專利名稱：硬盤驅動器的磁頭萬向架組件的pzt微傳動器應用的方法和機械裝置的制作方法
背景信息本發明涉及磁硬盤驅動器。更具體地，本發明涉及將浮動塊(slider)和微傳動器安裝到磁頭臂組件上的方法。
在今天的現有技術中，使用不同的方法來提高硬盤驅動器的記錄密度。圖1說明了具有典型驅動臂102的典型磁盤驅動器，該驅動臂102配置成讀取和寫入磁硬盤104。通常，音圈(voice-coil)馬達(VCM)106用于控制硬驅動臂102在磁硬盤106上的運動。由于僅通過VCM106放置記錄頭108存在固有容差(動態播放)，現在正使用微傳動器110來“微調”磁頭108的方位。VCM用于粗調，然后微傳動器110在更小尺度上校正方位以補償VCM106(以及臂102)的容差。這使得能夠實現更小的可記錄軌道寬度，增加了硬盤驅動器的“每英寸的軌道”(TPI)值(驅動器密度增加)。
圖2示出了現有技術中使用的微傳動器。通常，浮動塊202(包含讀/寫磁頭，未示出)用于在磁盤表面104(見圖1)上方保持規定的浮動高度。微傳動器可以具有將支撐裝置206與浮動塊保持單元208連接的柔性梁204，浮動塊保持單元208使浮動塊202的運動獨立于驅動臂102(見圖1)。可以使用電磁組件或電磁/鐵磁組件(未示出)來微小地調整浮動塊/磁頭202相對于臂102的方向/位置(見圖1)。
在圖3中以上端朝下的方向描述了具有“U”形微傳動器的硬盤驅動頭萬向架(gimbal)組件(HGA)的一個實施例。在一個實施例中，浮動塊302在兩點304連接到“U”形微傳動器306上。在另一個實施例中，該“U”形微傳動器在氧化鋯支撐架(傳動器底座)310的各側上均有壓電鋯鈦酸鉛(PZT)梁(臂)308。微傳動器306耦合到懸架312。
開發將微傳動器耦合到HGA而不發生變形的方法是困難的。微傳動器的變形會削弱其結構、降低有效性并使微傳動器易受振動。變形也可增加產生粒子的可能性。所需要的是這樣的微傳動器設計其在不犧牲振動性能或不增加粒子產生的情況下允許幾種變化。


圖1示出了現有技術中使用的包括驅動臂的硬磁盤驅動器的內部視圖，其中驅動臂配置成讀取和寫入硬磁盤。
圖2示出了現有技術中使用的微傳動器。
圖3描述了具有基于本發明原理的“U”形微傳動器的硬磁盤驅動器磁頭萬向架組件(HGA)。
圖4a-b示出了金屬架PZT微傳動器。
圖5a-c示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件的方法。
圖6a-c示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件方法的第一可供選擇實施例。
圖7a-c示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件方法的第二可供選擇實施例。
圖8a-c示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件方法的第三可供選擇實施例。
圖9a-c示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件方法的第四可供選擇實施例。
具體實施例方式
公開了使用框架組件為微傳動器和讀/寫磁頭提供支持并使該微傳動器和磁頭能連接到懸架組件的系統和方法。在一個實施例中，該框架組件包括連接有兩個臂的底座。在另外一個實施例中，一個聯接板(crosspiece)連接這兩個臂。在另一個實施例中，該框架組件是金屬的并且具有連接到所述臂上的壓電材料的多個條。
在圖4a中示出了微傳動器的一個實施例。框架組件402耦合到讀/寫磁頭302。在一個實施例中，該框架組件具有底座404，該底座404具有從該底座的相對側上延伸的一對臂406。底座404耦合到磁頭萬向架組件上的懸架組件。還可以有另外的塊耦合到該底座。在另一個實施例中，壓電鋯鈦酸鉛(PZT)材料的多個條308連接到臂406的外部。在一個實施例中，聯接板408從相對于底座404的端將第一臂406連接到第二臂406。該聯接板408既可以保持臂的對準又可以支撐讀/寫磁頭。在一個實施例中，框架組件402是金屬框架。在圖4b中示出了微傳動器的一個可供選擇的實施例。在該可供選擇的實施例中，壓電材料的多個條308連接到臂406的內部。
圖5中示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件的一種方法。在圖5a中示出了框架組件的一個實施例。在該實施例中，該框架組件具有從聯接板408和底座404延伸的四個PZT支架502。在另一實施例中，定位支架504從每個臂406垂直延伸。在一個實施例中，聯接板408中的第一孔506允許在底座和讀/寫磁頭之間引入粘合劑以穩固地將磁頭耦合到適當位置。在另一個實施例中，底座404中的第二孔508允許在底座404和懸架組件之間或者在底座404和連接到框架組件的任何其它零件之間引入粘合劑。該粘合劑可以是紫外固化環氧樹脂、各向異性導電膜(AFC)、熱塑粘合膠、熱塑粘合薄膜或其它粘合劑。熱塑粘合膠的例子包括填充銀的導電膠、填充氮化鋁的充熱(thermallycharged)膠以及非填充的介電插入物(non-filled dielectricinterposer)膠。熱塑粘合薄膜的例子包括填充銀的導電膜、填充氮化鋁的充熱膜、非填充的介電插入物膜以及填充鋁的低流動性介電膜。在圖5b中，PZT材料的多個條308和讀/寫磁頭302耦合到框架組件402。PZT材料條308耦合到每個臂406，條308位于PZT支架502上。磁頭302耦合到聯接板408，同時定位支撐504保持在臂406之間的對準。圖5c中示出了完成的微傳動器。
在圖6a-c中示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件的一個可供選擇的實施例。無源支架602在靠近底座404的端部處從每個臂406延伸。卡緊支架604在靠近聯接板408處從每個臂延伸。在圖6b中，PZT材料的多個條308和讀/寫磁頭302耦合到框架組件。PZT材料條308耦合到每個臂406上。卡緊支架604將PZT條308保持在適當位置，將條308推離無源支架602。磁頭302耦合到聯接板408，同時保持在臂406和磁頭302之間不接觸。在圖6c中示出了完成的微傳動器。
在圖7a-c中示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件的另一個可供選擇的實施例。該框架組件具有從底座404延伸的兩個臂406，而沒有聯接板連接兩個臂406。在每個臂406的端部處存在槽702。臂上沒有支架。在圖7b中，PZT材料的多個條308和讀/寫磁頭302耦合到框架組件。PZT材料條308耦合到每個臂406的外部。磁頭302在與底座404相對的端部處耦合在臂406之間。使用在每個臂406的端部處的槽702，在臂406和磁頭302之間引入紫外固化環氧樹脂或者一些其它粘合劑。在一個實施例中，在臂406和磁頭302之間不被粘合劑覆蓋的區域內存在平行空間。在圖7c中示出了完成的微傳動器。
在圖8a-c中示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件的另一個可供選擇的實施例。該框架組件具有從聯接板408和底座404延伸的4個PZT支架802。沒有定位支架從臂406垂直延伸。在圖8b中，PZT材料多個條308和讀/寫磁頭302耦合到框架組件。PZT材料條308耦合到每個臂406，該條308位于PZT支架802上。磁頭302耦合到聯接板408，同時在臂406和磁頭302之間沒有接觸。圖8c中示出了完成的微傳動器。
在圖9a-c中示出了將讀/寫磁頭耦合到框架組件的另一個可供選擇的實施例。框架組件具有從每個臂406在相對于底座404和聯接板408的那側上延伸的兩個PZT支架902。在圖9b中，PZT材料的多個條308和讀/寫磁頭302耦合到框架組件。PZT材料條308耦合到每個臂406，該條308位于PZT支架902上。磁頭302在框架組件相對于PZT條308的那側上耦合到框架組件的聯接板408。圖9c中示出了完成的微傳動器。
雖然本文中具體說明和描述了幾個實施例，但是應當理解，在不脫離本發明的精神和預定范圍的情況下，本發明的各種修改和變化包含在上述技術中并在包含在所附權利要求中。
權利要求
1.一種微傳動器，包括框架組件，以及耦合到該框架組件的讀/寫磁頭，其中該框架組件包括底座塊；第一臂，其一端耦合到該底座的第一側；以及第二臂，其耦合到該底座的第二側。
2.權利要求1的微傳動器，其中該框架組件由金屬制成。
3.權利要求1的微傳動器，其中該框架組件還包括聯接板，其具有耦合到第一臂的一個第一端以及一個第二端。
4.權利要求1的微傳動器，還包括耦合到第一臂的第一壓電傳動器材料條；耦合到第二臂的第二壓電傳動器材料條。
5.權利要求4的微傳動器，其中第一壓電傳動器材料條耦合到第一臂的外部，第二壓電傳動器材料條耦合到第二臂的外部。
6.權利要求4的微傳動器，其中第一壓電傳動器材料條耦合到第一臂的內部，第二壓電傳動器材料條耦合到第二臂的內部。
7.權利要求1的微傳動器，其中讀/寫磁頭通過紫外固化環氧樹脂耦合到框架。
8.權利要求1的微傳動器，其中讀/寫磁頭通過熱塑粘合膠耦合到框架。
9.權利要求1的微傳動器，其中讀/寫磁頭通過熱塑粘合薄膜耦合到框架。
10.權利要求1的微傳動器，其中讀/寫磁頭通過各向異性導電膜耦合到框架。
11.一種系統，包括具有懸架組件的磁頭萬向架組件；與該磁頭組件并行耦合到該懸架組件的框架組件；包含數據的磁盤以及；耦合到該框架組件的讀/寫磁頭，該讀/寫磁頭從磁盤上讀取數據；其中該框架組件包括底座塊；第一臂，其一端耦合到該底座的第一側；以及第二臂，其耦合到該底座的第二側。
12.權利要求11的系統，其中該框架組件由金屬制成。
13.利要求11的系統，其中該框架組件還包括聯接板，其具有耦合到第一臂的第一端和耦合到第二臂的第二端。
14.權利要求11的系統，還包括耦合到第一臂的第一壓電傳動器材料條；耦合到第二臂的第二壓電傳動器材料條。
15.權利要求14的系統，其中第一壓電傳動器材料條耦合到第一臂的外部，第二壓電傳動器材料條耦合到第二臂的外部。
16.權利要求14的系統，其中第一壓電傳動器材料條耦合到第一臂的內部，第二壓電傳動器材料條耦合到第二臂的內部。
17.權利要求11的系統，其中讀/寫磁頭通過紫外固化環氧樹脂耦合到框架。
18.權利要求11的系統，其中讀/寫磁頭通過熱塑粘合膠耦合到框架。
19.權利要求11的系統，其中讀/寫磁頭通過熱塑粘合薄膜耦合到框架。
20.權利要求11的系統，其中讀/寫磁頭通過各向異性導電膜耦合到框架。
21.一種方法，包括將讀/寫磁頭耦合到框架組件，其中該框架組件包括底座塊；第一臂，其一端耦合到該底座的第一側；以及第二臂，其耦合到該底座的第二側。
22.權利要求21的方法，還包括將框架組件耦合到磁頭萬向節組件的懸架組件。
23.權利要求21的方法，其中該框架組件由金屬制成。
24.權利要求21的方法，其中該框架組件還包括聯接板，其具有耦合到第一臂的第一端和耦合到第二臂的第二端。
25.權利要求21的方法，還包括耦合到第一臂的第一壓電傳動器材料條；耦合到第二臂的第二壓電傳動器材料條。
26.權利要求25的方法，其中第一壓電特動器材料條耦合到第一臂的外部，第二壓電傳動器材料條耦合到第二臂的外部。
27.權利要求25的方法，其中第一壓電傳動器材料條耦合到第一臂的內部，第二壓電傳動器材料條耦合到第二臂的內部。
28.權利要求21的方法，其中讀/寫磁頭通過紫外固化環氧樹脂耦合到框架。
29.權利要求21的方法，其中讀/寫磁頭通過熱塑粘合膠耦合到框架。
30.權利要求21的方法，其中讀/寫磁頭通過熱塑粘合薄膜耦合到框架。
31.權利要求21的方法，其中讀/寫磁頭通過各向異性導電膜耦合到框架。
全文摘要
公開了使用框架組件為微傳動器提供支持并使該微傳動器能連接到懸架組件的系統和方法。在一個實施例中，該框架組件包括連接有兩個臂的底座。在另一個實施例中，聯接板連接這兩個臂。在另一個實施例中，該框架組件是金屬的并且具有連接到所述臂的壓電材料條。
文檔編號G11B5/55GK1650351SQ02829502
公開日2005年8月3日 申請日期2002年8月26日 優先權日2002年8月26日
發明者姚明高, 白石一雅, 解貽如 申請人:新科實業有限公司