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KR20030066803A - 슬라이더, 헤드 어셈블리 및 디스크 드라이브 장치 - Google Patents

슬라이더, 헤드 어셈블리 및 디스크 드라이브 장치 Download PDF

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Publication number
KR20030066803A
KR20030066803A KR10-2003-7009105A KR20037009105A KR20030066803A KR 20030066803 A KR20030066803 A KR 20030066803A KR 20037009105 A KR20037009105 A KR 20037009105A KR 20030066803 A KR20030066803 A KR 20030066803A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slider
edge
recording medium
disc
shaped recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR10-2003-7009105A
Other languages
English (en)
Inventor
바바사치요
가와모토야스노리
오타순이치로
Original Assignee
인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 filed Critical 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Publication of KR20030066803A publication Critical patent/KR20030066803A/ko
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
    • G11B21/21Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

고회전 속도 특성 및 고기록 밀도 특성을 갖는 고성능의 HDD에서 서보 정보의 기록이 가능함과 동시에 데이터 판독 및 기록에 대한 HDD의 신뢰성을 확보한다.
슬라이더(3a)의 센터 패드(53a)를 그 폭 방향에서 선대칭의 형상으로 한다. 그 센터 패드 형상은 이러한 선대칭의 전형예이며, 센터 패드에서 유입 엣지(10)에 면한 변은 유입 엣지(10)와 대략 평행한 직선형으로 형성된다.

Description

슬라이더, 헤드 어셈블리 및 디스크 드라이브 장치{SLIDER, HEAD ASSEMBLY, AND DISK DRIVE UNIT}
컴퓨터의 가장 일반적인 데이터 기록 수단인 하드 디스크 드라이브(HDD)는 동일 회전축 상에 배치한 단수 및 복수의 자기 디스크를 스핀들 모터로 구동하는 구조로 되어 있다. 자기 디스크에 대한 데이터의 판독 및 기록은 그 자기 디스크에 대향하여 배치한 헤드를 이용하여 행해진다. 이 헤드는, 일반적으로 보이스 코일 모터(이하, VCM이라고 부른다)이라고 부르는 액튜에이터에 의해서 구동된다. 그 자기 디스크, 헤드 및 액튜에이터는 디스크 인클로져라고 부르는 인클로져에 전부 하우징되어 있다. 이러한 디스크 인클로져는 얇은 상자형의 베이스, 예컨대 알루미늄 합금제 베이스와, 그 베이스의 개구부를 밀봉하는 상부 커버로 구성된다.
데이터 판독 및 기록을 행하는데 사용되는 이러한 헤드에 따라서는 자기 헤드는 데이터 기록용 변환기(transducer)와 데이터 판독용 자화 수단을 별개로 설치한 것이 있다. 판독용 자화 수단으로서는, 예컨대 자기 저항(MR: Magneto Resistive) 효과, 또는 거대 자기 저항(GMR: Giant Magneto Resistive) 효과를 이용한 것이 실용화되어 있다. MR 또는 GMR을 적용한 판독용 자화 수단은 노이즈의 영향을 적게 받기 때문에, 디스크의 기록 밀도를 높이는 것이 가능하다.
헤드는 슬라이더라고 부르는 부재의 소정 위치에 배치되어 있다. 슬라이더는 헤드를 포함한다. 단순히 슬라이더를 헤드라고 하기도 한다. 경우에 따라서는, 자기 헤드와 슬라이더라는 용어를 등가인 것으로 인식하기도 한다.
이러한 헤드가 자기 디스크에 대해서 데이터 판독 및 기록을 행하는 경우에 헤드(슬라이더)는 자기 디스크 상에서 소정의 높이로 부상한다. 헤드의 자기 디스크 상에서의 부상은 자기 디시크의 회전에 의해서 자기 디스크 상에 유기되는 공기 축수(軸受)(air bearing, 이하 에어 베어링이라고 부른다)에 의해서 생긴다. 이 때문에, 자기 디스크에 대향하는 슬라이더의 면을 에어 베어링 면(air bearing surface, 이하 ABS라고 부른다)이라고 부르지만, 이 ABS의 성질은 슬라이더의 부상에 큰 영향을 미친다.
따라서, 데이터의 판독 및 기록을 중시하는 경우에는 자기 디스크로부터의 슬라이더의 부상 높이(flying height)가 가능한 한 낮아야 한다. 그 이유는, 자기 디스크와 헤드 간의 자기적인 상호 작용을 확보하여야 하기 때문이다. 결국, 고밀도의 자기 기록에는 저부상 슬라이더를 채용하여야 한다. 그러나, 부상 높이가 너무 낮아지면 자기 디스크 표면에 형성된 미소한 돌기와 접촉하게 될 수 있다. 따라서, 고밀도의 자기 기록을 실현하기 위해서는 자기 디스크 표면을 평활화하는 것이 불가피하게 중요하다.
HDD에서의 주요한 기술 과제로서는 자기 디스크 1장당 기록 용량을 향상하는것, 및 자기 디스크에 대한 데이터의 판독 및 기록을 고속화하는 것이다. 자기 디스크에 대한 데이터의 판독 및 기록을 고속화하는 것에 관해서는, 자기 헤드가 자기 디스크 상의 목표 트랙으로 이동하는 시크 시간(seek time)을 단축함으로써 실현될 수 있다. 자기 헤드는 전술한 바와 같이 VCM에 의해서 구동되기 때문에, 이 VCM의 성능을 향상하기 위해서는 시크 시간을 향상시켜야 하고, VCM을 구성하는 영구 자석을 자기 특성이 보다 강한 것으로 하던가 그 영구 자석의 두께를 두껍게 하여 VCM의 보이스 코일에 인가되는 자계를 크게 하여야 한다. 또, 자기 디스크의 회전 속도를 빠르게 함으로써 데이터의 판독 및 기록 속도를 고속화할 수 있다.
HDD의 경우는 제조 단계에서 HDD의 각 자기 디스크에 서보 정보를 다음과 같이 기록한다. 서보 정보는 HDD 외부로부터 서보 정보 기록용 헤드를 도입하여, 예컨대 자기 디스크의 1 기록면에 서보 정보를 기록한다. 그 후, HDD는 그 서보 정보를 HDD 자체가 갖는 자기 헤드를 이용하여 자기 디스크로부터 판독하고, HDD가 갖는 다른 자기 헤드를 이용하여 그 서보 정보를 다른 기록면에 기록한다. 서보 정보는 각 해당 자기 디스크에 대해서 정확하게 기록되어야 하기 때문에, 플러터(flutter)가 생기지 않도록 자기 디스크의 회전 속도를 저속도로 할 필요가 있다. 그러나, 서버 정보 기록 도중에 자기 디스크의 회전 속도가 과도하게 늦어지면, 슬라이더를 자기 디스크로부터 부상시킬 수 없고, 그 결과, 서보 정보의 기록 자체가 불가능해진다. 따라서, 이러한 문제를 피하기 위해서, HDD 사용 시의 부상 높이(공칭 부상 높이)가 높아지도록 각 슬라이더의 ABS를 설계하고, 서보 정보 기록 시의 저회전 속도에서도 부상 높이를 확보하고 있다. 한편, 성능 개선을 위해서HDD의 기록 밀도가 커지면, 다른 문제가 생긴다. 즉, 슬라이더의 부상 높이가 가능한 한 낮게 설정되지 않으면, 자기 디스크에 대한 데이터의 판독 및 기록의 신뢰성을 확보할 수 없다. 이것은 HDD의 성능 개선을 위해서는 슬라이더의 공칭 부상 높이를 낮추어야 함을 의미한다. 그 이유는, 서보 정보 기록을 위해서 슬라이더의 공칭 부상 높이를 높게 하기가 어렵기 때문이다.
이상 설명한 바와 같이, HDD의 상당한 성능 개선을 위해서, 즉 자기 디스크의 정격 회전 속도의 향상 및 기록 밀도의 증대를 위해서, 슬라이더의 이상적인 부상 높이가 요구되고, 이 이상적인 부상 높이는 슬라이더의 부상 높이를 서보 정보의 기록에 요구되는 저회전 속도와 고속의 정격 회전 속도의 양자에 대해서 낮은 레벨에서 유지하고 자기 디스크의 내주 영역과 외주 영역 간의 변동을 최소로 함으로써 달성된다. 이러한 상황 하에서, 본 발명은 이러한 이상적인 부상 높이를 실현할 수 있는 슬라이더를 제공함으로써 고속 회전 속도 특성 및 고기록 밀도 특성을 얻는 고성능의 HDD에 있어서 서보 정보의 기록, 데이터의 판독 및 기록 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 자기 디스크에 대해서 데이터를 판독 및 기록하기 위한 헤드를 구비한 슬라이더에 관한 것이다.
도 1은 슬라이더 3a의 ABS를 도시하는 도면이다.
도 2는 슬라이더 3b의 ABS를 도시하는 도면이다.
도 3은 슬라이더 3c의 ABS를 도시하는 도면이다.
도 4는 슬라이더 3d의 ABS를 도시하는 도면이다.
도 5는 슬라이더 3a 내지 3d를 자기 디스크(2)의 내주 측에 위치한 상태에서 회전 속도에 의한 부상 높이를 측정한 결과를 도시하는 그래프이다.
도 6은 슬라이더 3a 내지 3d를 자기 디스크(2)의 외주 측에 위치한 상태에서 회전 속도에 의한 부상 높이를 측정한 결과를 도시하는 그래프이다.
도 7은 HDD(1)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 슬라이더(3)의 배치 상태를 도시하는 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 슬라이더 3c에서의 에어 플로우를 시뮬레이션에 의해 구한 결과를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 센터 패드(53)의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 센터 패드(53)의 다른 변형예를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 센터 패드(53)의 또 다른 변형예를 도시하는 도면이다.
종래, 자기 디스크가 회전을 정지하고 있는 때에는 슬라이더를 자기 디스크 상에 형성한 퇴피 영역(랜딩 존)에 착지시키고, 자기 디스크가 회전을 개시하면 슬라이더를 부상시켜서 자기 디스크의 데이터 기록 영역으로 이동(시크: seek)시키는 형식의 HDD가 있다. 이 HDD는 콘택트 스타트 앤드 스톱(CSS: Contact Start and Stop)형의 HDD라고 불린다. CSS형 HDD와는 다르고, 자기 디스크가 회전을 정지하고있는 때에는 자기 디스크의 외부에 설치한 램프에 슬라이더를 퇴피시키는 로드/언로드(load/unload)형 하드 디스크 드라이브 장치(HDD)도 존재한다. 현재, HDD 타입은 CSS형으로부터 이러한 로드/언로드형 HDD로 이행하고 있다.
일반적으로, CSS형 HDD는 그 퇴피 영역(랜딩 존)을 자기 디스크의 내주 영역에 형성하고 있다. 이 퇴피 영역(랜딩 존)의 표면은 슬라이더가 평활한 표면에 고속으로 흡착할 우려가 있기 때문에 의도적으로 거칠게 되어 있다. 슬라이더가 그 퇴피 영역(랜딩 존)에서 자기 디스크 표면에 충돌하는 것을 피하기 위해서, CSS형 HDD에서는 자기 디스크의 내주측에서 슬라이더가 더욱 빠르게, 즉, 저회전 속도에서도 부상할 수 있도록 슬라이더의 ABS를 설계하고 있다. 그러나, 이러한 슬라이더는 자기 디스크 외주측에서는 이와 같이 부상할 수 없다. 결국, 서보 정보 기록 시의 자기 디스크의 회전 속도는 자기 디스크 외주측에서 소정의 부상 높이를 확보할 수 있는 회전 속도를 기준으로 결정되어야 하기 때문에, 빠른 회전 속도로 설정할 필요가 있다. 이것은 보다 낮은 회전 속도에서 서보 정보의 기록을 행하고자 하는 요청에 반한다.
그러나, 로드/언로드형 HDD는 전술한 바와 같이 자기 디스크가 회전을 정지하고 있는 때에는 자기 디스크의 외부에 설치한 램프로 슬라이더를 퇴피시키기 때문에, 슬라이더가 자기 디스크 상의 특정 위치에서 저회전 속도로 소정의 부상 높이로 부상하여야 한다고 하는 전술한 개념을 무시할 수 있다.
전술한 바와 같이, 자기 디스크 내주측에서 저회전 속도시에도 부상할 수 있는 슬라이더가, 자기 디스크 외주측에서는 저회전 속도시에 부상할 수 없는 이유는슬라이더가 자기 디스크 내주측에서 받는 에어 플로우의 방향과 외주측에서 슬라이더가 받는 에어 플로우의 방향에 차이가 있기 때문이다. 본 발명의 양호한 실시예에서 상세하게 후술하는 바와 같이, 슬라이더의 부상 높이는 슬라이더에 정압(Positive Pressure)을 부여하는 패드가 에어 플로우를 어떻게 받는가 하는 것에 영향을 받는다. 구체적으로, 자기 디스크 내주 영역에서 저회전 속도에서도 부상할 수 있는 슬라이더는 자기 디스크 내주측에 위치할 때에 받는 에어 플로우에 의해서 보다 높게 부상할 수 있도록 상기 패드의 형상이 정해지지만, 문제는 이 형상이 슬라이더가 자기 디스크 외주측에서 부상 높이를 얻기 위해서 언제나 유효하지는 않다는 점이다.
정압은 슬라이더의 부상 높이에 상당한 영향을 준다. 정압은 일반적으로, 자기 디스크의 회전 속도에 비례하여 높아진다. 자기 디스크의 각속도 ω가 일정하더라도, 외주 속도 V는 자기 디스크의 반경 방향 위치 r에 의해서 변동한다. 구체적으로, 외주 속도 V는 V=r·ω의 관계에 있기 때문에, 슬라이더가 자기 디스크의 외주 영역으로 더 향할수록 외주 속도 V는 커진다. 그 결과, 정압에 의해 정해지는 슬라이더의 부상 높이는 슬라이더가 자기 디스크의 외주 영역으로 더 향할수록 상승하게 된다. 부압(negative pressure)형 슬라이더는 이 부상 높이에 맞는 만큼만의 부압을 발생시킴으로써 자기 디스크에서의 반경 방향의 슬라이더 위치에서 생기는 부상 높이의 변동을 억제하는 것을 주목적으로 하여 개발된 것이다. 따라서, 부압형 슬라이더는 보다 낮은 회전 속도에서 부상할 수 있고, 부상 높이 자체를 낮추는 것이 가능해진다. 이 의미에서, 부압형 슬라이더는 고성능화가 요구되는 HDD에적합한 기술일 것이다.
이러한 상황 하에서, 본 발명자는, 로드/언로드형 HDD에 사용되는 특정한 부압형 슬라이더를 검토한 바, 슬라이더에 정압을 부여하는 패드의 형상을 조정함으로써 전술한 본 발명의 과제를 달성할 수 있음을 알았다.
구체적으로, 본 발명은, 디스크형 기록 매체에 대향 배치되고 그 기록 매체에 의해서 데이터를 판독 및 기록하는 헤드를 지지할 수 있는 슬라이더를 제공한다. 이 슬라이더는, 공기 유입 엣지와 공기 유출 엣지를 가지며 상기 유입 엣지와 상기 유출 엣지 사이에 형성된 에어 베어링 면을 갖는 슬라이더 본체와, 상기 에어 베어링 면에 형성되고 상기 유출 엣지 측에 선단부가 배치되는 대략 U자형 레일과, 상기 레일의 선단부와 상기 유출 엣지 간에 형성되는 한 쌍의 랜딩 패드와, 상기 한 쌍의 랜딩 패드 간에 배치되고 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 센터 패드를 구비한다. 상기 센터 패드는 그 폭 방향에서, 선대칭의 형상을 이룬다. 이 센터 패드가 본 발명의 슬라이더와 꼭 같이 폭 방향에서 선대칭의 형상을 이루고 있으면, 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서의 슬라이더의 부상 높이의 변동을 억제할 수 있다. 본 발명에서, 유입 엣지는 디스크형 기록 매체의 회전 방향을 따라서 유출 엣지의 상류 측에 배치된다.
본 발명의 슬라이더에 있어서, 센터 패드를 유입 엣지에 면하는 변이 유입 엣지와 대략 평행한 직선형으로 형성할 수 있다.
또, 본 발명의 슬라이더에 있어서, 레일 위에 그리고 유입 엣지 측에, 그리고 한 쌍의 랜딩 패드 사이에, 슬라이더에 정압을 부여하는 패드를 형성할 수 있다. 레일로 에워싸인 영역에, 부압 발생 면을 형성하는 경우, 본 발명의 슬라이더는 부압형 슬라이더로서 기능하며 자기 디스크 상을 저회전 속도로 부상한다. 또한, 슬라이더는, 디스크형 기록 매체의 반경 방향의 부상 높이의 변동을 억제할 수 있다.
또, 본 발명은, 디스크형 기록 매체에 대향 배치되고, 데이터의 판독 및 기록 헤드를 지지하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 지지하고 상기 디스크형 기록 매체 상에서 상기 슬라이더를 이동 시키기 위한 상기 요동형 액튜에이터로 이루어지는 헤드 어셈블리를 제공한다. 상기 슬라이더는, 상기 디스크형 기록 매체의 회전 방향에 소정의 간격을 두고 배치되는 유입 엣지 및 유출 엣지와, 상기 디스크형 기록 매체의 반경 방향에 소정의 간격을 두고 배치되는 내측 엣지 및 외측 엣지와, 상기 유입 엣지와 상기 유출 엣지와 상기 내측 엣지와 상기 외측 엣지 사이에 각각 형성된 에어 베어링 면을 갖는 슬라이더 본체와; 상기 유입 엣지를 따라서 형성된 크로스 레일과; 상기 크로스 레일의 양단으로부터 상기 유출 엣지를 향해서 연장하는 한 쌍의 사이드 레일과; 상기 크로스 레일과 상기 한 쌍의 사이드 레일의 경계부에 형성되고 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 제1 패드와, 상기 한 쌍의 사이드 레일의 각 단부의 상기 유출 엣지 측단부와 상기 유출 엣지 사이에 형성되는 한 쌍의 랜딩 패드와; 상기 한 쌍의 랜딩 패드 사이에 형성되는 센터 레일과; 상기 센터 레일 상에 형성되고 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 제2 패드를 구비한다. 상기 제2 패드는 상기 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기고 상기 슬라이더가 상기 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서 받는 에어 플로우에 대해서등방적인 형상을 이룬다.
본 발명의 헤드 어셈블리에 있어서, 제2 패드는 상기 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기고 슬라이더가 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서 받는 에어 플로우에 대해서 등방적인 형상을 하고 있기 때문에, 상기 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서의 슬라이더의 부상 높이의 변경을 억제할 수 있다.
본 발명의 헤드 어셈블리에 있어서, 제2 패드는 디스크형 기록 매체의 내주 영역과 외주 영역에서의 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기는 슬라이더의 부상 높이의 변동을 억제하도록 형성하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 헤드 어셈블리에 있어서, 제2 패드는 디스크형 기록 매체의 내주 영역에 있어서 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기는 에어 플로우에 의해서 슬라이더가 받는 압력과, 디스크형 기록 매체의 외부 영역에 있어서 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기는 에어 플로우에 의해서 슬라이더가 받는 압력과의 차를 억제하도록 구성하는 것이 바람직하다.
또, 상기 크로스 레일과 상기 한 쌍의 사이드 레일로 둘러싸인 영역에, 상기 디스크형 기록 매체가 회전하는 동안에, 상기 슬라이더에 부압을 부여하기 위한 부압 포켓을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 내측 엣지란 슬라이더를 디스크형 기록 매체에 대향 배치한 상태에서 디스크형 기록 매체의 내주 측에 배치되는 엣지를 말한다. 또, 외측 엣지란 슬라이더를 디스크형 기록 매체에 대향 배치한 상태에서 디스크형 기록 매체의 외주 측에 배치되는 엣지를 말한다.
본 발명은 또한, 회전 축을 중심으로 회전 구동하고 데이터를 기록하는 디스크형 기록 매체와; 상기 디스크형 기록 매체에 대해서 데이터의 판독 및 기록을 행하는 헤드를 구비한 슬라이더와; 상기 디스크형 기록 매체 상에서 상기 슬라이더를 시크(seek)하기 위한 액튜에이터와; 상기 디스크형 기록 매체와 상기 슬라이더와 상기 액튜에이터를 하우징하는 인클로져를 구비하는 디스크 드라이브 장치를 제공한다. 상기 슬라이더는, 상기 디스크형 기록 매체의 회전 방향에 소정의 간격을 두고 배치되는 유입 엣지 및 유출 엣지와, 상기 디스크형 기록 매체의 반경 방향에 소정의 간격을 두고 배치되는 내측 엣지 및 외측 엣지와, 상기 유입 엣지와 상기 유출 엣지와 상기 내측 엣지와 상기 외측 엣지 사이에 형성된 에어 베어링 면을 갖는 슬라이더 본체와; 상기 에어 베어링 면의 중앙부에 형성된 부압 발생 면과 상기 유입 엣지를 따라서 형성되고 상기 부압 발생 면에서 돌출한 크로스 레일과; 상기 크로스 레일의 양단으로부터 상기 유출 엣지를 향해서 연장하고 상기 크로스 레일과 동일한 높이를 갖는 한 쌍의 사이드 레일과; 상기 크로스 레일과 상기 한 쌍의 사이드 레일 간의 경계부 사이에서 돌출하여 형성되고 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 제1 패드와; 상기 한 쌍의 사이드 레일의 각 단부의 상기 유출 엣지 측단부와 상기 유출 엣지 사이에 형성되고 상기 사이드 레일과 동일한 높이를 갖는 한 쌍의 랜딩 패드와; 상기 한 쌍의 랜딩 패드 사이에 형성되고 상기 랜딩 패드와 동일한 높이를 갖는 센터 레일과; 상기 센터 레일 상에 돌출하여 형성되고 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 대략 구형(矩形) 평면 형상을 갖는 제2 패드를 구비하도록구성된다. 상기 제2 패드는, 상기 내측 엣지와 대략 평행한 제1 변과 상기 외측 엣지와 대략 평행한 제2 변을 갖고, 상기 제1 변에 대한 상기 제2 변의 길이의 비가 0.8~1.2 범위에 있다.
본 발명의 디스크 드라이브 장치는, 제2 패드를 구성하는 제1 변과 제2 변이, 제1 변에 대한 제2 변의 길이의 비가 0.8~1.2가 되도록 설정되어 있기 때문에, 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서의 슬라이더 부상 높이의 변동을 억제할 수 있다.
본 발명의 디스크 드라이브 장치에 있어서, 상기 제1 변에 대한 상기 제2 변의 길이의 비는 0.9~1.1 범위로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 디스크 드라이브 장치에 의하면, 슬라이더가 상기 디스크형 기록 매체의 내주 영역이 있을 때 회전 속도가 4,000 rpm인 때의 슬라이더 부상 높이보다 회전 속도가 10,000 rpm인 때의 부상 높이가 높음을 보증하고, 슬라이더 부상 높이의그 변동을 40 % 이하로 억제할 수 있다. 또, 본 발명의 디스크 드라이브 장치에 의하면, 슬라이더가 디스크형 기록 매체의 외주 영역에 있을 때 회전 속도가 4,000 rpm인 때의 슬라이더 부상 높이보다 회전 속도가 10,000 rpm인 때의 슬라이더의 부상 높이가 높음을 보증하고, 그 슬라이더 부상 높이의 변동을 20 % 이하로 억제할 수 있다. 이것은, 본 발명의 디스크 드라이브 장치는 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서의 슬라이더 부상 높이의 변동을 억제할 수 있음을 의미한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 HDD(하드 디스크 드라이브)(1)의 개략적인 구성을 도시한다. 도 7에 있어서, 디스크형 기록 매체인 자기 디스크(2)는 스핀들 모터(도시하지 않음)에 의해서 도면 중의 백색 화살표의 방향으로 회전 구동된다.자기 디스크(2)는 유리 또는 알루미늄 기판 상에 자기 기록층으로서 형성된 자성 박막을 구비하고 있다. 도 7에 있어서, 슬라이더(3)를 구비한 액튜에이터(4)는 피벗축(P)을 중심으로 실선 화살표로 나타내는 범위를 요동한다. 이 범위는 데이터 기록 영역을 자기 디스크(2) 상에서 최내주(ID) 및 최외주(OD)의 범위로 분할한 것으로서 정의된다. 액튜에이터(4)의 요동 범위는 액튜에이터(4)의 일단에 설치한, 보이스 코일 모터용 코일(5a)과 보이스 코일 모터용 자석(5b)으로 구성되는 보이스 코일 모터(5)에 의해서 실현된다. HDD(1)는 로드/언로드형 장치로써, 자기 디스크가 회전을 정지하고 있는 때에 슬라이더(3)를 퇴피, 유지하는 램프(7)가 자기 디스크(2)의 외부에 설치되어 있다. 자기 디스크(2), 액튜에이터(4) 등의 HDD(1)를 구성하는 부품은 알루미늄 합금 등으로 구성되는 인클로져인 베이스(6) 내에 하우징된다. 베이스(6)의 개구부는 상부 커버라고 불리는 판형 부재로 밀봉된다. 자기 디스크(2)는 통상, 그 표면 양면(윗면과 아랫면)에 자기 기록층을 구비하고 있기 때문에, 도 8에 도시하는 바와 같이 그 표면 양면에 대응하여 2 개의 슬라이더(3)가 대향 배치된다. 그리고, 각 슬라이더(3)의 자기 디스크(2)에 대향하는 면에 ABS(Air Bearing Surface: 공기 베어링 면)가 형성된다.
본 실시예의 슬라이더(3)는 ABS에 부압을 발생시키는 부압형 슬라이더이다. 부압형 슬라이더(3)의 부상 높이는 부압과 정압, 또 액튜에이터(4)에 의한 부하 스프링(어긋남)에 의한 탄성력 간의 밸런스에 의해 결정된다. 전술한 바와 같이, 부압형 슬라이더(3)는 자기 디스크(2)에서의 반경 방향의 위치에 의한 부상 높이의 변동을 억제할 수 있고, 보다 낮은 회전 속도에서 소정의 부상 높이로 부상할 수있다.
도 1 내지 도 4는 자기 디스크(2)의 ID 및 OD에 있어서 각각의 회전 속도로 자기 디스크(2)를 회전시킴으로써 슬라이더의 부상 높이를 측정하는데 사용한 슬라이더(3)의 ABS를 도시하고 있다. 이하, 도 1 내지 도 4에 도시하는 슬라이더(3)를 3a, 3b, 3c 및 3d로 부른다. 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 각 슬라이더(3a, 3b, 3c 및 3d)는, 센터 레일 상에 위치하고, 슬라이더에 정압을 부여하는 센터 패드의 형상은 슬라이더(3a 내지 4d) 간에 상이하다. 도 1 내지 도 4에서의 농담은 높이를 의미하고 있고, 가장 진한 부분이 가장 높은 부분이고, 백색의 부분은 가장 낮은 부분임을 나타내고 있다.
도 1에 있어서, 슬라이더(3a)는 유입 엣지(Leading Edge)(10), 유출 엣지(Trailing Edge)(11), 내측 엣지(12) 및 외측 엣지(13)를 갖고 있다.
유입 엣지(10)는 ABS가 자기 디스크(2)에 대향하는 동안에 슬라이더(3a)가 회전하는 자기 디스크(2) 상에서 소정의 부상 높이로 부상할 때 공기가 유입해가는 엣지이다. 유입 엣지(10)로 유입해가는 공기는 유출 엣지(11)로부터 유출된다. 또한, 내측 엣지(12) 및 외측 엣지(13)로 유입해가는 소량의 공기는 유출 엣지(11)로부터 유출된다.
슬라이더(3a)는 2 개의 사이드 레일(20, 21) 및 크로스 레일(22)을 갖고 있다. 사이드 레일(20, 21)은 크로스 레일(22)과 각각 접속되고, 전체로서 U자형 레일을 구성한다. 각 사이드 레일(20, 21)은 정압을 받아 부상 기간 중에 슬라이더(3a)의 좌우 밸런스를 유지한다. 각 사이드 레일(20, 21)의 선단과 유출엣지(11) 사이에는 소정의 거리가 설정되어 있다.
각 사이드 레일(20, 21)과 크로스 레일(22)의 경계에는 ABS 패드(51 및 52)가 형성되어 있다. ABS 패드(51 및 52)는 슬라이더(3a)에 각각 정압을 부여한다.
각 사이드 레일(20, 21)의 선단과 유출 엣지(11) 사이에는 2 개의 랜딩 패드(30a, 31a)가 형성되어 있다. 슬라이더(3a)가 자기 디스크(2)에 대향 배치되어 있는 경우에, 랜딩 패드(30a)는 자기 디스크(2)의 내주 측에 배치되고, 랜딩 패드(31a)는 자기 디스크(2)의 외주 측에 배치된다. 사이드 레일(20, 21)을 유출 엣지(11)까지 연장하여 형성하는 것도 가능하지만, 이 경우에는 자기 디스크(2)의 반경 방향 위치에 의해서 슬라이더(3)의 부상 높이가 변동된다. 본 실시예의 슬라이더(3a)의 경우에서와 같이 사이드 레일(20, 21)을 소정의 길이로 억제하면서 랜딩 패드(30a, 31a)를 형성하는 경우에는, 슬라이더(3a)의 부상 높이를 자기 디스크(2)의 반경 방향 위치에 관계 없이 안정시킬 수 있다. 랜딩 패드(30a, 31a)는 슬라이더(3a)가 자기 디스크(2)와 접촉했을 때, (후술하는) 헤드를 보호하기 위한 보조 휠로서의 기능을 한다.
랜딩 패드(30a, 31a) 사이에는 센터 레일(40)이 형성되어 있다. 이 센터 레일(40)은 자기 디스크(2) 회전 시에 슬라이더(3a)에 부압을 부여한다. 그리고, 센터 레일(40) 상에는 센터 패드(53a)가 형성되어 있다. 센터 패드(53a)도 ABS 패드(51 및 52)와 함께 각각 슬라이더(3a)에 정압을 부여한다.
전술한 바와 같이, 도 1에 있어서, 농담은 슬라이더의 부상 높이를 나타내고 있다. 또한, 도 1에서는 A-A 단면, B-B 단면을 나타내고 있지만, ABS 패드(51 및52) 및 센터 패드(53a)가 가장 높다. ABS 패드(51 및 52) 및 센터 패드(53a)는 동일 높이를 갖고 있다. 사이드 레일(20, 21), 크로스 레일(22), 랜딩 패드(30a, 31a) 및 센터 레일(40)은 ABS 패드(51 및 52) 및 센터 패드(53a)가 다음으로 높다. 사이드 레일(20, 21), 크로스 레일(22), 랜딩 패드(30a, 31a) 및 센터 레일(40)은 동일 높이를 갖고 있다. 다른 부분은 가장 높이가 낮은 부분이다. 이 부분은 백색으로 도시되어 있다. 이 면은 ABS 패드(51 및 52) 및 센터 패드(53a)를 기준으로 하면 요부(60)가 된다. 이 포켓형 요부(60)는 부압을 발생한다.
슬라이더(3a)의 ABS를 이상과 같은 단차를 갖는 면으로 형성하기에 적합한 프로세스로서 이온 밀링법(ion milling)을 이용한다. 소정 형상의 마스크를 설치한 상태에서 이온 밀링법에 의해서 슬라이더(3a)를 에칭함으로써 도 1에 도시하는 형태의 ABS를 얻을 수 있다. 슬라이더(3a)는 3 개의 단차로 되어 있기 때문에, 이온 밀링법에 의한 에칭을 2 단계로 나누어 행할 필요가 있다. 이 방법은 당업자에게 주지이므로, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
슬라이더(3a)는 예컨대 탄화 티탄(TiC)과 알루미나(Al2O3)의 세라믹스 혼합 화합물(Al2O3-TiC)로 구성된다. 다만, 유출 엣지(11)에서 시작한 소정의 폭부분은 알루미나(Al2O3)로 구성된다. 이 알루미나(Al2O3) 부분에 데이터 기록용 변환기 및 데이터 판독용 자화 수단, 즉 헤드가 형성되어 있다.
이상, 도 1에 도시한 슬라이더(3a)에 관하여 설명하였다. 도 2 내지 도 4에 도시하는 슬라이더(3b~3d)의 형상도 기본적으로는 슬라이더(3a)와 동일한 형상이다. 따라서, 이하, 도 2~도 4에 도시하는 슬라이더(3b~3d)에 관해서는 주된 상이점에 관해서만 설명하고, 도 1에 도시한 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
도 2에 도시하는 슬라이더(3b)는 도 1에 도시한 슬라이더(3a)와는 랜딩 패드(30b, 31b)의 형상이 상이하다. 도 1의 슬라이더(3a)는 사이드 레일(20, 21)에 면한 측에 볼록면을 형성하고 있다. 이 볼록면을 내측 엣지(12) 및 외측 엣지(13)에 근접하게 배치되어 있다. 이에 대해서, 도 2의 슬라이더(3b)는 도 1의 슬라이더(3a)와 마찬가지로, 사이드 레일(20, 21)에 면한 측에 볼록면을 형성하고 있지만, 볼록면을 랜딩 패드(30b, 31b)의 폭 방향(도면에서, 좌우 방향)의 중앙에 형성하고 있다. 센터 레일(40) 상에 형성한 센터 패드(53b)는 도 1에 도시한 센터 패드(53a)와 거의 동일한 형상으로 형성되어 있다.
도 3에 도시하는 슬라이더(3c)는 도 1의 슬라이더(3a)와는 센터 레일(40) 상에 형성한 센터 패드(53c)의 형상이 다르다. 도 1의 슬라이더(3a)는 유입 엣지(10) 측에 면한 측이 거의 직선형을 이루고 있는데 반해서, 도 3의 슬라이더(3c)는 유입 엣지(10) 측에 면한 측에 볼록면이 형성되어 있다. 이 볼록면은 외측 엣지(13) 측에 근접하게 형성되어 있다. 도 3의 슬라이더(3c)는 랜딩 패드(30c, 31c)의 형상이 도 1의 슬라이더(3a)의 랜딩 패드(30a, 31a)의 형상과 다르다.
도 4에 도시하는 슬라이더(3d)는 도 1의 슬라이더(3a)와는 센터 레일(40) 상에 형성한 센터 패드(53d)의 형상이 다르다. 도 1의 슬라이더(3a)는 센터 패드(53a)의 유입 엣지(10) 측이 거의 직선형을 이루고 있는데 반해서, 도 4의 슬라이더(3d)는 센터 패드(53d)의 유입 엣지(10) 측에 면한 측에 볼록면이 형성되어 있다. 도 3에 도시하는 슬라이더(3c)의 볼록면과 달리, 도 4의 슬라이더(3d)의 볼록면은 내측 엣지(12) 측에 근접해 있다. 또한, 도 4의 슬라이더(3d)는 랜딩 패드(30d, 31d)의 형상이 도 1의 슬라이더(3a)의 랜딩 패드(30a, 31a)의 형상과 다르다.
이하에서, 센터 패드(53a~53d)를 센터 패드(53)라고 총칭하는 경우가 있다.
각 슬라이더(3a~3d)를 이용하여 자기 디스크(2)의 ID 및 OD에서의 부상 높이를 측정한 결과를 도 5 및 도 6에 도시한다. 도 5는 자기 디스크(2)의 내주 측에 각 슬라이더(3a~3d)를 배치함으로써 얻은 측정 결과를 도시하고, 도 6은 자기 디스크(2)의 외주 측에 슬라이더(3a~3d)를 배치함으로써 얻은 측정 결과를 도시하고 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 도 1에 도시한 슬라이더(3a) 및 도 2에 도시한 슬라이더(3b)는 4,000 rpm의 저회전 속도에 있어서도 소정의 부상 높이에서 부상하였다. 이 회전 속도에 있어서 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)를 이용하여 서보 정보의 기록을 성공적으로 행하였다. 또, 도 5에 도시하는 바와 같이 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 4,000 rpm에서부터 10,000 rpm까지 부상 높이가 거의 일치하였다. 도 3에 도시한 슬라이더(3c)는 저회전 속도에서의 부상 높이가 크고 회전 속도가 빨라짐에 따라서 부상 높이는 직선적으로 저하한다. 따라서, 슬라이더(3c)는 전술한 CSS형 HDD(1)에 적합하다고 할 수 있다. 도 4에 도시한 슬라이더(3d)는 슬라이더(3c)와는 반대로 회전 속도가 빨라짐에 따라서 부상 높이가 높아진다. 회전 속도에 의한 부상 높이의 변동에 관해서 보면, 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)가 가장 변동이 적다.
이상의 결과에 의해서, 다음의 것을 말할 수 있다. 우선, 슬라이더(3a)와 슬라이더(3b)를 비교한다. 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 센터 패드(53a, 53b)를 유입 엣지(10) 측에 면한 측에 직선형으로 형성하는 경우에 서보 정보의 기록을 보증하기에 충분한 정도의 부상 높이에서 자기 디스크 상을 부상할 수 있다. 동시에, 랜딩 패드(30b, 31b)의 형태에 구애받지 않고 회전 속도의 증대에 의한 부상 높이의 변동을 억제할 수 있다. 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 4,000 rpm인 때의 부상 높이에 대한 10,000 rpm인 때의 부상 높이의 변동율이 약 30 %인데 반해서, 슬라이더(3d)의 변동율은 약 95 %이다. 이 변동율은 바람직하게는 40 % 이하, 보다 바람직하게는 30 % 이하이어야 한다. 슬라이더(3a~3d)에 있어서 ABS 패드(51, 52)의 형상, 특히 유입 엣지(10) 측에 면한 측에 설치한 볼록면의 위치를 조작함으로써 슬라이더의 자기 디스크(2)의 ID 또는 OD에서 보다 쉽게 부상할 수 있다.
도 6에 있어서, 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 4,000 rpm에서부터 10,000 rpm까지의 범위에서 부상 높이의 변동이 가장 적다. 또한, 도 5에 도시한 ID의 측정 결과에서 나타내는 바와 같이, 4,000 rpm에서부터 10,000 rpm까지의 범위에 있어서 슬라이더(3c), 슬라이더(3a), 슬라이더(3b), 슬라이더(3d)의 순서로 부상 높이가 높아지고 있다. 이에 대해서, 도 6에서는 회전 속도에 따라서 부상 높이의 순위에 변동이 있다. 5,000 rpm 이하의 범위에서는 슬라이더(3c), 슬라이더(3d), 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)의 순으로 부상 높이가 높지만, 7000 rpm을 넘으면 슬라이더(3c)의 부상 높이가 증대하고, 회전 속도가 10,000 rpm이면 슬라이더(3c)의 부상 높이가 가장 높아진다. 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 회전 속도가 4,000 rpm일 때 가장 높지만, 회전 속도가 10,000 rpm이면 슬라이더(3d)와 동등하다. 따라서, 회전 속도에 따른 부상 높이의 변동이 그렇게 많이 영향을 받지 않음을 이해할 것이다. 덧붙여서, 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 4,000 rpm인 때의 부상 높이에 대한 10,000 rpm인 때의 부상 높이의 변동율이 약 10 %인데 반해서, 슬라이더(3c)의 변동율은 약 65 %이다. 이 변동율은 바람직하게는 20 % 이하, 보다 바람직하게는 10 % 이하이어야 한다. 또한, 도 5를 참조하면, 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 ID 및 OD에서의 부상 높이의 변동이 적다.
도 5 및 도 6에서 도시한 결과에 의해서, 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 자기 디스크(2)의 ID 및 OD에 있어서 4,000 rpm 정도의 저회전 속도에서 서보 정보의 기록이 가능한 정도로 부상할 수 있음이 이해된다. 또한, 10,000 rpm의 고회전 속도에서도 부상 높이가 적절하게 억제될 수 있다. 따라서, 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)는 고회전 속도 특성 및 고기록 밀도 특성을 채용하는 고성능의 HDD(1)에 적용 가능하다. 슬라이더(3c)는 ID에서의 저회전 속도에서의 부상 높이가 높다는 점 때문에, CSS형 HDD(1)에는 적합하지만, 10,000 rpm의 고회전 속도에서는 부상 높이가 높기 때문에 자기 디스크(2)와의 사이의 자기적인 상호 작용이 약해진다. 슬라이더(3c)는 ID에서의 저회전 속도의 부상 높이가 불충분하여, 서보 정보의 기록이 불가능하다.
이어서, 센터 패드(53a, 53b, 53c 및 53d)의 형상에 따른 부상 높이가 변하는 원인을 확인하기 위해서 ABS에서의 에어 플로우를 시뮬레이션으로 구하였다. 이 에어 플로우는 자기 디스크(2)에 슬라이더(3)가 대향한 상태에서 자기 디스크(2)의 회전에 의해 생긴다.
도 9에 그 결과를 도시한다. 실제로, 9는 슬라이더(3c)에 관한 결과이다. 또한, 도 9a는 슬라이더(3c)가 자기 디스크(2)의 ID에 위치하였을 때 얻은 결과를 도시하고, 도 9b는 슬라이더(3c)가 자기 디스크(2)의 OD에 위치하였을 때 얻은 결과를 도시하고 있다.
이어서, 센터 패드(53c) 근방의 에어 플로우에 주목하였다. 도 9a에서는 내측 엣지(12)에서부터 외측 엣지(13)로 향한 에어 플로우가 센터 패드(53c)에 충돌함을 이해할 수 있다. 반면에, 도 9b에서는 외측 엣지(13)에서부터 내측 엣지(12)로 향한 에어 플로우가 센터 패드(53c)에 충돌한다. 센터 패드(53c)는 볼록면을 갖고 있으므로, 도 9a의 경우, 즉, 슬라이더(3c)가 ID에 위치하고 있을 때에는 센터 패드(53c)의 볼록면이 에어 플로우를 막도록 기능을 발휘하는 것으로 보인다. 에어 플로우가 이와 같이 막히면, 그 때문에 센터 패드(53c)에 작용하는 압력(정압)이 커지고, 그 결과, 슬라이더(3c)는 용이하게 부상할 수 있다. 그 이유는, 슬라이더(3c)는 ID에 있어서 저회전 속도에서도 소정의 부상 높이로 부상할 수 있기 때문이다.
슬라이더(3a, 3b 및 3d)에 있어서도, ABS에서의 ID 및 OD의 에어 플로우는 도 9에 도시한 슬라이더(3c)의 경우와 마찬가지라고 생각해도 좋다. 따라서, 센터 패드(53a, 53b)가 슬라이더(3c)와 같은 블록면을 갖지 않는 경우에는 ID 및 OD 각각에 있어서 에어 플로우의 막히지 않는다. 이것은 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)가 ID 또는 OD에 있어서 부상하기 쉬움을 의미한다. 슬라이더(3d)가 OD에 존재할 때 센터 패드(53d)는 에어 플로우를 막을 수 있다. 그 이유는, 슬라이더(3d)의 경우, ID보다 OD에서 저회전 속도에서 소정의 부상 높이로 부상할 수 있기 때문이다.
이어서, 슬라이더가 ID 및 OD에 존재할 때 슬라이더(3c) 및 슬라이더(3d)에 생기는 압력을 측정하였다. 그 결과, 슬라이더(3c)는 ID에서 받은 압력이 OD에서 받은 압력의 2배임을 알았다. 슬라이더(3d)는 OD에서 받은 압력이 ID에서 받은 압의 1.6배이었다. 슬라이더(3c)는 ID에서 센터 패드(53c)의 볼록면이 에어 플로우를 막고, 슬라이더(3d)는 센터 패드(53d)의 볼록면이 에어 플로우를 막는다. 이 결과는 추측된 효과에 부합한다.
이상 설명한 바와 같이, ID 및 OD까지 부상 높이를 균등하게 하기 위해서는 센터 패드(53)에 슬라이더(3c) 및 슬라이더(3d)와 같은 볼록면을 형성하는 것은 바람직하지 않다. 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)와 같이, 에어 플로우를 받는 면, 보다 구체적으로는, 유입 엣지(10)에 면한 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b) 측을 직선형으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 직선형이라고 하는 예는 이상의 측정 결과에 의한 결정된 시뮬레이션의 한 형태에 불과하다. 센터 패드(53)의 유입 엣지(10)에 면한 측이 ID 및 OD에서 받은 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않는 등방적인 형상으로 형성되어야 할 뿐이다. 이 전형예가 슬라이더(3a) 및 슬라이더(3b)의 직선형인 것이다. 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않는 다른 예로서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 센터 패드(53)의 유입 엣지(10)에 면한 측에 볼록면을 형성할수도 있다. 도 10의 예에서와 같이, 센터 패드(53)에 볼록면을 형성하였다고 하더라도 볼록면을 센터 패드(53)의 폭 방향으로 선대칭이 되도록 형성하면 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않게 된다. 이 예에서, 볼록면은 센터 패드(53)의 폭 방향 중앙에 형성된다.
슬라이더(3c 및 3d)의 센터 패드(53c, 53d)와 같이, 볼록면이 단에 근접하게 형성되어 있는 경우에도, 볼록면의 돌출량이 적으면 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않는 형태로 간주할 수 있다. 볼록면의 형상이 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않는 형상인 지 아닌 지를 결정하기 위해서, 내측 엣지(12) 및 외측 엣지(13)에 면한 센터 패드(53)의 2 변의 비를 이용할 수 있다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 센터 패드(53)의 내측 엣지(12)에 면한 한 변을 「a」, 외측 엣지(13)에 면한 다른 변을 「b」라고 가정한다. 변 「a」의 길이를 La, 변 「b」의 길이를 Lb라고 가정한다. 이 때, 본 발명에서는 변 「a」에 대한 변 「b」의 길이의 비, 즉 Lb/La가 0.8~1.2의 범위에 있으면 볼록면이 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않는(등방성)다고 간주된다. 이 비가 1에 가까워짐에 따라서 에어 플로우에 대해서 방향성을 갖지 않는(등방성의) 볼록면이 바람직한 것은 물론이다. 구체적으로는, 변 「a」에 대한 변 「b」의 길이의 비가 0.9~1.0의 범위, 보다 바람직하게는 0.95~1.05의 범위로 하여야 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 매루 개선된 고회전 속도의 HDD에서 서보 정보의 기록이 가능함과 동시에 HDD의 데이터의 판독 및 기록 신뢰성을 확보할 수 있다.

Claims (9)

  1. 디스크형 기록 매체와 대향 배치되고 상기 디스크형 기록 매체에 대해서 데이터를 판독 및 기록하기 위한 헤드를 지지하는 슬라이더로써,
    공기 유입 엣지와 공기 유출 엣지를 갖고 상기 유입 엣지와 상기 유출 엣지 사이에 형성된 에어 베어링 면을 갖는 슬라이더 본체와,
    상기 에어 베어링 면에 형성되고 상기 유출 엣지 측에 선단부가 배치되는 대략 U자형의 레일과,
    상기 레일의 선단부와 상기 유출 엣지 사이에 형성되는 한 쌍의 랜딩 패드와,
    상기 한 쌍의 랜딩 패드 사이에 배치되고 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 센터 패드를 구비하고,
    상기 센터 패드는 그 폭 방향에서 선대칭의 형상을 이루는 슬라이더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센터 패드는 상기 유입 엣지에 면한 변이 상기 유입 엣지와 대략 평행한 직선형을 이루는 것인 슬라이더.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레일 상에는 상기 슬라이더에 정압을 부여하는 패드가 형성되고, 상기 레일로 둘러싸인 영역에는 부압 발생 면이 형성되는 것인 슬라이더.
  4. 청구항 3에서 청구한 바와 같은 슬라이더와,
    상기 슬라이더를 지지하고 상기 슬라이더를 상기 디스크형 기록 매체 상에서 이동시키기 위한 요동형 액튜에이터로 이루어지는 헤드 어셈블리로써,
    상기 슬라이더의 본체는 상기 디스크형 기록 매체의 회전 방향에 소정의 간격을 두고 배치되고, 상기 슬라이더는 상기 디스크형 기록 매체의 반경 방향에 소정의 간격을 두고 배치되는 내측 엣지 및 외측 엣지를 더 구비하고, 상기 에어 베어링 면은 상기 유입 엣지와 상기 유출 엣지와 상기 내측 엣지와 상기 외측 엣지 사이에 각각 형성되며;
    상기 U자형 레일은 상기 유입 엣지를 따라서 형성된 크로스 레일과 상기 크로스 레일의 양쪽 단부에서부터 상기 유출 엣지로 연장하는 한 쌍의 사이드 레일을 구비하고;
    상기 한 쌍의 랜딩 패드는 상기 유출 엣지측의 상기 한 쌍의 사이드 레일의 각 단부와 상기 유출 엣지 사이에 형성되며;
    상기 슬라이더는 상기 한 쌍의 랜딩 패드 사이에 형성된 센터 레일을 더 구비하고;
    상기 센터 패드는 상기 센터 레일 상에 형성되며;
    상기 센터 패드는 상기 슬라이더가 상기 디스크형 기록 매체의 내주 영역 및 외주 영역에서 받는 상기 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기는 에어 플로우에 대해서 등방형의 형상인 헤드 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센터 패드는 상기 디스크형 기록 매체의 내주 영역과 외주 영역에서 상기 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 발생되는 상기 슬라이더의 부상 높이의 변동을 억제하도록 형성되는 것인 헤드 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서, 상기 슬라이더는 각각, 상기 디스크형 기록 매체의 내주 영역에서 상기 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 생기는 에어 플로우로부터 받는 압력과, 상기 디스크형 기록 매체의 외주 영역에서 상기 디스크형 기록 매체의 회전에 의해서 받는 에어 플로우로부터 받는 압력과의 차를 억제하도록 구성되는 것인 헤드 어셈블리.
  7. 제4항에 있어서, 상기 크로스 레일과 상기 한 쌍의 사이드 레일로 둘러싸인 영역에, 상기 디스크형 기록 매체의 회전 시에 상기 슬라이더에 부압을 부여하도록 부압 포켓이 형성되는 것인 헤드 어셈블리.
  8. 회전축을 중심으로 회전 구동하고 데이터를 기록하는 디스크형 기록 매체와,
    상기 디스크형 기록 매체에 대해서 상기 데이터의 기록 및 판독을 행하는 헤드를 구비한 청구항 3에서 청구한 바와 같은 슬라이더와,
    상기 디스크형 기록 매체 상에서 상기 슬라이더를 시크(seek)하기 위한 액튜에이터와,
    상기 디스크형 기록 매체와 상기 슬라이더와 상기 액튜에이터를 하우징하는 인클로져를 구비하고;
    상기 슬라이더의 본체는, 상기 디스크형 기록 매체의 회전 방향에 소정의 간격을 두고 배치되며, 상기 디스크형 기록 매체의 반경 방향에는 소정의 간격을 두고 내측 엣지와 외측 엣지가 배치되고, 상기 에어 베어링 면은 각각 상기 유입 엣지와 상기 유출 엣지와 상기 내측 엣지와 상기 외측 엣지 사이에 형성되며;
    상기 에어 베어링 면의 중앙부에는 부압 발생 면이 형성되고;
    상기 U자형 레일은, 상기 유입 엣지를 따라서 형성되고 상기 부압 발생 면에서 돌출한 크로스 레일과, 상기 크로스 레일의 양단에서부터 상기 유출 엣지로 향하여 연장하고 상기 크로스 레일과 높이가 동일하게 배치되는 한 쌍의 사이드 레일을 구비하며;
    상기 한 쌍의 랜딩 패드는, 상기 한 쌍의 사이드 레일의 상기 유출 엣지측 단부와 상기 유출 엣지와의 사이에 형성되고 상기 한 쌍의 사이드 레일과는 높이가 동일하게 배치되고;
    상기 슬라이더는 상기 한 쌍의 랜딩 패드 사이에 상기 한 쌍의 랜딩 패드와 높이가 동일하게 형성된 센터 레일을 더 구비하며;
    상기 센터 패드는 대략 구형(矩形)이고 상기 센터 레일 상에 돌출하여 형성되고;
    상기 센터 패드는 상기 내측 엣지와 대략 평행한 제1 변과 상기 외측 엣지와 대략 평행한 제2 변을 갖고, 상기 제1 변에 대한 상기 제2 변의 길이의 비가0.8~1.2의 범위에 있는 디스크 드라이브 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 변에 대한 상기 제2 변의 길이의 비가 0.9~1.1의 범위에 있는 것인 디스크 드라이브 장치.
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