[發明專利]具有微致動器的磁頭折片組合及其制造方法以及磁盤驅動單元

無效

• 申請號: 200610092415.1
• 申請日: 2006-05-25
• 公開（公告）號: CN101079305A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 姚明高
• 申請（專利權）人: 新科實業有限公司
• 主分類號: G11B21/21
• 分類號: G11B21/21;G11B5/60
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種信息記錄磁盤驅動單元，更具體地涉及一種具有微致動器的磁頭折片組合及其制造方法。

背景技術

一種常見的信息存儲設備是磁盤驅動系統，其使用磁性媒介來存儲數據及設置于該磁性媒介上方的可移動讀寫頭來選擇性地從磁性媒介上讀取數據或將數據寫在磁性媒介上。

消費者總是希望這類磁盤驅動系統的存儲容量不斷增加，同時希望其讀寫速度更快更精確。因此磁盤制造商一直致力于開發具有較高存儲容量的磁盤系統，比如通過減少磁盤上的磁軌寬度或磁軌間距的方式增加磁軌的密度，進而間接增加磁盤的存儲容量。然而，隨著磁軌密度的增加，對讀寫頭的位置控制精度也必須相應的提高，以便在高密度磁盤中實現更快更精確的讀寫操作。隨著磁軌密度的增加，使用傳統技術來實現更快更精確將讀寫頭定位于磁盤上適當的磁軌變得更加困難。因此，磁盤制造商一直尋找提高對讀寫頭位置控制的方式，以便利用不斷增加的磁軌密度所帶來的益處。

磁盤制造商經常使用的一種提高讀寫頭在高密度盤上位置控制精度的方法為采用第二個驅動器，也叫微致動器。該微致動器與一個主驅動器配合共同實現對讀寫頭的定位精度及速度進行控制。包含微致動器的磁盤系統被稱為雙驅動器系統。

在過去曾經開發出許多用于提高存取速度及讀寫頭在高密度磁盤的磁軌上定位精度的雙驅動器系統。這種雙驅動器系統通常包括一主音圈馬達驅動器及一副微致動器，比如壓電微致動器。該音圈馬達驅動器由伺服控制系統控制，該伺服控制系統導致驅動臂旋轉，該驅動臂上承載讀寫頭以便將讀寫頭定位于存儲盤上適當的磁軌上。壓電微致動器與音圈馬達驅動器配合使用共同提高存取速度及實現讀寫頭在磁軌上位置的微調。音圈馬達驅動器對讀寫頭的位置粗調，而壓電微致動器對讀寫頭相對于磁盤的位置的精調。通過兩個驅動器的配合，共同實現數據在存儲盤上高效而精確的讀寫操作。

一種已知的微致動器依靠壓電元件實現對讀寫頭位置的微調。該壓電微致動器具有相關的電子裝置，該電子裝置可導致微致動器上的壓電元件選擇性的收縮或擴張。當對壓電元件施加適當電壓時，所述壓電元件產生收縮或擴張動作，進而引起讀寫頭的運動。相對于僅僅使用音圈馬達驅動器的磁盤系統，該讀寫頭的運動可以實現對讀寫頭位置更快更精確的調整。這類范例性的壓電微致動器揭露于許多公開文獻中，比如美國專利公開第20030168935號專利公開說明書中。

圖1a-1b所示為傳統的磁盤驅動單元，磁盤101安裝在主軸馬達102上并由其旋轉。音圈馬達臂104(驅動臂)上連接有磁頭折片組合100，該磁頭折片組合100上設置有磁頭103，該磁頭103上安裝有讀寫頭。一音圖馬達109控制音圈馬達臂104的運動，進而控制磁頭103在磁盤101的表面上的磁軌之間的移動，最終實現讀寫頭在磁盤101上數據的讀寫。在工作狀態時，包含讀寫頭的磁頭103與旋轉的磁盤101之間形成空氣動力性接觸，并產生升力。該升力與大小相等方向相反的由磁頭折片組合100的懸臂施加的彈力互相平衡，進而導致在馬達臂104的整個徑向行程中，旋轉的磁盤101的表面上方形成并維持預定的飛行高度。

參考圖2a-2c，該磁頭折片組合100包括磁頭103、用于實現對磁頭103位置微調的一對壓電元件135及用于承載上述壓電元件135與磁頭103的懸臂件180。所述懸臂件180由撓性件122、磁頭支撐板121、撓性件支撐板123及負載桿124互相組裝而成。

所述撓性件122包括形成于其上的壓電元件安裝區域128及位于撓性件122末端的磁頭安裝區域107。所述壓電元件安裝區域128上形成多個比如四個電連接觸點110，所述壓電元件135安裝在該壓電元件安裝區域128上并具有多個與所述電連接觸點110電性連接的電連接觸點(圖未示)。所述磁頭安裝區域107上形成多個比如四個電連接觸點111，所述磁頭103安裝在該磁頭安裝區域107上，并具有多個與所述電連接觸點111電性連接的電連接觸點115，所述電連接觸點111、115借助多個電連接球116(金球焊接或錫球焊接，gold?ball?bonding?orsolder?ball?bonding，GBB?or?SBB)而實現兩者之間的電連接。所述撓性件122還包括多組懸臂導線112，其一端與外界控制系統(圖未示)連接，另一端分別與所述電連接觸點110、111電性地連接，通過上述外部控制系統實現對所述磁頭103及壓電元件135的控制。