[發明專利]懸臂件、磁頭折片組合及其制造方法以及磁盤驅動單元

有效

• 申請號: 200710101314.0
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN101290776A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 姚明高;謝怡如;孫雨;郭林
• 申請（專利權）人: 新科實業有限公司
• 主分類號: G11B5/596
• 分類號: G11B5/596;G11B21/10
• 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，尤其涉及一種帶有微驅動器的磁頭折片組合(HGA，head?gimbal?assembly)的懸臂件、磁頭折片組合及其制造方法以及磁盤驅動單元。?

背景技術

磁盤驅動單元是一種利用磁性介質存儲數據的信息存儲裝置，并有一可移動的磁性讀/寫頭定位在磁性介質上，以選擇性地從磁性介質讀取或向磁性介質寫入數據。?

消費者一直希望這類磁盤驅動單元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驅動單元，例如通過減小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，磁軌密度的增加，要求磁盤驅動單元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地將讀寫頭定位于磁盤上適當的磁軌邊得越來越困難。因此，磁盤驅動單元制造商一直在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。?

一種被磁盤驅動單元制造商有效利用的提高讀寫頭在高密度磁盤上位置控制精度的方法為采用第二個驅動器，也叫微驅動器(micro-actuator)，該微驅動器與一個主驅動器配合共同實現對讀寫頭快速精確的位置控制。包含微驅動器的磁盤驅動單元被稱為雙驅動器單元。?

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精?度定位的雙驅動器單元。這種雙驅動器單元通常包括一主音圈馬達驅動器及一副微驅動器，比如壓電元件微驅動器(以下簡稱PZT元件微驅動器)。該音圈馬達驅動器由伺服控制系統控制，該伺服控制系統驅使承載讀寫頭的驅動臂旋轉，從而將讀寫頭定位于存儲盤上適當的磁軌上。PZT元件微驅動器與音圈馬達配合使用共同提高存取速度及實現讀寫頭在所需磁軌上的精確定位。音圈馬達驅動器對讀寫頭的位置進行粗調，而PZT元件微驅動器對讀寫頭相對于磁盤的位置進行精調。通過兩個驅動器的配合，共同實現數據在高密度存儲磁盤上高效而精確的讀寫操作。?

一種已知的用于實現對讀寫頭位置微調的微驅動器包含有PZT元件。該PZT元件微驅動器具有相關的電子裝置，該電子裝置可導致微驅動器上的PZT元件選擇性地收縮或擴張。PZT元件微驅動器具有適當的結構，使得PZT元件的收縮或擴張引起驅動器的運動，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驅動單元，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PZT元件揭露于許多專利中，例如名稱為“壓電驅動裝置”的美國專利公開第2003/0268935號。?

圖1a顯示了一個磁盤101安裝在主軸馬達102(spindle?motor)上并由其旋轉。音圈馬達臂104上承載有磁頭折片組合100，該磁頭折片組合100包括含有磁頭103的微驅動器105，磁頭103上裝有讀寫頭。一音圈馬達(VCM)控制音圈馬達臂104的運動，進而控制磁頭103在磁盤101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的懸臂件施加的彈力互相平衡，進而導致在馬達臂104的全徑行程中，在旋轉的磁盤101的表面上方形成并維持一個預定的飛行高度。?

由于僅使用音圈馬達對磁頭103定位存在著固有誤差，磁頭103無法實現快速而精確的位置控制，并且影響讀寫頭精確讀寫磁盤上數據的性能。為此，增加上述PZT元件微驅動器105，以便提高磁頭及讀寫頭的位置控制精度。更具體地講，相對于音圈馬達驅動器，該PZT元件微驅動器以更小的幅度來調整?磁頭103的位移，以便補償音圈馬達和/或磁頭懸臂組合的制造誤差。該PZT元件微驅動器使得應用更小的磁軌間距成為可能，并且可以將磁盤的磁軌密度(TPI值，每英寸所含的磁軌數量)提高50％，同時可以減少磁頭的尋軌及定位時間。因此，PZT元件微驅動器使磁盤驅動單元可以大幅度提高信息存儲磁盤的表面記錄密度。?

參考圖1b-1c，磁頭折片組合100包括磁頭103、一對薄膜PZT元件10和承載該磁頭103和壓電元件10的懸臂件。該薄膜PZT元件10用于對磁頭103位置微調。該懸臂件包括撓性件122、一個磁頭支持部121、一個金屬基板123和一個負載桿124。?