专利名称：用于处理,例如绝缘,诸如用于磁硬盘驱动中的压电微致动器这样的压电组件的系统和方法
技术领域：
本发明涉及磁硬盘驱动器。更具体地，本发明涉及用于处理(例如，绝缘处理)诸如用于磁硬盘驱动器中的压电微致动器这样的压电组件的系统和方法。
背景技术：
现有技术中，不同的方法用于提高硬盘驱动器的记录密度。图1提供了一种典型的驱动臂的例子，该驱动臂配置为对磁硬盘读和写。通常，使用音圈电机(VCM)102控制硬驱动器的臂104在磁硬盘106上移动。因为只由一个VCM102定位记录头108时所存在的固有公差(动态作用(play))，现在使用微致动器110来“微调”头108的定位，如美国专利No.6,198,606中所描述的。VCM 102用于粗调，然后微致动器以小得多的刻度修正定位，来补偿VCM 102(利用臂104)的公差。这可以获得更小的可记录磁道宽度，增加硬盘的“每英寸磁道”(TPI)值(驱动密度增加)。
图2提供了本领域中使用的微致动器的示例。通常，滑决202(包含一个读/写磁头，未示出)用于在磁盘表面106上方保持预定的浮动高度(见图1)。微致动器可以具有柔性的桁条204，连接支撑器件206与滑块容纳单元208，使得滑块202能够独立于驱动臂104移动(见图1)。一个电磁部件或电磁/铁磁部件(未示出)可以用来提供滑块/头202相对于臂104的方向/位置的细调(见图1)。
使用致动装置如压电装置(见图3)，可能存在诸如电火花和微粒造成的短路等问题。因此，最好有一个系统，用于元件处理，以便除了具有其它优点外，还防止上述问题。
图1提供了本领域中所用的配置为对磁硬盘进行读写的驱动臂的示例；图2提供了本领域中所用的微致动器的示例；图3提供了U形微致动器的示例，其利用多层压电转换器(PZT)提供滑块致动；图4示出PZT层之间电气短路的问题；图5示出由PZT层之间的电火花引起的损坏；图6示出一个或多个PZT层与微致动器悬挂装置间的电气短路问题；图7示出根据本发明的原理涂覆微致动器的浸渍方法；图8示出根据本发明的原理涂覆微致动器的引脚涂覆器方法；图9示出根据本发明的原理用喷射设备涂覆微致动器的方法；图10描述了一种涂覆方法，该方法涉及化学气相沉积。
具体实施例方式
图3提供了U形微致动器的示例，其利用多层压电转换器(PZT)提供滑块致动。一个滑块(未示出)在两个连接点306、308附着在微致动器301的两臂302、304之间。
PZT材料如锆钛酸铅的层310结合在每个臂302、304外部。PZT材料具有各向异性结构，从而正负离子之间的电荷分离提供了电偶极子特性。当在极化压电材料上施加电势时，外斯(Weiss)域正比于电压增加它们的对准度，从而导致PZT材料的结构变形(即，区域膨胀/收缩)。当PZT结构310弯曲(一致)时，臂302、304(结合于PZT结构310上)也弯曲，从而引起滑块(未示出)相对于微致动器301调整其位置(以便进行磁头微调)。
图4示出PZT层之间由微粒导致的电气短路的问题。
在制造和/或驱动操作过程中，可能产生微粒，微粒404可能最终留在PZT层406之间。相对湿度能引起微粒从空气中吸收湿气，从而使PZT层之间可以导电。压电结构406中的该短路可能妨碍其正常操作，对微致动器402产生负面影响。
图5示出由PZT层间的电火花引起的损坏。微致动器502的大小与压电电压量和空气中的湿气量相结合，可以导致电流在压电结构504的层间拉弧，从而损坏506所述结构。湿气越多，则由于空气导电性增加(绝缘性降低)，发生电火花的危险性越大。由于微粒的积累减小了PZT层504间的电弧距离，因而该火花问题会而进一步恶化。
图6示出一个或多个PZT层与微致动器悬挂装置(例如不锈钢部分)之间的电气短路问题。类似于图4所示PZT层间的电气短路问题，电流可能在压电结构604与悬挂装置606之间短路602。
为了防止诸如微粒导致的短路和电火花(拉弧)的问题，根据本发明的原理，微致动器上覆盖有诸如绝缘体的材料。图7示出根据本发明的原理用于涂覆微致动器的浸渍方法。在一个实施例中，微致动器702首先沉入盛有涂覆材料704的容器中711，使覆盖微致动器702的表面。然后712，在一个实施例中，微致动器702暴露在紫外(UV)光下，以使保留在所述表面上的涂覆材料薄膜结合和干燥。然后713，涂覆材料干燥后，微致动器安装到一个头万向节组件(HGA)上。
图8示出根据本发明的原理涂覆压电结构的针涂覆器方法。首先811，在一个实施例中，使用具有涂覆材料的针涂覆器802将涂覆材料施加到期望的区域，如压电结构804的表面。然后812，在一个实施例中，微致动器804暴露在紫外(UV)光下，以使保留在所述表面上的涂覆材料薄膜结合和干燥。然后813，涂层干燥后，微致动器安装到HGA上。
图9示出根据本发明的原理用喷射设备涂覆微致动器的方法。首先911，在一个实施例中，使用喷射枪902在微致动器904的表面涂覆诸如绝缘体的材料。然后912，在一个实施例中，微致动器904暴露在紫外(UV)光906下，以使保留在所述表面上的涂覆材料薄膜结合和干燥。然后913，涂层干燥后，微致动器安装到HGA上。
图10示出一种涂覆方法，该方法涉及化学气相沉积(CVD)。在一个实施例中，微致动器1002置于一个CVD室1004中。然后，诸如绝缘体的材料1006以蒸汽形式注入室1004，同时，载有微致动器1002的平台旋转，使得沉积在微致动器1002表面上的材料厚度均匀。一旦获得目标材料厚度，则使用加热器1008使保留在所述表面上的涂覆材料薄膜结合和干燥，并将剩余的蒸汽排出1010。
尽管此处列举并描述了几个实施例，但应当理解，对本发明的修改和变化被以上的教导所覆盖，并在所附权利要求的范围内，而没有偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种处理压电组件的系统，包括一个压电组件，适合耦合到一个致动器元件，其中所述压电组件上要涂覆第一材料，所述第一材料至少是电气绝缘的。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述压电组件和所述致动器元件用所述第一材料涂覆。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一材料用于防止所述压电组件的多个压电层之间的电气短路。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述第一材料用于通过将所述压电组件与外来物体隔离来防止压电层之间的电气短路。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述第一材料用于防止所述压电组件的多个压电层之间的电火花。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述第一材料用于防止一个所述压电层与一个悬挂组件之间的电气短路。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述第一材料是防腐蚀的。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述第一材料是粘合剂。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述第一材料是环氧树脂。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述压电组件是压电转换器。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述压电转换器要变形，来引起致动器动作。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述致动器元件是磁硬盘驱动微致动器。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述微致动器是U形微致动器。
14.如权利要求1所述的系统，其中所述压电组件是通过浸渍到所述第一材料中而被涂覆所述第一材料的。
15.如权利要求1所述的系统，其中所述压电组件是通过用涂覆器针直接作用而被涂覆所述第一材料的。
16.如权利要求1所述的系统，其中所述压电组件是通过用喷射设备间接作用而被涂覆所述第一材料的。
17.如权利要求1所述的系统，其中所述压电组件是通过化学气相沉积而被涂覆所述第一材料的。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述压电组件通过化学气相沉积而被涂覆钻石状的碳(DLC)。
19.一种处理压电组件的方法，包括用第一材料涂覆一个压电组件，所述压电组件适合耦合到一个致动器元件。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件通过用所述第一材料涂覆一个压电组件并将紫外光作用于该压电组件而被处理。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件通过用所述第一材料涂覆一个压电组件并将热作用于该压电组件而被处理。
22.如权利要求19所述的方法，其中所述第一材料用于防止所述压电组件的多个压电层之间的电气短路。
23.如权利要求19所述的方法，其中所述第一材料用于通过将所述压电组件与外来物体隔离来防止压电层之间的电气短路。
24.如权利要求19所述的方法，其中所述第一材料用于防止所述压电组件的多个压电层之间的电火花。
25.如权利要求19所述的方法，其中所述第一材料用于防止一个所述压电层与一个悬挂组件之间的电气短路。
26.如权利要求19所述的方法，其中所述第一材料是防腐蚀的。
27.如权利要求19所述的方法，其中所述第一材料是粘合剂。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述第一材料是环氧树脂。
29.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件是压电转换器。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述压电转换器要变形，来引起致动器动作。
31.如权利要求19所述的方法，其中所述致动器元件是磁硬盘驱动U形微致动器。
32.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件是通过浸渍到所述第一材料中而被涂覆所述第一材料的。
33.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件是通过用涂覆器针直接作用而被涂覆所述第一材料的。
34.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件是通过用喷射设备间接作用而被涂覆所述第一材料的。
35.如权利要求19所述的方法，其中所述压电组件是通过化学气相沉积而被涂覆所述第一材料的。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述压电组件通过化学气相沉积而被涂覆钻石状的碳(DLC)。
全文摘要
公开了一种系统和方法，用于处理(例如，绝缘处理)诸如用于磁硬盘驱动器中的压电微型致动器这样的压电组件。不同的实施例涉及材料浸渍、喷洒、引脚制作、以及化学气相沉积。
文档编号G11B5/55GK1561515SQ01823854
公开日2005年1月5日 申请日期2001年12月3日 优先权日2001年12月3日
发明者白石一雅, 姚明高, 笠岛多闻 申请人:新科实业有限公司