专利名称：用于制造硬盘驱动器臂并将磁头接合到驱动臂上的悬架的系统和方法
技术领域：
本发明涉及磁硬盘驱动器。更确切的说，本发明涉及用于制造硬盘驱动器臂并将磁头接合到驱动臂上的悬架的系统。
其中磁头滑块组件飘浮在旋转磁盘表面的空气轴承上的磁盘驱动器类型是众所周知的数据存储装置中的一种。这类盘驱动器经常称之为“温彻斯特(Winchester)”型驱动器。其中，一个或多个刚性磁盘连同一个或多个磁头滑块组件一起放置在一密封舱内。磁盘驱动器可以包括一个或多个刚性磁盘，并且滑块组件可以位于磁盘的一侧或两侧。
图1给出了在现有技术中应用的典型硬盘驱动器的示意图。滑块组件108可以按照允许在臂102的自由外端换向运动的方式予以安装，从而滑块组件108和磁盘104的表面之间的空气轴承能够得以建立和保持。驱动器臂102与一适当的机构例如音圈马达(VCM)106相耦接，用于移动臂102跨过盘104的表面，使得包含于滑块组件108中的磁头可以寻址盘104上的特定同心数据轨道，用于将信息写入数据轨道或者从其读取信息。
图2给出了现有技术中使用的硬盘驱动器臂和磁头的示意图。典型的，磁头(滑块)202通过接合装置被电连接到磁头万向组件(HGA)，例如金球接合(GBB)，焊料块接合(SBB)，以及超声焊接。典型的，提供四个连接点(球)204以将磁头202电连接到悬架舌片/磁头万向组件(HGA)206。球204中的两个是用于“读”操作，球204中的另两个用于“写”操作。为了避免焊球204与磁头202固定在不期望的方向，使用一个固定器208来牢固的钳住悬架舌片206和磁头202，以通过接合工具210等使球204的施加变得物理稳定。基础支架211和一个第一夹紧盖220使磁头202稳固。第二夹紧盖221固定悬架舌片206。第二基础支架(未显示)稳住载重梁212。该固定器208被用来防止在施加过程中由于接合工具210的力造成的磁头202取向的改变。但是，固定器208的钳夹力量通常足以使磁头202和悬架舍片212结构变形，从而造成不正确的取向(对准)。另外，涉及的力可能会损害磁头202表面以及磁头悬架微坑214。
发明内容
因此希望有一个系统能够将磁头电接合同时避免上述问题，另外还提供其他的优点。
在本发明的一个方面中，一个用来制造数据存储设备的系统包括一放置装置，用于物理稳定硬盘驱动器头装置以将所述头装置电接合到一硬盘驱动器臂部件，其中所述放置装置应用低于环境的气压来保持所述头装置相对于所述臂部件的位置以进行电接合。
在本发明的另一个方面中，一种用于制造数据储存装置的方法包括通过一放置装置，物理稳定一硬盘驱动器头装置以将所述头装置电接合到一硬盘驱动器臂部件，并且通过所述放置装置，应用低于环境的气压保持所述头装置相对于所述臂部件的位置以进行电接合。
附图的简要说明图1给出了现有技术中使用的典型硬盘驱动器的示意图。
图2给出了现有技术中使用的硬盘驱动器臂和磁头的示意图。
图3显示依据本发明一个实施例的硬盘驱动器臂悬架、磁头、和磁头放置装置。
图4显示依据本发明两个不同实施例的放置装置的设计。
图5显示依据本发明三个附加实施例的放置装置的设计。
图6显示依据本发明另外三个实施例的放置装置的设计。
图7显示依据本发明一个实施例的用于“U”形微致动器调节的放置装置的设计。
图8显示依据本发明一个实施例的同步操作放置装置的设计。
具体实施例方式
图3显示依据本发明一个实施例的硬盘驱动器臂悬架、磁头、和磁头放置装置。如图3a所示，在一个实施例中，放置装置305有两个真空管301、304。第一真空筒(管)301有一个固定器311，其与硬盘驱动器的磁头321相配。如图3b所示，在这个实施例中，第一真空管固定器311有一个台阶状313表面，其以这样一种方式与磁头321相配套，该方式为避免磁头321相对于放置装置305的旋转运动(并且因此，避免悬架舌片322相对于放置装置305的旋转运动)。在一个实施例中，台阶313在100微米和280微米之间。在一个实施例中，第二真空管有一个能与载重梁324相配的固定器。另外，提供一个定位销303，其能够插入载重梁324的加工孔中以确保正确的定位。在这个实施例中，放置装置是通过由第一301和第二302真空管施加的低于环境的气压来稳固磁头321和载重梁324的，第一真空管301将吸力应用到滑块/磁头321的空气轴承表面(ABS)，第二真空管302将吸力应用到载重梁324。
图4显示依据本发明的两个不同实施例的放置装置的设计。在一个实施例中，如图4a和4b所示，第一真空管的固定器402有一个整体台阶403，用于防止在接合球410施加过程中磁头404的旋转(偏航)406和纵向408运动。在另一个实施例中，如图4c和6d所示，第一真空管的固定器412有一个外置台阶结构413。另外，图4b和4d显示了第一和第二真空管的气体入口。
图5显示依据本发明的三个附加实施例的放置装置的设计。如图5b所示，在一个实施例中，一个外置台阶结构501拥有一个侧突起502，用于防止磁头508(参见图5a)的横向503运动(以及纵向504和旋转505运动)。如图5c所示，在另一个实施例中，一个外置台阶结构511拥有两个侧突起512，用于防止磁头508(参见图5a)的横向513运动(以及纵向514和旋转515运动)。如图5d所示，在又一个实施例中，一个外置台阶结构521拥有两个侧突起522。另外，在该实施例中，在台阶521中提供有一个凹口524，以允许臂部件的清洁。
图6显示依据本发明另三个实施例的放置装置的设计。如图6b所示，在一个实施例中，第一真空管602有一个整合在其相配表面中的“L”型台阶结构601，用于防止磁头608(见图6a)的横向603运动(以及纵向604和旋转605运动)。如图6c所示，在另一个实施例中，第一真空管612有一个整合在其相配表面中的“U”型台阶结构611。如图6d所示，在又一个实施例中，第一真空管622有一个整合在其相配表面中的“U”型台阶结构621，所述台阶结构621提供有凹口623以允许臂部件的清洁。
图7显示依据本发明一个实施例的用于“U”型微致动器调节的放置装置的设计。如图7b、7c和7d所示，在一个实施例中，第一真空管702有一个外置台阶704和两个侧置台阶706，以限制磁头708的运动，所述磁头安装在微致动器中，例如“U”形微致动器710中。该实施例适应这种微致动器710的外形，同时在接合处理期间能够防止磁头708和微致动器710的移动。
图8显示依据本发明一个实施例的同步操作放置装置的设计。在一个实施例中，多个单独的放置装置802被结合成一个机构804，以便稳定多个硬盘驱动载重臂的部件用于进行同步磁头接合操作。
尽管在这里特定描述和说明了数个实施例，但应该意识到在不脱离本发明的精神和预期范围的情况下，通过上述教导并且在所附权利要求的范围内可对本发明做出各种修改和变形。
权利要求
1.一种制造数据存储装置的系统，包括一放置装置，用于物理稳定一个硬盘驱动器头装置以将所述头装置电接合到一个硬盘驱动器臂部件，其中所述放置装置应用低于环境的气压来保持所述头装置相对于所述臂部件的位置以进行所述电接合。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述硬盘驱动器头装置设备是一个硬盘驱动器磁头。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述硬盘驱动器臂部件是一悬架舌片。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电气接合是球焊。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述电接合是选自于由金球接合(GBB)、焊料块接合(SBB)、超声焊接、和自动点焊组成的组中的一种。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述述放置装置包括第一真空管结构，用于提供所述低于环境的气压以将所述第一真空管结构附接至所述头装置。
7.根据权利要求6所述的系统，还包括一个从所述放置装置突出出来的定位销。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述定位销能够插入到悬架加工孔中用于确保所述正确的定位。
9.根据权利要求7所述的系统，还包括一个用于提供低于环境的气压的第二真空管结构，其中所述第一真空管结构真空耦接于所述头装置，并且所述第二真空管结构真空耦接于一附接至所述臂部件的悬挂载重梁。
10.根据权利要求9所述的系统，其中第一真空管结构包括能够与头装置的边缘相配的台阶结构。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述台阶结构能够与所述头装置的一个或多个边缘相配。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述台阶结构是第一真空管的一个整体结构。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述台阶结构是一个外部结构。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一真空管结构的材料是选自于由不锈钢、铜、氧化铝、聚酰亚胺和陶瓷组成的组中的一种。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二真空管结构的材料选自于由不锈钢、铜、氧化铝、聚酰亚胺和陶瓷组成的组中一种。
16.一种制造数据存储装置的方法，包括通过放置装置物理稳定一硬盘驱动器头装置，以将所述头装置电接合到一硬盘驱动器臂部件，并且通过所述放置装置，应用低于环境的气压来保持所述头装置相对于所述臂部件的位置以进行所述电接合。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述硬盘驱动器头装置是一硬盘驱动器磁头。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述硬盘驱动器臂部件是一悬架舌片。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述电接合是球焊。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述电子接合是选自包括下述的组中的一种金球接合(GBB)、焊料块接合(SBB)、超声焊接、和自动点焊。
21.根据权利要求16所述的方法，其中所述放置装置包括第一真空管结构，用于提供所述低于环境的气压以将所述第一真空管结构附接于所述头装置。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括提供一个从所述放置装置突出出来的定位销。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述定位销能够插入到悬架加工孔中用于确保所述正确的定位。
24.根据权利要求22所述的方法，还包括通过一第二真空管提供低于环境的气压；将所述第一真空管真空耦接到所述头装置；以及将所述第二真空管结构真空耦接至附接于所述臂部件的悬架载重梁。
25.根据权利要求24所述的方法，其中第一真空管结构包括一个能够与头装置的边缘相配的台阶结构。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述台阶结构与所述头装置的至少前缘相配。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一真空管结构材料选自于由不锈钢、铜、氧化铝、聚酰亚胺和陶瓷组成的组中的一种。
28.根据权利要求24所述的方法，其中所述第二真空管结构材料选自于由不锈钢、铜、氧化铝、聚酰亚胺和陶瓷组成的组中的一种。
全文摘要
本发明披露了一种用于制造硬盘驱动器臂并将磁头接合到驱动臂上的悬架的系统和方法。
文档编号G11B5/012GK1735930SQ03825833
公开日2006年2月15日 申请日期2003年1月20日 优先权日2003年1月20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