專(zhuān)利名稱(chēng)：含加強(qiáng)板的懸臂件及其磁頭折片組合和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元，具體地講涉及一種用于具有小尺寸磁頭及微驅(qū)動(dòng)器的磁頭折片組合(head gimbal assembly，HGA)中的低剛度懸臂件(lowstiffness suspension)。
背景技術(shù)：
一種常見(jiàn)的信息存儲(chǔ)設(shè)備是利用磁性媒介存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。消費(fèi)者總是希望這類(lèi)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量不斷增加，同時(shí)希望其讀寫(xiě)速度更快更精確。因此磁盤(pán)制造商一直致力于開(kāi)發(fā)具有較高存儲(chǔ)容量的磁盤(pán)系統(tǒng)，比如通過(guò)減少磁盤(pán)上的磁軌寬度或磁軌間距的方式增加磁軌的密度。然而，隨著磁軌密度的增加，對(duì)讀寫(xiě)頭的位置控制精度也必須相應(yīng)的提高，以便在高密度磁盤(pán)中實(shí)現(xiàn)更快更精確的讀寫(xiě)操作。隨著磁軌密度的增加，使用傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更快更精確將讀寫(xiě)頭定位于磁盤(pán)上適當(dāng)?shù)拇跑壸兊酶永щy。因此，磁盤(pán)制造商一直尋找提高對(duì)讀寫(xiě)頭位置控制的方式，以便利用不斷增加的磁軌密度所帶來(lái)的益處。
作為提高讀寫(xiě)頭位置控制的方法，在過(guò)去曾經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多用于提高存取速度及讀寫(xiě)頭在高密度磁盤(pán)的適當(dāng)磁軌上定位精度的雙驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)。這種雙驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)通常包括主音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(voice-coil motor actuator，VCM)及副微驅(qū)動(dòng)器，比如PZT元件微驅(qū)動(dòng)器(即壓電元件微驅(qū)動(dòng)器)。該音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器由伺服控制系統(tǒng)控制，該伺服控制系統(tǒng)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動(dòng)臂上承載讀寫(xiě)頭以便將讀寫(xiě)頭定位于存儲(chǔ)盤(pán)上適當(dāng)?shù)拇跑壣稀ZT元件微驅(qū)動(dòng)器與音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器配合使用共同提高存取速度及實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)頭在磁軌上位置的微調(diào)。音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器對(duì)讀寫(xiě)頭的位置粗調(diào)，而PZT元件微驅(qū)動(dòng)器對(duì)讀寫(xiě)頭相對(duì)于磁盤(pán)的位置的精調(diào)。通過(guò)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器的配合，共同實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)盤(pán)上高效而精確的讀寫(xiě)操作。
圖1a所示為典型的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的一部分，所述磁盤(pán)101安裝在旋轉(zhuǎn)馬達(dá)102上并由其旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)臂104上承載有端部設(shè)有磁頭103的磁頭折片組合100。一音圈馬達(dá)(圖未示)控制所述驅(qū)動(dòng)臂104的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制磁頭103在磁盤(pán)101的表面上的磁軌之間的移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)頭在磁盤(pán)101上數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。在工作狀態(tài)時(shí)，包含讀寫(xiě)頭的磁頭103與旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)101之間形成空氣動(dòng)力性接觸，并產(chǎn)生升力。該升力與大小相等方向相反的由磁頭折片組合100的懸臂件施加的彈力互相平衡，進(jìn)而導(dǎo)致在馬達(dá)臂104旋轉(zhuǎn)的全徑行程中，在旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)101的表面上方形成并維持預(yù)定的飛行高度。
圖1b所示為圖1a中磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的磁頭折片組合100。圖1c為圖1b的局部側(cè)視圖。該磁頭折片組合100包括磁頭103、微驅(qū)動(dòng)器105及承載所述磁頭103和微驅(qū)動(dòng)器105的懸臂件110。所述懸臂件110由相互組裝在一起的基板113、樞接件112、負(fù)載桿115及撓性件114組成。所述撓性件114包括用于保持磁頭103及微驅(qū)動(dòng)器105的懸臂舌片328，所述負(fù)載桿115上形成有支撐所述懸臂舌片328的小凸起329。其中，增加上述PZT元件微驅(qū)動(dòng)器105，可提高磁頭及其讀寫(xiě)頭的位置控制精度。更具體地講，相對(duì)于音圈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，該微驅(qū)動(dòng)器105以更小的幅度來(lái)調(diào)整磁頭103的位移，以便補(bǔ)償音圈馬達(dá)產(chǎn)生的共振誤差。該微驅(qū)動(dòng)器105使得應(yīng)用更小的磁軌間距成為可能，并且可以將磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的磁軌密度(TPI，每英寸所含的磁軌數(shù)量)提高50％，同時(shí)可以減少磁頭的定位時(shí)間。因此，微驅(qū)動(dòng)器105可以大幅度提高信息存儲(chǔ)磁盤(pán)的表面記錄密度。
參考圖1b-1d，所述微驅(qū)動(dòng)器105物理地安裝在撓性件114上，三個(gè)電連接球109(金球焊接或錫球焊接，gold ball bonding或solder ball bonding，GBB或SBB)將該微驅(qū)動(dòng)器105與位于上述邊臂107兩側(cè)的內(nèi)懸臂電纜910電性相連。另外，四個(gè)金屬球108(GBB或SBB)將磁頭103與位于上述邊臂107兩側(cè)的外懸臂電纜190電性連接。該微驅(qū)動(dòng)器105包括由兩個(gè)將磁頭103固持于其中的邊臂107及底臂137構(gòu)成的U形陶瓷框架，及在所述每個(gè)邊臂107上安裝的PZT元件208。所述磁頭103通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠局部連接到所述兩邊臂107上的兩預(yù)定位置106。該連接使得磁頭103的運(yùn)動(dòng)依賴(lài)于所述PZT元件微驅(qū)動(dòng)器105的邊臂107的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)通過(guò)內(nèi)懸臂電纜910向U形微驅(qū)動(dòng)器105施加電壓時(shí)，所述壓電元件208膨脹或收縮，導(dǎo)致微驅(qū)動(dòng)器105的兩邊臂107產(chǎn)生變形，該邊臂107的變形使得磁頭103產(chǎn)生位移及并在磁盤(pán)的磁軌上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)磁頭的位置微調(diào)。另外，為了保證磁頭103的自由運(yùn)動(dòng)，一個(gè)平行間隙398形成于所述微驅(qū)動(dòng)器105及懸臂舌片328之間。
眾所周知，隨著硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器容量的快速增加，而硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際銷(xiāo)售價(jià)格卻越來(lái)越低，為迎合市場(chǎng)，制造商一直在開(kāi)發(fā)可以降低材料成本的方法，一個(gè)典型的例子是將磁頭越做越小，比如從100％大小的磁頭做到50％大小的磁頭，現(xiàn)在的磁頭為30％大小的磁頭。同時(shí)，業(yè)界對(duì)20％大小的磁頭更感興趣，由于磁頭的尺寸減小，空氣支承面一側(cè)的尺寸同時(shí)也減小，而對(duì)較高存儲(chǔ)容量硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的需求卻迫使磁頭飛行高度必須不斷降低，這對(duì)磁頭空氣支承面的形狀及懸臂件的靜態(tài)參數(shù)設(shè)計(jì)比如剛度來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。由于磁頭空氣支承面設(shè)計(jì)的局限性，懸臂件需要具有越來(lái)越小的剛度，例如懸臂件縱向剛度(pitchstiffness)小于0.75μN(yùn)/mm、橫向剛度(roll stiffness)小于0.65μN(yùn)/mm。為了獲得如此小的剛度，懸臂件的撓性件的厚度已從傳統(tǒng)的25μm降低到22μm或更薄。
然而，撓性件的厚度太薄會(huì)影響到磁頭的動(dòng)態(tài)性能，特別是在安裝了微驅(qū)動(dòng)器的情況下，參考圖1e，此時(shí)的懸臂舌片328會(huì)在負(fù)載桿115上的小凸起329的支撐下產(chǎn)生變形，其自由端將朝微驅(qū)動(dòng)器105的方向翹起，該翹起端將使得微驅(qū)動(dòng)器105與懸臂舌片328間的間隙398減小，嚴(yán)重時(shí)甚至產(chǎn)生干涉，從而影響磁頭103的動(dòng)態(tài)性能，例如位置調(diào)整性能。
因此有必要提供一種適于小尺寸磁頭及微驅(qū)動(dòng)器安裝的低剛度懸臂件及其磁頭折片組合和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面在于提供一種具有加強(qiáng)板的懸臂件，使得安裝在該懸臂件上的小尺寸磁頭具有良好的飛行性能。
本發(fā)明另一方面在于提供一種具有上述懸臂件的磁頭折片組合，使得其上的小尺寸磁頭具有良好的飛行性能。
本發(fā)明又一方面在于提供一種具有上述懸臂件的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元，使得其上的小尺寸磁頭具有良好的飛行性能。。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種用于磁頭折片組合的懸臂件，包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(load beam)以及樞接件；其中，所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspension tongue)；所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。
其中，所述加強(qiáng)板為一體式結(jié)構(gòu)或者由若干結(jié)構(gòu)體拼接而成。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述加強(qiáng)板上形成有用于減輕懸臂件重量的凹槽或孔洞。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述拼接的若干結(jié)構(gòu)體之間形成有用于減輕懸臂件重量的間隙。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)數(shù)微驅(qū)動(dòng)器觸點(diǎn)分設(shè)于撓性件上靠近所述加強(qiáng)板的兩側(cè)，所述加強(qiáng)板上一體成型有用于連接兩側(cè)微驅(qū)動(dòng)器觸點(diǎn)的電纜(electrical trace)。所述加強(qiáng)板從懸臂舌片之引于端向尾隨端延伸，所述加強(qiáng)板包括頂覆蓋層、基底層及夾設(shè)于兩者間的導(dǎo)電層，所述頂覆蓋層、導(dǎo)電層及基底層形成一定厚度之凸臺(tái)并用于支撐微驅(qū)動(dòng)器。另外，所述懸臂舌片上由復(fù)數(shù)凸臺(tái)界定的區(qū)域中還可形成有至少一個(gè)凹槽。
本發(fā)明一種磁頭折片組合，包括磁頭、微驅(qū)動(dòng)器；以及用于承載所述磁頭及微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件；其中所述懸臂件包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(load beam)以及樞接件；所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspension tongue)；所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述懸臂舌片上由復(fù)數(shù)凸臺(tái)界定的區(qū)域中形成有至少一個(gè)用于提高微驅(qū)動(dòng)器和懸臂舌片間的結(jié)合力的凹槽。所述磁頭最好為小于30％的磁頭。所述撓性件的厚度小于22μm；所述加強(qiáng)板的頂覆蓋層為頂聚酰亞胺層，基底層為底聚酰亞胺層，導(dǎo)電層為銅層，其中，所述銅層位于所述底聚酰亞胺層及頂聚酰亞胺層之間，所述底聚酰亞胺層的厚度為5-10μm，所述銅層的厚度為8-15μm，所述頂聚酰亞胺層的厚度為3-5μm。
本發(fā)明一種磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元，包括磁頭折片組合、與該磁頭折片組合連接的驅(qū)動(dòng)臂；磁盤(pán)；及驅(qū)動(dòng)該磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)；其中所述磁頭折片組合包括磁頭；微驅(qū)動(dòng)器；以及用于承載所述磁頭及微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件；其中所述懸臂件包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(load beam)以及樞接件；所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspension tongue)；所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。
本發(fā)明通過(guò)在懸臂舌片上增設(shè)加強(qiáng)板，從而局部增強(qiáng)懸臂舌片的剛度，不僅使懸臂件具有較小的縱向剛度及橫向剛度，，又保證其上的懸臂舌片不會(huì)發(fā)生變形而影響磁頭的飛行性能。


圖1a為傳統(tǒng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的局部放大圖；圖1b為圖1a中磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的磁頭折片組合的立體圖；圖1c為圖1b中磁頭折片組合在懸臂舌片區(qū)域的局部視圖；圖1d為圖1c中磁頭折片組合的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭的立體組裝圖；圖1e為圖1c中的懸臂舌片發(fā)生變形的示意圖；圖2為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例所述的磁頭折片組合的立體圖；圖3為圖2所示的磁頭折片組合的懸臂件的立體圖；圖4為圖2所示的磁頭折片組合在懸臂舌片區(qū)域的局部立體圖；圖5為圖3所示的懸臂件的立體分解圖；圖6為圖4的側(cè)視圖；圖7為圖2所示的磁頭折片組合的微驅(qū)動(dòng)器的立體圖；圖8為圖3所示的懸臂件上的加強(qiáng)板的剖視圖；
圖9為本發(fā)明磁頭折片組合的微驅(qū)動(dòng)器的支撐框架的一個(gè)實(shí)施例；圖10為本發(fā)明磁頭折片組合的微驅(qū)動(dòng)器的支撐框架的另一個(gè)實(shí)施例；圖11-15為本發(fā)明懸臂件的撓性件的幾個(gè)不同實(shí)施例的局部視圖；圖16為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的含有圖2所示磁頭折片組合的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的立體圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類(lèi)似的元件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的元件。如上所述，本發(fā)明旨在提供一種具有改良撓性件的懸臂件，通過(guò)在撓性件的較薄懸臂舌片上加設(shè)用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板，從而局部增強(qiáng)懸臂舌片的剛度，進(jìn)而避免懸臂舌片變形，這將使得安裝上去的小尺寸磁頭在旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)上飛行時(shí)，該磁頭具有良好的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)性能及穩(wěn)定的飛行高度。在本發(fā)明中，所述小尺寸磁頭為30％的磁頭或者小于30％的磁頭，例如20％或15％的磁頭。
參考圖2，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，一種磁頭折片組合200包括磁頭203、微驅(qū)動(dòng)器205以及承載磁頭203和微驅(qū)動(dòng)器205的懸臂件207。參考圖3和圖5，所述懸臂件207包括互相裝配在一起的基板213、撓性件(flexure)214、負(fù)載桿(load beam)215以及樞接件212；其中，所述撓性件214包括用于承載磁頭203和微驅(qū)動(dòng)器205(參圖2)的懸臂舌片(suspension tongue)210。其中，所述撓性件214的厚度可根據(jù)小尺寸磁頭的具體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般小于22μm。為了增加懸臂舌片區(qū)域的剛度，所述懸臂舌片210上還加設(shè)有用于局部增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板220。所述撓性件214的一端具有若干用于與控制系統(tǒng)(圖未示)連接的連接觸點(diǎn)308，另一端具有復(fù)數(shù)電纜309、311。其中，所述電纜309、311可為柔性印刷電路(FPC)，并且可以具有適當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)線。另外，所述懸臂舌片210包括若干用于連接上述復(fù)數(shù)電纜309的連接觸點(diǎn)330及若干用于連接上述復(fù)數(shù)電纜311的連接觸點(diǎn)891、892。參考圖6，所述負(fù)載桿215上還形成有與所述撓性件214相配合的小凸起429。
在本發(fā)明中，所述加強(qiáng)板220可為任何合適的具有適合強(qiáng)度的材料制成。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，參考圖8，所述加強(qiáng)板220由底聚酰亞胺(PI)層273、銅層272及頂PI層271構(gòu)成，其中，所述銅層272位于所述底PI層273及頂PI層271之間，所述底PI層273的厚度一般為5-10μm，所述銅層272的厚度一般為8-15μm，所述頂PI層271的厚度一般為3-5μm。
參考圖4、6、7，所述微驅(qū)動(dòng)器205包括一個(gè)U型支撐框790，所述U型支撐框790具有兩個(gè)側(cè)臂343、344及底臂490。兩個(gè)壓電元件345、346分別附著在兩個(gè)側(cè)臂344及343上。其中，所述壓電元件可為陶瓷壓電元件、薄膜壓電元件、鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛(PMN-PT)壓電元件或其他壓電元件，并且可具有單層或多層結(jié)構(gòu)。其中，所述壓電元件345、346一側(cè)設(shè)有復(fù)數(shù)電連接觸點(diǎn)900，所述磁頭203上設(shè)有復(fù)數(shù)電連接觸點(diǎn)504，若干電連接球378(金球焊接或錫球焊接，GBB或SBB)將所述壓電元件345、346上的電連接觸點(diǎn)900與懸臂舌片210上的連接觸點(diǎn)891、892焊接起來(lái)，從而將該所述壓電元件345、346與位于所述側(cè)臂343、344兩側(cè)的懸臂電纜311電性連接。另有若干電連接球388將所述磁頭203上的電連接觸點(diǎn)504與懸臂舌片210上的連接觸點(diǎn)330焊接起來(lái)，從而將磁頭203與懸臂電纜311電性連接，這樣就使得控制系統(tǒng)可以藉由懸臂電纜309和311分別對(duì)磁頭203和微驅(qū)動(dòng)器205進(jìn)行控制。所述底臂490借助環(huán)氧樹(shù)脂膠500而裝設(shè)于懸臂舌片210上，所述微驅(qū)動(dòng)器205和懸臂舌片210之間形成一個(gè)平行間隙600，該平行間隙600的存在可保證磁頭203在微驅(qū)動(dòng)器205的驅(qū)動(dòng)下自由地移動(dòng)。
參考圖4，所述磁頭203通過(guò)粘結(jié)劑例如環(huán)氧樹(shù)脂膠局部連接到所述微驅(qū)動(dòng)器205的兩側(cè)臂344及343上的兩預(yù)定位置506。該連接使得磁頭203的運(yùn)動(dòng)依賴(lài)于所述微驅(qū)動(dòng)器205的兩側(cè)臂344及343的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)激發(fā)安裝于所述微驅(qū)動(dòng)器205的兩側(cè)臂344及343上的壓電元件345、346而使磁頭203產(chǎn)生可控制的移動(dòng)。當(dāng)通過(guò)懸臂電纜311施加電壓時(shí)，所述壓電元件345、346膨脹或收縮，導(dǎo)致U形微驅(qū)動(dòng)器框架的兩側(cè)臂344及343產(chǎn)生變形，因此使得磁頭203在磁盤(pán)的磁軌上移動(dòng)，以便精確調(diào)整所述讀寫(xiě)頭的位置。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)磁頭203的位置微調(diào)。
參考圖4和圖6，當(dāng)懸臂件207被組裝完成后，所述負(fù)載桿215上的小凸起429將支撐所述懸臂舌片210，并且使得載荷力始終施加到磁頭203的中心區(qū)域。在本發(fā)明中，由于本發(fā)明的懸臂件207用于安裝小尺寸磁頭及微驅(qū)動(dòng)器，為了保證小尺寸磁頭在旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)上的正常運(yùn)行，懸臂舌片210制作得越來(lái)越薄。但是，太薄的懸臂舌片210在受力時(shí)極易變形，有鑒于此，由于在懸臂舌片區(qū)域增設(shè)一個(gè)加強(qiáng)板220，所以使得懸臂舌片210，尤其是靠近小凸起429的位置處的剛度得以加強(qiáng)，這樣就使得懸臂舌片210在受力時(shí)不會(huì)發(fā)生由于小凸起429的支撐而發(fā)生變形，進(jìn)而使其自由端290翹起的現(xiàn)象。這樣就確保了微驅(qū)動(dòng)器205和懸臂舌片210之間的平行間隙600不會(huì)變小，從而保證了磁頭203在微驅(qū)動(dòng)器205的驅(qū)動(dòng)下可自由運(yùn)動(dòng)。
參考圖9，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，所述微驅(qū)動(dòng)器的支撐框亦可為支撐框390。所述支撐框390可由金屬(例如，不銹鋼)、陶瓷或者聚合物制成，其包括底臂393、活動(dòng)臂394及兩側(cè)臂391、392。兩個(gè)壓電片(未圖示)分別裝設(shè)于所述兩側(cè)臂391、392上。兩側(cè)臂391、392以底臂393的軸線為對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)分布，每個(gè)側(cè)臂391、392均和底臂393和活動(dòng)臂394相連。其中，所述底臂393用于和懸臂舌片210(參圖6)相連。在該實(shí)施例中，兩側(cè)臂391、392間的距離大于磁頭的寬度，當(dāng)磁頭裝在支撐框390上時(shí)，在支撐框390和磁頭間就形成兩個(gè)間隙。此外，活動(dòng)臂394包括一個(gè)用于支撐磁頭的支撐部10以及兩個(gè)連接部11及12。所述連接部11及12分別和支撐部10的兩端部相連。連接部11及12的寬度均小于支撐部10的寬度，從而在側(cè)臂391和支撐部10之間、以及側(cè)臂392和支撐部10之間分別形成槽口(未標(biāo)示)。為了增加支撐框390的彈性，在底臂393和兩側(cè)臂391、392之間亦可形成槽口(未標(biāo)示)。在該實(shí)施例中，所述支撐部10為長(zhǎng)方體形狀，所述連接部11和12與之垂直相連。
參考圖10，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，所述微驅(qū)動(dòng)器的支撐框亦可為支撐框590。該支撐框與圖8中的支撐框結(jié)構(gòu)及安裝方式類(lèi)似，所不同的是支撐部變?yōu)椴灰?guī)則形狀的支撐部10’，此外，連接部亦變?yōu)榍€狀連接部11’，12’?？梢岳斫猓鲜鰧?shí)施例外，所述微驅(qū)動(dòng)器及其支撐框的結(jié)構(gòu)亦可為其他任何合適的結(jié)構(gòu)。
參考圖11，在本發(fā)明懸臂件的一個(gè)實(shí)施例中，增設(shè)于懸臂舌片210上的加強(qiáng)板220的結(jié)構(gòu)為一體式結(jié)構(gòu)。所述加強(qiáng)板220從懸臂舌片210之引于端向尾隨端延伸，所述加強(qiáng)板220包括頂覆蓋層、基底層及夾設(shè)于兩者間的導(dǎo)電層，所述頂覆蓋層、導(dǎo)電層及基底層形成一定厚度之凸臺(tái)并用于支撐微驅(qū)動(dòng)器。復(fù)數(shù)用于支撐微驅(qū)動(dòng)器的島狀凸臺(tái)700及復(fù)數(shù)電連接觸點(diǎn)891/892位于懸臂舌片210的引于端，所述復(fù)數(shù)島狀凸臺(tái)700位于懸臂舌片210上的連接觸點(diǎn)891、892之間，并界定了一個(gè)類(lèi)封閉區(qū)域，該類(lèi)封閉區(qū)域中形成有至少一個(gè)，例如三個(gè)凹槽或凹洞701。所述凹槽701用于增加涂布在其中的膠粘劑，例如環(huán)氧樹(shù)脂膠與微驅(qū)動(dòng)器和懸臂舌片間的結(jié)合力，從而大大增強(qiáng)了裝配的可靠性。另外，借助所述凸臺(tái)700來(lái)支撐微驅(qū)動(dòng)器，與以往直接通過(guò)懸臂舌片的平面來(lái)支撐微驅(qū)動(dòng)器相比，具有更好的穩(wěn)定性。所述加強(qiáng)板220的一部分或者全部通過(guò)金屬層成型為連接電連接觸點(diǎn)891/892的導(dǎo)線(未顯示)，共同界定了一個(gè)類(lèi)封閉區(qū)域，該類(lèi)封閉區(qū)域形成一個(gè)凸臺(tái)700來(lái)支撐微驅(qū)動(dòng)器。因?yàn)?，由于制造的原因，所述懸臂舌片的平面可能不平整，不平整的平面無(wú)法保證安裝的穩(wěn)定性。此外，所述懸臂件還可包括位于其兩側(cè)的兩個(gè)電纜支撐架270(trace support bridge)，用于支撐復(fù)數(shù)電纜309、311。在該實(shí)施例中，所述電纜支撐架270呈條狀且具有足夠的長(zhǎng)度來(lái)承載所述復(fù)數(shù)電纜309、311。最優(yōu)地，該電纜支撐架270可由聚酰亞胺(PI)材料制成，從而具有足夠的強(qiáng)度及剛度?？梢岳斫獾兀鲭娎|支撐架270可以由其它適當(dāng)材料形成以便承載所述復(fù)數(shù)電纜309、311。由于所述電纜支撐架270承載所述復(fù)數(shù)電纜309、311，因此在制造過(guò)程中可以避免所述復(fù)數(shù)電纜309、311產(chǎn)生變形，并減少了當(dāng)磁頭飛行于磁盤(pán)時(shí)的導(dǎo)線振動(dòng)，這樣就確保磁頭折片組合具有良好的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)性能。而且，所述電纜支撐架270可同時(shí)提高撓性件13的面向剛度(lateral stiffness)，這有助于提高磁頭的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)性能。可以理解，所述電纜支撐架270的數(shù)量可以根據(jù)撓性件及懸臂件的實(shí)際需要而改變。另外，所述電纜支撐架270可以具有其它用以承載所述復(fù)數(shù)電纜309、311的適當(dāng)形狀。
參考圖12，在本發(fā)明懸臂件的另一個(gè)實(shí)施例中，所述加強(qiáng)板220可變?yōu)榧訌?qiáng)板810，其中所述加強(qiáng)板810可由復(fù)數(shù)條形體800沿懸臂件的橫向拼接而成，且所述拼接的若干條形體之間沒(méi)有間隙。所述條形體為直條體。除此之外，該實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與圖11所示的結(jié)構(gòu)基本相同。
參考圖13，在本發(fā)明懸臂件的又一個(gè)實(shí)施例中，所述加強(qiáng)板220可變?yōu)榧訌?qiáng)板820，其中所述加強(qiáng)板820可由復(fù)數(shù)曲條形體801沿懸臂件的縱向拼接而成，且相鄰曲條形體801之間形成有用于減輕懸臂件重量的間隙802。除此之外，該實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與圖11所示的結(jié)構(gòu)基本相同。
參考圖14，在本發(fā)明懸臂件的再一個(gè)實(shí)施例中，所述加強(qiáng)板220可變?yōu)榧訌?qiáng)板830，其中所述加強(qiáng)板830為一體式結(jié)構(gòu)，其上形成有用于減輕懸臂件重量的凹槽或孔洞839。除此之外，該實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與圖11所示的結(jié)構(gòu)基本相同。
參考圖15，在本發(fā)明懸臂件的另一個(gè)實(shí)施例中，所述加強(qiáng)板220可變?yōu)榧訌?qiáng)板832，所述懸臂舌片210上靠近加強(qiáng)板832的觸點(diǎn)891、892藉由電纜831相連。所述加強(qiáng)板832后的島狀凸臺(tái)亦可變?yōu)榄h(huán)狀凸臺(tái)708，其中，所述加強(qiáng)板832為正方形且具有一體式結(jié)構(gòu)，所述電纜831可與加強(qiáng)板832一體成形，這樣大大降低了制造成本且提高了生產(chǎn)效率。
一般地，安裝有小尺寸磁頭的懸臂件，在其縱向剛度及橫向剛度均小于1.00μN(yùn).m/degree時(shí)，例如懸臂件縱向剛度(pitch stiffness)小于0.75μN(yùn)/mm、橫向剛度(roll stiffness)小于0.65μN(yùn)/mm，磁頭具有良好的飛行穩(wěn)定性。但是過(guò)小的縱向剛度及橫向剛度又會(huì)導(dǎo)致?lián)闲约植?，例如懸臂舌片變形而影響磁頭的飛行性能。本發(fā)明通過(guò)在懸臂舌片上增設(shè)加強(qiáng)板，不僅使懸臂件具有較小的縱向剛度及橫向剛度，又保證其不會(huì)發(fā)生變形而影響磁頭的飛行性能。另外，由于是局部加強(qiáng)，懸臂件本身的重量亦不會(huì)增加太多，這樣就使得具有該懸臂件的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器仍然具有良好的抗震性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參考圖16，通過(guò)將殼體508、磁盤(pán)組501、主軸馬達(dá)502、音圈馬達(dá)(VCM)507及本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁頭折片組合200裝配起來(lái)而形成磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元5。由于本發(fā)明所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)及/或裝配流程為業(yè)界普通技術(shù)人員所熟悉，在此不再詳述。其中，具有本發(fā)明壓電微驅(qū)動(dòng)器其他實(shí)施例的磁頭折片組合或具有其他合適類(lèi)型的壓電微驅(qū)動(dòng)器的磁頭折片組合亦可應(yīng)用于本發(fā)明，只要其具有本發(fā)明所述的具有加強(qiáng)板的懸臂件。
以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種用于磁頭折片組合的懸臂件，包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(load beam)以及樞接件；其中，所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspension tongue)；其特征在于所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂件，其特征在于所述加強(qiáng)板為一體式結(jié)構(gòu)或者由若干結(jié)構(gòu)體拼接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂件，其特征在于所述加強(qiáng)板上形成有用于減輕懸臂件重量的凹槽或孔洞。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸臂件，其特征在于所述拼接的若干結(jié)構(gòu)體之間形成有用于減輕懸臂件重量的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂件，其特征在于復(fù)數(shù)微驅(qū)動(dòng)器觸點(diǎn)分設(shè)于撓性件上靠近所述加強(qiáng)板的兩側(cè)，所述加強(qiáng)板上一體成型有用于連接兩側(cè)微驅(qū)動(dòng)器觸點(diǎn)的電纜(electrical trace)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂件，其特征在于所述加強(qiáng)板從懸臂舌片之引于端向尾隨端延伸，所述加強(qiáng)板包括頂覆蓋層、基底層及夾設(shè)于兩者間的導(dǎo)電層，所述頂覆蓋層、導(dǎo)電層及基底層形成一定厚度之凸臺(tái)并用于支撐微驅(qū)動(dòng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸臂件，其特征在于所述懸臂舌片上由復(fù)數(shù)凸臺(tái)界定的區(qū)域中形成有至少一個(gè)凹槽。
8.一種磁頭折片組合，包括磁頭；微驅(qū)動(dòng)器；以及用于承載所述磁頭及微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件；其中所述懸臂件包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(loadbeam)以及樞接件；所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspensiontongue)；其特征在于所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁頭折片組合，其特征在于所述加強(qiáng)板為一體式結(jié)構(gòu)或者由若干結(jié)構(gòu)體拼接而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁頭折片組合，其特征在于所述加強(qiáng)板上形成有用于減輕懸臂件重量的凹槽或孔洞。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述拼接的若干結(jié)構(gòu)體之間形成有用于減輕懸臂件重量的間隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁頭折片組合，其特征在于復(fù)數(shù)微驅(qū)動(dòng)器觸點(diǎn)分設(shè)于撓性件上靠近所述加強(qiáng)板的兩側(cè)，所述加強(qiáng)板上一體成型有用于連接兩側(cè)微驅(qū)動(dòng)器觸點(diǎn)的電纜(electrical trace)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁頭折片組合，其特征在于所述加強(qiáng)板從懸臂舌片之引于端向尾隨端延伸，所述加強(qiáng)板包括頂覆蓋層、基底層及夾設(shè)于兩者間的導(dǎo)電層，所述頂覆蓋層、導(dǎo)電層及基底層形成一定厚度之凸臺(tái)并用于支撐微驅(qū)動(dòng)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁頭折片組合，其特征在于所述懸臂舌片上由復(fù)數(shù)凸臺(tái)界定的區(qū)域中形成有至少一個(gè)用于提高微驅(qū)動(dòng)器和懸臂舌片間的結(jié)合力的凹槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁頭折片組合，其特征在于所述撓性件的厚度小于22μm；所述加強(qiáng)板的頂覆蓋層為頂聚酰亞胺層，基底層為底聚酰亞胺層，導(dǎo)電層為銅層，其中，所述銅層位于所述底聚酰亞胺層及頂聚酰亞胺層之間，所述底聚酰亞胺層的厚度為5-10μm，所述銅層的厚度為8-15μm，所述頂聚酰亞胺層的厚度為3-5μm。
16.一種磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元，包括磁頭折片組合；與該磁頭折片組合連接的驅(qū)動(dòng)臂；磁盤(pán)；及驅(qū)動(dòng)該磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)；其中所述磁頭折片組合包括磁頭；微驅(qū)動(dòng)器；以及用于承載所述磁頭及微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件；其中所述懸臂件包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(load beam)以及樞接件；所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspension tongue)；其特征在于所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。
全文摘要
一種用于磁頭折片組合的懸臂件，包括互相裝配在一起的基板、撓性件(flexure)、負(fù)載桿(load beam)以及樞接件；其中，所述撓性件包括用于承載磁頭的懸臂舌片(suspension tongue)；其特征在于所述懸臂舌片上設(shè)有用于增強(qiáng)其剛度(stiffness)的加強(qiáng)板。本發(fā)明同時(shí)揭露了含有該懸臂件的磁頭折片組合及含有該磁頭折片組合的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)單元。
文檔編號(hào)G11B5/48GK101042876SQ20061007137
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者姚明高, 本田隆 申請(qǐng)人:新科實(shí)業(yè)有限公司