专利名称：硬盘驱动器的磁头万向架组件的pzt微传动器应用的方法和机械装置的制作方法
背景信息本发明涉及磁硬盘驱动器。更具体地，本发明涉及将浮动块(slider)和微传动器安装到磁头臂组件上的方法。
在今天的现有技术中，使用不同的方法来提高硬盘驱动器的记录密度。图1说明了具有典型驱动臂102的典型磁盘驱动器，该驱动臂102配置成读取和写入磁硬盘104。通常，音圈(voice-coil)马达(VCM)106用于控制硬驱动臂102在磁硬盘106上的运动。由于仅通过VCM106放置记录头108存在固有容差(动态播放)，现在正使用微传动器110来“微调”磁头108的方位。VCM用于粗调，然后微传动器110在更小尺度上校正方位以补偿VCM106(以及臂102)的容差。这使得能够实现更小的可记录轨道宽度，增加了硬盘驱动器的“每英寸的轨道”(TPI)值(驱动器密度增加)。
图2示出了现有技术中使用的微传动器。通常，浮动块202(包含读/写磁头，未示出)用于在磁盘表面104(见图1)上方保持规定的浮动高度。微传动器可以具有将支撑装置206与浮动块保持单元208连接的柔性梁204，浮动块保持单元208使浮动块202的运动独立于驱动臂102(见图1)。可以使用电磁组件或电磁/铁磁组件(未示出)来微小地调整浮动块/磁头202相对于臂102的方向/位置(见图1)。
在图3中以上端朝下的方向描述了具有“U”形微传动器的硬盘驱动头万向架(gimbal)组件(HGA)的一个实施例。在一个实施例中，浮动块302在两点304连接到“U”形微传动器306上。在另一个实施例中，该“U”形微传动器在氧化锆支撑架(传动器底座)310的各侧上均有压电锆钛酸铅(PZT)梁(臂)308。微传动器306耦合到悬架312。
开发将微传动器耦合到HGA而不发生变形的方法是困难的。微传动器的变形会削弱其结构、降低有效性并使微传动器易受振动。变形也可增加产生粒子的可能性。所需要的是这样的微传动器设计其在不牺牲振动性能或不增加粒子产生的情况下允许几种变化。
图1示出了现有技术中使用的包括驱动臂的硬磁盘驱动器的内部视图，其中驱动臂配置成读取和写入硬磁盘。
图2示出了现有技术中使用的微传动器。
图3描述了具有基于本发明原理的“U”形微传动器的硬磁盘驱动器磁头万向架组件(HGA)。
图4a-b示出了金属架PZT微传动器。
图5a-c示出了将读/写磁头耦合到框架组件的方法。
图6a-c示出了将读/写磁头耦合到框架组件方法的第一可供选择实施例。
图7a-c示出了将读/写磁头耦合到框架组件方法的第二可供选择实施例。
图8a-c示出了将读/写磁头耦合到框架组件方法的第三可供选择实施例。
图9a-c示出了将读/写磁头耦合到框架组件方法的第四可供选择实施例。
具体实施例方式
公开了使用框架组件为微传动器和读/写磁头提供支持并使该微传动器和磁头能连接到悬架组件的系统和方法。在一个实施例中，该框架组件包括连接有两个臂的底座。在另外一个实施例中，一个联接板(crosspiece)连接这两个臂。在另一个实施例中，该框架组件是金属的并且具有连接到所述臂上的压电材料的多个条。
在图4a中示出了微传动器的一个实施例。框架组件402耦合到读/写磁头302。在一个实施例中，该框架组件具有底座404，该底座404具有从该底座的相对侧上延伸的一对臂406。底座404耦合到磁头万向架组件上的悬架组件。还可以有另外的块耦合到该底座。在另一个实施例中，压电锆钛酸铅(PZT)材料的多个条308连接到臂406的外部。在一个实施例中，联接板408从相对于底座404的端将第一臂406连接到第二臂406。该联接板408既可以保持臂的对准又可以支撑读/写磁头。在一个实施例中，框架组件402是金属框架。在图4b中示出了微传动器的一个可供选择的实施例。在该可供选择的实施例中，压电材料的多个条308连接到臂406的内部。
图5中示出了将读/写磁头耦合到框架组件的一种方法。在图5a中示出了框架组件的一个实施例。在该实施例中，该框架组件具有从联接板408和底座404延伸的四个PZT支架502。在另一实施例中，定位支架504从每个臂406垂直延伸。在一个实施例中，联接板408中的第一孔506允许在底座和读/写磁头之间引入粘合剂以稳固地将磁头耦合到适当位置。在另一个实施例中，底座404中的第二孔508允许在底座404和悬架组件之间或者在底座404和连接到框架组件的任何其它零件之间引入粘合剂。该粘合剂可以是紫外固化环氧树脂、各向异性导电膜(AFC)、热塑粘合胶、热塑粘合薄膜或其它粘合剂。热塑粘合胶的例子包括填充银的导电胶、填充氮化铝的充热(thermallycharged)胶以及非填充的介电插入物(non-filled dielectricinterposer)胶。热塑粘合薄膜的例子包括填充银的导电膜、填充氮化铝的充热膜、非填充的介电插入物膜以及填充铝的低流动性介电膜。在图5b中，PZT材料的多个条308和读/写磁头302耦合到框架组件402。PZT材料条308耦合到每个臂406，条308位于PZT支架502上。磁头302耦合到联接板408，同时定位支撑504保持在臂406之间的对准。图5c中示出了完成的微传动器。
在图6a-c中示出了将读/写磁头耦合到框架组件的一个可供选择的实施例。无源支架602在靠近底座404的端部处从每个臂406延伸。卡紧支架604在靠近联接板408处从每个臂延伸。在图6b中，PZT材料的多个条308和读/写磁头302耦合到框架组件。PZT材料条308耦合到每个臂406上。卡紧支架604将PZT条308保持在适当位置，将条308推离无源支架602。磁头302耦合到联接板408，同时保持在臂406和磁头302之间不接触。在图6c中示出了完成的微传动器。
在图7a-c中示出了将读/写磁头耦合到框架组件的另一个可供选择的实施例。该框架组件具有从底座404延伸的两个臂406，而没有联接板连接两个臂406。在每个臂406的端部处存在槽702。臂上没有支架。在图7b中，PZT材料的多个条308和读/写磁头302耦合到框架组件。PZT材料条308耦合到每个臂406的外部。磁头302在与底座404相对的端部处耦合在臂406之间。使用在每个臂406的端部处的槽702，在臂406和磁头302之间引入紫外固化环氧树脂或者一些其它粘合剂。在一个实施例中，在臂406和磁头302之间不被粘合剂覆盖的区域内存在平行空间。在图7c中示出了完成的微传动器。
在图8a-c中示出了将读/写磁头耦合到框架组件的另一个可供选择的实施例。该框架组件具有从联接板408和底座404延伸的4个PZT支架802。没有定位支架从臂406垂直延伸。在图8b中，PZT材料多个条308和读/写磁头302耦合到框架组件。PZT材料条308耦合到每个臂406，该条308位于PZT支架802上。磁头302耦合到联接板408，同时在臂406和磁头302之间没有接触。图8c中示出了完成的微传动器。
在图9a-c中示出了将读/写磁头耦合到框架组件的另一个可供选择的实施例。框架组件具有从每个臂406在相对于底座404和联接板408的那侧上延伸的两个PZT支架902。在图9b中，PZT材料的多个条308和读/写磁头302耦合到框架组件。PZT材料条308耦合到每个臂406，该条308位于PZT支架902上。磁头302在框架组件相对于PZT条308的那侧上耦合到框架组件的联接板408。图9c中示出了完成的微传动器。
虽然本文中具体说明和描述了几个实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和预定范围的情况下，本发明的各种修改和变化包含在上述技术中并在包含在所附权利要求中。
权利要求
1.一种微传动器，包括框架组件，以及耦合到该框架组件的读/写磁头，其中该框架组件包括底座块；第一臂，其一端耦合到该底座的第一侧；以及第二臂，其耦合到该底座的第二侧。
2.权利要求1的微传动器，其中该框架组件由金属制成。
3.权利要求1的微传动器，其中该框架组件还包括联接板，其具有耦合到第一臂的一个第一端以及一个第二端。
4.权利要求1的微传动器，还包括耦合到第一臂的第一压电传动器材料条；耦合到第二臂的第二压电传动器材料条。
5.权利要求4的微传动器，其中第一压电传动器材料条耦合到第一臂的外部，第二压电传动器材料条耦合到第二臂的外部。
6.权利要求4的微传动器，其中第一压电传动器材料条耦合到第一臂的内部，第二压电传动器材料条耦合到第二臂的内部。
7.权利要求1的微传动器，其中读/写磁头通过紫外固化环氧树脂耦合到框架。
8.权利要求1的微传动器，其中读/写磁头通过热塑粘合胶耦合到框架。
9.权利要求1的微传动器，其中读/写磁头通过热塑粘合薄膜耦合到框架。
10.权利要求1的微传动器，其中读/写磁头通过各向异性导电膜耦合到框架。
11.一种系统，包括具有悬架组件的磁头万向架组件；与该磁头组件并行耦合到该悬架组件的框架组件；包含数据的磁盘以及；耦合到该框架组件的读/写磁头，该读/写磁头从磁盘上读取数据；其中该框架组件包括底座块；第一臂，其一端耦合到该底座的第一侧；以及第二臂，其耦合到该底座的第二侧。
12.权利要求11的系统，其中该框架组件由金属制成。
13.利要求11的系统，其中该框架组件还包括联接板，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.权利要求11的系统，还包括耦合到第一臂的第一压电传动器材料条；耦合到第二臂的第二压电传动器材料条。
15.权利要求14的系统，其中第一压电传动器材料条耦合到第一臂的外部，第二压电传动器材料条耦合到第二臂的外部。
16.权利要求14的系统，其中第一压电传动器材料条耦合到第一臂的内部，第二压电传动器材料条耦合到第二臂的内部。
17.权利要求11的系统，其中读/写磁头通过紫外固化环氧树脂耦合到框架。
18.权利要求11的系统，其中读/写磁头通过热塑粘合胶耦合到框架。
19.权利要求11的系统，其中读/写磁头通过热塑粘合薄膜耦合到框架。
20.权利要求11的系统，其中读/写磁头通过各向异性导电膜耦合到框架。
21.一种方法，包括将读/写磁头耦合到框架组件，其中该框架组件包括底座块；第一臂，其一端耦合到该底座的第一侧；以及第二臂，其耦合到该底座的第二侧。
22.权利要求21的方法，还包括将框架组件耦合到磁头万向节组件的悬架组件。
23.权利要求21的方法，其中该框架组件由金属制成。
24.权利要求21的方法，其中该框架组件还包括联接板，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.权利要求21的方法，还包括耦合到第一臂的第一压电传动器材料条；耦合到第二臂的第二压电传动器材料条。
26.权利要求25的方法，其中第一压电特动器材料条耦合到第一臂的外部，第二压电传动器材料条耦合到第二臂的外部。
27.权利要求25的方法，其中第一压电传动器材料条耦合到第一臂的内部，第二压电传动器材料条耦合到第二臂的内部。
28.权利要求21的方法，其中读/写磁头通过紫外固化环氧树脂耦合到框架。
29.权利要求21的方法，其中读/写磁头通过热塑粘合胶耦合到框架。
30.权利要求21的方法，其中读/写磁头通过热塑粘合薄膜耦合到框架。
31.权利要求21的方法，其中读/写磁头通过各向异性导电膜耦合到框架。
全文摘要
公开了使用框架组件为微传动器提供支持并使该微传动器能连接到悬架组件的系统和方法。在一个实施例中，该框架组件包括连接有两个臂的底座。在另一个实施例中，联接板连接这两个臂。在另一个实施例中，该框架组件是金属的并且具有连接到所述臂的压电材料条。
文档编号G11B5/55GK1650351SQ02829502
公开日2005年8月3日 申请日期2002年8月26日 优先权日2002年8月26日
发明者姚明高, 白石一雅, 解贻如 申请人:新科实业有限公司