KR100714875B1

KR100714875B1 - Hard disk drive

Info

Publication number: KR100714875B1
Application number: KR1020050125382A
Authority: KR
Inventors: 심만식; 이은영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-05-07
Anticipated expiration: 2025-12-19

Abstract

하드디스크 드라이브가 개시된다. 본 발명의 하드디스크 드라이브는, 집적회로(IC, Integrated Circuit)가 표면에 장착되는 인쇄회로기판(PCB); 및 인쇄회로기판(PCB)에 설치되며, 강제적으로 집적회로를 냉각시키는 IC쿨러(IC Cooler)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 하드디스크 드라이브의 동작 중에 집적회로(IC)에 발생되는 열을 종래 보다 원활히 방열시켜 방열 효과를 종래보다 향상시킴으로써 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 장착된 집적회로가 오동작하거나 작동이 정지되는 현상과 집적회로의 수명이 단축되는 현상을 종래 보다 현저히 감소시킬 수 있다. The hard disk drive is started. The hard disk drive of the present invention, an integrated circuit (IC, Integrated Circuit) is a printed circuit board (PCB) mounted on the surface; And an IC cooler installed on the printed circuit board (PCB) and forcibly cooling the integrated circuit. According to the present invention, the integrated circuit mounted on the surface of the printed circuit board (PCB) malfunctions or operates by dissipating heat generated in the integrated circuit (IC) during the operation of the hard disk drive more smoothly than before. This phenomenon of stopping and shortening the lifespan of the integrated circuit can be significantly reduced than before.

HDD, IC쿨러, 집적회로, 하드디스크 콘트롤러, 표면실장(SMD), 방열 HDD, IC Cooler, Integrated Circuit, Hard Disk Controller, Surface Mount, Heat Dissipation

Description

Hard Disk Drive {Hard Disk Drive}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 사시도이다.1 is a perspective view of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 'A' 영역의 확대 사시도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of region 'A' of FIG. 1.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.

도 4는 도 1의 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적 블록도이다.4 is a schematic block diagram of a driving circuit of the hard disk drive of FIG. 1.

도 5는 도 1의 하드디스크 드라이브의 IC쿨러의 동작 모드를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an operation mode of an IC cooler of the hard disk drive of FIG. 1.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 하드디스크 드라이브 10 : 인쇄회로기판 1: hard disk drive 10: printed circuit board

11 : 하드디스크 콘트롤러(HDC) 12 : 장착공 11: hard disk controller (HDC) 12: mounting holes

14 : 핀지지홈 20 : IC쿨러 14: pin support groove 20: IC cooler

21 : 방열팬 22 : 전선 21: heat dissipation fan 22: electric wire

23 : 하우징 24 : 브릿지(bridge) 23 housing 24 bridge

25 : 팬모터 30 : 디스크 팩(Disk Pack) 25: fan motor 30: disk pack (Disk Pack)

40 : 헤드 스택 어셈블리(HSA) 50 : 인쇄회로기판조립체(PCBA) 40: Head Stack Assembly (HSA) 50: Printed Circuit Board Assembly (PCBA)

60 : 베이스(base) 70 : 커버 60: base 70: cover

본 발명은, 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하드디스크 드라이브의 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 장착되는 하드디스크 콘트롤러와 같은 집적회로(IC, Integrated Circuit)에서 발생되는 열을 강제적으로 방출할 수 있어 방열 효과를 증진시킬 수 있는 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, to forcibly heat generated in an integrated circuit (IC) such as a hard disk controller mounted on a surface of a printed circuit board (PCB) of a hard disk drive. The present invention relates to a hard disk drive that can be released as a heat dissipation effect and can enhance heat dissipation.

하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자 펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록 및 재생해 주는 방식의 기억장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로서 현재 널리 사용되고 있다.A hard disk drive is a storage device that consists of electronic devices and mechanical devices that converts digital electronic pulses into a more permanent magnetic field to record and play back data. Therefore, a large amount of data can be accessed at high speed. It is currently widely used as an auxiliary storage device of a computer system.

이러한 하드디스크 드라이브는 최근 높은 TPI(Track Per Inch, 인치당 트랙 수) 및 높은 BPI(Bits Per Inch, 인치당 비트 수) 구현으로 고용량화되고 있으며, 그 적용 영역도 확대되고 있는 실정이다. These hard disk drives have recently been getting higher capacities with high track per inch (TPI) and high bit per inch (BPI) implementations, and their applications are expanding.

한편 하드디스크 드라이브는 일반적으로 전원의 공급에 의해 작동되며, 이때 공급되는 전원에 의해 인쇄회로기판의 표면에 장착된 각종 부품들을 구동하게 된다. 그리고, 하드디스크 콘트롤러와 같은 칩(chip) 형태의 집적회로는 작동 시 작동열을 발생하게 된다. 그런데 이렇게 하드디스크 드라이브 내부에서 발생되는 작동열이 적절히 관리되지 못하면, 하드디스크 드라이브가 오동작할 수 있고 또한 하드디스크 드라이브의 각종 부품들의 수명을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 플래터 표면의 자성체층에 기록된 데이터를 손실시킬 우려가 있다.On the other hand, the hard disk drive is generally operated by the supply of power, and at this time, the various components mounted on the surface of the printed circuit board are driven by the supplied power. In addition, a chip type integrated circuit such as a hard disk controller generates operating heat during operation. However, if the heat of operation generated inside the hard disk drive is not properly managed, the hard disk drive may malfunction and shorten the life of various components of the hard disk drive, and furthermore, it may be recorded on the magnetic layer on the platter surface. There is a risk of losing the data.

위에서 언급한 바와 같이, 하드디스크 드라이브의 인쇄회로기판의 표면에 장착된 하드디스크 콘트롤러(HDC, Hard Disk Controller)와 같은 집적회로(IC, Integrated Circuit)들은 동작시 고온의 작동열을 발생시키므로, 하드디스크 드라이브가 최적의 성능을 발휘하기 위해서는 이러한 작동열을 효율적으로 방열시킬 수 있어야 한다. As mentioned above, integrated circuits (ICs) such as hard disk controllers (HDCs) mounted on the printed circuit board of the hard disk drive generate high-temperature operating heat during operation. Disk drives must be able to dissipate this heat efficiently for optimum performance.

인쇄회로기판(PCB)의 표면에 장착된 집적회로(IC)의 열을 방출하기 위한 종래 기술들로는, 첫째 인쇄회로기판 뒷면에 배치되는 열흡수체(Heat sink)에 구리층(copper layer)을 형성한 방열패드가 접촉되도록 하고 이 방열패드를 다시 집적회로에 접촉시킴으로써 집적회로에 발생된 열을 방열패드를 거쳐 열흡수체로 전달하여 집적회로를 열 전도 방식으로 냉각시키는 방식이 있으며, 둘째 집적회로(IC)가 표면에 장착되는 인쇄회로기판(PCB)의 뒷부분에 방열구멍을 다수 생성시켜 이 방열구멍을 통하여 집적회로를 자연 대류 방식으로 냉각시키는 방식이 있다.Conventional techniques for dissipating heat from an integrated circuit (IC) mounted on a surface of a printed circuit board (PCB) include a copper layer formed on a heat sink disposed on a rear surface of a printed circuit board. The thermal pads are in contact with each other, and the thermal pads are brought into contact with the integrated circuits to transfer heat generated in the integrated circuits to the heat absorbers through the thermal pads, thereby cooling the integrated circuits by thermal conduction. There is a method of generating a plurality of heat dissipation holes in the rear part of the printed circuit board (PCB) on which the surface is mounted and cooling the integrated circuit in a natural convection manner through the heat dissipation holes.

그러나 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서는, 집적회로(IC)의 동작이 연속적으로 발생될 경우 집적회로(IC)의 온도가 급격히 상승하기 때문에 구리(Copper) 등의 열전도율에 의존하는 열 전도 방식이나 방열구멍을 통한 자연 대류 방식으로는 집적회로(IC)를 방열시키는 데 일정한 한계가 있는 문제점이 있다. 따라서 이러한 방식들로 집적회로의 방열이 원활히 이루어지지 않음으로써 집적회로가 오동작되거나 때로는 동작이 정지되는 현상이 발생할 우려가 있으며 또한 발열에 의하여 집적회로의 수명을 단축시킬 우려가 있는 문제점이 있다. However, in the conventional hard disk drive, when the operation of the integrated circuit (IC) is continuously generated, the temperature of the integrated circuit (IC) rapidly rises, so the heat conduction method or the heat dissipation hole depending on the thermal conductivity such as copper (Copper) There is a problem that the natural convection method through a certain limit to heat dissipation integrated circuit (IC). Therefore, the heat dissipation of the integrated circuit is not smoothly performed in such manners, thereby causing the integrated circuit to malfunction or sometimes stop to operate, and there is a problem that the life of the integrated circuit may be shortened by heat generation.

따라서, 본 발명의 목적은, 하드디스크 드라이브의 동작 중에 집적회로(IC)에 발생되는 열을 종래 보다 원활히 방열시켜 방열 효과를 종래보다 향상시킴으로써 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 장착된 집적회로가 오동작하거나 작동이 정지되는 현상과 집적회로의 수명이 단축되는 현상을 종래 보다 현저히 감소시킬 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an integrated circuit mounted on the surface of a printed circuit board (PCB) by heat dissipating heat generated in the integrated circuit (IC) during operation of the hard disk drive more smoothly than before. The present invention provides a hard disk drive capable of significantly reducing malfunctions or malfunctions and shortening the lifespan of integrated circuits.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 엄격한 제한이 따르는 인쇄회로기판(PCB)의 높이나 그 밖의 여러 부품의 구조를 변경할 필요 없이 집적회로를 강제적으로 냉각할 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a hard disk drive capable of forcibly cooling an integrated circuit without changing the height of a printed circuit board (PCB) or the structure of various other components which are subject to strict limitations.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 집적회로(IC, Integrated Circuit)가 표면에 장착되는 인쇄회로기판(PCB); 및 상기 인쇄회로기판(PCB)에 설치되며, 강제적으로 상기 집적회로를 냉각시키는 IC쿨러(IC Cooler)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a printed circuit board (PCB) in which an integrated circuit (IC, Integrated Circuit) is mounted on the surface; And an IC cooler installed in the printed circuit board (PCB) and forcibly cooling the integrated circuit.

여기서, 상기 IC쿨러(IC Cooler)는, 강제 통풍시켜 상기 집적회로를 냉각시키는 것이 바람직하다. Here, the IC cooler is preferably forced to cool the integrated circuit.

상기 인쇄회로기판에는 상기 집적회로 하부의 상기 인쇄회로기판의 소정 영역이 절취된 장착공이 관통 형성되며, 상기 IC쿨러는 상기 장착공에 삽입설치되도록 구성함으로써 하드디스크 드라이브의 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.The printed circuit board is formed with a mounting hole through which a predetermined area of the printed circuit board is cut below the integrated circuit, and the IC cooler is configured to be inserted into the mounting hole so that the space of the hard disk drive can be efficiently used. do.

그리고, 상기 장착공에 인접한 상기 인쇄회로기판의 소정 영역에는 상기 인쇄회로기판의 표면으로부터 소정 깊이 함몰 형성된 한 쌍의 핀지지홈이 상호 대향 되게 마련되며, 상기 IC쿨러에 전기적으로 연결된 전선의 양 단부는 상기 핀지지홈에서 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.A pair of pin support grooves recessed in a predetermined depth from the surface of the printed circuit board are provided to face each other in a predetermined region of the printed circuit board adjacent to the mounting hole, and both ends of the wire electrically connected to the IC cooler. It is preferable that the pin support groove is electrically connected to the printed circuit board.

상기 IC쿨러는, 방열팬; 상기 방열팬을 구동시키는 팬모터; 상기 방열팬과 상기 팬모터가 수용결합되는 하우징; 및 상기 하우징에 결합되어 상기 전선을 지지하며 양단부가 상기 인쇄회로기판의 핀지지홈에 안착되는 브릿지(bridge)를 포함할 수 있다.The IC cooler, the heat dissipation fan; A fan motor driving the radiating fan; A housing to which the heat radiating fan and the fan motor are coupled; And a bridge coupled to the housing to support the electric wire and both ends of which are seated in the pin support groove of the printed circuit board.

그리고, 상기 IC쿨러는 실질적으로 상기 장착공에 대응되는 두께와 폭을 갖도록 하는 것이, 엄격한 제한이 따르는 하드디스크 드라이브의 인쇄회로기판(PCB)의 높이를 변경하지 않고서 집적회로를 냉각할 수 있다. In addition, the IC cooler may cool the integrated circuit without changing the height of the printed circuit board (PCB) of the hard disk drive, which has a thickness and width substantially corresponding to the mounting holes.

상기 집적회로는 하드디스크 콘트롤러(HDC, Hard Disk Controller)이며, 상기 하드디스크 콘트롤러는 상기 IC쿨러의 온/오프(on/off) 동작을 선택적으로 제어한다.The integrated circuit is a hard disk controller (HDC), and the hard disk controller selectively controls the on / off operation of the IC cooler.

여기서, 상기 하드디스크 드라이브의 동작 모드는 개시(start up), 탐색(seek), 쓰기/읽기(write/read), 아이들(idle), 스탠바이(standby), 그리고 수면(sleep) 모드를 포함하며, 상기 하드디스크 콘트롤러는 탐색(seek) 및 쓰기/읽기(write/read) 모드에서만 상기 IC쿨러를 동작시키는 것이 바람직하다.Here, the operation mode of the hard disk drive includes a start up, seek, write / read, idle, standby, and sleep modes. Preferably, the hard disk controller operates the IC cooler only in seek and write / read modes.

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.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 사시도이고, 도 2는 도 1의 'A' 영역의 확대 사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다. 이들 도면에에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 데이터를 기록 저장하기 위한 디스크(31, Disk) 및 이를 고정 지지하여 회전시키기 위한 여러 부품들을 구비하는 디스크 팩(30, Disk Pack)과, 소정의 피봇축(43)을 축심으로 디스크(31) 상을 이동하면서 디스크(31) 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리(40, HSA, Head Stack Assembly)와, 하드디스크 콘트롤러(11, HDC, Hard Disk Controller)를 포함하여 대부분의 회로 부품들을 표면에 장착한 인쇄회로기판(10, PCB, Printed Circuit Board)을 구비하는 인쇄회로기판조립체(50, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 인쇄회로기판(10)에 설치되어 인쇄회로기판(10)의 표면에 장착된 하드디스크 콘트롤러(11)를 냉각시키는 IC쿨러(20, IC Cooler)와, 이들 구성요소들이 조립되는 베이스(60, base)와, 베이스(60)를 덮는 커버(70)를 구비한다. 1 is a perspective view of a hard disk drive according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view of region 'A' of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2. As shown in these drawings, the hard disk drive 1 according to an embodiment of the present invention includes a disk 31 for recording and storing data and various components for fixing and rotating the disk. A head stack assembly 40 for reading data on the disk 31 while moving on the disk 31 around the disk pack 30 and the predetermined pivot axis 43. And a printed circuit board assembly (50, PCBA) having a printed circuit board (10) mounted on a surface of most circuit components including a hard disk controller (11, HDC, Hard Disk Controller). Printed Circuit Board Assembly, IC Cooler 20 installed on the printed circuit board 10 to cool the hard disk controller 11 mounted on the surface of the printed circuit board 10, and these components Base 60 to be assembled, and base 60 A covering cover 70 is provided.

디스크 팩(30)은, 데이터를 기록 저장하기 위한 디스크(31)와, 디스크(31)를 지지하는 스핀들 모터 허브(미도시)와, 복수의 디스크(31)를 이격시키는 스페이서(미도시, spacer)와, 스핀들 모터 허브에 결합되는 클램프 스크류(미도시)와, 클램프 스크류에 가압되어 디스크(31)를 탄성적으로 가압하는 클램프(33)를 구비한다. The disk pack 30 includes a disk 31 for recording and storing data, a spindle motor hub (not shown) for supporting the disk 31, and a spacer (not shown) for separating the plurality of disks 31. ), A clamp screw (not shown) coupled to the spindle motor hub, and a clamp 33 pressurized by the clamp screw to elastically press the disk 31.

이러한 구성으로 스핀들 모터 허브에 고정된 디스크(31)가 스핀들 모터 허브 의 회전에 따라 스핀들 모터 허브와 함께 회전한다. 즉, 스타터 코어(미도시)와 스핀들 모터 허브에 설치된 마그넷(미도시)이 상호 작용하여 전자기력을 발생시키고 발생된 전자기력에 의하여 스핀들 모터 허브가 회전하며 이에 따라 스핀들 모터 허브에 고정되어 있는 디스크(31)가 동시에 회전된다.In this configuration, the disk 31 fixed to the spindle motor hub rotates with the spindle motor hub in accordance with the rotation of the spindle motor hub. That is, the starter core (not shown) and the magnet (not shown) installed in the spindle motor hub interact with each other to generate electromagnetic force, and the spindle motor hub rotates by the generated electromagnetic force, and thus the disk 31 is fixed to the spindle motor hub. ) Is rotated at the same time.

그리고 헤드 스택 어셈블리(40, HSA, Head Stack Assembly)는, 디스크(31) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독취하기 위한 운반체(carriage)로서, 디스크(31) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 헤드(41, head)와, 헤드(41)가 디스크(31) 상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 소정의 피봇축(43)을 축심으로 디스크(31) 상을 선회하는 액추에이터 아암(44, Actuator Arm)과, 피봇축(43)을 회전가능하게 지지하며 액추에이터 아암(44)이 결합되어 지지되는 피봇축홀더(45)와, 피봇축홀더(45)에서 액추에이터 아암(44)과 반대방향으로 연장되어 마련되며 보이스 코일 모터(미도시, VCM, Voice Coil Motor)의 마그네트(미도시)의 사이에 위치하도록 VCM코일이 권회된 보빈(미도시, bobbin)을 구비한다. The head stack assembly 40 (HSA) is a carrier for recording data on the disk 31 or reading the recorded data, and recording or recording data on the disk 31. A head 41 for reproducing data, and pivoting the disc 31 around a predetermined pivot axis 43 so that the head 41 can access data on the disc 31. An actuator arm 44, a pivot shaft holder 45 rotatably supporting the pivot shaft 43, and the actuator arm 44 is coupled and supported, and an actuator arm 44 in the pivot shaft holder 45. And a bobbin in which the VCM coil is wound so as to extend in the opposite direction and positioned between the magnets (not shown) of the voice coil motor (not shown, VCM, Voice Coil Motor).

이러한 구성으로 마그네트 사이에 위치하는 VCM코일에 전류가 인가되면 보빈에 힘이 가해져서 보빈이 회동된다. 이로써, 피봇축홀더(45)에서 보빈과 반대방향으로 연장된 액추에이터 아암(44)이 회동되어 그 끝단에 지지된 헤드(41)가, 회전하는 디스크(31) 상의 반경방향으로 이동하면서 트랙을 검색하여 액세스(Access)하고, 액세스된 정보를 신호처리 하게 된다.In this configuration, when a current is applied to the VCM coils located between the magnets, a force is applied to the bobbins and the bobbins rotate. As a result, the actuator arm 44 extending in the opposite direction to the bobbin in the pivot shaft holder 45 is rotated so that the head 41 supported at its end moves in the radial direction on the rotating disk 31 to search for the track. To access and signal the accessed information.

인쇄회로기판조립체(50, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)는, 판 상의 인쇄회로기판(10, PCB)과, 인쇄회로기판(10)의 일측 단부에 마련되는 인쇄회로기판 커넥터(51, PCB Connector)를 구비한다. 여기서 인쇄회로기판 커넥터(51)는 외부와 신호를 송수신한다. Printed circuit board assembly (PCBA) 50 is a printed circuit board 10 (PCB) on a plate and a printed circuit board connector 51 provided at one end of the printed circuit board 10. It is provided. Here, the printed circuit board connector 51 transmits and receives a signal with the outside.

인쇄회로기판(10)은 하드디스크 콘트롤러(11)를 포함하여 다수의 집적회로(IC)가 표면에 장착되어, 디스크(31, Disk) 및 헤드(41)를 제어한다. The printed circuit board 10 includes a hard disk controller 11 and a plurality of integrated circuits IC are mounted on a surface thereof to control the disk 31 and the head 41.

인쇄회로기판(10)에는 하드디스크 콘트롤러(11) 하부의 인쇄회로기판(10)의 일정 부분이 절취된 장착공(12)이 관통 형성되어 있다. 즉 장착공(12)은 칩 형태의 하드디스크 콘트롤러(11)에 대응되는 면적만큼 인쇄회로기판(10)이 절취되어 관통형성됨으로써 마련되는데, 이 장착공(12)에는 하드디스크 콘트롤러(11)를 강제적으로 냉각시키는 IC쿨러(20)가 삽입 설치된다. The printed circuit board 10 is formed with a mounting hole 12 through which a predetermined portion of the printed circuit board 10 under the hard disk controller 11 is cut out. That is, the mounting hole 12 is provided by cutting through the printed circuit board 10 by the area corresponding to the hard disk controller 11 in the form of a chip. The mounting hole 12 includes the hard disk controller 11. An IC cooler 20 forcibly cooling is inserted.

또한, 장착공(12)에 인접한 인쇄회로기판(10)의 소정 영역에는 인쇄회로기판(10)의 표면으로부터 소정 깊이 함몰 형성된 한 쌍의 핀지지홈(14, 도 2 참조)이 상호 대향되게 마련된다. 이 한 쌍의 핀지지홈(14)에는, IC쿨러(20)에 전기적으로 연결된 전선(22)의 양 단부가 각각 안착되어 납땜된다. IC쿨러(20)에 전기적으로 연결된 전선(22)의 양 단부가 인쇄회로기판(10)에 납땜됨으로써 IC쿨러(20)는 인쇄회로기판(10)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급받게 된다.In addition, in a predetermined region of the printed circuit board 10 adjacent to the mounting hole 12, a pair of pin supporting grooves 14 (see FIG. 2) formed in a predetermined depth from the surface of the printed circuit board 10 are provided to face each other. do. Both ends of the electric wire 22 electrically connected to the IC cooler 20 are seated and soldered to the pair of pin support grooves 14, respectively. Both ends of the wire 22 electrically connected to the IC cooler 20 are soldered to the printed circuit board 10 so that the IC cooler 20 is electrically connected to the printed circuit board 10 to receive power.

한편 IC쿨러(20)는, 인쇄회로기판(10, PCB)에 설치되어 하드디스크 콘트롤러(11)를 필요에 따라 냉각시킨다. IC쿨러(20)의 온/오프(on/off) 동작은 하드디스크 콘트롤러(11)에 의하여 제어된다. 이러한 IC쿨러(20)는 강제 통풍시켜 하드디스크 콘트롤러(11)를 냉각시키기 때문에 하드디스크 콘트롤러(11)의 동작이 연속적으로 이루어지더라도 종래와 달리 하드디스크 콘트롤러(11)의 온도의 급격한 상승을 방지한다. On the other hand, the IC cooler 20 is installed on the printed circuit board 10 (PCB) to cool the hard disk controller 11 as necessary. The on / off operation of the IC cooler 20 is controlled by the hard disk controller 11. Since the IC cooler 20 cools the hard disk controller 11 by forced ventilation, even if the operation of the hard disk controller 11 is continuously performed, unlike the related art, a sudden rise in the temperature of the hard disk controller 11 is prevented. do.

또한 IC쿨러(20)는 실질적으로 장착공(12)에 대응되는 두께와 폭을 갖는 소형의 표면실장(SMD, Surface Mount Devices) 형태이다. 이와 같이 소형 IC쿨러(20)를 설치함으로써, 인쇄회로기판(10)의 두께에 큰 제한이 있는 하드디스크 드라이브(1)의 구조를 변경할 필요 없이 하드디스크 콘트롤러(11)를 강제적으로 냉각할 수 있다. 그리고 IC쿨러(20)가 소형이므로 저 전력으로 동작이 가능한 이점도 있다. In addition, the IC cooler 20 is in the form of a small surface mount device (SMD) having a thickness and a width substantially corresponding to the mounting hole 12. By providing the small IC cooler 20 in this manner, the hard disk controller 11 can be forcibly cooled without having to change the structure of the hard disk drive 1 having a large limitation on the thickness of the printed circuit board 10. . And since the IC cooler 20 is small, there is an advantage that can be operated at low power.

이제 IC쿨러(20)의 구조를 자세히 살펴보면, IC쿨러(20)는, 방열팬(21)과, 방열팬(21)을 구동시키는 팬모터(25)와, 방열팬(21)과 팬모터(25)가 수용결합되는 하우징(23)과, 하우징(23)에 결합되어 전선(22)을 지지하며 양단부가 인쇄회로기판(10)의 핀지지홈(14)에 안착되는 브릿지(24, bridge)를 구비한다. 이 브릿지(24, bridge)에 의하여 IC쿨러(20)는 인쇄회로기판(10)에서 지지된다.Looking at the structure of the IC cooler 20 in detail, the IC cooler 20, the heat dissipation fan 21, the fan motor 25 for driving the heat dissipation fan 21, the heat dissipation fan 21 and the fan motor ( 25 is a housing 23, which is coupled to the housing 23, the bridge (24, bridge) is coupled to the housing 23 to support the wire 22 and both ends are seated in the pin support groove 14 of the printed circuit board 10 It is provided. The IC cooler 20 is supported by the printed circuit board 10 by the bridge 24.

브릿지(24)에는 또한 팬모터(25)에 전원을 공급하는 전선(22)이 내장되어 있다. 이 전선(22)은 브릿지(24)의 양단부에서 외부로 노출되어 인쇄회로기판(10)의 핀지지홈(14)에서 납땜(Soldering)된다. 그리고 전선(22)의 양단부는 핀 타입으로 설계되는데, 핀 타입의 전선(22)의 양단부가 인쇄회로기판(10)에 납땜됨으로써 IC쿨러(20)와 인쇄회로기판(10)이 전기적으로 연결되어, 팬모터(25)로 전원 공급이 가능하게 된다.The bridge 24 further includes a wire 22 for supplying power to the fan motor 25. The wire 22 is exposed to the outside at both ends of the bridge 24 to be soldered in the pin support groove 14 of the printed circuit board 10. And both ends of the wire 22 is designed in a pin type, both ends of the pin-type wire 22 is soldered to the printed circuit board 10, the IC cooler 20 and the printed circuit board 10 is electrically connected Power supply to the fan motor 25 is possible.

도 4는 도 1의 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이, 디스크들(31)은 스핀들모터(47, spindle motor)에 의해 회전하 며, 헤드들(41)은 액추에이터(42)에 결합되어 디스크들(31) 중에서 대응하는 하나의 디스크(31) 상에 위치한다. 전치증폭기(81)는, 리드(read) 시에는 헤드들(41) 중 하나에 의해 픽업된 신호를 전치 증폭하여 아날로그 리드 신호를 리드/라이트 채널 회로(82)에 인가하며, 라이트(write) 시에는 리드/라이트 채널 회로(82)에서 인가되는 부호화된 라이트 데이터를 헤드들(41) 중에서 대응하는 하나의 헤드(41)를 통해 디스크(31) 상에 기록되도록 한다.4 is a schematic block diagram of a driving circuit of the hard disk drive of FIG. 1. As shown therein, the disks 31 are rotated by a spindle motor 47, and the heads 41 are coupled to the actuator 42 to correspond to one of the disks 31. It is located on (31). The preamplifier 81 preamplifies the signal picked up by one of the heads 41 at the time of read, and applies an analog read signal to the read / write channel circuit 82 and at the time of write. Encoded write data applied from the read / write channel circuit 82 is recorded on the disc 31 through one of the heads 41 corresponding head 41.

리드/라이트 채널 회로(82)는, 전치증폭기(81)로부터 인가되는 리드(read) 신호로부터 데이터 펄스를 검출하고 디코딩하여 DDC(83, Disk Data Controller)에 인가하며, DDC(83)로부터 인가되는 라이트(write) 데이터를 디코딩하여 전치증폭기(81)에 인가한다. The read / write channel circuit 82 detects and decodes a data pulse from a read signal applied from the preamplifier 81 and applies it to a DDC 83 (Disk Data Controller), which is applied from the DDC 83. The write data is decoded and applied to the preamplifier 81.

한편, DDC(83)는 호스트로부터 수신되는 데이터를 리드/라이트 채널 회로(82)와 전치증폭기(81)를 통해 디스크(31) 상에 기록하고, 또한 호스트 컴퓨터와 하드디스크 콘트롤러(11) 사이의 통신을 인터페이스한다. 버퍼 램(84)은 호스트 컴퓨터와, 하드디스크 콘트롤러(11)와, 리드/라이트 채널 회로(82) 사이에 전송되는 데이터를 일시 저장한다.On the other hand, the DDC 83 writes data received from the host onto the disk 31 through the read / write channel circuit 82 and the preamplifier 81, and also between the host computer and the hard disk controller 11; Interface communication. The buffer RAM 84 temporarily stores data transferred between the host computer, the hard disk controller 11 and the read / write channel circuit 82.

서보 구동부(86)는 하드디스크 콘트롤러(11)로부터 발생되는 헤드들(41)의 위치 제어를 위한 신호에 의해 액추에이터(42)를 구동하기 위한 구동 전류를 발생하여 액추에이터(42)의 보이스 코일에 인가한다. 액추에이터(42)는 서보 구동부(86)로부터 인가되는 구동 전류의 방향 및 크기에 대응하여 헤드들(41)을 디스크들(31) 상에서 이동시킨다. The servo driver 86 generates a driving current for driving the actuator 42 by a signal for controlling the position of the heads 41 generated from the hard disk controller 11 and applies it to the voice coil of the actuator 42. do. The actuator 42 moves the heads 41 on the disks 31 corresponding to the direction and magnitude of the driving current applied from the servo driver 86.

스핀들 모터 구동부(87)는 하드디스크 콘트롤러(11)로부터 발생되는 디스크들(31)의 회전 제어를 위한 제어값에 따라 스핀들 모터(47)를 구동하여 디스크들(31)을 회전시킨다. 디스크 신호 제어부(88)는 하드디스크 콘트롤러(11)의 제어에 의해 리드/라이트에 필요한 각종의 타이밍 신호를 발생하며, 서보 정보를 디코딩하여 하드디스크 콘트롤러(11)에 인가한다.The spindle motor driver 87 rotates the disks 31 by driving the spindle motor 47 according to a control value for rotation control of the disks 31 generated from the hard disk controller 11. The disk signal controller 88 generates various timing signals necessary for read / write under the control of the hard disk controller 11, decodes the servo information, and applies it to the hard disk controller 11.

그리고 롬(85)은 하드디스크 콘트롤러(11)의 수행 프로그램 및 각종 설정값들을 저장한다. The ROM 85 stores an execution program of the hard disk controller 11 and various setting values.

하드디스크 콘트롤러(11)는 호스트로부터 수신되는 리드(read) 또는 라이트(write) 명령에 응답하여 DDC(83)를 제어하며, 트랙 탐색 및 트랙 추종을 제어한다.The hard disk controller 11 controls the DDC 83 in response to a read or write command received from the host, and controls track search and track following.

또한 하드디스크 콘트롤러(11, Hard Disk Controller)는 IC쿨러(20)의 온/오프(on/off) 동작을 선택적으로 제어한다. 그런데 하드디스크 콘트롤러(11)의 열발생은 특히 하드디스크 콘트롤러(11)가 연속적으로 동작하는 하드디스크 드라이브(1)의 특정 동작 모드에서 많이 발생한다. 따라서 IC쿨러(20)는 하드디스크 드라이브(1)의 동작 모드 중에서 열이 많이 발생되는 하드디스크 드라이브(1)의 동작모드에서 동작되는 것이 보다 효율적일 수 있다. In addition, the hard disk controller 11 selectively controls the on / off operation of the IC cooler 20. By the way, the heat generation of the hard disk controller 11 occurs particularly in a specific operation mode of the hard disk drive 1 in which the hard disk controller 11 continuously operates. Therefore, the IC cooler 20 may be more efficient to operate in the operation mode of the hard disk drive 1 that generates a lot of heat among the operation modes of the hard disk drive 1.

하드디스크 드라이브(1)의 동작 모드는, 도 5에 도시된 바와 같이, 일반적으로 개시(start up), 탐색(seek), 쓰기/읽기(write/read), 아이들(idle), 스탠바이(standby), 그리고 수면(sleep) 모드로 구성된다.The operating mode of the hard disk drive 1 is generally started up, seek, write / read, idle, standby as shown in FIG. , And sleep mode.

여기서, 아이들(idle) 모드는 호스트 시스템으로부터의 컴맨드를 대기하는 상태가 소정 시간 이상 지속될 경우에 전력 절감을 위하여 헤드를 언로딩(unloading) 혹은 파킹(parking)시키되 하드디스크 콘트롤러(11)와 스핀들 모터(47)는 동작되는 상태를 말하며, 스탠바이(standby) 모드는 하드디스크 드라이브(1)가 장시간 사용되지 않을 경우에 스핀들 모터(47)를 멈추게 한 상태를 말한다.In this case, the idle mode unloads or parks the head to save power when the state of waiting for a command from the host system continues for a predetermined time, but the hard disk controller 11 and the spindle The motor 47 refers to a state of operation, and the standby mode refers to a state in which the spindle motor 47 is stopped when the hard disk drive 1 is not used for a long time.

따라서 하드디스크 콘트롤러(11)는 하드디스크 드라이브(1)의 탐색(Seek) 및 쓰기/읽기(Write/Read) 동작 모드에서 전력소모를 많이 하게 되며, 이에 따라 하드디스크 콘트롤러(11)의 발열량이 증가하게 된다. 따라서 이 세 가지 모드에서는 하드디스크 콘트롤러(11)를 방열시키지 않거나 충분히 방열시키지 않으면 하드디스크 콘트롤러(11)의 온도가 급격하게 상승될 수 있다. 따라서 하드디스크 콘트롤러(11)는 이 세 가지 모드에서 IC쿨러(20)를 동작시켜 강제적으로 하드디스크 콘트롤러(11)를 냉각시킨다. Therefore, the hard disk controller 11 consumes a lot of power in the seek and write / read operation modes of the hard disk drive 1, thereby increasing the amount of heat generated by the hard disk controller 11. Done. Therefore, in these three modes, the temperature of the hard disk controller 11 may increase rapidly if the hard disk controller 11 is not radiated or not sufficiently radiated. Therefore, the hard disk controller 11 operates the IC cooler 20 in these three modes to forcibly cool the hard disk controller 11.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.By this configuration, the operation of the hard disk drive according to an embodiment of the present invention will be described.

우선, 하드디스크 드라이브(1)에 전원이 차단된 수면(sleep) 동작 모드에서는 당연히 IC쿨러(20)로의 전원도 차단된 상태이므로 IC쿨러(20)가 동작하지 않는다.First, in the sleep operation mode in which the power to the hard disk drive 1 is cut off, the power to the IC cooler 20 is also cut off, so the IC cooler 20 does not operate.

이 후 하드디스크 드라이브(1)에 전원이 인가되고 하드디스크 드라이브(1)의 사용 중에, 헤드(41)를 이동시켜 목표 트랙을 탐색하는 탐색 동작이 수행되거나, 디스크들(31)에 헤드(41)가 쓰기/읽기를 수행하는 경우에, 하드디스크 콘트롤러(11)는 전력소모를 많이 하여 열이 많이 발생한다. 따라서 하드디스크 콘트롤러 (11)는 하드디스크 드라이브(1)가 탐색 동작이나 쓰기/읽기 동작 모드로 전환되면 IC쿨러(20)를 온(on)시킨다.Thereafter, power is supplied to the hard disk drive 1 and during the use of the hard disk drive 1, a search operation of moving the head 41 to search for a target track is performed, or the heads 41 to the disks 31 are performed. In the case of performing write / read, the hard disk controller 11 consumes a lot of power and generates a lot of heat. Therefore, the hard disk controller 11 turns on the IC cooler 20 when the hard disk drive 1 is switched to a seek operation or a write / read operation mode.

IC쿨러(20)가 동작하게 되면 방열팬(21)이 회전하여 하드디스크 콘트롤러(11)로 강제 통풍시키게 되고 이에 의하여 하드디스크 콘트롤러(11)는 강제적으로 냉각된다.When the IC cooler 20 operates, the heat radiating fan 21 is rotated to force the air to the hard disk controller 11, whereby the hard disk controller 11 is forcibly cooled.

이 후 다시 하드디스크 드라이브(1)가 탐색 동작이나 쓰기/읽기 동작 모드로부터 아이들(idle) 모드와 같이 하드디스크 콘트롤러(11)의 전력소모가 크지 않은 동작 모드로 전환되면 하드디스크 콘트롤러(11)는 IC쿨러(20)를 오프(off)시킨다.After that, when the hard disk drive 1 switches from the seek operation or the write / read operation mode to the operation mode in which the power consumption of the hard disk controller 11 is not large, such as an idle mode, the hard disk controller 11 The IC cooler 20 is turned off.

이러한 방식으로 하드디스크 콘트롤러(11)의 방열효과가 종래에 비하여 현저히 향상될 뿐만 아니라 효율적인 방열이 달성된다.In this manner, the heat dissipation effect of the hard disk controller 11 is not only significantly improved as compared with the conventional one, and efficient heat dissipation is achieved.

이상과 같이, 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 공간상의 문제 등으로 인하여 하드디스크 콘트롤러(11)를 강제 통풍시켜 냉각시키는 IC쿨러(20)를 전혀 설치할 수 없었던 종래의 하드디스크 드라이브의 설계개념을 탈피하여, 표면실장 형태의 소형 IC쿨러(20)를 인쇄회로기판(10)의 두께 증가없이 인쇄회로기판(10)에 설치함으로써 하드디스크 큰트롤러의 발열에 의한 오작동을 방지하고 하드디스크 콘트롤러(11)의 수명을 연장시킬 수 있다. As described above, the hard disk drive 1 according to the present invention is a type of conventional hard disk drive in which the IC cooler 20 for forcedly ventilating and cooling the hard disk controller 11 cannot be installed at all due to a space problem or the like. Breaking away from the design concept, the surface-mounted compact IC cooler 20 is installed on the printed circuit board 10 without increasing the thickness of the printed circuit board 10, thereby preventing malfunction of the hard disk large controller and preventing the hard disk from malfunctioning. The life of the controller 11 can be extended.

전술한 실시 예에서는, 그 하부에 IC쿨러(20)가 설치되는 집적회로가 하드디스크 콘트롤러(11)인 것에 대하여 상술하였으나, 그 하부에 IC쿨러(20)가 설치되는 집적회로는 다른 집적회로일 수 있다. 이와 같이 IC쿨러(20)는 하드디스크 콘트롤러(11) 외에 다른 집적회로 또는 칩을 냉각시키기 위하여 설치될 수 있으나 일반적 으로 IC쿨러(20)의 온/오프(on/off) 동작 제어는 하드디스크 콘트롤러(11)가 수행할 것이다. In the above-described embodiment, the integrated circuit in which the IC cooler 20 is installed below is the hard disk controller 11, but the integrated circuit in which the IC cooler 20 is installed below is another integrated circuit. Can be. As such, the IC cooler 20 may be installed to cool other integrated circuits or chips other than the hard disk controller 11, but in general, the on / off operation control of the IC cooler 20 is performed by the hard disk controller. (11) will perform.

이상과 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.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하드디스크 드라이브의 동작 중에 집적회로(IC)에 발생되는 열을 종래 보다 원활히 방열시켜 방열 효과를 종래보다 향상시킴으로써 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 장착된 집적회로가 오동작하거나 작동이 정지되는 현상과 집적회로의 수명이 단축되는 현상을 종래 보다 현저히 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the heat generated in the integrated circuit (IC) during the operation of the hard disk drive more smoothly than the conventional heat dissipation effect is improved than the conventional integrated on the surface of the printed circuit board (PCB) The phenomenon in which the circuit malfunctions or stops operation and the shortening of the life of the integrated circuit can be significantly reduced than before.

또한, 집적회로 하부의 인쇄회로기판의 소정 영역을 관통형성하여 장착공을 마련하고, 실질적으로 이 장착공에 대응되는 두께와 폭을 갖는 소형의 IC쿨러를 이 장착공에 설치함으로써, 엄격한 제한이 따르는 인쇄회로기판(PCB)의 높이나 그 밖의 여러 부품의 구조를 변경할 필요 없이 집적회로를 강제적으로 냉각할 수 있다.In addition, the mounting hole is formed by penetrating a predetermined area of the printed circuit board under the integrated circuit, and a small IC cooler having a thickness and a width substantially corresponding to the mounting hole is provided in the mounting hole, thereby providing a strict restriction. It is possible to forcibly cool the integrated circuit without changing the height of the following printed circuit board (PCB) or the structure of other components.

Claims

A printed circuit board (PCB) on which an integrated circuit (IC) is mounted; And

Is installed on the printed circuit board (PCB), includes an IC cooler (IC Cooler) for forcibly cooling the integrated circuit,

The printed circuit board is formed with a through hole in which a predetermined region of the printed circuit board is cut through the integrated circuit.

The IC cooler has a thickness and a width substantially corresponding to the mounting hole, the hard disk drive, characterized in that inserted into the mounting hole.

The method of claim 1,

The IC cooler is a hard disk drive, characterized in that for cooling the integrated circuit by forced ventilation.

delete

The method of claim 1,

In a predetermined region of the printed circuit board adjacent to the mounting hole, a pair of pin supporting grooves recessed a predetermined depth from a surface of the printed circuit board is provided to face each other.

And both ends of the wire electrically connected to the IC cooler are electrically connected to the printed circuit board in the pin support groove.

The method of claim 4, wherein

The IC cooler,

Heat dissipation fan;

A fan motor driving the radiating fan;

A housing to which the heat radiating fan and the fan motor are coupled; And

And a bridge coupled to the housing to support the wire electrically connected to the fan motor, and both ends of which are seated in pin support grooves of the printed circuit board.

delete

The method of claim 1,

The integrated circuit is a hard disk controller (HDC),

The hard disk controller is characterized in that for selectively controlling the on / off (on / off) operation of the IC cooler.

delete