인쇄회로기판(150)의 아래쪽에 배치된 방열판(272)이 연결부재(273)에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 연결홀(258)과 방열판(272)은 인쇄회로기판(150)의 빈 공간, 즉 반도체 칩(152a), 회로 소자 및 배선 등이 배열되어 있지 않은 부위에 배치되며, 또한 복수개가 배치될 수 있다. 상기 연결부재(273)도 열전도 계수가 높은 금속, 예컨대 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 있어서, 반도체 칩(152a)에서 발생된 열은 열전도판(271)에 흡수되고, 이 열은 열전도판(271)과 연결부재(273)를 통해 방열판(272)으로 전도된 뒤, 외부의 대류 공기와 접촉하고 있는 방열판(272)에서 외부로 발산된다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 있어서도 전술한 제1 실시예에서와 같은 효과를 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방열 장치가 구비된 하드 디스크 드라이브를 부분적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 하드 디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스크 드라이브의 방열 장치는, 인쇄회로기판(150)의 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)으로부터 발생된 열을 흡수하여 전도시키는 열전도판(371)과, 열전도판(371)을 통해 전도되는 열을 외부로 발산시키는 방열판(372)을 구비한다.

상기 열전도판(371)은 제1 절연판(160)과 인쇄회로기판(150) 사이에 배치되며, 인쇄회로기판(150)의 상면에 실장된 다수의 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)의 표면과 접촉된다. 본 실시예에 있어서, 상기 열전도판(371)은 실질적으로 인쇄회로기판(150)의 상면 전부를 덮도록 넓게 형성된다. 그리고, 상기 열전도판(371)은 전술한 실시예들에서와 같이 열전도 계수가 높은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속으로 이루어진다. 이와 같은 넓은 열전도판(171)에 의하면, 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)으로부터 흡수된 열이 보다 빨리 넓은 부위에 균일하게 분포될 수 있다. 따라서, 베이스 부재(111)에 전도되는 열도 넓은 부위에 균일하게 분포되어 베이스 부재(111)의 온도 불균일로 인한 변형이 방지될 수 있다.

한편, 열전도판(371)에도 인쇄회로기판(150)의 중공부(156)에 대응되는 중공부(376)가 형성된다.

상기 방열판(372)은 상기 열전도판(371)에 연결되어 디스크 드라이브의 외부로 노출된다. 구체적으로, 상기 방열판(372)은 디스크 드라이브의 측면에 노출되도록 상기 열전도판(371)의 양측 가장자리로부터 수직으로 연장 형성될 수 있다. 따라서, 상기 방열판(372)은 외부의 대류 공기에 직접 접촉하게 되므로, 상기 열전도판(371)을 통해 전도되는 열을 외부로 쉽게 발산시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 방열판(372)은 도 6에 도시된 것 처럼 인쇄회로기판(150)의 배면에 배치되고, 열전도판(371)과는 별도의 연결부재에 의해 연결될 수 있다.

그리고, 상기 열전도판(371)과 상기 인쇄회로기판(150) 사이에는 제2 절연판(380)이 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제2 절연판(380)은 금속으로 이루어진 열전도판(371)과 인쇄회로기판(150) 상에 배열된 회로 소자(155) 및 배선(154) 사이의 보다 확실한 절연을 보장한다. 상기 제2 절연판(380)에는 열전도판(371)과 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d) 각각의 표면과의 접촉을 위해 다수의 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d) 각각에 대응되는 위치에 다수의 삽입홀(382a, 382b, 382c, 382d)이 형성된다. 상기 다수의 삽입홀(382a, 382b, 382c, 382d)에는 각각 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d)이 삽입되고, 이에 따라 열전도판(371)이 반도체 칩(152a, 152b, 152c, 152d) 각각의 표면에 직접 접촉될 수 있다. 한편, 제2 절연판(380)에도 인쇄회로기판(150)의 중공부(156)에 대응되는 중공부(386)가 형성된다.

상기 제1 절연판(160), 열전도판(371) 및 제2 절연판(380)은 각각 별개로 베이스 부재(111)와 인쇄회로기판(150) 사이에 조립될 수 있다. 그러나, 상기 제1 절연판(160)과 제2 절연판(380)을 열전도판(371)의 양면에 각각 접착제에 의해 접착하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조에 의하면, 제1 절연판(160), 열전도판(371) 및 제2 절연판(380)을 일체로 취급할 수 있으므로 조립에 있어서 보다 간편하게 된다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스크 드라이브와 종래의 디스크 드라이브에 있어서, 반도체 칩에서 발생된 열에 의한 베이스 부재의 배면 온도 분포를 시뮬레이션한 결과를 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 다수의 반도체 칩 중 어느 하나의 반도체 칩에서 많은 열이 발생될 경우, 종래 기술에 의하면 많은 열이 발생되는 반도체 칩에 인접한 부위의 베이스 부재의 온도가 특히 많이 상승하게 되어 베이스 부재의 온도 분포가 매우 불균일하게 되었음을 알 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면 많은 열이 발생하는 반도체 칩에 인접한 부위의 베이스 부재의 온도가 종래 기술에 비해 많이 낮아졌음을 알 수 있으며, 또한 베이스 부재의 온도 분포가 종래 기술에 비해 균일하게 되었음을 알 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 인쇄회로기판의 반도체 칩으로부터 발생된 열은 금속으로 이루어진 열전도판과 방열판을 통해 디스크 드라이브의 외부로 쉽고 빠르게 방열될 수 있다. 따라서, 온도 상승에 의한 디스크 드라이브의 성능 저하 및 과열에 의한 반도체 칩의 손상이 방지된다.

그리고, 열전도판을 넓게 형성하게 되면, 베이스 부재에 전도되는 열도 넓은 부위에 균일하게 분포되어 베이스 부재의 온도 불균일로 인한 변형이 방지된다.

도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 개략적인 측면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서 칩에서 발생된 열에 의한 베이스 부재의 변형을 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 장치가 구비된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 하드 디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방열 장치가 구비된 하드 디스크 드라이브를 부분적으로 도시한 분해 사시도이다.

도 8은 도 7에 도시된 하드 디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

111...베이스 부재 112...커버 플레이트

120...디스크 130...스핀들 모터

140...액츄에이터 141...피봇 베어링

142...스윙 아암 143...서스펜션

145...보이스 코일 모터 146...램프

150...인쇄회로기판 152a,152b,152c,152d...반도체 칩

153...컨넥터 154...배선

155...회로 소자 156,166,376,386...중공부

159...나사 160...제1 절연판

171a,171b,171c,271,371...열전도판

172a,172b,172c,272,372...방열판

258...연결홀 273...연결부재

380...제2 절연판 382a,382b,382c,382d...삽입홀

Claims

베이스 부재에 설치되어 데이터 저장용 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터와, 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터를 가진 디스크 드라이브에 있어서,

상기 베이스 부재의 배면에 설치되며, 다수의 반도체 칩이 실장된 인쇄회로기판;

상기 베이스 부재와 상기 인쇄회로기판 사이에 배치된 제1 절연판;

상기 제1 절연판과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되며, 상기 반도체 칩의 표면에 접촉되어 상기 반도체 칩으로부터 발생된 열을 흡수하여 전도시키는 열전도판; 및

상기 디스크 드라이브의 외부로 노출되도록 배치되며, 상기 열전도판에 연결되어 상기 열전도판을 통해 전도되는 열을 외부로 발산시키는 방열판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 열전도판은 상기 다수의 반도체 칩 각각마다 하나씩 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 열전도판은 실질적으로 상기 인쇄회로기판의 상면 전부를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 3항에 있어서,

상기 열전도판과 상기 인쇄회로기판 사이에는 제2 절연판이 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 4항에 있어서,

상기 제2 절연판에는 상기 다수의 반도체 칩이 각각 삽입되는 다수의 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀을 통해 상기 열전도판과 상기 반도체 칩의 접촉이 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 제1 절연판과 제2 절연판은 각각 상기 열전도판의 양면에 접착된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방열판은 상기 디스크 드라이브의 측면에 노출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 7항에 있어서,

상기 방열판은 상기 열전도판의 가장자리로부터 수직으로 연장된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방열판은 상기 인쇄회로기판의 배면에 배치되며, 상기 열전도판과 방열판은 연결부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
제 9항에 있어서,

상기 인쇄회로기판에는 연결홀이 형성되고, 상기 연결홀에 상기 연결부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.