專利名稱：磁頭折片組合及其懸臂件、硬盤驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息記錄磁盤驅(qū)動(dòng)單元，尤其涉及一種磁頭折片組合、適用于該磁頭 折片組合的懸臂件及硬盤驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
包含多個(gè)旋轉(zhuǎn)磁盤的硬盤驅(qū)動(dòng)器被普遍用來(lái)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其磁盤表面的磁性媒 介上，而可移動(dòng)讀/寫傳感器用作從磁盤表面的磁軌上讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫進(jìn)磁軌。隨著消費(fèi)者不斷追求該種磁盤驅(qū)動(dòng)器有更大的存儲(chǔ)容量，同時(shí)要求更快更準(zhǔn)確的 讀寫操作，各種方法被用來(lái)改進(jìn)磁盤驅(qū)動(dòng)器的記錄密度。然而，隨著磁軌密度的增加，在磁 盤信息磁軌上對(duì)讀/寫傳感器進(jìn)行快速精確定位變得越來(lái)越難。因此，磁盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備生產(chǎn) 商不斷尋求提高對(duì)讀/寫傳感器位置控制的方式，以便利用不斷增加的磁軌密度。一種被磁盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)商有效利用以提高讀/寫傳感器在高密度磁盤上位置 控制的精度的方法是采用磁頭和微驅(qū)動(dòng)器組合。圖1展示了具有磁頭的傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)單 元。該磁盤驅(qū)動(dòng)單元100 —般包括磁盤101、安裝有磁頭折片組合105的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)臂104、 用于控制驅(qū)動(dòng)臂104動(dòng)作的音圈馬達(dá)108以及用于旋轉(zhuǎn)磁盤101的主軸馬達(dá)102。該磁頭 折片組合105包括嵌設(shè)有讀/寫傳感器(圖未示)的磁頭103以及支撐該磁頭103的懸臂 件。當(dāng)磁盤驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)，主軸馬達(dá)102使磁盤高速旋轉(zhuǎn)，磁頭103因磁盤101旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生 的氣壓而在磁盤101上方飛行。該磁頭103在音圈馬達(dá)108的控制下，在磁盤101的表面 以半徑方向移動(dòng)。對(duì)于不同的磁軌，磁頭103能夠從磁盤表面上讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫進(jìn)磁
ο圖2a_2b展示了一種將壓電元件22嵌在磁頭103背面的浮動(dòng)型磁頭103。該磁頭 103包括尾邊、與該尾邊相對(duì)的前邊、形成在該尾邊上的讀/寫傳感器21，以及夾設(shè)在該讀/ 寫傳感器21及磁頭體之間的壓電元件22。該壓電元件22具有與壓電層25連接的兩電極 23。如圖2b所示，當(dāng)磁頭103在磁盤上飛行時(shí)，該壓電元件22將根據(jù)輸入的電壓而沿位移 方向24a的形變，如圖所示，進(jìn)而使讀/寫傳感器21發(fā)生位移，方向標(biāo)示為24b。因此，讀/ 寫傳感器21的位置得到調(diào)整。以下是另一種用于改善讀/寫傳感器的定位控制的方法。如專利號(hào)為6928722的 美國(guó)專利所揭露，圖3a-3b展示了一種磁頭203，該磁頭203包括襯底11、粘合在該襯底上 的兩電極層15a，15b、夾設(shè)在該兩電極層15a，15b之間的壓電元件141以及位于壓電元件 141同側(cè)的讀/寫傳感器12。參考圖3b，當(dāng)一電壓施加在電極層15a及15b上時(shí)，壓電元件 141被驅(qū)動(dòng)并產(chǎn)生形變，從而調(diào)整讀/寫傳感器12的位置。然而，由于上述兩種方法中，壓電元件22及141靠近讀/寫傳感器而設(shè)置，壓電元 件被驅(qū)動(dòng)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生電荷和電壓降，該電荷及電壓降會(huì)導(dǎo)致讀/寫傳感器損毀，那樣就會(huì) 出現(xiàn)磁頭因靜電放電損壞(ESD，electrical static discharge damage)的問(wèn)題。并且，壓 電元件的形變不僅存在于磁軌方向，而且也存在于磁頭飛行高度的方向，這意味著當(dāng)調(diào)整 讀/寫傳感器的磁軌方向的位置時(shí)，其形變會(huì)影響磁頭的飛向高度的性能，從而降低磁頭的動(dòng)態(tài)性能。因此，亟待一種改進(jìn)的磁頭折片組合及其懸臂件，以及磁盤驅(qū)動(dòng)器以克服上述缺 陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能避免讀/寫傳感器損壞并獲得良好工作性能 的磁頭折片組合。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于磁頭折片組合的懸臂件，所述懸臂件能避免 安裝其上的磁頭的讀/寫傳感器損壞，并降低折片剛度從而獲得良好工作性能。本發(fā)明的又一目的在于提供一種能避免讀/寫傳感器損壞并獲得良好工作性能 的硬盤驅(qū)動(dòng)單元。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁頭折片組合，所述磁頭折片組合包括磁 頭及具有撓性件的懸臂件，所述撓性件具有一用于支撐所述磁頭的舌片區(qū)域。所述磁頭包 括襯底、讀/寫傳感器及壓電元件，所述襯底具有尾邊、與所述尾邊相對(duì)的前邊及將所述尾 邊和前邊連接的空氣承載面，所述讀/寫傳感器形成于所述尾邊，所述壓電元件形成于所 述前邊。所述舌片區(qū)域包括外舌片、形成于所述外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及連接所述內(nèi)舌片和所 述外舌片的一對(duì)曲臂；所述曲臂與所述內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以所述內(nèi)舌片的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱， 每一所述曲臂的兩連接點(diǎn)位于沿所述撓性件的長(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊。其中，所述磁頭 的空氣承載面相對(duì)的一面上成形有多個(gè)與所述讀/寫傳感器電連接的電觸點(diǎn)，所述內(nèi)舌片 上設(shè)有多個(gè)與所述磁頭的電觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電觸點(diǎn)，所述撓性件還包括與所述內(nèi)舌片上的電 觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，所述內(nèi)導(dǎo)線形成于所述曲臂上。較佳地，每一所述曲臂半包圍于所述內(nèi)舌片。較佳地，所述曲臂、所述外舌片及所述內(nèi)舌片之間形成一對(duì)間隙。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述撓性件包括不銹鋼層、層壓于所述不銹鋼層上的 聚合層、層壓于所述聚合層上的多條銅導(dǎo)線、及用于覆蓋所述銅導(dǎo)線的覆蓋層。較佳地，所述不銹鋼層的寬度小于所述聚合層的寬度。所述不銹鋼層上開設(shè)有不 同形狀的部分蝕刻孔或洞。較佳地，所述銅導(dǎo)線為具有夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的另一實(shí)施中，所述壓電元件通過(guò)兩相隔開的絕緣層與所述襯底的前邊 連接，以在所述壓電元件及所述襯底的前邊形成一間隙。較佳地，所述兩相隔開的絕緣層分別將所述壓電元件的兩端與所述襯底的前邊相 連接。較佳地，所述壓電元件包括與所述襯底的前邊接合的第一電極層及第二電極層、 以及層壓于兩所述電極層之間的壓電層。所述第二電極層包括兩分離部，在所述兩分離部 上分別形成有兩連接觸點(diǎn)。 在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，在與所述襯底前邊對(duì)應(yīng)的外舌片的前部形成有一連接 觸點(diǎn)，所述連接觸點(diǎn)通過(guò)一電連接球與所述兩分離部上的連接觸點(diǎn)連接。
較佳地，所述撓性件還包括多條外導(dǎo)線，所述外導(dǎo)線沿所述外舌片的兩邊設(shè)置，并 與所述外舌片的連接觸點(diǎn)相連。
較佳地，所述撓性件還設(shè)有一末端，所述末端形成于所述外舌片的連接觸點(diǎn)的附 近。較佳地，所述撓性件還包括形成于所述外舌片相對(duì)兩側(cè)的一對(duì)外觸發(fā)板，所述一 對(duì)外觸發(fā)板分別向前延伸并在兩細(xì)點(diǎn)位置與所述外舌片連接。一種用于磁頭折片組合的懸臂件包括撓性件，所述撓性件具有一適用于支撐磁頭 折片組合的磁頭的舌片區(qū)域。所述舌片區(qū)域包括外舌片、形成于所述外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及 連接所述內(nèi)舌片和所述外舌片的一對(duì)曲臂；所述曲臂與所述內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以所述內(nèi)舌片 的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱，每一所述曲臂的兩連接點(diǎn)位于沿所述撓性件的長(zhǎng)度方向的中心軸的兩 邊。其中，所述內(nèi)舌片上設(shè)有多個(gè)適用于與磁頭連接的電觸點(diǎn)，所述撓性件還包括與所述內(nèi) 舌片上的電觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，所述內(nèi)導(dǎo)線形成于所述曲臂上。較佳地，每一所述曲臂半包圍于所述內(nèi)舌片。較佳地，所述曲臂、所述外舌片及所述內(nèi)舌片之間形成一對(duì)間隙。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述撓性件包括不銹鋼層、層壓于所述不銹鋼層上的 聚合層、層壓于所述聚合層上的多條銅導(dǎo)線、及用于覆蓋所述銅導(dǎo)線的覆蓋層。較佳地，所述不銹鋼層的寬度小于所述聚合層的寬度。所述不銹鋼層開設(shè)有不同 形狀的部分蝕刻孔或洞。較佳地，所述銅導(dǎo)線為具有夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。較佳地，所述撓性件還包括形成于所述外舌片相對(duì)兩側(cè)的一對(duì)外觸發(fā)板，所述一 對(duì)外觸發(fā)板分別向前延伸并在兩細(xì)點(diǎn)位置與所述外舌片連接。一種磁盤驅(qū)動(dòng)單元包括磁頭折片組合、與所述磁頭折片組合連接的驅(qū)動(dòng)臂、磁盤 及用于旋轉(zhuǎn)所述磁盤的主軸馬達(dá)。所述磁頭折片組合包括磁頭及具有撓性件的懸臂件，所 述撓性件具有一用于支撐所述磁頭的舌片區(qū)域。所述磁頭包括襯底、讀/寫傳感器及壓電 元件；所述襯底具有尾邊、與所述尾邊相對(duì)的前邊及將所述尾邊和前邊連接的空氣承載面； 所述讀/寫傳感器形成于所述尾邊；所述壓電元件形成于所述前邊。所述舌片區(qū)域包括外 舌片、形成于所述外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及連接所述內(nèi)舌片和所述外舌片的一對(duì)曲臂；所述曲 臂與所述內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以所述內(nèi)舌片的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱，每一所述曲臂的兩連接點(diǎn)位于 沿所述撓性件的長(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊。其中，所述磁頭的空氣承載面相對(duì)的一面上形 成有多個(gè)與所述讀/寫傳感器電連接的電觸點(diǎn)，所述內(nèi)舌片上設(shè)有多個(gè)與所述磁頭的電觸 點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電觸點(diǎn)，所述撓性件還包括與所述內(nèi)舌片上的電觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，所 述內(nèi)導(dǎo)線形成于所述曲臂上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的壓電微驅(qū)動(dòng)器形成在襯底的前邊，而讀/寫傳感 器形成在襯底的尾邊，因此，當(dāng)壓電元件被驅(qū)動(dòng)時(shí)，讀/寫傳感器上不會(huì)產(chǎn)生電壓降，ESD問(wèn) 題不會(huì)發(fā)生，進(jìn)而保護(hù)了讀/寫傳感器使其免于受損。另外，磁頭的電觸點(diǎn)與內(nèi)舌片上的對(duì) 應(yīng)的電觸點(diǎn)連接，導(dǎo)線沿著曲臂連接到內(nèi)舌片上的電觸點(diǎn)上，而且曲臂與內(nèi)舌片的連接點(diǎn) 以內(nèi)舌片的中心點(diǎn)呈鏡像對(duì)稱，每一曲臂的兩連接點(diǎn)位于撓性件的沿其長(zhǎng)度方向的中心軸 的兩邊。當(dāng)壓電元件受激發(fā)時(shí)，該種結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)扭矩，使得磁頭繞其中心旋轉(zhuǎn)，從 而沒(méi)有作用力傳到懸臂件，不會(huì)激發(fā)懸臂件產(chǎn)生額外的移動(dòng)，從而使磁頭折片組合獲得良 好的定位及共振性能，并且使磁盤驅(qū)動(dòng)單元獲得期望的伺服帶寬。此外，曲臂充當(dāng)樞接件， 能降低折片剛度從而使磁頭的飛行高度得到更有效的調(diào)整。另外，外舌片的前邊形成有一個(gè)連接觸點(diǎn)，該連接觸點(diǎn)通過(guò)一電連接球與磁頭壓電元件的兩個(gè)連接觸點(diǎn)連接，從而簡(jiǎn)化 磁頭折片組合的制造，降低成本。通過(guò)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2a為圖1所示的磁盤驅(qū)動(dòng)單元的磁頭的立體圖。圖2b為圖2a所示的磁頭在磁盤上方飛行的側(cè)視圖。圖3a為另一傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)單元的磁頭的立體圖。圖3b為圖3a所示的磁頭在磁盤上方飛行的側(cè)視圖。圖4a為本發(fā)明磁頭折片組合的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖4b為圖4a所示的磁頭折片組合的局部放大圖。圖4c為圖4b所示的磁頭折片組合的側(cè)視圖。圖5為圖4a所示的磁頭折片組合的立體分解圖。圖6a為圖5所示的磁頭折片組合的磁頭的立體圖，顯示了該磁頭的空氣承載面。圖6b為圖6a所示的磁頭的另一立體圖，顯示了該磁頭的相對(duì)空氣承載面的背面。圖7a展示了圖6a所示的磁頭的壓電元件的極化方向及輸入信號(hào)的一種方式。圖7b展示了圖6a所示的磁頭的壓電元件的極化方向及輸入信號(hào)的另一種方式。圖7c為圖4a所示的磁頭折片組合的磁頭在工作狀態(tài)下的示意圖。圖8a展示了圖4a所示的磁頭折片組合的磁頭的位移仿真數(shù)據(jù)。圖8b展示了圖4a所示的磁頭折片組合的共振性能。圖9為具有本發(fā)明磁頭折片組合的磁盤驅(qū)動(dòng)單元的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖闡述本發(fā)明幾個(gè)不同的最佳實(shí)施例，其中不同圖中相同的標(biāo)號(hào)代 表相同的部件。如上所述，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)在于提供一種磁頭折片組合，該磁頭折片組合包括 磁頭，該磁頭具有讀/寫傳感器以及在與其相反側(cè)設(shè)置的壓電元件。該磁頭折片組合能防 止在讀/寫傳感器上產(chǎn)生電壓降，從而防止磁性讀/寫傳感器受到ESD，并使磁頭的定位獲 得更好的性能。圖4a_4c展示本發(fā)明磁頭折片組合400的一個(gè)實(shí)施例。參考圖4a，該磁頭折片組 合400主要包括一嵌設(shè)有讀/寫傳感器501 (參考圖6a)的磁頭405，以及一用于承載或支 撐該磁頭405的懸臂件430。如圖所示，該懸臂件430包括裝配在一起的基板401、樞接件 402、撓性件403以及負(fù)載桿404。負(fù)載桿404通過(guò)樞接件402與基板401相連接，用于將負(fù)載力傳至撓性件403以 及安裝在該撓性件403上的磁頭上。負(fù)載桿404可由任何具有適當(dāng)剛性的材質(zhì)制成，比如 不銹鋼，以使它有足夠的剛度傳送負(fù)載力至撓性件403上。結(jié)合圖4b_4c，撓性件403由柔性材料制成，并從樞接件402延伸至負(fù)載桿404。負(fù) 載桿404的一端與鉸接于驅(qū)動(dòng)臂(圖未示)上的基板401相連，另一端支撐撓性件403的
7舌片區(qū)域。該舌片區(qū)域?yàn)榇蓬^405提供撓性。為了平穩(wěn)均勻地把從負(fù)載桿404傳來(lái)的負(fù)載 力傳遞到磁頭405上，該負(fù)載桿404提供一與磁頭405的中心相對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)488 (如圖4c 所示)，以使其在磁頭405安裝的位置上支撐該舌片區(qū)域。圖5為圖4a所示的磁頭折片組合的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，用于支撐磁頭405的 撓性件403的舌片區(qū)域包括外舌片607、形成在該外舌片607內(nèi)的內(nèi)舌片608以及連接該外 舌片607和內(nèi)舌片608的一對(duì)曲臂609a和609b。曲臂609a和609b的連接點(diǎn)520，521以 內(nèi)舌片608的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱，該中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)磁頭405的中心。具體地，曲臂609a或609b 的兩個(gè)連接點(diǎn)分別位于撓性件403的沿其長(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊。較佳地，曲臂609a和 609b分別半包圍內(nèi)舌片608，并且關(guān)于內(nèi)舌片608的中心鏡像對(duì)稱。該一對(duì)曲臂609a和609b連同外舌片607及內(nèi)舌片608限定了一對(duì)間隙610a和 610b。間隙610a位于外舌片607和曲臂609a之間，以及曲臂609b和內(nèi)舌片608之間，并 從曲臂609b和內(nèi)舌片608的連接點(diǎn)520延伸至曲臂609a和外舌片607的連接點(diǎn)522 ；間隙 610b位于外舌片607和曲臂609b之間，以及曲臂609a和內(nèi)舌片608之間，并從曲臂609a 和內(nèi)舌片608的連接點(diǎn)521延伸至曲臂609b和外舌片607的連接點(diǎn)523。在內(nèi)舌片608用于安裝磁頭405的表面上形成有多個(gè)電觸點(diǎn)416，如圖所示為六個(gè) 電觸點(diǎn)416。這些電觸點(diǎn)416與形成在磁頭405背面上的電觸點(diǎn)(圖未示)相連接?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，撓性件403的內(nèi)舌片608形成一種彈性結(jié)構(gòu)以支撐磁頭405，從而 使磁頭405裝載在磁盤上飛行時(shí)能夠保持足夠低的剛度。而且當(dāng)壓電元件驅(qū)動(dòng)時(shí)，該種彈 性結(jié)構(gòu)使得磁頭405能有足夠的位移。因此不會(huì)有作用力傳遞到撓性件403上，從而使得 磁頭折片組合具有較好的動(dòng)態(tài)性能、較低的折片剛度以及較好的伺服寬帶。具體地，包括外舌片607、內(nèi)舌片608及曲臂609a，609b在內(nèi)的撓性件403為夾層 結(jié)構(gòu)。更具體地，該撓性件403包括不銹鋼層、層壓在該不銹鋼層上的聚合層、層壓在該聚 合層上的多條銅導(dǎo)線以及覆蓋在該銅導(dǎo)線上的覆蓋層。為了維持一個(gè)足夠低的剛度，該撓 性件403的不銹鋼層的寬度小于聚合層的寬度。較佳地，該不銹鋼層上開設(shè)有不同形狀的 部分蝕刻孔或洞?？蛇x地，該銅導(dǎo)線為具夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。上述的撓性件403的夾 層結(jié)構(gòu)使得當(dāng)壓電元件受激發(fā)時(shí)，磁頭405能夠具有足夠的位移，而且在磁盤上方飛行時(shí) 具有足夠的支承剛度。另外，在外舌片607的相對(duì)兩側(cè)形成一對(duì)外觸發(fā)板611a、611b，該外觸發(fā)板611a、 611b分別向前延伸并在兩細(xì)點(diǎn)位置612a、612b處與外舌片607連接。該外觸發(fā)板611a及 611b的引入使得撓性件403的舌片區(qū)域具有足夠的剛度來(lái)支撐內(nèi)舌片608，以控制其靜態(tài) 俯仰角及轉(zhuǎn)角。由于磁頭405電性及機(jī)械連接地安裝在內(nèi)舌片608上，故此該外觸發(fā)板611a 及611b也用作控制磁頭405的靜態(tài)俯仰角及轉(zhuǎn)角，進(jìn)而控制磁頭405在磁盤上飛行的飛行 角度。另外，在外舌片607的前部形成有一末端620，作為牽拉著懸臂件430的負(fù)載桿430 的限制部。該種設(shè)計(jì)能防止懸臂舌片在發(fā)生碰撞或震動(dòng)事件時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的形變。繼續(xù)參考圖5，撓性件403上形成多條導(dǎo)線，包括外導(dǎo)線411a、411b和內(nèi)導(dǎo)線 410a、410b。外導(dǎo)線411a、411b的一端與一前置放大器(圖未示)連接，另一端沿著外舌片 607的兩邊延伸。內(nèi)導(dǎo)線410a、410b的一端和外導(dǎo)線411a及411b —樣也和前置放大器連 接，另一端延伸至內(nèi)舌片608處。更具體地，內(nèi)導(dǎo)線410a、410b分別沿著曲臂609a和609b 延伸，直至與內(nèi)舌片608上的電觸點(diǎn)416相連。
參考圖6a_6b，磁頭405包括具有一尾邊及與該尾邊相對(duì)的前邊的襯底425、形成 在該襯底425尾邊的讀/寫傳感器501及形成在該襯底前邊的壓電元件500。由于壓電元 件500形成在尾邊，而讀/寫傳感器501形成在前邊，故此當(dāng)壓電元件500受激發(fā)時(shí)，讀/ 寫傳感器501上不會(huì)產(chǎn)生電壓降，ESD的問(wèn)題不會(huì)發(fā)生，從而保護(hù)讀/寫傳感器501免于受 損。較佳地，襯底425與讀/寫傳感器501以及壓電元件500 —體成型。在本實(shí)施例 中，壓電元件500通過(guò)兩相隔開的絕緣層516、517，如粘接劑層或聚合層與襯底425的前邊 相連，從而使得在襯底425的前邊和壓電元件500之間形成一間隙514。具體地，該壓電元件500包括與襯底425前邊粘接的第一電極層505及第二電極 層507，以及夾設(shè)在第一電極層505和第二電極層507之間的壓電層506。第一電極層505 接地。壓電層506包括具有相反極化方向的兩部分，第二電極層507包括兩相隔開的分離 部507a及507b。因此壓電層506通過(guò)第一電極層505和第二電極層507的兩分離部也分 成兩部分工作。如上所述，第一電極層505、壓電層506和第二電極層507的分離部507a組 成壓電元件500的第一部分，第一電極層505、壓電層506和第二電極層507的分離部507b 組成壓電元件500的第二部分。壓電元件500的兩部分共同具有接地的第一電極層505。 其中，在兩分離部507a和507b上分別形成兩個(gè)連接觸點(diǎn)421a和421b。如圖6a_6b所示， 磁頭405具有空氣承載面502及與該空氣承載面相對(duì)的背面，在該磁頭背面形成多個(gè)電觸 點(diǎn)550，該電觸點(diǎn)550與撓性件403的內(nèi)舌片608上的電觸點(diǎn)416相對(duì)應(yīng)(如圖5所示)。再次參考圖5，在外舌片607前部設(shè)有一連接觸點(diǎn)420，該與磁頭405的襯底425 的前邊相對(duì)應(yīng)，用于與圖6b所示的連接觸點(diǎn)421a及421b相連接。外導(dǎo)線411a和411b共 有地與該連接觸點(diǎn)420相連。當(dāng)將磁頭405安裝在懸臂舌片上時(shí)，磁頭405上的電觸點(diǎn)550 通過(guò)金屬球(如焊錫球)與內(nèi)舌片608上的電觸點(diǎn)416進(jìn)行電性機(jī)械連接。以下是磁頭的 安裝及工作狀況的詳細(xì)描述。再次參考圖5，圖6a_6b，當(dāng)將磁頭405安裝至懸臂舌片時(shí)，相應(yīng)的電連接球(如錫 球，圖未示)用于使磁頭405上的電觸點(diǎn)550和內(nèi)舌片608上的電觸點(diǎn)416電性機(jī)械連接。 如圖5及圖6b所示，通過(guò)一個(gè)電連接球422 (如錫球)，將壓電元件500的兩部分上的連接 觸點(diǎn)421a、421b和外舌片607的連接觸點(diǎn)420連接起來(lái)，這樣使得壓電元件500的兩部分 在第一電極層505和焊接球420之間平行地連接，這種使用一個(gè)錫球連接的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單， 降低了制造成本，且利于磁頭405的工作。以下對(duì)磁頭405的工作原理加以說(shuō)明。參考圖7a，壓電元件500的第一部分及第 二部分具有相反的極化方向。當(dāng)?shù)谝浑姌O層505接地，第二電極層507的兩部分507a和 507b通過(guò)電觸點(diǎn)421a，421b施加同相正弦電壓時(shí)，其中一個(gè)壓電元件將會(huì)收縮而另一個(gè)壓 電元件將會(huì)擴(kuò)張。參考圖7b，壓電元件的第一部分及第二部分具有相同的極化方向。當(dāng)?shù)?一電極層505接地，第二電極層507的兩部分507a和507b通過(guò)電觸點(diǎn)421a，421b施加反 相正弦電壓時(shí)，其中一部分壓電元件將會(huì)收縮而另一部分將會(huì)擴(kuò)張。當(dāng)壓電元件500的一部分收縮另一部分?jǐn)U張時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)扭矩。由于壓電元 件500的兩部分通過(guò)一個(gè)連接球422被固定在懸臂件430上，而且其每一部分的末端分別 與相間隔的絕緣層516，517連接，以形成間隙514。正是由于磁頭405的此種設(shè)計(jì)，以該連 接球422作為支點(diǎn)，壓電元件在上述兩種情況下產(chǎn)生的形變對(duì)磁頭405的襯底425形成一旋轉(zhuǎn)扭矩，繼而相應(yīng)地使具有讀/寫傳感器501的襯底425繞其自身中心旋轉(zhuǎn)。圖7c為圖 4a所示的磁頭折片組合的磁頭405在產(chǎn)生位移后的狀態(tài)圖，虛線表示為磁頭405的原始狀 態(tài)。如上所述，外舌片607與支撐磁頭405的內(nèi)舌片608連接，而且一對(duì)對(duì)稱的曲臂 609a和609b和外舌片608及外舌片607相連，從而形成一個(gè)彈性結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)由壓電元件 形變而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩時(shí)，磁頭405會(huì)繞其中心旋轉(zhuǎn)，并且沒(méi)有作用力傳送到撓性件403上， 使得位于磁頭405尾邊的讀/寫傳感器501發(fā)生移動(dòng)，從而調(diào)整讀/寫傳感器的位置。另 外，該種彈性結(jié)構(gòu)能夠降低撓性件403的剛度，進(jìn)而改善磁頭405的動(dòng)態(tài)性能。圖8a展示了磁頭405的位移仿真數(shù)據(jù)?？梢詮膱D上看出，位移幅度明顯增大，這論 證了該磁頭405具有良好的動(dòng)態(tài)性能和位置調(diào)整能力。圖8b展示了磁頭折片組合的共振 性能，由于磁頭405通過(guò)撓性件403上舌片區(qū)域的彈性結(jié)構(gòu)而僅繞凸點(diǎn)488旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)磁 頭405工作時(shí)，沒(méi)有反作用力傳遞到懸臂件上，這也是共振曲線在低頻區(qū)增益很小的原因。 由于結(jié)合微驅(qū)動(dòng)器的磁頭405只有一個(gè)共振峰值，這論證了讀/寫傳感器具有較好的位置 調(diào)整能力和期望的伺服帶寬。圖9為具有本發(fā)明磁頭折片組合的磁盤驅(qū)動(dòng)單元的一個(gè)實(shí)施例。該磁盤驅(qū)動(dòng)單元 900包括主軸馬達(dá)901、安裝于該主軸馬達(dá)901上的一系列可旋轉(zhuǎn)磁盤902、音圈馬達(dá)903、 連接本發(fā)明磁頭折片組合400的驅(qū)動(dòng)臂904以及將上述元件裝配一起的殼體906。由于磁 盤驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)和組裝過(guò)程為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所熟知，所以在此省略關(guān)于其結(jié)構(gòu)和 組裝的詳細(xì)描述。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利 范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
一種磁頭折片組合，包括磁頭，所述磁頭包括襯底、讀/寫傳感器及壓電元件，所述襯底具有尾邊、與所述尾邊相對(duì)的前邊及將所述尾邊和前邊連接的空氣承載面，所述讀/寫傳感器形成于所述尾邊，所述壓電元件形成于所述前邊；以及懸臂件，所述懸臂件包括撓性件，所述撓性件具有一用于支撐所述磁頭的舌片區(qū)域，所述舌片區(qū)域包括外舌片、形成于所述外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及連接所述內(nèi)舌片和所述外舌片的一對(duì)曲臂，所述曲臂與所述內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以所述內(nèi)舌片的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱，每一所述曲臂的兩連接點(diǎn)位于沿所述撓性件的長(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊；其特征在于所述磁頭的空氣承載面相對(duì)的一面上成形有多個(gè)與所述讀/寫傳感器電連接的電觸點(diǎn)，所述內(nèi)舌片上設(shè)有多個(gè)與所述磁頭的電觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電觸點(diǎn)，所述撓性件還包括與所述內(nèi)舌片上的電觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，所述內(nèi)導(dǎo)線形成于所述曲臂上。
2.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于每一所述曲臂半包圍所述內(nèi)舌片。
3.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于在所述曲臂、所述外舌片及所述內(nèi) 舌片之間形成一對(duì)間隙。
4.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述撓性件包括不銹鋼層、層壓于 所述不銹鋼層上的聚合層、層壓于所述聚合層上的多條銅導(dǎo)線、及用于覆蓋所述銅導(dǎo)線的 覆蓋層。
5.如權(quán)利要求4所述的磁頭折片組合，其特征在于所述不銹鋼層的寬度小于所述聚 合層的寬度。
6.如權(quán)利要求4所述的磁頭折片組合，其特征在于所述不銹鋼層上開設(shè)有不同形狀 的部分蝕刻孔或洞。
7.如權(quán)利要求4所述的磁頭折片組合，其特征在于所述銅導(dǎo)線為具有夾層結(jié)構(gòu)的復(fù) 合層結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述壓電元件通過(guò)兩相隔開的絕 緣層與所述襯底的前邊連接，以在所述壓電元件及所述襯底的前邊形成一間隙。
9.如權(quán)利要求8所述的磁頭折片組合，其特征在于所述兩相隔開的絕緣層分別將所 述壓電元件的兩端與所述襯底的前邊相連接。
10.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述壓電元件包括與所述襯底的 前邊接合的第一電極層及第二電極層、以及層壓于兩所述電極層之間的壓電層。
11.如權(quán)利要求10所述的磁頭折片組合，其特征在于所述第二電極層包括兩分離部， 在所述兩分離部上分別形成有兩連接觸點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的磁頭折片組合，其特征在于在與所述襯底前邊相對(duì)應(yīng)的外 舌片的前部成形有一連接觸點(diǎn)，所述連接觸點(diǎn)通過(guò)一電連接球與所述兩分離部上的連接觸 點(diǎn)連接。
13.如權(quán)利要求12所述的磁頭折片組合，其特征在于所述撓性件還包括多條外導(dǎo)線， 所述外導(dǎo)線沿所述外舌片的兩邊設(shè)置，并與所述外舌片的連接觸點(diǎn)相連。
14.如權(quán)利要求13所述的磁頭折片組合，其特征在于所述撓性件上還設(shè)有一末端，所 述末端形成于所述外舌片的連接觸點(diǎn)的附近。
15.如權(quán)利要求4所述的磁頭折片組合，其特征在于所述撓性件還包括形成于所述外舌片相對(duì)兩側(cè)的一對(duì)外觸發(fā)板，所述一對(duì)外觸發(fā)板分別向前延伸并在兩細(xì)點(diǎn)位置與所述外 舌片連接。
16.一種用于磁頭折片組合的懸臂件，包括撓性件，所述撓性件具有一適用于支撐磁頭 的舌片區(qū)域，所述舌片區(qū)域包括外舌片、形成于所述外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及連接所述內(nèi)舌片 和所述外舌片的一對(duì)曲臂；所述曲臂與所述內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以所述內(nèi)舌片的中心點(diǎn)鏡像對(duì) 稱，每一所述曲臂的兩連接點(diǎn)位于沿所述撓性件的長(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊；其特征在于所述內(nèi)舌片上設(shè)有多個(gè)適用于與磁頭連接的電觸點(diǎn)，所述撓性件還包括 與所述內(nèi)舌片上的電觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，所述內(nèi)導(dǎo)線形成于所述曲臂上。
17.如權(quán)利要求16所述的懸臂件，其特征在于每一所述曲臂半包圍于所述內(nèi)舌片。
18.如權(quán)利要求16所述的懸臂件，其特征在于在所述曲臂、所述外舌片及所述內(nèi)舌片 之間形成一對(duì)間隙。
19.如權(quán)利要求16所述的懸臂件，其特征在于所述撓性件包括不銹鋼層、層壓于所述 不銹鋼層上的聚合層、層壓于所述聚合層上的多條銅導(dǎo)線、及用于覆蓋所述銅導(dǎo)線的覆蓋層。
20.如權(quán)利要求19所述的懸臂件，其特征在于所述不銹鋼層的寬度小于所述聚合層 的寬度。
21.如權(quán)利要求19所述的懸臂件，其特征在于所述不銹鋼層上開設(shè)有不同形狀的部 分蝕刻孔或洞。
22.如權(quán)利要求19所述的懸臂件，其特征在于所述銅導(dǎo)線為具有夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合層 結(jié)構(gòu)。
23.如權(quán)利要求19所述的懸臂件，其特征在于所述撓性件還包括形成于所述外舌片 相對(duì)兩側(cè)的一對(duì)外觸發(fā)板，所述一對(duì)觸發(fā)板分別向前延伸并在兩細(xì)點(diǎn)位置與所述外舌片連接。
24.一種硬盤驅(qū)動(dòng)器，包括 磁頭折片組合；與所述磁頭折片組合連接的驅(qū)動(dòng)臂； 磁盤；及用于旋轉(zhuǎn)所述磁盤的主軸馬達(dá)； 其中，所述磁頭折片組合包括磁頭，所述磁頭包括襯底、讀/寫傳感器及壓電元件，所述襯底具有尾邊、與所述尾邊 相對(duì)的前邊及將所述尾邊和前邊連接的空氣承載面，所述讀/寫傳感器形成于所述尾邊， 所述壓電元件形成于所述前邊；以及懸臂件，所述懸臂件包括撓性件，所述撓性件具有一用于支撐所述磁頭的舌片區(qū)域，所 述舌片區(qū)域包括外舌片、形成于所述外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及連接所述內(nèi)舌片和所述外舌片的 一對(duì)曲臂；所述曲臂與所述內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以所述內(nèi)舌片的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱，每一所述曲 臂的兩連接點(diǎn)位于沿所述撓性件的長(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊；其特征在于所述磁頭的空氣承載面相對(duì)的一面上成形有多個(gè)與所述讀/寫傳感器電 連接的電觸點(diǎn)，所述內(nèi)舌片上設(shè)有多個(gè)與所述磁頭的電觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電觸點(diǎn)，所述撓性件 還包括與所述內(nèi)舌片上的電觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，所述內(nèi)導(dǎo)線形成于所述曲臂上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁頭折片組合，其包括磁頭及具有撓性件的懸臂件。該磁頭的尾邊設(shè)有讀/寫傳感器，前邊設(shè)有壓電元件。撓性件具有用于支撐磁頭的舌片區(qū)域，舌片區(qū)域包括外舌片、形成于外舌片內(nèi)的內(nèi)舌片及連接內(nèi)舌片和外舌片的一對(duì)曲臂；曲臂與內(nèi)舌片的連接點(diǎn)以內(nèi)舌片的中心點(diǎn)鏡像對(duì)稱，每一曲臂的兩連接點(diǎn)位于沿?fù)闲约拈L(zhǎng)度方向的中心軸的兩邊。其中，磁頭的空氣承載面相對(duì)的一面上成形有多個(gè)用于與讀/寫傳感器電連接的電觸點(diǎn)，內(nèi)舌片上設(shè)有多個(gè)與磁頭的電觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電觸點(diǎn)，撓性件還包括與內(nèi)舌片上的電觸點(diǎn)電連接的多條內(nèi)導(dǎo)線，內(nèi)導(dǎo)線形成于曲臂上。該磁頭折片組合能使讀/寫傳感器在壓電元件被驅(qū)動(dòng)時(shí)免于受損同時(shí)取得良好的工作性能。
文檔編號(hào)G11B5/00GK101958124SQ200910139988
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者姚明高, 山野井康友 申請(qǐng)人:新科實(shí)業(yè)有限公司