微驱动器、设有该微驱动器的磁头折片组合以及磁盘驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种磁头折片组合包括磁头（ｓｌｉｄｅｒ）；以磁头中心部分为旋转中心水平旋转磁头的微驱动器（ｍｉｃｒｏ－ａｃ　　ｔｕａ　　ｔｏｒ）；及用于支撑所述磁头和微驱动器的悬臂件（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）；其中所述微驱动器包括支撑框，该支撑框包括基部、活动片、连接基部和活动片的引柱；及连接基部和活动片的至少一个压电片；其中，所述引柱包括一个辅助磁头水平转动的枢轴部。所述枢轴部比引柱宽度小。所述悬臂件包括形成于悬臂舌部、用于抵持支撑框基部的支撑条。本发明专利技术同时公开了使用该磁头折片组合的硬盘驱动器结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁盘驱动器，特别是指微驱动器以及使用该微驱动器的磁头折片组合。
技术介绍
磁盘驱动器为一种使用磁介质储存数据的信息存储装置。参考图1a，现有典型的磁盘驱动器(Disk Drive)包括一个磁盘及一个用于驱动磁头折片组合277(Head Gimbal Assembly，HGA)的驱动臂(磁头折片组合277设有一个装有磁头203的悬臂件(未标示))。其中，磁盘装在一个用以驱动磁盘旋转的主轴马达上，一个音圈马达(Voice-Coil Motor，VCM)用于控制驱动臂的运动，从而控制磁头203在磁盘表面上从一个磁轨移动到下一个磁轨，进而从磁盘中读取或写入数据。然而，在磁头203的行程中，由于音圈马达(VCM)和悬臂件所固有的容差(Tolerance)，磁头203不能进行很好的位置控制，因而影响磁头203从磁盘中读取或写入数据。为了解决上述问题，压电微驱动器(piezoelectric(PZT)micro-actuator)被用于调整磁头203的位移(displacement)。亦即，压电微驱动器以一个较小的幅度调整磁头203的位移从而补偿音圈马达(VCM)及悬臂件的容差。这样，可使磁轨宽度变得更小，可以增加50％的磁盘驱动器的TPI值(‘tracks per inch’value)(即增加了其表面记录密度)。参考图1b，传统的压电微驱动器205设有一个U形的陶瓷框架297。该U形陶瓷框架297包括两个陶瓷臂207，其中每个陶瓷臂207在其一侧设有一个压电片(未图示)。参考图1a及1b，压电微驱动器205与悬臂件213物理相连，其中，在每个陶瓷臂207一侧，有三个电连接球209(金球焊接(gold ball bonding，GBB)或锡球焊接(solder bump bonding，SBB))将微驱动器205连接到磁头折片组合的电缆210上。此外，还有四个电连接球208(GBB或SBB)用于实现磁头203与悬臂件213之间的电连接。图1c则展示了将磁头203插入微驱动器205的详细过程。其中，磁头203通过环氧胶点212与两个陶瓷臂207上的两点206相粘结，从而使磁头203的运动依赖于微驱动器205的陶瓷臂207。当电流通过悬臂件电缆210施加于微驱动器205上时，微驱动器205的压电片将膨胀或者收缩从而导致U形陶瓷框架297的两个陶瓷臂207变形而使磁头203在磁盘的轨道上移动。这样，一个良好的磁头位置调整(head positionadjustment)就可以实现。然而，由于所述压电微驱动器205和磁头203被装在悬臂舌(未标示)上，当压电微驱动器205被激发时，由于微驱动器205的U形陶瓷框架297的限制，它将作单纯的平动而使磁头203摇摆，这样将产生与激发悬臂件基板引起的震动相同的频率的悬臂件的共振。这将限制磁盘驱动器的伺服系统带宽以及容量的提高。如图2所示，标号201代表激发悬臂件基板时的共振曲线，标号202代表激发微驱动器205时的共振曲线，该图清楚地展示上述问题。此外，由于微驱动器205包括一个附加块，所以不仅影响其静态性能，而且影响悬臂件213的动态性能，例如共振性能(resonance performance)，从而降低了悬臂件213的共振频率并增加了其增益。同时，因为微驱动器205的U形陶瓷框架297十分易碎，所以其抗震性能也是一个问题。因此，提供一种微驱动器、磁头折片组合、磁盘驱动器以解决上述问题实为必要。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种微驱动器及磁头折片组合，可以实现良好的磁头位置调整，并且在激发微驱动器时具有良好的共振性能(resonance performance)。本专利技术的另一目的在于提供一种具有较大伺服系统带宽以及容量的磁盘驱动器。为了达到上述目的，本专利技术揭露了一种磁头折片组合(head gimbalassembly)包括磁头(slider)；以磁头中心部分为旋转中心水平旋转磁头的微驱动器(micro-actuator)；及用于支撑所述磁头和微驱动器的悬臂件(suspension)。其中，所述微驱动器包括支撑框，该支撑框包括基部、活动片、连接基部和活动片的引柱；及连接基部和活动片的至少一个压电片；所述引柱包括一个辅助磁头水平转动的枢轴部。在本专利技术中所述枢轴部比引柱宽度小。在一个实施例中，所述悬臂件包括形成于悬臂舌部、用于抵持支撑框基部的支撑装置。所述至少一个压电片夹持于所述悬臂舌部和微驱动器的支撑框之间，一片各向异性导电膜(ACF)将所述至少一个压电片和悬臂件物理及电性相连。在本专利技术一个实施例中，所述磁头部分装设在支撑框的活动片上，所述支撑装置与悬臂件一体成型或与之相连接。其中，所述支撑装置由聚合物或金属制成。在一个实施例中，所述悬臂件包括一个设有小突起的负载杆，所述小突起用于支撑所述悬臂舌部，所述枢轴部形成于所述小突起的对应位置上。同时，在支撑框和悬臂舌部之间形成一个平行间隙。在本专利技术中，所述至少一个压电片为薄膜压电片或陶瓷压电片。所述至少一个压电片为单层结构或包含基层与压电层的多层结构。所述压电层为单层压电结构或多层压电结构，所述基层由金属、陶瓷或聚合物(polymer)制成。在本专利技术一个实施例中，所述基部及活动片通过引柱在预定位置平行连接，所述基部及活动片均为长方体。每个压电片的两端分别和基部和活动片相连接，每个压电片上均设有复数电极触点。本专利技术一种硬盘驱动器，包括磁头折片组合、与所述磁头折片组合相连结的驱动臂、磁盘；及用以旋转所述磁盘的主轴马达。其中，所述磁头折片组合包括磁头(slider)、以磁头中心部分为旋转中心水平旋转磁头的微驱动器(micro-actuator)及用于支撑所述磁头和微驱动器的悬臂件(suspension)。其中所述微驱动器包括支撑框，该支撑框包括基部、活动片、连接基部和活动片的引柱；及连接基部和活动片的至少一个压电片；其中，所述引柱包括一个辅助磁头水平转动的枢轴部。与现有技术相比，本专利技术微驱动器利用压电片来旋转支撑框的活动片，而磁头部分地安装于活动片上，从而可以旋转磁头。同时，设有枢轴部的引柱可阻止磁头横向运动，而仅允许其绕枢轴部旋转。因为枢轴部与磁头的中心线相对应，故磁头可在不使磁头折片组合摆动的情况下工作。亦即，磁头的后缘部(trailing side)及前缘部(leading side)可同时向不同方向旋转从而使磁头得到更大的移动幅度。因为磁头沿其中心旋转，故可以获得一个更大的位置行程调整能力及更宽的伺服系统带宽。通常，通过旋转方式调整磁头的微驱动器的工作效率为通过平动方式调整磁头的微驱动器(例如现有技术)的3倍。本专利技术微驱动器通过旋转方式调整磁头故可得到相当于现有技术3倍的工作效率。此外，相对于现有技术需要提供40V的驱动电压用于压电作业，本专利技术仅仅需要提供10V的驱动电压因为省略了微驱动器的摆动方式(sway mode)，对应地，其节省了能源并可获得较佳性能。此外，因为在悬臂舌上形成一个支撑装置用于抵持支撑框的基部，从而在悬臂舌和支撑框间形成一个平行间隙，这样，当微驱动器被激发时，活动片将更加自由地运动并在大范围地旋转磁头。另外，悬臂共振现象不会发生在低频段，而仅仅有单纯的微驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁头折片组合（ｈｅａｄｇｉｍｂａｌａｓｓｅｍｂｌｙ），其特征在于包括：磁头（ｓｌｉｄｅｒ）；以磁头中心部分为旋转中心水平旋转磁头的微驱动器（ｍｉｃｒｏ－ａｃｔｕａｔｏｒ）；及用于支撑所述磁头和微驱动器的悬 臂件（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）；其中所述微驱动器包括支撑框，该支撑框包括基部、活动片、连接基部和活动片的引柱；及连接基部和活动片的至少一个压电片；其中，所述引柱包括一个辅助磁头水平转动的枢轴部。

【技术特征摘要】
1.一种磁头折片组合(head gimbal assembly)，其特征在于包括磁头(slider)；以磁头中心部分为旋转中心水平旋转磁头的微驱动器(micro-actuator)；及用于支撑所述磁头和微驱动器的悬臂件(suspension)；其中所述微驱动器包括支撑框，该支撑框包括基部、活动片、连接基部和活动片的引柱；及连接基部和活动片的至少一个压电片；其中，所述引柱包括一个辅助磁头水平转动的枢轴部。2.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述枢轴部比引柱宽度小。3.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述悬臂件包括形成于悬臂舌部、用于抵持支撑框基部的支撑装置。4.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于所述至少一个压电片夹持于所述悬臂舌部和微驱动器的支撑框之间，一片各向异性导电膜(ACF)将所述至少一个压电片和悬臂件物理及电性相连。5.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述磁头部分装设在支撑框的活动片上。6.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于所述支撑装置与悬臂件一体成型或与之相连接。7.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于所述支撑装置由聚合物或金属制成。8.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于所述悬臂件包括一个设有小突起的负载杆，所述小突起用于支撑所述悬臂舌部，所述枢轴部形成于所述小突起的对应位置上。9.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于在支撑框和悬臂舌部之间形成一个平行间隙。10.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述至少一个压电片为薄膜压电片或陶瓷压电片。11.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述至少一个压电片为单层结构或包含基层与压...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明高，白石一雅，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]