專利名稱：微驅(qū)動(dòng)器、磁頭折片組合以及使用其的磁盤驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁盤驅(qū)動(dòng)器，特別是指微驅(qū)動(dòng)器以及使用該微驅(qū)動(dòng)器磁頭折片組合。
背景技術(shù)：
磁盤驅(qū)動(dòng)器為一種使用磁介質(zhì)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的信息存儲(chǔ)裝置。參考圖1a，現(xiàn)有典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器(Disk Drive)包括一個(gè)磁盤及一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)磁頭折片組合277(Head Gimbal Assembly，HGA)的驅(qū)動(dòng)臂(磁頭折片組合277設(shè)有一個(gè)裝有磁頭203的懸臂件(未標(biāo)示))。其中，磁盤裝在一個(gè)用以驅(qū)動(dòng)磁盤旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)上，一個(gè)音圈馬達(dá)(Voice-Coil Motor，VCM)用于控制驅(qū)動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)，從而控制磁頭203在磁盤表面上從一個(gè)磁軌移動(dòng)到下一個(gè)磁軌，進(jìn)而從磁盤中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。
然而，在磁頭203的行程中，由于音圈馬達(dá)(VCM)和懸臂件所固有的容差(Tolerance)，磁頭203不能進(jìn)行很好的位置控制，因而影響磁頭203從磁盤中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。
為了解決上述問題，壓電微驅(qū)動(dòng)器(piezoelectric(PZT)micro-actuator)被用于調(diào)整磁頭203的位移(displacement)。亦即，壓電微驅(qū)動(dòng)器以一個(gè)較小的幅度調(diào)整磁頭203的位移從而補(bǔ)償音圈馬達(dá)(VCM)及懸臂件的容差。這樣，可使磁軌寬度變得更小，可以增加50％的磁盤驅(qū)動(dòng)器的TPI值(‘tracks per inch’value)(即增加了其表面記錄密度)。
參考圖1b，傳統(tǒng)的壓電微驅(qū)動(dòng)器205設(shè)有一個(gè)U形的陶瓷框架297。該U形陶瓷框架297包括兩個(gè)陶瓷臂207，其中每個(gè)陶瓷臂207在其一側(cè)設(shè)有一個(gè)壓電片(未圖示)。參考圖1a及1b，壓電微驅(qū)動(dòng)器205與懸臂件213物理相連，其中，在每個(gè)陶瓷臂207一側(cè)，有三個(gè)電連接球209(金球焊接(gold ball bonding，GBB)或錫球焊接(solder bump bonding，SBB))將微驅(qū)動(dòng)器205連接到磁頭折片組合的電纜210上。此外，還有四個(gè)電連接球208(GBB或SBB)用于實(shí)現(xiàn)磁頭203與懸臂件213之間的電連接。圖1c則展示了將磁頭203插入微驅(qū)動(dòng)器205的詳細(xì)過程。其中，磁頭203通過環(huán)氧膠點(diǎn)212與兩個(gè)陶瓷臂207上的兩點(diǎn)206相粘結(jié)，從而使磁頭203的運(yùn)動(dòng)依賴于微驅(qū)動(dòng)器205的陶瓷臂207。
當(dāng)電流通過懸臂件電纜210施加于微驅(qū)動(dòng)器205上時(shí)，微驅(qū)動(dòng)器205的壓電片將膨脹或者收縮從而導(dǎo)致U形陶瓷框架297的兩個(gè)陶瓷臂207變形而使磁頭203在磁盤的軌道上移動(dòng)。這樣，一個(gè)良好的磁頭位置調(diào)整(head positionadjustment)就可以實(shí)現(xiàn)。
然而，由于所述壓電微驅(qū)動(dòng)器205和磁頭203被裝在懸臂舌(未標(biāo)示)上，當(dāng)壓電微驅(qū)動(dòng)器205被激發(fā)時(shí)，由于微驅(qū)動(dòng)器205的U形陶瓷框架297的限制，它將作單純的平動(dòng)而使磁頭203搖擺，這樣產(chǎn)生與激發(fā)懸臂件基板引起的震動(dòng)相同的頻率的懸臂件的共振。這將限制磁盤驅(qū)動(dòng)器的伺服系統(tǒng)帶寬以及容量的提高。如圖2所示，標(biāo)號(hào)201代表激發(fā)懸臂件基板時(shí)的共振曲線，標(biāo)號(hào)202代表激發(fā)微驅(qū)動(dòng)器205時(shí)的共振曲線，該圖清楚地展示上述問題。
因此，提供一種微驅(qū)動(dòng)器、磁頭折片組合、磁盤驅(qū)動(dòng)器以解決上述問題實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種微驅(qū)動(dòng)器及磁頭折片組合，可以實(shí)現(xiàn)良好的磁頭位置調(diào)整，并且在激發(fā)微驅(qū)動(dòng)器時(shí)具有良好的共振性能(resonance performance)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有較大伺服系統(tǒng)帶寬以及容量的磁盤驅(qū)動(dòng)器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明揭露了一種磁頭折片組合(head gimbalassembly)，其包括磁頭(slider)、可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器(micro-actuator)及用于支撐所述磁頭和可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件(suspension)；其中所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器以磁頭中心部分為軸線水平旋轉(zhuǎn)磁頭。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板、以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的兩個(gè)臂板；及與所述臂板相粘結(jié)的至少一個(gè)壓電片。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板、以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的四個(gè)臂板；及分別與所述四個(gè)臂板相粘結(jié)的四個(gè)壓電片。在本發(fā)明中，所述臂板和所述底板垂直相連。所述每個(gè)臂板包括一個(gè)自由端和與底板相連的末端。此外，所述磁頭與所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器部分相連，例如，所述磁頭通過其相反的兩個(gè)側(cè)面，即后緣側(cè)面(trailing edge side surface)和前緣側(cè)面(leadingedge side surface)，分別與所述臂板的自由端相粘結(jié)。另外，在懸臂件和底板間還存在一個(gè)平行間隙。
在本發(fā)明中，所述底板與懸臂件通過環(huán)氧膠、膠粘劑、各向異性導(dǎo)電膜(ACF)或激光焊接相粘結(jié)。所述至少一個(gè)壓電片為薄膜壓電片或陶瓷壓電片，其通過金球連接方式(gold ball bonding)、錫球連接方式(solder ball bonding)或?qū)щ娦阅z粘劑(conductive adhesive)與懸臂件相連。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述至少一個(gè)壓電片為單層結(jié)構(gòu)或包含基層與壓電層的多層結(jié)構(gòu)。所述壓電層為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)，所述基層由金屬、陶瓷或聚合物(polymer)制成。在本發(fā)明中，所述至少一個(gè)壓電片為單單元結(jié)構(gòu)或多單元結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一種硬盤驅(qū)動(dòng)器，包括磁頭折片組合、與所述磁頭折片組合相連結(jié)的驅(qū)動(dòng)臂、磁盤；及用以旋轉(zhuǎn)所述磁盤的主軸馬達(dá)。其中，所述磁頭折片組合包括磁頭(slider)、可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器(micro-actuator)及用于支撐所述磁頭和可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件(suspension)；所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器以磁頭中心部分為軸線水平旋轉(zhuǎn)磁頭。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述微驅(qū)動(dòng)器由于可同時(shí)向不同方向旋轉(zhuǎn)磁頭的后緣部(trailing side)及前緣部(leading side)，從而使得磁頭可進(jìn)行更大幅度的擺動(dòng)。對(duì)應(yīng)地，就可以獲得一個(gè)更大的位置行程調(diào)整能力。此外，因?yàn)榇蓬^和所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器部分相粘結(jié)并懸置于可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的底板上，當(dāng)微驅(qū)動(dòng)器被激發(fā)時(shí)，其將轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)磁頭轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而獲得一個(gè)良好的磁頭位置調(diào)整。此外，懸臂共振現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生在低頻段，而僅僅有單純的微驅(qū)動(dòng)器共振現(xiàn)象發(fā)生在高頻段，這將增大磁盤驅(qū)動(dòng)器的伺服系統(tǒng)帶寬及磁盤驅(qū)動(dòng)器容量。最后，可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)亦使磁頭的位置調(diào)整更加自由。
為使本發(fā)明更加容易理解，下面將結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器、磁頭折片組合、硬盤驅(qū)動(dòng)器的具體實(shí)施例。


圖1a為現(xiàn)有磁頭折片組合(HGA)的立體圖；圖1b為圖1a的放大局部視圖；圖1c展示了將磁頭插入圖1a中磁頭折片組合(HGA)的微驅(qū)動(dòng)器中的詳細(xì)過程；圖2展示了圖1a中磁頭折片組合的共振曲線(resonance curve)；圖3本發(fā)明磁頭折片組合(HGA)第一實(shí)施例的立體圖；圖4是圖3中磁頭折片組合的局部放大立體分解圖；圖5是圖3中組裝后的磁頭折片組合(HGA)的局部放大立體圖；圖6是圖3中磁頭折片組合在微驅(qū)動(dòng)器區(qū)域的部分側(cè)視圖；圖7為圖3所示的磁頭折片組合的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭的一個(gè)實(shí)施例的立體分解圖；圖8展示了圖7中裝配后的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭；圖9為圖8的側(cè)視圖；圖10a展示了圖8所示的微驅(qū)動(dòng)器的兩個(gè)壓電片間的電連接關(guān)系，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述兩個(gè)壓電片具有相同的極化方向；圖10b展示了圖8所示的微驅(qū)動(dòng)器的兩個(gè)壓電片間的電連接關(guān)系，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，所述兩個(gè)壓電片具有相反的極化方向；
圖10c展示了分別加在圖10b所示兩個(gè)壓電片上的電壓的波形圖；圖10d展示了分別加在圖10a所示兩個(gè)壓電片上的電壓的波形圖；圖10e展示了當(dāng)未在微驅(qū)動(dòng)器上施加電壓時(shí)，本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器和磁頭的初始狀態(tài)；圖10f及10g展示了圖10a或10b所示兩個(gè)壓電片的兩種不同的工作方式，可使磁頭沿平行于磁盤表面的方向旋轉(zhuǎn)；圖11展示了圖3中磁頭折片組合的共振曲線；圖12為圖3所示的磁頭折片組合的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭的另一個(gè)實(shí)施例的立體分解圖；圖13展示了圖12中裝配后的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭；圖14展示了本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器第三實(shí)施例的立體分解圖；圖15展示了本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器第四實(shí)施例的立體分解圖；圖16展示了本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器及磁頭第五實(shí)施例的立體分解圖；圖17展示了圖16中裝配后的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭；圖18展示了本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器及磁頭第六實(shí)施例的立體分解圖；圖19展示了圖18中裝配后的微驅(qū)動(dòng)器及磁頭；圖20展示了本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器及磁頭第七實(shí)施例的立體分解圖；圖21為本發(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)器一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖3，本發(fā)明一種磁頭折片組合3包括磁頭31、微驅(qū)動(dòng)器32及用于承載所述磁頭31及微驅(qū)動(dòng)器32的懸臂件8。
同樣請(qǐng)參考圖3，懸臂件8包括負(fù)載桿(load beam)17，撓性件(flexure)13、樞接件(hinge)15及基板(base plate)11。負(fù)載桿17上設(shè)有復(fù)數(shù)小突起329(參圖6)。在撓性件13上設(shè)有復(fù)數(shù)電極觸點(diǎn)308，復(fù)數(shù)電極觸點(diǎn)308一端和控制系統(tǒng)相連(未圖示)，另一端和復(fù)數(shù)電纜309，311相連。參考圖4及5，所述撓性件13亦包括一個(gè)懸臂舌片(suspension tongue)328，所述懸臂舌片328用于支撐微驅(qū)動(dòng)器32和磁頭31，并使得承載力總是通過負(fù)載桿17上的小突起329施加于磁頭31的中心區(qū)域。
參考圖4-6，一個(gè)限位裝置207形成于所述負(fù)載桿17上，其穿過懸臂舌328用以阻止懸臂舌328在磁盤驅(qū)動(dòng)器正常工作、受到震動(dòng)或撞擊時(shí)過度彎曲。所述懸臂舌328上設(shè)有復(fù)數(shù)電極觸點(diǎn)113和310。磁頭31在其一端對(duì)應(yīng)懸臂舌328上的電極觸點(diǎn)113設(shè)有復(fù)數(shù)電極觸點(diǎn)204。
參考圖7，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例，微驅(qū)動(dòng)器32包括一個(gè)具有彈性結(jié)構(gòu)的支撐框320及兩個(gè)壓電片321。支撐框320可由金屬(例如，不銹鋼)、陶瓷或者聚合物(polymer)制成，其包括底板322及從底板322兩側(cè)垂直延伸出的兩個(gè)側(cè)臂325，326。底板322有兩個(gè)末端350及352，以及一個(gè)起始于末端350的槽口324。所述槽口324形成在位于底板322和側(cè)臂325間的連接部上，同時(shí)另一起始于末端352的槽口327形成于所述底板322和側(cè)臂326間的連接部上。所述兩個(gè)壓電片321最好是用壓電薄膜材料制造，并且為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，該兩個(gè)壓電片321也可以由壓電陶瓷材料做成，為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，所述兩個(gè)壓電片321通過傳統(tǒng)連接方式，例如，環(huán)氧膠粘結(jié)，各向異性導(dǎo)電膜(anisotropic conductive film，ACF)等，與支撐框320相連，其中每個(gè)壓電片321對(duì)應(yīng)電極觸點(diǎn)310設(shè)有復(fù)數(shù)電極觸點(diǎn)333(參考圖4)。
參考圖7-9，磁頭31通過兩個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323與支撐框320部分相粘結(jié)，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323被置于側(cè)臂325靠近支撐框320的末端350的一端，另一端置于側(cè)臂326靠近支撐框320的末端352的一端。此外，在磁頭31和支撐框320間還形成一個(gè)平行間隙401。這里，因?yàn)榇蓬^31和支撐框320部分相粘結(jié)且有一個(gè)形成于兩者之間的平行間隙401，因而磁頭31在微驅(qū)動(dòng)器302的驅(qū)動(dòng)下可以順暢地運(yùn)動(dòng)。
參考圖4-6，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，首先，兩個(gè)壓電片321和支撐框320相連形成微驅(qū)動(dòng)器32；然后，將磁頭31和微驅(qū)動(dòng)器32相粘結(jié)；接著，磁頭31和微驅(qū)動(dòng)器32被裝在懸臂件8上形成磁頭折片組合3，該過程如下首先，支撐框320通過激光焊接、各向異性導(dǎo)電膜(ACF)、膠粘劑或環(huán)氧膠與撓性件13上的懸臂舌片328相連；然后，復(fù)數(shù)金屬球332(GBB，SBB or conductiveadhesive)用于電性連接兩個(gè)壓電片321上的電極觸點(diǎn)333與懸臂舌328上的電極觸點(diǎn)310，從而將微驅(qū)動(dòng)器32與懸臂件8上的兩個(gè)電纜311電性連接。同時(shí)，復(fù)數(shù)金屬球405用于電性連接磁頭31上的電極觸點(diǎn)204與電極觸點(diǎn)113，從而將磁頭31與電纜309電性連接。通過所述電纜309、311，所述電極觸點(diǎn)308將磁頭31及微驅(qū)動(dòng)器32與控制系統(tǒng)電性相連(未圖示)。顯而易見，磁頭折片組合3亦可這樣裝配首先將微驅(qū)動(dòng)器32與懸臂件8相連接，然后將磁頭裝在微驅(qū)動(dòng)器32上。
圖10a、10d、10e、10f及10g展示了微驅(qū)動(dòng)器32實(shí)現(xiàn)磁頭位置調(diào)整功能的第一種工作方式。在該實(shí)施例中，所述兩個(gè)壓電片321具有相同的極化方向(polarization direction)，如圖10a所示，該兩個(gè)壓電片321的一端404被共同接地，另一端401a和401b被分別施加具有相同正弦波形407的兩個(gè)電壓(如圖10d所示)。圖10e展示了微驅(qū)動(dòng)器32的初始狀態(tài)，即沒有電壓施加于微驅(qū)動(dòng)器32上的壓電片321上時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)正弦電壓407施加于兩個(gè)壓電片321上時(shí)，在第一個(gè)半個(gè)周期，兩個(gè)壓電片321隨著電壓的增長同時(shí)逐漸收縮到一個(gè)最短的位置(對(duì)應(yīng)于最大的位移位置)；然后又隨著電壓的減小逐漸回復(fù)到其初始位置。在該半個(gè)周期，當(dāng)電壓增長時(shí)，左側(cè)臂326將隨壓電片321彎曲至左側(cè)，而右側(cè)臂325將隨壓電片321彎曲至右側(cè)；當(dāng)電壓減小時(shí)，兩側(cè)臂325，326將返回其初始位置。在本發(fā)明中，支撐框320的兩側(cè)臂325，326在被彎曲時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明中，因?yàn)榇蓬^31通過兩個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323部分粘在支撐框320上且兩者間形成有一個(gè)平行間隙401，這樣，磁頭31在支撐框320轉(zhuǎn)矩的作用下將從原始軸線501轉(zhuǎn)至最大位移位置502，然后又回到其原始位置501，如圖10f所示。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)入第二個(gè)半個(gè)周期時(shí)(和第一個(gè)半個(gè)周期的相位相反)，兩個(gè)壓電片321隨著負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓的增長同時(shí)逐漸膨脹到最大位移位置；然后又隨著負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓的減小逐漸回復(fù)到其初始位置。相似地，它將引起側(cè)臂325，326的彎曲，然后返回到初始位置。在本發(fā)明中，支撐框320的兩側(cè)臂325，326在被彎曲時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩。因?yàn)榇蓬^31通過兩個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323部分粘在支撐框320上且兩者間形成有一個(gè)平行間隙401，這樣，磁頭31在支撐框320轉(zhuǎn)矩的作用下將從原始軸線501轉(zhuǎn)至最大位移位置503，然后又回到其原始位置501，如圖10g所示。這樣就實(shí)現(xiàn)了磁頭位置調(diào)整。
圖10b、10c、10e、10f及10g展示了兩個(gè)壓電片321實(shí)現(xiàn)磁頭位置調(diào)整功能的另一種工作方式。在該實(shí)施例中，所述兩個(gè)壓電片321具有相反的極化方向，如圖10b所示。該兩個(gè)壓電片321的一端404被共同接地，另一端401a和401b被分別施加具有相反相位波形406、408的電壓(參圖10c)。在上述電壓驅(qū)動(dòng)下，在相同的半個(gè)周期內(nèi)，兩個(gè)壓電片321同時(shí)逐漸收縮，然后又回到其初始位置；當(dāng)電壓進(jìn)入下半個(gè)周期時(shí)，兩個(gè)壓電片321將同時(shí)膨脹，然后又回到其初始位置。相似地，所述磁頭31循環(huán)性地沿初始軸線501旋轉(zhuǎn)從而獲得良好的磁頭位置調(diào)整。
圖11展示了本發(fā)明磁頭折片組合共振性能的測試結(jié)果，其中，701代表懸臂件的基板激發(fā)共振曲線，而702代表微驅(qū)動(dòng)器激發(fā)共振曲線。從該圖可看出，當(dāng)激發(fā)微驅(qū)動(dòng)器32時(shí)，懸臂共振未發(fā)生在低頻段，而僅僅有單純的微驅(qū)動(dòng)器共振發(fā)生在高頻段，這樣將增大磁盤驅(qū)動(dòng)器的伺服系統(tǒng)帶寬并提高其容量，同時(shí)減少磁頭的搜索及定位時(shí)間(seeking and settling time)。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，參考圖12及13，一個(gè)微驅(qū)動(dòng)器包括兩個(gè)壓電片321及包含底板322’和兩側(cè)臂325，326的支撐框320’。所述底板322’有兩個(gè)末端350’及352’，以及一個(gè)起始于末端352’的槽口324’。所述槽口324’形成在位于底板322’和側(cè)臂325間的連接部上，同時(shí)另一起始于末端350’的槽口327’形成于所述底板322’和側(cè)臂326間的連接部上。磁頭31通過兩個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323與支撐框320’部分相粘結(jié)，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323被置于側(cè)臂325靠近支撐框320’末端352’的一端，另一端置于側(cè)臂326靠近支撐框320’的末端350’的一端。同樣，在磁頭31和支撐框320’間也形成一個(gè)平行間隙401。
根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例，參考圖15，一個(gè)微驅(qū)動(dòng)器包括兩個(gè)壓電片321”及包含底板322和兩側(cè)臂325，326的支撐框320。其中，每個(gè)壓電片321”具有多層結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)部基層802及外部壓電層801。所述基層802可由陶瓷、聚合物或金屬制成。所述外部壓電層801可為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)。參考圖14，在第四實(shí)施例中，壓電片321’不僅具有多層結(jié)構(gòu)(由外部壓電層801和內(nèi)部基層802構(gòu)成)，而且外部壓電層801由復(fù)數(shù)壓電單元構(gòu)成(即具有多單元結(jié)構(gòu))。壓電片的這種結(jié)構(gòu)不僅可得到良好的共振性能和穩(wěn)定性，而且可實(shí)現(xiàn)良好的磁頭位置調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例，參考圖16及17，一個(gè)微驅(qū)動(dòng)器包括支撐框38及兩個(gè)壓電片321。支撐框38包括底板380及從底板380上垂直延伸出的兩個(gè)側(cè)臂381，382。側(cè)臂381有兩個(gè)末端386及387，其中末端386和底板380相連而末端387為自由端。相似地，側(cè)臂382有一個(gè)末端385和底板380相連而另一末端384為自由端。磁頭31通過放置兩個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323在自由端末端384，387與磁頭31間而被粘在支撐框38上。其中自由端末端384靠近磁頭31的后緣301(trailing edge)而自由端末端387靠近磁頭31的前緣302(leading edge)。磁頭31通過其相反的兩個(gè)側(cè)面，即后緣側(cè)面(trailing edge side surface)和前緣側(cè)面(leading edge side surface)，與所述自由端末端384，387相粘結(jié)。一個(gè)大約30-50微米的平行間隙(未標(biāo)示)存在于磁頭31和支撐框38的底板380間，從而使磁頭31在激發(fā)微驅(qū)動(dòng)器可以自由地從其初始位置601旋轉(zhuǎn)至最大位移位置602或603。在該實(shí)施例中，每個(gè)壓電片321可為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，每個(gè)壓電片321可具有多層結(jié)構(gòu)和/或多單元結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例，參考圖18及19，一個(gè)微驅(qū)動(dòng)器包括支撐框38’及兩個(gè)壓電片321。支撐框38’包括底板380及從底板380上垂直延伸出的兩個(gè)側(cè)臂381’和382’。側(cè)臂381’有兩個(gè)末端386’和387’，末端386’和底板380相連而另一末端387’為自由端。相似地，側(cè)臂382’有一個(gè)末端385’和底板380相連而另一末端384’為自由端。磁頭31通過放置兩個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323在自由端末端384’，387’與磁頭31間而被裝在支撐框38’上。其中自由端末端384’靠近磁頭31的前緣302(leading edge)而自由端末端387’靠近磁頭31的后緣301(trailing edge)。一個(gè)大約30-50微米的平行間隙(未標(biāo)示)存在于磁頭31和支撐框38’的底板380間，從而使磁頭31在激發(fā)微驅(qū)動(dòng)器時(shí)可以其中心部為軸線自由地旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中，每個(gè)壓電片321可為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，每個(gè)壓電片321可具有多層結(jié)構(gòu)和/或多單元結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例，參考圖20，一個(gè)微驅(qū)動(dòng)器包括支撐框39即四個(gè)壓電片321。支撐框39包括底板390及四個(gè)從底板390上垂直延伸出的四個(gè)側(cè)臂391，392，393，394。每個(gè)側(cè)臂391，392，393，394有兩個(gè)末端，一個(gè)與底板390相連，另一個(gè)為自由端。通過將四個(gè)環(huán)氧膠點(diǎn)323置于四個(gè)側(cè)臂391，392，393，394的自由端和磁頭31之間，磁頭31被裝在支撐框39上。當(dāng)激發(fā)壓電片321時(shí)，四個(gè)側(cè)臂391，392，393，394將被彎曲，從而支撐框39的側(cè)臂391，394將產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩而支撐框39的側(cè)臂392，393將產(chǎn)生另一個(gè)轉(zhuǎn)矩。在支撐框39兩個(gè)轉(zhuǎn)矩的作用下，磁頭將以其中心部為軸線自由旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中，每個(gè)壓電片321可為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，每個(gè)壓電片321可具有多層結(jié)構(gòu)和/或多單元結(jié)構(gòu)。一個(gè)大約30-50微米的平行間隙存在于磁頭31和支撐框39的底板390間，從而使磁頭31在激發(fā)微驅(qū)動(dòng)器時(shí)可以自由地旋轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明微驅(qū)動(dòng)器可同時(shí)向不同方向旋轉(zhuǎn)磁頭的后緣部(trailing side)及前緣部(leading side)，而現(xiàn)有技術(shù)微驅(qū)動(dòng)器僅僅可搖動(dòng)磁頭的后緣部(因?yàn)槠淝熬壊勘还潭?。所以，由于本發(fā)明可同時(shí)移動(dòng)磁頭的后緣部及前緣部，從而使得磁頭可進(jìn)行更大幅度的擺動(dòng)。對(duì)應(yīng)地，就可得到一個(gè)更大的磁頭位置調(diào)整能力。
在本發(fā)明中，參考圖21，將本發(fā)明磁頭折片組合3與磁盤驅(qū)動(dòng)器殼體108、磁盤101、主軸馬達(dá)102、音圈馬達(dá)107等進(jìn)行組裝即可形成一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器。因?yàn)楸景l(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)器的組裝過程及結(jié)構(gòu)為業(yè)界普通技術(shù)人員所知曉，故在此不再詳述。
權(quán)利要求
1.一種磁頭折片組合(head gimbal assembly)，其特征在于包括磁頭(slider)；可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器(micro-actuator)；及用于支撐所述磁頭和可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件(suspension)；其中所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器以磁頭中心部分為軸線水平旋轉(zhuǎn)磁頭。
2.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板；以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的兩個(gè)臂板；及與所述臂板相粘結(jié)的至少一個(gè)壓電片。
3.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板；以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的四個(gè)臂板；及分別與所述四個(gè)臂板相粘結(jié)的四個(gè)壓電片。
4.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于所述臂板和所述底板垂直相連。
5.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于所述每個(gè)臂板包括一個(gè)自由端和與底板相連的末端。
6.如權(quán)利要求1所述的磁頭折片組合，其特征在于所述磁頭與所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器部分相粘結(jié)。
7.如權(quán)利要求6所述的磁頭折片組合，其特征在于所述磁頭通過其相反的兩個(gè)側(cè)面，即后緣側(cè)面(trailing edge side surface)和前緣側(cè)面(leadingedge side surface)，分別與所述臂板的自由端相粘結(jié)。
8.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于在懸臂件和底板間存在一個(gè)平行間隙。
9.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于所述底板與所述懸臂件通過環(huán)氧膠、膠粘劑、各向異性導(dǎo)電膜(ACF)或激光焊接相連。
10.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于所述至少一個(gè)壓電片為薄膜壓電片或陶瓷壓電片，其通過金球焊接方式(gold ball bonding)、錫球焊接方式(solder ball bonding)或?qū)щ娦阅z粘劑(conductive adhesive)與懸臂件相連。
11.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于所述至少一個(gè)壓電片為單層結(jié)構(gòu)或包含基層與壓電層的多層結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的磁頭折片組合，其特征在于所述壓電層為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)，所述基層由金屬、陶瓷或聚合物(polymer)制成。
13.如權(quán)利要求2或3所述的磁頭折片組合，其特征在于所述至少一個(gè)壓電片為單單元結(jié)構(gòu)或多單元結(jié)構(gòu)。
14.一種微驅(qū)動(dòng)器，包括和懸臂件相連的底板；以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的兩個(gè)臂板；及與所述臂板相粘結(jié)的至少一個(gè)壓電片。
15.如權(quán)利要求14所述的微驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述臂板和所述底板垂直相連。
16.如權(quán)利要求14所述的微驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述每個(gè)臂板包括一個(gè)自由端和與底板相連的末端。
17.如權(quán)利要求14所述的微驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述至少一個(gè)壓電片為薄膜壓電片或陶瓷壓電片。
18.如權(quán)利要求14所述的微驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述至少一個(gè)壓電片為單層結(jié)構(gòu)或包含基層與壓電層的多層結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求18所述的微驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述壓電層為單層壓電結(jié)構(gòu)或多層壓電結(jié)構(gòu)，所述基層由金屬、陶瓷或聚合物(polymer)制成。
20.如權(quán)利要求14所述的微驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述至少一個(gè)壓電片為單單元結(jié)構(gòu)或多單元結(jié)構(gòu)。
21.一種微驅(qū)動(dòng)器，包括和懸臂件相連的底板；以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的四個(gè)臂板；及分別與所述四個(gè)臂板相粘結(jié)的四個(gè)壓電片。
22.一種硬盤驅(qū)動(dòng)器，包括磁頭折片組合；與所述磁頭折片組合相連結(jié)的驅(qū)動(dòng)臂；磁盤；及用以旋轉(zhuǎn)所述磁盤的主軸馬達(dá)；其特征在于所述磁頭折片組合包括磁頭(slider)、可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器(micro-actuator)及用于支撐所述磁頭和可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件(suspension)；其中所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器以磁頭中心部分為軸線水平旋轉(zhuǎn)磁頭。
23.如權(quán)利要求22所述的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板；以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的兩個(gè)臂板；及與所述臂板相粘結(jié)的至少一個(gè)壓電片。
24.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板；以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的四個(gè)臂板；及分別與所述四個(gè)臂板相粘結(jié)的四個(gè)壓電片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁頭折片組合包括磁頭、可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器及用于支撐所述磁頭和可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器的懸臂件；其中所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器以磁頭中心部分為軸線水平旋轉(zhuǎn)磁頭。所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器包括和懸臂件相連的底板、以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的兩個(gè)臂板及與所述臂板相連的至少一個(gè)壓電片。所述可旋轉(zhuǎn)微驅(qū)動(dòng)器亦可包括以底板的中心部分為對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱地分布在底板上的四個(gè)臂板及分別與所述四個(gè)臂板相連的四個(gè)壓電片。本發(fā)明同時(shí)公開了使用該磁頭折片組合的硬盤驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G11B21/10GK1744201SQ200410075388
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者姚明高, 白石一雅 申請(qǐng)人:新科實(shí)業(yè)有限公司