KR20110110941A - 하드디스크 드라이브 - Google Patents

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KR20110110941A
KR20110110941A KR1020100030245A KR20100030245A KR20110110941A KR 20110110941 A KR20110110941 A KR 20110110941A KR 1020100030245 A KR1020100030245 A KR 1020100030245A KR 20100030245 A KR20100030245 A KR 20100030245A KR 20110110941 A KR20110110941 A KR 20110110941A
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KR
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write
head
hard disk
disc
disk drive
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KR1020100030245A
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윤용배
이해중
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삼성전자주식회사
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    • G11B5/3116—Shaping of layers, poles or gaps for improving the form of the electrical signal transduced, e.g. for shielding, contour effect, equalizing, side flux fringing, cross talk reduction between heads or between heads and information tracks
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    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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    • G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
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Abstract

하드디스크 드라이브가 개시된다. 본 발명의 하드디스크 드라이브는, 디스크에 자장을 가하는 라이트 폴 및 라이트 폴에 이격 배치되는 쉴드 사이에 마련되는 라이트 갭을 통하여 디스크 방향으로 누설되는 누설 자속에 의하여 디스크를 자화시켜 디스크 상에 데이터를 기록하는 자기 헤드; 및 자기 헤드를 디스크에 대해 선회시키는 액추에이터 아암을 포함하며, 라이트 갭은, 자기 헤드가 디스크를 선회할 때 자기 헤드의 이동 방향에 따른 라이트 폴의 중심축선 상에 대해 좌우 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 쓰기 헤드(write head)의 폭이나 재질의 변경 없이 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 종래 보다 향상시킬 수 있다.

Description

하드디스크 드라이브{HARD DISK DRIVE}
본 발명은, 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 쓰기 헤드(write head)의 폭이나 재질의 변경 없이 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 종래 보다 향상시킬 수 있는 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 자기 헤드를 사용하여 디스크에 데이터를 기록하거나 디스크에 저장된 데이터를 재생하는 장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스(access)할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로써 현재 널리 사용되고 있다.
최근 하드디스크 드라이브에 있어서 점점 더 많은 데이터 저장 용량을 요구하고 있으며, 이러한 요구에 따라 하드디스크 드라이브도 점점 고용량화되어 가고 있는 추세이다. 고용량 하드디스크 드라이브를 제조하기 위해서는 여러 가지 방법이 있지만 가장 쉬운 방법은 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 올리는 것이다.
이러한 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 가장 손쉽게 올릴 수 있는 방법은 디스크에 데이터를 기록하기 위한 쓰기 헤드(write head)의 크기를 감소시키는 것이지만, 이 경우 쓰기 헤드(write head)의 쓰기(write) 능력이 떨어져서 데이터를 제대로 기록하기가 쉽지 않아 쓰기 헤드(write head)의 크기를 감소시키는 것이 어려운 것이 현실이다.
다시 말해서, 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 올리기 위해서 쓰기 헤드(write head)의 크기를 감소시켜야 하되 쓰기 헤드(write head)의 크기가 감소된 상태에서도 쓰기(write) 능력이 이전과 그대로이거나 그 이상이 되어야 하나, 이를 위해서는 새로운 재질의 쓰기 헤드(write head)가 개발되어야 하는데, 이것이 현실적으로 쉽지 않은 것이다.
따라서 이러한 문제점을 고려하여, 쓰기 헤드(write head)로 데이터를 기록할 때 바로 옆 트랙(이전 트랙)과 50% 겹쳐서 기록함으로써 50%는 지우고 50%를 남기되 읽기(read) 시에 남아 있는 50%를 읽게 하는 SWR(Shingle Writing Method) 방식이 제안된 바 있다.
그러나, 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서, 쓰기 헤드(write head)로 데이터를 기록할 때 자기장이 인접 트랙들에도 영향을 주게 되므로 쓰기 헤드(write head)로 라이트(write)하고 나서 옆 트랙(이전 트랙)을 50% 겹쳐 쓰게 되면 남아 있는 신호(signal)는 50% 이하가 되기 때문에 SWR(Shingle Writing Method) 방식을 그대로 적용하기는 현실적으로 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 쓰기 헤드(write head)의 폭이나 재질의 변경 없이 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 종래 보다 향상시킬 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 디스크에 자장을 가하는 라이트 폴 및 상기 라이트 폴에 이격 배치되는 쉴드 사이에 마련되는 라이트 갭(write gap)을 통하여 상기 디스크 방향으로 누설되는 누설 자속에 의하여 상기 디스크를 자화시켜 상기 디스크 상에 데이터를 기록하는 자기 헤드; 및 상기 자기 헤드를 상기 디스크에 대해 선회시키는 액추에이터 아암을 포함하며, 상기 라이트 갭(write gap)은, 상기 자기 헤드가 상기 디스크를 선회할 때 상기 자기 헤드의 이동 방향에 따른 상기 라이트 폴의 중심축선 상에 대해 좌우 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해서 달성된다.
상기 라이트 갭은, 타측이 일측보다 더 강한 라이트 필드(write field)를 형성하도록 상기 타측으로 갈수록 증가하도록 형성될 수 있다.
상기 라이트 갭은 선형적으로 증가하도록 형성될 수 있다.
상기 라이트 갭은 계단식으로 증가하도록 형성될 수 있다.
상기 라이트 갭은 미리 설정된 일부 구간에서 일정하게 형성될 수 있다.
상기 라이트 갭은 일측의 미리 설정된 구간에서 일정하고 타측의 미리 설정된 구간에서 선형적으로 증가될 수 있다.
상기 라이트 갭은 상기 라이트 폴의 일면을 마주보는 상기 쉴드의 일면이 경사지게 배치됨으로써 형성될 수 있다.
상기 라이트 갭은 상기 라이트 폴의 디스크를 향하는 저면이 가공됨으로써 형성될 수 있다.
상기 자기 헤드는, 상기 디스크 상에 데이터를 기록하기 위한 쓰기 헤드(write head); 및
상기 디스크 상에 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기 센서를 구비하는 읽기 헤드를 포함하며, 상기 읽기 센서의 폭은 상기 라이트 갭을 형성하는 상기 쓰기 헤드(write head)의 폭의 반 이하일 수 있다.
상기 라이트 폴은 사다리꼴의 단면 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 쓰기 헤드(write head)의 폭이나 재질의 변경 없이 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 종래 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액추에이터 아암의 선단부에 연결되는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 하드디스크 드라이브의 자기 헤드를 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의 라이트 갭을 개념적으로 도시하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드가 데이터를 기록하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의 라이트 갭을 개념적으로 도시하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의 라이트 갭을 개념적으로 도시하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액추에이터 아암의 선단부에 연결되는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 하드디스크 드라이브(10)는, 데이터를 기록 저장하는 디스크(100, Disk) 및 디스크(100)를 지지하여 회전시키는 스핀들모터(110, Spindle Motor)를 갖는 디스크 팩(미도시, disk pack)과, 디스크(100) 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리(130, HSA, Head Stack Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(140, Base)와, 베이스(140)의 하부에 결합되며 대부분의 회로 부품들을 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 각종 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(150, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 베이스(140)의 상부를 덮는 커버(160, Cover)를 구비한다.
헤드 스택 어셈블리(130)는 디스크(100) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독취하기 위한 운반체(Carriage)로서, 이러한 헤드 스택 어셈블리(130)는 디스크(100) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기 헤드(131, head)와, 자기 헤드(131)가 디스크(100) 상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 피봇축(132)을 축심으로 디스크(100) 상을 선회하는 액추에이터 아암(133)과, 피봇축(132)을 회전 가능하게 지지하며 액추에이터 아암(133)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(134)와, 피봇축 홀더(134)에서 액추에이터 아암(133)의 반대방향에 마련되며 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)의 마그네트 사이에 위치하도록 보이스 코일(미도시)이 권회된 보빈(미도시)을 구비한다.
자기 헤드(131)는, 디스크(100)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(100)의 표면을 자화시킴으로써 회전하는 디스크(100)로부터 정보를 읽거나 기록한다. 이러한 자기 헤드(131)는, 트랙(Track)의 데이터를 재생하는 읽기 헤드(182, Read Head, 도 3 참조)와, 트랙에 데이터를 기록하는 쓰기 헤드(179, Write Head, 도 3 참조)를 구비한다. 본 실시 예에서 자기 헤드(131), 특히 쓰기 헤드(Write Head)가 종래와 다른 구조를 가짐으로써 쓰기 헤드(write head)의 폭이나 재질의 변경 없이 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 종래 보다 향상시킬 수 있게 되는데, 이에 대해서는 상세히 후술하기로 한다.
도 2에 자세히 도시한 바와 같이, 액추에이터 아암(133)의 일단부에는, 자기 헤드(131)가 탑재된 슬라이더(135, Slider)와, 슬라이더(135)를 디스크(100)의 표면 쪽으로 탄성 바이어스(bias)되게 지지하는 서스펜션(136, Suspension)이 마련되어 있다. 슬라이더(135)는 플렉셔(137, Flexure)에 부착된 상태로 서스펜션(136)에 의해 지지된다. 또한 서스펜션(136)의 단부에는, 서스펜션(136)의 단부로부터 연장된 엔드탭(139)이 장착되어 있다.
보이스코일모터(138, VCM, Voice Coil Motor)는, 자기 헤드(131)를 디스크(100) 상의 원하는 위치로 이동시키기 위하여 헤드 스택 어셈블리(130)의 액추에이터 아암(133)을 회동시키는 일종의 구동모터로서, 플레밍의 왼손 법칙, 즉 자계 속에 있는 도체에 전류를 인가할 때 전자기력이 발생하는 원리를 이용한 것인데, 마그네트 사이에 위치하는 보이스코일(미도시)에 전류를 인가함으로써 보빈(미도시)에 힘을 가하여 보빈(미도시)을 회동시키게 된다.
이로써, 액추에이터 아암(133)이 소정의 방향으로 회동할 수 있어 액추에이터 아암(133)의 단부에 장착된 자기 헤드(131)가 회전하는 디스크(100)의 반경 방향으로 이동하면서 트랙(track)을 검색하여 액세스(access)할 수 있고, 이로 인해 디스크(100)에 데이터를 기록하거나 디스크(100)로부터 기록된 데이터를 재생할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 본 실시 예의 하드디스크 드라이브(10)에서 자기 헤드(131), 특히 쓰기 헤드(179, write head)가 종래와 다른 구조를 가지는데, 이하에서는 이에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 하드디스크 드라이브의 자기 헤드를 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의 라이트 갭을 개념적으로 도시하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드가 데이터를 기록하는 과정을 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브(10)의, 자기 헤드(131)는, 쓰기 헤드(179, write head)와 읽기 헤드(182, read head)를 포함한다, 그리고 쓰기 헤드(179, write head)는 디스크(100) 상에 데이터를 기록하기 위한 자계생성부(171)를 구비하며, 읽기 헤드(182, read head)는 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기 센서(185)를 갖는 자계감지부(181)를 구비한다.
자계생성부(171)는, 디스크(100)에 자기장을 가하는 라이트 폴(173, write pole)과, 라이트 폴(173)과 함께 자기장의 자로를 형성하는 리턴 요크(174)와, 라이트 폴(173)에 자기장을 유도하는 유도코일(176)을 포함한다.
본 실시 예에서 라이트 폴(173)은 실질적으로 사다리꼴의 단면 형상을 가지고 FeNi 등과 같은 자성체로 형성될 수 있으며, 유도코일(176)에는 인쇄회로기판조립체(150)로부터 기록하고자 하는 데이터에 대응되는 전기적 신호가 인가된다.
디스크(100)는, 라이트 폴(173)과, 라이트 폴(183)과 인접한 후술할 자계감지부(181)의 쉴드(183) 사이의 폭, 즉 라이트 갭(187, write gap)을 통해 아래로 누설되는 누설 자속에 의해 자화되어 데이터가 기록된다. 이러한 라이트 갭(187, write gap)은 그 크기가 클수록 더 강한 라이트 필드(write field)를 형성한다.
한편, 자계감지부(181)는, 자계생성부(171)의 일측에 마련되어 디스크(100) 표면의 자성체층에 기록된 데이터를 읽기 위한 읽기 센서(185)와, 읽기 센서(185)의 양측에 배치되어 읽기 센서(185)를 비롯한 내부 부속품을 보호하는 쉴드들(183,184, shield layer)과, 읽기 센서(185)에 의하여 감지된 디스크(100) 상의 자속 변화에 따른 자기 저항값의 변화를 전송하기 위한 리드선(미도시)을 구비하여 디스크(100)에 기록된 자기신호를 감지하여 읽어들이는 역할을 한다. 여기서 쉴드들(183,184)은 라이트 폴(173)과 달리 비자성체로 형성된다.
한편, 종래에는 SWR(Shingle Writing Method) 방식을 통해 쓰기 헤드(179)로 라이트(write)하고 나서 옆 트랙(이전 트랙)을 50% 겹쳐 쓰게 되면 남아 있는 신호(signal)는 50% 이하가 되고 이를 읽기 헤드(182, read head)가 읽기(read) 때문에 SWR(Shingle Writing Method) 방식을 적용하기에는 무리가 있음은 전술한 바와 같다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 실시 예에 따른 쓰기 헤드(179)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 라이트 갭(187)이, 자기 헤드(131)가 디스크(100)를 선회할 때 쓰기 헤드(179)의 이동방향(선회 방향)에 따른 라이트 폴(173)의 중심축선 상에 대하여 좌우 비대칭으로 형성되도록 마련된다. 여기서, 라이트 갭(187)의 중심축선이라 함은, 쓰기 헤드(179)가 쓰기 동작을 하기 위해 디스크(100)에 배치될 때 디스크(100)의 반경 방향의 가로 방향으로 형성되는 라이트 갭(187)의 중심축선을 말한다.
즉, 본 실시 예에 따른 쓰기 헤드에서 라이트 갭(187)은, 쓰기 헤드(179)가 트랙에 데이터를 기록할 때 옆 트랙과 겹쳐서 데이터를 기록한 후 남게되는 신호가 소거되는 신호보다 더 크도록 쓰기 헤드(179)의 이동 방향(선회 방향)에 따른 라이트 폴(173)의 중심축선 상에 대하여 좌우 비대칭으로 형성된다. 이와 같이 라이트 갭(187)이, 쓰기 헤드(179)의 이동 방향에 따른 라이트 폴(173)의 중심축선 상에 대하여 비대칭으로 형성되면 라이트 필드(write field)의 세기가 상호 비대칭으로 형성되어 라이트 갭(187)이 큰 부위에 더 큰 라이트 필드(write field)가 형성되고 결과적으로 라이트 갭(187)이 큰 부위에 더 큰 데이터 신호가 만들어지게 된다.
한편 SWR(Shingle Writing Method) 방식에 있어서 디스크(100) 상에 데이터를 기록하는 방법은, 디스크(100)의 외주연(OD)에 인접하는 트랙으로부터 내주연(ID)에 인접한 트랙으로 순차적으로 데이터를 기록할 수도 있고 반대로 디스크(100)의 내주연(ID)에 인접하는 트랙으로부터 외주연(OD)에 인접한 트랙으로 순차적으로 데이터를 기록할 수 있다. 본 실시 예에서는, 디스크(100)의 외주연(OD)에 인접하는 트랙으로부터 내주연(ID)에 인접한 트랙으로 순차적으로 데이터를 기록하는 경우를 도시하고 있다.
이를 바탕으로, 본 실시 예에서 라이트 갭(187)은 선형적으로 증가되도록 마련되는데, 보다 상세하게는, 라이트 갭(187)은 디스크(100)의 내주연(ID)을 향하는 일측으로부터 외주연(OD)을 향하는 타측으로 갈수록 점점 증가하도록 형성된다. 이러한 라이트 갭(187)은 라이트 폴(173)을 마주보는 쉴드(183)의 일면이 경사지게 배치됨으로써 마련될 수 있다.
라이트 갭(187)이 이와 같이 구성된 경우, 도 4에 자세히 도시한 바와 같이, 쓰기 헤드(179)의 타측 부분(A 영역)에는 일측 부분(B 영역)에 비해 더 강한 라이트 필드(write field)가 형성되며, 쓰기 헤드(179)로 인접한 옆 트랙을 일정 비율 예를 들어 50% 정도 겹쳐 데이터를 기록해나가더라도 A 영역에 기록된 데이터는 소거되지 않으므로 결과적으로 A 영역에는 B 영역에 처음 존재했던 데이터 신호 보다 많은 데이터 신호가 남게 된다.
이와 같이 트랙에 기록된 데이터 정보를 재생하기 위하여 A 영역을 읽는 자기 헤드(131)의 읽기 헤드(182)는 폭이 좁은 A 영역을 읽을 수 있도록 쓰기 헤드(179)보다도 훨씬 작게 제작되더라도 데이터 정보를 재생하는 데에는 문제가 없으므로, 쓰기 헤드(179)의 폭이나 재질을 변경하지 않으면서도 종래 보다 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
따라서 본 실시 예에서 읽기 센서(185)의 폭은 라이트 갭(187)을 형성하는 쓰기 헤드(179)의 폭의 50% 이하로 형성된다. 여기서, 읽기 센서(185)의 폭과 라이트 갭(187)을 형성하는 쓰기 헤드(179)의 폭이라 함은, 자기 헤드(131)가 데이터를 기록 또는 재생하기 위하여 디스크(100)에 배치될 때 읽기 센서(185)와 라이트 갭(187)을 형성하는 쓰기 헤드(179)의 디스크(100)의 반경 방향 폭을 말한다.
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 하드디스크 드라이브(10)의 작용에 대해 설명하기로 한다.
우선, 하드디스크 드라이브(10)에 전원이 인가되어 기록 및 재생 작업이 시작되면, 스핀들 모터(110)에 의해 디스크(100)가 회전하고 이어서 액추에이터 아암(133)이 회전하는 디스크(100) 상의 소정 위치로 자기 헤드(131)를 이동시킴으로써 기록과 재생 작업이 진행된다.
본 실시 예에서, 도 5에 자세히 도시한 바와 같이, 자기 헤드(131)는 트랙 상에 데이터를 기록할 때 인접한 트랙과 소정의 비율로 겹쳐서 데이터를 기록하는 SWR 방식(shingle writing method)을 적용하여 데이터를 기록한다. 좀 더 자세하게는, 디스크(100)에 데이터를 기록할 때 바로 옆 트랙(이전 트랙)과 일정 비율 예를 들어 50% 정도 겹쳐서 기록함으로써 미리 기록된 데이터 정보의 50% 정도는 지우고 나머지 50% 정도를 남기게 된다.
종래와 달리 본 실시 예의 자기 헤드(131)의 쓰기 헤드(179)의 라이트 갭(187)이, 쓰기 헤드(179)의 이동 방향에 따른 라이트 폴(173)의 중심축선 상에 대하여 좌우 비대칭으로 형성되어 라이트 필드의 세기가 상호 좌우 비대칭으로 형성되어 있으므로 라이트 갭(187)이 큰 부위 즉 남게 되는 데이터 신호에 종래 보다 더 큰 데이터 신호가 만들어지게 된다. 따라서 쓰기 헤드(179)에 의하여 쓰여지는 데이터 신호의 전체 신호 대비 최소 50%가 남게되는 것이다.
그리고 이미 기록되어 있는 데이터 정보를 재생하기 위하여 자기 헤드(131)의 읽기 헤드(182)는 쓰기 헤드(179)보다도 훨씬 작게 제작되어 남아 있는 데이터 신호를 읽게 된다. 따라서 디스크에 종래 보다 많은 데이터 정보가 기록 또는 재생될 수 있게 되고 결과적으로 쓰기 헤드(179)의 폭이나 재질을 변경하지 않으면서도 종래 보다 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 증가시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예를 추가적으로 설명하기로 하는데, 자기 헤드(131)를 제외한 나머지 구성들은 전술한 제1 실시 예와 동일하므로 이하에서는 그 반복 설명을 생략하기로 한다. 그리고 나머지 실시 예들의 도면에는 표시되어 있으나 설명에는 기재되지 않은 나머지 구성은 제1 실시 예의 구성과 동일하므로 제1 실시 예에서의 설명으로 대신하기로 하고 이하에서는 생략하기로 한다. 또한, 이하의 실시 예들에서는 디스크의 외주연에 인접하는 트랙으로부터 내주연에 인접한 트랙으로 순차적으로 데이터를 기록하는 경우에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의 라이트 갭(write gap)을 개념적으로 도시하기 위한 도면이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브는 라이트 갭(187a)이 계단식으로 형성된다는 점을 제외하고는 제1 실시 예와 동일하다. 이때, 계단식으로 형성되는 라이트 갭(187a)은 라이트 폴(173a)의 일면을 마주보는 쉴드(미도시)의 일면을 계단식으로 형성함으로써 마련될 수 있다.
도 6에서는 상대적으로 라이트 필드가 약하게 형성되는 C 영역이 존재하고, C 영역보다 라이트 필드가 강하게 형성되는 D 영역이 존재하게 된다. 따라서 전술한 제1 실시 예에서 설명한 바와 같이, 쓰기 헤드의 타측 부분(D 영역)에는 일측 부분(C 영역)에 비해 더 강한 라이트 필드(write field)가 형성되며, 쓰기 헤드(179)로 인접한 옆 트랙을 일정 비율 예를 들어 50% 정도 겹쳐 데이터를 기록해나가더라도 D 영역에 기록된 데이터는 소거되지 않으므로 결과적으로 D 영역에는 C 영역에 처음 존재했던 데이터 신호 보다 많은 데이터 신호가 남게 된다.
그리고 나서, 이와 같이 트랙에 이미 기록되어 있는 데이터 정보를 재생하기 위하여 D 영역을 읽는 자기 헤드의 읽기 헤드(182)는 D 영역을 읽을 수 있도록 쓰기 헤드(179)보다도 훨씬 작게 제작되더라도 데이터 정보를 재생하는 데에는 문제가 없으므로, 쓰기 헤드(179)의 폭이나 재질을 변경하지 않으면서도 종래 보다 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 자기 헤드의 라이트 갭(write gap)을 개념적으로 도시하기 위한 도면이다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브에서, 전술한 제2 실시 예의 C 영역에 대응하는 E 영역에서는 라이트 갭(187b)이 일정하게 형성되고 전술한 제2 실시 예의 D 영역에 대응하는 F 영역에서는 라이트 갭(187b)이 점차적으로 증가하도록 형성된다.
도 7에서는 상대적으로 라이트 필드가 약하게 형성되는 E 영역과, E 영역에 비해 상대적으로 라이트 필드가 강하게 형성되는 F 영역이 존재하게 된다. 이에 의하여, 쓰기 헤드(179)로 인접한 옆 트랙을 일정 비율 예를 들어 50% 정도 겹쳐 데이터를 기록해나가더라도 F 영역에 기록된 데이터는 소거되지 않으므로 결과적으로 F 영역에는 E 영역에 처음 존재했던 데이터 신호 보다 많은 데이터 신호가 남게 된다.
그리고 나서, 이와 같이 트랙에 이미 기록되어 있는 데이터 정보를 재생하기 위하여 F 영역을 읽는 자기 헤드의 읽기 헤드(182)는 F 영역을 읽을 수 있도록 쓰기 헤드(179)보다도 훨씬 작게 제작되더라도 데이터 정보를 재생하는 데에는 문제가 없으므로, 쓰기 헤드(179)의 폭이나 재질을 변경하지 않으면서도 종래 보다 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브에서는 전술한 실시 예들과 달리, 쓰기 헤드의 이동 방향(선회 방향)에 따른 라이트 폴(173)의 중심축선 상에 대하여 라이트 갭(187)이 좌우 비대칭으로 형성되도록 라이트 폴(173c)의 디스크 측 표면 즉 라이트 폴(173c)의 저면이 일측 모서리부터 비스듬히 깍인 형상을 갖는다.
이에 의하여 라이트 필드가 약하게 형성되는 디스크의 내주연(ID) 측 소거 영역과, 이 영역에 비해 상대적으로 라이트 필드가 강하게 형성되는 잔존 영역이 존재하게 된다. 이에 의하여, 쓰기 헤드(179)로 인접한 옆 트랙을 일정 비율 예를 들어 50% 정도 겹쳐 데이터를 기록해나가더라도 잔존 영역에 기록된 데이터는 소거되지 않으므로 결과적으로 잔존 영역에는 소거 영역에 처음 존재했던 데이터 신호 보다 많은 데이터 신호가 남게 된다.
그리고 나서, 이와 같이 트랙에 이미 기록되어 있는 데이터 정보를 재생하기 위하여 잔존 영역을 읽는 자기 헤드의 읽기 헤드(182)는 잔존 영역을 읽을 수 있도록 쓰기 헤드(179)보다도 훨씬 작게 제작되더라도 데이터 정보를 재생하는 데에는 문제가 없으므로, 쓰기 헤드(179)의 폭이나 재질을 변경하지 않으면서도 종래 보다 인치당 트랙수(TPI, Track Per Inch)를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
전술한 실시 예들에서는, SWR (shingle writing method) 방식을 적용함에 있어서 쓰기 헤드(179)로 인접한 옆 트랙을 50% 정도 겹쳐 데이터를 기록하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 쓰기 헤드(179)로 인접한 옆 트랙을 30% 정도 겹쳐 데이터를 기록할 수도 있고 인접한 옆 트랙을 40% 정도 겹쳐 데이터를 기록할 수도 있는 등 그 비율을 적절히 설정할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
또한 전술한 실시 예들에서는 디스크의 외주연(OD)에 인접하는 트랙으로부터 내주연(ID)에 인접한 트랙으로 순차적으로 데이터를 기록하는 경우에 대하여 설명하였으나, 디스크의 내주연에 인접하는 트랙으로부터 외주연에 인접한 트랙으로 순차적으로 데이터를 기록하는 경우에도 적용될 수 있으며, 이 경우에는 디스크의 외주연 측에 비하여 디스크의 내주연 측이 라이트 필드가 더 강하게 형성되도록 라이트 갭(write gap)이 마련될 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 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.
10: 하드디스크 드라이브 130: 헤드 스택 어셈블리
131: 자기 헤드 173: 라이트 폴
179: 쓰기 헤드 182: 읽기 헤드
187: 라이트 갭(write gap)

Claims (10)

  1. 디스크에 자장을 가하는 라이트 폴 및 상기 라이트 폴에 이격 배치되는 쉴드 사이에 마련되는 라이트 갭(write gap)을 통하여 상기 디스크 방향으로 누설되는 누설 자속에 의하여 상기 디스크를 자화시켜 상기 디스크 상에 데이터를 기록하는 자기 헤드; 및
    상기 자기 헤드를 상기 디스크에 대해 선회시키는 액추에이터 아암을 포함하며,
    상기 라이트 갭(write gap)은, 상기 자기 헤드가 상기 디스크를 선회할 때 상기 자기 헤드의 이동 방향에 따른 상기 라이트 폴의 중심축선 상에 대해 좌우 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 라이트 갭은, 타측이 일측보다 더 강한 라이트 필드(write field)를 형성하도록 상기 타측으로 갈수록 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 라이트 갭은 선형적으로 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 라이트 갭은 계단식으로 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 라이트 갭은 미리 설정된 일부 구간에서 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 라이트 갭은 일측의 미리 설정된 구간에서 일정하고 타측의 미리 설정된 구간에서 선형적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 라이트 갭은 상기 라이트 폴의 일면을 마주보는 상기 쉴드의 일면이 경사지게 배치됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 라이트 갭은 상기 라이트 폴의 디스크를 향하는 저면이 가공됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자기 헤드는,
    상기 디스크 상에 데이터를 기록하기 위한 쓰기 헤드(write head); 및
    상기 디스크 상에 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기 센서를 구비하는 읽기 헤드를 포함하며,
    상기 읽기 센서의 폭은 상기 라이트 갭을 형성하는 상기 쓰기 헤드(write head)의 폭의 반 이하인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 라이트 폴은 사다리꼴의 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.

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