专利名称：用于头元件的精确定位致动器及其头万向架组件和盘驱动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于头元件(诸如薄膜磁头元件或光学头元件)的精确定位致动器、涉及一种具有所述致动器的头万向架组件(HGA)以及涉及具有所述HGA的盘驱动设备。
背景技术：
在盘驱动设备中，用于将磁性信息写入磁盘中和/或从磁盘中读出磁性信息的薄膜磁头元件通常被形成在头滑动器上，所述头滑动器在操作中浮在旋转的磁盘上方。所述滑动器分别被支撑在HGA的悬架的顶端部分处。
近年来，沿径向方向或沿磁盘中的磁道宽度方向的记录和再现密度(磁道密度)迅猛增加以满足当今盘驱动设备中日益增加的数据储存容量和密度的需求。为了推进磁道密度，仅通过音圈马达(VCM)执行的磁头元件相对于磁盘中磁道的位置控制决不会具有足够的精确性。
为了解决这个问题，辅助致动器机构被安装在比VCM更靠近于头滑动器的位置处，以便于执行仅通过VCM不可能实现的精确定位。例如在美国专利No.5,745,319和日本专利文献No.08180623A中描述了用于实现磁头的精确定位的技术。
机载结构致动器是这些传统精确定位致动器中的一种。该机载结构致动器是由PZT的压电材料以I-字母形状形成的，其中一端部分将被固定于悬架，而另一端部分将被固定于头滑动器并且柱状可移动臂连接在这些端部分之间。在所述悬架上，将致动器和头滑动器阶式堆叠，即，所述致动器被夹在所述悬架和所述滑动器之间以便于形成堆叠悬臂结构。
然而，具有所述机载结构致动器的HGA将具有以下各种问题(1)由于所述阶式堆叠结构，所述致动器的厚度增加了头滑动器周围的HGA的总厚度；(2)致动器整体由压电材料(诸如脆性材料的PZT)构成，并且致动器和头滑动器被堆叠以便于形成悬臂结构。在力矩情况下易于出现震动并且耐震强度非常差；(3)取决于头滑动器的尺寸，在精确定位操作期间磁头元件的行程不同。因此，难于获得足够的冲程；(4)由于致动器的三维和复杂的附着结构，在HGA的组装时的处理非常困难并且不能使用传统HGA组装设备使得生产力非常差；(5)为了不妨碍所述致动器的移动，必须在致动器与头滑动器之间以及在致动器和悬架之间保持间隙的情况下进行组装。然而，所述间隙的形成将更加降低耐震强度并且难于精确地使得间隙保持恒定。具体地，由于难于精确地将所述悬架、致动器和头滑动器保持在平行状态下，因此降低了头特性。
为了解决前述问题，本申请的发明人已提出了具有这样一种结构的致动器，其中头滑动器被俘获在一对可移动臂之间的空间中，所述可移动臂能够响应于施加于其上的驱动信号位移(日本专利文献2002074870A、美国专利系列号No.09/933,774)。
依照具有所述结构的致动器，即使附有致动器，也不会增加头滑动器周围的HGA的厚度。另外，由于致动器和头滑动器未被堆叠以形成悬臂结构，因此可提高耐震强度。而且，由于头滑动器被俘获在这对可移动臂之间，因此即使头滑动器的尺寸改变也可为滑动器提供恒定的行程。
然而，依照日本专利文献2002074870A中所描述的致动器，由于由相同烧结陶瓷制成的滑动器固定部分从可移动臂的表面处向内突出，因此所施加的震动集中于突起基底处的拐角而导致的应力使得所述拐角易于破裂。非常难于大大提高致动器的耐震强度。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种用于头元件的精确定位致动器、具有所述致动器的HGA以及具有所述HGA的盘驱动设备，从而可大大提高耐震强度。
本发明的另一个目的是提供一种用于头元件的精确定位致动器、具有所述致动器的HGA以及具有所述HGA的盘驱动设备，从而可获得与头滑动器的稳定并可靠的附着。
本发明的另一个目的是提供一种用于头元件的精确定位致动器、具有所述致动器的HGA以及具有所述HGA的盘驱动设备，从而可获得稳定的冲程特性和稳定的谐振特性。
依照本发明，用于精确定位至少一个头元件的精确定位致动器装有基底和一对可移动臂，所述可移动臂能够响应于施加于致动器的驱动信号位移。这对可移动臂从基底处延伸以便于将具有至少一个头元件的头滑动器俘获在这对可移动臂之间的空间中。这对可移动臂中的每个都包括由弹性烧结陶瓷制成并且从其根部到其顶端具有基本相同的横截面形状的臂元件、形成在所述臂元件侧表面上的压电元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的凸出部分。所述凸出部分具有渐缩表面。所述头滑动器的侧表面在所述凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于凸出部分与所述臂元件的顶端之间的区域内。
另外，依照本发明，HGA装有具有至少一个头元件的头滑动器、用以支撑所述头滑动器以便于精确定位所述至少一个头元件的精确定位致动器以及与所述精确定位致动器固定的支架。所述精确定位致动器包括固定于所述支架的基底和一对可移动臂，所述可移动臂能够响应于施加于致动器的驱动信号位移。这对可移动臂从基底处延伸以便于将所述头滑动器俘获在这对可移动臂之间的空间中。这对可移动臂中的每个都包括由弹性烧结陶瓷制成并且从其根部到其顶端具有基本相同的横截面形状的臂元件、形成在所述臂元件侧表面上的压电元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的凸出部分。所述凸出部分具有渐缩表面。所述头滑动器的侧表面在凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于凸出部分与所述臂元件的顶端之间的区域内。此外，依照本发明，盘驱动设备具有上述至少一个HGA。
由于致动器具有以平坦方式构成并且不具有级差的可移动臂的臂元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的具有渐缩表面的凸出部分，因此当冲击力被施加于HGA时应力将不会集中在所述臂元件的特定部分上。因此，可显著提高致动器以及HGA的耐震强度。另外由于所述头滑动器的侧表面在凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于凸出部分与所述臂元件的顶端之间的区域内，因此可均匀地控制附着区域和封装在致动器上的粘合剂量。因此，可获得稳定和可靠的粘合力，从而获得致动器的极稳定的冲程特性和极稳定的谐振特性。
而且，由于致动器支撑头滑动器的侧表面因此滑动器被夹在可移动臂之间的空间中，因此即使附有致动器，也不会增加头滑动器周围的HGA的厚度。因此，不需要由于致动器的安装而在尺寸上改动硬盘驱动设备。而且，由于致动器和头滑动器未被堆叠以形成悬臂结构，因此可大大提高耐震强度。另外，由于头滑动器被俘获在这对可移动臂之间，因此实际向滑动器传递位移的可移动臂的顶端部分可总是被布置在滑动器的顶端处。因此，即使头滑动器的尺寸改变，也可为滑动器提供恒定的行程，因此可总是获得精确定位操作下的头的充足冲程。
致动器的基底最好用弹性烧结陶瓷制成的，并且致动器的凸出部分是用厚膜印刷材料制成的。在这种情况下，厚膜印刷材料可为金属材料或烧结陶瓷材料。
弹性烧结陶瓷最好为氧化锆(ZrO2)。
致动器每个凸出部分的渐缩表面最好分别被布置在凸出部分的前端和后端处。每个凸出部分的渐缩表面可具有平坦表面或弯曲表面。
致动器最好具有大致为U平面的形状。
最好通过液体粘合剂或粘性膜将头滑动器的侧表面和臂元件的内侧表面相互粘合，如果使用粘性膜将头滑动器粘合于致动器的话，可非常容易地执行粘合程序，因此可大大缩短粘合程序所需的时间。
最好至少一个头元件为至少一个薄膜磁头元件或至少一个光学头元件。
将从附图中所示的本发明优选实施例的以下描述中明白本发明的其他目的和优点。
图1是示意性地示出了依照本发明的优选实施例中的盘驱动设备的主要部件的斜视图；图2是示出了图1的实施例中的HGA的总体结构的斜视图；图3是示出了图1的实施例中的HGA的顶端部分的斜视图；图4是从与图3不同的方向所看到的图1实施例中的HGA的顶端部分的斜视图；图5是示出了图1的实施例中的致动器的结构的斜视图；图6是示出了图5中所示的致动器的一个可移动臂的结构的放大斜视图；图7是示出了图1的实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构的斜视图；图8是示出了图1的实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构的平面图；图9是示出了相对于粘合剂的厚度的致动器的冲程曲线的模拟结果的图表；图10是示出了相对于粘合剂的厚度的致动器的谐振频率曲线的模拟结果的图表；图11是示出了相对于粘合剂的长度的致动器的冲程曲线的模拟结果的图表；图12是示出了当粘合剂的长度作为参数改变时的致动器的谐振频率曲线的模拟结果的图表；图13是本发明所涉及的另一个实施例中致动器的结构的斜视图；
图14是示出了图13中所示的致动器的一个可移动臂的结构的放大斜视图；图15是示出了图13的实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构的斜视图；图16是示出了图13的实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构的平面图；图17是本发明所涉及的另一个实施例中致动器的结构的斜视图；图18是示出了图17中所示的致动器的一个可移动臂的结构的放大斜视图；图19是示出了图17的实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构的斜视图；以及图20是示出了图17的实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构的平面图。
具体实施例方式
图1是示出了依照本发明的优选实施例中的盘驱动设备的主要部件、图2示出了本实施例中的HGA的总体结构、以及图3和图4示出了从互不相同的方向所看到的本实施例中的HGA的顶端部分。
在图1中，附图标记10表示围绕轴线11旋转的多个磁性硬盘、12表示用于将每个磁头元件布置在每个磁盘的磁道上的音圈马达(VCM)的外壳。VCM外壳12主要由能够围绕轴线13旋转的滑架14和主致动器15(诸如用于驱动滑架14以使其摆动的VCM)构成。
沿轴线13堆叠的多个驱动臂16的一端处的基底部分与滑架14相连接，而一个或两个HGA17被安装在每个臂16的另一端处的顶部部分上。每个HGA17都具有如此安装在其顶端部分处的滑动器，即，使得滑动器与每个磁盘10的一个表面(记录和再现表面)相对。
如图2到图4中所示的，通过将用于薄膜磁头元件21a的精确定位的精确跟踪致动器22固定于悬架20的顶端部分而装配HGA。致动器22支撑具有薄膜磁头元件21a的头滑动器21的侧表面以使得滑动器21被俘获在其可移动臂之间的空间中。
图1中所示的VCM的主致动器或过程致动器15用于旋转地使得所述HGA附于其上的驱动臂16摆动，从而使得整个组件移动。致动器22有助于HGA的精确定位，所述精确定位不能由主致动器或过程致动器15调节。
如图2到图4中所示的，悬架20基本由基板23、负载梁24、与基板23和负载梁24两者相连接的弹性铰链25、固定在负载梁24和铰链25上的弹性弯曲部分26、以及形成在基板23的附着部分23a处的环形基板27。
弯曲部分26在其一端部分处具有由形成在负载梁24上的凹窝(未示出)下压的挠性舌状物26a。通过由例如聚酰亚胺制成的绝缘层26b将致动器22的基底部分22a固定在舌状物26a上。该舌状物26a使得弯曲部分26具有弹性以便于通过致动器22可变形地支撑头滑动器21。本实施例中的弯曲部分26是由具有约25μm厚度的不锈钢板(例如SUS304TA)制成的。通过点焊在多个点处将弯曲部分26与负载梁24和铰链25固定。
铰链25具有用于在操作中通过致动器22向负载梁24提供用于朝向磁盘表面的方向压制头滑动器21的力的弹性。本实施例中的铰链25是由具有约38μm厚度的不锈钢板制成的。
本实施例中的基板23是由具有约100μm厚度的不锈钢板制成的，并且支撑铰链25的整个表面。通过在多个点处点焊而执行基板23与铰链25的固定。本实施例中的负载梁24也由具有约100μm厚度的不锈钢板制成的，并且在其后端部分处固定于铰链25。也通过在多个点处点焊而执行负载梁24与铰链25的固定。在该负载梁24的顶端处，形成有用于在未准备操作期间将HGA与磁盘表面相分离的升降翼片24a。
本实施例中将附于图1中所示的驱动臂16的环形基板27是由具有约150μm厚度的不锈钢板制成的。通过焊接将该基板27固定于基板23的附着部分23a。基板27被附于图1中所示的驱动臂16。
在弯曲部分26上，形成或布置有包括多个薄膜多层图案的踪迹导体的挠性导体元件28。导体元件28是通过与在薄金属板上形成印刷电路板(诸如柔性印刷电路(FPC))的构图方法相似的已知方法形成的。例如，元件28是通过以下述顺序顺序地在弯曲部分26上沉积由诸如厚度约为5-15μm的聚酰亚胺的树脂制成的第一绝缘材料层、厚度约为4μm的形成图案的铜(Cu)层(踪迹导体层)、以及由诸如厚度约为3-5μm的聚酰亚胺的树脂制成的第二绝缘材料层形成的。在形成有用于与致动器、磁头元件和外部电路相连接的连接焊盘的区域中，金(Au)层被沉积在Cu层上并且在Au层上没有第二绝缘材料层。
在该实施例中，导体元件28包括第一导体元件28a和第二导体元件28b，第一导体元件28a的每侧具有连接于磁头元件的两个踪迹导体，从而两侧共具有四个踪迹导体，第二导体元件28b的每侧具有连接于致动器22的一个踪迹导体，从而两侧共具有两个踪迹导体。
第一导体元件28a的踪迹导体的一端与形成在弯曲部分26的独立分离并可自由移动部分26c上的头元件连接焊盘29电连接。连接焊盘29通过Au接合、引线接合或针脚式接合与头滑动器21的端电极21b被球焊。第一导体元件28a的踪迹导体的另一端与用于与外部电路相连接的外部电路连接焊盘30电连接。
第二导体元件28b的踪迹导体的一端与形成在弯曲部分26的舌状物26a上的绝缘层26b上的致动器连接焊盘31电连接。连接焊盘31分别与致动器22的A信道和B信道信号端子22b和22c相连接。第二导体元件28b的踪迹导体的另一端与外部电路连接焊盘30电连接。
本发明所涉及的HGA的结构不局限于前述结构。而且，尽管未示出，但是磁头驱动IC芯片可被安装在悬架20的中间。
图5示出了图1的实施例中的致动器22的结构、图6示出了图5中所示的致动器的一个可移动臂的放大结构、图7示出了本实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构、以及图8示出了本实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构。
如从图5到图8中可注意到的，致动器22具有大致U平面形状并且包括将被固定于悬架的基底50(22a)和从基底50的两侧端部垂直延伸的一对可移动臂51和52。可移动臂51和52分别由臂元件51a和52a、形成在臂元件51a和52a侧表面上的压电元件51b和52b以及靠近于其顶端部分处另外形成在臂元件51a和52a内侧表面上的凸出部分51c和52c构成。
基底50和致动器22的臂元件51a和52a例如由诸如ZrO2的弹性烧结陶瓷合成一体。由于致动器的主要部分是由弯曲强度较大的诸如ZrO2的弹性烧结陶瓷制成的，因此与PZT制成的致动器相比较，增加了致动器本身的耐震强度。
在本实施例中，每个臂元件51a和52a的形状都是平坦的，从其与基底50相连接的根部到其顶部不具有级差，从而具有基本相同的横截面。
通过在臂元件51a和52a的内侧表面上丝网印刷诸如金属材料或烧结陶瓷材料等厚膜印刷材料，并且通过以与基底和臂元件相同的烧结工艺烧结它们而形成凸出部分51c和52c。本实施例中的每个凸出部分51c和52c在其前端和后端(顶端和后端)都具有渐缩平坦表面(51cf和52cb)。用作凸出部分的金属材料可例如为铂(Pt)、钯(Pd)、镍化钯(PdNi)或金(Au)。用作凸出部分的烧结陶瓷材料可为例如与臂元件相同的ZrO2。
头滑动器21被俘获在这些平坦臂元件51a和52a的顶端部分之间，并且使用诸如环氧粘结剂的液体粘合剂的粘合剂53和54将滑动器21的侧表面粘附于臂元件51a和52a的内侧表面。如图7和图8中所示的，粘合剂53和54被装在凸出部分51c和52c处的臂元件51a和52a上并且位于凸出部分与臂元件51a和52a的顶端之间的区域内。还可使用诸如各向异性导电薄膜(ACF)的粘性膜取代液体粘合剂作为粘合剂53和54。如果粘性膜用于将头滑动器粘附于臂元件的话，可非常容易地执行粘合程序，因此可大大缩短粘合程序所需的时间。
将致动器22的厚度确定为与将被支撑的头滑动器的厚度相等或比所述头滑动器的厚度薄的数值，以使得HGA的总厚度不会由于致动器的安装而增加。相反地，通过将致动器32加厚到将被支撑的头滑动器的厚度，可在不增加HGA的总厚度的情况下增加致动器本身的强度。
如图6中所示的，每个压电元件51b和52b都具有交替层叠的压电材料层60、信号电极层61以及接地(公共)电极层62的多层结构。通过在信号电极层61和接地(公共)电极层62上施加电压，压电材料层60膨胀和收缩。压电材料层60是用通过反压电效应或通过电致伸缩效应而膨胀和收缩的材料制成的。如图3和图4中所示的，信号电极层61与A通道信号端子22b或B通道信号端子22c电连接，而接地(公共)电极层62通过接地端子与接地连接焊盘电连接。
在层60是用诸如PZT(氧化锆钛酸铅)的压电材料制成的情况下，这些压电材料层通常被极化以便于提高其偏移性能。极化方向是压电材料层60的层压方向。当电压被施加到电极层上并且所产生的电场的方向与极化方向相同的话，电极层之间的压电材料层沿其层压方向膨胀(压电纵向效应)以及沿其面内方向收缩(压电横向效应)。与之相反，当所产生的电场的方向与极化方向相反的话，电极层之间的压电材料层沿其层压方向收缩(压电纵向效应)以及沿其面内方向膨胀(压电横向效应)。
如果具有可诱发收缩或膨胀的极性的电压被施加于压电元件51b或52b的话，压电元件响应于所施加的电压极性收缩或膨胀，从而可移动臂51或52弯曲以遵循S字母的形状，从而使得臂51或52的顶端部分横向并线性地位移。因此，与致动器22固定在一起头滑动器21也横向和线性地位移。由于滑动器位移，即，随既非摆动亦非旋转运动的线性移动而变动，因此可期待磁头元件的更精确的定位。
可诱发相反移动的电压可被同时分别施加于压电元件51b和52b。换句话说，AC电压可被同时施加于压电元件51b和52b以使得当一个压电元件收缩时另一个压电元件膨胀，反之亦然。当没有电压被施加于压电元件时可移动臂的振动被定中心。
然而，一个压电元件被膨胀，因此驱动电压的方向与压电材料层中极化的方向相反。因此，如果所施加的电压较高或者电压被连续地施加的话，可出现压电材料层中极化的衰减。因此与极化方向相同方向的恒定DC偏压电压最好被辅助地施加于AC电压以便于形成驱动电压，从而使得驱动电压的方向永远不会与压电材料层中的极化的方向相反。当只有偏压电压被施加于压电元件时可移动臂的振动被定中心。
在本说明书中，压电材料是通过其相反的压电效应或电致伸缩效应而膨胀或收缩的材料。可使用适用于致动器的压电元件的任何压电材料。然而，为了高刚度，最好使用陶瓷压电材料，诸如PZT[Pb(Zr、Ti)O3]、PT(PbTiO3)、PLZT[(Pb、La)(Zr、Ti)O3]、或钛酸钡(BaTiO3)。
如前面所述的，由于本实施例中的致动器22具有没有级差的以平坦形状构成可移动臂51和52的臂元件51a和52a以及靠近于其顶端部分另外形成在臂元件51a和52a内侧表面上具有渐缩表面的凸出部分51c和52c，因此当冲击力被施加于HGA时应力不会集中在臂元件的特定部分上。因此，可显著提高致动器以及HGA的耐震强度。
事实上，执行用于重复地向日本专利文献2002074870A中所描述的致动器与头滑动器的粘附结构以及向图7和图8中所示的实施例的致动器与头滑动器的粘附结构施加0.5秒钟800G的冲击力的冲击试验。这两个致动器的臂元件都具有约1.9mm的相同长度、约0.25mm的相同高度以及约0.05mm的相同厚度。日本专利文献2002074870A中所描述的结构的臂元件本身在其顶端部分处向内突出约0.05mm。然而本实施例的结构的每个凸出部分51c和52c都具有约0.012mm的高度、约0.1mm的底部长度以及大约60度的渐缩表面相对于底表面的角度。因此，当重复一次或两次冲击力的施加时，日本专利文献2002074870A中所描述的结构所涉及的致动器会发生损坏，而仅当重复十四次或十五次冲击力的施加时，才会发生本实施例所涉及的致动器的损坏。
另外，依照本实施例，由于每个粘合剂53和54的厚度和粘附区域是由每个凸出部分51c和52c限定的，因此可均匀地控制封装在致动器上的粘合剂量。因此，可获得稳定和可靠的粘合力，从而获得致动器的极稳定的冲程特性和极稳定的谐振特性。
图9和图10示出了相对于粘合剂厚度的致动器的冲程曲线的模拟结果、以及相对于粘合剂厚度的致动器的谐振频率曲线的模拟结果。如从这些图中可注意到的，致动器的冲程随粘合剂的厚度的增加而增加并且谐振频率随粘合剂的厚度的增加而降低。因此，如果通过凸出部分51c和52c适当地控制粘合剂53和54的厚度的话，可获得期望的冲程曲线和谐振频率曲线。
图11示出了相对于沿可移动臂的轴向方向粘合剂的长度L，致动器的冲程曲线的模拟结果，而图12示出了当粘合剂的长度L作为参数改变时的致动器的谐振频率曲线的模拟结果。如从这些图中可注意到的，致动器的冲程随粘合剂的长度L的增加而减小并且谐振频率随粘合剂的长度的增加而增加。因此，如果通过凸出部分51c和52c适当地控制粘合剂53和54的长度，即，粘附区域的长度的话，可获得期望的冲程曲线和谐振频率曲线。
另外，由于本实施例中的致动器22支撑头滑动器21的侧表面以使得滑动器21被俘获在可移动臂51和52之间的空间中，因此即使连接有致动器22，头滑动器周围的HGA的厚度也不会增加。因此，不需要由于致动器的安装而在尺寸上改进盘驱动设备。而且，由于致动器22和头滑动器21未被堆叠以形成悬臂结构，因此可大大提高耐震强度。另外，由于头滑动器21被俘获在可移动臂51和52之间，实际向滑动器21传递位移的可移动臂51和52的顶端部分可总被定位在滑动器21的顶端处。因此，即使头滑动器21的尺寸改变，也可为滑动器提供恒定的行程，因此可总是获得精确定位操作下的磁头的足够冲程。
图13示出了本发明所涉及的另一个实施例中致动器的结构、图14示出了图13中所示的致动器的一个可移动臂的放大结构、图15示出了本实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构以及图16示出了本实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构。
除致动器的凸出部分中的渐缩表面形状不同于图1实施例的致动器的凸出部分中的渐缩表面形状以外，本实施例中的磁盘设备和HGA具有与图1实施例的磁盘设备和HGA相似的结构、操作和优点。因此，在图13到图16中，与图1实施例中相似的元件具有相同的附图标记。
如图14中清楚示出的，本实施例中的致动器不同于图1实施例中致动器之处在于每个凸出部分51c′和52c′在其前端和后端(顶端和后端)具有弧形截面的渐缩弯曲表面(51cf′和51cb′)。
图17示出了本发明所涉及的另一个实施例中致动器的结构、图18示出了图17中所示的致动器的一个可移动臂的放大结构、图19示出了本实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构、以及图20示出了本实施例中的致动器和头滑动器的粘附结构图。
除致动器的凸出部分的形状不同于图1实施例的致动器的凸出部分的形状以外，本实施例中的磁盘设备和HGA具有与图1实施例的磁盘设备和HGA相似的结构、操作和优点。因此，在图17到图20中，与图1实施例中相似的元件具有相同的附图标记。
如图18中清楚示出的，本实施例中的致动器不同于图1实施例中致动器之处在于每个凸出部分51c″和52c″在其前端和后端(顶端和后端)都具有具有更小面积并且基本由渐缩平坦表面(51cf″和51cb″)构成的顶表面，从而构成近似为三棱柱形状。
本发明所涉及的致动器的每个凸出部分的渐缩表面的形状不局限于前述形状，而是可采用各种形状。
在前述实施例中，描述了用于薄膜磁头元件的精确定位致动器和具有所述致动器的HGA。然而，应该理解的是，本发明可适用于用于除薄膜磁头元件以外的诸如光学头元件的头元件的精确定位致动器以及具有所述致动器的HGA。
在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下本发明可包括许多不同的实施例。应该理解的是，除所附权利要求中所限定的以外，本发明不局限于说明书中所描述的特定实施例。
权利要求
1.装有基底和一对可移动臂的精确定位致动器，所述可移动臂能够响应于施加于所述致动器的驱动信号而位移，所述可移动臂从所述基底处延伸以便于将具有至少一个头元件的头滑动器俘获在所述可移动臂对之间的空间中，以便于精确定位所述至少一个头元件，所述可移动臂对中的每个都包括由弹性烧结陶瓷制成并且从其根部到其顶端具有基本相同的横截面形状的臂元件、形成在所述臂元件侧表面上的压电元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的凸出部分，所述凸出部分具有渐缩表面，所述滑动器的侧表面在所述凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于所述臂元件的凸出部分与顶端之间的区域内。
2.依照权利要求1中所述的致动器，其特征在于，所述基底是用弹性烧结陶瓷制成的，并且其中，所述凸出部分是用厚膜印刷材料制成的。
3.依照权利要求2中所述的致动器，其特征在于，所述弹性烧结陶瓷为氧化锆。
4.依照权利要求2中所述的致动器，其特征在于，所述厚膜印刷材料为金属材料。
5.依照权利要求2中所述的致动器，其特征在于，所述厚膜印刷材料为烧结陶瓷材料。
6.依照权利要求1中所述的致动器，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面分别被布置在所述凸出部分的前端和后端处。
7.依照权利要求6中所述的致动器，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面具有平坦表面。
8.依照权利要求6中所述的致动器，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面具有弯曲表面。
9.依照权利要求1中所述的致动器，其特征在于，所述致动器具有大致为U平面的形状。
10.头万向架组件，其装有具有至少一个头元件的头滑动器、用以支撑所述头滑动器以便于精确定位所述至少一个头元件的精确定位致动器以及与所述精确定位致动器固定的支架，所述精确定位致动器包括固定于所述支架的基底和一对可移动臂，所述可移动臂能够响应于施加于致动器的驱动信号而位移，所述可移动臂对从基底处延伸以便于将所述头滑动器俘获在这对可移动臂之间的空间中，所述可移动臂对中的每个都包括由弹性烧结陶瓷制成并且从其根部到其顶端具有基本相同的横截面形状的臂元件、形成在所述臂元件侧表面上的压电元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的凸出部分，所述凸出部分具有渐缩表面，所述头滑动器的侧表面在凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于凸出部分与所述臂元件的顶端之间的区域内。
11.依照权利要求10中所述的头万向架组件，其特征在于，所述致动器的所述基底是用弹性烧结陶瓷制成的，并且其中，所述致动器的所述凸出部分是用厚膜印刷材料制成的。
12.依照权利要求11中所述的头万向架组件，其特征在于，所述弹性烧结陶瓷为氧化锆。
13.依照权利要求11中所述的头万向架组件，其特征在于，所述厚膜印刷材料为金属材料。
14.依照权利要求11中所述的头万向架组件，其特征在于，所述厚膜印刷材料为烧结陶瓷材料。
15.依照权利要求10中所述的头万向架组件，其特征在于，所述致动器的每个凸出部分的所述渐缩表面分别被布置在所述凸出部分的前端和后端处。
16.依照权利要求15中所述的头万向架组件，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面具有平坦表面。
17.依照权利要求15中所述的头万向架组件，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面具有弯曲表面。
18.依照权利要求10中所述的头万向架组件，其特征在于，所述致动器具有大致为U平面的形状。
19.依照权利要求10中所述的头万向架组件，其特征在于，通过液体粘合剂将所述头滑动器的侧表面和所述臂元件的内侧表面相互粘合。
20.依照权利要求10中所述的头万向架组件，其特征在于，所述至少一个头元件为至少一个薄膜磁头元件。
21.依照权利要求10中所述的头万向架组件，其特征在于，所述至少一个头元件为至少一个光学头元件。
22.具有至少一个头万向架组件的盘驱动设备，所述头万向架组件包括具有至少一个头元件的头滑动器、用以支撑所述头滑动器以便于精确定位所述至少一个头元件的精确定位致动器以及与所述精确定位致动器固定的支架，所述精确定位致动器包括固定于所述支架的基底和一对可移动臂，所述可移动臂能够响应于施加于致动器的驱动信号而位移，所述可移动臂对从基底处延伸以便于将所述头滑动器俘获在这对可移动臂之间的空间中，所述可移动臂对中的每个都包括由弹性烧结陶瓷制成并且从其根部到其顶端具有基本相同的横截面形状的臂元件、形成在所述臂元件侧表面上的压电元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的凸出部分，所述凸出部分具有渐缩表面，所述头滑动器的侧表面在凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于凸出部分与所述臂元件的顶端之间的区域内。
23.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述致动器的所述基底是用弹性烧结陶瓷制成的，并且其中，所述致动器的所述凸出部分是用厚膜印刷材料制成的。
24.依照权利要求23中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述弹性烧结陶瓷为氧化锆。
25.依照权利要求23中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述厚膜印刷材料为金属材料。
26.依照权利要求23中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述厚膜印刷材料为烧结陶瓷材料。
27.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述致动器的每个凸出部分的所述渐缩表面分别被布置在所述凸出部分的前端和后端处。
28.依照权利要求27中所述的盘驱动设备，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面具有平坦表面。
29.依照权利要求27中所述的盘驱动设备，其特征在于，每个凸出部分的所述渐缩表面具有弯曲表面。
30.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述致动器具有大致为U平面的形状。
31.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，通过液体粘合剂将所述头滑动器的侧表面和所述臂元件的内侧表面相互粘合。
32.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，通过粘合膜将所述头滑动器的侧表面和所述臂元件的内侧表面相互粘合。
33.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述至少一个头元件为至少一个薄膜磁头元件。
34.依照权利要求22中所述的盘驱动设备，其特征在于，所述至少一个头元件为至少一个光学头元件。
全文摘要
一种用于精确定位至少一个头元件的精确定位致动器装有基底和一对可移动臂，所述可移动臂能够响应于施加于致动器的驱动信号位移。这对可移动臂从基底处延伸以便于将具有至少一个头元件的头滑动器俘获在这对可移动臂之间的空间中。这对可移动臂中的每个都包括由弹性烧结陶瓷制成并且从其根部到其顶端具有基本相同的横截面形状的臂元件、形成在所述臂元件侧表面上的压电元件以及靠近于其顶端部分另外形成在所述臂元件内侧表面上的凸出部分。所述凸出部分具有渐缩表面。所述头滑动器的侧表面在所述凸出部分处被附于所述臂元件的内侧表面并且位于凸出部分与所述臂元件的顶端之间的区域内。
文档编号G11B5/596GK1695180SQ02829841
公开日2005年11月9日 申请日期2002年11月4日 优先权日2002年11月4日
发明者姚明高, 白石一雅, 笠岛多闻 申请人:新科实业有限公司