專利名稱：寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)以及寫/讀系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于寫/讀系統(tǒng)，例如硬盤驅(qū)動器(下文簡稱為HDD)或光盤驅(qū)動器的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，以及一種包括這種寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)的寫/讀系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
與HDD一起使用的現(xiàn)有技術(shù)的磁頭支撐機(jī)構(gòu)，一般由帶有電磁變換(器)元件的滑動器、用于支撐該滑動器的懸架、以及與該電磁變換(器)元件相連接的互連圖案組成。
該電磁變換(器)元件包括用于將電信號轉(zhuǎn)換為磁信號的磁極與線圈(反之亦然)，用于將磁信號變換為電壓信號的磁阻效應(yīng)元件等等，每一個都是通過薄膜工藝、組裝工藝等進(jìn)行制造的。該滑動器由非磁性陶瓷，比如Al2O3-TiC或CaTiO3構(gòu)成，或者由磁性材料，比如鐵氧體構(gòu)成，并且一般具有立方體形狀。該滑動器與盤介質(zhì)相對的表面(空氣支承面)加工成適于產(chǎn)生壓力的形狀，以使滑動器以一小的間隙飛在盤介質(zhì)上。
用于支撐該磁頭的懸架通過對一彈性不銹鋼片進(jìn)行彎曲、沖壓或以其它方式加工來形成。
對于互連圖案已建議一種設(shè)置方案，典型地如在JU-A 61-153117中所陳述，其中在該懸架上構(gòu)成的互連線通過導(dǎo)線連接至電磁變換(器)元件上；以及另一種設(shè)置方案，其中全部互連線以同該懸架表面緊密接觸的方式產(chǎn)生。
另一方面，隨著記錄密度越來越高，HDD日益地需要減少尺寸，因而HDD具有越來越高的軌跡密度和越來越窄的軌跡寬度。為了改善高密度記錄HDD中的軌跡精度，提供帶有致動器的磁頭，以使電磁變換(器)元件或滑動器相對于該懸架產(chǎn)生微量位移是有效的。這樣的致動器，例如在日本專利公開6-259905，6-309822以及8-180623中已被公開。
發(fā)明概述帶有致動器的磁頭存在的一個問題是，用于將懸架側(cè)邊連接至電磁變換(器)元件的互連線可能對滑動器相對于該懸架的相對位移形成障礙，這種情況當(dāng)滑動器由致動器驅(qū)動時會發(fā)生。
然而，公開關(guān)于設(shè)置致動器的上述出版物并未提及有關(guān)用于將懸架側(cè)邊連接至電磁變換(器)元件的互連線的任何內(nèi)容。換句話說，或者說當(dāng)然，該互連線對該致動器位移能力的影響并未受到考慮。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于帶有微量位移致動器的磁盤或光盤系統(tǒng)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，借助于該支撐機(jī)構(gòu)，對該致動器位移能力的任何障礙都得到消除。
通過由以下(1)至(11)限定的本發(fā)明的構(gòu)成，該目的可得以實現(xiàn)。
(1)一種寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，包括一配備有電磁變換(器)元件或光學(xué)組件(optical module)的滑動器，以及一懸架，其中所述滑動器通過一用于移動所述滑動器的致動器支撐在所述懸架上，至所述電磁變換(器)元件或所述光學(xué)組件的電連接，由通過所述致動器可沿所述滑動器的位移方向移動和/或變形的第一互連裝置構(gòu)成，以及至所述致動器的電連接由第二互連裝置構(gòu)成。
(2)根據(jù)上述(1)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置包括離開所述懸架表面浮動的導(dǎo)線。
(3)根據(jù)上述(2)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中離開所述懸架表面浮動的所述導(dǎo)線為連接線。
(4)根據(jù)上述(1)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置包括一撓性印刷線。
(5)根據(jù)上述(1)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置通過使線與所述懸架的表面緊密接觸，然后除去一部分所述懸架，致使與所述懸架的表面緊密接觸的一部分所述線處于浮動狀態(tài)來形成。
(6)根據(jù)上述(1)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置在所述懸架的表面上形成，同時所述第一互連裝置與其緊密接觸，并容許一低硬度的區(qū)域存在于所述懸架的一部分之上，致使所述第一互連裝置可通過所述致動器沿所述滑動器的位移方向移動和/或變形。
(7)根據(jù)上述(1)至(6)中任一條的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中至少一部分所述第一互連裝置和至少一部分所述第二互連裝置不能存在于所述懸架的同一表面上。
(8)根據(jù)上述(1)至(7)中任一條的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述致動器應(yīng)用逆壓電效應(yīng)或電致伸縮效應(yīng)。
(9)根據(jù)上述(1)至(8)中任一條的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中磁頭激勵I(lǐng)C芯片裝在所述懸架上。
(10)根據(jù)上述(1)至(9)中任一條的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，它包括一驅(qū)動所述懸架的主致動器。
(11)一種寫/讀系統(tǒng)，包括如上述(1)至(10)中任一條所述的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)。
附圖簡述

圖1A為根據(jù)本發(fā)明第一方面在磁頭中懸架的與介質(zhì)相對表面的平面視圖。
圖1B為圖1A所示懸架的平面視圖，其上安裝有滑動器且致動器位于其間。
圖1C為圖1B的側(cè)視圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明第一方面的磁頭一示范結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第一方面的磁頭另一示范結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖4為該懸架與介質(zhì)相對表面的平面視圖。
圖5A為根據(jù)本發(fā)明第二方面在磁頭中懸架的與介質(zhì)相對表面的平面視圖。
圖5B為圖5A所示懸架的平面視圖，其上安裝有滑動器，且致動器位于其間。
圖5C為圖5B的側(cè)視圖。
圖6A為根據(jù)本發(fā)明第三方面在磁頭中懸架的與介質(zhì)相對表面的平面視圖。
圖6B為圖6A所示懸架的平面視圖，其上安裝有滑動器且致動器位于其間。
圖6C為圖6B的側(cè)視圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明第三方面的磁頭的平面視圖，其中滑動器安裝在懸架上并且致動器位于它們之間。
圖8為根據(jù)本發(fā)明第四方面的磁頭的平面視圖，其中滑動器安裝在懸架上并且致動器位于它們之間。
圖9A為根據(jù)本發(fā)明第三方面在磁頭中懸架的與介質(zhì)相對表面的平面視圖。
圖9B為圖9A所示懸架的平面視圖，其上安裝有滑動器且致動器位于其間。
圖10為磁頭支撐機(jī)構(gòu)一示范結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方案根據(jù)本發(fā)明的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，包括一配備有電磁變換(器)元件或光學(xué)組件的滑動器，以及一懸架，懸架上安裝該滑動器同時一使該滑動器移動的致動器置于它們之間?，F(xiàn)在將參照帶有安裝于滑動器上的電磁變換(器)元件的磁頭對本發(fā)明進(jìn)行解釋。
首先，對懸架、致動器和滑動器的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖10為包括致動器的磁頭支撐機(jī)構(gòu)一示范結(jié)構(gòu)的分解透視圖。該磁頭支撐機(jī)構(gòu)由配備有電一磁換能器元件1的滑動器2和用于支撐該滑動器2的懸架3構(gòu)成，懸架3帶有致動器4置于該滑動器2和懸架3之間。
致動器4引起滑動器2相對于懸架3的微量位移，并通過與位于懸架3一端部的萬向塊3a相接合進(jìn)行固定。萬向接頭塊3a通過用刻蝕、沖壓或其它類似方法在懸架構(gòu)件中設(shè)置溝槽來構(gòu)成，以使該滑動器能跟隨盤介質(zhì)表面。這里要指出的是，該磁頭配備一主致動器用于驅(qū)動整個懸架。
致動器4包括一固定部分43和一可動部分44，并進(jìn)一步包括兩個桿狀位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41和41。每個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41至少配備一個在兩面具有電極層的壓電或電致伸縮材料層，并以如此方式構(gòu)成，致使它依照施加在電極層上的電壓產(chǎn)生伸長與縮短。該壓電或電致伸縮材料層由壓電或電致伸縮材料構(gòu)成，依靠逆壓電效應(yīng)或電致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生伸長與縮短。位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41的一端通過固定部分43與懸架相聯(lián)接，而且位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41的另一端通過可動部分44與滑動器相聯(lián)接。依照位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41的伸長與縮短，滑動器如此地產(chǎn)生移動，使得電磁變換(器)元件產(chǎn)生環(huán)形移動。這進(jìn)而引起電磁變換(器)元件橫跨盤介質(zhì)上的記錄軌跡。
在夾在致動器4的位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41中電極層之間的壓電或電致伸縮材料層由所謂的壓電材料，比如PZT構(gòu)成時，該壓電或電致伸縮材料層通常要經(jīng)過極化處理，以便改善其位移能力。通過此極化處理的極化方向為該致動器的厚度方向。當(dāng)依照施加在電極層上的電壓的電場方向與該極化方向成直線時，兩電極層之間的壓電或電致伸縮材料層沿其厚度方向上伸長(縱向壓電效應(yīng))，而沿其平面方向縮短(橫向壓電效應(yīng))。另一方面，當(dāng)電場方向與極化方向相反時，壓電或電致伸縮材料層沿其厚度方向縮短(縱向壓電效應(yīng))，而沿其平面方向伸長(橫向壓電效應(yīng))。當(dāng)收縮感生的電壓交替地施加于一個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)與另一個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)上時，一個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)與另一個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)之間的長度比發(fā)生變化，以致兩個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)在該致動器平面中的同一方向內(nèi)產(chǎn)生偏斜。通過這一偏斜，可動部分44以不存在電壓時由可動部分44的位置限定的滾轉(zhuǎn)與俯仰運動為中心，沿圖10中箭頭所示的方向相對于固定部分43產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)與俯仰。這一滾轉(zhuǎn)與俯仰運動使得可動部分44可沿基本上垂直于位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41的伸長與縮短方向的方向作環(huán)形移動，且此滾轉(zhuǎn)與俯仰運動的方向位于致動器的平面內(nèi)。因而，電磁變換(器)元件也在環(huán)形軌道內(nèi)產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)與俯仰。此時，不用擔(dān)心極化的減弱，因為電壓方向與極化方向是成直線的。需要指出的是，即使當(dāng)因交替施加于其上的電壓使兩個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)伸長時，類似的滾轉(zhuǎn)與俯仰運動也會發(fā)生。
在所說明的致動器中，電壓可以這樣的方式同時加在兩個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)上，使得它們的位移彼此反向。換句話說，交變電壓可以這樣的方式同時加在兩個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)上，使得一個伸長而另一個縮短，反之亦然。此時，可動部分44的滾轉(zhuǎn)與俯仰運動的中心由不存在電壓時可動部分44的位置予以限定。假定此處使用同一激勵電壓，滾轉(zhuǎn)與俯仰運動的幅度比電壓交替運用的情況大一倍左右。于是，在此情況下滾轉(zhuǎn)與俯仰運動的一側(cè)位移發(fā)生機(jī)構(gòu)如此伸長，以致激勵電壓的方向與極化方向相反。因此，壓電或電致伸縮材料層的極化在施加高電壓下或在持續(xù)施加電壓時可能產(chǎn)生衰減。因而要求在與極化方向相同的方向施加衡定的直流偏壓并將前述交變電壓疊加在該偏壓上以獲得激勵電壓，從而排除激勵電壓的方向與極化方向相反的可能性。在此情況下，滾轉(zhuǎn)與俯仰運動的中心由在該偏壓單獨加于其上時的位移發(fā)生機(jī)構(gòu)的狀態(tài)限定。
致動器4具有一種結(jié)構(gòu)，其中位移發(fā)生機(jī)構(gòu)41、以及固定與可動部分43與44通過對帶有在給定地段形成的電極層的薄片狀壓電或電致伸縮材料構(gòu)件進(jìn)行打孔與開槽構(gòu)成一整體的單獨零件。因此可能提高致動器的硬度及尺寸精度，而無需擔(dān)心組裝的誤差。此外，對致動器的生產(chǎn)不使用任何的粘合劑，因為在因位移發(fā)生機(jī)構(gòu)的變形而產(chǎn)生應(yīng)力的致動器位置附著任何粘合劑層是非?？坎蛔〉?。另外指出，如像由于粘合劑層造成傳輸損耗與粘合強(qiáng)度隨時間變化的問題是絕對不可能發(fā)生的。
此處使用的“壓電或電致伸縮材料”指的是由于逆向壓電效應(yīng)或電致伸縮效應(yīng)能產(chǎn)生伸長或縮短的材料。只要能應(yīng)用于致動器位移發(fā)生機(jī)構(gòu)的任何期望的壓電或電致伸縮材料都可以使用。然而，由于高硬度的原因，通常優(yōu)選使用陶瓷壓電或電致伸縮材料，比如PZT〔Pb(Zr，Ti)O3〕、PT(PbTiO3)、PLZT〔(Pb，La)(Zr，Ti)O3〕，以及鈦酸鋇(BaTiO3)。當(dāng)致動器由陶瓷壓電或電致伸縮材料制做時，使用厚膜工藝，比如薄層加工或印刷方法可容易地生產(chǎn)。需要指出，該致動器也可用薄膜工藝進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)壓電或電致伸縮材料具有晶體結(jié)構(gòu)時，它既可以是多晶結(jié)構(gòu)，也可是單晶結(jié)構(gòu)。
對于如何形成電極層并不施加特定的限制；從各種工藝方法，比如印刷、焙燒、濺射以及導(dǎo)電膏的干燥中可做出適宜的選擇，同時考慮到如何形成壓電或電致伸縮材料層。
致動器可具有任意的結(jié)構(gòu)，其中至少一個在兩面上都有電極層的壓電或電致伸縮材料層存在于位移發(fā)生機(jī)構(gòu)上。但是，優(yōu)選使用一種多層結(jié)構(gòu)，其中兩個或多個這樣的壓電或電致伸縮材料層彼此疊加。壓電或電致伸縮材料層的伸長與縮短量正比于電場強(qiáng)度。然而，前述的多層結(jié)構(gòu)使得它能夠?qū)弘娀螂娭律炜s材料層做得如此之薄，以致所需電場強(qiáng)度可在低電壓下獲得，以致激勵電壓可以降低。使用與單層結(jié)構(gòu)同樣的激勵電壓時，伸長與縮短的量可變得大得多。壓電或電致伸縮材料層的厚度不是關(guān)鍵性的，因而可依據(jù)各種條件，比如激勵電壓、需要的伸長與縮短總量以及生產(chǎn)的容易程序進(jìn)行確定。然而，在本發(fā)明的實際應(yīng)用中通常優(yōu)選大約5μm至大約50μm的厚度。同樣，彼此疊加的壓電或電致伸縮材料層的數(shù)量的上限不是關(guān)鍵性的，因而可以這樣的方法進(jìn)行確定，能獲得具有希望厚度的位移發(fā)生機(jī)構(gòu)。需要指出，包覆的壓電或電致伸縮材料層通常設(shè)置于最外部電極層上。
盡管沒有說明，根據(jù)情況懸架3在其表面上裝備有一激勵致動器4的互連圖案和一連接至電磁變換(器)元件1的互連圖案。懸架3在其表面上還可配備一頭激勵I(lǐng)C芯片(讀/寫IC)。如果信號處理IC安裝在該懸架上，則有可能減少從電磁變換(器)元件至該信號處理IC的互連圖案的長度，以致信號頻率可由于電感分量的降低而增高。
雖然本發(fā)明適用于使用所說明的整體結(jié)構(gòu)的致動器的場合，應(yīng)該理解，本發(fā)明還可應(yīng)用于具有利用壓電元件的組裝結(jié)構(gòu)的各種致動器、應(yīng)用靜電力的致動器、以及電磁力被應(yīng)用的各種場合。
懸架3通常由彈性的金屬材料，比如不銹鋼構(gòu)成。另一方面，對于互連圖案它的一部分具有一般的結(jié)構(gòu)，其中樹脂包覆導(dǎo)線與懸架表面產(chǎn)生緊密的接觸。對于如何形成具有這種結(jié)構(gòu)的互連圖案并不施加特殊的限制；但是優(yōu)選使用一種方法，其中在懸架3的表面上形成一絕緣樹脂膜，并且隨后通過在其上形成另一樹脂膜作為保護(hù)膜而在該樹脂膜上形成導(dǎo)線，以及一種方法，其中具有包括這樣的樹脂膜和導(dǎo)線的多層結(jié)構(gòu)的互連膜結(jié)合至懸架3上。
在具有如在此所述結(jié)構(gòu)的磁頭支撐機(jī)構(gòu)中，至電磁變換(器)元件的電連接，由通過致動器致動可沿滑動器的位移方向移動和/或變形的第一互連裝置構(gòu)成，至該致動器的電連接，由第二互連裝置構(gòu)成。
然后，對第一與第二互連裝置的典型結(jié)構(gòu)予以說明。
本發(fā)明第一方面的一個典型實施方案示于圖1A、1B與1C中。圖1A為從懸架3與介質(zhì)相對一側(cè)看到的、并且致動器與滑動器從其被去除的懸架3的平面視圖。圖1B為圖1A懸架3的平面視圖，其上安裝有滑動器2，致動器4位于它們之間。圖1C為圖1B所示實施方案的側(cè)視圖。
參見圖1A，帶有用于激勵致動器的三條導(dǎo)線的第二互連裝置52與懸架3同介質(zhì)相對的表面緊密接觸地進(jìn)行設(shè)置，在其基端側(cè)與設(shè)置在懸架3同介質(zhì)相對表面上的一組端接電極91相連接，在其前端側(cè)與設(shè)置在萬向塊3a上的一組端接電極92相連接。在此應(yīng)指出，在端接電極組91中的每一個端接電極與待連接至致動器的激勵電路和/或?qū)?讀電路的導(dǎo)線(未示出)相連接。
在具有四條待與電磁變換(器)元件相連接的導(dǎo)線的第一互連裝置中，與懸架3同介質(zhì)相對的表面緊密接觸的密接觸線51A通過端接電極組93與導(dǎo)線51B相連接，如圖1B所示，導(dǎo)線51B至少在與電磁變換(器)元件相接合的附近離開懸架3浮起。在第一互連裝置的基端側(cè)，緊密接觸線51A與上述端接電極組91相連接，而在前端側(cè)導(dǎo)線51B穿過在懸架3中形成的通孔31至懸架3的背表面，于是它們繞過懸架3的前端返回，端接于設(shè)置在滑動器2上的電磁變換(器)元件中的端接電極組的接點上。
按照圖1A、1B與1C中所示本發(fā)明的第一方面，由導(dǎo)線51B完成對設(shè)置于滑動器2上的電磁變換(器)元件的連接。這些導(dǎo)線51B可通過致動器4沿滑動器2的位移方向運動和/或變形，因而不會對致動器4的位移能力設(shè)置障礙。
在本發(fā)明的實際應(yīng)用中，連接線可用離開懸架表面浮動的導(dǎo)線。圖2與3為典型連接線裝置的側(cè)視圖。
如圖2與3中所示，延伸至懸架3末端部分的緊密接觸線51A在其末端配備有端接電極組，其借助于連接線51E隨后再連接至設(shè)置于滑動器2上的電磁變換(器)元件中的端接電極組。連接線51E具有如圖所示的多余長度，因而它能沿滑動器2的位移方向運動和/或變形。而且在該實施方案中，第一互連裝置對致動器4的位移能力也不會設(shè)置障礙。
通過線連接工藝來形成連接線51E。使用自動連接裝置使得互連步驟能如此自動化完成，以致生產(chǎn)率能得到改進(jìn)，并導(dǎo)致成本降低。為進(jìn)行線連接，可采用通常使用的熱壓接合工藝、超聲接合工藝、以及在熱壓過程中應(yīng)用超聲波的熱-聲接合工藝。對于連接線的材料不施加特殊的限制；由通常使用的Au、Al、Cu等中可進(jìn)行適宜的選擇。然而，Au因其良好的抗腐蝕性而特別地被優(yōu)選。雖然取決于何種材料被使用于連接線，其直徑可以如此地進(jìn)行確定，以使在具有足夠撓性的同時可達(dá)到充分的導(dǎo)電能力及機(jī)械強(qiáng)度，以便不對滑動器2的位移設(shè)置障礙。但是，連接線應(yīng)優(yōu)選具有20至50μm的直徑。太細(xì)的連接線使得導(dǎo)電能力與機(jī)械強(qiáng)度可能變得不夠充分，而太粗的連接線又可由于其過高的硬度而阻礙滑動器2的位移。
在圖2中，致動器4位于滑動器2的背表面一側(cè)，即滑動器2與懸架3相對的表面上，如圖1C所示。另一方面，在圖3中致動器4位于滑動器2的一側(cè)，以便保持整體低的高度。在包含于其中的所有裝置中，不用說使用連接線的互連裝置，如圖2或圖3所示，滑動器應(yīng)優(yōu)選相對于致動器進(jìn)行設(shè)置。
在上面剛剛提到的實施方案中，不需要伴隨致動器的激勵產(chǎn)生運動或變形的第二互連裝置，以同該懸架表面緊密接觸的方式形成。這是優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，因為幾乎沒有必要對第二互連裝置進(jìn)行調(diào)整，于是形成第二互連裝置的步驟可被簡化。然而，在本發(fā)明的實際運用中，例如如圖4所示，使至少一部分第二互連裝置52離開懸架3浮動是可以接受的。
本發(fā)明第二方面的一個典型實施方案示于圖5A、5B與5C。圖5A為從懸架3相對于介質(zhì)的一側(cè)觀察到的懸架3的平面視圖，而且致動器及滑動器已從中去除。圖5B為圖5A懸架3的平面視圖，在該懸架上安裝有滑動器2，且致動器4位于它們之間。圖5C為圖5B所示實施方案的側(cè)視圖。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的這一實施方案與根據(jù)第一方面的實施方案相同，但是對于圖1B中的導(dǎo)線51B使用撓性印刷線51C除外。在該實施方案中使用的撓性印刷線51C能夠沿滑動器2的位移方向產(chǎn)生移動和/或變形；而且在該實施方案中，第一互連裝置也不會對致動器4的位移能力設(shè)置障礙。
本發(fā)明第三方面的一個典型實施方案示于圖6A、6B與6C中。圖6A為從懸架3與介質(zhì)相對一側(cè)觀察到的懸架3的平面視圖，而致動器及滑動器已從中去除。圖6B為圖6A懸架3的平面視圖，在該懸架上安裝有滑動器2，且致動器4位于它們之間。圖6C為圖6B所示實施方案的側(cè)視圖。
如圖6A所示，在本發(fā)明第三方面中第二互連裝置52具有如同本發(fā)明其余方面的緊密接觸結(jié)構(gòu)。
圖6A所示的第一互連裝置，包括與懸架3緊密接觸的密接觸線51A和離開懸架3浮動的導(dǎo)線51D。該第一互連裝置通過在懸架3與介質(zhì)相對的表面上形成緊密接觸線，然后去除懸架3的前端部分，從而使一部分緊密接觸線置于浮動狀態(tài)來形成。在所說明的實施方案中，帶有包含四個端接電極的端接電極組94的緊密接觸線預(yù)先在懸架3的前端部形成。然后懸架3的前端部被去除，以保留端接電極組94以端接電極片32的形式存在的區(qū)域。然后，使浮動線51D彎曲或轉(zhuǎn)彎以便將端接電極組94與滑動器2上的端接電極組相連接，如圖6B與6C所示。然而在本發(fā)明的實際運用中，對于形成端接電極片32沒有必需的要求；也就是說，第一互連裝置可直接與滑動器2上的端接電極組相連接。懸架3一部分的去除可通過，例如濕法刻蝕來達(dá)到。
按照本發(fā)明的第三方面，至少提供浮動線51D的一部分最先形成的緊密接觸線，應(yīng)如所示的那樣優(yōu)選轉(zhuǎn)彎或彎曲。這使得浮動線51D可沿滑動器2的位移方向通過致動器4容易地產(chǎn)生運動和/或變形，于是按照本發(fā)明的第三方面，第一互連裝置對致動器4的位移能力也不會設(shè)置障礙。
本發(fā)明第三方面的一種改進(jìn)示于圖7中。該項改進(jìn)與圖6B所示實施方案的區(qū)別在于，在靠近懸架前端的部位，第一互連裝置中的緊密接觸線51A變成浮動線51D。因而，該浮動線51D比圖6B中的更容易移動與變形。圖7所示的結(jié)構(gòu)可以按照與圖6B所示同樣的方式來形成。
本發(fā)明的第三方面適用于生產(chǎn)過程的自動化，因為工序的數(shù)量可小于圖1B及圖5B中的。另外，由于第一互連裝置的實質(zhì)部分包括緊密接觸線，所以幾乎不需要任何調(diào)整，結(jié)果穩(wěn)定性得到改進(jìn)。
在根據(jù)本發(fā)明第四方面的磁頭實施方案中，第一互連裝置以同懸架3的表面緊密接觸的方式進(jìn)行設(shè)置，且懸架3的一部分配備有一低硬度區(qū)，如圖8中所示，該區(qū)域及與其表面緊密接觸的第一互連裝置51因而可沿滑動器2的位移方向移動和/或變形。在圖8中，該低硬度區(qū)由設(shè)置于懸架3前端部的狹窄的低硬度區(qū)33限定。該低硬區(qū)的形狀、寬度及長度可以如此確定，以致滑動器2的位移不會受到阻礙，同時位移量，位移的頻率等都得到考慮。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的磁頭可用類似于根據(jù)本發(fā)明第三方面磁頭的方法進(jìn)行生產(chǎn)。返回來參見說明本發(fā)明第三方面的圖6A，端接電極片32與懸架3完全分開。然而，在生產(chǎn)根據(jù)第四方面的磁頭時，使端接電極片32與懸架3部分接觸是可接受的，借此容許第一互連裝置與部分接觸區(qū)域發(fā)生緊密接觸。換言之，如果狹窄區(qū)域是借助于蝕刻或沖壓、任選地蝕刻或沖壓出懸架前端部的外緣，通過提供穿過懸架3前端部的通孔而保留的，則該區(qū)域可提供低硬度的區(qū)域33。在這方面，根據(jù)配備以緊密接觸線使懸架3成形或在預(yù)成形的懸架3上形成緊密接觸線也是可接受的。
在圖8中，致動器4位于滑動器2的一側(cè)。但是，本發(fā)明的第四方面也可應(yīng)用于致動器4位于滑動器2背表面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)。在此情況下，需要將懸架的前端部跨越致動器朝滑動器彎曲或轉(zhuǎn)彎，而且一部分上述前端部具有足夠低硬度，以便能夠通過致動器沿滑動器的位移方向移動和/或變形。另外說明，懸架的前端部優(yōu)選應(yīng)如此進(jìn)行彎曲或轉(zhuǎn)彎，使得端接電極片如同圖6C所示端接電極片32的情形超過致動器4并達(dá)到滑動器2。
并且，按照本發(fā)明的第四方面，端接電極片32如同本發(fā)明第三方面一樣不是必不可少的。進(jìn)一步說，同本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明的第四方面由于工序數(shù)量可以減少而適用于生產(chǎn)過程自動化。更進(jìn)一步說，由于第一互連裝置的實質(zhì)部分包含緊密接觸線，所以任何的調(diào)整幾乎都是不必要的，結(jié)果穩(wěn)定性得到提高。
在本發(fā)明的實際運用中，如分別在圖1B及圖5B中典型示出的那樣，最好是至少一部分第一互連裝置與至少一部分第二互連裝置不在懸架的同一個表面之上。這使得有可能減小頭信號與致動器激勵信號之間的互相干擾。
按照本發(fā)明的第一與第二方面，緊密接觸線51A可在懸架3遠(yuǎn)離介質(zhì)的表面上形成，同時懸架3不配備通孔31。按照本發(fā)明的第三方面，緊密接觸線51A可在懸架3遠(yuǎn)離介質(zhì)的表面上形成，以致浮動線51D可以越過懸架3的前端。
當(dāng)致動器4位于滑動器2的側(cè)邊上時，容許同兩側(cè)共同結(jié)合。然而，由于相對小的結(jié)合面積粘接強(qiáng)度常會變得不足。因而在此情況下，最好使用能以大面積與滑動器2和致動器4兩者結(jié)合的支持件。圖9A中所示為本發(fā)明第三方面磁頭的一個實施方案，其中提供了這樣一種支持件。在圖9A中，支持片34起前述支持件的作用。該支持片34的尺寸足以使得與滑動器2的背表面及致動器4中可動部分的背表面兩者相結(jié)合。如圖9B中所示，該支持片結(jié)合至并跨接兩個背表面。所說明的支持片34如圖6A所示帶有端接電極片32的情形一樣，具有一端接電極組94，并可如帶端接電極片32的情況一樣，通過對懸架3進(jìn)行處理來形成。
在這方面，提供帶有端接電極組94的支持片34并不是基本要求，即是說，支持片34可設(shè)計成只起支持件的作用。雖然所表示的支持片34為一獨立于懸架3的構(gòu)件，應(yīng)該理解，如圖8所示帶有端接電極片32的情形那樣，該支持片可以作為懸架3的一部分構(gòu)成。因而，該支持片不僅可用于本發(fā)明的第三方面，還可用于本發(fā)明的第一、第二與第四方面。
雖然本發(fā)明是參照寫/讀頭當(dāng)中的HDD磁頭進(jìn)行的，但應(yīng)理解，本發(fā)明也可應(yīng)用于光盤系統(tǒng)。傳統(tǒng)的光盤系統(tǒng)利用包括有至少包括一個透鏡的光學(xué)組件的光拾取器。該光拾取器如此進(jìn)行設(shè)計，使得該透鏡可被機(jī)械調(diào)整，以便在光盤的記錄表面上聚焦。近年來，近場記錄被提出以便達(dá)到愈來愈高的光盤記錄密度。在這方面，可參見“NIKKEI ELECTRONICS”，1997.6.16(No.691)，99頁。這種近場記錄利用一種懸浮頭，該懸浮頭使用一種與同懸浮型磁頭一起使用的滑動器相類似的滑動器。裝設(shè)于該滑動器內(nèi)部的為一光學(xué)組件，其包括一被稱作固體浸沒透鏡或者SIL的半球狀透鏡、磁場調(diào)制記錄線圈以及預(yù)聚焦透鏡。另一種近場記錄用的懸浮頭公開于No.5，497，359的美國專利中。隨著更高的記錄密度，這樣的懸浮頭也日益需要具有更高的跟蹤精度，如HDD磁頭的情形一樣。于是，微量位移致動器對于該懸浮頭也是有效的。因此，本發(fā)明也可應(yīng)用于光學(xué)記錄介質(zhì)用的這種寫/讀頭(光學(xué)頭)。
更概括地說，本發(fā)明可應(yīng)用的光學(xué)頭包括一類似于前述磁頭中的滑動器，且其中內(nèi)置一光學(xué)組件，或者本身是由光學(xué)組件構(gòu)成的滑動器。該光學(xué)組件至少包括一透鏡，如果需要，還帶有結(jié)合于其中的透鏡致動器和磁場產(chǎn)生線圈。這種光學(xué)頭，例如，不僅包括如上面剛描述的那種用于近場記錄的懸浮頭，而且包括其中滑動器可在記錄介質(zhì)表面上滑動的光學(xué)頭，即準(zhǔn)接觸型(pseudo-contact type)或接觸型光學(xué)頭。為了對本發(fā)明應(yīng)用于光學(xué)頭的情況易于理解，前面說明中的電磁變換(器)元件應(yīng)作為光學(xué)頭被讀出。應(yīng)該理解，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于準(zhǔn)接觸型或接觸型磁頭。
從概念上講，這里使用的術(shù)語寫/讀頭”應(yīng)包括寫/讀頭、只寫頭、和只讀頭。同樣，這里使用的術(shù)語“寫/讀系統(tǒng)”應(yīng)包括寫/讀系統(tǒng)、只寫系統(tǒng)、及只讀系統(tǒng)。這里使用的術(shù)語“記錄介質(zhì)”，除可記錄介質(zhì)外，同樣應(yīng)包括只讀型介質(zhì)，比如只讀光盤。
為弄清本發(fā)明的優(yōu)點，特完成以下實驗。
實驗例1準(zhǔn)備如圖1A、1B與1C所示那樣結(jié)構(gòu)的磁頭。鍍覆聚酰亞胺的導(dǎo)線用作緊密接觸線51A，具有40μm外徑的導(dǎo)線用于導(dǎo)線51B。與緊密接觸線51A相同的導(dǎo)線用于第一互連裝置52。
提出了所使用的致動器采用PZT(壓電常數(shù)d31=-200×10-12m/V)作為壓電或電致伸縮材料。當(dāng)10V(直流偏壓)±10V以這樣的方式施加于兩個位移發(fā)生機(jī)構(gòu)上，致使正弦波激勵電壓的相位彼此反相時，可移動部分表現(xiàn)出大約±0.5μm的位移量。
使用這種磁頭，致動器在2.5克磁頭載荷之下受到激勵。因此，設(shè)置在滑動器2上的電磁變換(器)元件的位移量大約為+0.5μm，這表示致動器的位移能力沒有受到損害。
實驗例2準(zhǔn)備具有如圖2所示那種結(jié)構(gòu)的磁頭。緊密接觸線51A及第二互連裝置如實驗例1中那樣形成。具有25μm直徑的導(dǎo)線用于連接線51E。使用的致動器及滑動器與實驗例1中的相同。
該磁頭如同實驗例1中那樣受到激勵。因此，該致動器位移能力不會被削弱是確實的。
實驗例3準(zhǔn)備具有如圖7所示那種結(jié)構(gòu)的磁頭。第二互連裝置52如實驗例1中那樣形成。第一互連裝置以下面的方式形成。首先，在懸架表面上形成緊密接觸線。在此情況下，然后用濕法刻蝕掉懸架的一部分，由此使一部分緊密接觸線離開懸架3浮動。照這樣，獲得包括有緊密接觸線51A及浮動線51D的第一互連裝置。
該磁頭如同實驗例1中那樣受到激勵。因此，致動器的位移能力不會被削弱是確實的。
本發(fā)明優(yōu)點在本發(fā)明的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)中，由于懸架側(cè)邊是借助于通過致動器沿滑動器的位移方向移動或變形的互連裝置與電磁變換(器)元件相連接，故該致動器的位移能力不會受到阻礙。
日本專利申請Nos.10-341131與11-200358結(jié)合于此作為參考。
在這里說明與描述的結(jié)構(gòu)表明本發(fā)明的原理?？蓪λf明的實施方案進(jìn)行改進(jìn)但不脫離本發(fā)明的精神與范圍。因此本發(fā)明包括由所附權(quán)利要求及所有適當(dāng)?shù)牡韧锵薅ǖ闹黝}內(nèi)容。
權(quán)利要求
1．一種寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，包括一配備有電磁變換(器)元件或光學(xué)組件的滑動器，以及一懸架，其中所述滑動器通過一用于移動所述滑動器的致動器支撐在所述懸架上，至所述電磁變換(器)元件或所述光學(xué)組件的電連接，由通過所述致動器可沿所述滑動器的位移方向移動和/或變形的第一互連裝置構(gòu)成，以及至所述致動器的電連接由第二互連裝置構(gòu)成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置包括浮動離開所述懸架表面的導(dǎo)線。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中離開所述懸架表面浮動的所述導(dǎo)線為連接線。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置包括一撓性印刷線。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置通過使線與所述懸架的表面緊接接觸，然后除去一部分所述懸架，致使與所述懸架的表面緊接接觸的一部分所述線處于懸浮狀態(tài)來形成。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述第一互連裝置在所述懸架的表面上形成，同時所述第一互連裝置與之緊密接觸，并容許一低硬度區(qū)域存在于所述懸架的一部分之上，致使所述第一互連裝置可通過所述致動器沿所述滑動器的位移方向移動和/或變形。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中至少一部分所述第一互連裝置和至少一部分所述第二互連裝置不能存在于所述懸架的同一表面上。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中所述致動器應(yīng)用逆壓電效應(yīng)或電致伸縮效應(yīng)。
9．根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，其中磁頭激勵I(lǐng)C芯片裝在所述懸架上。
10．根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)，它包括一驅(qū)動所述懸架的主致動器。
11．一種寫/讀系統(tǒng)，它包括如權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種用于帶有微量位移致動器的磁或光盤系統(tǒng)的寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu),通過它使得對該致動器位移能力的任何妨礙都得以消除。一種寫/讀頭支撐機(jī)構(gòu),包括配備有電磁變換(器)元件或光學(xué)組件的滑動器以及懸架。該滑動器通過用于移動滑動器的致動器支撐在懸架上。至電磁變換(器)元件或所述光學(xué)組件的電連接,由通過致動器致動可沿滑動器的位移方向移動和/或變形的第一互連裝置構(gòu)成,以及至致動器的電連接由第二互連裝置構(gòu)成。
文檔編號G11B5/48GK1288559SQ99802098
公開日2001年3月21日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月13日
發(fā)明者添野佳一, 綱隆滿, 市川慎司, 白石一雅, 和田健 申請人:Tdk株式會社