微驱动器、磁头折片组合及其制造方法技术

一种磁头折片组合（ｈｅａｄ　　ｇｉｍｂａｌ　　ａｓｓｅｍｂｌｙ）包括：　　　　具有读／写感应器（ｓｅｎｓｏｒ）的磁头；　　　　用于支撑磁头的悬臂件（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）；及　　　　微驱动器（ｍｉｃｒｏ－ａｃｔｕａｔｏｒ）；其特征在于：　　　　所述微驱动器包括一个具有两个压电元件的压电单元及一个支撑底，其中所述支撑底包括一个和悬臂件物理连接的底部，一个和所述两个压电元件连接的活动片及一个连接底部及活动片的引柱。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁盘驱动器及其制造方法，尤指一种。
技术介绍
磁盘驱动器为一种使用薄膜磁介质储存数据的信息存储装置。参考图1a及1b，现有典型的磁盘驱动器(Disk Drive)包括一个装有磁头203的驱动臂(Drive Arm)104及一个磁盘101。其中，磁盘101装在一个主轴马达102上用以驱动磁盘101旋转，一个音圈马达(Voice-Coil Motor，VCM，未图示)用于控制装有磁头203的驱动臂104的运动，从而控制磁头203在磁盘101表面上从一个磁轨移动到下一个磁轨，进而从磁盘101中读取或写入数据。然而，由于音圈马达(VCM)所固有的容差(Tolerance)，磁头203在定位时不能进行位置微调(Position Fine Adjustment)。为了解决上述问题，压电微驱动器(piezoelectric(PZT)micro-actuator)被用于调整磁头的定位。亦即，压电微驱动器以一个较小的幅度调整磁头203的定位从而补偿音圈马达(VCM)及驱动臂(Drive Arm)104的容差。这样，不仅可使磁轨宽度变得更小，而且可增加磁盘驱动器的TPI值(‘tracks per inch’value)及其表面记录密度。参考图1c及1d，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)。在本专利技术中，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(金球焊接或锡球焊接，gold ball bonding or solder bump bonding，GBB or 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(GBBor SBB)用于实现磁头203与悬臂件213之间的电连接。图2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通过环氧树脂胶212与两个陶瓷臂207上的两点206相连，从而使磁头203的运动独立于驱动臂104(参图1a)。当电流通过悬臂件电缆210施加于压电微驱动器205上时，压电微驱动器205膨胀或者收缩从而导致U形陶瓷框架297变形而使磁头203沿着磁盘101的径向旋转。这样，就可以实现对磁头203的位置微调(Position FineAdjustment)。然而，一个具有微驱动器205的磁头折片组合(Head Gimbal Assembly，HGA)277(参图1c)制造起来相当困难。首先，将磁头203插入微驱动器205并与之连接相当困难。其次，环氧树脂胶212的长度难于控制，如果其长度过长，将影响微驱动器205的工作性能，例如，位移(displacement)不足；如果其长度过短，则磁头203与微驱动器205间的结合力不足，从而导致磁头折片组合的防震性能变差。此外，环氧树脂胶212在高度方向上亦难于控制，如果环氧树脂胶212太高，则会留在磁头203的正边或背边，若留在磁头203的正边则影响磁头203在磁盘101上运动，甚至会损毁磁头203或磁盘101；若留在磁头203的背边则会影响磁头203的焊接过程(GBB process)。此外，由于微驱动器205增加了一个附加块(U形陶瓷框架297)，所以不仅影响了悬臂件213的静态性能，而且影响了其动态性能，例如共振性能(resonance performance)，从而降低了悬臂件213的共振频率及增加了其增益(gain)。同时，由于微驱动器205的U形陶瓷框架297十分易碎所以导致其抗震性能较差。此外，没有有效的方法来识别U形陶瓷框架297的微裂(micro crack)也是一个大问题。再者，当施加电压于压电微驱动器或正常工作时，易碎的微驱动器205前后弯曲将会产生微粒进而影响微驱动器205的工作性能。在磁头折片组合277的制造过程中，由于磁头折片组合277结构复杂，当连接磁头203与U形陶瓷框架297时，磁头203可能倾斜；而且当连接具有磁头203的U形陶瓷框架297与悬臂213时，U形陶瓷框架297也可能倾斜。上述情况均会影响磁头折片组合277的静态姿态(static attitude)，进而增加了磁头折片组合277的制造难度。众所周知，打磨是一个相当有效且被广泛使用的用于清洁磁头气垫面(airbearing surface，ABS)微尘污染的方式。然而，这种清洁方式不能用于上述磁头折片组合277上，因为这种方式容易损毁微驱动器205的U形陶瓷框架297。最后，因为磁头203由U形陶瓷框架297支撑，所以将磁头203和悬臂213接地以获得静电放电(Electro Static Discharge，ESD)保护将相当困难。此外，使用大的驱动电压(40V，AC p-p)运行压电微驱动器205亦浪费能源。因此，提供一种以克服现有技术的缺点十分必要。
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改进的。为了达到上述目的，本专利技术阐述了一种磁头折片组合(head gimbalassembly)包括具有读/写感应器(sensor)的磁头、用于支撑磁头的悬臂件(suspension)及微驱动器(micro-actuator)。所述微驱动器包括一个具有两个压电元件的压电单元及一个支撑底，其中所述支撑底包括一个和悬臂件物理连接的底部，一个活动片连接着两个压电元件及一个连接底部及活动片的引柱。在本专利技术中，所述底部、活动片及引柱由一片无缝材料制得。所述无缝材料优选为金属。此外，所述引柱设有一辅助活动片水平移动的结构并且所述引柱的宽度小于活动片的宽度。所述两个压电元件为两个薄膜压电片或陶瓷压电片。所述每个压电元件上设有复数电极触点。在本专利技术一个实施例中，所述两个压电元件设有三个电极触点，其中包括两个输入触点及一个由两个压电元件共用的接地触点。另外，所述悬臂件包括一个设有悬臂舌片(suspension tongue)的挠性件(flexure)，所述悬臂舌片设有复数电极触点，它们对应于压电单元上的电极触点。微驱动器的底部(base)通过各向异性导电膜(ACF)与所述压电单元上的电极触点电性连接和物理连接。所述支撑底的活动片通过各向异性导电膜(ACF)或粘接剂和磁头物理及电性相连。本专利技术一种微驱动器(micro-actuator)，包括具有两个压电元件的压电单元；及一个支撑底，其中所述支撑底包括底部，和所述两个压电元件连接的活动片及一个连接底部及活动片的引柱。在本专利技术中，所述底部、活动片及引柱由一片无缝材料制得。所述无缝材料优选为金属。此外，所述引柱设有一辅助活动片水平移动的结构并且所述引柱的宽度小于活动片的宽度。所述两个压电元件为两个薄膜压电片或陶瓷压电片。所述每个压电元件上设有复数电极触点。在本专利技术一个实施例中，所述两个压电元件设有三个电极触点，其中包括两个输入触点及一个由两个压电元件共用的接地触点。本专利技术中制造磁头折片组合的方法包括如下步骤(A)制造一个磁头，一个悬臂件及一个微驱动器，其中所述微驱动器包括两个压电元件的压电单元；一个支撑底含有一个底部，一个活动片及连接着支撑底底部与活动片的引柱；(B)通过各向异性导电膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁头折片组合(head gimbal assembly)包括具有读/写感应器(sensor)的磁头；用于支撑磁头的悬臂件(suspension)；及微驱动器(micro-actuator)；其特征在于所述微驱动器包括一个具有两个压电元件的压电单元及一个支撑底，其中所述支撑底包括一个和悬臂件物理连接的底部，一个和所述两个压电元件连接的活动片及一个连接底部及活动片的引柱。2.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述底部、活动片及引柱由一片无缝材料制得。3.如权利要求2所述的磁头折片组合，其特征在于所述无缝材料是金属。4.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述引柱设有一辅助活动片水平移动的结构。5.如权利要求4所述的磁头折片组合，其特征在于所述引柱的宽度小于活动片的宽度。6.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述两个压电元件为两个薄膜压电片或陶瓷压电片。7.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述每个压电元件上设有复数电极触点。8.如权利要求7所述的磁头折片组合，其特征在于所述两个压电元件设有三个电极触点，其中包括两个输入触点及一个由两个压电元件共用的接地触点。9.如权利要求7所述的磁头折片组合，其特征在于悬臂件包括一个设有悬臂舌片(suspension tongue)的挠性件(flexure)，所述悬臂舌片设有复数电极触点，它们对应于压电单元上的电极触点。10.如权利要求9所述的磁头折片组合，其特征在于微驱动器的底部(base)通过各向异性导电膜(ACF)与所述悬臂的挠性件的电极触点电性连接，并通过各向异性导电膜(ACF)与挠性件物理连接。11.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述支撑底的活动片通过各向异性导电膜(ACF)或粘接剂和磁头物理及电性相连。12.一种微驱动器(micro-actuator)，其特征在于包括具有两个压电元件的压电单元；及一个支撑底，其中所述支撑底包括一个底部，一个活动片连接着两个压电...

【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：