[發明專利]磁頭萬向架組件及具有該組件的硬盤驅動器

無效

• 申請號: 200710167602.6
• 申請日: 2007-07-30
• 公開（公告）號: CN101136210A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 洪瑤今;李行修;金雨成
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G11B5/48
• 分類號: G11B5/48;G11B5/596
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張波;陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種硬盤驅動器，更具體地說，涉及一種可以降低由盤振動導致產生跑偏(off-track)現象的磁頭萬向架(gimbal)組件以及具有該磁頭萬向架組件的硬盤驅動器。

背景技術

由電子和機械部件形成的硬盤驅動器(HDD)是一種通過將數字電脈沖轉換為更持久的磁場來記錄并再現數據的存儲設備。由于可以快速訪問大量數據，所以HDD被廣泛應用于計算機系統的輔助存儲設備。

傳統的HDD包括用于記錄數據的盤、用于旋轉盤的主軸馬達以及具有用于在盤上記錄數據及再現所記錄的數據的讀/寫頭的磁頭組組件(HAS，head?stack?assembly)。HAS在音圈馬達VCM作用下圍繞樞軸旋轉。HSA包括耦接至能夠樞轉的樞軸的致動器臂、其上安裝有讀/寫頭的滑塊以及安裝在致動器臂上并支撐滑塊以彈性地偏向盤表面的懸架。由讀/寫頭、滑塊以及懸架構成的子組件一般稱為磁頭萬向架組件(HGA)。

在上述傳統結構中記錄和再現數據過程中，由盤的旋轉導致的上升力和懸架的彈力施加于具有讀/寫頭的滑塊上。因此，滑塊保持在盤表面的數據區域上方上升力和彈力相平衡的高度上。因此，安裝在滑塊上的讀/寫頭相對于盤的軌道進行記錄和再現，同時與正在旋轉的盤保持預定距離。對于讀/寫頭來說，要平滑地記錄和再現數據，重要的是讀/寫頭跟隨盤上的所希望的軌道。

隨著HDD的TPI(每英寸上的軌道；沿盤旋轉方向上的密度)迅速地增加，軌道位置公差逐漸地降低。通過被稱為位置誤差信號(PES)的信號監視軌道位置公差或讀/寫頭相對于軌道的偏移。為了成功地讀取軌道，一般需要將讀/寫頭的位置誤差信號，特別是不可重復偏轉(NRRO)PES最小化。同樣，隨著TPI增加的趨勢，可允許的PES電平逐漸降低。

NRRO?PES多數由盤振動導致。具體地，當盤振動時，讀/寫頭產生跑偏的可能性進一步提高。因此，產生軌道未對準(TMR，track?mis-registration)現象，即讀/寫頭失去軌道對準，的可能性提高。當盤表面向上或向下翹曲時，產生TMR。TMR是讀/寫頭和相鄰軌道之間的位置誤差的統計標準。通常，各個HDD具有TMR預算以實現HDD的質量。

因此，努力降低由盤振動導致的跑偏現象以實現TMR預算。方式之一是應用提供徑向移動的磁頭萬向架組件。具體地，如圖1A所示，在正常狀態下，也就是當盤表面平坦時，安裝在滑塊150上的讀/寫頭155跟隨正在旋轉的盤111上的軌道以正常地記錄和再現盤111的數據。然而，在盤111的振動期間，如圖1B所示，盤111的表面可能翹曲，例如在盤111的外徑(OD)區域產生下垂。此時，盤111上的軌道偏離盤表面平坦時的軌道位置。因此，產生跑偏現象，其中安裝在滑塊150上的讀/寫頭155不跟隨軌道以及/或者偏離軌道。跑偏導致TMR現象。

因此，為了防止TMR現象，人們已經提出了一種朝向軌道徑向(也就是橫穿盤)移動磁頭萬向架組件的滑塊的技術。該技術之一是由于包括偏置負載梁的磁頭萬向架組件產生被稱為波紋中心(dimple?center)的擺動中心，所以當由于盤振動而負載梁發生垂直移動時，可以徑向移動滑塊。因此，允許滑塊不僅在垂直方向移動還在徑向移動，從而降低由盤振動導致的跑偏移動。

然而，根據上述技術，由于當盤表面平坦時滑塊表面傾斜，所以不能均一地形成滑塊表面和盤表面之間的氣墊。因此，該技術存在給系統帶來新的機械不穩定性的問題。

另外，引入一種磁頭萬向架組件，該磁頭萬向架組件安裝有一滑塊，該滑塊能夠在沿徑向的平面上圍繞盤上的有效滾動軸進行樞轉。該方法在盤表面平坦時不會導致不規則的氣墊，但是它需要用于支撐滑塊的結構以及與滑塊的復雜機械連接，以便將有效滾動軸置于盤上。復雜的機械連接提高了機械故障的可能性和制造成本，并降低了HDD的預期壽命。

為了解決上述問題，人們提出了一種方法，其中通過組裝一個部件以將懸架的負載梁以傾斜的角度連接到懸架的基板上，來對由于盤的垂直變形而產生的平面上的移動進行補償。在這種情況下，降低了盤振動導致的跑偏，并可以改進讀/寫頭的軌道跟隨能力，但是懸架的結構很復雜，從而導致制造和組裝復雜化。

發明內容

本發明提供了一種磁頭萬向架組件，其可以顯著地降低由盤振動導致的讀/寫頭和盤之間的跑偏現象，提高了讀/寫頭的軌道跟隨能力，簡化了懸架結構，并且使得制造和組裝簡單，另外，本發明提供了一種具有該磁頭萬向架組件的硬盤驅動器。