專利名稱：頭懸架及制造頭懸架的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有壓電元件的頭懸架，該壓電元件通過電絕緣粘合劑附接到頭
懸架并響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形。本發(fā)明還涉及一種制造這樣的頭懸架的方法。
背景技術(shù)：
小型的精確信息設(shè)備正在快速發(fā)展，并且對于這樣的設(shè)備，對于能夠?qū)Ψ浅Ｐ〉?距離進(jìn)行定位控制的微致動(dòng)器的需求正在增加。特別需要這樣的微致動(dòng)器的設(shè)備包括用于 校正焦距和傾角的光學(xué)系統(tǒng)、用于控制墨頭的噴墨式打印機(jī)、以及用于控制磁頭的磁盤驅(qū) 動(dòng)器。 磁盤驅(qū)動(dòng)器有一個(gè)迫切的問題要解決，即增加存儲(chǔ)容量。如果磁盤驅(qū)動(dòng)器中的每 個(gè)磁盤的存儲(chǔ)容量增加，則磁盤驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)容量會(huì)增加。如果磁盤上每英寸的磁道(TPI， tracks per inch)的數(shù)目增加，則磁盤的存儲(chǔ)容量或記錄密度會(huì)增加而不改變磁盤的直 徑。為此，磁盤上的每個(gè)磁道的寬度必須窄。為了處理磁盤上的這種窄磁道，磁盤驅(qū)動(dòng)器中 的頭懸架的磁頭必須在跨越磁道的方向上進(jìn)行精確定位。為了實(shí)現(xiàn)精確定位，需要一種能 夠在非常小的區(qū)域準(zhǔn)確地移動(dòng)和定位頭懸架的磁頭的致動(dòng)器。 為了滿足該需要，本發(fā)明的申請人已經(jīng)在日本未審查專利申請公開
No. 2002-50140中提出了一種用于磁盤驅(qū)動(dòng)器的頭懸架。該頭懸架包括底座、具有比底座薄
的鉸鏈的連接板、設(shè)置具有撓曲部和磁頭的載重梁、以及一對壓電元件。 該相關(guān)技術(shù)采用了用于定位磁頭的雙致動(dòng)器系統(tǒng)，該雙致動(dòng)器系統(tǒng)包括音圈馬達(dá)
以及每個(gè)均由PZT(鋯鈦酸鉛)制成的一對壓電元件。 該壓電元件在頭懸架的橫向方向(擺動(dòng)方向)精密地驅(qū)動(dòng)載重梁的前端。和僅采 用音圖馬達(dá)的單致動(dòng)器系統(tǒng)相比，采用音圈馬達(dá)和壓電元件的雙致動(dòng)器系統(tǒng)更加精確地定 位附接到頭懸架的前端的磁頭。 對于采用雙致動(dòng)器系統(tǒng)的頭懸架的一個(gè)重要的問題是如何將壓電元件安裝到頭 懸架上。 作為解決該問題的方法，本發(fā)明的申請人在日本未審查專利申請公開 No. 2002-184140中提出了一種用于磁盤驅(qū)動(dòng)器的頭懸架(特別是0024段至0026段以及圖 5中的粘合劑層)。該頭懸架包括載重梁、附接到載重梁的撓曲部、包括底座的致動(dòng)器基底、 以及一對壓電元件。致動(dòng)器基底具有附接部件，一對壓電元件通過電絕緣的粘合劑層附接 到該附接部件。 根據(jù)該相關(guān)技術(shù)，壓電元件被設(shè)置在致動(dòng)器基底上的預(yù)定位置，在壓電元件和致 動(dòng)器基底之間具有間隙并且向該間隙施加粘合劑。 如果向間隙施加的粘合劑量太小，在壓電元件和致動(dòng)器基底之間的電絕緣將會(huì)不 充分。如果粘合劑量太大，施加的粘合劑將會(huì)滲出并擴(kuò)散。 S卩，如果施加的粘合劑太少，在壓電元件和致動(dòng)器基底之間將會(huì)發(fā)生絕緣故障，從 而惡化頭懸架的功能。如果施加的粘合劑太多，粘合劑會(huì)滲出并擴(kuò)散以到達(dá)載重梁的撓曲
4部，從而惡化頭懸架的剛性平衡和振動(dòng)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種頭懸架，該頭懸架能夠適當(dāng)?shù)乇３謮弘娫皖^懸架的 附接部件之間的電絕緣，其中壓電元件附接到該附接部件并充分地執(zhí)行頭懸架的原始功 能。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造這樣的頭懸架的方法。 為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的方面提供了一種頭懸架，具有壓電元件、基底和載重 梁，其中所述壓電元件響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形，所述基底具有作為用于附接所述 壓電元件的附接部件的開口，所述載重梁被固定到所述基底從而所述載重梁的前端根據(jù)所 述壓電元件的變形而在擺動(dòng)方向移動(dòng)。所述頭懸架包括在所述開口中形成的支撐，配置用 于支撐壓電元件的電極表面；以及在所述支撐上形成的多個(gè)粘合劑層，用于將所述壓電元 件固定到所述支撐，和所述支撐接觸的一個(gè)粘合劑層是電絕緣的。 本發(fā)明的該方面采用了多個(gè)粘合劑層來將壓電元件固定到支撐壓電元件的電極 表面的支撐。和支撐接觸的一個(gè)粘合劑層是電絕緣的。該方面獲得了壓電元件和附接部件 之間的電絕緣并且允許頭懸架完全地工作。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頭懸架的立體圖； 圖2是示出在圖1的頭懸架中布置的壓電致動(dòng)器的立體圖； 圖3是沿著圖2的線A-A截取的截面圖； 圖4是示出圖1的頭懸架的仰視圖； 圖5A是部分示出在圖1的頭懸架的開口 (附接部件)處的層狀粘合劑的截面圖；
圖5B是部分示出根據(jù)圖5A所示的實(shí)施例的變型的層狀粘合劑的截面圖；
圖6是示出用于將粘合劑施加到頭懸架的壓電元件附接部件的粘合劑施加系統(tǒng) 的示意圖； 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造頭懸架的方法的視圖； 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的制造頭懸架的方法的視圖；以及 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明變型的頭懸架的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例和變型的頭懸架以及制造頭懸架的方法。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頭懸架31的立體圖。 頭懸架31包括壓電致動(dòng)器11、底座33(對應(yīng)于權(quán)利要求中規(guī)定的"基底")、載重 梁35、作為鉸鏈工作的連接板37等，其中壓電致動(dòng)器11由響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形 的壓電元件13組成。 底座33具有開口 43(對應(yīng)于權(quán)利要求中規(guī)定的"附接部件")，在該開口中嵌入壓 電元件13。壓電元件13響應(yīng)于施加的電壓而變形，以在擺動(dòng)方向(即頭懸架31的橫向方 向)移動(dòng)載重梁35的前端。 底座33由例如具有大約150至200 ii m的厚度的不銹鋼薄板制成。底座33包括每個(gè)都具有U形形狀的一對撓性部件41a和41b、用于容納壓電元件13的開口 43、以及圓 形凸耳45。撓性部件41a和41b中的每個(gè)都在和壓電元件13的側(cè)面相對應(yīng)的位置向外彎 曲。底座33被固定到致動(dòng)器臂(未示出)的前端，該致動(dòng)器臂由音圈馬達(dá)(未示出)旋轉(zhuǎn)。
底座33可以由例如鋁合金的輕金屬和由輕金屬以及不銹鋼組成的包層材料制 成。輕金屬可以降低底座33的慣性，增加頭懸架31在擺動(dòng)方向的諧振頻率，并且改善頭懸 架31的跟蹤性能。 替代提供具有撓性部件41a和41b以及開口 43的底座33，可以使用具有撓性部件 41a和41b以及開口 43的致動(dòng)器板34。在這種情況下，致動(dòng)器板34的后端被置于底座33 上并且通過例如激光焊接固定到底座33。 頭懸架31可以采用底座33和致動(dòng)器板34兩者，或者僅采用底座33。在后述說明 中，為了簡于說明，認(rèn)為致動(dòng)器板34和底座33形成為一體。 載重梁35具有撓曲部39。撓曲部39由金屬薄板彈簧制成，該金屬薄板彈簧比載 重梁35更薄并且更精確。撓曲部39的前端設(shè)置了具有磁頭的滑塊(未示出)。載重梁35 由具有大約30至150 ii m的厚度的不銹鋼板制成，并且被設(shè)計(jì)為將載重施加到滑塊上。載 重梁35具有彎曲邊緣36a和36b以改善載重梁35的剛性。載重梁35的后端和連接板37 形成為一體。 載重梁35可以由例如鋁合金的輕金屬或由輕金屬以及不銹鋼組成的包層材料制 成。輕金屬可以降低載重梁35的慣性，增加頭懸架31在擺動(dòng)方向的諧振頻率，并且改善頭 懸架31的跟蹤性能。 連接板37由具有大約30 ii m的厚度的彈性金屬板制成。連接板37的一部分具有 孔47以在厚度方向降低連接板的剛性。在孔47的每一側(cè)，存在在厚度方向彎曲的鉸鏈49a 和49b。連接板37的后端置于底座33的底面的前端上，并且通過例如激光焊接被固定到底 座33的底面的前端。 將說明附接到頭懸架31的壓電致動(dòng)器11。 圖2是示出安裝到頭懸架31的壓電致動(dòng)器11的立體圖，圖3是沿圖2的線A-A 截取的截面圖。 壓電致動(dòng)器11由基本具有矩形形狀的壓電元件13組成。壓電元件13響應(yīng)于施 加的電壓而變形，以驅(qū)動(dòng)目標(biāo)部件(載重梁35)。更精確地，當(dāng)被施加電壓時(shí)，或當(dāng)停止向其 施加的電壓時(shí)，或根據(jù)向其施加的電壓的水平，壓電元件13變形。 壓電元件13包括第一和第二電極15和17、與第一和第二電極15和17相對的共 用電極19、以及布置在第一和第二電極15和17與共用電極19之間的壓電材料21，該第一 和第二電極15和17被布置在共同的平面內(nèi)并且彼此分離預(yù)定的距離。
第一和第二電極15和17以及共用電極19可以由具有低接觸電阻的金屬制成，該 金屬例如金(Au)。第一和第二電極15和17基本上具有相同的形狀和大小。共用電極19 具有與第一和第二電極15和17的組合基本上相同的大小和形狀。 壓電材料21由第一壓電材料21a和第二壓電材料21b組成，其中第一壓電材料 21a根據(jù)施加到第一電極15的電壓而變形，第二壓電材料21b根據(jù)施加到第二電極17的電 壓而變形。第一和第二壓電材料21a和21b被布置成使得它們被相對地極化。第一和第二 壓電材料21a和21b由例如壓電陶瓷制成，其中壓電陶瓷被極化為彼此具有180度的極化方向差異。 將說明壓電致動(dòng)器11的操作。在圖2中，用"X"標(biāo)記的壓電元件13的一側(cè)是靜 止側(cè)，用"Y"標(biāo)記的一側(cè)是驅(qū)動(dòng)側(cè)，第一和第二電極15和17接地，并且共用電極19接收電壓。 當(dāng)接收電壓時(shí)，壓電元件13變形為梯形，其中第一電極15的端面23收縮并且第 二電極17的端面25延伸。結(jié)果，壓電元件13在方向Z(圖2)移動(dòng)非常小的距離，以移動(dòng) 附接到壓電元件13的驅(qū)動(dòng)側(cè)Y的部件(載重梁35)。 當(dāng)共用電極19接地并且第一和第二電極15和17接收電壓時(shí)，壓電元件13在方 向-Z(和方向Z相對)移動(dòng)微小的距離，以移動(dòng)附接到壓電元件13的驅(qū)動(dòng)側(cè)Y的部件(載 重梁35)。 壓電致動(dòng)器11需要用于第一和第二電極15和17以及共用電極19的三個(gè)電系統(tǒng)。 該配置簡化至壓電元件13的配線并獲得配線的可靠性。 壓電致動(dòng)器11具有單個(gè)壓電元件13，以減少部件的數(shù)目，最小化部件管理，并降
低頭懸架31的成本。 將進(jìn)一步說明頭懸架31。 圖4是示出圖1的頭懸架31的仰視圖，圖5A是部分示出在頭懸架31的開口 (附 接部件)43處的層狀粘合劑的截面圖，圖5B是部分示出根據(jù)圖5A所示的本實(shí)施例的變型 的層狀粘合劑的截面圖，圖6是示出用于將粘合劑施加到頭懸架31的壓電元件附接部件 (開口 43)的粘合劑施加系統(tǒng)的示意圖，圖7是示出將壓電元件13附接到頭懸架31的附接 部件的過程的視圖，以及圖8是示出將壓電元件13附接到頭懸架31的附接部件的另一個(gè) 過程的視圖。 壓電元件13嵌入到形成在頭懸架31的底座33中的開口 43中，從而第一和第二電 極15和17在頂部并且共用電極在底部。底座33的頂面和壓電元件13的頂電極面同高。
開口 43的外圍邊緣的前端和后端被部分地蝕刻以改善非導(dǎo)電粘合劑51的粘性。 部分蝕刻形成支撐33al和33a2。支撐33al和33a2的每一個(gè)具有表面，以支撐壓電元件 13的共用電極19的表面。 在壓電元件13的共用電極19與支撐33al和33a2之間存在多個(gè)粘合劑層，如圖 5A所示包括第一非導(dǎo)電粘合劑層51al和第二非導(dǎo)電粘合劑層51bl。 第一非導(dǎo)電粘合劑層51al優(yōu)選地具有l(wèi)Oym或更高的厚度，以獲得共用電極19 與支撐33al和33a2之間的電絕緣。 在壓電元件13與開口 43的前后垂直壁43a的每一個(gè)之間，存在間隙50，在間隙 50中布置了具有適當(dāng)厚度的第三非導(dǎo)電粘合劑層51cl。 根據(jù)本實(shí)施例的頭懸架31可以采用導(dǎo)電粘合劑層51bbl (圖5B)而不是第二非導(dǎo) 電粘合劑層51bl。在這種情況下，需要一種能夠確保壓電元件13的共用電極19與底座33 之間的電絕緣的裝置。為此，在形成第一非導(dǎo)電粘合劑層51al時(shí)必需形成用于覆蓋垂直壁 43a的第一非導(dǎo)電粘合劑層51a2。第一非導(dǎo)電粘合劑層51al和51a2形成L形的連續(xù)絕緣 層以確保電絕緣。 將詳細(xì)說明上述粘合劑層。通過施加并硬化第一非導(dǎo)電粘合劑51a而形成第一非 導(dǎo)電粘合劑層51al和51a2。通過施加并硬化第二非導(dǎo)電粘合劑51b而形成第二非導(dǎo)電粘合劑層51bl。通過施加并硬化導(dǎo)電粘合劑51bb而形成導(dǎo)電粘合劑層51bbl。通過施加并 硬化第三非導(dǎo)電粘合劑51c而形成第三非導(dǎo)電粘合劑層51cl。 第一至第三非導(dǎo)電粘合劑51a、51b和51c可以是相同類型的非導(dǎo)電粘合劑。在該 說明書中，如果沒有特別說明，"非導(dǎo)電粘合劑51"用作第一至第三非導(dǎo)電粘合劑51a、51b 和51c的統(tǒng)一表示。 在該說明書中，如果沒有特別說明，"粘合劑51"用作第一至第三非導(dǎo)電粘合劑 51a、51b和51c以及導(dǎo)電粘合劑51bb的統(tǒng)一表示。 第一至第三非導(dǎo)電粘合劑51a、51b和51c以及導(dǎo)電粘合劑51bb可以是通過紫外 線或熱被硬化的粘合劑。 非導(dǎo)電粘合劑51可以從已知非導(dǎo)電粘合劑中選擇，已知非導(dǎo)電粘合劑包括包含 非導(dǎo)電材料(例如硅石和玻璃)的顆粒的導(dǎo)電粘合劑。
將說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造頭懸架31的方法。 為了將非導(dǎo)電粘合劑51施加到開口 (附接部件)43，使用例如圖6所示的粘合劑 施加系統(tǒng)101。 粘合劑施加系統(tǒng)101包括注射器103，注射器103具有圓形截面并包含非導(dǎo)電粘合 劑51。注射器103具有用于推出粘合劑51的活塞105、在注射器103的下端的排放針107、 以及在注射器103的上端的圓形蓋109。蓋109具有孔115以通過空氣管道113從壓縮機(jī) lll抽取壓縮空氣。空氣管道113包括電磁閥117。電磁閥117具有入口 117A、出口 117B、 以及排放端口 117C，其中入口 117A接收來自壓縮機(jī)lll的壓縮空氣，出口 117B提供壓縮空 氣，排放端口 117C將壓縮空氣排放出空氣管道113。出口 117B選擇性地和入口 117A及排 放端口 117C中的一個(gè)相連。壓縮機(jī)111連接到驅(qū)動(dòng)控制器119，驅(qū)動(dòng)控制器119整體控制 粘合劑施加操作。 在粘合劑施加系統(tǒng)101中，如圖7所示，驅(qū)動(dòng)控制器119提供操作指令。響應(yīng)于該 指令，壓縮機(jī)111發(fā)送壓縮空氣進(jìn)入注射器103。然后，活塞105下降以擠出第一非導(dǎo)電粘 合劑51a。在受壓狀態(tài)下，粘合劑51a被推出排放針107。如圖5A和5B所示，被排出的粘 合劑51a被薄地施加到支撐33al和33a2。這對應(yīng)于圖7的步驟Sll。這里，"薄地施加"指 的是施加用于電絕緣的第一非導(dǎo)電粘合劑51a比在步驟S13中施加用于固定的第二非導(dǎo)電 粘合劑51b要薄?？紤]到嵌入到開口 43中的壓電元件13的大小，薄地施加用于電絕緣的 第一非導(dǎo)電粘合劑51a將使開口 (附接部件)43的大小盡可能的小。 然后，向已經(jīng)施加了第一非導(dǎo)電粘合劑51a的部件放射紫外(UV)線，以暫時(shí)設(shè)置 粘合劑51a。這是圖7的步驟S12。這個(gè)步驟在支撐33al和33a2上形成第一非導(dǎo)電粘合 劑層(薄絕緣層)51al。 步驟Sll和S12對應(yīng)于權(quán)利要求2中規(guī)定的"一個(gè)接一個(gè)地在附接部件處施加粘 合劑并使粘合劑硬化"的第一次操作。 然后，驅(qū)動(dòng)控制器119發(fā)出下一個(gè)指令以將壓縮空氣從壓縮機(jī)111發(fā)送到注射器 103。然后，活塞105下降以擠出指令量的第二非導(dǎo)電粘合劑51b。在受壓狀態(tài)下，粘合劑 51b被推出排放針107并被施加到在支撐33al和33a2上形成的第一非導(dǎo)電粘合劑層51al 上。這是圖7的步驟S13。 然后，在圖7的步驟S14中在第二非導(dǎo)電粘合劑51b上安裝壓電元件(PZT)13。在圖7的步驟S15中，向施加了粘合劑的部件放射紫外線，以暫時(shí)硬化粘合劑51b。這在第一非導(dǎo)電粘合劑層51al上形成第二非導(dǎo)電粘合劑層51bl。 如果在步驟S14中，通過將壓電元件(PZT) 13朝向第一非導(dǎo)電粘合劑層51al強(qiáng)力按壓來放置壓電元件(PZT)13，第二非導(dǎo)電粘合劑層51bl將非常薄。即使在這種情況下，如果第一非導(dǎo)電粘合劑層51al被形成為lOym或更高的厚度，也能確保壓電元件13的共用電極19與支撐33al及33a2之間的電絕緣。 步驟S13至S15對應(yīng)于權(quán)利要求2中規(guī)定的"一個(gè)接一個(gè)地在附接部件處施加粘合劑并使粘合劑硬化"的第二次操作。即，圖7的例子向在底座33的開口 (附接部件)43處形成的支撐33al和33a2兩次施加非導(dǎo)電粘合劑51。 然后，圖7的步驟S16熱處理頭懸架31以完全硬化第一和第二非導(dǎo)電粘合劑層51al和51bl。 如圖5A和8所示，步驟S15-l和S15-2可以位于步驟S15和S16之間。步驟S15-1用第三非導(dǎo)電粘合劑51c填充壓電元件13與開口 (附接部件)43的垂直壁43a之間的間隙50，步驟S15-2向已經(jīng)施加了粘合劑51c的部件放射紫外線以暫時(shí)硬化粘合劑51c。圖8的步驟Sll至S16與步驟Sll至S16相同，因此不再贅述。 步驟S15-l和S15-2對應(yīng)于權(quán)利要求2中規(guī)定的"一個(gè)接一個(gè)地在附接部件處施加粘合劑并使粘合劑硬化"的第三次操作。即，圖8的例子向在底座33的開口 (附接部件)43處形成的支撐33al和33a2三次施加非導(dǎo)電粘合劑51。 根據(jù)本實(shí)施例，底座33和連接板37重疊的部分對應(yīng)于壓電致動(dòng)器11的驅(qū)動(dòng)側(cè)Y。
壓電元件13位于靠近開口 43的內(nèi)圓周面的預(yù)定位置。如圖5A和5B所示，撓曲部39的配線部55(例如由銅制成)以及壓電元件13的共用電極19暴露于互相朝向?qū)Ψ?。在配線部55和共用電極19之間，存在幾十微米的小空間。為了在小空間將配線部55和共用電極19彼此電連接，如圖5A和5B所示在小空間中布置導(dǎo)電粘合劑57。替代導(dǎo)電粘合劑57，可以采用焊線、焊接、超聲焊接或任何其它連接技術(shù)來將配線部55和共用電極19彼此連接起來。 為了將壓電元件13的第一和第二電極15和17電連接到底座33，布置了一對導(dǎo)電粘合劑53a和53b。在圖5A和5B中，附圖標(biāo)記59是撓曲部39的金屬基底，并且附圖標(biāo)記61是撓曲部39的電絕緣層。 將說明根據(jù)本實(shí)施例的頭懸架31的操作。假設(shè)壓電元件13的第一和第二電極15和17接地并且其共用電極19接收預(yù)定電壓。 如圖2所示，第一電極15的端面23收縮并且第二電極17的端面25延伸，并且因此，壓電元件13變形為梯形。S卩，壓電元件13精密地在方向Z移動(dòng)以在擺動(dòng)方向(頭懸架31的橫向方向)在驅(qū)動(dòng)側(cè)Y上移動(dòng)載重梁35。如果共用電極19接地并且第一和第二電極15和17接收預(yù)定電壓，壓電元件13精密地在方向-Z移動(dòng)以在擺動(dòng)方向在驅(qū)動(dòng)側(cè)Y上移動(dòng)載重梁35。 包括壓電致動(dòng)器11的頭懸架31需要用于壓電元件13的第一和第二電極15和17以及共用電極19的三個(gè)電系統(tǒng)。該配置使得至壓電元件13的配線工作簡單并且可靠。
底座33在開口43中容納壓電元件13并從底支撐壓電元件13。底座33的開口43圍繞壓電元件13以容易地定位壓電元件13并且保護(hù)易碎的壓電元件13不受損壞。
共用電極19和配線部55彼此朝向并且通過單連接(導(dǎo)電粘合劑57)被彼此電連接。該配置減少了在撓曲部39上布置的導(dǎo)線數(shù)目并且增加了將從材料生產(chǎn)的撓曲部的數(shù)目。 和使用一對壓電元件的頭懸架相比，根據(jù)本實(shí)施例的頭懸架31采用單個(gè)壓電元件13，以減少部件的數(shù)目、簡化部件管理并降低頭懸架31的成本。 根據(jù)本實(shí)施例的頭懸架31在開口 (附接部件)43中布置支撐33al和33a2，以支
撐壓電元件13的共用電極19。使用多個(gè)粘合劑層(第一非導(dǎo)電粘合劑層51al和第二非
導(dǎo)電粘合劑層51bl)將壓電元件13固定到支撐33al和33a2。在多個(gè)粘合劑層中，與支撐
33al和33a2接觸的粘合劑層(第一非導(dǎo)電粘合劑層51al)是電絕緣的。 根據(jù)本實(shí)施例的頭懸架31因而適當(dāng)?shù)乇３謮弘娫?3和開口 (附接部件)43之
間的電絕緣和完全地工作。 根據(jù)本實(shí)施例的制造頭懸架的方法多次重復(fù)將粘合劑51施加到開口 (附接部件)43并使粘合劑51硬化的操作，以將壓電元件13固定到開口 (附接部件)43。在多次操作中，至少在第一次操作中施加的粘合劑51是電絕緣的。 在第一次操作中施加的粘合劑(第一非導(dǎo)電粘合劑51a)確保壓電元件13與開口(附接部件)43之間的電絕緣，從而頭懸架31可以完全地工作。 在操作的多次重復(fù)之后，在開口 (附接部件)43處強(qiáng)力硬化粘合劑51，因而粘合劑51從來不滲出或擴(kuò)散。 因而，根據(jù)本實(shí)施例的制造頭懸架的方法確保壓電元件13與開口 (附接部件)43之間的電絕緣，允許頭懸架31完全地工作并確保頭懸架31的剛性平衡和適當(dāng)振動(dòng)特性。
在操作的多次重復(fù)中使用的每個(gè)粘合劑都可以是電絕緣的。與在除了第一次粘合劑施加操作之外的每個(gè)粘合劑施加操作中采用導(dǎo)電粘合劑的情況相比，這改善了絕緣能力。 根據(jù)本實(shí)施例，第一次粘合劑施加操作(圖7和圖8的步驟Sll和S12)確保電絕緣并且后面的粘合劑施加操作(圖7和圖8的步驟S13至S15以及圖8的步驟S15-l和15-2)確保電絕緣以及壓電元件13的固定。 與在一次粘合劑施加操作中電絕緣和固定壓電元件13的相關(guān)技術(shù)相比，本實(shí)施
例不需要壓電元件13與開口 (附接部件)43之間的寬的空間或設(shè)計(jì)余地。 相應(yīng)地，考慮到嵌入在開口 43中的壓電元件13的大小，根據(jù)本實(shí)施例的制造頭懸
架的方法能夠使開口 (附接部件)43的大小盡可能的小。本實(shí)施例的頭懸架能夠靈活地應(yīng)
付小型化要求。 在粘合劑施加操作的多次重復(fù)中，第一次粘合劑施加操作可以采用電絕緣粘合劑并且后面的粘合劑施加操作可以每一個(gè)采用不是電絕緣的粘合劑。例如，第二次和后面的粘合劑施加操作(圖7和8的步驟S13至S15以及圖8的S15-l和15-2)可以采用導(dǎo)電粘合劑作為粘合劑51，該導(dǎo)電粘合劑不包含絕緣材料(例如硅石顆?；虿Ａьw粒)。
與對于第二次和后面的粘合劑施加操作采用包含絕緣硅石或玻璃顆粒的非導(dǎo)電粘合劑的情況相比，該技術(shù)改善了將壓電元件13強(qiáng)力地固定到開口 (附接部件)43的結(jié)合強(qiáng)度。 根據(jù)本實(shí)施例的制造頭懸架的方法將非導(dǎo)電粘合劑51布置在壓電元件13和開口
10(附接部件)43之間，以正確地將壓電元件13的轉(zhuǎn)移傳遞到載重梁35，并且同時(shí)確保壓電 元件13的共用電極19與底座33之間的電絕緣。 將說明根據(jù)本發(fā)明另一方面制造頭懸架的方法。該方面將用于電絕緣的非導(dǎo)電粘 合劑(第一非導(dǎo)電粘合劑51a)應(yīng)用(類似圖7的步驟S11)到開口 (附接部件)43，暫時(shí)設(shè) 置(類似圖7的步驟S12)非導(dǎo)電粘合劑51a來形成絕緣粘合劑層(第一非導(dǎo)電粘合劑層 51al)，將用于固定壓電元件13的粘合劑(第二非導(dǎo)電粘合劑51b)應(yīng)用(類似圖7的步驟 S13)到已經(jīng)形成了絕緣粘合劑層51al的開口 (附接部件)43，將壓電元件13放置于(類 似圖7的步驟S14)已經(jīng)施加了固定粘合劑51b的開口 (附接部件)43，在放置了壓電元件 13之后暫時(shí)地設(shè)置(類似圖7的步驟S15)固定粘合劑51b以形成固定粘合劑層(第二非 導(dǎo)電粘合劑層51bl)，并完全地硬化(類似圖7的步驟S16)絕緣非導(dǎo)電粘合劑(第一非導(dǎo) 電粘合劑51a)和固定粘合劑(第二非導(dǎo)電粘合劑51b)以將壓電元件13固定到開口 (附 接部件)43。 根據(jù)上述方面的制造頭懸架的方法確保壓電元件13與開口 (附接部件)43之間 的適當(dāng)?shù)碾娊^緣，允許頭懸架31完全地工作，并確保頭懸架31的剛性平衡和適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)特 性。 上述用于電絕緣的非導(dǎo)電粘合劑和用于固定的粘合劑是通過紫外線或熱被硬化 的粘合劑。可以通過紫外線來執(zhí)行這樣的粘合劑的暫時(shí)硬化并且可以通過熱來執(zhí)行這樣的 粘合劑的完全硬化。 用于固定的粘合劑可以是導(dǎo)電粘合劑或非導(dǎo)電粘合劑。如果用于固定的粘合劑是 導(dǎo)電粘合劑，與對于第二次和后面的粘合劑施加操作而采用包含絕緣硅石或玻璃顆粒的非 導(dǎo)電粘合劑的情況相比，將會(huì)改善將壓電元件13強(qiáng)力地固定到開口 (附接部件)43的結(jié)合 強(qiáng)度。 根據(jù)上述方面的制造頭懸架的方法可以在形成固定粘合劑層和固定壓電元件之 間使用粘合劑51(對應(yīng)于圖8的步驟S15-1)來執(zhí)行填充壓電元件13和開口 (附接部件)43 之間的間隙50以及暫時(shí)地硬化間隙50中的粘合劑51 (對應(yīng)于圖8的步驟S15-2)。
位于壓電元件13和開口 (附接部件)43之間的粘合劑51正確地將壓電元件13 的扭曲(轉(zhuǎn)移)傳遞到載重梁35。 壓電元件固定操作可以完全地硬化絕緣非導(dǎo)電粘合劑(第一非導(dǎo)電粘合劑51a)、 固定粘合劑(第二非導(dǎo)電粘合劑51b)、以及間隙50中的粘合劑(第三非導(dǎo)電粘合劑51c)， 以將壓電元件13固定到開口 (附接部件)43。 將被施加至間隙50的粘合劑(第三非導(dǎo)電粘合劑51c)可以是非導(dǎo)電粘合劑。
位于壓電元件13和開口 (附接部件)43之間的非導(dǎo)電粘合劑51c正確地將壓電 元件13的扭曲(轉(zhuǎn)移)傳遞到載重梁35并確保壓電元件13的共用電極19與底座33之 間的電絕緣。 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例并且在不偏離權(quán)利要求和說明書中提及的本發(fā)明的主 旨和技術(shù)思想的前提下能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行變型。根據(jù)這樣的變型的頭懸架以及制造頭懸架 的方法也落入本發(fā)明的范圍。 例如，根據(jù)本發(fā)明的變型，在致動(dòng)器板34而不是在底座33上形成撓曲部件41a和 41b以及開口 43。對此，術(shù)語"底座"指的是單獨(dú)的底座33或底座33加上致動(dòng)器板34。相
11應(yīng)地，權(quán)利要求中規(guī)定的"基底"可以被認(rèn)為是底座或致動(dòng)器板。例如，在底座(基底)上 形成的開口 (附接部件)可以被認(rèn)為是在致動(dòng)器板(基底)上形成的開口 (附接部件)。
根據(jù)本實(shí)施例，壓電致動(dòng)器11采用位于底座33的開口 43中的一個(gè)壓電元件13。 這不限制本發(fā)明。根據(jù)圖9所示的本發(fā)明的另一個(gè)變型，壓電致動(dòng)器83采用一對壓電元件 81a和81b并且根據(jù)本發(fā)明該對壓電元件81a和81b通過施加的粘合劑(或多個(gè)粘合劑) 被設(shè)置在底座33的開口 (附接部件)43中。 本發(fā)明采用的粘合劑51可以是通過向已知非導(dǎo)電粘合劑添加觸變劑而制成(例 如通過向?qū)щ娬澈蟿┨砑咏^緣顆粒(例如硅石顆粒和玻璃顆粒)而制成)的具有觸變特性 的特殊粘合劑。當(dāng)施加到間隙50時(shí)，這樣的觸變粘合劑51是溶膠。 觸變劑防止當(dāng)被施加到對象上時(shí)已知的非導(dǎo)電粘合劑掉落或擴(kuò)散。可以從包括粉 狀硅石、石英粉、有機(jī)膨潤土、滑石、蒙脫石、黏土、聚酰胺樹脂等的組中選擇觸變劑。
溶膠中的觸變劑51被施加到壓電元件13與頭懸架31的開口 (附接部件)33之 間的間隙50中。由于粘合劑51是溶膠，易于被施加到間隙50 。 當(dāng)被施加時(shí)，作為溶膠的觸變粘合劑51逐漸地改變至凝膠并喪失流動(dòng)性，并且因 而施加的粘合劑51從來不滲出或擴(kuò)散。 因而，將容易控制粘合劑51的施加量，使粘合劑51的施加過程自動(dòng)化并確保頭懸 架31的適當(dāng)?shù)膭傂云胶夂驼駝?dòng)特性。
權(quán)利要求
一種頭懸架，具有壓電元件、基底和載重梁，其中所述壓電元件響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形，所述基底具有作為用于附接所述壓電元件的附接部件的開口，所述載重梁被固定到所述基底從而所述載重梁的前端根據(jù)所述壓電元件的變形而在擺動(dòng)方向移動(dòng)，所述頭懸架包括在所述開口中形成的支撐，配置用于支撐所述壓電元件的電極表面；以及在所述支撐上形成的多個(gè)粘合劑層，用于將所述壓電元件固定到所述支撐，與所述支撐接觸的一個(gè)粘合劑層是電絕緣的。
2. —種制造頭懸架的方法，所述頭懸架具有壓電元件、基底和載重梁，其中所述壓電元 件響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形，所述基底具有附接壓電元件的附接部件，所述載重梁 被固定到所述基底從而所述載重梁的前端根據(jù)所述壓電元件的變形而在擺動(dòng)方向移動(dòng)，所 述方法包括一個(gè)接一個(gè)地在所述附接部件處施加粘合劑并使所述粘合劑硬化，以將所述壓電元 件固定到所述附接部件，至少一個(gè)第一次在所述附接部件處施加并硬化的粘合劑是電絕緣 的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中一個(gè)接一個(gè)地在所述附接部件處施加并硬化的粘合劑每一個(gè)均是電絕緣的。
4. 一種制造頭懸架的方法，所述頭懸架具有壓電元件、基底和載重梁，其中所述壓電元 件響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形，所述基底具有附接壓電元件的附接部件，所述載重梁 被固定到所述基底從而所述載重梁的前端根據(jù)所述壓電元件的變形而在擺動(dòng)方向移動(dòng)，所 述方法包括將用于電絕緣的非導(dǎo)電粘合劑施加到所述附接部件； 暫時(shí)地硬化所述非導(dǎo)電粘合劑，以形成絕緣粘合劑層； 將用于固定所述壓電元件的固定粘合劑施加到所述絕緣粘合劑層上； 將所述壓電元件放置在施加到所述附接部件的所述固定粘合劑上；在將所述壓電元件放置在所述固定粘合劑上之后，暫時(shí)地硬化所述固定粘合劑，以形 成固定粘合劑層；以及完全地硬化所述絕緣粘合劑層和固定粘合劑層，以將所述壓電元件固定到所述附接部件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述非導(dǎo)電粘合劑和固定粘合劑是通過紫外線和熱被硬化的粘合劑；以及 通過紫外線執(zhí)行暫時(shí)地硬化所述非導(dǎo)電粘合劑和暫時(shí)地硬化所述固定粘合劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述非導(dǎo)電粘合劑和固定粘合劑是通過紫外線和熱被硬化的粘合劑；以及 通過熱執(zhí)行完全地硬化所述絕緣粘合劑層和所述固定粘合劑層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 所述固定粘合劑是導(dǎo)電粘合劑和非導(dǎo)電粘合劑之一。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，在暫時(shí)地硬化所述固定粘合劑之后還包括 施加粘合劑以填充所述壓電元件和所述附接部件之間的間隙；以及暫時(shí)地硬化在所述間隙中填充的所述粘合劑，在所述間隙中填充的所述粘合劑在完全地硬化所述絕緣粘合劑層和固定粘合劑層時(shí) 被完全地硬化，從而將所述壓電元件固定到所述附接部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中 施加到所述間隙的所述粘合劑是非導(dǎo)電粘合劑。
全文摘要
頭懸架31具有壓電元件13、底座33和載重梁35，其中壓電元件13響應(yīng)于施加到其上的電壓而變形，底座33具有用于附接壓電元件13的附接部件，并且載重梁35具有撓曲部39。載重梁35的前端根據(jù)壓電元件13的變形而在擺動(dòng)方向移動(dòng)。頭懸架31包括將壓電元件13附接到附接部件的粘合劑。一個(gè)接一個(gè)地在附接部件施加并硬化粘合劑。至少一個(gè)在附接部件第一次施加和硬化的粘合劑是電絕緣的。頭懸架31適當(dāng)?shù)乇３謮弘娫?3和附接部件之間的電絕緣，充分地展示了原始功能，并且獲得剛性平衡和適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)特性。
文檔編號G11B21/26GK101714359SQ20091017571
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者安藤利樹, 株田惠美, 淵野英己, 福田努 申請人:日本發(fā)條株式會(huì)社