压电元件的制造方法、压电元件、压电致动器和头悬架技术

本发明专利技术公开了压电元件的制造方法、压电元件、压电致动器和头悬架。该压电元件的制造方法能够在压电元件的外围端面上容易地且可靠地形成聚合物涂层而不降低压电元件的产出。该方法包括以下步骤：从基体压电材料板切割压电元件，由此形成外围端面来定义压电元件的外围形状；和通过气相沉积聚合分别在压电元件的外围端面的至少目标区域上形成聚合物涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可根据施加电压产生变形的压电元件的制造方法，制造出来的压电元件，具有压电元件的压电致动器和具有压电致动器的头悬架。
技术介绍
小型、精度信息设备的研制在快速发展中，为了使用这种设备，在非常小距离上能够进行定位控制的微致动器的需求在提高。特别是在例如校正焦距和倾斜角的光学系统、控制喷墨头的喷墨打印机和控制磁头的磁盘驱动器中非常需要这种微致动器。通过增加每英寸轨道(TPI)数，也即缩短磁盘上每个轨道的宽度，磁盘驱动器可增加存储容量。因此，大容量磁盘驱动器需要能够在横跨轨道的细微范围内精确地定位磁头的致动器。为了满足这个需要，日本待审专利申请No. 2002-184140公开了具有双致动器系统的头悬架。这个双致动器系统利用了除普通音圈马达外的压电致动器，该音圈马达将滑动架驱动到头悬架连接的位置处。压电致动器包括排列在基板和头悬架的载荷横梁之间的压电单元。根据这个现有技术，音圈驱动马达在滑动架上挪动头悬架，此外，压电元件根据施加的电压成比例地产生变形，从而在相对于基板的摆动方向(载荷横梁的宽度方向)上细微地移动载荷横梁的前端处的磁头。涉及音圈马达和压电元件的双致动器系统能够将磁头精确地定位到磁盘上的目标位置。为了制造压电元件，首先要将压电元件从基材上切割下来。当切割压电元件时，形成外围端面来定义压电元件的外围形状。然而，在切割的压电元件的外围端面上容易产生微粒。具有压电元件的头悬架可破坏头悬架连接的磁盘驱动器，因此微粒会进入到磁头滑块和高速旋转的磁头之间的缝隙。为了应对这个问题，国际专利申请公开W02009/099438公开了一种在制造压电元件中关于该压电元件的外围端面的涂层技术。在相关技术中切除基材来形成格状排列的、由沟槽分开的多个压电元件。每个沟槽定义相邻压电元件的相对的外围端面之间的缝隙。在相关技术中使用喷墨方法来将聚合物涂到缝隙中从而分别在每个压电元件的外围端面上形成涂层。然而，缝隙设为大约50 μ m，这个距离对于在相邻压电元件的相对的外围端面之间的缝隙中使用喷墨方法可靠地形成涂层来说太窄了。如果缝隙变宽来可靠地形成涂层，这会降低材料的产出。 压电元件可单独地被拾取以确保在压电元件的外围端面上可靠地形成涂层。这会降低压电元件的生产效率，从而使形成涂层复杂化。
技术实现思路
4本专利技术的一个目的是提供能够在压电元件的外围端面上容易地且可靠地形成涂层而不降低材料的产出的压电元件的制造方法、通过该方法制造出来的压电元件、具有压电元件的压电致动器和具有压电致动器的头悬架。为了完成上述目的，本专利技术的一个方面提供了一种压电元件的制造方法，所述压电元件根据施加的电压产生变形。该方法包括以下步骤从基体压电材料板切割压电元件，由此形成外围端面来定义所述压电元件的外围形状；和通过气相沉积聚合分别在所述压电元件的外围端面的至少目标区域上形成聚合物涂层。本专利技术的这个方面通过气相沉积聚合在气化的聚合物环境下在压电元件的外围端面上容易地且可靠地形成聚合物涂层，而不会降低材料产出。附图说明图1是示例性地说明本专利技术第一实施例中具有压电元件的头悬架的立体图；图2是沿着图1中线II-II的剖视图；图3是从压电元件的第一面说明图1中的压电元件的示例立体图；图4是从压电元件的第二面说明图1中的压电元件的示例立体图；图5是说明本专利技术第一实施例中压电元件的制造方法的流程图；图6是说明本专利技术第一实施例中基体压电材料板的立体图；图7是说明具有导电金属层的图6中的基体压电材料板的立体图；图8是说明从图7的基体压电材料板切除多个压电元件的平面视图；图9是部分说明图8的压电元件的立体图；图10是部分说明具有与压电元件连接的掩膜架上的掩膜的图8的压电元件的侧视图；图11是说明图10中的压电元件和掩膜的平面视图；图12是说明本专利技术第一实施例中气相沉积聚合单元的示意图；图13是部分说明本专利技术第二实施例中多个压电元件和掩膜的平面视图；以及图14是说明本专利技术第三实施例中气相沉积聚合单元的框图。具体实施例方式本专利技术的实施例将参考附图进行详细介绍。每个实施例通过气相沉积聚合分别在压电元件的外围端面的至少目标区域上形成聚合物涂层。因此，可容易地且可靠地在压电元件的外围端面上形成聚合物涂层而不会降低材料产出。图1是示例性地说明本专利技术第一实施例中具有压电元件的头悬架的立体图。图2是沿着图ι中线II-II的剖视图，图3和图4是从相对的面说明压电元件的示例立体图。如图1和2所示，头悬架1具有作为驱动部的载荷横梁3、作为基体的基板5和压电致动器7。载荷横梁3对载荷横梁3的前端支撑的读/写头9施加载荷。载荷横梁3包括刚性部11和回弹部13。刚性部11由例如具有大约30-150 μ m范围厚度的回弹不锈钢薄板的回弹金属薄板制成。在刚性部11的每个边缘的横向方向，弯折部15a和1 升起并在纵向从前端延伸到刚性部11的基体端，以提高刚性部11的刚度。刚性部11的基体端与回弹部13集成在一起。回弹部13具有贯穿窗口 17和形成在窗口 17的每一边的支架(leg) 19a和19b。回弹部13可分别由刚性部11形成且通过例如激光焊接来被固定到刚性部11。挠曲部(flexure) 21作为绕线组连接到载荷横梁3。挠曲部21包括由例如回弹不锈钢薄的卷绕盘(SST)制成的导电基体23。基体23的厚度范围在大约10-25 μ m。挠曲部21还包括形成于基体23上的绝缘层25和形成于绝缘层25上的布线图案27。布线图案27用于信号传输和能量供给。挠曲部21通过例如激光焊接被固定在载荷横梁3上并在头悬架1上从基板5至少延伸到载荷横梁3的前端。挠曲部21的前端设置在载荷横梁3的前端并支持头9的滑块(未示出)。头9的滑块电连接至挠曲部21的布线图案27的端点。载荷横梁3由基板5支撑。在本实施例中，对应于回弹部13的基体端部的载荷横梁3的基体端部由基板5支撑。基板5由例如具有大约150-200 μ m厚的不锈钢薄板的金属薄板制成。基板5具有圆形突起物(bossd基板5可通过突起物四连接到由音圈马达(未示出)转动的滑动架(carriage)(未示出)。压电致动器7被设置在基板5和载荷横梁3之间。压电致动器7具有致动器基体31和一对压电元件33。当给压电元件33施加电压时，压电元件33产生变形以移位载荷横梁3，由此相对于基板5在载荷横梁3的摆动方向(载荷横梁3的宽度方向)上精细地移动头9。致动器基体31与基板5的前端集成在一起。致动器基体31可从基板5分离地形成并通过例如激光焊接被固定在基板5上。致动器基体31在其两边分别包括致动器基体31横向上的一对开口 35。每个开口35都是矩形的，在致动器基体31的厚度方向穿过致动器基体31而形成，该开口 35在致动器基体31的横向上是开放的，并设置有接收部37和39。附带的，包括致动器基体31的压电致动器7是头悬架1的组件，载荷横梁3和基板5也是一样，并且由此，压电致动器7、载荷横梁3和基板5的宽度方向或横向对应于头悬架1的宽度方向或横向。相似地，压电致动器7、载荷横梁3和基板5的纵向对应于头悬架1的纵向。接收部37和39通过例如在开口 35的内边部分刻蚀致动器基体31而形成，由此接收部37和39与开口 35的平坦内表面41和43集成。接收部37和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野岛晃，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：