[發(fā)明專利]微致動(dòng)器、帶有微致動(dòng)器的磁頭萬(wàn)向節(jié)組件及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610103590.6
• 申請(qǐng)日: 2006-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101114463A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚明高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新科實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G11B5/596
• 分類號(hào): G11B5/596;G11B21/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王艷江;楊生平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息記錄設(shè)備，更具體地，涉及用于磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器單元中的磁頭萬(wàn)向節(jié)組件(head?gimbal?assembly，HGA)的微致動(dòng)器，以及制造帶有該微致動(dòng)器的磁頭萬(wàn)向節(jié)組件的方法。

背景技術(shù)

如今，人們利用各種方法來(lái)提高信息記錄設(shè)備的記錄密度。圖1示出了根據(jù)常規(guī)設(shè)計(jì)的作為信息記錄裝置的一個(gè)示例性實(shí)例的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中主軸電動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)磁盤(pán)14旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)臂12控制位于磁頭萬(wàn)向節(jié)組件18上的磁頭(未示出)在磁盤(pán)14表面上的飛行。通常，音圈電機(jī)(VCM)16用于控制驅(qū)動(dòng)臂12的運(yùn)動(dòng)，其功能是對(duì)驅(qū)動(dòng)臂12在磁盤(pán)14上的位置進(jìn)行粗調(diào)節(jié)。參考圖2a，其示出了圖1中配備有常規(guī)PZT(Piezoelectric?Lead?Zirconate?Titanate：壓電鋯鈦酸鉛)微致動(dòng)器181的磁頭萬(wàn)向節(jié)組件(HGA)18，在磁頭單獨(dú)由VCM?16驅(qū)動(dòng)的情況下，由于磁頭的位移存在固有的誤差(動(dòng)態(tài)擺動(dòng))，因而在HGA?18的懸架183的懸架舌部1831上設(shè)置微致動(dòng)器181，它用于對(duì)磁頭進(jìn)行精細(xì)的位置控制。設(shè)置在磁頭周?chē)奈⒅聞?dòng)器181通常是PZT微致動(dòng)器，它用于對(duì)磁頭的位移進(jìn)行“精細(xì)調(diào)節(jié)”。也就是說(shuō)，VCM16用于粗調(diào)節(jié)，而PZT微致動(dòng)器181則以小得多的幅度來(lái)調(diào)節(jié)磁頭的位移，用以補(bǔ)償由VCM16的驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)臂的振動(dòng)。具有上述結(jié)構(gòu)的HGA18可以實(shí)現(xiàn)非常小的可記錄磁道寬度，從而使磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的“每英寸磁道數(shù)”(TPI)的值增大高達(dá)50％。

更具體而言，在圖2a所示出的HGA18的常規(guī)設(shè)計(jì)中，通過(guò)將磁頭(未示出)附裝到滑塊182上而構(gòu)成上文提到的磁頭。利用滑塊182來(lái)將磁頭(未示出)保持在磁盤(pán)14(見(jiàn)圖1)表面之上的預(yù)定高度。圖2b進(jìn)一步示出了常規(guī)微致動(dòng)器181的結(jié)構(gòu)，其中U形微致動(dòng)器181包括陶瓷框架，該陶瓷框架具有其間可設(shè)置滑塊182的兩個(gè)陶瓷臂1811，以及附裝于每個(gè)陶瓷臂1811的外表面的兩片陶瓷PZT1813。再參考圖2a，PZT微致動(dòng)器181物理地附裝于HGA18的懸架183的懸架舌部1831，使得滑塊182可響應(yīng)于施加到陶瓷PZT1813上的電壓，在陶瓷PZT1813的帶動(dòng)下獨(dú)立于懸架183而移動(dòng)。更具體而言，在陶瓷臂1911的每側(cè)有三個(gè)電連接球185(GBB或SBB，即金球焊接或錫球焊接)將微致動(dòng)器181附裝于懸架的電纜線184上，且類似地，有四個(gè)電連接球186(GBB或SBB)將滑塊182附裝于懸架電纜線184，電纜線的另一端連接到懸架焊點(diǎn)187以便通過(guò)懸架電纜線184提供電源。該P(yáng)ZT將會(huì)伸展和收縮，這將導(dǎo)致U形微致動(dòng)器181的陶瓷臂1811變形，并因此使滑塊182在磁盤(pán)上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)附裝于滑塊182上的磁頭的位置進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。

由于HGA的常規(guī)設(shè)計(jì)采用了U形陶瓷微致動(dòng)器，PZT元件也由陶瓷材料制成；陶瓷材料的較大質(zhì)量會(huì)影響HGA的動(dòng)態(tài)性能。另外，由于陶瓷材料是易碎材料，陶瓷微致動(dòng)器的抗沖擊性能是有限的，并且在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不期望的碎粒。

為了減小微致動(dòng)器的重量以及改善HGA的動(dòng)態(tài)性能，姚明高等人的美國(guó)專利No.6,950,288公開(kāi)了使用金屬框架的微致動(dòng)器。更具體而言，該框架由不銹鋼制成。通過(guò)使用金屬框架，微致動(dòng)器的動(dòng)態(tài)性能大為改善。

另一方面，近年來(lái)提出一種薄膜PZT來(lái)解決沖擊性能低和產(chǎn)生碎粒的問(wèn)題。然而，薄膜PZT由于其層數(shù)有限而不能產(chǎn)生足夠的位移。盡管可通過(guò)將薄膜PZT形成為多層來(lái)增加薄膜PZT的位移，但由于薄膜PZT制造工藝的局限性，如果薄膜PZT的層數(shù)超過(guò)兩層，則成本將變得極高。

因此，需要一種成本效益高的方式來(lái)增加微致動(dòng)器的薄膜PZT的位移。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種用在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器單元上的HGA中的微致動(dòng)器，其可使得HGA具有極佳的動(dòng)態(tài)性能和抗沖擊性能，同時(shí)可以增大微致動(dòng)器的位移而成本效益極佳。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種微致動(dòng)器，其包括金屬框架，該金屬框架具有一基部和從該基部延伸的兩個(gè)相對(duì)的臂，其中在所述兩臂中每一臂的側(cè)表面上分別以如下方式附裝有至少兩片薄膜PZT：當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到附裝于每個(gè)臂上的薄膜PZT時(shí)，它將產(chǎn)生位移，每個(gè)臂的位移由于疊加效應(yīng)而得以增加。