KR100604860B1 - 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 보호 회로에 관한 것으로서 특히, 프리앰프의 전원이 오프되면 기록 헤드에 인가되는 정전 전하를 바이패스시킴에 의해 기록 헤드 및 MR 읽기 헤드를 보호하는 헤드 보호 회로에 관한 것이다.
본 발명에 따른 헤드 보호 회로는 기록 헤드의 양단 사이에 접속되는 제1차동 모드 스위치 및 제1차동 모드 저항; 및 기록 헤드의 일측과 그라운드 전위 사이에 접속되는 제1공통 모드 스위치 및 제1공통 모드 저항을 포함하며, 여기서, 상기 제1차동 모드 스위치 및 제1공통 모드 스위치들은 프리앰프 측에 설치되며, 프리앰프 전원이 오프되면 모두 온되고, 프리앰프 전원이 온되면 모두 오프되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헤드 보호 회로는 프리앰프가 파워오프되었을 때 기록 헤드 양단에 발생하는 공통 모드 정전 전하 및 차동 모드 정전 전하는 바이패스시킴에 의해 기록 헤드와 MR 읽기 헤드를 보호하는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로{Head protection circuit of hard disk drive}
도 1은 일반적인 하드디스크 드라이브의 구성을 보이는 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 제어하는 회로 블록들의 구성을 보이는 것이다.
도 3은 프리앰프와 MR 읽기/쓰기 헤드를 연결하는 플렉시블 PCB를 보이는 것이다.
도 4는 슬라이더/헤드 유닛에 집적되는 일반적인 MR 읽기/쓰기 헤드의 구성을 보이는 단면도이다.
도 5는 MR 읽기/쓰기 헤드와 프리앰프 사이에서 발생되는 ESD event에 의한 영향을 도식적으로 보이기 위해 도시된 것이다.
도 6은 종래의 하드디스크 드라이브의 기록 회로의 기본적인 구성을 보이는 것이다.
도 7은 기록 헤드에 인가되는 기록 전류와 MR 읽기 헤드에 인가되는 읽기 전류의 파형을 보이는 파형도이다.
도 8은 본 발명은 본 발명에 따른 헤드 보호 회로의 구성을 보이는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 헤드 보호 회로에 있어서 MR 읽기 헤드를 보호하기 위한 부문의 구성을 보이는 블록도이다.
본 발명은 하드디스크 드라이브의 보호 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프리앰프의 전원이 오프되면 기록 헤드에 인가되는 정전 전하를 바이패스시킴에 의해 기록 헤드 및 MR 읽기 헤드를 보호하는 헤드 보호 회로에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브는 회전하는 자기 디스크들에 자기적(磁氣的)으로 짝지어지는 복수의 헤드들을 포함한다. 헤드들은 회전하는 디스크들에 디스크의 자기필드를 자화하거나 센싱하는 것에 의해 정보를 디스크에 쓰거나 읽을 수 있다.
헤드들은 슬라이더/헤드 유닛(slider/head unit 혹은 헤드 짐발 어셈블리(head gimbal assembly, HGA)에 집적(integrated)되며, 슬라이더/헤드 유닛들은 전형적으로 서스펜션 혹은 헤드 아암을 통하여 드라이브의 베이스 플레이트 상에서 회전 가능하게 장착되는 액튜에이터 암에 부착된다. 액튜에이터 암은 베이스 플레이트에 장착되는 마그네트 조립체(magnet assembly, yoke)에 결합되는 보이스 코일을 가진다. 보이스 코일은 마그네트 조립체와 함께 보이스 코일 모터를 구성한다. 보이스 코일 모터는 액튜에이터 암을 회전시켜서 헤드들이 디스크 상에서 이동되게 한다. 디스크들, 액튜에이터 암 그리고 보이스 코일 모터들은 일반적으로 하드디스크 조립체(hard disk assembly, HDA)라 불리는 밀폐된 하우징 내에 조립된 다.
일반적으로 슬라이더/헤드 유닛에는 읽기용으로 사용되는 자기 저항 헤드(Magneto-Resistance head) 헤드와 이에 인접하여 설치되며 쓰기용으로 사용되는 유도성 기록 헤드가 설치된다. 여기서는 설명의 편의상 MR 읽기 헤드 및 기록 헤드를 함께 지칭하거나 이들 두 개의 헤드가 일체화된 것을 지칭하기 위하여 MR 읽기/쓰기 헤드라는 용어를 사용하기로 한다.
하드디스크 드라이브의 기록 동작에 있어서 기록 헤드의 양단에는 서로 다른 파형의 전압들이 인가되며 이에 따라 기록 헤드의 양단에는 COMMON MODE(공통 모드) 전압 및 DIFFERENTIAL MODE(차동 모드) 전압들이 존재한다. 기록 동작이 종료된 후에도 이들 전압에 의해 기록 헤드의 양단에 정전 전하가 존재하게 되며, 이 정전 전하에 의해 기록 헤드에 전류가 흘러서 기록 헤드가 가열될 뿐만 아니라 소위 WR(Write-to-Read) 크로스토크 즉, 쓰기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들과 읽기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들 사이의 크로스토크에 의해 MR 읽기 헤드에 바람직하지 않은 영향을 주는 현상을 발생시킨다. 이에 따라 MR 읽기 헤드가 정전 전하 방전(ESD)에 더욱 민감하게 되는 문제점이 있다.
다른 한편으로 하드디스크 드라이브에 있어서 슬라이더/헤드 유닛과 프리앰프 사이에서 즉, 헤드 아암(혹은 서스펜션)에서 발생하는 정전 전하가 기록 차동 신호쌍을 위한 신호선들 및 읽기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들을 통하여 각각 기록 헤드 및 MR 읽기 헤드로 전이되거나 기록 헤드의 정전 전하가 MR 읽기 헤드로 전이되는 것이 알려져 있다. 기록 헤드는 유도성 코일로 구성되기 때문에 비교적 높은 전압 및 전류에 견딜 수 있지만 MR 읽기 헤드는 물리적으로 작은 단면 때문에 전류 및 전압 과부하에 특히 민감하다. 정전 전하가 MR 읽기 헤드를 통해 방전될 때 MR 읽기 헤드에서 손상이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서 프리앰프가 비동작 상태일 때 기록 헤드에 인가된 정전 전하를 바이패스시켜서 기록 헤드 및 MR 읽기 헤드를 보호하는 헤드 보호 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 프리앰프가 비동작 상태일 때 MR 읽기 헤드에 인가된 정전 전하를 바이패스시켜서 MR 읽기 헤드를 보호하는 MR 읽기 헤드 보호 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로는 기록 헤드 및 MR 읽기 헤드를 보호하기 위한 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로에 있어서,
상기 기록 헤드의 양단 사이에 접속되는 제1차동 모드 스위치 및 제1차동 모드 저항; 및
상기 기록 헤드의 일측과 그라운드 전위 사이에 접속되는 제1공통 모드 스위치 및 제1공통 모드 저항을 포함하며,
여기서, 상기 제1차동 모드 스위치 및 제1공통 모드 스위치들은 프리앰프 측에 설치되며, 프리앰프 전원이 오프되면 모두 온되고, 프리앰프 전원이 온되면 모두 오프되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제1차동 모드 저항의 저항값은 기록 헤드의 등가 저항에 비해 작고, 제1공통 모드 저항의 저항값은 기록 헤드의 등가 저항에 비해 큰 것이 바람직하다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 MR 읽기 헤드 보호 회로는
MR 읽기 헤드의 양단 사이에 접속되는 차동 모드 스위치 및 차동 모드 저항; 및
MR 읽기 헤드의 일측과 그라운드 전위 사이에 접속되는 공통 모드 스위치 및 공통 모드 저항을 포함하며,
여기서, 상기 차동 모드 스위치 및 공통 모드 스위치들은 프리앰프 측에 설치되며, 프리앰프 전원이 오프되면 모두 온되고, 프리앰프 전원이 온되면 모두 오프되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 하드디스크 드라이브의 구성을 보이는 것이다. 도 1에 도시되는 바와 같이 일반적인 하드디스크 드라이브(10)는 보이스 코일(32)을 가지는 액튜에이터 아암(30), 액튜에이터 축(40), 디스크(12)들 사이에 위치된 슬라이더/헤드 유닛들(60-66)을 가지는 헤드 아암들(50-56)을 포함한다.
보이스 코일(32)에 의해 유도된 전자기장과 고정된 마그네트 조립체(yoke, 20)에 발생되는 고정된 전자기장의 상호 작용에 의해 액튜에이터 아암(30)이 액튜에이터 축(40)을 중심으로, 마그네트 조립체(20)에 의해 허용되는 각도 범위 내에서, 회전한다. 액튜에이터 축(40)을 통한 지레 작용은 헤드 아암들(50-56)을 움직여서 슬라이더/헤드 유닛들(60-66)이 정확하게 스핀들 축(80)에 고정되어 회전하는 디스크(12) 상의 특정 트랙에 위치하게 한다. 액튜에이터 아암(30)은 흔히 보이스 코일(32), 액튜에이터 축(40), 헤드 아암(50-56) 및 슬라이더/헤드 유닛(60-66)을 포함하는 것으로 여겨진다.
액튜에이터 아암(30)의 일측에는 프리앰프(222)를 가지는 액튜에이터 PCB(Printed Circuit Board, 220)가 설치된다. 슬라이더/헤드 유닛(60-66)의 디스크쪽 끝단에는 헤드 짐벌 어셈블리(미도시)가 설치되며, 헤드 짐벌 어셈블리의 MR 읽기/쓰기 헤드와 프리앰프(222) 사이의 전기적 연결을 위해 플렉시블 PCB(미도시)가 제공된다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 제어하는 회로 블록들의 구성을 보이는 것이다.
디스크 드라이브 컨트롤러 PCB(1000)는 R/W 채널 회로(1140)와 상호작용하는 컴퓨터(1100)를 포함한다. R/W 채널 회로(1140)는 읽기 차동 신호쌍(r+ 및 r-) 및 쓰기 차동 신호 쌍(w+ 및 w-)을 사용하여 MR 읽기/쓰기 헤드(200-206)와 통신하는 프리앰프(preamplifier:222)를 컨트롤한다.
커넥터(226)는 프리앰프(222)를 통하여 R/W 채널 회로(1140)를 MR 읽기/쓰기 헤드(200)에 전기적으로 연결하기 위해, 커넥터(230)와 연결된다(1150).
액튜에이터 PCB(220)는 한편으로는 플렉시블 PCB(210-216)를 통하여 MR 읽기-쓰기 헤드(200-206)에 연결되며, 다른 한편으로는 또 다른 플렉시블 PCB(224를 통하여 커넥터(226)에 연결된다.
디스크 컨트롤러 PCB(1000) 내의 컴퓨터(1100)는 쓰기 차동 신호쌍 (w+ 및 w-)을 위한 쓰기 전류(Iw_set) 뿐만 아니라, 읽기 차동 신호쌍(r+ 및 r-)을 위한 읽기 전류(Ir_set)를 컨트롤한다.
도 3은 프리앰프와 MR 읽기/쓰기 헤드를 연결하는 플렉시블 PCB를 보이는 것이다. 플렉시블 PCB(210-216)의 한 쪽은 프리앰프(222)에 연결되며, 다른 한쪽은 MR 읽기/쓰기 헤드에 연결된다. 플렉시블 PCB(210-216)는 헤드 아암들(50-56)을 따라 설치된다.
도 4는 슬라이더/헤드 유닛에 집적되는 일반적인 MR 읽기/쓰기 헤드의 구성을 보이는 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 MR 읽기/쓰기 헤드(400)는 MR 읽기 헤드 및 이에 인접하게 형성된 유도성 기록 헤드를 포함한다. 전통적인 MR 읽기 헤드는 예컨대 니켈-철(NiFe) 합금과 같은 강자성 물질로 형성되며, 각각 제1 및 제2차폐 요소들(402, 404)로 에워싸인 비등방성 자기 저항(AMR; Anisotropic Magnetoresistive) 센서(406)를 포함한다. 자기 차폐 요소들(402, 404)은 일반적으로 NiFe, 센더스트(Sandust), 알루미늄-실리콘-철의 합금 등과 같은 투과성이 높은 자기 물질로 구성된다. 자기 차례 요소(402, 404)는 자기 간섭이 MR 센서(406)에 영향을 주는 것을 최소화한다. MR 센서(406)의 양단에 부착되는 도전 리드들을 통하여 MR 센서(406)를 도 1의 프리앰프(222)에 접속시켜 디스크(12)에 기록된 신호를 판독할 수 있게 한다. 디스크에 기록된 신호는 MR 센서(406)의 저항을 감지함에 의해 판독되며, MR 일기/쓰기 헤드(400)는 갭(52)을 사이에 두고 디스크(20)상에서 주행한다.
기록 헤드는 제1의 자극편(412)과 제2의 자극편(414)을 포함한다. 제1 및 제2 자극편(412, 414), 그리고 자기 갭(416)에 의해 자기 루프(loop)가 형성되며, 자기 갭(416)에서 누설되는 자속에 의해 디스크(20)상에 신호를 기록한다. 제1 및 제2 자극편(412, 414) 사이에는 기록 코일(418)이 배치되며, 이 기록 코일(418)은 예컨대 구리(Cu)로 만들어지는 도전체에 의해 형성된다. 기록 코일(418)은 도전 리드들을 통해 프리앰프(222)와 연결된다.
MR 읽기 헤드는 스퍼터(sputter) 증착과 같은 공지된 진공 증착 기술을 이용하여 기판(420)상에 형성된다. 절연 물질로 구성되는 층(422)들은 MR 읽기 헤드 및 기록 헤드를 둘러싸 절연시킨다. 이러한 층(422)들은 실리콘 이산화물(SiO2) 혹은 알루미늄 산화물(Al2O3) 등으로 만들어진다.
도 5는 MR 읽기/쓰기 헤드와 프리앰프 사이에서 발생되는 ESD event에 의한 영향을 도식적으로 보이기 위해 도시된 것이다. 여기서, ESD event란 하드디스크 드라이브에 정전 전하를 인가시키는 사건을 말하며 예를 들어, 하드디스크 드라이브의 조립 공정에서 작업자의 접촉 등을 통하여 정전 전하가 하드디스크 드라이브에 인가될 수 있다.
도 5에 있어서 MR 읽기/쓰기 헤드(400)는 헤드 아암들(50-56)을 경유하여 프리앰프(222)에 연결된다. 읽기 차동 신호쌍 및 쓰기 차동 신호쌍은 도 3의 플렉시블 PCB(210-216)를 통하여 프리앰프(222)와 MR 읽기/쓰기 헤드(400)의 사이에서 전달되며, 플렉시블 PCB(210-216)는 도 1을 참조할 때 헤드 아암들(50-56) 상에 설치된다.
도 5에 도시된 바에 있어서 헤드 아암들(50-56) 상에서 대전된 정전 전하는 헤드 아암들(50-56) 상에 설치되는 플렉시블 PCB(210)의 읽기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들(502, 504) 및 쓰기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들(506, 508)로 전이된다.
읽기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들(506, 508)에 전이된 정전 전하는 MR 센서(406)를 통하여 방전되면서 MR 센서(406)를 손상시킬 수 있다. 한편, 쓰기 차동 신호쌍들을 위한 신호선들(502, 504)에 전이된 정전 전하는 기록 코일(418)을 통하여 흘러서 기록 헤드를 가열시킨다. 기록 헤드에서 발생된 열에 의해 MR 센서(406)가 가열되며 이에 따라 MR 센서(406)가 ESD에 의한 영향을 더욱 크게 받게 된다.
도 6은 종래의 하드디스크 드라이브의 기록 회로의 기본적인 구성을 보이는 것이다. 도 6에 도시되는 바와 같이 종래의 기록 회로는 기록 헤드(602) 및 4개의 스위치(604 - 610)들로 구성된다. 여기서, 기록 헤드(602)는 도 4에 도시된 기록 헤드 특히 기록 코일(418)의 저항을 등가적으로 나타내기 위해 도시된다.
기록 헤드(602)로는 정방향 및 부방향의 전류가 교번적으로 흘러야 하며, 이를 위하여 제1스위치(604) 및 제4스위치(610)의 쌍 그리고 제2스위치(606) 및 제3스위치(608)의 쌍이 교번적으로 동작한다. 즉, 기록 헤드(602)로 정방향(도면상에서 오른쪽 방향)으로 전류가 흐를 때는 제1스위치(604) 및 제4스위치(610)가 온되고 제2스위치(606) 및 제3스위치(608)가 오프된다. 한편, 기록 헤드(602)로 부방향(도면상에서 왼쪽 방향)으로 전류가 흐를 때는 제1스위치(604) 및 제4스위치(610)가 오프되고, 제2스위치(606) 및 제3스위치(608)가 온된다.
실제의 기록 동작에 있어서 기록 전류의 거동은 도 5에 의해 파악되는 바와 같이 단순한 것은 아니다. 도 5에 도시된 바에 의하면 정부 방향의 기록 전류는 대칭적인 것으로 묘사된다. 그렇지만 주지하는 바와 같이 디스크의 보자력을 감안하여 정부 방향의 기록 전류들은 대칭적이지 않게 된다.
이러한 비대칭성으로 인하여 기록 헤드(602)의 양단에 인가되는 쓰기 차동 신호쌍(w+, w-)의 파형들도 비대칭이 되어야 한다.
도 7은 기록 헤드에 인가되는 기록 전류와 MR 읽기 헤드에 인가되는 읽기 전류의 파형을 보이는 파형도이다.
기록 헤드(602)로 정방향(도면상에서 오른쪽 방향)으로 전류가 흐를 때는 기록 헤드(602)에는 중심선 위쪽에 도시된 바와 같은 전류가 인가된다. 한편, 기록 헤드(602)로 부방향(도면상에서 왼쪽 방향)으로 전류가 흐를 때는 기록 헤드(602)에는 중심선 아래쪽에 도시된 바와 같은 전류가 인가된다. 이와 같이 정부방향의 전류가 서로 대칭되지 않기 때문에 기록 헤드(602)의 양단에 인가되는 쓰기 차동 신호쌍(w+, w-)도 비대칭이 되어야 한다.
마찬가지로 MR 읽기 헤드에 흐르는 읽기 전류도 중심선을 중심으로 비대칭이기 때문에 읽기 차동 신호쌍의 파형도 비대칭이 된다.
기록 헤드(602)의 양단에 인가되는 쓰기 차동 신호쌍들이 비대칭이기 때문에 차동 증폭기 분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이 기록 헤드(602)의 양단에는 공통 모드 전압 및 차동 모드 전압이 존재하게 된다.
기록 동작이 수행되지 않을 때 도 6에 도시된 회로에 있어서 모든 스위치(602 - 610)들이 오프된다. 이때, 기록 헤드(602)의 양단에 존재하는 공통 모드 전압 및 차동 모드 전압에 의해 각각 공통 모드 정전 전하 및 차동 모드 정전 전하가 발생된다. 이러한 공통 모드 정전 전하 및 차동 모드 정전 전하에 의해 기록 헤드(602)에 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 WR 크로스토크 및 기록 헤드의 가열 현상이 발생한다. WR 크로스토크 및 기록 헤드의 가열 현상에 의해 MR 읽기 헤드가 정전 전하 방전에 의해 영향을 더욱 크게 받게 된다.
도 8은 본 발명은 본 발명에 따른 헤드 보호 회로의 구성을 보이는 블록도이다.
도 8에 도시된 장치에 있어서 도 6에 도시된 장치와 동일한 동작을 수행하는 부재들에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하고 그것들의 동작에 관한 설명을 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 본 발명에 따른 헤드 보호 회로는 기록 헤드(602)의 양단 사이에 접속되는 제1차동 모드 스위치(802) 및 제1차동 모드 저항(804)과 기록 헤드의 양단 각각과 그라운드 전위 사이에 접속되는 제1 및 제2공통 모드 스위치(806, 810) 그리고 제1 및 제2 공통 모드 저항(808, 812)을 포함한다.
제1차동 모드 스위치(802),제1공통 모드 스위치(806), 그리고 제2공통 모드 스위치(810)들은 프리앰프가 파워 오프되는 동안 예를 들면, 기록 동작이 수행되지 않거나 하드디스크 디스크의 조립되고 있는 동안 온이 되고 그 외에는 오프가 된다.
즉, 기록 동작이 수행되는 동안에는 제1차동 모드 스위치(802), 제1공통 모드 스위치(806), 그리고 제2공통 모드 스위치(810)들은 모두 오프되고 제1 내지 제4스위치(604 - 610)가 동작하여 기록 전류가 기록 헤드(602)에 제공되며, 프리앰프가 파워오프 되는 동안에는 제1차동 모드 스위치(802), 제1공통 모드 스위치(806), 그리고 제2공통 모드 스위치(810)들은 모두 온되고 제1 내지 제4스위치(604 - 610)가 모두 오프된다.
제1차동 모드 저항(804)의 저항값은 기록 헤드(602)의 등가 저항에 비해 매우 적게 설정되므로, 예를 들어 기록 헤드(602)의 등가 저항이 5Ohm일 때 제1차동 모드 저항(804)의 저항은 1Ohm, 제1차동 모드 스위치(802)가 온되면 기록 헤드(602)의 양단에 걸린 차동 모드 정전 전하가 제1차동 모드 저항(804) 쪽으로 흐르게 된다. 이에 따라 기록 헤드(602)가 가열되는 현상이 방지된다.
한편, 제1 및 제2 공통 모드 저항들(808, 812)의 저항값들은 기록 헤드(602)의 등가 저항에 비해 매우 크게 설정되므로 (예를 들어, 기록 헤드(602)의 등가 저항이 5Ohm일 때 제1 및 제2 공동 모드 저항(808, 812)의 저항은 50Ohm) 제1 및 제2 공통 모드 스위치들(806, 810)들이 온되면 기록 헤드(602)의 양단 각각에 걸린 공통 모드 정전 전하가 제1 및 제2 공통 모드 저항들(808, 812) 쪽으로 흐르게 된다. 여기서, 제1 및 제2 공통 모드 저항들(808, 812)이 기록 헤드(602)와 그라운드 전위 사이에 연결되어 있음을 주목한다. 이에 따라 기록 헤드(602)가 가열되는 현상이 방지된다.
또한, 제1 차동 모드 저항(8040 및 제1 및 제2 공통 모드 저항들(808, 812)을 통하여 기록 헤드(602)의 양단에 인가된 정전 전하들이 소멸되므로 WR 크로스토크에 의해 MR 읽기 헤드에 바람직하지 않은 현상이 초래되는 것이 방지된다.
한편, 공통 모드 정전 전하 및 차동 모드 정전 전하 이외에도 다른 경로를 통하여 기록 헤드(602)에 인가되는 정전 전하는 제1 및 제2 공통 모드 저항들(808, 812)을 통하여 그라운드 전위로 방전된다. 즉, 헤드 아암들(50-56)을 통하여 인가된 정전 전하가 기록 헤드(602)에 인가되더라도 이 정전 전하가 제1 및 제2 공통 모드 저항들(808, 812)을 통하여 그라운드 전위로 방전되고, MR 읽기 헤드로 전이되지 않게 되므로 MR 읽기 헤드가 정전 전하 방전으로부터 보호된다.
도 8에 도시된 기록 회로에 있어서, 스위치들(802, 806, 810) 및 저항들(804, 808, 812)은 프리앰프(222) 측에 설치된다. 스위치들(802, 806, 810)은 프리앰프(222)에 인가되는 전원 전압에 응답하여 동작하도록 설계될 수 있으며, 프리앰프(222)의 전원 전압이 오프되었을 때 온이 되고 프리앰프(222)의 전원 전압이 온되었을 때 오프된다.
본 발명에 따른 기록 헤드 보호 회로에 있어서 다이오드를 사용하지 않고 저항을 사용하여 기록 헤드(602)에 인가되는 전압 및 정전 전하는 바이패스시키는 것은 다이오드의 특성상 수 nS 이하의 ESD에 대응하기 어렵다는 이유 때문이다.
마찬가지로 MR 읽기 헤드를 보호하기 위하여 저항을 사용하여 정전 전하를 바이패스시키는 것이 고려될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 헤드 보호 회로에 있어서 MR 읽기 헤드를 보호하기 위한 부문의 구성을 보이는 블록도이다.
도 9에 도시된 회로는 MR 읽기 헤드(612)의 양단 사이에 접속되는 제2차동 모드 스위치(902) 및 제2차동 모드 저항(904)과 MR 읽기 헤드(612)의 양단 각각과 그라운드 전위 사이에 접속되는 제3 및 제4공통 모드 스위치(906, 910) 그리고 제3 및 제4 공통 모드 저항(908, 912)을 포함한다.
제2차동 모드 스위치(902), 제3공통 모드 스위치(906), 그리고 제4공통 모드 스위치(910)들은 프리앰프가 파워 오프되는 동안 예를 들면, 기록 동작이 수행되지 않거나 하드디스크 디스크의 조립되고 있는 동안 온이 되고 그 외에는 오프가 된다.
스위치들(902, 906, 910) 및 저항들(904, 908, 912)의 동작 및 그것들에 의해 달성되는 효과는 도 7에 도시된 기록 헤드 보호 회로에서의 그것과 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.
제2차동 모드 저항(904)의 저항값은 MR 읽기 헤드(612)의 등가 저항에 비해 매우 적게 설정되므로 (예를 들어 MR 읽기 헤드(612)의 등가 저항이 50Ohm일 때 제2차동 모드 저항(904)의 저항은 1Ohm) 제2차동 모드 스위치(902)가 온되면 MR 읽기 헤드(612)의 양단에 걸린 차동 모드 정전 전하가 차동 모드 저항(904)쪽으로 흐르게 된다.
한편, 제3 및 제4 공통 모드 저항들(908, 912)의 저항값들은 MR 읽기 헤드(612)의 등가 저항에 비해 같거나 크게 설정되므로 (예를 들어 MR 읽기 헤드(612)의 등가 저항이 50Ohm일 때 제3 및 제4 공통 모드 저항들(908, 912)의 저항은 500Ohm) 제3 및 제4 공통 모드 스위치들(906, 910)들이 온되면 MR 읽기 헤드(612)의 양단 각각에 걸린 공통 모드 정전 전하가 제3 및 제4 공통 모드 저항들(908, 912) 쪽으로 흐르게 된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 헤드 보호 회로는 프리앰프가 파워오프되었을 때 기록 헤드 양단에 발생하는 공통 모드 정전 전하 및 차동 모드 정전 전하를 바이패스시킴에 의해 기록 헤드와 MR 읽기 헤드를 보호하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 보호 회로는 프리앰프가 파워오프되었을 때 헤드 아암들을 통하여 기록 헤드에 인가되는 정전 전하를 바이패스시킴에 의해 기록 헤드와 MR 읽기 헤드를 보호하는 효과를 가진다.

Claims (5)

  1. 기록 헤드 및 MR 읽기 헤드를 보호하기 위한 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로에 있어서,
    상기 기록 헤드의 양단 사이에 접속되는 제1차동 모드 스위치 및 제1차동 모드 저항; 및
    상기 기록 헤드의 일측과 그라운드 전위 사이에 접속되는 제1공통 모드 스위치 및 제1공통 모드 저항을 포함하며,
    여기서, 상기 제1차동 모드 스위치 및 제1공통 모드 스위치들은 프리앰프 측에 설치되며, 프리앰프 전원이 오프되면 모두 온되고, 프리앰프 전원이 온되면 모두 오프되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1차동 모드 저항의 저항값은 기록 헤드의 등가 저항에 비해 작은 것을 특징으로 하는 기록 헤드 보호 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1공통 모드 저항들의 저항값은 기록 헤드의 등가 저항에 비해 큰 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 MR 읽기 헤드의 양단 사이에 접속되는 제2차동 모드 스위치 및 제2차동 모드 저항; 및
    상기 MR 읽기 헤드의 일측과 그라운드 전위 사이에 접속되는 제3공통 모드 스위치 및 제3공통 모드 저항을 더 구비하며,
    여기서, 상기 제2차동 모드 스위치 및 제3공통 모드 스위치들은 프리앰프 측에 설치되며, 프리앰프 전원이 오프되면 모두 온되고, 프리앰프 전원이 온되면 모두 오프되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드 보호 회로.
  5. 하드디스크 드라이브의 MR 읽기 헤드 보호 회로에 있어서,
    MR 읽기 헤드의 양단 사이에 접속되는 차동 모드 스위치 및 차동 모드 저항; 및
    MR 읽기 헤드의 일측과 그라운드 전위 사이에 접속되는 공통 모드 스위치 및 공통 모드 저항을 포함하며,
    여기서, 상기 차동 모드 스위치 및 공통 모드 스위치들은 프리앰프 측에 설치되며, 프리앰프 전원이 오프되면 모두 온되고, 프리앰프 전원이 온되면 모두 오프되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 MR 읽기 헤드 보호 회로.
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