專利名稱：磁頭懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于結(jié)合在例如個人電腦的信息處理設(shè)備中的磁盤驅(qū)動器的磁頭懸 架，更具體地，涉及具有壓電元件的磁頭懸架，該壓電元件通過非導電粘合劑附接到磁頭懸 架，并且發(fā)生形變以響應施加到磁頭懸架的電壓。
背景技術(shù)：
小尺寸、精密信息裝置正在快速發(fā)展，并且為了與這樣的裝置一起使用，對能夠進 行非常小距離的定位控制的微致動器的需求正在增加。這樣的微致動器對于例如矯正聚焦 和入射角的光學系統(tǒng)、用于控制噴墨頭的噴墨打印機和用于控制磁頭的磁盤驅(qū)動器尤其需要。磁盤驅(qū)動器特別需要提高其存儲容量。提高磁盤驅(qū)動器存儲容量通?？赏ㄟ^提 高包含在磁盤驅(qū)動器中的每一個磁盤的容量來實現(xiàn)。如果磁盤上每英寸的磁道數(shù)量(TPI) 提高，即如果磁道的寬度變窄，則磁盤的存儲容量和記錄密度將提高而不會改變其直徑。為 此，安裝在磁盤驅(qū)動器中的磁頭懸架的磁頭必須能夠沿跨越磁道的方向，即搖擺方向，進行 精確定位。為了實現(xiàn)該精確操作，需要能夠在非常小的區(qū)域中準確移動和定位磁頭的致動
O為了滿足該需要，本發(fā)明的申請已經(jīng)在日本未經(jīng)審查的專利申請公開文本 No. 2002-050140中提出了用于磁盤驅(qū)動器的磁頭懸架，其包括基板、具有鉸鏈的比基板更 薄的連接板、設(shè)置有彎曲部的載荷梁和包括一對壓電元件的壓電致動器。該相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域采用雙致動器系統(tǒng)，為了精確定位，其涉及音圈馬達和壓電致動 器，該壓電致動器具有兩個由例如PZT(鋯鈦酸鉛)制成的壓電元件。雙致動器系統(tǒng)中的壓電致動器沿磁頭懸架寬度方向(搖擺方向)精密地移動載荷 梁的前端。與僅采用音圈馬達的單致動器系統(tǒng)相比較，采用音圈馬達和壓電致動器的雙致 動器系統(tǒng)能夠更精確地定位附接到磁頭懸架前端的磁頭。采用雙致動器系統(tǒng)的磁頭懸架的一個重要問題是，如何在將壓電元件附接到磁頭 懸架時保證原來要求的振動和碰撞(impacting)特性。解決該問題的一種方法公開在日本未經(jīng)審查的專利申請公開本文 No. 2002-050140和No. 2001-307442中。根據(jù)這些相關(guān)技術(shù)，磁頭懸架的基板設(shè)置有用于接 納壓電元件的開口和一對柔性連接部，該柔性連接部的每一個具有U型形狀，并且從該開 口向外突出。接納在該開口中的壓電元件通過填充在壓電元件和基板之間的非導電粘合劑 附接到基板。根據(jù)相關(guān)技術(shù)，該對柔性連接部提高了剛度，并且充分保證了原來要求的振動和 碰撞特性。然而，相關(guān)技術(shù)的該對向外突出的柔性連接部雖然提高了剛度，但是減小了致動 器的位移行程(displacement stroke)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠在不使致動器的位移行程變差的情況下確保例如 振動和碰撞特性等基本特性的磁頭懸架。為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明的一方面提供一種磁頭懸架，其具有載荷梁和壓電致動 器，所述壓電致動器支撐所述載荷梁的基部部分，并且構(gòu)造成使所述載荷梁的前端沿搖擺 方向移動。所述壓電致動器具有致動器基部和至少一個壓電元件，所述致動器基部連接到 所述載荷梁的基部部分，并且具有至少一個開口，所述壓電元件附接到所述開口，并且響應 于施加到其的電壓而發(fā)成形變，以實現(xiàn)所述載荷梁前端的位移。所述磁頭懸架包括所述壓 電元件的周圍側(cè)表面；所述開口的周圍邊緣，其構(gòu)造用于限定位于所述致動器基部中的開 口，并且圍繞和面向所述壓電元件的周圍側(cè)表面；底部接納部，其形成在所述開口處，構(gòu)造 成面向所述壓電元件的底部表面的外圍；間隙，其分隔所述開口的周圍邊緣和所述底部接 納部，構(gòu)造用于允許所述壓電致動元件發(fā)生形變，以及；非導電粘合劑，其施加在至少所述 開口的周圍邊緣和所述壓電元件的周圍側(cè)表面之間以及所述底部接納部和所述壓電元件 的底部表面之間，構(gòu)造用于將所述壓電元件粘結(jié)到所述開口。根據(jù)本發(fā)明該方面的磁頭懸架令人滿意地顯示出例如振動和碰撞特性等基本特 性，同時確保所述壓電致動器的充分的位移行程。


圖1示出了示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁頭懸架的立體視圖；圖2示出了示出了圖1中磁頭懸架的壓電致動器的放大立體視圖；圖3是沿圖2的A-A線的剖視圖；圖4示出了示出了根據(jù)對比示例的磁頭懸架壓電致動器的放大立體視圖；圖5A、5B和5C示出評估第一實施例的壓電致動器剛度的三個測試中所施加載荷 的方向和大小，其中，圖5(A)是垂直剛度測試，圖5(B)是扭轉(zhuǎn)剛度(stiffness)測試，圖 5(C)是搖擺剛度測試；圖6示出了示出了關(guān)于對比示例和第一實施例進行的測試結(jié)果的圖表；圖7示出了示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁頭懸架的立體視圖；圖8是圖7中示出的磁頭懸架的壓電致動器的放大立體視圖；圖9示出了示出了圖7的磁頭懸架的平面視圖；圖10是沿圖9的B-B線的剖視圖；和圖11示出了示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的磁頭懸架的立體視圖。
具體實施例方式將參照附圖詳細說明根據(jù)本發(fā)明實施例的磁頭懸架。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁頭懸架11的立體視圖。圖1中，磁頭懸架 11具有基板13、載荷梁15和壓電致動器17?；?3為由例如不銹鋼制成的金屬薄板，厚度為約150到200μπι。基板13可 由例如鋁合金等輕金屬或由輕金屬和不銹鋼構(gòu)成的復合材料制成。輕金屬可降低基板13 的慣量，提高磁頭懸架11沿搖擺方向，即磁頭懸架11的寬度方向的諧振頻率(resonantfrequency)，并且改善磁頭懸架11的跟蹤(tracing)性能。基板13具有圓形凸起19。基板13與凸起(boss) 19 一起附接到致動器臂(未示 出)的前端，并且通過音圈馬達(未示出)旋轉(zhuǎn)?；?3具有在載荷梁15附近的前端和 與前端相對的末端?；?3的前端通過壓電致動器17連接到載荷梁15。后面將說明壓電 致動器17的詳細情況。載荷梁15用于將載荷施加到滑塊(未顯示)上。載荷梁15為彈性金屬薄板，例 如由不銹鋼制成，并且厚度為約30到150 μ m。與基板13相似，載荷梁15可由例如鋁合金 等輕金屬或由輕金屬和不銹鋼構(gòu)成的復合材料制成。載荷梁15具有彎曲部分25，其前端支撐具有磁頭的滑塊。載荷梁15具有橫跨搖 擺方向延伸的彎折邊緣27a和27b，以增強載荷梁15的剛度。載荷梁15的末端與連接板29 —體。連接板29為彈性金屬薄板，例如由不銹鋼制 成，并且厚度約為30μπι。連接板29具有孔31?？?1減小厚度方向的彎曲剛度和連接板 29的重量。在孔31的每一側(cè)，連接板29具有鉸鏈33a和33b，其可沿厚度方向彎曲。連接 板29的末端末端，即載荷梁15的基部附接到壓電致動器17的前端。參照圖2和3說明壓電致動器17，其為根據(jù)實施例1的磁頭懸架11的重要部分。圖2示出了壓電致動器17的放大立體視圖，圖3是沿圖2的A-A線的剖視圖。圖 2中，拆卸掉兩個壓電致動器中的一個，以清楚地顯示壓電致動器17的背側(cè)結(jié)構(gòu)。在說明壓電致動器17的詳細結(jié)構(gòu)之前，將說明根據(jù)相關(guān)技術(shù)的磁頭懸架的問題。 如上面所說明的，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的磁頭懸架具有一對柔性連接部，其每一個具有U型形狀， 并且從頭部懸掛裝置的開口向外伸出。由于存在突出的U型形狀，相關(guān)技術(shù)具有下面所述 的問題(1)到(7)。(I)U型形狀的連接部可減小相對于垂直剛度的平面(in-plane)剛度。并且，其也 減小了磁頭懸架致動器的位移行程。(2)U型形狀的連接部增加磁頭懸架的寬度方向的尺寸，從而減少了由原料可生產(chǎn) 的部件數(shù)量，并且減少了由原料可制造的產(chǎn)品的數(shù)量。(3)U型形狀的連接部增加磁頭懸架的寬度方向的尺寸，造成與現(xiàn)有生產(chǎn)線上的工 具、工件等的物理干涉。為了避免這樣的干涉，必須建立新的生產(chǎn)線來生產(chǎn)具有U型形狀連 接部的磁頭懸架。這導致增加生產(chǎn)線的區(qū)域配置、設(shè)施投資和生產(chǎn)成本。(4)例如在通過滾磨(barreling)從沖壓(pressing)成型的磁頭懸架去除芒刺 (burr)時，柔性U型形狀連接部將被卡住和發(fā)生變形。(5)為了避免上述麻煩，使用化學拋光來代替滾磨，以去除芒刺。這導致增加磁頭 懸架的成本。(6)在對其中安裝具有U型連接部的磁頭懸架的磁盤驅(qū)動器進行設(shè)計時，必須考 慮避免U型連接部和外圍部件之間的干涉。這導致降低對圍繞磁頭懸架的部件排列的設(shè)計
自由度。(7)柔性U型形狀連接部在磁頭懸架上造成特有的扁平化(flattering)和扭轉(zhuǎn)振 動。在不具有柔性U型形狀連接部的磁頭懸架上則不會出現(xiàn)這些振動模式。S卩，具有U型 形狀連接部的磁頭懸架增加需考慮的頻率參數(shù)的數(shù)量，并且使得很難設(shè)計具有最佳振動特 性的磁頭懸架。
而且，當設(shè)計壓電致動器17時，必須考慮有效地將壓電元件23的扭曲(位移)傳 遞給載荷梁15，保證壓電元件23和致動器基部18之間的電絕緣，防止塵土從壓電元件23 的周圍側(cè)表面掉落，并且防止易碎的壓電元件23損壞?？紤]到這幾點，制備第一實施例的壓電致動器17。如圖1-3中所示，壓電致動器17為本發(fā)明的重要部件，用于支撐載荷梁15的基 部，并且沿搖擺方向(載荷梁15的寬度方向)移動載荷梁15的前端。壓電致動器17包括 致動器基部18和壓電元件23。致動器基部18為金屬薄板，例如由不銹鋼制成，其布置在基板13和載荷梁15之 間，并且與基板13和載荷梁15分離。致動器基部18的前端在載荷梁15附近，其末端末端 在基板13附近。致動器基部18前端的底部表面位于連接板29末端上，即載荷梁15的基部，并且 通過例如激光焊接與其固定。致動器基部18的末端位于基板13的前端上，并且通過例如 激光焊接與其固定。致動器基部18可以與基板13 —體。在該情況下，例如使用沖壓來將一體的基板 13和致動器基部18從由例如不銹鋼制成的金屬薄板沖出。一體的基板13和致動器基部18也稱為“致動器基部”。即，根據(jù)本發(fā)明，“致動器 基部”可代表基板13和致動器基部18。致動器基部18具有開口 21，其每一個接納壓電元件23。開口 21每一個具有沿磁 頭懸架11的縱向拉長的矩形形狀，并且沿致動器基部18的寬度方向并排布置。每一個開 口 21由周圍邊緣41限定。周圍邊緣41包括內(nèi)邊緣40、外邊緣42、前邊緣44和后邊緣46。 開口 21的外邊緣42由壁48形成。壁48沿磁頭懸架11的縱向延伸，并且與致動器基部18 —體。差不多在壁48的 縱向中心處，形成間隙50，其將壁48分隔為前壁52和后壁54。間隙50在壁48的內(nèi)邊緣和外邊緣之間延伸，即在致動器基部18的外圍和開口 21 的外邊緣42之間延伸。間隙50將致動器基部18在開口 21的外側(cè)分隔。即，間隙50將周 圍邊緣41和將在后面說明的底部接納部43在開口 21外側(cè)分隔，以使載荷梁15能夠沿搖 擺方向移動。壁48的前壁52和后壁54彼此接近，以使間隙50沿寬度方向的尺寸大于沿縱向 的尺寸。該間隙50的結(jié)構(gòu)允許非導電粘合劑部分47a存在于間隙50和壓電元件23的周 圍側(cè)表面23c之間。開口 21設(shè)置有凸緣形狀的底部接納部43。底部接納部43與開口 21的周圍邊緣 41的下端一體，并且從周圍邊緣41向里突出。通過使致動器基部18部分變薄，例如通過半 蝕刻技術(shù)，來形成底部接納部43。底部接納部43具有將開口 21連接到致動器基部18的底部表面?zhèn)鹊倪B通孔56。兩個開口 21分別接納兩個壓電元件23。所述對壓電元件23發(fā)生形變以響應施加 到壓電元件上的電壓。壓電元件23具有相同的結(jié)構(gòu)、形狀和大小。每一個壓電元件23的厚度為約0. 07mm到0. 20mm,并且由例如PZT(鋯鈦酸鉛) 等壓電陶瓷制成。壓電元件23具有矩形形狀，其外部尺寸略小于開口 21的內(nèi)部尺寸。壓 電元件23具有周圍側(cè)表面23c，其在沿致動器基部18表面的方向面向開口 21的周圍邊緣41。S卩，周圍邊緣41與壓電元件23的周圍側(cè)表面23c相對。周圍側(cè)表面23c包括內(nèi)和外側(cè)表面58和60，其與開口 21的內(nèi)邊緣40和外邊緣 42相對；和前和后側(cè)表面62和64，其與開口 21的前邊緣44和后邊緣46相對。開口 21的 周圍邊緣41基本上全部面向壓電元件23的周圍側(cè)表面23c。壓電元件23具有頂部表面23a，其基本上與致動器基部18的頂部表面平齊。壓電 元件23還具有底部表面23b，其外圍與開口 21的底部接納部43沿厚度方向相對。S卩，開 口 21的底部接納部43與壓電元件23c的底部表面23b的外圍相對。壓電元件23的底部 表面23b的內(nèi)側(cè)通過底部接納部43的連通孔56面向致動器基部18的底部表面的外側(cè)。壓電元件23的頂部表面23a和底部表面23b的每一個均設(shè)置有電極24。電極24 由具有低接觸電阻和良好導電性的材料制成，例如金(Au)，并且通過例如氣相沉積、濺射 (spattering)和電鍍形成。圖3中，在壓電元件23的頂部表面23a上的電極24a通過導電樹脂45，例如銀漿 接地連接到致動器基部18。壓電元件23的底部表面23b上的電極24b通過導電粘合劑49連接到由例如形成 在彎曲部分25上的銅制成的配線51。彎曲部分25包括金屬基部53、形成在金屬基部53的 電絕緣層55和形成在絕緣層55上的配線51。壓電元件23的底部表面23b上的電極24b 和彎曲部分25的配線51之間的連接可通過焊線(bonding wire)、焊接(soldering)或超 聲波焊接(ultrasonic bonding)代替導電粘合劑49。當壓電元件23設(shè)置在開口 21中的預定位置處時，壓電元件23的周圍側(cè)表面23c 相對于開口 21的周圍邊緣41形成預定間隙。而且，壓電元件23的底部表面23b相對于開 口 21的底部接納部43形成預定間隙。在該間隙中，非導電粘合劑47用來形成非導電粘合 劑部分47a。非導電粘合劑47可以是任何已知的不導電粘合劑，或包含例如二氧化硅微粒 或玻璃微粒的絕緣材料的任何導電粘合劑。非導電粘合劑部分47a形成在壓電元件23的周圍側(cè)表面23c和底部表面23b與 開口 21的周圍邊緣41和底部接納部43之間。即，粘合劑部分47a填充壓電元件23和開 口 21之間的間隙，并且將壓電元件23和開口 21結(jié)合到一起，以有效地將壓電元件23的扭 曲(位移)傳遞給載荷梁15。非導電粘合劑部分47a也形成在壓電元件23的周圍側(cè)表面23c和間隙50之間。 即，粘合劑部分47a完全沿壓電元件23的周圍側(cè)表面23c形成。粘合劑部分47a的對應于 間隙50的部分比其其余部分薄，以形成凹部66。非導電粘合劑部分47a通過將非導電粘合劑47施加到包括間隙50的開口 21和 壓電元件23之間，并且通過固化粘合劑47形成。當施加粘合劑47后，開口 21的底部接納 部43防止粘合劑47從壓電元件23的底部表面23b泄漏出。在壓電元件23和間隙50之 間，壁48的前壁52和后壁54彼此接近，以牢固地保持粘合劑47。當將壓電元件23設(shè)置在開口 21中時，可優(yōu)選將致動器基部18的沿厚度方向的中 心軸與壓電元件23沿厚度方向的中心軸對準。這防止在搖擺操作過程中壓電致動器17的 扭轉(zhuǎn)運動。下面將說明具有上述結(jié)構(gòu)的壓電致動器17的操作。根據(jù)所述一對壓電元件23在向其施加電壓時發(fā)生的變形，壓電致動器17沿搖擺
7方向移動載荷梁15的前端。當施加電壓后，所述一對壓電元件23變形為梯形，其一側(cè)沿搖 擺方向縱向延伸，其另一側(cè)沿搖擺方向縱向收縮。根據(jù)壓電元件23的延伸和收縮的方向和行程(stroke)，壓電致動器17變形來沿 搖擺方向，即磁頭懸架的寬度方向?qū)⑤d荷梁15的前端移動非常小的距離。在搖擺操作過程中，開口 21外側(cè)上的間隙50允許壓電元件23變形，由此確保位 移行程，并且平穩(wěn)正確地進行搖擺操作。根據(jù)第一實施例，壓電元件23的周圍側(cè)表面23c基本上由開口 21的周圍邊緣41 完全圍繞。周圍側(cè)表面23c和周圍邊緣41之間的間隙由非導電粘合劑部分47a填充。通過該方法，壓電致動器17有效地通過非導電粘合劑部分47a和致動器基部18 將壓電元件23的扭曲(位移)傳遞到載荷梁15，由此平穩(wěn)并且適當?shù)匮負u擺方向移動載荷 梁15的前端。在壓電致動器17中，壓電元件23與開口 21沿周圍結(jié)合，以提高剛度。根據(jù)第一 實施例，非導電粘合劑部分47a均勻形成在間隙50處，以確保壓電致動器17的剛度。根據(jù)第一實施例，底部接納部43從開口 21的周圍邊緣41向里突出，并且面向壓 電元件23的底部表面23b外圍。底部接納部43和壓電元件23的底部表面23b之間的間 隙使用形成非導電粘合劑部分47a的非導電粘合劑47填充。因此，壓電元件23的底部表面23b被牢固地固定到底部接納部43，并且由此從下 面被支撐。針對第一實施例的磁頭懸架11的壓電致動器17和對比示例的壓電致動器進行了 剛度評估測試。圖4示出了根據(jù)對比示例的磁頭懸架的壓電致動器的放大立體視圖。圖4中示出的對比示例的壓電致動器61構(gòu)造成與第一實施例的相似。下面將說 明對比示例和第一實施例之間的區(qū)別。根據(jù)第一實施例的壓電致動器17，開口 21的外側(cè)上的壁48由間隙50分隔為前壁 52和后壁54，并且粘合劑部分47a形成在壓電元件23的周圍側(cè)表面23c和底部表面23b 與開口 21的周圍邊緣41和底部接納部43之間。另一方面，根據(jù)對比示例的壓電致動器61，在開口 21的外側(cè)上沒有壁。該結(jié)構(gòu)在 開口 21的外側(cè)上承載壓電元件23方面較弱。根據(jù)對比示例的壓電致動器61，僅沿壓電元件23的周圍側(cè)表面23c和開口 21的 周圍邊緣41之間的前側(cè)和后側(cè)施加非導電粘合劑47。下面將說明評估對比示例和第一實施例的壓電致動器的剛度的三個測試。圖5A、5B和5C示出測試中施加的載荷的方向和大小，其中，圖5㈧是垂直剛度測 試，圖5(B)是扭轉(zhuǎn)剛度測試，圖5(C)是搖擺剛度測試。圖6示出了關(guān)于對比示例和第一實 施例進行的測試結(jié)果的圖表。圖5(A)的測試評估垂直剛度。該測試向上向致動器基部18的前端寬度方向中心 施加Igf的垂直載荷，如圖5(A)中由箭頭示出的，并且使用測試器測量壓電致動器17的剛 度相關(guān)值。圖5(B)的測試評估扭轉(zhuǎn)剛度。該測試沿向上和向下方向?qū)?. 5gf的扭轉(zhuǎn)載荷施 加到致動器基部18前端的每一個寬度方向的邊緣，如圖5 (B)中由箭頭所示，并且使用測試器測量壓電致動器17的剛度相關(guān)值。圖5(C)的測試評估扭轉(zhuǎn)剛度。該測試將Igf的載荷沿搖擺方向施加到載荷梁15 的前端，如圖5(C)中由箭頭所示，并且使用測試器測量壓電致動器17的剛度相關(guān)值。圖6中示出測試結(jié)果。(1)垂直剛度測試結(jié)果實施例1示出垂直剛度相關(guān)值為10850N/m，其比對比示例的垂直剛度相關(guān)值 9467N/m大10%或更多。(2)扭轉(zhuǎn)剛度測試實施例1示出扭轉(zhuǎn)剛度相關(guān)值為1243yNm/deg，其比對比示例的扭轉(zhuǎn)剛度相關(guān)值 942 μ Nm/deg 大大約 25%。(3)搖擺剛度測試結(jié)果實施例1示出搖擺剛度相關(guān)值為47342N/m，其比對比示例的搖擺剛度相關(guān)值 37560N/m大20%或更多。從測試結(jié)果可理解的是，第一實施例的壓電致動器17示出比對比示例的壓電致 動器61的剛度相關(guān)值高10%或更高。如上所述，根據(jù)第一實施例的磁頭懸架11具有壓電元件23的周圍側(cè)表面23c ；致 動器基部18的周圍邊緣41，其限定開口 21，圍繞壓電元件23，并且面向周圍側(cè)表面23c ；底 部接納部，其布置在開口 21處，并且面向壓電元件23的底部表面23b的外圍；間隙50，其形 成在開口 21的外側(cè)上，將周圍邊緣41和底部接納部43分隔，并且允許壓電元件23變形； 以及，非導電粘合劑部分47a，其至少形成在開口 21的周圍邊緣41和壓電元件23的周圍側(cè) 表面23c之間，與開口 21的底部接納部43和壓電元件23的底部表面23b之間，并且將壓 電元件23和開口 21結(jié)合在一起。根據(jù)第一實施例，開口 21和壓電元件23基本上沿周圍與非導電粘合劑部分47a 結(jié)合在一起，以使開口 21、粘合劑部分47a和壓電元件23用作一體的支撐梁，以提高壓電致 動器17的剛度。根據(jù)第一實施例，非導電粘合劑部分47a還形成在間隙50處，以完全圍繞壓電元 件23的周圍。這進一步提高壓電致動器17的剛度。因此第一實施例可確保高剛度的磁頭懸架11，而無需使用相關(guān)技術(shù)的一對柔性連 接部。根據(jù)第一實施例，間隙50的存在不會阻礙壓電致動器17沿搖擺方向的位移行程。第一實施例的磁頭懸架11因此確保致動器17如振動和碰撞特性的基本特性，而 不使位移行程變差。第一實施例省略了相關(guān)技術(shù)的柔性連接部，因此可減小磁頭懸架11的寬度方向 的尺寸，增加出自原料的部件數(shù)量，并且提高磁頭懸架的生產(chǎn)率。根據(jù)第一實施例的磁頭懸架與標準磁頭懸架具有基本上相同的寬度，并且因此可 通過現(xiàn)有生產(chǎn)線制造。這可降低設(shè)施投資。制備根據(jù)第一實施例的致動器基部18可能涉及沖壓和滾磨。在該情況中，由于致 動器基部18沒有例如相關(guān)技術(shù)的柔性連接部等突出部分，因此芒刺將光滑地從致動器基 部18去除。即，第一實施例確保平滑的工件，并且降低制造成本。
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當設(shè)計其中安裝磁頭懸架的磁盤驅(qū)動器時，第一實施例的磁頭懸架11不涉及例 如相關(guān)技術(shù)的柔性連接部等突出部分，因此不需要考慮外圍部件的干涉。這增加了對于圍 繞磁頭懸架11的外圍部件的布置的設(shè)計自由度。關(guān)于振動特性，根據(jù)第一實施例的磁頭懸架11不具有例如相關(guān)技術(shù)的柔性連接 部等突出部件，因此不需要考慮在標準磁頭懸架上從沒有出現(xiàn)的振動模式。因此，第一實施 例的磁頭懸架可通過基本上與相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域相同數(shù)量的設(shè)計步驟來設(shè)計。在第一實施例的磁頭懸架11中，開口 21的周圍邊緣41基本上完全圍繞壓電元件 23的周圍側(cè)表面23c，并且非導電粘合劑47涂敷在周圍邊緣41和周圍側(cè)表面23c之間，以 形成粘合劑部分47a。因此，第一實施例以高水平實現(xiàn)，有效地將壓電元件23的扭曲(位 移)傳遞到載荷梁15，確保壓電元件23和致動器基部18之間的電絕緣，防止塵土掉入壓電 元件23的周圍側(cè)表面23c，并且防止易碎的壓電元件23損壞。下面將說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁頭懸架。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁頭懸架的立體視圖，圖8示出了圖7中所 示的磁頭懸架的壓電致動器的放大立體視圖。圖9示出了圖7的磁頭懸架的平面視圖，圖 10是沿圖9的B-B線的剖視圖。根據(jù)第二實施例的磁頭懸架71基本上構(gòu)造成與第一實施例的磁頭懸架11相同。 在該實施例中，相似的部件以與第一實施例相似的附圖標記標示，將主要說明第一和第二 實施例之間的區(qū)別。根據(jù)第一實施例，壓電致動器17的致動器基部18 —體地設(shè)置有底部接納部43。 另一方面，根據(jù)第二實施例的磁頭懸架71將分離的底部接納部75與壓電致動器73的致動 器基部18結(jié)合在一起。第二實施例省略了與第一實施例的致動器基部18 —體的壁48，并且在開口 21的 外側(cè)形成開口 66。如圖10中所示，底部接納部75為與致動器基部18分離的金屬薄板構(gòu)件68的一 部分。該板構(gòu)件68通過例如沖壓從原料板切割為預定形狀。該板構(gòu)件68放置在致動器基 部18的底部表面上，并且固定到制動器基部來形成致動器基部18的一部分。板構(gòu)件68具有連通孔56，該連通孔56的外圍延伸到開口 21中。該延伸部分用作 底部接納部75。該底部接納部75具有一體的壁79。壁79通過彎折板構(gòu)件68的外部形成，以使壁79在開放部分66中豎起。壁79形 成開口 21的周圍邊緣42，并且接納不導電粘合劑47。與第一實施例相似，壁79具有間隙77，其將壁79分隔為前壁78和后壁80。結(jié)果， 致動器基部18在開口 21的外側(cè)的間隙77處被切掉。間隙77從壁79的邊緣穿過板構(gòu)件68的底部接納部75延伸到連通孔56。間隙 77沿側(cè)向方向的尺寸大于其沿縱向方向的尺寸。根據(jù)第二實施例的磁頭懸架71的壓電致動器73可不需要半蝕刻技術(shù)來制造。即， 壓電致動器73可通過將原料全蝕刻(full-etching)來形成致動器基部18，將原料沖壓成 底部接納部75以及將致動器基部18和底部接納部結(jié)合到一起來制造。因此，除了第一實施例的效果，第二實施例還提供簡化磁頭懸架71的制造、減少 其步驟數(shù)和提高其裝配精度的效果。
下面將說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的磁頭懸架。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的磁頭懸架81的立體視圖。根據(jù)第三實施例的磁頭懸架81基本上構(gòu)造成與第一實施例的磁頭懸架11相同。 在該實施例中，相似的部件以與第一實施例相似的附圖標記標示，將主要說明第一和第三 實施例之間的區(qū)別。根據(jù)第一實施例，磁頭懸架11具有一對形成在壓電致動器17的致動器基部18中 的開口 21和一對分別布置在開口 21中的壓電元件23。另一方面，第三實施例的磁頭懸架81在壓電致動器83的致動器基部18中具有一 個開口 21，并且具有一個布置在開口 21中的壓電元件23。除了第一實施例的效果，第三實施例還提供簡化磁頭懸架81的裝配工作、減少其 步驟數(shù)和提高其裝配精度的效果。本發(fā)明不限于上述實施例，并且根據(jù)權(quán)利要求和說明書的描述可在不偏離本發(fā)明 的范圍的情況下適當修改。例如，根據(jù)本發(fā)明實施例彼此分離的載荷梁15和致動器基部18可彼此一體化。致動器基部18的開口 21的數(shù)量和布置在開口 21中的壓電元件23的數(shù)量均可以 是三個或更多，來代替實施例的一個或兩個。根據(jù)實施例，非導電粘合劑部分47a圍繞壓電元件23連續(xù)形成。相反，圍繞壓電 元件23的粘合劑部分47a可以在間隙50 (77)處不連續(xù)。上述實施例基于磁頭懸架布置在磁盤驅(qū)動器中的磁盤上方面對磁盤的假設(shè)。實際 上，磁頭懸架也可布置在磁盤下方面對磁盤。對于每一種情況，通過根據(jù)情況適當說明位置 表示，本發(fā)明可適用在每一個情況中。
1權(quán)利要求
一種具有載荷梁15和壓電致動器17的磁頭懸架11，所述壓電致動器支撐載荷梁的基部部分，并且構(gòu)造成沿搖擺方向移動所述載荷梁15的前端，所述磁頭懸架包括壓電致動器，其具有致動器基部18和至少一個壓電元件23，所述致動器基部連接到所述載荷梁的基部部分，并且具有至少一個開口21，所述壓電元件附接到所述開口，并且產(chǎn)生形變以響應施加到所述壓電元件的電壓，從而實現(xiàn)所述載荷梁的前端的位移；所述壓電元件的周圍側(cè)表面；所述開口的周圍邊緣，其構(gòu)造用于限定所述致動器基部中的開口，并且圍繞和面向所述壓電元件的周圍側(cè)表面；底部接納部43，其形成在所述開口處，構(gòu)造成面向所述壓電元件的底部表面的外圍；間隙50，其分隔所述開口的周圍邊緣和所述底部接納部，構(gòu)造以允許所述壓電元件發(fā)生形變；和非導電粘合劑，其至少施加在所述開口的周圍邊緣和所述壓電元件的周圍側(cè)表面之間以及所述底部接納部和所述壓電元件的底部表面之間，構(gòu)造用于將所述壓電元件粘結(jié)到所述開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，其中，所述底部接納部通過半蝕刻所述致動器基 部形成，以使所述底部接納部與所述致動器基部一體化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，還包括薄板，其與所述致動器基部分離，并且固定到所述致動器基部的底部表面，以形成所述 底部接納部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，還包括壁，其由所述致動器基部在所述開口的外側(cè)一體形成，以使所述壁形成所述開口的所 述周圍邊緣的一部分；和所述間隙，其形成以分隔所述壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁頭懸架，其中壁由所述薄板形成在所述開口的外側(cè)，以使所述壁形成所述開口的所述周圍邊緣的一 部分；并且所述間隙形成以分隔所述壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，其中，所述壓電元件和所述開口的相對表面由所 述粘合劑完全覆蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，其中，所述間隙為切口，其沿所述搖擺方向的尺寸 大于其沿與所述搖擺方向相交叉的方向的尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，其中，所述間隙在所述開口的外側(cè)大約中部的位 置，以非常小的間隔分隔所述周圍邊緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，其中，所述致動器基部具有并排沿所述搖擺方向 形成的兩個開口，并且所述壓電致動器具有分別布置在所述開口中的兩個壓電元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭懸架，其中，所述致動器基部沿厚度方向的中心軸與所 述壓電元件沿厚度方向的中心軸對準。
全文摘要
一種具有壓電致動器的磁頭懸架，其在沒有使壓電致動器的位移行程變差的情況下確保例如振動和碰撞特性等基本特性。該磁頭懸架具有載荷梁和壓電致動器，壓電致動器支撐載荷梁的基部部分。該壓電致動器具有致動器基部和至少一個壓電元件，致動器基部連接到載荷梁的基部部分，并且具有至少一個開口，該壓電元件附接到開口。該磁頭懸架包括壓電元件的周圍側(cè)表面；開口的周圍邊緣，其構(gòu)造用于限定位于致動器基部中的開口；底部接納部，其形成在開口處；間隙，其分隔開口的周圍邊緣和底部接納部，以及；非導電粘合劑，其施加在至少開口的周圍邊緣和壓電元件的周圍側(cè)表面之間，以及底部接納部和壓電元件的底部表面之間。
文檔編號G11B5/596GK101930753SQ20101018099
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者半谷正夫, 安藤利樹 申請人:日本發(fā)條株式會社