專利名稱：具有平衡重量的磁頭折片組合、磁盤驅(qū)動(dòng)單元及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息記錄磁盤驅(qū)動(dòng)單元，更具體地涉及一種磁頭折片組合
(head gimbal assembly, HGA )、含有該磁頭折片組合的磁盤驅(qū)動(dòng)單元及其制造 方法。該》茲頭4斤片組合的》茲頭前邊部(leading edge portion )與尾邊部(trailing edge portion)之間的重量互相平衡。
背景技術(shù)：
一種常見的信息存儲(chǔ)設(shè)備是磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其使用磁性媒介來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和 位于該磁性媒介上方的可移動(dòng)讀寫頭來選擇性地從磁性i某介上讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù) 據(jù)寫在磁性力某介上。
消費(fèi)者總是希望這類磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量不斷增加，同時(shí)希望其讀寫 速度更快更精確。因此磁盤制造商一直致力于開發(fā)具有較高存儲(chǔ)容量的磁盤系 統(tǒng)，比如通過減少磁盤的磁軌寬度或磁軌間距的方式增加磁軌密度，進(jìn)而間接 增加磁盤的存儲(chǔ)容量。然而，隨著磁軌密度的增加，對(duì)讀寫頭的位置控制精度 也必須相應(yīng)的提高，以便在高密度磁盤中實(shí)現(xiàn)更快更精確的讀寫操作。隨著磁 軌密度的增加，使用傳統(tǒng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更快更精確地將讀寫頭定位于磁盤上適當(dāng) 的磁軌變得更加困難。因此，磁盤制造商一直尋找提高對(duì)讀寫頭位置控制的方 式，以便利用不斷增加的磁軌密度所帶來的益處。
磁盤制造商經(jīng)常使用的一種提高讀寫頭在高密度盤上位置控制精度的方法 為采用第二個(gè)驅(qū)動(dòng)器，也叫微致動(dòng)器。該微致動(dòng)器與一個(gè)主驅(qū)動(dòng)器配合共同實(shí) 現(xiàn)對(duì)讀寫頭的位置控制精度及速度。包含微致動(dòng)器的磁盤系統(tǒng)被稱為雙驅(qū)動(dòng)器 系統(tǒng)。
在過去曾經(jīng)開發(fā)出許多用于提高存取速度及讀寫頭在高密度磁盤的磁軌上
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)通常包括一主音圏馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器及 一副微致動(dòng)器，比如壓電微致動(dòng)器。該音圏馬達(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)臂上承載讀寫頭以便將讀寫頭定位于 存儲(chǔ)盤的磁軌上。壓電微致動(dòng)器與音圏馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器配合使用共同提高存取速度 及實(shí)現(xiàn)讀寫頭在f茲軌位置的孩吏調(diào)。音圏馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器對(duì)讀寫頭的位置粗調(diào)，而壓 電微致動(dòng)器對(duì)讀寫頭相對(duì)于磁盤的位置的精調(diào)。通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器的配合，共同 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)盤上高效而精確的讀寫操作。
一種已知的用于實(shí)現(xiàn)對(duì)讀寫頭位置微調(diào)的微致動(dòng)器包含有壓電元件。該壓 電微致動(dòng)器具有相關(guān)的電子裝置，該電子裝置可導(dǎo)致微致動(dòng)器上的壓電元件選 擇性的收縮或擴(kuò)張。壓電微致動(dòng)器具有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，使得壓電元件的收縮或擴(kuò) 張引起微致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而引起讀寫頭的運(yùn)動(dòng)。相對(duì)于僅僅使用音圈馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)器的磁盤系統(tǒng)，該讀寫頭的運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)讀寫頭位置更快更精確的調(diào)整。
這類范例性的壓電微致動(dòng)器揭露于許多專利中，比如日本專利JP 2002-133803、 美國專利第6,671,131號(hào)、第6,700,749號(hào)及美國專利申請(qǐng)公開文件第 2003/0168935號(hào)，上述每個(gè)專利(申請(qǐng))的內(nèi)容在這里作為參考。
圖1-2所示為傳統(tǒng)的》茲盤驅(qū)動(dòng)單元，磁盤101安裝在主軸馬達(dá)102上并由其 旋轉(zhuǎn)。音圈馬達(dá)臂104上承載有磁頭折片組合100，該磁頭折片組合100包括含 有磁頭103的微致動(dòng)器105。該磁頭103上安裝有讀寫頭(圖未示)。音圈馬達(dá) 控制音圏馬達(dá)臂104的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制磁頭103在磁盤101表面磁軌之間移動(dòng)， 最終實(shí)現(xiàn)磁頭103的讀寫頭在磁盤101上的數(shù)據(jù)讀寫操作。
由于音圈馬達(dá)及》茲頭懸臂組合的固有誤差(比如動(dòng)態(tài)誤差)，^茲頭無法實(shí)現(xiàn) 快速而精確的位置控制。相反地，當(dāng)僅僅使用一個(gè)伺服馬達(dá)系統(tǒng)時(shí)，將影響讀 寫頭精確讀寫磁盤上數(shù)據(jù)的性能。為此，增加上述壓電微致動(dòng)器105，以便提高 磁頭及讀寫頭的位置控制精度。更具體地講，與音圏馬達(dá)比較，該壓電微致動(dòng) 器105以更小的幅度來調(diào)整磁頭103的位移，以便補(bǔ)償音圈馬達(dá)和(或)磁頭 懸臂組合的共振誤差。該壓電微致動(dòng)器使得應(yīng)用更小的磁軌間距成為可能，并 且可以將磁盤系統(tǒng)的磁軌密度(TPI，每英寸所含磁軌的數(shù)量)提高50%,同時(shí)可
以減少》茲頭的尋軌時(shí)間(seeking time)及定位時(shí)間(settling time )。因此，所述 壓電微致動(dòng)器105可以使得磁盤驅(qū)動(dòng)單元的存儲(chǔ)盤的表面記錄密度大大提高。
圖3a-3c展示了圖1及圖2所示的傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)單元的具備雙致動(dòng)器的磁頭 折片組合100。磁頭103局部地安裝在磁頭支撐板121上。所述磁頭支撐板121 上形成用于支撐磁頭背面中心的突起127。具有一組導(dǎo)線的柔性電纜122將磁頭 支撐板121與金屬基板撓性件123互相連接起來。
具有凸點(diǎn)125的懸臂負(fù)載桿124將上述磁頭支撐板121及撓性件123支撐 起來。所述懸臂負(fù)載桿124的凸點(diǎn)125支撐所述磁頭支撐板121的突起127。從 而確保當(dāng)磁頭飛行于磁盤上空時(shí)，來自負(fù)載桿124的負(fù)載力可以施加到磁頭的 中心。包含兩個(gè)薄膜壓電元件的微致動(dòng)器IO安裝于舌片區(qū)域128并且至少局部 地位于所述i茲頭103下方。
當(dāng)電壓輸入到上述薄膜壓電元件時(shí)，其中一個(gè)壓電元件會(huì)收縮(例如沿著 圖3b所示方向D收縮)，而另一個(gè)壓電元件會(huì)膨脹(例如沿著圖3b所示方向 E膨脹)。這些收縮/膨脹使得磁頭103可以繞著上述負(fù)載桿124的凸點(diǎn)125旋轉(zhuǎn) (比如沿著圖3b所示方向C旋轉(zhuǎn))，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)磁頭103的精確位移調(diào)整。
然而，這種傳統(tǒng)磁頭折片組合具有一些內(nèi)在的缺點(diǎn)。具體地說，如上迷附 圖所示，磁頭103具有尾邊134 (其上形成讀寫元件)及與該尾邊134位置相對(duì) 的前邊132。由上述附圖可知自磁頭103的中心到尾邊134之間的部分(稱為 尾邊部)主要由磁頭支撐板121支撐，而自磁頭103的中心到前邊132之間的 部分(稱為前邊部)則幾乎沒有被支撐。
由于磁頭支撐板121通常由不銹鋼材料加工而成，并且磁頭支撐板121的 厚度很大(比如大約為18-25um厚)，磁頭折片組合100在尾邊部的重量(即磁 頭支撐板121的重量與萬茲頭103的一半重量的總值)大于其在前邊部的重量(即 僅僅為此頭103的一半重量)。換句話說，上迷磁頭折片組合的重量在尾邊部與 前邊部之間形成了不平衡的狀態(tài)。因?yàn)榇蓬^支撐板121及安裝于其上的磁頭103 僅僅被凸點(diǎn)125支撐，同時(shí)由于尾邊部與前邊部之間的重量不平衡，磁頭103 及磁頭支撐板121將發(fā)生相對(duì)于上述磁頭折片組合100的負(fù)載桿124的傾斜。
不幸地，這種不合需要的傾斜將產(chǎn)生反作用力，該反作用力將會(huì)通過所述凸點(diǎn)
125而直接作用于負(fù)載桿124。這種頻繁出現(xiàn)的反作用力將引起頻繁的負(fù)載桿振 動(dòng)，進(jìn)而降低了整體磁頭折片組合的共振性能，從而進(jìn)一步限制了磁頭折片組 合的伺服帶寬及磁軌密度的提高。
此外，這種不合需要的磁頭傾斜不僅增加了發(fā)生于磁頭與磁盤之間的物理 接觸摩擦的可能性，而且增加了當(dāng)磁頭飛行或者降落于磁盤時(shí)磁頭空氣承栽面 (air-bearing surface, ABS ) -波污染的可能性。
并且，這種磁頭傾斜將導(dǎo)致較大的磁頭飛行姿態(tài)敏感度(slider flying attitude sensitivity)。具體地說，當(dāng)磁頭飛行于磁盤上空時(shí)，磁頭的飛行姿態(tài)將容易發(fā)生 改變，從而對(duì)整個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)單元的磁頭-磁盤接觸面可靠性(head-disk interface reliability)產(chǎn)生不利影響。
因此有必要提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種重量在其前邊與尾邊之間平衡的磁頭折片組 合及磁盤驅(qū)動(dòng)單元，從而極大地提高了磁頭折片組合的共振性能、伺服帶寬及 磁軌密度。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一種具有平衡重量的磁頭折片組合及磁盤驅(qū)動(dòng) 單元，從而降低了磁頭飛行姿態(tài)壽文感度，降低了存在于磁頭與磁盤之間的物理 接觸摩擦及污染。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的磁頭折片組合包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿； 包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及具有前邊及與該 前邊相對(duì)的尾邊的磁頭。所述磁頭安裝于撓性件，從而使該磁頭被凸點(diǎn)支撐于 磁頭中心。所述前邊安裝于懸臂舌片，而所迷尾邊則安裝于支撐板。所述撓性 件的懸臂舌片上形成重量平衡結(jié)構(gòu)，以使磁頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭 中心的部分與從前邊到磁頭中心的部分保持平衡。
所述重量平衡結(jié)構(gòu)可以由金屬材料，比如銅或其它材料，比如聚合體構(gòu)成， 以便增加上述懸臂舌片的重量。此外，所述重量平衡結(jié)構(gòu)可以通過焊接的方式 而形成于懸臂舌片?？梢赃x擇地，所述重量平衡結(jié)構(gòu)可以通過蝕刻掉懸臂舌片 的部分材料而與懸臂舌片一體成形。所述懸臂舌片與支撐板借助頸部橫梁而互 相連接在一起。 一對(duì)外側(cè)臂縱向形成于所述撓性件上，所述懸臂舌片及支撐板 借助上述頸部^f黃梁而懸掛在所述外側(cè)臂之間。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的磁頭折片組合包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸 臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及具有前邊及與該前邊相 對(duì)的尾邊的磁頭。所述磁頭安裝于撓性件，從而使該磁頭被凸點(diǎn)支撐。所述前 邊安裝于懸臂舌片，而所述尾邊則安裝于支撐板。從上述凸點(diǎn)到尾邊的距離小 于從凸點(diǎn)到前邊的距離。
根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例的磁頭折片組合包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸 臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及具有前邊及與該前邊相 對(duì)的尾邊的磁頭。所述磁頭安裝于撓性件，從而使該磁頭被凸點(diǎn)支撐于磁頭中 心。所述前邊安裝于懸臂舌片，而所述尾邊則安裝于支撐板。所述支撐板上形 成重量平衡結(jié)構(gòu)，以使磁頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前 邊到磁頭中心的部分保持平衡。具體地講，所述支撐板上至少具有一個(gè)借助蝕 刻方式形成的淺槽/孔，以便減輕支撐板的重量，進(jìn)而在上述兩個(gè)部分之間保持 重量平衡。
另 一種磁頭折片組合包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌 片連接起來的支撐板的撓性件；及具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭。所 述磁頭安裝于撓性件，從而使該^茲頭被凸點(diǎn)支撐。所述前邊安裝于懸臂舌片， 而所述尾邊則安裝于支撐板。所述凸點(diǎn)從磁頭中心向尾邊偏移了一定距離，從 而使;磁頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前邊到磁頭中心的部 分保持平衡。
一種磁盤驅(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；及驅(qū)動(dòng)該磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)。所述磁頭折片組合可以為上述磁頭折片 組合的任何一種。
與傳統(tǒng)的磁頭折片組合比較，由于本發(fā)明的磁頭折片組合在其前邊部與尾 邊部之間的重量保持平衡，這種平衡通過增加懸臂舌片的重量、將凸點(diǎn)位置從 磁頭中心轉(zhuǎn)移到靠近尾邊的新位置或減輕支撐板的重量來實(shí)現(xiàn)，因此，懸臂舌
片、支撐板及^f茲頭將在一個(gè)平行于負(fù)載桿的平面內(nèi)繞凸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，從而不會(huì)發(fā)生 相對(duì)于負(fù)載桿的傾斜。相應(yīng)地，將不會(huì)產(chǎn)生作用于負(fù)載桿的反作用力，進(jìn)而使 所述懸臂件不發(fā)生振動(dòng)。即，懸臂件共振的可能性減小，從而提高了共振性能、 伺服帶寬及磁軌密度。而且，磁頭飛行姿態(tài)敏感度、磁頭與磁盤之間的物理接 觸摩擦及污染也同時(shí)得以減少。
通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋 本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1為傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)單元的立體圖。
圖2為圖1所示傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)單元的局部立體圖。
圖3a為圖l-2所示磁頭折片組合的立體分解圖。
圖3b為圖3a所示^f茲頭折片組合組裝狀態(tài)下的局部俯禾見圖。
圖3c為圖3a所示磁頭折片組合的局部立體圖。
圖4a展示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述磁頭折片組合的立體圖。
圖4b展示了圖4a所示磁頭折片組合的局部立體圖。
圖4c展示了圖4a所示磁頭折片組合的局部俯視圖。
圖4d展示了圖4a所示磁頭折片組合的薄膜壓電微致動(dòng)器。
圖4e展示了圖4d所示微致動(dòng)器的工作狀態(tài)。
圖4f展示了圖4a所示磁頭折片組合的局部側(cè)視圖。
圖4g展示了圖4f所示磁頭折片組合的懸臂舌片的局部剖視圖。圖5a展示了一系列共振-增益曲線，用于解釋本發(fā)明的共振特性。 圖5b展示了一系列共振-相位曲線，用于解釋本發(fā)明的共振特性。 圖6a展示了本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例所述磁頭折片組合的局部立體圖。 圖6b展示了圖6a所示懸臂舌片的局部剖視圖。 圖7展示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述磁頭折片組合的局部立體圖。 圖8a展示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述磁頭折片組合的局部立體圖。 圖8b展示了圖8a所示磁頭折片組合的局部剖視圖。
圖9展示了一種用于平衡磁頭折片組合在其前邊部與尾邊部之間重量的方 法流程圖。
圖IO展示了一種用于平衡磁頭折片組合在其前邊部與尾邊部之間重量的方 法流程圖。
圖11展示了一種用于平衡磁頭折片組合在其前邊部與尾邊部之間重量的方 法流程圖。
圖12為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的磁盤驅(qū)動(dòng)單元的立體圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將說明本發(fā)明的各種實(shí)施例。如下文將述，本發(fā)明提供一種磁頭折片組 合，其磁頭的前邊部與尾邊部之間的重量保持平衡。通過調(diào)整懸臂舌片(或支 撐板)的重量及/或通過改變凸點(diǎn)的位置，所述前邊部與尾邊部之間的重量得到 充分的平衡。因此，磁頭折片組合的共振性能、伺服帶寬及磁軌密度得以提高。 另外，所述磁頭折片組合的磁頭飛行敏感度、磁頭與磁盤之間的物理接觸摩擦 及污染將會(huì)減少。
圖4a-5b展示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述具有重量平衡式磁頭的磁頭折片組 合 如圖所示，該磁頭折片組合200包括磁頭203、用于精確調(diào)整磁頭203位移 的薄膜壓電微致動(dòng)器217 (如圖4d、 4e所示)及用于支撐上述i茲頭203與薄膜 壓電微致動(dòng)器217的懸臂件290。
所述懸臂件290包括基板202、負(fù)載桿205、用于連接基板202與負(fù)栽桿205
的樞接件201及安裝于該樞接件201與負(fù)載桿205上的撓性件204。所述基板 202由適當(dāng)堅(jiān)硬材料，比如不銹鋼制造而成，以便提高上述懸臂件290的整體剛 度。所述基板202上形成安裝孔(未標(biāo)號(hào))，用以將磁頭折片組合200連接到一 個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)臂上。另外，所述基板202上同時(shí)形成一個(gè)結(jié)構(gòu)孔(未 標(biāo)號(hào))，以便減輕磁頭折片組合200的整體重量。所述負(fù)載桿205可以由不銹鋼 材料加工而成，并通過樞接件201而間接地與基板202連接。所述負(fù)載桿205 將撓性件204局部地支撐于其上。
所述撓性件204由柔性材料形成，并且沿著樞接件201與負(fù)載桿205延伸。 所述撓性件204的遠(yuǎn)端形成懸臂舌片213及支撐板214。該懸臂舌片213及支撐 板214均用于將磁頭203支撐于其上。頸部橫梁(neck beam) 222將懸臂舌片 213與支撐板214連接起來。同時(shí)，該頸部橫梁222的兩個(gè)側(cè)邊與一對(duì)外側(cè)臂 (outer trigger)211連接，從而使所述懸臂舌片213及支撐板214懸置在該對(duì)外側(cè) 臂211之間。該對(duì)外側(cè)臂211縱向形成于所述撓性件204。所述撓性件204的外 側(cè)臂211之間及靠近懸臂舌片213的位置處形成一對(duì)壓電元件安裝區(qū)域216。
參考圖4d，所述薄膜壓電微致動(dòng)器217包括一對(duì)壓電元件217a及217b。 每個(gè)壓電元件具有底端219及自由端218。所述兩個(gè)壓電元件的底端219互相連 接在一起。所述底端219上設(shè)置多個(gè)比如三個(gè)電連接觸點(diǎn)299。所述撓性件204 的壓電元件安裝區(qū)域216上形成同樣數(shù)量的電連接觸點(diǎn)221。當(dāng)所述壓電元件 217a/217b安裝到壓電元件安裝區(qū)域216后，這些電連接觸點(diǎn)299、 221將互相 電連接起來。所述電連接觸點(diǎn)221又借助一組內(nèi)懸臂導(dǎo)線210而與形成于撓性 件204近端的一組電連接觸點(diǎn)206電性連接起來。所述內(nèi)懸臂導(dǎo)線210在撓性 件204的長度方向延伸。通過這些電連接，所述壓電元件217a/217b可以被與電 連接觸點(diǎn)206連接的外部控制系統(tǒng)所控制，從而使得壓電元件217a/217b收縮及 /或膨脹。
所述磁頭203具有尾邊(trailing edge) 234及與該尾邊234相對(duì)的前邊 (leadingedge) 232。所述尾邊234上設(shè)置有讀寫頭。該磁頭203局部地安裝在 所述撓性件204的懸臂舌片213與支撐板214上。該支撐板214上形成一組電
連接觸點(diǎn)220,而該磁頭203的讀寫頭則借助一組錫球225與這些電連接觸點(diǎn) 220電連接。 一組沿著所述撓性件204的長度方向延伸的外懸臂導(dǎo)線209將這些 觸點(diǎn)220與形成于撓性件204近端的觸點(diǎn)206連接起來。借助這些電連接，所 述磁頭203同樣被上述外部控制系統(tǒng)所控制。
所述負(fù)載桿205上形成凸點(diǎn)224 (參考圖4f )。該凸點(diǎn)224在磁頭203的背 面支撐該磁頭203的中心，從而確保來自負(fù)載桿205的負(fù)載力可以精確地施加 到磁頭203的中心，進(jìn)而使磁頭203維持良好的飛行穩(wěn)定性。所述磁頭203的 尾邊部(從磁頭中心到尾邊234之間的部分)主要位于所述撓性件204的支撐 板214上，而該磁頭203的前邊部(從磁頭中心到前邊232之間的部分)則主 要位于撓性件204的懸臂舌片213上。
假如本發(fā)明的磁頭折片組合200的重量沒有達(dá)到平衡，則該磁頭折片組合 在其尾邊部的重量將大約為下述三者之和支撐板214的重量、磁頭203的一 半重量及錫球225的重量；而在其前邊部的重量則大約為下述兩者之和懸臂 舌片的重量及;茲頭203的一半重量。顯然，尾邊部的重量將大于前邊部的重量， 結(jié)果導(dǎo)致所述磁頭折片組合200產(chǎn)生重量失衡，從而引起傳統(tǒng)磁頭折片組合所 具有的問題。為了克服這種重量失衡，需要將所述懸臂舌片213的重量增加， 比如通過將單獨(dú)的增重材料引入到傳統(tǒng)的懸臂舌片材料中來實(shí)現(xiàn)。
如圖4g所示，所述懸臂舌片213包括底層226、疊壓在該底層226上的第 一增重層227及疊壓在該第一增重層227上的第二增重層228。所述底層226可 以由堅(jiān)硬材料比如不銹鋼材料加工而成，以便穩(wěn)定地支撐磁頭203。所述第一及 第二增重層227、 228用于增加所述懸臂舌片213的總重量。
所述第一及第二增重層227、 228可以由任何具有較高質(zhì)量密度且容易加工 的材料構(gòu)成。例如，所述第一增重層227可以由聚合體材料形成，該聚合體材 料有助于將第二種材料比如第二增重層228疊壓于其上。所述第二增重層228 可以由金屬材料形成，比如銅、鎳或金。在這種情況下，所述金屬材料如銅可 同時(shí)作為所述懸臂舌片213的導(dǎo)電層。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述笫一 增重層227可以由金屬材料比如銅、鎳或金形成，而所述第二增重層228則可
以由聚合體材料形成。該聚合體材料層(第二增重層228)可作為所述懸臂舌片 213的聚合體覆蓋層。而且，雖然只有兩層增重層被疊壓在原始懸臂舌片(即底 層226)上，然而也可以僅僅疊壓一層或多于兩層的增重材料層，以便調(diào)節(jié)所述 磁頭折片組合200的懸臂舌片213 (即前邊部)的重量。
這些增重層227、 228增加了所述懸臂舌片213的總體重量，使上述磁頭折 片組合200在尾邊部的重量與在前邊部的重量相等。這種重量平衡將帶來許多 好處。例如，如圖4e及4f所示，當(dāng)微致動(dòng)器217的壓電元件217a及217b被激 發(fā)時(shí)，懸臂舌片213、支撐板214及磁頭203將共同在平行于負(fù)載桿205的平面 內(nèi)繞凸點(diǎn)224旋轉(zhuǎn)，從而不會(huì)發(fā)生相對(duì)于負(fù)載桿205的傾斜。相應(yīng)地，將不會(huì) 產(chǎn)生作用于所述負(fù)載桿205的反作用力，進(jìn)而所述懸臂件上不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。換 句話說，發(fā)生懸臂件共振的可能性將會(huì)降低，因此，提高了共振性能、伺服帶 寬及磁軌密度。此外，所述磁頭折片組合的磁頭飛行敏感度、物理接觸摩擦及 污染也得以降低。這些有益效果可以借助圖5a-5b所示的曲線展示出來。
參考圖5a,曲線501表示基板激發(fā)的振動(dòng)-增益特性，曲線502表示磁頭折 片組合的重量得到平衡前的壓電元件激發(fā)的振動(dòng)-增益特性，而曲線503表示磁 頭折片組合的重量得到平衡后的壓電元件激發(fā)的振動(dòng)-增益特性。從圖中可以清 楚地看出在頻率為14KHz的位置，曲線501及502均產(chǎn)生峰值增益，說明在 這個(gè)位置，基板激發(fā)與壓電元件激發(fā)形成共振。相比較而言，曲線503在頻率 為14KHz的位置沒有產(chǎn)生峰值增益，說明了當(dāng)磁頭折片組合的重量被平衡后， 所述基板激發(fā)與壓電元件激發(fā)之間在頻率為14KHz的位置沒有發(fā)生共振。
類似地，參考圖5b,曲線504表示基板激發(fā)的振動(dòng)-相位特性，曲線505表 示磁頭折片組合的重量平衡之前的壓電元件激發(fā)的振動(dòng)-相位特性，而曲線506 表示磁頭折片組合的重量被平衡之后的壓電元件激發(fā)的振動(dòng)-相位特性。在頻率 為14KHz的位置，曲線504及505均形成同方向的最大相位值，意味著在該頻 率點(diǎn)，所述基板激發(fā)與壓電元件激發(fā)之間產(chǎn)生了共振。相比較而言，曲線506 在同樣的頻率點(diǎn)位置僅僅形成幾乎為0的相位值，說明當(dāng)磁頭折片組合的重量 被平衡后，所述基板激發(fā)與壓電元件激發(fā)之間沒有發(fā)生共振。
概括地講，由于》茲頭折片組合的前邊部與尾邊部之間的重量得到了平衡，
磁頭折片組合在低頻部分(比如14KHz)沒有發(fā)生共振。換句話說，即使發(fā)生 了共振，該共振將會(huì)發(fā)生在較高的頻率。這意味著相對(duì)于傳統(tǒng)的重量失衡的 磁頭折片組合，本發(fā)明的磁頭折片組合的共振性能及伺服帶寬得到了極大的改 善。
圖6a-6b展示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的磁頭折片組合。該磁頭折片組合 300與上述磁頭折片組合200類似，區(qū)別僅在于所述懸臂舌片313上具有重量 平衡塊329,用于使磁頭折片組合300的重量在前邊部(從磁頭中心到前邊之間 的部分)與尾邊部(從磁頭中心到尾邊之間的部分)之間保持平衡。該重量平 衡塊329可由任何具有較高重量密度的材料形成，比如金屬材料(例如不銹鋼 或銅)形成。而且，該重量平衡塊329可以借助適當(dāng)方式安裝到懸臂舌片313 上。比如，該重量平tf塊329可以通過在焊接點(diǎn)330處焊接的方式而安裝上去。 可選擇地，該重量平衡塊329可與懸臂舌片313 —體成形，比如通過蝕刻掉部 分懸臂舌片材料而實(shí)現(xiàn)。
所述磁頭203同時(shí)安裝到懸臂舌片313及支撐板314上。通過提供這種重 量平衡塊329，所述磁頭折片組合300的重量在前邊部(從磁頭中心到前邊之間 的部分)與尾邊部(從磁頭中心到尾邊之間的部分)之間得到了良好的平衡， 從而獲得與上述磁頭折片組合200類似的有益效果。
圖7展示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的磁頭折片組合。該磁頭折片組合400 與上述磁頭折片組合200類似，但在該實(shí)施例中，磁頭折片組合400的長度(即 懸臂舌片413的長度)被延長，以便增加懸臂舌片413的重量。類似地，磁頭 403安裝于懸臂舌片413及支撐板414之間。通過增加重量，所述磁頭折片組合 400的重量在前邊部(從磁頭中心到前邊之間的部分)與尾邊部(從磁頭中心到 尾邊之間的部分)之間同樣得到了良好的平衡，從而獲得與上述磁頭折片組合 200類似的有益效果。應(yīng)當(dāng)注意雖然在上述實(shí)施例中，僅僅延長了懸臂舌片 413的長度，然而，也可以增加其寬度^/或厚度，從而獲得類似效果。
圖8a-8b展示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中的磁頭折片組合500。類似地，磁頭
503安裝于懸臂舌片513及支撐板514之間。在該實(shí)施例中，通過改變負(fù)載桿 505的凸點(diǎn)524的位置來實(shí)現(xiàn)磁頭折片組合500的重量在前邊部(從磁頭中心到 前邊之間的部分)與尾邊部(從磁頭中心到尾邊之間的部分)之間的平衡。具 體地講，該凸點(diǎn)位置/人萬茲頭503的中心向尾邊534移動(dòng)了適當(dāng)距離。比如，該 凸點(diǎn)位置從原始位置530 (即-茲頭中心)移動(dòng)到靠近磁頭503的尾邊534的新位 置。根據(jù)杠桿原理，雖然該磁頭折片組合500在尾邊部的重量大于在前邊部的 重量，然而兩者仍然可以獲得良好的平衡，因?yàn)槲策叢康牧Ρ坌∮谇斑叢康牧?臂，從而使兩者維持在一個(gè)水平面內(nèi)(平行于負(fù)載桿505 )，并獲得與上述^f茲頭 折片組合200類似的有益效果。
本發(fā)明同時(shí)提供磁頭折片組合的制造方法。該磁頭折片組合的重量在其前 邊部與尾邊部之間保持平衡。
在圖9所示的實(shí)施例中，該方法包括如下步驟提供其上具有凸點(diǎn)的負(fù)載 桿(步驟601);提供具有懸臂舌片及與該懸臂舌片連接的支撐板的撓性件，并 將該撓性件安裝到負(fù)載桿(步驟602);在所述撓性件的懸臂舌片上形成重量平 衡塊(步驟603 );提供具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭(步驟604);將 磁頭安裝到撓性件，使得磁頭被凸點(diǎn)支撐于磁頭中心，并使前邊安裝于懸臂舌 片，尾邊安裝于支撐板(步驟605 )。
在上述實(shí)施例中，在懸臂舌片上形成重量平衡塊可以包括形成金屬重量平 衡塊。比如形成銅材料的重量平衡塊。此外，所述重量平衡塊可以借助任何適 當(dāng)方式形成于懸臂舌片，比如通過蝕刻掉懸臂舌片的部分材料。
根據(jù)上述^f茲頭折片組合制造方法，由于懸臂舌片上適當(dāng)形成了重量平衡塊， 磁頭折片組合在前邊部與尾邊部之間的重量得到了充分的平衡。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖IO所示，磁頭折片組合制造方法包括如下步驟 提供其上具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿(步驟701);提供具有懸臂舌片及與該懸臂舌片連 接的支撐板的撓性件，該懸臂舌片包括至少一個(gè)底層及疊壓于該底層的增重層 (步驟702);將該撓性件安裝到負(fù)栽桿(步驟703);提供具有前邊及與該前邊 相對(duì)的尾邊的磁頭(步驟704);將》茲頭安裝到撓性件，使得磁頭被凸點(diǎn)支撐于
磁頭中心，并使前邊安裝于懸臂舌片，尾邊安裝于支撐板(步驟705)。所迷增 重層可以由聚合體材料或金屬材料如銅形成。
圖ll展示了另一種磁頭折片組合的制造方法。該磁頭折片組合的重量在其 前邊部與尾邊部之間保持平衡。該方法包括如下步驟提供其上具有凸點(diǎn)的負(fù) 載桿(步驟801);提供具有懸臂舌片及與該懸臂舌片連接的支撐板的撓性件， 并將該撓性件安裝到負(fù)載桿(步驟802);提供具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊 的磁頭(步驟803 );將磁頭安裝到撓性件，使得磁頭被凸點(diǎn)支撐，并使前邊安 裝于懸臂舌片，尾邊安裝于支撐板，且從凸點(diǎn)到尾邊的距離小于從凸點(diǎn)到前邊 的距離(步驟804)。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，在制造具有平衡重量的^f茲頭折片組合的過程中， 撓性件的懸臂舌片可以被延長、加寬或加厚，從而在前邊部與尾邊部之間保持 重量平衡。
應(yīng)當(dāng)注意上述多種方法僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，本發(fā)明并不局限于 上述實(shí)施例。用其他方法也可以獲得上述發(fā)明目的。比如，通過減小尾邊的重 量而在^f茲頭前邊與尾邊之間達(dá)到重量平衡。這種重量的減輕可以通過切割(或 蝕刻)掉靠近^f茲頭的支撐板的部分材料(即在支撐板上形成開孔或淺槽)來實(shí) 現(xiàn)，從而獲得與上述方法相同的效果。
圖12展示了磁盤驅(qū)動(dòng)單元800，其包括磁頭折片組合200、與該磁頭折片 組合200連接的驅(qū)動(dòng)臂273、磁盤271及驅(qū)動(dòng)該磁盤271轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)270。 應(yīng)當(dāng)注意上述磁頭折片組合300、 400或500也可以選擇性地被安裝上去，從 而形成磁盤驅(qū)動(dòng)單元。由于本發(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)/裝配流程為本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員所熟悉，這里省略了更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)/裝配流程描述。
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
1.一種磁頭折片組合，包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭，所述磁頭安裝于撓性件，使該磁頭被凸點(diǎn)支撐于磁頭中心，所述前邊安裝于懸臂舌片，所述尾邊安裝于支撐板；其中所述懸臂舌片上形成重量平衡結(jié)構(gòu)，以使磁頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前邊到磁頭中心的部分保持平衡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述重量平衡結(jié) 構(gòu)由包含至少一層金屬層的多層材料構(gòu)成。
3. 沖艮據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述重量平衡結(jié) 構(gòu)由包含至少一層聚合體底層、金屬層及聚合體覆蓋層的多層材料構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁頭折片組合，其特征在于所述重量平衡結(jié) 構(gòu)由多層材料構(gòu)成，這些多層材料疊壓于靠近磁頭前邊的懸臂舌片上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述重量平衡結(jié) 構(gòu)通過蝕刻掉懸臂舌片的部分材料而形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁頭折片組合，其特征在于所述重量平衡結(jié) 構(gòu)通過焊接或疊壓方式形成于懸臂舌片。
7. —種磁頭折片組合，包括具有凸點(diǎn)的負(fù)栽桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及 具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭，所述磁頭安裝于撓性件，爿使該磁頭^皮凸點(diǎn)支撐，所述前邊安裝于懸臂舌片，所述尾邊安裝于支撐板；其中從凸點(diǎn)到尾邊的距離小于從凸點(diǎn)到前邊的距離。
8. —種磁頭折片組合，包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及 具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭，所述磁頭安裝于撓性件，使該磁頭被凸點(diǎn)支撐于磁頭中心，所述前邊安裝于懸臂舌片，所述尾邊安裝于支撐板；其中所述支撐板上形成重量平衡結(jié)構(gòu)，以使》茲頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前邊到磁頭中心的部分保持平衡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁頭折片組合，其特征在于所述重量平衡結(jié) 構(gòu)為借助蝕刻方式形成于支撐板的至少一個(gè)淺槽或開孔。
10. —種磁頭折片組合，包括具有凸點(diǎn)的負(fù)栽桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及 具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭，所述》茲頭安裝于撓性件，使該i茲頭^皮凸點(diǎn)支撐，所述前邊安裝于懸臂舌片，所述尾邊安裝于支撐板；其中所述凸點(diǎn)從磁頭中心向尾邊偏移了 一段距離，以使磁頭折片組合的 重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前邊到磁頭中心的部分保持平衡。
11. 一種磁盤驅(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；及驅(qū)動(dòng)該磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)；其中該磁頭折片組合包括 具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及 具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭，所述磁頭安裝于撓性件，使該》茲頭凈皮凸點(diǎn)支撐于》茲頭中心，所述前邊安裝于懸臂舌片，所述尾邊安裝于支撐板；其中所述懸臂舌片上形成重量平衡結(jié)構(gòu)，以使f茲頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前邊到磁頭中心的部分保持平衡。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁盤驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述重量平衡 結(jié)構(gòu)由包含至少一層金屬層的多層材料構(gòu)成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁盤驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述重量平衡 結(jié)構(gòu)由包含至少一層聚合體底層、金屬層及聚合體覆蓋層的多層材料構(gòu)成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁盤驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述重量平衡 結(jié)構(gòu)由多層材料構(gòu)成，這些多層材料疊壓于靠近磁頭前邊的懸臂舌片上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁盤驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述重量平衡 結(jié)構(gòu)通過蝕刻掉懸臂舌片的部分材料而形成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁盤驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述重量平衡結(jié)構(gòu)通過焊接或疊壓方式形成于懸臂舌片
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁頭折片組合，其包括具有凸點(diǎn)的負(fù)載桿；包含懸臂舌片及與該懸臂舌片連接起來的支撐板的撓性件；及具有前邊及與該前邊相對(duì)的尾邊的磁頭。所述磁頭安裝于撓性件，從而使該磁頭被凸點(diǎn)支撐于磁頭中心。所述前邊安裝于懸臂舌片，而所述尾邊則安裝于支撐板。所述撓性件的懸臂舌片上形成重量平衡結(jié)構(gòu)，以使磁頭折片組合的重量在從尾邊到磁頭中心的部分與從前邊到磁頭中心的部分保持平衡。本發(fā)明同時(shí)揭露了上述具有平衡重量的磁頭折片組合的制造方法。
文檔編號(hào)G11B21/20GK101339774SQ20071012869
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者姚明高, 謝怡如 申請(qǐng)人:新科實(shí)業(yè)有限公司