专利名称：将微致动器连接至驱动器臂悬架的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁硬盘驱动。更加具体地说，本发明涉及一种将微致动器连接至驱动器臂悬架的方法。
背景技术：
在当今的现有技术中，利用不同的方法来改进硬盘驱动的记录密度。
图1给出了配置用于从磁硬盘读和向磁硬盘写的典型驱动臂的示图。典型的，使用音圈马达(VCM)102来控制硬驱动臂104跨越磁硬盘106的运动。由于在通过VCM102独自放置记录头108中存在固有公差(动态播放)，所以现在利用微致动器110来“精确调谐”头108的放置。利用VCM102进行粗调(course adjustment)，然后微致动器以小得多的比例校正所述放置以补偿VCM102(带有臂104)的公差。这使得能够实现较小的可记录轨迹宽度，从而增加了硬驱动的“每英寸轨迹”(TPI)值(提高的驱动密度)。
图2给出了现有技术中使用的微致动器的示图。典型的，利用滑块202(包含读/写磁头；未示)来维持在盘表面106上的规定飞行高度(参见图1)。微致动器可具有挠性梁204，用于将支撑装置206连接至滑块保持单元208，从而能够使滑块202独立于驱动臂104运动(参见图1)。可利用一电磁组件或电磁/铁磁组件(未示)来提供滑块/头202关于臂104的方向/位置的精调(参见图1)。
由于其必须进行操作的环境，硬盘微致动器和磁头至驱动臂悬架的物理和电气耦合可能是困难的。对于物理/电气附接使用银膏(含汞量高的环氧树脂)会由于在变化的温度和湿度下的环氧树脂的粘性而具有缺陷。在某些温度和湿度条件下，环氧树脂可能发生变形，从而影响滑块和微致动器相对于悬架臂的位置。另外，银膏中的银离子或银原子可能开始从环氧树脂迁移到微致动器，从而影响微致动器的性能。虽然存在将致动器耦合至悬架臂的其它选择，例如金球焊接(GBB)和焊料隆起焊接(SBB)，但这些选项的刚性可导致较大的损伤。尤其是，微致动器的压电换能器(PZT)表面层的薄度可降低PZT层和结合区之间的剥离强度，从而使连接断裂并在二者之间产生电气短路。因此期望使用这样一种方法来支撑微致动器并将它连接至悬架臂，其能产生强的连接，而不会有变形的风险。
附图的简略说明图1给出了现有技术中使用的、配置用于从一磁硬盘读和向一磁硬盘写的驱动臂的示图；图2给出了现有技术中使用的一微致动器的示图；图3表示根据本发明一个实施例的带有“U”形微致动器的硬盘驱动头万向架组件(HGA)；图4给出了根据本发明一个实施例的U形微致动器设计的示图；图5给出了根据本发明一个实施例的涂层涂敷结构的示图；图6给出了根据本发明一个实施例的阶梯(step)悬架的示图；图7给出了根据本发明一个实施例的阶梯致动器的示图；具体实施例披露了一种将致动器连接至悬挂件的系统和方法。致动器使用银膏进行电耦合。银膏进一步由涂层涂敷覆盖以提供结构支撑。附在致动器基底或悬舌上的阶梯提供了进一步的结构支撑并保持了致动器和悬挂件之间的间隙。
图3以颠倒取向的方式示出了具有“U”形微致动器的硬盘驱动头万向架组件(HGA)的一个实施例。在该实施例中，滑块302在两个点304处结合至一“U”形微致动器306。在另一个实施例中，“U”形微致动器在陶瓷支撑架(致动器基底)310的每一侧上具有压电锆钛酸铅(PZT)梁(臂)308。微致动器306与悬架312相耦合。
图4表示“U”形微致动器306的一个实施例。支撑架310支撑两个压电锆钛酸铅(PZT)梁308。在一个实施例中，支撑架是陶瓷的。“U”形微致动器306连接至滑块元件302。在一个实施例中，微致动器可以是压电微致动器、电磁微致动器、静电微致动器、电容性微致动器、流体微致动器或热微致动器。
图5表示“U”形微致动器306与悬挂件312的耦合情况。在一个实施例中，使用银环氧软膏或树脂将“U”形微致动器306电耦合502至悬架结合区504。在另一个实施例中，使用银环氧软膏或树脂将滑块302电耦合506至悬架结合区508。在一个实施例中，覆盖微致动器502和滑块506的电耦合的涂层涂敷510对这些电气耦合提供了物理支撑。尤其是，该涂层涂敷对于能够独立于HGA移动做运动的致动器元件的这些电耦合提供了物理支撑。在一个实施例中，所述涂层涂敷具有高玻璃转变温度(Tg)(例如，Tg＞120摄氏度)，玻璃态固体在该温度转变成更加柔软的橡胶态固体。在进一个实施例中，所述涂层涂敷具有高的杨氏模量(E)(例如E＞0.6G Pa)，其是材料硬度的量度。在一个实施例中，所述涂层涂敷是环氧树脂或树脂。环氧涂层涂敷可包含填充材料，例如金属、玻璃或纤维材料。该涂层涂敷保护电耦合不发生由湿度和温度以及随时间发生的物理应力变化引起的变形。该涂层涂敷还可以防止银离子或原子从电耦合迁移到微致动器的PZT的电层中。
在本发明的另一个实施例中，实现一阶梯结构以进一步支撑微致动器。所述阶梯结构在致动器移动期间进一步减少了滑块和悬架之间的接触量。在一个实施例中，使用位于悬挂舌片312中的金属阶梯602来实现所述阶梯结构，如图6所示。在一个实施例中，阶梯602在形成时被模制在悬舌312中。在一可选择实施例中，在将微致动器306耦合至悬挂件312之前，将一单独的阶梯块602耦合至悬舌312。在一个实施例中，阶梯602的材料用聚酯、聚乙烯、聚合物或陶瓷制成。在另一个实施例中，通过环氧树脂、树脂、各向异性导体膜、或各向异性导电粘合剂将阶梯602耦合至悬舌312。
在一个实施例中，微致动器306的基底被加厚以产生一个阶梯702，如图7所示。微致动器306的基础阶梯702将微致动器306从悬架312分离，并且甚至在温度和湿度发生变化期间也维持一个平行的间隙。在一可选择实施例中，阶梯702是通过将一单独的阶梯板附在微致动器306的基底上产生的。在一个实施例中，所述阶梯结构包括与微致动器耦合的第一阶梯件(step element)和与悬挂件耦合的第二阶梯件。在一可选择实施例中，所述阶梯结构包括通过加厚微致动器的基底产生的第一阶梯件和模制在悬舌中的第二阶梯件。在另一个实施例中，通过环氧树脂、树脂、各向异性导体膜或各向异性导电粘合剂将阶梯602耦合至微致动器元件312。
虽然这里已经具体描述和说明了若干个实施例，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，通过上面的教导并在后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
1.一种致动器，包括一致动器元件，其在至少一个结合剂施加位置由一悬挂件物理支撑并与其相耦合，所述结合剂由一涂层涂敷覆盖。
2.如权利要求1所述的致动器，其中所述致动器元件是一微致动器。
3.如权利要求2所述的致动器，其中所述微致动器是从包括压电微致动器、电磁微致动器、静电微致动器、电容性微致动器、流体微致动器、或热微致动器的组中选择的。
4.如权利要求1所述的致动器，其中所述结合剂是一种银膏。
5.如权利要求1所述的致动器，其中所述涂层涂敷具有大于120摄氏度的玻璃转变温度。
6.如权利要求1所述的致动器，其中所述涂层涂敷具有大于0.6GPa的杨氏模量。
7.如权利要求1所述的致动器，其中所述涂层涂敷是环氧剂。
8.如权利要求7所述的致动器，其中所述环氧剂包含填充成分。
9.如权利要求8所述的致动器，其中所述填充成分是从包括金属、玻璃或纤维材料的组中选出的。
10.如权利要求1所述的致动器，还包括一用于维持致动器元件和悬挂件之间的平行空间关系的阶梯件。
11.如权利要求10所述的致动器，其中所述阶梯件是通过加厚致动器元件的一部分产生的。
12.如权利要求10所述的致动器，其中所述阶梯件被耦合至所述致动器元件的一部分。
13.一种系统，包括一致动器元件；一通过至少一个结合剂施加位置耦合至所述致动器元件并支撑所述致动器元件的悬挂件，所述结合剂由一涂层涂敷覆盖。
14.如权利要求13所述的系统，进一步包括一磁头元件，其通过至少一个结合剂施加位置耦合至所述悬挂件，所述结合剂由一涂层涂敷覆盖。
15.如权利要求13所述的系统，其中所述致动器元件是从包括压电微致动器、电磁微致动器、静电微致动器、电容性微致动器、流体微致动器、或热微致动器的组中选择的。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述微致动器是一压电微致动器。
17.如权利要求13所述的系统，还包括一耦合至所述致动器元件的滑块元件。
18.如权利要求13所述的系统，还包括一通过所述滑块元件进行读取的硬驱动。
19.如权利要求13所述的系统，其中所述结合剂是一种银膏。
20.如权利要求13所述的系统，其中所述涂层涂敷具有大于120摄氏度的玻璃转变温度。
21.如权利要求13所述的系统，其中所述涂层涂敷具有大于0.6GPa的杨氏模量。
22.如权利要求13所述的系统，其中所述涂层涂敷是环氧剂。
23.如权利要求22所述的系统，其中所述环氧剂包含填充成分。
24.如权利要求23所述的系统，其中所述填充成分是从包括金属、玻璃或纤维材料的组中选出的。
25.如权利要求13所述的系统，还包括一用于维持致动器元件和悬挂件之间的平行空间关系的第一阶梯件。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述第一阶梯件是通过加厚致动器元件的一部分产生的。
27.如权利要求26所述的系统，其中一第二阶梯件被模制在所述悬挂件中。
28.如权利要求25所述的系统，其中所述第一阶梯件被耦合至所述致动器元件的一部分。
29.如权利要求28所述的系统，其中一第二阶梯件被耦合至所述悬挂件的一部分。
30.如权利要求25所述的系统，其中所述第一阶梯件被模制在所述悬挂件中。
31.如权利要求25所述的系统，其中所述第一阶梯件被耦合至所述悬挂件的一部分。
32.如权利要求25所述的系统，其中使用包括环氧树脂、树脂、各向异性导电膜和各向异性导电粘合剂的一组材料中的一种将所述第一阶梯件耦合至所述悬挂件的一部分。
33.如权利要求25所述的系统，其中使用包括环氧树脂、树脂、各向异性导电膜和各向异性导电粘合剂的一组材料中的一种将所述第一阶梯件耦合至所述微致动器元件的一部分。
34.一种方法，包括使用至少一个结合剂施加位置将一致动器元件耦合至一悬挂件；和用一种涂层涂敷覆盖所述结合剂。
35.如权利要求34所述的方法，进一步包括使用至少一个结合剂施加位置将一磁头元件耦合至所述悬挂件；和用所述涂层涂敷覆盖所述结合剂。
36.如权利要求34所述的方法，其中所述致动器元件是一微致动器。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述微致动器是从包括压电微致动器、电磁微致动器、静电微致动器、电容性微致动器、流体微致动器、或热微致动器的组中选择的。
38.如权利要求34所述的方法，其中所述结合剂是一种银膏。
39.如权利要求34所述的方法，其中所述涂层涂敷具有大于120摄氏度的玻璃转变温度。
40.如权利要求34所述的方法，其中所述涂层涂敷具有大于0.6GPa的杨氏模量。
41.如权利要求34所述的方法，其中所述涂层涂敷是环氧剂。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述环氧剂包含填充成分。
43.如权利要求42所述的方法，其中所述填充成分是从包括金属、玻璃或纤维材料的组中选出的。
44.如权利要求34所述的方法，还包括使用一第一阶梯件维持致动器元件和悬挂件之间的平行空间关系。
45.如权利要求44所述的方法，进一步包括通过加厚致动器元件的一部分来产生所述第一阶梯件。
46.如权利要求45所述的方法，进一步包括将一第二阶梯件模制在所述悬挂件中。
47.如权利要求44所述的方法，进一步包括将所述第一阶梯件耦合至所述致动器元件的一部分。
48.如权利要求47所述的方法，进一步包括将一第二阶梯件耦合至所述悬挂件的一部分。
49.如权利要求44所述的方法，进一步包括将所述第一阶梯件模制在所述悬挂件中。
50.如权利要求44所述的方法，进一步包括将所述第一阶梯件耦合至所述悬挂件的一部分。
51.如权利要求44所述的方法，进一步包括使用包括环氧树脂、树脂、各向异性导电膜和各向异性导电粘合剂的一组材料中的一种将所述第一阶梯件耦合至所述悬挂件的一部分。
52.如权利要求44所述的方法，进一步包括使用包括环氧树脂、树脂、各向异性导电膜和各向异性导电粘合剂的一组材料中的一种将所述第一阶梯件耦合至所述微致动器元件的一部分。
全文摘要
本发明披露了一种将致动器连接至悬挂件的系统和方法。所述致动器使用银膏进行电耦合。所述银膏进一步由涂层涂敷覆盖以提供结构支撑。附至该致动器基底或悬舌的阶梯提供了进一步的结构支撑并在致动器和悬挂件之间维持了一个间隙。
文档编号G11B5/56GK1695179SQ02829921
公开日2005年11月9日 申请日期2002年11月19日 优先权日2002年11月19日
发明者姚明高, 白石一雅 申请人:新科实业有限公司