專利名稱：頭部懸架組件和設(shè)有該組件的盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于盤裝置中的頭部懸架組件以及設(shè)有該組件的盤裝置。
背景技術(shù)：
近來，盤裝置(例如磁盤裝置、光盤裝置等)已被廣泛地用作計算機的外部記錄裝置和圖像記錄裝置。以磁盤裝置為例的盤裝置包括布置在盒內(nèi)的磁盤、芯軸馬達、磁頭和載架組件。芯軸馬達支承并旋轉(zhuǎn)該盤。磁頭用于向盤上寫信息和從盤上讀信息。載架組件支承磁頭以便相對于磁盤運動。載架組件包括與懸架連接的臂和設(shè)在滑塊上的頭部分。頭部分包括用于讀取的復(fù)制元件和用于寫入的記錄元件。
滑塊具有對著磁盤的記錄表面的面對表面。懸架向滑塊施加指定的頭負載，該頭負載通往(bound for)盤的磁記錄層。當(dāng)操作磁盤裝置時，在旋轉(zhuǎn)的盤和滑塊之間產(chǎn)生氣流。根據(jù)空氣-流體潤滑作用的原理，滑塊的面對表面受力，該力使滑塊浮在盤的記錄表面上方。通過平衡該浮力和頭負載，滑塊以保持在磁盤的記錄表面上方的固定間隙被浮起。如日本專利申請KOKAI公開號2001-283549所述，例如，浮起高度、浮起姿態(tài)、和在減小的滑塊壓力下的浮起高度可以通過合適地確定面對著盤的面對表面的不規(guī)則的形狀來進行調(diào)節(jié)。
近來滑塊被做得越來越小?；瑝K的尺寸由International Disk DriveEquipment and Materials Association(IDEMA)標(biāo)準(zhǔn)來進行標(biāo)準(zhǔn)化?；瑝K以尺寸減小的順序被命名為小型滑塊(100％滑塊)、微滑塊(70％滑塊)、毫微滑塊(50％滑塊)、微微滑塊(30％滑塊)和毫微微滑塊(20％滑塊)。
例如毫微微滑塊(0.85mm×0.7mm×0.23mm)比現(xiàn)在流行的微微滑塊(1.25mm×1mm×0.3mm)要小。通過薄膜處理集中地制造磁頭。因此，如果減小滑塊的尺寸，采用相同的處理可以增加磁頭的生產(chǎn)產(chǎn)量，從而降低了制造成本?；瑝K的小型化可以改善磁頭的性能以便跟隨磁盤表面的不規(guī)則性。此外，減輕了頭執(zhí)行器的遠端部分的質(zhì)量，所以可以得到改進的搜索速度。而且，如果減小滑塊的寬度，可以增大盤表面的記錄區(qū)域。
但是，如果滑塊的面對表面的面積隨著滑塊的小型化而縮小，則會產(chǎn)生下列問題。
(1)磁頭的浮力減小，以至不能支承磁頭負載，而磁頭不可避免地接觸盤表面。
(2)不能支承頭部負載，以致磁頭的負載姿態(tài)破壞。
通常，采用與滑塊的小型化成比例地減少頭負載的措施來解決這些問題。根據(jù)近來的主要系統(tǒng)，如果滑塊的尺寸從微微滑塊減小到毫微微滑塊，則也減小頭部負載。例如，如果在移動設(shè)備的2.5-英寸型的硬盤驅(qū)動器內(nèi)使用毫微微滑塊，則認為頭負載具有上限19.6mN(2gf)。
懸架的抗沖擊強度(上升G或最大離開加速度)Amax可以由下式給出Amax＝F/(M+m) (1)其中，m是滑塊的質(zhì)量?？箾_擊強度Amax取決于懸架的質(zhì)量(根據(jù)凹陷位置的等效質(zhì)量)M和頭負載F。因此，如果頭負載F較低的話，抗沖擊強度Amax也較低。
如果與滑塊的小型化成比例地減小頭負載，當(dāng)盤裝置受沖擊時，懸架和滑塊易于從磁盤彈離。當(dāng)彈起的滑塊返回原來的位置時，該滑塊可能會抵著盤運動，從而損壞記錄數(shù)據(jù)。因此，頭負載的減小降低了盤裝置的抗沖擊強度的性能。
如果減小滑塊的尺寸使得其質(zhì)量減輕，則在前述公式(1)中的m減小，導(dǎo)致抗沖擊強度的改進。但是懸架的等效質(zhì)量極大地影響當(dāng)施加沖擊時產(chǎn)生的彈力。因此，實際上減輕滑塊的質(zhì)量幾乎不能導(dǎo)致抗沖擊強度的改進。所以，涉及滑塊小型化的頭負載的減小降低了抗沖擊強度，這可能降低了盤裝置的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到這些情況，本發(fā)明的目的是提供一種盤裝置和頭懸架組件，其具有低投資、高抗沖擊強度并能夠進行高度精確地記錄和復(fù)制。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于盤形記錄媒介的頭懸架組件，其特征在于包括具有毫微微滑塊和記錄元件的頭，當(dāng)記錄媒介旋轉(zhuǎn)時，通過在滑塊和記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于滑塊上并為記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及懸架，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的表面，懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了盤裝置，其特征在于包括盤形記錄媒介；支承和旋轉(zhuǎn)該記錄媒介的驅(qū)動單元；具有毫微微滑塊和記錄元件的頭，當(dāng)記錄媒介旋轉(zhuǎn)時，通過在滑塊和記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于滑塊上并為記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及懸架，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的表面，懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載。


圖1表示基于本發(fā)明的實施例的硬盤驅(qū)動器(此后稱為HDD)的平面視圖；圖2表示HDD的磁頭部分的放大側(cè)視圖；圖3表示HDD的磁頭懸架組件的側(cè)視圖；圖4表示頭懸架組件的平面圖；圖5表示沿圖4中的線V-V截取的頭懸架組件的剖視圖；以及圖6表示頭懸架的最大離開加速度和頭負載之間的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式
下面參考附圖，詳細介紹在HDD中應(yīng)用基于本發(fā)明的盤裝置的實施例。
如圖1所示，HDD包括盒12和頂蓋(未示)，該盒采用頂部開口的矩形盒的形式，該頂蓋用螺釘擰到該盒上且閉合該盒的頂部開口。
盒12包含用作記錄媒介的磁盤16、芯軸馬達18、磁頭40、和載架組件22。芯軸馬達18用作用于支承和旋轉(zhuǎn)磁盤的驅(qū)動單元。磁頭40用來向該盤寫信息和從該盤讀信息。載架組件22支承磁頭以便相對于磁盤16運動。此外，盒12包含音圈馬達(VCM)24、斜坡負載機構(gòu)25、FPC板21等。VCM 24旋轉(zhuǎn)且定位所述載架組件。當(dāng)頭運動到盤的最外周邊時，斜坡負載機構(gòu)25將磁頭保持在離開磁盤的分路位置。FPC板21具有頭IC等等。
將印刷電路板(未示)通過螺紋部件擰到盒12的底壁的外表面上。該印刷電路板通過FPC板21控制芯軸馬達18、VCM24和磁頭的操作。
例如，各磁盤16的直徑是2.5英寸，且在上部和下部表面上分別具有磁記錄層。磁盤16裝配在芯軸馬達18的轂(未示)上并通過夾緊彈簧17保持在該轂上。當(dāng)驅(qū)動芯軸馬達18時，磁盤16以指定的速度(例如4200rpm)沿箭頭B的方向整體地旋轉(zhuǎn)。
載架組件22包括安裝在盒12的底壁上的軸承(bearing)部分26和從該軸承部分延伸的臂32。該臂32與磁盤16的表面平行且以預(yù)定的間隔布置，并從軸承部分26沿相同的方向延伸。載架組件22設(shè)有懸架38，各懸架38為可彈性變形的細長板的形式。磁頭40支承在懸架38相應(yīng)的遠端部分上。臂32和懸架38構(gòu)成頭懸架，而頭懸架和磁頭構(gòu)成頭懸架組件。
如圖1所示，載架組件22具有支承構(gòu)架45，該支承構(gòu)架45從軸承部分26沿著與臂32相反的方向延伸。該支承構(gòu)架45支承音圈47，該音圈47構(gòu)成VCM 24的一部分。在音圈47的外周邊上用合成樹脂來整體模制該支承構(gòu)架45。音圈47位于安裝在盒12上的一對軛架(yoke)49之間。音圈47以及軛架49和安裝在一個軛架上的磁體(未示)一起構(gòu)成了VCM 24。當(dāng)激勵音圈47時，載架組件22繞軸承部分26旋轉(zhuǎn)，于是磁頭40運動且定位到所需的軌道上方。
斜坡負載機構(gòu)25包括斜坡51和突片53。斜坡51設(shè)置在盒12的底壁上且位于磁盤16的外側(cè)。各突片53從相應(yīng)的懸架38的穴(den)中延伸。當(dāng)載架組件22旋轉(zhuǎn)到盤16外側(cè)的分路位置時，突片53與斜坡51上的斜坡表面接合，接著通過斜坡表面的傾斜被向上拉起，于是磁盤被卸載。
下面詳細描述頭懸架組件和磁頭40。如圖2至5所示，各懸架38由厚度小于50μm(例如35μm)的細長的帶形簧片形成。懸架38的近端通過點焊或粘接固定在各相應(yīng)的臂32的遠端且從該臂延伸。各懸架38的相對的側(cè)緣部分維持固定的寬度分別向內(nèi)折回且形成了翻折部分52。各翻折部分52的寬度W的范圍約為50至200μm。如果以該種方式形成翻折部分52，則各懸架38在其延伸方向的剛度可以比沒有翻折部分的懸架高約40％或更多。各懸架38可以與其相應(yīng)的臂32一起整體地形成。
各磁頭40具有基本為直角棱柱形式的滑塊42和在該滑塊的端面上的記錄/復(fù)制頭部分44。該磁頭40安裝在其相應(yīng)的懸架38的遠端部分上的萬向彈簧41上。該磁頭40通過懸架38的彈性受到朝向各磁盤16的表面的頭負載F。頭負載F設(shè)為2.0gf(19.6mN)或更大。如果所用磁盤16的直徑為2.5英寸，則負載F設(shè)為3.0gf(29.4mN)或更大。如果所用磁盤的直徑為1.8英寸，則負載F設(shè)為2.5gf(24.5mN)或更大。
滑塊42形成為0.85mm長、0.7mm寬、0.23mm厚的毫微微滑塊。該滑塊42具有朝向磁盤16的表面的矩形的盤面對表面43。磁頭40形成為浮起的頭。當(dāng)盤16旋轉(zhuǎn)時，由在盤表面和盤面對表面43之間產(chǎn)生的氣流C導(dǎo)致該滑塊42浮起。因此，當(dāng)操作HDD時，該滑塊42的盤面對表面43越過間隙連續(xù)地朝向盤表面。氣流C的方向和盤16的旋轉(zhuǎn)方向一致。
各磁頭40的頭部分44設(shè)在滑塊42的端面上，該滑塊42位于氣流C的下游側(cè)上?；瑝K42以傾斜的姿態(tài)浮起，使得頭部分44位于離盤表面最近處。頭部分44具有用于向磁盤16上記錄信息和從磁盤16上復(fù)制信息的記錄和復(fù)制元件(未示)。
在以該方式構(gòu)成的頭懸架組件中，懸架38的抗沖擊強度Amax(上升G或最大離開加速度)可以從前述公式(1)中得到。該抗沖擊強度取決于懸架質(zhì)量(根據(jù)凹陷位置的等效質(zhì)量)M和頭負載F。根據(jù)該頭懸架組件，通過減少各懸架38(假定為35μm厚)的絕對質(zhì)量以及通過使用毫微微滑塊來作為滑塊42，可以減少懸架質(zhì)量M。此外，頭負載假定為2.5gf或更多。因此，可以得到較高的抗沖擊強度。如圖6所示，采用2.0gf和3.0gf的頭負載F，分別得到400G或更大和600G或更大的抗沖擊強度G。
即使各懸架38變薄，也可以通過在該懸架的各側(cè)緣部分上設(shè)置翻折部分52來增加其剛度。相應(yīng)地，可以減少該懸架38的偏轉(zhuǎn)以增強其穩(wěn)固性和持久性。各翻折部分52以180度折回并與懸架表面密切接觸，因此該懸架的各側(cè)面面積不大。因此，當(dāng)各磁盤旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的氣流不容易影響各懸架38，從而可以防止湍流搖擺該懸架。這樣，懸架38可以穩(wěn)定地支承磁頭40，使得磁盤可以享有高精度的、穩(wěn)定的記錄和復(fù)制。
根據(jù)以該方式構(gòu)成的HDD和頭懸架組件，可以使磁頭小型化以增加組件的記錄密度和抗沖擊強度。因此，所獲得的HDD和頭懸架組件可以享有突出的抗沖擊強度和高精度的記錄和復(fù)制。
本發(fā)明不直接限于上述實施例，在不偏離本發(fā)明的范圍和主旨的情況下，本發(fā)明的元件可以進行修改。而且，通過合適地組合多個與前面的實施例相關(guān)的所述元件，可以得到多種發(fā)明。例如，基于前面實施例的多個元件可以省略。此外，基于不同實施例的元件可以根據(jù)需要來組合。
例如，在HDD中的磁盤的數(shù)量并不限于一個或兩個，而是可以根據(jù)需要來增加。本發(fā)明并不限于磁盤裝置，而是也可以應(yīng)用于其它任何盤裝置，例如光盤裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于盤形記錄媒介的頭懸架組件，其特征為包括具有毫微微滑塊(42)和記錄元件(44)的頭(40)，當(dāng)記錄媒介(16)旋轉(zhuǎn)時，通過在該滑塊和該記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于該滑塊上并對記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及懸架(38)，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的所述表面，該懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載。
2.一種用于盤形記錄媒介的頭懸架組件，其特征為包括具有毫微微滑塊(42)和記錄元件(44)的頭(40)，當(dāng)記錄媒介(16)旋轉(zhuǎn)時，通過在該滑塊和該記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于該滑塊上并對記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及細長的懸架(38)，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的所述表面，該懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載，以及通過使該懸架的相對的側(cè)緣部分折回而形成的翻折部分(52)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭懸架組件，其特征在于各翻折部分(52)的寬度范圍為50至200μm。
4.一種盤裝置，其特征為包括盤形記錄媒介(16)；支承和旋轉(zhuǎn)該記錄媒介的驅(qū)動單元(18)；具有毫微微滑塊(42)和一記錄元件的頭(40)，當(dāng)記錄媒介旋轉(zhuǎn)時，通過在該滑塊和該記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于該滑塊上并對記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及懸架(38)，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的所述表面，該懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載。
5.一種盤裝置，其特征為包括盤形記錄媒介；支承和旋轉(zhuǎn)該記錄媒介的驅(qū)動單元(18)；具有毫微微滑塊(42)和記錄元件(44)的頭(40)，當(dāng)記錄媒介(16)旋轉(zhuǎn)時，通過在該滑塊和該記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于該滑塊上并對記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及懸架(38)，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的所述表面，該懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載，以及通過使該懸架的相對的側(cè)緣部分折回而形成的翻折部分(52)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的盤裝置，其特征在于各翻折部分(52)的寬度范圍為50至200μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的盤裝置，其特征在于記錄媒介(16)的直徑為2.5英寸，頭負載為3.0gf或更大。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的盤裝置，其特征在于記錄媒介(16)的直徑為1.8英寸，頭負載為2.5gf或更大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種盤裝置的頭懸架組件，其包括具有毫微微滑塊(42)和記錄元件的頭(40)，當(dāng)記錄媒介旋轉(zhuǎn)時，通過在該滑塊和該記錄媒介的表面之間產(chǎn)生的氣流浮起該毫微微滑塊，該記錄元件設(shè)于該滑塊上并對記錄媒介執(zhí)行信息處理；以及懸架(38)，該懸架相對于記錄媒介支承該頭并給該頭施加頭負載，該頭負載通往記錄媒介的表面。該懸架具有小于50μm的厚度和2.0gf或更大的頭負載。
文檔編號G11B21/21GK1700309SQ20051006849
公開日2005年11月23日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者平木予司由 申請人:株式會社東芝