KR20090023985A

KR20090023985A - 아암 블레이드, 상기 아암 블레이드를 구비한 ｈｓａ, 및상기 ｈｓａ를 구비한 하드디스크 드라이브

Info

Publication number: KR20090023985A
Application number: KR1020070089148A
Authority: KR
Inventors: 허백호; 김광규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2009-03-06
Also published as: US20090059434A1; EP2031585A1; CN101383155A; CN101383155B

Abstract

본 발명은, 하드디스크 드라이브의 HSA(head stack assembly)의 조립시에, 오버몰드에 밀착되게 피봇 베어링에 꿰어지며 선단부에 HGA(head gimbal assembly)가 부착되는 부재로서, 상기 오버몰드의 모서리와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 휨 완화 통공(通空)을 구비한 것을 특징으로 하는 아암 블레이드(arm blade)와, 상기 아암 블레이드를 구비한 HSA(head stack assembly)와, 상기 HSA를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공한다.

Description

아암 블레이드, 상기 아암 블레이드를 구비한 ＨＳＡ, 및 상기 ＨＳＡ를 구비한 하드디스크 드라이브{Arm blade, head stack assembly with the arm blade, and hard disk drive with the head stack assembly}

본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유나마운트형(unamount type) HSA(head stack assembly)에 사용되는 아암 블레이드(arm blade)와, 상기 아암 블레이드를 구비한 HSA와, 상기 HSA를 구비한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브(HDD, hard disk drive)는 컴퓨터, MP3 플레이어, PMP, 모바일폰(mobile phone) 등에 사용되는 보조기억장치의 일 예로서, 데이터의 기록/판독 매체인 헤드슬라이더(head slider)에 의해 데이터 저장매체인 디스크에 저장된 데이터를 판독 재생하거나, 디스크에 새로운 데이터를 기록하는 장치이다. 하드디스크 드라이브의 작동 중 상기 헤드슬라이더는 상기 디스크에서 일정 간격만큼 부양된 플로팅(floating) 상태를 유지하고, 상기 헤드슬라이더에 탑재된 자기헤드가 상기 디스크에 저장된 데이터를 읽어들여 재생(read)하거나, 상기 디스크에 새로운 데이터를 써서 기록(write)하는 기능을 수행한다. 상기 헤드슬라이더를 선단 부에 부착하여 지지하고, 디스크 상의 소정 위치로 이동시켜주는 기구를 HSA(Head Stack Assembly)라 한다.

도 1은 종래의 HSA의 일 예를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 HSA(10)는 한 쌍의 아암(12, 16)을 오버몰드(20)를 사이에 두고 적층하여 형성하는, 소위 “유나마운트형(unamount type)" HSA이다. 상기 HSA(10)는 이격되게 적층된 제1 및 제2 아암(12, 16)과, 상기 한 쌍의 아암(12, 16) 사이에 개재된 오버몰드(overmold, 20)와, 상기 한 쌍의 아암(12, 16)과 오버몰드(20)를 꿰어 연결하는 피봇 베어링(25)을 구비한다. 상기 한 쌍의 아암(12, 16)의 선단부에는 데이터의 기록/재생을 위한 헤드슬라이더(15, 19)가 탑재된다.

상기 피봇 베어링(25)은 내측 파이프(26)와, 상기 내측 파이프(26)의 외측에 위치하는 외측 파이프(28)와, 상기 내측 파이프(26) 및 외측 파이프(28) 사이에 개재된 베어링 부재(27)를 구비한다. 상기 피봇 베어링(25)의 하단부는 아래에 적층된 제2 아암(16)보다 아래로 돌출된다. 상기 외측 파이프(28)의 하단부(29)에는 나사면이 형성되어 있고, 너트(nut, 30)로 상기 외측 파이프 하단부(29)를 조여 한 쌍의 아암(12, 16) 및 오버몰드(20)가 피봇 베어링(25)에서 이탈되지 못하게 고정한다. 상기 너트(30)를 상기 하단부(29)에 체결하기에 앞서 제2 아암(16)과 너트(30) 사이에 와셔(washer, 32)를 개재하여 너트 체결을 견고하게 한다.

그런데, 상기 종래의 HSA(10)에서는 너트(30) 체결로 인해 오버몰드(20)가 제1 및 제2 아암(12, 16)에 밀착되면서, 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이 제1 아 암(12)은 위로, 제2 아암(16)은 아래로 휘어져 평탄도가 나빠지는 경향이 있다. 이와 같이 평탄도가 나쁜 HSA(10)는 BER(bit error rate) 및 HDI(head-disk interference) 특성이 나빠 제품의 불량률을 증대시키는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 너트(30) 체결로 휘어진 제1 및 제2 아암(12, 16)을 반대 방향으로 재차 굽히는 공정을 추가하기도 한다. 그러나, 이 경우에도 공정의 추가로 인하여 제조비용이 증대되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, HSA 조립시 너트(nut) 체결에 불구하고 휘어짐이 완화될 수 있는 아암 블레이드와, 상기 아암 블레이드를 구비한 HSA와, 상기 HSA를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하드디스크 드라이브의 HSA(head stack assembly)의 조립시에, 오버몰드에 밀착되게 피봇 베어링에 꿰어지며 선단부에 HGA(head gimbal assembly)가 부착되는 부재로서, 상기 오버몰드의 모서리와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 휨 완화 통공(通空)을 구비한 것을 특징으로 하는 아암 블레이드(arm blade)와, 상기 아암 블레이드를 구비한 HSA(head stack assembly)와, 상기 HSA를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공한다.

바람직하게는 상기 휨 완화 통공은 상기 오버몰드의 모서리를 따라 연장된 장공(長空)일 수 있다.

바람직하게는, 상기 아암 블레이드는 한 쌍이 구비되며, 그 중 하나는 상기 오버몰드의 상단부에 밀착되고, 나머지 하나는 상기 오버몰드의 하단부에 밀착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 오버몰드의 모서리와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 형성된 아암 블레이드의 휨 완화 통공(通空)으로 인하여 상기 오버몰드의 모서리에 의해 아암 블레이드에 가해지는 가압력이 완화된다. 따라서, 유나마운트형 HSA 조립시 아암 블레이드의 휘어짐이 완화되어 완성된 하드디스크 드라이브의 BER(bit error rate) 및 HDI(head-disk interference) 특성이 향상될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아암 블레이드와, 상기 아암 블레이드를 구비한 HSA와, 상기 HSA를 구비한 하드디스크 드라이브를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 평면도이고, 도 3은 도 2의 HSA를 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 HSA를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 하드디스크 드라이브(100)는 베이스 부재(101) 및 이에 결합된 커버 부재(미도시)로 이루어진 하우징(housing) 내에 스핀들 모터(105), 데이터 저장매체인 디스크(107), HSA(Head Stack Assembly, 120), 상기 HSA(120)의 작동을 제어하기 위한 주회로기판(미도시), 상기 HSA(120)와 상기 주회로기판을 통전(通電) 가능하게 연결하는 FPC(flexible printed circuit, 160), 및 VCM 블록(voice coil motor block, 115)을 구비한다.

상기 스핀들 모터(105)는 디스크(107)를 고속 회전시키기 위한 것으로, 베이스 부재(101)에 고정 설치된다. 상기 디스크(107)는 상기 스핀들 모터(105)에 결합되어 화살표 방향으로 고속 회전하는 것으로, 이러한 고속 회전에 의해 디스 크(107)의 표면에는 디스크(107)의 회전 방향과 동일한 방향으로 유동하는 공기흐름이 유도된다.

상기 HSA(120)는, 데이터의 기록 또는 재생을 수행하는 자기헤드(미도시)가 형성된 헤드슬라이더(132)를 포함한다. 상기 헤드슬라이더(132)는 디스크(107) 상의 특정 지점, 구체적으로는 특정 트랙(track)으로 이동하여 디스크(107) 상에 데이터를 기록하거나, 상기 디스크(107)에 기록된 데이터를 재생한다. 상기 HSA(120)는 피봇 베어링(121)을 회동 중심으로 하여 회동한다.

상기 HSA(120)는 한 쌍의 아암(125A, 125B)을 오버몰드(150)를 사이에 두고 적층하여 형성하는, 소위 “유나마운트형(unamount type)" HSA이다. 이러한 유나마운트 타입 HSA(120)는 직경이 2.5 인치보다 작은 디스크(107)를 갖는 소형 하드디스크 드라이브에 주로 채택되고 있다.

상기 HSA(120)는 선단부에 헤드슬라이더(132)를 각각 탑재한 한 쌍의 제1 및 제2 아암(arm, 125A, 125B)과, 상기 한 쌍의 아암(125A, 125B) 사이에 개재된 오버몰드(overmold, 150)와, 상기 한 쌍의 아암(125A, 125B) 및 오버몰드(150)를 꿰어 연결하는 피봇 베어링(121)을 포함한다. 또한, 상기 한 쌍의 아암(125A, 125B)과 상기 오버몰드(150)가 상기 피봇 베어링(121)에서 이탈되지 않도록 상기 피봇 베어링(121)의 하단부(123)에 체결되는 너트(nut, 135)와, 상기 한 쌍의 아암(125A, 125B)과 상기 오버몰드(150)가 밀착되도록 상기 너트(135) 체결에 앞서 상기 피봇 베어링 하단부(123)에 꿰어지는 와셔(washer, 140)를 구비한다. 상기 피봇 베어링(121) 상단부에 마련된 플랜지(122)와, 상기 피봇 베어링 하단부(123)에 체결된 너트(135) 및 와셔(140)에 의해, 상기 제1 아암(125A)은 상기 오버몰드(150)의 상단부에 밀착되고, 상기 제2 아암(125B)은 상기 오버몰드(150)의 하단부에 밀착된다.

상기 제1 및 제2 아암(125A, 125B)은, 제1 및 제2 아암 플레이트(126A, 126B)와, 상기 제1 및 제2 아암 플레이트(126A, 126B)의 선단부에 부착 지지된 HGA(head gimbal assembly, 130A, 130B)를 구비한다. 상기 한 쌍의 아암 플레이트(126A, 126B)에는 상기 피봇 베어링(121)이 관통 가능한 체결 통공(127)과, 상기 너트(135) 체결시 아암 블레이드(126A, 126B)의 휨을 완화하기 위한 휨 완화 통공(129)이 마련된다. 상기 한 쌍의 HGA(130A, 130B)는 상기 헤드슬라이더(132)와, 상기 헤드슬라이더(132)를 디스크(107) 표면 측으로 탄성 바이어스되게 지지하며 상기 아암 플레이트(126A, 126B)에 부착된 서스펜션(131)을 구비한다.

상기 오버몰드(150)는 보이스 코일 모터(voice coil motor)를 구성하는 보이스 코일(155)과, 상기 피봇 베어링(121)이 관통 가능한 체결 통공(151)을 구비한다. 상기 오버몰드(150)는 상기 FPC(160)와 결합 스크류(163)를 이용하여 결합된다.

디스크(107)의 고속 회전으로 유도된 공기흐름이 디스크(107)의 표면과 헤드슬라이더(132)의 디스크 대향면 사이를 통과하면서 상기 헤드슬라이더(132)에는 양력이 작용한다. 상기 양력과 상기 헤드슬라이더(132)를 디스크(107)로 향하도록 가압하는 서스펜션(131)의 탄성 가압력이 평형을 이루는 높이에서 상기 헤드슬라이더(132)는 부상(floating) 상태를 유지한다. 이와 같은 부상 상태에서 헤드슬라이 더(132)에 형성된 자기헤드(미도시)는 상기 디스크(107)에 데이터의 기록/재생 기능을 수행한다.

하드디스크 드라이브(100)의 작동이 정지되면 헤드슬라이더(132)는 디스크(107)를 벗어나서 상기 디스크(107)의 외곽측에 마련된 램프(ramp, 110)에 파킹(parking)된다. 서스펜션(131)은 그 말단부에 엔드탭(end-tap, 134)을 구비한다. 상기 엔드탭(134)이 상기 램프(110)에 접촉하여 미끄러져 올라 HSA(120) 및 헤드슬라이더(132)가 파킹(parking)된다.

상기 VCM 블록(115)은 베이스 부재(101)에 고정 장착되며, 상기 오버몰드(150)의 보이스 코일(155)은 상기 VCM 블록(115)에 삽입된다. 상기 VCM 블록(115)은 상기 보이스 코일(155)의 상측 및 하측에 배치되는 마그넷(magnet, 미도시)과, 상기 마그넷을 지지하는 요크(yoke, 미도시)를 포함한다. 상기 보이스 코일(155)과, 마그넷과, 요크는 HSA(120)를 회동시키기 위한 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터를 구성한다. 상기 HSA(120)의 회동은 서보 제어 시스템(servo control system)에 의해 제어된다.

한편, 상기 제1 및 제2 아암 블레이드(126A, 126B)의 휨 완화 통공(129)은 상기 오버몰드(150)의 모서리(152)와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 형성된다. 상기 휨 완화 통공(129)은 상기 오버몰드 모서리(152)를 따라 연장된 장공(長空) 형태이다. 상기 장공의 길이는 HGA(130A, 130B)를 지지할 수 있는 강성(剛性)을 유지하는 한도 내에서 최대로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 휨 완화 통공(129)은 하나의 장공(長空) 형태이나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 원형의 휨 완화 통공이 상기 오버몰드 모서리(152)를 따라 이격되게 배치될 수도 있다.

상기 휨 완화 통공(129)으로 인하여 상기 너트(135)를 체결하였을 때 밀착되는 상기 오버몰드 모서리(152)에 의해 제1 및 제2 아암 블레이드(126A, 126B)에 가해지는 가압력이 완화된다. 따라서, 제1 아암 블레이드(126A)의 상측 방향 휨 및 제2 아암 블레이드(126B)의 하측 방향 휨이 이 완화되어 제1 및 제2 아암(125A, 125B)의 평탄도가 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 HSA의 일 예를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 평면도이다.

도 3은 도 2의 HSA를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 도 3의 HSA를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ...하드디스크 드라이브 101 ...베이스 부재

105 ...스핀들 모터 107 ...디스크

110 ...램프 115 ...VCM 블록

120 ...HSA 121 ...피봇 베어링

125A, 125B ...아암 126A, 126B ...아암 블레이드

129 ...휨 완화 통공 130A, 130B ...HGA

132 ...헤드슬라이더 135 ...너트

140 ...와셔 150 ...오버몰드

155 ...보이스 코일 160 ...FPC

Claims

하드디스크 드라이브의 HSA(head stack assembly)의 조립시에, 오버몰드에 밀착되게 피봇 베어링에 꿰어지며 선단부에 HGA(head gimbal assembly)가 부착되는 부재로서,

상기 오버몰드의 모서리와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 휨 완화 통공(通空)을 구비한 것을 특징으로 하는 아암 블레이드(arm blade).
제1 항에 있어서,

상기 휨 완화 통공은 상기 오버몰드의 모서리를 따라 연장된 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 아암 블레이드.
하드디스크 드라이브의 베이스 부재에 회동 가능하게 장착되며 상기 디스크에 데이터를 기록하거나 상기 디스크에 기록된 데이터를 재생하기 위한 헤드슬라이더를 구비한 것으로,

상기 베이스 부재에 고정되는 피봇 베어링(pivot bearing); 상기 피봇 베어링에 꿰어지는 오버몰드(overmold); 상기 피봇 베어링에 꿰어지며 상기 오버몰드에 밀착된 적어도 하나의 아암 블레이드(arm blade); 상기 아암 블레이드의 선단부에 부착된 서스펜션과, 상기 서스펜션의 선단부에 탑재된 상기 헤드슬라이더를 포함하는 HGA(head gimbal assembly); 및, 상기 적어도 하나의 아암 블레이드와 상기 오 버몰드가 상기 피봇 베어링에서 이탈되지 않도록 상기 피봇 베어링의 하단부에 체결되는 너트(nut);를 구비하고,

상기 아암 블레이드는 상기 오버몰드의 모서리와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 휨 완화 통공(通空)을 구비한 것을 특징으로 하는 HSA(head stack assembly).
제3 항에 있어서,

상기 휨 완화 통공은 상기 오버몰드의 모서리를 따라 연장된 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 HSA.
제3 항에 있어서,

상기 아암 블레이드는 한 쌍이 구비되며, 그 중 하나는 상기 오버몰드의 상단부에 밀착되고, 나머지 하나는 상기 오버몰드의 하단부에 밀착된 것을 특징으로 하는 HSA.
베이스 부재, 상기 베이스 부재에 장착된 데이터 저장매체인 디스크 및, 상기 베이스 부재에 회동 가능하게 장착되며 상기 디스크에 데이터를 기록하거나 상기 디스크에 기록된 데이터를 재생하기 위한 헤드슬라이더를 구비한 HSA(head stack assembly)를 구비한 하드디스크 드라이브에 있어서,

상기 HSA는, 상기 베이스 부재에 고정되는 피봇 베어링(pivot bearing); 상기 피봇 베어링에 꿰어지는 오버몰드(overmold); 상기 피봇 베어링에 꿰어지며 상 기 오버몰드에 밀착된 적어도 하나의 아암 블레이드(arm blade); 상기 아암 블레이드의 선단부에 부착된 서스펜션과, 상기 서스펜션의 선단부에 탑재된 상기 헤드슬라이더를 포함하는 HGA(head gimbal assembly); 및, 상기 적어도 하나의 아암 블레이드와 상기 오버몰드가 상기 피봇 베어링에서 이탈되지 않도록 상기 피봇 베어링의 하단부에 체결되는 너트(nut);를 구비하고,

상기 아암 블레이드는 상기 오버몰드의 모서리와 겹쳐지게 밀착되는 부분에 휨 완화 통공(通空)을 구비한 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제6 항에 있어서,

상기 휨 완화 통공은 상기 오버몰드의 모서리를 따라 연장된 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제6 항에 있어서,

상기 아암 블레이드는 한 쌍이 구비되며, 그 중 하나는 상기 오버몰드의 상단부에 밀착되고, 나머지 하나는 상기 오버몰드의 하단부에 밀착된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.