KR20070095468A

KR20070095468A - 헤드 스택 어셈블리 및 그를 구비한 하드디스크 드라이브,그리고 그 하드디스크 드라이브의 제조방법

Info

Publication number: KR20070095468A
Application number: KR1020050062611A
Authority: KR
Inventors: 김윤태; 김성욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-10-01
Also published as: US20070014052A1; US7619858B2

Abstract

헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly) 및 그를 구비한 하드디스크 드라이브, 그리고 그 하드디스크 드라이브의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 헤드 스택 어셈블리는, 소정의 피봇축을 축심으로 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리 본체; 및 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합되어, 피봇축의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 측정된 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 설계에 따라 제작된 헤드 스택 어셈블리를 대상으로 측정된, 피봇축의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)이 소정의 요구조건을 만족시키지 못하는 경우 그 요구조건을 만족시킬 수 있는 일정 기준 이하의 임밸런스값이 되도록 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스를 보상할 수 있어, 진동에 의한 위치오차신호의 영향을 종래 보다 감소시킬 수 있고 드라이브의 효율인 스루풋(throughput)을 안정적으로 유지할 수 있다.

하드디스크 드라이브, 헤드 스택 어셈블리(HSA), 임밸런스, 무게중심보상부

Description

헤드 스택 어셈블리 및 그를 구비한 하드디스크 드라이브, 그리고 그 하드디스크 드라이브의 제조방법{Head Stack Assembly, Hard Disk Drive Having the same and Manufacturing Method of the Hard Disk Drive}

도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해사시도,

도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도,

도 4는 임밸런스값이 100mg·cm 이상으로 측정된 헤드 스택 어셈블리에 대하여 스루풋(Throughput)을 측정한 도표,

도 5는 도 4의 헤드 스택 어셈블리에 중량보상판을 액추에이터 아암에 결합하여 임밸런스값을 30mg·cm 이하로 보상한 뒤 스루풋(Throughput)을 측정한 도표,

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도,

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도,

도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하드디스크 드라이브 10 : 헤드 스택 어셈블리

11 : 헤드 스택 어셈블리 본체 12 : 자기 헤드

13 : 액추에이터 아암 14 : 삼각관통구

15 : 피봇축 홀더 16 : 피봇축

17 : 보빈(bobbin) 20 : 보상중량판

30 : 스크루 40 : 접착제

50 : 밸런스링 71 : 디스크

본 발명은, 헤드 스택 어셈블리 및 그를 구비한 하드디스크 드라이브, 그리고 그 하드디스크 드라이브의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 설계에 따라 제작된 헤드 스택 어셈블리를 대상으로 측정된, 피봇축의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스값이 소정의 요구조건을 만족시키지 못하는 경우 그 요구조건을 만족시킬 수 있는 일정 기준 이하의 임밸런스값이 되도록 헤드 스택 어셈블리의 무게중심 임밸런스를 보상할 수 있는 헤드 스택 어셈블리 및 그를 구비한 하드디스크 드라이브, 그리고 그 하드디스크 드라이브의 제조방법에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자 펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록 및 재생해 주는 방식의 기억장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로서 현재 널리 사용되고 있다. 그 뿐만 아니라, 최근에는 직경이 0.85인치로 100원짜리 동전과 크기가 비슷한 소형 하드디스크 드라이브가 개발되어 향후 휴대폰 등에도 사용될 예정이어서 그 적용 영역이 확대될 것으로 예상된다.

이와 같은 하드디스크 드라이브는, 데이터를 기록 저장하기 위한 디스크(Disk)와, 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터(Spindle Motor)와, 소정의 피봇축을 축심으로 디스크 상을 이동하면서 디스크 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리(HSA, Head Stack Assembly)와, 대부분의 회로 부품들을 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 전술한 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(base) 등으로 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 헤드 스택 어셈블리(110, HSA, Head Stack Assembly)는 디스크(미도시) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독취하기 위한 운반체(carriage)로서, 디스크 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기 헤드(112, Magnetic Head)와, 자기 헤드(112)가 디스크 상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 소정의 피봇축(116)을 축심으로 디스크 상을 선회하는 액추에이터 아암(113, Actuator Arm)과, 피봇축(116)을 회전가능하게 지지하며 액추에이터 아암(113)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(115)와, 피봇축 홀 더(115)에서 액추에이터 아암(113)과 반대방향으로 연장되어 마련되며 보이스 코일 모터(미도시, VCM, Voice Coil Motor)의 마그네트(미도시)의 사이에 위치하도록 VCM코일(118)이 권회된 보빈(117, bobbin)을 구비한다. 그리고 액추에이터 아암(113)은, 보이스 코일 모터에 의해 피봇축(116)을 중심으로 회전하는 스윙 아암(113a)과, 스윙 아암(113a)에 지지되며 선단부에 자기 헤드(112)가 부착된 서스펜션(113b)으로 구분할 수 있다.

보이스 코일 모터는 자기 헤드(112)를 디스크 상의 원하는 위치에 이동시키기 위하여 액추에이터 아암(113)을 회동시키는 일종의 구동모터로서, 플레밍의 왼손법칙 즉, 자계 속에 있는 도체에 전류를 흘렸을 때 힘이 발생하는 원리를 이용한 것인데, 마그네트 사이에 위치하는 VCM코일(118)에 전류를 인가함으로써 보빈(117)에 힘을 가하여 보빈(117)을 회동시키게 된다. 이로써, 피봇축 홀더(115)에서 보빈(117)과 반대방향으로 연장된 액추에이터 아암(113)이 회동되어 그 끝단에 지지된 자기 헤드(112)가, 회전하는 디스크 상의 반경방향으로 이동하면서 트랙을 검색하여 액세스(Access)하고, 액세스된 정보를 신호처리 하게 된다.

이와 같은 헤드 스택 어셈블리(110)를 설계 및 제작할 때에 고려해야 할 사항 중의 하나가 헤드 스택 어셈블리(110)의 무게중심과 피봇축(116)의 회전중심을 일치시키는 것이다. 헤드 스택 어셈블리(110)의 무게중심과 피봇축(116)의 회전중심을 일치시키는 것은 자기 헤드(112)의 위치 결정 정밀도를 향상시키기 위하여 중요하다. 근자에 들어 높은 TPI(Track Per Inch, 인치당 트랙 수) 구현으로 하드디스크 드라이브가 고용량화 되어 가고 있을 뿐만 아니라, 하드디스크 드라이브가 퍼 스널컴퓨터(PC) 외에 다방면으로 사용하게 되면서 이러한 중요성이 더욱 가중되고 있다.

만약 피봇축(116)의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리(110)의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)이 소정의 요구조건을 만족시키지 못하는 경우에는, 진동이 발생한 때에 자기 헤드(112)의 시크(Seek) 시 위치오차신호(PES, Position Error Signal)에 영향을 주게 되고, 이는 결과적으로 하드디스크 드라이브의 효율인 읽고 쓰는 스루풋(Throughput)을 저하시키게 된다. 따라서 피봇축(116)의 회전중심을 기준으로 헤드 스택 어셈블리(110)의 무게중심의 앞뒤 및 좌우 방향에 대한 임밸런스를 제어 가능한 범위에서 가장 작게 유지시킬 필요가 있다.

한편, 헤드 스택 어셈블리(110)의 임밸런스(Imbalance)가 설계적으로 문제가 없는 수준을 유지하도록 시뮬레이션(Simulation)을 통해 헤드 스택 어셈블리(110)의 설계를 수행하고 있다. 또한 한국공개특허공보 제2002-042423호에 개시된 바와 같이 디펍 버전(dipop version)의 경우에 임밸런스를 보정하기 위한 더미(dummy) 중량물을 부착한다든지, 한국공개특허공보 제1998-084524호에 개시된 바와 같이 착탈가능한 스윙 아암의 착탈 여부에 따른 임밸런스를 보상하기 위한 더미(dummy) 중량물을 부착한다는 등의 노력이 있었다.

그러나 선행 기술들을 포함하여 실제 설계를 임밸런스가 0(zero)에 가깝게 하더라도, 무게중심을 측정하는 밸런스 측정기(balance measurer)로 실제 제작된 헤드 스택 어셈블리의 무게중심을 측정해보면, 피봇축(116)의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리(110)의 무게중심의 임밸런스값이 설계치와 달리 나타나며 특히 요구조건에 부합하지 않는 임밸런스값을 가지는 경우가 종종 발생한다. 이는 부품 공차, 가공 공차에 의한 것으로서, 실제 제작된 헤드 스택 어셈블리(110)는 설계와 다른 임밸런스값을 가지는 경우가 발생하기 마련이므로 직접 실제 제작된 헤드 스택 어셈블리(110)의 무게중심을 측정하기 전에는 무게중심 임밸런스를 보상하고자 하는 목적 달성에는 일정한 한계가 있을 수밖에 없다. 그리하여, 헤드 스택 어셈블리(110)의 제작 시에 가공 공차를 줄이는 다양한 방법 등을 사용하고 있으나 여전히 제작된 헤드 스택 어셈블리(110)를 밸런스 측정기(balance measurer)로 무게중심을 측정해 보면 기준 임밸런스값을 넘는 경우가 발생하게 되고 이들에 대하여 진동시험(Vibration test)을 실시하게 되면 임밸런스값과 강한 상관관계가 있는 스루풋(throughput)이 요구조건을 만족하지 못하는 현상이 발생하고 있는 실정이다.

이상과 같이, 종래의 기술에 있어서는, 헤드 스택 어셈블리를 거의 임밸런스가 0(zero)에 가깝도록 설계를 하더라도 가공 공차 등의 이유로 하여 피봇축의 회전중심에 대한 실제 제작된 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스값이 요구되는 일정 기준 임밸런스값을 초과하게 되는 경우가 발생하는 문제점이 있으며, 따라서 이러한 헤드 스택 어셈블리를 구비한 하드디스크 드라이브는 진동에 의한 위치오차신호 등에 영향을 많이 받게 되어 드라이브의 효율인 스루풋(throughput)이 현저히 떨어지는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 설계에 따라 제작된 헤드 스택 어셈블리를 대상으로 측정된, 피봇축의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)이 소정의 요구조건을 만족시키지 못하는 경우 그 요구조건을 만족시킬 수 있는 일정 기준 이하의 임밸런스값이 되도록 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스를 보상할 수 있어, 진동에 의한 위치오차신호의 영향을 종래 보다 감소시킬 수 있고 드라이브의 효율인 스루풋(throughput)을 안정적으로 유지할 수 있는 헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly), 그를 구비한 하드디스크 드라이브 및 그 하드디스크 드라이브의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 피봇축을 축심으로 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리 본체; 및 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합되어, 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 측정된 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리에 의해 달성된다.

여기서, 상기 일정 기준 임밸런스값은, 1 내지 30mg·cm 중에서 선택된 어느 한 값일 수 있다.

그리고, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체는, 중앙영역에 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는 삼각관통구가 관통형성되며, 상기 피봇축을 축심으로 상기 디스크의 반경방향으로 선회하는 액추에이터 아암; 상기 피봇축을 회전가능하게 지지하며, 상기 액추에이터 아암이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더; 및 상기 피봇축 홀더에서 상기 액추에이터 아암과 반대방향으로 연장되어 마련되는 보빈을 포함하며, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심이, 상기 피봇축을 지나며 상기 액추에이터 아암의 길이방향에 직교하는 평면을 기준으로 상기 보빈측에 존재하도록 설정되며, 상기 무게중심보상부는 상기 액추에이터 아암 및 상기 피봇축 홀더 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무게중심보상부는, 상기 액추에이터 아암에 결합되는 보상중량물일 수 있다.

그리고, 상기 보상중량물은 상기 삼각관통구에 인접한 상기 액추에이터 아암의 판면에 면접촉지지되는 보상중량판일 수 있다.

상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 착탈가능하게 결합되는 스크루 및 밸런스 스냅(balance snap) 중 어느 하나일 수 있다.

또한 상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 접촉되어 고화되는 액체물질일 수 있으며, 상기 액체물질은 아교(glue) 및 접착제(bond) 중 어느 하나일 수 있다.

그리고, 상기 보상중량물은, 상기 삼각관통구의 내면 둘레방향을 따라 적어도 부분적으로 끼워지는 밸런스링일 수 있다.

또한, 상기 밸런스링은, 실질적으로 'U'자 형상을 가지며, 일측이 타측보다 더 길게 마련됨으로써 무게중심 좌우 임밸런스를 보상하는데 유리하다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 회전가능한 복수의 디스크; 및 소정의 피봇축을 축심으로 상기 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly) 본체와, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합되어, 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 측정된 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 구비하는 헤드 스택 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 일정 기준 임밸런스값은 1 내지 30mg·cm 중에서 선택된 어느 한 값일 수 있다.

상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 접촉되어 고화되는 액체물질일 수 있으며, 상기 액체물질은 아교(glue) 및 접착제(bond) 중 어느 하나일 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 소정의 피봇축을 축심으로 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리 본체를 마련하는 단계; 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)을 측정하는 단계; 및 측정된 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합시켜 헤드 스택 어셈블리를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하드디스크 드라이브의 제조방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 무게중심 임밸런스(imbalance)를 보상하여 상기 헤드 스택 어셈블리를 마련하는 단계에서, 상기 일정 기준 임밸런스 값은 1 내지 30mg·cm 중에서 선택된 어느 한 값일 수 있다.

그리고, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체는, 중앙영역에 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는 삼각관통구가 관통형성되며, 상기 피봇축을 축심으로 상기 디스크의 반경방향으로 선회하는 액추에이터 아암; 상기 피봇축을 회전가능하게 지지하며, 상기 액추에이터 아암이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더; 및 상기 피봇축 홀더에서 상기 액추에이터 아암과 반대방향으로 연장되어 마련되는 보빈을 포함하며, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체를 마련하는 단계에서는, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심이, 상기 피봇축을 지나며 상기 액추에이터 아암의 길이방향에 직교하는 평면을 기준으로 상기 보빈측에 존재하도록 설정되며, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 무게중심 임밸런스(imbalance)를 보상하여 상기 헤드 스택 어셈블리를 마련하는 단계에서는, 상기 액추에이터 아암 및 상기 피봇축 홀더 중 적어도 어느 한 곳에 무게중심보상부를 결합시키도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 데이터를 기록 저장하기 위한 디스크(71, Disk)와, 디스크(71)를 회전시키 기 위한 스핀들 모터(72, Spindle Motor)와, 자기 헤드(12, Magnetic Head)가 디스크(71) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하도록 소정의 피봇축(16)을 축심으로 디스크(71) 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리(10, HSA, Head Stack Assembly)와, 대부분의 회로 부품들을 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 전술한 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(73, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(74)와, 베이스(74)를 덮는 커버(75) 등으로 구성된다.

도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도로서, 도 3을 도 2와 함께 참조하면, 헤드 스택 어셈블리(10)는, 디스크(71) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독취하기 위한 운반체(carriage)로서, 소정의 피봇축(16)을 축심으로 디스크(71, 도 2 참조) 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리 본체(11)와, 헤드 스택 어셈블리 본체(11)에 결합되어, 피봇축(16)의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심의 측정된 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부(20)를 구비한다. 본 실시 예에서 무게중심보상부(20)는 보상중량물로서 보상중량판(20)이다.

헤드 스택 어셈블리 본체(11)는, 중앙영역에 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는 삼각관통구(14)가 관통형성되며 자기 헤드(12)가 디스크(71) 상의 데이터를 액세스할 수 있도록 이동시키는 액추에이터 아암(13)과, 피봇축(16)을 회전가능하게 지지하며 액추에이터 아암(13)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(15)와, 피봇축 홀 더(15)에서 액추에이터 아암(13)과 반대방향으로 연장되어 마련되며 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)의 마그네트의 사이에 위치하도록 VCM코일(18)이 권회된 보빈(17)을 구비한다. 그리고 액추에이터 아암(13)은, 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)에 의해 피봇축(16)을 중심으로 회전하는 스윙 아암(13a)과, 스윙 아암(13a)에 지지되며 선단부에 자기 헤드(12)가 부착된 서스펜션(13b)으로 다시 구분할 수 있다. 또한 일정 기준 임밸런스값은 하드디스크 드라이브(1)의 용량에 따라 다양하게 선택될 수 있으며 특히 1mg·cm 내지 30mg·cm 중에서 적절히 선택될 수 있으나, 본 실시 예에서는 일정 기준 임밸런스값을 30mg·cm로 하고 있다. 즉 경우에 따라 일정 기준 임밸런스값을 100mg·cm로 하여 이 보다 작은 임밸런스값을 갖도록 규정하기도 하나 최근 들어 하드디스크 드라이브(1, 도 2 참조)가 고용량화 됨에 따라 보다 엄격한 임밸런스값에 대한 제한이 필요한 실정이다.

본 발명에서는, 설계에 따라 제작된 헤드 스택 어셈블리(10)를 하드디스크 드라이브(1)에 조립하기 전에, 제작된 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심을 측정한 후에 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심이 피봇축(16)의 회전중심으로부터 벗어난 값 즉 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심 임밸런스값이 30mg·cm 이상이 나오게 되면 무게중심보상부를 적용하여 임밸런스값이 30mg·cm 이하가 되도록 하고 이 보정된 임밸런스값이 유지되면 하드디스크 드라이브(1, 도 2 참조)에 헤드 스택 어셈블리(10)를 조립하게 된다. 그리고 이때 무게중심보상부는 주로 헤드 스택 어셈블리 본체(11)에 결합되는 보상중량물 본 실시 예에서의 보상중량판(20)이 된다.

따라서 제작된 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심을 측정했을 때에 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심이 피봇축(16)을 기준으로 액추에이터 아암(13) 측에 있을 수도 있으며 보빈(17) 측에 있을 수 있다. 만약, 액추에이터 아암(13) 측에 있는 경우에는 보빈(17) 측에 보상중량물이 결합되어야 할 것이다. 그러나 보빈(17)에 보상중량물을 결합하는 것이 액추에이터 아암(13)에 결합하는 것보다 구조적으로 더 어려우므로 본 발명을 보다 용이하게 적용하기 위해서 설계 시에 의도적으로 피봇축(16)을 기준하여 액추에이터 아암(13) 측이 보다 가볍게 하여 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심이 보빈(17) 측에 있도록 할 수도 있다.

본 실시 예에서는 보상중량판(20)이 액추에이터 아암(13) 측에 결합되는 것으로서, 이는, 제작된 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심을 측정했을 때, 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심이, 피봇축(16)을 지나며 액추에이터 아암(13)의 길이방향에 직교하는 평면을 기준으로 보빈(17) 측에 존재하는 것으로 측정된 헤드 스택 어셈블리 본체(11)에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 임밸런스가 보빈(17) 측의 어느 지점에 위치하는 것으로서 그 값이 30mg·cm 이상으로 측정된 것으로서, 액추에이터 아암(13)에 무게중심 임밸런스를 보상하는 보상중량판(20)을 헤드 스택 어셈블리 본체(11)에 결합함으로써 임밸런스값이 30mg·cm 이하가 되도록 한 것이다.

여기서 보상중량판(20)을 자세히 살펴보면, 보상중량판(20)은 액추에이터 아암(13)의 삼각관통구(14)에 인접한 액추에이터 아암(13)의 판면에 면접촉지지되며, 'U'자 형상을 갖는다. 본 실시 예에서는 양쪽 길이가 동일하지만 때에 따라서는 양 쪽 길이를 상호 다르게 함으로써 좌, 우측의 임밸런스를 함께 보상할 수 있을 것이다. 이렇게 보상된 헤드 스택 어셈블리(10)의 개선된 효과는 개선 전의 스루풋(throughput)을 도시한 도 4와, 개선 후의 스루풋(throughput)을 도시한 도 5를 비교함으로써 쉽게 알 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선 소정의 피봇축(16)을 축심으로 디스크(71) 상을 이동하면서 디스크(71) 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리 본체(11)를 설계에 따라 제작한다. 그리고 나서 피봇축(16)의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)을 밸런스 측정기(미도시, balance measurer)로 측정한다. 밸런스 측정기는 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심이 피봇축(16)의 회전중심과 벗어나는 임밸런스값을 그 위치와 함께 표시하게 되는데, 이에 의하여 어느 정도의 임밸런스값이 어느 곳에 위치하는 지를 파악하게 되고 따라서 보상중량판(20)을 어느 곳에 결합하여 무게중심의 임밸런스를 보상하여야 하는지를 알 수 있게 된다.

그런 다음에 위에서 측정된, 피봇축(16)의 회전중심과 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심 사이의 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 임밸런스값을 30mg·cm 이하가 되도록 보상중량판(20)을 액추에이터 아암(13)에 면접촉 지지시킴으로써 무게중심 임밸런스(imbalance)를 보상하여 무게중심 임밸런스가 보상된 헤드 스택 어셈블리(10)를 마련한다.

이에 의하여 임밸런스값이 30mg·cm 이하가 되면 헤드 스택 어셈블리(10)를 하드디스크 드라이브(1)에 조립한다. 이와 같이 무게중심 임밸런스가 보상된 헤드 스택 어셈블리(10)는, 보상 전의 도 4와 달리, 보상 후의 도 5에 도시된 바와 같이 요구조건을 만족하는 일정한 스루풋을 유지하게 된다.

본 발명의 헤드 스택 어셈블리(10)의 무게중심보상부인 보상중량물은, 본 발명의 제1 실시 예에서 설명된 보상중량판(20)과 다른 보상중량물로 달성될 수 있다. 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 스택 어셈블리의 사시도로서, 각 실시 예를 설명할 때 본 발명의 제1 실시 예와 다른 부분만을 설명하고자 하며, 설명을 위해 필요한 경우 제1 실시 예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용하고 다른 부분에 대해서는 다른 참조부호를 부여하여 인용하기로 한다. 그리고 각 실시 예의 헤드 스택 어셈블리는 참조부호 '10'에 차례대로 'a', 'b', 'c'를 부가하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에서는 보상중량물로 액추에이터 아암(13)의 판면 중 어느 일영역에 착탈가능하게 결합되는 스크루(30)를 사용하고 있다. 그러나 때에 따라서는 밸런스 스냅(balance snap)을 사용할 수 있을 것이다. 이들 경우에는 스크루(30)를 결합하기 위한 나사구멍이나 밸런스 스냅을 끼울 수 있는 구멍을 액추에이터 아암(13)에 미리 마련하는 것이 일반적일 것이다.

그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에서는 보상중량물로 액추에이터 아암(13)의 판면 중 어느 일영역에 접촉되어 고화되는 액체물질 즉 접착제(40, bond)를 사용하고 있다. 그러나 때에 따라서는 아교(glue)를 사용할 수 있을 것이다. 본 발명의 제2 실시 예의 경우에는 나사구멍 등을 미리 마련해야 하지만 본 실시 예에서는 아교(glue) 또는 접착제(bond)를 적당한 곳에 접착시키면 되므로 편리하고 간편한 이점이 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시 예에서는 보상중량물은 액추에이터 아암(13)의 삼각관통구(14)의 내면 둘레방향을 따라 적어도 부분적으로 끼워지는 밸런스링(50)이다. 이 밸런스링(50)은 탄성을 갖는 합성수지로 제작되며, 'U'자 형상을 갖는데, 때에 따라서는 양쪽 길이를 상호 다르게 함으로써 좌, 우측의 임밸런스를 함께 보상할 수 있다.

전술한 실시 예들에서는, 헤드 스택 어셈블리(10)의 무게중심 임밸런스를 보상하는 무게중심보상부가 보상중량물로서 각각 보상중량판(20), 스크루(30), 밸런스 스냅, 아교, 접착제(40), 밸런스링(50)인 것에 대하여 상술하였으나, 무게중심보상부는, 단위별로 분리가능한 복수의 더미(dummy) 중량물을 액추에이터 아암(13)에 착탈가능하게 미리 결합한 뒤 측정된 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심이 액추에이터 아암(13) 측에 있는 경우 액추에이터 아암(13)에 착탈가능하게 결합되어 있는 복수의 더미 중량물을 단위별로 분리하면서 헤드 스택 어셈블리 본체(11)의 무게중심의 임밸런스를 보상하는 것일 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사 상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 설계에 따라 제작된 헤드 스택 어셈블리를 대상으로 측정된, 피봇축의 회전중심에 대한 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)이 소정의 요구조건을 만족시키지 못하는 경우 그 요구조건을 만족시킬 수 있는 일정 기준 이하의 임밸런스값이 되도록 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 임밸런스를 보상할 수 있어, 진동에 의한 위치오차신호의 영향을 종래 보다 감소시킬 수 있고 드라이브의 효율인 스루풋(throughput)을 안정적으로 유지할 수 있다.

Claims

소정의 피봇축을 축심으로 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리 본체; 및

상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합되어, 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리의 무게중심의 측정된 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제1항에 있어서,

상기 일정 기준 임밸런스값은, 1 내지 30mg·cm 중에서 선택된 어느 한 값인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제1항에 있어서,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체는,

중앙영역에 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는 삼각관통구가 관통형성되며, 상기 피봇축을 축심으로 상기 디스크의 반경방향으로 선회하는 액추에이터 아암;

상기 피봇축을 회전가능하게 지지하며, 상기 액추에이터 아암이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더; 및

상기 피봇축 홀더에서 상기 액추에이터 아암과 반대방향으로 연장되어 마련 되는 보빈을 포함하며,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심이, 상기 피봇축을 지나며 상기 액추에이터 아암의 길이방향에 직교하는 평면을 기준으로 상기 보빈측에 존재하도록 설정되며, 상기 무게중심보상부는 상기 액추에이터 아암 및 상기 피봇축 홀더 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제3항에 있어서,

상기 무게중심보상부는, 상기 액추에이터 아암에 결합되는 보상중량물인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제4항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 삼각관통구에 인접한 상기 액추에이터 아암의 판면에 면접촉지지되는 보상중량판인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제4항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 착탈가능하게 결합되는 스크루 및 밸런스 스냅(balance snap) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제4항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 접촉되어 고화되는 액체물질인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제7항에 있어서,

상기 액체물질은 아교(glue) 및 접착제(bond) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제4항에 있어서,

상기 보상중량물은, 상기 삼각관통구의 내면 둘레방향을 따라 적어도 부분적으로 끼워지는 밸런스링인 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
제9항에 있어서,

상기 밸런스링은, 실질적으로 'U'자 형상을 가지며, 일측이 타측보다 더 길게 마련되는 것을 특징으로 하는 헤드 스택 어셈블리.
회전가능한 복수의 디스크; 및

소정의 피봇축을 축심으로 상기 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly) 본체와, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합되어, 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 측정된 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임 밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 구비하는 헤드 스택 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제11항에 있어서,

상기 일정 기준 임밸런스값은, 1 내지 30mg·cm 중에서 선택된 어느 한 값인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제11항에 있어서,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체는,

중앙영역에 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는 삼각관통구가 관통형성되며, 상기 피봇축을 축심으로 상기 디스크의 반경방향으로 선회하는 액추에이터 아암;

상기 피봇축을 회전가능하게 지지하며, 상기 액추에이터 아암이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더; 및

상기 피봇축 홀더에서 상기 액추에이터 아암과 반대방향으로 연장되어 마련되는 보빈을 포함하며,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심이, 상기 피봇축을 지나며 상기 액추에이터 아암의 길이방향에 직교하는 평면을 기준으로 상기 보빈측에 존재하도록 설정되며, 상기 무게중심보상부는 상기 액추에이터 아암 및 상기 피봇축 홀더 중 적어도 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제13항에 있어서,

상기 무게중심보상부는, 상기 액추에이터 아암에 결합되는 보상중량물인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제14항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 삼각관통구에 인접한 상기 액추에이터 아암의 판면에 면접촉지지되는 보상중량판인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제14항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 착탈가능하게 결합되는 스크루 및 밸런스 스냅(balance snap) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제14항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 액추에이터 아암의 판면 중 어느 일영역에 접촉되어 고화되는 액체물질인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제17항에 있어서,

상기 액체물질은 아교(glue) 및 접착제(bond) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제14항에 있어서,

상기 보상중량물은, 상기 삼각관통구의 내면 둘레방향을 따라 적어도 부분적으로 끼워지는 밸런스링인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제19항에 있어서,

상기 밸런스링은, 실질적으로 'U'자 형상을 가지며, 일측이 타측보다 더 길게 마련되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
소정의 피봇축을 축심으로 디스크 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리 본체를 마련하는 단계;

상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)을 측정하는 단계; 및

측정된 상기 피봇축의 회전중심에 대한 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심의 임밸런스값(imbalance value)을 기초로 일정 기준 임밸런스값 이하로 무게중심의 임밸런스(imbalance)를 보상하는 무게중심보상부를 상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 결합시켜 헤드 스택 어셈블리를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하드디스크 드라이브의 제조방법.
제21항에 있어서,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 무게중심 임밸런스(imbalance)를 보상하여 상기 헤드 스택 어셈블리를 마련하는 단계에서, 상기 일정 기준 임밸런스값은 1 내지 30mg·cm 중에서 선택된 어느 한 값인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 제조방법.
제21항에 있어서,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체는,

중앙영역에 실질적으로 삼각형의 형상을 갖는 삼각관통구가 관통형성되며, 상기 피봇축을 축심으로 상기 디스크의 반경방향으로 선회하는 액추에이터 아암;

상기 피봇축을 회전가능하게 지지하며, 상기 액추에이터 아암이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더; 및

상기 피봇축 홀더에서 상기 액추에이터 아암과 반대방향으로 연장되어 마련되는 보빈을 포함하며,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체를 마련하는 단계에서는, 상기 헤드 스택 어셈블리 본체의 무게중심이, 상기 피봇축을 지나며 상기 액추에이터 아암의 길이방향에 직교하는 평면을 기준으로 상기 보빈측에 존재하도록 설정되며,

상기 헤드 스택 어셈블리 본체에 무게중심 임밸런스(imbalance)를 보상하여 상기 헤드 스택 어셈블리를 마련하는 단계에서는, 상기 액추에이터 아암 및 상기 피봇축 홀더 중 적어도 어느 한 곳에 무게중심보상부를 결합시키는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 제조방법.
제23항에 있어서,

상기 무게중심보상부는, 상기 액추에이터 아암에 결합되는 보상중량물인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 제조방법.
제24항에 있어서,

상기 보상중량물은 상기 삼각관통구에 인접한 상기 액추에이터 아암의 판면에 면접촉지지되는 보상중량판인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 제조방법.