KR20020037679A - 타원 단면을 갖는 전기적 기판 및 이를 적용한 하드디스크드라이브 - Google Patents

Abstract

전기적 기판 및 이를 적용한 하드 디스크 드라이브에 관해 개시된다.전기적 기판은 유전체층; 상기 유전체층에 부착되며 타원 단면을 가지는 제1도전층;을 포함한다. 전기적 기판은 하드 디스크 드라이브에서 읽기/쓰기 헤드를 전기적 회로소자에 연결하는 가요성 회로에 사용될 수 있다. 전기적 기판은 왜곡된 전기장의 감소로 전송 데이터의 왜곡 또는 훼손을 억제한다.

Description

타원 단면을 갖는 전기적 기판 및 이를 적용한 하드 디스크 드라이브{Electrical substrate and hard disk drive adopting the same}

본 발명은 타원 단면을 갖는 전기적 기판 및 이를 적용한 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 상세히는 왜곡 전기장에 의한 전송 신호의 왜곡을 효과적으로 억제할 수 있는 타원 단면을 갖는 가요성 도전성 케이블 및 이를 적용한 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 회전 자기 디스크의 자기 필드를 자화(磁化)시키고그리고 이를 검지(檢知)하는 다수의 자기 기록 헤드(magnetic recording head)를 포함한다. 상기 자기 기록 헤드는 HGA(Head gimbal assembly)라 불리우는 조립체를 형성하는 플렉셔 암(flexure arm)의 짐발(gimbal)에 부착되는 슬라이더(slider)에 집적(集積, integrated)된다. 상기 플렉셔 암은 보이스 코일 모터(voice coil motor)에 의해 선회된다. 보이스 코일 모터는 전류에 의해 여기되어 액튜에이터를 회전시켜 헤드를 이동시킨다.

상기 자기 기록 헤드는 전형적으로 하나 또는 그 이상의 내부 접속 도전체들에 의해 보이스 코일 모터에 연결된. 이들 도전체들은 전형적으로 가요성 케이블에 위치하거나 또는 와이어로서 마련된다. 도전체의 설계는 하드 디스크 드라이브의 데이타 (전송) 레이트에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 중요하다.

따라서, 설계가 잘된 내부 접속 도전체들을 갖는 기록 헤드를 제공하여 하드 디스크 드라이브의 데이타 전송 레이트를 최적화할 수 있는 기술이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 창안된 것으로서, 왜곡 전기장에 의한 전송 신호의 손실등을 효과적으로 억제할 수 있는 타원 단면을 갖는 전기적 기판 및 이를 적용한 하드 디스크 드라이브에 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 무선 서스펜션에서 도전체의 단면도이다.

도 2는 도 1의 도전체 주위의 전기장 분포를 보인다.

도 3는 회전 자기 디스크에 접하여 비행하는 헤드 짐발 조립체를 보이는 측면도이다.

도 4는 본 발명의 원리에 따라 마련된 타원 단면을 갖는 도전체의 한 실시예의 단면을 보인다.

도 5는 도 4의 도전체 주위의 전기장 분포를 보인다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,

유전체층;그리고

상기 유전체층에 부착되며, 타원 단면을 가지는 제1도전층을; 구비하는 전기적 기판이 제공된다.

상기 본 발명의 전기적 기판에 있어서, 상기 유전체층에 부착되는 제2도전층을 더 포함하며, 상기 유전체층은 상기 제1, 제2도전층 사이에 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1도전층은 구리로 형성되며, 상기 유전체층은 폴리이미드이며, 제2도전층은 스틸로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,

하우징;

상기 하우징에 장착되는 스핀 모터;

상기 스핀 모터에 장착되며 보이스 코일 모터를 갖는 액튜에이터 암;

스핀 모터에 부착되며 적어도 한 면을 가지는 디스크;

상기 디스크의 적어도 한 면으로 부터 정보를 읽기 위한 읽기/쓰기 헤드;

상기 읽기/쓰기 헤드와 보이스 코일 모터에 부착되며, 유전체층과 상기 유전체층에 부착되는 제1도전층을 포함하는 가요성 회로를; 구비하며,

상기 제1도전층은 타원 단면을 가지는 하드 디스크 드라이브가 제공된다.

상기 본 발명의 하드 디스크 드라이브에서, 상기 가요성 회로는 상기 유전체층에 부착되는 제2도전층을 더 구비하며, 상기 유전체층은 상기 제1, 제2도전층의 사이에 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하드 디스크 드라이브의 상기 가요성 회로의 제1도전층은 구리로 형성되는 것이 바람직하다.

하드 디스크 드라이브의 자기 기록 헤드는 전형적으로 가요성 케이블 상에위치하는 내부 접속 도전체를 적용한 보이스 코일 모터의 전단증폭기(pre-amplifier)에 연결된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 접속 도전체(10)는 전형적으로 그라운드 플레인(ground plane, 12), 절연층(14) 그리고 전기적 신호가 통과하는 도전층으로서의 트레이스층(trace layer, 16)을 구비한다. 트레이스층(16)은 헤드와 보이스 코일 모터에서 전단증폭기 사이의 전기적 연결을 제공한다.

일반적으로, 내부 접속 도전체에서 종래 트레이스층(16)의 단면은 사각 형상이다. 이러한 내부 접속 도전체에 대한 분석에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 트레이스 요소의 코너(각이 진 모퉁이) 주위에 전기장(electric field)이 집중된다. 전기적 신호의 트레이스 요소, 즉 도전체로서의 트레이스 층의 코너 주위에서의 전기장의 왜곡은 트레이스 층을 통해 전송되는 신호를 간섭하는 결과를 낳는다.

도 3은 본 발명의 내부 접속 도전체가 실현된 장치(100)을 도시한다. 장치(100)는 자기 디스크(112)에 인접하여 위치하는 헤드 짐발 조립체(HGA, 110)를 포함한다. 상기 HGA(110)는 플렉셔 암(118)의 짐발(116)에 장착되는 슬라이더(114)를 구비한다. 플렉셔 암(118)은 디스크(112)의 표면을 거슬러 슬라이더(114)를 이동시킬수 있는 보이스 코일 모터를 갖는 액튜에이터 암(미도시)에 부착된다. 상기 디스크(112)는 스핀 모터(120)에 의해 회전된다. 디스크(120)의 회전은 HGA(110)의 유체역학적 형태에 관련된 공기 유동을 형성하여 상기 슬라이더(114)와 디스크 표면 사이에 공기 베어링(122)을 형성한다.

유도 자기 기록 헤드(inductive magnetic recording head, 124)는 슬라이더(114)에 집적되어 디스크(112)의 자기 필드를 자화시키고 검지한다. 자화된 디스크의 운동은 당 분야에서 알려진바와 같이, 코일 조립체(126)를 통해 출력전압을 제공하는 시변(time-varying) 자기 필드를 형성하게 된다. 마찬가지로, 상기 디스크(112)는 상기 코일 조립체(126)을 통해 흐르는 전류를 변화시킴에 의해 자화될 수 있다. 상기 코일 조립체(126)는 상기 자기 기록 헤드(124)로 부터 연장된 리드(leads)들 각각에 부착되는 코일들을 포함한다. 상기 리드들은 전형적으로 HGA(110)의 플렉셔 암(118)에 장착되는 가요성 회로(130)의 터미널 패드(128)에 연결된다. 상기 가요성 회로(130)는 하드 디스크 드라이브의 전기적 회로소자(보이스 코일 모터와 같은)에 연결되는 도전성 트레이스 층을 포함한다. 이러한 가요성 회로(148)의 세부는 아래에 기술된다

도 4는 본 발명의 내부 접속 도전체(400)의 1 실시예를 도시한다. 특히, 도 4는 위에서 논의된 가요성 회로(130)와 같은 내부 접속 도전체(400)의 단면을 도시한다. 상기 내부 접속 도전체(400)는 그라운드 플레인(410), 절연층(420) 그리고 타원 단면 영역(432)을 가지는 트레이스층(430)을 포함한다. 1 실시예에서, 절연층(420)과 트레이스 층(430)은 탄력적인 기판으로 구성된다. 1 실시예에서, 그라운드 플레인(410)은 스틸 또는 다른 어떤 도전성 물질로 형성된다. 상기 절연층(420)은 폴리이미드 또는 유전체로 형성되며, 트레이스층(430)은 구리 또는 어떤 도전성 물질로 형성된다. 타원 단면 형상의 트레이스층(430)은 압출성형(extrusion)에 의해 형성될 수 있다. 상기 그라운드플레인(410), 절연층(420) 그리고 트레이스층(430)은 플라스틱 물질로 코팅될 수 있다.

실험들은 도 5에 도시된 바와 같이 타원 단면형상 트레이스층(430)이 내부접속 도전체 주위의 전기장의 왜곡을 감소시키는 결과를 나타냄을 보였다. 이는 전송신호의 전기적 열화의 감소를 이끌어 낸다.

몇몇의 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었으나, 이러한 실시예들은 단지 넓은 발명을 예시하고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이며, 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 구조와 배열에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이며, 이는 다양한 다른 수정이 당 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 일어날 수 있기 때문이다.

Claims (10)

1. 유전체층;그리고

   상기 유전체층에 부착되며, 타원 단면을 가지는 제1도전층을; 구비하는 것을 특징으로 하는 전기적 기판.
2. 제 1 항에서,

   상기 유전체층에 부착되는 제2도전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 기판.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 유전체층은 상기 제1, 제2도전층 사이에 있는 것을 특징으로 하는 전기적 기판.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1도전층은 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 기판.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체층은 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 전기적 기판.
6. 제2항에 있어서,

   제2도전층은 스틸로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 기판.
7. 하우징;

   상기 하우징에 장착되는 스핀 모터;

   상기 스핀 모터에 장착되며 보이스 코일 모터를 갖는 액튜에이터 암;

   스핀 모터에 부착되며 적어도 한 면을 가지는 디스크;

   상기 디스크의 적어도 한 면으로 부터 정보를 읽기 위한 읽기/쓰기 헤드;

   상기 읽기/쓰기 헤드와 보이스 코일 모터에 부착되며, 유전체층과 상기 유전체층에 부착되는 제1도전층을 포함하는 가요성 회로를; 구비하며,

   상기 제1도전층은 타원 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 가요성 회로는 상기 유전체층에 부착되는 제2도전층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 유전체층은 상기 제1, 제2도전층의 사이에 있는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 가요성 회로의 제1도전층은 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.