具有至少一个片段式柔性侧臂的微致动器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种用于磁头折片组合和／或磁盘驱动装置的微致动器，包括大致呈Ｕ形的框架，该框架包括磁头收容槽。所述框架还包括两个片段式柔性侧臂和一个底支撑臂，所述侧臂和底支撑臂至少部分地界定所述收容槽。每个片段式侧臂在其背对收容槽的外表面上具有一个压电元件，并且每个片段式侧臂包括靠近底支撑臂的下部和置于与底支撑臂相对的一端的上部。所述侧臂的下部和上部至少部分地被一个缺口分开。因此，微致动器具有更好的共振和伺服性能，降低了磁头／微致动器安装过程的难度和／或具有更好的抗震性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息记录磁盘驱动装置，尤其涉及一种用于磁头折片组合和/或磁盘驱动装置具有片段式(segmented)柔性侧臂和/或在磁头与悬臂舌片 之间具有缩小间隙的微致动器，和/或其制造方法。
技术介绍
一种常见的信息存储装置是磁盘驱动装置，其使用磁性媒介来存储数据以 及设置于磁性媒介上方移动式的读/写头选择性地从磁性媒介读取数据或将数 据写在磁性媒介上。消费者总是希望这类磁盘驱动装置的存储容量不断增加，同时又希望它们 的读写速度更快更精确。因此，磁盘制造商们一直在致力于发展较高存储容量 的磁盘系统，比如通过减少磁盘上的磁轨宽度或磁轨间距的方式增加磁轨的密 度，进而间接增加磁盘的存储容量。然而，随着磁轨密度的增加，对磁盘驱动 装置的读/写头的位置控制精度也必须相应地提高，以便在高密度磁盘上实现 快速而精确的读写操作。随着磁轨密度的增加，使用传统技术来实现更快更精 确地将读/写头定位于磁盘上适当的磁轨变得更加困难。因此，磁盘制造商们 一直寻找提高对读/写头的位置控制的方式，以便利用不断增加的磁轨密度带 来的好处。磁盘制造商们经常使用的一种提高在高密度磁盘上的读/写头位置控制精 度的方式是采用第二个致动器，也称为微致动器。该微制动器与一个主驱动器 配合共同实现读/写头位置控制的精度和速度，包括有微致动器的磁盘驱动装 置被称为双驱动系统。在过去曾经开发出许多用于提高存取速度及读/写头在高密度磁盘的磁轨 上定位精度的双驱动器系统。这种双驱动系统通常包括一个主音圈马达驱动器和一个副微致动器，如压电微致动器。该音圈马达驱动器由伺服控制系统所控 制，该伺服控制系统驱动着驱动臂旋转，该驱动臂上承载着读/写头以便将读/ 写头定位于存储盘适当的磁轨上。该压电微致动器与音圈马达驱动器配合使用 共同提高存取速度以及实现读/写头在磁轨位置上的微调。因此，所述音圈马 达驱动器对读/写头的位置粗调，而压电微致动器实现对读/写头相对于磁盘位 置的精调。通过两个驱动器的配合，共同实现数据在存储盘上高效而精确的读 写操作。一种已知的用于实现读/写头的位置微调的微致动器具有压电元件。该压 电微致动器具有相关的电子装置，该电子装置导致微致动器上的压电元件选择性地收缩和/或扩张。压电^:致动器具有适当的结构，^f吏得压电元件的收缩和/ 或扩张引起微致动器的运动，从而引起读/写头的运动。与仅仅使用音圈马达 致动器的磁盘系统相比，该读/写头的运动可以实现对读/写头位置更快更精确 的调整。这类范例性的压电微致动器揭露于许多专利中，比如日本专利笫JP 2002-133803号，美国专利第6,671,131、 6,700,749号及美国专利公开第 2003/0168935号，上述文件的内容在此作为参考。图1所示为传统的磁盘驱动系统，磁盘101安装在主轴马达102上并由其 驱动磁盘101旋转。音圈马达驱动臂104承载有磁头折片组合，该磁头折片组 合包括含有磁头103的微致动器，该磁头103上装有读/写头。音圈马达控制 音圈马达臂104的运动，进而控制磁头103在磁盘101的表面磁轨间的移动， 最终实现读/写头在磁盘101上的数据读写。然而，由于音圈马达驱动器和磁头折片组合之间的固有误差(如动态性 能)，磁头无法实现快速而精确的位置控制，反而会影响读/写头精确读写磁 盘上数据的性能。为此，增加了述压电微致动器以便提高磁头103和读/写头 位置控制的精度。更具体地讲，相对于音圈马达驱动器，压电孩史致动器以更小 的幅度调整磁头的位移，以便补偿音圈马达驱动器和/或磁头折片组合的共振 误差。该微致动器使得应用更小的磁轨间距成为可能，并可以提高磁盘系统的 磁轨密度(TPI，每英寸所含的磁轨数量)，同时可以减少磁头的寻轨及定位时间。因此，压电微致动器可以大幅度提高石兹盘驱动装置的存储盘表面记录密 度。图2a展示了含有传统微驱动器的磁头折片组合277的局部立体图。图2b 为图2a所示的磁头折片组合的舌片区域的局部立体图。图2c展示了如何按照 传统的方式将磁头和微致动器安装在一起。参考图2a-2c，传统的压电微驱动 器205包括陶瓷U形框架297，该框架297具有两个陶资臂207，其中每个陶 瓷臂207上安装有一个用于激发的压电元件(未标示)。压电微致动器205可 连接到悬臂件213上，通过每个陶瓷臂207的一个侧面上的若干个(比如3 个)电连接球209 (金球焊接或锡球焊接，GBB或SBB)将微致动器205连接 到悬臂导线210上。另外，通过若干个(比如4个)金属球208 (金球焊接或 锡球焊接)将磁头203连接到用于连接读/写传感器(图未示)的悬臂导线210 上。通过框架297的底臂将微致动器205安装到悬臂舌片上，磁头203至少局 部安装在微致动器205的两个侧臂207之间。磁头203在接近于U形框架开口的连接点206处连接两个陶资臂207,框 架297的形状类似与一个中空矩形框架，用于收容磁头203。框架297的底板 安装在悬臂件的悬臂舌片区域。磁头203和陶瓷臂207并非直接连接到悬臂件 上，因而其能够相对悬臂件自由移动。当通过悬臂导线210施加一个驱动力时，位于陶瓷臂207上的压电片将膨 胀和/或收缩，使得两个陶瓷臂207向同側弯曲。这种弯曲将导致框架297发 生剪切变形，这时其形状呈平行四边形。因为磁头203附在平行四边形的移动 侧上，所以其发生侧向平移。这样就可精调磁头位置。然而，磁头203的平移会产生引起悬臂件共振的横向惯性力，这种共振具 有与摇动悬臂基板一样或类似的共振效果。这会影响磁头折片组合的动态性能 和缩小硬盘驱动器的伺服系统带宽和能力。具体地，参考图3a，其为现有技术 中一种典型微致动器的设计，U形微致动器205至少部分地安装在悬臂舌片上。 当微致动器205动作时，两个侧臂307a， 307b将向外弯曲。当一个侧臂307a 顺着方向300a弯曲时，安装在悬臂舌片上的底臂中将产生一个反作用力Fa。这个反作用力Fa将传给悬臂件和产生如摇动悬臂基板一样或类似效果的振动。 同样地，当另一个侧臂307b顺着方向300b弯曲时，底臂中将产生反作用力Fb, 这个反作用力Fb也会传给悬臂件并且也会产生如摇动悬臂基板一样或类似效 果的振动。如图3b所示，该图显示了一些现有微致动器设计的共振特性，线301代 表摇动悬臂基板的共振曲线，线302代表微致动器205受到激励的共振曲线。 从图3b可知，在频率低于20KHz的范围内，频率响应中有几个大的波峰和波 谷，其表明微致动器的共振特性差。因此需要提供一种改进的微致动器、磁头折片组合、和/或磁头驱动装置、 和/或其制造方法。
技术实现思路
本专利技术 一方面涉及一种具有能？ I起位移的柔性侧臂的微致动器。 本专利技术另 一方面涉及一种在磁头与悬臂舌片间具有缩小的间隙或间隙被 消除的微致动器。本专利技术另一方面还涉及一种微致动器，其具有较好共振和伺服性能，使与 磁头/微致动器有关的安装过程困难减少，和/或具有更好的抗震性能。根据本专利技术的一些实施例， 一种微致动器具有磁头收容槽的U形框架，所 述框架包括两个侧臂和一个底支撑臂，该两个侧臂和一个底支撑臂至少部分地 界定了所述收容槽；所述每个侧臂在其背对收容槽的外表面上具有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微致动器，包括：　　　　具有磁头收容槽的Ｕ形框架，所述框架包括两个侧臂和一个底支撑臂，该两个侧臂和一个底支撑臂至少部分地界定了所述收容槽；　　　　所述每个侧臂在其背对收容槽的外表面上具有一个压电元件；并且　　　　所述每个侧臂包括靠近所述底支撑臂的下部和置于与所述底支撑臂相对的一端的上部，所述下部和上部至少部分地被一个缺口分开。

【技术特征摘要】
1. 一种微致动器，包括具有磁头收容槽的U形框架，所述框架包括两个侧臂和一个底支撑臂，该两个侧臂和一个底支撑臂至少部分地界定了所述收容槽；所述每个侧臂在其背对收容槽的外表面上具有一个压电元件；并且所述每个侧臂包括靠近所述底支撑臂的下部和置于与所述底支撑臂相对的一端的上部，所述下部和上部至少部分地被一个缺口分开。2. 根据权利要求1所述的微致动器，其特征在于所述每个侧臂上的缺 口将其所属侧臂的下部和上部完全分开。3. 根据权利要求1所述的微致动器，其特征在于还包括自所述底支撑臂 向所述收容槽突出的突出部。4. 根据权利要求3所述的微致动器，其特征在于所述突出部至少部分 地界定了两个凹槽，每个凹槽位于所述突出部与所述每个侧臂的下部之间。5. 根据权利要求1所述的微致动器，其特征在于所述微致动器适于安 装在悬臂舌片上，而插入所述收容槽中的磁头使所述磁头与所述悬臂舌片之间 的间隙至少部分被填充。6.根据权利要求1所述的微致动器，其特征在于还包括与所述每个侧 臂的上部相连的上支撑臂。7. 根据权利要求6所述的微致动器，其特征在于所述底支撑臂和上支 撑臂呈可将所述石兹头置于其中的摇篮状。8. —种磁头折片组合，包括将微致动器和磁头承载于其舌片区域上的悬臂件，其包括一个与负载杆和 基板相连的枢接件；所述微致动器包括一个具有磁头收容槽的U形框架，所述框架包括两个侧 臂和一个底支撑臂，该两个侧臂和一个底支撑臂至少部分地界定了所述收容 槽；所述每个侧臂在其背对收容槽的外表面上具有一个压电元件；及 所述每个侧臂包括靠近所述底支撑臂的下部和置于与所述底支撑臂相对 的一端的上部，所述下部和上部至少部分地被一个缺口分开。9. 根据权利要求8所述的磁头折片组合，其特征在于所述每个側臂上 的缺口将其所属侧臂的下部和上部完全分开。10. 根据权利要求8所述的磁头折片组合，其特征在于还包括自所述底支 撑臂向所述收容槽突出的突出部。11. 根据权利要求10所述的磁头折片组合，其特征在于所述突出部至 少部分地界定了两个凹槽，每个凹槽位于所述突出部与所述每个侧臂的下部之 间。12. 根据权利要求8所述的磁头折片組合，其特征在于插入所述收容槽 中的磁头使所述磁头与所述悬臂舌片之间的间隙至少部分被填充。13. 根据权利要求8所述的磁头折片组合，其特征在于还包括与所述每个 側臂的上部相连的上支撑臂。14. 根据权利要求13所述的磁头折片组合，其特征在于所述底支撑臂 和上支...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚明高，郭林，孙雨，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]